JP2015054489A - Image formation method, image formation apparatus and processing liquid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヘッドから水性インクを吐出して画像形成を行うインクジェット方式の画像形成方法、画像形成装置、及びこれに用いる処理液に関する。 The present invention relates to an inkjet image forming method, an image forming apparatus, and a processing liquid used for the image forming method, in which an aqueous ink is discharged from a head to form an image.
従来のインクジェットプリンタにおいて、インク受容層のない普通紙系の記録媒体上に水性インクが吐出されると、記録媒体を構成するセルロース繊維が水性インクの溶媒である水を吸収して水素結合が切断されるため膨潤する。特に記録媒体の全面に印字する際などに水性インク量が極端に多くなると、記録媒体がカールする現象が発生し、このカール現象が起きた記録媒体を排紙トレイまで搬送ローラ等で搬送すると、記録媒体のジャムが発生するといった不具合があった。また、カールしたまま記録媒体を排紙トレイに排紙すると、排紙トレイにおける記録媒体のスタック性が悪いという不具合もあった。
このカールを矯正する方法としては、一般に記録媒体を加熱して、カール発生の要因である記録媒体に浸み込んだ水分を蒸発させ乾燥させる方法が採用される。加熱方法は接触加熱方式と非接触加熱方式とに大別される。接触加熱方式は、例えば一対の加熱ローラが記録媒体に直接に面接触して加熱処理を行う方式である。この接触加熱方式による乾燥は効率が良いものの、記録媒体に形成された樹脂層を溶融して画像を乱したり、溶融した樹脂層の一部が加熱ローラ側に付着し、次の記録媒体を汚したりする等の問題があった。
In conventional inkjet printers, when water-based ink is ejected onto a plain paper-based recording medium without an ink receiving layer, the cellulose fibers that make up the recording medium absorb water, which is the solvent for the water-based ink, and hydrogen bonds are broken. Swells. In particular, when the amount of water-based ink becomes extremely large when printing on the entire surface of the recording medium, a phenomenon that the recording medium curls occurs, and when the recording medium in which the curling phenomenon occurs is conveyed to a discharge tray by a conveyance roller or the like, There was a problem that a jam of the recording medium occurred. Further, when the recording medium is discharged to the paper discharge tray while curled, there is a problem that the recording medium stackability in the paper discharge tray is poor.
As a method for correcting this curl, a method is generally employed in which the recording medium is heated to evaporate and dry the moisture that has soaked into the recording medium, which is the cause of curling. The heating method is roughly divided into a contact heating method and a non-contact heating method. The contact heating method is a method in which, for example, a pair of heating rollers are directly in surface contact with a recording medium to perform heat treatment. Although drying by this contact heating method is efficient, the resin layer formed on the recording medium is melted to disturb the image, or a part of the molten resin layer adheres to the heating roller side, and the next recording medium is There were problems such as contamination.
これに対し、非接触加熱方式では、加熱手段が記録媒体に接しないで記録媒体に対向して離れた位置から加熱するので、上記接触加熱方式の問題点であった画像の乱れや記録媒体の汚れを引き起こすことはない。
この非接触加熱方式としては特許文献1〜3に記載のものが知られている。特許文献1では、送り機構によって記録媒体を送りながら、記録媒体の搬送方向と直交する方向の記録媒体の幅全長に渡って記録媒体を非接触の加熱手段で加熱処理している。特許文献2では、印字後の記録媒体の印刷面全面を多数のヒータで加熱して印刷面の水分を蒸発させ、蒸気を印刷面と反対側の面から吸引して印刷面の水分を調整し記録媒体の表裏での水分差を同等にしている。特許文献3では、印字後の記録媒体を、記録媒体の各対角線に沿って配置されたヒータで加熱処理している。
In contrast, in the non-contact heating method, the heating means does not contact the recording medium and heats from a position facing away from the recording medium. Does not cause dirt.
As this non-contact heating method, those described in Patent Documents 1 to 3 are known. In Patent Document 1, the recording medium is heated by the non-contact heating means over the entire length of the recording medium in the direction orthogonal to the recording medium conveyance direction while feeding the recording medium by the feeding mechanism. In Patent Document 2, the entire printing surface of the recording medium after printing is heated by a number of heaters to evaporate moisture on the printing surface, and vapor is sucked from the surface opposite to the printing surface to adjust the moisture on the printing surface. The moisture difference between the front and back of the recording medium is made equal. In patent document 3, the recording medium after printing is heat-processed with the heater arrange | positioned along each diagonal of a recording medium.
上記特許文献1では、搬送される記録媒体が加熱装置の加熱範囲を通過する時のみ加熱される為、カールを矯正する為の十分な温度まで昇温できずカール矯正が不十分になるという課題があった。また上記特許文献2では、印字部以外の水分を含有していない部分も加熱する為に記録媒体の表裏での水分差が発生して、記録媒体の表面が凸凹の波状になってしまうコックリングと呼ばれる現象が発生する不具合があった。更に上記特許文献3では、加熱する際に記録媒体を固定していないため、記録媒体中の水分が蒸発して収縮する際に任意に収縮し、画像が乱れるという不具合があった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、記録媒体として普通紙を用いた場合でもカールを抑制できる画像形成方法の提供を目的とする。
In the above-mentioned patent document 1, since the recording medium to be conveyed is heated only when it passes through the heating range of the heating device, the temperature cannot be raised to a sufficient temperature for correcting the curl and the curl correction becomes insufficient. was there. Further, in Patent Document 2, since a portion other than the printing portion that does not contain moisture is heated, a moisture difference occurs between the front and back of the recording medium, and the surface of the recording medium becomes uneven and wavy. There was a problem that caused a phenomenon called. Further, in Patent Document 3, since the recording medium is not fixed at the time of heating, there is a problem that when the moisture in the recording medium evaporates and contracts, the image is arbitrarily contracted and the image is disturbed.
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming method capable of suppressing curling even when plain paper is used as a recording medium.
上記課題は、次の1)の発明によって解決される。
1) 紙製の記録媒体上に処理液を付与する処理液付与工程と、これに続く水性インクを付与する水性インク付与工程とを含み、前記処理液付与工程により、紙のセルロースのヒドロキシル基に対して保護基を導入することを特徴とする画像形成方法。
The above problem is solved by the following invention 1).
1) A treatment liquid application step for applying a treatment liquid onto a paper recording medium, and an aqueous ink application step for applying an aqueous ink following the treatment liquid application step, to the hydroxyl group of cellulose of the paper by the treatment liquid application step. An image forming method, wherein a protecting group is introduced on the surface.
本発明によれば、記録媒体として普通紙を用いた場合でもカールの抑制が可能な画像形成方法を提供できる。即ち、紙のセルロースのヒドロキシル基に保護基を導入するので、水性インクの溶剤である水を吸収しても水素結合の切断を抑えることができ、紙が膨潤し難い。また、本発明では画像乱れを起こすこともない。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming method capable of suppressing curling even when plain paper is used as a recording medium. That is, since a protective group is introduced into the hydroxyl group of the cellulose of paper, the hydrogen bond breakage can be suppressed even if water, which is a solvent of the aqueous ink, is absorbed, and the paper is difficult to swell. In the present invention, image disturbance is not caused.
以下、上記本発明1)について詳しく説明するが、本発明1)の実施の形態には、次の2)〜6)も含まれるので、これらについても併せて説明する。
2) 前記水性インク付与工程が、水性インクに熱エネルギー又は力学的エネルギーを作用させてインク吐出を行うインクジェット記録方式からなることを特徴とする1)に記載の画像形成方法。
3) 前記保護基が、アセチル基、アセタール基、メチル基、メトキシメチル基、ベンジル基、p−メトキシベンジル基、シリル基、テトラヒドロピラニル基のいずれかであることを特徴とする1)又は2)に記載の画像形成方法。
4) 前記処理液を記録媒体に付与する処理液付与手段、及び水性インクを吐出するヘッドを備え、前記処理液付与手段により記録媒体に処理液を付与してから、前記ヘッドにより水性インクを吐出するように設定されていることを特徴とする1)〜3)のいずれかに記載の画像形成方法に用いる画像形成装置。
5) 更に処理液乾燥手段を備え、前記処理液付与手段により記録媒体に処理液を付与し、前記処理液乾燥手段により処理液を乾燥させてから、前記ヘッドにより水性インク液を吐出することを特徴とする4)に記載の画像形成装置。
6) 無水酢酸とピリジンを含有することを特徴とする1)〜3)のいずれかに記載の画像形成方法に用いる処理液。
Hereinafter, the present invention 1) will be described in detail. However, since the following 2) to 6) are also included in the embodiment of the present invention 1), these will be described together.
2) The image forming method according to 1), wherein the water-based ink application step includes an ink jet recording method in which thermal energy or mechanical energy is applied to the water-based ink to perform ink ejection.
3) The protective group is any one of an acetyl group, an acetal group, a methyl group, a methoxymethyl group, a benzyl group, a p-methoxybenzyl group, a silyl group, and a tetrahydropyranyl group. ) Image forming method.
4) A processing liquid applying unit that applies the processing liquid to the recording medium and a head that discharges the aqueous ink are provided. After the processing liquid is applied to the recording medium by the processing liquid applying unit, the aqueous ink is discharged by the head. An image forming apparatus for use in the image forming method according to any one of 1) to 3), wherein
5) A treatment liquid drying means is further provided, the treatment liquid is applied to the recording medium by the treatment liquid application means, the treatment liquid is dried by the treatment liquid drying means, and then the aqueous ink liquid is discharged by the head. 4) The image forming apparatus as described in 4).
6) A processing solution used in the image forming method according to any one of 1) to 3), which comprises acetic anhydride and pyridine.
<処理液>
本発明で用いる処理液は、紙のセルロースのヒドロキシル基に対して保護基を導入するものである。保護基の種類は、水素結合しない官能基であれば特に限定されない。
具体例としては、アセチル基、アセタール基、メトキシメチル基、p−メトキシベンジル基、メチル基、シリル基、ベンジル基、テトラヒドロピラニル基、ベンゾイル基、3級ブチル基、エトキシエチル基、エトキシエチル基、ビバロイル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、tert−ブチルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、tert−ブチルジフェニルシリル基等が挙げられる。
また、保護基は水が浸透しても紙が膨潤しない為に、疎水性であることが好ましい。
処理液の材料も特に限定されないが、紙をカールさせないため水を含まないことが好ましい。
<Processing liquid>
The treatment liquid used in the present invention introduces a protecting group for the hydroxyl group of cellulose on paper. The kind of protecting group is not particularly limited as long as it is a functional group that does not hydrogen bond.
Specific examples include acetyl group, acetal group, methoxymethyl group, p-methoxybenzyl group, methyl group, silyl group, benzyl group, tetrahydropyranyl group, benzoyl group, tertiary butyl group, ethoxyethyl group, ethoxyethyl group. , Bivaloyl group, trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, tert-butyldiphenylsilyl group and the like.
The protective group is preferably hydrophobic because the paper does not swell even when water penetrates.
The material of the treatment liquid is not particularly limited, but preferably does not contain water in order not to curl the paper.
前記アセチル基を導入する材料としては、例えば酢酸、無水酢酸等が挙げられる。また、ピリジン等の塩基を含有することが、反応を促進する点で好ましい。
処理液中の無水酢酸の量で、紙のセルロースのヒドロキシル基をアセチル化できる量が決まるが、処理液を良好に塗布するため、処理液中の無水酢酸の含有量は、0.5〜50重量%が好ましく、より好ましくは1〜30重量%である。
また、ピリジンを併用する場合の無水酢酸とピリジンの混合比は、モル比で0.1:1〜1:0.1が好ましく、より好ましくは0.5:1〜1:0.5、更に好ましくは1:1.1〜1.1:1である。この範囲であれば、無水酢酸の分解物を良好に中和できるため、反応が進み易くなる。
Examples of the material for introducing the acetyl group include acetic acid and acetic anhydride. Moreover, it is preferable to contain bases, such as a pyridine, at the point which accelerates | stimulates reaction.
The amount of acetic anhydride in the treatment liquid determines the amount by which the hydroxyl group of the cellulose of paper can be acetylated. However, in order to apply the treatment liquid satisfactorily, the content of acetic anhydride in the treatment liquid is 0.5-50. % By weight is preferred, more preferably 1-30% by weight.
The mixing ratio of acetic anhydride and pyridine when pyridine is used in combination is preferably 0.1: 1 to 1: 0.1 in terms of molar ratio, more preferably 0.5: 1 to 1: 0.5, Preferably it is 1: 1.1-1.1: 1. If it is this range, since the decomposition product of acetic anhydride can be neutralized satisfactorily, the reaction easily proceeds.
前記アセタール基を導入する材料としては、例えば2,2−ジメトキシプロパン、酢酸イソプロペニル等が挙げられる。また、カンファースルホン酸、パラトルエンスルホン酸ピリジニウム等の酸を含有すると、反応を促進するので好ましい。
前記メトキシメチル基を導入する材料としては、例えば塩化メチルメチルエーテル、臭化メチルメチルエーテル、ヨウ化メチルメチルエーテル等が挙げられる。また、水素化ナトリウム等の塩基を含有すると、反応を促進するので好ましい。
前記p−メトキシベンジル基を導入する材料としては、例えば塩化−p−メトキシベンジル、臭化−p−メトキシベンジル等が挙げられる。
前記メチル基を導入する材料としては、例えば塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル等が挙げられる。また、炭酸カリウム、水素化ナトリウム等の塩基を含有すると、反応を促進するので好ましい。
Examples of the material for introducing the acetal group include 2,2-dimethoxypropane and isopropenyl acetate. Further, it is preferable to contain an acid such as camphorsulfonic acid or pyridinium p-toluenesulfonate because the reaction is accelerated.
Examples of the material into which the methoxymethyl group is introduced include methyl chloride methyl ether, methyl bromide methyl ether, and methyl methyl iodide. Moreover, it is preferable to contain a base such as sodium hydride since the reaction is accelerated.
Examples of the material into which the p-methoxybenzyl group is introduced include -p-methoxybenzyl chloride and -p-methoxybenzyl bromide.
Examples of the material for introducing the methyl group include methyl chloride, methyl bromide, methyl iodide and the like. Moreover, it is preferable to contain a base such as potassium carbonate or sodium hydride because the reaction is accelerated.
前記シリル基を導入する材料としては、例えば塩化−t−ブチルジメチルシラン、臭化−t−ブチルジメチルシラン、ヨウ化−t−ブチルジメチルシラン、塩化−t−トリエチルシラン、臭化−t−トリエチルシラン、ヨウ化−t−トリエチルシラン、塩化−t−ブチルジフェニルシラン、臭化−t−ブチルジフェニルシラン、ヨウ化−t−ブチルジフェニルシラン、塩化−t−トリイソプロピルシラン、臭化−t−トリイソプロピルシラン、ヨウ化−t−トリイソプロピルシラン等が挙げられる。これらの材料をイミダゾールとN,N−ジメチルホルムアミド中で反応させる。
また、シリル基の別の導入方法としては、t−ブチルジメチルシリルトリフラート、t−トリエチルシリルトリフラート、t−ブチルジフェニルシリルトリフラート、t−トリイソプロピルシリルトリフラートを2,6−ルチジンと共に作用させても良い。
Examples of the material for introducing the silyl group include chloride-t-butyldimethylsilane, bromide-t-butyldimethylsilane, iodide-t-butyldimethylsilane, chloride-t-triethylsilane, bromide-t-triethyl. Silane, iodide-t-triethylsilane, chloride-t-butyldiphenylsilane, bromide-t-butyldiphenylsilane, iodide-t-butyldiphenylsilane, chloride-t-triisopropylsilane, bromide-t-tri Examples thereof include isopropyl silane and iodinated t-triisopropyl silane. These materials are reacted with imidazole in N, N-dimethylformamide.
As another method for introducing a silyl group, t-butyldimethylsilyl triflate, t-triethylsilyl triflate, t-butyldiphenylsilyl triflate, t-triisopropylsilyl triflate may be allowed to act together with 2,6-lutidine. .
前記ベンジル基を導入する材料としては、例えば塩化ベンジル、臭化ベンジル、ヨウ化ベンジル等が挙げられる。また、水素化ナトリウム等の塩基を含有すると、反応を促進するので好ましい。
前記テトラヒドロピラニル基を導入する材料としては、例えばジヒドロピラン等が挙げられる。また、酸触媒を含有すると、反応を促進するので好ましい。
前記ベンゾイル基を導入する材料としては、例えば塩化ベンゾイル、臭化ベンゾイル等が挙げられる。また、ピリジン、トリエチルアミン、水酸化ナトリウム等の塩基を含有すると、反応を促進するので好ましい。
前記3級ブチル基を導入する材料としては、例えばイソブテン等が挙げられる。また、触媒量の酸触媒を含有すると、反応を促進するので好ましい。
Examples of the material into which the benzyl group is introduced include benzyl chloride, benzyl bromide, benzyl iodide and the like. Moreover, it is preferable to contain a base such as sodium hydride since the reaction is accelerated.
Examples of the material into which the tetrahydropyranyl group is introduced include dihydropyran. Moreover, it is preferable to contain an acid catalyst since the reaction is accelerated.
Examples of the material into which the benzoyl group is introduced include benzoyl chloride and benzoyl bromide. Further, it is preferable to contain a base such as pyridine, triethylamine, sodium hydroxide, etc., because the reaction is accelerated.
Examples of the material for introducing the tertiary butyl group include isobutene. Moreover, it is preferable to contain a catalytic amount of an acid catalyst because the reaction is accelerated.
<処理液によるカール防止のメカニズム>
図1を参照しつつ本発明での処理液によるカール防止のメカニズムについて説明する。
図1(a)に示すように、紙製の記録媒体における紙の繊維は、紙のセルロースのヒドロキシル基間の水素結合により結合している。
しかし、紙に水が浸透すると、図1(b)に示すように、紙のセルロースのヒドロキシル基間の水素結合が破壊され、紙の繊維は離れてしまう。そして、このヒドロキシル基間の水が乾燥等でなくなると、再度ヒドロキシル基間で水素結合するが、この再結合の際に他のヒドロキシル基と水素結合をしてしまうためカールが発生する。
一方、図1(c)に示すように、紙のセルロースのヒドロキシル基に対して処理液により保護基Rを導入すると、紙が水を吸収しても保護基を導入した部位は分子間力で結合することができる。その為、保護基を導入した部位は水が浸透しても結合を維持しているので、他の部位のヒドロキシル基が再度水素結合する際に、前に水素結合していたヒドロキシル基と再結合し易くなり、カールを抑えることが出来る。
<Mechanism to prevent curling by treatment liquid>
The mechanism for preventing curling by the treatment liquid in the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1A, the paper fibers in the paper recording medium are bonded by hydrogen bonds between the hydroxyl groups of cellulose of the paper.
However, when water penetrates into the paper, as shown in FIG. 1B, hydrogen bonds between the hydroxyl groups of the cellulose of the paper are broken, and the paper fibers are separated. Then, when the water between the hydroxyl groups is not dried or the like, hydrogen bonding occurs again between the hydroxyl groups. However, curling occurs because hydrogen bonding with other hydroxyl groups occurs during the recombination.
On the other hand, as shown in FIG. 1 (c), when the protective group R is introduced into the cellulose hydroxyl group of the paper by the treatment liquid, even if the paper absorbs water, the site where the protective group is introduced is intermolecular force. Can be combined. Therefore, the site where the protective group is introduced maintains the bond even when water penetrates, so when the hydroxyl group of another site is hydrogen-bonded again, it recombines with the hydroxyl group that was previously hydrogen-bonded. And curling can be suppressed.
<水性インク>
水性インクの着色剤としては、アニオン性染料、カチオン性染料、アニオン性分散剤、カチオン性分散剤などで分散させた顔料、着色エマルジョン等が挙げられる。
前記アニオン性染料としては、特に分子中に3個以上のカルボキシル基やスルホン酸基を含むものが、水性インクの保存安定性、耐目詰まり特性が確保される点で好ましい。
アニオン性染料の例としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、食用染料、直接性染料、反応性染料に分類される染料が挙げられる。
酸性染料及び食用染料の具体例としては、C.I.アシッドイエロー17、23、42、44、79、142、C.I.アシッドレッド1、8、13、14、18、26、27、35、37、42、52、82、87、89、92、97、106、111、114、115、134、186、249、254、289、C.I.アシッドブルー9、29、45、92、249、C.I.アシッドブラック1、2、7、24、26、94、C.I.フードイエロー3、4、C.I.フードレッド7、9、14、C.I.フードブラック1、2等が挙げられる。
<Water-based ink>
Examples of the colorant for the water-based ink include an anionic dye, a cationic dye, an anionic dispersant, a pigment dispersed with a cationic dispersant, a colored emulsion, and the like.
As the anionic dye, those containing three or more carboxyl groups or sulfonic acid groups in the molecule are particularly preferable in terms of ensuring the storage stability and anti-clogging properties of the water-based ink.
Examples of the anionic dye include dyes classified in the color index into acid dyes, food dyes, direct dyes, and reactive dyes.
Specific examples of acid dyes and food dyes include C.I. I.
直接性染料の具体例としては、C.I.ダイレクトイエロー1、12、24、26、33、44、50、86、120、132、142、144、C.I.ダイレクトレッド1、4、9、13、17、20、28、31、39、80、81、83、89、225、227、C.I.ダイレクトオレンジ26、29、62、102、C.I.ダイレクトブルー1、2、6、15、22、25、71、76、79、86、87、90、98、163、165、199、202、C.I.ダイレクトブラック19、22、32、38、51、56、71、74、75、77、154、168、171等が挙げられる。
反応性染料の具体例としては、C.I.リアクティブ.ブラック3、4、7、11、12、17、C.I.リアクティブ.イエロー1、5、11、13、14、20、21、22、25、40、47、51、55、65、67、C.I.リアクティブ.レッド1、14、17、25、26、32、37、44、46、55、60、66、74、79、96、97、C.I.リアクティブ.ブルー1、2、7、14、15、23、32、35、38、41、63、80、95等が挙げられる。この反応性染料は、溶解性の高さ、色調の良好さ及び耐水性の良さから好ましい。
Specific examples of direct dyes include C.I. I. Direct Yellow 1, 12, 24, 26, 33, 44, 50, 86, 120, 132, 142, 144, C.I. I.
Specific examples of reactive dyes include C.I. I. Reactive. Black 3, 4, 7, 11, 12, 17, C.I. I. Reactive. Yellow 1, 5, 11, 13, 14, 20, 21, 22, 25, 40, 47, 51, 55, 65, 67, C.I. I. Reactive. Red 1, 14, 17, 25, 26, 32, 37, 44, 46, 55, 60, 66, 74, 79, 96, 97, C.I. I. Reactive. Blue 1, 2, 7, 14, 15, 23, 32, 35, 38, 41, 63, 80, 95 etc. are mentioned. This reactive dye is preferable because of its high solubility, good color tone, and good water resistance.
前記カチオン性染料としては塩基性染料、カチオン染料が挙げられる。
塩基性染料の具体例としては、C.I.ベーシックブルー9、12、26、C.I.ベーシックレッド2、5、9、C.I.ベーシックブラック2等が挙げられる。
カチオン染料の具体例としては、G.Yellow GL 200、Red BL 200 R−46、Blue GRL−NB41等が挙げられる。
Examples of the cationic dye include basic dyes and cationic dyes.
Specific examples of basic dyes include C.I. I. Basic Blue 9, 12, 26, C.I. I. Basic Red 2, 5, 9, C.I. I. Basic black 2 etc. are mentioned.
Specific examples of the cationic dye include G.I. Yellow GL 200, Red BL 200 R-46, Blue GRL-NB41, etc. are mentioned.
前記顔料としては、無機顔料、有機顔料が挙げられる。
無機顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム等の白色顔料や酸化鉄等の黒色顔料等が挙げられる。また、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法等の公知の方法によって製造されたカーボンブラック等を用いても良い。
有機顔料としては、アゾ顔料(アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等を含む)、多環式顔料(例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料等)、染料キレート(例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート等)、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック等が挙げられる。
Examples of the pigment include inorganic pigments and organic pigments.
Examples of inorganic pigments include white pigments such as titanium oxide, zinc oxide, and barium sulfate, and black pigments such as iron oxide. Further, carbon black produced by a known method such as a contact method, a furnace method, or a thermal method may be used.
Organic pigments include azo pigments (including azo lakes, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments), polycyclic pigments (for example, phthalocyanine pigments, perylene pigments, perinone pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, dioxazine pigments, Thioindigo pigments, isoindolinone pigments, quinofullerone pigments, etc.), dye chelates (for example, basic dye chelates, acidic dye chelates, etc.), nitro pigments, nitroso pigments, aniline black and the like.
より具体的には、カラー用として、C.I.ピグメントイエロー1(ファストイエローG)、3、12(ジスアゾイエローAAA)、13、14、17、24、34、35、37、42(黄色酸化鉄)、53、55、81、83(ジスアゾイエローHR)、95、97、98、100、101、104、408、109、110、117、120、138、153、C.I.ピグメントオレンジ5、13、16、17、36、43、51、C.I.ピグメントレッド1、2、3、5、17、22(ブリリアントファーストスカーレット)、23、31、38、48:2〔パーマネントレッド2B(Ba)〕、48:2〔パーマネントレッド2B(Ca)〕、48:3〔パーマネントレッド2B(Sr)〕、48:4〔パーマネントレッド2B(Mn)〕、49:1、52:2、53:1、57:1(ブリリアントカーミン6B)、60:1、63:1、63:2、64:1、81(ローダミン6Gレーキ)、83、88、101(ベンガラ)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209、219、C.I.ピグメントバイオレット1(ローダミンレーキ)、3、5:1、16、19、23、38、C.I.ピグメントブルー1、2、15(フタロシアニンブルーR)、15:1、15:2、15:3(フタロシアニンブルーE)、16、17:1、56、60、63、C.I.ピグメントグリーン1、4、7、8、10、17、18、36等が挙げられる。
More specifically, C.I. I. Pigment Yellow 1 (Fast Yellow G), 3, 12 (Disazo Yellow AAA), 13, 14, 17, 24, 34, 35, 37, 42 (Yellow Iron Oxide), 53, 55, 81, 83 (Disazo Yellow HR) ), 95, 97, 98, 100, 101, 104, 408, 109, 110, 117, 120, 138, 153, C.I. I. Pigment orange 5, 13, 16, 17, 36, 43, 51, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 5, 17, 22 (Brilliant First Scarlet), 23, 31, 38, 48: 2 [Permanent Red 2B (Ba)], 48: 2 [Permanent Red 2B (Ca)], 48 : 3 [permanent red 2B (Sr)], 48: 4 [permanent red 2B (Mn)], 49: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1 (brilliant carmine 6B), 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64: 1, 81 (Rhodamine 6G Lake), 83, 88, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 (Cadmium Red), 112, 114, 122 (Quinacridone Magenta), 123, 146, 149, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 179, 185, 190, 193, 209, 219, . I. Pigment violet 1 (rhodamine lake), 3, 5: 1, 16, 19, 23, 38, C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15 (phthalocyanine blue R), 15: 1, 15: 2, 15: 3 (phthalocyanine blue E), 16, 17: 1, 56, 60, 63, C.I. I.
着色剤として顔料を含む水性インクを用いる場合には、例えば、酸化反応によりカルボキシル基が導入されたカーボンブラック、カルボキシル基やスルホン酸基を含むジアゾニウム塩から生成されるラジカルとカーボンブラック、フタロシアニン、キナクリドン等の顔料を反応させた自己分散性の顔料、カルボキシル基やスルホン酸基を含むラジカル開始剤とカーボンブラック、フタロシアニン、キナクリドン等の顔料を反応させた自己分散性の顔料、顔料の官能基とカルボン酸の無水物を反応させた自己分散性の顔料等、イオン性の基、特にカルボキシル基が共有結合で結合している顔料が好ましい。
これらの顔料は水を主体とする液媒体中で、極めて安定な分散状態が保たれ、水性インクの保存性、耐目詰まり性に優れる。
When an aqueous ink containing a pigment is used as a colorant, for example, carbon black having a carboxyl group introduced by an oxidation reaction, a radical generated from a diazonium salt containing a carboxyl group or a sulfonic acid group, and carbon black, phthalocyanine, quinacridone Self-dispersing pigments that have been reacted with pigments such as, self-dispersing pigments that have been reacted with radical initiators containing carboxyl groups or sulfonic acid groups, and pigments such as carbon black, phthalocyanine, quinacridone, etc. Preference is given to pigments in which ionic groups, in particular carboxyl groups, are covalently bonded, such as self-dispersing pigments reacted with acid anhydrides.
These pigments maintain an extremely stable dispersion state in a liquid medium mainly composed of water, and are excellent in storage stability and clogging resistance of water-based ink.
アニオン性分散剤又はカチオン性分散剤で分散された顔料は、アニオン性基を有する高分子分散剤又はカチオン性基を有する高分子分散剤で分散させることが好ましい。
アニオン性基を有する高分子分散剤の例としては、ポリアクリル酸及びその塩、ポリメタクリル酸及びその塩、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体及びその塩、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体及びその塩、スチレン−アクリル酸共重合体及びその塩、スチレン−メタクリル酸共重合体及びその塩、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体及びその塩、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体及びその塩、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸共重合体及びその塩、スチレン−α−メチルスチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体及びその塩、スチレン−マレイン酸共重合体及びその塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体及びその塩、酢酸ビニル−エチレン共重合体及びその塩、酢酸ビニル−クロトン酸共重合体及びその塩、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体及びその塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物等が挙げられる。
これらのアニオン性基を有する高分子分散剤は、酸の形で用いても良いが、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属塩を用いても良い。
また、カチオン性基を有する高分子分散剤の例としては、脂肪族アミン塩等が挙げられる。
The pigment dispersed with an anionic dispersant or a cationic dispersant is preferably dispersed with a polymer dispersant having an anionic group or a polymer dispersant having a cationic group.
Examples of the polymeric dispersant having an anionic group include polyacrylic acid and a salt thereof, polymethacrylic acid and a salt thereof, an acrylic acid-acrylonitrile copolymer and a salt thereof, an acrylic acid-alkyl acrylate copolymer, and Salt thereof, styrene-acrylic acid copolymer and salt thereof, styrene-methacrylic acid copolymer and salt thereof, styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer and salt thereof, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester Copolymer and salt thereof, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid copolymer and salt thereof, styrene-α-methylstyrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer and salt thereof, styrene-maleic acid copolymer Polymers and salts thereof, vinylnaphthalene-maleic acid copolymers and salts thereof, vinyl acetate Nyl-ethylene copolymer and its salt, vinyl acetate-crotonic acid copolymer and its salt, vinyl acetate-acrylic acid copolymer and its salt, β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate and the like.
These polymer dispersants having an anionic group may be used in the form of an acid, but alkali metal salts such as sodium, potassium and lithium may be used.
Moreover, an aliphatic amine salt etc. are mentioned as an example of the polymer dispersing agent which has a cationic group.
アニオン性の界面活性剤も顔料分散剤として好ましく用いられる。
具体例としては、オレイン酸及びその塩、ラウリン酸及びその塩、ベヘン酸及びその塩、ステアリン酸及びその塩、その他の脂肪酸及びその塩、ドデシルスルホン酸及びその塩、デシルスルホン酸及びその塩、その他のアルキルスルホン酸及びその塩、ラウリル硫酸塩、オレイル硫酸塩等のアルキル硫酸エステル類、ドデシルベンゼンスルホン酸及びその塩、ラウリルベンゼンスルホン酸及びその塩、その他のアルキルベンゼンスルホン酸及びその塩、ジオクチルスルホ琥珀酸及びその塩、ジヘキシルスルホ琥珀酸及びその塩、その他のジアルキルスルホ琥珀酸及びその塩、ナフチルスルホン酸及びその塩、ナフチルカルボン酸及びその塩、その他の芳香族アニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩、フッ素化アルキルカルボン酸及びその塩、フッ素化アルキルスルホン酸及びその塩等のフッ素系アニオン性界面活性剤等が挙げられる。
Anionic surfactants are also preferably used as pigment dispersants.
Specific examples include oleic acid and salts thereof, lauric acid and salts thereof, behenic acid and salts thereof, stearic acid and salts thereof, other fatty acids and salts thereof, dodecylsulfonic acid and salts thereof, decylsulfonic acid and salts thereof, Other alkyl sulfonic acids and salts thereof, alkyl sulfates such as lauryl sulfate and oleyl sulfate, dodecylbenzene sulfonic acid and salts thereof, lauryl benzene sulfonic acid and salts thereof, other alkyl benzene sulfonic acids and salts thereof, dioctyl sulfo Succinic acid and its salt, dihexylsulfosuccinic acid and its salt, other dialkylsulfosuccinic acid and its salt, naphthylsulfonic acid and its salt, naphthylcarboxylic acid and its salt, other aromatic anionic surfactants, polyoxy Ethylene alkyl ether acetate, polyoxye Alkylether phosphates, polyoxyethylene alkyl ether sulfonates, fluorinated alkyl carboxylic acids and salts thereof, fluorine-based anionic surfactant such as a fluorinated alkyl sulfonic acid and its salts.
水性インク中の顔料の粒径に特に制限は無いが、最大個数換算で最大頻度が20〜150nmの粒径の顔料インクを用いることが好ましい。粒径が150nmを超えると、水性インクとしての顔料分散安定性が低下するばかりでなく、水性インクの吐出安定性も低下し、画像濃度等の画像品質も低くなり好ましくない。一方、粒径が20nm未満の場合、水性インクの保存安定性、ヘッドからの噴射特性はよく、高い画像品質も得られる。しかし、そのように細かな粒径にまで分散させるには、分散操作や、分級操作が複雑となり、水性インクを低廉化することが困難となるため好ましくない。 The particle diameter of the pigment in the water-based ink is not particularly limited, but it is preferable to use a pigment ink having a particle diameter having a maximum frequency of 20 to 150 nm in terms of the maximum number. When the particle diameter exceeds 150 nm, not only the pigment dispersion stability as the water-based ink is lowered, but also the discharge stability of the water-based ink is lowered, and the image quality such as the image density is lowered, which is not preferable. On the other hand, when the particle size is less than 20 nm, the storage stability of the water-based ink, the ejection characteristics from the head are good, and high image quality can be obtained. However, it is not preferable to disperse to such a fine particle size because the dispersion operation and classification operation become complicated and it is difficult to reduce the cost of the water-based ink.
前記着色エマルジョンは、着色樹脂微粒子が懸濁された着色剤である。
着色樹脂微粒子は、スチレン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等を油性染料、分散染料又は顔料等により着色したものである。微粒子の殻に当たる部分をポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等の親水性を有する樹脂で形成することにより、例えばアニオン性の着色微粒子が水を主体とする液媒体に懸濁された水性インクが得られる。微粒子の殻に当たる部分を、反応性の界面活性剤等イオン性を有する界面活性剤で懸濁しても同様の水性インクが得られる。なお、着色エマルジョンはノニオン性でも良い。
The colored emulsion is a colorant in which colored resin fine particles are suspended.
The colored resin fine particles are those obtained by coloring styrene-acrylic resin, polyester resin, polyurethane resin or the like with an oily dye, a disperse dye or a pigment. By forming the portion corresponding to the fine particle shell with a hydrophilic resin such as polyacrylic acid or polymethacrylic acid, for example, an aqueous ink in which anionic colored fine particles are suspended in a liquid medium mainly composed of water can be obtained. . A similar water-based ink can also be obtained by suspending the portion corresponding to the fine particle shell with an ionic surfactant such as a reactive surfactant. The colored emulsion may be nonionic.
水性インクは水を主な液溶剤として使用するが、水性インクを所望の物性にするため、あるいは水性インクの乾燥によるヘッドのノズルの詰まりを防止するため、湿潤剤として水溶性有機溶剤を使用することが好ましい。
水溶性有機溶剤は、単独で又は複数混合して用いられる。
水溶性有機溶剤の含有量には特に制限はないが、水性インク全体の1〜60重量%が好ましく、5〜30重量%が更に好ましい。
Water-based ink uses water as the main liquid solvent, but uses water-soluble organic solvent as a wetting agent to make the water-based ink the desired physical properties or to prevent clogging of the head nozzle due to drying of the water-based ink. It is preferable.
The water-soluble organic solvents are used alone or in combination.
Although there is no restriction | limiting in particular in content of a water-soluble organic solvent, 1 to 60 weight% of the whole water-based ink is preferable, and 5 to 30 weight% is still more preferable.
水溶性有機溶剤の具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−へキサンジオール、グリセリン、1,2,6−へキサントリオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,3−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類;エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類;エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類;N−メチル−2−ピロリドン、N−ヒドロキシエチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物;ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類;ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類;プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。 Specific examples of the water-soluble organic solvent include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,4 -Butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 1,2,4-butanetriol Polyhydric alcohols such as 1,2,3-butanetriol and petriol; ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono Polyhydric alcohol alkyl ethers such as chill ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether; polyhydric alcohol aryl ethers such as ethylene glycol monophenyl ether and ethylene glycol monobenzyl ether; N- Nitrogen-containing heterocyclic compounds such as methyl-2-pyrrolidone, N-hydroxyethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, ε-caprolactam; formamide, N-methylformamide, N, N- Amides such as dimethylformamide; Amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine; dimethyl Sulfur-containing compounds such as sulfoxide, sulfolane, thiodiethanol; propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-butyrolactone, and the like.
水性インクには、上記した材料の他に、pH調整剤、粘度調整剤、防腐剤、酸化防止剤等の添加剤を含有させても良い。
pH調整剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第4級アンモニウム水酸化物、第4級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン類、硼酸、硝酸、硫酸、酢酸等が挙げられる。
水性インクの物性は、25℃付近でpHが6〜12、表面張力が10〜60mN/m、粘度が1〜20mPa・s程度の範囲が好ましい。
In addition to the above materials, the water-based ink may contain additives such as a pH adjuster, a viscosity adjuster, a preservative, and an antioxidant.
Examples of the pH adjuster include hydroxides of alkali metal elements such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, quaternary ammonium hydroxide, quaternary phosphonium hydroxide, lithium carbonate, Examples thereof include alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, amines such as diethanolamine and triethanolamine, boric acid, nitric acid, sulfuric acid and acetic acid.
The physical properties of the water-based ink are preferably in the range of pH 6-12, surface tension 10-60 mN / m, and viscosity 1-20 mPa · s around 25 ° C.
<画像形成装置>
図2は本発明の画像形成方法を実施するための画像形成装置の一例の概略図である。
画像形成装置100は、フルカラーの画像形成が可能なインクジェットプリンタであり、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づいて画像形成処理を行なう。この装置は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他に、OHPシート、カード、ハガキ等の厚紙、封筒等の何れに対しても画像形成を行なうことができる。また、図2は記録媒体である用紙Sの片面に画像形成可能な片面画像形成装置であるが、用紙Sの両面に画像形成可能な両面画像形成装置であっても良い。
<Image forming apparatus>
FIG. 2 is a schematic view of an example of an image forming apparatus for carrying out the image forming method of the present invention.
The
画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する画像を形成可能な各水性インクを吐出する記録ヘッド61Y、61M、61C、61BKを有している。これらの記録ヘッドは、この装置の本体99の略中央部に配設されたガイド板39に対向する位置に配設されている。記録ヘッド61Y、61M、61C、61BKは紙の搬送方向の上流側からこの順で並んでおり、水性インクの吐出部53において用紙Sへの画像形成を直接的に行う。このように、この装置は直接方式の画像形成装置である。
記録ヘッド61Y、61M、61C、61BKは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の画像形成手段であるインク吐出装置60Y、60M、60C、60BKに備えられている。なお、各記録ヘッド61Y、61M、61C、61BKは、図2の紙面に垂直な方向に複数が並設された態様で、インク吐出装置60Y、60M、60C、60BKに備えられたラインヘッドである。また、図では基本色である4色の記録ヘッドを有する場合を示したが、更にその他の色の記録ヘッドを設けてもよい。
The
The recording heads 61Y, 61M, 61C, and 61BK are provided in the
画像形成装置100は、記録ヘッド61Y、61M、61C、61BKを一体に支持したヘッド支持体としてのキャリッジ62、画像形成装置100の動作全般を制御するCPU、メモリ等(図示せず)を含む制御手段としての制御部98、画像形成装置100において画像形成が行われる環境温度及び環境湿度を検知し、検知した環境温度及び環境湿度を制御部98に入力する環境検知センサ35を有している。
インク吐出装置60Y、60M、60C、60BKと、制御部98に備えられた記録ヘッド61Y、61M、61C、61BKの制御基板(図示せず)とは、印字ユニットを構成している。
The
The
画像形成装置100は、用紙Sを搬送する用紙搬送ユニット(図示せず)、用紙Sを多数枚積載可能で、積載した用紙Sのうち最上位の用紙Sのみを搬送ユニットに向けて給送する給紙ユニット20、該搬送ユニットによって搬送されてきた画像形成済み(プリント済み)の用紙Sを多数積載可能な排紙台25を有している。
搬送ユニットは、給紙ユニット20から給送されてきた用紙Sを印字部に向けて搬送する搬送ローラ32、該搬送ローラ32によって搬送されてきた用紙Sを一旦停止させるとともに、後述する所定のタイミングに応じて一旦停止させた用紙Sを吐出部53に給送するレジストローラ34を有している。
給紙ユニット20は、用紙Sを多数枚積載可能な給紙トレイ21、該給紙トレイ21に積載された用紙Sのうち最上位の用紙Sのみを搬送ユニットに向けて給送する送り出しローラとしての給紙ローラ22、給紙トレイ21及び給紙ローラ22を支持した筐体23、給紙ローラ22を、ヘッド61Y、61M、61C、61BKにおける水性インクの吐出タイミングに合わせるように回転駆動し用紙Sを給送させる駆動手段(図示せず)としてのモータ等を有している。
The
The transport unit temporarily transports the paper S fed from the
The
また、画像形成装置100は、吐出部53の用紙搬送方向の上流側において、ガイド板39に対向するように配設され、前記処理液を、用紙Sに付与する付与手段としての付与装置73を有している。付与装置73は、用紙Sに当接して処理液を塗布する処理液塗布手段として機能する。付与装置73は、この位置において用紙Sに当接して処理液を塗布する処理液塗布部材としての塗布ローラ74、処理液を収容し該処理液を塗布ローラ74に供給する処理液供給手段としての処理液タンク75を有している。
塗布ローラ74は少なくとも周面が弾性部材によって形成されており、処理液タンク75に収容されている処理液に一部が浸漬された状態で備えられている。塗布ローラ74は、主走査方向、即ち図2における紙面に垂直な方向において、画像形成可能領域に対応する幅で用紙Sに処理液を付与する。
付与装置73は、塗布ローラ74がガイド板39に対向する位置で用紙搬送方向と同じ方向に回転するように駆動するモータ等の駆動源を備えていても良い。制御部98は前記駆動源等、付与装置73において駆動を制御される構成を制御する。
処理液塗布部材は、用紙Sに当接して処理液を付与するものであれば、塗布ローラ74のようなローラ塗布を行う部材に限らず、ワイヤーバー、フレードコータ、処理液を含浸した発泡体等であっても良い。
In addition, the
The
The applying
The treatment liquid application member is not limited to a member that performs roller application such as the
キャリッジ62は、ヘッド61Y、61M、61C、61BKと一体で、本体99に対して着脱可能となっている。ヘッド61Y、61M、61C、61BKに劣化等が生じたときに新規のものに交換可能とするため、及びメンテナンスを容易にするためである。ヘッド61Y、61M、61C、61BKも、劣化等が生じたときに新規のものに交換可能とするため、及びメンテナンスを容易にするため、それぞれ独立して本体99に対し着脱可能となっている。これによって、交換作業、メンテナンス作業が容易化されている。
インク吐出装置60Y、60M、60C、60BKは、用いる水性インクの色、組成が異なるものの、その他の点では略同様の構成となっている。インク吐出装置60Y、60M、60C、60BKには、ヘッド61Y、61M、61C、61BKがそれぞれ複数、主走査方向に並設されている。よって、インク吐出装置60Y、60M、60C、60BK、画像形成装置100はフルライン型となっている。
The
The
インク吐出装置60Y、60M、60C、60BKは、複数のヘッド61Y、61M、61C、61BKに供給される各色の水性インクを収容したインクカートリッジ81Y、81M、81C、81BK、水性インクを各ヘッド61Y、61M、61C、61BKに向けて圧送し給送するための供給ポンプ(図示せず)、該供給ポンプによって供給されてきた水性インクを各ヘッド61Y、61M、61C、61BKに分配して供給するディストリビュータタンク(図示せず)、該ディストリビュータタンク内の水性インク量の不足を検出するために同水性インク量を検知する水性インク量検知手段であるインク量検知センサ(図示せず)、インクカートリッジ81Y、81M、81C、81BKとディストリビュータタンクとの間の水性インクの給送路をポンプとともに形成しているパイプ(図示せず)、及びディストリビュータタンクと各ヘッド61Y、61M、61C、61BKとの間の水性インクの給送路を形成しているパイプ(図示せず)を有している。
インクカートリッジ81Y、81M、81C、81BKは、内部の水性インクが消費されて残り少なくなった時や無くなった時に新規のものに交換可能とするため、及びメンテナンスを容易にするため、本体99に対して着脱可能となっている。インクカートリッジ81Y、81M、81C、81BKは、メインタンクとしての水性インクカートリッジとして機能する。
The
The
ポンプは、制御部98によって作動を制御され、インクカートリッジ81Y、81M、81C、81BK内に収容された水性インクを各ヘッド61Y、61M、61C、61BKに供給する。具体的には、ポンプは、インク量検知センサによってディストリビュータタンク内の水性インク量の不足が検出されたことを条件として、ヘッド61Y、61M、61C、61BKによる水性インクの吐出が停止されているときに駆動される。この駆動により、インクカートリッジ81Y、81M、81C、81BK内の水性インクが、水性インク供給部であるディストリビュータタンクに供給される。この駆動はこのような不足が検出されなくなるまで継続される。つまり、制御部98は水性インク供給制御手段として機能する。また、制御部98は、画像形成装置100において駆動されるその他の構成についても、その駆動を制御するようになっている。
The operation of the pump is controlled by the control unit 98, and the aqueous ink stored in the
各ヘッド61Y、61M、61C、61BKは、水性インク吐出側に、ノズル板(図示せず)、該ノズル板に形成された微小なノズル(図示せず)、及びノズルから水性インクを液滴化して吐出させ用紙Sに着弾させるための、画像信号に基づいて駆動されるピエゾ方式の可動アクチュエータ(図示せず)を有している。
この可動アクチュエータは、ピエゾ素子の変位で液室内の水性インクに圧力を加えてノズルから水性インクを吐出させる。ただし、可動アクチュエータは他の方式の可動アクチュエータであっても良い。
なお、各ヘッド61Y、61M、61C、61BKは、ヒータ加熱で発生するバブルで液室内の水性インクに圧力を加えてノズルから水性インクを吐出させるサーマル方式等の加熱膜沸騰方式を用いても良い。
何れにしても、各ヘッド61Y、61M、61C、61BKは、画像信号に応じて駆動され、用紙Sに水性インクを付与して画像を形成する。ノズルは各ヘッド61Y、61M、61C、61BKに多数備えられている。
Each of the
This movable actuator applies a pressure to the aqueous ink in the liquid chamber by the displacement of the piezo element, and discharges the aqueous ink from the nozzle. However, the movable actuator may be another type of movable actuator.
Each of the
In any case, each of the
画像形成装置100は、圧力印加手段として、圧力印加部70を備えている。ただし、この圧力印加部70は省略可能である。
圧力印加部70は、用紙Sの搬送方向において吐出部53の下流側且つ排紙台25の上流側に配設されている。圧力印加部70は、互いに圧接された加圧ローラ71、72と、加圧ローラ71を回転駆動し、加圧ローラ72を加圧ローラ71に従動回転させるモータ(図示せず)とを有している。圧力印加部70は、これら加圧ローラ71、72の間に、吐出部53において水性インクを付与された用紙Sを通過させるようになっている。
The
The
このような構成の画像形成装置100においては、画像形成開始の所定の信号の入力により、給紙ユニット20から給送された一枚の用紙Sが付与装置73に向けて給送される。この用紙Sは、搬送ローラ32を経た後、吐出部53において水性インクを付与される側の面の画像形成可能領域に、付与装置73によって処理液を塗布される。次いで、この用紙Sは、レジストローラ34によってタイミングを計られて吐出部53に供給される。そして、吐出部53を通過する過程で、用紙Sの処理液が塗布されている画像形成可能領域に、各ヘッド61Y、61M、61C、61BKから水性インクが吐出される。
以上述べた各画像形成装置100においては、用紙Sに、付与装置73によって処理液を付与してからヘッド61Y、61M、61C、61BKにより水性インクを吐出させ、着弾させる、先塗りの構成を採用している。
In the
Each of the
以上、画像形成装置の一例について説明したが、他のタイプの画像形成装置であっても良い。即ち、複写機、ファクシミリの単体、あるいはこれらの複合機、これらに関するモノクロ機等の複合機、その他、電気回路形成に用いられる画像形成装置であっても良い。また、バイオテクノロジー分野において所定の画像を形成するのに用いられる画像形成装置であっても良い。また、中間転写体はローラ状でなく、無端ベルト状であっても良い。また、ヘッドの数は画像形成装置の用途に応じて増減されるものであり1つでも複数でも良い。ヘッドの数が複数の場合、図2の例のように4つに限らず、更に多種類の水性インク、例えばライトシアン、ライトマゼンタといった淡い色の水性インクを吐出するヘッドを備えていても良い。更に、直接方式の画像形成装置において、用紙の搬送を無端ベルト状の部材で行うようにしても良い。 Although an example of the image forming apparatus has been described above, other types of image forming apparatuses may be used. That is, the image forming apparatus may be a copying machine, a single facsimile machine, or a multifunction machine such as these, a multifunction machine such as a monochrome machine related to these, or an image forming apparatus used for forming an electric circuit. Further, it may be an image forming apparatus used for forming a predetermined image in the biotechnology field. Further, the intermediate transfer member may be in the form of an endless belt instead of a roller. The number of heads is increased or decreased according to the use of the image forming apparatus, and may be one or more. When there are a plurality of heads, the number of heads is not limited to four as in the example of FIG. 2, and a head that discharges more types of water-based inks, for example, light-colored water-based inks such as light cyan and light magenta may be provided. Further, in the direct image forming apparatus, the sheet may be conveyed by an endless belt-like member.
以下、実施例及び比較例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、例中の「%」は「重量%」である。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited by these Examples. In the examples, “%” is “% by weight”.
〔処理液1〜8の作製〕
下記処方の材料を混合撹拌して、各処理液1〜8を作製した。
<処理液1>(保護基として、アセチル基を導入するもの)
・無水酢酸: 4.2%
・N,N−ジメチル−4−アミノピリジン: 0.1%
・ピリジン: 95.7%
[Preparation of treatment liquids 1 to 8]
The materials of the following prescription were mixed and stirred to prepare treatment liquids 1 to 8.
<Treatment liquid 1> (Introducing an acetyl group as a protective group)
Acetic anhydride: 4.2%
N, N-dimethyl-4-aminopyridine: 0.1%
・ Pyridine: 95.7%
<処理液2>(保護基として、アセタール基を導入するもの)
・2,2−ジメトキシプロパン:84.3%
・カンファースルホン酸: 2.5%
・ジクロロメタン: 13.2%
<Treatment solution 2> (Introducing an acetal group as a protecting group)
・ 2,2-Dimethoxypropane: 84.3%
・ Camphorsulfonic acid: 2.5%
・ Dichloromethane: 13.2%
<処理液3>(保護基として、メチル基を導入するもの)
・ヨウ化メチル:15.0%
・炭酸カリウム:33.0%
・アセトン: 52.0%
<Treatment solution 3> (Introducing a methyl group as a protecting group)
・ Methyl iodide: 15.0%
-Potassium carbonate: 33.0%
Acetone: 52.0%
<処理液4>(保護基として、メトキシメチル基を導入するもの)
・クロロメチルメチルエーテル: 8.0%
・水素化ナトリウム: 4.5%
・テトラヒドロフラン: 87.5%
<Treatment solution 4> (Introducing a methoxymethyl group as a protecting group)
・ Chloromethyl methyl ether: 8.0%
・ Sodium hydride: 4.5%
Tetrahydrofuran: 87.5%
<処理液5>(保護基として、ベンジル基を導入するもの)
・塩化ベンジル: 11.6%
・水素化ナトリウム: 3.7%
・テトラヒドロフラン:84.7%
<Treatment solution 5> (Introducing a benzyl group as a protecting group)
・ Benzyl chloride: 11.6%
・ Sodium hydride: 3.7%
Tetrahydrofuran: 84.7%
<処理液6>(保護基として、p−メトキシベンジル基を導入するもの)
・p−メトキシベンジルトリクロロアセトイミダート: 4.2%
・ジクロロメタン: 95.8%
<Treatment liquid 6> (Introducing a p-methoxybenzyl group as a protecting group)
P-methoxybenzyltrichloroacetimidate: 4.2%
・ Dichloromethane: 95.8%
<処理液7>(保護基として、シリル基を導入するもの)
・塩化−t−ブチルジメチルシラン: 4.4%
・イミダゾール: 4.2%
・N,N−ジメチルホルムアミド: 91.4%
<Treatment solution 7> (Introducing a silyl group as a protective group)
-Chloride-t-butyldimethylsilane: 4.4%
-Imidazole: 4.2%
N, N-dimethylformamide: 91.4%
<処理液8>(保護基として、テトラヒドロピラニル基を導入するもの)
・ジヒドロピラン: 30.5%
・p−トルエンスルホン酸ピリジニウム: 4.4%
・ジクロロメタン: 65.1%
<Treatment solution 8> (Introducing a tetrahydropyranyl group as a protective group)
Dihydropyran: 30.5%
-Pyridinium p-toluenesulfonate: 4.4%
・ Dichloromethane: 65.1%
〔ブラック水性インクの作製〕
下記処方の材料を混合撹拌した後、水酸化リチウムの5%水溶液でpH9.1に調整し、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで加圧濾過して、ブラック水性インクを得た。
<インク処方>
・スルホン酸基結合型カーボンブラック顔料分散液: 35.0%
(CAB−O−JET−200、固形分20%、
キャボット・スペシャリティ・ケミカルズ・インク社製)
・2−ピロリドン: 10.0%
・グリセリン: 14.0%
・プロピレングリコールモノブチルエーテル: 0.9%
・デヒドロ酢酸ソーダ: 0.1%
・蒸留水: 40.0%
[Preparation of black aqueous ink]
After mixing and stirring the materials of the following formulation, the pH was adjusted to 9.1 with a 5% aqueous solution of lithium hydroxide, and pressure filtration was performed with a membrane filter having an average pore size of 0.8 μm to obtain a black aqueous ink.
<Ink prescription>
-Sulfonic acid group-bonded carbon black pigment dispersion: 35.0%
(CAB-O-JET-200,
Cabot Specialty Chemicals, Inc.)
・ 2-Pyrrolidone: 10.0%
・ Glycerin: 14.0%
Propylene glycol monobutyl ether: 0.9%
・ Soda dehydroacetate: 0.1%
・ Distilled water: 40.0%
実施例1〜8、比較例1
<処理液塗布>
前記処理液1〜8を、普通紙(マイペーパー、リコー社製)に、塗布量が100mg/A4となるようにローラ塗布した後、乾燥させ、実施例1〜8の画像形成に用いた。また、処理液を塗布しない普通紙を比較例1の画像形成に用いた。
<画像形成>
次のようにして、前記ブラック水性インクを塗布した。
(1)PETフィルムに2cm×5cmの長方形の穴を2つ開ける。
(2)一方の穴に2cm×5cmの大きさにカットした普通紙(マイペーパー、リコー社製)をセットし、他方の穴に2cm×5cmの大きさにカットした前記処理液で処理した普通紙をセットする。
(3)バーコーターを用いてブラック水性インクの厚みが4μmになるように塗布する。
Examples 1-8, Comparative Example 1
<Treatment liquid application>
The treatment liquids 1 to 8 were applied to plain paper (My Paper, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) with a roller so that the coating amount was 100 mg / A4, then dried, and used for image formation in Examples 1 to 8. Further, plain paper to which no treatment liquid was applied was used for image formation in Comparative Example 1.
<Image formation>
The black aqueous ink was applied as follows.
(1) Two rectangular holes of 2 cm × 5 cm are made in the PET film.
(2) Ordinary paper (My Paper, manufactured by Ricoh Co., Ltd.) cut to a size of 2 cm × 5 cm is set in one hole, and treated with the processing solution cut to a size of 2 cm × 5 cm in the other hole Load paper.
(3) Using a bar coater, apply so that the thickness of the black aqueous ink is 4 μm.
上記のようにして画像形成した実施例及び比較例の各普通紙について、3分後の紙のカールの程度を次の基準で評価した。結果を纏めて表1に示す。
<評価基準>
○:紙のカールが20mm未満
×:紙のカールが20mm以上
For each of the plain papers of Examples and Comparative Examples on which images were formed as described above, the degree of paper curl after 3 minutes was evaluated according to the following criteria. The results are summarized in Table 1.
<Evaluation criteria>
○: Paper curl is less than 20 mm ×: Paper curl is 20 mm or more
上記表1から、本発明の画像形成方法によるとカールが発生しないことが分かる。
なお、上記実施例で用いた画像形成手段は、インクジェット方式ではなく、PETフィルムを用いたバーコーターによる塗布であるが、図1により説明した本発明のカール防止のメカニズムからみて、インクジェット方式で行っても同様の効果が得られることは明らかである。
From Table 1 above, it can be seen that no curling occurs according to the image forming method of the present invention.
The image forming means used in the above embodiment is not an ink jet method but an application by a bar coater using a PET film. However, in view of the anti-curl mechanism of the present invention described with reference to FIG. However, it is clear that the same effect can be obtained.
S :用紙
20 :給紙ユニット
21 :給紙トレイ
22 :給紙ローラ
23 :筐体
25 :排紙台
32 :搬送ローラ
34 :レジストローラ
35 :環境検知センサ
39 :ガイド板
53 :水性インクの吐出部
60Y :イエローインク吐出装置
60M :マゼンタインク吐出装置
60C :シアンインク吐出装置
60BK:ブラックインク吐出装置
61Y :イエローインク用ヘッド
61M :マゼンタインク用ヘッド
61C :シアンインク用ヘッド
61BK:ブラックインク用ヘッド
62 :キャリッジ
70 :圧力印加部
71 :加圧ローラ
72 :加圧ローラ
73 :付与手段
74 :塗布ローラ
75 :処理液タンク
81Y :イエローインクカートリッジ
81M :マゼンタインクカートリッジ
81C :シアンインクカートリッジ
81BK:ブラックインクカートリッジ
98 :処理液量制御手段
99 :本体
100 :画像形成装置
S: paper 20: paper feed unit 21: paper feed tray 22: paper feed roller 23: housing 25: paper discharge tray 32: transport roller 34: registration roller 35: environment detection sensor 39: guide plate 53: ejection of water-based
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|---|---|---|---|---|
| JP2019511965A (en) * | 2016-02-19 | 2019-05-09 | オセ−ホールディング べー.フェー. | Pretreatment composition |
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