JP2015009542A - 導電性材料及び中間転写体及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】離型性の良好な画素単位で通電可能な導電性材料及びこれを用いた画像形成装置の提供すること。【解決手段】樹脂材料又はそのための前駆体と、カーボンナノチューブとが均一に分散された分散液を、硬化成型した樹脂材料からなる弾性体であって、該弾性体の表層にフッ素樹脂が４０ｕｍ間隔以下で含有され、導電性と表面離型性を有することを特徴とする導電性材料。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置の中間転写体に用いられる導電性材料に関する。

従来、ピエゾ方式に代表される可動アクチュエータ方式、サーマル方式に代表される加熱膜沸騰方式等によりノズルからインクを吐出する記録ヘッドを備えたインクジェット記録方式の画像形成装置が知られている。このような画像形成装置は、記録ヘッドから記録紙にインクを直接吐出する構成において、記録ヘッドと記録紙が近接するため紙粉や塵埃等がノズルに付着し易い。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ことが一般的であるが、記録紙に着弾する際にインクの滲みが発生し易い。

このため、画像形成装置において顔料が水を含む液媒体中に分散されている導電性インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、ノズルとの間に導電性インクからなる液柱を一時的に形成することによりインク画像を形成することが可能なカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を含む弾性層が表面に形成されている中間転写体と、弾性層と導電性インクとの間に液柱に含まれる水が電気分解することが可能な電圧を印加する電圧印加手段と、中間転写体に形成されたインク画像を記録媒体に転写する転写手段を有する画像形成装置が提案されているが、この装置においては、用いられているカーボンナノチューブを含む弾性層の抵抗率が均一であることが必要不可欠となる。

広く知られる方法としては、まずＣＮＴを王水などで処理してＣＮＴ表面に官能基(カルボキシル基)を導入しＣＮＴの親水性を高める方法が提案されている。
またカーボンを樹脂やゴム材料に均一に分散させるためには、界面活性剤を用いて親溶媒性を高めることが提案されており、非イオン性界面活性剤のテルギトールＮＰ７を溶媒に加えて超音波処理をする方法が提案されている(非特許文献１)。陰イオン性界面活性剤のドデシル硫酸ナトリウム（以下「ＳＤＳ」と略記する）を溶媒に加えて超音波処理をする方法も提案されている(非特許文献２)。

また、特許文献１の特開２００９−１９６８７７号公報記載の技術では、カーボンナノチューブを有機溶媒に分散可能とするためにカーボンナノチューブの表面にたんぱく質を吸着させ、そこへ界面活性剤を吸着させる構造をとっている。
いずれも、ＣＮＴの表面に親水性の物質がまとっているため、疎水性のカーボン表面が親水化していることが特徴となる。

一般に、画像形成の際に用いられる導電性材料においては、均一で高い導電性を実現するために基材の表層にＣＮＴが密に存在する(具体的には画素サイズごとに存在)必要がある場合には、混合する樹脂の特性に加え、カーボンの材料特性が表面の物性に影響を与える。具体的には、撥水性、離型性の高い樹脂に分散させているが、もとの基材の撥水性を低下させてしまうため、中間転写体として用いた場合は転写性が悪く画質を低下することがある。
そのほか、ＣＮＴ複合材料を記録装置の導電性や熱伝導性を高めた部材として用いた場合も、離型性が悪くなることで表面に汚れが堆積したりして不具合を生じる可能性がある。

本発明が対象とする導電性材料においては、画素領域でのインクの増粘効果を得るため、より均一に導電性物質が存在するように、カーボンナノチューブやカーボン、導電性フィラーを添加、分散させると、硬度は高くなり、離型性が悪化することで転写性が低下するなどの問題がある。
本発明は、上述の課題を解決した、離型性の良好な画素単位で通電可能な導電性材料及びこれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。

上記課題は、つぎの（１）〜（３）記載の「導電性材料」、「中間転写体」及び「画像形成装置」を包含する本発明により解決される。
（１）「樹脂材料及び/又はそのための前駆体と、カーボンナノチューブとが均一に分散された分散液を硬化成型した樹脂材料からなる弾性体であって、該弾性体の表層にフッ素樹脂が４０ｕｍ間隔以下で含有され、導電性と表面離型性を有することを特徴とする導電性材料」。
（２）「導電性インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、前記ノズルとの間に前記導電性インクからなる液柱を一時的に形成することによりインク画像を形成することが可能な表面に弾性層を有する導電性材料を含む中間転写体と、前記弾性層と前記導電性インクとの間に対して前記液柱に含まれる水分を電気分解可能な電圧を印加する電圧印加手段と、前記中間転写体に形成されたインク画像を記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置に用いられる導電性材料の中間転写体であって、該中間転写体の弾性層を有する前記導電性材料が、前記（１）記載のものであり、前記弾性層の表層を４０ｕｍ以下のプローブを用いて測定した抵抗率が均一かつ１００Ωcm以下であって水の後退接触角が５５度以上であることを特徴とする中間転写材料体」。
（３）「前記（２）記載の中間転写材体を有することを特徴とする画像形成装置」。

以下の詳細かつ具体的な発明から明らかなように、本発明によれば、分散剤により分散されている顔料が凝集して転写されるため、記録紙が普通紙の場合でもフェザリングやブリーディングを抑制しながら高画像濃度で高画質のインク画像を高速で形成することができるという極めて優れた効果を奏する。

本発明の一実施形態例としての画像形成装置例の概略側断面図である。 本発明の前記実施形態例に用いられる記録ヘッドと中間転写ドラム例の部分拡大図である。 本発明の前記実施形態例に用いられる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概略図である。 本発明の前記実施形態例においてカソード及びアノードの間に形成される液柱を説明する概略図である。 本発明の前記実施形態例の一実施例において中間転写ドラムに形成される網点画像を説明する概略図である。

以下に、本発明について詳細に説明する。

図１に本発明を適用した画像形成装置の一例の概略を示す。画像形成装置１００は、インクジェットプリンタとしてのプリンタであってフルカラーの画像形成を行うことが可能である。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。

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。

画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な、当該色のインクとしての導電性インクたる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。

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。

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。

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。

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。このような制御は、後述する制御部によって行われる。

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トレイとしての排紙台２５とを有している。

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電圧印加手段としての通電手段３３を有している。

画像形成装置１００はまた、図１に示すように、記録液等が転写紙Ｓに転写された後の中間転写体３７から、中間転写体３７上に残留している記録液等を除去してクリーニングするためのクリーニング手段としての清掃手段３４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図示しない制御部とを有している。

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（転写手段）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３１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に案内する案内板としてのガイド板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。

転写手段３１は、中間転写体３７に従動回転する転写ローラ３８を備えている。なお、転写ローラ３８は転写紙Ｓに転写される画像を転写紙Ｓに定着させるためのヒータを内蔵していても良い。また、搬送ユニット１０は、転写ローラ３８によって中間転写体３７から転写紙Ｓに転写された画像を転写紙Ｓに定着させるための定着手段としての定着ローラを備えていてもよい。

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上に形成された表面層３７ｂとを有している。表面層３７ｂは中間転写体３７の表面に備えられた弾性層となっている。本発明における弾性層３７ｂのための樹脂材料には、無論、ゴム材料等の高分子材料が含まれ、また、それらのための硬化性前駆体、硬化剤等が含まれる。

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。支持体３７ａは絶縁性の絶縁性（誘電性）基体であってもよい。

表面層３７ｂは、表面層３７ｂを弾性層として機能させる基材として、シリコーンゴムが用いられている。基材は、シリコーンゴムに限られるものではなく、記録液の剥離性が高いという利点のためには表面エネルギーが低く転写紙Ｓへの追随性が高い弾性材料であればよい。よって、基材としては、たとえばウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルブタジエンゴムを用いてもよい。

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ナノチューブ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、導電剤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り、また、後述する理由から、カーボンナノチューブの含有量は後述のように調整されている。

表面層３７ｂの硬度は、ＪＩＳＡの規格において６０°以下とされている。これは、表面層３７ｂの硬度が６０°を超えると、転写性が低下することがあるためである。
表面層３７ｂの水の後退接触角は、６０°より大きく、さらには８０°より大きいことが望ましい。弾性層３７ｂの水の後退接触角が６０°以下であると、転写性が低下することがあるためである。

表面層３７ｂの算術平均粗さＲａは、１以下であることが好ましい。表面層３７ｂの算術平均粗さＲａが１を超えると、転写性が低下することがあるためである。
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。

表面層３７ｂのその余については後に詳述する。
なお、中間転写体３７は、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。

表面層３７ｂは、カーボンナノチューブ、弾性体及び界面活性剤を含む溶媒を含む塗布液を支持体３７ａに塗布することにより形成することが可能である。イオン液体が、カーボンナノチューブの分散に用いられることもある。溶媒は、カーボンナノチューブを分散したイオン液体や液状の界面活性剤からなり弾性体との分散に用いられる。弾性体は、本形態では、シリコーンゴムである。

かかる塗布液は、カーボンナノチューブを含有させた層を形成するための、上述の技術において知られているようにして製造可能である。すなわち、カーボンナノチューブがイオン液体により溶媒中に分散されている分散液及び弾性体が溶媒中に溶解されている溶液を用いて製造することが可能である。

イオン液体は、カチオンとアニオンとを含む。
イオン液体を構成するカチオンとしては、特に限定されないが、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムが挙げられ、その他には、
（ＣＨ_３）_２（ＣＨ_３ＣＨ_２）（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_３）Ｎ⁺
の化学式で表される４級アンモニウム塩等が挙げられる。
イオン液体を構成するアニオンとしては、特に限定されないが、テトラフルオロホウ酸イオン、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド酸イオン等が挙げられる。
カチオン及び／又はアニオンを二種以上併用してもよい。
塗布液にイオン液体を用いない処方を用いても良く、この処方においては、

［樹脂−ＣＮＴの均一分散液］
本発明で用いる樹脂材料（ゴム材料を含む）又はそのための前駆体と、カーボンナノチューブとが均一に分散された弾性体は、樹脂材料（ゴム材料を含む）又はそのための前駆体と、カーボンナノチューブとが均一に分散された分散液を、硬化成型して得られるものである。この弾性体は、カーボンナノチューブを ０．５〜 ２０質量％含むものであることが好ましい。
この弾性体の基となる「樹脂材料（ゴム材料を含む）又はそのための前駆体と、カーボンナノチューブとが均一に分散された分散液」は、例えば カーボンナノチューブに対し、BYK-9076, BYK-9077, DISPERBYK-145, DISPERBYK-2155等の界面活性剤を５〜３０重量％添加し、ビーズミル、自公転ミキサー、ホモジナイザー等の分散手段を用いて、充分時間分散処理し、次に、得られたＣＮＴ分散液の２０質量部当り、前記樹脂材料又は前駆体（硬化剤を含む）を１００〜２００質量部添加して、分散処理することにより得ることができる。また、このような弾性体は、市販されており、市場から入手することもできる。いずれも、「樹脂材料（ゴム材料を含む）又はそのための前駆体と、カーボンナノチューブとが均一に分散された分散液」を硬化処理して得られたものである。
しかしながら、カーボンナノチューブの含有量を増やすとチキソトロピー性が高くなり、加工性が低下するため、形成する画像の画質を保障する、上述の表面の粗さの確保が困難になることがある。

そこで、表面層３７ｂに導電性フィラーを含有させることで、導電性の均一性を補う。ただし、導電性フィラーを２０ｗｔ％超の含有率とすると、表面の離型性が低下するため転写性が悪くなり、画質が低下する。したがって、表面層３７ｂにおける導電性フィラーの含有量は２０ｗｔ％以下としている。

また、界面活性剤は沸点の高いものが多く、成型後も弾性層やＣＮＴ表面に残留していることが多く界面活性剤を使用したりＣＮＴを親水化処理を行うことで、該ＣＮＴが弾性体の表層に存在することで基材単体のときの物性にくらべて、親水性が高くなり、本システムのインク滴を転写する際の離型性が低下してしまう。

そこで、表面エネルギーを低下させるために一般的にフッ素チューブなどを被覆したり、フッ素コートを行うことが考えられる。しかしながら、厚いフッ素樹脂に表面を覆われると導電性が得られずインクの凝集が行われない。導電性を維持したまま、フッ素樹脂を表層に含有させるには、放射線グラフト重合や、プラズマ照射（特許文献２：特開２０１０−１１７６４５号公報）を行うことで密着性を向上させＰＦＡなどのフッ素樹脂を表層に導入することができる。具体的には、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、および四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）などのフッ素系樹脂、もしくはこれらの樹脂の混合物などが利用できる。

またカーボンナノチューブは単層であっても多層であってもよく、樹脂への分散のために親水化処理や界面活性剤を用いて調整されたものも利用することができる。(非特許文献１、２および特許文献１の特開２００９−１９６８７７号公報に記載される分散方法)。界面活性剤の具体例は、非イオン性界面活性剤のテルギトールＮＰ７、陰イオン界面活性剤のドデシル硫酸ナトリウム、フッ素系界面活性剤のメガファックＦ(大日本インキ化学工業)、サーフロン(旭硝子)、フルオラッドＦＣ（ミネソタ・マイニング・アンド・マニファクチュアリング・カンパニー）、ゾルニス（ヂュポン）、フタージェント(ネオス社) BYK-9076, BYK-9077, DISPERBYK-145, DISPERBYK-2155（ビックケミー）等、アニオン性、ノニオン性の化合物が市販されている。

このとき基材の弾性層が完全に覆われなくても良く、インク滴の着弾面積に対して海−島状態になっていることが望ましい。また、非特許文献３（H,Sawada、J.Fluorine Chem.,１２１，111（2003））に知られるフルオロアルキル基含有オリゴマーナノ粒子は分散性が高いのでコートや噴霧または、あらかじめ弾性層に含有させて成型させても良い。

このとき、フッ素樹脂は少なくとも４０ミクロン以下の間隔で存在していることが必要となり、これよりも広い間隔で存在する場合は、インクのドット形以上となり離型性が得られないところが生じてしまう。さらにフッ素樹脂間隔は特に下限も設けず、プラズマ照射などで全面的にナノレベルのフッ素樹脂が導入され、後退接触角が９０度以上の場合においても、導電率が得られるため本発明は成立する。

弾性層３７ｂの抵抗率は通常、ロレスタ、ＪＩＳ Ｃ２１２３、ＪＩＳ Ｋ６２４９等で測定される値では５０Ωｃｍ以下であることが望ましいとされていたが、通電と電気分解が画素単位で液柱を形成して行われるため、従来の方法で測定された抵抗率の材料では不十分であった。なぜなら、ロレスタやＪＩＳの測定端子が５０〜１００μｍの画素単位に対して大きく、平均化された値が測定されていたためである。

［均一な分散により電気特性が得られていることを確認する方法］
本発明で望ましい抵抗率が均質な弾性体は、４０μｍ以下の電極であって２ｍｍ間隔で測定された値が１００Ωｃｍ以下であることが望ましい。電極が４０μｍよりも大きいと画素に対して大きくなりすぎるために通電しない欠損箇所を平均化してしまうことがあり、また電極が２０μｍよりも小さいと弾性体に刺さり損傷してしまう場合がある。さらに測定間隔が１ｍｍ以下において抵抗率が５０Ωｃｍ以下であることが好ましいが、これはより精密に測定を行うことで均一な抵抗率であることが認識でき、カーボンナノチューブによる抵抗率の分布状態がより明確となるためである。また２ｍｍよりも広い間隔で測定を行った場合は、カーボンナノチューブの分散ばらつきによる抵抗変化と材料の厚み精度ばらつきによる抵抗変化との区別が付き難くなる。

さらに電極が液柱であって測定間隔が０．１ｍｍ以下の場合には、カーボンナノチューブの分散ばらつきによる通電変化と弾性体の厚み精度ばらつきによる通電変化とを管理することができ、抵抗の均一な弾性材料を選択できると共に、０．１ｍｍ間隔の測定点を互いに比較することで大きく通電量が変化する箇所のない材料を選択することができる。また電極が液体であるため、転写体に対して一定の距離に置かれた場合に弾性体の厚みによって液体電極の距離が変わり液体電極の抵抗も変化することから、厚みのばらつきが少ない材料を選定することができる。

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同図において反時計方向に回転駆動し転写紙Ｓを給送させる図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。

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。

インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫは、用いる記録液の色が異なるものの、その余の点では互いに略同様の構成となっている。インク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫはそれぞれ、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫをそれぞれ複数、図１における紙面に垂直な方向に一致する主走査方向に並設されている。よってインク吐出装置６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫ、画像形成装置１００はヘッド固定式のフルライン型となっている。

なお、画像形成装置１００は、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫが主走査方向すなわちＡ１方向に垂直な方向に移動するシャトル型であっても良い。また、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫのそれぞれに対し、すなわち各色について、中間転写体３７と転写手段３１とを備えていても良い。

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供給タンクたる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。

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、制御部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、制御部は記録液供給制御手段であるインク供給制御手段として機能する。制御部は、画像形成装置１００において駆動される構成については、特に説明しない場合であっても、その駆動を制御するようになっている。

記録液は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒に対応した色剤である顔料と、この顔料の分散剤であるアニオン性分散剤と、水を含む溶媒とを少なくとも含んでいる。かかる顔料とかかる分散剤とにより、記録液のインク成分はアニオン性基を有している。記録液において、顔料が、アニオン成分散剤により、溶媒中に分散されている。

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。

記録液に用いられる顔料としては、特に限定されないが、オレンジ又はイエロー用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５等が挙げられる。

また、レッド又はマゼンタ用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。

また、グリーン又はシアン用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。

また、ブラック用の顔料として、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等が挙げられる。
記録液中の顔料の含有量は、通常、０．１〜４０質量％であり、１〜３０質量％が好ましく、２〜２０質量％がさらに好ましい。

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、ホスホン酸基等の酸性基を有する樹脂を、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基を用いて中和することにより得られるアニオン性基を有する樹脂をさらに含むことが好ましい。酸性基を有する樹脂としては、特に限定されないが、ポリアクリル酸、ポリアミド、ポリビニルアルコール等が挙げられ、二種以上併用してもよい。記録液中のアニオン性基を有する樹脂の含有量は、通常、０．５〜１０質量％であり、０．５〜５質量％が好ましい。

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。

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はノズル６１ｂを多数備えており、多数のインク室６１ｃに共有されている。ノズル６１ｂ、インク室６１ｃ、インク吐出手段はこれらが１組となって、それぞれ各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ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が、これに限らず、インク室６１ｃ側の面のみを導電処理された絶縁性の部材であっても良いし、インク室６１ｃ側に配設された導電性部材と中間転写体３７側に配設された絶縁性部材とによって構成しても良いし、後述する電気分解の際の気泡の発生を抑制するためにインク室６１ｃ側に配設された絶縁性部材と中間転写体３７側に配設された導電性部材とによって構成しても良いし、同様の理由によりインク質６１ｃ側を絶縁処理しても良い。

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。

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。

図２に示すように、通電手段３３は、電源３３ａと、電源３３ａを支持体３７ａとノズル板６１ａとに接続した特に図示しない電気回路と、制御部の機能の一部として実現され電源３３ａによる電圧の印加タイミング、印加時間、印加する電圧の大きさを制御する電圧印加制御手段とを有している。電圧印加制御手段としての制御部は、電源３３ａの電圧を変更する電圧変更手段としても機能する。

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。

図１に示すように、清掃手段３４は、中間転写体３７に対していわゆるカウンター当接の態様で当接した、弾性体としてのゴムによって形成された清掃部材としてのクリーニングブレードによって構成されている。

クリーニングブレードを構成する材料としては、特に限定されないが、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ニトリルブタジエンゴム等の弾性体が挙げられる。
清掃手段３４はクリーニングブレードに代えて、あるいはクリーニングブレードとともに、清掃部材としてのクリーニングローラを備えていてもよい。

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。

このとき、電圧印加制御手段としての制御部により、通電手段３３が駆動され、電源３３ａから支持体３７ａとノズル板６１ａとの間に電圧が印加されている。
この状態で、記録液が、各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから中間転写体３７上に付与される。

このときには、まず、ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫから、図２（ａ）に示すように、ノズル６１ｂにおいてメニスカスを形成している記録液が、図２（ｂ）に示すように、中間転写体３７に向けて移動し、ノズル６１ｃと中間転写体３７より具体的には表面層３７ｂとの間に、記録液からなる液柱のブリッジが一時的に形成される。次いで、図２（ｃ）に示すように、記録液からなる液柱のブリッジが分断されることによって中間転写体３７に担持され、中間転写体３７上に記録液による画像が形成される。

そして、図２（ｂ）に示した、記録液からなる液注のブリッジが形成された状態では、通電手段３３により、記録液中の色剤成分が凝集作用を受ける。具体的には、通電手段３３の電圧印加により、カソードであるノズル板６１ａとアノードである中間転写体３７より具体的には表面層３７ｂとにはそれぞれ次の電極反応が生じる。
カソード：４Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→２Ｈ_２＋４ＯＨ⁻・・・反応式（１）
アノード：２Ｈ_２Ｏ→４Ｈ^＋＋Ｏ_２＋４ｅ⁻・・・反応式（２）
このように、記録液の液柱のブリッジに含まれる水が電気分解される。

これにより、アノードとして機能する中間転写体３７の表面より具体的には表面層３７ｂの表面で、記録液の液柱のブリッジに含まれる水が酸化してプロトン（Ｈ＋）が生成する。よって、図３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。

そのため、隣接するドット間の滲みの発生が抑制され、高精細な画像が形成される。また、かかる電圧印加によりノズル６１ｂの目詰まりが予防されるという利点もある。なお、かかるブリッジを形成する時間は、圧電素子に印加される電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。

ここで、図４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Ｅ_Ｃ及びＥ_Ａが形成されるが、電気二重層Ｅ_Ｃ及びＥ_Ａの充電速度は、液柱のブリッジＢの導電率言い換えると抵抗Ｒ_Ｂ、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Ｅ_Ａの電圧が数Ｖに達すると、水が電気分解してファラデー電流が流れる。その結果、アノードＡの表面では、水が酸化してプロトンが生成し、アニオン性分散剤により分散されている顔料及びアニオン性基を有する樹脂が凝集する。すなわち、かかるブリッジが形成された瞬間に、ブリッジに、顔料の凝集作用をもたらすイオンが効率よく生成することで、記録液の中間転写体３７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。

一方、電気二重層Ｅ_Ｃの容量Ｃ_ＥＣは、電気二重層Ｅ_Ａの容量Ｃ_ＥＡよりも十分に大きいため、カソードＣの表面では、水が還元しにくい。これは、カソードＣとしての、記録液が接触するノズル板６１ａの面積が、アノードＡとしての、液柱が接触する部分の中間転写体３７より具体的には表面層３７ｂの面積よりも十分に大きいためである。

顔料の凝集の度合いは、プロトンの生成量、即ち、液柱のブリッジを形成する時間、通電手段３３による印加電圧等により制御部によって制御することが可能である。また、水が酸化してプロトンが生成する際に、酸素も発生するが、微量であることに加え、水に溶解すると考えられるため、画像形成を阻害しない。

液柱のブリッジＢが形成されてから分断されるまでの時間は、通常、数マイクロ秒〜数十マイクロ秒であり、記録液の導電率は、通常、数十ｍＳ／ｍ〜数Ｓ／ｍ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。

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。

このようにして画像が転写紙Ｓに転写されるときには、凝集成分及び少量の余剰液成分が転写紙Ｓに転写される。転写紙Ｓに転写する余剰液成分量はカールやコックリングが防止ないし高度に抑制される程度に少ないため、転写紙Ｓのジャム等の不具合が防止ないし抑制され、転写紙Ｓの搬送性が良好である。

よって、排紙台２５への転写紙Ｓの排出、排紙台２５上における転写紙Ｓの積載が良好に行われ、またその他の、画像形成後の転写紙Ｓの取り扱いが容易化する。この利点は、かかる凝集作用により生じた凝集成分によって余剰液成分の転写紙Ｓへの吸収性が低減されていることによっても得られる。

高速の画像形成を行うには、記録液を速乾性とすることを要するため、記録液は転写紙Ｓへの吸収性が一般に高く、この場合には記録液が転写紙Ｓの奥深くまで浸透し、いわゆる裏移りを生じ、両面画像形成に不向きとなり得る。しかし、余剰液成分の量は少ないとともに凝集作用により凝集成分が生成されることで、余剰液成分の転写紙Ｓへの吸収量、吸収性が最小限に低減されている。そのため、速乾性を担保しつつ、凝集成分が転写紙Ｓの奥深くまで到達することが防止ないし抑制されていることから、かかる裏移りが防止ないし抑制され、両面画像形成にも適している。

また、上述の凝集作用により、アニオン性分散剤により分散されている顔料が凝集し、凝集した顔料によって画像が形成されることにより、転写紙Ｓが普通紙である場合であっても、フェザリングやブリーディング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。

転写部３１における転写により、転写部３１を通過した中間転写体３７上には、記録液に起因する成分はほとんど残っていない。しかし、中間転写体３７は清掃手段３４によるクリーニングを受けることで、記録液のオフセットが高度に防止ないし抑制される。よって、繰り返し画像形成を行っても、オフセットによる地肌汚れが防止ないし抑制され、画像劣化、中間転写体３７の劣化が抑制ないし防止されて、経時的に良好な画像形成を行うことが可能である。

このような画像形成を行うにあたって、表面層３７ｂの抵抗率を、表面層３７ｂに着弾する記録液のドットの大きさの領域において均一にすることが、ノズル６１ｃと表面層３７ｂとの間をブリッジした液柱状の記録液を電気分解して顔料を凝集させるために重要である。

上記記載の本発明の特徴について、以下の実施例にて詳細に解説する。
実施例に用いた画像形成装置は、次の条件を満たす、画像形成装置１００と同様の構成の、インクジェットプリンタＩＰＳｉＯ ＧＸ５０００（リコー社製）を用いた画像形成装置である。

実験に使用したヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫは、金属製のノズル板６１ａを備えている。
ノズル板６１ａと支持体３７ａとの間の電源３３ａによる印加電圧は１２０Ｖとした。

中間転写体の表面の弾性層が含有するカーボンナノチューブは何れも、アスペクト比が１×１０^３で保土谷化学工業製である。中間転写体は、外周の線速が１００ｍｍ／秒でＡ１方向に回転駆動した。

各ヘッド６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫと中間転写体とのギャップは１００μｍとした。清掃手段３４としては、フッ素ゴムからなるブレードを用いた。
転写ローラ３８は、金属製の芯金に厚さが１ｍｍのゴム層を形成したものである。

以上のような画像形成装置を用いて、図５に示すように、中間転写体に、ドット径が５０μｍの孤立ドットからなる１００ｍｍ角のイエローの網点画像ＰＡ及びマゼンタの網点画像ＰＢを３５ｍｍ間隔で形成した。さらに、ドット径が５０μｍの孤立ドットからなる１００ｍｍ角のブラックのベタ画像を形成した。
転写紙Ｓとしては上質紙ＴＹＰＥ６２００（リコー社製）を用いた。

使用した各色の記録液すなわち導電性インクは以下のようにして調製した。
［導電性インクの調製］
（ブラックの導電性インク）
ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤ（ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製）４質量％、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸ナトリウム２質量％、尿素１５質量％、グリセリン５質量％、２−ピロリドン０．５質量％、１，２−オクタンジオール０．５質量％、硝酸テトラメチルアンモニウム１５重量％、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオール０．１質量％及び蒸留水（残余）からなる混合液を調整した後、平均孔径が０．８μｍのメンブレンフィルターを用いて加圧濾過し、ブラックの導電性インクを得た。

（イエローの導電性インク）
ケッチェンブラックＥＣ−６００ＪＤ（ケッチェン・ブラック・インターナショナル社製）の代わりに、ピグメントイエロー１５２を用いて、イエローの導電性インクを得た。

［実施例１］
保土谷製カーボンナノチューブが１．５％添加されているシリコーンゴム弾性層において、均一にカーボンなのチューブが分散されていることを確認するため、４０ｕｍ径のプローブにて１ｍｍ間隔にて全面通電量を確認したところ、すべての箇所においてインクの凝集に必要な通電が可能であることを確認した。均一にカーボンナノチューブが分散されていないものにおいては、４０ｕｍのドット径において通電しない箇所または通電量が４０Ｖ印加時に１ｍＡ以下という箇所が確認されることがある。該弾性層に対してプラズマにより密着性を向上させてからフッ素樹脂(ＰＦＡ)処理を行った。ロレスタと４０ｕｍ径のプローブで中間転写体１周を測定した抵抗率の値が５Ωｃｍ均一で、硬度が３０（ＪＩＳＡ）、水の後退接触角は５５〜９０度であった。

シリコンゴム上のフッ素樹脂の導入率は面に対して元素マッピングにより５０％程度、フッ素樹脂由来の元素の間隔は最大でも４０umであり、ほぼ全面に導入されていた。
吐出装置２０として、インクジェットプリンタＩＰＳｉＯ ＣＸ５０００（株式会社リコー製）の吐出装置を有する画像形成装置１００を用いてインク画像を形成した。中間転写ドラム１０は、図示しないモータにより外周の線速が１００ｍｍ／秒で図１において矢印Ａ１の向きに回転駆動される。各記録ヘッド２１は金属製のノズル板２１ｂを有し、インク室２１ｃにはそれぞれイエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの導電性インクが充填されている。このとき、ノズル板２１ｂと導電性基体１１との間に１２０Ｖの電源３０が接続されている。中間転写ドラム１０の弾性層１２と各記録ヘッド２１のノズル板２１ｂとのギャップは１００μｍである。転写ローラ４０は金属製の芯金に厚さが１ｍｍのゴム層を有している。クリーニングブレード５０はフッ素ゴムにより形成されている。また記録紙Ｓとして、上質紙ＴＹＰＥ６２００（株式会社リコー製）を用いた。

中間転写体に、ドット径が５０μｍの孤立ドットからなる１００ｍｍ角のイエローの網点画像ＰＡおよび、ドット径が５０μｍの孤立ドットからなる１００ｍｍ角のブラックのベタ画像ＰＢを形成した。
網点画像及びベタ画像を形成した時の中転上の画像はにじみがなく顔料の凝集が行われていた。転写したときの画像の滲みを目視したところ、滲みも無く転写が良好であった（判定○）。転写率は９４%（判定○）であった。

［滲み］
マイクロスコープを用いて、転写紙Ｓに転写された網点画像のドットの形状を観察し、ドットが独立している場合を○、やや滲んでいる場合を△、滲んでいる場合を×と判定した。

［転写性］
Ｘ−ｒｉｔｅを用いて、記録紙Ｓに転写されたベタ画像の濃度、転写体に残った画像の濃度を測定し、全トナー画像濃度に対する転写されたべた画像濃度の割合を転写率として求めた。Ｘ−ｒｉｔｅは濃度測定に一般的に用いられる装置である。
９５%以上を◎。９０%以上を○。９０％未満を×と判定。

[実施例２]
ベースの導電性ゴムの導電率が高く、フッ素樹脂導入率が高くよりフッ素樹脂の間隔が狭いが通電量が確保されている例として以下に記載する。
保土谷製カーボンナノチューブが３．０％添加されているシリコーンゴム弾性層において、均一にカーボンなのチューブが分散されていることを確認するため、４０ｕｍ径のプローブにて１ｍｍ間隔にて全面通電量を確認したところ、すべての箇所においてインクの凝集に必要な通電が可能である１ｍA以上であることを確認した。該弾性層に対してプラズマにより密着性を向上させてからフッ素樹脂(ＰＦＡ)処理を行った。
シリコンゴム上のフッ素樹脂の導入率は面に対して元素マッピングにより約１００％、フッ素樹脂由来の元素の間隔は密であるため最大でも２μｍ程度間隔であり、ほぼ全面に導入された。
ロレスタと４０μｍ径プローブで測定したところ、抵抗率が１０Ωｃｍ、硬度４０。水の後退接触角はいずれも９０度だった。実施例１と同様に本材料を転写体材料として用い、網点画像及びベタ画像を形成した時の中転上の画像はにじみがなく顔料の凝集が行われていた。転写したときの画像のにじみを目視したところ、滲みも無く転写が良好であった（判定○）。転写率は９８％（判定◎）であった。

［比較例１］
フッ素樹脂を導入せず、転写率の低い例として以下に記載する。
フッ素樹脂を導入する処理を行わないこと以外は、実施例１と同様の構成の材料を用意した。ロレスタと４０um径のプローブで測定した抵抗率の値が５Ωｃｍ、硬度３０、水の後退接触角は４０〜５５度であった。実施例１と同様に本材料を転写体材料として用い、網点画像及びベタ画像を形成した時の中転上の画像はにじみがなく顔料の凝集が行われていた。転写したときの画像の滲みを目視したところ、転写が行えずかすれを生じていた（判定△）。転写率は５０％（判定×）であった。

［比較例２］
フッ素樹脂間隔が４０μｍより広い例として以下に記載する。
フッ素樹脂の間隔を元素マッピングにて調べたところ、最大で４５μｍ程度あった。
ロレスタと４０μｍ径プローブで測定したところ、抵抗率が5Ωｃｍ、硬度35。水の後退接触角は４０度の箇所が確認された。実施例１と同様に本材料を転写体材料として用い、網点画像及びベタ画像を形成した時の中転上の画像はにじみがなく顔料の凝集が行われていた。転写したときの画像のにじみを目視したところ、転写が行えずかすれを生じているドットがあった（判定×）。転写率は６０％（判定×）に留まった。

実施例１は表層抵抗率が均一で低く通電量の変動も小さいのでシステムが成立して中間転写体上で滲み等がなく、さらに表層にフッ素樹脂を導入することにより９０％以上の良好な転写率の例を実現した。実施例２には実施例１よりさらに高い比率のフッ素を導入し、フッ素の間隔が狭くほとんど導電性シリコンが覆われているにもかかわらず、通電特性が確保され、転写性はより良好な例をしめした。これに対して、比較例１は表層が低抵抗率だがシリコンゴムに対してカーボンが表層に多く存在するため後退接触角が低く撥水性が低かったため転写率が５０％と低く、半分ほど中間転写体上に残ってしまい画像がかすれていた。比較例２は、表層が低抵抗だが、フッ素樹脂層まばらであるため導電性シリコンゴム面がドットサイズ以上の領域で存在する箇所があるため、離型性が得られず転写率が６０%と低かった。

このことから、本発明のフッ素処理を行うことにより表層のカーボンにより低下した離型性が電気抵抗をあげずにえられており、カーボンナノチューブを親水化処理したり、界面活性剤を用いた分散系の樹脂においても、顔料の凝集と転写性の両方を良好に達成することができた。

１０ 搬送ユニット
２０ 給紙ユニット
２１ 給紙トレイ
２２ 給紙ローラ
２３ 筐体
２５ 排紙トレイ（排紙台）
３１ 転写部（転写手段）
３３ 電圧印加手段（通電手段）
３３ａ 電源
３４ 清掃手段
３７ 中間転写体
３７ａ 中間転写体支持体
３７ｂ 中間転写体表面層（弾性層）
３８ 転写ローラ
３９ ガイド板
５０ ヘッドキャリッジ
６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫ インク吐出装置
６１Ｙ、６１Ｍ、６１Ｃ、６１ＢＫ 記録ヘッド
６１ａ 導電性のノズル板
６１ｂ ノズル
６１ｃ インク室
８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃ、８１ＢＫ インクカートリッジ
９９ 画像形成装置本体
１００ 画像形成装置
Ａ アノード
Ａ１ 中間転写体移動方向
Ｂ 液柱のブリッジ
Ｃ カソード
Ｄ アニオン性分散剤
Ｈ＋ プロトン
Ｅ_Ｃ カソード付近の電気二重層
Ｅ_Ａ アノード付近の電気二重層
Ｂ 液柱のブリッジ
Ｒ_Ｂ 液柱ブリッジの抵抗
Ｃ_ＥＣ 電気二重層Ｅ_Ｃの容量
Ｃ_ＥＡ 電気二重層Ｅ_Ａの容量
Ｐ 顔料
Ｓ 転写紙

特開２００９−１９６８７７号公報 特開２０１０−１１７６４５号公報

S. Cuia, R. Caneta, A. Derrea, M. Couzib and P. Delhaes, "Characterization of multiwall carbon nanotubes and influence of surfactant in the nanocomposite processing", Carbon , vol. 41, p. 797-809. M. J. O'Connell, S. M. Bachilo, C. B. Huffman, V. C. Moore, M. S. Strano, E. H. Haroz, K. L. Rialon, P. J. Boul, W. H. Noon, C. Kittrell, J. Ma, R. H. Hauge, R. B. Weisman, Richard E. Smalley, "Band Gap Fluorescence from Individual Single-Walled Carbon Nanotubes", Science (2002), vol. 297, p. 593-596. H,Sawada、J.Fluorine Chem.,１２１，111（2003）

Claims (3)

1. 樹脂材料又はそのための前駆体と、カーボンナノチューブとが均一に分散された分散液を硬化成型した樹脂材料からなる弾性体であって、該弾性体の表層にフッ素樹脂が４０ｕｍ間隔以下で含有され、導電性と表面離型性を有することを特徴とする導電性材料。
   
2. 導電性インクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、前記ノズルとの間に前記導電性インクからなる液柱を一時的に形成することによりインク画像を形成することが可能な表面に弾性層を有する導電性材料を含む中間転写体と、前記弾性層と前記導電性インクとの間に対して前記液柱に含まれる水分を電気分解可能な電圧を印加する電圧印加手段と、前記中間転写体に形成されたインク画像を記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置に用いられる導電性材料の中間転写体であって、該中間転写体の弾性層を有する前記導電性材料が、請求項１記載のものであり、前記弾性層の表層を４０ｕｍ以下のプローブを用いて測定した抵抗率が均一かつ１００Ωcm以下であって水の後退接触角が５５度以上であることを特徴とする中間転写材料体。
   
3. 請求項２記載の中間転写材体を有することを特徴とする画像形成装置。

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