(57)【要約】【課題】記録媒体に形成された画像の耐久性を向上させることができる画像形成装置を得る。【解決手段】シート部材Ｐは、各色のインクジェット記録ヘッド２０に対向する位置へ搬送され、インクジェット記録ヘッド２０から画像情報に基づいた各色のインク滴が吐出されカラー画像が形成される。さらに、硬化性液体付与ヘッド２４がインク受容性粒子１６を硬化させる硬化性液体をインク受容性粒子層１６Ａ全域に噴射し、硬化性液体が付与されたインク受容性粒子層１６Ａはイオン架橋構造を形成して硬化する。これにより、シート部材Ｐに形成された画像の耐久性が向上される。【選択図】図１
2010069705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を受容する液体受容性粒子を収納すると共に、記録媒体上に前記液体受容性粒子の層を形成する粒子供給装置と、
前記粒子供給装置によって記録媒体上に供給された前記液体受容性粒子の層に液滴をノズルから吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドのノズルから液滴が吐出された前記液体受容性粒子の層に、液体受容性粒子を硬化させる硬化性液体を付与する硬化性液体付与手段と、
前記記録媒体に転写された前記液体受容性粒子の層を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記液滴吐出ヘッドのノズルから液滴が吐出された前記液体受容性粒子の層を乾燥させる乾燥手段が設けられ、
前記硬化性液体付与手段は、前記乾燥手段によって乾燥した前記液体受容性粒子の層に前記硬化性液体を付与する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記定着手段は、液滴が吐出された前記液体受容性粒子の層を加熱及び加圧して前記記録媒体に定着させる加熱加圧定着部材であって、
前記硬化性液体付与手段は、前記加熱加圧定着部材によって記録媒体に定着した前記液体受容性粒子の層に前記硬化性液体を付与する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記硬化性液体付与手段は、液滴が吐出された前記液体受容性粒子の層に接して前記硬化性液体を付与する接触式硬化性液体付与手段である請求項３に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、インクジェット記録ヘッドから液滴を記録媒体へ吐出させ、記録媒体に画像を形成させた後に記録媒体の表面に放射線によって硬化する液体を塗布し、さらに、液体が塗布された記録媒体に放射線を照射する画像形成装置が記載されている。
【０００３】
このように、放射線によって硬化する液体を塗布し、さらに、放射線を照射して液体を硬化させることで記録媒体に形成された画像の耐久性を向上させている。
【特許文献１】特開２０００−２７２１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、記録媒体に形成された画像の耐久性を向上させることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、液滴を受容する液体受容性粒子を収納すると共に、記録媒体上に前記液体受容性粒子の層を形成する粒子供給装置と、前記粒子供給装置によって記録媒体上に供給された前記液体受容性粒子の層に液滴をノズルから吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドのノズルから液滴が吐出された前記液体受容性粒子の層に、液体受容性粒子を硬化させる硬化性液体を付与する硬化性液体付与手段と、前記記録媒体に転写された前記液体受容性粒子の層を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項２に係る画像形成装置は、請求項１に記載において、前記液滴吐出ヘッドのノズルから液滴が吐出された前記液体受容性粒子の層を乾燥させる乾燥手段が設けられ、前記硬化性液体付与手段は、前記乾燥手段によって乾燥した前記液体受容性粒子の層に前記硬化性液体を付与することを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項３に係る画像形成装置は、請求項１に記載において、前記定着手段は、液滴が吐出された前記液体受容性粒子の層を加熱及び加圧して前記記録媒体に定着させる加熱加圧定着部材であって、前記硬化性液体付与手段は、前記加熱加圧定着部材によって記録媒体に定着した前記液体受容性粒子の層に前記硬化性液体を付与することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項３に記載において、前記硬化性液体付与手段は、液滴が吐出された前記液体受容性粒子の層に接して前記硬化性液体を付与する接触式硬化性液体付与手段であることを特徴とする。
体に吸着することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１の画像形成装置によれば、この構成を有さない場合と比して、記録媒体に形成された画像の耐久性（特に耐擦過性、耐水性）を向上させることができる。
【００１０】
本発明の請求項２の画像形成装置によれば、この構成を有さない場合と比して、液体受容性粒子の層に硬化性液体が効率良く吸収され、さらに耐久性を向上させることができる。
【００１１】
本発明の請求項３の画像形成装置によれば、この構成を有さない場合と比して、液体受容性粒子の層に触れながら硬化性液体を付与する手段を硬化性液体付与手段として採用することができる。
【００１２】
本発明の請求項４の画像形成装置によれば、この構成を有さない場合と比して、消費する硬化性液体の量を減らすことができ、さらに、硬化性液体を液体受容性粒子の層に均一に付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例を図１〜図２に従って説明する。
【００１４】
（全体構成）
図１に示されるように、第１実施形態に係る画像形成装置１０は、記録媒体としてのシート部材Ｐを搬送する無端ベルト状の搬送ベルト１２と、搬送ベルト１２によって搬送されるシート部材Ｐ上に液体受容性粒子としてのインク受容性粒子１６を供給しインク受容性粒子層１６Ａを形成させる粒子供給装置１８と、シート部材Ｐ上に付与されたインク受容性粒子層１６Ａを加圧して決められた厚さにする圧力ロール１４と、インク受容性粒子層１６Ａ上にインク滴（液滴）を吐出し画像を形成させる液滴吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッド２０と、画像が形成されたインク受容性粒子層１６Ａにインク受容性粒子を硬化させる硬化性液体を付与する硬化性液体付与手段としての硬化性液体付与ヘッド２４と、画像が形成されたインク受容性粒子層１６Ａをシート部材Ｐに加圧定着させる定着手段としての加圧定着ロール２６と、を含んで構成されている。
【００１５】
（搬送ベルト）
搬送ベルト１２は、ゴム材料又は樹脂材料等の弾性部材で形成され、回転駆動する駆動ロール３０及び従動回転する従動ロール３２、３４に巻きかえられて回転するようになっている。そして、給紙装置から取り出されたシート部材Ｐは、静電吸着部材（図示省略）によって、搬送ベルト１２に吸着されて搬送されるようになっている。
【００１６】
（粒子供給装置）
粒子供給装置１８は、シート部材Ｐの表面にインク受容性粒子１６を供給してシート部材Ｐ上にインク受容性粒子層１６Ａを形成させる装置である。
【００１７】
粒子供給装置１８には、シート部材Ｐと対向する部分に供給ロール１８Ａが設けられており、さらに、供給ロール１８Ａの表面にインク受容性粒子１６を押圧するブレード１８Ｂが備えられている。さらに、このブレード１８Ｂは、供給ロール１８Ａの表面に供給するインク受容性粒子１６の量を規制する機能も併せ持つようになっている。また、シート部材Ｐの表面に移動せずに供給ロール１８Ａの表面に残留した残留粒子を、供給ロール１８Ａと従動回転しながら清掃する清掃ロール１８Ｃが供給ロール１８Ａに隣接して設けられている。
【００１８】
この供給ロール１８Ａはアルミ製の中実ロールを用いることができ、さらに、ブレード１８Ｂは圧力をかけるためにウレタンゴムが張り付けられた金属板（ＳＵＳなど）を用いることができる。ブレード１８Ｂはドクターブレード方式で供給ロール１８Ａと接するようになっている． 
そして、インク受容性粒子１６は、供給ロール１８Ａによってシート部材Ｐの表面と対向する部位に搬送され、供給ロール１８Ａの押圧力によりシート部材Ｐ上に移動する構成となっている。
【００１９】
（インクジェット記録ヘッド）
インクジェット記録ヘッド２０は、イエロー色のインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、マゼンタ色のインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド２０Ｍ、シアン色のインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド２０Ｃ、黒色のインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド２０Ｋ、及び非画像部に透明な液滴を吐出するインクジェット記録ヘッド２０Ｔを含んで構成されている。そして、これらのインクジェット記録ヘッド２０は、圧電式（ピエゾ）、サーマル式などにより駆動される。
【００２０】
また、図２に示されるように、インク受容性粒子層１６Ａ（図１参照）へ画像情報に基づきインク滴を付与するインクジェット記録ヘッド２０は、インク滴を吐出するノズル４０と、ノズル４０へインクを供給する供給流路４２を備えている。
【００２１】
詳細には、ノズル４０は、ポリイミド樹脂にて成形されたノズルプレート４４のノズル面４４Ａに設けられ、供給流路４２は、複数枚の積層プレート４６を開口することで形成されている。
【００２２】
さらに、ノズルプレート４４には、ノズル４０を保護すると共に、ノズル４０より大径の円孔が設けられたＳＵＳ製のザグリプレート４８が積層されている。また、このザグリプレート４８、及びザグリプレート４８の開口から開放されたノズル面４４Ａには、撥水層としてのフッ素樹脂コート５０が施されている。
【００２３】
（硬化性液体付与ヘッド）
図１に示されるように、硬化性液体付与ヘッド２４は、インクジェット記録ヘッド２０同様に圧電式（ピエゾ）、サーマル式などにより駆動され、インク受容性粒子１６を硬化させる硬化性液体をインクジェット方式でノズル（図示省略）からインク受容性粒子層１６Ａ全域に噴射するようになっている。
【００２４】
なお、インク受容性粒子１６がアニオン性極性基を備える有機樹脂を含有する場合には、例えば、硬化性液体としてカチオン性物質を含有する硬化性液体を採用することができる。カチオン性物質を含有する硬化性液体をインク受容性粒子１６に付与することにより、２つ以上のアニオン性極性基がカチオン性物質から供給されるカチオンによってイオン架橋構造を形成し、インク受容性粒子１６を硬化させるからである。
【００２５】
また、インク受容性粒子１６がカチオン性極性基を備える有機樹脂を含有する場合には、例えば、硬化性液体としてアニオン性物質を含有する硬化性液体を採用することができる。アニオン性物質を含有する硬化性液体をインク受容性粒子１６に付与することにより、２つ以上のカチオン性極性基がアニオン性物質から供給されるアニオンによってイオン架橋構造を形成し、インク受容性粒子１６を硬化させるからである。
【００２６】
（加圧定着ロール）
画像が形成されたインク受容性粒子層１６Ａをシート部材Ｐに加圧定着させる定着手段としての加圧定着ロール２６は、シート部材Ｐの表面からシート部材Ｐを加圧しながら回転駆動する駆動ロール２６Ａと、シート部材Ｐを挟んで駆動ロール２６Ａに対向配置され、駆動ロール２６Ａが回転することで従動回転する従動ロール２６Ｂを備えている。
【００２７】
なお、駆動ロール２６Ａ及び従動ロール２６Ｂには、例えば、アルミコアの外表面にシリコーンゴムを被覆し、更にその上をＰＦＡチューブにて被覆された物を使用することができる。
（作用）
次に、上記構成によりシート部材Ｐに画像が形成される動作について説明する。
【００２８】
図１に示されるように、給紙装置から取り出されたシート部材Ｐは、静電吸着部材（図示省略）によって搬送ベルト１２の外表面に吸着される。搬送ベルト１２に吸着されたシート部材Ｐは、紙面左から右側に向けて搬送される。
【００２９】
搬送ベルト１２によって搬送されるシート部材Ｐ上には、粒子供給装置１８の供給ロール１８Ａからインク受容性粒子１６が供給され、インク受容性粒子層１６Ａがシート部材Ｐ上に形成される。さらに、回転駆動する圧力ロール１４が、回転しながらインク受容性粒子層１６Ａを押圧して決められた厚さにする。
【００３０】
決められた厚さにされたシート部材Ｐ上のインク受容性粒子層１６Ａには、各色のインクジェット記録ヘッド２０に対向する位置へ搬送され、インクジェット記録ヘッド２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ、２０Ｔから画像情報に基づいた各色のインク滴が吐出されカラー画像が形成される。
【００３１】
さらに、硬化性液体付与ヘッド２４がインク受容性粒子１６を硬化させる硬化性液体をインク受容性粒子層１６Ａ全域に噴射し、硬化性液体が付与されたインク受容性粒子層１６Ａはイオン架橋構造を形成して硬化する。
【００３２】
また、加圧定着ロール２６は、シート部材Ｐの表面からシート部材Ｐを加圧しながら画像が形成されたインク受容性粒子層１６Ａをシート部材Ｐに定着し、インク受容性粒子層１６Ａが定着したシート部材Ｐは、図示せぬ排出部へ排出される。
【００３３】
このように、画像が形成されたインク受容性粒子層１６Ａを硬化させることで、画像の耐水性及び耐擦過性が向上する。
【００３４】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、特に限定しなかったが、インクジェット記録ヘッドは、シート部材幅を印字領域とする固定記録ヘッド（ＦＷＡ）でもよく、また、シート部材Ｐの幅方向に移動しながらシート部材Ｐに液滴を吐出する走査記録ヘッド（ＰＷＡ）であってもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、硬化性液体付与手段としてインクジェット方式を採用した硬化性液体付与ヘッド２４を例にとって説明したが、超音波方式及び噴霧方式等であってもよい。
【００３６】
次に、本発明の画像形成装置の第２実施形態を図３に従って説明する。
【００３７】
なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
図３に示されるように、この実施形態では第１実施形態と違い、インクジェット記録ヘッド２０と硬化性液体付与ヘッド２４との間に、画像が形成されたインク受容性粒子層１６Ａを乾燥させる乾燥手段としてのラジアントヒータ５２が設けられている。
【００３９】
詳細には、ラジアントヒータ５２は、発熱部５２Ａと、発熱部５２Ａによって熱せられた空気をインク受容性粒子層１６Ａに吹き付けるファン５２Ｂとを備えている。
【００４０】
硬化性液体付与ヘッド２４によって硬化性液体が付与される工程の前にラジアントヒータ５２を設けることで、硬化性液体の浸透が促進され、イオンの反応が効果的に行われる。
【００４１】
また、硬化性液体付与ヘッド２４によって硬化性液体が付与される工程の前でインク受容性粒子層１６Ａを乾燥させることで、インク受容性粒子及びインク色材を凝集化させることができ、色材（顔料）と粒子間、色材間、粒子間、シート部材Ｐと粒子間の固着力が増大する。
【００４２】
また、このように固着力を増大させることで、シート部材Ｐの折り曲げ時に画像が剥がれたり、画像にひびが入るのを抑制し、さらに、擦過性及び定着性が向上される。
【００４３】
また、硬化性液体付与ヘッド２４によって硬化性液体が付与される工程の前でインク受容性粒子層１６Ａを乾燥させることで、インク受容性粒子層１６Ａの表面と硬化性液体を効率良く反応させることで、高速処理が可能となり、さらに、少量の硬化性液体を付与することで、画像の耐久性が高められる。
【００４４】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、乾燥手段としてラジアントヒータを用いたが、赤外線ランプ、マイクロ波発生装置、レーザー装置等を用いてもよい。
【００４５】
次に、本発明の画像形成装置の第３実施形態を図４に従って説明する。
【００４６】
なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図４に示されるように、この実施形態では第１実施形態のように、硬化性液体をインク受容性粒子層１６Ａに付与する硬化性液体付与手段は、インク受容性粒子層１６Ａから離れて配置される硬化性液体付与ヘッドではなく、インク受容性粒子層１６Ａに接して硬化性液体を付与する硬化性液体付与ロール５６（接触式硬化性液体付与手段）である。
【００４８】
また、回転駆動する硬化性液体付与ロール５６に隣接して硬化性液体付与ロール５６の外周面に硬化性液体を供給する硬化性液体供給部材６０と、硬化性液体付与ロール５６に対してシート部材Ｐを挟んで対向配置される従動ロール６２とが設けられている。
【００４９】
さらに、画像が形成されたインク受容性粒子層１６Ａをシート部材Ｐに定着させる定着手段は、硬化性液体付与ヘッド２４によって硬化性液体が付与される工程の前に配置され、加熱源を内蔵する加熱ロール５８Ａと、加熱ロール５８Ａに対して対向して設けられる加圧ロール５８Ｂとを備える加熱加圧定着部材５８で構成される。
【００５０】
この構成により、シート部材Ｐ上の画像が形成されインク受容性粒子層１６Ａが加熱ロール５８Ａによって加熱されて溶融し、加圧ロール５８Ｂによってシート部材Ｐへ加圧されて定着される。
【００５１】
さらに、硬化性液体供給部材６０から外表面に硬化性液体が供給された硬化性液体付与ロール５６が、シート部材Ｐに定着されたインク受容性粒子層１６Ａに接しながら回転し、インク受容性粒子層１６Ａへ硬化性液体を付与する。
【００５２】
このように、画像が形成されたインク受容性粒子層１６Ａを加熱して溶かして定着させることで画像表面の粘着性がなくなるため、画像に触れながらシート部材Ｐを搬送しても画像が損傷することがない。
【００５３】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、インク受容性粒子層１６Ａに接する硬化性液体付与ロール５６にて硬化性液体を付与したが、板状のブレード等で硬化性液体を付与してもよい。
【００５４】
上記の本実施形態でのその他の効果として以下の効果を挙げることができる。
（１）画像が形成されたインク受容性粒子層１６Ａを硬化させることで、画像が形成されたシート部材Ｐを他のシート部材Ｐに重ねたときに、形成された画像が他のシート部材Ｐに転写（オフセット）するのを防止でき、さらに、シート部材Ｐとそのシート部材Ｐに重ねられたシート部材Ｐが付着するブロッキングを防止できる。
（２）加圧定着ロール２６を加熱加圧定着ロールとすることで、水分除去（乾燥）が促進され、さらに、圧力で表面を均一にするため、画像表面の光沢を制御することができ、また、シート部材Ｐへの定着性が向上する。
（３）硬化性液体付与ヘッド２４がインク吸液後（画像形成後）に硬化性液体を付与することでインク吸液阻害の発生が防止される。
また、硬化性液体付与ヘッド２４によって硬化性液体が付与される工程の前でインク受容性粒子層１６Ａを乾燥させることで、インク受容性粒子及びインク色材を凝集化させることができ、色材（顔料）と粒子間、色材間、粒子間、シート部材Ｐと粒子間の固着力が増大する。
（４）このように固着力を増大させることで、シート部材Ｐの折り曲げ時に画像が剥がれたり、画像にひびが入るのを抑制し、さらに、擦過性及び定着性が向上される。
（５）硬化性液体付与ヘッド２４によって硬化性液体が付与される工程の前でインク受容性粒子層１６Ａを乾燥させることで、インク受容性粒子層１６Ａの表面と硬化性液体を効率良く反応させることで、高速処理が可能となり、さらに、少量の硬化性液体を付与することで、画像の耐久性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置に採用されたインクジェット記録ヘッドの断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０        画像形成装置
１６        インク受容性粒子（液体受容性粒子）
１６Ａ      インク受容性粒子層（液体受容性粒子の層）
１８        粒子供給装置
２０        インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
２４        硬化性液体付与ヘッド（硬化性液体付与手段）
２６        加圧定着ロール（定着手段）
４０        ノズル
５２        ラジアントヒータ（乾燥手段）
５６        接触式硬化性液体付与手段
５８        加熱加圧定着部材（定着手段）
【図１】
2010069705.tif 000003
【図２】
2010069705.tif 000004
【図３】
2010069705.tif 000005
【図４】
2010069705.tif 000006