JP3737562B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に係り、特に、色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液に静電気力を作用させ、色剤粒子を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】
電子写真の分野では、感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を転写紙上に転写してからその後定着することにより画像の形成が行われる。中には特開平２−１８１１６６号に見られる如く、三角形に張設されたベルト状のトナー像担持体にトナー像を形成し、このトナー像を用紙上に転写すると同時に定着するようにした技術もある。
しかしこのような記録技術は粉体トナーを必要とし取扱いが不便であったり、装置が大型化し易いため、パーソナル機器には採用しにくいのが現状である。
このため、電子写真とは別分野の記録技術であるインクジェット記録技術を用いたプリンタ等が普及している。しかし従来のインクジェットプリンタでは、染料性記録液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、染料性記録液の上記問題点を解決した画像形成装置がＷＯ９３／１１８６６号公報に開示されている。この装置は、導電性の記録液供給チューブを具備し、この記録液供給チューブに所定の電圧を印加することにより、記録液供給チューブとこの先端に対向する対向電極との間に所定の電界を形成する。そして、記録液供給チューブの電位と同極性に帯電した色剤粒子を含む記録液が記録液供給チューブに供給される。尚、記録液供給チューブの先端と対向電極との間には記録媒体が介在され、所定方向に搬送されるようになっている。
【０００４】
記録液内の色剤粒子は、記録液供給チューブの先端と対向電極との間に形成された電界の影響により、記録液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、記録液供給チューブの先端近傍に半円球状のインクメニスカスが形成される。しかし、記録液の溶媒の表面張力により色剤粒子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、多くの色剤粒子がインクメニスカスの先端に集まり、凝集物となる。
【０００５】
記録媒体を所定方向に搬送して記録液供給チューブに印加する電圧を更に上げると、記録液供給チューブの先端から対向電極に向う電界が強められ、記録液の溶媒の表面張力よりも凝集物に作用する静電吸引力が勝り、インクメニスカスから凝集物が分離し、対向電極との間に介在された記録媒体に向けて飛翔される。そして、インクメニスカスから飛翔された色剤粒子の凝集物により記録媒体上に所定の画像が形成される。
【０００６】
上述の飛翔原理に基づく画像形成装置では、染料性記録液を用いた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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の画像形成装置においては、記録媒体が記録液供給チューブの先端と対向電極との間で搬送されるため、記録液供給チューブの先端と対向電極との間に、記録媒体がスムーズに通過できる程度の所定のギャップを設ける必要がある。両者の間に十分なギャップがないと、記録媒体の接触等による画像不良を生じる場合がある。
【０００８】
このように、従来の画像形成装置においては、記録液供給チューブの先端と対向電極との間に所定のギャップを設ける必要があることから、色剤粒子の凝集物を飛翔させるための電界を形成するには、記録液供給チューブに比較的高い電圧を印加する必要がある。従って、記録液供給チューブに高電圧を印加する必要があることから、記録液供給チューブを駆動する駆動回路の集積化が困難となり、装置の製造コストが高価になる問題がある。
【０００９】
また、両者の間のギャップは、使用する記録媒体の厚さに応じて設定されるため、ギャップをできるだけ狭くして記録電圧を低く抑えるためには比較的薄い記録媒体を使用しなければならず、記録媒体の選択の自由がないといった問題がある。
【００１０】
一方、両者の間のギャップを一定とし、厚さや電気抵抗の異なる記録紙Ｐを用いると、記録液供給チューブに一定の電圧を印加した場合であっても対向電極との間に形成される電界の強度が変化してしまい、安定した画像形成ができない問題がある。
【００１１】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、大量且つ安価に製造でき、記録媒体の選択の自由度が高く、安定した画像形成ができる画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【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、像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、前記電極の先端部に向けて、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記記録液中の色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段にて搬送された記録媒体上に前記像担持体上に形成された画像を転写する転写手段と、を備えている。
【００１３】
また、この発明の画像形成装置は、所定方向に走行される像担持体と、前記像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、前記電極の先端部に向けて、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記先端部から前記像担持体に向う所定の電界を形成し、前記記録液内の色剤粒子に所定の静電気力を作用させ、前記色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体に向けて飛翔させ、前記像担持体上に所定の画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段にて前記像担持体上に形成され前記像担持体の走行に従って所定方向に搬送される画像と同期をとって、前記像担持体に隣接した所定の転写位置へ記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段にて前記転写位置へ搬送された記録媒体上に前記像担持体上に形成された画像を転写する転写手段と、を備えている。
【００１４】
上記画像形成装置によると、電極の先端部へ供給された記録液内の色剤粒子が像担持体に向けて飛翔され、像担持体上に所定の画像が形成される。この画像は、像担持体の走行に従って所定の転写位置へ移動され、ここで、同期をとって搬送された記録媒体上に転写される。つまり、本発明の画像形成装置によると、像担持体上に一旦画像を保持し、この画像を転写位置に移動して記録媒体上に転写している。
【００１５】
従って、本発明によると、従来のインクジェットプリンタのように色剤粒子を記録媒体上に直接飛翔させて画像を形成することがないので、色剤粒子が飛翔される電極先端部と像担持体との間に記録媒体を介在させる必要がなく、両者の間のギャップを極めて小さくできる。これにより、色剤粒子を飛翔させるための電界の強度を小さくすることができ、記録電圧を極めて低くすることができ、記録電圧を印加するための駆動回路の高集積化が可能となり、装置の製造コストを低減できる。
【００１６】
また、本発明によると、電極先端部と像担持体との間で記録媒体を搬送する必要がないため、記録媒体を自由に選択することができる。更に、先端部と像担持体との間で記録媒体を搬送する必要がないため、両者の間で安定した電界を形成でき、安定した画像形成が可能となる。
【００１７】
また、前記像担持体は、金属ベルト上にシリコン樹脂、シリコンゴム、フッ素樹脂、或いはポリイミドを被覆したベルトである。
また、この発明の画像形成装置は、像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、前記電極の先端部に向けて、熱溶融性を有する帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記記録液中の色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、前記像担持体上の画像を加熱することにより、前記画像を溶融させ、前記記録媒体上に前記像担持体上の画像を転写するとともに、この転写された画像を前記記録媒体上に定着する加熱手段と、を備えている。
【００１８】
また、この発明の画像形成装置は、所定方向に走行される像担持体と、前記像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、前記電極の先端部に向けて、熱溶融性を有する帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記先端部から前記像担持体に向う所定の電界を形成し、前記記録液内の色剤粒子に所定の静電気力を作用させ、前記色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体に向けて飛翔させ、前記像担持体上に所定の画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段にて前記像担持体上に形成され前記像担持体の走行に従って所定方向に搬送される画像と同期をとって、前記像担持体に隣接した所定の転写位置へ記録媒体を搬送する搬送手段と、前記像担持体上の画像を加熱することにより、前記画像を溶融させ、前記記録媒体上に前記像担持体上の画像を転写するとともに、この転写された画像を前記記録媒体上に定着する加熱手段と、を備えている。
【００１９】
また、前記像担持体は、金属ベルト上にシリコン樹脂、シリコンゴム、フッ素樹脂、或いはポリイミドを被覆したベルトである。
また、この発明の画像形成装置は、像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、前記電極の先端部に向けて、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記記録液中の色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段にて搬送された記録媒体上に前記像担持体上に形成された画像を静電的に転写する転写手段と、を備えている。
【００２０】
更に、この発明の画像形成装置は、像担持面を有し、この像担持面を外側にして一定速度で無端走行されるベルト状の像担持体と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を、前記像担持面から所定距離離間した複数の吐出位置へ供給する供給手段と、前記複数の吐出位置それぞれに先端部を有する複数の電極と、前記各吐出位置から前記像担持面に向けてそれぞれ突設され、前記供給手段にて各吐出位置へ供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスをそれぞれ形成する高抵抗材料からなる複数の突起と、前記各吐出位置間で前記像担持面に向けて突設され、前記供給手段にて前記各吐出位置へ供給された記録液を仕切るための複数の隔壁と、前記供給手段にて前記各吐出位置へ供給された記録液を回収する回収手段と、隣接した前記隔壁間に設けられ、前記供給手段にて前記各吐出位置へ供給された記録液を前記回収手段へ導くための複数の回収路と、画像信号に応じて選択された電極に電圧を印加することにより当該電極の先端部から前記像担持面に向う電界を形成し、前記選択された電極の先端部を有する吐出位置において前記突起の先端近くに前記記録液内の色剤粒子を凝集し、凝集した色剤粒子を前記像担持面に向けて飛翔させ、前記像担持体上に画像信号に応じた画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段にて前記像担持面上に形成され前記像担持体の走行に従って所定方向に搬送される画像と同期をとって、前記像担持面に隣接した所定の転写位置へ記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段にて前記転写位置へ搬送された記録媒体上に前記像担持面上の画像を転写する転写手段と、を備えている。
【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。
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内の略中央の所定位置には、図中矢印ａ方向に無端走行されるベルト３が設けられている。
【００２２】
このベルト３の像担持面としての外周面３ａ上には、後述する記録装置１０によりカラー画像が形成されるようになっている。ベルト３の外周面３ａ上に形成された画像は、ベルト３の移動とともに所定の転写位置へ移動され、この転写位置で、同期をとって搬送された記録紙Ｐ（記録媒体）上に転写される。つまり、ベルト３は、記録装置１０による画像を一旦保持するとともに、保持した画像を記録紙Ｐ上に転写する中間像担持体として作用する。尚、ベルト３の幅は、少なくとも記録紙Ｐの幅を上回る大きさに設定されている。
【００２３】
以下、インクジェットプリンタ１の各構成要素について説明する。ベルト３は、それぞれハウジング２内の所定位置に配設された３つのローラ４、５、６に巻回されて張設されている。ローラ４は、画像を転写する転写位置でベルト３を介して転写ローラ１５（後述する）に転接されるように位置決めされ、ローラ５、および６は、ローラ５、６間のベルト３が略水平な面内を走行するように位置決めされている。そして、図示しないモータによりローラ４、５、６を回転することにより、ベルト３が図中矢印ａ方向に一定速度で走行されるようになっている。
【００２４】
ここで、上記ベルト３について詳細に説明する。ベルト３は、図２（Ａ）に示すように、適度な粗さの表面を有する金属、シリコン樹脂、シリコンゴム、ポリフッ化エチレン等のフッ素樹脂、またはポリイミド等の単体により形成され、或いは、図２（Ｂ）に示すように、ステンレス等の金属ベルト３ｂ上に上述した樹脂やゴムを所定の厚さで被覆して形成されている。ベルト３の外周面３ａは、後述する記録液に対する剥離性に優れているとともに耐熱性に優れた材料により形成されている。また、ベルト３は、後述する記録ヘッドとの間のギャップを高精度に保つため、耐摩耗性に優れた丈夫な材料により形成されている。
【００２５】
図２（Ｂ）に示すように金属ベルト３ｂ上に樹脂やゴムなどを被覆したベルト３では、その被覆層３ｃの厚さは、ベルト３上に保持した記録液の剥離性、転写時にかかる圧力の均一化、および要求される耐摩耗寿命などを考慮して適切な厚さに設定されるが、例えば、シリコンゴムを被覆する場合には、層厚を５０〜２００μｍ程度に設定することが好ましい。
【００２６】
いずれにしても、ベルト３の外周面３ａに絶縁性の材料を用いると、摩擦帯電等により静電気を帯びることが考えられる。このように、ベルト３に静電気を帯びると、画像形成時の電界に乱れを生じて画像不良を引き起こす場合がある。このため、ベルト３に絶縁性の材料を用いる場合には、カーボン、酸化亜鉛、酸化チタン等の導電性フィラーを混入して材料の電気抵抗を下げることが望ましい。また、コロナ帯電装置などによりベルト３の帯電電位を制御すれば、導電性フィラーを混入していない絶縁性の材料を用いることもできる。
【００２７】
上述したベルト３の下方の所定位置には、ベルト３の外周面３ａ上に画像信号に応じたカラー画像を形成するための画像形成手段としての記録装置１０が配設されている。記録装置１０は、ベルト３の走行方向に沿って並んで設けられた４つの記録ユニット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ（後に詳述する）を有している。これらの記録ユニットは、記録する記録液の種類（黒、シアン、マゼンタ、イエロー）に応じて用意され、各記録ユニットの上端からは後述する記録ヘッドの先端が突出されている。これらの各記録ヘッドの先端は、ローラ５、６間を走行するベルト３の下方に所定距離離間した吐出位置に設けられている。
【００２８】
各記録ユニット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄには、詳細には後述するが、絶縁性液体（キャリアー液）中に、帯電した色剤粒子（以下、トナーと称する）を分散してなる黒、シアン、マゼンタ、イエローの記録液がそれぞれ収容されており、図示しない信号源から色分解された画像信号が各記録ユニットに入力されると、それぞれ色分解された画像信号に応じて各記録ヘッドの先端からベルト３に向かう電界が形成され、ベルト３の外周面３ａ上にトナーが飛翔されて各色毎の画像が形成されるようになっている。この場合、図示しない同期手段によりそれぞれ色分解された４つの画像がベルト３の外周面３ａ上で正確に重ねられて１つのカラー画像が形成されるようになっている。尚、各記録ユニットは、収容した記録液の色が異なるだけで同一の構成を有している。よって、以下の説明では、単に記録ユニット３０として説明する。
【００２９】
ベルト３の内側、即ち記録装置１０と反対側には、各記録ヘッドとの間で所定の電界を形成するための接地された電極板８が設けられている。電極板８には、必要に応じて図示しない電源により所定の電圧が印加されるようになっている。また、電極板８は、ベルト３と略平行且つ近接して設けられ、ベルト３の振動を抑制してベルト３と記録ヘッド先端との間の間隙を一定に保つように機能する。
【００３０】
この電極板８は、ベルト３を導電性の材料により形成することにより、必ずしも設ける必要はない。つまり、ベルト３を導電性とし、必要に応じてベルト３を巻回したローラ４、５、６のいずれか１つを電極として機能させれば、電極板８がなくてもベルト３と記録ヘッドとの間に所定の電界を形成できる。
【００３１】
ベルト３の図中右側には、複数枚の記録紙Ｐを集積した給紙カセット１２ａ、１２ｂが設けられている。各給紙カセット１２ａ、１２ｂ内には、それぞれ異なる大きさの記録紙Ｐが収容され、各給紙カセット１２ａ、１２ｂは、その先端がハウジング２内に位置し後端がハウジング２外に位置するようにプリンタ１のハウジング２に装着されている。各給紙カセット１２ａ、１２ｂの先端に隣接した位置には、各給紙カセット１２ａ、１２ｂ内に集積した最上端の記録紙Ｐの先端近くにに転接し、最上端の記録紙Ｐから順に一枚づつ取出すための給紙ローラ１１、１３がそれぞれ設けられている。
【００３２】
給紙ローラ１１、１３の下流側の記録紙Ｐのそれぞれの搬送路上には、記録紙Ｐの各面に対向して配置された一対の搬送ガイド１１ａ、１１ｂ、および１３ａ、１３ｂが設けられている。また、搬送ガイド１１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂの下流側には、各搬送ガイドを介して搬送された記録紙Ｐを挟持してローラ４と転写ローラ１５との間の所定の転写位置へ向けて搬送する一対の搬送ローラ１４ａ、１４ｂが設けられている。
【００３３】
ローラ４に転接された転写ローラ１５は、上記ベルト３と同様に、剥離性および耐熱性に優れた材料により形成されており、例えば従来の電子写真装置に用いられているものを転用できる。転写ローラ１５内には、７０℃〜１００℃に加熱されるヒータ１５ａが設けられている。ヒーター１５ａは、記録装置１０により記録紙Ｐ上に形成されたトナー像を溶融または軟化できる程度に転写ローラ１５を所定の温度に加熱するようになっている。尚、ヒーター１５ａは、ローラ４内に設けられても良い。
【００３４】
しかして、ローラ４および転写ローラ１５の間を通過されてヒーター１５ａにより溶融または軟化されたベルト３上のトナー像は、ローラ４と転写ローラ１５との間で記録紙Ｐに圧着され、記録紙Ｐ上にトナー像が転写、定着されるようになっている。つまり、ベルト３の外周面３ａが剥離性の高い材料により形成され、記録紙Ｐの方がトナーに対する粘着力が強いため、ベルト３の外周面３ａ上に形成されたトナー像は略完全に記録紙Ｐ上に転写される。
【００３５】
尚、上述したヒーター１５ａを設ける代りに、転写ローラ１５にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することにより、従来の電子写真技術による静電転写方式のように、ベルト３上に形成されたトナー像を記録紙Ｐ上に転写することができる。この場合、転写ローラ１５に印加する電圧は、５００〜１０００ボルト程度でよい。
【００３６】
転写ローラ１５の下流側の搬送路上には、ローラ４と転写ローラ１５との間を通過されてトナー像が転写された記録紙Ｐを挟持して搬送する一対の搬送ローラ１６ａ、１６ｂが設けられ、搬送ローラ１６ａ、１６ｂの更に下流側には、記録紙Ｐ上に転写定着されたトナーを乾燥するためのヒーター板１７が設けられている。
【００３７】
ヒーター板１７は、記録紙Ｐ上に転写された画像を乾燥するために設けられているが、転写ローラ１５に所定の電圧を印加してトナー像を転写する静電転写方式を採用する場合には、このヒーター板１７の温度を１００℃程度に高めて記録紙Ｐ上に転写したトナー像を定着させることが必要となる。
【００３８】
ヒーター板１７の上方を通過される記録紙Ｐは、ヒーター板１７のごく近くを非接触で通過される。ヒーター板１７の下流には記録紙Ｐを挟持してハウジング２外へ排出する一対の排紙ローラ１８ａ、１８ｂが設けられている。排紙ローラ１８ａ、１８ｂの下流側であって、ハウジング２の図中左側側面には、排紙ローラ１８ａ、１８ｂを介してハウジング２外へ排紙された記録紙Ｐを載置する排紙トレー１９が突設されている。
【００３９】
しかして、記録装置１０により形成された画像の移動に同期して、給紙ローラ１１または１３により所定の給紙カセット１２から取り出された記録紙Ｐは、搬送ガイド１１または１３、および搬送ローラ１４を介してローラ４と転写ローラ１５との間の転写位置へ送り込まれる。このようにトナー像と同期して転写位置へ送り込まれた記録紙Ｐは、ベルト３と同じ速度で移動され、転写ローラ１５を通過することによりトナー像が転写され、搬送ローラ１６および排紙ローラ１８を介して排紙トレー１９上に排紙される。この際、トナー像が転写された記録紙Ｐは、ヒーター板１７を通過され、トナーに付着したキャリア液が十分に乾燥される。
【００４０】
上記転写ローラ１５の上方には、転写ローラ１５を包囲するようにダクト２１が設けられ、上記ヒーター板１７の上方には、ヒーター板１７を包囲するようにダクト２２が設けられている。各ダクト２１、２２は、加熱により発生したキャリア液のガスを収集し、このガスを分解する分解装置２４に送り込むようになっている。この分解装置２４は、自動車の排気ガスを分解する触媒装置と同様に機能し、ガスを水と炭酸ガスとに分解して排出し、臭いの発生を防止するようになっている。
【００４１】
転写ローラ１５の外周面上には、トナーが転写ローラ１５の外周面に付着した場合にトナーを掻き落とすためのシリコン樹脂から成るクリーニングブレード２３が外周面に対して鋭角に当接するように配置されている。
【００４２】
ローラ６の下方には、ベルト３に付着したトナーを拭き取るための拭き取り装置２５が設けられている。拭き取り装置２５は、ローラ６に転接されて配置され、記録液内のキャリア液を含浸させたフェルトやブラシを有し、このようなフェルトやブラシによりベルト３を摺擦することによりベルト３の表面に付着したトナーを拭き取るようになっている。
【００４３】
また、拭き取り装置２５と記録装置１０との間には、ベルト３の外周面３ａに向けて温風を吹き付けるためのドライヤー２６が配設されている。つまり、拭き取り装置２５によりトナーが清掃されると、ベルト３の外周面３ａ上にキャリア液による濡れが僅かに生じる。ベルト３の濡れの度合が高いと、次に画像を形成した場合にベルト３の外周面３ａ上で滲みや流動による画像不良を生じる場合がある。このため、次の記録動作に備えてベルト３を十分に乾燥させる必要がある。
【００４４】
次に、上述した記録ユニット３０について詳細に説明する。
図３は、記録ユニット３０の詳細を示してある。記録ユニット３０は、中間記録媒体としてのベルト３の下方に対向して配設されたヘッドユニット４０と、ヘッドユニット４０へ循環させる記録液を収容した記録液タンク３２と、を備えている。尚、ここで用いる記録液は、絶縁性のキャリア液に帯電したトナーを分散して成る。トナーとしては、上述した４色（黒、シアン、マゼンタ、イエロー）がある。
【００４５】
ヘッドユニット４０は、ベルト３の下方で鉛直下方に延びて配置された略直方体形状の記録ヘッド４２（後に詳述する）を有している。記録ヘッド４２は、ベルト３の下方に所定距離離間して対向した上端４２ａを有し、この上端４２ａの長手軸が記録紙Ｐの搬送方向を横切るように、即ちベルト３の走行方向を横切るように配置されている。尚、本実施の形態においては、記録ヘッド４２の上端４２ａは、ベルト３の下面から０．１乃至３ｍｍ離間して配置されている。記録ヘッド４２の上端４２ａとベルト３の下面との間の距離は、記録ヘッド４２に印加する後述する記録電圧の大きさに応じて決定される。
【００４６】
記録ヘッド４２の上端４２ａ近くには、その長手軸方向に並んで設けられた複数の開口が形成されている。記録ヘッド４２の内部には、記録ヘッド４２の下端４２ｂ近くから上記各開口に向けてそれぞれ独立して記録液を流通させるための複数の記録液供給路４３が形成されている。各記録液供給路４３は、互いに平行且つ鉛直方向に延びて設けられている。
【００４７】
また、ヘッドユニット４０は、記録ヘッド４２の側面および下面側を包囲するガイド部材４４を有している。ガイド部材４４は、記録ヘッド４２を所定位置に支持するとともに、記録ヘッド４２の外壁との間で、記録液回収路４５を形成している。つまり、記録ヘッド４２へ供給された記録液は、各記録液供給路４３を介して記録ヘッド４２内を上昇されて上端４２ａの各開口から溢れる。そして、各開口から溢れた余剰記録液が記録ヘッド４２の外周壁に沿って流れ落ち記録液回収路４５を介して回収されるようになっている。
【００４８】
ガイド部材４４の下方であって記録液回収路４５に連通した空間には、回収した余剰記録液を通過させて記録液内の異物を除去するためのフィルター４６が設けられている。尚、フィルター４６は、記録液内のトナーの流通に支障のない程度の目開きを有している。
【００４９】
更に、ヘッドユニット４０は、記録ヘッド４２内の各記録液供給路４３の内面に沿ってそれぞれ設けられ、その先端部ｅをベルト３から所定距離離間させて配置された複数の電極４１を有している。各電極４１は、所定の記録電圧を画像信号に応じて選択的に印加するための駆動回路４８にそれぞれ接続されており、駆動回路４８内の電源７７（後述する）から適当な大きさの電圧が印加される。
【００５０】
ヘッドユニット４０の図中右側には、記録液を収容した記録液タンク３２が設けられている。ヘッドユニット４０と記録液タンク３２との間には、記録液タンク３２内に収容した記録液を記録ヘッド４２内の記録液供給路４３へ供給するための記録液供給管３４が接続されている。記録液供給管３４の途中には、記録液タンク３２内の記録液を所定の流量および圧力で汲上げるためのポンプＰ１が設けられている。
【００５１】
また、ヘッドユニット４０と記録液タンク３２との間には、記録液回収路４５を介して回収されてフィルター４６を通過された余剰記録液を記録液タンク３２へ回収するための記録液回収管３６が接続されている。記録液回収管３６の途中には、記録ヘッド４２の先端から溢れた余剰記録液を記録液タンク３２へ送り込むためのポンプＰ２が設けられている。尚、ポンプＰ１、記録液供給管３４、および記録液供給路４３は、この発明の供給手段として作用し、記録液回収路４５（ガイド部材）、記録液回収管３６、およびポンプＰ２は、この発明の回収手段として作用する。
【００５２】
記録液タンク３２内には、記録液タンク３２内に収容された記録液の光学的透過率を測定して記録液のトナー濃度を測定する濃度測定装置３１と、所定の濃度を有するトナーを収容したトナー収容室３３と、キャリア液を収容したキャリア液収容室３５と、記録液タンク３２内に収容された記録液を攪拌する攪拌装置３７と、が設けられている。
【００５３】
トナー収容室３３には、濃度測定装置３１により測定されたトナー濃度に応じて、消費されたトナーを記録液内に補給するトナー供給機３３ａが設けられ、キャリア液収容室３５には、記録液内に不足したキャリア液を補給するキャリア液供給機３５ａが設けられている。よって、記録液タンク３２内の記録液は、常時攪拌されるとともに、そのトナー濃度が常時監視されて所定の値に調整されるようになっている。
【００５４】
上記のように構成された記録ユニット３０内で記録液を循環させる場合、まず、ポンプＰ１により記録液タンク３２から汲み上げられた記録液が、記録液供給管３４を介して記録ヘッド４２内の複数の記録液供給路４３へ供給される。各記録液供給路４３へ供給された記録液は、それぞれ記録液供給路４３内を上昇されて記録ヘッド４２の上端４２ａの開口から溢れる。この際、記録ヘッド４２の上端４２ａ付近には、各記録液供給路４３の開口に対応した複数のインクメニスカス４７が形成される。記録ヘッド４２の上端４２ａの開口から溢れた余剰記録液は、記録液回収路４５を通って下方に流れ、フィルター４６へ導かれる。フィルター４６を通過した記録液は、異物が除去された後、ポンプＰ２により吸引され、記録液タンク３２へ回収される。
【００５５】
ここで、上記記録液タンク３２内に収容された記録液の成分について説明する。記録液は、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２〜１０重量％程度の比率で分散させて構成されている。
【００５６】
キャリア液は、電気抵抗率が少なくとも１０9 オーム・センチ以上、好ましくは絶縁性の液体であるイソパラフィン系溶媒（例えば、１０11〜１０13程度の電気抵抗を有するアイソパーＧ、Ｈ、Ｋ、Ｌ、Ｍ（エッソ石油）、ノーパー１２（エクソン）等）やシリコンオイル、ヘキサン、ペンタン、オクタン等の有機溶媒からなる分散媒である。尚、上記電気抵抗率は、ヒューレットパッカード社製プレシジョンＬＣＲメータ4284A;測定ヘッドとして、リキッドテストフィクスチャー16452Aを使用して測定した。
【００５７】
トナーは、０．０１〜５μｍ程度の粒子径を有し、キャリア液中で所定の電位（ここでは正電位）に帯電させるためのオクチル酸ジルコニウムやオクチル酸リチウム等の帯電付与のための金属石鹸や着色成分等を含有させた熱可塑性樹脂粒子である。
【００５８】
上記記録液は、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る。つまり、記録液の電気抵抗が低い場合には、帯電したトナーのみに電界が作用しなくなり、卜ナーの分離作用が弱くなくなるという致命的故障が生じる。また、記録液の電気抵抗が低いと、従来の静電気式インクジェットと同様にキャリアー液そのものに通電されてしまうため、記録液全体が帯電してトナーとキャリアー液との区別も無く全部吐出してしまい、本発明の効果は全く失われてしまう。このため、より高い電気抵抗を有する記録液が必要とされるのである。
【００５９】
電気抵抗を不所望に低下させる要因としては、一般にトナー分散、あるいは帯電性改良の為に添加するナフテン酸、オクチル酸、あるいはステアリン酸等の金属石鹸（例えば、ナフテン酸ジルコニウム、オクチル酸ジルコニウム）や、各種界面活性剤などを付加することが考えられる。これらは一般に記録液の電気抵抗を低下させる為、極力微量にするための工夫が必要である。
【００６０】
本実施の形態の記録装置１０に用いて良好な記録特性（記録液中から主にトナーのみが分離されて吐出する状態を良好と呼ぶ）が得られる記録液の電気抵抗は、１０8 オーム・センチ以上であり、この程度の電気抵抗で通常の記録紙Ｐ上での流動や滲みが軽減し、１０10オーム・センチ以上の電気抵抗では更に画像の輪郭の鮮鋭度が一層改善される。このことから、記録液の電気抵抗は極力高い事が望ましいことが分かる。
【００６１】
記録液としてこのような高い電気抵抗を得るためには、トナーを分散する前のキャリアー液の電気抵抗としては更に高いものが必要である。上述した添加剤の影響を考慮するとキャリアー液の電気抵抗は１０10オームセンチ以上は必要である。この程度の電気抵抗を有するキャリア液にトナーを分散するために上記添加剤を必要最小限加え、略１０8 オームセンチ程度の電気抵抗に低下する。ここでいう必要最小限とは、トナーの帯電や分散安定性等の評価から実用上問題のないレベルを維持するのに必要な、という意味であり、具体的な値は用いる材料により異なる。したがって、元になるキャリア液の電気抵抗が高いほど記録液の調合の際の分散助剤や帯電制御剤の使用の自由度が増す。
【００６２】
このように、記録液の構成成分としては基本的に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、キャリア液の電気抵抗はこれらより高いものが要求される。従って、本発明の目的に合わせて記録液内の導電成分を減量する必要がある。
【００６３】
本発明で用いる記録液としては、樹脂と着色剤、帯電制御剤を熱混練し、冷却後所望の粒子径に粉砕して得たトナー微粒子を少量の分散助剤で被覆処理し、必要により少量の膨潤性溶剤等を加えて、キャリアー液中に分散したものが、電気抵抗の高い記録液を作るのに適している。
【００６４】
また、本発明の記録方式（後に詳述する）では、中間像担持体としてのベルト３の外周面３ａ上にトナーを選択的に飛翔して外周面３ａ上に画像を形成するため、従来の電子写真のように像担持体（感光体）の全面が記録液で濡らされることがない。このため、本発明の記録方式ではいわゆる「かぶり」が全く生じないので、従来の電子写真技術に用いる記録液と比較してトナー濃度を高めに設定することができる。これにより、トナーの分散安定性を考慮した記録液の濃度設定が可能となり、トナーの分散安定性を高めることができ、沈殿や凝集を生じ難くすることができる。
【００６５】
キャリア液中にトナーを分散させた記録液では、従来の乾式トナーと比較してトナーが凝集し難いため、より軟化温度の低い樹脂を用いることができ、転写ローラ１５の温度を低くすることができる。尚、本実施の形態においては、ベルト３の走行速度を９０mm／ｓに設定した場合、転写ローラ１５の表面温度を８０℃に設定すれば良好な転写ができる。また、この転写温度は、従来の乾式トナーの定着温度（１７０℃以上）より低いものである。
【００６６】
また、本発明の記録方式によると、電気的反発力を利用してトナーを吐出させるため、トナーの帯電量も安定していることが要求され、ゼータ電位として測定した場合、トナーの帯電量は６０ミリボルト以上有ることが好ましい。尚、ゼータ電位の測定には、米国ＰＥＮ ＫＥＭ社のレーザージーメータ Ｍ−５０１を使用した。
【００６７】
一方、トナーの粒子径については、大きいものが電気泳動速度が速く適している反面、沈殿を起こしやすいという不利益を有している。トナーの吐出に関して平均粒径が０．０１マイクロメートル以下ではキャリアー液との分離か困難となる為と思われる滲みを伴う画像が生じた。液体を全く吸収しない、例えば金属面に記録しても滲みや流動を生じない為には、トナー粒径としては、０．１マイクロメートル以上有ることが好ましい。また、大きい粒子は記録装置における沈殿防止機構にも依存するが、およそ５マイクロメートルを越えるものは、極めて短時間で沈殿するため、用いるのは困難になる。つまり、トナーの粒子径は、装置に合わせて適宜選択する必要がある。例えば、間欠的に使うものであれば、４マイクロメートル以下であることが好ましい。
【００６８】
次に上記のように構成されたインクジェットプリンタ１の記録動作について説明する。
まず、イニシャライズ動作として、ヒーター１５ａおよびヒーター板１７が通電され、所定の温度に昇温される。また、各記録ユニット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ内において、上述したように記録液が循環され、電極４１の先端部ｅに向けて記録液が供給され、それぞれの記録ヘッド４２先端の各開口において所定のインクメニスカス４７が形成される。電極４１には、バイアス電圧として所定の大きさのバイアス電圧が印加されており、記録液中のトナーはこのバイアス電圧に応じてメニスカス中において凝集する。
【００６９】
そして、図示しない信号源から各記録ユニット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの駆動回路４８に色分解された画像信号がそれぞれ入力されると、ベルト３が矢印ａ方向に一定速度で走行されるとともに、各記録ヘッド４２の各電極４１に先程印加されていたバイアス電圧よりも大きな記録電圧が選択的に印加される。すると、色分解された画像信号に応じて選択された電極４１とベルト３との間に所定の電界が形成され、この電界により、帯電したトナーの凝集体がインクメニスカス４７の頂点から分離吐出され、ベルト３の外周面３ａに向けて凝集体が飛翔される。これにより、各記録液の色に応じたトナー像がベルト３の外周面３ａ上に順次形成され、図示しない同期手段にて重ねられ、ベルト３上に画像信号に応じた所定のカラー画像が形成される。
【００７０】
ベルト３の外周面３ａ上に形成されたトナー像（カラー画像）は、ベルト３の走行に伴って移動され、ローラ４と転写ローラ１５との間の転写位置へ搬送される。
【００７１】
この画像の移動に同期して、給紙ローラ１１、１３、および搬送ローラ１４ａ、１４ｂが作動され、給紙カセット１２ａまたは１２ｂのいずれかに収容された記録紙Ｐが取出されて転写位置へ送り込まれる。
【００７２】
トナー像と同期して転写位置へ送り込まれた記録紙Ｐは、ここで、ヒーター１５ａにより加熱されるとともにローラ４と転写ローラ１５との間で圧接挟持され、トナー像が溶融または軟化されて記録紙Ｐ上に転写される。
【００７３】
トナー像が転写された記録紙Ｐは、搬送ローラ１６ａ、１６ｂに挟持されて搬送され、ヒーター板１７を通過されてトナー像が十分に乾燥され、排紙ローラ１８ａ、１８ｂにより挟持されて排紙トレー１９上に排紙される。
【００７４】
転写時および乾燥時に発生したキャリア液のガスは、転写ローラの上方に設けられたダクト２１およびヒーター板１７の上方に設けられたダクト２２により回収され、分解装置２４により水と炭酸ガスとに分解されて機外に排出される。
【００７５】
また、転写ローラ１５の外周面上に付着したトナーおよびベルト３の外周面３ａ上に残留したトナーは、それぞれクリーニングブレード２３および拭き取り装置２５により除去される。ベルト３は、拭き取り装置２５により残留トナーが除去された後にドライヤー２６により乾燥され、次の記録動作に備える。
【００７６】
以上のように、本発明の画像形成装置によると、中間像担持体として、記録液の剥離性および耐熱性に優れたベルト３を用い、ベルト３の外周面３ａ上に一旦トナー像を保持し、このトナー像をベルト３の移動に従って転写位置へ移動して記録紙Ｐ上に転写している。
【００７７】
従って、記録ヘッド４２とベルト３（像担持体）との間に記録紙Ｐが介在されることがなく、両者の間のギャップを極めて狭くすることができる。本実施の形態においては、記録ヘッド４２の先端とベルト３の外周面３ａとの間の距離を１００μｍ前後まで近接させることができた。尚、両者間の距離は、加工精度を更に向上させれば更に近接させることができる。
【００７８】
このように記録ヘッド４２とベルト３との間を極めて近接させることにより、記録ヘッド４２に印加する記録電圧を１００〜３００ボルト程度に下げることができる。これにより、駆動回路４８の高集積化が可能となり、装置の生産性を飛躍的に向上でき、装置の製造コストを低減することができる。
【００７９】
また、本発明によると、記録ヘッド４２とベルト３との間のギャップは、記録紙Ｐの厚さに関係なく所定の値に設定されるため、記録紙Ｐを自由に選択することができる。
【００８０】
更に、記録ヘッド４２とベルト３との間に記録紙Ｐが介在されることがなく、両者の間のギャップが一定に保持されるため、記録ヘッド４２からベルト３に向う安定した電界を形成でき、安定した画像形成が可能となる。
【００８１】
次に、上記ヘッドユニット４０に組込まれたこの発明の第１の実施の形態に係る記録ヘッド４２について更に詳細に説明する。
図４は記録ヘッド４２の斜視図であり、図５は記録ヘッド４２をその上端４２ａ方向から見た平面図である。記録ヘッド４２は、略矩形板状の一対の支持部材５１、５２と、これらの支持部材５１、５２の間で挟持される略矩形のガイドフィルム５４と、を有している。
【００８２】
支持部材５１、５２は、高い電気抵抗率を有する材料、好ましくは１０12オームセンチ以上の絶縁性を有するプラスティック（電気抵抗が高い程良いが、高精度な機械加工に適したポリエーテルケトンやポリカーボネートなどが好ましい）やセラミック等から構成され、１〜１０ｍｍの厚さに形成されている。
【００８３】
また、ガイドフィルム５４は、厚さ３０〜２００μｍの高抵抗材料（例えば、ポリエーテルサイフォン、ポリエステル、ポリエチレン、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリプロピレン等の樹脂材料や各種セラミック等、１０11オームセンチ以上の電気抵抗を有する材料）から形成されている。
【００８４】
図６には、一方の支持部材５１を代表して示してある。支持部材５１の一方の面、即ちガイドフィルム５４に対向する内面には、互いに平行に延びた複数の矩形の溝５１ａが形成されている。溝５１ａは、記録ヘッド４２が組立てられた状態（図４に示す状態）で他方の支持部材５２に同様に形成された溝（図示省略）とともに上述した複数の記録液供給路４３を形成すべく、記録解像度に応じた本数だけ形成されている。
【００８５】
各溝５１ａは、深さ５０〜５００μｍ、幅１００〜１０００μｍに形成され、各溝５１ａの先端は支持部材５１の先端（組合わされた際に記録ヘッド４２の上端４２ａを形成する）より僅かに手前まで延び、各溝５１ａの基端は支持部材５１の中央を超えた位置まで延びている。支持部材５１の略中央まで延びた各溝５１ａの基端は、溝５１ａと同じ深さを有する矩形の凹所５１ｂにそれぞれ連通されている。また、この凹所５１ｂは、他方の支持部材５２に同様に形成された凹所（図示省略）とともに記録液室５３を形成し、この記録液室５３には、記録液を供給するための上述した記録液供給管３４が接続されている。
【００８６】
このように、支持部材５１の内面に複数の溝５１ａを形成することにより、各溝５１ａの間には、各記録液供給路４３を境界する複数の矩形の隔壁５５が必然的に設けられる。そして、各隔壁５５の間を延びた溝５１ａ（記録液供給路４３）の先端は、隔壁５５の上端５５ａ、即ち記録ヘッド４２の上端４２ａから所定距離（５０〜５００μｍ）後退した位置で、記録液供給路４３の開口５６（図５参照）を形成している。
【００８７】
また、隣接する隔壁５５の間であって、記録液供給路４３の先端の開口５６の縁には、支持部材５１の外周面５１ｃに向って下方に傾斜した記録液回収溝５７（回収路）が形成されている。各記録液回収溝５７の幅は、開口５６の幅と同じ幅に形成され、その傾斜角度は、６５度以下の鋭角となるように設定されている。
【００８８】
更に、支持部材５１に形成された各溝５１ａの表面、即ち記録液供給路４３の内面には、無電界メッキ等により導電性材料からなる電極４１がそれぞれ開口５６まで延びて２〜３０μｍ程度の厚さで形成されている。各電極４１は、例えば、金、銅、クロム、アルミ、ニッケル等の金属、或いはこれらの合金により形成されており、上述した駆動回路４８にそれぞれ電気的に接続されている。
【００８９】
尚、他方の支持部材５２は、上記支持部材５１とは対象形に形成され、各支持部材５１、５２の溝が一致するように対向されて貼り合わせられる。この場合、各支持部材５１、５２の間には以下に説明するガイドフィルム５４が挟まれて記録ヘッド４２が形成される。
【００９０】
図７に示すように、ガイドフィルム５４は、略矩形板状に形成され、一対の支持部材５１、５２により挟持された状態で記録ヘッド４２の上端４２ａの幅と略一致する長さの上端５４ａを有している。ガイドフィルム５４は、この上端５４ａから突出した尖鋭な先端を有する略三角板状の突起５９を、その上端５４ａに沿って支持部材の溝の数に応じた数だけ有している。つまり、ガイドフィルム５４の上端５４ａに一体に形成された複数の突起５９は、支持部材５１（５２）に形成された溝５１ａのピッチと同じピッチで設けられ、ガイドフィルム５４は、各突起５９が各記録液供給路４３の先端の開口５６から所定の長さで突出するように配置される。この場合、ガイドフィルム５４の上端５４ａが開口５６から上方に突出することなく、突起５９のみが開口５６の中央から突出するように、ガイドフィルム５４が配置される。
【００９１】
図８には、上記のように、一対の支持部材５１、５２によりガイドフィルム５４を挟持して形成した記録ヘッド４２の上端４２ａ近く、即ち記録液の吐出位置近傍を部分的に拡大して示してある。
【００９２】
ガイドフィルム５４の上端５４ａに設けられた突起５９の大きさは、記録液供給路４３を介して供給される記録液の供給量、記録液供給路４３の開口５６の大きさ、または突起５９の記録液の濡れ性などにより適宜選択されるものであり、少なくとも、開口５６の近くに形成されるインクメニスカスによって突起５９の先端が水没することがない大きさに設定される。
【００９３】
例えば、開口５６の幅が５００μｍである場合には、突起５９の底辺の長さは３００〜４００μｍの範囲内に設定され、突起５９の高さは３００〜１２００μｍの範囲内に設定される。突起５９の幅および高さを種々変更させて記録ヘッド４２の記録特性を調べたところ、突起５９の底辺の長さを開口の幅の約半分から開口の幅と同じに設定し、高さを底辺の長さと同じ長さから３倍の長さの間に設定することにより、安定した記録特性が得られることが分った。
【００９４】
また、突起５９の形状は、例えば、図９（ａ）〜（ｄ）に示すような形とすることができる。つまり、突起５９の形状は、ガイドフィルム５４の上端５４ａ上に配置された底辺から先端に向けて尖鋭ないわゆる尖塔形であれば良い。また、突起５９は、例えば図９に示すような形の平板をその中心軸の回りに回転した回転体であっても良く、この場合、突起５９を、記録液供給路４３の開口５６を塞ぐことのない大きさに形成する必要がある。
【００９５】
つまり、突起５９は、記録液供給路４３を介して供給された記録液に対してベルト３に向う電界が作用された場合に、記録液内のトナーが突起の先端にスムーズに移動できるような外形を有し、記録液との間に良好な濡れ性（親油性）を有するものであれば良い。特に、突起５９は、濡れ性を示す臨界表面張力が２５dyne/cm 以上の材料から成ることが望ましい。
【００９６】
隣接した２つの突起５９の間、即ち隣接した２つの開口５６の間には、各突起５９に沿って各開口５６の近くに個々に形成されるインクメニスカス４７同士を分離させるための隔壁５５が設けられている。各隔壁５５は、各記録液供給路４３の先端の開口５６より記録紙Ｐ方向（上方）に５０〜５００μｍ程度突出した上端５５ａ（記録ヘッド４２の上端４２ａ）を有している。また、隔壁５５が記録液供給路４３または記録液回収溝５７に対面した角部は、それぞれ僅かに面取りされ、或いは全く面取りされていないことが望ましい。つまり、隔壁５５の角部を面取りしないことにより、この角部において記録液の濡れ広がりを阻止することができ各インクメニスカス４７の架橋を防止できる。
【００９７】
また、各隔壁５５の上端５５ａには、記録液をはじく撥油面６０が設けられている。撥油面６０は、記録液としてイソパラフィン系溶媒を用いた場合には、フッ素樹脂、フッ素塗料、シリコーン樹脂、シリコーン塗料、シリコーン樹脂等の臨界表面張力が２０dyne/cm 以下の材料により形成することにより、良好な撥油性（濡れ防止性）を発揮することができる。このように、各隔壁５５の上端５５ａに撥油面６０を設けることにより、隣接したインクメニスカスの架橋を防止できる。また、撥油面６０を設けることにより、隔壁５５の高さを記録液供給路４３の先端の開口５６と同一の高さとした場合であってもインクメニスカスの架橋を防止することができる。
【００９８】
上記のように構成した隔壁５５を各突起５９の間に設けることにより、隣接するインクメニスカス４７の架橋を防止でき、記録液の架橋による記録粒子滴の吐出方向の乱れや吐出周波数の乱れを防止でき、記録粒子滴を安定して吐出させることができる。また、各隔壁５５は、各開口５６の縁から支持部材の外周面に向けて傾斜して設けられた記録液回収溝５７の両端を規定するように機能する。
【００９９】
次に、上記のように構成された記録ヘッド４２における記録粒子滴の飛翔動作について図１０を用いて説明する。
まず、ポンプＰ１により記録液タンク３２内に収容された上記記録液７０が記録液供給管３４を介して汲み上げられ、記録液７０が記録ヘッド４２の記録液室５３内へ供給される。記録液室５３内が記録液７０により満たされると、記録液７０は、複数の記録液供給路４３を介して上昇され、各記録液供給路４３先端の開口５６から溢れる。
【０１００】
各記録液供給路４３の開口５６から溢れた記録液７０は、各開口５６の両側に設けられた隔壁５５により規定された記録液回収溝５７を介して流れ出し、各支持部材５１、５２の外周壁５１ｃ、５２ｃに沿って下方に流れる。そして、外周壁５１ｃ、５２ｃに沿って流れた記録液７０は、記録液回収路４５、フィルター４６、および記録液回収管３６を介して記録液タンク３２へ回収される。
【０１０１】
このように記録液７０が記録ユニット４０内を循環されると、各記録液供給路４３の開口５６近傍においては、記録液７０がガイドフィルム５４の突起５９に沿って濡れ上がり、記録液７０の供給圧力、記録液７０の表面張力、および記録液回収溝５７の毛管作用により、図１０に示すようなインクメニスカス４７が形成される。
【０１０２】
この場合、各開口５６の間に設けられた隔壁５５の上端５５ａを開口５６より高くし、上端５５ａ上に撥油面６０を形成し、隔壁５５の角を面取りしないことにより、各開口５６に個別に形成されるインクメニスカス同士の架橋を防止できる。
【０１０３】
このように各開口５６の近くにインクメニスカス４７が形成された状態で、各記録液供給路４３の内面に沿って設けられた全ての電極４１に駆動回路４８内の電源７７を介して９００〜１８００ボルト（電極４１の先端と電極板８との間の距離が５００μｍである場合、約１０００ボルト）程度のバイアス電圧を印加すると、各電極４１からベルト３の外周面３ａ（記録紙Ｐ）に向う電界が形成される。この電界の影響により、記録液７０内のトナー７１が電極４１から静電的反発力を受け、トナーがインクメニスカス４７の頂点、即ちガイドフィルム５４の突起５９の頂点に向けて泳動される。
【０１０４】
この場合、インクメニスカス４７が頂点に向うにつれて先細になっていることから、インクメニスカス４７の頂点に向けて泳動されたトナー７１は、突起５９の頂点付近で凝集され、ここにトナーの凝集物７４が形成される。トナー７１が凝集されると、より大きな静電気力が凝集物７４に作用されるが、ここでは凝集物７４がインクメニスカス４７から飛翔することのないように、バイアス電圧が設定されている。また、各電極４１にバイアス電圧を印加した際に凝集物７４が飛翔することのないように、各電極４１の先端と電極板８との間の距離が設定されている。
【０１０５】
また、各電極４１の先端からベルト３の外周面３ａに向う電界を形成する他の方法として、ベルト３または電極板８にトナーと逆の極性の電圧を印加する方法が考えられる。更に、図２（Ｂ）に示すように金属ベルト３ｂ上に被覆層３ｃを被覆したベルト３を用いる場合には、コロナ帯電等によりベルト３を予め所定の電位に帯電させることにより、所望の電界を形成することができる。この場合、バイアス電圧に吐出電圧を重畳印加するための複雑な回路を省略できるといった利益がある。
【０１０６】
一方、各電極４１にバイアス電圧が印加されてトナー７１と分離されたキャリア液７２は、インクメニスカス４７の頂点に向けて移動されることなく、記録液回収溝５７を介してインクメニスカス４７の裾から流出される。つまり、キャリア液７２は、トナー７１（正極性）との相互帯電作用により負極性イオンを有しており、インクメニスカス４７に作用する電界により上昇されることはない。従って、トナー７１と分離されたキャリア液７２は、記録液の表面張力（記録液回収溝５７の毛管作用）、重力、および部分的に生じる静電気的吸引力により、インクメニスカス４７の裾から強制的に流出される。
【０１０７】
キャリア液７２の排出経路として、各開口５６に隣接して形成された記録液回収溝５７は、トナー７１の凝集により分離されたキャリア液７２を効率良く排出できる形状とすることが望ましい。キャリア液７２を効率良く排出することにより、インクメニスカス４７を安定させることができ、記録速度を高めることができ、吐出周波数を高めることができる。
【０１０８】
また、記録液回収溝５７は、開口５６の両側に設けられずに片側のみに設けられても良いが、インクメニスカスの対称性を維持するために両側に設けることが望ましい。更に、キャリア液７２を効率良く排出するため、記録液供給路４３と記録液回収溝５７との間の縁部は面取りされることが望ましいが、本実施の形態のように、電極４１の先端を露出した構造としても良い。このように、電極４１の先端を開口５６の縁部にて露出することにより、強い電界を発生することができる。
【０１０９】
以上のようにトナー７１とキャリア液７２が分離された状態で、画像信号に応じて選択された電極４１に対して電源７７から吐出電圧が選択的に重畳印加される。重畳印加される吐出電圧は、１００〜８００ボルト程度であり、吐出電圧が印加された電極４１を有する開口５６近くのインクメニスカス４７において、バイアス電圧印加時より強い電界が発生される。
【０１１０】
この電界により、トナー凝集物７４に作用している表面張力等の束縛力より強い静電気力がトナー凝集物７４に作用し、記録粒子としてのトナー凝集物７４がインクメニスカス４７から分離されて記録紙Ｐに向けて記録粒子滴７６として飛翔される。これにより、記録紙Ｐ上に記録粒子滴７６によるドット（トナー像）が形成され、複数の電極４１を画像信号に応じて作動させることにより、記録紙Ｐ上に所望の画像が形成される。
【０１１１】
以上のように、本実施の形態に係る記録ヘッド４２によると、トナーと分離されたキャリア液を記録液回収溝５７を介して強制的に排出できるため、トナーとキャリア液との分離を効率良くでき、トナーの凝集効率を高めることができ、記録粒子滴の吐出周波数を高めることができる。例えば、上述した記録ヘッド４２においては、５００ヘルツから１キロヘルツの吐出周波数を達成することができた。尚、この吐出周波数は、記録液供給路４３の開口径を小さくするに従って高くなる傾向を示し、開口径を１００μｍに設定した場合の吐出周波数は２キロヘルツを示した。
【０１１２】
また、開口径を小さくすることなく吐出周波数を高める方法として、ガイドフィルム５４の突起５９の先端近くに導電性材料を設ける方法がある。この方法によると、突起５９の先端に３０〜１００μｍ程度の金属領域を形成することにより、開口径を５００μｍに設定した場合に２キロヘルツの吐出周波数を達成できた。
【０１１３】
また、上記記録液回収溝５７の両側を規定する隔壁５５、およびその上面５５ａに設けられた撥油面６０により、各開口５６に形成されるインクメニスカス同士の架橋を防止でき、記録粒子滴の飛翔時に発生するインクメニスカスの不所望な振動および吐出方向の乱れを防止でき、安定した記録が可能となり、良質な画像を形成できる。
【０１１４】
更に、開口５６から飛翔される記録粒子滴の径は、印加する吐出電圧の大きさおよび印加時間により変化されることが知られており、平均粒径１μｍのトナーを含む記録液を用いると、吐出電圧を１５０〜６００ボルトに変化させた場合、記録粒子滴の径は約１５〜１２０μｍ程度の範囲で変化する。また、信号電圧の印加時間を５０〜５００マイクロセカンド（１ＫＨｚの記録周波数時）変化させると、１０μｍ〜３００μｍの変化を示す。このように、印加電圧や時間を調整することにより、記録粒子滴の粒径を変更できるため、大きい開口から小さな粒径を有する記録粒子滴を飛翔させることができ、記録液の乾燥による記録液供給路の目詰まりを防止できるとともに高密度記録が可能となる。
【０１１５】
尚、上述した記録ヘッド４２の開口は、１ｍｍ内に１〜２個程度の密度で設けられているが、複数の記録ヘッドを開口の位置をずらして重ね合せることにより、更に多くの開口を設けることができる。これにより、所望の記録密度を有する記録ヘッドを達成できる。
【０１１６】
以上のように、上記記録ヘッド４２によると、従来のインクジェットプリンタのように、液体を記録像として形成することなく、固形又は半固形成分であるトナー凝集物を記録液から分離して記録像として形成することができる。このため、記録粒子滴がベルト３の外周面３ａ上に到達して形成されたトナー像が流動したり、トナー像を記録紙Ｐ上に転写した後に記録紙Ｐの繊維間に毛管現象により浸透して滲む、いわゆるフェザリング等の画像不良を生じることはない。尚、記録粒子滴の吐出時にキャリア液とトナーは分離するが完全に１００パーセント分離するものではなく、トナーはキャリア液により濡れた状態でベルト３に到達する。しかし、付随するキャリア液は僅かなため、記録粒子滴がベルト３の外周面３ａ上に到達した時点で流動性を失っているため、トナー像が流動を起こす事はない。このため、金属やプラスチック等の吸収性のない受像体に対しても鮮鋭な画像を記録する事が出来るとともに、色分解された画像信号に応じて各色の画像を順次形成する際に、各色の画像を１色毎に乾燥する必要がなく直ちに次の色を重ね合せることができる。従って、従来のインクジェットと比較して高速記録にも適している。
【０１１７】
次に、この発明の第２の実施の形態に係る記録ヘッド９０について図１１を用いて説明する。
図１１に示すように、記録ヘッド９０は、略矩形板状の一対の支持部材９１、９２を有している。これらの支持部材９１、９２は、上述した第１の実施の形態に係る記録ヘッド４２の支持部材５１、５２と同様に形成されている。各支持部材９１、９２は、各支持部材９１、９２の一方の面に形成した溝９１ａ（９２ａ）を対向させずに、溝を形成していない他方の面を対向させるように組合わされる。つまり、記録ヘッド９０は、その外周面上に記録液を流通させるための複数の溝を有し、各支持部材９１、９２の溝が形成されていない他方の面によりガイドフィルム５４を挟持して構成されている。尚、ガイドフィルム５４の上端５４ａに設けられた複数の突起５９は、各支持部材９１、９２に形成された溝に対応して記録ヘッド９０の上端９０ａから突出して設けられている。
【０１１８】
各支持部材９１、９２に形成された溝９１ａ、９２ａは、記録ヘッド９０の上端９０ａを介して１対１に対応して連結され、各溝が連結された矩形部分９３は、記録ヘッド９０の上端９０ａより所定距離だけ後退している。つまり、各矩形部分９３の両側には、各支持部材９１、９２に形成された各溝を境界した隔壁５５の先端部分が介在され、各隔壁５５の上端５５ａが矩形部分９３より突出するように設けられている。そして、各矩形部分９３からガイドフィルム５４の突起５９が突出され、各矩形部分９３には、これらの突起５９を囲むようにリング状の電極９４がそれぞれ設けられている。
【０１１９】
上記のように構成された記録ヘッド９０に記録液を循環させる場合、一方の支持部材９１の外周面に形成された各溝９１ａを介して各矩形部分９３に記録液を供給し、反対側の支持部材９２に形成された各溝９２ａ（図示せず）を介して排出する。この場合、上述した第１の実施の形態においては記録ヘッド４２を記録紙Ｐに対して略直交させて（鉛直方向に延びて）対峙させたが、本実施の形態に係る記録ヘッド９０においては、記録液の流通を可能とするため、記録ヘッド９０を所定角度で傾斜させている。つまり、記録液の供給側（支持部材９１）が上方に位置し、記録液の排出側（支持部材９２）が下方に位置するように記録ヘッド９０が傾斜されている。
【０１２０】
このように、記録ヘッド９０に記録液を循環させると、各矩形部分９３を通過する記録液が各突起５９に沿って濡れ上がり、矩形部分９３、突起５９、および電極９４の近くにインクメニスカスが形成される。そして、各矩形部分９３にてそれぞれ独立したインクメニスカスが形成された状態で、画像信号に応じて選択された電極９４に対して上述した駆動回路４８から記録電圧が選択的に印加されて記録紙Ｐに向けて記録粒子滴が飛翔され、記録紙Ｐ上に所望の画像が形成される。
【０１２１】
以上のように、本実施の形態に係る記録ヘッド９０を用いた場合であっても、上述した第１の実施の形態に係る記録ヘッド４２を用いた場合と同様の作用効果を得ることができる。尚、各支持部材９１、９２の外周面上に溝を覆うカバーを設けることにより、各支持部材９１、９２の外周面に沿ったパイプ状の記録液流路を形成し、この記録液流路により記録液を強制的に循環させても良い。この場合、記録ヘッド９０を傾斜させる必要はない。
【０１２２】
次に、この発明の第３の実施の形態に係る記録ヘッド１００について図１２および図１３を用いて説明する。図１２は記録ヘッド１００の斜視図であり、図１３は記録ヘッド１００を図中Ａ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【０１２３】
記録ヘッド１００は、ガイドフィルム５４を有していない以外は上述した第１の実施の形態に係る記録ヘッド４２と同一の構成を有している。よって、第１の実施の形態と同一の部分については同一符号を付して説明を省略し、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１２４】
ところで、上述した第１および第２の実施の形態にかかる記録ヘッドは、開口近傍の記録液の吐出位置に突起５９を配置したが、この突起５９は、突出位置近傍に形成したインクメニスカスを安定させてトナーを高効率で凝集し、記録粒子滴の吐出時に生じるインクメニスカスの振動をすばやく吸収し、次の記録粒子滴の吐出に影響を及ぼさないようにするためのものである。つまり、突起５９を設けることにより、記録粒子滴の吐出安定性を向上させることができる。
【０１２５】
しかしながら、これらの突起５９は本発明にとって絶対に必要なものではない。従って、ガイドフィルムを持たない本実施の形態の記録ヘッド１００を用いた場合であっても、上述した各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
つまり、記録ヘッド１００によると、主に隔壁５５および記録液回収溝５７による毛細管効果により、開口５６から溢れる記録液の排出を安定させることができ、開口５６上のインクメニスカスの形状を安定させることができる。これにより、インクメニスカスの復元性を向上でき、記録粒子滴の吐出周波数を安定させることができる。
【０１２７】
また、上述した第１の実施の形態に係る記録ヘッド４２と比較して、記録液の目詰まりを低減することができる。つまり、本実施の形態の記録ヘッド１００によると、装置休止時に突起５９の先端に乾燥によるトナーの固着が発生するといった問題が生じない利点があり、実用上高速を必要としない記録装置には価格やメンテナンス上の利点がある。
【０１２８】
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、記録液供給路４３の先端の開口５６の形状は四角形である必要はなく、電極４１の断面形状は開口５６の中央部即ち突起５９の先端部の電界が周辺部よりやや低い井戸型あるいはリング状（ドーナツ状）の電界を形成する構造であれば良い。つまり、実質的に突起５９の麓を囲む如き形状を有していれば良い。具体的には、円形（リング状）、楕円形等あらゆる断面形状が可能である。また開口端全域を電極で覆わずとも、コの字状、平行板状、ストライプ状とするなど不連続な（部分的な）電極配置であっても良い。
【０１２９】
また、上述した各実施の形態においては、隔壁５５の幅（隣接した開口間の距離）は開口５６と同じレベルの大きさとして描いたが、これに限定されるものではなく更に小さくすることが可能である。この場合、隔壁５５の高さを十分に高くすることに加えて、隔壁５５の全ての角を鋭利にすることにより、記録液の広がりを絶つ効果が大きくなる。本発明で用いた表面張力が１８〜３０ミリニュートン／メートル程度の記録液を用いて、ポリカーボネート樹脂等により隔壁５５を形成した場合には、隔壁５５の角部の面取りは１００ミクロン以下、曲面とする場合には、半径１００ミクロン以下であれば、通常の記録時に隣接する開口５６同士でインクメニスカスが架橋する事はなかった。
【０１３０】
更に、突起５９の配置方向は、上述した各実施の形態とは９０度異なる方向に設定してもよく、突起５９の形状も適宜選択できる。突起５９の底辺を小さくすると、突起周辺に形成されるインクメニスカスの裾野の広がりが小さくなり隔壁に記録液が這いあがり難くなるが、トナーの凝集量が少なくなるので目的に合わせて調整されるべきである。また、上記各本実の形態では、突起５９をガイドフィルム５４と一体に形成することにより突起５９を高精度に配置したが、突起５９を複数に分割したり開口部だけに配置するような大きさや構造にする等種種変形可能である。また、実施例では、突起は全て電極の中央部に配置させたが、これは好ましい配置例として示したもので、多少記録効果は低下するが、装置構造の簡素化を図るために溝の片側に突起を配置することなども本発明の主旨に含まれるものである。
【０１３１】
また、本実施の形態では電極４１にバイアス電圧を印加するようにしたが、対向電極としての電極板８（或いはベルト３）側にバイアス電圧を印加するようにしても良く、要するに各電極４１とベルト３との間に記録するのに十分なバイアス電圧が印加されれば良い。
【０１３２】
【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、大量且つ安価に製造でき、記録媒体の選択の自由度が高く、安定した画像形成ができる。
【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ベルトを示す断面図。
【図３】図３は、図１のインクジェットプリンタに組込まれた記録ユニットを示す概略図。
【図４】図４は、図３の記録ユニットに組込まれた第１の実施の形態に係る記録ヘッドを示す斜視図。
【図５】図５は、図４の記録ヘッドを上方から見た平面図。
【図６】図６（Ａ）は、図４の記録ヘッドを構成した支持部材を示す正面図。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の支持部材を示す側面図。
【図７】図７は、図４の記録ヘッドに組込まれたガイドフィルムを示す概略図。
【図８】図８は、図４の記録ヘッドの上端近くを拡大して示す部分拡大図。
【図９】図９は、図７のガイドフィルムの突起の変形例を示す図。
【図１０】図１０は、図４の記録ヘッドにおける記録動作を説明するための動作説明図。
【図１１】図１１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斜視図。
【図１２】図１２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斜視図。
【図１３】図１３は、図１２の記録ヘッドをＡ−Ａ線に沿って切断した断面図。
【符号の説明】
１…インクジェットプリンタ、
３…ベルト、
３ａ…外周面、
４、５、６…ローラ、
８…電極板、
１０…記録装置、
１５…転写ローラ、
３０…記録ユニット、
４２…記録ヘッド。
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタなどの画像形成装置に係り、特に、色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液に静電気力を作用させ、色剤粒子を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】
電子写真の分野では、感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を転写紙上に転写してからその後定着することにより画像の形成が行われる。中には特開平２−１８１１６６号に見られる如く、三角形に張設されたベルト状のトナー像担持体にトナー像を形成し、このトナー像を用紙上に転写すると同時に定着するようにした技術もある。
しかしこのような記録技術は粉体トナーを必要とし取扱いが不便であったり、装置が大型化し易いため、パーソナル機器には採用しにくいのが現状である。
このため、電子写真とは別分野の記録技術であるインクジェット記録技術を用いたプリンタ等が普及している。しかし従来のインクジェットプリンタでは、染料性記録液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、染料性記録液の上記問題点を解決した画像形成装置がＷＯ９３／１１８６６号公報に開示されている。この装置は、導電性の記録液供給チューブを具備し、この記録液供給チューブに所定の電圧を印加することにより、記録液供給チューブとこの先端に対向する対向電極との間に所定の電界を形成する。そして、記録液供給チューブの電位と同極性に帯電した色剤粒子を含む記録液が記録液供給チューブに供給される。尚、記録液供給チューブの先端と対向電極との間には記録媒体が介在され、所定方向に搬送されるようになっている。
【０００４】
記録液内の色剤粒子は、記録液供給チューブの先端と対向電極との間に形成された電界の影響により、記録液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、記録液供給チューブの先端近傍に半円球状のインクメニスカスが形成される。しかし、記録液の溶媒の表面張力により色剤粒子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、多くの色剤粒子がインクメニスカスの先端に集まり、凝集物となる。
【０００５】
記録媒体を所定方向に搬送して記録液供給チューブに印加する電圧を更に上げると、記録液供給チューブの先端から対向電極に向う電界が強められ、記録液の溶媒の表面張力よりも凝集物に作用する静電吸引力が勝り、インクメニスカスから凝集物が分離し、対向電極との間に介在された記録媒体に向けて飛翔される。そして、インクメニスカスから飛翔された色剤粒子の凝集物により記録媒体上に所定の画像が形成される。
【０００６】
上述の飛翔原理に基づく画像形成装置では、染料性記録液を用いた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。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の画像形成装置においては、記録媒体が記録液供給チューブの先端と対向電極との間で搬送されるため、記録液供給チューブの先端と対向電極との間に、記録媒体がスムーズに通過できる程度の所定のギャップを設ける必要がある。両者の間に十分なギャップがないと、記録媒体の接触等による画像不良を生じる場合がある。
【０００８】
このように、従来の画像形成装置においては、記録液供給チューブの先端と対向電極との間に所定のギャップを設ける必要があることから、色剤粒子の凝集物を飛翔させるための電界を形成するには、記録液供給チューブに比較的高い電圧を印加する必要がある。従って、記録液供給チューブに高電圧を印加する必要があることから、記録液供給チューブを駆動する駆動回路の集積化が困難となり、装置の製造コストが高価になる問題がある。
【０００９】
また、両者の間のギャップは、使用する記録媒体の厚さに応じて設定されるため、ギャップをできるだけ狭くして記録電圧を低く抑えるためには比較的薄い記録媒体を使用しなければならず、記録媒体の選択の自由がないといった問題がある。
【００１０】
一方、両者の間のギャップを一定とし、厚さや電気抵抗の異なる記録紙Ｐを用いると、記録液供給チューブに一定の電圧を印加した場合であっても対向電極との間に形成される電界の強度が変化してしまい、安定した画像形成ができない問題がある。
【００１１】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、大量且つ安価に製造でき、記録媒体の選択の自由度が高く、安定した画像形成ができる画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
【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、像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、前記電極の先端部に向けて、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記記録液中の色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段にて搬送された記録媒体上に前記像担持体上に形成された画像を転写する転写手段と、を備えている。
【００１３】
また、この発明の画像形成装置は、所定方向に走行される像担持体と、前記像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、前記電極の先端部に向けて、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記先端部から前記像担持体に向う所定の電界を形成し、前記記録液内の色剤粒子に所定の静電気力を作用させ、前記色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体に向けて飛翔させ、前記像担持体上に所定の画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段にて前記像担持体上に形成され前記像担持体の走行に従って所定方向に搬送される画像と同期をとって、前記像担持体に隣接した所定の転写位置へ記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段にて前記転写位置へ搬送された記録媒体上に前記像担持体上に形成された画像を転写する転写手段と、を備えている。
【００１４】
上記画像形成装置によると、電極の先端部へ供給された記録液内の色剤粒子が像担持体に向けて飛翔され、像担持体上に所定の画像が形成される。この画像は、像担持体の走行に従って所定の転写位置へ移動され、ここで、同期をとって搬送された記録媒体上に転写される。つまり、本発明の画像形成装置によると、像担持体上に一旦画像を保持し、この画像を転写位置に移動して記録媒体上に転写している。
【００１５】
従って、本発明によると、従来のインクジェットプリンタのように色剤粒子を記録媒体上に直接飛翔させて画像を形成することがないので、色剤粒子が飛翔される電極先端部と像担持体との間に記録媒体を介在させる必要がなく、両者の間のギャップを極めて小さくできる。これにより、色剤粒子を飛翔させるための電界の強度を小さくすることができ、記録電圧を極めて低くすることができ、記録電圧を印加するための駆動回路の高集積化が可能となり、装置の製造コストを低減できる。
【００１６】
また、本発明によると、電極先端部と像担持体との間で記録媒体を搬送する必要がないため、記録媒体を自由に選択することができる。更に、先端部と像担持体との間で記録媒体を搬送する必要がないため、両者の間で安定した電界を形成でき、安定した画像形成が可能となる。
【００１７】
また、前記像担持体は、金属ベルト上にシリコン樹脂、シリコンゴム、フッ素樹脂、或いはポリイミドを被覆したベルトである。
また、この発明の画像形成装置は、像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、前記電極の先端部に向けて、熱溶融性を有する帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記記録液中の色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、前記像担持体上の画像を加熱することにより、前記画像を溶融させ、前記記録媒体上に前記像担持体上の画像を転写するとともに、この転写された画像を前記記録媒体上に定着する加熱手段と、を備えている。
【００１８】
また、この発明の画像形成装置は、所定方向に走行される像担持体と、前記像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、前記電極の先端部に向けて、熱溶融性を有する帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記先端部から前記像担持体に向う所定の電界を形成し、前記記録液内の色剤粒子に所定の静電気力を作用させ、前記色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体に向けて飛翔させ、前記像担持体上に所定の画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段にて前記像担持体上に形成され前記像担持体の走行に従って所定方向に搬送される画像と同期をとって、前記像担持体に隣接した所定の転写位置へ記録媒体を搬送する搬送手段と、前記像担持体上の画像を加熱することにより、前記画像を溶融させ、前記記録媒体上に前記像担持体上の画像を転写するとともに、この転写された画像を前記記録媒体上に定着する加熱手段と、を備えている。
【００１９】
また、前記像担持体は、金属ベルト上にシリコン樹脂、シリコンゴム、フッ素樹脂、或いはポリイミドを被覆したベルトである。
また、この発明の画像形成装置は、像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、前記電極の先端部に向けて、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記記録液中の色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段にて搬送された記録媒体上に前記像担持体上に形成された画像を静電的に転写する転写手段と、を備えている。
【００２０】
更に、この発明の画像形成装置は、像担持面を有し、この像担持面を外側にして一定速度で無端走行されるベルト状の像担持体と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を、前記像担持面から所定距離離間した複数の吐出位置へ供給する供給手段と、前記複数の吐出位置それぞれに先端部を有する複数の電極と、前記各吐出位置から前記像担持面に向けてそれぞれ突設され、前記供給手段にて各吐出位置へ供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスをそれぞれ形成する高抵抗材料からなる複数の突起と、前記各吐出位置間で前記像担持面に向けて突設され、前記供給手段にて前記各吐出位置へ供給された記録液を仕切るための複数の隔壁と、前記供給手段にて前記各吐出位置へ供給された記録液を回収する回収手段と、隣接した前記隔壁間に設けられ、前記供給手段にて前記各吐出位置へ供給された記録液を前記回収手段へ導くための複数の回収路と、画像信号に応じて選択された電極に電圧を印加することにより当該電極の先端部から前記像担持面に向う電界を形成し、前記選択された電極の先端部を有する吐出位置において前記突起の先端近くに前記記録液内の色剤粒子を凝集し、凝集した色剤粒子を前記像担持面に向けて飛翔させ、前記像担持体上に画像信号に応じた画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段にて前記像担持面上に形成され前記像担持体の走行に従って所定方向に搬送される画像と同期をとって、前記像担持面に隣接した所定の転写位置へ記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段にて前記転写位置へ搬送された記録媒体上に前記像担持面上の画像を転写する転写手段と、を備えている。
【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。
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内の略中央の所定位置には、図中矢印ａ方向に無端走行されるベルト３が設けられている。
【００２２】
このベルト３の像担持面としての外周面３ａ上には、後述する記録装置１０によりカラー画像が形成されるようになっている。ベルト３の外周面３ａ上に形成された画像は、ベルト３の移動とともに所定の転写位置へ移動され、この転写位置で、同期をとって搬送された記録紙Ｐ（記録媒体）上に転写される。つまり、ベルト３は、記録装置１０による画像を一旦保持するとともに、保持した画像を記録紙Ｐ上に転写する中間像担持体として作用する。尚、ベルト３の幅は、少なくとも記録紙Ｐの幅を上回る大きさに設定されている。
【００２３】
以下、インクジェットプリンタ１の各構成要素について説明する。ベルト３は、それぞれハウジング２内の所定位置に配設された３つのローラ４、５、６に巻回されて張設されている。ローラ４は、画像を転写する転写位置でベルト３を介して転写ローラ１５（後述する）に転接されるように位置決めされ、ローラ５、および６は、ローラ５、６間のベルト３が略水平な面内を走行するように位置決めされている。そして、図示しないモータによりローラ４、５、６を回転することにより、ベルト３が図中矢印ａ方向に一定速度で走行されるようになっている。
【００２４】
ここで、上記ベルト３について詳細に説明する。ベルト３は、図２（Ａ）に示すように、適度な粗さの表面を有する金属、シリコン樹脂、シリコンゴム、ポリフッ化エチレン等のフッ素樹脂、またはポリイミド等の単体により形成され、或いは、図２（Ｂ）に示すように、ステンレス等の金属ベルト３ｂ上に上述した樹脂やゴムを所定の厚さで被覆して形成されている。ベルト３の外周面３ａは、後述する記録液に対する剥離性に優れているとともに耐熱性に優れた材料により形成されている。また、ベルト３は、後述する記録ヘッドとの間のギャップを高精度に保つため、耐摩耗性に優れた丈夫な材料により形成されている。
【００２５】
図２（Ｂ）に示すように金属ベルト３ｂ上に樹脂やゴムなどを被覆したベルト３では、その被覆層３ｃの厚さは、ベルト３上に保持した記録液の剥離性、転写時にかかる圧力の均一化、および要求される耐摩耗寿命などを考慮して適切な厚さに設定されるが、例えば、シリコンゴムを被覆する場合には、層厚を５０〜２００μｍ程度に設定することが好ましい。
【００２６】
いずれにしても、ベルト３の外周面３ａに絶縁性の材料を用いると、摩擦帯電等により静電気を帯びることが考えられる。このように、ベルト３に静電気を帯びると、画像形成時の電界に乱れを生じて画像不良を引き起こす場合がある。このため、ベルト３に絶縁性の材料を用いる場合には、カーボン、酸化亜鉛、酸化チタン等の導電性フィラーを混入して材料の電気抵抗を下げることが望ましい。また、コロナ帯電装置などによりベルト３の帯電電位を制御すれば、導電性フィラーを混入していない絶縁性の材料を用いることもできる。
【００２７】
上述したベルト３の下方の所定位置には、ベルト３の外周面３ａ上に画像信号に応じたカラー画像を形成するための画像形成手段としての記録装置１０が配設されている。記録装置１０は、ベルト３の走行方向に沿って並んで設けられた４つの記録ユニット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ（後に詳述する）を有している。これらの記録ユニットは、記録する記録液の種類（黒、シアン、マゼンタ、イエロー）に応じて用意され、各記録ユニットの上端からは後述する記録ヘッドの先端が突出されている。これらの各記録ヘッドの先端は、ローラ５、６間を走行するベルト３の下方に所定距離離間した吐出位置に設けられている。
【００２８】
各記録ユニット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄには、詳細には後述するが、絶縁性液体（キャリアー液）中に、帯電した色剤粒子（以下、トナーと称する）を分散してなる黒、シアン、マゼンタ、イエローの記録液がそれぞれ収容されており、図示しない信号源から色分解された画像信号が各記録ユニットに入力されると、それぞれ色分解された画像信号に応じて各記録ヘッドの先端からベルト３に向かう電界が形成され、ベルト３の外周面３ａ上にトナーが飛翔されて各色毎の画像が形成されるようになっている。この場合、図示しない同期手段によりそれぞれ色分解された４つの画像がベルト３の外周面３ａ上で正確に重ねられて１つのカラー画像が形成されるようになっている。尚、各記録ユニットは、収容した記録液の色が異なるだけで同一の構成を有している。よって、以下の説明では、単に記録ユニット３０として説明する。
【００２９】
ベルト３の内側、即ち記録装置１０と反対側には、各記録ヘッドとの間で所定の電界を形成するための接地された電極板８が設けられている。電極板８には、必要に応じて図示しない電源により所定の電圧が印加されるようになっている。また、電極板８は、ベルト３と略平行且つ近接して設けられ、ベルト３の振動を抑制してベルト３と記録ヘッド先端との間の間隙を一定に保つように機能する。
【００３０】
この電極板８は、ベルト３を導電性の材料により形成することにより、必ずしも設ける必要はない。つまり、ベルト３を導電性とし、必要に応じてベルト３を巻回したローラ４、５、６のいずれか１つを電極として機能させれば、電極板８がなくてもベルト３と記録ヘッドとの間に所定の電界を形成できる。
【００３１】
ベルト３の図中右側には、複数枚の記録紙Ｐを集積した給紙カセット１２ａ、１２ｂが設けられている。各給紙カセット１２ａ、１２ｂ内には、それぞれ異なる大きさの記録紙Ｐが収容され、各給紙カセット１２ａ、１２ｂは、その先端がハウジング２内に位置し後端がハウジング２外に位置するようにプリンタ１のハウジング２に装着されている。各給紙カセット１２ａ、１２ｂの先端に隣接した位置には、各給紙カセット１２ａ、１２ｂ内に集積した最上端の記録紙Ｐの先端近くにに転接し、最上端の記録紙Ｐから順に一枚づつ取出すための給紙ローラ１１、１３がそれぞれ設けられている。
【００３２】
給紙ローラ１１、１３の下流側の記録紙Ｐのそれぞれの搬送路上には、記録紙Ｐの各面に対向して配置された一対の搬送ガイド１１ａ、１１ｂ、および１３ａ、１３ｂが設けられている。また、搬送ガイド１１ａ、１１ｂ、１３ａ、１３ｂの下流側には、各搬送ガイドを介して搬送された記録紙Ｐを挟持してローラ４と転写ローラ１５との間の所定の転写位置へ向けて搬送する一対の搬送ローラ１４ａ、１４ｂが設けられている。
【００３３】
ローラ４に転接された転写ローラ１５は、上記ベルト３と同様に、剥離性および耐熱性に優れた材料により形成されており、例えば従来の電子写真装置に用いられているものを転用できる。転写ローラ１５内には、７０℃〜１００℃に加熱されるヒータ１５ａが設けられている。ヒーター１５ａは、記録装置１０により記録紙Ｐ上に形成されたトナー像を溶融または軟化できる程度に転写ローラ１５を所定の温度に加熱するようになっている。尚、ヒーター１５ａは、ローラ４内に設けられても良い。
【００３４】
しかして、ローラ４および転写ローラ１５の間を通過されてヒーター１５ａにより溶融または軟化されたベルト３上のトナー像は、ローラ４と転写ローラ１５との間で記録紙Ｐに圧着され、記録紙Ｐ上にトナー像が転写、定着されるようになっている。つまり、ベルト３の外周面３ａが剥離性の高い材料により形成され、記録紙Ｐの方がトナーに対する粘着力が強いため、ベルト３の外周面３ａ上に形成されたトナー像は略完全に記録紙Ｐ上に転写される。
【００３５】
尚、上述したヒーター１５ａを設ける代りに、転写ローラ１５にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することにより、従来の電子写真技術による静電転写方式のように、ベルト３上に形成されたトナー像を記録紙Ｐ上に転写することができる。この場合、転写ローラ１５に印加する電圧は、５００〜１０００ボルト程度でよい。
【００３６】
転写ローラ１５の下流側の搬送路上には、ローラ４と転写ローラ１５との間を通過されてトナー像が転写された記録紙Ｐを挟持して搬送する一対の搬送ローラ１６ａ、１６ｂが設けられ、搬送ローラ１６ａ、１６ｂの更に下流側には、記録紙Ｐ上に転写定着されたトナーを乾燥するためのヒーター板１７が設けられている。
【００３７】
ヒーター板１７は、記録紙Ｐ上に転写された画像を乾燥するために設けられているが、転写ローラ１５に所定の電圧を印加してトナー像を転写する静電転写方式を採用する場合には、このヒーター板１７の温度を１００℃程度に高めて記録紙Ｐ上に転写したトナー像を定着させることが必要となる。
【００３８】
ヒーター板１７の上方を通過される記録紙Ｐは、ヒーター板１７のごく近くを非接触で通過される。ヒーター板１７の下流には記録紙Ｐを挟持してハウジング２外へ排出する一対の排紙ローラ１８ａ、１８ｂが設けられている。排紙ローラ１８ａ、１８ｂの下流側であって、ハウジング２の図中左側側面には、排紙ローラ１８ａ、１８ｂを介してハウジング２外へ排紙された記録紙Ｐを載置する排紙トレー１９が突設されている。
【００３９】
しかして、記録装置１０により形成された画像の移動に同期して、給紙ローラ１１または１３により所定の給紙カセット１２から取り出された記録紙Ｐは、搬送ガイド１１または１３、および搬送ローラ１４を介してローラ４と転写ローラ１５との間の転写位置へ送り込まれる。このようにトナー像と同期して転写位置へ送り込まれた記録紙Ｐは、ベルト３と同じ速度で移動され、転写ローラ１５を通過することによりトナー像が転写され、搬送ローラ１６および排紙ローラ１８を介して排紙トレー１９上に排紙される。この際、トナー像が転写された記録紙Ｐは、ヒーター板１７を通過され、トナーに付着したキャリア液が十分に乾燥される。
【００４０】
上記転写ローラ１５の上方には、転写ローラ１５を包囲するようにダクト２１が設けられ、上記ヒーター板１７の上方には、ヒーター板１７を包囲するようにダクト２２が設けられている。各ダクト２１、２２は、加熱により発生したキャリア液のガスを収集し、このガスを分解する分解装置２４に送り込むようになっている。この分解装置２４は、自動車の排気ガスを分解する触媒装置と同様に機能し、ガスを水と炭酸ガスとに分解して排出し、臭いの発生を防止するようになっている。
【００４１】
転写ローラ１５の外周面上には、トナーが転写ローラ１５の外周面に付着した場合にトナーを掻き落とすためのシリコン樹脂から成るクリーニングブレード２３が外周面に対して鋭角に当接するように配置されている。
【００４２】
ローラ６の下方には、ベルト３に付着したトナーを拭き取るための拭き取り装置２５が設けられている。拭き取り装置２５は、ローラ６に転接されて配置され、記録液内のキャリア液を含浸させたフェルトやブラシを有し、このようなフェルトやブラシによりベルト３を摺擦することによりベルト３の表面に付着したトナーを拭き取るようになっている。
【００４３】
また、拭き取り装置２５と記録装置１０との間には、ベルト３の外周面３ａに向けて温風を吹き付けるためのドライヤー２６が配設されている。つまり、拭き取り装置２５によりトナーが清掃されると、ベルト３の外周面３ａ上にキャリア液による濡れが僅かに生じる。ベルト３の濡れの度合が高いと、次に画像を形成した場合にベルト３の外周面３ａ上で滲みや流動による画像不良を生じる場合がある。このため、次の記録動作に備えてベルト３を十分に乾燥させる必要がある。
【００４４】
次に、上述した記録ユニット３０について詳細に説明する。
図３は、記録ユニット３０の詳細を示してある。記録ユニット３０は、中間記録媒体としてのベルト３の下方に対向して配設されたヘッドユニット４０と、ヘッドユニット４０へ循環させる記録液を収容した記録液タンク３２と、を備えている。尚、ここで用いる記録液は、絶縁性のキャリア液に帯電したトナーを分散して成る。トナーとしては、上述した４色（黒、シアン、マゼンタ、イエロー）がある。
【００４５】
ヘッドユニット４０は、ベルト３の下方で鉛直下方に延びて配置された略直方体形状の記録ヘッド４２（後に詳述する）を有している。記録ヘッド４２は、ベルト３の下方に所定距離離間して対向した上端４２ａを有し、この上端４２ａの長手軸が記録紙Ｐの搬送方向を横切るように、即ちベルト３の走行方向を横切るように配置されている。尚、本実施の形態においては、記録ヘッド４２の上端４２ａは、ベルト３の下面から０．１乃至３ｍｍ離間して配置されている。記録ヘッド４２の上端４２ａとベルト３の下面との間の距離は、記録ヘッド４２に印加する後述する記録電圧の大きさに応じて決定される。
【００４６】
記録ヘッド４２の上端４２ａ近くには、その長手軸方向に並んで設けられた複数の開口が形成されている。記録ヘッド４２の内部には、記録ヘッド４２の下端４２ｂ近くから上記各開口に向けてそれぞれ独立して記録液を流通させるための複数の記録液供給路４３が形成されている。各記録液供給路４３は、互いに平行且つ鉛直方向に延びて設けられている。
【００４７】
また、ヘッドユニット４０は、記録ヘッド４２の側面および下面側を包囲するガイド部材４４を有している。ガイド部材４４は、記録ヘッド４２を所定位置に支持するとともに、記録ヘッド４２の外壁との間で、記録液回収路４５を形成している。つまり、記録ヘッド４２へ供給された記録液は、各記録液供給路４３を介して記録ヘッド４２内を上昇されて上端４２ａの各開口から溢れる。そして、各開口から溢れた余剰記録液が記録ヘッド４２の外周壁に沿って流れ落ち記録液回収路４５を介して回収されるようになっている。
【００４８】
ガイド部材４４の下方であって記録液回収路４５に連通した空間には、回収した余剰記録液を通過させて記録液内の異物を除去するためのフィルター４６が設けられている。尚、フィルター４６は、記録液内のトナーの流通に支障のない程度の目開きを有している。
【００４９】
更に、ヘッドユニット４０は、記録ヘッド４２内の各記録液供給路４３の内面に沿ってそれぞれ設けられ、その先端部ｅをベルト３から所定距離離間させて配置された複数の電極４１を有している。各電極４１は、所定の記録電圧を画像信号に応じて選択的に印加するための駆動回路４８にそれぞれ接続されており、駆動回路４８内の電源７７（後述する）から適当な大きさの電圧が印加される。
【００５０】
ヘッドユニット４０の図中右側には、記録液を収容した記録液タンク３２が設けられている。ヘッドユニット４０と記録液タンク３２との間には、記録液タンク３２内に収容した記録液を記録ヘッド４２内の記録液供給路４３へ供給するための記録液供給管３４が接続されている。記録液供給管３４の途中には、記録液タンク３２内の記録液を所定の流量および圧力で汲上げるためのポンプＰ１が設けられている。
【００５１】
また、ヘッドユニット４０と記録液タンク３２との間には、記録液回収路４５を介して回収されてフィルター４６を通過された余剰記録液を記録液タンク３２へ回収するための記録液回収管３６が接続されている。記録液回収管３６の途中には、記録ヘッド４２の先端から溢れた余剰記録液を記録液タンク３２へ送り込むためのポンプＰ２が設けられている。尚、ポンプＰ１、記録液供給管３４、および記録液供給路４３は、この発明の供給手段として作用し、記録液回収路４５（ガイド部材）、記録液回収管３６、およびポンプＰ２は、この発明の回収手段として作用する。
【００５２】
記録液タンク３２内には、記録液タンク３２内に収容された記録液の光学的透過率を測定して記録液のトナー濃度を測定する濃度測定装置３１と、所定の濃度を有するトナーを収容したトナー収容室３３と、キャリア液を収容したキャリア液収容室３５と、記録液タンク３２内に収容された記録液を攪拌する攪拌装置３７と、が設けられている。
【００５３】
トナー収容室３３には、濃度測定装置３１により測定されたトナー濃度に応じて、消費されたトナーを記録液内に補給するトナー供給機３３ａが設けられ、キャリア液収容室３５には、記録液内に不足したキャリア液を補給するキャリア液供給機３５ａが設けられている。よって、記録液タンク３２内の記録液は、常時攪拌されるとともに、そのトナー濃度が常時監視されて所定の値に調整されるようになっている。
【００５４】
上記のように構成された記録ユニット３０内で記録液を循環させる場合、まず、ポンプＰ１により記録液タンク３２から汲み上げられた記録液が、記録液供給管３４を介して記録ヘッド４２内の複数の記録液供給路４３へ供給される。各記録液供給路４３へ供給された記録液は、それぞれ記録液供給路４３内を上昇されて記録ヘッド４２の上端４２ａの開口から溢れる。この際、記録ヘッド４２の上端４２ａ付近には、各記録液供給路４３の開口に対応した複数のインクメニスカス４７が形成される。記録ヘッド４２の上端４２ａの開口から溢れた余剰記録液は、記録液回収路４５を通って下方に流れ、フィルター４６へ導かれる。フィルター４６を通過した記録液は、異物が除去された後、ポンプＰ２により吸引され、記録液タンク３２へ回収される。
【００５５】
ここで、上記記録液タンク３２内に収容された記録液の成分について説明する。記録液は、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２〜１０重量％程度の比率で分散させて構成されている。
【００５６】
キャリア液は、電気抵抗率が少なくとも１０9 オーム・センチ以上、好ましくは絶縁性の液体であるイソパラフィン系溶媒（例えば、１０11〜１０13程度の電気抵抗を有するアイソパーＧ、Ｈ、Ｋ、Ｌ、Ｍ（エッソ石油）、ノーパー１２（エクソン）等）やシリコンオイル、ヘキサン、ペンタン、オクタン等の有機溶媒からなる分散媒である。尚、上記電気抵抗率は、ヒューレットパッカード社製プレシジョンＬＣＲメータ4284A;測定ヘッドとして、リキッドテストフィクスチャー16452Aを使用して測定した。
【００５７】
トナーは、０．０１〜５μｍ程度の粒子径を有し、キャリア液中で所定の電位（ここでは正電位）に帯電させるためのオクチル酸ジルコニウムやオクチル酸リチウム等の帯電付与のための金属石鹸や着色成分等を含有させた熱可塑性樹脂粒子である。
【００５８】
上記記録液は、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る。つまり、記録液の電気抵抗が低い場合には、帯電したトナーのみに電界が作用しなくなり、卜ナーの分離作用が弱くなくなるという致命的故障が生じる。また、記録液の電気抵抗が低いと、従来の静電気式インクジェットと同様にキャリアー液そのものに通電されてしまうため、記録液全体が帯電してトナーとキャリアー液との区別も無く全部吐出してしまい、本発明の効果は全く失われてしまう。このため、より高い電気抵抗を有する記録液が必要とされるのである。
【００５９】
電気抵抗を不所望に低下させる要因としては、一般にトナー分散、あるいは帯電性改良の為に添加するナフテン酸、オクチル酸、あるいはステアリン酸等の金属石鹸（例えば、ナフテン酸ジルコニウム、オクチル酸ジルコニウム）や、各種界面活性剤などを付加することが考えられる。これらは一般に記録液の電気抵抗を低下させる為、極力微量にするための工夫が必要である。
【００６０】
本実施の形態の記録装置１０に用いて良好な記録特性（記録液中から主にトナーのみが分離されて吐出する状態を良好と呼ぶ）が得られる記録液の電気抵抗は、１０8 オーム・センチ以上であり、この程度の電気抵抗で通常の記録紙Ｐ上での流動や滲みが軽減し、１０10オーム・センチ以上の電気抵抗では更に画像の輪郭の鮮鋭度が一層改善される。このことから、記録液の電気抵抗は極力高い事が望ましいことが分かる。
【００６１】
記録液としてこのような高い電気抵抗を得るためには、トナーを分散する前のキャリアー液の電気抵抗としては更に高いものが必要である。上述した添加剤の影響を考慮するとキャリアー液の電気抵抗は１０10オームセンチ以上は必要である。この程度の電気抵抗を有するキャリア液にトナーを分散するために上記添加剤を必要最小限加え、略１０8 オームセンチ程度の電気抵抗に低下する。ここでいう必要最小限とは、トナーの帯電や分散安定性等の評価から実用上問題のないレベルを維持するのに必要な、という意味であり、具体的な値は用いる材料により異なる。したがって、元になるキャリア液の電気抵抗が高いほど記録液の調合の際の分散助剤や帯電制御剤の使用の自由度が増す。
【００６２】
このように、記録液の構成成分としては基本的に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、キャリア液の電気抵抗はこれらより高いものが要求される。従って、本発明の目的に合わせて記録液内の導電成分を減量する必要がある。
【００６３】
本発明で用いる記録液としては、樹脂と着色剤、帯電制御剤を熱混練し、冷却後所望の粒子径に粉砕して得たトナー微粒子を少量の分散助剤で被覆処理し、必要により少量の膨潤性溶剤等を加えて、キャリアー液中に分散したものが、電気抵抗の高い記録液を作るのに適している。
【００６４】
また、本発明の記録方式（後に詳述する）では、中間像担持体としてのベルト３の外周面３ａ上にトナーを選択的に飛翔して外周面３ａ上に画像を形成するため、従来の電子写真のように像担持体（感光体）の全面が記録液で濡らされることがない。このため、本発明の記録方式ではいわゆる「かぶり」が全く生じないので、従来の電子写真技術に用いる記録液と比較してトナー濃度を高めに設定することができる。これにより、トナーの分散安定性を考慮した記録液の濃度設定が可能となり、トナーの分散安定性を高めることができ、沈殿や凝集を生じ難くすることができる。
【００６５】
キャリア液中にトナーを分散させた記録液では、従来の乾式トナーと比較してトナーが凝集し難いため、より軟化温度の低い樹脂を用いることができ、転写ローラ１５の温度を低くすることができる。尚、本実施の形態においては、ベルト３の走行速度を９０mm／ｓに設定した場合、転写ローラ１５の表面温度を８０℃に設定すれば良好な転写ができる。また、この転写温度は、従来の乾式トナーの定着温度（１７０℃以上）より低いものである。
【００６６】
また、本発明の記録方式によると、電気的反発力を利用してトナーを吐出させるため、トナーの帯電量も安定していることが要求され、ゼータ電位として測定した場合、トナーの帯電量は６０ミリボルト以上有ることが好ましい。尚、ゼータ電位の測定には、米国ＰＥＮ ＫＥＭ社のレーザージーメータ Ｍ−５０１を使用した。
【００６７】
一方、トナーの粒子径については、大きいものが電気泳動速度が速く適している反面、沈殿を起こしやすいという不利益を有している。トナーの吐出に関して平均粒径が０．０１マイクロメートル以下ではキャリアー液との分離か困難となる為と思われる滲みを伴う画像が生じた。液体を全く吸収しない、例えば金属面に記録しても滲みや流動を生じない為には、トナー粒径としては、０．１マイクロメートル以上有ることが好ましい。また、大きい粒子は記録装置における沈殿防止機構にも依存するが、およそ５マイクロメートルを越えるものは、極めて短時間で沈殿するため、用いるのは困難になる。つまり、トナーの粒子径は、装置に合わせて適宜選択する必要がある。例えば、間欠的に使うものであれば、４マイクロメートル以下であることが好ましい。
【００６８】
次に上記のように構成されたインクジェットプリンタ１の記録動作について説明する。
まず、イニシャライズ動作として、ヒーター１５ａおよびヒーター板１７が通電され、所定の温度に昇温される。また、各記録ユニット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ内において、上述したように記録液が循環され、電極４１の先端部ｅに向けて記録液が供給され、それぞれの記録ヘッド４２先端の各開口において所定のインクメニスカス４７が形成される。電極４１には、バイアス電圧として所定の大きさのバイアス電圧が印加されており、記録液中のトナーはこのバイアス電圧に応じてメニスカス中において凝集する。
【００６９】
そして、図示しない信号源から各記録ユニット３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの駆動回路４８に色分解された画像信号がそれぞれ入力されると、ベルト３が矢印ａ方向に一定速度で走行されるとともに、各記録ヘッド４２の各電極４１に先程印加されていたバイアス電圧よりも大きな記録電圧が選択的に印加される。すると、色分解された画像信号に応じて選択された電極４１とベルト３との間に所定の電界が形成され、この電界により、帯電したトナーの凝集体がインクメニスカス４７の頂点から分離吐出され、ベルト３の外周面３ａに向けて凝集体が飛翔される。これにより、各記録液の色に応じたトナー像がベルト３の外周面３ａ上に順次形成され、図示しない同期手段にて重ねられ、ベルト３上に画像信号に応じた所定のカラー画像が形成される。
【００７０】
ベルト３の外周面３ａ上に形成されたトナー像（カラー画像）は、ベルト３の走行に伴って移動され、ローラ４と転写ローラ１５との間の転写位置へ搬送される。
【００７１】
この画像の移動に同期して、給紙ローラ１１、１３、および搬送ローラ１４ａ、１４ｂが作動され、給紙カセット１２ａまたは１２ｂのいずれかに収容された記録紙Ｐが取出されて転写位置へ送り込まれる。
【００７２】
トナー像と同期して転写位置へ送り込まれた記録紙Ｐは、ここで、ヒーター１５ａにより加熱されるとともにローラ４と転写ローラ１５との間で圧接挟持され、トナー像が溶融または軟化されて記録紙Ｐ上に転写される。
【００７３】
トナー像が転写された記録紙Ｐは、搬送ローラ１６ａ、１６ｂに挟持されて搬送され、ヒーター板１７を通過されてトナー像が十分に乾燥され、排紙ローラ１８ａ、１８ｂにより挟持されて排紙トレー１９上に排紙される。
【００７４】
転写時および乾燥時に発生したキャリア液のガスは、転写ローラの上方に設けられたダクト２１およびヒーター板１７の上方に設けられたダクト２２により回収され、分解装置２４により水と炭酸ガスとに分解されて機外に排出される。
【００７５】
また、転写ローラ１５の外周面上に付着したトナーおよびベルト３の外周面３ａ上に残留したトナーは、それぞれクリーニングブレード２３および拭き取り装置２５により除去される。ベルト３は、拭き取り装置２５により残留トナーが除去された後にドライヤー２６により乾燥され、次の記録動作に備える。
【００７６】
以上のように、本発明の画像形成装置によると、中間像担持体として、記録液の剥離性および耐熱性に優れたベルト３を用い、ベルト３の外周面３ａ上に一旦トナー像を保持し、このトナー像をベルト３の移動に従って転写位置へ移動して記録紙Ｐ上に転写している。
【００７７】
従って、記録ヘッド４２とベルト３（像担持体）との間に記録紙Ｐが介在されることがなく、両者の間のギャップを極めて狭くすることができる。本実施の形態においては、記録ヘッド４２の先端とベルト３の外周面３ａとの間の距離を１００μｍ前後まで近接させることができた。尚、両者間の距離は、加工精度を更に向上させれば更に近接させることができる。
【００７８】
このように記録ヘッド４２とベルト３との間を極めて近接させることにより、記録ヘッド４２に印加する記録電圧を１００〜３００ボルト程度に下げることができる。これにより、駆動回路４８の高集積化が可能となり、装置の生産性を飛躍的に向上でき、装置の製造コストを低減することができる。
【００７９】
また、本発明によると、記録ヘッド４２とベルト３との間のギャップは、記録紙Ｐの厚さに関係なく所定の値に設定されるため、記録紙Ｐを自由に選択することができる。
【００８０】
更に、記録ヘッド４２とベルト３との間に記録紙Ｐが介在されることがなく、両者の間のギャップが一定に保持されるため、記録ヘッド４２からベルト３に向う安定した電界を形成でき、安定した画像形成が可能となる。
【００８１】
次に、上記ヘッドユニット４０に組込まれたこの発明の第１の実施の形態に係る記録ヘッド４２について更に詳細に説明する。
図４は記録ヘッド４２の斜視図であり、図５は記録ヘッド４２をその上端４２ａ方向から見た平面図である。記録ヘッド４２は、略矩形板状の一対の支持部材５１、５２と、これらの支持部材５１、５２の間で挟持される略矩形のガイドフィルム５４と、を有している。
【００８２】
支持部材５１、５２は、高い電気抵抗率を有する材料、好ましくは１０12オームセンチ以上の絶縁性を有するプラスティック（電気抵抗が高い程良いが、高精度な機械加工に適したポリエーテルケトンやポリカーボネートなどが好ましい）やセラミック等から構成され、１〜１０ｍｍの厚さに形成されている。
【００８３】
また、ガイドフィルム５４は、厚さ３０〜２００μｍの高抵抗材料（例えば、ポリエーテルサイフォン、ポリエステル、ポリエチレン、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリプロピレン等の樹脂材料や各種セラミック等、１０11オームセンチ以上の電気抵抗を有する材料）から形成されている。
【００８４】
図６には、一方の支持部材５１を代表して示してある。支持部材５１の一方の面、即ちガイドフィルム５４に対向する内面には、互いに平行に延びた複数の矩形の溝５１ａが形成されている。溝５１ａは、記録ヘッド４２が組立てられた状態（図４に示す状態）で他方の支持部材５２に同様に形成された溝（図示省略）とともに上述した複数の記録液供給路４３を形成すべく、記録解像度に応じた本数だけ形成されている。
【００８５】
各溝５１ａは、深さ５０〜５００μｍ、幅１００〜１０００μｍに形成され、各溝５１ａの先端は支持部材５１の先端（組合わされた際に記録ヘッド４２の上端４２ａを形成する）より僅かに手前まで延び、各溝５１ａの基端は支持部材５１の中央を超えた位置まで延びている。支持部材５１の略中央まで延びた各溝５１ａの基端は、溝５１ａと同じ深さを有する矩形の凹所５１ｂにそれぞれ連通されている。また、この凹所５１ｂは、他方の支持部材５２に同様に形成された凹所（図示省略）とともに記録液室５３を形成し、この記録液室５３には、記録液を供給するための上述した記録液供給管３４が接続されている。
【００８６】
このように、支持部材５１の内面に複数の溝５１ａを形成することにより、各溝５１ａの間には、各記録液供給路４３を境界する複数の矩形の隔壁５５が必然的に設けられる。そして、各隔壁５５の間を延びた溝５１ａ（記録液供給路４３）の先端は、隔壁５５の上端５５ａ、即ち記録ヘッド４２の上端４２ａから所定距離（５０〜５００μｍ）後退した位置で、記録液供給路４３の開口５６（図５参照）を形成している。
【００８７】
また、隣接する隔壁５５の間であって、記録液供給路４３の先端の開口５６の縁には、支持部材５１の外周面５１ｃに向って下方に傾斜した記録液回収溝５７（回収路）が形成されている。各記録液回収溝５７の幅は、開口５６の幅と同じ幅に形成され、その傾斜角度は、６５度以下の鋭角となるように設定されている。
【００８８】
更に、支持部材５１に形成された各溝５１ａの表面、即ち記録液供給路４３の内面には、無電界メッキ等により導電性材料からなる電極４１がそれぞれ開口５６まで延びて２〜３０μｍ程度の厚さで形成されている。各電極４１は、例えば、金、銅、クロム、アルミ、ニッケル等の金属、或いはこれらの合金により形成されており、上述した駆動回路４８にそれぞれ電気的に接続されている。
【００８９】
尚、他方の支持部材５２は、上記支持部材５１とは対象形に形成され、各支持部材５１、５２の溝が一致するように対向されて貼り合わせられる。この場合、各支持部材５１、５２の間には以下に説明するガイドフィルム５４が挟まれて記録ヘッド４２が形成される。
【００９０】
図７に示すように、ガイドフィルム５４は、略矩形板状に形成され、一対の支持部材５１、５２により挟持された状態で記録ヘッド４２の上端４２ａの幅と略一致する長さの上端５４ａを有している。ガイドフィルム５４は、この上端５４ａから突出した尖鋭な先端を有する略三角板状の突起５９を、その上端５４ａに沿って支持部材の溝の数に応じた数だけ有している。つまり、ガイドフィルム５４の上端５４ａに一体に形成された複数の突起５９は、支持部材５１（５２）に形成された溝５１ａのピッチと同じピッチで設けられ、ガイドフィルム５４は、各突起５９が各記録液供給路４３の先端の開口５６から所定の長さで突出するように配置される。この場合、ガイドフィルム５４の上端５４ａが開口５６から上方に突出することなく、突起５９のみが開口５６の中央から突出するように、ガイドフィルム５４が配置される。
【００９１】
図８には、上記のように、一対の支持部材５１、５２によりガイドフィルム５４を挟持して形成した記録ヘッド４２の上端４２ａ近く、即ち記録液の吐出位置近傍を部分的に拡大して示してある。
【００９２】
ガイドフィルム５４の上端５４ａに設けられた突起５９の大きさは、記録液供給路４３を介して供給される記録液の供給量、記録液供給路４３の開口５６の大きさ、または突起５９の記録液の濡れ性などにより適宜選択されるものであり、少なくとも、開口５６の近くに形成されるインクメニスカスによって突起５９の先端が水没することがない大きさに設定される。
【００９３】
例えば、開口５６の幅が５００μｍである場合には、突起５９の底辺の長さは３００〜４００μｍの範囲内に設定され、突起５９の高さは３００〜１２００μｍの範囲内に設定される。突起５９の幅および高さを種々変更させて記録ヘッド４２の記録特性を調べたところ、突起５９の底辺の長さを開口の幅の約半分から開口の幅と同じに設定し、高さを底辺の長さと同じ長さから３倍の長さの間に設定することにより、安定した記録特性が得られることが分った。
【００９４】
また、突起５９の形状は、例えば、図９（ａ）〜（ｄ）に示すような形とすることができる。つまり、突起５９の形状は、ガイドフィルム５４の上端５４ａ上に配置された底辺から先端に向けて尖鋭ないわゆる尖塔形であれば良い。また、突起５９は、例えば図９に示すような形の平板をその中心軸の回りに回転した回転体であっても良く、この場合、突起５９を、記録液供給路４３の開口５６を塞ぐことのない大きさに形成する必要がある。
【００９５】
つまり、突起５９は、記録液供給路４３を介して供給された記録液に対してベルト３に向う電界が作用された場合に、記録液内のトナーが突起の先端にスムーズに移動できるような外形を有し、記録液との間に良好な濡れ性（親油性）を有するものであれば良い。特に、突起５９は、濡れ性を示す臨界表面張力が２５dyne/cm 以上の材料から成ることが望ましい。
【００９６】
隣接した２つの突起５９の間、即ち隣接した２つの開口５６の間には、各突起５９に沿って各開口５６の近くに個々に形成されるインクメニスカス４７同士を分離させるための隔壁５５が設けられている。各隔壁５５は、各記録液供給路４３の先端の開口５６より記録紙Ｐ方向（上方）に５０〜５００μｍ程度突出した上端５５ａ（記録ヘッド４２の上端４２ａ）を有している。また、隔壁５５が記録液供給路４３または記録液回収溝５７に対面した角部は、それぞれ僅かに面取りされ、或いは全く面取りされていないことが望ましい。つまり、隔壁５５の角部を面取りしないことにより、この角部において記録液の濡れ広がりを阻止することができ各インクメニスカス４７の架橋を防止できる。
【００９７】
また、各隔壁５５の上端５５ａには、記録液をはじく撥油面６０が設けられている。撥油面６０は、記録液としてイソパラフィン系溶媒を用いた場合には、フッ素樹脂、フッ素塗料、シリコーン樹脂、シリコーン塗料、シリコーン樹脂等の臨界表面張力が２０dyne/cm 以下の材料により形成することにより、良好な撥油性（濡れ防止性）を発揮することができる。このように、各隔壁５５の上端５５ａに撥油面６０を設けることにより、隣接したインクメニスカスの架橋を防止できる。また、撥油面６０を設けることにより、隔壁５５の高さを記録液供給路４３の先端の開口５６と同一の高さとした場合であってもインクメニスカスの架橋を防止することができる。
【００９８】
上記のように構成した隔壁５５を各突起５９の間に設けることにより、隣接するインクメニスカス４７の架橋を防止でき、記録液の架橋による記録粒子滴の吐出方向の乱れや吐出周波数の乱れを防止でき、記録粒子滴を安定して吐出させることができる。また、各隔壁５５は、各開口５６の縁から支持部材の外周面に向けて傾斜して設けられた記録液回収溝５７の両端を規定するように機能する。
【００９９】
次に、上記のように構成された記録ヘッド４２における記録粒子滴の飛翔動作について図１０を用いて説明する。
まず、ポンプＰ１により記録液タンク３２内に収容された上記記録液７０が記録液供給管３４を介して汲み上げられ、記録液７０が記録ヘッド４２の記録液室５３内へ供給される。記録液室５３内が記録液７０により満たされると、記録液７０は、複数の記録液供給路４３を介して上昇され、各記録液供給路４３先端の開口５６から溢れる。
【０１００】
各記録液供給路４３の開口５６から溢れた記録液７０は、各開口５６の両側に設けられた隔壁５５により規定された記録液回収溝５７を介して流れ出し、各支持部材５１、５２の外周壁５１ｃ、５２ｃに沿って下方に流れる。そして、外周壁５１ｃ、５２ｃに沿って流れた記録液７０は、記録液回収路４５、フィルター４６、および記録液回収管３６を介して記録液タンク３２へ回収される。
【０１０１】
このように記録液７０が記録ユニット４０内を循環されると、各記録液供給路４３の開口５６近傍においては、記録液７０がガイドフィルム５４の突起５９に沿って濡れ上がり、記録液７０の供給圧力、記録液７０の表面張力、および記録液回収溝５７の毛管作用により、図１０に示すようなインクメニスカス４７が形成される。
【０１０２】
この場合、各開口５６の間に設けられた隔壁５５の上端５５ａを開口５６より高くし、上端５５ａ上に撥油面６０を形成し、隔壁５５の角を面取りしないことにより、各開口５６に個別に形成されるインクメニスカス同士の架橋を防止できる。
【０１０３】
このように各開口５６の近くにインクメニスカス４７が形成された状態で、各記録液供給路４３の内面に沿って設けられた全ての電極４１に駆動回路４８内の電源７７を介して９００〜１８００ボルト（電極４１の先端と電極板８との間の距離が５００μｍである場合、約１０００ボルト）程度のバイアス電圧を印加すると、各電極４１からベルト３の外周面３ａ（記録紙Ｐ）に向う電界が形成される。この電界の影響により、記録液７０内のトナー７１が電極４１から静電的反発力を受け、トナーがインクメニスカス４７の頂点、即ちガイドフィルム５４の突起５９の頂点に向けて泳動される。
【０１０４】
この場合、インクメニスカス４７が頂点に向うにつれて先細になっていることから、インクメニスカス４７の頂点に向けて泳動されたトナー７１は、突起５９の頂点付近で凝集され、ここにトナーの凝集物７４が形成される。トナー７１が凝集されると、より大きな静電気力が凝集物７４に作用されるが、ここでは凝集物７４がインクメニスカス４７から飛翔することのないように、バイアス電圧が設定されている。また、各電極４１にバイアス電圧を印加した際に凝集物７４が飛翔することのないように、各電極４１の先端と電極板８との間の距離が設定されている。
【０１０５】
また、各電極４１の先端からベルト３の外周面３ａに向う電界を形成する他の方法として、ベルト３または電極板８にトナーと逆の極性の電圧を印加する方法が考えられる。更に、図２（Ｂ）に示すように金属ベルト３ｂ上に被覆層３ｃを被覆したベルト３を用いる場合には、コロナ帯電等によりベルト３を予め所定の電位に帯電させることにより、所望の電界を形成することができる。この場合、バイアス電圧に吐出電圧を重畳印加するための複雑な回路を省略できるといった利益がある。
【０１０６】
一方、各電極４１にバイアス電圧が印加されてトナー７１と分離されたキャリア液７２は、インクメニスカス４７の頂点に向けて移動されることなく、記録液回収溝５７を介してインクメニスカス４７の裾から流出される。つまり、キャリア液７２は、トナー７１（正極性）との相互帯電作用により負極性イオンを有しており、インクメニスカス４７に作用する電界により上昇されることはない。従って、トナー７１と分離されたキャリア液７２は、記録液の表面張力（記録液回収溝５７の毛管作用）、重力、および部分的に生じる静電気的吸引力により、インクメニスカス４７の裾から強制的に流出される。
【０１０７】
キャリア液７２の排出経路として、各開口５６に隣接して形成された記録液回収溝５７は、トナー７１の凝集により分離されたキャリア液７２を効率良く排出できる形状とすることが望ましい。キャリア液７２を効率良く排出することにより、インクメニスカス４７を安定させることができ、記録速度を高めることができ、吐出周波数を高めることができる。
【０１０８】
また、記録液回収溝５７は、開口５６の両側に設けられずに片側のみに設けられても良いが、インクメニスカスの対称性を維持するために両側に設けることが望ましい。更に、キャリア液７２を効率良く排出するため、記録液供給路４３と記録液回収溝５７との間の縁部は面取りされることが望ましいが、本実施の形態のように、電極４１の先端を露出した構造としても良い。このように、電極４１の先端を開口５６の縁部にて露出することにより、強い電界を発生することができる。
【０１０９】
以上のようにトナー７１とキャリア液７２が分離された状態で、画像信号に応じて選択された電極４１に対して電源７７から吐出電圧が選択的に重畳印加される。重畳印加される吐出電圧は、１００〜８００ボルト程度であり、吐出電圧が印加された電極４１を有する開口５６近くのインクメニスカス４７において、バイアス電圧印加時より強い電界が発生される。
【０１１０】
この電界により、トナー凝集物７４に作用している表面張力等の束縛力より強い静電気力がトナー凝集物７４に作用し、記録粒子としてのトナー凝集物７４がインクメニスカス４７から分離されて記録紙Ｐに向けて記録粒子滴７６として飛翔される。これにより、記録紙Ｐ上に記録粒子滴７６によるドット（トナー像）が形成され、複数の電極４１を画像信号に応じて作動させることにより、記録紙Ｐ上に所望の画像が形成される。
【０１１１】
以上のように、本実施の形態に係る記録ヘッド４２によると、トナーと分離されたキャリア液を記録液回収溝５７を介して強制的に排出できるため、トナーとキャリア液との分離を効率良くでき、トナーの凝集効率を高めることができ、記録粒子滴の吐出周波数を高めることができる。例えば、上述した記録ヘッド４２においては、５００ヘルツから１キロヘルツの吐出周波数を達成することができた。尚、この吐出周波数は、記録液供給路４３の開口径を小さくするに従って高くなる傾向を示し、開口径を１００μｍに設定した場合の吐出周波数は２キロヘルツを示した。
【０１１２】
また、開口径を小さくすることなく吐出周波数を高める方法として、ガイドフィルム５４の突起５９の先端近くに導電性材料を設ける方法がある。この方法によると、突起５９の先端に３０〜１００μｍ程度の金属領域を形成することにより、開口径を５００μｍに設定した場合に２キロヘルツの吐出周波数を達成できた。
【０１１３】
また、上記記録液回収溝５７の両側を規定する隔壁５５、およびその上面５５ａに設けられた撥油面６０により、各開口５６に形成されるインクメニスカス同士の架橋を防止でき、記録粒子滴の飛翔時に発生するインクメニスカスの不所望な振動および吐出方向の乱れを防止でき、安定した記録が可能となり、良質な画像を形成できる。
【０１１４】
更に、開口５６から飛翔される記録粒子滴の径は、印加する吐出電圧の大きさおよび印加時間により変化されることが知られており、平均粒径１μｍのトナーを含む記録液を用いると、吐出電圧を１５０〜６００ボルトに変化させた場合、記録粒子滴の径は約１５〜１２０μｍ程度の範囲で変化する。また、信号電圧の印加時間を５０〜５００マイクロセカンド（１ＫＨｚの記録周波数時）変化させると、１０μｍ〜３００μｍの変化を示す。このように、印加電圧や時間を調整することにより、記録粒子滴の粒径を変更できるため、大きい開口から小さな粒径を有する記録粒子滴を飛翔させることができ、記録液の乾燥による記録液供給路の目詰まりを防止できるとともに高密度記録が可能となる。
【０１１５】
尚、上述した記録ヘッド４２の開口は、１ｍｍ内に１〜２個程度の密度で設けられているが、複数の記録ヘッドを開口の位置をずらして重ね合せることにより、更に多くの開口を設けることができる。これにより、所望の記録密度を有する記録ヘッドを達成できる。
【０１１６】
以上のように、上記記録ヘッド４２によると、従来のインクジェットプリンタのように、液体を記録像として形成することなく、固形又は半固形成分であるトナー凝集物を記録液から分離して記録像として形成することができる。このため、記録粒子滴がベルト３の外周面３ａ上に到達して形成されたトナー像が流動したり、トナー像を記録紙Ｐ上に転写した後に記録紙Ｐの繊維間に毛管現象により浸透して滲む、いわゆるフェザリング等の画像不良を生じることはない。尚、記録粒子滴の吐出時にキャリア液とトナーは分離するが完全に１００パーセント分離するものではなく、トナーはキャリア液により濡れた状態でベルト３に到達する。しかし、付随するキャリア液は僅かなため、記録粒子滴がベルト３の外周面３ａ上に到達した時点で流動性を失っているため、トナー像が流動を起こす事はない。このため、金属やプラスチック等の吸収性のない受像体に対しても鮮鋭な画像を記録する事が出来るとともに、色分解された画像信号に応じて各色の画像を順次形成する際に、各色の画像を１色毎に乾燥する必要がなく直ちに次の色を重ね合せることができる。従って、従来のインクジェットと比較して高速記録にも適している。
【０１１７】
次に、この発明の第２の実施の形態に係る記録ヘッド９０について図１１を用いて説明する。
図１１に示すように、記録ヘッド９０は、略矩形板状の一対の支持部材９１、９２を有している。これらの支持部材９１、９２は、上述した第１の実施の形態に係る記録ヘッド４２の支持部材５１、５２と同様に形成されている。各支持部材９１、９２は、各支持部材９１、９２の一方の面に形成した溝９１ａ（９２ａ）を対向させずに、溝を形成していない他方の面を対向させるように組合わされる。つまり、記録ヘッド９０は、その外周面上に記録液を流通させるための複数の溝を有し、各支持部材９１、９２の溝が形成されていない他方の面によりガイドフィルム５４を挟持して構成されている。尚、ガイドフィルム５４の上端５４ａに設けられた複数の突起５９は、各支持部材９１、９２に形成された溝に対応して記録ヘッド９０の上端９０ａから突出して設けられている。
【０１１８】
各支持部材９１、９２に形成された溝９１ａ、９２ａは、記録ヘッド９０の上端９０ａを介して１対１に対応して連結され、各溝が連結された矩形部分９３は、記録ヘッド９０の上端９０ａより所定距離だけ後退している。つまり、各矩形部分９３の両側には、各支持部材９１、９２に形成された各溝を境界した隔壁５５の先端部分が介在され、各隔壁５５の上端５５ａが矩形部分９３より突出するように設けられている。そして、各矩形部分９３からガイドフィルム５４の突起５９が突出され、各矩形部分９３には、これらの突起５９を囲むようにリング状の電極９４がそれぞれ設けられている。
【０１１９】
上記のように構成された記録ヘッド９０に記録液を循環させる場合、一方の支持部材９１の外周面に形成された各溝９１ａを介して各矩形部分９３に記録液を供給し、反対側の支持部材９２に形成された各溝９２ａ（図示せず）を介して排出する。この場合、上述した第１の実施の形態においては記録ヘッド４２を記録紙Ｐに対して略直交させて（鉛直方向に延びて）対峙させたが、本実施の形態に係る記録ヘッド９０においては、記録液の流通を可能とするため、記録ヘッド９０を所定角度で傾斜させている。つまり、記録液の供給側（支持部材９１）が上方に位置し、記録液の排出側（支持部材９２）が下方に位置するように記録ヘッド９０が傾斜されている。
【０１２０】
このように、記録ヘッド９０に記録液を循環させると、各矩形部分９３を通過する記録液が各突起５９に沿って濡れ上がり、矩形部分９３、突起５９、および電極９４の近くにインクメニスカスが形成される。そして、各矩形部分９３にてそれぞれ独立したインクメニスカスが形成された状態で、画像信号に応じて選択された電極９４に対して上述した駆動回路４８から記録電圧が選択的に印加されて記録紙Ｐに向けて記録粒子滴が飛翔され、記録紙Ｐ上に所望の画像が形成される。
【０１２１】
以上のように、本実施の形態に係る記録ヘッド９０を用いた場合であっても、上述した第１の実施の形態に係る記録ヘッド４２を用いた場合と同様の作用効果を得ることができる。尚、各支持部材９１、９２の外周面上に溝を覆うカバーを設けることにより、各支持部材９１、９２の外周面に沿ったパイプ状の記録液流路を形成し、この記録液流路により記録液を強制的に循環させても良い。この場合、記録ヘッド９０を傾斜させる必要はない。
【０１２２】
次に、この発明の第３の実施の形態に係る記録ヘッド１００について図１２および図１３を用いて説明する。図１２は記録ヘッド１００の斜視図であり、図１３は記録ヘッド１００を図中Ａ−Ａ線に沿って切断した断面図である。
【０１２３】
記録ヘッド１００は、ガイドフィルム５４を有していない以外は上述した第１の実施の形態に係る記録ヘッド４２と同一の構成を有している。よって、第１の実施の形態と同一の部分については同一符号を付して説明を省略し、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【０１２４】
ところで、上述した第１および第２の実施の形態にかかる記録ヘッドは、開口近傍の記録液の吐出位置に突起５９を配置したが、この突起５９は、突出位置近傍に形成したインクメニスカスを安定させてトナーを高効率で凝集し、記録粒子滴の吐出時に生じるインクメニスカスの振動をすばやく吸収し、次の記録粒子滴の吐出に影響を及ぼさないようにするためのものである。つまり、突起５９を設けることにより、記録粒子滴の吐出安定性を向上させることができる。
【０１２５】
しかしながら、これらの突起５９は本発明にとって絶対に必要なものではない。従って、ガイドフィルムを持たない本実施の形態の記録ヘッド１００を用いた場合であっても、上述した各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１２６】
つまり、記録ヘッド１００によると、主に隔壁５５および記録液回収溝５７による毛細管効果により、開口５６から溢れる記録液の排出を安定させることができ、開口５６上のインクメニスカスの形状を安定させることができる。これにより、インクメニスカスの復元性を向上でき、記録粒子滴の吐出周波数を安定させることができる。
【０１２７】
また、上述した第１の実施の形態に係る記録ヘッド４２と比較して、記録液の目詰まりを低減することができる。つまり、本実施の形態の記録ヘッド１００によると、装置休止時に突起５９の先端に乾燥によるトナーの固着が発生するといった問題が生じない利点があり、実用上高速を必要としない記録装置には価格やメンテナンス上の利点がある。
【０１２８】
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、記録液供給路４３の先端の開口５６の形状は四角形である必要はなく、電極４１の断面形状は開口５６の中央部即ち突起５９の先端部の電界が周辺部よりやや低い井戸型あるいはリング状（ドーナツ状）の電界を形成する構造であれば良い。つまり、実質的に突起５９の麓を囲む如き形状を有していれば良い。具体的には、円形（リング状）、楕円形等あらゆる断面形状が可能である。また開口端全域を電極で覆わずとも、コの字状、平行板状、ストライプ状とするなど不連続な（部分的な）電極配置であっても良い。
【０１２９】
また、上述した各実施の形態においては、隔壁５５の幅（隣接した開口間の距離）は開口５６と同じレベルの大きさとして描いたが、これに限定されるものではなく更に小さくすることが可能である。この場合、隔壁５５の高さを十分に高くすることに加えて、隔壁５５の全ての角を鋭利にすることにより、記録液の広がりを絶つ効果が大きくなる。本発明で用いた表面張力が１８〜３０ミリニュートン／メートル程度の記録液を用いて、ポリカーボネート樹脂等により隔壁５５を形成した場合には、隔壁５５の角部の面取りは１００ミクロン以下、曲面とする場合には、半径１００ミクロン以下であれば、通常の記録時に隣接する開口５６同士でインクメニスカスが架橋する事はなかった。
【０１３０】
更に、突起５９の配置方向は、上述した各実施の形態とは９０度異なる方向に設定してもよく、突起５９の形状も適宜選択できる。突起５９の底辺を小さくすると、突起周辺に形成されるインクメニスカスの裾野の広がりが小さくなり隔壁に記録液が這いあがり難くなるが、トナーの凝集量が少なくなるので目的に合わせて調整されるべきである。また、上記各本実の形態では、突起５９をガイドフィルム５４と一体に形成することにより突起５９を高精度に配置したが、突起５９を複数に分割したり開口部だけに配置するような大きさや構造にする等種種変形可能である。また、実施例では、突起は全て電極の中央部に配置させたが、これは好ましい配置例として示したもので、多少記録効果は低下するが、装置構造の簡素化を図るために溝の片側に突起を配置することなども本発明の主旨に含まれるものである。
【０１３１】
また、本実施の形態では電極４１にバイアス電圧を印加するようにしたが、対向電極としての電極板８（或いはベルト３）側にバイアス電圧を印加するようにしても良く、要するに各電極４１とベルト３との間に記録するのに十分なバイアス電圧が印加されれば良い。
【０１３２】
【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、大量且つ安価に製造でき、記録媒体の選択の自由度が高く、安定した画像形成ができる。
【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ベルトを示す断面図。
【図３】図３は、図１のインクジェットプリンタに組込まれた記録ユニットを示す概略図。
【図４】図４は、図３の記録ユニットに組込まれた第１の実施の形態に係る記録ヘッドを示す斜視図。
【図５】図５は、図４の記録ヘッドを上方から見た平面図。
【図６】図６（Ａ）は、図４の記録ヘッドを構成した支持部材を示す正面図。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の支持部材を示す側面図。
【図７】図７は、図４の記録ヘッドに組込まれたガイドフィルムを示す概略図。
【図８】図８は、図４の記録ヘッドの上端近くを拡大して示す部分拡大図。
【図９】図９は、図７のガイドフィルムの突起の変形例を示す図。
【図１０】図１０は、図４の記録ヘッドにおける記録動作を説明するための動作説明図。
【図１１】図１１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斜視図。
【図１２】図１２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斜視図。
【図１３】図１３は、図１２の記録ヘッドをＡ−Ａ線に沿って切断した断面図。
【符号の説明】
１…インクジェットプリンタ、
３…ベルト、
３ａ…外周面、
４、５、６…ローラ、
８…電極板、
１０…記録装置、
１５…転写ローラ、
３０…記録ユニット、
４２…記録ヘッド。
Claims (8)
- 像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、
前記電極の先端部に向けて、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、
前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、
所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記記録液中の色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段にて搬送された記録媒体上に前記像担持体上に形成された画像を転写する転写手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 所定方向に走行される像担持体と、
前記像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、
前記電極の先端部に向けて、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、
前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、
所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記先端部から前記像担持体に向う所定の電界を形成し、前記記録液内の色剤粒子に所定の静電気力を作用させ、前記色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体に向けて飛翔させ、前記像担持体上に所定の画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段にて前記像担持体上に形成され前記像担持体の走行に従って所定方向に搬送される画像と同期をとって、前記像担持体に隣接した所定の転写位置へ記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段にて前記転写位置へ搬送された記録媒体上に前記像担持体上に形成された画像を転写する転写手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、
前記電極の先端部に向けて、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、
前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、
所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記記録液中の色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段にて搬送された記録媒体上に前記像担持体上に形成された画像を転写する転写手段と、を備え、
前記像担持体は、金属ベルト上にシリコン樹脂、シリコンゴム、フッ素樹脂、或いはポリイミドを被覆したベルトであることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、
前記電極の先端部に向けて、熱溶融性を有する帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、
前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、
所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記記録液中の色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記像担持体上の画像を加熱することにより、前記画像を溶融させ、前記記録媒体上に前記像担持体上の画像を転写するとともに、この転写された画像を前記記録媒体上に定着する加熱手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 所定方向に走行される像担持体と、
前記像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、
前記電極の先端部に向けて、熱溶融性を有する帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、
前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、
所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記先端部から前記像担持体に向う所定の電界を形成し、前記記録液内の色剤粒子に所定の静電気力を作用させ、前記色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体に向けて飛翔させ、前記像担持体上に所定の画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段にて前記像担持体上に形成され前記像担持体の走行に従って所定方向に搬送される画像と同期をとって、前記像担持体に隣接した所定の転写位置へ記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記像担持体上の画像を加熱することにより、前記画像を溶融させ、前記記録媒体上に前記像担持体上の画像を転写するとともに、この転写された画像を前記記録媒体上に定着する加熱手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、
前記電極の先端部に向けて、熱溶融性を有する帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、
前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、
所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記記録液中の色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記像担持体上の画像を加熱することにより、前記画像を溶融させ、前記記録媒体上に前記像担持体上の画像を転写するとともに、この転写された画像を前記記録媒体上に定着する加熱手段と、を備え、
前記像担持体は、金属ベルト上にシリコン樹脂、シリコンゴム、フッ素樹脂、或いはポリイミドを被覆したベルトであることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体から所定距離離間して設けられた先端部を有する電極と、
前記電極の先端部に向けて、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を供給する供給手段と、
前記電極の先端部より前記像担持体に向けて突出した先端を有し、前記供給手段にて供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスを形成する高抵抗材料からなる突起と、
所定の画像信号に従って前記電極に電圧を印加することにより、前記記録液中の色剤粒子を前記突起の先端付近にて凝集させ、この凝集した色剤粒子を前記絶縁性液体から分離吐出させて前記像担持体上に画像を形成する画像形成手段と、
前記像担持体に向けて記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段にて搬送された記録媒体上に前記像担持体上に形成された画像を静電的に転写する転写手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持面を有し、この像担持面を外側にして一定速度で無端走行されるベルト状の像担持体と、
帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散して成る記録液を、前記像担持面から所定距離離間した複数の吐出位置へ供給する供給手段と、
前記複数の吐出位置それぞれに先端部を有する複数の電極と、
前記各吐出位置から前記像担持面に向けてそれぞれ突設され、前記供給手段にて各吐出位置へ供給された記録液の濡れ上がりにより前記像担持体に向けて先細のメニスカスをそれぞれ形成する高抵抗材料からなる複数の突起と、
前記各吐出位置間で前記像担持面に向けて突設され、前記供給手段にて前記各吐出位置へ供給された記録液を仕切るための複数の隔壁と、
前記供給手段にて前記各吐出位置へ供給された記録液を回収する回収手段と、
隣接した前記隔壁間に設けられ、前記供給手段にて前記各吐出位置へ供給された記録液を前記回収手段へ導くための複数の回収路と、
画像信号に応じて選択された電極に電圧を印加することにより当該電極の先端部から前記像担持面に向う電界を形成し、前記選択された電極の先端部を有する吐出位置において前記突起の先端近くに前記記録液内の色剤粒子を凝集し、凝集した色剤粒子を前記像担持面に向けて飛翔させ、前記像担持体上に画像信号に応じた画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段にて前記像担持面上に形成され前記像担持体の走行に従って所定方向に搬送される画像と同期をとって、前記像担持面に隣接した所定の転写位置へ記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段にて前記転写位置へ搬送された記録媒体上に前記像担持面上の画像を転写する転写手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
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|---|---|---|---|---|
| JP3303746B2 (ja) * | 1997-11-11 | 2002-07-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
| JPH11268304A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Toshiba Corp | インクジェット記録装置 |
| JP3377181B2 (ja) * | 1998-05-14 | 2003-02-17 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 画像記録装置 |
| US20020143567A1 (en) * | 2000-11-20 | 2002-10-03 | Maritzen L. Michael | Information-based digital currency and bartering |
| US20020072931A1 (en) * | 2000-12-07 | 2002-06-13 | Ronald C. Card | System and method to provide financial rewards and other incentives to users of personal transaction devices |
| US7275812B2 (en) * | 2003-01-29 | 2007-10-02 | Fujifilm Corporation | Ink jet head and recording apparatus using the same |
| KR100629888B1 (ko) * | 2003-02-28 | 2006-09-29 | 롬 가부시키가이샤 | 화상형성장치 |
| US7712874B2 (en) * | 2003-08-08 | 2010-05-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Electrostatic suction type fluid discharge device, electrostatic suction type fluid discharge method, and plot pattern formation method using the same |
| JP4010009B2 (ja) | 2004-03-25 | 2007-11-21 | 富士フイルム株式会社 | 画像記録装置及びメンテナンス方法 |
| US7517076B2 (en) * | 2004-06-30 | 2009-04-14 | Eastman Kodak Company | Phase-change ink jet printing with electrostatic transfer |
| US7677716B2 (en) * | 2005-01-26 | 2010-03-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Latent inkjet printing, to avoid drying and liquid-loading problems, and provide sharper imaging |
| US20070279467A1 (en) * | 2006-06-02 | 2007-12-06 | Michael Thomas Regan | Ink jet printing system for high speed/high quality printing |
| US10632740B2 (en) | 2010-04-23 | 2020-04-28 | Landa Corporation Ltd. | Digital printing process |
| US9902147B2 (en) | 2012-03-05 | 2018-02-27 | Landa Corporation Ltd. | Digital printing system |
| US10642198B2 (en) | 2012-03-05 | 2020-05-05 | Landa Corporation Ltd. | Intermediate transfer members for use with indirect printing systems and protonatable intermediate transfer members for use with indirect printing systems |
| US10434761B2 (en) | 2012-03-05 | 2019-10-08 | Landa Corporation Ltd. | Digital printing process |
| US9381736B2 (en) | 2012-03-05 | 2016-07-05 | Landa Corporation Ltd. | Digital printing process |
| EP2823363B1 (en) * | 2012-03-05 | 2018-10-10 | Landa Corporation Ltd. | Control apparatus and method for a digital printing system |
| US9643403B2 (en) | 2012-03-05 | 2017-05-09 | Landa Corporation Ltd. | Printing system |
| US9498946B2 (en) | 2012-03-05 | 2016-11-22 | Landa Corporation Ltd. | Apparatus and method for control or monitoring of a printing system |
| EP4019596A1 (en) | 2012-03-05 | 2022-06-29 | Landa Corporation Ltd. | Method for manufacturing an ink film construction |
| US10569534B2 (en) | 2012-03-05 | 2020-02-25 | Landa Corporation Ltd. | Digital printing system |
| CN104284850B (zh) | 2012-03-15 | 2018-09-11 | 兰达公司 | 打印系统的环形柔性皮带 |
| JP6186645B2 (ja) * | 2013-02-14 | 2017-08-30 | 株式会社ミヤコシ | 転写型インクジェットプリンタ装置 |
| US9122205B2 (en) * | 2013-05-29 | 2015-09-01 | Xerox Corporation | Printing apparatus and method using electrohydrodynamics |
| GB201401173D0 (en) | 2013-09-11 | 2014-03-12 | Landa Corp Ltd | Ink formulations and film constructions thereof |
| ITVR20130260A1 (it) * | 2013-11-28 | 2015-05-29 | Pietro Bendazzoli | Sistema di stampa digitale indiretta su carta, cartone teso, cartone ondulato, film plastici |
| GB2536489B (en) | 2015-03-20 | 2018-08-29 | Landa Corporation Ltd | Indirect printing system |
| GB2537813A (en) | 2015-04-14 | 2016-11-02 | Landa Corp Ltd | Apparatus for threading an intermediate transfer member of a printing system |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS626282A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-13 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 電子複写機のトリミング制御装置 |
| JPH02181166A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-13 | Hitachi Ltd | トナー像担持体及びこれを備える電子画像記録装置 |
| RU1800273C (ru) * | 1990-06-12 | 1993-03-07 | Ю.Г.Еремин, С.Н.Максимовский и Г.А.Радуцкий | Способ струйной многоцветной печати, струйна печатающа головка дл его осуществлени и способ изготовлени такой головки |
| US5198842A (en) * | 1990-10-24 | 1993-03-30 | Seiko Epson Corporation | Ionographic image forming apparatus |
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