JP2002172787A - Recording method using liquid developer - Google Patents
Recording method using liquid developerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液体現像剤に電界
を作用させる工程を含む液体現像剤を用いる記録方法、
記録ヘッド機構及び記録装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording method using a liquid developer including a step of applying an electric field to the liquid developer.
The present invention relates to a recording head mechanism and a recording device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】シリコンオイル等の絶縁性油性液体中に
帯電した着色剤粒子（トナー）を分散させた現像液を用
い、この現像液に電界を作用させて該現像液を移動さ
せ、基板に形成した開口より吐出させて紙等の記録媒体
にその現像液による画像を記録させる方法は知られてい
る（特開２０００−３７８９８号公報）。この方法の場
合、現像液をリング状画像電極のその中心に形成された
開口を通過させる工程を含むことから、解像度を向上さ
せることが困難である上、装置コストが高くなり、さら
に、電界を印加して現像液を移動させるときにその移動
速度を高めることが困難である等の問題を含むもので、
未だ満足し得るものではなかった。2. Description of the Related Art A developing solution in which charged colorant particles (toner) are dispersed in an insulating oily liquid such as silicone oil is used. An electric field is applied to the developing solution to move the developing solution. A method of recording an image with a developing solution on a recording medium such as paper by discharging from a formed opening is known (JP-A-2000-37898). In the case of this method, since the method includes a step of passing the developing solution through an opening formed at the center of the ring-shaped image electrode, it is difficult to improve the resolution, and the apparatus cost is increased. Includes the problem that it is difficult to increase the moving speed when applying and moving the developing solution,
It was not yet satisfactory.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、絶縁性油性
液体中に帯電した着色剤粒子を分散させた液体現像剤を
用い、この液体現像剤に電界を作用させて該液体現像剤
を移動させ、開口より吐出させて記録媒体又は中間記録
媒体に着色画像を形成させる記録方法において、該液体
現像剤に電界を作用させてそれを移動させるときのその
移動速度を向上させることが容易であり、該記録媒体又
は中間記録媒体に形成される画像の解像度を高めること
が容易であり、さらに装置コストが安価である記録方
法、それに用いる記録ヘッド機構及び該記録ヘッド機構
を有する記録装置を提供することをその課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention uses a liquid developer in which charged colorant particles are dispersed in an insulating oily liquid, and moves the liquid developer by applying an electric field to the liquid developer. In a recording method in which a colored image is formed on a recording medium or an intermediate recording medium by discharging the liquid developer from an opening, it is easy to improve the moving speed when applying an electric field to the liquid developer and moving the liquid developer. The present invention provides a recording method which can easily increase the resolution of an image formed on the recording medium or the intermediate recording medium and has a low apparatus cost, a recording head mechanism used therefor, and a recording apparatus having the recording head mechanism. That is the subject.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、以下に示す液体現像
剤を用いる記録方法、記録ヘッド機構及び記録装置が提
供される。 （１）絶縁性油性液体中に帯電した着色剤粒子を含有す
る液体現像剤を、ノズルの先端開口から吐出させて記録
媒体又は中間記録媒体上に付着させる記録方法であっ
て、（ｉ）該ノズルとして、その壁面にバイアス電極と
画像電極とを配設したノズルを用いること、（ii）該ノ
ズルの先端開口の前方に対向電極を配設すること、（ii
i）該ノズルの壁面に配設したバイアス電極に電圧を印
加するとともに、該ノズルの先端開口の前方に配設した
対向電極に該バイアス電極に印加する電圧とは反対位相
の電圧を印加すること、（iv）該ノズルの先端と該対向
電極との間に記録媒体又は中間記録媒体を存在させるこ
と、（ｖ）該ノズルの壁面に配設した画像電極に、画像
信号に応じた、該バイアス電極に印加した電圧と同位相
の電圧を印加し、該ノズルの先端開口から該液体現像剤
を吐出させること、を特徴とする液体現像剤を用いる記
録方法。 （２）該ノズルの内壁面に疎水性高分子被膜が形成され
ている前記（１）に記載の方法。 （３）該高分子被膜がフッ素系高分子被膜である前記
（２）に記載の方法。 （４）該ノズルの先端開口の形状が円弧形状又は円形状
である前記（１）〜（３）のいずれかに記載の方法。 （５）該ノズルの先端開口の形状が多角形状である前記
（１）〜（３）のいずれかに記載の方法。 （６）絶縁性油性液体中に帯電した着色剤粒子を含有す
る液体現像剤を記録媒体又は中間記録媒体上に付着させ
る記録ヘッド機構であって、（ｉ）壁面にバイアス電極
と画像電極とを配設した液体現像剤をその先端開口から
吐出させるノズル、（ii）該ノズルの先端開口の前方に
配設された対向電極、を備えることを特徴とする記録ヘ
ッド機構。 （７）絶縁性油性液体中に帯電した着色剤粒子を含有す
る液体現像剤を記録媒体又は中間記録媒体上に付着させ
る記録ヘッド機構を有する記録装置であって、該記録ヘ
ッド機構として前記（６）に記載の記録ヘッド機構を用
いることを特徴とする液体現像剤を用いる記録装置。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have completed the present invention. That is, according to the present invention, a recording method, a recording head mechanism, and a recording apparatus using the liquid developer described below are provided. (1) A recording method in which a liquid developer containing charged colorant particles in an insulating oily liquid is ejected from a tip end opening of a nozzle and adheres to a recording medium or an intermediate recording medium, and Using a nozzle having a bias electrode and an image electrode disposed on its wall surface as a nozzle, (ii) disposing an opposing electrode in front of an opening at the tip of the nozzle, (ii)
i) applying a voltage to a bias electrode disposed on the wall surface of the nozzle and applying a voltage having a phase opposite to that of the voltage applied to the bias electrode to a counter electrode disposed in front of the tip opening of the nozzle; (Iv) providing a recording medium or an intermediate recording medium between the tip of the nozzle and the counter electrode; and (v) applying a bias to an image electrode disposed on the wall surface of the nozzle in accordance with an image signal. A recording method using a liquid developer, comprising: applying a voltage having the same phase as the voltage applied to the electrode, and discharging the liquid developer from an end opening of the nozzle. (2) The method according to (1), wherein a hydrophobic polymer film is formed on the inner wall surface of the nozzle. (3) The method according to (2), wherein the polymer film is a fluorine-based polymer film. (4) The method according to any one of (1) to (3), wherein the shape of the tip opening of the nozzle is an arc shape or a circular shape. (5) The method according to any one of (1) to (3), wherein the shape of the tip opening of the nozzle is polygonal. (6) A recording head mechanism for adhering a liquid developer containing charged colorant particles in an insulating oily liquid onto a recording medium or an intermediate recording medium, wherein (i) a bias electrode and an image electrode are provided on a wall surface. A recording head mechanism, comprising: a nozzle for discharging the liquid developer disposed from a front end opening thereof; and (ii) a counter electrode disposed in front of the front end opening of the nozzle. (7) A recording apparatus having a recording head mechanism for adhering a liquid developer containing charged colorant particles in an insulating oily liquid onto a recording medium or an intermediate recording medium, wherein the recording head mechanism is as described in (6) above. A recording apparatus using a liquid developer, characterized by using the recording head mechanism described in (1).
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】本発明の記録ヘッド機構は、ノズ
ルの壁面にバイアス電極と画像電極とを配設したノズル
と、該ノズルの開口先端の前方に配設された対向電極と
からなる。前記ノズルにおいて、その液体現像剤通路の
断面形状は任意であり、円形状や円弧状であることがで
きる他、多角形状（４角形状、６角形状等）等であるこ
とができる。その通路の断面積は、２５〜４００００μ
ｍ2、好ましくは１００〜１００００μｍ2である。ま
た、該ノズルの先端開口の形状は、円形状や円弧状、多
角形状等であることができる。その先端開口寸法は、そ
の断面積で、４００００μｍ2以下、好ましくは１００
００μｍ2以下であり、その下限値は、通常、１００μ
ｍ2程度である。その開口が円形の場合、その直径は５
〜１２０μｍ、好ましくは１０〜１００μｍ程度であ
る。その開口寸法が小さい程解像力の高い画像を与え
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A recording head mechanism according to the present invention comprises a nozzle having a bias electrode and an image electrode disposed on the wall surface of the nozzle, and a counter electrode disposed in front of the opening end of the nozzle. In the nozzle, the cross-sectional shape of the liquid developer passage is arbitrary, may be a circular shape or an arc shape, and may be a polygonal shape (a quadrilateral shape, a hexagonal shape, or the like). The cross-sectional area of the passage is 25-40,000μ
m 2 , preferably 100 to 10000 μm 2 . Further, the shape of the tip opening of the nozzle can be circular, arcuate, polygonal, or the like. The opening size at the tip is 40,000 μm 2 or less, preferably 100 μm 2
00 μm 2 or less, and its lower limit is usually 100 μm.
m 2 . If the opening is circular, its diameter is 5
To 120 μm, preferably about 10 to 100 μm. The smaller the opening size, the higher the resolution of the image.
【０００６】前記ノズルは、その壁面にバイアス電極と
画像電極を有する。それらの電極の配設位置は特に制約
されず、相互に独立していればよい。例えば、画像電極
は、ノズル内通路の上部、側部又は下記に位置すること
ができる。また、画像電極及びバイアス電極は複数であ
ることができる。[0006] The nozzle has a bias electrode and an image electrode on its wall surface. The arrangement positions of these electrodes are not particularly limited as long as they are independent of each other. For example, the image electrode can be located on the top, side, or below the passage in the nozzle. Further, there may be a plurality of image electrodes and bias electrodes.
【０００７】前記ノズルにおいて、電極が形成されるそ
の少なくとも内壁面は電気絶縁体材料で形成される。こ
のような材料としては、プラスチック、ガラス、セラミ
ックス等が用いられる。本発明では、特にポリプロピレ
ン等の炭化水素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン等の
フッ素系樹脂の他、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂
等の疎水性プラスチックを好ましく用いることができ
る。ステンレスや鉄等の金属材料からなるノズルの場
合、その内壁面を、前記したプラスチック、例えば、フ
ッ素系樹脂やシリコーン系樹脂、ポリプロピレン等の炭
化水素樹脂等でコーティングする。In the nozzle, at least the inner wall surface on which the electrode is formed is formed of an electrically insulating material. As such a material, plastic, glass, ceramics, or the like is used. In the present invention, in addition to hydrocarbon resins such as polypropylene and fluorine-based resins such as polytetrafluoroethylene, hydrophobic plastics such as silicone resins and polyester resins can be preferably used. In the case of a nozzle made of a metal material such as stainless steel or iron, the inner wall surface is coated with the above-mentioned plastic, for example, a fluorocarbon resin, a silicone resin, or a hydrocarbon resin such as polypropylene.
【０００８】本発明の記録ヘッド機構の１つの態様の説
明図を図１に示す。図１において、１０はノズルを示
し、１、２はノズル壁を示し、９はその壁部１、２によ
って形成された液体現像剤が移動する通路（ノズル内通
路）である。４はそのノズル後端開口を封止する封止材
である。３は液体現像剤供給管であり、ノズル１０の後
端部に連結する。８はその供給管内の液体現像剤通路を
示す。６はバイアス電極を示し、７は画像電極を示す。
これらの電極６、７は、少なくとも液体現像剤通路９に
面した壁部に形成されてあればよく、封止部材４の下面
及び上面に形成された電極６、７の配設は必要とされな
い。また、その電極６、７は、通路９の先端まで存在す
る必要はない。ノズル１０の通路９の断面形状は円形や
円弧状、多角形状等であることができる。図２に断面円
弧状の通路を有するノズルの断面図を示し、図３に断面
円形状のノズルの断面図を示し、図４に断面４角形状の
ノズルの断面図を示す。これらの図に示した符号は、図
１において示した符号と同一の意味を有する。FIG. 1 is an explanatory view of one embodiment of the recording head mechanism of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a nozzle, reference numerals 1 and 2 denote nozzle walls, and reference numeral 9 denotes a passage (a passage in the nozzle) through which the liquid developer formed by the wall portions 1 and 2 moves. Reference numeral 4 denotes a sealing material for sealing the opening at the rear end of the nozzle. A liquid developer supply pipe 3 is connected to the rear end of the nozzle 10. Reference numeral 8 denotes a liquid developer passage in the supply pipe. Reference numeral 6 denotes a bias electrode, and reference numeral 7 denotes an image electrode.
These electrodes 6 and 7 need only be formed on at least the wall portion facing the liquid developer passage 9, and the arrangement of the electrodes 6 and 7 formed on the lower surface and the upper surface of the sealing member 4 is not required. . Further, the electrodes 6 and 7 need not be present up to the tip of the passage 9. The cross-sectional shape of the passage 9 of the nozzle 10 can be circular, arcuate, polygonal, or the like. FIG. 2 is a cross-sectional view of a nozzle having an arc-shaped passage, FIG. 3 is a cross-sectional view of a circular nozzle, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a quadrangular nozzle. The reference numerals shown in these figures have the same meanings as those shown in FIG.
【０００９】バイアス電極６及び画像電極７の表面ある
いは通路９の内表面には、必要に応じ、プラスチック被
膜、好ましくは前記したフッ素系樹脂やシリコーン樹
脂、ポリプロピレン樹脂等の疎水性樹脂の被膜によって
被覆することができる。このような被膜の形成により、
液体現像剤が通路９を通過する際のその通過が円滑にな
る。If necessary, the surface of the bias electrode 6 and the image electrode 7 or the inner surface of the passage 9 is coated with a plastic film, preferably a film of the above-mentioned hydrophobic resin such as a fluororesin, silicone resin or polypropylene resin. can do. By forming such a coating,
The passage of the liquid developer through the passage 9 is smooth.
【００１０】本発明においては、前記ノズル内通路９に
おいて、その少なくとも液体現像剤が接触する面の表面
エネルギーは、４０ｍＶ／ｍ以下、好ましくは３５ｍＶ
／ｍ以下、より好ましくは３０ｍＶ／ｍ以下である。ま
た、その液体現像剤が接触する面の最大表面粗さ（ＪＩ
Ｓ Ｂ０６０１）は、０．１μｍ以下、好ましくは０．
０５μｍ以下である。In the present invention, the surface energy of at least the surface of the nozzle passage 9 which contacts the liquid developer is 40 mV / m or less, preferably 35 mV / m.
/ M or less, more preferably 30 mV / m or less. In addition, the maximum surface roughness of the surface in contact with the liquid developer (JI
SB0601) is 0.1 μm or less, preferably 0.1 μm.
It is not more than 05 μm.
【００１１】図１において、１１は対向電極を示す。１
２は案内ローラ、１３、１４は一対のローラ（送りロー
ラ）を示す。１５はベルト状の中間記録媒体、１６は記
録媒体を示す。対向電極１１は、ノズル１０の先端開口
の前方に配設される。対向電極１１の表面とノズル１０
の先端との間の距離は、通常、０．１〜２．０ｍｍ、好
ましくは０．２〜１．０ｍｍである。対向電極１１は、
金属板や、絶縁板（プラスチック、セラミック等）の表
面に金属被膜を形成したもの等が用いられる。ベルト状
の中間記録媒体１５の材質は、液体現像剤が一次的に付
着する材料であればよく、プラスチックや金属等である
ことができる。記録媒体１６は、紙や、表面がインク吸
収面に形成されたプラスチックフィルム等である。In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a counter electrode. 1
2 denotes a guide roller, and 13 and 14 denote a pair of rollers (feed rollers). Reference numeral 15 denotes a belt-shaped intermediate recording medium, and 16 denotes a recording medium. The counter electrode 11 is provided in front of the tip opening of the nozzle 10. The surface of the counter electrode 11 and the nozzle 10
Is usually 0.1 to 2.0 mm, preferably 0.2 to 1.0 mm. The counter electrode 11
A metal plate or an insulating plate (plastic, ceramic, etc.) with a metal coating formed on the surface is used. The material of the belt-shaped intermediate recording medium 15 may be a material to which the liquid developer is temporarily attached, and may be plastic, metal, or the like. The recording medium 16 is paper, a plastic film having a surface formed on an ink absorbing surface, or the like.
【００１２】図１に示した記録ヘッド（印字ヘッド）機
構を用いて記録（画像形成）を行うには、供給管３から
液体現像剤を供給し、その通路８を介してノズル内の通
路９を液体現像剤で充満させる。次に、バイアス電極６
及び対向電極１１に電圧を印加する。この場合、バイア
ス電極６に対しては、例えば、プラス位相の電圧を印加
し、対向電極１１には、そのバイアス電極６に印加させ
る電圧の位相とは逆位相の電圧、例えばマイナスの位相
の電圧を印加する。これらのバイアス電極６や対向電極
１１に印加する電圧は、ノズル１０の先端開口から液体
現像剤の吐出が生じない範囲の電圧である。中間記録媒
体１５上に画像を形成するには、画像信号に基づいて画
像電極７に電圧を印加する。この場合の電圧は、バイア
ス電極６に印加される電圧と同じ位相の電圧、例えばプ
ラス位相の電圧であり、ノズルの通路９の先端開口から
液滴Ｌを吐出させる強さの電圧である。ノズルの先端開
口から吐出される液体現像剤のインク状態は、その画像
電極７に印加させる電圧の強さにより変り、その電圧を
制御することにより、そのノズル開口から突出させた
り、あるいは噴射させることができる。In order to perform recording (image formation) using the recording head (print head) mechanism shown in FIG. 1, a liquid developer is supplied from a supply pipe 3 and a passage 9 in a nozzle is supplied through the passage 8. Is filled with a liquid developer. Next, the bias electrode 6
Then, a voltage is applied to the counter electrode 11. In this case, for example, a positive-phase voltage is applied to the bias electrode 6, and a voltage having a phase opposite to the phase of the voltage applied to the bias electrode 6, for example, a negative-phase voltage is applied to the counter electrode 11. Is applied. The voltage applied to the bias electrode 6 and the counter electrode 11 is a voltage within a range in which the liquid developer is not ejected from the tip opening of the nozzle 10. To form an image on the intermediate recording medium 15, a voltage is applied to the image electrode 7 based on an image signal. The voltage in this case is a voltage having the same phase as the voltage applied to the bias electrode 6, for example, a voltage having a positive phase, and a voltage that is strong enough to discharge the droplet L from the tip opening of the passage 9 of the nozzle. The state of the ink of the liquid developer discharged from the opening at the tip of the nozzle changes depending on the intensity of the voltage applied to the image electrode 7. By controlling the voltage, the ink is projected or ejected from the nozzle opening. Can be.
【００１３】ベルト状の中間記録媒体１５の表面に形成
された画像は、ローラ１３、１４において、紙等の記録
媒体１６の表面に転写され、これにより、記録画像を有
する媒体１７が得られる。なお、前記中間記録媒体１５
に代えて、紙等の記録媒体１６を用いるときには、その
記録媒体上に、直接記録画像を形成することができる。The image formed on the surface of the belt-shaped intermediate recording medium 15 is transferred to the surface of a recording medium 16 such as paper by rollers 13 and 14, whereby a medium 17 having the recorded image is obtained. The intermediate recording medium 15
Alternatively, when a recording medium 16 such as paper is used, a recorded image can be formed directly on the recording medium.
【００１４】前記バイアス電極６、対向電極１１及び画
像電極７に対して前記のようにして電圧を印加すること
により、そのノズルの先端開口から液体現像剤が吐出さ
れる原理を示すと以下の通りである。ノズル１０の通路
９内に液体現像剤が充満されている状態でバイアス電極
６及び対向電極１１に電圧を印加すると、液体現像剤中
の帯電した着色剤粒子（トナー）は、その電圧の印加に
より生じた電界の作用により、対向電極１１に向う静電
気力を受ける。しかし、この場合の静電気力は、液体現
像剤がノズルの先端開口から吐出されない範囲の強さに
コントロールされる。バイアス電極６に印加する電圧
は、例えば、プラス２０〜１５００ボルト、好ましくは
プラス３０〜１０００ボルトであり、対向電極１１に印
加させる電圧は、そのバイアス電極に印加される電圧と
位相の異なる電圧、例えば、マイナス２０〜１０００ボ
ルト、好ましくはマイナス３０〜１０００ボルトであ
る。バイアス電極６及び対向電極１１に印加される電圧
は、ノズル通路９内の液体現像剤がそのノズルの先端開
口から吐出されない範囲の電圧である。その具体的電圧
は、液体現像剤の粘度、通路９の内壁面の状態等により
異なるので、その適正電圧は予備実験により適宜決めれ
ばよい。前記バイアス電極６及び対向電圧１１に前記の
ように電圧を印加した状態において、画像電極７に、バ
イアス電極６と同一位相の電圧を印加すると、液体現像
剤に加わる電界密度が増大し、その液体現像剤にはより
強い静電気力が加わり、その結果、ノズルの先端開口か
らの液体現像剤の吐出が生じる。画像電極７に印加する
電圧は、例えば、プラス１０〜５００ボルト、好ましく
は２０〜３００ボルトである。The principle that the liquid developer is discharged from the tip opening of the nozzle by applying the voltage to the bias electrode 6, the counter electrode 11 and the image electrode 7 as described above is as follows. It is. When a voltage is applied to the bias electrode 6 and the counter electrode 11 in a state where the liquid developer is filled in the passage 9 of the nozzle 10, the charged colorant particles (toner) in the liquid developer are applied by the application of the voltage. Due to the action of the generated electric field, an electrostatic force is applied to the counter electrode 11. However, the electrostatic force in this case is controlled so that the liquid developer is not discharged from the opening at the tip of the nozzle. The voltage applied to the bias electrode 6 is, for example, plus 20 to 1500 volts, preferably plus 30 to 1000 volts, and the voltage applied to the counter electrode 11 is a voltage having a phase different from the voltage applied to the bias electrode. For example, it is minus 20 to 1000 volts, preferably minus 30 to 1000 volts. The voltage applied to the bias electrode 6 and the counter electrode 11 is a voltage within a range in which the liquid developer in the nozzle passage 9 is not discharged from the tip opening of the nozzle. Since the specific voltage varies depending on the viscosity of the liquid developer, the state of the inner wall surface of the passage 9, and the like, the appropriate voltage may be appropriately determined by preliminary experiments. When a voltage having the same phase as that of the bias electrode 6 is applied to the image electrode 7 with the voltage applied to the bias electrode 6 and the counter voltage 11 as described above, the electric field density applied to the liquid developer increases, A stronger electrostatic force is applied to the developer, and as a result, ejection of the liquid developer from the opening at the tip of the nozzle occurs. The voltage applied to the image electrode 7 is, for example, 10 to 500 volts, preferably 20 to 300 volts.
【００１５】以上の説明においては、１つの画素を形成
する単一ノズルを用いて本発明による画像形成原理につ
いて示したが、実際の記録ヘッドは、多数のノズルの集
合体からなる。図５及び図６に、それらのノズル集合体
の具体例を示す。図５において、２１はノズルの先端開
口（円形状）を示し、２２はそれらの多数のノズル集合
体を固着する固着剤（樹脂等）を示す。図５において、
２１はノズルの先端開口（４角形状）を示し、２３、２
４は仕切り壁を示す。対向電極１１は、このようなノズ
ル集合体に対して１つの共通電極として用いることが好
ましい。In the above description, the principle of image formation according to the present invention has been described using a single nozzle for forming one pixel. However, an actual recording head is composed of an aggregate of many nozzles. 5 and 6 show specific examples of these nozzle aggregates. In FIG. 5, reference numeral 21 denotes a tip end opening (circular shape) of the nozzle, and reference numeral 22 denotes a fixing agent (resin or the like) for fixing the many nozzle assemblies. In FIG.
Reference numeral 21 denotes a nozzle tip opening (square shape);
Reference numeral 4 denotes a partition wall. The counter electrode 11 is preferably used as one common electrode for such a nozzle assembly.
【００１６】本発明の液体現像剤は、絶縁性油性液体中
に帯電した着色剤粒子を分散状態で含有するものであ
る。この液体現像剤において、その帯電量は、電着法に
よる測定に基づいて、５〜２００μｃ／ｇ、好ましくは
１０〜１５０μｃ／ｇである。The liquid developer of the present invention contains charged colorant particles in a dispersed state in an insulating oily liquid. The charge amount of this liquid developer is 5 to 200 μc / g, preferably 10 to 150 μc / g, based on the measurement by the electrodeposition method.
【００１７】本発明の液体現像剤において、その電気伝
導率は、２ジーメンス以下、好ましくは１ジーメンス以
下、より好ましくは０．５ジーメンス以下である。その
下限値は、通常、０．０００１ジーメンスである。液体
現像剤の電気伝導率が２ジーメンスを超えると、電圧を
印加したときにリークを生じやすくなり、電極に損傷す
る等の不都合を生じる。The electric conductivity of the liquid developer of the present invention is 2 Siemens or less, preferably 1 Siemens or less, more preferably 0.5 Siemens or less. The lower limit is usually 0.0001 Siemens. If the electrical conductivity of the liquid developer exceeds 2 Siemens, a leak is likely to occur when a voltage is applied, which causes inconvenience such as damage to electrodes.
【００１８】本発明で着色剤粒子の分散に用いるキャリ
ア液体は、絶縁性油性液体である。その体積抵抗は、１
０9Ω／ｃｍ3以上、好ましくは１０10Ω／ｃｍ3以上、
より好ましくは１０11Ω／ｃｍ3以上である。その水１
００ｇに対する溶解度２５℃は、０．１ｇ以下、好まし
くは０．０５ｇ以下、より好ましくは０．０１ｇ以下で
ある。このような絶縁性油性液体には、シリコーンオイ
ル（ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコ
ーンオイル、メチル水素シリコーンオイル等）、変性シ
リコーンオイル（ポリオキシアルキレンとコポリマー、
アミノ変性シリコーンオイル等）、炭化水素油（パラフ
ィン油、芳香族炭化水素油）、芳香族エーテル油（ジフ
ェニルエーテル等）ハロゲン化炭化水素油、長鎖アルキ
ル基を有する液状化合物（アルコール、エステル等）等
が包含される。The carrier liquid used for dispersing the colorant particles in the present invention is an insulating oily liquid. Its volume resistance is 1
0 9 Ω / cm 3 or more, preferably 10 10 Ω / cm 3 or more,
More preferably, it is 10 11 Ω / cm 3 or more. The water 1
The solubility at 25 ° C. for 00 g is 0.1 g or less, preferably 0.05 g or less, more preferably 0.01 g or less. Such insulating oily liquids include silicone oil (dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, etc.), modified silicone oil (polyoxyalkylene and copolymer,
Amino-modified silicone oils, etc.), hydrocarbon oils (paraffin oils, aromatic hydrocarbon oils), aromatic ether oils (diphenyl ethers, etc.) halogenated hydrocarbon oils, liquid compounds having long-chain alkyl groups (alcohols, esters, etc.), etc. Is included.
【００１９】前記着色剤には、各種の顔料が包含され
る。この顔料としては、前記油性液体に溶解せずに分散
する従来公知の各種のものが用いられる。一般的には、
電子写真用の現像剤に用いられているトナーであること
ができる。顔料の具体例を示すと、不溶性アゾ顔料、キ
レートアゾ顔料、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、
アントラキノン顔料、キナクリドン顔料等が挙げられ
る。顔料の体積平均粒径は、０．０２〜２．０μｍ、好
ましくは０．０３〜１．０μｍである。液体現像剤中の
着色剤濃度は、キャリア液体１００重量部当り、１〜５
０重量部、好ましくは２〜２０重量部の割合である。着
色剤粒子の帯電化は、従来公知の方法、例えば、吸着帯
電法等の方法により行うことができる。The coloring agent includes various pigments. As the pigment, various conventionally known pigments that disperse without dissolving in the oily liquid are used. In general,
It can be a toner used in a developer for electrophotography. Illustrative examples of pigments include insoluble azo pigments, chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, perylene pigments,
Examples include anthraquinone pigments and quinacridone pigments. The volume average particle size of the pigment is 0.02 to 2.0 μm, preferably 0.03 to 1.0 μm. The colorant concentration in the liquid developer is 1 to 5 per 100 parts by weight of the carrier liquid.
0 parts by weight, preferably 2 to 20 parts by weight. The colorant particles can be charged by a conventionally known method, for example, a method such as an adsorption charging method.
【００２０】液体現像剤中には、界面活性剤、好ましく
はノニオン性界面活性剤を含有させることができる。こ
のようなノニオン性界面活性剤としては、汎用されてい
る各種のノニオン性界面活性剤、例えば、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル、ショ糖脂肪酸エステル、ソル
ビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポ
リグリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソル
ビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット
脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸
エステル、ポリオキシエチレングルコール脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸及びそ
の塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポ
リオキシエチレンフィトステロール及びフィトスタノー
ル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン
酸及びその塩、ポリオキシエチレンラノリン及びラノリ
ンアルコール、ポリオキシエチレンアルキルアミン及び
脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェ
ニルエーテル及び脂肪酸エタノールアミドなどが挙げら
れる。The liquid developer may contain a surfactant, preferably a nonionic surfactant. As such nonionic surfactants, various nonionic surfactants widely used, for example, polyoxyethylene alkyl ether, sucrose fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyglycerin fatty acid ester, Oxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbite fatty acid ester, polyoxyethylene glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene glycol fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl ether phosphoric acid and its salts, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene Phytosterols and phytostanols, polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphoric acid and its salts, polyoxyethylene lanolin and lanolin alcohol, Polyoxyethylene alkyl amines and fatty acid amides, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ether and fatty ethanol amides.
【００２１】本発明で用いる液体現像剤において、その
粘度２５℃は、１０００センチポイズ以下、好ましくは
５００センチポイズ以下である。粘度の大きな液体現像
剤は、その移動速度が遅くなるため、高速印字には好ま
しくない。The liquid developer used in the present invention has a viscosity at 25 ° C. of 1,000 centipoise or less, preferably 500 centipoise or less. A liquid developer having a large viscosity is not preferable for high-speed printing because its moving speed becomes slow.
【００２２】本発明の記録装置（画像形成装置）は、前
記記録ヘッド機構を有するものであり、その１つの例を
図７に示す。図７は、本発明の記録装置の基本構成図を
示す。図中、Ｙはイエロー画像記録ヘッド、Ｍはマゼン
タ画像記録ヘッド、Ｃはシアニン画像記録ヘッド及びＢ
ｋはブラック画像記録ヘッドを示す。３１、３３、３５
及び３７は各記録ヘッドＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋに連結するノ
ズル集合体を示し、３２、３４、３６及び３８はそれら
ノズル集合体の先端に対向して配設された対向電極を示
す。図６に示した装置において、コントローラーから出
された画像信号は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋに送られ、転写体
（中間記録媒体）に対して４色の印字が行われ、これに
より転写体にはフルカラーの画像が形成される。この画
像は、転写ロール４２上で記録媒体（紙）４１上に転写
され、画像を有する記録媒体４３が得られる。A recording apparatus (image forming apparatus) according to the present invention has the above-mentioned recording head mechanism, one example of which is shown in FIG. FIG. 7 shows a basic configuration diagram of the recording apparatus of the present invention. In the figure, Y is a yellow image recording head, M is a magenta image recording head, C is a cyanine image recording head and B
k indicates a black image recording head. 31, 33, 35
And 37 indicate nozzle assemblies connected to the recording heads Y, M, C, and Bk, and 32, 34, 36, and 38 indicate opposing electrodes disposed to face the tips of the nozzle assemblies. In the apparatus shown in FIG. 6, image signals output from the controller are sent to Y, M, C, and Bk, and four-color printing is performed on a transfer body (intermediate recording medium). Forms a full-color image. This image is transferred onto a recording medium (paper) 41 on a transfer roll 42, and a recording medium 43 having an image is obtained.
【００２３】[0023]
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳述する。Next, the present invention will be described in more detail by way of examples.
【００２４】参考例１ ジメチルシリコーンオイル（体積抵抗値１０13：Ω／ｃ
ｍ3、粘度２５℃：１０００ｍＰａ・ｓ）中に、顔料
（キナクリドン系顔料、体積平均粒径：０．２μｍ）を
１５重量％の濃度で分散させた。次に、この分散液を帯
電化するために、金属石鹸吸着の処理を施した。このよ
うにして得られた液体現像剤Ｉは、１００μｃ／ｇの強
さの帯電量を有するものであった。Reference Example 1 Dimethyl silicone oil (volume resistance value 10 13 : Ω / c)
A pigment (quinacridone pigment, volume average particle size: 0.2 μm) was dispersed at a concentration of 15% by weight in m 3 and a viscosity of 25 ° C .: 1000 mPa · s. Next, in order to charge this dispersion liquid, a treatment of metal soap adsorption was performed. The liquid developer I thus obtained had a charge amount of 100 μc / g.
【００２５】実施例１ 参考例１で示した液体現像剤Ｉを、図１に示した記録ヘ
ッド機構に適用して、記録を行った。この場合の記録条
件は以下の通りである。 （１）バイアス電極６ 印加電圧：＋５００Ｖ （２）対向電極１１ 印加電圧：−５００Ｖ （３）ノズル１０ （ｉ）先端開口（正方形形状）面積：１００００μｍ2 （ii）通路９内壁面の最大表面粗さ：０．０８μｍ （iii）通路９内壁面の表面エネルギー：２３ｍＶ／ｍ （４）対向電極１１の表面とノズル１０の先端開口との
距離：０．３ｍｍ 前記条件で対向電極１１とノズルの先端開口との間に紙
を存在させ、画像電極７に＋２００ボルトの電圧を印加
したところ、そのノズル１０の先端開口から液体現像剤
が吐出し、紙の表面に画像が形成されることが確認され
た。また、この場合、画像電極７に電圧を印加してか
ら、ノズルの先端開口から液体現像剤吐出されるまでの
時間は、０．１ｍ秒であった。Example 1 The liquid developer I shown in Reference Example 1 was applied to the recording medium shown in FIG.
The recording was performed by applying to a pad mechanism. Records in this case
The matter is as follows. (1) Bias electrode 6 Applied voltage: +500 V (2) Counter electrode 11 Applied voltage: -500 V (3) Nozzle 10 (i) Tip opening (square shape) area: 10000 μmTwo (Ii) Maximum surface roughness of the inner wall surface of the passage 9: 0.08 μm (iii) Surface energy of the inner wall surface of the passage 9: 23 mV / m (4) Between the surface of the counter electrode 11 and the tip opening of the nozzle 10
Distance: 0.3 mm Paper between the counter electrode 11 and the tip opening of the nozzle under the above conditions
And a voltage of +200 volts is applied to the image electrode 7
When the liquid developer is
Is ejected and an image is formed on the paper surface.
Was. In this case, it is necessary to apply a voltage to the image electrode 7.
From when the liquid developer is ejected through the nozzle tip opening
The time was 0.1 ms.
【００２６】実施例２ バイアス電極６及び画像電極７を含むノズル通路９の内
面を表面エネルギー３０ｍＮ／ｍのポリプロピレンでコ
ーティング（厚さ：０．５μｍ）した記録ヘッド機構を
用い、実施例１と同様の実験を行った。この場合、ノズ
ル通路９内壁面の最大表面粗さは０．０９μｍであっ
た。この場合には、画像電極７に電圧を印加してから、
ノズルの先端開口から液体現像剤が吐出されるまでの時
間は０．０５ｍ秒であった。Example 2 As in Example 1, using a recording head mechanism in which the inner surface of the nozzle passage 9 including the bias electrode 6 and the image electrode 7 was coated (thickness: 0.5 μm) with polypropylene having a surface energy of 30 mN / m. Was conducted. In this case, the maximum surface roughness of the inner wall surface of the nozzle passage 9 was 0.09 μm. In this case, after applying a voltage to the image electrode 7,
The time required for the liquid developer to be discharged from the opening at the tip of the nozzle was 0.05 ms.
【００２７】実施例３ バイアス電極６及び画像電極７を含むノズル通路９の内
面を表面エネルギー１２ｍＮ／ｍのフッ素系ポリマー
（旭化成社製、「ルミフロン」）でコーティング（厚
さ：０．３μｍ）した記録ヘッド機構を用い、実施例１
と同様の実験を行った。この場合のノズル通路９内壁面
の最大表面粗さは０．０７μｍであった。この場合に
は、画像電極７に電圧を印加してから、ノズルの先端開
口から液体現像剤が吐出されるまでの時間は０．０２ｍ
秒であった。Example 3 The inner surface of the nozzle passage 9 including the bias electrode 6 and the image electrode 7 was coated (thickness: 0.3 μm) with a fluoropolymer having a surface energy of 12 mN / m (“Lumiflon” manufactured by Asahi Kasei Corporation). Example 1 using a recording head mechanism
The same experiment was performed. In this case, the maximum surface roughness of the inner wall surface of the nozzle passage 9 was 0.07 μm. In this case, the time from when the voltage is applied to the image electrode 7 to when the liquid developer is discharged from the opening at the tip of the nozzle is 0.02 m.
Seconds.
【００２８】実施例４ ノズルの先端開口の形状を半円形（面積１００００μｍ
2）にした記録ヘッド機構を用い、実施例１と同様の実
験を行った。この場合には、画像電極７に電圧を印加し
てから、ノズルの先端開口から液体現像剤が吐出される
までの時間は０．０８ｍ秒であった。Embodiment 4 The shape of the opening at the tip of the nozzle is semicircular (area of 10,000 μm).
The same experiment as in Example 1 was conducted using the recording head mechanism described in 2 ). In this case, the time from when the voltage was applied to the image electrode 7 until the liquid developer was discharged from the opening at the tip of the nozzle was 0.08 ms.
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明によれば、簡便かつ安価な装置を
用いて記録媒体上に高速印字を行うことができる。According to the present invention, high-speed printing can be performed on a recording medium using a simple and inexpensive apparatus.
【図１】本発明の記録ヘッド機構の１つの態様について
の説明図を示す。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating one embodiment of a recording head mechanism of the present invention.
【図２】本発明で用いる断面円弧状のノズルの断面図を
示す。FIG. 2 is a cross-sectional view of a nozzle having an arc cross section used in the present invention.
【図３】本発明で用いる断面円形状のノズルの断面図を
示す。FIG. 3 is a sectional view of a nozzle having a circular cross section used in the present invention.
【図４】本発明で用いる断面４角形状のノズルの断面図
を示す。FIG. 4 is a cross-sectional view of a nozzle having a quadrangular cross-section used in the present invention.
【図５】ノズル集合体の先端開口（円形状）面の説明図
を示す。FIG. 5 is an explanatory diagram of a tip opening (circular) surface of the nozzle assembly.
【図６】ノズル集合体の先端開口（４角形状）面の説明
図を示す。FIG. 6 is an explanatory diagram of a tip opening (square shape) surface of the nozzle assembly.
【図７】本発明の記録装置の基本構成図を示す。FIG. 7 shows a basic configuration diagram of the recording apparatus of the present invention.
１、２ ノズル壁 ３ 液体現像剤供給管 ６ バイアス電極 ７ 画像電極 ９ 液体現像剤通路 １０ ノズル １１ 対向電極 １５ 中間記録媒体 １６ 記録媒体 ２１ ノズルの先端開口 ２２ 固着剤 ２３、２４ 仕切り壁 ３１、３３、３５、３７ ノズル集合体 ３２、３４、３６、３８ 対向電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Nozzle wall 3 Liquid developer supply pipe 6 Bias electrode 7 Image electrode 9 Liquid developer passage 10 Nozzle 11 Counter electrode 15 Intermediate recording medium 16 Recording medium 21 Nozzle tip opening 22 Adhesive agent 23, 24 Partition wall 31, 33 , 35, 37 Nozzle assembly 32, 34, 36, 38 Counter electrode
Claims (7)
を含有する液体現像剤を、ノズルの先端開口から吐出さ
せて記録媒体又は中間記録媒体上に付着させる記録方法
であって、（ｉ）該ノズルとして、その壁面にバイアス
電極と画像電極とを配設したノズルを用いること、（i
i）該ノズルの先端開口の前方に対向電極を配設するこ
と、（iii）該ノズルの壁面に配設したバイアス電極に
電圧を印加するとともに、該ノズルの先端開口の前方に
配設した対向電極に該バイアス電極に印加する電圧とは
反対位相の電圧を印加すること、（iv）該ノズルの先端
と該対向電極との間に記録媒体又は中間記録媒体を存在
させること、（ｖ）該ノズルの壁面に配設した画像電極
に、画像信号に応じた、該バイアス電極に印加した電圧
と同位相の電圧を印加し、該ノズルの先端開口から該液
体現像剤を吐出させること、を特徴とする液体現像剤を
用いる記録方法。1. A recording method in which a liquid developer containing charged colorant particles in an insulating oily liquid is ejected from a tip opening of a nozzle and adheres to a recording medium or an intermediate recording medium. Using a nozzle having a bias electrode and an image electrode disposed on its wall surface as the nozzle;
i) disposing an opposing electrode in front of the tip opening of the nozzle; (iii) applying a voltage to a bias electrode disposed on the wall surface of the nozzle and opposing an electrode disposed in front of the tip opening of the nozzle. (Iv) applying a recording medium or an intermediate recording medium between the tip of the nozzle and the counter electrode, applying a voltage having a phase opposite to the voltage applied to the bias electrode to the electrode; Applying a voltage having the same phase as the voltage applied to the bias electrode according to an image signal to an image electrode provided on the wall surface of the nozzle, and discharging the liquid developer from the tip opening of the nozzle. Recording method using a liquid developer.
形成されている請求項１に記載の方法。2. The method according to claim 1, wherein a hydrophobic polymer film is formed on the inner wall surface of the nozzle.
る請求項２に記載の方法。3. The method according to claim 2, wherein the polymer coating is a fluorine-based polymer coating.
は円形状である請求項１〜３のいずれかに記載の方法。4. The method according to claim 1, wherein the shape of the tip opening of the nozzle is an arc shape or a circular shape.
ある請求項１〜３のいずれかに記載の方法。5. The method according to claim 1, wherein the shape of the tip opening of the nozzle is polygonal.
を含有する液体現像剤を記録媒体又は中間記録媒体上に
付着させる記録ヘッド機構であって、（ｉ）壁面にバイ
アス電極と画像電極とを配設した、液体現像剤をその先
端開口から吐出させるノズル、（ii）該ノズルの先端開
口の前方に配設された対向電極、を備えることを特徴と
する記録ヘッド機構。6. A recording head mechanism for depositing a liquid developer containing charged colorant particles in an insulating oily liquid on a recording medium or an intermediate recording medium, wherein (i) a bias electrode and an image electrode are provided on a wall surface. And (ii) a counter electrode disposed in front of the front end opening of the nozzle.
を含有する液体現像剤を記録媒体又は中間記録媒体上に
付着させる記録ヘッド機構を有する記録装置であって、
該記録ヘッド機構として請求項６に記載の記録ヘッド機
構を用いることを特徴とする液体現像剤を用いる記録装
置。7. A recording apparatus having a recording head mechanism for adhering a liquid developer containing charged colorant particles in an insulating oily liquid onto a recording medium or an intermediate recording medium,
A recording apparatus using a liquid developer, wherein the recording head mechanism according to claim 6 is used as the recording head mechanism.
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