JP2007268975A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吸収部材を傷つけず、一部の液体が吸収された状態でも液体吸収部材から液体の回収を行うことを可能とする。
【解決手段】記録媒体あるいは中間記録媒体の表面に液体を像様吐出して画像を形成する画像形成装置であって、前記記録媒体あるいは中間記録媒体の表面に像様吐出された液体に対して少なくともその一部を吸収する液体吸収部材と、前記液体吸収部材の表面に接触して前記液体吸収部材に吸収された前記液体を吸引回収する液体回収手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置を提供することにより前記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に、記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に吐出された色材を含む溶媒から溶媒を回収する機構を有する画像形成装置に関する。

従来より、画像形成装置として、多数のノズルを配列させたインク吐出ヘッド（インクジェットヘッド）を有するインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）が知られている。このインクジェット記録装置は、インク吐出ヘッドと記録媒体あるいは中間転写媒体を相対的に移動させながら、ノズルからインクを液滴として吐出して、記録媒体上にドットを形成することにより、あるいは中間転写媒体上にドットを形成しそれを記録媒体に転写することにより、画像を形成するものである。

このようなインクジェット記録装置におけるインクの吐出方法として、従来から様々な方法が知られている。例えば、圧電素子の変形によって圧力室の一部を構成する振動板を変形させて、圧力室の容積を変化させ、圧力室の容積増大時にインク供給路から圧力室内にインクを導入し、圧力室の容積減少時に圧力室内のインクをノズルから液滴として吐出する圧電方式や、インクを加熱して気泡を発生させ、この気泡が成長する際の膨張エネルギーでインクを吐出させるサーマルインクジェット方式などが知られている。

インクジェット記録装置のようなインク吐出ヘッドを有する画像形成装置においては、インクを貯蔵するインクタンクからインク供給路を介してインク吐出ヘッドにインクを供給し、上記様々な吐出方法でインクを吐出しているが、インクや記録媒体あるいは中間転写媒体の種類によっては、インクドット（インク液滴）が記録媒体上に着弾した後で滲んだり、ドットの形状がくずれて画像がボケたり、複数の異なる色のインクを用いてカラー画像を記録する場合に、先に記録したインクがまだ乾かないうちに、それと異なる色のインクを重ねて記録すると、異なる色の間での滲みや混色が発生して画質が低下するという問題がある。

画像記録の高速化及び記録画像の高画質化のためには、インクの溶媒を早期に除去して、迅速にインクを乾燥させることが必要である。そこで、従来より、インク溶媒を早期に除去して迅速にインクを乾燥させるようにする技術がいろいろ提案されている。

例えば、磁性流体（液体）が付着した記録媒体を搬送し、液体吸収ローラーに至り、ローラーに当接するとローラー周囲に積層された感温性液体高吸収樹脂により未乾燥の磁性流体（液体）を吸収してその内部に閉じ込め、記録を行わないときに、感温性液体高吸収樹脂を加熱して温度を上げることによりその内部にとりこまれた液体を排出させ、回収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）。

また、例えば、開放気泡型の発泡体あるいは多孔性で、ソフトかつ吸収性の吸収層を備えた(例えばスポンジローラのような材質の)補助的回転部材を中間転写体に接触させて過剰液体(溶媒)を吸収し、その後、補助的回転部材に対してブレードを押圧して、補助的回転部材から液体を搾りだし、搾られた液体を容器内に捕集することにより回収するようにしたものが知られている(例えば、特許文献２等参照）。

また、例えば、多孔体ローラをベルト上の液体画像と接触させて、ローラの多孔性本体のスキン被覆部の孔及び穿孔を通して画像の表面から余剰液を吸収し、バキューム源によりローラスキンを通して中央キャビティに液体を吸引するとともに、ベルト上の現像画像から絶えず液体を除去するために、バキューム源により負圧及び正圧の二方向のバキュームを発生させて、吸引した余剰液を外部に排出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献３等参照）。

また、例えば、像担持体に形成される静電潜像を湿式現像した後に当該像担持体上に付着する余剰現像液を除去する吸液体を、少なくとも像担持体に近接又は接触する当該吸液体の最外層として形成される、表面エネルギーが２５ｍＪ／ｍ^２以下の材料からなる通気性を有する表面層と、その表面層の下層側に形成される弾性多孔層とで構成した余剰現像液除去装置が知られている(例えば、特許文献４等参照）。
特開平６−４７９１１号公報 特開２００３−１８２０６４号公報 特開平１１−２４９４４５号公報 特開平９−１５９８１号公報

しかしながら、例えば上記特許文献１に記載されたものでは、感温性液体高吸収樹脂に吸収された液体を非稼働時に回収する必要があるため、画像記録中に感温性液体高吸収樹脂に吸収された液体が一杯となった場合には、画像記録を中断して、吸収された液体を回収しなければならず、生産性が低下するという問題がある。

また、上記特許文献２に記載されたものでは、スポンジローラのような材質の補助的回転部材にブレードのようなものを押し当てて補助回転部材に吸収された溶媒を吐き出させて回収するようにしているが、スポンジローラ等のソフトな部材にブレードなどからの外力がかかり、スポンジローラ等の部材が劣化、破損する虞れがある。

また、上記特許文献３に記載されたものでは、多孔体ローラの内部から液体を吸引する場合、多孔体内部に空気が四方から流入するため、液体で満たされていないと吸引が難しく、多孔体の一部分にのみ液体がある場合には、それを回収することは出来ない。また、特許文献３においては、多孔体へのトナー粒子の吸収を防止するために多孔体の吸収力を調整するようにしているが、多孔体への吸収力を弱めてしまうと吸収スピードが低下し、生産性が悪化するという問題がある。

さらに、上記特許文献４に記載されたものでは、表面エネルギーが２５ｍＪ／ｍ^２以下としているが、これは一般的に疎水面であり、水分を主成分とする溶媒の吸収には適さないという問題がある。また、その溶媒中に色材が凝集した場合、疎水面となっており、疎水表面との親和性が高くなっているので、このままでは色材は付きやすい状態である。最終的には、色材の置かれた表面と、表面エネルギーが２５ｍＪ／ｍ^２以下の吸液体と、どちらが色材と親和性が高いかということになり、吸液体のみの表面エネルギーだけでは、色材の付着程度は論じられないため、色材の置かれた表面との相対的な大小関係が必要となるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、液体吸収部材を傷つけず、一部の液体が吸収された状態でも液体吸収部材から液体の回収を行うことを可能とし、さらに液体が色材を含む溶媒の場合には、色材付着を少なくして溶媒のみを吸収することを可能とした画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に液体を像様吐出して画像を形成する画像形成装置であって、前記記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に像様吐出された液体に対して少なくともその一部を吸収する液体吸収部材と、前記液体吸収部材の表面に接触して前記液体吸収部材に吸収された前記液体を吸引回収する液体回収手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。

これにより、液体吸収部材を傷つけることなく、また一部の液体が吸収された状態でも液体を回収できる。

また、請求項２に示すように、前記液体回収手段は、前記液体吸収部材の表面と接触して前記液体を吸引するための吸引開口を有し、該開口の前記液体吸収部材の長手方向の長さは、前記液体吸収部材の長さより短く、前記開口は、前記液体吸収部材の長手方向に移動可能であることを特徴とする。

これにより、記録される画像領域に対応させて開口を移動させることにより効率的に液体を回収することができる。

また、請求項３に示すように、前記液体回収手段は、前記液体吸収部材の表面と接触して前記液体を吸引するための吸引開口を有し、該開口は、前記液体吸収部材の長手方向に複数設けられていることを特徴とする。

これにより、記録される画像領域に対応する位置にある開口を選択的に作動させることで効率的に液体を回収することができる。

また、請求項４に示すように、前記液体吸収部材の表面エネルギーが前記中間転写媒体の表面エネルギーより大きいことを特徴とする。

これにより、液体が色材を含む溶媒の場合に、色材の付着を抑制して溶媒のみを効率的に回収することができる。

また、請求項５に示すように、前記液体吸収部材の表面の表面エネルギーは、前記液体吸収部材の内部の表面エネルギーより大きいことを特徴とする。

これにより、同様に液体が色材を含む溶媒の場合に、色材の付着抑制効果を維持したまま余分な溶媒をより確実に回収することができる。

また、請求項６に示すように、前記液体吸収部材に予め所定量の液体を付与した後に、前記液体回収手段により前記吸収部材に吸収された液体を吸引回収することを特徴とする。

これにより、液体吸収部材が多孔体構造を有している場合に、ポンプで液体を回収する際に空気抜けをなくし効率良く液体を回収することができる。

また、請求項７に示すように、前記液体回収手段により前記吸収部材に吸収された液体を吸引回収する際、所定量の液体が前記吸収部材に残存するように吸引回収することを特徴とする。

これにより、液体吸収部材が多孔体構造を有している場合に、ポンプで液体を回収する際に効率良く回収を行うことができる。

また、請求項８に示すように、前記液体吸収部材を、前記液体吸収部材が前記記録媒体あるいは中間転写媒体の表面から液体を吸収する位置から待避させて、前記液体回収手段により前記液体吸収部材に吸収された液体を吸引回収することを特徴とする。

これにより、液体回収時に余分な負荷を溶媒吸収部材に与えることなく液体を回収することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、液体吸収部材を傷つけることなく、また一部の液体が吸収された状態でも液体を回収できる。また、液体が色材を含む溶媒の場合に、液体吸収部材の表面エネルギーを中間転写媒体の表面エネルギーより大きくした場合、あるいは液体吸収部材の表面の表面エネルギーを液体吸収部材の内部の表面エネルギーより大きくした場合には、色材付着を少なくして溶媒吸収を行うことが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置について詳細に説明する。

本発明の画像形成装置は、処理液とインクとの２液反応によってインク中の色材を不溶化する２液反応型インクジェット記録装置であり、印字された記録媒体あるいは中間転写媒体から少なくとも溶媒の一部を除去する溶媒除去部材と、その溶媒除去部材から溶媒を外部に回収する溶媒回収機構を備えたものである。

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を示す概略構成図である。

図１に示すように、このインクジェット記録装置１０は、処理液とインクを混合してインクを不溶化させることによりインクの滲みや混色を防止する２液反応型インクジェットプリンタであり、インクの色毎に設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ及び各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの直前にそれぞれ配置された処理液吐出ヘッド１２Ｓを備えた印字部１２を有している。

なお、図１に示した例では、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ毎に処理液吐出ヘッド１２Ｓが設けられているが、このように処理液吐出ヘッド１２Ｓを複数設けることなく、印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ全体の前に一つだけ処理液吐出ヘッド１２Ｓを設けるようにしてもよい。

また、インクジェット記録装置１０は、各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインク及び処理液吐出ヘッド１２Ｓに供給する処理液を貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４、中間転写媒体としての無端状の転写ベルト１６、転写ベルト１６が印字部１２の下を平面性を保持しながら搬送されるように転写ベルト１６を下から保持するガイド板１８、図示を省略した給紙部から供給される記録紙２０を搬送する無端状の搬送ベルト２２、記録紙２０と転写ベルト１６とを挟み込んで圧接して転写ベルト１６上に形成された画像を記録紙２０に転写するための第１転写ローラ２４及び第２転写ローラ２６、搬送ベルト２２を駆動するための駆動ローラ２８、従動ローラ３０、テンションローラ３２、及び画像を記録紙２０に転写した後の転写ベルト１６をクリーニングするクリーニングブレード３４等から構成される。

また、中間転写媒体としての無端状の転写ベルト１６は、ローラ３６、３８及び第１転写ローラ２４の間に掛け渡されており、前述したようにローラ３６とローラ３８との間の部分において転写ベルト１６を平面状に保つためのガイド板１８が転写ベルト１６の下側に配置されている。なお、このガイド板１８に加熱手段を併設して下から転写ベルト１６を加熱することにより、転写ベルト１６上に吐出されたインク溶媒を蒸発させることにより除去するようにしてもよい。

このようにガイド板１８によって平面性が保たれた転写ベルト１６の上には、転写ベルト１６の搬送方向上流側から各色の印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが並んで配置され、さらに各印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの直前にはそれぞれ処理液吐出ヘッド１２Ｓが設置されている。

転写ベルト１６が各印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの下を通過する際、まず各色の印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの直前に配置された処理液吐出ヘッド１２Ｓから転写ベルト１６上の画像が形成される領域に処理液が吐出される。次いで、各色のインクが各印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋより吐出されると処理液とインクが混ざるとインク中の色材が凝集反応を起こして不溶化する。これによって画像が転写ベルト１６上に形成される。

このとき、例えばガイド板１８に加熱手段が設けられている場合には、この加熱手段によって転写ベルト１６が加熱されて、反応しなかった処理液や余剰の溶媒が蒸発される。しかし、これによって完全に溶媒が除去されることはなく、さらに溶媒を除去するために、印字部１２に対し転写ベルト１６の搬送方向下流側に、溶媒除去部材及び溶媒回収機構が設けられている。

図１に示すように、溶媒除去部材は、転写ベルト１６上の溶媒４０に接触して溶媒を吸収する溶媒吸収ローラ４２で構成される。溶媒吸収ローラ４２は、インクが印字された転写ベルト１６に当接することで溶媒を吸収するように多孔体構造を有している。この多孔体構造を有する溶媒吸収ローラ４２によって転写ベルト１６上に残留している溶媒の大半が除去される。

また、溶媒回収機構４４は、溶媒吸収ローラ４２から溶媒を吸い上げる開口部４６と、これに連通するポンプ４８及び回収した溶媒を貯留する受け皿５０とで構成されている。溶媒回収機構４４は、開口部４６を溶媒吸収ローラ４２に当接させ、ポンプ４８を駆動して開口部４６から空気を引くことにより開口部４６内の圧力を下げて差圧を作り、溶媒吸収ローラ４２に吸収された溶媒を開口部４６から吸収し、受け皿５０に回収するようになっている。溶媒回収機構４４については、後でさらに詳しく説明する。

搬送ベルト２２によって搬送される記録紙２０が第１転写ローラ２４と第２転写ローラ２６との間を通過する際、転写ベルト１６が記録紙２０に圧接することによって、転写ベルト１６上に形成され、溶媒吸収ローラ４２によって余分な溶媒が除去された画像が、転写ベルト１６から記録紙２０に転写される。このとき、第１転写ローラ２４及び第２転写ローラ２６は、転写ベルト１６表面への記録紙２０の接触圧が所定の圧力となるように制御される。

また、図１に示すように、インクジェット記録装置１０には、表面上に形成された画像を記録紙２０に転写した後の転写ベルト１６の表面を清掃するためのクリーニングブレード３４が設けられている。

クリーニングブレード３４は、印字部１２の前段に設けられ、次の画像の印字に入る前に転写ベルト１６の表面をクリーニングするものである。クリーニングブレード３４は、不織布あるいはゴムなどの弾性部材で構成された厚めの板状の部材で、支軸３４ａの回りに回動可能に設置されており、転写ベルト１６の表面をクリーニングする場合に、クリーニングブレード３４の先端部が転写ベルト１６の表面に摺接するようになっている。

図２に、溶媒回収機構４４を拡大して示す。図２（ａ）は、図１に示す溶媒回収機構４４を拡大した正面図であり、図２（ｂ）は、特に溶媒回収機構４４の開口部４６と溶媒吸収ローラ４２との関係を転写ベルト１６搬送方向から見た側断面図である。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、溶媒回収機構４４の開口部４６は、溶媒吸収ローラ４２の長手方向に沿い、転写ベルト１６の全幅に対応した長さを有する長方形状の開口を有する直方体形状を有している。また開口部４６の溶媒吸収ローラ４２の表面と接触する部分はゴム状の柔らかい弾性体４６ａで構成されている。このように開口部４６の溶媒吸収ローラ４２と接触する部分を柔らかい部材で構成したため、開口部４６を溶媒吸収ローラ４２に密着させて溶媒吸収ローラ４２から溶媒を回収する際の溶媒吸収ローラ４２に対する負荷を軽減することができる。

このように、本実施形態の溶媒回収機構４４においては、溶媒吸収ローラ４２から溶媒を回収する際には、開口部４６を溶媒吸収ローラ４２の表面に密着させてポンプ４８により差圧を作ることによって溶媒を吸い上げるようにしたため、例えば従来のように溶媒吸収ローラをスポンジ等の柔らかい部材で形成し、スポンジローラに吸収した溶媒をブレードを押し当てて搾り取るようにした場合にスポンジローラがすぐに傷んで使用不能となるということがない。

以下、本実施形態の作用を説明する。

まず、画像データに基づいて、転写ベルト１６上のＹインクが吐出される領域に対して、処理液吐出ヘッド１２Ｓから処理液が吐出される。次に、転写ベルト１６の搬送に伴い、今処理液が吐出された領域に、印字ヘッド１２ＹからＹインクが吐出される。以下、同様にして画像データに基づいて各色のインクが吐出される領域に対して処理液吐出ヘッド１２Ｓから処理液を吐出した後、各色の印字ヘッド１２Ｍ、１２Ｃ及び１２Ｋから各色のインクが吐出されて画像が形成される。

各色のインクは、それぞれ転写ベルト１６上に吐出されると、その前に吐出されていた処理液と凝集反応を起こし、色材が不溶化して、インクの着弾干渉や滲みが防止される。

転写ベルト１６を搬送中も、転写ベルト１６下のガイド板１８が加熱手段を有している場合には、これにより転写ベルト１６を加熱してインク溶媒を蒸発させてなるべく除去させるようにすることが好ましい。

そして、転写ベルト１６上の溶媒４０が溶媒吸収ローラ４２に当たると（図１参照）、まだ転写ベルト１６上に残っている溶媒が、多孔体構造を有する溶媒吸収ローラ４２に吸収される。

転写ベルト１６上の溶媒４０が吸収された画像は、第１転写ローラ２４及び第２転写ローラ２６によって記録紙２０に圧接されて記録紙２０に転写され、記録紙２０上に画像が形成される。画像が形成された記録紙２０は、図示を省略した排紙部側へ排出される。

一方、溶媒吸収ローラ４２に吸収された溶媒を回収する場合は、溶媒回収機構４４の開口部４６を溶媒吸収ローラ４２に密着させてポンプ４８を駆動して負圧を作ることにより、開口部４６から吸い上げられる。吸い上げられた溶媒は受け皿５０に回収される。

このように、本実施形態においては、多孔体構造を有する溶媒吸収ローラで吸収した溶媒を、ポンプで吸い上げて回収するようにしたため、溶媒吸収体（溶媒吸収ローラ）を傷つけることなく、効率的に溶媒の回収を行うことが可能となる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

図３に、第２実施形態に係る溶媒回収機構を示す。

図３は、図２と同様に、図３（ａ）は溶媒回収機構の拡大正面図であり、図３（ｂ）は転写ベルト搬送方向から見た側断面図である。

図３に示すように、第２実施形態の溶媒回収機構１４４は、第１実施形態と同様に開口部１４６、ポンプ１４８及び受け皿１５０から構成され、開口部１４６が溶媒吸収ローラ４２の表面と接触する部分はゴム状の柔らかい弾性体１４６ａで形成されている。

図３（ａ）に示すように、正面から見た場合には、本実施形態の溶媒回収機構１４４も前述した第１実施形態の溶媒回収機構４４と同様であるが、図３（ｂ）に示すように、転写ベルト１６の搬送方向から見ると開口部１４６の幅は転写ベルト１６の幅よりも短く形成されている。

このように、溶媒回収機構１４４の開口部１４６の幅を転写ベルト１６の幅よりも短くしても、溶媒吸収ローラ４２が多孔体構造を有しているため、その一部からポンプ１４８で引くようにしても、その吸引力が溶媒吸収ローラ４２全体に通じるため問題はない。むしろ、開口部１４６の幅を短くしたことにより、吸引口が狭くなるため吸引力が高まるという効果がある。

図３（ｂ）に示す例では、開口部１４６を溶媒吸収ローラ４２の長手方向の略中央部に配置しているが、前述したように一部から引いても全体に通じているため、開口部１４６を配置する位置は別にどこでも構わない。

また、本実施形態のこれ以外の構成については前述した第１実施形態と同様であるので詳しい説明は省略する。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。

図４に、第３実施形態の溶媒回収機構を示す。図４に示すように、本実施形態の溶媒回収機構２４４は、短い吸引口を有する３つの開口部２４６−１、２４６−２、２４６−３が、溶媒吸収ローラ４２の長手方向（ローラ軸方向）を端から端まで３つに分割して覆うように配置されている。

各開口部２４６−１、２４６−２、２４６−３には、それぞれポンプ２４８−１、２４８−２、２４８−３及び受け皿２５０−１、２５０−２、２５０−３が接続されている。各ポンプ２４８−１、２４８−２、２４８−３は、それぞれ独立に駆動可能であり、各開口部２４６−１、２４６−２、２４６−３からそれぞれ独立に溶媒を吸収することができるようになっている。

従って、本実施形態においては、このように短い吸引口を有する開口部２４６−１、２４６−２、２４６−３を溶媒吸収ロール４２の長手方向に複数持ち、転写ベルト１６上に溶媒が存在する部分に相当する位置の開口部（２４６−１、２４６−２、２４６−３のいずれか）に連通するポンプ（２４８−１、２４８−２、２４８−３のいずれか）のみを作動させるようにしてもよい。

例えば、図４に示す例では、溶媒４０が図の左側の方に存在しているので、これに対応する開口部２４６−１に対応するポンプ２４８−１のみを作動させることによりこの溶媒を効率良く吸収することができる。

なお、図４に示した例では、開口部は２４６−１、２４６−２、２４６−３と３つに分かれていたが、この分割の数は３つに限定されるものではなく、開口部はいくつに分割されていてもよい。また、受け皿２５０−１、２５０−２、２５０−３もそれぞれの開口部２４６−１、２４６−２、２４６−３に対して１つずつ配置されていたが、受け皿を全体で一つにして、回収した溶媒を一つにまとめるようにしてもよい。

次に、本発明の第４実施形態について説明する。

図５に、本実施形態の溶媒回収機構を示す。図５に示すように、本実施形態の溶媒回収機構３４４は、短い吸引口を有する開口部３４６が溶媒吸収ローラ４２の長手方向（ローラ軸方向）に移動可能に設置されている。

この開口部３４６を溶媒吸収ローラ４２の軸方向に沿って移動させる移動手段は特に限定されるものではなく、例えば、図５に示すように、ボールねじなどを用いることができる。

すなわち、開口部３４６は、ねじ軸３５２にナット３５４で固定され、ねじ軸３５２の回転によってねじ軸３５２に沿って移動するようになっている。また、このとき開口部３４６と図示を省略したポンプとを連通するパイプ３５６は柔軟性の部材で形成され、自由に変形可能となっていることが好ましい。

本実施形態では、開口部３４６を溶媒吸収ローラ４２の軸方向に移動可能としたため、開口部３４６を溶媒吸収ローラ４２の軸方向の任意の位置に配置することができる。

例えば、図５（ａ）のように、溶媒４０が転写ベルト１６の幅方向の略全面に存在している場合には、前述した図３（ｂ）に示す第２実施形態のように、開口部３４６を溶媒吸収ローラ４２の略中央部に配置すればよい。

また、図５（ｂ）のように、溶媒４０が転写ベルト１６上の一部にしか存在しない場合には、開口部３４６をその位置へ移動することにより、溶媒４０を効率的に回収することが可能となる。

次に、本発明の第５実施形態について説明する。

図６に、本実施形態の溶媒回収機構を示す。図６（ａ）に示すように、本実施形態の溶媒回収機構４４４は、前述した第１実施形態の溶媒回収機構４４と同様に、転写ベルト１６上の溶媒４０を吸収する溶媒吸収ローラ４４２の表面に接触する開口部４４６と、これに連通するポンプ４４８及び回収した溶媒を貯留する受け皿４５０から構成されている。また、開口部４４６が溶媒吸収ローラ４４２と接触する部分はゴム状の弾性部材４４６ａで形成されている。

本実施形態が第１実施形態と異なる点は、溶媒吸収ローラ４４２表面の表面エネルギーγ１を転写ベルト１６表面の表面エネルギーγ３よりも大きくしたことである。

このように、溶媒吸収ローラ４４２表面の表面エネルギーγ１を転写ベルト１６表面の表面エネルギーγ３よりも大きくしたことにより、溶媒吸収ローラ４４２による溶媒の吸収性が大きくなるとともに色材の溶媒吸収ローラ４４２への付着が抑制される。

色材は、表面エネルギーの小さい物体との親和性が高い傾向にある。例えば、転写ベルト１６が、表面エネルギーγ３＝４９［ｍＮ／ｍ］のＰＥＴで、溶媒吸収ローラ４４２表面を表面エネルギーγ１＝６５［ｍＮ／ｍ］のＴｉＯ_２とすると、色材は略１００％転写ベルト１６に残留し、溶媒のみが溶媒吸収ローラ４４２に吸収される。

表面エネルギーの高い物体と色材の親和性が悪い理由としては、一つには、高表面エネルギーほど親水性であり、２液反応後に溶媒中に凝集している色材は、疎水的であると考えられ、親水面とは親和性が低くなっているからであると考えられる。また、二つ目の理由としては、表面エネルギーが高い面ほど、水分が濡れ広がりやすく、その水分が薄い膜となって色材の付着を抑えているからであると考えられる。

すなわち、図６（ｂ）に示すように、転写ベルト１６に溶媒吸収ローラ４４２が接触しているとき、溶媒４０中には２液反応で凝集した色材４０ａが存在している。

また図６（ｃ）に示すように、転写ベルト１６がさらに搬送されるとともに溶媒吸収ローラ４４２が回転すると、溶媒吸収ローラ４４２の表面が転写ベルト１６から離れていくが、このとき、溶媒吸収ローラ４４２表面の表面エネルギーγ１の方が転写ベルト１６の表面エネルギーγ３よりも大きくなっている。従って、上に述べたように、溶媒吸収ローラ４４２表面はより親水性となっているのに対して、色材４０ａは疎水的となっており、また、溶媒吸収ローラ４４２表面に溶媒４０の薄膜が形成され、これによって色材４０ａの溶媒吸収ローラ４４２表面への付着が抑制されるため、色材４０ａは転写ベルト１６上に残留し、溶媒４０のみが溶媒吸収ローラ４４２に吸収される。

なお、このときわずかではあるが、溶媒吸収ローラ４４２表面に色材４０ａが引っ張られ、転写ベルト１６から剥がされてしまうことがある。この色材４０ａが溶媒吸収ローラ４４２表面に残って溶媒４０と一緒に溶媒吸収ローラ４４２内部の多孔質へと吸収されてしまうことがあり、これが繰り返され、仮にどこかの孔を塞いだとしても、すべての孔は連通しており、毛細管力の低下は微々たるもので溶媒吸収ローラ４４２の吸収能力の低下は引き起こさない。しかし、溶媒回収機構４４４によって溶媒４０と一緒に色材４０ａも回収されてしまうと、回収能力の低下を引き起し、溶媒吸収ローラ４４２から所定量の溶媒４０を回収できなくなる虞れがある。

そこで、色材４０ａの溶媒吸収ローラ４４２表面への付着を低減するために次の第６実施形態のように溶媒吸収ローラ４４２の表面の表面エネルギーγ１及び溶媒吸収ローラ４４２の内面の表面エネルギーγ２の大きさを規制するようにする。

次に、この本発明の第６実施形態について説明する。

第６実施形態の溶媒吸収ローラ及び溶媒回収機構の構成は、前述した第５実施形態と同様である。

本実施形態は、溶媒吸収ローラの内面（多孔体構造の各毛細管を形成する孔の側面）の表面エネルギーγ２を規定するものである。すなわち、溶媒吸収ローラから溶媒回収機構によって溶媒を回収することだけを考えた場合には、溶媒吸収ローラ内部の表面エネルギーγ２を小さくしておく方が望ましい。

これは図７に示すように、図７（ａ）のように溶媒吸収ローラ５４２内部の表面エネルギーγ２が大きいと、溶媒吸収ローラ５４２の多孔体構造の一つの孔（毛細管）５４２ａに吸収される溶媒４０の孔５４２ａの側面との接触角θが小さく、毛細管力が大きくなり、また図７（ｂ）のように溶媒吸収ローラ５４２内部の表面エネルギーγ２が小さいと、溶媒吸収ローラ５４２の孔５４２ａ側面と溶媒４０との接触角θが大きくなり、毛細管力が小さくなるからである。すなわち、孔５４２ａに吸収された溶媒４０を外側からポンプで吸引する場合に、毛細管力よりも大きな吸引力で引けばよいので、毛細管力が小さければそれだけ吸引力を小さくすることができる。

従って、溶媒吸収ローラ５４２への色材の付着を低減しつつ、溶媒４０の回収を容易にするためには、溶媒吸収ローラ５４２内部の表面エネルギーγ２は小さいことが望ましい。そこで、本実施形態は、この溶媒吸収ローラ５４２内部の表面エネルギーγ２を小さくしたものである。

さらに、このとき溶媒吸収ローラ５４２内部の表面エネルギーγ２を、溶媒吸収ローラ５４２表面の表面エネルギーγ１よりも小さくすることが好ましい。

これは図８（ａ）に示すように、溶媒吸収ローラ５４２の孔５４２ａに吸収された溶媒４０が表面近傍にある場合には、表面エネルギーγ２の小さい孔（毛細管）５４２ａ内部から、表面エネルギーγ１の大きな表面へと溶媒４０自身の濡れ広がりが起こるからである。これにより、図８（ｂ）に示すように、この濡れた溶媒４０が薄く表面に残った状態で、転写ベルト１６上の溶媒４０を次に吸収しようとしたとき、色材４０ａが溶媒吸収ローラ５４２の表面と接触することを妨げ、色材４０ａが溶媒吸収ローラ５４２に付着することが抑制される。

また、図９（ａ）に示すように、溶媒吸収ローラ５４２に吸収された溶媒４０を溶媒回収機構のポンプで吸引して回収しようとした場合にも、溶媒吸収ローラ５４２表面の表面エネルギーγ１よりも溶媒吸収ローラ５４２内部の表面エネルギーγ２を小さくしておくと、溶媒４０が表面にでやすいので、余分な溶媒４０を効率良く回収することができる。

なお、図９（ｂ）に示すように、このときでも、表面にある溶媒４０を完全には取り除くことはできないため、上記濡れ広がりによる表面溶媒が色材付着を抑える効果は消失しない。逆に、必要最低限の溶媒だけ残り、余分な溶媒をより確実に回収することができる。なお、図９においては、説明の都合で溶媒吸収ローラ５４２の孔（毛細管）５４２ａに比べて開口部５４６を極めて小さく表現している。

次に、本発明の第７実施形態について説明する。

いままで述べてきたように、溶媒吸収ローラの表面に、吸引口を有する開口部を接触させてポンプで吸引することにより溶媒を回収する際、印字によっては転写ベルトの一部にのみ印字が行われ、溶媒吸収ローラの一部のみが溶媒で満たされている場合がある。この場合、溶媒吸収ローラが多孔体構造を有しているため、ポンプで吸引して溶媒を回収しようとすると、まず大半は空気を吸引し、ポンプの排気量が膨大となってしまう。

そこで本実施形態は、途中で溶媒吸収ローラに対して液体を付与することで印字溶媒が付与された液体と合一して多孔体構造の表面をこの液体と溶媒で満たした状態とし、たとえ印字領域が溶媒回収口に比べて小さくても、ポンプによる吸引口がこれらの液体で満たされるようにすることで空気抜けをなくして、効率よく溶媒を除去するようにしたものである。

図１０（ａ）に、本実施形態の溶媒回収機構を示す。

図１０（ａ）に示すように、本実施形態の溶媒回収機構６４４は、転写ベルト１６上の溶媒４０を吸収する溶媒吸収ローラ６４２の表面に接触する開口部６４６と、ポンプ６４８及び受け皿６５０を有して構成され、さらに、溶媒吸収ローラ６４２に対して液体６６２を付与する液体付与手段６６０を有している。

液体付与手段６６０は、溶媒吸収ローラ６４２の開口部６４６が接触する部分が溶媒４０及び液体６６２で満たされるように、溶媒吸収ローラ６４２に液体６６２を付与するものである。液体付与手段６６０は、溶媒吸収ローラ６４２の長手方向（ローラ軸方向）の全幅に対応する幅を有し、溶媒吸収ローラ６４２の幅全体に対して液体を付与することができるように形成されている。また液体の付与方法は特に限定されず、ノズルで液体を吐出するものでもよいし、液体を塗布するものでもよい。また、この液体を、溶媒中の水以外の成分（色材やポリマーなど）を溶解するクリーニング液とし、溶媒回収時に多孔体構造の目詰まりを防止する効果を持たせるようにしてもよい。

なお、液体付与手段６６０の設置位置も図１０に実線で表示した位置には限定されず、図中に破線６６０ａで示した位置であってもよい。

また、図１０（ｂ）に示すように、印字データによって転写ベルト１６上の一部にのみ溶媒４０が存在する場合であっても、液体付与手段６６０により溶媒吸収ローラ６４２の全幅にわたって液体６６２が付与される。これにより、図１０（ｃ）に示すように、溶媒吸収ローラ６４２が回転する間に付与しつづけると液体６６２と溶媒４０が接し、溶媒４０が溶媒吸収ローラ６４２の長手方向（ローラ軸方向）に均一に広がる。

これにより、開口部６４６に対応する溶媒吸収ローラ６４２の溶媒が一部にしか存在しない場合でも空気を吸引することなく効率的に溶媒を回収することができる。

次に、本発明の第８実施形態について説明する。

本実施形態は、溶媒回収時にある一定量だけ残して回収するようにポンプの吸引力を調節することにより効率良く回収するようにしたものである。

図１１に、本実施形態の溶媒回収機構を示す。図１１に示すように、溶媒回収機構の構成は前述した第１実施形態と同様である。すなわち、転写ベルト１６上の溶媒４０を溶媒吸収ローラ７４２で吸収し、溶媒吸収ローラ７４２の表面に開口部７４６を接触させて、ポンプ７４８を作動させて溶媒４０を回収し、受け皿７５０に回収するようになっている。

本実施形態は、このとき溶媒吸収ローラ７４２の多孔体構造の中にある一定量の溶媒を常に残しておくようにすることで、ポンプ７４８で回収する際に効率良く回収を行うようにするものである。

図１１に示すように、転写ベルト１６上の溶媒量をＶ_０、溶媒吸収ローラ７４２の最大吸液量をＶ_ｔ、溶媒吸収ローラ７４２が吸収できる最大溶媒吸収量をＶ_ｍａｘ、回収時に残す残溶媒量をＶ_ｚａｎとすると、残溶媒量Ｖ_ｚａｎは、少なくとも次回の溶媒吸収時に必要な最大溶媒吸収量Ｖ_ｍａｘを除去できる吸収量を溶媒吸収ローラ７４２（の多孔体構造）が有する必要がある。

従って、溶媒吸収ローラ７４２の多孔体構造の乾燥時の最大吸液量Ｖ_ｔより最大溶媒吸収量Ｖ_ｍａｘを差し引いた分までは溶媒を残してもよいこととなる。これにより、残溶媒量Ｖ_ｚａｎ≦Ｖ_ｔ−Ｖ_ｍａｘとなる。なお、ここで最大溶媒吸収量Ｖ_ｍａｘは、想定される最大印字時の溶媒量の７５％以上である。

また、初期の印字において、印字領域が一部のみであった場合、溶媒が充填されるまでには、多少時間がかかってしまうが、多孔体構造でるため、徐々に溶媒が四方に分散し、ある程度の印字回数で溶媒は溶媒吸収ローラの長手方向に満たされるので、それまではポンプの排気量が大きくなってしまうが、一度満たされると排気量は小さくても必要な回収量を達成することができる。

次に、本発明の第９実施形態について説明する。

本実施形態は、溶媒吸収ローラを別途待避させてオフラインで溶媒を回収するものである。

図１２に、本実施形態の溶媒回収機構を示す。図１２に示すように、印字中は溶媒吸収ローラ８４２は図中の破線の位置にあり、転写ベルト１６上の溶媒４０を吸収する。そして、溶媒吸収ローラ８４２の溶媒を回収するときには、図示を省略した溶媒吸収ローラ移動手段により溶媒吸収ローラ８４２を転写ベルト１６搬送路横の溶媒吸収位置へ移動して、溶媒吸収ローラ８４２の表面に開口部８４６を接触させて、図示を省略したポンプを作動させて溶媒を吸引し回収する。

このように、本実施形態においては、オフラインで溶媒回収を行うようにしたため、溶媒吸収ローラ８４２が転写ベルト１６上の溶媒４０を吸収する際に余分な負荷を与えることがない。

以上説明した実施形態では、中間転写媒体として転写ベルトを用いていたが、本発明の中間転写媒体は転写ベルトに限定されるものではなく、中間転写ドラムでもよい。またさらに、本発明は、中間転写媒体に画像を記録するものだけではなく、直接記録媒体に画像を記録するような画像形成装置に対しても好適に適用することができる。

以上、本発明の画像形成装置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。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を示す概略構成図である。 （ａ）は図１に示す溶媒回収機構を拡大した正面図であり、（ｂ）は溶媒回収機構の開口部と溶媒吸収ローラとの関係を転写ベルト搬送方向から見た側断面図である。 （ａ）は第２実施形態に係る溶媒回収機構の拡大正面図であり、（ｂ）は転写ベルト搬送方向から見たその側断面図である。 第３実施形態の溶媒回収機構を示す転写ベルト搬送方向から見た側面図である。 （ａ）、（ｂ）は第４実施形態の溶媒回収機構を示す転写ベルト搬送方向から見た側面図である。 （ａ）は第５実施形態の溶媒回収機構を示す正面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は溶媒吸収の様子を示す拡大図である。 （ａ）、（ｂ）は溶媒吸収ローラの毛細管の拡大図である。 （ａ）は第６実施形態の溶媒吸収ローラの毛細管の拡大図であり、（ｂ）は転写ベルト上の溶媒を吸収する様子を示す拡大図である。 （ａ）、（ｂ）は第６実施形態における溶媒回収の様子を示す拡大図である。 （ａ）は第７実施形態の溶媒回収機構を示す正面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は溶媒吸収ローラの溶媒吸収の様子を示す側面図である。 第８実施形態の溶媒回収機構を示す正面図である。 第９実施形態の溶媒回収機構を示す側面図である。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ…印字ヘッド、１２Ｓ…処理液吐出ヘッド、１４…インク貯蔵／装填部、１６…転写ベルト、１８…ガイド板、２０…記録紙、２２…搬送ベルト、２４…第１転写ローラ、２６…第２転写ローラ、２８…駆動ローラ、３０…従動ローラ、３２…テンションローラ、３４…クリーニングブレード、３６、３８…ローラ、４０…溶媒、４２…溶媒吸収ローラ、４４…溶媒回収機構、４６…開口部、４８…ポンプ、５０…受け皿

Claims (8)

1. 記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に液体を像様吐出して画像を形成する画像形成装置であって、
   前記記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に像様吐出された液体に対して少なくともその一部を吸収する液体吸収部材と、
   前記液体吸収部材の表面に接触して前記液体吸収部材に吸収された前記液体を吸引回収する液体回収手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記液体回収手段は、前記液体吸収部材の表面と接触して前記液体を吸引するための吸引開口を有し、該開口の前記液体吸収部材の長手方向の長さは、前記液体吸収部材の長さより短く、前記開口は、前記液体吸収部材の長手方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記液体回収手段は、前記液体吸収部材の表面と接触して前記液体を吸引するための吸引開口を有し、該開口は、前記液体吸収部材の長手方向に複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記液体吸収部材の表面エネルギーが前記中間転写媒体の表面エネルギーより大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記液体吸収部材の表面の表面エネルギーは、前記液体吸収部材の内部の表面エネルギーより大きいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記液体吸収部材に予め所定量の液体を付与した後に、前記液体回収手段により前記吸収部材に吸収された液体を吸引回収することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記液体回収手段により前記吸収部材に吸収された液体を吸引回収する際、所定量の液体が前記吸収部材に残存するように吸引回収することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記液体吸収部材を、前記液体吸収部材が前記記録媒体あるいは中間転写媒体の表面から液体を吸収する位置から待避させて、前記液体回収手段により前記液体吸収部材に吸収された液体を吸引回収することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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