JPH09226128A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、高い吐出周波数を有し、高濃度で
良質な画像を形成できる画像形成装置を提供する。 【解決手段】インクジェットプリンタは、プラテンロー
ラ４の下方に対向配置された記録ヘッド１０を備えてい
る。記録ヘッド１０は、略水平な上面３２ａを有する矩
形板状の基板３２を備えている。上面３２ａには、プラ
テンローラ４に向って突設された複数の吐出電極３４、
吐出電極３４から引き出された配線パターン３６、絶縁
層４２、および凝集電極４４が形成されている。また、
記録ヘッド１０は、基板３２を所定位置に保持するとと
もにインクの流路５０を形成する支持部材４７、４８、
４９を有している。インク流路５０を流れるインクは、
規制ブレード４８ｂ、４９ｂによりその液面が規制さ
れ、吐出電極３４の球冠状の先端にインクメニスカスを
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、色剤粒子を絶縁
性液体キャリアに分散させてなるインクに静電気力を作
用させ、インク滴を記録媒体上に飛翔させて画像を形成
する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルプリンタ分野ではイン
クジェット記録方式を用いたインクジェットプリンタが
広く普及している。しかし、従来のインクジェットプリ
ンタでは、染料性インクを用いていることから、画像の
保存性および耐光性が悪い、等の問題があった。

【０００３】これに対し、既に、色剤として顔料粒子の
使用を可能とし、染料性インクの上記問題点を解決した
画像形成装置がＷＯ９３／１１８６号公報に開示されて
いる。この装置は、導電性のインク供給チューブを具備
し、インク供給チューブとこの先端に対向する対向電極
との間に電圧が付与される。それにより、インク供給チ
ューブの電位と同極性に帯電した顔料粒子（以下帯電ト
ナーと称する）を含むインクがインク供給チューブに供
給される。

【０００４】インク内の帯電トナーは、インク供給チュ
ーブの先端近傍の吐出ポイントで、対向電極から静電吸
引力を受け半円球状のインクメニスカスを形成する。し
かし、インクの溶媒の表面張力によりトナーはインクメ
ニスカスから飛翔することができず、インクメニスカス
の先端に留まる。この様にして、多くのトナーがインク
メニスカスの先端に集まり、凝集物となる。インク供給
チューブと対向電極との間の電圧を更に上げると、イン
クの溶媒の表面張力よりも静電吸引力が勝り、インクメ
ニスカスからトナー凝集物が飛翔する。

【０００５】上述の飛翔原理に基づく画像形成装置で
は、従来のインクジェット記録のような飛翔小滴サイズ
を決定するノズルがないため、顔料粒子を用いることが
できる。このため、従来のインクジェットプリンタの問
題点であった、画像の保存性、耐光性等の問題が解決さ
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のトナーを含むインク液を使用する画像形成装置も以
下のような問題点がある。つまり、従来の画像形成装置
においては、インク供給チューブの吐出ポイントに形成
されるインクメニスカスの先端に飛翔に必要な十分な量
のトナーを集めるために多くの時間を必要とする。この
ため、インクを高い吐出周波数で飛翔させることができ
ない問題がある。また、インクの吐出周波数を上げる
と、インクメニスカスの先端におけるトナーの凝集が不
十分となり、飛翔されるインク内のトナー濃度が低下す
る。これにより、所望の画像濃度を達成できなくなり、
良質な画像を形成できない問題がある。この発明は、以
上の点に鑑みなされたもので、その目的は、高い吐出周
波数を有し、高濃度で良質な画像を形成できる画像形成
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る画像形成装置は、帯電した色剤粒子
を絶縁性液体中に分散させて成るインクを供給し、略水
平に供給された記録媒体の下方に所定距離離間した位置
に上記インクの液面を形成するインク供給手段と、上記
インクの液面から突出して設けられ、上記インクの濡れ
による這い上がりにより上記液面より高い吐出位置へ上
記インクをガイドするガイド部材と、上記ガイド部材の
周りに第１の電界を形成し、上記ガイド部材により上記
吐出位置へガイドされたインクの頂点近くに上記インク
内の色剤粒子を凝集させる凝集手段と、上記第１の電界
より大きい第２の電界を上記ガイド部材と記録媒体との
間に形成し、上記凝集手段にて凝集された色剤粒子を上
記記録媒体に向けて飛翔させる飛翔手段と、を備えてい
る。

【０００８】また、この発明の画像形成装置は、帯電し
た色剤粒子を絶縁性液体中に分散させて成るインクを供
給し、略水平に供給された記録媒体の下方に所定距離離
間した位置に上記インクの液面を形成するインク供給手
段と、上記インクの液面から突出して設けられ、上記イ
ンクの濡れによる這い上がりにより上記液面より高い吐
出位置へ上記インクをガイドするガイド部材と、上記ガ
イド部材の周りに第１の電界を形成し、上記ガイド部材
により上記吐出位置へガイドされたインクの頂点近くに
上記インク内の色剤粒子を凝集させる凝集手段と、上記
第１の電界より大きい第２の電界を上記ガイド部材と記
録媒体との間に形成し、上記凝集手段にて凝集された色
剤粒子を上記記録媒体に向けて飛翔させる飛翔手段と、
を備え、上記ガイド部材は、上記液面より突出した球面
を有している。

【０００９】また、この発明の画像形成装置は、略水平
に供給された記録媒体の下方に所定距離離間して配置さ
れた略水平な面上に、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中
に分散させて成るインクを供給するインク供給手段と、
上記略水平な面上に突設され、上記インク供給手段によ
って供給されたインクの濡れによる這い上がりにより上
記インクの液面を上記記録媒体に近付けるように上記イ
ンクをガイドするガイド部材を、その先端に有する吐出
電極と、上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供
給されたインクの液面を上記吐出電極の先端より低い所
定の高さに規制する液面規制手段と、上記ガイド部材に
て上記記録媒体に近付けられたインクの頂点近くに上記
インク内の色剤粒子を凝集させるためのバイアス電圧を
上記吐出電極に印加する凝集手段と、上記凝集手段にて
上記ガイド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記
記録媒体に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧よ
り高い記録電圧を上記吐出電極に印加する飛翔手段と、
を備えている。

【００１０】また、この発明の画像形成装置は、略水平
に供給された記録媒体の下方に所定距離離間して配置さ
れた略水平な面上に、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中
に分散させて成るインクを供給するインク供給手段と、
上記略水平な面上に突設され、上記インク供給手段によ
って供給されたインクの濡れによる這い上がりにより上
記インクの液面を上記記録媒体に近付けるように上記イ
ンクをガイドするガイド部材を、その先端に有する吐出
電極と、上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供
給されたインクの液面を上記吐出電極の先端より低い所
定の高さに規制する液面規制手段と、上記ガイド部材に
て上記記録媒体に近付けられたインクの頂点近くに上記
インク内の色剤粒子を凝集させるためのバイアス電圧を
上記吐出電極に印加する凝集手段と、上記凝集手段にて
上記ガイド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記
記録媒体に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧よ
り高い記録電圧を上記吐出電極に印加する飛翔手段と、
を備え、上記ガイド部材は、上記液面を上記記録媒体へ
近付けるための球面を有している。

【００１１】また、この発明の画像形成装置は、略水平
に供給された記録媒体の下方に所定距離離間して配置さ
れた略水平な面上に、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中
に分散させて成るインクを供給するインク供給手段と、
上記略水平な面上に突設され、上記インク供給手段によ
って供給されたインクの濡れによる這い上がりにより上
記インクの液面を上記記録媒体に近付けるように上記イ
ンクをガイドするガイド部材を、その先端に有する吐出
電極と、上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供
給されたインクの液面を上記吐出電極の先端より低い所
定の高さに規制する液面規制手段と、上記ガイド部材に
て上記記録媒体に近付けられたインクの頂点近くに上記
インク内の色剤粒子を凝集させるためのバイアス電圧を
上記吐出電極に印加する凝集手段と、上記凝集手段にて
上記ガイド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記
記録媒体に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧よ
り高い記録電圧を上記吐出電極に印加する飛翔手段と、
を備え、上記ガイド部材は、上記液面を上記記録媒体へ
近付けるための球面を有する絶縁材により形成されてい
る。

【００１２】また、この発明の画像形成装置は、略水平
に供給された記録媒体の下方に所定距離離間して配置さ
れた略水平な面上に、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中
に分散させて成るインクを供給するインク供給手段と、
上記略水平な面上に突設され、上記インク供給手段によ
って供給されたインクの濡れによる這い上がりにより上
記インクの液面を上記記録媒体に近付けるように上記イ
ンクをガイドするガイド部材を、その先端に有する吐出
電極と、上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供
給されたインクの液面を上記吐出電極の先端より低い所
定の高さに規制する液面規制手段と、上記インク内であ
って上記吐出電極の周りに上記吐出電極と絶縁状態で設
けられた凝集電極と、上記インク供給手段にて上記略水
平な面上に供給されたインク内の色剤粒子を上記吐出電
極近傍へ集めるための凝集電圧を上記凝集電極に印加す
る第１凝集手段と、上記第１凝集手段にて上記吐出電極
近傍に集められた色剤粒子を、上記ガイド部材にて上記
記録媒体に近付けられたインクの頂点近くに更に凝集さ
せるための上記凝集電圧より低いバイアス電圧を上記吐
出電極に印加する第２凝集手段と、上記第１および第２
凝集手段にて上記ガイド部材の頂点近くに凝集された色
剤粒子を上記記録媒体に向けて飛翔させるための上記バ
イアス電圧より高い記録電圧を上記吐出電極に印加する
飛翔手段と、を備えている。

【００１３】また、この発明の画像形成装置は、略水平
に供給された記録媒体の下方に所定距離離間して配置さ
れた略水平な上面を有する基板と、上記基板の上面に、
帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させて成るイン
クを所定の厚さで供給し、上記上面に沿って所定の方向
に流すインク供給手段と、上記基板の上面に上記インク
の流れを横切る方向に並んで突設され、上記インク供給
手段によって供給されたインクの濡れによる這い上がり
により上記インクの液面を上記記録媒体に近付けるよう
に上記インクをガイドする球面状のガイド部材をその先
端に有する複数の吐出電極と、上記各吐出電極の上流側
で上記インクの流れ方向に沿って上記基板の上面に形成
され、上記各吐出電極から引き出された配線パターン
と、上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供給さ
れたインクの液面を上記複数の吐出電極の各先端より低
い所定の高さに規制する液面規制手段と、上記配線パタ
ーン上に絶縁層を介して設けられ、上記配線パターンと
同一ピッチ且つ半ピッチずれて上記インクの流れ方向に
延びて配置された櫛歯状電極、および上記各吐出電極の
下流側で上記各吐出電極と絶縁状態で設けられ、上記各
吐出電極のガイド部材と同心の円弧を連続したエッジ部
分を有する波状電極を有する凝集電極と、上記インク供
給手段にて上記略水平な面上に供給されたインク内の色
剤粒子を上記各吐出電極近傍へ集めるための凝集電圧を
上記凝集電極に印加する第１凝集手段と、上記第１凝集
手段にて上記各吐出電極近傍に集められた色剤粒子を、
上記ガイド部材にて上記記録媒体に近付けられたインク
の頂点近くに更に凝集させるための上記凝集電圧より低
いバイアス電圧を上記各吐出電極に印加する第２凝集手
段と、上記第１および第２凝集手段にて上記各吐出電極
のガイド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記記
録媒体に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧より
高い記録電圧を画像信号に応じて選択された上記吐出電
極に選択的に印加する飛翔手段と、を備えている。

【００１４】また、この発明の画像形成装置は、略水平
に供給された記録媒体の下方に所定距離離間して配置さ
れた略水平な上面を有する基板と、上記基板の上面に、
帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させて成るイン
クを所定の厚さで供給し、上記上面に沿って所定の方向
に流すインク供給手段と、上記基板の上面に上記インク
の流れを横切る方向に並んで突設され、上記インク供給
手段によって供給されたインクの濡れによる這い上がり
により上記インクの液面を上記記録媒体に近付けるよう
に上記インクをガイドする球面状のガイド部材をその先
端に有する複数の吐出電極と、上記各吐出電極の上流側
で上記インクの流れ方向に沿って上記基板の上面に形成
され、上記各吐出電極から引き出された配線パターン
と、上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供給さ
れたインクの液面を上記複数の吐出電極の各先端より低
い所定の高さに規制する液面規制手段と、上記配線パタ
ーン上に絶縁層を介して設けられ、上記配線パターンと
同一ピッチ且つ半ピッチずれて上記インクの流れ方向に
延びて配置された櫛歯状電極、および上記各吐出電極の
下流側で上記各吐出電極と絶縁状態で設けられ、上記各
吐出電極のガイド部材と同心の円弧を連続したエッジ部
分を有する波状電極を有する凝集電極と、上記インク供
給手段にて上記略水平な面上に供給されたインク内の色
剤粒子を上記各吐出電極近傍へ集めるための凝集電圧を
上記凝集電極に印加する第１凝集手段と、上記第１凝集
手段にて上記各吐出電極近傍に集められた色剤粒子を、
上記ガイド部材にて上記記録媒体に近付けられたインク
の頂点近くに更に凝集させるための上記凝集電圧より低
いバイアス電圧を上記各吐出電極に印加する第２凝集手
段と、上記第１および第２凝集手段にて上記各吐出電極
のガイド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記記
録媒体に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧より
高い記録電圧を画像信号に応じて選択された上記吐出電
極に選択的に印加する飛翔手段と、を備え、上記基板
は、基板の上面を流れるインク内の上記絶縁性液体を分
流するためのバイパス口を基板の上面から下面に貫通し
て形成している。

【００１５】また、この発明の画像形成装置は、略水平
に供給された記録媒体の下方に所定距離離間して配置さ
れた略水平な上面を有する誘電性フィルムと、上記誘電
性フィルムの上面に、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中
に分散させて成るインクを所定の厚さで供給し、上記上
面に沿って所定の方向に流すインク供給手段と、上記誘
電性フィルムの上面に上記インクの流れを横切る方向に
並んで突設され、上記インク供給手段によって供給され
たインクの濡れによる這い上がりにより上記インクの液
面を上記記録媒体に近付けるように上記インクをガイド
するガイド部材をその先端に有する複数の吐出電極と、
上記誘電性フィルムの下面であって上記各吐出電極の上
流側で上記インクの流れ方向に沿って延び、上記誘電性
フィルムを貫通して上記各吐出電極に接続された配線パ
ターンと、上記インク供給手段にて上記誘電性フィルム
の上面に供給されたインクの液面を上記複数の吐出電極
の各先端より低い所定の高さに規制する液面規制手段
と、上記誘電性フィルムの上面に配置され、上記各吐出
電極の上流側で上記配線パターンと同一ピッチ且つ半ピ
ッチずれて上記インクの流れ方向に延びて設けられた櫛
歯状電極、および上記各吐出電極の下流側で上記各吐出
電極と絶縁状態で設けられ、上記各吐出電極のガイド部
材と同心の円弧を連続したエッジ部分を有する波状電極
を有する凝集電極と、上記インク供給手段にて上記誘電
性フィルムの上面に供給されたインク内の色剤粒子を上
記各吐出電極近傍へ集めるための凝集電圧を上記凝集電
極に印加する第１凝集手段と、上記第１凝集手段にて上
記各吐出電極近傍に集められた色剤粒子を、上記ガイド
部材にて上記記録媒体に近付けられたインクの頂点近く
に更に凝集させるための上記凝集電圧より低いバイアス
電圧を上記各吐出電極に印加する第２凝集手段と、上記
第１および第２凝集手段にて上記各吐出電極のガイド部
材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記記録媒体に向
けて飛翔させるための上記バイアス電圧より高い記録電
圧を画像信号に応じて選択された上記吐出電極に選択的
に印加する飛翔手段と、を備えている。

【００１６】また、この発明の画像形成装置は、略水平
に供給された記録媒体の下方に所定距離離間して配置さ
れた略水平な上面を有する誘電性フィルムと、上記誘電
性フィルムの上面に、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中
に分散させて成るインクを所定の厚さで供給し、上記上
面に沿って所定の方向に流すインク供給手段と、上記誘
電性フィルムの上面に上記インクの流れを横切る方向に
並んで突設され、上記インク供給手段によって供給され
たインクの濡れによる這い上がりにより上記インクの液
面を上記記録媒体に近付けるように上記インクをガイド
する球面状のガイド部材をその先端に有する複数の吐出
電極と、上記誘電性フィルムの下面であって上記各吐出
電極の上流側で上記インクの流れ方向に沿って延び、上
記誘電性フィルムを貫通して上記各吐出電極に接続され
た配線パターンと、上記インク供給手段にて上記誘電性
フィルムの上面に供給されたインクの液面を上記複数の
吐出電極の各先端より低い所定の高さに規制する液面規
制手段と、上記誘電性フィルムの上面に配置され、上記
各吐出電極の上流側で上記配線パターンと同一ピッチ且
つ半ピッチずれて上記インクの流れ方向に延びて設けら
れた櫛歯状電極、および上記各吐出電極の下流側で上記
各吐出電極と絶縁状態で設けられ、上記各吐出電極のガ
イド部材と同心の円弧を連続したエッジ部分を有する波
状電極を有する凝集電極と、上記インク供給手段にて上
記誘電性フィルムの上面に供給されたインク内の色剤粒
子を上記各吐出電極近傍へ集めるための凝集電圧を上記
凝集電極に印加する第１凝集手段と、上記第１凝集手段
にて上記各吐出電極近傍に集められた色剤粒子を、上記
ガイド部材にて上記記録媒体に近付けられたインクの頂
点近くに更に凝集させるための上記凝集電圧より低いバ
イアス電圧を上記各吐出電極に印加する第２凝集手段
と、上記第１および第２凝集手段にて上記各吐出電極の
ガイド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記記録
媒体に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧より高
い記録電圧を画像信号に応じて選択された上記吐出電極
に選択的に印加する飛翔手段と、を備え、上記ガイド部
材は、上記インクの液面を上記記録媒体へ近付けるため
の球面を有する絶縁材により形成されている。

【００１７】また、この発明の画像形成装置は、略水平
に供給された記録媒体の下方に所定距離離間して配置さ
れた略水平な上面を有する誘電性フィルムと、上記誘電
性フィルムの上面に、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中
に分散させて成るインクを所定の厚さで供給し、上記上
面に沿って所定の方向に流すインク供給手段と、上記誘
電性フィルムの上面に上記インクの流れを横切る方向に
並んで突設され、上記インク供給手段によって供給され
たインクの濡れによる這い上がりにより上記インクの液
面を上記記録媒体に近付けるように上記インクをガイド
する球面状のガイド部材をその先端に有する複数の吐出
電極と、上記誘電性フィルムの下面であって上記各吐出
電極の上流側で上記インクの流れ方向に沿って延び、上
記誘電性フィルムを貫通して上記各吐出電極に接続され
た配線パターンと、上記インク供給手段にて上記誘電性
フィルムの上面に供給されたインクの液面を上記複数の
吐出電極の各先端より低い所定の高さに規制する液面規
制手段と、上記誘電性フィルムの上面に配置され、上記
各吐出電極の上流側で上記配線パターンと同一ピッチ且
つ半ピッチずれて上記インクの流れ方向に延びて設けら
れた櫛歯状電極、および上記各吐出電極の下流側で上記
各吐出電極と絶縁状態で設けられ、上記各吐出電極のガ
イド部材と同心の円弧を連続したエッジ部分を有する波
状電極を有する凝集電極と、上記インク供給手段にて上
記誘電性フィルムの上面に供給されたインク内の色剤粒
子を上記各吐出電極近傍へ集めるための凝集電圧を上記
凝集電極に印加する第１凝集手段と、上記第１凝集手段
にて上記各吐出電極近傍に集められた色剤粒子を、上記
ガイド部材にて上記記録媒体に近付けられたインクの頂
点近くに更に凝集させるための上記凝集電圧より低いバ
イアス電圧を上記各吐出電極に印加する第２凝集手段
と、上記第１および第２凝集手段にて上記各吐出電極の
ガイド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記記録
媒体に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧より高
い記録電圧を画像信号に応じて選択された上記吐出電極
に選択的に印加する飛翔手段と、を備え、上記誘電性フ
ィルムは、誘電性フィルムの上面を流れるインク内の上
記絶縁性液体を分流するためのバイパス口を誘電性フィ
ルムの上面から下面に貫通して形成している。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態について詳細に説明する。図１に示すよ
うに、この発明の画像形成装置としてのインクジェット
プリンタ１は、ハウジング２を備えている。ハウジング
２内の所定位置には、記録媒体としての記録紙Ｐを保持
するとともに所定方向に搬送するための円筒形のプラテ
ンローラ４が配設されている。プラテンローラ４は、導
電性材料から成り、接地され、或いは必要に応じて所定
の電位が与えられ、対向電極として作用する。

【００１９】プラテンローラ４の下方で所定距離離間し
た位置には、プラテンローラ４により搬送される記録紙
Ｐにインクを飛翔して画像を形成するための後述する記
録ヘッド１０が対向配置されている。つまり、記録ヘッ
ド１０は、略鉛直上方にインクを飛翔させて記録紙Ｐに
画像を形成する。

【００２０】記録ヘッド１０の下方であってハウジング
２の底部には、インクを収容したインク収容部１２が配
設されている。また、ハウジング２の左側底部には、イ
ンク供給管１１を介して、インク収容部１２内のインク
を記録ヘッド１０へ汲み上げるためのポンプ１４が配設
されている。ポンプ１４は、所定のインク供給圧力およ
び所定の流量で記録ヘッド１０へインクを供給するよう
になっている。尚、これらのインク収容部１２、ポンプ
１４、およびインク供給管１１は、この発明のインク供
給手段として作用する。

【００２１】記録ヘッド１０には、記録ヘッド１０に供
給されて使用されなかった余剰インクをインク収容部１
２へ回収するためのインク回収管１３が接続されてい
る。また、インク収容部１２には吸引装置１６が接続さ
れている。吸引装置１６は、インク収容部１２内のイン
ク面上方の領域に負圧を生じさせる。そして、この負圧
によって、インク回収管１３を介して余剰インクをイン
ク収容部１２へ回収するようになっている。

【００２２】ここで、上述したインクの成分について説
明する。つまり、インクは、帯電された色剤粒子として
のトナーを絶縁性液体としてのキャリア液内に分散させ
て構成されている。キャリア液は、例えばイソパラフィ
ン系溶媒（例えば、１００ボルトの電圧を印加した場合
の直流電気抵抗が１０¹²〜１０¹³オーム・センチ以上で
あるアイソパーＧ、Ｈ、Ｌ（商品名））からなる分散媒
であり、トナーは、例えば０．０１〜５μｍ程度の粒子
径を有し、所定の電位（ここでは正電位）に帯電され、
少なくとも着色成分を有する樹脂粒子である。このイン
クは、基本的には電子写真等で用いられている液体現像
剤と同じであるが、液体現像剤より電気抵抗の高いもの
が要求されている。

【００２３】上記インクは、ポンプ１４によってインク
収容部１２から汲み上げられ、インク供給管１１を介し
て記録ヘッド１０へ供給される。記録ヘッド１０により
飛翔されなかった余剰インクは、吸引装置１６による負
圧によってインク回収管１３を介して吸引され、インク
収容部１２へ回収される。このように、インクは記録ヘ
ッド１０内を循環されて使用される。

【００２４】インク収容部１２に回収されたインクのト
ナー濃度は、画像形成（トナーの飛翔）によって低下さ
れており、再使用のためにはインクのトナー濃度を適切
な値に調整する必要がある。このため、インク収容部１
２とポンプ１４との間のバイパス管１５、およびインク
供給管１１の途中には、パイプ内を流れるインクのトナ
ー濃度を検出する検出器１８が設けられている。また、
インク収容部１２の上方には、予めトナー濃度を所定の
値に調整した高濃度インクをインク収容部１２に補給す
るためのインク補給容器１７が配設されている。しかし
て、検出器１８の検出結果に従って高濃度インクを所定
量補給することにより、インク収容部１２内のインク濃
度を所定の値に保持する。

【００２５】また、インク内のトナーはキャリア液より
比重が低いため、インク収容部１２内のインクを攪拌し
て供給する必要がある。このため、インク収容部１２内
には、インク収容部１２内に収容されたインクを攪拌す
るための攪拌装置１９が設けられている。そして、イン
ク収容部１２内のインクは、攪拌装置１９によって常時
攪拌されてトナーがインク内で均一に分散された状態で
ポンプ１４により汲み上げられて記録ヘッド１０へ供給
されるようになっている。

【００２６】上記プラテンローラ４の図中右側に隣接し
た位置には、複数枚の記録紙Ｐを積層状態で収容した記
録紙収容カセット２１（以下、単に給紙カセット２１と
称する）が配設されている。給紙カセット２１のプラテ
ンローラ４側の端部近くには、給紙カセット２１に収容
された記録紙Ｐを最上端のものから取り出すための給紙
ローラ２４が回動可能に設けられている。また、給紙カ
セット２１内には、記録紙Ｐの搬送方向先端を給紙ロー
ラ２４に向けて押し上げるための機構（図示せず）が設
けられている。

【００２７】給紙カセット２１の先端とプラテンローラ
４の間には、給紙ローラ２４によって給紙カセット２１
から取り出された記録紙Ｐをプラテンローラ４に向けて
一旦整位してから搬送する一対のレジストローラ２６が
設けられている。

【００２８】プラテンローラ４の下流側には、記録ヘッ
ド１０を通過して画像が形成された記録紙Ｐを排紙する
排紙トレー２８が設けられている。また、プラテンロー
ラ４と排紙トレー２８との間には、プラテンローラ４を
介して搬送された記録紙Ｐを排紙トレー２８に向けて搬
送する一対の排紙ローラ２７が設けられている。尚、上
述した給紙カセット２１から排紙トレー２８に向かう記
録紙Ｐの搬送路上には、複数の搬送ガイド２５およびガ
イドローラ２９が設けられている。

【００２９】しかして、給紙ローラ２４の回転により給
紙カセット２１から取り出された記録紙Ｐは、レジスト
ローラ２６によって挟持搬送されてプラテンローラ４と
記録ヘッド１０との間に供給される。この際、記録紙Ｐ
は、プラテンローラ４の外周面に接触した状態で搬送さ
れ、記録ヘッド１０に対向する位置で略水平を成すよう
になっている。プラテンローラ４の外周面に沿って搬送
された記録紙Ｐは、排紙ローラ２７によって挟持搬送さ
れ、排紙トレー２８上に排出される。

【００３０】ハウジング２の右上側であって給紙カセッ
ト２１の上方には、インクジェットプリンタ１の各機構
を駆動制御するためのコントローラ２０が設けられてい
る。コントローラ２０は、記録ヘッド１０の各吐出電極
（後述する）を選択的に駆動せしめるための画像信号を
発生する。

【００３１】次に、この発明の第１の実施の形態に係る
記録ヘッド１０について詳細に説明する。図２に示すよ
うに、記録ヘッド１０は、プラテンローラ４の下方に所
定距離離間して配置された略水平な上面３２ａを有する
矩形板状の絶縁性の基板３２を有している。基板３２
は、その先端３２ｂがプラテンローラ４の略真下に位置
し、その後端３２ｃが給紙カセット２１と反対側に離れ
て位置するように配設されている。

【００３２】そして、基板３２の後端３２ｃの上方に配
設されたインク供給管１１を介して供給されたインク
が、基板３２の略水平な上面３２ａを基板３２の後端３
２ｃ側から先端３２ｂ側に向って（図中矢印Ａ方向に）
流れ、基板３２の先端３２ｂの下方に配設されたインク
回収管１３を介して回収されるようになっている。この
場合、基板３２の上面３２ａを流れるインクの流れ方向
は、記録紙Ｐの搬送方向（図中矢印Ｂ方向）と逆方向に
なっている。

【００３３】基板３２の先端３２ｂ近傍のプラテンロー
ラ４に対向する上面３２ａには、記録紙Ｐの搬送方向
（またはインクの流れ方向）を横切る方向に一列に並ん
だ複数の吐出電極３４が設けられている（図３および図
４参照）。吐出電極３４は、記録解像度に応じた本数が
設けられている。各吐出電極３４は、プラテンローラ４
に向って上方に突出して設けられ、各吐出電極３４の先
端からプラテンローラ４までの距離が所定の値に設定さ
れている。

【００３４】また、基板３２の上面３２ａには、各吐出
電極３４から引き出された配線パターン３６が形成さ
れ、インクの流れ方向に沿って基板３２の後端３２ｃ近
傍から先端３２ｂ近傍（各吐出電極３４）まで延びてい
る。基板３２の後端３２ｃ近傍まで延びた配線パターン
３６の端部は、可撓性フィルムから成るフレキシブル配
線板３８および図示しないＩＣを介して後述する電源に
接続されている。

【００３５】各吐出電極３４は、配線パターン３６に電
気的に導通された略円筒形の導電性材料から成るパッド
３４ａと、パッド３４ａの上面に形成された略半球状の
先端部３４ｂ（ガイド部材）と、から構成された球冠状
に形成されている。先端部３４ｂは、溶融した際の表面
張力が比較的大きい金属、例えば半田により形成されて
いる。

【００３６】球冠状の吐出電極３４は、プラテンローラ
４に対向した先端が電界を集中する尖鋭な形状を有して
おらず、インクの濡れ性が良好な形状をなしている。
尚、この球冠部分の半径は、好ましくは２０〜５０μｍ
に設定される。

【００３７】更に、基板３２の上面３２ａには、配線パ
ターン３６を覆う絶縁層４２が設けられている。この場
合、吐出電極３４は、絶縁層４２を貫通して絶縁層４２
より上方に突出している。絶縁層４２の上面４２ａであ
って絶縁層４２から突出した吐出電極３４の周りには、
吐出電極３４および配線パターン３６に対して非接触状
態で凝集電極４４が設けられている。

【００３８】凝集電極４４は、吐出電極３４よりインク
の流れ方向上流側に設けられた櫛歯状電極４４ａと、吐
出電極３４よりインクの流れ方向下流側に設けられた波
状電極４４ｂと、から構成されている。

【００３９】図８に示すように、櫛歯状電極４４ａは、
吐出電極３４の配線パターン３６と同一ピッチで且つ半
ピッチずれて各配線パターン３６の間（および両側）に
設けられた複数（吐出電極３４より１本多い数）の針状
電極４４１を有している。これらの針状電極４４１は、
インクの流れ方向上流側から吐出電極３４近くまで延び
ている。また、波状電極４４ｂは、各吐出電極３４より
インクの流れ方向下流側に設けられ、各吐出電極３４と
同心の円弧を連続した形状の波形のエッジ部分４４２を
有している。尚、櫛歯状電極４４ａおよび波状電極４４
ｂは、絶縁層４２の上面４２ａに突設されている。

【００４０】図５に示すように、記録ヘッド１０は、上
述のように吐出電極３４および凝集電極４４を備えた基
板３２をハウジング２内の所定位置に保持するための３
つの部分４７、４８、４９から成る支持部材を備えてい
る。各支持部材４７、４８、４９は、基板３２ととも
に、インク供給管１１を介して記録ヘッド１０へ供給さ
れたインクの流路５０を形成する。尚、各支持部材４
７、４８、４９は、絶縁材により構成され、インクの濡
れ性が良好な材料が用いられる。

【００４１】支持部材は、基板３２の下面３２ｄ側を支
持する第１支持部材４７、基板３２の上面３２ａ側であ
って吐出電極３４よりインクの流れ方向上流側を支持す
る第２支持部材４８、および基板３２の上面３２ａ側で
あって吐出電極３４よりインクの流れ方向下流側を支持
する第３支持部材４９から構成されている。

【００４２】第１支持部材４７は、基板３２を嵌合する
ための凹所４７ａを形成した上面を有している。凹所４
７ａの所定位置、即ち基板３２の先端３２ｂが対向した
位置には、インク流路５０の一部を形成した矩形の溝４
７ｂが形成されている。更に、溝４７ｂには、溝４７ｂ
の下面から第１支持部材４７の下面まで貫通した孔４７
ｃが形成されている。そして、この孔４７ｃには、基板
３２の上面３２ａを流れたインクを回収するインク回収
管１３が接続されている。

【００４３】第２支持部材４８は、基板３２の上面３２
ａに対向した下面を有し、この下面の略中央位置にはイ
ンク流路５０の一部を形成した溝４８ａが設けられてい
る。溝４８ａには、第２支持部材４８の上面側から貫通
されたインク供給管１１が接続されている。第２支持部
材４８の先端、即ちインクの流れ方向下流側の端部に
は、吐出電極３４へ供給するインクの液面を所定の高さ
に規制するための規制ブレード４８ｂが形成されてい
る。第２支持部材４８は、規制ブレード４８ｂが吐出電
極３４の下流側の所定位置に隣接するように位置決めさ
れて第１支持部材４７にねじ止めされる。

【００４４】第３支持部材４９は、上記第１支持部材４
７の溝４７ｂおよび第２支持部材４８の溝４８ａととも
にインク流路５０を形成した溝４９ａを有している。第
３支持部材４９の後端、即ちインク流れ方向上流側の端
部には、第２支持部材４８の上記規制ブレード４８ｂと
ともに吐出電極３４に供給するインクの液面高さを規制
する規制ブレード４９ｂが形成されている。第３支持部
材４９は、規制ブレード４９ｂが吐出電極３４の上流側
の所定位置に隣接するように位置決めされて第１支持部
材４７にねじ止めされる。尚、規制ブレード４８ｂ、４
９ｂは、この発明の液面規制手段として作用する。

【００４５】しかして、インク供給管１１を介して記録
ヘッド１０内へ供給されたインクは、第２支持部材４８
の溝４８ａ、第３支持部材の溝４９ａ、および第１支持
部材４７の溝４７ｂと、基板３２と、の間に規定された
インク流路５０内を流れ、インク回収管１３を介して排
出される。この際、吐出電極３４に供給されるインクの
液面高さが吐出電極３４の先端より僅かに下がった位置
となるように、規制ブレード４８ｂおよび４９ｂの高さ
が設定される。

【００４６】次に、上記のように構成された記録ヘッド
１０においてインクを飛翔させるための構成およびイン
クの飛翔動作について、図６および図７を用いて詳細に
説明する。

【００４７】図６に示すように、吐出電極３４の配線パ
ターン３６には、コントローラ２０からの画像信号に応
じてインクを飛翔させるための記録電圧Ｖｅｊを各吐出
電極３４に選択的に印加するための電源６２（凝集手段
［第２凝集手段］または飛翔手段）が図示しないＩＣを
介して接続されている。また、電源６２は、全ての吐出
電極３４の先端にインク濃度の高いテーラーコーン（後
述する）を形成するためのバイアス電圧Ｖｂを印加す
る。凝集電極４４ａおよび４４ｂには、吐出電極３４に
供給されるインク内のトナーを吐出電極３４近傍に凝集
させるための凝集電圧Ｖｅｐを印加するための電源６４
（凝集手段［第１凝集手段］）が接続されている。本実
施の形態においては、バイアス電圧Ｖｂ＜凝集電圧Ｖｅ
ｐ＜記録電圧Ｖｅｊに設定した。

【００４８】ポンプ１４によりインク収容部１２から汲
み上げられたインクは、所定の供給圧力を伴ってインク
供給管１１を介してインク流路５０内に供給される。イ
ンク流路５０内に供給されたインク５１は、基板３２
（絶縁層４２および凝集電極４４）上を図中矢印Ａ方向
に流れ、基板３２の先端３２ｂを介して基板３２の下面
３２ｄ側の流路に流れ、インク回収管１３を介してイン
ク収容部１２へ回収される。

【００４９】この場合、第２支持部材４８の規制ブレー
ド４８ｂおよび第３支持部材４９の規制ブレード４９ｂ
により、吐出電極３４に供給されるインク５１の液面高
さが所定の値に規制される。インク５１の液面は、吐出
電極３４の先端より下、好ましくは５〜３０μｍ下がっ
た位置に設定されている。インク５１の液面高さは、イ
ンク５１と吐出電極３４との濡れ性、インク５１の粘
度、および吐出電極３４の先端形状により決定され、吐
出電極３４先端近くの吐出位置にインク５１による薄層
から成るインクメニスカス５２を形成できる値に設定さ
れる。

【００５０】このように、インク５１の液面を吐出電極
３４の先端より下げることにより、吐出電極３４の先端
に形成されるテーラーコーンにおけるトナー濃度を高め
ることができ、高濃度印字が可能となる。ところが、吐
出電極３４の先端より高い位置にインク５１の液面があ
る場合、つまり吐出電極３４の先端がインク面から突出
していない場合には、テーラーコーンにおけるキャリア
液の支配率が高くなり、インク５１を飛翔させるために
必要な電圧値が高くなり、キャリア液が飛翔される割合
が高くなり、飛翔されるインク５１のトナー濃度が低下
し、良質な画像を得ることができない。従って、本実施
の形態においては、インク５１の液面を吐出電極３４の
先端より下がった位置に設定した。

【００５１】上記のようにインク５１が供給されて吐出
電極３４の先端にインクメニスカス５２が形成される
と、電源６２を介して全ての吐出電極３４に対してバイ
アス電圧Ｖｂが印加される。各吐出電極３４にバイアス
電圧Ｖｂが印加されると、接地されている対抗電極とし
てのプラテンローラ４との間に図中矢印Ｅで示す方向に
第１の電界が形成される。

【００５２】この電界Ｅおよびインク５１の表面張力に
より、インク５１内のトナー５３がインクメニスカス５
２の中央に集められる（図７参照）。トナー５３がイン
クメニスカス５２の中央に集められると、集められたト
ナー凝集物５５に電界Ｅによる強い静電気力が作用し、
インクメニスカス５２の中央にプラテンローラ４に向っ
て突出したテーラーコーン５６が形成される。この場
合、電界Ｅにより発生される静電気力によりトナー凝集
物５５を含むインク滴５７が飛翔することがないように
バイアス電圧Ｖｂを設定している。

【００５３】このようにテーラーコーン５６を形成した
状態で、電源６２によりバイアス電圧Ｖｂより高い記録
電圧Ｖｅｊを吐出電極３４に印加すると、第１の電界よ
り大きい第２の電界が形成され、この第２の電界により
トナー凝集物５５に作用する静電気力がインク５１の表
面張力に打ち勝ち、トナー凝集物５５を含むインク滴５
７がテーラーコーン５６の先端からプラテンローラ４に
向けて飛翔される。

【００５４】次に、上述した凝集電極４４（櫛歯状電極
４４ａおよび波状電極４４ｂ）の作用について図８を用
いて説明する。上述したように全ての吐出電極３４にバ
イアス電圧Ｖｂが印加された状態（記録電圧Ｖｅｊが印
加される前）で、バイアス電圧Ｖｂより高く記録電圧Ｖ
ｅｊより低い凝集電圧Ｖｅｐを櫛歯状電極４４ａおよび
波状電極４４ｂに印加すると、各凝集電極４４ａ、４４
ｂから近接した吐出電極３４（または配線パターン３
６）に向う電界が形成される。つまり、櫛歯状電極４４
ａの各針状電極４４１から配線パターン３６に向う電界
（インクの流れ方向を横切る電界）、および波状電極４
４ｂのエッジ部分４４２から吐出電極３４に向う電界
（インクの流れ方向に逆行する電界）が形成される。そ
して、正に帯電したトナー５３は、これらの電界の影響
により移動される。

【００５５】詳細には、絶縁層４２の上面４２ａを吐出
電極３４に向けて流れるインク５１内のトナー５３は、
交互に配設された櫛歯状電極４４ａから配線パターン３
６に向う電界の影響を受け、配線パターン３６上に集め
られながら吐出電極３４に向けて移動される。また、吐
出電極３４を通過したインク５１内のトナー５３は、波
状電極４４ｂから吐出電極３４に向う電界の影響を受
け、吐出電極３４に集められる。このように、絶縁層４
２（基板３２）上を流れるインク５１内のトナー５３
は、櫛歯状電極４４ａおよび波状電極４４ｂの作用によ
り、吐出電極３４へ凝集される。

【００５６】以上のように、この発明の第１の実施の形
態における記録ヘッド１０によると、吐出電極３４の先
端形状を球冠状としたことから、インク５１の濡れ性が
良好でインクメニスカス５２を容易に形成できる。ま
た、吐出電極３４を球冠状としたことにより、吐出電極
３４に形成される電界強度が急激に変化することがな
く、記録特性を安定させることができる。

【００５７】また、本実施の形態のように、略水平な面
上に球冠状の吐出電極３４を形成し、この面上でインク
５１を略水平に流すことにより、インク５１の流路抵抗
を低減できインクの目詰まりを生じることがない。

【００５８】更に、吐出電極３４を球冠状とし、且つ吐
出電極３４に供給するインクの液面を吐出電極３４の先
端より下げたことにより、吐出電極３４の先端のインク
メニスカス５２に供給されるインク５１内のキャリア液
５４の支配率を低くすることができ、インクメニスカス
５２の中央に形成されるテーラーコーン５６に迅速且つ
高効率でトナーを集めることができ、高濃度で滲みのな
い良質な画像を形成できるとともに高い吐出周波数を達
成できる。

【００５９】また更に、本実施の形態のように、凝集電
極４４を設けることにより、トナー５３を吐出電極３４
により迅速且つ高効率で凝集でき、より良質な画像を形
成できるとともにより高い突出周波数を達成できる。

【００６０】尚、上記吐出電極３４は、フォトリソグラ
フィー技術および半導体技術により形成できるので、形
状のばらつきを少なくでき、電極のマルチチャンネル化
も容易にできる。また、次に、この発明の第２の実施の
形態に係る記録ヘッド７０について図９乃至図１３を用
いて説明する。尚、本実施の形態の記録ヘッド７０は、
誘電性フィルムに吐出電極および凝集電極を形成して成
り、吐出電極の先端部を絶縁材により形成しており、こ
れ以外の基本的な構成は上記第１の実施の形態と略同じ
である。従って、第１の実施の形態と同一の部分につい
ては同一符号を用いて説明を省略し、第１の実施の形態
と異なる部分についてのみ説明する。尚、第１の実施の
形態において、吐出電極の先端を絶縁材により形成する
ことも可能である。

【００６１】図９および図１０に示すように、記録ヘッ
ド７０は、誘電性フィルムとしてのポリイミドフィルム
７１を有している。このポリイミドフィルム７１は、幅
広の後部とテーパー部を挟んで先細の前部とを有し、上
述した第１の実施の形態に係る記録ヘッド１０における
基板３２および絶縁層４２の両方の機能を有している。
ポリイミドフィルム７１は、吐出電極および凝集電極を
一方の面（上面）に保持し、吐出電極の配線パターンを
他方の面（下面）に保持している。

【００６２】吐出電極および凝集電極を備えたポリイミ
ドフィルム７１は、第１の実施の形態と同様に支持部材
７５によって支持される。この場合、支持部材７５はポ
リイミドフィルム７１とともにインク流路５０を形成す
る。そして、支持部材７５によって支持されたポリイミ
ドフィルム７１は、吐出電極の先端がプラテンローラ４
に対向するように位置決めされて所定位置に配設され
る。

【００６３】図１１は、ポリイミドフィルム７１がプラ
テンローラ４に対向した上面７１ａを示し、図１２は、
ポリイミドフィルム７１の下面７１ｂを示している。ポ
リイミドフィルム７１の上面７１ａには、図１３に詳細
に示すように、インクの流れ方向を横切る方向に一列に
並んだ複数の吐出電極７２が設けられている。また、上
面７１ａ上であって吐出電極７２の周囲には、上述した
櫛歯状電極４４ａおよび波状電極４４ｂから成る凝集電
極４４が形成されている。そして、凝集電極４４に接続
されたリード４４ｃがポリイミドフィルム７１の後端ま
で引き出されている。更に、吐出電極７２および凝集電
極４４を露出した先端部分Ｘ１、および凝集電極４４の
リード４４ｃを露出した後端部分Ｘ２以外のポリイミド
フィルム７１の上面７１ａは、上面７１ａの形状に略一
致したポリイミドなどの絶縁フィルムから成る絶縁膜７
３によって被覆されている。

【００６４】一方、ポリイミドフィルム７１の下面７１
ｂには、上面７１ａに設けられた吐出電極７２に対応し
て設けられ、概ねインクの流れ方向に沿って延びた配線
パターン７４が形成されている。配線パターン７４は、
ポリイミドフィルム７１の形状に合わせてフィルムの先
端に向って収束している。ポリイミドフィルム７１の後
端まで延びた配線パターン７４の端部には、接続端子７
４ａが形成されている。そして、配線パターン７４の接
続端子７４ａを露出した後端部分Ｘ２を除くポリイミド
フィルム７１の下面７１ｂは、下面７１ａの形状に略一
致したポリイミドなどの絶縁フィルムから成る絶縁膜７
６によって被覆されている。

【００６５】上記各吐出電極７２は、ポリイミドフィル
ム７１を貫通して各配線パターン７４に接続されたパッ
ド７２ａと、パッド７２ａ上に設けられた略半球状の絶
縁材から成る先端部７２ｂと、を有している。この先端
部７２ａは、例えば、溶融時の表面張力が大きい樹脂材
料であってインクの濡れ性が良好な材料が用いられる。

【００６６】上記のように構成された記録ヘッド７０を
用いてインクを吐出させる場合、まず、インク流路５０
を介して記録ヘッド７０内にインクを流す。インク流路
５０内を流れるインクは、ポリイミドフィルム７１の上
面７１ａを流れ、規制ブレード４８ｂ、４９ｂの作用に
より液面の高さが規制され、各吐出電極７２の先端にイ
ンクメニスカス５２が形成される。

【００６７】このようにインクメニスカス５２を形成し
た状態で、吐出電極７２および凝集電極４４に所定のバ
イアス電圧Ｖｂおよび凝集電圧Ｖｅｐを印加する。これ
により、各吐出電極７２のパッド７２ａからプラテンロ
ーラ３に向う電界Ｅが形成され、且つ凝集電極４４から
吐出電極７２に向う電界が形成され、インクメニスカス
５２の頂点にトナー濃度の高いテーラーコーン５６が形
成される。そして、画像信号に応じて選択された吐出電
極７２に記録電圧Ｖｅｊを印加し、インクを飛翔させ
る。

【００６８】以上のように、本実施の形態に係る記録ヘ
ッド７０によると、上述した第１の実施の形態と同様の
効果を得ることができるとともに、吐出電極７２の先端
部７２ａを絶縁材により形成したことから、インク内の
キャリア液に対する電荷の注入を低減できる。

【００６９】次に、この発明の第３の実施の形態に係る
記録ヘッド８０について図１４および図１５を用いて説
明する。尚、基本的な構成は、上述した第１および第２
の実施の形態の記録ヘッドと略同じであり、異なる部分
についてのみ詳細に説明する。

【００７０】図１４に示すように、記録ヘッド８０は、
吐出電極３４および凝集電極４４を備えた上面３２ａ
と、吐出電極３４に接続した配線パターン３６を備えた
下面３２ｄと、を備えた基板３２を有している。基板３
２は、支持部材８１によって所定位置に配設される。そ
して、インク流路５０が、基板３２の上面３２ａ、基板
３２の先端３２ｂ、および基板３２の下面３２ｄに沿っ
て支持部材８１との間に形成される。

【００７１】また、記録ヘッド８０は、吐出電極３４の
上流側のインク流路５０から吐出電極３４の下流側のイ
ンク流路５０へ向けて、基板３２の上面３２ａ側から下
面３２ｄ側へ貫通したバイパス口８２を有している。こ
のバイパス口８２は、櫛歯状電極４４ａの各針状電極４
４１の間に設けられ、吐出電極３４に向けて流れるイン
ク５１のキャリア液５４を分流する。

【００７２】つまり、インク供給管１１を介してインク
流路５０内に供給されたインク５１は、基板３２の上面
３２ａに沿って吐出電極３４に向けて流れる。この際、
インク５１内のトナー５３は、吐出電極３４の配線パタ
ーン３６により形成される電場の影響により、バイパス
口８２に向うことなく、吐出電極３４に向けて移動され
る。一方、インク５１内のキャリア液５４は、帯電して
いないため電場の影響を受けることなく、バイパス口８
２に向けて分流される。

【００７３】以上のように、本実施の形態に係る記録ヘ
ッド８０によると、上述した第１および第２の実施の形
態と同様の効果を得ることができるとともに、インク５
１内のキャリア液５４を分流することができるため、吐
出電極３４に流れるインクのトナー濃度を高めることが
でき、トナー５３の凝集効率をより高めることができ
る。

【００７４】尚、この発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可
能である。例えば、上記吐出電極の先端形状は球冠状に
限らず、インク面を記録紙に近付けてガイドするのに好
ましい形状であれば良い。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の画像形
成装置は、上記のような構成および作用を有しているの
で、インク内のトナーを素早く凝集でき、吐出周波数を
高めることができ、高濃度で滲みのない良質な画像を形
成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の画像形成装置としてのイン
クジェットプリンタを示す概略図。

【図２】図２は、図１のインクジェットプリンタに組込
まれた第１の実施の形態に係る記録ヘッドを示す断面
図。

【図３】図３は、図２の記録ヘッドの要部を示す断面
図。

【図４】図４は、図３のIV−IV線に沿った断面図。

【図５】図５は、図２の記録ヘッドの分解斜視図。

【図６】図６は、図２の記録ヘッドにおける記録動作を
説明するための図。

【図７】図７は、インクの飛翔状態を示す図。

【図８】図８は、図２の記録ヘッドにおける凝集電極の
作用を説明するための平面図。

【図９】図９は、この発明の第２の実施の形態に係る記
録ヘッドを示す平面図。

【図１０】図１０は、図９の記録ヘッドを示す側面図。

【図１１】図１１は、図９の記録ヘッドの上面図。

【図１２】図１２は、図９の記録ヘッドの下面図。

【図１３】図１３は、図９の記録ヘッドにおける記録動
作を説明するための図。

【図１４】図１４は、この発明の第３の実施の形態に係
る記録ヘッドを示す平面図および断面図。

【図１５】図１５は、図１４の記録ヘッドにおけるイン
クの流れを示す図。

【符号の説明】

１…インクジェットプリンタ、 ２…ハウジング、 ４…プラテンローラ、 １０…記録ヘッド、 １１…インク供給管、 １２…インク収容部、 １３…インク回収管、 ２１…給紙カセット、 ３２…基板、３２ａ…上面、 ３４…吐出電極、３４ａ…パッド、３４ｂ…先端部、 ３６…配線パターン、 ４２…絶縁層、 ４４…凝集電極、４４ａ…櫛歯状電極、４４ｂ…波状電
極、 ４７、４８、４９…第１乃至第３支持部材、 ４８ｂ、４９ｂ…規制ブレード、 ５０…インク流路、 ５２…インクメニスカス、 ６２、６４…電源。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散
   させて成るインクを供給し、略水平に供給された記録媒
   体の下方に所定距離離間した位置に上記インクの液面を
   形成するインク供給手段と、 上記インクの液面から突出して設けられ、上記インクの
   濡れによる這い上がりにより上記液面より高い吐出位置
   へ上記インクをガイドするガイド部材と、 上記ガイド部材の周りに第１の電界を形成し、上記ガイ
   ド部材により上記吐出位置へガイドされたインクの頂点
   近くに上記インク内の色剤粒子を凝集させる凝集手段
   と、 上記第１の電界より大きい第２の電界を上記ガイド部材
   と記録媒体との間に形成し、上記凝集手段にて凝集され
   た色剤粒子を上記記録媒体に向けて飛翔させる飛翔手段
   と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散
   させて成るインクを供給し、略水平に供給された記録媒
   体の下方に所定距離離間した位置に上記インクの液面を
   形成するインク供給手段と、 上記インクの液面から突出して設けられ、上記インクの
   濡れによる這い上がりにより上記液面より高い吐出位置
   へ上記インクをガイドするガイド部材と、 上記ガイド部材の周りに第１の電界を形成し、上記ガイ
   ド部材により上記吐出位置へガイドされたインクの頂点
   近くに上記インク内の色剤粒子を凝集させる凝集手段
   と、 上記第１の電界より大きい第２の電界を上記ガイド部材
   と記録媒体との間に形成し、上記凝集手段にて凝集され
   た色剤粒子を上記記録媒体に向けて飛翔させる飛翔手段
   と、を備え、 上記ガイド部材は、上記液面より突出した球面を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 略水平に供給された記録媒体の下方に所
   定距離離間して配置された略水平な面上に、帯電した色
   剤粒子を絶縁性液体中に分散させて成るインクを供給す
   るインク供給手段と、 上記略水平な面上に突設され、上記インク供給手段によ
   って供給されたインクの濡れによる這い上がりにより上
   記インクの液面を上記記録媒体に近付けるように上記イ
   ンクをガイドするガイド部材を、その先端に有する吐出
   電極と、 上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供給された
   インクの液面を上記吐出電極の先端より低い所定の高さ
   に規制する液面規制手段と、 上記ガイド部材にて上記記録媒体に近付けられたインク
   の頂点近くに上記インク内の色剤粒子を凝集させるため
   のバイアス電圧を上記吐出電極に印加する凝集手段と、 上記凝集手段にて上記ガイド部材の頂点近くに凝集され
   た色剤粒子を上記記録媒体に向けて飛翔させるための上
   記バイアス電圧より高い記録電圧を上記吐出電極に印加
   する飛翔手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 略水平に供給された記録媒体の下方に所
   定距離離間して配置された略水平な面上に、帯電した色
   剤粒子を絶縁性液体中に分散させて成るインクを供給す
   るインク供給手段と、 上記略水平な面上に突設され、上記インク供給手段によ
   って供給されたインクの濡れによる這い上がりにより上
   記インクの液面を上記記録媒体に近付けるように上記イ
   ンクをガイドするガイド部材を、その先端に有する吐出
   電極と、 上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供給された
   インクの液面を上記吐出電極の先端より低い所定の高さ
   に規制する液面規制手段と、 上記ガイド部材にて上記記録媒体に近付けられたインク
   の頂点近くに上記インク内の色剤粒子を凝集させるため
   のバイアス電圧を上記吐出電極に印加する凝集手段と、 上記凝集手段にて上記ガイド部材の頂点近くに凝集され
   た色剤粒子を上記記録媒体に向けて飛翔させるための上
   記バイアス電圧より高い記録電圧を上記吐出電極に印加
   する飛翔手段と、を備え、 上記ガイド部材は、上記液面を上記記録媒体へ近付ける
   ための球面を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 略水平に供給された記録媒体の下方に所
   定距離離間して配置された略水平な面上に、帯電した色
   剤粒子を絶縁性液体中に分散させて成るインクを供給す
   るインク供給手段と、 上記略水平な面上に突設され、上記インク供給手段によ
   って供給されたインクの濡れによる這い上がりにより上
   記インクの液面を上記記録媒体に近付けるように上記イ
   ンクをガイドするガイド部材を、その先端に有する吐出
   電極と、 上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供給された
   インクの液面を上記吐出電極の先端より低い所定の高さ
   に規制する液面規制手段と、 上記ガイド部材にて上記記録媒体に近付けられたインク
   の頂点近くに上記インク内の色剤粒子を凝集させるため
   のバイアス電圧を上記吐出電極に印加する凝集手段と、 上記凝集手段にて上記ガイド部材の頂点近くに凝集され
   た色剤粒子を上記記録媒体に向けて飛翔させるための上
   記バイアス電圧より高い記録電圧を上記吐出電極に印加
   する飛翔手段と、を備え、 上記ガイド部材は、上記液面を上記記録媒体へ近付ける
   ための球面を有する絶縁材により形成されていることを
   特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 略水平に供給された記録媒体の下方に所
   定距離離間して配置された略水平な面上に、帯電した色
   剤粒子を絶縁性液体中に分散させて成るインクを供給す
   るインク供給手段と、 上記略水平な面上に突設され、上記インク供給手段によ
   って供給されたインクの濡れによる這い上がりにより上
   記インクの液面を上記記録媒体に近付けるように上記イ
   ンクをガイドするガイド部材を、その先端に有する吐出
   電極と、 上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供給された
   インクの液面を上記吐出電極の先端より低い所定の高さ
   に規制する液面規制手段と、 上記インク内であって上記吐出電極の周りに上記吐出電
   極と絶縁状態で設けられた凝集電極と、 上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供給された
   インク内の色剤粒子を上記吐出電極近傍へ集めるための
   凝集電圧を上記凝集電極に印加する第１凝集手段と、 上記第１凝集手段にて上記吐出電極近傍に集められた色
   剤粒子を、上記ガイド部材にて上記記録媒体に近付けら
   れたインクの頂点近くに更に凝集させるための上記凝集
   電圧より低いバイアス電圧を上記吐出電極に印加する第
   ２凝集手段と、 上記第１および第２凝集手段にて上記ガイド部材の頂点
   近くに凝集された色剤粒子を上記記録媒体に向けて飛翔
   させるための上記バイアス電圧より高い記録電圧を上記
   吐出電極に印加する飛翔手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 略水平に供給された記録媒体の下方に所
   定距離離間して配置された略水平な上面を有する基板
   と、 上記基板の上面に、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に
   分散させて成るインクを所定の厚さで供給し、上記上面
   に沿って所定の方向に流すインク供給手段と、 上記基板の上面に上記インクの流れを横切る方向に並ん
   で突設され、上記インク供給手段によって供給されたイ
   ンクの濡れによる這い上がりにより上記インクの液面を
   上記記録媒体に近付けるように上記インクをガイドする
   球面状のガイド部材をその先端に有する複数の吐出電極
   と、 上記各吐出電極の上流側で上記インクの流れ方向に沿っ
   て上記基板の上面に形成され、上記各吐出電極から引き
   出された配線パターンと、 上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供給された
   インクの液面を上記複数の吐出電極の各先端より低い所
   定の高さに規制する液面規制手段と、 上記配線パターン上に絶縁層を介して設けられ、上記配
   線パターンと同一ピッチ且つ半ピッチずれて上記インク
   の流れ方向に延びて配置された櫛歯状電極、および上記
   各吐出電極の下流側で上記各吐出電極と絶縁状態で設け
   られ、上記各吐出電極のガイド部材と同心の円弧を連続
   したエッジ部分を有する波状電極を有する凝集電極と、 上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供給された
   インク内の色剤粒子を上記各吐出電極近傍へ集めるため
   の凝集電圧を上記凝集電極に印加する第１凝集手段と、 上記第１凝集手段にて上記各吐出電極近傍に集められた
   色剤粒子を、上記ガイド部材にて上記記録媒体に近付け
   られたインクの頂点近くに更に凝集させるための上記凝
   集電圧より低いバイアス電圧を上記各吐出電極に印加す
   る第２凝集手段と、 上記第１および第２凝集手段にて上記各吐出電極のガイ
   ド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記記録媒体
   に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧より高い記
   録電圧を画像信号に応じて選択された上記吐出電極に選
   択的に印加する飛翔手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 略水平に供給された記録媒体の下方に所
   定距離離間して配置された略水平な上面を有する基板
   と、 上記基板の上面に、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に
   分散させて成るインクを所定の厚さで供給し、上記上面
   に沿って所定の方向に流すインク供給手段と、 上記基板の上面に上記インクの流れを横切る方向に並ん
   で突設され、上記インク供給手段によって供給されたイ
   ンクの濡れによる這い上がりにより上記インクの液面を
   上記記録媒体に近付けるように上記インクをガイドする
   球面状のガイド部材をその先端に有する複数の吐出電極
   と、 上記各吐出電極の上流側で上記インクの流れ方向に沿っ
   て上記基板の上面に形成され、上記各吐出電極から引き
   出された配線パターンと、 上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供給された
   インクの液面を上記複数の吐出電極の各先端より低い所
   定の高さに規制する液面規制手段と、 上記配線パターン上に絶縁層を介して設けられ、上記配
   線パターンと同一ピッチ且つ半ピッチずれて上記インク
   の流れ方向に延びて配置された櫛歯状電極、および上記
   各吐出電極の下流側で上記各吐出電極と絶縁状態で設け
   られ、上記各吐出電極のガイド部材と同心の円弧を連続
   したエッジ部分を有する波状電極を有する凝集電極と、 上記インク供給手段にて上記略水平な面上に供給された
   インク内の色剤粒子を上記各吐出電極近傍へ集めるため
   の凝集電圧を上記凝集電極に印加する第１凝集手段と、 上記第１凝集手段にて上記各吐出電極近傍に集められた
   色剤粒子を、上記ガイド部材にて上記記録媒体に近付け
   られたインクの頂点近くに更に凝集させるための上記凝
   集電圧より低いバイアス電圧を上記各吐出電極に印加す
   る第２凝集手段と、 上記第１および第２凝集手段にて上記各吐出電極のガイ
   ド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記記録媒体
   に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧より高い記
   録電圧を画像信号に応じて選択された上記吐出電極に選
   択的に印加する飛翔手段と、を備え、 上記基板は、基板の上面を流れるインク内の上記絶縁性
   液体を分流するためのバイパス口を基板の上面から下面
   に貫通して形成していることを特徴とする画像形成装
   置。
9. 【請求項９】 略水平に供給された記録媒体の下方に所
   定距離離間して配置された略水平な上面を有する誘電性
   フィルムと、 上記誘電性フィルムの上面に、帯電した色剤粒子を絶縁
   性液体中に分散させて成るインクを所定の厚さで供給
   し、上記上面に沿って所定の方向に流すインク供給手段
   と、 上記誘電性フィルムの上面に上記インクの流れを横切る
   方向に並んで突設され、上記インク供給手段によって供
   給されたインクの濡れによる這い上がりにより上記イン
   クの液面を上記記録媒体に近付けるように上記インクを
   ガイドするガイド部材をその先端に有する複数の吐出電
   極と、 上記誘電性フィルムの下面であって上記各吐出電極の上
   流側で上記インクの流れ方向に沿って延び、上記誘電性
   フィルムを貫通して上記各吐出電極に接続された配線パ
   ターンと、 上記インク供給手段にて上記誘電性フィルムの上面に供
   給されたインクの液面を上記複数の吐出電極の各先端よ
   り低い所定の高さに規制する液面規制手段と、 上記誘電性フィルムの上面に配置され、上記各吐出電極
   の上流側で上記配線パターンと同一ピッチ且つ半ピッチ
   ずれて上記インクの流れ方向に延びて設けられた櫛歯状
   電極、および上記各吐出電極の下流側で上記各吐出電極
   と絶縁状態で設けられ、上記各吐出電極のガイド部材と
   同心の円弧を連続したエッジ部分を有する波状電極を有
   する凝集電極と、 上記インク供給手段にて上記誘電性フィルムの上面に供
   給されたインク内の色剤粒子を上記各吐出電極近傍へ集
   めるための凝集電圧を上記凝集電極に印加する第１凝集
   手段と、 上記第１凝集手段にて上記各吐出電極近傍に集められた
   色剤粒子を、上記ガイド部材にて上記記録媒体に近付け
   られたインクの頂点近くに更に凝集させるための上記凝
   集電圧より低いバイアス電圧を上記各吐出電極に印加す
   る第２凝集手段と、 上記第１および第２凝集手段にて上記各吐出電極のガイ
   ド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記記録媒体
   に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧より高い記
   録電圧を画像信号に応じて選択された上記吐出電極に選
   択的に印加する飛翔手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
10. 【請求項１０】 略水平に供給された記録媒体の下方に
    所定距離離間して配置された略水平な上面を有する誘電
    性フィルムと、 上記誘電性フィルムの上面に、帯電した色剤粒子を絶縁
    性液体中に分散させて成るインクを所定の厚さで供給
    し、上記上面に沿って所定の方向に流すインク供給手段
    と、 上記誘電性フィルムの上面に上記インクの流れを横切る
    方向に並んで突設され、上記インク供給手段によって供
    給されたインクの濡れによる這い上がりにより上記イン
    クの液面を上記記録媒体に近付けるように上記インクを
    ガイドする球面状のガイド部材をその先端に有する複数
    の吐出電極と、 上記誘電性フィルムの下面であって上記各吐出電極の上
    流側で上記インクの流れ方向に沿って延び、上記誘電性
    フィルムを貫通して上記各吐出電極に接続された配線パ
    ターンと、 上記インク供給手段にて上記誘電性フィルムの上面に供
    給されたインクの液面を上記複数の吐出電極の各先端よ
    り低い所定の高さに規制する液面規制手段と、 上記誘電性フィルムの上面に配置され、上記各吐出電極
    の上流側で上記配線パターンと同一ピッチ且つ半ピッチ
    ずれて上記インクの流れ方向に延びて設けられた櫛歯状
    電極、および上記各吐出電極の下流側で上記各吐出電極
    と絶縁状態で設けられ、上記各吐出電極のガイド部材と
    同心の円弧を連続したエッジ部分を有する波状電極を有
    する凝集電極と、 上記インク供給手段にて上記誘電性フィルムの上面に供
    給されたインク内の色剤粒子を上記各吐出電極近傍へ集
    めるための凝集電圧を上記凝集電極に印加する第１凝集
    手段と、 上記第１凝集手段にて上記各吐出電極近傍に集められた
    色剤粒子を、上記ガイド部材にて上記記録媒体に近付け
    られたインクの頂点近くに更に凝集させるための上記凝
    集電圧より低いバイアス電圧を上記各吐出電極に印加す
    る第２凝集手段と、 上記第１および第２凝集手段にて上記各吐出電極のガイ
    ド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記記録媒体
    に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧より高い記
    録電圧を画像信号に応じて選択された上記吐出電極に選
    択的に印加する飛翔手段と、を備え、 上記ガイド部材は、上記インクの液面を上記記録媒体へ
    近付けるための球面を有する絶縁材により形成されてい
    ることを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 略水平に供給された記録媒体の下方に
    所定距離離間して配置された略水平な上面を有する誘電
    性フィルムと、 上記誘電性フィルムの上面に、帯電した色剤粒子を絶縁
    性液体中に分散させて成るインクを所定の厚さで供給
    し、上記上面に沿って所定の方向に流すインク供給手段
    と、 上記誘電性フィルムの上面に上記インクの流れを横切る
    方向に並んで突設され、上記インク供給手段によって供
    給されたインクの濡れによる這い上がりにより上記イン
    クの液面を上記記録媒体に近付けるように上記インクを
    ガイドする球面状のガイド部材をその先端に有する複数
    の吐出電極と、 上記誘電性フィルムの下面であって上記各吐出電極の上
    流側で上記インクの流れ方向に沿って延び、上記誘電性
    フィルムを貫通して上記各吐出電極に接続された配線パ
    ターンと、 上記インク供給手段にて上記誘電性フィルムの上面に供
    給されたインクの液面を上記複数の吐出電極の各先端よ
    り低い所定の高さに規制する液面規制手段と、 上記誘電性フィルムの上面に配置され、上記各吐出電極
    の上流側で上記配線パターンと同一ピッチ且つ半ピッチ
    ずれて上記インクの流れ方向に延びて設けられた櫛歯状
    電極、および上記各吐出電極の下流側で上記各吐出電極
    と絶縁状態で設けられ、上記各吐出電極のガイド部材と
    同心の円弧を連続したエッジ部分を有する波状電極を有
    する凝集電極と、 上記インク供給手段にて上記誘電性フィルムの上面に供
    給されたインク内の色剤粒子を上記各吐出電極近傍へ集
    めるための凝集電圧を上記凝集電極に印加する第１凝集
    手段と、 上記第１凝集手段にて上記各吐出電極近傍に集められた
    色剤粒子を、上記ガイド部材にて上記記録媒体に近付け
    られたインクの頂点近くに更に凝集させるための上記凝
    集電圧より低いバイアス電圧を上記各吐出電極に印加す
    る第２凝集手段と、 上記第１および第２凝集手段にて上記各吐出電極のガイ
    ド部材の頂点近くに凝集された色剤粒子を上記記録媒体
    に向けて飛翔させるための上記バイアス電圧より高い記
    録電圧を画像信号に応じて選択された上記吐出電極に選
    択的に印加する飛翔手段と、を備え、 上記誘電性フィルムは、誘電性フィルムの上面を流れる
    インク内の上記絶縁性液体を分流するためのバイパス口
    を誘電性フィルムの上面から下面に貫通して形成してい
    ることを特徴とする画像形成装置。