JP2004255688A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット記録時のインクが乾燥する際の蒸気が効率よく蒸発出来ないことによる弊害を抑制することが出来る画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録媒体２３ａ上にインクを用いて画像を記録するインクジェット記録方式で画像記録を行った後、記録媒体の少なくとも表層にあるインク及び水分を乾燥させる乾燥手段２００を具備し、乾燥手段が、記録媒体表層に加熱した乾燥部材を圧接させ、記録媒体とその圧接部分を相対移動若しくは記録媒体搬送させる構成である画像形成装置において、乾燥部材が記録媒体に接する部分が粗面であり、その粗さが算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）で１μｍ以上であり、且つ相対移動方向に対して、乾燥部材粗面の凸部頂点間隔が、乾燥部材と記録媒体との圧接している間の長さ（ニップ部の幅）より短く構成する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクを吐出する等して画像形成を行う画像形成装置であり、とりわけ前記記録媒体からインクを吐出して記録を行う記録手段と、画像記録後にインク乾燥を施す乾燥手段とを有する画像形成装置であり、例えば、プリンター、複写機、ファクシミリ等の機能を有する画像形成装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出力機器として用いられる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から画像形成装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰなど）等の記録媒体（記録材）に画像（文字や記号なども含む）を記録していくように構成されている。前記画像形成装置は、使用する記録手段の記録方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、感熱式、熱転写式、レーザービーム式等に分けることができる。
【０００３】
そのうち、インクジェット式（インクジェット方式の画像形成装置）は、記録手段（記録ヘッド）から記録媒体にインクを吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。特に、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロセスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造することができ、一層のコンパクト化を図ることができる。また、ＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を活用することにより、記録手段の長尺化や面状化（２次元化）が容易であり、記録手段の長尺化および高密度化も容易である。エネルギー発生手段に電気熱変換体を用い、かつ半導体製造プロセスを経て製造された、マルチ化された吐出口を有するインクジェット記録ヘッドとしては、各吐出口に対応した液路が設けられ、該液路ごとに電気熱変換体が設けられ、かつ各液路に連通している共通液室より各液路にインクが供給される構成のものが知られている。
【０００４】
また、インクジェット式の画像形成装置は、シリアルタイプとフルラインタイプとに大別される。記録媒体の搬送方向（副走査方向）と交叉する方向を主走査方向とするシリアルタイプの画像形成装置においては、記録媒体を所定の記録位置にセットした後、記録媒体に沿って移動（主走査）するキャリッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像（文字や記号等を含む）を記録し、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り（副走査）を行ない、その後に次の行の画像を記録（主走査）するという動作を繰り返すことにより、記録媒体の所望範囲に画像が記録される。一方、記録媒体を搬送方向に送る副走査のみで記録するフルラインタイプの画像形成装置においては、記録媒体を所定の記録位置にセットし、一括して１行分の記録を連続的に行ないながら所定量の紙送り（ピッチ送り）を行う。そして、記録媒体の全体に画像が記録される。本発明において、両者の方式であっても例外ではないが、以下、汎用のプリンターとして主流となっているシリアルプリンターの場合を例に挙げて説明する。
【０００５】
従来、上記述べた様々なインクジェット記録方式を代表とする画像形成装置の代表的な構成を説明するにあたり、先ず、記録手段の構成について代表的な一例を図５に示す。
【０００６】
図５には、記録ヘッド１、インクタンク１９、記録媒体２３ａ等の配置を模式的に示している。先ず、記録ヘッド１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、各々、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのインク色を指しており、各色のインク液路構成は、説明簡易化の為、同一とし、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを説明に応じて省略する。）とインクタンク１９とが内部ではインクの流路を確保した状態で連結されている。一方、搬送ローラ２３は、紙送りモータ（不図示）により駆動され、紙等の連続紙またはカットシート形態で代表される記録媒体２３ａを搬送する。そして記録動作領域では、この搬送ローラ２３が所定の送り量を維持するように高精度で回転し、記録媒体２３ａの移動量を支配する。本従来の技術の例の記録ヘッド１は、カラー記録用であり、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の４色に対応する４個の記録ヘッドの集合体（ユニット）で構成されている。これらの記録ヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのそれぞれに対しては、対応する色のインクが貯蔵されたインクタンク１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃ、１９Ｋから、インクが供給される。
【０００７】
また、記録ヘッド１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ、増粘インクやインクの固着・乾燥を防止する為、キャップ３１が具備され、図示しないモータ等の動力源により必要に応じて自動的に図中矢印Ｍ方向に上下することが可能になっている。このキャップは、以下に述べる回復動作の場合には、回復ポンプ３０によって記録ヘッド１の吐出口面に密着されたキャップ３１を介して負圧を発生され、インクが記録ヘッド１のノズル（不図示）を介して流れ出す。そして、上記流れ出したインクを密着したキャップ３１が受け、パイプ３２を介して廃インクタンク（不図示）にて回収できるように構成している。
【０００８】
このようなインクジェット方式によって画像形成された出力画像は、直ぐに重ねたり、触ったりすると未だ乾燥し切れていない為にインクが付着したりする問題点があった。また、高速記録した場合には特に、多量の水分等の液体が表面に付着される為にその部分が一時的に伸びたり、その伸びた部分が急速に乾燥を始めることで縮んだりすることでカール、波打ちなどが極端に発生し、記録物の質感を損ねたり、画像形成装置の排紙部で積載性に劣ったりする問題があった。その為、従来では特許０２８６８８４０のようにインクジェット記録後に乾燥手段を設け、それらを緩和したり、抑制したりすることが提案されている。
【０００９】
またこのようにインクジェット方式によって画像形成された記録媒体は、耐水性、耐候性に弱く、記録媒体の保存性に適する物ではなかった。つまり、本方式に使用される記録媒体は、液体インクにおける水などの主溶剤を十分に吸収できる構成になっている必要がある。しかし記録後にやはり水などが掛かるとそれらも当然吸収してしまう。そこで、インク等が流れ出易くなるわけである。また、基本的に吸収性が良い構造になっている為、樹脂、ゴム等から出される物質や、タバコなどの煙を吸収し、記録媒体の地の色が黄変することもある。更に記録後の質感も、インク吸収性の良い材料を用いると、一般的に光沢感が低くなり、一方光沢感のあるフィルムなどの基材を使用すると表層の塗工層だけでインクを吸収しなければならずインク吸収性が悪いという欠点を持っていた。その為、画像記録後の記録媒体を透明又は半透明のフィルムや、板状部材でラミネートしたり、オイルやワックス剤を記録後に塗工したりする後処理を施すことが従来から提案されていた。
【００１０】
しかし、オイルや、ワックス剤を記録後に塗工するような後処理の場合には、既にインクを吸収している個所と吸収していない個所では、吸収容量が異なるという問題が生じる。特にインクの吸収している個所をカバーする為のものでもあり、また均一に塗工する為にも、インクによる記録後、後処理前に乾燥手段を施すことが有効であった。又ラミネートを画像記録後自動的に行うことが出来る画像形成装置の場合、インク等の液体を含んだ状態で上からラミネートされる為に、ラミネート時にインク溶剤の水等が蒸発して、内部に気泡が発生したり、ラミネート後にインクが乾燥していない為に動いて（所謂、マイグレーション現象。）色味が変化したりする諸問題が生じることがあった。
【００１１】
ここで、その代表例の一つとして、ラミネートを自動的に行うことが出来る場合を例に挙げて、図６の概要図を用いて構成を説明する。
【００１２】
図６は、図５で説明したインクジェット記録部である記録ユニットを図中２０に具備している。図中、画像形成装置本体１００は、記録媒体を手差しする場合に用いる手差しガイド１０又は、カートリッジ１１に具備されたロールＲのように巻回された記録媒体２３ａに蓄えられている。後者の場合、その記録媒体２３ａは、その記録される面を外側にした外巻形態とされている。２は記録媒体２３ａが巻き付けられる紙管であり、カートリッジ１１の内部に軸心Ｏ１を中心として回転自在に軸支されている。このように記録媒体２３ａを収容するカートリッジ１１は、図６のように画像記録装置本体１００の定位位置にセットされる。記録媒体２３ａは、対のローラ１２Ａ、１２Ｂ、および１４Ａ、１４Ｂによってカートリッジ１１内から送り出され、そして、プリント手段を構成する記録ユニット２０に供給される。前記記録媒体２３ａは、対の搬送ローラ２３、および搬送補助ローラ２２Ａ、２２Ｂの間において、図５で説明したように記録ヘッド１のインク吐出口から吐出されるインクによって画像が記録される。
【００１３】
記録ヘッド１は、例えば、熱エネルギーを利用してインク吐出口からインクを吐出する構成となっている。その場合、記録ヘッド１には、インク吐出口のそれぞれに連通するインク路が形成され、さらに、それぞれのインク路に対応する電気熱変換体が形成される。電気熱変換体は、記録データに応じて印加される駆動パルスによって熱を発生し、その熱によりインクに膜沸騰を生じさせ、その膜沸騰による気泡の成長に伴って、対応するインク吐出口からインク滴を吐出させる。また、記録ヘッド１は、例えば、電気エネルギーの印加により体積変化を生じるピエゾ素子のような電気機械変換体を用いて、その体積変化によりインク吐出口からインクを吐出する構成も広く用いられている。
【００１４】
４０は、切断手段としてのカッターユニットである。搬送している記録媒体が、前述したロール紙の場合、このカッターユニット４０には、記録ユニット２０にて画像が記録された記録媒体２３ａを所定の長さにカットするためのカッターが備えられている。５０は、ユニット間で異なる記録媒体搬送速度を調節するための緩衝手段であり、記録ユニット２０において記録された記録媒体２３ａを導入したのち、その記録媒体２３ａを後述する定着ユニット７０に導出する。５１は、軸５１Ａを中心として回動可能な切換レバーであり、図中実線の回動位置と点線の回動位置とに選択的に切り換えられる。記録後の記録媒体２３ａが矢印Ｂ方向から排出されるときは、切換レバー５１は図中実線の回動位置に切り換えられている。５２は、断面Ｄ字状のＤカットローラであり、軸５２Ａを中心として往復回動可能に軸支されている。記録後の記録媒体２３ａが矢印Ｂ方向から排出されるとき、Ｄカットローラ５２は図の回動位置にある。５２Ｂは、Ｄカットローラ５２に形成されたフラットなカット面である。５３は、取り外しが可能な中間トレイであり、記録後の記録媒体２３ａが載る。中間トレイ５３の長さは、例えばＡ４サイズの紙の幅程度とされ、長尺な記録媒体２３ａが載ったときは、図中の２点鎖線のように、その記録媒体２３ａの一部が中間トレイ５３の先端から垂れ下がることになる。
【００１５】
記録ユニット２０で記録後の記録媒体２３ａは、この中間トレイ上に位置してから、切換レバー５１の図中点線の回動位置への回動と、Ｄカットローラ５２の反時計回りの回動によって、後述する搬送路５４内に送り込まれる。緩衝手段５０には、記録媒体２３ａを後述する定着ユニット７０に導く搬送路５４が備えられている。
【００１６】
この搬送路５４は、対を形成するローラ対５５Ａ、５５Ｂを複数（図中では５）組と、同じく対を形成するガイド板５６とを備えている。ローラ対５５Ａ、５５Ｂは、図示しないモータにより回転されることにより、記録後の記録媒体２３ａを矢印Ｃ方向に送る。ガイド板５６には、通気用の長穴が形成されている。
【００１７】
７０は定着ユニットであり、ヒータを内蔵した乾燥ローラ対７１Ａ、７１Ｂ、及び７２Ａ、７２Ｂを回転可能に備えている。乾燥ローラ対７１Ａ、７１Ｂは、所定の圧力によって記録媒体２３ａを加熱しかつ乾燥しつつ、それを７２Ａ、７２Ｂのローラ対に搬送する。この乾燥ローラ対７１Ａ、７１Ｂは、記録媒体に余分に残留している水分量をなるべく均一に乾燥させる為に設けられている。本記録装置のようにラミネート処理を行なう等の為に、加熱したローラ対の接触部分（以下ニップ部）を通過するような場合は、上述したように水分が封止される状態が生じる。この為、蒸発しようとする水分が、封止去れているところから逃げようとし、色々な問題を生じる。例えば、記録面からラミネートする場合に水分が残留していると、そのまま水蒸気が移動しなければラミネート材と記録媒体の間に気泡として残留し画像劣化の原因になる。また、最近、耐水性や、耐ガス性を向上したインクジェット用記録媒体が増えてきている。このような記録媒体の場合には、（非記録面側である）裏面から水分や、ガスが（記録面である）表面側に侵入し、画像を滲ませたり退色させたりすることを防止し、且つ銀塩写真出力のような風合いを醸し出す高級紙が増加して来ている。このような記録媒体を用いた場合には特に水蒸気が裏面方向に抜けようとする一方、（構成的に水分が逃げ難くしている為）記録媒体において縦方向の強度的に弱い場所が破裂するという障害が生じることがある。つまり、紙基材は、水分が通過したとしても、バックコート材等があり、それらの層が水分を通さない構成になっているので、その間で、膜膨れとなったり、紙基材を通過できなかった場合には、紙基材の真中で紙繊維を破裂させ、部分的に記録媒体が膨らんでしまったりという現象が生じる。この問題は、特に耐水性、耐ガス・オゾン性の向上、並びに質感を銀塩写真方式の印画紙の風合いに近づけたような高級紙に多く取分けレジンコートした基材などを用いた（所謂ＲＣ紙）基材などが例に挙げられる。上述したようにラミネート処理を施す対象となる記録媒体は、耐侯性向上の為に前記処理を施すという理由と一致する所もあり、一層顕著である。
【００１８】
一方、ラミネートローラ対７２Ａ，７２Ｂでは、図示したようにラミネート部材７５が巻き出しローラ８１Ａ、巻取りローラ８１Ｂ及び分離ガイド７６とに担持され、且つ巻き出しローラ８１Ａ、巻取りローラ８１Ｂ間にてテンションが掛けられシワの無い状態で張られている。そこで、搬送されてきた前記記録媒体２３ａは、ラミネートローラ対７２Ａ、７２Ｂによって、加熱及び加圧されることにより、記録面側にラミネート部材が接着される。次に、ラミネートローラ対７２Ａ，７２Ｂを抜けた記録媒体は、自然冷却され、分離ガイド７６で、ＰＥＴ等のラミネート基材が図中上方に剥離され、記録媒体は己自身の腰などにより排紙ローラ対８２、８０へ、搬送される。ここで、排紙ローラ対８２、８０のうち、上方に位置する排紙ローラ８２は、ラミネート処理を施された記録媒体上に接触するので、画像面を劣化させない為に、接触面積を減少させるように歯車状のものが用いられたり、接触面が狭くなっているそろばんの駒状のものが広く用いられ、材質は、柔らかいゴム材質が広く用いられることが多い。そして、排紙ローラ対８２，８０を通過した記録媒体は、排紙トレイ６４上に積載されるように構成されたオンラインにてラミネート処理を施す画像形成装置である。
【００１９】
勿論、上述したラミネート手段も本発明に於いて特殊な必要はない。そこで、次にラミネート部材７５の構成の一例について説明する。これらを形成する材料としては、広く熱可塑性樹脂などが用いられることが一般的である。より具体的には、熱可塑性樹脂粒子は、記録済みの記録媒体の受像層に保護層を形成可能なものであれば特に限定されない。それに好適な透明性、密着性、融点、耐ブロッキング性等の諸物性を有する熱可塑性樹脂粒子を、適宜選定して使用すればよい。具体的には、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、ブチルスチレン、メトキシスチレン、フェニルスチレン、クロルスチレン等のスチレン系モノマー、エチレン、プロピレン、ブチレン等のエチレン不飽和モノオレフィン、塩化ビニル、臭化ビニル等のハロゲン化ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル等の（メタ）アタクリル酸エステル類、ビニルメチルエーテル等のビニルメチルエーテル類、ビニルメチルケトン等のビニルケトン類、Ｎ−ビニルインドール等のＮ−ビニル化合物、（メタ）アクリロニトリル類、（メタ）アクリル酸等のカルボキシル基含有モノマーなど、各種のモノマーを重合または共重合させて得られる熱可塑性樹脂粒子を使用できる。また、所望により、荷電制御剤を添加してもよい。
【００２０】
また、熱可塑性樹脂粒子のガラス転移点（Ｔｇ）及び造膜温度のいずれもが、記録媒体における受像層中に含まれているバインダ樹脂のＴｇ及び造膜温度のいずれよりも低いことが望ましい。
【００２１】
また、従来電子写真方式で、２成分系等に代表される多成分系トナーに用いられている樹脂材料を使用することも好ましい。しかし、通常は、保護層の硬度を向上させることと、保護層の造膜容易性を向上させることは、相反する要求である。そこで、複数の樹脂材料からなる多成分系の粒子を使用し、これを異なる物性により機能分離させれば、相反する要求を満たすことが可能となる。その一例として、図７にはＴＯＰ層と接着層の２層構成とし、機能分離する一例を示した。
【００２２】
図７は、ラミネートローラ対７２Ａ、７２Ｂで加熱及び加圧された状態の断面を模式的に示している。
【００２３】
ラミネート部材７５は、前述したように大まかに３つの層で構成されている。先ず、ラミネート部材を担持する為にラミ基材２１２を有している。このラミ基材２１２は、図６で上述したように分離ガイド７６以降は、巻取りローラ８１Ｂに回収され、廃材となる。その為、他のラミネート部材との離型性が求められる。ラミ基材２１２が剥離した後は、図中ＴＯＰ層２１１が出力後の記録媒体際表層を形成する。その為、この層は、比較的熱や水などに強い材料が好まれる。また、その記録媒体の表面にムラ無く接着する為に軟化点の低い接着層２１０がある。この接着層は、接着力と、記録媒体表面の浸透性が重要になる。
【００２４】
従来、上述したように記録媒体上にインクを用いて画像を記録するインクジェット記録方式で画像記録を行った後、熱又は圧力を利用して前記記録媒体の表層にラミネート層を形成するラミネート処理手段を具備した画像形成装置に於いて、ラミネート処理を施す際に前記ラミネート層と、記録媒体との間に水分が封止され、画像を損ねたり、記録媒体に波打ちを生じさせたりしないように前記画像記録から、ラミネート処理をする間に対又は複数のローラを加熱し、前記ローラの間を通過させる乾燥工程を施すことが従来から提案されていた。
【００２５】
また、従来から、インクジェット記録方式のインクをローラ対にて乾燥する構成を有しているものがある（例えば、特許文献１参照。）。しかし、単純なローラ対による構成の場合、上述したように紙がカールしたり、波打ったりする問題があった。その為、乾燥した記録媒体のカールを改善するために上下ローラ対の硬度などを規制した提案がある（例えば、特許文献２参照。）。これらの提案は、記録媒体の挙動をより好ましい方向に強制的に向かわせる為の構成であり、今日装置が高速化する一方、インクも色再現範囲を広くする為に（特色や、濃淡など）様々な色を使用する方向でもあり、インク打込み量が、必ずしも減る方向ではない。そこで、記録媒体のインク吸収性を少しでも補う手段から、紙の挙動を考慮する手法が必要になってきた。また、従来乾燥部材の表面において鏡面の方が好ましく、Ｒａが１μｍ以下とした提案もあるが（例えば、特許文献３参照。）、この場合本提案とは、主旨を異にする為、相容れないものである。
【００２６】
【特許文献１】
特許第０２８６０１２３号明細書
【特許文献２】
特開昭６３−５６４３４号公報
【特許文献３】
特開２０００−２３８９２７号公報
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような画像形成装置の記録手段後に必要とされる乾燥手段の乾燥量を維持するためには、前記ローラの加熱温度を上げるか、ニップ部を広げる必要がある。しかしそのような状態は、これまで上述してきた後処理手段の時と同様に、蒸気が閉じ込められる弊害が乾燥手段にて生じてしまうという問題がある。つまり、加熱ローラ対を通過した場合には、スラスト方向には逃げ場が無く、蒸気は、記録媒体の内部から横方向に抜けようとする為、インク受容層の内部に横方向（搬送方向下流側）に極端な力が印加される。その為、インクが乾き切っていないと水分の移動にインクも一緒になって移動する為に画像が下流に流れたような現象が生じる。又、下流側に余白の無い場合だと、記録媒体後端部断面から、水と一緒にインクが押し流され、乾燥部材表面に付着し、インクオフセット（インク汚れ）を生じさせるという問題が発生する。
【００２８】
また、特に横端部側に水分が偏り端部の波打ちを生じたりする。とりわけ、画像が部分的に記録されているような場合には、そのパターンに応じて水分の偏りを生じてしまうのでより顕著に波打が生じるという問題点があった。その為、乾燥手段としてローラ対ではなく、温風ヒータやドライヤーのような方式を用いる場合は、熱効率が悪く消費電力を一層大きくしたり、又熱風の（排気）処理の為装置が大型化したりする問題があった。また、背面から加熱したローラや板状部材に通紙する場合にも部分的に抑える部材が無いと熱が均一且つ効率的に伝わらなく、一方ローラなどで抑えてしまえば、上述と同様に蒸気が逃げ難い構成になったり、装置が大掛かりになったりするという問題点があった。
【００２９】
上述の従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、インクジェット記録時のインクが乾燥する際の蒸気が効率よく蒸発出来ないことによる弊害を抑制することが出来る画像形成装置を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本提案の第１の発明は、以上のような問題点を解決するものであり、記録媒体上にインクを用いて画像を記録するインクジェット記録方式で画像記録を行った後、前記記録媒体の少なくとも表層にあるインク及び水分を乾燥させる乾燥手段を具備し、前記乾燥手段が、前記記録媒体表層に加熱した乾燥部材を圧接させ、前記記録媒体とその圧接部分を相対移動若しくは記録媒体搬送させる構成である画像形成装置において、前記乾燥部材が前記記録媒体に接する部分が粗面であり、その粗さが算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）で１μｍ以上であり、且つ前記相対移動方向に対して、前記乾燥部材粗面の凸部頂点間隔が、前記乾燥部材と前記記録媒体との圧接している間の長さ（ニップ部の幅）より短く構成することにより、加熱・乾燥時に発生する蒸気をニップ部若しくはその近傍からより効率よく逃がしながら、且つ均一に熱を伝え乾燥効率減少を抑制する構成を簡易な構成にて実現するものである。そして、ニップ幅より短い凸部間隔にすることで、表面粗し形状が記録媒体の乾燥ムラになることを抑制する程度に粗し程度を限定するものである。この為、前述のような画像形成装置の記録媒体の汎用性向上と、品質・信頼性向上、及び、省エネルギー・省スペース・低コスト化を実現するものである。
【００３１】
また、第２の発明は、前記表層の算術平均粗さをｘとすると、そのｘが、１μｍ＜ｘ＜１００μｍの関係が成立するように構成したことによって特に光沢紙のような記録媒体表層が軟らかく、傷つきやすいような記録媒体に対しても当接した際に記録媒体表面を傷つけずに加圧することが出来、より乾燥量を向上させることが出来るように構成したものである。
【００３２】
また、第３の発明は、前記乾燥手段の後に少なくとも画像形成した表面に保護層を付着させる後処理手段を具備する装置に本発明を適応させることによって、一般的に単なるインク乾燥よりラミネートする為に必要な蒸発必要量が多い構成においても適応出来、より本発明の効果が得られるようにしたものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（発明の第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態のインクジェット方式を用いた乾燥部材の表層の最も代表的な粗し程度を図示したものであり、図２は、その乾燥部材を用いた画像記録装置の概略構成を説明する為の図である。まず、図２における画像形成装置の概要を説明する。
【００３４】
先ず、本発明に於いて、上述したように乾燥手段の後に後処理手段を具備した場合により、効果的であることを説明したが、必ずしもその構成に限定したものではない。そこで、説明簡易化の為に、先ずは、図５に示したような記録部をもった画像形成装置を例に取り、その構成に記録後の乾燥手段だけ設けた場合について説明する。
【００３５】
図２における画像形成装置は、記録媒体２３ａに対してインクジェット方式の記録ヘッド１が図中矢印Ｓａ、Ｓｂ方向に走査しながら画像記録して行く構成である。このとき、記録媒体２３ａは、搬送ローラ２３によって所定量ずつ搬送され、その移動方向下流側に、インク乾燥用の乾燥ローラ１２０、その乾燥ローラを加熱するヒータ１１０、前記乾燥ローラ１２０と対向具備されている加圧ローラ１０１とから、記録媒体２３ａ上に記録されたインクを乾燥させるように構成されている状態を模式的に示している。ここで、実際には、記録ヘッド１がスキャンし、画像形成している時は、搬送ローラ２３によって、所定量ずつ送られ、記録媒体２３ａ後端まで全ての画像が記録された後、等速にて乾燥ローラ１２０と加圧ローラ１０１の対に搬送されるよう構成されている。ここで、示した乾燥ローラ１２０と加圧ローラ１０１の対の状態を図１を用いて説明する。
【００３６】
図１は、本発明の最も代表的な一例を概念的に示している。乾燥ローラ１２０と加圧ローラ１０１の接している状態を図示しているが、そのうち、乾燥ローラ１２０のスラスト方向の画像域外にあたるａ，ｂ点間の表面をサンドブラストで粗している状態を示している。その粗している状態を図中、下に模式的に示した。下のグラフは、横軸に乾燥ローラの長さを示している。縦軸は、粗している状態を示すプロファイルを模式的に示している。つまり、ａ，ｂ２点間を細かく粗している。このとき、Ｒａが１μｍ以上の粗面にした場合、インク打込み量が１画素当り２ドットの割合で埋めた画像の場合でも上述したような画像後端部にインク（画像）が流れることは無かった。
【００３７】
ここで、Ｒａを更に大きくしていくと、先ず熱効率が落ちてくる。Ｒａ＝１μｍ程度では、１割も劣化することは無く、Ｒａ＜５μｍ程度までは、同程度であった。しかし、１００〜５００μｍあたりになると乾燥時に必要な消費電力又は、温度を高めに設定する必要が出てくる場合がある。このロスを抑制する為には、対向ローラが軟らかい材質で、ニップを広めに取る構成が好ましいが、その場合には、勿論粗した効果も現象してくる。本実施の形態では、乾燥ローラは、アルミ金属の上にフッ素樹脂コーティングをして、その後、粗し処理を行い、その後所定の粗さを得る為に研磨したものを用いた。対向ローラとしては、製品硬度４０度のシリコーンスポンジ表面にチューブ状のフッ素樹脂を被せたローラを用いた。圧力は、１０ｋｇｆから４０ｋｇｆ程度まで振っても効果について多少の変動はあるものの、粗し効果は、十分得られた。しかし、使用する記録媒体によっては、（特に光沢面が出るキャストコートのように比較的軟らかい紙では、）あまり大きく粗しているローラを更に高圧で押し付けると、傷も付き易くなり、好ましくない。そこで、より好ましくは、Ｒａで、１μｍ＜Ｒａ＜１００μｍ程度であった。
【００３８】
勿論、このような現象は、記録媒体に対して吸収出来ない状態までインクが打込まれた場合に厳しくなる。しかし、実際には、極端に記録媒体としてのインク許容量を超えてしまうと、乾燥処理する以前にインクが滲んでしまい、異なる色の画像が乱れたり、文字が判別できないように解像度が劣化したりするので、現実的でない。一方、３色又は、４色のＣＭＹＫ色などで色再現を考えた場合、所謂２次色のＲ，Ｇ，Ｂがきちんと高濃度・高発色で再現できないと画像形成した際の質感に掛けてしまう。そこで、最低限２次色が再現出来ることを基準に考えた場合、１画素当り２ドットは、許容出来る構成が望ましく、その際に画像流れなどが生じると品位に関わる。本発明を適応することによって、このような問題点を解決することが出来た。また、更に記録媒体としては、フィルムベースや、レジンコート（ＲＣ）ベース紙のようなものは、基材自体のインク吸収性が無い為に上記のような現象が発生しやすい。しかしながら、このような記録媒体に対しても効果的であった。
【００３９】
（発明の第２の実施の形態）
表面の粗し方は、上記第１の実施の形態のように塗粒を混入したコーティングや、サンドブラスターなどのようにランダムにそして均一に粗らした場合だけではない。例えば、図３に示したように細かく（ニップ幅より短く）螺旋状に溝を作成したような場合でも、同様の装置及び乾燥ローラ対ユニットの構成によって、同様の効果が得られる。このとき、この作成した溝が記録媒体の搬送方向に全く並行であると、溝の部分は、記録媒体の搬送中、ずっと前記乾燥部材表面に接触しないか、圧力が凸部分より低い状態でしかない。しかしながら、本図のように、螺旋状などの形状で、搬送方向に凸部がニップ内に必ず２点以上接している場合には、少しでも記録媒体の搬送速度と、乾燥部材の回転移動速度との間に速度差などが生じた場合により均一になる傾向にある。実際に僅かながらローラ対の間を記録媒体が搬送される場合には、紙が滑ったり、スラスト方向（搬送方向垂直）にローラ径の歪みや撓みが存在するなど、様々な要因によって周速差が生じるものである。（ここで、ローラと記録媒体のすべる量に関しては、乾燥ローラの形状、材質、粗面性、対向ローラの硬度、総圧、圧分布等種々の条件のによって異なってくる。）その為に本発明では、粗さが粗い場合には、少なくとも凸部の頂点間隔が搬送方向に対してニップ部の幅よりも短いことで、より、乾燥ムラを生じさせることを抑制し、且つ、上述した効果を得られるようにしたものである。
【００４０】
（発明の第３の実施の形態）
乾燥工程はローラ対による、とは必ずしも限定されたわけではない。例えば、記録面に接している面側の乾燥部材が、２又は複数本のローラに支持・懸架されたベルト形状で、対向となる下側に１枚の板にて構成したように今までに説明していない構成の場合でも、同様の効果が得られる。また、このとき、記録媒体が乾燥部材に対して搬送移動している場合について述べたが、必ずしもその限りではなく、乾燥部材が移動していても同様の問題が生じ、その為に同様の効果が得られる。
【００４１】
その一例の装置構成について図４を用いて説明する。また、この時、乾燥部材としてのベルト２０３の表層は、上記第１の実施の形態で述べたように表面を算術平均粗さＲａ≒５μｍ程度に粗している。製造方法としては、フィルムの表層に塗粒コートして作成した。
【００４２】
図４において、記録媒体２３ａは、キャリッジ上に設けられたインクジェット記録ヘッド１が、記録時及び記録後の乾燥時に矢印方向Ｓｂ、また紙送り及び記録ヘッド１の戻り時としてＳａ方向に各々シリアルスキャンすることによって、画像形成される。ここで、インクジェット記録ヘッド１を担しているキャリッジの記録時移動方向下流側には、乾燥手段２００が設けてある。この乾燥手段２００は、２本のローラ対２０１及び間に薄膜のヒータを具備した板状ヒータ２０２であり、それらに図のように担持された薄膜耐熱ベルト２０３が具備され、移動時（Ｓｂ方向にスキャン時）には、ベルト２０３は、Ｓｍ方向に回転している。記録媒体２３ａは、インクジェット記録ヘッド１の所定記録幅を維持する為、搬送ローラ２３によって精密に所定量移動するが、その垂直方向にインクジェット記録ヘッド１及び乾燥手段２００を担持したキャリッジが記録、乾燥を同時にしながらスキャンする構成である。
【００４３】
ここで、板状ヒータ２０２は、電子写真方式のオンデマンド定着で用いられるヒータや、熱転写・昇華方式で用いられるサーマルヘッドなどが代表的な例であり、このように従来から用いられている汎用のものでよい。
【００４４】
また、ベルト２０３も、特に特別なものでなくても良く、代表的には、上記と同じく電子写真のオンデマンド定着で用いられているように、ポリイミド、フッ素樹脂などのシームレスベルトが好ましいが、ゴム・エラストマーなども使用可能であり、本発明に関してこれらの材質に限定はなく、表面粗さが所定の粗さであることが好ましい。
【００４５】
本実施形態の場合、本発明の示すところのニップ部の方向は、紙搬送方向と垂直、つまりスキャン方向（乾燥部材と記録媒体との相対移動方向Ｓｍ）が問題となる。つまり凸部間隔は、スキャン方向に伸びたニップ部長さより短い間隔であり且つ算術平均Ｒａが１μｍ以上であれば良いことになる。本実施形態で図示した記録媒体は、記録、乾燥を行った後、紙搬送方向下流側に位置する後処理ラミネート工程へと搬送される。ラミネート工程については、図５で上述した構成と同様なので、説明は省略する。ここで、上記問題点で述べたように、本発明を実施しなかった場合にインク及び画像が流れる方向は、図中相対移動方向（スキャン方向）であることは、言うまでもない。そして、本実施形態で説明したように表面を粗したベルトを用いることで、抑制出来た。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、インクジェット方式で画像形成した後、直後に乾燥を施す画像形成装置であり、特にその後オンラインにてラミネート・後処理剤塗工等の後処理を施す画像記録装置において、乾燥を施す乾燥部材が記録媒体画像形成面に加熱状態で接する表面が算術平均Ｒａで１μｍ以上に粗面化されていることによって、インクジェット記録時のインクが乾燥する際の蒸気が効率よく蒸発出来ないことによる弊害を抑制することが出来るという効果がある。つまり、インク等による水分や、溶媒の乾燥を効率良く行うことが出来、乾燥手段の省エネルギー・省スペースを実現する。更に乾燥したい面に直接接触加熱させることが出来るので熱伝導効率が良く短時間にて施すことが出来る。従って出力画像の品質・信頼性向上と、画像形成装置の省エネルギー・省スペース・低コスト化と、高速性との両立を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にて用いた乾燥部材の射影図及び説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を説明する画像記録装置の概略図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態について説明した乾燥部材の射影図及び説明図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を説明する画像記録装置の概略図である。
【図５】従来の画像記録装置の記録部の概略図である。
【図６】従来の画像記録装置の断面図である。
【図７】従来のラミネート部材及び記録媒体を説明する為のラミネート部断面図である。
【符号の説明】
１Ｙ 記録ヘッド（イエロー）
１Ｍ 記録ヘッド（マゼンタ）
１Ｃ 記録ヘッド（シアン）
１Ｋ 記録ヘッド（ブラック）
１０ 手差しガイド
１１ カートリッジ
１２Ａ、１２Ｂ ローラ対
１４Ａ、１４Ｂ ローラ対
１９Ｙ インクタンク（イエロー）
１９Ｍ インクタンク（マゼンタ）
１９Ｃ インクタンク（シアン）
１９Ｋ インクタンク（ブラック）
２０ 記録ユニット（プリント手段）
２３ 搬送ローラ
２３ａ 記録媒体
２４ａ ガイドレール
２４ｂ ゴムベルト
２６ キャリッジモータ
２７ モータ軸
２８ａ、２８ｂ プーリ
３０ 回復ポンプ
３１ キャップ
３２ パイプ
４０ カッターユニット（切断手段）
５０ 緩衝手段
５１ 切換レバー
５２ Ｄカットローラ
５３ 中間トレイ
５４ 搬送路
５５Ａ、５５Ｂ ローラ対
５６ ガイド板
５７ 手差しガイド
６１ 断熱材
６４ 排紙トレイ
７０ 定着ユニット
７１Ａ、７１Ｂ 乾燥ローラ対
７２Ａ、７２Ｂ ラミネートローラ対
７５ ラミネート部材
７６ 分離ガイド
８０ 排紙下ローラ
８２ 排紙上ローラ
１００ 画像記録装置本体
１０１ 加圧ローラ
１１０ ヒータ
１２０ 乾燥ローラ
２００ 乾燥手段
２０１ ローラ対
２０２ 板状ヒータ
２０３ ベルト
２１０ 接着層
２１１ ＴＯＰ層
２１２ ラミ基材
２２０ 受容層
２２１ メディア基材
２２２ バックコート層
Ｒ ロール
Ｏ１ 軸心

Claims (3)

1. 記録媒体上にインクを用いて画像を記録するインクジェット記録方式で画像記録を行った後、前記記録媒体の少なくとも表層にあるインク及び水分を乾燥させる乾燥手段を具備し、該乾燥手段が、前記記録媒体表層に加熱した乾燥部材を圧接させ、前記記録媒体とその圧接部分を相対移動若しくは記録媒体搬送させる構成である画像形成装置において、
   前記乾燥部材が前記記録媒体に接する部分が粗面であり、その粗さが算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）で１μｍ以上であり、且つ前記相対移動方向に対して、前記乾燥部材粗面の凸部頂点間隔が、前記乾燥部材と前記記録媒体との圧接している間の長さより短いことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記表層の算術平均粗さをｘとすると、そのｘが、１μｍ＜ｘ＜１００μｍの関係にあることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記乾燥手段の後に少なくとも画像形成した表面に保護層を付着させる後処理手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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