JP2008074018A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吸収部材への色材の付着を防止して、効率よく余剰溶媒を除去する。
【解決手段】中間転写体１２の記録面上の吐出されたインクに多孔質体からなる溶媒吸収ローラ３２を接触させて余剰溶媒を除去する場合において、溶媒吸収ローラ３２に接触させる時の中間転写体１２の搬送速度を１００〜６００ｍｍ／ｓの範囲内に設定するとともに、溶媒吸収ローラ３２の孔径を１０〜１００μｍの範囲内に設定する。これにより、溶媒吸収ローラ３２への色材の付着を防止して、効率よく余剰溶媒を除去することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に被吐出媒体上に着弾したインクに多孔質体を接触させて余剰溶媒を除去する画像形成装置に関する。

インクジェット記録装置などの液体インクを用いて被吐出媒体上に画像を形成する画像形成装置では、画像形成後に被吐出媒体上に液体（インク溶媒）が残存していると、画像劣化（画像故障）、裏移り、コックリングなどの原因となる。このため、液体インクを用いた画像形成装置では、インク吐出後に被吐出媒体上に残存する液体を速やかに取り除く必要がある。特に被吐出媒体上で処理液とインクを反応させてインクに含まれる色材を不溶化する、あるいは、色材を凝集させる方式の画像形成装置では、被吐出媒体上に付着する液体量が多くなり、液体除去の必要性が高い。

そこで、特許文献１では、記録ヘッドの下流部にインク吸収体を設置し、このインク吸収体によって余剰溶媒を吸収することが提案されている。この特許文献１のインク吸収体は、円筒状に形成された基体の外周にインクの液体溶媒のみを吸収する液体溶媒吸収体を設けるとともに、その液体溶媒吸収体の外周に着色剤との離型性を有する多孔質の離型部材を設けて構成され、被吐出媒体上に吐出されたインクに接触させて、余剰溶媒を吸収する。

また、特許文献２では、記録ヘッドの下流部に液体吸収装置を設置し、この液体吸収装置によって余剰溶媒を吸収することが提案されている。この特許文献２の液体吸収装置は、金属シャフトの外周面に吸収体層（多孔質体又は繊維体）と親水性吸収層とが順次被覆された液体吸収ロール、又は、吸収体層と親水性吸収層が積層された液体吸収無端ベルト、又は、液体浸透防止層と液体保持層と吸収体層と親水性吸収層が積層された液体吸収巻取り紙で構成され、この液体吸収ロール又は液体吸収無端ベルト又は液体吸収巻取り紙を被吐出媒体上に吐出されたインクに接触させて、余剰溶媒を吸収する。
特開２００１−１７９９５９号公報 特開２００５−２７１４００号公報

しかしながら、従来の方法では、余剰溶媒を除去することについてのみ重点を置いているため、溶媒とともに色材が吸収されたり、色材が多孔質体の表面に付着したりするという欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、液体吸収部材への色材の付着を防止して、効率よく余剰溶媒を除去することができる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、所定の搬送路に沿って搬送される被吐出媒体に対して記録ヘッドからインクを吐出して画像を形成した後、該被吐出媒体上のインクに多孔質体からなる液体吸収部材を接触させて余剰溶媒を除去する画像形成装置において、前記液体吸収部材に接触させる時の前記被吐出媒体の搬送速度を１００〜６００ｍｍ／ｓの範囲内に設定するとともに、前記液体吸収部材の孔径を１０〜１００μｍの範囲内に設定することを特徴とする画像形成装置を提供する。

請求項１に係る発明によれば、記録ヘッドからインクを吐出して画像を形成した後、被吐出媒体上のインクに液体吸収部材を接触させて余剰溶媒を除去する場合において、液体吸収部材に接触させる時の被吐出媒体の搬送速度を１００〜６００ｍｍ／ｓの範囲内に設定するとともに、液体吸収部材の孔径を１０〜１００μｍの範囲内に設定する。これにより、液体吸収部材への色材の付着を防止して、効率よく余剰溶媒を除去することができる。

請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、前記液体吸収部材と接触する直前における前記インクの溶媒に対する色材の比率が２〜１０％の範囲内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を提供する。

請求項３に係る発明によれば、液体吸収部材と接触する直前におけるインクの溶媒に対する色材の比率が２〜１０％の範囲内において、液体吸収部材への色材の付着を防止して、効率よく余剰溶媒を除去することができる。

請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、前記搬送路に沿って搬送される前記被吐出媒体に対してインクの色材を凝集させる処理液を３〜１０μｍの厚さをもって付与する処理液付与手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置を提供する。

請求項３に係る発明によれば、インクの色材を凝集させる処理液を３〜１０μｍの厚さをもって付与する場合において、液体吸収部材への色材の付着を防止して、効率よく余剰溶媒を除去することができる。

請求項４に係る発明は、前記目的を達成するために、付与した処理液の厚さと同等以上の厚さの溶媒が残存するように前記液体吸収部材で余剰溶媒を除去することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置を提供する。

請求項４に係る発明によれば、液体吸収部材で余剰溶媒を除去する際、付与した処理液の厚さと同等以上の厚さの溶媒が残存するように余剰溶媒を除去する。これにより、液体吸収部材への色材付着を効果的に抑制するができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、液体吸収部材への色材の付着を防止して、効率よく余剰溶媒を除去することができる。

以下、添付図面に従って本発明に係る画像形成装置の好ましい実施の形態について詳説する。

なお、以下においては、本発明を中間転写型のインクジェット記録装置に適用した場合を例に説明する。

中間転写型のインクジェット記録装置は、記録ヘッドから中間転写体上に画像を形成し、その中間転写体上に形成された画像を記録媒体上に転写して、記録媒体上に所定の画像を形成する。

ここで、本実施の形態の中間転写型のインクジェット記録装置では、顔料インク等、インク中に色材等の溶媒不溶性材料を含有するインクと、このインクと反応して、インク中の溶媒不溶性材料を凝集させる機能を有する処理液を用いて中間転写体上に画像を形成する。このような処理液を用いることにより、中間転写体上に吐出されたインク滴同士の着弾干渉を防止でき、中間転写体上に高品質な画像を形成することができる。

図１は、このような中間転写型のインクジェット記録装置の概略構成を示す模式図である。

同図に示すように、この中間転写型のインクジェット記録装置１０は、主として、被吐出媒体としての中間転写体１２と、その中間転写体１２の表面（記録面）に処理液（Ｓ）を付与する処理液供給部１４と、処理液が付与された中間転写体１２の記録面にブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインクを吐出して、画像を形成するマーキング部１６と、中間転写体１２の記録面上に吐出されたインクの余剰溶媒を除去する溶媒除去部１８と、中間転写体１２の記録面上に形成された画像を記録媒体３４の表面（記録面）に転写する転写部２０と、転写後の中間転写体１２の記録面をクリーニングするクリーニング部２２と、記録媒体３４に転写形成された画像を定着させる画像定着部２４とで構成されている。

中間転写体１２は、所定幅を有する無端状のベルトで構成されている。この中間転写体１２は、所定位置に配置された４本のローラ２６Ａ〜２６Ｄに巻き掛けられており、この４本のローラ２６Ａ〜２６Ｄにガイドされて、所定の搬送路を走行可能に支持されている。

４本のローラ２６Ａ〜２６Ｄは、逆三角形状の走行路を形成するように、それぞれ所定位置に配置されており、そのうち少なくとも１本には、図示しない中間転写体駆動モータが連結されている。中間転写体１２は、この中間転写体駆動モータが駆動されることにより、逆三角形状の搬送路を図中矢印方向（反時計回りの方向）に所定の搬送速度で走行する。

処理液供給部１４は、中間転写体１２の記録面に向けて処理液（Ｓ）を吐出する記録ヘッド（以下、「処理液用ヘッド」という）３０Ｓを備えている。この処理液用ヘッド３０Ｓは、いわゆるフルラインヘッドで構成されており、中間転写体１２の記録面と対向する面（吐出面）に中間転写体１２の幅にわたって多数のノズルを有している。中間転写体１２は、この処理液用ヘッド３０Ｓの下部を通過する過程で処理液用ヘッド３０Ｓの各ノズルから処理液が吐出されて、その記録面上に所定厚さ（本実施の形態では、３〜１０μｍ）の処理液が付与される。

なお、この処理液供給部１４に設置される処理液用ヘッド３０Ｓの具体的な構成については、マーキング部１６に設置されるインク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙの構成とともに、後に詳述する。

また、この処理液供給部１４から付与される処理液には、上述したように、インクと反応して、インク中の溶媒不溶性材料を凝集させる機能を有する処理液が用いられる。

マーキング部１６は、中間転写体１２の走行方向に対して処理液供給部１４の下流側に配置されている。このマーキング部１６は、処理液が付与された中間転写体１２の記録面に向けてブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインクを吐出する記録ヘッド（以下「インク用ヘッド」という）３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙを備えている。このインク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙも上記処理液用ヘッド３０Ｓと同様にフルラインヘッドで構成されており、それぞれ中間転写体１２の記録面と対向する面（吐出面）に中間転写体１２の幅方向にわたって多数のノズルを有している。中間転写体１２は、このマーキング部１６の各インク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙの下部を通過する過程で各インク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙから対応する色のインクが吐出されて、その記録面上に所定の画像が形成される。

なお、このインクには、上述したように、顔料インク等のインク中に色材等の溶媒不溶性材料が含有したインクが用いられる。このインクは、上述したように、中間転写体１２の記録面上に着弾すると、その記録面上にあらかじめ付与された処理液と反応し、溶媒不溶性材料が凝集される。これにより、インク滴同士の着弾干渉を防止でき、中間転写体１２の記録面上に高品質な画像を形成できる。

溶媒除去部１８は、中間転写体１２の走行方向に対してマーキング部１６の下流側に配置されている。この溶媒除去部１８は、中間転写体１２の記録面上に吐出されたインクに接触して、余剰溶媒を除去する溶媒吸収ローラ３２を有している。この溶媒吸収ローラ３２は、所定の孔径（本実施の形態では、１０〜１００μｍ）を有する多孔質体で構成されており、中間転写体１２を挟んでローラ２６Ａと対向する位置に配置されている。中間転写体１２は、この溶媒除去部１８を通過する過程で記録面上に残存する余剰溶媒が除去される。すなわち、この溶媒除去部１８を通過する過程で記録面上に溶媒吸収ローラ３２が接触し、余剰溶媒が溶媒吸収ローラ３２に吸収されて、除去される。

なお、本実施の形態のインクジェット記録装置１０では、この溶媒吸収ローラ３２を通過する際の中間転写体１２の搬送速度が、１００〜６００ｍｍ／ｓの範囲に設定されている。この点については、後に詳述する。

転写部２０は、中間転写体１２の走行方向に対して溶媒除去部１８の下流側に配置されている。この転写部２０には、中間転写体１２を挟んでローラ２６Ｂと対向する位置に加圧ローラ３６が配置されている。記録媒体３４は、この加圧ローラ３６と中間転写体１２との間を図中矢印方向（左から右）に搬送される。そして、その搬送過程で加圧ローラ３６により中間転写体１２に押し付けられ、中間転写体１２の記録面上に形成された画像が、その表面（記録面）に転写される。

クリーニング部２２は、中間転写体１２の走行方向に対して転写部２０の下流側に配置されている。このクリーニング部２２は、転写後の中間転写体１２の記録面をクリーニングするクリーニングローラ３８を備えている。このクリーニングローラ３８は、洗浄液を染み込ませた柔軟性のある多孔質体で構成されており、中間転写体１２を挟んでローラ２６Ｃと対向する位置に配置されている。中間転写体１２は、このクリーニング部２２を通過する過程で記録面にクリーニングローラ３８が接触し、記録面上に残存する残留物が除去される。

なお、クリーニングローラ３８は、表面の線速が中間転写体１２の表面の線速よりも遅く又は速く設定することにより、残留物の除去率を高くすることができる。クリーニングローラ３８表面と中間転写体表面の速度差にしたがって中間転写体表面にせん断力が生じ、残留物を効率的に除去することが可能となる。

画像定着部２４は、転写部２０の記録媒体排出側（図１の右側）に配置されている。この画像定着部２４は、一対の定着ローラ４０Ａ、４０Ｂを備えており、記録媒体３４は、この一対の定着ローラ４０Ａの間を搬送される。一対の定着ローラ４０Ａ、４０Ｂは、その搬送過程で記録媒体３４上に転写形成された画像を加圧、加熱することにより、記録媒体３４上の記録画像の定着性を向上させる。

次に、処理液供給部１４に設置される処理液用ヘッド３０Ｓと、マーキング部１６に設置されるインク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙの構成について説明する。

なお、処理液用ヘッド３０Ｓとインク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙは、共に同じ構成なので、ここでは、記録ヘッド３０として、その構成の説明をする。

図２は、記録ヘッド３０の吐出面を示した平面図である。また、図３は、図２に示した記録ヘッド３０の３−３線に沿う断面図である。なお、図２におけるヘッド３０の長手方向（ヘッド長手方向）が、図１における紙面表裏方向に相当する。

上記のように、本実施形態の記録ヘッド３０はフルラインヘッドで構成されており、その吐出面には、中間転写体１２の記録面上に形成される画像の最大記録幅に対応する長さに渡って多数の吐出口（ノズル）５１が形成されている。

図２に示すように、各ノズル５１は、ヘッド長手方向及びヘッド長手方向に直交しない斜めの方向に沿って２次元状（マトリクス状）に配列されており、このような高密度なノズル配置によって、中間転写体１２の記録面上に高解像な画像を形成することができる。

この記録ヘッド３０には、図３に示すように、ノズル５１に連通する圧力室５２がノズル５１ごとに設けられている。圧力室５２の一端には、供給口５４が形成されており、圧力室５２は、供給口５４を介して共通流路５５に連通している。共通流路５５には所定の液体（処理液又は各色インク）が貯留されており、共通流路５５から圧力室５２に対して液体が供給される。

圧力室５２の一壁面（図３の上面）は振動板５６で構成されており、振動板５６上の圧力室５２に対応する位置には圧電素子５８が設けられている。圧電素子５８の上面には、個別電極５７が設けられている。なお、本実施の形態では、振動板５６が導電材料で構成され、圧電素子５８に対する共通電極を兼ねている。

以上の構成により、圧電素子５８に駆動電圧が印加されると、圧電素子５８の変位に応じて圧力室５２内の液体が加圧され、ノズル５１から液滴が吐出される。吐出後、共通流路５５から圧力室５２に液体が供給される。

なお、本実施の形態では、圧電素子５８を利用して吐出を行う圧電方式の記録ヘッドを例示したが、本発明の実施に際しては、これに限定されず、たとえば、ヒータに代表される電気熱変換素子を利用して吐出を行うサーマル方式の記録ヘッドや、その他各種方式の記録ヘッドを用いることができる。

図４は、図１に示したインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。

インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、処理液用ヘッドドライバ８３、インク用ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはシリアルインターフェースやパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、各部のモータ（中間転写体駆動モータ等）８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従ってヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）を各ヘッドドライバ８３、８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて各ヘッドドライバ８３、８４を介してそれぞれ対応する記録ヘッド３０（３０Ｓ、３０Ｋ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｙ）の液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には、画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。

なお、図４において、画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。

また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

各ヘッドドライバ８３、８４（処理液用ヘッドドライバ８３、インク用ヘッドドライバ８４）は、プリント制御部８０から与えられるドットデータに基づいてそれぞれ対応する記録ヘッド３０（３０Ｓ、３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ）の各圧電素子５８（図３参照）を駆動するための駆動信号を生成し、圧電素子５８に生成した駆動信号を供給する。各ヘッドドライバ８３、８４には、記録ヘッド３０の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

次に、本発明の特徴部分である溶媒除去部１８における中間転写体１２の搬送条件について説明する。

図５に示すように、溶媒除去部１８では、走行する中間転写体１２の記録面に溶媒吸収ローラ３２を接触させることにより、その記録面上に残存する余剰溶媒を溶媒吸収ローラ３２に吸収させて除去する。

このように、溶媒除去部１８では、走行する中間転写体１２の記録面に溶媒吸収ローラ３２を接触させて、余剰溶媒を除去するが、このときの中間転写体１２の搬送速度を適切な値に設定しないと、溶媒吸収ローラ３２の表面に色材が付着したり、余剰溶媒の吸収が十分に行われなかったりするという不具合が生じることを本願出願人は見いだした。すなわち、中間転写体１２の搬送速度を速く設定し過ぎると、余剰溶媒の吸収が十分に行われなくなり、逆に、遅く設定し過ぎると、溶媒吸収ローラ３２の表面に色材が付着するという不具合が生じることを見いだした。

そして、最適な搬送条件としては、中間転写体１２の搬送速度を１００〜６００ｍｍ／ｓの範囲内に設定すればよいことを見いだした。

これにより、色材の付着を防ぎつつ、効果的に余剰溶媒を吸収できる。

以下、この中間転写体１２の搬送速度と溶媒吸収ローラ３２の色材付着の関係について説明する。

まず、中間転写体１２の搬送速度と溶媒吸収ローラ３２の色材付着の関係を明らかにするため、次の実験を行った。

すなわち、中間転写体の搬送速度を１０ｍｍ／ｓ、５０ｍｍ／ｓ、１００ｍｍ／ｓ、２００ｍｍ／ｓ、６００ｍｍ／ｓ、１０００ｍｍ／ｓと変化させ、各搬送速度での色材の付着状態を検査した。

また、上記の各搬送速度の条件の下で溶媒吸収ローラの孔径を１μｍ、１０μｍ、４０μｍ、１００μｍ、２００μｍと変化させ、各孔径での色材の付着状態を検査した。

なお、色材の付着状態の検査は、溶媒吸収ローラ通過後における中間転写体上の色材残存量を目視で評価することにより行い、残存率が、９０〜１００％（溶媒吸収ローラへの付着率１０％以下）を◎、８０〜９０％（溶媒吸収ローラへの付着率１０〜２０％）を○、７０〜８０％（溶媒吸収ローラへの付着率２０〜３０％）を△、７０％以下（溶媒吸収ローラへの付着率３０％以上）を×として評価した。

また、これと同時に溶媒吸収ローラ通過後における中間転写体上の溶媒残存量を目視で検査し、溶媒残存量が多いものを吸収ＮＧとして評価した。

なお、実験には上記の中間転写多型のインクジェット記録装置１０を使用し、溶媒吸収ローラ３２には、外径７０ｍｍ、空隙率３０％〜７０％のものを使用した。また、インクには、溶媒としての水の他、界面活性剤、水溶性溶媒（たとえば、グリセリン、ジエチレングリコールなど）、色材（顔料）を含み、粘度３ｃＰ、表面張力３１ｍＮ／ｍのものを使用し、処理液には、溶媒としての水の他、界面活性剤、水溶性溶媒、色材凝集材を含み、粘度３ｃＰ、表面張力２８ｍＮ／ｍのものを使用した。そして、この処理液とインクの割合を１：３とし、中間転写体の記録面上に１０μｍ（処理液２．５μｍ、インク７．５μｍ）の厚さで付与した。

各条件での検査結果を表１に示す。また、残存溶媒量の結果をグラフ化したものを図６に示す。

表１及び図６のグラフに示すように、中間転写体１２の搬送速度が、１００〜６００ｍｍ／ｓの範囲内において、色材付着、溶媒吸収共に良好な結果が得られることが確認できる。

また、溶媒吸収ローラ３２の孔径については、１０〜１００μｍの範囲内に設定することで、色材付着、溶媒吸収共に良好な結果が得られることが確認できる。

以下、この結果について考察する。

・溶媒吸収ローラ３２の孔径が４０μｍの場合
中間転写体１２の搬送速度が１００ｍｍ／ｓより遅い領域では、溶媒吸収ローラ３２の表面と色材の接触時間が長くなることから、溶媒吸収が進行する。この結果、色材の周辺に溶媒がなくなり、溶媒がある時に比べて、溶媒吸収ローラ３２の表面に色材が付着しやすくなると考えられる。

一方、搬送速度が１００ｍｍ／ｓを越えると、溶媒吸収ローラ３２の表面と色材の接触時間が短くなり、溶媒の残存量が増す。この結果、溶媒吸収ローラ３２の表面と色材の間に溶媒が存在し、色材が溶媒吸収ローラ３２の表面に付着しにくくなると考えられる。この傾向は、中間転写体１２の搬送速度が６００ｍｍ／ｓまで同様である。

また、中間転写体１２の搬送速度が、１０００ｍｍ／ｓを越えると、溶媒の残存量が更に増すので、色材付着は発生しなくなるが、元来の目的である溶媒吸収の役割は果たさなくなる。

・溶媒吸収ローラ３２の孔径が２００μｍの場合
中間転写体１２の搬送速度が、１００ｍｍ／ｓより遅い領域では、色材付着が発生する。一方、１００ｍｍ／ｓ以上では、色材付着は発生しなくなるが、溶媒の残存量が増加し、元来の目的である溶媒吸収の役割は果たさなくなる。

・溶媒吸収ローラ３２の孔径が１μｍの場合
中間転写体１２の搬送速度によらず色材付着が発生する。これは、残存溶媒が少なく、溶媒吸収ローラ３２の表面と色材の接触により色材付着が発生したものと考えられる。

以上の結果から、溶媒吸収ローラ３２については、孔径を１０μｍ〜１００μｍの範囲内に設定し、中間転写体１２については、搬送速度を１００〜６００ｍｍ／ｓの範囲内に設定することが望ましいといえる。特に、溶媒吸収ローラ３２の孔径を４０μｍに設定した場合には、中間転写体１２の搬送速度が１００〜６００ｍｍ／ｓの範囲において、溶媒残存量がほぼ一定になることから、溶媒吸収ローラ３２の孔径については、４０μｍ近辺に設定することが好ましい。

次に、溶媒吸収ローラ３２の孔径が４０μｍの時の溶媒残存量のグラフ形状について考察する。

上記のように、中間転写体１２の搬送速度が１００〜６００ｍｍ／ｓの領域において、溶媒残存量がほぼ一定となる。

この溶媒残存量がほぼ一定となる領域が、多孔質体（溶媒吸収ローラ３２）の孔の毛細管による１次的な吸収に基づく残溶媒量である。

溶媒残存量が一定となる理由については、次のように考えられる。すなわち、多孔質体の孔の毛細管による１次の吸収は瞬時に行われるので、中間転写体１２の搬送速度がある範囲（６００ｍｍ／ｓ）以内であれば、一定値であると考えられる。それ以上（１０００ｍｍ／ｓ）の搬送速度になると、毛細管に一度吸収された溶媒が、溶媒吸収ローラ３２が引き離される瞬間に引き戻されるので、残存溶媒が増加する。中間転写体１２の搬送速度が、速いほど負圧の発生量が多くなるので、その分、戻り量も増加する。ある搬送速度から急に増加するというのは、毛細管の力にうち勝つ負圧が発生した時点で溶媒が引き戻されるからであり、それ以前ならば、戻り溶媒はないと考えられる。その分に加えて、搬送速度の増加とともに吸収時間が短くなり、吸収量の低下で残存溶媒量が増えていく量も加味されると考えられる。

最後に中間転写体１２の搬送速度が遅い領域（１００ｍｍ／ｓ以下）では、２次的な吸収が進行していると考えられる。２次的な吸収とは、多孔体の孔以外の部分（多孔体の表面）で接した溶媒が孔方向に引かれ、吸収されていると考えられる。

なお、インクと処理液の付与量（印字打滴量）を２０μｍ（処理液２．５μｍ、インク１７．５μｍ）に変えて同様の試験を行ったが、溶媒残存量がほぼ一定となる領域については、変わらないことが確認された。すなわち、図７のグラフに示すように、印字打滴量を変えた場合であっても、中間転写体１２の搬送速度が、１００〜６００ｍｍ／ｓの領域において、溶媒残存量が、ほぼ一定になることが確認された。

このことから、この中間転写体１２の搬送速度が１００〜６００ｍｍ／ｓの領域が、印字打滴量にかかわらず、色材付着量を低減させることができる領域であるといえる。

したがって、この印字打滴量によらず、溶媒残存量と色材付着が一定な領域を使うことで、印字打滴量によらない品質とすることができる。

すなわち、印字打滴量によって残存溶媒量が変化すると、これに応じて色材付着も変化するので（色材付着は、中間転写体の搬送速度（色材と溶媒吸収ローラの表面との接触時間）と残存溶媒量によって変化し、残存溶媒量が少ない所で悪化する傾向にある。表１、図７参照）、画像の品質が安定しないこととなる（色材付着が変化するということは、記録用紙に残存する色材も変化することを意味するので、画像濃度に応じて画像の品質が変化することになる（濃度低下の激しい場所とあまり低下していない所が発生し、見た目には一様に低下した方がまだ望ましい。））。

また、残存溶媒量そのものが変化することで、記録媒体のカールなども変化し、このことからも、品質が安定しないこととなる。すなわち、印字打適量によって残存溶媒量が変化すると、用紙の水分によるカールの程度も変化することになるので、常に安定したカール量にするためには、残存溶媒量を一定にすることが望ましい。

したがって、印字打滴量によらず、溶媒残存量と色材付着が一定な領域、すなわち、中間転写体１２の搬送速度が１００〜６００ｍｍ／ｓの領域を使うことで、印字打滴量によらない品質とすることができる。

また、搬送速度によらず、溶媒残存量と色材付着が一定な領域を使うことで、搬送モード（高画質モードや低画質モードによる搬送速度の違い）によらず、一定の品質を得ることができる。

なお、残存溶媒量が印字打適量によって異なるような条件としては、多孔質体（溶媒吸収ローラ）の孔径が小さい時が挙げられる。たとえば、孔径１μｍの溶媒吸収ローラを使用すると、印字打滴量に対し残存溶媒量が変化する（図７参照）。また、印字打適量は、画像濃度に応じて変化する。

なお、溶媒吸収ローラへの色材の付着量は、インク中の溶媒に対する色材の比率（色材／溶媒）によっても変化することが確認された。すなわち、溶媒吸収ローラに接触する直前におけるインク中の溶媒に対する色材の比率（色材／溶媒比率）を変えて、各搬送速度での色材の付着状態を検査したところ、インク中の溶媒に対する色材の比率（色材／溶媒）によって色材付着量が変化することが確認された。

表２にこの検査結果を示す。なお、多孔質体（溶媒吸収ローラ）の孔径の条件は、１０μｍ〜１００μｍである。また、評価の方法は、上記の表１と同じである。

以上の結果から、多孔質体に接触する直前におけるインク中の溶媒に対する色材の比率（色材／溶媒）は、２〜１０％が好ましい。１％となると、色材が溶媒中に浮遊した状態となり、記録媒体上から離れた状態であり、多孔質体の表面に付着しやすくなると思われる。逆に、２０％以上になると、処理液と反応しやすい色材が発生することで、未反応インクは凝集していないので、多孔質体に吸収されやすくなるし、多孔質体の表面も色が付いてしまうし、若しくは、色材の濃度が高いと、溶媒の吸収とともに色材の濃度が更に高まり、多孔質体の表面に色材が付着しやすくなる。

したがって、本発明が特に有効に作用するのは、多孔質体（溶媒吸収ローラ）に接触する直前におけるインク中の溶媒に対する色材の比率（色材／溶媒）が、２〜１０％の範囲内であるといえる。

また、多孔質体（溶媒吸収ローラ）への色材の付着量は、処理液の付与厚さによっても変化することが確認された。すなわち、処理液の付与厚さを変えて、各搬送速度での色材の付着状態を検査したところ、処理液の付与厚さによって色材付着量が変化することが確認された。表３にこの検査結果を示す。なお、多孔質体（溶媒吸収ローラ）の孔径は、１０μｍ〜１００μｍである。また、評価の方法は、上記の表１と同じである。

以上の結果から、処理液の付与厚さは、付与されるインクの厚さに対し、約２５〜１００％以下が望ましい。厚すぎると、色材が溶媒中に浮遊した状態となり、記録媒体上から離れた状態であり、多孔質体の表面に付着しやすくなると思われる（図８（ａ）参照）。逆に、１０％以下になると、インクの上部が処理液と反応していない、若しくは、色材が記録媒体上に接しやすくなり、多孔質体の表面に付着しやすくなる（図８（ｃ）参照）。

したがって、本発明が特に有効に作用するのは、中間転写体１２の記録面上に処理液を３〜１０μｍの厚さで付与する場合であるといえる（図８（ｂ）参照）。

なお、多孔質体の表面への色材付着を抑制するためには、多孔質体による溶媒吸収後、付与した処理液の厚さと同等（処理液の厚さに対して±１０％程度）以上の厚さの溶媒を記録媒体上に残存させる（付与した処理液の厚さと同等から付与した総溶媒量（インクと処理液の溶媒の合計量）の厚さ相当の厚さまでの溶媒を残存させる）ことが好ましい。すなわち、図９に示すように、処理液が付与された記録媒体にインクを打滴すると、インク中の色材は、処理液と反応してインク中の液体と分離した凝集状態となるが、この状態で溶媒を多孔質体に吸収させたときに、吸収しすぎると、色材付着が発生してしまうので（図６参照）、ある程度、溶媒を残すことが、色材付着と溶媒吸収の両立を図ることになるが、凝集色材は、処理液と反応しているので、反応後は、処理液中に大部分が存在しており、この処理液分は、吸収しないことが、色材付着を抑制することにつながる。

したがって、溶媒除去時は、付与した処理液の厚さと同等以上の厚さの溶媒が残存するように多孔質体で余剰溶媒を除去することが好ましい。

たとえば、図６では、処理液の付与厚さ２．５μｍと同等以上の厚さの溶媒を記録媒体上に残存させれば、少なくとも多孔質体の表面への色材付着は抑制できる。

なお、本実施の形態では、記録媒体の搬送速度を変えることで、多孔質体（溶媒吸収ローラ）とインクの接触時間を変えているが、多孔質体とインクの接触時間を変える方法としては、この他、多孔質体（溶媒吸収ローラ）の外径を変えることが考えられる。したがって、中間転写体１２の搬送速度をそのままにして、溶媒吸収ローラ３２の外径を小さくすることによっても、上記と同様の結果が得られると考えられる。しかしながら、溶媒吸収ローラ３２の外径を小さくすると、溶媒吸収ローラ３２に対する中間転写体１２の突入角が大きくなり、色材の乱れが生じるので、中間転写体１２の搬送速度で接触時間を短くする方が望ましい。

また、中間転写体１２の搬送速度を上げることで、インクが着弾してから、溶媒吸収ローラ３２に接触するまでの時間を短くすることができ、色材の移動等を抑えることができる。すなわち、着弾後の色材は、溶媒の中を浮遊し、非常に不安定な状態になっているので、時間の経過と共に着弾位置からずれてくることがあり、なるべく早く溶媒を除去することで、色材の移動を抑えることができる。

また、浸透性の速い被吐出媒体にインクを吐出した場合には、その分浸透量が少ないうちに溶媒を除去でき、滲みを効果的に防止することができる。

なお、本実施の形態では、本発明を中間転写型のインクジェット記録装置に適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。すなわち、記録媒体に直接インクを吐出して画像を記録する方式のインクジェット記録装置にも同様に適用することができる。

また、本実施の形態では、中間転写体の記録面上に吐出されたインクに溶媒吸収ローラ３２を接触させて、余剰溶媒を除去する構成としているが、余剰溶媒を吸収させる部材、すなわち、液体吸収部材の構成は、これに限定されるものではない。たとえば、多孔質体によって無端ベルト状に形成された液体吸収部材を一対のローラに巻き掛け、この無端ベル途上の液体吸収部材を中間転写体の記録面上に吐出されたインクに接触させて、余剰溶媒を除去するようにしてもよい。この他、繊維体又は多孔質体によって帯状に形成された液体吸収部材を一方のローラから他方のローラに巻き取る過程で中間転写体の記録面上に吐出されたインクに接触させて、余剰溶媒を除去するようにしてもよい。

また、液体吸収部材としての多孔質体は、毛細管力によって溶媒を吸収可能な構成のものであればよく、海綿状のものの他、表面に凹凸を有する構成のものも含むものとする。したがって、たとえば、図１０に示すように、表面がデコボコとした凹凸を有するローラを溶媒吸収ローラとして用いることもできる。この場合、凹部の径が孔径となり、この凹部の径を１０〜１００μｍの範囲内に設定する。なお、同図に示す例では、凹部を四角形状に形成しているが、凹部の形状は、これに限定されるものではない。また、凹部は所定の深さをもって形成してもよいし、内部に貫通させて設けてもよい。

また、使用するインクと処理液は、特に限定されるものではないが、インクには、たとえば、溶媒として水、界面活性剤、水溶性溶媒、色材（顔料）を含むものを使用し、処理液には、たとえば、溶媒としての水、界面活性剤、水溶性溶媒、色材凝集剤を含むものを使用する。色材凝集剤には、ｐＨ調整剤又は多価金属塩を用いることができ、ｐＨ調整剤の材料例としては、無機酸（塩酸、硫酸、リン酸等）、有機酸（カルボン酸、スルホン酸などを含有する酸が好ましく、より具体的には、酢酸、メタンスルホン酸等）を用いることができる。また、多価金属塩としては、各種多価金属イオン、アルミニウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、錫等を用いることができる。

中間転写型のインクジェット記録装置の概略構成を示す模式図 記録ヘッドの吐出面を示した平面図 図２に示した記録ヘッドの３−３線に沿う断面図 インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 溶媒吸収ローラによる溶媒吸収の概念図 中間転写体の搬送速度と色材残存量との関係を示すグラフ 印字打滴量を変えたときの中間転写体の搬送速度と色材残存量との関係を示すグラフ 処理液の付与厚さと凝集色材の状態の説明図 溶媒残存量と多孔質体の表面への色材付着の関係を説明する説明図 溶媒吸収ローラの他の例を示す図（（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図）

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…中間転写体、１４…処理液供給部、１６…マーキング部、１８…溶媒除去部、２０…転写部、２２…クリーニング部、２４…画像定着部、２６…溶媒吸収ローラ、３０…記録ヘッド、３０Ｓ…記録ヘッド（処理液用ヘッド）、３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ…記録ヘッド（インク用ヘッド）、３４…記録媒体、３６…加圧ローラ、３８…クリーニングローラ、４０Ａ、４０Ｂ…定着ローラ、５１…ノズル、５２…圧力室、５４…供給口、５５…共通流路、５６…振動板、５８…圧電素子、８０…プリント制御部、８０ａ…吐出制御部、８３…処理液用ヘッドドライバ、８４…インク用ヘッドドライバ

Claims (4)

1. 所定の搬送路に沿って搬送される被吐出媒体に対して記録ヘッドからインクを吐出して画像を形成した後、該被吐出媒体上のインクに多孔質体からなる液体吸収部材を接触させて余剰溶媒を除去する画像形成装置において、
   前記液体吸収部材に接触させる時の前記被吐出媒体の搬送速度を１００〜６００ｍｍ／ｓの範囲内に設定するとともに、前記液体吸収部材の孔径を１０〜１００μｍの範囲内に設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記液体吸収部材と接触する直前における前記インクの溶媒に対する色材の比率が２〜１０％の範囲内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. 前記搬送路に沿って搬送される前記被吐出媒体に対してインクの色材を凝集させる処理液を３〜１０μｍの厚さをもって付与する処理液付与手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 付与した処理液の厚さと同等以上の厚さの溶媒が残存するように前記液体吸収部材で余剰溶媒を除去することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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