JP2018065262A

JP2018065262A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2018065262A
Application number: JP2016203745A
Authority: JP
Inventors: 拓真石原; Takuma Ishihara; 武志前後; Takeshi Zengo; 友佳里本杉; Yukari Motosugi; 坂本　朗; Akira Sakamoto; 朗坂本
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2016-10-17
Filing date: 2016-10-17
Publication date: 2018-04-26
Anticipated expiration: 2036-10-17
Also published as: CN107953669A; AU2017245346A1; CN107953669B; AU2017245346B2; JP6852346B2

Abstract

【課題】複数色のインク滴吐出ヘッドのそれぞれの下流側に配置された赤外光照射装置だけで乾燥する構成と比較して、装置構成を簡素化する画像形成装置を得る。【解決手段】画像形成装置１０は、連続紙Ｐの搬送方向に並べられ、異なる色のインクをそれぞれ連続紙Ｐに吐出する複数色の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと、複数色の記録ヘッドの間に配置され、連続紙Ｐ上のインク滴に赤外光を照射する赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃと、複数色の記録ヘッドのうち最下流の記録ヘッド１２Ｙの下流側に設けられ、連続紙Ｐを加熱により乾燥させる乾燥装置１６と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

下記特許文献１には、媒体に各色の電磁波硬化型インクを吐出するヘッド毎に対応した電磁波を照射し、媒体上のインクを硬化させる印刷システムが開示されている。この印刷システムでは、吐出されるインク量に基づいて電磁波の照射条件を調整する。

下記特許文献２には、媒体に各色のインクを吐出するヘッド毎に赤外線レーザを照射し、媒体を乾燥させるインクジェット記録装置が開示されている。この装置では、吐出順によりインク中の赤外線吸収剤の濃度と赤外線レーザの強度を調整し、ヘッド毎の到達温度が一定になるように制御する。

特開２０１１−１１０９２２号公報特開２０１３−１８８９２０号公報

媒体に吐出されたインクを赤外線レーザのみで乾燥する際、インクが沸騰し飛び散らないように、乾燥に必要な一定時間、１００℃以下の高温に保つ必要があるため、媒体の搬送方向に複数の赤外線レーザを配置し、それぞれ温度制御する必要が生じる場合がある。

本発明は、複数色のインク滴吐出ヘッドのそれぞれの下流側に配置された赤外光照射装置だけで乾燥する構成と比較して、装置構成を簡素化する画像形成装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明に係る画像形成装置は、記録媒体の搬送方向に並べられ、異なる色のインクをそれぞれ前記記録媒体に吐出する複数色のインク滴吐出ヘッドと、前記複数色のインク滴吐出ヘッドの間に配置され、前記記録媒体上のインク滴に赤外光を照射する赤外光照射装置と、前記複数色のインク滴吐出ヘッドのうち前記記録媒体の搬送方向における最下流のインク滴吐出ヘッドの下流側に設けられ、前記記録媒体を加熱により乾燥させる乾燥装置と、を有する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記最下流のインク滴吐出ヘッド以外の前記インク滴吐出ヘッドは、赤外線吸収材料を含有したインク又は黒インクを吐出する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、前記最下流のインク滴吐出ヘッドは、赤外線吸収材料を含有しないインクを吐出する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記赤外線吸収材料を含有しないインクは、淡色インクである。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像形成装置において、黒インクを吐出する前記インク滴吐出ヘッドは、前記最下流のインク滴吐出ヘッド以外に配置されており、前記インク滴吐出ヘッドから吐出される黒インクによりモノクロ画像を形成する際に、前記赤外光照射装置又は前記乾燥装置のいずれか一方の作動が選択される。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、黒インクを吐出する前記インク滴吐出ヘッドの下流側に、２つ以上の赤外線吸収材料を含有したインクを吐出するインク滴吐出ヘッドが配置されており、黒インクを吐出する前記インク滴吐出ヘッドから吐出される黒インクによりモノクロ画像を形成する際に、作動させる前記赤外光照射装置の位置及び数が選択可能な構成とされている。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記複数色のインク滴吐出ヘッドからそれぞれ吐出される異なる色のインクは、水性インクである。

請求項１に記載の発明によれば、複数色のインク滴吐出ヘッドのそれぞれの下流側に配置された赤外光照射装置だけで乾燥する構成と比較して、装置構成を簡素化することができる。

請求項２に記載の発明によれば、各色のインク滴吐出ヘッドの下流側の赤外光照射装置により、各色のインク滴吐出ヘッドからインクが吐出された記録媒体を仮乾燥できる。

請求項３に記載の発明によれば、最下流のインク滴吐出ヘッドが、赤外線吸収材料を含有するインクを吐出する構成と比較して、最下流のインク滴吐出ヘッドから吐出されるインクの色濁りが抑制される。

請求項４に記載の発明によれば、赤外線吸収材料を含有するインクが淡色インクである構成と比較して、淡色インクの色濁りが抑制される。

請求項５に記載の発明によれば、モノクロ画像を形成する際に、赤外光照射装置又は乾燥装置のいずれか一方の作動が選択されない構成と比較して、適切な赤外光照射装置又は乾燥装置により黒インクが吐出された記録媒体が乾燥される。

請求項６に記載の発明によれば、黒インクを吐出するインク滴吐出ヘッドの下流側に、赤外線吸収材料を含有したインクを吐出するインク滴吐出ヘッドが１つだけ配置された構成と比較して、黒インクが吐出された記録媒体を乾燥させる適切な乾燥モードが選択される。

請求項７に記載の発明によれば、複数色のインク滴吐出ヘッドからそれぞれ吐出されるインクが油性インクである構成と比較して、複数色のインク滴吐出ヘッドからの水性インクの吐出が容易である。

一実施形態に係る画像形成装置を示す概略側面図である。図１に示す画像形成装置において、黒インクのインクジェット記録ヘッドによりモノクロ画像を形成している状態を示す概略側面図である。赤外光照射装置から連続紙に照射する赤外線レーザのレーザ強度に対する到達温度、及び連続紙の残水分量との関係を示すグラフである。

以下に、本発明の画像形成装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図面において、矢印ＵＰで示す方向を画像形成装置の鉛直方向における上方向とする。また、以下において、記録媒体の搬送方向を単に「搬送方向」と言い、その搬送方向上流側及び搬送方向下流側を、それぞれ単に「上流側」、「下流側」と言う場合がある。また、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲がある場合は、数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。

〔画像形成装置の全体構成〕
図１には、一実施形態に係る画像形成装置１０が側面図にて示されている。図１に示されるように、画像形成装置１０は、インク滴を吐出して記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置とされている。

画像形成装置１０は、記録媒体の一例としての連続紙Ｐの搬送方向における最上流側で連続紙Ｐを供給する給紙ロール２０と、連続紙Ｐの搬送方向の最下流側で連続紙Ｐを巻き取る巻取ロール２２と、を備えている。連続紙Ｐは、給紙ロール２０と巻取ロール２２と後述する複数の搬送ロール２４により矢印Ａ方向に搬送される構成とされている。

画像形成装置１０は、連続紙Ｐにインク滴を吐出するインク滴吐出ヘッドの一例としての複数色のインクジェット記録ヘッド１２（以下、「記録ヘッド」と略称する）と、複数色の記録ヘッド１２の間に配置される共に連続紙Ｐに赤外光を照射する赤外光照射装置１４と、最下流の記録ヘッド１２の下流側に設けられた乾燥装置１６と、を備えている。さらに、画像形成装置１０は、赤外光照射装置１４及び乾燥装置１６の動作を制御する制御装置１８を備えている。給紙ロール２０と巻取ロール２２との間には、連続紙Ｐのインク滴の吐出面と反対側で連続紙Ｐに接触すると共に連続紙Ｐを搬送する複数の搬送ロール２４が設けられている。搬送ロール２４は、連続紙Ｐに張力を付与するように、給紙ロール２０及び巻取ロール２２に対して上方側（記録ヘッド１２の側）にずらして配置されている。

給紙ロール２０には、長尺状の連続紙Ｐが巻き付けられている。給紙ロール２０から引き出された連続紙Ｐは、複数の搬送ロール２４の回転に伴って矢印Ａ方向に搬送される。搬送ロール２４により搬送された連続紙Ｐは、最終的には巻取ロール２２の回転により巻き取られる。

記録ヘッド１２は、本実施形態では、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応したインク滴を吐出する記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを備えている。本実施形態では、連続紙Ｐの搬送方向の上流側から下流側に向かって間隔をおいて記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの順番で配置されている。１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、それぞれ連続紙Ｐの幅方向を長手方向として配置されており、連続紙Ｐの紙幅以上の長さを有している。記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの各々は、複数のノズルから対応する色のインク滴を吐出して、連続紙Ｐ上に対応する色の画像を形成する。なお、ＫＣＭＹ各色を区別する必要がない場合は、「記録ヘッド１２」と総称する。

画像形成装置１０には、記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの各色に対応するインクを貯留する４つの容器（図示省略）が設けられている。４つの容器は、貯留しているインクを対応する色の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給する構成とされている。

赤外光照射装置１４は、４色の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの間に配置されており、本実施形態では３つの赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを備えている。より具体的には、赤外光照射装置１４は、記録ヘッド１２Ｋと記録ヘッド１２Ｃとの間に配置される赤外光照射装置１４Ａと、記録ヘッド１２Ｃと記録ヘッド１２Ｍとの間に配置される赤外光照射装置１４Ｂと、記録ヘッド１２Ｍと記録ヘッド１２Ｙとの間に配置される赤外光照射装置１４Ｃと、を備えている。これにより、連続紙Ｐの搬送方向上流側から順に、記録ヘッド１２Ｋ、赤外光照射装置１４Ａ、記録ヘッド１２Ｃ、赤外光照射装置１４Ｂ、記録ヘッド１２Ｍ、赤外光照射装置１４Ｃ、記録ヘッド１２Ｙ、乾燥装置１６が連続紙Ｐと対向するように配置されている。なお、赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを区別する必要がない場合は、「赤外光照射装置１４」と総称する。

赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、複数のレーザ素子（図示省略）を備えており、記録ヘッド１２によりインク滴が吐出された連続紙Ｐに対し、複数のレーザ素子から赤外光（赤外線レーザ）を照射する構成とされている。赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃは、それぞれ連続紙Ｐの搬送方向における直前の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍから連続紙Ｐに吐出されたインク滴を仮乾燥させる補助乾燥機としての機能を有している。制御装置１８は、赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃと電気的に接続されており、赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの照射エネルギーや照射のタイミングを制御するようになっている。

各々の赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃには、例えば、７８０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の領域に発振波長を有する赤外線レーザであれば制限なく適用される。各々の赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃには、例えば、半導体レーザ、固体レーザ、気体レーザ、色素レーザ等の赤外線レーザが適用され、集光光学系が付属していれば高出力ＬＥＤを用いることもできる。

連続紙Ｐの搬送方向における最下流の記録ヘッド１２Ｙ以外の記録ヘッド１２のうち、記録ヘッド１２Ｃ、１２Ｍは、赤外線吸収材料の一例としての赤外線吸収剤を含有したインクを吐出する構成とされている。すなわち、記録ヘッド１２Ｃ、１２Ｍからそれぞれ吐出されるシアン色、マゼンタ色のインクには、赤外線吸収剤が含有されている。本実施形態では、シアン色、マゼンタ色のインクは、対応する色の着色剤と、上記の赤外線吸収剤と、水系溶媒と、を含む水性インクとされている。水性インクは、油性インクと比較して、粘度が低く、記録ヘッド１２Ｃ、１２Ｍからインク滴を吐出しやすい性質を有している。

本実施形態では、各色のインクに含有される赤外線吸収剤が、当該インクが吐出された後、最も先んじて照射される赤外光（赤外線レーザ）の発振波長と同一又は近似した極大吸収波長を有している。より具体的には、シアン色のインクに含有される赤外線吸収剤は、連続紙Ｐの搬送方向における記録ヘッド１２Ｃの直後に配置される赤外光照射装置１４Ｂの赤外光（赤外線レーザ）の発振波長と同一又は近似した極大吸収波長を有している。これにより、記録ヘッド１２Ｃから連続紙Ｐに吐出されたシアン色のインクに含有される赤外線吸収剤は、赤外光照射装置１４Ｂから照射された赤外光（赤外線レーザ）を吸収するようになっている。赤外線吸収剤が赤外光（赤外線レーザ）を吸収することで、連続紙Ｐに吐出されたシアン色のインク中の水分が昇温されて水分の少なくとも一部が蒸発され、連続紙Ｐが仮乾燥されるようになっている。

また、マゼンタ色のインクに含有される赤外線吸収剤は、連続紙Ｐの搬送方向における記録ヘッド１２Ｍの直後に配置される赤外光照射装置１４Ｃの赤外光（赤外線レーザ）の発振波長と同一又は近似した極大吸収波長を有している。これにより、記録ヘッド１２Ｍから連続紙Ｐに吐出されたマゼンタ色のインクに含有される赤外線吸収剤は、赤外光照射装置１４Ｃから照射された赤外光（赤外線レーザ）を吸収するようになっている。赤外線吸収剤が赤外光（赤外線レーザ）を吸収することで、連続紙Ｐに吐出されたマゼンタ色のインク中の水分が昇温されて水分の少なくとも一部が蒸発され、連続紙Ｐが仮乾燥されるようになっている。

なお、シアン色、マゼンタ色のインクに含有される赤外線吸収剤は、例えば、特願２０１５−１４２３７３に記載された赤外性吸収剤から選択される。

また、記録ヘッド１２Ｋから吐出される黒色のインク（本明細書では、「黒インク」という場合がある）には、赤外線吸収剤は含有されていない。すなわち、連続紙Ｐの搬送方向における最下流の記録ヘッド１２Ｙ以外の記録ヘッド１２のうち、最上流に配置された記録ヘッド１２Ｋは、黒色のインクを吐出する構成とされている。本実施形態では、黒色のインクを吐出する記録ヘッド１２Ｋの下流側に、２つ以上の赤外線吸収剤を含有したインクを吐出する記録ヘッド１２Ｃ、１２Ｍが配置されている。黒色のインクは、赤外光（赤外線レーザ）を吸収する性質を有している。このため、連続紙Ｐに吐出された黒色のインクは、赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃから照射された赤外光（赤外線レーザ）を吸収するようになっている。黒色のインクが赤外光（赤外線レーザ）を吸収することで、連続紙Ｐに吐出された黒色のインク中の水分が昇温されて水分の少なくとも一部が蒸発され、連続紙Ｐが仮乾燥されるようになっている。

本実施形態では、黒色のインクは、対応する色の着色剤と、水系溶媒と、を含む水性インクとされている。

また、複数の記録ヘッド１２のうち、連続紙Ｐの搬送方向における最下流に位置する記録ヘッド１２Ｙは、赤外線吸収材料を含有しないインクを吐出する構成とされている。すなわち、最下流の記録ヘッド１２Ｙから吐出されるイエロー色のインクには、赤外線吸収剤は含有されていない。ここで、赤外線吸収材料を含有しないイエロー色のインクは、淡色インクの一例である。ここで、淡色インクとは、各色のインクに対し吸光度スペクトルにおける極大値の強度が１／２〜１／１０である、色材の濃度が低いインクをいう。本実施形態では、イエロー色のインクに赤外線吸収剤が含有されていないことで、イエロー色のインクの色濁りを抑制する構成とされている。

本実施形態では、イエロー色のインクは、対応する色の着色剤と、水系溶媒と、を含む水性インクとされている。

乾燥装置１６は、複数の記録ヘッド１２のうち、連続紙Ｐの搬送方向における最下流に位置する記録ヘッド１２Ｙの下流側に配置されている。乾燥装置１６は、本乾燥装置としての機能を有しており、連続紙Ｐ上に重ねて吐出されたすべての色のインク滴中の水分を加熱により蒸発させて連続紙Ｐを乾燥（本乾燥）させる構成とされている。本実施形態では、乾燥装置１６は、連続紙Ｐ上のインク滴によって形成された画像（連続紙Ｐの画像が形成された面）と非接触で画像を乾燥する構成とされている。乾燥装置１６は、赤外光照射装置１４のような特定波長のみ加熱又は硬化する方式ではなく、ドラム、ヒータ、又は温風などの加熱方式を用いている。本実施形態の乾燥装置１６は、例えば、赤外線ランプなどの加熱源を備えており、連続紙Ｐ上のインク滴中の水分を加熱により蒸発させて連続紙Ｐを乾燥させるようになっている。

なお、乾燥装置１６は、赤外線ランプなどの加熱源に代えて、例えば、連続紙Ｐ上のインク滴に温風を吹き付ける温風機を備え、連続紙Ｐ上のインク滴中の水分を温風により蒸発させて連続紙Ｐを乾燥させる構成でもよい。また、乾燥装置は、赤外線ランプ又は温風機に代えて、連続紙Ｐ上の画像が形成された面の反対側から接触させる加熱ドラムを備え、加熱ドラムにより連続紙Ｐ上のインク滴中の水分を蒸発させて連続紙Ｐを乾燥させる構成でもよい。

制御装置１８は、乾燥装置１６と電気的に接続されており、乾燥装置１６の作動を制御するようになっている。制御装置１８は、カラー画像の形成時に、すべての赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、及び乾燥装置１６を作動させる。

また、制御装置１８は、記録ヘッド１２Ｋから吐出される黒色のインクによりモノクロ画像を形成する際に、赤外光照射装置１４又は乾燥装置１６のいずれか一方の作動を選択する。その際、制御装置１８は、赤外光照射装置１４を選択する場合は、作動させる赤外光照射装置１４の位置及び数、すなわち、どの赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを作動させるかを選択する。

例えば、赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを１つ以上動作させる場合は、乾燥装置１６と比較して、連続紙Ｐ上の画像の濡れ広がりや連続紙Ｐの変形を抑制することが可能であると共に、画像の高濃度化が可能である。制御装置１８は、連続紙Ｐ上に吐出された黒色のインク滴の量や、画像形成の速度などに応じて、複数の赤外光照射装置１４のうちのどの赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを動作させるかを選択する。また、制御装置１８は、例えば、赤外波長を吸収する性質を有する連続紙Ｐを用いる場合、又は、連続紙Ｐにプレプリント（本印刷前のプリント）を行う場合は、乾燥装置１６を選択する。すなわち、制御装置１８は、連続紙Ｐの種類、プレプリントなどのプリントの種類、黒色のインク滴の量などの画像の性質、画像形成の速度などに応じて、赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの１つ以上を作動させ、又は乾燥装置１６を作動させる適切な乾燥モードを選択する。

〔作用及び効果〕
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

図１に示されるように、画像形成装置１０では、カラー画像を形成する際には、給紙ロール２０から引き出された連続紙Ｐ上に、記録ヘッド１２Ｋにより黒色のインク滴が吐出される。その後、黒色のインク滴が吐出された連続紙Ｐには、記録ヘッド１２Ｋの直近の下流側に配置された赤外光照射装置１４Ａから赤外光（赤外線レーザ）が照射される。これにより、連続紙Ｐに吐出された黒色のインク滴中の水分が昇温されて水分の少なくとも一部が蒸発され、連続紙Ｐが仮乾燥される。

次いで、連続紙Ｐ上に、記録ヘッド１２Ｃによりシアン色のインク滴が吐出される。そして、シアン色のインク滴が吐出された連続紙Ｐには、記録ヘッド１２Ｃの直近の下流側に配置された赤外光照射装置１４Ｂから赤外光（赤外線レーザ）が照射される。これにより、連続紙Ｐに吐出されたシアン色のインク滴中の水分が昇温されて水分の少なくとも一部が蒸発され、連続紙Ｐが仮乾燥される。

次いで、連続紙Ｐ上に、記録ヘッド１２Ｍによりマゼンタ色のインク滴が吐出される。そして、マゼンタ色のインク滴が吐出された連続紙Ｐには、記録ヘッド１２Ｍの直近の下流側に配置された赤外光照射装置１４Ｃから赤外光（赤外線レーザ）が照射される。これにより、連続紙Ｐに吐出されたマゼンタ色のインク滴中の水分が昇温されて水分の少なくとも一部が蒸発され、連続紙Ｐが仮乾燥される。

さらに、連続紙Ｐ上に、記録ヘッド１２Ｙによりイエロー色のインク滴が吐出される。その後、イエロー色のインク滴が吐出された連続紙Ｐは、記録ヘッド１２Ｙの直近の下流側に配置された乾燥装置１６により乾燥される。乾燥装置１６は、例えば、赤外線ランプなどの加熱源を備えており、連続紙Ｐ上のすべてのインク滴（イエロー色のインク滴及び他色のインク滴）中の水分が加熱により昇温されて蒸発され、連続紙Ｐが本乾燥される。

その後、画像のインク滴が乾燥された連続紙Ｐは、巻取ロール２２に巻き取られることで、連続紙Ｐへの画像形成が終了する。

次に、記録ヘッド１２Ｋによりモノクロ画像を形成する場合について説明する。

図２に示されるように、画像形成装置１０では、モノクロ画像を形成する際に、給紙ロール２０から引き出された連続紙Ｐ上に、記録ヘッド１２Ｋにより黒色のインク滴が吐出される。制御装置１８は、黒色のインク滴が吐出された連続紙Ｐを乾燥させるために、赤外光照射装置１４又は乾燥装置１６のいずれか一方の作動を選択する。例えば、制御装置１８は、乾燥装置１６を選択した場合、黒色のインク滴が吐出された連続紙Ｐは、最下流の記録ヘッド１２Ｙの下流側に配置された乾燥装置１６により乾燥される。乾燥装置１６は、例えば、赤外線ランプなどの加熱源を備えており、連続紙Ｐ上の黒色のインク滴中の水分が加熱により昇温されて蒸発され、連続紙Ｐが乾燥される。

一方、制御装置１８は、赤外光照射装置１４を選択した場合、赤外光照射装置１４うちのどの赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを作動させるかを選択する。例えば、すべての赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃを作動させる場合、黒色のインク滴が吐出された連続紙Ｐは、各々の赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃから赤外光（赤外線レーザ）が照射されることで、連続紙Ｐに吐出された黒色のインク滴中の水分が昇温されて蒸発され、連続紙Ｐが乾燥される。

上記の画像形成装置１０では、４色の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの間に配置された３つの赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃと、最下流の記録ヘッド１２Ｙの下流側に配置された乾燥装置１６と、を備えている。このため、画像形成装置１０では、複数色のインク滴吐出ヘッドのそれぞれの下流側に配置された赤外光照射装置だけで乾燥する構成と比較して、装置構成を簡素化することができる。

また、画像形成装置１０では、最下流の記録ヘッド１２Ｙ以外の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍは、赤外線吸収剤を含有したインク又は黒インクを吐出する。このため、画像形成装置１０では、各色の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍの下流側の赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃにより、各色の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍからインクが吐出された連続紙Ｐを仮乾燥できる。

また、画像形成装置１０では、最下流の記録ヘッド１２Ｙは、赤外線吸収剤を含有しないインクを吐出する。このため、画像形成装置１０では、最下流のインク滴吐出ヘッドが、赤外線吸収材料を含有するインクを吐出する構成と比較して、最下流の記録ヘッド１２Ｙから吐出されるイエロー色のインクの色濁りが抑制される。

また、画像形成装置１０では、赤外線吸収剤を含有しないインクは、淡色インク（すなわち、イエロー色のインク）である。このため、画像形成装置１０では、赤外線吸収材料を含有するインクが淡色インクである構成と比較して、淡色インクの色濁りが抑制される。

また、画像形成装置１０では、モノクロ画像を形成する際に、赤外光照射装置１４又は乾燥装置１６のいずれか一方の作動が選択される。このため、画像形成装置１０では、モノクロ画像を形成する際に、赤外光照射装置又は乾燥装置のいずれか一方の作動が選択されない構成と比較して、適切な赤外光照射装置１４又は乾燥装置１６により黒インクが吐出された連続紙Ｐが乾燥される。すなわち、画像形成装置１０では、モノクロ画像を形成する際に、赤外光照射装置又は乾燥装置のいずれか一方の作動が選択されない構成と比較して、例えば、赤外光照射装置１４の作動を選択することで、濡れ広がりや連続紙Ｐの変形が抑制され、また、乾燥装置１６の作動を選択することで、赤外波長に吸収を持つ連続紙Ｐに対応可能である。さらに、画像形成装置１０では、モノクロ画像を形成する際に、赤外光照射装置又は乾燥装置のいずれか一方の作動が選択されない構成と比較して、ランニングコストを削減することが可能である。

また、画像形成装置１０では、記録ヘッド１２Ｋから吐出される黒色のインクによりモノクロ画像を形成する際に、作動させる赤外光照射装置１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃの位置及び数が選択可能な構成とされている。このため、画像形成装置１０では、黒インクを吐出するインク滴吐出ヘッドの下流側に、赤外線吸収材料を含有したインクを吐出するインク滴吐出ヘッドが１つだけ配置された構成と比較して、黒インクが吐出された連続紙Ｐを乾燥させる適切な乾燥モードが選択される。

さらに、画像形成装置１０では、複数色の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、水性インクを吐出する。このため、画像形成装置１０では、複数色のインク滴吐出ヘッドからそれぞれ吐出されるインクが油性インクである構成と比較して、複数色の記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからの水性インクの吐出が容易である。

なお、本実施形態では、連続紙Ｐに画像を形成する画像形成装置１０が用いられているが、本発明は、連続紙Ｐに限定するものではない。例えば、枚葉紙を順次搬送して画像を形成する画像形成装置にも、本発明を適用することができる。また、画像を形成する記録媒体は、紙に限定されるものではなく、フイルムなどの記録媒体を用いてもよい。

また、本実施形態の画像形成装置１０では、黒色、シアン色、マゼンタ色、イエロー色のインクを吐出する記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが用いられているが、本発明はこの構成に限定するものではない。例えば、インクの色は、異なる色に変更してもよく、また、他の異なるインクを吐出するインク滴吐出ヘッドを追加してもよい。画像形成装置では、例えば、黒色、シアン色、マゼンタ色、イエロー色に加えて、白色のインクを吐出する５つのインク滴吐出ヘッドを備える構成でもよい。

画像形成装置では、例えば、黒色、シアン色、マゼンタ色、イエロー色、白色のインクを吐出する５つのインク滴吐出ヘッドを備え、白色のインクを吐出するインク滴吐出ヘッドを最下流に配置する構成としてもよい。この構成では、例えば、白色のインクを赤外線吸収材料を含有しないインクとし、白色のインク滴吐出ヘッドよりも上流側のインク滴吐出ヘッドから吐出されるイエロー色のインクは、赤外線吸収材料を含有するインクとしてもよい。

また、本実施形態の画像形成装置１０では、黒色のインクを吐出する記録ヘッド１２Ｋの下流側に、２つ以上の赤外線吸収材料を含有したインクを吐出する記録ヘッド１２Ｃ、１２Ｍが配置されているが、本発明はこの構成に限定するものではない。例えば、黒色のインクを吐出する記録ヘッド１２Ｋを、最下流の記録ヘッド以外の他の位置に変更してもよい。

次に、画像形成装置により形成される画像の画質の状態、及び、赤外光照射装置のレーザ強度に対する連続紙Ｐ上のインク滴によって形成された画像の到達温度と連続紙Ｐの残水分量との関係を調べた実験について説明する。

この実験では、画像形成装置１０における記録ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ間の距離（例えば、記録ヘッド１２Ｋの上流側側面から次の記録ヘッド１２Ｃの上流側側面までの距離）は、１００ｍｍ（連続紙Ｐの速度では０．９６ｓｅｃ）に設定する。赤外光照射装置１４の連続紙Ｐの搬送方向の長さは、２０ｍｍ（連続紙Ｐの速度では０．１９ｓｅｃ）に設定する。

また、連続紙Ｐとして、ＯＫＴ１１０（王子製紙株式会社製）を用いる。インクは２色とし、シアン色を先打ち、マゼンタ色を後打ちとする。また、インク滴の量は、２.０ｐｌ、１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）とする。連続紙Ｐの搬送速度は、６．２５ｍ／ｍｉｎとする。

画像形成装置１０を用いて２色の画像を形成したところ、連続紙Ｐのインク滴の到達温度は、シアン色の後の赤外光照射装置１４Ｂの直後では、６０−６５℃であり、マゼンタ色の後の赤外光照射装置１４Ｃの直後では、８０−８５℃であった。

また、赤外光照射装置によるレーザ照射ありの場合と、赤外光照射装置によるレーザ照射なし（乾燥装置１６のみ）の場合とで、画像の画質を調べた。その結果、赤外光照射装置によるレーザ照射ありの場合は、赤外光照射装置によるレーザ照射なしの場合に比べて、画像の線の歪み、インクの滲みなどのフェザリング、及び混色が抑制されることが確認された。

図３は、赤外光照射装置のレーザ強度に対する連続紙Ｐ上のインク滴によって形成された画像の到達温度と連続紙Ｐの残水分量との関係を調べたグラフである。図３では、赤外光照射装置によるレーザ強度を変更し、連続紙Ｐ上の画像の到達温度と、連続紙Ｐの残水分量とを測定した。この実験では、インクとしては、黒色インクＫ３６５を用いる。連続紙Ｐとして、ＯＫＴ１１０（王子製紙株式会社製）を用いる。また、インク滴の量は、２.０ｐｌとする。

図３に示されるように、色間の赤外光照射装置１４によるレーザ照射により、インク滴中の水分を３０−５０％蒸発させることで、画像劣化が抑制されることが分かる。

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。また、各レーザ素子ユニットに供給する電源、信号の配線図は省略している。

１０画像形成装置
１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ記録ヘッド（インク滴吐出ヘッドの一例）
１２Ｙ最下流の記録ヘッド（最下流のインク滴吐出ヘッドの一例）
１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ赤外光照射装置
１６乾燥装置
Ｐ連続紙（記録媒体の一例）

Claims

記録媒体の搬送方向に並べられ、異なる色のインクをそれぞれ前記記録媒体に吐出する複数色のインク滴吐出ヘッドと、
前記複数色のインク滴吐出ヘッドの間に配置され、前記記録媒体上のインク滴に赤外光を照射する赤外光照射装置と、
前記複数色のインク滴吐出ヘッドのうち前記記録媒体の搬送方向における最下流のインク滴吐出ヘッドの下流側に設けられ、前記記録媒体を加熱により乾燥させる乾燥装置と、
を有する画像形成装置。
前記最下流のインク滴吐出ヘッド以外の前記インク滴吐出ヘッドは、赤外線吸収材料を含有したインク又は黒インクを吐出する請求項１に記載の画像形成装置。
前記最下流のインク滴吐出ヘッドは、赤外線吸収材料を含有しないインクを吐出する請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
前記赤外線吸収材料を含有しないインクは、淡色インクである請求項３に記載の画像形成装置。
黒インクを吐出する前記インク滴吐出ヘッドは、前記最下流のインク滴吐出ヘッド以外に配置されており、
前記インク滴吐出ヘッドから吐出される黒インクによりモノクロ画像を形成する際に、前記赤外光照射装置又は前記乾燥装置のいずれか一方の作動が選択される請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
黒インクを吐出する前記インク滴吐出ヘッドの下流側に、２つ以上の赤外線吸収材料を含有したインクを吐出するインク滴吐出ヘッドが配置されており、
黒インクを吐出する前記インク滴吐出ヘッドから吐出される黒インクによりモノクロ画像を形成する際に、作動させる前記赤外光照射装置の位置及び数が選択可能な構成とされている請求項５に記載の画像形成装置。
前記複数色のインク滴吐出ヘッドからそれぞれ吐出される異なる色のインクは、水性インクである請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の画像形成装置。