JP2007069584A - Intermediate transfer rotary drum and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中間転写回転ドラム及びその製造方法に係り、特に、インクジェットヘッドからインクを液滴として吐出して中間転写回転ドラム上に一旦画像を形成し、これを被記録媒体に転写して高画質な画像を形成するようにした中間転写回転ドラム及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an intermediate transfer rotary drum and a method for manufacturing the intermediate transfer drum, and in particular, ejects ink as droplets from an ink jet head to form an image on the intermediate transfer rotary drum, and transfers the image onto a recording medium. The present invention relates to an intermediate transfer rotary drum capable of forming a high-quality image and a method for manufacturing the intermediate transfer rotary drum.
従来より、画像形成装置として、多数のノズル(吐出口)を配列させたインクジェットヘッド(液滴吐出ヘッド)を有し、このインクジェットヘッドと被記録媒体を相対的に移動させながら、ノズルから被記録媒体に向けてインク液滴を吐出することにより、被記録媒体上に画像を記録するインクジェットプリンタ(インクジェット記録装置)が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus has an inkjet head (droplet ejection head) in which a large number of nozzles (ejection ports) are arranged, and recording is performed from nozzles while relatively moving the inkjet head and a recording medium. 2. Related Art Inkjet printers (inkjet recording apparatuses) that record images on a recording medium by ejecting ink droplets toward the medium are known.
このようなインクジェット記録装置は、通常、紙(記録紙)などの被記録媒体上に直接インク液滴を吐出して画像記録を行うようにしているため、被記録媒体の種類によって、あるいは搬送される被記録媒体が撓んだりすることによって、被記録媒体に着弾するインクドット径が安定せず、高画質な画像記録が実現できないという問題があった。 Such an ink jet recording apparatus normally performs image recording by ejecting ink droplets directly onto a recording medium such as paper (recording paper). When the recording medium is bent, there is a problem that the diameter of the ink dots that land on the recording medium is not stable and high-quality image recording cannot be realized.
これに対して、例えば中間転写回転ドラム(中間転写体)を用いて、一旦中間転写回転ドラム上にインク液滴を吐出して画像を形成し、この画像を被記録媒体に転写して画像記録を行うようにすると、インクジェットヘッドと中間転写回転ドラムとの間隔を一定に保持することが容易となり、また、一旦中間転写回転ドラム上に形成された画像を被記録媒体に転写することにより、種々の被記録媒体に対して高画質の画像記録を行うことが可能となった。 In contrast, for example, using an intermediate transfer rotary drum (intermediate transfer member), ink droplets are temporarily ejected onto the intermediate transfer rotary drum to form an image, and this image is transferred to a recording medium to record an image. In this case, it is easy to maintain a constant distance between the inkjet head and the intermediate transfer rotary drum, and various images can be obtained by transferring the image formed on the intermediate transfer rotary drum to a recording medium. High-quality image recording can be performed on the recording medium.
また従来、このような中間転写体を用いた画像記録装置において、例えば中間転写体の表面形状等に工夫をすることにより、さらに転写画像品質を改善しようとする提案が種々なされている。 Conventionally, in an image recording apparatus using such an intermediate transfer member, various proposals have been made to further improve the quality of the transferred image by devising the surface shape of the intermediate transfer member, for example.
例えば、中間転写体の表面粗度を所定の範囲とすることにより、中間転写体表面に微細な凹凸を設けることで、中間転写体上でのインク滴の濡れ性を向上させ、転写画像記録品質を改善するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1等参照)。 For example, by setting the surface roughness of the intermediate transfer member within a predetermined range, the surface of the intermediate transfer member is provided with fine irregularities, thereby improving the wettability of the ink droplets on the intermediate transfer member and the transfer image recording quality. Are known (see, for example, Patent Document 1).
また例えば、中間転写体の表面に微細な撥水部を設けることにより、中間転写体上に形成された画像が正確に形成され、記録媒体に転写されるまで画像の乱れを生じることなく維持され、かつ記録媒体に効率良く転写が行われるようにして記録の高画質化を図ろうとしたものが知られている(例えば、特許文献2等参照)。 In addition, for example, by providing a fine water-repellent part on the surface of the intermediate transfer member, the image formed on the intermediate transfer member is accurately formed and maintained without being disturbed until it is transferred to the recording medium. In addition, there has been known one that attempts to achieve high image quality of recording by efficiently transferring to a recording medium (see, for example, Patent Document 2).
また同様に、中間転写体に撥水部分を設け、中間転写体の撥水部分以外の部分に付着したインク滴によって形成した反転画像を被記録媒体に転写させるようにして、中間転写体の表面上におけるインク滴の移動を抑止して、写真調の高精細な画像を記録しようとしたものが知られている(例えば、特許文献3等参照)。 Similarly, the surface of the intermediate transfer member is provided by providing a water-repellent portion on the intermediate transfer member and transferring a reversal image formed by ink droplets attached to portions other than the water-repellent portion of the intermediate transfer member to a recording medium. There is known an attempt to record a high-definition image with a photographic tone by suppressing the movement of the ink droplet (see, for example, Patent Document 3).
また、例えば、中間転写ローラの表面に設けた吸収層に溶媒を浸透させ、濃縮したインクを記録紙に転写するとともに、転写部下側に設けたクリーニング部で吸収、蒸発させて転写ドラムを再生し反復使用するようにしたものが知られている(例えば、特許文献4等参照)。
しかしながら、上記従来技術では中間転写体を用いたインクジェット記録において、微細な凹凸部等を設けて着弾の位置や干渉を安定化したり、溶媒吸収層を設けて転写時の滲みや記録媒体の汚れを防止しようとしているが、これらにおいても、あるいはこれらの機能を組み合わせても着弾時の尾引きやサテライト等による画質劣化や、転写時の色材残り等の不具合が生じやすいという問題がある。 However, in the above-described prior art, in ink jet recording using an intermediate transfer member, a fine uneven portion or the like is provided to stabilize the landing position or interference, or a solvent absorption layer is provided to prevent bleeding during transfer or contamination of the recording medium. Although trying to prevent these problems, there is a problem that even if these functions are combined or these functions are combined, image quality deterioration due to tailing or satellite at the time of landing or problems such as color material remaining at the time of transfer are likely to occur.
例えば、上記特許文献1に記載のものは、中間転写体の表面粗度を所定の範囲としているが、一様な粗面性状のため着弾干渉や打滴形状の乱れを生じやすく、また表面加熱だけでは高速印字の場合の乾燥も難しいという問題がある。 For example, the one described in Patent Document 1 has a surface roughness of the intermediate transfer member within a predetermined range, but due to the uniform rough surface properties, landing interference and droplet ejection shape are likely to occur. There is a problem that it is difficult to dry in the case of high-speed printing alone.
また、上記特許文献2に記載のものは、着弾干渉の防止と着弾位置の安定化を目的としているが、転写体上での溶媒除去が困難なため、転写時の滲みや記録媒体の乾燥が問題となっている。 Further, the one described in Patent Document 2 is intended to prevent landing interference and stabilize the landing position. However, since it is difficult to remove the solvent on the transfer body, bleeding at the time of transfer and drying of the recording medium are prevented. It is a problem.
また、同様に上記特許文献3に記載のものも、着弾干渉の防止と着弾位置の安定化を目的としているが、転写体上での溶媒除去が困難なため、転写時の滲みや記録媒体の乾燥が問題となっている。またさらに、非撥水部の表面積が大きいため転写時の色材残りなども生じやすく、また実施例において撥水部を等間隔に形成しているが、特に長尺ヘッドでは窪みと着弾との位置ずれが生じやすいという問題もある。 Similarly, the one described in Patent Document 3 is also intended to prevent landing interference and stabilize the landing position. However, since it is difficult to remove the solvent on the transfer body, bleeding at the time of transfer and recording medium Drying is a problem. Furthermore, since the surface area of the non-water-repellent part is large, colorant residue or the like is likely to occur at the time of transfer, and in the examples, the water-repellent part is formed at equal intervals. There is also a problem that misalignment tends to occur.
さらに、上記特許文献4に記載のものは、溶媒除去には有効だが、着弾位置や着弾形状が安定せず、色材残りも生じやすいという問題がある。 Furthermore, although the thing of the said patent document 4 is effective for solvent removal, there exists a problem that a landing position and a landing shape are not stabilized and a coloring material residue is easy to produce.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、着弾時の尾引きやサテライトによる着弾干渉や滲みを防止するとともに、転写時の色材残りを少なくして転写効率を高め高画質な画像形成を可能とした中間転写回転ドラム及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and prevents tailing at the time of landing and landing interference and blurring due to satellites, and also reduces the remaining coloring material at the time of transfer to increase transfer efficiency and achieve high image quality. An object of the present invention is to provide an intermediate transfer rotating drum capable of forming an image and a method of manufacturing the same.
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、撥液性表面を有する多数の窪み形状を、略記録解像度に応じた所定のピッチで、その外周面に形成したことを特徴とする中間転写回転ドラムを提供する。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a number of recesses having a liquid repellent surface are formed on the outer peripheral surface thereof at a predetermined pitch substantially corresponding to the recording resolution. An intermediate transfer rotating drum is provided.
これにより、微細な撥液構造により着弾干渉や滲みなどの画像不具合を防止することが可能となる。 As a result, it is possible to prevent image defects such as landing interference and bleeding due to the fine liquid repellent structure.
また、請求項2に示すように、前記窪み形状は、前記中間転写回転ドラムの外周側よりも内周側の方が狭くなっていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the hollow shape is narrower on the inner peripheral side than on the outer peripheral side of the intermediate transfer rotary drum.
これにより、外周側の開口寸法を確保しつつ液滴が接する非撥液部の表面積を小さくすることができ色材残りが改善される。 As a result, it is possible to reduce the surface area of the non-liquid-repellent portion that contacts the liquid droplets while ensuring the opening size on the outer peripheral side, and the colorant residue is improved.
また、請求項3に示すように、前記窪み形状は、前記中間転写回転ドラムの回転方向の上流側と下流側の対向する部分の前記ドラム端面側から見た断面形状が異なり、かつ、前記窪み形状の前記回転方向上流側の斜面の方が傾斜が緩く形成されたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the hollow shape is different in cross-sectional shape when viewed from the drum end surface side of the upstream and downstream opposing portions in the rotation direction of the intermediate transfer rotary drum, and the hollow shape. The slope on the upstream side in the rotational direction of the shape is formed with a gentler slope.
これにより、液滴の着弾位置を中間転写回転ドラムの回転方向にオフセットできるので、尾引きやサテライトが発生した場合でも液滴を確実にトラップすることができる。 As a result, the landing position of the droplet can be offset in the rotation direction of the intermediate transfer rotary drum, so that the droplet can be reliably trapped even when tailing or satellite occurs.
また、請求項4に示すように、請求項1〜3のいずれかに記載の中間転写回転ドラムであって、さらに、前記窪み形状の一部に溶媒を透過する溶媒吸収部を設けたことを特徴とする。 Moreover, as shown in Claim 4, it is an intermediate transfer rotary drum in any one of Claims 1-3, Furthermore, the solvent absorption part which permeate | transmits a solvent was provided in a part of said hollow shape. Features.
これにより、液滴が接する非撥液部の表面積が小さくできるため、色材残りが少なく、転写時には吸収部材からの溶媒移動も可能なため、被転写媒体に効率良く転写することが可能となる。また、転写後に記録媒体から溶媒を除去する工程を省くか、大幅に溶媒除去の負荷を減らすことができる。 As a result, the surface area of the non-liquid-repellent part in contact with the liquid droplets can be reduced, so that there is little color material remaining and the solvent can be moved from the absorbing member during transfer, so that it can be efficiently transferred to the transfer medium. . Further, the step of removing the solvent from the recording medium after the transfer can be omitted or the load of removing the solvent can be greatly reduced.
また、請求項5に示すように、前記窪みを形成する位置は、前記中間転写回転ドラムに対して吐出される液滴の着弾位置の測定結果から決定されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the position at which the depression is formed is determined from a measurement result of a landing position of a droplet discharged to the intermediate transfer rotary drum.
これにより、確実に窪み部分に液滴を着弾させることができ、着弾干渉や滲み等の画像不具合を防止することができる。 As a result, it is possible to reliably land the droplet on the recessed portion and to prevent image defects such as landing interference and bleeding.
また、請求項6に示すように、請求項1〜5のいずれかに記載の中間転写回転ドラムであって、さらに、温調手段を備えたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the intermediate transfer rotary drum according to any one of the first to fifth aspects further includes a temperature adjusting means.
これにより、環境温度変化に対しても着弾位置が安定し、例えば、待機時に中間転写回転ドラムを高温に設定した場合には、多量印字などで溶媒が中間転写回転ドラム内部に残ったような場合でも確実に排出することができる。 As a result, the landing position is stable against changes in the environmental temperature.For example, when the intermediate transfer rotary drum is set to a high temperature during standby, when the solvent remains in the intermediate transfer rotary drum due to a large amount of printing, etc. But it can be discharged reliably.
また、同様に前記目的を達成するために、請求項7に記載の発明は、微細金属粉末を焼結して溶媒吸収層を形成する工程と、多孔質フィルムを付与して前記溶媒吸収層の上に溶媒透過層を形成する工程と、撥液剤を塗布して前記溶媒透過層の上に撥液層を形成する工程と、レーザにより、略記録解像度に応じた所定のピッチで、前記撥液層に多数の窪み形状を形成する工程と、を有することを特徴とする中間転写回転ドラムの製造方法を提供する。 Similarly, in order to achieve the above object, the invention according to claim 7 includes a step of sintering a fine metal powder to form a solvent absorption layer, and a porous film provided to form a solvent absorption layer. A step of forming a solvent-permeable layer thereon, a step of applying a liquid repellent and forming a liquid-repellent layer on the solvent-permeable layer, and a laser at a predetermined pitch corresponding to the recording resolution. And a step of forming a number of depressions in the layer. A method of manufacturing an intermediate transfer rotary drum is provided.
これにより、容易に着弾干渉や滲みなどの画像不具合を防止することのできる中間転写回転ドラムを製造することができる。 This makes it possible to manufacture an intermediate transfer rotating drum that can easily prevent image defects such as landing interference and bleeding.
以上説明したように、本発明によれば、微細な撥液構造により着弾干渉や滲みなどの画像不具合を防止することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent image defects such as landing interference and bleeding by a fine liquid repellent structure.
以下、添付図面を参照して、本発明に係る中間転写回転ドラム及びその製造方法について詳細に説明する。本発明は、中間転写回転ドラム(中間転写体)の表面に微細な窪み形状を有する撥液部と、その一部に溶媒透過性を有する吸収部を設けることで、着弾干渉や滲みなどの不具合を防止し、転写効率が高く色材残りの少ない画像記録を実現するようにしたものである。 Hereinafter, an intermediate transfer rotary drum and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention provides a liquid repellent part having a fine hollow shape on the surface of an intermediate transfer rotating drum (intermediate transfer member) and an absorbing part having solvent permeability in a part thereof, thereby causing problems such as landing interference and bleeding. Is realized, and image recording with high transfer efficiency and little color material remaining is realized.
図1は、本発明に係る中間転写回転ドラムを有する画像形成装置の一実施形態としてのインクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an outline of an ink jet recording apparatus as an embodiment of an image forming apparatus having an intermediate transfer rotating drum according to the present invention.
図1に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置10は、インクの色毎に設けられた、液滴を吐出する複数の印字ヘッド(液滴吐出ヘッド)50(50Y、50M、50C、50K)と、その表面に転写画像が形成される中間転写ドラム(中間転写回転ドラム)32と、中間転写ドラム32から転写画像が転写されて画像が記録される記録紙16を供給する給紙部18と、記録後の記録紙16を排出する排紙部26とを有して構成される。
As shown in FIG. 1, the inkjet recording apparatus 10 of the present embodiment includes a plurality of print heads (droplet discharge heads) 50 (50Y, 50M, 50C, and 50K) that discharge droplets provided for each color of ink. ), An intermediate transfer drum (intermediate transfer rotating drum) 32 on which a transfer image is formed, and a
図1に示すように、中間転写ドラム32の回転方向(図中矢印で示す方向)に沿って、上流側からイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順に各色インクに対応した印字ヘッド50(50Y、50M、50C、50K)が配置されている。各印字ヘッド50には、その側面を囲むようにゴム等の柔軟部材で形成されたキャップ30が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, along the rotation direction of the intermediate transfer drum 32 (the direction indicated by the arrow in the figure), yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) in this order from the upstream side. A print head 50 (50Y, 50M, 50C, 50K) corresponding to each color ink is arranged. Each
中間転写ドラム32を回転させながら、各印字ヘッド50(50Y、50M、50C、50K)からそれぞれ各色のインクを吐出することにより、中間転写ドラム32の表面に転写画像が形成される。
While the
また、印字ヘッド50に対し、中間転写ドラム32の回転方向下流側に、打滴検出センサ24が配置されている。打滴検出センサ24は、反射型センサであり、中間転写ドラム32上に打滴された結果を読み取り、ノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段である。また、中間転写ドラム32の側面の一部に、印字ヘッド50のメンテナンス時に印字ヘッド50内のインクを吸引するための吸引部34及び印字ヘッド50のノズル面を清掃するワイパー36が設けられている。これらについては、詳しくは後述する。
In addition, the
また、中間転写ドラム32の回転方向に沿った印字ヘッド50の上流側に、転写画像を記録紙16に転写した後の中間転写ドラム32の表面の汚れを清掃するための、吸引ローラ40及び吸引除去ローラ42が配置されている。吸引ローラ40は、洗浄水を含み吸水性を有しており、中間転写ドラム32の表面を濡らしながら洗浄するものであり、吸引除去ローラ42は、中間転写ドラム32の表面上の水滴やゴミなどの異物を吸引除去するものである。
Further, a
また、中間転写ドラム32には、温調手段(例えばヒータ)60が設けられており、例えば待機中において中間転写ドラム32を高温に保つように設定することが好ましい。
Further, the
図1に示すように、給紙部18の一例としてロール紙(連続用紙)のマガジン(ロール紙が装填された容器)を用いてもよいし、この他に、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給するようにしてもよい。
As illustrated in FIG. 1, a roll paper (continuous paper) magazine (a container loaded with roll paper) may be used as an example of the
本実施形態においては、中間転写ドラム32上に一度転写画像を形成し、これを記録紙に転写するようにしているため、いろいろな種類の記録紙が利用可能であり、用いることのできる記録紙の自由度が向上する。更に、詳しくは後述するが中間転写ドラムには微細な撥水部が設けてあり、非撥水部はインク溶媒の浸透性を有しているため、ドラムの内側から吸引することで記録媒体の滲みやべたつきが軽減される。
In the present embodiment, since a transfer image is once formed on the
給紙部18から送り出される記録紙16はロール紙としてマガジン内に装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、給紙部18の下流側にデカール処理部20が設けられている。デカール処理部20はマガジンの巻き癖の方向と逆方向に加熱ドラムで記録紙16に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
The
ロール紙を使用する場合には、図1に示したようにデカール処理部20の下流側に裁断用のカッター28が設けられており、カッター28によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カットされた記録紙16は、印字面が図の上側になるようにして搬送され、搬送ローラ38上の転写位置において中間転写ドラム32上に形成された転写画像が転写される。なお、カット紙を使用する場合にはカッター28は不要である。
When roll paper is used, a
各印字ヘッド50(50Y、50M、50C、50K)は、中間転写ドラム32の軸方向の最大画像形成可能幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを、中間転写ドラム32の軸方向にその長手方向を平行に配置したライン型ヘッドである。すなわち、言い換えれば、印字ヘッド50の長手方向を中間転写ドラム32の回転方向と略直交する方向に配置している。なお、詳しくは後述するが、そのインク吐出面(ノズル面)には多数のノズルが2次元マトリクス状に高密度に配置されている。
Each of the print heads 50 (50Y, 50M, 50C, 50K) is a line type head having a length corresponding to the maximum image formable width in the axial direction of the
なお、図1に示した例では、KCMYの標準色(4色)の構成を示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアンやライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加した構成としてもよい。 In the example shown in FIG. 1, the configuration of KCMY standard colors (four colors) is shown, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to the present embodiment, and light ink, Dark ink may be added. For example, a configuration in which a print head that discharges light ink such as light cyan or light magenta may be added.
また、図示を省略したが、各印字ヘッド50(50Y、50M、50C、50K)に対応する色のインクを貯蔵するインクタンクが設けられており、やはり図示を省略したインク管路を通じて各印字ヘッド50(50Y、50M、50C、50K)にインクが供給されるようになっている。またインクタンクを有するインク貯蔵/装填部(図示省略)には、インク残量が少なくなると、その旨を報知する表示手段あるいは警告音発生手段などの報知手段や各色間の誤装填を防止するための機構が設けられていることが好ましい。 Although not shown, an ink tank for storing ink of a color corresponding to each print head 50 (50Y, 50M, 50C, 50K) is provided, and each print head is also passed through an ink conduit not shown. Ink is supplied to 50 (50Y, 50M, 50C, 50K). In addition, an ink storage / loading unit (not shown) having an ink tank is provided to prevent informing means such as a display means or a warning sound generating means for notifying that when the remaining amount of ink is low, or erroneous loading between colors. It is preferable that the mechanism is provided.
次に、印字ヘッド50(50Y、50M、50C、50K)の構造について説明する。インク色毎に設けられている各印字ヘッド50(50Y、50M、50C、50K)の構造は共通しているので、以下単に印字ヘッド50として説明する。
Next, the structure of the print head 50 (50Y, 50M, 50C, 50K) will be described. Since the structure of each print head 50 (50Y, 50M, 50C, 50K) provided for each ink color is common, the following description will be made simply as the
図2に、一つの印字ヘッド50と中間転写ドラム32の位置関係を斜視図で示す。なお、図2では、印字ヘッド50の概形をわかり易く示すために、印字ヘッド50を大きく表しており、印字ヘッド50と中間転写ドラム32の大きさの比率は正確ではない。また印字ヘッド50の周囲に設置されるキャップ30も図示を省略している。
FIG. 2 is a perspective view showing the positional relationship between one
図2に示すように、印字ヘッド50は、ノズル面(インク吐出面)50Aを中間転写ドラム32の側面に対向させて、その長手方向が中間転写ドラム32の軸方向に平行になるように配置され、ノズル面50Aの短手方向は中間転写ドラム32の外周にあわせて湾曲した形状となっている。また、図2では図示を省略するが、ノズル面50Aには、インクを吐出する複数のノズルが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
図3に、図2の印字ヘッド50を図の矢印方向から見た平面透視図を示す。図3に示すように、印字ヘッド50は、インクを液滴として吐出するノズル51と、インクを吐出する際にインクに圧力を付与する圧力室(圧力発生室)52と、図3では図示を省略した共通流路から圧力室52にインクを供給するインク供給口53を含んで構成される圧力室ユニット54が千鳥状の2次元マトリクス状に配列され、ノズル51の高密度化が図られている。
FIG. 3 shows a plan perspective view of the
図3に示す例においては、各圧力室52を上方から見た場合に、その平面形状は概略平行四辺形の形状をしているが、圧力室52の平面形状はこのような平行四辺形に限定されるものではない。圧力室52には、図3に示すように、その対角線の一方の端にノズル51が形成され、他方の端にインク供給口53が設けられている。
In the example shown in FIG. 3, when each
なお、図3は、圧力室52やノズル51の配列を説明するための図であり、図1に表示されていたキャップ30はここでは図示を省略している。
FIG. 3 is a view for explaining the arrangement of the
なお、本実施形態においては、着弾干渉や滲みなどの不具合を防止し、転写効率が高く色材残りの少ない画像記録を実現するために、中間転写ドラム32の表面に微細な窪み形状を有する撥液部と、その一部に溶媒透過性を有する吸収部を設けるようにしているが、以下これについて説明する。
In this embodiment, in order to prevent problems such as landing interference and bleeding, and to realize image recording with high transfer efficiency and a small amount of color material remaining, the surface of the
図4に、本実施形態の中間転写(回転)ドラム32の構造を断面図で示す。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of the intermediate transfer (rotating)
図4に断面図で示すように、中間転写ドラム32は、最も内側に、溶媒吸収層62が形成され、その外側に溶媒透過層64が形成され、最も外側に撥液層66が形成されている。
4, the
溶媒吸収層62は、非撥液性であり、例えば微細ステンレス粉末を焼結したもので形成され、0.1〜0.5μmの空隙を有し、顔料インクなどのインク溶媒を吸収するように構成されている。また、溶媒透過層64は、例えばポリイミド多孔質膜等の多孔質フィルムを溶媒吸収層62の外側に巻き付けなどで付与したものであり、0.01〜0.3μmの非撥液性の空隙を有し、インク溶媒が透過するように構成されている。
The solvent
最外層の撥液層66は、フッ素系樹脂をコーティングし加熱硬化したものなどであり、微細な窪み68がインクドットが形成される位置に多数形成されている。窪み68は、撥液層66を貫通する穴部として楔型に形成され、窪み68の底面は溶媒透過層64が露出している。そして、印字ヘッド50から吐出されたインク液滴70が窪み68に着弾すると、インク液滴70が窪み68の底部に露出した溶媒透過層64を透過してその下の溶媒吸収層62に吸収されるようになっている。
The outermost
このように溶媒が吸収されると、窪み68に着弾したインク液滴70は、図に破線72で示したようになる。
When the solvent is absorbed in this way, the
また、図4に示すように、窪み68の斜面68a、68bは、テーパ状となっており、外側の径W1よりも内側の径W2の方が小さく、W1>W2なるように形成されている。このように窪み68は、内側よりも外側の方が広くなるように形成されているため、印字ヘッド50から吐出されたインク液滴が接する非撥液部の表面積を小さくすることができ、色材残りが改善される。
Further, as shown in FIG. 4, the
このような傾斜部(斜面68a、68b)は、インク液滴の着弾位置に合わせて形成することで、長尺ヘッドでも傾斜部へのインク液滴の着弾を確実なものすることができる。
By forming such inclined portions (
しかし、実際には中間転写ドラム32は印字中は回転しているため、窪み68の傾斜部は対称形にするよりも回転方向に対して非対称にする方がインク液滴の着弾をより確実にすることができる。
However, since the
そこで窪み68は、楔型などで中間転写ドラム32の回転方向(被吐出媒体搬送方向)に非対称に形成することにより、尾引きやサテライトの影響をさらに軽減することができ、より好ましい。
Therefore, it is more preferable that the
図5に、このように窪み68(の傾斜部)を中間転写ドラム32の回転方向に非対称に形成した中間転写ドラム32を断面図で示す。
FIG. 5 is a sectional view of the
図5に示すように、この中間転写ドラム32の撥液層66に設けられた窪み68においては、図中に矢印で示す中間転写ドラム32の回転方向に対する上流側の斜面68aの方が、下流側の斜面69bよりも傾斜が緩く(すなわち、中間転写ドラム32の外周面の法線に対する角度θが大きく)形成されている。
As shown in FIG. 5, in the
実際のインク液滴70の着弾の様子を考えると、インク液滴70のメイン(主要部分)の着弾は、図に矢印Aで示すように真っ直ぐに窪み68の底部に向かってなされるが、尾引きやサテライトの着弾は、中間転写ドラム32が図の矢印方向に回転しているため、メインの着弾よりも回転方向上流側に少しずれて矢印Bのように着弾する。
Considering the actual landing state of the
しかし、窪み68の回転方向上流側の斜面68aの傾斜を緩く形成することにより、このような着弾位置のずれを吸収することができ、確実にインク液滴70を窪み68の中に受けることができる。これにより、着弾干渉や滲み等の不具合の発生を防止することが可能となる。
However, by forming the
図6に、中間転写ドラム32上に形成されたインクドットを記録紙16上に転写する様子を示す。
FIG. 6 shows a state in which the ink dots formed on the
図6に示すように、図の右側から左側に搬送される記録紙16は、印字面が図の上側になるようにして搬送され、搬送ローラ38によって中間転写ドラム32側に押し圧され、中間転写ドラム32の最外周の撥液層66に形成された窪み68に保持されているインク液滴70が記録紙16の印字面に転写される。
As shown in FIG. 6, the
このときインク液滴70を保持する窪み68は中間回転ドラム32の内側よりも外側の方が大きく開いているような楔型に形成されているため、インク液滴70が窪み68から離れ易く、転写効率が良い。特に、前述したように窪み68の傾斜部が回転方向に対して非対称に形成されている場合には、図に示すように回転下流側の斜面68bにおいて剪断力も作用するため中間回転ドラム32からのインク液滴70の離れがよい。
At this time, since the
さらに、窪み68の底面側の溶媒透過層64側から窪み68に溶媒を補給するようにすると、インク液滴70と窪み68の底面との間に真空状態が発生するのを防止できるのでより一層転写効率を高めることができる。また、このとき中間転写ドラム32内部を加圧するようにしておくとさらに効果を高めることができる。
Furthermore, if the solvent is supplied to the
次に、中間転写ドラムの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing the intermediate transfer drum will be described.
図7に、本実施形態における中間転写ドラムの製造工程を示す。 FIG. 7 shows a manufacturing process of the intermediate transfer drum in the present embodiment.
まず、図7のステップS100において、微細な金属粉末、例えば微細ステンレス粉末を焼結し、表面を仕上げ、溶媒吸収層62を形成する。このとき、溶媒を吸収できるように、0.1〜0.5μmの空隙を内部に含むように形成する。
First, in step S100 of FIG. 7, a fine metal powder, for example, a fine stainless steel powder is sintered, the surface is finished, and the
次に、ステップS110において、溶媒吸収層62の表面に、例えば0.01〜0.3μmの空隙を有するポリイミド多孔質膜などの多孔質フィルムを巻き付けて、溶媒透過層64を形成する。
Next, in step S110, a porous film such as a polyimide porous film having a gap of 0.01 to 0.3 μm, for example, is wound around the surface of the solvent absorbing
次に、ステップS120において、溶媒透過層64の外側(中間転写ドラム32の最外層)に、例えばフッ素系の撥液剤を5〜10μmの厚さにコートし、加熱硬化処理を施して撥液層66を形成する。 Next, in step S120, the outside of the solvent permeable layer 64 (the outermost layer of the intermediate transfer drum 32) is coated with, for example, a fluorine-based liquid repellent to a thickness of 5 to 10 μm, and subjected to heat curing treatment to perform the liquid repellent layer. 66 is formed.
次に、ステップS130において、エキシマレーザやUV−YAGレーザなどの傾斜加工あるいはグラデーションマスク加工などにより、撥液層66に窪み68を形成する。
Next, in step S130, a
傾斜加工は、例えば図8(a)に示すように、中間転写ドラム32の外周から角度θだけ傾斜させてレーザ光を照射することにより、図8(b)に示すように中間転写ドラム32の最外層の撥液層66に楔形状の窪み68を形成するものである。
For example, as shown in FIG. 8A, the tilting process is performed by irradiating the laser beam with an angle θ from the outer periphery of the
また、グラデーションマスク加工は、例えば図9に示すように、中間転写ドラム32に対して中間転写ドラム32の回転方向にパターンを非対称に形成したグラデーションマスク80及び結像レンズ82を介してレーザ光を照射することにより、楔形状の窪み68を形成するものである。なお、レーザ光の照射は、接液層66を確実に除去するため溶媒透過層64の一部まで除去するように行うようにしても良い。
In the gradation mask processing, for example, as shown in FIG. 9, laser light is transmitted through a
窪み68は、記録解像度に応じた所定のピッチで形成される。形成する窪み68の寸法の一例としては、例えば画像の解像度が600〜1200npi(ノズルパーインチ)とすると、ピッチは20〜40μmとなり、これに対する滴量は、1〜3pl(ピコリットル)が望ましく、このときのインク径は10〜15μm程度となる。いま3色(YMC)のインクを打つ場合には、インク径は10〜30μm程度となり、インク径にして10〜20μm分の溶媒を速やかに吸収する必要があるので、それに応じた形状で窪み68が形成される。
The
なお、窪み68を形成する位置は、インク着弾位置の測定結果から決定し、位置ずれ分は滴量や滴数の補正で対応するようにする。また、窪み68の加工位置は、搭載する印字ヘッド毎に決定してもよいし、製造ロットなどのバラツキから決定するようにしてもよい。傾斜加工の場合はレーザ光を走査するガルバノミラーなどの位置を補正し、グラデーションマスク加工の場合は中間転写ドラム32に対するマスクなどの位置を補正する。
Note that the position where the
最後にステップS140において、弱撥液剤を溶媒透過層64及び溶媒吸収層62に含浸させてもよい。これにより色材付着防止に効果的である。
Finally, in step S140, the solvent
次にキャップ30について説明する。前に述べたように、キャップ30は印字ヘッド50の側面に対して密着して周囲を囲むように印字ヘッド50に取り付けられている。
Next, the
図10(a)に、印字ヘッド50にキャップ30を取り付けた様子を斜視図で示し、その10B−10B’線に沿った断面図を図10(b)に示す。
FIG. 10A is a perspective view showing the
図10(a)に示すように、キャップ30は印字ヘッド50の周囲を囲む四角い枠状の部材であり、印字ヘッド50の側面にぴったり密着して印字ヘッド50の側面に沿って上下に移動可能なように設置されている。インク吸引時には、中間転写ドラム32の側面に設けられた吸引部34が印字ヘッド50の下に位置するところまで中間転写ドラム32が回転したところで、キャップ30が下方へ移動し、キャップ30の下部が中間転写ドラム32の側面に密着するようになっている。
As shown in FIG. 10A, the
そのため、キャップ30の下部は、中間転写ドラム32の周方向において、その側面の湾曲に合わせて湾曲した形状となっている。このように、キャップ30は、インク吸引時において、印字ヘッド50の側面及び中間転写ドラム32の側面(周面)と密着する必要があるため、ゴム等の柔軟部材で形成される。
Therefore, the lower portion of the
図10(b)は、インク吸引時の様子を示すものである。図10(b)に示すように、インク吸引時には、キャップ30が下方(中間転写ドラム32の側面側)に移動して、キャップ30の下部が中間転写ドラム32の側面に密着して、吸引部34をその中に含み、吸引部34と印字ヘッド50のノズル面50Aとの間の空間を密閉する。この状態で、吸引部34と連通する図示を省略するポンプを駆動して印字ヘッド50内のインクを吸引部34内へ吸引する。
FIG. 10B shows a state during ink suction. As shown in FIG. 10B, at the time of ink suction, the
次に、ワイパー36について説明する。図11(a)に、中間転写ドラム32に設けられたワイパー36の斜視図を示す。
Next, the
図11(a)に示す例では、ワイパー36は、吸引部34の中に中間転写ドラム32の軸方向に沿って、印字ヘッド50(図示省略)の長手方向に対応する長さを有し、軸36aの回りに回転可能に取り付けられている。
In the example shown in FIG. 11A, the
図11(b) は、ワイパー36の駆動時(ワイピング時)の様子を示す側断面図である。図11(b)に示すように、ワイパー36は、例えば断面が卵型の形状をしており、その一方の端に寄った側に軸36aが配置されている。ワイピング時には、ワイパー36は、軸36aの回りに図に矢印で示すように回転し、他方の端が印字ヘッド50のノズル面50Aに当接する。そして、中間転写ドラム32が図に矢印で示す方向に回転するのにともない、ノズル面50A上に付着したインク35等を掻き落すようになっている。
FIG. 11B is a side cross-sectional view showing a state in which the
このように、ワイパー36は、印字ヘッド50のノズル面50Aに接しながら移動してインク35を掻き落すため、ノズル面50Aへの密着度を上げるため、少なくともワイパー36のノズル面50Aへの接触部分は、ゴム等の柔軟部材で構成されていることが好ましい。
As described above, the
なお、ワイパー36の取り付け位置は、このように吸引部34の中に限定されるものではない。吸引部34の中にワイパー36を取り付けることにより、インク吸引時に邪魔になるような場合には、図11(c)に示すように、吸引部34とは別に、特にワイパー36を設置するための空隙部37を設けるようにしてもよい。この場合には、空隙部37と吸引部34とを連通する通路37aを設けて、ワイパー36が掻き落したインクを吸引部34に流して回収するようにすることが好ましい。
The attachment position of the
なお、水性顔料インクを用いる場合などには、中間転写ドラム32の吸引部34に加湿機能を付与しておくようにすると、中間転写ドラム32の溶媒吸収性が増してもノズル51の乾燥を防止することができ効果的である。
When water pigment ink is used, if the humidifying function is added to the
また、印字ヘッド50及び中間転写ドラム32の両方に温調手段を設けることにより、環境温度変化に対しても着弾位置を安定にすることができ、また特に待機中は温調手段を高温に設定し中間転写ドラム32内部を加圧すれば、大量印刷などで溶媒が中間転写ドラム32の内部に残ったような場合に効果的である。
Also, by providing temperature control means for both the
以上説明したように、本実施形態によれば、中間転写ドラム(中間転写体)の表面に微細な窪み形状を有する撥液層を設け、撥液層の少なくとも一部には溶媒透過性を有する吸収部を設けるようにしたため、微細な撥液構造と溶媒吸収構造により着弾干渉や滲みなどの画像不具合を防止することができる。また、インクが接する非撥液部の表面積が小さいため、色材残りが少なく、転写時は吸収部材からの溶媒移動も可能なため、記録媒体に効率よく転写することができる。 As described above, according to this embodiment, a liquid-repellent layer having a fine depression is provided on the surface of the intermediate transfer drum (intermediate transfer member), and at least a part of the liquid-repellent layer has solvent permeability. Since the absorbing portion is provided, image defects such as landing interference and bleeding can be prevented by the fine liquid repellent structure and the solvent absorbing structure. Further, since the surface area of the non- liquid -repellent part in contact with the ink is small, there is little color material remaining, and the solvent can be moved from the absorbing member at the time of transfer.
また、上記窪みは中間転写ドラムの外面よりも内面側の方が狭い形状としたため、インクが接する非撥液部の表面積をさらに小さくできるため色材残りが一層改善され、インク液滴を保持するトラップ位置精度もさらに安定する。溶媒吸収層があるので非撥液部の表面積が狭くとも安定した着弾保持が可能である。 Further, since the recess has a shape that is narrower on the inner surface side than the outer surface of the intermediate transfer drum, the surface area of the non-liquid-repellent portion that comes into contact with the ink can be further reduced, so that the remaining colorant is further improved and ink droplets are retained. Trap position accuracy is further stabilized. Since there is a solvent absorbing layer, stable landing can be maintained even if the surface area of the non-liquid repellent part is small.
また、窪みを中間転写ドラムの回転方向にたいして非対称に形成し、特に回転方向上流側の窪みの傾斜面を緩くすることで、着弾位置を回転方向にオフセットできるので、尾引きやサテライトに対してもインク液滴のトラップ効果が向上する。特に、印字ヘッドと中間転写ドラムとのクリアランスを狭くして、着弾位置精度の改善を図ったシステムには有効である。さらに、窪みを楔形状にすることで、転写時に剪断力が働き、高粘化したインクでも確実な剥離転写が可能となる。 In addition, the landing position can be offset in the rotational direction by forming the recess asymmetrically with respect to the rotation direction of the intermediate transfer drum, and in particular by loosening the inclined surface of the recess on the upstream side in the rotation direction. The ink droplet trapping effect is improved. This is particularly effective for a system in which the clearance between the print head and the intermediate transfer drum is narrowed to improve the landing position accuracy. Furthermore, by making the recess into a wedge shape, a shearing force is applied during transfer, and reliable peeling transfer is possible even with highly viscous ink.
また、窪みは前述したように略記録解像度に応じた所定のピッチで形成されるが、窪みを形成する位置はインク着弾位置の測定結果から決定される。また、窪みの加工位置は搭載ヘッド毎または製造ロットなどのバラツキから決定される。これにより、確実に窪み部分にインクを着弾させることができるのでるので上記効果を確実に実現することが可能となる。なお、打滴位置が安定するため、位置ずれは滴量や滴数により容易に補正することができる。 Further, as described above, the dents are formed at a predetermined pitch corresponding to a substantially recording resolution, and the position where the dents are formed is determined from the measurement result of the ink landing position. Further, the processing position of the dent is determined from the variation of each mounting head or manufacturing lot. Thereby, since the ink can be landed reliably in the depressed portion, the above-described effect can be realized with certainty. Since the droplet ejection position is stable, the positional deviation can be easily corrected by the droplet amount and the number of droplets.
また、クリーニング部が吸引機能を有することにより、色材が窪みに残った場合でも吸収部材に残った溶媒とともに効率的に除去することができる。また、印字ヘッドと中間転写ドラムに温調機能を付与したことにより、環境温度変化に対しても着弾位置が安定する。さらに、待機中は中間転写ドラムの温調手段を高温に設定することにより、多量印字などで溶媒が中間転写ドラム内部に残った場合でも確実に排出することができる。なお、待機時は中間転写ドラム内部を加圧状態とすると一層効果的である。 In addition, since the cleaning unit has a suction function, it can be efficiently removed together with the solvent remaining in the absorbing member even when the color material remains in the depression. Further, since the temperature control function is given to the print head and the intermediate transfer drum, the landing position is stabilized against the environmental temperature change. Further, by setting the temperature control means of the intermediate transfer drum to a high temperature during standby, even if the solvent remains in the intermediate transfer drum due to a large amount of printing or the like, it can be reliably discharged. It is more effective to put the intermediate transfer drum inside in a pressurized state during standby.
また、上記実施形態では、一つの中間転写ドラムに対して4色のインクに対応する各印字ヘッドを配置して、一度に転写画像を形成して画像を転写するようにしていたが、各色のインクに対応する印字ヘッド毎に中間転写ドラムを配置して記録紙に1色ずつ転写するようにしたものを複数直列に配列したタンデム型のシステムに対しても、本発明は好適に適用可能である。 In the above embodiment, the print heads corresponding to the four colors of ink are arranged on one intermediate transfer drum to form a transfer image at a time, and the image is transferred. The present invention can also be suitably applied to a tandem type system in which an intermediate transfer drum is arranged for each print head corresponding to ink and a single color is transferred to recording paper and arranged in series. is there.
以上、本発明の中間転写回転ドラム及びその製造方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。 The intermediate transfer rotating drum and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.
10…インクジェット記録装置、16…記録紙、18…給紙部、20…デカール処理部、24…打滴検出センサ、26…排紙部、28…カッター、30…キャップ、32…中間転写ドラム、34…吸引部、36…ワイパー、38…搬送ローラ、40…吸引ローラ、42…吸引除去ローラ、50…印字ヘッド、50A…ノズル面、51…ノズル、52…圧力室、53…インク供給口、54…圧力室ユニット、60…ヒータ、62…溶媒吸収層、64…溶媒透過層、66…撥液層、68…窪み、70…インク液滴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inkjet recording device, 16 ... Recording paper, 18 ... Paper feed part, 20 ... Decal processing part, 24 ... Droplet detection sensor, 26 ... Paper discharge part, 28 ... Cutter, 30 ... Cap, 32 ... Intermediate transfer drum, 34 ... Suction unit, 36 ... Wiper, 38 ... Conveying roller, 40 ... Suction roller, 42 ... Suction removal roller, 50 ... Print head, 50A ... Nozzle surface, 51 ... Nozzle, 52 ... Pressure chamber, 53 ... Ink supply port, 54 ... pressure chamber unit, 60 ... heater, 62 ... solvent absorbing layer, 64 ... solvent permeable layer, 66 ... liquid repellent layer, 68 ... depression, 70 ... ink droplet
Claims (7)
多孔質フィルムを付与して前記溶媒吸収層の上に溶媒透過層を形成する工程と、
撥液剤を塗布して前記溶媒透過層の上に撥液層を形成する工程と、
レーザにより、記録解像度に応じた所定のピッチで、前記撥液層に多数の窪み形状を形成する工程と、
を有することを特徴とする中間転写回転ドラムの製造方法。 Sintering fine metal powder to form a solvent absorption layer;
Providing a porous film to form a solvent permeable layer on the solvent absorbing layer;
Applying a liquid repellent and forming a liquid repellent layer on the solvent permeable layer;
Forming a plurality of depression shapes in the liquid repellent layer with a laser at a predetermined pitch according to the recording resolution;
A process for producing an intermediate transfer rotary drum, comprising:
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