(57)【要約】【課題】  記録媒体に高画質な記録画像を形成する。【解決手段】  画像データに基づいてインクを中間転写体（３０）に噴射し、定着ローラ（１０）及び加圧ローラ（４０）で形成されるニップ部で中間転写体（３０）上のインクを記録媒体（７０）に転写して記録画像を得る画像形成装置（１）であって、中間転写体（３０）へインクを噴射するインクヘッド（５０）と、中間転写体（３０）を加熱する面状ヒータ（２０）と、を備え、中間転写体（３０）は、面状ヒータ（２０）及び定着ローラ（１０）に張架され、面状ヒータ（２０）は、中間転写体（３０）の内周面との接触面に湾曲した凸面を有する。【選択図】図１
2014218006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいてインクを中間転写体に噴射し、定着ローラ及び加圧ローラで形成されるニップ部で前記中間転写体上のインクを記録媒体に転写して記録画像を得る画像形成装置であって、
前記中間転写体へインクを噴射するインクヘッドと、
前記中間転写体を加熱する面状ヒータと、を備え、
前記中間転写体は、前記面状ヒータ及び前記定着ローラに張架され、
前記面状ヒータは、前記中間転写体の内周面との接触面に湾曲した凸面を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記インクヘッドは、噴射するインクの色に応じて複数備えられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
複数の前記インクヘッドのうちの一部は、前記面状ヒータよりも前記中間転写体の回転方向の上流側に配置され、複数の前記インクヘッドのうちの残りは、前記面状ヒータよりも前記中間転写体の回転方向の下流側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記インクヘッドは、前記中間転写体の前記面状ヒータが接触している領域の外周面にインクを噴射することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１つに記載の画像形成装置を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクを中間転写体に噴射し、中間転写体上のインクを記録媒体に転写して記録画像を得る画像形成装置及びインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット記録装置の１つとして、インクを中間転写体に噴射し、中間転写体に保持されたインクを記録媒体に転写して記録像を形成するものがある。しかし、インクジェット記録装置は、水性媒体中に顔料と分散剤を添加し分散処理を行ったインクを用いるので、記録媒体として普通紙を用いるとインクの滲みが生じ画質が悪くなる。
【０００３】
そこで、インクの滲みを抑えるため、固形インクをインクヘッド内で加熱し液体として記録媒体に噴射する方法が提案されている。例えば、特許文献１は、加熱溶融したホットメルトインクを中間転写体へ噴射し、中間転写体上のインクを記録紙に転写するインクジェット記録装置が開示されている。
【０００４】
図５は、特許文献１のインクジェット記録装置を説明するための図である。インクジェット記録装置２００は、中間転写体２０１、紙送りローラ２０２、従動ローラ２０３、プラテン２０４、転写用ヒータ２０５、噴射ヘッド２０６、圧延用ヒータ２０７及び圧延用ローラ２０８を備える。
【０００５】
中間転写体２０１は、多孔質材と弾性体支持材で構成されたエンドレスベルトで形成され、平行して配設された紙送りローラ２０２と従動ローラ２０３との外周にリング状に巻回される。紙送りローラ２０２は、駆動モータにより矢印Ｒの方向に回転駆動され、回転に従って中間転写体２０１を矢印Ｐの方向に移動させる。また、紙送りローラ２０２はプラテン２０４と対向して配設され、記録紙２０９を挟みながら該記録紙を矢印Ｆ方向に送る。プラテン２０４には、転写用ヒータ２０５が設けられている。
【０００６】
噴射ヘッド２０６は、インクを中間転写体２０１へ噴射するためのものであり、液室２１０と加熱装置２１１とノズル２１２を備える。インクは、常温では固形で加熱により液化するホットメルトインクであり、液室２１０に収容される。加熱装置２１１は、液室２１０内に収容された固形のホットメルトインクを一定温度で加熱して液状の溶融インクにする。噴射ヘッド２０６は、液室２１０に連通するノズル２１２から液状のインク滴を噴射する。
【０００７】
圧延用ヒータ２０７は、中間転写体２０１の内側に接触回転するように配設される。また、圧延用ヒータ２０７は、円筒状のセラミックヒータ等で構成され中間転写体２０１を加熱する加熱手段で、中間転写体２０１の加熱された部分が冷却しない間に紙送りローラ２０２に達するように、紙送りローラ２０２の上流に位置している。
【０００８】
噴射ヘッド２０６から中間転写体２０１へ噴射されたインク滴は、急速に冷却されて高粘度状態となる。このインク滴は、圧延用ヒータ２０７と圧延用ローラ２０８で加熱・圧延されて粘度が低下し、多孔質材に浸透してドット経が拡大される。そして、インク滴は、紙送りローラ２０２とプラテン２０４により記録紙２０９と挟まれ、プラテン２０４を加熱することにより記録紙２０９上へ転写される。このとき、予め中間転写体２０１でドット経が拡大されているため、更に中間転写体２０１の弾性体支持材が記録紙２０９に密着されるために、記録紙２０９上への良好な記録が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−１６９６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１のインクジェット記録装置２００は、円筒状の圧延用ヒータ２０７で中間転写体２０１を加熱しており、圧延用ヒータ２０７と中間転写体２０１との接触面積が小さく、中間転写体２０１を加熱する加熱効率が悪い。また、インクジェット記録装置２００は、従動ローラ２０３や圧延用ローラ２０８を備えるため、中間転写体２０１からこれらの部品への熱の損失がある。したがって、インクジェット装置２００は、中間転写体２０１を加熱するための消費電力が大きいという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、低消費電力で高画質な記録画像を形成できる画像形成装置及びインクジェットプリンタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、画像データに基づいてインクを中間転写体に噴射し、定着ローラ及び加圧ローラで形成されるニップ部で中間転写体上のインクを記録媒体に転写して記録画像を得る装置であって、中間転写体へインクを噴射するインクヘッドと、中間転写体を加熱する面状ヒータと、を備え、中間転写体は、面状ヒータ及び定着ローラに張架され、面状ヒータは、中間転写体の内周面との接触面に湾曲した凸面を有することを特徴としている。
【００１３】
また、インクヘッドは、噴射するインクの色に応じて複数備えられてもよい。
【００１４】
また、複数のインクヘッドのうちの一部は、面状ヒータよりも中間転写体の回転方向の上流側に配置され、複数のインクヘッドのうちの残りの一部は、面状ヒータよりも中間転写体の回転方向の下流側に配置されてもよい。
【００１５】
また、インクヘッドは、中間転写体の面状ヒータが接触している領域の外周面にインクを噴射してもよい。
【００１６】
本発明のインクジェットプリンタは、上記の画像形成装置を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の画像形成装置及びインクジェットプリンタによれば、低消費電力で高画質な記録画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係る画像形成装置について説明するための説明図である。
【図２】実施形態１に係る面状ヒータについて説明するための説明図である。
【図３】実施形態２に係る画像形成装置について説明するための説明図である。
【図４】実施形態３に係るインクジェットプリンタについて説明するための説明図である。
【図５】従来技術に係るインクジェット記録装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について、図１及び図２に基づいて説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００２０】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置について説明するための説明図である。画像形成装置１は、定着ローラ１０、面状ヒータ２０、定着ローラ１０及び面状ヒータ２０に張架される中間転写体３０、中間転写体３０を介して定着ローラ１０に圧着される加圧ローラ４０、中間転写体３０にインクを噴射する複数のインクヘッド５０及び中間転写体３０の温度を検出するサーミスタ６０を備える。
【００２１】
画像形成装置１は、任意の画像データに基づいて中間転写体３０へインクヘッド５０からインクを噴射して、中間転写体３０の表面にインク画像を形成し、中間転写体３０の表面のインク画像を記録媒体７０に転写することで記録媒体７０上に記録画像を形成する。このとき、中間転写体３０は、面状ヒータ２０によって加熱され、加熱された中間転写体３０の熱により噴射されたインクが乾燥してフィルム化され、フィルム化したインクを記録媒体７０へ転写する。
【００２２】
定着ローラ１０は、回転可能なローラであり、内側から順に芯金１１及び弾性層１２が形成された２層構造を備える。芯金１１には、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム若しくは銅等の金属又はそれらの合金等が用いられる。また、弾性層１２には、シリコンゴム又はフッ素ゴム等の耐熱性を有し弾性変形可能なゴム材料が用いられる。ここでは、直径１５ｍｍの中空のステンレス鋼で構成された芯金１１に厚さ７．５ｍｍのシリコンゴムによる弾性層１２を形成した直径を３０ｍｍの定着ローラ１０を用いた。但し、定着ローラ１０の構造に限定はなく、芯金１１の直径や弾性層１２の厚さを変更してもよい。また、芯金として中実のものを用いてもよく、芯金のみで構成された１層構造の定着ローラを用いてもよい。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る面状ヒータについて説明するための説明図である。面状ヒータ２０は、長手形状を有し、長手方向が定着ローラ１０の回転軸方向と平行になるように配置される。図２は、面状ヒータ２０を短手方向に切断した時の端面の概略を示している。面状ヒータ２０は、基板２１、抵抗発熱層２２、熱伝導部材２３、電極２４、補強部材２５及び断熱部材２６を備える。面状ヒータ２０は、中間転写体３０の内周面との接触面に湾曲した凸面を有する。
【００２４】
基板２１は、セラミック、ガラス、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン若しくはポリフェニレンサルファイド等の絶縁基板又はステンレス、アルミニウム等の金属基板にガラス、セラミック、ポリイミド等の絶縁層を形成したものである。
【００２５】
抵抗発熱層２２は、銀若しくはアルミニウムを含有した金属ペースト又はカーボン若しくは半導体酸化物であり、基板２１の定着ローラ１０側の面に形成される。抵抗発熱層２２には電極２４が形成され、抵抗発熱層２２は電極２４を介して図示しない電源から電力が供給されて発熱する。
【００２６】
熱伝導部材２３は、アルミニウム等の金属又は窒化アルミニウム若しくは窒化ケイ素等の高熱伝導セラミックであり、基板２１の抵抗発熱層２２と反対の面に形成される。熱伝導部材２３は、基板２１と反対側の面に湾曲した凸面が形成されている。中間転写体３０の内周面には、熱伝導部材２３の湾曲した凸面が接触する。抵抗発熱層２２で発生した熱エネルギーは、基板２１及び熱伝導部材２３を介して中間転写体３０へ伝達する。
【００２７】
補強部材２５は、ステンレス材等であり、抵抗発熱層２２の基板２１と反対の面に断熱部材２６を介して形成される。補強部材２５は、面状ヒータ２０が中間転写体３０のテンションによる撓みに対する強度を確保するためのものである。断熱部材２６は、断熱性の高いフッ素ゴム等である。
【００２８】
面状ヒータ２０は、湾曲した凸面が中間転写体３０に当接するため、中間転写体３０に広い面積で密着することができ、中間転写体３０への熱の伝達効率が高い。また、面状ヒータ２０は、抵抗発熱層２２に断熱部材２６を介して形成された補強部材２５によって画像形成装置１に固定され、抵抗発熱層２２で発生した熱が補強部材２５及び画像形成装置１のその他の部材に伝達することを防いでいるため、熱の損失が少ない。
／＊特開２０１１−４８２７１を参考に面状ヒータを記載しています。＊／
中間転写体３０は、定着ローラ１０及び面状ヒータ２０に張架されるベルトであり、定着ローラ１０の回転に伴い回転方向３０ａへ回転する。中間転写体３０は、中空円筒状の基材の外周面に弾性層が形成され、弾性層の外周面に離型層が形成される。基材は、ポリイミド、ポリアミド若しくはアラミド樹脂等の耐熱樹脂又はステンレス若しくはニッケル等の金属材料で構成される。弾性層は、シリコンゴム等の耐熱性及び弾性に優れたエラストマー材料で構成される。離型層は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体（以下、ＰＦＡと記載する。）又はポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記載する。）等の耐熱性及び離形成に優れた樹脂材料で構成される。離型層をさらにＰＦＡ又はＰＴＦＥ等でコーティングしてもよい。
【００２９】
中間転写体３０は、弾性層を有するため、記録媒体７０の凹凸に対して追従でき、良好な転写定着をすることができる。また、基材に耐熱樹脂を用いる場合、フッ素樹脂を内添してもよい。基材の内周面に面状ヒータ２０が当接するため、基材にフッ素樹脂を内添することで、面状ヒータ２０との摩擦抵抗を低減することができ、面状ヒータ２０との摺動負荷を低減することができる。ここでは、基材が厚さ７０μｍのポリイミド、弾性層が厚さ１５０μｍのシリコンゴム及び離型層が厚さ１０μｍのＰＦＡチューブの直径９０ｍｍの中間転写体３０を用いた。
【００３０】
加圧ローラ４０は、回転可能なローラであり、内側から順に芯金４１、弾性層４２及び離型層４３が形成された２層構造を備える。芯金４１には、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム若しくは銅等の金属又はそれらの合金等が用いられる。また、弾性層４２には、シリコンゴム又はフッ素ゴム等の耐熱性を有し弾性変形可能なゴム材料が用いられる。また、離型層４３には、ＰＦＡ又はＰＴＦＥ等のフッ素樹脂が用いられる。ここでは、芯金４１に直径２８ｍｍで肉厚１ｍｍの鉄合金、弾性層４２に厚さ０．４ｍｍのシリコンソリッドゴム、離型層４３に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブを用いた。
【００３１】
インクヘッド５０は、インクの噴射口を中間転写体３０へ向けて配置され、ブラック、シアン、イエロー及びマゼンタに対応した４つのインクヘッド５０が配置される。また、各色のインクヘッド５０は、中間転写体３０の回転方向３０ａにおける上流側が下流側に比べて淡い色相となるように、上流側から下流側へイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に配置される。各色のインクヘッド５０を、中間転写体３０の回転方向３０ａにおける上流側が下流側に比べて淡い色相となるように配置するため、中間転写体３０へ上流側で噴射されたインクが下流側で噴射するインクへ与える影響を小さくすることができる。インクヘッド５０はシリアルヘッドでもよいが、印字速度の高速化を図るためライン状に複数のインクノズルを有するインクヘッドが望ましい。ライン状のインクヘッド５０は、色毎に中間転写体３０の回転方向３０ａに直交するように配置し、色毎に中間転写体３０の回転方向３０ａへ相互に間隔をあけて配置する。特に、上流側に配置する半数、即ちイエロー及びマゼンタのインクヘッド５０は、面状ヒータ２０よりも回転方向３０ａの上流側に配置し、残りの半数、即ちシアン及びブラックのインクヘッド５０は、面状ヒータ２０よりも回転方向３０ａの下流側に配置する。
【００３２】
サーミスタ６０は、中間転写体３０の外周面の温度を検出する温度センサである。サーミスタ６０は、中間転写体３０の外周面の温度を検出できれば、配置する場所に限定はない。面状ヒータ２０は、サーミスタ６０の検出温度に基づいて制御される。
【００３３】
インクに使用される色材としては顔料又は染料が使用可能であるが、例としてここでは顔料を使用した場合について説明する。
【００３４】
ブラックインクに使用される顔料としては、インクジェット用インク組成物に従来から使用されているカーボンブラックを使用することができる。具体的には、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック及びチャンネルブラック等を挙げることができる。
【００３５】
シアンインクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１、２、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、１７：１、５６、６０及び６３等を挙げることができる。
【００３６】
マゼンタインクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１、２、３、５、７、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２（Ｂａ）、４８：２（Ｃａ）、４８：３（Ｓｒ）、４８：４（Ｍｎ）、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１、１０４、１０５、１０６、１０８、１１２、１１４、１２２、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９及び２１９等を挙げることができる。
【００３７】
イエローインクに使用される顔料としては、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２、５３、５５、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１２８、１３８及び１５３等を挙げることができる。
【００３８】
これら顔料は、顔料の濡れ性を向上させるために、表面処理等を施してもよい。
【００３９】
インクに使用する顔料の含有量は、印字物に要求される色目、濃度又は好ましいインク物性を満たすために決定されるものであって、顔料の比重や嵩密度によって異なり、特に限定されるものではないが、インク全重量に対して、１重量％以上２０重量％以下が好ましく、１重量％以上１５重量％以下の範囲で使用することがより好ましい。顔料含有量が１重量％未満になると印字濃度を確保することができなくなることがあり、２０重量％を超えるとインクの粘度特性に構造粘性が生じ、噴射安定性を確保することができなくなることがある。
【００４０】
インクに使用される分散剤は、アルカリ可溶型の水溶性樹脂であって、重量平均分子量は１０００以上３００００以下が好ましく、より好ましくは３０００以上１５０００以下の範囲である。具体的には、疎水性単量体、ブロック共重合体、グラフト共重合体及びランダム共重合体並びにこれらの塩等を挙げることができる。ここで、疎水性単量体は、スチレン、スチレン誘導体、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体及びα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル等を挙げることができる。また、ブロック共重合体、グラフト共重合体及びランダム共重合体は、アクリル酸、アクリル酸誘導体、マレイン酸、マレイン酸誘導体、イタコン酸、イタコン酸誘導体、フマール酸又はフマール酸誘導体から選ばれる２つ以上の単量体からなる。これらの樹脂は、塩基を溶解させた水溶液に可溶のアルカリ可溶型樹脂である。さらに、親水性単量体からなるホモポリマー及びこれらの塩などが挙げられる。また、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース又はナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物等の水溶性樹脂も使用することができる。しかし、アルカリ可溶型の樹脂を用いた場合の方が、分散液の低粘度化が可能であり、分散も容易である。
【００４１】
これらの分散剤の使用量は、インク全量に対して、０．１重量％以上５重量％以下の範囲で使用することが好ましい。樹脂分散剤の含有量が０．１重量％未満になるとインクを放置した場合の経時的な顔料の分散安定性が悪化することがあり、５重量％を超えるとインクが乾燥した場合に必要となる再分散性を得ることができないことがある。
【００４２】
分散剤の溶解性を向上させ、長期保存安定性を得るためには、分散剤中の塩をイオン解離させやすいように、インク全体を中性またはアルカリ性に調整することが好ましく、ｐＨが７以上１０以下の範囲で使用することが好ましい。ｐＨ調整剤としては、例えばジエタノールアミン及びトリエタノールアミン等の各種有機アミン並びに水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化リチウム等のアルカリ金属の水酸化物等の無機塩基を挙げることができる。最適な塩基種は、選択した顔料及び分散剤の種類によって異なるが、不揮発性で安定であって、かつ保水性の高いものが好ましい。用いる塩基の量は基本的には分散剤の酸価から計算される量から、それを中和するに必要な塩基量として用いられる。顔料の分散性の向上、インクのｐＨ調整、記録性能の調整及び保湿性の向上などの目的で、酸の当量を上回る量の塩基を用いてもよい。
【００４３】
インクに用いられる水性媒体は、水を主体とするが、水に水溶性有機溶剤を添加して用いるのが好ましい。水溶性有機溶剤としては、例えば、炭素数１〜４のアルキルアルコール類、アミド類、ケトン、ケトンアルコール類、エーテル類、ポリアルキレングリコール類、アルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類、多価アルコールの低級アルキルエーテル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン及び１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等を挙げることができる。ここで、炭素数１〜４のアルキルアルコール類として、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等を挙げることができる。また、アミド類として、ジメチルホルムアミド及びジメチルアセトアミド等を挙げることができる。また、ケトンとして、アセトン等を挙げることができる。また、ケトンアルコール類として、ジアセトンアルコール等を挙げることができる。また、エーテル類として、テトラヒドロフラン及びジオキサン等を挙げることができる。また、ポリアルキレングリコール類として、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール等を挙げることができる。また、アルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類として、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、１，２，６−へキサントリオール、チオジグリコール、へキシレングリコール及びジエチレングリコール等を挙げることができる。また、多価アルコールの低級アルキルエーテル類として、グリセリン、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、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル及びトリエチレングリコールモノエチルエーテル等を挙げることができる。これらの多くの水溶性有機溶剤の中でも、ジエチレングリコールなどの多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル又はトリエチレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテルが好ましい。
【００４４】
インク中の水溶性有機溶剤の含有量は、インク全重量の５重量％以上６０重量％以下の範囲が好ましく、１０重量％以上５０重量％以下の範囲がより好ましい。このようにすることで、インクの噴射安定性を確保することができる。水溶性有機溶剤の含有量が多すぎるとインクが乾燥不良になることがある。
【００４５】
インクヘッド５０として、インクの沸騰による泡の力を利用して噴射する方式を採用する場合は、インクの噴射の安定性を得るために、エタノール、イソプロピルアルコール又は多価アルコールの低級アルキルエーテル類を添加することが効果的である。これらの溶剤を添加することによってインクの薄膜抵抗体上での発泡をより安定に行うことができる。
【００４６】
インクは、上記の成分のほかに必要に応じて所望の物性値を持つ記録液とするために、界面活性剤、消泡剤又は防腐剤等を添加してもよい。さらに、ノズルの乾燥防止剤として尿素、チオ尿素又はエチレン尿素若しくはそれらの誘導体を添加してもよい。
【００４７】
界面活性剤としては、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤及びノニオン系界面活性剤を挙げることができる。ここで、アニオン界面活性剤としては、高級脂肪酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルエステル硫酸塩、アルキルアリールエーテル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、アルキルアリルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩及びアルキルアリールエーテルリン酸塩等を挙げることができる。また、カチオン界面活性剤としては、アルキルアミン塩、ジアルキルアミン塩、テトラアルキルアンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジニウム塩及びイミダゾリニウム塩等を挙げることができる。また、両性界面活性剤としては、ジメチルアルキルラウリルベタイン、アルキルグリシン、アルキルジ（アミノエチル）グリシン及びイミダゾリニウムベタイン等を挙げることができる。また、ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、グリセリンエステル、ソルビタンエステル、ショ糖エステル、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル、ソルビトールエステルのポリオキシエチレンエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アミンオキシド及びポリオキシエチレンアルキルアミン等を挙げることができる。特に、界面活性剤として、アニオン界面活性剤のポリオキシアルキレンアルキルエーテルがフッ素コートしたベルトに対して最適な濡れ特性を有するため好ましい。
【００４８】
消泡剤としては、エチルアルコール及びイソプロピルアルコール等を挙げることができる。
【００４９】
防腐剤としては、安息香酸、ジクロロフェン、ヘキサクロロフェン、ソルビン酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エステル、エチレンジアミン四酢酸、デヒドロ酢酸ナトリウム、１，２−ベンジゾチアゾリン−３−オン及び３，４−イソチアゾリン−３−オン等を挙げることができる。
【００５０】
インクの粘度は、適宜制御することができるが、好ましくは２５ｍＰａ・秒以下（２５℃）、より好ましくは１０ｍＰａ・秒以下（２５℃）である。インクの粘度がこの範囲内にあると、インクをインクヘッド５０から安定に噴射させることができる。またインクの表面張力は、適宜制御することができるが、２０ｍＮ／ｍ以上（２５℃）５０ｍＮ／ｍ以下（２５℃）の範囲であることが好ましい。
【００５１】
インクは、水性媒体中に顔料と分散剤とを同時に添加し、分散処理を行うことによって製造することができる。分散処理としては、特に限定されるものではないが、たとえば最初に分散剤とｐＨ調整剤及び溶解助剤を水性媒体で均一な溶液にし、次に該溶液中に顔料を添加して分散剤成分のプレミキシングを行い、さらに分散機により分散を行い、必要に応じて遠心分離処理を行って所望の分散液を得る。最後に、粒子分布において異なるピークを有するように調製された分散液２種類に上記の各成分を加え、撹伴してインクとする。分散機は一般に使用される分散機ならいかなるものでもよいが、例えばボールミル、ロールミル及びサンドミル等を挙げることができる。
【００５２】
画像形成装置１は、中間転写体３０を回転させながら面状ヒータ２０を制御して中間転写体３０を加熱し、サーミスタ６０の検出温度、即ち中間転写体３０の外周面の温度を１２０℃に維持する。また、加圧ローラ４０は、中間転写体３０を挟んで定着ローラ１０に圧力を加えてニップ部を形成する。画像形成装置１は、受信した画像データに基づいて加熱された中間転写体３０へインクヘッド５０から各色のインクを噴射し、中間転写体３０の表面にインク画像を形成する。そして、定着ローラ１０及び加圧ローラ４０で形成されるニップ部で搬送方向７０ａに搬送される記録媒体７０と中間転写体３０を挟んで加圧し、インク画像を転写し、定着させて記録媒体７０上に記録画像を形成する。ここで、中間転写体３０へ噴射されたインクは、加熱された中間転写体３０の熱によりインク中の水性媒体が蒸発して乾燥し、フィルム化して粘度が高くなる。インクをフィルム化して粘度を高めてから記録媒体７０へ転写するため、記録媒体７０上でインクが滲んだり、裏抜けが生じたりすることを防止することができる。なお、中間転写体３０から記録媒体７０への熱の損失を低減するため、定着ローラ１０及び加圧ローラ４０によるニップ部の幅を狭くすることが望ましいが、ニップ部での圧力が３ｋｇ／ｃｍ２より小さい場合は記録媒体７０にインクが十分転写定着しないため、加圧ローラ４０は定着ローラ１０へ３ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力を加えるのが望ましく、ここでは９ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えた。
【００５３】
中間転写体３０上のインクを記録媒体７０へ転写するとき、中間転写体３０の温度と定着ローラ１０及び加圧ローラ４０による圧力でインクを記録媒体７０へ転写させているが、加圧ローラ４０の内部にヒータランプを設け、記録媒体７０をさらに加熱するようにしてもよい。
【００５４】
画像形成装置１は、熱効率の高い面状ヒータ２０で中間転写体３０を加熱し、中間転写体３０に噴射されたインクを効率良く加熱することができるため、中間転写体３０の外周面を１２０℃まで加熱するのにかかる時間を短縮できるとともに、消費電力を低減できる。
【００５５】
画像形成装置１は、中間転写体３０を定着ローラ１０と面状ヒータ２０で張架するため、中間転写体３０を張架するためのローラ等の部品が不要である。また、このような部品が無いため、加熱された中間転写体３０からの熱の損失を低減できる。さらに、部品の数を少なくすることができると共に、画像形成装置１の省スペース化を図ることができる。
【００５６】
画像形成装置１は、水性媒体中に顔料と分散剤を添加し分散処理を行ったインクを用いるため、インクヘッド５０を加熱する必要が無く、消費電力を低減できる。また、画像形成装置１は、中間転写体３０上で水性媒体を蒸発させインクを乾燥させてから記録媒体７０へ転写するため、記録媒体７０上でインクの滲みが生じることを防ぎ、高画質な記録画像を形成できる。
【００５７】
水性媒体が蒸発する前のインクは、中間転写体上で、水性媒体の表面張力でドットを形成している。各色のインクヘッドを配置する間隔が狭いと、先に噴射されたインクの水性媒体が蒸発する前に次のインクが噴射され、中間転写体上の水性媒体の量が多くなり、中間転写体上のドットから水性媒体が溢れ、記録媒体へ転写したときに記録画像の乱れが発生する場合がある。
【００５８】
画像形成装置１は、面状ヒータ２０で中間転写体３０の全体の温度を昇温させて維持しているため、インクヘッド５０を面状ヒータ２０の上流側と下流側に分けて配置することができる。したがって、上流側に配置したインクヘッド５０から噴射されたインクを中間転写体３０で加熱して乾燥させてから、下流側に配置したインクヘッド５０からインクを噴射するため、インクの安定した乾燥とドット形成を行うことができ、記録媒体７０に乱れのない高画質な記録画像を形成することができる。
【００５９】
また、画像形成装置１は中間転写体３０を定着ローラ１０及び面状ヒータ２０で張架するため、中間転写体３０の面状ヒータ２０で加熱されている領域にインクを噴射しようとすると、画像形成装置１は定着ローラ１０から面状ヒータ２０の方向に大きくなってしまう。画像形成装置１は、インクヘッド５０を中間転写体３０の回転方向３０ａにおける面状ヒータ２０の上流側と下流側に分けて配置することで、定着ローラ１０から面状ヒータ２０の方向における省スペース化を図ることができる。画像形成装置１の省スペース化を図ることで、画像形成装置１を備えるインクジェットプリンタの設計自由度を高めることができる。
【００６０】
以上説明したとおり、本実施形態の画像形成装置は、熱効率の高い面状ヒータによって中間転写体を加熱するため、消費電力を低減できる。また、加熱された中間転写体上でインクを乾燥させてから記録媒体へ転写するため、高画質な記録画像を形成することができる。
【００６１】
〔実施形態２〕
次に、本発明の実施形態２について、図３に基づいて説明する。実施形態２は、１つのインクヘッドで複数の色のインクを噴射する点で、実施形態１と異なる。なお、実施形態１と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図３は、本実施形態に係る画像形成装置について説明するための説明図である。画像形成装置２は、実施形態１のインクヘッド５０の代わりにインクヘッド８０を備える。インクヘッド８０は、ブラック、シアン、イエロー及びマゼンタの各色のインクを噴射するインクノズルを有する。インクノズルは、千鳥状に配設され、また、色毎に中間転写体３０の回転方向３０ａに直交するように配列される。インクヘッド８０は、中間転写体３０の面状ヒータ２０が当接している領域の外周面に各色のインクを噴射する。この場合、面状ヒータ２０の温度を制御し、インクが中間転写体３０に付着したときに即座にインクを乾燥させることができるようにすればよい。
【００６３】
画像形成装置２は、中間転写体３０の面状ヒータ２０が当接している領域の外周面、即ち中間転写体３０の表面温度が最も高い領域にインクを噴射することで、効率良くインクを加熱することができる。また、画像形成装置２は、湾曲した凸面で中間転写体３０に当接する面状ヒータ２０を用いるため、中間転写体３０の面状ヒータ２０が当接している領域が広く、効率良く加熱できる領域に各色のインクを噴射させやすい。
【００６４】
〔実施形態３〕
次に、本発明の実施形態３について、図４に基づいて説明する。なお、実施形態１及び２と実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
図４は、本実施形態に係るインクジェットプリンタについて説明するための説明図である。インクジェットプリンタ１００は、給紙部１１０、分離部１２０、搬送部１３０、画像形成部１４０及び排出部１５０を備える。
【００６６】
給紙部１１０は、略鉛直方向に延びる給紙トレイを備えており、記録媒体７０を保管する。また、図示しないピックアップローラを備えており、印刷開始時に給紙トレイ内の記録媒体７０をピックアップローラによって取り出して分離部１２０に向けて給紙する。
【００６７】
分離部１２０は、分離器１２１及び給紙ローラ１２２を備え、給紙部１１０から給紙される記録媒体７０を搬送部１３０に向けて１枚ずつ供給する。分離部１２０は、給紙部１１０から複数枚の記録媒体７０が取り出されたとしても分離器１２１によって１枚ずつ分離して、給紙ローラ１２２によって１枚の記録媒体７０のみ搬送部１３０に送ることができる。
【００６８】
搬送部１３０は、ガイド板１３１及び搬送ローラ対１３２を備え、分離部１２０より１枚ずつ供給される記録媒体７０を画像形成部１４０に搬送する。搬送部１３０は、画像形成部１４０で記録媒体７０の適切な位置に画像形成が行われるように、搬送ローラ対１３２によって画像形成部１４０へ記録媒体７０を搬送するタイミングを調整する。
【００６９】
画像形成部１４０は、搬送部１３０から搬送される記録媒体７０へ画像形成を行う。ここでは、画像形成部１４０は実施形態２で示した画像形成装置２を備える。また、画像形成部１４０はインクタンク１４１も備え、インクタンク１４１は画像形成装置２のインクヘッド８０に接続され各色のインクを供給する。画像形成部１４０は、画像形成装置２を備えてもよいが、実施形態１で示した画像形成装置１を備えてもよい。図４のように画像形成装置２を備える場合は、部品の数が少なく構成を簡略化することができるが、画像形成装置１を備える場合は、インクジェットプリンタ１００の厚さを小さくすることができる。
【００７０】
排出部１５０は、排出ローラ１５１及び排出トレイ１５２を備え、画像形成が行われた記録媒体７０を回収する。
【００７１】
インクジェットプリンタ１００は、実施形態１又は実施形態２で説明した画像形成装置を備えるため、消費電力を低減することができ、また、インクを乾燥させてから記録媒体７０へ転写して乱れのない高画質な記録画像を形成することができる。
【００７２】
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７３】
１、２  画像形成装置
１０  定着ローラ
２０  面状ヒータ
２１  基板
２２  抵抗発熱層
２３  熱伝導部材
２４  電極
２５  補強部材
２６  断熱部材
３０  中間転写体
４０  加圧ローラ
５０、８０  インクヘッド
６０  サーミスタ
７０  記録媒体
１００  インクジェットプリンタ
１１０  給紙部
１２０  分離部
１３０  搬送部
１４０  画像形成部
１５０  排出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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