JP6944801B2 - ヒートローラおよびそれを備えた印刷装置 - Google Patents

Description

この発明は、たとえば、印刷装置の搬送路に配置されて印刷媒体の加熱などに用いられるヒートローラと、当該ヒートローラを備えた印刷装置に関するものである。

紙やフィルムなどの長尺の印刷媒体（ウェブ）を、たとえば、毎分１００ｍ以上といった高速で搬送しながら、インクジェット印刷方式によって印字する印刷装置においては、印刷媒体の搬送によってインク滴に働く浮力の影響を抑制するために、インク滴のサイズが、通常よりも大きめに設定される場合がある。この場合、高速で搬送される印刷媒体に印字されたインクを速やかに乾燥させるために、印字後の印刷媒体を加熱して、インクを乾燥させるのが一般的である。

特許文献１には、搬送路を搬送される長尺の印刷媒体に、インクジェット印刷方式によって印字する印刷装置が開示されている。この印刷装置では、たとえば、長尺の印刷媒体の搬送路にヒートローラが配置され、当該ヒートローラが加熱され、かつ回転される。搬送路を搬送される印刷媒体は、印字された面と反対側の面（背面）が、ヒートローラの外周面に接触させられる。それにより、印刷媒体が加熱されて、当該印刷媒体に印字されたインクが乾燥される。

インクの加熱方法としては、ヒートローラを用いた加熱の他に、たとえば、赤外線の照射、温風加熱、マイクロ波加熱等の種々の加熱方法が知られている。
しかし、赤外線の照射では、インク滴の表面から乾燥が進むため、当該表面に皮膜が形成されて、インク滴の内部の、インクの乾燥が阻害される場合がある。また、温風加熱では、印刷媒体の表面を所定の温度に加熱するために、当該印刷媒体の周囲の雰囲気を、広い範囲に亘って加熱しなければならないため、加熱の効率が低く、インクを乾燥させるために多大な消費電力を要する。さらに、マイクロ波加熱では、インク滴の内部が局部的に加熱されて、インクの突沸やインク滴の破裂等を生じる場合がある。

これに対し、ヒートローラの外周面を印刷媒体に直接接触させながら、印字されたインクを加熱する構成は、これらの課題を生じることなしに、インクをスムースに乾燥させる
ことができる。
すなわち、ヒートローラの外周面を、印刷媒体と直接に接触させて加熱するので、温風加熱のような多大な消費電力を要しない。また、印刷媒体の背面側からの加熱によって、印刷媒体に印字されたインクの全体を、ほぼ均一に乾燥させることができる。そのため、赤外線を照射して加熱する場合のように、インク滴の表面の皮膜がインクの乾燥を阻害したり、マイクロ波加熱の場合のように、インク滴の内部が局部的に加熱されたりすることを抑制できる。

ヒートローラとしては、たとえば、円筒状のローラ本体と、当該ローラ本体内に配置されたヒータとを含むものが用いられる。ローラ本体としては、軽量で、回転駆動させるのに要する電力を削減できる上、適度の熱伝導率や強度等を有するアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられる。また、ヒータとしては、たとえば、ハロゲンランプが用いられる。

特許文献２には、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるローラ本体の内周面を、サンドブラスト処理によって均一に粗面化したのち、陽極酸化処理して、当該内周面に陽極酸化膜を形成することや、それによって、ヒートローラの加熱の立ち上がり時間を短縮することなどが開示されている。

特開２０１６−４３４８２号公報 特開２００７−１６３９８９号公報

ハロゲンランプでは、消費電力の９０％以上が、熱ではなく光に変換されるといわれている。そのため、ハロゲンランプを含むヒートローラにおいては、ハロゲンランプからの光を、できるだけ効率よくローラ本体に吸収させて、熱に変換できることが肝要である。それにより、ヒートローラの加熱の立ち上がり時間を短縮したり、ヒートローラを所定の温度に加熱するために必要な消費電力を低減したりできる。

また、熱に変換されなかった光のエネルギーは、ローラ本体内の空気を加熱し、加熱によって高温になった空気によって、ハロゲンランプやローラ本体がダメージを受ける場合がある。したがって、ハロゲンランプからの光の吸収効率を高めれば、ローラ本体内の空気の温度上昇を抑えて、ハロゲンランプやローラ本体がダメージを受けるのを抑制することもできる。

しかし、特許文献２に記載されたものなどの、厚みおよそ２０μｍ以下程度の通常の陽極酸化膜、あるいは当該陽極酸化膜をニッケルめっき等によって黒に着色した黒色陽極酸化膜（黒アルマイト膜）を備えたローラ本体は、発明者の検討によると、ハロゲンランプからの光を吸収して熱に変換する効率が依然として低い。そのため、ヒートローラの加熱の立ち上がり時間を短縮する効果が十分に得られない上、ヒートローラを所定の加熱温度に維持するための消費電力を低減する効果も不十分である。また、ローラ本体内の空気の温度上昇を抑えて、ハロゲンランプやローラ本体がダメージを受けるのを抑制する効果も、十分とは言えない場合がある。

この発明の一つの目的は、加熱の立ち上がりの時間が短く、かつ所定の温度に加熱するために必要な消費電力が少ないため、たとえば、インクジェット印刷方式の印刷装置に組み込んだ際に、少ない消費電力で、インクを効率よく乾燥させることができる上、ローラ
本体内の空気が高温に加熱されてハロゲンランプやローラ本体がダメージを受けるのを良好に抑制できるヒートローラと、このようなヒートローラを備えた印刷装置を提供することである。

この発明は、中空円筒状のローラ本体と、前記ローラ本体内に配置されたハロゲンランプとを含み、前記ローラ本体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、内周面に、
(1) アスペクト比が２以上、３０以下の針状構造、および
(2) フッ素樹脂とセラミックの複合被膜であって、セラミックの微細粒子からなる多孔質構造を有する複合被膜、
のうちの少なくとも１種が形成されて、前記ハロゲンランプからの光の熱変換効率が７０％以上である、ヒートローラを提供する。
この構成によれば、ハロゲンランプからの光を、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるローラ本体の内周面で、効率よく熱に変換することができる。たとえば、内周面に通常の黒アルマイト膜を形成したものなどの、従来のローラ本体の、ハロゲンランプからの光の熱変換効率は、発明者の検討によると、いずれも７０％未満である。これに対し、ハロゲンランプからの光の熱変換効率が７０％以上であるローラ本体を選択して用いることにより、当該ハロゲンランプからの光を、ローラ本体によって効率よく吸収して、熱に変換することができ、加熱の立ち上がりの時間を短くするとともに、所定の温度に加熱するために必要な消費電力を少なくすることが可能となる。また、ローラ本体内の空気が高温に加熱されてハロゲンランプやローラ本体がダメージを受けるのを抑制することもできる。

しかも、この構成によれば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるローラ本体の内周面に、(1)(2)のいずれかを形成するだけで、当該ローラ本体の構造を複雑化させたり、重量を大きく増加させたりすることなしに、ローラ本体の熱変換効率を７０％以上とすることができる。
すなわち、(1)の針状構造は、ローラ本体の内周面に形成された多数の凹部と、各凹部間の突起とからなり、たとえば、ローラ本体の内周面を、ケミカルエッチングすることによって形成される。そして、ケミカルエッチングの条件等を調整して、凹部の深さと開口幅との比（深さ）／（開口幅）で表されるアスペクト比を２以上、３０以下の範囲とする。それにより、当該凹部内に取り込んだハロゲンランプからの光が、熱に変換されずに凹部外に放射される割合を少なくして、ローラ本体の全体での熱変換効率を、７０％以上とすることができる。

また、(2)のフッ素樹脂とセラミックの複合被膜は、その内部に、セラミックの微細粒子からなる多孔質構造を有し、当該多孔質構造内に取り込んだハロゲンランプからの光が、熱に変換されずに膜外に放射される割合を少なくして、ローラ本体の全体での熱変換効率を、７０％以上とすることができる。(2)の複合被膜は、フッ素樹脂とセラミックからなる黒色のプライマ層と、フッ素樹脂とセラミックからなる透明のトップコート層の２層構造であるのが好ましい。
しかも、(1)の針状構造は、上述したように、アルミニウムまたはアルミニウム合金か
らなるローラ本体の内周面を、ケミカルエッチングするだけで形成できる。また(2)の複合被膜は、たとえば、セラミックの前駆体とフッ素樹脂の微粒子とを含む塗剤を内周面に塗布したのち、焼成するだけで形成できる。したがって、このいずれの場合も、ローラ本体の構造を複雑化させたり、重量を大きく増加させたりすることなしに、ローラ本体の熱変換効率を７０％以上とすることができる。

この発明は、印刷媒体の搬送路と、前記搬送路を搬送される印刷媒体に、インクジェット印刷方式によって印字する印字ユニットと、前記搬送路の、前記印字ユニットより印刷媒体の搬送方向の下流側に配置され、前記のような特徴を有するヒートローラと、を含む、印刷装置を提供する。
この構成によれば、上述したヒートローラを含むことにより、たとえば、高速で搬送される印刷媒体に印字されたインクを、できるだけ少ない消費電力で、高速かつ効率的に乾燥させることができる。

この発明の一実施形態にかかる印刷装置としての、インクジェッ印刷装置を含む印刷システムの概略構成を示す側面図である。 図１のインクジェット印刷装置に組み込まれる、この発明の一実施形態にかかるヒートローラの概略構成を示す断面図である。 ヒートローラの、ローラ本体の内周面に形成される針状構造の表面の、粗さ曲線の一例を示すグラフである。 ハロゲンランプの点灯を開始してからの経過時間と、ローラ本体の外周面の温度との関係の一例を示すグラフである。

以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施形態にかかる印刷装置としての、インクジェッ印刷装置を含む印刷システムの概略構成を示す側面図である。
印刷システム１は、インクジェット印刷装置２と、インクジェット印刷装置２に長尺の印刷媒体（ウェブ）Ｐを供給する給紙部３と、インクジェット印刷装置２によって印刷された印刷媒体Ｐをロール状に巻き取る排紙部４とを含む。

給紙部３は、長尺の印刷媒体Ｐが巻き回されたロールを、水平軸線Ａ１まわりに回転可能に保持する。給紙部３から引き出された印刷媒体Ｐは、インクジェット印刷装置２に供給される。
排紙部４は、インクジェット印刷装置２で印刷された印刷媒体Ｐを、水平軸線Ａ２まわりにロール状に巻き取る。印刷媒体Ｐの供給側を上流とし印刷媒体Ｐの排紙側を下流として説明する場合、給紙部３はインクジェット印刷装置２の上流側に配置され、排紙部４はインクジェット印刷装置２の下流側に配置される。

インクジェット印刷装置２は、搬送方向に並ぶ複数のユニットからなる。インクジェット印刷装置２は、給紙部３側から順に、入口ユニット５と、中間ユニット６と、出口ユニット７とを含む。
入口ユニット５は、搬送路８と、駆動ローラ９と、ニップローラ１０と、エッジ調整ユニット１１と、４つの搬送ローラ１２と、２つの印字ユニット１３とを含む。駆動ローラ９、ニップローラ１０、エッジ調整ユニット１１、搬送ローラ１２および印字ユニット１３は、給紙部３側から、この順に配置されている。

駆動ローラ９およびニップローラ１０は、給紙部３から印刷媒体Ｐを取り込み、取り込んだ印刷媒体Ｐを印字ユニット１３側へ送り込む。エッジ調整ユニット１１は、印刷媒体Ｐが幅方向に蛇行する場合にその位置を自動的に矯正し、これにより、印刷媒体Ｐの適正な搬送を図るものである。
入口ユニット５に搭載される４つの搬送ローラ１２は、搬送路８に沿って配置されており、搬送路８を流れる印刷媒体Ｐの下面に当接することにより、当該印刷媒体Ｐを搬送路８に沿って搬送させる。

各印字ユニット１３は、たとえば、インク滴を印刷媒体Ｐの表面に向けて吐出して印刷画像を形成するインクジェットヘッドである。２個の印字ユニット１３は、給紙部３側から順に、たとえばブラック（Ｋ）およびシアン（Ｃ）の色のインクを印字する。
入口ユニット５における、エッジ調整ユニット１１の下流側にある駆動ローラ９とニップローラ１０と、４つの搬送ローラ１２のうちの最上流側の搬送ローラ１２との間には、従動ローラ１４が配置されている。従動ローラ１４は、搬送路８の屈曲点に配置されている。従動ローラ１４は、エンコーダローラとも呼ばれ、その回転軸に、従動ローラの回転角度を検出するための図示しないエンコーダが連結されている。

印刷媒体Ｐが搬送されると従動ローラ１４が回転し、従動ローラ１４の回転に伴ってエンコーダのエンコーダ軸体が回転し、それに応じて、エンコーダが、搬送速度に応じた信号を出力する。この信号は、制御装置(図示しない)に入力される。制御装置は、エンコーダからの信号に基づいて搬送速度の制御を行う。
中間ユニット６は、４つの搬送ローラ１５と、２個の印字ユニット１６とを含む。

中間ユニット６に搭載される４つの搬送ローラ１５は、搬送路８に沿って配置されており、搬送路８を流れる印刷媒体Ｐの下面に当接することにより、当該印刷媒体Ｐを搬送路８に沿って搬送させる。
各印字ユニット１６は、たとえば、インク滴を印刷媒体Ｐに吐出して印刷画像を形成するインクジェットヘッドである。２個の印字ユニット１６は、給紙部３側から順に、たとえばマゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色のインクを印字する。

出口ユニット７は、搬送路８の上流側から順に、搬送ローラ１７と、ヒートローラ１８と、搬送ローラ１９と、検査部２０と、駆動ローラ２１と、ニップローラ２２とを含む。ヒートローラ１８は、ハロゲンランプを内蔵している。ヒートローラ１８は、印刷媒体Ｐを加熱して、当該印刷媒体Ｐの表面に印字されたインクを乾燥させるためのユニットである。ヒートローラ１８は、印刷媒体Ｐの搬送に応じて回転駆動される。検査部２０は、印刷媒体Ｐに形成された印字（印刷画像）における汚れや抜けなどの印刷欠陥について検査する。検査後の印刷媒体Ｐは、出口ユニット７から排出され、排紙部４においてロール状に巻き取られる。インクジェット印刷装置２は、高い印刷解像度(たとえば約１２００ｄｐｉ)を実現可能に設けられている。

なお、印字ユニット１３、１９として４つ（４色に対応）を設ける場合を例として挙げたが、これに加えて、金色のインクを吐出する印字ユニットや、オーバーコート材を吐出する印字ユニットを適宜設けてもよい。
図２は、図１のインクジェット印刷装置に組み込まれる、この発明の一実施形態にかかるヒートローラ１８の概略構成を示す断面図である。

ヒートローラ１８は、出口ユニット７において、一対の搬送側板２３、２４に設けられている。搬送側板２３、２４は、印刷媒体Ｐの搬送路８の側面を構成するものであり、搬送路８に沿って設けられている。
ヒートローラ１８は、一対の搬送側板２３、６７間に配置された中空円筒状のローラ本体２５と、ローラ本体２５内に配置されたハロゲンランプ２６と、ローラ本体２５を水平な中心軸線Ｘ１まわりに回転させる回転軸２７、２８とを含む。

回転軸２７は、中心軸線Ｘ１に沿って水平方向に延びている。回転軸２７は、搬送側板２３を貫通しており、当該搬送側板２３に、軸受２９を介して回転可能に保持されている。回転軸２７の、搬送側板２３を貫通して一対の搬送側板２３、６７間に突出された一端には、円板状のフランジ３０が連結されており、フランジ３０は、ローラ本体２５の、搬送側板２３側の一端開口に嵌挿されている。

回転軸２８は、中心軸線Ｘ１に沿って水平方向に延びている。回転軸２８は、搬送側板２４を貫通しており、当該搬送側板２４に、軸受３１を介して回転可能に保持されている。回転軸２８の、搬送側板２４を貫通して一対の搬送側板２３、２４間に突出された一端には、円板状のフランジ３２が連結されており、フランジ３２は、ローラ本体２５の、搬送側板２４側の一端開口に嵌挿されている。回転軸２８の、搬送側板２３、２４の外側（図において右側）に突出された他端にはプーリ３３が外挿されている。プーリ３３と、図示しない電動モータのプーリとの間にはタイミングベルト３４が掛け渡されている。

ローラ本体２５、回転軸２７、２８、フランジ３０、３２およびプーリ３３は、中心軸線Ｘ１を中心として同心円状に配置されている。電動モータを駆動させると、その回転力がタイミングベルト３４を介してプーリ３３から回転軸２８に伝達されて、ローラ本体２５、回転軸２７、２８およびフランジ３０、３２が、中心軸線Ｘ１まわりに一体に回転される。

回転軸２７、２８は、ともに中空軸であり、それぞれの回転軸２７、２８内には、ハロゲンランプ２６をローラ本体２５内で保持するための一対のホルダ３５、３６が挿通されている。ハロゲンランプ２６は、この実施形態では、両端に端子が設けられた直管状であり、一対のホルダ３５、３６間に３本のハロゲンランプ２６が保持されている。ホルダ３５、３６の、それぞれローラ本体２５内に臨む先端には、３本のハロゲンランプ２６の両端の端子と接続されて、当該ハロゲンランプ２６をローラ本体２５内で保持するとともに、ハロゲンランプ２６に、点灯のための電力を通電するための、図示しないソケットが設けられている。

なお実施形態では、３本のハロゲンランプ２６をローラ本体２５内に保持させているが、ハロゲンランプ２６は１本または２本でもよいし、４本以上でもよい。
ローラ本体２５は、この実施形態では、熱変換効率が７０％以上に限定される。熱変換効率が７０％以上であるローラ本体２５を選択して用いることにより、前述したように、ハロゲンランプからの光を、できるだけ効率よくローラ本体に吸収させて、ヒートローラの加熱の立ち上がり時間を短縮したり、ヒートローラを所定の温度に加熱するために必要な消費電力を低減したりできる。また、ローラ本体内の空気の温度上昇を抑えて、ハロゲンランプやローラ本体がダメージを受けるのを抑制することもできる。

アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるローラ本体２５の熱変換効率を、７０％以上とするため、本発明では、ローラ本体２５の内周面２５ａに、黒アルマイト膜などよりも高い効率で光を吸収しうる処理を施す。かかる処理としては、
(1) アスペクト比が２以上、３０以下の針状構造、および
(2) フッ素樹脂とセラミックの複合被膜であって、セラミックの微細粒子からなる多孔質構造を有する複合被膜、
のうちの少なくとも１種が挙げられる。

図３は、ローラ本体２５の内周面２５ａに形成される、(1)の針状構造の表面の、粗さ曲線の一例を示すグラフである。なお図３において横軸、縦軸の目盛の間隔は、横軸が１目盛で１ｍｍ、縦軸が１目盛で５０μｍである。(1)の針状構造は、ローラ本体の内周面に形成された多数の凹部と、各凹部間の突起とからなり、たとえば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるローラ本体２５の内周面２５ａを、必要に応じて波状加工、ブラスト加工等して整えたのち、さらにケミカルエッチングすることによって形成される。

ケミカルエッチングには、フッ酸を用いるのが好ましい。フッ酸は、アルミニウムやアルミニウム合金の表面（内周面２５ａ）に対するエッチング速度の異方性が大きく、これらの表面を、幅方向よりも深さ方向に大きくエッチングできるため、ローラ本体２５の内周面２５ａを針状構造とするのに適している。
(1)の針状構造のアスペクト比、すなわち凹部の深さと開口幅との比（深さ）／（開口幅）は、上述したように２以上、３０以下とされる。アスペクト比がこの範囲未満では、凹部の深さに対する開口幅が大きいため、当該凹部内に取り込んだハロゲンランプからの光が、熱に変換されずに凹部外に放射される割合が多くなって、ローラ本体の全体での熱変換効率７０％以上の範囲を満足できないおそれがある。一方、アスペクト比が上記の範囲を超える、アスペクト比の大きい針状構造は、実質的に形成することができない。すなわち、ケミカルエッチングでは、エッチング処理の時間を長くするほど、凹部をより深くできるものの、突起の先端も同時にエッチングされるため、エッチング処理の時間を長くしても、上記の範囲を超える、アスペクト比の大きい針状構造を形成することは困難である。

なお(1)の針状構造の、凹部の深さは、５μｍ以上であるのが好ましく、３００μｍ以下であるのが好ましい。凹部の深さがこの範囲未満では、凹部の深さが不足し、また、凹部の深さが上記の範囲を超える場合には開口幅が大きすぎる。そのため、このいずれの場合にも、凹部内に取り込んだハロゲンランプからの光が、熱に変換されずに凹部外に放射される割合が多くなって、ローラ本体の全体での熱変換効率７０％以上の範囲を満足できないおそれがある。

(2)のフッ素樹脂とセラミックの複合被膜は、塗剤を、必要に応じて波状加工、ブラスト加工等して整えたローラ本体２５の内周面２５ａに塗布したのち、焼成して形成される。塗剤は、たとえば、フッ素樹脂の微細粒子を含む、フッ素被膜形成用のディスパージョンに、セラミックの微細粒子を複合させた塗剤であってもよい。また塗剤は、ゾル−ゲル法によってセラミック被膜を形成し得るセラミックの前駆体と、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂の微細粒子とを複合させた塗剤であってもよい。

また(2)の複合被膜は、２層以上の多層構造としてもよい。具体的には、プライマ層とトップコート層とを含む２層構造であってもよい。プライマ層は、フッ素樹脂とセラミックの比率を調整して、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるローラ本体２５の内周面２５ａに対する密着性を高めた層である。トップコート層は、プライマ層上に形成され、フッ素樹脂とセラミックの比率を調整して、硬度や非粘着性等を付与した層である。

(2)の複合被膜は、前述したように、内部に、セラミックの微細粒子からなる多孔質構造を有し、当該多孔質構造内に取り込んだハロゲンランプからの光が、熱に変換されずに膜外に放射される割合を少なくできる。そのため、ローラ本体の全体での熱変換効率を７０％以上とするためには、塗剤における、セラミックまたはその前駆体と、フッ素樹脂の比率を調製したり、複合被膜の厚みを調整したりすればよい。

本発明では、ローラ本体２５の全体での熱変換効率を、下記の方法によって求めた値でもって表すこととする。
すなわち、熱変換効率を求めるローラ本体２５内にハロゲンランプ２６を配置し、ローラ本体２５の外周面の温度を測定しながらハロゲンランプ２６に通電して点灯させて、図４に示す、ハロゲンランプの点灯を開始してからの経過時間（分）と、ローラ本体の外周面の温度Ｔｈｒ（℃）との関係を求める。

ここで、測定時の外気温をＴ０（℃）、ローラ本体２５の光の吸収率をＱ（％）、ローラ本体２５の外周面からの放熱率をＨ（％）とすると、熱収支から、温度Ｔｈｒ（℃）と時間ｔ（分）との間に、式(i)：
（ｄＴｈｒ／ｄｔ）＝Ｑ−Ｈ×（Ｔｈｒ−Ｔ０） (i)
の熱平衡方程式が導かれる。また熱平衡、すなわち（ｄＴｈｒ／ｄｔ）＝０に達すると、当該熱平衡時の収束温度Ｔｈｒ＝Ｔ∞は、式(ii)：
Ｔ∞＝Ｔ０＋（Ｑ／Ｈ） (ii)
となり、図４の測定結果に対してＱ／Ｈを収束計算すると、光の吸収率Ｑと放熱率Ｈの値が求められる。また、式(ii)から、熱平衡時の収束温度Ｔ∞が求められる。

次いで、アルミニウムの押し出し材からなり、内周面２５ａを処理していない素地のままの、熱変換効率が既知であるローラ本体２５について、同様の測定および計算を行う。それにより求めた光の吸収率をＱ０とする。これを用いて、光の吸収率の比Ｑ／Ｑ０を求め、当該比Ｑ／Ｑ０をもとに、測定対象としてのローラ本体２５の熱変換効率を算出する。

以下には、内周面２５ａに種々の処理を施したローラ本体２５のサンプルについて、上記の方法によって熱変換効率を求めた結果を示す。
（サンプル１）
アルミニウムの押し出し材からなり、内周面２５ａを処理していない素地のままのローラ本体２５をサンプル１とした。熱変換効率は５７．１％であった。

（サンプル２）
サンプル１のローラ本体２５の内周面２５ａを波状加工し、次いでブラスト加工して整えたのち、陽極酸化処理して厚み１６μｍの陽極酸化膜を形成し、さらにニッケルめっきして黒に着色して黒アルマイト膜とした。

（サンプル３）
サンプル１のローラ本体２５の内周面２５ａを波状加工し、次いでブラスト加工して整えたのち、フッ素樹脂とセラミックからなり、黒色で、厚み約１６μｍのプライマ層と、フッ素樹脂とセラミックからなり、透明で、厚み約８μｍのトップコート層の２層構造の、(2)の複合被膜を形成した。

（サンプル４）
サンプル１のローラ本体２５の内周面２５ａを波状加工し、次いでブラスト加工して整えたのち、フッ酸でケミカルエッチングして、(1)のアスペクト比が５〜１０の範囲である針状構造を形成した。
上記サンプル１〜４について、前述した方法により、それぞれ図４に示すグラフを作成し、光の吸収率Ｑ、放熱率Ｈ、および熱平衡時の収束温度Ｔ∞を求めた。そして、サンプル１の光の吸収率をＱ０として、吸収率の比Ｑ／Ｑ０を求めて、サンプル１の熱変換効率（５７．１％）から、サンプル２〜５の熱変換効率を求めた。結果を表１に示す。

表１より、アルミニウムからなるローラ本体２５の内周面２５ａに、(1)(2)のいずれかの処理を施すことで、収束温度Ｔ∞を、黒アルマイト膜を形成したサンプル２と同等程度に維持しながら、ローラ本体２５の熱変換効率を、７０％以上に向上できることが確認された。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
たとえば、ヒートローラ１８を、インクジェット印刷装置２において、印刷媒体Ｐに印字したインクを乾燥させるために用いる場合を例に挙げて説明したが、それ以外の種類の印刷装置に本発明を適用することもできる。たとえば、ヒートローラを、電子写真方式の印刷装置において、印刷媒体に印字したトナー像を定着させるために用いることも可能である。また、印刷媒体としては、長尺のウェブを一例に説明したが、枚葉紙等を印刷媒体とすることもできる。また、上記の実施形態では、上述の(1)(2)のいずれか１つの構造を、ローラ本体の内周面に形成する形で実施していたが、(1)(2)の２つの構造を組み合わせて実施することもできる。また(1)(2)のいずれか１つの構造とともに、他の構造を組み合わせてもよい。たとえば、サンプル４の針状構造をさらに黒色化したい場合は、当該サンプル５の針状構造に対して陽極酸化処理を施して、厚み１３μｍ以上、１６μｍ以下程度の黒アルマイト膜を形成してもよい。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で、種々の設計変更を施すことが可能である。

２ インクジェット印刷装置（印刷装置）
８ 搬送路
１３、１６ 印字ユニット
１８ ヒートローラ
２５ ローラ本体
２６ ハロゲンランプ
Ｐ 印刷媒体

Claims (3)

1. 中空円筒状のローラ本体と、前記ローラ本体内に配置されたハロゲンランプとを含み、前記ローラ本体は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、内周面に、
   (1) アスペクト比が２以上、３０以下の針状構造、および
   (2) フッ素樹脂とセラミックの複合被膜であって、セラミックの微細粒子からなる多孔質構造を有する複合被膜、
   のうちの少なくとも１種が形成されて、前記ハロゲンランプからの光の熱変換効率が７０％以上である、ヒートローラ。
2. 前記(2)の複合被膜は、前記フッ素樹脂と前記セラミックからなる黒色のプライマ層と、前記フッ素樹脂と前記セラミックからなる透明のトップコート層の２層構造である請求項１に記載のヒートローラ。
3. 印刷媒体の搬送路と、
   前記搬送路を搬送される印刷媒体に、インクジェット印刷方式によって印字する印字ユニットと、
   前記搬送路の、前記印字ユニットより印刷媒体の搬送方向の下流側に配置された、前記請求項１または２に記載のヒートローラと、を含む、印刷装置。

Images