JP5343890B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method.

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る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。   2. Description of the Related Art There is known an ink jet recording type image forming apparatus that includes a recording head that ejects ink from nozzles by a movable actuator method typified by a piezo method, a heated film boiling method typified by a thermal method, or the like.

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、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。   In such an image forming apparatus, ink is directly ejected from the recording head to the recording paper. Since the recording head and the recording paper are close to each other, paper dust, dust and the like are likely to adhere to the nozzle. As a result, the flying direction of the droplets ejected from the nozzle is disturbed or the nozzle is blocked, resulting in a reduction in image quality and reliability. In general, ink having a low viscosity is used with priority given to ejectability from the nozzles, but ink bleeding tends to occur when landing on recording paper.

そこで、特許文献1には、インク像を担持する中間転写体と、中間転写体上に処理液を付与する処理液付与部と、処理液上にインクを吐出するインク吐出部と、中間転写体上に形成されたインク像の溶媒を除去する溶媒除去部と、溶媒が除去されたインク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。このとき、インクは、色材とイオン性基を有する樹脂エマルジョンを含み、処理液は、インクと接触することによりpH変化を引き起こし、色材及びイオン性基を有する樹脂エマルジョンに凝集作用を生じさせるとともに、インクと処理液とのpH差が3以上である。   Therefore, Patent Document 1 discloses an intermediate transfer body that carries an ink image, a treatment liquid application section that applies a treatment liquid onto the intermediate transfer body, an ink discharge section that discharges ink onto the treatment liquid, and an intermediate transfer body. An image forming apparatus including a solvent removing unit that removes the solvent of the ink image formed above and a transfer unit that transfers the ink image from which the solvent has been removed to a recording medium is disclosed. At this time, the ink contains a resin emulsion having a color material and an ionic group, and the treatment liquid causes a pH change by contact with the ink and causes a cohesive action on the resin emulsion having the color material and the ionic group. At the same time, the pH difference between the ink and the treatment liquid is 3 or more.

しかしながら、インク像を形成するために処理液を付与しなければならないことに加え、転写性が低いという問題がある。   However, in addition to having to apply a treatment liquid to form an ink image, there is a problem that transferability is low.

本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、転写性に優れ、処理液を付与しなくても滲みの発生を抑制することが可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide an image forming apparatus and an image forming method that are excellent in transferability and can suppress the occurrence of bleeding without applying a treatment liquid. To do.

請求項1に記載の発明は、画像形成装置において、顔料が水を含む溶媒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、前記ノズルとの間に前記導電性インクからなる液柱のブリッジ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を含む弾性層が表面に形成されている中間転写体と、前記弾性層と前記導電性インクとの間に、前記液柱のブリッジ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、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を有することを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the conductive ink is provided between the recording head having a nozzle for discharging the conductive ink in which the pigment is dispersed in a solvent containing water, and the nozzle. An intermediate transfer body having an elastic layer containing carbon nanotubes formed on the surface thereof, capable of forming an ink image by temporarily forming a bridge of the liquid column, and the elastic layer and the conductive ink. A voltage applying unit that applies a voltage capable of electrolyzing water contained in the bridge of the liquid column, and a transfer unit that transfers the ink image formed on the intermediate transfer member to a recording medium. It is characterized by that.

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、前記弾性層中の前記カーボンナノチューブの含有量が0.1質量%以上1.0質量%以下であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the carbon nanotube content in the elastic layer is 0.1% by mass or more and 1.0% by mass or less. To do.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の画像形成装置において、前記弾性層は、体積抵抗率が1×10Ω・cm未満であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the elastic layer has a volume resistivity of less than 1 × 10 3 Ω · cm.

請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記弾性層は、水に対する後退接触角が60°より大きいことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the elastic layer has a receding contact angle with respect to water of greater than 60 °.

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記顔料は、アニオン性分散剤により分散されており、前記電圧印加手段は、前記弾性層前記弾性層がアノードとして機能するように電圧を印加することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the pigment is dispersed by an anionic dispersant, and the voltage application unit is the elastic layer. A voltage is applied so that the elastic layer functions as an anode.

請求項6に記載の発明は、顔料が水を含む溶媒中に分散されている導電性インクを記録ヘッドのノズルから吐出して、中間転写体にインク画像を形成する工程と、該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工程を有する画像形成方法であって、前記中間転写体は、カーボンナノチューブを含む弾性層が表面に形成されており、前記導電性インクと前記弾性層との間に電圧が印加されている状態で、前記ノズルと前記中間転写体の間に前記導電性インクからなる液柱のブリッジを一時的に形成すると共に、前記液柱のブリッジに含まれる水を電気分解することにより、前記中間転写体にインク画像を形成することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the invention, there is provided a step of ejecting a conductive ink in which a pigment is dispersed in a solvent containing water from a nozzle of a recording head to form an ink image on the intermediate transfer member, and the intermediate transfer member. An image forming method including a step of transferring an ink image formed on a recording medium, wherein the intermediate transfer body has an elastic layer containing carbon nanotubes formed on a surface thereof, and the conductive ink and the elastic layer In the state where a voltage is applied between the nozzle and the intermediate transfer member, a bridge of a liquid column made of the conductive ink is temporarily formed, and water contained in the bridge of the liquid column is formed. The ink is electrolyzed to form an ink image on the intermediate transfer member.

本発明によれば、転写性に優れ、処理液を付与しなくても滲みの発生を抑制することが可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus and an image forming method which are excellent in transferability and can suppress the occurrence of bleeding without applying a treatment liquid.

本発明で用いられる画像形成装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image forming apparatus used by this invention. 図1の画像形成装置の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of the image forming apparatus in FIG. 1. 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図である。It is a figure which shows the state which the pigment disperse | distributed with the anionic dispersing agent aggregated through the proton. インク画像が形成されるメカニズムを示す図である。It is a figure which shows the mechanism in which an ink image is formed. 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を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the bridge | bridging of the liquid column formed between a cathode and an anode. 実施例の中間転写ドラムに形成される網点画像を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a halftone image formed on an intermediate transfer drum of an example.

次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated with drawing.

図1に、本発明で用いられる画像形成装置の一例を示す。画像形成装置100は、インクジェットプリンタであり、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づいて、記録紙Sの片面にフルカラー画像を形成する。   FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus used in the present invention. The image forming apparatus 100 is an ink jet printer, and forms a full-color image on one side of the recording paper S based on an image signal corresponding to image information received from the outside.

なお、記録紙Sの片面にフルカラー画像を形成する代わりに、記録紙Sの両面にフルカラー画像を形成する構成としてもよい。   Instead of forming a full color image on one side of the recording paper S, a configuration may be adopted in which full color images are formed on both sides of the recording paper S.

記録紙Sとしては、シート状であれば、特に限定されないが、一般にコピー等に用いられる普通紙;カード、ハガキ等の厚紙;封筒等が挙げられる。   The recording paper S is not particularly limited as long as it is in the form of a sheet. Examples of the recording paper S include ordinary paper generally used for copying and the like; thick paper such as cards and postcards;

なお、記録紙Sの代わりに、OHPシート等を用いてもよい。   Instead of the recording paper S, an OHP sheet or the like may be used.

画像形成装置100は、中間転写ドラム10の周囲に、導電性インクを吐出して中間転写ドラム10にインク画像を形成する吐出装置20、電源30、中間転写ドラム10に形成されたインク画像を記録紙Sに転写する転写ローラ40、インク画像が転写された中間転写ドラム10をクリーニングするクリーニングブレード50、記録紙Sを搬送する搬送ユニット60及びCPU、メモリ等を有する制御部(不図示)を有する。   The image forming apparatus 100 records an ink image formed on the intermediate transfer drum 10, a discharge device 20 that discharges conductive ink to form an ink image on the intermediate transfer drum 10, a power source 30, and the intermediate transfer drum 10. A transfer roller 40 that transfers to the paper S, a cleaning blade 50 that cleans the intermediate transfer drum 10 to which the ink image has been transferred, a transport unit 60 that transports the recording paper S, a control unit (not shown) having a CPU, memory, and the like. .

中間転写ドラム10は、図2に示すように、導電性基体11上に弾性層12が形成されており、モータ等の駆動手段(不図示)により、図中、A1の向きに回転駆動される。   As shown in FIG. 2, the intermediate transfer drum 10 has an elastic layer 12 formed on a conductive substrate 11, and is driven to rotate in a direction A1 in the drawing by a driving means (not shown) such as a motor. .

導電性基体11を構成する材料としては、特に限定されないが、アルミニウム、アルミ合金、銅、ステンレス等の金属が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a material which comprises the electroconductive base | substrate 11, Metals, such as aluminum, an aluminum alloy, copper, stainless steel, are mentioned.

なお、導電性基体11の代わりに、絶縁性基体を用いてもよい。   Instead of the conductive substrate 11, an insulating substrate may be used.

弾性層12は、弾性体中にカーボンナノチューブが分散されている。これにより、弾性層12は、導電性が優れるため、弾性層12の近傍で、後述する液柱のブリッジに含まれる水を電気分解することができる。また、弾性層12は、インク画像に対する離型性が優れるため、転写性に優れる。   The elastic layer 12 has carbon nanotubes dispersed in an elastic body. Thereby, since the elastic layer 12 is excellent in electroconductivity, the water contained in the bridge | bridging of the liquid column mentioned later can be electrolyzed in the vicinity of the elastic layer 12. Further, the elastic layer 12 is excellent in transferability because it has excellent releasability with respect to an ink image.

弾性体としては、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が挙げられる。   The elastic body is not particularly limited, and examples thereof include silicone rubber, urethane rubber, fluorine rubber, and nitrile butadiene rubber.

弾性体のゴム硬度は、通常、60°以下である。弾性体のゴム硬度が60°を超えると、転写性が低下することがある。   The rubber hardness of the elastic body is usually 60 ° or less. If the rubber hardness of the elastic body exceeds 60 °, the transferability may be lowered.

カーボンナノチューブは、単層ナノチューブ及び多層ナノチューブのいずれであってもよい。   The carbon nanotube may be either a single-wall nanotube or a multi-wall nanotube.

弾性層12中のカーボンナノチューブの含有量は、通常、0.1〜1.0質量%であり、0.1〜0.5質量%が好ましい。弾性層12中のカーボンナノチューブの含有量が0.1質量%未満であると、弾性層12中のカーボンナノチューブの分布が不均一になって、弾性層12の近傍で、後述する液柱のブリッジに含まれる水を電気分解できない領域が形成されることがあり、1.0質量%を超えると、弾性層12の硬度、水に対する後退接触角、算術平均粗さRa等の物性が不均一になって、転写性が低下することがある。   The content of carbon nanotubes in the elastic layer 12 is usually 0.1 to 1.0% by mass, preferably 0.1 to 0.5% by mass. When the content of the carbon nanotubes in the elastic layer 12 is less than 0.1% by mass, the distribution of the carbon nanotubes in the elastic layer 12 becomes non-uniform, and a liquid column bridge to be described later in the vicinity of the elastic layer 12. A region where water contained in water cannot be electrolyzed may be formed. If the amount exceeds 1.0% by mass, physical properties such as the hardness of the elastic layer 12, the receding contact angle with respect to water, and the arithmetic average roughness Ra are not uniform. As a result, transferability may be reduced.

弾性層12の体積抵抗率は、導電性インクの体積抵抗率よりも小さいが、1×10Ω・cm未満であることが好ましい。弾性層12の体積抵抗率が1×10Ω・cm以上であると、弾性層12の近傍で、後述する液柱のブリッジに含まれる水を電気分解することが困難になることがある。 The volume resistivity of the elastic layer 12 is smaller than the volume resistivity of the conductive ink, but is preferably less than 1 × 10 3 Ω · cm. If the volume resistivity of the elastic layer 12 is 1 × 10 3 Ω · cm or more, it may be difficult to electrolyze water contained in the bridge of the liquid column described later in the vicinity of the elastic layer 12.

弾性層12の水に対する後退接触角は、通常、60°より大きく、80°より大きいことが好ましい。弾性層12の水に対する後退接触角が60°以下であると、転写性が低下することがある。   The receding contact angle of the elastic layer 12 with respect to water is usually larger than 60 ° and preferably larger than 80 °. If the receding contact angle of the elastic layer 12 with respect to water is 60 ° or less, the transferability may be lowered.

弾性層12の算術平均粗さRaは、通常、1以下である。弾性層12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。   The arithmetic average roughness Ra of the elastic layer 12 is usually 1 or less. When the arithmetic average roughness Ra of the elastic layer 12 exceeds 1, the transferability may be deteriorated.

弾性層12の厚さは、通常、0.1〜1mmであり、0.2〜0.6mmが好ましい。   The thickness of the elastic layer 12 is usually 0.1 to 1 mm, preferably 0.2 to 0.6 mm.

弾性層12は、カーボンナノチューブ、イオン液体及び弾性体を含む分散液を導電性基体11に塗布することにより形成することができる(特開2009−5536号公報参照)。   The elastic layer 12 can be formed by applying a dispersion liquid containing carbon nanotubes, an ionic liquid, and an elastic body to the conductive substrate 11 (see JP 2009-5536 A).

分散液を製造する際に用いるカーボンナノチューブは、アスペクト比が1×10以上であることが好ましい。カーボンナノチューブのアスペクト比が1×10未満であると、カーボンナノチューブ同士が接触しにくくなって、弾性層12の導電性と離型性を両立させることが困難になることがある。 The carbon nanotubes used for producing the dispersion liquid preferably have an aspect ratio of 1 × 10 4 or more. When the aspect ratio of the carbon nanotube is less than 1 × 10 4 , the carbon nanotubes are difficult to contact each other, and it may be difficult to achieve both the conductivity and the release property of the elastic layer 12.

なお、アスペクト比は、平均径に対する平均長さの比である。   The aspect ratio is the ratio of the average length to the average diameter.

分散液を製造する際に用いるカーボンナノチューブの平均長さは、通常、1μm以上であり、50μm以上が好ましく、500μm以上がさらに好ましい。   The average length of the carbon nanotubes used for producing the dispersion is usually 1 μm or more, preferably 50 μm or more, and more preferably 500 μm or more.

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、化学式
(CH(CHCH)(CHCHOCHCHOCH)N
で表される4級アンモニウム塩等が挙げられる。また、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。このとき、カチオン及び/又はアニオンを二種以上併用してもよい。
The cation constituting the ionic liquid is not particularly limited, 1-ethyl-3-methylimidazolium, chemical formula (CH 3) 2 (CH 3 CH 2) (CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 3) N +
And a quaternary ammonium salt represented by The anion constituting the ionic liquid is not particularly limited, and examples thereof include tetrafluoroborate ions and bis (trifluoromethanesulfonyl) imidate ions. At this time, two or more kinds of cations and / or anions may be used in combination.

なお、中間転写ドラム10の代わりに、弾性層12が形成されている無端ベルト又はシートを用いてもよい。   Instead of the intermediate transfer drum 10, an endless belt or sheet on which an elastic layer 12 is formed may be used.

吐出装置20は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の導電性インクを吐出する記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKが、図中、紙面に垂直な方向に複数個並設されている固定式のフルライン型である。記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKは、中間転写ドラム10の外周面に対向する位置に、A1の向きの上流側から順次設けられている。このとき、制御部は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の画像領域が中間転写ドラム10上で重なるように、A1の向きの上流側から下流側に向けて、タイミングをずらして、各色の導電性インクを吐出するように、記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKを制御する。   The ejection device 20 has a fixed type in which a plurality of recording heads 21Y, 21M, 21C, and 21BK that eject conductive inks of each color of yellow, magenta, cyan, and black are arranged in parallel in a direction perpendicular to the paper surface in the drawing. The full line type. The recording heads 21 </ b> Y, 21 </ b> M, 21 </ b> C, and 21 </ b> BK are sequentially provided from the upstream side in the direction of A <b> 1 at positions facing the outer peripheral surface of the intermediate transfer drum 10. At this time, the control unit shifts the timing of each color from the upstream side toward the downstream side in the direction of A1 so that the image areas of each color of yellow, magenta, cyan, and black overlap on the intermediate transfer drum 10. The recording heads 21Y, 21M, 21C, and 21BK are controlled so as to eject conductive ink.

吐出装置20は、記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKに供給される各色の導電性インクを収容するインクカートリッジ22Y、22M、22C及び22BKと、インクカートリッジ22Y、22M、22C及び22BKに収容された各色の導電性インクを移送するポンプ(不図示)と、ポンプにより移送された各色の導電性インクを記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKに分配して供給する供給タンク(不図示)を有する。なお、インクカートリッジ22Y、22M、22C及び22BKと、供給タンクの間は、ポンプを介して、パイプ(不図示)で接続されており、供給タンクと、記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKの間は、パイプ(不図示)で接続されている。また、インクカートリッジ22Y、22M、22C及び22BKは、導電性インクが少なくなったとき、又は、無くなったときに交換できるように、また、メンテナンスを容易にするために、着脱可能となっている。   The ejection device 20 was accommodated in ink cartridges 22Y, 22M, 22C, and 22BK that store conductive inks of the respective colors supplied to the recording heads 21Y, 21M, 21C, and 21BK, and ink cartridges 22Y, 22M, 22C, and 22BK. A pump (not shown) for transferring the conductive ink of each color and a supply tank (not shown) for distributing and supplying the conductive ink of each color transferred by the pump to the recording heads 21Y, 21M, 21C and 21BK are provided. The ink cartridges 22Y, 22M, 22C and 22BK and the supply tank are connected by a pipe (not shown) via a pump, and between the supply tank and the recording heads 21Y, 21M, 21C and 21BK. Are connected by a pipe (not shown). The ink cartridges 22Y, 22M, 22C, and 22BK are detachable so that they can be replaced when the conductive ink is low or no more, and the maintenance is facilitated.

吐出装置20は、供給タンク内の導電性インクの量を検知するセンサ(不図示)をさらに有する。センサが供給タンク内の導電性インクの量が所定量未満であることを検出すると、制御部は、供給タンク内の導電性インクの量が所定量以上になるまでポンプを駆動し、インクカートリッジ22Y、22M、22C及び22BKに収容されている導電性インクを供給タンクに移送する。   The ejection device 20 further includes a sensor (not shown) that detects the amount of conductive ink in the supply tank. When the sensor detects that the amount of the conductive ink in the supply tank is less than the predetermined amount, the control unit drives the pump until the amount of the conductive ink in the supply tank exceeds the predetermined amount, and the ink cartridge 22Y. , 22M, 22C and 22BK are transferred to the supply tank.

吐出装置20は、記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKを一体に支持し、着脱可能なキャリッジ23を有する。このとき、記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKは、それぞれ独立に、着脱可能である。これにより、記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKを交換することができる。   The ejection device 20 includes a carriage 23 that integrally supports the recording heads 21Y, 21M, 21C, and 21BK, and is detachable. At this time, the recording heads 21Y, 21M, 21C and 21BK are detachable independently. Thereby, the recording heads 21Y, 21M, 21C and 21BK can be exchanged.

記録ヘッド21は、図2に示すように、ノズル21aが形成されている導電性のノズル板21b、各ノズル21aに対応したインク室21c及びインク吐出手段(不図示)を有する。このとき、ノズル板21bは、複数のノズル21aが形成されており、各記録ヘッド21は、単数のノズル21aを有する。即ち、複数の記録ヘッド21がノズル板21bを共有している。また、インク室21cには、供給タンク(不図示)を用いて供給された導電性インクIが充填されている。インク吐出手段は、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21aから導電性インクIが吐出される。   As shown in FIG. 2, the recording head 21 includes a conductive nozzle plate 21b on which nozzles 21a are formed, an ink chamber 21c corresponding to each nozzle 21a, and ink ejection means (not shown). At this time, the nozzle plate 21b has a plurality of nozzles 21a, and each recording head 21 has a single nozzle 21a. That is, the plurality of recording heads 21 share the nozzle plate 21b. The ink chamber 21c is filled with conductive ink I supplied using a supply tank (not shown). The ink discharge means includes a piezoelectric element, and the conductive ink I is discharged from the nozzle 21a in accordance with a voltage pulse applied to the piezoelectric element.

ノズル板21bは、カソードとして機能する。ノズル板21bを構成する材料としては、特に限定されないが、金属、カーボン等が挙げられる。   The nozzle plate 21b functions as a cathode. Although it does not specifically limit as a material which comprises the nozzle plate 21b, A metal, carbon, etc. are mentioned.

中間転写ドラム10と、ノズル板21bのギャップは50〜200μmであることが好ましい。ギャップが50μm未満であると、回転する中間転写ドラム10と、ノズル板21bのギャップを維持することが困難になることがあり、200μmを超えると、ノズル21aと中間転写ドラム10の間に、液柱のブリッジを形成しにくくなることがある。   The gap between the intermediate transfer drum 10 and the nozzle plate 21b is preferably 50 to 200 μm. If the gap is less than 50 μm, it may be difficult to maintain the gap between the rotating intermediate transfer drum 10 and the nozzle plate 21 b, and if it exceeds 200 μm, the liquid is between the nozzle 21 a and the intermediate transfer drum 10. It may be difficult to form pillar bridges.

なお、導電性のノズル板21bを用いる代わりに、導電性インクIと接触する内面のみが導電処理されている絶縁性のノズル板を用いてもよいし、導電性インクIと接触する内面のみが絶縁処理されている導電性のノズル板を用いてもよいし、絶縁層及び導電層が積層されているノズル板を用いてもよい。このとき、導電性インクIと接触する面を絶縁性とすることにより、後述する電気分解による気泡の発生を抑制できる。   Instead of using the conductive nozzle plate 21b, an insulating nozzle plate in which only the inner surface in contact with the conductive ink I is subjected to conductive treatment may be used, or only the inner surface in contact with the conductive ink I may be used. A conductive nozzle plate that is insulated may be used, or a nozzle plate in which an insulating layer and a conductive layer are laminated may be used. At this time, by making the surface in contact with the conductive ink I insulative, the generation of bubbles due to electrolysis described later can be suppressed.

また、記録ヘッド21は、ピエゾ方式等の形状変形素子方式であってもよいし、サーマル方式等の加熱ヒータ方式等の他の方式であってもよい。   The recording head 21 may be a shape deforming element method such as a piezo method, or may be another method such as a heater method such as a thermal method.

さらに、吐出装置20は、中間転写ドラム10の表面が移動する方向に対して垂直な方向(主走査方向)に記録ヘッドが移動するシャトル型であってもよい。このとき、記録ヘッドの数は、複数であってもよい。   Further, the ejection device 20 may be a shuttle type in which the recording head moves in a direction (main scanning direction) perpendicular to the direction in which the surface of the intermediate transfer drum 10 moves. At this time, the number of recording heads may be plural.

また、各記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKに対応する中間転写ドラム10及び転写ローラ40を、それぞれ4個ずつ設けてもよい。   Further, four intermediate transfer drums 10 and four transfer rollers 40 corresponding to the respective recording heads 21Y, 21M, 21C and 21BK may be provided.

導電性インクIは、アニオン性分散剤により顔料が水を含む溶媒中に分散されている。   In the conductive ink I, a pigment is dispersed in a solvent containing water by an anionic dispersant.

顔料としては、特に限定されないが、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等のオレンジ又はイエロー用の顔料;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等のレッド又はマゼンタ用の顔料;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等のグリーン又はシアン用の顔料;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等のブラック用の顔料が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a pigment, C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigments for orange or yellow such as CI Pigment Yellow 185; I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. Pigment Red 222 and other red or magenta pigments; C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment Green 7 or other green or cyan pigments; C.I. I. Pigment black 1, C.I. I. Pigment black 6, C.I. I. And black pigments such as CI Pigment Black 7.

導電性インクI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。   The content of the pigment in the conductive ink I is usually 0.1 to 40% by mass, preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 2 to 20% by mass.

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。   Examples of the anionic dispersant include, but are not limited to, fatty acid salt, alkyl sulfate ester salt, alkyl benzene sulfonate, alkyl naphthalene sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, alkyl phosphate ester salt, naphthalene sulfonate formalin condensate, poly Examples thereof include oxyethylene alkyl sulfate esters, and two or more of them may be used in combination.

導電性インクI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。   From the viewpoint of transferability, the conductive ink I is obtained by neutralizing a resin having an acidic group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphonic acid group with a base such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. It is preferable to further contain a resin having an anionic group. Although it does not specifically limit as resin which has an acidic group, Polyacrylic acid, polyamide, polyvinyl alcohol, etc. are mentioned, You may use 2 or more types together.

導電性インクI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。   The content of the resin having an anionic group in the conductive ink I is usually 0.5 to 10% by mass, and preferably 0.5 to 5% by mass.

導電性インクI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。   The conductive ink I may further contain a solvent soluble in water. Solvents that are soluble in water are not particularly limited, but are polyvalent such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,2,6-hexanetriol, and glycerin. Alcohols: ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, ethylene oxide adduct of diglycerin Polyhydric alcohol derivatives such as pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, Nitrogen-containing solvents such as hexylpyrrolidone and triethanolamine; alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, and benzyl alcohol; sulfur-containing solvents such as thiodiethanol, thiodiglycerol, sulfolane, and dimethyl sulfoxide; propylene carbonate, ethylene carbonate, and the like These may be used in combination of two or more.

導電性インクIは、保存安定性の点から、アルカリ性であることが好ましい。   The conductive ink I is preferably alkaline from the viewpoint of storage stability.

電源30は、図2に示すように、ノズル板21b及び導電性基体11の間に接続されており、制御部は、導電性インクIと弾性層12の間に、所定のタイミングで所定の電圧が印加されるように電源30を制御する。このため、ノズル21aと弾性層12の間に、導電性インクIからなる液柱のブリッジを一時的に形成することにより、液柱のブリッジに含まれる水を電気分解することができる。その結果、中間転写ドラム10にインク画像を形成することができる。このとき、アノードとして機能する弾性層12の表面で、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を、プロトンを介して凝集させることができる。これにより、隣接するドット間の滲みの発生を抑制することができ、高精細な画像を形成することができる。また、ノズル21aの目詰まりを抑制することができる。 As shown in FIG. 2, the power supply 30 is connected between the nozzle plate 21 b and the conductive substrate 11, and the control unit has a predetermined voltage between the conductive ink I and the elastic layer 12 at a predetermined timing. The power supply 30 is controlled so that is applied. For this reason, by temporarily forming a bridge of the liquid column made of the conductive ink I between the nozzle 21a and the elastic layer 12, the water contained in the bridge of the liquid column can be electrolyzed. As a result, an ink image can be formed on the intermediate transfer drum 10. At this time, since water contained in the bridge of the liquid column is oxidized on the surface of the elastic layer 12 functioning as the anode to generate protons (H + ), it is dispersed by the anionic dispersant D as shown in FIG. The pigment P which has been prepared can be aggregated via protons. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of bleeding between adjacent dots, and a high-definition image can be formed. Moreover, clogging of the nozzle 21a can be suppressed.

なお、制御部は、圧電素子に印加する電圧パルスのピーク電圧とパルス幅を変化させることにより、液柱のブリッジを形成する時間を制御する。   The control unit controls the time for forming the bridge of the liquid column by changing the peak voltage and the pulse width of the voltage pulse applied to the piezoelectric element.

図4に、インク画像が形成されるメカニズムを示す。まず、ノズル21aには、インク室21cに充填された導電性インクIのメニスカスが形成されており、電源30には、所定の電圧が印加されている(図4(a)参照)。次に、圧電素子に電圧パルスが印加されることにより、導電性インクIがノズル21aから吐出され、ノズル21aと弾性層12の間に、導電性インクIからなる液柱のブリッジが一時的に形成される(図4(b)参照)。このとき、ノズル板21b及び弾性層12は、それぞれカソード及びアノードとして機能し、ノズル板21b及び弾性層12の表面で、それぞれ反応式
4HO+4e→2H+4OH
で示される電極反応及び反応式
2HO→4H+O+4e
で示される電極反応が起こり、液柱のブリッジに含まれる水が電気分解される。さらに、液柱のブリッジが分断されて、中間転写ドラム10にインク画像I'が形成される(図4(c)参照)。
FIG. 4 shows a mechanism for forming an ink image. First, the meniscus of the conductive ink I filled in the ink chamber 21c is formed in the nozzle 21a, and a predetermined voltage is applied to the power supply 30 (see FIG. 4A). Next, when a voltage pulse is applied to the piezoelectric element, the conductive ink I is ejected from the nozzle 21a, and a bridge of the liquid column made of the conductive ink I is temporarily interposed between the nozzle 21a and the elastic layer 12. It is formed (see FIG. 4B). At this time, the nozzle plate 21b and the elastic layer 12 function as a cathode and an anode, respectively, and the reaction formulas 4H 2 O + 4e → 2H 2 + 4OH − on the surfaces of the nozzle plate 21b and the elastic layer 12, respectively.
Electrode reaction and reaction formula 2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e
The electrode reaction indicated by the following occurs, and water contained in the bridge of the liquid column is electrolyzed. Further, the bridge of the liquid column is divided to form an ink image I ′ on the intermediate transfer drum 10 (see FIG. 4C).

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E及びEが形成されるが、電気二重層E及びEの充電速度は、液柱のブリッジBの抵抗R、導電性インクI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Eの容量CECは、電気二重層Eの容量CEA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、導電性インクIが接触するノズル板21bの面積は、アノードAとしての、液柱が接触する弾性層12の面積よりも十分に大きいためである。 Here, the bridge of the liquid column formed between the cathode and the anode will be described with reference to FIG. Inside the bridge B of the liquid column, cations and anions move in the vicinity of the cathode C and the anode A, respectively. As a result, electric double layers E C and E A are formed on the surfaces of the cathode C and the anode A, respectively. The charging rate of the electric double layers E C and E A depends on the resistance R B of the bridge B of the liquid column, It is almost determined by the concentration of ions contained in the conductive ink I. At this time, when the voltage of the electric double layer E A reaches several V, Faraday current flows water is electrolyzed. As a result, on the surface of the anode A, water is oxidized to generate protons, and the pigment dispersed by the anionic dispersant is aggregated. On the other hand, the capacitance C EC of the electric double layer E C, since sufficiently larger than the capacitance C EA of the electric double layer E A, the surface of the cathode C, water is unlikely to reduction. This is because the area of the nozzle plate 21b that contacts the conductive ink I as the cathode C is sufficiently larger than the area of the elastic layer 12 that contacts the liquid column as the anode A.

なお、制御部は、プロトンの生成量、即ち、液柱のブリッジを形成する時間、電源30に印加する電圧を変化させることにより、顔料の凝集の度合いを制御することができる。   The control unit can control the degree of aggregation of the pigment by changing the amount of proton generation, that is, the time for forming the bridge of the liquid column and the voltage applied to the power supply 30.

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、インク画像I'の形成を阻害しない。   Further, when water is oxidized and protons are generated, oxygen is also generated. However, since it is considered to be dissolved in water in addition to a very small amount, formation of the ink image I ′ is not inhibited.

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、導電性インクI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10にインク画像I'を形成するためには、電源30の電圧は、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。   The time from the formation of the liquid column bridge B to the separation is usually several microseconds to several tens of microseconds, and the conductivity of the conductive ink I is usually several tens of mS / m to several hundreds. mS / m. For this reason, in order to form the ink image I ′ on the intermediate transfer drum 10, the voltage of the power supply 30 is 1.23 V, which is a theoretical decomposition voltage of water, or several V, which is a general condition for electrolysis of water. Tens of volts is insufficient, and it is preferably several tens to several hundreds of volts.

なお、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弾性層12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弾性層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。   Instead of aggregating the pigment dispersed by the anionic dispersant via the protons generated on the surface of the elastic layer 12 functioning as the anode, the pigment dispersed by the cationic dispersant is used as the cathode. Aggregation may be performed via hydroxide ions generated on the surface of the functional elastic layer.

転写ローラ40は、A2の向きに従動回転し、中間転写ドラム10との間に搬送された記録紙Sに、インク画像を転写する。   The transfer roller 40 is driven to rotate in the direction of A <b> 2 and transfers the ink image to the recording paper S conveyed between the intermediate transfer drum 10.

なお、転写ローラ40は、ヒータを内蔵していてもよい。また、記録紙Sに転写されたインク画像を定着させるために、定着ローラをさらに設けてもよい。   The transfer roller 40 may incorporate a heater. In order to fix the ink image transferred to the recording paper S, a fixing roller may be further provided.

クリーニングブレード50は、インク画像を記録紙Sに転写した後の中間転写ドラム10をクリーニングし、カウンター方式で中間転写ドラム10に当接する。これにより、インク画像を繰り返し形成しても、オフセットによる地肌汚れを抑制することができ、インク画像を良好に形成することができる。   The cleaning blade 50 cleans the intermediate transfer drum 10 after transferring the ink image to the recording paper S, and contacts the intermediate transfer drum 10 in a counter manner. As a result, even when the ink image is repeatedly formed, the background stain due to the offset can be suppressed, and the ink image can be favorably formed.

クリーニングブレード50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。   The material constituting the cleaning blade 50 is not particularly limited, and examples thereof include elastic bodies such as silicone rubber, urethane rubber, fluorine rubber, and nitrile butadiene rubber.

なお、クリーニングブレード50の代わりに、又は、クリーニングブレード50と共に、クリーニングローラを設けてもよい。   A cleaning roller may be provided instead of the cleaning blade 50 or together with the cleaning blade 50.

搬送ユニット60は、記録紙Sを多数枚積載することが可能な給紙トレイ61と、多数枚積載された記録紙Sのうち、最上位の記録紙Sのみを中間転写ドラム10と転写ローラ40の間に給紙する給紙ローラ62と、給紙トレイ61及び給紙ローラ62を支持した筐体63と、給紙ローラ62により給紙された記録紙Sを案内する案内板64と、案内板64により案内された記録紙Sが排紙される排紙トレイ65を有する。給紙ローラ62は、モータ等の駆動手段(不図示)により、A3の向きに回転駆動される。このとき、制御部は、記録紙Sにインク画像が転写されるように、駆動手段の回転駆動を制御する。   The transport unit 60 includes a paper feed tray 61 on which a large number of recording sheets S can be stacked, and only the uppermost recording sheet S among the stacked recording sheets S is transferred to the intermediate transfer drum 10 and the transfer roller 40. A paper feed roller 62 that feeds the paper, a housing 63 that supports the paper feed tray 61 and the paper feed roller 62, a guide plate 64 that guides the recording paper S fed by the paper feed roller 62, and a guide A paper discharge tray 65 for discharging the recording paper S guided by the plate 64 is provided. The paper feed roller 62 is rotationally driven in the direction of A3 by a driving means (not shown) such as a motor. At this time, the control unit controls the rotation drive of the driving unit so that the ink image is transferred to the recording paper S.

画像形成装置100を用いて、記録紙Sに形成されたインク画像は、アニオン性分散剤により分散されている顔料が凝集しているため、記録紙Sが普通紙である場合でも、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。   Ink images formed on the recording paper S using the image forming apparatus 100 are aggregated with pigments dispersed by an anionic dispersant, so that even if the recording paper S is plain paper, feathering or A high-quality ink image can be formed at high speed with high image density while suppressing bleeding.

本発明の画像形成装置は、複写機、ファクシミリの単体、これらの複合機、これらに関するモノクロ機等の複合機、電気回路の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用いられる画像形成装置であってもよい。   The image forming apparatus of the present invention is a copying machine, a single facsimile, a complex machine of these, a multifunction machine such as a monochrome machine related thereto, an image forming apparatus used for forming an electric circuit, or an image forming apparatus used in the biotechnology field. There may be.

[導電性インクの調製]
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。
[Preparation of conductive ink]
Ketjen Black EC-600JD (manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.) 4% by mass, sodium polyoxyethylene alkyl ether sulfonate 2% by mass, urea 15% by mass, glycerin 5% by mass, 2-pyrrolidone 0.5% by mass, A mixed solution consisting of 0.5% by mass of 1,2-octanediol, 15% by mass of tetramethylammonium nitrate, 0.1% by mass of 2-amino-2-ethyl-1,3-propanediol and distilled water (residue) After the adjustment, pressure filtration was performed using a membrane filter having an average pore diameter of 0.8 μm to obtain a black conductive ink.

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。   Instead of Ketjen Black EC-600JD (manufactured by Ketjen Black International), Pigment Yellow 152 was used to obtain a yellow conductive ink.

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、ビグメントブルー15を用いて、シアンの導電性インクを得た。   A cyan conductive ink was obtained using Pigment Blue 15 instead of Ketjen Black EC-600JD (Ketjen Black International).

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、ピグメントレッド83を用いて、マゼンタの導電性インクを得た。   Magenta conductive ink was obtained using Pigment Red 83 instead of Ketjen Black EC-600JD (Ketjen Black International).

[実施例1]
吐出装置20として、インクジェットプリンタIPSiO GX5000(リコー社製)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、体積抵抗率が1Ω・cm、水に対する後退接触角が75°、厚さが0.2mmの、シリコーンゴム層(弾性層12)が形成されており、モータ(不図示)により、外周の線速が100mm/秒で、図中、A1の向きに回転駆動される。このとき、シリコーンゴム層は、アスペクト比が1×10、平均長さが1mmのカーボンナノチューブLS-CNT(独立行政法人産業技術総合研究所ナノカーボン研究センター製)が分散されている。また、記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKは、金属製のノズル板21bを有し、インク室21cには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及び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。また、中間転写ドラム10の弾性層12と、記録ヘッド21Y、21M、21C及び21BKのノズル板21bのギャップを100μmとした。さらに、転写ローラ40は、金属製の芯金に厚さが1mmのゴム層が形成されている。また、クリーニングブレード50は、フッ素ゴムからなるブレードである。さらに、記録紙Sとして、上質紙TYPE6200(リコー社製)を用いた。
[Example 1]
An ink image was formed by using the image forming apparatus 100 having an ink jet printer IPSiO GX5000 (manufactured by Ricoh) as the ejection device 20. The intermediate transfer drum 10 is formed with a silicone rubber layer (elastic layer 12) having a volume resistivity of 1 Ω · cm, a receding contact angle with respect to water of 75 °, and a thickness of 0.2 mm, and a motor (not shown). As a result, the outer peripheral linear velocity is 100 mm / sec and is driven to rotate in the direction of A1 in the figure. At this time, carbon nanotubes LS-CNT (made by the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Nanocarbon Research Center) having an aspect ratio of 1 × 10 4 and an average length of 1 mm are dispersed in the silicone rubber layer. The recording heads 21Y, 21M, 21C, and 21BK have a metal nozzle plate 21b, and the ink chambers 21c are filled with conductive inks of yellow, magenta, cyan, and black, respectively. At this time, a 120 V power source 30 is connected between the nozzle plate 21 b and the conductive substrate 11. The gap between the elastic layer 12 of the intermediate transfer drum 10 and the nozzle plates 21b of the recording heads 21Y, 21M, 21C, and 21BK was set to 100 μm. Furthermore, the transfer roller 40 has a rubber layer having a thickness of 1 mm formed on a metal core. The cleaning blade 50 is a blade made of fluorine rubber. Further, high-quality paper TYPE 6200 (manufactured by Ricoh) was used as the recording paper S.

以上のような画像形成装置100を用いて、中間転写ドラム10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(図6参照)。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。   Using the image forming apparatus 100 as described above, 100 mm square yellow halftone dot images PA and magenta halftone dot images PB made of isolated dots having a dot diameter of 50 μm were formed on the intermediate transfer drum 10 at intervals of 35 mm (see FIG. (See FIG. 6). Further, a 100 mm square black solid image consisting of isolated dots having a dot diameter of 50 μm was formed.

[比較例1]
弾性層12として、体積抵抗率が5Ω・cm、水に対する後退接触角が45°、厚さが0.2mmの、10質量%の炭素粉末が分散されているシリコーンゴム層を用いた以外は、実施例1と同様にして、網点画像及びベタ画像を形成した。
[Comparative Example 1]
As the elastic layer 12, except that a silicone rubber layer having a volume resistivity of 5 Ω · cm, a receding contact angle with respect to water of 45 °, and a thickness of 0.2 mm in which 10% by mass of carbon powder is dispersed is used. A dot image and a solid image were formed in the same manner as in Example 1.

[比較例2]
弾性層12として、体積抵抗率が1×10Ω・cm、水に対する後退接触角が60°、厚さが0.2mmの、5質量%の炭素粉末が分散されているシリコーンゴム層を用いた以外は、実施例1と同様にして、網点画像及びベタ画像を形成した。
[Comparative Example 2]
As the elastic layer 12, a silicone rubber layer in which 5% by mass of carbon powder having a volume resistivity of 1 × 10 3 Ω · cm, a receding contact angle with respect to water of 60 °, and a thickness of 0.2 mm is dispersed is used. A halftone image and a solid image were formed in the same manner as in Example 1 except that.

[滲み]
マイクロスコープを用いて、記録紙Sに転写された網点画像のドットの形状を観察して、評価した。このとき、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×として、判定した。
[Bleeding]
Using a microscope, the dot shape of the halftone dot image transferred to the recording paper S was observed and evaluated. At this time, the case where the dots were independent was determined as ◯, the case where the dots were slightly blurred, and the case where the dots were blurred as x.

[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を測定して、評価した。このとき、ベタ画像の濃度が1.35以上である場合を○、1.25以上1.35未満である場合を△、1.25未満である場合を×として、判定した。
[Transferability]
Using X-rite, the density of the solid image transferred to the recording paper S was measured and evaluated. At this time, the case where the density of the solid image was 1.35 or more was judged as ◯, the case where it was 1.25 or more and less than 1.35 was judged as Δ, and the case where it was less than 1.25 was judged as x.

評価結果を表1に示す。   The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 0005343890
実施例1では、網点画像のドットが独立しており、ベタ画像の濃度が高いことが確認された。このことから、インク画像の滲みの発生が抑制され、転写性が優れることがわかった。
Figure 0005343890
In Example 1, it was confirmed that the dots of the halftone dot image were independent and the density of the solid image was high. From this, it was found that the bleeding of the ink image was suppressed and the transferability was excellent.

これに対し、比較例1では、網点画像のドットが独立しているが、ベタ画像の濃度が低いことが確認された。このことから、実施例1と比較して、転写性が劣ることがわかった。   On the other hand, in Comparative Example 1, it was confirmed that the dots of the halftone dot image are independent, but the density of the solid image is low. From this, it was found that transferability was inferior to that of Example 1.

また、比較例2では、網点画像のドットがやや滲んでおり、ベタ画像の濃度がやや低いことが確認された。このことから、実施例1と比較して、滲み及び転写性が劣ることがわかった。   In Comparative Example 2, it was confirmed that the dots of the halftone dot image were slightly blurred and the density of the solid image was slightly low. From this, it was found that the bleeding and transferability were inferior to those of Example 1.

10 中間転写ドラム
11 導電性基体
12 弾性層
21 記録ヘッド
21a ノズル
21b ノズル板
21c インク室
30 電源
40 転写ローラ
50 クリーニングブレード
100 画像形成装置
I 導電性インク
I' インク画像
S 記録紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Intermediate transfer drum 11 Conductive substrate 12 Elastic layer 21 Recording head 21a Nozzle 21b Nozzle plate 21c Ink chamber 30 Power supply 40 Transfer roller 50 Cleaning blade 100 Image forming apparatus I Conductive ink I ′ Ink image S Recording paper

特開2008−19286号公報JP 2008-19286 A

Claims (6)

顔料が水を含む溶媒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、
前記ノズルとの間に前記導電性インクからなる液柱のブリッジ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を含む弾性層が表面に形成されている中間転写体と、
前記弾性層と前記導電性インクとの間に、前記液柱のブリッジ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、
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を有することを特徴とする画像形成装置。
A recording head having a nozzle for discharging a conductive ink in which a pigment is dispersed in a solvent containing water;
An intermediate transfer member having an elastic layer containing carbon nanotubes formed on the surface thereof, capable of forming an ink image by temporarily forming a bridge of a liquid column made of the conductive ink between the nozzle and the nozzle When,
Voltage applying means for applying a voltage capable of electrolyzing water contained in the bridge of the liquid column between the elastic layer and the conductive ink;
An image forming apparatus comprising transfer means for transferring an ink image formed on the intermediate transfer member to a recording medium.
前記弾性層中の前記カーボンナノチューブの含有量が0.1質量%以上1.0質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a content of the carbon nanotube in the elastic layer is 0.1% by mass or more and 1.0% by mass or less. 前記弾性層は、体積抵抗率が1×10Ω・cm未満であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the elastic layer has a volume resistivity of less than 1 × 10 3 Ω · cm. 前記弾性層は、水に対する後退接触角が60°より大きいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the elastic layer has a receding contact angle with respect to water of greater than 60 °. 前記顔料は、アニオン性分散剤により分散されており、
前記電圧印加手段は、前記弾性層がアノードとして機能するように電圧を印加することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
The pigment is dispersed by an anionic dispersant,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the voltage applying unit applies a voltage so that the elastic layer functions as an anode.
顔料が水を含む溶媒中に分散されている導電性インクを記録ヘッドのノズルから吐出して、中間転写体にインク画像を形成する工程と、該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工程を有する画像形成方法であって、
前記中間転写体は、カーボンナノチューブを含む弾性層が表面に形成されており、
前記導電性インクと前記弾性層との間に電圧が印加されている状態で、前記ノズルと前記中間転写体の間に前記導電性インクからなる液柱のブリッジを一時的に形成すると共に、前記液柱のブリッジに含まれる水を電気分解することにより、前記中間転写体にインク画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
A step of ejecting a conductive ink in which a pigment is dispersed in a solvent containing water from a nozzle of a recording head to form an ink image on the intermediate transfer member, and an ink image formed on the intermediate transfer member as a recording medium An image forming method having a step of transferring to
The intermediate transfer body has an elastic layer containing carbon nanotubes formed on the surface,
While a voltage is applied between the conductive ink and the elastic layer, a bridge of a liquid column made of the conductive ink is temporarily formed between the nozzle and the intermediate transfer member, and the An image forming method comprising forming an ink image on the intermediate transfer member by electrolyzing water contained in a bridge of a liquid column.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5423502B2 (en) * 2010-03-16 2014-02-19 株式会社リコー Image forming apparatus and image forming method
JP2013129184A (en) * 2011-11-21 2013-07-04 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
US9643403B2 (en) 2012-03-05 2017-05-09 Landa Corporation Ltd. Printing system
CN104271356B (en) 2012-03-05 2016-10-19 兰达公司 Digital printing process
US11809100B2 (en) 2012-03-05 2023-11-07 Landa Corporation Ltd. Intermediate transfer members for use with indirect printing systems and protonatable intermediate transfer members for use with indirect printing systems
US9498946B2 (en) 2012-03-05 2016-11-22 Landa Corporation Ltd. Apparatus and method for control or monitoring of a printing system
KR102065802B1 (en) 2012-03-05 2020-01-13 란다 코퍼레이션 리미티드 Ink film constructions
JP5906958B2 (en) * 2012-06-25 2016-04-20 株式会社リコー Image forming apparatus
GB201401173D0 (en) 2013-09-11 2014-03-12 Landa Corp Ltd Ink formulations and film constructions thereof
GB2536489B (en) 2015-03-20 2018-08-29 Landa Corporation Ltd Indirect printing system
US11806997B2 (en) 2015-04-14 2023-11-07 Landa Corporation Ltd. Indirect printing system and related apparatus
CN112428691B (en) 2016-05-30 2022-09-27 兰达公司 Digital printing method and system
CN114148099A (en) 2016-05-30 2022-03-08 兰达公司 Digital printing method
GB201609463D0 (en) * 2016-05-30 2016-07-13 Landa Labs 2012 Ltd Method of manufacturing a multi-layer article
US11267239B2 (en) 2017-11-19 2022-03-08 Landa Corporation Ltd. Digital printing system
WO2019102297A1 (en) 2017-11-27 2019-05-31 Landa Corporation Ltd. Digital printing system
US11707943B2 (en) 2017-12-06 2023-07-25 Landa Corporation Ltd. Method and apparatus for digital printing
US11679615B2 (en) 2017-12-07 2023-06-20 Landa Corporation Ltd. Digital printing process and method
EP3814144A4 (en) 2018-06-26 2022-03-16 Landa Corporation Ltd. An intermediate transfer member for a digital printing system
US11318734B2 (en) 2018-10-08 2022-05-03 Landa Corporation Ltd. Friction reduction means for printing systems and method
CN113272144B (en) 2018-12-24 2023-04-04 兰达公司 Digital printing system and method
WO2021105806A1 (en) 2019-11-25 2021-06-03 Landa Corporation Ltd. Drying ink in digital printing using infrared radiation absorbed by particles embedded inside itm
US11321028B2 (en) 2019-12-11 2022-05-03 Landa Corporation Ltd. Correcting registration errors in digital printing

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02283487A (en) * 1989-04-26 1990-11-20 Canon Inc Image recording ink
JP2002322392A (en) * 2001-04-23 2002-11-08 Toyo Ink Mfg Co Ltd Cationic ink, imaging method and print using the same
JP2004050449A (en) * 2002-07-16 2004-02-19 Canon Inc Recorder and recording method
JP2007055247A (en) * 2005-07-27 2007-03-08 Brother Ind Ltd Printer

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Publication number Publication date
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