JP2010260204A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 中間転写体を用いるインクジェット記録方式において、中間転写体が転写ローラーへ突入する時の衝撃を緩和する。
【解決手段】 中間転写体の進行方向端部の厚みを進行方向に対して連続的に減少させる。または進行方向端部のゴム硬度を中央部のゴム硬度よりも下げる。このような中間転写体を用いることで中間転写体と転写ローラーが接触する時に加わる力を減少させて衝撃を緩和する。これにより突入時の振動などを低減でき、転写圧力の変動を抑制することができるので、良好な転写インク像を得ることが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関するものであり、特に、中間転写体上に形成した画像を被印刷体に転写する中間転写型のインクジェット記録装置に関する。

近年、インクジェット記録方式の利点を活かすことにより、幅広い分野において、被印刷体の種類に拘わらず高品位の画像を記録したいという要望が高まっている。しかし、インクジェット記録方式を用いて、インク浸透性の劣る被印刷体を用いた場合には、髭上にインクが滲んでしまうフェザリング、先に着弾したインク的が後に着弾したインク滴に引き寄せられてしまうビーディング、隣接して記録されたインク滴同士が混ざりあってしまうブリーディングといった現象が画像に生じる。また被印刷体には水系インクが浸透することにより起こる被印刷体の波打ち現象であるコックリングなどが発生する。

上記問題を克服するために、転写方式の記録方法が提案されている。この記録方法においては、まずインクジェット記録方式により中間転写体上にインクを付与してインク像を形成する。そしてその中間転写体上のインク像を中間転写体上から被印刷体上に転写する。したがって、フェザリング、ビーディング、ブリーディングといった現象を抑制するために、インク中の水分を被印刷体に素早く浸透・定着させる必要がなく、用いる被印刷体の種類を拡大することが出来る。また、中間転写体上に形成されたインク像を被印刷体へ転写する前に、そのインク像を形成しているインクの液体成分のほとんどを除去することにより、被印刷体側に浸透する液体量を少なくすることが出来る。したがって、コックリングも生じにくくなり、被印刷体の風合いも損なわれない。

転写方式の記録方法では、中間転写体と被印刷体を同時にローラー間を通過させることにより加圧する転写方法が広く用いられている。この転写工程において、加圧されたローラー間に中間転写体と被印刷体を通過させる時に、中間転写体とローラーの衝突によって衝撃が生ずる。その衝撃によってローラーや中間転写体に振動を引き起こして転写圧力が変動し、転写したインク画像に乱れが生じるという課題があった。

この課題の解決方法として、特許文献１では、ローラー間のギャップを規定するギャップ固定手段と、ローラー間に規定の押圧力を発生させる付圧手段とを持たせて、付圧手段によって転写にかかる押圧力を超える力を規定して付圧する方法が提案されている。また特許文献２では、硬度の異なる２種類のゴムでローラーを構成することにより、ローラー突入時の衝撃を緩和する方法が提案されている。

特開２００４−３３３６３２号公報 特開２００６−３１７６２７号公報

しかしながら、上記した従来例のローラーへ突入時の衝撃緩和方法においては、つぎのような課題を有している。

特許文献１のように、被印刷体の突入時毎にローラー間の圧力を制御する方法では、記録速度を速くした場合には、高速で送られてくる被印刷体に対応してローラー間の圧力を変化させる必要がある。したがって、ローラー間圧力制御も高速化しなければならず、そのための制御装置が複雑化してしまうといった課題がある。

また特許文献２のように、突入時の衝撃を緩和するために、ローラーのゴム硬度を下げてしまうと、それに伴ってローラー間の圧力が下がってしまい、画像を転写するために必要な圧力が得られない。そして、必要な圧力を得るためにローラー間に加える圧力を上げると、ニップ幅が大きくなるので、ローラーを回転させるために大きなトルクが必要となる。従ってローラーを回転させるために、より大型のモーターが必要となり、消費電力も大きくなってしまうといった問題がある。

本発明は、上記課題に鑑み、ローラー間の制御やローラー硬度の変更を行うことなく、簡単な構成で、中間転写体が加圧ローラーに突入時の衝撃を緩和することが出来るインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明者らは先述した背景技術を深く鑑み、鋭意検討の結果、以下に示す構成がインクジェット記録装置として前記課題に対し優れた性能を有することを見出し、本発明を成すに至った。

本発明のインクジェット記録装置は、インクからなる画像を一時的に担持する中間転写体と、中間転写体上に、インクジェットデバイスを用いてインクを付与することで画像を形成する描画ユニットと、該画像に被印刷体をローラーにより圧着して画像を中間転写体上から被印刷体へ転写する転写ユニットと、を有するインクジェット記録装置において、該中間転写体が略平板形状であり、かつそのローラー進入方向端部に、厚みが中央部から進入方向に向けて連続的に減少している部分を有することを特徴とする。

また、本発明のインクジェット記録装置において、前記中間転写体の厚みが減少している部分の長さが、ローラー径ｒと中間転写体の中央部の厚みｔから下記の式（数１）より規定される単位長さｌ_０より長いことを特徴とする。

また、本発明のインクジェット記録装置は、インクからなる画像を一時的に担持する中間転写体と、中間転写体上に、インクジェットデバイスを用いてインクを付与することで画像を形成する描画ユニットと、該画像に被印刷体をローラーにより圧着して画像を中間転写体上から被印刷体へ転写する転写ユニットと、を有する画像形成装置において、該中間転写体が略平板形状であり、かつそのローラー進入方向端部の硬度が該中間転写体の中央部よりも低いことを特徴とする。

本発明がこのような優れた性質を有する理由は明確ではないが、本発明者らは以下のように推測している。すなわち、加圧されたローラー間に中間転写体と被印刷体を通過させる時に生ずる衝撃は、中間転写体とローラーの衝突、より細かく言えば中間転写体のローラー進入方向端部とローラーとの衝突によって発生する。

この時、中間転写体のローラー進入方向端部がローラー表面に衝突する際に発生する力について考える。

円筒状のローラー表面に直進方向の力が加わる時、最も大きな力が発生するのは、回転軸平面上に力が加わる場合であろう。

従って逆に、力の加わるローラー表面上の場所が回転軸平面から離れるほど発生する力は小さくなる。

最も小さくなるのは力のベクトルがローラーの接線となる場合、言うなれば力がローラー表面を”かする”ような場合である。

しかし容易に理解できるように、このような形態ではローラーから法線方向への力（反発力）が発生しない。

中間転写体とローラーで言えば、中間転写体のローラー進入方向端部がローラー表面に初めて接する部分がローラーのニップ部に近ければ近いほど衝突する際に発生する力は小さくなる。しかしそれに伴って、ローラーからの法線方向への力、すなわち転写圧力が小さくなってしまう。

そこで本発明者らは鋭意検討の結果、衝突する時に発生する力をできるだけ小さくでき、かつ転写圧力の低下を最低限に抑えることのできる構成として、中間転写体のローラー進入方向端部の厚みが中央部から進入方向に向けて連続的に減少している部分を有することが極めて効果的である事を見出し本発明を想到するに到った。

また特に、ローラー径をｒ、中間転写体の中央部の厚みをｔとした場合に、上述した構成でかつ厚みが連続的に減少している部分の長さが下式より規定される単位長さｌ_ｏより長い場合により優れた効果を呈することを見出した。

ｌ_ｏ＝（ｒｔ−ｔ^２）／√（２ｒｔ−ｔ^２） …（数１）
また本発明者らは、中間転写体のローラー進入方向端部の硬度を、該中間転写体の中央部よりも低いものとすることで、衝突する時に発生する力をできるだけ小さくでき、かつ転写圧力の低下を最低限に抑えることのできる構成であることを見出し本発明を成すに到った。

本発明によれば、中間転写体に形成した画像を被印刷体に転写するために、中間転写体が加圧ローラーに突入する時の衝撃を緩和することができる。したがって、インクの濃淡や歪みの無い転写画像を得ることが可能なインクジェット記録装置を実現することが可能となる。

本発明の実施形態における記録装置の模式的断面図である。 本発明の中間転写体の断面概略図である。 本発明の中間転写体が転写ローラーに突入する様子を表した模式的断面図である。 従来の中間転写体の断面概略図である。 従来の中間転写体が、転写ローラーに突入する様子を表した模式的断面図である。 本発明の中間転写体が転写ローラーに突入する様子を表した模式的断面図である。 本発明の中間転写体の断面概略図である。 本発明の中間転写体の断面概略図である。 本発明の中間転写体の断面概略図である。 本発明の中間転写体が転写ローラーに突入する様子を表した模式的断面図である。 本発明の記録装置の転写部の模式的断面図である。 本発明の記録装置による記録処理を説明するためのフローチャートである。 （ａ）は、実施例１の中間転写体の平面模式図である。（ｂ）は、（ａ）のＸ矢視図である。 （ａ）は、実施例２の中間転写体の平面模式図である。（ｂ）は、（ａ）のＹ矢視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
１．記録装置の全体構成
図１は、本実施形態の記録装置の概略構成を示す模式的断面図である。

図１において１は、中間転写体２を搬送するための搬送ベルトであり、表面に中間転写体２が貼り付けられている。この搬送ベルト１は、３つのベルト搬送ローラー１２、１３、１４の間に張架されており、それらの搬送ローラーのいずれかが不図示のベルト駆動装置によって回転駆動されることにより、矢印Ａ方向に搬送される。本例においては、搬送ローラー１３を回転駆動されるベルト駆動ローラーとした。搬送ローラー１４は、転写のための加圧ローラーとして兼用されており、転写時に安定した温度を与えるためにローラー内部に加熱ヒータを有している。

転写ベルト１の周囲位置には、転写ベルト１の搬送方向（矢印Ａ方向）の上流側から下流側に向かって順に、処理液付与部３、描画ユニット４、インク像処理部５、転写ユニット６、およびクリーニング部７が配置されている。

記録装置には、給紙搬送部８が配置されている。給紙搬送部８は、給紙搬送ローラー（不図示）を回転駆動させることにより、被印刷体１０を不図示の被印刷体格納部から転写ユニット６へ搬送する。中間転写体２上に形成されたインク像は、転写ユニット６において被印刷体１０に転写される。本例の記録装置においては、中間転写体の搬送構成にエンドレスベルトを採用したが、ドラム方式であっても良い。
２．各部の詳細
２．１ 中間転写体
中間転写体は、その表面においてインク像を剥離し易い性質（離型性）を有する。シリコーンゴムは、表面エネルギーが低く、剥離性が高い性質を有していることから、中間転写体を形成する最適材料の１つである。しかし、中間転写体の材料はこれらに限定されるものではなく、好ましい離型性および弾性特性を有して、インク像を被印刷体に転写する際の転写率に優れているものであればよい。また、中間転写体を２層以上の構成とするなど、適宜、その層構成を変更してもよい。中間転写体を形成する材料の他の例としては、フッ素ゴムやゾルゲル法により合成された有機−無機ハイブリッド材料等が好適に用いられ得る。

本発明の中間転写体の断面概略図を図２に、従来例の断面概略図を図４に示す。また本発明の中間転写体が転写ローラーに突入する時の転写ユニットを表した模式的断面図を図３に従来の中間転写体の場合の転写ユニットの模式的断面図を図５に示す。図２、図３、図４、図５、図６、図７、図８、図９、図１０において、矢印Ｂは搬送ベルトの進行方向を示し、矢印Ｃは転写ローラーの回転方向を示す。

図２のように本発明の中間転写体は転写ローラー突入時の衝撃を和らげるために搬送ベルト進行方向（矢印Ｂの方向）端部へ向けて連続的に薄くなっている。このような衝撃緩和部を設けて、中間転写体が転写ローラーに初めに接触する点を従来の場合と比べて搬送ベルト方向に移動させることで、搬送ベルトの進行方向に加わる力が減少し、ローラー及び中間転写体に加わる力を緩和することが出来る。

また転写ローラーに対し搬送ベルトと垂直方向に加わる力について、本発明の中間転写体を使用した場合、従来例に比べて転写ローラーを中間転写体の厚さ分だけ上に移動させる時間を多く要する。すなわち、転写ローラーの単位時間あたりの移動距離は、従来例よりも本発明の方が短くなる。したがって、搬送ベルトと垂直方向に加わる力も緩和することが可能となる。

図３では中間転写体の最も表面積の大きい面を搬送ベルトに接着し固定している。しかし本発明はこのような構成に限定されるものではなく、図６のように図３の接着面の対面を搬送ベルトに接着して固定しても良い。このような構成では、中間転写体上にインク像を形成する時、インクヘッドと中間転写体間の距離を端部まで一定に保つことが出来るので、衝撃緩和部においても良好なインク像を得ることが出来る。したがって、衝撃緩和部も無駄にすることなく利用することが可能となる。図６において中間転写体が転写ローラーに接触すると、中間転写体は弾性体であるため衝撃緩和部は搬送ベルト方向に折れ曲がり、それによって衝撃を吸収する。

また図６の中間転写体の衝撃緩和部が搬送ベルトと反対方向に折れ曲がることを防止するために、衝撃緩和部を図７のように両面が傾斜になっている形状にしてもよい。さらに、衝撃緩和部は、距離に比例して薄くなっている必要はなく、ローラーの形状などその時々の仕様状況に合わせて図８や図９のような曲線を持つ形状にしても良い。

図１０は本発明の中間転写体が転写ローラーに突入する時の転写ユニットを示した模式的断面図である。衝撃緩和部の長さをｌ、中間転写体の厚さをｔ、転写ローラーの半径をｒ、中間転写体と転写ローラーが最初に接触する点をＤとする。図１１は転写ユニットにおける転写ローラーと搬送ベルトの位置関係を表した模式的断面図である。転写ローラーの外周を円と見た円周上の搬送ベルトからの距離がｔの位置をＥ、点Ｅにおいて引いた接線をｓ、接線ｓと搬送ベルトとの交点をＦ、点Ｅから搬送ベルトに引いた垂線と搬送ベルトとの交点をＧ、点Ｆと点Ｇの間の距離をｌ_０とする。

転写ローラー突入時の衝撃を緩和するためには、点Ｄの位置を中間転写体の厚さｔよりも搬送ベルト方向すなわちニップ部側に近づける必要がある。そのためには、長さｌを長さｌ_０より長くする必要がある。半径ｒと厚さｔを用いてｌ_０を計算すると数１式となる。

さらに中間転写体の先端部の硬度を下げることでも衝撃緩和部とすることもできる。物体と物体が接触する時に発生する力は、物体の硬度が低い程、発生する力を吸収するので小さくなる。しかし中間転写体全体の硬度を下げると転写時の変形が大きくなり、転写画像に歪みが生じてしまう。そこで、本発明では中間転写体と転写ローラーが初めに接触する点近傍の中間転写体の硬度を下げて、他の部分は従来の硬度とした。このような構成にすることで、転写ローラー突入時の衝撃を緩和し、かつ歪みの無い転写画像を得ることできる中間転写体を実現することが可能となる。

中間転写体２を搬送する搬送ベルト１は、ポリウレタンで構成され、接着層を設けて、その上に中間転写体２が固定されたものである。

搬送ベルト１として使用される材料は、特にポリウレタンに限定されるわけではない。転写時の加圧に耐える剛性や寸法精度の他、搬送のイナーシャを軽減して制御の応答性を向上させるために要求される特性等を満たすものであればよい。

２．２ 処理液付与部３
本発明ではビーディングやブリーディングの発生を抑制するために処理液を用いて、中間転写体上に着弾したインクの流動性を低下させる効果を得ることが出来る処理液付与部３を設けることも出来る。

処理液付与部３は、後述する描画ユニット４に対して、搬送ベルト１の搬送方向の上流側に配置されている。塗布ローラー３０は、搬送ベルト１と当接しながら回転することによって、処理液３１を中間転写体２に塗布する。

本発明の中間転写体を採用すれば、この塗布ローラー３０を中間転写体２が通過する時においても、中間転写体と塗布ローラーに加わる力を緩和させることが出来る。したがって、中間転写体と塗布ローラーの衝突による振動を減少させて、処理液を中間転写体上に均一に塗布することが可能となる。また、衝撃による中間転写体の劣化も抑制することが出来る。

ここで処理液３１について説明する。処理液とは、着色インクの流動性を低下、またはインク中の色材を凝集させるための液体である。その成分としては、画像固定成分、水、水溶性有機溶剤、および均一塗布や吐出安定性のための助剤等がある。本例では、中間転写体２上に処理液３１を塗布する形態としているが、インク吐出ヘッドのような記録ヘッド（液体吐出ヘッド）を用いて、その記録ヘッドから吐出する処理液を中間転写体２上に付与することも可能である。

画像固定成分とは、着色インクの流動性を低下、またはインク中の色材を凝集させるための材料である。詳しくは、インクとの接触によって中間転写体２上におけるインクの流動性を低下させて、中間転写体上に着弾したインクを極力、その着弾位置に保持させる役割を担う材料である。仮に、中間転写体２上に着弾したインクの流動性を低下させなかった場合には、中間転写体上においてインクが流れてしまい、ビーディングやブリーディングの発生原因となるおそれがある。そこで、画像固定成分を含む処理液用いてインクと反応させることにより、それと接触したインクの流動性を低下させて、中間転写体上に着弾しインクを着弾位置に保持させる。これにより、中間転写体上においてインク滴同士が接触しても、ビーディングやブリーディングの発生を抑制することができる。

画像固定成分としては、インクと接触することによってインクを凝集させることができる材料が好適であり、例えば、金属塩が好適である。金属塩の最も好適なものとしては、多価金属塩が挙げられる。また処理液には、上述の画像固定成分である多価金属塩等の金属塩と共に、水溶性有機溶剤を含有させることができる。これらのような水溶性有機溶剤の処理液中における含有量については特に制限はないが、処理液全質量の５〜６０質量％、好ましくは５〜４０質量％の範囲である。

本例のように塗布ローラー３０を用いる場合には、中間転写体２への均一塗布を目的として、処理液３１に塗布助剤を含有させてもよい。この塗布助剤としては、界面活性剤を用いることが好ましい。界面活性剤の添加量は、処理液に対して、０．０５〜１０質量％程度とすることが好ましく、より好ましくは、０．１〜５質量％程度である。処理液には、この他、必要に応じて、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、酸化防止剤等の添加剤を適宜配合してもよい。

２．３ 描画ユニット４
描画ユニット４は、中間転写体２上に、制御部より送られてくる画像信号に応じて、少なくとも着色剤を含むインクを付与することによって、インク像を形成する。このとき、上述した処理液３１を中間転写体上に付与しておけば、処理液３１とインクの凝集成分とが凝集反応を行うことにより、ビーディングやブリードのない画像が形成される。

描画ユニット４は、搬送ベルト１の搬送方向において処理液付与部３の下流側に配置されており、インク吐出ヘッド４０を含む。インク吐出ヘッド４０は、インクを吐出可能な複数のノズルを有する。ノズルからインクを吐出させるための吐出エネルギー発生手段としては、電気熱変換体（ヒータ）やピエゾ素子などを用いることができる。電気熱変換体を用いた場合には、その発熱によってインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用してノズルからインクを吐出させることができる。

インク吐出ヘッドは、搬送ベルト１の搬送方向に一定間隔を置いて配置されている。それぞれのインク吐出ヘッドは、それらに対応する不図示のインクタンクから供給されたインクを吐出することにより、カラー画像を形成することができる。本例の場合、インク吐出ヘッドは、それぞれ、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）のインクを吐出する。しかし、インク付与部４を構成するインク吐出ヘッドの数、中間転写体２上の画像形成領域に対して吐出するインク色の順序、および使用されるインクの色相は、上述した例に限定されるものではない。

中間転写体２上に形成されるインク像は、転写の際に反転することを考慮し、最終的に被印刷体１０に形成すべき画像の鏡面画像としなければならない。当然、インク吐出ヘッド４０に供給される画像信号は、鏡面画像に対応した画像信号でなければならない。そこで、制御系においては、画像供給装置から送られてくる画像信号（すなわち、最終的に被印刷体１０に記録される画像に対応した画像信号）に対して、ミラー反転処理（反転データを得る処理）を施す。これにより鏡面画像に対応した画像信号を取得し、そして、それをインク吐出ヘッドへ供給する。

描画ユニット４にて使用するインクとしては、特に限定されるものではなく、一般的なインクジェット用インクのいずれも使用することができる。特に、顔料インクは、染料インクと比べて、被印刷体に対して滲みにくく、耐水性、耐光性に優れているため好適に使用できる。以下、本実施形態において好適に使用できる水系顔料インクについて説明する。

顔料インク中の顔料は、顔料インクの全質量に対して、質量比で１〜２０質量％、好ましくは２〜１２質量％の範囲で用いる。具体的には、下記の顔料が使用できる。

黒色の顔料としては、例えばカーボンブラックが挙げられる。

イエローの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３が挙げられる。

マゼンタの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ４８（Ｃａ）が挙げられる。

シアンの顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３が挙げられる。

勿論、本実施形態は以上の顔料に限られるものではない。また、上記に挙げたものの他、自己分散型顔料、樹脂分散型顔料、マイクロカプセル化顔料等のものをいずれも使用することが可能である。

水系の顔料インクを製造する場合に使用するための分散材、例えば、上記に挙げたような顔料を水系媒体中に分散させるための分散剤としては、水溶性樹脂ならどのようなものでも良い。特に、重量平均分子量が１，０００〜３０，０００の範囲のものが好ましく、更に好ましくは、３，０００〜１５，０００の範囲のものを使用する。分散剤として使用する樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶であり、アルカリ可溶型樹脂である。なお、顔料分散剤として用いられる水溶性樹脂は、顔料インクの全質量に対して０．１〜５質量％の範囲で含有させることが好ましい。

特に、上述のような顔料が含有されている顔料インクの場合には、顔料インクの全体が中性またはアルカリ性に調整されていることが好ましい。このように調整することにより、顔料分散剤として使用される水溶性樹脂の溶解性を向上させて、長期保存性に一層優れた顔料インクとすることができる。ただし、この場合には、インクジェット記録装置に使われている種々の部材の腐食の原因とならないように、好ましくは、ｐＨ範囲７〜１０とするのが望ましい。上述のような顔料等の着色剤、および分散剤である水溶性樹脂を水性液媒体中に分散または溶解することによって、顔料インクが構成される。

顔料インクにおいて好適な水溶性溶媒は、水および水溶性有機溶剤の混合溶媒である。水としては、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、イオン交換水（脱イオン水）を使用することが好ましい。

水溶性有機溶剤の顔料インク中の含有量は、一般的には、顔料インクの全質量の３〜５０質量％の範囲、より好ましくは３〜４０質量％の範囲で使用する。また、使用される水の含有量としては、顔料インクの全質量の１０〜９０質量％、好ましくは３０〜８０質量％の範囲とする。

また、必要に応じて所望の物性値を持つ顔料インクとするために、上述の成分の他に、界面活性剤、消泡剤、防腐剤等を適宜に添加することができる。特に、浸透促進剤として機能する界面活性剤は、被印刷体に対して、画像固定成分と顔料インクの液体成分を速やかに浸透させる役割を担うために適量を添加するのが強く望ましい。その添加量の例としては、０．０５〜１０質量％、好ましくは０．５〜５質量％の範囲である。

分散剤として、上述のようなアルカリ可溶型樹脂を使用する場合には、樹脂を溶解させるために塩基を添加することが必要である。

描画ユニット４においては、中間転写体２上に、制御部より送られる画像信号に応じて、インク吐出ヘッド４０のノズルから上述した顔料インクを吐出する。事前に処理液を塗布した場合においては、中間転写体２上に塗布された処理液３１と、インク吐出ヘッド４０により付与された顔料インクと、の反応によってインクが迅速に凝集するため、中間転写体２上のインク像としてインク凝集像が形成されることになる。よって、中間転写体２上に、ビーディングやブリーディングがない良好なインク凝集像を形成することができる。

なお、以上においては、着色剤として顔料を用いる顔料インクを例示したが、本実施形態はこれに限定されず、例えば、顔料に染料を加えた混合インクを用いてもよい。また、画像固定成分が金属塩を有していれば、インクおよび／または画像固定成分中に、インク凝集像の内部凝集力を強めるための水溶性樹脂や架橋剤等を添加してもよい。

２．４ インク像処理部５
本発明では、中間転写体２から被印刷体１０へインク像を転写する時のインク像の溶媒成分を最適化して良好な転写像を得るためにインク像処理部５を設けることも出来る。

インク像処理部５は温風送風乾燥炉５０を備えており、不図示の温風送風機によって温風送風炉内に温風を送る構成となっている。インク像処理部５は、描画ユニット４にて中間転写体２上に形成されたインク像から、水を含む溶剤成分を除去することにより、被印刷体１０への転写条件を最適化するようにインク像を処理する。温風の温度は、２０〜１００℃好ましくは、２５℃〜８０℃である。

インク像処理部５は、被印刷体１０に対するインク凝集像（インク像）の浸透性および濡れ性を勘案して、温風乾燥機から送風されるエアー量、または、そのエアーの温度を調節するものである。このようにして、インク像に与える熱量を調整することにより、被印刷体１０に対するインク像の転写特性が適切に制御される。

なお、本実施形態のインク像処理部５は、温風送風乾燥炉５０を用いてインク像の乾燥を促進させているが、赤外線ヒータなどのように、温度調節可能であって、インク像の転写特性を制御可能なものを使用することもできる。また、インク中の水を含む溶剤を制御可能に除去できるものであれば、水を含む溶剤を吸収する公知の手段、または、水を含む溶剤を絞り取るスキージブレード・ローラを用いる手段なども使用可能である。

２．５ 転写ユニット６、給紙搬送部８
図１において、転写ユニット６は、ベルト駆動のための搬送ローラー１４と、カウンターローラー９と、を含む構成となっている。被印刷体１０は、給紙搬送部８の給紙搬送ローラーの回転に伴って搬送される。転写部６は、カウンターローラー９によって、その被印刷体１０を中間転写体２に圧接させることにより、中間転写体２上のインク像を被印刷体１０の表面に転写させる。

カウンターローラー９は、搬送ベルト１との間のニップ部に被印刷体１０を通過させるように配置されており、ゴムローラーや金属ローラー等で形成することができる。この転写部６に押圧制御装置（不図示）を付加することにより、搬送ベルト１に対するカウンターローラー９の押圧、および、その解除の制御が可能となる。

カウンターローラー９は、搬送ベルト１に対する押圧状態では、被印刷体１０を介して搬送ベルト１に従動回転することができる。カウンターローラー９は、このような従動回転とする他、独立の転写ローラー駆動手段（不図示）によって回転制御するようにしてもよい。カウンターローラー９は、搬送ベルト１に対しての被印刷体１０の押圧と、搬送ベルト１との間のニップ部の幅（ニップ幅）に対応する転写時間によって、中間転写体上のインク像を被印刷体１０に転写する。カウンターローラー９の機能は、このように中間転写体上のインク像を被印刷体１０に転写することである。

本発明の中間転写体を採用すれば、カウンターローラー９を中間転写体２が通過する時において、中間転写体とカウンターローラーの衝突より加わる力を緩和させることが出来る。したがって、中間転写体とカウンターローラーの衝突による振動を減少させて、被印刷体にインクの濃淡などが無いインク像を転写することが可能となる。また、衝撃による中間転写体の劣化も抑制することが出来る。

２．６ クリーニング部７
本実施形態では中間転写体２上の塵埃等を取り除くためにクリーニング部７を設置することも出来る。

クリーニング部７は、クリーニング液保持部材７０、クリーニングローラー７１、およびクリーニング液供給ローラー７２を含む構成とされている。クリーニング液保持部材７０は、クリーニング液７３を貯留・保持する。クリーニングローラー７１は、搬送ベルト１に当接しながら回転することによって、中間転写体２上にクリーニング液７３を塗布して、中間転写体２上の塵埃等を取り除く。クリーニング液供給ローラー７２は、クリーニング液７３とクリーニングローラー７１との間に位置して、クリーニング液保持部材７０内のクリーニング液７３をクリーニングローラー７１に供給する。

クリーニングローラー７１は、搬送ベルト１に従動回転するものでもよいし、または不図示の駆動手段によって駆動制御可能なものでもよい。また、クリーニング液供給ローラー７２は、クリーニングローラー７１に従動回転するものでもよいし、または不図示の駆動手段によって駆動制御可能なものでもよい。いずれにしても、クリーニング液供給ローラー７２およびクリーニングローラー７１が回転することによって、これらローラーを介してクリーニング液７４が中間転写体２上に塗布されて、中間転写体２のクリーニングを行うことができる。

なお、クリーニング部７は、中間転写体２の表面を適切にクリーニング可能なものであればよく、その構成は図示のものに限定されない。また、クリーニング液７３の種類も特に限定されるものではなく、例えば、上記の処理液３１において使用した界面活性剤や水溶性有機溶剤等を含む水溶液が好ましく使用可能である。

また、転写ユニット６と同様に、搬送ベルト１に対するクリーニングローラー７１の押圧を制御可能な押圧制御装置（不図示）を付加することにより、搬送ベルト１に対するクリーニングローラー７１の押圧、および、その解除の制御が可能となる。

本発明の中間転写体を採用すれば、クリーニングローラー７１を中間転写体２が通過する時においても、中間転写体とクリーニングローラーに加わる力を緩和させることが出来る。したがって、中間転写体とクリーニングローラーの衝突による振動を減少させて、クリーニング液を中間転写体上に均一に塗布することが可能となる。また、衝撃による中間転写体の劣化も抑制することが出来る。

本発明においては、被印刷体１０は、上述したようなロール紙形状の連続した被印刷体には限定されず、１枚ずつの枚葉紙状であってもよい。また、被印刷体１０は、紙に限定されるものではなく、ＰＥＴ等の樹脂フィルムであってもよい。ロール形状の紙などの被印刷体の場合には、その被印刷体の先端や後端を断裁する必要がある。そのために、既存の断裁装置を装置内に設けてもよく、あるいは、別途設けられた断裁機によって被印刷体１０を断裁するようにしてもよい。
３．記録動作の手順
次に、図１２のフローチャートに基づいて、記録装置の一連の記録動作について説明する。

記録装置の電源が投入されて、記録の開始が指示されると、まず開始処理を実行する（ステップＳ１）。その開始処理においては、搬送ベルト１の駆動を開始させると共に、温風乾燥機５０及び搬送ローラー１４のそれぞれ設けられたヒータをオンとする。これにより、各部を所定温度に設定・調節することができる。

また、この開始処理においては、必要に応じて、被印刷体１０の搬送系における各部の位置設定等を行うことができる。さらに、後述する画像形成動作に先立って搬送ベルト１の表面のクリーニングを行うことが望ましい場合には、クリーニングローラー７１を搬送ベルト１に押圧させて、クリーニング液７３の塗布および中間転写体２の清浄を行うようにしてもよい。

コンピュータ等の画像供給装置から画像信号を受け取ると、その画像信号に基づいて、インク吐出ヘッド４０による吐出動作を制御するための記録データを生成して、それをメモリ領域へ展開する（ステップＳ２）。例えば、画像信号として、本例において使用する各インク色（Ｋ、Ｃ、ＭおよびＹ）に対応し、かつノズルからのインクの吐出の有無に対応する２値の画像信号が画像供給装置から送られてくる場合には、その画像信号に対してミラー反転処理を施す。そして、そのミラー反転処理されたデータは、インク吐出動作を規制する記録データとして、各色インク吐出ヘッド用のメモリ領域に展開する。また、３値以上の多値の画像信号が画像供給装置から送られてくる場合には、ＣＰＵが所定の２値化処理プログラムを実行することによって、その画像信号を２値の画像信号に変換する。そして、その変換後の画像信号にミラー反転処理を施して展開を行う。

より具体的に、解像度１２００ｄｐｉのカラー画像を記録する際には、まず、記録装置内の画像処理部（不図示）が、画像供給装置から送られた多値の画像信号を誤差拡散法により２値化して、Ｋ、Ｃ、ＭおよびＹの２値化記録データを生成する。

ステップＳ３では、搬送駆動されている中間転写体２に対して、塗布ローラー３０によって処理液３１を付与する。処理液３１を付与した場合、処理液３１と顔料インクとによって形成される凝集インクは、その凝集よって固形分と液体分とが分離しやすくなる。一方、処理液３１を用いずに中間転写体２上に描画したインク像は、水分がなくなると中間転写体２へ強く付着するために、転写しにくくなる。そのため、中間転写体上における顔料インクのみの付与領域のクリーニングは、容易ではなくなる。したがって、中間転写体２上における処理液３１の付与量域の面積は、インクの付与領域の面積よりも大きくすることが好ましい。

その後、記録データ（インクの吐出データ）に基づいて、インク吐出ヘッド４０を駆動することにより、インク吐出ヘッド４０からインクを吐出させる。このようにインク吐出ヘッド４０から吐出されるインクと、先に処理液付与部３により付与された処理液３１と、によって、中間転写体２上にインク像（記録画像のミラー反転画像）が形成される。すなわち、インクが中間転写体２上の処理液３１の画像固定成分と反応することにより、中間転写体２上に色材が凝集したインク像を形成する。

その後、そのインク像は、水分を含む溶剤がインク処理部５にて蒸発乾燥され、その後の転写に最適な条件とされる。

一方、このように形成された中間転写体２上のインク像の位置と整合するように、被印刷体１０の搬送を行う（ステップＳ４）。すなわち、中間転写体２が転写位置（ニップ部）に到達すると搬送ローラーによって被印刷体１０を搬送する。搬送ベルトと転写ローラー２５との間のニップ部に、中間転写体２の先端が到達したことは、不図示のセンサにより検知される。その検知がなされると、カウンターローラー９が搬送ベルト１に接触して駆動され、そのカウンターローラー９が被印刷体１０と搬送ベルト１を介して駆動ローラー１４に押し当てられる。これにより、転写ユニット６における各ローラーの押圧制御装置によって所定の転写圧が付与され、中間転写体上のインク像が被印刷体１０上に転写される。

この中間転写体上のインク像を被印刷体上に転写させる工程において、本発明の中間転写体のように、中間転写体の転写ローラーに突入する部位の厚みを減少させることによって、中間転写体が転写ローラーに接触する時に加わる力による衝撃を緩和することができる。従来の厚みが均一な中間転写体では、図５に示したように、本発明の中間転写体と比較して、転写ローラーに接触する点が転写ローラーの中心点に近くなる。中間転写体と転写ローラーの接触時に発生する搬送ベルト進行方向の力は、接触点が転写ローラーの中心点に近づくほど大きくなる。従って従来例では転写ローラー突入時の衝撃が大きくなり、振動などが発生してしまうため、良好な転写画像が得られない。

また中間転写体２と転写ローラーが接触する時には転写ローラーが中間転写体に押し上げられる。その際、転写ローラーの下端が厚みｔの位置まで移動するのに要する時間を長くした方が、搬送ベルトに対して垂直方向の単位時間に加わる力が減少する。すなわち、転写ローラーと中間転写体が初めて接触する点が、中間転写体の中心部の厚みｔよりも搬送ベルトからの距離が短い点であれば、図１１における点Ｅで接触する場合と比較して、搬送ベルトに対して垂直方向の単位時間に加わる力を減少させることができる。

厚みｔよりも搬送ベルトに近い点で中間転写体と転写ローラーを接触させるには、転写体の厚みが連続的に減少させた部位の長さｌが、図１１における点Ｅから搬送ベルトに下ろした垂線と搬送ベルトの交わる点Ｇと、点Ｅにおける円の接線ｓが搬送ベルトの表面と交わる点Ｆとの長さｌ_０よりも長い必要がある。転写体の厚みを連続的に減少させた部位の長さｌが長さｌ_０よりも長く設定することで、転写ローラーに加わる力を減少させることができるので、中間転写体が転写ローラーに突入する時の衝撃が緩和される。

以上のようにして、処理液３１の付与、インク像の形成、被印刷体の搬送、および転写を含む一連の動作により、被印刷体１０に対する記録が完了すると、終了処理が行われる（ステップＳ５）。具体的には、カウンターローラー９を搬送ベルト１から離隔させる処理が行われる。さらに、クリーニングローラー７１を搬送ベルト１に当接させ、クリーニング液７３を塗布しながら中間転写体２の表面をクリーニングする処理を行うこともできる。また、後続の被印刷体１０に対しても記録を続ける場合には、画像信号に応じて、上記の一連の動作を繰り返すことができる。一方、記録動作を終了して電源を切る場合には、各ヒータの駆動および搬送ベルト１の回転駆動のオフを行う。

以下に、本発明の実施例について説明する。

本実施例では、搬送ベルトの進行方向の端部に向けて連続的に厚さが薄い中間転写体の実施例について説明する。

中間転写体として、０．２ｍｍのＰＥＴフィルム表面に、ゴム硬度４０°のシリコーンゴム（信越化学製 ＫＥ１２）を０．３ｍｍの厚さでコーティングした材料を作製した。これを幅２ｃｍ、長さ４ｃｍの大きさに切り出した。次に、切り出した材料の幅２ｃｍの面から中心に向かって５ｍｍ移動した位置から幅２ｃｍの面に向かって厚さが連続的に薄く、端部の厚みが０．２μｍとなるようにシリコーンゴム面を切断した。このようにして作製した材料片の平面模式図を図１３（ａ）、（ｂ）に示す。

次にこの中間転写体の表面に平行平板型プラズマ処理装置（積水化学製：ＡＰＴ−２０３）を用いて下記条件で表面改質を行った。

（表面改質条件）
使用ガス；流量：ａｉｒ；１０００ｃｃ／ｍｉｎ
Ｎ_２ ；６０００ｃｃ／ｍｉｎ
入力電圧：２３０Ｖ
周波数：１０ｋＨｚ
処理速度：２００ｍｍ／ｍｉｎ
この中間転写体を中間転写体支持体としてのウレタン樹脂を不織布に含浸させた搬送ベルトにシリコーンゴムを上面にして貼り付け、固定した。

本実施例では、下記組成の反応液を中間転写体上に塗布した後、インク吐出ヘッド４０（ノズル配列密度１２００ｄｐｉ、吐出量４．８ｐｌ、駆動周波数１２ｋＨｚ）にて、反応液が塗布されている中間転写体上にミラー反転させた画像を形成した。ここでは、下記処方のインク（色材として各色顔料をそれぞれ含む４色のインク）を用いた。

（反応液組成）
ＣａＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ：１０％
界面活性剤（川研ファインケミカル製 アセチレノールＥＨ）：１％
（「アセチレノール」は登録商標）
ジエチレングリコール：３０％
純水：５９％
（インク処方）
下記の各顔料：３部
ブラック：カーボンブラック（三菱化学製：ＭＣＦ８８）
シアン： ビグメントブルー１５
マゼンタ：ピグメントレッド７
イエロー：ピグメントイエロー７４
スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体：１部
（酸価２４０、重量平均分子量５０００）
グリセリン：１０部
エチレングリコール：５部
界面活性剤：１部
（川研ファインケミカル製：アセチレノールＥＨ）
イオン交換水：８０部
この際、インク画像が中間転写体上に形成された時点で、ビーディングおよびブリーディングは起こらなかった。また、このインクジェット記録装置によるインク着弾径は約４０μｍであった。

中間転写体上のインク画像の水分は温風送風乾燥機５０からの送風によって蒸発させて、流動性を低下させた後に被印刷体（日本製紙製 オーロラコート 連量４０．５）をカウンターローラー９にて接触させて画像を転写した。

この結果、被印刷体上に高品質な画像が記録されたことを確認した。また、転写後の中間転写体表面には残存インクが殆ど見られなかった。上述の動作を繰り返して、記録を連続して行っても、中間転写体の表面にはインクが残らず連続して画像を記録することが出来た。

実施例１で作製した０．２ｍｍＰＥＴフィルム表面にシリコーンゴムを塗布した材料を再び幅２ｃｍ長さ４ｃｍの大きさに切り出した。そして幅２ｃｍの面から中央部に向かって１５ｍｍ移動した位置から、幅２ｃｍの面に向けて端部の厚みが０．１ｍｍとなるように、実施例１とは異なりＰＥＴフィルム側の面を切断した。このようにして作製した材料片の平面模式図を図１４（ａ）、（ｂ）に示す。

そして実施例１に記載したのと同様にして、シリコーンゴム表面の表面改質を行った。次にＰＥＴフィルムを剥がした。この中間転写体を中間転写体支持体としてのウレタン樹脂を不織布に含浸させた搬送ベルトにＰＥＴフィルムを剥がした面を接着面として貼り付け、固定した。その後、実施例１と同様な手順で被印刷体上に画像を得た。

この結果、実施例１と同様に本実施例でも被印刷体上に高品質な画像が記録されたことを確認した。また、転写後の中間転写体表面には残存インクが殆ど見られなかった。記録動作を繰り返して、記録を連続して行っても、中間転写体の表面にはインクが残らず連続して画像を記録することが出来た。

本実施例では、搬送ベルト進行方向の端部の硬度が低い中間転写体についての実施例を説明する。

まず初めに０．２ｍｍのＰＥＴフィルムを幅２ｃｍ、長さ４ｃｍの大きさに切り出した。その表面に、硬度４０Ａのシリコーンゴム（信越化学製 ＫＥ１２）を幅２ｃｍ、長さ３．５ｃｍ、厚さ０．３ｍｍでＰＥＴフィルムの端からコーティングした。次にコーティングされずに残った幅２ｃｍ、長さ０．５ｃｍのＰＥＴ表面には、硬度２０Ａのシリコーンゴム（信越化学製 ＫＥ１２）を０．３ｍｍの厚さで塗布した。このようにして作製して中間転写体を得た。

次に実施例１に記載したのと同様にして、シリコーンゴム表面の表面改質を行った。このようにして作製した中間転写体を中間転写体支持体としてのウレタン樹脂を不織布に含浸させた搬送ベルトにＰＥＴフィルム側を接着面とし、搬送ベルトの進行方向側が２０Ａのシリコーンゴムとなるように貼り付け、固定した。その後、実施例１と同様の手順で被印刷体上に画像を得た。

この結果、実施例１、実施例２と同様に被印刷体上に高品質な画像が記録されたことを確認した。転写後の中間転写体表面には残存インクが殆ど見られなかった。記録動作を繰り返して、記録を連続して行っても、中間転写体の表面にはインクが残らず連続して画像を記録することが出来た。

［比較例］
初めに実施例１と同様に、０．２ｍｍのＰＥＴフィルム表面に、ゴム硬度４０Ａのシリコーンゴム（信越化学製 ＫＥ１２）を０．３ｍｍの厚さでコーティングした材料を作製した。本比較例では実施例１、実施例２とは異なり、この材料を切断しなかった。そして、実施例１に記載したのと同様にして、シリコーンゴム表面の表面改質を行った。このようにして作製した中間転写体を中間転写体支持体としてのウレタン樹脂を不織布に含浸させた搬送ベルトにＰＥＴフィルム側を接着面として貼り付け、固定した。その後、実施例１と同様の手順で被印刷体上に画像を得た。

得られた画像を観察したところ、被印刷体上の画像のインク濃度に濃淡が発生していることを確認した。また、転写後の中間転写体表面には残存インクが見られた。特に搬送ベルトの進行方向側、すなわち転写ローラーへ突入する側には残存インクが比較的多く観察できた。記録動作を繰り返して、記録を連続して行うと、中間転写体の表面に毎回インクが残留し、残留インク量が増加していくことを確認した。

中間転写体が転写ローラーへ突入する時に、中間転写体と転写ローラーへ力が加わり、その影響によって双方共に振動などが生じる。その影響を受けて転写ローラーから中間転写体及び被印刷体に加えられる圧力が一定でなくなり、転写画像にインクの濃淡が生じたものと考えられる。

１ 搬送ベルト
２ 中間転写体
３ 反応液付与部
３０ 塗布ローラー
３１ 処理液
３２ 処理液供給ローラー
４ 描画ユニット
４０ インク吐出ヘッド
５ インク像処理部
５０ 温風送風乾燥炉
６ 転写ユニット
７ クリーニング部
７０ クリーニング液保持部材
７１ クリーニングローラー
７２ クリーニング液供給ローラー
７３ クリーニング液
８ 給紙搬送部
９ カウンターローラー
１０ 被印刷体
１２ 搬送ローラー
１３ 搬送ローラー
１４ 搬送ローラー
Ａ 搬送ベルト進行方向
Ｂ 中間転写体進行方向
Ｃ 転写ローラー回転方向
Ｄ 中間転写体と転写ローラーの接点
Ｅ 転写ローラー外周円上における搬送ベルト表面から長さｔの点
Ｆ 点Ｅにおける接線ｓと搬送ベルト表面との交点
Ｇ 点Ｅから搬送ベルトに引いた垂線と搬送ベルト表面との交点
ｒ 転写ローラーの半径
ｔ 中間転写体の厚み
ｌ 衝撃緩和部の長さ
ｓ 点Ｅにおける接線
ｌ_０ 点Ｆと点Ｇの距離

Claims (3)

1. インクからなる画像を一時的に担持する中間転写体と、
   該中間転写体上に、インクジェットデバイスを用いてインクを付与することで画像を形成する描画ユニットと、
   該画像に被印刷体をローラーにより圧着して画像を中間転写体上から被印刷体へ転写する転写ユニットと、
   を有するインクジェット記録装置において、
   該中間転写体が平板形状であり、かつそのローラー進入方向端部に、厚みが中央部から進入方向に向けて連続的に減少している部分を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記中間転写体の厚みが減少している部分の長さが、ローラー径ｒと中間転写体の中央部の厚みｔから下式により規定される単位長さｌ_０より長い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。
   ｌ_０＝（ｒｔ−ｔ^２）／√（２ｒｔ−ｔ^２）
3. インクからなる画像を一時的に担持する中間転写体と、
   該中間転写体上に、インクジェットデバイスを用いてインクを付与することで画像を形成する描画ユニットと、
   該画像に被印刷体をローラーにより圧着して画像を中間転写体上から被印刷体へ転写する転写ユニットと、
   を有するインクジェット記録装置において、
   該中間転写体が平板形状であり、かつそのローラー進入方向端部の硬度が該中間転写体の中央部よりも低いことを特徴とするインクジェット記録装置。