(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-25
(45)【発行日】2024-04-02
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/01 20060101AFI20240326BHJP
B05C 5/00 20060101ALI20240326BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20240326BHJP
B05C 9/12 20060101ALI20240326BHJP
B05C 9/10 20060101ALI20240326BHJP
【FI】
B41J2/01 121
B41J2/01 123
B05C5/00 101
B05C11/10
B05C9/12
B05C9/10
(21)【出願番号】P 2020083892
(22)【出願日】2020-05-12
【審査請求日】2023-02-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000001270
【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 麻紀子
(72)【発明者】
【氏名】田畑 英二
(72)【発明者】
【氏名】福本 和子
(72)【発明者】
【氏名】矢野 壯
【審査官】小宮山 文男
(56)【参考文献】
【文献】特開2006-205677(JP,A)
【文献】特開2005-161610(JP,A)
【文献】特開2006-264169(JP,A)
【文献】特開2001-179959(JP,A)
【文献】特開2006-305773(JP,A)
【文献】特開2017-136837(JP,A)
【文献】特開2019-014099(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B41J 2/01-2/215
B05C 5/00
B05C 11/10
B05C 9/12
B05C 9/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録媒体を搬送する搬送部と、
溶媒と色材を含む固形分とを含むインクを前記記録媒体に向けて供給することによって前記記録媒体上にインク画像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体の搬送方向における前記画像形成部の下流側で配置されており、前記インク画像に含まれる前記溶媒を吸着する溶媒吸着部と、を備え、
前記溶媒吸着部は、
前記インク画像に接することによって前記インク画像に含まれる前記溶媒を保持可能な溶媒保持部と、
前記溶媒保持部を基準として前記搬送部と反対側に配置されており、前記溶媒保持部を支持する支持部と、を有し、
前記搬送部と前記溶媒吸着部との間に位置する前記記録媒体に直交する直交方向における前記支持部の圧縮弾性率は、前記直交方向における前記溶媒保持部の圧縮弾性率よりも小さく、
前記直交方向における前記支持部の圧縮弾性率は5MPa以下であ
り、
前記溶媒保持部は、それぞれが前記搬送部に向かって突出する形状を有するとともに、互いに前記溶媒を保持可能な間隔を置いて配置された複数の保持突起を有し、
前記支持部は、それぞれが前記溶媒保持部に向かって突出する形状を有する複数の支持突起を有し、
前記複数の保持突起の空間周波数は、前記複数の支持突起の空間周波数よりも小さい、画像形成装置。
【請求項2】
前記溶媒保持部及び前記支持部は、それぞれ多孔質媒体からなり、
前記溶媒保持部の表面は、前記複数の保持突起を構成しており、
前記支持部の表面は、前記複数の支持突起を構成しており、
前記溶媒保持部の孔径は、前記支持部の孔径よりも大きい、請求項
1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記複数の保持突起のうち互いに隣接する一対の前記保持突起間の寸法は、前記固形分の外形よりも小さい、請求項
1又は
2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
記録媒体を搬送する搬送部と、
溶媒と色材を含む固形分とを含むインクを前記記録媒体に向けて供給することによって前記記録媒体上にインク画像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体の搬送方向における前記画像形成部の下流側で配置されており、前記インク画像に含まれる前記溶媒を吸着する溶媒吸着部と、を備え、
前記溶媒吸着部は、
前記インク画像に接することによって前記インク画像に含まれる前記溶媒を保持可能な溶媒保持部と、
前記溶媒保持部を基準として前記搬送部と反対側に配置されており、前記溶媒保持部を支持する支持部と、を有し、
前記搬送部と前記溶媒吸着部との間に位置する前記記録媒体に直交する直交方向における前記支持部の圧縮弾性率は、前記直交方向における前記溶媒保持部の圧縮弾性率よりも小さく、
前記直交方向における前記支持部の圧縮弾性率は5MPa以下であり、
前記溶媒吸着部は、前記溶媒保持部と前記支持部との間に配置された中間層をさらに有し、
前記中間層の引張り弾性率は、前記支持部の圧縮弾性率よりも大きい、画像形成装置。
【請求項5】
記録媒体を搬送する搬送部と、
溶媒と色材を含む固形分とを含むインクを前記記録媒体に向けて供給することによって前記記録媒体上にインク画像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体の搬送方向における前記画像形成部の下流側で配置されており、前記インク画像に含まれる前記溶媒を吸着する溶媒吸着部と、を備え、
前記溶媒吸着部は、
前記インク画像に接することによって前記インク画像に含まれる前記溶媒を保持可能な溶媒保持部と、
前記溶媒保持部を基準として前記搬送部と反対側に配置されており、前記溶媒保持部を支持する支持部と、を有し、
前記搬送部と前記溶媒吸着部との間に位置する前記記録媒体に直交する直交方向における前記支持部の圧縮弾性率は、前記直交方向における前記溶媒保持部の圧縮弾性率よりも小さく、
前記直交方向における前記支持部の圧縮弾性率は5MPa以下であり、
前記溶媒吸着部は、前記溶媒保持部と前記支持部との間に配置された中間層をさらに有し、
前記中間層は、前記溶媒の通過を禁止する材料からなる、画像形成装置。
【請求項6】
記録媒体を搬送する搬送部と、
溶媒と色材を含む固形分とを含むインクを前記記録媒体に向けて供給することによって前記記録媒体上にインク画像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体の搬送方向における前記画像形成部の下流側で配置されており、前記インク画像に含まれる前記溶媒を吸着する溶媒吸着部と、を備え、
前記溶媒吸着部は、
前記インク画像に接することによって前記インク画像に含まれる前記溶媒を保持可能な溶媒保持部と、
前記溶媒保持部を基準として前記搬送部と反対側に配置されており、前記溶媒保持部を支持する支持部と、を有し、
前記搬送部と前記溶媒吸着部との間に位置する前記記録媒体に直交する直交方向における前記支持部の圧縮弾性率は、前記直交方向における前記溶媒保持部の圧縮弾性率よりも小さく、
前記直交方向における前記支持部の圧縮弾性率は5MPa以下であり、
前記溶媒吸着部の前記記録媒体への押付力を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、
画像情報に基づいて前記インク画像に含まれる前記溶媒の最大量を算出する算出部と、
前記インク画像に含まれる前記溶媒の量と前記溶媒吸着部の前記記録媒体への押付力との関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、
前記算出部の算出結果と前記テーブルとに基づいて前記押付力を決定する決定部と、を有する、画像形成装置。
【請求項7】
前記溶媒保持部の圧縮弾性率の前記支持部の圧縮弾性率に対する比は、2以上2000以下である、請求項1
から6のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記溶媒保持部から前記溶媒を回収する溶媒回収部をさらに備える、請求項1から
7のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記記録媒体の前記搬送方向における前記溶媒吸着部の上流側に配置されており、前記色材の凝集を促進する凝集促進剤を含む凝集剤含有液を前記記録媒体に向けて供給することによって前記記録媒体又は前記インク画像上に凝集剤含有層を形成する凝集剤含有層形成部さらに備える、請求項1から
8のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記固形分の重量をm1(g)とし、前記固形分の比重をc1(g/m3)とし、前記溶媒の重量をm2(g)とし、前記溶媒の比重をc2(g/m3)とし、前記溶媒保持部のうち前記インク画像に接する部位の厚みと前記溶媒保持部の空隙率との積で示される溶媒保持量をL1とすると、以下の関係式を満たす、請求項1から
9のいずれかに記載の画像形成装置。
0.25≦(m1/c1)/{(m1/c1+m2/c2)-L1}≦0.75
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、インクジェットプリンティング技術が知られている。例えば、特開2009-214399号公報には、記録媒体を搬送する搬送手段と、インク打滴部と、ローラ部材と、を備える画像形成装置が開示されている。
【0003】
インク打滴部は、溶媒及び色材を含む顔料インクを記録媒体に吐出することによって記録媒体上にインク画像を形成する。ローラ部材は、インク画像に接することにより、インク画像から溶媒を吸収する。ローラ部材の表面は、粗面形状を有し、その平均粗さRaは、溶媒の厚さよりも粗い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特開2009-214399号公報に記載の画像形成装置では、ローラ部材による溶媒の吸収後の画像に乱れが生じる場合がある。具体的に、ローラ部材がインク画像に接した際にインク画像に対する圧力ムラが生じ、これに起因して、ローラ部材の下流側において画像に乱れが生じることがある。
【0006】
本発明の目的は、インク画像からの溶媒の吸着後における画像の乱れを抑制可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明の一局面に従う画像形成装置は、記録媒体を搬送する搬送部と、溶媒と色材を含む固形分とを含むインクを前記記録媒体に向けて供給することによって前記記録媒体上にインク画像を形成する画像形成部と、前記記録媒体の搬送方向における前記画像形成部の下流側で配置されており、前記インク画像に含まれる前記溶媒を吸着する溶媒吸着部と、を備え、前記溶媒吸着部は、前記インク画像に接することによって前記インク画像に含まれる前記溶媒を保持可能な溶媒保持部と、前記溶媒保持部を基準として前記搬送部と反対側に配置されており、前記溶媒保持部を支持する支持部と、を有し、前記搬送部と前記溶媒吸着部との間に位置する前記記録媒体に直交する直交方向における前記支持部の圧縮弾性率は、前記直交方向における前記溶媒保持部の圧縮弾性率よりも小さい。
【0008】
この画像形成装置では、直交方向における支持部の圧縮弾性率が同方向における溶媒保持部の圧縮弾性率よりも小さいため、溶媒保持部がインク画像に接する際にインク画像に生じる圧力ムラが抑制される。よって、この画像形成装置では、インク画像からの溶媒の吸着後における画像の乱れが抑制される。
【0009】
また、前記溶媒保持部の圧縮弾性率の前記支持部の圧縮弾性率に対する比は、2以上2000以下であることが好ましい。
【0010】
また、前記溶媒保持部は、それぞれが前記搬送部に向かって突出する形状を有するとともに、互いに前記溶媒を保持可能な間隔を置いて配置された複数の保持突起を有し、前記支持部は、それぞれが前記溶媒保持部に向かって突出する形状を有する複数の支持突起を有し、前記複数の保持突起の空間周波数は、前記複数の支持突起の空間周波数よりも小さくてもよい。
【0011】
この態様では、主として溶媒保持部に溶媒が保持されるため、溶媒が支持部に接触することが抑制される。このため、溶媒保持部から当該溶媒保持部に保持されている溶媒が回収されることにより、溶媒保持部による溶媒を保持する機能が回復する。なお、空間周波数とは、所定の領域内に並んでいる突起の周期を意味する。
【0012】
具体的に、前記溶媒保持部及び前記支持部は、それぞれ多孔質媒体からなり、前記溶媒保持部の表面は、前記複数の保持突起を構成しており、前記支持部の表面は、前記複数の支持突起を構成しており、前記溶媒保持部の孔径は、前記支持部の孔径よりも大きいことが好ましい。
【0013】
また、前記複数の保持突起のうち互いに隣接する一対の前記保持突起間の寸法は、前記固形分の外形よりも小さいことが好ましい。
【0014】
このようにすれば、互いに隣接する一対の保持突起間に固形分が保持されることが抑制されるため、溶媒吸着部の下流側における画像の乱れが抑制される。
【0015】
また、前記溶媒吸着部は、前記溶媒保持部と前記支持部との間に配置された中間層をさらに有していてもよい。この場合において、前記中間層の引張り弾性率は、前記支持部の圧縮弾性率よりも大きくてもよい。
【0016】
この態様では、支持部が溶媒保持部側に向けて膨出するのが中間層によって抑制されるため、溶媒が支持部に接触することが抑制される。
【0017】
あるいは、前記中間層は、前記溶媒の通過を禁止する材料からなってもよい。
この態様においても、溶媒が支持部に接触することが抑制される。
【0018】
また、前記溶媒吸着部の前記記録媒体への押付力を制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、画像情報に基づいて前記インク画像に含まれる前記溶媒の最大量を算出する算出部と、前記インク画像に含まれる前記溶媒の量と前記溶媒吸着部の前記記録媒体への押付力との関係を示すテーブルを記憶する記憶部と、前記算出部の算出結果と前記テーブルとに基づいて前記押付力を決定する決定部と、を有することが好ましい。
【0019】
この態様では、支持部がインク画像中の溶媒に接触しない程度に溶媒吸着部の記録媒体への押付力を調整することが可能となる。
【0020】
また、前記画像形成装置は、前記溶媒保持部から前記溶媒を回収する溶媒回収部をさらに備えることが好ましい。
【0021】
この態様では、溶媒保持部が保持している溶媒を溶媒回収部が回収するため、溶媒保持部によるインク画像からの溶媒の吸着を連続的に行うことが可能となる。
【0022】
また、前記画像形成装置において、前記記録媒体の前記搬送方向における前記溶媒吸着部の上流側に配置されており、前記色材の凝集を促進する凝集促進剤を含む凝集剤含有液を前記記録媒体に向けて供給することによって前記記録媒体又は前記インク画像上に凝集剤含有層を形成する凝集剤含有層形成部さらに備えることが好ましい。
【0023】
この態様では、記録媒体上に凝集剤含有層及びインク画像が形成されるため、インク画像に含まれる色材が凝集促進剤によって凝集する。このため、インク画像に含まれる色材の濃縮が促進する。
【0024】
また、前記固形分の重量をm1(g)とし、前記固形分の比重をc1(g/m3)とし、前記溶媒の重量をm2(g)とし、前記溶媒の比重をc2(g/m3)とし、前記溶媒保持部のうち前記インク画像に接する部位の厚みと前記溶媒保持部の空隙率との積で示される溶媒保持量をL1とすると、以下の関係式を満たすことが好ましい。
【0025】
0.25≦(m1/c1)/{(m1/c1+m2/c2)-L1}≦0.75
この態様では、溶媒保持部を通過中におけるインク画像の固形分の濃度が、実質的に25%以上75%以下になる。固形分の濃度が25%以上になることにより、固形分間でネットワークが形成されるため、固形分の記録媒体への付着力が高まる。また、固形分の濃度が75%以下であることにより、溶媒保持部への固形分の付着が抑制される。固形分の濃度が75%以下である場合、固形分の最密充填時の濃度以下となるため、固形分の横流れ、再配置や変形が抑制され、溶媒保持部に固形分が付着したりインク画像が乱れたりすることが抑制される。なお、固形分が圧縮変形しない限り、固形分の濃度が75%を超えることはない。よって、この態様では、インク画像からの溶媒の吸着後における画像の乱れが抑制される。
【発明の効果】
【0026】
この発明によれば、インク画像からの溶媒の吸着後における画像の乱れを抑制可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【
図1】本発明の第1実施形態の画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【
図2】溶媒吸着部及びインク画像を模式的に示す図である。
【
図3】溶媒吸着部及び溶媒回収部を概略的に示す図である。
【
図4】溶媒吸着部及び調整部を概略的に示す図である。
【
図5】溶媒吸着部及び溶媒回収部の変形例を概略的に示す図である。
【
図6】溶媒吸着部の変形例を概略的に示す図である。
【
図7】本発明の第2実施形態の画像形成装置における溶媒吸着部を模式的に示す図である。
【
図8】実施例及び比較例の構成と、画像乱れの有無の結果と、を示す表である。
【
図9】実施例の構成と画像乱れの有無の結果とを示す表である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【0029】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態の画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。この画像形成装置1は、例えば、インクジェット式プリンタである。
【0030】
図1に示されるように、画像形成装置1は、搬送部10と、凝集剤含有層形成部20と、画像形成部30と、溶媒吸着部40と、溶媒回収部50と、押付部60(
図4を参照)と、制御部70(
図4を参照)と、乾燥部90と、を備えている。
【0031】
搬送部10は、記録媒体Mを搬送する。搬送部10は、繰出しローラ11と、巻取りローラ12と、搬送ベルト13と、を有している。繰出しローラ11は、記録媒体Mを繰り出すローラである。巻取りローラ12は、記録媒体Mを巻き取るローラである。搬送ベルト13は、繰出しローラ11と巻取りローラ12とにかけ回されており、記録媒体Mを搬送する。つまり、記録媒体Mは、繰出しローラ11から巻取りローラ12に向かって(
図1において矢印で示される搬送方向に沿って)搬送ベルト13上を搬送される。
【0032】
記録媒体Mとして、樹脂フィルム(例えば、PETフィルム、PPフィルム、PEフィルム)や、普通紙や、樹脂フィルム又は普通紙に後述のインク画像35を転写する中間転写体などが挙げられる。本実施形態では、記録媒体Mとして、樹脂フィルムが用いられている。
【0033】
凝集剤含有層形成部20は、凝集剤含有液21(
図1を参照)を記録媒体Mに向けて供給することによって記録媒体M上に凝集剤含有層25(
図2及び
図3を参照)を形成する。凝集剤含有液21は、後述のインク画像35に含まれる色材35bの凝集を促進する凝集促進剤を含んでいる。凝集剤含有層形成部20は、担持ローラ22と、供給ローラ23と、を有している。
【0034】
担持ローラ22は、凝集剤含有液21を担持するローラである。担持ローラ22は、凝集剤含有液21に接する位置に配置されている。
【0035】
供給ローラ23は、担持ローラ22及び記録媒体Mの双方と接する位置に配置されている。供給ローラ23は、担持ローラ22から受け取った凝集剤含有液21を記録媒体M上に供給する。これにより、記録媒体M上に凝集剤含有層25が形成される。
【0036】
画像形成部30は、記録媒体Mの搬送方向における凝集剤含有層形成部20の下流側に設けられている。画像形成部30は、記録媒体M上に形成された凝集剤含有層25に向けてインクを供給することによって凝集剤含有層25上にインク画像35(
図2を参照)を形成する。なお、画像形成部30は、凝集剤含有層形成部20の上流側に設けられていてもよい。この場合、インク画像35上に凝集剤含有層25が形成され、インク画像35に含まれる色材35bの濃縮が促進される。
【0037】
図2に示されるように、インクは、溶媒35aと、固形分35b,35cと、を含んでいる。本実施形態では、固形分35b,35cは、色材35bと、色材35bを分散させる分散剤35cと、を含んでいる。本実施形態では、色材35bとして、顔料が用いられている。なお、色材35bは、画像形成部30から吐出された後に凝集が進むため、溶媒35a中における色材35bの実質的な外形は、画像形成部30がインクを吐出する前の固形分の径の10倍以上になる。
【0038】
本実施形態の画像形成部30は、水性インクジェット形式である。画像形成部30は、第1吐出ヘッド31Yと、第2吐出ヘッド31Mと、第3吐出ヘッド31Cと、第4吐出ヘッド31Kと、を有している。各吐出ヘッド31Y,31M,31C,31Kは、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)及びK(ブラック)の各色のインクを凝集剤含有層25上に供給する。
【0039】
溶媒吸着部40は、記録媒体Mの搬送方向における画像形成部30の下流側で、かつ、インク画像35に接する位置に配置されている。溶媒吸着部40は、インク画像35に接触することによってインク画像35に含まれる溶媒35aの一部を吸着する。本実施形態では、溶媒吸着部40は、ローラ状に形成されている。溶媒吸着部40は、溶媒保持部42と、支持部44と、を有している。
【0040】
溶媒保持部42は、インク画像35に接することによってインク画像35に含まれる溶媒35aを保持可能である。
図2に示されるように、溶媒保持部42は、複数の保持突起42aを有している。各保持突起42aは、搬送部10の搬送ベルト13に向かって突出する形状を有している。複数の保持突起42aは、互いに溶媒35aを保持可能な間隔を置いて配置されている。複数の保持突起42aのうち互いに隣接する一対の保持突起42a間の寸法は、固形分35b,35cの外形よりも小さい。なお、ここでの「固形分35b,35cの外形」は、溶媒35a中において凝集が進んだ後の外形を意味する。
【0041】
本実施形態では、溶媒保持部42は、多孔質媒体(フィルターやメッシュ)からなる。多孔質媒体の表面は、凹凸形状となっている。多孔質媒体からなる溶媒保持部42では、当該多孔質媒体の表面の凹凸形状における凸部分が「保持突起42a」に相当する。
図2には、前記凹凸形状が模式的に示されている。
【0042】
溶媒保持部42は、水に対する接触角が90度未満の親水性材料からなることが好ましい。このようにすれば、溶媒保持部42がインク画像35と接触した後に溶媒35aの吸着を開始するまでの時間が短くなる。ただし、水に対する接触角が90度以上撥水性材料であっても、その材料に一般的な親水処理を行うことにより、溶媒保持部42の材料として用いることが可能である。
【0043】
溶媒保持部42の厚みt(
図2を参照)は、10μm以上5mm以下に設定されることが好ましく、12μm以上2mm以下に設定されることがより好ましく、60μm以上200μm以下に設定されることがさらに好ましい。
【0044】
溶媒保持部42の空隙率は、60%以上95%以下であることが好ましい。なお、溶媒保持部42の空隙率は、溶媒保持部42の総体積における溶媒保持部42中の空隙の体積の占める割合を意味する。
【0045】
溶媒保持部42は、インク画像35における固形分35b,35cの濃度が25%以上75%以下となるようにインク画像35に接触する。すなわち、固形分35b,35cの重量をm1(g)とし、固形分35b,35cの比重をc1(g/m
3)とし、溶媒35aの重量をm2(g)とし、溶媒35aの比重をc2(g/m
3)とし、溶媒保持部42のうちインク画像35に接する部位の厚みt1(
図2を参照)と溶媒保持部42の空隙率との積で示される溶媒保持量をL1とすると、溶媒保持部42は、以下の関係式(1)を満たすようにインク画像35に接触する。
【0046】
0.25≦(m1/c1)/{(m1/c1+m2/c2)-L1}≦0.75 ・・・(1)
支持部44は、溶媒保持部42を基準として搬送部10と反対側に配置されており、溶媒保持部42を支持している。搬送ベルト13と溶媒吸着部40との間に位置する記録媒体Mに直交する直交方向(
図2の上下方向)における支持部44の圧縮弾性率は、前記直交方向における溶媒保持部42の圧縮弾性率よりも小さい。支持部44の圧縮弾性率は、5MPa以下に設定されることが好ましい。支持部44の圧縮弾性率は、0.03MPa以上に設定されることが好ましく、0.05MPa以上に設定されることがより好ましい。
【0047】
溶媒保持部42の圧縮弾性率の支持部44の圧縮弾性率に対する比は、2以上2000以下であることが好ましく、5倍以上1700倍以下であることがより好ましく、8倍以上100倍以下であることがさらに好ましい。溶媒保持部42の圧縮弾性率は、1MPa以上であることが好ましく、2MPa以上であることがより好ましい。
【0048】
支持部44は、それぞれが溶媒保持部42に向かって突出する形状を有する複数の支持突起44aを有している。本実施形態では、支持部44は、多孔質媒体(スポンジシートやゴムシート等)からなる。支持部44の表面の凹凸形状における凸部分が「支持突起44a」に相当する。なお、
図2では、支持突起44aの凹凸形状の図示は省略されている。支持部44の空隙率は、溶媒保持部42の空隙率よりも小さい。
【0049】
複数の保持突起42aの空間周波数は、複数の支持突起44aの空間周波数よりも小さい。なお、空間周波数とは、所定の領域内に並んでいる各突起42a,44aの周期を意味する。多孔質媒体からなる部材の空間周波数は、その多孔質媒体の平均孔径の逆数から算出される。すなわち、本実施形態では、溶媒保持部42及び支持部44は多孔質媒体からなるため、溶媒保持部42の孔径(平均孔径)は、支持部44の孔径(平均孔径)よりも大きい。なお、支持部44がソリッド状の材料(例えばゴム)からなる場合、支持部44の空間周波数は、支持部44の表面粗さRaの逆数から算出される。
【0050】
溶媒回収部50は、溶媒保持部42から溶媒35aを回収する。このため、溶媒保持部42によるインク画像35からの溶媒35aの連続的な吸着が可能となる。
図3に示されるように、溶媒回収部50は、回収ローラ52と、除去部54と、受け部56と、を有している。
【0051】
回収ローラ52は、溶媒保持部42に接する位置に配置されている。回収ローラ52の回転軸は、溶媒保持部42の回転軸と平行となるように配置されている。回収ローラ52は、親水性のスポンジ等からなる。回収ローラ52は、溶媒保持部42の各保持突起42a間に保持されている溶媒35aを回収する。回収ローラ52の回転軸方向における当該回収ローラ52の長さは、同方向における溶媒保持部42の長さと同じかそれよりも長く設定されている。
【0052】
除去部54は、回収ローラ52から溶媒35aを除去する。除去部54は、回収ローラ52の表面に接するように配置されている。
【0053】
受け部56は、除去部54によって回収ローラ52から除去された溶媒35aを受ける。受け部56は、回収ローラ52及び除去部54の下方に配置されている。
【0054】
押付部60は、溶媒吸着部40の回転軸45を搬送ベルト13に向けて押し付ける。押付部60と回転軸45との間には、ばね62が設けられている。
【0055】
制御部70は、溶媒吸着部40の記録媒体Mへの押付力を制御する。制御部70は、算出部72と、記憶部74と、決定部76と、を有している。
【0056】
算出部72は、画像情報に基づいてインク画像35に含まれる溶媒35aの最大量を算出する。画像情報は、入力部80から入力される。
【0057】
記憶部74は、インク画像35に含まれる溶媒35aの量と溶媒吸着部40の記録媒体Mへの押付力との関係を示すテーブルを記憶している。記憶部74は、テーブルの情報を決定部に送信する。テーブルは、溶媒吸着部40の使用履歴、溶媒吸着部40付近の温度及び湿度、テストパターンの画像乱れの検知結果、記録媒体Mの厚みや表面粗さの検知結果又は入力結果の情報を元に選択されることが好ましい。
【0058】
決定部76は、算出部72の算出結果とテーブルとに基づいて押付力を決定する。この決定部76により決定された押付力によって押付部60が溶媒吸着部40を搬送ベルト13に向けて押し付ける。
【0059】
乾燥部90は、記録媒体Mの搬送方向における溶媒吸着部40の下流側に設けられている。乾燥部90は、溶媒吸着部40を通過した後のインク画像35を乾燥させる。乾燥部90は、例えば、インク画像35に温風を吹き付ける。
【0060】
以上に説明したように、本実施形態の画像形成装置1は、直交方向における支持部44の圧縮弾性率が同方向における溶媒保持部42の圧縮弾性率よりも小さいため、溶媒保持部42がインク画像35に接する際にインク画像35に生じる圧力ムラが抑制される。よって、この画像形成装置1では、インク画像35からの溶媒35aの吸着後における画像の乱れが抑制される。
【0061】
また、溶媒保持部42の孔径が支持部44の孔径よりも大きいことにより、主として溶媒保持部42に溶媒35aが保持されるため、溶媒35aが支持部44に接触することが抑制される。このため、溶媒保持部42から当該溶媒保持部42に保持されている溶媒35aが回収されることにより、溶媒保持部42による溶媒35aを保持する機能が回復する。
【0062】
また、本実施形態の画像形成装置1は、上記の関係式(1)を満たすため、溶媒保持部42を通過中におけるインク画像35の固形分35b,35cの濃度が、実質的に25%以上75%以下になる。固形分35b,35cの濃度が25%以上になることにより、固形分間でネットワークが形成されるため、固形分35b,35cの記録媒体Mへの付着力が高まる。また、固形分35b,35cの濃度が75%以下であることにより、溶媒保持部42への固形分35b,35cの付着が抑制される。よって、この画像形成装置1では、インク画像35からの溶媒35aの吸着後における画像の乱れが抑制される。
【0063】
また、画像形成装置1では、溶媒保持部42が保持している溶媒35aを溶媒回収部50が回収するため、溶媒保持部42によるインク画像35からの溶媒35aの吸着を連続的に行うことが可能となる。
【0064】
さらに、画像形成装置1は、制御部70を備えているため、記録媒体Mの厚みや画像形成部30からのインクの供給量等に応じて、支持部44がインク画像35中の溶媒35aに接触しない程度に溶媒吸着部40の記録媒体Mへの押付力が調整される。
【0065】
上記実施形態において、
図5に示されるように、溶媒保持部42は、ベルト状に形成され、支持部44は、溶媒保持部42を記録媒体Mに向けて押し付ける押付けローラで構成されてもよい。この場合、支持部44とともに溶媒保持部42を回転させる駆動ローラ48が設けられる。あるいは、
図5に示される例において、溶媒保持部42及び支持部44がベルト状に形成されてもよい。
【0066】
また、
図5に示されるように、除去部54は、回収ローラ52に接しながら回転するローラ形状に形成されてもよい。この場合、除去部54は、親水性のスポンジ等からなることが好ましい。
【0067】
また、溶媒回収部50は、溶媒保持部42へのエアの吹き付けや、溶媒保持部42の加熱等、溶媒保持部42と非接触で溶媒35aを回収又は除去してもよい。
【0068】
また、
図6に示されるように、溶媒保持部42は、櫛歯状に形成されてもよい。
また、図示は省略するが、溶媒保持部42は、互いに異なる空隙率を有する複数の層で構成されてもよい。この場合、例えば、複数の突起42aを含む表層の空隙率が、表層の内側に設けられた層の空隙率よりも大きく設定される。
【0069】
また、凝集剤含有層形成部20は、省略されてもよい。
(第2実施形態)
次に、
図7を参照しながら、本発明の第2実施形態の画像形成装置1における溶媒吸着部40について説明する。なお、第2実施形態では、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明を行い、第1実施形態と同じ構造、作用及び効果の説明は繰り返さない。
【0070】
この実施形態では、溶媒吸着部40は、溶媒保持部42と支持部44との間に配置された中間層46をさらに有している。中間層46の引張り弾性率は、支持部44の圧縮弾性率よりも大きい。中間層46は、溶媒35aの通過を禁止する材料からなる。本実施形態では、中間層46は、支持部44の圧縮弾性率よりも大きな引張り弾性率を有し、かつ、溶媒35aの通過を禁止するPETフィルムからなる。中間層46の厚みは、支持部44の厚みよりも小さい。
【0071】
本実施形態では、溶媒保持部42の孔径(平均孔径)は、支持部44の孔径(平均孔径)よりも小さくてもよい。
【0072】
この実施形態では、中間層46の引張り弾性率が支持部44の圧縮弾性率よりも大きいため、支持部44が溶媒保持部42側に向けて膨出するのが中間層46によって抑制される。このため、溶媒35aが支持部44に接触することが抑制される。
【0073】
なお、今回開示された実施の形態はすべ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すべての変更が含まれることが意図される。
【実施例】
【0074】
次に、上記各実施形態の実施例について、比較例とともに説明する。実施例及び比較例では、記録媒体M上に形成された凝集剤含有層25上にインク画像35を形成し、そのインク画像35に対して溶媒吸着部40を接触させた後のインク画像35について、目視確認を行った。
【0075】
凝集剤含有層25上に形成したインク画像35は、30ml/m2のべた画像であり、そのインク画像35における固形分35b,35cの濃度(溶媒吸着部40に接する前の濃度)は、10%である。また、記録媒体Mとして、厚さ100μmのPETフィルムを用いた。
【0076】
実施例1~8及び比較例1では、溶媒保持部42として、親水性の多孔質媒体(メッシュないしフィルター)からなるものを用いた。実施例1、3~8及び比較例1では、支持部44として、親水性のスポンジからなるシートを用い、実施例2では、支持部44として、多孔質状のゴムからなるシートを用いた。実施例7及び8では、中間層46として、PETフィルムからなるシートを用いた。なお、実施例1~6及び比較例1は、中間層46を有していない。実施例1~8及び比較例1では、溶媒吸着部40は、金属製のローラに巻き付けて使用された。
【0077】
図8は、各実施例及び比較例の構成と結果とを示している。
図8において、圧痕の欄の「◎」は、繰り返し後も目立たないことを意味し、「○」は、目立たないことを意味し、「△」は、一部に見られることを意味し、「×」は、多くの箇所で見られることを意味する。
【0078】
図8に示されるように、比較例1では、溶媒保持部42による溶媒35aの吸着後の圧痕が多くの箇所で見られた。その原因は、以下のように考えられる。すなわち、比較例1では、直交方向における支持部44の圧縮弾性率E2が直交方向における溶媒保持部42の圧縮弾性率E1よりも大きいため、支持部44によって溶媒保持部42に作用する圧力を分散させる効果が得られず、溶媒保持部42がインク画像35に接する際にインク画像35に生じる圧力ムラが発生したことが原因と考えられる。
【0079】
一方、実施例1~8では、比較例1に対し、溶媒保持部42による溶媒35aの吸着後の圧痕に改善が見られた。これは、直交方向における支持部44の圧縮弾性率E2が直交方向における溶媒保持部42の圧縮弾性率E1よりも小さく、かつ、支持部44の圧縮弾性率E2が上限値の5MPa以下であるため、支持部44によって溶媒保持部42に作用する圧力を分散させる効果が得られたからである。
【0080】
特に、実施例1、3~8では、圧痕に大きな改善が見られた。これに対し、実施例2において、圧痕の評価が△であったのは、支持部44の圧縮弾性率E2が上限値の5MPaであり、支持部44によって溶媒保持部42に作用する圧力を分散させる効果が他の実施例に比べて小さかったことが原因と考えられる。
【0081】
図9は、実施例1~8について、溶媒保持部42の圧縮弾性率E1の支持部44の圧縮弾性率E2に対する比E1/E2、溶媒保持部42の孔径、支持部44の孔径、エッジ乱れ及びべた部乱れの関係を示している。
【0082】
図9において、エッジ乱れは、溶媒吸着部40の下流側におけるインク画像の縁部の乱れを意味する。べた部乱れは、溶媒吸着部40の下流側におけるインク画像の中央部分の乱れを意味する。エッジ乱れ及びべた部乱れ欄の「5」は、繰り返し後も目立たないことを意味し、「4」は、目立たないことを意味し、「3」は、一部に見られることを意味する。
【0083】
実施例1は、比E1/E2が100であり、溶媒保持部42の孔径が支持部44の孔径よりも大きいため、評価項目はいずれも5であったと考えられる。
【0084】
実施例2は、実施例1と同様である。
実施例3は、溶媒保持部42の孔径よりも支持部44の孔径の方が大きいため、溶媒35aの一部は、支持部44に保持される。これにより、溶媒回収部50による溶媒吸着部40からの溶媒35aの回収が不十分となるため、溶媒吸着部40による溶媒35aの連続的な吸着時に僅かにエッジ乱れが生じたと考えられる。
【0085】
実施例4は、比E1/E2は2であるものの、溶媒保持部42の圧縮弾性率E1が下限値の2MPa未満であるため、溶媒保持部42による溶媒35aの保持量が低減するとともに、溶媒35aが支持部44に接触したことにより、評価項目がいずれも3になったと考えられる。
【0086】
実施例5は、支持部44の圧縮弾性率E2が下限値に近いため、評価項目がいずれも4になったと考えられる。
【0087】
実施例6は、支持部44の圧縮弾性率E2が下限値であるため、支持部44の溶媒保持部42側への膨出量が大きくなる。これにより、支持部44に溶媒35aが接触するため、溶媒吸着部40による溶媒35aの連続的な吸着時に僅かにべた部乱れが生じたと考えられる。
【0088】
実施例7は、支持部44の圧縮弾性率E2が下限値であるものの、溶媒吸着部40が中間層46を有しているため、支持部44への溶媒35aの接触が抑制され、これにより評価項目がいずれも4になったと考えられる。
【0089】
実施例8は、溶媒保持部42の孔径よりも支持部44の孔径の方が大きいものの、溶媒吸着部40が中間層46を有しているため、支持部44への溶媒35aの接触が抑制され、これにより評価項目がいずれも5になったと考えられる。
【符号の説明】
【0090】
1 画像形成装置、10 搬送部、11 繰出しローラ、12 巻取りローラ、13 搬送ベルト、20 凝集剤含有層形成部、21 凝集剤含有液、22 担持ローラ、23 供給ローラ、25 凝集剤含有層、30 画像形成部、31Y 第1吐出ヘッド、31M 第2吐出ヘッド、31C 第3吐出ヘッド、31K 第4吐出ヘッド、35 インク画像、35a 溶媒、35b 色材(固形分)、35c 分散剤(固形分)、40 溶媒吸着部、42 溶媒保持部、42a 突起、44 支持部、46 中間層、50 溶媒回収部、52 回収ローラ、54 除去部、56 受け部、60 押付部、70 制御部、72 算出部、74 記憶部、76 決定部、80 入力部、90 乾燥部、M 記録媒体。