(57)【要約】  【課題】インク液滴を安定して記録媒体Ｐ上の正確な位置に着弾させることができ、レジズレや色ズレ等のない高画質な画像を高精度に形成でき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を提供する。  【解決手段】インクの電気伝導度、粘度およびインク中の色材粒子の単位質量当たりの荷電量の少なくとも１つに応じて、インクの吐出タイミングを調整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】
溶媒中に帯電した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、画像データに応じてインクを吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクの電気伝導度、粘度および前記インク中の前記色材粒子の単位質量当たりの荷電量の少なくとも１つに応じて、前記インクの吐出タイミングを調整することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項２】
前記インクとして２色以上のインクを用い、各色の前記インク間の吐出タイミングを調整す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】
溶媒中に帯電した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、画像データに応じてインクを吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記インクのインク情報を記憶する記憶手段および前記インクのインク特性を計測する計測手段の少なくとも一方と、
前記記憶手段から得たインク情報および前記計測手段から得たインク特性の少なくとも一方に応じて、前記インクの吐出タイミングを調整する調整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４】
前記インク特性は、前記インクの電気伝導度、粘度、および、前記インク中の前記色材粒子の単位質量当たりの荷電量の少なくとも１つであることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記記憶手段から得た前記インクのインク種に応じた吐出タイミングの調整値を基に、前記インクの吐出タイミングを調整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装置。
【請求項６】
２色以上のインクの吐出手段を備え、
前記調整手段は、各色の前記インク間の吐出タイミングを調整することを特徴とする請求項３〜５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、静電界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１１８と、対向電極１２０と、ＤＣバイアス電圧源１２２と、パルス電圧源１２４とを備えている。
絶縁性基板１１６には、インクを吐出するためのノズル（貫通孔）１２６が形成される。このノズル１２６の配列方向に延在してヘッド基板１１２が設けられ、貫通孔の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、ノズル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。
【０００５】
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、各ノズル１２６にインクが供給される。
【０００６】
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、ノズル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パルス電源１２４に接続され、このパルス電源１２４は、ＤＣバイアス電源１２２を介して接地されている。
【０００７】
このような静電式のインクジェット記録においては、制御電極１１８にＤＣバイアス電源１２２によりバイアス電圧が印加されている状態では、対向電極１２０とのバイアス電圧とインク中の帯電した色材粒子とのクーロン引力、インク（分散媒）の粘性、表面張力、色材粒子間の反発力、インク供給の流体圧力等が連成して、図７に示すように、インクがノズル１２６から若干盛り上がったメニスカス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、色材粒子が泳動してメニスカス近傍に移動し、すなわち、インクが濃縮された状態となっている。
【０００８】
制御電極１１８にパルス電源１２４により駆動電圧が印加され、吐出オン状態とされると、バイアス電圧と駆動電圧とが重畳され、その結果、インクＱは記録媒体Ｐ（対向電極）側に吸引されて、略円錐状のいわゆるテーラコーンが形成される。
電圧印加開始後、時間が経過すると、色材粒子に作用するクーロン引力と分散媒の表面張力とのバランスが崩れ、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。さらに時間が経過すると、曳糸が成長し、その先端が分断して、インクの液滴が吐出し、記録媒体Ｐに吸引されて飛翔する。
【特許文献１】特開平１０−１３８４９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
静電式のインクジェット記録装置においては、通常、各制御電極１１８にパルス電圧を印加してインク液滴の吐出のオン／オフを行い、記録画像に応じたオンデマンドのインク液滴の吐出を行う。
【００１０】
ここで、曳糸の分断周波数は、１ドットのインク液滴を吐出させるための電圧印加周波数（制御電極１１８の駆動周波数）よりも遥かに高く、１回のパルス電圧の印加時間内で、曳糸の分断が連続して多数回発生する。また、曳糸から分断されて生じたインク液滴は、曳糸径に対応した非常に小さなものとなっている。すなわち、記録媒体Ｐ上における１ドットは、曳糸分断による微細な多数の液滴で形成される。静電式のインクジェット記録装置では、これを利用して、１ドットの形成における電圧の印加時間（パルス幅）を制御することにより１ドットを形成する液適量（数）を調整し、記録媒体Ｐ上におけるドット径の均一性の向上、ドット径の意図的な調整を利用した濃度階調制御等を行い、画像記録の高階調化を図ることが可能である。
【００１１】
しかしながら、静電式のインクジェット記録方式は、このような優れた特性を有する反面、制御電極１１８への電圧の印加からテーラーコーンの形成、曳糸の形成、曳糸の成長および曳糸の分断までの過程で、様々な要因によりインクの挙動が影響を受け、そのため、インク液滴の吐出までの時間が不安定となって、記録媒体上におけるインク液滴の着弾位置が変動してしまう。その結果、記録画像にレジズレを生じてしまったり、フルカラー画像の場合には色ズレを生じてしまうことがあり、高画質化を図る上で問題となっている。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、インク液滴を安定して記録媒体Ｐ上の正確な位置に着弾させることができ、例えば、複数のインクを用いて画像形成を行う場合にも、色ズレ等のない高画質な画像を高精度に形成でき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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明は、溶媒中に帯電した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、画像データに応じてインクを吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録方法であって、
前記インクの電気伝導度、粘度および前記インク中の前記色材粒子の単位質量当たりの荷電量の少なくとも１つに応じて、前記インクの吐出タイミングを調整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。
【００１４】
ここで、前記インクとして２色以上のインクを用い、各色の前記インク間の吐出タイミングを調整するのが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、溶媒中に帯電した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、画像データに応じてインクを吐出させて記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置であって、
前記インクのインク情報を記憶する記憶手段および前記インクのインク特性を計測する計測手段の少なくとも一方と、
前記記憶手段から得たインク情報および前記計測手段から得たインク特性の少なくとも一方に応じて、前記インクの吐出タイミングを調整する調整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。
【００１６】
ここで、前記インク特性は、前記インクの電気伝導度、粘度、および、前記インク中の前記色材粒子の単位質量当たりの荷電量の少なくとも１つであるのが好ましい。
また、前記調整手段は、前記記憶手段から得た前記インクのインク種に応じた吐出タイミングの調整値を基に、前記インクの吐出タイミングを調整するのが好ましい。
【００１７】
また、２色以上のインクの吐出手段を備え、前記調整手段は、各色の前記インク間の吐出タイミングを調整するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
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、インク特性に応じてインクの吐出タイミングを調整するので、安定して記録媒体の正確な位置にインク液滴を着弾させることができる。そのため、色ズレやレジズレのない高画質な画像を形成することができる。
また、本発明によれば、１種類のインクにおけるロット間での物性の差や、経時的な物性の変化によらず、常に、レジズレのない高精度な画像記録を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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例を基に詳細に説明する。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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る。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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５６Ｃ，５６Ｍ，５６Ｙ，５６Ｋ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。
【００４１】
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。
【００４２】
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、さらに、後述するインクの計測手段７２からインクＱのインク特性が入力される。制御部５８は、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／オフを制御すると共に、計測手段７２によるインクＱのインク特性に従って、各色の吐出ヘッドからの吐出タイミングを制御する。
【００４３】
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。
【００４４】
インク循環系６０は、インクタンク６４と、ポンプ（図示省略）と、インクの供給路および回収路６６とを備えている。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。
【００４５】
インクタンク６４内には、各色の色材粒子と、これを分散させる分散溶媒とを含む４色のインクが備えられている。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を介して各色のインクタンク６４内に回収される。
【００４６】
インクタンク６４の各色のインクタンクの内部には、各色のインクＱの物性値（電気伝導度、粘度、および、前記インク中の前記色材粒子の単位質量当たりの荷電量）を計測し、インクＱの特性を得るための計測手段７２がそれぞれ備えられている。この計測手段７２は、制御部５８に接続されており、計測手段７２による計測結果は制御部５８に送られる。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、インクタンク６４内のインクの攪拌装置等が適宜設けられている。
【００４７】
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。
【００４８】
本発明においては、インクＱとして、粒径０．１μｍ〜５μｍ程度の色材粒子（着色荷電粒子）をキャリア液（分散媒）中に分散してなるインク組成物を用いる。なお、インクＱ中には、印刷後の画像の定着性を向上させるための分散樹脂粒子が適宜含有されていてもよい。
【００４９】
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、また、好ましくは１０16ｃｍ以下）を有する誘電性の液体（非水溶媒）であるのが好ましい。
【００５０】
キャリア液として、電気抵抗率の高い誘電性液体を使用すると、制御電極に印加される電圧により、キャリア液自身が電荷注入を受けることを少なくすることができ、色材粒子を濃縮することができる。また、電気抵抗率の高いキャリア液は、隣接する吐出部間での電気的導通の防止にも寄与し得る。しかも、上記範囲の電気抵抗率のキャリア液からなるインクを用いると、低電界下でも、インクの吐出を良好に行うことができる。
他方、キャリア液の比誘電率は、好ましくは５以下、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３．５以下であり、かつ、その下限値は１．９程度であるのが望ましい。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電界が有効に作用し、その泳動が起こりやすくなる。これにより、溶媒の分極を抑え、電界の緩和を抑えることができ、滲みの少ない良好な画像濃度のドットを形成することができる。
【００５１】
キャリア液としては、好ましくは、直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素および脂環式炭化水素、芳香族炭化水素、これらの炭化水素のハロゲン置換体等を用いることができる。
具体的には、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）等が例示され、これらを単独あるいは混合して用いることができる。
【００５２】
インクＱは、一例として、色材粒子をキャリア液（誘電性液体）中に分散させ、荷電制御剤を添加して色材粒子を荷電させることによって、調整することができる。
【００５３】
色材粒子は、色材をそのままキャリア液中に分散させてもよく、もしくは、定着性を向上させるための分散樹脂粒子を添加してからキャリア液中に分散させてもよい。
分散樹脂粒子を添加する際には、色材が顔料の場合には、色材を樹脂材料で被覆して樹脂被覆した色材粒子とする方法等が一般的であり、色材が染料の場合には、分散樹脂粒子を色材で着色して色材粒子とする方法等が一般的である。
【００５４】
色材粒子の含有量は、印刷画像濃度、均一な分散液の形成、ヘッドにおけるインクの目詰まりの抑制という観点から、インクＱ全体に対して０．５重量％〜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重量％〜２５重量％、さらに好ましくは３重量％〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。
【００５５】
色材としては、従来から、インクジェット用インク組成物、印刷用（油性）インキ組成物、静電写真用液体現像剤等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。
【００５６】
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。
色材として用いる顔料としては、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、従来公知の顔料を特に限定することなく用いることができる。
【００５７】
また、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。
【００５８】
また、色材粒子の平均粒径には特に限定は無いが、好ましくは０．１μｍ〜５μｍ、より好ましくは０．２μｍ〜１．５μｍであり、更に好ましくは０．４μｍ〜１．０μｍの範囲である。なお、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。
【００５９】
色材粒子をキャリア液に分散させた後、荷電制御剤をキャリア液に添加することにより色材粒子を荷電して、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。
【００６０】
なお、色材粒子は、インク吐出のための制御電極に印加される制御電圧と同極性となるように、正電荷および負電荷のいずれかに荷電される。
また、色材粒子の荷電量は、好ましくは５μＣ／ｇ〜２００μＣ／ｇ、より好ましくは１０μＣ／ｇ〜１５０μＣ／ｇ、さらに好ましくは１５μＣ／ｇ〜１００μＣ／ｇの範囲である。
【００６１】
ここで、荷電制御剤の添加によってキャリア液の電気抵抗が変化する事もあるため、下記に定義する分配率Ｐが、５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上であるのがよい。このようなインクＱを用いることによって、色材粒子の泳動が起こりやすくなり、インクが濃縮しやすくなる。
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここで、σ１は、インク組成物の電気伝導度、σ２は、インク組成物を遠心分離器にかけた上澄みの電気伝導度である。
【００６２】
なお、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。
【００６３】
一方、インクＱ（インク組成物）の電気伝導度σ１は、１００ｐＳ／ｃｍ〜３０００ｐＳ／ｃｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５０ｐＳ／ｃｍ〜２５００ｐＳ／ｃｍ、さらに好ましくは２００ｐＳ／ｃｍ〜２０００ｐＳ／ｃｍの範囲である。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の粘度は、好ましくは０．５ｍＰａ・ｓｅｃ〜５ｍＰａ・ｓｅｃ、より好ましくは０．６ｍＰａ・ｓｅｃ〜３．０ｍＰａ・ｓｅｃ、さらに好ましくは０．７ｍＰａ・ｓｅｃ〜２．０ｍＰａ・ｓｅｃである。
さらに、インクＱの表面張力は、好ましくは１５ｍＮ／ｍ〜５０ｍＮ／ｍ、より好ましくは１５．５ｍＮ／ｍ〜４５ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは１６ｍＮ／ｍ〜４０ｍＮ／ｍ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。
【００６４】
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分散溶媒や、画像の定着時にインクから蒸発する分散溶媒等を回収するもので、活性炭フィルタ６８と、排出ファン７０とを備えている。活性炭フィルタ６８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７０は、活性炭フィルタ６８に取り付けられている。
【００６５】
筐体２２内部の分散溶媒成分を含む空気は、排出ファン７０により、活性炭フィルタ６８を介して筐体２２の外部に排出される。その際、筐体２２内部の空気中に含まれる分散溶媒成分は、活性炭フィルタ６８によって吸着除去される。
【００６６】
以下、記録装置１０の動作を説明する。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。以下では、インク中の色材粒子が正帯電されている場合を例に説明する。
【００７５】
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、後述する吐出部の制御電極に印加される制御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、すなわち、後述するノズル９８のインクが、より好適に濃縮される。
【００７６】
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。
【００７７】
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制御電極８８と、第２制御電極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。
【００７８】
第１制御電極８８および第２制御電極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制御電極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制御電極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制御電極８８および第２制御電極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。
【００７９】
図３（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれガード電極９６、第２制御電極９０、および第１制御電極８８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。
【００８０】
図３（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制御電極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制御電極８８および第２制御電極９０は、吐出ヘッド８０からの吐出を制御する制御部に接続されている。第１制御電極８８および第２制御電極９０には、この制御部によって、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。
【００８１】
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。
【００８２】
画像の記録時には、同一列に配置された第１制御電極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制御電極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制御電極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制御電極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制御電極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。
【００８３】
なお、制御電極は、第１制御電極８８および第２制御電極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。
【００８４】
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制御電極８８および第２制御電極９０に相当する部分がリング状に開口している。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制御電極８８または第２制御電極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制御電極９０よりインク流路１００側にシールド電極を設けても良い。
【００８５】
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。
【００８６】
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（ないしは台形状）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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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、２００〜１０００μｍ）となるように配置されている。
【００９０】
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制御電極８８および第２制御電極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制御電極８８または第２制御電極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。
【００９１】
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。
【００９２】
また、上述の例では、吐出ヘッド８０において、第２制御電極９０の各行を順次駆動し、第１制御電極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制御電極８８と第２制御電極９０とを逆の状態、すなわち第１制御電極８８を１列毎に順次駆動し、画像データに応じて、第２制御電極９０を駆動することも可能である。
【００９３】
この場合、列方向は、第１制御電極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制御電極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制御電極８８で各列を順次オンし、画像データに応じて下層の第２制御電極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。
【００９４】
また、吐出ヘッド８０において、第１制御電極８８または第２制御電極９０の一方、または両方で、インク吐出、非吐出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吐出、非吐出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、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。
【００９５】
以下、記録装置１０におけるインク液滴Ｒの吐出制御方法を説明する。
【００９６】
なお、本実施形態では、インクＱに分散される色材粒子は正荷電しており、従って、インク液滴Ｒを吐出するために第１制御電極８８および第２制御電極９０には正の電圧が印加され、記録媒体Ｐには負のバイアス電圧が帯電される。
【００９７】
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内を図中右側から左側（図１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、図中紙面奥手側に所定の速度で搬送される。
【００９８】
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、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。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っている。
【００９９】
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２に示す例においては、第１制御電極８８および第２制御電極９０が、制御部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制御電極９０は、所定のタイミングで１行ずつ順番に、例えば４００〜６００Ｖ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制御電極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制御電極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。
【０１００】
すなわち、ある吐出部において、第１制御電極８８および第２制御電極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制御電極８８および第２制御電極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。
【０１０１】
ここで、第１制御電極８８および第２制御電極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された運動が起こり、電気泳動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、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。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、メニスカスの先端部は、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。
【０１０２】
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、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。
【０１０３】
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、曳糸経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。
【０１０４】
１回のインク吐出動作が終了し、第１制御電極８８および第２制御電極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。
【０１０５】
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、制御電極（図示例においては第１制御電極８８）の駆動周波数（制御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。
【０１０６】
すなわち、この静電式のインクジェットによれば、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、記録媒体Ｐ上における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。
【０１０７】
このように、インク吐出動作時において、第２制御電極９０がオン状態の時に第１制御電極８８が画像データに応じてパルス電圧が印加されオン状態とされると、ノズル９８のメニスカス部分において、テーラーコーンの形成、曳糸の形成、曳糸の成長および曳糸の分断までの過程を経て、最初のインク液滴Ｒが吐出する。
【０１０８】
従って、第１制御電極８８へのパルス電圧の印加開始から最初のインク液滴Ｒが吐出するまでには僅かな時間差（遅れ）がある。この時間差は、吐出を不安定にする要因の１つであり、これがばらつくと吐出タイミングがばらついてしまう。
記録装置１０においては、各色の吐出ヘッド（８０）を備えるインクジェットヘッド５６と記録媒体Ｐとが相対的に移動しながら各色のインク吐出が行われることにより、記録媒体Ｐ上にフルカラー画像が形成されるので、吐出タイミングがばらつくと、記録媒体Ｐ上におけるインク液滴Ｒの着弾位置（ドット位置）にずれを生じ、記録画像に色ズレやレジズレを生じてしまう。
【０１０９】
本発明者（ら）は、研究の結果、パルス電圧の印加開始から最初のインク液滴Ｒが吐出するまでの時間差の程度は、インクＱの特性、特に、電気電導度、粘度、インクＱ中の色材粒子の単位質量当たりの荷電量によって変化することを見出した。すなわち、インクの電気電導度が低い場合や、粘度が高い場合、インク中の色材粒子の単位質量当たりの荷電量が低い場合には、インクの吐出タイミングが遅くなり、反対に、インクの電気電導度が高い場合、粘度が低い場合、あるいはインク中の色材粒子の単位質量当たりの荷電量が高い場合には吐出タイミングが早くなることがわかった。
【０１１０】
具体的には、例えば、２４００ｄｐｉで描画を行う場合、１ドットは約１６μｍとなり、画質の点から、レジズレの許容範囲を好ましくは１／４ドット以下、より好ましくは１／８ドット以下とすると、許容レジズレ量は、好ましくは４μｍ、より好ましくは２μｍとなる。
一方、使用するインクの標準電気伝導度が１００ｎＳ／ｍのとき、この標準値から電気伝導度が１０ｎＳ／ｍ低下すると、吐出の遅れ時間は２０μｓとなる。印刷物の生産性（出力速度）を確保するために主走査速度を３００ｍｍ／ｓとした場合、電気伝導度が１０ｎＳ／ｍずれた場合のレジズレ量は６μｍとなってしまう。すなわち許容レジズレ量を超えてしまう。
【０１１１】
そこで、本発明の記録装置１０においては、このようなインク特性に応じて駆動電圧の印加タイミングを調整することにより、インクの吐出タイミングを調整し、レジズレを許容範囲内に抑えることを可能にしている。
【０１１２】
図５は、記録装置１０におけるインク吐出の制御方法を説明するブロック図である。上述したように、制御部５８には、インクジェットヘッド５６の各色の吐出ヘッド（８０）と、位置検出装置６２と、計測手段７２とが接続されている。制御部５８は、位置検出装置６２からの記録媒体Ｐの位置情報に従って、各色の吐出ヘッド（８０）による記録開始のタイミングを制御し、さらに、計測手段７２からのインクＱのインク特性に従って、各色のインク毎に、吐出ヘッド８０からのインク吐出のタイミングを制御する。以下では、各色の吐出ヘッドの１つを取って、そのインク吐出の制御方法を説明する。
【０１１３】
制御部５８には、パルス電源７４と、駆動制御手段７６とが備えられており、駆動制御手段７６の内部にはＬＵＴ７８が備えられている。また、駆動制御手段７６には、計測手段７２と、位置検出装置６２とが接続されている。
【０１１４】
計測手段７２は、インクタンク６４内のインクＱのインク特性として、インクの電気伝導度、粘度、および、インク中の色材粒子の単位質量当たりの荷電量を計測するものである。計測手段７２としては、公知の測定機器が利用される。
【０１１５】
位置検出装置６２は、図１に示して説明したように、記録媒体Ｐの搬送方向のインクジェットヘッド５６の上流側に配置された記録媒体Ｐの位置検出手段である。
【０１１６】
パルス電源７４は、吐出ヘッド８０において画像データに応じて駆動される制御電極、すなわち本実施形態においては第１制御電極８８に、パルス状の駆動電圧を供給するものである。
【０１１７】
駆動制御手段７６は、外部から入力された画像データに応じてパルス電源７４の駆動を制御し、第１制御電極８８を変調駆動するためのパルス電圧（駆動電圧）をパルス電源７４から出力させるものである。また、駆動制御手段７６は、使用するインクのインク特性に応じて吐出タイミングを調整する調整手段としても機能する。
【０１１８】
ＬＵＴ７８は、インク特性と吐出タイミングの調整量との関係を表すＬＵＴ（ルックアップテーブル）である。具体的には、ＬＵＴ７８は、インク特性に応じて、適切なタイミングで吐出ヘッド８０からインクを吐出させるための、駆動電圧の印加タイミングの調整量を与えるテーブルである。ＬＵＴ７８は、実験による実測データ等を基に予め作成され、駆動制御手段７６に設定されている。なお、ＬＵＴ７８は、インク特性に応じた吐出タイミングの調整量を得られるものであればよく、ＬＵＴ７８に代えて、計算式等の変換手段が備えられていてもよい。
【０１１９】
画像記録に際しては、まず、計測手段７２によって吐出ヘッド８０に供給されるインクＱのインク特性が計測され、計測結果がインク特性として駆動制御手段７６に送られる。駆動制御手段７６は、計測手段７２からのインク特性を基にＬＵＴ７８を参照し、駆動電圧の印加タイミングの調整量を取得する。
【０１２０】
次に、駆動制御手段７６に外部装置から画像データが入力され、位置検出装置６２によって記録媒体Ｐが検出されると、駆動制御手段７６は、該画像データを駆動制御信号に変換すると共に記録開始タイミングを決定し、さらに、ＬＵＴ７８によって得られた駆動電圧の印加タイミングの調整量に応じてパルス電源７４を駆動して、第１制御電極８８に駆動電圧を印加させる。
【０１２１】
例えば、使用するインクＱの電気伝導度が予め設定された基準値よりも低い場合には、インクＱの曳糸の形成から成長、分断、インク液滴Ｒの吐出までに掛かる時間が通常よりも長くなり、吐出タイミングが遅くなるので、第１制御電極８８に印加する駆動電圧の印加タイミングを所定時間早くすることにより、インク液滴Ｒを、記録媒体Ｐの副走査に応じた適正なタイミングで吐出させ、記録媒体Ｐ上の適正な位置に着弾させる。一方、インクＱの電気伝導度が基準値よりも高い場合には、駆動電圧の印加タイミングを所定時間遅くする。
【０１２２】
また、インクＱの粘度が基準値よりも高い場合には駆動電圧の印加タイミングを所定時間早くし、粘度が低い場合には所定時間遅くする。
また、インクＱの中の色材粒子の単位質量当たりの荷電量が基準値よりも低い場合には駆動電圧の印加タイミングを所定時間早くし、荷電量が高い場合には所定時間遅くする。
【０１２３】
このようにして、駆動制御手段７６によってパルス電源７４が駆動制御され、インクＱのインク特性に応じたタイミングで駆動電圧が第１制御電極８８に印加される。これにより、吐出ヘッド８０からは、インクＱに応じた適切なタイミングで、インク液滴Ｒが吐出する。
【０１２４】
以上により、記録装置１０においては、複数色のインクを用いてフルカラー画像を形成する際に、各色のインクの特性が異なっていた場合にも、各インクの特性に応じて吐出タイミングを調整することができるので、記録媒体Ｐ上での画像の書き出し位置がずれることなく、レジズレのない、良好なカラー画像を形成することができる。
【０１２５】
なお、上記の例では、計測手段７２は、好ましい態様として、インクＱのインク特性として、インクの電気伝導度、粘度、および、インク中の色材粒子の単位質量当たりの荷電量を計測し、そのデータをインク特性として駆動制御手段７６へ送るものとしたが、本発明はこれには限定されず、これらのパラメータのうち少なくとも１つを測定し、インクＱのインク特性としてもよい。
【０１２６】
また、計測手段７２によるインク特性の取得は、記録装置１０の起動時、記録装置１０の所定時間ごと、あるいはオペレータからの指示があった時等に行われればよい。計測手段７２を備える本実施形態では、所定時間経過後にインク特性を計測することによって、インクＱの物性が経時的に変化した場合にも、その変化に応じて吐出タイミングを調整することができるという利点がある。
また、吐出制御に必要なインクＱの物性値を記録装置１０において計測するので、インクタンク６４のインクＱについて、同じインク種のロット間で物性の変動があった場合や、異なるインク種のものに交換された場合にも、即時に対応できる。
【０１２７】
次に、本発明のインクジェット記録装置の他の実施形態について説明する。
【０１２８】
上記では、インクタンク６４の内部に備えられた計測手段７２によって、使用するインクＱの特性を計測し、計測されたインク特性を基に、インクの吐出タイミングを調整する形態について説明したが、インクＱの特性を記録装置１０において実測することなく、予め計測されたデータを基に、インクの吐出タイミングを調整してもよい。
【０１２９】
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吐出の制御方法を説明するブロック図である。図５に示す例との相違点は、駆動制御手段７６に計測手段７２に代えて記憶手段７３が接続されている点である。他の構成要素は図５の例と同様であるので、同じ符号を付しその説明を省略する。
【０１３０】
記憶手段７３は、吐出ヘッド８０において使用されるインクＱのインク情報を記憶している。インクＱのインク情報は、インク種毎のインク特性である。インク特性は、上述したように、インクの電気伝導度、粘度、および、インク中の色材粒子の単位質量当たりの荷電量である。
【０１３１】
記憶手段７３は、吐出ヘッド８０において使用される１種類のインクのインク情報を記憶するものであってもよいし、複数種のインク情報を記憶し、使用されるインクの識別情報がオペレータ等によって外部から入力されることにより、該当するインク情報が選択されるものであってもよい。また、記憶手段７３は、制御部５８に着脱可能なものであってもよいし、データの追記や書き換えが可能なものであってもよい。
【０１３２】
画像記録に際して、記憶手段７３は、例えば、外部入力されたインクの名称等の識別情報に応じて、対応するインク情報を駆動制御手段７６に送る。駆動制御手段７６は、上述の例と同様に、記憶手段７３からのインク情報を基にＬＵＴ７８を参照し、駆動電圧の印加タイミングの調整量を取得する。
【０１３３】
以下、上述の例と同様にして、駆動制御手段７６において、画像データが駆動制御信号に変換されると共に記録開始タイミングが決定され、上記のようにして得られた駆動電圧の印加タイミングの調整量に応じてパルス電源７４が駆動制御されて、駆動電圧が第１制御電極８８に印加される。これにより、吐出ヘッド８０からは、各色のインク液滴Ｒがそれぞれ適切なタイミングで吐出する。
【０１３４】
なお、記憶手段７３は、インクＱのインク情報として、インク種毎のインク特性に代えて、インク種毎の吐出タイミングの調整値または調整量を記憶するものとしてもよい。この場合、記憶手段７３は、入力されたインクの識別情報に対応する吐出タイミングの調整値として駆動電圧の印加タイミングの調整値を駆動制御手段７６に送り、駆動制御手段７６は、記憶手段７３からの駆動電圧の印加タイミングの調整値に基づいて、パルス電源７４を駆動制御すればよい。
【０１３５】
先の例は、計測手段７２を備えることにより、インクＱのインク特性の経時的変化やロット間での変動にも対応可能であるという利点があるが、本例の記憶手段７３を備える形態では、記録装置１０においてインクＱの特性を計測する必要がないので、装置を簡略化しながらも、インク吐出タイミングを適切に制御できるという利点がある。
【０１３６】
なお、記録装置１０は、上述の計測手段７２および記憶手段７３の両方を備えるものであってもよい。この場合、インクＱの特性の初期データを記憶手段７３から得るとともに、経時的に変化したインクＱの特性を計測手段７２によって得るようにしたり、記憶手段７３および計測手段７２から得られたインク特性のデータを複合し、あるいは選択して用いるなど、適宜使い分けることによって、記録装置１０において常に高画質な画像を形成することができる。
【０１３７】
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、モノクロ画像を形成する記録装置やプレートセッター等の一種類のインクを用いる記録装置にも適用可能であり、インクのロット間差や、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、常に一定のタイミングでインクが吐出されるので、レジズレを生じることなく、安定した画像形成が可能となるという効果を奏するものである。
【０１３８】
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、本発明は上記実施例に限定はされず、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。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【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制御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吐出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】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吐出の制御方法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】
【０１４０】
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
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  活性炭フィルタ
７０  排出ファン
７２  計測手段
７３  記憶手段
７４  パルス電源
７６  駆動制御手段
７８  ＬＵＴ
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  制御電極
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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