(57)【要約】      （修正有）【課題】インクを凝集させる処理液が塗布された記録媒体の水性インクに対する浸透性を改善することができる印刷装置、レーザ照射装置及び印刷方法を提供する。【解決手段】印刷装置１０は、記録媒体にインクを凝集させる処理液を塗布する処理液塗布部１２と、処理液が塗布された記録媒体にインクを打滴して画像を形成する画像形成部１４と、画像を示す画像データを取得する第１の取得部と、画像データに基づいて画像を形成するように画像形成部１４を制御する第１の制御部と、画像が形成された記録媒体の少なくとも一部にレーザ光を照射するレーザ照射部２２と、レーザ光の照射後の記録媒体に対して印字がなされる領域である印字領域を示す領域情報を取得する第２の取得部と、領域情報によって示される印字領域にレーザ光を照射するようにレーザ照射部２２を制御する第２の制御部と、を備える。【選択図】図１
2020199684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にインクを凝集させる処理液を塗布する処理液塗布部と、
前記処理液が塗布された前記記録媒体に前記インクを打滴して画像を形成する画像形成部と、
前記画像を示す画像データを取得する第１の取得部と、
前記画像データに基づいて前記画像を形成するように前記画像形成部を制御する第１の制御部と、
前記画像が形成された前記記録媒体の少なくとも一部にレーザ光を照射するレーザ照射部と、
前記レーザ光の照射後の前記記録媒体に対して印字がなされる領域である印字領域を示す領域情報を取得する第２の取得部と、
前記領域情報によって示される前記印字領域に前記レーザ光を照射するように前記レーザ照射部を制御する第２の制御部と、
を備える印刷装置。
【請求項２】
前記処理液塗布部は、前記記録媒体の前記印字領域を含む領域に前記処理液を塗布し、
前記第１の制御部は、前記記録媒体の前記印字領域以外の領域に前記画像を形成するように前記画像形成部を制御する
請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記第２の制御部は、エネルギー密度が０．２７５Ｊ／ｍｍ２以上、０．４１３Ｊ／ｍｍ２以下の前記レーザ光を照射するように前記レーザ照射部を制御する
請求項１又は請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記レーザ照射部は、炭酸ガスレーザを含んで構成された
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の印刷装置。
【請求項５】
インクを凝集させる処理液が塗布され、かつ前記インクを打滴して形成された画像が記録された記録媒体の少なくとも一部にレーザ光を照射するレーザ照射部と、
前記レーザ光の照射後の前記記録媒体に対して印字がなされる領域である印字領域を示す領域情報を取得する取得部と、
前記領域情報によって示される前記印字領域に前記レーザ光を照射するように前記レーザ照射部を制御する制御部と、
を含むレーザ照射装置。
【請求項６】
前記印字領域は、前記処理液が塗布され、かつ前記インクが打滴されない領域である
請求項５に記載のレーザ照射装置。
【請求項７】
前記制御部は、エネルギー密度が０．２７５Ｊ／ｍｍ２以上、０．４１３Ｊ／ｍｍ２以下の前記レーザ光を照射するように前記レーザ照射部を制御する
請求項５又は請求項６に記載のレーザ照射装置。
【請求項８】
前記レーザ照射部は、炭酸ガスレーザを含んで構成された
請求項５から請求項７の何れか１項に記載のレーザ照射装置。
【請求項９】
記録媒体にインクを凝集させる処理液を塗布し、
前記処理液が塗布された前記記録媒体に前記インクを打滴して画像を形成し、
前記画像の形成後において、レーザ光の照射後の前記記録媒体に対して印字がなされる領域である印字領域に前記レーザ光を照射する
印刷方法。
【請求項１０】
前記記録媒体の前記印字領域を含む領域に前記処理液を塗布し、
前記記録媒体の前記印字領域以外の領域に前記画像を形成する
請求項９に記載の印刷方法。
【請求項１１】
前記レーザ光のエネルギー密度が０．２７５Ｊ／ｍｍ２以上、０．４１３Ｊ／ｍｍ２以下である
請求項９又は請求項１０に記載の印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、印刷装置、レーザ照射装置及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷装置に関する技術として、以下の技術が知られている。例えば、特許文献１には、インクを不溶化又は凝集させる処理液を付与した記録媒体上に、記録ヘッドの複数のノズルから複数色のインクを打滴することにより記録媒体上にカラー画像を形成するインクジェット記録装置が記載されている。
【０００３】
特許文献１に係るインクジェット記録装置によれば、インクの打滴に先立って記録媒体に処理液を塗布することで、インクが着弾すると同時にインク中の顔料を凝集させることができるので、インク中の顔料が混ざり合うことを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７６３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、印刷装置で画像を形成した記録媒体に対して、更に水性インクによる印字を行う場合がある。例えば、記録媒体としての枚葉紙に画像を形成して製品包装用容器とし、後工程として製品包装用容器に水性インクジェットマーカーで製造番号及び日付等を印字する場合等である。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係るインクジェット記録装置で用いられる処理液は、記録媒体内部への水性インクの浸透を阻害するという特徴がある。したがって、処理液が付与された記録媒体は、処理液が付与されていない記録媒体と比較して、水性インクが乾燥して定着するまでの時間が長くなる。
【０００７】
すなわち、特許文献１に係るインクジェット記録装置を用いて画像を形成した記録媒体に対して、更に水性インクによる印字を行う場合、水性インクが乾燥して定着するまでの時間が長くなる。この場合、水性インクが乾燥して定着するまでの間に、記録媒体が風等の外力を受けると、水性インクが記録媒体上で流れ、図１０に示すように、水性インクによる印字の可読性が低下してしまう。例えば、製品包装用容器の搬送時の走行風によるインク流れにより、製品包装用容器に水性インクジェットマーカーで印字された製造番号及び日付等の可読性が低下してしまう場合がある。
【０００８】
本開示は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、インクを凝集させる処理液が塗布された記録媒体の水性インクに対する浸透性（以下、浸透性という）を改善することができる印刷装置、レーザ照射装置及び印刷方法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】
【０００９】
本開示の第１の態様に係る印刷装置は、記録媒体にインクを凝集させる処理液を塗布する処理液塗布部と、処理液が塗布された記録媒体にインクを打滴して画像を形成する画像形成部と、画像を示す画像データを取得する第１の取得部と、画像データに基づいて画像を形成するように画像形成部を制御する第１の制御部と、画像が形成された記録媒体の少なくとも一部にレーザ光を照射するレーザ照射部と、レーザ光の照射後の記録媒体に対して印字がなされる領域である印字領域を示す領域情報を取得する第２の取得部と、領域情報によって示される印字領域にレーザ光を照射するようにレーザ照射部を制御する第２の制御部と、を備える。
【００１０】
なお、本開示の第１の態様に係る印刷装置は、処理液塗布部が、記録媒体の印字領域を含む領域に処理液を塗布し、第１の制御部が、記録媒体の印字領域以外の領域に画像を形成するように画像形成部を制御してもよい。
【００１１】
また、本開示の第１の態様に係る印刷装置は、第２の制御部が、エネルギー密度が０．２７５Ｊ／ｍｍ２以上、０．４１３Ｊ／ｍｍ２以下のレーザ光を照射するようにレーザ照射部を制御してもよい。
【００１２】
また、本開示の第１の態様に係る印刷装置は、レーザ照射部が、炭酸ガスレーザを含んで構成されていてもよい。
【００１３】
また、本開示の第２の態様に係るレーザ照射装置は、インクを凝集させる処理液が塗布され、かつインクを打滴して形成された画像が記録された記録媒体の少なくとも一部にレーザ光を照射するレーザ照射部と、レーザ光の照射後の記録媒体に対して印字がなされる領域である印字領域を示す領域情報を取得する取得部と、領域情報によって示される印字領域にレーザ光を照射するようにレーザ照射部を制御する制御部と、を備える。
【００１４】
なお、本開示の第２の態様に係るレーザ照射装置は、印字領域が、処理液が塗布され、かつインクが打滴されない領域であってもよい。
【００１５】
また、本開示の第２の態様に係るレーザ照射装置は、制御部が、エネルギー密度が０．２７５Ｊ／ｍｍ２以上、０．４１３Ｊ／ｍｍ２以下のレーザ光を照射するようにレーザ照射部を制御してもよい。
【００１６】
また、本開示の第２の態様に係るレーザ照射装置は、レーザ照射部が、炭酸ガスレーザを含んで構成されていてもよい。
【００１７】
また、本開示の印刷方法は、記録媒体にインクを凝集させる処理液を塗布し、処理液が塗布された記録媒体にインクを打滴して画像を形成し、画像の形成後において、レーザ光の照射後の記録媒体に対して印字がなされる領域である印字領域にレーザ光を照射する。
【００１８】
なお、本開示の印刷方法は、記録媒体の印字領域を含む領域に処理液を塗布し、記録媒体の印字領域以外の領域に画像を形成するものであってもよい。
【００１９】
また、本開示の印刷方法は、照射するレーザ光のエネルギー密度が０．２７５Ｊ／ｍｍ２以上、０．４１３Ｊ／ｍｍ２以下であってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本開示によれば、インクを凝集させる処理液が塗布された記録媒体の浸透性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る印刷装置の構成の一例を示す概略図である。
【図２】各実施形態に係る印字領域の一例を示す概略図である。
【図３】第１実施形態に係る印刷装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図４Ａ】レーザ光が照射されていない用紙の断面図である。
【図４Ｂ】０．２７５Ｊ／ｍｍ２のレーザ光が照射された用紙の断面図である。
【図４Ｃ】０．９６３Ｊ／ｍｍ２のレーザ光が照射された用紙の断面図である。
【図５】レーザ照射部の動作を説明するための図である。
【図６】第１実施形態に係る画像形成処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態に係るレーザ照射処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係るレーザ照射装置の構成の一例を示す概略図である。
【図９】第２実施形態に係るレーザ照射装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１０】水性インクのインク流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。
【００２３】
［第１実施形態］
まず、図１を参照して、本実施形態に係る印刷装置１０の構成の一例を説明する。図１に示すように、本実施形態に係る印刷装置１０は、複数の搬送部１１、処理液塗布部１２、ドラム１３、１５、１７、画像形成部１４、及びレーザ照射部２２を備える。本実施形態に係る印刷装置１０によれば、記録媒体としての枚葉紙（以下、用紙３０という）が、ローラで構成された搬送部１１によって、上流側から順に、処理液塗布部１２、画像形成部１４、及びレーザ照射部２２に搬送される。なお、複数の搬送部１１は、図１の態様に限らず、用紙３０を上流側から順に、処理液塗布部１２、画像形成部１４、及びレーザ照射部２２に搬送するものであればよい。例えば、複数の搬送部１１の数を任意に増減してもよいし、ローラに代えてドラムによる咥え替えで搬送してもよい。
【００２４】
処理液塗布部１２は、ドラム１３の表面に保持された状態でドラム１３の回転によって搬送される用紙３０の記録面に処理液を塗布する。処理液塗布部１２には、処理液を貯留している貯留部（図示せず）が設けられ、処理液塗布部１２の一部が処理液に浸されている。したがって、処理液塗布部１２は、用紙３０の記録面に接触することで、用紙３０の記録面の、後述する印字領域３２（図２参照）を含む略全域に処理液を塗布することができる。なお、処理液の付与方法として、処理液を打滴する方法や、スプレーを用いて一様に散布する方法等を用いてもよい。
【００２５】
ここで、処理液は、後述する画像形成部１４で打滴されるインク中に分散する色材（顔料）を凝集する機能を有する。したがって、インク中に分散する色材の滲み、各色インクの混色、インク滴の着弾時の液合一による打滴干渉等の不具合を回避することができる。
【００２６】
このようにして、処理液塗布部１２で記録面に処理液が塗布された用紙３０は、ドラム１５を介して画像形成部１４に搬送される。
【００２７】
画像形成部１４は、ドラム１７の表面に保持された状態でドラム１７の回転によって搬送される処理液が塗布された用紙３０に画像を形成する。本実施形態では、画像形成部１４として、少なくとも基本色であるＹ（イエロー）Ｍ（マゼンタ）Ｃ（シアン）Ｋ（ブラック）のインクジェットラインヘッドがドラム１７の周方向に沿って配列された、所謂シングルパス方式のインクジェットラインヘッドを採用している。画像形成部１４は、インクジェットラインヘッドによって各色のインクを打滴して、用紙３０の記録面に塗布された処理液の上に画像を形成する。
【００２８】
このようにして、画像形成部１４で記録面に画像が形成された用紙３０は、搬送部１１によってレーザ照射部２２に搬送される。
【００２９】
レーザ照射部２２は、図２に示すように、画像が形成された用紙３０の少なくとも一部の領域である印字領域３２にレーザ光を照射する。印字領域３２は、例えば、画像形成部１４で画像を形成した用紙３０に対して、更に水性インクによる印字を行う領域である。本実施形態では、レーザ照射部２２として、炭酸ガスレーザを用いる。なお、レーザ照射部２２に代えて、例えば、プラズマ発生装置、コロナ放電発生装置、電子線放射装置及び紫外線照射装置等の用紙３０の表面を変性させる装置を適用してもよい。
【００３０】
なお、本実施形態では、処理液塗布部１２で塗布する処理液として、下記表１に示す組成となるように各成分を混合して処理液１〜６を調製した。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
表１に記載の水不溶性樹脂粒子Ａの合成例は、以下の通りである。攪拌機及び冷却管を備えた１０００ｍｌの三口フラスコに、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの６２質量％水溶液（東京化成工業（株）製）１．５ｇと水３５０ｇとを加えて窒素雰囲気下で８０℃に加熱し、ここに水２０ｇに重合開始剤としてペルオキソ二硫酸カリウム（過硫酸カリウム）（和光純薬工業（株）製）０．８５ｇ、原料モノマーとしてアクリルアミド−２−プロパンスルホン酸ナトリウムの５０質量％水溶液（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）１２．４１ｇを溶解した溶液Ａ１と、原料モノマーとしてメチルメタクリレート（和光純薬工業（株）製）２２．７５ｇ、及びメタクリル酸（和光純薬工業（株）製）１２．４１ｇを混合した溶液Ｂ１と、を３時間かけて同時に滴下した。滴下終了後、さらに３時間反応した後、固形分濃度が２０質量％となる様に水を加えて水不溶性樹脂粒子Ａの水分散液を得た。水不溶性樹脂粒子Ａの体積平均粒子径は８０ｎｍであった。
【００３３】
表１に記載の水不溶性樹脂粒子Ｂの合成例は、以下の通りである。攪拌機及び冷却管を備えた１０００ｍｌの三口フラスコに、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの６２質量％水溶液（東京化成工業（株）製）１．５ｇと水３５０ｇとを加えて窒素雰囲気下で８０℃に加熱し、ここに水２０ｇに重合開始剤としてペルオキソ二硫酸カリウム（過硫酸カリウム）（和光純薬工業（株）製）０．８５ｇ、原料モノマーとしてアクリルアミド−２−プロパンスルホン酸ナトリウムの５０質量％水溶液（Ａｌｄｒｉｃｈ社製）１２．４１ｇを溶解した溶液Ａと、原料モノマーとしてメチルメタクリレート（和光純薬工業（株）製）１１．５４ｇ、スチレン（和光純薬工業（株）製）１１．２１ｇ、及びメタクリル酸（和光純薬工業（株）製）１２．４１ｇを混合した溶液Ｂと、を３時間かけて同時に滴下した。滴下終了後、さらに３時間反応した後、固形分濃度が２０質量％となる様に水を加えて水不溶性樹脂粒子Ｂの水分散液を得た。水不溶性樹脂粒子Ｂの体積平均粒子径は４５ｎｍであった。
【００３４】
なお、水不溶性樹脂粒子Ａ及びＢの体積平均粒子径は、固形分濃度が２質量％になるように調整した水不溶性樹脂粒子の水分散液を用い、液温２５℃で、ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０（日機装（株）製）を用いて、動的光散乱法により体積平均粒子径を測定することで求めた。
【００３５】
表１に記載の水溶性ポリマーの合成例は、以下の通りである。攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた２００ｍｌの三口フラスコに、イソプロピルアルコール３０．０ｇを仕込んで、窒素雰囲気下に、６５℃まで昇温した。次に、メチルメタクリレート３０．０ｇ、エチルアクリレート６．５ｇ、アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸１３．５ｇ、イソプロピルアルコール３０ｇ、水１５ｇ、及び「Ｖ−６０１」（和光純薬工業（株）製の重合開始剤）２．９７ｇ（（０．０１２９モル）；モノマーの総モル数（０．４３０モル）に対して３モル％）を、２時間で滴下が完了するように等速で滴下した。滴下終了後、２時間攪拌し、その後、「Ｖ−６０１」１．４８ｇ（モノマーの総モル数に対して１．５モル％）及びイソプロピルアルコール３．０ｇを加え、２時間攪拌を行った。得られたポリマー溶液を、前述のアクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸と等モル数の水酸化ナトリウムの水溶液で中和し、減圧濃縮によってイソプロピルアルコールを留去し、ポリマー溶液の総量が３１０ｇになるまで水を加え、水溶性ポリマーを１６質量％含むポリマー水溶液を得た。水溶性ポリマーの重量平均分子量は４５，０００であった。
【００３６】
なお、水溶性ポリマーの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）で測定した。ＧＰＣとしてＨＬＣ−８０２０ＧＰＣ（東ソー（株）製）を用い、カラムとしてＴＳＫｇｅｌ、ＳｕｐｅｒＭｕｌｔｉｐｏｒｅＨＺ−Ｈ（東ソー（株）製、４．６ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を３本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いた。また、条件としては、試料濃度を０．４５質量％、流速を０．３５ｍｌ／ｍｉｎ、サンプル注入量を１０μｌ、測定温度を４０℃とし、示唆屈折計（ＲＩ）検出器を用いて行なった。また、検量線は、東ソー（株）製「標準試料ＴＳＫｓｔａｎｄａｒｄ，ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ」：「Ｆ−４０」、「Ｆ−２０」、「Ｆ−４」、「Ｆ−１」、「Ａ−５０００」、「Ａ−２５００」、「Ａ−１０００」、「ｎ−プロピルベンゼン」の８サンプルから作製した。
【００３７】
表１に記載のその他の成分の詳細は、以下の通りである。
・ＢＹＫ−０３８：エマルジョン型シリコーン消泡剤（固形分１００質量％）、ビックケミー・ジャパン（株）製
・ＴＳＡ−７３９：エマルジョン型シリコーン消泡剤（固形分１５質量％）、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製
【００３８】
また、本実施形態では、画像形成部１４で打滴するインクとして、下記表２に示す組成となるように各成分を混合して、１８種のインク組成物（マゼンタインク、シアンインク、イエローインク、ブラックインク、オレンジインク、グリーンインク、及びバイオレットインクの各々について３種）を調製した。
【００３９】
【表２】
2020199684.tif 000004
【００４０】
表２に記載のその他の成分の詳細は、以下の通りである。
・Ｐｒｏ−Ｊｅｔ  Ｃｙａｎ  ＡＰＤ３０００：ピグメント・ブルー１５：３を含有する顔料分散液（顔料濃度：１２．０質量％、不揮発分濃度：２１．８質量％）、ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｃｏｌｏｒａｎｔｓ社製
・Ｐｒｏ−Ｊｅｔ  Ｍａｇｅｎｔａ  ＡＰＤ３０００：ピグメント・レッド１２２を含有する顔料分散液（顔料濃度：１５．０質量％、不揮発分濃度：２１．６質量％）、ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｃｏｌｏｒａｎｔｓ社製
・Ｐｒｏ−Ｊｅｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＡＰＤ３０００：ピグメントイエロー７４を含有する顔料分散液（顔料濃度：１３．６質量％、不揮発分濃度：２４．６質量％）、ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｃｏｌｏｒａｎｔｓ社製
・Ｐｒｏ−Ｊｅｔ  Ｂｌａｃｋ  ＡＰＤ３０００；ピグメント・ブラック７を含有する顔料分散液（顔料濃度：１０．０質量％、不揮発分濃度：１８．９質量％）、ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｃｏｌｏｒａｎｔｓ社製
・ＦＵＪＩ  ＳＰ  ＯＲＡＮＧＥ  ６５１：ピグメント・オレンジ４３を含有する顔料分散液（顔料濃度：１５．０質量％、不揮発分濃度：１９．０質量％）、冨士色素（株）製
・ＦＵＪＩ  ＳＰ  ＧＲＥＥＮ  ７４０９：ピグメント・グリーン７を含有する顔料分散液（顔料濃度：１５．０質量％、不揮発分濃度：１７．５質量％）、冨士色素（株）製
・ＦＵＪＩ  ＳＰ  ＶＩＯＬＥＴ  ９６０９：ピグメント・バイオレット２３を含有する顔料分散液（顔料濃度：１６．０質量％、不揮発分濃度：１８．５質量％）、冨士色素（株）製
・ラテックスＡ：上記の樹脂粒子（Ｂ−０１）と水とを混合して固形分２３．２０質量％に調整した樹脂粒子の水分散物
・ＰＥ−１０８：ニューポール（登録商標） ＰＥ−１０８、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ブロックポリマー（三洋化成工業（株）製）
・ＧＰ２５０：サンニックス  ＧＰ−２５０、ポリオキシプロピレングリセリルエーテル（三洋化成工業（株）製）
・ＰＥＧ−２００：ポリエチレングリコール（三洋化成工業（株）製）
・ＭＦＴＧ：トリプロピレングリコールモノメチルエーテル（日本乳化剤（株）製）
・ＰＶＰ  Ｋ１５：ポリビニルピロリドン（東京化成工業（株）製）
・オルフィン  Ｅ１０１０：アセチレングリコール系界面活性剤（日信化学工業（株）製）
・オルフィン  Ｅ１０２０：アセチレングリコール系界面活性剤（日信化学工業（株）製）
・セロゾール（登録商標） ５２４Ｄ：エステルワックス（中京油脂（株）製）
・スノーテックス（登録商標） ＸＳ：コロイダルシリカ（日産化学工業（株）製）
・ＢＹＫ−０２４：シリコーン系消泡剤（ビックケミー・ジャパン（株）製）
・Ｃａｐｓｔｏｎｅ  ＦＳ−６３：フッ素系界面活性剤（デュポン社製）
【００４１】
表１に示す処理液１〜６の何れか１つと、表２に示す１８種のインク組成物の何れか１つと、を任意に選択して組み合わせる場合、何れの組み合わせにおいても、処理液によるインク中に分散する色材（顔料）を凝集する効果を得ることができた。
【００４２】
次に、図３を参照して、本実施形態に係る印刷装置１０の機能的な構成について説明する。図３に示すように、印刷装置１０は、第１の取得部１６、第１の制御部１８、処理液塗布部１２、画像形成部１４、第２の取得部２６、第２の制御部２８、及びレーザ照射部２２を含む。
【００４３】
第１の取得部１６は、画像形成部１４が形成する画像の画像データを取得する。第１の取得部１６は、通信Ｉ／Ｆを備え、通信Ｉ／Ｆを介して画像データを取得する。通信Ｉ／Ｆとしては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワーク等のシリアルインターフェースやセントロニクス等のパラレルインターフェースを適用することができる。
【００４４】
第１の制御部１８は、第１の取得部１６が取得した画像データに基づいて画像を形成するように画像形成部１４を制御する。すなわち、第１の制御部１８は、画像データに基づいて、画像形成部１４のインクの吐出量や吐出タイミングの制御を行う。また、第１の制御部１８は、処理液塗布部１２における処理液の塗布量及び塗布のタイミングを制御する。第１の制御部１８は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のハードウェアを含んで構成される。
【００４５】
なお、第１の制御部１８は、画像データに基づいて用紙３０の印字領域３２以外の領域に画像を形成するように画像形成部１４を制御してもよい。すなわち、印字領域３２にはインクが打滴されず、印字領域３２において処理液の塗膜が露出していてもよい。印字領域３２の位置及び範囲を示す情報は、画像データに含まれていてもよい。用紙３０の印字領域３２以外の領域に画像を形成するように画像形成部１４を制御する場合、第１の制御部１８は、後述する第２の取得部２６が取得する印字領域３２を示す領域情報に基づいて、印字領域３２以外の領域に画像を形成するように画像形成部１４を制御してもよい。
【００４６】
処理液塗布部１２は、第１の制御部１８の制御に従って、上述したように用紙３０に処理液を塗布する。画像形成部１４は、第１の制御部１８の制御に従って、上述したように用紙３０にインクを打滴して画像を形成する。
【００４７】
第２の取得部２６は、印字領域３２を示す領域情報を取得する。第２の取得部２６は、通信Ｉ／Ｆを備え、通信Ｉ／Ｆを介して印字領域３２を示す領域情報を取得する。通信Ｉ／Ｆとしては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワーク等のシリアルインターフェースやセントロニクス等のパラレルインターフェースを適用することができる。
【００４８】
第２の制御部２８は、第２の取得部２６が取得した領域情報によって示される印字領域３２にレーザ光を照射するようにレーザ照射部２２を制御する。すなわち、印字領域３２の領域情報に基づいて、レーザ照射部２２の照射範囲や照射パワーの制御を行う。第２の制御部２８は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のハードウェアを含んで構成される。
【００４９】
レーザ照射部２２は、第２の制御部２８の制御に従って、上述したように用紙３０の印字領域３２にレーザ光を照射する。
【００５０】
次に、図４Ａ〜図４Ｃを参照して、レーザ光が照射された場合の用紙３０の変性について説明する。図４Ａ〜図４Ｃは、走査電子顕微鏡を用いて、用紙３０の表面形状を観察した写真である。図４Ａ〜図４Ｃに示す用紙３０の表面には、それぞれ処理液が塗布されている。図４Ａは、レーザ光が照射されていない用紙３０の断面図である。図４Ｂは、エネルギー密度０．２７５Ｊ／ｍｍ２のレーザ光が照射された用紙３０の断面図である。図４Ｃは、エネルギー密度０．９６３Ｊ／ｍｍ２のレーザ光が照射された用紙３０の断面図である。
【００５１】
図４Ｂに示すように、エネルギー密度０．２７５Ｊ／ｍｍ２のレーザ光を照射した場合は、処理液の成分及び用紙３０の表面を構成するコート層等の組成には変化がないが、コート層内部にブリスターと見られる小さな空隙層が確認できる。レーザ照射によってこの空隙層を増加させることにより、用紙３０の浸透性を向上させることができる。
【００５２】
図４Ｃに示すように、エネルギー密度０．９６３Ｊ／ｍｍ２のレーザ光を照射した場合は、処理液の成分及びコート層等の表面の組成はバインダの減少が見られ、コート層は破壊されており、レーザによりアブレーションが生じていることが確認できる。また、この場合、用紙３０の表面には焦げが発生していた。
【００５３】
以上のことから、レーザ光の照射エネルギー密度が大きくなるほど、用紙３０の表面の変性が促進され、浸透性が向上することが推測される。一方で、レーザ光の照射エネルギー密度が大きすぎると、用紙３０の表面は焦げて、用紙３０の色味が変化してしまう。したがって、レーザ光の照射エネルギー密度は、用紙３０の浸透性を向上しつつ、用紙３０の色味変化が一定の範囲内に収まる値であることが望ましい。
【００５４】
次に、表３を参照して、レーザ光の照射エネルギー密度の適正な値について説明する。表３は、レーザ光の照射パワーを変化させて用紙３０の浸透性及び色味変化を測定した結果を示す。レーザ光の照射エネルギー密度は、後述する条件においてレーザ光の強度を１０％（０．２７５Ｊ／ｍｍ２）から５％刻みに３５％（０．９６３Ｊ／ｍｍ２）まで変化させて用紙３０に照射した。浸透性はモデル液の浸透時間で評価した。色味変化は色差ΔＥで評価した。
【００５５】
【表３】
2020199684.tif 000005
【００５６】
表３に示す評価で用いた用紙３０及び処理液の詳細は、以下の通りである。
・用紙：ＴａｍｂｒｉｔｅＨＳ  ２４５ｇｓｍ（厚み実測０．４３ｍｍ〜０．４４ｍｍ）
・処理液：処理液６（表１）
【００５７】
表３に示す評価で用いたレーザ照射部２２の詳細は、以下の通りである。
・モデル      ：ＥＤＭ社  Ｌｉｎｘ  ＣＳＬ３０（３０Ｗ）
・使用レンズ  ：レンズサイズ１００ｍｍ
・走査速度ｓ  ：３０００ｍｍ／ｓ
・ビーム径２ｒ：０．２１ｍｍ
・走査ピッチｄ：０．１０５ｍｍ
・照射パターン：４５Ａｎｇｌｅ４Ｗａｙｓ（図５）
【００５８】
表３に示す評価で用いた４５Ａｎｇｌｅ４Ｗａｙｓの照射パターンでは、図５に示すように、レーザ光の走査を４方向で行っているので、印字領域３２において緻密にレーザ光を照射することができる。一方、照射パターンとして、レーザ光が照射されない領域が増加する照射パターン（例えば、６０Ａｎｇｌｅ３Ｗａｙｓ）を採用した場合、モデル液浸透時間は表３に示す値よりも長くなる。
【００５９】
レーザ光の照射エネルギー密度ＬＤ（Ｊ／ｍｍ２）の算出方法は、以下の通りである。レーザ光のパワー密度ＰＤ（Ｗ／ｍｍ２）は、レーザ光のパワーＬＰ（Ｗ）及びビーム径２ｒ（ｍｍ）を用いた次の式（１）によって表される。照射エネルギー密度ＬＤ（Ｊ／ｍｍ２）は、パワー密度ＰＤ（Ｗ／ｍｍ２）、走査速度ｓ（ｍｍ／ｓ）及び走査ピッチｄ（ｍｍ）を用いた次の式（２）によって表される。
【００６０】
【数１】
2020199684.tif 000006
【数２】
2020199684.tif 000007
【００６１】
表３に示す評価で用いたモデル液浸透時間は、用紙３０のレーザ光を照射した印字領域３２に、３０ｍＮ／ｍの表面張力測定用のテストペン（ダインペン）で線を描画し、描画した線が乾くまでの時間を測定した値である。モデル液浸透時間が短いほど、レーザ光を照射した印字領域３２の浸透性は高いと評価できる。
【００６２】
浸透性に関しては、生紙と同程度の浸透性を有すること、すなわち生紙のモデル液浸透時間以下のモデル液浸透時間であることが望ましい。本実施形態では、表３に示すように、レーザ強度が１０％（０．２７５Ｊ／ｍｍ２）以上であれば、生紙と同程度の浸透時間を得られることが確認できた。ここで、生紙とは、処理液及びインクが付与されていない用紙３０である。
【００６３】
表３に示す評価で用いた色差ΔＥは、Ｌ＊ａ＊ｂ＊測色計で測定した生紙との色差である。Ｌ＊ａ＊ｂ＊測色計では、明度を表すＬ＊軸、赤（＋）及び緑（−）の色相と彩度を表すａ＊軸、黄（＋）及び青（−）の色相と彩度を表すｂ＊軸から成るＬ＊ａ＊ｂ＊色空間において、基準値との色差ΔＥを測定することができる。ΔＥは、ΔＥ＝√（（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２）で表される。ΔＥが小さいほど、生紙と、レーザ光を照射した印字領域３２との色味変化は小さいと評価できる。
【００６４】
色味変化に関しては、生紙との色差ΔＥが１．０以下であることが望ましい。本実施形態では、表３に示すように、レーザ強度が１５％（０．４１３Ｊ／ｍｍ２）以下であれば、生紙との色差ΔＥが１．０以下となり、生紙との色味変化が小さいことが確認できた。
【００６５】
以上より、用紙３０の浸透性を向上しつつ、用紙３０の色味変化を一定の範囲内に収めるためには、０．２７５Ｊ／ｍｍ２〜０．４１３Ｊ／ｍｍ２のエネルギー密度でレーザ光を照射することが望ましいことが確認できる。したがって、第２の制御部２８は、エネルギー密度が０．２７５Ｊ／ｍｍ２以上、０．４１３Ｊ／ｍｍ２以下のレーザ光を照射するようにレーザ照射部２２を制御することが望ましい。
【００６６】
次に、図６を参照して、本実施形態に係る印刷装置１０の作用を説明する。図６は、印刷装置１０において実行される画像形成処理の流れを示すフローチャートである。図６に示す画像形成処理は、例えば、印刷作業者により印刷処理の実行指示が入力された場合に実行される。
【００６７】
ステップＳ１０で、第１の取得部１６は、画像データを取得する。ステップＳ１２で、第１の制御部１８は、処理液塗布部１２の処理液の塗布量及びタイミングを制御し、用紙３０に処理液を塗布させる。ステップＳ１４で、第１の制御部１８は、取得した画像データに基づいて、画像形成部１４のインクの吐出量や吐出タイミングを制御し、用紙３０に画像を形成させる。なお、ステップＳ１０及びステップＳ１２は入れ替わってもよい。
【００６８】
図７は、印刷装置１０において実行されるレーザ照射処理の流れを示すフローチャートである。図７に示すレーザ照射処理は、例えば、印刷作業者により印刷処理の実行指示が入力された場合に実行される。
【００６９】
ステップＳ２０で、第２の取得部２６は、印字領域３２を示す領域情報を取得する。ステップＳ２２で、第２の制御部２８は、印字領域３２を示す領域情報に基づいて、レーザ照射部２２のレーザ光の照射範囲及び照射エネルギー密度を制御し、用紙３０の印字領域３２にレーザ光を照射させる。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態に係る印刷装置１０は、用紙３０に処理液を塗布し、処理液が塗布された用紙３０にインクを打滴して画像を形成し、画像が形成された用紙３０の少なくとも一部である印字領域３２を示す領域情報を取得し、印字領域３２にレーザ光を照射する。これにより、レーザ光を照射した印字領域３２の浸透性を向上させることができる。したがって、本実施形態に係る印刷装置１０によれば、インクを凝集させる処理液が塗布された記録媒体の浸透性を改善することができる。これにより、用紙３０の印字領域３２に、後工程において更に水性インクによる印字を行う場合、水性インクが乾燥して定着するまでの時間を、レーザ光を照射しない場合と比較して短くすることができる。したがって、水性インクが風等の外力を受けてインク流れが発生するリスクを抑制することができ、インク流れによる印字の可読性の低下を抑制することができる。
【００７１】
なお、上記実施形態では、画像データを取得する第１の取得部１６と、印字領域を取得する第２の取得部２６と、を異なる機能的な構成として説明したが、これに限定されない。例えば、第１の取得部１６及び第２の取得部２６を、一体構成とする形態としてもよい。また、上記実施形態では、処理液塗布部１２及び画像形成部１４を制御する第１の制御部１８と、レーザ照射部２２を制御する第２の制御部２８と、を異なる機能的な構成として説明したが、これに限定されない。例えば、第１の制御部１８及び第２の制御部２８を、一体構成とする形態としてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、処理液塗布部１２が用紙３０に塗布する処理液の塗布量を、第１の制御部１８が制御する態様について説明したが、これに限定されない。例えば、処理液塗布部１２として表面にセルを有するアニックスローラを用い、アニックスローラのセル容積によって処理液の塗布量を制御してもよい。
【００７３】
［第２実施形態］
次に、図８を参照して、本実施形態に係るレーザ照射装置２０の構成の一例を説明する。図８に示すように、レーザ照射装置２０は、複数の搬送部１１及びレーザ照射部２２を備える。本実施形態に係るレーザ照射装置２０によれば、インクを凝集させる処理液が塗布され、かつインクを打滴して形成された画像が記録された記録媒体としての枚葉紙（以下、用紙３０という）が、ローラで構成された搬送部１１によってレーザ照射部２２に搬送される。なお、複数の搬送部１１は、図８の態様に限らず、用紙３０をレーザ照射部２２に搬送するものであればよい。例えば、複数の搬送部１１の数を任意に増減してもよいし、ローラに代えてドラムによる咥え替えで搬送してもよい。
【００７４】
すなわち、本実施形態に係るレーザ照射装置２０は、第１実施形態に係る印刷装置１０におけるレーザ照射部２２の機能を独立させたものである。複数の搬送部１１及びレーザ照射装置２０は、第１実施形態と同様の機能であるため、説明を省略する。
【００７５】
次に、図９を参照して、本実施形態に係るレーザ照射装置２０の機能的な構成について説明する。図９に示すように、レーザ照射装置２０は、取得部２６、制御部２８、及びレーザ照射部２２を含む。本実施形態に係る取得部２６、制御部２８、及びレーザ照射部２２は、第１実施形態における第２の取得部２６、第２の制御部２８、及びレーザ照射部２２とそれぞれ同様の機能であるため、説明を省略する。また、本実施形態に係るレーザ照射装置２０において実行されるレーザ照射処理の内容も、第１実施形態に係る印刷装置１０において実行されるレーザ照射処理の内容（図７参照）と同様であるため、説明を省略する。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態に係るレーザ照射装置２０は、処理液が塗布され、かつインクを打滴して形成された画像が記録された用紙３０の少なくとも一部である印字領域３２を示す領域情報を取得し、印字領域３２にレーザ光を照射する。これにより、レーザ光を照射した印字領域３２の浸透性を向上させることができる。したがって、インクを凝集させる処理液が塗布された記録媒体の浸透性を改善することができる。これにより、用紙３０の印字領域３２に、後工程において更に水性インクによる印字を行う場合、水性インクが乾燥して定着するまでの時間を、レーザ光を照射しない場合と比較して短くすることができる。したがって、水性インクが風等の外力を受けてインク流れが発生するリスクを抑制することができ、インク流れによる印字の可読性の低下を抑制することができる。
【００７７】
なお、上記各実施形態において、例えば、第１の制御部２８及び第２の制御部２８（制御部２８）の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
【００７８】
処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。
【００７９】
処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：SoC）等に代表されるように、処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。
【００８０】
更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０  印刷装置
１１  搬送部
１２  処理液塗布部
１３、１５、１７  ドラム
１４  画像形成部
１６  第１の取得部
１８  第１の制御部
２０  レーザ照射装置
２２  レーザ照射部
２６  第２の取得部
２８  第２の制御部
３０  用紙
３２  印字領域
【図１】
2020199684.tif 000008
【図２】
2020199684.tif 000009
【図３】
2020199684.tif 000010
【図４Ａ】
2020199684.tif 000011
【図４Ｂ】
2020199684.tif 000012
【図４Ｃ】
2020199684.tif 000013
【図５】
2020199684.tif 000014
【図６】
2020199684.tif 000015
【図７】
2020199684.tif 000016
【図８】
2020199684.tif 000017
【図９】
2020199684.tif 000018
【図１０】
2020199684.tif 000019