JP7322527B2 - クリーニング装置、インクジェット画像形成装置およびクリーニング方法 - Google Patents

Description

本発明は、クリーニング装置、インクジェット画像形成装置およびクリーニング方法に関する。

近年、紙、布帛等の種々の記録媒体に対して高精細な画像を記録する装置として、インクジェット方式による画像形成装置（以下、インクジェット画像形成装置という）が広く普及している。

近年、インクジェット画像形成装置では、低コスト化を図るために、インクジェットヘッドからのインク吐出量ひいては記録媒体へのインク付着量を出来るだけ抑えることが求められている。しかしながら、かかるインク付着量を減らした場合、ベタ画像の印刷において隠蔽率が低下してベタムラが発生する問題がある。

この問題に対し、インクジェットヘッドから吐出された球状の液滴を記録媒体上で扁平化する（広げる）ことができれば、隠蔽率の低下を解消することができる。一方、このような方法とした場合、インク粘度によっては（特にインク粘度が低い場合）、記録媒体へのインク滲みが発生するおそれがある。

上記問題に対処するため、インクジェットヘッドから吐出されるインクによる画像を転写ベルトなどの中間転写体に一旦担持させ、かかる画像を記録媒体に転写する中間転写方式のインクジェット画像形成装置が提案されている（例えば特許文献１を参照）。かかる中間転写方式のインクジェット画像形成装置によれば、中間転写体上にインクを滲ませずに広げることが可能であるため、インクジェットヘッドからのインク吐出量を抑えつつ、記録媒体上に綺麗に拡がったベタ画像を印刷することができる。

また、中間転写方式のインクジェット画像形成装置において、転写効率の上昇とクリーニング性の向上のために、中間転写体（以下、単に「転写体」ともいう）にプレコート剤を供給し、その上に画像を形成して転写を行う方式が考案されている（例えば特許文献１または２を参照）。

特開２００９－５１１１８号公報 特開２００７－１９０９１３号公報

ところで、上記のような方式のインクジェット画像形成装置では、転写体上のインクが記録媒体に転写された後、次の印刷を行う前に、転写体に残存しているプレコート剤および種々の不純物（例えば残インクや埃など）を除去する必要がある。

本発明の目的は、転写体に残留する不純物の除去性能を向上させることが可能なクリーニング装置、インクジェット画像形成装置、およびクリーニング方法を提供することである。

本発明に係るクリーニング装置は、
インクジェットヘッドから吐出されたインクを担持し、転写ニップで前記インクを記録媒体に転写する転写体をクリーニングするクリーニング装置であって、
前記転写体に当接し、前記転写体の移動方向に対向するカウンター方向に回転することによって、転写後に前記転写体上に存在するプレコート剤および不純物を除去するクリーニング回転体と、
前記クリーニング回転体の回転速度を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記記録媒体における前記プレコート剤の吸収性に応じて、前記クリーニング回転体の回転速度を変更する。

本発明に係るインクジェット画像形成装置は、
前記転写体に前記プレコート剤を供給するプレコート剤供給部と、
前記転写体の移動方向における前記プレコート剤供給部の下流に配置され前記転写体に前記インクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記移動方向における前記インクジェットヘッドの下流かつ前記プレコート剤供給部の上流に配置された、上記のクリーニング装置と、
を備える。

本発明に係るクリーニング方法は、
インクジェットヘッドから吐出されたインクを担持し、転写ニップで前記インクを記録媒体に転写する転写体をクリーニングするクリーニング方法であって、
前記転写体に当接するクリーニング回転体を、前記記録媒体におけるプレコート剤の吸収性に応じた回転速度で、前記転写体の移動方向に対向するカウンター方向に回転させることよって、転写後に前記転写体上に存在する前記プレコート剤および不純物を除去する。

本発明によれば、転写体に残留する不純物の除去性能を向上させることができる。

本実施の形態におけるインクジェット画像形成装置の概略構成図である。 図１のインクジェット画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 通常の印刷ジョブ実行時における処理を説明するフローチャートである。 本実施の形態におけるクリーニング装置の動作原理を説明する図である。 図５Ａおよび図５Ｂは、記録媒体の種類に応じてクリーニングローラーの回転速度を制御する例を説明する図である。 図６Ａおよび図６Ｂは、プレコート剤の表面エネルギーとインクの表面エネルギーとの関係を説明する図である。 クリーニングローラーを転写ベルトに対して離接可能に構成する例を説明する図である。 クリーニングローラーを転写ベルトに対して従動回転させる制御例を説明する図である。 クリーニングローラーを設置する位置を説明する図である。 クリーニングローラーまたは転写ベルトに用いられる材質の具体例と、その表面エネルギーとを対比した表である。 プレコート剤の種類と、その表面エネルギーとを対比した表である。 種々の実験例の結果を纏めた一覧表である。

以下、本実施の形態におけるインクジェット画像形成装置について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係るインクジェット画像形成装置１の概略構成を示す図である。また、図２は、インクジェット画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。

インクジェット画像形成装置１は、インクジェットヘッド１０２（図２を参照）が搭載されたヘッドユニット１０と、像担持体または転写体としての転写ベルト２０と、転写ベルト２０を回転可能に張架する従動ローラー２１，２２および駆動ローラーとしての転写ローラー２３と、記録媒体Ｐを搬送する搬送ドラム２４と、装置全体の制御を行う制御部４０（図２を参照）と、を備える。

また、インクジェット画像形成装置１は、画像形成（インク吐出）に先立って転写ベルト２０にプレコート剤を供給するプレコート剤供給部３０と、転写ベルト２０から記録媒体Ｐに転写されたインクを硬化させるＵＶ照射部２５と、転写ベルト２０をクリーニングするクリーニング部２７と、転写ローラー２３および搬送ドラム２４等の各部を駆動する搬送駆動部５１（図２を参照）と、を備える。

なお、図示しないが、インクジェット画像形成装置１は、記録媒体Ｐを積載して搬送ドラム２４に給送する給送部、画像が転写された記録媒体Ｐを搬送ドラム２４の搬送方向下流側に排出する排出部、装置の状態を表示する表示部、等を備える。これらは公知の構成であるため、図示および説明を省略する。

記録媒体Ｐとしては、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛またはシート状の樹脂等、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。

転写ベルト２０は、上方に配置された従動ローラー２１，２２および下方に配置された転写ローラー２３に架け渡されており、搬送駆動部５１の転写モーター（図示せず）の駆動力が転写ローラー２３に伝達されることにより、図１中の時計方向に回転する。

一具体例として、転写ベルト２０は、ポリイミド（ＰＩ）の基材上に、シリコンゴムの弾性層と、ポリイミド（ＰＩ）の表層と、が積層された無端ベルトが用いられる。また、転写ローラー２３の一具体例としては、直径１００ｍｍで、表層のゴム厚が１０ｍｍのゴムローラーが用いられる。

転写ベルト２０は、制御部４０の制御信号に基づいて上記の転写モーターが駆動され転写ローラー２３が図１中の時計方向に回転することによって、時計方向に回転する（図１中の白抜き矢印参照）。一具体例では、制御部４０の制御の下、転写ベルト２０が６００ｍｍ／秒の速さ（印画速度）で回転するように、転写ローラー２３の回転速度が制御される。

搬送ドラム２４は、円柱面状の外周曲面（搬送面）上に記録媒体Ｐを保持した状態で図１の図面に垂直な方向（以下、「直交方向」と称する）に延びた回転軸の回りで回転することで、記録媒体Ｐを搬送面に沿った搬送方向に搬送する。具体的には、搬送ドラム２４は、搬送ドラムモーター（図示せず）を備え、制御部４０の制御によりかかるモーターが駆動されることにより、図１中の反時計方向に回転する。一具体例では、搬送ドラム２４は、大型（例えば印刷機用３倍胴）の金属製ドラムが用いられる。

一具体例では、上述した転写ベルト２０、転写ローラー２３および搬送ドラム２４は、８００ｍｍの幅すなわち軸方向の長さを有する。

転写ローラー２３は、搬送ドラム２４の上部に対向して配置され、転写ベルト２０を介して搬送ドラム２４を加圧する。また、転写ベルト２０を挟んで、搬送ドラム２４が転写ローラー２３に圧接されることにより、転写ベルト２０から記録媒体Ｐへインク像を転写する転写ニップＮＰが形成される。かかる転写ニップＮＰは、インクジェット画像形成装置１における「転写部」として機能する。

一具体例では、転写ニップＮＰにおける加重ないし圧接力（以下、「転写圧」という）の初期値は、８０Ｎに設定されている。また、転写圧は、制御部４０の制御により、転写ローラー２３が図１中の上下方向に僅かに移動することによって、変更可能となっている。一具体例では、転写ローラー２３の軸が搬送駆動部５１のソレノイド等（図示せず）に連結され、制御部４０の制御の下、かかるソレノイド等が駆動されることにより、転写ローラー２３の軸が図１中の下方または上方向に微小移動して、転写圧を８０Ｎよりも高い又は低い値に変えることができる。

ヘッドユニット１０は、転写ベルト２０に対向するインク吐出面（ノズル面ともいう）に設けられたノズル開口部から転写ベルト２０に対してインクを吐出して画像を転写ベルト２０に担持させる。搬送ドラム２４は、転写ベルト２０に担持された画像が転写ニップＮＰで記録媒体Ｐの所定の位置に転写されるように、記録媒体Ｐを搬送する。

本実施の形態におけるインクジェット画像形成装置１では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクにそれぞれ対応する４つのヘッドユニット１０が転写ベルト２０の回転方向上流側からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。

各ヘッドユニット１０は、インクジェットヘッド１０２（図２を参照）を備える。インクジェットヘッド１０２には、インクを貯留する圧力室と、圧力室の壁面に設けられた圧電素子と、ノズルとを各々有する複数の記録素子が設けられている。この記録素子は、圧電素子を変形動作させる駆動信号が入力されると、圧電素子の変形により圧力室が変形して圧力室内の圧力が変化し、圧力室に連通するノズルからインクを吐出する。

インクジェットヘッド１０２に含まれるノズルの直交方向についての配置範囲は、搬送ドラム２４により搬送される記録媒体Ｐのうち画像が記録される領域の直交方向の幅をカバーしている。ヘッドユニット１０は、画像の記録時には搬送ドラム２４の回転軸に対して位置が固定されて用いられる。すなわち、インクジェット画像形成装置１は、シングルパス形式のインクジェット画像形成装置である。

この例では、インクジェットヘッド１０２から転写ベルト２０に吐出されるインクとして、供給されるエネルギー量（この例ではＵＶ照射部２５から出力される紫外線（ＵＶ：ｕｌｔｒａ ｖｉｏｌｅｔ）の光量）に応じて粘度が変化するインクが用いられる。具体的には、ＵＶ照射部２５から照射される紫外線の光量が多いほど、粘度が高くなる性質のインクが用いられる。すなわち、このインクジェット画像形成装置１の画像形成部は、ＵＶ硬化型インクジェット方式を採用している。

ＵＶ照射部２５は、転写ニップＮＰの下流側に搬送される記録媒体Ｐに紫外線（以下「ＵＶ光」という。）を照射するように配置されており、制御部４０の制御の下、転写ニップＮＰにより転写ベルト２０から転写された記録媒体Ｐ上のインクを本硬化させる役割を担う。一具体例では、ＵＶ照射部２５は、波長３９５ｎｍのＵＶ光を出力するＵＶ光源を備え、通常の印刷ジョブにおける照射強度のデフォルト値が５ｍＷ／ｃｍ^２とされる。

なお、使用されるインクの種類によっては、搬送方向におけるヘッドユニット１０の下流かつ転写ニップＮＰの上流側に、転写ベルト２０に吐出されたインクの粘度を調整するプレ硬化部としてのＵＶ照射部（図示せず）を付加してもよい。

クリーニング部２７は、従動ローラー２１と転写ローラー２３との間の転写ベルト２０の表面に対向配置され、かかる転写ベルト２０の表面を清掃するクリーニングローラー２７０と、クリーニングローラー２７０の表面を清掃するブレード２７１とを備える。クリーニング部２７のクリーニングローラー２７０は、本発明の「回転体」に対応する。

クリーニングローラー２７０は、転写ベルト２０に対して離接可能に構成されており（図７を参照）、制御部４０の制御により転写ベルト２０に当接してクリーニングニップ部を形成し、転写ベルト２０の表面をクリーニング（清掃）する。

また、クリーニングローラー２７０は、制御部４０の制御の下、クリーニングローラー２７０を駆動する駆動モーターの動力が伝達されることにより所定方向に回転するが、かかる回転動作の詳細については後述する。

本実施の形態において、クリーニング部２７および制御部４０は、本発明の「クリーニング装置」に対応する。

プレコート剤供給部３０は、搬送方向におけるヘッドユニット１０の上流側に配置され、制御部４０の制御の下、転写ベルト２０にプレコート剤を供給する。一具体例では、プレコート剤供給部３０は、液体のプレコート剤を収容する収容層、収容層内のプレコート剤を転写ベルト２０の表面まで搬送して塗布（供給）する複数のローラー、当該ローラーを駆動するモーター等を備えて構成される。

なお、このプレコート剤供給部３０は公知のものと同様であるため、これら各部の図示および詳細な説明を省略するが、使用されるプレコート剤の種類等については後述する。

次に、主として図２を参照して、インクジェット画像形成装置１における他の主要な機能構成を説明する。インクジェット画像形成装置１は、ヘッドユニット１０が有するヘッド駆動部１０１およびインクジェットヘッド１０２と、上述したプレコート剤供給部３０と、制御部４０と、搬送駆動部５１と、入出力インターフェース５２とを備える。

ヘッド駆動部１０１は、制御部４０の制御に基づいてインクジェットヘッド１０２の記録素子に対して適切なタイミングで画像データに応じて圧電素子を変形動作させる駆動信号を出力することにより、インクジェットヘッド１０２のノズルから画像データの画素値に応じた量のインクを吐出させる。

制御部４０は、ＣＰＵ４１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ４２（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ４３（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）および記憶部４４を有する。

ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に記憶された各種制御用のプログラムや設定データを読み出してＲＡＭ４２に記憶させ、当該プログラムを実行して各種の演算処理を行う。また、ＣＰＵ４１は、インクジェット画像形成装置１の全体動作を統括制御する。

ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。なお、ＲＡＭ４２は、不揮発性メモリーを含んでいてもよい。

ＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ４３に代えて、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。

記憶部４４には、入出力インターフェース５２を介して外部装置２から入力された印刷ジョブ（印刷枚数などの種々のユーザー設定情報を含む画像形成指示）および当該印刷ジョブに係る画像データが記憶される。記憶部４４としては、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）が用いられ、また、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などが併用されてもよい。

搬送駆動部５１は、制御部４０から供給される制御信号に基づいて、搬送ドラム２４の搬送ドラムモーターに駆動信号を供給して、搬送ドラム２４を所定の速度およびタイミングで回転させる。また、搬送駆動部５１は、制御部４０から供給される制御信号に基づいて、転写ローラー２３を駆動する転写モーターに駆動信号を供給して、転写ベルト２０を所定の速度およびタイミングで回転させる。

プレコート剤供給部３０は、制御部４０から供給される制御信号に基づいて、プレコート剤供給部３０の上述したローラーを駆動するモーターに駆動信号を供給して、プレコート剤供給部３０から所定量のプレコート剤を転写ベルト２０に塗布（供給）する。

入出力インターフェース５２は、外部装置２と制御部４０との間のデータの送受信を媒介する。入出力インターフェース５２は、例えば各種シリアルインターフェース、各種パラレルインターフェースのいずれか、または、これらの組み合わせで構成される。

外部装置２は、例えばパーソナルコンピューターであり、入出力インターフェース５２を介して印刷ジョブおよび画像データ等を制御部４０に供給する。

次に、図３のフローチャートを参照して、通常の印刷ジョブの実行時において制御部４０が実行する処理を説明する。

印刷ジョブおよび画像データ等を受信した後、制御部４０は、搬送ドラム２４および転写ローラー２３を駆動して記録媒体Ｐの搬送を開始するように、搬送駆動部５１を制御する（ステップＳ１０）。

また、制御部４０は、プレコート剤供給部３０のモーターに駆動信号を出力して転写ベルト２０上にプレコート剤を供給するとともに、転写ベルト２０を上述した回転速度（周速度）で回転させるように搬送駆動部５１を制御する（ステップＳ２０）。

続いて、制御部４０は、受信された画像データおよびユーザー設定情報に基づいて、当該印画（画像形成）で使用する色のヘッドユニット１０のインクジェットヘッド１０２から、転写ベルト２０上にインクを吐出するようにヘッド駆動部１０１を制御する（ステップＳ３０）。かかる動作により、プレコート剤が付着された転写ベルト２０の表面に、入力画像データに基づく画像（インク像）が重畳的に付着（担持）される。

ステップＳ４０において、制御部４０は、所定のタイミングで記録媒体Ｐを転写ニップＮＰに搬送するように搬送駆動部５１を制御して、転写ベルト２０上に担持されたインク像を記録媒体Ｐに転写させる。このとき、予め設定された転写圧でインク像が押圧される（転写ニップＮＰで挟持される）ことにより、転写ベルト２０上に担持されたインク像は、当該転写圧等に応じて全体的に広がるように記録媒体Ｐに転写される。

ステップＳ５０において、制御部４０は、インク像が転写された記録媒体ＰがＵＶ照射部２５の位置に来るタイミングでＵＶ照射部２５の出力を制御することにより、インク像の硬化ないし定着工程を実施する。この後、記録媒体Ｐは、図示しない排出部に排出される。

ステップＳ６０において、制御部４０は、クリーニング部２７の駆動モーターに駆動信号を出力することにより、転写ベルト２０上のプレコート剤や残インク等を除去して転写ベルト２０をクリーニングする処理を実行する。このとき、クリーニング装置は、転写ベルト２０上のプレコート剤や残インク等をクリーニングローラー２７０に移動させ、さらに、クリーニングローラー２７０上に移動したプレコート剤や残インク等をブレード２７１で除去することで、クリーニングを遂行する。

ステップＳ７０において、制御部４０は、印刷ジョブが終了したか否かを判定する。ここで、制御部４０は、未だ印刷ジョブが終了していないと判定した場合（ステップＳ７０、ＮＯ）、ステップＳ１０に戻り、上述したステップＳ１０～ステップＳ７０の処理を繰り返し実行する。一方、制御部４０は、印刷ジョブが終了したと判定した場合（ステップＳ７０、ＹＥＳ）、一連の処理を終了する。

かくして、中間転写方式のインクジェット画像形成装置では、インクジェットヘッド１０２から吐出するインクの液量を抑えながら、インクを滲ませることなく記録媒体Ｐ上に平滑に広げることができるので、インクの節約を図ることができるメリットがある。

また、転写ベルト２０に対して、インクが吐出される前にプレコート剤供給部３０からプレコート剤を供給することで、供給されたプレコート剤が離型剤として作用することにより、転写ベルト２０へのインクや不純物の付着力を低下させることができる。このため、プレコート剤を供給する方式によれば、プレコート剤を使用しない機種と比較して、転写ニップＮＰにおける転写効率の上昇と、その後のクリーニング性の向上を図ることができる。

ところで、上記のようにプレコート剤を供給する方式のインクジェット画像形成装置では、インクが記録媒体Ｐに転写された後、次の印刷を行う前に、転写ベルト２０に残存しているプレコート剤および種々の不純物を除去する必要がある。

ここで、転写ベルト２０上に残留または付着（存在）する不純物の種類としては、転写されなかったインクの糟（残インク）、ミスト化して転写ベルト２０に再付着したインク、記録媒体Ｐの紙粉、大気中の埃など、種々のものが存在し得る。

以下は簡明のため、転写ニップＮＰの下流側で転写ベルト２０上に残存しているプレコート剤および種々の不純物を総括して「残存物」と呼ぶ。

これに対し、従来のクリーニング装置およびインクジェット画像形成装置では、転写ベルト２０上の残存物のうち、特に、プレコート剤に混入した不純物を良好に除去することが必ずしも容易でなかったため、次回の画像形成に悪影響が生じるおそれがあった。

例えば、特許文献１または２に記載の技術では、プレコート剤を用いてインクや不純物の転写部材への付着力を低下させた際、ブレードでせき止めてプレコート剤と不純物を除去する構成を提案している。

しかしながら、このような従来技術では、ブレードによってせき止められた残存物が対流を起こしてブレードの下に潜り込んで（入り込んで）しまっていた。そして、その際にブレードのスリップなど発生すると、不純物を含む残存物がブレードのエッジをすり抜けてしまい、不純物の除去ができずに次回の画像形成に影響が出てしまう問題があった。

また、インクジェット画像形成装置における従来の技術では、クリーニングローラーを用いる場合、転写体の移動方向に対して同方向（ウィズ）で当接させてクリーニングする構成が一般的であった（例えば特許文献１を参照）。

しかしながら、このようにクリーニングローラーをウィズで当接させると、クリーニングニップ部に不純物が入り込み、転写ベルト２０に付着してしまう。このため、クリーニングローラーの表面を濡れ性が高い（すなわち残存物が付着しやすい）材質で構成した場合でも、クリーニングニップの出口部分でいわゆる「泣き別れ」の現象が発生して転写ベルト２０に残ってしまい、残存物を完全に除去することができなかった。

また、プレコート剤を使用する場合、プレコート剤に対する濡れ性の関係を規定すること、クリーニングニップ部に突入するプレコート剤の量の適切な制御等を行うこと、等が重要であり、これらを行わないと、同様にクリーニングニップ部に不純物が入り込む問題がある。

本発明者らは、上記のような課題を解決すべく種々の実験等を行った結果、転写体に接触してかかる表面を清掃するクリーニング回転体を、中間転写体の移動方向に対向するカウンター方向に回転させることで、転写後に残留するプレコート剤および不純物を良好に除去することが可能であることを見出した。

かくして、本実施の形態では、図１に示すように、クリーニングローラー２７０を、転写ベルト２０の回転方向（移動ないし搬送方向）に対向するカウンター方向に回転させて当接させる構成とした。ここで、クリーニングローラー２７０は、本発明の「クリーニング回転体」に対応するものであり、転写ベルト２０と当接することによりクリーニングニップ部を形成する。

そして、図１に示すようなカウンター回転でクリーニングローラー２７０を転写ベルト２０に当接させることにより、プレコート剤に混入された不純物がクリーニングニップ部を通過することを防止ないし効果的に抑制することができる。

具体的には、クリーニングローラー２７０が転写ベルト２０の移動方向に対向するカウンター方向に回転することで、転写ベルト２０に付着している残存物がクリーニングローラー２７０側に転移ないし付着する力（性質）を高めることができる。そして、カウンター回転するクリーニングローラー２７０によって、転写ベルト２０上の残存物をプレコート剤ごと掻き上げることで、プレコート剤に混入された不純物を転写ベルト２０から良好に除去（清掃）することができる。

図４は、本実施の形態におけるクリーニング装置の動作原理を模式的に示す図であり、符号ＰＥはプレコート剤を示し、符号ＷＭはプレコート剤ＰＥに混入した不純物を示している。なお、説明の便宜のため、図４では図１とは見る角度が異なっており、転写ベルト２０を下側に、クリーニングローラー２７０を上側に示しているが、この点については後述する図５～図８も同様である。

図１および図４中に黒矢印で示すように、本実施の形態では、転写ベルト２０の移動方向（各図中の白抜き矢印参照）に対して、クリーニングローラー２７０をカウンター回転で当接させる動作を行う。かかる動作により、以下のような作用効果および利点が得られる。

（１）転写ベルト２０上に載ったプレコート剤ＰＥは、カウンター方向に回転するクリーニングローラー２７０によってせき止められる。このとき、転写ニップＮＰで転写されなかった残インクや塵などの不純物ＷＭも一緒にせき止められることから、クリーニングローラー２７０と転写ベルト２０とが当接するクリーニングニップ部に不純物ＷＭが突入することを有効に防止ないし抑制することができる。

（２）図４に示すように、クリーニングローラー２７０によってせき止められたプレコート剤ＰＥおよび不純物ＷＭは、クリーニングローラー２７０に付着して、クリーニングローラー２７０に接触しているブレード２７１の先端まで移動させられる。

なお、この動作を高い効率で行う観点からは、クリーニングローラー２７０の表面エネルギーは、転写ベルト２０の表面エネルギーよりも大きい構成とするとよい。言い換えると、クリーニングローラー２７０の表面エネルギーが低すぎると、プレコート剤ＰＥおよび不純物ＷＭがクリーニングローラー２７０に付着しにくくなる。

（３）クリーニングローラー２７０に付着したプレコート剤ＰＥおよび不純物ＷＭは、ブレード２７１によってクリーニングローラー２７０の表面から掻き出され、外部に除去される。

ここで、ブレード２７１は、本発明の「除去部材」に対応するものであり、クリーニングローラー２７０の軸方向の幅と略同一の幅を備えたドクターブレードなどを使用することができる。また、この構成例では、ブレード２７１で掻き出された残存物が下方に落下するため（図９も参照）、落下した残存物を収容ないし回収するための容器など（図示せず）を、クリーニングローラー２７０およびブレード２７１の下方に設けるとよい。

上記（１）～（３）の一連の動作により、転写ベルト２０上に付着した残インクや塵等の不純物ＷＭは、プレコート剤ＰＥとともにクリーニングローラー２７０に付着して搬送され、ブレード２７１によってクリーニングローラー２７０の表面から除去される。

なお、クリーニングローラー２７０をカウンター方向で回転駆動するに当たり、その回転速度の最適値は、主として記録媒体Ｐの種類すなわち記録媒体Ｐにおけるプレコート剤ＰＥの吸収性によって変わることが判明した。

図５Ａおよび図５Ｂは、記録媒体Ｐの種類（プレコート剤ＰＥの吸収性）に応じてクリーニングローラー２７０の回転速度を制御する例を模式的に示す図である。

ここで、図５Ａは、印刷時に使用する記録媒体Ｐが非吸収性の用紙である場合の転写後の転写ベルト２０上の状態を模式的に示している。この場合、プレコート剤ＰＥは、転写ニップＮＰを通過する記録媒体Ｐによって吸収されないため、図５Ａに示すように、クリーニングローラー２７０（クリーニングニップ部）に多量のプレコート剤ＰＥが押し寄せることが考えられる。そして、この状態を放置すると、クリーニングニップ部によってせき止められた液量が増え続け（図４中に示す白抜きの両矢印も参照）、やがては不純物ＷＭがクリーニングニップ部に突入してしまう可能性がある。

かかる実情に鑑みて、本実施の形態では、制御部４０は、使用される記録媒体Ｐのプレコート剤ＰＥを吸収する程度に応じて、クリーニングローラー２７０（クリーニング回転体）の回転速度を変えるように制御する。すなわち、制御部４０は、記録媒体Ｐにおけるプレコート剤ＰＥの吸収性が低い場合、プレコート剤ＰＥの吸収性が高い場合に比べて、クリーニングローラー２７０の回転速度を速くする。

このとき、カウンター方向への回転速度が上昇したクリーニングローラー２７０によって、より多くのプレコート剤ＰＥを掻き上げることができ、この結果、掻き上げられたプレコート剤ＰＥに混入している不純物ＷＭを、転写ベルト２０から良好に分離（除去ないし清掃）することができる。

ここで、プレコート剤ＰＥの吸収性の高／低は、主として記録媒体Ｐの紙種によって推定することができる。このため、制御部４０は、印刷に使用する記録媒体Ｐの紙種に応じて、すなわちプレコート剤ＰＥを吸収しない紙種である場合、クリーニングローラー２７０の回転数を速くする（上げる）制御を行う。

一方、図５Ｂは、印刷で使用する記録媒体Ｐが吸収性の高い用紙である場合の転写後の転写ベルト２０上の状態を模式的に示している。この場合、プレコート剤ＰＥは、転写ニップＮＰで記録媒体Ｐに吸収されるため、図５Ｂに示すように、クリーニングニップ部に到達するプレコート剤ＰＥの量（液面高さ）が低下する（図４中に示す白抜きの両矢印も参照）。

一方、クリーニングニップ部に到達するプレコート剤ＰＥの液面高さが低下した場合、不純物ＷＭがクリーニングローラー２７０によって掻き上げられず、当該不純物ＷＭが転写ベルト２０に付着したままクリーニングニップ部に突入してしまうおそれがある。これは、プレコート剤ＰＥの液面高さが低下した場合、プレコート剤ＰＥの離型作用が低下し、転写ベルト２０に対する不純物ＷＭの付着力が相対的に高まることによるものと考えられる。

したがって、本実施の形態では、制御部４０は、記録媒体Ｐの紙種が吸収性の高い用紙である場合、クリーニングローラー２７０の回転速度を低くする（下げる）制御を行う（図５Ｂ中に示す細線の黒矢印および図５Ａ中の黒矢印を参照）。かかる制御により、カウンター方向への回転速度が下げられたクリーニングローラー２７０と転写ベルト２０とのクリーニングニップ部によりせき止められるプレコート剤ＰＥの液量を確保することができる。

すなわち、上記制御によりクリーニングニップ部の手前でプレコート剤ＰＥを溜めてその液面高さを高くすることで、プレコート剤ＰＥの離型作用を確保し、転写ベルト２０に対する不純物ＷＭの付着力が弱められる。そして、カウンター方向へのクリーニングローラー２７０の回転により、溜められたプレコート剤ＰＥとともに不純物ＷＭを有効に掻き上げることができる。

このように、転写ニップＮＰを通過する記録媒体Ｐの紙種に応じてクリーニングローラー２７０の回転数を調整する制御を行うことにより、クリーニングニップ部に到達するプレコート剤ＰＥの量の多／少を考慮した好適なクリーニングを実現できる。

次に、プレコート剤ＰＥの表面エネルギーとインクの表面エネルギーとの関係について説明する。図６Ａおよび図６Ｂは、プレコート剤ＰＥの表面エネルギーとインクＩの表面エネルギーとの関係を説明する図である。

ここで、図６Ａは、プレコート剤ＰＥの表面エネルギーがインクＩの表面エネルギーよりも低い場合の転写前の転写ベルト２０上の状態を模式的に示している。この場合、インクジェットヘッドから吐出されたインクＩは、図６Ａに示すように、転写ベルト２０上のプレコート剤ＰＥの中に沈んで転写ベルト２０に付着してしまうため、転写ニップＮＰでの記録媒体Ｐへの転写性および後のクリーニング性が悪化する。

これに対して、プレコート剤ＰＥの表面エネルギーがインクＩの表面エネルギーよりも高い場合、図６Ｂに示すように、吐出されたインクＩがプレコート剤ＰＥの上に留まることができ、この結果、転写およびその下流側でのクリーニングが可能になる。

したがって、本実施の形態では、これらの表面エネルギー（濡れ性）につき、以下の関係を確保するようにする。
プレコート剤ＰＥの表面エネルギー＞インクＩの表面エネルギー

なお、一般に、インクジェット画像形成装置１の起動時やアイドリング時などの非画像形成時には、転写ベルト２０にはプレコート剤ＰＥおよびインクＩが供給されない。そして、このような状態のときにクリーニングローラー２７０をカウンター回転で転写ベルト２０に接触させると、これらクリーニングローラー２７０および転写ベルト２０の表面さらにはこれら部材の駆動源（モーター等）の耐久が低下するおそれがある。

このため、制御部４０は、クリーニングローラー２７０をカウンター回転で転写ベルト２０に当接させる制御を、転写ベルト２０がプレコート剤ＰＥおよびインクＩを担持している場合すなわち印刷ジョブの実行時やテスト画像の印刷時などの画像形成時に行う。

一方、制御部４０は、プレコート剤ＰＥ等が供給されない上述のような非画像形成時には、クリーニングローラー２７０によるクリーニング性能を低下させる、すなわち不純物ＷＭに対する通過抑制などの性能を敢えて低下させるように制御することが望ましい。

かかるクリーニング性能を落とす制御としては、図７に示すように、クリーニングローラー２７０を転写ベルト２０に対して離間させる制御が挙げられる。或いは、図８に示すように、クリーニングローラー２７０を転写ベルト２０に対して従動回転させる（すなわちウィズ方向に回転駆動する）制御が挙げられる。他にも、クリーニングローラー２７０の駆動源に供給する電力を減少させる等により、クリーニングローラー２７０の回転速度を低下させる処理を行ってもよい。これらの構成ないし処理は、適宜組み合わせることができる。

クリーニングローラー２７０を転写ベルト２０に対して離間させる制御を行う場合、例えば、クリーニングローラー２７０の軸２７０ａ（図９参照）を支持するフレームに図示しないソレノイド等の駆動源を有する離間機構を設け、かかる離間機構の動作を制御部４０で制御する構成とすればよい。この場合、制御部４０は、上記のソレノイド等に制御信号を出力して、クリーニングローラー２７０の軸２７０ａを図１中の左下方向または右上方向に移動させることにより、クリーニングローラー２７０を転写ベルト２０に対して離間または当接させる。

次に、クリーニングローラー２７０を設置する好適な位置について説明する。本実施の形態では、図９に示すように、転写ベルト２０とクリーニングローラー２７０との接触点ＣＰがクリーニングローラー２７０の回転中心点すなわち軸２７０ａよりも高い位置になるように、クリーニングローラー２７０を配置する。

より詳細には、本実施の形態では、クリーニングローラー２７０を、転写ベルト２０の下側表面に接触する位置に（図１等参照）、かつ、クリーニングローラー２７０の軸２７０ａが上記の接触点ＣＰ（当接位置）よりも低い位置になるように配置している。

このような配置とすることにより、図９に示すように、液体状態のプレコート剤ＰＥと残インクなどの不純物ＷＭが矢印Ｇで示す重力方向に落ちていくため、これらをより除去しやすくなる。言い換えると、プレコート剤ＰＥは、少なくともこのクリーニングの際には液体の状態であることが好ましい。

また、転写ベルト２０の表面エネルギーよりもクリーニングローラー２７０の表面エネルギーを大きく設定することにより、クリーニングローラー２７０によるクリーニング性を一層高めることができる。言い換えると、クリーニングローラー２７０の表面は、転写ベルト２０の表面よりも濡れやすい（濡れ性が高い）構成とすることがより好ましい。

ここで、図１０に、クリーニングローラー２７０の表面または転写ベルト２０の基材に用いられる材質と、その材質の表面エネルギーとを対比した表を示す。

図１０では、表面エネルギー（ｍＮ／ｍ）の高い材質のものから順に列記している。したがって、表面エネルギーの高さの値の大小関係は、
銅＞ステンレス＞アルミニウム＞ＰＩ＞ＰＥＴ＞ＰＰ＞ＰＦＡ
となる。

例えば、転写ベルト２０の表面の材質をポリイミド（ＰＩ）樹脂とした場合、クリーニングローラー２７０の表面を、それよりも表面エネルギー（ｍＮ／ｍ）の高い材質（例えばアルミニウム）とするとよい。このような材質の選択を行うことにより、クリーニングローラー２７０によるクリーニング性（不純物ＷＭに対する通過抑制性能）を一層向上させることができる。

図１０に示す表面エネルギー（ｍＮ／ｍ）の値は、基本的に本発明者らが室温下で測定した結果を示すものであり、これについては後述する図１１の例も同様である。具体的には、図１０の材料によるクリーニングローラー２７０（または転写ベルト２０）にプレコート剤ＰＥを滴下した際の接触角を測定し、測定された接触角をZismanプロットによる見積もりを行って、表面エネルギーの値として代用した。

なお、図１０に示す材質一覧は例示であり、他にも様々なものがクリーニングローラー２７０の表面の材料として用いられることができる。また、クリーニングローラー２７０は、中空の構造とする、あるいは、シリコンゴムなどの弾性層の表面を樹脂でコーティングするなどの構成としてもよい。

また、本発明者らは、以下の測定方法にて、種々のプレコート剤ＰＥの表面エネルギーの値を測定した。かかる測定結果を、プレコート剤ＰＥの種類およびその表面エネルギーの値として、図１１中の表に示す。

本発明者らは、図１１中に示す各種のプレコート剤ＰＥの表面エネルギーの値の測定を、バブルプレッシャー法などに基づく表面張力計測機を使用して行った。

ここで、「ポリエチレングリコール」は、三洋化成工業株式会社製のＰＥＧ－２００を使用した。また、「流動パラフィン」は、カネダ株式会社製のハイコールＫ－２９０を使用した。「シリコンオイル」は、信越化学工業製のＫＦ－９６を使用した。さらに、比較参考のため、オリーブオイル（富士フイルム和光純薬株式会社製のオリーブ油）の表面エネルギーの値も測定した。

なお、図１１では、表面エネルギー（ｍＮ／ｍ）の高いものから順に列記し、比較参考用のオリーブオイルは下段に記載した。流動パラフィンは、後述する実験では使用しなかったが、図示のように、オリーブオイルとほぼ同じ表面エネルギーの値が計測された。

さらに、本発明者らは、上述した実施の形態の追試験を行うために、以下に説明する実施例１～４および比較例１，２の実験を行った。各実験において共通に用いた手順等の条件は次の通りである。

（共通条件）
転写ベルト２０にプレコート剤ＰＥを塗布しインクを射出して記録媒体Ｐに転写させた後の状態の転写ベルト２０をクリーニングローラー２７０によりクリーニングし、かかるクリーニング後の転写ベルト２０の表面状態（以下、サンプルという）を検査した。

かかる検査につき、クリーニング後のサンプルを観察し、以下の評価基準をもとに各実験でのクリーニングローラー２７０のクリーニング性能を評価した。
目視でインク残無し（不純物を９９％以上除去）：◎
目視でインク残少（不純物を９０～９８％除去）：〇
目視でインク残中（不純物を５０～８９％除去）：△
目視でインク残多（不純物を４９％未満除去） ：×

なお、上述した実施の形態で説明したように、転写ベルト２０は、通常は基材上に弾性層と表層とが積層された構造のものが用いられるが、今回の実験では基材だけの形態とした。

各実験における実験毎（個別）の設定条件は次の通りである。

実施例１：
記録媒体Ｐ（紙種）は上質紙、プレコート剤ＰＥはポリエチレングリコール（ＰＥＧ－２００）、転写ベルト２０の基材はポリイミド（ＰＩ）樹脂、クリーニングローラー２７０の表面材料はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、を各々使用した。そして、クリーニングローラー２７０をカウンター方向で回転させ、クリーニングローラー２７０の転写ベルト２０に対する回転速度比を一定（θ）に設定してクリーニング性能を検査した。

なお、図１０で説明したように、ＰＩの方がＰＥＴよりも表面エネルギーが大きいため、実施例１では、転写ベルト２０の方がクリーニングローラー２７０よりも表面エネルギーが大きい（濡れ性の高い）構成で実験を行った。

実施例２：
実施例２は、クリーニングローラー２７０の表面材料としてＰＥＴよりも濡れ性の高いアルミニウムを使用した点が実施例１と異なり、他は実施例１と同一条件で実験した。

実施例３：
記録媒体Ｐ（紙種）としてＰＥＴ樹脂のシートを使用し、プレコート剤ＰＥとしてシリコンオイルを使用し、転写ベルト２０の基材としてポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を使用した他は、実施例１と同一条件で実験した。

なお、ＰＥＴ樹脂のシートは、上質紙と比較すると、プレコート剤ＰＥ等の液体に対する吸収性が悪い。

実施例４：
クリーニングローラー２７０の回転速度を多少上げて、転写ベルト２０に対するクリーニングローラー２７０の回転速度比を上記のθよりも大きいθ’(＞θ)の値に設定した他は、実施例３と同一条件で実験した。

比較例１：
プレコート剤ＰＥを使用しなかった他は、実施例２と同一条件で実験した。

比較例２：
クリーニングローラー２７０の回転方向を転写ベルト２０と同じ送り方向（ウィズ）に設定した他は、実施例２と同一条件で実験した。

以上の結果について図１２を参照すると、実施例１～４では、全て「○」以上（すなわち◎又は○）の結果となり、転写ベルト２０上に付着した不純物を９０％以上除去することができた。かかる実験により、上述した本実施の形態の構成ないし方法を用いることにより、被クリーニング部材である転写ベルト２０（転写体）に付着した不純物を効果的に除去し、クリーニング性能の向上が図られることが確認された。

加えて、実施例１の結果（○）および実施例２の結果（◎）を比較すると、クリーニングローラー２７０の表面の材質に濡れ性がより良いもの（この例ではアルミニウム）を用いた場合に、クリーニング性能がより向上することが確認された。

ここで図１０を参照すると、ＰＥＴとアルミニウムとでは、表面エネルギー（ｍＮ／ｍ）の値がアルミニウムの方が大きい（ＰＥＴに対して約１８倍の値を示す）ことが分かる。すなわち、クリーニングローラー２７０は、表面エネルギー（ｍＮ／ｍ）が大きい表面材料であるほど、プレコート剤ＰＥ等の液体が大きな面積で接触することになり、クリーニング時に付着させやすくなることが確認された。

また、実施例３の結果（○）および実施例４の結果（◎）を比較すると、記録媒体Ｐの紙種が吸収性の低いＰＥＴのシートである場合、クリーニングローラー２７０の回転速度を速くする方が、より良いクリーニング性能が得られることが分かる。かかる実験から、紙種に応じてクリーニングローラー２７０の回転速度を制御することにより、クリーニング性能をより向上させることができることが確認された。

一方、比較例１では、転写ベルト２０の表面にプレコート剤ＰＥが供給されていないことに起因して、クリーニングローラー２７０とのクリーニングニップ部に不純物が入り込み、転写ベルト２０の表面に残インクが付着していた。この結果、比較例１では、クリーニングローラー２７０の材質を実施例２と同様に濡れ性が高いものとし、かつカウンターの方向に回転させて使用したにも関わらず、転写ベルト２０の表面を良好にクリーニングできないことが確認された。

また、比較例２では、実施例２と同一のプレコート剤ＰＥおよびクリーニングローラー２７０を使用したが、クリーニングローラー２７０の回転方向がウィズのため、クリーニングニップ部に不純物が突入してしまうことが確認された。さらには、クリーニングローラー２７０の表面の濡れ性を良くしても、プレコート剤ＰＥの上述した「泣き別れ」現象の発生により転写ベルト２０の表面に残るプレコート剤ＰＥの量も多くなるため、プレコート剤ＰＥ中に混入した不純物をクリーニングできないことも確認された。

以上、詳細に説明したように、本実施の形態によれば、転写ベルト２０（転写体）に付着した不純物ＷＭの除去性能を向上させることができる。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ インクジェット画像形成装置
１０ ヘッドユニット
２０ 転写ベルト（転写体）
２１～２３ ローラー
２１ 駆動ローラー
２２ 従動ローラー
２３ 転写ローラー
２４ 搬送ドラム
２５ ＵＶ照射部
２７ クリーニング部（クリーニング装置）
３０ プレコート剤供給部
４０ 制御部（クリーニング装置）
５１ 搬送駆動部
１０２ インクジェットヘッド
２７０ クリーニングローラー（クリーニング回転体）
２７０ａ 軸（回転軸）
２７１ ブレード（除去部材）
ＣＰ 接触点
Ｇ 重力方向
ＮＰ 転写ニップ（転写部）
Ｐ 記録媒体
ＰＥ プレコート剤
ＷＭ 不純物

Claims (13)

1. インクジェットヘッドから吐出されたインクを担持し、転写ニップで前記インクを記録媒体に転写する転写体をクリーニングするクリーニング装置であって、
   前記転写体に当接し、前記転写体の移動方向に対向するカウンター方向に回転することによって、転写後に前記転写体上に存在するプレコート剤および不純物を除去するクリーニング回転体と、
   前記クリーニング回転体の回転速度を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記記録媒体における前記プレコート剤の吸収性に応じて、前記クリーニング回転体の回転速度を変更する、
   クリーニング装置。
2. 前記制御部は、前記プレコート剤の吸収性が低い場合、前記プレコート剤の吸収性が高い場合に比べて、前記クリーニング回転体の回転速度を速くする、
   請求項１に記載のクリーニング装置。
3. 前記プレコート剤の表面エネルギーは、前記インクの表面エネルギーよりも大きい、
   請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
4. 前記クリーニング回転体は、液体状態の前記プレコート剤を除去する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
5. 前記クリーニング回転体の表面エネルギーは、前記転写体の表面エネルギーより大きい、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
6. 前記クリーニング回転体による除去によって前記転写体から前記クリーニング回転体に付着した前記プレコート剤および前記不純物を除去する除去部材を備える、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
7. 前記制御部は、前記インクが前記記録媒体に転写されない場合、前記インクが前記記録媒体に転写される場合と比べて、前記クリーニング回転体のクリーニング性能を低下させる、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のクリーニング装置。
8. 前記制御部は、前記クリーニング回転体を前記転写体から離間させることによって前記クリーニング回転体のクリーニング性能を低下させる、
   請求項７に記載のクリーニング装置。
9. 前記制御部は、前記転写体の移動に応じて前記クリーニング回転体を従動回転させることによって前記クリーニング回転体のクリーニング性能を低下させる、
   請求項７又は８に記載のクリーニング装置。
10. 前記制御部は、前記クリーニング回転体の回転速度を低下させることによって前記クリーニング回転体のクリーニング性能を低下させる、
    請求項７又は８に記載のクリーニング装置。
11. 重力方向において、前記クリーニング回転体の回転軸の位置は、前記クリーニング回転体と前記転写体との当接位置より下方である、
    請求項９に記載のクリーニング装置。
12. 前記転写体に前記プレコート剤を供給するプレコート剤供給部と、
    前記転写体の移動方向における前記プレコート剤供給部の下流に配置され前記転写体に前記インクを吐出するインクジェットヘッドと、
    前記移動方向における前記インクジェットヘッドの下流かつ前記プレコート剤供給部の上流に配置された、請求項１から１１のいずれか一項に記載のクリーニング装置と、
    を備えるインクジェット画像形成装置。
13. インクジェットヘッドから吐出されたインクを担持し、転写ニップで前記インクを記録媒体に転写する転写体をクリーニングするクリーニング方法であって、
    前記転写体に当接するクリーニング回転体を、前記記録媒体におけるプレコート剤の吸収性に応じた回転速度で、前記転写体の移動方向に対向するカウンター方向に回転させることよって、転写後に前記転写体上に存在する前記プレコート剤および不純物を除去する、
    クリーニング方法。

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