製版装置及び画像形成装置
【課題】小ロットの印刷を低コストで行うことができ、且つ画質の良好な画像を形成する。
【解決手段】製版装置２０は、撥インク性の版粒子１５を表面に担持する第１担持体１と、転移温度を境に可逆的に硬度が変化する感温性材料からなる第２担持体２と、第２担持体２を選択的に転移温度以上に加熱するサーマルヘッド５と、第２担持体２を転移温度未満に冷却する冷却ローラー６と、第１担持体１を版粒子１５を介して第２担持体２に当接及び離間させる第１駆動部１３と、第１駆動部１３により第１担持体１を第２担持体２に当接させ、画像信号に対応してサーマルヘッド５に第２担持体２を選択的に加熱させた後、冷却ローラー６に第２担持体２を冷却させ、第１駆動部１３により第１担持体１を第２担持体２から離間させることで、第２担持体２の加熱部分のみに版粒子１５を固着させて版像を形成する制御部９０と、を備える。
【解決手段】製版装置２０は、撥インク性の版粒子１５を表面に担持する第１担持体１と、転移温度を境に可逆的に硬度が変化する感温性材料からなる第２担持体２と、第２担持体２を選択的に転移温度以上に加熱するサーマルヘッド５と、第２担持体２を転移温度未満に冷却する冷却ローラー６と、第１担持体１を版粒子１５を介して第２担持体２に当接及び離間させる第１駆動部１３と、第１駆動部１３により第１担持体１を第２担持体２に当接させ、画像信号に対応してサーマルヘッド５に第２担持体２を選択的に加熱させた後、冷却ローラー６に第２担持体２を冷却させ、第１駆動部１３により第１担持体１を第２担持体２から離間させることで、第２担持体２の加熱部分のみに版粒子１５を固着させて版像を形成する制御部９０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製版装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、代表的な画像形成方法として、平版印刷版を用いたオフセット印刷方式が知られている。かかるオフセット印刷方式では、まず、画像情報に対応して版表面に親水性部分と親インク性（疎水性）部分を形成する。次いで、親水性部分に湿し水を付着させ、親インク性部分にのみ選択的にインクを付着させてインク像を形成する。更に、形成したインク像をブランケットローラーを介して記録媒体上に転写することで画像形成を行う。
【０００３】
このオフセット印刷方式では連続的に高画質の画像形成を行うことが可能であるが、感光層で覆われたアルミニウム板（ＰＳ版）に対し、画像情報に応じて露光、エッチングを行うなど製版工程が複雑であり、また、製版工程で排出される廃液の処理が必要となる。
また、オフセット印刷方式では、ＰＳ版上に形成された版像を消去してＰＳ版を再使用するといったことができない。これに対しては、版の表面をチタン又はチタン合金で構成し、版表面を可逆的に親水化及び疎水化することで版の再利用を可能とする技術も提供されているが（例えば、特許文献１参照）、この技術では一度形成された版像を消去するのに長時間を要するため小ロットの印刷を行う上で好ましくない。
このように、オフセット印刷方式は、製版工程が複雑で、しかも版を再利用することが困難であるため製版コストが高く、印刷部数が少ない場合には単価が非常に高くなってしまう。そこで、小ロットの印刷を低コストで行うため、製版コストの低い印刷方式が求められている。
【０００４】
これに対し、オフセット印刷のような複雑な製版工程がない画像形成方式として、静電潜像を乾式トナーや湿式トナーによって現像する電子写真方式（例えば、特許文献２参照）、磁気潜像を磁性トナーによって現像するマグネトグラフィ（例えば、特許文献３参照）、インクを微小液滴として吐出するインクジェット方式（例えば、特許文献４参照）等が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５３９７４号公報
【特許文献２】特開２００５−３５２３７１号公報
【特許文献３】特開２００９−５１１１９号公報
【特許文献４】特開２００４−１４８６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、複雑な製版工程がないこれらの各画像形成方式では、色材として粉体や液滴を使用しているため、粉体や液滴が飛散する等して、オフセット印刷に比べて画質が低下するという問題がある。また、電子写真方式では、静電気により潜像を形成するため、環境によって帯電量が変化する場合があり安定した画質を維持することが難しく、マグネトグラフィ方式では、磁性トナーを使用しているためカラー化する際の色再現性が悪いといった問題がある。更に、インクジェット方式では、低粘度のインクを使用するため記録媒体上でインクが滲んだり、ヘッドの目詰まりによって画像欠損が発生したりするという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、小ロットの印刷を低コストで行うことができ、且つ、画質の良好な画像を形成することができる製版装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
撥インク性の版粒子を表面に担持する第１担持体と、
転移温度を境界として可逆的に硬度が変化する感温性材料からなる第２担持体と、
前記第２担持体を選択的に転移温度以上に加熱して軟化させる加熱手段と、
前記第２担持体を転移温度未満に冷却して硬化させる冷却手段と、
前記第１担持体を前記版粒子を介して前記第２担持体に当接及び離間させる駆動部と、
前記駆動部により前記第１担持体を前記第２担持体に当接させ、画像信号に対応して前記加熱手段に前記第２担持体を選択的に加熱させた後、前記冷却手段に前記第２担持体を冷却させ、前記駆動部により前記第１担持体を前記第２担持体から離間させることで、前記第２担持体の加熱された部分のみに前記版粒子を固着させ、前記第２担持体上に前記版粒子が固着された領域と前記版粒子が固着されない領域とからなる版像を形成する制御部と、を備えることを特徴とする製版装置が提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、
上記製版装置と、
版像が形成された前記第２担持体にインクを供給し、前記第２担持体上にインク像を形成するインク供給手段と、
前記インク像を記録媒体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小ロットの印刷を低コストで行うことができ、且つ、画質の良好な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る画像形成装置を示す図である。
【図２】画像形成装置における画像形成ユニットを示す概略構成図である。
【図３】画像形成ユニットの制御系を示すブロック図である。
【図４】製版装置による版の形成を説明する図である。
【図５】変形例に係る画像形成ユニットを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１３】
図１は、本発明に係る画像形成装置１０００を示す図である。
図１には、画像形成装置として、複数の画像形成ユニットを備えるフルカラー方式の画像形成装置１０００を図示しているが、本発明は、フルカラー方式にのみ限定されるものではなく、モノクロ画像のみを形成する１色（ブラック等）の画像形成ユニットを採用している画像形成装置への適用も可能である。また、本発明は、小型のプリンタ、オフィス用複合機、および商業印刷を用途とする高速・大量印刷可能な画像形成装置などへの適用が可能である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の画像形成装置１０００は、画像形成部１００、給紙部５８及び排紙ストッカー５７等で構成されていて、画像形成部１００には操作部５０が設けられている。
【００１５】
画像形成部１００の内部には、後述する画像形成ユニット１００Ａが、フルカラー画像を形成するための各色に対応して複数設けられている。画像形成ユニット１００Ａは、給紙部５８から搬送された記録媒体Ｓに対して画像形成を行う。画像形成がなされ、必要に応じて後処理がなされた記録媒体Ｓは排紙ストッカー５７に排出される。
【００１６】
画像形成ユニット１００Ａについて、図２を参照して以下説明する。図２は、画像形成ユニット１００Ａの概略構成を示す図である。また、画像形成ユニット１００Ａは、本発明に係る製版装置２０を含んでいる。
【００１７】
画像形成ユニット１００Ａは、第２担持体２の表面上に版像を形成する製版装置２０と、版像が形成された第２担持体２の表面にインクを供給してインク像を形成するインク供給部（インク供給手段）８、第２担持体２上に形成されたインク像が転写されるブランケットローラー９、記録媒体Ｓをブランケットローラー９に押圧して記録媒体Ｓにインク像を転写する押圧ローラー（転写手段）１０、ブランケットローラー９の付着物を除去するブランケットローラー清掃器１１等を具備している。
【００１８】
画像形成ユニット１００Ａを構成する、インク供給部８、ブランケットローラー９、押圧ローラー１０及びブランケットローラー清掃器１１は、それぞれ既存のオフセット印刷方式の画像形成装置に用いられるものと同様のものを用いることができる。
【００１９】
製版装置２０は、撥インク性の版粒子１５を表面に担持する第１担持体１、第１担持体１に版粒子１５を供給する供給装置３、第１担持体１に担持される版粒子１５を単層化する版粒子単層化装置４、第１担持体１の表面に担持された版粒子１５を除去する第１クリーニング部７、転移温度Ｔｍを境にして可逆的に硬度が変化する感温性材料からなる第２担持体２、第１担持体１を第２担持体２に当接及び離間させる第１駆動部（駆動部）１３、第２担持体２を回動させる第２駆動部１４、第２担持体２を転移温度Ｔｍ以上に選択的に加熱して軟化させるサーマルヘッド（加熱手段）５、第２担持体２を転移温度Ｔｍ未満に冷却して硬化させる冷却ローラー（冷却手段）６、第２担持体２の表面をクリーニングする第２クリーニング部１２、各部を制御する制御部９０等により構成されている。制御部９０は、画像形成ユニット１００Ａを構成する各部を制御している。
ここで、本発明における撥インク性とは、アルキル基等の疎水基の影響により疎水性を呈し、且つ臨界表面張力が低いことをいう。言い換えると、撥インク性とは、純水接触角が９０°以上、臨界表面張力が２５ｍＮ／ｍ以下であることをいうが、厳密にこの数値範囲に限られるものではない。
【００２０】
画像形成ユニット１００Ａを構成する上記の各部材は、第２担持体２の表面近傍に設けられており、第２駆動部１４による第２担持体２の回動方向に沿って、第１駆動部１３、サーマルヘッド５、冷却ローラー６、インク供給部８、ブランケットローラー９、第２クリーニング部１２の順に配置されている。
【００２１】
第１担持体１は、表面に粘着ゲルを有する薄膜粘着シートが無端ベルト状に形成され、表面の粘着力により版粒子１５を担持するものである。第１担持体１は、サーマルヘッド５と第２担持体２との間に設けられるため、サーマルヘッド５による熱を効率的に第２担持体２に伝えられるように薄膜であることが好ましい。例えば、厚さ１０μｍのポリイミドシートを基材とし、当該基材に厚さ１０μｍの粘着ゲルを塗布したものが用いられる。
なお、第１担持体１の基材としては、ポリイミドに限らず、サーマルヘッド５による加熱温度以上の耐熱温度を有する材料であれば良い。また、第１担持体１の表面に塗布される粘着剤としては、粘着ゲルに限らず、アクリル系その他の粘着剤であっても良いが、版粒子１５へ転移しないものに限られる。版粒子１５へ転移しない粘着剤としては、アルキル基等の疎水基の影響が大きい材料が多く含まれる粘着剤が好ましい。
【００２２】
第１担持体１は、第１駆動部１３及び冷却ローラー６に張架され、図２中の矢印方向に回動可能に支持されている。また、第１担持体１は、第１駆動部１３と冷却ローラー６との間における領域Ａ（図２参照）において第２担持体２の表面に当接し、当該領域Ａ以外の部分において第２担持体２から離間している。つまり、第１駆動部１３が駆動して第１担持体１を回動させることにより、第１担持体１を第２担持体２に当接及び離間させることができる。
【００２３】
なお、第１担持体１は、第１駆動部１３による遠心力や機内風によって、版粒子１５を表面から脱落させることなく担持できるものであれば薄膜粘着シートでなくとも良く、例えば、第１担持体１の表面に微細形状を設けてアンカー効果により版粒子１５を担持するものであっても良いし、版粒子１５に電荷や磁力を付与して第１担持体１の周辺に所望の電界や磁界を形成することにより、クーロン力や磁気吸引力により版粒子１５を担持するものであっても良い。例えば、第１担持体１は、電子写真技術における現像ローラーのように、版粒子１５を摩擦帯電させるとともに第１担持体１の表面に版粒子１５の粒子層を形成するようにしても良い。
【００２４】
第１担持体１の近傍には、供給装置３、版粒子単層化装置４及び第１クリーニング部７が設けられている。
供給装置３は、版粒子１５を第１担持体１に供給し、第１担持体１の表面全体に版粒子１５を担持させるものである。供給装置３により第１担持体１の表面に供給された版粒子１５は、第１担持体１の表面の粘着力及び粒子間の凝集力により、第１担持体１の表面上に複数層に亘って付着し、版粒子１５の層を形成する。版粒子１５は、撥インク性の材料を用いることができ、例えば、アルミニウム、チタン等の金属粒子やシリカ粒子に対して、シランカップリング疎水処理を行ったものや、テフロン（登録商標）やＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）等のフッ素系化合物を表面にコーティングしたもの、シリコンパウダー等が挙げられる。また、シリコンゴムを表面にコーティングした粒子であっても良い。版粒子１５の平均粒径は、記録媒体Ｓ上に形成される画像の画質を考慮すると、好ましくは０．５μｍ〜３０μｍであり、より好ましくは１μｍ〜５μｍである。具体的には、このような版粒子１５として、日本触媒（株）製の粒径１μｍのシーホスターＫＥ−Ｈ１００の表面にシランカップリング疎水処理を施したものを使用することができる。
【００２５】
版粒子単層化装置４は、第１担持体１の表面上に形成された版粒子１５の層を、版粒子１５の１粒子分の層にする（単層化）ための装置である。版粒子単層化装置４は、例えば、第１担持体１の表面に近接した筒状の中空形状をしたエア放出部４ａと、エア放出部４ａから放出されるエアを吸引する吸引部４ｂとから構成されている。
【００２６】
エア放出部４ａは、電力により回転駆動するファンなどの気流発生装置を内蔵し、第１担持体１の表面にエアを吹き付ける。エア放出部４ａから放出されたエアにより、第１担持体１の表面に形成された版粒子１５の層のうち第１担持体１に直接接触していない版粒子１５、即ち、粒子間の凝集力によって第１担持体１に付着している版粒子１５のみが吹き飛ばされて、吸引部４ｂに吸引される。吸引部４ｂに吸引された版粒子１５は、所定のフィルタによって回収され、画像形成部１００内に版粒子１５が飛散することを防止している。また、吸引部４ｂの近傍には、吸引部４ｂにより回収された版粒子１５をスクリュー部材や空気圧による搬送手段によって供給装置３に戻す機構が設けられていることが好ましく、この場合には、版粒子１５を再利用することができる。
【００２７】
エア放出部４ａにより第１担持体１の表面に放出するエアの風量としては、粒子間の凝集力によって第１担持体１に付着する版粒子１５を吹き飛ばせる程度であって、第１担持体１の表面の粘着力によって第１担持体１に付着する版粒子１５を吹き飛ばさない程度の風量であれば良く、エア放出部４ａの形状や画像形成部１００の構成に応じて適宜調整するものとする。
本実施形態では、版粒子１５を担持する第１担持体１が薄膜粘着シートで構成されていることにより、第１担持体１は、第１担持体１の表面に直接接触している版粒子１５のみに対して付着力を有しており、表面に接触していない版粒子１５に対しては付着力を有していない。したがって、第１担持体１の表面に付着する２層目以降の版粒子１５を除去・回収することが容易であり、版粒子単層化装置４による版粒子１５の単層化を行い易い。
【００２８】
なお、版粒子単層化装置４は、エア放出部４ａ及び吸引部４ｂから構成されるものでなくとも良く、例えば、第１担持体１の表面に形成された版粒子１５の層に対して粘着部材やウレタンゴムブレードを当接させて２層目以降の版粒子１５を除去する構成や、第１担持体１に超音波振動を加えて２層目以降の版粒子１５を除去する構成であっても良い。
【００２９】
第２担持体２は、ドラム状に形成された第２駆動部１４の表面を覆うように設けられている。第２駆動部１４は、図２中の矢印方向に回転駆動することにより、第２担持体２を回動させる。第２駆動部１４は、例えば、ガラス、アルミニウムその他の材料により構成されている。
【００３０】
第１クリーニング部７は、第１担持体１を挟んで第２担持体２と反対側に設けられ、第１担持体１に接触して設けられている。
第１クリーニング部７は、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されており、表面にはウェブシートが設けられている。ウェブシートには、純水やイソプロピルアルコール水溶液等の洗浄液を含ませてある。第１クリーニング部７が回転駆動することにより、第１担持体１の表面がウェブクリーニングされて第１担持体１に担持される版粒子１５が除去され、第１担持体１は版粒子１５を担持していない状態となる。第１担持体１は、粘着ゲルの粘着力によって版粒子１５を担持しているため、第１クリーニング部７により版粒子１５が除去された後も、粘着力が失われない。したがって、第１担持体１を交換することなく継続して版の形成を行うことができるとともに、第１担持体１に版粒子１５をムラなく担持させることができる。
なお、第１クリーニング部７は、スポンジローラー等により構成されていても良く、この場合には、スポンジローラー表面に純水やイソプロピルアルコール水溶液等の洗浄液を含ませてある。
【００３１】
第２担持体２は、転移温度Ｔｍを境界として可逆的に硬度が変化する感温性材料からなる。この第２担持体２に用いられる感温性材料としては、例えば、側鎖結晶性ポリマーが好ましい。
【００３２】
側鎖結晶性ポリマーの組成としては、例えば、炭素数１６以上、好ましくは炭素数１６〜２２の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレート３０〜９９質量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル０〜７０質量部と、極性モノマー１〜１０質量部とを重合させて得られる重合体等が挙げられる。
【００３３】
炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を側鎖とする（メタ）アクリレートとしては、例えば、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、エイコシル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート等の炭素数１６〜２２の線状アルキル基を有する（メタ）アクリレートが挙げられる。炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。極性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のカルボキシル基含有エチレン不飽和単量体；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート等のヒドロキシル基を有するエチレン不飽和単量体等が挙げられる。
【００３４】
具体的には、第２担持体２に用いられる感温性材料としては、例えば、ニッタ（株）製のクールオフインテリマーを用いることができる。クールオフインテリマーは、純水接触角が９０°であって、転移温度Ｔｍ以上で軟化した状態となって粘着性を発現し、転移温度Ｔｍ未満では硬化した状態となる。クールオフインテリマーのこのような状態変化は、熱を加える度に可逆的に繰り返させることができ、その状態変化は約５℃の温度範囲で急峻に起きる。クールオフインテリマーは、例えば、厚さが４０μｍ、転移温度Ｔｍが５５℃のものを用いることができるが、これらの値は版粒子１５の種類や画像形成部１００の構成等によって適宜設定変更可能である。
【００３５】
また、第２担持体２に用いられる感温性材料としては、上記したクールオフインテリマーを用いることが可能であるが、第２担持体２は親インク性であることが好ましいため、親インク性の感温性材料を用いることがより好ましい。ここで、本発明における親インク性とは、ヒドロキシル基やアミノ基等の親水基の影響により親水性を呈し、且つ臨界表面張力が高いことをいう。したがって、第２担持体２に用いられる感温性材料は、ヒドロキシル基やアミノ基等の親水基を多く含む化合物や、アルキル基等の疎水基を含まない化合物を材料として用いることが好ましく、臨界表面張力の大きな材料を用いることが好ましい。
【００３６】
第１駆動部１３は、第１担持体１を介して第２担持体２に当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動することにより第１担持体１を回動させる。また、第１駆動部１３は、その回転軸が第２駆動部１４の回転軸と平行となるように設けられている。
【００３７】
サーマルヘッド５は、第１担持体１の領域Ａにおいて第１担持体１を介して第２担持体２に当接するように設けられ、当該位置に固定されている。
サーマルヘッド５は、第１駆動部１３及び第２駆動部１４の回転軸と互いに平行となる向きに延在して設けられ、当該延在方向に沿って複数の発熱素子（図示略）が配設されている。サーマルヘッド５は、制御部９０により処理されて出力された画像信号に基づいて、複数の発熱素子を選択的に発熱させることにより、第２担持体２の表面を選択的に加熱する。したがって、第１駆動部１３及び第２駆動部１４が回転駆動することによって、第２担持体２の表面のうち非画像部分に対応する領域がサーマルヘッド５により転移温度Ｔｍ以上に加熱されて、当該領域のみが軟化する。第２担持体２の軟化した領域は粘着性を発現し、第１担持体１に担持された版粒子１５と接着する。
【００３８】
なお、第２担持体２を選択的に加熱して軟化させる加熱手段としては、例えば、画像信号に応じて変調され放射するレーザー光を第１駆動部１３及び第２駆動部１４の回転軸方向と平行な方向に走査させるレーザー発光手段を用いるものであっても良い。この場合、第２担持体２の表面のうち加熱する領域を精密に制御することが可能となり、精度良く版を形成することができる。これにより、形成された版を用いて記録媒体Ｓ上に高画質の画像を形成することができる。
【００３９】
冷却ローラー６は、第１担持体１を介して第２担持体２の全幅に亘って当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。冷却ローラー６及び第１駆動部１３が第２担持体２の全幅に亘って当接して配置されるので、冷却ローラー６及び第１駆動部１３に張架される第１担持体１は、領域Ａにおいて第２担持体２に密着して当接される。冷却ローラー６は、第１担持体１を介して第２担持体２を転移温度Ｔｍ未満の温度に冷却する。これにより、サーマルヘッド５によって加熱されて軟化した第２担持体２が硬化する。第２担持体２の表面のうちサーマルヘッド５により加熱された領域において、第１担持体１に担持された版粒子１５は、転移温度Ｔｍ未満に冷却されて硬化した第２担持体２に固着される。
ここで、第２担持体２が版粒子１５を固着する力は、第１担持体１が版粒子１５を担持する力よりも大きい。そうすると、第１駆動部１３により第１担持体１が第２担持体２から離間されると、第２担持体２の表面のうちサーマルヘッド５により加熱された領域には版粒子１５が固着され、サーマルヘッド５により加熱されていない領域には版粒子１５が固着されない。即ち、サーマルヘッド５により加熱されていない領域においては、版粒子１５は第１担持体１に担持されたままである。これにより、第２担持体２上に版粒子１５が固着される領域と版粒子１５が固着されない領域とを形成することができ、第２担持体２の表面上に版像を形成することができる。
【００４０】
なお、冷却ローラー６は、第２担持体２を選択的に冷却できるように構成されていても良い。この場合、冷却ローラー６は、第１駆動部１３及び第２駆動部１４の回転軸と互いに平行となる方向に沿って複数のペルチェ素子が配設されて構成され、制御部９０により処理されて出力された画像信号に基づいて、複数のペルチェ素子を選択的に冷却させる。これにより、冷却ローラー６は、第２担持体２の表面のうち非画像部分に対応する領域を選択的に冷却する。冷却ローラー６が第２担持体２の非画像部分に対応する領域（サーマルヘッド５により加熱された部分）のみを選択的に冷却できるので、冷却ローラー６の表面上に温度むらが生じることを抑制できる。冷却ローラー６の表面上の温度むらを抑制できるので、冷却ローラー６は第２担持体２の表面を十分に冷却することができ、第２担持体２上に精度良く版を形成することができる。
【００４１】
上記のようにそれぞれ構成される第１担持体１、第１駆動部１３、サーマルヘッド５及び冷却ローラー６は、それぞれ所定の接離機構（図示略）により、第２担持体２から離間させることができるように構成されている。記録媒体Ｓに対して同じ画像を繰り返し形成する場合には、当該接離機構によって第１担持体１、第１駆動部１３、サーマルヘッド５及び冷却ローラー６を第２担持体２から離間する。
【００４２】
インク供給部８は、インク供給ローラー８ａ、インク容器８ｂ及びインク規制ブレード８ｃから構成されている。
インク容器８ｂには、インクが貯留されており、図示しないインク補充器から適宜インクが補充される。インク容器８ｂに貯留されるインクは、親インク性の材料表面に付着し易く、撥インク性の材料表面に付着しにくい性質を有する。したがって、インク容器８ｂに貯留されるインクは、親水性の高い材料が多く含まれ、表面張力が高いことが好ましい。更に、インク容器８ｂに貯留されるインクは、高粘度であることが好ましく、例えば１００Ｐａ秒程度の粘度を有していることが好ましい。インクの粘度を高くすることによって、第２担持体２に供給されたインクが、第２担持体２の非画像部分に対応する領域に固着された版粒子１５同士の間に入り込むことを抑制することができ、インクのかぶり等の画像不良の発生を抑制することができる。同様の理由により、インクの表面張力を高くすることによってもインクのかぶり等の画像不良の発生を抑制することができる。
このようなインクの例として、既存の水なしオフセット油性インク（例えば、DICグラフィックス（株）製のDRI-O-COLORナチュラリス）に２０質量％の純水を混合したものが挙げられる。この他には、水なしオフセット油性インクにエタノール等のアルコールを混合したものや、水系インクを増粘剤によってオフセットインクと同程度に高粘度化したものが用いられる。
【００４３】
インク供給ローラー８ａは、第２担持体２に当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。インク供給ローラー８ａは、回転駆動することでインク容器８ｂ内を通過して、インク容器８ｂに貯留されるインクを表面に保持し、インク規制ブレード８ｃに当接する。インク規制ブレード８ｃは、インクを保持したインク供給ローラー８ａの表面に当接する位置に設けられ、インク供給ローラー８ａの表面に保持されたインクを２μｍ〜５０μｍ、好ましくは４μｍ〜１０μｍの厚さのインク層とする。表面にインク層が保持されたインク供給ローラー８ａは、第２担持体２に当接して第２担持体２の表面に適切量のインクを供給する。第２担持体２の表面において、版粒子１５が固着された領域（非画像部に対応する領域）には版粒子１５が撥インク性であるためインクが付着せず、版粒子１５が固着されていない領域（画像部に対応する領域）にのみインクが付着する。これにより、湿し水を用いることなく第２担持体２の表面上にインク像を形成することができる。
【００４４】
ブランケットローラー９は、第２担持体２に当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。ブランケットローラー９は、第２担持体２と当接して、第２担持体２の表面上に形成されたインク像が表面に転写される。また、ブランケットローラー９の表面は、親インク性に構成されている。
【００４５】
押圧ローラー１０は、ブランケットローラー９に当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。押圧ローラー１０は、画像形成時に給紙部５８から供給される記録媒体Ｓをブランケットローラー９との間にニップし、ニップした記録媒体Ｓをブランケットローラー９側へ押圧しながら回転することにより、記録媒体Ｓ上にブランケットローラー９の表面のインク像を転写する。これにより、記録媒体Ｓ上に画像が形成される。
【００４６】
ブランケットローラー清掃器１１は、インク像を記録媒体Ｓに転写した後であって次のインク像が表面に転写される前のブランケットローラー９に当接して設けられ、ブランケットローラー９の表面をウェブクリーニングして付着物を除去する。これにより、ブランケットローラー９の表面に残ったインク等の付着物が次の記録媒体Ｓに転写されてしまうことを防止でき、画像品質の低下を抑制することができる。
【００４７】
また、図２に示すように第２担持体２とブランケットローラー９との周長及び回転速度が等しい場合には、ブランケットローラー清掃器１１は、所定の接離機構（図示略）により、ブランケットローラー９から離間させることができるように構成されているものとする。第２担持体２とブランケットローラー９との周長及び回転速度が等しければ、記録媒体Ｓに対して同じ画像を繰り返し形成する場合には、ブランケットローラー９の表面にインク等の付着物が残存していても画像品質の低下は起きないためである。つまり、記録媒体Ｓに対して同じ画像を繰り返し形成する場合には、ブランケットローラー清掃器１１はブランケットローラー９から離間し、記録媒体Ｓ上に形成する画像を切り替える場合には、ブランケットローラー清掃器１１はブランケットローラー９に当接し、ブランケットローラー９に付着した付着物を除去する。
【００４８】
第２クリーニング部１２は、ブランケットローラー９にインク像を転写した後であって第１担持体１と接触する前の第２担持体２の表面をクリーニングできるように設けられている。第２クリーニング部１２は、第２担持体２の表面から版粒子１５を除去する超音波洗浄部１６、第２担持体２の表面に残留するインクを除去するウェブクリーニング部１７、第２担持体２の表面上の凹凸を平滑化する加熱ローラー１８から構成されている。これらの各部材は、第２担持体２の回転方向に沿って超音波洗浄部１６、ウェブクリーニング部１７及び加熱ローラー１８の順に配置されている。
【００４９】
超音波洗浄部１６は、洗浄液容器１６ａ及び超音波振動部１６ｂから構成されている。洗浄液容器１６ａには洗浄液が貯留されており、当該洗浄液に第２担持体２の一部が浸るように構成されている。洗浄液容器１６ａに貯留される洗浄液は、画像形成ユニット１００Ａの各部を劣化させるようなものでなければ特に限定されるものではないが、例えば、イソプロピルアルコール水溶液等が用いられる。洗浄液容器１６ａには、図示しない洗浄液補充器から適宜洗浄液が補充される。超音波振動部１６ｂは、洗浄液容器１６ａの下面に設けられ、洗浄液容器１６ａに貯留された洗浄液を介して第２担持体２の表面に超音波を発振する。これにより、第２担持体２の表面に固着された版粒子１５を第２担持体２から除去して版像を消去することができる。また、版粒子１５は撥インク性であり極性をもつ親水基が少ないため、第２担持体２との相互作用が小さい。したがって、短時間の超音波洗浄で第２担持体２から版粒子１５を容易に除去することができる。
【００５０】
ウェブクリーニング部１７は、圧接ローラー１７ａによりウェブシート１７ｂを第２担持体２の表面に押し当て、送り出しローラー１７ｃ及び巻き取りローラー１７ｄが第２担持体２の回転方向と同じ方向に回転することにより（図２参照）、ウェブシート１７ｂを第２担持体２の回転方向と対向する方向に移動させながら第２担持体２の表面に残留するインクを除去する。また、ウェブシート１７ｂには、インク洗浄液を含ませてあることが好ましい。ウェブシート１７ｂに含ませる洗浄液としては、一般的なオフセット印刷のインク洗浄液で構わないが、例えば、金陽社（株）製のマジカルウォッシュを用いることができる。
【００５１】
加熱ローラー１８は、第２担持体２の表面に当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。加熱ローラー１８は、第２担持体２の表面に接触しながら第２担持体２を転移温度Ｔｍ以上、例えば８０℃に加熱することで、第２担持体２を軟化させ平滑化する。これにより、版粒子１５が除去されることにより第２担持体２の表面に現れる凹みや、ウェブクリーニング部１７との摩擦により形成される傷を消去して第２担持体２の表面を平滑にすることができる。
【００５２】
また、第２クリーニング部１２は、第２担持体２の表面の一部が洗浄液容器１６ａの洗浄液に浸り、ウェブクリーニング部１７及び加熱ローラー１８が第２担持体２の表面に当接するように設けられているが、所定の接離機構（図示略）により第２担持体２から離間させることができるように構成されている。これにより、記録媒体Ｓに対して同じ画像を繰り返し形成する場合には、第２クリーニング部１２が第２担持体２から離間した状態となり、第２クリーニング部１２がクリーニングを行うことなく繰り返し同じ画像を形成することができる。また、記録媒体Ｓ上に形成する画像を切り替える場合には、第２クリーニング部１２が第２担持体２に近接した状態となり、第２クリーニング部１２は第２担持体２に固着された版粒子１５や第２担持体２の表面に残留するインクを除去して表面を平滑な状態にする。これにより、第２担持体２は、新たな画像を形成できる状態となる。
なお、第２クリーニング部１２の近傍には、第２クリーニング部１２によって第２担持体２から除去した版粒子１５を回収する機構が設けられていても良く、回収した版粒子１５をスクリュー部材や空気圧による搬送手段によって供給装置３に戻すように構成されていても良い。この場合、第２クリーニング部１２には、第２担持体２から回収された版粒子１５とその他のものとを分離する機構が設けられていると、より効率的となる。
【００５３】
制御部９０は、図３に示すように、製版装置２０及び画像形成ユニット１００Ａの各部を制御する。図３は、画像形成ユニット１００Ａの制御系を示すブロック図である。制御部９０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、製版装置２０及び画像形成ユニット１００Ａ用の各種処理プログラムに従って各種動作を行う。
具体的には、制御部９０は、第１駆動部１３により第１担持体１を第２担持体２に当接させ、画像信号に対応してサーマルヘッド５に第２担持体２を選択的に加熱させ、冷却ローラー６に第２担持体２を冷却させ、第１駆動部１３により第１担持体１を第２担持体２から離間させることで、第２担持体２の加熱された部分のみに版粒子１５を固着させ、第２担持体２上に版粒子１５が固着された領域と版粒子１５が固着されない領域とからなる版像を形成する。
【００５４】
ここで、図４を参照して、上記したように構成される製版装置２０による版の形成について説明する。図４は、版粒子１５を介して当接及び離間する第１担持体１と第２担持体２の概略構成を示す拡大断面図であって、サーマルヘッド５により加熱されない部分（画像部）と、サーマルヘッド５により加熱される部分（非画像部）とをそれぞれ示している。
先ず、図４（ａ）に示すように版粒子１５を単層で担持した第１担持体１は、第１駆動部１３により回動し、第２担持体２に当接する（図４（ｂ）参照）。続いて、サーマルヘッド５により第２担持体２の表面のうち非画像部に対応する領域である領域Ｂが選択的に転移温度Ｔｍ以上に加熱され、当該領域Ｂにおいて第２担持体２が軟化するとともに粘着性を発現する。第１担持体１は、第２担持体２に密着して当接するので、第２担持体２の表面のうち加熱されて軟化した領域Ｂにおいては版粒子１５が第２担持体２に埋め込まれる（図４（ｃ）参照）。第２担持体２はサーマルヘッド５により選択的に加熱された後、冷却ローラー６により冷却される。これにより、第２担持体２の表面のうち加熱されて軟化した領域が転移温度Ｔｍ未満に冷却されて硬化する。第２担持体２が硬化することによって版粒子１５が第２担持体２に固着される。冷却ローラー６によって第２担持体２が冷却された後、第１駆動部１３により第１担持体１は第２担持体２から離間される（図４（ｄ）参照）。ここで、第２担持体２が版粒子１５を固着する力は第１担持体１が版粒子１５を担持する力よりも大きい。したがって、第１担持体１が第２担持体２から離間されると、第２担持体２の表面のうちサーマルヘッド５によって加熱された領域Ｂ（非画像部に対応する領域）においては版粒子１５が第２担持体２に固着され、サーマルヘッド５により加熱されなかった領域（画像部に対応する領域）においては版粒子１５が第１担持体１に担持されたままの状態となる。このようにして、第２担持体２上に、版粒子１５が固着される領域と版粒子１５が固着されない領域とからなる版像が形成される。
第２担持体２から離間された第１担持体１は第１駆動部１３により回動し、第１クリーニング部７により第１担持体１の表面上に残留する版粒子１５が全て除去される。第１担持体１は粘着ゲルの粘着力により版粒子１５を担持しているため、第１クリーニング部７によるウェブクリーニング後も粘着力が失われない。したがって、版を形成した後も第１担持体１を継続して使用することができ、第１クリーニング部７によるウェブクリーニングのすぐ後に当該第１担持体１に版粒子１５を担持させることができる。ウェブクリーニング後の第１担持体１は第１駆動部１３により回動し、供給装置３及び版粒子単層化装置４により第１担持体１の表面に再び単層の版粒子１５が担持される。
【００５５】
以上、本実施形態によれば、撥インク性の版粒子１５を担持した第１担持体１を、転移温度Ｔｍを境にして可逆的に硬度が変化する第２担持体２に当接させた状態で、画像信号に対応して第２担持体２を選択的に加熱した後、当該第２担持体２を冷却し、第１担持体１を第２担持体２から離間させることで、第２担持体２上に版粒子１５が固着される領域と固着されない領域とからなる版像を形成することができる。これにより、オフセット印刷方式よりも簡易に版を形成することが可能であり、形成した版を用いて画質の良好な画像を形成することができる。また、第２担持体２は転移温度Ｔｍを境にして可逆的に硬度が変化する感温性材料からなり、この第２担持体２に版粒子１５を固着させることにより版を形成しているため、低コストで版を形成することができる。また、第２担持体２上に撥インク性の版粒子１５を固着させることにより版像を形成しているため、第２担持体に湿し水を付与することなくインク像を形成することができ、低コストで容易に画像形成を行うことができる。したがって、小ロット印刷における印刷コストを低く抑えることができる。
【００５６】
また、サーマルヘッド５は、薄膜粘着シートである第１担持体１を介して第２担持体２を選択的に加熱するので、第２担持体２の形状や構造に依らず、第２担持体２を効率的に加熱することができる。これにより、第２担持体２上に精度良く版を形成することができる。
【００５７】
また、冷却ローラー６が第２担持体２を選択的に冷却できるように構成されている場合には、冷却ローラー６により第２担持体２の表面のうちサーマルヘッド５により加熱された領域のみを選択的に冷却できるので、冷却ローラー６の表面上に温度むらが生じることを抑制することができる。これにより、冷却ローラー６が第２担持体２の表面を十分に冷却することができ、第２担持体２上に精度良く版を形成することができる。
【００５８】
また、第２担持体２に固着された版粒子１５を超音波洗浄により除去する超音波洗浄部１６を備えているので、第２担持体２上から版粒子１５を除去して、第２担持体２上に形成された版像を消去することができる。第２担持体２は感温性材料からなるため、版粒子１５が除去された第２担持体２に対して再び版粒子１５を固着させて版像を形成することができ、版の切り替えが容易であるとともに、第２担持体２を繰り返し使用することができる。したがって、小ロット印刷における印刷コストを更に低く抑えることができる。
また、版粒子１５が撥インク性であるため、第２担持体２との相互作用が小さく、超音波洗浄部１６による超音波洗浄によって第２担持体２から版粒子１５を短時間で容易に除去することができる。
【００５９】
また、第１担持体１は粘着ゲルの粘着力により版粒子１５を担持するので、第１担持体１から版粒子１５を除去するためにウェブクリーニングを行った後も第１担持体１の粘着力は失われず、継続して版の形成を行うことができる。これにより、小ロット印刷における印刷コストを更に低く抑えることができる。
【００６０】
＜変形例＞
ここで、図５を参照して画像形成ユニット１００Ａの変形例について説明する。図５は、変形例に係る画像形成ユニット１００Ｂを示す概略構成図である。
以下に説明する以外の構成は上記実施形態の画像形成ユニット１００Ａと略同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６１】
変形例に係る画像形成ユニット１００Ａは、図５に示すように、ブランケットローラー９及びブランケットローラー清掃器１１を備えておらず、押圧ローラー１０が第２担持体２の表面に当接して設けられている。
【００６２】
押圧ローラー１０は、第２担持体２の表面に当接して設けられ、図５中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。押圧ローラー１０は、第２担持体２との間に記録媒体Ｓをニップした状態で回転し、第２担持体２上に形成されるインク像を記録媒体Ｓに転写する。
このように、画像形成ユニット１００Ｂは第２担持体２に湿し水を付与することなくインク像を形成することができるため、ブランケットローラーを介することなく、記録媒体Ｓを第２担持体２に直接当接させてインク像を転写させることができる。
【００６３】
以上のように、変形例に係る画像形成ユニット１００Ｂによれば、第２担持体２上に形成されたインク像を記録媒体Ｓに直接転写することができるので、ブランケットローラーを省略することができ、画像形成ユニット１００Ｂの装置構成及び画像形成ユニット１００Ｂによる画像形成処理を簡略化することができる。また、ブランケットローラーを省略できるので、ブランケットローラー清掃器を設ける必要がなく、ブランケットローラーの清掃を行う必要もないので、版の切り替えを短時間で行うことができる。また、ブランケットローラー及びブランケットローラー清掃器が省略されることで、画像形成装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００６４】
なお、上記実施形態では、第２担持体はドラム状の第２駆動部の表面に設けられるものとしたが、第２担持体はベルト状の部材に設けられているものとしても良い。同様に、第１担持体をベルト状であるものとしたが、第１担持体はドラム状であるものとしても良い。
【００６５】
また、上記実施形態では、サーマルヘッドを第１担持体の内側に設け、第１担持体を介して第２担持体を選択的に加熱するものとしたが、サーマルヘッドを第２担持体の内側（第２駆動部側）に設け、第２担持体を内側から加熱するものとしても良い。
【００６６】
また、上記実施形態では、第２担持体に固着された版粒子を除去する超音波洗浄部を備えるものとしたが、当該超音波洗浄部を備えていなくても良い。また、第２担持体に固着された版粒子を超音波洗浄によって除去するものとしたが、超音波洗浄以外の方法によって版粒子を除去するものとしても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１ 第１担持体
２ 第２担持体
３ 供給装置
４ 版粒子単層化装置
４ａ エア放出部
４ｂ 吸引部
５ サーマルヘッド（加熱手段）
６ 冷却ローラー（冷却手段）
７ 第１クリーニング部
８ インク供給部（インク供給手段）
８ａ インク供給ローラー
８ｂ インク容器
８ｃ インク規制ブレード
９ ブランケットローラー
１０ 押圧ローラー（転写手段）
１１ ブランケットローラー清掃器
１２ 第２クリーニング部
１３ 第１駆動部（駆動部）
１４ 第２駆動部
１５ 版粒子
１６ 超音波洗浄部
１６ａ 洗浄液容器
１６ｂ 超音波振動部
１７ ウェブクリーニング部
１７ａ 圧接ローラー
１７ｂ ウェブシート
１７ｃ 送り出しローラー
１７ｄ 巻き取りローラー
１８ 加熱ローラー
２０ 製版装置
９０ 制御部
１００ 画像形成部
１００Ａ、１００Ｂ 画像形成ユニット
１０００ 画像形成装置
Ｓ 記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製版装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、代表的な画像形成方法として、平版印刷版を用いたオフセット印刷方式が知られている。かかるオフセット印刷方式では、まず、画像情報に対応して版表面に親水性部分と親インク性（疎水性）部分を形成する。次いで、親水性部分に湿し水を付着させ、親インク性部分にのみ選択的にインクを付着させてインク像を形成する。更に、形成したインク像をブランケットローラーを介して記録媒体上に転写することで画像形成を行う。
【０００３】
このオフセット印刷方式では連続的に高画質の画像形成を行うことが可能であるが、感光層で覆われたアルミニウム板（ＰＳ版）に対し、画像情報に応じて露光、エッチングを行うなど製版工程が複雑であり、また、製版工程で排出される廃液の処理が必要となる。
また、オフセット印刷方式では、ＰＳ版上に形成された版像を消去してＰＳ版を再使用するといったことができない。これに対しては、版の表面をチタン又はチタン合金で構成し、版表面を可逆的に親水化及び疎水化することで版の再利用を可能とする技術も提供されているが（例えば、特許文献１参照）、この技術では一度形成された版像を消去するのに長時間を要するため小ロットの印刷を行う上で好ましくない。
このように、オフセット印刷方式は、製版工程が複雑で、しかも版を再利用することが困難であるため製版コストが高く、印刷部数が少ない場合には単価が非常に高くなってしまう。そこで、小ロットの印刷を低コストで行うため、製版コストの低い印刷方式が求められている。
【０００４】
これに対し、オフセット印刷のような複雑な製版工程がない画像形成方式として、静電潜像を乾式トナーや湿式トナーによって現像する電子写真方式（例えば、特許文献２参照）、磁気潜像を磁性トナーによって現像するマグネトグラフィ（例えば、特許文献３参照）、インクを微小液滴として吐出するインクジェット方式（例えば、特許文献４参照）等が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３５３９７４号公報
【特許文献２】特開２００５−３５２３７１号公報
【特許文献３】特開２００９−５１１１９号公報
【特許文献４】特開２００４−１４８６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、複雑な製版工程がないこれらの各画像形成方式では、色材として粉体や液滴を使用しているため、粉体や液滴が飛散する等して、オフセット印刷に比べて画質が低下するという問題がある。また、電子写真方式では、静電気により潜像を形成するため、環境によって帯電量が変化する場合があり安定した画質を維持することが難しく、マグネトグラフィ方式では、磁性トナーを使用しているためカラー化する際の色再現性が悪いといった問題がある。更に、インクジェット方式では、低粘度のインクを使用するため記録媒体上でインクが滲んだり、ヘッドの目詰まりによって画像欠損が発生したりするという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、小ロットの印刷を低コストで行うことができ、且つ、画質の良好な画像を形成することができる製版装置及び画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
撥インク性の版粒子を表面に担持する第１担持体と、
転移温度を境界として可逆的に硬度が変化する感温性材料からなる第２担持体と、
前記第２担持体を選択的に転移温度以上に加熱して軟化させる加熱手段と、
前記第２担持体を転移温度未満に冷却して硬化させる冷却手段と、
前記第１担持体を前記版粒子を介して前記第２担持体に当接及び離間させる駆動部と、
前記駆動部により前記第１担持体を前記第２担持体に当接させ、画像信号に対応して前記加熱手段に前記第２担持体を選択的に加熱させた後、前記冷却手段に前記第２担持体を冷却させ、前記駆動部により前記第１担持体を前記第２担持体から離間させることで、前記第２担持体の加熱された部分のみに前記版粒子を固着させ、前記第２担持体上に前記版粒子が固着された領域と前記版粒子が固着されない領域とからなる版像を形成する制御部と、を備えることを特徴とする製版装置が提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、
上記製版装置と、
版像が形成された前記第２担持体にインクを供給し、前記第２担持体上にインク像を形成するインク供給手段と、
前記インク像を記録媒体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小ロットの印刷を低コストで行うことができ、且つ、画質の良好な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る画像形成装置を示す図である。
【図２】画像形成装置における画像形成ユニットを示す概略構成図である。
【図３】画像形成ユニットの制御系を示すブロック図である。
【図４】製版装置による版の形成を説明する図である。
【図５】変形例に係る画像形成ユニットを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１３】
図１は、本発明に係る画像形成装置１０００を示す図である。
図１には、画像形成装置として、複数の画像形成ユニットを備えるフルカラー方式の画像形成装置１０００を図示しているが、本発明は、フルカラー方式にのみ限定されるものではなく、モノクロ画像のみを形成する１色（ブラック等）の画像形成ユニットを採用している画像形成装置への適用も可能である。また、本発明は、小型のプリンタ、オフィス用複合機、および商業印刷を用途とする高速・大量印刷可能な画像形成装置などへの適用が可能である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の画像形成装置１０００は、画像形成部１００、給紙部５８及び排紙ストッカー５７等で構成されていて、画像形成部１００には操作部５０が設けられている。
【００１５】
画像形成部１００の内部には、後述する画像形成ユニット１００Ａが、フルカラー画像を形成するための各色に対応して複数設けられている。画像形成ユニット１００Ａは、給紙部５８から搬送された記録媒体Ｓに対して画像形成を行う。画像形成がなされ、必要に応じて後処理がなされた記録媒体Ｓは排紙ストッカー５７に排出される。
【００１６】
画像形成ユニット１００Ａについて、図２を参照して以下説明する。図２は、画像形成ユニット１００Ａの概略構成を示す図である。また、画像形成ユニット１００Ａは、本発明に係る製版装置２０を含んでいる。
【００１７】
画像形成ユニット１００Ａは、第２担持体２の表面上に版像を形成する製版装置２０と、版像が形成された第２担持体２の表面にインクを供給してインク像を形成するインク供給部（インク供給手段）８、第２担持体２上に形成されたインク像が転写されるブランケットローラー９、記録媒体Ｓをブランケットローラー９に押圧して記録媒体Ｓにインク像を転写する押圧ローラー（転写手段）１０、ブランケットローラー９の付着物を除去するブランケットローラー清掃器１１等を具備している。
【００１８】
画像形成ユニット１００Ａを構成する、インク供給部８、ブランケットローラー９、押圧ローラー１０及びブランケットローラー清掃器１１は、それぞれ既存のオフセット印刷方式の画像形成装置に用いられるものと同様のものを用いることができる。
【００１９】
製版装置２０は、撥インク性の版粒子１５を表面に担持する第１担持体１、第１担持体１に版粒子１５を供給する供給装置３、第１担持体１に担持される版粒子１５を単層化する版粒子単層化装置４、第１担持体１の表面に担持された版粒子１５を除去する第１クリーニング部７、転移温度Ｔｍを境にして可逆的に硬度が変化する感温性材料からなる第２担持体２、第１担持体１を第２担持体２に当接及び離間させる第１駆動部（駆動部）１３、第２担持体２を回動させる第２駆動部１４、第２担持体２を転移温度Ｔｍ以上に選択的に加熱して軟化させるサーマルヘッド（加熱手段）５、第２担持体２を転移温度Ｔｍ未満に冷却して硬化させる冷却ローラー（冷却手段）６、第２担持体２の表面をクリーニングする第２クリーニング部１２、各部を制御する制御部９０等により構成されている。制御部９０は、画像形成ユニット１００Ａを構成する各部を制御している。
ここで、本発明における撥インク性とは、アルキル基等の疎水基の影響により疎水性を呈し、且つ臨界表面張力が低いことをいう。言い換えると、撥インク性とは、純水接触角が９０°以上、臨界表面張力が２５ｍＮ／ｍ以下であることをいうが、厳密にこの数値範囲に限られるものではない。
【００２０】
画像形成ユニット１００Ａを構成する上記の各部材は、第２担持体２の表面近傍に設けられており、第２駆動部１４による第２担持体２の回動方向に沿って、第１駆動部１３、サーマルヘッド５、冷却ローラー６、インク供給部８、ブランケットローラー９、第２クリーニング部１２の順に配置されている。
【００２１】
第１担持体１は、表面に粘着ゲルを有する薄膜粘着シートが無端ベルト状に形成され、表面の粘着力により版粒子１５を担持するものである。第１担持体１は、サーマルヘッド５と第２担持体２との間に設けられるため、サーマルヘッド５による熱を効率的に第２担持体２に伝えられるように薄膜であることが好ましい。例えば、厚さ１０μｍのポリイミドシートを基材とし、当該基材に厚さ１０μｍの粘着ゲルを塗布したものが用いられる。
なお、第１担持体１の基材としては、ポリイミドに限らず、サーマルヘッド５による加熱温度以上の耐熱温度を有する材料であれば良い。また、第１担持体１の表面に塗布される粘着剤としては、粘着ゲルに限らず、アクリル系その他の粘着剤であっても良いが、版粒子１５へ転移しないものに限られる。版粒子１５へ転移しない粘着剤としては、アルキル基等の疎水基の影響が大きい材料が多く含まれる粘着剤が好ましい。
【００２２】
第１担持体１は、第１駆動部１３及び冷却ローラー６に張架され、図２中の矢印方向に回動可能に支持されている。また、第１担持体１は、第１駆動部１３と冷却ローラー６との間における領域Ａ（図２参照）において第２担持体２の表面に当接し、当該領域Ａ以外の部分において第２担持体２から離間している。つまり、第１駆動部１３が駆動して第１担持体１を回動させることにより、第１担持体１を第２担持体２に当接及び離間させることができる。
【００２３】
なお、第１担持体１は、第１駆動部１３による遠心力や機内風によって、版粒子１５を表面から脱落させることなく担持できるものであれば薄膜粘着シートでなくとも良く、例えば、第１担持体１の表面に微細形状を設けてアンカー効果により版粒子１５を担持するものであっても良いし、版粒子１５に電荷や磁力を付与して第１担持体１の周辺に所望の電界や磁界を形成することにより、クーロン力や磁気吸引力により版粒子１５を担持するものであっても良い。例えば、第１担持体１は、電子写真技術における現像ローラーのように、版粒子１５を摩擦帯電させるとともに第１担持体１の表面に版粒子１５の粒子層を形成するようにしても良い。
【００２４】
第１担持体１の近傍には、供給装置３、版粒子単層化装置４及び第１クリーニング部７が設けられている。
供給装置３は、版粒子１５を第１担持体１に供給し、第１担持体１の表面全体に版粒子１５を担持させるものである。供給装置３により第１担持体１の表面に供給された版粒子１５は、第１担持体１の表面の粘着力及び粒子間の凝集力により、第１担持体１の表面上に複数層に亘って付着し、版粒子１５の層を形成する。版粒子１５は、撥インク性の材料を用いることができ、例えば、アルミニウム、チタン等の金属粒子やシリカ粒子に対して、シランカップリング疎水処理を行ったものや、テフロン（登録商標）やＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）等のフッ素系化合物を表面にコーティングしたもの、シリコンパウダー等が挙げられる。また、シリコンゴムを表面にコーティングした粒子であっても良い。版粒子１５の平均粒径は、記録媒体Ｓ上に形成される画像の画質を考慮すると、好ましくは０．５μｍ〜３０μｍであり、より好ましくは１μｍ〜５μｍである。具体的には、このような版粒子１５として、日本触媒（株）製の粒径１μｍのシーホスターＫＥ−Ｈ１００の表面にシランカップリング疎水処理を施したものを使用することができる。
【００２５】
版粒子単層化装置４は、第１担持体１の表面上に形成された版粒子１５の層を、版粒子１５の１粒子分の層にする（単層化）ための装置である。版粒子単層化装置４は、例えば、第１担持体１の表面に近接した筒状の中空形状をしたエア放出部４ａと、エア放出部４ａから放出されるエアを吸引する吸引部４ｂとから構成されている。
【００２６】
エア放出部４ａは、電力により回転駆動するファンなどの気流発生装置を内蔵し、第１担持体１の表面にエアを吹き付ける。エア放出部４ａから放出されたエアにより、第１担持体１の表面に形成された版粒子１５の層のうち第１担持体１に直接接触していない版粒子１５、即ち、粒子間の凝集力によって第１担持体１に付着している版粒子１５のみが吹き飛ばされて、吸引部４ｂに吸引される。吸引部４ｂに吸引された版粒子１５は、所定のフィルタによって回収され、画像形成部１００内に版粒子１５が飛散することを防止している。また、吸引部４ｂの近傍には、吸引部４ｂにより回収された版粒子１５をスクリュー部材や空気圧による搬送手段によって供給装置３に戻す機構が設けられていることが好ましく、この場合には、版粒子１５を再利用することができる。
【００２７】
エア放出部４ａにより第１担持体１の表面に放出するエアの風量としては、粒子間の凝集力によって第１担持体１に付着する版粒子１５を吹き飛ばせる程度であって、第１担持体１の表面の粘着力によって第１担持体１に付着する版粒子１５を吹き飛ばさない程度の風量であれば良く、エア放出部４ａの形状や画像形成部１００の構成に応じて適宜調整するものとする。
本実施形態では、版粒子１５を担持する第１担持体１が薄膜粘着シートで構成されていることにより、第１担持体１は、第１担持体１の表面に直接接触している版粒子１５のみに対して付着力を有しており、表面に接触していない版粒子１５に対しては付着力を有していない。したがって、第１担持体１の表面に付着する２層目以降の版粒子１５を除去・回収することが容易であり、版粒子単層化装置４による版粒子１５の単層化を行い易い。
【００２８】
なお、版粒子単層化装置４は、エア放出部４ａ及び吸引部４ｂから構成されるものでなくとも良く、例えば、第１担持体１の表面に形成された版粒子１５の層に対して粘着部材やウレタンゴムブレードを当接させて２層目以降の版粒子１５を除去する構成や、第１担持体１に超音波振動を加えて２層目以降の版粒子１５を除去する構成であっても良い。
【００２９】
第２担持体２は、ドラム状に形成された第２駆動部１４の表面を覆うように設けられている。第２駆動部１４は、図２中の矢印方向に回転駆動することにより、第２担持体２を回動させる。第２駆動部１４は、例えば、ガラス、アルミニウムその他の材料により構成されている。
【００３０】
第１クリーニング部７は、第１担持体１を挟んで第２担持体２と反対側に設けられ、第１担持体１に接触して設けられている。
第１クリーニング部７は、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されており、表面にはウェブシートが設けられている。ウェブシートには、純水やイソプロピルアルコール水溶液等の洗浄液を含ませてある。第１クリーニング部７が回転駆動することにより、第１担持体１の表面がウェブクリーニングされて第１担持体１に担持される版粒子１５が除去され、第１担持体１は版粒子１５を担持していない状態となる。第１担持体１は、粘着ゲルの粘着力によって版粒子１５を担持しているため、第１クリーニング部７により版粒子１５が除去された後も、粘着力が失われない。したがって、第１担持体１を交換することなく継続して版の形成を行うことができるとともに、第１担持体１に版粒子１５をムラなく担持させることができる。
なお、第１クリーニング部７は、スポンジローラー等により構成されていても良く、この場合には、スポンジローラー表面に純水やイソプロピルアルコール水溶液等の洗浄液を含ませてある。
【００３１】
第２担持体２は、転移温度Ｔｍを境界として可逆的に硬度が変化する感温性材料からなる。この第２担持体２に用いられる感温性材料としては、例えば、側鎖結晶性ポリマーが好ましい。
【００３２】
側鎖結晶性ポリマーの組成としては、例えば、炭素数１６以上、好ましくは炭素数１６〜２２の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレート３０〜９９質量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有するアクリル酸エステル又はメタクリル酸エステル０〜７０質量部と、極性モノマー１〜１０質量部とを重合させて得られる重合体等が挙げられる。
【００３３】
炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を側鎖とする（メタ）アクリレートとしては、例えば、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、エイコシル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート等の炭素数１６〜２２の線状アルキル基を有する（メタ）アクリレートが挙げられる。炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられる。極性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のカルボキシル基含有エチレン不飽和単量体；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート等のヒドロキシル基を有するエチレン不飽和単量体等が挙げられる。
【００３４】
具体的には、第２担持体２に用いられる感温性材料としては、例えば、ニッタ（株）製のクールオフインテリマーを用いることができる。クールオフインテリマーは、純水接触角が９０°であって、転移温度Ｔｍ以上で軟化した状態となって粘着性を発現し、転移温度Ｔｍ未満では硬化した状態となる。クールオフインテリマーのこのような状態変化は、熱を加える度に可逆的に繰り返させることができ、その状態変化は約５℃の温度範囲で急峻に起きる。クールオフインテリマーは、例えば、厚さが４０μｍ、転移温度Ｔｍが５５℃のものを用いることができるが、これらの値は版粒子１５の種類や画像形成部１００の構成等によって適宜設定変更可能である。
【００３５】
また、第２担持体２に用いられる感温性材料としては、上記したクールオフインテリマーを用いることが可能であるが、第２担持体２は親インク性であることが好ましいため、親インク性の感温性材料を用いることがより好ましい。ここで、本発明における親インク性とは、ヒドロキシル基やアミノ基等の親水基の影響により親水性を呈し、且つ臨界表面張力が高いことをいう。したがって、第２担持体２に用いられる感温性材料は、ヒドロキシル基やアミノ基等の親水基を多く含む化合物や、アルキル基等の疎水基を含まない化合物を材料として用いることが好ましく、臨界表面張力の大きな材料を用いることが好ましい。
【００３６】
第１駆動部１３は、第１担持体１を介して第２担持体２に当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動することにより第１担持体１を回動させる。また、第１駆動部１３は、その回転軸が第２駆動部１４の回転軸と平行となるように設けられている。
【００３７】
サーマルヘッド５は、第１担持体１の領域Ａにおいて第１担持体１を介して第２担持体２に当接するように設けられ、当該位置に固定されている。
サーマルヘッド５は、第１駆動部１３及び第２駆動部１４の回転軸と互いに平行となる向きに延在して設けられ、当該延在方向に沿って複数の発熱素子（図示略）が配設されている。サーマルヘッド５は、制御部９０により処理されて出力された画像信号に基づいて、複数の発熱素子を選択的に発熱させることにより、第２担持体２の表面を選択的に加熱する。したがって、第１駆動部１３及び第２駆動部１４が回転駆動することによって、第２担持体２の表面のうち非画像部分に対応する領域がサーマルヘッド５により転移温度Ｔｍ以上に加熱されて、当該領域のみが軟化する。第２担持体２の軟化した領域は粘着性を発現し、第１担持体１に担持された版粒子１５と接着する。
【００３８】
なお、第２担持体２を選択的に加熱して軟化させる加熱手段としては、例えば、画像信号に応じて変調され放射するレーザー光を第１駆動部１３及び第２駆動部１４の回転軸方向と平行な方向に走査させるレーザー発光手段を用いるものであっても良い。この場合、第２担持体２の表面のうち加熱する領域を精密に制御することが可能となり、精度良く版を形成することができる。これにより、形成された版を用いて記録媒体Ｓ上に高画質の画像を形成することができる。
【００３９】
冷却ローラー６は、第１担持体１を介して第２担持体２の全幅に亘って当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。冷却ローラー６及び第１駆動部１３が第２担持体２の全幅に亘って当接して配置されるので、冷却ローラー６及び第１駆動部１３に張架される第１担持体１は、領域Ａにおいて第２担持体２に密着して当接される。冷却ローラー６は、第１担持体１を介して第２担持体２を転移温度Ｔｍ未満の温度に冷却する。これにより、サーマルヘッド５によって加熱されて軟化した第２担持体２が硬化する。第２担持体２の表面のうちサーマルヘッド５により加熱された領域において、第１担持体１に担持された版粒子１５は、転移温度Ｔｍ未満に冷却されて硬化した第２担持体２に固着される。
ここで、第２担持体２が版粒子１５を固着する力は、第１担持体１が版粒子１５を担持する力よりも大きい。そうすると、第１駆動部１３により第１担持体１が第２担持体２から離間されると、第２担持体２の表面のうちサーマルヘッド５により加熱された領域には版粒子１５が固着され、サーマルヘッド５により加熱されていない領域には版粒子１５が固着されない。即ち、サーマルヘッド５により加熱されていない領域においては、版粒子１５は第１担持体１に担持されたままである。これにより、第２担持体２上に版粒子１５が固着される領域と版粒子１５が固着されない領域とを形成することができ、第２担持体２の表面上に版像を形成することができる。
【００４０】
なお、冷却ローラー６は、第２担持体２を選択的に冷却できるように構成されていても良い。この場合、冷却ローラー６は、第１駆動部１３及び第２駆動部１４の回転軸と互いに平行となる方向に沿って複数のペルチェ素子が配設されて構成され、制御部９０により処理されて出力された画像信号に基づいて、複数のペルチェ素子を選択的に冷却させる。これにより、冷却ローラー６は、第２担持体２の表面のうち非画像部分に対応する領域を選択的に冷却する。冷却ローラー６が第２担持体２の非画像部分に対応する領域（サーマルヘッド５により加熱された部分）のみを選択的に冷却できるので、冷却ローラー６の表面上に温度むらが生じることを抑制できる。冷却ローラー６の表面上の温度むらを抑制できるので、冷却ローラー６は第２担持体２の表面を十分に冷却することができ、第２担持体２上に精度良く版を形成することができる。
【００４１】
上記のようにそれぞれ構成される第１担持体１、第１駆動部１３、サーマルヘッド５及び冷却ローラー６は、それぞれ所定の接離機構（図示略）により、第２担持体２から離間させることができるように構成されている。記録媒体Ｓに対して同じ画像を繰り返し形成する場合には、当該接離機構によって第１担持体１、第１駆動部１３、サーマルヘッド５及び冷却ローラー６を第２担持体２から離間する。
【００４２】
インク供給部８は、インク供給ローラー８ａ、インク容器８ｂ及びインク規制ブレード８ｃから構成されている。
インク容器８ｂには、インクが貯留されており、図示しないインク補充器から適宜インクが補充される。インク容器８ｂに貯留されるインクは、親インク性の材料表面に付着し易く、撥インク性の材料表面に付着しにくい性質を有する。したがって、インク容器８ｂに貯留されるインクは、親水性の高い材料が多く含まれ、表面張力が高いことが好ましい。更に、インク容器８ｂに貯留されるインクは、高粘度であることが好ましく、例えば１００Ｐａ秒程度の粘度を有していることが好ましい。インクの粘度を高くすることによって、第２担持体２に供給されたインクが、第２担持体２の非画像部分に対応する領域に固着された版粒子１５同士の間に入り込むことを抑制することができ、インクのかぶり等の画像不良の発生を抑制することができる。同様の理由により、インクの表面張力を高くすることによってもインクのかぶり等の画像不良の発生を抑制することができる。
このようなインクの例として、既存の水なしオフセット油性インク（例えば、DICグラフィックス（株）製のDRI-O-COLORナチュラリス）に２０質量％の純水を混合したものが挙げられる。この他には、水なしオフセット油性インクにエタノール等のアルコールを混合したものや、水系インクを増粘剤によってオフセットインクと同程度に高粘度化したものが用いられる。
【００４３】
インク供給ローラー８ａは、第２担持体２に当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。インク供給ローラー８ａは、回転駆動することでインク容器８ｂ内を通過して、インク容器８ｂに貯留されるインクを表面に保持し、インク規制ブレード８ｃに当接する。インク規制ブレード８ｃは、インクを保持したインク供給ローラー８ａの表面に当接する位置に設けられ、インク供給ローラー８ａの表面に保持されたインクを２μｍ〜５０μｍ、好ましくは４μｍ〜１０μｍの厚さのインク層とする。表面にインク層が保持されたインク供給ローラー８ａは、第２担持体２に当接して第２担持体２の表面に適切量のインクを供給する。第２担持体２の表面において、版粒子１５が固着された領域（非画像部に対応する領域）には版粒子１５が撥インク性であるためインクが付着せず、版粒子１５が固着されていない領域（画像部に対応する領域）にのみインクが付着する。これにより、湿し水を用いることなく第２担持体２の表面上にインク像を形成することができる。
【００４４】
ブランケットローラー９は、第２担持体２に当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。ブランケットローラー９は、第２担持体２と当接して、第２担持体２の表面上に形成されたインク像が表面に転写される。また、ブランケットローラー９の表面は、親インク性に構成されている。
【００４５】
押圧ローラー１０は、ブランケットローラー９に当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。押圧ローラー１０は、画像形成時に給紙部５８から供給される記録媒体Ｓをブランケットローラー９との間にニップし、ニップした記録媒体Ｓをブランケットローラー９側へ押圧しながら回転することにより、記録媒体Ｓ上にブランケットローラー９の表面のインク像を転写する。これにより、記録媒体Ｓ上に画像が形成される。
【００４６】
ブランケットローラー清掃器１１は、インク像を記録媒体Ｓに転写した後であって次のインク像が表面に転写される前のブランケットローラー９に当接して設けられ、ブランケットローラー９の表面をウェブクリーニングして付着物を除去する。これにより、ブランケットローラー９の表面に残ったインク等の付着物が次の記録媒体Ｓに転写されてしまうことを防止でき、画像品質の低下を抑制することができる。
【００４７】
また、図２に示すように第２担持体２とブランケットローラー９との周長及び回転速度が等しい場合には、ブランケットローラー清掃器１１は、所定の接離機構（図示略）により、ブランケットローラー９から離間させることができるように構成されているものとする。第２担持体２とブランケットローラー９との周長及び回転速度が等しければ、記録媒体Ｓに対して同じ画像を繰り返し形成する場合には、ブランケットローラー９の表面にインク等の付着物が残存していても画像品質の低下は起きないためである。つまり、記録媒体Ｓに対して同じ画像を繰り返し形成する場合には、ブランケットローラー清掃器１１はブランケットローラー９から離間し、記録媒体Ｓ上に形成する画像を切り替える場合には、ブランケットローラー清掃器１１はブランケットローラー９に当接し、ブランケットローラー９に付着した付着物を除去する。
【００４８】
第２クリーニング部１２は、ブランケットローラー９にインク像を転写した後であって第１担持体１と接触する前の第２担持体２の表面をクリーニングできるように設けられている。第２クリーニング部１２は、第２担持体２の表面から版粒子１５を除去する超音波洗浄部１６、第２担持体２の表面に残留するインクを除去するウェブクリーニング部１７、第２担持体２の表面上の凹凸を平滑化する加熱ローラー１８から構成されている。これらの各部材は、第２担持体２の回転方向に沿って超音波洗浄部１６、ウェブクリーニング部１７及び加熱ローラー１８の順に配置されている。
【００４９】
超音波洗浄部１６は、洗浄液容器１６ａ及び超音波振動部１６ｂから構成されている。洗浄液容器１６ａには洗浄液が貯留されており、当該洗浄液に第２担持体２の一部が浸るように構成されている。洗浄液容器１６ａに貯留される洗浄液は、画像形成ユニット１００Ａの各部を劣化させるようなものでなければ特に限定されるものではないが、例えば、イソプロピルアルコール水溶液等が用いられる。洗浄液容器１６ａには、図示しない洗浄液補充器から適宜洗浄液が補充される。超音波振動部１６ｂは、洗浄液容器１６ａの下面に設けられ、洗浄液容器１６ａに貯留された洗浄液を介して第２担持体２の表面に超音波を発振する。これにより、第２担持体２の表面に固着された版粒子１５を第２担持体２から除去して版像を消去することができる。また、版粒子１５は撥インク性であり極性をもつ親水基が少ないため、第２担持体２との相互作用が小さい。したがって、短時間の超音波洗浄で第２担持体２から版粒子１５を容易に除去することができる。
【００５０】
ウェブクリーニング部１７は、圧接ローラー１７ａによりウェブシート１７ｂを第２担持体２の表面に押し当て、送り出しローラー１７ｃ及び巻き取りローラー１７ｄが第２担持体２の回転方向と同じ方向に回転することにより（図２参照）、ウェブシート１７ｂを第２担持体２の回転方向と対向する方向に移動させながら第２担持体２の表面に残留するインクを除去する。また、ウェブシート１７ｂには、インク洗浄液を含ませてあることが好ましい。ウェブシート１７ｂに含ませる洗浄液としては、一般的なオフセット印刷のインク洗浄液で構わないが、例えば、金陽社（株）製のマジカルウォッシュを用いることができる。
【００５１】
加熱ローラー１８は、第２担持体２の表面に当接して設けられ、図２中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。加熱ローラー１８は、第２担持体２の表面に接触しながら第２担持体２を転移温度Ｔｍ以上、例えば８０℃に加熱することで、第２担持体２を軟化させ平滑化する。これにより、版粒子１５が除去されることにより第２担持体２の表面に現れる凹みや、ウェブクリーニング部１７との摩擦により形成される傷を消去して第２担持体２の表面を平滑にすることができる。
【００５２】
また、第２クリーニング部１２は、第２担持体２の表面の一部が洗浄液容器１６ａの洗浄液に浸り、ウェブクリーニング部１７及び加熱ローラー１８が第２担持体２の表面に当接するように設けられているが、所定の接離機構（図示略）により第２担持体２から離間させることができるように構成されている。これにより、記録媒体Ｓに対して同じ画像を繰り返し形成する場合には、第２クリーニング部１２が第２担持体２から離間した状態となり、第２クリーニング部１２がクリーニングを行うことなく繰り返し同じ画像を形成することができる。また、記録媒体Ｓ上に形成する画像を切り替える場合には、第２クリーニング部１２が第２担持体２に近接した状態となり、第２クリーニング部１２は第２担持体２に固着された版粒子１５や第２担持体２の表面に残留するインクを除去して表面を平滑な状態にする。これにより、第２担持体２は、新たな画像を形成できる状態となる。
なお、第２クリーニング部１２の近傍には、第２クリーニング部１２によって第２担持体２から除去した版粒子１５を回収する機構が設けられていても良く、回収した版粒子１５をスクリュー部材や空気圧による搬送手段によって供給装置３に戻すように構成されていても良い。この場合、第２クリーニング部１２には、第２担持体２から回収された版粒子１５とその他のものとを分離する機構が設けられていると、より効率的となる。
【００５３】
制御部９０は、図３に示すように、製版装置２０及び画像形成ユニット１００Ａの各部を制御する。図３は、画像形成ユニット１００Ａの制御系を示すブロック図である。制御部９０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、製版装置２０及び画像形成ユニット１００Ａ用の各種処理プログラムに従って各種動作を行う。
具体的には、制御部９０は、第１駆動部１３により第１担持体１を第２担持体２に当接させ、画像信号に対応してサーマルヘッド５に第２担持体２を選択的に加熱させ、冷却ローラー６に第２担持体２を冷却させ、第１駆動部１３により第１担持体１を第２担持体２から離間させることで、第２担持体２の加熱された部分のみに版粒子１５を固着させ、第２担持体２上に版粒子１５が固着された領域と版粒子１５が固着されない領域とからなる版像を形成する。
【００５４】
ここで、図４を参照して、上記したように構成される製版装置２０による版の形成について説明する。図４は、版粒子１５を介して当接及び離間する第１担持体１と第２担持体２の概略構成を示す拡大断面図であって、サーマルヘッド５により加熱されない部分（画像部）と、サーマルヘッド５により加熱される部分（非画像部）とをそれぞれ示している。
先ず、図４（ａ）に示すように版粒子１５を単層で担持した第１担持体１は、第１駆動部１３により回動し、第２担持体２に当接する（図４（ｂ）参照）。続いて、サーマルヘッド５により第２担持体２の表面のうち非画像部に対応する領域である領域Ｂが選択的に転移温度Ｔｍ以上に加熱され、当該領域Ｂにおいて第２担持体２が軟化するとともに粘着性を発現する。第１担持体１は、第２担持体２に密着して当接するので、第２担持体２の表面のうち加熱されて軟化した領域Ｂにおいては版粒子１５が第２担持体２に埋め込まれる（図４（ｃ）参照）。第２担持体２はサーマルヘッド５により選択的に加熱された後、冷却ローラー６により冷却される。これにより、第２担持体２の表面のうち加熱されて軟化した領域が転移温度Ｔｍ未満に冷却されて硬化する。第２担持体２が硬化することによって版粒子１５が第２担持体２に固着される。冷却ローラー６によって第２担持体２が冷却された後、第１駆動部１３により第１担持体１は第２担持体２から離間される（図４（ｄ）参照）。ここで、第２担持体２が版粒子１５を固着する力は第１担持体１が版粒子１５を担持する力よりも大きい。したがって、第１担持体１が第２担持体２から離間されると、第２担持体２の表面のうちサーマルヘッド５によって加熱された領域Ｂ（非画像部に対応する領域）においては版粒子１５が第２担持体２に固着され、サーマルヘッド５により加熱されなかった領域（画像部に対応する領域）においては版粒子１５が第１担持体１に担持されたままの状態となる。このようにして、第２担持体２上に、版粒子１５が固着される領域と版粒子１５が固着されない領域とからなる版像が形成される。
第２担持体２から離間された第１担持体１は第１駆動部１３により回動し、第１クリーニング部７により第１担持体１の表面上に残留する版粒子１５が全て除去される。第１担持体１は粘着ゲルの粘着力により版粒子１５を担持しているため、第１クリーニング部７によるウェブクリーニング後も粘着力が失われない。したがって、版を形成した後も第１担持体１を継続して使用することができ、第１クリーニング部７によるウェブクリーニングのすぐ後に当該第１担持体１に版粒子１５を担持させることができる。ウェブクリーニング後の第１担持体１は第１駆動部１３により回動し、供給装置３及び版粒子単層化装置４により第１担持体１の表面に再び単層の版粒子１５が担持される。
【００５５】
以上、本実施形態によれば、撥インク性の版粒子１５を担持した第１担持体１を、転移温度Ｔｍを境にして可逆的に硬度が変化する第２担持体２に当接させた状態で、画像信号に対応して第２担持体２を選択的に加熱した後、当該第２担持体２を冷却し、第１担持体１を第２担持体２から離間させることで、第２担持体２上に版粒子１５が固着される領域と固着されない領域とからなる版像を形成することができる。これにより、オフセット印刷方式よりも簡易に版を形成することが可能であり、形成した版を用いて画質の良好な画像を形成することができる。また、第２担持体２は転移温度Ｔｍを境にして可逆的に硬度が変化する感温性材料からなり、この第２担持体２に版粒子１５を固着させることにより版を形成しているため、低コストで版を形成することができる。また、第２担持体２上に撥インク性の版粒子１５を固着させることにより版像を形成しているため、第２担持体に湿し水を付与することなくインク像を形成することができ、低コストで容易に画像形成を行うことができる。したがって、小ロット印刷における印刷コストを低く抑えることができる。
【００５６】
また、サーマルヘッド５は、薄膜粘着シートである第１担持体１を介して第２担持体２を選択的に加熱するので、第２担持体２の形状や構造に依らず、第２担持体２を効率的に加熱することができる。これにより、第２担持体２上に精度良く版を形成することができる。
【００５７】
また、冷却ローラー６が第２担持体２を選択的に冷却できるように構成されている場合には、冷却ローラー６により第２担持体２の表面のうちサーマルヘッド５により加熱された領域のみを選択的に冷却できるので、冷却ローラー６の表面上に温度むらが生じることを抑制することができる。これにより、冷却ローラー６が第２担持体２の表面を十分に冷却することができ、第２担持体２上に精度良く版を形成することができる。
【００５８】
また、第２担持体２に固着された版粒子１５を超音波洗浄により除去する超音波洗浄部１６を備えているので、第２担持体２上から版粒子１５を除去して、第２担持体２上に形成された版像を消去することができる。第２担持体２は感温性材料からなるため、版粒子１５が除去された第２担持体２に対して再び版粒子１５を固着させて版像を形成することができ、版の切り替えが容易であるとともに、第２担持体２を繰り返し使用することができる。したがって、小ロット印刷における印刷コストを更に低く抑えることができる。
また、版粒子１５が撥インク性であるため、第２担持体２との相互作用が小さく、超音波洗浄部１６による超音波洗浄によって第２担持体２から版粒子１５を短時間で容易に除去することができる。
【００５９】
また、第１担持体１は粘着ゲルの粘着力により版粒子１５を担持するので、第１担持体１から版粒子１５を除去するためにウェブクリーニングを行った後も第１担持体１の粘着力は失われず、継続して版の形成を行うことができる。これにより、小ロット印刷における印刷コストを更に低く抑えることができる。
【００６０】
＜変形例＞
ここで、図５を参照して画像形成ユニット１００Ａの変形例について説明する。図５は、変形例に係る画像形成ユニット１００Ｂを示す概略構成図である。
以下に説明する以外の構成は上記実施形態の画像形成ユニット１００Ａと略同様であるため、同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６１】
変形例に係る画像形成ユニット１００Ａは、図５に示すように、ブランケットローラー９及びブランケットローラー清掃器１１を備えておらず、押圧ローラー１０が第２担持体２の表面に当接して設けられている。
【００６２】
押圧ローラー１０は、第２担持体２の表面に当接して設けられ、図５中の矢印方向に回転駆動可能に構成されている。押圧ローラー１０は、第２担持体２との間に記録媒体Ｓをニップした状態で回転し、第２担持体２上に形成されるインク像を記録媒体Ｓに転写する。
このように、画像形成ユニット１００Ｂは第２担持体２に湿し水を付与することなくインク像を形成することができるため、ブランケットローラーを介することなく、記録媒体Ｓを第２担持体２に直接当接させてインク像を転写させることができる。
【００６３】
以上のように、変形例に係る画像形成ユニット１００Ｂによれば、第２担持体２上に形成されたインク像を記録媒体Ｓに直接転写することができるので、ブランケットローラーを省略することができ、画像形成ユニット１００Ｂの装置構成及び画像形成ユニット１００Ｂによる画像形成処理を簡略化することができる。また、ブランケットローラーを省略できるので、ブランケットローラー清掃器を設ける必要がなく、ブランケットローラーの清掃を行う必要もないので、版の切り替えを短時間で行うことができる。また、ブランケットローラー及びブランケットローラー清掃器が省略されることで、画像形成装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【００６４】
なお、上記実施形態では、第２担持体はドラム状の第２駆動部の表面に設けられるものとしたが、第２担持体はベルト状の部材に設けられているものとしても良い。同様に、第１担持体をベルト状であるものとしたが、第１担持体はドラム状であるものとしても良い。
【００６５】
また、上記実施形態では、サーマルヘッドを第１担持体の内側に設け、第１担持体を介して第２担持体を選択的に加熱するものとしたが、サーマルヘッドを第２担持体の内側（第２駆動部側）に設け、第２担持体を内側から加熱するものとしても良い。
【００６６】
また、上記実施形態では、第２担持体に固着された版粒子を除去する超音波洗浄部を備えるものとしたが、当該超音波洗浄部を備えていなくても良い。また、第２担持体に固着された版粒子を超音波洗浄によって除去するものとしたが、超音波洗浄以外の方法によって版粒子を除去するものとしても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１ 第１担持体
２ 第２担持体
３ 供給装置
４ 版粒子単層化装置
４ａ エア放出部
４ｂ 吸引部
５ サーマルヘッド（加熱手段）
６ 冷却ローラー（冷却手段）
７ 第１クリーニング部
８ インク供給部（インク供給手段）
８ａ インク供給ローラー
８ｂ インク容器
８ｃ インク規制ブレード
９ ブランケットローラー
１０ 押圧ローラー（転写手段）
１１ ブランケットローラー清掃器
１２ 第２クリーニング部
１３ 第１駆動部（駆動部）
１４ 第２駆動部
１５ 版粒子
１６ 超音波洗浄部
１６ａ 洗浄液容器
１６ｂ 超音波振動部
１７ ウェブクリーニング部
１７ａ 圧接ローラー
１７ｂ ウェブシート
１７ｃ 送り出しローラー
１７ｄ 巻き取りローラー
１８ 加熱ローラー
２０ 製版装置
９０ 制御部
１００ 画像形成部
１００Ａ、１００Ｂ 画像形成ユニット
１０００ 画像形成装置
Ｓ 記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撥インク性の版粒子を表面に担持する第１担持体と、
転移温度を境界として可逆的に硬度が変化する感温性材料からなる第２担持体と、
前記第２担持体を選択的に転移温度以上に加熱して軟化させる加熱手段と、
前記第２担持体を転移温度未満に冷却して硬化させる冷却手段と、
前記第１担持体を前記版粒子を介して前記第２担持体に当接及び離間させる駆動部と、
前記駆動部により前記第１担持体を前記第２担持体に当接させ、画像信号に対応して前記加熱手段に前記第２担持体を選択的に加熱させた後、前記冷却手段に前記第２担持体を冷却させ、前記駆動部により前記第１担持体を前記第２担持体から離間させることで、前記第２担持体の加熱された部分のみに前記版粒子を固着させ、前記第２担持体上に前記版粒子が固着された領域と前記版粒子が固着されない領域とからなる版像を形成する制御部と、を備えることを特徴とする製版装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記第１担持体を介して前記第２担持体を加熱することを特徴とする請求項１に記載の製版装置。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記第２担持体を選択的に転移温度未満に冷却することを特徴とする請求項１又は２に記載の製版装置。
【請求項４】
前記第２担持体に固着された前記版粒子を超音波洗浄により除去する超音波洗浄部を更に備えることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の製版装置。
【請求項５】
前記第１担持体は、粘着ゲルの粘着力により前記版粒子を担持することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の製版装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の製版装置と、
版像が形成された前記第２担持体にインクを供給し、前記第２担持体上にインク像を形成するインク供給手段と、
前記インク像を記録媒体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記インク像が転写されるブランケットローラーを更に備え、
前記転写手段は、前記ブランケットローラーを介して前記インク像を記録媒体に転写することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１】
撥インク性の版粒子を表面に担持する第１担持体と、
転移温度を境界として可逆的に硬度が変化する感温性材料からなる第２担持体と、
前記第２担持体を選択的に転移温度以上に加熱して軟化させる加熱手段と、
前記第２担持体を転移温度未満に冷却して硬化させる冷却手段と、
前記第１担持体を前記版粒子を介して前記第２担持体に当接及び離間させる駆動部と、
前記駆動部により前記第１担持体を前記第２担持体に当接させ、画像信号に対応して前記加熱手段に前記第２担持体を選択的に加熱させた後、前記冷却手段に前記第２担持体を冷却させ、前記駆動部により前記第１担持体を前記第２担持体から離間させることで、前記第２担持体の加熱された部分のみに前記版粒子を固着させ、前記第２担持体上に前記版粒子が固着された領域と前記版粒子が固着されない領域とからなる版像を形成する制御部と、を備えることを特徴とする製版装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記第１担持体を介して前記第２担持体を加熱することを特徴とする請求項１に記載の製版装置。
【請求項３】
前記冷却手段は、前記第２担持体を選択的に転移温度未満に冷却することを特徴とする請求項１又は２に記載の製版装置。
【請求項４】
前記第２担持体に固着された前記版粒子を超音波洗浄により除去する超音波洗浄部を更に備えることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の製版装置。
【請求項５】
前記第１担持体は、粘着ゲルの粘着力により前記版粒子を担持することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の製版装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の製版装置と、
版像が形成された前記第２担持体にインクを供給し、前記第２担持体上にインク像を形成するインク供給手段と、
前記インク像を記録媒体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記インク像が転写されるブランケットローラーを更に備え、
前記転写手段は、前記ブランケットローラーを介して前記インク像を記録媒体に転写することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−２８０３４（Ｐ２０１３−２８０３４Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４８８６（Ｐ２０１１−１６４８８６）
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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