JP2009000916A - インクジェット記録装置及び記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写体上の残留物を確実に除去する。
【解決手段】インクジェットヘッドからインク吐出を行うことによって中間転写体上に画像を形成する画像形成部と、前記中間転写体上に形成された画像を記録媒体に転写する画像転写部と、表面が多孔質体で構成された無端状のクリーニングベルトを含み、前記中間転写体の表面に前記クリーニングベルトを当接させて前記中間転写体上の転写後残留物を除去するクリーニング部と、前記中間転写体及び前記クリーニングベルトの搬送速度に速度差が生じるように、前記中間転写体及び前記クリーニングベルトの搬送制御を行う搬送制御部と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置を提供することにより、前記課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置及び記録方法に係り、特に、中間転写体上に一旦画像を形成してから記録媒体に画像転写を行う転写型のインクジェット記録装置及び記録方法に関する。

インクジェット記録装置は、インクジェットヘッドに形成される多数のノズルからそれぞれインク滴を吐出することによって記録を行うものであり、記録動作時の騒音が低く、ランニングコストが安く、多種多様な記録媒体に対して高品位な画像を記録できることなどから幅広く利用されている。

インクジェット記録装置の中には、インクジェットヘッドから中間転写体に対してインク吐出を行うことによって中間転写体上に一旦画像を形成してから記録媒体に画像転写を行うものが知られている。このような転写型の記録装置によれば、中間転写体上のインク溶媒（例えば、水など）を除去してから記録媒体に画像転写することが可能となり、インク溶媒による画像の滲み、裏抜けや、記録媒体の変形（いわゆるコックリング）などの問題が生じることなく、高品質な画像を得ることができる。

一方、転写型の記録装置では、中間転写体から記録媒体への画像転写が完全に行われず、中間転写体上にインクなどの残留物が残存することがある。中間転写体上の残留物が十分に除去されずに、その後の画像形成、転写プロセスが繰り返し行われると、画像品質の劣化を引き起こす要因となる。そこで、このような問題を解消するために、中間転写体の表面を洗浄するクリーニング部（洗浄部）を備えたものが各種提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。

特許文献１に記載されたインクジェットプリンタでは、フェルトなどの材質で構成されたクリーニング部材を中間転写体（無端ベルト）表面に摺接させることによって残留インクの除去を行っている。

特許文献２に記載されたインクジェットプリンタでは、中間転写体（転写ドラム）の表面材質よりインクと濡れ易い材質で表面が構成されたクリーニング部材（クリーニングローラ）が用いられている。

特許文献３に記載されたインクジェット記録装置では、クリーニング部材を連続或いは間欠的に移動させる際の速度Ｖａを中間転写体（転写ドラム、転写ベルト）の速度Ｖｂより小さくすることで、中間転写体上の残留インクを除去している。また、この記録装置には、クリーニング能力を半永久的に維持するために、残留インクを拭き取ったクリーニング部材から残留インクを脱色或いは洗浄除去する機構が設けられている。

特許文献４に記載されたインクジェット印刷機では、特許文献２と同様に、中間転写体（ブランケット胴）の表面材質よりインクと濡れ易い材質で表面が構成されたクリーニング部材（クリーニングローラ）が用いられている。また、同文献には、印刷量に応じてフェルトで構成されるクリーニング部材（クリーニングベルト）を巻き取りながら、中間転写体（ブランケット胴）上の残留インクをクリーニング部材に吸着させる態様も開示されている。
特開平５−１４７２０７号公報 特開平７−１６４６２４号公報 特開２０００−１２７３５６号公報 特開２００２−１６６５３２号公報

しかしながら、上述した特許文献１〜４では、中間転写体上の残留物の中には液体成分（液体残留物）と固体成分（固形残留物）の両方が含まれる点については考慮されておらず、中間転写体上から液体残留物及び固形残留物を確実に除去することは難しい。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、中間転写体上の残留物を確実に除去することのできるインクジェット記録装置及び記録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、インクジェットヘッドからインク吐出を行うことによって中間転写体上に画像を形成する画像形成部と、前記中間転写体上に形成された画像を記録媒体に転写する画像転写部と、表面が多孔質体で構成された無端状のクリーニングベルトを含み、前記中間転写体の表面に前記クリーニングベルトを当接させて前記中間転写体上の転写後残留物を除去するクリーニング部と、前記中間転写体及び前記クリーニングベルトの搬送速度に速度差が生じるように、前記中間転写体及び前記クリーニングベルトの搬送制御を行う搬送制御部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、表面が多孔質体で構成されたクリーニングベルトを用いて、中間転写体とクリーニングベルトの搬送速度に速度差を生じさせつつ、中間転写体の表面にクリーニングベルトを当接させることで、多孔質体の毛細管力により中間転写体上の液体残留物を吸引除去することができるとともに、上記速度差により生じるシェア力によって中間転写体からクリーニングベルトに固形残留物を高効率で移動させることができ、中間転写体上から固形残留物を除去することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置であって、前記インクジェットヘッドから吐出されるインク中に含有される色材成分を凝集させる成分を含有した処理液を前記中間転写体上に付与する処理液付与部を備えたことを特徴とする。

中間転写体上でインクと処理液を反応させることによって画像形成を行う２液反応方式の記録装置においては、転写後の固形残留物は色材凝集体となり排除力を強くする必要があるが、中間転写体とクリーニングベルトの搬送速度に速度差を設けることで、同速度とする場合に比べて大きな排除力を得ることができ、中間転写体上の固形残留物をより確実に除去することができる。従って、より効果的なクリーニング性能を実現することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録装置であって、前記多孔質体の硬さは３０〜７０°であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置であって、前記多孔質体の平均空孔径はφ１０〜１００μｍであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置であって、前記クリーニングベルトを洗浄する洗浄槽を備えたことを特徴とする。

請求項５の態様によれば、永続的なクリーニング性能を維持することが可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のインクジェット記録装置であって、前記洗浄槽は少なくとも２槽に分離されていることを特徴とする。

請求項６の態様によれば、少なくとも２種類の液での洗浄が可能になる。また、クリーニングベルトの洗浄を行うための槽と、クリーニングベルトのすすぎを行うための槽に分離することができる。また、各槽の液を汚れ状態に応じて槽毎に循環させることも可能となり、クリーニングベルトの洗浄効果を向上させることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置であって、前記クリーニングベルトの汚れの状態を観察するモニタ部と、前記モニタ部により観察された前記クリーニングベルトの汚れの状態に応じて、前記クリーニングベルトの洗浄モードの切り替えを行うクリーニング制御部を備えたことを特徴とする。

請求項７の態様によれば、クリーニングベルトの汚れがひどくなった場合にはクリーニングベルトの洗浄を強化することが可能となり、クリーニングベルトによるクリーニング性能を維持することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のインクジェット記録装置であって、前記クリーニング制御部は、前記クリーニングベルトの汚れが基準値を超えたと判断する場合には、前記中間転写体から前記クリーニングベルトを離間させて、前記クリーニングベルトの洗浄を強化することを特徴とする。

請求項８の態様によれば、クリーニングベルトの汚れがひどい場合でも、中間転写体を汚すことなく、クリーニングベルトの洗浄を確実に行うことが可能となる。

請求項９に記載の発明は、請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置であって、前記洗浄槽よりも前記クリーニングベルトの搬送方向上流側に、前記クリーニングベルトを構成する多孔質体内部の液体成分を吸引除去する液体吸引部を備えたことを特徴とする。

請求項９の態様によれば、洗浄槽でクリーニングベルトを洗浄する際、前もって多孔質体内部の液体成分（液体残留物）を吸引除去しておくことで、洗浄槽の液汚れを緩和することができ、洗浄槽の液交換／液循環の頻度を低く抑えることが可能となる。

また前記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明は、インクジェットヘッドからインク吐出を行うことによって中間転写体上に画像を形成する工程と、前記中間転写体上に形成された画像を記録媒体に転写する工程と、表面が多孔質体で構成された無端状のクリーニングベルトを前記中間転写体の表面に当接させて、前記中間転写体上の転写後残留物を除去する工程と、前記中間転写体及び前記クリーニングベルトの搬送速度に速度差が生じるように、前記中間転写体及び前記クリーニングベルトの搬送制御を行う工程と、を含むことを特徴とするインクジェット記録方法を提供する。

本発明によれば、表面が多孔質体で構成されたクリーニングベルトを用いて、中間転写体とクリーニングベルトの搬送速度に速度差を生じさせつつ、中間転写体の表面にクリーニングベルトを当接させることで、多孔質体の毛細管力により中間転写体上の液体残留物を吸引除去することができるとともに、上記速度差により生じるシェア力によって中間転写体からクリーニングベルトに固形残留物を高効率で移動させることができ、中間転写体上から固形残留物を除去することができる。

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。

図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示した概略構成図である。図１に示すインクジェット記録装置１０は、中間転写体１２に処理液を付与する処理液付与部１４と、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色の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、単に「ヘッド」という。）１６（１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋ）を有する印字部（画像形成部）１８と、インクと処理液の反応によりインクと処理液の混合液が色材凝集体と溶媒に分離した状態になった後の中間転写体１２上の溶媒分の除去を行う溶媒除去部２０と、中間転写体１２上に形成されたインク画像（以下、単に「画像」という。）を記録媒体２２に転写する転写部２４と、中間転写体１２上の残留インクを除去するクリーニング部２６と、を備えている。

本例で用いる各色のインクは、色材（着色剤）として顔料を含有した顔料インク、又は染料を含有した染料インクである。また、処理液は、インクと反応してインクに含有される色材（顔料又は染料）を凝集（非分散化又は不溶化）させる成分を含有した液体である。各色のインク及び処理液は公知のものを用いればよく、例えば、インクは溶媒としての水、色材（顔料、又は染料）、水溶性有機溶媒、表面張力調整剤（界面活性剤）、及びその他の添加剤を含んで構成され、処理液は溶媒としての水、水溶性有機溶媒、表面張力調整剤（界面活性剤）、色材凝集剤を含んで構成される。これらの具体的な説明については省略する。

図１に示すように、中間転写体１２には無端状のベルト部材が用いられている。この無体状ベルト部材よりなる中間転写体１２は、複数のローラ３２に巻き掛けられており、少なくとも印字部１８を構成する各ヘッド１６のノズル面（インク吐出面）と対向するベルト面の範囲は、印字部１８により画像（インク画像）が形成される領域として水平面（フラット面）をなすように構成されている。また、中間転写体１２の全体又は少なくとも印字部１８から吐出されるインクが着弾する画像形成領域は、樹脂、金属、ゴムなど、インク液滴が浸透しない性質（非浸透性）を有する材料で構成される。

中間転写体１２の表面に用いられる好ましい材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂、シリコン系樹脂、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、フッ素系樹脂等の公知の材料が挙げられる。

中間転写体１２の表面層の表面張力は、１０ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下が望ましい。表面張力が５０ｍＮ／ｍより大きいと、記録媒体２２との表面張力差がなくなり、インク画像（インク凝集体）の転写性が悪化する。一方、表面張力が１０ｍＮ／ｍより小さいと、処理液の濡れ性を考慮すると、処理液の表面張力を表面層の表面張力より小さくする必要があり、処理液の表面張力を１０ｍＮ／ｍ以下とすることが困難であり、設計自由度が狭まる。

また、中間転写体１２の表面層には表面粗さ（Ｒａ）が０．３μｍ程度の凹凸があることが望ましく、色材の移動が抑制される効果がある。

中間転写体１２が掛け渡されている複数のローラ３２のうち、少なくとも１つのローラにモータの動力が伝達されることにより、中間転写体１２は図１の反時計回り方向に駆動される。本例では、ローラ３２Ａがモータの動力が伝達される駆動ローラ（主ローラ）となっている。

中間転写体１２に処理液を付与する処理液付与部１４は、塗布ローラ３４を含んで構成され、塗布ローラ３４は中間転写体１２を挟んでローラ３２Ｂに対向する位置に配置され、中間転写体１２に従動して回転可能、或いは、中間転写体１２とは独立して回転可能に構成される。処理液供給手段（不図示）により塗布ローラ３４の表面に処理液が供給され、塗布ローラ３４が中間転写体１２の表面（記録面）に当接しながら回転することにより、塗布ローラ３４の表面の処理液が中間転写体１２に付与される。

中間転写体１２に付与される処理液の厚さ（塗布厚）は、３〜１０μｍの範囲で設定することが好ましい。塗布ローラ３４により塗布される処理液の厚さが薄すぎると塗布ムラが発生する一方で、その厚さが厚すぎると溶媒除去の負担が増加してしまうためである。特に、処理液の厚さは、下流側の印字部１８にて付与されるインクの厚さより厚いことが望ましい。インクの厚さに比べて薄くなるように処理液が付与されると、インク滴表面と空気層に界面ができて、表面張力により液滴の合一（着弾干渉）が発生するためである。

塗布ローラ３４は多孔質材料や表面に凹凸がある材料が望ましく、例えばグラビアロール状のものなどを用いることができる。

本実施形態においては、処理液付与手段として塗布ローラ３４を用いて処理液の塗布を行っているが、本発明の実施に際しては特に限定されるものではなく、ブレードを用いて処理液を塗布する方式、スプレー或いはインクジェットヘッドを用いて処理液を付与する方式などを適宜適用することができる。特に、インクジェットヘッドを用いる場合、記録画像に応じたパターン状に処理液を正確に付与することができる。

処理液付与部１４より下流側に配置される印字部１８には、中間転写体１２の搬送方向に沿って上流側からベルト面に沿ってシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に各色インクに対応したヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋが設けられている。

各ヘッド１６（１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋ）は、中間転写体１２における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有し、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたフルライン型のヘッドで構成される。各ヘッド１６は、中間転写体１２の搬送方向と直交する方向に延在するように固定設置される。中間転写体１２を搬送しつつ各ヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋからそれぞれ色インクを吐出することにより、中間転写体１２上にインク画像を形成し得る。

このように、中間転写体１２の画像形成領域の全幅をカバーするノズル列を有するフルラインヘッドがインク色毎に設けられる構成によれば、中間転写体１２の搬送方向（副走査方向）について中間転写体１２と印字部１８を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち、１回の副走査で）、中間転写体１２の画像形成領域に画像を記録することができる。これにより、ヘッドが中間転写体１２の搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシリアル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。

本実施形態では、一例として、印字部１８をフルラインヘッドで構成する態様を例示したが、本発明の実施に際しては特に限定されるものではなく、印字部１８がシリアル型ヘッドで構成されていてもよいのはもちろんである。

本例で用いるヘッド１６は、インク吐出方式として、圧電素子の変位を利用してインク吐出を行う圧電方式、発熱素子で生じる熱エネルギーを利用してインク吐出を行うサーマル方式、その他各種方式を適宜採用することができる。

本例では、ＣＭＹＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、その他色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンダ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り、各色ヘッドの配置順序についても特に限定されるものではない。

各ヘッド１６に供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部（不図示）には、各ヘッド１６に対応する色インクを貯蔵するインクタンクが設けられており、各タンクは所要の流路を介してヘッド１６と連通されている。インク貯蔵／装填部は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字部１８より下流側に配置される溶媒除去部２０には、溶媒除去ローラ３６が設けられている。本例では、２つの溶媒除去ローラ３６Ａ、３６Ｂが中間転写体１２を挟んでローラ３２Ｃ、３２Ｄにそれぞれ対向する位置に設けられている。溶媒除去ローラ３６（３６Ａ、３６Ｂ）は少なくとも表面が多孔質体で構成されたローラ状部材であり、中間転写体１２の表面（記録面）に当接させるように配置される。

溶媒除去ローラ３６の表面エネルギーは中間転写体１２より小さく、３０ｍＮ／ｍ以下であることが望ましい。インク凝集体は付着せず、溶媒のみを除去可能とするためである。他の態様として、エアナイフで余剰な溶媒を中間転写体１２から取り除く方式、加熱して溶媒を蒸発させ除去する方式などがある。溶媒除去方式としてはいずれでもよいが、好ましくは、熱によらない方式を用いる方がよい。中間転写体１２の表面を加熱又は中間転写体１２上の凝集体に熱を付与して溶媒を蒸発させる手段では、凝集体の過剰加熱により、溶媒を過剰除去し転写時において好ましい凝集体の粘弾性を維持できず、かえって転写性を低下することがある。中間転写体１２の熱によるインクジェットヘッドのインク吐出特性への影響も懸念される。

溶媒除去部２０では、溶媒除去ローラ３６によって中間転写体１２上の溶媒除去が行われる。このため、中間転写体１２上に処理液が多く付与されるような場合でも、溶媒除去部２０で溶媒が除去されるため、下流側の転写部２４で記録媒体２２に多量の溶媒（分散媒）が転写されることはない。従って、記録媒体２２として紙が用いられるような場合でも、カール、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。

溶媒除去部２０によって、インク凝集体から過剰な溶媒を除去することによって、凝集体を濃縮し、より内部凝集力を高めることができる。また、溶媒除去によるインク凝集体の濃縮により、記録媒体２２に転写後も定着性や光沢性を画像に付与することができる。

なお、溶媒除去部２０によって、溶媒すべてを除去することは必ずしも必要ではない。過剰に除去しすぎてインク凝集体を濃縮しすぎると、インク凝集体の中間転写体１２への付着力が強くなりすぎて、転写に過大な圧力を必要とするため好ましくない。むしろ転写性に好適な粘弾性を保つためには、少量残留させるのが望ましい。溶媒を少量残留させることで得られる効果として、凝集体は疎水性であり、揮発しにくい溶媒成分（主にグリセリンなどの有機溶剤）は親水性であるので、インク凝集体と残留溶媒成分は溶媒除去実施後分離し、残留溶媒成分からなる薄い液層がインク凝集体と中間転写体１２との間に形成される。従って、インク凝集体の中間転写体１２への付着力は弱くなり、転写性向上に有利である。

また、溶媒除去部２０には、溶媒除去ローラ３６の表面近傍に開口する吸引口３８ａが形成された吸引ポンプ３８が溶媒除去ローラ３６毎に設けられており、吸引ポンプ３８を駆動させることで溶媒除去ローラ３６の多孔質体内部の液体成分（溶媒）を吸引口３８ａを介して吸引除去することができる。

転写部２４は、ヒータが内蔵された加熱加圧ローラ４０を含んで構成される。具体的には、図１に示すように、２つの加熱加圧ローラ４０Ａ、４０Ｂがローラ３２Ｅ、３２Ｆにそれぞれ対向する位置に配置され、これらの間（加熱加圧ローラ４０Ａ及びローラ３２Ｅ間、加熱加圧ローラ４０Ｂ及びローラ３２Ｆ間）に中間転写体１２及び記録媒体２２を挟み、所定の温度に加熱しながら、所定の圧力（ニップ圧）で加圧することにより、中間転写体１２上の画像を記録媒体２２に転写する構成となっている。

加熱温度は６０℃〜１７０℃が望ましく、転写性の観点から１００℃〜１５０℃が更に望ましい。１７０℃以上だと中間転写体１２の変形等の問題があり、６０℃以下だと転写性が悪化する。

転写時のニップ圧を調整するための手段としては、例えば、加熱加圧ローラ４０を図１の上下に移動させる機構（不図示）が設けられる。

本例の転写部２４には、更に、加熱加圧ローラ４０Ａ、４０Ｂと同一構造を有する小ローラ４２Ａ、４２Ｂが加熱加圧ローラ４０Ａ、４０Ｂの間に設けられるとともに、これら小ローラ４２Ａ、４２Ｂに対向する位置に支持部材４４が設けられる。加熱加圧ローラ４０Ａ、４０Ｂだけでなく小ローラ４２Ａ、４２Ｂによって中間転写体１２及び記録媒体２２を加熱加圧することによって、更なる安定転写が可能となっている。

転写部２４の後段には、記録媒体２２に転写された画像を定着させる定着部４６が設けられる。定着部４６は、ヒータが内蔵された定着ローラ４８を含んで構成される。転写部２４にて画像が転写された記録媒体２２は、中間転写体１２から剥離された後に定着ローラ４８とバックアップローラ４９との間に送り込まれ、バックアップローラ４９で支持しながら定着ローラ４８によって加熱加圧することによって、記録媒体２２上の画像の定着が行われる。

本例のインクジェット記録装置１０は、記録媒体２２の記録面を反転させる機構（反転機構）５０を備えている。不図示の選択手段（操作手段）によって片面記録が選択されている場合には、転写部２４で記録媒体２２の一方の面に画像転写が行われ、定着部４６で画像定着が行われた後、片面記録された記録媒体２２は排紙部（不図示）に送られる。一方、両面記録が選択されている場合には、転写部２４で記録媒体２２の一方の面に画像転写が行われ、定着部４６で画像定着が行われた後、片面記録された記録媒体２２は反転機構５０に送られる。そして、反転機構５０で記録媒体２２の記録面の反転が行われた後、その記録媒体２２は転写部２４に再び送り込まれる。その後、転写部２４で記録媒体２２の他方の面に画像転写が行われ、定着部４６で画像定着が行われた後、両面記録された記録媒体２２は排紙部に送られる。

転写部２４より下流側には、中間転写体１２に対向する位置に冷却部５２が配置される。冷却部５２は、ヒートシンク、及び冷却ファンを含んで構成され、記録媒体２２が剥離された後の中間転写体１２に対してヒートシンクと冷却ファンにより排熱することで中間転写体１２を冷却する。冷却ファンによる冷却温度は調整可能であることが望ましい。また、冷却部５２は、流水循環による水冷方式を用いてもよい。また、冷却部５２は、転写部２４にて加熱された中間転写体１２を所望の温度まで冷却するように搬送時間（冷却時間）が確保されている構成となっている。

冷却部５２より下流側には、転写部２４にて画像転写が行われた後の中間転写体１２の表面の洗浄を行うクリーニング部（洗浄部）２６が設けられている。クリーニング部２６は、クリーニングベルト５４を含んで構成され、中間転写体１２の表面にクリーニングベルト５４を当接させて中間転写体１２上の転写後残留物の除去が行われる。

クリーニングベルト５４は、表面が多孔質体で構成された無端状のベルト部材であり、複数のローラ５６に巻き掛けられた構造となっている。クリーニングベルト５４としては、ベルト支持体としてポリイミドベルトを用い、ポリイミドベルトにポリウレタンやＰＶＡを材質とした多孔質体を張り合わせたものが好ましい。本例では、ポリイミドベルトに東洋ポリマー製ルビーセルを貼り付けて、ベルト表面を多孔質体としたクリーニングベルト５４が用いられる。

クリーニングベルト５４の表面を構成する多孔質体の硬さ（硬度）は３０〜７０°の範囲であることが好ましい。なお、多孔質体の硬さはアスカーＣ型硬度計にて測定したものとする。多孔質体の硬さが３０°より柔らかくなるとつぶれすぎて水分吸収性が損なわれる一方で、７０°より硬くなるとベルト可撓性が損なわれるためである。

また、多孔質体の平均空孔径はφ１００μｍ以下であることが好ましい。平均空孔径が小さいほど高速での給水が可能となる。ただし、平均空孔径がφ１０μｍより小さくなると、一度吸収された水分を取り除きづらくなり、リフレッシュさせる為の負荷が大きくなることから、多孔質体の平均空孔径はφ１０μｍ以上であることがより好ましい。

クリーニングベルト５４が掛け渡されている複数のローラ５６のうち、少なくとも１つのローラにモータの動力が伝達されることにより、クリーニングベルト５４は図１の時計回り方向に駆動される。本例では、ローラ５６Ａがモータの動力が伝達される駆動ローラ（主ローラ）となっている。

特に本実施形態では、後述する搬送系制御部１０８（図２参照）によって、中間転写体１２にクリーニングベルト５４が当接する部分（当接部）において、中間転写体１２の搬送速度Ｖ１とクリーニングベルト５４の搬送速度Ｖ２に速度差が生じるように、中間転写体１２及びクリーニングベルト５４の搬送制御が行われる。クリーニングベルト５４の搬送速度Ｖ２は、中間転写体１２の搬送速度Ｖ１より速くてもよいし（Ｖ１＜Ｖ２）、遅くてもよい（Ｖ１＞Ｖ２）。

中間転写体１２の搬送速度Ｖ１とクリーニングベルト５４の搬送速度Ｖ２の速度差が次式｛（｜Ｖ２−Ｖ１｜／Ｖ１）×１００｝［％］で表されるとしたとき、その速度差は２〜７％の範囲であることが好ましい。速度差が小さすぎると（２％未満だと）、中間転写体１２の表面の残存物の拭き取り効率が悪くなる一方で、速度差が大きすぎると（７％より大きいと）、ベルト同士の擦れによるシステムの負荷やベルトの耐久性の問題が大きくなるためである。従って、上記範囲の速度差が生じた状態で、中間転写体１２の表面にクリーニングベルト５４を当接させてクリーニングを行う態様が好ましい。

本実施形態のインクジェット記録装置１０には、ローラ３２Ａに対向して配置されるローラ５６Ａを図１の左右に移動させる機構（不図示）が設けられており、中間転写体１２の表面をクリーニングする場合にはクリーニングベルト５４が中間転写体１２に当接するようにローラ３２Ａ側（図１の左方向）にローラ５６Ａを移動させる一方で、後述するようにクリーニングベルト５４の洗浄を強化する必要があると判断される場合や装置停止又は休止時には、クリーニングベルト５４が中間転写体１２から離間するようにローラ３２Ａとは反対側（図１の右方向）にローラ５６Ａを移動させる。

中間転写体１２とクリーニングベルト５４の間の押圧は０．２〜１．０ＭＰａの範囲であることが好ましい。押圧が０．２ＭＰａ未満だと中間転写体１２の表面の残存物の拭き取り効率が悪くなる一方で、速度差が１．０ＭＰａより大きくなるとシステムの負荷やベルトの耐久性の問題が大きくなるためである。

表面が多孔質体で構成されたクリーニングベルト５４を用いて、中間転写体１２とクリーニングベルト５４の搬送速度に速度差を生じさせつつ、中間転写体１２の表面にクリーニングベルト５４を当接させることで、多孔質体の毛細管力によって中間転写体１２上の液体残留物を吸引除去することができるとともに、上記速度差により生じるせん断方向に働くせん断力によって中間転写体１２からクリーニングベルト５４に固形残留粒を高効率で移動させることができ、中間転写体１２上から固形残留物を除去することができる。

なお、中間転写体１２上に液体残留物のみが存在することが分かっているような場合（例えば、パージ時の処理など）には、中間転写体１２とクリーニングベルト５４の搬送速度を等しくして、中間転写体１２の搬送負荷を小さくする態様もあり得る。

中間転写体１２とクリーニングベルト５４の当接部より上流側には、中間転写体１２の表面にクリーニング助剤を付与するクリーニング助剤付与部５８が設けられることが好ましい。本例では、クリーニング助剤付与部５８は、中間転写体１２の表面に当接する無端状のベルト６０を中間転写体１２の搬送に応じて従動回転させながら、容器６２内部のクリーニング助剤をベルト６０の表面に付着させ、ベルト６０を介して中間転写体１２にクリーニング助剤が付与される構成となっている。中間転写体１２の表面にクリーニング助剤を付与しておくことで、クリーニングベルト５４によって中間転写体１２の表面から残留物（液体残留物、固形残留物）を容易に除去することができる。

このようにクリーニングベルト５４によって中間転写体１２の表面の残留物が除去されることによって、その後の転写プロセスにおいて画像品質が低下することなく良好な転写画像を記録媒体２２上に得ることができる。

ところで、中間転写体１２上の残留物（液体残留物、固形残留物）はクリーニングベルト５４に移されることになるが、その残留物がクリーニングベルト５４に蓄積され続けると、クリーニングベルト５４のクリーニング性能の低下によって中間転写体１２の表面の残留物を十分に除去することができなくなり、転写画像の品質低下を招く要因となることが考えられる。そこで、本実施形態のインクジェット記録装置１０には、クリーニングベルト５４のクリーニング性能を永続的に維持するために、クリーニングベルト５４に移った液体残留物の除去を行う液体吸引部６４と、固形残留物の除去を行うベルト洗浄部６６が設けられる。

液体吸引部６４には、クリーニングベルト５４の表面近傍に開口する吸引口６８ａが形成された吸引ポンプ６８が設けられており、吸引ポンプ６８を駆動することでクリーニングベルト５４の多孔質体内部の液体残留物を吸引口６８ａを介して吸引除去することが可能となっている。なお、吸引ポンプ６８により吸引された液体残留物は廃液タンク（不図示）に回収される。

ベルト洗浄部６６には、洗浄槽７０が設けられており、複数のローラ５６にガイドされたクリーニングベルト５４の一部が洗浄槽７０内部を通過することによって、中間転写体１２からクリーニングベルト５４に移った固形残留物が洗浄除去される構成となっている。

洗浄槽７０は少なくとも２槽に分かれていることが好ましい。例えば、図１に示した例のように、洗浄槽７０が２槽に分かれて構成される場合には、第１槽７２Ａでクリーニングベルト５４の洗浄を行い、第２槽７２Ｂでクリーニングベルト５４のすすぎを行うことが可能となり、クリーニングベルト５４の固形残留物を効率的に除去することができる。また、洗浄槽７０が３層以上に分かれて構成される場合には、洗浄やすすぎを複数に分けて段階的に繰り返し行うことが可能となり、クリーニングベルト５４の固形残留物の除去効果を更に向上させることができる。

第１槽７２Ａ内部には、洗浄液が貯留されるとともに、クリーニングベルト５４を挟んでローラ５６Ｃ、５６Ｄにそれぞれ対向する位置にブラシローラ７６Ａ、７６Ｂが設けられている。ブラシローラ７６Ａ、７６Ｂはクリーニングベルト５４の表面を圧接しながら、クリーニングベルト５４の搬送に応じて従動回転することにより、クリーニングベルト５４の固形残留物を除去（排除）する。また、第１槽７２Ａにはポンプ７４Ａが接続されており、洗浄液の汚れに応じてポンプ７４Ａを駆動させることにより、第１槽７２Ａ内の洗浄液の循環が行われ、適宜新しい洗浄液に交換される。

同様に、第２槽７２Ｂにはすすぎ液（例えば、水など）が貯留されるとともに、すすぎ液を交換するためにポンプ７４Ｂが接続されている。すすぎ液の汚れに応じてポンプ７４Ｂを駆動させることにより、第２槽７２Ｂ内のすすぎ液の循環が行われ、適宜新しいすすぎ液に交換される。

なお、装置停止時には洗浄槽７０の各槽７２Ａ、７２Ｂから液抜きが行われ、クリーニングベルト５４が液中に浸らないよう状態で停止される。これにより、クリーニングベルト５４の劣化などを防止することができる。

ベルト洗浄部６６（洗浄槽７０）よりもクリーニングベルト５４の搬送方向上流側に液体吸引部６４を配置しておくことで、洗浄槽７０でクリーニングベルト５４の洗浄を行うよりも前に、クリーニングベルト５４の多孔質内部の液体成分（液体残留物）が吸引除去されるので、洗浄槽７０の液汚れを緩和することができ、洗浄槽７０の液交換／液循環の頻度を低く抑えることが可能となる。

更に、本実施形態のインクジェット記録装置１０には、ベルト洗浄部６６よりも下流側に、ベルト乾燥部８０及びモニタ部８２が順次配置される。

ベルト乾燥部８０は、例えばヒータなどを含んで構成され、洗浄部６６にて洗浄されたクリーニングベルト５４を表面側から乾燥を行う。

ベルト乾燥部８０よりも下流側に配置されるモニタ部８２は、例えばＣＣＤなどを含んで構成され、クリーニングベルト５４の汚れ状態を表面側からモニタリング（観察）を行う。モニタ部８２により観察された結果は後述するクリーニング制御部１１２（図２参照）に送られる。クリーニング制御部１１２は、クリーニングベルト５４の汚れの程度が基準値（閾値）を超えたと判断する場合には、中間転写体１２からクリーニングベルト５４が離間するようにローラ５６Ａをローラ３２Ａ側とは反対側（図１の右方向）に移動させて、例えば、クリーニングベルト５４の搬送時間を遅くしたり、クリーニングベルト５４を複数周回させたり、これらを組み合せるなどの方法によって、クリーニングベルト５４のクリーニングを強化する。なお、中間転写体１２からクリーニングベルト５４が離間している間は、中間転写体１２の残留物を除去することはできないので、中間転写体１２や記録媒体２２の搬送を停止して、中間転写体１２への画像形成から記録媒体２２への画像転写までの工程を行わないようにすることが好ましい。

図２はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。図２に示すように、インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース１２０、システムコントローラ１０２、画像メモリ１０４、ＲＯＭ１０６、搬送系制御部１０８、処理液付与制御部１０９、溶媒除去制御部１１０、クリーニング制御部１１２、プリント制御部１１４、画像バッファメモリ１１６、ヘッドドライバ１１８などを備えている。

通信インターフェース１２０は、ホストコンピュータ１００から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース１２０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１００から送出された画像データは通信インターフェース１２０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１０４に記憶される。画像メモリ１０４は、通信インターフェース１２０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ１０２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１０４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１０２は、通信インターフェース１２０、画像メモリ１０４、搬送系制御部１０８、溶媒除去制御部１１０、クリーニング制御部１１２等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ１０２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、ホストコンピュータ１００との間の通信制御、画像メモリ１０４の読み書き制御等を行うとともに、各制御部１０８、１１０、１１２に接続されるモータなどを制御する制御信号を生成する。

ＲＯＭ１０６には各種プログラムが格納されており、システムコントローラ１０２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。ＲＯＭ１０６に代えて、磁気ディスクなどを用いてもよい。また、外部インターフェースを備え、メモリーカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記憶媒体のうち、複数の記憶媒体を備えていてもよい。なお、ＲＯＭ１０６は動作パラメータなどの記憶手段（不図示）と兼用してもよい。

搬送系制御部１０８は、システムコントローラ１０２からの指示に従って、搬送系のモータ１２４やヒータ１２６の制御を行う制御部である。モータ１２４には、中間転写体１２、記録媒体２２、クリーニングベルト５４の搬送をするために用いられるモータや、冷却部５２に設けられる冷却ファンを駆動するためのモータなどが含まれる。ヒータ１２６には、転写部２４や定着部４６にて用いられるヒータなどが含まれる。

処理液付与制御部１０９は、システムコントローラ１０２からの指示に従って、処理液付与部１４に設けられる塗布ローラ３４に動力が伝達されるモータ１２７の制御を行う制御部である。処理液付与制御部１０９には、モータ１２７を駆動する駆動回路を含んで構成される。

溶媒除去制御部１１０は、システムコントローラ１０２からの指示に従って、溶媒除去部２０に設けられるモータ１２８やポンプ１３０の制御を行う制御部である。モータ１２８には、溶媒除去ローラ３６の移動機構の一部を構成するモータなどが含まれる。ポンプ１３０は、溶媒除去ローラ３６に付随して設けられる吸引ポンプ３８に相当する。溶媒除去制御部１１０は、モータ１２８の駆動を制御して溶媒除去ローラ３６と中間転写体１２との離間距離が最適化されるように中間転写体１２上の溶媒量に応じて適宜調整するとともに、ポンプ１３０（吸引ポンプ３８）の駆動を制御して溶媒除去ローラ３６に吸収された溶媒を吸引除去する。

クリーニング制御部１１２は、システムコントローラ１０２からの指示に従って、クリーニング部２６に設けられるモータ１３２、ヒータ１３４、ポンプ１３６の制御を行う制御部である。モータ１３２には、ローラ５６Ａの移動機構の一部を構成するモータなどが含まれる。ヒータ１３４には、乾燥部８０に設けられるヒータなどが含まれる。ポンプ１３６には、液体吸引部６４に設けられる吸引ポンプ６８や、ベルト洗浄部６６に設けられるポンプ７４Ａ、７４Ｂなどが含まれる。

また、クリーニング制御部１１２にはモニタ部８２により観察されたクリーニングベルト５４の表面の汚れ状態が通知される構成となっている。クリーニング制御部１１２は、クリーニングベルト５４の表面の汚れ状態が基準値（閾値）を超えるか否か判断を行い、基準値を超えたと判断する場合には通常モードからクリーニングモードに遷移し、モータ１３２の駆動を制御して中間転写体１２からクリーニングベルト５４を離間させた状態にして、クリーニングベルト５４のクリーニングを強化する。具体的には、クリーニングベルト５４の搬送速度を遅くする方法やクリーニングベルト５４を複数周回させる方法、或いは、これらの方法を組み合せた方法などが挙げられる。その後、クリーニング制御部１１２はモニタ部８２から通知されるクリーニングベルト５４の表面の汚れ状態が基準値未満となったと判断すると、クリーニングモードから通常モードに遷移し、モータ１３２の駆動を制御して中間転写体１２にクリーニングベルト５４が当接した状態にする。

プリント制御部１１４は、システムコントローラ１０２の制御に従い、画像メモリ１０４内の画像データから印字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機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）をヘッドドライバ１１８に供給する制御部である。プリント制御部１１４において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ１１８を介して各ヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋのインク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。

プリント制御部１１４には画像バッファメモリ１１６が備えられており、プリント制御部１１４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４２に一時的に格納される。なお、図２において画像バッファメモリ１１６はプリント制御部１１４に付随する態様で示されているが、画像メモリ１０４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１１６とシステムコントローラ１０２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。

ヘッドドライバ１１８は、プリント制御部１１４から与えられる印字データに基づいて、各ヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋのアクチュエータを駆動するための駆動信号を生成し、アクチュエータに生成した駆動信号を供給する。ヘッドドライバ１１８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。

本実施形態のインクジェット記録装置１０によれば、表面が多孔質体で構成されたクリーニングベルト５４を用いて、中間転写体１２とクリーニングベルト５４の搬送速度に速度差を設けつつ、クリーニングベルト５４を中間転写体１２の表面に当接（圧接）させてクリーニングを行うことで、多孔質体の毛細管力により中間転写体１２上の液体残存物を吸引除去することができるとともに、上記速度差で生じるシェア力によって中間転写体１２上の固形残存物をより確実に除去することができる。

以上、本発明のインクジェット記録装置及び記録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。

インクジェット記録装置の全体構成を示した概略構成図 インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…中間転写体、１４…処理液付与部、１６…ヘッド、１８…印字部、２０…溶媒除去部、２２…記録媒体、２４…転写部、２６…クリーニング部、３２…ローラ、３４…塗布ローラ、３６…溶媒除去ローラ、４０…加熱加圧ローラ、４２…小ローラ、４６…定着部、４８…定着ローラ、５２…冷却部、５４…クリーニングベルト、５６…ローラ、５８…クリーニング助剤付与部、６４…液体吸引部、６６…ベルト洗浄部、６８…吸引ポンプ、７０…洗浄槽、８０…ベルト乾燥部、８２…モニタ部、１０２…システムコントローラ、１０８…搬送系制御部、１０９…処理液付与制御部、１１０…溶媒除去制御部、１１２…クリーニング制御部、１１４…プリント制御部

Claims (10)

1. インクジェットヘッドからインク吐出を行うことによって中間転写体上に画像を形成する画像形成部と、
   前記中間転写体上に形成された画像を記録媒体に転写する画像転写部と、
   表面が多孔質体で構成された無端状のクリーニングベルトを含み、前記中間転写体の表面に前記クリーニングベルトを当接させて前記中間転写体上の転写後残留物を除去するクリーニング部と、
   前記中間転写体及び前記クリーニングベルトの搬送速度に速度差が生じるように、前記中間転写体及び前記クリーニングベルトの搬送制御を行う搬送制御部と、
   を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記インクジェットヘッドから吐出されるインク中に含有される色材成分を凝集させる成分を含有した処理液を前記中間転写体上に付与する処理液付与部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記多孔質体の硬さは３０〜７０°であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記多孔質体の平均空孔径はφ１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記クリーニングベルトを洗浄する洗浄槽を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記洗浄槽は少なくとも２槽に分離されていることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記クリーニングベルトの汚れの状態を観察するモニタ部と、
   前記モニタ部により観察された前記クリーニングベルトの汚れの状態に応じて、前記クリーニングベルトの洗浄モードの切り替えを行うクリーニング制御部を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記クリーニング制御部は、前記クリーニングベルトの汚れが基準値を超えたと判断する場合には、前記中間転写体から前記クリーニングベルトを離間させて、前記クリーニングベルトの洗浄を強化することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記洗浄槽よりも前記クリーニングベルトの搬送方向上流側に、前記クリーニングベルトを構成する多孔質体内部の液体成分を吸引除去する液体吸引部を備えたことを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
10. インクジェットヘッドからインク吐出を行うことによって中間転写体上に画像を形成する工程と、
    前記中間転写体上に形成された画像を記録媒体に転写する工程と、
    表面が多孔質体で構成された無端状のクリーニングベルトを前記中間転写体の表面に当接させて、前記中間転写体上の転写後残留物を除去する工程と、
    前記中間転写体及び前記クリーニングベルトの搬送速度に速度差が生じるように、前記中間転写体及び前記クリーニングベルトの搬送制御を行う工程と、
    を含むことを特徴とするインクジェット記録方法。

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