JP7655000B2 - Image forming apparatus and image forming method using the same - Google Patents
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Description
Translated fromJapanese本開示は、画像形成装置およびそれを用いた画像形成方法に関する。This disclosure relates to an image forming apparatus and an image forming method using the same.
インクジェットプリンタ等の画像形成装置において、色材等を含むインクをインクジェットヘッドを用いて紙、樹脂などの記録体上に直接的に付与することにより画像を形成する場合、記録体上に形成された上記画像を光源等で加熱することによって乾燥させ、上記画像を記録体上に定着させることが公知である。この種の画像形成装置においては、画質の向上等の観点から、記録体上の画像を速やかに乾燥させるとともに、熱による記録体のカール（反り）などの変形を抑えることも要求される。たとえば特開２０１９－１６２７７３号公報（特許文献１）は、記録体上の画像（すなわちインク）と共振する波長の赤外線のみを通過させるフィルターを、ＩＲ光源と記録体との間に配置した画像形成装置（液体吐出装置）を提案している。In an image forming device such as an inkjet printer, when an image is formed by applying ink containing coloring materials and the like directly onto a recording medium such as paper or resin using an inkjet head, it is known that the image formed on the recording medium is dried by heating with a light source or the like, and the image is fixed onto the recording medium. In this type of image forming device, from the viewpoint of improving image quality, it is required to quickly dry the image on the recording medium and to suppress deformation of the recording medium, such as curling (warping), caused by heat. For example, JP 2019-162773 A (Patent Document 1) proposes an image forming device (liquid ejection device) in which a filter that passes only infrared rays with a wavelength that resonates with the image on the recording medium (i.e., the ink) is placed between the IR light source and the recording medium.
上記特許文献１によれば、記録体に画像と共振する波長の赤外線のみが届くことから、記録体の温度上昇を抑えることができ、もって記録体のカールなどの変形を抑えることができるとされる。しかしながら特許文献１の画像形成装置は、画像と共振する波長の赤外線のみが記録体に届くことから、画像を加熱するための熱エネルギが絶対的に不足し、速やかに画像を乾燥させることが困難となる。したがって、記録体の変形を抑えながら効率的に画像を加熱することによって、上記画像を速やかに乾燥させる技術は未だ実現しておらず、その開発が切望されている。According to Patent Document 1, only infrared rays with a wavelength that resonates with the image reach the recording medium, so that it is possible to suppress temperature rise on the recording medium, and thus suppress deformation such as curling of the recording medium. However, in the image forming device of Patent Document 1, only infrared rays with a wavelength that resonates with the image reach the recording medium, so there is an absolute shortage of thermal energy to heat the image, making it difficult to dry the image quickly. Therefore, a technology that can quickly dry the image by efficiently heating the image while suppressing deformation of the recording medium has not yet been realized, and its development is eagerly awaited.
上記実情に鑑み、本開示は、記録体のカールなどの変形を抑えながら効率的に画像を加熱することによって、上記画像を速やかに乾燥させる加熱部を備えた画像形成装置、およびそれを用いた画像形成方法を提供することを目的とする。In view of the above circumstances, the present disclosure aims to provide an image forming apparatus equipped with a heating section that efficiently heats an image while suppressing deformation such as curling of the recording medium, thereby quickly drying the image, and an image forming method using the same.
本発明者らは、上述した目的を達成することができる画像形成装置を鋭意検討した結果、本開示に到達した。すなわち光源から記録体上に輻射される光のうち、記録体と共振する波長の光を減衰させることによって記録体の温度上昇を抑えつつ、その他の波長の光を記録体まで届かせることによって光源の熱エネルギを効率的に画像の乾燥に利用することに着目した。具体的には、記録体と共振することによって上記記録体に吸収される波長の光の多くが遠赤外線であることを知見し、光源から記録体上に輻射される光の一部である赤外線のうち、遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置を含む加熱部を画像形成装置に備えさせることを想到し、もって本開示を完成させた。The present inventors have intensively studied image forming apparatuses capable of achieving the above-mentioned object, and have arrived at the present disclosure. That is, the inventors have focused on efficiently utilizing the thermal energy of the light source to dry an image by attenuating the light of a wavelength that resonates with the recording medium among the light radiated from the light source onto the recording medium, thereby suppressing the temperature rise of the recording medium, while allowing light of other wavelengths to reach the recording medium. Specifically, the inventors have found that most of the light of a wavelength that resonates with the recording medium and is absorbed by the recording medium is far infrared light, and have come up with the idea of providing an image forming apparatus with a heating unit that includes a wavelength selection device that selectively attenuates far infrared light among the infrared light that is a part of the light radiated from the light source onto the recording medium, thereby completing the present disclosure.
すなわち本開示のある局面に従うと、記録体上に、画像データに応じた画像を形成する画像形成ユニットを備えた画像形成装置であって、上記画像形成ユニットは、上記記録体上に形成された上記画像を加熱する加熱部を備え、上記加熱部は、光のうち赤外線を少なくとも輻射する光源と、上記光源から輻射される上記赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置とを有する、画像形成装置が提供される。That is, according to one aspect of the present disclosure, there is provided an image forming apparatus having an image forming unit that forms an image on a recording medium according to image data, the image forming unit having a heating section that heats the image formed on the recording medium, the heating section having a light source that radiates at least infrared light among light beams, and a wavelength selection device that selectively attenuates far infrared light among the infrared light radiated from the light source.
上記波長選択装置は、上記赤外線のうち中赤外線の一部をさらに選択的に減衰させることが好ましい。It is preferable that the wavelength selection device further selectively attenuates a portion of the mid-infrared radiation among the infrared radiation.
上記波長選択装置は、上記赤外線のうち２８００ｎｍよりも長波長域の中赤外線をさらに選択的に減衰させることが好ましい。It is preferable that the wavelength selection device further selectively attenuates mid-infrared light in the wavelength range longer than 2800 nm among the infrared light.
上記波長選択装置は、上記記録体上に輻射される２８００ｎｍ以下の波長域の光の熱エネルギを、上記記録体上に輻射される２８００ｎｍよりも長波長域の光の熱エネルギの２０倍以上に制御することが好ましい。It is preferable that the wavelength selection device controls the thermal energy of the light in the wavelength range of 2800 nm or less radiated onto the recording medium to be at least 20 times the thermal energy of the light in the wavelength range longer than 2800 nm radiated onto the recording medium.
上記波長選択装置は、１または２以上の減光フィルターを含むことが好ましい。
上記波長選択装置は、反射鏡を含むことが好ましい。 The wavelength selective device preferably includes one or more neutral density filters.
The wavelength selection device preferably includes a reflecting mirror.
上記反射鏡は、上記光源から輻射される上記遠赤外線を吸収する表面を有し、上記表面は、セラミックスからなることが好ましい。The reflector has a surface that absorbs the far infrared rays radiated from the light source, and the surface is preferably made of ceramics.
上記セラミックスは、酸化アルミニウムからなることが好ましい。
上記反射鏡は、上記光源から輻射される上記遠赤外線を吸収する表面を有し、上記表面は、アルマイト処理されていることが好ましい。 The ceramic is preferably made of aluminum oxide.
The reflecting mirror has a surface that absorbs the far infrared rays radiated from the light source, and the surface is preferably anodized.
上記光源は、色温度が２４００Ｋ以上であることが好ましい。
本開示の他の局面に従うと、上記画像形成装置を用いることにより、上記記録体上に上記画像を形成する工程を含む、画像形成方法が提供される。 The light source preferably has a color temperature of 2400K or higher.
According to another aspect of the present disclosure, there is provided an image forming method including a step of forming the image on the recording medium by using the image forming apparatus.
本開示によれば、記録体のカールなどの変形を抑えながら効率的に画像を加熱することによって、上記画像を速やかに乾燥させる加熱部を備えた画像形成装置、およびそれを用いた画像形成方法を提供することができる。According to the present disclosure, it is possible to provide an image forming apparatus equipped with a heating section that efficiently heats an image while suppressing deformation such as curling of the recording medium, thereby quickly drying the image, and an image forming method using the same.
以下、図面を参照しつつ本開示の一実施の形態（以下、「本実施形態」とも記す）について説明する。以下の本実施形態の説明に用いられる図面において、同一の参照符号は、同一部分又は相当部分を表わす。また図面においては、各構成要素を理解しやすくするために縮尺を適宜調整して示しており、図面に示される各構成要素の縮尺と実際の構成要素の縮尺とは必ずしも一致しない。本明細書において「Ａ～Ｂ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＡ以上Ｂ以下）を意味し、Ａにおいて単位の記載がなく、Ｂにおいてのみ単位が記載されている場合、Ａの単位とＢの単位とは同じである。An embodiment of the present disclosure (hereinafter also referred to as "this embodiment") will be described below with reference to the drawings. In the drawings used in the following description of this embodiment, the same reference numerals represent the same or corresponding parts. Furthermore, the scale of each component in the drawings has been appropriately adjusted to make it easier to understand, and the scale of each component shown in the drawings does not necessarily match the scale of the actual component. In this specification, notations in the format "A to B" refer to the upper and lower limits of a range (i.e., greater than or equal to A and less than or equal to B), and when no unit is stated for A and only a unit is stated for B, the unit of A and the unit of B are the same.
ここで本明細書において「赤外線」とは、可視光線の赤色よりも波長が長く、電波より波長が短い電磁波をいい、具体的には０．７～１０００μｍの波長を有する電磁波をいう。上記赤外線は、一般に「近赤外線」、「中赤外線」および「遠赤外線」に分類される。本明細書において「近赤外線」とは、０．７μｍ以上２．５μｍ未満の波長を有する電磁波をいい、「中赤外線」とは、２．５μｍ以上４μｍ未満の波長を有する電磁波をいい、「遠赤外線」とは、４μｍ以上１０００μｍの波長を有する電磁波をいうものとする。In this specification, "infrared rays" refers to electromagnetic waves with a longer wavelength than the red wavelength of visible light and a shorter wavelength than radio waves, specifically electromagnetic waves with a wavelength of 0.7 to 1000 μm. The above-mentioned infrared rays are generally classified into "near infrared rays," "mid infrared rays," and "far infrared rays." In this specification, "near infrared rays" refers to electromagnetic waves with a wavelength of 0.7 μm or more and less than 2.5 μm, "mid infrared rays" refers to electromagnetic waves with a wavelength of 2.5 μm or more and less than 4 μm, and "far infrared rays" refers to electromagnetic waves with a wavelength of 4 μm or more and 1000 μm.
［画像形成装置］
本実施形態に係る画像形成装置は、記録体上に、画像データに応じた画像を形成する画像形成ユニットを備えた画像形成装置である。上記画像形成ユニットは、上記記録体上に形成された上記画像を加熱する加熱部を備える。上記加熱部は、光のうち赤外線を少なくとも輻射する光源と、上記光源から輻射される上記赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置とを有する。このような特徴を有する画像形成装置は、上記加熱部によって画像の効率的な加熱と記録体の変形抑制との両者を実現し、もって記録体の変形を抑えながら上記画像を速やかに乾燥させることができる。 [Image forming apparatus]
The image forming apparatus according to the present embodiment is an image forming apparatus including an image forming unit that forms an image on a recording medium according to image data. The image forming unit includes a heating section that heats the image formed on the recording medium. The heating section includes a light source that radiates at least infrared light, and a wavelength selection device that selectively attenuates far infrared light from the infrared light radiated from the light source. The image forming apparatus having such characteristics realizes both efficient heating of the image and suppression of deformation of the recording medium by the heating section, and can therefore quickly dry the image while suppressing deformation of the recording medium.
本実施形態に係る画像形成装置が記録体の変形を抑えながら画像を速やかに乾燥させることができる理由は、次のとおりであると推定される。すなわち本実施形態に係る画像形成装置の加熱部は、光のうち赤外線を少なくとも輻射する光源と、上記光源から輻射される上記赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置とを有する。遠赤外線は、記録体と共振することによって上記記録体に吸収される波長の光の多くを含む。したがって、上記加熱部が遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置を有することにより、上記光源から輻射される記録体と共振する波長の光が記録体に届き難くなるので、記録体の温度上昇を抑えることができ、もって記録体の変形を抑制することができる。一方、加熱部は、上記光源および波長選択装置を有することにより、遠赤外線以外の波長の光を記録体に届かせることができ、もって上記光源から輻射される光の熱エネルギを効率的に画像の乾燥に利用することができる。The reason why the image forming apparatus according to this embodiment can quickly dry an image while suppressing deformation of the recording medium is presumed to be as follows. That is, the heating section of the image forming apparatus according to this embodiment has a light source that radiates at least infrared light among light, and a wavelength selection device that selectively attenuates far infrared light among the infrared light radiated from the light source. Far infrared light includes many light wavelengths that are absorbed by the recording medium by resonating with the recording medium. Therefore, by the heating section having a wavelength selection device that selectively attenuates far infrared light, the light radiated from the light source and having a wavelength that resonates with the recording medium is less likely to reach the recording medium, so that the temperature rise of the recording medium can be suppressed, and deformation of the recording medium can be suppressed. On the other hand, by having the light source and the wavelength selection device, the heating section can allow light of a wavelength other than far infrared light to reach the recording medium, and therefore the thermal energy of the light radiated from the light source can be efficiently used to dry the image.
ここで図１は、シアン色のインクおよび記録体に関し、光の波長（横軸）と該波長の光の吸収率（縦軸）との関係を説明するグラフである。図１においてＡは、上記インクにおける光の波長（横軸）と該波長の光の吸収率（縦軸）との関係を示し、Ｂは、記録体（具体的には、普通紙）における光の波長（横軸）と該波長の光の吸収率（縦軸）との関係を示す。図１によれば、Ａ（インク）は、近赤外線等の短波長側の光の吸収率がＢ（記録体）よりも著しく高く、Ｂ（記録体）は、遠赤外線等の長波長側の光の吸収率がＡ（インク）よりも高い。したがって図１に基づけば、上記加熱部が上記光源および波長選択装置を有する場合、遠赤外線の光を吸収する記録体の温度上昇を抑えることができ、かつ遠赤外線以外の光をインクが吸収することにより、効率的に画像を乾燥させることができると推定される。Here, FIG. 1 is a graph explaining the relationship between the wavelength of light (horizontal axis) and the absorptance of light of that wavelength (vertical axis) for cyan ink and recording medium. In FIG. 1, A shows the relationship between the wavelength of light (horizontal axis) and the absorptance of light of that wavelength (vertical axis) in the ink, and B shows the relationship between the wavelength of light (horizontal axis) and the absorptance of light of that wavelength (vertical axis) in a recording medium (specifically, plain paper). According to FIG. 1, A (ink) has a significantly higher absorptance of light on the short wavelength side, such as near infrared rays, than B (recording medium), and B (recording medium) has a higher absorptance of light on the long wavelength side, such as far infrared rays, than A (ink). Therefore, based on FIG. 1, it is presumed that when the heating unit has the light source and wavelength selection device, the temperature rise of the recording medium that absorbs far infrared light can be suppressed, and the ink absorbs light other than far infrared rays, thereby efficiently drying the image.
以上により、本実施形態に係る画像形成装置が記録体の変形を抑えながら画像を速やかに乾燥させることができると考えられる。以下、本実施形態に係る画像形成装置についてさらに詳細に説明する。From the above, it is believed that the image forming apparatus according to this embodiment can quickly dry the image while suppressing deformation of the recording medium. The image forming apparatus according to this embodiment will be described in more detail below.
本実施形態に係る画像形成装置は、たとえばインクジェットプリンタとして実装される画像形成装置であることが好ましい。このような画像形成装置は、その筐体内に上記の画像形成ユニットをはじめ、記録体繰出ユニット、記録体排出ユニットおよび液晶画面などを備える。記録体繰出ユニットは、上記画像形成ユニットに備わる制御部に基づいた印刷開始のジョブによって、上記記録体繰出ユニット内に収容している記録体を繰り出し、該記録体を画像形成ユニットへ搬送する。記録体排出ユニットは、画像形成ユニットにおいて画像を定着させた記録体を筐体外へ排出する。液晶画面は、ユーザーに対する情報が表示される。液晶画面は、タッチパネルとしてユーザーからの操作を受け付けることもできる。本実施形態に係る画像形成装置においては、これらの記録体繰出ユニット、記録体排出ユニットおよび液晶画面などについて従来公知の各ユニットを用いることができる。The image forming apparatus according to this embodiment is preferably an image forming apparatus implemented as an inkjet printer, for example. Such an image forming apparatus includes the image forming unit described above, a recording medium feeding unit, a recording medium discharge unit, and a liquid crystal screen within its housing. The recording medium feeding unit feeds out the recording medium contained in the recording medium feeding unit according to a print start job based on a control unit provided in the image forming unit, and conveys the recording medium to the image forming unit. The recording medium discharge unit discharges the recording medium on which the image has been fixed in the image forming unit to the outside of the housing. The liquid crystal screen displays information for the user. The liquid crystal screen can also be used as a touch panel to accept operations from the user. In the image forming apparatus according to this embodiment, conventionally known units can be used for the recording medium feeding unit, recording medium discharge unit, and liquid crystal screen.
〔画像形成ユニット〕
次に、画像形成ユニットについて図２を参照しつつ詳述する。図２は、本実施形態に係る画像形成装置に備わる画像形成ユニットの構成の一例を示す模式図である。具体的には、枚葉式の画像形成装置においてインクジェットヘッドを用いてインクを記録体上に直接付与することにより、記録体上に画像を形成する画像形成ユニットを示す。図２に示すＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、それぞれ画像形成ユニットにおける全長方向、奥行き方向（幅方向）、高さ方向を表す。記録体は、Ｘ方向（図２中に矢印Ｃで示される方向）に搬送される。 [Image forming unit]
Next, the image forming unit will be described in detail with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an image forming unit provided in an image forming apparatus according to this embodiment. Specifically, the image forming unit forms an image on a recording medium by directly applying ink onto the recording medium using an inkjet head in a sheet-fed image forming apparatus. The X direction, Y direction, and Z direction shown in FIG. 2 respectively represent the overall length direction, depth direction (width direction), and height direction of the image forming unit. The recording medium is transported in the X direction (the direction indicated by the arrow C in FIG. 2).
画像形成ユニットは、たとえばインクジェットプリンタにおけるプリントエンジンとしてＣＰＵを有する制御部を備える。上記制御部は、これに入力された画像データに基づいてＣＰＵが所与のプログラムを実行することにより、画像形成ユニットの後述する各部を作動させてフルカラー印刷を実行する。上記制御部は、１以上のＡＳＩＣなどの専用の回路を備えることによって実現されてもよい。画像形成ユニットは、上記制御部とともに、図２に示すように、以下に説明する反応液付与部１０３、画像形成部１０４および加熱部１１０を少なくとも備える。The image forming unit includes a control unit having a CPU, for example, as a print engine in an inkjet printer. The control unit operates each of the sections of the image forming unit described below to perform full-color printing by the CPU executing a given program based on image data input to the control unit. The control unit may be realized by including one or more dedicated circuits such as ASICs. In addition to the control unit, the image forming unit includes at least a reaction
すなわち画像形成ユニットは、記録体１０８上に反応液を付与することにより、記録体１０８上に作像領域を形成する反応液付与部１０３と、上記作像領域上に上記反応液と反応するインクを、画像データに応じて付与することにより画像を形成する画像形成部１０４と、上記画像が形成された上記記録体上のインクを加熱することにより、記録体上に形成された上記画像を乾燥させる加熱部１１０とを備える。さらに画像形成ユニットは、記録体１０８を矢印Ｃの方向に搬送する搬送部１０７を有する。反応液付与部１０３は、ローラを備えることにより、反応液をローラを用いて記録体１０８上に付与することができる。画像形成部１０４は、インクジェット方式の記録ヘッドを備えることによりインクを吐出することができる。反応液付与部１０３、画像形成部１０４および加熱部１１０は、それぞれ記録体１０８に対応するＹ方向の幅を有する。That is, the image forming unit includes a reaction
画像形成ユニットは、制御部に基づく制御によって各部がフルカラー印刷を実行するために作動する。まず搬送部１０７が、記録体１０８を矢印Ｃの方向に搬送する。次いで、矢印Ｃの方向に搬送されている記録体１０８に対して反応液付与部１０３が反応液を付与し、記録体１０８上に作像領域を形成した後、画像形成部１０４が上記作像領域にインクを画像データに応じて付与することにより記録体１０８上に画像を形成する。その後、画像が形成された記録体１０８を、引き続き搬送部１０７により矢印Ｃの方向に搬送し、加熱部１１０が有する光源から輻射される光が届く位置まで移動する。最後に、加熱部１１０は、上記光源から記録体１０８へ光を輻射することにより記録体１０８上のインクなどの液体を乾燥させ、もって画像が記録体１０８上で乾燥し、定着する。In the image forming unit, each part operates to perform full-color printing under the control of the control unit. First, the transport unit 107 transports the
以下、画像形成ユニットを構成する主要な構成要素である反応液付与部１０３、画像形成部１０４、加熱部１１０および搬送部１０７についてさらに説明する。The main components of the image forming unit, the reaction
＜反応液付与部＞
反応液付与部１０３は、画像形成ユニットにおいて、記録体１０８上に反応液を付与することにより、作像領域を形成する。ここで本明細書において「記録体」とは、この種の画像形成装置において形成される画像を記録するために用いられる記録媒体をいい、たとえば紙、樹脂または金属からなるフィルム、木板、段ボール、布などを例示することができる。記録体としては、具体的には普通紙、ＯＨＰ（Over Head Projector）フィルムなどを例示することができる。記録体は、ロール状に巻かれた長尺のシートであってもよく、所定の寸法に裁断された枚葉であってもよい。 <Reaction liquid application section>
The reaction
さらに本明細書において「作像領域」とは、最終的に画像が形成される領域に相当し、いわば後の操作が適切に施工されることを意図して形成する画像の下地となる領域を意味する。具体的には「作像領域」は、記録体上に反応液が付与されることにより形成される。作像領域の全部または一部に対しては、画像形成部１０４によってインクが付与される。本明細書において「反応液」とは、後述するインクに含まれる固形分（たとえば顔料など）と反応する成分を含む液体をいう。さらに反応液がインク（特に、該インクに含まれる固形分）と「反応する」とは、反応液の上記成分によってインクが凝集すること、およびインクが高粘度化することの少なくともいずれかが起こることを意味する。Furthermore, in this specification, the term "image forming area" refers to the area where the final image is formed, and is, so to speak, the area that serves as the base for the image formed with the intention of performing subsequent operations appropriately. Specifically, the "image forming area" is formed by applying a reaction liquid onto the recording medium. Ink is applied to all or part of the image forming area by the
反応液付与部１０３は、反応液を収容する反応液収容体と、反応液収容体に収容された反応液を記録体１０８に付与する反応液付与部材とを有する。反応液付与部材としては、反応液を記録体に付与することによって作像領域を形成することができればよいため、たとえばローラーコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法などを利用することにより記録体上に反応液をベタ塗りすることができる部材、またはインクジェット方式の記録ヘッドを用いた方法など実行できる部材等を例示することができる。このため反応液付与部材としては、たとえばグラビアオフセットローラが好適である。さらにインクジェット方式の記録ヘッドであってもよい。ただし、インクと接触してインク中の成分を効果的に凝集または高粘度化させるため、反応液はグラビアオフセットローラによって記録体上にベタ塗りされることが好ましい。本明細書において「記録ヘッド」とは、一端にオリフィスを有し、かつアクチュエータを内蔵するノズル部と、上記アクチュエータを駆動する電気回路部と、上記ノズル部に各種の液体を供給する液供給部とを備えることによって記録体上への液体付与を担うデバイスをいう。The reaction
反応液付与部１０３が記録体上に付与する反応液の液量としては、特に制限されることはなく、この種の画像形成装置において許容される液量を記録体上に付与することができる。さらに反応液付与部１０３は、記録体上の作像領域を形成した反応液を乾燥させることができる。The amount of reaction liquid applied by the reaction
（反応液）
反応液は、上述のようにインクに含まれる固形分（たとえば顔料など）と反応する成分を含む液体をいう。反応液は、たとえば酸性を呈する液体であることが好ましい。これによりインク中のアニオン性基を有する成分（樹脂、顔料など）と反応することにより、これらを凝集または高粘度化させることができる。反応液は、酸性を呈することに代えて、多価金属塩を含むこと、またはカチオン性樹脂を含むことにより、インク中の顔料または樹脂中のアニオン基を凝集または高粘度化させることができる。反応液は、後述する色材（顔料または染料）を含有しないことが好ましい。 (Reaction solution)
The reaction liquid refers to a liquid containing a component that reacts with the solid content (such as a pigment) contained in the ink as described above. The reaction liquid is preferably, for example, an acidic liquid. This allows the reaction with components (such as a resin or pigment) having an anionic group in the ink, thereby flocculating or increasing the viscosity of the components. Instead of being acidic, the reaction liquid may contain a polyvalent metal salt or a cationic resin, thereby flocculating or increasing the viscosity of the pigment in the ink or the anionic group in the resin. The reaction liquid preferably does not contain a coloring material (pigment or dye) as described below.
反応液が酸性を呈する場合、反応液を酸性にするために用いる酸としては特に限定されないが、インク中のカルボン酸基と反応させる観点から、酸解離定数（ｐＫａ）が４．５より低い値を示す酸を用いることが好ましい。このような酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、炭酸などの無機酸、カルボキシル基を有する有機酸、スルホン基を有する有機酸およびリン酸基を有する有機酸などを例示することができる。さらに記録体の最終形態の品質（すなわちプリントされた記録体の黄変、画像保存性など）を考慮した場合、反応液を酸性にするために用いる酸としては無機酸よりも有機酸が好ましい。このような有機酸としては、好ましくはクエン酸、イソクエン酸、シュウ酸、マレイン酸、フマル酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２－ピロリドン－５－カルボン酸、安息香酸、安息香酸誘導体、サリチル酸、アスコルビン酸、リンゴ酸、ベンゼンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸誘導体、ピルピン酸、オキサロ酢酸などが挙げられる。反応液に酸を含む場合、酸の含有量（質量％）は、全反応液の質量に対し１質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。When the reaction liquid is acidic, the acid used to make the reaction liquid acidic is not particularly limited, but from the viewpoint of reacting with the carboxylic acid group in the ink, it is preferable to use an acid with an acid dissociation constant (pKa) lower than 4.5. Examples of such acids include inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and carbonic acid, organic acids having a carboxyl group, organic acids having a sulfonic group, and organic acids having a phosphoric acid group. Furthermore, when considering the quality of the final form of the recording medium (i.e., yellowing of the printed recording medium, image storage stability, etc.), organic acids are preferable to inorganic acids as the acid used to make the reaction liquid acidic. Examples of such organic acids include citric acid, isocitric acid, oxalic acid, maleic acid, fumaric acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 2-pyrrolidone-5-carboxylic acid, benzoic acid, benzoic acid derivatives, salicylic acid, ascorbic acid, malic acid, benzenesulfonic acid, benzenesulfonic acid derivatives, pyruvic acid, and oxaloacetic acid. If the reaction solution contains an acid, the acid content (mass %) is preferably 1 mass % or more and 50 mass % or less relative to the mass of the total reaction solution.
反応液が多価金属塩を含む場合、上記多価金属塩としては、２価以上の価数をもつ金属の塩を使用することができる。たとえばＣａ2+、Ｃｕ2+、Ｎｉ2+、Ｍｇ2+、Ｓｒ2+、Ｂａ2+およびＺｎ2+などの２価の金属の塩、ならびにＦｅ3+、Ｃｒ3+、Ｙ3+およびＡｌ3+などの３価の金属の塩が挙げられる。塩の種類としては炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、塩酸塩、有機酸塩、ホウ酸塩、リン酸塩などの公知の塩を使用することができる。多価金属塩を含む反応液は、必要に応じて多価金属塩の溶解を目的にｐＨを調整することが好ましい。上記多価金属塩として好ましい塩は、硝酸カルシウム、塩化カルシウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウムなどが例示される。反応液が多価金属塩を含む場合、多価金属塩の含有量（質量％）は、全反応液の質量に対して１質量％以上２０質量％以下であることが好ましい。 When the reaction solution contains a polyvalent metal salt, the polyvalent metal salt may be a salt of a metal having a valence of 2 or more. For example, salts of divalent metals such as Ca2+ , Cu2+ , Ni2+ , Mg2+ , Sr2+ , Ba2+ and Zn2+ and salts of trivalent metals such as Fe3+ , Cr3+ , Y3+ and Al3+ may be used. As the type of salt, known salts such as carbonates, sulfates, nitrates, hydrochlorides, organic acid salts, borates, and phosphates may be used. The reaction solution containing a polyvalent metal salt is preferably adjusted in pH for dissolving the polyvalent metal salt as necessary. Examples of salts preferred as the polyvalent metal salt include calcium nitrate, calcium chloride, aluminum nitrate, and aluminum chloride. When the reaction solution contains a polyvalent metal salt, the content (mass%) of the polyvalent metal salt is preferably 1 mass% or more and 20 mass% or less with respect to the mass of the entire reaction solution.
反応液がカチオン性樹脂を含む場合、反応液に含まれるカチオン性樹脂としては特に限定されないが、たとえば４級アミンを有する樹脂を用いることが、添加量当たりの効果の観点から好ましい。たとえばカチオン性樹脂としては、ポリアリルアミン、ポリアミン、カチオン変性アクリル酸樹脂、カチオン変性（メタ）アクリル樹脂、カチオン変性ビニル樹脂、カチオン性ウレタン樹脂、ならびにそのコポリマーなどが挙げられる。反応液がカチオン性樹脂を含む場合、カチオン性樹脂の含有量（質量％）は、全反応液の質量に対して１質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、１質量％以上１０質量％以下であることがさらに好ましい。ここで本明細書において「（メタ）アクリル」、「（メタ）アクリレート」と記載した場合、それぞれ「アクリルおよびメタクリルの両方またはいずれか一方」、「アクリレートおよびメタクリレートの両方またはいずれか一方」を表すものとする。When the reaction liquid contains a cationic resin, the cationic resin contained in the reaction liquid is not particularly limited, but it is preferable to use a resin having a quaternary amine from the viewpoint of the effect per added amount. For example, cationic resins include polyallylamine, polyamine, cationic modified acrylic acid resin, cationic modified (meth)acrylic resin, cationic modified vinyl resin, cationic urethane resin, and copolymers thereof. When the reaction liquid contains a cationic resin, the content (mass %) of the cationic resin is preferably 1 mass % or more and 40 mass % or less, and more preferably 1 mass % or more and 10 mass % or less, based on the mass of the total reaction liquid. Here, when "(meth)acrylic" and "(meth)acrylate" are written in this specification, they respectively mean "both or either of acrylic and methacrylic" and "both or either of acrylate and methacrylate".
反応液は、上述したインク中の固形分を凝集させ、あるいは高粘度化させる成分のほかに、必要に応じて溶剤、界面活性剤などの添加剤を含むことができる。反応液中に含有させることのできる溶剤としては、水、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、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、デカグリセリル、１，４－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，２，６－ヘキサントリオール、２－ピロリジノン、ジメチルイミダゾリジノン、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プロピルエーテル、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メチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、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、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピ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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル、３－メチル－２，４－ペンタンジオール、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、１，２－ヘキサンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，２－ブタンジオールなどを挙げることができる。In addition to the components that aggregate the solids in the ink or increase the viscosity, the reaction liquid may contain additives such as solvents and surfactants as necessary. Solvents that can be contained in the reaction liquid include water, glycerin, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, decaglyceryl, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,2,6-hexanetriol, 2-pyrrolidinone, dimethylimidazolidinone, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monopropyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monopropyl ether, tetraethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monopropyl ... Examples of the ethylene glycol monoethyl ether include propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, tetrapropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether, tripropylene glycol dibutyl ether, 3-methyl-2,4-pentanediol, diethylene glycol monoethyl ether acetate, 1,2-hexanediol, 1,2-pentanediol, and 1,2-butanediol.
上記溶剤は、粘性などの各種の記録体上に付与することが容易となる物性を反応液に備えさせることができる。上記溶剤は、上述した例示の中から１種を単独で用い、あるいは２種以上を併用することが好ましい。特に、溶剤の一部として水を含むことが塗布性、乾燥性、画質、安全性などの観点から好ましい。The above solvents can provide the reaction liquid with physical properties such as viscosity that make it easy to apply the solvent to various recording media. It is preferable to use one of the above-mentioned solvents alone or two or more of them in combination. In particular, it is preferable to include water as part of the solvent from the viewpoints of coatability, drying property, image quality, safety, etc.
反応液中に含有させることのできる界面活性剤としては、陽イオン性、陰イオン性、両性および非イオン性の界面活性剤をいずれも用いることができる。たとえば後述するインクに含有させることのできる界面活性剤を、いずれも反応液中に含有させることが可能である。反応液中の界面活性剤の含有量（質量％）は、全反応液の質量に対して０．１質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、２質量％以上８質量％以下であることがさらに好ましい。反応液は、種々の目的でその他の添加剤を含むことができる。たとえば多糖類、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤などを必要に応じて添加することができる。さらに流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイルなどの油滴微粒子、紫外線吸収剤、退色防止剤、蛍光増白剤などを反応液中に含有させることも可能である。As the surfactant that can be contained in the reaction liquid, any of cationic, anionic, amphoteric and nonionic surfactants can be used. For example, any of the surfactants that can be contained in the ink described later can be contained in the reaction liquid. The content (mass %) of the surfactant in the reaction liquid is preferably 0.1 mass % or more and 10 mass % or less, and more preferably 2 mass % or more and 8 mass % or less, based on the mass of the total reaction liquid. The reaction liquid can contain other additives for various purposes. For example, polysaccharides, viscosity adjusters, resistivity adjusters, film-forming agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, color-fading inhibitors, antifungal agents, rust inhibitors, etc. can be added as necessary. In addition, it is also possible to contain oil droplet particles such as liquid paraffin, dioctyl phthalate, tricresyl phosphate, and silicone oil, ultraviolet absorbers, color-fading inhibitors, and fluorescent brighteners in the reaction liquid.
＜画像形成部＞
画像形成部１０４は、画像形成ユニットにおいて、上記作像領域上に上記反応液と反応するインクを、画像データに応じて付与することにより画像を形成する。画像形成部１０４としては、インクジェット方式の記録ヘッド（以下、インクを吐出する記録ヘッドを「インクジェットヘッド」とも記す）を用い、該インクジェットヘッドよりインクを吐出して記録体１０８に付与することが好ましい。インクを吐出する方式としては、各種の従来公知の方式を用いることができ、たとえばインクに力学的エネルギを付与する方式、インクに熱エネルギを付与する方式などが挙げられる。 <Image forming section>
The
インクジェットヘッドは、Ｙ方向に沿って配置され、インクを吐出する吐出口が記録体１０８の幅方向の全域にわたって配置される。インクジェットヘッドは、吐出口列が形成された吐出口面を有しており、吐出口面と、吐出口面と対向する記録体１０８との隙間は、たとえば０．１～数ｍｍ程度とすることができる。The inkjet head is arranged along the Y direction, and the nozzles for ejecting ink are arranged across the entire width of the
画像形成部１０４は、記録体１０８にシアン、マゼンタ、イエローおよびブラック（ＣＭＹＫ）からなる群より選ばれる１色または２色以上の異なるインクを付与するために、インクジェットヘッドを複数有してもよい。たとえばＣＭＹＫの４色のインクを用いて画像を構成する多数の単位領域を形成する場合、画像形成部１０４は、ＣＭＹＫの４色のインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッドを有することができる。これらのインクジェットヘッドはＸ方向に並ぶように配置される。画像形成部１０４は、上記４色のインクを吐出するインクジェットヘッドに加え、記録体１０８上にインクを保護する液体などを吐出するためのインクジェットヘッドをさらに有することができる。なお本明細書において「インク」は、１色または２色以上の各色のインクをまとめて、インクの用語により記載することがある。「インク」は、以下の説明において水性インクを前提として説明するが、本開示の効果を奏する限りにおいて油性インクであってもよい。なお、インクが反応液と「反応する」とは、上述のように反応液中の成分（多価金属塩等）によってインクが凝集すること、およびインクが高粘度化することの少なくともいずれかが起こることを意味する。The
画像形成部１０４が作像領域上に付与するインクの液量としては、特に制限されることはなく、この種の画像形成装置において許容される液量を作像領域上に付与することができる。There are no particular limitations on the amount of ink that the
（インク）
インクは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック（ＣＭＹＫ）を含む各色のインクとして用いられる。これらＣＭＹＫからなる群より選ばれる１色または２色以上のインクを用いることにより、画像を構成する多数の単位領域毎に、１次色、多次色または中間調を形成することができる。インクは、色材、樹脂、水性媒体、界面活性剤およびその他の添加剤などの各成分を含むことができる。インクを構成する各成分について以下、説明する。 (ink)
The ink is used as ink of each color including cyan, magenta, yellow, and black (CMYK). By using one or more inks of these colors selected from the group consisting of CMYK, a primary color, a multi-color, or a halftone can be formed for each of a large number of unit areas that make up an image. The ink can contain various components such as coloring material, resin, aqueous medium, surfactant, and other additives. Each component that makes up the ink will be described below.
ｉ） 色材
インクに含まれる色材としては、顔料または染料を用いることができる。顔料としては、従来公知の顔料を制限することなく用いることができる。たとえば顔料として水分散性顔料、溶剤分散性顔料などを使用することができ、具体的には不溶性顔料、レーキ顔料などの有機顔料、およびカーボンブラックなどの無機顔料を好ましく用いることができる。 i) Coloring material The coloring material contained in the ink may be a pigment or a dye. Any conventionally known pigment may be used as the pigment without any restrictions. For example, water-dispersible pigments, solvent-dispersible pigments, etc. may be used as the pigment. Specifically, organic pigments such as insoluble pigments and lake pigments, and inorganic pigments such as carbon black may be preferably used.
不溶性顔料としては、特に限定されないが、たとえばアゾ、アゾメチン、メチン、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、キナクリドン、アントラキノン、ペリレン、インジゴ、キノフタロン、イソインドリノン、イソインドリン、アジン、オキサジン、チアジン、ジオキサジン、チアゾール、フタロシアニン、ジケトピロロピロールなどを好ましく用いることができる。具体的には、Ｃ．Ｉ．（カラーインデックス）ナンバーで表される以下の顔料を好ましく用いることができる。The insoluble pigment is not particularly limited, but for example, azo, azomethine, methine, diphenylmethane, triphenylmethane, quinacridone, anthraquinone, perylene, indigo, quinophthalone, isoindolinone, isoindoline, azine, oxazine, thiazine, dioxazine, thiazole, phthalocyanine, diketopyrrolopyrrole, etc. can be preferably used. Specifically, the following pigments represented by C.I. (Color Index) numbers can be preferably used.
マゼンタまたはレッド用の顔料としては、たとえばＣ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２などを用いることができる。Examples of pigments for magenta or red include C.I. Pigment Red 2, C.I. Pigment Red 3, C.I. Pigment Red 5, C.I. Pigment Red 6, C.I. Pigment Red 7, C.I. Pigment Red 15, C.I. Pigment Red 16, C.I. Pigment Red 48:1, C.I. Pigment Red 53:1, C.I. Pigment Red 57:1, C.I. Pigment Red 122, C.I. Pigment Red 123, C.I. Pigment Red 139, C.I. Pigment Red 144, C.I. Pigment Red 149, C.I. Pigment Red 166, C.I. Pigment Red 177, C.I. Pigment Red 178, C.I. Pigment Red 222, etc. can be used.
オレンジまたはイエロー用の顔料としては、たとえばＣ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８などを用いることができる。As the pigment for orange or yellow, for example, C.I. Pigment Orange 31, C.I. Pigment Orange 43, C.I. Pigment Yellow 12, C.I. Pigment Yellow 13, C.I. Pigment Yellow 14, C.I. Pigment Yellow 15, C.I. Pigment Yellow 15:3, C.I. Pigment Yellow 17, C.I. Pigment Yellow 74, C.I. Pigment Yellow 93, C.I. Pigment Yellow 94, C.I. Pigment Yellow 128, C.I. Pigment Yellow 138, etc. can be used.
グリーンまたはシアン用の顔料としては、たとえばＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７などを用いることができる。As pigments for green or cyan, for example, C.I. Pigment Blue 15, C.I. Pigment Blue 15:2, C.I. Pigment Blue 15:3, C.I. Pigment Blue 16, C.I. Pigment Blue 60, C.I. Pigment Green 7, etc. can be used.
その他、レッド、グリーン、ブルーまたはその他の中間色が必要とされる場合、以下の顔料から１種を単独で用い、あるいは２種以上を併用して用いることができる。たとえばＣ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９４、Ｃ．Ｉ．バットバイオレット３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６などを用いることができる。ブラック用の顔料としては、カーボンブラックまたはＣ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７などを用いることができる。In addition, when red, green, blue or other intermediate colors are required, the following pigments can be used alone or in combination of two or more. For example, C.I. Pigment Red 209, C.I. Pigment Red 224, C.I. Pigment Red 194, C.I. Bat Violet 3, C.I. Pigment Violet 19, C.I. Pigment Violet 23, C.I. Pigment Violet 37, C.I. Pigment Green 36, C.I. Pigment Blue 15:6, etc. can be used. As a black pigment, carbon black, C.I. Pigment Black 1, C.I. Pigment Black 6, C.I. Pigment Black 7, etc. can be used.
上記顔料の平均粒径は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下がさらに好ましい。上記平均粒径が２００ｎｍを超える場合、分散が不安定となる恐れがある。上記平均粒径が１０ｎｍ未満になる場合も、分散が不安定となる傾向があり、もってインクの保存安定性が低下する恐れがある。顔料の粒径測定は、光散乱法、電気泳動法、レーザードップラー法などを用いた市販の粒径測定機器により求めることができる。さらに透過型電子顕微鏡による粒子像撮影を少なくとも顔料の１００粒子以上に対して行い、この像をＩｍａｇｅ－Ｐｒｏ（メディアサイバネティクス製）などの画像解析ソフトを用いて統計的処理を行うことによっても求めることが可能である。The average particle size of the pigment is preferably 10 nm or more and 200 nm or less, more preferably 10 nm or more and 100 nm or less, and even more preferably 10 nm or more and 50 nm or less. If the average particle size exceeds 200 nm, the dispersion may become unstable. If the average particle size is less than 10 nm, the dispersion may also tend to become unstable, and the storage stability of the ink may decrease. The particle size of the pigment can be measured using commercially available particle size measuring devices that use light scattering, electrophoresis, laser Doppler, etc. Furthermore, it is also possible to obtain the particle size by taking particle images of at least 100 or more pigment particles using a transmission electron microscope and performing statistical processing of the images using image analysis software such as Image-Pro (manufactured by Media Cybernetics).
染料としては、アニオン性基を有する化合物を含む染料を用いることが好ましい。具体的には、アゾ染料、トリフェニルメタン染料、（アザ）フタロシアニン染料、キサンテン染料、アントラピリドン染料などが挙げられる。As the dye, it is preferable to use a dye containing a compound having an anionic group. Specific examples include azo dyes, triphenylmethane dyes, (aza)phthalocyanine dyes, xanthene dyes, and anthrapyridone dyes.
インクに含まれる色材としては、染料よりも顔料を用いることが好ましい。インク中の色材の含有量（質量％）は、全インクの質量に対して０．１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上１５質量％以下であることがさらに好ましい。It is preferable to use a pigment rather than a dye as the coloring material contained in the ink. The content (mass %) of the coloring material in the ink is preferably 0.1% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more and 15% by mass or less, based on the total mass of the ink.
ｉｉ） 樹脂
インクに含まれる樹脂としては、（メタ）アクリル系、スチレンアクリル系、アクリロニトリル－アクリル系、酢酸ビニルアクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系などの樹脂を挙げることができる。具体的には、インクに含まれる樹脂としては、（メタ）アクリル樹脂およびウレタン樹脂が好ましい。 ii) Resin Examples of the resin contained in the ink include (meth)acrylic, styrene acrylic, acrylonitrile acrylic, vinyl acetate acrylic, polyurethane, polyester, etc. Specifically, the resin contained in the ink is preferably a (meth)acrylic resin or a urethane resin.
（メタ）アクリル樹脂としては、親水性ユニットおよび疎水性ユニットを構成ユニットとして有するものが好ましい。具体的には、（メタ）アクリル酸に由来する親水性ユニットと、芳香環を有するモノマーおよび（メタ）アクリル酸エステル系モノマーの少なくともいずれかに由来する疎水性ユニットとを有する樹脂が好ましい。あるいは（メタ）アクリル酸に由来する親水性ユニットと、スチレンおよびα－メチルスチレンの少なくともいずれかのモノマーに由来する疎水性ユニットとを有する樹脂が好ましい。The (meth)acrylic resin is preferably one having a hydrophilic unit and a hydrophobic unit as constituent units. Specifically, a resin having a hydrophilic unit derived from (meth)acrylic acid and a hydrophobic unit derived from at least one of a monomer having an aromatic ring and a (meth)acrylic acid ester monomer is preferred. Alternatively, a resin having a hydrophilic unit derived from (meth)acrylic acid and a hydrophobic unit derived from at least one of a monomer of styrene and α-methylstyrene is preferred.
親水性ユニットとは、アニオン性基などの親水性基を有するユニットをいう。親水性ユニットは、たとえば親水性基を有する親水性モノマーを重合することにより形成することができる。親水性基を有する親水性モノマーの具体例としては、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボン酸基を有する酸性モノマー、これらの無水物および塩などのアニオン性モノマーなどが挙げられる。酸性モノマーの塩を構成するカチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、有機アンモニウムなどのイオンが挙げられる。疎水性ユニットとは、アニオン性基などの親水性基を有しないユニットをいう。疎水性モノマーの具体例としては、スチレン、α－メチルスチレン、（メタ）アクリル酸ベンジルなどの芳香環を有するモノマー、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシルなどの（メタ）アクリル酸エステル系モノマーなどが挙げられる。The hydrophilic unit refers to a unit having a hydrophilic group such as an anionic group. The hydrophilic unit can be formed, for example, by polymerizing a hydrophilic monomer having a hydrophilic group. Specific examples of hydrophilic monomers having a hydrophilic group include acidic monomers having a carboxylic acid group such as (meth)acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid, and anionic monomers such as anhydrides and salts thereof. Examples of cations constituting the salts of acidic monomers include ions of lithium, sodium, potassium, ammonium, and organic ammonium. The hydrophobic unit refers to a unit that does not have a hydrophilic group such as an anionic group. Specific examples of hydrophobic monomers include monomers having an aromatic ring such as styrene, α-methylstyrene, and benzyl (meth)acrylate, and (meth)acrylic acid ester monomers such as methyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, and 2-ethylhexyl (meth)acrylate.
ウレタン樹脂は、たとえばポリイソシアネートとポリオールとを反応させることにより得ることができる。ポリイソシアネートとポリオールとを反応させ、さらに鎖延長剤を添加することによって得ることもできる。Urethane resins can be obtained, for example, by reacting polyisocyanate with polyol. They can also be obtained by reacting polyisocyanate with polyol and then adding a chain extender.
上記樹脂の重量平均分子量は、３０００以上３００００以下であることが好ましく、１００００以上２００００以下がより好ましい。上記樹脂の酸価は、６０以上３００以下であることが好ましい。さらに樹脂の平均粒径は、体積基準の累積５０％粒径として動的光散乱法法による粒度分析計（たとえば商品名「ＵＰＡ－ＥＸ１５０」、日機装株式会社製）を用いることにより測定することができ、たとえば１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。The weight average molecular weight of the resin is preferably 3,000 or more and 30,000 or less, and more preferably 10,000 or more and 20,000 or less. The acid value of the resin is preferably 60 or more and 300 or less. Furthermore, the average particle size of the resin can be measured as the cumulative 50% particle size on a volume basis using a particle size analyzer (for example, product name "UPA-EX150", manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) by the dynamic light scattering method, and is preferably, for example, 100 nm or more and 500 nm or less.
インク中の上記樹脂の含有量は、樹脂の重合度によっても異なるが、全インクの質量に対して２～１０質量％であることが好ましく、３～６質量％であることがより好ましい。上記樹脂の含有量が些少である場合、本開示の効果を奏することが困難となる傾向があり、上記樹脂の含有量が過多である場合、インクジェットの射出性または保存安定性が低下する傾向がある。The content of the above resin in the ink varies depending on the degree of polymerization of the resin, but is preferably 2 to 10% by mass, and more preferably 3 to 6% by mass, of the total mass of the ink. If the content of the above resin is small, it tends to be difficult to achieve the effects of the present disclosure, and if the content of the above resin is excessive, the ejection properties or storage stability of the inkjet tends to decrease.
上記樹脂は、上述した例示の中から１種単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。さらに上記樹脂は共重合体として用いられてもよく、エマルジョン状態で溶媒中に分散されて用いられてもよい。エマルジョン状態で溶媒中に分散させる場合、インクジェットによる射出性を損なわないという観点から、上記樹脂の平均粒径は３００ｎｍ以下であることが好ましい。上記樹脂として溶解性ポリマーが用いられる場合、その組成および分子量は特に限定されるべきではないが、重合度の高いポリマーほど射出性が悪化する傾向があるため、重量平均分子量を５００００以下とすることが好ましい。The resin may be used alone from the above-mentioned examples, or two or more may be used in combination. Furthermore, the resin may be used as a copolymer, or may be dispersed in a solvent in an emulsion state. When dispersed in a solvent in an emulsion state, the average particle size of the resin is preferably 300 nm or less from the viewpoint of not impairing the ejectability by inkjet. When a soluble polymer is used as the resin, its composition and molecular weight should not be particularly limited, but since the ejectability tends to deteriorate as the degree of polymerization of the polymer increases, it is preferable that the weight average molecular weight is 50,000 or less.
ｉｉｉ） 水性媒体
インクは、水性媒体を含有することができる。水性媒体とは、水、または水および水溶性有機溶剤の混合溶媒をいう。水としては、脱イオン水またはイオン交換水を用いることが好ましい。インク中の水の含有量は、全インクの質量に対して２０質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。インク中の水溶性有機溶剤の含有量は、全インクの質量に対して３質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。水溶性有機溶剤としては、アルコール類、（ポリ）アルキレングリコール類、グリコールエーテル類、含窒素化合物類、含硫黄化合物類などをいずれも用いることができる。 iii) Aqueous medium The ink may contain an aqueous medium. The aqueous medium refers to water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. As the water, deionized water or ion-exchanged water is preferably used. The content of water in the ink is preferably 20% by mass or more and 95% by mass or less with respect to the total mass of the ink. The content of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 3% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total mass of the ink. As the water-soluble organic solvent, any of alcohols, (poly)alkylene glycols, glycol ethers, nitrogen-containing compounds, sulfur-containing compounds, etc. may be used.
水溶性有機溶剤としては、たとえばグリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、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、デカグリセリル、１，４－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，２，６－ヘキサントリオール、２－ピロリジノン、ジメチルイミダゾリジノン、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プロピルエーテル、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メチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノプロピルエーテル、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、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラプロピ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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジブチルエーテル、トリプロピレングリコールジブチルエーテル、３－メチル－２，４－ペンタンジオール、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、１，２－ヘキサンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，２－ブタンジオールなどを用いることができる。水溶性有機溶剤は、上述した種類の中から１種単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。Examples of water-soluble organic solvents include glycerin, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, decaglyceryl, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,2,6-hexanetriol, 2-pyrrolidinone, dimethylimidazolidinone, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monoethyl ether, Examples of the water-soluble organic solvent that can be used include ethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monopropyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, tetrapropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol dibutyl ether, tripropylene glycol dibutyl ether, 3-methyl-2,4-pentanediol, diethylene glycol monoethyl ether acetate, 1,2-hexanediol, 1,2-pentanediol, and 1,2-butanediol. The water-soluble organic solvent may be used alone from the above-mentioned types, or two or more types may be used in combination.
ｉｖ） 界面活性剤
インクに含まれる界面活性剤としては、陽イオン性、陰イオン性、両性および非イオン性のいずれも用いることができる。界面活性剤の具体例としては、特に限定するべきではないが、たとえば陽イオン性界面活性剤としては、脂肪族アミン塩、脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩などを挙げることができる。たとえば陰イオン性界面活性剤としては、脂肪酸石鹸、Ｎ－アシル－Ｎ－メチルグリシン塩、Ｎ－アシル－Ｎ－メチル－β－アラニン塩、Ｎ－アシルグルタミン酸塩、アシル化ペプチド、アルキルスルフォン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩、アルキルスルホ酢酸塩、α－オレフィンスルホン酸塩、Ｎ－アシルメチルタウリン、硫酸化油、高級アルコール硫酸エステル塩、第２級高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、第２級高級アルコールエトキシサルフェート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、モノグリサルフェート、脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩、アルキルエーテルリン酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩などを挙げることができる。 iv) Surfactant The surfactant contained in the ink may be any of cationic, anionic, amphoteric and nonionic. Specific examples of the surfactant should not be particularly limited, but examples of cationic surfactants include aliphatic amine salts, aliphatic quaternary ammonium salts, benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, and imidazolinium salts. For example, examples of anionic surfactants include fatty acid soaps, N-acyl-N-methylglycine salts, N-acyl-N-methyl-β-alanine salts, N-acylglutamates, acylated peptides, alkylsulfonates, alkylbenzenesulfonates, alkylnaphthalenesulfonates, dialkylsulfosuccinate salts, alkylsulfoacetates, α-olefinsulfonates, N-acylmethyltaurines, sulfated oils, higher alcohol sulfate salts, secondary higher alcohol sulfate salts, alkyl ether sulfates, secondary higher alcohol ethoxy sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate salts, monoglycerates, fatty acid alkylolamide sulfate salts, alkyl ether phosphate salts, and alkyl phosphate salts.
たとえば両性界面活性剤としては、カルボキシベタイン型、スルホベタイン型、アミノカルボン酸塩、イミダゾリニウムベタインなどを挙げることができる。たとえば非イオン活性剤としては、ポリオキシエチレン２級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステロールエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヒマシ油、硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアミンオキサイド、アセチレングリコール、アセチレンアルコールなどを挙げることができる。For example, amphoteric surfactants include carboxybetaine type, sulfobetaine type, aminocarboxylate, imidazolinium betaine, etc. For example, nonionic surfactants include polyoxyethylene secondary alcohol ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene sterol ether, polyoxyethylene lanolin derivative polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene castor oil, hydrogenated castor oil, polyoxyethylene sorbitol fatty acid ester, polyethylene glycol fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, polyglycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, propylene glycol fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, fatty acid alkanolamide, polyoxyethylene fatty acid amide, polyoxyethylene alkylamine, alkylamine oxide, acetylene glycol, acetylene alcohol, etc.
上記界面活性剤は、その化学構造上の一部の元素が、フッ素または珪素に置換されていることも、低表面張力化の観点から好ましい。上記界面活性剤は、上述した例示の中から１種単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。From the viewpoint of reducing surface tension, it is also preferable that some elements in the chemical structure of the surfactant are substituted with fluorine or silicon. The surfactant may be used alone from the above-mentioned examples, or two or more types may be used in combination.
ｖ） その他添加剤
インクは、インクジェットヘッドの射出性または保存安定性、プリントヘッドおよびインクカートリッジ適合性、保存安定性、画像保存性その他の諸性能の向上を目的とし、以下の公知の各種添加剤をさらに含むことができる。たとえば多糖類、粘度調整剤、比抵抗調整剤、皮膜形成剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、退色防止剤、防ばい剤、防錆剤などを含むことができる。さらに流動パラフィン、ジオクチルフタレート、トリクレジルホスフェート、シリコンオイルなどの油滴微粒子、紫外線吸収剤、退色防止剤および蛍光増白剤なども含むことができる。 v) Other Additives The ink may further contain the following various known additives for the purpose of improving the ejection property or storage stability of the inkjet head, the compatibility with the print head and the ink cartridge, storage stability, image storage stability, and other performances. For example, the ink may contain polysaccharides, viscosity modifiers, resistivity modifiers, film-forming agents, ultraviolet absorbers, antioxidants, color-fading inhibitors, antifungal agents, and rust inhibitors. The ink may further contain oil droplet particles such as liquid paraffin, dioctyl phthalate, tricresyl phosphate, and silicone oil, ultraviolet absorbers, color-fading inhibitors, and fluorescent brighteners.
＜加熱部＞
上記画像形成ユニットは、記録体１０８上に形成された画像を加熱する加熱部１１０を備える。加熱部１１０は、具体的には画像形成ユニットにおいて、記録体１０８上に形成された画像（インク）を加熱することにより該画像を乾燥させ、もって該画像を記録体１０８上に定着させる。加熱部１１０は、光のうち赤外線を少なくとも輻射する光源と、上記光源から輻射される上記赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置とを有する。本実施形態に係る画像形成装置は、加熱部１１０によって記録体１０８上の画像の効率的な加熱と記録体１０８の変形抑制との両者を実現し、もって記録体１０８の変形を抑えながら画像を速やかに乾燥させることができる。 <Heating section>
The image forming unit includes a
以下、加熱部について図３を参照しつつ詳述する。図３は、上記画像形成ユニットに備わる加熱部の構成の一例を示す模式図である。図３において加熱部１１０は、赤外線を少なくとも輻射する光源１１１と、光源１１１から輻射される赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置とを有する。波長選択装置は、１または２以上の減光フィルター１１２および反射鏡１１３のいずれか一方を含むことができる。波長選択装置は、上記の減光フィルター１１２および反射鏡１１３の両方を含むこともできる。The heating section will be described in detail below with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the heating section provided in the image forming unit. In FIG. 3, the
（光源）
光源１１１は、光のうち赤外線を少なくとも輻射することができる限り、その種別、形状および構造が特に限定されるべきではないが、汎用性の観点から、たとえばＩＲ光源であることが好ましい。光源１１１は、ハロゲンランプであってもよい。光源１１１がＩＲ光源である場合、市販品を用いることができる。たとえば色温度が２４００ＫであるＩＲ光源、色温度が３０００ＫであるＩＲ光源、色温度が３５００ＫであるＩＲ光源などをいずれも用いることができる。すなわち光源１１１は、色温度が２４００Ｋ以上であることが好ましい。なお光源１１１から輻射される光は、可視光および紫外光も含むことができる。これにより、波長選択装置によって遠赤外線が減衰されて記録体に届いたとしても、遠赤外線以外の波長の光によって十分な熱エネルギを記録体に与えることができ、もって効率的に記録体上の画像を乾燥させることができる。 (light source)
The type, shape and structure of the
ＩＲ光源は、２４００Ｋ以上であって２４００Ｋに近い数値の色温度であるほど汎用性が高いので好ましい。一方ＩＲ光源は、２４００Ｋ以上であってより高い数値の色温度であるほど熱エネルギの利用効率が高まるので好ましい。ＩＲ光源の色温度の上限値は、特に制限されないが、汎用性の観点から３５００Ｋ以下とすることが好ましい。The IR light source is preferably 2400K or higher and the closer to 2400K the color temperature is, the more versatile it is. On the other hand, the higher the color temperature is, the more efficient the thermal energy utilization is, so it is preferable. There is no particular upper limit for the color temperature of the IR light source, but it is preferable to set it to 3500K or lower from the viewpoint of versatility.
（波長選択装置）
加熱部１１０は、上述のように上記光源１１１から輻射される上記赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置を有する。波長選択装置は、赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させることができる限り、その種別、形状および構造が特に限定されるべきではないが、たとえば１または２以上の減光フィルター１１２を含むことが好ましい。波長選択装置は、反射鏡１１３を含むことも好ましい。波長選択装置は、上述のように１または２以上の減光フィルター１１２および反射鏡１１３のいずれか一方を含むことにより、容易に赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させることができる。上述したように波長選択装置は、１または２以上の減光フィルター１１２および反射鏡１１３の両方を含むこともできる。 (Wavelength selection device)
The
波長選択装置は、１または２以上の減光フィルター１１２を含む場合、単一の減光フィルターにより遠赤外線を選択的に減衰させてもよく、２以上の減光フィルターを組合せることにより遠赤外線を選択的に減衰させてもよい。減光フィルターとしては、たとえば反射型ＮＤフィルタなどを用いることができる。波長選択装置は、１または２以上の減光フィルター１１２を含む場合、該減光フィルター１１２は、光源１１１と記録体１０８との間に配置されることが好ましい。When the wavelength selection device includes one or
波長選択装置は、反射鏡１１３を含む場合、該反射鏡１１３は、光源１１１から輻射される遠赤外線を吸収する表面としての反射面１１３ａを有し、該反射面１１３ａは、セラミックスからなることが好ましい。反射面１１３ａを構成するセラミックスとしては、酸化アルミニウムなどを例示することができる。これらのセラミックスは、赤外線のうち特に遠赤外線に吸収特性を有する。特に反射鏡１１３の反射面１１３ａを構成するセラミックスは、酸化アルミニウム、ジルコニア、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）またはＳｉ3Ｎ4からなることがより好ましい。さらに反射鏡１１３は、光源１１１から輻射される遠赤外線を吸収する表面としての反射面１１３ａを有し、反射面１１３ａは、アルマイト処理されていることが好ましい。波長選択装置は、反射鏡１１３を含む場合、該反射鏡１１３の反射面１１３ａは、反射した光が記録体１０８上に届くように、記録体１０８と対向する位置に配置されることが好ましい。波長選択装置は、上記のような反射鏡１１３を含むことにより、容易に赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させることができる。 When the wavelength selection device includes a reflecting
ここで上記波長選択装置は、赤外線のうち中赤外線の一部をさらに選択的に減衰させることが好ましい。特に、上記波長選択装置は、赤外線のうち２８００ｎｍよりも長波長域の中赤外線をさらに選択的に減衰させることが好ましい。上記波長選択装置は、上述のようにたとえば１または２以上の減光フィルター１１２および反射鏡１１３の両方またはいずれか一方を含むことにより、赤外線のうち中赤外線の一部をさらに選択的に減衰させることが可能であり、より具体的には、赤外線のうち２８００ｎｍよりも長波長域の中赤外線をさらに選択的に減衰させることが可能である。これにより加熱部１１０は、記録体１０８上の画像（インク）１０９よりも、記録体１０８において吸収率の高い波長域の光を効果的に減衰させることが可能となるので、記録体の温度上昇をより抑えることができる。Here, it is preferable that the wavelength selection device further selectively attenuates a part of the mid-infrared rays among the infrared rays. In particular, it is preferable that the wavelength selection device further selectively attenuates the mid-infrared rays in the wavelength range longer than 2800 nm among the infrared rays. The wavelength selection device can further selectively attenuate a part of the mid-infrared rays among the infrared rays by including, for example, one or more
さらに上記波長選択装置は、記録体１０８上に輻射される２８００ｎｍ以下の波長域の光の熱エネルギを、記録体１０８上に輻射される２８００ｎｍよりも長波長域の光の熱エネルギの２０倍以上に制御することが好ましい。上記波長選択装置は、記録体１０８上に輻射される２８００ｎｍ以下の波長域の光の熱エネルギを、記録体１０８上に輻射される２８００ｎｍよりも長波長域の光の熱エネルギの４７倍以上に制御することがさらに好ましい。このような制御により、記録体１０８上の画像（インク）１０９の効率的な加熱と記録体１０８の変形抑制との両者を良好に実現することができる。このような制御は、波長選択装置においてたとえば１または２以上の減光フィルター１１２および反射鏡１１３の両方またはいずれか一方を含むことによって実行可能である。なお上記の制御の上限値は、特に制限されないが、汎用性の観点から７５倍以下とすることが好ましい。Furthermore, it is preferable that the wavelength selection device controls the heat energy of the light in the wavelength range of 2800 nm or less radiated onto the
記録体１０８上に輻射される光の熱エネルギは、光源１１１の分光強度に、波長選択装置の分光減衰率を乗算することにより算出することができる。したがって記録体１０８上に輻射される２８００ｎｍ以下の波長域の光の熱エネルギは、光源１１１から輻射される２８００ｎｍ以下の波長域における光の分光強度に、波長選択装置の分光減衰率を乗算することにより算出することができる。記録体１０８上に輻射される２８００ｎｍよりも長波長域の光の熱エネルギは、光源１１１から輻射される２８００ｎｍよりも長波長域の光の分光強度に、波長選択装置の分光減衰率を乗算することにより算出することができる。The thermal energy of the light radiated onto the
（作用）
以下、図３を参照しながら本実施形態の画像形成ユニットの加熱部１１０における作用について説明する。 (Action)
Hereinafter, the operation of the
すなわち図３に示すように、加熱部１１０は、赤外線を少なくとも輻射する光源１１１と、光源１１１から輻射される赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置（１または２以上の減光フィルター１１２および反射鏡１１３の両方またはいずれか一方）とを有する。加熱部１１０は、まず光源１１１から赤外線を含む光を放射状に輻射する。次いで光源１１１から輻射された赤外線を含む光は、その一部または全部が１または２以上の減光フィルター１１２を通過し、または反射鏡１１３の反射面１１３ａに反射される。波長選択装置が減光フィルター１１２および反射鏡１１３の両方を含む場合、上記の赤外線を含む光は、上記の減光フィルター１１２を通過し、かつ反射鏡１１３の反射面１１３ａで反射される。この時、光源１１１から輻射される赤外線のうち少なくとも遠赤外線は、減光フィルター１１２で遮蔽され、あるいは反射鏡１１３の反射面１１３ａに吸収されることによって選択的に減衰させられる。その後、光源１１１から輻射された赤外線を含む光は、遠赤外線が少なくとも減衰されて記録体１０８および記録体１０８上の画像（インク）に届く。これにより記録体の温度上昇をより抑えることができ、かつ遠赤外線以外の波長の光によって記録体上の画像を乾燥させることができる。That is, as shown in FIG. 3, the
この場合において、上記波長選択装置は、赤外線のうち中赤外線の一部をさらに選択的に減衰させることが好ましく、より具体的には、赤外線のうち２８００ｎｍよりも長波長域の中赤外線をさらに選択的に減衰させることが好ましい。さらに上記波長選択装置は、記録体１０８上に輻射される２８００ｎｍ以下の波長域の光の熱エネルギを、記録体１０８上に輻射される２８００ｎｍよりも長波長域の光の熱エネルギの２０倍以上に制御することが好ましい。In this case, it is preferable that the wavelength selection device further selectively attenuates a portion of the mid-infrared rays among the infrared rays, and more specifically, it is preferable that the wavelength selection device further selectively attenuates the mid-infrared rays in the wavelength range longer than 2800 nm among the infrared rays. Furthermore, it is preferable that the wavelength selection device controls the thermal energy of the light in the wavelength range of 2800 nm or less radiated onto the
以上から、本実施形態に係る画像形成装置は、画像形成ユニットにおいて上述した加熱部１１０を備えることにより、記録体１０８上の画像の効率的な加熱と記録体の変形抑制との両者を実現し、もって記録体１０８の変形を抑えながら上記画像を速やかに乾燥させることができる。As described above, the image forming apparatus according to this embodiment is equipped with the above-mentioned
＜搬送部＞
搬送部１０７は、記録体１０８を矢印Ｃの方向に搬送することができればよく、図２に示すように、たとえば記録体繰出しローラ１０７ａ、および記録体巻取りローラ１０７ｂ，１０７ｃを備えることができる。記録体１０８の搬送速度は、各装置において要する速度を考慮して決定することが好ましい。 <Transportation section>
Conveyance section 107 only needs to be able to transport
＜その他の要素＞
画像形成ユニットは、上述した反応液付与部、画像形成部、加熱部および搬送部に加え、その他の要素を備えることができる。たとえば画像形成ユニットは、画像が形成された記録体上に存する残液を除去し、速やかな画像の乾燥および定着に資する液体除去部（不図示）を備えることができる。本明細書において「残液」とは、反応液の一部およびインクの一部の少なくともいずれかを含み、記録体上で画像として定着されることなく余剰分として残存する液体を意味する。このため液体除去部は、画像形成ユニットにおける全長方向であるＸ方向（たとえば図２中に矢印Ｃで示される方向）において、加熱部の直前または直後に配置されることが好ましい。 <Other elements>
The image forming unit may include other elements in addition to the above-mentioned reaction liquid application section, image forming section, heating section, and conveying section. For example, the image forming unit may include a liquid removal section (not shown) that removes residual liquid remaining on the recording medium on which an image has been formed, and contributes to rapid drying and fixing of the image. In this specification, the term "residual liquid" refers to liquid that includes at least one of a part of the reaction liquid and a part of the ink, and remains as an excess amount on the recording medium without being fixed as an image. For this reason, it is preferable that the liquid removal section is disposed immediately before or immediately after the heating section in the X direction (for example, the direction indicated by the arrow C in FIG. 2), which is the overall length direction of the image forming unit.
たとえば液体除去部は、液体吸収部材と、該液体吸収部材を記録体の画像に押し当てる押圧部材とを備えることができる。液体吸収部材および押圧部材の形状、およびこれらの構造は、特に限定されるべきではないが、たとえば以下のようにすることができる。すなわち押圧部材が円柱状であり、液体吸収部材がベルト状である場合、押圧部材の側面でベルト状の液体吸収部材を記録体に押し当てる構造を例示することができる。さらに押圧部材が円柱状であって、かつ押圧部材の側面に上記液体吸収部材を貼りつけた形状を有する場合、押圧部材が直接、側面に備える液体吸収部材を記録体に押し当てる構造を例示することができる。画像形成装置内のスペースなどを考慮すると、液体吸収部材はベルト状であることが好ましい。その場合、液体除去部は、ベルト状の液体吸収部材を張架する張架ローラを備えることが好ましい。For example, the liquid removal unit can include a liquid absorbing member and a pressing member that presses the liquid absorbing member against the image on the recording medium. The shapes of the liquid absorbing member and the pressing member, and the structure thereof, should not be particularly limited, but can be, for example, as follows. That is, when the pressing member is cylindrical and the liquid absorbing member is belt-shaped, an example of a structure in which the side of the pressing member presses the belt-shaped liquid absorbing member against the recording medium can be exemplified. Furthermore, when the pressing member is cylindrical and has a shape in which the liquid absorbing member is attached to the side of the pressing member, an example of a structure in which the pressing member directly presses the liquid absorbing member provided on the side against the recording medium can be exemplified. Considering the space inside the image forming apparatus, it is preferable that the liquid absorbing member is belt-shaped. In that case, it is preferable that the liquid removal unit includes a tension roller that stretches the belt-shaped liquid absorbing member.
液体除去部は、記録体上の残液を除去する方法として、上述した液体吸収部材を画像に接触させる方式に加え、加熱によって残液を除去する方法、低湿空気を送風することによって残液を除去する方法、減圧することよって残液を除去する方法などを適用することができ、あるいはこれらの方法を組み合わせて適用することができる。さらに、液体吸収部材によって残液を除去し、かつこれらの方法を適用することにより残液をさらに除去してもよい。In addition to the above-mentioned method of contacting the liquid absorbing member with the image, the liquid removal unit can also use other methods to remove residual liquid from the recording medium, such as removing residual liquid by heating, removing residual liquid by blowing low humidity air, and removing residual liquid by reducing pressure, or these methods can be combined. Furthermore, residual liquid may be removed by the liquid absorbing member and then further removed by applying these methods.
液体吸収部材は、記録体上の残液を除去することができる材料である限り、特に制限されることなく公知の材料を用いることができる。たとえば効率的な残液除去の観点から、多孔構造を有することができる材料が好ましく、たとえばセルロースなどの繊維材料、ポリアクリルアミド樹脂などの樹脂材料を挙げることができる。これらの繊維材料または樹脂材料から公知の方法により不織布または織布を形成し、もって液体吸収部材を形成することができる。さらに不織布または織布の表面をスパッタエッチング法、放射線またはＨ2Ｏイオン照射、エキシマ（紫外線）レーザー光照射などの方法により親水化処理することが好ましい。そのほか液体吸収部材は、液体吸収部材の側面を補強する補強部材を有してもよく、ベルト状とする場合にはテープなどの接合部材を利用してもよい。なお接合部材は、画像と接触しない位置に配置されることが好ましい。 The liquid absorbing member can be made of any known material without any particular limitation, so long as it is a material capable of removing residual liquid on the recording medium. For example, from the viewpoint of efficient removal of residual liquid, a material capable of having a porous structure is preferred, and examples thereof include fiber materials such as cellulose and resin materials such as polyacrylamide resin. A nonwoven fabric or woven fabric can be formed from these fiber materials or resin materials by a known method, thereby forming the liquid absorbing member. Furthermore, it is preferred to subject the surface of the nonwoven fabric or woven fabric to hydrophilic treatment by a method such as sputter etching, irradiation with radiation orH2O ions, or irradiation with excimer (ultraviolet) laser light. In addition, the liquid absorbing member may have a reinforcing member for reinforcing the side surface of the liquid absorbing member, and a joining member such as a tape may be used when the liquid absorbing member is in the form of a belt. It is preferred that the joining member is disposed at a position that does not contact the image.
＜作用効果＞
以上から、本実施形態に係る画像形成装置は、上述した画像形成ユニットを備えることにより、記録体上の画像の効率的な加熱と記録体の変形抑制との両者を実現する。もって本実施形態に係る画像形成装置は、記録体の変形を抑えながら上記画像を速やかに乾燥させることができる。 <Action and effect>
As described above, the image forming apparatus according to the present embodiment includes the image forming unit described above, and thereby realizes both efficient heating of the image on the recording medium and suppression of deformation of the recording medium. As a result, the image forming apparatus according to the present embodiment can quickly dry the image while suppressing deformation of the recording medium.
［画像形成方法］
本実施形態に係る画像形成方法は、上記の画像形成装置を用いることにより、上記記録体上に上記画像を形成する工程を含む。具体的には、本実施形態に係る画像形成方法は、記録体上に反応液を付与することにより、作像領域を形成する工程（第１工程）と、上記作像領域上に上記反応液と反応するインクを、画像データに応じて付与することにより画像を形成する工程（第２工程）と、上記記録体上に形成された上記画像を加熱することにより、上記画像を乾燥させる工程（第３工程）とを、少なくとも上記の画像形成装置を用いて実行する画像形成方法であることが好ましい。本実施形態に係る画像形成方法により、記録体上の画像の効率的な加熱と記録体の変形抑制との両者を実現し、もって記録体の変形を抑えながら上記画像を速やかに乾燥させることができる。以下、上記画像形成方法に含まれる各工程について説明する。 [Image forming method]
The image forming method according to the present embodiment includes a step of forming the image on the recording medium by using the image forming apparatus. Specifically, the image forming method according to the present embodiment is preferably an image forming method that uses at least the image forming apparatus to perform the steps of forming an image area by applying a reaction liquid on the recording medium (first step), forming an image by applying an ink that reacts with the reaction liquid on the image area according to image data (second step), and drying the image formed on the recording medium by heating the image (third step). The image forming method according to the present embodiment realizes both efficient heating of the image on the recording medium and suppression of deformation of the recording medium, thereby allowing the image to be dried quickly while suppressing deformation of the recording medium. Each step included in the image forming method will be described below.
〔第１工程〕
第１工程は、記録体上に反応液を付与することにより、作像領域を形成する工程である。第１工程は、この種の画像形成装置において従来から実行される作像領域を形成する工程を適用することができる。「記録体」、「作像領域」および「反応液」の用語の定義およびその詳細については、上述したとおりであるので、その説明は繰り返さない。 [First step]
The first step is a step of forming an image forming area by applying a reaction liquid onto a recording body. The first step can be a step of forming an image forming area that is conventionally performed in this type of image forming apparatus. The definitions and details of the terms "recording body", "imaging area" and "reaction liquid" are as described above, so the description will not be repeated.
〔第２工程〕
第２工程は、上記作像領域上に上記反応液と反応するインクを、画像データに応じて付与することにより画像を形成する工程である。第２工程も、この種の画像形成装置において従来から実行される画像を形成する工程を適用することができる。「インク」の用語の定義およびその詳細については、上述したとおりであるので、その説明は繰り返さない。 [Second step]
The second step is a step of forming an image by applying ink that reacts with the reaction liquid onto the imaging area in accordance with image data. The second step can also be an image forming step that is conventionally performed in this type of image forming apparatus. The definition of the term "ink" and its details are as described above, so the description will not be repeated.
〔第３工程〕
第３工程は、上記記録体上に形成された上記画像を加熱することにより、上記画像を乾燥させる工程である。具体的には第３工程は、上記の画像形成装置の画像形成ユニットに備わる加熱部において実行される。加熱部は、上述のとおり光のうち赤外線を少なくとも輻射する光源と、上記光源から輻射される上記赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置（１または２以上の減光フィルターおよび反射鏡の両方またはいずれか一方）とを有する。なお、第３工程において用いられる「光源」、波長選択装置としての「減光フィルター」および「反射鏡」の詳細については、上述したとおりであるので、その説明は繰り返さない。 [Third step]
The third step is a step of drying the image formed on the recording medium by heating the image. Specifically, the third step is performed in a heating section provided in an image forming unit of the image forming apparatus. The heating section has a light source that radiates at least infrared rays of light as described above, and a wavelength selection device (one or more neutral density filters and/or reflectors) that selectively attenuates far infrared rays of the infrared rays radiated from the light source. Details of the "light source" and the "neutral density filter" and "reflector" used in the third step are as described above, and therefore will not be described again.
第３工程において加熱部は、光源から赤外線を含む光を輻射した後、その光の一部または全部を波長選択装置としての１または２以上の減光フィルターに通過させ、または反射鏡の反射面に反射させる。このとき、光源１１１から輻射される赤外線のうち少なくとも遠赤外線は、減光フィルター１１２で遮蔽され、あるいは反射鏡１１３の反射面１１３ａに吸収されることによって選択的に減衰させられる。その後、遠赤外線を少なくとも減衰させた光が、記録体および記録体上の画像（インク）に届く。これにより、記録体上の画像（インク）を効率的に乾燥させることができ、かつ記録体の温度上昇をより抑えることができる。In the third step, the heating unit radiates light including infrared rays from the light source, and then passes some or all of the light through one or more neutral density filters serving as a wavelength selection device, or reflects the light on the reflective surface of a reflector. At this time, at least the far-infrared rays of the infrared rays radiated from the
ここで第３工程においては、光源から輻射される光の赤外線のうち中赤外線の一部をさらに選択的に減衰させることが好ましく、より具体的には、赤外線のうち２８００ｎｍよりも長波長域の中赤外線をさらに選択的に減衰させることが好ましい。さらに第３工程においては、記録体上に輻射される２８００ｎｍ以下の波長域の光の熱エネルギを、記録体上に輻射される２８００ｎｍよりも長波長域の光の熱エネルギの２０倍以上に制御することも好ましい。Here, in the third step, it is preferable to further selectively attenuate a portion of the mid-infrared rays of the infrared light radiated from the light source, and more specifically, it is preferable to further selectively attenuate the mid-infrared rays of the infrared rays in the wavelength range longer than 2800 nm. Furthermore, in the third step, it is also preferable to control the thermal energy of the light in the wavelength range of 2800 nm or less radiated onto the recording medium to be 20 times or more the thermal energy of the light in the wavelength range longer than 2800 nm radiated onto the recording medium.
〔作用効果〕
以上から、本実施形態に係る画像形成方法は、上記の画像形成装置を用いることにより、記録体上の画像の効率的な加熱と記録体の変形抑制との両者を実現し、もって記録体の変形を抑えながら上記画像を速やかに乾燥させることができる。 [Action and Effect]
From the above, the image forming method of this embodiment uses the above-mentioned image forming apparatus to achieve both efficient heating of the image on the recording medium and suppression of deformation of the recording medium, thereby enabling the image to be quickly dried while suppressing deformation of the recording medium.
〔付記〕
以上の説明は、以下に付記する実施形態を含む。 [Additional Notes]
The above description includes the following additional embodiments.
＜付記１＞
画像形成装置を用いることにより、記録体上に画像を形成する工程を含み、
前記工程は、作像領域を形成する工程と、
前記作像領域上に前記反応液と反応するインクを、画像データに応じて付与することにより画像を形成する工程と、
前記画像が形成された前記記録体上のインクを加熱することにより、記録体上に形成された前記画像を乾燥させる工程とを少なくとも含み、
前記画像形成装置は、記録体上に、画像データに応じた画像を形成する画像形成ユニットを備え、
前記画像形成ユニットは、前記記録体上に形成された前記画像を加熱する加熱部を備え、
前記加熱部は、赤外線を少なくとも輻射する光源と、前記光源から輻射される前記赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置とを有し、
前記画像を乾燥させる工程は、前記加熱部により実行される、画像形成方法。 <Appendix 1>
The method includes forming an image on a recording medium by using an image forming apparatus,
The steps include forming an imaging area;
forming an image by applying ink that reacts with the reaction liquid onto the image forming area in accordance with image data;
and drying the image formed on the recording medium by heating the ink on the recording medium on which the image has been formed.
the image forming apparatus includes an image forming unit that forms an image on a recording medium according to image data;
the image forming unit includes a heating section that heats the image formed on the recording medium,
The heating unit includes a light source that radiates at least infrared rays, and a wavelength selection device that selectively attenuates far infrared rays from the infrared rays radiated from the light source,
The image forming method, wherein the step of drying the image is performed by the heating section.
＜付記２＞
前記波長選択装置は、前記赤外線のうち中赤外線の一部をさらに選択的に減衰させる、付記１に記載の画像形成方法。 <Appendix 2>
2. The image forming method according to claim 1, wherein the wavelength selection device further selectively attenuates a portion of mid-infrared radiation among the infrared radiation.
＜付記３＞
前記波長選択装置は、前記赤外線のうち２８００ｎｍよりも長波長域の中赤外線をさらに選択的に減衰させる、付記１または付記２に記載の画像形成方法。 <Appendix 3>
The image forming method according to claim 1 or 2, wherein the wavelength selection device further selectively attenuates mid-infrared light in a wavelength range longer than 2800 nm among the infrared light.
＜付記４＞
前記波長選択装置は、前記記録体上に輻射される２８００ｎｍ以下の波長域の光の熱エネルギを、前記記録体上に輻射される２８００ｎｍよりも長波長域の光の熱エネルギの２０倍以上に制御する、付記１から付記３のいずれか１項に記載の画像形成方法。 <Appendix 4>
The image forming method according to any one of claims 1 to 3, wherein the wavelength selection device controls the thermal energy of light in a wavelength range of 2800 nm or less radiated onto the recording medium to be at least 20 times the thermal energy of light in a wavelength range longer than 2800 nm radiated onto the recording medium.
＜付記５＞
前記波長選択装置は、１または２以上の減光フィルターを含む、付記１から付記４のいずれか１項に記載の画像形成方法。 <Appendix 5>
5. The method of claim 1, wherein the wavelength selection device comprises one or more neutral density filters.
＜付記６＞
前記波長選択装置は、反射鏡を含む、付記１から付記５のいずれか１項に記載の画像形成方法。 <Appendix 6>
6. The image forming method according to claim 1, wherein the wavelength selection device includes a reflecting mirror.
＜付記７＞
前記反射鏡は、前記光源から輻射される前記遠赤外線を吸収する表面を有し、
前記表面は、セラミックスからなる、付記６に記載の画像形成方法。 <Appendix 7>
the reflecting mirror has a surface that absorbs the far infrared rays radiated from the light source,
7. The image forming method according to claim 6, wherein the surface is made of ceramic.
＜付記８＞
前記セラミックスは、酸化アルミニウムからなる、付記７に記載の画像形成方法。 <Appendix 8>
8. The image forming method according to claim 7, wherein the ceramic is made of aluminum oxide.
＜付記９＞
前記反射鏡は、前記光源から輻射される前記遠赤外線を吸収する表面を有し、
前記表面は、アルマイト処理されている、付記６から付記８のいずれか１項に記載の画像形成方法。 <Appendix 9>
the reflecting mirror has a surface that absorbs the far infrared rays radiated from the light source,
The image forming method according to any one of claims 6 to 8, wherein the surface is anodized.
＜付記１０＞
前記光源は、色温度が２４００Ｋ以上である、付記１から付記９のいずれか１項に記載の画像形成方法。 <Appendix 10>
10. The image forming method according to claim 1, wherein the light source has a color temperature of 2400 K or more.
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these.
［実施例１］
〔記録体、反応液、インクおよび画像形成装置などの準備〕
記録体として市販の普通紙（商品名：「ＯＫトップコート＋（Ａ２ ７３ｇｓｍ）」、王子製紙株式会社製）を準備した。 [Example 1]
[Preparation of Recording Medium, Reaction Liquid, Ink, Image Forming Apparatus, etc.]
As a recording medium, commercially available plain paper (product name: "OK Topcoat+ (A2 73 gsm)", manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) was prepared.
さらに画像形成装置として、市販のインクジェット印刷機を改造したテスタ機を準備した。上記テスタ機は、図２に示すような画像形成ユニットを備える。すなわち上記テスタ機は、ＣＰＵを有し、該ＣＰＵが所与のプログラムを実行する制御部、グラビアオフセットローラを有する反応液付与部、インクジェットヘッドを有する画像形成部、および画像形成部により記録体上に形成された画像を加熱する加熱部を備える。Furthermore, a tester machine modified from a commercially available inkjet printer was prepared as an image forming device. The tester machine is equipped with an image forming unit as shown in Figure 2. That is, the tester machine is equipped with a control unit having a CPU and in which the CPU executes a given program, a reaction liquid application unit having a gravure offset roller, an image forming unit having an inkjet head, and a heating unit that heats the image formed on the recording medium by the image forming unit.
加熱部は、図３に示すような加熱部の構成を有する。具体的には、加熱部は、光のうち赤外線を少なくとも輻射する光源として色温度が２４００ＫであるＩＲ光源（商品名：「ＨＹＰ－８ＮＳ」、ＨＹＢＥＣ社製）、および光源から輻射される波長選択装置を有する。波長選択装置としては、１８００ｎｍ以上の波長の光を減衰させる減光フィルター（商品名：「ＩＲ用ＮＤフィルタＯＤ２．０」、エドモンド社製）を用いた。上記減光フィルターについては１枚用い、これを光源と記録体との間に配置した。The heating section has a configuration as shown in FIG. 3. Specifically, the heating section has an IR light source (product name: "HYP-8NS", manufactured by HYBEC) with a color temperature of 2400K as a light source that radiates at least infrared light, and a wavelength selection device for selecting wavelengths radiated from the light source. As the wavelength selection device, a light-reducing filter (product name: "IR ND Filter OD2.0", manufactured by Edmond) that attenuates light with wavelengths of 1800 nm or more was used. One light-reducing filter was used, and it was placed between the light source and the recording medium.
上記画像形成ユニットの反応液付与部に適用する反応液として、マロン酸（ｐＫａは２．８３）５質量％、有機溶剤５質量％、界面活性剤４質量％および残部のイオン交換水からなる組成を有する液体を準備した。As the reaction liquid to be applied to the reaction liquid application section of the image forming unit, a liquid having a composition of 5% by weight of malonic acid (pKa is 2.83), 5% by weight of organic solvent, 4% by weight of surfactant, and the remainder being ion-exchanged water was prepared.
上記画像形成ユニットの画像形成部に適用するインクとして、顔料分散体４０質量％（顔料９質量％）、樹脂３質量％、水性有機溶剤１０質量％、界面活性剤０．５質量％および残部のイオン交換水からなる組成を有する顔料分散液を準備した。As the ink to be applied to the image forming portion of the image forming unit, a pigment dispersion liquid was prepared having a composition of 40% by weight of pigment dispersion (9% by weight of pigment), 3% by weight of resin, 10% by weight of aqueous organic solvent, 0.5% by weight of surfactant, and the remainder being ion-exchanged water.
〔画像形成装置による画像の形成〕
上記テスタ機を用い、画像形成ユニットを作動させることにより、１枚の記録体上に所定の画像を形成した。まず反応液付与部を用いて記録体上に上記反応液を付与することにより、作像領域を形成した。さらに画像形成部を用い、作像領域上に反応液と反応する上記インクを画像データに応じて付与することにより、画像を形成した。次いで記録体上の画像を加熱部で加熱した（図２を参照のこと）。 [Image formation by image forming apparatus]
Using the above tester machine, a predetermined image was formed on one recording medium by operating the image forming unit. First, the reaction liquid was applied to the recording medium using the reaction liquid application unit to form an image forming area. Then, the ink that reacts with the reaction liquid was applied to the image forming area according to image data using the image forming unit to form an image. Next, the image on the recording medium was heated by the heating unit (see FIG. 2).
特に加熱部においては、光源から輻射された光のうち、１８００ｎｍ以上の波長の光を上記の減光フィルターに通過させることによって減衰させ、この減衰した光で記録体および記録体上の画像（インク）を加熱した。以上により記録体上に画像を定着させた（図３を参照のこと）。In particular, in the heating section, light radiated from the light source with wavelengths of 1800 nm or more was attenuated by passing it through the above-mentioned neutral density filter, and this attenuated light was used to heat the recording medium and the image (ink) on the recording medium. In this way, the image was fixed on the recording medium (see Figure 3).
［実施例２］
光源として色温度が３０００ＫであるＩＲ光源（商品名：「ＨＳＨ－６０」、フィンテック社製）を用い、かつ波長選択装置としては、２４００ｎｍ以上の波長の光を減衰させる減光フィルター（市販の減光フィルターを改造したもの）を用いたこと以外、実施例１と同じ要領により画像形成方法を実行し、記録体上の画像（インク）を加熱した。 [Example 2]
An IR light source (product name: "HSH-60", manufactured by Fintech Co., Ltd.) with a color temperature of 3000K was used as the light source, and a light-reducing filter (a modified version of a commercially available light-reducing filter) that attenuates light with a wavelength of 2400 nm or more was used as the wavelength selection device. Except for this, an image formation method was carried out in the same manner as in Example 1, and the image (ink) on the recording medium was heated.
［実施例３］
光源として色温度が３５００ＫであるＩＲ光源（商品名：「ＮＩＲ１２６－２５０－Ｓｙｓｔｅｍ」、アドフォス社製）を用い、かつ波長選択装置としては、２８００ｎｍ以上の波長の光を減衰させる減光フィルター（市販の減光フィルターを改造したもの）を用いたこと以外、実施例１と同じ要領により画像形成方法を実行し、記録体上の画像（インク）を加熱した。 [Example 3]
An IR light source having a color temperature of 3500K (product name: "NIR126-250-System", manufactured by ADPHOS) was used as the light source, and a light-reducing filter (a modified version of a commercially available light-reducing filter) that attenuates light with a wavelength of 2800 nm or more was used as the wavelength selection device. Except for this, an image forming method was carried out in the same manner as in Example 1, and the image (ink) on the recording medium was heated.
［実施例４］
波長選択装置として、赤外線のうち少なくとも遠赤外線に吸収特性を有する表面（反射面）を備えたセラミックスからなる反射鏡（市販の反射鏡を改造したもの）を用いたこと以外、実施例１と同じ要領により画像形成方法を実行し、記録体上の画像（インク）を加熱した。実施例４では、上記波長選択装置によって２８００ｎｍ以上の波長の光が減衰される。 [Example 4]
The image forming method was carried out in the same manner as in Example 1, except that a reflector (a modified version of a commercially available reflector) made of ceramics with a surface (reflective surface) that has absorption properties for at least far-infrared rays among infrared rays was used as the wavelength selection device, and the image (ink) on the recording medium was heated. In Example 4, the wavelength selection device attenuates light with wavelengths of 2800 nm or more.
［実施例５］
光源として色温度が３０００ＫであるＩＲ光源（商品名：「ＨＳＨ－６０」、フィンテック社製）を用いたこと以外、実施例４と同じ要領により画像形成方法を実行し、記録体上の画像（インク）を加熱した。実施例５では、上記波長選択装置によって２８００ｎｍ以上の波長の光が減衰される。 [Example 5]
Except for using an IR light source (product name: "HSH-60", manufactured by Fintech Co., Ltd.) with a color temperature of 3000 K as the light source, the image forming method was carried out in the same manner as in Example 4, and the image (ink) on the recording medium was heated. In Example 5, the light with a wavelength of 2800 nm or more was attenuated by the wavelength selection device.
［実施例６］
光源として色温度が３５００ＫであるＩＲ光源（商品名：「ＮＩＲ１２６－２５０－Ｓｙｓｔｅｍ」、アドフォス社製）を用いたこと以外、実施例４と同じ要領により画像形成方法を実行し、記録体上の画像（インク）を加熱した。実施例６では、上記波長選択装置によって２８００ｎｍ以上の波長の光が減衰される。 [Example 6]
Except for using an IR light source (product name: "NIR126-250-System", manufactured by ADPHOS) with a color temperature of 3500 K as the light source, the image forming method was carried out in the same manner as in Example 4, and the image (ink) on the recording medium was heated. In Example 6, the light with a wavelength of 2800 nm or more was attenuated by the wavelength selection device.
［比較例１］
加熱部において波長選択装置を備えなかったこと以外、実施例１と同じ要領により画像形成方法を実行し、記録体上の画像（インク）を加熱した。 [Comparative Example 1]
An image forming method was carried out in the same manner as in Example 1, except that no wavelength selection device was provided in the heating section, and the image (ink) on the recording medium was heated.
［比較例２］
上記特許文献１の画像形成装置（液体吐出装置）を模すことにより、光源として色温度が２４００ＫであるＩＲ光源（商品名：「ＨＹＰ－８ＮＳ」、ＨＹＢＥＣ社製）を用い、かつ波長選択装置として３００ｎｍ、６００ｎｍ、６５０ｎｍおよび３０００ｎｍの各波長の光のみを透過させる減光フィルター（市販の減光フィルターを改造したもの）を用いて加熱部を構成したこと以外、実施例１と同じ要領により画像形成方法を実行し、記録体上の画像（インク）を加熱した。 [Comparative Example 2]
By simulating the image forming apparatus (liquid ejection apparatus) of Patent Document 1, an IR light source (product name: "HYP-8NS", manufactured by HYBEC Corporation) having a color temperature of 2400K was used as the light source, and a light-reducing filter (a modified version of a commercially available light-reducing filter) that transmits only light of wavelengths of 300 nm, 600 nm, 650 nm, and 3000 nm was used as the wavelength selection device to configure the heating section. An image forming method was carried out in the same manner as in Example 1, and an image (ink) on a recording medium was heated.
〔評価〕
＜熱エネルギ利用率＞
実施例１～実施例６および比較例１～比較例２に関し、上記テスタ機の画像形成ユニットを作動させた場合において、光源から輻射された光のうち、記録体まで届く光の割合を熱エネルギ利用率（単位は％）として求めた。この熱エネルギ利用率の値が大きいほど、光源から輻射された光の熱エネルギのより多くを画像の乾燥に利用することができることを意味する。ただし、光源から輻射された光の熱エネルギを波長選択装置によって適切に制御することができない場合、記録体の温度上昇を抑えることが困難となる恐れがある。なお比較例１は、波長選択装置を有さないため、熱エネルギ利用率が１００％となる。 〔evaluation〕
<Heat energy utilization rate>
For Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, when the image forming unit of the tester machine was operated, the ratio of light radiated from the light source that reached the recording medium was calculated as the thermal energy utilization rate (unit: %). The higher the value of this thermal energy utilization rate, the more of the thermal energy of the light radiated from the light source can be utilized to dry the image. However, if the thermal energy of the light radiated from the light source cannot be appropriately controlled by the wavelength selection device, it may be difficult to suppress the temperature rise of the recording medium. Note that Comparative Example 1 does not have a wavelength selection device, so the thermal energy utilization rate is 100%.
＜選択比（インク／紙）＞
実施例１～実施例６および比較例１～比較例２に関し、上記テスタ機の画像形成ユニットを作動させた場合において、光源から輻射された光のうち、記録体が吸収する光の熱エネルギの総量を１としたとき、画像（インク）が吸収する光の熱エネルギの総量を選択比として求めた。この選択比の値が大きいほど、光源から輻射された光の熱エネルギを、より多く画像（インク）の乾燥に利用することができ、かつ記録体１０８の温度上昇をより抑えることができることを意味する。なお比較例２については、算出不能のため上記選択比を算出しなかった。 <Selectivity (ink/paper)>
For Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2, when the image forming unit of the tester machine was operated, the total amount of heat energy of light absorbed by the image (ink) was calculated as the selection ratio when the total amount of heat energy of light radiated from the light source and absorbed by the recording medium was set to 1. A larger value of this selection ratio means that more of the heat energy of light radiated from the light source can be used to dry the image (ink) and that the temperature rise of the
＜波長２８００ｎｍを境界とした熱エネルギの制御＞
実施例４～実施例６および比較例１に関し、上記テスタ機の画像形成ユニットを作動させた場合において、光源から輻射される光のうち記録体上に届く２８００ｎｍ以下の波長域の光の熱エネルギが、光源から輻射される光のうち記録体上に届く２８００ｎｍよりも長波長域の光の熱エネルギの何倍に制御されているかについて調べた。この数値が大きいほど、光源から輻射された光の熱エネルギを、より多く画像（インク）の乾燥に利用することができ、かつ記録体の温度上昇をより抑えることができることを意味する。なお、記録体上に届く光の熱エネルギの算出方法は、上述したとおりである。下記表２では、本評価を「熱エネルギの制御」の項目として示した。また比較例２については、算出不能のため上記熱エネルギの制御に係る数値を算出しなかった。 <Control of thermal energy with a wavelength of 2800 nm as a boundary>
For Examples 4 to 6 and Comparative Example 1, when the image forming unit of the tester machine was operated, the thermal energy of the light radiated from the light source and reaching the recording medium in the wavelength range of 2800 nm or less was investigated to see how many times the thermal energy of the light radiated from the light source and reaching the recording medium in the wavelength range longer than 2800 nm was controlled. The larger this value is, the more the thermal energy of the light radiated from the light source can be used to dry the image (ink) and the more the temperature rise of the recording medium can be suppressed. The method of calculating the thermal energy of the light reaching the recording medium is as described above. In Table 2 below, this evaluation is shown as the item "control of thermal energy". For Comparative Example 2, the value related to the control of thermal energy was not calculated because it was impossible to calculate.
＜画像の定着度評価＞
次の指標により、加熱部により加熱した記録体上の画像の定着度について、以下のＡ～Ｃの３段階で目視評価した。
Ａ：画像が完全に乾燥し、記録体上に極めて良好に定着した。
Ｂ：画像が許容される範囲で乾燥し、記録体上に良好に定着した。
Ｃ：画像の許容される範囲を超えて乾燥しなかったことにより、画像の一部が記録体上に定着できなかった。 <Evaluation of Image Fixation>
The degree of fixation of the image on the recording medium heated by the heating unit was visually evaluated on the following three scales A to C, using the following indices.
A: The image was completely dried and very well fixed on the recording medium.
B: The image was dried within an acceptable range and was well fixed on the recording medium.
C: The image was not dried beyond the allowable range, and a part of the image could not be fixed on the recording medium.
＜記録体の変形度評価＞
次の指標により、加熱部により加熱した記録体の変形度について、以下のＡ～Ｃの３段階で目視評価した。なお変形度の評価に用いた数値は、記録体が反ることによって、記録体の一端を平面に接した場合に他端が平面から離れることにより発生する他端の平面からの距離（ｍｍ）である。
Ａ：記録体において変形（カール）が認められなかった。
Ｂ：記録体において許容される１５ｍｍ未満の変形（カール）が認められた。
Ｃ：記録体において許容されない１５ｍｍ以上の変形（カール）が認められた。 <Evaluation of the degree of deformation of the recording medium>
The degree of deformation of the recording medium heated by the heating unit was visually evaluated using the following three indices, A to C. The numerical value used to evaluate the degree of deformation is the distance (mm) of one end of the recording medium from the flat surface, which occurs when one end of the recording medium is in contact with a flat surface and the other end is separated from the flat surface due to warping of the recording medium.
A: No deformation (curl) was observed in the recording medium.
B: Deformation (curl) of less than 15 mm, which is acceptable for the recorded medium, was observed.
C: Unacceptable deformation (curl) of 15 mm or more was observed in the recorded medium.
実施例１～実施例３の評価結果を表１に示し、実施例４～実施例６の評価結果を表２に示す。表１および表２には併せて、比較例１および比較例２の評価結果も示した。The evaluation results of Examples 1 to 3 are shown in Table 1, and the evaluation results of Examples 4 to 6 are shown in Table 2. Tables 1 and 2 also show the evaluation results of Comparative Examples 1 and 2.
＜考察＞
表１および表２によれば、実施例１～実施例６には、波長選択手段によって光源から輻射される光のうち遠赤外線を減衰させた例であって、＜画像の定着評価＞および＜記録体の変形評価＞の両者において優れていた。具体的には実施例１～実施例６は、比較例１および比較例２と比べた場合、＜画像の定着評価＞および＜記録体の変形評価＞の少なくともいずれかにおいて優れていた。特に実施例２、実施例３、実施例５および実施例６は、選択比が高いことにより＜画像の定着評価＞および＜記録体の変形評価＞の両者においてさらに優れていた。 <Considerations>
According to Tables 1 and 2, Examples 1 to 6 are examples in which far infrared rays from the light radiated from the light source are attenuated by the wavelength selection means, and were excellent in both the <image fixing evaluation> and the <recorded body deformation evaluation>. Specifically, Examples 1 to 6 were excellent in at least one of the <image fixing evaluation> and the <recorded body deformation evaluation> when compared with Comparative Example 1 and Comparative Example 2. In particular, Examples 2, 3, 5, and 6 were even more excellent in both the <image fixing evaluation> and the <recorded body deformation evaluation> due to their high selectivity ratio.
今回開示された各実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、実施の形態および各変形例において説明された発明は、可能な限り、単独でも、組合わせても、実施することが意図される。The embodiments disclosed herein should be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims. Furthermore, the inventions described in the embodiments and each modified example are intended to be implemented, as far as possible, either alone or in combination.
１０３ 反応液付与部、１０４ 画像形成部、１０７ 搬送部 １０７ａ 記録体繰出しローラ、１０７ｂ，１０７ｃ 記録体巻取りローラ、１０８ 記録体、１０９ 画像（インク）、１１０ 加熱部、１１１ 光源（ＩＲ光源） １１２ 減光フィルター、１１３ 反射鏡、 １１３ａ 反射面（表面）。103 reaction liquid application section, 104 image forming section, 107 transport section, 107a recording body feed roller, 107b, 107c recording body take-up roller, 108 recording body, 109 image (ink), 110 heating section, 111 light source (IR light source) 112 neutral density filter, 113 reflecting mirror, 113a reflecting surface (surface).
Claims (10)
Translated fromJapanese前記画像形成ユニットは、前記記録体上に形成された前記画像を加熱する加熱部を備え、
前記加熱部は、光のうち赤外線を少なくとも輻射する光源と、前記光源から輻射される前記赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置とを有し、
前記波長選択装置は、前記赤外線のうち２８００ｎｍよりも長波長域の中赤外線をさらに減衰させ、２８００ｎｍ以下の波長域の光を前記記録体上に輻射する、画像形成装置。 An image forming apparatus including an image forming unit for forming an image on a recording medium according to image data,
the image forming unit includes a heating section that heats the image formed on the recording medium,
The heating unit includes a light source that radiates at least infrared light among light beams, and a wavelength selection device that selectively attenuates far infrared light among the infrared light radiated from the light source,
The wavelength selection devicefurther attenuates mid-infrared light in a wavelength range longer than 2800 nm among the infrared light, and radiates light in a wavelength range of 2800 nm or less onto the recording medium .
前記画像形成ユニットは、前記記録体上に形成された前記画像を加熱する加熱部を備え、the image forming unit includes a heating section that heats the image formed on the recording medium,
前記加熱部は、光のうち赤外線を少なくとも輻射する光源と、前記光源から輻射される前記赤外線のうち遠赤外線を選択的に減衰させる波長選択装置とを有し、The heating unit includes a light source that radiates at least infrared light among light beams, and a wavelength selection device that selectively attenuates far infrared light among the infrared light radiated from the light source,
前記波長選択装置は、反射鏡を含む、画像形成装置。The wavelength-selective device includes a reflector.
前記表面は、セラミックスからなる、請求項４または請求項５に記載の画像形成装置。 the reflecting mirror has a surface that absorbs the far infrared rays radiated from the light source,
6. The image forming apparatus according toclaim 4, wherein the surface is made of ceramics.
前記表面は、アルマイト処理されている、請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。 the reflecting mirror has a surface that absorbs the far infrared rays radiated from the light source,
The image forming apparatus accordingto claim 4 , wherein the surface is anodized.
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