(57)【要約】【課題】溶媒の蒸発を防止し、吐出ヘッドからインクを連続して吐出しても、インクを安定して循環させて吐出ヘッドに供給するインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】記録装置１０は、吐出ヘッド１２とインク循環系２０を有する。インク循環系２０は、メインタンク１４、吐出ヘッドにインクを静圧方式で供給する供給サブタンク１６、補充液タンク２２及び連通配管５０を含む。インク循環系２０のインクが循環する経路を大気から密封可能に形成する。インク循環系２０の少なくとも一部分、インク循環系の内圧を調整する圧力調整体を備える。圧力調整体を可撓性を示す柔軟素材を用いて形成する。【選択図】図１
2006015640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するための吐出ヘッドを有するインクジェット記録装置であって、
前記インクが貯留されるメインタンクと、前記吐出ヘッドにインクを静圧方式で供給するための供給サブタンクと、前記メインタンク及び前記供給サブタンクのインク液面の上方に形成される空間同士を連通する連通配管とを含み、前記メインタンク、前記供給サブタンク及び前記吐出ヘッドとの間でインクを循環させるインク循環系を有し、
前記インク循環系内を大気から密封可能に形成し、
前記インク循環系の少なくとも一部に、前記インク循環系内を密封したときの当該インク循環系の内圧を調整する圧力調整体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】
前記圧力調整体は、前記インク循環系の内圧を大気圧と等しくなるように調整するものであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド記録装置。
【請求項３】
前記圧力調整体は、前記インク循環系の内圧変動を吸収する可撓性部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記メインタンク、前記供給サブタンク及び前記連通配管の少なくとも一つに前記圧力調整体を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記供給サブタンクは、鉛直方向において前記吐出ヘッドよりも高い位置に配置され、オーバーフローによって圧力ヘッドを一定に保ちつつ、前記吐出ヘッドにインクを供給することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記インク循環系は、更に、前記メインタンクにインクを補充するための補充液タンクを含み、前記補充液タンクに補充されているインクの液面上方に形成される空間が前記連通配管と接続されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
少なくとも前記補充液タンクに前記圧力調整体を備え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】
前記インク循環系が、更に、吐出に寄与しないインクを前記吐出ヘッドから回収して貯留する回収サブタンクを有し、
前記回収インクタンクは、鉛直方向において前記吐出ヘッドよりも低い位置に配置され、オーバーフローによって圧力ヘッドを一定に保ちつつ、前記吐出ヘッドからインクを回収し、
前記連通配管が、前記回収サブタンクに貯留されているインクの液面上方の空間と接続されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
少なくとも前記回収サブタンクに前記圧力調整体を備えることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記インクは、少なくとも色材を含む帯電した微粒子を絶縁性の分散媒に分散してなるインクであり、
前記吐出ヘッドが、静電力を利用して前記インクを吐出する静電式のインクジェットヘッドであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項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、記録媒体に向けてインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関し、より具体的には、静圧方式でインクを吐出ヘッドに供給して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】
インクジェット記録方式による記録装置（インクジェット記録装置）には、静電駆動方式、サーマルヘッド方式あるいは電気機械変換素子（ピエゾ）方式等が用いられている。このインクジェット記録装置に使用される記録体（インク）としては、一般に、溶媒中に着色粒子を分散させたものが用いられている。上述の記録方式を用い、記録用紙等の被記録体にインクを飛翔させることで、記録（印刷）が行われる。
【０００３】
静電式のインクジェット記録装置では、通常、インクを貯留するメインのインクタンク（メインタンク）と吐出ヘッドとの間でインクを循環させて、吐出ヘッドに一定量のインクを供給し、吐出ヘッドから被記録体にインクを吐出して描画を行っている。
インクタンクと吐出ヘッドとの間でインクを循環させる方法として、吐出ヘッドとインクタンクの高低差を利用してインクを循環する方法が知られている。例えば、特許文献１には、インクの供給と回収をインク室の配置位置の高低差で行なうインクジェット記録装置が開示されている。
【０００４】
図６に、特許文献１に開示されているインクジェット記録装置のインク循環装置の概略構成を示す。
インク循環装置１２０は、インク回収容器１１４と、インク流量調整室１１６と、これらを接続する配管１２３ａ〜１２３ｄと、フィルタ１２５と、電磁弁１２６ａ、１２６ｂと、ポンプ１２４とを備える。インク流量調整室１１６は、インク吐出部１１２に供給するインク流量を調整するためのインク室であり、インク回収容器１１４は、循環するインクを溜めておくためのインク室である。フィルタ１２５はインク中の混入物を除去するために設けられ、電磁弁１２６ａ及び１２６ｂは、インクの流れをコントロールするために設けられている。このインク循環装置１２０においては、インク回収容器１１４に蓄えられているインクがポンプ１２４で吸い上げられ、フィルタ１２５を通過してインク流量調整室１１６に送り込まれる。インク流量調整室１１６に蓄えられたインクは、インク液量調整室１１６のインク液面とインク吐出部１１２との高低差で決まる位置エネルギーによる圧力で、インク吐出部１１２に向かって自然に流れる。
【０００５】
インク吐出部１１２を通過したインクは、インク吐出部１１２とインク回収容器１１４との高低差によって、インク回収容器１１４に向かって自然に流れる。このインク循環装置においては、インク吐出部１１２の上下に設けたインク流量調整室１１６とインク回収容器１１４の高低差によって、インク吐出部１１２に安定した量のインクを供給するとともに、インク回収容器１１４への安定したインクの回収を行なっている。
また、インク回収容器のインク量が不足している場合には、補給用インクタンク１２２からポンプ１２８によって、配管１２９及び１３１を通ってインク回収容器１１４へインクが供給される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２１９５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に開示されているインクジェット記録装置においては、インク循環装置１２０のインク循環経路が密閉されているために、インク吐出部１１２からインクを連続して吐出したときに、吐出したインク量の分だけインク回収容器１１４又はインク流量調整室１１６の内圧が低下する。このため、大気圧とインク回収容器１１４の内圧との間、又は、大気圧とインク流量調整室１１６の内圧との間に圧力差が生じ、この差圧により、インク吐出部１１２からインクが吐出されにくくなるという問題がある。
【０００８】
また、このような差圧が生じた状態で、ポンプ１２４の駆動を停止し、インク流量調整室１１６へのインクの供給を停止した場合には、インク回収容器１１４又はインク流量調整室の内圧と大気圧との差圧により、記録ヘッドのインク吐出部１１２から空気が進入する恐れもある。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、溶媒の蒸発を防止するとともに、吐出ヘッドからインクを連続して吐出してもインクを安定に循環させて吐出ヘッドに供給することができる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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、インクを吐出するための吐出ヘッドを有するインクジェット記録装置であって、前記インクが貯留されるメインタンクと、前記吐出ヘッドにインクを静圧方式で供給するための供給サブタンクと、前記メインタンク及び前記供給サブタンクのインク液面の上方に形成される空間同士を連通する連通配管とを含み、前記メインタンク、前記供給サブタンク及び前記吐出ヘッドとの間でインクを循環させるインク循環系を有し、前記インク循環系内を大気から密封可能に形成し、前記インク循環系の少なくとも一部に、前記インク循環系内を密封したときの当該インク循環系の内圧を調整する圧力調整体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。
【００１１】
本発明において、前記圧力調整体は、前記インク循環系の内圧を大気圧と等しくなるように調整するものであることが好ましく、前記インク循環系の内圧変動を吸収する可撓性部材を有することが好ましい。
【００１２】
また、前記メインタンク、前記供給サブタンク及び前記連通配管の少なくとも一つに前記圧力調整体を備えることが好ましく、前記供給サブタンクは、鉛直方向において前記吐出ヘッドよりも高い位置に配置され、オーバーフローによって圧力ヘッドを一定に保ちつつ、前記吐出ヘッドにインクを供給することが好ましい。
【００１３】
また、本発明のインクジェット記録装置において、前記インク循環系は、更に、前記メインタンクにインクを補充するための補充液タンクを含み、前記補充液タンクに補充されているインクの液面上方に形成される空間が前記連通配管と接続されていることが好ましく、少なくとも前記補充液タンクに前記圧力調整体を備えることが好ましい。
【００１４】
本発明のインクジェット記録装置においては、前記インク循環系が、更に、吐出に寄与しないインクを前記吐出ヘッドから回収して貯留する回収サブタンクを有し、前記回収インクタンクは、鉛直方向において前記吐出ヘッドよりも低い位置に配置され、オーバーフローによって圧力ヘッドを一定に保ちつつ、前記吐出ヘッドからインクを回収し、前記連通配管が、前記回収サブタンクに貯留されているインクの液面上方の空間と接続されていることが好ましく、少なくとも前記回収サブタンクに前記圧力調整体を備えることが好ましい。
【００１５】
本発明において、前記インクは、少なくとも色材を含む帯電した微粒子を絶縁性の分散媒に分散してなるインクであり、前記吐出ヘッドが、静電力を利用して前記インクを吐出する静電式のインクジェットヘッドであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のインクジェット記録装置は、大気から密閉可能に形成されたインク循環経路を有する前記インク循環系の構成部品の少なくとも一部に、インク循環系を密閉したときのインク循環系内の内圧調整する圧力調整体を備えるので、インクを連続して吐出してインク循環系内のインク総量が減少したとしても、その圧力調整体によってインク循環系内の内圧を調整して、インクタンクの内圧を常に大気圧と等しくすることができるので、連続してインクを吐出させても、インク循環系内で安定してインクを循環させて吐出ヘッドから安定してインクを吐出させることができる。
【００１７】
また、インク循環系のインク循環経路を大気から断たれた密閉空間としているので、蒸発したインク溶媒がインク循環系の外部に排出されることがほとんどなく、インク濃度を長期にわたって均一に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のインクジェット記録装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
【００１９】
図１に、本発明のインクジェット記録装置の一構成例を概念的に示す。図１に示すように、インクジェット記録装置（以下、記録装置１０という）１０は、基本的に、吐出ヘッド（インクジェット記録ヘッド）１２とインク循環系２０を有する。記録装置１０のインク循環系２０は、色材を含む帯電した微粒子（以下、色材粒子とする）を絶縁性のキャリア液（分散媒）に分散してなるインクＱを用い、このインクに静電力を作用させることによりインク液滴を吐出する静電式のインクジェット記録装置のインク循環系である。インク循環系２０は、基本的に、メインタンク１４、供給サブタンク１６、回収サブタンク１８、補充液タンク２２、インク循環ポンプ２４を有する。図示例では、補充液タンク２２の上蓋２２ａが圧力調整体で形成されている場合について示しており、この圧力調整体は、インク循環系２０の内圧を調整することができる。図示例では、圧力調整体である上蓋２２ａでインク循環系２０の内圧を大気圧と等しくなるように調整し、少なくともメインタンク１４と供給サブタンク１６の内圧を大気圧と常に等しく調整することで、インク循環系２０のインクを静圧方式で安定して循環させる。補充液タンク２２及び圧力調整体については後で詳しく説明する。
【００２０】
インク循環系２０のインク循環経路は、主に、メインタンク１４のインクＱを吐出ヘッド１２に供給するインク供給経路と、吐出されなかったインクＱを吐出ヘッド１２から回収するインク回収経路とから構成される。インク供給経路は、インク循環ポンプ２４、供給サブタンク１６、インク供給流路３２、３４、３６から主に構成される。また、インク回収経路は、回収サブタンク１８と、インク回収流路３８、４４とから主に構成される。インク循環系２０の内部は、大気から密封可能に形成されている。ここで、密封とは、系内の気体又は液体を系の外部に実質的に透過させない状態を意味する。このようにインク循環経路は密封されて大気から実質的に遮断されているので、インク中の揮発成分がインク循環経路の外部に排気されることが防止される。
インク循環系を構成するインク供給流路やインク回収流路は、例えば、パイプや可撓性を有するチューブなどから構成することができる。
【００２１】
なお、図１に示した記録装置は、前述したように一構成例であり、本発明の記録装置１０は、図に示した吐出ヘッド１２及びインク循環系２０以外にも、例えば、吐出ヘッド１２を駆動してインク液滴を吐出させるドライバ、吐出ヘッド１２と対面する所定の経路で、後述するノズル列方向（行方向）と直交する方向に記録媒体Ｐを搬送（走査搬送）するための走査搬送手段、吐出ヘッド１２による画像記録に先立って記録媒体Ｐに所定のバイアス電圧を帯電させるための帯電手段（あるいは吐出ヘッド１２の制御電極に対する対向電極）、帯電した記録媒体Ｐを除電するための除電手段、所定の経路で記録媒体Ｐを搬送する搬送手段、搬送される記録媒体Ｐを検出するためのセンサ、装置内に滞留するキャリア液等を排出するための溶媒排出手段など、公知の静電式のインクジェット記録装置が有する各種の構成要素を有しているのは、もちろんのことである。
【００２２】
また、本発明のインクジェット記録装置は、Ｋ（黒）のみなどの１色の画像記録を行うモノクロの記録装置であってもよく、また、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫの４色のインクを用いて、記録媒体にフルカラー画像を描画する記録装置であってもよい。
また、吐出ヘッド１２は静電式のインクジェットヘッドに限定されず、サーマルインクジェットヘッド、ピエゾ素子やマイクロマシン等によってインク室の振動板振動することによりインクを吐出するいわゆるピエゾタイプのインクジェットヘッド等、各種のインクジェットヘッドを好適に利用可能である。
【００２３】
メインタンク１４は、記録装置１０のインク循環系２０を循環するインクを主に貯留するための密閉型のインクタンクである。メインタンク１４は、色材粒子の沈降／堆積を防止するための撹拌手段や、インク吐出の安定性を向上するための温度調節手段を有するのが好ましい。メインタンク１４内には、インク中の混入物を除去するためのフィルタ２８が配置されており、フィルタ２８は、インク循環ポンプ２４に接続されたインク供給流路３２と接続されている。メインタンク１４内のインクは、フィルタ２８を介してポンプ２４により吸い上げられて供給サブタンク１６に供給される。インク循環ポンプ２４による送液量は、供給サブタンク１６から吐出ヘッド１２へのインクＱ供給量よりも多く設定される。
【００２４】
図１に示すように、供給サブタンク１６は、鉛直方向において吐出ヘッド１２よりも上方に配置される。供給サブタンク１６に接続されたインク供給流路３６の他端は、吐出ヘッド１２のインク流入口１２ａに接続されている。供給サブタンク１６には、インク供給流路３２、３４によってメインタンク１４から供給されたインクＱが貯留され、貯留されたインクＱはインク供給流路３６を介して吐出ヘッド１２に供給される。供給サブタンク１６と吐出ヘッド１２の間のインク供給流路３６の途中にはフィルタ２９が設けられている。フィルタ２９は、吐出ヘッド１２に供給されるインクに含まれる異物を除去することができる。
【００２５】
また、供給サブタンク１６内にはオーバーフロー管６２が配置されている。オーバーフロー管６２により、供給サブタンク１６内のインクが一定量に維持される。インク供給流路３６の供給サブタンクへの接続位置はオーバーフロー管６２の上端よりも下方であり、図示例では、インク供給流路３６との接続部を供給サブタンク１６の底面に設けている。
【００２６】
供給サブタンク１６に貯留されたインクは、供給サブタンク１６と吐出ヘッド１２（又は回収サブタンク１８）の高低差（落差）に応じた圧力で、重力落下によってインク供給流路３６から吐出ヘッド１２に供給される。また、供給サブタンク１６では、循環ポンプ２４により供給されたインクがオーバーフロー管６２の高さを超えても、オーバーフロー管６２からオーバーフローして排出されるので、供給サブタンク内のインク液面の高さは一定に保たれている。その結果、供給サブタンク１６から吐出ヘッド１２へのインクＱの供給量および供給圧（圧力ヘッド）は一定に保たれ、いわゆる静圧系でインクが供給される。すなわち、供給サブタンク内のインクを、その圧力ヘッドによる一定の圧力で吐出ヘッドに流下している。
なお、供給サブタンク１６内においてオーバーフロー管６２から排出されたインクＱは、インク回収流路４２からメインタンク１４に戻され、再度、循環に供される。
【００２７】
回収サブタンク１８は、吐出ヘッド１２から吐出されなかったインクを貯留するためのインクタンクであり、吐出ヘッド１２よりも鉛直方向において下方に配置される。回収サブタンク１８の内部には、オーバーフロー管６４が設けられており、オーバーフロー管６４の下端が回収サブタンク１８の底面においてインク回収流路４４と接続されている。また、回収サブタンク１８は、インク回収流路３８で吐出ヘッド１２のインク排出口１２ｂと接続されている。
【００２８】
吐出ヘッド１２から吐出されずに吐出ヘッド１２のインク排出口１２ｂから排出されたインクＱは、吐出ヘッド１２（又は供給サブタンク１６）と回収サブタンク１８との高低差（落差）に応じた圧力で、重力落下によってインク回収流路３８から回収サブタンク１８に供給される。回収サブタンク１８において、オーバーフロー管６４を超えたインクＱは、インク回収流路４４からメインタンク１４に戻されて、再度、循環に供される。
また、回収サブタンク１８のインク液面は、オーバーフロー管６４によって一定に保たれる。これにより、吐出ヘッド１２からのインク排出口１２ｂにも、回収サブタンク１８の液面の高さに応じた一定の圧量がかかる。すなわち、吐出ヘッド１２の排出口１２ｂに、一定の静圧をかけることができる。
【００２９】
記録装置１０においては、このようにして一定の圧力ヘッドで供給サブタンク１６から吐出ヘッド１２へインクを供給するとともに、吐出ヘッド１２から回収サブタンク１８へのインク供給にも一定の圧力をかけている。これにより、吐出ヘッド１２の内部に形成されたインク流路に係る圧力、すなわち吐出ヘッド１２へのインク供給および排出を完全に静圧にすることができ、後述する吐出ヘッド１２の吐出口に形成されるインクＱのメニスカスを安定させることができる。
【００３０】
補充液タンク２２は、吐出により消費したインクをメインタンク１４に補充するために用いられる。補充液タンク２２は、インク供給流路４６によってメインタンク１４と接続されている。インク供給流路４６の途中には切換弁４８が設けられており、切換弁４８を開放することにより補充液タンク２２内のインクをメインタンク１４に補充することができる。
補充液タンク２２は、高濃度のインクを貯留するコンクインク補充タンクと、インクの希釈液を貯留する希釈液補充タンクの２つのタンクで構成しても良い。希釈液としては、例えば、後述するようなインクのキャリア液を用いればよい。
【００３１】
メインタンク１４とインク循環ポンプ２４との間のインク供給流路３２の途中には、濃度センサ２６が設けられている。濃度センサ２６は、インク循環系を循環するインクの濃度を検出するために設けられている。濃度センサ２８で常にインク濃度を監視し、インク濃度が高く又は低くなった場合に、補充液タンク２２からメインタンク１４にインクを補充したり、コンクインク補充タンクや希釈液タンクから、高濃度インクや希釈液をメインタンク１４に供給してインク濃度を最適化することにより、常に最適濃度で記録媒体に画像を形成することが可能となる。
【００３２】
図１に示した記録装置１０においては、補充液タンク２２の上蓋２２ａが圧力調整体として構成されている。この圧力調整体から形成された上蓋２２ａは、インク循環系の内圧を調整することができ、これにより、インク循環経路内の内圧が大気圧と同じ圧力に維持することができる。
圧力調整体は、可撓性を有する柔軟な素材であり、インク及びそのインクに含まれる溶媒の揮発成分を実質的に通過させないような気密性の高い素材である。このような圧力調整体としては、例えば、プラスチックフィルムの薄膜が好ましく、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリル酸メチル、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンが好ましい。
【００３３】
また、上蓋２２ａは、補充液タンク２２の上面を撓んだ状態で覆っている。これにより、補充液タンク２２のインク液面上方の空間の体積変化に追従させることができる。すなわち、上蓋２２ａは、補充液タンク２２のインク液面上方の空間の空気量が変化したときに、その変化に応じて収縮又は膨張することができる。上蓋２２ａは、可撓性を有する素材で形成されているので、収縮又は膨張後は元の状態に復元されない。それゆえ、上蓋２２ａは、補充液タンク２２の空気量が変化しない限り、収縮又は膨張した状態が維持され、補充液タンクの内圧が大気圧と常に等圧に維持される。
【００３４】
図１に示すように、補充液タンク２２、メインタンク１４、供給サブタンク１６及び回収サブタンク１８のインク液面よりも上方に形成された空間同士が連通配管５０によって接続されている。これにより、補充液タンク２２、メインタンク１４、供給サブタンク１６及び回収サブタンク１８のインク液面上方の空間のそれぞれの圧力（内圧）が同一に維持され、大気圧と等圧に維持される。上述したように、補充液タンク２２の上蓋２２ａは、圧力調整体により形成されているので、インクの連続した吐出により、インク液面上方の空間が吐出インク分だけ減圧された場合であっても、その減圧に応じて補充液タンク２２の上蓋２２ａが塑性変形する。このため、補充液タンク２２、メインタンク１４、供給サブタンク１６及び回収サブタンク１８の内圧が大気圧と常に等圧に維持される。このように圧力調整体により形成された上蓋２２ａにより、補充液タンク２２、メインタンク１４、供給サブタンク１６及び回収サブタンク１８のインク液面上の空間の圧力、すなわち、各タンクの内圧が大気圧と平衡になるように常に調整されるので、連続してインクを吐出しても、そのインクの吐出を安定させることができる。
【００３５】
また、本発明の記録装置１０は、インク循環系２０を、その経路内のインクが外部と接触しないような密閉系としているので、インク循環系内で蒸発した溶媒がインク循環系を通じて外部に排出されることがなくなる。溶媒が蒸発する部分は、吐出ヘッドの吐出口（ノズル）だけとなるので、溶媒の蒸発を最小に抑制することができる。また、本発明においては、更に、記録装置を駆動していないときに、キャップ５２を用いて吐出ヘッド１２のノズル口を塞ぐことが好ましく、これにより吐出ヘッドのノズルからのインクの蒸発をも防止することができる。このような溶媒の蒸発を防止することにより、環境汚染を減少させることができる。
また、このようなキャップ５２は、インク循環停止時や長時間描画を行わない間に、吐出ヘッド１２の全ての吐出口を気密に密閉して、吐出口に残存するインクの蒸発による乾燥固着を防止することもできる。
【００３６】
図１においては、補充液タンク２２の上蓋２２ａを圧力調整体として構成したが、補充液タンク２２本体を圧力調整体として用いてもよい。また、供給サブタンク１６、回収サブタンク１８及びメインタンク１４の少なくとも１つのタンクの上蓋部分やそれらタンクの一部分に圧力調整体を備えてもよく、それらのタンク本体を圧力調整体として用いてもよい。
また、図２に示すように、インク循環系２０の各インクタンクのインク液面上方の空間同士を接続する連通配管５０の途中に、圧力調整体としての空気袋（エアバッグ）５１を接続し、このエアバッグ５１で各インクタンクの内圧を大気圧と同じに維持させることもできる。また、このようなエアバッグを、メインタンク１４、供給サブタンク１６、回収サブタンク１８及び補充液タンク２２の少なくとも１つのタンクに接続してもよい。また、この連通配管５０自体を圧力調整体として用いてもよい。
このように、本発明においては、メインタンク１４、供給サブタンク１６、回収サブタンク１８、補充液タンク２２及び連通配管５０の少なくとも一つが圧力調整体を備えていれば良く、圧力調整体を備える形態としては、例えば、タンクの上蓋、タンクの一部、タンク本体、連通配管の全体又は一部、タンク又は連通配管に接続される空気袋、連通配管と空気袋の接続部位のいずれでもよい。
【００３７】
ところで、上述したような圧力調整体を用いずにインク循環系２０を構成し、インク循環系２０のインク循環経路内を大気と連通しない密閉空間とした場合には、例えば、補充液タンク２２からメインタンク１４にインクを補充したときに、補充されたインクの分だけ補充液タンク２２の内部が減圧され、インク循環系２０に含まれる各タンクの内圧に差圧が発生する。また、インク循環ポンプ２４を始動させた時も、始動直後はメインタンク１４内が減圧されるため、インク循環系２０に含まれる各タンクの内圧に差圧が発生する。このような差圧は、インク循環系２０を循環するインクに脈動を発生させてインクの吐出を不安定にさせたり、吐出ヘッド１２の吐出口の方が高圧となることにより吐出口からインクが吐出されなくなる恐れがある。
【００３８】
このような場合であっても、本発明では、インク循環系２０の一部、例えば、メインタンク１４、供給サブタンク１６、回収サブタンク１８及び補充液タンク２２の少なくとも一つのタンクの上面、それらのタンク自体、並びに、それらのタンク内のインク液面上方の空気室を接続する連通配管５０を圧力調整体を用いて構成して、各タンクの空気を、補充液タンク２２の空気室部分又はメインタンク１４の空気室部分に大気圧と等圧状態を維持したまま速やかに供給することができるので、インク循環経路内のインクを安定して循環させることができ、吐出ヘッド１２から安定してインクを吐出させることができる。
【００３９】
本発明の記録装置１０においては、供給サブタンク１６および／または回収サブタンク１８の高さを、適宜、設定することにより、吐出ヘッド１２の吐出口に形成されるインクＱのメニスカスの高さを高い自由度で選択させることも可能である。従って、前記メニスカスの状態や高さをコントロール可能にするために、供給サブタンク１６および／または回収サブタンク１８の高さを調節するための高さ調節手段を有することが好ましい。
なお、高さ調節手段は、互いに螺合するネジ軸とナットによる方法、シリンダやアクチュエータを用いる方法、カムを用いる方法等、鉛直方向の高さ調整が可能な各種の方法が利用可能である。
【００４０】
つぎに、吐出ヘッド１２の構造について図３〜５を参照して詳細に説明する。
吐出ヘッド１２は、インクに静電力を作用させてインク液滴として吐出する静電式のインクジェットヘッドである。
図示例において、吐出ヘッド１２は、対応する記録媒体の幅（走査搬送方向と直交する方向のサイズ）に対して、全域に対応する吐出部の列（いわゆるノズル列）を有する、いわゆるラインヘッドであって、吐出部の列（後述する行方向）を記録媒体Ｐの幅方向に一致して、記録媒体の搬送方向（後述する列方向）に配列される。
なお、本発明のインクジェット記録装置は、このようなラインヘッドを用いるものに限定はされず、記録媒体Ｐを断続的に搬送しつつ、この搬送に同期して、記録ヘッドを搬送方向と直交方向する方向に走査する、いわゆるシャトルタイプの記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置であってもよい。
【００４１】
図３に吐出ヘッド１２の概念図を示す。なお、図３において、（Ａ）は一部断面斜視図を、（Ｂ）は断面図を、それぞれ示している。
記録装置１０においては、負の高電圧に帯電（バイアス電圧を帯電）された記録媒体Ｐを吐出部の配列方向（後述する行方向）と直交する方向に走査搬送しつつ、記録画像すなわち供給された画像データに応じて吐出ヘッド１２の各吐出部を変調駆動して吐出をｏｎ／ｏｆｆすることにより、インク液滴Ｒをオンデマンドで吐出して、記録媒体Ｐに目的とする画像を記録する。
【００４２】
なお、吐出ヘッド１２は、前述のように、記録媒体Ｐの幅に対応する吐出口の列を有するラインヘッドであり、図４に概念的に示すように、多数の吐出部を二次元的に配置したマルチチャンネル構造のインクジェットヘッドであるが、図３においては、構造を明瞭に示すために、吐出部の一部のみを示す。
【００４３】
吐出ヘッド１２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インクＱに、静電力を作用させてインク液滴Ｒとして吐出する静電式のインクジェットヘッドで、ヘッド基板７２と、吐出基板７４と、インクガイド７６とを備えている。
吐出ヘッド１２において、ヘッド基板７２と吐出基板７４は、互いに対面して所定の間隔離間して配置され、その間に、各吐出口９６にインクＱを供給するためのインク流路７８が形成される。インクＱは、前記インク循環系によってインク流路７８を含む所定の経路で循環され、記録時には、インク流路７８内を所定方向に所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で、例えば、図中矢印方向に流される。
【００４４】
ヘッド基板７２は、すべての吐出部に共通なシート状の絶縁性基板であり、その表面には、電気的にフローティング状態である浮遊導電板８０が設けられている。
浮遊導電板８０には、画像の記録時に、後述する第１制御電極８２および第２制御電極８４に印加される駆動電圧に応じて誘起される誘導電圧が発生する。また、誘導電圧の電圧値は稼動チャンネル数に応じて自動的に変化する。この誘導電圧により、インク流路７８内のインクＱに含まれる色材粒子は付勢されて吐出基板７４側に泳動し、すなわち、後述する吐出口９６のインクＱの濃縮が、より好適に行われる。
【００４５】
なお、浮遊導電板８０は必須の構成要素ではなく、必要に応じて適宜設けるのが好ましい。また、浮遊導電板８０は、インク流路７８よりもヘッド基板７２側に配置されていればよく、例えばヘッド基板７２の内部に配置してもよい。また、浮遊導電板８０は、吐出部が配置される位置よりもインク流路７８の上流側に配置される方が好ましい。また、浮遊導電板８０に所定の電圧を印加するようにしても良い。
【００４６】
他方、吐出基板７４は、ヘッド基板７２と同様に全ての吐出部に共通なシート状の絶縁性基板であり、絶縁性基板８６と、第１制御電極８２と、第２制御電極８４と、ガード電極８８と、絶縁層９０，９２および９４とを備えている。また、吐出基板７４には、各インクガイド７６に対応する位置に、インクの吐出口９６が貫通して開口しており、インクガイドの先端部分９８を吐出基板７４の表面から突出してインクガイド７６が挿通している。前述のように、ヘッド基板７２と吐出基板７４とは離間して配置され、その間にインク流路７８が形成される。
吐出ヘッド１２においては、互いに対応する第１制御電極８２、第２制御電極８４、吐出口９６、およびインクガイド７６等によって、１つのインクの吐出部が構成される。
【００４７】
第１制御電極８２及び第２制御電極８４は、それぞれ絶縁性基板８６の図中上面および下面の表面に、各々に対応する吐出口９６の周囲を囲むようにリング状に設けられた円形電極である（図４及び図５参照）。絶縁性基板８６および第１制御電極８２の表面には、その表面を保護するとともに平坦化する絶縁層９２が被覆され、同様に、絶縁性基板８６および第２制御電極８４の表面には、その表面を平坦化するための絶縁層９０が被覆されている。さらに、絶縁層９２の上には、ガード電極８８が形成され、ガード電極８８および絶縁層９２の上には、その表面を平坦化するための絶縁層９４が形成される。
なお、第１制御電極８２および第２制御電極８４はリング状の円形電極に限定されず、インクガイド７６に臨むように配置される電極であれば、例えば略円形電極、分割円形電極、平行電極、略平行電極など、どのような形状であっても良い。
【００４８】
図４および図５に示すように、吐出ヘッド１２において、インクガイド７６、第１制御電極８２および第２制御電極８４、吐出口９６等で構成される各吐出部は、マトリクス状に２次元的に配置されている。ここで、図４（Ａ）は、図３（Ａ）において、ガード電極８８を含み、絶縁性基板８６と平行な面で切断した場合の平面図である。また、図４（Ｂ）は、図３（Ａ）において、第１制御電極８２を含み、絶縁性基板８６と平行な面で切断した場合の平面図である。また、図４(Ｃ）は、図３（Ａ）において、第２制御電極８４を含み、絶縁性基板８６と平行な面で切断した場合の平面図である。
【００４９】
具体的には、吐出ヘッド１２は、図４（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、行方向（図４横方向）に配列された吐出部の列を、列方向（走査搬送方向（図５縦方向））に３行（Ａ行、Ｂ行、Ｃ行）有する。なお、図４においては、行方向に５個（１列、２列、３列、４列、５列）の、計１５個のマトリクス状に配置された吐出部を示している。
吐出ヘッド１２は、ラインヘッドであり、この行方向に記録媒体Ｐのサイズ全域に対応する吐出部の列（ノズル列）を有している。従って、記録装置１０においては、記録媒体Ｐは行方向（吐出部（吐出口９６）の配列方向＝ノズル列方向）と直交する列方向に走査搬送されつつ、静電式インクジェットによって描画される。
各行の吐出部は、列方向に対して所定の間隔離間して配置される。また、各行は、吐出部を行方向に互いに１／３ピッチずらして、自身の吐出部が他行の吐出部の間（行方向の間）に位置するように配置される。
【００５０】
図４（Ａ）に示すように、ガード電極８８は、吐出口９６および制御電極に対応する領域が円形に開口するシート状の電極である。すなわち、ガード電極８８は、各制御電極の間に形成される。
また、図４（Ｂ）に示すように、同じ列に配置された吐出部の第１制御電極８２は、相互に接続され、かつ、図４（Ｃ）に示すように、同じ行に配置された吐出部の第２制御電極８４は、相互に接続されている。
さらに、図示は省略するが、第１制御電極８２および第２制御電極８４は、それぞれ、駆動電圧（パルス電圧）を印加して、各電極を変調駆動してインク液滴Ｒの吐出をｏｎ／ｏｆｆするための、パルス電源に接続されている。
【００５１】
画像の記録時には、同一列に配置された第１制御電極８２は同時かつ同一電圧レベルの駆動電圧が印加（ｏｎ）される。同様に、同一行に配置された第２制御電極８４は同時かつ同一電圧レベルに駆動電圧が印加（ｏｎ）される。
また、記録媒体Ｐに記録される１行は、列方向に対して、第２制御電極８４の行数に相当する３つのグループに分割され、Ａ行、Ｂ行およびＣ行の各行によって、時分割で順次記録される。
例えば、図３に示す例の場合、第２制御電極８４のＡ行目、Ｂ行目、Ｃ行目を所定のタイミングで順次ｏｎする。この駆動に対応して、第１制御電極８２を画像データ（記録画像）に応じて変調駆動（ｏｎ／ｏｆｆ）することにより、時分割した３回の記録によって、記録媒体Ｐ上に１行分の描画が行われる。前述のように、記録媒体Ｐは、列方向に搬送されるので、行方向（副走査方向）に、各行の有する記録密度（吐出部密度）の３倍の記録密度の描画を行うことができる。
【００５２】
なお、制御電極は、第１制御電極８２および第２制御電極８４の２層電極構造に限定されず、単層電極構造でもよいし、３層以上の電極構造としても良い。
【００５３】
先にも述べたが、ガード電極８８は、図４（Ａ）に示すように、各吐出口９６の周囲に形成された第１制御電極８２および第２制御電極８４に相当する部分がリング状に開口する、全ての吐出部に共通なシート状の電極である。すなわち、ガード電極８８は、各制御電極間に配置される電極である。絶縁層９２およびガード電極８８の表面には、その表面を保護するとともに、平坦化する絶縁層９４が被覆されている。
ガード電極８８には所定の電圧が印加されており、隣接する吐出部のインクガイド７６の間に生じる電界干渉を抑制する役割を果たす。
なお、ガード電極８８は必須の構成要素ではない。また、吐出基板７４には、第１制御電極８２または第２制御電極８４からのインク流路７８方向への反発電界を遮蔽するために、第２制御電極８４よりインク流路７８側にシールド電極を設けても良い。
【００５４】
インクガイド７６は、凸状の先端部分９８を持つ所定厚みのセラミック製平板である。図示例においては、同一行の吐出部のインクガイド７６は、ヘッド基板７２上の浮遊導電板８０の上に配置された同じ支持体の上に所定の間隔で配置される。インクガイド７６は、吐出基板７４に開孔された吐出口９６を貫通し、先端部分９８を吐出基板７４の記録媒体Ｐ側の最表面（絶縁層９４の図中上側の表面）よりも上部に突出している。
【００５５】
インクガイド７６の先端部分９８は、記録媒体Ｐの保持手段（図示しない）に向かって、漸次、細くなる略三角形状（ないしは台形状）に成形されている。
なお、先端部分９８（最先端部）は、金属が蒸着されているのが好ましい。この先端部分９８の金属蒸着は必須の要素ではないが、これにより、先端部分９８の誘電率が実質的に大きくなり、強電界を生じさせ易くできるという効果がある。
【００５６】
なお、インクガイド７６の形状は、インクＱ内の色材粒子を先端部分９８に向けて泳動（すなわちインクＱを濃縮）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９８は凸状でなくても良い等、自由に変更してもよい。また、インクの濃縮を促進するために、毛細管現象によってインクＱを先端部分９８に集めるインク案内溝となる切り欠きを、インクガイド７６の中央部分に図中上下方向に沿って形成しても良い。
【００５７】
前述のように、第２制御電極８４は、所定のタイミングで１行ずつ、順次、ｏｎ（駆動（高電圧レベル（例えば、４００〜６００Ｖ）またはハイインピーダンス状態））され、残りのすべての第２制御電極８４はｏｆｆ（非駆動（接地レベル（接地状態））にされる。また、第１制御電極８２は、すべての列が同時に、画像データ（記録画像）に応じて、列単位でｏｎ（高電圧レベルまたは接地レベルにされる。これにより、各々の吐出部におけるインクの吐出／非吐出（インク吐出のｏｎ／ｏｆｆ）が制御される。
【００５８】
すなわち、第２制御電極８４がｏｎで、かつ第１制御電極８２がｏｎの場合にはインクＱがインク液滴Ｒとして吐出（吐出ｏｎ）され、第１制御電極８２および第２制御電極８４の少なくとも一方がｏｆｆの場合にはインクは吐出されない（吐出ｏｆｆ）。
そして、各々の吐出部から吐出されたインク液滴Ｒは、負のバイアス電圧を帯電された記録媒体Ｐに引き寄せられ、記録媒体Ｐの所定位置に付着して画像が形成される。
【００５９】
上記のように、下層の第２制御電極８４の行を順次ｏｎし、画像データに応じて上層の第１制御電極８２をｏｎ／ｏｆｆした場合、第１制御電極８２が画像データに応じてｏｎされるため、列方向のそれぞれの吐出部を中心として、その両側の吐出部では、第１制御電極８２が高電圧レベルまたは接地レベルに頻繁に変化する。この場合、画像の記録時にガード電極８８を所定のガード電位、例えば接地レベル等にバイアスすることにより、隣接する吐出部の電界の影響を排除することができる。
【００６０】
吐出ヘッド１２では、第１制御電極８２または第２制御電極８４の一方、または両方で、インク吐出のｏｎ／ｏｆｆの制御を行うかは何ら制限的ではない。すなわち、制御電極側のインクｏｎ／ｏｆｆの時の電圧値と記録媒体Ｐ側の電圧値との差分が所定値よりも大きい場合にはインクが吐出され、所定値よりも小さい場合にはインクが吐出されないように、制御電極側および記録媒体Ｐ側の電圧を適宜設定すればよい。
【００６１】
従って、吐出ヘッド１２においては、図示例とは逆、すなわち第１制御電極８２を１列毎に順次ｏｎし、画像データに応じて、第２制御電極８４をｏｎすることで、インク吐出をｏｎ／ｏｆｆすることも可能である。
この場合、列方向は第１制御電極８２の１列毎にｏｎされ、列方向のそれぞれの吐出部を中心として、その両側の列の吐出部の第１制御電極８２は常に接地レベルになるため、この両側の列の吐出部の第１制御電極２６がガード電極８８の役割を果す。このように、上層の第１制御電極８２で各列を順次オンし、画像データに応じて下層の第２制御電極８４を駆動する場合には、ガード電極８８を設けなくても、隣接する吐出部の影響を排除し、記録品質を向上させることができる。
【００６２】
また、この態様では、インクＱ中の色材粒子を正帯電させ、記録媒体側を負の高電圧に帯電させているが、これに限定されず、逆に、インク中の色材粒子を負に帯電させ、記録媒体Ｐ側を正の高電圧に帯電させても良い。このように、色材粒子の極性を本態様と逆にする場合には、対向電極、記録媒体Ｐの帯電ユニット、各々の吐出部の第１制御電極８２および第２制御電極８４への印加電圧極性等を上記の例と逆にすれば良い。
【００６３】
前述のような色材粒子を含有するインクＱを用いる静電式のインクジェットにおいては、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、インクを飛翔させる。以下、吐出ヘッド１２におけるインク液滴Ｒ吐出の作用を説明する。
なお、以下の例では、色材粒子は正荷電しており、従って、吐出ｏｎでは第１制御電極８２および第２制御電極８４には、正の駆動電圧が印加され、記録媒体Ｐには、負の高電圧（バイアス電圧）が帯電される。
【００６４】
画像の記録時には、インクＱは前述のインク循環系インク循環系によって循環され、インク流路７８内を図中右側から左側（図３（Ｂ）中矢印方向）に向かって所定の速度で流れる。
また、前述のように、記録媒体Ｐは、負の高電圧に帯電されて、吐出ヘッド１２に対面して走査搬送される。
記録媒体Ｐに帯電する負の高電圧は、静電式のインクジェットにおけるバイアス電圧として作用し、また、このバイアス電圧をする帯電された記録媒体Ｐは、吐出ヘッド１２の制御電極に対する対向電極として作用するのは、前述のとおりである。
【００６５】
記録媒体Ｐが所定の位置に搬送されると、吐出ヘッド１２には、記録媒体Ｐの搬送タイミングおよび画像データに応じて駆動信号が供給され、各吐出ヘッド１２は、これに応じて、各行の第２制御電極８４を順次駆動し、かつ、各列の第１制御電極８２を画像データに応じて変調駆動し、インク吐出を画像データに応じて変調してｏｎ／ｏｆｆする。
【００６６】
ここで、第１制御電極８２および第２制御電極８４の少なくとも一方がｏｆｆであり、すなわちバイアス電圧のみが印加されている状態では、インクＱには、バイアス電圧とインクＱの色材粒子（荷電粒子）の荷電とのクーロン引力、色材粒子間のクーロン反発力、キャリア液の粘性、表面張力、誘電分極力等が作用し、これらが連成して、色材粒子やキャリア液が移動し、図３（Ｂ）に概念的に示すように、吐出口９６から若干盛り上がったメニスカス状となってバランスが取れている。
また、このクーロン引力等によって、色材粒子は、いわゆる電気泳動でバイアス電圧が帯電された記録媒体Ｐに向かって移動する。すなわち、吐出口９６のメニスカスにおいては、インクＱが濃縮された状態となっている。
【００６７】
この状態から、インク液滴Ｒを吐出するための駆動電圧（パルス電圧）が印加される。すなわち、図示例においては、第１制御電極８２および第２制御電極８４の両方がｏｎされると、前記バイアス電圧に駆動電圧が重畳され、先の連成に、さらにこの駆動電圧の重畳によって連成された運動が起こり、静電力によって色材粒子およびキャリア液がバイアス電圧（対向電極）側すなわち記録媒体Ｐ側に引っ張られ、メニスカスが成長して、その上部から略円錐状のインク液柱いわゆるテーラーコーンが形成される。また、先と同様に、色材粒子は電気泳動によってメニスカスに移動しており、メニスカスのインクＱは濃縮され、色材粒子を多数有する、ほぼ均一な高濃度状態となっている。
【００６８】
駆動電圧の印加開始後、さらに有限な時間が経過すると、色材粒子の移動等により、電界強度の高いメニスカスの先端部分で、主に色材粒子とキャリア液の表面張力とのバランスが崩れ、メニスカスが急激に伸びて曳糸と呼ばれる直径数〜数十μｍ程度の細長いインク液柱が形成される。
【００６９】
さらに有限な時間が経過すると曳糸が成長し、この曳糸の成長、レイリー／ウエーバー不安定性によって発生する振動、メニスカス内における色材粒子の分布不均一、メニスカスにかかる静電界の分布不均一等の相互作用によって曳糸が分断され、インク液滴Ｒとなって吐出／飛翔し、かつ、バイアス電圧にも引っ張られて、記録媒体Ｐに着弾する。
曳糸の成長および分断は、さらにはメニスカス（曳糸）への色材粒子の移動は、駆動電圧の印加中は連続して発生する。また、駆動電圧の印加を終了（第１制御電極８２および第２制御電極８４の少なくとも一方をｏｆｆ）した時点で、バイアス電圧のみが印加された図３（Ｂ）のメニスカスの状態に戻る。
記録媒体Ｐ上におけるインクの１ドットは、通常、この１回（１パルス）の駆動電圧の印加によるものであり、従って、１ドットは、この１回の駆動電圧の印加によって曳糸から分断して吐出した複数のインク液滴Ｒによって形成される。
【００７０】
ここで、本発明の記録装置１０に用いられるインクについて説明する。
インクＱは、色材粒子をキャリア液に分散することにより得られる。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。キャリア液の電気抵抗が低いと、制御電極に印加される駆動電圧により、キャリア液自身が電荷注入を受けて帯電してしまい、色材粒子の濃縮がおこらない。また、電気抵抗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不向きである。
【００７１】
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、このようなキャリア液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。キャリア液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。
【００７２】
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。
【００７３】
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いが、好ましくは、定着性を向上させるための分散樹脂粒子を含有させる。分散樹脂粒子を含有させる場合、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。
【００７４】
色材としては、従来か流路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。
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。
【００７５】
さらに、分散樹脂粒子としては、例えば、ロジン類、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を挙げられる。
これらのうち、粒子形成の容易さの観点から、重量平均分子量が２，０００〜１０００，０００の範囲内であり、かつ多分散度（重量平均分子量／数平均分子量）が、１．０〜５．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、前記定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか１つが４０℃〜１２０℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。
【００７６】
インクＱ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Ｑ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−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等でのインクＱ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。
【００７７】
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。
【００７８】
色材粒子をキャリア液に分散させた後（必要に応じて、分散剤を使用しても可）、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Ｑとする。なお、色材粒子の分散時には、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。
【００７９】
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。
【００８０】
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Ｑの電気伝導度、σ２は、インクＱ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Ｑを用いることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。
【００８１】
インクＱ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Ｑ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Ｑ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。
【００８２】
このようなインクＱは、一例として、色材粒子をキャリア液に分散して粒子化し、かつ、荷電調整剤を分散媒に添加して、色材粒子に荷電を生じさせることで、調製できる。具体的な方法としては、以下の方法が例示される。
（１）色材あるいはさらに分散樹脂粒子をあらかじめ混合（混練）した後、必要に応じて分散剤を用いてキャリア液に分散し、荷電調整剤を加える方法。
（２）色材、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、キャリア液に同時に添加して、分散し、荷電調整剤を加える方法。
（３）色材および荷電調整剤、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、同時にキャリア液に添加して、分散する方法。
【００８３】
以上、本発明のインクジェット記録装置ついて詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんのことである。
【００８４】
例えば、以上の例は、本発明のインクジェット記録装置を、色材粒子（色材を含む荷電した粒子）をキャリア液に分散してなるインクを用いる濃縮タイプの静電式インクジェット記録装置に利用したものであるが、本発明は、これに限定はされず、荷電粒子を含有するインクを用いない、非濃縮タイプの静電式インクジェット記録装置にも好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の一構成例の概略図である。
【図２】本発明のインクジェット記録装置の別の構成例である。
【図３】図１に示すインクジェット記録装置の吐出ヘッドの概念図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、図２に示す吐出ヘッドを説明するための概略図である。
【図５】図４に示す吐出ヘッドを説明するための概略斜視図である。
【図６】従来のインクジェット記録装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０  （インクジェット）記録装置
１２  吐出ヘッド
１２ａ  インク流入口
１２ｂ  インク排出口
１４  メインタンク
１６  供給サブタンク
１８  回収サブタンク
２０  インク循環系
２２  補充液タンク
２４  インク循環ポンプ
２６  濃度センサ
２８、２９  フィルタ
３２、３４、３６、４６  インク供給流路
３８、４２、４４  インク回収流路
４８  切換弁
５０  連通配管
６２、６４  オーバーフロー管
７２  ヘッド基板
７４  吐出基板
７６  インクガイド
７８  インク流路
８０  浮遊導電板
８２  第１制御電極
８４  第２制御電極
８６  絶縁性基板
８８  ガード電極
９０，９２，９４  絶縁層
９６  吐出口
９８  先端部分
１１４  インク回収容器
１１６  インク流量調整室
１２０  インク循環装置
１２２  補給用インクタンク
１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄ、１２９、１３１  配管
１２５  フィルタ
１２６ａ、１２６ｂ  電磁弁
１２４、１２８  ポンプ
【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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