JP2007069584A - 中間転写回転ドラム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】着弾時の尾引きやサテライトによる着弾干渉や滲みを防止するとともに、転写時の色材残りを少なくして転写効率を高め高画質な画像を形成する。
【解決手段】撥液性表面を有する多数の窪み形状を、記録解像度に応じた所定のピッチで、その外周面に形成したことを特徴とする中間転写回転ドラムを提供することにより前記課題を解決する。
【選択図】図５

Description

本発明は、中間転写回転ドラム及びその製造方法に係り、特に、インクジェットヘッドからインクを液滴として吐出して中間転写回転ドラム上に一旦画像を形成し、これを被記録媒体に転写して高画質な画像を形成するようにした中間転写回転ドラム及びその製造方法に関する。

従来より、画像形成装置として、多数のノズル（吐出口）を配列させたインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）を有し、このインクジェットヘッドと被記録媒体を相対的に移動させながら、ノズルから被記録媒体に向けてインク液滴を吐出することにより、被記録媒体上に画像を記録するインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）が知られている。

このようなインクジェット記録装置は、通常、紙（記録紙）などの被記録媒体上に直接インク液滴を吐出して画像記録を行うようにしているため、被記録媒体の種類によって、あるいは搬送される被記録媒体が撓んだりすることによって、被記録媒体に着弾するインクドット径が安定せず、高画質な画像記録が実現できないという問題があった。

これに対して、例えば中間転写回転ドラム（中間転写体）を用いて、一旦中間転写回転ドラム上にインク液滴を吐出して画像を形成し、この画像を被記録媒体に転写して画像記録を行うようにすると、インクジェットヘッドと中間転写回転ドラムとの間隔を一定に保持することが容易となり、また、一旦中間転写回転ドラム上に形成された画像を被記録媒体に転写することにより、種々の被記録媒体に対して高画質の画像記録を行うことが可能となった。

また従来、このような中間転写体を用いた画像記録装置において、例えば中間転写体の表面形状等に工夫をすることにより、さらに転写画像品質を改善しようとする提案が種々なされている。

例えば、中間転写体の表面粗度を所定の範囲とすることにより、中間転写体表面に微細な凹凸を設けることで、中間転写体上でのインク滴の濡れ性を向上させ、転写画像記録品質を改善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、中間転写体の表面に微細な撥水部を設けることにより、中間転写体上に形成された画像が正確に形成され、記録媒体に転写されるまで画像の乱れを生じることなく維持され、かつ記録媒体に効率良く転写が行われるようにして記録の高画質化を図ろうとしたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。

また同様に、中間転写体に撥水部分を設け、中間転写体の撥水部分以外の部分に付着したインク滴によって形成した反転画像を被記録媒体に転写させるようにして、中間転写体の表面上におけるインク滴の移動を抑止して、写真調の高精細な画像を記録しようと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、中間転写ローラの表面に設けた吸収層に溶媒を浸透させ、濃縮したインクを記録紙に転写するとともに、転写部下側に設けたクリーニング部で吸収、蒸発させて転写ドラムを再生し反復使用するようにしたものが知られている（例えば、特許文献４等参照）。
特開平７−１７０３０号公報 特開２００４−４２４５４号公報 特開２００４−５０４４９号公報 特開平５−２００９９９号公報

しかしながら、上記従来技術では中間転写体を用いたインクジェット記録において、微細な凹凸部等を設けて着弾の位置や干渉を安定化したり、溶媒吸収層を設けて転写時の滲みや記録媒体の汚れを防止しようとしているが、これらにおいても、あるいはこれらの機能を組み合わせても着弾時の尾引きやサテライト等による画質劣化や、転写時の色材残り等の不具合が生じやすいという問題がある。

例えば、上記特許文献１に記載のものは、中間転写体の表面粗度を所定の範囲としているが、一様な粗面性状のため着弾干渉や打滴形状の乱れを生じやすく、また表面加熱だけでは高速印字の場合の乾燥も難しいという問題がある。

また、上記特許文献２に記載のものは、着弾干渉の防止と着弾位置の安定化を目的としているが、転写体上での溶媒除去が困難なため、転写時の滲みや記録媒体の乾燥が問題となっている。

また、同様に上記特許文献３に記載のものも、着弾干渉の防止と着弾位置の安定化を目的としているが、転写体上での溶媒除去が困難なため、転写時の滲みや記録媒体の乾燥が問題となっている。またさらに、非撥水部の表面積が大きいため転写時の色材残りなども生じやすく、また実施例において撥水部を等間隔に形成しているが、特に長尺ヘッドでは窪みと着弾との位置ずれが生じやすいという問題もある。

さらに、上記特許文献４に記載のものは、溶媒除去には有効だが、着弾位置や着弾形状が安定せず、色材残りも生じやす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、着弾時の尾引きやサテライトによる着弾干渉や滲みを防止するとともに、転写時の色材残りを少なくして転写効率を高め高画質な画像形成を可能とした中間転写回転ドラム及びその製造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、撥液性表面を有する多数の窪み形状を、略記録解像度に応じた所定のピッチで、その外周面に形成したことを特徴とする中間転写回転ドラムを提供する。

これにより、微細な撥液構造により着弾干渉や滲みなどの画像不具合を防止することが可能となる。

また、請求項２に示すように、前記窪み形状は、前記中間転写回転ドラムの外周側よりも内周側の方が狭くなっていることを特徴とする。

これにより、外周側の開口寸法を確保しつつ液滴が接する非撥液部の表面積を小さくすることができ色材残りが改善される。

また、請求項３に示すように、前記窪み形状は、前記中間転写回転ドラムの回転方向の上流側と下流側の対向する部分の前記ドラム端面側から見た断面形状が異なり、かつ、前記窪み形状の前記回転方向上流側の斜面の方が傾斜が緩く形成されたことを特徴とする。

これにより、液滴の着弾位置を中間転写回転ドラムの回転方向にオフセットできるので、尾引きやサテライトが発生した場合でも液滴を確実にトラップすることができる。

また、請求項４に示すように、請求項１〜３のいずれかに記載の中間転写回転ドラムであって、さらに、前記窪み形状の一部に溶媒を透過する溶媒吸収部を設けたことを特徴とする。

これにより、液滴が接する非撥液部の表面積が小さくできるため、色材残りが少なく、転写時には吸収部材からの溶媒移動も可能なため、被転写媒体に効率良く転写することが可能となる。また、転写後に記録媒体から溶媒を除去する工程を省くか、大幅に溶媒除去の負荷を減らすことができる。

また、請求項５に示すように、前記窪みを形成する位置は、前記中間転写回転ドラムに対して吐出される液滴の着弾位置の測定結果から決定されることを特徴とする。

これにより、確実に窪み部分に液滴を着弾させることができ、着弾干渉や滲み等の画像不具合を防止することができる。

また、請求項６に示すように、請求項１〜５のいずれかに記載の中間転写回転ドラムであって、さらに、温調手段を備えたことを特徴とする。

これにより、環境温度変化に対しても着弾位置が安定し、例えば、待機時に中間転写回転ドラムを高温に設定した場合には、多量印字などで溶媒が中間転写回転ドラム内部に残ったような場合でも確実に排出することができる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、微細金属粉末を焼結して溶媒吸収層を形成する工程と、多孔質フィルムを付与して前記溶媒吸収層の上に溶媒透過層を形成する工程と、撥液剤を塗布して前記溶媒透過層の上に撥液層を形成する工程と、レーザにより、略記録解像度に応じた所定のピッチで、前記撥液層に多数の窪み形状を形成する工程と、を有することを特徴とする中間転写回転ドラムの製造方法を提供する。

これにより、容易に着弾干渉や滲みなどの画像不具合を防止することのできる中間転写回転ドラムを製造することができる。

以上説明したように、本発明によれば、微細な撥液構造により着弾干渉や滲みなどの画像不具合を防止することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る中間転写回転ドラム及びその製造方法について詳細に説明する。本発明は、中間転写回転ドラム（中間転写体）の表面に微細な窪み形状を有する撥液部と、その一部に溶媒透過性を有する吸収部を設けることで、着弾干渉や滲みなどの不具合を防止し、転写効率が高く色材残りの少ない画像記録を実現するようにしたものである。

図１は、本発明に係る中間転写回転ドラムを有する画像形成装置の一実施形態としてのインクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。

図１に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた、液滴を吐出する複数の印字ヘッド（液滴吐出ヘッド）５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）と、その表面に転写画像が形成される中間転写ドラム（中間転写回転ドラム）３２と、中間転写ドラム３２から転写画像が転写されて画像が記録される記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録後の記録紙１６を排出する排紙部２６とを有して構成される。

図１に示すように、中間転写ドラム３２の回転方向（図中矢印で示す方向）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）の順に各色インクに対応した印字ヘッド５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）が配置されている。各印字ヘッド５０には、その側面を囲むようにゴム等の柔軟部材で形成されたキャップ３０が取り付けられている。

中間転写ドラム３２を回転させながら、各印字ヘッド５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）からそれぞれ各色のインクを吐出することにより、中間転写ドラム３２の表面に転写画像が形成される。

また、印字ヘッド５０に対し、中間転写ドラム３２の回転方向下流側に、打滴検出センサ２４が配置されている。打滴検出センサ２４は、反射型センサであり、中間転写ドラム３２上に打滴された結果を読み取り、ノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段である。また、中間転写ドラム３２の側面の一部に、印字ヘッド５０のメンテナンス時に印字ヘッド５０内のインクを吸引するための吸引部３４及び印字ヘッド５０のノズル面を清掃するワイパー３６が設けられている。これらについては、詳しくは後述する。

また、中間転写ドラム３２の回転方向に沿った印字ヘッド５０の上流側に、転写画像を記録紙１６に転写した後の中間転写ドラム３２の表面の汚れを清掃するための、吸引ローラ４０及び吸引除去ローラ４２が配置されている。吸引ローラ４０は、洗浄水を含み吸水性を有しており、中間転写ドラム３２の表面を濡らしながら洗浄するものであり、吸引除去ローラ４２は、中間転写ドラム３２の表面上の水滴やゴミなどの異物を吸引除去するものである。

また、中間転写ドラム３２には、温調手段（例えばヒータ）６０が設けられており、例えば待機中において中間転写ドラム３２を高温に保つように設定することが好ましい。

図１に示すように、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジン（ロール紙が装填された容器）を用いてもよいし、この他に、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給するようにしてもよい。

本実施形態においては、中間転写ドラム３２上に一度転写画像を形成し、これを記録紙に転写するようにしているため、いろいろな種類の記録紙が利用可能であり、用いることのできる記録紙の自由度が向上する。更に、詳しくは後述するが中間転写ドラムには微細な撥水部が設けてあり、非撥水部はインク溶媒の浸透性を有しているため、ドラムの内側から吸引することで記録媒体の滲みやべたつきが軽減される。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はロール紙としてマガジン内に装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、給紙部１８の下流側にデカール処理部２０が設けられている。デカール処理部２０はマガジンの巻き癖の方向と逆方向に加熱ドラムで記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する場合には、図１に示したようにデカール処理部２０の下流側に裁断用のカッター２８が設けられており、カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カットされた記録紙１６は、印字面が図の上側になるようにして搬送され、搬送ローラ３８上の転写位置において中間転写ドラム３２上に形成された転写画像が転写される。なお、カット紙を使用する場合にはカッター２８は不要である。

各印字ヘッド５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）は、中間転写ドラム３２の軸方向の最大画像形成可能幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを、中間転写ドラム３２の軸方向にその長手方向を平行に配置したライン型ヘッドである。すなわち、言い換えれば、印字ヘッド５０の長手方向を中間転写ドラム３２の回転方向と略直交する方向に配置している。なお、詳しくは後述するが、そのインク吐出面（ノズル面）には多数のノズルが２次元マトリクス状に高密度に配置されている。

なお、図１に示した例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアンやライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加した構成としてもよい。

また、図示を省略したが、各印字ヘッド５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）に対応する色のインクを貯蔵するインクタンクが設けられており、やはり図示を省略したインク管路を通じて各印字ヘッド５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）にインクが供給されるようになっている。またインクタンクを有するインク貯蔵／装填部（図示省略）には、インク残量が少なくなると、その旨を報知する表示手段あるいは警告音発生手段などの報知手段や各色間の誤装填を防止するための機構が設けられていることが好ましい。

次に、印字ヘッド５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）の構造について説明する。インク色毎に設けられている各印字ヘッド５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）の構造は共通しているので、以下単に印字ヘッド５０として説明する。

図２に、一つの印字ヘッド５０と中間転写ドラム３２の位置関係を斜視図で示す。なお、図２では、印字ヘッド５０の概形をわかり易く示すために、印字ヘッド５０を大きく表しており、印字ヘッド５０と中間転写ドラム３２の大きさの比率は正確ではない。また印字ヘッド５０の周囲に設置されるキャップ３０も図示を省略している。

図２に示すように、印字ヘッド５０は、ノズル面（インク吐出面）５０Ａを中間転写ドラム３２の側面に対向させて、その長手方向が中間転写ドラム３２の軸方向に平行になるように配置され、ノズル面５０Ａの短手方向は中間転写ドラム３２の外周にあわせて湾曲した形状となっている。また、図２では図示を省略するが、ノズル面５０Ａには、インクを吐出する複数のノズルが形成されている。

図３に、図２の印字ヘッド５０を図の矢印方向から見た平面透視図を示す。図３に示すように、印字ヘッド５０は、インクを液滴として吐出するノズル５１と、インクを吐出する際にインクに圧力を付与する圧力室（圧力発生室）５２と、図３では図示を省略した共通流路から圧力室５２にインクを供給するインク供給口５３を含んで構成される圧力室ユニット５４が千鳥状の２次元マトリクス状に配列され、ノズル５１の高密度化が図られている。

図３に示す例においては、各圧力室５２を上方から見た場合に、その平面形状は概略平行四辺形の形状をしているが、圧力室５２の平面形状はこのような平行四辺形に限定されるものではない。圧力室５２には、図３に示すように、その対角線の一方の端にノズル５１が形成され、他方の端にインク供給口５３が設けられている。

なお、図３は、圧力室５２やノズル５１の配列を説明するための図であり、図１に表示されていたキャップ３０はここでは図示を省略している。

なお、本実施形態においては、着弾干渉や滲みなどの不具合を防止し、転写効率が高く色材残りの少ない画像記録を実現するために、中間転写ドラム３２の表面に微細な窪み形状を有する撥液部と、その一部に溶媒透過性を有する吸収部を設けるようにしているが、以下これについて説明する。

図４に、本実施形態の中間転写（回転）ドラム３２の構造を断面図で示す。

図４に断面図で示すように、中間転写ドラム３２は、最も内側に、溶媒吸収層６２が形成され、その外側に溶媒透過層６４が形成され、最も外側に撥液層６６が形成されている。

溶媒吸収層６２は、非撥液性であり、例えば微細ステンレス粉末を焼結したもので形成され、０．１〜０．５μｍの空隙を有し、顔料インクなどのインク溶媒を吸収するように構成されている。また、溶媒透過層６４は、例えばポリイミド多孔質膜等の多孔質フィルムを溶媒吸収層６２の外側に巻き付けなどで付与したものであり、０．０１〜０．３μｍの非撥液性の空隙を有し、インク溶媒が透過するように構成されている。

最外層の撥液層６６は、フッ素系樹脂をコーティングし加熱硬化したものなどであり、微細な窪み６８がインクドットが形成される位置に多数形成されている。窪み６８は、撥液層６６を貫通する穴部として楔型に形成され、窪み６８の底面は溶媒透過層６４が露出している。そして、印字ヘッド５０から吐出されたインク液滴７０が窪み６８に着弾すると、インク液滴７０が窪み６８の底部に露出した溶媒透過層６４を透過してその下の溶媒吸収層６２に吸収されるようになっている。

このように溶媒が吸収されると、窪み６８に着弾したインク液滴７０は、図に破線７２で示したようになる。

また、図４に示すように、窪み６８の斜面６８ａ、６８ｂは、テーパ状となっており、外側の径Ｗ１よりも内側の径Ｗ２の方が小さく、Ｗ１＞Ｗ２なるように形成されている。このように窪み６８は、内側よりも外側の方が広くなるように形成されているため、印字ヘッド５０から吐出されたインク液滴が接する非撥液部の表面積を小さくすることができ、色材残りが改善される。

このような傾斜部（斜面６８ａ、６８ｂ）は、インク液滴の着弾位置に合わせて形成することで、長尺ヘッドでも傾斜部へのインク液滴の着弾を確実なものすることができる。

しかし、実際には中間転写ドラム３２は印字中は回転しているため、窪み６８の傾斜部は対称形にするよりも回転方向に対して非対称にする方がインク液滴の着弾をより確実にすることができる。

そこで窪み６８は、楔型などで中間転写ドラム３２の回転方向（被吐出媒体搬送方向）に非対称に形成することにより、尾引きやサテライトの影響をさらに軽減することができ、より好ましい。

図５に、このように窪み６８（の傾斜部）を中間転写ドラム３２の回転方向に非対称に形成した中間転写ドラム３２を断面図で示す。

図５に示すように、この中間転写ドラム３２の撥液層６６に設けられた窪み６８においては、図中に矢印で示す中間転写ドラム３２の回転方向に対する上流側の斜面６８ａの方が、下流側の斜面６９ｂよりも傾斜が緩く（すなわち、中間転写ドラム３２の外周面の法線に対する角度θが大きく）形成されている。

実際のインク液滴７０の着弾の様子を考えると、インク液滴７０のメイン（主要部分）の着弾は、図に矢印Ａで示すように真っ直ぐに窪み６８の底部に向かってなされるが、尾引きやサテライトの着弾は、中間転写ドラム３２が図の矢印方向に回転しているため、メインの着弾よりも回転方向上流側に少しずれて矢印Ｂのように着弾する。

しかし、窪み６８の回転方向上流側の斜面６８ａの傾斜を緩く形成することにより、このような着弾位置のずれを吸収することができ、確実にインク液滴７０を窪み６８の中に受けることができる。これにより、着弾干渉や滲み等の不具合の発生を防止することが可能となる。

図６に、中間転写ドラム３２上に形成されたインクドットを記録紙１６上に転写する様子を示す。

図６に示すように、図の右側から左側に搬送される記録紙１６は、印字面が図の上側になるようにして搬送され、搬送ローラ３８によって中間転写ドラム３２側に押し圧され、中間転写ドラム３２の最外周の撥液層６６に形成された窪み６８に保持されているインク液滴７０が記録紙１６の印字面に転写される。

このときインク液滴７０を保持する窪み６８は中間回転ドラム３２の内側よりも外側の方が大きく開いているような楔型に形成されているため、インク液滴７０が窪み６８から離れ易く、転写効率が良い。特に、前述したように窪み６８の傾斜部が回転方向に対して非対称に形成されている場合には、図に示すように回転下流側の斜面６８ｂにおいて剪断力も作用するため中間回転ドラム３２からのインク液滴７０の離れがよい。

さらに、窪み６８の底面側の溶媒透過層６４側から窪み６８に溶媒を補給するようにすると、インク液滴７０と窪み６８の底面との間に真空状態が発生するのを防止できるのでより一層転写効率を高めることができる。また、このとき中間転写ドラム３２内部を加圧するようにしておくとさらに効果を高めることができる。

次に、中間転写ドラムの製造方法について説明する。

図７に、本実施形態における中間転写ドラムの製造工程を示す。

まず、図７のステップＳ１００において、微細な金属粉末、例えば微細ステンレス粉末を焼結し、表面を仕上げ、溶媒吸収層６２を形成する。このとき、溶媒を吸収できるように、０．１〜０．５μｍの空隙を内部に含むように形成する。

次に、ステップＳ１１０において、溶媒吸収層６２の表面に、例えば０．０１〜０．３μｍの空隙を有するポリイミド多孔質膜などの多孔質フィルムを巻き付けて、溶媒透過層６４を形成する。

次に、ステップＳ１２０において、溶媒透過層６４の外側（中間転写ドラム３２の最外層）に、例えばフッ素系の撥液剤を５〜１０μｍの厚さにコートし、加熱硬化処理を施して撥液層６６を形成する。

次に、ステップＳ１３０において、エキシマレーザやＵＶ−ＹＡＧレーザなどの傾斜加工あるいはグラデーションマスク加工などにより、撥液層６６に窪み６８を形成する。

傾斜加工は、例えば図８（ａ）に示すように、中間転写ドラム３２の外周から角度θだけ傾斜させてレーザ光を照射することにより、図８（ｂ）に示すように中間転写ドラム３２の最外層の撥液層６６に楔形状の窪み６８を形成するものである。

また、グラデーションマスク加工は、例えば図９に示すように、中間転写ドラム３２に対して中間転写ドラム３２の回転方向にパターンを非対称に形成したグラデーションマスク８０及び結像レンズ８２を介してレーザ光を照射することにより、楔形状の窪み６８を形成するものである。なお、レーザ光の照射は、接液層６６を確実に除去するため溶媒透過層６４の一部まで除去するように行うようにしても良い。

窪み６８は、記録解像度に応じた所定のピッチで形成される。形成する窪み６８の寸法の一例としては、例えば画像の解像度が６００〜１２００ｎｐｉ（ノズルパーインチ）とすると、ピッチは２０〜４０μｍとなり、これに対する滴量は、１〜３ｐｌ（ピコリットル）が望ましく、このときのインク径は１０〜１５μｍ程度となる。いま３色（ＹＭＣ）のインクを打つ場合には、インク径は１０〜３０μｍ程度となり、インク径にして１０〜２０μｍ分の溶媒を速やかに吸収する必要があるので、それに応じた形状で窪み６８が形成される。

なお、窪み６８を形成する位置は、インク着弾位置の測定結果から決定し、位置ずれ分は滴量や滴数の補正で対応するようにする。また、窪み６８の加工位置は、搭載する印字ヘッド毎に決定してもよいし、製造ロットなどのバラツキから決定するようにしてもよい。傾斜加工の場合はレーザ光を走査するガルバノミラーなどの位置を補正し、グラデーションマスク加工の場合は中間転写ドラム３２に対するマスクなどの位置を補正する。

最後にステップＳ１４０において、弱撥液剤を溶媒透過層６４及び溶媒吸収層６２に含浸させてもよい。これにより色材付着防止に効果的である。

次にキャップ３０について説明する。前に述べたように、キャップ３０は印字ヘッド５０の側面に対して密着して周囲を囲むように印字ヘッド５０に取り付けられている。

図１０（ａ）に、印字ヘッド５０にキャップ３０を取り付けた様子を斜視図で示し、その１０Ｂ−１０Ｂ’線に沿った断面図を図１０（ｂ）に示す。

図１０（ａ）に示すように、キャップ３０は印字ヘッド５０の周囲を囲む四角い枠状の部材であり、印字ヘッド５０の側面にぴったり密着して印字ヘッド５０の側面に沿って上下に移動可能なように設置されている。インク吸引時には、中間転写ドラム３２の側面に設けられた吸引部３４が印字ヘッド５０の下に位置するところまで中間転写ドラム３２が回転したところで、キャップ３０が下方へ移動し、キャップ３０の下部が中間転写ドラム３２の側面に密着するようになっている。

そのため、キャップ３０の下部は、中間転写ドラム３２の周方向において、その側面の湾曲に合わせて湾曲した形状となっている。このように、キャップ３０は、インク吸引時において、印字ヘッド５０の側面及び中間転写ドラム３２の側面（周面）と密着する必要があるため、ゴム等の柔軟部材で形成される。

図１０（ｂ）は、インク吸引時の様子を示すものである。図１０（ｂ）に示すように、インク吸引時には、キャップ３０が下方（中間転写ドラム３２の側面側）に移動して、キャップ３０の下部が中間転写ドラム３２の側面に密着して、吸引部３４をその中に含み、吸引部３４と印字ヘッド５０のノズル面５０Ａとの間の空間を密閉する。この状態で、吸引部３４と連通する図示を省略するポンプを駆動して印字ヘッド５０内のインクを吸引部３４内へ吸引する。

次に、ワイパー３６について説明する。図１１（ａ）に、中間転写ドラム３２に設けられたワイパー３６の斜視図を示す。

図１１（ａ）に示す例では、ワイパー３６は、吸引部３４の中に中間転写ドラム３２の軸方向に沿って、印字ヘッド５０（図示省略）の長手方向に対応する長さを有し、軸３６ａの回りに回転可能に取り付けられている。

図１１（ｂ) は、ワイパー３６の駆動時（ワイピング時）の様子を示す側断面図である。図１１（ｂ）に示すように、ワイパー３６は、例えば断面が卵型の形状をしており、その一方の端に寄った側に軸３６ａが配置されている。ワイピング時には、ワイパー３６は、軸３６ａの回りに図に矢印で示すように回転し、他方の端が印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに当接する。そして、中間転写ドラム３２が図に矢印で示す方向に回転するのにともない、ノズル面５０Ａ上に付着したインク３５等を掻き落すようになっている。

このように、ワイパー３６は、印字ヘッド５０のノズル面５０Ａに接しながら移動してインク３５を掻き落すため、ノズル面５０Ａへの密着度を上げるため、少なくともワイパー３６のノズル面５０Ａへの接触部分は、ゴム等の柔軟部材で構成されていることが好ましい。

なお、ワイパー３６の取り付け位置は、このように吸引部３４の中に限定されるものではない。吸引部３４の中にワイパー３６を取り付けることにより、インク吸引時に邪魔になるような場合には、図１１（ｃ）に示すように、吸引部３４とは別に、特にワイパー３６を設置するための空隙部３７を設けるようにしてもよい。この場合には、空隙部３７と吸引部３４とを連通する通路３７ａを設けて、ワイパー３６が掻き落したインクを吸引部３４に流して回収するようにすることが好ましい。

なお、水性顔料インクを用いる場合などには、中間転写ドラム３２の吸引部３４に加湿機能を付与しておくようにすると、中間転写ドラム３２の溶媒吸収性が増してもノズル５１の乾燥を防止することができ効果的である。

また、印字ヘッド５０及び中間転写ドラム３２の両方に温調手段を設けることにより、環境温度変化に対しても着弾位置を安定にすることができ、また特に待機中は温調手段を高温に設定し中間転写ドラム３２内部を加圧すれば、大量印刷などで溶媒が中間転写ドラム３２の内部に残ったような場合に効果的である。

以上説明したように、本実施形態によれば、中間転写ドラム（中間転写体）の表面に微細な窪み形状を有する撥液層を設け、撥液層の少なくとも一部には溶媒透過性を有する吸収部を設けるようにしたため、微細な撥液構造と溶媒吸収構造により着弾干渉や滲みなどの画像不具合を防止することができる。また、インクが接する非撥液部の表面積が小さいため、色材残りが少なく、転写時は吸収部材からの溶媒移動も可能なため、記録媒体に効率よく転写することができる。

また、上記窪みは中間転写ドラムの外面よりも内面側の方が狭い形状としたため、インクが接する非撥液部の表面積をさらに小さくできるため色材残りが一層改善され、インク液滴を保持するトラップ位置精度もさらに安定する。溶媒吸収層があるので非撥液部の表面積が狭くとも安定した着弾保持が可能である。

また、窪みを中間転写ドラムの回転方向にたいして非対称に形成し、特に回転方向上流側の窪みの傾斜面を緩くすることで、着弾位置を回転方向にオフセットできるので、尾引きやサテライトに対してもインク液滴のトラップ効果が向上する。特に、印字ヘッドと中間転写ドラムとのクリアランスを狭くして、着弾位置精度の改善を図ったシステムには有効である。さらに、窪みを楔形状にすることで、転写時に剪断力が働き、高粘化したインクでも確実な剥離転写が可能となる。

また、窪みは前述したように略記録解像度に応じた所定のピッチで形成されるが、窪みを形成する位置はインク着弾位置の測定結果から決定される。また、窪みの加工位置は搭載ヘッド毎または製造ロットなどのバラツキから決定される。これにより、確実に窪み部分にインクを着弾させることができるのでるので上記効果を確実に実現することが可能となる。なお、打滴位置が安定するため、位置ずれは滴量や滴数により容易に補正することができる。

また、クリーニング部が吸引機能を有することにより、色材が窪みに残った場合でも吸収部材に残った溶媒とともに効率的に除去することができる。また、印字ヘッドと中間転写ドラムに温調機能を付与したことにより、環境温度変化に対しても着弾位置が安定する。さらに、待機中は中間転写ドラムの温調手段を高温に設定することにより、多量印字などで溶媒が中間転写ドラム内部に残った場合でも確実に排出することができる。なお、待機時は中間転写ドラム内部を加圧状態とすると一層効果的である。

また、上記実施形態では、一つの中間転写ドラムに対して４色のインクに対応する各印字ヘッドを配置して、一度に転写画像を形成して画像を転写するようにしていたが、各色のインクに対応する印字ヘッド毎に中間転写ドラムを配置して記録紙に１色ずつ転写するようにしたものを複数直列に配列したタンデム型のシステムに対しても、本発明は好適に適用可能である。

以上、本発明の中間転写回転ドラム及びその製造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。

本発明に係る中間転写ドラムを有する画像形成装置の一実施形態としてのインクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。 一つの印字ヘッドと中間転写ドラムとの位置関係を示す斜視図である。 図２の印字ヘッドを図の矢印方向から見た平面透視図である。 本実施形態の中間転写ドラムの構造を示す断面図である。 本実施形態の中間転写ドラムの他の例の構造を示す断面図である。 中間転写ドラムから記録媒体に画像を転写する様子を示す断面図である。 本実施形態の中間転写ドラムの製造工程を示すフローチャートである。 （ａ）、（ｂ）はレーザにより窪みを形成する様子を示す説明図である。 レーザにより窪みを形成する他の例の様子を示す説明図である。 （ａ）は印字ヘッドにキャップを取り付けた様子を示す斜視図であり、（ｂ）はその１０Ｂ−１０Ｂ’線に沿った断面図である。 （ａ）はワパーを示す斜視図であり、（ｂ）はその断面図であり、（ｃ）は他のワイパーを示す断面図である。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１６…記録紙、１８…給紙部、２０…デカール処理部、２４…打滴検出センサ、２６…排紙部、２８…カッター、３０…キャップ、３２…中間転写ドラム、３４…吸引部、３６…ワイパー、３８…搬送ローラ、４０…吸引ローラ、４２…吸引除去ローラ、５０…印字ヘッド、５０Ａ…ノズル面、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…インク供給口、５４…圧力室ユニット、６０…ヒータ、６２…溶媒吸収層、６４…溶媒透過層、６６…撥液層、６８…窪み、７０…インク液滴

Claims (7)

1. 撥液性表面を有する多数の窪み形状を、略記録解像度に応じた所定のピッチで、その外周面に形成したことを特徴とする中間転写回転ドラム。
2. 前記窪み形状は、前記中間転写回転ドラムの外周側よりも内周側の方が狭くなっていることを特徴とする請求項１に記載の中間転写回転ドラム。
3. 前記窪み形状は、前記中間転写回転ドラムの回転方向の上流側と下流側の対向する部分の前記ドラム端面側から見た断面形状が異なり、かつ、前記窪み形状の前記回転方向上流側の斜面の方が傾斜が緩く形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の中間転写回転ドラム。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の中間転写回転ドラムであって、さらに、前記窪み形状の一部に溶媒を透過する溶媒吸収部を設けたことを特徴とする中間転写回転ドラム。
5. 前記窪みを形成する位置は、前記中間転写回転ドラムに対して吐出される液滴の着弾位置の測定結果から決定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の中間転写回転ドラム。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の中間転写回転ドラムであって、さらに、温調手段を備えたことを特徴とする中間転写回転ドラム。
7. 微細金属粉末を焼結して溶媒吸収層を形成する工程と、
   多孔質フィルムを付与して前記溶媒吸収層の上に溶媒透過層を形成する工程と、
   撥液剤を塗布して前記溶媒透過層の上に撥液層を形成する工程と、
   レーザにより、記録解像度に応じた所定のピッチで、前記撥液層に多数の窪み形状を形成する工程と、
   を有することを特徴とする中間転写回転ドラムの製造方法。

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