JP2008087283A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一部の液体が吸収され液体と空気が混在する状態の多孔体からでも液体を吸引回収できる。
【解決手段】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裏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、前記液体回収手段が前記液体を吸引回収する前記液体吸収部材の裏面の位置を変更可能であることを特徴とする。
【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）。

また、例えば、感光体ドラム等の潜像保持体上に供給された液体現像剤のキャリア液を除去する除去装置として、非通気性材料から形成される遮蔽性円筒をコアとし、その外側に多孔質円筒が回転可能に配置され、遮蔽性円筒にはポンプが接続され、遮蔽性円筒に形成された通気口に吸引力が付与されており、潜像保持体表面に多孔質円筒を接触させて潜像保持体表面に付着したキャリア液を多孔質円筒中の微細孔中に吸収し、多孔質円筒を回転させ、潜像保持体表面の可視像を乱すことの無いように、多孔質円筒と潜像保持体との接触部分より離れた場所に位置する通気口から遮蔽性円筒中にキャリア液を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５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 特開２００２−２３５０４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。

また、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。

さらに、上記特許文献５に記載されたものでは、一部の溶媒（キャリア液）が吸収された状態で、通気口の開口部に溶媒と空気が混在した状態となった場合には溶媒を回収することが困難になるという問題があり、上記文献にはこのような状態においても溶媒を回収できるようにする構造に関しての開示はない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、溶媒吸収体を傷つけることなく、また特に、一部の溶媒が吸収され溶媒と空気が混在する状態の多孔体からでも溶媒を吸引回収でき、さらに色材付着を少なくしつつ溶媒吸収を行うことのできる溶媒回収システムを備え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裏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、前記液体回収手段が前記液体を吸引回収する前記液体吸収部材の裏面の位置を変更可能であることを特徴とした画像形成装置を提供する。

これにより、一部の液体が吸収され液体と空気が混在する状態の液体吸収部材からでも効率良く液体を回収することができる。

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裏面と接触して前記液体を吸引するための複数の開口部を有し、該複数の開口部から選択的に前記液体を吸引可能としたことを特徴とする。

これにより、液体がよりたくさんあるところから効率良く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裏面と接触して前記液体を吸引する位置が可変である開口部を有することを特徴とする。

これによっても同様に液体を効率良く回収することができる。

また、請求項４に示すように、前記液体吸収部材は、前記仕切板によって複数の領域に分割され、前記一つの開口部は前記一つの領域に含まれる大きさであることを特徴とする。

このように、一つの開口部が吸引回収する領域を限定することでより効率的に液体を吸引回収することができる。

また、請求項５に示すように、前記液体回収手段は、前記液体吸収部材の裏面と接触して前記液体を吸引する位置を、前記記録媒体あるいは前記中間転写媒体に形成される画像の画像データに対応して可変としたことを特徴とする。

これにより、液体吸収部材上の各場所における、吸収する液体の量が事前にわかるため効率的な液体の回収が可能となる。

また、請求項６に示すように、前記液体吸収部材は多孔質部材で形成され、その表面側の表面エネルギーをγｓ１、内部側の表面エネルギーをγｓ２、前記多孔質部材の表面側の毛細管径をｄ１、内部側の毛細管径をｄ２、表面側の溶媒接触角をθ１、内部側の溶媒接触角をθ２とするとき、次の式、Ｆ１＝γｓ１ｃｏｓθ１／ｄ１＜Ｆ２＝γｓ２ｃｏｓθ２／ｄ２、が成り立つこと、または、前記多孔質部材の表面側の空隙率をｅ１、内部側の空隙率をｅ２とするとき、次の式、ｅ１＜ｅ２、が成り立つことを特徴とする。

これにより、液体吸収部材の内部に行くに従って毛細管力が大きくなるようにしたため液体吸収部材に吸収された液体が自発的に内部に浸透していくため内部からの液体回収が容易となる。

また、請求項７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が、前記記録媒体または前記中間転写媒体の表面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８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９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前記中間転写媒体の表面から前記液体を吸収する位置から退避させて、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前記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液体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、一部の溶媒が吸収された状態の液体吸収部材から効率良く液体を回収することができる。

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凝集反応によって不溶化する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の表面は、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、詳しくは後述するが、溶媒吸収ローラ４２の内側に設けられ、溶媒吸収ローラ４２表面の多孔体構造に吸収された溶媒をその内側から回収するようになっている。

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、溶媒吸収ローラ４２付近を拡大して示す。図２に示すように、溶媒吸収ローラ４２の外周は多孔体４３で構成され、多孔体４３に無数形成された微細孔の毛細管力によって転写ベルト１６上の溶媒４０が吸収されるようになっている。

また、溶媒吸収ローラ４２の内部には、溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３に吸収された溶媒４０を回収するための溶媒回収機構４４が設けられている。溶媒回収機構４４は、溶媒吸収ローラ４２が転写ベルト１６上の溶媒４０を吸収する位置とは反対側の多孔体４３の内側に設けられている。

また、図３に溶媒回収機構４４の概略構成を示す。図３に示すように、溶媒回収機構４４は、主に多孔体４３の内側に接触して溶媒を吸引回収する開口部４６、開口部４６に連通し吸引力を発生させるポンプ４８、及び回収した溶媒４０を貯留する受け皿５０とによって構成されている。なお、開口部４６の溶媒吸収ローラ４２表面の多孔体４３と接触する部分はゴム状の柔らかい弾性体４７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４０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、従来のように、例えば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。

図４に本発明の第１実施形態に係る溶媒回収機構４４を示す。図４（ａ）はその側面図であり、図４（ａ）中の４Ｂ−４Ｂ線に沿った断面図を図４（ｂ）に示す。

図４（ｂ）に示すように、溶媒吸収ローラ４２の外周に形成された多孔体４３は、多孔体４３内部に短手方向に軸方向に垂直な仕切板５２が形成され、溶媒吸収ローラ４２の軸方向（主走査方向）に複数の部分に分割されている。そして分割された各多孔体４３の部分に対応してそれぞれ溶媒回収機構４４の開口部４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）が設けられている。各開口部４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）は、それぞれが図３に示したようなポンプ４８及び受け皿５０に接続している。

なお、図４では多孔体４３は２つの仕切板５２によって軸方向に３つに分割されているが、分割数は別にこれに限定されるものではない。また、受け皿５０は一つでもよい。また、ポンプ４８も一つにして、ポンプ４８と各開口部４６ａ、４６ｂ、４６ｃを結ぶ管の途中に弁を設けて弁の開閉を制御することにより、各開口部４６ａ、４６ｂ、４６ｃから選択的に溶媒４０を回収できるようにしてもよい。

本実施形態では、仕切板５２を設けることにより溶媒吸収ローラ４２の軸方向に多孔体４３を分割し、各分割部分に対してそれぞれ開口部４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）を設けて、各開口部４６（４６ａ、４６ｂ、４６ｃ）から選択的に溶媒を回収可能にしたため、効率的に溶媒を回収することができる。例えば、図４（ｂ）の場合であれば、転写ベルト１６上の左側にのみ溶媒４０が存在しているので一番左側の開口部４６ａからのみ溶媒４０を回収するようにすればよい。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

図５に、本発明の第３実施形態に係る溶媒回収機構を示す。なお、図５は、図４（ｂ）と同様の溶媒吸収ローラ４２の軸方向に沿った断面図である。

図５に示すように、溶媒回収機構１４４の開口部１４６は、溶媒吸収ローラ４２の軸方向（長手方向）の長さよりも短く形成され、開口部１４６は軸方向に移動可能となっている。

図５（ａ）に示すように、転写ベルト１６上の幅方向全体に溶媒４０が存在する場合でも、この可動式の開口部１４６を移動させて溶媒吸収ローラ４２の軸方向（幅方向）全体にわたって走査させて溶媒４０を回収するようにしてもよい。

また、図５（ｂ）に示すように、転写ベルト１６上の溶媒４０が存在する場所（印字部）に合わせて開口部１４６を移動させて、印字部に応じて集中的に溶媒４０を回収するように画像データと連動して開口部１４６を制御するようにしてもよい。

また、さらに図５（ｃ）に示すように、多孔体４３を図４（ｂ）と同様に仕切板５２によって軸方向に分割するようにしてもよい。このように仕切板５２を入れるとより吸引回収効率が向上する。

この画像データと連動して開口部１４６を制御するのと同様にして、先に説明した第１実施形態においても、図４（ｂ）に示すように複数に分割された各回収領域のどの開口部４６ａ、４６ｂ、４６ｃから溶媒４０を吸収するかを画像データと連動して制御するようにしてもよい。

図６に、画像データと溶媒吸収の様子を模式的に示す。図６に示すように、溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３が仕切板５２によって３つの回収領域４３ａ、４３ｂ、４３ｃに分割されており、各回収領域毎にポンプに連通した開口部４６が対応しているとする。

このとき、画像データ４５を上記３つの回収領域４３ａ、４３ｂ、４３ｃに対応させて３箇所に区切ってその方向の溶媒量を計算し、最も溶媒量の多い位置の回収領域４３ａ、４３ｂ、４３ｃに対応する開口部４６のポンプを作動させて溶媒４０の回収を行う。

２枚目以降の画像データについても同様に行い、１枚目の画像データの結果と積算する。このとき、１回目で回収された位置の溶媒４０は除外して積算し、最も溶媒量の多い位置のポンプを作動させて回収を行う。このとき例えば回収領域４３ａと４３ｂの位置で溶媒量が同等であった場合には、これら２箇所のポンプを同時に作動させてもよいし、どこか一つだけ、例えば回収領域４３ａに対応するポンプを作動させて、次の画像データの時に再度積算し、回収領域４３ｂに対応するポンプの方が溶媒量が多ければ次は回収領域４３ｂに対応するポンプを作動させればよい。

図７に、この画像データに連動した溶媒回収方法をフローチャートで示す。

図７のステップＳ１００において、まず電源をＯＮにし、次のステップＳ１０２で
各回収領域毎の積算溶媒量Ｖ１（０）、Ｖ２（０）、・・・、ＶＮ（０）を０にリセットする。すなわち、Ｖ１（０）＝０、Ｖ２（０）＝０、・・・、ＶＮ（０）＝０とする。

次に、ステップＳ１０４において、印刷を開始する。ステップＳ１０６において、各回収領域毎の溶媒量Ｖ１（１）、Ｖ２（１）、・・・、ＶＮ（１）を印字データより計算する。次にステップＳ１０８において、各回収領域毎の総溶媒量Ｖ１、Ｖ２、・・・、ＶＮを積算する。すなわち、Ｖ１＝Ｖ１（０）＋Ｖ１（１）、Ｖ２＝Ｖ２（０）＋Ｖ２（１）、・・・、ＶＮ＝ＶＮ（０）＋ＶＮ（１）として積算する。

次にステップＳ１１０において、回収領域１の総溶媒量Ｖ１とその他の回収領域毎の総溶媒量を比較し、回収領域１の総溶媒量Ｖ１の方が多い場合には、ステップＳ１１２において、回収領域１に対応するポンプをＯＮにして、回収領域１の溶媒４０を吸引回収する。そして、いま回収した領域１については、その溶媒量Ｖ１（０）を０クリアする。すなわち、Ｖ１（０）＝０とする。その他の回収領域２〜Ｎについてはその総溶媒量、Ｖ２（０）＝Ｖ２、・・・、ＶＮ（０）＝ＶＮとしておく。また、回収領域１の総溶媒量Ｖ１が他の領域よりも多くない場合には次のステップＳ１１４に進む。

次にステップＳ１１４において、同様にして今度は回収領域２の総溶媒量Ｖ２とその他の回収領域の総溶媒量と比較する。そして、回収領域２の総溶媒量Ｖ２の方が多い場合には、ステップＳ１１６において、回収領域２に対応するポンプをＯＮにして、回収領域２の溶媒４０を吸引回収する。回収領域２の溶媒４０は回収したので、回収領域２の溶媒量Ｖ２（０）＝０と０クリアする。また、他の回収領域については、Ｖ１（０）＝Ｖ１等とする。また、回収領域２の総溶媒量Ｖ２が他の領域よりも多くない場合には、次のステップに進み、回収領域３について同様のことを行う。

そして、ステップＳ１１８において、回収領域Ｎ−１の総溶媒量ＶＮ−１と他の回収領域の総溶媒量とを比較し、回収領域ＶＮ−１の総溶媒量が多い場合には、ステップＳ１２０において、上と同様に、回収領域ＶＮ−１に対応するポンプをＯＮにして回収領域ＶＮ−１の溶媒を吸引回収するとともに、回収領域ＶＮ−１の溶媒量ＶＮ−１（０）を０クリアし、それ以外の領域の総溶媒量は積算溶媒量とする。

次にステップＳ１２２において、回収領域Ｎに対応するポンプをＯＮにするとともに、回収領域Ｎの溶媒量ＶＮ（０）を０クリアし、それ以外の回収領域の溶媒量Ｖ１（０）、・・・、ＶＮ−１（０）をそれぞれ積算溶媒量とする。

次にステップＳ１２４において、次の印刷データがあるか否か判定し、次の印刷データが存在する場合には、ステップＳ１０４にもどり上と同様にして次の印刷及び溶媒の回収を行う。

次の印刷データが存在しない場合には、ステップＳ１２６において、すべての回収領域１〜Ｎに対応するポンプをＯＮにして、溶媒吸収ローラの溶媒を完全に回収して、印刷を終了する。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。

図８に、本発明の第３実施形態に係る溶媒回収機構を示す。図８（ａ）に示すように、本実施形態においては、溶媒吸収ローラ４２表面の多孔体４３は、軸方向（長手方向）に仕切板２５２を設けて、周方向に分割されている。そして、図８（ａ）中の８Ｂ−８Ｂ線に沿った断面図を図８（ｂ）に示すように、溶媒回収機構２４４の開口部２４６は、周方向に分割された多孔体４３の部分に対応して軸方向に長く多孔体４３の内側から接触するように構成されている。

このように、本実施形態では多孔体４３内部に軸方向に平行な仕切板２５２を設けることによって、多孔体４３を周方向に沿って分割するようにしたため、吸引回収の効率を向上させることができる。

次に、本発明の第４実施形態について説明する。

図９に、本発明の第４実施形態に係る溶媒回収機構を示す。本実施形態は、溶媒吸収ローラ４２表面の多孔体４３の毛細管力Ｆが内部に行くに従って強くなるようにしたものである。

本発明においては、溶媒吸収ローラ４２表面の多孔体４３が吸収した溶媒４０を多孔体４３の内側から吸引回収するので、溶媒４０が多孔体４３の表面に留まっているよりは、溶媒４０が吸引開口部近傍まで自発的に多孔体４３の内部に浸透する方が、溶媒回収機構３４４のポンプの吸引力が少なくて済むからである。

毛細管力の勾配があれば、より強い毛細管力の方へ溶媒が浸透するので、多孔体４３の内部に行くに従って、毛細管力が強くなるようにする。また、ローラ径が小さくなり溶媒４０を含有する体積が減少するので、その分を考慮して空隙率を徐々に上げていくようにする。

多孔体４３を、その表面側の多孔体４３ａと内部の多孔体４３ｂの２つの部分から構成し、それぞれについて以下のように各値を設定する。

まず、表面エネルギーγ_ｓについては、表面側の多孔体４３ａの表面エネルギーγｓ１に対して内部の多孔体４３ｂの表面エネルギーγｓ２の方が大きい、γｓ１＜γｓ２とする。毛細管径ｄは、表面側の多孔体４３ａの毛細管径ｄ１は、内部の多孔体４３ｂの毛細管径ｄ２よりも大きい、ｄ１＞ｄ２とする。また、溶媒接触角θは、表面側の多孔体４３ａの溶媒接触角θ１は、内部の多孔体４３ｂの溶媒接触角θ２よりも大きい、θ１＞θ２とする。

これにより、毛細管力Ｆは、表面側に多孔体４３ａの毛細管力Ｆ１＝γｓ１ｃｏｓθ１／ｄ１、よりも内部の多孔体４３ｂの毛細管力Ｆ２＝γｓ２ｃｏｓθ２／ｄ２の方が大きい、Ｆ１＜Ｆ２とすることができる。また、空隙率ｅについては、表面側の多孔体４３ａの空隙率ｅ１よりも内部の多孔体４３ｂの空隙率ｅ２の方が大きい、ｅ１＜ｅ２。

このように、多孔体４３の内部に行くに従って毛細管力Ｆが大きくなるようにしたため、溶媒が自発的に多孔体４３の内部に移動していくため、溶媒４０を多孔体４３の内側から吸引回収しやすくなる。

次に、本発明の第５実施形態について説明する。

図１０に、本実施形態の溶媒回収機構を示す。本実施形態は、溶媒吸収ローラ４２外周の多孔体４３の表面の表面エネルギーγ１を転写ベルト１６の表面エネルギーγ３よりも大きくしたものである。

図１０（ａ）に示すように、本実施形態の溶媒回収機構４４４自体は、例えば図２に示す第１実施形態の溶媒回収機構４４と同様の構成である。図１０（ａ）に示すように、溶媒吸収ローラ４２表面の多孔体４３の表面の表面エネルギーをγ１、多孔体４３の内面の表面エネルギーをγ２、転写ベルト１６の表面エネルギーをγ３とする。

本実施形態は、多孔体４３の表面の表面エネルギーγ１を転写ベルト１６の表面エネルギーγ３よりも大きく、γ１＞γ３したものである。このように、溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３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４２の多孔体４３による溶媒４０の吸収性が大きくなるとともに、色材の溶媒吸収ローラ４２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４２の多孔体４３表面の表面エネルギーを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４０のみが溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３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１０（ｂ）に示すように、転写ベルト１６に溶媒吸収ローラ４２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１０（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４２が回転すると、溶媒吸収ローラ４２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４２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４２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４２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４２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４２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４２表面に残って溶媒４０と一緒に溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３内部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４２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４２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４２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４２の多孔体４３表面の表面エネルギーγ１及び多孔体４３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、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、溶媒吸収ローラの多孔体内面（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、多孔体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１１に示すように、図１１（ａ）のように溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３内部の表面エネルギーγ２が大きいと、溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３の多孔体構造の一つの孔（毛細管）４２ａに吸収される溶媒４０の孔４２ａ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１１（ｂ）のように溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３内部の表面エネルギーγ２が小さいと、溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３の孔４２ａ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４２ａに吸収された溶媒４０を外側からポンプ（図示省略）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４２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４２の多孔体４３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４２の多孔体４３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４２の多孔体４３内部の表面エネルギーγ２を、溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３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１２（ａ）に示すように、溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３の孔４２ａ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）４２ａ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１２（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４２の表面と接触することを妨げ、色材４０ａが溶媒吸収ローラ４２に付着することが抑制される。

また、図１３（ａ）に示すように、溶媒吸収ローラ４２に吸収された溶媒４０を溶媒回収機構の開口部４６を介してポンプ（図示省略）で吸引して回収しようとした場合にも、溶媒吸収ローラ４２表面の多孔体４３表面エネルギーγ１よりも溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３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１３（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１３においては、説明の都合で溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３の孔（毛細管）４２ａに比べて開口部４６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。

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１４に、本実施形態の溶媒回収機構を示す。図１４に示すように、印字中は溶媒吸収ローラ４２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４２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４２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４２の内部表面に溶媒回収機構５４４の開口部５４６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４２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。

以上説明した各実施形態では、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。 図１の溶媒吸収ローラ付近を示す拡大図である。 溶媒回収機構を示す概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る溶媒回収機構を示す（ａ）は側面図、（ｂ）はその４Ｂ−４Ｂ線に沿った断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は本発明の第２実施形態に係る溶媒回収機構を示す断面図である。 本実施形態における溶媒吸収の様子を示す説明図である。 本実施形態の作用を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る溶媒回収機構を示す（ａ）は側面図、（ｂ）はその８Ｂ−８Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の第４実施形態に係る溶媒回収機構を示す側面図である。 本発明の第５実施形態に係る溶媒回収機構を示す（ａ）は側面図、（ｂ）及び（ｃ）はその溶媒吸収ローラと転写ベルトの接触部の拡大図である。 （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。 第７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、４３…多孔体、４４…溶媒回収機構、４６…開口部、４７…接触部、４８…ポンプ、５０…受け皿

Claims (9)

1. 記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に液体を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裏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、
   前記液体回収手段が前記液体を吸引回収する前記液体吸収部材の裏面の位置を変更可能であることを特徴とした画像形成装置。
2. 前記液体回収手段は、前記液体吸収部材の裏面と接触して前記液体を吸引するための複数の開口部を有し、該複数の開口部から選択的に前記液体を吸引可能とした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裏面と接触して前記液体を吸引する位置が可変である開口部を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記液体吸収部材は、前記仕切板によって複数の領域に分割され、前記一つの開口部は前記一つの領域に含まれる大きさであることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記液体回収手段は、前記液体吸収部材の裏面と接触して前記液体を吸引する位置を、前記記録媒体あるいは前記中間転写媒体に形成される画像の画像データに対応して可変としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記液体吸収部材は多孔質部材で形成され、その表面側の表面エネルギーをγｓ１、内部側の表面エネルギーをγｓ２、前記多孔質部材の表面側の毛細管径をｄ１、内部側の毛細管径をｄ２、表面側の溶媒接触角をθ１、内部側の溶媒接触角をθ２とするとき、次の式
   Ｆ１＝γｓ１ｃｏｓθ１／ｄ１＜Ｆ２＝γｓ２ｃｏｓθ２／ｄ２
   が成り立つこと、または、前記多孔質部材の表面側の空隙率をｅ１、内部側の空隙率をｅ２とするとき、次の式、
   ｅ１＜ｅ２
   が成り立つことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記液体吸収部材の表面の表面エネルギーが、前記記録媒体または前記中間転写媒体の表面の表面エネルギーより大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 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１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 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前記中間転写媒体の表面から前記液体を吸収する位置から退避させて、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前記液体を吸引回収することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。

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