(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在の中間転写体と、顔料が溶媒中に分散されたインクを前記中間転写体に吐出してインク画像を形成するインク吐出手段と、形成されたインク画像に凝集剤を塗布して顔料を凝集させる凝集手段と、凝集した顔料を帯電させる帯電手段と、帯電した顔料を前記中間転写体側に電気的に移動させる電極部材と、前記中間転写体に形成されたインク画像を記録媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴とするインクジェット画像形成装置。
【請求項２】
前記転写手段は、顔料の帯電極性と逆極性の電圧を記録媒体の裏面側から印加し、記録媒体の表面側にインク画像を転写させるものである請求項１記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項３】
回転自在の中間転写体と、磁性粉と顔料との混合物が溶媒中に分散されたインクを前記中間転写体に吐出してインク画像を形成するインク吐出手段と、形成されたインク画像に凝集剤を塗布して前記混合物を凝集させる凝集手段と、凝集した混合物を前記中間転写体側に移動させる磁力発生手段と、前記中間転写体に形成されたインク画像を記録媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴とするインクジェット画像形成装置。
【請求項４】
前記転写手段は、磁力によって記録媒体にインク画像を転写させるものである請求項３記載のインクジェット画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット画像形成装置に関し、より詳細には、中間転写体にインク画像を形成した後、中間転写体から記録媒体にインク画像を転写するインクジェット画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インク吐出ヘッドからインク滴を記録媒体に吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置（インクジェット画像形成装置）は、電子写真方式に比べて構造が簡単で小型・軽量化しやすく、また電子写真方式のような加熱定着部が不要で消費電力も少ないことから近年広く使用されている。
【０００３】
一方、インクジェット画像形成装置は、水などの液媒体に着色剤としての顔料や染料を分散させたインクを用いるので、インク吸収層のない普通紙に画像を形成する場合には次のような問題がある。
【０００４】
（ア）インクの液媒体が用紙に浸透して波打ち（コックリング）が生じる。
（イ）用紙に浸透した液媒体の乾燥に時間がかかり定着時間が長くなる。また、この結果、印字直後に用紙の重ね置きができない。
（ウ）用紙のコシの違いによりインク吐出ヘッドと用紙との距離が変動するため、インク吐出ヘッドから吐出されたインク滴の用紙への着弾位置が安定せず画質が変化する。
【０００５】
そこで、例えば、中間転写体に形成したインク画像に光を照射してインクの液媒体を除去する方法（特許文献１）や中間転写体に吸水層を設けてインクの液媒体を除去する方法（特許文献２）、インクとの接触によってインクの粘度を上昇させる固体粒子を中間転写体に供給しインクの滲み等を防止する方法（特許文献３）などが提案されている。
【０００６】
これらの提案の方法によれば、インクの粘度が高くなって用紙の波打ちなどの前記問題はある程度改善されると考えられるものの、中間転写体から用紙へのインク画像の転写効率は安定しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平6-122194号公報
【特許文献２】特開平5-200999号公報
【特許文献３】特開2000-94654号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、インクの液媒体による用紙の波打ち等の問題を生じさせることなく、しかも中間転写体から記録媒体にインク画像を高い効率で転写できるインクジェット画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成する本発明に係るインクジェット画像形成装置は、回転自在の中間転写体と、顔料が溶媒中に分散されたインクを前記中間転写体に吐出してインク画像を形成するインク吐出手段と、形成されたインク画像に凝集剤を塗布して顔料を凝集させる凝集手段と、凝集した顔料を帯電させる帯電手段と、帯電した顔料を前記中間転写体側に電気的に移動させる電極部材と、前記中間転写体に形成されたインク画像を記録媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
ここで前記転写手段は、顔料の帯電極性と逆極性の電圧を記録媒体の裏面側から印加し、記録媒体の表面側にインク画像を転写させるものであるのが好ましい。
【００１１】
また本発明によれば、回転自在の中間転写体と、磁性粉と顔料との混合物が溶媒中に分散されたインクを前記中間転写体に吐出してインク画像を形成するインク吐出手段と、形成されたインク画像に凝集剤を塗布して前記混合物を凝集させる凝集手段と、凝集した混合物を前記中間転写体側に移動させる磁力発生手段と、前記中間転写体に形成されたインク画像を記録媒体に転写する転写手段とを備えたことを特徴とするインクジェット画像形成装置が提供される。
【００１２】
ここで前記転写手段は、磁力によって記録媒体にインク画像を転写させるものであるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のインクジェット画像形成装置によれば、インクの液媒体による記録媒体の波打ち等の問題が生じることがなく、しかも中間転写体から記録媒体にインク画像を高い効率で転写できる。また、溶媒内での凝集物の自由な移動が制限されるので、安定して高画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るインクジェット画像形成装置の一例を示す概説図である。
【図２】図１のインクジェット画像形成装置による画像形成の概説図である。
【図３】インク滴が連続して繋がっている画像中を凝集した顔料が移動する様子を説明する図である。
【図４】電極部材の他の実施形態を示す概説図である。
【図５】電極部材のさらに他の実施形態を示す概説図である。
【図６】本発明に係るインクジェット画像形成装置の他の例を示す概説図である。
【図７】中間転写体の構造例を示す垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るインクジェット画像形成装置について図に基づいて以下説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明に係るインクジェット画像形成装置の一例を示す概説図である。この図のインクジェット画像形成装置は、ローラ８１とローラ８２との間に張架された無端ベルト状の中間転写体１と、画像信号に基づいてインク７ａを吐出し、中間転写体１の表面にインク画像を形成する４つのインク吐出ヘッド（インク吐出手段）２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ（以下、「インク吐出ヘッド２」と総称することがある）と、中間転写体１に圧接する転写ローラ（転写手段）３とを備え、さらに、インク吐出ヘッド２と転写ローラ３ａとの間に、中間転写体１の回転方向上流側から順に設けられた、インク画像に凝集剤４１を吐出する凝集剤吐出ヘッド（凝集手段）４と、インク７ａ中の顔料を帯電させる帯電装置（帯電手段）５と、顔料を中間転写体側に移動させる電極板（電極部材）６ａとを備える。
【００１７】
本発明で使用するインク７ａは液媒体７１（図２に図示）に顔料７２（図２に図示）を分散したものであり、必要により界面活性剤や分散剤などの従来公知の添加剤が混合されていてもよい。液媒体としては水性媒体および油性媒体のいずれも用いることができる。また、顔料７２は、色材の他、色材を内包したマイクロカプセルなどであってもよい。顔料７２の粒径としては５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲が好ましい。インク７ａ中における顔料７２の含有量は、０．１質量％〜１５質量％の範囲が好ましく、０．５質量％〜１２質量％の範囲がより好ましい。
【００１８】
図２に、このような構成のインクジェット画像形成装置による画像形成の概説図を示す。まず、画像信号に基づいてインク吐出ヘッド２からインク７ａが吐出し、中間転写体１の表面にインク画像が形成される（図２（ａ））。本発明で使用するインク吐出ヘッド２は、オンデマンド方式やコンティニュアス方式など従来公知の方式を用いることができる。また吐出方式としては、例えば、シングルキャビティー型、ダブルキャビティー型、ベンダー型、ピストン型、シェアーモード型、シェアードウォール型等の電気−機械変換方式；サーマルインクジェット型、バブルジェット（登録商標）型の等の電気−熱変換方式；スパークジェット型等の静電吸引方式などが挙げられる。さらに、印字方式としては、シリアルヘッド方式、ラインヘッド方式等のいずれの方式も用いることができる。
【００１９】
そして、中間転写体１上にカラーインク画像が形成されると、カラーインク画像に対して凝集剤吐出ヘッド４から凝集剤４１が塗布される。これにより、インク画像中の顔料７２は凝集する（図２（ｂ））。なお、凝集剤吐出ヘッド４は、シリアルヘッド方式、ラインヘッド方式等のいずれの方式であってもよい。
【００２０】
凝集剤４１としては従来公知のものが使用できる。例えば、多価金属塩、カチオン性ポリマー、酸性化合物等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を組み合わせて使用すればよい。これらの中でも多価金属塩が好適に用いられる。多価金属塩は、アルカリ土類金属、亜鉛族金属等の２価以上の金属を含む化合物であり、Ｃａ２＋、Ｃｕ２＋、Ａｌ３＋等の金属イオンの酢酸塩、酸化物等が挙げられる。
【００２１】
次いで、帯電装置５によって、凝集した顔料７２がマイナス極性に帯電される。帯電装置５は、箱状のシールド電極５１と、シールド電極５１内に張架された放電電極５２とを有する。放電電極５２に数ｋＶの電圧が印加されるとコロナ放電が発生し、これによりインク中の凝集した顔料７２が帯電される。なお、顔料７２の帯電極性はプラス極性であってももちろん構わない。
【００２２】
そして、中間転写体１の内側に設けられた電極板６ａに、顔料７２の帯電極性と逆極性のプラス電圧が印加される。これにより、インク中の凝集した顔料７２は、中間転写体１側に移動し固定される（図２（ｃ））。図３に示すように、凝集した顔料７２の移動を制限しない場合には、いわゆるベタ画像や線のようなインク滴が連続して繋がっている画像において、凝集した顔料７２が自由に移動し色彩が乱れることになる。したがって、前記のようにインク中における顔料７２の移動を制限することによって、安定して高画像が得られるようになる。
【００２３】
次いで、不図示の駆動源によって中間転写体１がさらに回転し、インク画像は中間転写体１と転写ローラ３ａとのニップ部Ｎに搬送される。そして、転写ローラ３ａに顔料７２の帯電極性と逆極性のプラス電圧が印加される。すると、インク中の凝集した顔料７２は、用紙Ｐへ移動しインク画像は用紙Ｐに転写される（図２（ｄ））。
【００２４】
なお、中間転写体１を吸水性材料から構成し、インク画像中の液媒体を吸収させて用紙Ｐへ液媒体が移動するのを抑えるようにしてもよい。
【００２５】
図４に、本発明に係るインクジェット画像形成装置の他の実施形態を示す概説図を示す。この図に示すインクジェット画像形成装置が、図１に示したインクジェット画像形成装置と異なる点は、電極部材として中間転写体１の内周面に接触して回転する電極ローラ６ｂを用いると共に、中間転写体１を少なくともベース層１１と表層１２とを有する積層構造とした点にある。そして、電極ローラ６ｂには電源が接続されプラス電圧が印加され、中間転写体１のベース層１１には導電部１１ａと絶縁部１１ｂとが交互に設けられている。
【００２６】
前記実施形態と同様にして、中間転写体１に形成されたインク画像中の顔料７２は、凝集剤４１で凝集され、帯電装置５でマイナス電極に帯電される。電極ローラ６ｂによって中間転写体１のベース層１１がプラス電極に帯電することによって、インク中の凝集した顔料７２は中間転写体１側に移動し固定される。インク画像はこの状態で中間転写体１と転写ローラ３ａとのニップ部Ｎに搬送される。そして、転写ローラ３ａに印加されたプラス電圧によってインク中の凝集した顔料７２は用紙Ｐに移動する。なお、中間転写体１のベース層１１には導電部１１ａと絶縁部１１ｂとが交互に設けられているので、電極ローラ６ｂに印加されるプラス電圧がニップ部Ｎまで及ぶことはなく、転写ローラ３に印加されるプラス電圧によってインク画像は用紙Ｐに転写する。
【００２７】
図５に、本発明に係るインクジェット画像形成装置のさらに他の実施形態を示す概説図を示す。この図に示すインクジェット画像形成装置が、図１に示したインクジェット画像形成装置と異なる点は、電極部材としてコロナ放電器６ｃを用いた点にある。これにより、中間転写体１の内周面がプラス電極に帯電し、インク中の凝集した顔料７２は中間転写体１側に移動し固定される。そして、ニップ部Ｎでは、ローラ８２が接地されているので、中間転写体１の内周面の電荷は解放され、転写ローラ３ａに印加されるプラス電圧によってインク画像は用紙Ｐに転写する。
【００２８】
図６に、本発明に係るインクジェット画像形成装置のさらに他の実施形態を示す概説図を示す。この図に示すインクジェット画像形成装置では、インク７ｂとして、磁性粉と顔料との混合物を溶媒中に分散したものを用いることが大きな特徴の一つである。このようなインク７ｂをインク吐出ヘッド２から吐出させて中間転写体１表面にインク画像を形成する。そして、図１に示した画像形成装置と同様に、凝集剤吐出ヘッド４から凝集剤４１を塗布し、インク画像中の混合物を凝集させる。
【００２９】
凝集剤吐出ヘッド４よりも中間転写体１の回転方向下流側の、中間転写体１の内側には磁力発生手段９が設けられている。磁力発生手段９は、２つのローラ９１，９２と、これらのローラ間に張設された無端状ベルト９３とを有し、無端状ベルト９３は着磁されている。中間転写体１の内側に設けられたこの磁力発生手段９によって、インク中の凝集した混合物は中間転写体１側に移動して固定される。
【００３０】
そして、混合物はこの状態で中間転写体１と転写ローラ３ｂとのニップ部Ｎに搬送される。転写ローラ３ｂも、無端状ベルト９３と同様に着磁されており、インク中の凝集した混合物は転写ローラ３ｂの磁力によって用紙Ｐに移動する。
【００３１】
以上説明した実施形態では、凝集剤吐出ヘッド４からインク画像に凝集剤４１を塗布していたが、図７に示すように、中間転写体１を少なくともベース層１３と吸液性表面層１４とを有する積層構造とし、吸液性表面層１４に凝集剤を含浸させておいてもよい。凝集剤としては、前記例示したものがここでも使用できる。また、吸液性表面層としては、例えば、ポリアクリル酸系樹脂や多孔質体から構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のインクジェット画像形成装置によれば、インクの液媒体による記録媒体の波打ち等の問題が生じることがなく、しかも中間転写体から記録媒体にインク画像を高い効率で転写できる。また、溶媒内での凝集物の自由な移動が制限されるので、安定して高画像が得られ有用である。
【符号の説明】
【００３３】
１    中間転写体
２    インク吐出ヘッド（インク吐出手段）
３ａ，３ｂ    転写ローラ（転写手段）
４    凝集剤吐出ヘッド（凝集手段）
５    帯電装置（帯電手段）
６ａ    電極板（電極部材）
６ｂ    電極ローラ（電極部材）
６ｃ    コロナ放電器（電極部材）
７ａ，７ｂ    インク
９    磁力発生手段
Ｎ    ニップ部
Ｐ    用紙（記録媒体）
４１    凝集剤
７１    液媒体
７２    顔料
【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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【図６】
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【図７】
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