(57)【要約】【課題】媒体を吸着し搬送する際の媒体の転写痕の発生を抑制し得る、画像形成装置、画像形成方法、及び乾燥装置を提供する。【解決手段】媒体（Ｐ）の片面又は両面にインクを用いて画像を形成する画像形成部（４０）と、インクが付与された媒体に乾燥処理を施す乾燥部（９０）と、媒体を支持して搬送する搬送ベルト（３１０）を備え、搬送ベルトの媒体を支持する媒体支持面に吸着穴（３１１）が形成され、乾燥部の乾燥処理領域において媒体を搬送する乾燥搬送部（３００）と、３．０キロパスカル以上１１．３キロパスカル以下の吸着圧力を吸着穴に発生させ、媒体を吸着する吸着部（３１６）と、を備え、搬送ベルトは非穴配置領域（３１３）に樹脂層が形成され、樹脂層は最大山高さが３５μｍ以下となる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体の片面又は両面にインクを用いて画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部を用いてインクが付与された媒体に乾燥処理を施す乾燥部と、
前記媒体を支持して搬送する搬送ベルトを備え、前記搬送ベルトの前記媒体を支持する媒体支持面に吸着穴が形成され、前記乾燥部の乾燥処理領域において媒体を搬送する乾燥搬送部と、
３．０キロパスカル以上１１．３キロパスカル以下の吸着圧力を前記吸着穴に発生させ、前記媒体を吸着する吸着部と、
を備え、
前記搬送ベルトは、前記媒体支持面の前記媒体を支持する媒体支持領域における前記吸着穴が配置されない非穴配置領域に樹脂層が形成され、
前記樹脂層は、表面の平均線からの山高さの最大値である最大山高さが３５マイクロメートル以下となる画像形成装置。
【請求項２】
前記樹脂層の最大山高さは１０マイクロメートル以上である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記樹脂層の最大山高さは１５マイクロメートル以上である請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記樹脂層の最大山高さは、前記搬送ベルトに適用される基材の算術平均粗さ以上である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記樹脂層は、０．５６マイクロメートル以上６．０１マイクロメートル以下の算術平均粗さを有する請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記乾燥部の温度条件を８０℃以上１６０℃以下の温度範囲に設定する温度条件設定を備えた請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記媒体として枚葉紙を前記画像形成部へ供給する媒体供給部を備えた請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成部は、インクを吐出させる複数のノズル開口が液体吐出面に配置されるインクジェットヘッドを備えた請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記インクは水性インクである請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記インクは、加熱に起因して粘着性、又は弾性が生じる高分子成分、並びに加熱に起因して粘着性、又は弾性が生じる粘着成分の少なくともいずれか一方を含有する請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記インクは黒色を表す色材粒子を含有する黒インクを含む請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
媒体の片面又は両面にインクを用いて画像を形成する画像形成工程と、
前記画像形成工程においてインクが付与された媒体に乾燥処理を施す乾燥工程と、
を含み、
前記乾燥工程は、
前記媒体を搬送ベルトの媒体支持面に支持して搬送する乾燥搬送工程と、
前記搬送ベルトの媒体支持面における吸着穴が配置されない非穴配置領域に樹脂層が形成され、前記樹脂層は表面の平均線からの山高さの最大値である最大山高さが３５マイクロメートル以下であり、前記搬送ベルトの前記吸着穴に３．０キロパスカル以上１１．３キロパスカル以下の吸着圧力を発生させて前記媒体を吸着する吸着工程と、
を含む画像形成方法。
【請求項１３】
画像形成装置を用いてインクが付与された媒体に乾燥処理を施す乾燥部と、
前記媒体を支持して搬送する搬送ベルトを備え、前記搬送ベルトの前記媒体を支持する媒体支持面に吸着穴が形成され、前記乾燥部の乾燥処理領域において媒体を搬送する乾燥搬送部と、
３．０キロパスカル以上１１．３キロパスカル以下の吸着圧力を前記吸着穴に発生させ、前記媒体を吸着する吸着部と、
を備え、
前記搬送ベルトは、前記媒体支持面の前記媒体を支持する媒体支持領域における前記吸着穴が配置されない非穴配置領域に樹脂層が形成され、
前記樹脂層は、表面の平均線からの山高さの最大値である最大山高さが３５マイクロメートル以下となる乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置、画像形成方法、及び乾燥装置に係り、特に媒体を搬送する搬送部に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送ベルトを用いて搬送物を吸着し、搬送物の乾燥を行う場合、搬送ベルトの表面及び搬送物への汚れの付着防止を目的として、搬送ベルトの表面にフッ素樹脂等のコーティングを施す技術が知られている。
【０００３】
特許文献１は、複写機の自動原稿送りベルトに用いられるエラストマーベルトが記載されている。同文献に記載のエラストマーベルトは、中心線平均粗さが５マイクロメートル以上、１０点平均粗さが２０マイクロメートル未満であり、これにより、耐汚れ性及び紙送り精度を両立している。
【０００４】
特許文献２は、紙幣等を搬送する搬送用無端ベルトが記載されている。同文献に記載の搬送用無端ベルトは、自動改札機等に適用されるものであり、対向して配置されたベルト間に紙幣等を狭持して搬送するものである。
【０００５】
同文献に記載の搬送用無端ベルトは、イソシアネート成分にフッ素系ポリマー等を添加した表面処理液から形成される表面処理層が形成される。表面処理層の厚み等を規定して、表面処理層の剥がれの回避、ベルトの弾性変形を容易にする、及び表面処理層の割れ発生の回避といった効果を得ている。
【０００６】
同文献には、搬送用無端ベルトの搬送面の表面粗さの例示として、１０マイクロメートル以下が記載されている。
【０００７】
特許文献３は、用紙を搬送する第一搬送ベルト、及び第一搬送ベルトの温度を上昇させるベルト加熱機構を備えたインク画像乾燥装置が記載されている。第一搬送ベルトは第一無端ベルトが二つの循環ローラの間に掛け渡されている。第一無端ベルトは弾性部材の層と金属の層との二層構造を有している。
【０００８】
第一搬送ベルトの内部には空気吸引装置が設けられており、第一無端ベルトの貫通孔に発生させた吸引力を用いて、用紙を第一無端ベルトの表面に吸着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−９７２６６号公報
【特許文献２】特開２００４−５９３１９号公報
【特許文献３】特開２００８−１６２０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
搬送ベルトと搬送物との離型性を維持するためには、コーティング層の表面に一定の粗さを付与することが有効である。しかしながら、搬送物がシート状の印刷物であり、印刷物を搬送ベルトに吸着して搬送する場合、コーティング層の表面に付与した粗さの形状が印刷物に転写されてしまう。
【００１１】
上記のように印刷物に転写痕が付いてしまうと、印刷物としての品質低下に留まらず、印刷物としての商品価値が損なわれる場合があり得る。転写痕の発生は、印刷物の吸着搬送を行う場合において、非常に重要な課題である。
【００１２】
特許文献１に記載のエラストマーベルトは、二枚のベルトに紙幣等を狭持するものであり紙幣等を吸着搬送するものではない。そうすると、同文献に記載の発明には、吸着搬送における搬送物の転写痕の発生といった課題は存在しない。
【００１３】
特許文献１には、算術平均粗さ及び１０点平均粗さの数値範囲が記載されている。しかし、この数値範囲は、紙との摩擦係数の低下に起因する紙の搬送精度低下を防止する観点から規定されているものであって、搬送物の吸着搬送において搬送物の転写痕の発生の抑制という観点から規定されているものではない。
【００１４】
特許文献２には、被搬送体の吸着に関する記載はない。特許文献２には、搬送用無端ベルトの表面粗さの数値範囲が記載されているものの、この数値範囲は磨耗しても低摩擦係数が維持されるという観点から規定されているものであって、搬送物の吸着搬送において搬送物の転写痕の発生の抑制という観点から規定されているものではない。
【００１５】
特許文献３には、吸着搬送の際の用紙の転写痕の発生という技術課題の記載はない。また、特許文献３には、搬送ベルトの表面性の規定に関する記載はない。
【００１６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、媒体を吸着し搬送する際の媒体の転写痕の発生を抑制し得る、画像形成装置、画像形成方法、及び乾燥装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、次の発明態様を提供する。
【００１８】
第１態様に係る画像形成装置は、媒体の片面又は両面にインクを用いて画像を形成する画像形成部と、画像形成部を用いてインクが付与された媒体に乾燥処理を施す乾燥部と、媒体を支持して搬送する搬送ベルトを備え、搬送ベルトの媒体を支持する媒体支持面に吸着穴が形成され、乾燥部の乾燥処理領域において媒体を搬送する乾燥搬送部と、３．０キロパスカル以上１１．３キロパスカル以下の吸着圧力を吸着穴に発生させ、媒体を吸着する吸着部と、を備え、搬送ベルトは、媒体支持面の媒体を支持する媒体支持領域における吸着穴が配置されない非穴配置領域に樹脂層が形成され、樹脂層は、表面の平均線からの山高さの最大値である最大山高さが３５マイクロメートル以下となる画像形成装置である。
【００１９】
第１態様によれば、搬送ベルトの媒体支持面における非穴配置領域に樹脂層が形成される。樹脂層は最大山高さが３５μメートル以下である。これにより、樹脂層の媒体と接触する凹凸の高さが均一化され、媒体の乾燥処理において媒体を吸着し搬送する際の、媒体の転写痕の発生を抑制し得る。
【００２０】
乾燥処理は、規定の温度条件を適用し得る。乾燥処理は、規定の温度条件を常温とする非加熱の乾燥処理を含み得る。
【００２１】
樹脂層の表面の平均線は、ＩＳＯ４２８７に規定される断面曲線を得るための平均線、又は粗さ曲線を求めるための平均線を適用し得る。
【００２２】
第２態様は、第１態様の画像形成装置において、樹脂層の最大山高さは１０マイクロメートル以上である構成としてもよい。
【００２３】
第２態様によれば、搬送ベルトの基材を完全に被覆可能な樹脂層を形成し得る。
【００２４】
第３態様は、第１態様又は第２態様の画像形成装置において、樹脂層の最大山高さは１５マイクロメートル以上である構成としてもよい。
【００２５】
第３態様によれば、搬送ベルトの基材を完全に被覆可能な樹脂層を形成し得る。
【００２６】
第４態様は、第１態様の画像形成装置において、樹脂層の最大山高さは、搬送ベルトに適用される基材の算術平均粗さ以上である構成としてもよい。
【００２７】
第４態様によれば、搬送ベルトの基材を完全に被覆可能な樹脂層を形成し得る。
【００２８】
第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか一態様の画像形成装置において、樹脂層は、０．５６マイクロメートル以上６．０１マイクロメートル以下の算術平均粗さを有する構成としてもよい。
【００２９】
第５態様によれば、搬送ベルトの汚れが抑制される。また、搬送ベルトと媒体との離型性を確保し得る。
【００３０】
第６態様は、第１態様から第５態様のいずれか一態様の画像形成装置において、乾燥部の温度条件を８０℃以上１６０℃以下の温度範囲に設定する温度条件設定を備えた構成としてもよい。
【００３１】
第６態様によれば、８０℃以上１６０℃以下の温度条件が適用される乾燥処理の際の、吸着搬送における媒体の転写痕の発生を抑制し得る。
【００３２】
第７態様は、第１態様から第６態様のいずれか一態様の画像形成装置において、媒体として枚葉紙を画像形成部へ供給する媒体供給部を備えた構成としてもよい。
【００３３】
第７態様によれば、画像が形成された枚葉紙に乾燥処理を施す際の、吸着搬送における枚葉紙の転写痕の発生を抑制し得る。
【００３４】
第８態様は、第１態様から第７態様のいずれか一態様の画像形成装置において、画像形成部は、インクを吐出させる複数のノズル開口が液体吐出面に配置されるインクジェットヘッドを備えた構成としてもよい。
【００３５】
第８態様によれば、インクジェット方式の画像形成において画像が形成された媒体に乾燥処理を施す際の、吸着搬送における媒体の転写痕の発生を抑制し得る。
【００３６】
第９態様は、第１態様から第８態様のいずれか一態様の画像形成装置において、インクは水性インクである構成としてもよい。
【００３７】
第９態様によれば、水性インクを用いて画像が形成された媒体に乾燥処理を施す際の、吸着搬送における媒体の転写痕の発生を抑制し得る。
【００３８】
第１０態様は、第１態様から第９態様のいずれか一態様の画像形成装置において、インクは、加熱に起因して粘着性、又は弾性が生じる高分子成分、並びに加熱に起因して粘着性、又は弾性が生じる粘着成分の少なくともいずれか一方を含有する構成としてもよい。
【００３９】
第１０態様によれば、高分子成分及び粘着成分の少なくともいずれか一方を含有するインクを用いて画像が形成された媒体に乾燥処理を施す際の、吸着搬送における媒体の転写痕の発生を抑制し得る。
【００４０】
第１１態様は、第１態様から第１０態様のいずれか一態様の画像形成装置において、インクは黒色を表す色材粒子を含有する黒インクを含む構成としてもよい。
【００４１】
第１１態様によれば、黒色を表す色材粒子を含有する黒インクを用いて画像が形成された媒体に乾燥処理を施す際の、吸着搬送における媒体の転写痕の発生を抑制し得る。
【００４２】
第１２態様に係る画像形成方法は、媒体の片面又は両面にインクを用いて画像を形成する画像形成工程と、画像形成工程においてインクが付与された媒体に乾燥処理を施す乾燥工程と、を含み、乾燥工程は、媒体を搬送ベルトの媒体支持面に支持して搬送する乾燥搬送工程と、搬送ベルトの媒体支持面における吸着穴が配置されない非穴配置領域に樹脂層が形成され、樹脂層は表面の平均線からの山高さの最大値である最大山高さが３５マイクロメートル以下であり、搬送ベルトの吸着穴に３．０キロパスカル以上１１．３キロパスカル以下の吸着圧力を発生させて媒体を吸着する吸着工程と、を含む画像形成方法である。
【００４３】
第１２態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
第１２態様において、第２態様から第１１態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、画像形成装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担う画像形成方法の構成要素として把握することができる。
【００４５】
第１３態様に係る乾燥装置は、画像形成装置を用いてインクが付与された媒体に乾燥処理を施す乾燥部と、媒体を支持して搬送する搬送ベルトを備え、搬送ベルトの媒体を支持する媒体支持面に吸着穴が形成され、乾燥部の乾燥処理領域において媒体を搬送する乾燥搬送部と、３．０キロパスカル以上１１．３キロパスカル以下の吸着圧力を吸着穴に発生させ、媒体を吸着する吸着部と、を備え、搬送ベルトは、媒体支持面の媒体を支持する媒体支持領域における吸着穴が配置されない非穴配置領域に樹脂層が形成され、樹脂層は、表面の平均線からの山高さの最大値である最大山高さが３５マイクロメートル以下となる乾燥装置である。
【００４６】
第１３態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
第１３態様において、第２態様から第１１態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、画像形成装置において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担う乾燥装置の構成要素として把握することができる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、搬送ベルトの媒体支持面における非穴配置領域に樹脂層が形成される。樹脂層は最大山高さが３５μメートル以下である。これにより、樹脂層の媒体と接触する凹凸の高さが均一化され、媒体の乾燥処理において媒体を吸着し搬送する際の、媒体の転写痕の発生を抑制し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１はインクジェット印刷装置の全体構成図である。
【図２】図２は制御系の概略構成を示したブロック図である。
【図３】図３はインクジェットヘッドの構造例を示した透視平面図である。
【図４】図４はヘッドモジュールの斜視図であり部分断面図を含む図である。
【図５】図５はヘッドモジュールの液体吐出面の透視平面図である。
【図６】図６はヘッドモジュールの内部構造を示す断面図である。
【図７】図７はインク乾燥部の概要を示す構成図である。
【図８】図８は図７に示す吸着ベルト搬送装置の構造例を示す断面図である。
【図９】図９は両面印刷の模式図である。
【図１０】図１０は比較例に係る印刷物を撮像した写真である。
【図１１】図１１は実験装置の説明図である。
【図１２】図１２は最大山高さの説明図である。
【図１３】図１３は実施例に係る印刷物の写真であり、評価結果Ｃの印刷物の一例の写真である。
【図１４】図１４は実施例に係る印刷物の写真であり、評価結果Ｂの印刷物の一例の写真である。
【図１５】図１５は実施例に係る印刷物の写真であり、評価結果Ａの印刷物の一例の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。本明細書では、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明は適宜省略することとする。
【００５１】
［インクジェット印刷装置の説明］
〈全体構成〉
図１はインクジェット印刷装置の全体構成図である。インクジェット印刷装置１Ａは、プリントヘッドとして、ライン型のインクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋを備える。
【００５２】
インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋは、枚葉紙である用紙Ｐにシアン、マゼンタ、イエロー、及び黒の四色のインクを使用して、所望の画像をシングルパス方式で印刷するシングルパスインクジェット方式の吐出ヘッドである。
【００５３】
以下、シアンはＣを用いて表すことがある。マゼンタはＭを用いて表すことがある。イエローはＹを用いて表すことがある。黒はＫを用いて表すことがある。
【００５４】
本実施形態では描画用のインクとして水性インクが用いられる。水性インクは、水及び水に可溶な溶媒の少なくともいずれか一方に、顔料及び染料などの色材を溶解、又は分散させたインクをいう。
【００５５】
インクジェット印刷装置１Ａは、給紙部１０、処理液付与部２０、処理液乾燥部３０、描画部４０、インク乾燥部５０、及び集積部６０を備える。以下、各部について詳細に説明する。実施形態に示すインクジェット印刷装置１Ａは画像形成装置の一例である。
【００５６】
〈給紙部〉
給紙部１０は、用紙Ｐを一枚ずつ給紙する。給紙部１０は、給紙装置１２、フィーダボード１４、及び給紙ドラム１６を備える。用紙Ｐは、複数枚が積み重ねられた束の状態で給紙台１２Ａに載置される。用紙Ｐの種類は、特に限定されないが、例えば、上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする印刷用紙を用いることができる。実施形態に示す枚葉紙及び用紙Ｐは媒体の一例である。
【００５７】
給紙装置１２は、給紙台１２Ａにセットされた束の状態の用紙Ｐを上から順に一枚ずつ取り出して、フィーダボード１４に給紙する。フィーダボード１４は、給紙装置１２から受け取った用紙Ｐを給紙ドラム１６へと搬送する。実施形態に示す給紙部１０は、媒体として枚葉紙を画像形成部へ供給する媒体供給部の一例である。
【００５８】
給紙ドラム１６は、フィーダボード１４から給紙される用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを処理液付与部２０へと搬送する。給紙ドラム１６は、用紙Ｐの先端部を把持するグリッパー１７を備える。
【００５９】
用紙Ｐの先端部は、用紙Ｐの先端を含む領域である。用紙Ｐの先端部は、用紙Ｐの搬送方向について、用紙Ｐの先端から予め決められた長さを有する領域である。予め決められた長さは、用紙Ｐのサイズ等の条件に基づき、適宜決められる。
【００６０】
グリッパー１７は、図示しない複数の把持爪を備える。複数の把持爪は、給紙ドラム１６の回転軸と平行となる方向に沿って配置されている。複数の把持爪は、図示しない爪支持部を用いて揺動可能に支持される。複数の把持爪は、図示しない爪台との間に用紙Ｐの先端部を把持する。給紙ドラム１６は、グリッパー１７を用いて用紙Ｐの先端部を把持して回転し、用紙Ｐを周面に巻き付けて搬送する。
【００６１】
〈処理液付与部〉
処理液付与部２０は、用紙Ｐに処理液を塗布する。処理液は、インク中の色材成分を凝集若しくは不溶化、又は増粘させる機能を備えた液体である。処理液付与部２０は、処理液塗布ドラム２２及び処理液塗布装置２４を備える。
【００６２】
処理液塗布ドラム２２は、給紙ドラム１６から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを処理液乾燥部３０へと搬送する。処理液塗布ドラム２２は、周面にグリッパー２３を備える。処理液塗布ドラム２２は、グリッパー２３を用いて用紙Ｐの先端部を把持して回転し、用紙Ｐを周面に巻き付けて搬送する。
【００６３】
グリッパー２３は、グリッパー１７と同様の構成を適用可能である。グリッパー２３の詳細な説明は省略する。
【００６４】
処理液塗布装置２４は、処理液塗布ドラム２２を用いて搬送される用紙Ｐに処理液を塗布する。処理液はローラを用いて塗布される。処理液を塗布する方式は、ローラ塗布方式に限らない。処理液塗布装置２４には他の方式が適用されてもよい。処理液塗布装置２４の他の方式の例として、ブレードを用いた塗布、インクジェット方式を用いた吐出、及びスプレー方式を用いた噴霧などが挙げられる。
【００６５】
〈処理液乾燥部〉
処理液乾燥部３０は、処理液が塗布された用紙Ｐを乾燥処理する。処理液乾燥部３０は、処理液乾燥ドラム３２、及び温風送風機３４を備える。処理液乾燥ドラム３２は、処理液塗布ドラム２２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを描画部４０へと搬送する。処理液乾燥ドラム３２は、周面にグリッパー３３を備える。
【００６６】
処理液乾燥ドラム３２は、グリッパー３３を用いて用紙Ｐの先端部を把持して回転し、用紙Ｐを搬送する。なお、グリッパー３３は、グリッパー１７と同様の構成を適用可能である。グリッパー３３の詳細な説明は省略する。
【００６７】
温風送風機３４は、処理液乾燥ドラム３２の内部に設置される。温風送風機３４は、処理液乾燥ドラム３２を用いて搬送される用紙Ｐに温風を吹き当てて、処理液を乾燥させる。なお、処理液付与部２０及び処理液乾燥部３０は省略可能である。
【００６８】
〈描画部〉
描画部４０は、描画ドラム４２、ヘッドユニット４４、及び画像読取装置４８を備える。描画ドラム４２は、処理液乾燥ドラム３２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐをインク乾燥部５０へと搬送する。描画ドラム４２は、周面にグリッパー４３を備える。描画ドラム４２は、グリッパー４３を用いて用紙Ｐの先端部を把持して回転し、用紙Ｐを周面に巻き付けて搬送する。なお、グリッパー４３は、グリッパー１７と同様の構成を適用可能である。グリッパー４３の詳細な説明は省略する。
【００６９】
描画ドラム４２は、図示しない吸着機構を備える。描画ドラム４２は、周面に巻き付けられた用紙Ｐを周面に吸着して搬送する。吸着には負圧が利用される。描画ドラム４２は、周面に図示しない複数の吸着穴を備える。描画ドラム４２は、複数の吸着穴を介して描画ドラム４２の内部から吸引し、用紙Ｐを描画ドラム４２の周面に吸着させる。
【００７０】
ヘッドユニット４４は、インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋを備える。インクジェットヘッド４６Ｃは、シアンのインクの液滴を吐出する。
【００７１】
インクジェットヘッド４６Ｍは、マゼンタのインクの液滴を吐出する。インクジェットヘッド４６Ｙは、イエローのインクの液滴を吐出する。インクジェットヘッド４６Ｋは、黒のインクの液滴を吐出する。
【００７２】
インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋのそれぞれには、対応する色のインク供給源である、図示しないインクタンクから、図示しない配管経路を介して、インクが供給される。
【００７３】
インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋの各々は、描画ドラム４２を用いて搬送される用紙Ｐに対して、相対的に一回の走査をさせることで印刷可能なライン型ヘッドである。
【００７４】
換言すると、インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋの各々は、シングルパス方式を用いて印刷可能なライン型ヘッドである。
【００７５】
インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋは、各々のノズル面が描画ドラム４２の周面に対向して配置される。
【００７６】
インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋは、描画ドラム４２を用いた用紙Ｐの搬送経路に沿って一定の間隔をもって配置される。
【００７７】
インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋの各々の液体吐出面には、インクの吐出口である複数のノズル開口が二次元状に配列されている。液体吐出面とはノズル開口が形成されている面である。液体吐出面はノズル面及びノズル形成面などの用語と同義である。二次元状に配列された複数のノズル開口の配列を二次元ノズル配列という。液体吐出面は符号２７７を付して図４に図示する。ノズル開口は符号２８０を付して図５に図示する。
【００７８】
描画ドラム４２を用いて搬送される用紙Ｐに向けて、インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋのうち少なくとも一つのヘッドからインクの液滴が吐出され、吐出された液滴が用紙Ｐに付着して、用紙Ｐに画像が形成される。
【００７９】
描画ドラム４２は、インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋと用紙Ｐとを相対移動させる手段として機能している。
【００８０】
インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋのそれぞれの吐出タイミングは、描画ドラム４２に設置された図示しないロータリエンコーダから得られるロータリエンコーダ信号に同期させる。吐出タイミングとは、インクの液滴を吐出するタイミングであり、打滴タイミングと同義である。
【００８１】
なお、本実施形態では、シアン、マゼンタ、イエロー、及び黒の四色のインクを用いる構成を例示したが、インク色及び色数の組み合わせについては本実施形態に限定されない。必要に応じて淡インク、濃インク、及び特別色インクなどを追加してもよい。
【００８２】
例えば、ライトシアン及びライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成、並びにグリーン及びオレンジなどの特別色のインクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成なども可能である。また、各色のインクジェットヘッドの配置順序も特に限定はない。
【００８３】
画像読取装置４８は、インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋを用いて用紙Ｐに形成された画像を光学的に読み取る。画像読取装置４８は、読取画像を示す画像データを生成する装置である。
【００８４】
画像読取装置４８は、用紙Ｐに形成された画像を撮像して画像データを示す電気信号に変換する撮像デバイスを含む。画像読取装置４８は、撮像デバイスの他、読み取り対象を照明する照明光学系及び撮像デバイスから得られる信号を処理して画像データを生成する信号処理回路が含まれてもよい。
【００８５】
画像読取装置４８はカラー画像の読み取りが可能であってもよい。本実施形態に示す画像読取装置４８は、撮像デバイスとしてカラーＣＣＤリニアイメージセンサを適用し得る。ＣＣＤは、Charge-Coupled Deviceの省略語である。
【００８６】
カラーＣＣＤリニアイメージセンサは赤、緑、及び青の各色のカラーフィルタを備えた受光素子が直線状に配列したイメージセンサである。Ｒは赤を表す。Ｇは緑を表す。Ｂは青を表す。なお、カラーＣＣＤリニアイメージセンサに代えて、カラーＣＭＯＳリニアイメージセンサを用いることもできる。ＣＭＯＳは、Complementary Metal Oxide Semiconductorの略語である。
【００８７】
画像読取装置４８は、描画ドラム４２を用いて搬送される用紙Ｐに形成された画像を読み取る。用紙Ｐの搬送経路に設置される画像読取装置４８は、インラインスキャナ又はインラインセンサと呼ばれる。画像読取装置４８はカメラであってもよい。
【００８８】
インクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋの少なくとも一つを用いて画像が形成された用紙Ｐは、画像読取装置４８の読取領域を通過する際に、用紙Ｐ上の画像が読み取られる。用紙Ｐに形成される画像としては、印刷ジョブで指定される印刷対象のユーザ画像の他、ノズルごとの吐出状態を検査するための不良ノズル検知パターン、印刷濃度補正用テストパターン、印刷濃度ムラ補正用テストパターン、及びその他の各種のテストパターンが含まれてもよい。
【００８９】
画像読取装置４８を用いて読み取られた読取画像のデータを基に、印刷画像の検査が行われ、画質異常の有無が判断される。また、画像読取装置４８を用いて読み取られた読取画像のデータを基に、画像の濃度やインクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋの吐出不良などの情報が得られる。実施形態に示す描画部４０は画像形成部の一例である。
【００９０】
〈インク乾燥部〉
インク乾燥部５０は、描画部４０を用いて画像が形成された用紙Ｐを乾燥処理する。インク乾燥部５０は、チェーングリッパー７０、用紙ガイド８０、及び加熱乾燥処理部９０を備える。
【００９１】
チェーングリッパー７０は、描画ドラム４２から用紙Ｐを受け取り、受け取った用紙Ｐを集積部６０へと搬送する。チェーングリッパー７０は、規定の走行経路を走行する一対の無端状のチェーン７２を備える。
【００９２】
チェーングリッパー７０は、一対のチェーン７２が備えるグリッパー７４を用いて用紙Ｐの先端部を把持して、用紙Ｐを規定の搬送経路に沿って搬送する。グリッパー７４は、チェーン７２に一定の間隔で複数備えられる。
【００９３】
本実施形態に示すチェーングリッパー７０は、第一スプロケット７１Ａ、第二スプロケット７１Ｂ、チェーン７２、及び複数のグリッパー７４を備える。チェーングリッパー７０は、一対の第一スプロケット７１Ａ及び第二スプロケット７１Ｂに、一対の無端状のチェーン７２が巻き掛けられた構造を有している。図１には、一対の第一スプロケット７１Ａ及び第二スプロケット７１Ｂ、並びに一対のチェーン７２のうち一方のみを図示する。
【００９４】
チェーングリッパー７０は、複数のグリッパー７４が、チェーン７２の送り方向における複数の位置に配置される構造を有している。グリッパー７４は、図示しないグリッパー支持部材を用いて支持される。
【００９５】
グリッパー支持部材は、チェーン７２の送り方向における、用紙Ｐの全長未満の距離を離して配置されている。チェーン７２の送り方向は、チェーングリッパー７０における媒体搬送方向に相当する。
【００９６】
チェーングリッパー７０を用いた用紙Ｐの搬送経路は、用紙Ｐを水平方向に沿って搬送する水平搬送領域と、水平搬送領域の終端から用紙Ｐを斜め上方向に搬送する傾斜搬送領域とを含んでいる。水平搬送領域を第一搬送区間といい、傾斜搬送領域を第二搬送区間という。
【００９７】
用紙ガイド８０は、チェーングリッパー７０を用いた用紙Ｐの搬送をガイドする機構である。用紙ガイド８０は、第一用紙ガイド８２及び第二用紙ガイド８４を備える。第一用紙ガイド８２は、チェーングリッパー７０の第一搬送区間を搬送される用紙Ｐをガイドする。第二用紙ガイド８４は、第一搬送区間の後段の第二搬送区間を搬送される用紙Ｐをガイドする。
【００９８】
第一用紙ガイド８２は吸着ベルト搬送装置が用いられている。吸着ベルト搬送装置は、無端状の搬送ベルトに用紙Ｐを吸着させた状態で搬送ベルトを送って用紙Ｐを搬送する装置である。吸着ベルト搬送装置は符号３０２を用いて図７に図示する。
【００９９】
加熱乾燥処理部９０は、描画部４０を用いて画像が形成された用紙Ｐに熱を加えてインクの溶媒を蒸発させ用紙Ｐを乾燥させる。加熱乾燥処理部９０の例として、温風送風ユニットが挙げられる。温風送風ユニットは、第一用紙ガイド８２と対向して配置され、チェーングリッパー７０を用いて搬送される用紙Ｐに温風を吹き当てる。
【０１００】
吸着ベルト搬送装置を用いた第一用紙ガイド８２、及び加熱乾燥処理部９０を備えた乾燥装置の構成について詳細な説明は後述する。
【０１０１】
〈集積部〉
集積部６０は、チェーングリッパー７０を用いてインク乾燥部５０から搬送されてくる用紙Ｐを受け取り、集積する集積装置６２を備える。チェーングリッパー７０は、予め決められた集積位置において用紙Ｐをリリースする。集積装置６２は集積トレイ６２Ａを備える。集積装置６２は、チェーングリッパー７０からリリースされた用紙Ｐを受け取り、集積トレイ６２Ａの上に束状に集積する。
【０１０２】
インクジェット印刷装置１Ａは、用紙Ｐの両面に画像を形成する両面印刷機として使用することが可能である。インクジェット印刷装置１Ａは、用紙Ｐの第一面と第二面とを自動的に反転させる、図示しない用紙反転部を備えてもよい。
【０１０３】
インクジェット印刷装置１Ａは、第一面と第二面とを自動的に反転させた用紙Ｐを、集積トレイ６２Ａから給紙台１２Ａへ搬送する両面印刷用紙搬送部を備えてもよい。用紙反転部と両面印刷用紙搬送部とを一体に構成してもよい。
【０１０４】
［制御系の説明］
図２は制御系の概略構成を示したブロック図である。図２に示すインクジェット印刷装置１Ａは、システムコントローラ１００を備える。システムコントローラ１００は、ＣＰＵ１００Ａ、ＲＯＭ１００Ｂ、及びＲＡＭ１００Ｃを備える。
【０１０５】
図２に示すＲＯＭ１００Ｂ、及びＲＡＭ１００Ｃは、システムコントローラ１００の外部に設けられていてもよい。ＣＰＵはCentral Processing Unitの省略語である。ＲＯＭはRead Only Memoryの省略語である。ＲＡＭはRandom Access Memoryの省略語である。
【０１０６】
〈システムコントローラ〉
システムコントローラ１００は、インクジェット印刷装置１Ａの各部を統括的に制御する全体制御部として機能する。また、システムコントローラ１００は、各種演算処理を行う演算部として機能する。システムコントローラ１００は、プログラムを実行して、インクジェット印刷装置１Ａの各部を制御してもよい。
【０１０７】
更に、システムコントローラ１００は、ＲＯＭ１００Ｂ、及びＲＡＭ１００Ｃなどのメモリにおけるデータの読み出し、及びデータの書き込みを制御するメモリーコントローラとして機能する。
【０１０８】
インクジェット印刷装置１Ａは、通信部１０２、画像メモリ１０４、搬送制御部１１０、給紙制御部１１２、処理液付与制御部１１４、処理液乾燥制御部１１６、描画制御部１１８、インク乾燥制御部１２０、及び集積制御部１２４を備える。
【０１０９】
〈通信部〉
通信部１０２は、図示しない通信インターフェースを備える。通信部１０２は通信インターフェースと接続されたホストコンピュータ１０３との間でデータの送受信を行うことができる。
【０１１０】
〈画像メモリ〉
画像メモリ１０４は、画像データを含む各種データの一時記憶部として機能する。画像メモリ１０４は、システムコントローラ１００を通じてデータの読み書きが行われる。通信部１０２を介してホストコンピュータ１０３から取り込まれた画像データは、一旦画像メモリ１０４に格納される。
【０１１１】
〈搬送制御部〉
搬送制御部１１０は、システムコントローラ１００からの指令に応じて、インクジェット印刷装置１Ａにおける用紙Ｐの搬送部１１の動作を制御する。図２に示す搬送部１１には、図１に示す処理液塗布ドラム２２、処理液乾燥ドラム３２、描画ドラム４２、及びチェーングリッパー７０が含まれる。
【０１１２】
〈給紙制御部〉
図２に示す給紙制御部１１２は、システムコントローラ１００からの指令に応じて給紙部１０を動作させる。給紙制御部１１２は、用紙Ｐの供給開始動作、及び用紙Ｐの供給停止動作などを制御する。
【０１１３】
〈処理液付与制御部〉
処理液付与制御部１１４は、システムコントローラ１００からの指令に応じて処理液付与部２０を動作させる。処理液付与制御部１１４は、処理液の付与量、及び付与タイミングなどを制御する。
【０１１４】
〈処理液乾燥制御部〉
処理液乾燥制御部１１６は、システムコントローラ１００からの指令に応じて処理液乾燥部３０を動作させる。処理液乾燥制御部１１６は、乾燥温度、乾燥気体の流量、及び乾燥気体の噴射タイミングなどを制御する。
【０１１５】
〈描画制御部〉
描画制御部１１８は、システムコントローラ１００からの指令に応じて、描画部４０の動作を制御する。すなわち、描画制御部１１８は、図１に示すインクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋのインク吐出を制御する。
【０１１６】
描画制御部１１８は、図示しない画像処理部を備える。画像処理部は入力画像データからドットデータを形成する。画像処理部は、図示しない色分解処理部、色変換処理部、補正処理部、及びハーフトーン処理部を備える。
【０１１７】
色分解処理部は、入力画像データに対して色分解処理を施す。例えば、入力画像データがＲＧＢで表されている場合、色分解処理部は、入力画像データをＲＧＢの色ごとのデータに分解する。ここで、Ｒは赤を表す。Ｇは緑を表す。Ｂは青を表す。
【０１１８】
色変換処理部は、赤、緑、及び青に分解された色ごとの画像データを、インク色に対応するシアン、マゼンタ、イエロー、及び黒に変換する。
【０１１９】
補正処理部は、シアン、マゼンタ、イエロー、及び黒に変換された色ごとの画像データに対して補正処理を施す。補正処理の例として、ガンマ補正処理、濃度むら補正処理、及び異常記録素子補正処理などが挙げられる。
【０１２０】
ハーフトーン処理部は、例えば、０から２５５といった多階調数で表された画像データを、二値又は入力画像データの階調数未満の三値以上の多値で表されるドットデータに変換する。
【０１２１】
ハーフトーン処理部は、予め決められたハーフトーン処理規則が適用される。ハーフトーン処理規則の例として、ディザ法及び誤差拡散法などが挙げられる。ハーフトーン処理規則は、画像形成条件及び画像データの内容等に応じて変更されてもよい。
【０１２２】
描画制御部１１８は、図示しない波形生成部、波形記憶部、及び駆動回路を備える。波形生成部は駆動電圧の波形を生成する。波形記憶部は駆動電圧の波形が記憶される。駆動回路はドットデータに応じた駆動波形を有する駆動電圧を生成する。駆動回路は駆動電圧を、図１に示すインクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋへ供給する。
【０１２３】
すなわち、画像処理部を用いた処理を経て生成されたドットデータに基づいて、各画素位置の吐出タイミング及びインク吐出量が決められる。各画素位置の吐出タイミング及びインク吐出量に応じた駆動電圧、並びに各画素の吐出タイミングを決める制御信号が生成される。駆動電圧がインクジェットヘッドへ供給され、インクジェットヘッドからインクを吐出させる。インクジェットヘッドから吐出させたインクはドットを形成する。
【０１２４】
〈インク乾燥制御部〉
インク乾燥制御部１２０は、システムコントローラ１００からの指令に応じてインク乾燥部５０を動作させる。インク乾燥制御部１２０は、乾燥気体温度、乾燥気体の流量、及び乾燥気体の噴射タイミングなどを制御する。また、インク乾燥制御部１２０は、インク乾燥部５０が備える吸着ベルト搬送装置の動作を制御する。
【０１２５】
〈集積制御部〉
集積制御部１２４は、システムコントローラ１００からの指令に応じて集積部６０を動作させる。集積制御部１２４は、集積トレイ６２Ａが昇降機構を含む場合に、用紙Ｐの増減に応じて昇降機構の動作を制御する。
【０１２６】
〈圧力制御部〉
インクジェット印刷装置１Ａは、圧力制御部１２６を備える。圧力制御部１２６は、システムコントローラ１００からの指令に応じて圧力発生部１２８の動作を制御する。圧力発生部１２８は真空ポンプを適用可能である。
【０１２７】
圧力発生部１２８は、図１に示す描画ドラム４２の内部の真空流路を介して、描画ドラム４２の周面に形成される吸着穴と接続される。圧力発生部１２８は、図１に示す第一用紙ガイド８２を構成する搬送ベルトの内部の真空流路を介して、搬送ベルトの第一面に形成される吸着穴と接続される。
【０１２８】
なお、搬送ベルトは符号３１０を付して図７に図示する。搬送ベルトの第一面は符号３１０Ａを付して図７に図示する。
【０１２９】
圧力制御部１２６は、圧力設定部１４０を用いて設定された用紙Ｐの吸着圧力に基づき圧力発生部１２８を動作させて、図１に示す描画ドラム４２に支持される用紙Ｐの吸着圧力を制御する。
【０１３０】
圧力制御部１２６は、圧力設定部１４０を用いて設定された用紙Ｐの吸着圧力に基づき圧力発生部１２８を動作させて、図１に示す第一用紙ガイド８２を構成する搬送ベルトに支持される用紙Ｐの吸着圧力を制御する。
【０１３１】
図２では、図１に示す描画ドラム４２に支持される用紙Ｐの吸着圧力を発生させる圧力発生部、及び第一用紙ガイド８２に支持される用紙Ｐの吸着圧力を発生させる圧力発生部をまとめて、圧力発生部１２８として示す。これらは、一体に構成されてもよいし、分離されて構成されてもよい。
【０１３２】
すなわち、図２に示す圧力制御部１２６は、図１に示す描画ドラム４２に支持される用紙Ｐの吸着圧力を制御する第一圧力制御部、及び第一用紙ガイド８２を構成する搬送ベルトに支持される用紙Ｐの吸着圧力を制御する第二圧力制御部を備えてもよい。第一圧力制御部は、搬送制御部１１０に含まれてもよい。第二圧力制御部は、インク乾燥制御部１２０に含まれてもよい。
【０１３３】
〈操作部〉
インクジェット印刷装置１Ａは、操作部１３０を備える。操作部１３０は、操作ボタン、キーボード、及びタッチパネル等の操作部材を備える。操作部１３０は複数の種類の操作部材が含まれていてもよい。操作部材の図示は省略する。
【０１３４】
操作部１３０を介して入力された情報は、システムコントローラ１００に送られる。システムコントローラ１００は、操作部１３０から送出された情報に応じて各種処理を実行させる。
【０１３５】
〈表示部〉
インクジェット印刷装置１Ａは、表示部１３２を備える。表示部１３２は、液晶パネル等の表示装置及びディスプレイドライバーを備える。表示装置及びディスプレイドライバーの図示を省略する。表示部１３２はシステムコントローラ１００からの指令に応じて、装置の各種設定情報及び異常情報などの各種情報を表示装置に表示させる。
【０１３６】
〈パラメータ記憶部〉
インクジェット印刷装置１Ａは、パラメータ記憶部１３４を備える。パラメータ記憶部１３４は、インクジェット印刷装置１Ａに使用される各種パラメータが記憶される。パラメータ記憶部１３４に記憶されている各種パラメータは、システムコントローラ１００を介して読み出され、装置各部に設定される。
【０１３７】
〈プログラム格納部〉
インクジェット印刷装置１Ａは、プログラム格納部１３６を備える。プログラム格納部１３６は、インクジェット印刷装置１Ａの各部に使用されるプログラムが格納される。プログラム格納部１３６に格納されている各種プログラムは、システムコントローラ１００を介して読み出され、装置各部において実行される。
【０１３８】
〈圧力設定部〉
インクジェット印刷装置１Ａは、圧力設定部１４０を備える。圧力設定部１４０は、システムコントローラ１００を介して、操作部１３０を用いて入力された圧力設定値、又はパラメータ記憶部１３４から読み出されて圧力設定値を圧力制御部１２６へ送出する。
【０１３９】
〈温度設定部〉
インクジェット印刷装置１Ａは、温度設定部１４２を備える。温度設定部１４２は、システムコントローラ１００を介して、操作部１３０を用いて入力された温度設定値又はパラメータ記憶部１３４から読み出された温度設定値を、インク乾燥制御部１２０又は処理液乾燥制御部１１６へ送出する。実施形態に示す温度設定部１４２は、乾燥部の温度条件を設定する温度条件設定部の一例である。
【０１４０】
〈温度センサ〉
インクジェット印刷装置１Ａは、温度センサ１４４を備える。温度センサ１４４は、装置各部に配置される複数の温度センサをまとめて示すものである。温度センサ１４４を用いて検出された温度情報は、システムコントローラ１００を介して、処理液乾燥制御部１１６及びインク乾燥制御部１２０へ送出される。処理液乾燥制御部１１６は、温度設定値及び温度情報に基づいて処理液乾燥部３０の動作を制御する。インク乾燥制御部１２０は、温度設定値及び温度情報に基づいてインク乾燥部５０の動作を制御する。
【０１４１】
図２には機能ごとに各部を列挙した。図２に示す各部は適宜、統合、分離、兼用、又は省略が可能である。また、図２に示す各部はハードウェアとソフトウェアとを適宜組み合わせて構成することができる。
【０１４２】
［インクジェットヘッドの構造］
〈全体構成〉
図３はインクジェットヘッドの構造例を示した透視平面図である。インクジェットヘッド４６は、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向である用紙Ｐの幅方向について複数のヘッドモジュール２００を繋ぎ合わせた構造を有している。
【０１４３】
インクジェットヘッド４６は、図１に示すインクジェットヘッド４６Ｃ、インクジェットヘッド４６Ｍ、インクジェットヘッド４６Ｙ、及びインクジェットヘッド４６Ｋのうちの任意の一つである。以下、符号を示していないインクジェットヘッドも同様である。
【０１４４】
用紙Ｐの幅方向は符号Ｘを付した矢印線を用いて図示する。用紙Ｐの搬送方向は符号Ｙを付した矢印線を用いて図示する。
【０１４５】
インクジェットヘッド４６は、用紙Ｐの幅方向における用紙Ｐの全長Ｌｍａｘ以上の長さにわたって、複数のノズル部が配置されたライン型のインクジェットヘッドである。ライン型のインクジェットヘッドは、ラインヘッド及びライン型ヘッドと同義である。なお、ノズル部は符号２８１を付して図６に図示する。
【０１４６】
インクジェットヘッド４６を構成する複数のヘッドモジュール２００は同一の構造を適用可能である。また、ヘッドモジュール２００は単体でもインクジェットヘッドとして機能させることが可能である。なお、本明細書における同一の用語は、相違点が存在するものの、同様の作用効果を得ることが可能な実質的な同一が含まれる。
【０１４７】
インクジェットヘッド４６は、用紙Ｐの幅方向に関して、用紙Ｐの全記録領域を、一回の走査で規定の記録解像度による画像記録が可能なノズル列を有するライン型のインクジェットヘッドである。このようなインクジェットヘッドは、フルライン型のヘッド又はページワイドヘッドとも呼ばれる。
【０１４８】
規定の記録解像度は、インクジェット印刷装置１Ａにおいて予め定められた記録解像度であってもよい。規定の記録解像度は、ユーザの選択又は印刷モードに応じたプログラムを用いた自動選択により設定される記録解像度であってもよい。記録解像度として、例えば、１２００ドット毎インチとすることができる。
【０１４９】
解像度の単位表記であるドット毎インチは、ｄｐｉと表されることがある。ｄｐｉは、dot per inchを意味する。ドット毎インチは、１インチあたりのドットの数を表す単位表記である。１インチは２５．４ミリメートルである。
【０１５０】
用紙Ｐの搬送方向は、用紙搬送方向、媒体搬送方向、又は搬送方向と呼ばれることがあり得る。用紙Ｐの幅方向は、用紙幅方向、媒体幅方向、又は幅方向と呼ばれることがあり得る。
【０１５１】
〈ヘッドモジュールの構造〉
図４はヘッドモジュール斜視図であり部分断面図を含む図である。ヘッドモジュール２００は、ノズルプレート２７５の液体吐出面２７７と反対側である図４における上面の側に、インク供給室２３２とインク循環室２３６等からなるインク供給ユニットを有している。
【０１５２】
インク供給室２３２は、供給側個別流路２５２を介して、図示しないインクタンクに接続される。インク循環室２３６は、回収側個別流路２５６を介して、図示されない回収タンクに接続される。
【０１５３】
〈液体吐出面の構造〉
図５はヘッドモジュールの液体吐出面の透視平面図である。図５では液体吐出面２７７に配置されるノズル開口２８０の数が省略されて描かれているが、一つのヘッドモジュール２００の液体吐出面２７７には、二次元配置が適用されて複数のノズル開口２８０が配置されている。
【０１５４】
ヘッドモジュール２００は、用紙Ｐの幅方向に対して角度βの傾きを有するＶ方向に沿った長辺側の端面と、用紙Ｐの搬送方向に対して角度αの傾きを持つＷ方向に沿った短辺側の端面とを有する平行四辺形の平面形状となっており、Ｖ方向に沿う行方向、及びＷ方向に沿う列方向について、複数のノズル開口２８０がマトリクス配置されている。
【０１５５】
ノズル開口２８０の配置は図５に示す態様に限定されず、用紙Ｐの幅方向に沿う行方向及び用紙Ｐの幅方向に対して斜めに交差する列方向に沿って複数のノズル開口２８０が配置されてもよい。
【０１５６】
二次元ノズル配列を有するインクジェットヘッドの場合、二次元ノズル配列における各ノズル部を正射影した投影ノズル列は、ノズル列方向について、最大の記録解像度を達成するノズル密度で、各ノズルが概ね等間隔で並ぶ一列のノズル列と等価なものと考えることができる。なお、正射影とはノズル列方向に沿って各ノズル部を並べる投影である。
【０１５７】
概ね等間隔とは、インクジェット印刷装置で記録可能な打滴点として実質的に等間隔であることを意味している。例えば、製造上の誤差、及び着弾干渉による媒体上での液滴の移動の少なくともいずれか一方を考慮して僅かに間隔を異ならせたものなどが含まれている場合も、等間隔の概念に含まれる。
【０１５８】
投影ノズル列は実質的なノズル列に相当する。投影ノズル列を考慮すると、ノズル列方向に沿って並ぶ投影ノズルの並び順に、各ノズルにノズル位置を表すノズル番号を対応付けることができる。
【０１５９】
インクジェットヘッド４６におけるノズルの配列形態は限定されず、様々なノズル配列の形態を採用することができる。例えば、マトリクス状の二次元配列の形態に代えて、一列の直線配列、Ｖ字状のノズル配列、及びＶ字状配列を繰り返し単位とするＷ字状などのような折れ線状のノズル配列なども可能である。
【０１６０】
〈インクジェットヘッドの内部構造〉
図６はインクジェットヘッドの内部構造を示す断面図である。ヘッドモジュール２００は、インク供給路２１４、個別供給路２１６、圧力室２１８、ノズル連通路２２０、循環個別流路２２６、及び循環共通流路２２８を備える。
【０１６１】
個別供給路２１６は、各圧力室２１８とインク供給路２１４とを繋ぐ流路である。ノズル連通路２２０は、圧力室２１８とノズル開口２８０とを繋ぐ流路である。なお、圧力室２１８は、液室と呼ばれることがある。
【０１６２】
ヘッドモジュール２００は、インク供給路２１４、個別供給路２１６、圧力室２１８、ノズル連通路２２０、循環個別流路２２６、及び循環共通流路２２８を構成する流路構造体２１０の上に、振動板２６６が設けられる。振動板２６６の上には接着層２６７を介して、下部電極２６５、圧電体層２３１、及び上部電極２６４の積層構造から成る圧電素子２３０が備えられる。なお、下部電極２６５は共通電極と呼ばれることがあり、上部電極２６４は個別電極と呼ばれることがある。
【０１６３】
上部電極２６４は、各圧力室２１８の形状に対応してパターニングされた個別電極となっており、圧力室２１８ごとに、それぞれ圧電素子２３０が設けられている。インク供給路２１４は、図４に示すインク供給室２３２に繋がっており、図６に示すインク供給路２１４から個別供給路２１６を介して圧力室２１８にインクが供給される。
【０１６４】
入力画像データに応じて、圧力室２１８に設けられた圧電素子２３０の上部電極２６４に駆動電圧を印加すると、圧電素子２３０及び振動板２６６が変形して圧力室２１８の容積が変化する。圧力室２１８の容積が変化に伴う圧力変化がインクに生じて、ノズル連通路２２０を介してノズル開口２８０からインクが打滴される。入力画像データから生成されるドットデータに応じて、各ノズル開口２８０に対応した圧電素子２３０の駆動を制御し、ノズル開口２８０からインクを打滴し得る。
【０１６５】
用紙Ｐを一定の速度で媒体搬送方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル開口２８０からのインクの打滴タイミングを制御し、用紙Ｐの上に所望の画像を形成することができる。
【０１６６】
各ノズル開口２８０に対応して設けられている圧力室２１８は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部の一方にノズル開口２８０への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口である個別供給路２１６が設けられている。圧力室２１８の平面形状の図示は省略される。
【０１６７】
なお、圧力室の平面形状は、正方形に限定されない。圧力室の平面形状は、菱形、長方形などの四角形、五角形、六角形その他の多角形、円形、及び楕円形など、多様な形態があり得る。
【０１６８】
ノズル開口２８０及びノズル連通路２２０を含むノズル部２８１には、循環出口が形成され、ノズル部２８１は循環出口を介して循環個別流路２２６と連通される。ノズル連通路２２０及びノズル開口２８０のインクのうち、打滴に使用されないインクは循環個別流路２２６を介して循環共通流路２２８へ回収される。
【０１６９】
循環共通流路２２８は、図４に示したインク循環室２３６に繋がっており、循環個別流路２２６を通って常時インクが循環共通流路２２８へ回収される。これにより、非打滴時におけるノズル開口２８０近傍のインクの増粘が防止される。
【０１７０】
ヘッドモジュールに備えられる吐出素子の一態様として、一つのノズル部２８１及び一つのノズル部２８１に連通される圧力室２１８などの流路、並びにノズル部２８１に対応する圧電素子２３０が含まれる態様が挙げられる。
【０１７１】
本明細書におけるノズル部はノズル開口を含む概念を表している。本明細書においてノズル開口の用語とノズル部の用語とは、適宜、読み替えることが可能である。
【０１７２】
圧電素子２３０の例として、ノズル部２８１に対応して個別に分離した構造を有する圧電素子２３０が挙げられる。もちろん、複数のノズル部２８１に対して一体に圧電体層２３１が形成され、各ノズル部２８１に対応して個別電極が形成され、ノズル部２８１ごとに活性領域が形成される構造を適用してもよい。
【０１７３】
ヘッドモジュール２００は、圧力発生素子として圧電素子に代わり圧力室２１８の内部にヒータを備え、ヒータに駆動電圧を供給して発熱させ、膜沸騰現象を利用して圧力室２１８内のインクをノズル開口２８０から打滴するサーマル方式を適用してもよい。
【０１７４】
［インク乾燥部の概要］
図７はインク乾燥部の概要を示す構成図である。図の簡略化のために、図７では図１に示す画像読取装置４８、第一スプロケット７１Ａ、及び第二スプロケット７１Ｂの図示を省略する。
【０１７５】
インク乾燥部５０に適用される乾燥装置３００は、加熱乾燥処理部９０及び吸着ベルト搬送装置３０２を備える。吸着ベルト搬送装置３０２は、加熱乾燥処理部９０の乾燥処理領域に配置される。吸着ベルト搬送装置３０２は、搬送ベルト３１０、駆動ローラ３１２、従動ローラ３１４、及び吸引チャンバ３１６を備える。実施形態に示す吸着ベルト搬送装置３０２は乾燥搬送部の一例である。
【０１７６】
搬送ベルト３１０は、無端ベルトである。搬送ベルト３１０は、駆動ローラ３１２と従動ローラ３１４との間に巻き掛けられている。駆動ローラ３１２及び従動ローラ３１４に巻き掛けられた搬送ベルト３１０の外側面を搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａという。搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａは、用紙Ｐと接触し得る用紙支持面となり得る。搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａと反対側の面、すなわち、駆動ローラ３１２及び従動ローラ３１４に巻き掛けられた搬送ベルト３１０の内側面を搬送ベルト３１０の第二面３１０Ｂという。
【０１７７】
搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａは、用紙Ｐを支持する領域である用紙支持領域に、図７に図示しない複数の吸着穴を備える。吸着穴の直径及び配置は用紙Ｐの良好な吸着を実現する観点から規定される。吸着穴は符号３１１を用いて図８に図示する。
【０１７８】
搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａにおける吸着穴の非配置領域は、フッ素樹脂を用いたコーティングが施されている。吸着穴の非配置領域は符号３１３を付して図８に図示する。
【０１７９】
換言すると、搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａにおける吸着穴の非配置領域は、フッ素樹脂のコーティングを用いて被覆されている。吸着穴の非配置領域は、用紙支持領域内の吸着穴の周囲を構成し、用紙Ｐと接触する部分が含まれる。以下、特に断らない限り、搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａは、搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａのフッ素樹脂のコーティングを表す。なお、フッ素樹脂のコーティングはフッ素樹脂層と同義である。
【０１８０】
実施形態に示す搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａは媒体支持面の一例である。実施形態に示す用紙支持領域は、媒体支持領域の一例である。実施形態に示す吸着穴の非配置領域は、非穴配置領域の一例である。
【０１８１】
吸引チャンバ３１６は、搬送ベルト３１０の第二面３１０Ｂの側に配置される。吸引チャンバ３１６は、図２に示す圧力発生部１２８と接続されている。圧力発生部１２８を用いて吸引チャンバ３１６から空気を吸引して吸引チャンバ３１６の内部を負圧とし、搬送ベルト３１０の吸着穴から空気を吸い込む。用紙Ｐは空気圧が作用して搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａに吸着される。実施形態に示す吸引チャンバ３１６は、吸着部の一例である。
【０１８２】
描画部４０を用いて画像が形成された用紙Ｐは、描画ドラム４２からチェーングリッパー７０に受け渡される。チェーングリッパー７０に受け渡された用紙Ｐは、先端部がグリッパー７４に把持された状態で搬送ベルト３１０の上に載り、搬送ベルト３１０に吸着される。
【０１８３】
チェーングリッパー７０は、描画ドラム４２の回転速度に同期してグリッパー７４を搬送する。駆動ローラ３１２は、グリッパー７４の送り速度に合わせて搬送ベルト３１０を走行させるよう回転駆動させる。
【０１８４】
搬送ベルト３１０は、グリッパー７４と概ね同じ速度で送られる。搬送ベルト３１０の送り速度とグリッパー７４の送り速度とは、必ずしも完全に一致させる必要はなく、僅かな速度差があってもよい。
【０１８５】
用紙Ｐのサイズ及び用紙Ｐの剛度の少なくともいずれか一方が原因となり、搬送ベルト３１０とグリッパー７４との速度差が異なり得る。グリッパー７４の速度よりも搬送ベルト３１０の速度を僅かに遅くすると、用紙Ｐに引っ張り力を与えながら搬送することができる。一方、グリッパー７４の速度よりも搬送ベルト３１０の速度が速くなると、搬送ベルト３１０が用紙Ｐを搬送方向に押し込みながら進むことになる。
【０１８６】
搬送ベルト３１０は、同一期間に複数の用紙Ｐを吸着し得る長さを有する。図２に示された搬送ベルト３１０は、同一期間に二枚の用紙Ｐを吸着し得る長さを有しているが、搬送ベルト３１０の長さは、適宜設計することができ、同一期間に三枚以上の用紙Ｐを吸着し得る形態も可能である。
【０１８７】
［吸着ベルト搬送装置の構造例］
図８は図７に示す吸着ベルト搬送装置の構造例を示す断面図である。搬送ベルト３１０は複数の吸着穴３１１が形成される。吸着穴３１１は搬送ベルト３１０を厚み方向に貫通する。符号３１３は搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａにおける吸着穴３１１の非配置領域を示す。
【０１８８】
搬送ベルト３１０は、厚みが０．３ミリメートルのＳＵＳ３０４を適用し得る。なお、ＳＵＳはステンレス鋼を表す英語表記である、Steel Use Stainlessの省略語である。
【０１８９】
吸引チャンバ３１６は、多孔質吸着板３１６Ａ及びケース３１６Ｂを備える。吸引チャンバ３１６の開放面は、多孔質吸着板３１６Ａが配置される。吸引チャンバ３１６の開放面は、搬送ベルト３１０の第二面３１０Ｂと対向する吸引チャンバ３１６の面である。
【０１９０】
多孔質吸着板３１６Ａは、図示しない多数の連通穴が形成される。多孔質吸着板３１６Ａは樹脂、酸化アルミニウム等のセラミック、及び炭化ケイ素系材料等を適用し得る。多孔質吸着板３１６Ａの厚みは５．０ミリメートルとし得る。
【０１９１】
吸引性能の観点から、多孔質吸着板３１６Ａは、気孔率が３５パーセント以上７５パーセント以下であり、平均気孔径が３．０マイクロメートル以下４０マイクロメートル以下とし得る。多孔質吸着板３１６Ａの一例として、気孔率が３０パーセント以上４０パーセント以下であり、平均気孔径が１０マイクロメートルのＰＴＦＥが挙げられる。ＰＴＦＥは、ポリテトラフルオロエチレンの英語表記である、polytetrafluoroethyleneの省略語である。
【０１９２】
ケース３１６Ｂは図示しないポンプ接続口を備える。ケース３１６Ｂは、ポンプ接続口及び図示しない流路を介して、図２に示す圧力発生部１２８と接続される。圧力発生部１２８を動作させてケース３１６Ｂの内部を減圧して、用紙Ｐに付与する吸着圧力を吸着穴３１１に発生させる。
【０１９３】
［両面印刷の説明］
図９は両面印刷の模式図である。図９に示す両面画像形成方法は、右から左へ向かって各工程が進行している。図９には、右から第一面描画工程、第一面インク乾燥工程、用紙反転工程、第二面描画工程、第二面インク乾燥工程、及び集積工程を示す。
【０１９４】
第一面描画工程では、ヘッドユニット４４を用いて用紙Ｐの第一面に青色のストライプ模様の画像が形成される。但し、第一面描画工程において用紙Ｐに形成される画像は任意の画像を適用可能である。
【０１９５】
なお、第一面描画工程では、用紙Ｐの先端部は図７に示すグリッパー４３を用いて把持されてもよい。その際に、第一面描画工程では、用紙Ｐの非先端部は図７に示す描画ドラム４２の周面に吸着される。
【０１９６】
用紙Ｐの非先端部は、用紙Ｐの先端部を除く領域である。用紙Ｐの非先端部は、用紙Ｐの中央部及び後端部の少なくともいずれか一方が含まれる。用紙Ｐの中央部は用紙Ｐの中央を含む領域である。用紙Ｐの中央部は、用紙Ｐの先端部、及び用紙Ｐの後端部を除く領域としてもよい。
【０１９７】
実施形態に示す第一面描画工程は、媒体の片面にインクを用いて画像を形成する画像形成工程の一例である。
【０１９８】
第一面描画工程の後に、第一面インク乾燥工程が実行される。第一面インク乾燥工程において、第一面に青色のストライプ模様の画像が形成された用紙Ｐに対して、加熱乾燥処理部９０を用いて加熱乾燥処理が施される。第一面インク乾燥工程では、用紙Ｐの第一面の反対側の面となる第二面は、搬送ベルト３１０を用いて吸着支持される。
【０１９９】
第一面インク乾燥工程において、搬送ベルト３１０は用紙Ｐを加熱するために加熱される。後述する第二面インク乾燥工程においても同様である。実施形態に示す第一面インク乾燥工程は、画像形成工程においてインクが付与された媒体に乾燥処理を施す乾燥工程の一例である。
【０２００】
実施形態に示す、第一面インク乾燥工程において搬送ベルト３１０を用いて用紙Ｐを吸着支持して搬送する工程は、媒体を搬送ベルトの媒体支持面に支持して搬送する乾燥搬送工程の一例である。実施形態に示す、第一面インク乾燥工程において搬送ベルト３１０を用いて用紙Ｐを吸着支持する工程は、媒体を吸着する吸着工程の一例である。
【０２０１】
図９には、用紙Ｐを支持する態様として、用紙Ｐの全面が搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａに支持される態様を例示した。図７に示すように、用紙Ｐの先端部が把持され、用紙Ｐの非先端部が搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａに支持されてもよい。
【０２０２】
第一面インク乾燥工程の後に、用紙反転工程が実行される。用紙反転工程において、用紙Ｐは裏返しがされる。用紙Ｐに示す破線は、用紙Ｐの第一面に形成された青色のストライプ模様の画像を表している。
【０２０３】
用紙反転工程の後に、第二面描画工程が実行される。第二面描画工程において、ヘッドユニット４４を用いて、用紙Ｐの第二面に対して画像が形成される。図９には、用紙Ｐの第二面に形成される画像として、第一面と同様の青色のストライプ模様の画像が示されている。実施形態に示す第二面描画工程は、媒体の両面にインクを用いて画像を形成する画像形成工程の構成要素の一例である。
【０２０４】
第二面描画工程の後に、第二面インク乾燥工程が実行される。第二面インク乾燥工程では、用紙Ｐの第一面は搬送ベルト３１０を用いて吸着支持される。第二面インク乾燥工程では、用紙Ｐの第二面に対して乾燥処理が施される。
【０２０５】
第二面インク乾燥工程において、乾燥処理が施された用紙Ｐは、用紙集積工程において、図７に示す集積部６０へ搬送される。実施形態に示す第二面インク乾燥工程は、画像形成工程においてインクが付与された媒体に乾燥処理を施す乾燥工程の一例である。
【０２０６】
実施形態に示す、第二面インク乾燥工程において搬送ベルト３１０を用いて用紙Ｐを吸着支持して搬送する工程は、媒体を搬送ベルトの媒体支持面に支持して搬送する乾燥搬送工程の一例である。実施形態に示す、第二面インク乾燥工程において搬送ベルト３１０を用いて用紙Ｐを吸着支持する工程は、媒体を吸着する吸着工程の一例である。
【０２０７】
図１に示す処理液付与部２０を用いて用紙Ｐの第一面に処理液を付与する第一処理液付与工程、及び用紙Ｐの第二面に処理液を付与する第二処理液付与工程を実行してもよい。
【０２０８】
また、第一処理液付与工程の後に、処理液乾燥部３０を用いて、用紙Ｐの第一面に付与された処理液を乾燥させる第一処理液乾燥工程を実行してもよい。更に、第二処理液付与工程の後に、処理液乾燥部３０を用いて、用紙Ｐの第二面に付与された処理液を乾燥させる第二処理液乾燥工程を実行してもよい。
【０２０９】
［搬送ベルトの詳細な説明］
〔凹凸画像故障〕
図１０は比較例に係る印刷物を撮像した写真である。図１０に示す印刷物４００は、比較例に係る搬送ベルトの第一面に付与した粗さの形状が転写されている。搬送ベルトの第一面に付与した粗さとは、搬送ベルトの第一面に形成したフッ素樹脂層の凹凸を意味する。
【０２１０】
比較例に係る搬送ベルトは、実施形態に係る搬送ベルト３１０と比較して、第一面に形成したフッ素樹脂層の表面性が相違する。比較例に係る搬送ベルトは、第一面に形成したフッ素樹脂層以外の構成要素は、実施形態に係る搬送ベルト３１０と同一である。なお、以下の説明において、搬送ベルトの第一面に付与した粗さの形状が転写された印刷物の故障を印刷物の凹凸画像故障と呼ぶこととする。
【０２１１】
印刷物４００は凹凸画像故障が発生している。すなわち、印刷物４００はフッ素樹脂層の凹凸が転写された転写痕４０２が視認される。なお、図１０では、一点鎖線を用いて転写痕４０２を囲んで図示する。また、図１０では一部の転写痕４０２のみに符号を付す。
【０２１２】
〔凹凸画像故障原因の考察〕
印刷物４００の凹凸画像故障の原因として、印刷物４００の乾燥において生じた用紙Ｐのしわ、搬送ベルトの吸着穴の形状の転写を考察した。また、印刷物４００の凹凸画像故障の原因として、吸着搬送において発生した用紙Ｐのしわ、搬送ベルトの第一面に付着した塵等、及び用紙Ｐに付着した塵等を考察した。しかし、いずれも、印刷物４００の凹凸画像故障の主たる原因ではないことが判明した。
【０２１３】
発明者らは、フッ素樹脂層４２０の凹凸について、最大山高さＲｐが３５マイクロメートル以下とした場合に、印刷物４００の品質上、凹凸画像故障が問題とならないことを実験検証した。以下に、実験検証について説明する。
【０２１４】
〔実験装置〕
図１１は実験装置の説明図である。図１１に示す実験装置４４０は、図８に示す吸着ベルト搬送装置３０２の基本構造を模したものである。実験装置４４０は、搬送ベルト４４２、多孔質吸着板４４４、吸着ボックス４４６、パンチング板４４８、及び支柱４５０を備える。
【０２１５】
搬送ベルト４４２は、図８に示す搬送ベルト３１０と同一の基材が適用される。搬送ベルト４４２に形成される吸着穴４４３は、図８に示す搬送ベルト３１０の吸着穴３１１と同一サイズ及び同一配置が適用される。
【０２１６】
多孔質吸着板４４４は、図８に示す多孔質吸着板３１６Ａと同一の材料が適用される。多孔質吸着板４４４は、多孔質吸着板３１６Ａと同一の厚みが適用される。多孔質吸着板４４４は、吸着ボックス４４６の内部に配置可能なサイズを有する。
【０２１７】
吸着ボックス４４６は、図８に示す吸引チャンバ３１６のケース３１６Ｂに相当する。パンチング板４４８は、吸着ボックス４４６の内部において多孔質吸着板４４４を支持する。パンチング板４４８は、複数の貫通穴４５２が形成される。
【０２１８】
複数の支柱４５０は、吸着ボックス４４６の内部において、パンチング板４４８を支持する。吸着ボックス４４６は図示しない吸引口及び図示しない流路を介して、図示しない吸引ポンプと接続される。
【０２１９】
吸引ポンプを動作させて、吸着ボックス４４６の内部に負圧を発生させ、多孔質吸着板４４４及び吸着穴４４３を介して用紙４４１を吸引する。符号Ｐ１を付した矢印線は、吸引ポンプを用いた吸着ボックス４４６の内部の吸引を表す。符号Ｐ２を付した矢印線は、用紙４４１に作用する吸着圧力を表す。
【０２２０】
〔実験条件〕
〈搬送ベルトの条件〉
スプレーガンを用いて、搬送ベルト４４２にフッ素樹脂を吹き付けてフッ素樹脂層を形成した。スプレーガンの吹き付け圧力の設定値は０．２メガパスカルを適用した。フッ素樹脂の塗工回数、及び搬送ベルト４４２自体のサンディング処理の有無を変えて、フッ素樹脂層の表面における凹凸の高さを調整した。凹凸の高さは、１５マイクロメートルから４０マイクロメートルまで、５．０マイクロメートル単位で調整した。
【０２２１】
例えば、下記の表１におけるＮｏ．３とＮｏ．４とは、塗工回数が３回で同じである。一方、表１におけるＮｏ．３は、搬送ベルト４４２自体のサンディング処理が有りの場合であり、Ｎｏ．４は、搬送ベルト４４２自体のサンディング処理が無しの場合である。すなわち、フッ素樹脂層の厚みが同じ場合に、フッ素樹脂層の表面における凹凸の高さを５．０マイクロメートル単位で調整するために、搬送ベルト４４２自体のサンディング処理を適用した。
【０２２２】
なお、フッ素樹脂の塗工回数を変えた場合、フッ素樹脂層の厚みが変わる。例えば、表１におけるＮｏ．２とＮｏ．３とは、フッ素樹脂層の表面における凹凸の高さ及びフッ素樹脂層の厚みが相違している。
【０２２３】
Ｎｏ．７は、サンディング処理の後に下塗り層を塗布し、フッ素樹脂層を塗工した搬送ベルト４４２である。下塗り層は、搬送ベルト４４２自体の凹凸を低減させ、かつ、搬送ベルト４４２とフッ素樹脂層との密着性を向上させる。これにより、フッ素樹脂層の算術平均粗さＲａが低下する。Ｎｏ．７は、下塗り層の塗工回数が１回、フッ素樹脂層の塗工回数が１回であり、これらの合計２回を塗工回数とした。
【０２２４】
〈測定条件〉
表面粗さ測定機を用いて、搬送ベルト４４２のフッ素樹脂層の最大山高さＲｐ、及び算術平均粗さＲａを測定した。表面粗さ測定器は、ミツトヨ社製、小型表面粗さ測定機、サーフテストＳＪ−２１０を適用した。測定モードは,ＩＳＯ１９９７、オート設定とした。すなわち、搬送ベルト４４２のフッ素樹脂層の最大山高さＲｐ、及び算術平均粗さＲａの測定は、ＩＳＯ４２８７−１９９７規格に準拠した測定方法が適用される。
【０２２５】
なお、ＩＳＯは国際標準化機構を表す英語表記である、International Organization for Standardizationの省略語である。
【０２２６】
図１２は最大山高さの説明図である。最大山高さＲｐの測定では、基準長さＬｒにおける複数の測定点のそれぞれの平均線４６０からの高さを測定し、複数の測定値の中の最大値が最大山高さＲｐとされる。
【０２２７】
〈印刷物の条件〉
用紙４４１は、王子製紙社製、オーケートップコートプラスを適用した。厚みが異なる複数の種類の用紙４４１について同じ実験を実施した。一方の面にべた画像を形成し、乾燥させた用紙４４１を印刷物とした。インクは黒インクを適用した。
【０２２８】
〈インク乾燥条件について〉
２３．５℃、４０℃から１６０℃まで２０℃おきに乾燥処理の設定温度を変えて、印刷物の乾燥処理を実行した。乾燥処理は赤外線ヒータを用いた。印刷物の現実の温度を測定して、乾燥処理の設定温度と現実の印刷物の温度との対応を確認した。なお、２３．５℃は常温であり、乾燥処理の設定温度が２３．５℃の場合は、赤外線ヒータを動作させない自然乾燥を意味する。
【０２２９】
〈吸着圧力の条件〉
用紙４４１のべた画像が形成された面をフッ素樹脂層に接触させる。吸引ポンプを動作させ、圧力測定器を用いて用紙４４１にかかる圧力を測定した。圧力測定値が３．０キロパスカル及び１１．３キロパスカルの両方について同じ実験検証を行った。吸引ポンプの圧力設定値と、用紙４４１にかかる圧力測定値とが同一又は実質的に同一の場合は、吸引ポンプの圧力設定値を用紙４４１にかかる圧力測定値としてもよい。なお、実質的に同一とは、吸引ポンプの圧力設定値と用紙４４１にかかる圧力測定値との差が許容し得る範囲内であることを意味する。
【０２３０】
〔評価結果〕
〈凹凸画像故障の有無の確認〉
実験装置４４０を用いて用紙４４１を吸引する。吸引期間は固定とする。吸引を停止して用紙４４１のべた画像が形成されている面を目視する。表１に実験検証の結果を示す。
【０２３１】
【表１】
2020015272.tif 000003
【０２３２】
表１の凹凸画像故障における評価結果Ａは商品として優れている状態を表す。評価結果Ｂは商品として良好に出荷できる状態を表す。評価結果Ｃは凹凸が視認されるが、商品として出荷ができる状態を表す。評価結果Ｄは商品として出荷できない状態を表す。
【０２３３】
換言すると、評価結果Ａは視認可能な転写痕４０２が存在しない印刷物を表す。評価結果Ｂは視認可能な転写痕４０２が存在するが、転写痕４０２が印刷物の品質に影響しない場合を表す。
【０２３４】
評価結果Ｃは視認可能な転写痕４０２が存在するが、品質規格次第では商品として出荷が可能な印刷物を表す。評価結果Ｄは多数の視認可能な転写痕４０２が存在し、商品として出荷ができない印刷物を表す。
【０２３５】
図１０に示す印刷物４００は、評価結果Ｄの印刷物一例である。印刷物４００は多数の視認可能な転写痕４０２が存在している。印刷物４００は商品として出荷できない印刷物の一例である。
【０２３６】
図１３は実施例に係る印刷物の写真であり、評価結果Ｃの印刷物の一例の写真である。図１３に示す印刷物４８０は数か所の転写痕４０２が視認されるが、品質規格次第では商品として出荷が可能な印刷物である。
【０２３７】
図１４は実施例に係る印刷物の写真であり、評価結果Ｂの印刷物の一例の写真である。図１４に示す印刷物４８２は視認可能な転写痕４０２が存在するが、転写痕４０２は印刷物４８２の品質に影響しない大きさ及び数である。
【０２３８】
図１５は実施例に係る印刷物の写真であり、評価結果Ａの印刷物の一例の写真である。図１５に示す印刷物４８４は、視認可能な転写痕４０２が存在しない印刷物である。
【０２３９】
表１によれば、搬送ベルト３１０の第一面に形成されるフッ素樹脂層の最大山高さＲｐが３５マイクロメートル以下の場合に、転写痕４０２の発生が抑制された印刷物を得ることが可能である。
【０２４０】
フッ素樹脂層の最大山高さＲｐが２５マイクロメートル以下の場合に、さらに転写痕４０２の発生が抑制された印刷物を得ることが可能である。フッ素樹脂層の最大山高さＲｐが１５マイクロメートル以下の場合に、転写痕４０２がほとんど視認されない印刷物を得ることが可能である。
【０２４１】
すなわち、図７に示す搬送ベルト３１０の汚れ防止、及び搬送ベルト３１０と用紙Ｐとの離型性確保の観点から、搬送ベルト３１０の第一面３１０Ａに規定の算術平均粗さＲａを有するフッ素樹脂層を形成する場合に、フッ素樹脂層の凹凸及び吸着穴３１１の周辺のフッ素樹脂層の盛り上がり等を原因として、印刷物に転写痕４０２が付くという問題が存在することが判明した。
【０２４２】
そこで、フッ素樹脂層の表面の平均線からの高さである最大山高さＲｐを３５マイクロメートル以下に管理すると、フッ素樹脂層に一定の算術平均粗さＲａを付与し、かつフッ素樹脂層の最大山高さを一定範囲に揃えることができ、印刷物の転写痕４０２の発生を抑制し得ることが判明した。なお、平均線はＩＳＯ４２８７−１９９７規格に規定される平均線が適用される。なお、表１に示す最大山高さＲｐは粗さ曲線を求めるための平均線を適用した。最大山高さＲｐは断面曲線を求めるための平均線を適用してもよい。
【０２４３】
フッ素樹脂層の算術平均粗さＲａを相対的に小さくすると、印刷物の転写痕４０２は視認されにくくなると考えられる。一方、フッ素樹脂層の算術平均粗さＲａを相対的に小さくすると、搬送ベルト３１０の汚れの悪化、及び搬送ベルト３１０と用紙Ｐとの離型性の低下が懸念される。すなわち、フッ素樹脂層の算術平均粗さＲａの大きさと、印刷物の転写痕４０２の視認性とはトレードオフの関係を有していることが判明した。
【０２４４】
そこで、発明者らは、フッ素樹脂層の最大山高さＲｐに着目し、印刷物の転写痕４０２の発生を抑制し得るフッ素樹脂層の最大山高さＲｐの条件を導出した。
【０２４５】
〈フッ素樹脂層の最大山高さＲｐの下限値について〉
表１によれば、評価結果Ａ、評価結果Ｂ、及び評価結果Ｃの場合、フッ素樹脂層の最大山高さＲｐの下限値は、７．０マイクロメートルとし得る。
【０２４６】
搬送ベルト４４２には、基材自体の算術平均粗さＲａが６．０マイクロメートル程度のＳＵＳ３０４を適用した。すなわち、算術平均粗さＲａが６．０マイクロメートル程度の基材を適用した搬送ベルトは、フッ素樹脂層の凹凸を６．０マイクロメートル以下とすることは困難である。
【０２４７】
したがって、算術平均粗さＲａが６．０マイクロメートル程度の基材を適用した搬送ベルトは、フッ素樹脂層の最大山高さＲｐを６．０マイクロメートル以上とし得る。すなわち、フッ素樹脂層の最大山高さＲｐの下限値は、搬送ベルト４４２に適用される基材自体の算術平均粗さＲａの値を適用し得る。
【０２４８】
フッ素樹脂層の最大山高さＲｐは低ければ低いほど、印刷物の転写痕４０２の発生は抑制される。そうすると、搬送ベルト４４２の基材を完全に被覆する厚みを有し、かつ最大山高さＲｐが１５マイクロメートル未満のフッ素樹脂層が実現可能であれば、フッ素樹脂層の最大山高さＲｐは１５マイクロメートル未満とし得る。
【０２４９】
例えば、フッ素樹脂層の最大山高さＲｐの下限値は、フッ素樹脂層の算術平均粗さＲａの値を適用し得る。
【０２５０】
〈フッ素樹脂層の算術平均粗さＲａについて〉
表１によれば、評価結果Ａ、評価結果Ｂ、及び評価結果Ｃの場合、フッ素樹脂層の算術平均粗さＲａは、０．５６マイクロメートル以下以上６．０１マイクロメートル以下とし得る。これにより、搬送ベルト４４２の汚れ抑制、及び搬送ベルト４４２と用紙４４１との一定の離型性を確保し得る。
【０２５１】
〈フッ素樹脂層の厚みについて〉
本実施形態に示す実験検証では、フッ素樹脂の塗工回数を変えてフッ素樹脂層の表面における凹凸の高さを調整したが、フッ素樹脂の塗工回数を変えずにフッ素樹脂の濾過回数を変えて、フッ素樹脂層の表面における凹凸の高さを調整することも可能である。例えば、濾過回数を多くすれば多くするほど、フッ素樹脂層の表面における凹凸の高さは低くなる。
【０２５２】
フッ素樹脂層は、搬送ベルト４４２の基材を完全に覆うことができ、かつ所望の凹凸の高さを実現できる必要最小限の厚みを有していればよく、フッ素樹脂層の厚み自体は、印刷物の転写痕４０２の発生への寄与が極めて小さいと考えられる。
【０２５３】
したがって、フッ素樹脂の塗工回数を固定し、フッ素樹脂の濾過回数を変えて、フッ素樹脂層の厚みを固定して、フッ素樹脂層の表面における凹凸の高さを調整してもよい。
【０２５４】
〈乾燥処理温度について〉
乾燥処理の設定温度が２３．５℃から１６０℃までの範囲において、表１に示す評価結果が得られることを確認した。温度測定には、横河インスツルメンツ社製、デジタル温度計ＴＸ１００３を適用した。乾燥処理の設定温度の下限値は、印刷物のコックリングの観点から規定し得る。すなわち、乾燥処理の設定温度の下限値は良好な印刷物の乾燥状態が得られるか否かという観点から規定し得る。例えば、乾燥処理の設定温度の下限値は８０℃とし得る。すなわち、乾燥処理に適用される温度範囲は、８０℃以上１６０℃以下とし得る。
【０２５５】
なお、符号を付さない印刷物という用語は、実施例に係る印刷物を表す。例えば、実施例に係る印刷物は、図１３に示す印刷物４８０、図１４に示す印刷物４８２、及び図１５に示す印刷物４８４が挙げられる。
【０２５６】
〈印刷物の画像について〉
本実施形態では、凹凸画像故障の視認し易さの観点から印刷物の画像にべた画像を適用したが、印刷物の画像はべたに限定されない。また、印刷物のインクは黒色の色材粒子を含有する黒インクに限定されない。転写痕４０２の視認性の観点から最も厳しい条件である黒べた画像を適用した評価結果は、べた画像以外の画像及び黒インク以外の色のインクに適用し得る。
【０２５７】
〈水性インク以外のインクへの適用について〉
画像の剥がれ等の画像故障の要因は、画像を構成するインクの高分子成分及び粘着成分の少なくともいずれか一方と考えられる。したがって、加熱に起因して粘着性又は弾性が生じる高分子成分、及び粘着成分の少なくともいずれか一方を含有するインクは、上記した水性インクの条件を適用することが可能である。
【０２５８】
高分子成分及び粘着成分が使用されるインクの例として、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、塩素化ポリオレフィン樹脂、酸変性塩素化ポリオレフィン樹脂、及びグラフト変性塩素化ポリオレフィン樹脂などを使用した油性インクが挙げられる。
【０２５９】
また、他の高分子成分、及び粘着成分が使用されるインクの例として、アクリル樹脂を使用した油性インク、１，２−アルカンジオール、及び紫外線硬化性樹脂エマルジョンを使用した紫外線硬化性インク、並びに紫外線硬化性樹脂としてラジカル重合性炭素−炭素二重結合を有する化合物を使用した紫外線硬化性インクが挙げられる。なお、上記の化合物は、低分子化合物、及び高分子化合物の少なくともいずれかを含む概念である。
【０２６０】
〈吸着圧力範囲について〉
用紙４４１の吸着圧力は、実験検証に適用した３．０キロパスカルを下限値とし、１１．３キロパスカルを上限値として、３．０キロパスカル以上１１．３キロパスカル以下とし得る。
【０２６１】
［作用効果］
上記の如く構成されたインクジェット印刷装置によれば、以下の作用効果を得ることが可能である。
【０２６２】
〔１〕
用紙Ｐを吸着して乾燥処理を施す場合、特に、印刷分野においては、片面印刷及び両面印刷を問わずに、印刷物へのフッ素樹脂層の凹凸の転写痕４０２の発生が抑制される。
【０２６３】
〔２〕
搬送ベルト３１０の汚れが抑制され、搬送ベルト３１０と用紙Ｐとの良好な離型性が確保される。
【０２６４】
［用語の説明］
〔インク〕
媒体に画像を形成する液体を表す。吐出ヘッドへの供給前の状態、及び吐出前に吐出ヘッド内に保持される状態は固体であってもよい。インクには、色材等を含むグラフィック用途のインク、並びに樹脂粒子、及び金属粒子等を含有する工業用途の機能性液体を含み得る。
【０２６５】
〔媒体〕
紙、繊維、皮革、金属、樹脂、ガラス、木材、及びセラミックなど、画像を形成する液体を付着させ得る媒体を表す。本明細書では、媒体、用紙、記録用紙、印刷用紙、記録媒体、及び印刷媒体は相互に読み替えが可能である。
【０２６６】
〔画像形成〕
画像形成、印刷、印字、画像記録、及び記録は、媒体に液体を付着させて、文字、図形、及び模様等の形状を形成することを意味する。形成される形状は白黒であるかカラーであるかを問わない。本明細書では、画像形成、印刷、印字、画像記録、及び記録は相互に置き替えが可能である。
【０２６７】
〔平行、及び直交〕
平行は、二方向が交差する場合において、平行と同様の作用効果を得ることが可能な実質的な平行が含まれてもよい。直交は、二方向が９０度を超える角度、又は９０度未満の角度で交差する場合において、９０度で交差する場合と同様の作用効果を得ることが可能な実質的な直交が含まれてもよい。
【０２６８】
〔同一〕
同一は、厳密には相違するものの、同一と同様の作用効果を得ることが可能な実質的な同一が含まれてもよい。
【０２６９】
〔上下〕
上は重力方向と反対の方向の成分を有する方向を表す。下は重力方向の成分を有する方向を表す。
【０２７０】
［実施形態及び変形例等の組み合わせについて］
上述した実施形態で説明した構成要素、及び適用例等で説明した構成要素は、適宜組み合わせて用いることができ、また、一部の構成要素を置き換えることもできる。
【０２７１】
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有する者により、多くの変形が可能である。
【符号の説明】
【０２７２】
１Ａ  インクジェット印刷装置
１０  給紙部
１１  搬送部
１２  給紙装置
１２Ａ  給紙台
１４  フィーダボード
１６  給紙ドラム
１７  グリッパー
２０  処理液付与部
２３  グリッパー
２４  処理液塗布装置
３０  処理液乾燥部
３２  処理液乾燥ドラム
３３  グリッパー
３４  温風送風機
４０  描画部
４２  描画ドラム
４３  グリッパー
４４  ヘッドユニット
４６  インクジェットヘッド
４６Ｃ  インクジェットヘッド
４６Ｋ  インクジェットヘッド
４６Ｍ  インクジェットヘッド
４６Ｙ  インクジェットヘッド
４８  画像読取装置
５０  インク乾燥部
６０  集積部
６２  集積装置
６２Ａ  集積トレイ
７０  チェーングリッパー
７１Ａ  第一スプロケット
７１Ｂ  第二スプロケット
７２  チェーン
７４  グリッパー
８０  用紙ガイド
８２  第一用紙ガイド
８４  第二用紙ガイド
９０  加熱乾燥処理部
１００  システムコントローラ
１０２  通信部
１０３  ホストコンピュータ
１０４  画像メモリ
１１０  搬送制御部
１１４  処理液付与制御部
１１６  処理液乾燥制御部
１１８  描画制御部
１２０  インク乾燥制御部
１２４  集積制御部
１２６  圧力制御部
１２８  圧力発生部
１３０  操作部
１３２  表示部
１３４  パラメータ記憶部
１３６  プログラム格納部
１４０  圧力設定部
１４２  温度設定部
１４４  温度センサ
２００  ヘッドモジュール
２１０  流路構造体
２１４  インク供給路
２１６  個別供給路
２１８  圧力室
２２０  ノズル連通路
２２６  循環個別流路
２２８  循環共通流路
２３０  圧電素子
２３１  圧電体層
２３２  インク供給室
２３６  インク循環室
２５２  供給側個別流路
２５６  回収側個別流路
２６４  上部電極
２６５  下部電極
２６６  振動板
２６７  接着層
２７５  ノズルプレート
２７７  液体吐出面
２８０  ノズル開口
２８１  ノズル部
３００  乾燥装置
３０２  吸着ベルト搬送装置
３１０  搬送ベルト
３１０Ａ  第一面
３１０Ｂ  第二面
３１１  吸着穴
３１２  駆動ローラ
３１３  非配置領域
３１４  従動ローラ
３１６  吸引チャンバ
３１６Ａ  多孔質吸着板
３１６Ｂ  ケース
４００  印刷物
４０２  転写痕
４４０  実験装置
４４１  用紙
４４２  搬送ベルト
４４３  吸着穴
４４４  多孔質吸着板
４４６  吸着ボックス
４４８  パンチング板
４５０  支柱
４５２  貫通穴
４６０  平均線
４８０  印刷物
４８２  印刷物
４８４  印刷物
Ｐ  用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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