JP2021154658A - 画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の第１の面に第１の画像を形成した後に、第１の面と反対側の第２の面に第２の画像を形成する工程において、第１の面に形成された画像に画像欠陥が生じるのを抑制することができる画像形成システムを提供する。【解決手段】画像形成装置１４１は、記録媒体１９を搬送する搬送部材を有し、搬送部材によって搬送される記録媒体１９の表面１９Ａにインクを塗布して画像を形成する。画像形成装置１４２は、表面１９Ａに画像が形成された記録媒体１９を搬送し、記録媒体１９の表面１９Ａと接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーが、第１の画像形成装置１４１におけるインクの表面エネルギーよりも低い搬送部材を有し、搬送部材によって搬送される記録媒体１９の表面１９Ａと反対側の裏面１９Ｂにインクを塗布して画像を形成する。【選択図】図１

Description

本開示は、画像形成システムに関する。

一般に、記録媒体に画像を形成する画像形成システムが知られている。本画像形成システムでは、記録媒体にインクを吐出して画像を形成した後、インクが十分に乾燥しないうちに記録媒体に形成された画像に接触すると、形成された画像に画像欠陥が生じる場合がある。そこで、このような画像欠陥の発生を抑制するための技術が知られている。例えば、特許文献１には、記録ヘッドの直後に設けられ、直前に設けられた記録ヘッドにより画像が形成された記録媒体の面に接触する排紙ローラを、表面エネルギーが低い材質で形成する技術が記載されている。

特開２０１４−１４１０２７号公報

ところで、記録媒体の両面に画像を形成する画像形成システムが知られている。この種の画像形成システムとして、第１の画像形成装置で記録媒体の第１の面に画像を形成した後、第２の画像記録装置で記録媒体の第１の面とは反対側の第２の面に画像を形成する画像形成システムがある。このような記録媒体の両面に画像を形成する画像形成システムでは、第１の画像形成装置において記録媒体の第１の面を乾燥させても、第２の画像形成装置において、記録媒体を搬送する搬送部材に記録媒体の第１の面が接触することにより、第１の面に形成された画像に画像欠陥が生じる場合があった。

上記従来の技術では、直前に設けられた記録ヘッドにより記録媒体に形成された画像に接触することによる画像欠陥については考慮されているものの、その反対側の面に形成されている画像については十分には考慮されておらず、画像欠陥が生じる懸念がある。

本開示は、上記事情を考慮して成されたものであり、記録媒体の第１の面に第１の画像を形成した後に、第１の面と反対側の第２の面に第２の画像を形成する工程において、第１の面に形成された画像に画像欠陥が生じるのを抑制することができる画像形成システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本開示の第１の態様の画像形成システムは、記録媒体を搬送する第１の搬送部材を有し、第１の搬送部材によって搬送される記録媒体の第１の面に第１のインクを塗布して第１の画像を形成する第１の画像形成装置と、第１の面に第１の画像が形成された記録媒体を搬送し、記録媒体の第１の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーが、第１のインクの表面エネルギーよりも低い第２の搬送部材を有し、第２の搬送部材によって搬送される記録媒体の第１の面と反対側の第２の面に第２のインクを塗布して第２の画像を形成する第２の画像形成装置と、を備える。

本開示の第２の態様の画像形成システムは、第１の態様の画像形成システムにおいて、第２の搬送部材における記録媒体の第１の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーは、第１の搬送部材における記録媒体の第２の面と接触する部分の表面エネルギーよりも低い。

本開示の第３の態様の画像形成システムは、第１の態様または第２の態様の画像形成システムにおいて、第１のインクの表面エネルギーよりも低い第２の搬送部材の表面エネルギーは、３０ｍＮ／ｍ以下である。

本開示の第４の態様の画像形成システムは、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の画像形成システムにおいて、第２の画像形成装置は、第２の搬送部材における記録媒体の第１の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーに係わる構成以外は、第１の画像形成装置と同様の構成である。

本開示の第５の態様の画像形成システムは、第１の態様から第４の態様のいずれか１態様の画像形成システムにおいて、第２の画像形成装置は、第１の搬送部材によって搬送される記録媒体の第２の面に塗布された第２のインクを乾燥させる乾燥部をさらに有し、第２の搬送部材は、乾燥部における記録媒体の第１の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーが第１のインクの表面エネルギーよりも低い。

本開示の第６の態様の画像形成システムは、第５の態様の画像形成システムにおいて、乾燥部における第２の搬送部材は、耐熱性のコーティングが施されている。

本開示の第７の態様の画像形成システムは、第１の態様から第４の態様のいずれか１態様の画像形成システムにおいて、第１の画像形成装置は、第１の搬送部材によって搬送される記録媒体の第１の面に塗布された第１のインクを乾燥させる第１の乾燥部をさらに有し、第２の画像形成装置は、第１の搬送部材によって搬送される記録媒体の第２の面に塗布された第２のインクを乾燥させる第２の乾燥部をさらに有し、第２の搬送部材は、第２の乾燥部における記録媒体の第１の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーが、第１の乾燥部における記録媒体の第２の面と接触する部分の表面エネルギーよりも低い。

本開示の第８の態様の画像形成システムは、第１の態様から第７の態様のいずれか１態様の画像形成システムにおいて、第２の搬送部材における記録媒体の第２の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーが、第２のインクの表面エネルギーよりも低い。

本開示の第９の態様の画像形成システムは、第１の態様から第８の態様のいずれか１態様の画像形成システムにおいて、第２の画像が形成される前に、第１の画像が形成された記録媒体の第２の面に第２のインクと反応する前処理液を塗布する前処理部をさらに有する。

本開示の第１０の態様の画像形成システムは、第１の態様から第９の態様のいずれか１態様の画像形成システムにおいて、第１のインクはラテックスインクであり、第２の搬送部材の記録媒体の第１の面と接触し、ラテックスインクのガラス転移温度よりも温度が高い部分の表面エネルギーが、第１のインクの表面エネルギーよりも低い。

本開示の第１１の態様の画像形成システムは、第１の態様から第９の態様のいずれか１態様の画像形成システムにおいて、第１のインクはワックスを含み、第２の搬送部材の記録媒体の第１の面と接触し、ワックスの融点よりも温度が高い部分の表面エネルギーが、第１のインクの表面エネルギーよりも低い。

本開示の第１２の態様の画像形成システムは、第１の態様から第９の態様のいずれか１態様の画像形成システムにおいて、第１のインクは、水性インクである。

本開示の第１３の態様の画像形成システムは、第１の態様から第１２の態様のいずれか１態様の画像形成システムにおいて、第１の画像形成装置は、第１のインクを吐出するヘッドと記録媒体との１回の相対移動によって記録媒体への第１の画像の形成を完成させるシングルパス方式の画像形成装置である。

本開示の第１４の態様の画像形成システムは、第１の態様から第１３の態様のいずれか１態様の画像形成システムにおいて、記録媒体は、コート紙である。

本開示の第１５の態様の画像形成システムは、第１の態様から第１４の態様のいずれか１態様の画像形成システムにおいて、第２の搬送部材は、記録媒体の第１の面に接触する表面に設けられた凹凸により、第１のインクの表面エネルギーよりも低い表面エネルギーを有する。

本開示によれば、記録媒体の第１の面に第１の画像を形成した後に、第１の面と反対側の第２の面に第２の画像を形成する工程において、第１の面に形成された画像に画像欠陥が生じるのを抑制することができる。

実施形態の画像形成システムの構成の一例の概略図である。 画像に生じるオフセットを説明するための図である。 画像に生じるオフセットを説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各実施形態は本発明を限定するものではない。

図１を参照して本実施形態の画像形成システム１０について説明する。なお、一例として本実施形態の画像形成システム１０に、連続用紙である記録媒体１９の両面（表面１９Ａ及び裏面１９Ｂ）に、シングルパス方式で画像を形成するインクジェットプリンタを適用した形態について説明する。シングルパス方式とは、インクを吐出するヘッドと記録媒体との１回の相対移動によって記録媒体への画像の形成を完成させる方式である。なお、本実施形態の表面１９Ａが本開示の第１の面の一例であり、裏面１９Ｂが本開示の第２の面の一例である。

図１には、本実施形態の画像形成システム１０全体の構成の一例を表す概略図が示されている。図１に示すように、本実施形態の画像形成システム１０は、送出装置１２、第１の画像形成装置１４_１、第２の画像形成装置１４_２、反転装置１６、及び巻取装置１８を備える。なお、第１の画像形成装置１４_１及び第２の画像形成装置１４_２について、個々を区別せずに総称する場合は、個々を区別するための符号「１」及び「２」の記載を省略し、単に「画像形成装置１４」という。また、第１の画像形成装置１４_１及び第２の画像形成装置１４_２の各々が備える各部材の名称についても、個々を区別せずに総称する場合は、個々を区別するための符号「１」及び「２」の記載を省略する。

送出装置１２は、連続用紙である記録媒体１９を給紙するための給紙ロール１３を備える。給紙ロール１３には、用紙搬送方向に長尺状の記録媒体１９が巻き付けられており、画像形成に応じて記録媒体１９が、第１の画像形成装置１４_１に搬送される。

第１の画像形成装置１４_１は、記録媒体１９の表面１９Ａに画像を形成する装置である。本実施形態の第１の画像形成装置１４_１は、前処理部２０_１、画像形成部３０_１、及び乾燥部４０_１を有する。

前処理部２０_１は、画像形成部３０_１において画像が形成される表面１９Ａに、前処理を行う機能を有する。図１に示すように本実施形態の前処理部２０_１は、塗布ロール２２_１、対向ローラ２４_１、及び前処理液乾燥部２６_１を含む。また、前処理部２０_１は、搬送ローラ２１_１、２５_１、及び２７_１を含み、搬送ローラ２１_１、２５_１、及び２７_１によって、記録媒体１９が搬送される。

塗布ロール２２_１には、図示を省略した前処理液供給部により、予め定められた量の前処理液が塗布される。塗布ロール２２_１によって、記録媒体１９の表面１９Ａに、均一に前処理液が塗布される。前処理液は、画像形成部３０_１において画像が形成される前に、画像を形成する表面１９Ａを前処理するための液体である。前処理液としては、画像の形成に用いられるインクと反応する液体が挙げられ、例えば、インク中の成分を凝集させる凝集剤を含有する液体が挙げられる。この場合の凝集剤としては、多価金属化合物、有機酸、金属錯体、及び水溶性カチオン性ポリマー等が挙げられる。

塗布ロール２２_１と対向ローラ２４_１との間を通った記録媒体１９は、前処理液乾燥部２６_１に搬送される。前処理液乾燥部２６_１は、記録媒体１９の表面１９Ａに塗布された前処理液を乾燥する機能を有する。前処理液乾燥部２６_１が前処理液を乾燥させる手段は限定されない。乾燥手段としては、例えば、ヒータ等の公知の加熱手段や、ドライヤ等の送風または熱風を利用した送風手段等を用いることができる。また、前処理液乾燥部２６_１に含まれる搬送ローラ２５_１に加熱手段を設けてもよい。前処理液乾燥部２６_１を通過した記録媒体１９は、搬送ローラ２７_１によって、後段の画像形成部３０_１に搬送される。

本実施形態の画像形成部３０_１は、上述したようにシングルパスのインクジェット方式により、記録媒体１９の表面１９Ａに画像を形成する機能を有する。本実施形態の画像形成部３０_１が記録媒体１９の表面１９Ａに形成する画像が、本開示の第１の画像の一例である。図１に示すように本実施形態の画像形成部３０_１は、描画ドラム３２_１、及びインクジェットヘッド３４Ｋ_１、３４Ｃ_１、３４Ｍ_１、３４Ｙ_１を含む。また、画像形成部３０_１は、搬送ローラ３１_１及び３３_１を有する。

搬送ローラ３１_１及び３３_１によって搬送された記録媒体１９は、描画ドラム３２_１の外周面に表面１９Ａを外側に向けて保持された状態で搬送され、表面１９Ａにインクジェットヘッド３４Ｋ_１、３４Ｃ_１、３４Ｍ_１、及び３４Ｙ_１の各々からインクが付与される。インクジェットヘッド３４Ｋ_１、３４Ｃ_１、３４Ｍ_１、及び３４Ｙ_１の各々から付与されるインクが、本開示の第１のインクの一例である。本実施形態のインクジェットヘッド３４Ｋ_１、３４Ｃ_１、３４Ｍ_１、及び３４Ｙ_１の各々は、記録媒体１９における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式のヘッドである。インクジェットヘッド３４Ｋ_１は黒色（Ｋ）のインクを吐出し、インクジェットヘッド３４Ｃ_１はシアン色（Ｃ）のインクを吐出し、インクジェットヘッド３４Ｍ_１はマゼンタ色（Ｍ）のインクを吐出し、インクジェットヘッド３４Ｙ_１は黄色（Ｙ）のインクを吐出する。インク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズル（図示省略）が複数配列されたノズル列が形成されている。

描画ドラム３２_１上に保持された記録媒体１９の表面１９Ａに向けてインクジェットヘッド３４Ｋ_１、３４Ｃ_１、３４Ｍ_１、及び３４Ｙ_１の各々から、対応する色のインクの液滴が吐出されることにより、前処理部２０_１で予め表面１９Ａに塗布された前処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材が凝集され、色材の凝集体が形成される。これにより、記録媒体１９上での色材流れなどが防止され、記録媒体１９の表面１９Ａに画像が形成される。表面１９Ａに画像が形成された記録媒体１９は、画像形成部３０_１から乾燥部４０_１に搬送される

乾燥部４０_１は、記録媒体１９の表面１９Ａに塗布されたインクを乾燥させる機能を有する。図１に示すように本実施形態の乾燥部４０_１は、乾燥ドラム４２_１を有するインク乾燥部４４_１を含む。また、乾燥部４０_１は、搬送ローラ４５_１、４７_１、及び４９_１を含み、搬送ローラ４５_１、４７_１、及び４９_１によって、記録媒体１９が搬送される。

インク乾燥部４４_１は、記録媒体１９の表面１９Ａに塗布されたインクを乾燥する機能を有する。記録媒体１９は、インク乾燥部４４_１の乾燥ドラム４２_１の外周面に表面１９Ａを外側に向けた状態に保持されて搬送される。なお、インク乾燥部４４_１がインクを乾燥させる手段は限定されない。乾燥手段としては、例えば、ヒータ等の公知の加熱手段や、ドライヤ等の送風または熱風を利用した送風手段等を用いることができる。また、乾燥ドラム４２_１に加熱手段を設けてもよい。インク乾燥部４４_１を通過した記録媒体１９は、搬送ローラ４５_１、４７_１、及び４９_１によって、後段の反転装置１６に搬送される。

なお、上述した第１の画像形成装置１４_１の搬送ローラ２１_１、塗布ロール２２_１、対向ローラ２４_１、搬送ローラ２５_１、２７_１、搬送ローラ３１_１、３３_１、４５_１、４７_１、４９_１、描画ドラム３２_１、乾燥ドラム４２_１が、本開示の第１の搬送部材の一例である。これらのうち、塗布ロール２２_１、及び搬送ローラ２７_１、３３_１、４５_１、４７_１、４９_１が記録媒体１９の表面１９Ａに接触する。また、対向ローラ２４_１、搬送ローラ２５_１、搬送ローラ３１_１、描画ドラム３２_１、乾燥ドラム４２_１が記録媒体１９の裏面１９Ｂに接触する。

反転装置１６は、図示を省略したターンバー機構を備え、記録媒体１９の表面１９Ａと裏面１９Ｂとを入れ替える（反転させる）機能を有する。反転装置１６により表裏が反転された記録媒体１９は、裏面１９Ｂを上（図１における上側）にした状態で、後段の第２の画像形成装置１４_２に搬送される。

本実施形態の第２の画像形成装置１４_２は、記録媒体１９の裏面１９Ｂに画像を形成する装置である。本実施形態の第２の画像形成装置１４_２は、第１の画像形成装置１４_１と同様の構成を有し、前処理部２０_２、画像形成部３０_２、及び乾燥部４０_２を有する。

前処理部２０_２は、画像形成部３０_２において画像が形成される裏面１９Ｂに、前処理を行う機能を有する。図１に示すように本実施形態の前処理部２０_２は、塗布ロール２２_２、対向ローラ２４_２、及び前処理液乾燥部２６_２を含む。また、前処理部２０_２は、搬送ローラ２１_２、２５_２、及び２７_２を含み、搬送ローラ２１_２、２５_２、及び２７_２によって、記録媒体１９が搬送される。塗布ロール２２_１と同様に、塗布ロール２２_２によって、記録媒体１９の裏面１９Ｂに、均一に前処理液が塗布される。

塗布ロール２２_２と対向ローラ２４_２との間を通った記録媒体１９は、前処理液乾燥部２６_２に搬送される。前処理液乾燥部２６_１と同様に、前処理液乾燥部２６_２は、記録媒体１９の裏面１９Ｂに塗布された前処理液を乾燥する機能を有する。前処理液乾燥部２６_２を通過した記録媒体１９は、搬送ローラ２７_２によって、後段の画像形成部３０_２に搬送される。

本実施形態の画像形成部３０_２は、画像形成部３０_１と同様に、上述したようにシングルパスのインクジェット方式により、記録媒体１９の裏面１９Ｂに画像を形成する機能を有する。本実施形態の画像形成部３０_２が記録媒体１９の裏面１９Ｂに形成する画像が、本開示の第２の画像の一例である。図１に示すように本実施形態の画像形成部３０_２は、描画ドラム３２_２、及びインクジェットヘッド３４Ｋ_２、３４Ｃ_２、３４Ｍ_２、３４Ｙ_２を含む。また、画像形成部３０_２は、搬送ローラ３１_２及び３３_２を有する。

搬送ローラ３１_２及び３３_２によって搬送された記録媒体１９は、描画ドラム３２_２の外周面に裏面１９Ｂを外側に向けて保持された状態で搬送され、裏面１９Ｂにインクジェットヘッド３４Ｋ_２、３４Ｃ_２、３４Ｍ_２、及び３４Ｙ_２の各々からインクが付与される。インクジェットヘッド３４Ｋ_２、３４Ｃ_２、３４Ｍ_２、及び３４Ｙ_２の各々から付与されるインクが、本開示の第２のインクの一例である。裏面１９Ｂに画像が形成された記録媒体１９は、画像形成部３０_２から乾燥部４０_２に搬送される

乾燥部４０_１と同様に乾燥部４０_２は、記録媒体１９の裏面１９Ｂに塗布されたインクを乾燥させる機能を有する。図１に示すように本実施形態の乾燥部４０_２は、乾燥ドラム４２_２を有するインク乾燥部４４_２を含む。また、乾燥部４０_２は、搬送ローラ４５_２、４７_２、及び４９_２を含み、搬送ローラ４５_２、４７_２、及び４９_２によって、記録媒体１９が搬送される。

インク乾燥部４４_１と同様にインク乾燥部４４_２は、記録媒体１９の裏面１９Ｂに塗布されたインクを乾燥する機能を有する。記録媒体１９は、インク乾燥部４４_２の乾燥ドラム４２_２の外周面に裏面１９Ｂを外側に向けた状態に保持されて搬送される。インク乾燥部４４_２を通過した記録媒体１９は、搬送ローラ４５_２、４７_２、及び４９_２によって、後段の巻取装置１８に搬送される。

なお、上述した第２の画像形成装置１４_２の搬送ローラ２１_２、塗布ロール２２_２、対向ローラ２４_２、搬送ローラ２５_２、２７_２、３１_２、３３_２、４５_２、４７_２、４９_２、描画ドラム３２_２、乾燥ドラム４２_２が、本開示の第２の搬送部材の一例である。これらのうち、塗布ロール２２_２、及び搬送ローラ２７_２、３３_２、４５_２、４７_２、４９_２が記録媒体１９の裏面１９Ｂに接触する。また、対向ローラ２４_２、搬送ローラ２５_２、搬送ローラ３１_２、描画ドラム３２_２、乾燥ドラム４２_２が記録媒体１９の表面１９Ａに接触する。

巻取装置１８は、表面１９Ａ及び裏面１９Ｂの両面に画像が形成された記録媒体１９を巻き取る機能を有する。図１に示すように本実施形態の巻取装置１８は、巻取ロール１７、及び搬送ローラ５１、５３を含む。搬送ローラ５１及び搬送ローラ５３により搬送された記録媒体１９は、裏面１９Ｂを外側に向けた状態で巻取ロール１７によって巻き取られる。

このように、第１の画像形成装置１４_１と第２の画像形成装置１４_２とは、前処理部２０、画像形成部３０、及び乾燥部４０を有する点で同様である。また、第１の画像形成装置１４_１と第２の画像形成装置１４_２とは、記録媒体１９を搬送する搬送部材として、搬送ローラ２１、塗布ロール２２、対向ローラ２４、搬送ローラ２５、２７、３１、３３、４５、４７、４９、描画ドラム３２、乾燥ドラム４２を含む点で、同様である。

一方、第１の画像形成装置１４_１と、第２の画像形成装置１４_２とでは、搬送される記録媒体１９に画像が形成されている面について相違する。具体的には、第１の画像形成装置１４_１を搬送される記録媒体１９の裏面１９Ｂには画像が形成されていない状態のままである。これに対して第２の画像形成装置１４_２を搬送される記録媒体１９の表面１９Ａには画像が形成された状態のままである。すなわち、第２の画像形成装置１４_２の対向ローラ２４_２、搬送ローラ２５_２、搬送ローラ３１_２、描画ドラム３２_２、乾燥ドラム４２_２の各々は、第１の画像形成装置１４_１によって画像が形成された記録媒体１９の表面１９Ａに接触することになる。

そこで、本実施形態の画像形成システム１０では、第２の画像形成装置１４_２の対向ローラ２４_２、搬送ローラ２５_２、搬送ローラ３１_２、描画ドラム３２_２、乾燥ドラム４２_２の各々の表面エネルギーが、表面１９Ａの画像の形成に用いたインクの表面エネルギーよりも低い。

本実施形態と異なり、第２の画像形成装置１４_２の対向ローラ２４_２、搬送ローラ２５_２、搬送ローラ３１_２、描画ドラム３２_２、乾燥ドラム４２_２の各々の表面エネルギーが、表面１９Ａの画像の形成に用いたインクの表面エネルギーよりも高い場合、インクが上記のローラまたはドラムと接触によって剥がれ、表面１９Ａに形成された画像に画像欠陥が生じる場合がある。このような画像欠陥としては、例えば、オフセットが知られている。図２Ａに示したように、記録媒体１９に形成された画像６０にオフセットが生じた場合、例えば、図２Ｂに示すように、画像（インク）が剥がれて欠陥６２が生じた画像６０となる。このように、形成された画像（インク）が剥がれることにより生じる画像欠陥をオフセットという。

画像の形成に用いたインクの表面エネルギーよりも、表面エネルギーが高い部材に接触した場合、オフセットのような画像欠陥が生じやすくなる。表面エネルギーとは、表面自由エネルギーともいい、固体に働く表面張力のことであり、その固体が有する、別の液体や固体に対する濡れやすさを表している。表面エネルギーが低いほど、濡れ難くなり、一方、表面エネルギーが高いほど、濡れ易くなる。具体的には、固体の表面エネルギーは、その固体が有する分子間力の和で構成される。

すなわち、インクを用いて形成された画像に接触する搬送部材の表面エネルギーが高いほど、画像が剥がれ易くなり、オフセットが生じ易くなる。具体的には、画像に接触する搬送部材の表面エネルギーが、画像の形成に用いられたインクよりも高いと、画像が剥がれ易くなり、オフセットが生じ易くなる。

そのため、本実施形態の画像形成システム１０では、上述のように、第２の画像形成装置１４_２の対向ローラ２４_２、搬送ローラ２５_２、搬送ローラ３１_２、描画ドラム３２_２、乾燥ドラム４２_２の各々の表面エネルギーを、表面１９Ａの画像の形成に用いたインクの表面エネルギーよりも低くしている。なお、以下では、第２の画像形成装置１４_２において、記録媒体１９の表面１９Ａと接触する搬送部材である、対向ローラ２４_２、搬送ローラ２５_２、搬送ローラ３１_２、描画ドラム３２_２、乾燥ドラム４２_２を総称する場合、「第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材」という。

なお、第２の画像形成装置１４２の後段に設けられた巻取装置１８においても、搬送ローラ５１及び５３は、画像が形成された状態の記録媒体１９の表面１９Ａに接触するため、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材と同様に、表面エネルギーを低くすることが好ましい。

画像の形成に汎用される水性インクの表面エネルギーは、３０ｍＮ／ｍ〜４０ｍＮ／ｍ程度であることが知られている。本実施形態の画像形成システム１０では、画像形成部３０_１のインクジェットヘッド３４Ｋ_１、３４Ｃ_１、３４Ｍ_１、３４Ｙ_１の各々から吐出されるインクの表面エネルギーは、３０ｍＮ／ｍ〜４０ｍＮ／ｍである。そのため、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の表面エネルギーは、３０ｍＮ／ｍ以下が好ましい。

第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の表面エネルギーを低くする方法は限定されないが、例えば、搬送部材の少なくとも表面を、表面エネルギーが低い部材で形成することが挙げられる。表面エネルギーが低い材料としては、ＰＴＦＥ（Poly Tetra Fluoro Ethylene：ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（Ethylene TetraFluoro Ethylene：エチレンテトラフルオロエチレン共重合体）、及びＦＤＴＳ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロデシルトリクロロシラン）樹脂等のフッ素樹脂系材料が挙げられる。また、表面エネルギーが低い材料としては、ＰＴＡ（Pure Terephthalic Acid：高純度テレフタル酸）、ＰＥＥＫ（Poly Ether Ether Ketone：ポリエーテルエーテルケトン）、及びシリコーン系コート剤等が挙げられる。

また、例えば、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の表面に凹凸を設ける等により、搬送部材の表面の構造的に表面エネルギーを低くしてもよい。表面に微細な凹凸を有することにより、表面と液体との界面に空隙を多く含むため、撥水性を高くすることができる。なお、このように、表面の構造を、撥水性を有する構造とする場合、化学的な劣化が発生しにくくなるため、長期間使用する場合に好ましい。

なお、本実施形態では、第１の画像形成装置１４_１については、搬送部材における表面エネルギーを考慮せず、汎用的な搬送部材を用いている。汎用的な搬送部材の材料として採用されるステンレスの表面エネルギーは、１０００ｍＮ／ｍである。

なお、第１の画像形成装置１４_１についても、搬送部材である対向ローラ２４_１、搬送ローラ２５_１、搬送ローラ３１_１、描画ドラム３２_１、乾燥ドラム４２_１の表面エネルギーを低くしてもよいが、この場合、搬送部材の表面エネルギーを低くするためのコストを要する。これに対して、本実施形態の画像形成システム１０では、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材のみ、表面エネルギーを低くするため、低コストで、記録媒体１９の表面１９Ａに形成された画像に発生するオフセットを抑制することができる。

なお、画像形成部３０_１における画像の形成に用いるインクが水性インクの場合、インクに含まれている水分を蒸発させるための乾燥工程が必要となり、上述したオフセットが発生し易くなる傾向がある。そのため、画像形成部３０_１における画像の形成に用いるインクが水性インクの場合、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の表面エネルギーを低くすることで、オフセットを抑制する効果が顕著に発揮される。

また、画像形成部３０_１における画像の形成に用いるインクがラテックスインクやワックス等の粘着性のある樹脂が含まれるインクの場合、形成された画像がベタつき易いため、上述したオフセットが発生し易くなる傾向がある。そのため、画像形成部３０_１における画像の形成に用いるインクが粘着性のある樹脂が含まれるインクの場合、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の表面エネルギーを低くすることで、オフセットを抑制する効果が顕著に発揮される。

また、本実施形態の画像形成システム１０のように、前処理液が塗布された上に、画像を形成する場合、インクの溶剤が記録媒体１９の表面に残り易いため、上述したオフセットが発生易くなる傾向がある。そのため、前処理液が塗布された上に、画像を形成する場合、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の表面エネルギーを低くすることで、オフセットを抑制する効果が顕著に発揮される。

また、本実施形態の画像形成システム１０のように、シングルパス方式の場合、インクを吐出するヘッドと記録媒体との複数回の相対移動によって記録媒体への画像の形成を完成させるマルチパス方式に比べて、インクの乾燥時間が短くなる。インクが乾燥しきれない状態では、上述したオフセットが発生易くなる傾向がある。そのため、シングルパス方式で画像を形成する場合、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の表面エネルギーを低くすることで、オフセットを抑制する効果が顕著に発揮される。

また、記録媒体１９として印刷用紙に表面にコート層が形成されたコート紙を用いる場合、コート紙に水が含まれているとコート層が弱くなり、コート紙に形成された画像がコート層と共に剥がれて、上述したオフセットが発生易くなる傾向がある。そのため、記録媒体１９がコート紙である場合、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の表面エネルギーを低くすることで、オフセットを抑制する効果が顕著に発揮される。

なお、本実施形態では、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の全てについて、表面エネルギーを、表面１９Ａの画像の形成に用いたインクの表面エネルギーよりも低くする形態について説明したが、これら搬送部材の全てについて、表面エネルギーを低くしなくてもよい。これらのうちの少なくとも一部の搬送部材について表面エネルギーを低くすることにより、記録媒体１９の表面１９Ａに形成されたオフセット等の画像欠陥を抑制する効果が得られる。なお、高温な搬送部材に接触した場合、インク内の溶剤の強度が低下して柔らかくなり、オフセットが発生し易くなる傾向がある。そのため、画像形成部３０_２において、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材のうち、温度が比較的、高温となる搬送部材について、表面エネルギーを低くすることが好ましい。

特に、ラテックスインクの場合、温度が比較的、高温となる搬送部材について、表面エネルギーを低くすることが好ましい。例えば、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の最高温度Ｔｐがインクのガラス転移温度Ｔｇよりも高い場合、インクが軟化して最高温度Ｔｐとなった部材にインクが付着してオフセットが発生し易くなる。そのため、インクのガラス転移温度Ｔｇよりも、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材のうち、最高温度Ｔｐが高い部材が存在する場合、少なくとも最高温度Ｔｐがインクのガラス転移温度Ｔｇよりも高い部材については、表面エネルギーを低くすることが好ましい。換言すると、表面１９Ａの画像の形成に用いられるインクのガラス転移温度Ｔｇよりも温度が高い、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の表面エネルギーを、表面１９Ａの画像の形成に用いられるインクの表面エネルギーよりも低くすることが好ましい。なお、表面１９Ａの画像の形成に用いるインクのガラス転移温度Ｔｇの具体例としては、約１００度が挙げられる。

また例えば、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材のうち、最高温度Ｔｐがインクに含まれるワックスの融点Ｔｗよりも高い部材が存在する場合、インクが軟化して最高温度Ｔｐがワックスの融点Ｔｗよりも高い部材にインクが付着してオフセットが発生し易くなる。そのため、インクに含まれるワックスの融点Ｔｗよりも、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材のうち、最高温度Ｔｐがワックスの融点Ｔｗよりも高い部材が存在する場合、少なくとも最高温度Ｔｐがワックスの融点Ｔｗよりも高い部材については、表面エネルギーを低くすることが好ましい。換言すると、表面１９Ａの画像の形成に用いられるインクに含まれるワックスの融点Ｔｗよりも温度が高い、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の表面エネルギーを、表面１９Ａの画像の形成に用いられるインクの表面エネルギーよりも低くすることが好ましい。なお、表面１９Ａの画像の形成に用いるインクに含まれるワックスの融点Ｔｗの具体例としては、約１００度が挙げられる。

第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材のうち、最高温度Ｔｐが、インクのガラス転移温度Ｔｇまたはワックスの融点Ｔｗよりも高い部材としては、前処理液乾燥部２６_２に設けられた搬送ローラ２５_２、及びインク乾燥部４４_２に設けられた乾燥ドラム４２_２等が挙げられる。このような高温となる搬送部材の表面エネルギーを低くするための材料としては、ＰＴＦＥ等、耐熱性が高い、フッ素樹脂材料が挙げられる。

以上説明したように、上記各形態の画像形成システム１０は、画像形成装置１４_１と、第２の画像形成装置１４_２とを備える。画像形成装置１４_１は、記録媒体１９を搬送する搬送部材を有し、搬送部材によって搬送される記録媒体１９の表面１９Ａにインクを塗布して画像を形成する。画像形成装置１４_２は、表面１９Ａに画像が形成された記録媒体１９を搬送し、記録媒体１９の表面１９Ａと接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーが、第１の画像形成装置１４_１におけるインクの表面エネルギーよりも低い搬送部材を有し、搬送部材によって搬送される記録媒体１９の表面１９Ａと反対側の裏面１９Ｂにインクを塗布して画像を形成する。

従って、本構成の画像形成システム１０によれば、記録媒体１９の表面１９Ａに画像を形成した後に、表面１９Ａと反対側の裏面１９Ｂに画像を形成する工程において、表面１９Ａに形成された画像に画像欠陥が生じるのを抑制することができる。

なお、上記実施形態で説明した画像形成システム１０の構成等は、一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよい。例えば、上記実施形態では、第１の画像形成装置１４_１及び第２の画像形成装置１４_２について、第２の画像形成装置１４_２における表面１９Ａに接触する搬送部材の表面エネルギー以外は同様の構成としていたが、その他の構成についても異なっていてもよい。

また例えば、上記実施形態では、Ｋ、Ｃ、Ｍ、及びＹの４色のインクにより画像を形成する形態について説明したが、画像を形成するインクの色や色数の組合せについては特に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、及び特別色インク等を追加してもよい。また、インクジェットヘッド３４Ｋ、３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｙ等、各色のインクを吐出するヘッドの配置順序も特に限定はない。

１０ 画像形成システム
１２ 送出装置
１３ 給紙ロール
１４_１ 第１の画像形成装置、１４_２ 第２の画像形成装置
１６ 反転装置
１７ 巻取ロール
１８ 巻取装置
１９ 記録媒体、１９Ａ 表面、１９Ｂ 裏面
２０_１、２０_２ 前処理部
２１_１、２１_２、２５_１、２５_２、２７_１、２７_２、３１_１、３１_２、３３_１、３３_２、４５_１、４５_２、４７_１、４７_２、４９_１、４９_２、５１、５３ 搬送ローラ
２２_１、２２_２ 塗布ローラ
２４_１、２４_２ 対向ローラ
２６_１、２６_２ 前処理液乾燥部
３０_１、３０_２ 画像形成部
３２_１、３２_２ 描画ドラム
３４Ｙ_１、３４Ｙ_２、３４Ｍ_１、３４Ｍ_２、３４Ｃ_１、３４Ｃ_２、３４Ｋ_１、３４Ｋ_２ インクジェットヘッド
４０_１、４０_２ 乾燥部
４２_１、４２_２ 乾燥ドラム
４４_１、４４_２ インク乾燥部
６０ 画像
６２ 欠陥

Claims (15)

1. 記録媒体を搬送する第１の搬送部材を有し、前記第１の搬送部材によって搬送される前記記録媒体の第１の面に第１のインクを塗布して第１の画像を形成する第１の画像形成装置と、
   前記第１の面に前記第１の画像が形成された前記記録媒体を搬送し、前記記録媒体の前記第１の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーが、前記第１のインクの表面エネルギーよりも低い第２の搬送部材を有し、前記第２の搬送部材によって搬送される前記記録媒体の第１の面と反対側の第２の面に第２のインクを塗布して第２の画像を形成する第２の画像形成装置と、
   を備えた画像形成システム。
2. 前記第２の搬送部材における前記記録媒体の前記第１の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーは、前記第１の搬送部材における前記記録媒体の前記第２の面と接触する部分の表面エネルギーよりも低い、
   請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記第１のインクの表面エネルギーよりも低い第２の搬送部材の表面エネルギーは、３０ｍＮ／ｍ以下である、
   請求項１または請求項２に記載の画像形成システム。
4. 前記第２の画像形成装置は、前記第２の搬送部材における前記記録媒体の前記第１の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーに係わる構成以外は、前記第１の画像形成装置と同様の構成である、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成システム。
5. 前記第２の画像形成装置は、前記第２の搬送部材によって搬送される前記記録媒体の前記第２の面に塗布された前記第２のインクを乾燥させる乾燥部をさらに有し、
   前記第２の搬送部材は、前記乾燥部における前記記録媒体の前記第１の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーが前記第１のインクの表面エネルギーよりも低い、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成システム。
6. 前記乾燥部における前記第２の搬送部材は、耐熱性のコーティングが施されている、
   請求項５に記載の画像形成システム。
7. 前記第１の画像形成装置は、前記第１の搬送部材によって搬送される前記記録媒体の前記第１の面に塗布された前記第１のインクを乾燥させる第１の乾燥部をさらに有し、
   前記第２の画像形成装置は、前記第１の搬送部材によって搬送される前記記録媒体の前記第２の面に塗布された前記第２のインクを乾燥させる第２の乾燥部をさらに有し、
   前記第２の搬送部材は、前記第２の乾燥部における前記記録媒体の前記第１の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーが、前記第１の乾燥部における前記記録媒体の前記第２の面と接する部分の表面エネルギーよりも低い、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成システム。
8. 前記第２の搬送部材における前記記録媒体の前記第２の面と接触する部分の少なくとも一部における表面エネルギーが、前記第２のインクの表面エネルギーよりも低い、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成システム。
9. 前記第２の画像形成装置は、記第２の画像が形成される前に、前記第１の画像が形成された前記記録媒体の前記第２の面に前前記第２のインクと反応する前処理液を塗布する前処理部をさらに有する、
   請求項１からは請求項８のいずれか１項に記載の画像形成システム。
10. 前記第１のインクはラテックスインクであり、
    前記第２の搬送部材の前記記録媒体の前記第１の面と接触し、前記ラテックスインクのガラス転移温度よりも温度が高い部分の表面エネルギーが、前記第１のインクの表面エネルギーよりも低い、
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成システム。
11. 前記第１のインクはワックスを含み、前記第２の搬送部材の前記記録媒体の前記第１の面と接触し、前記ワックスの融点よりも温度が高い部分の表面エネルギーが、前記第１のインクの表面エネルギーよりも低い、
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成システム。
12. 前記第１のインクは、水性インクである、
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成システム。
13. 前記第１の画像形成装置は、前記第１のインクを吐出するヘッドと前記記録媒体との１回の相対移動によって前記記録媒体への前記第１の画像の形成を完成させるシングルパス方式の画像形成装置である、
    請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成システム。
14. 前記記録媒体は、コート紙である、
    請求項１から請求項１３のいずれか1項に記載の画像形成システム。
15. 前記第２の搬送部材は、前記記録媒体の前記第１の面に接触する表面に設けられた凹凸により、前記第１のインクの表面エネルギーよりも低い表面エネルギーを有する、
    請求項１から請求項１４のいずれか1項に記載の画像形成システム。

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