(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが樹脂と該樹脂に対して相溶性を示す溶剤とを含有し、記録媒体へのインク転写後、インク含有溶剤に対して膨潤性を示す固体部材を該記録媒体表面に接触させることにより該記録媒体表面のインクを硬化させるインク定着装置において、前記固体部材が前記インク含有溶剤に対し膨潤性を示す層と該溶剤を浸透する層にて構成され、更に、該溶剤を回収するための溶剤回収手段を前記溶剤を浸透する層に対峙して配置し、該溶剤回収手段により前記溶剤を浸透する層に溜まった溶剤を回収するようにしたことを特徴とするインク定着装置。
【請求項２】
前記固体部材の前記膨潤性を示す層がインク離型性を有することを特徴とする請求項１記載のインク定着装置。
【請求項３】
前記膨潤性を示す層が前記浸透性を示す層よりも薄いことを特徴とする請求項１記載のインク定着装置。
【請求項４】
前記膨潤性部材がシリコーン樹脂を含有することを特徴とする請求項２記載のインク定着装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のインク定着装置を具備したことを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク定着装置及び該インク定着装置を用いた記録装置に係り、例えば、印刷機，プリンター等の画像形成において、画像形成中又は形成後におけるインクの定着に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷機等の画像形成装置においては、記録用紙や表示フィルム等の記録媒体上にインクで印刷を行っているが、一般に、印刷等に用いるインクは高沸点溶剤を用いているため乾燥しにくく、短時間では記録媒体上でインクは定着しない。このため、印字後、直ちに記録媒体を重ねると所謂裏移りの問題が生じる。又、記録媒体の両面に記録を行う場合、片面に記録したインクが完全に硬化しないともう片面に記録ができないため両面記録に時間がかかる等の問題がある。
【０００３】
上述のごとき問題を解決するために、本出願人は、先に、インクが樹脂と該樹脂に対して相溶性を示す溶剤とを含有し、記録媒体へのインク転写後、インク含有溶剤に対して膨潤性を示す固体部材を該記録媒体表面に接触させることにより記録媒体表面のインクを硬化させるようにしたインク定着装置について提案した。この時の、インクが硬化する原理は、固体部材との接触によりインク含有溶剤が固体部材に拡散してインク中での含有量が低下するためと推定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の原理に基づくと、繰り返しインク定着を実施すると、当該固体部材はインク含有溶剤を吸収するのにともない、何れ溶剤が固体部材内で飽和してしまい、固体部材がインク含有溶剤を吸収できなくなる可能性がある。そのため、このような固体部材の繰り返し耐久性を向上させる必要がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、インクが樹脂と該樹脂に対して相溶性を示す溶剤とを含有し、記録媒体へのインク転写後、インク含有溶剤に対して膨潤性を示す固体部材を該記録媒体表面に接触させることにより該記録媒体表面のインクを硬化させるインク定着装置において、前記固体部材が前記インク含有溶剤に対し膨潤性を示す層と該溶剤を浸透する層にて構成され、更に、該溶剤を回収するための溶剤回収手段を前記溶剤を浸透する層に対峙して配置し、該溶剤回収手段により前記溶剤を浸透する層に溜まった溶剤を回収するようにしたことを特徴としたものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記固体部材の前記膨潤性を示す層がインク離型性を有することを特徴としたものである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記膨潤性を示す層が前記浸透性を示す層よりも薄いことを特徴としたものである。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、前記膨潤性部材がシリコーン樹脂を含有することを特徴としたものである。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４に記載のインク定着装置を具備した記録装置を特徴としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（請求項１の発明の説明）
図１は、本発明が適用されるインク定着装置の一例を説明するための要部構成図で、図中、１は記録体、２はインク、３は接触固体部材で、インク２と接触する固体部材３はインク２と接する部分がインク溶剤に対して膨潤性を示すインク含有溶剤膨潤層３ａ，その内側のインク浸透性を示すインク含有溶剤浸透層３ｂ、更に、その内側の支持体３ｃからなる。部材３全てがインク含有溶剤に対する膨潤性を示す部材であると、溶剤の部材内部への拡散がゆっくりであるため、繰り返しインク定着を行うと部材表面近傍の溶剤濃度が瞬間的に極端に高くなりインクから膨潤性を示す部材への溶剤拡散が起こらなくなる恐れがある。
【００１１】
このような繰り返し定着における問題を解決するため、表面付近を膨潤性を示す部材３ａとし、その内側に、インク拡散がより速い溶剤浸透性の部材層３ｂを設けると、インク含有溶剤の接触固体部材内部への速い拡散を可能とすることができる。なお、溶剤浸透性の層３ｂはインク溶剤のみならずインク色材も拡散するため画像濃度の低下が起こる恐れがあり表面層に持ってくることはできない（インク膨潤性を示す部材はインク色材の拡散がない）。
【００１２】
図２は、本発明が適用される定着装置の一使用形態を示す図で、図中、１０はインク定着装置、１１は定着前印刷物収納ボックス、１２は定着後印刷物収納ボックスで、インク定着装置１０は、接触固体部材３、該接触固体部材３に対向して配設された加圧ローラ４、記録紙（印刷物）１を案内するガイドローラ５等から成り、定着装置１０としては、図示のごとく、印刷物１１を接触固体部材のローラ３を通す構成が良い。なお、接触固体部材は複数あっても良い。ここで用いられるインクは、インク中に樹脂及び該樹脂と相溶性を示す溶剤を含有しているインクである。樹脂としては、ロジン変性フェノール樹脂，ロジン変性エステル樹脂，石油樹脂，ＤＣＰＤ樹脂，アルキド樹脂等が適当である。樹脂と相溶性を示す溶剤としては、脂肪族炭化水素，芳香族，ケトン類，アルコール類等，極性溶剤，無極性溶剤何れでも良く、１００℃以上の高沸点で不揮発生溶剤が望ましい。例としては、市販のオフセットインク，活版インク，水無平版インク，孔版インクなどの油性インクがあげられる。又、酸化重合乾燥に必要な乾性油（不飽和脂肪酸）やその他の硬化剤を含むインクはもちろんのこと、含まないインクでも良い。
【００１３】
固体部材３を構成する、インク含有溶剤に対して膨潤性を示す、インク含有溶剤膨潤層３ａにおいて、本発明における膨潤性とは、含有溶剤を滴下すると、１分程度以下で溶剤滴下領域が体積膨張する性質を示す。このような性質を示す部材として、有機材料、無機材料何れでも良いが、特に、樹脂部材が望ましい。樹脂としては、ポリマーやポリマーブレンドやポリマーアロイやそれらの架橋体や加硫体が望ましい。又、記録媒体との接触性が良くなり、インク定着効率が良いことから、ゴムなどの弾性が大きな部材が望ましい。具体的には、シリコーン樹脂（ポリマー及びゴム），ブチルゴム，クロロプレンゴム，天然ゴム，飴ゴム，オレフィン系エラストマー等が望ましい。固体部材３を構成する、インク含有溶剤に浸透性を示す、インク含有溶剤浸透層３ｂとしては、毛管張力により浸透性を示す部材ならば何でも良く、多孔質部材や繊維質部材が望ましい。具体的には、積層した紙や樹脂繊維の不織布や多孔質ウレタン等が望ましい。
【００１４】
本発明は、図３に示すように、インク含有溶剤の浸透層の溶剤を定期的に回収する溶剤回収手段８を設けたもので、回収方法としては、例えば、図３（Ａ）に示すごとく、支持体を空気透過性の中空部材（中空支持ロール）６とし、又は、図３（Ｂ）に示すごとく、ベルト状部材（支持ベルト）７とし、浸透層中の溶剤を溶剤回収手段８により吸引回収する。
【００１５】
（実施例１）
●使用インク組成：
樹脂：ロジン変性フェノール樹脂（荒川化学）    ３１重量％
溶剤：脂肪族炭化水素（ダイアレン１６８）      ５１重量％
顔料：カーボンブラック                        １８重量％
●接触固体部材：
金属芯金（直径２０ｍｍ）にインク浸透性部材として上質紙を厚み５ｍｍ巻き、その上にインク含有溶剤に対して膨潤性を示す部材として、クロロプレンゴムを０．５ｍｍの厚さで形成。
●評価結果：
オフセット印刷機を用い、コート紙に印刷後の印刷媒体を定着した。
表１に示すように、本発明により、定着寿命が飛躍的に伸びた。
【００１６】
【表１】
0003617607.tif 000002
【００１７】
（請求項２の発明の説明）
請求項１の発明において、インク膨潤性を示す部材がインク離型性を有していると表面にインクが付着しにくく、画像の劣化を防ぐことができる。インク離型性を付与する方法としては、素材そのものが離型性が強い部材でも良く、離型性を示すシリコーン樹脂やフッ素樹脂を用い、表面を極めて薄層でコーティングする方法も良い。
【００１８】
（実施例２）
●使用インク組成：
市販凸版インキ
●接触固体部材：
金属芯金（直径２０ｍｍ）にインク浸透性部材として上質紙を厚み５ｍｍ巻き、その上にインク離型性を示し且つインク含有溶剤に対して膨潤性を示す部材として、含フッ素アクリレート樹脂を１μｍコートした天然ゴム（ゴム層５μｍ）を形成。
●評価結果：
凸版印刷機を用い、コート紙に印刷後の印刷媒体を定着した。
表２に示すように、本発明により、定着寿命が飛躍的に伸びた。
【００１９】
【表２】
0003617607.tif 000003
【００２０】
（請求項３の発明の説明）
請求項１の発明における説明で述べたごとく、インク含有溶剤に対して膨潤性を示す部材層はインク拡散が悪いため内部へインク溶剤をできるだけ速く拡散させるために、インクと接触後インク膨潤性を示す層の溶剤を溶剤浸透性を示す層になるべく速く接触させれば良い。このために、膨潤性を示す層は、薄層である方が望ましい。厚みとしては、１μｍから０．５ｍｍ程度が望ましい。
【００２１】
（実施例３）
●使用インク組成：
樹脂：ロジン変性フェノール樹脂（荒川化学）    ３１重量％
溶剤：脂肪族炭化水素（ダイアレン１６８）      ５１重量％
顔料：カーボンブラック                        １８重量％
●接触固体部材：
金属芯金（直径２０ｍｍ）にインク浸透性部材として上質紙を厚み５ｍｍ巻き、その上にインク含有溶剤に対して膨潤性を示す部材として、クロロプレンゴムを１μｍ形成。
●評価結果：
オフセット印刷機を用い、普通紙に印刷後の印刷媒体を定着した。
表３に示すように、本発明により、定着寿命が飛躍的に伸びた。
【００２２】
【表３】
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【００２３】
（請求項４の発明の説明）
請求項１の発明において、インク膨潤性が大きく且つインクに対して強い離型性を有する部材がシリコーン樹脂である。この部材を用いることで、画像を乱すことなくインク定着ができる。なお、シリコーン樹脂中の遊離シリコーンオイルが１０％以下である方が定着応答性がより速く効果的である。
【００２４】
（実施例４）
●使用インク組成：
樹脂：ロジン変性フェノール樹脂（荒川化学）    ３１重量％
溶剤：脂肪族炭化水素（Ｏ号ソルベント）        ５１重量％
顔料：カーボンブラック                        １８重量％
●接触固体部材：
金属芯金（直径２０ｍｍ）にインク浸透性部材として発泡ウレタンを厚み５ｍｍで形成し、その上にインク含有溶剤に対して膨潤性を示す部材として、市販の常温硬化型シリコーンゴムを用い、厚み２μｍにて塗布。
●評価結果：
オフセット印刷機を用い、コート紙に印刷後の印刷媒体を定着した。
表４に示すように、本発明により、定着寿命が飛躍的に伸びた。
【００２５】
【表４】
0003617607.tif 000005
【００２６】
（請求項５の発明の説明）
図４は、請求項１に記載のインク定着装置を記録装置（図示例では、オフセット印刷機）に設けた場合の要部拡大構成図、図５は、その全体概略構成図で、図中、２１はブランケット、２２はブランケット胴、２３は圧胴、２４はインキングローラ群、２５は版胴、２６は定着度検出装置で、その他、図２に示したインク定着装置と同様の作用をする部分には、図２の場合と同一の参照番号が付してある。而して、本発明においては、図５に示すごとく、定着度検出装置２６を設け、定着劣化があった場合、図３に示した、溶剤回収手段８を働かせて接触固体部材のインク定着能力を復活させるようにしている。
【００２７】
（実施例５）
●使用インク組成：
樹脂：ロジン変性フェノール樹脂（荒川化学）    ３１重量％
溶剤：脂肪族炭化水素（Ｏ号ソルベント）        ５１重量％
顔料：カーボンブラック                        １８重量％
●接触固体部材：
金属芯金（直径２０ｍｍ）にインク浸透性部材として上質紙を厚み５ｍｍ巻き、その上にインク含有溶剤に対して膨潤性を示す部材として、市販の常温硬化型シリコーンゴムを用い、厚み２μｍにて塗布。
●評価結果：
図５に示すごとくオフセット印刷機にインク定着手段を配置した。定着不良は光センサーで検知し、不良がある場合、オペレータに知らせる、又は、自動で接触固体回復手段を行う。回復手段としては、吸引手段を用いた。
表５に示すように、本発明により、印刷時の裏移りが発生しない寿命が飛躍的に伸びた。
【００２８】
【表５】
0003617607.tif 000006
【００２９】
【発明の効果】
請求項１の発明の効果：インクが樹脂と該樹脂に対して相溶性を示す溶剤とを含有し、記録媒体へのインク転写後、インク含有溶剤に対して膨潤性を示す固体部材を該記録媒体表面に接触させることにより該記録媒体表面のインクを硬化させるインク定着装置において、前記固体部材が前記インク含有溶剤に対し膨潤性を示す層と該溶剤を浸透する層にて構成され、更に、該溶剤を回収するための溶剤回収手段を前記溶剤を浸透する層に対峙して配置し、該溶剤回収手段により前記溶剤を浸透する層に溜まった溶剤を回収するようにしたので、溶剤を浸透する層に溜まった溶剤を効果的に回収して溶剤浸透層の能力を復活させることができ、従来に比べ、インク定着の耐久性が飛躍的に向上した。
【００３０】
請求項２の発明の効果：請求項１の発明において、前記固体部材の前記膨潤性を示す層がインク離型性を有することを特徴としたので、画像劣化が最も押さえられるため、品質が向上する。
【００３１】
請求項３の発明の効果：請求項１の発明において、前記膨潤性を示す層が前記浸透性を示す層よりも薄いことを特徴としたので、定着応答性が最も向上する。
【００３２】
請求項４の発明の効果：請求項２の発明において、前記膨潤性部材がシリコーン樹脂を含有することを特徴としたので、画像劣化をせずに定着応答性が向上する。
【００３３】
請求項５の効果：請求項１乃至４のいずれかに記載したインク定着装置を具備しているので、これらインク定着装置を具備した請求項１乃至４のいずれかのインク定着装置に対応した効果を達成する記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載した発明の実施例を説明するための要部構成図である。
【図２】請求項１に記載した発明の実施例を説明するための要部構成図である。
【図３】インク含有溶剤の浸透層の溶剤を定期的に回収する手段の例を示す要部構成図である。
【図４】請求項１に記載のインク定着装置を記録装置（図示例では、オフセット印刷機）に設けた場合の要部拡大構成図である。
【図５】請求項１に記載のインク定着装置を記録装置（図示例では、オフセット印刷機）に設けた場合の全体概略構成図である。
【符号の説明】
１…記録体、２…インク、３…接触固体部材、４…加圧ローラ、５…ガイドローラ、１０…インク定着装置。
【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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