以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置 10について図1~図3を参照しつつ詳しく説明す� ��。
本実施形態に係る画像形成装置は、第1本体20 及び第2本体30を備える。第1本体20及び第2本� �30は基台(不図示)上に配置され、第1本体20は� ��2本体30に対して脱着可能に相対移動可能で� ��る。第1本体20は、加熱部材として3本の第1� �ートローラ23a、23b、23cからなる第1ローラ群2 3を備える。第2本体30は、加熱部材として3本� ��第2ヒートローラ43a、43b、43cからなる第2ロ� �ラ群43と、インクジェットヘッド37と、を備� ��る。インクジェットヘッド37により昇華性� �ンクが付着したシート状の布体50は、第1ヒ� �トローラ23a、23b、23c及び第2ヒートローラ43a� ��43b、43cが、両面に接触することにより加熱� ��れ、これによってインクが昇華して布体50� �へ画像が形成される。

ここで、本発明に係る加熱装置は、画像形成 装置10のうち、第1ローラ群23及び43による布� �50の加熱に関わる部材から構成される。この 加熱装置は、昇華性インクを用いた画像形成 装置に限らず、加熱することにより布体上に 画像を形成、又は、画像を定着することので きる装置、例えば、電子写真装置において加 熱によってトナーを定着する定着器や、熱可 塑性又は熱硬化性インクを用いた印刷装置、 に適用することができる。
以下に、画像形成装置10の各部材の詳細な構� ��について説明する。

第1本体20は、加熱部材としての第1ローラ群23 、第1ローラ群23を回転駆動するための駆動機 構、及び、プリントした布体50を所定長さで� ��るカット機構27を備える。
第1ローラ群23は、鉛直線23Y(第1鉛直線)上に回 転軸がそれぞれ配置された第1ヒートローラ23 a、23b、23cを備える。第1ヒートローラ23a、23b� ��23cは、この順序で、布体50の搬送方向上流� �から配置される。これら第1ヒートローラ23a� ��23b、23cは同一形状で同径のローラであって� ��鉛直方向において、第1本体20と第2本体30を� ��体したときに第2ヒートローラ43a、43b、43cと 交互に配置できるような間隔をあけて配置さ れている。第1ヒートローラ23a、23b、23cの内� �には、その回転軸の周りに巻回されて、電� �部(不図示)からの通電により発熱する金属の 線状部材(不図示)が配されている。この線状� ��材の巻回密度は、第1ヒートローラ23a、23b、 23cそれぞれの回転軸方向中央よりも外側の方 が密である。巻回密度をこのようにすると、 使用を繰り返しても、第1ヒートローラ23a、23 b、23cが熱収縮して、第1ヒートローラ23a、23b� ��23cの回転軸方向の中央部分が外側部分より� ��太くなるように湾曲変形してしまうことを� ��止することができ、これにより高品質の印� ��リント物を安定して提供することができる� ��

第1ヒートローラ23a、23b、23cは、その表面� �の昇華性インクの付着を防止する観点から� �、摩擦を軽減するような処理を施すことが� �ましい。このような処理としては、例えば� �SUS(ステンレス鋼)への電解メッキ、テフロン (登録商標)コーティング、シリコーンコーテ� ��ング、硬質クロムメッキがある。

第1ローラ群23を回転駆動するための駆動機 構は、スプロケット25a、25b、25c、第1駆動ベ� �ト26a、駆動ローラ29(巻き取りローラ)、第2駆 動ベルト26bを備える。

第1駆動ベルト26aは、第1ヒートローラ23a、2 3b、23cそれぞれの両端部に設けたスプロケッ� ��23a1、23b1、23c1、及びスプロケット25a、25b、2 5cに掛け回されている(図3)。スプロケット25a� ��25b、25cのうちのスプロケット25cと、駆動ロ� ��ラ29には、第2駆動ベルト26bが掛け回されて� ��る。駆動ローラ29は、駆動部(不図示)(例え� �ステッピングモータ、サーボ機構)の動作に� ��り、その回転軸を中心に回転可能であり、� ��の回転は第2駆動ベルト26bを介してスプロケ ット25cに伝達される。これによりスプロケッ ト25cが回転すると、第1駆動ベルト26aを介し� �第1ヒートローラ23a、23b、23cがそれぞれの回� ��軸の周りを回転する。ここで、各第1ヒート ローラ23a,23b,23cのそれぞれは、同一形状で同� ��からなり、さらに同一の駆動源からなる駆� ��ベルト26aの駆動により、同期する状態で、� ��れぞれ回転することが可能となる。第1ヒー トローラ23a、23b、23cがこのように回転するこ とにより、プリントする布体50を一定の送り� ��で各ローラ23a,23b,23cに接触加熱しつつ駆動� �ーラ29側へ搬送することができる。なお、図 3においては、第1ローラ群23、43以外の要素を 一部省略している。

駆動ローラ29は、インクジェットヘッド37� �よりプリントされ、第1ローラ群23及び43によ り加熱された布体50を巻き取る。駆動ローラ2 9によって巻き取られる布体50は、駆動ローラ 29の手前に配置されたカット機構27により所� �の長さにカットされる。カット機構27は、ば ね27bの弾性により布体50の張力を調整するテ� ��ションローラ27aと、テンションローラ27aに� ��持された布体50をカットするブレード27cと� �を備える。

第1本体20には、エアシリンダ60の一端が固� ��されている。このエアシリンダ60の他端は� �2本体30に固定されており、エアシリンダ60を 動作させることにより、第1本体20は第2本体30 に対して脱着可能に相対移動する。すなわち 、第1ローラ群23と43とが1本の鉛直線上に交互 に配置されるように、第1本体20と第2本体30を 合体することができ、また、第1ローラ群23と 43を離間するように合体を解除することがで� ��る。なお、本実施形態では、第2本体30が基� ��に固定され、第1本体20が第2本体30側へ移動� ��るが、これに代えて、第2本体30が第1本体20� ��に移動することとしてもよい。

第2本体30は、加熱部材としての43、及び、� ��体50にプリントするためのインクジェット� �ッド37のほか、布体供給ローラ31、塗布装置3 5、テンションローラ45a、及び、噴霧器70を備 える。43は、鉛直線43Y(第2鉛直線)上に回転軸� ��それぞれ配置された第2ヒートローラ43a、43b 、43cを備える。これら第2ヒートローラ43a、43 b、43cは同一形状で同径のローラであって、� �直方向において、第1本体20と第2本体30を合� �したときに第1ヒートローラ23a、23b、23cと交� ��に配置できるような間隔をあけて配置され� ��いる。布体供給ローラ31から供給された布� �50は、テンションローラ45aを経て、第1ロー� �群23、43、及びテンションローラ45aが収容さ� ��る加熱空間(加熱室)65内で加熱された後に、 駆動ローラ29まで搬送される。

第2ヒートローラ43a、43b、43cの内部には、� �1ヒートローラ23a、23b、23cと同様に、回転軸� ��周りに巻回されて、電源部(不図示)からの� �電により発熱する金属の線状部材(不図示)が 配されており、その巻回密度は、第2ヒート� �ーラ43a、43b、43cそれぞれの回転軸方向中央� �りも外側の方が密である。

第2ヒートローラ43a、43b、43cは、この順序� �、布体50の搬送方向上流側から配置される。 さらに、第2ヒートローラ43aは、第1ヒートロ� ��ラ23aよりも搬送方向上流側に配置されると� ��もに、第2ヒートローラ43aは、布体50の非プ� ��ント面に接触する。したがって、布体50は� �昇華性インクが付着していない面が、最初� �ヒートローラ43aに接触する。このため、最� �にプリント面が接触加熱される場合と比べ� �、ヒートローラに昇華性インクが転写され� �しまう可能性を低減することができ、これ� �より、付着した昇華性インクが減ずること� �く布体50への発色に用いられることとなるか ら、高画質の画像を形成することができる。

第2ヒートローラ43a、43b、43cそれぞれの両� �部に設けられたスプロケット43a1、43b1、43c1(� ��3)には、従動ベルト46bが巻き回されており� �第2ヒートローラ43a、43b、43cのいずれかが回� ��軸を中心に回転すると、他の2つのローラも 連動してこれに同期して回転する。すなわち 、第2ヒートローラ43a,43b,43c,のそれぞれも、� �互に同一形状で同径からなり、かつ第1ヒー� ��ローラ23a,23b,23cとも同一形状で同径からな� �ため、プリントする布体50は、第1,第2の両ヒ ートローラ間において一定の送り量で接触加 熱され、駆動ローラ29側へ搬送可能となる。� ��た本実施形態では、第2ヒートローラ43側に� ��いて、能動的に回転する駆動機構を設けて� ��らず、第2本体30に対する第1本体20の合体(図 2に示す状態)により、不図示の歯車伝達機構� ��よって第1駆動ベルト26aから従動ベルト46bに 伝達される。これにより、第1ヒートローラ� �23と第2ヒートローラ群43のそれぞれを、同一 の駆動源(駆動ローラ29)で同速、同送り量に� �同期回転させるようにしているが、第1ロー� ��群23と第2ヒートローラ群43のそれぞれが能� �的に同期回転する機構を採用することもで� �る。

塗布装置35は、布体50に対して例えば滲み� �止材を塗布するものであって、43よりも布体 供給ローラ31側に配置される。塗布装置35と43 との間にはインクジェットヘッド37が配置さ� ��る。このインクジェットヘッド37は、圧電� �子の駆動によって昇華性インクを布体50に吐 出するインクジェットヘッドである。圧電素 子は駆動部(不図示)からの信号によって変形� ��る。この駆動信号は、布体50上に形成しよ� �とする画像に対応するものであって、これ� �より、布体50の搬送タイミングに合わせて、 所望の画像の各画素に対応した位置に昇華性 インクが付着する。なお、昇華性インクの布 体50への付着には、圧電素子以外の方式のイ� ��クジェットヘッドを用いることもでき、さ� ��に、インクジェット以外の手法(例えば印刷 )によって行うこともできる。

さらに、第2上段ローラ43bと第2下段ローラ4 3cとの間を搬送される布体50に対する位置に� �噴霧器70が配置されている。この噴霧器70は� ��噴霧部71、連結チューブ72、及び、タンク部 73を備える。タンク部73には、例えば、撥水� �、防炎剤、表面コート剤、ラミネート剤、� �臭剤、芳香剤、光触媒コート剤の液剤が収� �されており、この液剤は、噴霧器70を介して 噴霧部71に供給され、第1ローラ群23及び第2ロ ーラ群43上を搬送される布体50上に噴霧され� �。噴霧器70は、布体50上の昇華性インクの発� ��を阻害しないという観点からは、布体50の� �送方向下流側に配置することが好ましい。� �た、噴霧器70と同様の噴霧器を第1本体20内に も設けると、複数の液剤を噴霧することがで きる。

布体供給ローラ31から供給される布体50は� �ローラ33を経て、テンションローラ45aに巻き 回される。布体50は、テンションローラ45aに� ��結したばね45bの弾性により、張力が調整さ� ��る。テンションローラ45aと第2ヒートローラ 43aには、ベルト46aが巻き回されており、いず れかが回転軸の周りを回転すると、他方も連 動して回転する。

第1ローラ群23及び第2ローラ群43のいずれか のローラには、該ローラに接触する状態で温 度センサ(不図示)が設けられている。該温度� ��ンサは、第1ローラ群23及び第2ローラ群43に� ��電する電源部の動作を制御する制御部に接� ��されている。この制御部は、加熱空間65の� �度が昇華温度よりも高くなりすぎないよう� �(例えば昇華温度よりも5°C以上高くならない ように)、第1ローラ群23及び第2ローラ群43へ� �通電量を制御する。また、第1ローラ群23及� �第2ローラ群43から放たれる熱により加熱空� �65が暖められていることから、布体50は、加� ��空間に入ってから、第1ローラ群23、第2ロー ラ群43によって接触加熱される前に、加熱さ� ��て乾燥するため、従来のようにプリヒータ� ��設ける必要がない。さらに、加熱空間65は� �例えばグラスウールのような保温材で囲む� �とが好ましい。これにより、第1ローラ群23� �び第2ローラ群43から放たれる熱が加熱空間65 から外部へ逃げにくくなるため、第1ローラ� �23及び第2ローラ群43へ供給する通電量を抑え ることができる。

続いて、画像形成装置10の動作について説明� ��る。
まず、画像形成装置10への布体50のセットの� �には、第1本体20と第2本体30は互いに離間し� �いる(図1)。したがって、第1ローラ群23と第2� ��ーラ群43とは離間しており、布体供給ロー� �31から供給された布体50は、ローラ33、テン� �ョンローラ45aに巻き回された後に、第1ロー� ��群23と第2ローラ群43との間の空間を通って� �第1下段ローラ23cに巻き回される。さらに、� ��体50は、テンションローラ27aを経て、先端� �駆動ローラ29に固定される。

この状態から、エアシリンダ60を動作させ� ��、第1本体20を第2本体30側へ移動させて、第1 本体20と第2本体30とを合体する。これにより� ��鉛直線23Yと鉛直線43Yとが一致し、この鉛直� ��上において、第2ヒートローラ43aと第2上段� �ーラ43bの間に第1上段ローラ23aが、第2上段ロ ーラ43bと第2下段ローラ43cの間に第1中段ロー� ��23bが、第2下段ローラ43cの下方に第1下段ロ� �ラ23cが、それぞれ配置される(図2、図3)。こ� ��配置の後に、テンションローラ45a及びテン� ��ョンローラ27aで張力を調整しつつ、第1ヒー トローラ23a、23b、23cを駆動し、駆動ローラ29� ��布体50の先端を巻き取ることにより、布体50 に対して張力を与える。このとき、布体50は� ��搬送方向上流から順に、第2ヒートローラ43a 、第1上段ローラ23a、第2上段ローラ43b、第1中 段ローラ23b、第2下段ローラ43c、第1下段ロー� ��23cに接触している。布体50は、第2ヒートロ� ��ラ43a、第2上段ローラ43b、第2下段ローラ43c� �対しては非プリント面が接触し、第1ヒート� ��ーラ23a、23b、23cに対してはプリント面が接� ��している。すなわち、第1ローラ群23と第2ロ ーラ群43は、布体50の両面に交互に接触して� �る。なお、第1ヒートローラ23a、23b、23c、及� ��、第2ヒートローラ43a、第2上段ローラ43b、� �2下段ローラ43cへの通電は、第1本体20と第2本 体30との合体前に開始してもよいし、その後� ��あってもよい。

温度センサによりローラの加熱温度が所定 温度以上に達したことを検出したところで、 布体50の搬送を開始する。布体50は、塗布装� �35においてバインダを塗布された後に、イン クジェットヘッド37において一方の面に昇華� ��インクが付着される。プリントされた布体5 0は、加熱空間65に入ったところで雰囲気加熱 (環境加熱)を受けて乾燥する。

その後、布体50は、第2ヒートローラ43a、第 1上段ローラ23a、第2上段ローラ43b、第1中段ロ ーラ23b、第2下段ローラ43c、第1下段ローラ23c� ��順に接触して昇華温度に加熱される。布体5 0は、第1ローラ群23の回転駆動、及び、これ� �ともなう第2ローラ群43の従動回転に追随し� �、第1ヒートローラ23a、23b、23c、第2ヒートロ ーラ43a、第2上段ローラ43b、第2下段ローラ43c� ��密着しつつ搬送される。これにより、布体5 0は適度な接触圧で、第1ヒートローラ23a、23b� ��23c、第2ヒートローラ43a、第2上段ローラ43b� �第2下段ローラ43cに接触することができるこ� ��から、インクジェットヘッド37により付着� �たインクは、第1ローラ群23及び第2ローラ群4 3の各ヒートローラへの転写を抑えられつつ� �昇華して布体50上に発色画像を形成する。し たがって、布体50上に汚れやにじみが発生す� ��ことが少なくなり、高い画像品質を実現で� ��る。また、接触加熱によってインクを昇華� ��せているため、温度は昇華温度であれば足� ��ることから、加熱に要するエネルギーを小� ��くすることができ、エネルギーロスも少な� ��。さらに、布体50を昇華温度以上の高温に� �らさないため、熱収縮が生じにくく、しわ� �ない完成品を得ることができる。各ヒート� �ーラを高温としないですむため、ヒートロ� �ラの形状を膨張により変化させることを少� �くすることができる。

さらにまた、第1ローラ群23及び第2ローラ� �43により、布体50を順次逆方向に湾曲させつ� ��接触乾燥させ、かつ、両面を加熱するため� ��しわが発生したとしても容易に矯正するこ� ��ができる。

発色した布体50には、噴霧器70により液剤� �噴霧される。噴霧された液剤は、加熱空間65 の温度によって、媒体50上で硬化、又は、主� ��が定着する。画像が形成され、液剤が塗布� ��れた媒体50は、駆動ローラ29によって巻き取 られるとともに、カット機構27において所定� ��さにカットされる。

以上のように構成されたことから、上記実施 形態によれば、次の効果(1)~(5)を奏する。
(1)布体50を各ヒートローラに接触させて加熱� ��るため、ヒートローラの温度は昇華性イン� ��が昇華する温度(昇華温度)であればよい。� �のため、布体50を加熱するのに要するエネル ギーを小さくすることができ、エネルギーの ロスも少なくてすむ。さらに、布体50を昇華� ��度を超える高温にさらさなくてすむため、� ��収縮が生じにくく、画質向上、しわのない� ��成品を提供することができる。

(2)布体50が、各ヒートローラの同期回転に� ��随するように搬送されるため、布体50上の� �ンクがヒートローラに転写されて媒体50の別 の箇所を汚したりするなど、布体50とヒート� ��ーラ間で汚れが転写されることが少なくな� ��、高い画像品質を実現することができる。

(3)第1ローラ群23、第2ローラ群43を構成する 複数のヒートローラの間を布体50が順次通過� ��ることにより、布体50が両面から加熱され� �ため、しわができにくく、さらに、しわが� �っても容易に矯正しやすい。しかもこれら� �ーラ群を構成する各ローラがそれぞれ同一� �駆動源にて同期回転するため、布体50の送り 量が一定となり高品質のプリントが可能とな る。

(4)布体50の周囲に第1ローラ群23、第2ローラ 群43の各ヒートローラが配置され、かつ、こ� ��らが閉じた加熱空間65内に収容されるため� �布体50の一方の面側が装置外部に露出する従 来のものよりも、ヒートローラの加熱温度を 低くすることができ、エネルギー消費が少な くてすむ。

(5)ヒートローラの温度を従来よりも低くす ることができるため、太鼓上に湾曲化する膨 張変化を少なくすることができ、これにより 、布体50の幅方向の品質を均一にすることが� ��きる

 以下に変形例について説明する。
第1ローラ群23、第2ローラ群43を構成するヒー トローラは、布体50の両面を接触加熱するこ� ��ができれば、上述の実施形態のような数、� ��状でなくてもよい。例えば、第1ヒートロー ラ及び第2ヒートローラは一つずつでもよい� �、同数でなくてもよい。また、ローラ以外� �形状(例えば平板状)のものを含んでもよい。 さらに、鉛直線23Y、鉛直線43Yから外れた位置 にあってもよい。

なお、上記実施形態において、第1ローラ� �23、第2ローラ群43を構成する各ヒートローラ において、その加熱装置としてローラ内部の 回転軸の周り巻回去れ、通電により発熱する 金属の線状部材を採用するようにしている。 しかし本発明はこうした加熱機構に限定され るものではなく、例えばローラ内部に加熱し 、温度制御されたオイルを循環させる方式や 、輻射熱方式によりローラ全体を内部から加 熱するセラミックヒータなど、様々な加熱機 構を採用することも可能である。また第1ロ� �ラ群23、第2ローラ群43を構成するヒートロー ラの配置についても、布体50の両面を接触加� ��することができれば、上述の実施形態とは� ��なるものとすることができる。例えば、被� ��熱面は、プリント面と非プリント面の両面� ��加熱されれば、これらを交互に加熱しなく� ��もよい。また、第1本体20と第2本体30とを合� ��したときに、鉛直線23Yと鉛直線43Yは一致し� ��くてもよい。

本発明について上記実施形態を参照しつつ 説明したが、本発明は上記実施形態に限定さ れるものではなく、改良の目的または本発明 の思想の範囲内において改良または変更が可 能である。