(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を印加されたヘッドとこのヘッドから吐出された液体を受ける受容体との間をブリッジした前記液体に流れる電流について測定された、最大電流量と、電荷量と、前記液体を吐出させる駆動信号が発せられてから通電が開始されるまでの通電開始時間と、前記駆動信号が発せられてから通電が停止するまでの通電停止時間と、前記通電開始時間から前記通電停止時間までの通電継続時間と、のうちの少なくとも２つである通電特徴量に基づいて、前記液体の特性値として粘度または導電率を取得する液特性測定方法。
【請求項２】
請求項１記載の液特性測定方法において、
前記特性値が粘度である場合に、
前記通電開始時間と、前記通電停止時間と、前記通電継続時間と、のうちの少なくとも１つを前記通電特徴量として、前記粘度を取得することを特徴とする液特性測定方法。
【請求項３】
液体を吐出するヘッドと、
このヘッドから吐出された液体を受ける受容体と、
前記ヘッドと前記受容体との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記ヘッドから液体を吐出させるための駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
前記電圧印加手段によって電圧を印加された前記ヘッドと前記受容体との間をブリッジした、同ヘッドから吐出された液体に流れる電流について測定された、最大電流量と、電荷量と、前記駆動信号生成手段によって同液体を吐出させる前記駆動信号が発せられてから通電が開始されるまでの通電開始時間と、前記駆動信号が発せられてから通電が停止するまでの通電停止時間と、前記通電開始時間から前記通電停止時間までの通電継続時間と、のうちの少なくとも２つである通電特徴量を測定する特徴量測定手段と、
この特徴量測定手段によって測定された前記通電特徴量に基づいて、当該液体の特性値として粘度または導電率を取得する特性値取得手段とを有する液特性測定装置。
【請求項４】
請求項３記載の液特性測定装置において、
前記駆動信号生成手段は、前記駆動信号を、複数種の駆動波形で生成可能であり、
前記特性値取得手段は、前記特徴量測定手段によって測定された前記複数種の駆動波形についての前記通電特徴量に基づいて前記特性値として粘度または導電率を取得することを特徴とする液特性測定装置。
【請求項５】
請求項３または４記載の液特性測定装置において、
前記受容体の、前記ヘッドから吐出された液体を受ける部分がメッシュ構造であることを特徴とする液特性測定装置。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれか１つに記載の液特性測定装置において、
前記受容体に付着した、前記ヘッドから吐出された液体を除去するクリーニング手段を有することを特徴とする液特性測定装置。
【請求項７】
請求項６記載の液特性測定装置において、
前記受容体の後退接触角は、前記ヘッドに備えられたノズルプレートの後退接触角よりも小さく、前記クリーニング手段に備えられ同受容体に付着した液体を除去するために同受容体に当接するクリーニング部材の後退接触角よりも大きいことを特徴とする液特性測定装置。
【請求項８】
請求項３ないし７のいずれか１つに記載の液特性測定装置を有する液体吐出装置。
【請求項９】
請求項１または２記載の液特性測定方法、または、請求項３ないし７のいずれか１つに記載の液特性測定装置、または、請求項８記載の液体吐出装置を用いて、前記特性値として粘度または導電率を取得する画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置において、
前記特性値としての粘度または導電率に応じて、前記ヘッドのメンテナンスを行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項９または１０記載の画像形成装置において、
前記ヘッドから吐出された液体を付与される中間転写体と、
この中間転写体に付与された液体を被記録体に転写する転写手段とを有し、
前記中間転写体が前記受容体であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドから吐出される液体の特性を測定する液特性測定方法、液特性測定装置、この装置を有する液体吐出装置、これらを用いてかかる特性を取得する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、微細なノズル口より液体を噴射する液体噴射装置、いわゆるインクジェットヘッドを用いた技術が、インクジェットプリンタ等の画像形成装置の分野で知られている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献８〕参照）。
【０００３】
近年では、インクジェットヘッドを用いた応用開発が盛んであり、画像形成装置への応用のほかに微細な配線パターンを作製する加工装置や液晶ディスプレイのカラーフィルターをパターニングする加工装置などへの応用が広まっている。
【０００４】
これら各種装置において、より微細な液体をより正確に安定的に吐出することが重要課題となっている。水系インクのように吐出する液体として揮発性の溶媒を用いる際には、溶媒の蒸発によるノズル部の液体粘度上昇によって、吐出速度・体積などに乱れが生じる問題がある。更に配線パターンやカラーフィルターを形成するなどの工業用途において液体噴射装置を使用する際には、所定体積の液滴を安定的に吐出することに加え、吐出した液の中に含まれる成分を安定化させることも重要である。
【０００５】
よって、各種装置において、単に液体の吐出・不吐出を検知するだけにとどまらず、吐出するインクの物性値、特にインク粘度やインクの溶質分比率などを検知することが必要となってきている。
【０００６】
ヘッド内のインク増粘状態等、もしくはそれに伴う吐出状態の異常を検知する手法は既に数多く提案されており、その代表的なものに関して、以下に、構成と課題を簡単に説明する。
【０００７】
ヘッド内のインクを保持するタンク内にインク粘度を測定する粘度計を設置し、その結果に基づきクリーニング動作を行う手法が多数提案されている（たとえば、〔特許文献１〕参照）。しかしながら、この方法ではノズル部の形状と比して大きな粘度測定器を用いていることから、実際吐出速度の低下や不吐出に関わるノズル部近辺の局所的な粘度を知ることは出来ない。
【０００８】
フラッシング動作や吐出動作期間などの情報に基づき、ノズル部の液体増粘具合を予想し、その結果に基づきノズルごとに最適なフラッシング動作を行う手法が提案されている（たとえば、〔特許文献２〕参照）。しかしながら、ノズル部近傍の温湿度変化を正確に知ることは難しいため、増粘予測精度を向上させることは容易では無いと考えられる。また、経時の安定的な乾燥状態に対する予測は可能であるが、突発的な事象による物性変化（例えば異物の付着）などに対応することは不可能であると考えられる。
【０００９】
液体噴射装置のキャビティ内に設けられたアクチュエータによって、キャビティ内部の残留振動を検出し、その振動周波数などから液体の粘度を検出する手法が提案されている（たとえば、〔特許文献３〕参照）。この構成では、液体の噴射手段としてピエゾなどのアクチュエータを用いた構成において、吐出に用いるアクチュエータを粘度の検出にも用いることが可能であり、従来の液体噴射装置に対して追加する部品が少なく簡単な構成によって粘度を測定することが可能であると考えられる。しかし、アクチュエータからの信号は非常に微弱であるため、高精度に測定を行うためには、複数のノズルからの信号を合算する、もしくは複数の吐出状態における信号を平均化するなどの処理を行う必要があると考えられる。このため、高速に多数のノズル状態を検査することは容易では無いという問題があると考えられる。
【００１０】
ノズルからの液体噴射時に形成される液柱の長さを光学的な検知手段によって測定する液柱測定手段の結果に基づいて、フラッシング実行の有無を判断する液体噴射装置が提案されている（たとえば、〔特許文献４〕参照）。この装置では、液柱長さはインク粘度に対する依存性があるため、液柱長さを測定することによってインク粘度が正常な状態かどうかを判断することが出来、無駄なフラッシング動作を行うこと無く、効率的なノズル状態の維持が可能となると考えられる。しかし、この液柱測定手段は複数の受発光素子から成るものであり、高感度な測定が可能であるが、その構成は複雑かつ高価なものであると考えられる。
【００１１】
液体を噴射する噴射面と液体を受ける検出部との間に電界を与えることで、噴射した液体の移動に従って発生する静電誘導に基づき電圧変化を発せさせ、その電圧変化からインク粘度を算出する手法が提案されている（たとえば、〔特許文献５〕参照）。しかし、静電誘導によって発生する電圧変化はごく微小なものであり、精度良く信号を取得するためには噴射面と検出部の間に１００Ｖあるいはそれ以上の高電圧をかける必要があると考えられ、装置が煩雑になる、不必要な放電現象が発生する恐れがある、などの問題があると考えられる。
【００１２】
インクジェット装置において、通電の有無によって液体の吐出・不吐出を検知する手法が提案されている（たとえば、〔特許文献６〕参照）。本手法で用いられている通電電流信号は、アクチュエータからの信号や荷電粒子による誘導電圧の変化信号に対し強い信号であるため、高感度に測定することが可能であると考えられる。しかし、この手法では、液体の吐出・不吐出を検知するにとどまり、液体の粘度など物性値を測定する手法については触れられていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上のような事情から、ヘッドからの液体の吐出・不吐出を検知するにとどまらず、液体の粘度などの特性値を、可能な限り、高感度で、安価、簡易な構成で取得する技術の提案が待たれているところであった。
【００１４】
本発明は、ヘッドから吐出される液体の特性を、可能な限り、高感度で、安価、簡易な構成で測定する液特性測定方法、液特性測定装置、この装置を有する液体吐出装置、これらを用いてかかる特性を取得する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】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、電圧を印加されたヘッドとこのヘッドから吐出された液体を受ける受容体との間をブリッジした前記液体に流れる電流について測定された、最大電流量と、電荷量と、前記液体を吐出させる駆動信号が発せられてから通電が開始されるまでの通電開始時間と、前記駆動信号が発せられてから通電が停止するまでの通電停止時間と、前記通電開始時間から前記通電停止時間までの通電継続時間と、のうちの少なくとも２つである通電特徴量に基づいて、前記液体の特性値として粘度または導電率を取得する液特性測定方法にある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、電圧を印加されたヘッドとこのヘッドから吐出された液体を受ける受容体との間をブリッジした前記液体に流れる電流について測定された、最大電流量と、電荷量と、前記液体を吐出させる駆動信号が発せられてから通電が開始されるまでの通電開始時間と、前記駆動信号が発せられてから通電が停止するまでの通電停止時間と、前記通電開始時間から前記通電停止時間までの通電継続時間と、のうちの少なくとも２つである通電特徴量に基づいて、前記液体の特性値として粘度または導電率を取得する液特性測定方法にあるので、ヘッドから吐出される液体の特性を、可能な限り、高感度で、安価、簡易な構成で測定することが可能な液特性測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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または受容体に記録液が付与される様子を模式的に示す概略図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に備えられた液特性測定装置及びこれを有する液体吐出装置の一部の模式的な断面図である。
【図４】図１に示した画像形成装置の概略ブロック図である。
【図５】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記録液中の色剤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６】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記録液による液柱の状態を示す概念図である。
【図７】図２（ａ）に示した状態と図２（ｂ）に示した状態との間の状態を連続的に模式的に示した概略図である。
【図８】図２（ｂ）に示した状態と図２（ｃ）に示した状態との間の状態を連続的に模式的に示した概略図である。
【図９】通電特徴量を測定するためにヘッドから液体を吐出させるための駆動信号の波形の例を示した概念図である。
【図１０】図９に示した駆動信号によってヘッドから吐出された液体に流れる電流値の時間推移を示した概略図である。
【図１１】通電特徴量を測定するための液体の特性値の調整例を示したチャートである。
【図１２】図１１に示した液体を用いて測定した通電特徴量に基づいて取得される特性値の傾向を示したグラフである。
【図１３】図１１に示した液体を用いて測定した他の通電特徴量に基づいて取得される特性値の傾向を示したグラフである。
【図１４】特性値を取得するために調製された液体について測定された通電特徴量を示したグラフである。
【図１５】複数の駆動信号によって特性値が取得されることを説明するための概念図である。
【図１６】図１に示した画像形成装置において特性値を取得し、取得された特性値に応じてヘッドのメンテナンスを行う場合の制御の例の概略を示したフローチャートである。
【図１７】本発明を適用した画像形成装置の他の実施例にかかる概略正面図である。
【図１８】本発明を適用した画像形成装置のまた他の実施例にかかる概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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可能となっている。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。
【００１９】
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、記録媒体である記録用紙としての被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。
【００２０】
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液体である、当該色のインクとしての記録液を吐出言い換えると噴射する液体噴射ヘッド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。
【００２１】
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ローラとしての中間転写体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。
【００２２】
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画像形成手段としてのであるインク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００２３】
中間転写体３７は、図１の紙面に垂直な方向である主走査方向に、画像形成装置１００において画像形成可能な最大幅の転写紙Ｓの幅に対応した幅を有している。
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、その表面である一次画像形成面上に一次画像である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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
画像形成装置１００はまた、中間転写体３７の側方において中間転写体３７に対向するように配設され、記録液が転写紙Ｓに転写された後の中間転写体３７から、中間転写体３７上すなわち一次画像形成面上に残留している記録液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クリーニング機構であるクリーニング装置４０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６２とを有している。
【００２７】
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うことが可能な通電手段３３を有している。
【００２８】
画像形成装置１００はまた、主走査方向において中間転写体３７が占めている領域と異なる位置、具体的には図１における紙面手前側の位置に配設され、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出された記録液の特性値を取得する、図３に示す液特性測定手段としての液特性測定装置７０を有している。
【００２９】
画像形成装置１００はまた、キャリッジ６２を主走査方向に駆動することによってヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを主走査方向に駆動する、図４に示すキャリッジ駆動装置９１と、画像形成装置１００の動作全般を制御する、図示しないＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段としての制御部９８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に従動回転し中間転写体３７との間の転写部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一次画像をその転写紙Ｓに転写して転写記録する転写記録手段である転写手段としての加圧ローラである転写ローラ３８を有している。
【００３１】
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、排紙台２５に向けて搬送する搬送ローラ３２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。
【００３２】
搬送ローラ３２は、給紙ユニット２０から搬送されてきた転写紙Ｓを一旦停止させるとともに、中間転写体３７上に形成された画像が中間転写体３７のＡ１方向への回転に伴って転写部３１に至るタイミングに応じて停止させた転写紙Ｓを転写部３１に給送するレジストローラとしての機能を有する。
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。
【００３３】
図２に示すように、中間転写体３７は、アルミニウム製の支持体３７ａと、支持体３７ａ上に形成された導電性シリコーンゴム製の導電性ゴム層である表面層３７ｂからなっている。このように、中間転写体３７は、導電性ローラとなっている。
【００３４】
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、良導電性で機械的強度がある必要があり、金属や合金によって形成される。よって、支持体３７ａの材質としては、ＳＵＳ等を用いることが可能である。
【００３５】
表面層３７ｂは、導電性シリコーンゴム製に限らず、導電性及び撥水性が高く平滑な弾性材料で形成すれば良い。表面層３７ｂの導電性は、中間転写体３７とヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫとの間に電圧を印加してこれらの間に形成された記録液のブリッジに水の電気分解を起こさせるのに必要な機能である。表面層３７ｂの撥水性は、記録液が中間転写体３７の表面層３７ｂから転写紙Ｓへ転写するときの転写しやすさの指標となり、撥水性が高いほど転写率が良い。ただしその反面、撥水性が高いと、粘度が不十分な記録液では、表面層３７ｂへの着弾位置での固定化が困難でビーディングの原因となるというトレードオフの関係がある。表面層３７ｂの弾性は、転写の際に必要な機能で、表面層３７ｂが転写紙Ｓの繊維に沿って変形することで接触面積が向上し高い転写率が達成される。低い圧力で転写するには表面層３７ｂの材料としてある程度柔らかい材料を選択しなければならない。
【００３６】
表面層３７ｂのこれらの機能を満たす材料としては、例えば、フルオロシリコーンゴム、フェニルシリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ニトリルブタジエンゴム、イソプレンゴムなどのゴム材料にカーボンブラックやカーボンナノチューブ、金や銀などの金属微粒子を混入させた導電性ゴムが挙げられる。導電性を上げるためには導電性微粒子を増やすことが考えられるが、表面の導電性微粒子の密度が高いと撥水性低下の要因となる。導電性は、支持体３７ａと表面層３７ｂとの膜厚方向に対して有していれば良く、面方向には絶縁の異方導電性であっても良い。導電性微粒子の大きさは、画像を構成する２０〜５０μｍ程度のドットより十分小さい必要があり、０．１μｍ以下であれば問題ない。また、表面層３７ｂは、撥水性を上げるためシリコンオイルを含浸させたものでも構わないし、単層構造、多層構造のどちらでも構わない。
【００３７】
表面層３７ｂのバルク物性と表面物性は以下のものが好ましい。撥水性は水の後退接触角が６０°以上、好ましくは８０°以上であり、硬度はＪＩＳ−Ａで６０以下、好ましくは４０以下である。また、表面層の厚みは０．１〜１ｍｍ程度がよく、０．２〜０．６ｍｍが好適である。電気抵抗率は１０００Ω・ｃｍ以下、好ましくは１０Ω・ｃｍ以下である。
【００３８】
表面層３７ｂの後退接触角についてはさらに、後述するノズル面６１ｄの後退接触角よりも小さく、後述するクリーニングブレードの後退接触角よりも大きくなるように設定されている。ノズル面６１ｄ上にはミストや吐出不良によって吐出液体である記録液が付着することがあり、表面層３７ｂとノズル面６１ｄとの間を記録液が埋めてしまう懸念があるが、このような事象が生じても、ノズル面６１ｄの後退接触角よりも表面層３７ｂの後退接触角が小さいため、中間転写体３７の回転運動に伴ってノズル面６１ｄから表面層３７ｂに効率的に記録液が移動して除去されることから、ノズル面６１ｄが清浄な状態に戻る。また、表面層３７ｂの後退接触角がクリーニングブレードの後退接触角よりも大きいため、表面層３７ｂ上の記録液はクリーニングブレードへ移行しやすく、クリーニング効率が高くなっている。よって、中間転写体３７の回転運動に伴って表面層３７ｂからクリーニングブレードに効率的に記録液が移動して除去され、表面層３７ｂが清浄な状態に戻る。
【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に向けて給送する送り出しローラとしての給紙ローラ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。
【００４０】
クリーニング装置４０は、中間転写体３７に付着した記録液を除去しクリーニングするために中間転写体３７に当接した絶縁性のクリーニング部材としての図示しないクリーニングブレード（図１７において符号４１で示した部材と同一構成）と、クリーニングブレードによって中間転写体３７から除去された記録液等を収納する廃液受けとしての廃液タンク（図１７において符号４２で示した部材と同一構成）とを有している。クリーニングブレードは、中間転写体３７にその一部すなわち先端を当接することで、中間転写体３７表面の記録液、具体的には転写後に残留している記録液を掻き取るような機能があればよく、耐磨耗性を有する。
【００４１】
キャリッジ駆動装置９１は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫが記録液を吐出するとき、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫが中間転写体３７に対向する範囲でキャリッジ６２を主走査方向に往復動することで、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出された記録液によって、中間転写体３７上に画像が形成されるようにする。このように、画像形成装置１００はシャトル型の液体噴射装置としての液体吐出装置であるインクジェットプリンタとなっている。
【００４２】
キャリッジ駆動装置９１の構成は、かかるインクジェットプリンタにおいて一般的に採用されている構成とすることが可能であり、たとえば、図１８に示すように、キャリッジ６２に螺合したねじ軸３２ａと、ねじ軸３２ａを正逆回転駆動するモータ３２ｂとを有する構成が挙げられる。
【００４３】
キャリッジ駆動装置９１は、画像形成を行うときにキャリッジ６２を主走査方向に往復動の態様で駆動するほか、後述するメンテナンス時、非画像形成時に、キャリッジ６２を主走査方向に駆動して、図３に示すように、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫが液特性測定装置７０に対向する位置である液特性測定位置としてのメンテナンス位置を占めるようにする。
【００４４】
キャリッジ６２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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫとヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ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を有している。
【００４７】
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。
【００４８】
記録液は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒に対応した着色剤である色剤と、この色剤の溶媒と、疎水性Ａセグメントと親水性ＢセグメントとからなるＡＢＡ型両親媒性高分子と、このＡＢＡ型両親媒性高分子を前記水性溶媒に溶解または分散せしめるカルボン酸系界面活性剤とを少なくとも含んでいる。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だ水性溶媒であり、記録液は水性インク組成物となっている。色剤は、溶媒中に溶解または分散して溶媒中にて帯びるイオン性がアニオン性の、アニオン性着色剤及び／又はアニオン性樹脂を使用している。
【００４９】
ＡＢＡ型両親媒性高分子の疎水性Ａセグメントすなわち疎水性Ａブロックは、以下のいずれのものでも適用可能である。たとえば炭素数１２以上の直鎖アルキル基であるドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、ノナデシル、エイコシルなどである。また、分岐アルキル基として、２−デシルドデシル、２−ドデシルドデシル、２−デシルヘキサデシルなどの組み合わせが上げられる。また、芳香族含有アルキル基として、フェニルアルキル、ジフェニルアルキル、トリフェニルアルキル、ナフチルアルキル、ジナフチルアルキル、トリナフチルアルキル、アントラセニルアルキル、ベンゼン環が分岐点の分岐アルキル基であるフェニル基を含んだジアルキルフェニルアルキル、トリアルキルフェニルアルキル、また、環状アルキル基含有として、シクロヘキシルアルキル、ジアルキルシクロヘキシルアルキル、トリアルキルシクロヘキシルアルキル、シクロペンチルアルキル、ジアルキルシクロペンチルアルキル、トリアルキルシクロペンチルアルキルなどがある。このように、疎水性Ａブロックは、直鎖アルキル基、分岐アルキル基、環状アルキル基、フェニル基の何れかを少なくとも含むことが望ましい。
【００５０】
また、疎水性モノマーによるブロック重合体であっても構わない。たとえば、スチレン重合体、アクリル酸アルキル重合体、メタクリル酸アルキル重合体、アクリルアミドアルキル重合体、メタクリルアミドアルキル重合体などが挙げられる。
【００５１】
ＡＢＡ型両親媒性高分子の親水性Ｂセグメントすなわち親水性Ｂブロックは水性溶媒に対して親和性があるものであればいずれのものでも適用可能である。水性溶媒中で疎水会合による物理架橋でインク組成物の粘度を増加させるためには、親水性Ｂブロックは疎水性Ａブロックに対して十分鎖長が長い（大きい）必要があり、そのようなものとして直鎖ポリエチレンオキサイドを含むエチレンオキサイド重合体やプロピレンオキサイド重合体などの１００量体以上のものが挙げられる。親水性Ｂブロックは、親水部分が分岐した多分岐ポリエチレンオキサイドを含む４−Ａｒｍｓ構造や６−Ａｒｍｓ構造であっても構わない。Ａｒｍｓは、親水性Ｂブロックの分岐数を意味しており、分岐した数だけ複数の疎水性Ａブロックが分岐親水性Ｂブロック末端に結合している。このように、親水性Ｂブロックは、直鎖ポリエチレンオキサイド、多分岐ポリエチレンオキサイドの何れかを少なくとも含むことが望ましい。
【００５２】
またこのように、ＡＢＡ型両親媒性高分子は、疎水性Ａブロックを３つ以上備えたＡｎＢ型両親媒性高分子であることが望ましい。これは、後述する疎水性Ａセグメント同士の疎水会合が起こりやすくなり、ｐＨ変化に対する粘度応答性が向上するためである。なお、ＡＢＡ型両親媒性高分子における「ＡＢＡ型」とは、親水性Ｂブロックを中心として親水性Ｂブロックと複数の疎水性Ａブロックとが結合した構造であることを意味している。
【００５３】
親水性Ｂブロックとしては、そのほかにはビニルアルコール重合体、ビニルエーテル重合体、ビニルピロリドン重合体、アクリルアミド重合体、メタクリルアミド重合体、及びそれらの誘導体など挙げられる。また、イオン性の場合でもよく、アクリル酸塩重合体、メタクリル酸塩重合体、アクリル酸アルキル四級アンモニウム塩重合体、メタクリル酸アルキル四級アンモニウム塩重合体、アクリルアミドアルキル四級アンモニウム塩重合体、スチレンスルホン酸塩重合体などが挙げられる。また、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース誘導体、メチルデンプン、エチルデンプン、ヒドロキシエチルデンプン、カルボキシメチルデンプンなどのデンプン誘導体、アルギン酸プロピレングリコールなどのアルギン酸誘導体、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲンなどの動物系ポリマーの誘導体、グアーガム、ローカストビーンガム、クインスシードガム、カラギーナンなどの植物系ポリマーの誘導体、キサンタンガム、デキストラン、ヒアルロン酸、プルラン、カードランなどの微生物系ポリマーの誘導体等も挙げられる。
疎水性Ａブロックと親水性Ｂブロックの化学結合は安定であればいずれでもよく、たとえばエーテル結合、ウレタン結合、アミド結合、エステル結合などが挙げられる。
【００５４】
ＡＢＡ型両親媒性高分子を水性溶媒に溶解または分散せしめるカルボン酸系界面活性剤は、疎水性アルキル部分とカルボン酸塩で構成されるものであれば何れでもよい。そのようなものとして、カプロン酸ナトリウム、カプロン酸カリウム、カプリル酸ナトリウム、カプリル酸カリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリン酸カリウム、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ミリスチン酸カリウム、パルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウムなどの脂肪酸塩が挙げられる。また、上述のようなモノカルボン酸以外に、ジカルボン酸塩、トリカルボン酸塩であっても構わない。
【００５５】
後述するように、記録液を構成している水性インク組成物は、ｐＨによって粘度変化するものとなっているが、本形態における記録液のｐＨ変化は、プロトンをインク組成物に供給することを意味する。弱酸塩であるカルボキシルイオンのプロトン化するｐＨの目安としてｐＫａがある。脂肪酸塩のｐＫａは概ねｐＫａ：７〜９くらいでより高いもののほうが好ましい。
【００５６】
ＡＢＡ型両親媒性高分子の平均重量分子量としては特に制限がないが、カルボン酸系界面活性剤等で完全に溶解または分散した状態でのインクジェット吐出性を考慮すると分子量は小さいほうが好ましく、着弾後の増粘状態の強度を考慮するとポリマーの分子量は大きいほうが好ましい。そのため、１万以上１０万以下の範囲のものが好ましい。また、２万以上５万以下のものがより好ましい。重合体部分の繰り返し数としては、１００量体以上１０００量体以下が好ましい。インク組成物中のポリマーの濃度としては、０．１重量％以上１０重量％以下の範囲が好ましく、０．５重量％以上５重量％以下がより好ましい。
【００５７】
吐出時の記録液の粘度は、１〜２０ｍＰａ・ｓ、好ましく２〜８ｍＰａ・ｓである。記録液は、後述する着弾後のｐＨ変化による増粘により、吐出時の少なくとも１０倍、好ましくは１００倍、より好ましくは１０００倍以上の粘度増加を生じ、ゲル状態になる。その他、記録液の物性の好適な範囲は、表面張力が１０〜６０ｍＮ／ｍ、好ましくは２０〜５０ｍＮ／ｍ、導電率が０．０１〜１Ｓ／ｍ、好ましくは０．０２〜０．２Ｓ／ｍである。
【００５８】
記録液に含有させる着色剤成分すなわちアニオン性の色剤であるアニオン性染料の具体例としては、たとえば、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接性染料、食用染料に分類される染料が挙げられる。
より具体的には、酸性染料および食用染料として、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー １７、２３、４２、４４、７９、１４２ Ｃ．Ｉ．アシッドレッド １、８、１３、１４、１８、２６、２７、３５、３７、４２、５２、８２、８７、８９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１３４、１８６、２４９、２５４、２８９ Ｃ．Ｉ．アシッドブルー ９、２９、４５、９２、２４９ Ｃ．Ｉ．アシッドブラック １、２、７、２４、２６、９４ Ｃ．Ｉ．フードイエロー ３、４ Ｃ．Ｉ．フードレッド ７、９、１４ Ｃ．Ｉ．フードブラック １、２等がある。
【００５９】
直接性染料として、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー １、１２、２４、２６、３３、４４、５０、８６、１２０、１３２、１４２、１４４ Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド １、４、９、１３、１７、２０、２８、３１、３９、８０、８１、８３、８９、２２５、２２７ Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ ２６、２９、６２、１０２ Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー １、２、６、１５、２２、２５、７１、７６、７９、８６、８７、９０、９８、１６３、１６５、１９９、２０２ Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック １９、２２、３２、３８、５１、５６、７１、７４、７５、７７、１５４、１６８、１７１ 等がある。
【００６０】
反応性染料として、Ｃ．Ｉ．リアクティブ．ブラック３、４、７、１１、１２、１７、Ｃ．Ｉ．リアクティブ．イエロー１、５、１１、１３、１４、２０、２１、２２、２５、４０、４７、５１、５５、６５、６７、Ｃ．Ｉ．リアクティブ．レッド１、１４、１７、２５、２６、３２、３７、４４、４６、５５、６０、６６、７４、７９、９６、９７、Ｃ．Ｉ．リアクティブ．ブルー１、２、７、１４、１５、２３、３２、３５、３８、４１、６３、８０、９５等があり、溶解性の高さ、色調の良好さ、本発明にかかる方法で記録した場合の耐水性の良さから、好ましく用いられる。
【００６１】
記録液に用いられる着色剤成分すなわち色剤である顔料としては、無機顔料、有機顔料が挙げられる。
無機顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウムなどの白色顔料や酸化鉄などの黒色顔料などが挙げられる。
有機顔料としては、アゾ顔料（アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料などを含む）、多環式顔料（たとえば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料など）、染料キレート（たとえば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどが使用可能である。
【００６２】
また、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックが使用され得る。
より具体的には、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（ファストイエローＧ）、３、１２（ジスアゾイエローＡＡＡ）、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、８１、８３（ジスアゾイエローＨＲ）、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、４０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２（ブリリアントファーストスカレット）、２３、３１、３８、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｂａ））、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３（パーマネントレッド２Ｂ（Ｓｒ））、４８：４（パーマネントレッド２Ｂ（Ｍｎ））、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１（ローダミン６Ｇレーキ）、８３、８８、１０１（ベンガラ）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８５、１９０、１９３、２０９、２１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルーＲ）、１５：１、１５：２、１５：３（フタロシアニンブルーＥ）、１６、１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６等がある。
【００６３】
着色剤成分として顔料を含む記録液を用いる場合には、たとえば、酸化反応によりカルボキシル基が導入されたカーボンブラック、カルボキシル基やスルホン酸基を含むジアゾニウム塩から生成されるラジカルとカーボンブラック、フタロシアニン、キナクリドンなどの顔料を反応させてなる自己分散性の顔料、カルボキシル基やスルホン酸基を含むラジカル開始剤とカーボンブラック、フタロシアニン、キナクリドンなどの顔料を反応させてなる自己分散性の顔料、顔料の官能基とカルボン酸の無水物を反応させてなる自己分散性顔料などが好ましく用いられる。
【００６４】
顔料を分散させた記録液を用いる場合に、顔料の粒径に特に制限は無いが、最大個数換算で最大頻度が２０〜１５０ｎｍの粒径の顔料インクを用いることが好ましい。粒径が１５０ｎｍを超えると、記録液としての顔料分散安定性が悪くなるばかりでなく、記録液の吐出安定性も劣化し、画像濃度などの画像品質も低くなり好ましくないためである。また、粒径が２０ｎｍ未満では、記録液の保存安定性、プリンタでの噴射特性は安定し高い画像品質も得られるが、そのように細かな粒径にまで分散せしめるのは、分散操作や、分級操作が複雑となり、経済的に記録液を製造することが困難となるためである。
【００６５】
記録液は、顔料を分散させる分散剤として、アニオン性の、高分子分散剤のような高分子タイプあるいは界面活性剤のような低分子タイプの分散剤を含むことが好ましい。
アニオン性基を有する高分子タイプの分散剤の例として、ポリアクリル酸およびその塩、ポリメタクリル酸およびその塩、アクリル酸−アクリロニトリル共重合体およびその塩、アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体およびその塩、スチレン−アクリル酸共重合体およびその塩、スチレン−メタクリル酸共重合体およびその塩、スチレン−アクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体およびその塩、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸アルキルエステル共重合体およびその塩、スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体およびその塩、スチレン−αメチルスチレン−アクリル酸共重合体−アクリル酸アルキルエステル共重合体およびその塩、スチレン−マレイン酸共重合体およびその塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体およびその塩、酢酸ビニル−エチレン共重合体およびその塩、酢酸ビニル−クロトン酸共重合およびその塩、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体およびその塩、βナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、等が挙げられる。
【００６６】
これらのアニオン性高分子は、水の電気分解で発生する水素イオンと反応して凝集するため自己分散顔料単体よりも凝集性において好ましい。また、これらのアニオン性高分子は着色剤の接着機能を有するため、転写工程における中間転写体３７から転写紙Ｓへの転写率を向上させる利点がある。
【００６７】
アニオン性基を有する低分子タイプの分散剤としては、具体的には、オレイン酸およびその塩、ラウリン酸およびその塩、ベヘン酸およびその塩、ステアリン酸およびその塩、またそのような脂肪酸およびその塩、ドデシルスルホン酸およびその塩、デシルスルホン酸およびその塩、またそのようなアルキルスルホン酸およびその塩、ラウリル硫酸塩、オレイル硫酸塩などのアルキル硫酸エルテル類、ドデシルベンゼンスルホン酸およびその塩、ラウリルベンゼンスルホン酸およびその塩、またそのようなアルキルベンゼンスルホン酸とその塩、ジオクチルスルホ琥珀酸およびその塩、ジヘキシルスルホ琥珀酸およびその塩、またそのようなジアルキルスルホ琥珀酸およびその塩、ナフチルスルホン酸およびその塩、ナフチルカルボン酸およびその塩、またそのような芳香族アニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩、フッ素化アルキルカルボン酸およびその塩、フッ素化アルキルスルホン酸およびその塩等のフッ素系アニオン性界面活性剤などを用いた分散剤が挙げられる。
【００６８】
記録液に用いる着色剤成分としての他の例は、着色樹脂微粒子によって構成された着色エマルジョンを用いた記録液である。
着色樹脂微粒子は、スチレン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などを油性染料、分散染料または顔料などにより着色したものである。微粒子の殻に当たる部分をポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などの親水性を有する樹脂で形成し、または反応性の界面活性剤などイオン性を有する界面活性剤で懸濁することによりたとえばアニオン性の着色微粒子が水を主体とする液媒体に懸濁された記録液が得られる。
【００６９】
記録液に親水性高分子化合物を添加することで、水素イオンとの反応により記録液の増粘作用、凝集作用を強めることが可能である。
記録液に添加可能な親水性高分子化合物としては、天然系ではアラビアガム、トラガンガム、グーアガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、アラビノガラクトン、ペクチン、クインスシードデンプン等の植物性高分子、アルギン酸塩、カラギーナン、寒天等の海藻系高分子、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等の動物系高分子、キサンテンガム、デキストラン等の微生物系高分子またはセラック等、半合成系ではメチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、力ルボキシメチルセルロース等の繊維素系高分子、デンプングリコール酸ナトリウム、デンプンリン酸エステルナトリウム等のデンプン系高分子、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコールエステル等の海藻系高分子、純合成系ではポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル等のビニル系高分子、非架橋ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸及びそのアルカリ金属塩、水溶性スチレン−アクリル樹脂等のアクリル系樹脂、水溶性スチレン−マレイン酸樹脂、水溶性ビニルナフタレン−アクリル樹脂、水溶性ビニルナフタレン−マレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、βナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のアルカリ金属塩、等が挙げられる。
【００７０】
記録液に、着色剤を含まない樹脂エマルジョン、ラテックスを添加しても良い。樹脂エマルジョンの種類によっては、転写紙Ｓ表面で樹脂エマルジョンが皮膜を形成し、画像形成が行われた場合の転写紙Ｓの耐光性、耐水性、耐擦性をも向上させる利点がある。懸濁相の樹脂成分としてはアクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。これらの樹脂成分の粒子径はエマルジョンを形成する限り特に限定されないが、１５０ｎｍ程度以下が好ましく、より好ましくは５〜１００ｎｍ程度である。市販の樹脂エマルジョンの例としては、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）、などが挙げられる。
記録液中、樹脂エマルジョンは、その樹脂成分が記録液の０．１〜４０重量％となるよう添加するのが好ましく、より好ましくは１〜１０重量％の範囲である。
【００７１】
以上述べた高分子タイプの顔料分散剤や着色エマルジョン、水溶性高分子化合物などは、ＡＢＡ型両親媒性高分子と併せて、転写工程における中間転写体３７から転写紙Ｓへの転写率を向上させるのに効果的である。
【００７２】
記録液は水を主な液媒体として使用するが、記録液を所望の物性にするため、あるいは記録液の乾燥による後述するノズル６１ｂの詰まりを防止するため、次に述べる水溶性有機溶媒を保湿剤成分として使用することが好ましい。
【００７３】
水溶性有機溶媒の具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、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、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピ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アルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。
【００７４】
また、その他の保湿成分として、ソルビトール等の糖アルコール、ヒアルロン酸等の多糖類、ポリエチレングリコール等の高分子、また、尿素、乳酸、クエン酸塩、アミノ酸系といった天然保湿成分も用いることが可能である。これらの溶媒は、水とともに単独もしくは複数混合して用いられる。これらの水溶性有機溶媒の含有量は特に制限はないが、好ましくはインク全体の１〜６０重量％、更に好ましくは１０〜４０重量％の範囲で用いる。
【００７５】
記録液中の水を電気分解させるには、記録液のイオン伝導性を上げるための電解質成分を添加する必要がある。記録液に添加する電解質成分として、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化ルビジウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硝酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、リン酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、などの無機アルカリ金属塩、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸水素ナトリウム、クエン酸カリウム、クエン酸水素カリウムなどの有機アルカリ金属塩、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化テトラメチルアンモニウム、硝酸テトラメチルアンモニウム、塩化コリンなどの有機アンモニウム塩などが挙げられる。
【００７６】
２価以上の多価金属塩は着色剤やＡＢＡ型両親媒性高分子等の溶解または分散性を損ねるので、１価の金属塩であることが好ましい。特に電解質成分として第四級アンモニウム塩を添加するのが好ましい。第四級アンモニウムイオンは中心元素に結合したアルキル基によって電荷分散しており、着色剤やＡＢＡ型両親媒性高分子等との相互作用が小さく安定に存在するためである。また、第四級アンモニウムイオンは水とのクラスターを形成しにくく、着色剤やＡＢＡ型両親媒性高分子等の溶解または分散に必要な水和水を奪うことも少ない。単位分子量あたりの導電率（モルイオン伝導率）は分子量の小さい化合物が高く、四級アンモニウム塩のなかで特にテトラメチルアンモニウム塩が好ましい。また、カウンターイオンとして塩化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン等があるが、塩化物イオンはアノードで電極反応を起こして塩素を発生するおそれがある。そのため、不活性な硝酸イオンや硫酸イオンが好ましい。
【００７７】
酸性ｐＨ調整剤としては、ホウ酸、炭酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、塩化アンモニウム等を用いることが可能である。アルカリ性ｐＨ調整剤としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、四級アンモニウム水酸化物、四級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン類を用いることが可能である。
その他、必要に応じてｐＨ緩衝剤、粘度調整剤、防腐剤、酸化防止剤、防錆剤等の添加剤を用いても構わない。
【００７８】
このようにして調整された記録液は、ｐＨによって粘度変化するという特性、具体的には、酸によって増粘するという特性を有している。すなわち、記録液は、水性溶媒と、この水性溶媒中に溶解または分散した着色剤と、疎水性Ａセグメントと親水性ＢセグメントとからなるＡＢＡ型両親媒性高分子と、このＡＢＡ型両親媒性高分子を前記水性溶媒に溶解または分散せしめるカルボン酸系界面活性剤とを少なくとも含むため、記録液のｐＨが下がるにつれて弱酸塩であるカルボン酸系界面活性剤のカルボキシルイオンのプロトン化が進み、その界面活性機能を失うと、ＡＢＡ型ポリマーはインク組成物中で安定に分散できず、複数のＡＢＡ型ポリマーの疎水性Ａセグメント同士が疎水会合（物理架橋）を起こして液体中にネットワーク構造を形成することにより記録液の粘度が増加する。このように、記録液は、ｐＨ変化に応答して粘度変化を示すｐＨ応答性インク組成物となっている。増粘は、ゲル化を伴って生じる場合がある。
【００７９】
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部材であるノズルプレートとしてのノズル板６１ａと、ノズル板６１ａに形成されたノズル孔であるノズル６１ｂと、ポンプによってインクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫから記録液を供給され記録液を充填され記録液を保持する液室であるインク室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。ノズル板６１ａ、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。
【００８０】
ノズル板６１ａは、詳細な図示を省略するが、導電性の基板と、この基板の、中間転写体３７に対向する側の面に形成された撥水膜とを有している。撥水膜は、フッ素系撥水剤やシリコン系撥水剤などを塗布して形成しても良いし、フッ素系高分子やフッ素―金属化合物共析などをメッキして形成しても良く、撥水性がある膜なら特に限定されない。ノズル板６１ａは、インク室６１ｃ側の面をインク室６１ｃ内の記録液との界面を形成する界面形成部として備えており、後述するようにカソードとして機能する。
【００８１】
ノズル板６１ａは、全体が導電性であっても良いし、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。
【００８２】
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、ＳＵＳ合金、ニッケル等の金属、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。
【００８３】
本形態のノズル板６１ａは金属製であり、このようなノズル板を備えたヘッドとしては、市販インクジェットプリンタＧＸ５０００：リコー製が挙げられる。後述するデータは、このヘッドを用いて取得したものである。
【００８４】
ノズル板６１ａは、画像形成時において中間転写体３７とのギャップが５０〜６００μｍ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６００μｍ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。ただし、ギャップの維持さえ可能なら５０μｍ未満でも特に問題はない。
ノズル板６１ａは、ノズル６１ｂを備えたノズル部となっており、とくに、中間転写体３７に対向した表面であるノズル面６１ｄがノズル部となっている。
【００８５】
インク吐出手段は、各ノズル６１ｂから記録液を液滴化して吐出させ中間転写体３７に着弾させるための液体吐出手段として、インク室６１ｃ内の記録液に圧力印加を行う圧力印加手段であるアクチュエータとしての圧電素子を有している。
【００８６】
圧電素子は、制御部９８によって制御される、図４に示すヘッド駆動手段としてのヘッド駆動回路９２によって駆動される。ヘッド駆動回路９２は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから記録液を吐出させるための駆動信号を生成する駆動信号生成手段として機能するものである。駆動信号は、制御部９８による制御のもとで、形成すべき画像などに応じた所定の駆動波形であるヘッド駆動波形言い換えると信号波形の電圧パルスとして生成される。このように、ヘッド駆動回路９２ないし制御部９８は、必要に応じて、随意に記録液の吐出のオン・オフを制御する駆動信号を生成可能となっている。生成された駆動信号は圧電素子に入力される。
【００８７】
よって、制御部９８による制御によって圧電素子に印加される電圧パルスに応じてノズル６１ｂから記録液が吐出されるようになっている。この点、制御部９８は、インク吐出制御手段として機能する。
【００８８】
インク吐出制御手段として機能する制御部９８は、かかる電圧パルスをかかる圧電素子のそれぞれに入力する。インク吐出制御手段として機能する制御部９８は、各ノズル６１ｂから吐出された記録液により、任意のパターンすなわち画像を形成するように、各圧電素子を時系列に駆動する。この点、制御部９８は、画像制御装置として機能する。インク室６１ｃ内の圧力はノズル６１ｂから記録液が吐出、排出されるとき以外は負圧に保たれるようになっている。
【００８９】
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を採用した加熱手段による記録液の沸騰によってノズル６１ｂから記録液を吐出させるものであっても良く、あらゆる方法で記録液を吐出するものを採用可能である。
【００９０】
図２に示すように、通電手段３３は、支持体３７ａとノズル板６１ａとの間に接続された電源３３ａと、電源３３ａによる電圧印加によって支持体３７ａとノズル板６１ａとの間に流れる電流を検知して制御部９８に入力する電流検知手段としての電流計３３ｂと、制御部９８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９８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。
【００９１】
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。
【００９２】
電源３３ａは、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに接続され記録液に電流を流すことを可能とするものであれば良い。よって、電源３３ａは、ノズル板６１ａでなく、たとえばインク室６１ｃ内において記録液に接触するように配置された電極に接続されていても良い。
【００９３】
通電手段３３は、後述するように、画像形成時において、記録液が電気分解する電圧を支持体３７ａとヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫとの間に印加する電圧印加手段として機能する。通電手段３３は、後述するメンテナンス時においても電圧印加手段として機能し、画像形成時よりも小さな電圧を印加するようになっている。
【００９４】
液特性測定装置７０は、メンテナンス位置を占めたヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのノズル板６１ａに対向する位置に配設され、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出された記録液を受ける受容体としての導電性部材である金属メッシュ７１と、金属メッシュ７１をその内側に固定され、メンテナンス位置を占めたヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのキャッピングを行う受容体支持部材としてのキャッピング部材７２とを有している。
【００９５】
液特性測定装置７０はまた、キャッピング部材７２の底部に接続され金属メッシュ７１を透過した記録液をキャッピング部材７２の外部に排出するための廃液チューブ７３と、廃液チューブ７３による廃液を行うために廃液チューブ７３に接続された吸引手段としてのチュービングポンプ７４と、廃液チューブ７３によってキャッピング部材７２から排出されてきた記録液を廃液として収納する廃液受けとしての廃液タンク７５とを有している。
【００９６】
液特性測定装置７０はまた、制御部９８によって駆動を制御され、キャッピング部材７２を金属メッシュ７１とともに上下動させる、図４に示すキャッピング駆動装置９３と、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫがキャッピング部材７２によってキャッピングされた状態でノズル板６１ｂの表面をワイピングしてノズル面６１ｄのクリーニングを行うワイピング機構９４と、ノズル板６１ａと金属メッシュ７１との間に流れる電流を検出する検出装置９５とを有している。
液特性測定装置７０はその他、ヘッド駆動回路９２、インク吐出手段として機能する制御部９８、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ等を有している。
【００９７】
キャッピング駆動装置９３は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫがメンテナンス位置を占めたときに、キャッピング部材７２の上端部が、ノズル板６１ａの、ノズル６１ｂが形成されていない位置に突き当たって当接する当接位置まで、キャッピング部材７２を上昇させる。それ以外のときは、キャッピング駆動装置９３は、キャッピング部材７２を、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに当接することのないように、かかる当接位置よりも下方の、退避位置に位置決めする。
【００９８】
キャッピング部材７２が当接位置を占めると、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫはキャッピング部材７２によって密閉された状態となり、記録液の乾燥、増粘が抑制される。
【００９９】
また、キャッピング部材７２が当接位置を占めると、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと金属メッシュ７１との距離、より具体的にはノズル板６１ａとヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫとの距離が一定に保たれる。この点、キャッピング部材７２は、かかる距離を一定に保つスペーサー部材として機能する。
【０１００】
キャッピング部材７２が当接位置を占めた状態で、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出された記録液は、金属メッシュ７１に接触することとなるが、この接触部分はメッシュ構造となっている。
【０１０１】
また、キャッピング部材７２が当接位置を占めた状態で、チュービングポンプ７４が制御部９８の制御によって動作すると、キャッピング部材７２の内部の圧力を減圧させることが可能になっている。
【０１０２】
キャッピング駆動装置９３の構成としては、ステッピングモータ、ピニオン＆ラック等の機構を用いることが可能である。
ワイピング機構９４の構成としては、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのような液体噴射装置のノズル面６１ｄをクリーニングするのに一般的に用いられている、ゴム製のブレードによってノズル面６１ｄをワイプする等の機構を用いることが可能である。
【０１０３】
検出装置９５は、図３に示すように、通電手段３３の構成と共通化されている。具体的には、検出装置９５は、電圧印加制御手段、電圧変更手段として機能する制御部９８と、この制御部９８によって駆動を制御され、ノズル板６１ａと金属メッシュ７１との間に電圧を印加する電圧印加手段として機能する電源３３ａと、この電源３３ａによる電圧印加によってノズル板６１ａと金属メッシュ７１との間に流れる電流を検知、測定して制御部９８に入力する電流検知手段としての電流計３３ｂとを有している。
【０１０４】
電流計３３ｂは、電源３３ａに直列に接続された抵抗部としての既知の抵抗３３ａ１と、この抵抗３３ａ１による電圧降下量を測定するための電圧計３３ａ２とを有しており、電圧計３３ａ２の測定値を制御部９８に入力するようになっている。
【０１０５】
制御部９８は、電圧計３３ａ２からの入力値に基づいて、ノズル板６１ａと金属メッシュ７１との間に流れる電流を測定する処理回路を内蔵している。制御部９８は、かかる電流に基づいて、かかる処理回路において、後述する通電特徴量を、通電プロファイルとして測定するようになっている。この点、制御部９８は、特徴量測定手段として機能するようになっている。
【０１０６】
また、制御部９８は、特徴量測定手段として機能する制御部９８によって測定された通電特徴量に基づいて、記録液の特性値を算出して取得する特性値算出手段としての液特性算出手段である特性値取得手段として機能するようになっている。
【０１０７】
以上のような構成の液特性測定装置７０は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのメンテナンス時に、キャッピング駆動装置９３によってキャッピング部材７２を当接位置に移動させた状態で、電圧印加制御手段、電圧変更手段として機能する制御部９８により、電源３３ａを駆動してノズル板６１ａと金属メッシュ７１との間に電圧を印加する。
【０１０８】
この状態で、液特性測定装置７０は、ヘッド駆動回路９８を駆動してヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから記録液を吐出させ、吐出された記録液がノズル６１ａと金属メッシュ７１との間をブリッジしたときにこの記録液の液柱に流れる電流を電流計３３ｂで検知する。
【０１０９】
そして、液特性測定装置７０は、かかる電流について、特徴量測定手段として機能する制御部９８によって測定された通電特徴量に基づいて、特性値取得手段として機能する制御部９８によって特性値を取得し、取得した特性値に基づいて、必要に応じて、キャッピング部材７２を当接位置に保ったままの状態で、後述するように、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのクリーニング動作を行う。電源３３ａの駆動によるノズル板６１ａと金属メッシュ７１との間の電圧印加は、特性値の取得完了まで継続されるが、特性値の取得が完了すると、停止される。
【０１１０】
このクリーニング動作は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫによる記録液の吐出及び／又はチュービングポンプ７４の駆動によるヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫからの記録液の強制排出に、ワイピング機構９４の駆動によるノズル面６１ｄのワイプ動作を適宜組み合わせることによって行われる。
【０１１１】
クリーニング動作によって生じた記録液の廃液、これに混ざっている記録液の固化成分や埃等の異物等は、チュービングポンプ７４の駆動により、廃液チューブ７３によってキャッピング部材７２から排出され、廃液タンク７５に収納される。このとき、キャッピング部材７２がノズル板６１ａに当接しておりキャッピング部材７２の内部が密閉され、その圧力が減圧されることで、キャッピング部材７２からの廃液等の排出効率が高くなっている。
【０１１２】
このように、液特性測定装置７０は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのメンテナンス手段としてのメンテナンス装置、クリーニング手段としてのクリーニング装置として機能する。
【０１１３】
受容体がメッシュ構造の金属メッシュ７１であることから、吐出された記録液はある量に達すると下方に滴下され透過するため、記録液が必要以上に蓄積されることが防止され、特性値の取得を連続的に行うことが可能となっているとともに、特性値の取得が正確に行われる。
【０１１４】
チュービングポンプ７４は金属メッシュ７１に付着した記録液を除去するクリーニング手段としても機能し、金属メッシュ７１のクリーニングが行われることで、これによっても特性値の取得を連続的に行うことが可能であるとともに、特性値の取得が正確に行われる。
【０１１５】
特性値の取得及びこれに続いて必要に応じて行われるヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのクリーニング動作は、キャリッジ駆動装置９１によってヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫがメンテナンス位置に変位され、キャッピング駆動装置９３によってキャッピング部材７２が当接位置に変位された、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのキャッピング状態となったことに加えて、次の条件の何れかが満たされたときなどに行われる。
・ユーザ指定の画像形成終了後の非画像形成時であって前回の特性値の取得から所定回数の画像形成が行われたとき
・ユーザによってヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのメンテナンスを行うべき指示が画像形成装置１００に入力されたとき
・キャッピング状態が所定時間維持されたとき
【０１１６】
なお、これらの条件が満たされないときでも、キャッピング状態は、たとえば、次の画像形成指示、所定時間の経過まで継続され、これによって記録液の増粘が抑制される。
また、キャッピング状態の形成は、ユーザ指定の画像形成終了後から所定時間経過したとき、上記各条件の何れかが満たされたとき、の何れかに行うようにしても良い。
【０１１７】
このようなキャッピング状態を形成する点において、液特性測定装置７０は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのキャッピングを行うキャッピング装置として機能する。
液特性測定装置７０のその余については後述する。
【０１１８】
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。
【０１１９】
このとき、電圧印加制御手段としての制御部９８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。このとき、まず、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから、図２（ａ）に初期状態が示されているように、ノズル６１ｂにおいてメニスカスを形成している記録液が、電圧パルスの印加により、同図（ｂ）に示すように、中間転写体３７に向けて移動し、記録液の先端が中間転写体３７に着弾して、ノズル６１ｂ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、同図（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。ブリッジを形成している液柱の径は１０μｍ程度であり、ブリッジ分断後に中間転写体３７に担持されている記録液のドット径は５０μｍ程度である。
【０１２０】
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）
【０１２１】
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５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。
【０１２２】
ここで、図６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。一方、電気二重層ＥＣの容量は、電気二重層ＥＡの容量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であるノズル板６１ａの面積は、アノードＡとしての中間転写体３７の面積よりも十分に大きいためである。なお、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。
【０１２３】
このようにして、電極界面での電気二重層形成に相当する非ファラデー電流と、水の電気分解に起因したファラデー電流とが発生する。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が、数十Ｖ〜数百Ｖでは水の電気分解の反応抵抗はほぼ無視できるほど小さく記録液の溶液抵抗が支配的となる。液柱のブリッジＢが形成されてからノズル６１ｂ近傍で液柱が分断してブリッジ状態が終わるのは数μｓ〜数十μｓで、この時間とファラデー電流の積が通電電荷量であり、この値が大きいほど水素イオン発生量及び水酸化物イオン発生量が増える。
【０１２４】
記録液は酸によって増粘するという特性を有するため、ブリッジＢを形成した記録液には、増粘部が生ずる。水素イオンは中間転写体３７の電極界面から発生するので、増粘部は、記録液の、中間転写体３７表面に当接している部分及びその近傍に多く存在することになる。増粘部の存在により、中間転写体３７の表面張力でドットが大きくなったり位置がずれたりといったビーディングの問題は抑制される。
【０１２５】
通電手段３３は、ブリッジＢが形成された状態で中間転写体３７とノズル板６１ａとの間に電圧を印加して記録液に含まれる水を電気分解することで、記録液の粘度を変化させるための、具体的には増粘させるためのｐＨ処理を行うようになっている。このような通電手段３３とこれを駆動する電圧印加制御手段としての制御部９８とは、かかるｐＨ処理を行うｐＨ制御手段として機能する。
【０１２６】
かかる電気分解を行うためには、ブリッジＢを形成することが不可欠である。そのため、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、記録液を中間転写体３７に付与するときに中間転写体３７との間でかかるブリッジＢを形成可能な距離で、中間転写体３７に対向して配設されている。具体的にはノズル板６１ａの表面と中間転写体３７の表面とのギャップ距離が、５０〜３００μｍの間で設定され、好ましくは１００〜２００μｍであって、本形態では１００μｍとされている。２００μｍを超えると、記録液の種類や吐出方法によっては、ブリッジする前に記録液の表面張力により液柱がノズル６１ｂ近傍で分断して通常の液滴化が起きてしまい、ノズル板６１ａと中間転写体３７との間での記録液のブリッジによる水の電気分解が不可能となるためである。また、ギャップが小さければ記録液の着弾精度が向上するとともに、紙種対応性が良いなど、中間転写体３７を用いることによる利点が得られるが、５０μｍを下回ると、振動や位置合わせ誤差などによる距離変動の影響を受け易くなってそのギャップを保つことが困難となり、さらにはノズル板６１ａと中間転写体３７との接触が生じうることとなるためである。
【０１２７】
図２（ａ）に示した状態から同図（ｂ）に示した状態に移行するまでの間、同図（ｂ）に示した状態から同図（ｃ）に示した状態に移行するまでの間には、それぞれ、図７（ａ）ないし（ｃ）、図８（ａ）ないし（ｃ）の状態を経る。
【０１２８】
たとえば、図７（ａ）に示されている状態では、液柱が形成されつつあり、荷電した液柱先端の移動に伴い、ノズル板６１ａと中間転写体３７との間に極微量な誘導電流が流れるが、この電流は非常に微弱なものであり、電流計３３ｂでは検出できない程度のものである。
【０１２９】
同図（ｂ）に示されている状態では、液柱先端が中間転写体３７表面に着液し、ブリッジ状の液柱を形成している。液柱先端の中間転写体３７表面への着液と同時に大きな電流が流れ始め、電流計３３ｂによって電流値が測定される。
【０１３０】
図８（ｂ）は、液柱がノズル面６１ｄ近傍で分断された状態を示している。液柱が細くなることによって液柱の抵抗が増加し通電電流量が低下して、最終的に液柱が分断されることによって通電電流は停止する。
図２、図７、図８に示した各状態は、金属メッシュ７１への記録液の吐出時にも同様に生じる。
【０１３１】
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に圧力をかけて中間転写体３７に密着させ、中間転写体３７上に担持されている画像を転写紙Ｓの表面に転写させる転写工程で、転写紙Ｓに画像が形成される。このように、転写ローラ３８は、ｐＨ処理によって粘度が変化した記録液を中間転写体３７から転写紙Ｓに転写するようになっている。転写によって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。
【０１３２】
このようにして、画像が転写紙Ｓに転写されるときには、増粘した記録液、記録液の反応によって形成された凝集成分等の混合物が、転写紙Ｓに転写される。したがって、増粘した記録液中の、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がビーディングとともに防止ないし抑制されつつ、高速で高画像濃度、高画質の画像形成が可能である。
【０１３３】
また、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いが、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る。しかし、かかる増粘及び凝集作用により記録液の転写紙Ｓへの吸収性が低減されるため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。さらにまた、記録液の転写紙Ｓへの吸収性が低減されることとともに増粘した記録液を紙繊維孔中に押し込めることにより転写工程を行うため、転写紙Ｓのコックリングやカールなどの変形も抑制ないし防止されるとともに、これによって画像を担持した転写紙Ｓの搬送性が向上し、ジャムが防止ないし抑制されるなど、転写紙Ｓの取り扱いが容易化する。
【０１３４】
画像形成装置１００では記録液が増粘するため、粘度変化がない場合と比べて、記録液は転写紙Ｓ内部に浸透しにくくなり、速乾性が低下するとも考えられる。しかし、転写ローラ３８は、中間転写体３７から記録液を転写紙Ｓに転写すると同時に、記録液と転写紙Ｓとに中間転写体３７との間で圧力を印加することで、転写紙Ｓ内部への記録液の浸透性を向上している。この点、転写ローラ３８と中間転写体３７とは記録液と転写紙Ｓとに圧力を印加する圧力印加手段として機能するようになっている。定着工程における圧力の印加は、速乾性の担保とともに、中間転写体３７と転写紙Ｓとの押圧・シアリングにより転写紙Ｓに対する増粘した記録液とくに記録液中の色剤の定着性を向上するために行われるものである。転写ローラ３８と中間転写体３７とが圧力印加手段を兼ねていることにより、画像形成装置１００の構造が簡易となり、小型化、低廉化に寄与している。
【０１３５】
転写ローラ３８は、記録液による汚れ防止の観点から、表面エネルギーの低い撥水性部材を表面に配設されていることが好ましい。よって、転写ローラ３８は、表面に、四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン／パーフルオロアルコキシエチレン共重合体などのフッ素系樹脂、フルオロシリコーンゴム、フェニルシリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ニトリルブタジエンゴム、イソプレンゴムなどのゴム材料、樹脂や金属、ゴムの表面にフッ素処理をした表面層を有している。
【０１３６】
転写ローラ３８の表面部材としての物性は、撥水性については水の後退接触角が６０°以上、好ましくは８０°以上であり、硬度についてはＪＩＳ−Ａで６０以上、好ましくは８０以上である。また、表面層の厚みは０．１〜１ｍｍ程度がよく、０．２〜０．６ｍｍが好適である。
【０１３７】
加圧するときの圧力としては、１〜１００ｋｇｆ／ｃｍ２が好ましく、５〜２０ｋｇｆ／ｃｍ２がより好ましい。転写紙Ｓ上の記録液を加圧することで、記録液の浸透性をアシストする以外にも記録液のドットの平滑性を向上させることが可能となり、画像の光沢性が改善されるという利点がある。転写紙Ｓは、かかる加圧によって記録液の浸透性が向上しているため、排紙台２５へのスタックの際の、他の転写紙Ｓの裏面への記録液の転写が防止ないし抑制される。
【０１３８】
以上述べた画像形成動作の終了後、すでに述べた条件が満たされたときに、特性値の取得及びこれに続いて必要に応じてクリーニング動作が行われる。
【０１３９】
特性値の取得にあたっては、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから記録液を吐出し、上述したノズル板６１ａと中間転写体３７との間における記録液のブリッジと同様に、ノズル板６１ａと金属メッシュ７１との間に記録液のブリッジを形成する必要がある。
【０１４０】
そのため、キャッピング状態におけるノズル板６１ａと金属メッシュ７１との距離は、ノズル板６１ａと中間転写体３７との距離についてすでに述べたのと同様に設定されている。
【０１４１】
具体的には、かかる距離は、５０〜３００μｍの間で設定され、好ましくは１００〜２００μｍであって、本形態では１００μｍとされている。２００μｍを超えると、記録液の種類や吐出方法によっては、ブリッジする前に記録液の表面張力により液柱がノズル６１ｂ近傍で分断して通常の液滴化が起きてしまい、ノズル板６１ａと金属メッシュ７１との間での記録液のブリッジによる水の電気分解が不可能となるためである。また、５０μｍを下回ると、振動や位置合わせ誤差などによる距離変動の影響を受け易くなってそのギャップを保つことが困難となるためである。
【０１４２】
この点、液特性測定装置７０は、キャッピング部材７２がスペーサー部材として機能し、かかる距離が高精度で一定に保たれ、ノズル板６１ａと金属メッシュ７１との接触が生じることが防止されるという利点がある。
【０１４３】
金属メッシュ７１の、記録液のブリッジを形成するメッシュ構造の部分は、吐出された記録液がブリッジを形成するように十分に接触する程度には細かく、液滴がメッシュ構造上部に留まらない程度に粗くなっている。最適なメッシュ間隔は吐出する液体の体積に大きく依存するが、試行錯誤により５μｍ以上４０μｍ以下となっていることが好ましいことが分かった。液滴を速やかに落下させるために、金属メッシュ７１は吐出液体に対する濡れ性が高いことが好ましい。
【０１４４】
なお、受容体は、本形態では記録液を透過させるためにメッシュ構造としているが、記録液を透過させることを要しなければ、プレート状、ローラ状、ベルト状などどのような形状であっても良い。また、高い導電性を有するものであれば、金属のほか、導電性酸化物、導電性ポリマー、カーボンを含有した導電性ゴム等を素材としても良い。受容体をローラ状の導電性ゴムとする例については図１７に示して後述する。
【０１４５】
特性値の取得のために電源３３ａによって印加する電圧は数ボルトから数十ボルト程度で十分であり、たとえば、すでに述べた従来技術すなわち液体を噴射する噴射面と液体を受ける検出部との間に電界を与える手法よりも低い電圧で十分な強度の信号を検出することが可能であり、装置の小型化、簡易化、放電の抑制が可能となる。
【０１４６】
また、かかる電圧は、反応式（１）、反応式（２）に示したように水を電気分解するための、すでに述べた電圧よりも低い。よって、特性値の取得のための電圧印加による記録液の増粘は生じることはない。
【０１４７】
ところで、液柱における抵抗値Ｒｌｉｇは、原理的には次式１で表わされる。
同式において、σは液体、ここでは記録液の導電率、ｒ（ｘ）はノズル板６１ａから金属メッシュ７１に向かう方向における液柱断面の半径を表している。
【０１４８】
【数１】
0005982891.tif 000002
【０１４９】
同式より、通電電流量の変化は液柱形状の変化によって生じる液柱抵抗Ｒｌｉｇの変化によるものであり、通電電流量は液柱形状を反映した値であることが解る。特に液柱の一部が細っているとき、最も細い部分における抵抗値が液柱全体の抵抗値に対して支配的となる。
【０１５０】
図９に、ヘッド駆動回路９２で生成し、圧電素子に印加した駆動信号の駆動波形を示し、図１０に、この駆動信号の入力によって電流計３３ｂにおいて検出された通電電流値の時間変化を示す。図９において、符号ＰＷは、かかる駆動波形のパルス幅を示している。
【０１５１】
図１０中のＡ点、Ｂ点、Ｃ点、Ｄ点はそれぞれ、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図８（ａ）、図８（ｂ）に示した記録液の状態での通電電流値を示している。
図１０に従って通電電流量の時間変化に関して説明する。
【０１５２】
駆動波形の印加によって吐出された記録液は通電開始時間Ｔ１において金属メッシュ７１上に到達し電流が流れ始める。このとき、初期状態は図７（ｂ）に示されるように太い液柱が形成されているため、Ａ点近辺で示されるように、急激に大きな電流が流れる。
【０１５３】
次に、Ｂ点近辺で示されるように、図７（ｃ）に示した状態のように安定的で比較的に均一な太さの液柱が形成されると安定的な電流が流れる。その後、Ｃ点近辺で示されるように、図８（ａ）に示した状態のように液中の一部において次第に液柱が細ると電流値が低下する。このとき、前述の通り液柱の抵抗値は最も細い液柱部分における抵抗値が支配的であるため、流れる電流値の変化は液柱が細る過程を良く反映している。
【０１５４】
最終的にＤ点近辺で示されるように、通電終了時間Ｔ２においては、図８（ｂ）に示した状態のように記録液がノズル６１ｂから分断されるため、通電が終了する。
なお、特徴量測定手段として機能する制御部９８に備えられている処理回路は、電圧降下量に相当する電圧信号を直接処理し、たとえば閾値を設け、この閾値を基準として、通電開始時間や通電時間を測定する構成を取ることが可能である。
【０１５５】
このように、液柱のブリッジを流れる電流量は、従来の手法によって測定される誘電電流量、その他、圧電素子の圧力検知信号等に比べて非常に大きいものであるため、特性値が高精度に取得可能となるという利点がある。
【０１５６】
以上説明したことから明らかなように、通電プロファイルは記録液等の液の吐出速度および液柱の形成過程等の形状に深く関わっており、通電プロファイルは吐出液の特性値と深く関わりがある。たとえば、液柱のブリッジが形成されている時間を反映した通電時間Ｔｗは、おおよそ粘度が高いほど大きな値となり、表面張力が高いほど小さな値となる傾向にある。あるいは、Ｃ点における電流量は表面張力が高いほど急激に低下することとなる。
【０１５７】
そこで、特徴量測定手段として機能する制御部９８は、このような通電プロファイルの特徴を捉えるために、通電時の最大電流量Ｉｍａｘ、通電時の電荷量すなわち総電荷量である通電電荷量ＣＬ、ヘッド駆動回路９２で生成された駆動信号が発せられてから通電が開始されるまで言い換えると通電が測定されるまでの通電開始時間Ｔ１、ヘッド駆動回路９２で生成された駆動信号が発せられてから通電が終了するまで言い換えると通電が測定されなくなり通電が停止するまでの通電終了時間Ｔ２、通電が開始されてから液体が分断して通電が停止するまでの時間である、通電終了時間Ｔ２からの通電開始時間Ｔ１の差分に等しい通電継続時間としての通電時間Ｔｗを、それぞれ通電特徴量として使用する。
【０１５８】
通電特徴量と液特性、たとえば粘度との関係は、次に述べる測定結果のように、物性が既知の複数の記録液に対してその傾向を予め算出し、特性値取得手段として機能する制御部９８に記憶されている。特性値取得手段として機能する制御部９８は、特徴量測定手段として機能する制御部９８によって実際に測定された通電特徴量の測定結果に基づいて、かかる関係を用いて、粘度などの特性値を算出等して取得する。
【０１５９】
通電特徴量と液粘度の関係を求めた結果の一例を説明する。
条件としては、図３に示した構成において、受容体として受容プレートであるＳＵＳ板を用い、ノズル面６１ｄとこの受容プレートのギャップを１００μｍに保ち、吐出と同時に通電電流プロファイルを測定し、測定結果から通電特徴量を算出した。
【０１６０】
図１１に、評価に使用した３種類の記録液の物性値を示す。これらの記録液は、すでに述べた記録液と同様に、水、カーボンブラック顔料、湿潤剤、界面活性剤の混合液であり、湿潤剤量のみを変えて粘度調整を行ったものである。
【０１６１】
図１２、図１３にそれぞれ、図１１に示した記録液の通電特徴量と粘度との関係を示す。
図１２から、通電開始時間Ｔ１、通電終了時間Ｔ２、通電時間Ｔｗについてはそれぞれ、粘度が一次関数で近似可能であることが解る。したがって、この関係を基に、測定時には通電特徴量として通電開始時間Ｔ１、通電終了時間Ｔ２、または通電時間Ｔｗのうちの少なくとも１つを測定することによって、特性値取得手段として機能する制御部９８において、特性値として粘度を算出することが可能である。
【０１６２】
図１３では、通電特徴量として、通電電荷量ＣＬを通電時間Ｔｗで割った平均電流量Ｉａｖｇを使っている。同図から、平均電流量Ｉａｖｇと粘度との間に２次関数の相関があることがわかる。したがって、この結果に基づいて２次関数で平均電流量Ｉａｖｇと粘度の関係を求めておくことで、測定時に、平均電流量Ｉａｖｇから、特性値取得手段として機能する制御部９８において、特性値として粘度を算出することが可能となる。
【０１６３】
このように、複数の通電特徴量からある１つの新しい通電特徴量となるパラメータを、特徴量測定手段として機能する制御部９８において算出し、そのパラメータから吐出液体の特性値を算出しても良い。平均電流量Ｉａｖｇと異なる通電特徴量としては、たとえば、平均電流量Ｉａｖｇをさらに最大電流量Ｉｍａｘで割ったものが挙げられる。
【０１６４】
まとめると、上記各通電特徴量のうち１の少なくとも１つに基づいて、記録液の特性値である粘度等の物性値を取得することが可能である。
特性値の中で、粘度は、記録液の吐出状態に大きな影響を与えるため、各種の特性値の中でもこれが取得されることは重要である。
【０１６５】
以上で説明した、特性値である粘度の算出方法は、たとえばオンデマンド型インクジェット方式を用いた画像形成装置において、ノズル近傍のインクが水分蒸発によって増粘しているときにその増粘具合を測定するのに使用するときに有効である。ノズルにおける水分蒸発は１秒以下の非常に短い時間スケールでも生じ、さらに非常に局所的であることから、従来の手法では測定することが容易ではなかった。しかし、ここに述べている通電特徴量を用いた特性値の取得手法によれば、ノズル部の局所的なインクに対して、溶媒蒸発に伴う増粘の有無および程度を簡易な装置によって測定することが可能となり、その結果に基づきインクのフラッシングや加圧・吸引などによるインク排出動作を最適化することが可能であり、無駄なインクおよび電力の消費を避けることが可能である。
【０１６６】
記録液の性質に応じて、次のように、特性値を取得するための通電特徴量の種類、特性値の取得方法、特性値の種類等を変化させることが可能である。
【０１６７】
上述の測定環境を用いるとともに、液体として水に硝酸テトラメチルアンモニウムを２重量％溶解した液体を用い、所定時間吐出せずに放置した後の初滴吐出状態における通電プロファイルから通電特徴量として通電電荷量を測定した結果を、図１４に示す。
【０１６８】
同図から、水の乾燥に従ってノズル部の硝酸テトラメチルアンモニウム質量比が増えて導電率が向上し、全体として通電電荷量が向上していることが読み取れる。この結果から、初期の通電電荷量との比より、吐出液体の導電率を特性値として測定し、取得する手法を採用可能であることが分かる。
【０１６９】
図１４に示した例は、吐出する液体として単なる電解質の水溶液を用いた場合について測定したものであるが、この例から得られる測定方法を、少量のポリマーや微粒子を精密に等量だけ吐出する目的に対して応用することも可能である。
【０１７０】
たとえば、溶媒に対する溶解物もしくは分散物の量が少ない場合には、乾燥によってその濃度は大きく変化するが、粘度はほとんど変化しないことが多いため、この場合には、粘度を特性値として用いることは好ましくない。しかしながら、上述の測定方法を用いれば、溶質すなわち溶解物の濃度変化を導電率という指標で測定することが可能であり、導電率を特性値として測定し、取得することが可能である。
【０１７１】
これはすでに述べた従来の手法では出来なかったことである。また、このような目的で本測定方法を利用する際には、測定対象である液体中に微量の電解質を予め含ませておくことも有効である。
【０１７２】
複数の通電特徴量から複数の特性値を算出し取得することも可能である。たとえば、平均電流量、最大電流量、通電時間などの特徴量を用いて、特性値として粘度と表面張力とを算出、取得することが可能である。
【０１７３】
ただし、通電特徴量と液特性との関係は、吐出液体や吐出条件に強く依存するため、吐出液体において起こりうる変化、たとえば乾燥による増粘や、乾燥による濃度の変化について、予め通電特徴量の変化を測定しておき、特性値取得手段として機能する制御部９８に記憶させておくことが必要である。
【０１７４】
複数種の駆動波形で生成された駆動信号について測定された通電特徴量に基づいて特性値を取得することも可能である。図１２、図１３に示した例では、通電特徴量と同図記載の粘度範囲において、１対１の良好な関係を有している。しかし、広範囲な粘度については必ずしもそのような関係が成立しない。
【０１７５】
そのため、より広範囲な液特性に対応し、その特性値を算出、取得することを可能とする方法として、複数の駆動波形を用いてプローブすることがより好ましい。すでに述べたように、ヘッド駆動回路９２は、必要に応じて、随意に記録液の吐出のオン・オフを制御する駆動信号を生成可能となっており、複数の駆動波形を生成可能である。
【０１７６】
たとえば、ヘッド駆動回路９２は、駆動波形のパルス幅ＰＷを変えることで、複数の駆動波形を発生させることが可能である。図１５に、複数のパルス幅ＰＷの駆動波形について、通電開始時間Ｔ１とパルス幅ＰＷの差分を使用した通電特徴量Ｔ１−ＰＷを測定した例を示す。同図に示されている例では、特性値として粘度を取得している。
【０１７７】
同図から、粘度μ１、μ２、μ３（μ１＜μ２＜μ３）のそれぞれのインクに対して、Ｔ１−ＰＷが最小となる値を通電特徴量として採用し、これを用いて特性値である粘度を取得すれば、広い粘度範囲に対してより正確に粘度を算出することが可能となることが分かる。
【０１７８】
以上述べたような種々の方法により、特性値を取得することが可能である。そして、取得した特性値を用いて、ヘッド、ノズルのメンテナンスを行うことが可能である。特性値を用いたかかるメンテナンスを、画像形成装置１００において行う例を図１６に沿って説明する。
【０１７９】
同図は、装置使用直前のノズルメンテナンス処理フローを簡単に示したものである。このメンテンナンス処理は、たとえば画像形成装置１００をしばらく使用しておらずキャッピングされた状態で放置されていたヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに対して使用直前に行うものを想定している。
【０１８０】
このノズルメンテナンス処理では、まず初期化動作を行う（Ｓ１）。この動作はヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫの位置およびキャッピング部材の位置の初期化、およびヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに所定の吐出動作を行わせ、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫからある程度記録液を吐出する動作を行う。
【０１８１】
次に、電源３３ａによって所定の電圧を印加しヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから記録液を吐出させることで、通電特徴量を測定し、記録液の特性値として粘度を取得する液特性測定としての液物性測定を行う（Ｓ２）。
【０１８２】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは複数のノズル６１ｂを有するため、全てのノズル６１ｂに順次吐出を行わせ、液特性測定を行う。ただし、複数のノズル６１ｂからの吐出を同期して行っても良い。測定結果は制御部９８のメモリに保持される。この点、制御部９８は、特性値記憶手段として機能する。液特性測定後、電源３３ａをオフにする。
【０１８３】
同図に示されているメンテナンス処理については特性値に関する２つの閾値を用いた２段階のメンテナンス条件を用意しており、まず、液特性測定結果である特性値に関する値が第１の閾値以下であるか否かを判断し（Ｓ３）、第１の閾値を超えている場合は第１のメンテナンス動作（Ｓ４）を行い、再度、ステップＳ２を行う。
【０１８４】
第１のメンテナンス動作としては、チュービングポンプ７４によってキャッピング部材７２の内部を減圧し、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから記録液を吸引する動作を行う。さらに必要であれば、ノズル面６１ｄに付着した記録液をワイピング機構９４の駆動によって払拭するワイピング動作を行ってもよい。
【０１８５】
ステップＳ３において特性値に関する値が第１の閾値以下ではあると判断されたときは、その特性値に関する値が第２の閾値以下であるか否かを判断し（Ｓ５）、第２の閾値を超えているときは第２のメンテナンス動作を行い、再度、ステップＳ２を行う。
【０１８６】
ステップＳ５において特性値に関する値が第２の閾値以下であると判断されたときは、メンテナンス動作を行わずに終了する。
【０１８７】
第１の閾値、第２の閾値は、たとえば液特性測定結果より所定粘度以上の液体を吐出するノズルが所定個数以上存在するか否かなどの条件として設定される。
【０１８８】
第２のメンテナンス動作としては、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから所定回数の吐出動作を行い、増粘した記録液を排出する動作を行う。この場合も、必要であれば、ノズル面６１ｄに付着した記録液をワイピング機構９４の駆動によって払拭するワイピング動作を行ってもよい。
【０１８９】
第１のメンテナンス動作と第２のメンテナンス動作とでは、前者の方が記録液の排出量が多いものの、ノズル回復機能としては高い。そのため、第１の閾値と第２の閾値とでは第１の閾値に大きな値を用いている。
【０１９０】
これらのメンテナンス動作は、ステップＳ２の液特性測定の結果が最終的に第１の閾値および第２の閾値についての条件を満たすまで、複数回続けられることがある。このときは、メンテナンス動作回数をカウントして、多数回のメンテナンス動作にも関わらず液特性測定結果がかかる条件を満たすまでに向上しない際にはエラー表示を行う。
【０１９１】
以上のメンテナンス処理によって、記録液の状態、ノズル部の液特性を常に測定しながらメンテナンスが行われるため、必要以上の記録液が排出されることが抑制され効率的なメンテナンスが行われる。また、記録液の不吐出などの不具合を防ぐことも可能であるため、画像形成に関して高い安定性を備えた高品質な画像形成装置が得られる。
【０１９２】
メンテナンス処理動作はここに述べた方法に限られるわけではなく、より多段階のメンテナンス動作を用意することも可能であるし、メンテナンス動作中に定期的に液特性を測定することも可能である。
【０１９３】
取得した特性値は、メンテナンス要否の判断に用いるのみならず、記録液の劣化判断を行い、またこれに加えて記録液が劣化していると判断されたときに記録液の交換を促すために用いられても良い。
【０１９４】
以上述べた画像形成装置１００においては、受容体として金属メッシュ７１を用いているが、図１７に示すように、受容体は、導電性のローラである中間転写体３７であっても良い。この場合、図３に示した液特性測定装置７０が省略可能であり、装置の構造の簡易化、小型化、低廉化が可能となる。また、通電手段３３を、特性値の取得に用いることが可能であり、このことによっても、装置の構造の簡易化、小型化、低廉化が可能となる。
【０１９５】
また、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを金属メッシュ７１に対向する位置まで移動させることが不要となることに伴って、キャリッジ駆動装置９１を省略可能となり、装置の構造の簡易化、小型化、低廉化が可能となる。キャリッジ駆動装置９１を省略する場合には、画像形成装置１００をフルライン型とすれば良い。
【０１９６】
通電特徴量を測定するための記録液の吐出を中間転写体３７に行うため、中間転写体３７のクリーニングを行うことを要するが、これについてはクリーニング装置４０を用いることが可能である。よって、中間転写体３７を受容体としても、装置の構造の複雑化、大型化、高コスト化が回避可能である。中間転写体３７のクリーニングを行うことで、特性値の取得を連続的に行うことが可能である。
【０１９７】
また、中間転写体３７表面の後退接触角は、ノズル面６１ｄの後退接触角よりも小さく、クリーニングブレード４１の後退接触角よりも大きくなるように設定されていることから、ノズル面６１ｄに付着した記録液が中間転写体３７表面へ移動するとともに、特性値を取得するために中間転写体３７に吐出された記録液も、中間転写体３７表面からクリーニングブレード４１に移動し、ノズル面６１ｄが清浄な状態とされるとともに、中間転写体３７の表面が清浄な状態とされる。よって、特性値の取得が正確に行われる。
【０１９８】
図１８に、画像形成装置１００の別の構成例を示す。この画像形成装置１００において、図１に示した画像形成装置１００に備えられたのと同様の構成については、同じ符号を付して適宜説明を省略し、図１に示した画像形成装置１００と異なる点について主に説明する。
【０１９９】
図１８に示す画像形成装置１００は、図１に示した画像形成装置１００が備えている中間転写体３７、転写ローラ３８を備えておらず、フルライン型とされたヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫとガイド板３９とが対向した記録液の吐出部５３において転写紙Ｓへの画像形成を直接的に行う直接方式の画像形成装置となっている。
【０２００】
図１８に示す画像形成装置１００において、液特性測定装置７０は、記録紙Ｓの搬送方向において吐出部５３の下流側に位置している。これに伴って、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫが液特性測定装置７０に対向するメンテナンス位置も、記録紙Ｓの搬送方向において吐出部５３の下流側にある。
【０２０１】
キャリッジ駆動装置９１は、かかる搬送方向に沿って延びキャリッジ６２に螺合したねじ軸３２ａと、ねじ軸３２ａを正逆回転駆動するモータ３２ｂとを有し、キャリッジ６２を同図における一点差線で示す位置に変位させることで、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫをメンテナンス位置に変位するようになっている。
【０２０２】
キャッピング駆動装置９３は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫがメンテナンス位置を占めたときに、液特性測定装置７０に備えられているキャッピング部材７２の上端部が、ノズル板６１ａの、ノズル６１ｂが形成されていない位置に突き当たって当接する当接位置まで、キャッピング部材７２を上昇させる。それ以外のときは、キャッピング駆動装置９３は、キャッピング部材７２を、吐出部５３を経て排紙台２５へ向けて搬送される転写紙Ｓに当接することのないように、かかる当接位置よりも下方の、退避位置に位置決めする。
【０２０３】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、吐出部５３を搬送されるメディアである転写紙Ｓに相対移動しながら各色の記録液を吐出して転写紙Ｓに画像を形成する。ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、シャトル型でも良く、この場合、メディアである転写紙Ｓ上を移動しながら各色の記録液を吐出して転写紙Ｓに画像を形成する。
【０２０４】
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、給紙ユニット２０から給送された一枚の転写紙Ｓが吐出部５３に向けて給送される。この転写紙Ｓは、搬送ローラ３２を経て吐出部５３に供給され、吐出部５３を通過する過程で、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像領域が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、その搬送方向において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、画像が形成される。
圧力印加部７０を通過した転写紙Ｓは、排紙台２５に案内され排紙台２５上に積載される。
【０２０５】
制御部９８は、メモリに、以上述べた、電圧を印加されたヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫとヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出された記録液を受ける金属メッシュ７１または中間転写体３７との間をブリッジした記録液に流れる電流について測定された、最大電流量と、電荷量と、記録液を吐出させる駆動信号が発せられてから通電が開始されるまでの通電開始時間と、かかる駆動信号が発せられてから通電が停止するまでの通電停止時間と、かかる通電開始時間からかかる通電停止時間までの通電継続時間と、のうちの少なくとも１つである通電特徴量に基づいて、記録液の特性値を取得する液特性測定方法を実行するための液特性測定プログラムを記憶している。この点、制御部９８ないしメモリは、液特性測定プログラム記憶手段として機能している。かかる液特性測定プログラムは、制御部９８に備えられたメモリのみならず、半導体媒体（たとえば、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等）、光媒体（たとえば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（たとえば、ハードディスク、磁気テープ、フレキシブルディスク等）その他の記憶媒体に記憶可能であり、かかるメモリ、他の記憶媒体は、かかる液特性測定プログラムを記憶した場合に、かかる液特性測定プログラムを記憶したコンピュータ読取可能な記録媒体を構成する。
【０２０６】
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。
【０２０７】
たとえば、本発明に係る液特性測定方法、液特性測定装置、液体吐出装置は、画像形成装置に適用されるのみならず、微細な配線パターンを作製する加工装置、液晶ディスプレイのカラーフィルターをパターニングする加工装置などに適用されても良いし、独立した液特性測定装置、液体吐出装置に適用されても良い。
ヘッドから吐出される液体は、画像形成に用いられる記録液に限らず、かかる加工装置に用いられるものなど、液体であれば良い。
【０２０８】
中間転写体はローラ状でなく、無端ベルト状であっても良い。
また、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、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。
【０２０９】
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】
【０２１０】
３３ａ    電圧印加手段
３７    中間転写体、受容体
３８    転写手段
４０    クリーニング手段
４１    クリーニングブレード
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ    ヘッド
６１ａ    ノズルプレート
７０    液特性測定装置
７１    受容体、メッシュ構造
９２    駆動信号生成手段
９８    特徴量測定手段、特性値取得手段
１００    画像形成装置、液体吐出装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２１１】
【特許文献１】特開２００４−１７４７７３号公報
【特許文献２】特開２００５−１２５５９３号公報
【特許文献３】特許第４２７３７９５号公報
【特許文献４】特開２０１１−４６０９１号公報
【特許文献５】特許第４４０７７０１号公報
【特許文献６】特許第３６９７２０９号公報
【特許文献７】特開２０１０−２１４６６４号公報
【特許文献８】特開２０１０−１８８６６５号公報
【図１】
0005982891.tif 000003
【図２】
0005982891.tif 000004
【図３】
0005982891.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005982891.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005982891.tif 000012
【図１１】
0005982891.tif 000013
【図１２】
0005982891.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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