(57)【要約】【課題】液柱通電方式においても中間転写体を経時的に良好にクリーニング可能なインクジェット方式の画像形成装置の提供。【解決手段】中間転写体３７との当接位置で中間転写体３７の移動の方向Ａ１と逆のＢ１方向に移動し中間転写体３７を拭うクリーニング部材５６と、クリーニング部材５６の裏側から当接してクリーニング部材５６を中間転写体３７に当接させる導電性の当接部材５６と、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写体３７との間の導電性記録液を電気分解する電圧印加を行う電圧印加手段３３によって中間転写体３７に印加される極性と逆の極性の電圧を中間転写体３７に印加して、当接部材５６と中間転写体３７との間に、クリーニング部材５３と中間転写体３７との間に位置する導電性記録液を電気分解する電圧印加を行う第２の電圧印加手段５９とを有するクリーニング手段３４を用いる。【選択図】図３
2013103475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性記録液を吐出するノズルを備えたヘッドと、
所定の方向に移動し、前記ヘッドにより吐出された導電性記録液を付与される、少なくとも表面が導電性の中間転写体と、
前記ヘッドから吐出され同ヘッドと前記中間転写体との間を一時的にブリッジした状態の導電性記録液を電気分解するための前記中間転写体と前記ヘッドとの間の電圧印加を行うための第１の電圧印加手段と、
導電性記録液によって前記中間転写体上に担持された画像を被記録材に転写する転写手段と、
前記所定の方向において、前記中間転写体の、前記ヘッドによって導電性記録液を付与される位置より上流側であって、前記転写手段によって前記画像を被記録材に転写される位置より下流側の第１のクリーニング位置で、同中間転写体のクリーニングを行う第１のクリーニング手段とを有し、
第１のクリーニング手段は、
第１のクリーニング位置で前記中間転写体に当接するとともに前記所定の方向と逆方向に移動することで同中間転写体を拭う第１のクリーニング部材と、
第１のクリーニング部材が、第１のクリーニング位置に向けて繰り出されるとともに第１のクリーニング位置を通過後に巻き取られるように、第１のクリーニング部材を前記逆方向に移動させる第１の移動手段と、
第１のクリーニング部材に、前記中間転写体の反対側から当接し、第１のクリーニング部材を第１のクリーニング位置で同中間転写体に当接させる導電性の第１の当接部材と、
第１の電圧印加手段によって前記中間転写体に印加される極性と逆の極性の電圧を同中間転写体に印加して、第１の当接部材と前記中間転写体との間に、第１のクリーニング部材と前記中間転写体との間に位置する導電性記録液を電気分解するための電圧印加を行うための第２の電圧印加手段とを有する画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記ヘッドから吐出される導電性記録液の量及び／又は前記所定の方向への前記中間転写体の移動速度に応じて、前記移動手段による前記クリーニング部材の前記逆方向への移動量及び／又は同逆方向への移動速度を設定する移動速度設定手段を有す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記載の画像形成装置において、
第１のクリーニング手段は、第１のクリーニング部材によって前記中間転写体から除去され滴り落ちる導電性記録液を受け止めるための第１の記録液受けを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記所定の方向において、前記中間転写体の、前記ヘッドによって導電性記録液を付与される位置より上流側であって、第１のクリーニング位置より下流側の第２のクリーニング位置で、同中間転写体のクリーニングを行う第２のクリーニング手段とを有し、
第２のクリーニング手段は、
第２のクリーニング位置で前記中間転写体に当接するとともに前記所定の方向と逆方向に移動することで同中間転写体を拭う第２のクリーニング部材と、
第２のクリーニング部材を前記逆方向に移動させる第２の移動手段と、
第２のクリーニング部材に、前記中間転写体の反対側から当接し、第２のクリーニング部材を第２のクリーニング位置で同中間転写体に当接させる第２の当接部材とを有する画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
第２のクリーニング部材は、第２の移動手段により前記逆方向に移動されることで第２のクリーニング位置に向けて繰り出されるとともに第２のクリーニング位置を通過後に巻き取られる部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項４記載の画像形成装置において、
第２のクリーニング部材は、第２の移動手段により前記逆方向に移動される無端状の部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４ないし６の何れか１つに記載の画像形成装置において、
第２のクリーニング手段は、第２のクリーニング部材によって前記中間転写体から除去され滴り落ちる導電性記録液を受け止めるための第２の記録液受けを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４ないし７の何れか１つに記載の画像形成装置において、
第２のクリーニング手段は、第２のクリーニング部材をクリーニングする清掃手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８記載の画像形成装置において、
前記清掃手段は、第２のクリーニング部材をクリーニングするために第２のクリーニング部材に当接したブレード状またはブラシ状の清掃部材と、この清掃部材によって第２のクリーニング部材から除去した物質を回収する回収部材とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置であって、請求項７記載の画像形成装置に従属した画像形成装置において、
前記回収部材と第２の記録液受けとが共通の部材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、ヘッドによりインク等の記録液を中間転写体に付与して画像形成を行う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、種々の方式で画像形成を行う画像形成装置が知られており（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献３５〕参照）、その中でも、複数のノズルからインク等の記録液を吐出するヘッドを備えインクジェット記録を行うインクジェットプリンタ等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３４〕参照）。
【０００３】
インクジェット記録は、数十μｍといった微細なノズルからインクを吐出するため、インクの目詰まり等の問題からインクの着色剤として溶解性の高い染料が用いられてきた。染料インクは発色性に優れており、写真プリントにおいて銀塩写真に匹敵する画質を得ることができるが、その反面、耐水性・耐光性・対ガス性など画像保存性に劣る問題を有している。この問題を補うため、インクの着色剤として顔料の利用が進められ、工業用の大判プリンタから、現在ではパーソナル市場やオフィス市場のプリンタにも搭載されている。
【０００４】
普通紙にカラー画像を印字する際には、２色重ね部分等の色境界でのにじみ（ブリーディング）を押さえるために、インクに界面活性剤などを添加することによりインクの紙への浸透性を高めることが行われている（インクに界面活性剤などを添加することについて、たとえば、〔特許文献１〕参照）。インクの紙への浸透性を高めることにより色境界でのにじみは低減できるが、その反面、普通紙を形成するセルロース繊維にそって浸透するので文字や細線の印字周辺部ににじみ（フェザリング）が発生しやすくなる。
【０００５】
ブリーディングとフェザリングの防止を両立させるため、黒文字の印字にのみ浸透性の低いインクを使用する等の工夫がなされているが、その場合には、黒色インクの乾燥性が悪く高速印字が困難であるという問題が残る。
【０００６】
そこで、インク中の着色剤を定着するための材料（水溶性高分子、白色顔料等）を予め塗工したインクジェット専用の被記録材が提案されている（たとえば、〔特許文献２〕〜〔特許文献５〕参照）。これらのインクジェット記録に適した専用紙を用いることにより、画像品質は格段に改善される。しかしながら、専用紙はコスト面で問題があり、特にビジネス用途では普通紙に高画質で印字することが求められる。
【０００７】
普通紙などの一般的な被記録材に対応するため、被記録材上に予めカルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等のポリマー溶液を噴射し、ついでそのポリマー溶液が付着した部分にインクを吐出して印字するインクジェット記録方法が提案されている（たとえば、〔特許文献６〕参照）。しかし、これらのポリマー溶液ではフェザリングは抑えられず、また耐水性も改善されなかった。
【０００８】
また、インクジェット記録ヘッドを用いて画像を形成する装置であって、インクを吸収する吸水性樹脂粒子を被記録材に塗布する手段と、インクを被記録材に塗布された吸水性樹脂粒子上に吐出させる手段と、前記吸水性樹脂粒子を被記録材に定着させる手段とを有する画像形成装置が提案されている（たとえば、〔特許文献７〕参照）。しかしながら、吸水性樹脂粒子は吸湿しやすく、装置内あるいは保管時に吸湿により塊状となり、被記録材に吸水性樹脂粉体を均一に塗布することが困難になるなどの不具合を生じやすい。
【０００９】
また、インク中の着色剤を不溶化する化合物を含む被記録材の前処理液を被記録材上にインクジェット方法により付着した後にその被記録材の前処理液が付着した部分にインクを吐出して画像形成するインクジェット記録方法が提案されている（たとえば、〔特許文献８〕〜〔特許文献１１〕参照）。これらの方法では、ブリーディングとフェザリングとの両者がある程度の水準で改善される。しかしながらこれらの方法では、前処理液を安定して吐出せしめるために、前処理液の粘度を低くする必要があり、よって着色剤を不溶化せしめる化合物を低濃度にせざるをえなかった。このような前処理液で十分な画質改善効果を得るためには、前処理液を比較的多量に付与しなければならず、水分を含む液体を多量に被記録材に付与するため、被記録材のカールやコックリングが発生しやすかった。
【００１０】
また、シリコーンオイルなどのシリコーン化合物とカチオン性化合物とを少なくとも含有した無色の液体組成物を被記録材に塗布した後、アニオン性成分を含有するインクをインクジェット記録方式により被記録材に付着させる画像形成方法が提案されている（たとえば、〔特許文献１２〕参照）。しかしながら、シリコーン化合物が付着した被記録材部分はインクの浸透性が著しく低いため画像部の乾燥が遅いという問題があった。
【００１１】
また、インクの浸透性や濡れ性を改善するため、着色剤を不溶化する化合物および所定の界面活性剤を含有する画像記録促進液を被記録材に対して付与した後、インクをインクジェット記録方式により被記録材に付着させることにより画像を形成する方法が提案されている（たとえば、〔特許文献１３〕、〔特許文献１４〕参照）。この方法によれば、画像記録促進液中の界面活性剤がインクの被記録材に対する浸透性や濡れ性を改善するため、画像の乾燥性が向上し高速記録に対応が可能となるものの、着色材を不溶化せしめる成分量が少ないため、ブリーディングやフェザリングの防止効果が不十分であり、更なる改善が求められていた。
【００１２】
また、インクの着色剤を不溶化せしめる多価金属塩を含む反応液を被記録材に塗布する技術が提案されている（反応液に多価金属塩を含むことについて、たとえば、〔特許文献１５〕〜〔特許文献１７〕参照）。この技術により画像品質は大きく向上した。
【００１３】
一方、インク非浸透性の中間転写体上にインクジェット記録方法によりインク像を形成し、その後インク像を中間転写体から被記録材に転写する中間転写方式と呼ばれる方法が提案されている（たとえば、〔特許文献１８〕、〔特許文献１９〕参照）。中間転写方式では、記録ヘッドを記録紙から離して配置することが可能であり、紙粉の付着による記録ヘッドのノズルの目詰まりが抑制可能である。また、記録ヘッドと記録紙とのギャップを常に一定に保つことは一般に困難であるが、記録ヘッドと中間転写体とのギャップは一定に保つことが可能であり、また、紙種対応性が良く、したがって中間転写体を用いる方式は信頼性が高い。しかしながら、高い転写率を得るために離型性の良い材料で中間転写体を構成すると、ブリーディングや、ビーディングと言われる隣接液滴の集合が、激しく生じやすくなり、画像品質が低下しやすいという問題があった。
【００１４】
かかる中間転写方式を改良するものとして、インクを中間転写体上に吐出してインク像を形成した後、中間転写体上でインクの大半の水分を蒸発させて、濃縮したインクを紙等の被記録材に転写する方法が提案されている（たとえば、〔特許文献２０〕参照）。この方法では、一旦、中間転写体上に良好な画像が形成されれば、一般に使用されている、所謂、普通紙上でも良好な画像品質を得ることができる。しかしながら、常温ではインクの濃縮に時間を要するため、中間転写体を加熱してインク中の溶媒の蒸発を促進する必要があり、大きなエネルギーを必要とする問題があった。
【００１５】
また、中間転写体の表面にポリアクリル酸などの吸水性樹脂粒子の層を設けて、中間転写体に付与されるインク中の水分を吸収した後に、吸水性樹脂粒子ごと被記録材に転写する方法が提案されている（たとえば、〔特許文献２１〕、〔特許文献２２〕参照）。この方法は、普通紙上でも良好な画像品質を得ることができるが、前述のインクを吸収する吸水性樹脂粒子を被記録材に塗布する手段等を用いる技術と同様に、保管時の吸湿により吸水性樹脂粒子が塊状となり、中間転写体上に均一に塗布することが困難になるなどの問題がある。
【００１６】
また、インクを被記録材に吐出せしめて画像を形成する前または後に、インク中の成分と反応する多価金属塩やポリアリルアミンを含む反応液を中間転写体上に付着させて被記録材に付与する方法が提案されている（たとえば、〔特許文献２３〕参照）。この方法は、従来法と比較して被記録材に付着する反応液を少なくし、被記録材に生じるカールやコックリングを低減することが可能である。
【００１７】
また、カチオン性高分子化合物と界面活性剤および／又は濡れ促進剤とを含む処理液を中間転写体上に付与し、該処理液とインクジェット方式で吐出されるインクを接触・混合せしめ、その後、被記録材に転写する画像形成方法が提案されている（たとえば、〔特許文献２４〕参照）。
【００１８】
同様に、アニオン性のインク着色剤と反応し凝集作用を引き起こす多価金属塩などを含む処理液を中間転写体上に付与し、該処理液とインクジェット方式で吐出されるインクを接触・混合せしめ、その後、被記録材に転写する画像形成方法が提案されている（たとえば、〔特許文献２５〕〜〔特許文献２７〕参照）。より具体的には、最低造膜温度（ＭＦＴ）が３０度以下の水溶性樹脂をさらにインクもしくは処理液に含有させることによって、画像に耐擦過性をさらに付与することができることが提案されている（たとえば、〔特許文献２５〕参照）。また、転写前の画像に水溶性樹脂を付与することで同様に耐擦過性を付与することができることが提案されている（たとえば、〔特許文献２６〕参照）。処理液と反応する着色剤とは別のもう一つの反応成分として、樹脂粒子表面にイオン性基を有する樹脂エマルジョンをインクにさらに含ませて、凝集作用の追加効果により着色剤の凝集力が高まることが提案されている（たとえば、〔特許文献２７〕参照）。
【００１９】
また、インクと接触・混合した際に、混合液のｐＨを大きく変化せしめる処理液を中間転写体に付与することが提案されている（たとえば、〔特許文献２８〕参照）。
また、ヘッドから吐出された導電性のインクがヘッドと中間転写体とをブリッジした液柱となった状態でこの状態のインクに電圧を印加し、中間転写体上にインク中の顔料を凝集させることでブリーディングやビーディングに対策を施す、いわゆる液柱通電方式が提案されている（たとえば、〔特許文献２９〕、〔特許文献３３〕参照）。
以上のように、中間転写方式のインクジェット画像形成装置に特有のブリーディングやビーディングといった課題に対する解決策が、種々提示されるようになってきている。
【００２０】
一方、中間転写方式の画像形成装置には、転写後に残存したインクや処理液・反応液などの汚れを中間転写体から除去する初期化プロセスが必要となる。汚れ除去が不完全であると、次の転写時に汚れが被記録材に転写して画像を乱す原因となる。汚れを除去する方法として、ブレードなどのクリーニング手段で中間転写体表面から掻き取る方法が一般的に用いられているが、その他にも、次に述べるように、種々の方法が提案されている。
【００２１】
中間転写体よりも濡れ性の高いクリーニング媒体を中間転写体に当接することで、インクなどの転写残をローラ状のクリーニング媒体に転移し除去を行う方法が提案されている（たとえば、〔特許文献３０〕、〔特許文献３１〕参照）。しかし、この方法では、クリーニング媒体のクリーニングを行うものの、クリーニング媒体を回転させて繰り返し用いるため、除去されたインクの一部はクリーニング媒体に付着したままで、クリーニング性能の低下や中間転写体表面への逆転移も起きてしまうなどの問題がある。このため、クリーニング媒体に付着したインク汚れを更に除去する必要がある。
【００２２】
また、中間転写体のクリーニング対象領域にクリーニング液を供給するクリーニング液供給手段と、クリーニング液が供給された中間転写体を払拭する払拭手段と、画像部・非画像部によってクリーニング液の供給量を制御するクリーニング液供給制御手段を備えたクリーニング方法が提示されている（たとえば、〔特許文献３２〕参照）。しかし、この方法では、クリーニング液供給手段がスプレー状に噴射させる噴射方式であり画像部・非画像部で液量を制御しているため、装置が大掛かりになり、ある程度の量のクリーニング液が必要となるなどの問題がある。
【００２３】
また、液柱通電方式において、中間転写体表面に当接した絶縁性クリーニングブレードと、クリーニングブレードと一体となったクリーニング用電極と、中間転写体とクリーニング用電極との間に所定の電圧を印加する手段を備えたクリーニング方法（たとえば、〔特許文献３３〕参照）が提示されている。クリーニングブレードに溜まった廃インクに所定の電圧を印加することで、中間転写体とインク界面では顔料の分散・溶解性が増加し、一方クリーニング用電極とインクの界面では顔料の凝集が生じることから、中間転写体のクリーニング効果が向上している。しかし、クリーニング後長時間経過すると、ブレード表面およびブレードと中間転写体の界面に堆積したインク中の水分が蒸発し、固形分が析出してくることが考えられる。この状態でクリーニングを行うと、析出した固形分がブレードと中間転写体との当接部に入り込み、ブレードおよび中間転写体を傷つけて破損させてしまう可能性がある。この破損が原因により、クリーニング不良が生じてしまうため、クリーニング性能の長期信頼性に欠ける場合があると考えられる。
【００２４】
その他、インクジェット方式でなく、トナーを用いた中間転写方式の画像形成装置において、表面移動する被清掃体表面の表面移動方向に対して逆方向に表面移動するように、巻き取り可能あるいは無端移動可能に張架した帯状のフィルム部材と、フィルム部材が被清掃体表面に接触する位置でフィルム部材を挟んで被清掃体表面を当接するクリーニングブレードを備えたクリーニング方法が提示されている（たとえば、〔特許文献３５〕参照）。このクリーニング方法を採用することにより、固形化した付着物がクリーニングブレードと被清掃体との当接部に滞留し続けることに起因して、クリーニングブレードおよび被清掃体の表面を傷つけることを防ぐことが可能となり、クリーニング性能の長期信頼性を獲得することが出来る。しかしながら、液柱通電方式では、中間転写体とインク画像の界面にて顔料が凝集・固着するため、このクリーニング方法をそのまま液柱通電方式に用いると、インク画像を中間転写体から完全に除去することが困難であることが、本発明者の鋭意検討によって分かってきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
以上のような事情から、液柱通電方式においても、クリーニング液を用いずとも中間転写体を経時的に良好にクリーニング可能な画像形成装置の提案が待たれているところであった。
【００２６】
本発明は、中間転写体を用いるインクジェット方式の画像形成装置であって、液柱通電方式においても、クリーニング液を用いずとも中間転写体を経時的に良好にクリーニング可能な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】
【００２７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、導電性記録液を吐出するノズルを備えたヘッドと、所定の方向に移動し、前記ヘッドにより吐出された導電性記録液を付与される、少なくとも表面が導電性の中間転写体と、前記ヘッドから吐出され同ヘッドと前記中間転写体との間を一時的にブリッジした状態の導電性記録液を電気分解するための前記中間転写体と前記ヘッドとの間の電圧印加を行うための第１の電圧印加手段と、導電性記録液によって前記中間転写体上に担持された画像を被記録材に転写する転写手段と、前記所定の方向において、前記中間転写体の、前記ヘッドによって導電性記録液を付与される位置より上流側であって、前記転写手段によって前記画像を被記録材に転写される位置より下流側の第１のクリーニング位置で、同中間転写体のクリーニングを行う第１のクリーニング手段とを有し、第１のクリーニング手段は、第１のクリーニング位置で前記中間転写体に当接するとともに前記所定の方向と逆方向に移動することで同中間転写体を拭う第１のクリーニング部材と、第１のクリーニング部材が、第１のクリーニング位置に向けて繰り出されるとともに第１のクリーニング位置を通過後に巻き取られるように、第１のクリーニング部材を前記逆方向に移動させる第１の移動手段と、第１のクリーニング部材に、前記中間転写体の反対側から当接し、第１のクリーニング部材を第１のクリーニング位置で同中間転写体に当接させる導電性の第１の当接部材と、第１の電圧印加手段によって前記中間転写体に印加される極性と逆の極性の電圧を同中間転写体に印加して、第１の当接部材と前記中間転写体との間に、第１のクリーニング部材と前記中間転写体との間に位置する導電性記録液を電気分解するための電圧印加を行うための第２の電圧印加手段とを有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、導電性記録液を吐出するノズルを備えたヘッドと、所定の方向に移動し、前記ヘッドにより吐出された導電性記録液を付与される、少なくとも表面が導電性の中間転写体と、前記ヘッドから吐出され同ヘッドと前記中間転写体との間を一時的にブリッジした状態の導電性記録液を電気分解するための前記中間転写体と前記ヘッドとの間の電圧印加を行うための第１の電圧印加手段と、導電性記録液によって前記中間転写体上に担持された画像を被記録材に転写する転写手段と、前記所定の方向において、前記中間転写体の、前記ヘッドによって導電性記録液を付与される位置より上流側であって、前記転写手段によって前記画像を被記録材に転写される位置より下流側の第１のクリーニング位置で、同中間転写体のクリーニングを行う第１のクリーニング手段とを有し、第１のクリーニング手段は、第１のクリーニング位置で前記中間転写体に当接するとともに前記所定の方向と逆方向に移動することで同中間転写体を拭う第１のクリーニング部材と、第１のクリーニング部材が、第１のクリーニング位置に向けて繰り出されるとともに第１のクリーニング位置を通過後に巻き取られるように、第１のクリーニング部材を前記逆方向に移動させる第１の移動手段と、第１のクリーニング部材に、前記中間転写体の反対側から当接し、第１のクリーニング部材を第１のクリーニング位置で同中間転写体に当接させる導電性の第１の当接部材と、第１の電圧印加手段によって前記中間転写体に印加される極性と逆の極性の電圧を同中間転写体に印加して、第１の当接部材と前記中間転写体との間に、第１のクリーニング部材と前記中間転写体との間に位置する導電性記録液を電気分解するための電圧印加を行うための第２の電圧印加手段とを有する画像形成装置にあるので、液柱通電方式においても、第１のクリーニング部材と第２の電圧印加手段とを用いることで、中間転写体に残留している導電性記録液を第１のクリーニング部材によって効率的に拭い、クリーニング液を用いずとも中間転写体を経時的に良好にクリーニング可能なインクジェット方式の画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の一例の概略正面図である。
【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に示した画像形成装置に備えられたクリーニング手段の一例を示した概略正面図である。
【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】図１に示した画像形成装置に備えられるクリーニング手段の他の構成例を示した概略正面図である。
【図７】図１に示した画像形成装置に備えられるクリーニング手段のまた他の構成例を示した概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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記録液である記録液を吐出する記録液吐出体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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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第１の電圧印加手段としての通電手段３３を有している。
【００３９】
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クリーニング装置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、メモリ等を含む制御手段としての制御部４０とを有している。
【００４０】
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。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。
【００４１】
転写手段６４は、中間転写体３７に従動回転する加圧ローラとしての転写ローラ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。
【００４２】
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、良導電性で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や合金によって形成しても良い。
【００４３】
表面層３７ｂの材質は導電性、撥水性が高く平滑な弾性材料であれば良い。導電性は、記録液の後述する電気分解を起こさせるのに必要である。撥水性は、記録液が中間転写体３７から転写紙Ｓへ転写するときの転写のし易さの指標となり、撥水性が高いほど転写率が良く、また、クリーニングがし易くなる。弾性は、記録液を中間転写体３７から転写紙Ｓへ転写するときに必要であり、表面層３７ｂが弾性によって転写紙Ｓの紙の繊維に沿って変形することで表面層３７ｂと転写紙Ｓとの接触面積が向上し、高い転写率が得られる。低い圧力で転写するには、表面層３７ｂにある程度柔らかい材料を選択する必要がある。
【００４４】
よって表面層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によって形成しても良い。
【００４５】
表面層３７ｂは、中間転写体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ブラックやカーボンナノチューブなどのカーボン、金、銀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、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り、離型性が低下するトレードオフの関係にあるので、適宜、調整が必要である。
【００４６】
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以下であれば良い。また、撥水性を上げるためシリコーンオイルを含浸させたものでも良い。表面層３７ｂは単層構造、多層構造のどちらでも良い。
【００４７】
後述するように、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写体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１０４Ω・ｃｍ以下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。このように、表面層３７ｂのバルク特性と表面物性に関して、体積抵抗率は１０４Ω・ｃｍ以下、好ましくは１０２Ω・ｃｍ以下であり、また、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。
【００４８】
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のみを中間転写体３７としても良い。また、中間転写体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。導電性は、支持体３７ａ、表面層３７ｂの膜厚方向に有していれば良く、面方向には絶縁の異方導電性であっても良い。
【００４９】
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、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
ポンプは、制御部４０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、制御部４０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４０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。
【００５６】
記録液は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒に対応した色剤と、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むことが望ましい。かかる色剤とかかる分散剤とを含む場合、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。
【００５７】
記録液に含有させる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。
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。
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等がある。
これらが、溶解性の高さ、色調の良好さ、液柱通電方式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。
染料としては、特に分子中に３個以上のカルボキシル基、スルホン酸基を含むものが、水の電気分解で発生する水素イオンとの反応性が高く、且つ、記録液の保存安定性、耐目詰まり特性を確保する点で好ましい。
【００５８】
記録液に含有させる色剤として用いることが可能な顔料としては、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使用可能である。
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（例えば、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（例えば、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。
【００５９】
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可能である。
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。
【００６０】
着色剤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、イオン性の基、特にカルボキシル基が共有結合で結合している顔料が好ましく用いられる。
これらの顔料は水の電気分解で発生する水素イオンとの反応性が高く、よって、後述するように、クリーニング装置３４により電圧印加を行って実施する中間転写体３７のクリーニングが良好に行われる。また、記録液の保存安定性、耐目詰まり特性が確保される点で好ましい。
【００６１】
画像形成装置１００において好ましく使用される記録液は、アニオン性の高分子分散剤で分散された顔料を含むものである。
アニオン性基を有する高分子分散剤の例として、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、等がある。
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。
【００６２】
顔料分散剤として、アニオン性の界面活性剤も好ましく用いられる。
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て顔料を分散して用いる。
これらの界面活性剤を顔料の分散剤として用いる場合、アルキルカルボン酸塩、アルキルベンゼンカルボン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩等のカルボキシル基を含む界面活性剤を用いることが、水の電気分解で発生する水素イオンと反応性が高く好ましい。
【００６３】
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。粒径が２０ｎｍ未満では、記録液の保存安定性、噴射特性が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、経済的にインクを製造することが困難となる。
【００６４】
画像形成装置１００の記録液に用いる着色剤として好ましいものの他の例は、着色樹脂微粒子が懸濁された、所謂、着色エマルジョンを用いたものである。
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、あるいは、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。
着色エマルジョンを用いた記録液も、前述のアニオン性界面活性剤で乳化し重合したもの、外殻がポリアクリル酸、ポリメタクリル酸などの親水性を有する樹脂で形成したエマルジョンを用いることが、水素イオンとの反応性が高く、またクリーニング装置３４により電圧印加を行って実施する中間転写体３７のクリーニングが良好に行われる点でとくに好ましい。また、これらの着色樹脂微粒子は最低造膜温度にもよるが、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。転写工程で最低造膜温度以上に加熱すれば、高い転写率と良好な光沢性、耐光性、耐水性、耐擦性をもつ印刷物が得られる。
【００６５】
記録液には、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、凝集作用が強まり、クリーニング装置３４により電圧印加を行って実施する中間転写体３７のクリーニング性が向上する利点がある。
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、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。
水溶性高分子化合物を記録液に用いる場合にも、カルボン酸をアニオン基として含むものを使用することが、水素イオンとの反応性が高く、クリーニング装置３４により電圧印加を行って実施する中間転写体３７のクリーニング性が向上する点で、とくに好ましい。また、前述のアニオン性高分子分散剤や樹脂エマルジョンと同様に、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。
【００６６】
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り、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫに備えられた後述するノズル６１ｂの詰まりを防止するため、不揮発性の水溶性有機溶媒を使用することが好ましい。
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、ポリ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。
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、好ましくは記録液全体の１〜６０重量％、更に好ましくは５〜３０重量％の範囲で用いる。
【００６７】
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、第４級アンモニウム水酸化物、第４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、硼酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸等を使用可能である。
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ることが可能である。
【００６８】
記録液の物性の好適な範囲は、２５℃付近でｐＨが６〜１２、好ましくは８〜１０、表面張力が１０〜６０ｍＮ／ｍ、好ましくは２０〜５０ｍＮ／ｍ、粘度が１〜２０ｍＰａ・ｓ、好ましく２〜８ｍＰａ・ｓ、導電率が１０〜１０００ｍＳ／ｍ、好ましくは５００〜８００ｍＳ／ｍである。
【００６９】
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、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。ノズル板６１ａは、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのそれぞれに備えられているが、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのそれぞれにおいては、すべてのノズル６１ｂ等に共通である。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。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く、２００μｍ以上であっても、安定した液柱のブリッジが形成されれば問題ない。
【００７４】
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、制御部４０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から記録液を吐出するようになっている。この点、制御部４０は、インク吐出制御手段として機能する。インク吐出制御手段として機能する制御部４０は、かかる圧電素子を駆動するための電圧パルスを所定の信号波形でかかる圧電素子のそれぞれに入力する。
【００７５】
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。
【００７６】
通電手段３３は、電源３３ａと、電源３３ａを支持体３７ａとノズル板６１ａとに接続した特に図示しない電気回路と、制御部４０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４０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。
【００７７】
電源３３ａは、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。電源３３ａは、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのそれぞれに設けられている。
【００７８】
図３に示すように、クリーニング装置３４は、Ａ１方向において、中間転写体３７の、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫによって記録液を付与される位置よりも上流側であって、転写部３１よりも下流側の第１のクリーニング位置Ｐ１で、中間転写体３７のクリーニングを行う第１のクリーニング手段としての第１のクリーニング装置であるクリーニング装置５２を有している。
【００７９】
クリーニング装置５２は、第１のクリーニング位置Ｐ１で中間転写体３７の周面言い換えると表面に当接した第１のクリーニング部材としてのウェブ５３と、ウェブ５３の一端を固定した軸５４と、ウェブ５３の他端を固定した軸５５とを有している。
【００８０】
クリーニング装置５２はまた、ウェブ５３に、中間転写体３７の反対側から当接し、ウェブ５３を第１のクリーニング位置Ｐ１で中間転写体３７に当接させた導電性の第１の当接部材としてのクリーニングブレード５６と、ウェブ５３の一端と第１のクリーニング位置Ｐ１との間でウェブ５３を巻き掛けた軸５７と、ウェブ５３の他端と第１のクリーニング位置Ｐ１との間でウェブ５３を巻き掛けた軸５８とを有している。
【００８１】
クリーニング装置５２はまた、クリーニングブレード５６と中間転写体３７具体的には支持体３７ａとの間に電圧を印加する第２の電圧印加手段としての電圧印加手段５９と、ウェブ５３を第１のクリーニング位置Ｐ１でＡ１方向と逆の方向であるＢ１方向に移動させる第１の移動手段としての駆動手段であるモータ７０とを有している。
【００８２】
クリーニング装置５２はまた、ウェブ５３によって中間転写体３７から除去され滴り落ちる記録液を受け止めるための第１の記録液受けとしてのインク受け５１と、制御部４０の一機能として実現され、電圧印加手段５９、モータ７０の駆動を制御するクリーニング制御手段と、軸５４、軸５５、軸５７、軸５８を回転自在に支持するとともにウェブ５３、クリーニングブレード５６、インク受け５１を内部に収容した図示しない筐体とを有している。
【００８３】
ウェブ５３は、その表面が、中間転写体３７の表面に接触するように、軸５４、軸５５、軸５７、軸５８、クリーニングブレード５６によって張られた状態となっている。ウェブ５３は、軸５５上に巻き付けられてウェブロール５３ａを形成している。ウェブ５３は、その使用開始時においては、図３に示すように、そのほぼ全部が軸５５に巻き取られた状態となってウェブロール５３ａを形成している。ウェブ５３は、ウェブロール５３ａが全て巻き出されると、新たなウェブロール５３ａが装着されることによって交換される。
【００８４】
ウェブ５３は、繊維がほつれにくく、ある程度の強いテンションで張架しても切断しないこと、および薄肉であり、長尺であっても比較的小さな巻取り径で済む素材によって形成されている。具体的には、ウェブ５３としては、アラミド系、またはペット系材質の超極細繊維からなり、記録液や後述の記録液の凝集により発生する成分を吸収、吸着する素材が適している。
【００８５】
ウェブ５３は、第１のクリーニング位置Ｐ１においてＡ１方向に移動する中間転写体３７に当接してＢ１方向に移動することで、中間転写体３７を拭い、転写部３１を通過した後に中間転写体３７表面に残留している記録液等を中間転写体３７から除去する。
【００８６】
クリーニングブレード５６は、第１のクリーニング位置Ｐ１における中間転写体３７の周面に対してカウンター方向を向くようにしてウェブ５３の裏面に当接している。これにより、中間転写体３７表面に残留している記録液等は、第１のクリーニング位置Ｐ１を通過しにくくなっており、ウェブ５３によって効率的に除去される。クリーニングブレード５６の材料は、表面層３７ｂと同じく導電性ゴムであることが好ましい。クリーニングブレード５６の厚みは１〜１０ｍｍ程度が好ましい。
【００８７】
クリーニングブレード５６は、その強度を高めるために、導電性ゴムに導電性部材を接合したものであっても良い。導電性部材としては、耐腐食性の高い金属、およびその合金、あるいはグラッシーカーボンのような炭素プレートを使用することが望ましい。
【００８８】
電圧印加手段５９は、電源５９ａと、電源５９ａを支持体３７ａとクリーニングブレード５６とに接続した特に図示しない電気回路と、クリーニング制御手段として機能する制御部４０の一機能として実現され電源５９ａ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。
【００８９】
電源５９ａは、陰極を支持体３７ａに接続され、陽極をクリーニングブレード５６に接続されている。よって、電圧印加手段５９は、通電手段３３によって中間転写体３７に印加される極性と逆の極性を中間転写体３７に印加するようになっており、中間転写体３７に関して通電手段３３と逆向きの電位を印加する電位印加手段として機能するようになっている。
【００９０】
モータ７０は、ウェブ５３がＢ１方向に移動するように軸５４を回転駆動してウェブ５３を巻き取らせる。これにより、ウェブロール５３ａを形成している使用前のウェブ５３が第１のクリーニング位置Ｐ１に向けて繰り出されるとともに、第１のクリーニング位置Ｐ１を通過後のウェブ５３すなわち中間転写体３７をクリーニングした使用済みのウェブ５３が軸５４に巻き取られるようになっている。
【００９１】
モータ７０の駆動は、クリーニング制御手段として機能する制御部４０の一機能として実現された移動速度設定手段によって制御される。移動速度設定手段として機能する制御部４０は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出される記録液の量及び／又はＡ１方向への中間転写体３７の移動速度に応じて、モータ７０によるウェブ５３のＢ１方向への移動量及び／又はＢ１方向への移動速度を設定する。たとえば、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出される記録液の量が多ければ、ウェブ５３のＢ１方向への移動量及び／又はＢ１方向への移動速度が大きくなるようにモータ７０を駆動し、Ａ１方向への中間転写体３７の移動速度が大きければ、ウェブ５３のＢ１方向への移動量及び／又はＢ１方向への移動速度が大きくなるようにモータ７０を駆動する。
【００９２】
インク受け５１は、ウェブ５３によって中間転写体３７から除去され滴り落ちた記録液が他の部材に付着して汚染を起こすことを防止する機能を担っている。インク受け５１は、筐体の一部によって構成しても良い。
【００９３】
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。
【００９４】
このとき、電圧印加制御手段としての制御部４０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上に付与されるが、そのときには、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に向けて移動し、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、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。
【００９５】
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）
【００９６】
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、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。
【００９７】
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、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。
【００９８】
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。これは、アニオン性の記録液は負帯電の静電反発により顔料の分散性が高められているため、ｐＨの上昇により顔料の分散、溶解性が増加するが、逆に、ｐＨが低下すると顔料は静電反発力を失って凝集することによる。
【００９９】
したがって、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。
【０１００】
このように、通電手段３３は、液柱のブリッジＢを形成している記録液を電気分解するための、中間転写体３７と、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ、具体的にはノズル板６１ａとの間の電圧印加を行なうための構成となっている。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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、中間転写体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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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が、中間転写体３７は、次に述べるように、クリーニング装置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。
【０１０６】
クリーニング装置３４による中間転写体３７のクリーニング動作について説明する。
転写部３１を通過した中間転写体３７上に残留している、記録液に起因する成分は、第１のクリーニング位置Ｐ１に至ると、ウェブ５３によって拭い取られるようにして掻き取られるが、このとき、電圧印加手段５９が、通電手段３３によって中間転写体３７に印加される極性と逆の極性を中間転写体３７に印加するようにして、中間転写体３７とクリーニングブレード５６との間に電圧印加を行っている。
【０１０７】
よって、電圧印加手段５９は、中間転写体３７をカソードとして機能させ、クリーニングブレード５６、より正確にはクリーニングブレード５６に当接している第１のクリーニング位置Ｐ１におけるウェブ５３をアノードとして機能させる。
【０１０８】
電源５９ａの電圧は、中間転写体３７の表面において反応式（１）による電気化学反応を生じさせるとともに、クリーニングブレード５６、正確にはウェブ５３の表面において反応式（２）による電気化学反応を生じさせ、クリーニングブレード５６と中間転写体３７との間の記録液が電気分解されるように設定されている。
【０１０９】
よって、電圧印加手段５９は、クリーニングブレード５６、正確にはウェブ５３と、中間転写体３７との間に位置する記録液及びこれに起因する成分を電気分解するための電圧印加を行うようになっている。そして、この電圧印加により、中間転写体３７表面上に凝集している固形分等の成分は、液体成分に分散、溶解し、ウェブ５３の表面上に凝集し固定化され吸着されるとともに、ウェブ５３は、Ｂ１方向への移動によって、液体成分も中間転写体３７から拭い取って吸収し除去する。
【０１１０】
ウェブ５３は、Ｂ１方向に移動することにより、記録液に起因する成分、その他中間転写体３７に付着していた紙粉やほこり等の異物が、ウェブ５３に付着して搬送され、第１のクリーニング位置Ｐ１から離れていくとともに、第１のクリーニング位置Ｐ１においてウェブ５３の新たな部分が中間転写体３７に当接するため、このようなクリーニング動作が常に良好に行われる。このようにして、中間転写体３７の表面は高度に清浄な状態に保たれる。
【０１１１】
したがって、クリーニング装置３４は、中間転写体３７の記録液に起因する成分による汚れを、電気分解作用を利用して除去し、効率的にクリーニングを行うとともに、このクリーニング性能を長期にわたって維持するようになっている。
【０１１２】
移動速度設定手段として機能する制御部４０は、ウェブ５３が上述の吸着や吸収を十分に行い、かかるクリーニング性能が得られるように、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから吐出される記録液の量及び／又はＡ１方向への中間転写体３７の移動速度に応じて、モータ７０によるウェブ５３のＢ１方向への移動量及び／又はＢ１方向への移動速度を設定する。ウェブ５３は有端の部材であるため、ウェブ５３を必要以上に消費することなく可能な限り長期にわたって使用すべく、この設定にあたっては、かかるクリーニング性能が得られる範囲で、かかる移動量は可能な限り抑制される。
【０１１３】
図６、図７に沿って、クリーニング装置３４の変形例を説明する。
これら変形例において、クリーニング装置３４は、クリーニング装置５２の他に、Ａ１方向において、中間転写体３７の、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫによって記録液を付与される位置よりも上流側であって、第１のクリーニング位置Ｐ１よりも下流側の第２のクリーニング位置Ｐ２で、中間転写体３７のクリーニングを行う第２のクリーニング手段としての第２のクリーニング装置であるクリーニング装置８２を有している。クリーニング装置５２の構成、動作等は既に説明したのと同じであるため、ここでの説明は省略する。
【０１１４】
図６に示す変形例において、クリーニング装置８２は、第２のクリーニング位置Ｐ２で中間転写体３７の周面言い換えると表面に当接した第２のクリーニング部材としてのフィルム部材８３と、フィルム部材８３の一端を固定した軸８４と、フィルム部材８３の他端を固定した軸８５とを有している。
【０１１５】
クリーニング装置８２はまた、フィルム部材８３に、中間転写体３７の反対側から当接し、フィルム部材８３を第２のクリーニング位置Ｐ２で中間転写体３７に当接させた第２の当接部材としてのクリーニングブレード８６と、フィルム部材８３の一端と第２のクリーニング位置Ｐ２との間でフィルム部材８３を巻き掛けた軸８７と、フィルム部材８３の他端と第２のクリーニング位置Ｐ２との間でフィルム部材８３を巻き掛けた軸８８とを有している。
【０１１６】
クリーニング装置８２はまた、フィルム部材８３を第２のクリーニング位置Ｐ２でＡ１方向と逆の方向であるＣ１方向に移動させる第２の移動手段としての駆動手段であるモータ９０と、フィルム部材８３によって中間転写体３７から除去され滴り落ちる記録液を受け止めるための第２の記録液受けとしてのインク受け９１と、制御部４０の一機能として実現され、モータ９０の駆動を制御するクリーニング制御手段と、軸８４、軸８５、軸８７、軸８８を回転自在に支持するとともにフィルム部材８３、クリーニングブレード８６、インク受け９１を内部に収容した図示しない筐体とを有している。
【０１１７】
フィルム部材８３は、その表面が、中間転写体３７の表面に接触するように、軸８４、軸８５、軸８７、軸８８、クリーニングブレード８６によって張られた状態となっている。フィルム部材８３は、軸８５上に巻き付けられてフィルムロール８３ａを形成している。フィルム部材８３は、その使用開始時においては、図６に示すように、そのほぼ全部が軸８５に巻き取られた状態となってフィルムロール８３ａを形成している。フィルム部材８３は、フィルムロール８３ａが全て巻き出されると、新たなフィルムロール８３ａが装着されることによって交換される。
【０１１８】
フィルム部材８３は、ある程度の強いテンションで張架しても切断しないこと、および薄肉であり、長尺であっても比較的小さな巻取り径で済む素材によって形成されている。具体的には、フィルム部材８３の素材は、とくに限定されないが、ＰＥフィルム、ＰＶＣフィルム、ＰＥＴフィルム、ＰＶＡフィルム、ＰＰフィルム、ＰＣフィルムなどが挙げられる。
【０１１９】
フィルム部材８３は、第２のクリーニング位置Ｐ２においてＡ１方向に移動する中間転写体３７に当接してＣ１方向に移動することで、中間転写体３７を拭い、第１のクリーニング位置Ｐ１を通過した後に中間転写体３７表面に残留している記録液等を中間転写体３７から除去する。
【０１２０】
クリーニングブレード８６は、第２のクリーニング位置Ｐ２における中間転写体３７の周面に対してカウンター方向を向くようにしてフィルム部材８３の裏面に当接している。これにより、中間転写体３７表面に残留している記録液等は、第２のクリーニング位置Ｐ２を通過しにくくなっており、フィルム部材８３によって効率的に除去される。クリーニングブレード８６の材料は、フィルム部材８３との磨耗に強い材料であることが望ましく、シリコーンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭなどが適している。クリーニングブレード８６の厚みは１〜１０ｍｍ程度が好ましい。
【０１２１】
モータ９０は、フィルム部材８３がＣ１方向に移動するように軸８４を回転駆動してフィルム部材８３を巻き取らせる。これにより、フィルムロール８３ａを形成している使用前のウェブ８３が第２のクリーニング位置Ｐ２に向けて繰り出されるとともに、第２のクリーニング位置Ｐ２を通過後のフィルム部材８３すなわち中間転写体３７をクリーニングした使用済みのフィルム部材８３が軸８４に巻き取られるようになっている。
【０１２２】
モータ９０の駆動は、クリーニング制御手段として機能する制御部４０の一機能として実現された移動速度設定手段によって制御される。移動速度設定手段として機能する制御部４０は、モータ９０を定速で駆動するが、モータ７０と同様に、フィルム部材８３のＣ１方向への移動量及び／又はＣ１方向への移動速度を設定するようにしても良い。
【０１２３】
インク受け９１は、フィルム部材８３によって中間転写体３７から除去され滴り落ちた記録液が他の部材に付着して汚染を起こすことを防止する機能を担っている。インク受け９１は、筐体の一部によって構成しても良い。
【０１２４】
クリーニング装置８２は、以上のような構成により、クリーニング装置５２が第１のクリーニング位置Ｐ１で中間転写体３７から除去し切れなかった記録液に起因する成分を、第２のクリーニング位置Ｐ２で中間転写体３７から拭い取って除去する。このようにして、クリーニング装置８２は、ウェブ５３で掻き取りきれなかった中間転写体３７上の記録液に起因する成分を、フィルム部材８３で清掃するものとなっており、中間転写体３７をより高度に清浄な状態とする。
【０１２５】
図７に示す変形例については、図６に示した変形例と異なる点について主に説明する。
図６に示す変形例では、フィルム部材８３が有端状であったが、図７に示す変形例では、フィルム部材８３が無端状となっている。すなわち、図７に示す変形例に備えられたフィルム部材８３はエンドレスベルト状フィルム部材となっている。
【０１２６】
フィルム部材８３が無端状であることに伴い、モータ９０は軸８４を駆動することでフィルム部材８３をＣ１方向に無端状に移動させるようになっており、フィルム部材８３を巻き出す、図６に示した変形例に備えられていたフィルムロール８３ａ、軸８５は省略されている。
【０１２７】
また、フィルム部材８３が無端状であることに伴い、フィルム部材８３は無端移動可能となっており中間転写体３７のクリーニングに繰り返し使用されることから、クリーニング装置８２は、フィルム部材８３をクリーニングする清掃手段９２を有している。なお、清掃手段９２は、図６に示した変形例に備えられていても良い。
【０１２８】
フィルム部材８３が中間転写体３７のクリーニングに繰り返し使用されることから、図７に示す変形例は、図６に示した変形例に比べて、フィルム部材８３自体及びその交換作業に要するコストが低減されている。ただし、図６に示した変形例では、フィルム部材８３の新たな部分が中間転写体３７に当接するため、クリーニングが常に良好に行われる利点が得られる。
【０１２９】
清掃手段９２は、図７（ａ）に示す変形例においては、フィルム部材８３をクリーニングするためにフィルム部材８３に当接したフィルム部材清掃ブレードとしてのブレード状の清掃部材９３と、清掃部材９３によってフィルム部材８３から除去した記録液等の物質を回収する回収部材としての付着物受けである、清掃部材９３を収容した筐体９４とを有している。
【０１３０】
清掃部材９２は、Ｃ１方向に回転するフィルム部材８３の表面に対してカウンター方向を向くようにして当接している。これにより、フィルム部材８３表面に残留している記録液等は、清掃部材９３との当接位置をすり抜けにくくなっており、清掃部材９３によって効率的に除去される。
【０１３１】
清掃手段９２は、図７（ｂ）に示す変形例においては、フィルム部材８３をクリーニングするためにフィルム部材８３に当接したフィルム部材清掃ブラシとしてのブラシ状の清掃部材９５と、清掃部材９５によってフィルム部材８３から除去した記録液等の物質を回収する回収部材としての付着物受けである、清掃部材９５を収容した筐体９６と、清掃部材９５を、フィルム部材８３との当接位置でＣ１方向と逆方向に回転させる図示しないモータと、クリーニング制御手段として機能する制御部４０の一機能として実現され、モータの駆動を制御する清掃制御手段とを有している。
【０１３２】
清掃部材９５は、Ｃ１方向に回転するフィルム部材８３の表面に対してカウンター方向に回転するため、フィルム部材８３表面に残留している記録液等は、清掃部材９５との当接位置をすり抜けにくくなっており、清掃部材９５によって効率的に除去される。
【０１３３】
筐体９４、筐体９６は、フィルム部材８３によって中間転写体３７から除去され滴り落ちた記録液が他の部材に付着して汚染を起こすことを防止する機能を担っている。筐体９４、筐体９６は、インク受け９１と共通の部材であっても良い。筐体９４、筐体９６とインク受け９１とが共通の部材であれば、清掃手段９２、クリーニング装置８２、クリーニング装置３４の部品点数の削減、小型化、低廉化という利点が得られる。
【０１３４】
以上の各構成例のクリーニング装置３４を用いて実施例とした次の実験により中間転写体３７のクリーニング及び画像形成が良好に行われるか否かを確かめた。
実験の条件は次のとおりである。なお、画像形成装置１００の構成は、以下の条件に限られるものではない。
【０１３５】
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ＧＸ５０００（リコー社製）を改造した画像形成装置である。
【０１３６】
中間転写体３７は、支持体３７ａとして、長さ２５０ｍｍで直径６０ｍｍの基材であるアルミニウム素管を用い、この外周に、表面層３７ｂとして、体積抵抗率が５００Ω・ｃｍ、厚さが０．２ｍｍの、導電性シリコーンゴム層を有するものである。中間転写体３７は、外周の線速が２００ｍｍ／秒でＡ１方向に回転駆動される。
【０１３７】
各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写体３７とのギャップは１００μｍとし、これらの間に１００Ｖの電圧印加を行った。印加する電圧の極性は上述したとおりである。ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、各ノズル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ピエゾ素子を備えており、ピエゾ素子の駆動によって中間転写体３７の表面上に任意のパターンのインクドットを形成可能となっている。ただし、今回の実験には、ヘッド６１ＢＫのみから記録液を吐出することとした。
実験に用いたパターンは、画像面積率が５％となるように調整されており、ヘッド６１ＢＫはこの画像面積率となるように、記録液を連続して吐出する。
【０１３８】
転写ローラ３８は、荷重２０ｋｇｆ／ｃｍ２で中間転写体３７に押し当てられており、中間転写体３７に連れ回りするようになっている。
【０１３９】
転写紙Ｓとしては普通紙（マイペーパー）を用いた。転写紙Ｓは連続して転写部３１に通紙され、画像面積率が５％の画像が連続して転写されるようになっている。
【０１４０】
クリーニング装置３４に関しては、クリーニングブレード５６として、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）を混入させた、厚み６ｍｍのフッ素ゴムからなるブレードを用い、ウェブ５３として、ペット系材質の超極細繊維からなる、厚み５０μｍの布を用いた。
クリーニングブレード５６と中間転写体３７との間には５０Ｖの電圧印加を行った。印加する電圧の極性は上述したとおりである。
ウェブ５３の移動速度は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫからの記録液の吐出量と、中間転写体３７の回転速度に基づいて、自動的に設定されるようになっており、本設定では１ｍｍ／ｓであった。
【０１４１】
図６、図７に示したクリーニング装置３４については、フィルム部材８３として厚み１００μｍのＰＥＴフィルムを用い、クリーニングブレード８６として厚み６ｍｍのＥＰＤＭからなるブレードを用いた。
また、図７（ａ）に示したクリーニング装置３４については、清掃部材９３として厚み６ｍｍのＥＰＤＭからなるブレードを用いた。
【０１４２】
ヘッド６１ＢＫから吐出する記録液としては以下のようなものを用いた。
＜ブラック記録液＞
・スルホン酸基結合型カーボンブラック顔料分散液（ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ−２００、固形分２０質量％、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製）：３５．０質量％
・２−ピロリドン：１０．０質量％
・グリセリン：１４．０質量％
・プロピレングリコールモノブチルエーテル：０．９質量％
・デヒドロ酢酸ソーダ：０．１質量％
・蒸留水：残量        
その後、水酸化リチウムの５質量％水溶液によりｐＨ９．１に調整し、平均孔径０．８μｍのメンブレンフィルターにて加圧濾過。
【０１４３】
実施例１は以上の条件を満たす、図１、図３に示した構成のクリーニング装置３４を用いた画像形成装置であり、実施例２、実施例３、実施例４はそれぞれ、以上の条件を満たす、図６、図７（ａ）、図７（ｂ）に示した構成のクリーニング装置３４を用いた画像形成装置である。
また、比較例として、実施例１の構成から、ウェブ５３を除き、クリーニングブレード５６と中間転写体３７との間を非通電状態とした構成のクリーニング装置３４を備えた画像形成装置を用いた。
【０１４４】
各実施例及び比較例の評価の手順は次のとおりである。
上述のように連続して転写紙Ｓを通紙し、合計１０００枚の通紙を行い、その間、１００枚ごとに、クリーニング装置３４によってクリーニングされた中間転写体３７上の記録液を、プリンタックで剥離し、紙に写して画像濃度を計測した。この場合の画像濃度を放置前の画像濃度という。
１０００枚の通紙後、一週間放置してから、再度、同様にして画像濃度を計測した。この場合の画像濃度を放置後の画像濃度という。
【０１４５】
評価結果は次のとおりとなった。
実施例１と比較例とを比較した結果、放置前の画像濃度については、実施例１の画像濃度のほうが、比較例の画像濃度よりも低下していた。また放置後の画像濃度については、実施例１の画像濃度は、放置前の画像濃度とほぼ同じであったが、比較例の画像濃度は、放置前の画像濃度より上昇していた。放置後の比較例のクリーニング装置３４を確認したところ、記録液中の水分が蒸発することで析出した固形分がクリーニングブレード５６と中間転写体３７との当接部である第１のクリーニング位置Ｐ１に入り込んでクリーニングブレード５６が一部破損していることが確認された。
これらの結果により、ウェブ５３を用いること、及び、クリーニングブレード５６と中間転写体３７との間に上述の極性による通電を行うことにより、中間転写体３７のクリーニング性能が向上しているとともに、このクリーニング性能が長期にわたって維持されることが確認された。
【０１４６】
実施例２、実施例３、実施例４についても実施例１とほぼ同様、あるいは実施例１よりも若干画像濃度が低下していることが確認された。
これにより、クリーニング装置８２を用いることで中間転写体３７のクリーニング性能が向上することが確認された。
【０１４７】
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。
【０１４８】
たとえば、導電性記録液中の顔料は、カチオン性分散剤により分散し、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。
中間転写体は、全体が導電性である必要はなく、少なくとも表面が導電性であればよい。
【０１４９】
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、ヘッドに関してシャトル型であってもよいし、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。
【０１５０】
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】
【０１５１】
３３    第１の電圧印加手段
３７    中間転写体
４０    移動速度設定手段
５１    第１の記録液受け
５２    第１のクリーニング手段
５３    第１のクリーニング部材
５６    第１の当接部材
５９    第２の電圧印加手段
６１ｂ    ノズル
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ    ヘッド
６４    転写手段
７０    第１の移動手段
８２    第２のクリーニング手段
８３    第２のクリーニング部材
８６    第２の当接部材
９１    第２の記録液受け
９２    清掃手段
９３    ブレード状の清掃部材
９４    回収部材
９５    ブラシ状の清掃部材
９６    回収部材
１００    画像形成装置
Ａ１    所定の方向
Ｂ１    所定の方向と逆方向
Ｃ１    所定の方向と逆方向
Ｐ１    第１のクリーニング位置
Ｐ２    第１のクリーニング位置
Ｓ    被記録材
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５２】
【特許文献１】特開昭５５−６５２６９号公報
【特許文献２】特開昭５６−８６７８９号公報
【特許文献３】特開昭５５−１４４１７２号公報
【特許文献４】特開昭５２−５３０１２号公報
【特許文献５】特開昭５６−８９５９４号公報
【特許文献６】特開昭５６−８９５９５号公報
【特許文献７】特開平５−９６７２０号公報
【特許文献８】特開昭６４−６３１８５号公報
【特許文献９】特開平８−２０１５９号公報
【特許文献１０】特開平８−２０１６１号公報
【特許文献１１】特許第３４６１２０２号公報
【特許文献１２】特開平８−１４２５００号公報
【特許文献１３】特開平１０−２５０２１６号公報
【特許文献１４】特許第３５８３２５７号公報
【特許文献１５】特開平１１−１０８５６号公報
【特許文献１６】特開２０００−４４８５５号公報
【特許文献１７】特開２０００−６３７１９号公報
【特許文献１８】米国特許第４５３８１５６号明細書
【特許文献１９】米国特許第５０９９２５６号明細書
【特許文献２０】特開昭６２−９２８４９号公報
【特許文献２１】特開平１１−１８８８５８号公報
【特許文献２２】特開２０００−３４３８０８号公報
【特許文献２３】特許第３６５８７６５号公報
【特許文献２４】特開２００３−２４６１３５号公報
【特許文献２５】特開２００２−３７０４４１号公報
【特許文献２６】特開２００５−１７００３６号公報
【特許文献２７】特開２００３−８２２６５号公報
【特許文献２８】特開２００８−０１９２８６号公報
【特許文献２９】特開２０１０−１８８６６５号公報
【特許文献３０】特開平７−１６４６２４号公報
【特許文献３１】特許第３１１４７８３号公報
【特許文献３２】特開２００９−１４９０１９号公報
【特許文献３３】特開２０１１−０７９１９６号公報
【特許文献３４】特許第２６７６６９９号公報
【特許文献３５】特開２０１１−０３４０４８号公報
【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】
2013103475.tif 000008
【図７】
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