CN111716903B - 图像形成装置以及图像形成方法 - Google Patents

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Abstract

图像形成装置(1)具备：预涂层形成部(10)，在记录介质(M)的表面形成预涂层；图像形成部(20)，通过墨水在上述预涂层上形成图像；以及光能照射部(30)，向上述记录介质(M)照射用于使上述墨水干燥的光能。上述预涂层包含反射上述光能的反射剂。

Description

图像形成装置以及图像形成方法
技术领域
本发明涉及图像形成装置以及图像形成方法。
背景技术
以往，已知有喷墨打印技术。例如，在日本特开2016－65137号公报中公开了一种图像记录装置(图像形成装置)，包含：通过喷墨法将处理液排出到树脂薄膜等记录介质上的处理液排出单元、将喷墨记录用墨水排出到记录介质上的墨水排出单元、以及对附着在记录介质上的处理液照射红外线的照射单元。处理液排出单元排出的处理液包含红外线吸收剂。墨水排出单元通过喷墨头将墨滴排出到被排出有处理液的记录介质上。照射单元对附着在记录介质上的处理液照射红外线。照射单元照射红外线直至墨水干燥。在该图像记录装置中，处理液包含红外线吸收剂，所以墨水的干燥速度提高。
在日本特开2016－65137号公报所记载的图像形成装置中，由于在处理液中包含红外线吸收剂，所以有在红外线的照射时记录介质成为高温，而记录介质变形的担心。该情况在使用树脂薄膜作为记录介质的情况下尤其显著。
并且，由于根据记录介质的厚度、材料而墨水的干燥时间不同，所以在不使记录介质产生变形的范围内发现每种记录介质的优选的干燥条件的作业、以及根据记录介质的厚度、种类变更干燥条件的设定的作业变得复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供能够兼得记录介质的变形的抑制、和降低变更墨水的干燥条件的设定的频率的图像形成装置以及图像形成方法。
该发明的一方面的图像形成装置具备：预涂层形成部，在记录介质的表面形成预涂层；图像形成部，通过墨水在上述预涂层上形成图像；以及光能照射部，向上述记录介质照射用于使上述墨水干燥的光能。上述预涂层包含反射上述光能的反射剂。
在该图像形成装置中，预涂层包含反射光能的反射剂，所以能够抑制预涂层中的光能的吸收。由此，能够抑制光能的照射中及照射后的记录介质的显著的升温，所以能够抑制记录介质的变形。由此，能够缓和不使记录介质产生变形的干燥条件，所以能够降低变更墨水的干燥条件的设定的频率。
例如，也可以上述光能照射部照射红外线作为上述光能，上述预涂层形成部形成包含作为上述反射剂的红外线反射剂的上述预涂层。
或者，也可以上述光能照射部照射紫外线作为上述光能，上述预涂层形成部形成包含作为上述反射剂的紫外线反射剂的上述预涂层。
另外，优选上述预涂层包含聚氨酯树脂或者丙烯酸树脂。
该发明的一方面的图像形成方法具备：在记录介质的表面涂覆用于形成预涂层的水溶液的工序；通过使上述水溶液干燥来形成上述预涂层的工序；通过向上述预涂层上供给墨水来形成图像的工序；以及向上述记录介质照射用于使上述墨水干燥的光能的工序。在涂覆上述水溶液的工序中所涂覆的上述水溶液包含反射上述光能的反射剂。
在该图像形成方法中，能够抑制记录介质的变形，另外，能够降低变更墨水的干燥条件的设定的频率。
附图说明
根据结合附图理解的该发明所涉及的以下的详细说明，该发明的上述以及其它的目的、特征、方面以及优点变得明确。
图1是示意性地表示本发明的一实施方式的图像形成装置的整体结构的图。
图2是示意性地表示预涂层的结构的图。
具体实施方式
参照附图对该发明的实施方式进行说明。此外，在以下所参照的附图中，对相同或者相应的部件附加相同的附图标记。
图1是示意性地表示本发明的一实施方式的图像形成装置的整体结构的图。该图像形成装置1例如是喷墨式打印机。
如图1所示，图像形成装置1具备预涂层形成部10、图像形成部20以及墨水干燥部30。
预涂层形成部10在记录介质M的表面形成预涂层100(参照图2)。为了抑制水性墨水在记录介质M上渗水或者渗出而设置预涂层100。预涂层形成部10具有一对输送辊11、水溶液供给部12、加热器13以及热风机14。
一对输送辊11输送记录介质M。作为记录介质M，能够列举树脂薄膜(例如，PET薄膜、PP薄膜、PE薄膜)或者普通纸等。
水溶液供给部12向一对输送辊11中的与记录介质M的打印面相接的输送辊11供给水溶液。因此，对记录介质M的打印面供给水溶液。即，输送辊11以及水溶液供给部12实施向记录介质M的表面涂覆形成预涂层100的水溶液的工序。
水溶液包含树脂材料、表面活性剂以及反射剂。作为树脂材料，能够列举聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、两者混合体或者聚氨酯烯烃等。
反射剂反射红外线或者紫外线。作为反射红外线的红外线反射剂以及反射紫外线的紫外线反射剂，能够列举氧化钛(TiO2)、氧化锌、铅白、硫化锌等。优选反射剂透明。为了确保反射剂的透明性，优选反射剂的粒径在100nm以下。例如，作为具有透明性的红外线反射剂，能够列举具有50nm～100nm的粒径的氧化钛，或者具有大约100nm的粒径的平板状的银纳米粒子。
另外，水溶液也可以包含中空粒子。该情况下，期待低折射。
加热器13配置在记录介质M的下方。加热器13从记录介质M的背面(与打印面相反侧的面)侧对记录介质M进行加热。
热风机14配置在记录介质M的上方。热风机14向记录介质M的打印面吹送热风。
通过利用加热器13以及热风机14进行加热，供给到记录介质M的打印面的水溶液形成预涂层100。换句话说，加热器13以及热风机14实施通过使水溶液干燥来形成预涂层100的工序。图2是示意性地表示预涂层的结构的图。优选预涂层100的厚度比反射剂102的粒径大。例如，优选预涂层100的厚度在0.1μm以上，更优选在0.2μm以上。但是，从抑制水溶液的干燥所使用的能量消耗的观点来看，优选预涂层100的厚度在0.5μm以下。
图像形成部20设置在记录介质M的输送方向上的预涂层形成部10的下游侧。图像形成部20通过墨水在预涂层100上形成图像。换句话说，图像形成部20实施通过向预涂层100上供给墨水来形成图像的工序。本实施方式的图像形成部20是水性喷墨形式。图像形成部20具有第一排出头21C、第二排出头21M、第三排出头21Y以及第四排出头21K。各排出头21C、21M、21Y、21K将C(青色)、M(品红色)、Y(黄色)以及K(黑色)的各种颜色的墨水供给到预涂层100上。
墨水干燥部30设置在记录介质M的输送方向上的图像形成部20的下游侧。墨水干燥部30使供给到预涂层100上的墨水(水性墨水)干燥。墨水干燥部30具有光能照射部31、加热鼓32以及热风机33。
光能照射部31向记录介质M照射使供给到预涂层100上的墨水干燥的光能。换句话说，光能照射部31实施向记录介质M照射用于使墨水干燥的光能的工序。光能照射部31配置在记录介质M的上方。在使用红外线反射剂作为反射剂102的情况下，光能照射部31照射红外线作为光能。在使用紫外线反射剂作为反射剂102的情况下，光能照射部31照射紫外线作为光能。作为光能照射部31，优选使用红外线加热器或者紫外线加热器。
加热鼓32从记录介质M的背面侧加热记录介质M，并且输送记录介质M。
热风机33配置在记录介质M的上方。热风机33向记录介质M的打印面吹送热风。
如以上说明的那样，在本实施方式的图像形成装置1中，预涂层100包含反射光能的反射剂102，所以能够抑制预涂层100中的光能的吸收。由此，能够抑制光能的照射中及照射后的记录介质M的显著的升温，所以能够抑制记录介质M的变形。由此，能够缓和使记录介质M不产生变形的干燥条件，所以能够降低变更墨水的干燥条件的设定的频率。
此外，应该认为这次公开的实施方式在全部的点仅是例示，并非限制性内容。本发明的范围并不由上述的说明示出而由权利要求书示出，包含与权利要求书同等的意思以及范围内的全部的变更。
例如，预涂层100也可以由多个保护层构成。该情况下，也可以通过使各保护层的折射率不同，来反射光能。另外，在预涂层100由双层构成的情况下，也可以在预涂层形成部10之前形成第一层的保护层，并且在预涂层形成部10形成第二层的保护层。
【实施例】
接下来，与比较例一起对上述实施方式的实施例进行说明。
＜实施例1＞
在实施例1中，作为记录介质M，使用厚度为50μm的PET薄膜。此外，由于PET薄膜、PP薄膜、PE薄膜对水溶性的液体渗水，所以需要预涂层100的形成。
从水溶液供给部12供给的水溶液是包含25重量％的聚氨酯树脂、1重量％的表面活性剂、以及作为反射剂102的10重量％的粒径在100nm以下的氧化钛的水溶液。加热器13的温度为70℃，关于热风机14，设为30m/min的速度且干燥时间为10秒，以使干燥工序内的环境气氛温度为70℃。其结果是，预涂层100的厚度为0.6μm。
接下来，通过图像形成部20，利用包含20重量％的乙二醇保湿剂、1重量％的非离子系表面活性剂、以及5重量％的颜料(铜酞菁)的水性墨水在预涂层100上打印图像。水性墨水到达预涂层100后立即暂时定影于预涂层100的表层。因此，能够向水性墨水吹送热风。
然后，从光能照射部31向记录介质M照射峰值波长为1250nm的红外线，并且使加热鼓32的温度维持为70℃，使加热鼓32的旋转速度为30m/min，从热风机33送出7m/s的热风，并使干燥时间为10秒。
若在通过墨水干燥部30后，利用温度传感器测定记录介质M的背面(未形成图像的面)的温度，则为85℃。另外，图像干燥，在记录介质M未产生变形。
＜实施例2＞
在实施例2中，作为记录介质M，使用厚度为10μm的PET薄膜。其它的条件被设定为与上述实施例1相同，但通过墨水干燥部30后的记录介质M的背面的温度为88℃。在该实施例2中，图像也干燥，在记录介质M也未产生变形。
＜比较例1＞
除了在水溶液中不包含反射剂(氧化钛)102以及记录介质M的厚度为10μm以外，其他是与实施例1相同的条件。在比较例1中，在通过墨水干燥部30后，虽然图像干燥，但记录介质M的温度为130℃，在记录介质M产生了变形。
＜比较例2＞
除了记录介质M的厚度为50μm以外，其他是与比较例1相同的条件。在比较例2中，在通过墨水干燥部30后，虽然图像干燥，但记录介质M的温度为110℃，在记录介质M产生了变形。
根据以上，在比较例中，为了避免通过墨水干燥部30后的记录介质M的变形，需要根据记录介质M的厚度、种类变更干燥条件的设定，与此相对，如实施例那样，确认了通过形成包含反射剂102的预涂层100，即使不根据记录介质M的厚度来变更墨水的干燥条件的设定，也能够兼得墨水的干燥和记录介质M的变形的抑制。
虽然对本发明的实施方式进行了说明，但应该认为这次公开的实施方式在全部的点均仅为例示，并非限制性内容。本发明的范围由权利要求书示出，包含与权利要求书同等的意思以及范围内的全部的变更。

Claims (5)

1.一种图像形成装置，具备：
预涂层形成部，在记录介质的表面形成预涂层；
图像形成部，通过向干燥后的上述预涂层上供给墨水来形成图像；以及
光能照射部，向上述记录介质照射用于使上述墨水干燥的光能，
上述预涂层包含中空粒子以及反射上述光能的反射剂。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
上述光能照射部照射红外线作为上述光能，
上述预涂层形成部形成包含作为上述反射剂的红外线反射剂的上述预涂层。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，
上述光能照射部照射紫外线作为上述光能，
上述预涂层形成部形成包含作为上述反射剂的紫外线反射剂的上述预涂层。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的图像形成装置，其中，
上述预涂层包含聚氨酯树脂或者丙烯酸树脂。
5.一种图像形成方法，具备：
在记录介质的表面涂覆用于形成预涂层的水溶液的工序；
通过使上述水溶液干燥来形成上述预涂层的工序；
通过向干燥后的上述预涂层上供给墨水来形成图像的工序；以及
向上述记录介质照射用于使上述墨水干燥的光能的工序，
在涂覆上述水溶液的工序中所涂覆的上述水溶液包含中空粒子以及反射上述光能的反射剂。
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