(57)【要約】【課題】反応液・処理液といった記録液以外の消耗品を使うことなく、普通紙に高速で、画像濃度が高く、フェザリングやブリーディング、ビーディングの少ない高画質な画像を得ることができ、且つ、簡易で安価な構成でノズル吐出状態を検知できてノズルの回復処理を迅速に行うことができるインクジェット方式の画像形成装置を提供する。【解決手段】電圧印加手段３３により記録ヘッド６１のノズルと中間転写ドラム３７との間に電圧を印加した状態でノズルから導電性の記録液を吐出すると記録液からなる液注のブリッジが形成されるが、この最中あるいは前後に液柱近傍において放電が起こる。この放電光７０を受光手段７１で検出し、その結果に基づいてノズルの吐出状態の良否を判断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性のインクを中間転写体上に画像信号に応じて記録ヘッドのノズルから吐出し、前記中間転写体上の画像を被記録材に転写する方式の画像形成装置において、
前記中間転写体は導電性の表面を有し、画像形成時に前記ノズルから吐出された前記導電性インクの形状が、前記ノズルと前記中間転写体の表面との間を一時的にブリッジすることが可能な液柱であり、
前記ノズルと前記中間転写体の表面との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記導電性インクの液柱近傍から発せられる放電による光を受光する受光手段と、を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記受光手段を構成する複数の受光素子が前記記録ヘッドの長手方向に沿って配列されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記受光手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って移動可能な移動機構を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記放電による光を前記受光手段に導く偏向手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記偏向手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って移動可能な移動機構を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記受光手段からの受光信号に基づいて前記ノズルからの吐出状態を判断し、前記ノズルの正常化処理が必要な場合にはこれを実行し、あるいは正常化処理が必要である旨を知らせる制御手段を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記導電性のインクの種類による導電率の違いに応じて前記電圧印加手段による印加電圧を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
導電性インクは、溶媒として水を含み、顔料がアニオン性分散剤により分散されており、
前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置において、
前記中間転写体の表面が金属で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、
導電性インクは、溶媒として水を含み、顔料がカチオン性分散剤により分散されており、
前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにカソードとして機能することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
導電性のインクを導電性の表面を有する中間転写体上に画像信号に応じて記録ヘッドのノズルから吐出し、前記中間転写体上の画像を被記録材に転写して記録する画像形成装置であって、画像形成時には前記ノズルと前記中間転写体の表面との間に電圧を印加し、前記ノズルから吐出された前記導電性インクの液柱が前記ノズルと前記中間転写体の表面との間を一時的にブリッジする画像形成装置におけるノズル吐出状検知方法において、
前記導電性インクの液柱近傍から発せられる放電による光を受光手段により受光することを特徴とするノズル吐出状態検知方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のノズル吐出状態検知方法において、
前記受光手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って配列された複数の受光素子から構成されていることを特徴とするノズル吐出状態検知方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載のノズル吐出状態検知方法において、
前記受光手段を移動させて検知対象のノズル位置を変更することを特徴とするノズル吐出状態検知方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載のノズル吐出状態検知方法において、
前記放電による光を偏向手段により偏向して前記受光手段に導くことを特徴とするノズル吐出状態検知方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のノズル吐出状態検知方法において、
前記偏向手段を移動させて検知対象のノズル位置を変更することを特徴とするノズル吐出状態検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中間転写体にインクジェット方式で画像を形成し該画像を被記録材に転写することで被記録材上に画像を形成する画像形成装置、およびノズル吐出状態検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式には、ピエゾ方式に代表される可動アクチュエータ方式やサーマル方式に代表される加熱膜沸騰方式などがあるが、いずれも微小ノズルを通してインクを液滴化し、画像情報に応じて紙等の記録媒体に付着させる画像形成技術である。
このようなインクジェット方式は、電子写真方式に比べた場合の装置構成の簡便さから、プリンタ、ファクシミリ、及び複写機等への適用範囲が拡大しつつある。また、電気回路形成やバイオテクノロジーへの応用など、新たな領域への発展が期待されている。
インクジェット方式の画像形成装置は、作像エンジンの主要部分が記録ヘッド、インク及び記録紙から構成され、記録ヘッドに近接された領域で記録紙が搬送されるため、紙粉、埃等がノズルに付着しやすい。
その結果、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。また、ノズルからの吐出性を優先して、粘度が小さいインクを使用するのが一般的であるが、記録紙に着弾する際にインクの滲みが発生しやすい。
【０００３】
そこで、紙粉付着等を低減するためにノズルと記録媒体が直接対向する構成を避け、記録ヘッドからインクを吐出して中間転写体にインク画像を形成した後、記録媒体に転写する中間転写方式が知られている。
特許文献１には、インクのｐＨを変化させるための処理液を中間転写体に付与する処理液付与部と、処理液上にインクを付与するインク付与部と、中間転写体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部とを備える画像形成装置が開示されている。インクは、少なくとも顔料及びポリマー微粒子が水及び導電性溶媒からなる媒体に分散されており、顔料及びポリマー微粒子は、ｐＨを変化させることにより凝集する。
【０００４】
一方、画像品質の低下を防ぐ方法として、吐出不良を起こしているノズルを検知する方法が知られており、それによってノズルの回復動作を迅速に行ったり、記録ヘッドの制御部に情報を送り他の正常なノズルで代替するなどの措置を講ずることができる。
特許文献２には、光を照射する発光部とこの発光部から照射された光を受光する受光部とを備える光センサを設け、発光部から照射されて吐出液から反射した光を受光部で受光し、その光量の差異によって吐出不良の有無を検知する方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、インクに含まれる顔料を凝集させるために処理液を付与しなければならないため、処理液付与構成によって装置の大型化、コストアップを招くとともに、処理液付与工程の存在によって印刷速度の低下を避けられないという問題があった。
特許文献２に記載の検知構成では、発光手段と受光手段とが必要であるために、装置の大型化・高コスト化につながるという問題があった。
【０００６】
本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、反応液・処理液といったインク以外の消耗品を使うことなく、被記録材として一般に用いられている普通紙に高速で、画像濃度が高く、フェザリングやブリーディング、ビーディングの少ない高画質な画像を得ることができ、且つ、簡易で安価な構成でノズル吐出状態を検知できてノズルの回復処理を迅速に行うことができ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、その主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、中間転写体上で記録液（導電性のインク）の電気分解による凝集作用を生じせしめて滲み問題を解消するとともに、電気分解のエネルギー源としての電圧印加によって副次的に生じる放電光を利用してノズル吐出状態を検知するようにしたものである。
【０００８】
具体的には、請求項１に記載の発明は、導電性のインクを中間転写体上に画像信号に応じて記録ヘッドのノズルから吐出し、前記中間転写体上の画像を被記録材に転写する方式の画像形成装置において、前記中間転写体は導電性の表面を有し、画像形成時に前記ノズルから吐出された前記導電性インクの形状が、前記ノズルと前記中間転写体の表面との間を一時的にブリッジすることが可能な液柱であり、前記ノズルと前記中間転写体の表面との間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記導電性インクの液柱近傍から発せられる放電による光を受光する受光手段と、を有していることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記受光手段を構成する複数の受光素子が前記記録ヘッドの長手方向に沿って配列されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記受光手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って移動可能な移動機構を備えていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記放電による光を前記受光手段に導く偏向手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記偏向手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って移動可能な移動機構を備えていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記受光手段からの受光信号に基づいて前記ノズルからの吐出状態を判断し、前記ノズルの正常化処理が必要な場合にはこれを実行し、あるいは正常化処理が必要である旨を知らせる制御手段を有していることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記導電性のインクの種類による導電率の違いに応じて前記電圧印加手段による印加電圧を変更することを特徴とする。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１つに記載の画像形成装置において、導電性インクは、溶媒として水を含み、顔料がアニオン性分散剤により分散されており、前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能することを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記中間転写体の表面が金属で構成されていることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の画像形成装置において、導電性インクは、溶媒として水を含み、顔料がカチオン性分散剤により分散されており、前記中間転写体は、前記電圧印加手段によって電圧を印加されたときにカソードとして機能することを特徴とする。
【００１２】
請求項１１に記載の発明は、導電性のインクを導電性の表面を有する中間転写体上に画像信号に応じて記録ヘッドのノズルから吐出し、前記中間転写体上の画像を被記録材に転写して記録する画像形成装置であって、画像形成時には前記ノズルと前記中間転写体の表面との間に電圧を印加し、前記ノズルから吐出された前記導電性インクの液柱が前記ノズルと前記中間転写体の表面との間を一時的にブリッジする画像形成装置におけるノズル吐出状検知方法において、前記導電性インクの液柱近傍から発せられる放電による光を受光手段により受光することを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のノズル吐出状態検知方法において、前記受光手段が前記記録ヘッドの長手方向に沿って配列された複数の受光素子から構成されていることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のノズル吐出状態検知方法において、前記受光手段を移動させて検知対象のノズル位置を変更することを特徴とする。
請求項１４に記載の発明は、請求項１１に記載のノズル吐出状態検知方法において、前記放電による光を偏向手段により偏向して前記受光手段に導くことを。
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のノズル吐出状態検知方法において、前記偏向手段を移動させて検知対象のノズル位置を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、中間転写体上で導電性のインクの電気分解による凝集作用を生じせしめることができるので、従来技術のような反応液・処理液といった消耗品を増やすことなく、普通紙にビーディング、フェザリング及びブリーディングの少ない高画質な画像を得ることが可能となる。また、中間転写方式なため、紙粉による記録ヘッドのノズル目詰まりを低減することが可能で、信頼性の高い画像を得ることが可能となる。
また、電圧印加によって副次的に生じる放電による発光を受光素子で検知することで、発光手段を設けることなくノズルの吐出不良の検知が可能となり、吐出不良検知構成の小型化・低コスト化を実現できる。
さらに放電の発光量が通常の基準よりもはるかに大きい場合、画像形成を中止することで安全装置としての役割も兼ねることができる。
【００１４】
受光手段を構成する受光素子が記録ヘッドの長手方向に沿って配列されている構成においては、吐出不良の検知を全てのノズルについて同時に行うことができる。
受光手段がノズル列方向に沿って移動可能な移動機構を備えている構成では、受光素子が一つであっても全てのノズルについて吐出不良の検知を行うことができるので、低コスト化を実現できる。
放電光を偏向手段により受光手段に導く構成においては、受光素子を動かす必要がないので高精度かつ簡便に吐出不良の検知を行うことができる。
導電性インクが溶媒として水を含み、顔料がアニオン性分散剤により分散されており、中間転写体は、電圧印加手段によって電圧を印加されたときにアノードとして機能する構成では、汎用性の高い導電性インクを用いて高画質な画像形成、吐出不良検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るノズル吐出状態を検知する構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図２】画像形成装置の概要構成図である。
【図３】中間転写体にインク画像が形成されるメカニズムを示す図で、（ａ）はインクがノズルにおいてメニスカスを形成している状態を示す図、（ｂ）は吐出されたインクの液柱がノズルと中間転写体との間をブリッジしている状態を示す図、（ｃ）はインク滴が分離して中間転写体上に画像として付着した状態を示す図である。
【図４】アニオン性分散剤により分散された顔料がプロトンを介して凝集した状態を示す模式図である。
【図５】アニオン性分散剤により分散された顔料がプロトン及び金属カチオンを介して凝集した状態を示す模式図である。
【図６】カソード（ノズル板）とアノード（中間転写体）の間に形成される液柱のブリッジを示す模式図である。
【図７】第２の実施形態におけるノズル吐出状態を検知する構成を示す斜視図及びブロック図である。
【図８】第３の実施形態におけるノズル吐出状態を検知する構成を示す斜視図及びブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。図１乃至図６は第１の実施形態を示している。
まず、図２に基づいて、本実施形態に係る画像形成装置（インクジェットプリンタ）の構成の概要を説明する。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記録ヘッド（以下、単に「ヘッドという」）６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを有している。これらのヘッドは、上記各色の記録液としての導電性のインクを吐出する記録液吐出体、あるいはインクヘッドとしてなる。
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体としての中間転写ドラム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、中間転写ドラム３７の移動方向であって図２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、ブラック用の部材であることを示している。
【００１７】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するための記録液吐出装置であるインク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。なお、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、その長手方向が図２の紙面に垂直な方向に延びるよう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。
中間転写ドラム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、ブラックの記録液が順次重ね合わされる態様で吐出されて付与され、その表面上に画像が形成されるようになっている。このように、画像形成装置１００は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを中間転写ドラム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。
【００１８】
ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫによる中間転写ドラム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、ブラックの各色の画像領域が中間転写ドラム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。
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、中間転写ドラム３７を備え中間転写ドラム３７のＡ１方向への回転に伴って記録媒体としての転写紙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。
【００１９】
画像形成装置１００はまた、図３（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と中間転写ドラム３７との間を一時的にブリッジ（連結）した状態で、中間転写ドラム３７とヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫとの間に電位差が形成されるように、かかる液柱の状態の記録液の内部に電極酸化反応もしくは電極還元反応に起因する電流成分を含んだ通電を行いかかる状態の記録液に後述のように含まれている色剤の凝集を促進する電圧印加手段３３を有している。
画像形成装置１００はまた、図２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ドラム３７から、中間転写ドラム３７上に残留している記録液等を除去してクリーニングするためのクリーニング手段としての清掃手段３４と、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫを一体に支持したヘッド支持体としてのキャリッジ５０と、画像形成装置１００の動作全般を制御するＣＰＵ、メモリ等を含む図示しない制御手段とを有している。
【００２０】
搬送ユニット１０は、中間転写ドラム３７の他に、中間転写ドラム３７に対向して配置され中間転写ドラム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ドラム３７上に担持された記録液による画像をその転写紙Ｓに転写する転写手段６４と、給紙ユニット２０から給送されてきた転写紙Ｓを転写部３１に案内するとともに、転写部３１を通過した転写紙Ｓを排紙台２５に案内するガイド板３９と、中間転写ドラム３７をＡ１方向に回転駆動する図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。
このように、画像形成装置１００は、転写紙Ｓへの画像形成を中間転写ドラム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。
転写手段６４は、中間転写ドラム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によって中間転写ドラム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。
【００２１】
図３に示すように、中間転写ドラム３７は、導電性基体であるアルミニウム製の支持体３７ａと、支持体３７ａ上に形成されたシリコーンゴム製の表面層３７ｂとを有している。支持体３７ａの材質はアルミニウムに限られるものではなく、機械的強度があれば、たとえばアルミ合金、銅、ステンレス等の金属によって形成しても良い。表面層３７ｂの材質はシリコーンゴムに限られるものではなく、記録液の剥離性が高いという利点のためには表面エネルギーが低く転写紙Ｓへの追随性が高い弾性材料であればよく、たとえばウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルブタジエンゴムなどによって形成しても良い。
表面層３７ｂは、中間転写ドラム３７に導電性を付与するために、かかるゴム材料に導電剤としてのカーボン、白金、金などの金属微粒子を分散して混入させた導電性ゴムとされ、導電層となっている。ただし、導電性微粒子を増やすと導電性は向上するが、離型性が低下するトレードオフの関係であるので、適宜、調整が必要である。後述するように、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写ドラム３７とが一時的にブリッジした記録液による液柱に所望の電位差を形成するには、導電性ゴムの体積抵抗率は１×１０３Ω・ｃｍ未満であることが好ましく、また、記録液の体積抵抗率よりも小さいことが望ましい。
【００２２】
表面層３７ｂの厚みは０．１〜１ｍｍ程度がよく、０．２〜０．６ｍｍが好適である。ただし、表面層３７ｂは必須の構成でなく、支持体３７ａのみを中間転写ドラム３７としても良い。また、中間転写ドラム３７は、ドラム状でなく、無端ベルト状、その他可能であればシート状であっても良い。
図２に示すように、給紙ユニット２０は、転写紙Ｓを多数枚積載可能な給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１に積載された転写紙Ｓのうち最上位の転写紙Ｓのみを搬送ユニット１０に向けて給送する給紙ローラ２２と、給紙トレイ２１及び給紙ローラ２２を支持した筐体２３と、給紙ローラ２２を、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫにおける記録液の吐出タイミングに合わせるように回転駆動し転写紙Ｓを給送させる図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。
【００２３】
キャリッジ５０は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに劣化等が生じたときにこれらが新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと一体で、本体９９に対して着脱可能となっている。ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫもそれぞれ、劣化等が生じたときに新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、独立して本体９９に対して（厳密にはキャリッジ５０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。
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、用いる記録液の色が異なるものの、その余の点では互いに略同様の構成となっている。インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫをそれぞれ複数、主走査方向に並設され、インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫ、画像形成装置１００はヘッド固定式のフルライン型となっている。
【００２４】
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、該ポンプによってインクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ側から供給されてきた記録液を各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに分配して供給する記録液供給部であるインク供給部としてのディストリビュータである図示しないディストリビュータタンクとを有している。
【００２５】
インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはまた、ディストリビュータタンク内の記録液量の不足を検出するために同記録液量を検知する記録液量検知手段であるインク量検知手段としての図示しないインク量検知センサと、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫとディストリビュータタンクとの間の記録液の給送路をポンプとともに形成している図示しないパイプと、ディストリビュータタンクと各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫとの間の記録液の給送路を形成している図示しないパイプとを有している。
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。
ポンプは、後述する制御手段２によって作動を制御される。具体的には、インク量検知センサによってディストリビュータタンク内の記録液量の不足が検出されたことを条件として、この不足が検出されなくなるまで駆動され、インクカートリッジ８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ内の記録液をディストリビュータタンクに供給する。この点、制御手段２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。制御手段は、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。
【００２６】
記録液は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応した色剤と、この色剤の分散剤であるアニオン性分散剤と、溶媒とを少なくとも含んでいる。かかる色剤とかかる分散剤とにより、記録液のインク成分はアニオン性基を有している。溶媒は安全性の観点及び後述する電気分解を生じせしめるための導電性の観点から水を含んでおり、記録液は導電性のインクとなっている。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。
【００２７】
記録液に用いられる色剤である顔料としては、特に限定されないが、オレンジ又はイエロー用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５等が挙げられる。
また、レッド又はマゼンタ用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。
また、グリーン又はシアン用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。
また、ブラック用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等が挙げられる。
【００２８】
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。
アニオン性分散剤としては、特に限定されないが、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
記録液は、転写性の点から、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン酸基等が塩基を用いて中和されたアニオン性基を有する樹脂をさらに含むことが好ましい。
記録液は、水に可溶な溶媒をさらに含んでもよい。水に可溶な溶媒としては、特に限定されないが、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１、５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、グリセリン等の多価アルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等の多価アルコール誘導体；ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等の含窒素溶媒；エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類；チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等の含硫黄溶媒；炭酸プロピレン、炭酸エチレン等の炭酸アルキレンが挙げられ、二種以上併用してもよい。
【００２９】
図３に示すように、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、同図において下方を向く記録液吐出側に配設された導電性のノズル板６１ａと、ノズル板６１ａに形成されたノズル６１ｂと、ディストリビュータタンクから記録液を供給され記録液を充填されたインク室６１ｃと、インク室６１ｃ内の記録液をノズル６１ｂから吐出させる図示しないインク吐出手段とを有している。
ノズル６１ｂ、インク室６１ｃ、インク吐出手段はこれらが１組となって、それぞれ各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに多数備えられているが、同図においてはそのうちの１組のみを図示している。
ノズル板６１ａは、全体が導電性である。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、カソードとして機能する。また、ノズル板６１ａの表面には撥水膜を有しても良い。撥水膜としては、フッ素系撥水剤やシリコン系撥水剤などを塗布するものや、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たものでも良く、撥水性がある膜なら特に限定されない。
【００３０】
ノズル板６１ａは、全体が導電性であるものに限らず、インク室６１ｃ側の面のみを導電処理された部材であっても良いし、インク室６１ｃ側に配設された導電性部材と中間転写ドラム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。
ノズル板６１ａは、中間転写ドラム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ドラム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。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。
【００３１】
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。
【００３２】
電圧印加手段３３は、電源３３ａと、電源３３ａを支持体３７ａとノズル板６１ａとに接続した特に図示しない電気回路と、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。電圧印加制御手段は上記制御手段２が兼ねている。電圧印加制御手段としての制御手段は、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。
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、電圧印加手段３３は、中間転写ドラム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。
【００３３】
図２に示すように、清掃手段３４は、中間転写ドラム３７に対していわゆるカウンター当接の態様で当接した、弾性体としてのゴムによって形成された清掃部材としてのクリーニングブレードによって構成されている。清掃手段３４はクリーニングブレードとともに、清掃部材としてのクリーニングローラを備えていてもよい。
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、中間転写ドラム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、ブラックの各色の画像領域が中間転写ドラム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、ブラックの記録液が、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、中間転写ドラム３７上に一時的に画像が担持される。
【００３４】
このとき、電圧印加制御手段としての制御手段２により、電圧印加手段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から中間転写ドラム３７上に付与されるが、そのときには、まず、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから、図３（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３（ｂ）に示すように、中間転写ドラム３７に向けて移動し、ノズル６１ｃと中間転写ドラム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る。
次いで、図３（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ドラム３７に担持され、中間転写ドラム３７上に記録液による画像が形成される。
【００３５】
図３（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、電圧印加手段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、電圧印加手段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ドラム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）
これにより、アノードとして機能する中間転写ドラム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。
これにより、特許文献１のように処理液等を付与することなく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。
【００３６】
なお、中間転写ドラム３７の代わりに、導電層３７ｂが形成されていない導電性支持体３７ａを中間転写ドラムとして用いる場合は、アノードとして機能する導電性支持体３７ａの表面で、水と共に、金属を酸化させることができる。その結果、プロトンと共に、顔料を凝集させる効果に優れる金属カチオンが生成するため、図５に示すように、プロトン及び金属カチオン（Ｍｎ＋）を介して、アニオン性分散剤Ｄにより分散されている顔料Ｐを凝集させることができる。
また、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中間転写ドラム３７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、カソードとして機能する中間転写ドラム３７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。
【００３７】
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。
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、記録液の中間転写ドラム３７への着液と同時に顔料の凝集が行われる。その結果、隣接する記録液ドット間における顔料の滲みが発生せず、非常に高精細な溶質画像が形成される。
【００３８】
液柱のブリッジＢが形成されてから分断されるまでの時間は、通常、数マイクロ秒〜数十マイクロ秒であり、記録液の導電率は、通常、数十ｍＳ／ｍ〜数百ｍＳ／ｍである。このため、中間転写ドラム３７に記録液による画像を形成するためには、電圧印加手段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。
中間転写ドラム３７上に担持された画像の先端が転写部３１に到達するタイミングに合わせて、給紙ユニット２０から給送された一枚の転写紙Ｓが転写部３１に供給され、転写ローラ３８が連れ回りしながら、転写部３１を通過する転写紙Ｓに、中間転写ドラム３７上に担持されている画像が転写され、転写紙Ｓの表面に画像が形成される。画像が形成された転写紙Ｓは、排紙台２５に案内され排紙台２５上に積載される。
【００３９】
このようにして画像が転写紙Ｓに転写されるときには、凝集成分を含む記録液が転写紙Ｓに転写される。したがって、上述の凝集作用により凝集した色剤によって画像が形成されることにより、転写紙Ｓが普通紙である場合であっても、フェザリングやブリーディングを防止ないし抑制しつつ、高速で高画像濃度、高画質の画像形成が可能である。
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。
しかしながら、かかる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により、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。
【００４０】
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ドラム３７上には、記録液に起因する成分はほとんど残っていないが、中間転写ドラム３７は清掃手段３４によるクリーニングを受けることで、記録液のオフセットが高度に防止ないし抑制され、繰り返し画像形成を行っても、オフセットによる地肌汚れが防止ないし抑制され、画像劣化、中間転写ドラム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。
【００４１】
図１に基づいて、本実施形態におけるノズル吐出状態を検知する構成を具体的に説明する。
電圧印加手段３３によりノズル６１と中間転写ドラム３７の間に電圧を印加した状態でノズル６１から記録液を吐出すると記録液からなる液注のブリッジが形成されるが、この最中あるいは前後に液柱近傍において放電が起こる。
放電が起こる条件は印加電圧の他に、記録液の導電率、吐出された記録液の形状、ノズル６１や中間転写ドラム３７の材質、ノズル６１‐中間転写ドラム３７間のギャップ等様々な要因が関わっているため一概には言えないが、全ての吐出において放電を起すためには印加電圧が３００Ｖ以上であることが望ましい。
あまりに強い放電が起こるとノズル６１や中間転写ドラム３７の表面の破壊や、画像の悪化の原因にもなりうるため、印加電圧を３００〜５００Ｖにすることがさらに望ましい。
【００４２】
各ノズルについて発生した放電光７０は受光手段７１で検出を行う。受光手段７１は、複数の受光素子が記録ヘッドの長手方向に沿って規則正しくアレイ状に配列された構成を有している。
制御手段２は、受光素子が検知ターゲットノズルからの放電光７０を検知した場合は当該ノズルでは記録液が正常に吐出されているとみなし、逆に放電光７０を検知できなかった場合は吐出不良と判断し、ワイピング等のノズルクリーニング手段５を駆動してノズルの正常化処理（回復処理）を行う。
制御手段２は操作パネル３の液晶表示部を介して正常化処理が必要である旨を表示し、これに基づいてオペレータがノズルクリーニング手段を動作させたりノズル交換を行う構成としてもよい。
制御手段２は、正常化処理後再び同一のノズルについて放電光７０を検知できなかった場合は、ノズル交換が必要である旨の表示を行う。
【００４３】
受光素子で受光した放電光７０の検知レベル（受光量範囲）に閾値を設けて吐出不良を細かく判断するようにしてもよい。
また、操作パネル３等によりインクの種類が設定され、あるいはインクの種類が自動検知された場合、制御手段２は、ＲＯＭ等のメモリに予め記憶された「インクの種類による導電率と印加電圧とのデータテーブルから対応する印加電圧を選択し、電圧印加手段を制御して印加電圧を変更するようにしてもよい。
また、本実施形態では液滴ブリッジ形成時に生じる放電光を受光するようにしたが、意図的にノズルから光が出るようにしてこれを検知するようにしてもよい。
【００４４】
図７に基づいて第２の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
本実施形態では、受光手段７１は１つの受光素子を持っており、受光手段７１は受光手段移動機構６によって移動することができる。
制御手段２は受光素子が検知すべきノズルに対応するように受光手段移動機構６を駆動して受光手段７１を移動させる。
受光手段移動機構６としては、例えばネジ送り機構やタイミングベルト駆動機構、ピニオン・ラック機構等を採用でき、ホームポジションセンサと駆動源としてのステッピングモータを用いてテーブル制御するようにすればよい。
本実施形態では受光手段７１の受光素子の数を１つとしたが、複数個の受光素子を有する受光手段７１を移動させて、同時に複数のノズルをチェックするようにしてもよい。
受光手段７１の位置によってどのノズルの吐出を検知しているかが決まる。受光手段７１の移動は今回示した例（直線移動）に限らず、例えば受光手段７１が回転することによって検知箇所を変えるといった方法でも構わない。
【００４５】
図８に基づいて第３の実施形態を説明する。
本実施形態では、１つの受光素子を持った受光手段７１は位置固定されており、放電光７０は偏向手段としてのポリゴンミラー７２により受光手段７１へ導かれるようになっている。
ポリゴンミラー７２はミラー移動手段としてのポリゴンモータ７によって移動（回転）することができる。ポリゴンミラー７２の回転角度は回転角度検出器８によって検出される。ポリゴンミラー７２の回転角度によって受光素子がどのノズルの吐出を検知しているかが決まる。
偏向手段としてはポリゴンミラーに限らず平面ミラーなどの他の種類のミラーでもよく、移動手段も回転に限らずノズルの列方向に沿った空間的移動などでも構わない。
なお、本発明は以上の実施例に限定されるものではなく他の形態でも構わない。
【符号の説明】
【００４６】
６  移動機構としての受光手段移動機構
７  移動機構としてのポリゴンモータ
３３  電圧印加手段
３７  中間転写体としての中間転写ドラム
６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１ＢＫ  記録ヘッド
６１ｂ  ノズル
７１  受光手段
７２  偏向手段としてのポリゴンミラー
Ｂ  液柱
Ｓ  被記録材としての転写紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４７】
【特許文献１】特開２００８−６２３９７号公報
【特許文献２】特開２００６‐１２３２０３号公報
【図１】
2011167885.tif 000003
【図２】
2011167885.tif 000004
【図３】
2011167885.tif 000005
【図４】
2011167885.tif 000006
【図５】
2011167885.tif 000007
【図６】
2011167885.tif 000008
【図７】
2011167885.tif 000009
【図８】
2011167885.tif 000010