JP2000066523A - Image forming device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably generate a sufficient amount of homogeneous ink mist and to make obtainable a uniform image even for a large-sized image carrier with a simple constitution. SOLUTION: A developing device 4 is equipped with an ink mist generating means 10 atomizing liquid ink in a fine mist state, an ink mist feeding means 42 feeding the ink mist in a direction crossing the moving direction of the image carrier 1 in an ink mist developing space part D where an image is formed with the ink mist, and an ink mist feeding-out part A extended in a direction nearly parallel with the feeding direction of the ink mist. The means 10 emits the ink mist in the extended direction of the part A.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、ファク
シミリ、複写機などの画像形成装置に関するものであ
り、特に、電子写真、静電記録、イオンフロー法などに
より感光体、絶縁体又は強誘電体などの静電潜像担持体
に形成される静電潜像を、液体インクを用いこれを微細
化することにより、非接触で現像し可視像とするための
画像形成装置、或いは、電気信号により液体インクを微
細化したものを選択的に飛翔させ、像担持体上に作像す
る画像形成装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a copying machine, and the like, and more particularly, to a photosensitive member, an insulator, or a ferroelectric material by electrophotography, electrostatic recording, ion flow, or the like. An image forming apparatus for developing an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier such as a liquid image by using a liquid ink to form a visible image by contactless development, or an electric signal The present invention relates to an image forming apparatus for selectively flying a finely divided liquid ink to form an image on an image carrier.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ等に採用されて
いる電子写真方式や、静電記録方式による画像形成手段
における現像剤としては、着色顔料を粒子中に含有させ
たトナーを用いる、所謂、乾式現像方法が主流となって
いる。この理由として、乾式現像方法は、古くから用い
られてきた湿式現像方法と比較し、取り扱いやトナー帯
電機構の付与、また、現像装置の小型化に有利であった
ことや、トナーを担持し搬送する現像スリーブ上のトナ
ーの保持を磁力や静電気力、又はファンデアワールス力
を利用して調整することが可能であり、所謂、地カブリ
の低減など画像性の向上に対しての制御が容易であるな
どの点があったからである。例えば、上記静電記録方式
としては米国特許第３６８９９３５号公報や、特開昭５
７−１９７６３号公報、又は特表平１−５０３２２１号
公報などにおいて、画素を形成するために複数の開口部
を静電的に制御することによって、選択的にトナーを記
録紙上に飛翔させる方式のものがある。2. Description of the Related Art As a developer in an image forming means of an electrophotographic system or an electrostatic recording system conventionally employed in copying machines, printers and the like, a so-called toner in which a coloring pigment is contained in particles is used. The dry development method is mainly used. The reason for this is that the dry developing method is advantageous in handling, providing a toner charging mechanism, and reducing the size of the developing device, and carrying and transporting toner, as compared with the wet developing method which has been used for a long time. It is possible to adjust the retention of toner on the developing sleeve using magnetic force, electrostatic force, or Van der Waals force, and it is easy to control so-called improvement of image quality such as reduction of background fog. This is because there were points. For example, as the electrostatic recording method, US Pat. No. 3,689,935,
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-19763 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-503221, a method of selectively flying toner on recording paper by electrostatically controlling a plurality of openings for forming pixels is proposed. There is something.

【０００３】一方、近年では、特に画像の解像度を高
め、より向上した画質を求めるために、上記トナーの粒
径をさらに細かく、例えば５μｍ以下にする必要性が生
じてきた。しかしながら、このようにすることによって
画像は向上するものの、トナーの飛散などの問題が生
じ、画像形成装置本体内部のみならず装置外への飛散を
防止することは技術的に困難であり、装置コストを引き
上げることも考えられる。On the other hand, in recent years, it has become necessary to reduce the particle size of the toner, for example, to 5 μm or less, particularly in order to increase the resolution of an image and to obtain an improved image quality. However, although this improves the image, it causes problems such as toner scattering, and it is technically difficult to prevent scattering not only inside the image forming apparatus main body but also outside the image forming apparatus. It is also conceivable to raise the number.

【０００４】このような観点から、液体インクを微細化
し、これを帯電させ、静電潜像を現像したり、或いは複
数電極が形成されたスリットを設け、該複数の電極に異
なる電圧を印加することにより上記帯電させた微細イン
ク( ミスト) を静電的に直接記録紙に排出することによ
り画像を形成する方法なども古くから考えられてきた。
例えば、超音波振動子によりインクをミスト化し、静電
潜像を帯電ミストにより現像する方法としては、特開昭
５４−６６８４８号公報、特開平５−３３３７０３号公
報等に記載があり、また、複数電極が形成されたスリッ
トやノズル孔に対して選択的にミスト通過の静電制御を
行う方式として、例えば特開平２−２９７４４９号公
報、特開平５−１２４２２２号公報等の開示がある。こ
れらは信号部として、従来より知られるピエゾ素子やヒ
ータ素子をそれぞれ１画素に対応させて微細加工により
複数設けたインクジェットやバブルジェットに対して、
基本的には感光ドラムや、又は電極形状の形成のみで構
成できるため、より簡易に、例えばフルマルチの画像形
成ヘッドとして構成し得ると考えられる。[0004] From such a viewpoint, the liquid ink is miniaturized and charged, and the electrostatic latent image is developed, or a slit in which a plurality of electrodes are formed is provided, and different voltages are applied to the plurality of electrodes. For this reason, a method of forming an image by electrostatically discharging the charged fine ink (mist) directly onto recording paper has been considered for a long time.
For example, as a method of forming ink mist with an ultrasonic vibrator and developing an electrostatic latent image by charging mist, JP-A-54-66848, JP-A-5-333703 and the like are described. Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 2-297449 and Hei 5-124222 disclose methods for selectively performing electrostatic control of mist passage for slits and nozzle holes in which a plurality of electrodes are formed. These are used as a signal unit for an ink jet or bubble jet provided with a plurality of finely-processed piezo elements and heater elements conventionally corresponding to one pixel, respectively.
Basically, since it can be configured only by forming the photosensitive drum or the shape of the electrode, it is considered that it can be configured more simply, for example, as a full-multi image forming head.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の超音波振動子によりインクミストを発生させる方
式のものについては、以下のような問題があった。However, the above-mentioned conventional system in which ink mist is generated by the ultrasonic vibrator has the following problems.

【０００６】すなわち、上記従来例においては、インク
の下部においてインク霧化手段である超音波振動子が設
けられ、その振動によりインクの上方よりインクミスト
を発生させるものである。従って、そのエネルギーによ
りインクミストが進もうとする方向は鉛直方向であり、
記録体の搬送方向と直交する方向には必ずしも速やかに
は拡散していかず、その結果、例えばＡ４サイズ以上の
幅を有するような画像幅全域に対しての均一な画像濃度
が得られ難い問題点があった。That is, in the above conventional example, an ultrasonic vibrator as an ink atomizing means is provided below the ink, and the vibration generates an ink mist from above the ink. Therefore, the direction in which the ink mist tends to advance due to the energy is the vertical direction,
The problem is that it does not always diffuse quickly in the direction perpendicular to the direction of conveyance of the recording medium, and as a result, it is difficult to obtain a uniform image density over the entire image width, for example, having a width of A4 size or more. was there.

【０００７】このため、記録体全幅に複数超音波振動子
を設けたり、或いは、記録体幅全幅におよぶ大型の振動
子が必要になるなどの困難があった。For this reason, there have been difficulties such as providing a plurality of ultrasonic transducers over the entire width of the recording medium, or necessitating a large vibrator over the entire width of the recording medium.

【０００８】又、小型化にあたっては、例えば、感光ド
ラムと、制御ノズル及びミスト発生手段とを近接させね
ばならない。しかしながら、このような構成では、十分
な量の均質ミストが得難く、又、発生するインクミスト
の粒径などに差がある場合には、これがそのまま画像に
反映されてしまい易く、均一な画像が得られにくいとい
った問題があった。In order to reduce the size, for example, the photosensitive drum must be brought close to the control nozzle and the mist generating means. However, with such a configuration, it is difficult to obtain a sufficient amount of homogeneous mist, and when there is a difference in the particle size of the generated ink mist, this is easily reflected in the image as it is, and a uniform image is obtained. There was a problem that it was difficult to obtain.

【０００９】従って、本発明の目的は、上記諸点に鑑
み、十分な量の均質なインクミストを安定して発生し、
且つ簡易な構成で大きなサイズの像担持体に対しても均
一な画像を得ることができる画像形成装置を提供するこ
とである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for stably generating a sufficient amount of homogeneous ink mist in view of the above points,
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus which can obtain a uniform image even on a large-sized image carrier with a simple configuration.

【００１０】本発明の他の目的は、例えばＡ４サイズの
画像幅をライン走査し得る小型高速のフルマルチのプリ
ンタヘッドや、小型長尺の現像装置の作製が可能であ
り、高速なカラー画像形成をも可能である画像形成装置
を提供することである。Another object of the present invention is to produce a small, high-speed full-multi printer head capable of line-scanning an image width of, for example, an A4 size, and a small, long developing device, thereby enabling high-speed color image formation. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus that is also capable of:

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
液体インクを使用する現像装置にて像担持体上に可視像
を形成する画像形成装置において、前記現像装置は、液
体インクを微細ミスト状に霧化するインクミスト発生手
段と、インクミストにより画像が形成されるインクミス
ト現像空間部において前記像担持体の移動方向と交差す
る方向にインクミストを搬送するインクミスト搬送手段
と、前記インクミストの搬送方向と略平行方向に延出し
たインクミスト送出部と、を具備し、前記インクミスト
発生手段は、前記インクミスト送出部の延出方向にイン
クミストを出射するものであることを特徴とする画像形
成装置である。好ましくは、前記インクミスト送出部
は、同時にインクミスト循環路とされる。又、本発明の
一実施態様によると、前記インクミスト発生手段は、複
数設けることができる。The above object is achieved by an image forming apparatus according to the present invention. In summary, the present invention provides:
In an image forming apparatus for forming a visible image on an image carrier with a developing device using liquid ink, the developing device includes an ink mist generating unit configured to atomize the liquid ink into a fine mist, and an image formed by the ink mist. An ink mist transporting means for transporting the ink mist in a direction intersecting the moving direction of the image carrier in the ink mist developing space where the ink mist is formed; and sending out the ink mist extending in a direction substantially parallel to the transport direction of the ink mist. And an ink mist generating unit for emitting the ink mist in a direction in which the ink mist sending unit extends. Preferably, the ink mist sending section is simultaneously used as an ink mist circulation path. According to an embodiment of the present invention, a plurality of the ink mist generating means can be provided.

【００１２】本発明の一実施態様によると、前記現像装
置は、複数独立した制御電極を有する制御アパーチャア
レイを備え、前記荷電されたインクミストは、前記制御
電極に印加された画像情報信号によってアパーチャを選
択的に通過し、前記制御電極と対向配置された前記像担
持体に画像が形成される。According to one embodiment of the present invention, the developing device includes a control aperture array having a plurality of independent control electrodes, and the charged ink mist is controlled by an aperture according to an image information signal applied to the control electrodes. And an image is formed on the image carrier that is disposed to face the control electrode.

【００１３】本発明の他の実施態様によると、像担持体
は静電潜像担持体であり、前記荷電されたインクミスト
は、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像
して可視像とする。According to another embodiment of the present invention, the image carrier is an electrostatic latent image carrier, and the charged ink mist comprises an electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier. Is developed into a visible image.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

【００１５】実施例１ 図１及び図２に、本発明に係る画像形成装置の一実施例
を示す。先ず、画像形成装置としての全体的な構成につ
いて説明する。Embodiment 1 FIGS. 1 and 2 show an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. First, the overall configuration of the image forming apparatus will be described.

【００１６】本実施例によると、像担持体としての記録
体１が、プラテン３０に支持されて矢印方向に搬送され
る。一方、プラテン３０に支持された記録体１に対向し
て、画像形成ユニットとしてのミスト現像装置４が配置
される。According to the present embodiment, the recording body 1 as an image carrier is transported in the direction of the arrow while being supported by the platen 30. On the other hand, a mist developing device 4 as an image forming unit is arranged to face the recording body 1 supported by the platen 30.

【００１７】本実施例にてミスト現像装置４は、記録体
１に対向した位置に開口を有するハウジング４１を備え
ている。開口には、画像情報に従いインクミストの記録
体１上への放出を制御するための制御アパーチャ（アレ
イ）２０とワイヤグリッド２４が配置されている。制御
アパーチャ２０とワイヤグリッド２４については後で詳
しく説明する。In this embodiment, the mist developing device 4 includes a housing 41 having an opening at a position facing the recording medium 1. In the opening, a control aperture (array) 20 and a wire grid 24 for controlling discharge of the ink mist onto the recording medium 1 according to image information are arranged. The control aperture 20 and the wire grid 24 will be described later in detail.

【００１８】ハウジング４１は、その内部が仕切板４１
ａによって、ミスト送出部Ａとミスト搬送路Ｂ１とに区
分されている。ミスト搬送路Ｂ１にはスクリュー４２が
配置されており、グリッド２４及び制御アパーチャ２０
を備えた現像空間Ｄに連通している。ミスト送出部Ａ
は、ハウジング４１の、図１にて左側端に形成された連
通路Ｂ２にてミスト搬送路Ｂ１と連通し、ミスト搬送路
Ｂ１の右側端は、ミスト回収部Ｃを介してミスト送出部
Ａに連通している。本実施例では、ミスト送出部Ａの右
側端部にインクミスト発生手段１０が設置されている。The housing 41 has a partition plate 41 inside.
The mist is divided into a mist sending section A and a mist transport path B1 by a. A screw 42 is disposed in the mist transport path B1, and the grid 24 and the control aperture 20
In the developing space D provided with Mist transmitter A
Communicates with the mist transport path B1 through a communication path B2 formed at the left end in FIG. 1 of the housing 41, and the right end of the mist transport path B1 is connected to the mist delivery section A via the mist recovery section C. Communicating. In this embodiment, an ink mist generating unit 10 is provided at the right end of the mist sending section A.

【００１９】インクミスト発生手段１０より放出された
インクミストＭは、例えば負に荷電されている。このイ
ンクミストＭはミストハウジング４１中のミスト送出部
Ａからミスト搬送路Ｂ１のスクリュー４２の回転によ
り、ミスト排出制御アパーチャアレイ２０の下部の現像
空間Ｄへ送られると共に、記録体１の画像幅にわたり均
一に拡散される。この後、使用されなかったインクミス
トＭは、ミスト回収部Ｃを介して再びミスト送出部Ａ方
向へ循環するが、一部再液化したミストは、ミスト回収
部Ｃの下方部に形成した通路４５を通って、ミストハウ
ジング４１に隣接して設けられたインク室１２へと回収
される。上述のように、ミスト送出部Ａは、インクミス
トＭの循環路としても機能する。The ink mist M discharged from the ink mist generating means 10 is, for example, negatively charged. The ink mist M is sent from the mist sending section A in the mist housing 41 to the developing space D below the mist discharge control aperture array 20 by the rotation of the screw 42 in the mist transport path B1, and the ink mist M extends over the image width of the recording medium 1. Spreads evenly. Thereafter, the unused ink mist M circulates again in the direction of the mist sending section A through the mist collecting section C, but the mist that has been partially reliquefied passes through the passage 45 formed below the mist collecting section C. And is collected into the ink chamber 12 provided adjacent to the mist housing 41. As described above, the mist sending section A also functions as a circulation path for the ink mist M.

【００２０】上記制御アパーチャ２０について説明す
る。制御アパーチャ２０は、図３に示すように、多数独
立した制御（信号）電極２１に囲まれた開口部２２を有
し、これら電極２１に接続されたドライバ２３により各
開口部２２からのインクミストの記録体１への排出が制
御される。The control aperture 20 will be described. As shown in FIG. 3, the control aperture 20 has openings 22 surrounded by a large number of independent control (signal) electrodes 21, and a driver 23 connected to these electrodes 21 causes ink mist from each of the openings 22. To the recording medium 1 is controlled.

【００２１】前記制御アパーチャ２０の構成を、図４を
も参照して説明する。例えば５０μｍの厚みを有するポ
リイミド２０ａの上に予めラミネートされている１８μ
ｍの銅箔に対して、公知のフォトリソグラフにより開口
部２２に相当する円形パターン及び電極パターン２１を
形成する。更に、２５μｍのポリイミド性フィルム２０
ｂをラミネートした後に紫外レーザーや炭酸ガスレーザ
ーの照射により開口部２２を形成することができる。
又、上記電極パターンの形成方法としては、例えば電気
鋳造によるものなどいくつかの形成方法があり、また、
他の様々な開口部パターン２２や電極パターン２１の変
形が可能である。The structure of the control aperture 20 will be described with reference to FIG. For example, 18 μm previously laminated on a polyimide 20a having a thickness of 50 μm.
A circular pattern corresponding to the opening 22 and an electrode pattern 21 are formed on the copper foil of m by a known photolithography. Furthermore, a 25 μm polyimide film 20
After laminating b, the opening 22 can be formed by irradiation with an ultraviolet laser or a carbon dioxide gas laser.
Further, as a method of forming the electrode pattern, there are several forming methods such as, for example, by electroforming,
Various other deformations of the opening pattern 22 and the electrode pattern 21 are possible.

【００２２】上記で形成した制御アパーチャ２０による
静電的なインクミスト排出制御は一例として以下のよう
に行われる。The control of the discharge of the electrostatic ink mist by the control aperture 20 formed as described above is performed as follows as an example.

【００２３】図１にて、制御アパーチャ２０下部には、
例えば、複数ワイヤが張られたグリッドワイヤ又はワイ
ヤメッシュ等とされるグリッド２４が制御アパーチャ２
０に対して０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度の間隔をもって張設
され、接続電源２５はアース状態とされる。又、制御ア
パーチャ２０の上部のミストハウジング４１外には０．
１ｍｍ〜５ｍｍ程度の間隔をもって対向電極となるプラ
テン３０が配置され、この間隙に記録体１が挟持され、
且つ紙面垂直方向に搬送される。In FIG. 1, below the control aperture 20,
For example, the control aperture 2 is a grid 24 that is a grid wire or a wire mesh on which a plurality of wires are stretched.
It is stretched at an interval of about 0.1 mm to 5 mm with respect to 0, and the connection power supply 25 is grounded. In addition, the outside of the mist housing 41 above the control aperture 20 is set to 0.
A platen 30 serving as a counter electrode is disposed at an interval of about 1 mm to 5 mm, and the recording medium 1 is held in this gap.
And it is conveyed in the vertical direction of the paper.

【００２４】尚、プラテン３０に接続された電源３１
は、例えば＋２ＫＶの電圧を発生する。本実施例にて、
インクミストＭは、上述のように、負に帯電されてい
る。従って、図３にて、インクミストＭは、制御電極２
１のうち、ドライバ２３により例えば＋２００Ｖを印加
された電極２１ａに対応する開口部２２ａから記録体１
へと排出され、一方、例えば−２００Ｖを印加された電
極２１ｂに対しては、負に帯電されたインクミストＭは
反発され、対応する開口部２２ｂから記録体１側へとは
排出されない。The power supply 31 connected to the platen 30
Generates a voltage of +2 KV, for example. In this embodiment,
The ink mist M is negatively charged as described above. Therefore, in FIG. 3, the ink mist M
Of the recording medium 1 through the opening 22a corresponding to the electrode 21a to which +200 V is applied by the driver 23, for example.
On the other hand, the negatively charged ink mist M is repelled to the electrode 21b to which -200 V is applied, for example, and is not discharged from the corresponding opening 22b to the recording medium 1 side.

【００２５】斯かる構成の画像形成装置によれば、例え
ば、Ａ４幅に対応してフルマルチに複数形成した制御ア
パーチャヘッド２０として構成し、良好に拡散させたイ
ンクミストにより画像形成をなすことができる。According to the image forming apparatus having such a configuration, for example, the control aperture head 20 is formed as a plurality of full apertures corresponding to the width of A4, and can form an image with ink mist that is well diffused. it can.

【００２６】次に、本発明の構成要素であるインクミス
ト発生手段１０について説明する。図５は、コンティニ
ュアスインクジェットの液滴発生源と類似の液滴発生源
を２つ設けたタイプのインクミスト発生手段１０を示
す。Next, the ink mist generating means 10 which is a component of the present invention will be described. FIG. 5 shows an ink mist generating means 10 of a type provided with two droplet generation sources similar to those of a continuous inkjet.

【００２７】この実施例にて、インクミスト発生手段１
０は、リング状に形成された圧電体１０１（１０１ａ、
１０１ｂ）を有し、各圧電体１０１ａ、１０１ｂは、例
えばガラス製のインクチューブ１１（１１ａ、１１ｂ）
の先端近傍に位置し、それぞれチューブを囲って接着さ
れている。各チューブ１１ａ、１１ｂは、その先端が内
径として数μｍ程度になるように形成され、それぞれイ
ンク室１２に連結され、インク室１２から液体インク１
２４が供給される。In this embodiment, the ink mist generating means 1
0 denotes a piezoelectric body 101 (101a, 101a,
101b), and each of the piezoelectric bodies 101a and 101b is, for example, a glass ink tube 11 (11a, 11b).
, And are bonded around the tubes. Each of the tubes 11a and 11b is formed so that its tip has an inner diameter of about several μm, and is connected to the ink chamber 12, respectively.
24 are supplied.

【００２８】圧電体１０１ａ、１０１ｂにはそれぞれ駆
動源１０２（１０２ａ、１０２ｂ）により１００ＫＨｚ
〜１００ＭＨｚ程度の高周波交流電圧が印加される。一
方、インク室１２内のインク１２４は、軸１２１に取り
付けられたバネ材１２２を有する加圧手段１２３により
必要に応じて加圧される。インク１２４が加圧された状
態で圧電体１０１ａ、１０１ｂが駆動されることで、先
端にインク柱１０５（１０５ａ、１０５ｂ）が形成され
ると共に、その更に先端で数μｍ径のミストＭ（Ｍａ、
Ｍｂ）が形成され、インクミスト発生源、即ち、インク
ミスト発生手段１０より放出される。The driving bodies 102 (102a, 102b) respectively apply 100 KHz to the piezoelectric bodies 101a, 101b.
A high-frequency AC voltage of about 100 MHz is applied. On the other hand, the ink 124 in the ink chamber 12 is pressurized as necessary by a pressurizing unit 123 having a spring member 122 attached to a shaft 121. By driving the piezoelectric bodies 101a and 101b in a state where the ink 124 is pressurized, the ink columns 105 (105a and 105b) are formed at the tips, and the mist M (Ma, Ma, Ma, Ma) having a diameter of several μm is further formed at the tips.
Mb) is formed and discharged from the ink mist generating source, that is, the ink mist generating means 10.

【００２９】又、インク柱１０５ａ、１０５ｂよりミス
トが分離する位置周囲において、本実施例では、リング
状である荷電電極１０３（１０３ａ、１０３ｂ）が配置
される。これら荷電電極１０３ａ、１０３ｂにそれぞれ
電圧源１０４（１０４ａ、１０４ｂ）により、例えばプ
ラス２００Ｖ程度の電圧が印加されると、アース状態に
されたそれぞれのチューブ内面よりチューブ中のインク
を通してマイナスの電荷が静電誘導によりそインク柱１
０５の先端まで注入され、該先端のインクが荷電された
状態でミスト状に分断される。これによって、荷電イン
クミストＭ（Ｍａ、Ｍｂ）が形成される。In this embodiment, a ring-shaped charging electrode 103 (103a, 103b) is arranged around the position where the mist is separated from the ink columns 105a, 105b. When a voltage of, for example, about +200 V is applied to each of the charged electrodes 103a and 103b by the voltage source 104 (104a and 104b), a negative charge is passed through the ink in the tube from the inner surface of each tube that is grounded. Ink column 1 by electric induction
The ink is injected up to the tip of 05, and the ink at the tip is divided into a mist in a charged state. Thereby, a charged ink mist M (Ma, Mb) is formed.

【００３０】このようなインクミストの形成方法によれ
ば、チューブよりのインク放出の圧力を調節することに
より、駆動中にインク柱１０５は荷電電極１０３に触れ
ることなく、又、安定したインク柱を形成することがで
きることから、荷電電極１０３とインク柱１０５との間
隔をたとえば数十μｍ〜数百μｍ程度にまで近接させる
ことができる。そのために、大きな誘導電荷をインクに
与えることが可能となり、インクミストＭは十分な帯電
量を有することととなる。According to such a method of forming an ink mist, the ink column 105 does not touch the charging electrode 103 during driving, and a stable ink column is formed by adjusting the pressure of ink discharge from the tube. Since it can be formed, the distance between the charging electrode 103 and the ink column 105 can be made close to, for example, about several tens μm to several hundred μm. Therefore, a large induced charge can be given to the ink, and the ink mist M has a sufficient charge amount.

【００３１】尚、荷電電極１０３上に、適当な高抵抗体
を設けたり、又は撥水処理を施すことなどにより、イン
クとの放電ショートを防止したり、或いはインクで漏れ
ることを防止することができる。By providing an appropriate high-resistance element on the charged electrode 103 or performing a water-repellent treatment, it is possible to prevent a discharge short circuit with the ink or to prevent the ink from leaking. it can.

【００３２】このように荷電され形成されたインクミス
トＭは初速をもってミスト発生手段１０より直線的に放
出されるが、短距離のうちに空気抵抗により乱流とな
る。ここで、微少ミストを多量に発生するためには、圧
電体１０１になるべく高周波で、且つ、大きなパワーを
入力した方がよい。従って、インクミストの初速は、あ
る程度大きくなるが、本発明においては、記録体１の画
像幅程度に長いミスト送出部を確保し得るため、発生し
たインクミストが速度を落とした乱流となり、又、ミス
ト搬送部Ｂ１に設けたスクリュー４２によりその移動を
容易に制御することができる。The ink mist M thus charged and formed is discharged linearly from the mist generating means 10 at an initial velocity, but becomes turbulent due to air resistance within a short distance. Here, in order to generate a large amount of fine mist, it is preferable to input a high power and a large power to the piezoelectric body 101 as much as possible. Accordingly, although the initial speed of the ink mist is increased to some extent, in the present invention, a mist sending portion as long as the image width of the recording medium 1 can be secured, and the generated ink mist becomes a turbulent flow with a reduced speed. The movement can be easily controlled by the screw 42 provided in the mist conveying section B1.

【００３３】斯かる構成により、インクミストＭは、ミ
スト送出部Ａから制御アパーチャ２０下部の現像空間Ｄ
に安定して拡散搬送される。又、このような乱流となる
条件は、上記加圧手段１２３によりインク１２４にかけ
られる圧力、上記圧電体１０１の高周波駆動周波数、チ
ューブ１１の先端径など、又は、使用するインク１２４
の粘度や表面張力等により調節することができる。With this configuration, the ink mist M is supplied from the mist sending section A to the developing space D below the control aperture 20.
And stably transported. Conditions for such a turbulent flow include the pressure applied to the ink 124 by the pressurizing means 123, the high frequency driving frequency of the piezoelectric body 101, the tip diameter of the tube 11, and the like.
Can be adjusted by the viscosity, surface tension, etc.

【００３４】実施例２ 上記実施例１においては、画像形成装置は、プラテン３
０に支持された像担持体としての記録体１に画像形成ユ
ニットとしての、制御アパーチャ２０を備えたミスト現
像装置４にて直接画像を形成する態様について説明した
が、本実施例では、像担持体１の表面に静電潜像を形成
し、これをミスト現像装置により現像する態様について
説明する。Embodiment 2 In Embodiment 1 described above, the image forming apparatus uses a platen 3
Although the aspect in which an image is formed directly on the recording medium 1 as an image carrier supported by the mist developing device 4 having the control aperture 20 as an image forming unit on the recording medium 1 is described, An embodiment in which an electrostatic latent image is formed on the surface of the body 1 and developed by a mist developing device will be described.

【００３５】本実施例の画像形成装置では、実施例１に
て説明したミスト現像装置４にて制御アパーチャ２０を
不要とする以外は、実施例１のミスト現像装置と同様の
現像装置を使用し得るので、ミスト現像装置４について
の説明は省略する。The image forming apparatus of this embodiment uses the same developing device as the mist developing device of the first embodiment except that the control aperture 20 is not required in the mist developing device 4 described in the first embodiment. Therefore, description of the mist developing device 4 will be omitted.

【００３６】図６には、本発明の画像形成装置を電子写
真方式の画像形成装置に具現化した態様を示す。本実施
例の画像形成装置では、静電潜像担持体としての例えば
円筒形状、即ち、ドラム状の電子写真感光体１が設けら
れ、矢印Ｘ方向に回転自在とされる。感光体ドラム１
は、静電潜像記録手段によって、その表面に静電潜像が
形成される。つまり、本実施例では、先ず、感光体ドラ
ム１の表面は、帯電バイアス印加電源Ｓ１が接続された
帯電手段としての帯電ローラ２により所定の電位に帯電
され、次いで、画像情報に応じてレーザ光Ｌ或はＬＥＤ
アレイなどとされる露光（光走査）手段３により画像露
光され、それによって、感光体ドラム１上に静電潜像が
形成される。FIG. 6 shows an embodiment in which the image forming apparatus of the present invention is embodied in an electrophotographic image forming apparatus. In the image forming apparatus of the present embodiment, for example, a cylindrical, that is, a drum-shaped electrophotographic photosensitive member 1 is provided as an electrostatic latent image carrier, and is rotatable in the arrow X direction. Photoconductor drum 1
The electrostatic latent image recording means forms an electrostatic latent image on the surface. That is, in this embodiment, first, the surface of the photosensitive drum 1 is charged to a predetermined potential by the charging roller 2 as charging means to which the charging bias application power supply S1 is connected, and then the laser light is supplied in accordance with the image information. L or LED
Image exposure is performed by exposure (light scanning) means 3 such as an array, and thereby an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1.

【００３７】この感光体ドラム１上の潜像は、上述した
ように、実施例１の現像装置と同じ構成で制御アパーチ
ャ２０を有さないミスト現像装置４からのインクミスト
にて現像され、可視像とされる。As described above, the latent image on the photosensitive drum 1 is developed by the ink mist from the mist developing device 4 having the same configuration as that of the developing device of the first embodiment and having no control aperture 20. It is a visual image.

【００３８】感光体ドラム１上の可視像は、次いで、転
写ローラ５などが配置された転写手段により、通常、紙
などとされる記録材Ｐに転写される。感光体ドラム１上
の転写残りインクはクリーニング装置６により払拭さ
れ、その後、感光体ドラム１は次の画像形成に供され
る。The visible image on the photosensitive drum 1 is then transferred to a recording material P, usually paper or the like, by a transfer means provided with a transfer roller 5 and the like. The transfer residual ink on the photosensitive drum 1 is wiped by the cleaning device 6, and thereafter, the photosensitive drum 1 is used for the next image formation.

【００３９】上記実施例によれば、静電潜像担持体１と
しては、上述の電子写真感光体のように、例えばアルミ
ニウムなどの導電基板上に、セレン、アモルファスシリ
コン、有機感光体などの感光性材料のような静電荷保持
体を設けた構成とすることもできるが、更には、静電荷
保持体としては、ポリエチレンテレフタレート、酸化タ
ンタルなどの絶縁性材料、或はポリフッ化ビニリデンな
どの強誘電体若しくは焦電体材料など、更には、静電記
録紙、ＯＨＴフィルムなどを使用することも可能であ
る。従って、静電潜像記録手段としては、一様帯電され
た感光体に対する上述のレーザ、ＬＥＤアレイなどによ
る光情報書き込みによるほか、絶縁体、強誘電体、静電
記録紙などに対する静電スタイラス、イオンフローヘッ
ドによる静電記録、又は、サーマルヘッドなどによる熱
書き込みなどの公知の方法により静電潜像を形成するこ
とができる。この場合には、それぞれに応じて転写など
の現像装置以外の装置構成も変更したものが使用可能で
ある。According to the above-described embodiment, as the electrostatic latent image carrier 1, a photosensitive substrate such as selenium, amorphous silicon, or an organic photosensitive member is formed on a conductive substrate such as aluminum, as in the above-described electrophotographic photosensitive member. It is possible to provide a structure provided with an electrostatic charge holding member such as a conductive material, and further, as the electrostatic charge holding member, an insulating material such as polyethylene terephthalate or tantalum oxide, or a ferroelectric material such as polyvinylidene fluoride. It is also possible to use a body or pyroelectric material, and further, an electrostatic recording paper, an OHT film, or the like. Therefore, as the electrostatic latent image recording means, in addition to the above-described laser on a uniformly charged photoconductor, optical information writing by an LED array, etc., an insulator, a ferroelectric, an electrostatic stylus on an electrostatic recording paper, etc. An electrostatic latent image can be formed by a known method such as electrostatic recording with an ion flow head or thermal writing with a thermal head. In this case, it is possible to use a device in which the device configuration other than the developing device for transfer or the like is changed in accordance with each case.

【００４０】更に、本実施例では、像担持体１としての
静電記録紙上に静電記録方式により静電潜像を、画像部
の表面電位＋１００Ｖ、非画像部の表面電位−５０Ｖと
して形成し、この潜像を、制御アパーチャ２０を有して
いないミスト現像装置４にて現像した。現像時には、実
施例１にて説明したように、静電記録紙１はプラテン３
０にて支持されており、プラテン３０は接地電圧とし
た。現像装置４のインクミストは、実施例1 と同様にマ
イナスに荷電され、これを静電記録紙１上へと送給した
ところ、静電記録紙１上の静電潜像に基づく画像部への
インクの付着が瞬時に行われ、鮮明な画像となった。Further, in this embodiment, an electrostatic latent image is formed on the electrostatic recording paper as the image carrier 1 by an electrostatic recording method with a surface potential of the image portion +100 V and a surface potential of the non-image portion -50 V. The latent image was developed by the mist developing device 4 having no control aperture 20. At the time of development, as described in Embodiment 1, the electrostatic recording paper 1
0, and the platen 30 was at the ground voltage. The ink mist of the developing device 4 is negatively charged in the same manner as in the first embodiment. When the ink mist is fed onto the electrostatic recording paper 1, it is transferred to an image portion based on the electrostatic latent image on the electrostatic recording paper 1. Was instantaneously applied, and a clear image was obtained.

【００４１】実施例３ 本発明においては、インクミスト発生手段１０として
は、上記実施例１、２において示した具体例に限らず、
例えば図７に示す、従来より知られるピエゾ素子を用い
たものも使用可能である。Embodiment 3 In the present invention, the ink mist generating means 10 is not limited to the specific examples shown in Embodiments 1 and 2 above.
For example, a device using a conventionally known piezo element shown in FIG. 7 can be used.

【００４２】図７（ａ）に示すインクミスト発生手段１
０のインクジェットヘッド２００は、例えば、「月刊デ
ィスプレイ／‘97／6 月号ｐ29−33」などに記載される
インクジェットヘッドを原理略図として示したもので、
ピエゾ素子２０１に高周波振動を与えることにより、ノ
ズルより微小インク滴を発生する。又、ここで使用し得
る従来のインクジェットヘッド２００としては、このほ
かに、例えば、特公昭５３−１２１３８号公報（カイザ
ー型）、特公昭５３−４５６９８号公報（ステムメ
型）、特公昭５７−２０９０６号公報（空気流補助
型）、更には、特開平４−１０５２号公報、特開昭６３
−２４７０５１号公報等に記載の様々のものが使用し得
る（参考資料：「The Invention ／Ｖｏｌ．93／Ｎｏ．
12／ｐ49−57」）。The ink mist generating means 1 shown in FIG.
The inkjet head 200 of No. 0 is, for example, a schematic illustration of an inkjet head described in “Monthly Display / '97 / June, p. 29-33”.
By applying high frequency vibration to the piezo element 201, a minute ink droplet is generated from the nozzle. Examples of the conventional inkjet head 200 that can be used here include, for example, JP-B-53-12138 (Kaiser type), JP-B-53-45698 (Stemme type), and JP-B-57-20906. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-1052, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
Various ones described in JP-A-247051 can be used (reference material: "The Invention / Vol. 93 / No.
12 / p49-57 ").

【００４３】又、図７（ｂ）に示すインクミスト発生手
段１０のインクジェットヘッド３００は、米国特許第４
５３３０８２号公報、米国特許第５５１８１７９号公報
に示されるミスト発生手段を模式的に示したものであ
り、簡単に説明すると、振動子３０１に高周波振動を与
えることにより、これに接合されたメンブレン体３０２
が振動し、メンブレン体３０２中の微小孔より液体１２
４が微小ミストとして発生する。The ink jet head 300 of the ink mist generating means 10 shown in FIG.
FIG. 5 schematically shows mist generating means disclosed in US Pat. No. 5,333,082 and US Pat. No. 5,518,179. Briefly, by giving a high frequency vibration to a vibrator 301, a membrane body 302 bonded thereto is provided.
Vibrates, and the liquid 12 passes through the fine holes in the membrane body 302.
4 are generated as minute mist.

【００４４】これらのものは、超音波振動子をインク溜
めの下部で作動させる従来のインクミスト発生装置に比
べ小型であり、又、微細加工で形成した微少孔からのミ
ストの発生位置やミストの粒径など極めて安定してい
る。These devices are smaller in size than a conventional ink mist generator in which an ultrasonic vibrator is operated below the ink reservoir, and the position of mist generation from tiny holes formed by micromachining and mist generation Extremely stable in particle size.

【００４５】例えば、図７（ａ）に示すインクジェット
ヘッド２００では、通常インクが液滴化する直前で図示
するようにインク柱が形成され、該インク柱先端より微
小インク滴が発生する。従って、インク柱の近傍周囲に
荷電電極１０３を配置することにより、インクミストに
荷電することができる。又、従来のインクジェットとし
て使用する場合に比較して、ピエゾ振動子に与える振動
周波数を高くすることにより、インク噴出後のミスト径
を細かくすることができる。For example, in the ink jet head 200 shown in FIG. 7A, an ink column is formed as shown in the drawing immediately before the normal ink is turned into droplets, and minute ink droplets are generated from the tip of the ink column. Therefore, the ink mist can be charged by disposing the charging electrode 103 around the vicinity of the ink column. Further, by increasing the vibration frequency applied to the piezo vibrator as compared with the case where the ink jet is used as a conventional ink jet, the diameter of the mist after ink ejection can be reduced.

【００４６】図７（ｂ）に示すインクミスト発生手段１
０においても、インクがミスト化する直前では、原理的
にインク柱を形成するので、上述と同様の荷電電極１０
３の配置によって、インクミストが荷電される。The ink mist generating means 1 shown in FIG.
0, the ink column is formed in principle immediately before the ink is turned into mist.
The arrangement of 3 charges the ink mist.

【００４７】上記図７（ａ）、（ｂ）に示す荷電電極１
０３を備えたインクミスト発生手段１０を、図８に示す
ような配置で単数或いは複数配置し、ミスト送出部Ａの
延出方向にインクを出射することで、十分な荷電ミスト
を均一な粒径で発生することができ、又、十分なミスト
発生スペースを確保できるために安定したミストの浮遊
状態を形成することができる。The charging electrode 1 shown in FIGS. 7A and 7B
One or more ink mist generating means 10 provided with the ink mist 03 are arranged in a manner as shown in FIG. And a stable mist floating state can be formed because a sufficient mist generation space can be secured.

【００４８】又、本実施例で荷電されたミスト量を更に
増加するために、図７（ａ）における一つのピエゾ素子
２０１に対して、複数のノズルを形成し、更に、荷電電
極１０３を板状に形成し、この複数形成したノズルの位
置に対応した複数の通過孔を形成するようにしてもよ
い。図７（ｂ）に示すものも同様であり、複数の孔が形
成されたメンブレン体３０２を使用し、該複数の孔の位
置に対応した通過孔を形成した上記荷電電極を設けるよ
うにしてもよい。In order to further increase the amount of mist charged in this embodiment, a plurality of nozzles are formed for one piezo element 201 in FIG. And a plurality of passage holes corresponding to the positions of the plurality of formed nozzles may be formed. The same applies to the one shown in FIG. 7B, in which a membrane body 302 having a plurality of holes formed therein is used, and the above-described charged electrode having a passage hole corresponding to the position of the plurality of holes is provided. Good.

【００４９】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置は、液体インクを使用する現像装置にて像担持体上
に可視像を形成する画像形成装置において、現像装置
は、液体インクを微細ミスト状に霧化するインクミスト
発生手段と、インクミストにより画像が形成されるイン
クミスト現像空間部において像担持体の移動方向と交差
する方向にインクミストを搬送するインクミスト搬送手
段と、インクミストの搬送方向と略平行方向に延出した
インクミスト送出部と、を具備し、インクミスト発生手
段は、インクミスト送出部の延出方向にインクミストを
出射する構成とされるので、 （１）十分な量の均質なインクミストを安定して発生
し、且つ簡易な構成で大きなサイズの像担持体に対して
も均一な画像を得ることができる。 （２）例えばＡ４サイズの画像幅をライン走査し得る小
型高速のフルマルチのプリンタヘッドや、小型長尺の現
像装置の作製が可能であり、高速なカラー画像形成が可
能である。といった効果を奏し得る。As described above, the image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus for forming a visible image on an image carrier by a developing apparatus using liquid ink. An ink mist generating means for atomizing the fine mist, and an ink mist conveying means for conveying the ink mist in a direction intersecting the moving direction of the image carrier in the ink mist developing space where an image is formed by the ink mist, An ink mist sending section extending in a direction substantially parallel to the ink mist conveying direction, and the ink mist generating means is configured to emit the ink mist in the extending direction of the ink mist sending section. 1) A sufficient amount of homogeneous ink mist is stably generated, and a uniform image can be obtained even with a large-sized image carrier with a simple configuration. (2) For example, it is possible to manufacture a small and high-speed full-multi printer head capable of line-scanning an image width of A4 size or a small and long developing device, thereby enabling high-speed color image formation. Such an effect can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構
成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.

【図２】図１の線II-II に沿って取った画像形成装置の
断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the image forming apparatus taken along line II-II of FIG.

【図３】制御アパーチャの一実施例の平面図である。FIG. 3 is a plan view of one embodiment of a control aperture.

【図４】制御アパーチャの作製方法の一実施例を説明す
る図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an embodiment of a method for manufacturing a control aperture.

【図５】インクミスト発生手段の一実施例を示す概略構
成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an ink mist generating unit.

【図６】本発明の画像形成装置の他の実施例の概略構成
図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【図７】インクミスト発生手段の他の実施例を示す概略
構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the ink mist generating means.

【図８】本発明の画像形成装置の他の実施例の概略構成
図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the image forming apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 像担持体 ４ ミスト現像装置 １０ インクミスト発生手段 １２ インク室 ２０ 制御アパーチャ ２４ グリッド ３０ プラテン ４１ ハウジング ４２ インクミスト搬送手段 １０１ 圧電体 １０３ 荷電電極 １２４ 液体インク Ａ インクミスト送出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier 4 Mist developing device 10 Ink mist generating means 12 Ink chamber 20 Control aperture 24 Grid 30 Platen 41 Housing 42 Ink mist conveying means 101 Piezoelectric body 103 Charging electrode 124 Liquid ink A Ink mist sending section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山路 雅章 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2C056 EA11 FD10 FD15 JC17 2H074 AA21 AA31 AA45 BB08 BB20 BB24 BB31 BB54 BB72 DD00 EE07  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Masaaki Yamaji 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 2C056 EA11 FD10 FD15 JC17 2H074 AA21 AA31 AA45 BB08 BB20 BB24 BB31 BB54 BB72 DD00 EE07

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 液体インクを使用する現像装置にて像担
持体上に可視像を形成する画像形成装置において、前記
現像装置は、 液体インクを微細ミスト状に霧化するインクミスト発生
手段と、 インクミストにより画像が形成されるインクミスト現像
空間部において前記像担持体の移動方向と交差する方向
にインクミストを搬送するインクミスト搬送手段と、 前記インクミストの搬送方向と略平行方向に延出したイ
ンクミスト送出部と、を具備し、前記インクミスト発生
手段は、前記インクミスト送出部の延出方向にインクミ
ストを出射するものであることを特徴とする画像形成装
置。1. An image forming apparatus for forming a visible image on an image carrier using a developing device using liquid ink, said developing device comprising: an ink mist generating means for atomizing the liquid ink into fine mist; An ink mist transporting means for transporting the ink mist in a direction intersecting the moving direction of the image carrier in an ink mist developing space where an image is formed by the ink mist, and extending in a direction substantially parallel to the transport direction of the ink mist. An ink mist sending unit that emits the ink mist, wherein the ink mist generating unit emits the ink mist in a direction in which the ink mist sending unit extends. 【請求項２】 前記インクミスト送出部は、同時にイン
クミスト循環路であることを特徴とする請求項１の画像
形成装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the ink mist sending section is an ink mist circulation path at the same time. 【請求項３】 前記インクミスト発生手段は、複数設け
られることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装
置。3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the ink mist generating units are provided. 【請求項４】 前記現像装置は、複数独立した制御電極
を有する制御アパーチャアレイを備え、前記荷電された
インクミストは、前記制御電極に印加された画像情報信
号によってアパーチャを選択的に通過し、前記制御電極
と対向配置された前記像担持体に画像が形成されること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像
形成装置。4. The developing device includes a control aperture array having a plurality of independent control electrodes, wherein the charged ink mist selectively passes through the aperture by an image information signal applied to the control electrode, The image forming apparatus according to claim 1, wherein an image is formed on the image carrier that is arranged to face the control electrode. 【請求項５】 像担持体は静電潜像担持体であり、前記
荷電されたインクミストは、前記静電潜像担持体上に形
成された静電潜像を現像して可視像とすることを特徴と
する請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装
置。5. The image carrier is an electrostatic latent image carrier, and the charged ink mist develops an electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier to form a visible image. The image forming apparatus according to claim 1, wherein: