(57)【要約】【課題】記録媒体上で着色粒子を定着させることで高画質の画像を記録でき、しかも記録媒体の両面に画像を記録することが可能なインクジェット画像記録装置を得る。【解決手段】インクジェット画像記録装置１０の除電用スコロトロン３２と排出トレイ３８との間には、定着ローラ対３４及び反転機構４０が配置されている。両面印刷の場合、記録用紙Ｐは定着ローラ対３４によってインク粒子が定着された後、反転機構４０によって反転され、搬送ベルト４に再度吸着される。そして、記録用紙Ｐの裏面に対しインクジェット記録ヘッド１６によるインク吐出と、除電用スコロトロン３２による除電、及び定着ローラ対３４による定着処理が行われる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を所定電位に帯電させる帯電手段と、
記録媒体を静電吸着して所定位置に保持する保持部材と、
前記保持部材に保持された記録媒体に対し帯電された着色粒子を吐出して画像を記録するインクジェット記録手段と、
記録媒体に着色粒子を定着させる定着手段と、
前記定着手段によって着色粒子が定着された記録媒体を保持部材に対して反転させて前記インクジェット記録手段へ搬送可能な反転手段と、
を有することを特徴とするインクジェット画像記録装置。
【請求項２】
前記保持部材が、無端状とされ記録媒体を保持した状態で循環して搬送可能な搬送ベルト、
とされていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像記録装置。
【請求項３】
前記インクジェット記録手段が、
前記保持部材に保持された記録媒体の記録面と対向して配置され、前記着色粒子を保持するインクジェット記録ヘッドと、
前記インクジェット記録ヘッドと前記記録媒体との間に、前記着色粒子を記録媒体に移動させる電界を発生させる電界発生手段と、
を含んで構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体に所望の画像を記録する画像記録装置としては、たとえば、特許文献１に示されている画像形成装置がある。この画像形成装置では、帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させて成るインクを使用し、インク供給手段にて形成されたインクメニスカスの中央近くへ上記インク内の色剤粒子を凝集せしめるための第１のバイアス電圧を上記吐出電極に印加する第１の電圧印加手段と、上記インクメニスカスの中央に凝集された色剤粒子を含むインクを記録媒体に向けて飛翔させるための上記第１のバイアス電圧より高い第２のバイアス電圧を上記吐出電極に印加する第２の電圧印加手段と、を備えている。さらに、上記吐出電極に上記第２のバイアス電圧を印加した際に上記記録媒体上の所定の被記録点へ電界を集中せしめる形状の上記インク受け部を備えている。そして、インクを記録媒体に飛翔させて、記録媒体の片面に画像を記録するようになっている。
【０００３】
ところで、上記のような構成のインクジェット画像記録装置では、記録媒体に付着したインク粒子を定着させることが、高画質化の点から好ましい。
【０００４】
また、近年では、記録媒体の両面に画像を記録可能な画像記録装置が一般的になっている。
【０００５】
しかしながら、記録媒体上で着色粒子を定着させ、さらに記録媒体の両面に画像を記録可能なインクジェット画像記録装置については、何ら提案されていない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−２２６１４５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮し、記録媒体上で着色粒子を定着させることで高画質の画像を記録でき、しかも記録媒体の両面に画像を記録することが可能なインクジェット画像記録装置を得ることを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、記録媒体を所定電位に帯電させる帯電手段と、記録媒体を静電吸着して所定位置に保持する保持部材と、前記保持部材に保持された記録媒体に対し帯電された着色粒子を吐出して画像を記録するインクジェット記録手段と、記録媒体に着色粒子を定着させる定着手段と、前記定着手段によって着色粒子が定着された記録媒体を保持部材に対して反転させて前記インクジェット記録手段へ搬送可能な反転手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
このインクジェット画像記録装置では、記録媒体が帯電手段によって所定電位に帯電され、ついで、保持部材によって静電吸着され、所定位置に保持される。この記録媒体に対し、インクジェット記録手段が、帯電された着色粒子を吐出して画像を記録する。そして、記録媒体上の着色粒子が定着手段によって定着され、画像が記録される。このように、着色粒子を定着させることで、記録媒体の一方の面に高画質の画像を記録することができる。
【００１０】
また、このインクジェット画像記録装置では、着色粒子が定着された記録媒体を保持部材に対して反転させてインクジェット記録手段へ搬送可能な反転手段を有している。したがって、この反転装置によって記録媒体を反転させてインクジェット記録手段へと送り、記録媒体の他方の面にも、一方の面と同様の高画質の画像を記録し、その結果、記録媒体の両面に高画質の画像を記録することができる。
【００１１】
しかも、インクジェット記録手段や定着手段としては、記録媒体の両面で共通のものを適用しているので、記録媒体の両面に対応してこれらを設けたものと比較して、低コストでインクジェット画像記録装置を構成できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記保持部材が、無端状とされ記録媒体を保持した状態で循環して搬送可能な搬送ベルト、とされていることを特徴とする。
【００１３】
したがって、搬送ベルトに記録媒体を保持させた状態で搬送ベルトを循環させて、連続的な画像記録を行うことで、高速での画像記録が可能となる。
【００１４】
なお、本発明のインクジェット画像記録装置において、インクジェット記録手段の具体的構成は特に限定されないが、たとえば、請求項３に記載のように、前記インクジェット記録手段が、前記保持部材に保持された記録媒体の記録面と対向して配置され、前記着色粒子を保持するインクジェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドと前記記録媒体との間に、前記着色粒子を記録媒体に移動させる電界を発生させる電界発生手段と、を含んで構成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態のインクジェット画像記録装置１０は、ハウジング１２内に、インクジェット記録ヘッド１６及び記録用紙Ｐを搬送する搬送ベルト１４、及び搬送ベルト１４の側方に配置された反転機構４０を備える。
【００１７】
搬送ベルト１４は、無端状であり、２つのベルトローラ２０Ａ、２０Ｂに張架されている。ベルトローラ２０Ａ、２０Ｂの少なくとも１つが、図示しない駆動手段により回転駆動され、これにより搬送ベルト１４がＸ方向へ移動可能とされている。また、搬送ベルト１４は絶縁部材により構成されている。絶縁部材としては、フッ素樹脂を挙げることができる。フッ素樹脂としては、４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）、４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、４フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）、３フッ化塩化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）が該当する。これらの材料を使用することで、搬送ベルト１４の電荷保持性、及び耐久性を向上させることができる。
【００１８】
インクジェット記録ヘッド１６は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各々のインクジェット記録ヘッド１６Ｃ、１６Ｍ、１６Ｙ、１６Ｋから構成されており、記録用紙Ｐへ画像を記録する画像記録位置Ｈの、搬送ベルト１４の外側に配置されている。
【００１９】
本発明で好適に使用されるインクジェット記録ヘッドは、インク流路内での荷電粒子を電気泳動させて開口付近のインク濃度を増加させ、吐出を行うインクジェット方法に関し、主に記録媒体または記録媒体背面に配置された対向電極に起因する静電吸引力によりインク滴の吐出を行うものである。従って、記録媒体あるいは対向電極がヘッドに対向していない場合や、ヘッドと対向する位置にあっても記録媒体あるいは対向電極に電圧が印加されていない場合には、誤って吐出電極に電圧が印加された場合や振動が与えられた場合でもインク滴の吐出は起こらず、装置内を汚すことはない。
【００２０】
インクジェット記録ヘッド１６は、図２、図３に示すように、一方向のインク流Ｑが形成されるインク流路７２と、インク流路７２のインク滴Ｇが吐出される側の壁を構成する基板７４と、インクを記録用紙Ｐへ向けて吐出する複数の吐出部７６と、を有する。吐出部７６の各々には、インク流路７２から飛翔するインク滴Ｇを記録用紙Ｐへ向けて案内するインクガイド部７８が設けられ、基板７４には、インクガイド部７８がそれぞれ挿通する開口７５が形成されており、インクガイド部７８と開口７５の内壁面との間にはインクが上昇し、インクメニスカス８２が形成されている。インクガイド部７８と記録用紙Ｐとのギャップｄは２００μｍ〜１０００μｍ程度であることが多い。また、インクガイド部７８は、下端側で支持棒部８０に固定されている。
【００２１】
基板７４は、図２に示すように、２つの吐出電極を所定間隔で離して電気的に絶縁している絶縁層８４、絶縁層８４の外側のインク滴Ｇが吐出される側に設けられた第１吐出電極８６、第１吐出電極８６を覆う絶縁層８８、絶縁層８８の外側のインク滴Ｇが吐出される側に設けられたガード電極９０、及び、ガード電極９０を覆う絶縁層９２、を備える。また、基板７４は、絶縁層８４の外側の第１吐出電極８６と逆側に設けられた第２吐出電極９６、第２吐出電極９６を覆う絶縁層９８、を備える。ガード電極９０は、第１吐出電極８６や第２吐出電極９６に印加された電圧によって隣接する吐出部に電界上の影響が生じることを防止するために設けられている。
【００２２】
更に、インクジェット記録ヘッド１６には、インク流路７２の底面を構成する浮遊導電板１０２が設けられている。浮遊導電板１０２は、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６に印加されたパルス状の吐出電圧によって定常的に生じる誘導電圧により、インク流路７２内の正に帯電したインク粒子（荷電粒子）Ｒを記録用紙Ｐ側へ向けて泳動させる。浮遊導電板１０２のインク流路７２側は、電気絶縁性であると共にインクに対して耐腐食性である被覆膜１０４で被覆されており、これにより、インクヘの電荷注入等によりインクの物性や成分が不安定化するのが防止されている。絶縁性被覆膜の電気抵抗は、１０１２Ω・ｃｍ以上が望ましく、より望ましくは１０１３Ω・ｃｍ以上である。また、絶縁性被覆膜はインクに対して耐腐食性であることが望ましく、これにより浮遊導電板１０２がインクに腐食されることが防止される。また、浮遊導電板１０２の被覆膜１０４で被覆された側と逆側は、絶縁部材１０６で覆われている。被覆膜１０４及び絶縁部材１０６により、浮遊導電板１０２は完全に電気的絶縁状態にされている。
【００２３】
なお、浮遊導電板１０２は、インクヘッド１ユニットにつき１個以上である（例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４つのヘッドがあった場合、浮遊導電板数は最低各１個づつ有し、ＣとＭのヘッドユニット間で共通の浮遊導電板とすることはない）。
【００２４】
インク流路７２に入れるインクは、粒径０．１〜５．０μｍ程度の着色荷電粒子をキャリア液中に分散したものを用いる。キャリア液は、高い電気抵抗率（１０１０Ωｃｍ以上）を有する誘電性の液体であることが要求される。仮に電気抵抗率の低いキャリア液を使用すると、吐出電極によって印加される電圧によりキャリア液自身が電荷注入を受けて帯電してしまうため、荷電粒子（帯電したインク粒子）Ｒの濃度が高められず、濃縮がおこらない。また、電気抵抗率の低いキャリア液は、隣接する記録電極間で電気的導通を生じさせる懸念もあるため、本形態には不向きである。
【００２５】
誘電性液体の比誘電率は５以下が好ましく、より好ましくは４以下、更に好ましくは３．５以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、誘電性液体中の荷電粒子に有効に電界が作用され、泳動が起こりやすくなる。
【００２６】
本発明に用いる誘電性液体として好ましくは直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、およびこれらの炭化水素のハロゲン置換体がある。例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン．イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ（アイソパー：エクソン社の商品名）、シェルゾール７０、シェルゾール７１（シェルゾール：シェルオイル社の商品名）、アムスコＯＭＳ、アムスコ４６０溶剤（アムスコ：スピリッツ社の商品名）、シリコーンオイル（例えは信越シリコーン社製ＫＦ−９６Ｌ）等を単独あるいは混合して用いる。
【００２７】
上記の非水溶媒中に、分散される着色粒子は、色材自身を分散粒子として誘電性液体中に分散させてもよいし、定着性を向上させるための分散樹脂粒子中に含有させてもよい。含有させる場合、顔料などは分散樹脂粒子の樹脂材料で被覆して樹脂被覆粒子とする方法などが一般的であり、染料などは分散樹脂粒子を着色して着色粒子とする方法などが―般的である。色材としては、従来からインクジェットインク組成物、印刷用インキ組成物、あるいは電子写真用液体現像剤に用いられている顔料および染料であれはどれでも使用可能である。これらの着色粒子は、インク全体に対して０．５〜３０重量％の範囲で含有されることが好ましく、より好ましくは１．５〜２５重量％、更に好ましくは３〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。
【００２８】
本発明の誘電性溶媒中に、分散された着色粒子の粒子の平均粒径は０．１μｍ〜５μｍが好ましい。より好ましくは０．２μｍ〜１．５μｍであり、更に好ましくは０．４μｍ〜１．０μｍの範囲である。この粒径はＣＡＰＡ−５００（堀場製作所（株）製商品名）により求めたものである。
【００２９】
またインク組成物として、粘度は０．５〜５ｍＰａ・ｓｅｃの範囲が好ましく、より好ましくは０．６〜３．０ｍＰａ・ｓｅｃ、更に好ましくは０．７〜２．０ｍＰａ・ｓｅｃの範囲である。着色粒子は荷電を有し、必要に応じて電子写真用液体現像剤に用いられている種々の荷電制御剤が使用でき、その荷電量は５〜２００μＣ／ｇの範囲が望ましく、より好ましくは１０〜１５０μＣ／ｇ、更に好ましくは１５〜１００μＣ／ｇの範囲である。また荷電制御剤の添加によって誘電性溶媒の電気抵抗が変化する事もあり、下記に定義する分配率Ｐが、５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上である。
【００３０】
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここでσ１はインク組成物の電気伝導度、σ２はインク組成物を遠心分離器にかけた上澄みの電気伝導度である。電気伝導度はＬＣＲメーター（安藤電気（株）社製ＡＧ−４３１１）及び液体用電極（川口電機製作所（株）社製ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５Ｖ、周波数ｌｋＨｚの条件で測定を行った値である。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機（トミー精工（株）社製ＳＲＸ−２０１）を使用し、回転速度１４５００ｒｐｍ、温度２３°Ｃの条件で３０分間行った。
【００３１】
以上のようなインク組成物とすることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。
【００３２】
一方、インク組成物の電気伝導度σ１は、１００〜３０００ｐＳ／ｃｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５０〜２５００ｐＳ／ｃｍ、更に好ましくは２００〜２０００ｐＳ／ｃｍの範囲である。以上の様な電気伝導度の範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、隣接する記録電極間での電気的導通を生じさせる懸念もない。またインク組成物の表面張力は、１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５．５〜４５ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは１６〜４０ｍＮ／ｍの範囲である。表面張力をこの範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、ヘッド周りにインクが濡れ広がり汚染することがない。
【００３３】
図１に示すように、インクジェット記録ヘッド１６には、インクタンク１８から輸送部材１７を介してインクの供給がなされている。また、インクジェット記録ヘッド１６は、ヘッドドライバ１９と接続されている。ヘッドドライバ１９は、インクジェット画像記録装置１０の制御全般を行う図示しない制御部と接続され、制御部からの制御信号に基づいてインクジェット記録ヘッド１６を動作させる。
【００３４】
ベルトローラ２０Ａと２０Ｂとの間に位置する画像記録位置Ｈの搬送ベルト１４の内側には、導電性プラテン２２が配置されている。導電性プラテン２２は、平板状であり、画像記録位置Ｈをカバー可能な大きさとされている。導電性プラテン２２の板面は、搬送ベルト１４と接しており、このベルト面をインクジェット記録ヘッド１６側へ僅かに押し出すように配置されている。これにより、搬送ベルト１４の平面性が確保されると共に、インクジェット記録ヘッド１６と搬送ベルト１４との距離が一定に保たれる。導電性プラテン２２は、導電性を有し、電位保持部材２４と接続されている。電位保持部材２４はたとえば接地されており、導電性プラテン２２の電位は、電位保持部材２４を介して０Ｖに保持されている。
【００３５】
ハウジング１２の一方の側部には、記録用紙Ｐを収納するストッカー２５が配置されている。ストッカー２５の記録用紙Ｐを排出する側には、フィードローラ２６が設けられている。記録用紙Ｐは、フィードローラ２６によりストッカー２５から排出され、複数（図１では１つのみ示す）の紙送りローラ２８により搬送ベルト１４上へ供給される。
【００３６】
搬送ベルト１４の外側の、記録用紙Ｐが供給される位置と画像記録位置Ｈとの間には、帯電用スコロトロン３０が配置されている。帯電用スコロトロン３０は、図３に示すように、記録用紙Ｐ及び搬送ベルト１４のインクジェット記録ヘッド１６側を負極に帯電させる。これにより、記録用紙Ｐが搬送ベルト１４に静電吸着される。
【００３７】
図１に示すように、インクジェット記録ヘッド１６と反転機構４０の間の、搬送ベルト１４の外側には、除電用スコロトロン３２が配置されている。除電用スコロトロン３２は、記録用紙Ｐを除電し、搬送ベルト１４からの分離を容易にする。
【００３８】
ハウジング１２には、ストッカー２５が配設された側と反対側の側部に、記録用紙Ｐが排出される排出トレイ３８が配置されている。
【００３９】
除電用スコロトロン３２と排出トレイ３８との間には、定着装置３３、及び反転機構４０が配置されている。反転機構４０は、反転ローラ対４２、ガイド板４４、案内板４８及び切替爪５０を有している。
【００４０】
定着装置３３は、一対の定着ローラ対３４によって構成されており、定着ローラ内３４は、は、記録用紙Ｐを挟持して搬送しつつ、記録用紙Ｐ上のインク粒子を定着させる。
【００４１】
定着ローラ対３４と反転ローラ対４２の間隔は、このインクジェット画像記録装置１０によって画像が記録される記録用紙Ｐの最小長さよりも短くなるように設定されている。また、これらのローラ対は、記録用紙Ｐを挟持した状態で、図示しないモータによって回転されて記録用紙Ｐを搬送可能とされている。特に反転ローラ対４２は、所定のタイミングで反転可能とされている。
【００４２】
定着ローラ対３４と反転ローラ対４２との間に配置された切替爪５０は、図示しない制御部によって制御されるようになっており、図６に示す再送位置と、図７に示す排出位置との間を移動するようになっている。排出位置では、記録用紙Ｐを反転ローラ対４２に送らず、その上方に配置された案内板４８へと送る。そして、記録用紙Ｐは、排出トレイ３８に排出される。
【００４３】
これに対し、切替爪５０が再送位置にあるときは、定着ローラ対３４によって搬送された記録用紙Ｐを、その先端が反転ローラ対４２に達するように案内する。
【００４４】
反転ローラ対４２は、記録用紙Ｐの後端が定着ローラ対３４から離れると逆転するようになっている。ここで、図６に示すように、記録用紙Ｐの後端近傍は重力によって垂下し、反転ローラ対４２と搬送ベルト１４との間に配置されたガイド板４４に接触している。この状態で反転ローラ対４２が記録用紙Ｐを搬送ベルト１４に向かって搬送するので、結果的に記録用紙Ｐは反転された状態で、搬送ベルト１４に接触する。なお、反転ローラ対４２が逆転した後、記録用紙Ｐの後退を垂下させる図示しない垂下機構を設けてもよい。
【００４５】
ベルトローラ２０Ｂの下方には、帯電用スコロトロン５２が配置されている。帯電用スコロトロン５２は、帯電用スコロトロン３０と略同一構成とされており、記録用紙Ｐを所定の電位に帯電させることができる。したがって、反転された状態の記録用紙Ｐがこの帯電用スコロトロン５２によって帯電されることで、搬送ベルト１４に再度吸着される。
【００４６】
その後、搬送ベルト１４の回転により、記録用紙Ｐに対しインクジェット記録ヘッド１６からインク吐出が行われる。この段階で、記録用紙Ｐの両面に描画されている。そして、除電用スコロトロン３２によって除電され、さらに定着ローラ対３４によって定着される。このとき、切替爪５０は排出位置となっており、記録用紙Ｐは排出トレイ３８へと排出される。
【００４７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００４８】
本実施形態のインクジェット画像記録装置１０によって記録用紙Ｐに画像を記録する場合、ユーザーは、片面印刷と両面印刷のいずれを行うか、という要求を含めて、画像記録指示を行う。ユーザーにより、この画像記録指示が行われると、片面印刷と両面印刷の双方の場合に、ベルトローラ２０Ａが回転駆動して、搬送ベルト１４がＸ方向へ移動すると共に、フィードローラ２６により、ストッカー２５から記録用紙Ｐが排出される。記録用紙Ｐは、紙送りローラ２８により搬送ベルト１４上へ供給され、搬送ベルト１４によりＸ方向へ搬送される。記録用紙Ｐのインクジェット記録ヘッド１６側は、帯電用スコロトロン３０に対向する位置で、図３に示すように、負に帯電される。同時に、搬送ベルト１４の記録用紙Ｐ側も、この位置で負に帯電される。この帯電により、記録用紙Ｐは搬送ベルト１４に静電吸着される。
【００４９】
この状態で、記録用紙Ｐは画像記録位置Ｈへ移動する。画像記録位置Ｈの搬送ベルト１４の内側に配置された導電性プラテン２２は、電位保持部材２４により基準電位０Ｖに電位が保持されている。したがって、搬送ベルト１４及び記録用紙Ｐの電位が安定し、これにより、導電性プラテン２２と記録用紙Ｐの画像記録側表面との電位差は一定に保たれ、記録用紙Ｐの画像記録側表面の電位が安定する。
【００５０】
インクジェット記録ヘッド１６からインクを飛翔させて記録用紙Ｐに記録するには、インク流路７２内のインクを循環させることによりインク流Ｑを発生させた状態にし、ガード電極９０に所定の正電圧（例えば  ＋１００Ｖ）を印加する。
【００５１】
更に、インクガイド部７８に案内されて開口７５から飛翔したインク滴Ｇ中の正の荷電粒子Ｒが記録用紙Ｐにまで引き付けられるような飛翔電界Ｅが、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６と、記録用紙Ｐと、の間に形成されるように、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６にパルス状の正電圧を印加する（ギャップｄが５００μｍである場合に、１ｋＶ〜２．５ｋＶ程度の電位差を形成することを目安とする）。
【００５２】
制御部からの画像信号に応じてヘッドドライバ１９が駆動して、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６にパルス電圧が印加されると、荷電粒子濃度が高められたインク滴Ｇが開口７５から吐出する（例えば、初期の荷電粒子濃度が３〜１５％である場合、インク滴Ｇの荷電粒子濃度が３０％以上になる）。
【００５３】
その際、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の両者にパルス電圧が印加された場合にのみインク滴Ｇが吐出するように、記録媒体Ｐと第１吐出電極８６と第２吐出電極９６との間の電界を調整しておく。これにより、マトリックス駆動が可能となり、ドライバの数を低減させることができる。すなわちインク滴吐出が起こらない状態では、記録媒体に向かう吸引電界が、１．５×１０７Ｖ／ｍ以下、より好ましくは１．０×１０７Ｖ／ｍ以下の範囲に収まるようにし、吐出が起こる状態では記録媒体に向かう電界が、２．０×１０７Ｖ／ｍ以上、より好ましくは２．５×１０７Ｖ／ｍ以上の範囲になるように設定する。例えば、記録媒体Ｐを−１．５ｋＶに帯電させ、第１吐出電極４６と第２吐出電極５６との間隔が５０μｍとした場合、第１吐出電極４６及び第２吐出電極５６に何れも  ＋６００Ｖのパルス電圧を印加することにより、インク滴を記録媒体Ｐ上に付着させる。パルス幅は数十μｓから数百μｓ程度であることが多い。記録用紙Ｐに記録されるドット径は、パルス電圧の大きさや電圧の印加時間に依存しており、調整可能である。
【００５４】
このようにパルス状の正電圧を印加すると、開口７５からインク滴Ｇがインクガイド部７８に案内されて飛翔する。飛翔したインク滴Ｇは、前述のように、電位０Ｖの導電性プラテン２２により安定化されている飛翔電界Ｅにより、正確にコントロールされ、記録用紙Ｐの所定の位置に付着される。
【００５５】
また、浮遊導電板１０２には、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６に印加された正電圧により正の誘導電圧が発生する。第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６に印加される電圧がパルス状であっても、この誘導電圧はほぼ定常的な電圧である（例えば吐出電極に６００Ｖと０Ｖとが交互に繰り返されるパルス状の電圧が印加された場合、浮遊導電板１０２には定常的に約３００Ｖの正電圧が生じる）。従って、浮遊導電板１０２及びガード電極９０と、記録用紙Ｐとの間に形成される飛翔電界Ｅによって、インク流路７２内で正に帯電している荷電粒子Ｒは上方へ移動する力を受け、基板７４の近傍での荷電粒子Ｒの濃度が高くなる。なお、このとき、開口７５内のインクは、インクの表面張力によって荷電粒子Ｒがインク上部（インクガイド先端部）に押しとどめられ、電圧印加条件及びインク物性等の条件を選ぶことにより、開口７５内の荷電粒子Ｒに働く記録用紙Ｐからの静電吸引力を制御することができ、その結果、さらに荷電粒子Ｒの濃度を高めることもできる。
【００５６】
図３に示すように、使用する吐出部（すなわちインク滴を吐出させるチャンネル）の個数が多い場合、吐出に必要な荷電粒子数が多くなるが、使用する第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の枚数が多くなるため、浮遊導電板１０２に誘起される誘導電圧は高くなり、記録用紙Ｐ側へ移動する荷電粒子Ｒの個数も増大する。
【００５７】
図４に示すように、使用する吐出部の個数が少ない場合、使用する第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の枚数が少ないため、浮遊導電板１０２に誘起される誘導電圧は小さい。したがって、記録用紙Ｐ側へ移動する荷電粒子Ｒの数が相対的に少なくなるが、吐出に必要な荷電粒子数も少なくなるため、インク上部でのインク濃度は適度な濃度となる。これにより、吐出部を使用する個数が少なくても、インク流の下流側の吐出部（インク滴を吐出していないチャンネル）７６Ｂの開口７５Ｂが詰まることを回避できると共に、使用している吐出部７６Ａの開口７５Ａ近くから飛翔するインク滴Ｇの濃度を良好に高めることができる。
【００５８】
また、インクジェット画像記録装置１０（図１参照）の運転停止時には、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の少なくとも一方に一定の正電圧を印加しておく。このとき、帯電用スコロトロン３０による記録用紙Ｐへの負帯電は行われていないので、飛翔電界Ｅは発生せず、これにより、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６と浮遊導電板１０２との間に生じる飛翔電界Ｅと逆方向の電界によって荷電粒子Ｒが浮遊導電板１０２へ向けて移動し、インク流路７２中の基板７４の近傍での荷電粒子Ｒの濃度が低くなり、開口７５がセルフクリーニングされる（図５参照）。なお、浮遊導電板１０２を絶縁状態と、セルフクリーニング用の正電圧の印加状態と、に切換可能にするスイッチ（図示せず）を浮遊導電板１０２に接続し、インクジェット画像記録装置１０の運転中には浮遊導電板１０２を電気絶縁状態にし、インクジェット画像記録装置１０の運転停止時には浮遊導電板１０２に負電圧を印加してもよい。
【００５９】
その後、記録用紙Ｐは除電用スコロトロン３２により除電され、さらに搬送ベルト１４から分離される。そして、定着ローラ対３４に挟持されて搬送されつつ、定着処理が行われる。これにより、記録用紙Ｐ上でインク粒子が定着される。
【００６０】
ここで、ユーザーから片面印刷の指示が行われている場合には、図７に示すように、図示しない制御部が切替爪５０を排出位置へ移動させている。したがって、記録用紙Ｐの片面にのみ画像が記録された状態で、記録用紙Ｐが排出トレイ３８へ排出される。
【００６１】
これに対し、ユーザーから両面印刷の指示が行われている場合には、図６に示すように、図示しない制御部が切替爪５０を再送位置へと移動させる。これにより、記録用紙Ｐは反転ローラ対４２へと送られる。反転ローラ対４２は、記録用紙Ｐの後端が定着ローラ対３４に挟持されている間は、定着ローラ対３４と同方向に回転するが、記録用紙Ｐの後端が定着ローラ対３４から離れると逆転する。記録用紙Ｐの後端近傍が重力によって垂下し、ガイド板４４に接触する。この状態で、反転ローラ対４２が記録用紙Ｐを搬送ベルト１４に向かって搬送するので、記録用紙Ｐは反転された状態で、搬送ベルト１４に接触する。
【００６２】
そして、帯電用スコロトロン５２によって記録用紙Ｐが帯電され、搬送ベルト１４に再度吸着される。この状態では、記録用紙Ｐは反転された状態で搬送ベルト１４に吸着されていることになる。搬送ベルト１４の回転により、記録用紙Ｐの裏面に対しインクジェット記録ヘッド１６によるインク吐出と、除電用スコロトロン３２による除電、及び定着ローラ対３４による定着処理が行われる。以上により、記録用紙Ｐの両面に所望の画像が記録される。
【００６３】
また、切替爪５０は、記録用紙Ｐを反転ローラ対４２へと送った後、再度記録用紙Ｐが送られてくるまでの間に、制御部によって排出位置へと移動されている。したがって、よって定着される。このとき、切替爪５０は排出位置となっており、記録用紙Ｐは片面印刷のときと同様に、排出トレイ３８へと排出される（図７参照）。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態では、記録用紙Ｐの両面に対し、インク粒子の定着処理を行うので、両面で高耐擦過性を有する高画質の画像を得ることができる。しかも、インクジェット記録ヘッド１６や定着ローラ対３４としては、記録用紙Ｐの両面に対応して複数設けることなく、両面で共通化している。このため、低コストでインクジェット画像記録装置１０を構成できる。
【００６５】
特に、上記したように、記録媒体Ｐまたは記録媒体Ｐの背面に配置された対向電極に起因する静電吸引力によりインク滴の吐出を行う構成（特に、インク濃度を高めてインク滴の吐出を行う構成）では、記録媒体Ｐが帯電されているために、これを一旦除電したのち、保持部材（搬送ベルト１４）から剥離して反転する必要がある。また、画像記録時には、確実に記録媒体Ｐを帯電させる必要がある。したがって、本発明のように、記録媒体Ｐを反転させる前に除電すると共に、反転後に再度帯電させて保持部材に保持させる構成が好ましい。
【００６６】
なお、記録用紙Ｐを搬送するための構成は、上記した搬送ベルト１４に限定されないが、搬送ベルト１４を使用すると、搬送ベルト１４を回転させながら、連続して記録用紙Ｐに画像を記録することができ、画像記録の高速化を図ることができるので好ましい。
【００６７】
また、本実施形態では、インク粒子が正電荷に帯電している例について説明したが、インク粒子は負電荷に帯電していてもよい。また、インク粒子の帯電極性と第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の帯電極性とが同極性の場合について説明したが、これは、逆極性であってもよい。また、記録用紙Ｐの帯電極性と、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の帯電極性も、必ずしも逆極性である必要はなく、インク粒子が記録用紙Ｐへ向かって移動可能な電界が形成されるのであれば、記録用紙Ｐの帯電極性と、第１吐出電極８６及び第２吐出電極９６の帯電極性は、同極性であってもよい。
【００６８】
さらに、記録媒体としては、通常用いられる印刷用紙である上質紙、微コート紙、コート紙が挙げられる。また表面に樹脂フィルム層を有する、例えばポリオレフィンラミネート紙、及びプラスチックフィルム、例えばポリエステルフィルム、ポリスチレンフィルム、塩化ビニルフィルム、ポリオレフィンフィルム等も使用できる。さらに、表面に金属が蒸着されたり、又は金属泊が張り合わされたプラスチックフィルム、加工紙も使用できる。勿論、インクジェット用の専用紙、専用フィルムも使用できる。いわゆるＯＨＰシートなどの樹脂製シートや、布、木材、金属などに、画像を記録することが可能である。画像記録の方法としても、インクジェット方式の画像記録に限定されず、いわゆる電子写真方式によって画像を記録する画像記録装置に本発明を適用することができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は上記構成としたので、高画質化と画像記録の高速化とを高い次元で両立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のインクジェット画像記録装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態のインクジェット画像記録装置に適用されるインクジェット記録ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態のインクジェット画像記録装置において、インクジェット記録ヘッドの吐出部の使用数が多いときの荷電粒子の分布状態を示す側面断面図である。
【図４】本発明の一実施形態のインクジェット画像記録装置において、インクジェット記録ヘッドの吐出部の使用数が少ないときの荷電粒子の分布状態を示す側面断面図である。
【図５】本発明の一実施形態のインクジェット画像記録装置において、作動停止したときの荷電粒子の分布状態を示す側面断面図である。
【図６】本発明の一実施形態のインクジェット画像記録装置を示す概略構成図である。
【図７】本発明の一実施形態のインクジェット画像記録装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１０    インクジェット画像記録装置
１４    搬送ベルト（保持部材）
１６    インクジェット記録ヘッド
３０    帯電用スコロトロン（帯電手段）
３４    定着ローラ対（定着手段）
４０    反転機構（反転手段）
４２    反転ローラ対
５０    切替爪
５２    帯電用スコロトロン（帯電手段）
Ｐ    記録用紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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