(57)【要約】  【課題】静電式のインクジェット記録において、低い駆動電圧でも適正にインクを吐出することができ、しかも、高速で連続記録を行う場合でも、荷電粒子の濃縮、および、吐出状態の安定したインクジェット記録装置を提供する。  【解決手段】装置内部のオゾンをインクジェットヘッド近傍から除去するオゾン除去手段を備えることにより、前記課題を解決する。【選択図】図１
2005096207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子を含むインクに静電力を作用させて、記録媒体上にインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記記録媒体を帯電させるための帯電手段と、
装置内部の前記インクジェットヘッド近傍のオゾンを除去するオゾン除去手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
さらに、画像記録後に前記記録媒体を除電する除電手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記オゾン除去手段は、前記帯電手段あるいはさらに除電手段と同期して駆動することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記オゾン除去手段は、前記帯電手段あるいはさらに除電手段の近傍から装置外部に排気を行う排気手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかにインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記排気手段は、排気経路にオゾン処理手段を有することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記オゾン除去手段は、装置外部の気体を前記インクジェットヘッドの近傍に送風する送風手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかにインクジェット記録装置。
【請求項７】
装置外部への排気部に、オゾン処理手段を有することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記オゾン除去手段は、前記帯電手段あるいはさらに除電手段の近傍に配置されるオゾン処理手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかにインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記オゾン処理手段を加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項５、７および８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
さらに、前記インクジェットヘッドによる画像記録後に、画像を加熱定着する加熱定着手段を有し、前記加熱手段は、この加熱定着手段の発する熱を前記オゾン処理手段に伝達する手段であることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電界を利用して、荷電粒子を含むインクを吐出させ記録を行うインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電式のインクジェット記録は、色材を含み、かつ、帯電した微粒子を（色材粒子）を絶縁性の分散媒に分散してなるインク組成物（以下、インクとする）を用い、画像データに応じて、インクジェットヘッドの各々の吐出部に配置された制御電極（吐出電極）に所定の駆動電圧を印加することにより、静電力を利用してインク（インク液滴）を吐出かつ制御し、画像データに対応した画像を記録媒体上に記録する。
【０００３】
このような静電式のインクジェットでは、インクの吐出に数ｋＶという高い電圧を必要とする。
通常、静電式のインクジェットでは、パルス電源を用い、制御電極に駆動電圧としてのパルス電圧の印加をｏｎ／ｏｆｆすることによって、吐出ｏｎ／ｏｆｆを制御するが、このような高電圧のパルス電圧を印加する装置は、非常に高価であり、汎用の装置に用いることは困難である。
【０００４】
そのため、静電式のインクジェット記録を行う装置では、制御電極に、インクを吐出しない程度の直流電圧をバイアス電圧として常時印加しておき、駆動電圧を、このバイアス電圧に重畳して吐出を行うことにより、駆動電圧を低減する方法が利用されている。
この方法によれば、吐出のための駆動電圧は数百Ｖにすることができる。しかしながら、ドライバ等の駆動素子の耐圧性は依然、数ｋＶに対応する必要があり、やはり、装置が高価なってしまうことは避けられない。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、静電式のインクジェットにおいて、記録媒体をインクの色材粒子と逆電荷に帯電して、これを制御電極に対するバイアス電圧として用いてインクの吐出を行うインクジェット記録装置が開示されている。
この方法によれば、駆動電圧としてのパルス電圧は、数百Ｖ程度ですみ、かつ、駆動素子の耐圧性も、この程度の電圧に対応すればよい。しかも、この静電式のインクジェットの記録方法によれば、バイアス電圧の作用が重畳して、色材粒子が泳動して吐出されるインクが結果的に濃縮されるため、ニジミが少なく、かつ、記録媒体によらない高解像度の画像を記録することができる。
【特許文献１】特許第３２８８３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示のインクジェット記録装置では、色材粒子の濃縮が不安定になったり、インクの吐出状態が不安定なったりする場合がある。特に、高速で連続記録を行う場合には、この傾向が顕著になる。
そこで、本発明の目的は、上記問題点を解決し、静電気のインクジェット記録において、記録媒体にバイアス電圧となる電圧を帯電することにより、低い駆動電圧でも適正にインクを吐出することができ、しかも、高速で連続記録を行う場合でも、荷電粒子の濃縮、および、吐出状態の安定したインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、荷電粒子を含むインクに静電力を作用させて、記録媒体上にインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記記録媒体を帯電させるための帯電手段と、装置内部のインクジェットヘッド近傍のオゾンを除去するオゾン除去手段とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
【０００８】
また、さらに、画像記録後に前記記録媒体を除電する除電手段を備えるのが好ましく、また、前記オゾン除去手段は、前記帯電手段あるいはさらに除電手段と同期して駆動するのが好ましい。
また、前記オゾン除去手段は、前記帯電手段あるいはさらに除電手段の近傍から装置外部に排気を行う排気手段であるのが好ましく、また、前記排気手段は、排気経路にオゾン処理手段を有するのが好ましく、また、前記オゾン除去手段は、装置外部の気体を前記インクジェットヘッドの近傍に送風する送風手段であるのが好ましく、また、装置外部への排気部に、オゾン処理手段を有するのが好ましく、また、前記オゾン除去手段は、前記帯電手段あるいはさらに除電手段の近傍に配置されるオゾン処理手段であるのが好ましく、前記オゾン処理手段を加熱する加熱手段を有するのが好ましく、また、さらに、前記インクジェットヘッドによる画像記録後に、画像を加熱定着する加熱定着手段を有し、前記加熱手段は、この加熱定着手段の発する熱を前記オゾン処理手段に伝達する手段であるのが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明のインクジェット記録装置によれば、静電式のインクジェットにおいて、記録媒体にバイアス電圧となる電圧を帯電することにより、低い駆動電圧（パルス電圧）でも適正にインクを吐出することができるため、装置コストを大幅に低減できると共に、高速で連続記録を行う場合でも、荷電粒子の濃縮、および、吐出状態の安定させることができ、高画質な画像記録を高い生産性で行うことができる。
また、好ましくは、オゾン処理手段を有することにより、オゾンを装置外部に排出することを防止でき、インクジェット記録装置の設置環境への悪影響も無くすことができる。さらに、オゾン処理手段を加熱する加熱手段を有することにより、オゾン処理手段による効果を長期にわたって安定して得ることができると共に、加熱手段として、画像の加熱定着手段の余熱を利用することにより、新たな熱源の設置を不要とし、かつ、省エネルギーも図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の静電式インクジェット記録装置を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の静電式インクジェット記録装置の第１の実施形態の構成概略図である。同図に示す静電式インクジェット記録装置１０は、色材を含み、かつ、荷電した微粒子（以下、色材粒子とする）を絶縁性の溶媒（キャリア液）に分散してなるインク（インク組成物）を用い、このインクに静電力を作用させてインク（液滴）を吐出するものであって、供給された画像データに応じて、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）およびＫ（黒）の４色のインクを、それぞれに対応する吐出ヘッドによって変調して吐出することにより、４色のフルカラー画像の記録を行う。また、図示例の装置は、必要に応じて、記録媒体（記録用紙) Ｐの両面に画像記録を行うこともできる。
このような静電式インクジェット記録装置１０（以下、記録装置１０とする）は、 記録媒体Ｐの保持手段１２、搬送手段１４および記録手段１６と、溶媒回収手段１８と、オゾン除去手段２０と、筐体２２とを備えている。
【００１２】
まず、記録媒体Ｐの保持手段１２は、記録前の記録媒体Ｐを保持する給紙トレイ２４と、フィードローラ２６と、記録後の記録媒体Ｐを保持する排出トレイ２８とを備えている。
【００１３】
給紙トレイ２４は、多数枚の未記録の記録媒体Ｐを収容した状態で、筐体２２内部の図中左側の底面上の所定の装填部に、着脱自在に装填される。
フィードローラ２６は、装填部に装填された給紙トレイ２４の取り出し側端部に対応して配置され、記録開始の指示に従って、一枚の記録媒体Ｐを搬送手段に供給する。
【００１４】
他方、排出トレイ２８は、筐体２２の外部の図中右側の所定の装填部に、着脱自在に装填される。
記録後の記録媒体Ｐは、搬送手段１４により搬送されて、排出部から排紙トレイ２８内に排出される。
【００１５】
続いて、記録媒体Ｐの搬送手段１４に付いて説明する。
搬送手段１４は、給紙トレイ２４から排出トレイ２８まで所定の経路で搬送するものであり、搬送ローラ３１ａ、３１ｂ、３１ｃと、搬送ベルト３２と、ベルトローラ３４ａ、３４ｂと、導電性プラテン３６と、記録媒体Ｐの帯電装置３８ａおよび３８ｂと、記録媒体Ｐの除電装置４０と、切替爪４３と、ガイド４４ａ、４４ｂ、４４ｃと、定着ローラ対４６と、反転ローラ対４７とを備えている。
【００１６】
搬送ローラ３１ａは、記録媒体Ｐの搬送経路上の、フィードローラ２６と記録手段１６との間の位置に設けられている。
【００１７】
フィードローラ２６により給紙トレイ２４から取り出された記録媒体Ｐは、搬送ローラ３１ａと搬送ベルト３２とによって、図中右側方向に挟持搬送される。
【００１８】
記録媒体Ｐの帯電装置３８ａは、スコロコロン帯電器４８と、負の高圧電源５０とを備えている。帯電装置３８ａは、記録媒体Ｐの搬送経路上の、搬送ローラ３１ａと記録手段１６との間の位置に配置されている。また、負の高圧電源５０の負側の端子はスコロトロン帯電器４８に接続され、その正側の端子は接地されている。
また、スコロトロン帯電器４８は、ダクト６８に接続されているフード６８ａに覆われている。ダクト６８、およびフード６８ａについては、のちに後述する。
【００１９】
記録媒体Ｐの表面は、負の高圧電源５０に接続されたスコロトロン帯電器４８により所定の負の高電位に均一に帯電され、常に一定のＤＣバイアス電圧（例えば、約−１．５ｋＶ）が印加された状態となる。このバイアス電圧を記録媒体Ｐに印加することにより、記録媒体Ｐを対向電極として作用させて、後述する制御電極（吐出電極）に印加する駆動電圧（パルス電圧）を低減することができる。また、このバイアス電圧の印加により、記録媒体Ｐは、搬送ベルト３２の表面（絶縁性を有する表面）上に静電吸着される。
【００２０】
搬送ベルト３２は、エンドレスベルトであり、２つのベルトローラ３４ａおよび３４ｂによって楕円形状に張架されている。搬送ベルト３２は、記録媒体Ｐが静電吸着される表面（外面）側が絶縁性、裏面（内面）側が導電性のものである。
また、記録手段１６に対向する位置にある搬送ベルト３２の内側には、平板状の導電性プラテン３６が配置されている。
ベルトローラ３４ａおよび３４ｂ、導電性プラテン３６は、共に接地されており、従って、搬送ベルト３２の裏面も、これらを介して設置される。
【００２１】
ベルトローラ３４ａおよび３４ｂの一方は、図示していない駆動源に接続されており、記録時には、所定の速度で回転駆動される。これにより、搬送ベルト３２が図中時計回りに回転し、搬送ベルト３２に静電吸着された記録媒体Ｐも同方向に搬送される。
【００２２】
また、記録媒体Ｐの除電装置４０は、コロトロン除電器５２と、高圧電源５４とを備えている。除電装置４０は、記録媒体Ｐの搬送経路上の、記録手段１６と定着ローラ対４６との間の位置で、搬送ベルト３２の表面に対向する位置に配置されている。また、高圧電源５４の一端はコロトロン除電器５２に接続され、他端は接地されている。
コロトロン除電器５２は、ダクト６８に接続されているフード６８ａに覆われている。また、ダクト６８、およびフード６８ａについては、のちほど詳述する。
記録後の記録媒体Ｐは、高圧電源５４に接続されたコロトロン除電器５２により除電される。これにより、記録媒体Ｐは、搬送ベルト３２から分離され易くなる。
【００２３】
定着ローラ対４６、切替爪４３、反転ローラ対４７、及びガイド４４ａは、記録媒体Ｐの搬送経路上の、除電装置４０の下流側にこの順に配置されている。
ガイド４４ｂおよび搬送ローラ３１ｂは、搬送時の搬送経路上の、切替爪４３の排出トレイ２８との間に配置され、ガイド４４ｃおよび搬送ローラ３１ｃは、記録媒体Ｐの反転時の搬送経路上の、搬送ローラ対４７と帯電装置３８ｂとの間に配置されている。
【００２４】
両面の記録が指定された場合、片面の記録後は、切替爪４３が反転位置に設定され、片面記録後の記録媒体Ｐは、反転ローラ対４７側に搬送される。記録媒体Ｐの先端部が反転ローラ対４７により挟持搬送され、その先端部がガイド４４ａ上に載って、後端部が定着ローラ対４６から離れると、後端部はガイド４４ｃ上に垂下する。このタイミングで反転ローラ対４７が反転され、記録媒体Ｐは、搬送ローラ３１ｃとガイド４４ｃとの間に挟持されて搬送され、ガイド４４ｃに沿って搬送ベルト３２上の所定の位置に供給される。
【００２５】
片面のみの記録が指定された場合の記録後、および両面の記録が指定された場合の両面記録後は、切替爪４３が排出位置に設定され、記録後の記録媒体Ｐはガイド４４ｂ側に供給される。そして、定着ローラ対４６により、ガイド４４ｂに沿って搬送され、さらに搬送ローラ３１ｂとガイド４４ｂとの間に挟持されて搬送され、排出部から排出されて、排出トレイ２８内に順次積層されてストックされる。
【００２６】
記録媒体Ｐの帯電装置３８ｂは、帯電装置３８ａと同構成のもので、記録媒体Ｐの反転時の搬送経路上の、ガイド４４ｃの下流側の位置で、反転ローラ対４７により、記録媒体Ｐが搬送された後の位置の搬送ベルト３２の表面に対向する位置に配置されている。
また、上記と同様に、帯電装置３８ｂのスコロトロン帯電器４８は、ダクト６８に接続されているフード６８ａに覆われている。ダクト６８、およびフード６８ａについては、のちほど詳述する。
【００２７】
ガイド４４ｃに沿って搬送ベルト３２上の所定位置に供給された記録媒体Ｐの表面は、帯電装置３８ｂにより帯電され、記録媒体Ｐは、搬送ベルト３２の絶縁性を有する表面上に再度静電吸着される。そして、搬送ベルト３２上に静電吸着された記録媒体Ｐは搬送ベルト３２の移動とともに移動され、再度搬送ローラ３１ａと搬送ベルト３２との間に挟持されて搬送され、その裏面側に画像が記録される。
【００２８】
続いて、記録媒体Ｐの記録手段１６について説明する。
記録手段１６は、静電式のインクジェットによって、記録媒体Ｐ上に４色印刷をしてフルカラー画像を記録するものであり、インクジェットヘッド５６と、ヘッドドライバ５８と、インク循環系６０と、記録媒体Ｐの位置検出装置６２とを備えている。
【００２９】
インクジェットヘッド５６は、同時に１行分の画像を記録することが可能なラインヘッドであり、フルカラー画像を記録するためのシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）の４色の吐出ヘッドを備えている。
前述の色材粒子（色材を含み、かつ、帯電した微粒子）をキャリア液に分散してなるインクを、静電力によって吐出する、静電式のインクジェットヘッド５６の各色の吐出ヘッドの具体的なヘッド構造を図２〜図４に示す。
【００３０】
図２は、図１に示すインクジェットヘッド５６で使用されている各色の吐出ヘッド８０の一実施形態の概略構成を示す模式的部分斜視図である。また、図３（ａ）は、図２に示す吐出ヘッド８０の一部を示す模式的断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIV−IV線切断面図である。図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）は、それぞれ図３（ｂ）のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線矢視図（貫通孔部分を除く）である。
【００３１】
これらの図に示す吐出ヘッド８０は、２層電極構造の制御電極を持つ静電式インクジェットであって、帯電された顔料等の荷電粒子（例えば、トナー等の微粒子）を含むインクＱを、静電力により吐出させて、画像データに応じた画像を記録媒体Ｐ上に記録するものであり、ヘッド基板８２と、インクガイド８４と、絶縁性基板８６と、制御電極を構成する第１制御電極８８および第２制御電極９０と、浮遊導電板９２とを備えている。吐出ヘッド８０は、対向電極となる記録媒体Ｐを支持する搬送ベルト３２と対向するように配置されている。
【００３２】
図示例の吐出ヘッド８０において、制御電極は、絶縁性基板８６を挟むように、図中上面に配置される第１制御電極８８と下面に配置される第２制御電極９０との２層電極構造としている。
【００３３】
図示例の吐出ヘッド８０は、さらに、第２制御電極９０の下方（下面）を覆う絶縁層９４ａと、第１制御電極８８の上方（上面）を覆う絶縁層９４ｂと、第１制御電極８８の上方に絶縁層８４ｂを介して配置されるシート状のガード電極９６と、ガード電極９６の上面を覆う絶縁層９４ｃとを備えている。
【００３４】
図示例の吐出ヘッド８０においては、インクガイド８４は、突状先端部分８４ａを持つ所定厚みの絶縁性樹脂製平板からなり、吐出部毎にヘッド基板８２の上に配置されている。また、絶縁層９４ａ、 絶縁性基板８６、絶縁層９４ｂおよび９４ｃの積層体には、インクガイド８４の配置に対応する位置に貫通孔９８が開孔されている。この貫通孔９８には、 絶縁層９４ａ側からインクガイド８４が挿入され、 インクガイド８４の先端部分８４ａは、絶縁層９４ｃから突出している。なお、インクガイド８４の先端部分８４ａには、インクＱの供給およびインクＱ内の荷電粒子の先端部分８４ａへの濃縮を促進するために、インク案内溝となる切り欠きを図中上下方向に形成しても良い。
【００３５】
なお、インクガイド８４の先端部分８４ａは、記録媒体Ｐ（搬送ベルト３２）側へ向かうに従って次第に細く略三角形（ないしは台形）に成形されている。また、インクガイド８４の、インクＱが吐出される先端部分（最先端部）８４ａには、金属が蒸着されているのが好ましい。インクガイド８４の先端部分８４ａの金属蒸着はされていなくても良いが、この金属蒸着により、インクガイド８４の先端部分８４ａの誘電率が実質的に大きくなり、強電界を生じさせやすくできるという効果があるので、金属蒸着を行うのが好ましい。なお、インクガイド８４の形状は、インクＱ、特に、インクＱ内の荷電粒子を絶縁性基板８６の貫通孔９８を通って先端部分８４ａに濃縮させることができれば、特に、制限的ではなく、例えば、先端部分８４ａは、突状でなくても良いなど適宜変更してもよく、従来公知の形状とすることができる。
【００３６】
ヘッド基板８２と絶縁層９４ａとは、所定間隔離間して配置されており、両者の間には、インクガイド８４にインクＱを供給するためのインクリザーバ（インク室）として機能するインク流路１００が形成されている。なお、インク流路１００内のインクＱは、第１制御電極８８および第２制御電極９０に印加される電圧と同極性に帯電した荷電粒子を含み、記録時には、インク循環系６０（図１参照）によって、所定方向、図３に示す例ではインク流路１００内を右側から左側（図中矢印ａ方向）へ向かって所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で循環される。以下、インク中の荷電粒子が正帯電している場合を例にとって説明を行う。
【００３７】
第１制御電極８８および第２制御電極９０は、図２に示すように、絶縁性基板８６に開孔された貫通孔９８の周囲を囲むように、絶縁性基板８６の図中上側、すなわち記録媒体Ｐ側の表面に、吐出部毎にリング状に、すなわち円形電極として配置されている。なお、第１制御電極８８および第２制御電極９０の電極形状は、円形電極に限定されず、略円形であっても、分割円形電極であっても、平行電極または略平行電極であっても良い。このような第１制御電極８８および第２制御電極９０は、２層電極構造に構成され、マトリクス状に配置される。ここで、行方向（例えば、主走査方向）に配置された複数の第１制御電極８８は相互に接続され、列方向（例えば、副走査方向）に配置された複数の第２制御電極９０は相互に接続される。
【００３８】
ここで、一つの第１制御電極８８の行を高電圧レベルまたはフローティング（ハイインピーダンス）状態とし、一つの第２制御電極９０の列を高電圧レベルとして、一つの行と一つの列とをともにオン状態にすることにより、両者（行と列）が交差する１つの吐出部をオン状態にして、この吐出部からのインクの吐出を行うことができる。なお、この時、これらの第１および第２制御電極８８および９０の一方が接地レベルの場合にはインクは吐出しない。このように、マトリクス状に配置される第１制御電極８８および第２制御電極９０をマトリクス駆動することができる。従って、第１および第２制御電極８８および９０を駆動するヘッドドライバ５８（図１参照）の数を大幅に減らすことができ、ヘッドドライバ５８の構成をコンパクトにし、その実装面積を削減することができる。
【００３９】
一方、インクガイド８４と対向する位置には、インク中の帯電した荷電粒子と極性が反対となるバイアス電圧に帯電された記録媒体Ｐが、搬送ベルト３２に保持されて配置される。上述したように、本実施形態において、記録媒体Ｐは負の高電圧に帯電されている。また、搬送ベルト３２の記録媒体Ｐを保持する面は絶縁性のフッ素樹脂面であり、裏面は導電性の金属面であり、この金属面が導電性のベルトローラ３４ｂを介して接地されている（図１参照）。
【００４０】
浮遊導電板９２は、インク流路１００の下方に配置され、電気的に絶縁状態（ハイインピーダンス状態）となっている。図示例では、ヘッド基板８２の内部に配置されている。
【００４１】
この浮遊導電板９２は、画像の記録時に、吐出部に印加された電圧値に応じて、誘起された誘導電圧が発生し、インク流路１００内のインクＱにおいて、その荷電粒子を絶縁性基板８６側へ泳動させて濃縮させるためのものである。従って、浮遊導電板９２は、インク流路１００よりもヘッド基板８２側に配置される必要がある。また、浮遊導電板９２は、吐出部の位置よりもインク流路１００の上流側に配置される方が好ましい。この浮遊導電板９２により、インク流路１００内の上層の荷電粒子の濃度を高めるため、絶縁性基板８６の貫通孔９８を通過するインクＱ内の荷電粒子の濃度を所定濃度に高めることができ、インクガイド８４の先端部分８４ａに濃縮させて、インク液滴Ｒとして吐出させるインクＱ内の荷電粒子の濃度を所定濃度に安定させることができる。
【００４２】
以上のように構成される２層電極構造の制御電極を持つ本実施形態の吐出ヘッド８０においては、例えば、第２制御電極９０に、常時、所定の電圧、例えば６００Ｖを印加し、第１制御電極８８を、画像データに応じて接地状態（オフ状態）とハイインピーダンス状態（オン状態）とに切り換えることにより、それぞれ第２制御電極９０に印加される高電圧レベルと同極性に帯電した顔料等の荷電粒子を含むインクＱ（インク液滴Ｒ）の吐出／非吐出を制御することができる。すなわち、吐出ヘッド８０では、第１制御電極８８が接地レベルの状態（オフ状態）では、インクガイド８４の先端部分８４ａ近傍の電界強度が低く、インクＱはインクガイド８４の先端部分８４ａからは飛び出さず、第１制御電極８８がハイインピーダンス状態（オン状態）になると、インクガイド８４の先端部分８４ａ近傍の電界強度が高くなり、インクガイド８４の先端部分８４ａに濃縮したインクＱは静電力によって先端部分８４ａから飛び出す。このとき、条件を選ぶことによって更に濃縮を行うこともできる。
【００４３】
このような２層電極構造においては、第１制御電極８８をハイインピーダンス状態と接地レベルとの間でスイッチングすることができるので、スイッチングのために大電力を消費しない。従って、本実施形態によれば、高精細かつ高速性が要求されるインクジェットヘッドにおいても、消費電力を大幅に削減することができる。
【００４４】
なお、第１制御電極８８を、画像データに応じて、接地レベル（オフ状態）と高電圧レベル（オン状態）との間でスイッチングさせて、吐出／非吐出を制御してもよい。本実施形態の吐出ヘッド８０では、第１制御電極８８または第２制御電極９０の一方が接地レベルの場合にはインクが吐出せず、第１制御電極８８がハイインピーダンス状態または高電圧レベルで、かつ第２制御電極９０が高電圧レベルの場合にだけインクが吐出する。
【００４５】
また、本実施形態では、画像信号に応じて、第１および第２制御電極８８および９０にパルス電圧を印加し、両電極ともに高電圧レベルとなった時に、インク吐出を行うようにしても良い。
【００４６】
なお、第１制御電極８８または第２制御電極９０のどちらかで、または、両方で、インク吐出／非吐出の制御を行うかは特に制限的ではないが、第１制御電極８８または第２制御電極９０の一方が接地レベルの場合には、インクＱが吐出せず、第１制御電極８８がハイインピーダンス状態または高電圧レベルで、かつ第２制御電極９０が高電圧レベルの場合にだけインクＱが吐出するようにするのが良い。
【００４７】
また、記録媒体Ｐを例えば−１．６ｋＶに帯電し、第１制御電極８８および第２制御電極９０の何れか一方または両方が負の高電圧（例えば−６００Ｖ）の時にはインクが吐出せず、第１制御電極８８および第２制御電極９０の両方が接地レベル（０Ｖ）の場合にだけインクが吐出するようにしても良い。
【００４８】
また、本実施形態によれば、吐出部を２次元的に配置し、マトリクス駆動するため、行方向の複数の吐出部を駆動する行ドライバおよび列方向の複数の吐出部を駆動する列ドライバの個数を大幅に削減することができる。従って、本実施形態によれば、２次元配列される吐出部の駆動回路の実装面積および消費電力を大幅に削減することができる。また、本実施形態によれば、各吐出部間を比較的余裕をもって配置することができるため、各吐出部間での放電の危険性を極めて低減することができ、高密度実装と高電圧を安全に両立させることができる。
【００４９】
なお、上述した静電吐出型吐出ヘッド８０のように、第１および第２制御電極８８および９０からなる２層電極構造の制御電極を用いるものでは、吐出部を高密度に配置すると、隣接する吐出部間に電界干渉が生じることがある。このため、本実施形態のように、隣接するインクガイド８４への電気力線を遮蔽するために、隣接する吐出部の第１制御電極８８間に、ガード電極９６を設けるのが好ましい。
【００５０】
ガード電極９６は、隣接する吐出部の第１制御電極８８の間に配置され、隣接する吐出部のインクガイド８４の間に生じる電界干渉を抑制するためのものである。図４（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ図３（ｂ）のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線矢視図である。図４（ａ）に示すように、ガード電極９６は、全吐出部に共通な金属板などのシート状の電極であり、２次元的に配列されている各吐出部毎の貫通孔９８の周囲に形成された第１制御電極８８に相当する部分が穿孔されている（図３参照）。なお、本実施形態において、ガード電極９６を設ける理由は、吐出部を高密度に配置すると、隣接する吐出部の電界の状態によって自分自身の吐出部の発生する電界が影響を受け、ドットサイズおよびドットの描画位置が乱れ、記録品質に悪影響を及ぼす場合があるからである。
【００５１】
ところで、ガード電極９６の図中上側には、貫通孔９８を除いて絶縁層９４ｃによって覆われ、ガード電極９６と第１制御電極８８との間には、絶縁層９４ｂが介在し、両電極９６と８８とを絶縁している。すなわち、ガード電極９６は、絶縁層９４ｃと絶縁層９４ｂとの間に配置され、第１制御電極８８は、絶縁層９４ｂと絶縁性基板８６との間に配置される。
【００５２】
すなわち、図４（ｂ）に示すように、絶縁性基板８６の上面には、従って、絶縁層９４ｂと絶縁性基板８６との間には、各吐出部毎の貫通孔９８の周囲に形成された第１制御電極８８が２次元的に配列されており、列方向の複数の第１制御電極８８が相互に接続されている。
【００５３】
また、図４（ｃ）に示すように、絶縁層９４ａの上面には、従って、絶縁性基板８６の下面には、すなわち、絶縁層９４ａと絶縁性基板８６との間には（図３参照）、各吐出部毎の貫通孔９８の周囲に形成された第２制御電極９０が２次元的に配列されており、行方向の複数の第２制御電極９０が相互に接続されている。
【００５４】
また、本実施形態において、各吐出部の制御電極、例えば第１および第２制御電極８８および９０からのインク流路１００方向への反発電界を遮蔽するために、第１および第２制御電極８８および９０の流路側にシールド電極を設置しても良い。
【００５５】
さらに、本実施形態の吐出ヘッド８０においては、インク流路１００の底面を構成すると共に、第１制御電極８８および第２制御電極９０に印加されるパルス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１００内の正に帯電した荷電粒子（荷電着色粒子）を上方へ向けて（すなわち記録媒体Ｐ側に向けて）泳動させる浮遊導電板９２が設けられている。また、浮遊導電板９２の表面には、電気絶縁性である被覆膜（図示せず）が形成されており、インクへ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ことを防止する。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９２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９２は、下方から絶縁部材で覆われており、このような構成により、浮遊導電板９２は、完全に電気的絶縁浮遊にされている。
【００５６】
浮遊導電板９２は、吐出ヘッドの１ユニットにつき１個以上である（例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４つの吐出ヘッドがあった場合、浮遊導電板数は最低各１個ずつ有し、ＣとＭの吐出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）。
【００５７】
上述した実施形態においては、第１および第２制御電極８８および９０として、吐出部毎に円形電極等を設け、それぞれ行および列方向に接続しているが、本発明はこれに限定されず、全ての吐出部を独立にして、個々に駆動するようにしても良いし、第１および第２制御電極８８および９０の一方を全ての吐出部に共通のシート状電極（貫通孔９８部分は穿孔されている）としても良い。
【００５８】
また、上記実施形態においては、制御電極を第１および第２制御電極８８および９０の２層電極構造としているが、本発明はこれに限定されず、単層電極構造の制御電極としても良い。単層制御電極は、絶縁性基板８６のどちらの表面に配置させても良いが、記録媒体Ｐ側に設けるのが好ましい。各色の吐出ヘッドは、例えば以上のような構成のものである。
【００５９】
それぞれの吐出ヘッドは、その吐出部の配列方向が、記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向と一致するように配置され、各色の吐出ヘッドは記録媒体Ｐの搬送方向に沿って一列に配置されている。また、それぞれの吐出ヘッドは、そのインクの吐出部が、導電性プラテン３６が配置された位置の搬送ベルト３２の表面に対向する位置に、搬送ベルト３２上に静電吸着されて搬送されてくる記録媒体Ｐの表面と所定の一定間隔となるように配置されている。またそれぞれの吐出ヘッドの吐出部の配列方向は記録媒体Ｐの搬送方向と略並行に配置してもよい。この場合には吐出ヘッドを記録媒体Ｐの搬送方向と直交する方向に主走査しながら吐出を行い、その後に記録媒体Ｐを一定量のみ搬送することを繰り返すシリアルスキャンを行う。
【００６０】
前述の通り、対向電極となる搬送ベルト３２上に静電吸着された記録媒体Ｐの表面は、記録媒体Ｐの帯電装置３８により、所定の負の高電位に均一に帯電され、常に一定のＤＣバイアス電圧（約−１．５ｋＶ）が印加された状態である。また、各色の吐出ヘッドの吐出部の制御電極には、後述するインクジェットヘッド５６印加用のパルス電圧印加装置（図示省略）により、記録時に画像データに応じたパルス電圧が印加される。
【００６１】
各色の吐出ヘッドでは、記録媒体Ｐに、一定のＤＣバイアス電圧（約−１．５ｋＶ）が印加された状態で、パルス電圧として、高電圧（４００〜６００Ｖ）が印加された場合にはインクの吐出が行われ、低電圧（０Ｖ）が印加された場合にはインクの吐出は行われない。各色の吐出ヘッドから吐出されたインクは、バイアス電圧を帯電した記録媒体Ｐに引っ張られて着弾し、画像データに対応したフルカラー画像が記録される。
【００６２】
このように、記録媒体Ｐにバイアス電圧（色材粒子と逆極性）を帯電させることにより、インク中の正に帯電した色材粒子には、吐出孔からインクガイドの先端部分の方向へ引き寄せる力が働き、インクガイドの先端部分に荷電粒子が効率よく濃縮される。そして、制御電極にパルス電圧が印加されると、インクガイド先端部分でさらに荷電粒子が濃縮され、インク滴として吐出される。
【００６３】
なお、本実施形態では、対向電極となる搬送ベルト３２上に静電吸着された記録媒体Ｐの表面に、常に一定のＤＣバイアス電圧を印加し、制御電極には、記録時に画像データに応じたパルス電圧を印加しているが、対向電極側を接地し、後述するインクジェットヘッド５６印加用のＤＣバイアス電圧印加装置により、各色の吐出ヘッドの吐出部の制御電極側に、常に一定のＤＣバイアス電圧（例えば、１．５ｋＶ）を印加するようにしてもよい。
【００６４】
前述のように、本発明で用いるインク（インクＱ）は、色材粒子（色材を含み、かつ、帯電した微粒子）をキャリア液に分散してなるものである（インク組成物）。
また、インク中には、色材粒子ともに、印刷後の画像の定着性を向上させるための分散樹脂粒子を、適宜、含有させてもよい。
【００６５】
キャリア液は、高い電気抵抗率（１０9 Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０10Ω・ｃｍ以上）を有する誘電性の液体（非水溶媒）であるのが好ましい。電気抵抗率の低いキャリア液の電気抵抗が低いと、制御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、色材粒子の濃縮がおこらない。また、電気抵抗率の低いキャリア液は、隣接する制御電極間での電気的導通を生じさせる懸念もあるため、本発明には不向きである。
【００６６】
キャリア液として用いられる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、さらに好ましくは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、キャリア液中の色材粒子に有効に電界が作用し、泳動が起こりやすくなる。
なお、このような誘電性液体の固有電気抵抗の上限値は１０16Ωｃｍ程度であるのが望ましく、比誘電率の下限値は１．９程度であるのが望ましい。誘電性液体の電気抵抗が上記範囲であるのが望ましい理由は、電気抵抗が低くなると、低電界下でのインクの吐出が悪くなるからであり、比誘電率が上記範囲であるのが望ましい理由は、誘電率が高くなると溶媒の分極により電界が緩和され、これにより形成されたドットの色が薄くなったり、滲みを生じたりするからである。
【００６７】
キャリア液として用いられる誘電性液体としては、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、へキサン、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Ｍ（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（例えば、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ことができる。
【００６８】
このようなキャリア液に分散される色材粒子は、色材自身を色材粒子としてキャリア液中に分散させてもよく、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。分散樹脂粒子中に含有させる場合、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一般的である。
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（油性）インキ組成物、あるいは静電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ばどれでも使用可能である。
【００６９】
インクにおいて、色材粒子の含有量（色材粒子あるいはさらに分散樹脂粒子の合計含有量）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％、さらに好ましくは３〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。色材粒子の含有量が少なくなると、印刷画像濃度が不足したり、インクと記録媒体Ｐ表面との親和性が得られ難くなって強固な画像が得られなくなったりするなどの問題が生じ易くなり、一方、含有量が多くなると均一な分散液が得られにくくなったり、インクジェットヘッド１０等でのインクの目詰まりが生じやすく、安定なインク吐出が得られにくいなどの問題が生じるからである。
【００７０】
色材として用いる顔料としては、無機顔料、有機顔料を問わず、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、コバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ぺリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料、等の従来公知の顔料を特に限定なく用いることができる。
色材として用いる染料としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、アニリン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ペンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料、等の油溶性染料が好ましく例示される。
【００７１】
また、キャリア液に分散された色材粒子の平均粒径は、０．１〜５μｍが好ましく、より好ましくは０．２〜１．５μｍであり、更に好ましくは０．４〜１．０μｍ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。
【００７２】
色材粒子をキャリア液に分散させた後、荷電制御剤をキャリア液に添加することにより色材粒子を荷電して、荷電した色材粒子をキャリア液に分散してなるインクとする。なお、着色微粒子の分散時には、必要に応じて、分散媒を添加してもよい。
荷電制御剤は、一例として、電子写真液体現像剤に用いられている各種のものが利用可能である。また、「最近の電子写真現像システムとトナー材料の開発・実用化」１３９〜１４８頁、電子写真学会編「電子写真技術の基礎と応用」４９７〜５０５頁（コロナ社、１９８８年刊）、原崎勇次「電子写真」１６（Ｎｏ．２）、４４頁（１９７７年）等に記載の各種の荷電制御剤も利用可能である。
【００７３】
なお、色材粒子は、制御電極に印加される駆動電圧と同極性であれば、正電荷および負電荷のいずれに荷電したものであってもよい。
また、色材粒子の荷電量は、好ましくは５〜２００μＣ／ｇ、より好ましくは１０〜１５０μＣ／ｇ、さらに好ましくは１５〜１００μＣ／ｇの範囲である。
【００７４】
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こともあるため、下記に定義する分配率Ｐを、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上とする。
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここで、σ１は、インクの電気伝導度、σ２は、インク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）および液体用電極（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１ｋＨｚ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℃の条件で３０分間行った。
以上のようなインクを用いることによって、色材粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。
【００７５】
インクの電気伝導度は、１００〜３０００ｐＳ／ｃｍが好ましく、より好ましくは１５０〜２５００ｐＳ／ｃｍ、さらに好ましくは２００〜２０００ｐＳ／ｃｍである。以上のような電気伝導度の範囲とすることによって、制御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、制御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漏れ広がり汚染することがない。
さらに、インクの粘度は０．５〜５ｍＰａ・ｓｅｃが好ましく、より好ましくは０．６〜３．０ｍＰａ・ｓｅｃ、さらに好ましくは０．７〜２．０ｍＰａ・ｓｅｃである。
【００７６】
なお、本発明においては、従来のインクジェット方式のように、インク全体に力を作用させて、インクを記録媒体に向けて飛翔させるのではなく、主に、キャリア液に分散させた固形成分である色材粒子に力を作用させて、飛翔させる。
その結果、普通紙を初めとして、非吸収性のフィルム（例えばＰＥＴフィルム等）などの種々の記録媒体Ｐに画像を記録することができ、また、記録媒体Ｐ上で、滲みや流動を生じることなく、種々の記録媒体に対して、高画質な画像を得ることができる。
【００７７】
このようなインクは、インク循環系６０によってインクジェットヘッド５６に供給される。
インク循環系６０は、インクタンク６４と、ポンプ（図示省略）と、インクの供給路および回収路６６とを備えている。インクタンク６６は、筐体２２内部の底面上に配置され、インクの供給路および回収路６６を介してインクジェットヘッド５６と接続されている。
【００７８】
インクタンク６４内には、各色の色材粒子と、これを分散させる分散溶媒とを含む４色のインクが保持されている。インクタンク６４内の各色のインクは、ポンプにより、インクの供給路６６を介して、インクジェットヘッド５６の各色の吐出ヘッドに供給される。また、画像記録に使用されなかった余分な各色のインクは、ポンプにより、インクの回収路６６を介して各色のインクタンク６４内に回収される。
【００７９】
記録媒体Ｐの位置検出装置６２は、フォトセンサ等の従来公知の位置検出手段であり、記録媒体Ｐの搬送経路上の、帯電装置３８とインクジェットヘッド５６との間の位置で、記録媒体Ｐが搬送される搬送ベルト３２の表面に対向する位置に配置されている。
【００８０】
位置検出装置６２により記録媒体Ｐの位置が検出され、その位置情報はヘッドドライバ５８に供給される。
【００８１】
ヘッドドライバ５８は、筐体２２内部の図中右面に取り付けられており、インクジェットヘッド５６と接続されている。
【００８２】
ヘッドドライバ５８には、外部装置から画像データが入力され、位置検出装置６２から記録媒体Ｐの位置情報が入力される。ヘッドドライバ５８の制御により、記録媒体Ｐの位置情報に従って、インクジェットヘッド５６の各色の吐出ヘッドの吐出タイミングが制御されつつ、画像データに応じて各色の吐出ヘッドから各色のインクが吐出され、記録媒体Ｐ上には、画像データに対応したフルカラー画像が記録される。
【００８３】
すなわち、記録媒体Ｐは、搬送手段１４により、インクジェットヘッド５６の前を所定の一定速度で搬送されつつ、記録手段１６により、その表面に４色印刷が行われてフルカラー画像が記録される。
【００８４】
続いて、溶媒回収手段１８について説明する。
溶媒回収手段１８は、筐体２２内部の底面中央部上に配置され、インクジェットヘッド５６から記録媒体Ｐ上に吐出されたインクから蒸発する分散溶媒や、画像の定着時にインクから蒸発する分散溶媒等を回収するもので、図示状省略しているが、活性炭フィルタ、排出ファン、冷却装置等を備えている。
筐体２２内部の分散溶媒成分を含む空気は、冷却装置により冷却されてその溶媒成分が凝縮され、活性炭フィルタを介して筐体２２の外部に排出される。その際、冷却装置により凝集された溶媒成分は再利用されるか、図示されない廃液タンクに収納される。
【００８５】
また、筐体２２内部の分散溶媒成分を含む空気は、図示しない排出ファンにより、同様に図示しない活性炭フィルタを介して筐体２２の外部に排出される。その際、筐体２２内部の空気中に含まれる分散溶媒成分は、活性炭フィルタによって吸着除去される。
【００８６】
ところで、後に詳述するが、記録装置１０においては、搬送手段１４の搬送ベルト３２によって記録媒体Ｐを搬送しつつ、帯電装置３８ａによってバイアス電圧を帯電し（かつ、これによって、記録媒体Ｐを搬送ベルト３２に静電吸着し）、次いで、記録手段１６によって静電インクジェットによる画像記録を行い、除電手段４０によって除電を行い、搬送ベルト３２から記録媒体Ｐを剥離して、排出トレイ２８に排出する。両面に画像記録を行う場合には、片面の記録後、さらに切替爪等の作用によって、記録媒体Ｐを反転して、帯電手段３８ｂによるバイアス電圧の帯電を行って、以下、同様に画像記録、除電、排出トレイ２８への排出を行う。
【００８７】
通常の静電式のインクジェットでは、インク液滴を吐出させるために、数ｋＶ程度の高電圧が必要であるが、このように記録媒体Ｐにバイアス電圧を帯電させることにより、数百Ｖ程度の駆動電圧でも吐出を行うことが可能になる。また、バイアス電圧の作用によって、インクガイドの先端部分方向に荷電粒子を引き寄せる力が働き、先端部分での荷電粒子の濃縮が効率よく行われるので、にじみの少ない画像を記録媒体を選ばずに形成することが可能である。さらに、常にインクが濃縮されていることにより、パルス電圧に対する応答性が向上するため、高周波数記録が可能となる。
ところが、このように、記録媒体Ｐにバイアス電圧を印加する静電式のインクジェットでは、色材粒子の濃縮が不安定になる場合や吐出状態が不安定になる場合があり、特に、高速で連続記録を行う場合には、この傾向が顕著になるという問題があった。
【００８８】
本発明者は、この点について鋭意検討の結果、記憶媒体Ｐにバイアス電圧を印加する際、あるいはさらに記録媒体Ｐを除電する際に、スコロトロン帯電器４８やコロトロン除電器５２等の帯電装置や除電装置から発生するオゾンがインクに接触することで、インクが変質してしまい、これが原因で色材粒子の濃縮が不安定になり、また、吐出状態が不安定になる事を見いだした。
【００８９】
ここで、記録装置１０内において、インクとオゾンとが接触する可能性が有る領域は、インクジェットヘッド５６の近傍であり、具体的には、インクジェットヘッド５６（各吐出ヘッド８０）と、記録中の記録媒体Ｐとの間隙である。
そこで、本発明では、スコロトロン帯電器４８が記録媒体Ｐにバイアス電圧を帯電させる際にオゾン、あるいはさらに、コロトロン除電器５２が記録媒体Ｐを除電する際に発生するオゾンを、インクジェットヘッド近傍から除去するためのオゾン除去手段２０を配置する。
【００９０】
以下、オゾン除去手段２０を詳細に説明する。
オゾン除去手段２０は、ダクト６８、排気ファン７０、オゾン処理フィルタ７２、余熱供給手段７６を備えている。
ダクト６８は、主管と３つの分岐管を有しており、各分岐管の先端部は、それぞれ、帯電装置３８ａおよび３８ｂのスコロトロン帯電器４８、ならびに、除電装置４０のコロトロン除電器５２の近傍に位置し、その先端には、スコロトロン帯電器４８やコロトロン除電器５２を覆うように、フード６８ａを備えている。また、ダクト６８の主管の基端（分岐管の逆端）側は、装置外部に排気を行う排気ファン７０が設置されている。
【００９１】
従って、排気ファン７０を駆動することにより、スコロトロン帯電器４８やコロトロン除電器５２から発生したオゾンをフード６８ａから吸引し、ダクト６８を通して装置外部に排出することができ、すなわち、スコロトロン帯電器４８やコロトロン除電器５２から発生したオゾンがインクジェットヘッド５６の近傍に至ることはない、すなわち、インクジェットヘッド５６の近傍から除去できる。しかも、オゾンを外部に排出するので、オゾンによる装置内のゴム部品等の劣化を減少することができ、長寿命化も図れる。
【００９２】
なお、本態様に限らず、本発明においては、オゾン除去手段は、常時、駆動してもよいが、好ましくは、スコロトロン帯電器４８およびコロトロン除電器５２の駆動に同期して、少なくとも一方が駆動した時のみに駆動するのが好ましい。
従って、図示例においては、排気ファン７０は、常時、駆動してもよいが、好ましくは、スコロトロン帯電器４８およびコロトロン除電器５２の駆動に同期して、少なくとも一方が駆動した際のみに駆動するのが好ましい。
【００９３】
図示例においては、好ましい態様として、排気ファン７０による排気中のオゾンを処理する、オゾン処理フィルタ７２が排気ファン７０と筐体２２の間に配置されている。このようなオゾン処理フィルタ７２を有することにより、オゾンによる記録装置１０の設置環境の汚染を防止できる。
なお、オゾン処理フィルタ７２は、例えば、活性炭などのオゾン吸着手段や、マンガン、鉛、クロム、コバルト、ニッケル等の金属酸化物または複合体等のオゾンを処理する触媒等、オゾンの除去に用いられる公知の手段を利用して構成すればよい。また、オゾン処理フィルタ７２（オゾン処理手段）は、カートリッジ式にして、容易に交換できるようにするのが好ましい。
【００９４】
さらに、図示例においては、好ましい態様として、余熱供給手段７６を備える。
余熱供給手段７６はオゾン処理フィルタ７２に熱を供給する手段であり、ダクト７４、余熱供給バルブ７８で構成されている。
ダクト７４の一端は、記録後の記録媒体Ｐの画像を加熱定着する定着ローラ対４６の近傍に配置され、他端は、オゾン処理フィルタ７２に接続している。
ダクト７４は定着ローラ対４６が記録媒体Ｐを加熱し定着する際に発生する熱の余熱を伝達し、その熱によってオゾン処理フィルタ７２を加熱する。これにより、オゾンの処理により劣化したオゾン処理フィルタ７２を回復し、所定のオゾンの吸収効率を維持することができる。しかも、定着ローラ対４６を利用することにより、新たな熱源も不要であり、かつ、省エネルギーも図れる。
【００９５】
ここで、オゾン処理フィルタ７２の回復は、オゾンの処理を行っていない時、すなわち、記録を行っていない時に行うと、より効率がよい。
これに対応して、図示例の余熱供給手段７６は、ダクト７４の途中に余熱供給バルブ７８を有し、排気ファン７０の作動中（画像記録中）には、余熱供給バルブ７８を閉塞してオゾン処理フィルタ７２の回復を行わず、排気ファン７０の停止時に、余熱供給バルブ７８を開放して、オゾン処理フィルタ７２の回復を行う。これにより、より効率のよいオゾン処理フィルタ７２の回復を行い、より好適にオゾンの吸収効率を維持できる。
【００９６】
なお、本発明において、オゾン処理フィルタ７２の加熱は、定着ローラ対４６等の記録装置１０が基本的に有する熱源の余熱を利用するのに限定はされず、例えば、オゾン処理フィルタ７２の近傍等に、別途、加熱手段を設けてもよい。
排気ファン７０、および、オゾン処理フィルタ７２の配置は特に限定されず、ダクト６８のどの位置に配置してもよい。
【００９７】
図示例のオゾン除去手段２０において、オゾン処理フィルタ７２および余熱供給手段７６は、共に好ましい態様として配置されるものである。
従って、図示例においては、オゾン除去手段２０は、ダクト６８および排気ファン７０のみで構成してもよく、あるいは、これにオゾン処理フィルタ７２もしくは余熱供給手段７６を有して構成してもよい。
【００９８】
以下、記録装置１０の動作を説明する。
記録装置１０では、画像の記録時に、給紙トレイ２４に収納された記録媒体Ｐがフィードローラ２６により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ３１ａと搬送ベルト３２との間に挟持されて、搬送ベルト３２上の所定位置に搬送される。
【００９９】
搬送ベルト３２上の所定位置に搬送された記録媒体Ｐは、帯電装置３８ａにより負の高電位にバイアス電圧を帯電され、搬送ベルト３２の表面に静電吸着される。
【０１００】
搬送ベルト３２の表面に静電吸着された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３２の移動とともに所定の一定速度で移動されつつ、インクジェットヘッド５６により、その表面に画像データに対応した画像が記録される。
【０１０１】
片面記録後の記録媒体Ｐは、除電装置４０により除電され、定着ローラ対４６により挟持搬送されつつ、記録された画像が加熱定着される。
【０１０２】
片面のみの記録が指定されている場合、片面記録後の記録媒体Ｐは、排出位置に設定された切替爪４３に応じて、定着ローラ対４６により、ガイド４４ｂに沿って搬送され、さらに搬送ローラ３１ｂとガイド４４ｂとの間に挟持されて搬送され、排出部から排出されて、排出トレイ２８内に順次積層されてストックされる。
【０１０３】
これに対し、両面の記録が指定されている場合、片面記録後の記録媒体Ｐは、反転位置に設定された切替爪４３に応じて、定着ローラ対４６により、反転ローラ対４７側に搬送される。その後、反転ローラ対４７が反転され、記録媒体Ｐはガイド４４ｃに沿って搬送され、さらに搬送ローラ３１ｃとガイド４４ｃとの間に挟持されて搬送され、搬送ベルト３２上の所定の位置に供給される。すなわち、この段階で記録媒体Ｐは反転される。
【０１０４】
その後、反転された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３２の移動とともに移動され、同様にして、その裏面に画像データに対応した画像が記録される。これ以後の動作は、片面のみの記録が指定されている場合と同じである。
【０１０５】
上記の記録動作に同期して、オゾン除去手段２０は、排気ファン７０を駆動して、帯電手段４８および除電手段５２で発生するオゾンを吸引する。吸引されたオゾンはオゾン処理フィルタ７２を通過することで、処理され、排気は筐体２２の外部へ排出される。なお、記録中は、基本的に、余熱供給バルブ７８は閉塞している。
従って、インクジェットヘッド５６の近傍からオゾンを除去できるので、オゾンによるインクの変質を生じることがなく、高速で連続記録を行う場合でも、荷電粒子の濃縮、および、吐出状態の安定させることができ、高画質な画像記録を高い生産性で行うことができる。
【０１０６】
また、記録を行っていない状態では、余熱供給バルブ７８を開放し、ダクト７４によって定着ローラ４６の熱をオゾン除去フィルタ７２に伝達し、加熱して、オゾン除去フィルタ７２の回復を行う。なお、必要に応じて、オゾン除去フィルタ７２の回復のために定着ローラ対４６を加熱してもよい。
【０１０７】
次に、本発明のインクジェット記録装置について、別の実施形態を挙げて説明する。
【０１０８】
図５は、本発明の静電式インクジェット記録装置の第２の実施形態の構成概略図である。同図に示す静電式インクジェット記録装置１１０は、オゾン除去手段１２０を除いて、図１に示す記録装置１０と同じ構成のものである。従って、両者で同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、インクジェット記録装置１１０に特有の点を重点的に説明する。
【０１０９】
インクジェット記録装置１１０のオゾン除去手段１２０は、ダクト１２２、ブロワ１２４、オゾン処理フィルタ１２６、余熱供給手段１２８で構成されている。
ダクト１２２は、基端部は筐体２２を貫通し筐体２２の外部に突出している。また、ダクト１２２の先端部にはインクジェットヘッド５６を覆うようにフード１１２が配置されている。ダクト１２２の途中には、ダクト１２２を通して装置の外気をフード１１２に送風する。
【０１１０】
従って、ブロワ１２４を駆動することにより、装置外部のオゾンの含まない空気をインクジェットヘッド５６近傍に供給することができ、先の例と同様に、スコロトロン帯電器４８やコロトロン除電器５２から発生したオゾンをインクジェットヘッド５６の近傍から除去できる。
これにより、オゾンによるインクの変質を生じることがなく、高速で連続記録を行う場合でも、荷電粒子の濃縮、および、吐出状態の安定させることができ、高画質な画像記録を高い生産性で行うことができる。
【０１１１】
図示例においては、好ましい態様として、筐体２２内の空気を排出する排気口（図中右上）の内側には、オゾン処理フィルタ１２６が配置されている。
これにより、ブロワ１２４の駆動によるインクジェットヘッド５６近傍への外気の送風によって、外部に排出され筐体２２内部の空気から、オゾンを除去することができるので、先の例と同様に、装置の設置環境の汚染を防止できる。なお、オゾン処理フィルタ１２６は、先と同様の物を利用すればよい。
【０１１２】
また、好ましい態様として、オゾン処理フィルタ１２６には、余熱供給手段１２８が設置されている。
余熱供給手段１２８は、ダクト１３０、余熱供給バルブ１３２で構成されているもので、ダクト１２８は一端がオゾン除去フィルタ１２６に接続されており、もう一端は、定着ローラ４６の近傍に配置されている。
この余熱供給手段１２８は、図１に示される記録装置１０の余熱供給手段７６と同様、ダクト１３０が定着ローラ対４６の発生する余熱を伝達し、その熱によってオゾン除去フィルタ７２を加熱／回復させるものである。また、余熱供給バルブ１３２も同様に、記録時には回復を行わず、非記録時に回復を行うために、開閉／閉塞する。
【０１１３】
なお、前述のように、本実施形態においては、オゾン処理フィルタ１２６および余熱供給手段１２８は、好ましい態様として設けられるものである。従って、オゾン除去手段１２０は、ダクト１２２およびブロワ１２４のみで構成してもよく、あるいは、これにオゾン処理フィルタ１２６のみを加えて構成してもよい。
さらに、本実施形態においても、オゾン処理フィルタ１２６の加熱手段は余熱供給に限定されず、どのような加熱手段を設けてもよい。
【０１１４】
図６は、本発明の静電式インクジェット記録装置の第３の実施形態の構成概略図である。同図に示す静電式インクジェット記録装置１６０も、オゾン除去手段１７０を除いて、図１に示す記録装置１０と同じ構成のものである。従って、両者で同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、インクジェット記録装置１６０に特有の点を重点的に説明する。
【０１１５】
インクジェット記録装置１６０のオゾン除去手段１７０は、オゾン処理フィルタ１７２で構成されている。
オゾン処理フィルタ１７２は、帯電手段３８ａおよび３８ｂのスコロトロン帯電器４８、ならびに、除電手段４０のコロトロン除電器５２に接して配置されている。なお、オゾン処理フィルタ１７２は、図１に示すオゾン除去フィルタ７２と同様のものを利用すればよい。
【０１１６】
オゾン処理フィルタ１７２はスコロトロン帯電器４８、および、コロトロン除電器５２に接して配置されていることにより、スコロトロン帯電器４８、および、コロトロン除電器５２で発生したオゾンは、オゾン処理フィルタ１７２によって処理される。
従って、前述の各例と同様に、スコロトロン帯電器４８やコロトロン除電器５２から発生したオゾンがインクジェットヘッド５６の近傍に至ることはない、すなわち、インクジェットヘッド５６の近傍から除去することができ、オゾンによるインクの変質を生じることがなく、高速で連続記録を行う場合でも、荷電粒子の濃縮、および、吐出状態の安定させることができ、高画質な画像記録を高い生産性で行うことができる。また、本例では、オゾンを処理してしまうので、先の例と同様に、装置の設置環境の汚染を防止できる。
【０１１７】
なお、本発明は、図１、図５および図６に示すインクジェット記録装置１０，１１０、および１６０に限定されるわけではなく、従来公知の各種形態の静電式インクジェット記録装置に適用可能である。すなわち、本発明が適用される静電式インクジェット記録装置を構成する記録媒体Ｐの保持手段１２、搬送手段１４および記録手段１６、溶媒回収手段１８、オゾン除去手段２０、１２０および１７０の具体的な構成は、図示例のものに何ら制限されない。
また、上記実施例では、両面に記録を行うインクジェット記録装置を示したがこれに限定されず、片面に記録を行うインクジェット記録装置でもよい。
【０１１８】
本発明は、基本的に以上のようなものである。
本発明の静電式インクジェット記録装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の静電式インクジェット記録装置の第１の実施形態の構成概略図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッドで使用されている各色の吐出ヘッドの一実施形態の概略構成を示す模式的部分斜視図である。
【図３】（ａ）は、図２に示す吐出ヘッドの一部を示す模式的断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のIV−IV線切断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ図３（ｂ）のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線およびＣ−Ｃ線矢視図である。
【図５】本発明の静電式インクジェット記録装置の第２の実施形態の構成概略図である。
【図６】本発明の静電式インクジェット記録装置の第３の実施形態の構成概略図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１０、１１０、１６０  静電式インクジェット記録装置
１２  保持手段
１４  搬送手段
１６  記録手段
１８  溶媒回収手段
２０、１２０、１７０  オゾン除去手段
２２  筐体
２４  給紙トレイ
２６  フィードローラ
２８  排出トレイ
３０  搬送ローラ対
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ  搬送ローラ
３２  搬送ベルト
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ  ベルトローラ
３６  導電性プラテン
３８  帯電装置
４０  除電装置
４２  分離爪
４４、４４ａ、４４ｂ  ガイド
４６  定着ローラ対
４８  スコロトロン帯電器
５０、５４  高圧電源
５２  コロトロン除電器
５６  インクジェットヘッド
５８  ヘッドドライバ
６０  インク循環系
６２  位置検出装置
６４  インクタンク
６６  インクの供給路および回収路
６８、７６、１２２、１３０  ダクト
７０  排気ファン
７２、１２６、１７２  オゾン処理フィルタ
７４、１２８  余熱供給手段
７８、１３２  余熱供給バルブ
８０  吐出ヘッド
８２  ヘッド基板
８４  インクガイド
８４ａ  インクガイドの先端部分
８６  絶縁性基板
８８、９０  制御電極
９２  浮遊導電板
９４ａ、９４ｂ、９４ｃ  絶縁層
９６  ガード電極
９８  貫通孔
１００  インク流路
１２４  ブロワ
【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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