JP2009061644A - 溶媒回収機構及びこれを備えた画像形成装置並びに溶媒回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶媒の吸収された多孔体ローラから溶媒を効率良く回収する。
【解決手段】記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に吐出されたインク中の溶媒４０を吸収する多孔体４３がその外周に形成された溶媒吸収ローラ４２と、前記多孔体４３に吸収された前記溶媒４０を前記多孔体４３の内側から負圧によって吸引して回収するように、もしくは前記多孔体４３に吸収された前記溶媒４０を正圧によって前記多孔体４３の外部に押し出して回収するように前記多孔体４３の内側に配置されたポンプと、前記ポンプのＯＮ／ＯＦＦを制御するポンプ制御手段と、を備え、前記多孔体４３に吸収された前記溶媒４０の量が少ないときは前記ポンプをＯＦＦにし、前記多孔体４３に吸収された前記溶媒４０の量が多いときは前記ポンプをＯＮにするように、前記ポンプをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、溶媒回収機構及びこれを備えた画像形成装置並びに溶媒回収方法に係り、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技術に関する。

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、ノズルから吐出されたインク液滴が記録媒体上に着弾した後で滲んだり、着弾したインク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回収、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、通気可能で導電性かつ剛性を有する多孔体スリーブと、この多孔体スリーブ上に被覆された導電性かつ弾性を有する多孔体層との２層で形成し、内側層である多孔体スリーブの孔径は１０〜２００μｍ（好ましくは、３０〜１５０μｍ）、外側層である多孔体層の孔径は３〜５０μｍ（好ましくは、３〜３０μｍ）とした多孔体吸収ロールを有する余剰現像液除去装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。

また例えば、吸収体を、支持体と、その支持体上に形成される弾性多孔層と、その弾性多孔層上に形成される表面層とで構成し、支持体、弾性多孔層及び表面層における各通気孔の孔径がこの順に小さくなるように設定し、余剰現像液を内側から真空ポンプで吸引するように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２等参照）。

このように、従来は、表面に弾性層を形成し内側に剛性層を形成することにより多孔体層を２層以上に積層し、表面層からの溶媒吸引を効率よく行えるように、内側層の孔径ほど大きくなるように設定している。
特開平７−２２５５１６号公報 特開平９−１５９８１号公報

しかしながら、従来のように多孔体層を２層以上に積層し、内側層の孔径ほど大きくなるように設定して内側からポンプで溶媒を吸引するようにしても、溶媒を常に吸引していると多孔体の中の溶媒が少ない状態となり、すぐに空気の通り道ができて空気のリークが発生してしまい、多孔体の他のところの溶媒が吸引できなくなってしまうという問題がある。

空気のリークが発生している状態にあるとき、多孔体の全面が再度溶媒で満たされ、このリークが無くなったときに、再びポンプで溶媒が吸引されることになる。また、リークが発生しているときでも吸引できるようにするためには、ポンプの容量を大きくする必要があるためコストがかかり、さらにこの場合でも大部分は空気を吸引することとなり効率が悪いという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、溶媒の吸収された多孔体ローラから溶媒をポンプで回収する際、効率良く回収することのできる溶媒回収機構及びこれを備えた画像形成装置並びに溶媒回収方法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吐出されたインク中の溶媒を吸収する多孔体がその外周に形成された溶媒吸収ローラと、前記多孔体に吸収された前記溶媒を前記多孔体の内側から負圧によって吸引して回収するように、もしくは前記多孔体に吸収された前記溶媒を正圧によって前記多孔体の外部に押し出して回収するように前記多孔体の内側に配置されたポンプと、前記ポンプのＯＮ／ＯＦＦを制御するポンプ制御手段と、を備え、前記多孔体に吸収された前記溶媒の量が少ないときは前記ポンプをＯＦＦにし、前記多孔体に吸収された前記溶媒の量が多いときは前記ポンプをＯＮにするように、前記ポンプをＯＮ／ＯＦＦ制御するようにしたことを特徴とする溶媒回収機構を提供する。

これにより、多孔体から溶媒を回収するときに空気のリークが発生することなく、効率的に溶媒を回収することが可能となる。

また、請求項２に示すように、前記ポンプ制御手段は、印字データに基づいて、あるいは所定時間間隔で前記ポンプのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことを特徴とする。

これにより、多孔体に吸収された溶媒量に応じて効率的に溶媒を回収することができる。

また、請求項３に示すように、請求項１に記載の溶媒回収機構であって、さらに、前記多孔体内部の圧力を測定する圧力計を有し、前記ポンプ制御手段は、前記圧力計によって得られた圧力値に基づいて、前記ポンプのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことを特徴とする。

また、請求項４に示すように、前記ポンプ制御手段は、前記圧力値が所定の圧力以上のときは前記ポンプをＯＮし、前記圧力値が所定の圧力より小のときは前記ポンプをＯＦＦすることを特徴とする。

これにより、溶媒を回収するタイミングをより正確に判断でき、より効率的に溶媒を回収することができる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項５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吐出されたインク中の溶媒を吸収する多孔体が複数の領域に分割されて、その外周に形成された溶媒吸収ローラと、前記多孔体に吸収された前記溶媒を前記分割された多孔体の各領域毎に内側から負圧によって吸引して回収するように、もしくは前記多孔体に吸収された前記溶媒を正圧によって前記分割された多孔体の各領域毎に外部に押し出して回収するように前記多孔体の内側に配置されたポンプと、前記ポンプのＯＮ／ＯＦＦを制御するポンプ制御手段と、前記分割された多孔体の各領域毎にクリーニング液を付与する液体付与手段と、を備え、前記溶媒回収動作を受けている前記分割された多孔体の領域のみクリーニング液を付与することを特徴とする溶媒回収機構を提供する。

これにより、例えば印字データなどにより多孔体の部分毎に溶媒吸収量に偏りがあってもそれに対応して効率良く溶媒を回収することができる。

また、請求項６に示すように、前記ポンプ動作がＯＦＦの場合には、前記多孔体と前記ポンプをつなぐ管の一部を大気開放することを特徴とする。

これにより、多孔体への溶媒吸収が妨げられることなく溶媒の吸収及び回収を効率良く行うことができる。

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、記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に吐出されたインク中の溶媒を吸収する多孔体がその外周に形成された溶媒吸収ローラと、前記多孔体に吸収された前記溶媒を前記多孔体の内側から負圧によって吸引して回収するように、もしくは前記多孔体に吸収された前記溶媒を正圧によって前記多孔体の外部に押し出して回収するように前記多孔体の内側に配置されたポンプと、前記ポンプのＯＮ／ＯＦＦを制御するポンプ制御手段と、を備え、前記多孔体を、外側と内側の２層とし、外側の多孔体の毛細管力の方が内側の多孔体の毛細管力よりも大きくなるように形成し、前記多孔体に吸収された前記溶媒の量に応じて前記ポンプをＯＮ／ＯＦＦ制御するようにしたことを特徴とする溶媒回収機構を提供する。

これにより、多孔体に吸収された溶媒が２層の境界部分で浸透・拡散がとまる状態となり、また溶媒の充填密度を高めることができるので効率良く溶媒の回収を行うことができる。

また、請求項８に示すように、前記外側の多孔体の溶媒吸収量がその空隙体積を超えたときに、前記ポンプをＯＮにして溶媒回収動作を行うことを特徴とする。

これにより、さらに溶媒回収の効率を上げることができる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の溶媒回収機構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、効率的に溶媒を回収できるため、形成される画像の画質を高めることができる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項１０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吐出されたインク中の溶媒を吸収した溶媒吸収ローラの多孔体から溶媒を回収する溶媒回収方法であって、前記多孔体中の圧力を測定し、該測定した圧力値が所定値以上のときは、前記溶媒吸収ローラの多孔体の内部に設けられたポンプをＯＮにして前記多孔体に吸収された溶媒を吸引し、所定時間Ｔ１経過後に前記多孔体中の圧力を再度測定し、前記多孔体中の圧力値が所定値より小のときは、前記ポンプはＯＦＦとするとともにポンプＯＦＦ回数をカウントアップし、前記ポンプＯＦＦ回数が所定値以上となったときは、所定時間Ｔｐだけ前記ポンプをＯＮにした後、前記多孔体中の圧力を再度測定するとともに、前記ポンプＯＦＦ回数が所定値より小のときは所定時間Ｔ２経過後に前記多孔体中の圧力を再度測定するようにしたことを特徴とする溶媒回収方法を提供する。

これにより、溶媒を回収するタイミングを正確に判断して、より効率的に溶媒を回収することができる。

以上説明したように、本発明によれば、多孔体から溶媒を回収するときに空気のリークが発生することなく、効率的に溶媒を回収することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る溶媒回収機構及びこれを備えた画像形成装置並びに溶媒回収方法について詳細に説明する。

以下説明する本実施形態の画像形成装置は、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、本発明の一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、溶媒を回収・除去する溶媒回収機構が設けられている。

図１に示すように、溶媒回収機構は、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４０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４０の大半が除去される。

また、溶媒吸収ローラ４２の内側にはポンプ４６が設けられ、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を回収するためのポンプ４６が設けられている。ポンプ４６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において多孔体４３の内側から溶媒を回収するようになっている。

また、ポンプ４６のＯＮ／ＯＦＦを制御するポンプ制御手段４７が設けられている。

図３は、図２中の３Ａ−３Ｂ線に沿った断面図であり、（ａ）〜（ｄ）により本実施形態における溶媒回収方法を示している。

まず、図３（ａ）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の表面に転写ベルト１６（図１参照）上の溶媒４０が付着し、表面に付着した溶媒４０は多孔体４３の毛細管力によりしだいに多孔体４３の内部に吸収され、溶媒吸収ローラ４２の内部に配置されたポンプ４６（図２参照）によって回収されるようになっている。

このとき、本実施形態は、溶媒の吸収された溶媒吸収ローラの多孔体から溶媒をポンプで回収する際、ポンプのＯＮ／ＯＦＦを制御し、間欠回収を行うことによって空気のリークを防ぎ、効率良く溶媒の回収を行うようにしたものである。

以下、図３（ｂ）〜（ｄ）により本実施形態における溶媒回収方法を説明する。

最初ポンプ４６（図３では図示省略、図２参照）の駆動はＯＦＦとしておく。すると図３（ｂ）に示すように、溶媒４０が多孔体４３に充填される。このとき、多孔体４３中に溶媒４０がある量だけ溜まるまではポンプ４６の駆動をＯＦＦとする。そして、溶媒４０が多孔体４３中にある量溜まったところでポンプ４６をＯＮにして多孔体４３中の溶媒４０を回収する。

多孔体４３中に溶媒４０が十分充填されている状態でポンプ４６をＯＮとして溶媒４０を回収することで、図３（ｃ）に示すように、空気のリークが発生することなく、多孔体４３中の溶媒４０の大部分が回収される。

多孔体４３中の溶媒４０を大部分回収したら、ポンプ４６をＯＦＦにする。すると図３（ｄ）に示すように、多孔体４３表面から（転写ベルト１６（図３では図示省略）上の）溶媒４０が吸収され、多孔体４３中に充填される。

これ以降、図３（ｃ）に示すポンプＯＮの状態と、図３（ｄ）に示すポンプＯＦＦの状態を繰り返すことにより、空気のリークの発生もなく、効率的に多孔体４３中の溶媒を回収することができる。

なお、以上説明したポンプ４６のＯＮ／ＯＦＦ制御は、ポンプ制御手段４７によって行われる。ここで、このＯＮ／ＯＦＦ制御は、予め決められた所定の時間に従って間欠的に行ってもよいし、印字データに基づいて溶媒量を予測して行うようにしてもよい。

ここで比較のために、従来のようにポンプを常にＯＮとして溶媒を回収した場合を図４（ａ）〜（ｄ）に示す。

図４（ａ）は、図３（ａ）と同じで溶媒吸収ローラ４２の外周の多孔体４３の表面に溶媒４０が付着している状態を示している。ここで図示は省略したが多孔体４３の内側に配置されたポンプ４６によって多孔体４３に吸収された溶媒４０を回収するようになっている。

溶媒回収の様子を図４（ｂ）〜（ｄ）に示すが、ここでは常にポンプ４６をＯＮとして常時溶媒４０を回収するようにしている。

常にポンプ４６をＯＮとして溶媒４０を回収することにすると、図４（ｂ）に示すように、多孔体４３にまだあまり溶媒４０が吸収されておらず、多孔体４３に吸収された溶媒４０の層がまだ薄い状態でポンプ４６によって吸引されるので、溶媒４０がなくなりポンプ４６が空気と連通する部分５０が生じて空気のリークが発生してしまう。

ここで図４（ｃ）に示すように、多孔体４３に溶媒４０が新たに吸収されても、溶媒４０の層が薄い部分５２で空気のリークが発生し易くなる。

その結果、図４（ｄ）に示すように、リークが発生することにより、回収されずに残った溶媒４０が溜まってしまう。

このようにポンプ４６を常にＯＮにして溶媒４０の回収を続けると、前回回収された部分は溶媒４０が少ないので吸引する際の抵抗も少なく回収され易いため、ある決まった部分のみ回収され、その他の部分は溶媒４０が回収されずに溜まってしまうという問題があり、非常に効率が悪い。

これに対して、前述したように本実施形態においては、ポンプによる回収動作をＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、ある程度溶媒が充填された時に吸引動作を行い、空気のリークが発生しないようにしているため、効率良く溶媒の回収を行うことができる。

また、このとき、ポンプ４６のＯＮ／ＯＦＦ制御は、上の例のように印字データや時間などによってポンプ４６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うようにしてもよいが、溶媒量をより正確に把握することで、より効率的に溶媒回収を行うことが可能となる。

そこで、次の例においては、多孔体４３とポンプ４６の間等に圧力計あるいは流量計などを取り付けて、その測定値から多孔体４３に吸収されている溶媒量を推定し、ポンプ４６のＯＮ／ＯＦＦ制御をこれと連動させるようにする。

図５に、溶媒回収機構に圧力計を取り付けた例を示す。

図５（ａ）は、溶媒吸収ローラ４２の外周に設けられた多孔体４３を溶媒吸収ローラ４２の軸方向に沿って切った図３と同様の断面を示したものである。多孔体４３の円周方向のある部分についてその軸方向全幅にわたって多孔体４３に内側から密着するキャップ５４が設けられ、キャップ５４とポンプ４６をつなぐ管には弁５６が設けられている。そして、キャップ５４には圧力計５８が設置されている。また、圧力計５８の測定値に基づいてポンプ４６のＯＮ／ＯＦＦを制御するポンプ制御手段４７が設けられている。

圧力計５８でキャップ５４内の圧力を測定し、ポンプ制御手段４７により、その測定値に基づいて溶媒の状態、空気のリークの発生を判断し、これに連動させてポンプ４６の駆動を制御する。

なお、図５（ａ）は、多孔体４３に吸収された溶媒４０の量が少ない場合を示している。このように溶媒量が少ない場合には、リークが発生する可能性が高く、リークが発生しているときには、圧力計５８の数値が低く、ポンプ４６で吸引しても溶媒４０を回収することはできないため、ポンプ４６はＯＦＦとする。

また、図５（ｂ）は、多孔体４３に吸収された溶媒４０の量が多い場合を示している。このように溶媒４０が多く溜まった場合には、圧力計５８の数値が高いので、その時点でポンプ制御手段４７はポンプ４６をＯＮにして弁５６を開き、ポンプ４６により溶媒４０を回収する。

以下、この圧力計の測定値によるポンプのＯＮ／ＯＦＦ制御を図６のフローチャートに沿って詳しく説明する。

まず、図６ステップＳ１００において、印字をスタートして、ステップＳ１０２において、ポンプ４６のＯＦＦ回数をカウントするカウンタＮに０をセットする。

ステップＳ１０４において、所定時間Ｔ０が経過したことを確認すると、ステップＳ１０６においてポンプ４６をＯＮし、ステップＳ１０８において、圧力計５８でキャップ５４内の圧力値Ｐを取得する。

次のステップＳ１１０において、この圧力値Ｐを所定値Ｐ０と比較する。

取得した圧力値Ｐが所定値Ｐ０以上の場合には、ステップＳ１１２において、ポンプ４６をＯＮし続け、ステップＳ１１４において、所定時間Ｔ１が経過するのを確認する。そして所定時間Ｔ１経過後、次のステップＳ１１６において、カウンタＮを０クリアしてステップＳ１０８に戻り、再度圧力値Ｐを取得する。そして、圧力値Ｐが所定値Ｐ０以上である限りポンプ４６を駆動し続ける。

一方、ステップＳ１１０の判定において、圧力値Ｐが所定値Ｐ０より小さい場合には、ステップＳ１１８において、ポンプ４６をＯＦＦし、ステップＳ１２０において、カウンタＮを１カウントアップする。

そして、ステップＳ１２２において、カウンタＮを所定の回数Ｎ０と比較する。ここでポンプ４６のＯＦＦ回数を示すカウンタＮが所定の回数Ｎ０以上の場合には、次のステップＳ１２４において、ポンプ４６を所定時間ＴｐだけＯＮとする。

これは、ポンプ４６のＯＦＦ時間があまり長いと、多孔体４３の内部に溶媒４０が残存している状態が長くなるため、溶媒４０のこびりつきなどが懸念されるためである。そこで、カウンタＮの値が所定回数Ｎ０以上となったときには、ポンプ４６を所定時間ＴｐだけＯＮすることによって、溶媒４０のこびりつきを防止するようにする。

また、ステップＳ１２２において、カウンタＮが所定回数Ｎ０より小さい場合には、ステップＳ１２６において、所定時間Ｔ２が経過したことを確認し、所定時間Ｔ２が経過した後、ステップＳ１０６に戻り、ポンプ４６をＯＮして、ステップＳ１０８で圧力値を取得し、圧力値Ｐを所定値Ｐ０と比較して、以下上記と同様にして、ポンプ４６のＯＮ／ＯＦＦの制御を行う。

また、ポンプ４６をＯＦＦにして、溶媒４０の回収を行っていない場合に、単にキャップ５４とポンプ４６との間の流路を塞ぐような構成では、多孔体４３が溶媒４０を吸収していくと、次第に多孔体４３内部の圧力が高まり、溶媒吸収速度が遅くなるので、多孔体４３の毛細管力を妨げないように、キャップ５４とポンプ４６との間を大気開放する必要がある。

そこで図７（ａ）に示すように、キャップ５４とポンプ４６との間の流路６０に大気開放可能な弁６２を設け、溶媒４０が少なく、ポンプ４６をＯＦＦしている間は、弁６２をポンプ４６側を閉じて、流路６０を大気開放するようにする。

このように大気開放することにより、多孔体４３内部の圧力が高くなることはないので、多孔体４３は溶媒４０を吸収することができる。

また、図７（ｂ）に示すように、多孔体４３に溶媒４０が十分に充填された場合には、弁６２を、大気開放は閉じて、ポンプ４６側を開き、ポンプ４６をＯＮして、溶媒４０を回収する。

このように、多孔体４３が溶媒４０を吸収するためには、多孔体４３が大気開放される状態を作り出す必要がある。

図８に、多孔体４３に大気開放状態を作り出す一つの方法を示す。

これは、常に多孔体４３の一部を溶媒４０の無い状態にしておくものである。すなわち、転写ベルト１６上の溶媒４０の存在する印字領域の搬送方向の長さよりも多孔体４３の外周の長さを大きくして、図８に矢印Ａ１で示す部分のみが溶媒４０部分に対応するようにする。そして、ある印字領域とその次の印字領域との間の溶媒４０の存在しない部分が常に多孔体４３外周中の同じ部分６４に来るようにして、この部分６４は常に溶媒４０が存在しない場所に対応するようにすることで、多孔体４３の内部を空気と連通させ、多孔体４３内部を空気開放状態の圧力と同じになるようにする。これにより、多孔体４３に大気開放状態を作り出し、多孔体４３の毛細管力を妨げないようにすることができる。

また、図９に示すように、溶媒吸収ローラ４２の外側に液体付与手段６６を配置し、クリーニング液等の液体を溶媒吸収ローラ４２の多孔体４３に付与して、多孔体４３の内部を液体で充填するようにしてもよい。これにより、転写ベルト１６上の溶媒４０を多孔体４３に吸収し、多孔体４３内部が溶媒４０及びクリーニング液で充填された状態とすることで、空気のリークを無くしポンプ４６で溶媒４０を効率良く回収することができる。

またこのとき、図１０に示すように、多孔体４３を２つの部分４３ａ、４３ｂに分け、各部分毎にクリーニング液を付与するように液体付与手段６６ａ、６６ｂも２つ用意し、また各部分毎に溶媒を回収するようにキャップ５４ａ、５４ｂも２つ用意する。そして各キャップ５４ａ、５４ｂとポンプ４６とをつなぐ流路６０ａ、６０ｂにそれぞれ弁５６ａ、５６ｂを設置する。

また、各キャップ５６ａ、５６ｂにそれぞれ圧力計５８ａ、５８ｂを設置し、各圧力値に応じて、弁５６ａ、５６ｂ及びポンプ４６の駆動を制御し、多孔体４３の各部分毎に溶媒４０を回収するようにする。

分割した多孔体４３の一方の部分、例えば、図１０における多孔体４３の左側の部分４３ａに密着したキャップ５４ａに連通する流路６０ａに設けられた弁５６ａを開き、ある所定の時間だけポンプ４６で部分４３ａの溶媒４０を回収し、所定時間経過後、今度は弁５６ａを閉じてもう一方の弁５６ｂを開き、分割された多孔体４３の右側の部分４３ｂに密着させたキャップ５４ｂから溶媒４０を回収する。

さらにこのとき、ポンプ４６を駆動して溶媒４０を回収している多孔体４３の部分（４３ａあるいは４３ｂ）に対して、溶媒回収中は、それぞれの液体付与手段６６ａ、６６ｂからクリーニング液を付与し、溶媒４０回収中は多孔体４３（中のその部分）は液体で充填させるようにすることで、空気のリークを無くし、効率良く溶媒４０を回収することができる。

なお、図１０に示した例では、多孔体４３を２つの部分４３ａ、４３ｂに分割し、これに対して一つのポンプ４６で、各部分４３ａ、４３ｂそれぞれから交互に溶媒４０を回収するようにしていたが、図１１に示すように、各部分４３ａ、４３ｂに対して別々にポンプ４６ａ、４６ｂを設けて、各部分４３ａ、４３ｂからそれぞれのポンプ４６ａ、４６ｂで別々に溶媒４０を回収するようにしてもよい。

また、これまで説明した例は、ポンプ４６のＯＮ／ＯＦＦ制御を繰り返すことにより、空気のリークを無くし、多孔体内がある程度溶媒で充填された時に吸引動作を行うことにより、溶媒の回収を効率良く行うものであったが、多孔体自体を空気のリークが発生しにくい構造とすることで、溶媒の回収を効率良く行うようにしてもよい。

例えば、多孔体を内側層と外側層の２層にして、外側の多孔体と内側の多孔体とで毛細管径を異ならせ、外側の多孔体の毛細管径よりも内側の多孔体の毛細管径の方が大きくなるようにして、多孔体に吸収された溶媒が２層の多孔体の境界面で浸透／拡散が止まる状態となるようにし、外側の多孔体に吸収された溶媒の充填密度を高めた状態とし、その時点で吸引回収を行うようにする。

これにより、溶媒の充填密度を高くできるため効率良く溶媒を回収することが可能となる。なお、回収動作は外側の多孔体の容積をわずかに超えた状態で行うものとする。

図１２に、２層構造にした多孔体の例を示す。

図１２に示すように、溶媒吸収ローラ１４２は、外側の多孔体１４３と内側の多孔体１４４という２層の多孔体を有し、その内部に溶媒を回収するためのポンプ１４６が配置されている。このとき、外側の多孔体１４３と内側の多孔体１４４とで、毛細管力を異ならせて、溶媒をある量溜める領域における溶媒の充填率を高め、さらに回収の効率を上げるようにする。

具体的には、外側の多孔体１４３の毛細管径ｄ１よりも内側の多孔体１４４の毛細管径ｄ２を大きく、すなわち、ｄ１＜ｄ２となるようにし、また、表面エネルギーも外側の多孔体１４３の表面エネルギーγｓ１より内側の多孔体１４４の表面エネルギーγｓ２を小さく、すなわち、γｓ１＞γｓ２とし、さらに、溶媒接触角は、外側の多孔体１４３の溶媒接触角θ１より内側の多孔体１４４の溶媒接触角θ２の方が大きく、すなわち、θ１＜θ２となるようにする。

これにより、毛細管力について、外側の多孔体１４３の毛細管力Ｆ１＝γｓ１cosθ１／ｄ１より、内側の多孔体１４４の毛細管力Ｆ２＝γｓ２cosθ２／ｄ２の方が小さい、すなわち、Ｆ１＞Ｆ２となるようにする。

溶媒吸収ローラの具体的構成としては、例えば、材質は炭化ケイ素セラミック多孔体やポリエチレンの焼結多孔体などが好適に例示される。また、孔径は、外側が４０μｍ、内側が１００μｍ、接触角は、炭化ケイ素の場合、１０°〜３０°、ポリエチレンの場合、３０°〜６０°、溶媒の表面エネルギーγ１は、３０ｍＮ／ｍなどの条件が用いられる。

このように多孔体を毛細管径の異なる２層で構成した場合には、２層の境界上の溶媒は水平方向（境界に沿った方向）に広がり、より空気のリークを防止することができ、また溶媒の充填密度が高いままの状態を維持することができ、リークがないため溶媒回収効率が向上する。さらに、内側の層において外側層以上の溶媒も吸収可能である。

これに対して、図１３に示すように１層の多孔体２４３の場合、例えば図１３（ａ）のように、図１２の２層の多孔体と同じ厚みで１層にした場合には、多孔体２４３に吸収された溶媒量が２層の場合と同じであっても、吸収された溶媒が多孔体２４３全体に拡散して溶媒の充填密度が薄まってしまう。

このとき、上述したように、２層の多孔体の場合には、その境界において溶媒の拡散が止まり外側の多孔体１４３における溶媒の充填密度を高く維持することができ、回収効率をよくすることができる。

また、図１３（ｂ）に示すように、１層の多孔体２４３で非常に薄くした場合、溶媒の充填密度は高いが、これ以上吸収することはできない。また、あまり薄いと機械的な強度も弱くなってしまう。

なお、最初の例においては、ポンプをＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、空気のリークの発生を防止して溶媒回収効率を高めるようにしていたが、ポンプをＯＮ／ＯＦＦ制御する代わりに、ポンプの駆動の強弱を切り替えるように制御するようにしても同様の効果を得ることができる。例えば、ポンプをＯＦＦする代わりにＯＮのときの半分の駆動力でポンプを駆動するようにして、ポンプを強弱駆動制御するようにしてもよい。

また、上で説明した例では、溶媒回収ロール内部のポンプにより負圧で溶媒を内側に吸引して回収していたが、このポンプに正圧を発生させて、多孔体に吸収されている溶媒を中から正圧で溶媒回収ロールの外側へ押し出して、外側から溶媒を回収するようにしてもよい。

この場合には、例えば溶媒回収ロールの外側にもう一つポンプを設けて、内部のポンプの正圧によって外側に押し出された溶媒を、外側のポンプによって回収するようにしてもよい。あるいは、外側に押し出された溶媒を吸収スポンジによって吸収して回収するようにしてもよい。

以上、本発明の溶媒回収機構及びこれを備えた画像形成装置並びに溶媒回収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。

本発明の一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における溶媒吸収ローラ付近を示す拡大図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本実施形態における溶媒回収方法を示す図２中の３Ａ−３Ｂ線に沿った断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、従来の溶媒回収方法の問題点を示す図３と同様の断面図である。 溶媒回収機構に圧力計を取り付けた例を示す断面図であり、（ａ）は溶媒が少ない場合、（ｂ）は溶媒が充填されている場合を示す。 本実施形態における溶媒回収方法を示すフローチャートである。 溶媒回収機構の多孔体に空気開放状態を作り出す方法を示す説明図であり、（ａ）は溶媒が少ない場合、（ｂ）は溶媒が充填されている場合を示す。 同じく多孔体に空気開放状態を作り出す方法を示す説明図である。 多孔体に液体を付与する様子を示す説明図である。 多孔体を２つに分割し各分割部分から１つのポンプで溶媒を回収する様子を示す説明図である。 同じく多孔体を２つに分割し各分割部分から２つのポンプで溶媒を回収する様子を示す説明図である。 多孔体を外側と内側の２層で構成した溶媒吸収ロールを示す断面図である。 図１２の２層構造の多孔体に対して１層の多孔体を示す断面図であり、（ａ）は多孔体が厚い場合、（ｂ）は多孔体が薄い場合を示す。

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、４６…ポンプ、５６…弁、５８…圧力計

Claims (10)

1. 記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に吐出されたインク中の溶媒を吸収する多孔体がその外周に形成された溶媒吸収ローラと、
   前記多孔体に吸収された前記溶媒を前記多孔体の内側から負圧によって吸引して回収するように、もしくは前記多孔体に吸収された前記溶媒を正圧によって前記多孔体の外部に押し出して回収するように前記多孔体の内側に配置されたポンプと、
   前記ポンプのＯＮ／ＯＦＦを制御するポンプ制御手段と、
   を備え、前記多孔体に吸収された前記溶媒の量が少ないときは前記ポンプをＯＦＦにし、前記多孔体に吸収された前記溶媒の量が多いときは前記ポンプをＯＮにするように、前記ポンプをＯＮ／ＯＦＦ制御するようにしたことを特徴とする溶媒回収機構。
2. 前記ポンプ制御手段は、印字データに基づいて、あるいは所定時間間隔で前記ポンプのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の溶媒回収機構。
3. 請求項１に記載の溶媒回収機構であって、さらに、前記多孔体内部の圧力を測定する圧力計を有し、前記ポンプ制御手段は、前記圧力計によって得られた圧力値に基づいて、前記ポンプのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の溶媒回収機構。
4. 前記ポンプ制御手段は、前記圧力値が所定の圧力以上のときは前記ポンプをＯＮし、前記圧力値が所定の圧力より小のときは前記ポンプをＯＦＦすることを特徴とする請求項３に記載の溶媒回収機構。
5. 記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に吐出されたインク中の溶媒を吸収する多孔体が複数の領域に分割されて、その外周に形成された溶媒吸収ローラと、
   前記多孔体に吸収された前記溶媒を前記分割された多孔体の各領域毎に内側から負圧によって吸引して回収するように、もしくは前記多孔体に吸収された前記溶媒を正圧によって前記分割された多孔体の各領域毎に外部に押し出して回収するように前記多孔体の内側に配置されたポンプと、
   前記ポンプのＯＮ／ＯＦＦを制御するポンプ制御手段と、
   前記分割された多孔体の各領域毎にクリーニング液を付与する液体付与手段と、
   を備え、前記溶媒回収動作を受けている前記分割された多孔体の領域のみクリーニング液を付与することを特徴とする溶媒回収機構。
6. 前記ポンプ動作がＯＦＦの場合には、前記多孔体と前記ポンプをつなぐ管の一部を大気開放することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶媒回収機構。
7. 記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に吐出されたインク中の溶媒を吸収する多孔体がその外周に形成された溶媒吸収ローラと、
   前記多孔体に吸収された前記溶媒を前記多孔体の内側から負圧によって吸引して回収するように、もしくは前記多孔体に吸収された前記溶媒を正圧によって前記多孔体の外部に押し出して回収するように前記多孔体の内側に配置されたポンプと、
   前記ポンプのＯＮ／ＯＦＦを制御するポンプ制御手段と、
   を備え、前記多孔体を、外側と内側の２層とし、外側の多孔体の毛細管力の方が内側の多孔体の毛細管力よりも大きくなるように形成し、前記多孔体に吸収された前記溶媒の量に応じて前記ポンプをＯＮ／ＯＦＦ制御するようにしたことを特徴とする溶媒回収機構。
8. 前記外側の多孔体の溶媒吸収量がその空隙体積を超えたときに、前記ポンプをＯＮにして溶媒回収動作を行うことを特徴とする請求項７に記載の溶媒回収機構。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の溶媒回収機構を備えたことを特徴とする画像形成装置。
10. 記録媒体あるいは中間転写媒体の表面に吐出されたインク中の溶媒を吸収した溶媒吸収ローラの多孔体から溶媒を回収する溶媒回収方法であって、
    前記多孔体中の圧力を測定し、該測定した圧力値が所定値以上のときは、前記溶媒吸収ローラの多孔体の内部に設けられたポンプをＯＮにして前記多孔体に吸収された溶媒を吸引し、所定時間Ｔ１経過後に前記多孔体中の圧力を再度測定し、
    前記多孔体中の圧力値が所定値より小のときは、前記ポンプはＯＦＦとするとともにポンプＯＦＦ回数をカウントアップし、
    前記ポンプＯＦＦ回数が所定値以上となったときは、所定時間Ｔｐだけ前記ポンプをＯＮにした後、前記多孔体中の圧力を再度測定するとともに、
    前記ポンプＯＦＦ回数が所定値より小のときは所定時間Ｔ２経過後に前記多孔体中の圧力を再度測定するようにしたことを特徴とする溶媒回収方法。

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