JP2009086348A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写体に形成された画像の乱れや溶媒除去ローラへの色材成分の付着の防止を図りつつ、溶媒除去ローラの吸収能力を高めること。
【解決手段】画像形成用液体を用いてベルト状の中間転写体に画像を形成し、当該画像を記録媒体に転写する画像形成装置であって、外周部が弾性変形可能な多孔質体からなる多孔質層により形成され回転駆動する溶媒除去ローラと、前記溶媒除去ローラの外周面から加圧して前記多孔質層を圧縮する圧縮手段と、前記圧縮手段により前記多孔質層を圧縮させ、前記多孔質層が元の状態に復元しようとする復元動作を行っている時に前記多孔質層に前記中間転写体を任意の巻き付け角度をもって巻き付けて接触させ前記画像形成用液体に含まれる溶媒を前記多孔質層に吸収して前記中間転写体から除去するように制御する制御手段と、を有す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および画像形成方法に係り、特に中間転写体に残存する溶媒を確実に除去することができる画像形成装置および画像形成方法に関する。

従来より、インクジェット記録装置や液体電子写真装置などインクや液体トナーなどの液体を利用して、中間転写体上に画像を形成し、記録媒体に転写することで画像を形成する画像形成装置が知られている。これらの装置では、中間転写体から記録媒体への転写を行う際、インク溶媒成分や液体トナーのキャリア液等の余剰溶媒成分が中間転写体上に残留していると良好な転写を得ることができない。このため、これらの溶媒成分を転写前に除去する手段として、多孔質ローラ等を接触させることで吸収、回収する手段が提案されている。

特許文献１には、感光ベルト上で現像されたトナー画像から溶媒を吸収する吸収ローラと、当該吸収ローラに吸収した溶媒を乾燥気化させる乾燥ローラを有する画像形成装置が開示されている。

また、特許文献２には、現像液を吸い込んだ現像ローラは感光体に圧接され、ニップ部を形成して現像液を絞り出し、また、感光体と現像ローラ間に存在する現像液により感光体に形成された静電像の現像を行う旨が開示されている。そして、現像ローラが感光体に圧接する圧接部が感光体から離間する時に、弾性気泡体の復元力により感光体近傍の余剰現像液を吸い込むことが開示されている。
特開２００１−０５６６１０号公報 特開昭５５−１５１９０号公報

しかしながら、特許文献１では、吸収ローラを乾燥気化させることにより溶媒の吸収能力を維持しているが、吸収能力に限界があり、中間転写体の表面に露出した液体成分は吸収できるが、色材凝集体内部の溶媒を吸収することができず吸収量が不十分であった。

また、特許文献２では、現像ローラが感光体に圧接する際に圧力が大きすぎたり、ずり応力が発生するなどして、中間転写体に形成された画像の乱れや、現像ローラへの色材成分の付着が発生するおそれがある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、中間転写体に形成された画像の乱れや溶媒除去ローラへの色材成分の付着の防止を図りつつ、溶媒除去ローラの吸収能力を高めることができる画像形成装置および画像形成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、本発明は、画像形成用液体を用いてベルト状の中間転写体に画像を形成し、当該画像を記録媒体に転写する画像形成装置であって、外周部が弾性変形可能な多孔質体からなる多孔質層により形成され回転駆動する溶媒除去ローラと、前記溶媒除去ローラの外周面から加圧して前記多孔質層を圧縮する圧縮手段と、前記圧縮手段により前記多孔質層を圧縮させ、前記多孔質層が元の状態に復元しようとする復元動作を行っている時に前記多孔質層に前記中間転写体を任意の巻き付け角度をもって巻き付けて接触させ前記画像形成用液体に含まれる溶媒を前記多孔質層に吸収して前記中間転写体から除去するように制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、圧縮され弾性変形した多孔質層が元の状態に復元しようとする復元動作を行っている時に多孔質層に中間転写体を任意の巻き付け角度をもって巻き付けて接触させることとなるので、溶媒除去ローラの溶媒の吸収能力を高めることができる。

また、中間転写体に溶媒除去ローラを過分に押え付けることなく、多孔質層の復元力で溶媒を吸収するため、中間転写体に形成された画像の乱れや溶媒除去ローラへの色材成分の付着の防止を図ることができる。

本発明の一態様として、前記多孔質層の任意の位置について、前記圧縮手段により圧縮されてから元の状態に復元するまでの時間をＴ_１、前記圧縮手段により圧縮されてから前記中間転写体に接触するまでの時間をＴ_２、前記中間転写体に接触する時間をＴ_３とし、前記溶媒除去ローラが前記中間転写体から除去する前記溶媒の量が所定量に達するまでの時間をＴ_４とするときに、Ｔ_１＞（Ｔ_２＋Ｔ_３）の条件を満たし、かつ、Ｔ_３＞Ｔ_４の条件を満たすこと、を特徴とする。

本態様によれば、多孔質層の復元動作を利用して、中間転写体から確実に所定量の溶媒を除去することができる。

本発明の一態様として、前記溶媒除去ローラは内部に通気可能な円筒形状の支持体を備え、前記支持体の内部を減圧しながら前記中間転写体から前記液体を除去すること、を特徴とする。

本態様によれば、支持体の内部を減圧することにより、溶媒除去ローラの溶媒の吸収能力を高めることができる。

前記目的を達成するために、本発明は、画像形成用液体を用いてベルト状の中間転写体に画像を形成し、当該画像を記録媒体に転写する画像形成方法であって、外周部が弾性変形可能な多孔質体からなる多孔質層により形成され回転駆動する溶媒除去ローラの外周面から加圧して前記多孔質層を圧縮する圧縮手段により前記多孔質層を圧縮させる工程と、前記多孔質層が元の状態に復元しようとする復元動作を行っている時に前記多孔質層に前記中間転写体を任意の巻き付け角度をもって巻き付けて接触させ前記画像形成用液体に含まれる溶媒を前記多孔質層に吸収して前記中間転写体から除去する工程と、を特徴とする。

本発明によれば、中間転写体に形成された画像の乱れや溶媒除去ローラへの色材成分の付着の防止を図りつつ、溶媒除去ローラの吸収能力を高めることができる。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。本実施形態では、画像形成装置の一形態として、インクジェット記録装置（図８参照）を例として説明する。

〔溶媒除去部の説明〕
図１は、本発明の溶媒除去部３４（図８参照）の拡大図である。図１に示すように、本発明の溶媒除去部３４の構造は、溶媒除去ローラ１０、圧縮ローラ１２（圧縮手段）、液体回収ローラ１４などから構成される。そして、本実施形態において溶媒除去ローラ１０は、中間転写体１６に当接されている。

また、後述するように中間転写体１６は、無端状であってローラ（４０、４２、４４）および転写加圧ローラ４６により張架され、所定の張力を有しながら溶媒除去ローラ１０に接触している（図８参照）。そして、図１に示すように、中間転写体１６は所定の巻き付け角αにより溶媒除去ローラ１０に巻きつけられ、中間転写体１６と溶媒除去ローラ１０が接触する部分として巻き付け部分２４を形成している。なお、巻き付け角αは０°より大きい角度とし、中間転写体１６と溶媒除去ローラ１０を線接触でなく面接触させることが望ましい。また、制御手段（ローラ制御部９６、図１２参照）により、ローラ（４２、４４）の配置位置を調整して巻き付け角αを調整することができるようにしてもよい。例えば、ローラ４２の位置を溶媒除去ローラ１０の回転方向と反対方向に移動させたり、ローラ４４の位置を溶媒除去ローラ１０の回転方向に移動させたりすれば、巻き付け角αをより大きな角度に調整できる。

また、制御手段（溶媒除去ローラ制御部９０、図１２参照）により、溶媒除去ローラ１０の配置位置を調整して巻き付け角αを調整することができるようにしてもよい。

溶媒除去ローラ１０は、金属等の剛性の高い心材２０（支持体）の周面に弾性変形可能な材質からなる多孔質体により形成される多孔質層２２が構成されている。このような構成を有する溶媒除去ローラ１０は、図１に示す回転方向に回転駆動しながら、前記の巻き付け部分２４にて中間転写体１６に接触する。そして、溶媒除去ローラ１０は、中間転写体１６上において画像形成用液体としての凝集液とインク液との反応により形成された画像から余分な溶媒を、多孔質層２２に吸収して中間転写体１６から除去する。多孔質層２２の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリスチレン、フッ素樹脂等の各種樹脂材料を用いることが考えられる。

なお、図２に示すように、心材２０を内部に通気可能な円筒形状として、当該内部をポンプ（不図示）などにより減圧させることとしてもよい。これにより、溶媒除去ローラ１０による溶媒除去能力をより高めることができる。

圧縮ローラ１２は、金属ローラなど剛性の高いローラにより構成される。そして、圧縮ローラ１２は、図１に示すように、溶媒除去ローラ１０の回転方向に対し、前記の巻き付け部分２４の開始位置（接触開始位置）よりも上流側に配置される。

そして、圧縮ローラ１２は、溶媒除去ローラ１０の多孔質層２２の外周面を押え付けて圧縮しながら回転駆動している。多孔質層２２の硬度や厚さ、溶媒除去ローラ１０の直径、中間転写体１６の搬送速度などの諸条件を考慮して、圧縮ローラ１２について、その配置位置や多孔質層２２に対する圧縮量などを調整することにより、前記の巻き付け部分２４の開始位置（接触開始位置）において、圧縮ローラ１２は多孔質層２２に任意の圧縮量を付与することができる。

液体回収ローラ１４は、金属ローラなど剛性の高いローラにより構成される。そして、液体回収ローラ１４は、溶媒除去ローラ１０の回転方向に対し、多孔質層２２が中間転写体１６から離間する位置である巻き付け部分２４の終了位置よりも下流側に配置される。図１では、圧縮ローラ１２に近い位置に配置されているが、この位置に限らず、巻き付け部分２４の終了位置から比較的近い位置に配置されていてもよい。そして、液体回収ローラ１４は回転駆動し、多孔質層２２を押え付けて圧縮しながら、多孔質層２２に吸収された溶媒を搾り出す。そして、溶媒を液体回収ローラ１４の表面に付着させて、ブレードなどによりかきとることにより回収される。

このような構造を有する溶媒除去部３４は、以下のように一連の作用を行う。ここでは、溶媒除去ローラ１０の多孔質層２２の任意の位置に着目して説明する。まず、圧縮ローラ１２により溶媒除去ローラ１０の外周面を形成する多孔質層２２が圧縮される。その後、圧縮され弾性変形した多孔質層２２の圧縮変形部は元の厚さに復元しようと復元動作を行いながら、溶媒除去ローラ１０の回転により巻き付け部分２４の開始位置まで達して、中間転写体１６に接触する。

次に、ベルト状の中間転写体１６のベルト張力により多孔質層２２の接触面に対し垂直方向に発生する圧力よりも、多孔質層２２が圧縮変形から復元する動作によりベルト状の中間転写体１６を接触面に対し垂直方向に押し戻す圧力のほうを大きく設定しておくことにより、なおも巻き付け部分２４では多孔質層２２の圧縮変形部は復元動作を行いながら中間転写体１６に接触し続ける。このような状態は、中間転写体１６が可撓性を有するベルト状であり、かつ多孔質層２２が弾性変形可能な材質よりなるために実現できる。

このように多孔質層２２の圧縮変形部は復元動作を行いながら中間転写体１６に接触するので、単に中間転写体１６に接触する場合よりも効果的に中間転写体１６に形成された画像から余分な溶媒を吸収し除去する。その後、溶媒除去ローラ１０の回転により多孔質層２２の圧縮変形部は巻き付け部分２４の終了位置まで達して、中間転写体１６から離間する。

なお、溶媒を所定量除去できていれば、多孔質層２２が巻き付け部分２４の終了位置まで達した時に、多孔質層２２は復元動作を続けていても、すでに終了していてもよいが、溶媒除去ローラ１０の溶媒除去能力をより高めるため、巻き付け部分２４の終了位置以降に達するまで多孔質層２２は復元動作を続けていることが望ましい。ここで、（溶媒の）所定量とは、後述する転写部３６（図８参照）において中間転写体１６に形成された画像を記録紙５６に転写する時に、推奨する転写率（９８％以上、図３参照）を実現できる溶媒の量である。

次に、溶媒除去ローラ１０の回転により多孔質層２２は液体回収ローラ１４の位置まで達して、多孔質層２２に吸収された溶媒が液体回収ローラ１４により回収される。その後、溶媒除去ローラ１０の回転により多孔質層２２は再び圧縮ローラ１２の位置まで達することになる。以上が溶媒除去部３４の一連の作用である。

ここで、図１について多孔質層２２の任意の位置に着目し、圧縮ローラ１２と接触し任意の厚さまで圧縮されてから元の厚さに復元するまでの時間をＴ_１とする。また、多孔質層２２の同位置に着目し、圧縮ローラ１２と接触し任意の厚さまで圧縮されてから中間転写体１６に接触するまでの時間をＴ_２とする。

また、多孔質層２２の同位置に着目し、多孔質層２２が巻き付け部分２４にて圧縮ローラ１２と接触し続ける時間をＴ_３とする。なお、巻き付け部分２４の長さをＬ、中間転写体１６の搬送速度をＶとすると、Ｔ_３＝Ｌ／Ｖの関係式が成立する。また、多孔質層２２が溶媒について前記の所定量を吸収し除去するために必要な時間をＴ_４とする。

このとき、Ｔ_１＞（Ｔ_２＋Ｔ_３）の条件のもと、Ｔ_３＞Ｔ_４の条件を満たすことが望ましい。以上の条件を満たせば、中間転写体１６に形成された画像から余分な溶媒を所定量除去することができ、その後の転写部３６において、推奨する転写率（９８％以上、図３参照）を実現できる。

なお、一例として、本実施形態での多孔質層２２の厚みは０．５ｍｍ以上〜１０ｍｍ以下にすることが望ましい。０．５ｍｍより小さくすると溶媒除去能力が低下する一方、１０ｍｍより大きくすると多孔質層２２の圧縮量が大きくなって、復元の際の変形量が大きくなりすぎて中間転写体１６上の画像を乱す原因となる。

また、一例として、多孔質層２２の平均孔径は５０μｍ以下にすることが望ましく、より好ましくは２０μｍ以下にすることが望ましい。孔径を大きくしすぎると溶媒除去速度が低下するため、印刷速度の低下を招いてしまう。

また、一例として、多孔質層２２の硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３（デュロメータ タイプＥ スプリング式）による試験結果として、１５°〜５０°の範囲が望ましい。硬度が小さすぎると、中間転写体１６の張力に対抗して圧縮変形を復元することができなくなってしまう。一方、硬度が高すぎると、圧縮ローラ１２により多孔質層２２を圧縮変形させるために大きな力を要するため、溶媒除去ローラ１０の回転に大きな抵抗が生じて振動が発生してしまう。

〔評価実験〕
圧縮ローラ１２による溶媒除去ローラ１０の多孔質層２２の圧縮量と転写率に関する評価について実験を行った。

はじめに、溶媒除去量と転写率との関係について実験を行った。実験方法は以下のとおりである。まず、中間転写体１６（材質：ポリイミド）上に凝集液を塗布後、インク液をベタで打滴してベタ画像を形成した。そして、多孔質シートによってベタ画像形成部分から所望の溶媒除去量が得られるように、時間を調整して溶媒除去作業を行った。その後、記録媒体（アート紙（特菱アート両面））に所定の条件で加熱加圧のもと転写を行い、転写サンプル見本との比較官能評価により転写率を数値化した。

図３に、溶媒除去量と転写率との関係についての実験結果を示す。転写率が８５％未満を推奨できない結果として図中記号において「×」と表し、転写率が８５％以上９８％以下を最低限必要とされる結果として図中記号において「△」と表し、転写率が９８％以上を推奨する結果として図中記号において「○」と表す。

図３の結果より、溶媒除去量の評価基準として、○：７．５ｇ／ｍ^２以上〜９．５ｇ／ｍ^２未満、△：５．０ｇ／ｍ^２以上〜７．５ｇ／ｍ^２未満または９．５ｇ／ｍ^２以上、×：５．０ｇ／ｍ^２未満と評価することにした。

そこで、圧縮ローラ１２による溶媒除去ローラ１０の多孔質層２２の圧縮量と溶媒除去ローラ１０の溶媒除去量との関係について実験を行った。なお、ここでいう圧縮量とは、多孔質層２２と中間転写体１６が接触する巻き付け部分２４の開始位置における溶媒除去ローラ１０の多孔質層２２の厚みの圧縮量である。

具体的な実験方法は、中間転写体１６上に凝集液を塗布後、インク液をベタで打滴してベタ画像を形成し、溶媒除去ローラ１０にてベタ画像から溶媒除去を試みてその溶媒除去量を測定した。

実験の条件として、溶媒除去ローラ１０の多孔質層２２の仕様を表１に示すように設定した。

また、溶媒除去ローラ１０の直径を７０ｍｍ、溶媒除去ローラ１０への中間転写体１６の巻きつけについて巻き付け角αを３０°（巻きつけ長さが１８．３ｍｍ）とした。

そして、中間転写体１６の搬送速度を１００ｍｍ／ｓｅｃ、２００ｍｍ／ｓｅｃ、５００ｍｍ／ｓｅｃ（接触時間は各々、０．１８３ｓｅｃ、０．０９２ｓｅｃ、０．０３７ｓｅｃ）のもと、圧縮ローラ１２の圧縮による溶媒除去ローラ１０の多孔質層２２の圧縮量を変化させて溶媒除去量（ｇ／ｍ^２）を測定した。

実験結果を図４〜７に示す。前記の表１において、図４は仕様Ｎｏ．１、図５は仕様Ｎｏ．２、図６は仕様Ｎｏ．３、図７は仕様Ｎｏ．４の実験結果を示している。

実験結果より、図４においては、接触開始位置での圧縮量が０．１ｍｍ以下では、中間転写体１６の搬送速度における全ての条件にて転写率が８５％未満の推奨できない結果となった。また、接触開始位置での圧縮量が０．３５ｍｍ以上では、中間転写体１６の搬送速度における全ての条件にて転写率が８５％以上の最低限必要とされる結果となった。そして、接触開始位置での圧縮量が０．９ｍｍ以上では、中間転写体１６の搬送速度における全ての条件にて転写率が９８％以上の推奨できる結果となった。

図５においては、接触開始位置での圧縮量が０．０５ｍｍ以下では、中間転写体１６の搬送速度における全ての条件にて転写率が８５％未満の推奨できない結果となった。また、接触開始位置での圧縮量が０．１４ｍｍ以上では、中間転写体１６の搬送速度における全ての条件にて転写率が８５％以上の最低限必要とされる結果となった。そして、接触開始位置での圧縮量が０．３７５ｍｍ以上では、中間転写体１６の搬送速度における全ての条件にて転写率が９８％以上の推奨できる結果となった。

図６においては、接触開始位置での圧縮量が０．１ｍｍ以下では、中間転写体１６の搬送速度の条件として速度の大きい２００ｍｍ／ｓｅｃ、５００ｍｍ／ｓｅｃのときに、転写率が８５％未満の推奨できない結果となった。また、接触開始位置での圧縮量が０．２ｍｍ以上では、中間転写体１６の搬送速度における全ての条件にて転写率が８５％以上の最低限必要とされる結果となった。そして、接触開始位置での圧縮量が０．９ｍｍ以上では、中間転写体１６の搬送速度における全ての条件にて転写率が９８％以上の推奨できる結果となった。

図７においては、接触開始位置での圧縮量が０．０２５ｍｍ以下では、中間転写体１６の搬送速度における全ての条件にて転写率が８５％未満の推奨できない結果となった。また、接触開始位置での圧縮量が０．１２５ｍｍ以上では、中間転写体１６の搬送速度における全ての条件にて転写率が８５％以上の最低限必要とされる結果となった。そして、接触開始位置での圧縮量が０．３５ｍｍ以上では、中間転写体１６の搬送速度における全ての条件にて転写率が９８％以上の推奨できる結果となった。

実験結果より、多孔質層２２の厚さが３ｍｍのときは、圧縮量の割合を約１／３〜約１／２の範囲内とすれば、中間転写体１６の搬送速度に関らず、推奨できる転写率を実現する溶媒除去量を得られることが分かった。一方、多孔質層２２の厚さが１ｍｍのときは、圧縮量の割合を約２／５〜約１／２の範囲内とすれば、中間転写体１６の搬送速度に関らず、推奨できる転写率を実現する溶媒除去量を得られることが分かった。

〔インクジェット記録装置の構成〕
図８は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるインクジェット記録装置の全体構成図である。インクジェット記録装置１は、凝集液塗布部３０、インク液打滴部３２、前記の溶媒除去部３４、転写部３６、クリーニング部３８などから構成される。そして、無端状のベルト状の中間転写体１６が、ローラ（４０、４２、４４）および転写部３６を構成する転写加圧ローラ４６により、前記の各部に亘って張架されている。

凝集液塗布部３０は、凝集液貯蔵容器５０と第１塗布ローラ５２と第２塗布ローラ５４により構成される。そして、凝集液貯蔵容器５０内に貯蔵される凝集液は、第１塗布ローラ５２により第２塗布ローラ５４に塗布され、さらに、第２塗布ローラ５４から中間転写体１６に塗布される。なお、本実施形態では、凝集液を付与する手段として塗布ローラを使用するが、その他、ヘッド（不図示）などによる塗布でも良い。

また、凝集液を均一に薄層に付与するために、凝集液付与後に処理液厚みを高精度で制御する、凝集液厚み制御部を備えても良い。凝集液厚みはインク広がりに強く関わる値である。そこで特に、凝集液厚みを１μｍ以下の薄層に設定する場合には、一度高い厚みで付与した凝集液をホットブレードでかきとる方法、または凝集液を乾燥させる方法が考えられる。凝集液厚み制御部として、ブレード部、または凝集液乾燥部を設けることが好ましい。

インク液打滴部３２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各インクに対応して設けられた複数のインクジェットヘッド（以下、ヘッドという。）５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋを備えている。

中間転写体１６は、その材質としては、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、シリコン系樹脂等の通常の無端ベルト形状の転写体に用いられる公知の材質が好適に挙げられる。

これらの材料からなる無端ベルトの表面に、適当な導電性材料を分散させた抵抗調整層を設けてもよく、その構成も、通常の中間転写体における構成が好適に挙げられる。また、電鋳ニッケルで形成された無端状ベルトで、表面にはシリコンまたはフッソ系の薄膜を有し、剥離特性を付与したものも、中間転写体１６として好適に用いられる。

溶媒除去部３４は、前記の説明のとおりである。また、この溶媒除去部３４の存在により、中間転写体１６に凝集液を多く付与ししても、分散媒が多量に記録紙５６に転写されることはない。そのため、記録紙５６のカールやカックルといった水系溶媒に特徴的な問題が発生しない。

転写部３６は、転写加圧ローラ４６と圧接ローラ４８により構成される。そして、転写加圧ローラ４６と圧接ローラ４８の間に中間転写体１６と記録紙５６を搬送させることにより、中間転写体１６の画像を記録紙５６に転写する。

クリーニング部３８は、圧接ローラ５８とクリーニングローラ６０により構成される。そして、転写部３６を通過した中間転写体１６は、圧接ローラ５８とクリーニングローラ６０との間で圧接されながら、クリーニングローラ６０によりクリーニングがなされる。

インク液打滴部３２の各ヘッド５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋは、中間転写体１６の最大幅に対応する長さを有し、そのノズル面にはインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている（図９（ａ）参照）。

ヘッド５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋは、中間転写体１６の送り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）の順に配置され、それぞれの５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋが中間転写体１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。

まず、中間転写体１６を搬送しつつ、各ヘッド５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋからそれぞれ異色の色材を包含するインク液を吐出することにより、中間転写体１６上に凝集液とインク液の混合液を形成する。そして、この混合液において凝集剤により色材が凝集した色材凝集体が生成され、中間転写体１６上にこの色材凝集体によるカラー画像を形成する。その後、混合液の溶媒は溶媒除去部３４により取り除き、中間転写体１６上の色材凝集体を記録紙５６に対して転写し、記録紙５６上にカラー画像を形成し得る。

このように、最終的に転写により画像形成される中間転写体１６の幅全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋを色別に設ける構成によれば、中間転写体１６の搬送方向について中間転写体１６とインク液打滴部３２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙５６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが中間転写体１６の搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組合せについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。また、無色透明色や透明基材上の下地に用いられる白色を構成してもよい。

また、転写時の転写率を向上させたり画像表面の光沢度を制御するために、転写時に加熱しながら転写を行っても良い。

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。各ヘッド５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッドを示すものとする。

図９（ａ）はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図９（ｂ）はその一部の拡大図である。また、図９（ｃ）はヘッド１５０の他の構造例を示す平面透視図、図１５は１つの液滴吐出素子（１つのノズル１５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図９（ａ）、（ｂ）中の１０−１０線に沿う断面図）である。

記録紙５６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド１５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド１５０は、図９（ａ）、（ｂ）に示したように、インク吐出口であるノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）１５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

中間転写体１６の送り方向と略直交する方向に最大画像出力サイズの全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図９（ａ）の構成に代えて、図９（ｃ）に示すように、複数のノズル１５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール１５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙５６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

各ノズル１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図９（ａ）、（ｂ）参照）、対角線上の両隅部の一方にノズル１５１への流出口が設けられ、他方に供給インクの流入口（供給口）１５４が設けられている。なお、圧力室１５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

図１０に示したように、各圧力室１５２は供給口１５４を介して共通流路１５５と連通されている。共通流路１５５はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路１５５を介して各圧力室１５２に分配供給される。

圧力室１５２の一部の面（図１０において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）１５６には個別電極１５７を備えたアクチュエータ１５８が接合されている。個別電極１５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ１５８が変形して圧力室１５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル１５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ１５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ１５８の変位が元に戻る際に、共通流路１５５から供給口１５４を通って新しいインクが圧力室１５２に再充填される。

上述した構造を有するインク室ユニット１５３を図１１に示す如く主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

すなわち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット１５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ×ｃｏｓθとなり、主走査方向については、各ノズル１５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり２４００個（２４００ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する、等が行われ、中間転写体の幅方向（中間転写体の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図１１に示すようなマトリクス状に配置されたノズル１５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル１５１-11 、１５１-12 、１５１-13 、１５１-14 、１５１-15 、１５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル１５１-21 、…、１５１-26 を１つのブロック、ノズル１５１-31 、…、１５１-36 を１つのブロック、…として）、中間転写体１６の搬送速度に応じてノズル１５１-11 、１５１-12 、…、１５１-16 を順次駆動することで中間転写体１６の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと中間転写体１６とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、中間転写体１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ１５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。

〔制御系の説明〕
図１２は、インクジェット記録装置１のシステム構成を示すブロック図である。同図に示したように、インクジェット記録装置１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、ＲＯＭ７５、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、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画像入力手段として機能するインターフェース部（画像入力部）である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどの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１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、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、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等の各部を制御し、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４及びＲＯＭ７５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

ＲＯＭ７５には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データ（着弾位置誤差等の測定用テストパターンのデータを含む）などが格納されている。ＲＯＭ７５は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。

画像メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

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搬送系のモータ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後乾燥部（不図示）等のヒータ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（多値の入力画像のデータ）から打滴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手段として機能するとともに、生成したインク吐出データをヘッドドライバ８４に供給してヘッド１５０の吐出駆動を制御する駆動制御手段として機能する。

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１７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。

画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの多値の画像データが画像メモリ７４に記憶される。

すなわち、プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部８０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。この色別ドットデータは、ヘッド１５０のノズルからインクを吐出するためのＣＭＹＫ打滴データに変換され、印字されるインク吐出データが確定する。

ヘッドドライバ８４は、プリント制御部８０から与えられるインク吐出データ及び駆動波形の信号に基づき、印字内容に応じてヘッド１５０の各ノズル１５１に対応するアクチュエータ１５８を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ８４にはヘッド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。

こうして、ヘッドドライバ８４から出力された駆動信号がヘッド１５０に加えられることによって、該当するノズル１５１からインクが吐出される。記録紙５６の搬送速度に同期してヘッド１５０からのインク吐出を制御することにより、記録紙５６上に画像が形成される。

上記のように、プリント制御部８０における所要の信号処理を経て生成されたインク吐出データ及び駆動信号波形に基づき、ヘッドドライバ８４を介して各ノズルからのインク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。

また、本実施形態では、溶媒除去ローラ制御部９０、圧縮ローラ制御部９２、液体回収ローラ制御部９４、ローラ制御部９６などを備え、各々システムコントローラ７２からの指示により制御がなされる。

溶媒除去ローラ制御部９０は、溶媒除去ローラ１０の回転制御や位置制御を行う。

圧縮ローラ制御部９２は、圧縮ローラ１２の回転制御を行うとともに、位置制御を行って溶媒除去ローラ１０の多孔質層２２の圧縮量を調整する。

液体回収ローラ制御部９４は、液体回収ローラ１４の回転制御や位置制御を行う。

ローラ制御部９６は、ローラ（４０、４２、４４）の回転制御を行い、中間転写体１６の搬送速度を調整する。また、ローラ制御部９６は、ローラ（４２、４４）の位置制御を行い、巻き付け角αの調整を行う。

以上、本発明の画像形成装置および画像形成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。

例えば、画像形成装置として、インクジェット記録装置以外にも、液体電子写真装置にも適用することが考えられる。

本発明の溶媒除去部の拡大図である。 溶媒除去ローラの別の実施例を示す図である。 溶媒除去量と転写率との関係についての実験結果を示す図である。 圧縮ローラによる溶媒除去ローラの多孔質層の圧縮量と溶媒除去ローラの溶媒除去量との関係についての実験結果である。（仕様Ｎｏ．１） 圧縮ローラによる溶媒除去ローラの多孔質層の圧縮量と溶媒除去ローラの溶媒除去量との関係についての実験結果である。（仕様Ｎｏ．２） 圧縮ローラによる溶媒除去ローラの多孔質層の圧縮量と溶媒除去ローラの溶媒除去量との関係についての実験結果である。（仕様Ｎｏ．３） 圧縮ローラによる溶媒除去ローラの多孔質層の圧縮量と溶媒除去ローラの溶媒除去量との関係についての実験結果である。（仕様Ｎｏ．４） 本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるインクジェット記録装置の全体構成図である。 （ａ）はヘッドの構造例を示す平面透視図であり、（ｂ）はその一部の拡大図である。また、（ｃ）はヘッドの他の構造例を示す平面透視図である。 図９（ａ）、（ｂ）中の１０−１０線に沿う断面図である。 マトリクス状に配置されたノズルを示す図である。 インクジェット記録装置のシステム構成を示すブロック図である。

符号の説明

１…インクジェット記録装置、１０…溶媒除去ローラ、１２…圧縮ローラ、１４…液体回収ローラ、１６…中間転写体、２２…多孔質層、２４…巻き付け部分、α…巻き付け角、３４…溶媒除去部

Claims (4)

1. 画像形成用液体を用いてベルト状の中間転写体に画像を形成し、当該画像を記録媒体に転写する画像形成装置であって、
   外周部が弾性変形可能な多孔質体からなる多孔質層により形成され回転駆動する溶媒除去ローラと、
   前記溶媒除去ローラの外周面から加圧して前記多孔質層を圧縮する圧縮手段と、
   前記圧縮手段により前記多孔質層を圧縮させ、前記多孔質層が元の状態に復元しようとする復元動作を行っている時に前記多孔質層に前記中間転写体を任意の巻き付け角度をもって巻き付けて接触させ前記画像形成用液体に含まれる溶媒を前記多孔質層に吸収して前記中間転写体から除去するように制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   前記多孔質層の任意の位置について、前記圧縮手段により圧縮されてから元の状態に復元するまでの時間をＴ_１、前記圧縮手段により圧縮されてから前記中間転写体に接触するまでの時間をＴ_２、前記中間転写体に接触する時間をＴ_３とし、
   前記溶媒除去ローラが前記中間転写体から除去する前記溶媒の量が所定量に達するまでの時間をＴ_４とするときに、
   Ｔ_１＞（Ｔ_２＋Ｔ_３）の条件を満たし、かつ、Ｔ_３＞Ｔ_４の条件を満たすこと、
   を特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２の画像形成装置において、
   前記溶媒除去ローラは内部に通気可能な円筒形状の支持体を備え、前記支持体の内部を減圧しながら前記中間転写体から前記液体を除去すること、
   を特徴とする画像形成装置。
4. 画像形成用液体を用いてベルト状の中間転写体に画像を形成し、当該画像を記録媒体に転写する画像形成方法であって、
   外周部が弾性変形可能な多孔質体からなる多孔質層により形成され回転駆動する溶媒除去ローラの外周面から加圧して前記多孔質層を圧縮する圧縮手段により前記多孔質層を圧縮させる工程と、
   前記多孔質層が元の状態に復元しようとする復元動作を行っている時に前記多孔質層に前記中間転写体を任意の巻き付け角度をもって巻き付けて接触させ前記画像形成用液体に含まれる溶媒を前記多孔質層に吸収して前記中間転写体から除去する工程と、
   を特徴とする画像形成方法。

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