JP3148620B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、記録媒
体上にインクを用いて所定の画像を形成する画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像形成装置として、気化し
たインクを吐出して記録媒体上に付着させる方式（以
下、昇華方式と記す）が提案されている。この方式で
は、気体インクを吐出するため、インクを吐出するノズ
ルでの目詰まりが少なく、画素が分子状態で記録される
ため、解像度が高くしかも階調性に優れ、滲みの少ない
高品質な印字を行うことが可能となる。

【０００３】このような利点を有する昇華方式におい
て、気化させるインクをインクカートリッジを用いて供
給する方式が提案されている（特開平７−５２４２３号
公報，特開平６−１７９２６５号公報）。

【０００４】まず、特開平７−５２４２３号公報に記載
された画像形成装置について、図１４を用いて詳細に説
明する。図１４は、従来の画像形成装置の構成を示す図
である。この画像形成装置は、カートリッジ１０１と液
化ヒータ１０２と供給孔１０３により構成されるインク
カートリッジ部と、供給路１０４と供給ヒータ１０５と
気化ヒータ１０６と吐出孔１０７により構成される印字
ヘッド部と、を含んでいる。

【０００５】カートリッジ１０１の内部には、粉体イン
クＩｐが蓄えられている。カートリッジ１０１の下部に
は、インクＩｐを液化するための液化ヒータ１０２が備
えられていて、印字時には液化ヒータ１０２によりイン
クＩｐを加熱し、液化することにより印字ヘッド部にイ
ンクを供給する。供給孔１０３は、毛管状もしくは繊維
状のフィルタ（図示せず）が配設されたものであり、液
体インクＩｐｗのみを通過させる構成となっている。印
字ヘッド部に供給された液化インクＩｐｗは、供給路１
０４を通り気化ヒータ１０６に供給される。液化インク
Ｉｐｗは、供給路の側壁に配設された供給ヒータ１０５
により保温されながら供給路１０４を通過するため固化
による目詰まりがない。液化インクＩｐｗは、記録すべ
き画像データの電気信号に対応した出力信号に応じて駆
動される気化ヒータ１０６より、気化される。このと
き、液体インクＩｐｗは気化ヒータ１０６の近傍に配設
された液体保持体（図示せず）により保持されている。
液体保持体としては、ビーズ、繊維等の連続した気孔を
有する材料が用いられる。気化したインクＩｐｇは、吐
出孔７から気化膨張による気化インクＩｐｇの気流によ
り吐出される。

【０００６】次に、特開平６−１７９２６５号公報に開
示された画像形成装置について、図１５を用いて説明す
る。図１５は、従来の画像形成装置の構成を示す図であ
る。

【０００７】図１５を参照して、画像形成装置は、カー
トリッジ２０１と供給孔２０３により構成されるインク
カートリッジ部と供給路２０４と粉体搬送装置２０８と
気化ヒータ２０６と吐出孔２０７により構成される印字
ヘッド部とを含んでいる。

【０００８】カートリッジ２０１の内部には、粉体イン
クＩｐが蓄えられている。供給孔２０３より印字ヘッド
部に供給された粉体インクＩｐは、粉体搬送装置２０８
により供給路２０４を通り気化ヒータ２０６に供給され
る。ここで、粉体搬送装置２０８は、図示しない駆動モ
ータが矢印方向に往復運動することにより粉体インクＩ
ｐを気化モータ２０６の方に搬送する。搬送された粉体
インクＩｐは、記録すべき画像データの電気信号に対応
した出力信号に応じて駆動される気化ヒータ２０６によ
り気化されて、吐出孔２０７から吐出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特開平７−５２４２３号公報の方式では、インクを吐
出するまでに液化用、供給用、気化用と３種類のヒータ
が必要となり、装置が複雑になる。また、それに伴う供
給電源も大型化してしまい印字にかかるエネルギーが大
きくなってしまうといった問題点がある。更に、インク
を気化した場合、残留物が残る可能性が高く気化ヒータ
６及び吐出孔に該残留物が付着し該気化ヒータ６の劣
化、吐出孔７の目詰まりの原因になってしまうという問
題がある。

【００１０】また、特開平６−１７９２６５号公報の方
法では、粉体を搬送するため液体インクの搬送に比べ供
給路を太くする必要があり、また、搬送用の装置が必要
となるため装置が大型化してしまう。更に、印字のタイ
ミングで粉体を直接気化させる方法であるため、短時間
で粉体を気化させる必要があり、気化ヒータ６にかかる
負担が大きくなり、前者の方法に比べより残留物の影響
が大きくなるという問題点がある。

【００１１】また、従来の画像形成装置では、各吐出孔
毎に気化ヒーターを設ける必要があるため、インクカー
トリッジに気化ヒーターを具備させておくことは実質上
不可能であった。

【００１２】ところで、本出願人は、先に、インクを気
化させた気体を記録すべき画像データに対応した電気信
号に応じて断続的に吐出させ、記録媒体上に付着もしく
は浸透させて、画像を得る新たな画像形成方法及び装置
を提案した（特願平７−４９７７８号）。この画像形成
装置は、インクを加熱することにより気化させる加熱手
段と、気化されたインクを記録媒体に吐出する吐出手段
と、画像に対応した画像データに応じて、加熱されたイ
ンクが断続的に吐出されるように気化されたインクを制
御する吐出制御手段からなっている。吐出手段はインク
を帯電させる帯電電極部と、記録媒体の背面に配設され
帯電電極部により帯電されたインクを記録媒体上に誘導
する背面電極部により構成されている。また、吐出制御
手段はインクの吐出を物理的もしくは電気的に制御する
シャッター部と、画像データに応じてシャッター部の動
作を制御するコントロール部により構成され、加熱手段
と帯電電極部とシャッター部が一体となった印字ヘッド
により構成されている。

【００１３】以下、図を用いてもう少し詳しく説明す
る。図１６は、画像記録装置の構成を示すブロック図で
ある。印字ヘッド部６０の内部には、粉体のインクＩｐ
が蓄えられている。また、印字ヘッド部６０には、イン
クＩｐを加熱するための気化ヒータ９と放熱板（図示せ
ず）により構成される加熱装置３０と、加熱されたイン
クＩｐｗを帯電する帯電電極１０として５０〜８０μｍ
の細いワイヤー電極と、図２の斜視図に示すように、イ
ンクＩｐｗの吐出孔７が複数設けられ、吐出孔７の周囲
を囲むように電界シャッター電極１１が設けられてい
る。

【００１４】印字時には、加熱装置３０によりインクＩ
ｐは加熱され、気化される。インクの色材としては、有
色のインクを用いる場合、イエローでは、アントライソ
チアゾール系、キノフタロン系、ピラゾロナゾ系、ピリ
ドンアゾ系、スチリル系等を用い、マゼンダでは、アン
トラキノン系、ジシアノイミダゾール系、チアジアゾー
ルアゾ系、トリシアノビニル系等を用い、シアンでは、
アゾ系、アントラキノン系、ナフトキノン系、インドア
ニリン系等を用いることができる。インクＩｐは気化さ
れて、気体のインクＩｐｗとなり、帯電電極４に＋２〜
５ｋＶの電圧が印加されることにより、接地されている
加熱装置３０の方向にコロナ放電が起こり、気体状のイ
ンクＩｐｗはプラスイオンに帯電する。帯電した気体状
のインクＩｐｗは、記録媒体ＲＭの印字面の裏面に配設
された背面電極１４にマイナスの電圧が印加されること
により、記録媒体の方向へ誘導される。

【００１５】ここで、電界シャッター電極１１は、電圧
が印加されたときに、プラスに帯電したインクＩｐｗを
通り抜けさせないように設定されている。このため、電
界シャッター電極１１に電圧が印加されていないときに
のみ、インクＩｐｗは背面電極１４による電界に引き付
けられて吐出孔７を通り抜けることができる。これによ
り、電界シャッター電極１１への電圧印加のＯＮ／ＯＦ
Ｆによりインクの吐出を断続的に制御することができ
る。また、各々の画素に対応した電極の電位を制御する
ことにより、気体状のインクＩｐｗの通過を画素単位で
制御できる。

【００１６】本発明は、上記した本出願人が先に提案し
た画像形成装置へのインクの供給を、インクカートリッ
ジにより行うことにより、残留物等による気化ヒータの
劣化の影響を受けず、また、インク吐出孔の目詰まりを
防止することのできる画像形成装置を提供することを目
的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像形成
装置は、インクを気化・帯電して記録媒体上に吐出する
ことにより、所定の画像を記録する画像形成装置であっ
て、気化・帯電されたインクをインク吐出孔から前記記
録媒体の背面に配設された背面電極へと誘導する吐出手
段と、前記インク吐出孔に形成され、記録すべき画像デ
ータに対応した電気信号に基づいて、電界の力により前
記吐出手段からのインクの吐出を遮断する電界シャッタ
手段と、を有してなる印字ヘッド部と、該印字ヘッド部
に着脱可能に形成され、前記インクを貯留するとともに
前記インクをインク供給孔から前記印字ヘッド部に供給
するインクカートリッジとを備え、前記印字ヘッド部
は、前記インクを帯電する帯電手段を有し、該帯電手段
は、前記インクカートリッジが装着されたときに、前記
インクカートリッジ内に挿入されるよう形成されてなる
ものである。

【００１８】請求項２に記載の画像形成装置は、請求項
１に記載の画像形成装置において、インクカートリッジ
が、インクを気化する加熱手段を有してなるものであ
る。

【００１９】請求項３に記載の画像形成装置は、請求項
２に記載の画像形成装置において、加熱手段が、気化ヒ
ータであるものである。

【００２０】請求項４に記載の画像形成装置は、請求項
２に記載の画像形成装置において、加熱手段が、印字ヘ
ッド部に形成された加熱部からの熱をインクカートリッ
ジに伝える熱伝導部であるものである。

【００２１】

【００２２】

【００２３】請求項５に記載の画像形成装置は、請求項
２乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置におい
て、インク供給孔が、インクカートリッジの側面下部に
形成されており、インクカートリッジの底面の少なくと
も一部が、インク供給孔に向かって上方から下方へと傾
斜しており、加熱手段が、底面の少なくともインク供給
孔近傍に配設されてなるものである。

【００２４】請求項６に記載の画像形成装置は、請求項
２乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置におい
て、インク供給孔が、インクカートリッジの側面下部に
形成されており、インクカートリッジの底面の少なくと
も一部が、インク供給孔に向かって上方から下方へと傾
斜しており、また、その底面がインク供給孔の形成され
た側面から突出しており、加熱手段が、少なくともその
突出した部分に配設されてなるものである。

【００２５】

【００２６】請求項７に記載の画像形成装置は、請求項
５又は請求項６のいずれかに記載の画像形成装置におい
て、インク供給孔の近傍に、インク量検知用センサーを
有してなるものである。

【００２７】請求項８に記載の画像形成装置は、請求項
５乃至請求項７のいずれかに記載の画像形成装置におい
て、インクカートリッジが、その底面に貯留しているイ
ンクに振動を与える加振部を有してなるものである。

【００２８】請求項９に記載の画像形成装置は、請求項
１乃至請求項８のいずれかに記載の画像形成装置におい
て、インクカートリッジに、インク供給孔からのインク
の流出を防止するシャッター部が形成されてなるもので
ある。

【００２９】請求項１０に記載の画像形成装置は、請求
項９に記載の画像形成装置において、そのシャッター部
が、インク供給孔を覆うようにインクカートリッジの内
壁に片持ちで取り付けられており、印字ヘッド部のイン
ク供給孔に対峙する面に、インクカートリッジの装着時
にシャッター部をインクカートリッジ内部に押し込む凸
部が、形成されてなるものである。

【００３０】請求項１１に記載の画像形成装置は、請求
項１０に記載の画像形成装置において、凸部が圧電素子
で形成されてなるものである。

【００３１】請求項１２に記載の画像形成装置は、請求
項９に記載の画像形成装置において、シャッター部は、
インクを気化する際の加熱により変形してインクを流出
させる熱可変性部材からなるものである。

【００３２】請求項１３に記載の画像形成装置は、イン
クを気化・帯電して記録媒体上に吐出することにより、
所定の画像を記録する画像形成装置であって、気化・帯
電されたインクをインク吐出孔から前記記録媒体の背面
に配設された背面電極へと誘導する吐出手段と、前記イ
ンク吐出孔に形成され、記録すべき画像データに対応し
た電気信号に基づいて、電界の力により前記吐出手段か
らのインクの吐出を遮断する電界シャッタ手段と、を有
してなる印字ヘッド部と、該印字ヘッド部に着脱可能に
形成され、前記インクを貯留するとともに前記インクを
インク供給孔から前記印字ヘッド部に供給するインクカ
ートリッジとを備え、前記印字ヘッド部と前記インクカ
ートリッジの位置決め部材を有し、前記インクカートリ
ッジは前記インクを帯電する帯電部を設け、前記印字ヘ
ッド部は前記帯電部に電源供給する帯電電源供給部を設
けてなるものである。

【００３３】以下、本発明の画像形成装置の作用を説明
する。

【００３４】本発明の画像形成装置は、印字ヘッド部に
インクカートリッジからインクを供給する。このため、
インクの供給が容易となる。更に、インクカートリッジ
内部においてインクの帯電を行うことにより、帯電手段
と対向電極との距離を短くできるので帯電電圧を低く抑
えることができる。

【００３５】また、そのインクカートリッジにインクを
気化する加熱手段を設けることにより、インクの気化に
起因する残留物が加熱手段に付着しても、インクカート
リッジを交換することにより加熱手段を新しくすること
ができるため、加熱手段の劣化に伴う画像形成装置の補
修等を行う必要がなくなる。

【００３６】更に、インクカートリッジの内部でインク
を気化することにより、インクを搬送する必要がなくな
り、目詰まりを抑制することができる。

【００３７】

【００３８】

【００３９】また、インクカートリッジの底面に傾斜構
造を持たせ、インクを引力によって供給することによ
り、インク搬送用の装置が不要であり、インクカートリ
ッジの構造が簡単になる。また、インクが順次供給され
るため効率の良いインクの気化が可能となる。また、気
化後に吐出されずに固化するインクの量を減らすことが
でき、繰り返し加熱によるインクの劣化を防止できる。
更に、インクカートリッジのインクが収納されている部
分より突出した部分でインク気化を行うことにより、イ
ンクが収納されている部分への気化インクの進入を減少
することができ、また、帯電電極と対向電極となる加熱
手段の距離を短くできるので帯電電圧を低く抑えること
が可能となる。

【００４０】また、インク供給孔近傍にインク量検知用
のセンサーを設けることにより、センサー用の配線の取
り回しが容易であり、装置を複雑な構造にすることな
く、インクの有無を容易に知ることができる。

【００４１】更に、インクカートリッジに加振器を設け
ることにより、インクの流動性を向上させることができ
る。

【００４２】また、インクカートリッジの供給孔の裏面
に片持ちのシャッターを設け、対峙する印字ヘッド部に
圧電素子等からなる凸部を設けることにより、装置を大
型化することなく容易にシャッターの開閉を行うことが
できる。

【００４３】また、インクカートリッジのシャッターを
熱可変の材料で形成することにより、加熱部の熱により
供給孔の開閉を行い、シャッター用の電源、機構が不要
であり、装置の大型化を防ぐことができる。また、本発
明の画像形成装置は、印字ヘッド部にインクカートリッ
ジからインクを供給する。このため、インクの供給が容
易となる。更に、帯電手段をインクカートリッジに設け
ることにより、気化インクが固化して帯電手段に付着す
ることにより帯電効率が悪化しても、インクカートリッ
ジ部交換することにより帯電手段を新しくすることがで
きるため、帯電手段の劣化に伴う画像形成装置の補修等
を行う必要がなくなる。

【００４４】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）以下、本発明の第１の実施の形態
の画像形成装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、その画像形成装置の構成を示す分解断面図であ
る。

【００４５】この画像形成装置は、貯留部１と、気化ヒ
ータ９により構成されるインクカートリッジ５０と帯電
電極１０と吐出孔基板１２とカートリッジ支持部材１３
とカートリッジ固定蓋１５と緩衝部材１６と吐出孔７に
より構成される印字ヘッド部６０と、背面電極１４と、
を有している。

【００４６】貯留部１の内部には、粉体インクＩｐが蓄
えられている。貯溜部１の下部には、インクＩｐを気化
するための気化ヒータ９が備えられている。貯溜部１の
上面はシール（図示せず）により密封されており、使用
時にはシールを取り外し、上面を開いた状態にする。印
字時には、インクカートリッジ５０を印字ヘッド部６０
の下部からカートリッジ支持部材１３に沿って矢印Ａの
方向に装着する。そして、カートリッジ固定蓋１５を矢
印Ｂ方向に動かして蓋を閉めることにより、貯留部１の
上面が導電性のゴム材料で形成される緩衝部材１６を介
して吐出孔基板１２に密着する。

【００４７】印字ヘッド部６０の上半分の部分には、加
熱され気化したインクＩｐｇを帯電する帯電電極１０と
して、５０〜８０μｍのワイヤーが備えられている。吐
出孔基板１２には、気化インクＩｐｇを吐出するための
吐出孔７が設けられている。図２に吐出孔基板１２の斜
視図を示す。吐出孔７の周囲を囲むように、かつ、吐出
孔基板１２の両面に気化したインクＩｐｇの吐出量を制
御する電界シャッター電極１１が設けられている。この
吐出孔７の直径は、印字密度に対応した大きさに設定さ
れており、記録密度が１５０ｄｐｉの場合、直径は３０
０μｍに設定されている。電界シャッター電極１１の上
部には、記録媒体ＲＭが配置され、記録媒体ＲＭの上部
に背面電極１４として電極板が備えられている。

【００４８】次に、上記のように構成された画像形成装
置の動作について説明する。

【００４９】印字時には、気化ヒータ９によりインクＩ
ｐが１５０〜２００℃に加熱され、気化される。インク
の色材としては、有色のインクを用いる場合、イエロー
では、アントライソチヤアゾール系、キノフタロン系、
ピラゾロナゾ系、ピリドンアゾ系、スチリル系等を用
い、マゼンタでは、アントラキノン系、ジシアノイミダ
ゾール系、チアジアゾールアゾ系、トリシアノビニル系
等を用い、シアンでは、アゾ系、アントラキノン系、ナ
フトキノン系、インドアニリン系等を用いることができ
る。

【００５０】インクＩｐが気化し、気体のインクＩｐｇ
となったときに、帯電電極１０に＋２ｋＶの電圧を印加
することにより、接地している気化ヒータ９の方向にコ
ロナ放電が起こり、気体のインクＩｐｇは＋イオンに帯
電する。次に、記録媒体ＲＭの印字面の裏面に配設され
た背面電極１４に−０．５ｋＶの電圧を印加することに
より、帯電した気体のインクＩｐｇが記録媒体ＲＭの方
向へ誘導される。ここで、電界シャッター電極１１に
は、記録すべき画像データの電気信号に応答した入力信
号に応じて、記録媒体ＲＭ側の電極と貯留部１側の電極
にそれぞれ４００Ｖの電圧が印加される。この結果、気
体のインクＩｐｇは電界シャッター電極１１を通過した
り、通過を阻止したりできるように制御される。電界シ
ャッター電極１１を通過した気体のインクＩｐｇは、背
面電極１４に誘導され、記録媒体ＲＭ上に付着し、印字
が行われる。

【００５１】このように、本画像形成装置では、インク
カートリッジ５０に粉体インクＩｐを気化する気化ヒー
タ９を設けているため、粉体インクＩｐの気化に起因す
る残留物が気化ヒータ９に付着しても、インクカートリ
ッジ５０を交換することにより気化ヒータ９を新しくす
ることができ、気化ヒータ９の劣化に伴う画像形成装置
の補修等を行う必要がなくなる。

【００５２】更に、インクカートリッジ５０の内部で粉
体インクＩｐを気化するため、粉体インクＩｐを搬送す
る必要がなくなり、目詰まりを抑制することができる。

【００５３】ここで、帯電電極１０は、インクカートリ
ッジ５０が装着されたとき、貯留部１内の粉体インクＩ
ｐに接しない位置に設ける必要がある。つまり、貯留部
１に供給する粉体インクＩｐの量は、帯電電極１０に接
触しない程度の量にしておく必要がある。

【００５４】なお、ここでは、インクカートリッジ５０
の非装着時のインク漏れを防ぐために、インクカートリ
ッジ５０の上面にシールを貼り付けているが、蓋を用い
て密封しても良い。この場合、一度使用したインクカー
トリッジ５０を再使用することができる。また、上面に
シャッター機構を設け、インクカートリッジ５０の装着
時にシャッターが開くような機構にしておけば、その操
作性が向上する。

【００５５】（第２の実施の形態）次に、第２の実施の
形態の画像形成装置について図面を参照しながら説明す
る。図３は、その構成を示す断面図である。

【００５６】図３を参照して、画像形成装置は、貯留部
１と伝熱板１７とインクシャッター１８により構成され
るインクカートリッジ５０と加熱ヒータ１９と帯電電極
１０と吐出孔基板１２とカートリッジ支持部材１３と緩
衝部材１６と吐出孔７により構成される印字ヘッド部６
０と背面電極１４とを有している。

【００５７】貯留部１の内部には、粉体インクＩｐが蓄
えられている。貯留部１の下部には、粉体インクＩｐを
気化するための伝熱板１７が備えられている。貯留部１
の上面には、気化インクＩｐｇを供給するための供給孔
３としてスリットが形成されており、この供給孔３の開
閉用にインクシャッター１８が備えられている。印字時
には、インクカートリッジ５０を印字ヘッド部６０の側
面からカートリッジ支持部材１３に沿って矢印Ａの方向
に装着する。このとき、カートリッジ支持部材１３の凸
部３１によりインクシャッター１８が供給孔３を開く方
向に押されるとともに、貯留部１の上面が導電性のゴム
材料で形成される緩衝部材１６を通して吐出孔基板１２
に密着する。また、印字ヘッド部６０の加熱ヒータ１９
の上に貯留部１の伝熱板１７が位置し、加熱ヒータ１９
の熱をインクカートリッジ５０に伝えるようになる。

【００５８】印字ヘッド部６０の吐出孔基板１２とイン
クカートリッジ５０との間には、加熱され気化したイン
クＩｐｇを帯電する帯電電極１０として、５０〜８０μ
ｍのワイヤーが備えられている。吐出孔基板１２には、
気化インクＩｐｇを吐出するための吐出孔７としてスリ
ットが形成されている。図４に吐出孔基板１２の斜視図
を示す。この吐出孔７の長辺側の両側には、電界シャッ
ター電極３２が設けられている。この吐出孔７の長さ
は、印字幅に対応した長さに設定されており、記録密度
が１５０ｄｐｉの場合、スリットの幅は、２００μｍに
設定されている。電界シャッター電極３２ａの片側は接
地され、もう一方の側は、記録密度に対応した１６９μ
ｍ間隔で櫛歯状に複数の電界シャッター電極３２ｂが設
けられている。電界シャッター電極３２の上部には、記
録媒体ＲＭが配置され、記録媒体ＲＭの上部に背面電極
１４が備えられている。

【００５９】次に、上記のように構成された画像形成装
置の動作について説明する。

【００６０】印字時には、伝熱板１７を伝わる加熱ヒー
タ１９の熱によりインクＩｐが１５０〜２００℃に加熱
され、気化される。インクの色材としては、第１の実施
の形態と同様であり説明は省略する。インクＩｐが気化
し、気体のインクＩｐｇとなり、帯電電極１０に＋４ｋ
Ｖの電圧を印加することにより、接地している伝熱板１
７の方向にコロナ放電が起こり、気体のインクＩｐｇは
＋イオンに帯電する。次に、記録媒体ＲＭの印字面の裏
面に配設された背面電極１４に−０．５ｋＶの電圧を印
加することにより、帯電した気体のインクＩｐｇが記録
媒体ＲＭの方向へ誘導される。ここで、電界シャッター
電極３２は、記録すべき画像データの電気信号に応答し
た入力信号に応じて、吐出孔を挟んで５００Ｖの電圧が
印加される。この結果、気体のインクＩｐｇは電界シャ
ッター電極３２を通過したり、通過を阻止したりできる
ように制御されている。電界シャッター電極３２を通過
した気体のインクＩｐｇは、背面電極１４に誘導され、
記録媒体ＲＭ上に付着し、印字が行われる。

【００６１】このように、本画像形成装置では、粉体イ
ンクＩｐの加熱を伝熱板１７により行うため、インクカ
ートリッジ５０の構成を簡単にすることができる。

【００６２】なお、帯電電極１０と伝熱板１７の距離は
短い方が、加える帯電電圧が小さくてすむので、インク
カートリッジ５０の高さは低く設定することが望まし
い。

【００６３】また、ここでは、インクカートリッジ５０
の供給孔の開閉機構としてシャッターを用いたが、実施
の形態で説明したように、シールを用いても良いし、蓋
を用いても良い。又、シャッター構造についても上記方
法に限定されるものではない。

【００６４】同様に、吐出孔７の形状をスリットとした
が、第１の実施の形態に示したドット形状でも構わな
い。この時、電界シャッター電極も第１の実施の形態に
従うことになる。

【００６５】また、印字ヘッド部６０の加熱ヒータ１９
をバネなどにより上方へ押し上げる構成にすれば、伝熱
板との接触が確実になり、かつ貯留部１の上部の密着性
も上がり、印字時のインク漏れを防ぐことができる。

【００６６】（第３の実施の形態）次に、本発明による
第３の実施の形態について図面を参照しながら説明す
る。図５は、本発明の第３の実施の形態の構成を示す図
である。

【００６７】図５を参照して、画像形成装置は、貯留部
１と気化ヒータ９と帯電電極２０により構成されるイン
クカートリッジ５０と、ヒータ電源供給部２１と帯電電
源供給部２２と吐出孔基板１２と、カートリッジ支持部
材１３と緩衝部材１６と吐出孔７により構成される印字
ヘッド部６０と背面電極１４と、を有している。

【００６８】貯留部１の内部には、粉体インクＩｐが蓄
えられている。貯留部１の下部には、粉体インクＩｐを
気化するための気化ヒータ９が備えられている。また、
カートリッジの上半分で粉体インクＩｐに触れない位置
に帯電電極２０として針電極が備えられている。貯留部
１の上面には、気化インクＩｐｇを供給するための供給
孔３としてスリットが形成されている。印字時には、イ
ンクカートリッジ５０を印字ヘッド部６０の側面からカ
ートリッジ支持部材１３に沿って矢印Ａの方向に装着す
る。このとき、カートリッジ支持部材１３の位置決めピ
ン３３と貯留部１の側面の位置決め穴３４とにより、印
字ヘッド部６０のヒータ電源供給部２１と帯電電源供給
部２２がそれぞれ気化ヒータ９と帯電電極２０に当接す
るように位置決めを行う。貯留部１の上面は導電性のゴ
ム材料で形成される緩衝部材１６を通して吐出孔基板１
２に密着する。

【００６９】吐出孔基板１２には、気化インクＩｐｇを
吐出するための吐出孔７が設けられていて、吐出孔７の
周囲を囲むようにかつ吐出孔基板１２の両面に気化した
インクＩｐｇの吐出量を制御する電界シャッター電極１
１が設けられている。この吐出孔７の直径は、印字密度
に対応した大きさに設定されており、記録密度が１５０
ｄｐｉの場合、直径は、３００μｍに設定されている。
電界シャッター電極１１の上部には、記録媒体ＲＭが配
置され、記録媒体ＲＭの上部に背面電極１４が備えられ
ている。

【００７０】次に、上記のように構成された画像形成装
置の動作について説明する。

【００７１】印字時にはヒータ電源供給部２１からの通
電により気化ヒータ９が動作し、その熱によりインクＩ
ｐが１５０〜２００℃に加熱され、気化される。インク
の色材としては、第１の実施の形態と同様であり説明は
省略する。インクＩｐが気化し、気体のインクＩｐｇと
なった後、帯電電極１０に帯電電源供給部２２からの通
電により＋２ｋＶの電圧が印加されると、接地している
気化ヒータ９の方向にコロナ放電が起こり、気体のイン
クＩｐｇは＋イオンに帯電する。

【００７２】次に、記録媒体ＲＭの印字面の裏面に配設
された背面電極１４に−０．５ｋＶの電圧を印加するこ
とにより、帯電した気体のインクＩｐｇが記録媒体ＲＭ
の方向へ誘導される。ここで、電界シャッター電極１１
は、記録すべき画像データの電気信号に応答した入力信
号に応じて、吐出孔を挟んで４００Ｖの電圧が印加され
る。この結果、気体のインクＩｐｇは電界シャッター電
極１１を通過したり、通過を阻止したりできるように制
御される。電界シャッター電極１１を通過した気体のイ
ンクＩｐｇは、背面電極１４に誘導され、記録媒体ＲＭ
上に付着し、印字が行われる。

【００７３】このように、本画像形成装置では、インク
カートリッジ５０内部に帯電電極２０を有しているた
め、インクカートリッジ５０を交換することにより、帯
電電極２０が新しくなるため、気化インクＩｐｗの付着
等に起因する帯電電極２０の劣化により、画像形成装置
を補修する必要がなくなる。

【００７４】ここで、インクカートリッジ５０の供給孔
の開閉を省略したが第１の実施の形態のようにシャッタ
ー、シール等を用いても良い。

【００７５】同様に、吐出孔７の形状をスリットとして
もよく、この時、電界シャッター電極は第２の実施の形
態の形状に従うことになる。

【００７６】また、インクカートリッジ５０の位置決め
に位置決めピン３３を用いたが、印字ヘッド部６０にガ
イド部を設けて貯留部１をそのガイド部に沿わせても良
いし、また、第２の実施の形態に示したように印字ヘッ
ド部の加熱ヒータ１９をバネなどにより上方へ押し上げ
る構成にしても良く、電源供給部との接触を確実にする
構成で有れば上記方法に限定されない。

【００７７】（第４の実施の形態）次に、第４の実施の
形態の画像形成装置について図面を参照しながら説明す
る。図６は、その構成を示す断面図である。

【００７８】図６を参照して、画像形成装置は、貯留部
１と伝熱板１７により構成されるインクカートリッジ５
０と帯電電極１０と加熱ヒータ１９と吐出孔基板１２と
カートリッジ支持部材１３と緩衝部材１６と吐出孔７に
より構成される印字ヘッド部６０と背面電極（図示せ
ず）を含む。

【００７９】貯留部１の内部には、粉体インクＩｐが蓄
えられている。貯留部１の下部には、粉体インクＩｐを
加熱ヒータ１９の熱を伝える伝熱板１７が備えられてい
る。貯留部１の上面には、気化インクＩｐｇを供給する
ための供給孔３としてスリットが形成されている。吐出
孔基板１２には、気化インクＩｐｇを吐出するための吐
出孔７が設けられていて、吐出孔７の周囲を囲むように
かつ吐出孔基板１２の両面に気化したインクＩｐｇの吐
出量を制御する電界シャッター電極１１が設けられてい
る。吐出孔基板１２と吐出孔基板１２に連結している帯
電電極１０は矢印Ｂ方向に可動で、印字時には、吐出孔
基板１２と帯電電極１０を上方向に持ち上げてから、貯
留部１を印字ヘッド部の側面からカートリッジ支持部材
１３に沿って矢印Ａの方向に装着し、吐出孔基板１２と
帯電電極１０を下方向に降ろすことにより貯留部１を固
定する。このとき、貯留部１の上面は導電性のゴム材料
で形成される緩衝部材１６を通して吐出孔基板１２に密
着する。

【００８０】上記画像形成装置の動作については、以上
で説明してきた実施の形態と同様であるため説明は省略
する。

【００８１】本画像形成装置では、帯電電極１０をイン
クカートリッジ５０内部に挿入する構成となっているた
め、帯電電極１０と対向電極（インクカートリッジ５０
内部の伝熱板１７）との距離を短くすることができ、帯
電電圧を低くすることが可能となる。

【００８２】ここで、吐出孔基板１２と帯電電極１０の
可動距離は、インクカートリッジ５０の固定位置から背
面電極１４に接触しない位置までとなるが、背面電極１
４を可動として、インクカートリッジ５０の脱着時に予
め移動させることにより、吐出孔基板１２と帯電電極１
０の可動距離は増加する。この場合、吐出孔基板１２と
帯電電極１０が大きく開くので、インクカートリッジ５
０の脱着が容易になるだけでなく、帯電電極１０のクリ
ーニング時における作業が楽になる。また、帯電電極１
０は、ワイヤー電極でも針電極でも構わないが、針電極
の場合、ワイヤー電極に比べ大きく、インクカートリッ
ジ５０の供給孔３も大きくなるため針電極を用いること
が望ましい。

【００８３】更に、インクカートリッジ５０の供給孔の
開閉を省略したが上記した実施の形態に示したようにシ
ャッター、シール等を用いても良い。

【００８４】同様に、吐出孔７の形状をスリットとして
もよく、この時、電界シャッター電極は第２の実施の形
態に従うことになる。

【００８５】（第５の実施の形態）次に、第５の実施の
形態の画像形成装置について図面を参照しながら説明す
る。図７は、その構成を示す図である。

【００８６】図７を参照して、画像形成装置は、インク
カートリッジ５０と、帯電電極１０と吐出孔基板１２と
カートリッジ支持部材１３と加熱ヒータ１９とセンサー
２３と緩衝部材１６と吐出孔７により構成される印字ヘ
ッド部６０と、背面電極１４と、を有している。

【００８７】インクカートリッジ５０の内部には、粉体
インクＩｐが蓄えられている。インクカートリッジ５０
の側面下部に供給孔が配設され、インクカートリッジ５
０の底面部は供給孔３を下流側とするように傾斜してい
る。また、供給孔３はシール（図示せず）により密封さ
れており、使用時にはシールを取り外し、開いた状態に
する。印字時には、インクカートリッジ５０の底面供給
孔３側を印字ヘッド部６０の加熱ヒータ１９の凸部に引
っかけながら矢印Ｂの方向に装着する。インクカートリ
ッジ５０の上面は導電性のゴム材料で形成される緩衝部
材１６を通して吐出孔基板１２に密着する。印字ヘッド
部６０の上半分の部分には、加熱され気化したインクＩ
ｐｇを帯電する帯電電極１０として、５０〜８０μｍの
ワイヤーが備えられている。吐出孔基板１２には、気化
インクＩｐｇを吐出するための吐出孔７が設けられてい
る。吐出孔７の周囲を囲むようにかつ吐出孔基板１２の
両面に気化したインクＩｐｇの吐出量を制御する電界シ
ャッター電極１１が設けられている。電界シャッター電
極１１の上部には、記録媒体ＲＭが配置され、記録媒体
ＲＭの上部に背面電極１４が備えられている。

【００８８】次に、上記のように構成された画像形成装
置の動作について説明する。

【００８９】印字時にはインクカートリッジ５０の供給
孔３より加熱ヒータ１９上に供給される粉体インクＩｐ
が加熱ヒータ１９により１５０〜２００℃に加熱され、
気化される。インクの色材としては、第１の実施の形態
で示したもの同様であるため説明は省略する。帯電電極
１０に＋２ｋＶの電圧を印加することにより、接地して
いる加熱ヒータ１９の方向にコロナ放電が起こり、気体
のインクＩｐｇは＋イオンに帯電する。次に、記録媒体
ＲＭの印字面の裏面に配設された背面電極１４に−０．
５ｋＶの電圧を印加することにより、帯電した気体のイ
ンクＩｐｇが記録媒体ＲＭの方向へ誘導される。ここ
で、電界シャッター電極１１は、記録すべき画像データ
の電気信号に応答した入力信号に応じて、記録媒体ＲＭ
側の電極とインクカートリッジ５０側の電極にそれぞれ
４００Ｖの電圧が印加される。この結果、気体のインク
Ｉｐｇは電界シャッター電極１１を通過したり、通過を
阻止したりできるように制御されている。電界シャッタ
ー電極１１を通過した気体のインクＩｐｇは、背面電極
１４に誘導され、記録媒体ＲＭ上に付着し、印字が行わ
れる。インクカートリッジ５０の粉体インクＩｐの有無
は、インクカートリッジ５０の装着面と対峙したカート
リッジ支持部材１３の供給孔３と同じ高さの位置に配設
されたインク量検知用センサー２３の信号によって検知
することができる。

【００９０】本画像形成装置では、粉体インクＩｐを引
力によって順次供給するため、効率的なインクの気化が
可能となる。また、気化後に吐出されずに固化するイン
クの量を減らすことができる。更に、繰り返し加熱によ
るインクの劣化を防止できる。また、供給孔３近傍にイ
ンク量検知用センサー２３を設けているため、装置を複
雑な構成とすることなく、インクの有無を容易に知るこ
とができる。

【００９１】ここで、インクカートリッジ５０を装着し
たときの印字ヘッド部の装着面にカートリッジ支持部材
１３を設けても良い。この場合、印字ヘッド部の構造は
若干複雑になるが、吐出孔基板１２近傍でのインクカー
トリッジ５０との隙間によるインク漏れを防げるととも
に、インクカートリッジ５０の装着時の操作性が向上す
る。

【００９２】また、カートリッジ支持部材１３のカート
リッジ装着面と対峙する面にヒータを設けるか、もしく
は加熱ヒータ１９の熱を伝える伝熱板を配設すれば、気
化インクが冷えて固化し、カートリッジ支持部材１３の
表面に付着するのを防ぐことができる。

【００９３】（第６の実施の形態）次に、第６の実施の
形態の画像形成装置について図面を参照しながら説明す
る。図８は、その構成を示す図である。

【００９４】図８を参照して、画像形成装置は、貯留部
１とインクセンサー２３と気化ヒータ９により構成され
るインクカートリッジ５０と、帯電電極１０と吐出孔基
板１２とカートリッジ支持部材１３と伝熱板１７と緩衝
部材１６と吐出孔７により構成される印字ヘッド部６０
と、背面電極２４とを有している。

【００９５】貯留部１の内部には、粉体インクＩｐが蓄
えられている。インクカートリッジ５０の側面下部に
は、供給孔が配設されている。また、インクカートリッ
ジ５０の底面部は供給孔３に向かって上方から下方へと
傾斜しており（供給孔３を下流側とするように傾斜して
おり）、かつ、粉体インクＩｐを気化するための気化ヒ
ータ９が備えられている。

【００９６】インクカートリッジ５０の供給孔３はシー
ル（図示せず）により密封されており、使用時にはシー
ルを取り外し、開いた状態にする。印字時には、インク
カートリッジ５０の供給孔３側の面が導電性のゴム材料
で形成される緩衝部材１６を通して吐出孔基板１２に密
着する。印字ヘッド部６０は、加熱され気化したインク
Ｉｐｇを帯電する帯電電極１０として、５０〜８０μｍ
のワイヤーが備えられている。吐出孔基板１２には、気
化インクＩｐｇを吐出するための吐出孔７が設けられて
いる。吐出孔７の周囲を囲むようにかつ吐出孔基板１２
の両面に気化したインクＩｐｇの吐出量を制御する電界
シャッター電極１１が設けられている。

【００９７】次に、上記のように構成された画像形成装
置の動作について説明する。

【００９８】印字時にはインクカートリッジ５０の気化
ヒータ９により粉体インクＩｐは１５０〜２００℃に加
熱され、気化される。インクの色材としては、第１の実
施の形態で示したものと同様であり説明は省略する。気
化ヒータ９の熱を伝える伝熱板１７により保温された状
態で、供給孔３より供給される気化インクＩｐｇは、帯
電電極１０に＋２ｋＶの電圧が印加されると、接地して
いる伝熱板１７の方向にコロナ放電が起こり、＋イオン
に帯電する。次に、記録媒体ＲＭの印字面の裏面に配設
された背面電極２４に−０．５ｋＶの電圧を印加するこ
とにより、帯電した気体のインクＩｐｇが記録媒体ＲＭ
の方向へ誘導される。ここで、電界シャッター電極１１
には、記録すべき画像データの電気信号に応答した入力
信号に応じて、記録媒体ＲＭ側の電極とインクカートリ
ッジ５０側の電極それぞれに４００Ｖの電圧が印加され
る。この結果、気体のインクＩｐｇは電界シャッター電
極１１を通過したり、通過を阻止したりできるように制
御される。電界シャッター電極１１を通過した気体のイ
ンクＩｐｇは、背面電極２４に誘導され、記録媒体ＲＭ
上に付着し、印字が行われる。貯留部１内の粉体インク
Ｉｐの有無は、貯留部１の供給孔３の上部に配設された
インク量検知センサー２３の信号によって検知する。

【００９９】ここでは、印字ヘッド部６０の伝熱板１７
をカートリッジ支持部材１３の下面にのみ設けている
が、上面にも設けても良いし、新たに上面にヒータを設
けても良い。この場合、印字ヘッド部の構造は複雑とな
るが、気化インクが冷えて固化し、カートリッジ支持部
材１３の表面に付着するのを防ぐことができる。

【０１００】また、背面電極２４としてローラを用いた
が、上述した実施の形態のように電極板を用いても良
い。

【０１０１】（第７の実施の形態）次に、第７の実施の
形態の画像形成装置について図面を参照しながら説明す
る。図９は、その構成を示す図である。

【０１０２】図９を参照して、画像形成装置は、貯留部
１と伝熱板１７により構成されるインクカートリッジ５
０と、帯電電極２０と吐出孔基板１２とカートリッジ支
持部材１３と加熱ヒータ１９と緩衝部材１６と吐出孔７
により構成される印字ヘッド部６０と、背面電極１４と
を有している。

【０１０３】貯留部１の内部には、粉体インクＩｐが蓄
えられている。貯溜部１の側面下部には供給孔３が配設
され、貯溜部１の底面部は供給孔３を下流側とするよう
に傾斜しており、また、供給孔３の形成された側面より
も突出している。また、突出部から傾斜面の途中までに
粉体インクＩｐを気化するための伝熱板１７が備えられ
ている。インクカートリッジ５０の供給孔３は裏面に片
持ちで貼られている弾性のフィルム２６により閉じられ
ている。印字時には、インクカートリッジ５０の供給孔
３側の面が導電性のゴム材料で形成される緩衝部材１６
を通して吐出孔基板１２に密着する。そして、カートリ
ッジ支持部材１３の凸部２５が、インクカートリッジ５
０のフィルム２６をインクカートリッジ５０内に押し込
むことにより、供給孔３が開く。印字ヘッド部６０に
は、加熱され気化したインクＩｐｇを帯電する帯電電極
２０として、針電極が備えられている。吐出孔基板１２
には、気化インクＩｐｇを吐出するための吐出孔７が設
けられている。吐出孔７の周囲を囲むように、かつ、吐
出孔基板１２の両面に気化したインクＩｐｇの吐出量を
制御する電界シャッター電極１１が設けられている。

【０１０４】上記画像形成装置の動作については、以上
説明してきた実施の形態と同様であるため、説明は省略
する。

【０１０５】このように、本画像形成装置では、伝熱板
１７が供給孔３よりも突出しており、その突出部におい
て粉体インクＩｐを気化するため、貯留部１内への気化
インクＩｐｗの進入を減少させることができる。また、
供給孔３にシャッターとしてフィルム２６を設けてお
り、かつ、印字ヘッド６０に凸部２５を設けているた
め、非常に簡単な構成でインクカートリッジ５０の開閉
を行うことができる。

【０１０６】尚、カートリッジ支持部材１３の凸部２５
として圧電素子を用いてもよい。図１０に圧電素子を用
いた場合の動作を示す。印字を行わない場合は、圧電素
子からなる凸部２５に通電を行わないので、凸部２５は
フィルム２６にまで突出せず図１０（ａ）に示すように
供給孔３は閉じている。印字時に圧電素子からなる凸部
２５印字時に通電することにより、図１０（ｂ）に示す
ように凸部２５は、フィルム２６方向に伸張し、フィル
ム２６がインクカートリッジ５０内に押し込められ、供
給孔３が開くことになる。特に、印字時に圧電素子に通
電を入切を交互に繰り返したり、交流電流を通電する
と、フィルム２６が振動するので、貯留部１内の粉体イ
ンクＩｐの供給が容易になる。また、図１１に示すよう
に供給孔３にバイメタルからなるインクシャッター２７
を設けても良い。印字を行わない場合には、印字ヘッド
部は加熱されていないため図１１（ａ）に示すように供
給孔３は閉じており、印字時には、図１１（ｂ）に示す
ように、インクを気化するための熱によりバイメタルか
らなるインクシャッター２７が変形し、供給孔３が開
く。この場合、インクの気化に用いる熱により供給孔３
が開くため、電源やメカが不要であり、かつ使用者が不
用意にインクシャッター２７を開くといった誤操作が防
げる。更に、印字前にインクを予熱する場合、インクシ
ャッター２７とインクカートリッジ５０の伝熱板１７を
接触させ通電可能に構成し、予熱設定温度近傍の温度で
非接触になるように設定すれば、温度センサー無しで予
熱温度に達したことを知ることができる。インクシャッ
ター２７は、形状記憶合金でも良いし、熱可変性のもの
でインクの気化温度以上の耐熱性があれば使用できる
が、特に、使用後にインクが残っている状態でインクカ
ートリッジ５０をはずす場合を考えると熱可逆性のもの
で有ることが望ましい。

【０１０７】他に、インクカートリッジ５０の底面突出
部を供給孔３を下流とするように傾斜をつければ、イン
クカートリッジ５０を使用後にはずしたときの粉体イン
クがこぼれるのを防止することができる。

【０１０８】また、帯電電極として針電極を用いたが、
上記した実施の形態のようにワイヤー電極を用いても良
い。

【０１０９】（第８の実施の形態）次に、本発明の第８
の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図
１２は、本発明の第８の実施の形態の構成を示す図であ
る。

【０１１０】図１２を参照して、画像形成装置は、貯留
部１と伝熱板１７と帯電電極１０と振動子２８により構
成されるインクカートリッジ５０と吐出孔基板１２とカ
ートリッジ支持部材１３と加熱ヒータ１９と緩衝部材１
６と吐出孔７により構成される印字ヘッド部６０と背面
電極１４を含む。

【０１１１】貯留部１の内部には、粉体インクＩｐが蓄
えられている。カートリッジの側面下部に供給孔が配設
され、貯留部１の底面部は供給孔３を下流側とするよう
に傾斜しており、供給孔３がある側面には底面部からつ
ながっている帯電室２９が備えられており、帯電室２９
には帯電電極１０が配設している。また、帯電室２９か
らか傾斜面の途中までに粉体インクＩｐを気化するため
の伝熱板１７が備えられている。貯留部１の傾斜面には
粉体インクＩｐの供給を容易にするように加振器２８が
設けてある。貯留部１の供給孔３はバイメタルからなる
インクシャッター２７により閉じられている。印字時に
は、帯電室２９のスリット形状をした通過孔３０の外面
が導電性のゴム材料で形成される緩衝部材１６を通して
吐出孔基板１２に密着する。印字ヘッド部の吐出孔基板
１２には、気化インクＩｐｇを吐出するための吐出孔７
が設けられている。吐出孔７の周囲を囲むようにかつ吐
出孔基板１２の両面に気化したインクＩｐｇの吐出量を
制御する電界シャッター電極１１が設けられている。

【０１１２】次に、上記のように構成された画像形成装
置の動作について説明する。

【０１１３】印字時には印字ヘッド部の加熱ヒータ１９
の熱を伝える貯留部１の伝熱板１７により粉体インクＩ
ｐは１５０〜２００℃に加熱され、気化される。インク
の色材は、第１の実施の形態で示したものと同様である
ため説明は省略する。気化インクＩｐｇは、帯電部の帯
電電極１０に＋２ｋＶの電圧を印加することにより、接
地している伝熱板１７の方向にコロナ放電が起こり、＋
イオンに帯電する。次に、記録媒体ＲＭの印字面の裏面
に配設された背面電極１４に−０．５ｋＶの電圧を印加
することにより、帯電した気体のインクＩｐｇが記録媒
体ＲＭの方向へ誘導される。ここで、電界シャッター電
極１１は、記録すべき画像データの電気信号に応答した
入力信号に応じて、記録媒体ＲＭ側の電極と貯留部１側
の電極にそれぞれ４００Ｖの電圧が印加される。この結
果、気体のインクＩｐｇは電界シャッター電極１１を通
過したり、通過を阻止したりできるように制御されてい
る。電界シャッター電極１１を通過した気体のインクＩ
ｐｇは、背面電極１４に誘導され、記録媒体ＲＭ上に付
着し、印字が行われる。この時、貯留部１内の粉体イン
クは、加振器２８により振動を与えられるため、流動的
になり供給孔３より帯電室２９へ流出しやすくなってお
り、供給孔３での目詰まりが防止される。

【０１１４】ここで、供給孔３には、上記第７の実施の
形態に記したように、バイメタル以外の熱可変性のイン
クシャッター２７を設けても良いし、通電されると形状
が変化する圧電素子を用いたシャッターを設けても良
い。

【０１１５】また、インクカートリッジ部の構造は図１
３に示す構造でも良く、上記例にとらわれるわけではな
い。

【０１１６】上記した全ての実施の形態では、貯留部１
内のインクを粉体としたが、液体を用いても良い。この
場合、密封性を良くし、特に、第５〜第８の実施の形態
においては供給孔３に液体保持体として繊維や海綿体等
を用いた毛管現象を利用する必要がある。この場合、液
体インクを気化するため、加熱エネルギーが少なく気化
時間が短縮される。

【０１１７】また、上記全ての実施の形態において、貯
留部１を熱伝導性の良い材料で構成してもよい。この場
合、インクを予熱、保温することができ、インクの気化
時間を短縮することができる。

【０１１８】更に、上記した実施の形態の各構成要素を
組み合わせてもよく、例えば、第８の実施の形態で用い
た加振器２８を他の実施の形態でも使用しても構わな
い。

【０１１９】他に、吐出方向を上向きもしくは横向きと
したが、背面電極、記録媒体のとりまわしに問題がなけ
れば、下向きでも構わない。

【０１２０】

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、印字ヘッド部
にインクカートリッジからインクを供給する。このた
め、インクの供給が容易となる。更に、インクカートリ
ッジ内部においてインクの帯電を行うことにより、帯電
手段と対向電極との距離を短くできるので帯電電圧を低
く抑えることができる。

【０１２１】また、そのインクカートリッジにインクを
気化する加熱手段を設けることにより、インクの気化に
起因する残留物が加熱手段に付着しても、インクカート
リッジを交換することにより加熱手段を新しくすること
ができるため、加熱手段の劣化に伴う画像形成装置の補
修等を行う必要がなくなる。

【０１２２】更に、インクカートリッジの内部でインク
を気化することにより、インクを搬送する必要がなくな
り、目詰まりを抑制することができる。

【０１２３】

【０１２４】

【０１２５】また、インクカートリッジの底面に傾斜構
造を持たせ、インクを引力によって供給することによ
り、インク搬送用の装置が不要であり、インクカートリ
ッジの構造が簡単になる。また、インクが順次供給され
るため効率の良いインクの気化が可能となる。また、気
化後に吐出されずに固化するインクの量を減らすことが
でき、繰り返し加熱によるインクの劣化を防止できる。
更に、インクカートリッジのインクが収納されている部
分より突出した部分でインク気化を行うことにより、イ
ンクが収納されている部分への気化インクの進入を減少
することができ、また、帯電電極と対向電極となる加熱
手段の距離を短くできるので帯電電圧を低く抑えること
が可能となる。

【０１２６】また、インク供給孔近傍にインク量検知用
のセンサーを設けることにより、センサー用の配線の取
り回しが容易であり、装置を複雑な構造にすることな
く、インクの有無を容易に知ることができる。

【０１２７】更に、インクカートリッジに加振器を設け
ることにより、インクの流動性を向上させることができ
る。

【０１２８】また、インクカートリッジの供給孔の裏面
に片持ちのシャッターを設け、対峙する印字ヘッド部に
圧電素子等からなる凸部を設けることにより、装置を大
型化することなく容易にシャッターの開閉を行うことが
できる。

【０１２９】また、インクカートリッジのシャッターを
熱可変の材料で形成することにより、加熱部の熱により
供給孔の開閉を行い、シャッター用の電源、機構が不要
であり、装置の大型化を防ぐことができる。また、本発
明の画像形成装置は、印字ヘッド部にインクカートリッ
ジからインクを供給する。このため、インクの供給が容
易となる。更に、帯電手段をインクカートリッジに設け
ることにより、気化インクが固化して帯電手段に付着す
ることにより帯電効率が悪化しても、インクカートリッ
ジ部交換することにより帯電手段を新しくすることがで
きるため、帯電手段の劣化に伴う画像形成装置の補修等
を行う必要がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の画像形成装置の構成を示す
断面図である。

【図２】図１のインク吐出部の構成を示す斜視図であ
る。

【図３】第２の実施の形態の画像形成装置の構成を示す
断面図である。

【図４】図３のインク吐出部の構成を示す斜視図であ
る。

【図５】第３の実施の形態の画像形成装置の構成を示す
断面図である。

【図６】第４の実施の形態の画像形成装置の構成を示す
断面図である。

【図７】第５の実施の形態の画像形成装置の構成を示す
断面図である。

【図８】第６の実施の形態の画像形成装置の構成を示す
断面図である。

【図９】第７の実施の形態の画像形成装置の構成を示す
断面図である。

【図１０】図９のインクシャッターの一例を説明する図
である。

【図１１】図９のインクシャッターの他の例を説明する
図である。

【図１２】第８の実施の形態の画像形成装置の構成を示
す断面図である。

【図１３】第８の実施の形態の画像形成装置の他の例を
示す断面図である。

【図１４】従来の画像形成装置の構成を示す断面図であ
る。

【図１５】従来の画像形成装置の他の構成を示す断面図
である。

【図１６】本出願人が先に提案した画像形成装置の構成
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ カートリッジ ３ 供給孔 ７ 吐出孔 ９ 気化ヒータ １０，２０ 帯電電極 １１，３２ 電界シャッター電極 １２ 吐出孔基板 １３ カートリッジ支持部材 １４，２４ 背面電極 １７ 伝熱板 １９ 加熱ヒータ ５０ インクカートリッジ ６０ 印字ヘッド部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 正昭 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 永田 昌也 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−71636（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−52423（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−62777（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−193457（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−25023（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−275755（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−16334（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/325 B41J 2/015 B41J 2/175

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを気化・帯電して記録媒体上に吐
   出することにより、所定の画像を記録する画像形成装置
   であって、 気化・帯電されたインクをインク吐出孔から前記記録媒
   体の背面に配設された背面電極へと誘導する吐出手段
   と、前記インク吐出孔に形成され、記録すべき画像デー
   タに対応した電気信号に基づいて、電界の力により前記
   吐出手段からのインクの吐出を遮断する電界シャッタ手
   段と、を有してなる印字ヘッド部と、 該印字ヘッド部に着脱可能に形成され、前記インクを貯
   留するとともに前記インクをインク供給孔から前記印字
   ヘッド部に供給するインクカートリッジとを備え、 前記印字ヘッド部は、前記インクを帯電する帯電手段を
   有し、 該帯電手段は、前記インクカートリッジが装着されたと
   きに、前記インクカートリッジ内に挿入されるよう形成
   され てなることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 前記インクカートリッジは、前記インクを気化する加熱
   手段を有してなることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の画像形成装置におい
   て、 前記加熱手段は、気化ヒータであることを特徴とする画
   像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の画像形成装置におい
   て、 前記加熱手段は、前記印字ヘッド部に形成された加熱部
   からの熱を前記インクカートリッジに伝える熱伝導部で
   あることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載
   の画像形成装置において、 前記インク供給孔は、前記インクカートリッジの側面下
   部に形成されており、前記インクカートリッジの底面の
   少なくとも一部は、前記インク供給孔に向かって上方か
   ら下方へと傾斜しており、 前記加熱手段は、前記底面の少なくとも前記インク供給
   孔近傍に配設されてなることを特徴とする画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載
   の画像形成装置において、 前記インク供給孔は、前記インクカートリッジの側面下
   部に形成されており、 前記インクカートリッジの底面の少なくとも一部は、前
   記インク供給孔に向かって上方から下方へと傾斜してお
   り、また、前記底面は前記インク供給孔の形成された側
   面から突出しており、 前記加熱手段は、前記底面の少なくとも前記突出した部
   分に配設されてなることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項５又は請求項６のいずれかに記載
   の画像形成装置において、 前記インク供給孔の近傍に、インク量検知用センサーを
   有してなることを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 請求項５乃至請求項７のいずれかに記載
   の画像形成装置において、 前記インクカートリッジは、その底面に貯留しているイ
   ンクに振動を与える加振部を有してなることを特徴とす
   る画像形成装置。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載
   の画像形成装置において、 前記インクカートリッジに、前記インク供給孔からのイ
   ンクの流出を防止するシャッター部が形成されてなるこ
   とを特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の画像形成装置におい
    て、 前記シャッター部は、前記インク供給孔を覆うように前
    記インクカートリッジの内壁に片持ちで取り付けられて
    おり、 前記印字ヘッド部の前記インク供給孔に対峙する面に、
    前記インクカートリッジの装着時に前記シャッター部を
    前記インクカートリッジ内部に押し込む凸部が形成され
    てなることを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の画像形成装置にお
    いて、 前記凸部が圧電素子で形成されてなることを特徴とする
    画像形成装置。
12. 【請求項１２】 請求項９に記載の画像形成装置におい
    て、 前記シャッター部は、インクを気化する際の加熱により
    変形してインクを流出させる熱可変性部材からなること
    を特徴とする画像形成装置。
13. 【請求項１３】 インクを気化・帯電して記録媒体上に
    吐出することにより、所定の画像を記録する画像形成装
    置であって、 気化・帯電されたインクをインク吐出孔から前記記録媒
    体の背面に配設された背面電極へと誘導する吐出手段
    と、前記インク吐出孔に形成され、記録すべき画像デー
    タに対応した電気信号に基づいて、電界の力により前記
    吐出手段からのインクの吐出を遮断する電界シャッタ手
    段と、を有してなる印字ヘッド部と、 該印字ヘッド部に着脱可能に形成され、前記インクを貯
    留するとともに前記インクをインク供給孔から前記印字
    ヘッド部に供給するインクカートリッジとを備え、 前記印字ヘッド部と前記インクカートリッジの位置決め
    部材を有し、 前記インクカートリッジは前記インクを帯電する帯電部
    を設け、前記印字ヘッド部は前記帯電部に電源供給する
    帯電電源供給部を設けてなることを特徴とする画像形成
    装置。