画像形成装置、画像形成方法
【課題】滲み防止液を用いることなく滲みを抑制し、また被記録材のカールやコックリングを考慮した、ヘッドにより記録液を中間転写体に付与して画像形成を行うインクジェット方式の画像形成装置、これを用いた画像形成方法の提供。
【解決手段】ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ（以下、「ヘッド６１Ｙ等」）から吐出された直後の導電性記録液がヘッド６１Ｙ等と中間転写体３７との間をブリッジした状態でこの状態の導電性記録液が電気分解するように中間転写体３７とヘッド６１Ｙ等との間に電圧を印加する電圧印加手段３３と、Ａ１方向において中間転写体３７がヘッド６１Ｙ等に対向する領域の下流側且つ中間転写体３７が転写手段６４に対向する領域の上流側で、中間転写体３７から、導電性記録液における、中間転写体３７上に形成された画像の余剰液を除去するための余剰液除去手段３２とを用いる。
【解決手段】ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ（以下、「ヘッド６１Ｙ等」）から吐出された直後の導電性記録液がヘッド６１Ｙ等と中間転写体３７との間をブリッジした状態でこの状態の導電性記録液が電気分解するように中間転写体３７とヘッド６１Ｙ等との間に電圧を印加する電圧印加手段３３と、Ａ１方向において中間転写体３７がヘッド６１Ｙ等に対向する領域の下流側且つ中間転写体３７が転写手段６４に対向する領域の上流側で、中間転写体３７から、導電性記録液における、中間転写体３７上に形成された画像の余剰液を除去するための余剰液除去手段３２とを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドによりインク等の記録液を中間転写体に付与して画像形成を行うインクジェット方式の画像形成装置、これを用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ピエゾ方式に代表される可動アクチュエータ方式、サーマル方式に代表される加熱膜沸騰方式等により、複数の微小ノズルからインク等の記録液を液滴化して吐出するヘッドを備え、インクジェット記録を行うインクジェットプリンタ等のインクジェット方式の画像形成装置が知られている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕参照）。
【０００３】
インクジェット方式において、ヘッドから記録紙等の被記録材に記録液を直接吐出する構成では、ヘッドと被記録材とが近接するため、被記録材に付着している紙粉、埃等がノズルに付着しやすい。紙粉等がノズルに付着すると、ノズルから吐出される液滴の飛翔方向が乱れたり、ノズルが閉塞したりして、画像品質や信頼性が低下する。このような問題を回避するための方策としては、ノズルからの吐出安定性を優先し、粘度が小さい、多量の水分を含んだ記録液を使用するのが一般的であるが、このような記録液は、記録液が被記録材に着弾する際に滲みが発生しやすいという問題を生ずる。
【０００４】
そこで、かかる滲み対策として、滲み防止用の特殊処理を施された専用の被記録材を用いる技術、インク吐出位置直前で被記録材に滲み防止液を塗布する技術等が提案されているが、これらの技術には、共通して、サプライによる高コスト化の問題があるとともに、前者の技術には、通常の被記録材における滲みに対応できないという問題があり、後者の技術には、装置の複雑化、大型化という問題がある。
【０００５】
一方、被記録材に付着している紙粉、埃等がノズルに付着することを抑制する技術として、ヘッドから吐出された記録液を担持する中間転写体を備え、中間転写体に画像を形成した後、被記録材に転写する画像形成装置が提案されており（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕参照）、このような画像形成装置において、かかる滲み対策として、中間転写体に滲み防止液を塗布する技術が提案されているが（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕参照）、この技術にも、上述の後者の技術と同様にサプライによる高コスト化、装置の複雑化、大型化という問題がある他、滲み防止液の反応に時間を要するため高速化が難しいという問題や、滲み防止液による中間転写体の腐食という問題がある。また、ベタ画像形成時にも十分に滲みを防止したり滲み防止液の反応を促進したりするために滲み防止液の供給量を増加させると、これらの問題のうちサプライによる高コスト化の問題及び中間転写体の腐食の問題が顕著になるという問題がある。
【０００６】
さらに、滲み防止液を用いる技術には、被記録材に滲み防止液が付着することで被記録材がカールやコックリングなどを起こして画像のドット位置精度が低下したり、カールした被記録材のハンドリングが難しく、両面に画像形成することが難しくなったりするという問題がある。なお、滲み防止液を中間転写体に塗布する画像形成装置において、記録液と滲み防止液との反応後に、不要な液体成分を除去する技術が知られている（たとえば、〔特許文献４〕参照）が、上述のように滲み防止液の供給量を増加させると、かかる不要な成分を除去する能力が不足し、被記録材がカールやコックリングなどを起こして画像のドット位置精度が低下したり、カールした被記録材のハンドリングが難しく、両面に画像形成することが難しくなったりするという問題の解決が不十分になりやすく、かといってかかる能力を確保しようとすると装置の複雑化、大型化を招いてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように、滲み防止液を用いると、高コスト化、装置の複雑化、大型化、画像形成速度の抑制、中間転写体の腐食という問題があり、また、被記録材がカールやコックリングなどを起こして画像のドット位置精度が低下したり、カールした被記録材のハンドリングが難しく、両面に画像形成することが難しくなったりするという問題がある。そして、被記録材のカールやコックリングは、滲み防止液を用いない構成においても高度に抑制する必要がある。
【０００８】
本発明は、滲み防止液を用いることなく滲みを抑制し、また被記録材のカールやコックリングを考慮した、ヘッドにより記録液を中間転写体に付与して画像形成を行うインクジェット方式の画像形成装置、これを用いた画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、導電性記録液を吐出するノズルを備えたヘッドと、このヘッドにより吐出された導電性記録液を付与される、少なくとも表面が導電性の中間転写体と、前記ヘッドから吐出された直後の導電性記録液が同ヘッドと前記中間転写体との間を一時的にブリッジした状態でこの状態の導電性記録液が電気分解するように前記中間転写体と前記ヘッドとの間に電圧を印加する電圧印加手段と、導電性記録液によって前記中間転写体上に担持された画像を被記録材に転写する転写手段と、前記中間転写体の移動方向において同中間転写体が導電性記録液を付与される領域の下流側且つ同中間転写体が前記転写手段に対向する領域の上流側で、同中間転写体から、導電性記録液における、同中間転写体上に形成された画像の余剰液成分を除去するための余剰液除去手段とを有する画像形成装置にある。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記中間転写体は、表面が金属であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記転写手段は、前記中間転写体上に形成された画像を転写され一旦担持する、表面が弾性体の転写画像担持体を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、導電性記録液は、インク成分がアニオン性基を有し、前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、導電性記録液を吐出するノズルを備えたヘッドと、このヘッドにより吐出された導電性記録液を付与される、少なくとも表面が導電性の中間転写体と、前記ヘッドから吐出された直後の導電性記録液が同ヘッドと前記中間転写体との間を一時的にブリッジした状態でこの状態の導電性記録液が電気分解するように前記中間転写体と前記ヘッドとの間に電圧を印加する電圧印加手段と、導電性記録液によって前記中間転写体上に担持された画像を被記録材に転写する転写手段と、前記中間転写体の移動方向において同中間転写体が導電性記録液を付与される領域の下流側且つ同中間転写体が前記転写手段に対向する領域の上流側で、同中間転写体から、導電性記録液における、同中間転写体上に形成された画像の余剰液成分を除去するための余剰液除去手段とを有する画像形成装置にあるので、ヘッドから吐出される記録液のほかに記録液を凝集させる剤を使用しなくても記録液の電気分解により記録液を凝集させることができ、滲みを抑制ないし防止できるとともに、かかる剤を使用しないと余剰液性分量が抑制され、かかる凝集を効率よく速やかに生じさせることができるとともに余剰液成分の除去効率が向上して簡易な余剰液除去手段を用いても余剰液を十分に除去することが可能になるため装置の大型化を抑制可能となるうえに中間転写体の腐食抑制も向上可能となり、余剰液除去手段によって被記録材に付着する余剰液成分量を抑制して被記録材のカールやコックリングを抑制ないし防止できるとともに高精細の画像形成が可能になり、高速で高画質の画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１５】
前記中間転写体は、表面が金属であることとすれば、ヘッドから吐出される記録液のほかに記録液を凝集させる剤を使用しなくても記録液の電気分解とともに中間転写体のイオン化により記録液をより効率よく凝集させることができ、滲みを抑制ないし防止できるとともに、かかる剤を使用しないと余剰液性分量が抑制され、かかる凝集を効率よく速やかに生じさせることができるとともに余剰液成分の除去効率が向上して簡易な余剰液除去手段を用いても余剰液を十分に除去することが可能になるため装置の大型化を抑制可能となるうえに中間転写体の腐食抑制も向上可能となり、余剰液除去手段によって被記録材に付着する余剰液成分量を抑制して被記録材のカールやコックリングを抑制ないし防止できるとともに高精細の画像形成が可能になり、高速で高画質の画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１６】
前記転写手段は、前記中間転写体上に形成された画像を転写され一旦担持する、表面が弾性体の転写画像担持体を有することとすれば、ヘッドから吐出される記録液のほかに記録液を凝集させる剤を使用しなくても記録液の電気分解とともに中間転写体のイオン化により記録液をより効率よく凝集させることができ、滲みを抑制ないし防止できるとともに、かかる剤を使用しないと余剰液性分量が抑制され、かかる凝集を効率よく速やかに生じさせることができるとともに余剰液成分の除去効率が向上して簡易な余剰液除去手段を用いても余剰液を十分に除去することが可能になるため装置の大型化を抑制可能となるうえに中間転写体の腐食抑制も向上可能となり、余剰液除去手段によって被記録材に付着する余剰液成分量を抑制して被記録材のカールやコックリングを抑制ないし防止できるとともに高精細の画像形成が可能になり、また中間転写体に担持された画像の転写性を転写画像担持体によって向上することができるから、高速で高画質の画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
導電性記録液は、インク成分がアニオン性基を有し、前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能することとすれば、ヘッドから吐出される記録液のほかに記録液を凝集させる剤を使用しなくても、汎用性の高い記録液の電気分解により記録液を凝集させることができ、滲みを抑制ないし防止できるとともに、かかる剤を使用しないと余剰液性分量が抑制され、かかる凝集を効率よく速やかに生じさせることができるとともに余剰液成分の除去効率が向上して簡易な余剰液除去手段を用いても余剰液を十分に除去することが可能になるため装置の大型化を抑制可能となるうえに中間転写体の腐食抑制も向上可能となり、余剰液除去手段によって被記録材に付着する余剰液成分量を抑制して被記録材のカールやコックリングを抑制ないし防止できるとともに高精細の画像形成が可能になり、高速で高画質の画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１８】
本発明は、かかる画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にあるので、ヘッドから吐出される記録液のほかに記録液を凝集させる剤を使用しなくても記録液の電気分解により記録液を凝集させることができ、滲みを抑制ないし防止できるとともに、かかる剤を使用しないと余剰液性分量が抑制され、かかる凝集を効率よく速やかに生じさせることができるとともに余剰液成分の除去効率が向上して簡易な余剰液除去手段を用いても余剰液を十分に除去することが可能になるため装置の大型化を抑制可能となるうえに中間転写体の腐食抑制も向上可能となり、余剰液除去手段によって被記録材に付着する余剰液成分量を抑制して被記録材のカールやコックリングを抑制ないし防止できるとともに高精細の画像形成が可能になり、高速で高画質の画像形成を行うことが可能な画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置においてヘッドから中間転写体に導電性記録液が付与される様子を示す概略図である。
【図３】図１に示した画像形成装置においてヘッドから吐出された導電性記録液中の顔料がプロトンを介して凝集した状態を示す概念図である。
【図４】図１に示した画像形成装置においてカソードとアノードとの間に形成される導電性記録液による液柱の状態を示す概念図である。
【図５】本発明適用の効果を確かめるための実験において中間転写体表面に形成した画像を示した概略斜視図である。
【図６】中間転写体表面が金属の画像形成装置においてヘッドから吐出された導電性記録液中の顔料がプロトン及び金属カチオンを介して凝集した状態を示す概念図である。
【図７】中間転写体表面が金属の画像形成装置において表面が弾性体の転写画像担持体を有する画像形成装置の構成例を示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、インクジェットプリンタとしてのプリンタであってフルカラーの画像形成を行うことができるようになっている。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。
【００２１】
画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。画像形成装置１００は、記録媒体である被記録材たる用紙としての記録体である転写紙Ｓの片面に画像形成可能な片面画像形成装置であるが、転写紙Ｓの両面に画像形成可能な両面画像形成装置であってもよい。
【００２２】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な、当該色のインクとしての導電性記録液である記録液を吐出する記録液吐出体としてのインクヘッドである記録ヘッドとしてのヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを有している。
【００２３】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の略中央部に配設された中間転写ドラムである中間転写体３７の外周面に対向する位置に配設されている。ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、中間転写体３７の移動方向であって図１において時計回り方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。同図において各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００２４】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するための記録液吐出装置であるインク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。なお、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、図１の紙面に垂直な方向に複数が並設された態様で、インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００２５】
中間転写体３７は、Ａ１方向に回転している状態で、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに対向する領域で、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫからイエロー、マゼンタ、シアン、黒の記録液が順次重ね合わされる態様で吐出されて付与され、その表面上に画像が形成されるようになっている。このように、画像形成装置１００は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを中間転写体３７に対向させＡ１方向に並設したタンデム構造となっている。
【００２６】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫによる中間転写体３７に対する記録液の吐出すなわち付与は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像領域が中間転写体３７上の同じ位置に重なるよう、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００２７】
図１に示すように、画像形成装置１００は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫをそれぞれ備えたインク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、中間転写体３７を備え中間転写体３７のＡ１方向への回転に伴って転写紙Ｓを搬送する用紙搬送ユニットとしての搬送ユニット１０と、転写紙Ｓを多数枚積載可能であり積載した転写紙Ｓのうち最上位の転写紙Ｓのみを搬送ユニット１０に向けて給送する給紙ユニット２０と、搬送ユニット１０によって搬送されてきた画像形成済み言い換えるとプリント済みの転写紙Ｓを多数積載可能な排紙台２５とを有している。
【００２８】
画像形成装置１００はまた、中間転写体３７に対向して配置され、中間転写体３７から、記録液における、中間転写体３７上に形成された画像の余剰液成分を除去するための余剰液除去手段３２と、図２（ｂ）に示すようにヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出された直後の記録液による液柱がヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写体３７との間を一時的にブリッジした状態で、中間転写体３７とヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫとの間に電位差が形成されるように、かかる液柱の状態の記録液の内部に電極酸化反応もしくは電極還元反応に起因する電流成分を含んだ通電を行いかかる状態の記録液に後述のように含まれている色剤の凝集を促進する電圧印加手段としての通電手段３３を有している。
【００２９】
画像形成装置１００はまた、図１に示すように、記録液等が転写紙Ｓに転写された後の中間転写体３７から、中間転写体３７上に残留している記録液等を除去してクリーニングするためのクリーニング手段としての清掃手段３４と、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを一体に支持したヘッド支持体としてのキャリッジ５０と、画像形成装置１００の動作全般を制御するＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段としての図示しない制御部とを有している。
【００３０】
搬送ユニット１０は、中間転写体３７の他に、中間転写体３７に対向して配置され中間転写体３７との間の領域である転写部３１を転写紙Ｓが通過するときに中間転写体３７上に担持された記録液による画像をその転写紙Ｓに転写する転写手段６４と、給紙ユニット２０から給送されてきた転写紙Ｓを転写部３１に案内するとともに、転写部３１を通過した転写紙Ｓを排紙台２５に案内するガイド板３９と、中間転写体３７をＡ１方向に回転駆動する図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。このように、画像形成装置１００は、転写紙Ｓへの画像形成を中間転写体３７を用いて間接的に行う間接方式の画像形成装置となっている。
【００３１】
転写手段６４は、中間転写体３７に従動回転する転写ローラ３８を備えている。なお、転写ローラ３８は転写紙Ｓに転写される画像を転写紙Ｓに定着させるためのヒータを内蔵していても良い。また、搬送ユニット１０は、転写ローラ３８によって中間転写体３７から転写紙Ｓに転写された画像を転写紙Ｓに定着させるための定着手段としての定着ローラを備えていてもよい。
【００３２】
余剰液除去手段３２は、Ａ１方向において中間転写体３７がヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに対向し記録液を付与される領域の下流側且つ中間転写体３７が転写ローラ３８に対向した領域である転写部３１の上流側の位置において、中間転写体３７に対向している。
【００３３】
余剰液除去手段３２は、かかる位置において中間転写体３７に当接し中間転写体３７に従動回転する液除去部材としての液除去ローラ３２ａと、液除去ローラ３２ａに対していわゆるカウンター当接の態様で当接した、ステンレス製の除去液清掃部材としてのブレード３２ｂとを有している。
【００３４】
液除去ローラ３２ａは、記録液における、中間転写体３７上に形成された画像の余剰液成分、具体的には、記録液のうち、後述のように中間転写体３７上に凝集して画像を形成した成分を除く液体成分を中間転写体３７から除去するための部材である。そのため、液除去ローラ３２ａの材質は、かかる液体成分の濡れ性が良いもの及び／又はかかる液体成分を毛細管現象によって吸収しやすいものがよい。液体の濡れ性が良い部材としては、アルミニウム、ステンレスなどの金属、テフロン（登録商標）など腐食に強い材質等の表面に親水化処理を行った部材が挙げられ、液体を毛細管現象によって吸収しやすい素材としては、繊維状、多孔状の構造を備えているもの等が挙げられ、このようなものとしては、綿、セルロース、アクリル、ナイロン、ポリエステル、アラミド、ポリウレタン及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００３５】
液除去ローラ３２ａが余剰液成分を中間転写体３７から除去する度合いとしては、中間転写体３７上に担持された画像を転写手段６４によって転写紙Ｓに転写するときに画像とともに転写紙Ｓに転写される余剰液成分が転写紙Ｓのカールやコックリングを防止ないし高度に抑制する程度であればよく、中間転写体３７上の余剰液成分をすべて除去しなければならないというものではない。
【００３６】
ブレード３２ｂは、液除去ローラ３２ａの、中間転写体３７からの余剰液成分の除去性能を、上述した程度に維持するために設けられた部材であり、液除去ローラ３２ａ上の、中間転写体３７から回収された余剰液成分を、液除去ローラ３２ａの回転に伴って液除去ローラ３２ａに摺接することで液除去ローラ３２ａから除去し、液除去ローラ３２ａをクリーニングする。除去液清掃部材は、ブレード３２ｂのように、液除去ローラ３２ａへの摺接によって余剰液成分を液除去ローラ３２ａから回収するものに限らず、吸引によって液除去ローラ３２ａ上の余剰液成分を回収するものであっても良いし、液除去ローラ３２ａへの送風によって液除去ローラ３２ａ上の余剰液成分を除去及び／又は液除去ローラ３２ａを乾燥するものであっても良いし、液除去ローラ３２ａを加熱することによって液除去ローラ３２ａを乾燥するものであっても良いし、これらを組み合わせたものであっても良い。
【００３７】
余剰液除去手段３２は、液除去ローラ３２ａを中間転写体３７との対向領域において中間転写体３７と等速で回転駆動する駆動手段を備えていても良い。液除去部材は、中間転写体３７の劣化が十分に抑制されるのであれば、液除去ローラ３２ａのようなローラ状でなく、無端ベルト状をなしていても良いし、ブレード状をなしていても良い。
【００３８】
図２に示すように、中間転写体３７は、導電性基体であるアルミニウム製の支持体３７ａと、支持体３７ａ上に形成されたシリコーンゴム製の表面層３７ｂとを有している。支持体３７ａの材質はアルミニウムに限られるものではなく、機械的強度があれば、たとえばアルミ合金、銅、ステンレス等の金属によって形成しても良い。表面層３７ｂの材質はシリコーンゴムに限られるものではなく、記録液の剥離性が高いという利点のためには表面エネルギーが低く転写紙Ｓへの追随性が高い弾性材料であればよく、たとえばウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルブタジエンゴムなどによって形成しても良い。
【００３９】
表面層３７ｂは、中間転写体３７に導電性を付与するために、かかるゴム材料に導電剤としてのカーボン、白金、金などの金属微粒子を分散して混入させた導電性ゴムとされ、導電層となっている。ただし、導電性微粒子を増やすと導電性は向上するが、離型性が低下するトレードオフの関係であるので、適宜、調整が必要である。後述するように、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写体３７とが一時的にブリッジした記録液による液柱に所望の電位差を形成するには、導電性ゴムの体積抵抗率は１０３Ω・ｃｍ未満であることが好ましく、また、記録液の体積抵抗率よりも小さいことが望ましい。
【００４０】
表面層３７ｂの厚みは０．１〜１ｍｍ程度がよく、０．２〜０．６ｍｍが好適である。ただし、表面層３７ｂは必須の構成でなく、支持体３７ａのみを中間転写体３７としても良い。また、中間転写体３７は、ドラム状でなく、無端ベルト状、その他可能であればシート状であっても良い。
【００４１】
図１に示すように、給紙ユニット２０は、転写紙Ｓを多数枚積載可能な給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１に積載された転写紙Ｓのうち最上位の転写紙Ｓのみを搬送ユニット１０に向けて給送する給紙ローラ２２と、給紙トレイ２１及び給紙ローラ２２を支持した筐体２３と、給紙ローラ２２を、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫにおける記録液の吐出タイミングに合わせるように回転駆動し転写紙Ｓを給送させる図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。
【００４２】
キャリッジ５０は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに劣化等が生じたときにこれらが新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと一体で、本体９９に対して着脱可能となっている。ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫもそれぞれ、劣化等が生じたときに新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、独立して本体９９に対して着脱可能となっている。これによって、交換作業、メンテナンス作業が容易化されている。
【００４３】
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、用いる記録液の色が異なるものの、その余の点では互いに略同様の構成となっている。インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫをそれぞれ複数、主走査方向に並設され、インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫ、画像形成装置１００はヘッド固定式のフルライン型となっている。
【００４４】
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、複数のヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに供給される当該色の記録液を収容したメインタンクとしての記録液カートリッジであるインクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫと、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ内に収容された記録液を各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに向けて圧送し給送するための供給ポンプとしての図示しないポンプと、ポンプによってインクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ側から供給されてきた記録液を各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに分配して供給する記録液供給部であるインク供給部としてのディストリビュータである図示しないディストリビュータタンクとを有している。
【００４５】
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはまた、ディストリビュータタンク内の記録液量の不足を検出するために同記録液量を検知する記録液量検知手段であるインク量検知手段としての図示しないインク量検知センサと、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫとディストリビュータタンクとの間の記録液の給送路をポンプとともに形成している図示しないパイプと、ディストリビュータタンクと各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫとの間の記録液の給送路を形成している図示しないパイプとを有している。
【００４６】
インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫは、内部の記録液が消費されて残り少なくなったときあるいはなくなったとき等に新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、本体９９に対して着脱可能となっている。
【００４７】
ポンプは、制御部によって作動を制御される。具体的には、インク量検知センサによってディストリビュータタンク内の記録液量の不足が検出されたことを条件として、この不足が検出されなくなるまで駆動され、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ内の記録液をディストリビュータタンクに供給する。この点、制御部は記録液供給制御手段であるインク供給制御手段として機能する。制御部は、画像形成装置１００において駆動される構成については、特に説明しない場合であっても、その駆動を制御するようになっている。
【００４８】
記録液は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒に対応した色剤と、この色剤の分散剤であるアニオン性分散剤と、溶媒とを少なくとも含んでいる。かかる色剤とかかる分散剤とにより、記録液のインク成分はアニオン性基を有している。溶媒は安全性の観点及び後述する電気分解を生じせしめるための導電性の観点から水を含んでおり、記録液は導電性インクであり水溶性インクである水溶性記録液となっている。なお、記録液は、保存安定性の観点から、アルカリ性であることが望ましい。
【００４９】
記録液に用いられる色剤である顔料としては、特に限定されないが、オレンジ又はイエロー用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５等が挙げられる。
また、レッド又はマゼンタ用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。
また、グリーン又はシアン用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
また、ブラック用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等が挙げられる。
記録液中の顔料の含有量は、通常、０．１〜４０質量％であり、１〜３０質量％が好ましく、２〜２０質量％がさらに好ましい。
【００５０】
アニオン性分散剤としては、特に限定されないが、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００５１】
記録液は、転写性の点から、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基等が塩基を用いて中和されたアニオン性基を有する樹脂をさらに含むことが好ましい。
記録液は、水に可溶な溶媒をさらに含んでもよい。水に可溶な溶媒としては、特に限定されないが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１、５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、グリセリン等の多価アルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等の多価アルコール誘導体；ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒；エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類；チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄溶媒；炭酸プロピレン、炭酸エチレン等の炭酸アルキレンが挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００５２】
図２に示すように、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、同図において下方を向く記録液吐出側に配設された導電性のノズル板６１ａと、ノズル板６１ａに形成されたノズル６１ｂと、ディストリビュータタンクから記録液を供給され記録液を充填されたインク室６１ｃと、インク室６１ｃ内の記録液をノズル６１ｂから吐出させる図示しないインク吐出手段とを有している。ノズル６１ｂ、インク室６１ｃ、インク吐出手段はこれらが１組となって、それぞれ各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに多数備えられているが、同図においてはそのうちの１組のみを図示している。
【００５３】
ノズル板６１ａは、全体が導電性であるが、これに限らず、インク室６１ｃ側の面のみを導電処理された部材であっても良いし、インク室６１ｃ側に配設された導電性部材と中間転写体３７側に配設された絶縁性部材とによって構成しても良いし、後述する電気分解の際の気泡の発生を抑制するためにインク室６１ｃ側に配設された絶縁性部材と中間転写体３７側に配設された導電性部材とによって構成しても良いし、同様の理由によりインク質６１ｃ側を絶縁処理しても良い。
【００５４】
ノズル板６１ａの導電性の部分は、後述するようにカソードとして備えられるため、金属溶出に対して耐性を有する材質によって構成する必要はなく、金属、カーボンなど導電性の高い材料によって構成されればよい。
【００５５】
ノズル板６１ａは、中間転写体３７とのギャップが５０〜２００μｍの間で設定される。かかるギャップが５０μｍ未満であると、回転体である中間転写体３７とノズル板６１ａとのギャップを維持することが困難になることがあり、またかかるギャップが２００μｍを超えると、後述する液注のブリッジが形成されにくくなることがあるためである。
【００５６】
インク吐出手段は、ノズル６１ｂから記録液を液滴化して吐出させ転写紙Ｓに着弾させるためのアクチュエータとして圧電素子を有し、圧電素子に印加される電圧パルスに応じてノズル６１ｂから記録液を吐出するようになっている。インク吐出手段のアクチュエータはピエゾ方式等の、形状変形素子方式である他の方式の可動アクチュエータであってもよいし、サーマル方式等の加熱ヒータ方式によってノズル６１ｂから記録液を吐出させるものであっても良い。
【００５７】
図２に示すように、通電手段３３は、電源３３ａと、電源３３ａを支持体３７ａとノズル板６１ａとに接続した特に図示しない電気回路と、制御部の機能の一部として実現され電源３３ａによる電圧の印加タイミング、印加時間を制御する電圧印加制御手段とを有している。電圧印加制御手段としての制御部は、電源３３ａの電圧を変更する電圧変更手段としても機能する。
【００５８】
電源３３ａは、電気回路により、陽極を支持体３７ａに接続され、陰極をノズル板６１ａに接続されている。よって、通電手段３３は、中間転写体３７をアノードとして備え、ノズル板６１ａをカソードとして備えている。
【００５９】
図１に示すように、清掃手段３４は、中間転写体３７に対していわゆるカウンター当接の態様で当接した、弾性体としてのゴムによって形成された清掃部材としてのクリーニングブレードによって構成されている。清掃手段３４はクリーニングブレードとともに、清掃部材としてのクリーニングローラを備えていてもよい。
【００６０】
このような構成の画像形成装置１００においては、画像形成開始の旨の所定の信号の入力により、中間転写体３７が各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに対向しながらＡ１方向に回転し、この過程で、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像領域が中間転写体３７の同じ位置に重なるよう、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の記録液が、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして順次重ね合わされる態様で吐出され、中間転写体３７上に一時的に画像が担持される。
【００６１】
このとき、電圧印加制御手段としての制御部により、通電手段３３が駆動され、電源３３ａから支持体３７ａとノズル板６１ａとの間に電圧が印加されている。
この状態で、記録液が、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから中間転写体３７上に付与されるが、そのときには、まず、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから、図２（ａ）に示すように、ノズル６１ｂにおいてメニスカスを形成している記録液が、図２（ｂ）に示すように、中間転写体３７に向けて移動し、ノズル６１ｃと中間転写体３７との間に、記録液からなる液柱のブリッジが一時的に形成され、次いで、図２（ｃ）に示すように、記録液からなる液柱のブリッジが分断されることによって中間転写体３７に担持され、中間転写体３７上に記録液による画像が形成される。
【００６２】
そして、図２（ｂ）に示した、記録液からなる液注のブリッジが形成された状態では、通電手段３３により、記録液中の色剤成分が凝集作用を受ける。具体的には、通電手段３３の電圧印加により、カソードであるノズル板６１ａとアノードである中間転写体３７とにはそれぞれ次の電極反応が生じ、記録液の液柱のブリッジに含まれる水が電気分解される。
カソード：４Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→２Ｈ２＋４ＯＨ−・・・反応式（１）
アノード：２Ｈ２Ｏ→４Ｈ＋＋Ｏ２＋４ｅ−・・・反応式（２）
【００６３】
これにより、アノードとして機能する中間転写体３７の表面で、記録液の液柱のブリッジに含まれる水が酸化してプロトン（Ｈ＋）が生成するため、図３に示すように、アニオン性分散剤Ｄにより分散されている顔料Ｐが、プロトンを介して凝集する。これにより、隣接するドット間の滲みの発生が抑制され、高精細な画像が形成される。また、かかる電圧印加によりノズル６１ｂの目詰まりが予防されるという利点もある。なお、かかるブリッジを形成する時間は、圧電素子に印加される電磁パルスのピーク電圧とパルス幅等により制御可能である。
【００６４】
ここで、図４を用いて、カソード及びアノードの間に形成される液柱のブリッジについて説明する。液柱のブリッジＢの内部では、カチオン及びアニオンは、それぞれカソードＣ及びアノードＡの近傍に移動する。その結果、カソードＣ及びアノードＡの表面に、それぞれ電気二重層ＥＣ及びＥＡが形成されるが、電気二重層ＥＣ及びＥＡの充電速度は、液柱のブリッジＢの導電率、記録液に含まれるイオンの濃度でほぼ決定される。このとき、電気二重層ＥＡの電圧が数Ｖに達すると、水が電気分解してファラデー電流が流れる。その結果、アノードＡの表面では、水が酸化してプロトンが生成し、アニオン性分散剤により分散されている顔料が凝集する。すなわち、かかるブリッジが形成された瞬間に、ブリッジに、顔料の凝集作用をもたらすイオンが効率よく生成することで、記録液の中間転写体３７への着液と同時に顔料の凝集が行われる。その結果、隣接する記録液ドット間における顔料の滲みが発生せず、非常に高精細な溶質画像が形成される。
【００６５】
一方、電気二重層ＥＣの容量ＥＥＣは、電気二重層ＥＡの容量ＥＡＣよりも十分に大きいため、カソードＣの表面では、水が還元しにくい。これは、カソードＣとしてのノズル板６１ａの面積が、アノードＡとしての、液柱が接触する部分の中間転写体３７の面積よりも十分に大きいためである。
【００６６】
顔料の凝集の度合いは、プロトンの生成量、即ち、液柱のブリッジを形成する時間、通電手段３３による印加電圧等により制御することが可能である。また、水が酸化してプロトンが生成する際に、酸素も発生するが、微量であることに加え、水に溶解すると考えられるため、画像形成を阻害しない。
【００６７】
液柱のブリッジＢが形成されてから分断されるまでの時間は、通常、数マイクロ秒〜数十マイクロ秒であり、記録液の導電率は、通常、数十ｍＳ／ｍ〜数百ｍＳ／ｍである。このため、中間転写体３７に記録液による画像を形成するためには、通電手段３３による印加電圧は、水の理論分解電圧である１．２３Ｖや一般的な水の電気分解の条件である数Ｖ〜十数Ｖでは不十分であり、数十Ｖ〜数百Ｖであることが好ましい。
【００６８】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから中間転写体３７上に付与された記録液に含まれる顔料の凝集による凝集成分の生成及びこれに伴う余剰液成分の生成は、中間転写体３７のＡ１方向への回転に伴って記録液が余剰液除去手段３２に対向する位置に到達するまでに完了しており、この位置に到達した余剰液成分は余剰液除去手段３２によって中間転写体３７から除去される。これによって、Ａ１方向への更なる回転により転写部３１に到達した中間転写体３７上には凝集成分からなる画像及び少量の余剰液成分のみが担持されている。
【００６９】
中間転写体３７上に担持された画像の先端が転写部３１に到達するタイミングに合わせて、給紙ユニット２０から給送された一枚の転写紙Ｓが転写部３１に供給され、転写ローラ３８が連れ回りしながら、転写部３１を通過する転写紙Ｓに、中間転写体３７上に担持されている画像が転写され、転写紙Ｓの表面に画像が形成される。画像が形成された転写紙Ｓは、排紙台２５に案内され排紙台２５上に積載される。
【００７０】
このようにして画像が転写紙Ｓに転写されるときには、凝集成分及び少量の余剰液成分が転写紙Ｓに転写される。転写紙Ｓに転写する余剰液成分量はカールやコックリングが防止ないし高度に抑制される程度の最小限に減じられ余剰液成分の転写紙Ｓへの吸収量が最小限に減じられていることから、転写紙Ｓのジャム等の不具合が防止ないし抑制され、転写紙Ｓの搬送性が良好であり、排紙台２５への転写紙Ｓの排出、排紙台２５上における転写紙Ｓの積載が良好に行われ、またその他の、画像形成後の転写紙Ｓの取り扱いが容易化する。この利点は、かかる凝集作用により生じた凝集成分によって余剰液成分の転写紙Ｓへの吸収性が低減されていることによっても得られる。
【００７１】
高速の画像形成を行うには、記録液を速乾性とすることを要するため、記録液は転写紙Ｓへの吸収性が一般に高く、この場合には記録液が転写紙Ｓの奥深くまで浸透し、いわゆる裏移りを生じ、両面画像形成に不向きとなり得るが、余剰液除去手段３２によって余剰液成分が最小限に減じられているとともに凝集作用により凝集成分が生成されることで、余剰液成分の転写紙Ｓへの吸収量、吸収性が最小限に低減されているため、速乾性を担保しつつ、凝集成分が転写紙Ｓの奥深くまで到達することが防止ないし抑制されていることから、かかる裏移りが防止ないし抑制され、両面画像形成にも適している。
【００７２】
また、上述の凝集作用により凝集した色剤によって画像が形成されることにより、転写紙Ｓが普通紙である場合であっても、フェザリングやブリーディングを防止ないし抑制しつつ、高速で高画像濃度、高画質の画像形成が可能である。
【００７３】
転写部３１における転写により、転写部３１を通過した中間転写体３７上には、記録液に起因する成分はほとんど残っていないが、中間転写体３７は清掃手段３４によるクリーニングを受けることで、記録液のオフセットが高度に防止ないし抑制され、繰り返し画像形成を行っても、オフセットによる地肌汚れが防止ないし抑制され、画像劣化、中間転写体３７の劣化が抑制ないし防止されて、経時的に良好な画像形成を行うことが可能である。
【００７４】
なお、かかる電気分解を用いたインクの凝集効果と同様のインクの凝集効果を得るために、後述するように、記録液と異なる滲み防止液である第２の液として中間転写体等に酸を付与するシステムがある。しかし、このようなシステムは、インク量の少ないドット画像には有効であるものの、記録液と第２の液とが混ざり拡散する時間を要するため、ベタ画像のようにインクが大量の場合、凝集効果を得るのに時間がかかり、滲みが生じる。また、このようなシステムを用いた画像形成装置では、ベタ画像でも効果的な凝集効果を得るために第２の液の量を増やすなど、インク画像の液分が増加する傾向にあるため、後述するように、画像形成装置１００のように余剰液除去手段３２によって余剰液成分を除去しようとしても、十分な除去ができないという問題がある。
【００７５】
以上の条件を考慮した次の実験により画像形成が良好に行われるか否かを確かめたところ、表１に示すようになった。
実験の条件は次のとおりである。
【００７６】
実験に用いた画像形成装置は、次の条件を満たす、画像形成装置１００と同様の構成の、インクジェットプリンタＧＸ５０００（リコー社製）を用いた画像形成装置である。
ただし、実験にあたっては、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍのみを使用して画像形成を行った。また、同表における実施例では通電手段３３による印加電圧を１２０Ｖとして顔料の凝集を行ったが、同表における比較例では、顔料の凝集を行うのには、通電手段３３による電圧印加を行わず、上述の第２の液に相当する酸性溶液である凝集液を用いた。
【００７７】
中間転写体３７は、支持体３７ａとしてのアルミニウム素管の外周に、表面層３７ｂとして、体積抵抗率が５Ω・ｃｍ、厚さが０．２ｍｍの、カーボンが分散されているシリコーンゴム層を有しており、外周の線速が１００ｍｍ／秒でＡ１方向に回転駆動される。
【００７８】
液除去ローラ３２ａは、ヘッド６１Ｍが中間転写体３７に記録液を吐出する位置からＡ１方向において中間転写体３７周面上の距離で８０ｍｍ下流側で、中間転写体３７に当接している。
【００７９】
各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写体３７とのギャップは１００μｍとした。
清掃手段３４としては、フッ素ゴムからなるブレードを用いた。
転写ローラ３８は、金属製の芯金に厚さが５ｍｍのゴム層を形成したものである。
【００８０】
使用した各色の記録液すなわち導電性インクは以下のようにして調製した。
【００８１】
［イエローの導電性インクの調製］
固形分が１０質量％のスルホン酸基結合型イエロー顔料分散液ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ−２７０Ｙ（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）４０．０質量％、トリエチレングリコール１５．０質量％、グリセリン２５．０質量％、プロピレングリコールモノブチルエーテル６．０質量％、デヒドロ酢酸ソーダ０．１質量％及び蒸留水（残余）からなる混合液を得た。次に、水酸化リチウムの５質量％水溶液を用いて、混合液のｐＨを９．１に調整した後、平均孔径が０．８μｍのメンブレンフィルターを用いて加圧濾過し、イエローの導電性インクを得た。
【００８２】
［マゼンタの導電性インク］
固形分が１０質量％のスルホン酸基結合型マゼンタ顔料分散液ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ−２６０Ｍ（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）４０．０質量％、ジエチレングリコール２０．０質量％、プロピレングリコールモノブチルエーテル３．０質量％、デヒドロ酢酸ソーダ０．１質量％及び蒸留水（残余）からなる混合液を得た。次に、水酸化リチウムの５質量％水溶液を用いて、混合液のｐＨを９．１に調整した後、平均孔径が０．８μｍのメンブレンフィルターを用いて加圧濾過し、マゼンタの導電性インクを得た。
【００８３】
評価に用いた画像は、図５に示すように、中間転写体３７上に次のようにして形成した画像ＰＡ、ＰＢである。
画像ＰＡは、ヘッド６１Ｙにより、中間転写ドラム３７に、ドット径が５０μｍの孤立ドットからなるイエローの網点パターンを１００ｍｍ角で形成してから、ヘッド６１Ｍにより、中間転写ドラム３７に形成されたイエローの網点パターンから３５μｍシフトさせて、ドット径が５０μｍの孤立ドットからなるマゼンタの網点パターンを１００ｍｍ角で形成した網点画像である。
画像ＰＢは、中間転写ドラム３７上の、画像ＰＡを形成したのとは別の領域に、イエローとマゼンタインクの混合ベタ画像を１００ｍｍ角で形成したベタ画像である。
【００８４】
評価にあたっては、余剰液除去手段３２を経た中間転写体３７上の画像ＰＡ、ＰＢを、転写紙Ｓに転写した。評価は、同表における「カール、しわ」の項目については転写紙Ｓ上の画像ＰＡ、ＰＢの形成領域の目視により行い、同表における「液除去ローラへの画像転移」の項目については液除去ローラ３２ａ表面への画像の転移の有無の確認を目視により行い、同表における「転写紙上の画像」の項目については転写紙Ｓ上の画像ＰＡ、ＰＢの状態の確認を目視により行った。
【００８５】
比較例における凝集液は、〔特許文献４〕の記載を参考にして、
・２−ピロリドン−５−カルボン酸（東京化成製） １０質量部
・水酸化リチウム一水和物（和光純薬製） ２質量部
・グリセリン（和光純薬製） １３質量部
・ジエチレングリコール（和光純薬製） １０質量部
・オルフィンＥ１０１０（日信化学製） １．５質量部
・イオン交換水 ７３．５質量部
を成分とし、これを中間転写体３７上に５μｍの厚みとなるよう、バーコーターで塗布した。
比較例において、中間転写体３７への記録液の付与は、中間転写体３７上に凝集液を塗布した状態で行った。その余の点では、実施例と同条件である。
【００８６】
【表１】
【００８７】
実施例では、網点画像である画像ＰＡ、ベタ画像である画像ＰＢの何れにおいても、転写紙Ｓのカール、しわがないことが確認された。このことにより余剰液成分の除去効果的に行われたことが確かめられた。また、液除去ローラ３２ａへの画像ＰＡ、ＰＢの転移がないとともに、転写紙Ｓ上の全ての画像ＰＡ、ＰＢにおいて滲みもなく高精度の画質が得られることも確認された。このことにより色剤の凝集が効果的に行われたことが確かめられた。
【００８８】
これに対し、比較例では、網点画像である画像ＰＡにおいて僅かに転写紙Ｓのカール、しわが確認されるとともに、ベタ画像である画像ＰＢにおいて転写紙Ｓのカール、しわが確認された。これらのことにより、比較例では凝集液の塗布により余剰液成分量が多いため、液除去ローラ３２ａによる余剰液成分の液除去が十分でないことが分かった。また、液除去ローラ３２ａへの画像ＰＡ、ＰＢの転移がみられるとともに、転写紙Ｓ上の画像ＰＡと画像ＰＢとにかすれ、乱れがみられた。これにより、色剤の凝集が十分でないことが分かった。
【００８９】
実施例、比較例それぞれの実験結果の比較により、通電手段３３による印加電圧によって記録液中にプロトンを生成させるシステムは、凝集液を必要とするシステムと比較して、凝集液を付与したことによる余剰液成分の増加がないため、連続印字を行うインクジェットシステムにおいて、余剰液成分の除去が、小型で簡易なローラ状の液除去部材である液除去ローラ３２ａで十分効果が得られることが確認された。さらに画像ＰＢのようにインク量が多いベタ画像においても記録液と凝集液との拡散、混合のための時間を要しないことから、凝集スピードが速く、効率的に滲みが抑えられることが分かった。
【００９０】
ここで、すでに述べたように、中間転写体３７が表面層３７ｂを備えておらず支持体３７ａからなる構成においては、支持体３７ａがアノードとして機能することとなる。この場合、支持体３７ａの表面で、水とともに、金属である支持体３７ａを酸化するようにすることが可能である。金属である支持体３７ａを酸化するようにすると、色剤を凝集するのに優れた金属カチオンが生成するため、図６に示すように、プロトン及び金属カチオン（Ｍｎ＋）を介して、アニオン性分散剤Ｄにより分散されている顔料Ｐが凝集することとなり、凝集性が高くなる。
【００９１】
このような構成においては、図７に示すように、転写手段６４が、転写ローラ３８のみならず、中間転写体３７上に形成された画像を転写され一旦担持する、表面に弾性体層としてのゴム層６３ａを備えた転写画像担持体としての中間転写ドラム６３を備えていることが望ましい。中間転写ドラム６３は中間転写体３７に連れ回りし、転写ローラ３８は中間転写ドラム６３に連れ回りする。中間転写ドラム６３の表面が弾性体であることにより、金属製で表面硬度の高い中間転写体３７からの画像の転写が良好に行われ、転写性が向上する。
【００９２】
中間転写ドラム６３は、ゴム層６３ａと、ゴム層６３ａに覆われた基体６３ｂとを有している。基体６３ｂを構成する材料としては、特に限定されないが、アルミニウム、アルミ合金、銅、ステンレス等の金属が挙げられる。ゴム層６３ａを構成する材料としては、特に限定されないが、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
【００９３】
なお、この構成においては、余剰液除去手段３２は、中間転写体３７に代えて、あるいは中間転写体３７とともに、中間転写ドラム６３に対して配設しても良い。中間転写ドラム６３に対して配設される余剰液除去手段３２の位置は、中間転写ドラム６３の回転方向において転写部３１の下流側且つ中間転写ドラム６３が転写ローラ３８に対向した領域の上流側の位置において、中間転写体３７に対向する。この構成における中間転写ドラム６３は実質的に中間転写体として機能する。
【００９４】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００９５】
たとえば、導電性記録液は、インク成分がカチオン性基を有し、カソードとして機能する中間転写体の表面で生成した水酸化物イオンを介して、凝集させてもよい。
中間転写体は、全体が導電性である必要はなく、少なくとも表面が導電性であればよい。
【００９６】
本発明を適用する画像形成装置は、上述のタイプの画像形成装置に限らず、他のタイプの画像形成装置、すなわち、ヘッドに関してシャトル型であってもよいし、また、複写機、ファクシミリの単体、あるいはこれらの複合機、これらに関するモノクロ機等の複合機、その他、電気回路形成に用いられる画像形成装置、バイオテクノロジー分野において所定の画像を形成するのに用いられる画像形成装置であっても良い。ヘッドの数は画像形成装置の用途に応じて増減されるものであり、１つであっても、複数であってもよい。
【００９７】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９８】
３２ 余剰液除去手段
３３ 電圧印加手段
３７ 中間転写体
６１ｂ ノズル
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ ヘッド
６３ 転写画像担持体
６４ 転写手段
１００ 画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９９】
【特許文献１】特開２００８−６２３９７号公報
【特許文献２】特開２００６−２０５６７７号公報
【特許文献３】特開２００８−１９２８６号公報
【特許文献４】特開２００９−１３３９４号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドによりインク等の記録液を中間転写体に付与して画像形成を行うインクジェット方式の画像形成装置、これを用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ピエゾ方式に代表される可動アクチュエータ方式、サーマル方式に代表される加熱膜沸騰方式等により、複数の微小ノズルからインク等の記録液を液滴化して吐出するヘッドを備え、インクジェット記録を行うインクジェットプリンタ等のインクジェット方式の画像形成装置が知られている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕参照）。
【０００３】
インクジェット方式において、ヘッドから記録紙等の被記録材に記録液を直接吐出する構成では、ヘッドと被記録材とが近接するため、被記録材に付着している紙粉、埃等がノズルに付着しやすい。紙粉等がノズルに付着すると、ノズルから吐出される液滴の飛翔方向が乱れたり、ノズルが閉塞したりして、画像品質や信頼性が低下する。このような問題を回避するための方策としては、ノズルからの吐出安定性を優先し、粘度が小さい、多量の水分を含んだ記録液を使用するのが一般的であるが、このような記録液は、記録液が被記録材に着弾する際に滲みが発生しやすいという問題を生ずる。
【０００４】
そこで、かかる滲み対策として、滲み防止用の特殊処理を施された専用の被記録材を用いる技術、インク吐出位置直前で被記録材に滲み防止液を塗布する技術等が提案されているが、これらの技術には、共通して、サプライによる高コスト化の問題があるとともに、前者の技術には、通常の被記録材における滲みに対応できないという問題があり、後者の技術には、装置の複雑化、大型化という問題がある。
【０００５】
一方、被記録材に付着している紙粉、埃等がノズルに付着することを抑制する技術として、ヘッドから吐出された記録液を担持する中間転写体を備え、中間転写体に画像を形成した後、被記録材に転写する画像形成装置が提案されており（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕参照）、このような画像形成装置において、かかる滲み対策として、中間転写体に滲み防止液を塗布する技術が提案されているが（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕参照）、この技術にも、上述の後者の技術と同様にサプライによる高コスト化、装置の複雑化、大型化という問題がある他、滲み防止液の反応に時間を要するため高速化が難しいという問題や、滲み防止液による中間転写体の腐食という問題がある。また、ベタ画像形成時にも十分に滲みを防止したり滲み防止液の反応を促進したりするために滲み防止液の供給量を増加させると、これらの問題のうちサプライによる高コスト化の問題及び中間転写体の腐食の問題が顕著になるという問題がある。
【０００６】
さらに、滲み防止液を用いる技術には、被記録材に滲み防止液が付着することで被記録材がカールやコックリングなどを起こして画像のドット位置精度が低下したり、カールした被記録材のハンドリングが難しく、両面に画像形成することが難しくなったりするという問題がある。なお、滲み防止液を中間転写体に塗布する画像形成装置において、記録液と滲み防止液との反応後に、不要な液体成分を除去する技術が知られている（たとえば、〔特許文献４〕参照）が、上述のように滲み防止液の供給量を増加させると、かかる不要な成分を除去する能力が不足し、被記録材がカールやコックリングなどを起こして画像のドット位置精度が低下したり、カールした被記録材のハンドリングが難しく、両面に画像形成することが難しくなったりするという問題の解決が不十分になりやすく、かといってかかる能力を確保しようとすると装置の複雑化、大型化を招いてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のように、滲み防止液を用いると、高コスト化、装置の複雑化、大型化、画像形成速度の抑制、中間転写体の腐食という問題があり、また、被記録材がカールやコックリングなどを起こして画像のドット位置精度が低下したり、カールした被記録材のハンドリングが難しく、両面に画像形成することが難しくなったりするという問題がある。そして、被記録材のカールやコックリングは、滲み防止液を用いない構成においても高度に抑制する必要がある。
【０００８】
本発明は、滲み防止液を用いることなく滲みを抑制し、また被記録材のカールやコックリングを考慮した、ヘッドにより記録液を中間転写体に付与して画像形成を行うインクジェット方式の画像形成装置、これを用いた画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、導電性記録液を吐出するノズルを備えたヘッドと、このヘッドにより吐出された導電性記録液を付与される、少なくとも表面が導電性の中間転写体と、前記ヘッドから吐出された直後の導電性記録液が同ヘッドと前記中間転写体との間を一時的にブリッジした状態でこの状態の導電性記録液が電気分解するように前記中間転写体と前記ヘッドとの間に電圧を印加する電圧印加手段と、導電性記録液によって前記中間転写体上に担持された画像を被記録材に転写する転写手段と、前記中間転写体の移動方向において同中間転写体が導電性記録液を付与される領域の下流側且つ同中間転写体が前記転写手段に対向する領域の上流側で、同中間転写体から、導電性記録液における、同中間転写体上に形成された画像の余剰液成分を除去するための余剰液除去手段とを有する画像形成装置にある。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記中間転写体は、表面が金属であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、前記転写手段は、前記中間転写体上に形成された画像を転写され一旦担持する、表面が弾性体の転写画像担持体を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、導電性記録液は、インク成分がアニオン性基を有し、前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、導電性記録液を吐出するノズルを備えたヘッドと、このヘッドにより吐出された導電性記録液を付与される、少なくとも表面が導電性の中間転写体と、前記ヘッドから吐出された直後の導電性記録液が同ヘッドと前記中間転写体との間を一時的にブリッジした状態でこの状態の導電性記録液が電気分解するように前記中間転写体と前記ヘッドとの間に電圧を印加する電圧印加手段と、導電性記録液によって前記中間転写体上に担持された画像を被記録材に転写する転写手段と、前記中間転写体の移動方向において同中間転写体が導電性記録液を付与される領域の下流側且つ同中間転写体が前記転写手段に対向する領域の上流側で、同中間転写体から、導電性記録液における、同中間転写体上に形成された画像の余剰液成分を除去するための余剰液除去手段とを有する画像形成装置にあるので、ヘッドから吐出される記録液のほかに記録液を凝集させる剤を使用しなくても記録液の電気分解により記録液を凝集させることができ、滲みを抑制ないし防止できるとともに、かかる剤を使用しないと余剰液性分量が抑制され、かかる凝集を効率よく速やかに生じさせることができるとともに余剰液成分の除去効率が向上して簡易な余剰液除去手段を用いても余剰液を十分に除去することが可能になるため装置の大型化を抑制可能となるうえに中間転写体の腐食抑制も向上可能となり、余剰液除去手段によって被記録材に付着する余剰液成分量を抑制して被記録材のカールやコックリングを抑制ないし防止できるとともに高精細の画像形成が可能になり、高速で高画質の画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１５】
前記中間転写体は、表面が金属であることとすれば、ヘッドから吐出される記録液のほかに記録液を凝集させる剤を使用しなくても記録液の電気分解とともに中間転写体のイオン化により記録液をより効率よく凝集させることができ、滲みを抑制ないし防止できるとともに、かかる剤を使用しないと余剰液性分量が抑制され、かかる凝集を効率よく速やかに生じさせることができるとともに余剰液成分の除去効率が向上して簡易な余剰液除去手段を用いても余剰液を十分に除去することが可能になるため装置の大型化を抑制可能となるうえに中間転写体の腐食抑制も向上可能となり、余剰液除去手段によって被記録材に付着する余剰液成分量を抑制して被記録材のカールやコックリングを抑制ないし防止できるとともに高精細の画像形成が可能になり、高速で高画質の画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１６】
前記転写手段は、前記中間転写体上に形成された画像を転写され一旦担持する、表面が弾性体の転写画像担持体を有することとすれば、ヘッドから吐出される記録液のほかに記録液を凝集させる剤を使用しなくても記録液の電気分解とともに中間転写体のイオン化により記録液をより効率よく凝集させることができ、滲みを抑制ないし防止できるとともに、かかる剤を使用しないと余剰液性分量が抑制され、かかる凝集を効率よく速やかに生じさせることができるとともに余剰液成分の除去効率が向上して簡易な余剰液除去手段を用いても余剰液を十分に除去することが可能になるため装置の大型化を抑制可能となるうえに中間転写体の腐食抑制も向上可能となり、余剰液除去手段によって被記録材に付着する余剰液成分量を抑制して被記録材のカールやコックリングを抑制ないし防止できるとともに高精細の画像形成が可能になり、また中間転写体に担持された画像の転写性を転写画像担持体によって向上することができるから、高速で高画質の画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
導電性記録液は、インク成分がアニオン性基を有し、前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能することとすれば、ヘッドから吐出される記録液のほかに記録液を凝集させる剤を使用しなくても、汎用性の高い記録液の電気分解により記録液を凝集させることができ、滲みを抑制ないし防止できるとともに、かかる剤を使用しないと余剰液性分量が抑制され、かかる凝集を効率よく速やかに生じさせることができるとともに余剰液成分の除去効率が向上して簡易な余剰液除去手段を用いても余剰液を十分に除去することが可能になるため装置の大型化を抑制可能となるうえに中間転写体の腐食抑制も向上可能となり、余剰液除去手段によって被記録材に付着する余剰液成分量を抑制して被記録材のカールやコックリングを抑制ないし防止できるとともに高精細の画像形成が可能になり、高速で高画質の画像形成を行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【００１８】
本発明は、かかる画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にあるので、ヘッドから吐出される記録液のほかに記録液を凝集させる剤を使用しなくても記録液の電気分解により記録液を凝集させることができ、滲みを抑制ないし防止できるとともに、かかる剤を使用しないと余剰液性分量が抑制され、かかる凝集を効率よく速やかに生じさせることができるとともに余剰液成分の除去効率が向上して簡易な余剰液除去手段を用いても余剰液を十分に除去することが可能になるため装置の大型化を抑制可能となるうえに中間転写体の腐食抑制も向上可能となり、余剰液除去手段によって被記録材に付着する余剰液成分量を抑制して被記録材のカールやコックリングを抑制ないし防止できるとともに高精細の画像形成が可能になり、高速で高画質の画像形成を行うことが可能な画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置においてヘッドから中間転写体に導電性記録液が付与される様子を示す概略図である。
【図３】図１に示した画像形成装置においてヘッドから吐出された導電性記録液中の顔料がプロトンを介して凝集した状態を示す概念図である。
【図４】図１に示した画像形成装置においてカソードとアノードとの間に形成される導電性記録液による液柱の状態を示す概念図である。
【図５】本発明適用の効果を確かめるための実験において中間転写体表面に形成した画像を示した概略斜視図である。
【図６】中間転写体表面が金属の画像形成装置においてヘッドから吐出された導電性記録液中の顔料がプロトン及び金属カチオンを介して凝集した状態を示す概念図である。
【図７】中間転写体表面が金属の画像形成装置において表面が弾性体の転写画像担持体を有する画像形成装置の構成例を示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、インクジェットプリンタとしてのプリンタであってフルカラーの画像形成を行うことができるようになっている。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。
【００２１】
画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。画像形成装置１００は、記録媒体である被記録材たる用紙としての記録体である転写紙Ｓの片面に画像形成可能な片面画像形成装置であるが、転写紙Ｓの両面に画像形成可能な両面画像形成装置であってもよい。
【００２２】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な、当該色のインクとしての導電性記録液である記録液を吐出する記録液吐出体としてのインクヘッドである記録ヘッドとしてのヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを有している。
【００２３】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の略中央部に配設された中間転写ドラムである中間転写体３７の外周面に対向する位置に配設されている。ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、中間転写体３７の移動方向であって図１において時計回り方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。同図において各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００２４】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するための記録液吐出装置であるインク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。なお、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、図１の紙面に垂直な方向に複数が並設された態様で、インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００２５】
中間転写体３７は、Ａ１方向に回転している状態で、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに対向する領域で、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫからイエロー、マゼンタ、シアン、黒の記録液が順次重ね合わされる態様で吐出されて付与され、その表面上に画像が形成されるようになっている。このように、画像形成装置１００は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを中間転写体３７に対向させＡ１方向に並設したタンデム構造となっている。
【００２６】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫによる中間転写体３７に対する記録液の吐出すなわち付与は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像領域が中間転写体３７上の同じ位置に重なるよう、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００２７】
図１に示すように、画像形成装置１００は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫをそれぞれ備えたインク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、中間転写体３７を備え中間転写体３７のＡ１方向への回転に伴って転写紙Ｓを搬送する用紙搬送ユニットとしての搬送ユニット１０と、転写紙Ｓを多数枚積載可能であり積載した転写紙Ｓのうち最上位の転写紙Ｓのみを搬送ユニット１０に向けて給送する給紙ユニット２０と、搬送ユニット１０によって搬送されてきた画像形成済み言い換えるとプリント済みの転写紙Ｓを多数積載可能な排紙台２５とを有している。
【００２８】
画像形成装置１００はまた、中間転写体３７に対向して配置され、中間転写体３７から、記録液における、中間転写体３７上に形成された画像の余剰液成分を除去するための余剰液除去手段３２と、図２（ｂ）に示すようにヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出された直後の記録液による液柱がヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写体３７との間を一時的にブリッジした状態で、中間転写体３７とヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫとの間に電位差が形成されるように、かかる液柱の状態の記録液の内部に電極酸化反応もしくは電極還元反応に起因する電流成分を含んだ通電を行いかかる状態の記録液に後述のように含まれている色剤の凝集を促進する電圧印加手段としての通電手段３３を有している。
【００２９】
画像形成装置１００はまた、図１に示すように、記録液等が転写紙Ｓに転写された後の中間転写体３７から、中間転写体３７上に残留している記録液等を除去してクリーニングするためのクリーニング手段としての清掃手段３４と、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを一体に支持したヘッド支持体としてのキャリッジ５０と、画像形成装置１００の動作全般を制御するＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段としての図示しない制御部とを有している。
【００３０】
搬送ユニット１０は、中間転写体３７の他に、中間転写体３７に対向して配置され中間転写体３７との間の領域である転写部３１を転写紙Ｓが通過するときに中間転写体３７上に担持された記録液による画像をその転写紙Ｓに転写する転写手段６４と、給紙ユニット２０から給送されてきた転写紙Ｓを転写部３１に案内するとともに、転写部３１を通過した転写紙Ｓを排紙台２５に案内するガイド板３９と、中間転写体３７をＡ１方向に回転駆動する図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。このように、画像形成装置１００は、転写紙Ｓへの画像形成を中間転写体３７を用いて間接的に行う間接方式の画像形成装置となっている。
【００３１】
転写手段６４は、中間転写体３７に従動回転する転写ローラ３８を備えている。なお、転写ローラ３８は転写紙Ｓに転写される画像を転写紙Ｓに定着させるためのヒータを内蔵していても良い。また、搬送ユニット１０は、転写ローラ３８によって中間転写体３７から転写紙Ｓに転写された画像を転写紙Ｓに定着させるための定着手段としての定着ローラを備えていてもよい。
【００３２】
余剰液除去手段３２は、Ａ１方向において中間転写体３７がヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに対向し記録液を付与される領域の下流側且つ中間転写体３７が転写ローラ３８に対向した領域である転写部３１の上流側の位置において、中間転写体３７に対向している。
【００３３】
余剰液除去手段３２は、かかる位置において中間転写体３７に当接し中間転写体３７に従動回転する液除去部材としての液除去ローラ３２ａと、液除去ローラ３２ａに対していわゆるカウンター当接の態様で当接した、ステンレス製の除去液清掃部材としてのブレード３２ｂとを有している。
【００３４】
液除去ローラ３２ａは、記録液における、中間転写体３７上に形成された画像の余剰液成分、具体的には、記録液のうち、後述のように中間転写体３７上に凝集して画像を形成した成分を除く液体成分を中間転写体３７から除去するための部材である。そのため、液除去ローラ３２ａの材質は、かかる液体成分の濡れ性が良いもの及び／又はかかる液体成分を毛細管現象によって吸収しやすいものがよい。液体の濡れ性が良い部材としては、アルミニウム、ステンレスなどの金属、テフロン（登録商標）など腐食に強い材質等の表面に親水化処理を行った部材が挙げられ、液体を毛細管現象によって吸収しやすい素材としては、繊維状、多孔状の構造を備えているもの等が挙げられ、このようなものとしては、綿、セルロース、アクリル、ナイロン、ポリエステル、アラミド、ポリウレタン及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００３５】
液除去ローラ３２ａが余剰液成分を中間転写体３７から除去する度合いとしては、中間転写体３７上に担持された画像を転写手段６４によって転写紙Ｓに転写するときに画像とともに転写紙Ｓに転写される余剰液成分が転写紙Ｓのカールやコックリングを防止ないし高度に抑制する程度であればよく、中間転写体３７上の余剰液成分をすべて除去しなければならないというものではない。
【００３６】
ブレード３２ｂは、液除去ローラ３２ａの、中間転写体３７からの余剰液成分の除去性能を、上述した程度に維持するために設けられた部材であり、液除去ローラ３２ａ上の、中間転写体３７から回収された余剰液成分を、液除去ローラ３２ａの回転に伴って液除去ローラ３２ａに摺接することで液除去ローラ３２ａから除去し、液除去ローラ３２ａをクリーニングする。除去液清掃部材は、ブレード３２ｂのように、液除去ローラ３２ａへの摺接によって余剰液成分を液除去ローラ３２ａから回収するものに限らず、吸引によって液除去ローラ３２ａ上の余剰液成分を回収するものであっても良いし、液除去ローラ３２ａへの送風によって液除去ローラ３２ａ上の余剰液成分を除去及び／又は液除去ローラ３２ａを乾燥するものであっても良いし、液除去ローラ３２ａを加熱することによって液除去ローラ３２ａを乾燥するものであっても良いし、これらを組み合わせたものであっても良い。
【００３７】
余剰液除去手段３２は、液除去ローラ３２ａを中間転写体３７との対向領域において中間転写体３７と等速で回転駆動する駆動手段を備えていても良い。液除去部材は、中間転写体３７の劣化が十分に抑制されるのであれば、液除去ローラ３２ａのようなローラ状でなく、無端ベルト状をなしていても良いし、ブレード状をなしていても良い。
【００３８】
図２に示すように、中間転写体３７は、導電性基体であるアルミニウム製の支持体３７ａと、支持体３７ａ上に形成されたシリコーンゴム製の表面層３７ｂとを有している。支持体３７ａの材質はアルミニウムに限られるものではなく、機械的強度があれば、たとえばアルミ合金、銅、ステンレス等の金属によって形成しても良い。表面層３７ｂの材質はシリコーンゴムに限られるものではなく、記録液の剥離性が高いという利点のためには表面エネルギーが低く転写紙Ｓへの追随性が高い弾性材料であればよく、たとえばウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルブタジエンゴムなどによって形成しても良い。
【００３９】
表面層３７ｂは、中間転写体３７に導電性を付与するために、かかるゴム材料に導電剤としてのカーボン、白金、金などの金属微粒子を分散して混入させた導電性ゴムとされ、導電層となっている。ただし、導電性微粒子を増やすと導電性は向上するが、離型性が低下するトレードオフの関係であるので、適宜、調整が必要である。後述するように、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写体３７とが一時的にブリッジした記録液による液柱に所望の電位差を形成するには、導電性ゴムの体積抵抗率は１０３Ω・ｃｍ未満であることが好ましく、また、記録液の体積抵抗率よりも小さいことが望ましい。
【００４０】
表面層３７ｂの厚みは０．１〜１ｍｍ程度がよく、０．２〜０．６ｍｍが好適である。ただし、表面層３７ｂは必須の構成でなく、支持体３７ａのみを中間転写体３７としても良い。また、中間転写体３７は、ドラム状でなく、無端ベルト状、その他可能であればシート状であっても良い。
【００４１】
図１に示すように、給紙ユニット２０は、転写紙Ｓを多数枚積載可能な給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１に積載された転写紙Ｓのうち最上位の転写紙Ｓのみを搬送ユニット１０に向けて給送する給紙ローラ２２と、給紙トレイ２１及び給紙ローラ２２を支持した筐体２３と、給紙ローラ２２を、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫにおける記録液の吐出タイミングに合わせるように回転駆動し転写紙Ｓを給送させる図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。
【００４２】
キャリッジ５０は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに劣化等が生じたときにこれらが新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと一体で、本体９９に対して着脱可能となっている。ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫもそれぞれ、劣化等が生じたときに新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、独立して本体９９に対して着脱可能となっている。これによって、交換作業、メンテナンス作業が容易化されている。
【００４３】
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、用いる記録液の色が異なるものの、その余の点では互いに略同様の構成となっている。インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫをそれぞれ複数、主走査方向に並設され、インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫ、画像形成装置１００はヘッド固定式のフルライン型となっている。
【００４４】
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、複数のヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに供給される当該色の記録液を収容したメインタンクとしての記録液カートリッジであるインクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫと、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ内に収容された記録液を各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに向けて圧送し給送するための供給ポンプとしての図示しないポンプと、ポンプによってインクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ側から供給されてきた記録液を各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに分配して供給する記録液供給部であるインク供給部としてのディストリビュータである図示しないディストリビュータタンクとを有している。
【００４５】
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはまた、ディストリビュータタンク内の記録液量の不足を検出するために同記録液量を検知する記録液量検知手段であるインク量検知手段としての図示しないインク量検知センサと、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫとディストリビュータタンクとの間の記録液の給送路をポンプとともに形成している図示しないパイプと、ディストリビュータタンクと各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫとの間の記録液の給送路を形成している図示しないパイプとを有している。
【００４６】
インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫは、内部の記録液が消費されて残り少なくなったときあるいはなくなったとき等に新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、本体９９に対して着脱可能となっている。
【００４７】
ポンプは、制御部によって作動を制御される。具体的には、インク量検知センサによってディストリビュータタンク内の記録液量の不足が検出されたことを条件として、この不足が検出されなくなるまで駆動され、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ内の記録液をディストリビュータタンクに供給する。この点、制御部は記録液供給制御手段であるインク供給制御手段として機能する。制御部は、画像形成装置１００において駆動される構成については、特に説明しない場合であっても、その駆動を制御するようになっている。
【００４８】
記録液は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒に対応した色剤と、この色剤の分散剤であるアニオン性分散剤と、溶媒とを少なくとも含んでいる。かかる色剤とかかる分散剤とにより、記録液のインク成分はアニオン性基を有している。溶媒は安全性の観点及び後述する電気分解を生じせしめるための導電性の観点から水を含んでおり、記録液は導電性インクであり水溶性インクである水溶性記録液となっている。なお、記録液は、保存安定性の観点から、アルカリ性であることが望ましい。
【００４９】
記録液に用いられる色剤である顔料としては、特に限定されないが、オレンジ又はイエロー用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５等が挙げられる。
また、レッド又はマゼンタ用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。
また、グリーン又はシアン用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
また、ブラック用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等が挙げられる。
記録液中の顔料の含有量は、通常、０．１〜４０質量％であり、１〜３０質量％が好ましく、２〜２０質量％がさらに好ましい。
【００５０】
アニオン性分散剤としては、特に限定されないが、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００５１】
記録液は、転写性の点から、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基等が塩基を用いて中和されたアニオン性基を有する樹脂をさらに含むことが好ましい。
記録液は、水に可溶な溶媒をさらに含んでもよい。水に可溶な溶媒としては、特に限定されないが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１、５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、グリセリン等の多価アルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等の多価アルコール誘導体；ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒；エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類；チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄溶媒；炭酸プロピレン、炭酸エチレン等の炭酸アルキレンが挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００５２】
図２に示すように、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、同図において下方を向く記録液吐出側に配設された導電性のノズル板６１ａと、ノズル板６１ａに形成されたノズル６１ｂと、ディストリビュータタンクから記録液を供給され記録液を充填されたインク室６１ｃと、インク室６１ｃ内の記録液をノズル６１ｂから吐出させる図示しないインク吐出手段とを有している。ノズル６１ｂ、インク室６１ｃ、インク吐出手段はこれらが１組となって、それぞれ各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに多数備えられているが、同図においてはそのうちの１組のみを図示している。
【００５３】
ノズル板６１ａは、全体が導電性であるが、これに限らず、インク室６１ｃ側の面のみを導電処理された部材であっても良いし、インク室６１ｃ側に配設された導電性部材と中間転写体３７側に配設された絶縁性部材とによって構成しても良いし、後述する電気分解の際の気泡の発生を抑制するためにインク室６１ｃ側に配設された絶縁性部材と中間転写体３７側に配設された導電性部材とによって構成しても良いし、同様の理由によりインク質６１ｃ側を絶縁処理しても良い。
【００５４】
ノズル板６１ａの導電性の部分は、後述するようにカソードとして備えられるため、金属溶出に対して耐性を有する材質によって構成する必要はなく、金属、カーボンなど導電性の高い材料によって構成されればよい。
【００５５】
ノズル板６１ａは、中間転写体３７とのギャップが５０〜２００μｍの間で設定される。かかるギャップが５０μｍ未満であると、回転体である中間転写体３７とノズル板６１ａとのギャップを維持することが困難になることがあり、またかかるギャップが２００μｍを超えると、後述する液注のブリッジが形成されにくくなることがあるためである。
【００５６】
インク吐出手段は、ノズル６１ｂから記録液を液滴化して吐出させ転写紙Ｓに着弾させるためのアクチュエータとして圧電素子を有し、圧電素子に印加される電圧パルスに応じてノズル６１ｂから記録液を吐出するようになっている。インク吐出手段のアクチュエータはピエゾ方式等の、形状変形素子方式である他の方式の可動アクチュエータであってもよいし、サーマル方式等の加熱ヒータ方式によってノズル６１ｂから記録液を吐出させるものであっても良い。
【００５７】
図２に示すように、通電手段３３は、電源３３ａと、電源３３ａを支持体３７ａとノズル板６１ａとに接続した特に図示しない電気回路と、制御部の機能の一部として実現され電源３３ａによる電圧の印加タイミング、印加時間を制御する電圧印加制御手段とを有している。電圧印加制御手段としての制御部は、電源３３ａの電圧を変更する電圧変更手段としても機能する。
【００５８】
電源３３ａは、電気回路により、陽極を支持体３７ａに接続され、陰極をノズル板６１ａに接続されている。よって、通電手段３３は、中間転写体３７をアノードとして備え、ノズル板６１ａをカソードとして備えている。
【００５９】
図１に示すように、清掃手段３４は、中間転写体３７に対していわゆるカウンター当接の態様で当接した、弾性体としてのゴムによって形成された清掃部材としてのクリーニングブレードによって構成されている。清掃手段３４はクリーニングブレードとともに、清掃部材としてのクリーニングローラを備えていてもよい。
【００６０】
このような構成の画像形成装置１００においては、画像形成開始の旨の所定の信号の入力により、中間転写体３７が各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに対向しながらＡ１方向に回転し、この過程で、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像領域が中間転写体３７の同じ位置に重なるよう、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の記録液が、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして順次重ね合わされる態様で吐出され、中間転写体３７上に一時的に画像が担持される。
【００６１】
このとき、電圧印加制御手段としての制御部により、通電手段３３が駆動され、電源３３ａから支持体３７ａとノズル板６１ａとの間に電圧が印加されている。
この状態で、記録液が、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから中間転写体３７上に付与されるが、そのときには、まず、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから、図２（ａ）に示すように、ノズル６１ｂにおいてメニスカスを形成している記録液が、図２（ｂ）に示すように、中間転写体３７に向けて移動し、ノズル６１ｃと中間転写体３７との間に、記録液からなる液柱のブリッジが一時的に形成され、次いで、図２（ｃ）に示すように、記録液からなる液柱のブリッジが分断されることによって中間転写体３７に担持され、中間転写体３７上に記録液による画像が形成される。
【００６２】
そして、図２（ｂ）に示した、記録液からなる液注のブリッジが形成された状態では、通電手段３３により、記録液中の色剤成分が凝集作用を受ける。具体的には、通電手段３３の電圧印加により、カソードであるノズル板６１ａとアノードである中間転写体３７とにはそれぞれ次の電極反応が生じ、記録液の液柱のブリッジに含まれる水が電気分解される。
カソード：４Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→２Ｈ２＋４ＯＨ−・・・反応式（１）
アノード：２Ｈ２Ｏ→４Ｈ＋＋Ｏ２＋４ｅ−・・・反応式（２）
【００６３】
これにより、アノードとして機能する中間転写体３７の表面で、記録液の液柱のブリッジに含まれる水が酸化してプロトン（Ｈ＋）が生成するため、図３に示すように、アニオン性分散剤Ｄにより分散されている顔料Ｐが、プロトンを介して凝集する。これにより、隣接するドット間の滲みの発生が抑制され、高精細な画像が形成される。また、かかる電圧印加によりノズル６１ｂの目詰まりが予防されるという利点もある。なお、かかるブリッジを形成する時間は、圧電素子に印加される電磁パルスのピーク電圧とパルス幅等により制御可能である。
【００６４】
ここで、図４を用いて、カソード及びアノードの間に形成される液柱のブリッジについて説明する。液柱のブリッジＢの内部では、カチオン及びアニオンは、それぞれカソードＣ及びアノードＡの近傍に移動する。その結果、カソードＣ及びアノードＡの表面に、それぞれ電気二重層ＥＣ及びＥＡが形成されるが、電気二重層ＥＣ及びＥＡの充電速度は、液柱のブリッジＢの導電率、記録液に含まれるイオンの濃度でほぼ決定される。このとき、電気二重層ＥＡの電圧が数Ｖに達すると、水が電気分解してファラデー電流が流れる。その結果、アノードＡの表面では、水が酸化してプロトンが生成し、アニオン性分散剤により分散されている顔料が凝集する。すなわち、かかるブリッジが形成された瞬間に、ブリッジに、顔料の凝集作用をもたらすイオンが効率よく生成することで、記録液の中間転写体３７への着液と同時に顔料の凝集が行われる。その結果、隣接する記録液ドット間における顔料の滲みが発生せず、非常に高精細な溶質画像が形成される。
【００６５】
一方、電気二重層ＥＣの容量ＥＥＣは、電気二重層ＥＡの容量ＥＡＣよりも十分に大きいため、カソードＣの表面では、水が還元しにくい。これは、カソードＣとしてのノズル板６１ａの面積が、アノードＡとしての、液柱が接触する部分の中間転写体３７の面積よりも十分に大きいためである。
【００６６】
顔料の凝集の度合いは、プロトンの生成量、即ち、液柱のブリッジを形成する時間、通電手段３３による印加電圧等により制御することが可能である。また、水が酸化してプロトンが生成する際に、酸素も発生するが、微量であることに加え、水に溶解すると考えられるため、画像形成を阻害しない。
【００６７】
液柱のブリッジＢが形成されてから分断されるまでの時間は、通常、数マイクロ秒〜数十マイクロ秒であり、記録液の導電率は、通常、数十ｍＳ／ｍ〜数百ｍＳ／ｍである。このため、中間転写体３７に記録液による画像を形成するためには、通電手段３３による印加電圧は、水の理論分解電圧である１．２３Ｖや一般的な水の電気分解の条件である数Ｖ〜十数Ｖでは不十分であり、数十Ｖ〜数百Ｖであることが好ましい。
【００６８】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから中間転写体３７上に付与された記録液に含まれる顔料の凝集による凝集成分の生成及びこれに伴う余剰液成分の生成は、中間転写体３７のＡ１方向への回転に伴って記録液が余剰液除去手段３２に対向する位置に到達するまでに完了しており、この位置に到達した余剰液成分は余剰液除去手段３２によって中間転写体３７から除去される。これによって、Ａ１方向への更なる回転により転写部３１に到達した中間転写体３７上には凝集成分からなる画像及び少量の余剰液成分のみが担持されている。
【００６９】
中間転写体３７上に担持された画像の先端が転写部３１に到達するタイミングに合わせて、給紙ユニット２０から給送された一枚の転写紙Ｓが転写部３１に供給され、転写ローラ３８が連れ回りしながら、転写部３１を通過する転写紙Ｓに、中間転写体３７上に担持されている画像が転写され、転写紙Ｓの表面に画像が形成される。画像が形成された転写紙Ｓは、排紙台２５に案内され排紙台２５上に積載される。
【００７０】
このようにして画像が転写紙Ｓに転写されるときには、凝集成分及び少量の余剰液成分が転写紙Ｓに転写される。転写紙Ｓに転写する余剰液成分量はカールやコックリングが防止ないし高度に抑制される程度の最小限に減じられ余剰液成分の転写紙Ｓへの吸収量が最小限に減じられていることから、転写紙Ｓのジャム等の不具合が防止ないし抑制され、転写紙Ｓの搬送性が良好であり、排紙台２５への転写紙Ｓの排出、排紙台２５上における転写紙Ｓの積載が良好に行われ、またその他の、画像形成後の転写紙Ｓの取り扱いが容易化する。この利点は、かかる凝集作用により生じた凝集成分によって余剰液成分の転写紙Ｓへの吸収性が低減されていることによっても得られる。
【００７１】
高速の画像形成を行うには、記録液を速乾性とすることを要するため、記録液は転写紙Ｓへの吸収性が一般に高く、この場合には記録液が転写紙Ｓの奥深くまで浸透し、いわゆる裏移りを生じ、両面画像形成に不向きとなり得るが、余剰液除去手段３２によって余剰液成分が最小限に減じられているとともに凝集作用により凝集成分が生成されることで、余剰液成分の転写紙Ｓへの吸収量、吸収性が最小限に低減されているため、速乾性を担保しつつ、凝集成分が転写紙Ｓの奥深くまで到達することが防止ないし抑制されていることから、かかる裏移りが防止ないし抑制され、両面画像形成にも適している。
【００７２】
また、上述の凝集作用により凝集した色剤によって画像が形成されることにより、転写紙Ｓが普通紙である場合であっても、フェザリングやブリーディングを防止ないし抑制しつつ、高速で高画像濃度、高画質の画像形成が可能である。
【００７３】
転写部３１における転写により、転写部３１を通過した中間転写体３７上には、記録液に起因する成分はほとんど残っていないが、中間転写体３７は清掃手段３４によるクリーニングを受けることで、記録液のオフセットが高度に防止ないし抑制され、繰り返し画像形成を行っても、オフセットによる地肌汚れが防止ないし抑制され、画像劣化、中間転写体３７の劣化が抑制ないし防止されて、経時的に良好な画像形成を行うことが可能である。
【００７４】
なお、かかる電気分解を用いたインクの凝集効果と同様のインクの凝集効果を得るために、後述するように、記録液と異なる滲み防止液である第２の液として中間転写体等に酸を付与するシステムがある。しかし、このようなシステムは、インク量の少ないドット画像には有効であるものの、記録液と第２の液とが混ざり拡散する時間を要するため、ベタ画像のようにインクが大量の場合、凝集効果を得るのに時間がかかり、滲みが生じる。また、このようなシステムを用いた画像形成装置では、ベタ画像でも効果的な凝集効果を得るために第２の液の量を増やすなど、インク画像の液分が増加する傾向にあるため、後述するように、画像形成装置１００のように余剰液除去手段３２によって余剰液成分を除去しようとしても、十分な除去ができないという問題がある。
【００７５】
以上の条件を考慮した次の実験により画像形成が良好に行われるか否かを確かめたところ、表１に示すようになった。
実験の条件は次のとおりである。
【００７６】
実験に用いた画像形成装置は、次の条件を満たす、画像形成装置１００と同様の構成の、インクジェットプリンタＧＸ５０００（リコー社製）を用いた画像形成装置である。
ただし、実験にあたっては、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍのみを使用して画像形成を行った。また、同表における実施例では通電手段３３による印加電圧を１２０Ｖとして顔料の凝集を行ったが、同表における比較例では、顔料の凝集を行うのには、通電手段３３による電圧印加を行わず、上述の第２の液に相当する酸性溶液である凝集液を用いた。
【００７７】
中間転写体３７は、支持体３７ａとしてのアルミニウム素管の外周に、表面層３７ｂとして、体積抵抗率が５Ω・ｃｍ、厚さが０．２ｍｍの、カーボンが分散されているシリコーンゴム層を有しており、外周の線速が１００ｍｍ／秒でＡ１方向に回転駆動される。
【００７８】
液除去ローラ３２ａは、ヘッド６１Ｍが中間転写体３７に記録液を吐出する位置からＡ１方向において中間転写体３７周面上の距離で８０ｍｍ下流側で、中間転写体３７に当接している。
【００７９】
各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写体３７とのギャップは１００μｍとした。
清掃手段３４としては、フッ素ゴムからなるブレードを用いた。
転写ローラ３８は、金属製の芯金に厚さが５ｍｍのゴム層を形成したものである。
【００８０】
使用した各色の記録液すなわち導電性インクは以下のようにして調製した。
【００８１】
［イエローの導電性インクの調製］
固形分が１０質量％のスルホン酸基結合型イエロー顔料分散液ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ−２７０Ｙ（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）４０．０質量％、トリエチレングリコール１５．０質量％、グリセリン２５．０質量％、プロピレングリコールモノブチルエーテル６．０質量％、デヒドロ酢酸ソーダ０．１質量％及び蒸留水（残余）からなる混合液を得た。次に、水酸化リチウムの５質量％水溶液を用いて、混合液のｐＨを９．１に調整した後、平均孔径が０．８μｍのメンブレンフィルターを用いて加圧濾過し、イエローの導電性インクを得た。
【００８２】
［マゼンタの導電性インク］
固形分が１０質量％のスルホン酸基結合型マゼンタ顔料分散液ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ−２６０Ｍ（キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク社製）４０．０質量％、ジエチレングリコール２０．０質量％、プロピレングリコールモノブチルエーテル３．０質量％、デヒドロ酢酸ソーダ０．１質量％及び蒸留水（残余）からなる混合液を得た。次に、水酸化リチウムの５質量％水溶液を用いて、混合液のｐＨを９．１に調整した後、平均孔径が０．８μｍのメンブレンフィルターを用いて加圧濾過し、マゼンタの導電性インクを得た。
【００８３】
評価に用いた画像は、図５に示すように、中間転写体３７上に次のようにして形成した画像ＰＡ、ＰＢである。
画像ＰＡは、ヘッド６１Ｙにより、中間転写ドラム３７に、ドット径が５０μｍの孤立ドットからなるイエローの網点パターンを１００ｍｍ角で形成してから、ヘッド６１Ｍにより、中間転写ドラム３７に形成されたイエローの網点パターンから３５μｍシフトさせて、ドット径が５０μｍの孤立ドットからなるマゼンタの網点パターンを１００ｍｍ角で形成した網点画像である。
画像ＰＢは、中間転写ドラム３７上の、画像ＰＡを形成したのとは別の領域に、イエローとマゼンタインクの混合ベタ画像を１００ｍｍ角で形成したベタ画像である。
【００８４】
評価にあたっては、余剰液除去手段３２を経た中間転写体３７上の画像ＰＡ、ＰＢを、転写紙Ｓに転写した。評価は、同表における「カール、しわ」の項目については転写紙Ｓ上の画像ＰＡ、ＰＢの形成領域の目視により行い、同表における「液除去ローラへの画像転移」の項目については液除去ローラ３２ａ表面への画像の転移の有無の確認を目視により行い、同表における「転写紙上の画像」の項目については転写紙Ｓ上の画像ＰＡ、ＰＢの状態の確認を目視により行った。
【００８５】
比較例における凝集液は、〔特許文献４〕の記載を参考にして、
・２−ピロリドン−５−カルボン酸（東京化成製） １０質量部
・水酸化リチウム一水和物（和光純薬製） ２質量部
・グリセリン（和光純薬製） １３質量部
・ジエチレングリコール（和光純薬製） １０質量部
・オルフィンＥ１０１０（日信化学製） １．５質量部
・イオン交換水 ７３．５質量部
を成分とし、これを中間転写体３７上に５μｍの厚みとなるよう、バーコーターで塗布した。
比較例において、中間転写体３７への記録液の付与は、中間転写体３７上に凝集液を塗布した状態で行った。その余の点では、実施例と同条件である。
【００８６】
【表１】
【００８７】
実施例では、網点画像である画像ＰＡ、ベタ画像である画像ＰＢの何れにおいても、転写紙Ｓのカール、しわがないことが確認された。このことにより余剰液成分の除去効果的に行われたことが確かめられた。また、液除去ローラ３２ａへの画像ＰＡ、ＰＢの転移がないとともに、転写紙Ｓ上の全ての画像ＰＡ、ＰＢにおいて滲みもなく高精度の画質が得られることも確認された。このことにより色剤の凝集が効果的に行われたことが確かめられた。
【００８８】
これに対し、比較例では、網点画像である画像ＰＡにおいて僅かに転写紙Ｓのカール、しわが確認されるとともに、ベタ画像である画像ＰＢにおいて転写紙Ｓのカール、しわが確認された。これらのことにより、比較例では凝集液の塗布により余剰液成分量が多いため、液除去ローラ３２ａによる余剰液成分の液除去が十分でないことが分かった。また、液除去ローラ３２ａへの画像ＰＡ、ＰＢの転移がみられるとともに、転写紙Ｓ上の画像ＰＡと画像ＰＢとにかすれ、乱れがみられた。これにより、色剤の凝集が十分でないことが分かった。
【００８９】
実施例、比較例それぞれの実験結果の比較により、通電手段３３による印加電圧によって記録液中にプロトンを生成させるシステムは、凝集液を必要とするシステムと比較して、凝集液を付与したことによる余剰液成分の増加がないため、連続印字を行うインクジェットシステムにおいて、余剰液成分の除去が、小型で簡易なローラ状の液除去部材である液除去ローラ３２ａで十分効果が得られることが確認された。さらに画像ＰＢのようにインク量が多いベタ画像においても記録液と凝集液との拡散、混合のための時間を要しないことから、凝集スピードが速く、効率的に滲みが抑えられることが分かった。
【００９０】
ここで、すでに述べたように、中間転写体３７が表面層３７ｂを備えておらず支持体３７ａからなる構成においては、支持体３７ａがアノードとして機能することとなる。この場合、支持体３７ａの表面で、水とともに、金属である支持体３７ａを酸化するようにすることが可能である。金属である支持体３７ａを酸化するようにすると、色剤を凝集するのに優れた金属カチオンが生成するため、図６に示すように、プロトン及び金属カチオン（Ｍｎ＋）を介して、アニオン性分散剤Ｄにより分散されている顔料Ｐが凝集することとなり、凝集性が高くなる。
【００９１】
このような構成においては、図７に示すように、転写手段６４が、転写ローラ３８のみならず、中間転写体３７上に形成された画像を転写され一旦担持する、表面に弾性体層としてのゴム層６３ａを備えた転写画像担持体としての中間転写ドラム６３を備えていることが望ましい。中間転写ドラム６３は中間転写体３７に連れ回りし、転写ローラ３８は中間転写ドラム６３に連れ回りする。中間転写ドラム６３の表面が弾性体であることにより、金属製で表面硬度の高い中間転写体３７からの画像の転写が良好に行われ、転写性が向上する。
【００９２】
中間転写ドラム６３は、ゴム層６３ａと、ゴム層６３ａに覆われた基体６３ｂとを有している。基体６３ｂを構成する材料としては、特に限定されないが、アルミニウム、アルミ合金、銅、ステンレス等の金属が挙げられる。ゴム層６３ａを構成する材料としては、特に限定されないが、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
【００９３】
なお、この構成においては、余剰液除去手段３２は、中間転写体３７に代えて、あるいは中間転写体３７とともに、中間転写ドラム６３に対して配設しても良い。中間転写ドラム６３に対して配設される余剰液除去手段３２の位置は、中間転写ドラム６３の回転方向において転写部３１の下流側且つ中間転写ドラム６３が転写ローラ３８に対向した領域の上流側の位置において、中間転写体３７に対向する。この構成における中間転写ドラム６３は実質的に中間転写体として機能する。
【００９４】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００９５】
たとえば、導電性記録液は、インク成分がカチオン性基を有し、カソードとして機能する中間転写体の表面で生成した水酸化物イオンを介して、凝集させてもよい。
中間転写体は、全体が導電性である必要はなく、少なくとも表面が導電性であればよい。
【００９６】
本発明を適用する画像形成装置は、上述のタイプの画像形成装置に限らず、他のタイプの画像形成装置、すなわち、ヘッドに関してシャトル型であってもよいし、また、複写機、ファクシミリの単体、あるいはこれらの複合機、これらに関するモノクロ機等の複合機、その他、電気回路形成に用いられる画像形成装置、バイオテクノロジー分野において所定の画像を形成するのに用いられる画像形成装置であっても良い。ヘッドの数は画像形成装置の用途に応じて増減されるものであり、１つであっても、複数であってもよい。
【００９７】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９８】
３２ 余剰液除去手段
３３ 電圧印加手段
３７ 中間転写体
６１ｂ ノズル
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ ヘッド
６３ 転写画像担持体
６４ 転写手段
１００ 画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９９】
【特許文献１】特開２００８−６２３９７号公報
【特許文献２】特開２００６−２０５６７７号公報
【特許文献３】特開２００８−１９２８６号公報
【特許文献４】特開２００９−１３３９４号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性記録液を吐出するノズルを備えたヘッドと、
このヘッドにより吐出された導電性記録液を付与される、少なくとも表面が導電性の中間転写体と、
前記ヘッドから吐出された直後の導電性記録液が同ヘッドと前記中間転写体との間を一時的にブリッジした状態でこの状態の導電性記録液が電気分解するように前記中間転写体と前記ヘッドとの間に電圧を印加する電圧印加手段と、
導電性記録液によって前記中間転写体上に担持された画像を被記録材に転写する転写手段と、
前記中間転写体の移動方向において同中間転写体が導電性記録液を付与される領域の下流側且つ同中間転写体が前記転写手段に対向する領域の上流側で、同中間転写体から、導電性記録液における、同中間転写体上に形成された画像の余剰液成分を除去するための余剰液除去手段とを有する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記中間転写体は、表面が金属であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、
前記転写手段は、前記中間転写体上に形成された画像を転写され一旦担持する、表面が弾性体の転写画像担持体を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
導電性記録液は、インク成分がアニオン性基を有し、
前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法。
【請求項１】
導電性記録液を吐出するノズルを備えたヘッドと、
このヘッドにより吐出された導電性記録液を付与される、少なくとも表面が導電性の中間転写体と、
前記ヘッドから吐出された直後の導電性記録液が同ヘッドと前記中間転写体との間を一時的にブリッジした状態でこの状態の導電性記録液が電気分解するように前記中間転写体と前記ヘッドとの間に電圧を印加する電圧印加手段と、
導電性記録液によって前記中間転写体上に担持された画像を被記録材に転写する転写手段と、
前記中間転写体の移動方向において同中間転写体が導電性記録液を付与される領域の下流側且つ同中間転写体が前記転写手段に対向する領域の上流側で、同中間転写体から、導電性記録液における、同中間転写体上に形成された画像の余剰液成分を除去するための余剰液除去手段とを有する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記中間転写体は、表面が金属であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、
前記転写手段は、前記中間転写体上に形成された画像を転写され一旦担持する、表面が弾性体の転写画像担持体を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
導電性記録液は、インク成分がアニオン性基を有し、
前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２６０２６３（Ｐ２０１０−２６０２６３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１２８２２（Ｐ２００９−１１２８２２）
【出願日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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