(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の付与により溶解または膨潤し、かつ該液体の粘度を上昇させ、中間転写体からの剥離性を向上させる特性を備えた粉体を予め前記中間転写体面に層状に付与したあとに、前記粉体の上に前記液体を付与して、中間転写体上に画像信号に応じた画像を形成し、当該画像を被記録媒体に転写する記録方法において、前記粉体は、インクに対する吸インク性及び増粘性をもつ吸水性ポリマー、水に不溶な形態となるポリアリルアミン、没食子酸のいずれかを含有し、さらに、湿気に対して低吸湿性を備えた粉体であって、前記吸水性ポリマーと水素結合を形成し得る下記アルキル化合物とを含有することをすることを特徴とする記録方法；前記吸水性ポリマーは、下記の（ａ）〜（ｅ）に示す化学構造式で表される粉体のいずれかからなり（ただし、ｎ，ｐは５０以上の整数、ｍ，ｏ，ｍ’，ｍ”は１以上の整数）、さらに、前記アルキル化合物は、下記の（Ａ）〜（Ｅ）に示す化学構造式で表される材料のいずれかであることを特徴とする（ただし、ｎは６〜２２、Ｒ１はＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、Ｃ３Ｈ７）。
【式１】
0004086437.tif 000005
【式２】
0004086437.tif 000006
【請求項２】
請求項１記載の記録方法において、ポリマーと水素結合を形成し得るアルキル化合物を吸水性ポリマーに１５〜６０％含ませた粉体からなることを特徴とする記録方法。
【請求項３】
請求項１記載の記録方法において、粉体の粒径が０．１μｍ〜１０μｍの粒子であることを特徴とする記録方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドからインク滴を吐出させて転写媒体上にインク像を形成した後、記録媒体に転写し、該記録媒体上にインク像を得る転写型インクジェットプリンタの記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録方法による画像の耐水性として、多価金属塩溶液を記録媒体に適用した後、少なくとも一つのカルボキシル基を有する染料を含むインク組成物を適用する方法が特開平５−２０２３２８号公報に提案されている。この方法においては、多価金属イオンと染料とから不溶性複合体が形成され、この複合体の存在により、耐水性がありかつカラーブリードがない高品位の画像を得ることができるとされている。
【０００３】
また、浸透性を付与する界面活性剤または浸透性溶剤及び塩を少なくとも含むカラーインクと、この塩との作用により増粘または凝集するブラックインクとを組み合わせて使用する方法が特開平６−１０６７３５号公報に提案されている。また、その他にも、２液を印字するインクジェット記録方法がいくつか提案されている(特開平３−２４０５５７号公報など)。
【０００４】
また、特開昭６４−６３１８５号公報では、染料を不要化する無色のインクをインクジェット記録ヘッドによって記録紙上に付与させる技術が提案されている。
【０００５】
いずれの方法もインク滴のほかに、適量の反応液を付与させるため、品質の変わらない保存性のある反応液の開発を行ってきている。
また、捺染の分野においては、上記の物質をカルボン酸含有ポリマーインクの中への添加が挙げられるが、長期保存の際、ヘッドのノズルの目詰まりをおこす問題があった。また、染料構造やインクＰＨの制約が多く問題解決が十分でなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、転写媒体上にインク増粘性の粉体を付与する中間転写型インクジェット記録を用いた高速記録においてなされたもので、長期稼動においても記録装置の目詰まりの心配がなく、耐水性に優れた転写画像を形成させる方法を実現することにある。さらに、この転写画像の部材に、耐湿性をもち、吸インク性がよく、転写性能が良い粉体を使用することにより、長期間安定した稼動ができる新たな中間転写記録装置を提供する。更には、インクを消色することで、リサイクル性を持たせる材料を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、液体の付与により溶解または膨潤し、かつ該液体の粘度を上昇させ、中間転写体からの剥離性を向上させる特性を備えた粉体を予め前記中間転写体面に層状に付与したあとに、前記粉体の上に前記液体を付与して、中間転写体上に画像信号に応じた画像を形成し、当該画像を被記録媒体に転写する記録方法において、前記粉体は、インクに対する吸インク性及び増粘性をもつ吸水性ポリマー、水に不溶な形態となるポリアリルアミン、没食子酸のいずれかを含有し、さらに、湿気に対して低吸湿性を備えた粉体であって、前記吸水性ポリマーと水素結合を形成し得る下記アルキル化合物とを含有することをすることを特徴とする記録方法；前記吸水性ポリマーは、式３の（ａ）〜（ｅ）に示す化学構造式で表される粉体のいずれかからなり（ただし、ｎ，ｐは５０以上の整数、ｍ，ｏ，ｍ’，ｍ”は１以上の整数）、さらに、前記アルキル化合物は、式４の（Ａ）〜（Ｅ）に示す化学構造式で表される材料のいずれかであることを特徴とするものである（ただし、ｎは６〜２２、Ｒ１はＣＨ３、Ｃ２Ｈ５、Ｃ３Ｈ７）。
【００１２】
【式１】
0004086437.tif 000002
【００１４】
【式２】
0004086437.tif 000003
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、ポリマーと水素結合を形成し得るアルキル化合物を吸水性ポリマーに１５〜６０％含ませた粉体からなることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、粉体の粒径が０．１μｍ〜１０μｍの粒子であることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明は、インクに対し吸水性かつ増粘性を示す粉体を用いることにより、転写媒体上での濃縮時間を要することなく、はじきによる画像の滲みをおさえ、その転写画像においては裏映りを抑える。さらに、多価金属塩やポリアリルアミンやその誘導体、タンニン酸、没食子酸やその誘導体を含有させることで、インク組成物と接触することでインク着色剤が凝集、不溶化するため耐水性がある印刷物が形成される。その際、インク組成物と反応し、不溶化する物質が印字のときインクタンク中になく、吸水増粘剤の側に含有させているため、その吐出安定性の問題がない。よって、反応物のインクに対する付与率を多くできるため、耐水の効果をより大きくできる。
【００１８】
さらに、水素結合を形成して含有されているアルキル化合物は親油性であり、撥水性であるため、吸水ポリマーの耐湿性を著しく向上させることができるが、結合が水素結合であるため、インク滴のごとき大量の水に対して簡単にこのアルキル化合物はポリマーから離れる性質があり、吸インク性はアルキル化合物を含有させない吸水性ポリマーと同じ性質に戻る性質があり、耐湿性能、吸インク性が良く、したがって、画像の転写性能が良い粉体となる。これを利用することにより、長期間の安定した稼動ができる新たな中間転写記録装置を提供することができる。
【００１９】
転写体上に吸インク性が良く、増粘性の良い粉体を用いた転写型インクジェット記録方式において、本発明者は、前記粉体に、インク組成物と反応して不溶物を形成する物質を含有させることにより、転写後の画像が耐水性に優れることを確認した。転写体上の粉体に、不溶化させる物質を含有させることにより、インク組成物の紙繊維への浸透が制御されるため、より鮮明な画像が得られ、かつ、水に不溶であるため耐水性を示す。液状の反応液を噴射する方式に比べ、含有量を多くでき、その効果は大きい。さらに、反応液を噴射する方式では安定吐出のため組成、試料の制約が多いことに比べ、本発明では、選択性が広くなる。よって、効果の大きい材料を用いて信頼性のある装置を提供できる方式となる。
【００２０】
前記粉体が多価金属塩、ポリアリルアミン、もしくは、その誘導体をもちいることで、インクの着色剤と反応して不溶化するため、印字後の画像が耐水性を持つ。反応剤としての多価金属は、二価以上の多価金属イオンとこれら多価金属イオンに結合する陰イオンから構成される。多価金属イオンの具体的な例としては、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｍｇ２＋、Ｚｎ２＋、Ｂａ２＋などの二価金属イオンと、Ａｌ３＋、Ｆｅ３＋、Ｃｒ３＋などの三価金属イオンが挙げられる。またポリルアミンとその誘導体は、水中でカチオン性を示す高分子であり、アニオン性染料に対して反応性がより良い。また吸インク性粉体がアニオン性を示すため、着色剤と共に不溶化するのに効果的である。アリルアミン、ジアリルアミン、それらの共重合体や、それらの塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、酢酸イオンなどの形態をとるがこれにかぎられたものではない。これら、反応物質の含有量は吸インク性粉体の０.１〜５０重量％が好ましく、効果的である。耐水性の評価は、目視による色調、さらに、滲み具合を評価するために、１０ｍｍ四方のべたを印字転写し、２０℃の水に１分間浸した後の面積の滲みによる変化率を、（変化後の面積−１００／１００ｍｍ）×１００＝変化率［％］により測定し、この時の変化率が２０％以下のものを耐水性があると判定した。
【００２１】
粉体がタンニン酸、没食子酸またはその誘導体を含有しているときインク組成物中の着色剤を不溶化するため、耐水性がある効果と共に、水性剥離液を塗布ことによって着色剤を除去することができる。水性剥離液に対して、着色剤が不溶化しているため溶け出すことがなく、着色剤を含有している吸インクポリマーを界面活性剤と共に効果的に紙面から剥離する。剥離液を、画像上に付与した後、樹脂が膨潤したところを拭き取ると顔料と共に拭き取ることができる。剥離液としてカルボン酸エステルが用いられる。一塩基酸エステル、二塩基酸ジエステルなどが用いられる。たとえば、パルミチン酸ブチル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸オクチル、アジピン酸ジプロピル、ドデカン酸ジオクチルなどがある。
【００２２】
吸水性ポリマー粉体は湿気に対して非常に弱く、湿度の高い雰囲気にさらされると粉性を保てなくなる。すなわち、これにより、画像形成を長期間安定に繰り返し形成させることができなくなる。よって、耐湿性があり、しかも、吸インク性の良いポリマー粉体を開発することが必要な課題となる。本発明者らは、この課題解決のため、種々検討した結果、画像形成に影響を与えないで耐湿性を向上させる方法として、吸水性ポリマーにそのポリマーと水素結合を形成することのできる原子団を有する、ある大きさの分子量をもつアルキル分子を含ませると、画像品質や、耐湿性の良い吸水性ポリマー粉体を作ることができることを発見した。その結果、環境変化に強い長期間の安定利用に耐えられる、記録方法及び装置を提供することができるようになった。
【００２３】
改質をおこなう吸水性ポリマーは、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ソーダーであり、また、各々の誘導体、および、それらの共重合体ポリマーである。いずれも、水素結合を形成することのできる原子団をもっており、このものは、水と作用して増粘し、適当量の水を含んだものは他の支持体に非常に接着しやすくなり、水を含んだポリマーの転写性能は非常に良い。
【００２４】
吸水性ポリマーと水素結合を形成し得る原子団として、アルコール基、ジオール基、カルボキシル基、エステル基、エーテル基、アミド基、ベンゼンカルボン酸基があり、これらの原子団に炭素数の多いアルキル化合物を結合させたものは、そのアルキル基の性質により撥水性を示すようになり、この化合物元素が付加した吸水性ポリマーは前記撥水性により湿気が吸水性ポリマー粉体の水素結合能力を持つ原子団と付加するのを防ぐ。このため、湿気に対して非常に抵抗力が大きくなり、耐湿性を大幅に向上させることができる。そして、この付加の結合様式が、水素結合であるために大量の水と接すると、水素結合で結合している原子団は簡単に水分子が付加する状態に置き換わるため、改質前の吸水性ポリマーとなり、吸水性、増粘性、画像転写性はアルキル化合物を付加する前と同じ性質になる。すなわち、耐湿性が良く、吸水、増粘性が良い、高品質な転写画像がえられる吸水性ポリマー粉体を作成できる。
また、この結合がイオン結合様式とか共有結合様式であると、耐湿性は良くなるが、大量の水による作用に対して処理前のポリマーに戻らず吸水性は悪い。したがって、増粘性も悪く、転写性能も悪いという結果になることを発見した。
【００２５】
吸水性ポリマーと水素結合を形成し得るアルキル化合物を吸水性ポリマーに対して１５％〜６０％含ませた粉体を作ると画像転写性、耐湿性能の良い、吸水性粉体になることを発見した。１５％以下であると湿気に対して抵抗が弱くなる。すなわち、耐湿性が悪くなる。また、６０％以上含有させると、画像転写性が悪くなり、望ましくない。
【００２６】
粉体の粒子が０.１μｍ〜１０μｍの範囲において適当であることを発見した。すなわち、粉体の粒径が前述のごとき範囲にあると、粉体の比表面積が大きいため該液滴と接触性が良く、このため、すばやく該液滴と反応、高粘度化し、画像転写性の良い状態になる。当該粉体の粒径は大きすぎると該液滴との接触性が劣るため、液滴との反応が遅く、増粘効果が瞬時にえられず、転写体上での画像精度が保たれない。また、小さすぎると人体に取り込まれるなどの環境安全性が問題となる。
【００２７】
図１は、本発明による記録方法が適用された記録装置の一例を説明するための装置概略図で、最初に、図１により本発明の動作概略を説明する。インクジェット記録ヘッド１で画像信号に応じてインク液体を中間転写媒体が最表面に形成している中間転写体ベルト２に付与する。該中間転写体ベルト２は３本のローラ３，４，５の間をエンドレスに駆動搬送されている。前記中間転写体ベルト２上に形成されているインク液体による画像及びエンボシング効果粉体付着可能な画像を形成している中間転写媒体が、被記録体トレイ６から給紙ローラ７，８，９，１０，１１及びレジストローラ１２，１３によって搬送された被記録体に転写加圧ローラ１４で転写される。ついで、前記インク液体による画像及び該画像を形成している中間転写媒体が転写された被記録体は排紙ローラ１５，１６によって排紙トレイ１７に排紙される。中間転写体ベルト２の最表面には、中間転写媒体容器１８内の中間転写媒体が塗布量制御ブレード１９で塗布量を制御した塗布補助ローラ２０及び塗布ローラ２１で塗布される。前記中間転写体ベルト２上に形成されているインク液体による画像及び該画像を形成している中間転写媒体の被記録体への転写後の中間転写体ベルトの最表面に残存している中間転写媒体は必要に応じてクリーニングローラ２２、クリーニングブレード２３，２４によってクリーニングされ、再び中間転写媒体の塗布が行なわれる。
【００２８】
以下に実施例を挙げて本発明を説明する。なお、以下の実施において、液体による記録装置として、請求項１の記載の方法による中間転写型インクジェットプリンター、
インクとして、ＩＰＳｉＯ  ＪＥＴ３００用；
記録紙として、上質紙（リコーＰＰＣ用紙）
を用いた。
耐水性試験は、１０ｍｍ×１０ｍｍの画像面積が、２０℃の水に１分浸した後、滲みにより変化した変化率を見た。
例えば、一辺が１１ｍｍに滲み広がっている場合、２１％増加と考える。この変化率が２０％以上のとき×、２０〜５％であるとき○、５％以下である時◎とした。
湿度環境における試験は、６ヶ月連続使用、２７℃、８０％の環境に２週間放置後の粉体の様子(流動性)を目視した。
【００２９】
（比較例１）
吸インク性粉体：ポリアクリル酸  ８０重量部
処理剤：ポリアリルアミン  ２０重量部
結果：印字物の耐水性があり、湿度環境下においても連続運転の際、高画質が得られた。
【００３０】
（比較例２）
吸インク性粉体：ポリアクリル酸とポリメタクリル酸の共重合体  ７５重量部
処理剤：硝酸マグネシウム  １５重量部
結果：印字物の滲みは抑えられたが、湿度環境での連続運転時に吸インク性ポリマーが流動性を失ったため、均一な画質を提供できなくなった。
【００３１】
（比較例３）
吸インク性粉体：ポリアクリル酸  ７０重量部
処理剤：ドデカンアミン  ３０重量部
結果：印字物の滲みは抑えられなかったが、湿度環境下において連続運転が可能であった。
【００３２】
（実施例１）
吸インク性粉体：ポリメタクリル酸  ８０重量部
処理剤：ポリアリルアミン  １０重量部、ブチルアルコール１０重量部
結果：印字物の滲みが抑えられ、かつ湿度環境においても連続運転が可能であった。
【００３３】
（実施例２）
吸インク性粉体：吸水性、増粘性粉体である請求項１の（ｄ）のポリアクリル酸とポリアクリルアミドの共重合体化合物  ６５重量部
処理剤：ポリアリルアミン  １０重量部、水素結合を形成するステアリン酸アミド化合物２５重量部
結果：高品質な画像が形成でき、耐水性があった。６ヶ月以上の連続使用、放置後の使用においても、初期と同等の転写画像を得ることができた。
【００３４】
（実施例３）
吸インク性粉体：比較例３と同様  ７０重量部
処理剤：没食子酸  ３０重量部
結果：高品質な画像が形成でき、耐水性があった。６ヶ月以上の連続使用、放置後の使用においても、初期と同等の転写画像を得ることができた。
【００３５】
（実施例４）
実施例３の処理した吸インク性粉体で画像を形成し、画像上に以下の剥離液を塗布し、拭き取った。
剥離液；ステアリン酸セチル１８重量部、ノニオン系界面活性剤  ２重量部、水８０重量部
結果：剥離後の紙面に着色が見られず再利用可能な状態になった。
【００３６】
（実施例５）
実施例４と同様
剥離液：水  １００重量部
結果：着色剤が紙面に残り、再利用できない。
【００３７】
表１は、上記実施例の結果をまとめたものである。
【００３８】
【表１】
0004086437.tif 000004
【００３９】
【発明の効果】
液体の付与により溶解または膨潤し、かつ該液体の粘度を上昇させ、中間転写体からの剥離性を向上させる特性を備えた粉体を予め前記中間転写体面に層状に付与したあとに、前記粉体の上に前記液体を付与して、中間転写体上に画像信号に応じた画像を形成し、当該画像を被記録媒体に転写する記録方法において、前記粉体は、インクに対する吸インク性及び増粘性をもつ吸水性ポリマー、水に不溶な形態となるポリアリルアミン、没食子酸のいずれかを含有し、さらに、湿気に対して低吸湿性を備えた粉体であって、前記吸水性ポリマーと水素結合を形成し得る下記アルキル化合物とを含有するので、転写型インクジェット画像において、転写画像の品質がよく、さらに、耐水性が向上した。
【００４１】
粉体に含有する物質がタンニン酸、没食子酸またはその誘導体のいずれかであるので、転写画像の耐水性があり、着色剤が不溶化されているので、剥離液に対して転写媒体に浸透することなく、効果的に剥離できる。
【００４２】
インクに対して吸インク性かつ増粘性をもち、水気、湿気に対して吸湿性をほとんどもたない部材の組成が、吸水性ポリマーとそのポリマーの水素結合を形成し得るアルキル化合物を含ませた粉体からなるので、湿気に対して強い抵抗力があり、長期間の使用においても初期と同じ品質の良い画像を得ることができるようになった。
【００４３】
吸水性ポリマーと水素結合を形成し得るアルキル化合物を含有させることによる長期間の使用において、品質の良い画像形成のできる記録方法、装置を提供できる。
【００４４】
吸水性ポリマーにそれと水素結合を形成し得るアルキル化合物を含有させることにより吸水性粉体を作り、その粉体の利用により、長期間の使用においても品質の良い画像形成のできる記録方法及び装置を提供することができる。
【００４５】
吸水性ポリマーにそれと水素結合を形成し得るアルキル化合物を１５％〜６０％の比率で含有させることにより耐湿性の良い画像形成と、その画像の記録媒体への転写性の良い性能が得られ、長期間の使用においても品質の良い画像形成のできる記録方法及び装置を提供することができる。
【００４６】
粉体の粒径が０.１μｍ〜１０μｍの微粒子であるので、液滴より小さい径の該粉体を用いることにより画像解像度を損なわずに、速度の速い吸水(吸インク)を達成し、高速画像形成のできる方法、及び装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による記録方法が適用される記録装置の一例を説明するための要部概略構成図である。
【符号の説明】
１…インクジェット記録ヘッド、２…中間転写体ベルト、３，４，５…ローラ、６…被記録体トレイ、７，８，９，１０，１１…給紙ローラ、１２，１３…レジストローラ、１４…転写加圧ローラ、１５，１６…排紙ローラ、１７…排紙トレイ、１８…中間転写媒体容器、１９…塗布量制御ブレード、２０…塗布補助ローラ、２１…塗布ローラ、２２…クリーニングローラ、２３，２４…クリーニングブレード。
【図１】
0004086437.tif 000007