JP3831464B2

JP3831464B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP3831464B2
Application number: JP2500497A
Authority: JP
Inventors: 武郎三木; 正士廣木; 由香中村
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 1997-02-07
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2017-02-07
Also published as: JPH10217476A

Description

【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に静電気力を作用させ、色剤粒子を含むインク滴を記録媒体上に飛翔させて画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルプリンタ分野では、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】
このようなインクジェットプリンタの記録ヘッドは、互いに平行且つ等間隔で並べて設けられた複数本の吐出電極と、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。
【０００４】
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記録電圧（色剤粒子と同極性の電圧）を選択的に印加するための記録電圧発生部と、が接続されている。
【０００５】
更に、各吐出電極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所定距離離間して設けられ、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。
【０００６】
上記のように構成されたインクジェット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へインクを供給する。そして、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。
【０００７】
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色剤粒子に作用される。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。
【０００８】
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、記録媒体上に画像信号に応じた画像が形成される。
【０００９】
【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、画像信号に応じて選択された吐出ポイントから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つの吐出ポイント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短時間でこの吐出ポイントに集めることができず、飛翔されるインク滴の色剤粒子濃度が不安定になる問題がある。
【００１０】
また、このように色剤粒子の濃度が不安定になると、飛翔されるインク滴のドット径が不安定となり、良質な画像が形成できない問題がある。
【００１１】
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比較的多くの時間を必要とすることから、短い時間間隔でインク滴を高速に吐出させることができず、インク滴を高い吐出周波数で吐出させることが困難となる問題がある。
【００１２】
更に、吐出ポイントからインク滴が飛翔される際に生じる振動により、インク滴の飛翔方向が不安定になるとともに、インク滴のドット径が不安定となり、良質な画像を形成できない問題がある。
【００１３】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、安定したドット径を有するインク滴を高い周波数で吐出でき、良質な画像を高速に形成できる画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明のうち請求項１記載の画像形成装置は、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を供給する供給手段と、上記供給手段にて供給された記録液を被画像形成媒体から所定距離離間した吐出位置へガイドするガイド手段と、上記ガイド手段に設けられ、上記供給手段にて供給された記録液に対して上記吐出位置へ向かう吸い上げ力を作用させる切り欠き状の吸い上げ手段と、上記吐出位置に電界を形成し、上記吸い上げ手段にて上記吐出位置へ吸い上げられた記録液に含まれる色剤粒子を凝集させて被画像形成媒体に向けて飛翔させる記録手段と、を備えている。
【００１５】
また、この発明のうち請求項２記載の画像形成装置は、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を供給する供給手段と、上記供給手段にて供給された記録液を被画像形成媒体から所定距離離間した吐出位置へガイドするガイド手段と、上記ガイド手段に設けられ、上記供給手段にて供給された記録液に対して上記吐出位置へ向かう吸い上げ力を作用させるとともに、上記吐出位置にメニスカスを形成し、上記メニスカスの幅を規定する切り欠き状の吸い上げ手段と、上記吐出位置に電界を形成し、上記吸い上げ手段にて上記吐出位置へ吸い上げられた記録液に含まれる色剤粒子を上記メニスカスの頂点近傍に凝集させ、凝集した色剤粒子を被画像形成媒体に向けて飛翔させる記録手段と、を備えている。
【００１６】
また、この発明のうち請求項３記載の画像形成装置は、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を供給する供給手段と、上記供給手段にて供給された記録液を被画像形成媒体から所定距離離間した吐出位置へガイドするガイド手段と、上記ガイド手段に設けられ、上記供給手段にて供給された記録液に対して上記吐出位置へ向かう吸い上げ力を作用させる切り欠き状の吸い上げ手段と、上記ガイド手段に設けられ、上記吸い上げ手段にて吸い上げられた記録液によって上記吐出位置にメニスカスを形成するメニスカス形成手段と、上記吐出位置に電界を形成し、上記メニスカス形成手段にて形成されたメニスカスの頂点に色剤粒子を凝集させ、凝集した色剤粒子を被画像形成媒体に向けて飛翔させる記録手段と、を備えている。
【００１７】
また、この発明のうち請求項４記載の画像形成装置は、被画像形成媒体から所定距離離間した吐出位置に対向して配置された先端を有するパイプ状の電極と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を上記電極内の供給路を介して上記先端に向けて供給する供給手段と、上記供給路内に配置され、上記電極の先端から被画像形成媒体に向けて突設され、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置へガイドする板状のガイド部材と、上記電極に所定の電圧を与えることにより、上記電極から被画像形成媒体に向う電界を形成し、上記ガイド部材にて上記吐出位置へガイドされた記録液に含まれる色剤粒子を凝集させて被画像形成媒体に向けて飛翔させる記録手段と、を備え、上記ガイド部材には、ガイド部材を貫通した孔が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の画像形成装置によると、電極内の供給路内に配設されたガイド部材に孔が開けられている。この孔は、吐出位置に向けて延びたスリット状の孔とすることにより、ガイド部材に沿って濡れ上がる記録液に毛管力を作用させて記録液を吐出位置に向けて吸い上げる吸い上げ手段として作用し、吐出位置から離間した位置でガイド部材の幅方向に延びた孔とすることにより、電界の影響によって色剤粒子がガイド部材に付着することを防止できる。
【００１９】
また、この発明のうち請求項５記載の画像形成装置は、被画像形成媒体から所定距離離間した吐出位置に対向して配置された先端を有するパイプ状の電極と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を、上記電極内の供給路を介して上記電極の先端に向けて供給手段と、上記供給路内に配置され、上記電極の先端から被画像形成媒体に向けて突設され、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置へ向けてガイドする板状のガイド部材と、上記ガイド部材に設けられ、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置に向けて吸い上げる毛管力を発生するスリットと、上記電極に所定の電圧を与えることにより、上記電極から被画像形成媒体に向う電界を形成し、上記スリットの毛管作用によって上記吐出位置へ吸い上げられた記録液に含まれる色剤粒子を凝集させて被画像形成媒体に向けて飛翔させる記録手段と、を備えている。
【００２０】
また、この発明のうち請求項６記載の画像形成装置は、被画像形成媒体から所定距離離間した吐出位置に対向して配置された先端を有するパイプ状の電極と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を、上記電極内の供給路を介して上記電極の先端に向けて供給する供給手段と、上記供給路内に配置され、上記電極の先端から被画像形成媒体に向けて突設され、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置へ向けてガイドする板状のガイド部材と、上記ガイド部材に設けられ、上記吐出位置近傍まで延びた上端を有し、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置に向けて吸い上げる突起と、上記電極に所定の電圧を与えることにより、上記電極から被画像形成媒体に向う電界を形成し、上記突起の記録液に対する濡れによって上記吐出位置へ吸い上げられた記録液に含まれる色剤粒子を凝集させて被画像形成媒体に向けて飛翔させる記録手段と、を備えている。
【００２１】
また、この発明のうち請求項７記載の画像形成装置は、被画像形成媒体から所定距離離間した吐出位置に対向して配置された先端を有するパイプ状の電極と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を、上記電極内の供給路を介して上記電極の先端に向けて供給する供給手段と、上記供給路内に配置され、上記電極の先端から被画像形成媒体に向けて突設され、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置へ向けてガイドする板状のガイド部材と、上記ガイド部材に設けられ、上記吐出位置で開放した上端を有し、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置に向けて吸い上げる毛管力を発生する溝と、上記電極に所定の電圧を与えることにより、上記電極から被画像形成媒体に向う電界を形成し、上記溝の毛管作用によって上記吐出位置へ吸い上げられた記録液に含まれる色剤粒子を凝集させて被画像形成媒体に向けて飛翔させる記録手段と、を備えている。
【００２２】
また、この発明のうち請求項８記載の画像形成装置は、被画像形成媒体から所定距離離間した吐出位置に対向して配置された先端を有するパイプ状の電極と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を、上記電極内の供給路を介して上記電極の先端に向けて供給する供給手段と、上記供給路内に配置され、上記電極の先端から被画像形成媒体に向けて突設され、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置へ向けてガイドする板状のガイド部材と、上記ガイド部材に設けられ、上記吐出位置で開放した上端を有し、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置に向けて吸い上げる毛管力を発生する切欠きと、上記電極に所定の電圧を与えることにより、上記電極から被画像形成媒体に向う電界を形成し、上記切欠きの毛管作用によって上記吐出位置へ吸い上げられた記録液に含まれる色剤粒子を凝集させて被画像形成媒体に向けて飛翔させる記録手段と、を備えている。
【００２３】
また、この発明のうち請求項９記載の画像形成装置は、被画像形成媒体から所定距離離間した吐出位置に対向して配置された先端を有するパイプ状の電極と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を、上記電極内の供給路を介して上記電極の先端に向けて供給する供給手段と、上記供給路内に配置され、上記電極の先端から被画像形成媒体に向けて突設され、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置へ向けてガイドする板状のガイド部材と、上記ガイド部材に設けられ、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置に向けて吸い上げる毛管力を発生するスリットと、上記ガイド部材に設けられ、上記吐出位置で開放した上端および上記スリットから所定距離離間した下端を有し、上記スリットの毛管作用によって吸い上げられた記録液を上記吐出位置に向けて更に吸い上げる毛管力を発生し、上記吐出位置で上記上端の幅のメニスカスを形成する切欠きと、上記電極に所定の電圧を与えることにより、上記電極から被画像形成媒体に向う電界を形成し、上記切欠きの毛管作用によって上記吐出位置に形成されたメニスカスに含まれる色剤粒子を凝集させて被画像形成媒体に向けて飛翔させる記録手段と、を備えている。
【００２４】
また、この発明のうち請求項１０記載の画像形成装置は、被画像形成媒体から所定距離離間した吐出位置に対向して配置された先端を有するパイプ状の電極と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を、上記電極内の供給路を介して上記電極の先端に向けて供給する供給手段と、上記供給路内に配置され、上記電極の先端から被画像形成媒体に向けて突設され、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置へ向けてガイドする板状のガイド部材と、上記ガイド部材に設けられ、上記吐出位置で開放した上端を有し、上記供給手段にて供給された記録液を上記吐出位置に向けて吸い上げる毛管力を発生し、上記吐出位置でメニスカスを形成する切欠きと、上記切欠きの上端に隣接して上記ガイド部材に設けられ、上記メニスカスの幅を規定する手段と、上記電極に所定の電圧を与えることにより、上記電極から被画像形成媒体に向う電界を形成し、上記切欠きの毛管作用によって上記吐出位置へ吸い上げられた記録液に含まれる色剤粒子を凝集させて被画像形成媒体に向けて飛翔させる記録手段と、を備えている。
【００２５】
また、この発明のうち請求項１２記載の画像形成装置は、被画像形成媒体から所定距離離間して配置された先端を有する絶縁性の基板と、上記基板上に互いに離間して並設され、被画像形成媒体に対して上記基板の先端から所定距離後退した位置にそれぞれの先端を有する複数の電極と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を、上記基板に沿って上記基板の先端に向けて供給する供給手段と、上記複数の電極に対応して各電極の先端と上記基板の先端との間の上記基板にそれぞれ設けられ、上記供給手段にて供給された記録液に対して上記基板の先端に向う吸い上げ力を作用させる複数の吸い上げ手段と、上記各電極に所定の電圧を印加することにより、上記各電極から被画像形成媒体に向う電界を形成し、上記吸い上げ手段にて吸い上げられた記録液に含まれる色剤粒子を凝集させて被画像形成媒体に向けて飛翔させる記録手段と、を備えている。
【００２６】
また、この発明のうち請求項１３記載の画像形成装置は、被画像形成媒体から所定距離離間して配置された先端を有する絶縁性の基板と、上記基板上に設けられ、被画像形成媒体に対して上記基板の先端から所定距離後退した位置にそれぞれの先端を有し、互いに離間して被画像形成媒体から離れる方向に延びた複数の電極と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を、上記基板に沿って上記基板の先端に向けて供給する供給手段と、上記複数の電極に対応して上記基板に設けられ、上記基板の先端で開放した上端および上記各電極の先端と上記基板の先端との間で閉塞した下端をそれぞれ有し、上記供給手段にて供給された記録液を上記基板の先端に向けて吸い上げる毛管力を発生する複数の切欠きと、上記各電極にバイアス電圧を印加することにより、上記各電極から被画像形成媒体に向う第１の電界を形成し、上記切欠きの毛管作用によって吸い上げられた記録液に含まれる色剤粒子を凝集させる凝集手段と、画像信号に応じて選択された電極に記録電圧を印加することにより、上記選択された電極から被画像形成媒体に向う上記第１の電界より強い第２の電界を形成し、上記凝集手段にて凝集された色剤粒子を含む記録液を被画像形成媒体に向けて飛翔させる飛翔手段と、を備えている。
【００２７】
また、この発明のうち請求項１４記載の画像形成装置は、被画像形成媒体から所定距離離間して配置された先端を有する絶縁性の基板と、上記基板上に設けられ、被画像形成媒体に対して上記基板の先端から所定距離後退した位置にそれぞれの先端を有し、互いに離間して被画像形成媒体から離れる方向に延びた複数の電極と、上記複数の電極毎に上記基板に沿って設けられ、上記基板の先端近くで被画像形成媒体に向けて開放した開口をそれぞれ有する複数の供給路と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を、上記複数の供給路を介して上記開口に向けて供給する供給手段と、上記複数の電極に対応して上記基板に設けられ、上記基板の先端で開放した上端および上記各電極の先端と上記基板の先端との間で閉塞した下端をそれぞれ有し、上記供給手段にて供給された記録液を上記基板の先端に向けて吸い上げる毛管力を発生する複数の切欠きと、上記各電極にバイアス電圧を印加することにより、上記各電極から被画像形成媒体に向う第１の電界を形成し、上記切欠きの毛管作用によって吸い上げられた記録液に含まれる色剤粒子を凝集させる凝集手段と、画像信号に応じて選択された電極に記録電圧を印加することにより、上記選択された電極から被画像形成媒体に向う上記第１の電界より強い第２の電界を形成し、上記凝集手段にて凝集された色剤粒子を含む記録液を被画像形成媒体に向けて飛翔させる飛翔手段と、を備えている。
【００２８】
更に、この発明のうち請求項１６記載の画像形成装置は、被画像形成媒体から所定距離離間して配置された先端を有する絶縁性の基板と、上記基板上に設けられ、被画像形成媒体に対して上記基板の先端から所定距離後退した位置にそれぞれの先端を有し、互いに離間して被画像形成媒体から離れる方向に延びた複数の電極と、上記複数の電極毎に上記基板に沿って設けられ、上記基板の先端近くで被画像形成媒体に向けて開放した開口をそれぞれ有する複数の供給路と、帯電した色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなる記録液を、上記複数の供給路を介して上記開口に向けて供給する供給手段と、上記複数の電極に対応して上記基板に設けられ、上記基板の先端で開放した上端および上記各電極の先端と上記基板の先端との間で閉塞した下端をそれぞれ有し、上記供給手段にて供給された記録液を上記基板の先端に向けて吸い上げる毛管力を発生する複数の切欠きと、上記各開口から離間した位置で上記複数の供給路に隣接して設けられた搬送電極と、上記搬送電極に所定の電圧を印加して所定の電界を形成し、上記各供給路を介して流れる記録液に含まれる色剤粒子に上記開口に向う静電気力を作用させて色剤粒子を搬送する色剤粒子搬送手段と、上記各電極にバイアス電圧を印加することにより、上記各電極から被画像形成媒体に向う第１の電界を形成し、上記切欠きの毛管作用によって吸い上げられた記録液に含まれる色剤粒子を凝集させる凝集手段と、画像信号に応じて選択された電極に記録電圧を印加することにより、上記選択された電極から被画像形成媒体に向う上記第１の電界より強い第２の電界を形成し、上記凝集手段にて凝集された色剤粒子を含む記録液を被画像形成媒体に向けて飛翔させる飛翔手段と、を備えている。
【００２９】
【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。
【００３０】
図１に示すように、この発明の画像形成装置としてのインクジェットプリンタ１は、ハウジング２を備えている。ハウジング２内の所定位置には、画像信号に応じて記録紙にインク滴を飛翔させて画像を形成するための記録ヘッド１０（後述する）が配設されている。記録ヘッド１０のインク滴が飛翔される先端（吐出ポイント）から所定距離離間して対向した位置、即ちハウジング２の略中央位置には、記録ヘッド１０の後述する吐出電極との間で所定の電界を形成する対向電極として作用するとともに、被画像形成媒体としての記録紙Ｐを搬送するためのプラテンローラ２１が回動自在に配設されている。そして、記録ヘッド１０は、プラテンローラ２１の軸方向に移動できるように、移動ステージ１１上に搭載され、プラテンローラ２１の外周面に向って所定角度で傾斜して配設されている。
【００３１】
記録ヘッド１０に供給するインクは、インクリザーバー１３に貯蔵されている。記録ヘッド１０とインクリザーバー１３は、供給管１５を介して連結されており、供給管１５の途中には、記録ヘッド１０へインクを汲上げるための供給ポンプ１４が設けられている。供給ポンプ１４は、記録ヘッド１０の各吐出電極先端に形成されるインクメニスカス（後述する）が安定するようにインクの供給量および供給圧力を調整している。また、インクリザーバー１３内には、インクを撹拌してインク内のトナーの分散を均一にするためのプロペラ１８、およびインク内のトナー濃度を検知する濃度センサ１９が設けられている。
【００３２】
また、インクジェットプリンタ１は、画像が形成される記録紙Ｐを搬送するプラテンローラ２１を含む搬送機構２０を有している。搬送機構２０は、記録前の記録紙Ｐを保存した記録紙カセット２２、記録紙カセット２２から記録紙Ｐを一枚づつ間欠的に取出す取出しローラ２３、取出した記録紙Ｐをプラテンローラ２１の外周に沿って搬送する搬送ローラ群２４、搬送ローラ群２４によって搬送される記録紙Ｐをガイドするガイド板群２５、記録紙Ｐと記録ヘッド１０との間隔を一定に保ちながら記録紙Ｐを搬送するプラテンローラ２１、および画像形成後の記録紙Ｐをプラテンローラ２１から受け取るトレー２６を有している。
【００３３】
尚、記録ヘッド１０に対して略反対側のプラテンローラ２１の外周面上には、プラテンローラ２１に付着された余剰インクを除去するためのクリーニングローラ２８が転接されている。クリーニングローラ２８は、フェルトやスポンジにより形成されている。また、記録ヘッド１０の駆動、インクの供給、記録紙Ｐの搬送などのプリンタ１の各動作を制御する制御部３０および高圧電源がハウジング２内の底部近くに設置されている。
【００３４】
上記のように構成されたインクジェットプリンタ１で使用されるインクは、所定の極性に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１０重量％以下の比率で分散させて構成されている。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、１０¹²〜１０¹³以上の電気抵抗を有するアイソパーＧ、Ｈ、Ｌ）からなる分散媒であり、トナーは、０．０１〜５μｍ程度の粒子径を有している。尚、本実施例においては、トナーは正の極性に予め帯電されている。
【００３５】
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の動作を制御する制御系について説明する。
図２に示すように、インクジェットプリンタ１の制御系は、制御手段として作用する制御部３０を有している。制御部３０には、ユーザーによる各種操作入力がなされるコントロールパネル３１、プリンタ１の動作プログラム等の制御データを格納したＲＯＭ３２、スキャナー等の外部装置に接続される外部Ｉ／Ｆ３３、外部Ｉ／Ｆ３３を介して入力される画像データを一時的に格納するためのＲＡＭ３４、プラテンローラ２１や記録ヘッド１０の各吐出電極に印加する高圧を発生する高圧電源３５、およびインクリザーバー１３内のインクのトナー濃度を検知する濃度センサ１９が接続されている。
【００３６】
また、制御部３０には、記録ヘッド１０を載置した移動ステージ１１を駆動して記録ヘッド１０を所望の方向にスライドさせるヘッド移動コントローラ３６、記録紙Ｐを搬送する搬送機構２０を駆動させる搬送モータ３７、クリーニングローラ２８を回転させるモータ３８、プラテンローラ２１を所定の電位に制御するプラテンローラ駆動回路４、高圧電源３５を介して記録ヘッド１０の各吐出電極に電圧を与え、記録ヘッド１０を駆動する記録ヘッド駆動回路６、インクリザーバー１３から記録ヘッド１０へインクを汲上げる供給ポンプ１４、インクリザーバー１３内に収容されたインクを撹拌するプロペラ１８、および濃度センサ１９によって検知されたトナー濃度に応じて高濃度インクを補給するカートリッジ３９が接続されている。
【００３７】
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の動作について説明する。尚、以下に説明するインクジェットプリンタ１の動作は、ＲＯＭ３２に格納されているプログラムに従って実行される。
【００３８】
まず、コントロールパネル３１または外部Ｉ／Ｆ３３から入力される指示により、外部Ｉ／Ｆを介して画像データが入力され、この画像データがＲＡＭ３４に一旦書込まれる。
【００３９】
そして、搬送機構２０の搬送モータ３７が所定速度で回転され、記録紙Ｐがカセット２２から取出されてプラテンローラ２１に巻き付けられ、所定速度で搬送される。このとき、プロペラ１８によってインクリザーバー１３内のインクが撹拌され、供給ポンプ１４を介してインクが記録ヘッド１０の吐出ポイントへ供給される。また、インクリザーバー１３内に収容されたインクのトナー濃度が濃度センサ１９によって監視され、カートリッジ３９を介して高濃度インクが補給され、トナー濃度が一定に保たれる。
【００４０】
この状態で、ＲＡＭ３４に記憶した画像データに基づく画像信号に応じて記録ヘッド１０の各吐出電極に所定の電圧が印加され、プラテンローラ２１との間に所定の電界が形成される。そして、この電界の影響によってインク内のトナーが吐出ポイントにて凝集され、凝集されたトナーを含むインク滴がプラテンローラ２１を介して搬送中の記録紙Ｐに向けて飛翔され、記録紙Ｐ上に所望の画像が形成される。
【００４１】
画像が形成された記録紙Ｐは、搬送機構２０によって更に搬送されて排紙トレー２６上に排紙される。
【００４２】
ところで、トナー凝集物を含むインク滴が飛翔された後、吐出ポイントに残ったインクは、インク滴が飛翔されるに従って変質され、トナー濃度が低下されるとともにキャリア液の液面抵抗が低下される。このように、吐出ポイントに不所望に滞留されたインクは、記録動作時より強い電界を吐出ポイントに所定のタイミングで形成することにより除去される。つまり、記録紙Ｐが搬送されていないタイミングで、記録ヘッド１０の各吐出電極からプラテンローラ２１に向う強い電界を形成し、不所望に滞留されたインクをプラテンローラ２１に向けて飛翔させ、代りに液面抵抗の高い新たなインクを吐出ポイントに供給する。
【００４３】
そして、上記のように飛翔されてプラテンローラ２１の外周面に付着された余剰インクは、プラテンローラ２１の回転に伴って搬送され、クリーニングローラ２８によって除去される。
【００４４】
次に、上記記録ヘッド１０について詳細に説明する。
図３に示すように、記録ヘッド１０は、ハウジング２に対して所定角度で固設される矩形板状の基材４１を有し、基材４１の上面には図４に示すような矩形のフィルム基板４２（ガイド手段）が張り付けられている。フィルム基板４２は、誘電体フィルム、例えば厚さ１００μｍのポリイミドフィルムにより形成されている。尚、記録ヘッド１０は、フィルム基板４２の前端４２ａがプラテンローラ２１の軸方向に沿って平行に延び、且つ前端４２ａがプラテンローラ２１に向って上方を向くように水平面に対して所定の角度（後述する）で傾斜されて配置される。
【００４５】
フィルム基板４２の上面には、フィルム基板４２の前端４２ａに向けて互いに平行且つ所定距離離間されて延びた複数の吐出電極４４が形成されている。各吐出電極４４の先端はフィルム基板４２の前端４２ａから所定距離後退した位置４４ａまで延び、後端はフィルム基板４２の後端４２ｂまで延びている。
【００４６】
また、フィルム基板４２の前端４２ａには、各吐出電極４４に対して一対一で設けられ、前端４２ａから各吐出電極４４の先端４４ａ近くまで延びた複数の矩形の切欠き４５（吸い上げ手段）が形成されている。各切欠き４５の幅は２０〜２００μｍに設定され、これらの切欠き４５がフィルム基板４２の前端４２ａで開放された部分が各吐出電極４４に対応したインクの吐出ポイントをそれぞれ形成している。
【００４７】
フィルム基板４２の前端４２ａ近くのフィルム基板４２の上面には、各吐出電極４４毎に区分した複数のインク供給路４８を形成した櫛形の隔壁部材４６が配設されている。隔壁部材４６が各切欠き４５の間に位置した複数の隔壁部の先端４６ａは、各切欠き４５の開放端に向って集束されているとともに、フィルム基板４２の前端４２ａに向けて傾斜されている。つまり、各インク供給路４８がインクの吐出ポイントに向って細くなるように形成されている。
【００４８】
また、フィルム基板４２の上面には、上記隔壁部材４６を覆うとともに、この隔壁部材４６と共同してインクの供給路を形成するためのカバー部材５１が配設されている。カバー部材５１は、フィルム基板４２の上面（隔壁部材４６）上に取付けられた状態で、各インク供給路４８に連通した共通インク室５２を有し、共通インク室５２にはインクリザーバー１３から導かれた供給管１５が接続されている。尚、共通インク室５２は、フィルム基板４２に対してフィルム基板４２の前端４２ａに向けて傾斜されて形成されている。
【００４９】
そして、供給管１５を介して所定の圧力でインクが供給されると、インクが共通インク室５２を介して各インク供給路４８に均一に分配され、各インク供給路４８の吐出ポイントにおいて所定形状のインクメニスカスが形成される。
【００５０】
このとき、フィルム基板４２の前端４２ａに形成された複数の切欠き４５は、その毛管作用によって、フィルム基板４２に沿って濡れ上がったインクを吐出ポイントに向けて吸い上げるとともに、切欠き４５が開放した吐出ポイントにおいて所定形状のインクメニスカスを形成するように機能する。
【００５１】
また、カバー部材５１は、共通インク室に沿って略同じ角度で傾斜された上面（傾斜面）５１ａを有し、この傾斜面５１ａ上にトナー搬送電極５４を備えている。トナー搬送電極５４は、フィルム基板４２上に形成された複数のインク供給路４８の全幅、即ち共通インク室５２の全幅を超えて延び、共通インク室５２内を流れるインクに含まれるトナーを各インク供給路４８へ効率的に導くために設けられている。
【００５２】
つまり、トナー搬送電極５４は、各吐出電極４４の先端４４ａより対向電極（プラテンローラ）２０に対して後退した位置、言い換えれば、インクの供給方向に対して各吐出電極４４の先端４４ａより上流側の位置に設けられている。そして、対向電極２０、吐出電極４４、トナー搬送電極５４の順に電位が高くなるように吐出電極４４およびトナー搬送電極５４の電位を制御することにより、トナーが各インク供給路４８に効率良く搬送される。
【００５３】
例えば、プラテンローラ２１の電位を０Ｖ、各吐出電極４４のバイアス電位を１．２ＫＶ、各吐出電極４４に重畳印加する記録電圧を４００Ｖ、トナー搬送電極５４の電位を２．４ＫＶ（吐出電極に印加したバイアス電圧に記録電圧を重畳した電位１．６ＫＶより大きい電位）に設定すると、記録ヘッド１０の先端近傍には、図５に矢印Ｅで示すような電気力線に沿った電界が形成される。
【００５４】
吐出ポイント近傍に図５に示すような電界Ｅが形成されると、トナー搬送電極５４から各吐出電極４４に向う電界成分の影響によって、共通インク室５２を通って流れるインク内のトナーに静電気力が作用され、トナーが各吐出電極４４方向に付勢される。これにより、共通インク室５２から各インク供給路４８に押出されたトナーは、吐出電極４４からプラテンローラ２１に向う電界成分の影響によって、今度はインクメニスカス５６の液面に向う方向に移動され、インクメニスカス５６の液面に沿って各吐出ポイントへ搬送される（図６参照）。
【００５５】
ところで、各吐出ポイント近傍のインク供給路４８は、隔壁部材４６によって吐出ポイントに向って細くなるように形成されている。このため、各吐出ポイントに形成されるインクメニスカス５６は、吐出ポイントに向って薄く且つ幅が狭くなるように形成される。従って、電界Ｅの影響によって各吐出ポイントに向けて移動されたトナーは、薄くされたインクメニスカスの液面にぶつかって泳動し、隔壁部材４６の作用によって吐出ポイントに効率良く凝集されることになる（図７参照）。
【００５６】
以下、記録ヘッド１０の吐出ポイントからインク滴を飛翔させる場合の動作について、図８を参照して説明する。
記録ヘッド１０の各インク供給路４８にインクが供給されて各吐出ポイント近傍にインクメニスカスが形成された状態で、各吐出電極４４にバイアス電圧が印加されると、図８（ａ）に示すように、吐出ポイントに向けてトナーが凝集され、このトナー凝集物に静電気力が作用され、インクメニスカス６１がプラテンローラ２１に向けて盛り上がる。このとき、トナー凝集物に作用されるプラテンローラ２１からの静電吸引力がインクメニスカス６１の表面張力を打ち破ることのないように、バイアス電圧の大きさが設定されている。
【００５７】
このように、トナーが各吐出ポイント近傍に凝集された状態で、画像信号に応じて選択された吐出電極４４に記録電圧が印加されると、図８（ｂ）に示すように、吐出ポイントに形成されたインクメニスカス６１がプラテンローラ２１に向って更に突出され、切欠き４５の開放端の幅を基端とした糸状のインクメニスカス６１が形成される。
【００５８】
更に、図８（ｃ）に示すように、インクメニスカス６１に凝集されたトナー凝集物に作用される静電気力がインクメニスカス６１の表面張力に打ち勝ち、切欠き４５の開口端を節としてトナー凝集物がインクメニスカスから分離され、プラテンローラ２１に向って飛翔される。
【００５９】
この場合、インクメニスカス６１から飛翔されるインク滴の径は、切欠き４５の開放端の幅によって決定されるため、切欠き４５の幅を所定の値に設定することによりインク滴径を均一にでき、記録紙Ｐ上のドット径を安定させることができる。ドット径が安定されると、記録紙Ｐ上にざらつきのない画像を形成でき、高品位で良質な画質を得ることができる。例えば、切欠き４５の開口幅を６０μｍに設定したとき、ドット径が５０μｍに安定したインク滴が形成された。
【００６０】
また、切欠き４５の開放端の幅によってインク滴径が決定されるので、所望するインク滴径に対してインク供給路の幅を大きくすることができる。これにより、インク滴径を小さく設定してもインク供給路の幅を大きく設定することができ、インクの目詰まりを防止できる。更に、切欠き４５の幅を小さくすることにより、インクメニスカスを小さくすることができ、トナー凝集物を引き止める表面張力を小さくでき、インク滴の吐出周波数を高くすることができる。
【００６１】
ところで、上記のように切欠き４５の幅に対してインク供給路の幅を大きくする場合には、マルチチャンネル化したときに各画素の間隔が大きくなる。このため、記録ヘッド１０を移動ステージ１１上に載置して、記録ヘッド１０をその画素の並んだ方向、即ちプラテンローラ２１の軸方向に沿ってスライドさせて走査している。このように、記録紙Ｐをプラテンローラ２１に沿って搬送するとともに、その搬送方向を横切る方向に記録ヘッド１０をスライドさせることにより、記録紙Ｐ上に所望の画像を形成できる。
【００６２】
以下、記録ヘッド１０の適切な取付け角度について説明する。
記録ヘッド１０の各吐出ポイントに形成されるインクメニスカスの形状は、フィルム基板４２に対するインクの濡れ性、切欠き４５の毛管作用、吐出電極４４に印加される電圧値（電圧印加により形成される電界）、重力等により決定される。従って、記録ヘッド１０の取付け角度が変更されると、インクメニスカスに作用される重力の向きが変化され、インクメニスカスの形状が変化される。
【００６３】
例えば、図９に示すように、水平面に対する記録ヘッド１０の配置角度を０度以下に設定すると、フィルム基板４２の前端４２ａ近くまでインクメニスカスの厚さが厚くなる。この状態で、吐出電極４４に記録電圧を印加すると、十分な量のトナーが集まらないうちにインク滴が飛翔されてしまい、多量のキャリア液を含んだインクが記録紙Ｐ上に転写される。この結果、記録紙Ｐ上の画像に滲みを生じる。
【００６４】
反対に、図１０に示すように、記録ヘッド１０を水平面に対して６０度の角度で配置すると、インクがフィルム基板４２の前端４２ａまで到達しづらくなり、吐出ポイント近くのインクメニスカスが極めて薄くなる。この状態で、吐出電極４４に記録電圧を印加しても、吐出ポイントにトナーを凝集しにくくなり、飛翔に十分なトナーを集めるのに長時間を要し、インク吐出周波数が低下するとともに、インク滴の径が減少される。
【００６５】
記録ヘッド１０の傾斜角度と印字特性との関係を調べたところ、記録ヘッド１０の傾斜角度を０度以下に設定すると画像に滲みを生じ、４５度以上に設定するとインク滴の吐出周波数が５００Ｈｚ以下になることが解った。従って、記録ヘッド１０の適切な傾斜角度は０度から４５度であるこが判断され、記録ヘッド１０の傾斜角度をこの範囲内に設定することにより、吐出周波数１ＫＨｚで滲みのない良質な画像を得ることができた。
【００６６】
次に、上述したガイド手段（フィルム基板４２）に沿って濡れ上がったインクを吐出ポイントに向けて吸い上げるとともに、吐出ポイントに形成されるインクメニスカスの形状を安定させる上述した吸い上げ手段（切欠き４５）の他の実施の形態について詳細に説明する。尚、ここでは、説明の都合上、パイプ状の吐出電極内に板状のガイド部材を配設した記録ヘッドの１画素単位のみを図示してあるが、記録ヘッドは、複数の吐出電極を記録紙Ｐの搬送方向を横切る方向に並設して構成されている。また、以下の説明において、上述した実施の形態と同様に機能する部材については同一符号を用いて詳細な説明を省略する。
【００６７】
図１１は、この発明の第１の実施の形態に係る記録ヘッド１００を示している。記録ヘッド１００は、プラテンローラ２１に相当する接地された対向電極１１０（図１２参照）から所定距離離間して配置された先端を有するパイプ状の吐出電極１０２を有している。尚、画像が形成される記録紙Ｐは、対向電極１１０が吐出電極１０２に対向した面に沿って所定方向に搬送されるようになっている。
【００６８】
吐出電極１０２は、その中心軸が鉛直方向を向くように対向電極１１０の下方に設けられ、その先端近くには、吐出電極の内周面から外周面に向けて下方に傾斜したテーパー部１０２ａが形成されている。吐出電極１０２の内周面とテーパー部１０２ａとの間の先端縁部は、インクの流れをスムーズにするために面取りされている。また、吐出電極１０２の図示しない基端側には、インクリザーバー１３に導通した供給管１５が接続されている。
【００６９】
しかして、吐出電極１０２の基端側から所定圧力で供給されたインクは、吐出電極１０２内部のインク供給路１０４を介して上昇され、先端縁部を介して溢れ、テーパー部１０２ａおよび外周面を介して流れ落ち、図示しないインク回収手段によって回収されるようになっている。
【００７０】
インク供給路１０４内には、誘電体フィルムから成るガイド部材１０６が配設されている。ガイド部材１０６は、インク供給路１０４の中心軸を通ってインク供給路１０４内に埋設された矩形部分１０６ａ、および矩形部分１０６ａの上端から上方、即ち対向電極１１０に向って集束した三角部分１０６ｂを一体に有している。矩形部分１０６ａは、インク供給路１０４内に埋設されているとともにインク供給路１０４の先端の開口１０４ａより上方に延び、三角部分１０６ｂの集束した先端は、対向電極１１０に最も近いインクの吐出ポイントを形成している。
【００７１】
また、ガイド部材１０６には、この発明の吸い上げ手段として作用する、ガイド部材１０６の中央で鉛直方向に延びた矩形の孔（以下、スリットと称する）１０８が形成されている。スリット１０８は、ガイド部材１０６の先端、即ち三角部分１０６ｂの集束した先端近くまで延びた上端１０８ａ、および吐出電極１０２の先端より上方であって矩形部分１０６ａまで延びた下端１０８ｂを有している。尚、スリット１０８の幅、上端１０８ａおよび下端１０８ｂの高さ位置（スリット１０８の長さ）は、ガイド部材１０６に沿って濡れ上がったインクがスリット１０８の毛管作用によってガイド部材１０６の先端の吐出ポイントに向けて良好に吸い上げられ、且つ吐出ポイント近くに形成されるインクメニスカスの形状を安定して保持できるように設定されている。
【００７２】
更に、吐出電極１０２には、対向電極１１０との間で所定強度の電界を形成するための電源１１２が接続されている。電源１１２は、吐出電極１０２の電位をインク滴が飛翔しないバイアス電位にするためのバイアス電圧を印加する直流電源１１２ａ、および画像信号に応じてバイアス電圧より高い所定パルスの記録電圧を重畳印加するパルス電源１１２ｂを有している。
【００７３】
次に、上記のように構成された記録ヘッド１００によるインク滴の飛翔動作について、図１２乃至図１６を用いて説明する。
まず、インクリザーバー１３内のインクが供給管１５を介して所定圧力で供給され、吐出電極１０２内のインク供給路１０４内を上昇される。インク供給路１０４を介して所定の圧力で上昇されたインクは、先端の開口１０４ａを介して溢れるとともに、少なくともスリット１０８の下端１０８ｂの高さまでガイド部材１０６に沿って濡れ上がる。そして、スリット１０８の下端１０８ｂの高さまで供給されたインクは、スリット１０８の毛管作用によってスリット１０８の上端１０８ａまで吸い上げられる。このように、スリット１０８の上端１０８ａまでインクが吸い上げられると、ガイド部材１０６の先端の吐出ポイント近傍に図１２に示すような薄いインクメニスカス１１４が形成される。
【００７４】
この場合、スリット１０８の下端１０８ｂまで供給されたインクをスリット１０８の毛管作用によって吸い上げるため、外力によらずスリット１０８の上端１０８ａまで十分な量のインクを安定して吸い上げることができる。
【００７５】
図１６には、図１２のようにガイド部材１０６に沿って形成されたインクメニスカス１１４をスリット１０８の位置でインクの供給方向を横切る方向に切断したときの断面を示してある。このように、ガイド部材１０６に沿って形成されたインクメニスカス１１４は、スリット１０８の毛管作用によって、スリット１０８の部分が薄くされ、スリットの１０８の幅に対応した薄いメニスカスが形成される。尚、スリット１０８の部分に形成されたインクメニスカスの厚さは、インクの表面張力によってガイド部材１０６の厚さと略同じ厚さにされている。
【００７６】
この状態で、直流電源１１２ａを介して吐出電極１０２に所定のバイアス電圧が印加されると、図１３に示すように、吐出電極１０２からガイド部材１０６の中央を通って対向電極１１０に向う所定強度の電界が形成され、トナーがインク供給路１０４の中央に凝集されながら吐出ポイントに向けて搬送される。このとき、吐出ポイント近くのインクメニスカス１１４がスリット１０８の部分で薄く形成されていることから、吐出ポイント近くのインクに電界が集中され、吐出ポイント近くのインクに含まれるトナーに比較的強い静電気力が作用される。
【００７７】
即ち、この電界の影響によって、ガイド部材１０６の中央に形成されたスリット１０８内にトナーが凝集され、スリット１０８内にトナー溜まりが形成されるとともに、吐出ポイントに十分な量のトナーが高速に効率良く凝集される。
【００７８】
このように吐出ポイントにトナーを凝集した状態で、記録信号に応じて、パルス電源１１２ｂを介して吐出電極１０２に所定の記録電圧が重畳印加されると、吐出ポイント近くにバイアス時より更に強い電界が形成され、凝集されたトナーに対して対向電極１１０に向うより強い静電気力が作用される。これにより、トナー凝集物が対向電極１１０に引きつけられ、図１４に示すように、スリット１０８の上端１０８ａ付近を節として、ガイド部材１０６の先端から対向電極１１０に向ってインクメニスカス１１４が膨らむ。
【００７９】
そして、トナー凝集物に作用される静電気力がインクの表面張力を打ち破ると、図１５に示すように、インクメニスカス１１４からインク滴が分離され、対向電極１１０に向って飛翔される。このとき、インク滴の分裂位置はスリット１０８の上端１０８ａ、もしくはそれより上方のガイド部材の表面となり、分裂位置の長さは上端１０８ａの幅以下となるので、飛翔されるインク滴の最大径は常に一定（上端１０８ａの幅）となる。尚、インク滴が飛翔された後のインクメニスカスは、図１３の状態に素早く戻される。
【００８０】
以上のように、本実施の形態によると、ガイド部材１０６に、その先端近くまで延びた所定幅の上端１０８ａを有するスリット１０８を形成し、スリット１０８の毛管作用によって吐出ポイントへインクを吸い上げている。このため、ガイド部材１０６先端の吐出ポイントに薄いインクメニスカスを形成できるとともに、吐出ポイントに十分な量のインクを高速且つ安定して供給できる。
【００８１】
これにより、吐出電極にバイアス電圧を印加した際に、吐出ポイントにトナーを高速に凝集でき、吐出ポイントにおけるインクの帯電量を多くでき、トナー凝集物に作用される静電気力を強めることができる。また、吐出ポイントからインク滴が分離されて飛翔される際の分裂位置の長さは、スリット１０８の上端１０８ａの幅が最大となるので、飛翔されるインク滴の最大径を安定させることができる。従って、トナーが吐出ポイントから分離吐出される際の吐出周波数を高めることができるとともに、記録紙Ｐ上に形成されるドット径を安定させることができ、良質な画像を高速に形成できる。
【００８２】
また、インク滴がインクメニスカスから分離吐出される際には、インクメニスカスに分離位置の長さに応じた振動を生じるため、記録解像度に応じた所定の径を有するインク滴を形成し、且つ高い吐出周波数を達成するには、分裂位置の長さ、即ちスリット１０８の上端１０８ａの幅を短くして、インクメニスカスの振動を低く押さえる必要がある。例えば、記録解像度１６本／ｍｍ、ドット径約７０μｍ、インク滴径約３５μｍの記録条件を達成するためには、スリット１０８の上端１０８ａの幅を６０μｍ程度に設定することが望ましい。
【００８３】
更に、インク滴の分裂位置は、吐出ポイントに形成する電界の強度を変えることにより変更でき、電界強度を弱めることにより、分裂位置を吐出ポイントに近付けて吐出位置の長さを短くすることができる。つまり、電界強度を弱めることにより、インク滴の分裂位置をスリット１０８の上端１０８ａの幅より狭いスリット１０８より上方のガイド部材１０６の表面とすることができ、インクメニスカスから分裂されるインク滴の径を小さくすることができる。即ち、本実施の形態においては、吐出ポイントに形成する電界の強度を調整することにより、階調記録が可能となる。
【００８４】
次に、この発明の第２の実施の形態に係る記録ヘッド１２０について図１７乃至図２１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。
【００８５】
図１７に示すように、記録ヘッド１２０は、ガイド部材１０６の先端近くに吸い上げ手段としての矩形ブロック状の突起１２２を備えている。突起１２２は、ガイド部材１０６の両面からそれぞれ突出して設けられ、ガイド部材１０６の先端の吐出ポイント近くまで延びた上端１２２ａ、および矩形部分１０６ａまで延びた下端１２２ｂをそれぞれ有している。
【００８６】
しかして、インク供給路１０４を介して所定圧力で供給されたインクは、先端の開口１０４ａから溢れるとともにガイド部材１０６に沿って濡れ上がり、少なくとも突起１２２の下端１２２ｂの高さまで供給される。このように、突起の下端１２２ｂまで濡れ上がったインクは、突起１２２の濡れにより突起１２２の側面に沿って更に上方に吸い上げられ、ガイド部材１０６先端の吐出ポイントに向けて供給される。これにより、図１８に示すように、吐出ポイント近傍に薄いインクメニスカス１２４が形成される。
【００８７】
この場合、突起１２２の下端１２２ｂまで供給されたインクを突起１２２の濡れにより吐出ポイントまで吸い上げるため、外力によらず十分な量のインクを吐出ポイントまで安定して供給できる。
【００８８】
この状態で、直流電源１１２ａを介して吐出電極１０２に所定のバイアス電圧が印加されると、図１９に示すように、インク内のトナーが突起１２２の側面近くに集められながら吐出ポイントに向けて搬送され、吐出ポイントに十分な量のトナーが高速に凝集され、インクメニスカス１２４が僅かに膨らまされる。
【００８９】
このように吐出ポイントにトナーが凝集された状態で、記録信号に応じて、パルス電源１１２ｂを介して吐出電極１０２に所定の記録電圧が重畳印加されると、図２０に示すように、突起１２２の上端１２２ａ付近を節として、ガイド部材１０６の先端から対向電極１１０に向ってインクメニスカス１２４が膨らむ。
【００９０】
そして、トナー凝集物に作用される静電気力がインクの表面張力を打ち破ると、図２１に示すように、インクメニスカス１２４からインク滴が分離され、対向電極１１０に向って飛翔される。インク滴が飛翔された後のインクメニスカス１２４は、速やかに図１９の状態に戻される。
【００９１】
例えば、本実施の形態の記録ヘッド１２０を用いて、記録解像度１６本／ｍｍ、ドット径約７０μｍ、インク滴径約３５μｍの記録条件を達成するためには、突起１２２の上端１２２ａの幅を６０μｍ程度にすることが望ましい。尚、突起１２２によるインクの吸い上げ力は、突起１２２の厚さに応じて変化され、良好な吸い上げ力を発生できる突起１２２の厚さとしては５０〜１００μｍ程度が望ましい。
【００９２】
以上のように、本実施の形態によると、ガイド部材１０６に突起１２２を設けることにより、吐出ポイント近傍に薄いインクメニスカスを形成でき、吐出ポイントに十分な量のインクを高速且つ安定して供給できる。これにより、上述した第１の実施の形態の記録ヘッド１００と同様の効果を達成できる。
【００９３】
次に、この発明の第３の実施の形態に係る記録ヘッド１３０について図２２乃至図２６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。
【００９４】
図２２に示すように、記録ヘッド１３０は、ガイド部材１０６の先端近くに吸い上げ手段として作用する所定幅の溝１３２を備えている。溝１３２は、ガイド部材１０６の両面にそれぞれ形成され、ガイド部材１０６の先端の吐出ポイントに向けて開放された上端１３２ａ、および矩形部分１０６ａまで延びて閉塞した下端１３２ｂをそれぞれ有している。
【００９５】
しかして、インク供給路１０４を介して所定圧力で供給されたインクは、先端の開口１０４ａから溢れるとともにガイド部材１０６に沿って濡れ上がり、少なくとも溝１３２の下端１３２ｂの高さまで供給される。このように、溝１３２の下端１３２ｂまで濡れ上がったインクは、溝１３２の毛管作用によって更に上方に吸い上げられ、ガイド部材１０６先端の吐出ポイントに向けて供給される。これにより、図２３に示すように、吐出ポイント近傍に薄いインクメニスカス１３４が形成される。
【００９６】
この場合、溝１３２の下端１３２ｂまで供給されたインクを溝１３２の毛管作用により吐出ポイントまで吸い上げるため、外力によらず十分な量のインクを吐出ポイントまで安定して供給できる。
【００９７】
この状態で、直流電源１１２ａを介して吐出電極１０２に所定のバイアス電圧が印加されると、図２４に示すように、インク内のトナーが溝１３２内に凝集されてトナー溜まりが形成され、凝集されたトナーが吐出ポイントに向けて搬送され、吐出ポイントに十分な量のトナーが高速に凝集され、インクメニスカス１３４が僅かに膨らまされる。
【００９８】
このように吐出ポイントにトナーが凝集された状態で、記録信号に応じて、パルス電源１１２ｂを介して吐出電極１０２に所定の記録電圧が重畳印加されると、図２５に示すように、溝１３２の幅を節として、ガイド部材１０６の先端から対向電極１１０に向ってインクメニスカス１２４が更に膨らまされる。
【００９９】
そして、トナー凝集物に作用される静電気力がインクの表面張力を打ち破ると、図２６に示すように、インクメニスカス１３４からインク滴が分離され、対向電極１１０に向って飛翔される。インク滴が飛翔された後のインクメニスカス１３４は、速やかに図２４の状態に戻される。
【０１００】
例えば、本実施の形態の記録ヘッド１３０を用いて、記録解像度１６本／ｍｍ、ドット径約７０μｍ、インク滴径約３５μｍの記録条件を達成するためには、溝１３２の上端１３２ａの幅を６０μｍ程度にすることが望ましい。尚、溝１３２によるインクの吸い上げ力は、溝１３２の深さに応じて変化され、良好な吸い上げ力を発生できる溝１３２の深さとしては５０〜１００μｍ程度が望ましい。
【０１０１】
以上のように、本実施の形態によると、ガイド部材１０６に溝１３２を形成することにより、吐出ポイント近傍に薄いインクメニスカスを形成でき、吐出ポイントに十分な量のインクを高速且つ安定して供給できる。これにより、上述した第１の実施の形態の記録ヘッド１００と同様の効果を達成できる。
【０１０２】
次に、この発明の第４の実施の形態に係る記録ヘッド１４０について図２７乃至図３１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。
【０１０３】
図２７に示すように、記録ヘッド１４０は、ガイド部材１０６の先端から鉛直下方に延びた吸い上げ手段として作用する所定幅の切欠き１４２を有している。切欠き１４２は、ガイド部材１０６の先端で開放された上端１４２ａ、および矩形部分１０６ａまで延びて閉塞した下端１４２ｂを有している。つまり、ガイド部材１０６の先端位置には切欠き１４２が形成されており、切欠き１４２の上端１４２ａが吐出ポイントを形成している。
【０１０４】
しかして、インク供給路１０４を介して所定圧力で供給されたインクは、先端の開口１０４ａから溢れるとともにガイド部材１０６に沿って濡れ上がり、少なくとも切欠き１４２の下端１４２ｂの高さまで供給される。このように、切欠き１４２の下端１４２ｂまで濡れ上がったインクは、切欠き１４２の毛管作用によって更に上方に吸い上げられ、切欠き１４２の先端の吐出ポイントに向けて供給される。
【０１０５】
インクが吐出ポイントまで供給されると、図２８に示すように、吐出ポイント近傍に対向電極１１０に対して凹んだ形状のインクメニスカス１４４が形成される。つまり、インクが切欠き１４２の毛管作用によって吸い上げられていることから、切欠き１４２の上端１４２ａに形成されるインクメニスカス１４４は、電界を形成していない状態では凹んだ形状になっている。尚、このときのインクメニスカス１４４の厚さは、インクの表面張力によってガイド部材１０６の厚さ程度になっている。
【０１０６】
このように、切欠き１４２の下端１４２ｂまで供給されたインクを切欠き１４２の毛管作用により吐出ポイントまで吸い上げるため、外力によらず十分な量のインクを吐出ポイントまで安定して供給できる。
【０１０７】
この状態で、直流電源１１２ａを介して吐出電極１０２に所定のバイアス電圧が印加されると、吐出電極１０２から対向電極１１０に向う所定強度の電界が形成され、図２９に示すように、インク内のトナーが切欠き１４２内に凝集されて切欠き１４２内にトナー溜まりが形成される。そして、切欠き１４２内に凝集されたトナーが吐出ポイントに向けて搬送され、吐出ポイントに十分な量のトナーが高速に凝集され、凝集されたトナーが対向電極１１０からの吸引力により引きつけられ、インクメニスカス１４４が対向電極１１０に向けて僅かに膨らまされる。
【０１０８】
このように吐出ポイントにトナーが凝集された状態で、記録信号に応じて、パルス電源１１２ｂを介して吐出電極１０２に所定の記録電圧が重畳印加されると、バイアス印加時より強い電界が形成されてトナーに作用される静電気力が更に増大され、図３０に示すように、切欠き１４２の幅を節として、ガイド部材１０６の先端から対向電極１１０に向ってインクメニスカス１４４が更に膨らまされる。
【０１０９】
そして、トナー凝集物に作用される静電気力がインクの表面張力を打ち破ると、図３１に示すように、切欠き１４２の上端１４２ａのインクメニスカス１４４からインク滴が分離され、対向電極１１０に向って飛翔される。尚、インク滴が飛翔された後のインクメニスカス１４４は、速やかに図２９の状態に戻される。
【０１１０】
例えば、本実施の形態の記録ヘッド１４０を用いて、記録解像度１６本／ｍｍ、ドット径約７０μｍ、インク滴径約３５μｍの記録条件を達成するためには、切欠き１４２の上端１４２ａの幅を６０μｍ程度にすることが望ましい。
【０１１１】
以上のように、本実施の形態によると、ガイド部材１０６の先端に切欠き１４２を形成することにより、吐出ポイントにおいて薄いインクメニスカスを形成でき、吐出ポイントに十分な量のインクを高速且つ安定して供給できる。これにより、上述した第１の実施の形態の記録ヘッド１００と同様の効果を達成できる。
【０１１２】
また、切欠き１４２の上端１４２ａが開放されており、トナーの吐出位置にガイド部材１０６がないため、吐出ポイントに凝集されたトナーがガイド部材１０６に付着されることがなく、インク滴を常に安定して吐出できる。更に、切欠き１４２の開放された上端１４２ａがインク滴の分裂位置となるため、常に一定した径でインク滴を形成でき、良質なが画像を形成できる。
【０１１３】
図３２には、この発明の第５の実施の形態に係る記録ヘッド１５０が示されている。記録ヘッド１５０は、スリットの途中に補強のための架橋部１５１を有するガイド部材１０６を備えており、これ以外の構成は上述した第４の実施の形態の記録ヘッド１４０と同じである。つまり、ガイド部材１０６の先端に所定幅の切欠き１５２が形成され、切欠き１５２の下方に架橋部１５１を介して切欠き１５２と同じ幅のスリット１５４が形成されている。
【０１１４】
この場合、スリット１５４は、その毛管作用によって、スリット１５４の下端１５４ｂの高さまで供給されたインクを上方に吸い上げる吸い上げ手段として作用し、切欠き１５２は、切欠き１５２の上端１５２ａの吐出ポイントにて所定形状のインクメニスカスを安定して形成するように機能する。
【０１１５】
従って、本実施の形態の記録ヘッド１５０においては、第４の実施の形態の記録ヘッド１４０と同様の効果を達成できるとともに、スリットの剛性を高めることができる。また、スリットの途中に架橋部１５１を設けることにより、吐出ポイントの切欠き１５２の長さが比較的短くなり、インク滴が分離吐出される際のインク面の振動を低減でき、より安定した記録動作が可能となる。
【０１１６】
次に、この発明の第６の実施の形態に係る記録ヘッド１６０について図３３乃至図３７を用いて説明する。
図３３に示すように、本実施の形態の記録ヘッド１６０は、ガイド部材１０６の先端から下方に延びた吸い上げ手段としての所定幅の切欠き１６２を有するとともに、切欠き１６２が開放したガイド部材１０６の先端に対向電極１１０と平行に切断された吐出部分１６４を有し、これ以外の構成は上記第４の実施の形態の記録ヘッド１４０と同じ構成を有している。
【０１１７】
しかして、インク供給路１０４を介して所定圧力で供給されたインクは、先端の開口１０４ａから溢れるとともにガイド部材１０６に沿って濡れ上がり、少なくとも切欠き１６２の下端１６２ｂの高さまで供給される。このように、切欠き１６２の下端１６２ｂまで濡れ上がったインクは、切欠き１６２の毛管作用によって更に上方に吸い上げられ、切欠き１６２の先端の吐出ポイントに向けて供給される。
【０１１８】
インクが吐出ポイントまで供給されると、図３４に示すように、吐出ポイント近傍に対向電極１１０に対して凹んだ形状のインクメニスカス１６６が形成される。このときのインクメニスカス１６６の厚さは、インクの表面張力によってガイド部材１０６の厚さ程度になっている。
【０１１９】
このように、切欠き１６２の下端１６２ｂまで供給されたインクを切欠き１６２の毛管作用により吐出ポイントまで吸い上げるため、外力によらず十分な量のインクを吐出ポイントまで安定して供給できる。
【０１２０】
この状態で、直流電源１１２ａを介して吐出電極１０２に所定のバイアス電圧が印加されると、吐出電極１０２から対向電極１１０に向う所定強度の電界が形成され、図３５に示すように、インク内のトナーが切欠き１６２内に凝集されて切欠き１６２内にトナー溜まりが形成される。そして、切欠き１６２内に凝集されたトナーが吐出ポイントに向けて搬送され、吐出ポイントに十分な量のトナーが高速に凝集され、凝集されたトナーが対向電極１１０からの吸引力により引きつけられ、インクメニスカス１６６が対向電極１１０に向けて僅かに膨らまされる。
【０１２１】
このように吐出ポイントにトナーが凝集された状態で、記録信号に応じて、パルス電源１１２ｂを介して吐出電極１０２に所定の記録電圧が重畳印加されると、バイアス印加時より強い電界が形成されてトナーに作用される静電気力が更に増大され、図３６に示すように、切欠き１６２の幅を節として、ガイド部材１０６の先端から対向電極１１０に向ってインクメニスカス１６６が更に膨らまされる。
【０１２２】
このとき、例えば、吐出電極１０２に更に大きな記録電圧を印加して吐出ポイントにより強い電界を形成すると、吐出部分１６４の最大幅を節としたより大きなインクメニスカス１６６´を形成することができる。つまり、吐出ポイントに形成する電界強度や印加する電圧のパルス幅などの吐出条件を変更することにより、スリット１６２の幅を最小とし、吐出部分の幅を最大として、インク滴の分裂位置の長さを調節でき、飛翔するインク滴の径を所望の値に設定でき、階調記録が可能となる。
【０１２３】
例えば、ガイド部材１０６先端の吐出部分１６４の幅を６０μｍに設定し、スリット１６２の幅を２０μｍに設定すると、電界強度やパルス幅等の吐出条件を変更することにより、飛翔されるインク滴の径を約４０μｍ〜７０μｍの範囲で変更することができる。
【０１２４】
そして、図３６に示すようにインクメニスカス１６６が膨らまされた状態でトナー凝集物に作用される静電気力がインクの表面張力を打ち破ると、図３７に示すように、吐出部分１６４を節として所定径のインク滴が分離され、対向電極１１０に向って飛翔される。尚、インク滴が飛翔された後のインクメニスカス１６６は、速やかに図３５のバイアス状態に戻される。
【０１２５】
以上のように、本実施の形態によると、ガイド部材１０６の先端近くに切欠き１６２を形成するとともに、ガイド部材１０６の先端を対向電極１１０と平行に切断した吐出部分１６４を形成することにより、上述した第４の実施の形態の記録ヘッド１４０と同様の効果を達成できるとともに、階調記録が可能となる。
【０１２６】
図３８には、この発明の第７の実施の形態として、上述した第６の実施の形態の記録ヘッド１６０のガイド部材１０６先端の吐出部分１６４に曲率を与えたガイド部材を有する記録ヘッド１７０を示してある。尚、記録ヘッド１７０は、ガイド部材１０６の先端に曲率を有する吐出部分１７４を形成した以外は、第６の実施の形態と同じ構成を有している。
【０１２７】
この記録ヘッド１７０によると、吐出ポイントに形成する電界強度や吐出電極１０２に印加する電圧のパルス幅などの吐出条件を変更して階調記録をする際に、上述した第６の実施の形態の記録ヘッド１６０と比較して、より連続的にインク滴の径を変化させることができる。
【０１２８】
図３９は、上述した記録ヘッド１６０、１７０の階調記録特性を示したグラフである。尚、グラフの横軸には、吐出電極に印加する記録電圧の大きさやパルス幅などの吐出条件として階調信号アドレスを示し、縦軸には、飛翔されるインク滴の径を反射濃度として示してある。
【０１２９】
図３９のグラフから明らかなように、ガイド部材１０６先端の吐出部分に曲率を設けた記録ヘッド１７０の方が、曲率を設けていない記録ヘッド１６０より、階調特性の傾きが低く、階調特性のばらつきも少ないことが解る。このように、階調特性の傾きが小さい方が飛翔するインク滴のサイズを制御しやすいため、階調記録に適している。つまり、ガイド部材１０６先端の曲率を設けることにより、インク滴の分裂位置の長さを、スリット１６２の幅を最小として吐出部分１７４の最大幅まで連続的に変えることができ、階調特性の傾きを低くすることができる。
【０１３０】
次に、この発明の第８の実施の形態に係る記録ヘッド１８０について図４０および図４１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。
【０１３１】
図４０に示すように、記録ヘッド１８０は、ガイド部材１０６の矩形部分１０６ａの略中央位置に矩形の孔１８２を有している。孔１８２は、ガイド部材１０６の矩形部分１０６ａを貫通してガイド部材１０６の幅方向に延びて設けられ、三角部分１０６ｂより所定距離下方に位置した上端１８２ａ、および吐出電極１０２の先端開口１０４ａより所定距離下方、即ちインク流路１０４内に位置した下端１８２ｂを有している。
【０１３２】
上記のように構成された記録ヘッド１８０において、インク供給路１０４を介して所定圧力でインクを供給し、ガイド部材１０６先端の吐出ポイントにインクメニスカスを形成した状態で、吐出電極１０２に所定のバイアス電圧を印加すると、吐出電極１０２の内部および対向電極１１０に向かう図４１に示すような電界が形成される。吐出電極１０２の先端近傍において、この電界はガイド部材１０６方向を向いている。
【０１３３】
この電界の影響によって、インク供給路１０４内を上昇されるインク内のトナーは、ガイド部材１０６に押付けられながら吐出ポイントに向けて搬送される。この場合、パイプ状の吐出電極１０２内にガイド部材１０６を配設した本実施の形態のような構成では、搬送されるトナーがガイド部材１０６に付着し易くなり、ガイド部材１０６にトナー付着を生じると、インク供給路１０４内のインクの流れが不良となり、インクのガイド部材１０６に対する濡れが変化され、記録特性が不安定になる問題がある。
【０１３４】
このため、本実施の形態においては、ガイド部材１０６の略中央位置、即ちインク内のトナーが電界の影響によってガイド部材１０６に押付けられる位置に孔を設け、ガイド部材１０６に対するトナー付着を防止している。これにより、インクの流れを良好にできガイド部材１０６に対するインク濡れ性を安定させることができ、記録特性を安定させることができる。
【０１３５】
また、上述した各実施の形態の記録ヘッドのガイド部材１０６に形成したスリットや切欠き等の吸い上げ手段と、上記記録ヘッド１８０のガイド部材１０６の孔１８２と、を組み合わせた形状、即ち図４２（ａ）〜（ｄ）に示すような形状の孔や切欠きをガイド部材１０６に形成することにより、記録特性をより安定させることができ、良質な画像を高速且つ安定して形成できる。
【０１３６】
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、ガイド部材に形成したスリットや切欠きの形状、サイズ、位置などは、上述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【０１３７】
【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、安定したドット径を有するインク滴を高い周波数で吐出でき、良質な画像を高速に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のインクジェットプリンタを示す概略図。
【図２】図１のインクジェットプリンタの動作を制御する制御系を示すブロック図。
【図３】図１のインクジェットプリンタに組込まれた記録ヘッドを示す断面図。
【図４】図３の記録ヘッドに組込まれたフィルム基板、吐出電極、および隔壁部材を示す斜視図。
【図５】記録ヘッドとプラテンローラとの間に形成される電界の向きを電気力線で示した図。
【図６】記録ヘッド先端の吐出ポイントに向うトナーの状態を示す概略図。
【図７】図６の記録ヘッドの平面図。
【図８】記録ヘッドによるインク滴の飛翔動作を説明するための動作説明図。
【図９】記録ヘッドの傾斜角度を０度以下に設定した場合のインクの状態を示す概略図。
【図１０】記録ヘッドの傾斜角度を６０度に設定した場合のインクの状態を示す概略図。
【図１１】この発明の第１の実施の形態に係る記録ヘッドを示す概略図。
【図１２】図１１の記録ヘッドにインクを供給した状態を示す図。
【図１３】図１１の記録ヘッドの吐出電極にバイアス電圧を印加した状態を示す図。
【図１４】図１１の記録ヘッドの吐出電極に記録電圧を印加した状態を示す図。
【図１５】図１１の記録ヘッドからインク滴が飛翔される状態を示す図。
【図１６】図１２のように記録ヘッドにインクを供給した際のインクメニスカスの断面図。
【図１７】この発明の第２の実施の形態に係る記録ヘッドを示す概略図。
【図１８】図１７の記録ヘッドにインクを供給した状態を示す図。
【図１９】図１７の記録ヘッドの吐出電極にバイアス電圧を印加した状態を示す図。
【図２０】図１７の記録ヘッドの吐出電極に記録電圧を印加した状態を示す図。
【図２１】図１７の記録ヘッドからインク滴が飛翔される状態を示す図。
【図２２】この発明の第３の実施の形態に係る記録ヘッドを示す概略図。
【図２３】図２２の記録ヘッドにインクを供給した状態を示す図。
【図２４】図２２の記録ヘッドの吐出電極にバイアス電圧を印加した状態を示す図。
【図２５】図２２の記録ヘッドの吐出電極に記録電圧を印加した状態を示す図。
【図２６】図２２の記録ヘッドからインク滴が飛翔される状態を示す図。
【図２７】この発明の第４の実施の形態に係る記録ヘッドを示す概略図。
【図２８】図２７の記録ヘッドにインクを供給した状態を示す図。
【図２９】図２７の記録ヘッドの吐出電極にバイアス電圧を印加した状態を示す図。
【図３０】図２７の記録ヘッドの吐出電極に記録電圧を印加した状態を示す図。
【図３１】図２７の記録ヘッドからインク滴が飛翔される状態を示す図。
【図３２】この発明の第５の実施の形態に係る記録ヘッドを示す概略図。
【図３３】この発明の第６の実施の形態に係る記録ヘッドを示す概略図。
【図３４】図３３の記録ヘッドにインクを供給した状態を示す図。
【図３５】図３３の記録ヘッドの吐出電極にバイアス電圧を印加した状態を示す図。
【図３６】図３３の記録ヘッドの吐出電極に記録電圧を印加した状態を示す図。
【図３７】図３３の記録ヘッドからインク滴が飛翔される状態を示す図。
【図３８】この発明の第７の実施の形態に係る記録ヘッドを示す概略図。
【図３９】図３３の記録ヘッドと図３８の記録ヘッドの階調記録特性を比較して示すグラフ。
【図４０】この発明の第８の実施の形態に係る記録ヘッドを示す概略図。
【図４１】図４０の記録ヘッドにおける電界による作用を説明するための図。
【図４２】記録ヘッドに組込まれる他の実施の形態に係るガイド部材を示す図。
【符号の説明】
１…インクジェットプリンタ、
２…ハウジング、
１０…記録ヘッド、
１１…移動ステージ、
１３…インクリザーバー、
２０…搬送機構、
２１…プラテンローラ、
２８…クリーニングローラ、
３０…制御部、
３５…高圧電源、
４２…フィルム基板、
４４…吐出電極、
４５…切欠き、
４６…隔壁部材、
４８…インク供給路、
５１…カバー部材、
５２…共通インク室、
５４…トナー搬送電極、
５６…インクメニスカス、
１０２…吐出電極、
１０４…インク供給路、
１０６…ガイド部材、
１０８…スリット、
１１０…対向電極、
１１２…電源、
１２２…突起、
１３２…溝、
１４２…切欠き、
１５１…架橋部、
１５２…切欠き、
１５４…スリット、
１６２…スリット、
１６４…吐出部分、
１７４…曲率を有する吐出部分、
１８２…孔、
Ｐ…記録紙。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image by causing electrostatic force to act on ink in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid and causing ink droplets containing the colorant particles to fly onto a recording medium. About.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the personal printer field, ink jet recording printers that form images on a recording medium by ejecting ink droplets toward the recording medium have become widespread.
[0003]
A recording head of such an ink jet printer disperses, in an insulating liquid, a plurality of discharge electrodes arranged in parallel with each other at equal intervals, and colorant particles charged at discharge points at the tip of each discharge electrode. An ink supply device for supplying the ink.
[0004]
Also, a bias power source for applying a bias voltage to each ejection electrode and a recording voltage (a voltage having the same polarity as the colorant particles) are selectively applied to each ejection electrode in accordance with an image signal. Are connected to the recording voltage generator.
[0005]
Further, a grounded counter electrode is provided at a predetermined distance away from the discharge point at the tip of each discharge electrode, and a recording medium is disposed between the counter electrode and the discharge electrode.
[0006]
When an image is formed on a recording medium by the ink jet printer configured as described above, first, ink is supplied to each ejection point of the recording head by an ink supply device. Then, a predetermined bias voltage having the same polarity as the colorant particles is applied to each ejection electrode. By applying a bias voltage, the colorant particles are repelled from the discharge electrodes and moved between the electrodes and moved toward the discharge point.
[0007]
Subsequently, a recording voltage is applied to the ejection electrode selected according to the image signal, and an electric field having a magnitude capable of flying ink droplets is formed between the ejection electrode and the counter electrode. As a result, the colorant particles are further moved to the discharge point of the selected discharge electrode, and an electrostatic force consisting of the product of the charge of the moved colorant particles and the electric field by the recording voltage is applied to the colorant particles. When this electrostatic force becomes larger than the surface tension of the ink droplet formed at the ejection point, the ink droplet is separated from the ejection point and flies toward the counter electrode.
[0008]
Accordingly, the flying ink droplets adhere to the recording medium disposed between the ejection point and the counter electrode, and an image corresponding to the image signal is formed on the recording medium.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional recording head described above, the concentration of the colorant particles contained in the ink droplets flying from the ejection point selected according to the image signal depends on the application time of the bias voltage applied to the ejection electrode. It is known to do. Therefore, when ink droplets are continuously ejected from one ejection point, a sufficient amount of colorant particles cannot be collected at this ejection point in a short time in each flight stage, and the color of the ejected ink droplets There is a problem that the concentration of the agent particles becomes unstable.
[0010]
Further, when the concentration of the colorant particles becomes unstable as described above, there is a problem that the dot diameter of the flying ink droplet becomes unstable and a high-quality image cannot be formed.
[0011]
In addition, since it takes a relatively long time to move the colorant particles with sufficient charge required for flight to the discharge point of the selected discharge electrode, ink droplets are discharged at high speed at short time intervals. There is a problem that it is difficult to eject ink droplets at a high ejection frequency.
[0012]
Further, there is a problem that a vibration generated when an ink droplet is ejected from an ejection point makes the flying direction of the ink droplet unstable and the dot diameter of the ink droplet becomes unstable, so that a high-quality image cannot be formed.
[0013]
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of ejecting ink droplets having a stable dot diameter at a high frequency and capable of forming a high-quality image at high speed. .
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1 of the present invention comprises a supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid, and the supply means. Guide means for guiding the supplied recording liquid to a discharge position spaced apart from the image forming medium by a predetermined distance; and suctioning the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position. Apply force Notched A suction unit; and a recording unit that forms an electric field at the discharge position, and agglomerates the colorant particles contained in the recording liquid sucked up to the discharge position by the suction unit and flies toward the image forming medium; It has.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising a supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid, and the recording liquid supplied by the supply means. And a guide unit that guides the recording liquid to a discharge position separated from the image forming medium by a predetermined distance, and a suction force that is provided in the guide unit and that moves toward the discharge position on the recording liquid supplied by the supply unit. Forming a meniscus at the discharge position and defining the width of the meniscus Notched An electric field is formed at the discharge position with the suction means, and the colorant particles contained in the recording liquid sucked up to the discharge position by the suction means are aggregated near the top of the meniscus, and the aggregated colorant particles are covered. Recording means for flying toward the image forming medium.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid; and the recording liquid supplied by the supply means Guide means for guiding the ink to a discharge position spaced apart from the image forming medium by a predetermined distance; and a suction force that is provided in the guide means and directed toward the discharge position is applied to the recording liquid supplied by the supply means. Notched A suction means, a meniscus forming means that is provided in the guide means and forms a meniscus at the discharge position by the recording liquid sucked by the suction means; an electric field is formed at the discharge position; and the meniscus formation means Recording means for aggregating the colorant particles at the apex of the formed meniscus and causing the aggregated colorant particles to fly toward the image forming medium.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, the image forming apparatus according to claim 4 insulates the charged colorant particles from a pipe-like electrode having a tip disposed so as to face the discharge position separated from the image forming medium by a predetermined distance. Supply means for supplying the recording liquid dispersed in the ionic liquid toward the tip via the supply path in the electrode, and disposed in the supply path, from the tip of the electrode toward the image forming medium And a plate-shaped guide member for guiding the recording liquid supplied by the supply means to the discharge position, and an electric field from the electrode toward the image forming medium by applying a predetermined voltage to the electrode. And a recording means for aggregating the colorant particles contained in the recording liquid guided to the discharge position by the guide member and flying toward the image forming medium. Penetrate the guide member Wherein the hole is formed.
[0018]
According to the image forming apparatus of the fourth aspect, the guide member disposed in the supply path in the electrode is perforated. This hole is a slit-like hole extending toward the discharge position, thereby acting as a suction means for sucking the recording liquid toward the discharge position by applying a capillary force to the recording liquid that gets wet along the guide member. By forming the hole extending in the width direction of the guide member at a position away from the discharge position, it is possible to prevent the colorant particles from adhering to the guide member due to the influence of the electric field.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, the image forming apparatus according to claim 5 insulates the charged colorant particles from a pipe-like electrode having a tip disposed so as to face a discharge position separated from the image forming medium by a predetermined distance. The recording liquid dispersed in the ionic liquid is disposed in the supply path toward the tip of the electrode via the supply path in the electrode, and is disposed in the supply path from the tip of the electrode to the image forming medium. A plate-shaped guide member that projects toward the discharge position and guides the recording liquid supplied by the supply means to the discharge position, and the recording liquid that is provided on the guide member and supplied by the supply means. A slit that generates a capillary force sucked toward the discharge position, and an electric field from the electrode toward the image forming medium is formed by applying a predetermined voltage to the electrode, and the slit moves to the discharge position by the capillary action. Suck The coloring material particles contained in the recording liquid raised by aggregating comprises a recording means of flying towards an image forming medium, a.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, the image forming apparatus according to claim 6 insulates the charged colorant particles from a pipe-like electrode having a tip disposed so as to face a discharge position separated from the image forming medium by a predetermined distance. A recording liquid that is dispersed in the conductive liquid is supplied to the tip of the electrode via the supply path in the electrode, and is disposed in the supply path to form an image from the tip of the electrode. A plate-shaped guide member that projects toward the medium and guides the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position, and an upper end that is provided on the guide member and extends to the vicinity of the discharge position. A projection for sucking the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position, and applying a predetermined voltage to the electrode, thereby forming an electric field from the electrode to the image forming medium, Against the recording liquid of protrusions That has a recording means of flying towards an image forming medium by agglomerating the coloring material particles contained in the recording liquid sucked up into the discharge position by wetting.
[0021]
According to a seventh aspect of the present invention, the image forming apparatus according to claim 7 insulates the charged colorant particles from a pipe-like electrode having a tip disposed so as to face a discharge position separated from the image forming medium by a predetermined distance. A recording liquid that is dispersed in the conductive liquid is supplied to the tip of the electrode via the supply path in the electrode, and is disposed in the supply path to form an image from the tip of the electrode. A plate-shaped guide member that protrudes toward the medium and guides the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position, and an upper end that is provided at the guide member and is open at the discharge position. Then, a groove for generating a capillary force that sucks the recording liquid supplied by the supply unit toward the discharge position, and applying an electric field from the electrode to the image forming medium by applying a predetermined voltage to the electrode. Form and fur the groove And a recording means of flying towards an image forming medium by agglomerating the coloring material particles contained in the recording liquid sucked up into the discharge position by the action.
[0022]
The image forming apparatus according to claim 8 of the present invention insulates the charged colorant particles from a pipe-like electrode having a tip disposed so as to face a discharge position separated from the image forming medium by a predetermined distance. A recording liquid that is dispersed in the conductive liquid is supplied to the tip of the electrode via the supply path in the electrode, and is disposed in the supply path to form an image from the tip of the electrode. A plate-shaped guide member that protrudes toward the medium and guides the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position, and an upper end that is provided at the guide member and is open at the discharge position. And a notch that generates a capillary force for sucking the recording liquid supplied by the supply unit toward the discharge position, and an electric field from the electrode toward the image forming medium by applying a predetermined voltage to the electrode. Form the above cut Kino and a recording means of flying towards an image forming medium by agglomerating the coloring material particles contained in the recording liquid sucked up into the discharge position by capillary action.
[0023]
According to a ninth aspect of the present invention, the image forming apparatus according to claim 9 insulates the charged colorant particles from a pipe-like electrode having a tip disposed so as to face a discharge position separated from the image forming medium by a predetermined distance. A recording liquid that is dispersed in the conductive liquid is supplied to the tip of the electrode via the supply path in the electrode, and is disposed in the supply path to form an image from the tip of the electrode. A plate-shaped guide member that protrudes toward the medium and guides the recording liquid supplied by the supply unit toward the discharge position, and the recording unit that is provided on the guide member and is supplied by the supply unit A slit that generates a capillary force that sucks liquid toward the discharge position, and an upper end that is provided in the guide member and that is open at the discharge position and a lower end that is spaced a predetermined distance from the slit, and the capillary action of the slit Therefore, a capillary force that further sucks the sucked recording liquid toward the discharge position is generated, a notch for forming a meniscus having the width of the upper end at the discharge position, and applying a predetermined voltage to the electrode, A recording means for forming an electric field from the electrode toward the image forming medium and aggregating the colorant particles contained in the meniscus formed at the discharge position by the capillary action of the notches and flying toward the image forming medium; It is equipped with.
[0024]
According to a tenth aspect of the present invention, the image forming apparatus according to claim 10 insulates the charged colorant particles from the pipe-like electrode having a tip disposed so as to face the discharge position separated from the image forming medium by a predetermined distance. A recording liquid that is dispersed in the conductive liquid is supplied to the tip of the electrode via the supply path in the electrode, and is disposed in the supply path to form an image from the tip of the electrode. A plate-shaped guide member that protrudes toward the medium and guides the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position, and an upper end that is provided at the guide member and is open at the discharge position. A notch for generating a capillary force for sucking the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position, and forming a meniscus at the discharge position; and the guide member adjacent to the upper end of the notch Provided in the above Recording liquid sucked up to the discharge position by the capillary action of the notch by forming a voltage to the image forming medium by applying a predetermined voltage to the electrode and means for defining the width of the niscus Recording means for aggregating the colorant particles contained in the toner and flying toward the image forming medium.
[0025]
According to a twelfth aspect of the present invention, an image forming apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is provided with an insulating substrate having a tip disposed at a predetermined distance from an image forming medium, and a parallel arrangement spaced apart from each other on the substrate. A plurality of electrodes having respective tips at positions retracted from the tip of the substrate with respect to the image forming medium by a predetermined distance, and a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid are applied to the substrate. And a supply means for supplying toward the tip of the substrate along the substrate, and provided on the substrate between the tip of each electrode and the tip of the substrate corresponding to the plurality of electrodes, respectively, and supplied by the supply means A plurality of sucking means for applying a sucking force toward the tip of the substrate to the recording liquid, and applying a predetermined voltage to each electrode to form an electric field from each electrode to the image forming medium. , Above sucking The coloring material particles contained in the recording liquid sucked up by means permitted to aggregate comprises a recording means of flying towards an image forming medium, a.
[0026]
According to a thirteenth aspect of the present invention, an image forming apparatus according to a thirteenth aspect is provided with an insulating substrate having a tip disposed at a predetermined distance from the image forming medium, and the image forming medium provided on the substrate. In contrast, a plurality of electrodes having respective tips at positions retracted from the tip of the substrate by a predetermined distance and extending away from the image forming medium and charged colorant particles in the insulating liquid Supply means for supplying the recording liquid dispersed along the substrate toward the tip of the substrate, an upper end provided on the substrate corresponding to the plurality of electrodes, and opened at the tip of the substrate, and the above A plurality of notches each having a closed lower end between the tip of each electrode and the tip of the substrate, and generating a capillary force for sucking the recording liquid supplied by the supply means toward the tip of the substrate; , Each electrode above Aggregating means for forming a first electric field from each of the electrodes toward the image forming medium by applying an ass voltage, and aggregating the colorant particles contained in the recording liquid sucked up by the capillary action of the notch; Then, by applying a recording voltage to the electrode selected according to the image signal, a second electric field stronger than the first electric field from the selected electrode toward the image forming medium is formed, and the aggregating unit And a flying means for flying the recording liquid containing the aggregated colorant particles toward the image forming medium.
[0027]
According to a fourteenth aspect of the present invention, an image forming apparatus according to the fourteenth aspect is provided with an insulating substrate having a tip disposed at a predetermined distance from the image forming medium, and the image forming medium provided on the substrate. On the other hand, each of the plurality of electrodes has a front end at a position retracted from the front end of the substrate by a predetermined distance and extends away from the image forming medium, and the plurality of electrodes along the substrate. A plurality of supply paths each having an opening opened toward the image forming medium near the tip of the substrate, and a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid. Supply means for supplying toward the opening via a supply path; an upper end provided at the substrate corresponding to the plurality of electrodes; and an upper end opened at the front end of the substrate; a front end of each electrode; and a front end of the substrate; Blocked between A plurality of notches for generating a capillary force for sucking the recording liquid supplied by the supply means toward the front end of the substrate, and applying a bias voltage to each of the electrodes. An aggregating means for aggregating the colorant particles contained in the recording liquid formed by the capillary action of the notch and forming a first electric field from the electrode toward the image forming medium; and the electrode selected according to the image signal A recording voltage is applied to the recording medium, thereby forming a second electric field stronger than the first electric field from the selected electrode toward the image forming medium, and including the colorant particles aggregated by the aggregation means. Flying means for flying the liquid toward the image forming medium.
[0028]
Furthermore, an image forming apparatus according to a sixteenth aspect of the present invention is an insulating substrate having a tip disposed at a predetermined distance from an image forming medium, and the image forming apparatus provided on the substrate. On the other hand, each of the plurality of electrodes has a front end at a position retracted from the front end of the substrate by a predetermined distance and extends away from the image forming medium, and the plurality of electrodes along the substrate. A plurality of supply paths each having an opening opened toward the image forming medium near the tip of the substrate, and a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid. Supply means for supplying toward the opening via a supply path; an upper end provided at the substrate corresponding to the plurality of electrodes; and an upper end opened at the front end of the substrate; a front end of each electrode; and a front end of the substrate; Blocked between A plurality of notches for generating a capillary force for sucking the recording liquid supplied by the supply means toward the front end of the substrate, and a plurality of supply paths at positions spaced from the openings. Adjacent transport electrodes, and a predetermined voltage applied to the transport electrodes to form a predetermined electric field, and electrostatic particles directed to the openings are formed in the colorant particles contained in the recording liquid flowing through the supply paths. By applying a bias voltage to each of the electrodes, a first electric field from each of the electrodes toward the image forming medium is formed by applying a force to the colorant particle transporting means for transporting the colorant particles, and Forming an image from the selected electrode by aggregating means for aggregating the colorant particles contained in the recording liquid sucked up by the lack of capillary action and applying a recording voltage to the electrode selected according to the image signal Suitable for the medium Forming a strong second field from the serial first field, and a, a flying means of flying toward the recording liquid containing a coloring material particles are agglomerated in the agglomeration unit in an image forming medium.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0030]
As shown in FIG. 1, an ink jet printer 1 as an image forming apparatus of the present invention includes a housing 2. A recording head 10 (described later) for forming an image by ejecting ink droplets onto recording paper in accordance with an image signal is disposed at a predetermined position in the housing 2. A predetermined electric field is formed between the recording head 10 and a discharge electrode (to be described later) at a position opposed to the front end (ejection point) of the recording head 10 at a predetermined distance, that is, at a substantially central position of the housing 2. And a platen roller 21 for rotating the recording paper P as an image forming medium is rotatably disposed. The recording head 10 is mounted on the moving stage 11 so as to be able to move in the axial direction of the platen roller 21, and is inclined at a predetermined angle toward the outer peripheral surface of the platen roller 21.
[0031]
The ink supplied to the recording head 10 is stored in the ink reservoir 13. The recording head 10 and the ink reservoir 13 are connected via a supply pipe 15, and a supply pump 14 for pumping ink to the recording head 10 is provided in the middle of the supply pipe 15. The supply pump 14 adjusts the supply amount and supply pressure of ink so that an ink meniscus (described later) formed at the tip of each discharge electrode of the recording head 10 is stabilized. The ink reservoir 13 is provided with a propeller 18 for stirring the ink to make the dispersion of the toner in the ink uniform and a density sensor 19 for detecting the toner density in the ink.
[0032]
The ink jet printer 1 also has a transport mechanism 20 including a platen roller 21 that transports the recording paper P on which an image is formed. The transport mechanism 20 includes a recording paper cassette 22 that stores the recording paper P before recording, a take-out roller 23 that intermittently takes out the recording paper P one by one from the recording paper cassette 22, and an outer periphery of the platen roller 21. A transport roller group 24 transported along the guide roller 25, a guide plate group 25 for guiding the recording paper P transported by the transport roller group 24, and the recording paper P being transported while maintaining a constant distance between the recording paper P and the recording head 10. A platen roller 21 and a tray 26 for receiving the recording paper P after image formation from the platen roller 21 are provided.
[0033]
Note that a cleaning roller 28 for rolling off excess ink attached to the platen roller 21 is in contact with the outer peripheral surface of the platen roller 21 on the substantially opposite side to the recording head 10. The cleaning roller 28 is formed of felt or sponge. Further, a control unit 30 for controlling each operation of the printer 1 such as driving of the recording head 10, ink supply, and conveyance of the recording paper P, and a high-voltage power source are installed near the bottom in the housing 2.
[0034]
The ink used in the inkjet printer 1 configured as described above is obtained by dispersing toner as colorant particles charged to a predetermined polarity in a carrier liquid as an insulating liquid at a ratio of 10% by weight or less. It is configured. The carrier liquid has an electrical resistivity of at least 10 ⁹ Isoparaffinic solvent (for example, 10 ohm · cm or more, preferably an insulating liquid) ¹² -10 ¹³ The toner is a dispersion medium composed of Isopar G, H, and L) having the above electric resistance, and the toner has a particle diameter of about 0.01 to 5 μm. In this embodiment, the toner is charged in advance with a positive polarity.
[0035]
Next, a control system that controls the operation of the inkjet printer 1 configured as described above will be described.
As shown in FIG. 2, the control system of the ink jet printer 1 includes a control unit 30 that functions as a control unit. The control unit 30 includes a control panel 31 on which various operation inputs are made by the user, a ROM 32 storing control data such as an operation program of the printer 1, an external I / F 33 connected to an external device such as a scanner, and an external I / F 33. RAM 34 for temporarily storing image data input via the printer, a high voltage power source 35 for generating a high voltage to be applied to each discharge electrode of the platen roller 21 and the recording head 10, and the toner concentration of ink in the ink reservoir 13 A concentration sensor 19 is connected to detect this.
[0036]
Further, the control unit 30 drives the moving stage 11 on which the recording head 10 is mounted to drive the head moving controller 36 that slides the recording head 10 in a desired direction, and the conveyance mechanism 20 that conveys the recording paper P. A voltage is applied to each discharge electrode of the recording head 10 via a motor 37, a motor 38 that rotates the cleaning roller 28, a platen roller driving circuit 4 that controls the platen roller 21 to a predetermined potential, and a high-voltage power source 35. The recording head drive circuit 6 to be driven, the supply pump 14 for pumping ink from the ink reservoir 13 to the recording head 10, the propeller 18 for stirring the ink contained in the ink reservoir 13, and the toner density detected by the density sensor 19. Accordingly, a cartridge 39 for supplying high density ink is connected.
[0037]
Next, the operation of the inkjet printer 1 configured as described above will be described. The operation of the inkjet printer 1 described below is executed according to a program stored in the ROM 32.
[0038]
First, in accordance with an instruction input from the control panel 31 or the external I / F 33, image data is input via the external I / F, and this image data is temporarily written in the RAM 34.
[0039]
Then, the transport motor 37 of the transport mechanism 20 is rotated at a predetermined speed, and the recording paper P is taken out from the cassette 22, wound around the platen roller 21, and transported at the predetermined speed. At this time, the ink in the ink reservoir 13 is agitated by the propeller 18, and the ink is supplied to the discharge point of the recording head 10 via the supply pump 14. Further, the toner density of the ink stored in the ink reservoir 13 is monitored by the density sensor 19, and the high density ink is replenished via the cartridge 39, so that the toner density is kept constant.
[0040]
In this state, a predetermined voltage is applied to each ejection electrode of the recording head 10 in accordance with an image signal based on the image data stored in the RAM 34, and a predetermined electric field is formed between the platen roller 21 and the platen roller 21. The toner in the ink is aggregated at the discharge point due to the influence of the electric field, and the ink droplets containing the aggregated toner fly toward the recording paper P being conveyed via the platen roller 21, A desired image is formed.
[0041]
The recording paper P on which the image is formed is further transported by the transport mechanism 20 and discharged onto the paper discharge tray 26.
[0042]
By the way, after ink droplets containing toner aggregates are ejected, the ink remaining at the discharge point is altered as the ink droplets are ejected, and the toner concentration is lowered and the liquid surface resistance of the carrier liquid is lowered. . In this way, the ink that is undesirably retained at the ejection point is removed by forming a stronger electric field at the ejection point at a predetermined timing than during the recording operation. That is, at a timing when the recording paper P is not conveyed, a strong electric field is formed from each discharge electrode of the recording head 10 toward the platen roller 21, and the undesired stayed ink is caused to fly toward the platen roller 21, instead. In addition, new ink with high liquid surface resistance is supplied to the discharge point.
[0043]
The surplus ink that has been ejected as described above and adhered to the outer peripheral surface of the platen roller 21 is conveyed along with the rotation of the platen roller 21 and is removed by the cleaning roller 28.
[0044]
Next, the recording head 10 will be described in detail.
As shown in FIG. 3, the recording head 10 has a rectangular plate-like base material 41 fixed at a predetermined angle with respect to the housing 2, and a rectangular shape as shown in FIG. A film substrate 42 (guide means) is attached. The film substrate 42 is formed of a dielectric film, for example, a polyimide film having a thickness of 100 μm. The recording head 10 has a predetermined angle (with respect to a horizontal plane) such that the front end 42a of the film substrate 42 extends in parallel along the axial direction of the platen roller 21 and the front end 42a faces upward toward the platen roller 21. (Which will be described later).
[0045]
On the upper surface of the film substrate 42, a plurality of ejection electrodes 44 extending in parallel with each other and spaced apart from each other toward the front end 42 a of the film substrate 42 are formed. The front end of each discharge electrode 44 extends to a position 44 a that is retracted from the front end 42 a of the film substrate 42 by a predetermined distance, and the rear end extends to the rear end 42 b of the film substrate 42.
[0046]
Further, a plurality of rectangular notches 45 (sucking means) are provided on the front end 42a of the film substrate 42 in a one-to-one relationship with each discharge electrode 44 and extend from the front end 42a to the vicinity of the tip 44a of each discharge electrode 44. Is formed. The width of each notch 45 is set to 20 to 200 μm, and the portion where these notches 45 are opened at the front end 42 a of the film substrate 42 forms an ink ejection point corresponding to each ejection electrode 44.
[0047]
On the upper surface of the film substrate 42 near the front end 42 a of the film substrate 42, a comb-shaped partition member 46 having a plurality of ink supply paths 48 divided for each discharge electrode 44 is disposed. The front ends 46a of the plurality of partition walls in which the partition members 46 are positioned between the notches 45 are converged toward the open ends of the notches 45 and are inclined toward the front end 42a of the film substrate 42. Yes. That is, each ink supply path 48 is formed so as to narrow toward the ink discharge point.
[0048]
A cover member 51 for covering the partition member 46 and forming an ink supply path in cooperation with the partition member 46 is disposed on the upper surface of the film substrate 42. The cover member 51 has a common ink chamber 52 connected to each ink supply path 48 in a state where the cover member 51 is mounted on the upper surface (the partition wall member 46) of the film substrate 42, and the common ink chamber 52 is led from the ink reservoir 13. The supplied supply pipe 15 is connected. The common ink chamber 52 is formed to be inclined toward the front end 42 a of the film substrate 42 with respect to the film substrate 42.
[0049]
When ink is supplied at a predetermined pressure via the supply pipe 15, the ink is uniformly distributed to each ink supply path 48 via the common ink chamber 52, and has a predetermined shape at the discharge point of each ink supply path 48. Ink meniscus is formed.
[0050]
At this time, the plurality of cutouts 45 formed at the front end 42a of the film substrate 42 sucks up the ink wetted along the film substrate 42 toward the discharge point by the capillary action, and the cutouts 45 are opened. It functions to form an ink meniscus having a predetermined shape at the discharge point.
[0051]
The cover member 51 has an upper surface (inclined surface) 51a that is inclined at substantially the same angle along the common ink chamber, and a toner transport electrode 54 is provided on the inclined surface 51a. The toner transport electrode 54 extends beyond the entire width of the plurality of ink supply paths 48 formed on the film substrate 42, that is, the entire width of the common ink chamber 52, and the toner contained in the ink flowing in the common ink chamber 52 is supplied to each ink. It is provided for efficiently leading to the supply path 48.
[0052]
In other words, the toner transport electrode 54 is positioned backward from the tip 44a of each discharge electrode 44 with respect to the counter electrode (platen roller) 20, in other words, upstream from the tip 44a of each discharge electrode 44 in the ink supply direction. It is provided in the position. Then, by controlling the potentials of the discharge electrode 44 and the toner transport electrode 54 so that the potential increases in the order of the counter electrode 20, the discharge electrode 44, and the toner transport electrode 54, the toner is efficiently transported to each ink supply path 48. The
[0053]
For example, the potential of the platen roller 21 is 0 V, the bias potential of each discharge electrode 44 is 1.2 KV, the recording voltage to be applied to each discharge electrode 44 is 400 V, and the potential of the toner transport electrode 54 is 2.4 KV (applied to the discharge electrode). When the bias voltage is set to a potential higher than 1.6 KV, which is a recording voltage superimposed on the bias voltage, an electric field along the lines of electric force as shown by an arrow E in FIG. .
[0054]
When an electric field E as shown in FIG. 5 is formed in the vicinity of the discharge point, electrostatic force is applied to the toner in the ink flowing through the common ink chamber 52 due to the influence of the electric field component from the toner transport electrode 54 toward each discharge electrode 44. Is applied, and the toner is urged toward the ejection electrodes 44. As a result, the toner pushed out from the common ink chamber 52 to each ink supply path 48 is moved in the direction toward the liquid surface of the ink meniscus 56 due to the influence of the electric field component from the discharge electrode 44 toward the platen roller 21. The ink is transported to each discharge point along the liquid surface of the ink meniscus 56 (see FIG. 6).
[0055]
Incidentally, the ink supply path 48 in the vicinity of each discharge point is formed by the partition member 46 so as to become narrower toward the discharge point. For this reason, the ink meniscus 56 formed at each discharge point is formed so as to be thinner and narrower toward the discharge point. Therefore, the toner moved toward each discharge point by the influence of the electric field E collides with the liquid surface of the thinned ink meniscus, and is efficiently aggregated at the discharge point by the action of the partition wall member 46. (See FIG. 7).
[0056]
Hereinafter, an operation when ink droplets are ejected from the ejection point of the recording head 10 will be described with reference to FIG.
When a bias voltage is applied to each ejection electrode 44 in a state where ink is supplied to each ink supply path 48 of the recording head 10 and an ink meniscus is formed in the vicinity of each ejection point, as shown in FIG. In addition, the toner is aggregated toward the discharge point, and electrostatic force acts on the toner aggregate, and the ink meniscus 61 is raised toward the platen roller 21. At this time, the magnitude of the bias voltage is set so that the electrostatic attractive force from the platen roller 21 acting on the toner aggregate does not break the surface tension of the ink meniscus 61.
[0057]
As described above, when the recording voltage is applied to the ejection electrode 44 selected according to the image signal in a state where the toner is aggregated in the vicinity of each ejection point, as shown in FIG. The formed ink meniscus 61 is further projected toward the platen roller 21 to form a thread-like ink meniscus 61 having the width of the open end of the notch 45 as a base end.
[0058]
Further, as shown in FIG. 8C, the electrostatic force acting on the toner aggregate aggregated on the ink meniscus 61 overcomes the surface tension of the ink meniscus 61, and the toner aggregate with the opening end of the notch 45 as a node. Are separated from the ink meniscus and fly toward the platen roller 21.
[0059]
In this case, since the diameter of the ink droplet flying from the ink meniscus 61 is determined by the width of the open end of the notch 45, the ink droplet diameter can be made uniform by setting the width of the notch 45 to a predetermined value. The dot diameter on the recording paper P can be stabilized. When the dot diameter is stabilized, a rough image can be formed on the recording paper P, and a high quality image with high quality can be obtained. For example, when the opening width of the notch 45 was set to 60 μm, ink droplets having a dot diameter stabilized at 50 μm were formed.
[0060]
Further, since the ink droplet diameter is determined by the width of the open end of the notch 45, the width of the ink supply path can be increased with respect to the desired ink droplet diameter. Thereby, even if the ink droplet diameter is set small, the width of the ink supply path can be set large, and ink clogging can be prevented. Furthermore, by reducing the width of the notch 45, the ink meniscus can be reduced, the surface tension for retaining the toner aggregate can be reduced, and the ink droplet ejection frequency can be increased.
[0061]
By the way, when the width of the ink supply path is increased with respect to the width of the notch 45 as described above, the interval between the pixels is increased when the multi-channel is used. For this reason, the recording head 10 is placed on the moving stage 11, and the recording head 10 is slid along the direction in which the pixels are arranged, that is, the axial direction of the platen roller 21 to perform scanning. In this way, a desired image can be formed on the recording paper P by conveying the recording paper P along the platen roller 21 and sliding the recording head 10 in a direction crossing the conveying direction.
[0062]
Hereinafter, an appropriate mounting angle of the recording head 10 will be described.
The shape of the ink meniscus formed at each discharge point of the recording head 10 is the wettability of the ink with respect to the film substrate 42, the capillary action of the notch 45, the voltage value applied to the discharge electrode 44 (the electric field formed by voltage application). ), Determined by gravity or the like. Therefore, when the mounting angle of the recording head 10 is changed, the direction of gravity acting on the ink meniscus is changed, and the shape of the ink meniscus is changed.
[0063]
For example, as shown in FIG. 9, when the arrangement angle of the recording head 10 with respect to the horizontal plane is set to 0 degrees or less, the thickness of the ink meniscus increases to the vicinity of the front end 42a of the film substrate 42. When a recording voltage is applied to the ejection electrode 44 in this state, ink droplets are ejected before a sufficient amount of toner is collected, and ink containing a large amount of carrier liquid is transferred onto the recording paper P. As a result, the image on the recording paper P is blurred.
[0064]
On the contrary, as shown in FIG. 10, when the recording head 10 is disposed at an angle of 60 degrees with respect to the horizontal plane, the ink hardly reaches the front end 42a of the film substrate 42, and the ink meniscus near the discharge point becomes extremely thin. . In this state, even when a recording voltage is applied to the ejection electrode 44, it becomes difficult for toner to aggregate at the ejection point, and it takes a long time to collect sufficient toner for flight, and the ink ejection frequency is lowered and the ink is discharged. Droplet diameter is reduced.
[0065]
When the relationship between the inclination angle of the recording head 10 and the printing characteristics was examined, blurring occurred in the image when the inclination angle of the recording head 10 was set to 0 ° or less, and when it was set to 45 ° or more, the ejection frequency of ink droplets was 500 Hz or less. I understood that Accordingly, it is determined that the appropriate tilt angle of the recording head 10 is 0 to 45 degrees, and by setting the tilt angle of the recording head 10 within this range, a high-quality image free from bleeding at an ejection frequency of 1 KHz is obtained. I was able to.
[0066]
Next, the ink sucked up along the guide means (film substrate 42) described above is sucked toward the discharge point and the shape of the ink meniscus formed at the discharge point is stabilized (notch 45). Other embodiments will be described in detail. Here, for convenience of explanation, only one pixel unit of a recording head in which a plate-shaped guide member is disposed in a pipe-shaped ejection electrode is shown, but the recording head records a plurality of ejection electrodes. The paper P is arranged side by side in a direction crossing the transport direction of the paper P. In the following description, the same reference numerals are used for members that function in the same manner as the above-described embodiment, and detailed description thereof is omitted.
[0067]
FIG. 11 shows a recording head 100 according to the first embodiment of the present invention. The recording head 100 has a pipe-like discharge electrode 102 having a tip disposed at a predetermined distance from a grounded counter electrode 110 (see FIG. 12) corresponding to the platen roller 21. Note that the recording paper P on which an image is formed is conveyed in a predetermined direction along a surface where the counter electrode 110 faces the ejection electrode 102.
[0068]
The discharge electrode 102 is provided below the counter electrode 110 so that the central axis thereof is oriented in the vertical direction, and a tapered portion 102a inclined downward from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface of the discharge electrode is provided near the tip. Is formed. The leading edge between the inner peripheral surface of the ejection electrode 102 and the tapered portion 102a is chamfered to make the ink flow smooth. Further, a supply pipe 15 connected to the ink reservoir 13 is connected to the proximal end side (not shown) of the ejection electrode 102.
[0069]
Thus, the ink supplied at a predetermined pressure from the base end side of the discharge electrode 102 is raised through the ink supply path 104 inside the discharge electrode 102, overflows through the front edge, and passes through the tapered portion 102a and the outer peripheral surface. And is collected by an ink collecting means (not shown).
[0070]
A guide member 106 made of a dielectric film is disposed in the ink supply path 104. The guide member 106 passes through the central axis of the ink supply path 104 and includes a rectangular portion 106 a embedded in the ink supply path 104, and a triangular portion 106 b converged upward from the upper end of the rectangular portion 106 a, that is, toward the counter electrode 110. It has one. The rectangular portion 106 a is embedded in the ink supply path 104 and extends upward from the opening 104 a at the tip of the ink supply path 104, and the converged tip of the triangular portion 106 b serves as an ink discharge point closest to the counter electrode 110. Forming.
[0071]
In addition, the guide member 106 is formed with a rectangular hole (hereinafter referred to as a slit) 108 extending in the vertical direction at the center of the guide member 106, which functions as the suction means of the present invention. The slit 108 has an upper end 108a extending to the tip of the guide member 106, that is, near the converged tip of the triangular portion 106b, and a lower end 108b extending from the discharge electrode 102 to the rectangular portion 106a. Note that the width of the slit 108 and the height positions of the upper end 108a and the lower end 108b (the length of the slit 108) indicate that the ink wetted along the guide member 106 is ejected at the tip of the guide member 106 by the capillary action of the slit 108. The ink meniscus is formed so as to be satisfactorily sucked up toward the discharge point and formed in the vicinity of the discharge point.
[0072]
Further, the discharge electrode 102 is connected to a power source 112 for forming an electric field having a predetermined intensity with the counter electrode 110. The power source 112 includes a DC power source 112a that applies a bias voltage for setting the potential of the ejection electrode 102 to a bias potential at which ink droplets do not fly, and a pulse that superimposes and applies a recording voltage of a predetermined pulse higher than the bias voltage in accordance with an image signal. A power supply 112b is provided.
[0073]
Next, an ink droplet flying operation by the recording head 100 configured as described above will be described with reference to FIGS.
First, ink in the ink reservoir 13 is supplied at a predetermined pressure via the supply pipe 15 and is raised in the ink supply path 104 in the ejection electrode 102. The ink raised at a predetermined pressure through the ink supply path 104 overflows through the opening 104a at the tip and wets along the guide member 106 at least to the height of the lower end 108b of the slit 108. The ink supplied up to the height of the lower end 108 b of the slit 108 is sucked up to the upper end 108 a of the slit 108 by the capillary action of the slit 108. Thus, when ink is sucked up to the upper end 108a of the slit 108, a thin ink meniscus 114 as shown in FIG. 12 is formed in the vicinity of the discharge point at the tip of the guide member 106.
[0074]
In this case, since the ink supplied to the lower end 108b of the slit 108 is sucked up by the capillary action of the slit 108, a sufficient amount of ink can be stably sucked up to the upper end 108a of the slit 108 regardless of external force.
[0075]
FIG. 16 shows a cross section when the ink meniscus 114 formed along the guide member 106 as shown in FIG. 12 is cut in the direction crossing the ink supply direction at the position of the slit 108. As described above, the ink meniscus 114 formed along the guide member 106 is thinned by the capillary action of the slit 108, and a thin meniscus corresponding to the width of the slit 108 is formed. Note that the thickness of the ink meniscus formed in the slit 108 is made substantially the same as the thickness of the guide member 106 due to the surface tension of the ink.
[0076]
In this state, when a predetermined bias voltage is applied to the ejection electrode 102 via the DC power source 112a, a predetermined strength from the ejection electrode 102 to the counter electrode 110 through the center of the guide member 106 as shown in FIG. Thus, the toner is conveyed toward the discharge point while being aggregated in the center of the ink supply path 104. At this time, since the ink meniscus 114 near the discharge point is thinly formed at the slit 108, the electric field is concentrated on the ink near the discharge point, and a relatively strong electrostatic force is applied to the toner contained in the ink near the discharge point. Is acted on.
[0077]
In other words, due to the influence of the electric field, toner is aggregated in the slit 108 formed in the center of the guide member 106, a toner pool is formed in the slit 108, and a sufficient amount of toner is efficiently discharged at the discharge point at high speed. Aggregates well.
[0078]
When a predetermined recording voltage is superimposed and applied to the ejection electrode 102 via the pulse power supply 112b in accordance with a recording signal in a state where toner is aggregated at the ejection point in this way, an electric field stronger than that at the time of bias is applied near the ejection point. Thus, a stronger electrostatic force toward the counter electrode 110 is applied to the agglomerated toner. As a result, the toner aggregate is attracted to the counter electrode 110, and the ink meniscus 114 swells from the tip of the guide member 106 toward the counter electrode 110 with the vicinity of the upper end 108a of the slit 108 as a node, as shown in FIG.
[0079]
When the electrostatic force acting on the toner aggregate breaks the surface tension of the ink, the ink droplet is separated from the ink meniscus 114 and flies toward the counter electrode 110 as shown in FIG. At this time, the split position of the ink droplet is the upper end 108a of the slit 108 or the surface of the guide member above the slit 108, and the length of the split position is equal to or smaller than the width of the upper end 108a. It is always constant (the width of the upper end 108a). Note that the ink meniscus after the ink droplets have been ejected is quickly returned to the state shown in FIG.
[0080]
As described above, according to the present embodiment, the slit 108 having the upper end 108a having a predetermined width extending to the vicinity of the tip of the guide member 106 is formed, and ink is sucked up to the discharge point by the capillary action of the slit 108. . Therefore, a thin ink meniscus can be formed at the discharge point at the tip of the guide member 106, and a sufficient amount of ink can be supplied to the discharge point at high speed and stably.
[0081]
As a result, when a bias voltage is applied to the ejection electrode, the toner can be aggregated at the ejection point at a high speed, the amount of ink charged at the ejection point can be increased, and the electrostatic force acting on the toner aggregate can be increased. In addition, since the width of the upper end 108a of the slit 108 is maximized as the length of the split position when the ink droplet is separated and ejected from the ejection point, the maximum diameter of the ejected ink droplet can be stabilized. . Accordingly, it is possible to increase the ejection frequency when the toner is separately ejected from the ejection point, to stabilize the diameter of the dots formed on the recording paper P, and to form a high-quality image at high speed.
[0082]
Further, when ink droplets are separated and ejected from the ink meniscus, the ink meniscus vibrates in accordance with the length of the separation position, so that an ink droplet having a predetermined diameter corresponding to the recording resolution is formed and high. In order to achieve the discharge frequency, it is necessary to reduce the vibration of the ink meniscus by shortening the length of the split position, that is, the width of the upper end 108a of the slit 108. For example, in order to achieve recording conditions of a recording resolution of 16 lines / mm, a dot diameter of about 70 μm, and an ink droplet diameter of about 35 μm, it is desirable to set the width of the upper end 108a of the slit 108 to about 60 μm.
[0083]
Further, the ink droplet split position can be changed by changing the strength of the electric field formed at the discharge point, and by weakening the electric field strength, the split position can be brought closer to the discharge point and the length of the discharge position can be shortened. . That is, by weakening the electric field strength, the ink droplet splitting position can be made the surface of the guide member 106 above the slit 108 narrower than the width of the upper end 108a of the slit 108, and the diameter of the ink droplet split from the ink meniscus. Can be reduced. That is, in this embodiment, gradation recording is possible by adjusting the strength of the electric field formed at the discharge point.
[0084]
Next, a recording head 120 according to a second embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, which is different from the first embodiment. Only the part will be described.
[0085]
As shown in FIG. 17, the recording head 120 includes a rectangular block-shaped protrusion 122 as suction means near the tip of the guide member 106. The protrusions 122 are provided so as to protrude from both surfaces of the guide member 106, and have an upper end 122a extending to the vicinity of the discharge point at the tip of the guide member 106 and a lower end 122b extending to the rectangular portion 106a.
[0086]
Thus, the ink supplied at a predetermined pressure via the ink supply path 104 overflows from the opening 104 a at the tip and wets along the guide member 106 and is supplied to at least the height of the lower end 122 b of the protrusion 122. In this way, the ink that has been wetted to the lower end 122b of the protrusion is sucked further upward along the side surface of the protrusion 122 due to the wetness of the protrusion 122, and is supplied toward the discharge point at the tip of the guide member 106. As a result, as shown in FIG. 18, a thin ink meniscus 124 is formed in the vicinity of the ejection point.
[0087]
In this case, since the ink supplied to the lower end 122b of the protrusion 122 is sucked up to the discharge point due to the wetness of the protrusion 122, a sufficient amount of ink can be stably supplied to the discharge point regardless of external force.
[0088]
In this state, when a predetermined bias voltage is applied to the ejection electrode 102 via the DC power source 112a, the toner in the ink is gathered near the side surface of the protrusion 122 toward the ejection point as shown in FIG. A sufficient amount of toner is conveyed at a discharge point at high speed, and the ink meniscus 124 is slightly swollen.
[0089]
When a predetermined recording voltage is superimposed and applied to the ejection electrode 102 via the pulse power source 112b in accordance with the recording signal in a state where the toner is aggregated at the ejection point in this way, as shown in FIG. The ink meniscus 124 swells from the tip of the guide member 106 toward the counter electrode 110 with the vicinity of the upper end 122a of the guide member 106 as a node.
[0090]
When the electrostatic force acting on the toner aggregate breaks the surface tension of the ink, as shown in FIG. 21, ink droplets are separated from the ink meniscus 124 and fly toward the counter electrode 110. The ink meniscus 124 after the ink droplets have been ejected is quickly returned to the state shown in FIG.
[0091]
For example, using the recording head 120 of the present embodiment, in order to achieve recording conditions of a recording resolution of 16 lines / mm, a dot diameter of about 70 μm, and an ink droplet diameter of about 35 μm, the width of the upper end 122a of the protrusion 122 is 60 μm. It is desirable to make it about. The ink sucking force by the protrusion 122 is changed according to the thickness of the protrusion 122, and the thickness of the protrusion 122 capable of generating a good sucking force is preferably about 50 to 100 μm.
[0092]
As described above, according to the present embodiment, by providing the protrusion 122 on the guide member 106, a thin ink meniscus can be formed near the discharge point, and a sufficient amount of ink can be supplied to the discharge point at high speed and stably. . Thereby, the same effect as that of the recording head 100 of the first embodiment described above can be achieved.
[0093]
Next, a recording head 130 according to a third embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, which is different from the first embodiment. Only the part will be described.
[0094]
As shown in FIG. 22, the recording head 130 includes a groove 132 having a predetermined width that acts as a suction means near the tip of the guide member 106. The grooves 132 are formed on both surfaces of the guide member 106, respectively, and have an upper end 132a that opens toward the discharge point at the tip of the guide member 106 and a lower end 132b that extends to the rectangular portion 106a and is closed.
[0095]
Thus, the ink supplied at a predetermined pressure via the ink supply path 104 overflows from the opening 104a at the tip and wets along the guide member 106 and is supplied to at least the height of the lower end 132b of the groove 132. In this way, the ink that has been wetted to the lower end 132b of the groove 132 is sucked further upward by the capillary action of the groove 132, and is supplied toward the discharge point at the tip of the guide member 106. Thereby, as shown in FIG. 23, a thin ink meniscus 134 is formed in the vicinity of the ejection point.
[0096]
In this case, since the ink supplied to the lower end 132b of the groove 132 is sucked up to the discharge point by the capillary action of the groove 132, a sufficient amount of ink can be stably supplied to the discharge point regardless of the external force.
[0097]
In this state, when a predetermined bias voltage is applied to the ejection electrode 102 via the DC power supply 112a, the toner in the ink is aggregated in the groove 132 as shown in FIG. The discharged toner is conveyed toward the discharge point, a sufficient amount of toner is aggregated at the discharge point at high speed, and the ink meniscus 134 is slightly swollen.
[0098]
When a predetermined recording voltage is superimposed and applied to the ejection electrode 102 via the pulse power source 112b in accordance with the recording signal in a state where toner is aggregated at the ejection point in this way, as shown in FIG. The ink meniscus 124 is further inflated from the tip of the guide member 106 toward the counter electrode 110 with the width of the ink men as a node.
[0099]
Then, when the electrostatic force acting on the toner aggregate breaks the surface tension of the ink, the ink droplets are separated from the ink meniscus 134 and fly toward the counter electrode 110 as shown in FIG. The ink meniscus 134 after the ink droplets have been ejected is quickly returned to the state shown in FIG.
[0100]
For example, using the recording head 130 of the present embodiment, in order to achieve recording conditions of a recording resolution of 16 lines / mm, a dot diameter of about 70 μm, and an ink droplet diameter of about 35 μm, the width of the upper end 132a of the groove 132 is set to 60 μm. It is desirable to make it about. The ink sucking force by the groove 132 is changed according to the depth of the groove 132, and the depth of the groove 132 capable of generating a good sucking force is preferably about 50 to 100 μm.
[0101]
As described above, according to the present embodiment, by forming the groove 132 in the guide member 106, a thin ink meniscus can be formed in the vicinity of the discharge point, and a sufficient amount of ink is supplied to the discharge point at high speed and stably. it can. Thereby, the same effect as that of the recording head 100 of the first embodiment described above can be achieved.
[0102]
Next, a recording head 140 according to a fourth embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, which is different from the first embodiment. Only the part will be described.
[0103]
As shown in FIG. 27, the recording head 140 has a notch 142 with a predetermined width that acts as a suction means extending vertically downward from the tip of the guide member 106. The notch 142 has an upper end 142a opened at the tip of the guide member 106 and a lower end 142b extending to the rectangular portion 106a and closed. That is, a notch 142 is formed at the tip position of the guide member 106, and an upper end 142a of the notch 142 forms a discharge point.
[0104]
Thus, the ink supplied at a predetermined pressure through the ink supply path 104 overflows from the opening 104a at the tip and wets along the guide member 106, and is supplied to at least the height of the lower end 142b of the notch 142. In this way, the ink that has been wetted to the lower end 142 b of the notch 142 is further sucked up by the capillary action of the notch 142 and supplied toward the discharge point at the tip of the notch 142.
[0105]
When ink is supplied up to the discharge point, as shown in FIG. 28, an ink meniscus 144 having a shape recessed with respect to the counter electrode 110 is formed in the vicinity of the discharge point. That is, since the ink is sucked up by the capillary action of the notch 142, the ink meniscus 144 formed at the upper end 142a of the notch 142 has a concave shape when no electric field is formed. Note that the thickness of the ink meniscus 144 at this time is about the thickness of the guide member 106 due to the surface tension of the ink.
[0106]
Thus, since the ink supplied to the lower end 142b of the notch 142 is sucked up to the discharge point by the capillary action of the notch 142, a sufficient amount of ink can be stably supplied to the discharge point regardless of external force.
[0107]
In this state, when a predetermined bias voltage is applied to the ejection electrode 102 via the DC power source 112a, an electric field having a predetermined intensity from the ejection electrode 102 to the counter electrode 110 is formed. As shown in FIG. The toner is agglomerated in the notch 142 to form a toner reservoir in the notch 142. Then, the toner aggregated in the notch 142 is conveyed toward the discharge point, a sufficient amount of toner is aggregated at a high speed at the discharge point, and the aggregated toner is attracted by the suction force from the counter electrode 110, The ink meniscus 144 is slightly swollen toward the counter electrode 110.
[0108]
When a predetermined recording voltage is superimposed and applied to the ejection electrode 102 via the pulse power source 112b in accordance with the recording signal in a state where toner is aggregated at the ejection point in this way, a stronger electric field is formed than when bias is applied. The electrostatic force acting on the toner is further increased, and the ink meniscus 144 is further expanded from the tip of the guide member 106 toward the counter electrode 110 with the width of the notch 142 as a node as shown in FIG.
[0109]
When the electrostatic force acting on the toner aggregate breaks the surface tension of the ink, as shown in FIG. 31, the ink droplet is separated from the ink meniscus 144 at the upper end 142 a of the notch 142, toward the counter electrode 110. Flyed. The ink meniscus 144 after the ink droplets have been ejected is quickly returned to the state shown in FIG.
[0110]
For example, in order to achieve the recording conditions of a recording resolution of 16 lines / mm, a dot diameter of about 70 μm, and an ink droplet diameter of about 35 μm using the recording head 140 of the present embodiment, the width of the upper end 142a of the notch 142 is set to It is desirable to be about 60 μm.
[0111]
As described above, according to the present embodiment, by forming the notch 142 at the tip of the guide member 106, a thin ink meniscus can be formed at the discharge point, and a sufficient amount of ink can be quickly and stably supplied to the discharge point. Can be supplied. Thereby, the same effect as that of the recording head 100 of the first embodiment described above can be achieved.
[0112]
Further, since the upper end 142a of the notch 142 is open and the guide member 106 is not present at the toner discharge position, the toner aggregated at the discharge point does not adhere to the guide member 106, and the ink droplets are always stabilized. Can be discharged. Furthermore, since the open upper end 142a of the notch 142 is the ink droplet splitting position, it is possible to always form ink droplets with a constant diameter, and to form a good quality image.
[0113]
FIG. 32 shows a recording head 150 according to the fifth embodiment of the present invention. The recording head 150 includes a guide member 106 having a bridge portion 151 for reinforcement in the middle of the slit, and the other configuration is the same as that of the recording head 140 of the above-described fourth embodiment. That is, a notch 152 having a predetermined width is formed at the front end of the guide member 106, and a slit 154 having the same width as the notch 152 is formed below the notch 152 via the bridging portion 151.
[0114]
In this case, the slit 154 acts as a suction means for sucking up the ink supplied up to the height of the lower end 154b of the slit 154 by its capillary action, and the notch 152 is at the discharge point of the upper end 152a of the notch 152. It functions to stably form an ink meniscus having a predetermined shape.
[0115]
Therefore, in the recording head 150 of the present embodiment, the same effect as that of the recording head 140 of the fourth embodiment can be achieved, and the rigidity of the slit can be increased. Further, by providing the bridging portion 151 in the middle of the slit, the length of the notch 152 at the discharge point becomes relatively short, and the vibration of the ink surface when ink droplets are separated and discharged can be reduced, and more stable recording. Operation is possible.
[0116]
Next, a recording head 160 according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 33, the recording head 160 of the present embodiment has a notch 162 having a predetermined width as suction means extending downward from the tip of the guide member 106, and the guide member 106 with the notch 162 opened. A discharge portion 164 cut in parallel with the counter electrode 110 is provided at the tip of the recording head, and the other configuration is the same as that of the recording head 140 of the fourth embodiment.
[0117]
Thus, the ink supplied at a predetermined pressure through the ink supply path 104 overflows from the opening 104 a at the tip and rises along the guide member 106 and is supplied to at least the height of the lower end 162 b of the notch 162. In this way, the ink that has been wetted up to the lower end 162b of the notch 162 is further sucked up by the capillary action of the notch 162 and supplied toward the discharge point at the tip of the notch 162.
[0118]
When the ink is supplied up to the ejection point, an ink meniscus 166 having a shape recessed with respect to the counter electrode 110 is formed in the vicinity of the ejection point as shown in FIG. The thickness of the ink meniscus 166 at this time is about the thickness of the guide member 106 due to the surface tension of the ink.
[0119]
Thus, since the ink supplied to the lower end 162b of the notch 162 is sucked up to the discharge point by the capillary action of the notch 162, a sufficient amount of ink can be stably supplied to the discharge point regardless of the external force.
[0120]
In this state, when a predetermined bias voltage is applied to the ejection electrode 102 via the DC power source 112a, an electric field having a predetermined intensity from the ejection electrode 102 to the counter electrode 110 is formed. As shown in FIG. The toner is agglomerated in the notch 162 and a toner reservoir is formed in the notch 162. Then, the toner aggregated in the notch 162 is conveyed toward the discharge point, a sufficient amount of toner is aggregated at a high speed at the discharge point, and the aggregated toner is attracted by the suction force from the counter electrode 110, The ink meniscus 166 is slightly inflated toward the counter electrode 110.
[0121]
When a predetermined recording voltage is superimposed and applied to the ejection electrode 102 via the pulse power source 112b in accordance with the recording signal in a state where toner is aggregated at the ejection point in this way, a stronger electric field is formed than when bias is applied. Thus, the electrostatic force acting on the toner is further increased, and the ink meniscus 166 is further expanded from the tip of the guide member 106 toward the counter electrode 110 with the width of the notch 162 as a node as shown in FIG.
[0122]
At this time, for example, when a larger recording voltage is applied to the ejection electrode 102 to form a stronger electric field at the ejection point, a larger ink meniscus 166 ′ with the maximum width of the ejection portion 164 as a node can be formed. That is, by changing the discharge conditions such as the electric field strength formed at the discharge point and the pulse width of the voltage to be applied, the width of the slit 162 is minimized and the width of the discharge portion is maximized. Can be adjusted, the diameter of the flying ink droplets can be set to a desired value, and gradation recording becomes possible.
[0123]
For example, when the width of the discharge portion 164 at the tip of the guide member 106 is set to 60 μm and the width of the slit 162 is set to 20 μm, the diameter of the ink droplets to be ejected can be changed by changing discharge conditions such as electric field strength and pulse width. Can be changed in the range of about 40 μm to 70 μm.
[0124]
Then, when the electrostatic force acting on the toner aggregate in the state where the ink meniscus 166 is expanded as shown in FIG. 36 breaks the surface tension of the ink, as shown in FIG. Ink droplets are separated and fly toward the counter electrode 110. Note that the ink meniscus 166 after the ink droplets have been ejected is quickly returned to the bias state of FIG.
[0125]
As described above, according to the present embodiment, the notch 162 is formed near the tip of the guide member 106 and the discharge portion 164 is formed by cutting the tip of the guide member 106 in parallel with the counter electrode 110. The same effects as those of the recording head 140 of the fourth embodiment described above can be achieved, and gradation recording can be performed.
[0126]
In FIG. 38, as a seventh embodiment of the present invention, a recording head 170 having a guide member that gives a curvature to the discharge portion 164 at the tip of the guide member 106 of the recording head 160 of the sixth embodiment described above. It is shown. The recording head 170 has the same configuration as that of the sixth embodiment except that a discharge portion 174 having a curvature is formed at the tip of the guide member 106.
[0127]
According to the recording head 170, when gradation recording is performed by changing the discharge conditions such as the electric field strength formed at the discharge point and the pulse width of the voltage applied to the discharge electrode 102, the above-described sixth embodiment. Compared with the recording head 160, the diameter of the ink droplets can be changed more continuously.
[0128]
FIG. 39 is a graph showing the gradation recording characteristics of the recording heads 160 and 170 described above. The horizontal axis of the graph shows the gradation signal address as the discharge condition such as the magnitude of the recording voltage applied to the discharge electrode and the pulse width, and the vertical axis shows the diameter of the flying ink droplet as the reflection density. It is.
[0129]
As is apparent from the graph of FIG. 39, the gradient of the gradation characteristic is lower in the recording head 170 having the curvature at the discharge portion at the tip of the guide member 106 than in the recording head 160 without the curvature. It can be seen that there is little variation in. Thus, the smaller the gradient of the gradation characteristics, the easier it is to control the size of the flying ink droplets, which is suitable for gradation recording. That is, by providing the curvature of the tip of the guide member 106, the length of the ink droplet splitting position can be continuously changed to the maximum width of the ejection portion 174 with the width of the slit 162 being minimized, and the gradient of the gradation characteristics is increased. Can be lowered.
[0130]
Next, a recording head 180 according to an eighth embodiment of the invention will be described with reference to FIGS. Since the basic configuration is the same as that of the first embodiment, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, which is different from the first embodiment. Only the part will be described.
[0131]
As shown in FIG. 40, the recording head 180 has a rectangular hole 182 at a substantially central position of the rectangular portion 106 a of the guide member 106. The hole 182 passes through the rectangular portion 106a of the guide member 106 and extends in the width direction of the guide member 106. The hole 182 is predetermined from an upper end 182a positioned below the triangular portion 106b by a predetermined distance and a tip opening 104a of the discharge electrode 102. It has a lower end 182b located below the distance, that is, in the ink flow path 104.
[0132]
In the recording head 180 configured as described above, a predetermined bias is applied to the discharge electrode 102 in a state where ink is supplied at a predetermined pressure via the ink supply path 104 and an ink meniscus is formed at the discharge point at the tip of the guide member 106. When a voltage is applied, an electric field as shown in FIG. 41 is formed toward the inside of the ejection electrode 102 and the counter electrode 110. In the vicinity of the tip of the discharge electrode 102, this electric field is directed toward the guide member 106.
[0133]
The toner in the ink that is raised in the ink supply path 104 due to the influence of the electric field is conveyed toward the discharge point while being pressed against the guide member 106. In this case, in the configuration as in the present embodiment in which the guide member 106 is disposed in the pipe-like discharge electrode 102, the toner to be transported easily adheres to the guide member 106, and the toner adheres to the guide member 106. Then, there is a problem that the ink flow in the ink supply path 104 becomes defective, the wetness of the ink with respect to the guide member 106 is changed, and the recording characteristics become unstable.
[0134]
For this reason, in the present embodiment, a hole is provided at a substantially central position of the guide member 106, that is, a position where the toner in the ink is pressed against the guide member 106 by the influence of the electric field to prevent the toner from adhering to the guide member 106. Yes. As a result, the ink flow can be improved, the ink wettability with respect to the guide member 106 can be stabilized, and the recording characteristics can be stabilized.
[0135]
Further, a shape in which suction means such as slits and notches formed in the guide member 106 of the recording head of each of the above-described embodiments and the hole 182 of the guide member 106 of the recording head 180 are combined, that is, FIG. By forming holes and notches having the shapes shown in a) to (d) in the guide member 106, the recording characteristics can be further stabilized, and a high-quality image can be stably formed at high speed.
[0136]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible within the scope of this invention. For example, the shape, size, position, and the like of slits and notches formed in the guide member are not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate.
[0137]
【The invention's effect】
As described above, since the image forming apparatus of the present invention has the above-described configuration and operation, ink droplets having a stable dot diameter can be ejected at a high frequency, and a high-quality image can be formed at high speed. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an ink jet printer of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a control system that controls the operation of the ink jet printer of FIG. 1;
3 is a cross-sectional view showing a recording head incorporated in the ink jet printer of FIG. 1. FIG.
4 is a perspective view showing a film substrate, discharge electrodes, and partition members incorporated in the recording head of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing the direction of an electric field formed between a recording head and a platen roller by lines of electric force.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a state of toner toward an ejection point at the tip of a recording head.
7 is a plan view of the recording head of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is an operation explanatory diagram for explaining an ink droplet flying operation by a recording head.
FIG. 9 is a schematic diagram showing an ink state when the inclination angle of the recording head is set to 0 degrees or less.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an ink state when the inclination angle of the recording head is set to 60 degrees.
FIG. 11 is a schematic view showing a recording head according to the first embodiment of the invention.
12 is a diagram illustrating a state where ink is supplied to the recording head of FIG.
13 is a diagram illustrating a state in which a bias voltage is applied to the ejection electrode of the recording head in FIG.
14 is a diagram showing a state in which a recording voltage is applied to the ejection electrodes of the recording head in FIG.
15 is a diagram showing a state in which ink droplets are ejected from the recording head of FIG.
16 is a cross-sectional view of an ink meniscus when ink is supplied to the recording head as shown in FIG.
FIG. 17 is a schematic view showing a recording head according to a second embodiment of the invention.
18 is a diagram illustrating a state where ink is supplied to the recording head of FIG.
19 is a diagram illustrating a state in which a bias voltage is applied to the ejection electrode of the recording head in FIG.
20 is a diagram illustrating a state in which a recording voltage is applied to the ejection electrode of the recording head in FIG.
FIG. 21 is a diagram showing a state in which ink droplets are ejected from the recording head of FIG.
FIG. 22 is a schematic view showing a recording head according to a third embodiment of the invention.
23 is a diagram illustrating a state where ink is supplied to the recording head of FIG.
24 is a diagram illustrating a state in which a bias voltage is applied to the ejection electrode of the recording head in FIG.
25 is a diagram showing a state in which a recording voltage is applied to the ejection electrodes of the recording head in FIG.
26 is a diagram showing a state where ink droplets are ejected from the recording head of FIG.
FIG. 27 is a schematic view showing a recording head according to a fourth embodiment of the invention.
FIG. 28 is a diagram illustrating a state where ink is supplied to the recording head of FIG.
29 is a diagram showing a state in which a bias voltage is applied to the ejection electrode of the recording head in FIG. 27. FIG.
30 is a diagram showing a state in which a recording voltage is applied to the ejection electrodes of the recording head in FIG. 27. FIG.
FIG. 31 is a diagram showing a state in which ink droplets are ejected from the recording head of FIG.
FIG. 32 is a schematic view showing a recording head according to a fifth embodiment of the invention.
FIG. 33 is a schematic view showing a recording head according to a sixth embodiment of the invention.
34 is a diagram illustrating a state where ink is supplied to the recording head of FIG. 33. FIG.
FIG. 35 is a diagram illustrating a state in which a bias voltage is applied to the ejection electrode of the recording head in FIG.
FIG. 36 is a diagram illustrating a state in which a recording voltage is applied to the ejection electrode of the recording head in FIG.
FIG. 37 is a diagram showing a state in which ink droplets are ejected from the recording head of FIG.
FIG. 38 is a schematic view showing a recording head according to a seventh embodiment of the invention.
39 is a graph showing the gradation recording characteristics of the recording head of FIG. 33 and the recording head of FIG. 38 in comparison.
FIG. 40 is a schematic view showing a recording head according to an eighth embodiment of the invention.
41 is a diagram for explaining the effect of the electric field in the recording head of FIG. 40. FIG.
FIG. 42 is a view showing a guide member according to another embodiment incorporated in a recording head.
[Explanation of symbols]
1 ... Inkjet printer,
2 ... Housing,
10: Recording head,
11 ... Movement stage,
13 ... Ink reservoir,
20 ... transport mechanism,
21 ... Platen roller,
28 ... Cleaning roller,
30 ... control unit,
35 ... High voltage power supply,
42 ... film substrate,
44 ... discharge electrode,
45 ... Notches,
46 ... partition member,
48. Ink supply path,
51. Cover member,
52 ... Common ink chamber,
54 ... Toner transport electrode,
56 ... Ink meniscus,
102 ... discharge electrode,
104: Ink supply path,
106 ... guide member,
108 ... Slit,
110 ... Counter electrode,
112 ... Power supply,
122 ... protrusions,
132 ... groove,
142 ... Notches,
151. Cross-linked part,
152 ... Notch,
154 ... Slit,
162 ... slits,
164 ... discharge part,
174 ... discharge portion having curvature,
182 ... hole,
P: Recording paper.

Claims

Supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid;
Guide means for guiding the recording liquid supplied by the supply means to a discharge position spaced apart from the image forming medium by a predetermined distance;
A notch-shaped sucking means provided in the guide means for applying a sucking force toward the discharge position to the recording liquid supplied by the supplying means;
A recording unit that forms an electric field at the discharge position and causes the colorant particles contained in the recording liquid sucked up to the discharge position by the sucking unit to agglomerate and fly toward the image forming medium;
An image forming apparatus comprising:

Supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid;
Guide means for guiding the recording liquid supplied by the supply means to a discharge position spaced apart from the image forming medium by a predetermined distance;
A notch that is provided in the guide means, applies a suction force toward the discharge position to the recording liquid supplied by the supply means, forms a meniscus at the discharge position, and defines the width of the meniscus A sucking means in the form of
An electric field is formed at the discharge position, and the colorant particles contained in the recording liquid sucked up to the discharge position by the suction unit are aggregated in the vicinity of the vertex of the meniscus, and the aggregated colorant particles are applied to the image forming medium. Recording means to fly toward,
An image forming apparatus comprising:

Supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid;
Guide means for guiding the recording liquid supplied by the supply means to a discharge position spaced apart from the image forming medium by a predetermined distance;
A notch-shaped sucking means provided in the guide means for applying a sucking force toward the discharge position to the recording liquid supplied by the supplying means;
A meniscus forming means provided in the guide means for forming a meniscus at the discharge position by the recording liquid sucked up by the sucking means;
Recording means for forming an electric field at the ejection position, aggregating the colorant particles at the vertices of the meniscus formed by the meniscus formation means, and causing the aggregated colorant particles to fly toward the image forming medium;
An image forming apparatus comprising:

A pipe-like electrode having a tip disposed opposite to an ejection position spaced a predetermined distance from the image forming medium;
Supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid toward the tip via a supply path in the electrode;
A plate-like guide member that is disposed in the supply path, protrudes from the tip of the electrode toward the image forming medium, and guides the recording liquid supplied by the supply means to the discharge position;
By applying a predetermined voltage to the electrode, an electric field from the electrode to the image forming medium is formed, and the colorant particles contained in the recording liquid guided to the discharge position by the guide member are aggregated to be covered. Recording means for flying toward the image forming medium,
An image forming apparatus, wherein a hole penetrating the guide member is formed in the guide member.

A pipe-like electrode having a tip disposed opposite to an ejection position spaced a predetermined distance from the image forming medium;
A recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid, a supply means toward the tip of the electrode through a supply path in the electrode, and
A plate-like guide member that is disposed in the supply path, protrudes from the tip of the electrode toward the image forming medium, and guides the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position;
A slit that is provided in the guide member and generates a capillary force that sucks the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position;
By applying a predetermined voltage to the electrode, an electric field is formed from the electrode toward the image forming medium, and the colorant particles contained in the recording liquid sucked up to the discharge position by the capillary action of the slit are aggregated. Recording means for flying toward the image forming medium;
An image forming apparatus comprising:

A pipe-like electrode having a tip disposed opposite to an ejection position spaced a predetermined distance from the image forming medium;
A supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid toward the tip of the electrode via a supply path in the electrode;
A plate-like guide member that is disposed in the supply path, protrudes from the tip of the electrode toward the image forming medium, and guides the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position;
A protrusion provided on the guide member, having an upper end extending to the vicinity of the discharge position, and sucking up the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position;
By applying a predetermined voltage to the electrode, an electric field is formed from the electrode toward the image forming medium, and the colorant particles contained in the recording liquid sucked up to the discharge position by the wetting of the protrusions with respect to the recording liquid are aggregated. Recording means for flying toward the image forming medium,
An image forming apparatus comprising:

A pipe-like electrode having a tip disposed opposite to an ejection position spaced a predetermined distance from the image forming medium;
A supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid toward the tip of the electrode via a supply path in the electrode;
A plate-like guide member that is disposed in the supply path, protrudes from the tip of the electrode toward the image forming medium, and guides the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position;
A groove provided on the guide member, having an upper end opened at the discharge position, and generating a capillary force for sucking the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position;
By applying a predetermined voltage to the electrode, an electric field from the electrode toward the image forming medium is formed, and the colorant particles contained in the recording liquid sucked up to the discharge position by the capillary action of the groove are aggregated. Recording means for flying toward the image forming medium;
An image forming apparatus comprising:

A pipe-like electrode having a tip disposed opposite to an ejection position spaced a predetermined distance from the image forming medium;
A supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid toward the tip of the electrode via a supply path in the electrode;
A plate-like guide member that is disposed in the supply path, protrudes from the tip of the electrode toward the image forming medium, and guides the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position;
A notch that is provided in the guide member, has an upper end opened at the discharge position, and generates a capillary force that sucks the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position;
By applying a predetermined voltage to the electrode, an electric field from the electrode toward the image forming medium is formed, and the colorant particles contained in the recording liquid sucked up to the discharge position by the capillary action of the notch are aggregated. Recording means for flying toward the image forming medium,
An image forming apparatus comprising:

A pipe-like electrode having a tip disposed opposite to an ejection position spaced a predetermined distance from the image forming medium;
A supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid toward the tip of the electrode via a supply path in the electrode;
A plate-like guide member that is disposed in the supply path, protrudes from the tip of the electrode toward the image forming medium, and guides the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position;
A slit that is provided in the guide member and generates a capillary force that sucks the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position;
Capillary force provided on the guide member, having an upper end opened at the discharge position and a lower end spaced from the slit by a predetermined distance, and further sucking the recording liquid sucked up by the capillary action of the slit toward the discharge position A notch that forms a meniscus having a width at the upper end at the discharge position,
By applying a predetermined voltage to the electrode, an electric field from the electrode toward the image forming medium is formed, and the colorant particles contained in the meniscus formed at the discharge position are aggregated by the capillary action of the notch. Recording means for flying toward the image forming medium;
An image forming apparatus comprising:

A pipe-like electrode having a tip disposed opposite to an ejection position spaced a predetermined distance from the image forming medium;
A supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid toward the tip of the electrode via a supply path in the electrode;
A plate-like guide member that is disposed in the supply path, protrudes from the tip of the electrode toward the image forming medium, and guides the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position;
Provided on the guide member, having an upper end opened at the discharge position, generates a capillary force for sucking the recording liquid supplied by the supply means toward the discharge position, and forms a meniscus at the discharge position. Notches and
Means provided on the guide member adjacent to an upper end of the notch, and defining a width of the meniscus;
By applying a predetermined voltage to the electrode, an electric field from the electrode toward the image forming medium is formed, and the colorant particles contained in the recording liquid sucked up to the discharge position by the capillary action of the notch are aggregated. Recording means for flying toward the image forming medium,
An image forming apparatus comprising:

11. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the defining means is a portion in which an end of the guide member adjacent to an upper end of the notch is provided with a convex curvature toward the image forming medium. .

An insulating substrate having a tip disposed at a predetermined distance from the image forming medium;
A plurality of electrodes arranged in parallel with each other on the substrate and having respective tips at positions retracted from the tip of the substrate by a predetermined distance with respect to the image forming medium;
A supply means for supplying a recording liquid obtained by dispersing charged colorant particles in an insulating liquid toward the tip of the substrate along the substrate;
Corresponding to the plurality of electrodes, a suction force directed toward the tip of the substrate is provided for the recording liquid provided on the substrate between the tip of each electrode and the tip of the substrate, respectively. A plurality of suction means to act;
By applying a predetermined voltage to each of the electrodes, an electric field from each of the electrodes toward the image forming medium is formed, and the colorant particles contained in the recording liquid sucked up by the sucking means are aggregated to form an image to be imaged. Recording means for flying toward the forming medium;
An image forming apparatus comprising:

An insulating substrate having a tip disposed at a predetermined distance from the image forming medium;
A plurality of electrodes provided on the substrate, each having a tip at a position retracted by a predetermined distance from the tip of the substrate with respect to the image forming medium, and extending in a direction away from the image forming medium apart from each other; ,
A supply means for supplying a recording liquid obtained by dispersing charged colorant particles in an insulating liquid toward the tip of the substrate along the substrate;
A plurality of electrodes provided on the substrate, each having an upper end opened at the front end of the substrate and a lower end closed between the front end of each electrode and the front end of the substrate; A plurality of notches that generate capillary force to suck the supplied recording liquid toward the tip of the substrate;
By applying a bias voltage to each electrode, a first electric field from each electrode toward the image forming medium is formed, and the colorant particles contained in the recording liquid sucked up by the capillary action of the notch are aggregated. Aggregating means for causing
By applying a recording voltage to the electrode selected according to the image signal, a second electric field stronger than the first electric field from the selected electrode toward the image forming medium is formed, and the aggregation means A flying means for causing a recording liquid containing aggregated colorant particles to fly toward an image forming medium;
An image forming apparatus comprising:

An insulating substrate having a tip disposed at a predetermined distance from the image forming medium;
A plurality of electrodes provided on the substrate, each having a tip at a position retracted by a predetermined distance from the tip of the substrate with respect to the image forming medium, and extending in a direction away from the image forming medium apart from each other; ,
A plurality of supply paths provided along the substrate for each of the plurality of electrodes, each having an opening opened toward the image forming medium near the tip of the substrate;
A supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid toward the opening via the plurality of supply paths;
A plurality of electrodes provided on the substrate, each having an upper end opened at the front end of the substrate and a lower end closed between the front end of each electrode and the front end of the substrate; A plurality of notches that generate capillary force to suck the supplied recording liquid toward the tip of the substrate;
By applying a bias voltage to each electrode, a first electric field from each electrode toward the image forming medium is formed, and the colorant particles contained in the recording liquid sucked up by the capillary action of the notch are aggregated. Aggregating means for causing
By applying a recording voltage to the electrode selected according to the image signal, a second electric field stronger than the first electric field from the selected electrode toward the image forming medium is formed, and the aggregation means A flying means for causing a recording liquid containing aggregated colorant particles to fly toward an image forming medium;
An image forming apparatus comprising:

The image forming apparatus according to claim 14, wherein the plurality of supply paths have a shape converged toward the opening.

An insulating substrate having a tip disposed at a predetermined distance from the image forming medium;
A plurality of electrodes provided on the substrate, each having a tip at a position retracted by a predetermined distance from the tip of the substrate with respect to the image forming medium, and extending in a direction away from the image forming medium apart from each other; ,
A plurality of supply paths provided along the substrate for each of the plurality of electrodes, each having an opening opened toward the image forming medium near the tip of the substrate;
A supply means for supplying a recording liquid in which charged colorant particles are dispersed in an insulating liquid toward the opening via the plurality of supply paths;
A plurality of electrodes provided on the substrate, each having an upper end opened at the front end of the substrate and a lower end closed between the front end of each electrode and the front end of the substrate; A plurality of notches that generate capillary force to suck the supplied recording liquid toward the tip of the substrate;
A transport electrode provided adjacent to the plurality of supply paths at a position spaced from the openings;
A predetermined voltage is applied to the transport electrode to form a predetermined electric field, and the colorant particles contained in the recording liquid flowing through the supply paths are made to act on the colorant particles to transport the colorant particles. Colorant particle conveying means to perform,
By applying a bias voltage to each electrode, a first electric field from each electrode toward the image forming medium is formed, and the colorant particles contained in the recording liquid sucked up by the capillary action of the notch are aggregated. Aggregating means for causing
By applying a recording voltage to the electrode selected according to the image signal, a second electric field stronger than the first electric field from the selected electrode toward the image forming medium is formed, and the aggregation means A flying means for causing a recording liquid containing aggregated colorant particles to fly toward an image forming medium;
An image forming apparatus comprising: