JP7176357B2 - Inkjet recording apparatus and inkjet recording method - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。 The present invention relates to an inkjet recording apparatus and an inkjet recording method.
従来、記録ヘッドのノズルから吐出させたインクを中間転写体の所定の着弾面に着弾させて一次画像を形成し、この一次画像を記録媒体に転写させて当該記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録装置がある。このようなインクジェット記録装置では、着弾面に着弾したインクの粘度を適切に増大させることで(例えば、紫外線硬化性インクに対して紫外線を照射して仮硬化させることで)、記録媒体への転写の際にインクを着弾面から剥離させやすくする技術がある(例えば、特許文献1)。 Conventionally, ink ejected from nozzles of a recording head lands on a predetermined landing surface of an intermediate transfer body to form a primary image, and the primary image is transferred to a recording medium to record an image on the recording medium. There is a recording device. In such an inkjet recording apparatus, by appropriately increasing the viscosity of the ink that has landed on the landing surface (for example, by irradiating UV light to the UV curable ink to temporarily cure it), transfer to the recording medium There is a technique for making it easy to separate the ink from the landing surface at the time of the ink landing (for example, Patent Document 1).
しかしながら、異なるタイミングで中間転写体に吐出された複数のインク同士が着弾面上で合一せずに積層される場合がある。このようにインクが積層している領域では、インクが合一して単層となっている領域と比較して、転写時におけるインクと記録媒体との接触面積が小さくなりやすい。インクと記録媒体との接触面積が小さいと、転写時においてインクの記録媒体に対する接着力が得られにくくなり、記録媒体がインクを中間転写体から剥離させる力が不足してインクの転写不良が生じやすくなるという課題がある。 However, there are cases where a plurality of inks ejected onto the intermediate transfer body at different timings are stacked without being combined on the landing surface. In the area where the inks are laminated in this way, the contact area between the ink and the recording medium during transfer tends to be smaller than in the area where the inks are united to form a single layer. If the contact area between the ink and the recording medium is small, it becomes difficult for the ink to adhere to the recording medium during transfer, and the recording medium does not have enough force to separate the ink from the intermediate transfer body, resulting in defective ink transfer. There is a problem of making it easier.
この発明の目的は、より確実にインクを記録媒体に転写させることができるインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inkjet recording apparatus and an inkjet recording method capable of more reliably transferring ink to a recording medium.
上記目的を達成するため、請求項1に記載のインクジェット記録装置の発明は、
所定のエネルギーが付与されることで粘度が増大するインクを吐出するインク吐出部と、
前記インク吐出部から吐出されたインクが所定の着弾面に着弾して一次画像が形成される中間転写体を有し、前記着弾面上のインクを記録媒体に転写して当該記録媒体に画像を記録する転写部と、
前記着弾面に着弾し前記記録媒体に転写される前のインクに対して付与される前記エネルギーを発生させるエネルギー発生部と、
前記エネルギー発生部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記中間転写体は、前記エネルギーが透過する材質の環状の部材であり、
前記エネルギー発生部は、前記中間転写体の内周面側から、前記着弾面をなす前記中間転写体の外周面上のインクに対して前記エネルギーを入射させ、
前記制御部は、前記着弾面のうちインクが積層している部分を含むインク積層領域におけるインクに対して前記着弾面上の単位面積当たりに付与されるエネルギーの量が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域におけるインクに対して前記着弾面上の単位面積当たりに付与されるエネルギーの量より小さくなるように前記エネルギー発生部の動作を制御することで、前記インク積層領域におけるインクの硬化度を、前記インク積層領域を除いた領域におけるインクの硬化度より低くする
ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention of the ink jet recording apparatus according to
an ink ejection unit that ejects ink whose viscosity increases when a predetermined amount of energy is applied;
An intermediate transfer member on which ink ejected from the ink ejection unit lands on a predetermined landing surface to form a primary image is provided, and the ink on the landing surface is transferred to a recording medium to form an image on the recording medium. a transfer unit for recording;
an energy generating unit that generates the energy that is applied to the ink before it lands on the landing surface and is transferred to the recording medium;
a control unit that controls the operation of the energy generation unit;
with
the intermediate transfer member is an annular member made of a material through which the energy is transmitted;
The energy generating section causes the energy to enter the ink on the outer peripheral surface of the intermediate transfer body forming the landing surface from the inner peripheral surface side of the intermediate transfer body,
The controller determines that the amount of energy applied per unit area on the impact surface to ink in an ink-stacked region including a portion of the impact surface where ink is stacked is the By controlling the operation of the energy generating section so that the amount of energy applied per unit area on the landing surface to the ink in the area excluding the ink stacking area is smaller than the amount of the ink in the ink stacking area, the ink in the ink stacking area is lower than the curing degree of the ink in the area excluding the ink lamination area
It is characterized by
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェット記録装置において、
前記所定のエネルギーは紫外線であることを特徴としている。
The invention according to
The predetermined energy is ultraviolet rays.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記着弾面のうち前記インク積層領域におけるインクに照射される紫外線の強度が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域におけるインクに照射される紫外線の強度より小さくなるように前記エネルギー発生部により紫外線を照射させることを特徴としている。
The invention according to
The controller controls the intensity of the ultraviolet rays irradiated to the ink in the ink layered region on the impact surface to be smaller than the intensity of the ultraviolet rays irradiated to the ink in the region of the impact surface excluding the ink layered region. It is characterized in that the energy generating section irradiates ultraviolet rays as described above.
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記着弾面のうち前記インク積層領域におけるインクに対する紫外線の照射時間が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域におけるインクに対する紫外線の照射時間より短くなるように前記エネルギー発生部により紫外線を照射させることを特徴としている。
The invention according to
The control unit controls the energy so that the UV irradiation time for the ink in the ink lamination region of the impact surface is shorter than the UV irradiation time for the ink in the region of the impact surface excluding the ink lamination region. It is characterized by irradiating ultraviolet rays by the generating part.
請求項5に記載の発明は、請求項2に記載のインクジェット記録装置において、
前記制御部は、前記着弾面のうち前記インク積層領域におけるインクに照射される紫外線の強度のピーク波長が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域におけるインクに照射される紫外線の強度のピーク波長より長くなるように前記エネルギー発生部により紫外線を照射させることを特徴としている。
The invention according to claim 5 is the inkjet recording apparatus according to
The controller controls the peak wavelength of the intensity of the ultraviolet rays irradiated to the ink in the ink stacking region on the impact surface to be the intensity of the ultraviolet light irradiated to the ink in the region of the impact surface excluding the ink stacking region. It is characterized in that the energy generating section irradiates ultraviolet rays so that the wavelength becomes longer than the peak wavelength of .
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェット記録装置において、
前記所定のエネルギーは熱エネルギーであり、
前記エネルギー発生部は、前記着弾面上のインクに対して直接又は間接的に付与される前記熱エネルギーを発生させる
ことを特徴としている。
The invention according to claim 6 is the inkjet recording apparatus according to
the predetermined energy is thermal energy;
The energy generating section is characterized by generating the thermal energy that is directly or indirectly applied to the ink on the landing surface.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のインクジェット記録装置において、
前記エネルギー発生部は、前記中間転写体を加熱することで、前記着弾面上のインクに対して前記中間転写体を介して熱エネルギーを付与し、
前記制御部は、前記着弾面のうち前記インク積層領域の温度が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域の温度より低くなるように前記エネルギー発生部により前記中間転写体を加熱させる
ことを特徴としている。
The invention according to claim 7 is the ink jet recording apparatus according to claim 6 ,
The energy generating unit heats the intermediate transfer body to apply thermal energy to the ink on the landing surface via the intermediate transfer body,
The control unit heats the intermediate transfer member by the energy generating unit so that the temperature of the ink-stacked area of the landing surface becomes lower than the temperature of the area of the landing surface excluding the ink-stacked area. It is characterized by
請求項8に記載の発明は、請求項1から7のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記インク吐出部は、互いに異なる色のインクを吐出する複数の記録ヘッドを有し、前記着弾面上に異なる色のインクが積層し得る態様で前記複数の記録ヘッドからインクを吐出することを特徴としている。
The invention according to claim 8 is the inkjet recording apparatus according to any one of
The ink ejection unit has a plurality of recording heads that eject inks of different colors, and the inks are ejected from the plurality of recording heads in such a manner that inks of different colors can be stacked on the landing surface. and
請求項9に記載の発明は、請求項1から8のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記インク吐出部は、所定の色のインクを吐出する第1の記録ヘッド、及び透明なインクを吐出する第2の記録ヘッドを有し、前記着弾面上に前記第2の記録ヘッドから前記透明なインクを吐出した後に、前記第1の記録ヘッドから前記所定の色のインクを吐出して、前記透明なインクと前記所定の色のインクとを積層させることを特徴としている。
The invention according to claim 9 is the inkjet recording apparatus according to any one of
The ink ejection section has a first recording head that ejects ink of a predetermined color and a second recording head that ejects transparent ink. and then ejecting the ink of the predetermined color from the first recording head to laminate the transparent ink and the ink of the predetermined color.
上記目的を達成するため、請求項10に記載のインクジェット記録装置の発明は、
分散媒に分散材料を分散させたインクを中間転写体の所定の着弾面に着弾させて一次画像を形成し、当該一次画像を記録媒体に転写して当該記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記インクに接触することで当該インク中の前記分散材料を凝集させて当該インクの粘度を増大させる凝集剤を、前記中間転写体の前記着弾面に付与する凝集剤付与部と、
前記凝集剤が付与された前記着弾面に前記インクを吐出するインク吐出部と、
前記中間転写体を有し、前記着弾面上のインクを記録媒体に転写して当該記録媒体に画像を記録する転写部と、
前記凝集剤付与部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記着弾面のうちインクが積層することとなる部分を含むインク積層領域において単位面積当たりに付与される前記凝集剤の量が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域において単位面積当たりに付与される前記凝集剤の量より小さくなるように前記凝集剤付与部により前記凝集剤を付与させることで、前記インク積層領域におけるインクの硬化度を、前記インク積層領域を除いた領域におけるインクの硬化度より低くする
ことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention of the ink jet recording apparatus according to
An inkjet recording apparatus that forms a primary image by causing ink, in which a dispersion material is dispersed in a dispersion medium, to land on a predetermined landing surface of an intermediate transfer member, transfers the primary image to a recording medium, and records the image on the recording medium. and
an aggregating agent imparting unit that imparts to the landing surface of the intermediate transfer body an aggregating agent that agglomerates the dispersed material in the ink and increases the viscosity of the ink by coming into contact with the ink;
an ink ejection unit that ejects the ink onto the landing surface to which the aggregating agent is applied;
a transfer unit having the intermediate transfer member and transferring the ink on the landing surface to a recording medium to record an image on the recording medium;
a control unit that controls the operation of the coagulant application unit;
with
The controller determines that the amount of the aggregating agent applied per unit area in an ink-stacked region including a portion of the landing surface where the ink is to be stacked is equal to or greater than the ink-stacked region of the landing surface. By applying the aggregating agent by the aggregating agent application unit so that the amount of the aggregating agent applied per unit area in the region is smaller than the amount of the aggregating agent applied per unit area , the degree of curing of the ink in the ink lamination region is determined by the ink lamination region. Lower than the ink cure in the excluded area
It is characterized by
また、上記目的を達成するため、請求項11に記載のインクジェット記録方法の発明は、
所定のエネルギーが付与されることで粘度が増大するインクを吐出するインク吐出部と、前記インク吐出部から吐出されたインクが所定の着弾面に着弾する中間転写体と、を備えるインクジェット記録装置によるインクジェット記録方法であって、
前記インク吐出部によりインクを吐出させて前記中間転写体の前記着弾面に着弾させ、当該着弾面に一次画像を形成する一次画像形成工程、
前記着弾面に着弾したインクに対して前記エネルギーを付与して当該インクの粘度を増大させるエネルギー付与工程、
前記エネルギー付与工程でエネルギーが付与された前記着弾面上のインクを記録媒体に転写して当該記録媒体に画像を記録する転写工程、
を含み、
前記中間転写体は、前記エネルギーが透過する材質の環状の部材であり、
前記エネルギー付与工程では、前記着弾面のうちインクが積層している部分を含むインク積層領域におけるインクに対して前記着弾面上の単位面積当たりに付与されるエネルギーの量が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域におけるインクに対して前記着弾面上の単位面積当たりに付与されるエネルギーの量より小さくなるように、前記中間転写体の内周面側から、前記着弾面をなす前記中間転写体の外周面上のインクに対してエネルギーを付与することで、前記インク積層領域におけるインクの硬化度を、前記インク積層領域を除いた領域におけるインクの硬化度より低くする
ことを特徴としている。
Further, in order to achieve the above object, the invention of the ink jet recording method according to claim 11 comprises:
By an inkjet recording apparatus comprising an ink ejection section that ejects ink whose viscosity increases when a predetermined energy is applied, and an intermediate transfer member on which the ink ejected from the ink ejection section lands on a predetermined landing surface. An inkjet recording method,
a primary image forming step of ejecting ink from the ink ejecting unit to land on the landing surface of the intermediate transfer body to form a primary image on the landing surface;
an energy application step of applying the energy to the ink that has landed on the landing surface to increase the viscosity of the ink;
a transfer step of transferring the ink on the landing surface to which energy has been applied in the energy applying step to a recording medium to record an image on the recording medium;
including
the intermediate transfer member is an annular member made of a material through which the energy is transmitted;
In the energy applying step, the amount of energy applied per unit area on the landing surface to ink in an ink-stacked region including a portion of the landing surface where the ink is stacked is the The landing surface is formed from the inner peripheral surface side of the intermediate transfer body so that the amount of energy applied per unit area on the landing surface to the ink in the area excluding the ink stacking area is smaller than the amount. By applying energy to the ink on the outer peripheral surface of the intermediate transfer member, the curing degree of the ink in the ink-stacked region is made lower than the curing degree of the ink in the region other than the ink-stacked region.
It is characterized by
また、上記目的を達成するため、請求項12に記載のインクジェット記録方法の発明は、
分散媒に分散材料を分散させたインクを吐出するインク吐出部と、前記インク吐出部から吐出されたインクが所定の着弾面に着弾する中間転写体と、を備えるインクジェット記録装置によるインクジェット記録方法であって、
前記インクに接触することで当該インク中の前記分散材料を凝集させて当該インクの粘度を増大させる凝集剤を、前記中間転写体の前記着弾面に付与する凝集剤付与工程、
前記インク吐出部により、前記凝集剤が付与された前記着弾面に前記インクを吐出させて着弾させ、当該着弾面に一次画像を形成する一次画像形成工程、
前記着弾面上のインクを記録媒体に転写して当該記録媒体に画像を記録する転写工程、
を含み、
前記凝集剤付与工程では、前記着弾面のうち、前記一次画像形成工程においてインクが積層することとなる部分を含むインク積層領域において単位面積当たりに付与される前記凝集剤の量が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域において単位面積当たりに付与される前記凝集剤の量より小さくなるように前記凝集剤を付与することで、前記インク積層領域におけるインクの硬化度を、前記インク積層領域を除いた領域におけるインクの硬化度より低くする
ことを特徴としている。
Further, in order to achieve the above object, the invention of the ink jet recording method according to
An ink jet recording method using an ink jet recording apparatus comprising an ink ejection section for ejecting ink in which a dispersion material is dispersed in a dispersion medium, and an intermediate transfer member on which the ink ejected from the ink ejection section lands on a predetermined landing surface. There is
an aggregating agent application step of applying an aggregating agent to the landing surface of the intermediate transfer body, which aggregates the dispersed material in the ink by contact with the ink to increase the viscosity of the ink;
a primary image forming step of ejecting the ink from the ink ejection unit onto the landing surface to which the aggregating agent has been applied to form a primary image on the landing surface;
a transfer step of transferring the ink on the landing surface to a recording medium to record an image on the recording medium;
including
In the aggregating agent applying step, the amount of the aggregating agent applied per unit area in an ink laminating region including a portion of the landing surface where the ink is to be laminated in the primary image forming step is equal to the landing surface. By applying the aggregating agent so that the amount of the aggregating agent applied per unit area is smaller than the amount of the aggregating agent applied per unit area in the region excluding the ink lamination region, the degree of curing of the ink in the ink lamination region is determined by the ink Make it lower than the curing degree of the ink in the area excluding the laminated area
It is characterized by
本発明に従うと、より確実にインクを記録媒体に転写させることができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the ink can be more reliably transferred to the recording medium.
以下、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an inkjet recording apparatus and an inkjet recording method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、インクジェット記録装置1の概略構成を示す図である。
インクジェット記録装置1は、インク吐出部2と、転写部3と、第1の紫外線照射部51(エネルギー発生部)と、第2の紫外線照射部52と、制御部4(図4参照)などを備えている。インクジェット記録装置1は、転写部3のベルト状の中間転写体10に対してインク吐出部2からインクを吐出して中間転写体10の外周面(インクの着弾面、画像形成面)に一次画像を形成し、当該一次画像を形成しているインクを記録媒体Mに転写することで記録媒体Mに画像を記録する。記録媒体Mとしては、紙、樹脂板、金属、布帛、ゴムなどの種々の媒体が用いられ得る。また、紙としては、普通紙、板紙、塗工紙、レジンコート紙、合成紙などを挙げることができる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
The
インク吐出部2は、中間転写体10の外周面に対して画像データに基づいてノズルからインクを吐出して、外周面上に一次画像を形成する。インク吐出部2は、複数色、ここでは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のインクにそれぞれ対応する4つのヘッドユニット21Y、21M、21C、21K(以下では、これらのうち任意の一つをヘッドユニット21とも記す)を有する。これらの複数のヘッドユニット21は、それぞれのインク吐出面が適宜な間隔で中間転写体10の外周面に対向して配置されている。なお、ヘッドユニット21の数は3つ以下又は5つ以上であってもよい。
The
図2は、ヘッドユニット21の構成を示す模式図であり、ヘッドユニット21を中間転写体10の外周面に相対する側から見た平面図である。ヘッドユニット21は、板状の支持部21aと、支持部21aに設けられた貫通孔に篏合した状態で支持部21aに固定された複数の(ここでは8つの)記録ヘッド211とを有する。記録ヘッド211は、ノズル213の開口部が設けられたインク吐出面212が支持部21aの貫通孔から外周面側に向けて露出した状態で支持部21aに固定されている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the
記録ヘッド211では、複数のノズル213が、中間転写体10の周回移動の方向(以下では周回移動方向とも記す)と交差する方向(本実施形態では周回移動方向と直交する幅方向)に等間隔にそれぞれ配列されている。本実施形態では、各記録ヘッド211は、幅方向に等間隔に一次元配列されたノズル213の列(ノズル列)を4つ有している。これらの4つのノズル列は、ノズル213の幅方向についての位置が重ならないように幅方向の位置が互いにずらされて配置されている。なお、記録ヘッド211が有するノズル列の数は4つに限られず、3つ以下又は5つ以上であっても良い。
In the
ヘッドユニット21における8つの記録ヘッド211は、ノズル213の幅方向についての配置範囲が連続するように千鳥格子状に配置されている。ヘッドユニット21に含まれるノズル213の幅方向についての配置範囲は、中間転写体10の外周面のうち一次画像が形成可能な領域の幅方向の幅をカバーしている。ヘッドユニット21は、一次画像の形成時には位置が固定されて用いられ、中間転写体10の周回移動に応じて周回移動方向についての所定間隔の各位置に対してノズル213からインクを吐出することで、シングルパス方式で一次画像を形成する。各ノズル213からインクを吐出させるためのインク吐出機構としては、圧電素子を用いたピエゾ式のものであっても良いし、インクを加熱して噴出させるサーマル式のものであっても良い。
The eight
ヘッドユニット21のノズルから吐出されるインクとしては、所定の方法でエネルギーが付与されることで粘度が増大するものが用いられる。本実施形態では、このようなインクとして、紫外線の照射により硬化反応が進行して粘度が増大する紫外線硬化性インクが用いられている。紫外線硬化性インクを用いると、中間転写体10の外周面に着弾したインクに適切に紫外線を照射して所定の態様でインクの粘度をある程度高めることで、インクの転写容易性を高めることができる。このための紫外線の照射方法については、後に詳述する。
As the ink ejected from the nozzles of the
また、本実施形態で用いられるインクは、温度によってゲル状とゾル状との間で相変化する相変化インクである。ヘッドユニット21のノズル213からは、加熱によりゾル状となったインクが吐出され、中間転写体10の外周面に着弾したインクは、冷却されることで速やかにゲル状となる。このゲル状となったインクに対して紫外線照射による粘度調整が行われる。
本実施形態で用いられるインクは、光重合性化合物(モノマー)、光重合開始剤、ゲル化剤及び着色剤を含む。このうち光重合性化合物は、紫外線が照射されることにより重合反応が進行して高分子化する化合物である。この高分子化により、インクが増粘して硬化する。光重合開始剤は、上記重合反応を開始させるための化合物である。ゲル化剤は、インクが加熱されてゾル化温度以上になるとインク中に溶解してインクをゾル化させ、インクが冷却されてゲル化温度以下になると架橋構造を形成したり繊維状会合体を形成したりすることによりインクをゲル化させる性質を有する化合物である。また、着色剤は、当該インクに係る色の顔料又は染料を含む。
In addition, the ink used in the present embodiment is a phase change ink that changes phase between a gel state and a sol state depending on the temperature. Heated sol-like ink is ejected from the
The ink used in this embodiment contains a photopolymerizable compound (monomer), a photopolymerization initiator, a gelling agent and a colorant. Among these, the photopolymerizable compound is a compound that undergoes a polymerization reaction and polymerizes when irradiated with ultraviolet rays. This polymerization causes the ink to thicken and harden. A photopolymerization initiator is a compound for initiating the polymerization reaction. The gelling agent dissolves in the ink to form a sol when the ink is heated to a temperature higher than the sol-forming temperature, and forms a cross-linked structure or a fibrous aggregate when the ink is cooled to a temperature lower than the gelling temperature. It is a compound that has the property of gelling the ink by forming it. Also, the colorant includes a pigment or dye of the color associated with the ink.
図1における転写部3は、中間転写体10と、図示しない給紙部から供給された記録媒体Mとを移動、接触させて、中間転写体10に形成された一次画像を記録媒体Mに転写させる。転写部3は、中間転写体10と、駆動ローラー31と、従動ローラー32と、加圧ローラー33と、搬送ローラー34などを備えている。
The
中間転写体10は、インク吐出部2から吐出されたインクが着弾する外周面(着弾面)を備えた無端状のベルト体(環状の部材)である。中間転写体10の外周面には、着弾したインクによって一次画像が形成され、当該一次画像が記録媒体Mに転写される。中間転写体10は、駆動ローラー31、従動ローラー32及び加圧ローラー33に巻きかけられており、駆動ローラー31の回転動作に従って、外周面が所定の周回経路を周回するように周回移動する。中間転写体10のうち少なくともインク吐出部2と対向する部分は、平坦な面を有する図示しない支持部材により支持されて水平面が形成されている。
The
また、中間転写体10は、紫外線が透過する材質の部材により構成されている。このため、後述するように、第1の紫外線照射部51から中間転写体10の内周面に紫外線が照射されることで、外周面上のインクに対して中間転写体10を通して紫外線を照射する(入射させる)ことができるようになっている。中間転写体10の構成部材としては、紫外線が透過し、かつ紫外線に対する耐久性を有する材料、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリイミド、ポリオレフィン、ETFE(エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体)等を用いることができる。
Further, the
中間転写体10の外周面上のインクは、第1の紫外線照射部51から紫外線が照射されることで粘度がある程度増大する。以下では、この、転写前のインクの粘度を中間転写体10上で増大させる工程を「仮硬化」とも記す。
The viscosity of the ink on the outer peripheral surface of the
駆動ローラー31は、図示しないモーターの駆動によって回転軸を中心に回転する。従動ローラー32は、駆動ローラー31から所定距離離間して配置され、駆動ローラー31の回転軸と平行な回転軸を中心に中間転写体10の周回移動に伴って回転する。
The
加圧ローラー33には、中間転写体10が張架されている。加圧ローラー33は、中間転写体10のたわみを吸収可能に可動に設けられていてもよい。
The
搬送ローラー34は、図示しない給紙部から供給された記録媒体Mを外周面に保持した状態で回転することで、ローラー回転方向に記録媒体Mを搬送する。搬送ローラー34は、加圧ローラー33との間にニップ部Nを形成するように配置されている。中間転写体10及び記録媒体Mは、このニップ部Nに挟み込まれて加圧される。これにより、中間転写体10の外周面上のインク(一次画像)が記録媒体Mに転写され、当該記録媒体Mに画像が記録される。
なお、記録媒体Mが搬送ローラー34の外周面に保持されて搬送される態様に代えて、加圧ローラー33と搬送ローラー34とのニップ部Nに記録媒体Mが(図1の右方向から水平に)直接差し込まれる態様としても良い。
The
Note that instead of the mode in which the recording medium M is held and transported by the outer peripheral surface of the
また、中間転写体10の周回移動方向についてニップ部Nと駆動ローラー31との間に、中間転写体10の外周面10aをクリーニングするためのクリーニング部が設けられていてもよい。クリーニング部で用いられるクリーニング用の部材としては、布帛、不織布、ブレード部材などが用いられ得る。また、インクや汚れなどを剥離させるためのクリーニング液を外周面10a又はクリーニング用の部材に付与する構成を有していてもよい。
Further, a cleaning portion for cleaning the outer
第1の紫外線照射部51は、従動ローラー32と加圧ローラー33との間において中間転写体10の内周面と対向する位置に設けられている。すなわち、第1の紫外線照射部51は、中間転写体10のうちニップ部Nに進入する直前の部分と対向するように配置されている。第1の紫外線照射部51は、中間転写体10の内周面に対して紫外線を照射することで、中間転写体10を通して外周面上のインクに紫外線を入射させる。
The first
図3は、第1の紫外線照射部51の構成を示す図であり、中間転写体10の外周面側から中間転写体10を透過させて第1の紫外線照射部51を見た平面図である。
第1の紫外線照射部51は、中間転写体10の幅方向に一次元配列された複数の紫外線光源511を備えている。複数の紫外線光源511は、幅方向について中間転写体10の全体に対して紫外線を照射可能な位置及び間隔で配置されている。各紫外線光源511は、制御部4による制御下で互いに独立に紫外線を照射する。また、各紫外線光源511は、異なる複数の強度で紫外線を照射可能である。各紫外線光源511から照射される紫外線の強度は、制御部4により制御される。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the first
The first
図1に示される第2の紫外線照射部52は、搬送ローラー34による記録媒体Mの搬送方向についてニップ部Nの下流側において、搬送ローラー34の外周面に対向する位置に設けられている。第2の紫外線照射部52は、制御部4による制御下で、搬送ローラー34上の記録媒体Mの表面に対し、幅方向について記録媒体Mの全体に亘って所定の強度の紫外線を照射する。第2の紫外線照射部52からの紫外線照射により、記録媒体Mに転写されたインクが完全に硬化して、アンカー効果により記録媒体Mの表面に固着して定着する。以下、この第2の紫外線照射部52によりインクを硬化させる工程を「本硬化」とも記す。
第2の紫外線照射部52を通過した記録媒体Mは、搬送ローラー34の外周面から取り外されて、図示しない所定の排紙部に搬送される。
The second
The recording medium M that has passed through the second
図4は、インクジェット記録装置1の機能構成を示すブロック図である。
インクジェット記録装置1は、制御部4と、ヘッド駆動部214及び記録ヘッド211を有するヘッドユニット21と、第1の紫外線照射部51と、第2の紫外線照射部52と、ローラー駆動部53と、操作表示部54と、通信部55と、バス56などを備える。
FIG. 4 is a block diagram showing the functional configuration of the
The
制御部4は、インクジェット記録装置1の全体動作を統括制御する。制御部4は、CPU41(Central Processing Unit)、RAM42(Random Access Memory)、ROM43(Read Only Memory)及び記憶部44などを有する。
The
CPU41は、ROM43に記憶された各種制御用のプログラムや設定データを読み出してRAM42に記憶させ、当該プログラムを実行して各種演算処理を行う。また、CPU41は、インクジェット記録装置1の全体動作を統括制御する。
The
RAM42は、CPU41に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。RAM42は、不揮発性メモリーを含んでいてもよい。
The
ROM43は、CPU41により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ROM43に代えてフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。
The
記憶部44には、通信部55を介して外部機器から入力された、記録対象の画像データや当該画像データの記録動作に係る動作設定を含むジョブデータなどが記憶される。記憶部44としては、例えばHDD(Hard Disk Drive)が用いられ、また、DRAM(Dynamic Random Access Memory)などが併用されてもよい。
The
ヘッド駆動部214は、制御部4から供給される制御信号に基づいて、中間転写体10の周回移動に応じた適切なタイミングで画像データや制御信号を記録ヘッド211に出力することで、記録ヘッド211のノズル213からインクを吐出させる。
The
ローラー駆動部53は、制御部4から供給される制御信号に基づいて、駆動ローラー31を回転させるモーターに対して設定速度での回転動作を行わせる駆動信号を出力することで、中間転写体10を所定の速度で周回移動させる。
Based on a control signal supplied from the
操作表示部54は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイといった表示装置と、操作キーや、表示装置の画面に重ねられて配置されたタッチパネルといった入力装置とを備える。操作表示部54は、表示装置において各種情報を表示させ、また入力装置に対するユーザーの入力操作を操作信号に変換して制御部4に出力する。
The
通信部55は、外部機器との間で通信を行って情報の送受信を行う。通信部55は、LANによる有線又は無線による通信に係る各種通信規格に対応した通信制御を行う。受信されるデータには、上述のジョブデータが含まれる。送信されるデータには、ジョブデータに応じた画像記録動作の進捗に係るステータス情報などが含まれる。
The
バス56は、制御部4と各部との間で信号の送受信を行う信号経路である。
A
次に、上述したインクの仮硬化を行うためのインクジェット記録装置1の仮硬化動作について説明する。
Next, the temporary curing operation of the
図5は、インクジェット記録装置1の仮硬化動作を説明する図である。
図5は、インクが着弾した後の中間転写体10、及び当該中間転写体10に対向する第1の紫外線照射部51の模式断面図である。図5に示されるように、中間転写体10の外周面10a上には、インク吐出部2により吐出されたインクが着弾して濡れ広がる。この外周面10a上のインクに対し、第1の紫外線照射部51の紫外線光源511から中間転写体10を通して紫外線が照射されてインクが仮硬化される。
5A and 5B are diagrams for explaining the temporary curing operation of the
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the
このように、インク表面のうち外周面10aに接触している側(以下では、単に外周面10a側と記す)からインクに紫外線を照射することで、インクの外周面10a側の表面の硬化反応が進行して粘度が増大する。これにより、インクを外周面10aから容易に剥離可能な状態とすることができ、また転写時のインクの潰れによる画質低下を抑えることができる。
また、インクの外周面10a側から入射した紫外線は、インクの外周面10a側とは反対側(記録媒体M側)に到達するまでに一部吸収されるため、インクの記録媒体M側の表面は相対的に硬化されにくく、粘度が低い状態に保たれる。このようにインクの記録媒体M側の粘度を低く保つことで、インクの記録媒体Mに対する接着力(付着力)が得られやすい状態(密着しやすい状態)で維持されるため、容易に記録媒体Mにインクを転写することが可能となる。
このように、仮硬化により、インクの外周面10a側が硬く、記録媒体M側が相対的に柔らかい状態とすることで、インクの中間転写体10に対する接着力を弱めつつ記録媒体Mに対する接着力を確保できるため、記録媒体Mがインクを中間転写体10から剥離させるのに十分な力が得られやすく、インクの転写容易性を高めることができる。
In this way, by irradiating the ink with ultraviolet rays from the side of the ink surface that is in contact with the outer
In addition, since the ultraviolet rays incident from the outer
In this way, the temporary curing makes the ink hard on the outer
インクジェット記録装置1では、画像の記録に用いられるインクの種類の数やインクの吐出タイミングによっては、図5の右側に示されるように、外周面10a上の一部の領域で複数のインクが積層された状態となる。以下では、このインクの積層について説明する。
In the
インクジェット記録装置1では、YMCKのうち異なる複数の色のインクを外周面10a上の所定の近傍範囲内に着弾させることで、当該複数の色が巨視的に視認されたときの混色効果により様々な色が表現される。ここで、インクの色が異なる複数のヘッドユニット21がそれぞれ外周面10a上の特定の位置に対向するタイミングは、互いに異なるため、当該特定の位置に各色のインクが吐出されて着弾するタイミングも互いに異なる。このため、上記近傍範囲に着弾する複数の色のインクは、最初に着弾した色のインクが合一して濡れ広がった後、所定時間が経過したタイミングで2色目のインクが着弾し、最初の着弾したインクに対して一部重なるような範囲に濡れ広がる。
このとき、図5の右側に示されるように、最初に着弾したインク(ここでは、イエローのインクInY)と、当該インクに重なる位置に着弾したインク(ここでは、マゼンタのインクInM)とは、合一せずに(互いに混じり合わずに)、インク間に界面を有した状態で積層される。
In the
At this time, as shown on the right side of FIG. 5, the first ink (here, yellow ink InY) and the ink (here, magenta ink InM) that landed at a position overlapping the ink are They are laminated with an interface between the inks without coalescing (without mixing with each other).
以下では、インクが積層されている部分における最下層のインクを1次色インク、1次色インクに重ねられる2層目のインクを2次色インクとも記す。
また、外周面10aのうち、同色のインクが合一して単層となっている領域をインク非積層領域R1と記し、インクが積層している部分を含む領域をインク積層領域R2と記す。すなわち、インク非積層領域R1は、外周面10aのうちインク積層領域R2を除いた領域に相当する。図5における左側はインク非積層領域R1を示しており、右側はインク積層領域R2を示している。
なお、図5のインク積層領域R2では、1次色インクであるインクInYの形成範囲内に2次色インクであるインクInMが積層されている例が示されているが、インクの着弾態様はこれに限られず、1次色インクの形成範囲内から形成範囲外に亘って2次色インクが濡れ広がる場合もある。
In the following description, the lowermost layer of ink in the area where the inks are stacked is also referred to as the primary color ink, and the second layer of ink superimposed on the primary color ink is also referred to as the secondary color ink.
Further, of the outer
In the ink lamination region R2 of FIG. 5, an example is shown in which the ink InM, which is the secondary color ink, is laminated within the formation range of the ink InY, which is the primary color ink. Not limited to this, the secondary color ink may wet and spread from within the formation range of the primary color ink to outside the formation range.
インク積層領域R2において、色が異なる複数のインクが合一せずに積層されるのは、1次色インクが着弾した後に当該1次色インクがゲル化して増粘し、その上に、増粘した1次色インクより粘度が低い2次色インクが着弾するためである。より詳しくは、1次色インクが増粘する際に、インクに含まれるワックス成分であるゲル化剤が1次色インクの表面に析出し、1次色インク表面の2次色インクに対する撥液性が増大する。これにより、1次色インクと2次色インクとの合一が妨げられ、インク間に界面が生じてインク同士が積層される。
本実施形態では、隣り合うヘッドユニット21から外周面10aの同一位置にインクが吐出される時間差より短い時間で1次色インクがゲル化して増粘するため、異なる色のインクが同一位置に吐出された場合には、色の組み合わせに関わらず、インク間に界面が生じてインクが積層される。
In the ink stacking region R2, the plurality of inks of different colors are stacked without coalescing because after the primary color ink lands, the primary color ink gels and thickens. This is because the secondary color ink, which has a lower viscosity than the viscous primary color ink, lands. More specifically, when the primary color ink increases in viscosity, a gelling agent, which is a wax component contained in the ink, precipitates on the surface of the primary color ink, making the surface of the primary color ink repellent to the secondary color ink. sexuality increases. As a result, coalescence of the primary color ink and the secondary color ink is prevented, an interface is generated between the inks, and the inks are laminated.
In this embodiment, since the primary color ink gels and thickens in a time period shorter than the time difference between inks ejected from the
1次色インクの表面にワックス成分が析出して2次色インクに対する撥液性が増大することで、中間転写体10の外周面10aの1次色インクに対する撥液性よりも、1次色インク表面の2次色インクに対する撥液性の方が大きくなる(接触角が大きくなる)。これにより、同一位置に同一量の1次色インク及び2次色インクが着弾した場合であっても、図5の右側に示されているように、外周面10a上で1次色インクが濡れ広がる面積よりも、1次色インク表面で2次色インクが濡れ広がる面積の方が小さくなる。
Since the wax component is deposited on the surface of the primary color ink to increase the liquid repellency to the secondary color ink, the liquid repellency of the outer
このため、積層インクにおける2次色インクの面積は、小さくなりやすい傾向がある。よって、インク積層領域R2においてインク(2次色インク)が記録媒体Mに対して接触する面積は、インク非積層領域R1においてインク(1次色インク)が記録媒体Mに対して接触する面積よりも小さくなりやすい。また、記録媒体Mに対するインクの転写容易性は、インクの接触面積が小さいほど低下する傾向がある。これは、インクと記録媒体Mとの接触面積が小さいと、転写時におけるインクの記録媒体Mに対する接着力が得られにくくなり、記録媒体Mがインクを中間転写体10から剥離させる力が不足しやすいためである。したがって、記録媒体Mとの接触面積が小さいインクほど、記録媒体Mに対する転写率が低下しやすい。このため、インク非積層領域R1とインク積層領域R2とでインクを一様に仮硬化させて増粘させたのでは、インクと記録媒体Mとの接触面積が相対的に小さいインク積層領域R2でインクを転写させにくくなり、インクの転写不良が生じやすい。
Therefore, the area of the secondary color ink in the laminated ink tends to be small. Therefore, the area where the ink (secondary color ink) contacts the recording medium M in the ink laminated region R2 is larger than the area where the ink (primary color ink) contacts the recording medium M in the ink non-laminated region R1. also tend to be smaller. In addition, the transferability of the ink to the recording medium M tends to decrease as the contact area of the ink decreases. This is because if the contact area between the ink and the recording medium M is small, it becomes difficult for the ink to adhere to the recording medium M during transfer, and the recording medium M does not have enough force to separate the ink from the
そこで、本実施形態のインクジェット記録装置1では、インク積層領域R2におけるインクに対して外周面10a上の単位面積当たりに照射される紫外線の量が、インク非積層領域R1におけるインクに対して外周面10a上の単位面積当たりに照射される紫外線の量より小さくなるように、第1の紫外線照射部51から紫外線が照射される。
すなわち、図5に示されるように、インク非積層領域R1のインクに対しては、第1の紫外線照射部51から強度I1の紫外線が照射される一方、インク積層領域R2のインクに対しては、第1の紫外線照射部51から強度I2(<I1)の紫外線が照射される。
これにより、インク積層領域R2の2次色インク表面の硬化度(粘度)を、インク非積層領域R1の1次色インク表面の硬化度より十分に小さくすることが可能となる。図5の例では、インク非積層領域R1の1次色インクにおける外周面10a側表面の硬化度が60となるのに対し、インク積層領域R2の2次色インクにおける外周面10a側表面の硬化度が30に抑えられる。このように2次色インク表面の硬化度が抑えられて1次色インク表面より柔らかい状態とされる結果、記録媒体Mへのインクの転写時に、インク積層領域R2の2次色インクの記録媒体Mに対する接着力が増大し(すなわち、密着しやすくなり)、上述したインクの転写不良の発生を抑制することができる。
Therefore, in the
That is, as shown in FIG. 5, the ink in the non-laminated ink region R1 is irradiated with ultraviolet light having an intensity I1 from the first
This makes it possible to make the degree of cure (viscosity) of the surface of the secondary color ink in the ink lamination region R2 sufficiently smaller than the degree of cure of the surface of the primary color ink in the ink non-lamination region R1. In the example of FIG. 5, the hardening degree of the surface on the outer
なお、このようにインク積層領域R2において紫外線の照射強度を相対的に弱くしても、インク非積層領域R1とインク積層領域R2とで、インクの外周面10a側表面の硬化度はほぼ同等とすることができる。図5の例では、インクの外周面10a側表面の硬化度は、インク非積層領域R1及びインク積層領域R2でともに100となっている。これは、図6に示されるように、インクに対する累積の紫外線照射量が増大するに従って、インクの硬化度の上昇率が飽和するためである。
よって、インク積層領域R2において紫外線の照射強度を弱くしても、インク非積層領域R1及びインク積層領域R2の双方において、中間転写体10からのインクの剥離容易性を確保することができる。
It should be noted that even if the irradiation intensity of the ultraviolet rays in the ink lamination region R2 is relatively weak in this way, the hardening degree of the surface of the ink on the outer
Therefore, even if the irradiation intensity of the ultraviolet rays is reduced in the ink laminated region R2, it is possible to ensure the ease of removing the ink from the
図7は、インク非積層領域R1とインク積層領域R2とで紫外線の照射強度を異ならせる必要性を説明する図である。
図7では、強度I0~I3(I0>I1>I2>I3)の紫外線をインクに所定時間照射した場合における、中間転写体10の外周面10aからの各距離の位置でのインクの硬化度を表したものである。横軸の原点P0は、中間転写体10の外周面10aの位置に相当し、P1は、インク非積層領域R1における1次色インクの表面位置に相当し、P2は、インク積層領域R2における2次色インクの表面位置に相当する。
また、P0~P2の各位置における縦方向の矢印は、当該位置における適切なインクの硬化度の範囲を表す。すなわち、1次色インクの表面位置P1、及び2次色インクの表面位置P2でインク表面の硬化度をいずれも矢印の範囲内に収めることで、単層インク及び積層インクを含む外周面10a上の一次画像の全体を適切に記録媒体Mに転写することができるような、インクの記録媒体Mに対する接着力が得られる。
FIG. 7 is a diagram for explaining the necessity of differentiating the irradiation intensity of ultraviolet rays between the non-laminated ink region R1 and the laminated ink region R2.
FIG. 7 shows the curing degree of the ink at each distance from the outer
Also, the vertical arrows at the respective positions P0 to P2 represent the range of appropriate ink curing degree at the position. That is, by keeping the degree of curing of the ink surface within the range of the arrows at the surface position P1 of the primary color ink and the surface position P2 of the secondary color ink, the outer
図7の紫外線強度I1に対応する直線に着目すると、強度I1の紫外線を照射することで、1次色インクの表面位置P1で適切なインクの硬化度が得られることがわかる。
また、紫外線強度I2に対応する直線に着目すると、強度I2の紫外線を照射することで、2次色インクの表面位置P2で適切なインクの硬化度が得られることがわかる。
このことから、インク非積層領域R1及びインク積層領域R2の双方のインクを適切に転写するためには、インク非積層領域R1とインク積層領域R2とで紫外線の照射強度を異ならせることが必要となることがわかる。換言すれば、インク非積層領域R1及びインク積層領域R2に対して一様な強度I1で紫外線を照射したり、一様な強度I2で紫外線を照射したりすると、1次色インクの表面位置P1及び2次色インクの表面位置P2のうちいずれかにおいて適切な硬化度が得られず、転写不良が生じ得る。
Focusing on the straight line corresponding to the ultraviolet intensity I1 in FIG. 7, it can be seen that an appropriate ink curing degree can be obtained at the surface position P1 of the primary color ink by irradiating the ultraviolet rays of the intensity I1.
Focusing on the straight line corresponding to the intensity of the ultraviolet rays I2, it can be seen that an appropriate curing degree of the ink can be obtained at the surface position P2 of the secondary color ink by irradiating the ultraviolet rays of the intensity I2.
For this reason, in order to properly transfer the inks in both the non-ink-laminated region R1 and the ink-laminated region R2, it is necessary to make the UV irradiation intensity different between the ink-non-laminated region R1 and the ink-laminated region R2. I know it will be. In other words, when the non-laminated ink region R1 and the laminated ink region R2 are irradiated with ultraviolet light at a uniform intensity I1 or at a uniform intensity I2, the surface position P1 of the primary color ink is changed. and the surface position P2 of the secondary color ink, an appropriate degree of curing cannot be obtained, and transfer failure may occur.
次に、仮硬化における第1の紫外線照射部51による具体的な紫外線の照射動作について説明する。
図8(a)~図8(c)は、仮硬化における紫外線の照射動作を説明する図である。これらの図は、周回移動方向に搬送されている中間転写体10のうち第1の紫外線照射部51と対向する部分を示したものであり、中間転写体10の外周面10a側から中間転写体10を透過させて見たときの第1の紫外線照射部51が併せて示されている。
Next, a specific ultraviolet irradiation operation by the first
FIGS. 8(a) to 8(c) are diagrams for explaining the operation of irradiating ultraviolet rays in temporary curing. These figures show a portion of the
図8(a)~図8(c)では、一つの一次画像が形成される画像形成領域Rと、当該画像形成領域R内におけるインク非積層領域R1及びインク積層領域R2の分布が示されている。ここでは、画像形成領域Rのうち先端部(周回移動方向について下流側の端部から約1/3)がインク非積層領域R1であり、後端部(周回移動方向について上流側の端部から約1/3)がインク積層領域R2であり、これらの中間の残り1/3ではインク非積層領域R1とインク積層領域R2とが混在している例を用いている。
画像形成領域Rのうちどの部分がインク積層領域R2となるかは、例えば記録対象の画像に係る画像データに基づいて特定することができる。具体的には、記録対象の画像において、YMCKのうち異なる複数の色の混色により表現される色が配置されている部分から所定距離範囲内の領域を、インク積層領域R2として特定することができる。
8(a) to 8(c) show an image forming area R in which one primary image is formed, and the distribution of the non-laminated ink area R1 and the laminated ink area R2 in the image forming area R. there is Here, the leading end portion (approximately 1/3 from the end portion on the downstream side in the rotational movement direction) of the image forming region R is the ink non-laminating region R1, and the rear end portion (from the end portion on the upstream side in the rotational movement direction). Approximately 1/3) is the ink-stacked region R2, and the remaining 1/3 in the middle is used as an example in which the ink non-stacked region R1 and the ink-stacked region R2 are mixed.
Which part of the image forming area R is to be the ink lamination area R2 can be specified based on image data relating to the image to be recorded, for example. Specifically, in the image to be recorded, an area within a predetermined distance range from a portion where a color represented by a mixture of a plurality of different colors of YMCK is arranged can be specified as the ink layered area R2. .
図8(a)は、画像形成領域Rの先端部が第1の紫外線照射部51による紫外線照射領域に差し掛かっている状態を示す図である。この状態では、第1の紫外線照射部51の各紫外線光源511はいずれもインク非積層領域R1に対向するため、全ての紫外線光源511から強度I1の紫外線が照射される。
FIG. 8A is a diagram showing a state in which the leading edge of the image forming area R reaches the area irradiated with ultraviolet rays by the first
図8(b)は、画像形成領域Rの中央部分が第1の紫外線照射部51による紫外線照射領域に差し掛かっている状態を示す図である。この状態では、第1の紫外線照射部51の複数の紫外線光源511のうち一部の紫外線光源511aがインク非積層領域R1に対向し、残る紫外線光源511bがインク積層領域R2に対向する。このため、紫外線光源511aから強度I1の紫外線が照射されるとともに、紫外線光源511bから強度I2の紫外線が照射される。
FIG. 8(b) is a diagram showing a state in which the central portion of the image forming area R is approaching the ultraviolet irradiation area by the first
図8(c)は、画像形成領域Rの後端近傍が第1の紫外線照射部51による紫外線照射領域に差し掛かっている状態を示す図である。この状態では、第1の紫外線照射部51の各紫外線光源511はいずれもインク積層領域R2に対向するため、全ての紫外線光源511から強度I2の紫外線が照射される。
FIG. 8C is a diagram showing a state in which the vicinity of the rear end of the image forming area R is approaching the area irradiated with ultraviolet rays by the first
このような紫外線照射動作により、画像形成領域Rのうちインク非積層領域R1には強度I1の紫外線が照射され、またインク積層領域R2には強度I2の紫外線が照射されるため、図5に示されるように、インク積層領域R2のインク表面の硬化度を相対的に抑えた状態で仮硬化がなされる。 By such an ultraviolet irradiation operation, the non-laminated ink region R1 of the image forming region R is irradiated with ultraviolet rays of intensity I1, and the laminated ink region R2 is irradiated with ultraviolet rays of intensity I2. Temporary curing is performed in a state in which the degree of curing of the ink surface of the ink lamination region R2 is relatively suppressed so that the ink is cured.
次に、インクジェット記録装置1により実行される画像記録処理の制御部4による制御手順について説明する。
Next, a control procedure by the
図9は、画像記録処理の制御手順を示すフローチャートである。
画像記録処理が開始されると、制御部4は、記録対象の画像に係る画像データを特定する(ステップS101)。
FIG. 9 is a flowchart showing a control procedure for image recording processing.
When the image recording process is started, the
制御部4は、ステップS101で特定した画像データ及び制御信号をヘッド駆動部214に供給して、中間転写体10の周回移動に応じた適切なタイミングでヘッド駆動部214から駆動信号を記録ヘッド211に出力させることで、ヘッドユニット21(記録ヘッド211)のノズル213から中間転写体10の外周面10aにインクを吐出、着弾させて外周面10aに一次画像を形成させる(ステップS102:一次画像形成工程)。
The
制御部4は、ステップS101で特定した画像データに基づいて、画像形成領域Rにおけるインク積層領域R2を特定する(ステップS103)。これにより、画像形成領域Rのうちインク積層領域R2を除いた領域であるインク非積層領域R1も特定される。
Based on the image data specified in step S101, the
制御部4は、中間転写体10の周回移動における適切なタイミングで第1の紫外線照射部51の各紫外線光源511から紫外線を照射させて、中間転写体10上のインクを仮硬化させる(ステップS104:エネルギー付与工程)。すなわち、制御部4は、ステップS103におけるインク非積層領域R1及びインク積層領域R2の特定結果に基づいて、インク非積層領域R1に強度I1の紫外線が照射され、かつインク積層領域R2に強度I2の紫外線が照射されるように第1の紫外線照射部51の各紫外線光源511の駆動タイミング及び紫外線照射強度を制御して、中間転写体10上のインクを仮硬化させる。
The
制御部4は、中間転写体10の画像形成領域Rと、搬送ローラー34上の記録媒体Mとが同時にニップ部Nに進入するように搬送ローラー34上に記録媒体Mを供給し、中間転写体10及び搬送ローラー34を駆動することで、ニップ部Nにおいて中間転写体10上の一次画像を記録媒体Mに転写させる(ステップS105:転写工程)。
The
制御部4は、第2の紫外線照射部52が紫外線を照射している状態で、搬送ローラー34上の記録媒体Mが第2の紫外線照射部52と対向する領域を通過するように第2の紫外線照射部52及び搬送ローラー34を駆動することで、記録媒体M上のインクを本硬化させる(ステップS106)。
ステップS106の処理が終了すると、制御部4は、画像記録処理を終了させる。
The
When the process of step S106 ends, the
以上のように、本実施形態に係るインクジェット記録装置1は、所定のエネルギーとしての紫外線が照射されることで粘度が増大するインクを吐出するインク吐出部2と、インク吐出部2から吐出されたインクが外周面10a(所定の着弾面)に着弾して一次画像が形成される中間転写体10を有し、外周面10a上のインクを記録媒体Mに転写して当該記録媒体Mに画像を記録する転写部3と、外周面10aに着弾し記録媒体Mに転写される前のインクに対して照射される紫外線を発生させるエネルギー発生部としての第1の紫外線照射部51と、制御部4と、を備え、制御部4は、外周面10aのうちインクが積層している部分を含むインク積層領域R2におけるインクに対して外周面10a上の単位面積当たりに照射される紫外線の量が、外周面10aのうちインク積層領域R2を除いた領域におけるインクに対して外周面10a上の単位面積当たりに付与される紫外線の量より小さくなるように第1の紫外線照射部51により紫外線を照射させる。
このような構成によれば、記録媒体Mへのインクの転写前に、外周面10aのうちインク積層領域R2において積層されているインクの記録媒体M側表面の粘度(硬化度)を、インク非積層領域R1における単層インクの記録媒体M側表面の粘度よりも十分に小さくすることができる。インク積層領域R2では、インクが積層されることでインクと記録媒体Mとの接触面積が小さくなるため転写容易性が低くなりやすいところ、上記のようにインクの記録媒体M側表面の粘度が小さい(柔らかい)状態とすることで、インクの記録媒体Mに対する接着力が大きくなり、記録媒体Mがインクを中間転写体10から剥離させる十分な力が得られるため、所望の転写容易性を確保することができる。この結果、インク非積層領域R1及びインク積層領域R2の全体で、より確実に記録媒体Mにインクを転写させることができるため、インクの転写率がインク積層領域R2において部分的に低下して画質不良が発生するのを効果的に抑制することができる。
As described above, the ink
According to such a configuration, before the ink is transferred to the recording medium M, the viscosity (curing degree) of the ink laminated in the ink lamination region R2 of the outer
また、所定のエネルギーとして紫外線を用いることで、紫外線を照射する簡易な方法でインクの粘度を所望の状態に調整することができる。 Moreover, by using ultraviolet rays as the predetermined energy, it is possible to adjust the viscosity of the ink to a desired state by a simple method of irradiating ultraviolet rays.
また、制御部4は、外周面10aのうちインク積層領域R2におけるインクに照射される紫外線の強度が、外周面10aのうちインク積層領域R2を除いたインク非積層領域R1におけるインクに照射される紫外線の強度より小さくなるように第1の紫外線照射部51により紫外線を照射させる。これによれば、照射する紫外線の強度を変更する簡易な方法でインクの粘度を所望の状態に調整することができる。
In addition, the
また、中間転写体10は、紫外線が透過する材質の環状の部材であり、第1の紫外線照射部51は、中間転写体10の内周面10b側から、インクの着弾面をなす外周面10a上のインクに対して紫外線を入射させる。これにより、インクの外周面10a側の表面の硬化反応が進行して粘度が増大するため、インクを外周面10aから容易に剥離可能な状態とすることができ、また転写時のインクの潰れによる画質低下を抑えることができる。他方で、インクの外周面10a側から入射した紫外線は、インクの外周面10a側とは反対側(記録媒体M側)に到達するまでに一部吸収されるため、インクの記録媒体M側の表面は硬化されにくく、粘度が低い状態に保たれる。このようにインクの記録媒体M側の粘度を低く保つことで、インクの記録媒体Mに対する接着力が得られやすい状態で維持されるため、容易に記録媒体Mにインクを転写することが可能となる。
The
また、インク吐出部2は、互いに異なる色のインクを吐出する複数の記録ヘッド211を有し、外周面10a上に異なる色のインクが積層し得る態様で複数の記録ヘッド211からインクを吐出する。このような構成によれば、異なる複数の色のインクが積層された部分が巨視的に視認されたときの混色効果により、様々な色を表現することができる。
The
また、本実施形態のインクジェット記録方法は、インク吐出部2によりインクを吐出させて中間転写体10の外周面10aに着弾させ、当該外周面10aに一次画像を形成する一次画像形成工程、外周面10aに着弾したインクに対して紫外線を照射して当該インクの粘度を増大させるエネルギー付与工程、エネルギー付与工程で紫外線が照射された外周面10a上のインクを記録媒体Mに転写して当該記録媒体Mに画像を記録する転写工程、を含み、エネルギー付与工程では、外周面10aのうちインクが積層している部分を含むインク積層領域R2におけるインクに対して外周面10a上の単位面積当たりに照射される紫外線の量が、外周面10aのうちインク非積層領域R1におけるインクに対して外周面10a上の単位面積当たりに照射される紫外線の量より小さくなるように紫外線を照射する。このような方法によれば、中間転写体10上でインクが積層する場合においても、より確実に記録媒体Mにインクを転写させることができる。
Further, the ink jet recording method of the present embodiment includes a primary image forming step of ejecting ink from the
(変形例1)
次に、上記第1の実施形態の変形例1について説明する。
本変形例では、インク非積層領域R1とインク積層領域R2とで第1の紫外線照射部51からの紫外線の照射時間を変更することで、インクの粘度を所望の状態に調整する。
具体的には、全ての紫外線光源511の紫外線照射強度を一定とし、中間転写体10の移動速度を十分に遅くする。その上で、中間転写体10上の各位置のインクが第1の紫外線照射部51による紫外線照射範囲内を移動する期間の長さに対する、紫外線の照射時間の長さの割合が、インク非積層領域R1よりもインク積層領域R2で小さくなるように、制御部4による制御下で各紫外線光源511の発光期間が調整される。このような方法によっても、インク積層領域R2におけるインクに対して単位面積当たりに照射される紫外線の量を、インク非積層領域R1におけるインクに対して単位面積当たりに照射される紫外線の量より小さくすることができる。
(Modification 1)
Next,
In this modification, the viscosity of the ink is adjusted to a desired state by changing the irradiation time of the ultraviolet rays from the first
Specifically, the ultraviolet irradiation intensity of all the ultraviolet
このように、本変形例の制御部4は、外周面10aのうちインク積層領域R2におけるインクに対する紫外線の照射時間が、外周面10aのうちインク非積層領域R1におけるインクに対する紫外線の照射時間より短くなるように第1の紫外線照射部51により紫外線を照射させる。これによれば、紫外線の照射時間を変更する簡易な方法でインクの粘度を所望の状態に調整することができる。
As described above, the
(変形例2)
次に、上記第1の実施形態の変形例2について説明する。
本変形例では、インク非積層領域R1とインク積層領域R2とで第1の紫外線照射部51から照射される紫外線の波長帯を変更することで、インクの粘度を所望の状態に調整する。
(Modification 2)
Next,
In this modification, the viscosity of the ink is adjusted to a desired state by changing the wavelength band of the ultraviolet rays emitted from the first
図10は、変形例2に係る第1の紫外線照射部51の構成を示す図である。
図10(a)に示されるように、本変形例の第1の紫外線照射部51は、幅方向に一次元配列された複数の第1の紫外線光源5111からなる第1の光源群G1と、幅方向に一次元配列された複数の第2の紫外線光源5112からなる第2の光源群G2とを備える。複数の第1の紫外線光源5111の各々は、複数の第2の紫外線光源5112のうちいずれかと幅方向について同一の位置に配置されている。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the first
As shown in FIG. 10( a ), the first
第1の紫外線光源5111と、第2の紫外線光源5112とは、照射する紫外線の波長域が互いに異なる。すなわち、第1の紫外線光源5111は、図10(b)に示される発光スペクトルS1で発光し、第2の紫外線光源5112は、図10(b)に示される発光スペクトルS2で発光する。ここで、発光スペクトルS1は、発光スペクトルS2に対して波長帯を短波長側にシフトしたものに相当し、発光スペクトルS1のピーク波長λ1は、発光スペクトルS2のピーク波長λ2よりも短くなっている。すなわち、第1の紫外線光源5111から照射される紫外線の強度のピーク波長λ1は、第2の紫外線光源5112から照射される紫外線の強度のピーク波長λ2より短くなっている。このため、同一電力で発光させた場合に、第1の紫外線光源5111からインクに付与されるエネルギーは、第2の紫外線光源5112からインクに付与されるエネルギーより大きくなる。
The first
本変形例では、仮硬化において、インク非積層領域R1のインクに対しては第1の紫外線光源5111から紫外線が照射され、インク積層領域R2のインクに対しては第2の紫外線光源5112から紫外線が照射される。このような方法によっても、インク積層領域R2におけるインクに対して単位面積当たりに照射される紫外線の量(エネルギー量)を、インク非積層領域R1におけるインクに対して単位面積当たりに照射される紫外線の量より小さくすることができる。
In this modification, in the temporary curing, the ink in the ink non-lamination region R1 is irradiated with ultraviolet rays from the first
このように、本変形例の制御部4は、外周面10aのうちインク積層領域R2におけるインクに照射される紫外線の強度のピーク波長が、外周面10aのうちインク非積層領域R1におけるインクに照射される紫外線の強度のピーク波長より長くなるように第1の紫外線照射部51により紫外線を照射させる。これによれば、照射する紫外線の波長帯を変更する簡易な方法でインクの粘度を所望の状態に調整することができる。
In this way, the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態は、記録媒体M上でカラーインクを覆うオーバーコートとなる透明インクがさらに用いられる点で上記第1の実施形態と異なる。以下では、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
The second embodiment differs from the first embodiment in that transparent ink, which serves as an overcoat that covers the color ink on the recording medium M, is further used. Differences from the first embodiment will be mainly described below.
図11は、第2の実施形態に係るインクジェット記録装置1の概略構成を示す図である。
本実施形態のインク吐出部2は、YMCKのカラーインクを吐出する4つのヘッドユニット21に加えて、オーバーコートとなる透明インクInOCを吐出するヘッドユニット21OCを備える。透明インクInOCの成分は、顔料や染料といった着色剤を含有しない点を除いてカラーインクの成分と同一である。
ヘッドユニット21OCは、中間転写体10の周回移動方向について他の4つのヘッドユニット21より上流側に配置されている。YMCKのカラーインクを吐出する4つのヘッドユニット21に設けられた記録ヘッド211は「第1の記録ヘッド」を構成し、ヘッドユニット21OCに設けられた記録ヘッド211は「第2の記録ヘッド」を構成する。
FIG. 11 is a diagram showing a schematic configuration of an
The
The head unit 21OC is arranged upstream of the other four
図12は、第2の実施形態におけるインクの積層態様及び仮硬化動作を説明する図である。
本実施形態のインクジェット記録装置1で画像が記録される際には、図12に示されるように、まず最上流のヘッドユニット21OCにより外周面10aのうち画像形成領域Rの全面に透明インクInOCが吐出されて、一様な厚さの透明インクInOCの層が形成される。続いて、透明インクInOCの表面にワックス成分であるゲル化剤が析出した後のタイミングで、他のヘッドユニット21からカラーインクが吐出されることで、透明インクInOC上に、単層又は2層以上のカラーインクの層が積層される。よって、本実施形態では、外周面10aのうち単層の透明インクInOCのみが設けられている部分がインク非積層領域R1を構成し、透明インクInOCの上に少なくとも1層のカラーインクが重ねられている部分を含む領域がインク積層領域R2を構成する。
そして、第1の紫外線照射部51からの紫外線照射によりインクが仮硬化された後に、カラーインク及び透明インクInOCが記録媒体Mに転写される。これにより、記録媒体M上では、カラーインクの表面が透明インクInOCからなるオーバーコートにより覆われた状態となる。
12A and 12B are diagrams for explaining the ink layering mode and temporary curing operation in the second embodiment.
When an image is recorded by the
Then, the color ink and the transparent ink InOC are transferred to the recording medium M after the ink is temporarily cured by the ultraviolet irradiation from the first
本実施形態の仮硬化では、図12に示されるように、単層の透明インクInOCのみが設けられているインク非積層領域R1では強度I0の紫外線が照射され、透明インクInOCと、1色のカラーインクとからなる2層のインクが設けられているインク積層領域R2aでは強度I1(<I0)の紫外線が照射され、透明インクInOCと、2色のカラーインクとからなる3層のインクが設けられているインク積層領域R2bでは強度I2(<I1)の紫外線が照射される。これにより、記録媒体Mに対するインクの接触面積が小さい領域ほどインクの記録媒体M側表面の硬化度(粘度)が低く抑えられてインクの記録媒体Mに対する接着力が高められるため、接触面積が小さいことによる転写容易性の低下がカバーされて、画像形成領域Rの全体で一様かつ所望の転写容易性が確保される。 In the temporary curing of the present embodiment, as shown in FIG. 12, the non-laminated ink region R1 in which only a single layer of the transparent ink InOC is provided is irradiated with ultraviolet light having an intensity of I0. In the ink lamination region R2a in which two layers of color ink are provided, ultraviolet light having an intensity of I1 (<I0) is irradiated, and three layers of ink including a transparent ink InOC and two color inks are provided. The ink layered region R2b is irradiated with ultraviolet light having an intensity of I2 (<I1). As a result, the degree of curing (viscosity) of the surface of the ink on the side of the recording medium M is suppressed in a region where the contact area of the ink with respect to the recording medium M is small, and the adhesion of the ink to the recording medium M is increased, so the contact area is small. The deterioration of the transfer easiness due to this is covered, and the uniform and desired transfer easiness is ensured in the entire image forming area R.
以上のように、本実施形態のインク吐出部2は、所定の色のインクを吐出する記録ヘッド211、及び透明インクInOCを吐出する記録ヘッド211を有し、外周面10a上に透明インクInOCを吐出した後に所定の色のインクを吐出して、透明インクInOCと所定の色のインクとを積層させる。このような構成によれば、透明インクInOCを、カラーインクとともに記録媒体Mに転写させることで、記録媒体M上で透明インクInOCからなるオーバーコートを形成することができる。また、透明インクInOCを含む積層インクをより確実に記録媒体Mに転写させることができる。
As described above, the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態は、分散媒としての水に顔料粒子等の色材を分散させた水系インクが用いられる点で上記第1の実施形態と異なる。以下では、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
The third embodiment differs from the first embodiment in that a water-based ink in which a coloring material such as pigment particles is dispersed in water as a dispersion medium is used. Differences from the first embodiment will be mainly described below.
本実施形態で用いられる水系インクは、分散媒としての水に顔料粒子等の所定の色の粒子を分散させたものである。水系インクには、吐出性向上やインク物性の調整などの目的で水溶性有機溶媒がさらに添加されていても良い。
水系インクは、外周面10a上に着弾した後に溶媒が気化して乾燥したりインク表面に顔料が凝集したりすることで増粘し、他のインクに対する撥液性が高い状態となる。このため、上記実施形態の紫外線硬化性インクと同様に、異なるヘッドユニット21から同一の位置にインクが吐出されると、インク間に界面が形成されてインクが積層される。また、水系インクにおいても、増粘した1次色インクは2次色インクに対する撥液性が高くなるため、紫外線硬化性インクと同様、1次色インク上の2次色インクの面積が小さくなりやすい。
The water-based ink used in this embodiment is obtained by dispersing particles of a predetermined color, such as pigment particles, in water as a dispersion medium. A water-soluble organic solvent may be further added to the water-based ink for the purpose of improving ejection properties and adjusting physical properties of the ink.
After the water-based ink lands on the outer
水系インクは、熱エネルギーが付与されることで分散媒の水が除去されて粘度が増大する。このため、本実施形態では、中間転写体10上でインクに熱エネルギーを付与することで(すなわち、インクを加熱することで)仮硬化が行われる。また、加圧ローラー33の内部にヒーターを設け、加圧ローラー33と搬送ローラー34とのニップ部Nにおける記録媒体Mへのインクの転写時にインクを加熱することで、記録媒体Mへのインクの定着(本硬化)が行われる。
また、仮硬化では、中間転写体10を加熱して、インクの外周面10a側表面を選択的に加熱して増粘させることで、第1の実施形態と同様、インクの外周面10a側が硬く、記録媒体M側が相対的に柔らかい状態として、インクの転写容易性を高めることができる。
When thermal energy is applied to water-based ink, the water in the dispersion medium is removed and the viscosity increases. Therefore, in the present embodiment, provisional curing is performed by applying thermal energy to the ink on the intermediate transfer member 10 (that is, by heating the ink). Further, by providing a heater inside the
In the temporary curing, the
図13は、第3の実施形態に係るインクジェット記録装置1の概略構成を示す図である。
本実施形態のインクジェット記録装置1では、第1の紫外線照射部51及び第2の紫外線照射部52が設けられておらず、これらに代えて、従動ローラー32と加圧ローラー33との間において中間転写体10の内周面10bと対向する位置にヒーター61(エネルギー発生部)が設けられている。すなわち、ヒーター61は、中間転写体10のうちニップ部Nに進入する直前の部分と対向するように配置されている。ヒーター61は、所定のエネルギーとしての熱エネルギーを発生させて、中間転写体10を加熱することで、外周面10a上のインクに対して中間転写体10を介して熱エネルギーを付与する。ヒーター61の具体的な構成は、特には限られないが、例えばハロゲンヒーター、カーボンヒーター、シリコンラバーヒーターなどを用いることができる。
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of an
In the
図14は、ヒーター61の構成を示す図であり、中間転写体10の外周面側から中間転写体10を透過させてヒーター61を見た平面図である。
ヒーター61は、中間転写体10の幅方向に一次元配列された複数のサブヒーター611を備える。複数のサブヒーター611は、幅方向について中間転写体10の全体を加熱可能な位置及び間隔で配置されている。各サブヒーター611は、制御部4による制御下で互いに独立に発熱して熱エネルギーを中間転写体10に付与する。また、各サブヒーター611は、異なる複数の温度で中間転写体10を加熱可能である。各サブヒーター611による加熱温度は、制御部4により制御される。
FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the
The
また、制御部4は、外周面10aのうちインク積層領域R2の温度が、外周面10aのうちインク非積層領域R1の温度より低くなるようにヒーター61により中間転写体10を加熱させる。すなわち、制御部4は、中間転写体10の外周面のうち、インク積層領域R2の温度T2が、インク非積層領域R1の温度T1より低くなるように、各サブヒーター611による加熱タイミング及び加熱温度を制御する。これにより、インク積層領域R2の2次色インク表面の硬化度(粘度)を、インク非積層領域R1の1次色インク表面の硬化度より十分に小さくすることができる。このように2次色インク表面の硬化度が抑えられて1次色インク表面より柔らかい状態とされる結果、記録媒体Mへのインクの転写時に、インク積層領域R2の2次色インクの記録媒体Mに対する接着力が得られやすくなり、上述したインクの転写不良の発生を抑制することができる。
Further, the
なお、水系インクを用いる場合にも、第2の実施形態のようにオーバーコートを形成するための透明インクをさらに用いても良い。
また、ヒーター61が、中間転写体10を介して間接的にインクを加熱する例を用いて説明したが、ヒーター61により中間転写体10上のインクを直接加熱する態様としても良い。この場合には、ヒーターからの輻射熱によりインクを加熱する態様の他、熱風をインクに当てることでインクの乾燥を促進させても良い。
Note that, even when water-based ink is used, a transparent ink for forming an overcoat may be used as in the second embodiment.
Further, although the
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。
第4の実施形態は、水系インクを増粘させる方法が上記第3の実施形態と異なる。以下では、第3の実施形態との相違点を中心に説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described.
The fourth embodiment differs from the third embodiment in the method of thickening water-based ink. Differences from the third embodiment will be mainly described below.
図15は、第4の実施形態に係るインクジェット記録装置1の概略構成を示す図である。
本実施形態のインク吐出部2は、YMCKのカラーインクを吐出する4つのヘッドユニット21に加えて、中間転写体10の外周面10aに対して所定の凝集剤を吐出(付与)するヘッドユニット21F(凝集剤付与部)を備える。ヘッドユニット21Fから吐出される凝集剤は、インクと接触することでインク中の顔料粒子等の分散材料を凝集させてインクの粘度を増大させる液体である。ヘッドユニット21Fは、中間転写体10の周回移動方向について他の4つのヘッドユニット21より上流側に配置されている。
FIG. 15 is a diagram showing a schematic configuration of an
In addition to the four
凝集剤としては、インク中に分散されている顔料がアニオン性の材料の場合には、酸またはカチオン性化合物が用いられる。
酸は、インクのpHを変動させることで、インク中のアニオン性の分散材料を凝集させてインクを増粘させる。酸系の凝集剤としては、マロン酸、リンゴ酸、クエン酸、リン酸、コハク酸等を用いることができる。
カチオン性化合物は、塩析によってインク中のアニオン性の分散材料を凝集させてインクを増粘させる。カチオン性化合物の凝集剤としては、多価金属塩、塩化カルシウム、硝酸マグネシウム、塩化アルミニウム等を用いることができる。
As a flocculant, an acid or a cationic compound is used when the pigment dispersed in the ink is an anionic material.
The acid changes the pH of the ink, causing the anionic dispersed material in the ink to aggregate and thicken the ink. Malonic acid, malic acid, citric acid, phosphoric acid, succinic acid and the like can be used as acid-based flocculants.
The cationic compound aggregates the anionic dispersed material in the ink by salting out to thicken the ink. As cationic compound flocculants, polyvalent metal salts, calcium chloride, magnesium nitrate, aluminum chloride and the like can be used.
図16は、第4の実施形態におけるインクの積層態様及び仮硬化動作を説明する図である。
本実施形態のインクジェット記録装置1により画像を記録する際には、まず中間転写体10の外周面10aに、ヘッドユニット21Fから凝集剤が吐出されて付与され、その後、YMCKのカラーインクが吐出される。これにより、中間転写体10上で凝集剤の作用によりインクが増粘し、インクの仮硬化がなされる。
16A and 16B are diagrams for explaining the layering state of ink and the temporary curing operation in the fourth embodiment.
When an image is recorded by the
詳しくは、図16に示されるように、まずヘッドユニット21Fにより外周面10aのうち画像形成領域Rの全面に凝集剤Fが吐出されて凝集剤Fの層が形成される(凝集剤付与工程)。このとき、制御部4による制御下で、インク積層領域R2における単位面積当たりの凝集剤Fの付与量が、インク非積層領域R1における単位面積当たりの凝集剤Fの付与量より少なくなるように各ノズルからの凝集剤Fの吐出量(付与量)が調整される。このため、図16では、インク積層領域R2での凝集剤Fの厚さが、インク非積層領域R1での凝集剤Fの厚さより小さく描かれている。
その後、他のヘッドユニット21からカラーインクが吐出されることで、凝集剤F上に、単層又は2層以上のカラーインクの層が積層されて一次画像が形成される(一次画像形成工程)。このように凝集剤F上にインクが着弾することで、凝集剤Fとカラーインクとが接触するため、凝集剤Fの作用によりインク中の顔料等の分散材料が凝集してインクが増粘する。
Specifically, as shown in FIG. 16, first, the
After that, by ejecting color ink from another
ここで、凝集剤は、外周面10a上の単位面積当たりの付与量が大きいほど、インクを増粘させる作用が大きくなる。インク積層領域R2では、凝集剤Fの量がインク非積層領域R1よりも少ないため、インク非積層領域R1よりもインクの増粘が進みにくい。これにより、インク積層領域R2の2次色インク表面の硬化度(粘度)を、インク非積層領域R1の1次色インク表面の硬化度より十分に小さくすることができる。この結果、記録媒体Mに対するインクの接触面積が小さい領域ほどインクの記録媒体M側表面の硬化度(粘度)が低く抑えられてインクの記録媒体Mに対する接着力が高められるため、接触面積が小さいことによる転写容易性の低下がカバーされて、画像形成領域Rの全体で一様かつ所望の転写容易性が確保される。
そして、凝集剤Fの作用による増粘(仮硬化)がなされた後に、インクが記録媒体Mに転写されて(転写工程)、記録媒体Mに画像が記録される。
Here, the greater the amount of the aggregating agent applied per unit area on the outer
Then, after thickening (temporary curing) by the action of the aggregating agent F, the ink is transferred to the recording medium M (transfer step), and an image is recorded on the recording medium M. FIG.
なお、凝集剤Fを外周面10aに付与する方法は、ヘッドユニット21Fから吐出する方法に限られず、例えばロールコート方式やスクリーン印刷などにより塗布しても良い。
また、本実施形態においても、第3の実施形態と同様に、中間転写体10上でインクを加熱して増粘させるためのヒーター61をさらに設けても良い。
The method of applying the aggregating agent F to the outer
Also in this embodiment, as in the third embodiment, a
以上のように、本実施形態のインクジェット記録装置1は、分散媒に分散材料を分散させたインクを中間転写体10の外周面10aに着弾させて一次画像を形成し、当該一次画像を記録媒体Mに転写して当該記録媒体Mに画像を記録するインクジェット記録装置1であって、インクに接触することで当該インク中の粒子を凝集させて当該インクの粘度を増大させる凝集剤Fを、中間転写体10の外周面10aに付与するヘッドユニット21Fと、凝集剤Fが付与された外周面10aにインクを吐出するインク吐出部2と、中間転写体10を有し、外周面10a上のインクを記録媒体Mに転写して当該記録媒体Mに画像を記録する転写部3と、制御部4と、を備え、制御部4は、インク積層領域R2において単位面積当たりに付与される凝集剤Fの量が、インク非積層領域R1において単位面積当たりに付与される凝集剤Fの量より小さくなるようにヘッドユニット21Fにより凝集剤Fを付与させる。
また、本実施形態のインクジェット記録方法は、凝集剤Fを中間転写体10の外周面10aに付与する凝集剤付与工程、インク吐出部2により、凝集剤Fが付与された外周面10aにインクを吐出させて着弾させ、当該外周面10aに一次画像を形成する一次画像形成工程、外周面10a上のインクを記録媒体Mに転写して当該記録媒体Mに画像を記録する転写工程、を含み、凝集剤付与工程では、外周面10aのうちインク積層領域R2において単位面積当たりに付与される凝集剤Fの量が、インク非積層領域R1において単位面積当たりに付与される凝集剤Fの量より小さくなるように凝集剤Fを付与する。
このような構成及び方法によっても、記録媒体Mへのインクの転写前に、インク積層領域R2において積層されているインクの記録媒体M側表面の粘度(硬化度)を、インク非積層領域R1における単層インクの記録媒体M側表面の粘度よりも十分に小さくすることができる。これにより、インク積層領域R2のインクについて所望の転写容易性を確保することができる。この結果、インクの転写率がインク積層領域R2において部分的に低下して画質不良が発生するのを効果的に抑制することができる。
As described above, the
Further, in the ink jet recording method of the present embodiment, the flocculant application step of applying the flocculant F to the outer
Even with such a configuration and method, the viscosity (curing degree) of the ink layered in the ink layered region R2 on the surface of the recording medium M is measured in the ink non-layered region R1 before the ink is transferred to the recording medium M. The viscosity of the single-layer ink on the recording medium M side surface can be made sufficiently smaller. Thereby, the desired ease of transfer can be ensured for the ink in the ink lamination region R2. As a result, it is possible to effectively prevent the ink transfer rate from partially decreasing in the ink lamination region R2 and the occurrence of image quality defects.
以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記各実施形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、カラーインクが最大で2層積層する例を用いて説明したが、これに限られず、カラーインクが3層以上積層し得る態様でインクが吐出されても良い。この場合には、積層数が多い領域ほど単位面積当たりのエネルギーの付与量を小さくしたり、凝集剤の量を少なくしたりすることで、画像形成領域Rの各部でのインクの転写容易性を均一に近づけることができる。
また、同色のカラーインク同士が積層されても良い。
Although the embodiments according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible.
For example, in the above-described embodiment, an example in which two layers of color ink are laminated at maximum has been described. In this case, the transfer easiness of the ink in each part of the image forming region R is improved by decreasing the amount of energy applied per unit area or decreasing the amount of the aggregating agent as the number of layers increases. can be approached evenly.
Also, color inks of the same color may be laminated.
また、相変化インクに代えて、吐出後に液体の状態を維持するインクを用いても良い。 Further, instead of the phase-change ink, an ink that maintains a liquid state after ejection may be used.
また、インク積層領域R2を特定する方法は、記録画像の画像データに基づくものに限られない。例えば、外周面10a上の各位置でのインクの高さを検出し、当該検出結果に基づいてインク積層領域R2を特定しても良い。
Further, the method for specifying the ink layered region R2 is not limited to that based on the image data of the recorded image. For example, the height of the ink at each position on the outer
また、中間転写体10は、無端状のベルトに限られず、インクが着弾する着弾面を備えた種々の部材を用いることができる。例えば、中間転写体10として、形状が固定された円筒状の部材を用いても良い。
Further, the
また、紫外線硬化性インクを用いる場合において、第1の紫外線照射部51を中間転写体10の内周面10bに対向する位置に設ける例を挙げて説明したが、第1の紫外線照射部51の設置位置はこれに限られない。すなわち、第1の紫外線照射部51を他の任意の位置(例えば、中間転写体10の外部)に設けて、第1の紫外線照射部51から放射された紫外線を導光体やミラーなどによって導いて、中間転写体10の内周面10b側から中間転写体10を通して外周面10a上のインクに紫外線を入射させても良い。
また、外周面10a上のインクに対して直接(すなわち、記録媒体Mに当接する側から)紫外線を照射しても良い。
Further, in the case of using the ultraviolet curable ink, the example in which the first
Alternatively, the ink on the outer
また、紫外線硬化性インクを用いる場合においても、駆動ローラー31、従動ローラー32、加圧ローラー33及び搬送ローラー34のうち少なくとも一部の内部に、ハロゲンヒーターなどの加熱部材を設けても良い。これにより、周回移動している中間転写体10を加熱して、中間転写体10上のインクの粘度をより適切に調整することができる。
Further, even when the ultraviolet curable ink is used, a heating member such as a halogen heater may be provided inside at least part of the
また、上記各実施形態では、シングルパス形式のインクジェット記録装置1を例に挙げて説明したが、記録ヘッド211を走査させながら画像の記録を行うインクジェット記録装置に本発明を適用しても良い。
Further, in each of the above-described embodiments, the single-pass type
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。 Although several embodiments of the present invention have been described, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes the scope of the invention described in the claims and equivalent ranges thereof. .
1 インクジェット記録装置
2 インク吐出部
3 転写部
4 制御部
41 CPU
42 RAM
43 ROM
44 記憶部
10 中間転写体
10a 外周面
10b 内周面
21 ヘッドユニット
211 記録ヘッド
212 インク吐出面
213 ノズル
214 ヘッド駆動部
31 駆動ローラー
32 従動ローラー
33 加圧ローラー
34 搬送ローラー
51 第1の紫外線照射部
511 紫外線光源
52 第2の紫外線照射部
53 ローラー駆動部
54 操作表示部
55 通信部
56 バス
61 ヒーター
611 サブヒーター
F 凝集剤
M 記録媒体
N ニップ部
R 画像形成領域
R1 インク非積層領域
R2、R2a、R2b インク積層領域
1
42 RAMs
43 ROMs
44
Claims (12)
前記インク吐出部から吐出されたインクが所定の着弾面に着弾して一次画像が形成される中間転写体を有し、前記着弾面上のインクを記録媒体に転写して当該記録媒体に画像を記録する転写部と、
前記着弾面に着弾し前記記録媒体に転写される前のインクに対して付与される前記エネルギーを発生させるエネルギー発生部と、
前記エネルギー発生部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記中間転写体は、前記エネルギーが透過する材質の環状の部材であり、
前記エネルギー発生部は、前記中間転写体の内周面側から、前記着弾面をなす前記中間転写体の外周面上のインクに対して前記エネルギーを入射させ、
前記制御部は、前記着弾面のうちインクが積層している部分を含むインク積層領域におけるインクに対して前記着弾面上の単位面積当たりに付与されるエネルギーの量が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域におけるインクに対して前記着弾面上の単位面積当たりに付与されるエネルギーの量より小さくなるように前記エネルギー発生部の動作を制御することで、前記インク積層領域におけるインクの硬化度を、前記インク積層領域を除いた領域におけるインクの硬化度より低くする
ことを特徴とするインクジェット記録装置。 an ink ejection unit that ejects ink whose viscosity increases when a predetermined amount of energy is applied;
An intermediate transfer member on which ink ejected from the ink ejection unit lands on a predetermined landing surface to form a primary image is provided, and the ink on the landing surface is transferred to a recording medium to form an image on the recording medium. a transfer unit for recording;
an energy generating unit that generates the energy that is applied to the ink before it lands on the landing surface and is transferred to the recording medium;
a control unit that controls the operation of the energy generation unit;
with
the intermediate transfer member is an annular member made of a material through which the energy is transmitted;
The energy generating section causes the energy to enter the ink on the outer peripheral surface of the intermediate transfer body forming the landing surface from the inner peripheral surface side of the intermediate transfer body,
The controller determines that the amount of energy applied per unit area on the impact surface to ink in an ink-stacked region including a portion of the impact surface where ink is stacked is the By controlling the operation of the energy generating section so that the amount of energy applied per unit area on the landing surface to the ink in the area excluding the ink stacking area is smaller than the amount of the ink in the ink stacking area, the ink in the ink stacking area is lower than the curing degree of the ink in the area excluding the ink lamination area
An inkjet recording apparatus characterized by:
前記エネルギー発生部は、前記着弾面上のインクに対して直接又は間接的に付与される前記熱エネルギーを発生させる
ことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 the predetermined energy is thermal energy;
The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the energy generating section generates the thermal energy that is directly or indirectly applied to the ink on the landing surface.
前記制御部は、前記着弾面のうち前記インク積層領域の温度が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域の温度より低くなるように前記エネルギー発生部により前記中間転写体を加熱させる
ことを特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録装置。 The energy generating section heats the intermediate transfer body to apply thermal energy to the ink on the landing surface via the intermediate transfer body,
The control unit heats the intermediate transfer member by the energy generating unit so that the temperature of the ink-stacked area of the landing surface becomes lower than the temperature of the area of the landing surface excluding the ink-stacked area. 7. The inkjet recording apparatus according to claim 6 , characterized in that:
前記インクに接触することで当該インク中の前記分散材料を凝集させて当該インクの粘度を増大させる凝集剤を、前記中間転写体の前記着弾面に付与する凝集剤付与部と、
前記凝集剤が付与された前記着弾面に前記インクを吐出するインク吐出部と、
前記中間転写体を有し、前記着弾面上のインクを記録媒体に転写して当該記録媒体に画像を記録する転写部と、
前記凝集剤付与部の動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記着弾面のうちインクが積層することとなる部分を含むインク積層領域において単位面積当たりに付与される前記凝集剤の量が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域において単位面積当たりに付与される前記凝集剤の量より小さくなるように前記凝集剤付与部により前記凝集剤を付与させることで、前記インク積層領域におけるインクの硬化度を、前記インク積層領域を除いた領域におけるインクの硬化度より低くする
ことを特徴とするインクジェット記録装置。 An inkjet recording apparatus that forms a primary image by causing ink, in which a dispersion material is dispersed in a dispersion medium, to land on a predetermined landing surface of an intermediate transfer member, transfers the primary image to a recording medium, and records the image on the recording medium. and
an aggregating agent imparting unit that imparts to the landing surface of the intermediate transfer body an aggregating agent that agglomerates the dispersed material in the ink and increases the viscosity of the ink by coming into contact with the ink;
an ink ejection unit that ejects the ink onto the landing surface to which the aggregating agent is applied;
a transfer unit having the intermediate transfer member and transferring the ink on the landing surface to a recording medium to record an image on the recording medium;
a control unit that controls the operation of the coagulant application unit;
with
The controller determines that the amount of the aggregating agent applied per unit area in an ink-stacked region including a portion of the landing surface where the ink is to be stacked is equal to or greater than the ink-stacked region of the landing surface. By applying the aggregating agent by the aggregating agent application unit so that the amount of the aggregating agent applied per unit area in the region is smaller than the amount of the aggregating agent applied per unit area , the degree of curing of the ink in the ink lamination region is determined by the ink lamination region. Lower than the ink cure in the excluded area
An inkjet recording apparatus characterized by:
前記インク吐出部によりインクを吐出させて前記中間転写体の前記着弾面に着弾させ、当該着弾面に一次画像を形成する一次画像形成工程、
前記着弾面に着弾したインクに対して前記エネルギーを付与して当該インクの粘度を増大させるエネルギー付与工程、
前記エネルギー付与工程でエネルギーが付与された前記着弾面上のインクを記録媒体に転写して当該記録媒体に画像を記録する転写工程、
を含み、
前記中間転写体は、前記エネルギーが透過する材質の環状の部材であり、
前記エネルギー付与工程では、前記着弾面のうちインクが積層している部分を含むインク積層領域におけるインクに対して前記着弾面上の単位面積当たりに付与されるエネルギーの量が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域におけるインクに対して前記着弾面上の単位面積当たりに付与されるエネルギーの量より小さくなるように、前記中間転写体の内周面側から、前記着弾面をなす前記中間転写体の外周面上のインクに対してエネルギーを付与することで、前記インク積層領域におけるインクの硬化度を、前記インク積層領域を除いた領域におけるインクの硬化度より低くする
ことを特徴とするインクジェット記録方法。 By an inkjet recording apparatus comprising an ink ejection section that ejects ink whose viscosity increases when a predetermined energy is applied, and an intermediate transfer member on which the ink ejected from the ink ejection section lands on a predetermined landing surface. An inkjet recording method,
a primary image forming step of ejecting ink from the ink ejecting unit to land on the landing surface of the intermediate transfer body to form a primary image on the landing surface;
an energy application step of applying the energy to the ink that has landed on the landing surface to increase the viscosity of the ink;
a transfer step of transferring the ink on the landing surface to which energy has been applied in the energy applying step to a recording medium to record an image on the recording medium;
including
the intermediate transfer member is an annular member made of a material through which the energy is transmitted;
In the energy applying step, the amount of energy applied per unit area on the landing surface to ink in an ink-stacked region including a portion of the landing surface where the ink is stacked is the The landing surface is formed from the inner peripheral surface side of the intermediate transfer body so that the amount of energy applied per unit area on the landing surface to the ink in the area excluding the ink stacking area is smaller than the amount. By applying energy to the ink on the outer peripheral surface of the intermediate transfer member, the curing degree of the ink in the ink-stacked region is made lower than the curing degree of the ink in the region other than the ink-stacked region.
An inkjet recording method characterized by:
前記インクに接触することで当該インク中の前記分散材料を凝集させて当該インクの粘度を増大させる凝集剤を、前記中間転写体の前記着弾面に付与する凝集剤付与工程、
前記インク吐出部により、前記凝集剤が付与された前記着弾面に前記インクを吐出させて着弾させ、当該着弾面に一次画像を形成する一次画像形成工程、
前記着弾面上のインクを記録媒体に転写して当該記録媒体に画像を記録する転写工程、
を含み、
前記凝集剤付与工程では、前記着弾面のうち、前記一次画像形成工程においてインクが積層することとなる部分を含むインク積層領域において単位面積当たりに付与される前記凝集剤の量が、前記着弾面のうち前記インク積層領域を除いた領域において単位面積当たりに付与される前記凝集剤の量より小さくなるように前記凝集剤を付与することで、前記インク積層領域におけるインクの硬化度を、前記インク積層領域を除いた領域におけるインクの硬化度より低くする
ことを特徴とするインクジェット記録方法。 An ink jet recording method using an ink jet recording apparatus comprising an ink ejection section for ejecting ink in which a dispersion material is dispersed in a dispersion medium, and an intermediate transfer member on which the ink ejected from the ink ejection section lands on a predetermined landing surface. There is
an aggregating agent application step of applying an aggregating agent to the landing surface of the intermediate transfer body, which aggregates the dispersed material in the ink by contact with the ink to increase the viscosity of the ink;
a primary image forming step of ejecting the ink from the ink ejection unit onto the landing surface to which the aggregating agent has been applied to form a primary image on the landing surface;
a transfer step of transferring the ink on the landing surface to a recording medium to record an image on the recording medium;
including
In the aggregating agent applying step, the amount of the aggregating agent applied per unit area in an ink laminating region including a portion of the landing surface where the ink is to be laminated in the primary image forming step is equal to the landing surface. By applying the aggregating agent so that the amount of the aggregating agent applied per unit area is smaller than the amount of the aggregating agent applied per unit area in the region excluding the ink lamination region, the degree of curing of the ink in the ink lamination region is determined by the ink Make it lower than the curing degree of the ink in the area excluding the laminated area
An inkjet recording method characterized by:
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