JP2004181680A

JP2004181680A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004181680A
Application number: JP2002348753A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Nakazawa; 雄祐中沢
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】インク粒子を正確にコントロールすることの可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】搬送ベルト１４は、無端状であり、３つのベルトローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに張架されている。ベルトローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの少なくとも１つが導電性を有し接地されると共に、図示しない駆動手段により回転駆動され、搬送ベルト１４がＸ方向へ移動可能とされている。本実施形態では、ベルトローラ２０Ａが駆動手段により回転駆動され、かつ、導電性を有し接地されている。搬送ベルト１４は、絶縁層１４Ａ及び導電層１４Ｂから構成されており、絶縁層１４Ａ側がインクヘッド１６に対向し、絶縁層１４Ａのインクヘッド１６と逆側の導電層１４Ｂ側がベルトローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに接するように配置されている。導電層１４Ｂの電位は、ベルトローラ２０Ａにより、基準電位０Ｖに保持されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に係り、特に、帯電したインク粒子を吐出することにより記録媒体に画像形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
帯電したインク粒子を吐出することにより記録媒体に画像形成する画像形成装置においては、インク粒子を吐出するヘッドと、画像の形成される記録媒体との間には、吐出されたインク粒子が記録媒体上の所望の位置に到達できるように、電界が形成されるのが一般的である。例えば、特許文献１においては、インク粒子と、記録媒体の画像形成側及び記録媒体搬送ベルトの記録媒体側と、を互いに逆極性にする技術が開示されている。これにより、インク粒子にクーロン力が作用して、インク粒子が記録媒体に誘引され正確な進路をとることができるとされている。
【０００３】
しかしながら、実際は、特許文献１に記載された技術では、記録媒体搬送ベルト及び記録媒体の電位が不安定であるため、記録媒体の画像形成側表面上で電位差が生じることがあり、必ずしもインク粒子を正確にコントロールすることはできない。
【０００４】
また、特許文献２には、金属ベースの表面に誘電体層が形成された搬送ベルトが記載されている。ここでの搬送ベルトは、金属ベースがローラを介して接地されており、このため記録媒体上の電位も安定させることが可能である。
【０００５】
しかしながら、金属べース、及び誘電体層として具体的に何を使用するのかは開示はされておらず、上記画像形成装置の搬送ベルトに適した材料が求められていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１９９０７１公報
【特許文献２】
特開昭５６−５１３６９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実に着目してなされたものであり、インク粒子を正確にコントロールすることの可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達するために、請求項１に記載の画像形成装置は、帯電したインク粒子を記録媒体に向かって吐出することによりこの記録媒体に画像形成する画像形成手段と、前記画像形成手段に対向して記録媒体を保持すると共にポリイミド樹脂、または、フッ素樹脂で構成された絶縁層と、この絶縁層の前記画像形成手段と逆側に導電性を有する導電層と、を備えた保持部材と、前記画像形成手段と前記記録媒体との間に前記インク粒子を前記記録媒体に向かって移動させる電界を発生させる電界発生手段と、前記導電層を基準電位に保持する電位保持手段と、を含んで構成されている。
【０００９】
本発明の画像形成装置では、保持部材を構成する導電層の電位が電位保持手段により基準電位に保持されている。したがって、絶縁層よりも画像形成手段側に位置する絶縁層の電位が安定する。これにより、電界発生手段により発生される画像形成手段と記録媒体との間の電界を安定させることができ、この電界によりインク粒子を正確にコントロールすることができる。
【００１０】
また、本発明の保持部材に要求される性能としては、▲１▼延びや撓みがなく、記録媒体の保持精度が安定していること（寸度安定性）、▲２▼インク付着による汚れのクリーニングや他の構成部材との接触等に対する耐傷性、▲３▼静電吸着力が画像形成中に安定している（電荷保持性）、▲４▼駆動させた場合に、ローラやプラテンに柔軟に沿い、駆動系に過大な負担をかけることなく駆動できる（駆動性）、があげられるが、上記のように、保持部材の絶縁層を、ポリイミド樹脂、または、フッ素樹脂で構成し、導電層は、柔軟性金属で構成することにより、寸度安定性、耐傷性、電荷保持性、及び駆動性に優れた保持部材とすることができる。特に、前記▲１▼〜▲３▼の要求性能と▲４▼の要求性能とは、トレードオフの関係となっており、▲１▼〜▲３▼の要求性能と▲４▼の要求性能の双方を満たすのは困難であるが、本発明によれば、双方の要求を満たすことができる。
【００１１】
なお、フッ素樹脂としては、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）、４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、４フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）が該当する。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置の保持部材は、請求項２に記載のように、無端状のベルトであり、前記記録媒体を搬送可能とされていることを特徴とすることができる。保持部材をこのような構成にすることにより、簡易に記録媒体への画像形成を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の画像形成装置の絶縁層は、請求項３に記載のように、厚みを、１０μｍ〜５００μｍとするのが好ましい。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置の導電層は、請求項４に記載のように、厚みを、１０μｍ〜２００μｍとするのが好ましい。
【００１５】
さらに、本発明の画像形成装置の絶縁層は、請求項５に記載のように、平均表面粗さＲａを、Ｒａ≦２０μｍとするのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の画像形成装置１０は、ハウジング１２内に、インクヘッド１６及び記録用紙Ｐを搬送する搬送ベルト１４を備える。
【００１８】
インクヘッド１６は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各々のインクヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋから構成されており、記録用紙Ｐへ画像を形成する画像形成位置Ｈの、搬送ベルト１４の外側に配置されている。
【００１９】
本発明で好適に使用されるインクジェットヘッドは、インク流路内での荷電粒子を電気泳動させて開口付近のインク濃度を増加させ、吐出を行うインクジェット方法に関し、主に記録媒体または記録媒体背面に配置された対向電極に起因する静電吸引力によりインク滴の吐出を行うものである。従って、記録媒体あるいは対向電極がヘッドに対向していない場合や、ヘッドと対向する位置にあっても記録媒体あるいは対向電極に電圧が印加されていない場合には、誤って吐出電極に電圧が印加された場合や振動が与えられた場合でもインク滴の吐出は起こらず、装置内を汚すことはない。
【００２０】
図１に示すように、搬送ベルト１４は、無端状であり、３つのベルトローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに張架されている。ベルトローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの少なくとも１つが導電性を有し接地されると共に、図示しない駆動手段により回転駆動され、搬送ベルト１４がＸ方向へ移動可能とされている。本実施形態では、ベルトローラ２０Ａが駆動手段により回転駆動され、かつ、導電性を有し接地されている。
【００２１】
搬送ベルト１４は、図４に示すように、絶縁層１４Ａ及び導電層１４Ｂから構成されており、絶縁層１４Ａ側がインクヘッド１６に対向し、絶縁層１４Ａのインクヘッド１６と逆側の導電層１４Ｂ側がベルトローラ２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃに接するように配置されている。絶縁層１４Ａは、ポリイミド樹脂、または、フッ素樹脂で構成されている。絶縁層１４Ａの厚みは、１０μｍ〜５００μｍ、平均表面粗さＲａは、Ｒａ≦２０μｍであることが好ましい。導電層１４Ｂは、柔軟性金属、例えばステンレス薄膜で構成されている。導電層１４Ｂの電位は、ベルトローラ２０Ａにより、基準電位０Ｖに保持されている。
【００２２】
インクヘッド１６は、図２、図３に示すように、一方向のインク流Ｑが形成されるインクリザーバ７２と、インクリザーバ７２のインク滴Ｇが吐出される側の壁を構成する基板７４と、インクを記録用紙Ｐへ向けて吐出する複数の吐出部７６と、を有する。吐出部７６の各々には、インクリザーバ７２から飛翔するインク滴Ｇを記録用紙Ｐへ向けて案内するインクガイド部７８が設けられ、基板７４には、インクガイド部７８がそれぞれ挿通する開口７５が形成されており、インクガイド部７８と開口７５の内壁面との間にはインクが上昇し、インクメニスカス８２が形成されている。インクガイド部７８と記録用紙Ｐとのギャップｄは２００μｍ〜１０００μｍ程度であることが多い。また、インクガイド部７８は、下端側で支持棒部８０に固定されている。
【００２３】
基板７４は、図２に示すように、２つの吐出電極を所定間隔で離して電気的に絶縁している絶縁層８４、絶縁層８４の外側のインク滴Ｇが吐出される側に設けられた第１吐出電極８６、第１吐出電極８６を覆う絶縁層８８、絶縁層８８の外側のインク滴Ｇが吐出される側に設けられたガード電極９０、及び、ガード電極９０を覆う絶縁層９２、を備える。また、基板７４は、絶縁層８４の外側の第１吐出電極８６と逆側に設けられた第２吐出電極９６、第２吐出電極９６を覆う絶縁層９８、を備える。ガード電極９０は、第１吐出電極８６や第２吐出電極９６に印加された電圧によって隣接する吐出部に電界上の影響が生じることを防止するために設けられている。
【００２４】
更に、インクヘッド１６には、インク流路７２の底面を構成する浮遊導電板１０２が設けられている。浮遊導電板１０２は、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６に印加されたパルス状の吐出電圧によって定常的に生じる誘導電圧により、インク流路７２内の正に帯電したインク粒子（荷電粒子）Ｒを記録用紙Ｐ側へ向けて泳動させる。浮遊導電板１０２のインク流路７２側は、電気絶縁性であると共にインクに対して耐腐食性である被覆膜１０４で被覆されており、これにより、インクヘの電荷注入等によりインクの物性や成分が不安定化するのが防止されている。絶縁性被覆膜の電気抵抗は、１０^１２Ω・ｃｍ以上が望ましく、より望ましくは１０^１３Ω・ｃｍ以上である。また、絶縁性被覆膜はインクに対して耐腐食性であることが望ましく、これにより浮遊導電板１０２がインクに腐食されることが防止される。また、浮遊導電板１０２の被覆膜１０４で被覆された側と逆側は、絶縁部材１０６で覆われている。被覆膜１０４及び絶縁部材１０６により、浮遊導電板１０２は完全に電気的絶縁状態にされている。
【００２５】
なお、浮遊導電板１０２は、インクヘッド１ユニットにつき１個以上である（例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４つのヘッドがあった場合、浮遊導電板数は最低各１個づつ有し、ＣとＭのヘッドユニット間で共通の浮遊導電板とすることはない）。
【００２６】
インク流路７２に入れるインクは、粒径０．１〜５．０μｍ程度の着色荷電粒子をキャリア液中に分散したものを用いる。キャリア液は、高い電気抵抗率（１０^１０Ωｃｍ以上）を有する誘電性の液体であることが要求される。仮に電気抵抗率の低いキャリア液を使用すると、吐出電極によって印加される電圧によりキャリア液自身が電荷注入を受けて帯電してしまうため、荷電粒子（帯電したインク粒子）Ｒの濃度が高められず、濃縮がおこらない。また、電気抵抗率の低いキャリア液は、隣接する記録電極間で電気的導通を生じさせる懸念もあるため、本形態には不向きである。
【００２７】
誘電性液体の比誘電率は５以下が好ましく、より好ましくは４以下、更に好ましくは３．５以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、誘電性液体中の荷電粒子に有効に電界が作用され、泳動が起こりやすくなる。
【００２８】
本発明に用いる誘電性液体として好ましくは直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、およびこれらの炭化水素のハロゲン置換体がある。例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン．イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ（アイソパー：エクソン社の商品名）、シェルゾール７０、シェルゾール７１（シェルゾール：シェルオイル社の商品名）、アムスコＯＭＳ、アムスコ４６０溶剤（アムスコ：スピリッツ社の商品名）、シリコーンオイル（例えは信越シリコーン社製ＫＦ−９６Ｌ）等を単独あるいは混合して用いる。
【００２９】
上記の非水溶媒中に、分散される着色粒子は、色材自身を分散粒子として誘電性液体中に分散させてもよいし、定着性を向上させるための分散樹脂粒子中に含有させてもよい。含有させる場合、顔料などは分散樹脂粒子の樹脂材料で被覆して樹脂被覆粒子とする方法などが一般的であり、染料などは分散樹脂粒子を着色して着色粒子とする方法などが―般的である。色材としては、従来からインクジェットインク組成物、印刷用インキ組成物、あるいは電子写真用液体現像剤に用いられている顔料および染料であれはどれでも使用可能である。これらの着色粒子は、インク全体に対して０．５〜３０重量％の範囲で含有されることが好ましく、より好ましくは１．５〜２５重量％、更に好ましくは３〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。
【００３０】
本発明の誘電性溶媒中に、分散された着色粒子の粒子の平均粒径は０．１μｍ〜５μｍが好ましい。より好ましくは０．２μｍ〜１．５μｍであり、更に好ましくは０．４μｍ〜１．０μｍの範囲である。この粒径はＣＡＰＡ−５００（堀場製作所（株）製商品名）により求めたものである。
【００３１】
またインク組成物として、粘度は０．５〜５ｍＰａ・ｓｅｃの範囲が好ましく、より好ましくは０．６〜３．０ｍＰａ・ｓｅｃ、更に好ましくは０．７〜２．０ｍＰａ・ｓｅｃの範囲である。着色粒子は荷電を有し、必要に応じて電子写真用液体現像剤に用いられている種々の荷電制御剤が使用でき、その荷電量は５〜２００μＣ／ｇの範囲が望ましく、より好ましくは１０〜１５０μＣ／ｇ、更に好ましくは１５〜１００μＣ／ｇの範囲である。また荷電制御剤の添加によって誘電性溶媒の電気抵抗が変化する事もあり、下記に定義する分配率Ｐが、５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上である。
【００３２】
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここでσ１はインク組成物の電気伝導度、σ２はインク組成物を遠心分離器にかけた上澄みの電気伝導度である。電気伝導度はＬＣＲメーター（安藤電気（株）社製ＡＧ−４３１１）及び液体用電極（川口電機製作所（株）社製ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５Ｖ、周波数ｌｋＨｚの条件で測定を行った値である。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機（トミー精工（株）社製ＳＲＸ−２０１）を使用し、回転速度１４５００ｒｐｍ、温度２３°Ｃの条件で３０分間行った。
【００３３】
以上のようなインク組成物とすることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。
【００３４】
一方、インク組成物の電気伝導度σ１は、１００〜３０００ｐＳ／ｃｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５０〜２５００ｐＳ／ｃｍ、更に好ましくは２００〜２０００ｐＳ／ｃｍの範囲である。以上の様な電気伝導度の範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、隣接する記録電極間での電気的導通を生じさせる懸念もない。またインク組成物の表面張力は、１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５．５〜４５ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは１６〜４０ｍＮ／ｍの範囲である。表面張力をこの範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、ヘッド周りにインクが濡れ広がり汚染することがない。
【００３５】
インクヘッド１６には、インクタンク１８から輸送部材１７を介してインクの供給がなされている。また、インクヘッド１６は、図示しないヘッドドライバと接続されている。ヘッドドライバは、画像形成装置１０の制御全般を行う図示しない制御部と接続され、制御部からの制御信号に基づいてインクヘッド１６を動作させる。
【００３６】
画像形成装置１０の下部には、記録用紙Ｐを収納するストッカー２５が配置されている。ストッカー２５の記録用紙Ｐを排出する側には、フィードローラ２６が設けられている。記録用紙Ｐは、フィードローラ２６によりストッカー２５から排出され、複数の紙送りローラ２８により搬送ベルト１４上へ供給される。搬送ベルト１４の外側の、記録用紙Ｐが供給される位置と画像形成位置Ｈとの間には、帯電用スコロトロン３０が配置されている。帯電用スコロトロン３０は、図３に示すように、記録用紙Ｐ及び搬送ベルト１４のインクヘッド１６側を負極に帯電させる。これにより、記録用紙Ｐが搬送ベルト１４に静電吸着される。
【００３７】
図１に示すように、ベルトローラ２０Ｂとベルトローラ２０Ｃの間の、搬送ベルト１４の外側には、除電用スコロトロン３２、及び、剥離爪３４が配置されている。除電用スコロトロン３２は、記録用紙Ｐを除電し、剥離爪３４は、除電された記録用紙Ｐを搬送ベルト１４から剥離させる。
【００３８】
なお、本発明に用いられる記録媒体としては、通常用いられる印刷用紙である上質紙、微コート紙、コート紙が挙げられる。また表面に樹脂フィルム層を有する、例えばポリオレフィンラミネート紙、及びプラスチックフィルム、例えばポリエステルフィルム、ポリスチレンフィルム、塩化ビニルフィルム、ポリオレフィンフィルム等も使用できる。さらに、表面に金属が蒸着されたり、又は金属泊が張り合わされたプラスチックフィルム、加工紙も使用できる。勿論、インクジェット用の専用紙、専用フィルムも使用できる。
【００３９】
剥離爪３４と、記録用紙Ｐが排出される排出トレイ３８との間には、排出ローラ３６が配置されている。剥離爪３４により搬送ベルト１４から剥離された記録用紙Ｐは、排出ローラ３６により排出トレイ３８へ排出される。
【００４０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００４１】
ユーザーにより、印刷指示が行われると、ベルトローラ２０Ａが回転駆動して、搬送ベルト１４がＸ方向へ移動すると共に、フィードローラ２６により、図示しないストッカーから記録用紙Ｐがガイド２８を経て搬送ベルト１４へ送り出され、Ｘ方向へ搬送される。帯電用スコロトロン３０に対向する位置で、記録用紙Ｐは、図３に示すように、インクヘッド１６側が負に帯電される。同時に、搬送ベルト１４も、この位置で記録用紙Ｐ側が負に帯電される。この帯電により、記録用紙Ｐは搬送ベルト１４に静電吸着される。この状態で、記録用紙Ｐは画像形成位置Ｈへ移動する。搬送ベルト１４の導電層１４Ｂは、ベルトローラ２０Ａにより基準電位０Ｖに保持されている。したがって、画像形成位置Ｈでは、絶縁層１４Ａ及び記録用紙Ｐの電位が安定する。
【００４２】
インクヘッド１６からインクを飛翔させて記録用紙Ｐに記録するには、インクリザーバ７２内のインクを循環させることによりインク流Ｑを発生させた状態にし、ガード電極９０に所定の正電圧（例えば＋１００Ｖ）を印加する。
【００４３】
更に、インクガイド部７８に案内されて開口７５から飛翔したインク滴Ｇ中の正の荷電粒子Ｒが記録用紙Ｐにまで引き付けられるような飛翔電界Ｅが、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６と、記録用紙Ｐと、の間に形成されるように、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６と記録媒体Ｐとの間に電圧を印加する（ギャップｄが５００μｍである場合に、１ｋＶ〜３．０ｋＶ程度の電位差を形成することを目安とする）。
【００４４】
ここで、前述のように、基準電位０Ｖに保たれた導電層１４Ｂにより、記録用紙Ｐの画像形成側表面の電位は安定しているので、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６と、記録用紙Ｐとの間に、安定した飛翔電界Ｅを形成することができる。
【００４５】
制御部からの画像信号に応じてヘッドドライバが駆動して、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６にパルス電圧が印加されると、荷電粒子濃度が高められたインク滴Ｇが開口７５から吐出する（例えば、初期の荷電粒子濃度が３〜１５％である場合、インク滴Ｇの荷電粒子濃度が３０％以上になる）。
【００４６】
その際、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の両者にパルス電圧が印加された場合にのみインク滴Ｇが吐出するように、第１吐出電極８６と第２吐出電極９６との間の電界を調整しておく。これにより、マトリックス駆動が可能となり、ドライバの数を低減させることができる。すなわちインク滴吐出が起こらない状態では、記録媒体に向かう吸引電界が、１．５×１０^７Ｖ／ｍ以下、より好ましくは１．０×１０^７Ｖ／ｍ以下の範囲に収まるようにし、吐出が起こる状態では記録媒体に向かう電界が、２．０×１０^７Ｖ／ｍ以上、より好ましくは２．５×１０^７Ｖ／ｍ以上の範囲になるように設定する。例えば、第１吐出電極４６と第２吐出電極５６との間隔が５０μｍである場合、第１吐出電極４６及び第２吐出電極５６に何れも＋６００Ｖのパルス電圧を印加する。パルス幅は数十μｓから数百μｓ程度であることが多い。記録媒体Ｐに記録されるドット径は、パルス電圧の大きさや電圧の印加時間に依存しており、調整可能である。
【００４７】
このようにパルス状の正電圧を印加すると、開口７５からインク滴Ｇがインクガイド部７８に案内されて飛翔する。飛翔したインク滴Ｇは、前述のように、電位０Ｖの導電層１４Ｂにより安定化されている飛翔電界Ｅにより、正確にコントロールされ、記録用紙Ｐの所定の位置に付着される。
【００４８】
また、浮遊導電板１０２には、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６に印加された正電圧により正の誘導電圧が発生する。第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６に印加される電圧がパルス状であっても、この誘導電圧はほぼ定常的な電圧である（例えば吐出電極に６００Ｖと０Ｖとが交互に繰り返されるパルス状の電圧が印加された場合、浮遊導電板１０２には定常的に約３００Ｖの正電圧が生じる）。従って、浮遊導電板１０２及びガード電極９０と、記録媒体Ｐとの間に形成される飛翔電界Ｅによって、インク流路７２内で正に帯電している荷電粒子Ｒは上方へ移動する力を受け、基板７４の近傍での荷電粒子Ｒの濃度が高くなる。なお、このとき、開口７５内のインクは、インクの表面張力によって荷電粒子Ｒがインク上部（インクガイド先端部）に押しとどめられ、電圧印加条件及びインク物性等の条件を選ぶことにより、開口７５内の荷電粒子Ｒに働く記録媒体Ｐからの静電吸引力を制御することができ、その結果、さらに荷電粒子Ｒの濃度を高めることもできる。
【００４９】
図３に示すように、使用する吐出部（すなわちインク滴を吐出させるチャンネル）の個数が多い場合、吐出に必要な荷電粒子数が多くなるが、使用する第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の枚数が多くなるため、浮遊導電板１０２に誘起される誘導電圧は高くなり、記録用紙Ｐ側へ移動する荷電粒子Ｒの個数も増大する。
【００５０】
図５に示すように、使用する吐出部の個数が少ない場合、使用する第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の枚数が少ないため、浮遊導電板１０２に誘起される誘導電圧は小さい。したがって、記録用紙Ｐ側へ移動する荷電粒子Ｒの数が相対的に少なくなるが、吐出に必要な荷電粒子数も少なくなるため、インク上部でのインク濃度は適度な濃度となる。これにより、吐出部を使用する個数が少なくても、インク下流の吐出部（インク滴を吐出していないチャンネル）７６Ｂの開口７５Ｂが詰まることを回避できると共に、使用している吐出部７６Ａの開口７５Ａ近くから飛翔するインク滴Ｇの濃度を良好に高めることができる。
【００５１】
また、画像形成装置１０（図１参照）の運転停止時には、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の少なくとも一方に一定の正電圧を印加しておく。このとき、帯電用スコロトロン３０による記録用紙Ｐへの負帯電は行われていないので、飛翔電界Ｅは発生せず、これにより、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６と浮遊導電板１０２との間に生じる飛翔電界Ｅと逆方向の電界によって荷電粒子Ｒが浮遊導電板１０２へ向けて移動し、インク流路７２中の基板７４の近傍での荷電粒子Ｒの濃度が低くなり、開口７５がセルフクリーニングされる（図６参照）。なお、浮遊導電板１０２を絶縁状態と、セルフクリーニング用の正電圧の印加状態と、に切換可能にするスイッチ（図示せず）を浮遊導電板１０２に接続し、画像形成装置１０の運転中には浮遊導電板１０２を電気絶縁状態にし、画像形成装置１０の運転停止時には浮遊導電板１０２に負電圧を印加してもよい。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態では、画像形成位置Ｈの搬送ベルト１４の内側に配置された導電層１４Ｂが、基準電位０Ｖに保持されているので、記録用紙Ｐの画像形成側表面の電位を安定させることができる。その結果、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６と、記録用紙Ｐとの間に、安定した飛翔電界Ｅを形成することができ、飛翔したインク滴Ｇを正確にコントロールすることができる。
【００５３】
また、浮遊導電板１０２を電気的に浮遊状態（ｆｌｏａｔｉｎｇ状態）、すなわち電気的に絶縁状態にしていることにより、基板７４近傍での荷電粒子Ｒの濃度は、吐出部の使用数（すなわち吐出電極の使用数）が多いときには高く、少ないときには低くなり、濃度が自動的に調整される。従って、吐出部の使用数が少ない場合や、吐出部を使用していない場合でも、吐出部の開口が目詰まりすることを回避できる。
【００５４】
また、本実施形態では、インク全体に飛翔力を及ぼしているのではなく、キャリア液中に分散させた固形成分である荷電粒子（帯電したインク粒子）Ｒに飛翔力を及ぼしているので、普通紙をはじめとして非吸収性のＰＥＴフィルム等の種々の記録媒体に画像を記録することが可能であると共に、記録媒体上で滲みや流動が生じることがなく、種々の記録媒体に高画質で記録画像を形成することができる。
【００５５】
なお、本実施形態では、インク粒子が正電荷に帯電している例について説明したが、インク粒子は負電荷に帯電していてもよい。また、インク粒子の帯電極性と第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の帯電極性とが同極性の場合について説明したが、これは、逆極性であってもよい。また、記録媒体Ｐの帯電極性と、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の帯電極性も、必ずしも逆極性である必要はなく、インク粒子が記録用紙Ｐへ向かって移動可能な電界が形成されるのであれば、記録媒体Ｐの帯電極性と、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の帯電極性は、同極性であってもよい。
【００５６】
また、本実施形態では、ベルトローラ２０Ａが接地されている例について説明したが、ベルトローラ２０Ａは、一定の電圧が印加されているものであってもよい。
【００５７】
さらに、本実施形態では、搬送ベルト１４がＸ方向へ移動することにより記録用紙Ｐが帯電され、記録用紙Ｐに画像形成が行われる例について説明したが、搬送ベルト１４は記録用紙Ｐを保持するのみで、帯電用スコロトロン３０及びインクヘッド１６が移動することにより記録用紙Ｐを帯電させ、記録用紙Ｐに画像形成を行う構成とすることもできる。
【００５８】
【実施例】
次に、本発明に係る画像形成装置の１実施例について説明する。
【００５９】
前記実施形態におけるインクヘッド１６と記録媒体Ｐとの間のギャップを５００μｍ、吐出電極への印加電圧を０Ｖ、６００Ｖ、浮遊導電板を３００Ｖ、記録媒体Ｐに対する表面帯電電位は−１．５ｋＶ（一定）として、前記実施形態における絶縁層１４Ａに、ポリイミド（実施例１）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）（実施例２）を用いた場合、ポリエチレン（比較例１）を用いた場合とで比較を行った。なお、その他の条件は同一とする。
【００６０】
また、電荷保持性の評価は、スコロトロン帯電で搬送ベルト（記録媒体なし）の表面電位を−１０００Ｖに帯電させ、それから２分後の表面電位の残存率で行った。
【００６１】
【表１】

［表１］の結果から、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデンを用いた場合には、ポリエチレンを用いた場合と比較して、優れた電荷保持性と耐久性を得られることが確認できた。
【００６２】
次に、ポリイミド、及び、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の厚みを変えて比較を行った。
【００６３】
【表２】

［表２］の結果から、絶縁層の厚みを１０μｍ〜５００μｍとした場合に、優れた電荷保持性と耐久性を得られることが確認できた。
【００６４】
次に、導電層の厚みを変えて比較を行った。なお、ここでは、絶縁層として１２５μｍのポリイミドを使用し、導電層としてステンレス薄膜を使用した
【００６５】
【表３】

［表３］の結果から、導電層の厚みを１０μｍ〜２００μｍとした場合に、優れた電荷保持性と耐久性を得られることが確認できた。
【００６６】
次に、ポリイミド、及び、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）の平均表面粗さＲａを変化させて比較を行った。
【００６７】
【表４】

［表４］の結果から平均表面粗さＲａを２０μｍ以下とした場合に、優れた電荷保持性と耐久性を得られることが確認できた。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、電位保持手段により保持部材の導電層の電位が基準電位に保持されているので、保持部材の絶縁層及び記録媒体の電位を安定させることができ、その結果、帯電されたインク粒子を正確にコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の画像形成装置の構成を示す側面断面図である。
【図２】本実施形態の画像形成装置に設けられたインクヘッドを示す部分斜視図である（判りやすくするために、各吐出部でのガード電極のエッジは描いていない）。
【図３】本実施形態で、インクヘッドの吐出部の使用数が多いときの荷電粒子の分布状態を示す側面断面図である（図２の矢視Ｘ−Ｘに相当）。
【図４】本実施形態の搬送ベルトの断面図である。
【図５】本実施形態で、ヘッドの吐出部の使用数が少ないときの荷電粒子の分布状態を示す側面断面図である（図２の矢視Ｘ−Ｘに相当）。
【図６】本実施形態で、画像形成装置の使用を停止したときの荷電粒子の分布状態を示す側面断面図である（図２の矢視Ｘ−Ｘに相当）。
【符号の説明】
１０画像形成装置
１４搬送ベルト
１４Ａ絶縁層
１４Ｂ導電層
１６インクヘッド
２０Ａベルトローラ
３０帯電用スコロトロン
３２除電用スコロトロン
Ｇインク滴
Ｈ画像形成位置
Ｐ記録用紙

Claims

帯電したインク粒子を記録媒体に向かって吐出することによりこの記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
記録媒体を前記画像形成手段と対向するように保持すると共にポリイミド樹脂、または、フッ素樹脂で構成された絶縁層と、この絶縁層の前記画像形成手段と逆側に導電性を有する導電層と、を備えた保持部材と、
前記画像形成手段と前記記録媒体との間に前記インク粒子を前記記録媒体に向かって移動させる電界を発生させる電界発生手段と、
前記導電層を基準電位に保持する電位保持手段と、
を備えた画像形成装置。
前記保持部材は、前記絶縁層と前記導電層とが一体となった無端状のベルトであり、前記記録媒体を搬送可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記絶縁層の厚みは、１０μｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
前記導電層の厚みは、１０μｍ〜２００μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記絶縁層の平均表面粗さＲａは、Ｒａ≦２０μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。