WO2022185479A1

WO2022185479A1 - 乾燥装置、画像形成装置、および画像形成方法

Info

Publication number: WO2022185479A1
Application number: PCT/JP2021/008445
Authority: WO
Inventors: 忠祐兼子; 猛憲小俣
Original assignee: コニカミノルタ株式会社
Priority date: 2021-03-04
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2022-09-09
Also published as: CN116940469A; JPWO2022185479A1; EP4303001A1

Abstract

記録媒体上に形成されたインク画像を短時間で乾燥させることが可能であり、さらに記録媒体や形成される画像が劣化し難い、乾燥装置の提供を課題とする。　当該課題を解決する乾燥装置は、記録媒体の一方の面に形成された、未乾燥のインクを含むインク画像を乾燥させる。当該乾燥装置は、前記記録媒体の一方の面にエネルギーを照射し、前記インク画像を加熱して乾燥させるためのエネルギー照射部と、前記エネルギー照射部に、前記記録媒体を挟んで対向するように、かつ前記記録媒体の他方の面に接するように配置された、温度制御部と、を有する。前記エネルギー照射部は、波長０．８μｍ以上３．０μｍ以下の赤外光を３０ｋＷ／ｍ^２以上の出力で照射する、赤外光照射部、または前記記録媒体の一方の面に、波長２００ｎｍ～４１０ｎｍの紫外光を照度１Ｗ／ｃｍ^２以上で照射する、紫外光照射部である。

Description

乾燥装置、画像形成装置、および画像形成方法

　本発明は、乾燥装置、画像形成装置、および画像形成方法に関する。

　近年、液状のインクを低吸収性または非吸収性の記録媒体上に塗布し、画像を形成する方法が広く利用されている。当該方法によれば、インク吸収性が低い記録媒体上にも、所望の画像を形成することができ、意匠性の高い製品を製造することが可能である。

　このような印刷を行う画像形成装置では、記録媒体上にインクを塗布してインク画像を形成した後、当該インク画像中の溶媒等を除去し、色剤を記録媒体に定着させる。インク画像中の溶媒を除去する方法としては、熱風を吹き付ける方法が知られている。しかしながら、熱風乾燥では、乾燥炉が必要であり、装置が大きくなりやすい、という課題があった。

　そこで、インク画像を赤外光によって加熱し、インク画像中の溶媒を除去することも行われている（例えば特許文献１）。

特開２０１９－１６２８７０号公報

　近年、各種印刷の高速化が求められており、インク画像をより短時間で乾燥させることが求められている。しかしながら、特許文献１に記載されているような長波長の赤外光照射では、インク画像の温度が高まり難く、溶媒の除去（インク画像の乾燥）に時間がかかる、という課題があった。

　このような課題に対し、高出力でエネルギーをインク画像に照射し、インク画像の温度を短時間で高める方法が考えられる。しかしながら、インク画像が複数色のインクを含む場合、各インク間でエネルギー吸収率が異なる。そして、今回本発明者らの鋭意検討により、高出力でエネルギーを照射した場合に、エネルギー吸収率の高い領域と、低い領域とで、温度の上昇度合いが大きく異なることが明らかとなり、加熱した際のインクの温度にムラが生じやすいことが見いだされた。例えば、エネルギー吸収率の高いインクの乾燥に合わせてエネルギーを照射すると、エネルギー吸収率の低いインクの温度が十分に高まらず、乾燥が不十分になる。一方、エネルギー吸収率の低いインクの乾燥条件に合わせてエネルギーを照射すると、エネルギー吸収率の高いインクを塗布した領域の温度が高まりすぎ、形成される画像や記録媒体が熱によって劣化することが明らかとなった。

　また、記録媒体に、予めマークや模様等が印刷されている場合、高出力でエネルギーを照射すると、当該記録媒体のエネルギー吸収率が高い領域のみの温度が上昇しやすく、記録媒体にダメージが生じやすい。

　本発明は、このような課題を鑑みてなされたものである。具体的には、記録媒体上に形成されたインク画像を短時間で乾燥させることが可能であり、さらに記録媒体や形成される画像が劣化し難い、乾燥装置の提供を目的とする。また、当該乾燥装置を用いた画像形成装置や、画像形成方法の提供も目的とする。

　本発明は、以下の乾燥装置を提供する。
　記録媒体の一方の面に形成された、未乾燥のインクを含むインク画像を乾燥させるための乾燥装置であって、前記記録媒体の一方の面にエネルギーを照射し、前記インク画像を加熱して乾燥させるためのエネルギー照射部と、前記記録媒体を挟んで前記エネルギー照射部に対向するように、かつ前記記録媒体の他方の面に接するように配置された、温度制御部と、を有し、前記エネルギー照射部が、波長０．８μｍ以上３．０μｍ以下の赤外光を３０ｋＷ／ｍ^２以上の出力で照射する赤外光照射部、または前記記録媒体の一方の面に、波長２００ｎｍ～４１０ｎｍの紫外光を照度１Ｗ／ｃｍ^２以上で照射する紫外光照射部のいずれかを含む、乾燥装置。

　本発明は、以下の画像形成装置を提供する。
　記録媒体を搬送する搬送部と、凝集剤を含むプライマーインクを吐出するためのプライマーインク吐出部と、色剤を含む色インクを吐出するための色インク吐出部と、上記記載の乾燥装置と、を有する画像形成装置。

　本発明は、以下の画像形成方法を提供する。
　記録媒体の一方の面にインクを塗布し、インク画像を形成する工程と、前記記録媒体の他方の面に、温度を制御するための温度制御部を接触させながら、前記記録媒体の一方の面にエネルギーを照射し、前記インク画像を乾燥させる工程と、を含み、前記インク画像を乾燥させる工程では、波長０．８μｍ以上３．０μｍ以下の赤外光を３０ｋＷ／ｍ^２以上の出力で照射する、または波長２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の紫外光を照度１Ｗ／ｍ^２以上で照射する、画像形成方法。

　本発明の乾燥装置によれば、記録媒体上に形成されたインク画像を短時間で十分に乾燥させることが可能であり、かつ記録媒体や形成される画像にダメージが生じ難い。

図１Ａは、本発明の一実施形態に係る乾燥装置の構成を示す平面図であり、図１Ｂは、当該乾燥装置の構成を示す側面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る乾燥装置の変形例を示す側面図である。図３Ａは、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す平面図であり、図３Ｂは当該印刷の側面図である。図４は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の変形例を示す側面図である。

　以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。ただし、本発明は当該実施の形態に限定されない。

　１．乾燥装置
　本発明の乾燥装置は、記録媒体上に形成された、未乾燥のインクを含むインク画像を乾燥させるための装置である。当該乾燥装置では、エネルギー照射によってインク画像の温度を上昇させ、溶剤等を揮発させてインク画像を乾燥させる。本発明の乾燥装置は、記録媒体上に形成された、複数色のインクを含むインク画像を乾燥させる場合、または一部に色の異なる領域を有する記録媒体上に形成されたインク画像を乾燥させる場合に、非常に有用である。

　上述のように、複数色のインクによってインク画像を形成したり、一部に色の異なる領域を有する記録媒体を用いたりして印刷物を形成する場合、当該インク画像や記録媒体に高い出力でエネルギーを照射すると、インクや記録媒体のエネルギー吸収率の差によって、温度ムラが生じやすかった。具体的には、エネルギー吸収率の高い色インクが塗布された領域や、記録媒体のエネルギー吸収率が高い領域では短時間で温度が上昇する。一方、エネルギー吸収率の低い色インクが塗布された領域や、記録媒体のエネルギー吸収率の低い領域では、温度が上昇し難い。したがって、エネルギー吸収率の高いインクに合わせて、エネルギーの照射条件を決定すると、インク画像の乾燥が不十分になりやすい。一方、エネルギー吸収率の低いインクに合わせて乾燥を行うと、エネルギー吸収率の高いインクを塗布した領域や、記録媒体のエネルギー吸収率が高い領域が劣化しやすい。なお、長波長の赤外光を長時間照射する場合には、このような温度ムラは生じ難い。

　本発明の一実施形態に係る乾燥装置１１０の平面図を図１Ａに示し、当該乾燥装置１１０の側面図を図１Ｂに示す。また、当該乾燥装置１１０の変形例の側面図を図２に示す。図１Ａ、図１Ｂおよび図２に示すように、当該実施形態の乾燥装置１１０は、記録媒体１の一方の面（以下、「印刷面」とも称する）１ａに形成されたインク画像２に対してエネルギーを照射するためのエネルギー照射部１０１と、記録媒体１を挟んでエネルギー照射部１０１に対向するように、かつ記録媒体１の他方の面（以下、「非印刷面」とも称する）１ｂに接するように配置された温度制御部１０２と、を有する。図２の乾燥装置１１０は、温度制御部１０２の形状以外は、図１Ａ、図１Ｂに示す乾燥装置１１０と同一である。

　本実施形態の乾燥装置１１０では、エネルギー照射部１０１からインク画像２や記録媒体１に高出力でエネルギーを照射したとしても、記録媒体１の非印刷面１ｂ側に配置された温度制御部１０２によって、記録媒体１やインク画像２の温度が均一化される。より具体的には、温度制御部１０２に記録媒体１から熱が伝わることで、記録媒体１やインク画像２の温度が過度に上昇し難くなる。一方で記録媒体１やインク画像２における、温度の低い領域は、温度制御部１０２によって温められる。したがって、当該装置１１０によれば、短時間でインク画像２全体を均一に乾燥させることが可能である。また、インク画像２の乾燥中に、記録媒体１やインク画像２の温度が過度に高まらないため、記録媒体１や得られる画像の劣化も生じ難い。

　なお、当該乾燥装置１１０は、上記エネルギー照射部１０１および温度制御部１０２を有していればよいが、これら以外に、記録媒体１と温度制御部１０２とを密着させるための抑え手段（図示せず）や、記録媒体１等を搬送するための搬送手段（図示せず）等を有していてもよい。また、エネルギー照射部１０１や温度制御部１０２等を覆う筐体（図示せず）をさらに有していてもよい。以下の説明や、図１Ａ、図１Ｂ、および図２では、長尺状の記録媒体１を用いる例を示すが、当該乾燥装置１１０は、枚葉状の記録媒体１上に形成されたインク画像２を乾燥させる際に使用されてもよい。以下、乾燥装置１１０の各構成について説明する。

　（１）エネルギー照射部
　エネルギー照射部１０１は、記録媒体１の印刷面１ａ上に形成された、インク画像２にエネルギーを照射するための構成である。当該エネルギー照射部１０１によってエネルギーを照射することで、記録媒体１上に形成されたインク画像２の温度が高まり、インク画像２中の溶媒等が揮発して、インク画像２が乾燥する。

　本実施形態のエネルギー照射部１０１は、波長０．８μｍ以上３．０μｍ以下の赤外光を３０ｋＷ／ｍ^２以上の出力で照射する赤外光照射部、または波長２００ｎｍ～４１０ｎｍの紫外光を照度１Ｗ／ｃｍ^２以上で照射する紫外光照射部の少なくとも一方を有していればよく、両方有していてもよい。赤外光照射部から赤外光を照射すると、インク画像中の色剤や溶媒が、それぞれ赤外光を吸収する。そして、インク画像の温度が高まり、溶媒が揮発する。一方、紫外光照射部から紫外光を照射すると、インク画像中の色剤が主に紫外光を吸収してその温度が上昇する。そして、熱伝導によって溶媒に熱が伝わり、溶媒が揮発する。以下、それぞれについて説明する。

　（赤外光照射部）
　赤外光照射部は、波長０．８μｍ以上３．０μｍ以下の光を３０ｋＷ／ｃｍ^２以上の出力で出射可能であればその構成は特に制限されない。赤外光照射部は通常、１つ以上の熱源と、当該熱源からの赤外光の出力を制御するための制御部、温度を制御するための冷却部等と、を有する。必要に応じて他の構成を有していてもよい。

　赤外光照射部では通常、記録媒体１の幅方向全てに、赤外光を照射できるように、熱源が１つ以上配置される。なお、本明細書における「幅方向」とは、乾燥装置１１０を平面視したとき、記録媒体１の搬送方向に対して垂直な方向とする。ただし、インク画像２の形成位置や記録媒体１の形状、記録媒体１の種類等によっては、記録媒体１の幅方向の一部のみに赤外光を照射するように、熱源が配置されていてもよい。

　また、赤外光照射部により赤外光を照射する領域の長さは、所望の赤外光照射量や照射時間等に応じて適宜選択される。赤外光照射部には、記録媒体１の搬送方向に沿って、複数の熱源が配置されていてもよい。

　また、赤外光照射部の熱源は、記録媒体１と間隙をあけて配置される。赤外光照射部の熱源と記録媒体１との距離は、一定であってもよく、連続的または断続的に変化していてもよい。ただし、赤外光照射部の熱源と記録媒体１との距離は、３ｃｍ以上２０ｃｍ以下が好ましく、５ｃｍ以上１５ｃｍ以下がより好ましい。赤外光照射部の熱源と記録媒体との距離が５ｃｍ以上離れていると、記録媒体１が撓んだりしても、記録媒体と熱源とが接触し難い。一方、２０ｃｍ以下であると、赤外光照射部の熱源から記録媒体に効率的に赤外光を照射できる。

　ここで、赤外光照射部の熱源が出射する赤外光の波長は０．８μｍ以上３．０μｍ以下であればよく、０．８～２．５μｍが好ましく、１．７～２．５μｍがより好ましい。赤外光照射部（熱源）が出射する光の波長が当該範囲であると、短時間でインク画像２の温度を高めることができる。また、例えば赤外光の波長を１．７～２.５μｍとすると、インク温度を短時間で高めることができるだけでなく、複数種類のインクの赤外光の吸収性の差を小さく抑えることができる。

　また、赤外光照射部（熱源）からの赤外光の出力は、３０ｋＷ／ｍ^２以上であればよく、４０ｋＷ／ｍ^２以上３５０ｋＷ／ｍ^２以下が好ましく、６０ｋＷ／ｃｍ^２以上１５０ｋＷ／ｍ^２以下がより好ましい。赤外光照射部からの出力が当該範囲であると、例えば１０秒程度でインク画像を乾燥させることが可能となる。なお、赤外光の出力は、熱源の仕様等から特定できる。

　また、上記熱源の温度は９００℃以上が好ましく、９００℃以上２０００℃以下がより好ましく、１４００℃以上２０００℃以下がさらに好ましい。熱源の温度が９００℃以上であると、短時間でインク画像の温度が高まる。ただし、熱源の温度が過度に高いと、記録媒体の変形や劣化等が生じる可能性があることから、２０００℃以下が好ましい。熱源の温度は、非接触型の赤外線センサ等によって特定可能である。

　赤外光照射部の熱源は、上記波長および出力で赤外光を出射可能であれば特に制限されず、公知の熱源を用いることができる。また当該熱源は、点状の熱源であってもよく、線状の熱源であってもよい。このような熱源の例には、ハロゲンランプヒータ、石英管ヒータ、カーボンヒータ等が含まれる。また、赤外光照射部が有する熱源の数は特に制限されず、赤外光を照射する領域の幅や長さに合わせて適宜選択される。

　一方、赤外光照射部の制御部は、例えば熱源の温度をモニタしたり、当該熱源の温度に応じて、熱源に供給する電力量を調整したりすることが可能であればよく、公知の赤外光照射装置の制御部と同様である。さらに、冷却部は、赤外光照射部の温度が過度に上昇することを抑制するために、熱源やその周囲等を冷却可能な構成であればよく、例えばブロワや水冷チラー等とすることができる。

　（紫外光照射部）
　紫外光照射部は、波長２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を１Ｗ／ｃｍ^２以上の照度で出射可能であればその構成は特に制限されない。紫外光照射部は、例えば１つ以上の光源と、当該光源からの紫外光の出力を制御するための制御部や、温度を調整するための冷却部等と、を有する。

　紫外光照射部では、通常、記録媒体１の幅方向全てに、紫外光を照射できるように光源が配置される。ただし、インク画像２の形成位置や記録媒体１の形状、記録媒体１の種類等によっては記録媒体１の幅方向の一部のみに紫外光を照射するように、光源が配置されていてもよい。

　また、紫外光照射部により紫外光を照射する領域の長さは、所望の紫外光照射量や照射時間等に応じて適宜選択される。紫外光照射部には、記録媒体１の搬送方向に沿って、複数の光源が配置されていてもよい。

　さらに、紫外光照射部の光源は、記録媒体と間隙をあけて配置される。紫外光照射部の光源と記録媒体１との距離は、一定であってもよく、連続的または断続的に変化していてもよい。紫外光照射部の光源と記録媒体１との距離は、通常５ｍｍ以下がより好ましい。光源と記録媒体との距離が５ｍｍ以下であると、光源から記録媒体に効率的に紫外光を照射できる。

　ここで、紫外光照射部の光源が出射する紫外光の波長は、２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下であればよく、ＬＥＤを使用する場合には、３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下が好ましい。紫外光の波長が２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下であると、インク画像２が含む色剤に紫外光が吸収されやすくなり、ひいては短時間でインク画像２の温度を高めることができる。

　また、紫外光照射部（光源）からの紫外光の照度は、１Ｗ／ｃｍ^２以上であればよいが、２Ｗ／ｃｍ^２以上４Ｗ／ｃｍ^２以下が好ましい。紫外光照射部からの出力が１Ｗ／ｃｍ^２以上であると、インク画像が短時間で乾燥しやすくなり、例えば各インク画像に光源を照射する時間を１０秒以内とすることができる。紫外光の照度は、照度計（例えばウシオ電機社製の照度系ＵＩＴ－２０１等）で測定する。

　紫外光照射部の光源は、上記波長および上記照度で紫外光を出射可能であれば特に制限されず、公知の光源を用いることができる。当該光源は、点状の光源であってもよく、線状の光源であってもよい。このような光源の例には、ハロゲンランプ、ＵＶ－ＬＥＤランプが含まれる。ＵＶ－ＬＥＤランプの具体例には、３００ｎｍＬＥＤ、３７５ｎｍＬＥＤ、３９５ｎｍＬＥＤ、４１０ｎｍＬＥＤ等が含まれ、インク画像（色インク）が含む色剤の種類に合わせて適宜選択される。複数の色インクを含むインク画像２を乾燥させる場合には、複数種類のＬＥＤランプを組み合わせてもよい。また、紫外光照射部が有する光源の数は特に制限されず、紫外光を照射する領域の幅や長さに合わせて適宜選択される。

　一方、紫外光照射部の制御部は、例えば光源からの光量をモニタしたり、当該光源の光量に応じて、光源に供給する電力量を調整したりすることが可能であればよく、公知の紫外光照射装置の制御部と同様である。さらに、冷却部は、紫外光照射部の温度が過度に上昇することを抑制するために、光源やその周囲等を冷却可能な構成であればよく、例えばブロワや水冷チラー等とすることができる。

　（２）温度制御部
　温度制御部１０２は、記録媒体１の温度を均一にするための部材であり、例えば、記録媒体１の非印刷面１ｂに接触する熱伝導性の高い熱伝導部１０２ａと、当該熱伝導部１０２ａの温度を調整するための温度調整機構１０２ｂと、を備える。

　熱伝導部１０２ａは、熱伝導性の高い部材等から構成され、エネルギー照射部１０１からエネルギーを照射する際に、記録媒体１やインク画像２の温度の高い領域の熱を逃がしたり、温度の低い領域を加温したりして、記録媒体１の温度やインク画像２の温度を均一にするための部材である。熱伝導部１０２ａは通常、後述の温度調整機構１０２ｂによって、その表面温度が設定された温度になるように、適宜加熱されたり冷却されたりする。

　熱伝導部１０２ａの熱伝導率は、１５０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以上が好ましい。熱伝導部の熱伝導率が１５０ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以上であると、記録媒体１の温度を短時間で均一化しやすい。なお、熱伝導率は、材料特有の値であり、熱伝導部１０２ａの伝導率は、構成する材料の種類から特定できる。ただし、熱伝導部１０２ａが複数の材料で構成されている場合には、各材料の含有割合に当該材料の熱伝導率を乗じ、これらを足し合わせることで算出できる。

　熱伝導部１０２ａを構成する材料は金属が好ましく、銅やアルミニウムやこれらの複合物等が好ましい。またこれらの中でも、熱伝導率が高く、コストが低く、加工性がよい等の面から、銅が特に好ましい。

　ここで、熱伝導部１０２ａの形状は、エネルギー照射部１０１によって記録媒体１やインク画像２にエネルギーを照射している間、記録媒体１の非印刷面１ｂに接触可能な形状であれば特に制限されない。熱伝導部１０２ａは、例えば図１Ｂに示すように、平板状であってもよく、図２に示すようにロール状であってもよい。

　図２に示すように、熱伝導部１０２ａがロール状であり、当該熱伝導部１０２ａが回転可能に軸支されていると、記録媒体１の移動に合わせて、熱伝導部１０２ａが回転する。そのため、記録媒体１と熱伝導部１０２ａとの間で過度な摩擦が生じ難く、記録媒体１の非印刷面が摩耗し難い。さらに、熱伝導部１０２ａが回転すると、熱伝導部１０２ａの特定の領域に長時間エネルギーが照射され難く、熱伝導部１０２ａの温度が過度に高まり難い。したがって、温度調整機構１０２ｂによる温度調整が容易である、という利点もある。

　上記熱伝導部１０２ａと記録媒体１とが接触する領域の幅は特に制限されず、少なくともエネルギー照射部１０１によってエネルギーが照射される領域の幅以上であればよい。ただし、熱伝導部１０２ａと記録媒体１とが接触する領域の幅は、記録媒体１の幅以上であることがより好ましい。熱伝導部１０２ａと記録媒体１とが接触する領域の幅が、記録媒体１の幅以上であると、記録媒体１全体の温度が一定に調整される。

　また、熱伝導部１０２ａと記録媒体１とが接触する領域の長さ（記録媒体の搬送方向と平行方向の距離）は、少なくともエネルギー照射部１０１によってエネルギーが照射される領域の長さ以上が好ましい。

　また、エネルギー照射部１０１によってエネルギーが照射される領域の略全てで、記録媒体１の非印刷面１ｂと熱伝導部１０２ａとが接していることが好ましい。

　一方、温度制御部１０２の温度調整機構１０２ｂは、上記熱伝導部１０２ａの表面温度を制御可能な構成であればよい。例えば上記熱伝導部１０２ａの温度を上昇させるための加熱手段や、上記熱伝導部１０２ａの温度を低下させるための冷却手段、上記熱伝導部１０２ａの表面の温度を直接または間接的に測定する温度測定手段、設定された温度や、温度測定手段によって測定された温度に基づいて加熱手段や冷却手段を制御するための制御手段等を有する構成とすることができる。

　上記の加熱手段の例としては、公知のヒータ等が挙げられ、冷却手段の例としては、ブロワや水冷チラー等が挙げられる。加熱手段や冷却手段は熱伝導部１０２ａの内部に配置されてもよく、外側に配置されてもよい。

　（３）その他の構成
　乾燥装置１１０は、記録媒体１と、上記温度制御部１０２とをより密着させるための抑え手段（図示せず）等をさらに有していてもよい。当該抑え手段は、記録媒体１の印刷面１ａを温度制御部１０２側に記録媒体１を押し付ける構造であってもよく、温度制御部１０２を記録媒体１に押し付ける構造であってもよく、記録媒体１および温度制御部１０２を互いに押し付ける構造であってもよい。上記エネルギー照射部１０１によってエネルギーを照射する間、記録媒体１に一定のテンションがかかるように、圧力ゲージ等によって、テンションを測定しながら調整してもよい。

　乾燥装置１１０は、記録媒体１を搬送するための搬送手段（図示せず）をさらに有していてもよい。搬送手段は、記録媒体１およびエネルギー照射部１０１を相対的に移動させることが可能であればよく、例えば記録媒体１を移動させる手段であってもよく、エネルギー照射部１０１を移動させる手段であってもよく、これら両方を移動させる手段であってもよい。また搬送手段は、エネルギー照射部１０１の位置に合わせて温度制御部１０２を移動させてもよい。当該搬送手段は、記録媒体１やエネルギー照射部１０１等を連続的に移動させてもよく、断続的に移動させてもよい。

　さらに、乾燥装置１１０は、上記エネルギー照射部１０１や温度制御部１０２、記録媒体１等を塵や埃等から保護したり、エネルギー照射部からのエネルギーが外部に漏れないようにしたりするための筐体を有していてもよい。

　（４）乾燥装置を用いた乾燥方法
　上記乾燥装置１１０を用いたインク画像２の乾燥方法について、以下説明する。上述のように、乾燥装置１１０では、記録媒体１上に形成された、未乾燥のインクを含むインク画像２を加熱し、乾燥させる。ここで、インク画像２の乾燥は、記録媒体１をエネルギー照射部１０１に対して相対的に移動させながら行ってもよく、記録媒体１とエネルギー照射部１０１とを固定した状態で行ってもよい。なお、記録媒体１をエネルギー照射部１０１に対して相対的に移動させながら乾燥を行う場合、移動速度は一定であってもよく、インク画像２の位置やパターン、記録媒体の種類等に合わせて、連続的または断続的に変化してもよい。

　乾燥装置１１０によるインク画像の乾燥時間は特に制限されない。一般的には、乾燥時間は短い程よい。ただし、乾燥装置１１０において、記録媒体のダメージ抑制とインク画像の十分な乾燥とを両立できる乾燥時間の選択幅は広いほうが、乾燥装置を用いた画像形成装置の設計等が容易であり、かつ印刷物を安定して形成可能である点で好ましい。例えば記録媒体にダメージを生じさせることなく、色インクを十分に乾燥できる乾燥時間の選択幅は３秒以上あることが好ましく、５秒以上あることがより好ましい。

　本明細書において、インク画像の乾燥時間とは、エネルギーの照射開始から照射終了までの時間をいう。より具体的には、エネルギー照射部１０１が赤外光照射部であり、記録媒体１を搬送しながら乾燥を行う場合には、記録媒体１の所定の位置が、赤外光照射部の熱源の最上流の端部の直下に位置した時点を照射開始とし、記録媒体１の上記所定の位置が熱源の最下流の端部の直下に位置した時点を照射終了とする。一方、エネルギー照射部１０１が紫外光照射部であり、記録媒体１を搬送しながら乾燥を行う場合には、記録媒体１の所定の位置が紫外光照射部の光源の最上流の端部の直下に位置した時点を照射開始とし、記録媒体１の上記所定の位置が光源の最下流の端部の直下に位置した時点を照射終了とする。

　また記録媒体１やインク画像２に対して、エネルギー照射部１０１からエネルギーを照射する間、上記温度制御部１０２の熱伝導部１０２ａの表面温度は、一定であることが好ましい。例えば、エネルギー照射部１０１によって連続的、または断続的にエネルギーを照射していると、熱伝導部１０２ａ自体の温度が高まることがあるこのような場合には、温度制御部１０２内の温度調整機構１０２ｂによって熱伝導部１０２ａを冷却する。一方で、記録媒体１を非印刷面１ｂ側からも高めたい場合には、温度調整機構１０２ｂによって熱伝導部１０２ａを加熱する。

　エネルギー照射部１０１によってエネルギー照射を行う際の熱伝導部１０２ａの表面温度は、記録媒体１に影響を与えない温度が好ましく、例えば記録媒体１が樹脂製である場合には、当該記録媒体１（樹脂）のガラス転移温度（Ｔｇ）より５℃以上低い温度に設定することが好ましい。また、記録媒体１の種類がどのような場合であっても、熱伝導部１０２ａの表面温度は８０℃未満が好ましく、７０℃未満がより好ましい。一方、下限は５０℃が好ましく、６０℃が好ましい。熱伝導部１０２ａの表面温度が８０℃未満であると、記録媒体１や得られる画像に劣化が生じ難い。

　（記録媒体）
　ここで、上記乾燥装置１１０に用いることが可能な記録媒体１は、赤外光の照射または紫外光の照射による加熱によって劣化し難い材料からなることが好ましい。当該記録媒体１は、一層からなるものであってもよく、複数の層が積層されたものであってもよい。さらに、表面に印刷がなされたものや、エンボス加工や、穴あけ加工等がなされたものであってもよい。当該記録媒体１の印刷面１ａは、全面が同一の色であってもよく、一部に他の領域と色が異なる領域（エネルギー吸収率が異なる領域）があってもよい。例えば、図１Ａに示すように、予め記録媒体１に印刷された、インク画像を形成する際に位置を合わせるためのマークや、印刷物を裁断するための裁断位置を示すマーク、印刷物の意匠性を高めるための模様（以下、これらを「既印刷部４」とも称する）を、記録媒体１が有していてもよい。記録媒体１上に既印刷部４が形成されており、既印刷部４の色が濃い場合等には、インク画像２の乾燥時に、既印刷部４の温度が上昇したりして、記録媒体１が変形したりしやすいが、上述の乾燥装置１１０によれば、温度制御部１０２の熱伝導部１０２ａが記録媒体１の温度を均一にするため、このような変形等が生じ難い。

　上記既印刷部４の形成方法は特に制限されない。既印刷部４は、公知の印刷法、例えばインクジェット法やグラビア印刷、スクリーン印刷等で印刷したものであってもよい。

　また、記録媒体１は上述のように、長尺状であってもよく、枚葉状であってもよい。ここで、記録媒体１は、一部に厚みの異なる領域を有していてもよいが、厚みが一定であるほうが、上述の乾燥装置１１０の温度制御部１０２によって温度調整しやすいことから好ましい。

　記録媒体１の例には、公知のプラスチックのフィルムが含まれ、プラスチック製のフィルムの例には、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム；ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のポリオレフィンフィルム；ナイロン等のポリアミド系フィルム；ポリスチレンフィルム；ポリ塩化ビニルフィルム；ポリカーボネートフィルム；ポリアクリロニトリルフィルム；ポリ乳酸フィルム等の生分解性フィルム；が含まれる。また、記録媒体１は、金属板や金属フィルム、ガラス等の無機フィルム、皮革等であってもよい。さらに記録媒体１は、これらの積層体であてもよい。

　記録媒体１の厚さは、印刷物の用途や、記録媒体１の種類等により適宜選択される。ただし、記録媒体１の厚みが過度に厚いと、インク画像２の乾燥時に、上述の温度制御部１０２によって温度を調整することが難しい場合がある。そこで、記録媒体１がプラスチックのフィルムの場合、その厚みは５～１５０μｍが好ましく、１０～１２０μｍがより好ましく、１２～６０μｍがさらに好ましい。記録媒体１が金属板である場合、その厚みは、０．０５～０．５ｍｍが好ましく、０．１～０．３ｍｍがより好ましい。記録媒体１が皮革である場合、その厚みは１～５ｍｍが好ましく、１～３ｍｍがより好ましい。記録媒体１が薄いほど、インク画像２の乾燥時に記録媒体１自体が影響を受けやすくなる。

　（インク画像）
　上述の乾燥装置１１０によって乾燥可能なインク画像２のパターンや面積等は特に制限されない。例えば、記録媒体１の印刷面１ａ全てにインク画像２が形成されていてもよく、印刷面１ａの一部の領域のみにインク画像２が形成されていてもよい。また、インク画像２は、一種類のインクのみ含んでいてもよく、複数種類のインクを含んでいてもよい。

　また特に、上記記録媒体１の波長１．２μｍのエネルギーの吸収率を１としたとき、インク画像２は、波長１．２μｍのエネルギーの吸収率が１．３以上である領域を含むことが好ましい。このように、記録媒体１のエネルギーの吸収率とインク領域２のエネルギーの吸収率とが大きく異なる場合に、一般的な乾燥装置では、加熱ムラが生じる。これに対し、上記乾燥装置１１０によれば、記録媒体１のエネルギー吸収率と、インク画像２のエネルギー吸収率とが大きく異なっていたとしても、記録媒体１およびインク画像２の温度が均一になりやすい。なお、記録媒体１の波長１．２μｍのエネルギーの吸収率および、インク画像２の波長１．２μｍのエネルギー吸収率は、フーリエ変換赤外分光光度計によって測定する。

　ここで、インク画像２を構成するインクの組成は、加熱によって乾燥可能であれば特に制限されず、色剤および溶媒を含む色インクのみで構成されていてもよい。ただし、インク画像２が、プライマーインクおよび色インクを含む態様が特に好ましい。インク画像２がプライマーインクおよび色インクを含むと、インク画像２の形成から乾燥までの時間を長くしても、インク画像２が滲んだりし難く、所望の高品質な画像が得られる。また、インク画像２がプライマーインクおよび色インクを含む場合、画像形成装置の項で説明するように、インク画像形成部と、乾燥部とを離して配置することが可能となる。したがって、乾燥部で生じる熱によって、インク塗布のためのノズルが詰まったり、インクが変質したりすることを抑制できる。

　上記インク画像２は、未乾燥状態において、５～３５質量％の水溶性溶媒を含むことが好ましい。インク画像２中の水溶性溶媒の量は５～２０質量％がより好ましい。

　以下、インク画像２を構成する色インクおよびプライマーインクについて説明する。

　・色インク
　色インクは、少なくとも色剤を含んでいればよく、例えば色剤と、当該色剤を分散させるための分散剤と、樹脂微粒子と、溶媒とを含有するインクとすることができる。

　色剤の例には、公知の顔料が含まれる。色剤は有機顔料および無機顔料のいずれであってもよい。色インクと共に、後述のプライマーインクを使用する場合、色剤はアニオン性の顔料が好ましい。色剤がアニオン性の顔料であると、後述のプライマーインクによって定着されやすくなる。また、色インク中における顔料の平均粒子径は、５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満が好ましい。顔料の平均粒子径は、動的光散乱法によって測定される値である。

　色インク中の色剤の量は特に制限されないが、色剤が無機顔料である場合には、７～１８質量％が好ましく、色剤が有機顔料である場合には、０．５～７質量％が好ましい。

　また、色剤を分散させるための分散剤の例には、アニオン性基を有する高分子分散剤が含まれる。高分子分散剤の分子量は、５０００～２０００００が好ましい。

　高分子分散剤の例には、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマル酸、およびフマル酸誘導体から選ばれる２種以上の単量体のブロック共重合体、ランダム共重合体、およびこれらの塩；ポリオキシアルキレン；ポリオキシアルキレンアルキルエーテル；等が含まれる。高分子分散剤は市販品を用いてもよく、高分子分散剤の市販品の例には、ＢＡＳＦ社製の８１９等が含まれる。

　分散剤の量は、色剤の量に対して、１０～１００質量％が好ましく、１０～４０質量％がより好ましい。

　上記色剤および分散剤は、色剤が分散剤で被覆されている状態、いわゆるカプセル顔料の状態で色インク中に含まれることが好ましい。色剤を分散剤で被覆する方法は特に制限されず、例えば、転相乳化法や、酸析法を利用してもよい。また、色剤を重合性界面活性剤によって分散媒中に分散させ、当該分散媒に高分子分散剤の原料となるモノマーを供給し、重合させることによって、色剤を高分子分散剤で被覆してもよい。

　色インクが含む樹脂微粒子は、水に対して不溶性の樹脂微粒子（以下、「水不溶性樹脂微粒子」とも称する）が好ましい。水不溶性樹脂微粒子の例には、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、またはポリウレタン系樹脂とポリアクリル系樹脂との複合樹脂等が含まれる。これらの水不溶性樹脂微粒子は、アニオン性であることが好ましい。

　水不溶性樹脂微粒子は、界面活性剤等を用いることなく、後述の溶媒中で乳化が可能であるとの観点から、酸構造を有することが好ましい。酸構造の例には、カルボキシ基（－ＣＯＯＨ）、スルホン酸基（－ＳＯ_３Ｈ）等が含まれる。酸構造は、樹脂の側鎖に存在していてもよく、末端に存在していてもよい。

　また、水不溶性樹脂微粒子が酸構造を有する場合、その酸構造の一部または全部は、中和されていてもよい。酸構造が中和されていると、水不溶性樹脂微粒子の水分散性が向上する。中和剤の例には、有機アミン類が含まれ、その具体例には、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、Ｎ－メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン等が含まれる。

　樹脂微粒子は、市販品であってもよく、その例には、高松油脂社製のペスレジンＡ－１１０Ｆ、Ａ－５２０、Ａ－６１３Ｄ、Ａ－６１５ＧＥ、Ａ－６４０、Ａ－６４５ＧＨ、Ａ－６４７ＧＥＸ；ユニチカ社製のエリーテルＫＡ－５０３４、ＫＡ－５０７１Ｓ、ＫＡ－１４４９、ＫＡ－０１３４、ＫＡ－３５５６、ＫＡ－６１３７、ＫＺＡ－６０３４、ＫＴ－８８０３、ＫＴ－８７０１、ＫＴ－９２０４、ＫＴ－８９０４、ＫＴ－０５０７、ＫＴ－９５１１等が含まれる。

　ウレタン系樹脂微粒子の市販品の例には、楠本化成社製のＮｅｏＲｅｚＲ－９６７、Ｒ－６００、Ｒ－９６７１；三井化学社製のＷ－６０６１、Ｗ－５６６１、ＷＳ－４０００等が含まれる。

　アクリル系樹脂微粒子の市販品の例には、楠本化成社製のＮｅｏＣｒｙｌ　Ａ－１１２７；ジャパンコーティングレジン社製のモビニール　６８９９Ｄ、６９６９Ｄ、６８００Ｄ、６８１０；トーヨーケム社製のＴＯＣＲＹＬ　Ｗ－７１４６、Ｗ－７１５０、Ｗ－７１５２等が含まれる。

　色インク中の樹脂微粒子の量は特に制限されず、２～１０質量％が好ましく、２～５質量％がより好ましい。

　色インクが含む溶媒は、水および／または水溶性溶媒が好ましい。水溶性溶媒とは、２０℃において、水１００質量部に対して当該溶媒を１００質量部混合して撹拌し、流動が収まった後も均一な外観を維持する溶媒をいう。水溶性溶媒の例には、アルコール類、多価アルコール類、アミン類、アミド類、グリコールエーテル類、炭素数が４以上である１，２－アルカンジオール類等が含まれる。インクは溶媒を一種のみ、または二種以上含んでいてもよい。

　アルコール類の具体例には、メタノール、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、２－ブタノール、２－メチル－１－プロパノール、ｔ－ブタノール、３－メトキシ－１－ブタノール、３－メトキシ－３－メチルブタノール、１－オクタノール、２－オクタノール、ｎ－ノニルアルコール、トリデシルアルコール、ｎ－ウンデシルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、ベンジルアルコール等が含まれる。

　多価アルコール類の例には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、エチレンオキサイド基の数が５以上のポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、プロピレンオキサイド基の数が４以上のポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等が含まれる。

　アミン類の例には、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ－メチルジエタノールアミン、Ｎ－エチルジエタノールアミン、モルホリン、Ｎ－エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等が含まれる。

　アミド類の例には、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド等が含まれる。

　グリコールエーテル類の例には、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等が含まれる。

　炭素数が４以上である１，２－アルカンジオール類の例には、１，２－ブタンジオール、１，２－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、１，２－ヘプタンジオール等が含まれる。

　上記の中でもインク画像のにじみを抑制できるとの観点で、多価アルコールが好ましく、１，２－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、１，２－ヘプタンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールが好ましく、非吸収性の記録媒体への濡れ性が良好になりやすいとの観点で、１，２－ペンタンジオール、１，２－ヘキサンジオール、および１，２－ヘプタンジオールが特に好ましい。

　また色インクは溶媒として、水および水溶性溶媒の両方を含むことが好ましい。色インク中の水の量は、特に制限されないが、４５～８０質量％が好ましい。一方、色インク中の水溶性溶媒の量は、５～３５質量％が好ましく、５～２５質量％がより好ましく、５～２０質量部がより好ましい。

　なお、色インクは、必要に応じて公知の界面活性剤や保存安定剤さらに等を含んでいてもよい。

　ここで、記録媒体に塗布する前の色インクの、アントンパール社製粘度計（ＭＣＲ－１０２）により、温度２５℃、剪断速度１０００（１／秒）で測定される粘度は、２５℃で１～４０ｍＰａ・ｓが好ましく、２～１０ｍＰａ・ｓがより好ましい。色インクの粘度が当該範囲であると、記録媒体に塗布後、色インクが流れにくく、高品質な画像が得られやすくなる。

　また、記録媒体に塗布する前のインクの静的表面張力は、後述のプライマーインクの静的表面張力より大きいことが好ましい。色インクの静的表面張力は、非吸収性の記録媒体に高画質で画像を形成できるとの観点から、２５℃で２２～３３ｍＮ／ｍであることが好ましく、２２～２６ｍＮ／ｍがより好ましい。色インクの静的表面張力は、表面張力計により測定できる。

　・プライマーインク
　プライマーインクは、少なくとも凝集剤を含んでいればよく、例えば、凝集剤と、溶媒とを含むインクとすることができる。このようなプライマーインクによれば、プライマーインクの塗布後、乾燥させることなく、色インクを塗布してもにじみ等が発生し難い。したがって、色インクを塗布する前に、乾燥や硬化工程が必要なく、簡便な工程でインク画像を形成できる。また、このような組成を有するプライマーインクを用いると、インク画像の形成後、乾燥までの時間が長くても、インク画像がにじんだりし難い。したがって、高品質な画像が得られる。なお、プライマーインクは必要に応じて界面活性剤、架橋剤、防黴剤、殺菌剤等をさらに含んでいてもよいが、プライマーインクは、上述の樹脂微粒子を含まないことが好ましい。プライマーインクが樹脂微粒子を含まないことで、プライマーインクに増粘が生じ難くなる。

　凝集剤は、上記色インクと合一したときに、凝集物を生じさせることが可能であればよい。当該凝集剤は、インク画像を記録媒体上に固定化する機能を果たす。凝集剤は、色インク中の色剤の種類に応じて適宜選択される。

　凝集剤の例には、熱分解性を有する溶解系カチオンポリマー、多価金属塩、または有機酸、が含まれ、そのｐＨが中性または弱アルカリ性である点で、溶解系カチオンポリマーまたは多価金属塩がより好ましい。

　溶解系カチオンポリマーおよび多価金属塩は、塩析によって、上記色インク中のアニオン系の成分（色剤等）を凝集させる。一方、有機酸は、ｐＨ変動によって上記色インク中のアニオン性の成分を凝集させる。

　溶解系カチオンポリマーの例には、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンイミン、およびポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド等が含まれる。またその市販品の例には、センカ社製のＫＨＥ１００Ｌ、ＦＰＡ１００Ｌ；ニットーボーメディカル社製のＰＡＳ－９２Ａ、ＰＡＳ－Ｍ－１Ａ、ＰＡＳ－２１ＣＬ等が含まれる。

　多価金属塩の例には、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、亜鉛塩等の水溶性の塩が含まれる。多価金属と塩を形成する化合物としては、塩酸、臭酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、チオシアン酸、および、酢酸、蓚酸、乳酸、フマル酸、クエン酸、サリチル酸、安息香酸等の有機カルボン酸や、有機スルホン酸等が含まれる。

　有機酸の例に、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、イソ酪酸、シュウ酸、フマル酸、リンゴ酸、クエン酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、安息香酸、２－ピロリドン－５－カルボン酸、乳酸、アクリル酸およびその誘導体、メタクリル酸およびその誘導体、アクリルアミドおよびその誘導体等のカルボキシ基を有する化合物；スルホン酸誘導体；リン酸およびその誘導体；等が含まれる。

　なお、有機酸は、第一解離定数が３．５以下である酸が好ましく、第一解離定数は１．５～３．５がより好ましい。第一解離定数が当該範囲であると、色インクを記録媒体に定着させやすい。

　プライマーインクは、凝集剤を５質量％以下含むことが好ましく、１～４質量％含むことがさらに好ましい。プライマーインクが当該範囲の凝集剤を含むと、色インク中のアニオン性の成分が効果的に凝集し、画像品質が良好になる。なお、プライマーインク中の凝集剤の量は、公知の方法で測定できる。例えば、凝集剤が多価金属塩であるときはＩＣＰ発光分析で測定でき、凝集剤が有機酸であるときは高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）で測定できる。

　プライマーインク中の溶媒は、水および／または水溶性溶媒が好ましく、これらの両方を含むことが好ましい。水溶性溶媒の種類は、上記色インクが含む水溶性溶媒と同様である。また、プライマーインク中の水の量は、４５～８０質量％が好ましい。一方、プライマーインク中の水溶性溶媒の量は、５～３５質量％が好ましく、５～２０質量％がより好ましい。

　また、プライマーインクのアントンパール社製粘度計（ＭＣＲ－１０２）により、温度２５℃、剪断速度１０００（１／秒）で測定される粘度は、１～４０ｍＰａ・ｓが好ましく、１～１０ｍＰａ・ｓがより好ましく４～７ｍＰａ・ｓがさらに好ましい。プライマーインクの粘度が当該範囲であると、記録媒体に塗布後、プライマーインクが流れにくく、高品質な画像が得られやすくなる。

　また上述のように、２５℃における、プライマーインクの静的表面張力は、色インクの静的表面張力より小さいことが好ましい。プライマーインクの静的表面張力は、２５℃で２２～３０ｍＮ／ｍが好ましく、２２～２６ｍＮ／ｍがより好ましい。

　プライマーインクの２５℃、５０ｍｓにおける動的表面張力は、４０ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３６ｍＮ／ｍ以下がより好ましく、３５ｍＮ／ｍ以下がさらに好ましい。動的表面張力の下限値は２５ｍＮ／ｍが好ましい。プライマーインクの動的表面張力は、動的表面張力計により測定できる。特に断りのない限り本明細書における動的表面張力は２５℃、５０ｍｓでの動的表面張力である。

　２.画像形成装置
　上述の乾燥装置は、単独で使用してもよいが、インク画像形成部等と組み合わせて画像形成装置に使用してもよい。本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の平面図を図３Ａに示し、当該画像形成装置１００の側面図を図３Ｂに示す。当該画像形成装置１００は、記録媒体１を搬送するための搬送部（図示せず）と、インク画像を形成するためのインク画像形成部１２０（プライマーインク吐出部１２Ｐおよび色インク吐出部１２Ｑ）と、当該インク画像を形成するための乾燥部（上述の乾燥装置）１１０と、を有する。

　なお、当該画像形成装置は、必要に応じて、乾燥部１１０で乾燥させた後の画像を、記録媒体１にさらに定着させるための定着部（図示せず）や、記録媒体１を巻きだすための巻き出し部（図示せず）や、記録媒体１を巻き取るための巻き取り部（図示せず）等を有していてもよい。なお、上記乾燥部１１０は、上述の乾燥装置１１０と同様であるため、説明は省略し、以下、インク画像形成部１２０について説明する。

　（インク画像形成部）
　インク画像形成部１２０は、色インクを吐出するための色インク吐出部１２Ｑのみを有していてもよいが、図３Ａおよび図３Ｂに示す画像系装置では、プライマーインク吐出部１２Ｐと、色インク吐出部１２Ｑと、を有する。

　なお、インク画像形成部が、色インク吐出部１２Ｑのみを有する場合には、色インクを塗布してから、乾燥までの時間が長いと、インク画像が滲んでしまうこと等がある。したがって、インク画像形成部１２０（色インク吐出部Ｑ）を、乾燥部１１０に近い位置に配置することが好ましい。ただし、インク画像形成部１２０と乾燥部１１０との距離が近いと、乾燥部１１０による熱がインク画像形成部１２０に伝わりやすく、インク画像形成部１２０内でインクが増粘したり、ノズルが詰まったりする可能性がある。

　そこで、インク画像形成部１２０は、プライマーインク吐出部１２Ｐと色インク吐出部１２Ｑとを有することが好ましい。プライマーインクを記録媒体１上に塗布してから、未乾燥のプライマーインク上に色インクを吐出すると、インク画像２が記録媒体１上で保持されやすくなる。したがって、例えば図３Ａ、図３Ｂに示すように、インク画像形成部１２０と乾燥部１１０とを、十分に離して配置することができる。

　ここで、プライマーインク吐出部１２Ｐは、所望のプライマーインクを吐出可能であればよく、プライマーインクの一例としては、上述したものが挙げられる。上述したプライマーインクを用いると、プライマーインクの塗布後、プライマーインクを乾燥させることなく、色インクを塗布可能となる。ただし、プライマーインクを乾燥させてから、色インクを塗布してもよい。

　一方、色インク吐出部１２Ｑも、所望の色インクを吐出可能であればよく、色インクの一例として、上述したものが挙げられる。なお、色インク吐出部Ｑが吐出する色インクの種類は特に制限されず、図３Ａ、図３Ｂでは、色インク吐出部Ｑが、黒色インク吐出部１２Ｋ、シアンインク吐出部１２Ｃ、マゼンタインク吐出部１２Ｍ、およびイエローインク吐出部１２Ｙを有するが、これらに限定されない。また、各色インク吐出部の配置順序は、所望の印刷物に合わせて適宜選択され、図３Ａ、図３Ｂに示す態様に制限されない。

　ここで、上記乾燥部１１０のエネルギー照射部１０１が赤外光照射部を有する場合、上記色インクとして、波長０．８μｍ以上３．０μｍ以下から選択される特定波長の赤外光の吸収率が、互いに異なる色剤をそれぞれ含有する２色以上の色インクを塗布すると、各色インクの温度の温度上昇度合いが異なる。そのため、これらの間で、乾燥速度が異なりやすい。そこで、必要に応じて、これらの２色以上の温度の乾燥速度、例えば１００℃のオーブンで３０秒間乾燥させたときの乾燥率が異なるように、色インクの組成を調整してもよい。各色インクが含む色剤の赤外光の吸収率については、紫外可視近赤外分光光度計（例えば、日立ハイテクノロジーズ社製、ＵＨ４１５０等）によって特定可能である。なお、複数の色剤について赤外光の吸収率をそれぞれ測定する際、測定波長は同一の波長とする。

　一方、上記乾燥率は、各インクをそれぞれシャーレに同量（例えば１０ｇずつ）滴下し、その質量Ａを測定する。そして、熱風オーブンを１００℃にセットし、３０秒間静置し、その後、質量Ｂを測定する。そして、熱風オーブン内での重量減少量（Ａ－Ｂ）をインク量で除した値（（Ａ－Ｂ）／１０）×１００）を乾燥率とする。

　ここで、複数の色インクの乾燥率を調整する方法としては、乾燥率を低下させたい色インクには、沸点の高い溶剤を使用したり、その量を調整したりする。一方、乾燥率を高めたい色インク沸点の低い溶剤を使用したり、その量を減らしたりする。

　なお、温度の上昇し難い色インク、すなわち上記赤外光の吸収率が高い色剤を含む色インクの乾燥率が、赤外光の吸収率が低い色剤を含む色インクの乾燥率より低くなるように調整することが好ましい。

　また、上記乾燥部１１０のエネルギー照射部１０１が紫外光照射部を有する場合、上記色インクとして、波長２００ｎｍ～４１０ｎｍから選択される特定波長の紫外光の吸収率が互いに異なる色剤をそれぞれ含有する２色以上の色インクを塗布すると、各色インクの温度の温度上昇度合いが異なる。そのため、これらの間で、乾燥速度が異なりやすい。そこで、この場合も、必要に応じて、これらの２色以上の温度の乾燥速度、例えば１００℃のオーブンで３０秒乾燥させたときの乾燥率を異なるように、インクの組成を調整してもよい。各色インクが含む色剤の紫外光の吸収率については、紫外可視近赤外分光光度計（例えば、日立ハイテクノロジーズ社製、ＵＨ４１５０等）によって特定可能である。また、複数の色剤について紫外光の吸収率をそれぞれ測定する際、測定波長は同一の波長とする。また、乾燥率の測定方法や乾燥率の調整方法は上記と同様である。

　またこのとき、温度の上昇し難い色インク、すなわち上記紫外光の吸収率が高い色剤を含む色インクの乾燥率が、紫外光の吸収率が低い色剤を含む色インクの乾燥率より低くなるように調整することが好ましい。

　ここで、プライマーインク吐出部１２Ｐおよび色インク吐出部１２Ｑ（以下、これらをまとめて「インク吐出部１２」とも称する）は、図３Ａ、図３Ｂに示すように、ライン方式の吐出部であってもよく、シリアルヘッド方式の吐出部であってもよい。ただし、インク画像の形成を短時間で行えるとの観点では、ライン方式の吐出部がより好ましい。インク吐出部１２がライン方式の吐出部である場合、通常、プライマーインク吐出部１２Ｐが上流側に配置され、色インク吐出部１２Ｑが下流側に配置される。ただし、プライマーインク吐出部１２Ｐが、色インク吐出部１２Ｑより下流側に配置されてもよい。また、必要に応じてプライマーインク吐出部１２Ｐによって吐出されたプライマーインク、または色インク吐出部１２Ｑによって吐出された色インクを仮硬化させるための構成等を有してもよい。

　また、各インク吐出部１２は、プライマーインクや色インクを吐出するためのヘッドおよびプライマーインクや色インクを貯留するためのインクタンクを備える。各インク吐出部１２のヘッドの方式は特に制限されず、オンデマンド方式およびコンティニュアス方式のいずれであってもよい。オンデマンド方式のヘッドの例には、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、およびシェアードウォール型等の電気－機械変換方式；サーマルインクジェット型およびバブルジェット（「バブルジェット」はキヤノン株式会社の登録商標）型等の電気－熱変換方式；が含まれる。これらの中でも、電気－機械変換方式のヘッドが好ましく、特に、圧電素子を用いたヘッド（「ピエゾ型インクジェットヘッド」ともいう。）が好ましい。

　（搬送部）
　搬送部は、記録媒体１をインク画像形成部１２０側から乾燥部１１０側に搬送可能であれば、その種類は特に制限されず、公知の画像形成装置の搬送部と同様の構造とすることができる。なお、搬送部は、記録媒体１を非印刷面側から支持する構造であってもよいが、上述の乾燥部１１０では、記録媒体１の非印刷面と温度制御部１０２の熱伝導部１０２ａとが密着するように、記録媒体１を支持することが好ましい。

　（上記画像形成装置を用いた画像形成方法）
　上述の画像形成装置１００を用いた画像形成方法では、記録媒体１の印刷面１ａに、インク画像形成部１２０によってインクを塗布し、インク画像２を形成する。このとき、インク画像形成部１２０では、プライマーインク吐出部１２Ｐにより記録媒体１上にプライマーインクを塗布し、当該未乾燥のプライマーインク上に、色インク吐出部１２Ｑにより色インクを塗布する。

　所望のインク画像２の形成後、搬送部によって記録媒体１を乾燥部１１０側に移動させる。そして、記録媒体１の非印刷面１ｂに、温度制御部１０２の熱伝導部１０２ａを接触させながら、記録媒体１の印刷面１ａに、エネルギー照射部１０１からエネルギーを照射する。このとき、エネルギー照射部１０１は、波長０．８μｍ以上３．０μｍ以下の赤外光を３０ｋＷ／ｍ^２以上の出力で照射する、もしくは波長２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の紫外光を照度１Ｗ／ｍ^２以上で照射する。一方、温度制御部１０２では、温度調整機構１０２ｂによって熱伝導部１０２ａの温度を調整し、記録媒体１やインク画像２の温度が一定になるように調整する。

　なお、エネルギー照射部１０１によるエネルギー照射時間や、温度制御部１０２により制御される熱伝導部１０２ａの表面の温度等は、上述の乾燥方法と同様である。

　（その他）
　上述のように、上記画像形成装置１００は、上記インク画像形成部１２０および乾燥部１１０以外の構成を含んでいてもよい。上記画像形成装置１００の変形例を示す側面図を図４に示す。なお、図３Ａ、図３Ｂに示す画像形成装置と同一の構成については、同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。

　当該変形例に係る画像形成装置２００は、ロールトゥロール方式で、印刷を行う場合の画像形成装置であり、上述のインク画像形成部１２０および乾燥部１１０の他に、記録媒体１を巻き出すための巻き出し部１３１、乾燥部１１０で乾燥させた画像をさらに記録媒体１に定着させるための定着部１３２、および印刷物を巻き取るための巻き取り部１３３をさらに有する。また、当該画像形成装置２００は、プライマーインク吐出部１２Ｐおよび色インク吐出部１２Ｑ（白色インク吐出部１２Ｗ）を有する第１のインク画像形成部１２０Ａと、プライマーインク吐出部１２Ｐおよび色インク吐出部１２Ｑ（イエローインク吐出部１２Ｙ、マゼンタインク吐出部１２Ｍ、シアンインク吐出部１２Ｃ、黒色インク吐出部１２Ｋ）を有する第２のインク画像形成部１２０Ｂとを有し、第１のインク画像形成部１２０Ａおよび第２のインク画像形成部１２０Ｂの下流に、それぞれ第１の乾燥部１１０Ａ、および第２の乾燥部１１０Ｂが配置されている。

　当該画像形成装置２００では、巻き出し部１３１から巻き出された記録媒体１に、第１のインク画像形成部１２０Ａによって、プライマーインクおよび白色インクを塗布する。そして、第１の乾燥部１１０Ａによってインク画像を乾燥させる。

　続いて、当該記録媒体上１に、第２のインク画像形成部１２０Ｂによって、プライマーインクおよび各色インクをさらに塗布する。そして、第２のインク画像形成部１２０Ｂで形成されたインク画像を第２の乾燥部１１０Ｂで乾燥させる。

　その後、定着部１３２により、記録媒体１に熱風を吹き付けたりして、画像を記録媒体１にさらに定着させる。そして、巻き取り部１３３によって印刷物をロールに巻き取る。なお、巻き出し部１３１や巻き取り部１３３、定着部１３２の構成は、従来の画像形成装置の各構成と同様である。

　以下、本発明の具体的な実施例を比較例とともに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中において「部」および「％」は、特に断りのない限り「質量部」および「質量％」を意味する。

　（１）プライマーインクの調製
　酢酸カルシウム３質量部、プロピレングリコール２０質量部、界面活性剤（ＫＦ－３５１Ａ、信越化学工業社製）０．５質量部、水６６．５質量部を混合して、プライマーインクを得た。当該プライマーインクのアントンパール社製粘度計（ＭＣＲ－１０２）により、温度２５℃、剪断速度１０００（１／秒）で測定される粘度は４．８９ｍＰａ・ｓであり、２５℃において、表面張力計で測定される静的表面張力は２８.８ｍＮ／ｍであり、２５℃、５０ｍｓにおける動的表面張力は３８．３ｍＮ／ｍであった。

　（２）色インクの調製
　表１に示す各成分を表１および表２に示す組成で混合して、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）、黒色インク（Ｋ）、および白色インク（Ｗ）をそれぞれ調製し、各色インクセットとした。

　（３）色インクが含む色剤（顔料）の紫外光吸収率および赤外光吸収率の測定
　上記色インクが含む色剤の紫外光吸収率および赤外光吸収率を、紫外可視近赤外分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製、ＵＨ４１５０）によって特定した。紫外光吸収率測定の際には、波長３６５ｎｍの光の吸収率を測定した。赤外光吸収率測定の際には、波長１．２μｍの光の吸収率を測定した。

　（４）１００℃で３０秒間加熱したときの乾燥率
　インクセット５～７のインクをそれぞれシャーレに同量（例えば１０ｇずつ）滴下し、その質量Ａを測定した。そして、熱風オーブンを１００℃にセットし、当該シャーレをオーブン内に３０秒間静置した。そして、加熱後の質量Ｂを測定した。
　得られた値から、乾燥率（＝（（Ａ－Ｂ）／１０）×１００）を特定した。

　（３）実施例および比較例
　・実施例１
　プライマーインク吐出部および色インク吐出部を備えるインク画像形成部に、プライマーインクおよび色インクセット１の各色インクを充填した。プライマーインク吐出部および色インク吐出部は、コニカミノルタ社製の独立駆動インクジェットヘッド（３６０ｄｐｉ、吐出量：小滴７ｐＬ、中滴１５ｐＬ、大滴２３ｐＬ）を備えるものを使用した。また、上記インクジェットヘッドをロールｔｏロール装置上に配置するとともに、当該インクジェットヘッドをコニカミノルタ社製ヘッド制御装置ＩＪＣＳ－１とつないだ。そして、記録媒体厚み２０μｍの長尺状のポリエチレンテレフタレートフィルム（記録媒体）に、プライマーインクはベタ２０％、色インクは、各色ごとに、ベタ１００％パターンで塗布し、インク画像を形成した。

　続いて、記録媒体を、温度制御部を有する乾燥部に、インク画像を形成した記録媒体を移動させた。赤外光照射部には、ヘレウス社製中波長カーボンＩＲヒーター（波長１．２μｍ、熱源の温度：１２００℃）を用いた。また、乾燥部の温度制御部は、金属ロール（熱伝導部）と、当該金属ロール内に配置された温度調整機構とを有するものとした。そして、金属ロールの表面温度が常に６０℃になるように、温度調整機構で金属ロール表面の温度を調整し、当該金属ロールと記録媒体とを接触させながら、乾燥を行った。

　そして、赤外光照射部の出力値を３０ｋＷ／ｍ^２、６０ｋＷ／ｍ^２、１００ｋＷ／ｍ^２、および１５０ｋＷ／ｍ^２とし、赤外光の照射時間を変更した場合の色インクの乾燥性を確認した。評価は以下のように行った。結果を表２に示す。
　ＯＫ：インクが完全に乾燥し、ふき取り、またはテープ剥離を行っても変化がない
　未乾燥：インクが未乾燥の状態であり、ふき取り、またはテープ剥離によって除去される
　基材変形：基材（記録媒体）が変形または焼損する

　・実施例２
　温度制御部の金属ロールの表面温度を常に５０℃になるように調整した以外は、実施例１と同様にインク画像を乾燥させた。結果を表２に示す。

　・比較例１
　温度制御部の金属ロールを用いなかった以外は、実施例１と同様にインク画像を乾燥させた。結果を表２に示す。

　・実施例３
　乾燥装置の赤外光照射部を紫外光照射部（光源：ＬＥＤランプ、波長：３８５ｎｍ）に変更した以外は、実施例１と同様にプライマーインクおよびインクセット１の色インクを塗布したインク画像の乾燥を行った。なお、紫外光照射部からの照度を４ｋＷ／ｃｍ^２、２ｋＷ／ｃｍ^２、および１ｋＷ／ｃｍ^２とし、紫外光の照射時間を変更した場合の色インクの乾燥性を確認した。結果を表３に示す。

　・実施例４
　温度制御部の金属ロールの表面温度を常に５０℃になるように調整した以外は、実施例３と同様にインク画像を乾燥させた。結果を表３に示す。

　・比較例２
　温度制御部の金属ロールを用いなかった以外は、実施例３と同様にインク画像を乾燥させた。結果を表３に示す。

　上記表２および３に示されるように、温度制御部にて温度を制御しながらインク画像を乾燥した場合、各色インクの乾燥性にばらつきが少なく、さらに高い出力で赤外光や紫外光を照射しても、記録媒体の変形が生じ難かった（実施例１～４）。一方、温度制御部にて温度調整を行わない場合、記録媒体が劣化しやすかったり、硬化が不十分になりやすかった（比較例１および２）。

　・実施例５
　上述のプライマーインクおよびインクセット１～６のＹインクおよびＫインクを用いて、実施例１と同様にインク画像を形成し、乾燥させた。このとき、赤外光照射部の出力は１００ｋＷ／ｍ^２とし温度制御部の温度は６０℃とした。また、乾燥時間を変化させて、ＹインクおよびＫインクにおいて、記録媒体の変形がなく、両方のインクを乾燥可能であった照射時間の範囲を特定した。当該範囲を表４に示す。

　上記表４に示されるように、赤外光吸収率の異なる色剤を含む２色のインク（ＹインクおよびＫインク）を塗布し、乾燥させる場合に、色ごとに乾燥率の異なるインクセット５および６を用いることで、記録媒体を変形させることなく、各色インクを十分に乾燥させることが可能な時間が広がることが明らかとなった。

　・実施例６
　上述のプライマーインクおよびインクセット１および７のＹインクおよびＭインクを用いて、実施例３と同様にインク画像を形成し、乾燥させた。このとき、紫外光照射部からの照度は４ｋＷ／ｃｍ^２とし温度制御部の温度は６０℃とした。また、乾燥時間を変化させて、ＹインクおよびＭインクにおいて、記録媒体の変形がなく、両方のインクを乾燥可能であった照射時間の範囲を特定した。当該範囲を表５に示す。

　上記表５に示されるように、紫外光吸収率の異なる色剤を含む２色のインク（ＹインクおよびＭインク）を塗布し、乾燥させる場合に、色ごとに乾燥率の異なるインクセット７を用いることで、記録媒体を変形させることなく、さらに各色インクを十分に乾燥させることが可能な時間が広がることが明らかとなった。

　本発明の乾燥装置によれば、記録媒体上に形成されたインク画像を短時間で十分に乾燥させることが可能であり、かつ記録媒体や形成される画像にダメージが生じ難い。したがって、種々の印刷分野において、有用である。

　１　記録媒体
　１ａ　記録媒体の一方の面（印刷面）
　１ｂ　記録媒体の他方の面（非印刷面）
　２　インク画像
　４　既印刷部
　１２Ｃ　シアンインク吐出部
　１２Ｋ　黒色インク吐出部
　１２Ｍ　マゼンタインク吐出部
　１２Ｐ　プライマーインク吐出部
　１２Ｑ　色インク吐出部
　１２Ｙ　イエローインク吐出部
　１００、２００　画像形成装置
　１０１　エネルギー照射部
　１０２　温度制御部
　１０２ａ　熱伝導部
　１０２ｂ　温度調整機構
　１１０　乾燥装置（乾燥部）
　１２０　インク画像形成部
　１３１　巻き出し部
　１３２　定着部
　１３３　巻き取り部

Claims

　記録媒体の一方の面に形成された、未乾燥のインクを含むインク画像を乾燥させるための乾燥装置であって、
　前記記録媒体の一方の面にエネルギーを照射し、前記インク画像を加熱して乾燥させるためのエネルギー照射部と、
　前記記録媒体を挟んで前記エネルギー照射部に対向するように、かつ前記記録媒体の他方の面に接するように配置された、温度制御部と、
　を有し、
　前記エネルギー照射部が、波長０．８μｍ以上３．０μｍ以下の赤外光を３０ｋＷ／ｍ^２以上の出力で照射する赤外光照射部、または前記記録媒体の一方の面に、波長２００ｎｍ～４１０ｎｍの紫外光を照度１Ｗ／ｃｍ^２以上で照射する紫外光照射部のいずれかを含む、乾燥装置。
　前記エネルギー照射部によりエネルギーを照射する際、前記温度制御部が、前記温度制御部の表面温度を８０℃未満に調整する、
　請求項１に記載の乾燥装置。
　前記温度制御部が、前記記録媒体の他方の面に接する金属ロールを有する、
　請求項１または２に記載の乾燥装置。
　前記金属ロールの熱伝導率が１５０Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以上である、
　請求項３に記載の乾燥装置。
　前記エネルギー照射部が、前記赤外光照射部を有し、
　前記赤外光照射部の熱源の温度が９００℃以上である、
　請求項１～４のいずれか一項に記載の乾燥装置。
　記録媒体を搬送する搬送部と、
　凝集剤を含むプライマーインクを吐出するためのプライマーインク吐出部と、
　色剤を含む色インクを吐出するための色インク吐出部と、
　請求項１～５のいずれか一項に記載の乾燥装置と、
　を有する画像形成装置。
　記録媒体の一方の面にインクを塗布し、インク画像を形成する工程と、
　前記記録媒体の他方の面に、温度を制御するための温度制御部を接触させながら、前記記録媒体の一方の面にエネルギーを照射し、前記インク画像を乾燥させる工程と、
　を含み、
　前記インク画像を乾燥させる工程では、波長０．８μｍ以上３．０μｍ以下の赤外光を３０ｋＷ／ｍ^２以上の出力で照射する、または波長２００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の紫外光を照度１Ｗ／ｍ^２以上で照射する、画像形成方法。
　前記記録媒体の、波長１．２μｍのエネルギーの吸収率を１としたとき、前記インク画像は、波長１．２μｍのエネルギーの吸収率が１．３以上である領域を含む、
　請求項７に記載の画像形成方法。
　前記記録媒体の一方の面が、一部にエネルギー吸収率の異なる領域を有する、
　請求項７または８に記載の画像形成方法。
　前記インクが、水溶性溶媒を５～２０質量％含む、
　請求項７～９のいずれか一項に記載の画像形成方法。
　前記インク画像を形成する工程において、
　少なくとも凝集剤を含むプライマーインクを塗布と、
　少なくとも色剤を含む色インクと、を塗布する、
　請求項７～１０のいずれか一項に記載の画像形成方法。
　前記インク画像を形成する工程において、
　波長０．８μｍ以上３．０μｍ以下から選択される特定波長の赤外光の吸収率が互いに異なる色剤、または波長２００ｎｍ～４１０ｎｍから選択される特定波長の紫外光の吸収率が互いに異なる色剤をそれぞれ含有する、２色以上の色インクを塗布する、
　請求項７～１１のいずれか一項に記載の画像形成方法。
　前記２色以上の色インクは、１００℃のオーブンで３０秒間乾燥させたときの、乾燥率が互いに異なる、
　請求項１２に記載の画像形成方法。
　前記２色以上の色インクのうち、赤外光の吸収率または紫外光の吸収率が高い色剤を含むインクの方が、１００℃のオーブンで３０秒間乾燥させたときの乾燥率が低い、
　請求項１３に記載の画像形成方法。