JP3532018B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

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、帯電された色剤
粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインクを、記録媒
体上に飛翔し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、記
録媒体に向ってインク滴を飛翔することにより記録媒体
上に画像を形成するインクジェット記録方式のプリンタ
が広く普及している。

【０００３】このようなプリンタの記録ヘッドは、記録
解像度に応じて複数並べて設けられた吐出電極と、各吐
出電極先端の吐出ポイントに帯電された色剤粒子を絶縁
性液体中に分散させてなるインクを供給するインク供給
装置と、を備えている。また、記録ヘッドには、各吐出
電極にバイアス電圧を印加するためのバイアス電源と、
画像信号に応じて各吐出電極に選択的に記録電圧（色剤
粒子と同極性の電圧）を印加するための記録電圧発生部
と、が接続されている。各吐出電極の先端の吐出ポイン
トと対向する位置には、接地された対向電極が設けら
れ、この対向電極と吐出電極との間に記録媒体が配置さ
れている。

【０００４】上記のように構成されたプリンタにより記
録媒体に画像を形成する場合、まず、インク供給装置に
より記録ヘッドの各吐出ポイントにインクを供給し、各
吐出電極に色剤粒子と同極性の所定のバイアス電圧を印
加する。バイアス電圧を印加することにより、色剤粒子
が吐出電極から反発されて各電極間に移動されるととも
に吐出ポイントに向って移動される。続いて、画像信号
に応じて選択された吐出電極に記録電圧を印加し、この
吐出電極と対向電極との間に、インク滴を飛翔可能な大
きさの電界を形成する。これにより、選択された吐出電
極の吐出ポイントに色剤粒子が更に移動され、移動され
た色剤粒子の電荷と記録電圧による電界との積からなる
静電気力が発生される。そして、この静電気力が吐出ポ
イントに形成されたインク滴の表面張力より大きくなる
と、インク滴が吐出ポイントから分離され、対向電極に
向って飛翔される。従って、飛翔したインク滴が吐出ポ
イントと対向電極との間に配置された記録媒体に付着
し、画像信号に応じた画像が記録媒体上に形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の記録ヘッドにおいて、吐出電極から選択的に飛
翔されるインク滴内に含まれる色剤粒子の濃度は吐出電
極に印加されるバイアス電圧の印加時間に依存すること
が知られている。このため、１つの吐出電極から連続し
てインク滴を飛翔させる場合、各飛翔段階において十分
な量の色剤粒子を吐出ポイントに集めることができず、
インク滴の色剤粒子濃度が不安定になる問題がある。

【０００６】また、選択された吐出電極の吐出ポイント
に飛翔に必要な十分な電荷量の色剤粒子を移動させるた
めに多くの時間を必要とすることから、高い吐出周波数
を得ることが困難となる問題がある。

【０００７】この発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、高濃度で且つ安定した画像を形成でき
高い吐出周波数を有する画像形成装置を提供することに
ある。

【０００８】

【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、帯電された色剤粒
子を絶縁性液体中に分散させてなるインクを、記録媒体
から所定距離離間して配置された吐出口へ供給路を介し
て供給するインク供給手段と、上記供給路内に配置さ
れ、その先端が上記吐出口まで延びた第１電極と、上記
供給路内で上記第１電極に対向して配置された第２電極
と、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるた
めのバイアス電圧を上記第１電極と第２電極との間に印
加する第１の凝集電圧印加手段と、上記吐出口にて上記
色剤粒子の濃度が高められたインクを該吐出口から上記
記録媒体に向って飛翔させるための記録電圧を上記第１
電極に印加する記録電圧印加手段と、上記吐出口におけ
る色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電圧を上記第
２電極に印加する第２の凝集電圧印加手段と、を備えて
いる。

【０００９】また、この発明の画像形成装置は、帯電さ
れた色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインク
を、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出口へ
供給路を介して供給するインク供給手段と、上記供給路
内に配置され、その先端が上記吐出口まで延びた第１電
極と、上記供給路内で上記第１電極に対向して配置され
た第２電極と、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度
を高めるため、第１のバイアス電圧を上記第１電極に印
加するとともに、上記第１のバイアス電圧より高い第２
のバイアス電圧を上記第２電極に印加する第１の凝集電
圧印加手段と、上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高
められたインクを該吐出口から上記記録媒体に向って飛
翔させるための上記第１のバイアス電圧より高い第３の
バイアス電圧を上記第１電極に印加する記録電圧印加手
段と、上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるため
の上記第２のバイアス電圧より高い第４のバイアス電圧
を上記第２電極に印加する第２の凝集電圧印加手段と、
を備えている。

【００１０】また、この発明によると、上記第２の凝集
電圧印加手段にて上記第２電極に印加される上記第４の
バイアス電圧の印加時間は、上記記録電圧印加手段にて
上記第１電極に印加される上記第３のバイアス電圧の印
加時間以上であり、これら第３および第４のバイアス電
圧は、１記録周期内でタイミングをずらされて印加され
ることを特徴とする。

【００１１】また、この発明によると、上記第２の凝集
電圧印加手段にて上記第２電極に印加される上記第４の
バイアス電圧は、上記第１の凝集電圧印加手段にて上記
第１電極に印加される上記第１のバイアス電圧との間の
電位差により、上記第１電極に上記吐出口に向うインク
の這い上がりを生じるように設定されることを特徴とす
る。

【００１２】また、この発明の画像形成装置は、帯電さ
れた色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインク
を、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出口へ
供給路を介して供給するインク供給手段と、上記供給路
内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出口まで延び
た複数の第１電極と、上記供給路内で上記複数の第１電
極に１対１で対向して配置された上記第１電極と同数の
第２電極と、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を
高めるためのバイアス電圧を上記第１電極と第２電極と
の間に印加する第１の凝集電圧印加手段と、上記吐出口
にて上記色剤粒子の濃度が高められたインクを該吐出口
から上記記録媒体に向って飛翔させるための記録電圧
を、画像信号に応じて選択された第１電極に印加する記
録電圧印加手段と、上記記録電圧印加手段にて記録電圧
が選択的に印加される第１の電極と対向する第２の電極
に対し、上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるた
めのバイアス電圧を上記画像信号に応じて選択的に印加
する第２の凝集電圧印加手段と、を備えている。

【００１３】また、この発明の画像形成装置は、帯電さ
れた色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインク
を、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出口へ
供給路を介して供給するインク供給手段と、上記供給路
内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出口まで延び
た複数の第１電極と、上記供給路内で上記複数の第１電
極に１対１で対向して配置された上記第１電極と同数の
第２電極と、上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側
に配置された対向電極と、上記吐出口における上記色剤
粒子の濃度を高めるため、第１のバイアス電圧を上記複
数の第１電極に印加するとともに、上記第１のバイアス
電圧より高い第２のバイアス電圧を上記複数の第２電極
に印加する第１の凝集電圧印加手段と、上記吐出口にて
上記色剤粒子の濃度が高められたインクを該吐出口から
上記記録媒体に向って飛翔させるための上記第１のバイ
アス電圧より高い第３のバイアス電圧を、画像信号に応
じて選択された第１電極に印加する記録電圧印加手段
と、上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加
される第１電極と対向する第２電極に対し、上記吐出口
における色剤粒子の濃度を高めるための上記第２のバイ
アス電圧より高い第４のバイアス電圧を上記画像信号に
応じて選択的に印加する第２の凝集電圧印加手段と、を
備えている。

【００１４】また、この発明の画像形成装置によると、
上記第２電極の先端は、上記第１電極の先端より上記対
向電極に対して後退していることを特徴とする。

【００１５】また、この発明の画像形成装置は、帯電さ
れた色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインク
を、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出口へ
供給路を介して供給するインク供給手段と、上記供給路
内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出口まで延び
た複数の第１電極と、上記供給路内で上記複数の第１電
極に１対１で対向して配置された上記第１電極と同数の
第２電極と、上記供給路を、１対１で対向配置された上
記第１および第２電極の各組毎に区画する区画手段と、
上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
バイアス電圧を上記第１電極と第２電極との間に印加す
る第１の凝集電圧印加手段と、上記吐出口にて上記色剤
粒子の濃度が高められたインクを該吐出口から上記記録
媒体に向って飛翔させるための記録電圧を、画像信号に
応じて選択された第１電極に印加する記録電圧印加手段
と、上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加
される第１電極と対向する第２電極に対し、上記吐出口
における色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電圧を
上記画像信号に応じて選択的に印加する第２の凝集電圧
印加手段と、を備えている。

【００１６】また、この発明の画像形成装置は、帯電さ
れた色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインク
を、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出口へ
供給路を介して供給するインク供給手段と、上記供給路
内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出口まで延び
た複数の第１電極と、上記供給路内で上記複数の第１電
極に１対１で対向して配置された上記第１電極と同数の
第２電極と、上記供給路を、１対１で対向配置された上
記第１および第２電極の各組毎に区画する区画手段と、
上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側に配置された
対向電極と、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を
高めるため、第１のバイアス電圧を上記複数の第１電極
に印加するとともに、上記第１のバイアス電圧より高い
第２のバイアス電圧を上記複数の第２電極に印加する第
１の凝集電圧印加手段と、上記吐出口にて上記色剤粒子
の濃度が高められたインクを該吐出口から上記記録媒体
に向って飛翔させるための上記第１のバイアス電圧より
高い第３のバイアス電圧を、画像信号に応じて選択され
た第１電極に印加する記録電圧印加手段と、上記記録電
圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加される第１電極
と対向する第２電極に対し、上記吐出口における色剤粒
子の濃度を高めるための上記第２のバイアス電圧より高
い第４のバイアス電圧を上記画像信号に応じて選択的に
印加する第２の凝集電圧印加手段と、を備えている。

【００１７】また、この発明の画像形成装置によると、
上記第２電極の先端は、上記第１電極の先端より上記対
向電極に対して後退していることを特徴とする。

【００１８】また、この発明の画像形成方法によると、
帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるイ
ンクを、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出
口へ供給路を介して供給し、上記供給路内に配置され、
その先端が上記吐出口まで延びた第１電極と、上記供給
路内で上記第１電極に対向して配置された第２電極と、
を用意し、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高
めるためのバイアス電圧を上記第１電極と第２電極との
間に印加し、上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高め
られたインクを該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔
させるための記録電圧を上記第１電極に印加し、上記吐
出口における色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電
圧を上記第２電極に印加することを特徴とする。

【００１９】また、この発明の画像形成方法によると、
帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるイ
ンクを、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出
口へ供給路を介して供給し、上記供給路内に配置され、
その先端がそれぞれ上記吐出口まで延びた複数の第１電
極と、上記供給路内で上記複数の第１電極に１対１で対
向して配置された上記第１電極と同数の第２電極と、を
用意し、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高め
るためのバイアス電圧を上記第１電極と第２電極との間
に印加し、上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高めら
れたインクを該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔さ
せるための記録電圧を、画像信号に応じて選択された第
１電極に印加し、上記記録電圧が選択的に印加される第
１の電極と対向する第２の電極に対し、上記吐出口にお
ける色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電圧を上記
画像信号に応じて選択的に印加することを特徴とする。

【００２０】更に、この発明の画像形成方法によると、
帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるイ
ンクを、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出
口へ供給路を介して供給し、上記供給路内に配置され、
その先端がそれぞれ上記吐出口まで延びた複数の第１電
極と、上記供給路内で上記複数の第１電極に１対１で対
向して配置された上記第１電極と同数の第２電極と、上
記供給路を、１対１で対向配置された上記第１および第
２電極の各組毎に区画する区画部材と、を用意し、上記
吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるためのバイ
アス電圧を上記第１電極と第２電極との間に印加し、上
記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインクを
該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための記
録電圧を、画像信号に応じて選択された第１電極に印加
し、上記記録電圧が選択的に印加される第１電極と対向
する第２電極に対し、上記吐出口における色剤粒子の濃
度を高めるためのバイアス電圧を上記画像信号に応じて
選択的に印加することを特徴とする。

【００２１】

【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。

【００２２】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
画像形成装置としてのインクジェットプリンタの要部を
概略的に示している。インクジェットプリンタは記録ヘ
ッド１を備え、この記録ヘッド１は、略矩形板状の絶縁
性の基材２と、基材２の上面２ａに互いに平行に整列配
置された複数本の吐出電極４…（第１電極）と、複数本
の吐出電極４…の上方でそれぞれ所定距離離間して各吐
出電極４…に１対１で対応して対向配置された複数本の
凝集電極６…（第２電極）と、吐出電極４…および凝集
電極６…を覆うように基材２の上面２ａに配置されたイ
ンクタンク８と、を有している。尚、各凝集電極６…
は、インクタンク８の下端面に形成されている。

【００２３】インクタンク８は、その端面が基材２の端
面に揃えられて基材２の上面２ａに接着され基材２とと
もにインク収容部８ａを構成している。インク収容部８
ａには後述するインクが収容されている。インクタンク
８の前面８ｂには、吐出電極４…および凝集電極６…の
先端をインクタンク外に露出するスリット１０が形成さ
れ、スリット１０（吐出電極と凝集電極との間）を通っ
て各吐出電極４…の先端の各吐出ポイント５…へインク
が供給されるようになっている。

【００２４】吐出電極４…は、記録解像度に応じた本数
だけ設けられ、互いに電気的に独立された状態で基材２
の上面２ａ上に互いに平行に所定距離離間して配列され
ている。各吐出電極４…は、それぞれ吐出口としての吐
出ポイント５を形成した先端を有し、これらの吐出ポイ
ント５がインクタンク８の前面８ｂから突出された状態
で一列に並ぶように先端を揃えて配設されている。

【００２５】凝集電極６…は、吐出電極４…と同じ本数
だけ設けられ、互いに電気的に独立された状態でスリッ
ト１０の上面を形成したインクタンク８の端面８ｃ上に
互いに平行に配列されている。各凝集電極６…は、その
先端がインクタンク８の前面８ｂおよび基材２の前面２
ｂと面一になるように揃えて配設されている。

【００２６】尚、図２においては、図示簡略化のためそ
れぞれ３本の吐出電極４ａ、４ｂ、４ｃおよび３本の凝
集電極６ａ、６ｂ、６ｃを図示したが、本実施の形態に
おいては、１つの基材２の上面２ａ上に６４本の吐出電
極４…が配置されその上方でインクタンク８の端面８ｃ
上に６４本の凝集電極６…が配置されている。

【００２７】各吐出電極４…の先端部（吐出ポイント
５）は、インクタンク８に形成されたスリット１０を通
ってインクタンク８の前面８ｂから突出し、また、各吐
出電極４…の基端部は、インクタンク８を貫通して基材
２およびインクタンク８の後面側から突出している。ま
た、各凝集電極６…は、吐出電極４の先端近くの領域に
のみ設けられ、その先端部はインクタンク８の前面８ｂ
および基材２の前面２ｂに揃えられ、その基端部はイン
ク収容部８ａ内に位置している。つまり、各凝集電極６
…の先端は、吐出電極４…の先端より後退している。

【００２８】各吐出電極４…の基端部には、画像信号に
応じて各吐出電極４…に選択的に所定の電位（記録電圧
または第３のバイアス電圧）を与えるための記録電圧発
生部１２および各吐出電極４…に第１のバイアス電圧を
与えるバイアス電源１４が図示しないＩＣを介して接続
されている。また、各凝集電極６…の基端部には、画像
信号に応じて各凝集電極６…に選択的に所定の電位（凝
集電圧または第４のバイアス電圧）を与えるための凝集
電圧発生部１６および各凝集電極６…に第２のバイアス
電圧を与えるバイアス電源１８が図示しないＩＣを介し
て接続されている。尚、この記録電圧発生部１２は本発
明の記録電圧印加手段として作用し、凝集電圧発生部１
６は本発明の第２の凝集電圧印加手段として作用し、バ
イアス電源１４およびバイアス電源１８は本発明の第１
の凝集電圧印加手段として作用する。また、記録電圧発
生部１２およびバイアス電源１４と各吐出電極４…との
間の接点はインクタンク８の外部に配置されている。

【００２９】各吐出電極４…の先端部の吐出ポイント５
に対向する位置には、各吐出電極４…との間で電界を形
成するための接地された対向電極２０が設けられてい
る。そして、この対向電極２０に隣接した状態で対向電
極２０と吐出ポイント５との間に記録媒体としての用紙
Ｐが配置される。尚、本実施の形態においては、各吐出
電極４…の先端部、即ち各吐出ポイント５…と対向電極
２０との間の距離は０．５ｍｍに設定されている。

【００３０】インクタンク８の前面８ｂには、各吐出電
極４…の先端部に適量のインクを供給するためのスリッ
ト１０が形成されている。また、インクタンク８には、
図示しないインク供給装置からインク収容部８ａ内にイ
ンクを補充するための供給口（図示せず）およびインク
を排出する排出口（図示せず）が設けられている。スリ
ット１０は横並びに整列された複数の吐出電極４…（凝
集電極６…）の全幅を超える範囲に渡って形成されてい
る。従って、インクタンク８内のインクは、スリット１
０を介して（吐出電極４と凝集電極６との間を通って）
各吐出電極４…の先端部（吐出ポイント５）に供給さ
れ、各吐出ポイント５…においてインクメニスカス２１
を形成する。尚、インクタンク８およびスリット１０
は、本発明のインク供給手段として作用し、インクタン
ク８から吐出ポイント５に流れるインクの流路が本発明
の供給路として作用する。

【００３１】上述した吐出電極４…は例えば以下のよう
に形成される。まず、電気的に絶縁性を有するポリイミ
ドフィルムを用意し、このポリイミドフィルムの略中央
（吐出電極４の先端部に対応する位置）に細長い孔を形
成する。このフィルム上に約３５μｍ厚の銅箔膜を張り
付け、その上にフォトレジスト層を塗布し、所定の電極
パターンを有するマスクを介してフォトレジスト層を露
光する。露光したフォトレジスト層を現像して吐出電極
４のフォトレジストパターンを形成し、これをエッチン
グして各吐出電極４…に対応するストライプ状の電極パ
ターンを形成する。そして、上記孔の長手方向中央に沿
ってフィルムを切断し、複数の吐出電極４…が配列され
た一対の電極フィルムを形成する。

【００３２】そして、この電極フィルムを約１ｍｍ厚の
アルミナ板から形成された基材２上に載置し、各吐出電
極４…の先端部がこの基材２の端面から所定の長さだけ
突出するように張り付ける。本実施の形態においては、
８本／ｍｍの密度で６４本の吐出電極４（従って、電極
の全幅は８ｍｍになる）を基材２の上面２ａ上に形成し
た。

【００３３】また、上述した凝集電極６…を形成する場
合、電気的に絶縁性を有するポリイミドフィルム上に約
３５μｍ厚の銅箔膜を張り付け、その上にフォトレジス
ト層を塗布し、所定の電極パターンを有するマスクを介
してフォトレジスト層を露光する。露光したフォトレジ
スト層を現像して凝集電極６のフォトレジストパターン
を形成し、これをエッチングして各凝集電極６…に対応
するストライプ状の電極パターンを形成する。そして、
この電極パターンを横切る方向に沿ってフィルムを所定
位置で切断し、複数の凝集電極６…が配列された一対の
電極フィルムを形成する。

【００３４】そして、この電極フィルムを、各凝集電極
６…の先端部がインクタンク８の前面８ｂと面一になる
ようにインクタンク８の端面８ｃに張り付ける。本実施
の形態においては、吐出電極４の本数に応じて８本／ｍ
ｍの密度で６４本の凝集電極６をインクタンク８の端面
８ｃ上に形成した。

【００３５】以上のように吐出電極４が形成された基材
２にインクタンク８を張り合せる場合、インクタンク８
の端面８ｃに形成された各凝集電極６…が基材２の上面
２ａ上に形成された各吐出電極４…に対して上下方向に
一致するように位置合せし、基材２上にインクタンク６
が取り付けられて記録ヘッド１が形成される。この場
合、インクタンク６のスリット８のサイズは、吐出電極
２の全幅（８ｍｍ）に対応して決定され、本実施の形態
においては、高さ約０．１ｍｍおよび幅約１０ｍｍに形
成されている。

【００３６】尚、上述したインク収容部８ａに収容され
たインクは、石油系溶媒などの絶縁性液体内に帯電され
た色剤粒子を分散させて形成されている。このインク
は、樹脂やワックスからなるバインダーの内部若しくは
表面に含有若しくは付着したカーボンブラック等の色剤
顔料、分散剤、帯電制御剤等を含んでいる。インク内に
分散された色剤粒子は、吐出電極２に与える電位と同極
性に帯電しているか若しくは帯電する粒子からなる。本
実施の形態においては、色剤粒子は正の極性に予め帯電
されている。

【００３７】次に、絶縁性液体の電極上昇現象（ＳＵＭ
ＯＴＯ効果：応用物理学会誌 ２５(1956)ｐ２６４）を
利用して、上述した各吐出ポイント５…に形成されるイ
ンクメニスカス２１を電気的に安定させる方法について
説明する。

【００３８】図３は、ＳＵＭＯＴＯ効果を説明するため
の図であり、絶縁性液体を収容した容器３１内に２本の
針状電極３２、３４が所定距離離間して互いに略平行に
埋設された状態を示している。各電極３２、３４には直
流高圧電源３５が接続され、両電極間には所定の電位差
が与えられるようになっている。

【００３９】そして、このように配置された両電極３
２、３４間に数百ボルトの電位差を与えると、ＳＵＭＯ
ＴＯ効果により、一方もしくは両方の電極に沿って絶縁
性液体が這い上がる。この場合、絶縁性液体の這い上が
り量は、両電極間に与える電位差の自乗に比例すること
が知られている。

【００４０】本実施の形態に用いたインクについて図３
に示す装置にて電極上昇特性ＳＵＭＯＴＯ効果）を調べ
たところ、図４に示すような結果が得られた。これによ
ると、インクの上昇量は両電極間に与えた電位差の自乗
に比例していることが分かる。

【００４１】従って、上述したＳＵＭＯＴＯ効果を利用
することにより、各吐出ポイント５に形成されるインク
メニスカスを電気的に安定させることが可能となる。つ
まり、本実施の形態にて用いたインクは、絶縁性液体に
色剤粒子などを分散させて成ることから、吐出電極４と
凝集電極６との間に所定の電位差（数百ボルトの電位
差）を与えることにより吐出ポイント５に電気的にイン
クメニスカスを形成でき、この電位差を一定に保持する
ことによりインクメニスカスを安定させることができ
る。また、吐出ポイント５に電気的にインクメニスカス
を形成できることから、吐出ポイント５からインクが飛
翔された後にインクメニスカスを素早く復元でき、記録
画像に濃度変調を引き起こすことなく高い吐出周波数を
得ることが可能となる。

【００４２】これに対し、従来の記録ヘッドは、インク
内に対向配置された２本の電極を有しておらず、吐出電
極先端の吐出ポイントに供給されるインクの供給圧力と
吐出ポイントにおける気圧との釣り合いによりインクメ
ニスカスを形成している。このため、従来の記録ヘッド
においては、僅かな振動が与えられただけでインクメニ
スカスが不安定となる問題がある。また、従来の記録ヘ
ッドにおいて、同一の吐出電極から連続してインクを飛
翔させる場合には、インク飛翔後のインクメニスカスの
復元に多くの時間を必要とし、当該吐出ポイントへのイ
ンクの供給量が不足してインクメニスカスが不安定とな
る問題がある。このため、従来の記録ヘッドにおいて
は、高い吐出周波数を得ることができない。

【００４３】次に、上述した記録ヘッド１の記録動作に
ついて図５乃至図７を用いて説明する。尚、ここでは、
図２に示した中央の吐出電極４ｂおよび中央の凝集電極
６ｂにのみ選択的に駆動電圧を与えた場合を例にとって
説明する。

【００４４】図５は、記録ヘッド１の記録動作を説明す
るためのフローチャートであり、図６は、吐出電極４ｂ
および凝集電極６ｂに対して画像信号に応じて選択的に
印加される駆動電圧の波形を示し、図７は、吐出電極４
ｂおよび凝集電極６ｂに図５の駆動電圧が選択的に印加
された場合の吐出ポイント５近傍のインク（インクメニ
スカス）および色剤粒子の挙動を示している。

【００４５】全ての吐出電極４…および全ての凝集電極
６…に電圧が印加されていない状態、即ち図７（ａ）に
示す電源オフ状態において、正の極性に帯電された色剤
粒子（以下、単にトナーＴと称する）を含むインクは、
インク供給装置（図示せず）から静水圧若しくは低圧ポ
ンプにより供給口（図示せず）を介してインク収容部８
ａ内に供給され、スリット１０を介して各吐出電極４…
の各吐出ポイント５…へ供給される。そして、インクの
流出圧力、スリット１０の開口径、インクの表面張力等
の影響により、各吐出ポイント５…においてインクメニ
スカス２１が形成される（ステップ１）。この状態にお
いて、トナーＴはインク内で一様に分散されている。

【００４６】尚、本実施の形態においては、電源オフ状
態においてインクが吐出ポイント５の手前５０μｍの位
置まで供給されるように、インクの流出圧力およびスリ
ット１０の開口径を調整した。

【００４７】このように各吐出ポイント５…にインクメ
ニスカス２１が形成された状態で、全ての吐出電極４…
に対してバイアス電源１４よりバイアス電圧Ｖｂが印加
され、全ての凝集電極６…に対してバイアス電源１８よ
りバイアス電圧Ｖｃｂが印加される（ステップ２）。

【００４８】各吐出電極４…に印加されるバイアス電圧
Ｖｂは、各吐出ポイント５…でトナーＴに作用する対向
電極２０からの静電吸引力が、インクの溶媒である絶縁
性液体の表面張力よりも小さくなるような値に設定され
ている。つまり、吐出電極４…にバイアス電圧Ｖｂを印
加した際にトナーＴがインクから飛翔しない値に設定さ
れている。

【００４９】また、各凝集電極６…に印加されるバイア
ス電圧Ｖｃｂは、各吐出電極４…および各凝集電極６…
それぞれにバイアス電圧Ｖｂ、Ｖｃｂを印加した際に、
インク内のトナーＴが図７（ｂ）に示すように吐出ポイ
ント５近傍に移動されて偏在されるように、各吐出電極
４…に与えられるバイアス電圧Ｖｂより高い値に設定さ
れている。

【００５０】好ましくは、上述したＳＵＭＯＴＯ効果を
利用してインクメニスカス２１を安定させるために、各
バイアス電圧の差Ｖｃｂ−Ｖｂが数百ボルトになるよう
にＶｃｂの値が設定される。つまり、両電極間の電位差
Ｖｃｂ−Ｖｂを数百ボルトに設定すると、吐出電極４…
に沿ったインクの上昇を生じてインクを吐出ポイント５
…まで供給でき、インクメニスカス２１を電気的に形成
でき、更にＶｃｂ−Ｖｂを一定に保持することによりイ
ンクメニスカスを安定させることができる。

【００５１】この結果、各吐出電極４…の吐出ポイント
５…に両電極間の電位差に応じた量のトナーＴが供給さ
れることになる。

【００５２】このように全ての吐出電極４…および全て
の凝集電極６…にバイアス電圧ＶｂおよびＶｃｂが印加
されると、インクメニスカス２１が安定された状態で、
画像信号に応じて選択された中央の吐出電極４ｂに対し
て記録電圧発生部１２より所定のパルス幅Ｗｓ（印加時
間）を有する記録電圧Ｖｓが印加される（ステップ
３）。

【００５３】この場合、吐出電極４ｂの両側に隣接配置
された吐出電極４ａおよび４ｃはバイアス電圧Ｖｂに保
持されていることから、吐出電極４ｂの吐出ポイント５
から対向電極２０に向う電界のみが強められる。この結
果、図７（ｃ）に示すように、十分な電界により吐出電
極４ｂの吐出ポイント５からインク滴が対向電極２０に
向って飛翔される。インク滴が飛翔された直後には、吐
出ポイント５近くのインクが不足した状態となってい
る。

【００５４】上述のように吐出電極４ｂに対して記録電
圧Ｖｓがパルス幅Ｗｓで印加されてインクが飛翔される
と、その後、吐出ポイント５近くのインク不足を補うた
めの所定のパルス幅Ｗｃ（印加時間）を有する凝集電圧
Ｖｃが、対応する凝集電極６ｂ（吐出電極４ｂの上方に
配置された電極）に対して凝集電圧発生部１６より印加
される（ステップ４）。

【００５５】この場合、記録電圧Ｖｓと凝集電圧Ｖｃと
の関係はＶｃ≧Ｖｓであることが望ましく、記録電圧Ｖ
ｓのパルス幅Ｗｓと凝集電圧Ｖｃのパルス幅Ｗｃとの関
係はＷｃ≧Ｗｓであることが望ましい。また、記録電圧
Ｖｓの印加タイミングと凝集電圧Ｖｃの印加タイミング
とは１記録周期内でずれていることが望ましい。

【００５６】上記のように凝集電極６ｂに対して凝集電
圧Ｖｃが所定のタイミングで印加されると、吐出電極４
ｂと凝集電極６ｂとの間に再び所定の電位差を生じ、図
７（ｄ）に示すように、インクメニスカス２１が復元さ
れるとともに吐出電極４ｂの吐出ポイント５近傍にトナ
ーＴが移動されて偏在される。この場合、ステップ３に
おいて印加された記録電圧Ｖｓはバイアス電圧Ｖｂまで
下げられていることから、両電極間にはステップ２にて
バイアス電圧を印加した状態より大きな電位差が与えら
れていることになる。この結果、ＳＵＭＯＴＯ効果によ
り１記録周期内でインクメニスカス２１を瞬時に復元で
きるとともに、ステップ２にてバイアス電圧が与えられ
た状態より多くのトナーＴを吐出ポイント５に偏在させ
ることができる。つまり、所定のパルス幅Ｗｃを有する
凝集電圧Ｖｃを印加することにより、ステップ３におけ
るインクの飛翔に伴いインク不足を生じたインクメニス
カス２１を１記録周期内に瞬時に復元することができ
る。

【００５７】所定のパルス幅Ｗｃを有する凝集電圧Ｖｃ
が凝集電極６ｂに印加されてインクメニスカス２１が復
元されると、凝集電極６ｂの電位がバイアス電圧Ｖｃｂ
まで下げられる（ステップ５）。これにより、インクメ
ニスカス２１の形状およびトナーＴの偏在状態がステッ
プ２の状態に戻され、両電極間の電位差Ｖｃｂ−Ｖｂを
一定に保持することによりインクメニスカス２１が安定
される。

【００５８】従って、ステップ５が終了され１記録周期
が終了された時点では、全ての吐出電極４…および全て
の凝集電極６…はステップ２の状態（バイアス電圧が印
加された初期状態）に戻されており、インク滴を飛翔し
た直後の吐出電極４に濃度変調を生じることがなく、高
い吐出周波数を得ることができる。

【００５９】図８は、上述した記録ヘッド１の任意の１
組の電極（例えば、吐出電極４ｂおよび凝集電極６ｂ）
を用いてオールマーク記録した場合の記録ドット径と印
字ドット数との間の経時的な変化を示している。尚、比
較のために、凝集電極を持たない従来の記録ヘッド（こ
れ以外の構成は同じ）の任意の吐出電極を用いてオール
マーク記録した場合の記録ドット径の経時変化を示し
た。

【００６０】本実施の形態においては、各吐出電極４…
に印加するバイアス電圧Ｖｂ＝１．０ＫＶ、記録電圧Ｖ
ｓ＝２００Ｖ、記録電圧Ｖｓのパルス幅Ｗｓ＝３０μ
ｓ、各凝集電極６…に印加するバイアス電圧Ｖｃｂ＝
１．２ＫＶ、凝集電圧Ｖｃ＝２００Ｖ、凝集電圧Ｖｃの
パルス幅Ｗｃ＝３０μｓ、に設定し、記録電圧Ｖｓの立
下りと同時に凝集電圧Ｖｃを印加した。また、吐出電極
４に印加する最大電圧Ｖｂ＋Ｖｓより凝集電極６に印加
する最大電圧Ｖｃｂ＋Ｖｃの方が高くなるように電圧値
を設定し、凝集電極６先端と対向電極２０との間の電界
を十分に弱めるために凝集電極６…の先端を吐出電極４
…の先端より後退させた。

【００６１】この結果、図８に示すように、従来の記録
ヘッドにおいては、印字ドット数が１０００ドットを超
えた辺りから記録ドット径が減少し、印字ドット数が３
０００ドットに達した時点でインクが飛翔しなくなっ
た。これに対して、本実施の形態の記録ヘッド１におい
ては、印字ドット数が１００００ドットを超えた辺りか
ら緩やかに減少し始めた。従って、本実施の形態の記録
ヘッド１は、従来の記録ヘッドと比較して、より多くの
ドットを連続的に安定したサイズで記録することができ
ることが分かった。

【００６２】次に、この発明の第２の実施の形態に係る
画像形成装置について図９および図１０を用いて説明す
る。尚、基本的な構成は上記第１の実施の形態の記録ヘ
ッドと同じであるので、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。

【００６３】第２の実施の形態に係る記録ヘッド４１
は、所定本数の吐出電極４…が形成された基材２と、各
吐出電極４…に１対１に対応して設けられた所定本数の
凝集電極６…が形成されたインクタンク８と、を有して
いる。各吐出電極４…はその先端が基材２の前面２ｂか
ら突出して設けられ、各凝集電極６…はその先端がイン
クタンク８の前面８ｂと面一となるように設けられ、各
吐出電極４…の上方で各凝集電極６…が一致するよう
に、基材２上にインクタンク８が取り付けられている。

【００６４】インクタンク８の前面８ｂには、上下方向
に対向して設けられた複数組の電極対（吐出電極４およ
び凝集電極６）を各組毎に分割した状態で露出する複数
のスリット１０…が形成されている。図１０には、それ
ぞれ３本の吐出電極４ａ、４ｂ、４ｃと、３本の凝集電
極６ａ、６ｂ、６ｃと、が例示してあり、これらの電極
対に対応して３つのスリット１０ａ、１０ｂ、１０ｃが
例示してある。

【００６５】各電極対の間、即ち各スリット１０ａ、１
０ｂ、１０ｃの間には、各電極対を区画する区画手段と
して作用するセパレータ４２ａ、４２ｂが設けられてい
る。尚、各セパレータ４２ａ、４２ｂは、各吐出電極４
ａ、４ｂ、４ｃに向うインク流路を区画すべくインクタ
ンク８の端面８ｃの領域（記録ヘッド４１の前方の領
域）にのみ設けられ、各スリット１０ａ、１０ｂ、１０
ｃの幅が吐出電極４および凝集電極６の幅より僅かに広
くなるように設けられている。

【００６６】また、各吐出電極４…の基端部には、記録
電圧発生部１２およびバイアス電源１４が図示しないＩ
Ｃを介して接続され、各凝集電極６…の基端部には、凝
集電圧発生部１６およびバイアス電源１８が図示しない
ＩＣを介して接続されている。また、各吐出電極４…お
よび凝集電極６…は、上述した第１の実施の形態と同様
に形成されている。

【００６７】セパレータ４２…を形成する場合、まず、
吐出電極４…が形成された基材２の上面２ａ上に紫外線
硬化樹脂を１００μｍの厚さで一様に塗布する。そし
て、所定のマスクパターンを有するマスクを介して紫外
線を照射して紫外線硬化樹脂を露光する。最後に露光し
た紫外線硬化樹脂を現像してマスクパターンに応じた複
数のセパレータ４２…が基材２の上面２ａ上の各吐出電
極４…の間に形成される。

【００６８】そして、上述のようにセパレータ４２…が
形成された基材２の上面２ａ上にインクタンク８が取付
けられて記録ヘッド４１が形成される。

【００６９】上記のように構成された記録ヘッド４１
は、以下のように作動される。つまり、インク収容部８
ａに供給されたインクは、セパレータ４２…の作用によ
り、各スリット１０…を通って各吐出電極４…の吐出ポ
イント５へ個別に供給される。この場合、電極対、セパ
レータ４２、またはスリット１０の形状および配置位置
が各電極対毎にそれぞれ均一にされているため、各吐出
ポイント５に形成されるインクメニスカス２１の形状は
一様になる。

【００７０】そして、上述した第１の実施の形態と同様
に、記録電圧発生部１２、凝集電圧発生部１６、および
バイアス電源１４、１８を介して、図６に示した記録電
圧が各吐出電極４…および各凝集電極６…に印加され
る。

【００７１】本実施の形態の記録ヘッド４１において
は、セパレータ４２…によりインクの流路が各電極対毎
に区画されており、各吐出ポイント５へ供給されたイン
クが隣接した吐出ポイントに供給されたインクと干渉す
ることがない。このため、従来のように、画像信号に応
じて選択された吐出電極に記録電圧が印加された際に生
じる電界により隣接した吐出電極に向ってトナーＴが移
動されることがなく、各電極対を独立して駆動制御する
ことができる。

【００７２】従って、上述した第１の実施の形態と比較
して、吐出されるインクのトナー濃度がより高濃度に保
持される。尚、本実施の形態においても、上述した第１
の実施の形態と同様に高い吐出周波数を得ることができ
ることは言うまでもない。

【００７３】次に、上述した本実施の形態の記録ヘッド
４１におけるインク滴の吐出周波数と記録ヘッド４１に
より記録した画像濃度との関係について図１１を用いて
説明する。尚、記録ヘッド４１におけるインクの吐出条
件は上述した第１の実施の形態と同じとした。また、比
較のため、凝集電極を持たない従来の記録ヘッドにおけ
るインク滴の吐出周波数と画像濃度との関係を調べた。

【００７４】この結果、本実施の形態の記録ヘッド４１
においては、吐出周波数を２ＫＨｚから６ＫＨｚまで変
化させた際に画像濃度に変化が見られず、吐出周波数が
８ＫＨｚに達した時点で画像濃度が緩やかに低下した。
８ＫＨｚでの画像濃度の低下は不安定な吐出によるもの
と判断される。従って、本実施の形態の記録ヘッド４１
における最高吐出周波数は６ＫＨｚと判断される。

【００７５】これに対し、従来の記録ヘッドにおいて
は、２ＫＨｚから４ＫＨｚまで変化させた際に本実施の
形態より大きな傾きで画像濃度が低下し、６ＫＨｚを超
えた辺りからインク滴の吐出が不安定となり濃度が急激
に低下し、７ＫＨｚでは吐出しなくなった。従って、従
来の記録ヘッドにおける吐出周波数の限界は４ＫＨｚと
判断される。

【００７６】以上の結果から、本実施の形態の記録ヘッ
ド４１は、従来の記録ヘッドと比較して、より高い画像
濃度を有する画像形成が可能で、より高いインク滴の吐
出周波数を有することが分かった。

【００７７】図１２は、上述した記録ヘッド４１の任意
の１組の電極（例えば、吐出電極４ｂおよび凝集電極６
ｂ）を用いてオールマーク記録した場合の記録ドット径
と印字ドット数との間の経時的な変化を示している。
尚、記録ヘッド４１におけるインクの吐出条件は上述し
た第１の実施の形態と同じとした。また、比較のため
に、凝集電極を持たない従来の記録ヘッドの任意の吐出
電極を用いてオールマーク記録した場合の記録ドット径
の経時変化を示した。

【００７８】この結果、図１２に示すように、従来の記
録ヘッドにおいては、印字ドット数が１０００ドットを
超えた辺りから記録ドット径が徐々に減少し、印字ドッ
ト数が３０００ドットに達した時点でインクが飛翔しな
くなった。これに対して、本実施の形態の記録ヘッド４
１においては、印字ドット数が１００００ドットに達し
た時点においても記録ドット径に変化が見られなかっ
た。従って、本実施の形態の記録ヘッド４１は、従来の
記録ヘッドと比較して、より多くのドットを連続的に安
定したサイズで記録することができることが分かった。

【００７９】以上のように、上述した実施の形態に係る
画像形成装置においては、１記録周期内で、インクを飛
翔させるための記録電圧を吐出電極に印加した直後にイ
ンクが飛翔された吐出電極に新たなインクを凝集させる
ための凝集電圧を凝集電極に印加している。このため、
インクの各飛翔段階において、吐出ポイントに十分な量
のインクを集めることができる。

【００８０】また、凝集電極に凝集電圧を印加すること
により吐出ポイントに強制的にインクを集めるため、飛
翔に必要とされる十分な電荷量のトナーを瞬時に吐出ポ
イントに集めることができる。この結果、高い吐出周波
数を得ることができる。

【００８１】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。

【００８２】

【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、高濃度で且つ安定した画像を形成でき、高い記録周
波数を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の第１の実施の形態に係る画
像形成装置の要部を示す概略図。

【図２】図２は、図１の画像形成装置に組込まれた記録
ヘッドを示す正面図。

【図３】図３は、ＳＵＭＯＴＯ効果を説明するための
図。

【図４】図４は、図１の画像形成装置に用いたインクに
おける液上昇特性を示すグラフ。

【図５】図５は、図１の画像形成装置に組込まれた記録
ヘッドの記録動作を説明するためのブロック図。

【図６】図６は、図１の画像形成装置に組込まれた記録
ヘッドの吐出電極および凝集電極に印加される駆動電圧
の印加タイミングおよび波形を示すタイミングチャー
ト。

【図７】図７は、図６のタイミングチャートとともに記
録ヘッドの記録動作を説明するための動作説明図。

【図８】図８は、この発明の第１の実施の形態の記録ヘ
ッドを用いて１つの電極でオールマーク記録した場合の
印字ドット数に対する記録ドット径を示すグラフ。

【図９】図９は、この発明の第２の実施の形態に係る画
像形成装置の要部を示す概略図。

【図１０】図１０は、図９の画像形成装置に組込まれた
記録ヘッドを示す正面図。

【図１１】図１１は、この発明の第２の実施の形態の記
録ヘッドにおける１つの電極のインク吐出周波数に対す
る画像濃度の関係を示すグラフ。

【図１２】図１２は、この発明の第２の実施の形態の記
録ヘッドを用いて１つの電極でオールマーク記録した場
合の印字ドット数に対する記録ドット径を示すグラフ。

【符号の説明】

１…記録ヘッド、 ２…基材、 ４…吐出電極、 ５…吐出ポイント、 ６…凝集電極、 ８…インクタンク、 １０…スリット、 １２…記録電圧発生部、 １４、１８…バイアス電源、 １６…凝集電圧発生部、 ２０…対向電極、 ２１…インクメニスカス、 Ｔ…トナー、 Ｖｂ、Ｖｃｂ…バイアス電圧、 Ｖｓ…記録電圧、 Ｖｃ…凝集電圧、 Ｗｓ…記録電圧のパルス幅、 Ｗｃ…凝集電圧のパルス幅。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畠山 隆至 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イ ンテリジェントテクノロジ株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−123458（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−197724（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−85953（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/06

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
   配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
   手段と、 上記供給路内に配置され、その先端が上記吐出口まで延
   びた第１電極と、 上記供給路内で上記第１電極に対向して配置された第２
   電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
   バイアス電圧を上記第１電極と第２電極との間に印加す
   る第１の凝集電圧印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
   を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
   記録電圧を上記第１電極に印加する記録電圧印加手段
   と、 上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるためのバイ
   アス電圧を上記第２電極に印加する第２の凝集電圧印加
   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】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
   配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
   手段と、 上記供給路内に配置され、その先端が上記吐出口まで延
   びた第１電極と、 上記供給路内で上記第１電極に対向して配置された第２
   電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
   第１のバイアス電圧を上記第１電極に印加するととも
   に、上記第１のバイアス電圧より高い第２のバイアス電
   圧を上記第２電極に印加する第１の凝集電圧印加手段
   と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
   を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
   上記第１のバイアス電圧より高い第３のバイアス電圧を
   上記第１電極に印加する記録電圧印加手段と、 上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるための上記
   第２のバイアス電圧より高い第４のバイアス電圧を上記
   第２電極に印加する第２の凝集電圧印加手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
   配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
   手段と、 上記供給路内に配置され、その先端が上記吐出口まで延
   びた第１電極と、 上記供給路内で上記第１電極に対向して配置された第２
   電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
   第１のバイアス電圧を上記第１電極に印加するととも
   に、上記第１のバイアス電圧より高い第２のバイアス電
   圧を上記第２電極に印加する第１の凝集電圧印加手段
   と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
   を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
   上記第１のバイアス電圧より高い第３のバイアス電圧を
   上記第１電極に印加する記録電圧印加手段と、 上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるための上記
   第２のバイアス電圧より高い第４のバイアス電圧を上記
   第２電極に印加する第２の凝集電圧印加手段と、を備
   え、 上記第２の凝集電圧印加手段にて上記第２電極に印加さ
   れる上記第４のバイアス電圧の印加時間は、上記記録電
   圧印加手段にて上記第１電極に印加される上記第３のバ
   イアス電圧の印加時間以上であり、これら第３および第
   ４のバイアス電圧は、１記録周期内でタイミングをずら
   されて印加されることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
   配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
   手段と、 上記供給路内に配置され、その先端が上記吐出口まで延
   びた第１電極と、 上記供給路内で上記第１電極に対向して配置された第２
   電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
   第１のバイアス電圧を上記第１電極に印加するととも
   に、上記第１のバイアス電圧より高い第２のバイアス電
   圧を上記第２電極に印加する第１の凝集電圧印加手段
   と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
   を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
   上記第１のバイアス電圧より高い第３のバイアス電圧を
   上記第１電極に印加する記録電圧印加手段と、 上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるための上記
   第２のバイアス電圧より高い第４のバイアス電圧を上記
   第２電極に印加する第２の凝集電圧印加手段と、を備
   え、 上記第２の凝集電圧印加手段にて上記第２電極に印加さ
   れる上記第４のバイアス電圧は、上記第１の凝集電圧印
   加手段にて上記第１電極に印加される上記第１のバイア
   ス電圧との間の電位差により、上記第１電極に上記吐出
   口に向うインクの這い上がりを生じるように設定される
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
   配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
   手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
   口まで延びた複数の第１電極と、 上記供給路内で上記複数の第１電極に１対１で対向して
   配置された上記第１電極と同数の第２電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
   バイアス電圧を上記第１電極と第２電極との間に印加す
   る第１の凝集電圧印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
   を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
   記録電圧を、画像信号に応じて選択された第１電極に印
   加する記録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
   る第１の電極と対向する第２の電極に対し、上記吐出口
   における色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電圧を
   上記画像信号に応じて選択的に印加する第２の凝集電圧
   印加手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
   配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
   手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
   口まで延びた複数の第１電極と、 上記供給路内で上記複数の第１電極に１対１で対向して
   配置された上記第１電極と同数の第２電極と、 上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側に配置された
   対向電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
   第１のバイアス電圧を上記複数の第１電極に印加すると
   ともに、上記第１のバイアス電圧より高い第２のバイア
   ス電圧を上記複数の第２電極に印加する第１の凝集電圧
   印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
   を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
   上記第１のバイアス電圧より高い第３のバイアス電圧
   を、画像信号に応じて選択された第１電極に印加する記
   録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
   る第１電極と対向する第２電極に対し、上記吐出口にお
   ける色剤粒子の濃度を高めるための上記第２のバイアス
   電圧より高い第４のバイアス電圧を上記画像信号に応じ
   て選択的に印加する第２の凝集電圧印加手段と、 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】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
   配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
   手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
   口まで延びた複数の第１電極と、 上記供給路内で上記複数の第１電極に１対１で対向して
   配置された上記第１電極と同数の第２電極と、 上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側に配置された
   対向電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
   第１のバイアス電圧を上記複数の第１電極に印加すると
   ともに、上記第１のバイアス電圧より高い第２のバイア
   ス電圧を上記複数の第２電極に印加する第１の凝集電圧
   印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
   を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
   上記第１のバイアス電圧より高い第３のバイアス電圧
   を、画像信号に応じて選択された第１電極に印加する記
   録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
   る第１電極と対向する第２電極に対し、上記吐出口にお
   ける色剤粒子の濃度を高めるための上記第２のバイアス
   電圧より高い第４のバイアス電圧を上記画像信号に応じ
   て選択的に印加する第２の凝集電圧印加手段と、を備
   え、 上記第２電極の先端は、上記第１電極の先端より上記対
   向電極に対して後退していることを特徴とする画像形成
   装置。
8. 【請求項８】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
   配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
   手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
   口まで延びた複数の第１電極と、 上記供給路内で上記複数の第１電極に１対１で対向して
   配置された上記第１電極と同数の第２電極と、 上記供給路を、１対１で対向配置された上記第１および
   第２電極の各組毎に区画する区画手段と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
   バイアス電圧を上記第１電極と第２電極との間に印加す
   る第１の凝集電圧印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
   を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
   記録電圧を、画像信号に応じて選択された第１電極に印
   加する記録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
   る第１電極と対向する第２電極に対し、上記吐出口にお
   ける色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電圧を上記
   画像信号に応じて選択的に印加する第２の凝集電圧印加
   手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
   配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
   手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
   口まで延びた複数の第１電極と、 上記供給路内で上記複数の第１電極に１対１で対向して
   配置された上記第１電極と同数の第２電極と、 上記供給路を、１対１で対向配置された上記第１および
   第２電極の各組毎に区画する区画手段と、 上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側に配置された
   対向電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
   第１のバイアス電圧を上記複数の第１電極に印加すると
   ともに、上記第１のバイアス電圧より高い第２のバイア
   ス電圧を上記複数の第２電極に印加する第１の凝集電圧
   印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
   を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
   上記第１のバイアス電圧より高い第３のバイアス電圧
   を、画像信号に応じて選択された第１電極に印加する記
   録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
   る第１電極と対向する第２電極に対し、上記吐出口にお
   ける色剤粒子の濃度を高めるための上記第２のバイアス
   電圧より高い第４のバイアス電圧を上記画像信号に応じ
   て選択的に印加する第２の凝集電圧印加手段と、 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】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に
    分散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間し
    て配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供
    給手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
    口まで延びた複数の第１電極と、 上記供給路内で上記複数の第１電極に１対１で対向して
    配置された上記第１電極と同数の第２電極と、 上記供給路を、１対１で対向配置された上記第１および
    第２電極の各組毎に区画する区画手段と、 上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側に配置された
    対向電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
    第１のバイアス電圧を上記複数の第１電極に印加すると
    ともに、上記第１のバイアス電圧より高い第２のバイア
    ス電圧を上記複数の第２電極に印加する第１の凝集電圧
    印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    上記第１のバイアス電圧より高い第３のバイアス電圧
    を、画像信号に応じて選択された第１電極に印加する記
    録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
    る第１電極と対向する第２電極に対し、上記吐出口にお
    ける色剤粒子の濃度を高めるための上記第２のバイアス
    電圧より高い第４のバイアス電圧を上記画像信号に応じ
    て選択的に印加する第２の凝集電圧印加手段と、を備
    え、 上記第２電極の先端は、上記第１電極の先端より上記対
    向電極に対して後退していることを特徴とする画像形成
    装置。
11. 【請求項１１】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に
    分散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間し
    て配置された吐出口へ供給路を介して供給し、 上記供給路内に配置され、その先端が上記吐出口まで延
    びた第１電極と、上記供給路内で上記第１電極に対向し
    て配置された第２電極と、を用意し、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
    バイアス電圧を上記第１電極と第２電極との間に印加
    し、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    記録電圧を上記第１電極に印加し、 上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるためのバイ
    アス電圧を上記第２電極に印加することを特徴とする画
    像形成方法。
12. 【請求項１２】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に
    分散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間し
    て配置された吐出口へ供給路を介して供給し、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
    口まで延びた複数の第１電極と、上記供給路内で上記複
    数の第１電極に１対１で対向して配置された上記第１電
    極と同数の第２電極と、を用意し、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
    バイアス電圧を上記第１電極と第２電極との間に印加
    し、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    記録電圧を、画像信号に応じて選択された第１電極に印
    加し、 上記記録電圧が選択的に印加される第１の電極と対向す
    る第２の電極に対し、上記吐出口における色剤粒子の濃
    度を高めるためのバイアス電圧を上記画像信号に応じて
    選択的に印加することを特徴とする画像形成方法。
13. 【請求項１３】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に
    分散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間し
    て配置された吐出口へ供給路を介して供給し、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
    口まで延びた複数の第１電極と、上記供給路内で上記複
    数の第１電極に１対１で対向して配置された上記第１電
    極と同数の第２電極と、上記供給路を、１対１で対向配
    置された上記第１および第２電極の各組毎に区画する区
    画部材と、を用意し、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
    バイアス電圧を上記第１電極と第２電極との間に印加
    し、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    記録電圧を、画像信号に応じて選択された第１電極に印
    加し、 上記記録電圧が選択的に印加される第１電極と対向する
    第２電極に対し、上記吐出口における色剤粒子の濃度を
    高めるためのバイアス電圧を上記画像信号に応じて選択
    的に印加することを特徴とする画像形成方法。