画像形成方法、及び画像形成装置
【課題】インクと、該インクと反応する反応液とを用いた画像形成方法において、得られる印刷物の耐擦過性を向上させることができる画像形成方法の提供。
【解決手段】色材を含有するインクをインクジェット記録方式で記録媒体へ付与する工程と、該インクと反応する反応液を記録媒体へ付与する工程を有し、記録媒体上で該インクと反応液とを接触させることにより画像を形成する画像形成方法であって、該反応液が、ヨウ素価１００以上の油脂を含有していることを特徴とする画像形成方法。
【解決手段】色材を含有するインクをインクジェット記録方式で記録媒体へ付与する工程と、該インクと反応する反応液を記録媒体へ付与する工程を有し、記録媒体上で該インクと反応液とを接触させることにより画像を形成する画像形成方法であって、該反応液が、ヨウ素価１００以上の油脂を含有していることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクと、該インクと反応する反応液とを用いた画像形成方法、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、インクジェット記録方式を用いた画像形成装置が広範囲に利用されている。この画像形成装置は、装置自体の構成がシンプルであるため、高精細な写真画像が出力できるようなプリンターでも比較的安価に販売されている。しかし、インクジェット記録方式は、画像品質が記録媒体のインク吸収性に依存しやすい。これは、インク中の色材の定着が記録媒体への浸透・吸収でなされているためである。そこで、インクジェット記録方式を用いて、より高品質な画像を得ようとするならば、専用の記録媒体を用いることが好ましい。
【０００３】
これに対し、インクと共に、該インクの成分と反応する液体を用いて画像形成を行うことで、記録媒体のインク浸透性の影響を受けにくくする技術が提案されている。特許文献１では、カルボキシル基を有した色材を含むインクと、該インクと反応する多価金属塩を含む反応液とを用いて、記録媒体の適応範囲を広げる提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２０２３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような反応液を用いたインクジェット記録方式により得られる印刷物は、用途によっては画像の耐擦過性が不十分とされる場合がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、インクと反応液とを用いた画像形成方法において、得られる印刷物の耐擦過性を飛躍的に向上させることができる画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、色材を含有するインクをインクジェット記録方式で記録媒体へ付与する工程と、該インクと反応する反応液を記録媒体へ付与する工程を有し、記録媒体上で該インクと反応液とを接触させることにより画像を形成する画像形成方法であって、該反応液が、ヨウ素価１００以上の油脂を含有していることを特徴とする画像形成方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ヨウ素価１００以上の油脂を含有してなる新規な反応液を用いることで、記録媒体の種類を問わずに、任意な画像を高画質に、かつ、耐擦過性に優れた印刷物を作成することが可能な画像形成方法が提供できる。なお、ヨウ素価はＪＩＳ Ｋ ００７０に準拠し、測定した値である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の画像形成装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。
最初に、本発明者らが、本発明に至った経緯について説明する。従来の、インクと反応液とを用いたインクジェット記録において、一般的に用いられているのは、これらによって生じる凝集反応であり、印字部は、該反応によって顔料粒子などのインク中の固形分が寄り集まった状態となる。これに対し、本発明者らは、これらの寄り集まっている固形分を連続膜とすることができれば、印字部が強固な膜で形成され、結果として、印刷物に発現する耐擦過性をはじめとする画像強度を向上させることができると考えた。
【００１１】
上記の観点から、本発明者らのさらなる検討の結果、ヨウ素価１００以上の油脂を含有している反応液を画像形成に用いることで、顔料粒子などのインク中の固形分が寄り集まった状態を膜状にでき、画像を強化できることを見出した。より好ましくは、反応液中でエマルションの形態でヨウ素価１００以上の油脂を含有した形態である。
【００１２】
本発明者らは、ヨウ素価１００以上の油脂を含有している反応液を用いることで、強固な膜が形成された理由を下記のように考えている。先ず、前記したインクと反応液による凝集反応は、イオン反応であることから、ヨウ素価１００以上の油脂のように、イオン性を持たない材料は、インクと反応液とが混合された後でも反応性を失わないで存在することができる。一方、ヨウ素価１００以上の油脂は、空気中の酸素と反応することで巨大分子となる性質を有している。このため、凝集反応により瞬間的に寄り集まったインク中の固形分の間に存在するヨウ素価１００以上の油脂が、ヨウ素価１００以上の油脂の酸化反応が進むにつれてインク中の固形分を架橋するような機能を発揮し、インク画像が強固な膜状となると考えている。
【００１３】
本発明の画像形成方法では、ヨウ素価１００以上の油脂を含む反応液と色材を含むインクとをインク付与手段や反応液付与手段により記録媒体に付与し、これらを記録媒体上で接触させる。反応液とインクの付与順序は、どちらが先でも構わないが、反応液を先に付与する方が、本発明の効果やプロセス上の簡便性を得やすいため好ましい。また、本発明においては、記録媒体上にインクと反応液を直接付与して画像形成を行う方式でも十分な効果を得られる。さらに、記録媒体が中間転写体であり、該中間転写体上に形成された画像を中間転写体と別の記録媒体に転写する方式とすれば、より高い効果が確実に得られるようになると同時に、該効果を最終的な記録媒体の種類を問わず得ることができる。
【００１４】
以下に、本発明をより効果的に実現し得る形態を中心に説明する。すなわち、中間転写体を用いる方式であり、反応液をインクに先立って付与する付与順であり、インク付与手段がインクジェット記録方式である形態を中心に本発明を詳細に説明する。また、本発明の画像形成方法を好適に実行し得る画像形成装置の一例の概念図を図１に示す。図１に示されるように、中間転写体１は、回転駆動されるローラー形状にすることができる。中間転写体１の外周すなわち表面２に対向する部位には、反応液４を付与する反応液付与手段３、インクを吐出してインク画像を形成するインク付与手段（インクジェット記録ヘッド）５、及び記録媒体８に転写を行うための加圧ローラー９などが設けられている。
【００１５】
本発明で使用される中間転写体としては、インクをいったん受領し、形成したインク画像を記録媒体に転写する特性が重要である。特に、転写性は高ければ高いほど使用するインクの効率が良く、また、繰り返し使用時における中間転写体表面のクリーニング性もよくなる。よって、中間転写体の表面は、インク非吸収面であり、より好ましくは非接着面であることが好ましい。さらに、紙などの記録媒体（すなわち、中間転写体と別の記録媒体）の表面に追従し、十分に接触させるためには、中間転写体の表面層に弾性を持つ材料を含有させることが有効である。
【００１６】
これらの特性を満たす材料としては、例えば、各種プラスチックやゴムなどが挙げられる。特に、非接着性の観点から、このような特性を有するシリコーンゴムやフロロシリコーンゴム、フッ素ゴムなどが好ましい。これらの中でも、インクに対する耐性の点からシリコーンゴムを使用することが好ましい。これらのゴムは、表面エネルギーが低く、インク受領性がよくない場合があるため、使用するインクに応じて表面処理を施すとよい。
【００１７】
表面処理の例としては、薬品を用いた化学的処理や表面形状を変える物理的処理、さらには、紫外線やプラズマを照射するエネルギー照射処理などが挙げられる。また、中間転写体の形状は、図１に例示したローラー形状の他、ベルト形状、シート形状など、記録媒体への接触が可能なものであれば、いずれでもよい。例えば、パッド印刷のパッドなどでも中間転写体として用いることができる。
【００１８】
反応液付与手段は、特に限定はなく、一般的な塗布機構が応用可能である。具体的には、図１に例示されるロールコーターの他、スプレーコーター、ダイコーター、ワイヤーバーコーターなどが使用可能である。これら手段を組み合わせて用いることも可能である。
【００１９】
また、反応液の付与は、必ずしも形成される記録媒体の全ての面に行う必要はなく、凝集反応により瞬間的に寄り集まったインク中の固形分を強固な膜にできればよい。このため、反応液は、例えば、グラビア版、フレキソ版、又は、水無平版などを用いた印刷方式を用いることで、塗布量を規制して付与することも可能である。さらには、インクジェット記録方式を用いて反応液を付与することも可能である。インクジェット記録方式を用いる場合、インク画像に応じて反応液の付与量を調整することができる。使用されるインクジェット記録方式は、特に限定を受けることなく、サーマル方式、ピエゾ方式、コンティニュアス方式などの選択が可能である。また、インクジェット記録方式やスプレーコーターなどの非接触付与方式を用いれば反応液の付与順序の選択幅を広げることができる。
【００２０】
上述の通り、反応液の付与は、インクの付与に先立って行うことが好ましいが、インクを先に付与してインク画像を形成した後に、反応液を後から付与しても本発明の効果を得ることができる。勿論、インクの付与の前後の両方において反応液の付与を行うことも可能である。また、画像データを分割し、複数回のインク付与で画像形成を行うマルチパスのモードを備える画像形成装置に適用する場合は、インクの付与毎に反応液を付与してもよい。また、その都度付与量及び付与位置を制御することも可能である。
【００２１】
また、直接記録媒体上に反応液及びインクを付与して画像形成を行う直接描画方式であっても本発明の効果を得ることができる。ただし、上述の中間転写体を用いる方式の方が、本発明において理想的なシステムである。前記直接描画方式の場合、反応液及びインクは直接記録媒体に付与される。この場合、反応液とインクとの反応効率は、反応液とインクの付与間隔による時間差に影響を受ける。すなわち、先に付与される第１液体が記録媒体に浸透しないうちに後に付与される第２液体を記録媒体に付与した方が反応効率は高くなる。一方、転写記録の場合は、中間転写体上で反応液とインクとが十分に混ざった状態となった後、記録媒体に画像が転写されるため、反応液とインクの付与間隔にかかわらず、高い反応効率を得ることができる。
【００２２】
以下、本発明に用いる反応液の構成成分について詳細に説明する。
本発明に用いる反応液は、凝集成分と造膜成分とを含有する。凝集成分は、インクが含有する色材と反応して色材の流動性を低下させる材料であり、画像形成に使用するインクの種類によって適宜に選択する必要がある。例えば、高分子凝集剤や金属イオンを凝集成分として使用することが有効である。
【００２３】
具体的な凝集成分の例として、高分子凝集剤としては、カチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤、ノニオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤などが挙げられる。また、金属イオンとしては、例えば、Ｃａ2+、Ｃｕ2+、Ｎｉ2+、Ｍｇ2+及びＺｎ2+などの２価の金属イオンや、Ｆｅ3+及びＡｌ3+などの３価の金属イオンが挙げられる。そして、これらのイオンを付与する場合には、金属塩を水溶液に付与することが好ましい。金属塩の陰イオンとしては、Ｃｌ-、ＮＯ3-、ＳＯ42-、Ｉ-、Ｂｒ-、ＣｌＯ3-、ＲＣＯＯ-（Ｒは、アルキル基）などが挙げられる。また、使用するインクの色材と逆の極性を持つ材料は凝集成分として用いることができる。例えば、インクがアニオン性若しくはアルカリ性であれば、その逆の極性であるカチオン性若しくは酸性の材料が該当する。反応液に占める凝集成分の添加量は使用するインクの顔料濃度や付与量などに応じて調整すればよい。一般的なインクジェットインク（顔料濃度５質量％前後）であれば、例えば、金属塩濃度が５質量％以上２０質量％以下程度の反応液をインク付与量に対して１／２乃至１／１０程度を目安に付与して用いるとよい。
【００２４】
また、本発明においては、反応液が造膜成分としてヨウ素価１００以上の油脂を含有する。ヨウ素価１００以上の油脂は、不飽和脂肪酸が多い油脂である。油脂は基本的にイオン化しないことから、前記凝集成分に影響を受けずに反応液中に存在することができる。また、不飽和脂肪酸量は、ヨウ素価で表され、ヨウ素価が高いほど空気中の酸素と結びつきやすい性質となり、硬化性が高くなるといえる。
【００２５】
このように、ヨウ素価は油脂中の不飽和脂肪酸量を示す値であるが、不飽和脂肪酸中には多くの二重結合が存在する。この二重結合は時間と共にゆっくり分裂し、大気中の酸素と反応が起こる。酸素分子は２つの結合手を有しており、この両端に油分子が架橋することで、油脂は最終的に網目構造の巨大分子となり固化する。よって、ヨウ素価が高いほど架橋点が多くなるため、硬化性が高くなる。反面、ヨウ素価の高い油脂を多量に添加してしまうと可とう性に欠いた、割れやすい皮膜となってしまう場合がある。このため、反応液中のヨウ素価１００以上の油脂は、後述の配合比の範囲とすることが好ましい。
また、温度を上げることにより不飽和脂肪酸の二重結合は分裂しやすくなるので、印刷後に加熱することで硬化速度を速めることができる。
【００２６】
ヨウ素価１００以上の油脂としては、ヨウ素価１３０以上の油脂が好ましく、ヨウ素価１７０以上の油脂がより好ましい。反応液がこのような油脂を含有していると、硬化性が高くなり、画像の対擦過性が飛躍的に向上する。
【００２７】
ヨウ素価１３０以上の油脂としては、具体的には、亜麻仁油、えのきり油、しそ油、月見草油などが挙げられる。また、ヨウ素価１００以上１３０以下の油脂としては、ごま油、菜種油、綿実油、大豆油、小麦胚芽油、スイートアーモンド油などが挙げられる。香りなどの問題もあるが、これらの中でも、しそ油、亜麻仁油など、特にはしそ油を用いることが好ましい。
【００２８】
反応液に含まれるヨウ素価１００以上の油脂の形態は、Ｏ／Ｗエマルションの形態（水中油滴形）であることが好ましい。先に示したとおり、ヨウ素価１００以上の油脂は酸化硬化しやすいが、この形態であれば水膜が酸素を遮断するため、酸化硬化に対して安定を保つことができる。また一方で、反応液の付与後においては、例えば、前記中間転写体を用いる方式であれば、反応液とインクによる画像を中間転写体上で乾燥させることでヨウ素価１００以上の油脂のエマルション形態が破壊され、水膜を除去できる。したがって、ヨウ素価１００以上の油脂の硬化作用を効率よく利用できる。
【００２９】
反応液に占めるヨウ素価１００以上の油脂の添加量は必要とする皮膜強度に応じて調整すればよい。一般的なインクジェットインク（固形分５質量％以上１０質量％以下）に、例えば、反応液をインクの付与量に対して１／２乃至１／１０程度用いる場合を考える。この場合、ヨウ素価１００以上の油脂の添加量は、反応液全質量を基準として０．０５質量％以上１０．００質量％以下の範囲が好ましい。さらに好ましくは、０．１０質量％以上である。また、５．００質量％以下である。
【００３０】
反応液には、上記した凝集成分やヨウ素価１００以上の油脂以外にも、水や、水溶性有機溶剤、界面活性剤などを適量添加することができる。水溶性有機溶剤としては、後述のインクに用いる水溶性の有機溶剤と同様のものを用いることができる。また、反応液全質量を基準とした、水の含有量は５０．０質量％以上９５．０質量％以下であることが好ましい。同様に、水溶性有機溶剤の含有量は３．０質量％以上６０．０質量％以下であることが好ましい。同様に、界面活性剤の含有量は０．１質量％以上５．０質量％以下とすることが好ましい。
【００３１】
以下、本発明に用いるインクを構成する成分について詳細に説明する。
本発明に用いるインクは、特に限定されるものではないが、一般的に、色材として染料を用いた水系染料インクや、色材として顔料を用いた水系顔料インクが好適に用いられる。特に、水系顔料インクは、金属塩を反応材料に用いた時に好適である。前記顔料は、特に限定を受けず、一般的に使われる顔料であれば問題なく用いることができる。例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：３、１６、２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、７、１２、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、５７（Ｃａ）、１１２、１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１３、１６、７４、８３、カーボンブラックＮｏ２３００、９００、３３、４０、５２、ＭＡ７、８、ＭＣＦ８８（三菱化成製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（コロンビア製）、ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ、６６０Ｒ、ＭＯＧＵＬ（キャボット製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、ＦＷ１８、Ｓ１７０、Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３５（デグッサ製）などが挙げられる。
【００３２】
染料も、特に限定を受けず、一般的に使われる染料であれば問題なく用いることができる。例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー６、８、２２、３４、７０、７１、７６、７８、８６、１４２、１９９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、２２、４０、５９、９３、１０２、１０４、１１７、１２０、１６７、２２９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、４、１７、２８、８３、２２７、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、４、８、１３、１４、１５、１８、２１、２６、３５、３７、２４９、２５７、２８９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２、２４、２６、８６、９８、１３２、１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、３、４、７、１１、１２、１３、１４、１９、２３、２５、３４、４４、７１、Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２、７、２４、２６、３１、５２、１１２、１１８などが挙げられる。
【００３３】
また、本発明に用いるインクは、インク形態としての限定を受けず、自己分散タイプ、樹脂分散タイプ、マイクロカプセルタイプなどの形態で使用が可能である。本発明においては、顔料そのものだけではなく、顔料を修飾している基や、顔料表面に吸着したり、顔料表面を被覆したりしている樹脂（分散樹脂）も含めて「色材」とする。
【００３４】
本発明に用いるインクにおいて、顔料を分散する分散樹脂としては、水溶性であり、その重量平均分子量が１，０００以上１５，０００以下程度のものが好適に使用される。例えば、スチレン及びその誘導体、ビニルナフタレン及びその誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル、アクリル酸及びその誘導体、マレイン酸及びその誘導体、イタコン酸及びその誘導体、フマール酸及びその誘導体からなるブロック共重合体或いはランダム共重合体、またこれらの塩などが挙げられる。
【００３５】
また、インク中の有機溶剤量は、インク吐出性や乾燥性を決めるファクターとなる。被印刷体に転写するときのインクは、ほぼ色材と高沸点有機溶剤だけとなるのでその最適値に設計する。使用する有機溶剤は、高沸点で蒸気圧の低い水溶性の材料が好ましい。例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、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メチルエーテル、グリセリンなどである。また、粘度、表面張力などを調整する成分としてエチルアルコールやイソプロピルアルコールなどのアルコール類を添加することもできる。さらに、インク中には界面活性剤やヨウ素価１００以上の油脂の酸化重合を促進させる成分などを添加させることもできる。
【００３６】
本発明に用いるインクを構成する成分の配合比についても、特に限定を受けることなく、選択したインクジェット記録方式やヘッドの吐出力に合せて、又は、ノズル径などから吐出可能な範囲で調整可能である。一般的には、インク全質量を基準とした各成分の含有量は以下の範囲であることが好適である。色材の含有量は０．１質量％以上１０質量％以下、分散樹脂の含有量は０．１質量％以上１０質量％以下、有機溶剤の含有量は５質量％以上４０質量％以下、界面活性剤の含有量は０．１質量％以上５質量％以下であり、残りは純水やイオン交換水などの水である。
【００３７】
以下に、本発明において、反応液を付与した後の各工程の好ましい形態について詳細に説明する。先ず、インクジェット記録方式、例えば、図１に示すような、インクジェット記録ヘッド５から吐出されたインク滴は、中間転写体上において、先に付与された反応液と接触すると、色材成分が反応し、その流動性が低下する。よって、ブリードやビーディングのない高品質な画像が形成される。
【００３８】
次に、中間転写体上に形成された画像を記録媒体に転写する。本発明の効果をより高く発現させるためにも中間転写体上の画像から大部分の水分を除去してから記録媒体に接触転写させることが好ましい。水分を十分除去することで、添加されたヨウ素価１００以上の油脂が水と共に記録媒体内部に浸透し、色材成分と分離されてしまうことを防ぐことができる。同時に、体積が少なくなった画像層は転写加圧時の画像乱れも少なく、吸収性の少ない紙にも良好な画像を形成することが可能となる。また、水分除去により、高粘度化したインクは転写効率にも優れ、中間転写体上に残存するインクも減少させることができる。なお、記録媒体への画像の転写は、例えば、図１に示すように、搬送ローラー１０により搬送された記録媒体８の被記録面を、中間転写体１上に形成された画像に接触させ、加圧ローラー９により裏面側から加圧することで行うことができる。
【００３９】
記録媒体へ転写する前の中間転写体上の画像中の水分を積極的に除去する場合や、プロセススピードを高速にする場合は、水分除去工程を設けることが有効である。具体的な水分除去促進の手段としては、熱源を設置して熱線を放射する方法や、図１に例示される加熱ローラー７など、中間転写体１の裏面側から熱伝導を用いて水分を揮発させる方法がある。また、図１に例示される送風機形態の水分除去促進装置６などを用いて、温風などを送風し、水分の蒸発を促進させる方法などがある。
【００４０】
このようにして記録媒体上に形成された画像においては、時間経過と共に添加したヨウ素価１００以上の油脂が空気中の酸素と結合し、皮膜を形成するようになる。また、短時間で耐擦過性を向上させる必要がある場合は、温風を当てたり、ヒートローラーなどを接触させたりすることにより皮膜化を加速させることができる。なお、この場合の温風による乾燥は、例えば、７０〜９０℃の温度で１０〜６０秒間処理することにより行うことが好ましい。膜形成を加速させるということに関しては、１００℃を超える温風の方が有効であるが、インク組成によってはブリスタ（剥離）が生じてしまう恐れがある。また、図１に例示した画像形成装置では、インク画像を記録媒体８に転写した後、中間転写体１を複数回にわたって繰り返し使用するために、中間転写体１の表面２をクリーニングするクリーニングユニット１１を設けている。
【実施例】
【００４１】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、文中「部」及び「％」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。また、本実施例におけるヨウ素価の測定は、基準油脂分析試験法：酢酸−イソオクタン法（（社）日本油化学会 制定）に準じ、酸化物価測定装置：ＭＥＴ−８０９ＰＯＶ（柴田科学製過）にて測定した値である。
【００４２】
＜実施例１＞
以下、本実施例の画像形成方法を工程別に説明する。なお、本実施例は中間転写体を用いる方式である。
（ａ）反応液を中間転写体上に付与する工程
本実施例では、中間転写体基材として、０．４ｍｍのＰＥＴフィルム表面に、ゴム硬度４０°のシリコーンゴム（信越化学製 ＫＥ１２）を０．３ｍｍの厚さでコーティングしたものを用いた。さらに、この中間転写体基材の表面に対し、平行平板型大気圧プラズマ処理装置（積水化学製 ＡＰＴ−２０３）を用いて、下記条件で表面親水化処理を行った。
【００４３】
〔表面改質条件〕
使用ガス・流量：ＡＩＲ・１，０００ｃｃ／ｍｉｎ
Ｎ2・６，０００ｃｃ／ｍｉｎ
入力電圧：２３０Ｖ
周波数：１０ｋＨｚ
処理速度：２００ｍｍ／ｍｉｎ
【００４４】
油脂として、しそ油（ヨウ素価；１８６）、亜麻仁油（ヨウ素価；１７１）、桐油（ヨウ素価；１６０）、大豆油（ヨウ素価；１３３）、ひまわり油（ヨウ素価；１１９）、コーン油（ヨウ素価；１１３）、菜種油（ヨウ素価；１０５）、椿油（ヨウ素価；８２）、オリーブ油（ヨウ素価；７３）を用いた。これらの油脂を含有した反応液と、油脂非含有の反応液とを下記組成で作成した。油脂非含有の反応液は、油脂０．１部の代わりに純水を含有させた。
【００４５】
〔反応液組成〕
・ＭｇＮＯ3・６Ｈ2Ｏ ７．０部
・油脂 ０．１部
・界面活性剤（川研ファインケミカル製 アセチレノールＥＨ） １．０部
・ジエチレングリコール ２０．０部
・へキシレングリコール １０．０部
・純水 ６１．９部
なお、反応液は、上記材料をホモジナイザーを用い、３０，０００ｒｐｍで３５秒ミキシングすることで、エマルションの形態とした。次いで、ロールコーターを用いて、前記中間転写体上に調製した反応液１０種を、塗布厚み１μｍに塗布した。
【００４６】
（ｂ）中間転写体上にインク画像を形成する工程
次に、反応液を付与した中間転写体上に、インクジェット記録装置（ノズル密度１，２００ｄｐｉ、吐出量４．８ｐｌ、駆動周波数１２ｋＨｚ）を用いて、４色のインクを付与し、ミラー反転させた文字画像を形成した。ここでは、４色のインクとして、下記組成のものをそれぞれ用いた。この際、記録画像が中間転写体上に形成された時点で、全てのサンプルでビーディング及びブリーディングは確認されなかった。
【００４７】
〔インク組成〕
・下記の各顔料 ３．０部
ブラック：カーボンブラック（三菱化学製 ＭＣＦ８８）
シアン：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５
マゼンタ：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７
イエロー：Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量４，０００） １．０部
・グリセリン １０．０部
・エチレングリコール ５．０部
・界面活性剤（川研ファインケミカル製 アセチレノールＥＨ） １．０部
・イオン交換水 ８０．０部
【００４８】
（ｃ）記録媒体にインク画像を転写する工程
中間転写体上のインク画像の水分を除去した後、該中間転写体の表面に、記録媒体（日本製紙製 オーロラコート 坪量７３．３ｇ／ｍ2）を加圧ローラーにて接触させて画像を転写しサンプルを得た。
【００４９】
＜耐擦過性評価＞
上記で得られた印刷物のサンプル１０種を、印刷後１２時間常温放置し、印刷画像の耐擦過性を評価した。耐擦過性試験はＳ形摩擦試験機を用いて、ＪＩＳ Ｋ５７０１−１の６．２．３に準拠する試験法（条件：加重４００ｇ３００往復）で行った。結果の評価は、試験前の着色濃度に対する試験後の残存濃度の比で判定を行った。評価結果を下記表１に示した。
【００５０】
【００５１】
ヨウ素価１００以上の油脂を添加した全てのサンプルは、着色濃度残存率が３０％以上と非常に高い耐擦過性を有していた。また、ヨウ素価が高いサンプルほど耐擦過性が向上した。これに対し、ヨウ素価１００以上の油脂非含有のサンプルは、着色濃度残存率が３０％未満と、耐擦過性が不十分であった。油脂としてヨウ素価１００未満の油脂のみを添加したサンプルは、油脂非含有のサンプルに比べて耐擦過性が低くなった。
【００５２】
＜実施例２＞
実施例１で得られたサンプル１０種を８０℃の温風で３０秒間乾燥させ、印刷後１０分後に同様の耐擦過性評価を行った。評価結果を下記表２に示した。
【００５３】
【００５４】
ヨウ素価１００以上の油脂を添加した全てのサンプルは、着色濃度残存率が３０％以上と非常に高い耐擦過性を有していた。また、ヨウ素価が高いサンプルほど耐擦過性が向上した。これに対し、ヨウ素価１００以上の油脂非含有のサンプルは、着色濃度残存率が３０％未満と、耐擦過性が不十分であった。油脂としてヨウ素価１００未満の油脂のみを添加したサンプルは、油脂非含有のサンプルに比べて耐擦過性が低くなった。
【００５５】
＜実施例３＞
本実施例は、中間転写体を用いない方式、すなわち、直接描画方式での実施例である。記録媒体として印刷アート紙（三菱製紙製 特菱アート 坪量１０４．７ｇ／ｍ2）上に、インクジェット記録装置（ノズル密度１，２００ｄｐｉ、吐出量４．８ｐｌ、駆動周波数１０ｋＨｚ）にて画像形成を行った。本実施例では、反応液は、インクジェット記録ヘッドを用いて付与し、また、インクの付与に先立って付与される画像形成装置の第１液の位置に搭載しサンプルを作成した。
【００５６】
実施例１で用いた油脂と同様の油脂を用い、実施例１と同様にして、油脂を含有した反応液と、油脂非含有の反応液とを、下記組成で作成した。油脂非含有の反応液は、油脂１．０部のかわりに純水を含有させた。
【００５７】
〔反応液組成〕
・ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ １０．０部
・油脂 １．０部
・界面活性剤（川研ファインケミカル製 アセチレノールＥＨ） ０．５部
・ジエチレングリコール ３０．０部
・純水 ５８．５部
なお、反応液は、上記材料をホモジナイザーを用い、３０，０００ｒｐｍで３５秒ミキシングして、エマルションの形態とした。
【００５８】
インクとしては、下記の組成のインクを用いた。
〔インク組成〕
・下記の各顔料 ４．５部
ブラック：カーボンブラック（三菱化学製 ＭＣＦ８８）
シアン：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５
マゼンタ：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７
イエロー：Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価２４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量５，０００） ２．５部
・グリセリン １０．０部
・エチレングリコール １０．０部
・界面活性剤（川研ファインケミカル製 アセチレノールＥＨ） １．０部
・イオン交換水 ７２．０部
【００５９】
＜耐擦過性評価＞
上記で得られた印刷物のサンプル１０種を、印刷後１２時間常温放置し、印刷画像の耐耐擦過性を評価した。耐擦過性試験はＳ形摩擦試験機を用いて、ＪＩＳ Ｋ５７０１−１の６．２．３に準拠する試験法（条件：加重４００ｇ１００往復）で行った。結果の評価は、試験前の着色濃度に対する試験後の残存濃度の比で下記の基準で判定を行った。評価結果を下記表３に示した。
【００６０】
【００６１】
ヨウ素価１００以上の油脂を添加した全てのサンプルは、着色濃度残存率が３０％以上と非常に高い耐擦過性を有していた。また、ヨウ素価が高いサンプルほど耐擦過性が向上した。これに対し、ヨウ素価１００以上の油脂非含有のサンプルは、着色濃度残存率が３０％未満と、耐擦過性が不十分であった。油脂としてヨウ素価１００未満の油脂のみを添加したサンプルは、油脂非含有のサンプルに比べて改善が見られなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクと、該インクと反応する反応液とを用いた画像形成方法、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、インクジェット記録方式を用いた画像形成装置が広範囲に利用されている。この画像形成装置は、装置自体の構成がシンプルであるため、高精細な写真画像が出力できるようなプリンターでも比較的安価に販売されている。しかし、インクジェット記録方式は、画像品質が記録媒体のインク吸収性に依存しやすい。これは、インク中の色材の定着が記録媒体への浸透・吸収でなされているためである。そこで、インクジェット記録方式を用いて、より高品質な画像を得ようとするならば、専用の記録媒体を用いることが好ましい。
【０００３】
これに対し、インクと共に、該インクの成分と反応する液体を用いて画像形成を行うことで、記録媒体のインク浸透性の影響を受けにくくする技術が提案されている。特許文献１では、カルボキシル基を有した色材を含むインクと、該インクと反応する多価金属塩を含む反応液とを用いて、記録媒体の適応範囲を広げる提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２０２３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような反応液を用いたインクジェット記録方式により得られる印刷物は、用途によっては画像の耐擦過性が不十分とされる場合がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、インクと反応液とを用いた画像形成方法において、得られる印刷物の耐擦過性を飛躍的に向上させることができる画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、色材を含有するインクをインクジェット記録方式で記録媒体へ付与する工程と、該インクと反応する反応液を記録媒体へ付与する工程を有し、記録媒体上で該インクと反応液とを接触させることにより画像を形成する画像形成方法であって、該反応液が、ヨウ素価１００以上の油脂を含有していることを特徴とする画像形成方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ヨウ素価１００以上の油脂を含有してなる新規な反応液を用いることで、記録媒体の種類を問わずに、任意な画像を高画質に、かつ、耐擦過性に優れた印刷物を作成することが可能な画像形成方法が提供できる。なお、ヨウ素価はＪＩＳ Ｋ ００７０に準拠し、測定した値である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の画像形成装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。
最初に、本発明者らが、本発明に至った経緯について説明する。従来の、インクと反応液とを用いたインクジェット記録において、一般的に用いられているのは、これらによって生じる凝集反応であり、印字部は、該反応によって顔料粒子などのインク中の固形分が寄り集まった状態となる。これに対し、本発明者らは、これらの寄り集まっている固形分を連続膜とすることができれば、印字部が強固な膜で形成され、結果として、印刷物に発現する耐擦過性をはじめとする画像強度を向上させることができると考えた。
【００１１】
上記の観点から、本発明者らのさらなる検討の結果、ヨウ素価１００以上の油脂を含有している反応液を画像形成に用いることで、顔料粒子などのインク中の固形分が寄り集まった状態を膜状にでき、画像を強化できることを見出した。より好ましくは、反応液中でエマルションの形態でヨウ素価１００以上の油脂を含有した形態である。
【００１２】
本発明者らは、ヨウ素価１００以上の油脂を含有している反応液を用いることで、強固な膜が形成された理由を下記のように考えている。先ず、前記したインクと反応液による凝集反応は、イオン反応であることから、ヨウ素価１００以上の油脂のように、イオン性を持たない材料は、インクと反応液とが混合された後でも反応性を失わないで存在することができる。一方、ヨウ素価１００以上の油脂は、空気中の酸素と反応することで巨大分子となる性質を有している。このため、凝集反応により瞬間的に寄り集まったインク中の固形分の間に存在するヨウ素価１００以上の油脂が、ヨウ素価１００以上の油脂の酸化反応が進むにつれてインク中の固形分を架橋するような機能を発揮し、インク画像が強固な膜状となると考えている。
【００１３】
本発明の画像形成方法では、ヨウ素価１００以上の油脂を含む反応液と色材を含むインクとをインク付与手段や反応液付与手段により記録媒体に付与し、これらを記録媒体上で接触させる。反応液とインクの付与順序は、どちらが先でも構わないが、反応液を先に付与する方が、本発明の効果やプロセス上の簡便性を得やすいため好ましい。また、本発明においては、記録媒体上にインクと反応液を直接付与して画像形成を行う方式でも十分な効果を得られる。さらに、記録媒体が中間転写体であり、該中間転写体上に形成された画像を中間転写体と別の記録媒体に転写する方式とすれば、より高い効果が確実に得られるようになると同時に、該効果を最終的な記録媒体の種類を問わず得ることができる。
【００１４】
以下に、本発明をより効果的に実現し得る形態を中心に説明する。すなわち、中間転写体を用いる方式であり、反応液をインクに先立って付与する付与順であり、インク付与手段がインクジェット記録方式である形態を中心に本発明を詳細に説明する。また、本発明の画像形成方法を好適に実行し得る画像形成装置の一例の概念図を図１に示す。図１に示されるように、中間転写体１は、回転駆動されるローラー形状にすることができる。中間転写体１の外周すなわち表面２に対向する部位には、反応液４を付与する反応液付与手段３、インクを吐出してインク画像を形成するインク付与手段（インクジェット記録ヘッド）５、及び記録媒体８に転写を行うための加圧ローラー９などが設けられている。
【００１５】
本発明で使用される中間転写体としては、インクをいったん受領し、形成したインク画像を記録媒体に転写する特性が重要である。特に、転写性は高ければ高いほど使用するインクの効率が良く、また、繰り返し使用時における中間転写体表面のクリーニング性もよくなる。よって、中間転写体の表面は、インク非吸収面であり、より好ましくは非接着面であることが好ましい。さらに、紙などの記録媒体（すなわち、中間転写体と別の記録媒体）の表面に追従し、十分に接触させるためには、中間転写体の表面層に弾性を持つ材料を含有させることが有効である。
【００１６】
これらの特性を満たす材料としては、例えば、各種プラスチックやゴムなどが挙げられる。特に、非接着性の観点から、このような特性を有するシリコーンゴムやフロロシリコーンゴム、フッ素ゴムなどが好ましい。これらの中でも、インクに対する耐性の点からシリコーンゴムを使用することが好ましい。これらのゴムは、表面エネルギーが低く、インク受領性がよくない場合があるため、使用するインクに応じて表面処理を施すとよい。
【００１７】
表面処理の例としては、薬品を用いた化学的処理や表面形状を変える物理的処理、さらには、紫外線やプラズマを照射するエネルギー照射処理などが挙げられる。また、中間転写体の形状は、図１に例示したローラー形状の他、ベルト形状、シート形状など、記録媒体への接触が可能なものであれば、いずれでもよい。例えば、パッド印刷のパッドなどでも中間転写体として用いることができる。
【００１８】
反応液付与手段は、特に限定はなく、一般的な塗布機構が応用可能である。具体的には、図１に例示されるロールコーターの他、スプレーコーター、ダイコーター、ワイヤーバーコーターなどが使用可能である。これら手段を組み合わせて用いることも可能である。
【００１９】
また、反応液の付与は、必ずしも形成される記録媒体の全ての面に行う必要はなく、凝集反応により瞬間的に寄り集まったインク中の固形分を強固な膜にできればよい。このため、反応液は、例えば、グラビア版、フレキソ版、又は、水無平版などを用いた印刷方式を用いることで、塗布量を規制して付与することも可能である。さらには、インクジェット記録方式を用いて反応液を付与することも可能である。インクジェット記録方式を用いる場合、インク画像に応じて反応液の付与量を調整することができる。使用されるインクジェット記録方式は、特に限定を受けることなく、サーマル方式、ピエゾ方式、コンティニュアス方式などの選択が可能である。また、インクジェット記録方式やスプレーコーターなどの非接触付与方式を用いれば反応液の付与順序の選択幅を広げることができる。
【００２０】
上述の通り、反応液の付与は、インクの付与に先立って行うことが好ましいが、インクを先に付与してインク画像を形成した後に、反応液を後から付与しても本発明の効果を得ることができる。勿論、インクの付与の前後の両方において反応液の付与を行うことも可能である。また、画像データを分割し、複数回のインク付与で画像形成を行うマルチパスのモードを備える画像形成装置に適用する場合は、インクの付与毎に反応液を付与してもよい。また、その都度付与量及び付与位置を制御することも可能である。
【００２１】
また、直接記録媒体上に反応液及びインクを付与して画像形成を行う直接描画方式であっても本発明の効果を得ることができる。ただし、上述の中間転写体を用いる方式の方が、本発明において理想的なシステムである。前記直接描画方式の場合、反応液及びインクは直接記録媒体に付与される。この場合、反応液とインクとの反応効率は、反応液とインクの付与間隔による時間差に影響を受ける。すなわち、先に付与される第１液体が記録媒体に浸透しないうちに後に付与される第２液体を記録媒体に付与した方が反応効率は高くなる。一方、転写記録の場合は、中間転写体上で反応液とインクとが十分に混ざった状態となった後、記録媒体に画像が転写されるため、反応液とインクの付与間隔にかかわらず、高い反応効率を得ることができる。
【００２２】
以下、本発明に用いる反応液の構成成分について詳細に説明する。
本発明に用いる反応液は、凝集成分と造膜成分とを含有する。凝集成分は、インクが含有する色材と反応して色材の流動性を低下させる材料であり、画像形成に使用するインクの種類によって適宜に選択する必要がある。例えば、高分子凝集剤や金属イオンを凝集成分として使用することが有効である。
【００２３】
具体的な凝集成分の例として、高分子凝集剤としては、カチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤、ノニオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤などが挙げられる。また、金属イオンとしては、例えば、Ｃａ2+、Ｃｕ2+、Ｎｉ2+、Ｍｇ2+及びＺｎ2+などの２価の金属イオンや、Ｆｅ3+及びＡｌ3+などの３価の金属イオンが挙げられる。そして、これらのイオンを付与する場合には、金属塩を水溶液に付与することが好ましい。金属塩の陰イオンとしては、Ｃｌ-、ＮＯ3-、ＳＯ42-、Ｉ-、Ｂｒ-、ＣｌＯ3-、ＲＣＯＯ-（Ｒは、アルキル基）などが挙げられる。また、使用するインクの色材と逆の極性を持つ材料は凝集成分として用いることができる。例えば、インクがアニオン性若しくはアルカリ性であれば、その逆の極性であるカチオン性若しくは酸性の材料が該当する。反応液に占める凝集成分の添加量は使用するインクの顔料濃度や付与量などに応じて調整すればよい。一般的なインクジェットインク（顔料濃度５質量％前後）であれば、例えば、金属塩濃度が５質量％以上２０質量％以下程度の反応液をインク付与量に対して１／２乃至１／１０程度を目安に付与して用いるとよい。
【００２４】
また、本発明においては、反応液が造膜成分としてヨウ素価１００以上の油脂を含有する。ヨウ素価１００以上の油脂は、不飽和脂肪酸が多い油脂である。油脂は基本的にイオン化しないことから、前記凝集成分に影響を受けずに反応液中に存在することができる。また、不飽和脂肪酸量は、ヨウ素価で表され、ヨウ素価が高いほど空気中の酸素と結びつきやすい性質となり、硬化性が高くなるといえる。
【００２５】
このように、ヨウ素価は油脂中の不飽和脂肪酸量を示す値であるが、不飽和脂肪酸中には多くの二重結合が存在する。この二重結合は時間と共にゆっくり分裂し、大気中の酸素と反応が起こる。酸素分子は２つの結合手を有しており、この両端に油分子が架橋することで、油脂は最終的に網目構造の巨大分子となり固化する。よって、ヨウ素価が高いほど架橋点が多くなるため、硬化性が高くなる。反面、ヨウ素価の高い油脂を多量に添加してしまうと可とう性に欠いた、割れやすい皮膜となってしまう場合がある。このため、反応液中のヨウ素価１００以上の油脂は、後述の配合比の範囲とすることが好ましい。
また、温度を上げることにより不飽和脂肪酸の二重結合は分裂しやすくなるので、印刷後に加熱することで硬化速度を速めることができる。
【００２６】
ヨウ素価１００以上の油脂としては、ヨウ素価１３０以上の油脂が好ましく、ヨウ素価１７０以上の油脂がより好ましい。反応液がこのような油脂を含有していると、硬化性が高くなり、画像の対擦過性が飛躍的に向上する。
【００２７】
ヨウ素価１３０以上の油脂としては、具体的には、亜麻仁油、えのきり油、しそ油、月見草油などが挙げられる。また、ヨウ素価１００以上１３０以下の油脂としては、ごま油、菜種油、綿実油、大豆油、小麦胚芽油、スイートアーモンド油などが挙げられる。香りなどの問題もあるが、これらの中でも、しそ油、亜麻仁油など、特にはしそ油を用いることが好ましい。
【００２８】
反応液に含まれるヨウ素価１００以上の油脂の形態は、Ｏ／Ｗエマルションの形態（水中油滴形）であることが好ましい。先に示したとおり、ヨウ素価１００以上の油脂は酸化硬化しやすいが、この形態であれば水膜が酸素を遮断するため、酸化硬化に対して安定を保つことができる。また一方で、反応液の付与後においては、例えば、前記中間転写体を用いる方式であれば、反応液とインクによる画像を中間転写体上で乾燥させることでヨウ素価１００以上の油脂のエマルション形態が破壊され、水膜を除去できる。したがって、ヨウ素価１００以上の油脂の硬化作用を効率よく利用できる。
【００２９】
反応液に占めるヨウ素価１００以上の油脂の添加量は必要とする皮膜強度に応じて調整すればよい。一般的なインクジェットインク（固形分５質量％以上１０質量％以下）に、例えば、反応液をインクの付与量に対して１／２乃至１／１０程度用いる場合を考える。この場合、ヨウ素価１００以上の油脂の添加量は、反応液全質量を基準として０．０５質量％以上１０．００質量％以下の範囲が好ましい。さらに好ましくは、０．１０質量％以上である。また、５．００質量％以下である。
【００３０】
反応液には、上記した凝集成分やヨウ素価１００以上の油脂以外にも、水や、水溶性有機溶剤、界面活性剤などを適量添加することができる。水溶性有機溶剤としては、後述のインクに用いる水溶性の有機溶剤と同様のものを用いることができる。また、反応液全質量を基準とした、水の含有量は５０．０質量％以上９５．０質量％以下であることが好ましい。同様に、水溶性有機溶剤の含有量は３．０質量％以上６０．０質量％以下であることが好ましい。同様に、界面活性剤の含有量は０．１質量％以上５．０質量％以下とすることが好ましい。
【００３１】
以下、本発明に用いるインクを構成する成分について詳細に説明する。
本発明に用いるインクは、特に限定されるものではないが、一般的に、色材として染料を用いた水系染料インクや、色材として顔料を用いた水系顔料インクが好適に用いられる。特に、水系顔料インクは、金属塩を反応材料に用いた時に好適である。前記顔料は、特に限定を受けず、一般的に使われる顔料であれば問題なく用いることができる。例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：３、１６、２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、７、１２、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、５７（Ｃａ）、１１２、１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１３、１６、７４、８３、カーボンブラックＮｏ２３００、９００、３３、４０、５２、ＭＡ７、８、ＭＣＦ８８（三菱化成製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（コロンビア製）、ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ、６６０Ｒ、ＭＯＧＵＬ（キャボット製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、ＦＷ１８、Ｓ１７０、Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３５（デグッサ製）などが挙げられる。
【００３２】
染料も、特に限定を受けず、一般的に使われる染料であれば問題なく用いることができる。例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー６、８、２２、３４、７０、７１、７６、７８、８６、１４２、１９９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、２２、４０、５９、９３、１０２、１０４、１１７、１２０、１６７、２２９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、４、１７、２８、８３、２２７、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、４、８、１３、１４、１５、１８、２１、２６、３５、３７、２４９、２５７、２８９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２、２４、２６、８６、９８、１３２、１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、３、４、７、１１、１２、１３、１４、１９、２３、２５、３４、４４、７１、Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック２、７、２４、２６、３１、５２、１１２、１１８などが挙げられる。
【００３３】
また、本発明に用いるインクは、インク形態としての限定を受けず、自己分散タイプ、樹脂分散タイプ、マイクロカプセルタイプなどの形態で使用が可能である。本発明においては、顔料そのものだけではなく、顔料を修飾している基や、顔料表面に吸着したり、顔料表面を被覆したりしている樹脂（分散樹脂）も含めて「色材」とする。
【００３４】
本発明に用いるインクにおいて、顔料を分散する分散樹脂としては、水溶性であり、その重量平均分子量が１，０００以上１５，０００以下程度のものが好適に使用される。例えば、スチレン及びその誘導体、ビニルナフタレン及びその誘導体、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル、アクリル酸及びその誘導体、マレイン酸及びその誘導体、イタコン酸及びその誘導体、フマール酸及びその誘導体からなるブロック共重合体或いはランダム共重合体、またこれらの塩などが挙げられる。
【００３５】
また、インク中の有機溶剤量は、インク吐出性や乾燥性を決めるファクターとなる。被印刷体に転写するときのインクは、ほぼ色材と高沸点有機溶剤だけとなるのでその最適値に設計する。使用する有機溶剤は、高沸点で蒸気圧の低い水溶性の材料が好ましい。例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、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メチルエーテル、グリセリンなどである。また、粘度、表面張力などを調整する成分としてエチルアルコールやイソプロピルアルコールなどのアルコール類を添加することもできる。さらに、インク中には界面活性剤やヨウ素価１００以上の油脂の酸化重合を促進させる成分などを添加させることもできる。
【００３６】
本発明に用いるインクを構成する成分の配合比についても、特に限定を受けることなく、選択したインクジェット記録方式やヘッドの吐出力に合せて、又は、ノズル径などから吐出可能な範囲で調整可能である。一般的には、インク全質量を基準とした各成分の含有量は以下の範囲であることが好適である。色材の含有量は０．１質量％以上１０質量％以下、分散樹脂の含有量は０．１質量％以上１０質量％以下、有機溶剤の含有量は５質量％以上４０質量％以下、界面活性剤の含有量は０．１質量％以上５質量％以下であり、残りは純水やイオン交換水などの水である。
【００３７】
以下に、本発明において、反応液を付与した後の各工程の好ましい形態について詳細に説明する。先ず、インクジェット記録方式、例えば、図１に示すような、インクジェット記録ヘッド５から吐出されたインク滴は、中間転写体上において、先に付与された反応液と接触すると、色材成分が反応し、その流動性が低下する。よって、ブリードやビーディングのない高品質な画像が形成される。
【００３８】
次に、中間転写体上に形成された画像を記録媒体に転写する。本発明の効果をより高く発現させるためにも中間転写体上の画像から大部分の水分を除去してから記録媒体に接触転写させることが好ましい。水分を十分除去することで、添加されたヨウ素価１００以上の油脂が水と共に記録媒体内部に浸透し、色材成分と分離されてしまうことを防ぐことができる。同時に、体積が少なくなった画像層は転写加圧時の画像乱れも少なく、吸収性の少ない紙にも良好な画像を形成することが可能となる。また、水分除去により、高粘度化したインクは転写効率にも優れ、中間転写体上に残存するインクも減少させることができる。なお、記録媒体への画像の転写は、例えば、図１に示すように、搬送ローラー１０により搬送された記録媒体８の被記録面を、中間転写体１上に形成された画像に接触させ、加圧ローラー９により裏面側から加圧することで行うことができる。
【００３９】
記録媒体へ転写する前の中間転写体上の画像中の水分を積極的に除去する場合や、プロセススピードを高速にする場合は、水分除去工程を設けることが有効である。具体的な水分除去促進の手段としては、熱源を設置して熱線を放射する方法や、図１に例示される加熱ローラー７など、中間転写体１の裏面側から熱伝導を用いて水分を揮発させる方法がある。また、図１に例示される送風機形態の水分除去促進装置６などを用いて、温風などを送風し、水分の蒸発を促進させる方法などがある。
【００４０】
このようにして記録媒体上に形成された画像においては、時間経過と共に添加したヨウ素価１００以上の油脂が空気中の酸素と結合し、皮膜を形成するようになる。また、短時間で耐擦過性を向上させる必要がある場合は、温風を当てたり、ヒートローラーなどを接触させたりすることにより皮膜化を加速させることができる。なお、この場合の温風による乾燥は、例えば、７０〜９０℃の温度で１０〜６０秒間処理することにより行うことが好ましい。膜形成を加速させるということに関しては、１００℃を超える温風の方が有効であるが、インク組成によってはブリスタ（剥離）が生じてしまう恐れがある。また、図１に例示した画像形成装置では、インク画像を記録媒体８に転写した後、中間転写体１を複数回にわたって繰り返し使用するために、中間転写体１の表面２をクリーニングするクリーニングユニット１１を設けている。
【実施例】
【００４１】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、文中「部」及び「％」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。また、本実施例におけるヨウ素価の測定は、基準油脂分析試験法：酢酸−イソオクタン法（（社）日本油化学会 制定）に準じ、酸化物価測定装置：ＭＥＴ−８０９ＰＯＶ（柴田科学製過）にて測定した値である。
【００４２】
＜実施例１＞
以下、本実施例の画像形成方法を工程別に説明する。なお、本実施例は中間転写体を用いる方式である。
（ａ）反応液を中間転写体上に付与する工程
本実施例では、中間転写体基材として、０．４ｍｍのＰＥＴフィルム表面に、ゴム硬度４０°のシリコーンゴム（信越化学製 ＫＥ１２）を０．３ｍｍの厚さでコーティングしたものを用いた。さらに、この中間転写体基材の表面に対し、平行平板型大気圧プラズマ処理装置（積水化学製 ＡＰＴ−２０３）を用いて、下記条件で表面親水化処理を行った。
【００４３】
〔表面改質条件〕
使用ガス・流量：ＡＩＲ・１，０００ｃｃ／ｍｉｎ
Ｎ2・６，０００ｃｃ／ｍｉｎ
入力電圧：２３０Ｖ
周波数：１０ｋＨｚ
処理速度：２００ｍｍ／ｍｉｎ
【００４４】
油脂として、しそ油（ヨウ素価；１８６）、亜麻仁油（ヨウ素価；１７１）、桐油（ヨウ素価；１６０）、大豆油（ヨウ素価；１３３）、ひまわり油（ヨウ素価；１１９）、コーン油（ヨウ素価；１１３）、菜種油（ヨウ素価；１０５）、椿油（ヨウ素価；８２）、オリーブ油（ヨウ素価；７３）を用いた。これらの油脂を含有した反応液と、油脂非含有の反応液とを下記組成で作成した。油脂非含有の反応液は、油脂０．１部の代わりに純水を含有させた。
【００４５】
〔反応液組成〕
・ＭｇＮＯ3・６Ｈ2Ｏ ７．０部
・油脂 ０．１部
・界面活性剤（川研ファインケミカル製 アセチレノールＥＨ） １．０部
・ジエチレングリコール ２０．０部
・へキシレングリコール １０．０部
・純水 ６１．９部
なお、反応液は、上記材料をホモジナイザーを用い、３０，０００ｒｐｍで３５秒ミキシングすることで、エマルションの形態とした。次いで、ロールコーターを用いて、前記中間転写体上に調製した反応液１０種を、塗布厚み１μｍに塗布した。
【００４６】
（ｂ）中間転写体上にインク画像を形成する工程
次に、反応液を付与した中間転写体上に、インクジェット記録装置（ノズル密度１，２００ｄｐｉ、吐出量４．８ｐｌ、駆動周波数１２ｋＨｚ）を用いて、４色のインクを付与し、ミラー反転させた文字画像を形成した。ここでは、４色のインクとして、下記組成のものをそれぞれ用いた。この際、記録画像が中間転写体上に形成された時点で、全てのサンプルでビーディング及びブリーディングは確認されなかった。
【００４７】
〔インク組成〕
・下記の各顔料 ３．０部
ブラック：カーボンブラック（三菱化学製 ＭＣＦ８８）
シアン：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５
マゼンタ：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７
イエロー：Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量４，０００） １．０部
・グリセリン １０．０部
・エチレングリコール ５．０部
・界面活性剤（川研ファインケミカル製 アセチレノールＥＨ） １．０部
・イオン交換水 ８０．０部
【００４８】
（ｃ）記録媒体にインク画像を転写する工程
中間転写体上のインク画像の水分を除去した後、該中間転写体の表面に、記録媒体（日本製紙製 オーロラコート 坪量７３．３ｇ／ｍ2）を加圧ローラーにて接触させて画像を転写しサンプルを得た。
【００４９】
＜耐擦過性評価＞
上記で得られた印刷物のサンプル１０種を、印刷後１２時間常温放置し、印刷画像の耐擦過性を評価した。耐擦過性試験はＳ形摩擦試験機を用いて、ＪＩＳ Ｋ５７０１−１の６．２．３に準拠する試験法（条件：加重４００ｇ３００往復）で行った。結果の評価は、試験前の着色濃度に対する試験後の残存濃度の比で判定を行った。評価結果を下記表１に示した。
【００５０】
【００５１】
ヨウ素価１００以上の油脂を添加した全てのサンプルは、着色濃度残存率が３０％以上と非常に高い耐擦過性を有していた。また、ヨウ素価が高いサンプルほど耐擦過性が向上した。これに対し、ヨウ素価１００以上の油脂非含有のサンプルは、着色濃度残存率が３０％未満と、耐擦過性が不十分であった。油脂としてヨウ素価１００未満の油脂のみを添加したサンプルは、油脂非含有のサンプルに比べて耐擦過性が低くなった。
【００５２】
＜実施例２＞
実施例１で得られたサンプル１０種を８０℃の温風で３０秒間乾燥させ、印刷後１０分後に同様の耐擦過性評価を行った。評価結果を下記表２に示した。
【００５３】
【００５４】
ヨウ素価１００以上の油脂を添加した全てのサンプルは、着色濃度残存率が３０％以上と非常に高い耐擦過性を有していた。また、ヨウ素価が高いサンプルほど耐擦過性が向上した。これに対し、ヨウ素価１００以上の油脂非含有のサンプルは、着色濃度残存率が３０％未満と、耐擦過性が不十分であった。油脂としてヨウ素価１００未満の油脂のみを添加したサンプルは、油脂非含有のサンプルに比べて耐擦過性が低くなった。
【００５５】
＜実施例３＞
本実施例は、中間転写体を用いない方式、すなわち、直接描画方式での実施例である。記録媒体として印刷アート紙（三菱製紙製 特菱アート 坪量１０４．７ｇ／ｍ2）上に、インクジェット記録装置（ノズル密度１，２００ｄｐｉ、吐出量４．８ｐｌ、駆動周波数１０ｋＨｚ）にて画像形成を行った。本実施例では、反応液は、インクジェット記録ヘッドを用いて付与し、また、インクの付与に先立って付与される画像形成装置の第１液の位置に搭載しサンプルを作成した。
【００５６】
実施例１で用いた油脂と同様の油脂を用い、実施例１と同様にして、油脂を含有した反応液と、油脂非含有の反応液とを、下記組成で作成した。油脂非含有の反応液は、油脂１．０部のかわりに純水を含有させた。
【００５７】
〔反応液組成〕
・ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ １０．０部
・油脂 １．０部
・界面活性剤（川研ファインケミカル製 アセチレノールＥＨ） ０．５部
・ジエチレングリコール ３０．０部
・純水 ５８．５部
なお、反応液は、上記材料をホモジナイザーを用い、３０，０００ｒｐｍで３５秒ミキシングして、エマルションの形態とした。
【００５８】
インクとしては、下記の組成のインクを用いた。
〔インク組成〕
・下記の各顔料 ４．５部
ブラック：カーボンブラック（三菱化学製 ＭＣＦ８８）
シアン：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５
マゼンタ：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７
イエロー：Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価２４０ｍｇＫＯＨ／ｇ、重量平均分子量５，０００） ２．５部
・グリセリン １０．０部
・エチレングリコール １０．０部
・界面活性剤（川研ファインケミカル製 アセチレノールＥＨ） １．０部
・イオン交換水 ７２．０部
【００５９】
＜耐擦過性評価＞
上記で得られた印刷物のサンプル１０種を、印刷後１２時間常温放置し、印刷画像の耐耐擦過性を評価した。耐擦過性試験はＳ形摩擦試験機を用いて、ＪＩＳ Ｋ５７０１−１の６．２．３に準拠する試験法（条件：加重４００ｇ１００往復）で行った。結果の評価は、試験前の着色濃度に対する試験後の残存濃度の比で下記の基準で判定を行った。評価結果を下記表３に示した。
【００６０】
【００６１】
ヨウ素価１００以上の油脂を添加した全てのサンプルは、着色濃度残存率が３０％以上と非常に高い耐擦過性を有していた。また、ヨウ素価が高いサンプルほど耐擦過性が向上した。これに対し、ヨウ素価１００以上の油脂非含有のサンプルは、着色濃度残存率が３０％未満と、耐擦過性が不十分であった。油脂としてヨウ素価１００未満の油脂のみを添加したサンプルは、油脂非含有のサンプルに比べて改善が見られなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材を含有するインクをインクジェット記録方式で記録媒体へ付与する工程と、該インクと反応する反応液を記録媒体へ付与する工程を有し、記録媒体上で該インクと反応液とを接触させることにより画像を形成する画像形成方法であって、
該反応液が、ヨウ素価１００以上の油脂を含有していることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記油脂が反応液中にエマルションの形態で含まれている請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記反応液が色材を凝集させる凝集成分を含有する請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記色材が顔料である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記記録媒体が中間転写体であり、該中間転写体上に形成された画像を中間転写体と別の記録媒体に転写する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項６】
色材を含有するインクをインクジェット記録方式で記録媒体へ付与するインク付与手段と、該インクと反応する反応液を記録媒体へ付与する反応液付与手段とを有し、記録媒体上で該インクと反応液とを接触させることにより画像を形成する画像形成装置であって、
該反応液が、ヨウ素価１００以上の油脂を含有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
色材を含有するインクをインクジェット記録方式で記録媒体へ付与する工程と、該インクと反応する反応液を記録媒体へ付与する工程を有し、記録媒体上で該インクと反応液とを接触させることにより画像を形成する画像形成方法であって、
該反応液が、ヨウ素価１００以上の油脂を含有していることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記油脂が反応液中にエマルションの形態で含まれている請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記反応液が色材を凝集させる凝集成分を含有する請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記色材が顔料である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記記録媒体が中間転写体であり、該中間転写体上に形成された画像を中間転写体と別の記録媒体に転写する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項６】
色材を含有するインクをインクジェット記録方式で記録媒体へ付与するインク付与手段と、該インクと反応する反応液を記録媒体へ付与する反応液付与手段とを有し、記録媒体上で該インクと反応液とを接触させることにより画像を形成する画像形成装置であって、
該反応液が、ヨウ素価１００以上の油脂を含有していることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−８８２（Ｐ２０１１−８８２Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８７９５１（Ｐ２０１０−８７９５１）
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月６日（２０１０．４．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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