(57)【要約】  【課題】色材粒子と溶媒の追従性を含めてインクの状態を制御することにより、吐出部において最適なインクの濃縮状態を得て、吐出するインク液滴の色材粒子濃度を一定濃度に安定的に制御し、十分な濃度でにじみの少ない高画質な画像を、ノズルの詰まり等を生じることなく安定して記録できるインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置を提供する。  【解決手段】インク液滴中の粒子濃度が所望の濃度となるように、インクの緩和時間を制御して、画像を記録することにより上記課題を解決する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性溶媒に色材粒子を分散させたインクに静電力を作用させることにより、インクの曳糸を形成し、前記インクの曳糸よりインクを分断してインク液滴を形成し、前記インク液滴を記録媒体上に着弾せしめることにより画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インク液滴中の粒子濃度が所望の濃度となるように、前記インクの緩和時間を制御して、画像を記録するようにしたことを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２】
複数色の前記インクを用い、
前記緩和時間は、各色の前記インク間で所定の関係となるように設定され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方法。
【請求項３】
予め求められた前記インクの温度と前記緩和時間との関係から、前記緩和時間が所定の値となる適正インク温度を取得し、前記適正インク温度となるように前記インクの温度を調整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方法。
【請求項４】
予め求められた前記インクの粘度と前記緩和時間との関係から、前記緩和時間が所定の値となる適正インク粘度を取得し、前記適正インク粘度となるように前記インクの温度を調整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方法。
【請求項５】
前記記録媒体の種類および記録部の環境温度の少なくとも一方に応じて、前記適正インク温度および前記適正インク粘度を変更することを特徴とする請求項３または４に記載のインクジェット記録方法。
【請求項６】
前記緩和時間は、１０-8ｓｅｃ以上１０-7ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
【請求項７】
絶縁性溶媒に色材粒子を分散させたインクに静電力を作用させることにより、インクの曳糸を形成し、前記インクの曳糸よりインクを分断してインク液滴を形成し、前記インク液滴を記録媒体上に着弾せしめることにより画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インク液滴中の粒子濃度が所望の濃度となるように、前記インク中の色材粒子密度、色材粒子径および溶媒粘度の少なくとも１つを制御することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項８】
絶縁性溶媒に色材粒子を分散させたインクに静電力を作用させて、インクの曳糸を形成し、前記インクの曳糸よりインクを分断してインク液滴を吐出する吐出手段を備え、吐出した前記インク液滴を記録媒体上に着弾せしめることにより画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記インクの温度を検出するインク温度検出手段と、
前記インクの温度を調整するインク温度調整手段と、
予め求められた、前記インクの温度と前記インクの緩和時間との関係を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から、前記緩和時間が所定値となる適正インク温度を取得し、前記インク温度検出手段によって検出された前記インクの温度が、前記適正インク温度と一致するように、前記インク温度調整手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項９】
絶縁性溶媒に色材粒子を分散させたインクに静電力を作用させて、インクの曳糸を形成し、前記インクの曳糸よりインクを分断してインク液滴を吐出する吐出手段を備え、吐出した前記インク液滴を記録媒体上に着弾せしめることにより画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記インクの粘度を検出するインク粘度検出手段と、
前記インクの温度を調整するインク温度調整手段と、
予め求められた、前記インクの粘度と前記インクの緩和時間との関係を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から、前記緩和時間が所定値となる適正インク粘度を取得し、前記インク粘度検出手段によって検出された前記インクの粘度が、前記適正インク粘度と一致するように、前記インク温度調整手段を制御する制御手段とを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記記録媒体の種類を検出する記録媒体種検出手段、前記記録媒体の種類を入力する記録媒体種入力手段、および、記録部の環境温度を検出する環境温度検出手段の少なくとも１つを有し、
前記制御手段によって、前記記録媒体の種類および前記環境温度の少なくとも一方に応じて、前記適正インク温度および前記適正インク粘度が変更されることを特徴とする請求項８または９に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１１】
前記緩和時間は、１０-8ｓｅｃ以上１０-7ｓｅｃ以下であることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１２】
前記吐出手段は、
少なくとも１つのノズルが穿孔され、前記ノズルのそれぞれを囲む様に吐出電極が配置された絶縁性基板、および、前記ノズルの略中央に、その先端部を前記インクの吐出方向に向けて配置されたインクガイドを有する吐出ヘッドと、
前記インクガイドの先端に対向する位置に配置され、前記記録媒体を保持する対向電極と、
前記ヘッドに前記インクを供給するインク供給手段とを有することを特徴とする請求項８〜１１のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項１３】
複数色の前記インクのそれぞれに対応する複数の前記吐出手段を備え、
前記制御手段によって、前記緩和時間が、各色の前記インク間で所定の関係となるように設定されることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか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、静電力を利用してインク組成物を吐出させる静電式のインクジェット記録方法および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方式は、帯電した色材粒子を溶媒（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所定の電圧を印加することにより、静電力を利用してインクの吐出を制御し、画像データに対応した画像を記録媒体上に記録するものである。
この静電式のインクジェット記録方法を採用するインクジェット記録装置としては、例えば特許文献１に開示のインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
図７に、特許文献１に開示される静電式インクジェット記録装置のインクジェットヘッドの概念図を示す。
【０００４】
このインクジェットヘッド１１０は、ヘッド基板１１２と、インクガイド１１４と、絶縁性基板１１６と、制御電極（吐出電極）１１８と、バイアス電圧源１２２と、信号電圧源１２４とを備えている。また、インクジェットヘッド１１０に対向する位置には対向電極１２０が備えられており、対向電極１２０のインクジェットヘッド１１０側の面には記録媒体Ｐが保持されている。
【０００５】
絶縁性基板１１６には、インクを吐出するための貫通孔（ノズル）１２６が形成される。この貫通孔１２６の配列方向に延在してヘッド基板１１２が設けられ、貫通孔に対応する位置のヘッド基板１１２上にはインクガイド１１４が配置される。インクガイド１１４は、貫通孔１２６を貫通して、先端部分１１４ａが絶縁性基板１１６の記録媒体Ｐ側の表面よりも上部に突出している。また、インクガイド１１４には、その中央部に所定幅のインク案内溝１１４ｂが形成されている。
【０００６】
ヘッド基板１１２と絶縁性基板１１６とは所定の間隔を離して配置されており、両者の間にはインクＱの流路１２８が形成されている。制御電極１１８に印加される電圧と同極性に帯電した色材粒子を含むインクＱは、図示していないインクの循環機構により、このインク流路１２８内を例えば図中右側から左側へ向かって循環され、各貫通孔１２６にインクが供給される。
【０００７】
制御電極１１８は、絶縁性基板１１６の記録媒体Ｐ側の面の表面に、貫通孔１２６の周囲を囲むようにリング状に設けられている。また、制御電極１１８は、画像デ−タに応じてパルス電圧を発生する信号電圧源１２４に接続され、この信号電圧源１２４は、バイアス電圧源１２２を介して接地されている。一方、対向電極１２０は接地されている。
【０００８】
この静電式インクジェット記録装置において、制御電極１１８にバイアス電圧源１２２によりバイアス電圧が印加された状態で、信号電圧源１２４によりパルス電圧が重畳され、吐出オン状態とされると、インクガイド１１４の先端部分１１４ａから色剤成分（色材粒子）を中心としたインク液滴Ｒが吐出する。吐出したインク液滴Ｒは対向電極１２０に引っ張られて飛翔し、記録媒体Ｐ上に着弾する。これにより、記録媒体Ｐに画像が形成される。
【０００９】
このような静電式インクジェット記録方式は、吐出部を高集積配置することが可能であり、高解像度化を図ることができるという利点を有する。しかしながら、吐出されるインク液滴Ｒの濃度、すなわち、インク液滴Ｒ中の色材粒子の量は、吐出部に印加される電圧により生じる電界によって、インクガイド１１４の先端部分１１４ａに凝集する色材粒子の量に対応しているため、電界強度の変化やインク流の変化等によって左右されやすく、吐出されるインク液滴Ｒの濃度（色材粒子濃度）が不安定であるという問題がある。
【００１０】
インク液滴の濃度が不足した場合、画像濃度の低下やにじみを生じてしまう。しかし、インク液滴の濃度を上げるために、色材粒子に作用する静電力（クーロン力）を大きくして、メニスカス先端部におけるインクの濃縮度を高めようとすると、インク中の色材粒子が多くなり過ぎて、インクＱの粘度が著しく上昇することとなり、応答性の低下やノズルの詰まりを生じる。
【００１１】
一方、特許文献２は、特許文献１とは異なる形態の、１つのインク噴出位置に複数の記録電極（吐出電極）が配列され、各記録電極の先端から液滴が噴出される静電式の液滴噴出装置において、粒状性材質（色材粒子）に作用するクーロン力と、溶媒に作用する誘電分極力をそれぞれ調整することにより、吐出される液滴の粒状性材質の含有率を調整する方法を開示している。具体的には、特許文献２は、ゼータ電位によって粒状性材質のクーロン力を制御し、また、液体（粒状性材質が分散した溶媒、インク）の誘電率εと導電率σの比で定まる電荷緩和時間τ（τ＝ε／σ）によって、ある有限時間内にメニスカス表面に集積する溶媒の集積電荷による誘電分極力を制御するとしており、これらがそれぞれ所定の範囲となるように調整することにより、記録濃度を低下させることなく、高い応答性を維持できるとしている。
【特許文献１】特開平１０−２３０６０８号公報
【特許文献２】特開２００２−３７０３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２の方法等によっても、インク液滴濃度の制御を充分には行えていないのが現状である。これは以下のように考えることができる。すなわち、インク中の色材粒子（荷電粒子）は、静電力を受けて運動する際に、溶媒からいわゆるストークス抵抗を受ける。そして、溶媒にはその反作用としての力が作用し溶媒も運動する。つまり、インクの濃縮の過程において、色材粒子には、静電力（クーロン引力）以外に溶媒からのストークス抵抗も作用し、溶媒には、誘電分極力以外に色材粒子からの力も作用する。
【００１３】
このように、色材粒子と溶媒とは、相互に作用を及ぼし合いながら追従して運動しているため、色材粒子および溶媒のそれぞれに作用する静電力を制御するだけでは、インクの色材粒子および溶媒の相互作用（追従性）を含んだ実際の挙動を制御することができない。そのため、インク液滴の色材粒子濃度を十分には制御できず、所定のインク液滴濃度を安定して得るのは困難である。
【００１４】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、色材粒子と溶媒の追従性を含めてインクの状態を制御することにより、吐出部において最適なインクの濃縮状態を得て、吐出するインク液滴の色材粒子濃度を一定濃度に安定的に制御し、十分な濃度でにじみの少ない高画質な画像を、ノズルの詰まり等を生じることなく安定して記録できるインクジェット記録方法および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】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明は、色材粒子と溶媒の追従性を代表する指標として、次式で定義される色材粒子と溶媒との緩和時間Ｔ（ｓｅｃ）に着目し、この緩和時間が所定範囲となるように制御することによりメニスカス先端部におけるインクの濃縮状態を制御し、インク液滴の濃度を制御するものである。ここで、ρは、色材粒子の粒子密度（ｋｇ／ｍ3 ）、Ｄは、色材粒子の粒子径（ｍ）、μは、溶媒の粘度（Ｐａ・ｓｅｃ）である。
Ｔ＝ρ＊Ｄ＾２／１８／μ
【００１６】
なお、上述の引用文献２における電荷緩和時間τは、電荷がインクの界面に集積するのに要する時間を表すものであるのに対し、本発明で用いる緩和時間Ｔは、固液混相流における固体と液体の連成運動において、固体と液体とが互いに追従する時間を表すものであり、両者は全く異なるものである。
【００１７】
すなわち、本発明は、絶縁性溶媒に色材粒子を分散させたインクに静電力を作用させることにより、インクの曳糸を形成し、前記インクの曳糸よりインクを分断してインク液滴を形成し、前記インク液滴を記録媒体上に着弾せしめることにより画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インク液滴中の粒子濃度が所望の濃度となるように、前記インクの緩和時間を制御して、画像を記録するようにしたことを特徴とするインクジェット記録方法を提供するものである。
【００１８】
ここで、複数色の前記インクを用い、前記緩和時間は、各色の前記インク間で所定の関係となるように設定されるのが好ましい。
【００１９】
また、予め求められた前記インクの温度と前記緩和時間との関係から、前記緩和時間が所定の値となる適正インク温度を取得し、前記適正インク温度となるように前記インクの温度を調整するのが好ましく、
あるいは、予め求められた前記インクの粘度と前記緩和時間との関係から、前記緩和時間が所定の値となる適正インク粘度を取得し、前記適正インク粘度となるように前記インクの温度を調整するのが好ましい。
【００２０】
また、前記記録媒体の種類および記録部の環境温度の少なくとも一方に応じて、前記適正インク温度および前記適正インク粘度を変更するのが好ましい。
また、前記緩和時間は、１０-8ｓｅｃ以上１０-7ｓｅｃ以下であるのが好ましい。
【００２１】
また、本発明は、絶縁性溶媒に色材粒子を分散させたインクに静電力を作用させることにより、インクの曳糸を形成し、前記インクの曳糸よりインクを分断してインク液滴を形成し、前記インク液滴を記録媒体上に着弾せしめることにより画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インク液滴中の粒子濃度が所望の濃度となるように、前記インク中の色材粒子密度、色材粒子径および溶媒粘度の少なくとも１つを制御することを特徴とするインクジェット記録方法を提供するものである。
【００２２】
また、本発明は、絶縁性溶媒に色材粒子を分散させたインクに静電力を作用させて、インクの曳糸を形成し、前記インクの曳糸よりインクを分断してインク液滴を吐出する吐出手段を備え、吐出した前記インク液滴を記録媒体上に着弾せしめることにより画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記インクの温度を検出するインク温度検出手段と、
前記インクの温度を調整するインク温度調整手段と、
予め求められた、前記インクの温度と前記インクの緩和時間との関係を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から、前記緩和時間が所定値となる適正インク温度を取得し、前記インク温度検出手段によって検出された前記インクの温度が、前記適正インク温度と一致するように、前記インク温度調整手段を制御する制御手段とを有す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ものである。
【００２３】
また、本発明は、絶縁性溶媒に色材粒子を分散させたインクに静電力を作用させて、インクの曳糸を形成し、前記インクの曳糸よりインクを分断してインク液滴を吐出する吐出手段を備え、吐出した前記インク液滴を記録媒体上に着弾せしめることにより画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記インクの粘度を検出するインク粘度検出手段と、
前記インクの温度を調整するインク温度調整手段と、
予め求められた、前記インクの粘度と前記インクの緩和時間との関係を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から、前記緩和時間が所定値となる適正インク粘度を取得し、前記インク粘度検出手段によって検出された前記インクの粘度が、前記適正インク粘度と一致するように、前記インク温度調整手段を制御する制御手段とを有す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ものである。
【００２４】
上記いずれかのインクジェット記録装置において、前記記録媒体の種類を検出する記録媒体種検出手段、前記記録媒体の種類を入力する記録媒体種入力手段、および、記録部の環境温度を検出する環境温度検出手段の少なくとも１つを有し、
前記制御手段によって、前記記録媒体の種類および前記環境温度の少なくとも一方に応じて、前記適正インク温度および前記適正インク粘度が変更されるのが好ましい。
また、前記緩和時間は、１０-8ｓｅｃ以上１０-7ｓｅｃ以下であるのが好ましい。
【００２５】
また、前記吐出手段は、
少なくとも１つのノズルが穿孔され、前記ノズルのそれぞれを囲む様に吐出電極が配置された絶縁性基板、および、前記ノズルの略中央に、その先端部を前記インクの吐出方向に向けて配置されたインクガイドを有する吐出ヘッドと、
前記インクガイドの先端に対向する位置に配置され、前記記録媒体を保持する対向電極と、
前記ヘッドに前記インクを供給するインク供給手段とを有するのが好ましい。
【００２６】
また、複数色の前記インクのそれぞれに対応する複数の前記吐出手段を備え、
前記制御手段によって、前記緩和時間が、各色の前記インク間で所定の関係となるように設定されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の静電式のインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置によれば、色材粒子と溶媒の追従性を表す緩和時間によって、インクの状態を調整し、あるいは、インクの色材粒子の粒子密度、粒子径および溶媒の粘度の少なくとも１つによって、インクの状態を調整することにより、吐出部において、詰まりを生じることなく、尚且つ、一定の高いインクの濃縮度とすることができる。従って、常に一定の高い濃度のインク液滴を吐出することができ、にじみの無い、濃度および画質の安定した画像を記録することができる。
【００２８】
また、本発明によれば、複数種のインクを用いた場合にも、各インク間で緩和時間が同一または所定の比率となるように各インクの状態が制御されるので、各インクによる記録ドットのにじみや光学的濃度が同程度で安定した画質の画像を記録することができる。
【００２９】
また、本発明によれば、上記のインク状態の調整に加え、さらに、記録媒体の種類および記録部の環境温度に応じて、インク状態の調整が加えられるので、記録媒体の種類または記録部の環境温度が変化した場合にも常に安定した画質の画像を記録することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明のインクジェット記録方法および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形態を基に詳細に説明する。
【００３１】
以下では、静電式のインクジェット記録装置において、インク中の色材粒子が正帯電している場合を例にとって説明を行うが、本発明はこれには限定されず、逆に、インク中の色材粒子を負に帯電させたものを用いてもよい。その場合は、記録に作用する各部の極性を以下の例とは逆にすればよい。
【００３２】
図１は、本発明のインクジェット記録方法を実施する本発明のインクジェット記録装置の一実施形態の構成概略図である。同図に示すインクジェット記録装置１０（以下、記録装置１０とする）は、静電力により、帯電した色材粒子（着色荷電粒子）を含むインクの吐出を制御し、記録媒体（記録用紙）Ｐ上に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色印刷をしてフルカラー画像を記録するもので、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、筐体２２とを備えている。
【００３３】
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。
【００３４】
給紙トレイ２４は、その先端部が給紙トレイ２４の装着部（図中筐体２２の左面下部）の内部に挿入され、装着部の所定位置に着脱可能なものである。給紙トレイ２４が装着部に完全に装着された状態では、その挿入方向の先端部が装着部の奥端部に接触し、給紙トレイ２４の後端部は筐体２２の外部に突出した状態で装着される。また、フィードローラ２６は、給紙トレイ２４の装着部の奥部近傍に配置されている。
【００３５】
給紙トレイ２４内には、記録前の記録媒体Ｐが複数枚積層されてストックされる。画像の記録時には、フィードローラ２６により、記録媒体Ｐが給紙トレイ２４から１枚ずつ取り出され、記録媒体Ｐの搬送手段１４に供給される。
【００３６】
排出トレイ２８は、記録媒体Ｐの排出部（図中筐体２２の左面の中央部）の近傍に、その先端部側（記録媒体Ｐの搬送方向側）が筐体２２の外部に位置し、その後端部側が筐体２２の内部に位置するように配設されている。また、排出トレイ２８は、その先端部が後端部よりも低くなるように、所定の傾斜角度で配設されている。
【００３７】
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出され、排出トレイ２８内に順次積層されてストックされる。
【００３８】
続いて、記録媒体Ｐの搬送手段１４について説明する。
搬送手段１４は、記録媒体Ｐを静電吸着し、給紙トレイ２４から排出トレイ２８まで所定の経路に沿って搬送するものであり、搬送ローラ対３０と、搬送ベルト３２と、ベルトローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃと、プラテン３６と、記録媒体Ｐの帯電装置３８および除電装置４０と、分離爪４２と、ガイド４４と、定着ローラ対４６とを備えている。なお、搬送手段１４としては、図示されるもの以外にも適宜、搬送ローラ対や搬送ベルト等の通常の搬送手段が、記録媒体Ｐを搬送するのに適当な間隔で配置されていてもよい。
【００３９】
搬送ローラ対３０は、記録媒体Ｐの搬送経路上の、フィードローラ２６と搬送ベルト３２との間の位置に設けられている。
【００４０】
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、この搬送ローラ対３０により挟持搬送され、搬送ベルト３２上の所定の位置に供給される。
【００４１】
記録媒体Ｐの帯電装置３８は、スコロトロン帯電器４８と、負の高圧電源５０とを備えている。スコロトロン帯電器４８は、記録媒体Ｐの搬送経路上の、搬送ローラ対３０と記録手段１６との間の位置で、搬送ローラ対３０により、記録媒体Ｐが供給される位置の搬送ベルト３２の表面に対向する位置に配置されている。また、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。
【００４２】
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。また、これにより、記録媒体Ｐは搬送ベルト３２の絶縁性を有する表面上に静電吸着される。
【００４３】
搬送ベルト３２は、ループ状のエンドレスベルトであり、３つのベルトローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃによって三角形状に張架されている。また、ベルトローラ３４ｂおよび３４ｃの間の、記録手段１６のインクジェットヘッドに対向する位置にある搬送ベルト３２の内側には、平板状のプラテン３６が配置されている。プラテン３６は、ベルトローラ３４ｂおよび３４ｃの外周を結ぶ線よりヘッド側に張り出すように配置することにより、ベルトにヘッド方向に向かう張力を付与し、ベルトのばたつきを抑えても良い。
【００４４】
搬送ベルト３２は、記録媒体Ｐが静電吸着される側の面（表面）が絶縁性（絶縁シート３２ｂ）、ベルトローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃと接触する側の面（裏面）が導電性（電極基板３２ａ）のものである。ベルトローラ３４ｂは接地されており、これにより、記録手段１６のインクジェットヘッドに対向する位置の搬送ベルト３２は、インクジェットヘッドの対向電極として機能する。
【００４５】
ベルトローラ３４ａ、３４ｂ、３４ｃのうちの少なくとも１つ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は、記録時に図中の矢印方向へ移動する。従って、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の移動とともに移動し、記録手段１６の前を副走査搬送される。
【００４６】
記録媒体Ｐの除電装置４０は、コロトロン除電器５２と、交流電圧源５３と、高圧電源５４とを備えている。コロトロン除電器５２は、記録媒体Ｐの搬送経路上の、記録手段１６のインクジェットヘッドと分離爪４２との間の位置で、記録後の記録媒体Ｐが搬送される位置の搬送ベルト３２の表面に対向する位置に配置されている。また、高圧電源５４の一端は交流電圧源５３を介してコロトロン除電器５２に接続され、他端は接地されている。
【００４７】
記録後の記録媒体Ｐは、高圧電源５４に交流電圧源５３を介して接続されたコロトロン帯電器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から分離されやすくなる。
【００４８】
また、分離爪４２、ガイド４４、および定着ローラ対４６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。
【００４９】
除電装置４０により除電された記録媒体Ｐは、分離爪４２により搬送ベルト３２上から分離され、ガイド４４に沿って定着ローラ対４６に供給される。定着ローラ対４６は、ヒートローラを備えるローラ対であり、記録媒体Ｐは、定着ローラ対４６により挟持搬送されつつ、その上に記録された画像は、接触加熱され定着される。定着後の記録媒体Ｐは排出部から排出され、排出トレイ２８内に順次積層されてストックされる。
【００５０】
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、静電力により、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、制御部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。
【００５１】
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（Ｋ）の４色の吐出ヘッド８０（８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｙ，８０Ｋ）を備えている。インクジェットヘッド５６は、帯電した色材粒子を含むインクの吐出を静電力により制御する方式のものである。この吐出ヘッドの構造および作用については後に詳述する。
【００５２】
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。位置検出装置６２により記録媒体Ｐの位置が検出され、その位置情報は制御部５８に供給される。
【００５３】
制御部５８は、筐体２２内部の図中右面に取り付けられている。制御部５８は、インクジェットヘッド５６と駆動信号ケーブルを介して接続されており、インクジェットヘッド５６のインクの吐出動作を制御する。制御部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。制御部５８は、この画像データおよび記録媒体Ｐの位置情報に応じてインクジェットヘッド５６の各色の吐出ヘッドからの吐出のオン／オフを制御する。また、制御部５８は、インクジェットヘッド５６においてインクＱが所定の濃縮度に濃縮され、所定の色材粒子濃度を有するインク液滴Ｒが吐出されるように、後述するインク温度調整手段７０を制御してインクタンク６４内のインクＱの温度を制御する。
【００５４】
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の前を所定の速度で副走査搬送されつつ、インクジェットヘッド５６から画像データに応じて各色のインクが吐出され、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。
【００５５】
インク循環系６０は、インクジェットヘッド５６にインクＱを供給するインク供給手段であり、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。図示例では、インクタンク６４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。インク循環系６０、インクタンク６４およびポンプ等は、各色のインクごとに備えられている。
【００５６】
インクタンク６４は、各色のインクタンク６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ，６４Ｋで構成されており、各色のインクタンク６４Ｃ等の中には、各色の色材粒子とこれを分散させる溶媒（分散媒）とを含む４色のインクがそれぞれ備えられている。インクタンク６４内の各色のインクＱ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Ｑは、ポンプにより、インクの回収路６６を介してインクタンク６４内に回収される。
【００５７】
各色のインクタンク６４Ｃ等には、インク温度検出手段６８、インク温度調整手段７０および攪拌手段７２がそれぞれ設けられている。インク温度検出手段６８は制御部５８に接続されており、インク温度検出手段６８による温度検出結果は制御部５８に送られる。また、インク温度調整手段７０は、制御部５８によって制御される。これらについては後に詳述する。攪拌手段７２は、インクタンク内のインクＱを攪拌し、インクＱ中の色材粒子を均一に分散させると共に、温度を均一にする。また、図示しないが、インクタンク６４には、新しいインクの供給機構等が適宜設けられている。
【００５８】
ここで、記録装置１０で使用されるインクＱについて説明する。
【００５９】
次に、記録装置１０で使用されるインクＱ（インク組成物）について説明する。
本発明で使用するインクＱは、溶媒と、色材を少なくとも含む粒子（色材粒子）、この色材粒子に荷電を発生させる荷電調整剤とを、少なくともを有し、前記荷電調整剤によって荷電を発生された色材粒子（荷電粒子）を溶媒に分散してなるインク組成物である。本発明で使用するインクＱの好適な一例として、以下のものが例示される。
【００６０】
本発明で使用するインクＱにおいて、溶媒は、高い電気抵抗率、特に、１０10Ωｃｍ以上を有する誘電性の液体であることが好ましい。電気抵抗率の低い溶媒を使用すると、隣接する記録電極間で電気的導通を生じさせるため、本発明には不向きである。
また、溶媒（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。分散倍の比誘電率をこの範囲とすることによって、溶媒の色材粒子（荷電粒子）に有効に電界が作用するため好ましい。
【００６１】
このような溶媒としては、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、シリコーンオイル等が好ましく例示される。
一例として、ヘキサン、ヘプタン、オクタン．イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、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）、ＫＦ−９６Ｌ（信越シリコーン社の商品名）等を、単独または混合して用いることができる。
インクＱ全体に対する溶媒の含有量は、２０〜９９質量％が好ましい。溶媒の含有量を２０質量％以上とすることにより、良好に色材粒子を溶媒に分散することができ、９９質量％以下とすることにより、色材粒子の含有量を充足できる。
【００６２】
本発明で使用するインクＱにおいて、色材粒子に含有される色材は、公知の染料および顔料を使用することができ、用途や目的に応じて選択することができる。
例えば、記録された画像記録物（印刷物）の色調の観点からは、顔料を用いることが好ましい（例えば、技術情報協会発行「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」２００１年１２月２５日第１刷参照。以下「参考文献」とする）。特に、オフセット印刷用インクやプルーフに用いられる顔料を使用すると、オフセット印刷物と同様な色調が得られるので好ましい。
【００６３】
また、本発明で使用するインクＱにおいては、用いる色材を変更することにより、イエロー、マゼンタ、シアン、墨（ブラック）の４色、あるいはさらに、他の色のインクを作成することができる。
【００６４】
イエローインク用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４等のモノアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７等のジスアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０等の非ベンジジン系のアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１００等のアゾレーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９５等の縮合アゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１５等の酸性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８等の塩基性染料レーキ顔料、フラバントロンイエロー等のアントラキノン系顔料、イソインドリノンイエロー３ＲＬＴ等のイソインドリノン顔料、キノフタロンイエロー等のキノフタロン顔料、イソインドリンイエロー等のきイソインドリン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５３等のニトロソ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１７等の金属錯塩アゾメチン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９等のイソインドリノン顔料などが挙げられる。
【００６５】
マゼンタインク用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３等のモノアゾ系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３８等のジスアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１等やＣ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１等のアゾレーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４等の縮合アゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７４等の酸性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１等の塩基性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７等のアントラキノン系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８８等のチオインジゴ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９４等のペリノン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９等のペリレン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２等のキナクリドン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０等のイソインドリノン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８３等のアリザリンレーキ顔料等が挙げられる。
【００６６】
シアンインク用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉピグメントブルー２５等のジスアゾ系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５等のフタロシアニン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２４等の酸性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１等の塩基性染料レーキ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０等のアントラキノン系顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１８等のアルカリブルー顔料等が挙げられる。
【００６７】
墨インク用の顔料としては、例えば、アニリンブラック系顔料等の有機顔料や酸化鉄顔料、およびファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック顔料類等が挙げられる。
更にマイクロリス−Ａ，−Ｋ，−Ｔなどのマイクロリス顔料に代表される加工顔料も好適に使用できる。その具体例としてはマイクロリスイエロー４Ｇ−Ａ，マイクロリスレッドＢＰ−Ｋ，マイクロリスブルー４Ｇ−Ｔ，マイクロリスブラックＣ−Ｔなどが挙げられる。
【００６８】
また、本発明で使用するインクＱは、イエロー、マゼンタ、シアン、および墨の各色のインク以外にも、炭酸カルシウムや酸化チタン顔料を用いた白インク、アルミニウム粉を用いた銀インク、銅合金を用いた金インク等であってもよい。
【００６９】
顔料は、基本的には一色につき一種類の顔料を使うことが、インク製造の簡便性の点で好ましい。あるいは、色相調整として、例えば、墨インク用に、カーボンブラックにフタロシアニンを混合するなど、場合によっては２種以上を併用することも好ましい。また、ロジン処理等、公知の方法により顔料を表面処理した後に使用してもよい（前記参考文献参照）。
【００７０】
インクＱ全体に対する色材の含有量は、０．１〜５０質量％であるのが好ましい。顔料の含有量を０．１質量％以上とすることにより、顔料の量が充足し、印刷物において充分良好な発色が得られ、また、５０質量％以下とすることにより、色材を含有する粒子を溶媒に良好に分散させることができる。インクＱ全体に対する顔料の含有量は、さらに好ましくは、１〜３０質量％である。
【００７１】
本発明で使用するインクＱにおいて、色材粒子は、顔料等の色材を溶媒に直接、分散（粒子化）したものであってもよいが、好ましくは、被覆剤で色材を被覆してなる粒子を色材粒子とし、これを溶媒に分散する。
被覆剤で被覆することにより、色材自身が持つ荷電を遮蔽して、望ましい荷電特性を付与することができる。また、インクＱに色材を被覆剤で被覆してなる色材粒子を用いることにより、メディア（記録媒体）に静電インクジェットによる画像記録を行った後、ヒートローラ等を用いた加熱定着によって、画像をより安定化させることが可能になる。
【００７２】
被覆剤としては、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。
【００７３】
本発明において、被覆剤として特に好適に使用されるポリマーは、下記一般式（１）〜（４）で示される構成単位のいずれか１つを少なくとも含有するポリマーである。
【化１】
2005186399.tif 000003
【００７４】
上記式中、Ｘ11は、酸素原子または−Ｎ( Ｒ13) −を示す。Ｒ11は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ12は、炭素数１から３０個の炭化水素基を示し、Ｒ13は、水素原子または炭素数１から３０の炭化水素基を示す。Ｒ21は、水素原子または炭素数１から２０の炭化水素基を示す。Ｒ31、Ｒ32およびＲ41は、それぞれ、炭素数１から２０個の２価の炭化水素基を示す。なお、Ｒ12、Ｒ21、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ41の炭化水素基中に、エーテル結合、アミノ基、ヒドロシキ基、または、ハロゲン置換基を含んでいても良い。
【００７５】
一般式（１）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するラジカル重合性モノマーを公知の方法によりラジカル重合することにより得られる。
用いられるラジカル重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、  （メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル等の（メタ）アクリル酸エステル類、および、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類が挙げられる。
【００７６】
一般式（２）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するラジカル重合性モノマーを公知の方法によりラジカル重合することにより得られる。
用いられるラジカル重合性モノマーとしては、例えば、エチレン、プロピレン、ブタジエン、スチレン、４−メチルスチレン等が挙げられる。
【００７７】
一般式（３）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するジカルボン酸または酸無水物とジオールとを公知の方法で脱水縮合することにより得られる。
用いられるジカルボン酸および酸無水物としては、コハク酸無水物、アジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，４−フェニレンジ酢酸、ジグリコール酸等が挙げられる。また、用いられるジオールとしては、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、２−ブテン−１，４−ジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，４−ベンゼンジメタノール、ジエチレングリコール等が挙げられる。
【００７８】
一般式（４）で示される構成単位を含有するポリマーは、対応するヒドロキシ基を有するカルボン酸をまたは公知の方法で脱水縮合するかまたは、対応するヒドロキシ基を有するカルボン酸の環状エステルを公知の方法で開環重合することにより得られる。
用いられるヒドロキシ基を有するカルボン酸またはその環状エステルとしては、６−ヒドロキシヘキサン酸、１１−ヒドロキシウンデカン酸、ヒドロシキ安息香酸、ε−カプロラクトン等が挙げられる。
【００７９】
一般式（１）〜（４）で示される構成単位のいずれか１つを少なくとも含有するポリマーは、一般式（１）〜（４）で示される構成単位のホモポリマーであってもよく、他の構成成分との共重合体（コポリマー）であっても良い。また、これらのポリマーは、被覆剤として単独で使用しても良く、２種以上を組み合わせて使用しても良い。
【００８０】
インクＱ全体に対する被覆剤の含有量は、０．１〜４０質量％であることが好ましい。被覆材の含有量を０．１質量％以上とすることにより、被覆剤の量が充足し、充分な定着性が得られるとともに、４０質量％以下とすることにより、色材を被覆剤で被覆してなる色材粒子を良好に形成することができる。
【００８１】
本発明で使用するインクＱにおいては、前述のような色材粒子を溶媒中に分散（粒子化）するが、粒子直径を制御し、かつ組成物中における色材粒子の沈降を抑制するために、分散剤を使用するのが、さらに好ましい。
好適な分散剤としては、ソルビタンモノオレエート等のソルビタン脂肪酸エステルや、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリエチレングリコール脂肪酸エステルに代表される界面活性剤が挙げられる。また、例えば、スチレンとマレイン酸のコポリマー、およびそのアミン変性物、スチレンと（メタ）アクリル化合物のコポリマー、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリエチレンと（メタ）アクリル化合物のコポリマー、ロジン、ＢＹＫ−１６０、１６２、１６４、１８２（ビックケミー社製のポリウレタン系ポリマー）、ＥＦＫＡ−４０１、４０２（ＥＦＫＡ社製のアクリル系ポリマー）、ソルスパース１７０００，２４０００（ゼネカ社製のポリエステル系ポリマー）等が挙げられる。本発明においては、インクＱの長期間保存安定性の観点から、分散剤は、重量平均分子量が１，０００〜１０００，０００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、１．０〜７．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、グラフトポリマーまたはブロックポリマーを用いることが、最も好ましい。
【００８２】
本発明で使用するインクＱにおいて、分散剤として特に好適に用いられるポリマーは、下記一般式（５）および（６）で示される構成単位の少なくともいずれか一方からなる重合体成分と、下記一般式（７）で示される構成単位を少なくともグラフト鎖として含有する重合体成分とを、少なくとも含有するグラフトポリマーである。
【化２】
2005186399.tif 000004
【００８３】
上記式中、Ｘ51は、酸素原子または−Ｎ( Ｒ53) −を示す。Ｒ51は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ52は、炭素数１から１０個の炭化水素基を示し、Ｒ53は、水素原子または炭素数１から１０の炭化水素基を示す。Ｒ61は、水素原子、炭素数１から２０の炭化水素基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、または、炭素数１から２０個のアルコキシ基を示す。Ｘ71は、酸素原子または−Ｎ( Ｒ73) −を示す。Ｒ71は、水素原子またはメチル基を示し、Ｒ72は、炭素数４から３０個の炭化水素基を示し、Ｒ73は、水素原子または炭素数１から３０の炭化水素基を示す。なお、Ｒ52、Ｒ72の炭化水素基中にエーテル結合、アミノ基、ヒドロキシ基、または、ハロゲン置換基を含んでいても良い。
【００８４】
上記グラフトポリマーは、一般式（７）に対応するラジカル重合性モノマーを、好ましくは連鎖移動剤の存在下で重合し、得られたポリマーの末端に重合性官能基を導入し、さらに、一般式（５）または（６）に対応するラジカル重合性モノマーと共重合することにより得ることができる。
【００８５】
一般式（５）に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル等、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチルの（メタ）アクリル酸エステル類、および、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類が挙げられる。
【００８６】
一般式（６）に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、スチレン、４−メチルスチレン、クロロスチレン、メトキシスチレン等が上げられる。
【００８７】
さらに、一般式（７）に対応するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、等が挙げられる。
これらのグラフトポリマーの具体例としては、下記の構造式で示されるポリマーが挙げられる。
【００８８】
【化３】
2005186399.tif 000005
【００８９】
【化４】
2005186399.tif 000006
【００９０】
一般式（５）および（６）で示される構成単位のいずれか１つを少なくとも含有する重合体成分と、一般式（７）で示される構成単位を少なくともグラフト鎖として含有する重合成分とを含有するグラフトポリマーは、一般式（５）および／または（６）、並びに一般式（７）で示される構成単位のみを有していてもよいし、他の構成成分を含有していても良い。グラフト鎖を含有する重合体成分と、これ以外の重合体成分との好ましい組成比は、１０：９０〜９０：１０である。この範囲において、良好な粒子形成性が得られ、所望の粒子直径を得やすく、好ましい。
これらのポリマーは、分散剤として単独で使用しても良く、２種以上を組み合わせて使用しても良い。
【００９１】
インクＱ全体に対する分散剤の含有量は、０．０１〜３０質量％であるのが好ましい。分散剤の含有量をこの範囲とすることにより、良好な粒子形成性が得られ、所望の色材粒子直径を得ることができる。
【００９２】
本発明で使用するインクＱは、荷電調整剤を添加することにより、好ましくは分散剤を用いて溶媒中に分散されてなる前述の色材粒子に荷電を発生させる。
【００９３】
好適な荷電調整剤としては、ナフテン酸ジルコニウム塩、オクテン酸ジルコニウム塩等の有機カルボン酸の金属塩、ステアリン酸テトラメチルアンモニム塩等の有機カルボン酸のアンモニム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ジオクチルスルホコハク酸マグネシウム塩等の有機スルホン酸の金属塩、トルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩等の有機スルホン酸のアンモニウム塩、スチレンと無水マレイン酸のコポリマーをアミンで変性したカルボン酸基を含有するポリマー等の側鎖にカルボン酸基を有するポリマー、メタクリル酸ステアリルとメタクリル酸のテトラメチルアンモニウム塩の共重合体等の側鎖にカルボン酸アニオン基を有するポリマー、スチレンとビニルピリジンの共重合体等の側鎖に窒素原子を有するポリマー、メタクリル酸ブチルとＮ−（２−メタクリロイルオキシエチル）−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムトシラート塩との共重合体等の側鎖にアンモニウム基を有するポリマー等が挙げられる。
【００９４】
また、非水溶媒に可溶となしうる少なくとも１種以上の単量体および無水マレイン酸を構成単位として有する共重合体と、１級アミノ化合物、または、１級アミノ化合物および２級アミノ化合物との反応により得られる高分子化合物であり、かつ、半マレイン酸アミド成分とマレインイミド成分とを繰返し単位として有するポリマーも、荷電調整剤として好適に例示される。この荷電調整剤に関しては、本件出願人による２００３−５１０２１号の明細書に詳述される。
【００９５】
このような荷電調整剤は、ポリマーであるのが好ましく、特に、カルボン酸基を含有するポリマーが好ましい。
【００９６】
本発明で使用するインクＱにおいて、荷電調整剤によって色材粒子に付与される電荷は、正電荷でも負電荷でもよい。
また、本発明で使用するインクＱにおいて、このような荷電調整剤は、その含有量に限定は無いが、インクＱ全体に対する荷電調整剤の分量は、０．０００１〜１０質量％の範囲内であるのが好ましい。この範囲内において、インクＱの電気伝導度を１０〜１００００ｎＳ／ｍの範囲内、また、色材粒子（荷電粒子）の易動度を０．１×１０-9〜１０００×１０-9ｍ2 ／Ｖ・ｓの範囲内に容易に調節することができる。
【００９７】
なお、本発明で使用するインクＱは、以上のような溶媒、色材粒子、分散剤、荷電調整剤等の成分のみならず、さらに、腐敗防止のために防腐剤や、表面張力を制御するための界面活性剤等の各種の成分を、目的に応じて含有してもよい。
【００９８】
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、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溶媒や、画像の定着時にインクから蒸発する溶媒等を回収するもので、活性炭フィルタ７４と、排出ファン７６とを備えている。活性炭フィルタ７４は、筐体２２の図中上側の内壁面に取り付けられ、排出ファン７６は、活性炭フィルタ７４に取り付けられている。
【００９９】
筐体２２内部の溶媒成分を含む空気は、排出ファン７６により、活性炭フィルタ７４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溶媒成分は、活性炭フィルタ７４によって吸着除去される。
【０１００】
以下、記録装置１０の動作を説明する。
【０１０１】
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、搬送ローラ対３０により挟持搬送されて搬送ベルト３２上の所定位置に供給される。
【０１０２】
搬送ベルト３２上に供給された記録媒体Ｐは、帯電装置３８により負の高電位に帯電され、搬送ベルト３２の表面に静電吸着される。
【０１０３】
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副走査搬送されつつ、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。
【０１０４】
画像記録後の記録媒体Ｐは、除電装置４０により除電され、分離爪４２により搬送ベルト３２から分離され、ガイド４４に沿って定着ローラ対４６に供給される。そして、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、排出トレイ２８内に積層された状態でストックされる。
【０１０５】
次に、記録装置１０の記録手段１６を構成するインクジェットヘッド５６の構造およびインク吐出動作について詳細に説明する。なお、インクジェットヘッド５６の各色の吐出ヘッド８０（８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｙ，８０Ｋ）はいずれも同様の構造を有するので、ここでは、インクジェットヘッド５６として、インクジェットヘッド５６を構成する各色の吐出ヘッドの１つについて説明する。
【０１０６】
図２は、インクジェットヘッド５６における吐出ヘッド８０の一実施形態を概念的に示す部分断面図である。吐出ヘッド８０は、図３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２には、構造を明瞭に示すために、吐出部の一部のみを示す。また、図２には、インク循環系６０および搬送ベルト３２も合わせて示してある。
【０１０７】
図２および図３に示す吐出ヘッド８０は、２層電極構造の吐出電極を持つ静電式のインクジェットであって、帯電された顔料等の色材粒子を含むインク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８１と、ノズル基板８２と、インクガイド８４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。
【０１０８】
ヘッド基板８１とノズル基板８２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、各吐出口にインクＱを供給するためのインク流路１００が形成されている。インクＱは、帯電した色材粒子を含み、記録時には、インク流路１００内を所定方向（図示例では矢印ａ方向）に所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で循環される。
【０１０９】
ヘッド基板８１は、全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９２が設けられている。
浮遊導電板９２には、画像の記録時に、後述する吐出部の吐出電極に印加される吐出電圧の電圧値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１００内のインクＱに含まれる色材粒子は付勢されてノズル基板８２側に泳動し、後述するノズル９８へ泳道して、ノズル９８のインクが濃縮される。
【０１１０】
なお、浮遊導電板９２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９２は、インク流路１００よりもヘッド基板８１側に配置されていればよく、例えばヘッド基板８１の内部に配置してもよい。また、浮遊導電板９２は、吐出部が配置される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。また、浮遊導電板９２に所定の電圧を印加するようにしても良い。
【０１１１】
ノズル基板８２は、ヘッド基板８１と同様に全ての吐出部に共通なシート状の基板であり、絶縁性基板８６と、第１吐出電極８８と、第２吐出電極９０と、ガード電極９６と、絶縁層９４ａ，９４ｂ，９４ｃとの積層体である。また、ノズル基板８２には、各インクガイド８４に対応する位置に、インクの吐出口となるノズル９８が貫通して開口している。
【０１１２】
第１吐出電極８８および第２吐出電極９０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、各吐出部に対応するノズル９８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。絶縁性基板８６および第１吐出電極８８の表面には、その表面を保護すると共に平坦化する絶縁層９４ｂが被覆され、同様に、絶縁性基板８６および第２吐出電極９０の表面には、その表面を保護および平坦化する絶縁層９４ａが被覆されている。
なお、第１吐出電極８８および第２吐出電極９０はリング状の円形電極に限定されず、インクガイド８４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。
また、本実施形態では、第１吐出電極８８および第２吐出電極９０を絶縁被覆する構成としたが、第１吐出電極８８および第２吐出電極９０を、インクＱに直接接する、接液電極としても良い。
【０１１３】
図３（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれガード電極９６、第１吐出電極８８、および第２吐出電極９０の配置を表す一実施形態の構成概略図である。図３においては、行方向（主走査方向）の１行当り５個（１列、２列、３列、４列、５列）ずつ、かつ列方向（副走査方向）の１列当たり３個（Ａ行、Ｂ行、Ｃ行）ずつの計１５個の吐出部が、マトリクス状に配置された状態が示されている。
【０１１４】
図３（ｂ）に示すように、同じ列に配置された吐出部の第１吐出電極８８は、相互に接続されている。また、図３（ｃ）に示すように、同じ行に配置された吐出部の第２吐出電極９０は、相互に接続されている。そして、詳細は後述するが、第１吐出電極８８および第２吐出電極９０は、吐出ヘッド８０からの吐出を制御する制御部５８（図１参照）に接続されている。第１吐出電極８８および第２吐出電極９０には、この制御部５８によって、画像データに応じてインクＱと同極性のパルス電圧が印加される。
【０１１５】
各行の吐出部は、行方向に対して所定の間隔を離して配置される。
また、Ｂ行目の吐出部は、Ａ行目の吐出部に対して、列方向に所定の間隔を有し、かつ、行方向に対して、それぞれＡ行目の吐出部とＣ行目の吐出部との間に配置されている。同様に、Ｃ行目の吐出部は、Ｂ行目の５個の吐出部に対して、列方向に所定の間隔を離して、かつ、行方向に対して、それぞれＢ行目の吐出部とＡ行目の吐出部との間に配置されている。このように、各行Ａ，Ｂ，Ｃに含まれる各吐出部を、それぞれ行方向にずらして配置することにより、記録媒体Ｐに記録される１行は行方向に３分割される。
【０１１６】
画像の記録時には、同一列に配置された第１吐出電極８８は同時かつ同一電圧レベルに駆動される。同様に、同一行に配置された５個の第２吐出電極９０は同時かつ同一電圧レベルに駆動される。
また、記録媒体Ｐに記録される１行は、行方向に対して、第２吐出電極９０の行数に相当する３つのグループに分割され、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吐出電極９０のＡ行目、Ｂ行目、Ｃ行目を所定のタイミングで順次記録することにより、記録媒体Ｐ上に１行分の画像が記録される。また、この記録に対応して、第１吐出電極８８を画像データ（記録画像）に応じてパルス変調駆動して、インク液滴Ｒを吐出して、画像を記録する。
従って、図示例においては、記録媒体Ｐと吐出ヘッド８０とを、列方向（主走査方向）に相対的に移動しつつ画像記録を行うことにより、行方向（副走査方向）に各行の有する記録密度の３倍の記録密度の画像記録を行うことができる。
【０１１７】
なお、吐出電極は、第１吐出電極８８および第２吐出電極９０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。
【０１１８】
ガード電極９６は、全ての吐出部に共通なシート状の電極であり、図３（ａ）に示すように、各々の吐出部のノズル９８の周囲に形成された第１吐出電極８８および第２吐出電極９０に相当する部分が穿孔されている。また、絶縁層９４ｂおよびガード電極９６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９４ｃが被覆されている。ガード電極９６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８４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９６は必須の構成要素ではない。また、ノズル基板８２には、第１吐出電極８８または第２吐出電極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２吐出電極９０よりインク流路１００側にシールド電極を設けても良い。
【０１１９】
インクガイド８４は、凸状の先端部分８４ａを持つ所定厚さ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８４は、ヘッド基板８１上の浮遊導電板９２の上に配置された同じ支持体８４ｂの上に所定の間隔で配置される。インクガイド８４は、ノズル基板８２に開孔されたノズル９８を貫通し、先端部分８４ａをノズル基板８２の記録媒体Ｐ側の最表面（絶縁層９４ｃの図１中上側の表面）よりも上部に突出している。
【０１２０】
インクガイド８４の先端部分８４ａは、記録媒体Ｐを保持する搬送ベルト３２に向かって漸次細くなる略三角形状（または台形状、ないしは四角錘状）に成形されている。
なお、先端部分（最先端部）８４ａは、金属が蒸着されているのが好ましい。この先端部分８４ａ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８４ａ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。
【０１２１】
なお、インクガイド８４の形状は、インクＱ内の色材粒子を先端部分８４ａ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８４ａ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８４ａに集めるインク案内溝となる切り欠きを、インクガイド８４の中央部分に図中上下方向に沿って形成しても良い。
【０１２２】
なお、このような吐出ヘッド８０は、記録媒体Ｐの一辺の全域に対応する吐出部列を有する、いわゆるラインヘッドであってもよく、あるいは、吐出ヘッド８０の走査と記録媒体Ｐの断続的な搬送とを組み合わせる、いわゆるシャトルタイプのヘッドであってもよい。
【０１２３】
各色の吐出ヘッドは、インクガイド８４の先端部分８４ａが、搬送ベルト３２によって搬送される記録媒体Ｐの表面と所定の間隔（例えば、２００μｍ〜１０００μｍ）となるように配置されている。
【０１２４】
上述したように、画像の記録時には、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の表面は、帯電装置３８（図１参照）によって、第１吐出電極８８および第２吐出電極９０に印加される高電圧と逆極性の所定の負の高電圧、例えば−１．５ｋＶに均一に帯電されている。その結果、記録媒体Ｐは、第１吐出電極８８または第２吐出電極９０に対して負の高電圧にバイアスされるとともに、搬送ベルト３２の絶縁シート３２ｂに静電吸着されている。
【０１２５】
なお、本実施形態では、搬送ベルト３２を電極基板３２ａと絶縁シート３２ｂとで構成し、記録媒体Ｐを帯電装置３８によって負の高電圧に帯電させることにより、記録媒体Ｐに所定のバイアス電圧を印加するとともに記録媒体Ｐを絶縁シート３２ｂの表面に静電吸着させているが、記録媒体Ｐの搬送ベルト３２への静電吸着と、記録媒体Ｐへの負のバイアス高電圧の印加または搬送ベルト３２への負のバイアス高電圧の印加とを別々の負の高電圧源によって行っても良いし、搬送ベルト３２による記録媒体Ｐの支持は、記録媒体Ｐの静電吸着に限られず、他の支持方法や支持手段を用いても良い。
【０１２６】
また、上述の例では、吐出ヘッド８０において、第２吐出電極９０の各行を順次駆動し、第１吐出電極８８の各列を画像データに応じて駆動しているが、別の実施形態として、第１吐出電極８８と第２吐出電極９０とを逆の状態、すなわち第１吐出電極８８を１列毎に順次駆動し、画像データに応じて、第２吐出電極９０を駆動することも可能である。
【０１２７】
この場合、列方向は、第１吐出電極８８の１列毎に駆動され、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吐出電極８８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駆動電極３６がガード電極９６の役割を果す。このように、上層の第１吐出電極８８で各列を順次オンし、画像データに応じて下層の第２吐出電極９０を駆動する場合には、ガード電極９６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。
【０１２８】
また、吐出ヘッド８０において、インク吐出のオン／オフの制御を第１吐出電極８８および第２吐出電極９０の一方で行うか、あるいは両方で行うかは何ら制限的ではない。すなわち、吐出電極側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し、所定値よりも小さい場合にはインクが吐出しないように、吐出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。
【０１２９】
図４（ａ）〜（ｃ）は、インクジェットヘッド５６の吐出ヘッド８０におけるインク吐出動作を説明する図である。
画像記録に際しては、まず、インクＱが、吐出ヘッド８０のインク流路１００内を図２中右側から左側（図２中矢印ａ方向）に向かって所定の速度で循環する。
一方、記録媒体Ｐは、帯電装置３８により、負の高電位（例えば、−１．５ｋＶ）に帯電され、搬送ベルト３２の絶縁シート３２ｂに静電吸着された状態で、図２中、紙面に垂直な方向に所定の速度で搬送される。
【０１３０】
記録媒体Ｐと吐出ヘッド８０との間に所定のバイアス電圧のみが印加されている状態、すなわち、インク吐出の待機状態では、インクＱには、バイアス電圧とインクＱの色材粒子の荷電とのクーロン引力、色材粒子間のクーロン反発力、溶媒のストークス抵抗（粘性抵抗）、表面張力、誘電分極力等が作用し、これらによって色材粒子と溶媒が連成運動して移動し、図４（ａ）に概念的に示すように、ノズル９８から若干盛り上がったメニスカスが形成されて、その状態でバランスが保たれる。
また、このクーロン引力等によって、色材粒子は、いわゆる電気泳動により、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。これにより、ノズル９８のメニスカス先端部（記録媒体Ｐ側のメニスカス凸部）においては、インクＱが濃縮された状態となる。
【０１３１】
記録時には、この状態から、インク液滴Ｒを吐出するための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吐出電極８８および第２吐出電極９０が制御部５８によって制御されて所定のパルス電圧が印加される。
第２吐出電極９０は、所定のタイミングで１行ずつ順番に、例えば４００Ｖ〜６００Ｖの高電圧レベルまたはハイインピーダンス状態（オン状態）とされ、残りの全ての第２吐出電極９０は接地レベル（接地状態：オフ状態）に駆動される。また、第１吐出電極８８は、画像データに応じて、列単位で高電圧レベル（オン状態）または接地レベル（オフ状態）に駆動される。これにより、各々の吐出部におけるインクの吐出および非吐出が制御される。
【０１３２】
すなわち、ある吐出部において、第１吐出電極８８および第２吐出電極９０の両方がオン状態とされると、その吐出部における電界強度がインク吐出に必要な所定値に達し、インクＱがインク液滴Ｒとして吐出する。一方、第１吐出電極８８および第２吐出電極９０のいずれか一方でもオフ状態のときには、電界強度は所定値に達しておらず、インクＱは吐出しない。
【０１３３】
ここで、第１吐出電極８８および第２吐出電極９０の両方がオン状態とされたとき、すなわち、インク吐出動作開始時においては、バイアス電圧に所定の駆動電圧が重畳されることにより、先の連成運動に加えて、さらにこの駆動電圧の重畳によって連成運動が起こり、色材粒子および溶媒がバイアス電圧（対向電極）側すなわち記録媒体Ｐ側に引っ張られ、図４（ｂ）に概念的に示すように、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。メニスカス先端部（テーラーコーンの先端部）では、色材粒子が電気泳動によって移動してインクＱが濃縮され、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。
【０１３４】
パルス電圧の印加開始後、さらに有限な時間が経過すると、色材粒子が多数存在する電界強度の高いメニスカスの先端部分に大きな静電力が作用し、主に色材粒子に作用するクーロン力と溶媒に作用する表面張力とのバランスが崩れ、図４（ｃ）に概念的に示すように、曳糸と呼ばれる直径数μｍ〜数十μｍ程度の細長いインク液柱が形成される。
【０１３５】
さらに有限な時間が経過すると、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、メニスカス部の静電界の不均一等の複合作用によって曳糸が分断され、曳糸径に対応する非常に小さいインク液滴Ｒとなって吐出し、飛翔する。このインク液滴Ｒは、対向電極（図示例では記録媒体Ｐ）に引っ張られて、記録媒体Ｐの所定位置に着弾する。
【０１３６】
１回のインク吐出動作が終了し、第１吐出電極８８および第２吐出電極９０の両方がオフ状態とされると、バイアス電圧のみが印加された図４（ａ）のメニスカスの状態に戻る。
【０１３７】
吐出動作時における曳糸の成長および分断は、１パルス電圧の印加中に連続して発生する。曳糸からの液滴の分断周波数は、吐出電極（図示例においては第１吐出電極８８）の駆動周波数（吐出電極へのパルス電圧の印加周波数）よりも遥かに高い。また、メニスカス（曳糸）への色材粒子の移動は、１パルス電圧の印加中、連続的に行われている。
【０１３８】
すなわち、この静電式インクジェット方式によれば、１回のパルス電圧の印加に対応する１つのドットは、曳糸が分断されてなる微細な複数のインク液滴で形成される。
従って、１回のパルス電圧の印加時間（いわゆるパルス幅）を可変とし、これを制御することで、１回のパルス電圧の印加すなわち１ドットを形成する微細液滴の吐出量（数）を調整して、微細なドットの記録、ドット径の均一性の向上や、ドット径の調整を用いた濃度階調制御による画像記録の高階調化を図ることができる。
【０１３９】
次に、記録装置１０におけるインク液滴Ｒの色材粒子濃度の制御方法について説明する。
【０１４０】
上記のようにして吐出されるインク液滴Ｒの色材粒子濃度は、ノズル９８のメニスカス先端部におけるインクＱの濃縮度、すなわち、メニスカス先端部の色材粒子の量と、それに対する溶媒の割合とに応じて変化する。従って、メニスカス先端部におけるインクＱの濃縮度を制御することにより、インク液滴Ｒの色材粒子濃度を制御することができる。
【０１４１】
ノズル９８のメニスカス近傍でのインクの濃縮の過程において、色材粒子は、静電力（クーロン引力）によって運動する際に、溶媒からのストークス抵抗を受ける。また、溶媒は、静電力による誘電分極力に加え、色材粒子からの反作用を受けて運動する。このように、色材粒子と溶媒は、相互に作用を及ぼし合いながら追従して運動している。本発明の記録装置１０においては、このような、色材粒子と溶媒の連成運動を含めて、メニスカス先端部におけるインクＱの濃縮の状態を制御するために、制御パラメータとして緩和時間Ｔを用いる。
【０１４２】
ここで、インクの緩和時間Ｔとは、インク中の粒子（色材粒子）と流体（溶媒）の追従性、すなわち、流体が動いたときに粒子がどれだけ動くか、あるいは、粒子が動いたときに流体がどれだけ動くかを代表する指標であり、粒子密度ρ（ｋｇ／ｍ3 ）、粒子径Ｄ（ｍ）、溶媒粘度μ（Ｐａ・ｓｅｃ）としたとき、Ｔ＝ρ＊Ｄ＾２／１８／μ（ｓｅｃ）で定義される。緩和時間Ｔが長ければ、粒子と流体とが追従するのに要する時間が長く、すなわち、追従性が悪く、反対に、緩和時間Ｔが短ければ、粒子と流体の追従性が良い。
【０１４３】
ノズル９８におけるインクＱの濃縮過程においては、緩和時間Ｔが長いほど、粒子と流体の追従性が悪いため濃度不均衡が生じやすく、濃縮されやすい。また、緩和時間Ｔが短いほど、粒子と流体の追従性が良いため粒子が泳動すると流体も追従して運動し、濃縮されにくい。
すなわち、緩和時間Ｔが長いほどインク液滴Ｒの濃度が高くなり、所定の色材粒子量に対しては溶媒が少なくなり、ノズル９８の詰まりを生じやすくなる。反対に、緩和時間Ｔが短いほどインク液滴Ｒの濃度が低くなり、所定の色材粒子量に対しては溶媒が多くなり、記録ドットのにじみを生じやすくなる。
【０１４４】
従って、緩和時間Ｔが所定の範囲となるように、インクＱの状態を調整することにより、ノズル９８におけるインクＱの濃縮状態を十分に制御して、一定の濃縮度を得ることができ、インク液滴Ｒの色材粒子濃度を一定の高い濃度に制御できるので、一定の高い濃度でにじみの少ない高画質な画像を、ノズル９８の詰まりを生じることなく安定して記録することができる。
【０１４５】
図５は、インクジェット記録装置１０におけるインク液滴Ｒ中の色材粒子濃度の制御方法を説明するブロック図である。インクタンク６４に備えられる各色のインクタンク６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ，６４Ｋは同様の構成を有しているので、同図には、これらを代表して、インクタンク６４Ｃを示してある。
上述したように、各色のインクタンク６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ，６４Ｋ（以下、インクタンク６４Ｃで代表する。）には、それぞれ、インク温度検出手段６８、インク温度調整手段７０、攪拌手段７２が設けられており、インク温度検出手段６８およびインク温度調整手段７０は制御部５８に接続されている。また、制御部５８は、その内部の記憶手段にＬＵＴ５９を有している。
【０１４６】
インク温度検出手段６８は、インクタンク６４ＣのインクＱの温度を検出するもので、サーミスタや熱電対等が用いられる。インク温度検出手段６８によって検出されたインクＱの温度は制御部５８に送られる。
【０１４７】
インク温度調整手段７０は、インクタンク６４ＣのインクＱの温度を調整するもので、パネルヒータ、鋳込みヒータ、ランプ加熱等の加熱手段およびチラー等の冷却手段の少なくとも一方が用いられる。
【０１４８】
制御部５８は、インク温度と緩和時間との関係を記憶する記憶手段を有しており、この記憶手段には、各色のインクタンク６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ，６４Ｋに備えられる各色のインクに対応するＬＵＴ（ルックアップテーブル）５９が記憶されている。ＬＵＴ５９は、インクタンク６４Ｃ等内のインク温度と緩和時間との関係を表すＬＵＴであり、インクＱが所定の緩和時間となるときのインクＱの温度を与えるものである。
【０１４９】
上述したように、インクの緩和時間Ｔは、粒子密度ρ（ｋｇ／ｍ3 ）、粒子径Ｄ（ｍ）、溶媒粘度μ（Ｐａ・ｓｅｃ）としたとき、Ｔ＝ρ＊Ｄ＾２／１８／μ（ｓｅｃ）で表される。この式において、色材粒子密度ρおよび色材粒子径Ｄは使用するインクＱによって一意的に決まる物性値であるから、溶媒粘度μと緩和時間Ｔとの関係を求めることができる。これに、インクＱの温度と溶媒粘度μとの関係を合わせることにより、インクＱの温度と緩和時間Ｔとの関係を得ることができる。ＬＵＴ５９は、このようにして、実測データおよび算出データ等を基に予め作成され、制御部５８に設定されている。
【０１５０】
記録装置１０において、インクの緩和時間Ｔは、１０-8（ｓｅｃ）以上、１０-7（ｓｅｃ）以下とするのが好ましい。
制御目標とする緩和時間Ｔの値は、予め制御部５８またはＬＵＴ５９に設定されていても良いし、外部から制御部５８に設定または変更可能とされていてもよい。また、各色のインクの緩和時間Ｔは、各色のインク間で所定の関係となるように設定されるのが好ましい。インクタンク６４Ｃ，６４Ｍ，６４Ｙ，６４Ｋにおける各色のインクの緩和時間Ｔが同一となるように制御することにより、各色のインクのにじみを同程度とし、画質をより安定化することができる。また、各色のインクにおいて、インク液滴Ｒの色材粒子濃度が同じであっても、そのインク液滴Ｒによって形成されたドットの光学的濃度が異なる場合、各色のドットの光学的濃度が同程度となるように、例えば、ブラック（Ｋ）に対して、イエロー（Ｙ）の光学的濃度が低くなる場合には、イエロー（Ｙ）の光学的濃度が高くなるように、緩和時間を調整するのも好ましい。すなわち、必要な画質を得るように、各色のインク間で、緩和時間が所定の関係となるように調整するのが好ましい。
【０１５１】
また、制御部５８には、ＬＵＴ５９として、インクタンク６４Ｃ等に備えられるそれぞれのインクが常に同じ場合には、インクタンク６４Ｃ等のそれぞれに対し１種類のＬＵＴが設定されていればよいが、複数種のインクが用いられる場合には、ＬＵＴ５９として複数種のＬＵＴが用意され、使用されるインクに応じて選択可能とされていてもよい。例えば、インクタンク６４Ｃ等に供給されるインクの種類が図示しない識別手段によって識別されるか、図示しない入力手段によって外部から入力されること等により、インクの種類または物性を識別して、それぞれのインクに対応するＬＵＴ５９が選択されてもよい。あるいは、制御部５８には、ＬＵＴ５９として複数種のインクの緩和時間と温度の関係を表す１つのＬＵＴを備え、各色のインクの各インク種に応じてＬＵＴ５９の対応する領域を参照して、所定の緩和時間となるインク温度を得るようにしてもよい。
【０１５２】
なお、制御部５８の記憶手段に記憶されるのは、ＬＵＴには限定されず、インク温度と緩和時間との関係を表すものであればよく、１つまたは複数の関数式や、関数式とその関数式に用いる複数（組）の係数、インク温度と緩和時間とが関係付けられたデータ列等が記憶されていてもよい。
【０１５３】
制御部５８は、インク温度検出手段６８からインクタンク６４Ｃ内のインク温度の実測値（実インク温度とする）を取得するとともに、ＬＵＴ５９を参照し、インクタンク６４Ｃ内のインクに応じた、所定の緩和時間を与える適正インク温度を取得する。そして、実インク温度と適正インク温度を比較することにより、インク温度の調整量を設定し、これに基づいてインク温度調整手段７０を制御する。
【０１５４】
なお、インクタンク６４Ｃのインク温度は、１０℃〜５０℃の範囲とするのが好ましく、１５℃〜３５℃の範囲とするのがより好ましい。これは、記録装置１０の安定的稼動やメンテナンス性、インクＱの物性の安定性が良好な範囲だからある。例えば、インクＱの温度が極端に高くなると、吐出部においてインクＱの溶媒が多く揮発してしまい、ノズル９８が詰まりやすくなる。
【０１５５】
また、所定の緩和時間Ｔの範囲で、かつ、上記のインク温度範囲においては、インクタンク６４Ｃのインク温度を高めに設定するのが好ましい。インク温度が高めに設定されることにより、記録媒体Ｐに着弾後のインク液滴Ｒの溶媒の乾燥速度が促進され、より一層のにじみ低減効果が得られる。
【０１５６】
また、制御部５８によるインクタンク６４Ｃ等のインクＱの温度調整は、記録装置１０の始動時や所定時間ごと、オペレータ等からの指示があったとき等に適宜行われれば良いが、稼動中にインクＱの温度が変化した場合にもそれを調整して所定の温度に保つようにするのが好ましい。
【０１５７】
以上により、記録装置１０において、インクタンク６４Ｃ内のインクＱの温度が調整され、インクＱの緩和時間が所定範囲とされるので、インク液滴Ｒを最適な色材粒子濃度とすることができる。そのため、所定の濃度で、にじみの少ない画像を記録でき、かつ、ノズル９８の詰まりを起こすことなく安定した記録を行うことができる。また、複数色のインクを用いてフルカラー画像を記録する際にも、各色のインク間でにじみが同程度とされるので、安定した高画質な画像を得ることができる。
【０１５８】
上述の例では、インク温度と緩和時間との関係を記憶する記憶手段は、制御部５８の内部に設けられているが、本発明はこれに限定されず、この記憶手段は、制御部５８の外部に設けられて、制御部５８に接続されていてもよい。また、記録装置１０に固定されていても、着脱可能とされていてもよいし、記録装置１０の外部に設けられていてもよい。
【０１５９】
また、インク温度検出手段６８に代えてインクＱの粘度を検出するインク粘度検出手段を備える形態としてもよい。この場合、ＬＵＴ５９としてインク粘度、インク温度および緩和時間との関係を表すＬＵＴを備えて、インク粘度検出手段によって検出されたインクＱの粘度と、ＬＵＴ５９から得られた適正インク粘度とを比較して、適正インク粘度を得る適正インク温度を算出し、その適正インク温度となるように、インク温度調整手段７０によってインク温度を調整するようにすればよい。インク粘度検出手段としては、公知の回転型粘度計等を利用することができる。
【０１６０】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
本実施形態では、上記の実施形態に加え、さらに、記録媒体Ｐの種類およびインクジェット記録装置１０における環境温度に応じてインクＱの状態を調整し、異なる記録媒体種に記録する場合や、環境温度に変化があった場合にも、常に高画質な画像の記録を行う。
【０１６１】
図６は、本発明のインクジェット記録装置の他の実施形態におけるインクの色材粒子濃度の制御方法を説明するブロック図である。同図の例では、図５に示す例の構成要素に加え、制御部５８に、メディア種検出手段７７、メディア種入力手段７８および環境温度検出手段７９が接続されている。なお、図５の例と同様の構成要素には、同じ符号を付しその説明を省略する。
【０１６２】
メディア種検出手段７７は、図１のインクジェット記録装置１０において、給紙トレイ２４から記録手段１６に供給される記録媒体Ｐの種類を検出するものである。メディア種検出手段７７としては、例えば、給紙トレイ２４に記録媒体Ｐの種類を示す符号等を付し、その符号を読み取ることで給紙トレイ２４にセットされた記録媒体Ｐの種類を検知する手段や、図１の搬送ローラ対３０を利用し、搬送ローラ対３０によって記録媒体Ｐを挟持搬送する際に表面摩擦力や記録媒体Ｐの厚さ等を検出することにより、記録媒体Ｐの種類を検出する手段、あるいは、記録媒体Ｐの搬送経路上において、光学的手段等によって記録媒体Ｐの種類を検出する手段等、公知の手段を各種利用することができる。
【０１６３】
メディア種入力手段７８は、給紙トレイ２４にセットされた記録媒体Ｐの種類を入力するもので、制御部５８に接続されたキーボード等の入力機器が利用される。
【０１６４】
環境温度検出手段７９は、インクジェット記録装置１０内においてインクジェットヘッド５６近傍に設けられ、記録部の環境温度を検出するものである。
【０１６５】
制御部５８は、上述の例と同様に、インク温度検出手段６８からインクタンク６４内のインク温度の実測値を取得するとともに、ＬＵＴ５９を参照して所定の緩和時間を与える適正インク温度を取得し、実インク温度と適正インク温度を比較することにより、インク温度の調整量を設定する。
【０１６６】
このとき、制御部５８は、メディア種検出手段７７またはメディア種入力手段７８から取得したメディア種に応じて緩和時間の設定値を調整し、インクＱの濃縮度を調整する。例えば、記録媒体Ｐが、吸湿性の高いものであるか低いものであるかによって、同じ濃度のインク液滴Ｒでもにじみの生じる程度が異なるので、にじみを生じやすい記録媒体Ｐの場合にはインク液滴Ｒの濃度が高めになるように、インクＱの緩和時間を調整する。
【０１６７】
このように、記録媒体Ｐの種類に応じた所定の緩和時間となるようにインクＱが制御されるため、各種の記録媒体を用いた場合にも、記録媒体Ｐの性質に対応する所定濃度のインク液滴Ｒを吐出でき、にじみの少ない高画質な画像を記録することができるとともに、ノズル９８の詰まりを生じることなく安定して記録することができる。
【０１６８】
また、制御部５８は、環境温度検出手段７９から得られた記録部の環境温度を基に、設定したインク温度の調整量を変更する。すなわち、記録部の環境温度が高い場合には、設定されたインク温度を所定値だけ低くし、記録部においてインクＱの緩和時間が所定値となるように調整する。これにより、記録時間の長期化に伴い記録部の環境が変化した場合等にも、所定の緩和時間を維持し、常に安定した濃度での記録を行うことができる。
【０１６９】
なお、本実施形態のように、メディア種検出手段７７、メディア種入力手段７８および環境温度検出手段７９を有することで、記録媒体Ｐの種類およびインクジェット記録装置１０における環境温度の両方に対応して、記録濃度が適切となるようにインク液滴Ｒの色材粒子濃度を調整できるので好ましいが、本発明はこれに限定されず、メディア種検出手段７７、メディア種入力手段７８および環境温度検出手段７９のいずれか１つ以上を有することで、記録媒体Ｐの種類またはインクジェット記録装置１０における環境温度の少なくとも一方に対応する形態としてもよい。
【０１７０】
また、図６の実施形態においても、図５に示して上述した例と同様に、インク温度検出手段６８に代えて、インクＱの粘度を検出するインク粘度検出手段を備え、ＬＵＴ５９としてインク粘度、インク温度および緩和時間との関係を表すＬＵＴを備えて、適正インク粘度を得るように、インク温度調整手段７０によってインク温度を調整してもよい。
【０１７１】
なお、本発明によれば、各色のインクごとに、インクの物性（色材粒子密度および色材粒子径）に応じたＬＵＴを用意し、各インクの温度をそれぞれ調整して、各インク間で同一の緩和時間を得ることができるが、緩和時間をパラメータとしてインク液滴Ｒの色材粒子濃度を制御する他の方法として、インクの製造段階で、各色のインクのインク物性、すなわちインクの色材粒子密度および色材粒子径を調整することにより、同じ温度で同じ緩和時間を得る各色のインクを製造し、これらのインクをインクジェット記録装置１０において同一温度となるように制御して、同一の緩和時間を得ることもできる。
【０１７２】
なお、上記では、４色のインクを用いてフルカラー画像を形成するインクジェット記録装置について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明のインクジェット記録方法およびインクジェット記録装置は、１色または任意の複数色、あるいは物性の異なる複数種のインクを用いる記録装置にも適用可能であり、このような装置においても、異種のインク間の差や、同種のインクのロット間差、あるいは、経時的な変化によってインクの物性に違いを生じた場合にも、常に所定の濃度で安定した記録を行うことができる。
【０１７３】
以上、本発明のインクジェット記録方法および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はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
【実施例１】
【０１７４】
図１に示すインクジェット記録装置１０を用い、１種のインクＡによって、インクの温度を変化させることにより緩和時間を調整して記録を行い、記録された画像の画質評価を行った。記録装置１０において、第１制御電極８８および第２制御電極９０に印加する駆動電圧を７００Ｖ、記録媒体Ｐの帯電電位（バイアス電圧）を１５００Ｖ、インクガイド８４の先端部分８４ａと記録媒体Ｐの表面との間隔（ギャップ）を５００μｍとし、記録媒体としてコート紙を用いた。
インクＡのゼータ電位は１６０ｍＶ、比誘電率は２、導電率は７００ｐＳ／ｃｍ、色材粒子の密度は１１９０ｋｇ／ｍ3 、色材粒子径は０．９μｍであった。
【０１７５】
インクＡの温度をインクタンク６４において８℃〜４０℃の範囲で調整し、記録を行った。各インク温度におけるインクＡの粘度は１．５５×１０-3Ｐａ・ｓ〜９．５０×１０-4Ｐａ・ｓの範囲で変化し、温度が高いほど粘度は小さくなった。また、緩和時間は、３．４５×１０-8ｓｅｃ〜５．６４×１０-8ｓｅｃの範囲で変化し、温度が高いほど緩和時間は短かった。このような条件の下で記録された画像の画質の評価結果は表１の通りである。ここで、にじみは、非常に少ないものを１とし、非常に多いものを５とする５段階で評価した。にじみは少ないほど好ましいが、３以下であれば許容範囲である。また、ノズル９８の詰まりについても評価した。
【０１７６】
【表１】
2005186399.tif 000007
【０１７７】
表１に示すように、緩和時間が３．４５×１０-8ｓｅｃ〜５．６４×１０-8ｓｅｃの範囲では、緩和時間が小さくなるほどにじみは多くなるものの、全範囲において許容範囲であったが、緩和時間が５．６４×１０-8ｓｅｃのときは、インク温度が４０℃と高く、そのためインクＱの溶媒が蒸発しやすく、ノズル９８の詰まりを生じた。一方、緩和時間が３．４５×１０-8のときは、インク温度が８℃と低く、そのためインクＱの粘度が高く、吐出電圧を高くする必要があった。
【０１７８】
本実施例においては、緩和時間を３．７２×１０-8ｓｅｃ〜４．８７×１０-8ｓｅｃとなるようにインクＱの温度を制御し、インクＱの温度を１６℃〜３２℃とすることにより、充分なインクＱの濃縮度を得、かつ、ノズル９８の詰まりのない、安定した記録を行うことができた。
【実施例２】
【０１７９】
図１に示すインクジェット記録装置１０を用い、３種のインクＡ，Ｂ，Ｃを用いて記録を行い、記録画質の評価を行った。記録装置１０の駆動電圧、バイアス電圧、ギャップは上記実施例１と同じとし、記録媒体も同じくコート紙を用いた。
インクＡは、上記実施例１で用いたインクと同一のものであり、ゼータ電位は１６０ｍＶ、比誘電率は２、導電率は７００ｐＳ／ｃｍ、色材粒子の密度は１１９０ｋｇ／ｍ3 、色材粒子径は０．９μｍであった。また、インクＢおよびＣは、インクＡとは色材粒子の密度および色材粒子径が異なり、インクＢの色材粒子の密度は１２５０ｋｇ／ｍ3 、色材粒子径は１．５μｍであり、インクＣの色材粒子の密度は１１５０ｋｇ／ｍ3 、色材粒子径は０．５μｍであった。各インクの物性値および各インクによる記録画像の評価結果を表２に示す。
【０１８０】
【表２】
2005186399.tif 000008
【０１８１】
表２に示すように、各インクの物性値を選択し、緩和時間が９．４０×１０-9ｓｅｃ〜１．２９×１０-7ｓｅｃの範囲となるようにした場合では、緩和が９．４０×１０-9ｓｅｃと小さい場合は濃縮しにくく、にじみが非常に多くなって画質不良となった。また、緩和時間が１．２９×１０-7ｓｅｃと大きい場合は、濃縮度が高くなり、にじみは非常に少なくなったが、濃縮度が高いためにノズル９８において詰まりを生じた。
【０１８２】
本実施例においては、緩和時間を３．７２×１０-8ｓｅｃとなるようにインクＱの温度を制御することにより、充分なインクＱの濃縮度を得、かつ、ノズル９８の詰まりのない、安定した記録を行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の一実施形態の構成概略図である。
【図２】本発明のインクジェット記録方法を実施するインクジェット記録装置におけるインクジェットヘッドの一例を概念的に示す部分断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図２に示すインクジェットヘッドの吐出電極を説明するための概念図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は，本発明のインクジェット記録方法を説明するための概念図である。
【図５】図１のインクジェット記録装置におけるインク液滴Ｒ中の色材粒子濃度の制御方法の一実施形態を説明するブロック図である。
【図６】インク液滴Ｒ中の色材粒子濃度の制御方法の他の実施形態を説明するブロック図である。
【図７】従来の静電式インクジェット記録を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１０  （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
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
３２  搬送ベルト
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ  ベルトローラ
３６  プラテン
３８  帯電装置
４０  除電装置
４２  分離爪
４４  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
５３  交流電圧源
５６  インクジェットヘッド
５８  制御部
５９  ＬＵＴ
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  インク温度検出手段
７０  インク温度調整手段
７２  攪拌手段
７４  活性炭フィルタ
７６  排出ファン
７７  メディア種検出手段
７８  メディア種入力手段
７９  環境温度検出手段
８０  吐出ヘッド
８１  ヘッド基板
８２  ノズル基板
８４  インクガイド
８４ａ  インクガイドの先端部分
８４ｂ  支持体
８６  絶縁性基板
８８，９０  吐出電極
９２  浮遊導電板
９４ａ，９４ｂ，９４ｃ  絶縁層
９６  ガード電極
９８  ノズル
１００  インク流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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