画像形成方法および画像形成装置
【課題】 転写式インクジェット記録において、中間転写体に付与した凝集処理液の流動性を効果的に低下させる手法を導入することで良好な画像転写を行う。
【解決手段】 使用するインクの色材を凝集させるための第１の液体と、第１の液体とゲル化反応する第２の液体とを、中間転写体の上に付与する。中間転写体の上で第１の液体および第２の液体が付与された領域にインクを付与して中間画像を形成し、形成された中間画像を記録媒体に転写する。
【解決手段】 使用するインクの色材を凝集させるための第１の液体と、第１の液体とゲル化反応する第２の液体とを、中間転写体の上に付与する。中間転写体の上で第１の液体および第２の液体が付与された領域にインクを付与して中間画像を形成し、形成された中間画像を記録媒体に転写する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写体を用いた転写式のインクジェット記録技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
転写式インクジェット記録において、中間転写体上に中間画像を形成する前処理として、中間転写体表面に着弾したインクの色材を速やかに凝集させる色材凝集成分を含有した液体を塗布しておくことが知られている。たとえば特許文献１には、色材凝集成分とともに凝集した色材を所定の位置で保持するための無色の微粒子を含有した凝集処理液を、インク付与前に中間転写体表面に塗布しておくことで、色材移動による画像品質の劣化を抑制する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０９６１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
凝集処理液は流動性が大きいために、その上に着弾したインクはドットの口径が広がって滲みを生じやすく、転写後の画像が不鮮明になってしまう可能性がある。また、異なる色のインクを重ねて記録した場合、各々のインクのドット口径が大きいために隣接して着弾したインク滴同士が混和してしまうブリーディングと呼ばれる現象が発生する可能性がある。
【０００５】
この問題に対して特許文献１は、凝集処理液を乾燥させてその流動性を低下させた後にインクを付与して中間画像を形成することを示唆している。しかし乾燥のためには、ヒータ等で強制的に乾燥させるもしくは自然乾燥の時間だけ待つ必要がある。これらの乾燥手段は、装置の大型化、消費エネルギの増大、印刷スループットの低下などの要因となる。また、凝集処理液を乾燥させる際に、溶解していた色材凝集成分および無色の微粒子が不規則に析出して均一な凝集が得られなくなる可能性がある。本発明は上述の課題の認識に基づいてなされたものである。
【０００６】
本発明の目的は、転写式インクジェット記録において、中間転写体に付与した凝集処理液の流動性を効果的に低下させる手法を導入することで良好な画像転写を行うことができる方法および装置の実現である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成方法は、使用するインクの色材を凝集させるための第１の液体と、前記第１の液体とゲル化反応する第２の液体とを、中間転写体の上に付与する工程と、前記中間転写体の上で前記第１の液体および前記第２の液体が付与された領域にインクを付与して中間画像を形成する工程と、形成された前記中間画像を記録媒体に転写する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、乾燥を用いずに凝集処理液をゲル化して流動性を低下させ、その上にインクを付与するので、凝集処理液に着弾したインクはドットの口径が広がりにくく良好な転写を行うことができる。凝集処理液の流動性を低下させる際に乾燥手段がなくても済むので、装置の小型化・低消費電力化、ならびに高い印刷スループットを実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す断面図
【図２】中間画像を形成して転写するまでのプロセスを説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態の説明に先立ち、基本的な考え方について説明する。上述したように、中間画像を形成する際、インクの着弾面が大きな流動性を有すると着弾したインクが滲んで画像品質の低下を引き起こす。
【００１１】
本実施形態では、インク着弾面をゲル状（半固溶状）の凝集層として流動性を低下させることでこの課題を解決する。そのために、中間画像を形成するためにインクを付与するのに先立って、使用するインクの色材を凝集させるための第１の液体と、第１の液体とゲル化反応する第２の液体とを、中間転写体の上に付与する。最初に第１の液体を付与し、次いで第１の液体を付与した領域に第２の液体を付与するのが好ましいが、これらの順序は逆であってもよいし同時であってもよい。
【００１２】
第１の液体は色材を凝集させるための色材凝集成分を含有する。第２の液体は第１の液体と反応して凝集する反応体を含有する。第１の液体と第２の液体が混ざると反応体の凝集体が生成され、中間転写体の上にゲル状の凝集層が形成される。流動性が低下したゲル状の凝集層に着弾したインクのドット径は広がり難い。そのため、転写された画像が不鮮明になることや、隣り合うドット同士が混ざってブリーディングが生じることが抑制される。また、ゲル状の凝集層は、インク着弾位置において凝集層の深さ方向に浸透しながら凝集していく色材を着弾位置に固定する保持力が、特許文献１のような微粒子を含有する液体層よりも高い。そのため、中間転写体上での中間画像を高品位に保持することができ、転写後の画像品質が高くなる。
【００１３】
図１は実施形態の画像形成装置の全体構成を示す断面図である。中間転写体１は回転体からなり、その表面には表面層２を有している。中間転写体１の周囲には、基本プロセスを行うユニットして、第１の液体を付与する液体塗布部３、第２の液体を付与するインクジェットヘッド２、中間画像を形成するインクジェットヘッド５、中間画像を記録媒体に転写する転写ローラ１０が設けられている。インクジェットヘッド５と転写ローラ１０の間には、付与されたインクの水分を短時間に減少させるために、水分除去部７と加熱部８が設けられている。転写ローラ１０と液体塗布部３の間には、転写後の中間転写体上の残存インクを除去するために、クリーニング部１２が設けられている。記録媒体９に転写された画像を短時間に定着させるために、定着ローラ１１が設けられている。
【００１４】
中間転写体１は図中の矢印方向に回転し、表面層２には、液体塗布部３によって第１の液体が付与され、続いてインクジェットヘッド４によって第２の液体が付与される。次いで、複数色に対応した複数のノズル列を有するインクジェットヘッドユニット５から、画像データに応じてインクが付与され、中間画像６が形成される。形成された中間画像は、水分除去部７および加熱部８によって、転写の前に中間画像を転写に適したインク粘度とされる。そして、転写ローラ１０によって記録媒体９の記録面に中間画像が転写される。転写後は、クリーニング部１２により中間転写体の表面がクリーニングされる。以上を１サイクルとして、中間転写体１が回転を繰り返すことで、記録媒体９には最終画像が繰り返し形成される。なお、液体塗布部３とインクジェットヘッド４の並び順序を入れ替えて、第２の液体、第１の液体の順に付与するようにしてもよい。また、液体塗布部３とインクジェットヘッド４を同じ位置に設けて、第１の液体と第２の液体を同時に付与するようにしてもよい。
【００１５】
中間転写体１は、ローラ状、ベルト状のものを使用することができる。転写時の加圧に耐え得る剛性や寸法精度、回転のイナーシャ軽減等の要求特性から、例えばアルミニウム合金等の軽量金属製のドラム形状の中間転写体を用いる。
【００１６】
表面層２は中間転写体を繰り返し使用しない場合はインク浸透性（インク吸収性）を有してもかまわないが、繰り返し使用する場合は非浸透性（非吸収性）の材料が用いられる。浸透性であってもクリーニングにより清浄化できる材料であれば繰り返し使用することができる。しかし、浸透性材料はインク転写率が、より多くのインクを中間転写体上に付与させなければならなくなるため、材料使用効率の面でも、画像品質の面でも、中間転写体のクリーニング性の面でも好ましいとはいえない。中間転写体の表面層としては、転写率、クリーニング性の面から、好ましくは非浸透性（非吸収性）の材料であり、好ましくは離型性を高める処理がなされた材料である。ここで、離型性とは、表面にインク、色材凝集成分、透明インクの材料が接着しにくく後に剥離可能な特性を示すものである。離型性が高いほど、クリーニング時の負荷やインクの転写率の面で有利である反面、材料の臨界表面張力が低くなり、インク等の液体が付着しても弾かれやすく、画像を保持するのが難しい。好適な離型性材料としての目安は、臨界表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下、もしくは水に対する接触角が７５°以上を示すものである。具体的には、表面層２は、中間転写体１の周囲に、例えば、テフロン（登録商標）加工やシリコーンオイルを付与する等の剥離性を高める表面処理によって形成される。
【００１７】
液体塗布部３（第１付与手段）は、ここではロールコータを例示しているが、これに限定されるものではない。ロールコータのほかには、スプレーコータ、スリットコータ等がある。
【００１８】
インクジェットヘッド４（第２付与手段）およびインクジェットヘッド５は、インクジェット方式で多数のノズルからインクを吐出するものであり、サーマル方式、ピエゾ方式、静電方式、ＭＥＭＳ方式などいずれであってもよい。また、これらはラインヘッド、シリアルヘッドいずれであってもよい。
【００１９】
中間転写体上に中間画像を形成して転写するまでは、大きく４つの工程（ａ）〜（ｄ）に分けることができる。以下、工程ごとに詳しく説明する。図２は工程（ａ）から工程（ｃ）の各工程における中間転写体表面の様子を示す。以下の文中における表現として、「中間転写体表面」とは「中間転写体上の表面層の表面」の意味とする。
【００２０】
（ａ）第１の液体を付与する工程
工程（ａ）では、液体塗布部３（第１付与手段）を用いて、中間転写体の表面層２に色材凝集成分を含有する凝集促進液（第１の液体）を付与する（図２（ａ）参照）。ここで、色材凝集成分とは、中間転写体表面の上に着弾したインクの色材を速やかに凝集させることで、インクの粘性を高めて中間画像を転写体上に保持する材料である。
【００２１】
色材凝集成分としては、一般的な染料インク、及び顔料インクに対して、金属イオンを用いることが特に有効である。色材凝集成分として使用する金属イオンとしては、例えば、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋及びＺｎ２＋等の二価の金属イオンや、Ｆｅ３＋及びＡｌ３＋等の三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、金属塩水溶液として付与することが望ましい。金属塩の陰イオンとしては、Ｃｌ−、ＮＯ３−、ＳＯ４−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣｌＯ３−、ＲＣＯＯ−（Ｒは、アルキル基）等が挙げられる。
【００２２】
また、水素イオン濃度（ｐＨ）を変化させる緩衝能を有する有機酸化合物を用いてもよい。有機酸化合物としては、有機カルボン酸、有機スルホン酸等などが挙げられる。具体的には、ポリアクリル酸、酢酸、メタンスルホン酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の中から選ばれることが好ましい。中でも、処理層形成工程後の処理液中の残存溶媒に対する溶解性の低下に伴って、凝集剤の結晶化物が析出する場合があるため、有機酸化合物としては、非対象構造である物質が好ましい。これらの化合物は、１種類で使用されてもよく、２種類以上併用されてもよい。
【００２３】
また、有機酸化合物は着色インクの凝集性能の観点からｐＨは１．０〜４．０であることが好ましく、ｐＨは１．０〜３．５であることがより好ましく、ｐＨは１．０〜３．０であることが特に好ましい。
【００２４】
色材凝集成分の付与量としては、例えば、金属イオンの総電荷数が、着色インク中の逆極性イオンの総電荷数の等倍以上となるようにすることが望ましい。このためには、先に列挙した金属塩の１０質量％程度の濃度の水溶液を使用すればよく、塗布量は、薄膜で十分に機能するものとなる。
【００２５】
また、転写性や最終的に形成された画像の堅牢性を向上させるために、樹脂成分を添加させることもできる。水溶性樹脂や水溶性架橋剤を添加することも出来る。用いられる材料としては色材凝集成分と共存できるものであれば制限は無い。水溶性樹脂としては特に、反応性の高い金属塩を色材凝集成分として用いる場合にはＰＶＡ，ＰＶＰなどが好適に用いられる。水溶性架橋剤としてはインクで色材分散のために好適に用いられるカルボン酸と反応する、オキザゾリンやカルボジイミドが好適に用いられる。
【００２６】
さらには、中間転写体１上に濡れ性向上成分を付与するために、界面活性剤を添加させることもできる。ここで、濡れ性向上成分とは、中間転写体表面の濡れ性（親和性）を向上させる材料のことであり、中間転写体表面の表面エネルギを高めることで、後続して付与される凝集促進液を弾きにくくする役割を担う。
【００２７】
濡れ性向上成分を付与する理由は、上述した通り、中間転写体上に凝集促進液を均一に付与するため、あるいは中間転写体上の所望の位置で凝集促進液を保持できるようにするためである。凝集促進液が均一に付与されておらず直接中間転写体上にインクが着弾する場所が存在する場合、そのような場所において、インクの色材の凝集が速やかに起こらずに流動性を有したまま隣り合うインクのドット同士が混ざってブリーディングを生じる可能性がある。使用できる界面活性剤としては特に限定を受けない。例えば、一般的な、陽イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤等の中から用いる表面層に応じて選択することができる。また、これら材料を２種類以上混合して用いることも可能である。中でも、フッ素系若しくはシリコーン系の界面活性剤は効果が高く、好適な材料である。濡れ性向上成分の付与量は凝集促進液を均一に付与させることができる範囲で自由であるが、画像安定性や乾燥性の面から、付与量は少ない方が好適である。又、付与エリア（付与位置）を限定することも可能であり、たとえば画像形成エリア（画像固定成分とインクが付与される位置）のみに付与することで材料使用効率や乾燥性を向上させることもできる。
【００２８】
（ｂ）第２の液体を付与する工程
工程（ｂ）では、凝集促進液（第１の液体）が付与された中間転写体上２に、インクジェットヘッド４（第１の付与手段）によって、凝集促進液と反応してゲル状の凝集層１００を形成するための透明反応液（第２の液体）を付与する。色材凝集成分を含む凝集促進液を付与した中間転写体上に、色材凝集成分と反応する反応体を含有する透明反応液を重ねて付与する。二種類の液体が混じり合った混合液体中で色材凝集成分と共存する反応体の凝集反応、いわゆるゲル反応が起こる。凝集した反応体は液体の流動性を低下させるためにゲル状の凝集層１００が形成される（図２（ｂ）参照）。
【００２９】
工程（ｂ）に使用する透明反応液に含有される色材凝集成分との反応体として、無色のア二オン性ポリマーが特に好適に用いられる。本明細書における「無色」とは、化合物が固体として存在する際の０．１ｇ／ｍ２付与された場合に可視領域での吸光濃度が０．１以下であることを意味する。無色のア二オン性ポリマーとしては、例えば、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリメチルメタクリレートなど一部のメタアクリル酸共重合体、カルボキシルメチルセルロースなど一部のセルロース類がある。
【００３０】
また、反応体として、他にもシリカやアルミナなどの一部の金属酸化物も使用できる。これらは液体中で金属酸化物イオンとしてマイナスの電荷を有したイオンであって、上述したような色材凝集成分と反応して凝集体を形成する。
【００３１】
後に説明する実施例１では、工程（ａ）において色材凝集成分として金属イオン、工程（ｂ）において反応体としてア二オン性ポリマーを使用する。凝集促進液中の金属イオンがカチオン性を示し、透明反応液中の反応体であるア二オン性ポリマーがア二オン性を示すため、中間転写体上において凝集促進液と透明反応液とが接触した際に、これらが互いに反応し、ア二オン性ポリマーが凝集を起こす。こうしてア二オン性ポリマーの凝集体が形成されることで混合液の流動性が低下してゲル状の凝集層１００が形成される。
【００３２】
（ｃ）中間画像形成工程
工程（ｃ）では、色材凝集成分と透明インクが付与されて中間転写体表面に形成されたゲル状の凝集層１００に対し、画像データに応じてインクジェットヘッド５から所望の色に対応したインクを吐出し、中間転写体上に中間画像を形成する（図２（ｃ）参照）。
【００３３】
工程（ｃ）で使用されるインクは特に限定されるものではなく、インクの色材として一般的なア二オン型染料や負電荷を帯びた自己分散型の顔料、及びこれを溶解及び／又は分散するための水系の液媒体を有する水系インクを好適に用いることができる。特に、負電荷を帯びた自己分散型の顔料は、色材凝集成分に金属イオンを用いた際に堅牢性の高い良好な画像を形成する。
【００３４】
具体的に染料としては、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等が挙げられる。
【００３５】
顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントブルー１、２、３、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、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）等が挙げられる。
【００３６】
これらの顔料は、形態としての限定を受けず、例えば、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等のものをいずれも使用することが可能である。その際に使用する顔料の分散剤としては、水溶性で、重量平均分子量が１，０００〜１５，０００程度の分散樹脂が好適に使用できる。具体的には、例えば、ビニル系水溶性樹脂、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、又、これらの塩等が挙げられる。これらインク材料は、染料種、顔料種、分散形態、分散剤それぞれに２種類以上を混合して用いることも可能である。
【００３７】
また、最終的に形成された画像の堅牢性を向上させるために、水溶性樹脂や水溶性架橋剤を添加することも出来る。用いられる材料としてはインク成分と共存できるものであれば制限は無い。水溶性樹脂としては上述した分散樹脂等を更に添加することが好適に用いられる。水溶性架橋剤としては、反応性の遅いオキザゾリンやカルボジイミドがインク安定性の面で好適に用いられる。
【００３８】
上述した色材と共にインクを構成する水系液媒体中には、有機溶剤を含有させることができ、この有機溶剤量は、画像転写時のインクの物性を決める重要な要因となる。中間転写体から記録媒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ためである。使用する有機溶剤としては、以下に挙げるような水溶性の溶剤が好適に用いられる。
【００３９】
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、グリセリン等が挙げられ、これらの中から選択して、２種類以上を混合して用いることもできる。又、粘度、表面張力等を調整する成分として、インク中に、エチルアルコールやイソプロピルアルコール等のアルコール類や、界面活性剤を添加することもできる。
【００４０】
インクを構成する成分の配合比についても限定を受けることがなく、選択したインクジェット記録方式やヘッドの吐出力、ノズル径等から吐出可能な範囲で、適宜に調製することが可能である。一般的には、質量基準で、色剤０．１〜１０％、樹脂成分０．１〜２０％、溶剤５〜４０％、界面活性剤０．０１〜５％以下とし、残りを純水で調整したインクを用いることができる。
【００４１】
中間転写体表面にインクを吐出する場合、工程（ａ）および工程（ｂ）によって形成された色材凝集成分を含有するゲル状の凝集層の上に転写により像が反転することを考慮してインク吐出を行う。つまり、転写先である記録媒体に形成されるべき画像をミラー反転させたミラー画像が中間転写体上に形成されるようにする。
【００４２】
中間画像形成から転写までの時間の短縮化は、全体の印刷スループットの向上に寄与する。中間画像形成から転写までの間に水分除去部７および加熱部８によって、水分除去を促進することで時間を短縮化している。
【００４３】
（ｄ）転写工程
転写ローラ１０によって、中間転写体１の画像形成面を記録媒体９に転写する。この段階では、中間転写体１上で、中間画像のインクは適度に高粘度化されているので、インク吸収量の少ない印刷用紙やインク吸収量の無いフィルム等の記録媒体上にも良好な画像を形成させることができる。
【００４４】
本実施形態における技術的な要点は、中間転写体に色材凝集成分を含有するゲル状の凝集層を形成し、その上に中間画像を形成することである。乾燥を用いずに凝集処理液をゲル化して流動性を低下させその上にインクを付与するので、凝集処理液に着弾したインクはドットの口径が広がりにくく、記録媒体には色再現性に優れた良好な画像が形成される。凝集処理液の流動性を低下させる際に乾燥手段がなくても済むので、装置の小型化・低消費電力化、ならびに高い印刷スループットを実現する。
【００４５】
次に、より具体的な実施例および比較例について説明する。なお、文中「部」および「％」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。
【００４６】
＜実施例１＞
（ａ）第１の液体を付与する工程
本実施例では、中間転写体として、ゴム硬度４０°のシリコーンゴム（信越化学製 ＫＥ１２）を０．５ｍｍの厚さでコーティングした、アルミニウム製のドラムを用いた。先ず、該中間転写体表面に、ロールコータにて、以下に示す凝集促進液（Ａ）を塗布した。塗布厚みは約１μｍとした。
凝集促進液（Ａ）
・Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ ：７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部
・ジエチレングリコール ：２０部
・へキシレングリコール ：１０部
・イオン交換水 ：６２部
【００４７】
（ｂ）第２の液体を付与する工程
次に、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体（酸価１８０、重量平均分子量４０００）を反応体として含有する透明反応液（Ａ）をインクジェットヘッド（ノズル密度１２００ｄｐｉ、吐出量３ｐｌ、駆動周波数１２ｋＨｚ）にて付与した。
透明反応液（Ａ）
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価１８０、重量平均分子量４０００） ：１１部
・グリセリン ：７．５部
・ジエチレングリコール ：７．５部
・イオン交換水 ：７４部
【００４８】
（ｃ）中間画像形成工程
インクジェットヘッド（ノズル密度１２００ｄｐｉ、吐出量３ｐｌ、駆動周波数１２ｋＨｚ）にて、上述した（ａ）および（ｂ）で、ゲル状の凝集層１００が形成された中間転写体上に、ミラー反転させた文字画像を形成した。ここでは、インクとして、以下の組成のものを用いた。
・顔料（三菱化学製カーボンブラック ＭＣＦ８８） ：３部
シアン：ピグメントブルー１５ ：３部
マゼンタ：ピグメントレッド７ ：３部
イエロー：ピグメントイエロー７４ ：３部
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価１８０、重量平均分子量４０００） ：１部
・グリセリン ：１０部
・エチレングリコール ：５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部
・イオン交換水 ：８０部
【００４９】
（ｄ）転写工程
上述の一連の工程後の中間転写体と、表面コートされたインク吸収性の少ない印刷用紙（日本製紙製 Ｎｐｉコート 連量４０．５Ｋｇ）を転写ローラにて接触させ、中間転写体上の記録画像を転写した。このときのインクのドット径は２２μｍとなり、インクの滲み率は１．２となった。
【００５０】
＜実施例２＞
（ａ）第１の液体を付与する工程
本実施例では、中間転写体として、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、アルミニウム製のドラムを用いた。先ず、該中間転写体表面に、ロールコータにて、以下に示す色材凝集成分（Ｂ）を塗布した。塗布厚みは約１μｍとした。
凝集促進液（Ｂ）
・Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ ：７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部
・ジエチレングリコール ：２０部
・へキシレングリコール ：１０部
・イオン交換水 ：６２部
【００５１】
（ｂ）第２の液体を付与する工程
次に、アルミナ顔料液滴（ビックケミー・ジャパン株式会社製 ＮＡＮＯＢＹＫ−３６００）をインクジェットヘッド（ノズル密度１２００ｄｐｉ、吐出量３ｐｌ、駆動周波数１２ｋＨｚ）にて付与した。
透明反応液（Ｂ）
・アルミナ
（ビックケミー・ジャパン製 ＮＡＮＯＢＹＫ−３６００）：１０部
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価１８０、重量平均分子量４０００） ：１部
・グリセリン ：７．５部
・ジエチレングリコール ：７．５部
・イオン交換水 ：７４部
【００５２】
（ｃ）中間画像形成工程
インクジェットヘッド（ノズル密度１２００ｄｐｉ、吐出量３ｐｌ、駆動周波数１２ｋＨｚ）にて、上述した（ａ）および（ｂ）で、ゲル状の凝集層１００が形成された中間転写体上に、ミラー反転させた文字画像を形成した。ここでは、インクとして、以下の組成のものを用いた。
・顔料（三菱化学製カーボンブラック ＭＣＦ８８） ：３部
シアン：ピグメントブルー１５ ：３部
マゼンタ：ピグメントレッド７ ：３部
イエロー：ピグメントイエロー７４ ：３部
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価１８０、重量平均分子量４０００） ：１部
・グリセリン ：１０部
・エチレングリコール ：５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部
・イオン交換水 ：８０部
こうして形成した中間画像のインクを短時間に適正なインク粘度にするために、加熱ローラ８によって、中間転写体の裏面から加熱してインク凝集体から余分な溶媒を除去する。インク凝集体を濃縮してから記録媒体に転写することで、転写後の画像により良好な定着性や光沢性を得ることができる。
【００５３】
（ｄ）転写工程
上述の一連の工程後の中間転写体と、表面コートされたインク吸収性の少ない印刷用紙（日本製紙製 Ｎｐｉコート 連量４０．５Ｋｇ）を転写ローラにて接触させ、中間転写体上の記録画像を転写した。このときのインクのドット径は２２μｍとなり、インクの滲み率は１．２となった。
【００５４】
＜比較例１＞
上述の実施例と比較のために、透明インクを用いないで記録画像を形成する例を示す。
【００５５】
実施例１において、工程（ｂ）の透明インクを付与しない以外は実施例１と同様の方法で、画像記録を行った。その結果、転写後の中間画像は滲み、そのドット径は３５μｍ、滲み率は２．０となり、十分なものが得られなかった。
【００５６】
＜比較例２＞
上述の実施例と比較のために、色材凝集成分と反応しない無色の化合物を用いて記録画像を形成する例を示す。
【００５７】
実施例１の工程（ｂ）において、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体に代わってポリオレフィンを用いる以外は実施例１と同様の方法で、画像記録を行った。その結果、転写後の中間画像は滲み、そのドット径は３５μｍ、滲み率は２．０となり、十分なものが得られなかった。
【００５８】
以上の比較例から、本実施形態に記載する色材凝集成分と反応してゲル状の凝集層１００を形成するような反応剤を使用することによって、滲み率を顕著に低下させ、画像品質の向上することが可能であることが確認できた。
【符号の説明】
【００５９】
１ 中間転写体
２ 表面層
３ 液体塗布部（第１付与手段）
４ インクジェットヘッド（第２付与手段）
５ インクジェットヘッド
９ 記録媒体
１０ 転写ローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写体を用いた転写式のインクジェット記録技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
転写式インクジェット記録において、中間転写体上に中間画像を形成する前処理として、中間転写体表面に着弾したインクの色材を速やかに凝集させる色材凝集成分を含有した液体を塗布しておくことが知られている。たとえば特許文献１には、色材凝集成分とともに凝集した色材を所定の位置で保持するための無色の微粒子を含有した凝集処理液を、インク付与前に中間転写体表面に塗布しておくことで、色材移動による画像品質の劣化を抑制する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０９６１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
凝集処理液は流動性が大きいために、その上に着弾したインクはドットの口径が広がって滲みを生じやすく、転写後の画像が不鮮明になってしまう可能性がある。また、異なる色のインクを重ねて記録した場合、各々のインクのドット口径が大きいために隣接して着弾したインク滴同士が混和してしまうブリーディングと呼ばれる現象が発生する可能性がある。
【０００５】
この問題に対して特許文献１は、凝集処理液を乾燥させてその流動性を低下させた後にインクを付与して中間画像を形成することを示唆している。しかし乾燥のためには、ヒータ等で強制的に乾燥させるもしくは自然乾燥の時間だけ待つ必要がある。これらの乾燥手段は、装置の大型化、消費エネルギの増大、印刷スループットの低下などの要因となる。また、凝集処理液を乾燥させる際に、溶解していた色材凝集成分および無色の微粒子が不規則に析出して均一な凝集が得られなくなる可能性がある。本発明は上述の課題の認識に基づいてなされたものである。
【０００６】
本発明の目的は、転写式インクジェット記録において、中間転写体に付与した凝集処理液の流動性を効果的に低下させる手法を導入することで良好な画像転写を行うことができる方法および装置の実現である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像形成方法は、使用するインクの色材を凝集させるための第１の液体と、前記第１の液体とゲル化反応する第２の液体とを、中間転写体の上に付与する工程と、前記中間転写体の上で前記第１の液体および前記第２の液体が付与された領域にインクを付与して中間画像を形成する工程と、形成された前記中間画像を記録媒体に転写する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、乾燥を用いずに凝集処理液をゲル化して流動性を低下させ、その上にインクを付与するので、凝集処理液に着弾したインクはドットの口径が広がりにくく良好な転写を行うことができる。凝集処理液の流動性を低下させる際に乾燥手段がなくても済むので、装置の小型化・低消費電力化、ならびに高い印刷スループットを実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の全体構成を示す断面図
【図２】中間画像を形成して転写するまでのプロセスを説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態の説明に先立ち、基本的な考え方について説明する。上述したように、中間画像を形成する際、インクの着弾面が大きな流動性を有すると着弾したインクが滲んで画像品質の低下を引き起こす。
【００１１】
本実施形態では、インク着弾面をゲル状（半固溶状）の凝集層として流動性を低下させることでこの課題を解決する。そのために、中間画像を形成するためにインクを付与するのに先立って、使用するインクの色材を凝集させるための第１の液体と、第１の液体とゲル化反応する第２の液体とを、中間転写体の上に付与する。最初に第１の液体を付与し、次いで第１の液体を付与した領域に第２の液体を付与するのが好ましいが、これらの順序は逆であってもよいし同時であってもよい。
【００１２】
第１の液体は色材を凝集させるための色材凝集成分を含有する。第２の液体は第１の液体と反応して凝集する反応体を含有する。第１の液体と第２の液体が混ざると反応体の凝集体が生成され、中間転写体の上にゲル状の凝集層が形成される。流動性が低下したゲル状の凝集層に着弾したインクのドット径は広がり難い。そのため、転写された画像が不鮮明になることや、隣り合うドット同士が混ざってブリーディングが生じることが抑制される。また、ゲル状の凝集層は、インク着弾位置において凝集層の深さ方向に浸透しながら凝集していく色材を着弾位置に固定する保持力が、特許文献１のような微粒子を含有する液体層よりも高い。そのため、中間転写体上での中間画像を高品位に保持することができ、転写後の画像品質が高くなる。
【００１３】
図１は実施形態の画像形成装置の全体構成を示す断面図である。中間転写体１は回転体からなり、その表面には表面層２を有している。中間転写体１の周囲には、基本プロセスを行うユニットして、第１の液体を付与する液体塗布部３、第２の液体を付与するインクジェットヘッド２、中間画像を形成するインクジェットヘッド５、中間画像を記録媒体に転写する転写ローラ１０が設けられている。インクジェットヘッド５と転写ローラ１０の間には、付与されたインクの水分を短時間に減少させるために、水分除去部７と加熱部８が設けられている。転写ローラ１０と液体塗布部３の間には、転写後の中間転写体上の残存インクを除去するために、クリーニング部１２が設けられている。記録媒体９に転写された画像を短時間に定着させるために、定着ローラ１１が設けられている。
【００１４】
中間転写体１は図中の矢印方向に回転し、表面層２には、液体塗布部３によって第１の液体が付与され、続いてインクジェットヘッド４によって第２の液体が付与される。次いで、複数色に対応した複数のノズル列を有するインクジェットヘッドユニット５から、画像データに応じてインクが付与され、中間画像６が形成される。形成された中間画像は、水分除去部７および加熱部８によって、転写の前に中間画像を転写に適したインク粘度とされる。そして、転写ローラ１０によって記録媒体９の記録面に中間画像が転写される。転写後は、クリーニング部１２により中間転写体の表面がクリーニングされる。以上を１サイクルとして、中間転写体１が回転を繰り返すことで、記録媒体９には最終画像が繰り返し形成される。なお、液体塗布部３とインクジェットヘッド４の並び順序を入れ替えて、第２の液体、第１の液体の順に付与するようにしてもよい。また、液体塗布部３とインクジェットヘッド４を同じ位置に設けて、第１の液体と第２の液体を同時に付与するようにしてもよい。
【００１５】
中間転写体１は、ローラ状、ベルト状のものを使用することができる。転写時の加圧に耐え得る剛性や寸法精度、回転のイナーシャ軽減等の要求特性から、例えばアルミニウム合金等の軽量金属製のドラム形状の中間転写体を用いる。
【００１６】
表面層２は中間転写体を繰り返し使用しない場合はインク浸透性（インク吸収性）を有してもかまわないが、繰り返し使用する場合は非浸透性（非吸収性）の材料が用いられる。浸透性であってもクリーニングにより清浄化できる材料であれば繰り返し使用することができる。しかし、浸透性材料はインク転写率が、より多くのインクを中間転写体上に付与させなければならなくなるため、材料使用効率の面でも、画像品質の面でも、中間転写体のクリーニング性の面でも好ましいとはいえない。中間転写体の表面層としては、転写率、クリーニング性の面から、好ましくは非浸透性（非吸収性）の材料であり、好ましくは離型性を高める処理がなされた材料である。ここで、離型性とは、表面にインク、色材凝集成分、透明インクの材料が接着しにくく後に剥離可能な特性を示すものである。離型性が高いほど、クリーニング時の負荷やインクの転写率の面で有利である反面、材料の臨界表面張力が低くなり、インク等の液体が付着しても弾かれやすく、画像を保持するのが難しい。好適な離型性材料としての目安は、臨界表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下、もしくは水に対する接触角が７５°以上を示すものである。具体的には、表面層２は、中間転写体１の周囲に、例えば、テフロン（登録商標）加工やシリコーンオイルを付与する等の剥離性を高める表面処理によって形成される。
【００１７】
液体塗布部３（第１付与手段）は、ここではロールコータを例示しているが、これに限定されるものではない。ロールコータのほかには、スプレーコータ、スリットコータ等がある。
【００１８】
インクジェットヘッド４（第２付与手段）およびインクジェットヘッド５は、インクジェット方式で多数のノズルからインクを吐出するものであり、サーマル方式、ピエゾ方式、静電方式、ＭＥＭＳ方式などいずれであってもよい。また、これらはラインヘッド、シリアルヘッドいずれであってもよい。
【００１９】
中間転写体上に中間画像を形成して転写するまでは、大きく４つの工程（ａ）〜（ｄ）に分けることができる。以下、工程ごとに詳しく説明する。図２は工程（ａ）から工程（ｃ）の各工程における中間転写体表面の様子を示す。以下の文中における表現として、「中間転写体表面」とは「中間転写体上の表面層の表面」の意味とする。
【００２０】
（ａ）第１の液体を付与する工程
工程（ａ）では、液体塗布部３（第１付与手段）を用いて、中間転写体の表面層２に色材凝集成分を含有する凝集促進液（第１の液体）を付与する（図２（ａ）参照）。ここで、色材凝集成分とは、中間転写体表面の上に着弾したインクの色材を速やかに凝集させることで、インクの粘性を高めて中間画像を転写体上に保持する材料である。
【００２１】
色材凝集成分としては、一般的な染料インク、及び顔料インクに対して、金属イオンを用いることが特に有効である。色材凝集成分として使用する金属イオンとしては、例えば、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋及びＺｎ２＋等の二価の金属イオンや、Ｆｅ３＋及びＡｌ３＋等の三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、金属塩水溶液として付与することが望ましい。金属塩の陰イオンとしては、Ｃｌ−、ＮＯ３−、ＳＯ４−、Ｉ−、Ｂｒ−、ＣｌＯ３−、ＲＣＯＯ−（Ｒは、アルキル基）等が挙げられる。
【００２２】
また、水素イオン濃度（ｐＨ）を変化させる緩衝能を有する有機酸化合物を用いてもよい。有機酸化合物としては、有機カルボン酸、有機スルホン酸等などが挙げられる。具体的には、ポリアクリル酸、酢酸、メタンスルホン酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の中から選ばれることが好ましい。中でも、処理層形成工程後の処理液中の残存溶媒に対する溶解性の低下に伴って、凝集剤の結晶化物が析出する場合があるため、有機酸化合物としては、非対象構造である物質が好ましい。これらの化合物は、１種類で使用されてもよく、２種類以上併用されてもよい。
【００２３】
また、有機酸化合物は着色インクの凝集性能の観点からｐＨは１．０〜４．０であることが好ましく、ｐＨは１．０〜３．５であることがより好ましく、ｐＨは１．０〜３．０であることが特に好ましい。
【００２４】
色材凝集成分の付与量としては、例えば、金属イオンの総電荷数が、着色インク中の逆極性イオンの総電荷数の等倍以上となるようにすることが望ましい。このためには、先に列挙した金属塩の１０質量％程度の濃度の水溶液を使用すればよく、塗布量は、薄膜で十分に機能するものとなる。
【００２５】
また、転写性や最終的に形成された画像の堅牢性を向上させるために、樹脂成分を添加させることもできる。水溶性樹脂や水溶性架橋剤を添加することも出来る。用いられる材料としては色材凝集成分と共存できるものであれば制限は無い。水溶性樹脂としては特に、反応性の高い金属塩を色材凝集成分として用いる場合にはＰＶＡ，ＰＶＰなどが好適に用いられる。水溶性架橋剤としてはインクで色材分散のために好適に用いられるカルボン酸と反応する、オキザゾリンやカルボジイミドが好適に用いられる。
【００２６】
さらには、中間転写体１上に濡れ性向上成分を付与するために、界面活性剤を添加させることもできる。ここで、濡れ性向上成分とは、中間転写体表面の濡れ性（親和性）を向上させる材料のことであり、中間転写体表面の表面エネルギを高めることで、後続して付与される凝集促進液を弾きにくくする役割を担う。
【００２７】
濡れ性向上成分を付与する理由は、上述した通り、中間転写体上に凝集促進液を均一に付与するため、あるいは中間転写体上の所望の位置で凝集促進液を保持できるようにするためである。凝集促進液が均一に付与されておらず直接中間転写体上にインクが着弾する場所が存在する場合、そのような場所において、インクの色材の凝集が速やかに起こらずに流動性を有したまま隣り合うインクのドット同士が混ざってブリーディングを生じる可能性がある。使用できる界面活性剤としては特に限定を受けない。例えば、一般的な、陽イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、及びシリコーン系界面活性剤等の中から用いる表面層に応じて選択することができる。また、これら材料を２種類以上混合して用いることも可能である。中でも、フッ素系若しくはシリコーン系の界面活性剤は効果が高く、好適な材料である。濡れ性向上成分の付与量は凝集促進液を均一に付与させることができる範囲で自由であるが、画像安定性や乾燥性の面から、付与量は少ない方が好適である。又、付与エリア（付与位置）を限定することも可能であり、たとえば画像形成エリア（画像固定成分とインクが付与される位置）のみに付与することで材料使用効率や乾燥性を向上させることもできる。
【００２８】
（ｂ）第２の液体を付与する工程
工程（ｂ）では、凝集促進液（第１の液体）が付与された中間転写体上２に、インクジェットヘッド４（第１の付与手段）によって、凝集促進液と反応してゲル状の凝集層１００を形成するための透明反応液（第２の液体）を付与する。色材凝集成分を含む凝集促進液を付与した中間転写体上に、色材凝集成分と反応する反応体を含有する透明反応液を重ねて付与する。二種類の液体が混じり合った混合液体中で色材凝集成分と共存する反応体の凝集反応、いわゆるゲル反応が起こる。凝集した反応体は液体の流動性を低下させるためにゲル状の凝集層１００が形成される（図２（ｂ）参照）。
【００２９】
工程（ｂ）に使用する透明反応液に含有される色材凝集成分との反応体として、無色のア二オン性ポリマーが特に好適に用いられる。本明細書における「無色」とは、化合物が固体として存在する際の０．１ｇ／ｍ２付与された場合に可視領域での吸光濃度が０．１以下であることを意味する。無色のア二オン性ポリマーとしては、例えば、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリメチルメタクリレートなど一部のメタアクリル酸共重合体、カルボキシルメチルセルロースなど一部のセルロース類がある。
【００３０】
また、反応体として、他にもシリカやアルミナなどの一部の金属酸化物も使用できる。これらは液体中で金属酸化物イオンとしてマイナスの電荷を有したイオンであって、上述したような色材凝集成分と反応して凝集体を形成する。
【００３１】
後に説明する実施例１では、工程（ａ）において色材凝集成分として金属イオン、工程（ｂ）において反応体としてア二オン性ポリマーを使用する。凝集促進液中の金属イオンがカチオン性を示し、透明反応液中の反応体であるア二オン性ポリマーがア二オン性を示すため、中間転写体上において凝集促進液と透明反応液とが接触した際に、これらが互いに反応し、ア二オン性ポリマーが凝集を起こす。こうしてア二オン性ポリマーの凝集体が形成されることで混合液の流動性が低下してゲル状の凝集層１００が形成される。
【００３２】
（ｃ）中間画像形成工程
工程（ｃ）では、色材凝集成分と透明インクが付与されて中間転写体表面に形成されたゲル状の凝集層１００に対し、画像データに応じてインクジェットヘッド５から所望の色に対応したインクを吐出し、中間転写体上に中間画像を形成する（図２（ｃ）参照）。
【００３３】
工程（ｃ）で使用されるインクは特に限定されるものではなく、インクの色材として一般的なア二オン型染料や負電荷を帯びた自己分散型の顔料、及びこれを溶解及び／又は分散するための水系の液媒体を有する水系インクを好適に用いることができる。特に、負電荷を帯びた自己分散型の顔料は、色材凝集成分に金属イオンを用いた際に堅牢性の高い良好な画像を形成する。
【００３４】
具体的に染料としては、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等が挙げられる。
【００３５】
顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントブルー１、２、３、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、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）等が挙げられる。
【００３６】
これらの顔料は、形態としての限定を受けず、例えば、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等のものをいずれも使用することが可能である。その際に使用する顔料の分散剤としては、水溶性で、重量平均分子量が１，０００〜１５，０００程度の分散樹脂が好適に使用できる。具体的には、例えば、ビニル系水溶性樹脂、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、又、これらの塩等が挙げられる。これらインク材料は、染料種、顔料種、分散形態、分散剤それぞれに２種類以上を混合して用いることも可能である。
【００３７】
また、最終的に形成された画像の堅牢性を向上させるために、水溶性樹脂や水溶性架橋剤を添加することも出来る。用いられる材料としてはインク成分と共存できるものであれば制限は無い。水溶性樹脂としては上述した分散樹脂等を更に添加することが好適に用いられる。水溶性架橋剤としては、反応性の遅いオキザゾリンやカルボジイミドがインク安定性の面で好適に用いられる。
【００３８】
上述した色材と共にインクを構成する水系液媒体中には、有機溶剤を含有させることができ、この有機溶剤量は、画像転写時のインクの物性を決める重要な要因となる。中間転写体から記録媒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ためである。使用する有機溶剤としては、以下に挙げるような水溶性の溶剤が好適に用いられる。
【００３９】
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、グリセリン等が挙げられ、これらの中から選択して、２種類以上を混合して用いることもできる。又、粘度、表面張力等を調整する成分として、インク中に、エチルアルコールやイソプロピルアルコール等のアルコール類や、界面活性剤を添加することもできる。
【００４０】
インクを構成する成分の配合比についても限定を受けることがなく、選択したインクジェット記録方式やヘッドの吐出力、ノズル径等から吐出可能な範囲で、適宜に調製することが可能である。一般的には、質量基準で、色剤０．１〜１０％、樹脂成分０．１〜２０％、溶剤５〜４０％、界面活性剤０．０１〜５％以下とし、残りを純水で調整したインクを用いることができる。
【００４１】
中間転写体表面にインクを吐出する場合、工程（ａ）および工程（ｂ）によって形成された色材凝集成分を含有するゲル状の凝集層の上に転写により像が反転することを考慮してインク吐出を行う。つまり、転写先である記録媒体に形成されるべき画像をミラー反転させたミラー画像が中間転写体上に形成されるようにする。
【００４２】
中間画像形成から転写までの時間の短縮化は、全体の印刷スループットの向上に寄与する。中間画像形成から転写までの間に水分除去部７および加熱部８によって、水分除去を促進することで時間を短縮化している。
【００４３】
（ｄ）転写工程
転写ローラ１０によって、中間転写体１の画像形成面を記録媒体９に転写する。この段階では、中間転写体１上で、中間画像のインクは適度に高粘度化されているので、インク吸収量の少ない印刷用紙やインク吸収量の無いフィルム等の記録媒体上にも良好な画像を形成させることができる。
【００４４】
本実施形態における技術的な要点は、中間転写体に色材凝集成分を含有するゲル状の凝集層を形成し、その上に中間画像を形成することである。乾燥を用いずに凝集処理液をゲル化して流動性を低下させその上にインクを付与するので、凝集処理液に着弾したインクはドットの口径が広がりにくく、記録媒体には色再現性に優れた良好な画像が形成される。凝集処理液の流動性を低下させる際に乾燥手段がなくても済むので、装置の小型化・低消費電力化、ならびに高い印刷スループットを実現する。
【００４５】
次に、より具体的な実施例および比較例について説明する。なお、文中「部」および「％」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。
【００４６】
＜実施例１＞
（ａ）第１の液体を付与する工程
本実施例では、中間転写体として、ゴム硬度４０°のシリコーンゴム（信越化学製 ＫＥ１２）を０．５ｍｍの厚さでコーティングした、アルミニウム製のドラムを用いた。先ず、該中間転写体表面に、ロールコータにて、以下に示す凝集促進液（Ａ）を塗布した。塗布厚みは約１μｍとした。
凝集促進液（Ａ）
・Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ ：７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部
・ジエチレングリコール ：２０部
・へキシレングリコール ：１０部
・イオン交換水 ：６２部
【００４７】
（ｂ）第２の液体を付与する工程
次に、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体（酸価１８０、重量平均分子量４０００）を反応体として含有する透明反応液（Ａ）をインクジェットヘッド（ノズル密度１２００ｄｐｉ、吐出量３ｐｌ、駆動周波数１２ｋＨｚ）にて付与した。
透明反応液（Ａ）
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価１８０、重量平均分子量４０００） ：１１部
・グリセリン ：７．５部
・ジエチレングリコール ：７．５部
・イオン交換水 ：７４部
【００４８】
（ｃ）中間画像形成工程
インクジェットヘッド（ノズル密度１２００ｄｐｉ、吐出量３ｐｌ、駆動周波数１２ｋＨｚ）にて、上述した（ａ）および（ｂ）で、ゲル状の凝集層１００が形成された中間転写体上に、ミラー反転させた文字画像を形成した。ここでは、インクとして、以下の組成のものを用いた。
・顔料（三菱化学製カーボンブラック ＭＣＦ８８） ：３部
シアン：ピグメントブルー１５ ：３部
マゼンタ：ピグメントレッド７ ：３部
イエロー：ピグメントイエロー７４ ：３部
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価１８０、重量平均分子量４０００） ：１部
・グリセリン ：１０部
・エチレングリコール ：５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部
・イオン交換水 ：８０部
【００４９】
（ｄ）転写工程
上述の一連の工程後の中間転写体と、表面コートされたインク吸収性の少ない印刷用紙（日本製紙製 Ｎｐｉコート 連量４０．５Ｋｇ）を転写ローラにて接触させ、中間転写体上の記録画像を転写した。このときのインクのドット径は２２μｍとなり、インクの滲み率は１．２となった。
【００５０】
＜実施例２＞
（ａ）第１の液体を付与する工程
本実施例では、中間転写体として、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、アルミニウム製のドラムを用いた。先ず、該中間転写体表面に、ロールコータにて、以下に示す色材凝集成分（Ｂ）を塗布した。塗布厚みは約１μｍとした。
凝集促進液（Ｂ）
・Ｍｇ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ ：７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部
・ジエチレングリコール ：２０部
・へキシレングリコール ：１０部
・イオン交換水 ：６２部
【００５１】
（ｂ）第２の液体を付与する工程
次に、アルミナ顔料液滴（ビックケミー・ジャパン株式会社製 ＮＡＮＯＢＹＫ−３６００）をインクジェットヘッド（ノズル密度１２００ｄｐｉ、吐出量３ｐｌ、駆動周波数１２ｋＨｚ）にて付与した。
透明反応液（Ｂ）
・アルミナ
（ビックケミー・ジャパン製 ＮＡＮＯＢＹＫ−３６００）：１０部
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価１８０、重量平均分子量４０００） ：１部
・グリセリン ：７．５部
・ジエチレングリコール ：７．５部
・イオン交換水 ：７４部
【００５２】
（ｃ）中間画像形成工程
インクジェットヘッド（ノズル密度１２００ｄｐｉ、吐出量３ｐｌ、駆動周波数１２ｋＨｚ）にて、上述した（ａ）および（ｂ）で、ゲル状の凝集層１００が形成された中間転写体上に、ミラー反転させた文字画像を形成した。ここでは、インクとして、以下の組成のものを用いた。
・顔料（三菱化学製カーボンブラック ＭＣＦ８８） ：３部
シアン：ピグメントブルー１５ ：３部
マゼンタ：ピグメントレッド７ ：３部
イエロー：ピグメントイエロー７４ ：３部
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
（酸価１８０、重量平均分子量４０００） ：１部
・グリセリン ：１０部
・エチレングリコール ：５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部
・イオン交換水 ：８０部
こうして形成した中間画像のインクを短時間に適正なインク粘度にするために、加熱ローラ８によって、中間転写体の裏面から加熱してインク凝集体から余分な溶媒を除去する。インク凝集体を濃縮してから記録媒体に転写することで、転写後の画像により良好な定着性や光沢性を得ることができる。
【００５３】
（ｄ）転写工程
上述の一連の工程後の中間転写体と、表面コートされたインク吸収性の少ない印刷用紙（日本製紙製 Ｎｐｉコート 連量４０．５Ｋｇ）を転写ローラにて接触させ、中間転写体上の記録画像を転写した。このときのインクのドット径は２２μｍとなり、インクの滲み率は１．２となった。
【００５４】
＜比較例１＞
上述の実施例と比較のために、透明インクを用いないで記録画像を形成する例を示す。
【００５５】
実施例１において、工程（ｂ）の透明インクを付与しない以外は実施例１と同様の方法で、画像記録を行った。その結果、転写後の中間画像は滲み、そのドット径は３５μｍ、滲み率は２．０となり、十分なものが得られなかった。
【００５６】
＜比較例２＞
上述の実施例と比較のために、色材凝集成分と反応しない無色の化合物を用いて記録画像を形成する例を示す。
【００５７】
実施例１の工程（ｂ）において、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体に代わってポリオレフィンを用いる以外は実施例１と同様の方法で、画像記録を行った。その結果、転写後の中間画像は滲み、そのドット径は３５μｍ、滲み率は２．０となり、十分なものが得られなかった。
【００５８】
以上の比較例から、本実施形態に記載する色材凝集成分と反応してゲル状の凝集層１００を形成するような反応剤を使用することによって、滲み率を顕著に低下させ、画像品質の向上することが可能であることが確認できた。
【符号の説明】
【００５９】
１ 中間転写体
２ 表面層
３ 液体塗布部（第１付与手段）
４ インクジェットヘッド（第２付与手段）
５ インクジェットヘッド
９ 記録媒体
１０ 転写ローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用するインクの色材を凝集させるための第１の液体と、前記第１の液体とゲル化反応する第２の液体とを、中間転写体の上に付与する工程と、
前記中間転写体の上で前記第１の液体および前記第２の液体が付与された領域にインクを付与して中間画像を形成する工程と、
形成された前記中間画像を記録媒体に転写する工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記第１の液体を付与し、次いで前記第１の液体を付与した領域に前記第２の液体を付与することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記第１の液体は色材を凝集させるための色材凝集成分を含有し、且つ、前記第２の液体は前記第１の液体と反応して凝集する反応体を含有し、前記第１の液体と前記第２の液体が混ざると前記反応体の凝集体が生成され、前記中間転写体の上にゲル状の層が形成されることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記反応体は無色のア二オン性ポリマーを含むこと特徴とする、請求項３に記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記色材凝集成分は金属イオンを含むことを特徴とする、請求項３または４に記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記インクの色材は少なくとも顔料および染料のいずれかを含み、前記顔料は負電荷を帯びた自己分散型の顔料であり、前記染料はア二オン型染料であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記中間転写体は離型性を高める処理が施された表面を有し、前記第１の液体は前記表面との親和性を向上させる界面活性剤を含有していることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項８】
中間転写体と、
使用するインクの色材を凝集させるための第１の液体を、前記中間転写体に付与する第１付与手段と、
前記第１の液体とゲル化反応する第２の液体を、前記中間転写体に付与する第２付与手段と、
前記中間転写体の上で前記第１の液体および前記第２の液体が付与された領域にインクを付与して中間画像を形成するインクジェットヘッドと、
形成された前記中間画像を記録媒体に転写する転写手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
使用するインクの色材を凝集させるための第１の液体と、前記第１の液体とゲル化反応する第２の液体とを、中間転写体の上に付与する工程と、
前記中間転写体の上で前記第１の液体および前記第２の液体が付与された領域にインクを付与して中間画像を形成する工程と、
形成された前記中間画像を記録媒体に転写する工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記第１の液体を付与し、次いで前記第１の液体を付与した領域に前記第２の液体を付与することを特徴とする、請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記第１の液体は色材を凝集させるための色材凝集成分を含有し、且つ、前記第２の液体は前記第１の液体と反応して凝集する反応体を含有し、前記第１の液体と前記第２の液体が混ざると前記反応体の凝集体が生成され、前記中間転写体の上にゲル状の層が形成されることを特徴とする、請求項２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記反応体は無色のア二オン性ポリマーを含むこと特徴とする、請求項３に記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記色材凝集成分は金属イオンを含むことを特徴とする、請求項３または４に記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記インクの色材は少なくとも顔料および染料のいずれかを含み、前記顔料は負電荷を帯びた自己分散型の顔料であり、前記染料はア二オン型染料であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項７】
前記中間転写体は離型性を高める処理が施された表面を有し、前記第１の液体は前記表面との親和性を向上させる界面活性剤を含有していることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成方法。
【請求項８】
中間転写体と、
使用するインクの色材を凝集させるための第１の液体を、前記中間転写体に付与する第１付与手段と、
前記第１の液体とゲル化反応する第２の液体を、前記中間転写体に付与する第２付与手段と、
前記中間転写体の上で前記第１の液体および前記第２の液体が付与された領域にインクを付与して中間画像を形成するインクジェットヘッドと、
形成された前記中間画像を記録媒体に転写する転写手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−９６４４１（Ｐ２０１２−９６４４１Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４５４９０（Ｐ２０１０−２４５４９０）
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【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２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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