(57)【要約】【課題】導電性記録液の電気分解を良好に生じさせる程度に均一な導電性を有する弾性部材、この弾性部材を表面に有する中間転写体、この中間転写体を有するインクジェット方式の画像形成装置の提供。【解決手段】ヘッドから吐出され同ヘッドと中間転写体との間をブリッジした導電性記録液を電気分解するための電圧を印加される中間転写体の表面に用いられる導電性の弾性部材５１であって、ヘッドから吐出された導電性記録液が着弾する表層５２と、表層５２を支持した下層５３とを有し、表層５２は、表層５２に当接する部分の径が４０μｍ以下の抵抗測定部材５４を用いて２ｍｍ以下の間隔で測定した抵抗率が５０Ωｃｍ以下であり、下層５３は、抵抗率が５０Ωｃｍより大きく１０００Ωｃｍ以下である弾性部材５１。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドから吐出され同ヘッドと中間転写体との間をブリッジした導電性記録液を電気分解するための電圧を印加される中間転写体の表面に用いられる導電性の弾性部材であって、
ヘッドから吐出された導電性記録液が着弾する表層と、
この表層を支持した下層とを有し、
前記表層は、同表層に当接する部分の径が４０μｍ以下の抵抗測定部材を用いて２ｍｍ以下の間隔で測定した抵抗率が５０Ωｃｍ以下であり、
前記下層は、抵抗率が５０Ωｃｍより大きく１０００Ωｃｍ以下である弾性部材。
【請求項２】
請求項１記載の弾性部材において、
前記表層は、カーボンナノチューブを含んでいることを特徴とする弾性部材。
【請求項３】
請求項１または２記載の弾性部材において、
前記下層の硬度が前記表層の硬度より低いことを特徴とする弾性部材。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の弾性部材を表面に有する中間転写体。
【請求項５】
請求項４記載の中間転写体と、
導電性記録液を吐出して前記中間転写体の表面に付与するヘッドと、
前記中間転写体と前記ヘッドとの間に前記電圧を印加する電圧印加手段とを有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドからインク等の導電性記録液を付与される中間転写体の表面に用いられる導電性の弾性部材、この弾性部材を表面に有するかかる中間転写体、この中間転写体を有するインクジェット方式の画像形成装置に関する。
【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、ノズルからインク等の記録液を吐出するヘッドを備えたインクジェットプリンタ等のインクジェット記録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２〕参照）。
【０００３】
このような画像形成装置において、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。
【０００４】
このような不具合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。
しかし、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不具合を生ずる。
【０００５】
そこで、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いる（たとえば、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕参照）。
【０００６】
この画像形成装置のなかでも、水を含む溶媒中に顔料が分散された導電性の記録液をヘッドから吐出するようにし、ヘッドから吐出された記録液を電気分解する画像形成装置が提案されている（たとえば、〔特許文献１〕参照）。かかる電気分解は、ヘッドから吐出された記録液がヘッドと中間転写体との間をブリッジした状態でヘッドと中間転写体との間に電圧を印加することで行われる。このような画像形成装置では、記録液の電気分解によって、被記録材上における記録液の滲みが抑制されるという利点も得られる。
【０００７】
なお、中間転写体を備えた画像形成装置は、トナーを用いて画像形成を行う方式の画像形成装置の分野においても知られている（たとえば、〔特許文献３〕、〔特許文献４〕参照）。
一般に、画像形成装置に備えられる中間転写体には、担持した画像を被記録材に良好に転写させる、いわゆる転写性が良好であることが求められるため、かかる中間転写体の表面は、弾性を有する部材で形成されていることが多い。
【０００８】
上述の電気分解を行う画像形成装置に備えられる中間転写体には、転写性のほかに、記録液の電気分解を良好に行うようにするために、適切な導電性を有することが求められる。これら転写性、導電性に関係する技術としては、ゴム材料に導電性の素材を混入した導電性ゴムを用いた中間転写体が知られている（たとえば、〔特許文献１〕参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、記録液は液滴状となるようにヘッドから吐出され、中間転写体表面に着弾するため、上述の電気分解を行う画像形成装置に備えられる中間転写体には、さらに、その表面の導電性が、画素領域において均一であることが求められる。
【００１０】
本発明は、導電性記録液の電気分解を良好に生じさせる程度に均一な導電性を有する弾性部材、この弾性部材を表面に有する中間転写体、この中間転写体を有するインクジェット方式の画像形成装置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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は、ヘッドから吐出され同ヘッドと当該中間転写体との間をブリッジした導電性記録液を電気分解するための電圧を印加される中間転写体の表面に用いられる導電性の弾性部材であって、ヘッドから吐出された導電性記録液が着弾する表層と、この表層を支持した下層とを有し、前記表層は、同表層に当接する部分の径が４０μｍ以下の抵抗測定部材を用いて２ｍｍ以下の間隔で測定した抵抗率が５０Ωｃｍ以下であり、前記下層は、抵抗率が５０Ωｃｍより大きく１０００Ωｃｍ以下である弾性部材にある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、ヘッドから吐出され同ヘッドと当該中間転写体との間をブリッジした導電性記録液を電気分解するための電圧を印加される中間転写体の表面に用いられる導電性の弾性部材であって、ヘッドから吐出された導電性記録液が着弾する表層と、この表層を支持した下層とを有し、前記表層は、同表層に当接する部分の径が４０μｍ以下の抵抗測定部材を用いて２ｍｍ以下の間隔で測定した抵抗率が５０Ωｃｍ以下であり、前記下層は、抵抗率が５０Ωｃｍより大きく１０００Ωｃｍ以下である弾性部材にあるので、導電性記録液の電気分解を良好に生じさせる程度に均一な導電性を有し、記録液の滲みを抑制した良好な画像形成に寄与する弾性部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の一実施例にかかる概略正面図である。
【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に示した中間転写体を形成する弾性部材の構成およびこの弾性部材の表層の抵抗率を抵抗測定部材を用いて測定する態様の一例を示した概念図である。
【図４】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５】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６】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に本発明を適用した画像形成装置の一例の概略を示す。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可能である。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。
【００１５】
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。
【００１６】
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インクたる記録液を吐出するヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを有している。
【００１７】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、記録液吐出体としてのインクヘッドたる記録ヘッドとして機能するものであり、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。
【００１８】
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吐出装置として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。
【００１９】
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る。これにより、中間転写体３７は、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。
【００２０】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫによる中間転写体３７に対する導電性記録液であ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に行われる。そのため、かかる各色の画像領域を形成するための、中間転写体３７への各色の記録液の付与は、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。このような制御は、後述する制御部によって行われる。
【００２１】
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を有している。
画像形成装置１００はまた、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を有している。
画像形成装置１００はまた、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を有している。
画像形成装置１００はまた、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トレイとしての排紙台２５を有している。
【００２２】
画像形成装置１００はまた、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に通電を行う電圧印加手段としての通電手段３３を有している。
【００２３】
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を有している。
画像形成装置１００はまた、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。
【００２４】
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を有している。
搬送ユニット１０はまた、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に案内する案内板としてのガイド板３９を有している。
搬送ユニット１０はまた、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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上に形成された転写体材料である表面層３７ｂとを有している。表面層３７ｂは中間転写体３７の表面に備えられた弾性材料である弾性層となっている。
【００２７】
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。支持体３７ａは絶縁性の絶縁性基体であってもよい。なお、支持体が絶縁性の場合は、後述する記録液の電気分解が行われるように、電圧を印加された導電性の部材、たとえば導電性のローラを、表面層３７ｂの表面あるいは端面に当接させる。
【００２８】
図３に示すように、表面層３７ｂは、導電性の弾性部材５１によって形成されている。
弾性部材５１は、弾性部材５１が支持体３７ａに取り付けられた状態において中間転写体３７の表面を構成し記録液が着弾して記録液を担持する表層５２を有している。
弾性部材５１は、弾性部材５１が支持体３７ａに取り付けられた状態において支持体３７ａに当接した状態となり表層５２を支持した状態となる下層５３を有している。
【００２９】
表層５２は、表層５２自身、および弾性部材５１、表面層３７ｂに弾性を与え、支持体３７ａ上において表層５２自身、弾性部材５１、表面層３７ｂを弾性層として機能させ転写性を確保する基材として、シリコーンゴムが用いられている。表層５２の基材は、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い。よって、表層５２の基材としては、たとえばフッ素ゴム、アクリル樹脂、アクリルゴムを用いてもよい。
【００３０】
表層５２は、表層５２自身、および弾性部材５１、表面層３７ｂに導電性を与えて導電層とし、後述する記録液の電気分解が行われるようにするために導電剤としてカーボンナノチューブを含んでいる。表層５２の抵抗率は５０Ωｃｍ以下とされている。カーボンナノチューブは、表層５２中に、分散された状態で含まれている。カーボンナノチューブは単層構造であっても多層構造であっても良い。
【００３１】
表層５２は、基材に、カーボンナノチューブのほかに、記録液の剥離性が高いという利点を得るために、離型性を向上する材料を含有している。カーボンナノチューブは少量で導電性を向上するため、かかる材料、あるいは基材自身が離型性の向上に有効な材料である場合におけるこの材料の割合を多くすることが可能であり、離型性が確保されるという利点を有する。離型性を向上する材料としてはフィラーが挙げられ、導電性を向上する観点からは、導電性フィラーであることがさらに望ましい。
【００３２】
表層５２の硬度はＪＩＳＡの規格において８０°以下に調整されている。このような比較的高い硬度とすることで、表面を滑らかにすることが可能となり、転写性を向上することが可能である。また、比較的高い硬度の表層５２は、後述のように硬度の低い下層５３とともに表面層３７ｂを構成したときに転写紙Ｓへの追随性を確保し転写性を良好にする。なお、表層５２のみの硬度が低くても、転写紙Ｓへの追随性、ニップ時間が不十分になることが確認されている。
【００３３】
表層５２の厚みは１００μｍ以下とされ、５μｍ〜３０μｍであることがより好ましい。表層５２の厚みがこのような厚さとされていることにより、比較的高価なカーボンナノチューブの使用量を抑制し、表層５２、弾性部材５１、中間転写体３７、画像形成装置１００のコストを抑制している。また、このように薄い層とすることで、後述のように表層５２よりも低い硬度とされた下層５３と組み合わされた状態で転写紙Ｓの追随性が確保されることとなる。
【００３４】
表層５２の水の後退接触角は、６０°より大きく、さらには８０°より大きいことが望ましい。表層５２の水の後退接触角が６０°以下であると、転写性が低下することがあるためである。
表層５２の算術平均粗さＲａは、１以下であることが好ましい。表層５２の算術平均粗さＲａが１を超えると、転写性が低下することがあるためである。
【００３５】
下層５３は、下層５３自身、および弾性部材５１、表面層３７ｂに弾性を与え、支持体３７ａ上において下層５３自身、弾性部材５１、表面層３７ｂを弾性層として機能させ転写性を確保する基材として、シリコーンゴムが用いられている。下層５３の基材は、シリコーンゴムに限られるものではなく、転写性の確保に有効な、転写紙Ｓへの追随性が高い弾性材料であればよい。よって、下層５３の基材としては、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を用いてもよい。
【００３６】
本形態において、下層５３はかかる基材のみによって形成されているが、表層５２と同様にカーボンナノチューブその他の導電剤を含んでいても良い。下層５３の抵抗率は、表面層３７ｂに導電性を与えて導電層とし、後述する記録液の電気分解が行われるようにするために、後述の理由により、１０００Ωｃｍ以下とされている。下層５３の抵抗率の下限については、コストの抑制のためには下げ過ぎないことが好ましく、表層５２の抵抗率よりも大きいこと、すなわち５０Ωｃｍより大きいことが望ましい。このコストの抑制については、後に詳述する。
【００３７】
下層５３の硬度は表層５２の硬度よりも低く、ＪＩＳＡの規格において６０°以下に調整されている。上述の硬度の表層５２とともに表面層３７ｂを構成したときに転写紙Ｓへの追随性を確保して転写性を良好にするためである。
下層５３は、単層構造でなく、多層構造であっても良い。下層５３は、多層構造の場合であっても、その全体としての抵抗率は５０Ωｃｍより大きく１０００Ωｃｍ以下である。また下層５３は、多層構造の場合であっても、転写性を良好とするために、全体としての硬度がＪＩＳＡの規格において６０°以下に調整される。
【００３８】
弾性部材５１、表面層３７ｂのその余については後に詳述する。
なお、中間転写体３７は、以上説明しているとともに後述している弾性部材５１を表面層３７ｂとして備えていれば、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。支持体３７ａは適宜省略可能であり、たとえば無端ベルト状の中間転写体は、弾性部材５１のみによって構成され得る。
【００３９】
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とを有している。
給紙ユニット２０はまた、給紙トレイ２１及び給紙ローラ２２を支持した筐体２３を有している。
給紙ユニット２０はまた、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同図において反時計方向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。
【００４０】
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に対して着脱可能である。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。
【００４１】
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、図１における紙面に垂直な方向に一致する主走査方向に並設されている。よってインク吐出装置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。
【００４２】
なお、画像形成装置１００は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫが主走査方向すなわちＡ１方向に垂直な方向に移動するシャトル型であっても良い。また、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのそれぞれに対し、すなわち各色について、中間転写体３７と転写手段６４とを備えていても良い。
【００４３】
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を有している。
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはまた、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不図示のポンプを有している。
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはまた、ポンプによってインクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ側から供給された記録液を各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに分配する不図示のディストリビュータタンクを有している。
【００４４】
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を有している。
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはまた、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を有している。
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を有している。
【００４５】
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。
【００４６】
ポンプは、制御部によって作動を制御される。具体的には、ポンプは、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る。このようにして、ポンプは、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ内の記録液を、記録液供給部であるインク供給部としての供給タンクたるディストリビュータである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。
【００４７】
記録液は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒に対応した色剤である顔料と、この顔料の分散剤であるアニオン性分散剤と、水を含む溶媒とを少なくとも含んでいる。かかる顔料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。記録液において、顔料が、アニオン成分散剤により、溶媒中に分散されている。
【００４８】
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（登録商標）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、ホスホン酸基等の酸性基を有する樹脂を、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基を用いて中和することにより得られる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。酸性基を有する樹脂としては、特に限定されないが、ポリアクリル酸、ポリアミド、ポリビニルアルコール等が挙げられ、これらを二種以上併用してもよい。記録液中のアニオン性基を有する樹脂の含有量は、通常、０．５〜１０質量％であり、０．５〜５質量％が好ましい。
【００５２】
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、これらを二種以上併用してもよい。
【００５３】
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とを有している。
各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫはまた、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。
【００５４】
ノズル板６１ａはノズル６１ｂを多数備えており、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは１つのノズル６１ｂを有している。すなわち、各ノズル板６１ａは、複数のヘッド６１Ｙ、複数のヘッド６１Ｍ、複数のヘッド６１Ｃ、複数のヘッド６１ＢＫにそれぞれ共有されている。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を構成しているが、同図においてはそのうちの１組のみを図示している。
【００５５】
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絶縁性の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。ノズル板６１ａはまた、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室６１ｃ側を絶縁処理しても良い。ノズル板６１ａはまた、絶縁層および導電層が積層されたものであってもよい。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
通電手段３３は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出された記録液がヘッド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、この記録液に電圧を印加する。これにより、通電手段３３は、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う。そのため、かかる状態の記録液は、すでに述べたように含まれている色剤の凝集を促進される。
【００６０】
そこで、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との間に接続した特に図示しない電気回路とを有している。
通電手段３３はまた、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、印加する電圧の大きさを制御する電圧印加制御手段を有している。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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
クリーニングブレード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、ニトリルブタジエンゴム等の弾性体が挙げられる。
清掃手段３４はクリーニングブレードに代えて、あるい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。
【００６４】
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方向に回転する。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、黒の記録液が吐出され、中間転写体３７上に一時的に画像が担持される。この吐出は、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行われる。
【００６５】
この吐出のとき、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。
【００６６】
このときには、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に向けて移動する。この移動により、ノズル６１ｂと中間転写体３７より具体的には表面層３７ｂさらに具体的には表層５２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る。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。
【００６７】
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より具体的には表面層３７ｂさらに具体的には表層５２とにはそれぞれ次の電極反応が生じる。
【００６８】
カソード：４Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→２Ｈ２＋４ＯＨ−・・・反応式（１）
アノード：２Ｈ２Ｏ→４Ｈ＋＋Ｏ２＋４ｅ−・・・反応式（２）
このように、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。
【００６９】
これにより、アノードとして機能する中間転写体３７の表面より具体的には表面層３７ｂの表面さらに具体的には表層５２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。よって、図４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。
【００７０】
そのため、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圧パルスのピーク電圧とパルス幅等を変化させることにより制御可能である。
【００７１】
ここで、図５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の導電率言い換えると抵抗ＲＢ、記録液に含まれるイオンの濃度でほぼ決定される。
【００７２】
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及びアニオン性基を有する樹脂が凝集する。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より具体的には表層５２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。
【００７３】
一方、電気二重層ＥＣの容量ＣＥＣは、電気二重層ＥＡの容量ＣＥＡ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、記録液が接触するノズル板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より具体的には表面層３７ｂさらに具体的には表層５２の面積よりも十分に大きいためである。
【００７４】
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部によって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。
【００７５】
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Ｓ／ｍたとえば３Ｓ／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。
【００７６】
記録液の粘度、記録液に添加される電解質の量から、記録液の導電率は、上述のように多くとも３Ｓ／ｍ程度までが実用可能である。記録液の導電率が３Ｓ／ｍであるとき、その記録液の抵抗率は３３Ωｃｍとなる。
【００７７】
中間転写体３７上における記録液の径は、図２に示したようにヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから記録液を吐出させる際にインク吐出手段に印加される電圧パルスのピーク電圧とパルス幅等を変化させることで、ブリッジ形成時間と同様に制御される。このような制御は、形成すべき画像に応じて行われ、かかる径は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出される記録液の液滴の径が小径であるときは２０μｍ以上程度であり、かかる液滴の径が大径であるときは４０μｍ以上程度である。
【００７８】
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に供給される。これにより、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上より具体的には表層５２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。
【００７９】
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に少ないため、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る。
【００８０】
よって、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。
【００８１】
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。しかし、余剰液成分の量は少ない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。そのため、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。
【００８２】
また、上述の凝集作用により、アニオン性分散剤により分散されている顔料が凝集し、凝集した顔料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が防止ないし抑制される。これにより、高速で高画像濃度、高画質の画像形成が可能となっている。
【００８３】
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。しかし、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る。よって、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。
【００８４】
かかる画像形成を行うにあたって、表面層３７ｂの抵抗率を、ノズル６１ｂと表面層３７ｂとの間をブリッジした液柱状の記録液の電気分解が行われる大きさにすることが、記録液を電気分解して顔料を凝集させるために重要である。
【００８５】
この観点からすると、表面層３７ｂは、その全体としての抵抗率が、１００Ωｃｍ以下であれば良い。この理由は、以下のように、記録液の導電率に応じて表面層３７ｂの抵抗率が設定されることによる。すなわち、記録液の導電率がたとえば上述のように３Ｓ／ｍであるとき、その記録液の抵抗率は３３Ωｃｍとなるため、表面層３７ｂの抵抗率を３３Ωｃｍ以下とすれば記録液の電気分解を用いた本画像形成システムが成立する。しかし、記録液の導電率がたとえば一般的な１Ｓ／ｍであるとき、その記録液の抵抗率は１００Ωｃｍとなることから、本画像形成システムが成立するためには表面層３７ｂの抵抗率を１００Ωｃｍ以下とする必要がある。
【００８６】
ただし、表面層３７ｂの全体としての抵抗率を１００Ωｃｍ以下とするにあたっては、本形態のように、表面層３７ｂを、表層５２と下層５３との層構造とすることが好ましい。これは、本形態の表層５２のように抵抗率が低く薄い弾性層と、本形態の下層５３のように抵抗率が表層５２より高くまた表層５２より厚い弾性層との組み合わせが、転写性の面で有利であるとともに、次のようにコスト面でも有利であるためである。すなわち、抵抗率を低くするには、カーボンナノチューブのような導電剤を分散させる必要があるが、導電剤は比較的高価であり、とくにカーボンナノチューブは高価であるため、かかる組み合わせを行うことでコストが抑制されるのである。
【００８７】
さらには、記録液を電気分解することを利用した画像形成を行うにあたっては、表面層３７ｂ、より具体的には表層５２の抵抗率を、表面層３７ｂに着弾する記録液のドットの大きさの領域、言い換えると画素領域において均一にすることが重要である。表面層３７ｂ、より具体的には表層５２の抵抗率が画素領域において均一であれば、ノズル６１ｂと表面層３７ｂとの間の液柱状の記録液を電気分解して顔料を凝集させた場合の凝集度が均一となり、均一で高画質の画像形成が行われるためである。
【００８８】
この観点から表層５２の抵抗率を考慮すると、本形態のようにカーボンナノチューブを導電剤に用いる場合、均一に分散される最低量のカーボンナノチューブを添加したときの抵抗率は５０Ωｃｍである。そのため、やはり、表面層３７ｂを層構造とし、表層５２の抵抗率を５０Ωｃｍ以下とすることが、コスト、転写性、抵抗率の均一化による均一で高画質の画像形成を含む本画像形成システムの成立性のいずれにおいても適している。
【００８９】
また、表層５２の抵抗率については、次の理由からも、５０Ωｃｍ以下とすることが望ましい。すなわち、この抵抗率が５０Ωｃｍより高いとすると、下層５３と合わせた表面層３７ｂ全体としての抵抗率を記録液の電気分解を可能とする１００Ωｃｍ以下とするには、表層５２の厚みの、表面層３７ｂの厚みに占める割合を、増加させることを要する。そうすると、下層５３の硬度を、転写性の確保のために低くしても、表面層３７ｂの全体としての硬度が高くなり、転写性が低下するため、好ましくない。
【００９０】
下層５３の抵抗率については、すでに述べたように、５０Ωｃｍより大きく１０００Ωｃｍ以下とされる。ここで、下層５３の抵抗率の均一性については、画素領域においては必要ではないと考えられる。たとえば、表層５２の抵抗率が５０Ωｃｍであり、下層５３の抵抗率が２００Ωｃｍであるとして、下層５３が画素領域における抵抗率の均一性が低いとしても、下層５３と表層５２との境界部分において導電性が確保されていれば、記録液の凝集が良好に行われる。これは、電圧印加の際に、かかる境界部分において、通電可能なパスが選択されて通電が行われるためである。
【００９１】
また、下層５３の抵抗率については、この抵抗率が１０００Ωｃｍより高いとすると、表層５２と合わせた表面層３７ｂ全体としての抵抗率を１００Ωｃｍ以下とするには、下層５３の厚みを、転写性が確保される程度に厚くすることが難しくなる。また、この抵抗率が１０００Ωｃｍより高いとすると、上述のパスが確保されず、記録液の電気分解にムラが生じ得る。よって、下層５３の抵抗率は１０００Ωｃｍ以下とされる。下層５３の抵抗率の下限はすでに述べたようにコスト上の理由から５０Ωｃｍより大きい値とされる。
【００９２】
下層５３の抵抗率が１０００Ωｃｍ以下であっても、５０Ωｃｍより大きければ、抵抗率の高い材料を下層５３の材料として選択可能となる。よって、下層５３の硬度を低く設定し易くなり、これによってニップを広く設定することが可能となって、転写率の向上を図ることが可能となる。
【００９３】
画素領域における表層５２の抵抗率の均一性については、次の基準を満たす場合に、かかる均一性が確保されているものとする。すなわち、図３に示すように、表層５２に当接する部分の径が４０μｍ以下のプローブとしての抵抗測定部材たる針状の電極５４を用いて２ｍｍ以下の間隔で測定した抵抗率が、５０Ωｃｍ以下であることを満たす場合に、かかる均一性が満たされたものとしている。
【００９４】
通常、表面層３７ｂあるいは表層５２のような導電性の材質の抵抗率は、ロレスタ、ＪＩＳ  Ｃ２１２３、ＪＩＳ  Ｋ６２４９等で測定される。しかし、このようにして測定された値が５０Ωｃｍ以下であっても、かかる材質が、画像形成装置１００のように、通電と電気分解とを画素単位で行って画像を形成するのに用いられる場合には、測定の精度としては不十分である。これは、ロレスタやＪＩＳの測定端子の径が５０〜１００μｍであって、画素単位に対して大きく、測定端子の径で平均化された値が測定されるに過ぎないためである。
【００９５】
そこで、探針である電極５４は、表層５２に当接する部分である先端の径、すなわち図３における左右方向での大きさが４０μｍ以下とされている。電極５４の先端が４０μｍよりも大きいと画素に対して大きくなりすぎるために通電しない欠損箇所を平均化してしまうことがあるためである。また、電極５４の下限側の大きさについては、２０μｍ以上とされている。かかる径が２０μｍよりも小さいと弾性体である表層５２に刺さり損傷してしまう可能性があるためである。
【００９６】
測定間隔を２ｍｍ以下とした理由は次のとおりである。すなわち、２ｍｍよりも広い間隔で測定を行った場合は、カーボンナノチューブの分散ばらつきによる抵抗変化と材料の厚み精度ばらつきによる抵抗変化との区別が付き難くなるためである。
【００９７】
測定間隔は、１ｍｍ以下であることがより好ましい。これは、より精密に測定を行うことで均一な抵抗率であることが認識され、カーボンナノチューブによる抵抗率の分布状態がより明確となるためである。
【００９８】
測定間隔は、０．１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。これは、カーボンナノチューブの分散ばらつきによる通電変化と、弾性体である表層５２の厚み精度ばらつきによる通電変化とを測定し、管理することが可能となり、抵抗の均一な弾性材料が選択されるとためである。また、０．１ｍｍ間隔の測定点における抵抗値を互いに比較することで大きく通電量が変化する箇所のない材料を選択することが可能となるためである。さらに、表層５２の厚みにバラツキがあると、ノズル６１ｂと表層５２とのギャップが変化して、液柱状の記録液の抵抗が変化することで凝集度に影響が生じるが、０．１ｍｍ間隔で測定すればかかるバラツキが少ない材料が選定されるためである。
【００９９】
表層５２に当接する部分の径が４０μｍ以下の電極５４を用いた２ｍｍ以下の間隔での測定を、表層５２と下層５３とが一体となった状態で行なう場合、測定される抵抗率は、すでに述べた理由により１００Ωｃｍ以下であれば、均一な画像形成に適している。
【０１００】
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、評価結果は表１に示すようになった。
実験の条件は次のとおりである。
【０１０１】
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ＩＰＳｉＯ  ＣＸ５０００（リコー社製）を用いた画像形成装置である。
【０１０２】
実験に使用したヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、金属製のノズル板６１ａを備えている。
ノズル板６１ａと支持体３７ａとの間の電源３３ａによる印加電圧は１２０Ｖとした。
中間転写体は、外周の線速が１００ｍｍ／秒となるようにＡ１方向に回転駆動した。
【０１０３】
各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写体とのギャップは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１ｍｍのゴム層を形成したものである。
【０１０４】
以上のような画像形成装置を用いて、図６に示すように、中間転写体に、ドット径が５０μｍの孤立ドットからなる１００ｍｍ角のイエローの網点画像ＰＡ及びマゼンタの網点画像ＰＢを３５ｍｍ間隔で形成した。さらに、ドット径が５０μｍの孤立ドットからなる１００ｍｍ角のブラックのベタ画像を形成した。
転写紙Ｓとしては上質紙ＴＹＰＥ６２００（リコー社製）を用いた。
【０１０５】
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。
【０１０６】
［導電性インクの調製］
・ブラックの導電性インク
ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤ（ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製）４質量％、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸ナトリウム２質量％、尿素１５質量％、グリセリン５質量％、２−ピロリドン０．５質量％、１，２−オクタンジオール０．５質量％、硝酸テトラメチルアンモニウム１５重量％、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール０．１質量％及び蒸留水（残余）からなる混合液を調整した後、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、ブラックの導電性インクを得た。
・イエローの導電性インク
ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤの代わりに、ピグメントイエロー１５２を用いて、イエローの導電性インクを得た。
・シアンの導電性インク
ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤの代わりに、ビグメントブルー１５を用いて、シアンの導電性インクを得た。
・マゼンタの導電性インク
ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤの代わりに、ピグメントレッド８３を用いて、マゼンタの導電性インクを得た。
【０１０７】
［実施例１］
表層は、カーボンナノチューブが１．５％添加されているアクリル樹脂であり、下層は、カーボン含有ウレタンであった。表層を、ロレスタと、４０μｍ径の電極とで、０．１ｍｍ間隔で測定した抵抗率は５Ωｃｍであった。また、表層の硬度はＪＩＳＡの規格において３０°であった。下層は、抵抗率が１５０Ωｃｍ、硬度がＪＩＳＡの規格において３０°であった。表層と下層とを合わせた表面層を４０μｍ径の電極で４０Ｖの電圧をかけて０．１ｍｍ間隔で１００点以上測定した抵抗率は８０Ωｍであった。
【０１０８】
［実施例２］
表層は、カーボンナノチューブが３．０％添加されているアクリル樹脂であり、下層は、カーボン含有ウレタンであった。表層を、４０μｍ径の電極で０．１ｍｍ間隔で測定した抵抗率は０．２Ωｃｍであった。また、表層の硬度はＪＩＳＡの規格において６０°であった。下層は、抵抗率が５０Ωｃｍであった。表層と下層とを合わせた表面層を４０μｍ径の電極で４０Ｖの電圧をかけて０．１ｍｍ間隔で１００点以上測定した抵抗率の最大値は２Ωｍであった。表面層の硬度はＪＩＳＡの規格において３０°であった。なお、本例では表層の硬度が高いが、下層の硬度が低いため、ニップが広くなり転写率が良かった。
【０１０９】
［比較例１］
表層は、カーボンナノチューブが２．２％添加されているアクリル樹脂であり、下層は、カーボン含有ウレタンであった。表層を、ロレスタと、４０μｍ径の電極とで、０．１ｍｍ間隔で測定した抵抗率は４０Ωｃｍであった。また、表層の硬度はＪＩＳＡの規格において３０°であった。下層は、４０μｍ径の電極で４０Ｖの電圧をかけて２ｍｍ間隔で１００点で測定した抵抗率の最大値が３０００Ωｃｍ、硬度がＪＩＳＡの規格において３０°であった。また記録液の液柱を形成して０．１ｍｍ間隔で通電量を測定したときの変化は１００％の箇所があり、全く通電しない箇所が確認された。本例は、マクロな計測器での抵抗率が低いが、微細な領域では抵抗率が高いため滲みが生じる事例である。
【０１１０】
［比較例２］
表層は、カーボンナノチューブが２．５％添加されているアクリル樹脂であり、下層は、カーボン含有ウレタンであった。表層を、ロレスタで測定した抵抗率は４０Ωｃｍであったが、４０μｍ径の電極で０．１ｍｍ間隔で測定したところ抵抗率が２００Ωｃｍの箇所があった。また、表層の硬度はＪＩＳＡの規格において６０°であった。下層は、抵抗率が５０Ωｃｍであった。表層と下層とを合わせた表面層を４０μｍ径の電極で４０Ｖの電圧をかけて０．１ｍｍ間隔で１００点以上測定した抵抗率の最大値は１４０Ωｍであった。表面層の硬度はＪＩＳＡの規格において６０°であった。なお、本例は表層に抵抗率がやや高い箇所があるために滲みが生じ、また下層の硬度が高く、転写紙への十分な追随がなされず、転写率が悪い事例である。
【０１１１】
・評価項目について
評価項目は転写紙Ｓに転写された記録液の滲みである。
滲みの評価は、マイクロスコープを用いた目視で、転写紙Ｓに転写された網点画像のドットの形状を観察し、滲みの状態を評価することによって行った。ドットが独立している場合を○、やや滲んでいる場合を△、滲んでいる場合を×と判定した。
【０１１２】
【表１】
2014083773.tif 000003
【０１１３】
上表から分かるように、実施例１、実施例２では、網点画像のドットが独立している。これは、実施例１では、表層の抵抗率が均一で低いことから通電量の変動も小さく、記録液を電気分解して顔料を凝集させるシステムが成立し、滲みが防止ないし抑制されていることによる。また、実施例２では、表層、下層とも抵抗率が均一で十分に低いことからかかるシステムが成立し、顔料の凝集により滲みが防止ないし抑制されていることによる。なお、実施例１では、表層、下層ともに低硬度であるため、また、実施例２では、表層が高硬度であるが下層が低硬度であるため、何れもニップ時間が確保され転写性が維持されている。したがって、実施例１では転写率が９３％であって良好であり、実施例２では転写率が９０％であって良好であった。
【０１１４】
一方、比較例１では網点画像のドットに滲みがあることが確認され、比較例２では網点画像のドットがやや滲んでいることが確認された。すなわち、比較例１、比較例２では、通電しないあるいは通電が不十分であることによって、顔料の凝集が生じないあるいは不十分な箇所が確認され、かかるシステムが成立しているとはいえない。これは、比較例１は、表層が低抵抗率であるが下層の抵抗率が高く、通電量の変動率も大きいため、顔料の凝集が不十分な箇所が生じ、滲みが発生することによる。また、比較例２は、市販の測定装置であるロレスタで測定する従来の測定方法では低抵抗率と測定される表層が、小径の電極で測定すると高抵抗率と測定され、画素領域ではシステムが成立せず、顔料の凝集が不十分な箇所が生じ、滲みが発生することによる。
【０１１５】
このように、比較例１、比較例２ともに、実施例１、実施例２と異なり、表層と下層を合わせた弾性部材の抵抗率が画素領域で均一とは言えず、システムが成立しているとはいえない状態となっている。なお、比較例１では、表層、下層ともに低硬度であるため、ニップ時間が確保され転写性が維持され、転写率が９３％であって良好であったが、比較例２では、下層の硬度が高く、転写紙への十分な追随がなされず、転写性が８３％と低かった。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。すなわち、アニオン性分散剤により分散されている顔料を、アノードとして機能する弾性層の表面で生成したプロトンを介して、凝集させる代わりに、カチオン性分散剤により分散されている顔料を凝集させてもよい。この場合、カソードとして機能する弾性層の表面で生成した水酸化物イオンを介して、カチオン性分散剤により分散されている顔料を凝集させる。
中間転写体は、全体が導電性である必要はなく、表面を構成する弾性層が少なくとも導電性であればよい。
【０１１８】
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であってもよい。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。
【０１１９】
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】
【０１２０】
３３    電圧印加手段
３７    中間転写体
５１    弾性部材
５２    表層
５３    下層
５４    抵抗測定部材
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ    ヘッド
１００    画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２１】
【特許文献１】特開２０１０−２４７３８１号公報
【特許文献２】特開２００８−１９２８６号公報
【特許文献３】特開２０１１−９０３１５号公報
【特許文献４】特許第４９１５５３８号公報
【図１】
2014083773.tif 000004
【図２】
2014083773.tif 000005
【図３】
2014083773.tif 000006
【図４】
2014083773.tif 000007
【図５】
2014083773.tif 000008
【図６】
2014083773.tif 000009