JP2005271333A

JP2005271333A - インクジェット記録装置

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Publication number: JP2005271333A
Application number: JP2004086172A
Authority: JP
Inventors: Chiaki Kawamoto; 千秋河本
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2005-10-06

Abstract

【課題】インクを循環することによって吐出ヘッドにインクを供給するインクジェット記録装置において、循環停止時におけるインクの蒸発、乾燥、固着を防止することができるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】インク循環系を、少なくとも１つのインクタンクと、このインクタンクを密閉／大気開放可能な少なくとも１つの排気弁と、吐出ヘッドの全吐出口を閉塞するキャッピング手段とを有する、密閉／大気開放可能な構造とすることにより、前記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクを循環するインクジェット記録装置において、インクの固着によるインク循環系およびインク吐出口の詰まりを好適に防止することができるインクジェット記録装置に関する。

色材を含む微粒子をキャリア液に分散してなるインクに静電力を作用させて、インク液滴として吐出させて描画（画像記録）を行う、静電式のインクジェット記録装置が知られている。また、このような静電式のインクジェット記録装置の一種として、色材を含有し、かつ帯電した粒子をキャリア液に分散してなるインクを用い、静電力等による泳動で吐出部（ノズル）に色材粒子を移動して、インクを濃縮した状態でインク液滴を吐出する濃縮型の静電式インクジェット記録装置も知られている。
静電式のインクジェット記録装置では、通常、インクを貯留するメインのインクタンク（メインタンク）および吐出ヘッドを含む所定のインク循環経路でインクを循環することにより、吐出ヘッドにインクを供給して描画を行う。

このような静電式のインクジェット記録装置に限らず、インクの循環して吐出ヘッドにインクを供給するインクジェット記録装置では、循環を停止して長時間放置すると、インク（キャリア液）が蒸発することにより、吐出口（ノズル）や循環系でインクが乾燥して
固着し、目詰まりや循環不良等を起こしてしまう場合がある。
そのためインクジェット記録装置における、このような不都合を回避するために、各種の提案がされている。

例えば、特許文献１には、インク循環を行う静電式のインクジェット記録装置において、吐出口からのインク吐出を停止する際に、弁を切り替えて洗浄液を吐出口に供給して、洗浄液を噴出させると共に、前記弁の排出口をインクの吐出口と逆方向に向けることにより、インクの固着によるノズルの閉塞を防止した装置が開示されている。

さらに、特許文献２には、同様のインク循環を行う静電式のインクジェット記録において、吐出口にインクを供給するインク送液系と、前記インク送液系にクリーニング液を供給するクリーニング液送液系と、クリーニング液を回収するクリーニング液回収系を有し、クリーニング時に、インクのメインタンクとインク送液系とを切り離してクリーニング液回収系を接続し、クリーニング液送液系からインク送液系にクリーニング液を供給してクリーニングを行うことにより、インク循環経路の付着物の除去を好適に行うと共に、クリーニング液の混入による画像鮮明度の低下を防止した装置が開示されている。

特開平１１−１７９９３７号公報特開２００２−１９８９号公報

特許文献１に開示されるインクジェット記録装置では、インクの吐出口では、インクの蒸発による乾燥／固着を好適に防止することができる。
しかしながら、この装置では、インク循環系内におけるインクの乾燥固着を防止することができない。

他方、特許文献２に開示される装置では、クリーニングによって付着物等を取り除いて、循環系や吐出口の詰まりを好適に防止できる。
ここで、インクジェット記録装置のインク循環系には、ポンプ、電磁弁、吐出ヘッド、管路の曲がり等、インクが滞留し易い部材や部位が数多く存在する。そのため、インクの循環停止時間に、これらの滞留しやすい部位等の循環系内に存在するインクが蒸発して、インクが乾燥して固着してしまう懸念がある。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、インクを循環することによって吐出ヘッドにインクを供給するインクジェット記録装置において、循環停止時におけるインク（キャリア液）の蒸発を好適に防止することができ、循環停止時におけるインクの乾燥／固着に起因する循環系やノズルの詰まり、循環不良等の発生を防止することができるインクジェット記録装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、所定の経路でインクを循環することにより、吐出ヘッドにインクを供給するインク循環系を有するインクジェット記録装置において、前記インク循環系を、少なくとも１つのインクタンクと、このインクタンクを密閉／大気開放可能な少なくとも１つの排気弁と、前記吐出ヘッドの全吐出口を閉塞するキャッピング手段とを有する、密閉／大気開放可能な構造としたことを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。

このような本発明のインクジェット記録装置において、前記インク循環系が、さらに、オーバーフローによって水頭圧を一定に保ちつつ、前記吐出ヘッドにインクを供給する供給サブタンク、および、前記吐出ヘッドから吐出されなかったインクを回収し、オーバーフローによってインクを排出することで、インクの流入圧を一定に保つ、前記吐出ヘッドよりも下方に配置される回収サブタンクを有し、各タンクに前記排気弁を有するのが好ましく、また、前記排気弁の閉塞、および前記キャッピング手段による前記吐出ヘッドの全吐出口の閉塞を、前記インク循環系におけるインク循環停止直後に行うのが好ましく、また、前記排気弁として、常時閉式の電磁弁を用いるのが好ましく、また、前記キャッピング手段は、非稼動状態において、動力が不要な付勢手段によってキャップ部材を吐出ヘッドに押圧することにより、前記吐出ヘッドの全吐出口を閉塞するのが好ましく、さらに、少なくとも色材を含む帯電した微粒子を絶縁性の分散媒に分散してなるインクを前記吐出ヘッドに供給するインク循環系を有する、静電式のインクジェット記録装置であるのが好ましい。

上記構成を有する本発明によれば、インクの循環によって吐出ヘッドへのインク供給を行うインクジェット記録装置において、吐出ヘッドへのインク供給や吐出ヘットからのインク回収を行うインクタンクの大気開放が必須である静圧式で吐出ヘッドへのインク供給を行う装置であっても、インクの循環停止時にインク循環系を完全に密閉することができるので、循環停止時におけるインクの蒸発に起因するインクの乾燥固着やインクの濃度上昇を確実に防止することができる。また、インクの乾燥固着を防止できるので、インク循環系の洗浄頻度も低減でき、すなわちランニングコストも低減することができる。
さらに、循環停止時の状態を保つので、循環を長期間停止した際におけるメンテナンスを不要もしくは軽微なものにできる。

以下、本発明のインクジェット記録装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。

図１に、本発明のインクジェット記録装置の一例を概念的に示す。
このインクジェット記録装置１０は、色材を含む帯電した微粒子（以下、色材粒子とする）を絶縁性のキャリア液（分散媒）に分散してなるインクＱを用い、このインクに静電力を作用させることによりインク液滴を吐出する，静電式のインクジェット記録装置である。

このような、色材粒子をキャリア液に分散してなるインクＱにおいて、キャリア液は、高い電気抵抗率（１０⁹Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０¹⁰Ω・ｃｍ以上）を有する誘電性の液体（非水溶媒）であるのが好ましい。キャリア液の電気抵抗が低いと、制御電極に印加される駆動電圧により、キャリア液自身が電荷注入を受けて帯電してしまい、色材粒子の濃縮がおこらない。また、電気抵抗の低いキャリア液は、隣接する制御電極間での電気的導通を生じさせる懸念もあるため不向きである。

キャリア液として用いられる誘電性液体の比誘電率は、５以下が好ましく、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３．５以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、キャリア液中の色材粒子に有効に電界が作用し、泳動が起こりやすくなる。
なお、このようなキャリア液の固有電気抵抗の上限値は１０¹⁶Ωｃｍ程度であるのが望ましく、比誘電率の下限値は１．９程度であるのが望ましい。キャリア液の電気抵抗が上記範囲であるのが望ましい理由は、電気抵抗が低くなると、低電界下でのインクの吐出が悪くなるからであり、比誘電率が上記範囲であるのが望ましい理由は、誘電率が高くなると溶媒の分極により電界が緩和され、これにより形成されたドットの色が薄くなったり、滲みを生じたりするからである。

キャリア液として用いられる誘電性液体としては、好ましくは直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、および、これらの炭化水素のハロゲン置換体がある。例えば、へキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ（アイソパー：エクソン社の商品名）、シェルゾール７０、シェルゾール７１（シェルゾール：シェルオイル社の商品名）、アムスコＯＭＳ、アムスコ４６０溶剤（アムスコ：スピリッツ社の商品名）、シリコーンオイル（例えば、信越シリコーン社製ＫＦ−９６Ｌ）等を単独あるいは混合して用いることができる。

このようなキャリア液に分散される色材粒子は、色材自身を色材粒子としてキャリア液中に分散させてもよいが、好ましくは、定着性を向上させるための分散樹脂粒子を含有させる。分散樹脂粒子を含有させる場合、顔料などは分散樹脂粒子の樹脂材料で被覆して樹脂被覆粒子とする方法などが一般的であり、染料などは分散樹脂粒子を着色して着色粒子とする方法などが一般的である。

色材としては、従来からインクジェットインク組成物、印刷用（油性）インキ組成物、あるいは静電写真用液体現像剤に用いられている顔料および染料であればどれでも使用可能である。
色材として用いる顔料としては、無機顔料、有機顔料を問わず、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、コバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ぺリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料、等の従来公知の顔料を特に限定なく用いることができる。
色材として用いる染料としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、アニリン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ペンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料、等の油溶性染料が好ましく例示される。

さらに、分散樹脂粒子としては、例えば、ロジン類、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を挙げられる。
これらのうち、粒子形成の容易さの観点から、重量平均分子量が２，０００〜１０００，０００の範囲内であり、かつ多分散度（重量平均分子量／数平均分子量）が、１．０〜５．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、前記定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか１つが４０℃〜１２０℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。

インクＱにおいて、色材粒子の含有量（色材粒子あるいはさらに分散樹脂粒子の合計含有量）は、インク全体に対して０．５〜３０重量％の範囲で含有されることが好ましく、より好ましくは１．５〜２５重量％、さらに好ましくは３〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。色材粒子の含有量が少なくなると、印刷画像濃度が不足したり、インクＱと記録媒体Ｐ表面との親和性が得られ難くなって強固な画像が得られなくなったりするなどの問題が生じ易くなり、一方、含有量が多くなると均−な分散液が得られにくくなったり、インクジェットヘッド１０等でのインクＱの目詰まりが生じやすく、安定なインク吐出が得られにくいなどの問題が生じるからである。

また、キャリア液に分散された色材粒子の平均粒径は、０．１〜５μｍが好ましく、より好ましくは０．２〜１．５μｍであり、更に好ましくは０．４〜１．０μｍである。この粒径はＣＡＰＡ−５００（堀場製作所（株）製商品名）により求めたものである。

色材粒子をキャリア液に分散させた後（必要に応じて、分散剤を使用しても可）、荷電制御剤をキャリア液に添加することにより色材粒子を荷電して、荷電した色材粒子をキャリア液に分散してなるインクＱとする。なお、色材粒子の分散時には、必要に応じて、分散媒を添加してもよい。
荷電制御剤は、一例として、電子写真液体現像剤に用いられている各種のものが利用可能である。また、「最近の電子写真現像システムとトナー材料の開発・実用化」１３９〜１４８頁、電子写真学会編「電子写真技術の基礎と応用」４９７〜５０５頁（コロナ社、１９８８年刊）、原崎勇次「電子写真」１６（Ｎｏ．２）、４４頁（１９７７年）等に記載の各種の荷電制御剤も利用可能である。

なお、色材粒子は、制御電極に印加される駆動電圧と同極性であれば、正電荷および負電荷のいずれに荷電したものであってもよい。
また、色材粒子の荷電量は、好ましくは５〜２００μＣ／ｇ、より好ましくは１０〜１５０μＣ／ｇ、さらに好ましくは１５〜１００μＣ／ｇの範囲である。

また、荷電制御剤の添加によって誘電性溶媒の電気抵抗が変化することもあるため、下記に定義する分配率Ｐを、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上とする。
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここで、σ１は、インクＱの電気伝導度、σ２は、インクＱを遠心分離器にかけた上澄みの電気伝導度である。電気伝導度は、ＬＣＲメーター（安藤電気（株）社製ＡＧ−４３１１）および液体用電極（川口電機製作所（株）社製ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５Ｖ、周波数１ｋＨｚの条件で測定を行った値である。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機（トミー精工（株）社製ＳＲＸ−２０１）を使用し、回転速度１４５００ｒｐｍ、温度２３℃の条件で３０分間行った。
以上のようなインクＱを用いることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。

インクＱの電気伝導度は、１００〜３０００ｐＳ／ｃｍが好ましく、より好ましくは１５０〜２５００ｐＳ／ｃｍ、さらに好ましくは２００〜２０００ｐＳ／ｃｍである。以上のような電気伝導度の範囲とすることによって、制御電極に印加する電圧が極端に高くならず、隣接する記録電極間での電気的導通を生じさせる懸念もない。
また、インクＱの表面張力は、１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５．５〜４５ｍＮ／ｍさらに好ましくは１６〜４０ｍＮ／ｍの範囲である。表面張力をこの範囲とすることによって、制御電極に印加する電圧が極端に高くならず、ヘッド周りにインクが漏れ広がり汚染することがない。
さらに、インクＱの粘度は０．５〜５ｍＰａ・ｓｅｃが好ましく、より好ましくは０．６〜３．０ｍＰａ・ｓｅｃ、さらに好ましくは０．７〜２．０ｍＰａ・ｓｅｃである。

このようなインクＱは、一例として、色材粒子をキャリア液に分散して粒子化し、かつ、荷電調整剤を分散媒に添加して、色材粒子に荷電を生じさせることで、調製できる。具体的な方法としては、以下の方法が例示される。
（１）色材あるいはさらに分散樹脂粒子をあらかじめ混合（混練）した後、必要に応じて分散剤を用いてキャリア液に分散し、荷電調整剤を加える方法。
（２）色材、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、キャリア液に同時に添加して、分散し、荷電調整剤を加える方法。
（３）色材および荷電調整剤、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、同時にキャリア液に添加して、分散する方法。

前述のように、図示例のインクジェット記録装置１０（以下、記録装置１０とする）は、このようなインクＱに静電力を作用させてインク液滴として吐出して、記録媒体に描画（画像記録）を行う、静電式のインクジェット記録装置であって、図１に示すように、基本的に、吐出ヘッド（インクジェット記録ヘッド）１２、キャッピング装置１４、メインタンク１６、供給サブタンク１８、回収サブタンク２０、コンクインク補充タンク２２、希釈液補充タンク２４、および洗浄液タンク２６を有して構成される。

この記録装置１０は、メインタンク１６と供給サブタンク１８とを接続する第１供給ライン３０、供給サブタンク１８と吐出ヘッド１２（後述するインク流路７８の流入口）とを接続する第２供給ライン３２、吐出ヘッド１２（同前インク流路７８の排出口）と回収サブタンク２０とを接続する第１回収ライン３４、回収サブタンク２０とメインタンク１６とを接続する第２回収ライン３６、および、供給サブタンク１８と第２回収ライン３６とを接続するオーバーフローライン３７を有し、これらのタンクおよびラインにより、吐出ヘッド１２にインクを供給するためのインク循環系が構成される。
また、第１供給ライン３０の途中には、三方弁３８が配置され、ここに洗浄液タンク２６からの洗浄液供給ライン４０が接続され、第２回収ライン３６の途中には、三方弁４２が配置され、ここに洗浄液タンク２６への洗浄液回収ライン４４が接続され、インク循環系の洗浄系が構成される。
さらに、コンクインク補充タンク２２には、弁４６を有するメインタンク１６へのコンクインク補充ライン４８が、希釈液補充タンク２４には、弁５０を有するメインタンク１６への希釈液補充ライン５２が、それぞれ接続される。

なお、図１においては、本発明の特徴的な部位を主に示しているが、記録装置１０は、これ以外にも、吐出ヘッド１２を駆動してインク液滴を吐出させるドライバ、吐出ヘッド１２と対面する所定の経路で、後述するノズル列方向（行方向）と直交する方向に記録媒体Ｐを搬送（走査搬送）する走査搬送手段、吐出ヘッド１２による画像記録に先立って記録媒体Ｐに所定のバイアス電圧を帯電させる帯電手段（あるいは吐出ヘッド１２の制御電極に対する対向電極）、帯電した記録媒体Ｐを除電する除電手段、所定の経路で記録媒体Ｐを搬送する搬送手段、搬送される記録媒体Ｐを検出するセンサ、装置内に滞留するキャリア液等を排出する溶媒排出手段、公知の静電式のインクジェット記録装置が有する各種の構成要素を有しているのは、もちろんのことである。
また、本発明のインクジェット記録装置は、Ｋ（黒）のみなどの１色の画像記録を行うモノクロの記録装置であってもよく、また、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫの４色のインクを用いて、記録媒体にフルカラー画像を描画する記録装置であってもよい。

吐出ヘッド１２は、前述のようなインクに静電力を作用させてインク液滴として吐出する、静電式のインクジェットヘッドである。
図示例において、吐出ヘッド１２は、対応する記録媒体の幅（走査搬送方向と直交する方向のサイズ）に対して、全域に対応する吐出部の列（いわゆるノズル列）を有する、いわゆるラインヘッドであって、吐出部の列（後述する行方向）を記録媒体Ｐの幅方向に一致して、記録媒体の搬送方向（後述する列方向）に配列される。
なお、本発明のインクジェット記録装置は、このようなラインヘッドを用いるものに限定はされず、記録媒体Ｐを断続的に搬送しつつ、この搬送に同期して、記録ヘッドを搬送方向と直交方向する方向に走査する、いわゆるシャトルタイプの記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置であってもよい。

図２に、吐出ヘッド１２の概念図を示す。なお、図２において、（Ａ）は一部断面斜視図を、（Ｂ）は断面図を、それぞれ示すものである。
記録装置１０においては、負の高電圧に帯電（バイアス電圧を帯電）された記録媒体Ｐを吐出部の配列方向（後述する行方向）と直交する方向に走査搬送しつつ、記録画像すなわち供給された画像データに応じて吐出ヘッド１２の各吐出部を変調駆動して吐出をｏｎ／ｏｆｆすることにより、インク液滴Ｒをオンデマンドで吐出して、記録媒体Ｐに目的とする画像を記録する。

なお、吐出ヘッド１２は、前述のように、記録媒体Ｐの幅に対応する吐出口の列を有するラインヘッドであり、図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においては、構造を明瞭に示すために、吐出部の一部のみを示す。

吐出ヘッド１２は、色材粒子（前述のように、色材を含み、かつ帯電した微粒子）をキャリア液に分散してなるインクＱに、静電力を作用させてインク液滴Ｒとして吐出する、静電式のインクジェットヘッドで、ヘッド基板７２と、吐出基板７４と、インクガイド７６とを備えている。
吐出ヘッド１２において、ヘッド基板７２と吐出基板７４は、互いに対面して所定の間隔離間して配置され、その間に、各吐出口９６にインクＱを供給するためのインク流路７８が形成される。インクＱは、前記インク循環系によってインク流路７８を含む所定の経路で循環され、記録時には、インク流路７８内を所定方向に所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で、例えば、図中矢印方向に流される。

ヘッド基板７２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８０が設けられている。
浮遊導電板８０には、画像の記録時に、後述する第１制御電極８２および第２制御電極８４に印加される駆動電圧に応じて誘起される誘導電圧が発生する。また、誘導電圧の電圧値は稼動チャンネル数に応じて自動的に変化する。この誘導電圧により、インク流路７８内のインクＱに含まれる色材粒子は付勢されて吐出基板７４側に泳動し、すなわち、後述する吐出口９６のインクＱの濃縮が、より好適に行われる。

なお、浮遊導電板８０は必須の構成要素ではなく、必要に応じて適宜設けるのが好ましい。また、浮遊導電板８０は、インク流路７８よりもヘッド基板７２側に配置されていればよく、例えばヘッド基板７２の内部に配置してもよい。また、浮遊導電板８０は、吐出部が配置される位置よりもインク流路７８の上流側に配置される方が好ましい。また、浮遊導電板８０に所定の電圧を印加するようにしても良い。

他方、吐出基板７４は、ヘッド基板７２と同様に全ての吐出部に共通なシート状の絶縁性基板であり、絶縁性基板８６と、第１制御電極８２と、第２制御電極８４と、ガード電極８８と、絶縁層９０，９２および９４とを備えている。また、吐出基板７４には、各インクガイド７６に対応する位置に、インクの吐出口９６が貫通して開口しており、インクガイドの先端部分９８を吐出基板７４の表面から突出してインクガイド７６が挿通している。前述のように、ヘッド基板７２と吐出基板７４とは離間して配置され、その間にインク流路７８が形成される。
吐出ヘッド１２においては、互いに対応する第１制御電極８２、第２制御電極８４、吐出口９６、およびインクガイド７６等によって、１つのインクの吐出部が構成される。

第１制御電極８２および第２制御電極８４は、それぞれ絶縁性基板８６の図中上面および下面の表面に、各々に対応する吐出口９６の周囲を囲むようにリング状に設けられた円形電極である（図３および図４参照）。絶縁性基板８６および第１制御電極８２の表面には、その表面を保護すると共に平坦化する絶縁層９２が被覆され、同様に、絶縁性基板８６および第２制御電極８４の表面には、その表面を平坦化するための絶縁層９０が被覆されている。さらに、絶縁層９２の上には、ガード電極８８が形成され、ガード電極８８および絶縁層９２の上には、その表面を平坦化するための絶縁層９４が形成される。
なお、第１制御電極８２および第２制御電極８４はリング状の円形電極に限定されず、インクガイド７６に臨むように配置される電極であれば、例えば略円形電極、分割円形電極、平行電極、略平行電極など、どのような形状であっても良い。

図３および図４に示すように、吐出ヘッド１２において、インクガイド７６、第１制御電極８２および第２制御電極８４、吐出口９６等で構成される各吐出部は、マトリクス状に２次元的に配置されている。

具体的には、吐出ヘッド１２は、図３（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、行方向（図３横方向）に配列された吐出部の列を、列方向（走査搬送方向（図３縦方向））に３行（Ａ行、Ｂ行、Ｃ行）有する。なお、図３においては、行方向に５個（１列、２列、３列、４列、５列）の、計１５個のマトリクス状に配置された吐出部を示している。
吐出ヘッド１２は、ラインヘッドであり、この行方向に記録媒体Ｐのサイズ全域に対応する吐出部の列（ノズル列）を有している。従って、記録装置１０においては、記録媒体Ｐは行方向（吐出部（吐出口９６）の配列方向＝ノズル列方向）と直交する列方向に走査搬送されつつ、静電式インクジェットによって描画される。
各行の吐出部は、列方向に対して所定の間隔離間して配置される。また、各行は、吐出部を行方向に互いに１／３ピッチずらして、自身の吐出部が他行の吐出部の間（行方向の間）に位置するように配置される。

図３（Ａ）に示すように、ガード電極８８は、吐出口９６および制御電極に対応する領域が円形に開口するシート状の電極である。すなわち、ガード電極８８は、各制御電極の間に形成される。
また、図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８２は、相互に接続され、かつ、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８４は、相互に接続されている。
さらに、図示は省略するが、第１制御電極８２および第２制御電極８４は、それぞれ、駆動電圧（パルス電圧）を印加して、各電極を変調駆動してインク液滴Ｒの吐出をｏｎ／ｏｆｆするための、パルス電源に接続されている。

画像の記録時には、同一列に配置された第１制御電極８２は同時かつ同一電圧レベルの駆動電圧が印加（ｏｎ）される。同様に、同一行に配置された第２制御電極８４は同時かつ同一電圧レベルに駆動電圧が印加（ｏｎ）される。
また、記録媒体Ｐに記録される１行は、列方向に対して、第２制御電極８４の行数に相当する３つのグループに分割され、Ａ行、Ｂ行およびＣ行の各行によって、時分割で順次記録される。
例えば、図２に示す例の場合、第２制御電極８４のＡ行目、Ｂ行目、Ｃ行目を所定のタイミングで順次ｏｎする。この駆動に対応して、第１制御電極８２を画像データ（記録画像）に応じて変調駆動（ｏｎ／ｏｆｆ）することにより、時分割した３回の記録によって、記録媒体Ｐ上に１行分の描画が行われる。前述のように、記録媒体Ｐは、列方向に搬送されるので、行方向（副走査方向）に、各行の有する記録密度（吐出部密度）の３倍の記録密度の描画を行うことができる。

なお、制御電極は、第１制御電極８２および第２制御電極８４の２層電極構造に限定されず、単層電極構造でもよいし、３層以上の電極構造としても良い。

先にも述べたが、ガード電極８８は、図３（Ａ）に示すように、各吐出口９６の周囲に形成された第１制御電極８２および第２制御電極８４に相当する部分がリング状に開口する、全ての吐出部に共通なシート状の電極である。すなわち、ガード電極８８は、各制御電極間に配置される電極である。絶縁層９２およびガード電極８８の表面には、その表面を保護するとともに、平坦化する絶縁層９４が被覆されている。
ガード電極８８には所定の電圧が印加されており、隣接する吐出部のインクガイド７６の間に生じる電界干渉を抑制する役割を果たす。
なお、ガード電極８８は必須の構成要素ではない。また、吐出基板７４には、第１制御電極８２または第２制御電極８４からのインク流路７８方向への反発電界を遮蔽するために、第２制御電極８４よりインク流路７８側にシールド電極を設けても良い。

インクガイド７６は、凸状の先端部分９６を持つ所定厚みのセラミック製平板である。図示例においては、同一行の吐出部のインクガイド７６は、ヘッド基板７２上の浮遊導電板８０の上に配置された同じ支持体４７の上に所定の間隔で配置される。インクガイド７６は、吐出基板７４に開孔された吐出口９６を貫通し、先端部分９６を吐出基板７４の記録媒体Ｐ側の最表面（絶縁層９４の図中上側の表面）よりも上部に突出している。

インクガイド７６の先端部分９６は、記録媒体Ｐの保持手段１７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９６（最先端部）は、金属が蒸着されているのが好ましい。この先端部分９６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９６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。

なお、インクガイド７６の形状は、インクＱ内の色材粒子を先端部分９６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９６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９６に集めるインク案内溝となる切り欠きを、インクガイド７６の中央部分に図中上下方向に沿って形成しても良い。

前述のように、第２制御電極８４は、所定のタイミングで１行ずつ、順次、ｏｎ（駆動（高電圧レベル（例えば、４００〜６００Ｖ）またはハイインピーダンス状態））され、残りの全ての第２制御電極８４はｏｆｆ（非駆動（接地レベル（接地状態））にされる。また、第１制御電極８２は、全ての列が同時に、画像データ（記録画像）に応じて、列単位でｏｎ（高電圧レベルまたは接地レベルにされる。これにより、各々の吐出部におけるインクの吐出／非吐出（インク吐出のｏｎ／ｏｆｆ）が制御される。

すなわち、第２制御電極８４がｏｎで、かつ第１制御電極８２がｏｎの場合にはインクＱがインク液滴Ｒとして吐出（吐出ｏｎ）され、第１制御電極８２および第２制御電極８４の少なくとも一方がｏｆｆの場合にはインクは吐出されない（吐出ｏｆｆ）。
そして、各々の吐出部から吐出されたインク液滴Ｒは、負のバイアス電圧を帯電された記録媒体Ｐに引き寄せられ、記録媒体Ｐの所定位置に付着して画像が形成される。

上記のように、下層の第２制御電極８４の行を順次ｏｎし、画像データに応じて上層の第１制御電極８２をｏｎ／ｏｆｆした場合、第１制御電極８２が画像データに応じてｏｎされるため、列方向のそれぞれの吐出部を中心として、その両側の吐出部では、第１制御電極８２が高電圧レベルまたは接地レベルに頻繁に変化する。この場合、画像の記録時にガード電極８８を所定のガード電位、例えば接地レベル等にバイアスすることにより、隣接する吐出部の電界の影響を排除することができる。

吐出ヘッド１２では、第１制御電極８２または第２制御電極８４の一方、または両方で、インク吐出のｏｎ／ｏｆｆの制御を行うかは何ら制限的ではない。すなわち、制御電極側のインクｏｎ／ｏｆｆの時の電圧値と記録媒体Ｐ側の電圧値との差分が所定値よりも大きい場合にはインクが吐出され、所定値よりも小さい場合にはインクが吐出されないように、制御電極側および記録媒体Ｐ側の電圧を適宜設定すればよい。

従って、吐出ヘッド１２においては、図示例とは逆、すなわち第１制御電極８２を１列毎に順次ｏｎし、画像データに応じて、第２制御電極８４をｏｎすることで、インク吐出をｏｎ／ｏｆｆすることも可能である。
この場合、列方向は第１制御電極８２の１列毎にｏｎされ、列方向のそれぞれの吐出部を中心として、その両側の列の吐出部の第１制御電極８２は常に接地レベルになるため、この両側の列の吐出部の第１制御電極２６がガード電極８８の役割を果す。このように、上層の第１制御電極８２で各列を順次オンし、画像データに応じて下層の第２制御電極８４を駆動する場合には、ガード電極８８を設けなくても、隣接する吐出部の影響を排除し、記録品質を向上させることができる。

また、この態様では、インクＱ中の色材粒子を正帯電させ、記録媒体側を負の高電圧に帯電させているが、これに限定されず、逆に、インク中の色材粒子を負に帯電させ、記録媒体Ｐ側を正の高電圧に帯電させても良い。このように、色材粒子の極性を本態様と逆にする場合には、対向電極１８、記録媒体Ｐの帯電ユニット１８、各々の吐出部の第１制御電極８２および第２制御電極８４への印加電圧極性等を上記の例と逆にすれば良い。

前述のような色材粒子を含有するインクＱを用いる静電式のインクジェットにおいては、従来のインクジェット方式のように、インク全体に力を作用させて、インクを記録媒体に向けて飛翔させるのではなく、主に、キャリア液に分散させた固形成分である色材粒子に力を作用させて、インクを飛翔させる。以下、吐出ヘッド１２におけるインク液滴Ｒ吐出の作用を説明する。
なお、以下の例では、色材粒子は正荷電しており、従って、吐出ｏｎでは第１制御電極８２および第２制御電極８４には、正の駆動電圧が印加され、記録媒体Ｐには、負の高電圧（バイアス電圧）が帯電される。

画像の記録時には、インクＱは前述のインク循環系によって循環され、インク流路７８内を図中右側から左側（図１中矢印方向）に向かって所定の速度で流れる。
また、前述のように、記録媒体Ｐは、負の高電圧に帯電されて、吐出ヘッド１２に対面して走査搬送される。
記録媒体Ｐに帯電する負の高電圧は、静電式のインクジェットにおけるバイアス電圧として作用し、また、このバイアス電圧をする帯電された記録媒体Ｐは、吐出ヘッド１２の制御電極に対する対向電極として作用するのは、前述のとおりである。

記録媒体Ｐが所定の位置に搬送されると、吐出ヘッド１２には、記録媒体Ｐの搬送タイミングおよび画像データに応じて駆動信号が供給され、各吐出ヘッド１２は、これに応じて、各行の第２制御電極８４を順次駆動し、かつ、各列の第１制御電極８２を画像データに応じて変調駆動し、インク吐出を画像データに応じて変調してｏｎ／ｏｆｆする。

ここで、第１制御電極８２および第２制御電極８４の少なくとも一方がｏｆｆであり、すなわちバイアス電圧のみが印加されている状態では、インクＱには、バイアス電圧とインクＱの色材粒子（荷電粒子）の荷電とのクーロン引力、色材粒子間のクーロン反発力、キャリア液の粘性、表面張力、誘電分極力等が作用し、これらが連成して、色材粒子やキャリア液が移動し、図２（Ｂ）に概念的に示すように、吐出口９６から若干盛り上がったメニスカス状となってバランスが取れている。
また、このクーロン引力等によって、色材粒子は、いわゆる電気泳動でバイアス電圧が帯電された記録媒体Ｐに向かって移動する。すなわち、吐出口９６のメニスカスにおいては、インクＱが濃縮された状態となっている。

この状態から、インク液滴Ｒを吐出するための駆動電圧（パルス電圧）が印加される。すなわち、図示例においては、第１制御電極８２および第２制御電極８４の両方がｏｎされると、前記バイアス電圧に駆動電圧が重畳され、先の連成に、さらにこの駆動電圧の重畳によって連成された運動が起こり、静電力によって色材粒子およびキャリア液がバイアス電圧（対向電極）側すなわち記録媒体Ｐ側に引っ張られ、メニスカスが成長して、その上部から略円錐状のインク液柱いわゆるテーラーコーンが形成される。また、先と同様に、色材粒子は電気泳動によってメニスカスに移動しており、メニスカスのインクＱは濃縮され、色材粒子を多数有する、ほぼ均一な高濃度状態となっている。

駆動電圧の印加開始後、さらに有限な時間が経過すると、色材粒子の移動等により、電界強度の高いメニスカスの先端部分で、主に色材粒子とキャリア液の表面張力とのバランスが崩れ、メニスカスが急激に伸びて曳糸と呼ばれる直径数〜数十μｍ程度の細長いインク液柱が形成される。
さらに有限な時間が経過すると曳糸が成長し、この曳糸の成長、レイリー／ウエーバー不安定性によって発生する振動、メニスカス内における色材粒子の分布不均一、メニスカスにかかる静電界の分布不均一等の相互作用によって曳糸が分断され、インク液滴Ｒとなって吐出／飛翔し、かつ、バイアス電圧にも引っ張られて、記録媒体Ｐに着弾する。
曳糸の成長および分断は、さらにはメニスカス（曳糸）への色材粒子の移動は、駆動電圧の印加中は連続して発生する。また、駆動電圧の印加を終了（第１制御電極８２および第２制御電極８４の少なくとも一方をｏｆｆ）した時点で、バイアス電圧のみが印加された図２（Ｂ）のメニスカスの状態に戻る。
記録媒体Ｐ上におけるインクの１ドットは、通常、この１回（１パルス）の駆動電圧の印加によるものであり、従って、１ドットは、この１回の駆動電圧の印加によって曳糸から分断して吐出した複数のインク液滴Ｒによって形成される。

キャッピング装置１４は、インクの循環停止時や長時間描画を行わない間に、吐出ヘッド１２の全ての吐出口９６を気密に密閉することにより、吐出口９６に残存するインクＱの蒸発による乾燥固着を防止するものである。
このようなキャッピング装置１４は、静電式のインクジェット記録装置に限らず、各種のインクジェット記録装置で通常に使用されているものが各種利用可能である。例えば、吐出ヘッド１２の吐出口電極７４（絶縁層９４）の表面に当接することにより、全ての吐出口９６を覆って気密に密閉するキャップ部材と、このキャップ部材を付勢して吐出ヘッド１２に押圧して吐出口９６を閉塞し、また、このキャップ部材を吐出ヘッド１２から離間して、所定の待機位置に移動するキャップ移動手段とから構成されるキャッピング装置が例示される。

ここで、本発明においては、キャピング装置１４は、前記キャップ移動手段が非稼動の状態（電源遮断状態）において、スプリングや弾性部材等の動力が不要な付勢部材によってキャップ部材を押圧することにより、吐出口９６を密閉する構成とするのが好ましい。
上記構成を有することにより、密閉中に停電が発生しても、吐出口９６の密閉状態を保つことができ、後述するインク循環の停止時における吐出ヘッドおよびインク循環系の密閉を確実に保つことができる。

前述のように、記録装置１０は、メインタンク１６、供給サブタンク１８、および回収サブタンク２０、ならびに、これらを密閉状態で接続する各ラインで構成されるインク循環系を有し、このインク循環系によってインクＱを循環することにより、吐出ヘッド１２（インク流路７８）にインクを供給する。

メインタンク１６は、記録装置１０のインク循環系を循環するインクを主に貯留する密閉型のインクタンクであり、後述する排気管１６ａを有する。メインタンク１６は、色材粒子の沈降／堆積を防止するための撹拌手段や、インク吐出の安定性を向上するための温度調節手段を有するのが好ましい。
メインタンク１６内には、第１供給ライン３０から供給サブタンク１８にインクＱを送液するインク循環ポンプ５４が配置される。なお、循環ポンプ５４による送液量は、供給サブタンク１８から吐出ヘッド１２へのインクＱ供給量よりも多く設定される。

図５に供給サブタンク１８の概略断面図を示す。
供給サブタンク１８は、第１供給ライン３０および第２供給ライン３２が接続される密閉型のインクタンクであり、吐出ヘッド１２よりも上方に配置される。前述のように、第２供給ライン３２の他端は、吐出ヘッド１２（インク流路７８のインク流入口）に接続している。
供給サブタンク１８は、第１供給ライン３０によってメインタンク１６から供給されたインクＱを貯留すると共に、貯留したインクＱを第２供給ライン３２から吐出ヘッド１２に供給する。

ここで、供給サブタンク１８は、インク循環時および洗浄時には後述する排気管１８ａによって大気連通している。
また、供給サブタンク１８内には、オーバーフローライン３７に接続するオーバーフロー管６２が配置され、かつ、第２供給ライン３２はオーバーフロー管６２の上端よりも下方に接続される。

従って、供給サブタンク１８に貯留されたインクは、重力落下によって第２供給ライン３２から吐出ヘッド１２に供給される。
また、供給サブタンク１８では、供給されたインクがオーバーフロー管６２の高さを超えても、オーバーフロー管６２からオーバーフローして排出されるので、タンク内の液面の高さは一定に保たれる。その結果、供給サブタンク１８から吐出ヘッド１２へのインクＱの供給量および供給圧（水頭圧）は一定に保たれ、いわゆる静圧系でのインク供給が行われる。
なお、オーバーフロー管６２から排出されたインクＱは、オーバーフローライン３７から第２回収ライン３６を経て、メインタンク１６に戻され、再度、循環に供される。

回収サブタンク２０は、第１回収ライン３４および第２回収ライン３６に接続される密閉型のインクタンクであり、吐出ヘッド１２よりも下方に配置される。前述のように、第１回収ライン３４の他端は吐出ヘッド１２（インク流路７８のインク排出口）に、第２回収ライン３６の他端はメインタンク１６に、それぞれ接続される。
回収サブタンク２０は、吐出されなかったインクＱを第１回収ライン３４によって吐出ヘッド１２から供給されて、このインクを貯留すると共に、貯留したインクＱを第２回収ライン３６からメインタンク１６に戻す。

回収サブタンク２０は、第１供給ライン３２の接続部を有さない以外は、基本的に、供給サブタンク１８と同様の構成を有するもので、供給サブタンク１８と同様に、インク循環時および洗浄時には後述する排気管２０ａによって大気連通している。
また、回収サブタンク１８のオーバーフロー管６２は、下端が第２回収ライン３６に接続され、かつ、第１回収ライン３４はオーバーフロー管６２の上端よりも下方に接続される。

従って、吐出ヘッド１２から吐出されずにインク流路７８を通過したインクＱは、重力落下によって第１回収ライン３４から回収サブタンク２０に供給される。回収サブタンク２０において、オーバーフロー管６２を超えたインクＱは、第２回収ライン３６からメインタンク１６戻されて、再度、循環に供され、また、回収サブタンク２０のインク液面は、オーバーフロー管６２によって一定に保たれる。
これにより、吐出ヘッド１２からのインク流入にも、回収サブタンク２０の液面の高さに応じた一定の圧量がかかる。すなわち、吐出ヘッド１２のインク流路７８の排出口に、一定の静圧をかけることができる。

記録装置１０においては、このようにして、一定の水頭圧で供給サブタンク１８から吐出ヘッド１２へインク供給すると共に、吐出ヘッド１２から回収サブタンク２０へのインク供給にも一定の圧力をかける。これにより、吐出ヘッド１２のインク流路７８に係る圧力、すなわち吐出ヘッド１２へのインク供給および排出を完全に静圧にすることができ、吐出口９６に形成されるインクＱのメニスカス等を安定させることができる。

本発明の記録装置１０においては、供給サブタンク１８および／または回収サブタンク２０の高さを、適宜、設定することにより、吐出口９６に形成されるインクＱのメニスカスの高さを、高い自由度で選択することも可能である。従って、前記メニスカスの状態や高さをコントロール可能にするために、供給サブタンク１８および／または回収サブタンク２０の高さ調節手段を有するのが好ましい。
なお、高さ調節手段は、互いに螺合するネジ軸とナットによる方法、シリンダやアクチュエータを用いる方法、カムを用いる方法等、鉛直方向の高さ調整が可能な各種の方法が利用可能である。

コンクインク補充タンク２２は、インクＱの補充液であるコンクインク（高濃度インク）を貯留する密閉型のタンクであり、前述のように、弁４６を有するコンクインク補充ライン４８によって、メインタンク１６と接続される。また、コンクインク補充タンク２２は、排気管２２ａを有する。
希釈液補充タンク２４は、インクＱの補充液であるインクの希釈液を貯留する密閉型のタンクであり、前述のように、弁５０を有する希釈液補充ライン５２によって、メインタンク１６と接続される。また、希釈液補充タンク２４は、排気管２４ａを有する。なお、希釈液としては、例えば、前述のインクＱのキャリア液を用いればよい。

両タンクは、消費したインクＱをインクタンクに補充するためのものである。
インクＱの補充時には、排気管２２ａおよび排気管２４ａによって大気連通した状態で、弁４６および弁５０を開放して、メインタンク１６内のインクＱが、所定濃度で、かつ所定量となるように決定された量のコンクインクおよび希釈液を、メインタンク１６に補充する。排気管２２ａおよび排気管２４ａについては、後に詳述する。

記録装置１０において、インクＱの補充タイミングには、特に限定はない。例えば、所定枚数の描画毎等に自動的に行ってもよく、インクタンク１６内のインクＱの量を検出して自動的に行ってもよく、描画した画像を観察したオペレータ等の判断による入力指示に応じて行ってもよく、複数のタイミング決定手段を有し、選択的に行ってもよい。
また、コンクインクおよび希釈液の補充量の決定方法にも、特に限定はない。例えば、インク予想蒸発量に加え、画像データ等から知見した総インク吐出回数、循環しているインクの濃度測定結果、インクタンク１２内のインク量などを用いて、インクＱの消費量を予測し、メインタンク１６内のインクＱが所定濃度で所定量となるように、コンクインクおよび希釈液の補充量を決定すればよい。

洗浄液タンク２６は、インク循環系の洗浄液を貯留する密閉型のタンクであり、洗浄液供給ライン４０および洗浄液回収ライン４４が接続される。また、洗浄液タンク２６には、洗浄液循環ポンプ５６が配置され、洗浄液供給ライン４０から洗浄液を送液する。
第１供給ライン３０には三方弁３８が配置され、此処に洗浄液供給ライン４０が接続されることにより、洗浄液タンク２６と第１供給ライン３０とが接続される。第２回収ライン３６には、三方弁４２が配置され、此処に洗浄液回収ライン４４が接続されることにより、洗浄液タンク２６と第２回収ライン３６とが接続される。

メインタンク１６には排気管１６ａが、供給サブタンク１８には排気管１８ａが、回収サブタンク２０には排気管２０ａが、コンクインク補充タンク２２には排気管２２ａが、希釈液補充タンク２４には排気管２４ａが、洗浄液タンク２６には排気管２６ａが、それぞれ設けられる。また、各排気管には、排気弁６０が設けらえる。
各排気管の一端は開放端となっている。また、前述のように、全タンクは密閉型のタンクである。従って、各タンクは、排気弁６０を開放することにより、大気開放されて内部が大気圧となり、排気弁６０を閉塞することにより気密に密閉される。
記録装置１０のインク循環系においては、各排気弁６０は、インクの循環時や循環系の洗浄時のみに開放される。

インクＱの循環時には、メインタンク１６の排気管１６ａ、供給サブタンク１８の排気管１８ａ、および、回収サブタンク２０の排気管２０ａの排気弁６０のみを開放し、それ以外の排気弁６０は閉塞する。
この状態で、インク循環ポンプ５４によって、メインタンク１６から第１供給ライン３０〜供給サブタンク１８にインクが送液され、供給サブタンク１８から第２供給ライン３２によって吐出ヘッド１２にインクＱが供給され、吐出されなかったインクＱが第１回収ライン３４によって回収サブタンク２０に供給され、回収サブタンク２０をオーバーフローしたインクＱが第２回収ライン３６によってメインタンク１６に戻されることで、インクＱが循環される。また、供給サブタンク３７をオーバーフローしたインクＱは、オーバーフローライン３７〜第２回収ライン３６によってメインタンク１６に戻される。
インクＱの循環を停止したら、開放している３つの排気弁６０も閉塞し、さらに、キャッピング装置１４によって吐出ヘッド１２の全吐出口９６を密閉（以下、「吐出ヘッド１２をキャッピングする」という）して、インク循環系や洗浄系、およびインク補充手段を密閉する。

また、インク循環系の洗浄を行う際には、洗浄液タンク２６の排気管２６ａ、供給サブタンク１８の排気管１８ａ、および、回収サブタンク２０の排気管２０ａの排気弁６０のみを開放し、それ以外の排気弁６０は閉塞する。また、三方弁３８によって第１供給ライン３０と洗浄液供給ライン４０を接続し、また、三方弁４２によって第２回収ライン３６と洗浄液回収ライン４４とを接続する。
この状態で、洗浄液循環ポンプ４４によって、洗浄液タンク２６から洗浄液供給ライン４０〜三方弁３８〜第１供給ライン３０〜供給サブタンク１８に洗浄液が送液され、供給サブタンク１８から第２供給ライン３２によって吐出ヘッド１２に洗浄液が供給され、第１回収ライン３４によって回収サブタンク２０に供給され、回収サブタンク２０をオーバーフローした洗浄液が第２回収ライン３６〜三方弁４２〜洗浄液回収ライン４４によって洗浄液タンク２６に戻されることで、洗浄液が循環して、インク循環系が洗浄される。また、供給サブタンク１８をオーバーフローした洗浄液は、オーバーフローライン３７から第２回収ライン３６に供給されて、三方弁４２〜洗浄液回収ライン４４によって洗浄液タンク２６に戻される。
インク循環系の洗浄を終了したら、開放している３つの排気弁６０も閉塞し、さらに、キャッピング装置１４によって吐出ヘッド１２がキャッピングされていなければ、キャッピングして、インク循環系や洗浄系およびインク補充手段を密閉する。

さらに、メインタンク１６にインクＱを補充する際には、メインタンク１６の排気管１６ａ、コンクインク補充タンク２２の排気管２２ａ、および希釈液タンク２４の排気管２４ａの排気弁６０を開放して、それ以外の排気弁を閉塞し、弁４６および弁５０を開放することで、設定された量のコンクインクおよび希釈液をメインタンク１６に補充する。
インクＱの補充が終了したら、開放している３つの排気弁６０も閉塞し、さらに、キャッピング装置１４によって吐出ヘッド１２がキャッピングされていなければ、キャッピングして、インク補充手段、インク循環系および洗浄系を密閉する。

本発明においては、このような排気弁６０およびキャッピング装置１４を有し、インク循環時およびインク循環系の洗浄時以外には、排気弁６０を閉塞し、かつ、キャッピング装置１４によって吐出ヘッド１２をキャッピングする。これにより、循環によって吐出ヘッド１２にインクを供給する記録装置１０において、非循環時にインク循環系を完全に密閉して、循環停止中等におけるインクＱの乾燥による固着を防止することができる。従って、インク循環系の洗浄頻度も大幅に低減できる。
また、図示例の記録装置１０のように、静圧系のインク供給を行うインク循環系では、インクＱの循環時には供給サブタンク１８および回収サブタンク２０を大気開放して大気圧とすることが必須であるが、このような排気管および排気弁６０を有することにより、大気開放およびインク循環系の密閉を任意に行うことが可能となる。

しかも、本発明によれば、インクの固着を防止できるばかりか、インクの蒸発に起因するインク濃度の上昇も防止できる。前述のように、図示例の記録装置１０は、吐出口９６においてインクの濃縮を行って、インク液滴を吐出するので、適正な描画を行うためには、インクの濃度管理が重要であり、従って、本発明によれば、適正濃度のインクによる高画質な描画を安定して行うことができる。
また、インク循環系を完全に密閉できるので、インク循環系は、停止状態のまま保持されることとなり、従って、長期に記録装置１０の稼動を停止した際にも、メンテナンスを不要あるいは軽微にできる。

本発明において、排気弁６０の閉塞、およびキャッピング装置１４による吐出ヘッド１２のキャッピングのタイミングには、特に限定はなく、基本的に、インク循環（洗浄も含む）を停止している状態で、排気弁６０の閉塞およびキャッピングを行えばよい。
インクの蒸発や固着を、より好適に防止するためには、循環を停止したら、即座に、排気弁６０の閉塞およびキャッピングを行うのが好ましい。但し、インク循環を停止した後に、即座に洗浄を行う場合には、供給サブタンク１８および回収サブタンク２０の排気弁６０は、洗浄終了まで開放したままでもよい。

本発明において、排気弁６０には特に限定はなく、排気管を開放／密閉できる各種の弁（バルブ）が利用可能であるが、特に、常時閉の電磁弁が好適に利用される。常時閉の電磁弁を利用することにより、例えば、停電等によってインクＱの循環が停止した際にも、即座かつ自動的に各排気管の排気弁６０を閉塞できるので、このようなトラブルが発生した際におけるインクＱの蒸発／乾燥／固着を防止できる。
また、各排気管は、図１に模式的に示しているように、開放端を下方に向けて配置するのが好ましい。これにより、排気管から各タンクに異物が混入することを防止できる。

図示例においては、各タンクの排気管に排気弁６０を設けることにより、インク循環時や洗浄時には各タンクを大気開放し、それ以外の時には各タンクを密閉できるようにしたが、本発明はこれに限定はされず、複数のタンクで排気弁６０を共有してもよい。
例えば、供給サブタンク１８の排気管１８ａと回収サブタンク２０の排気管２０ａとを連通させ、この連通した排気管に１つの排気弁６０を設けてもよい。あるいは、全てのタンクの排気管を連通させて、全タンクで共有の排気弁６０を１つのみ設けてもよい。

以上、本発明のインクジェット記録装置ついて、詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんのことである。

例えば、以上の例は、本発明のインクジェット記録装置を、色材粒子（色材を含む荷電した粒子）をキャリア液に分散してなるインクを用いる濃縮タイプの静電式インクジェット記録装置に利用したものであるが、本発明は、これに限定はされず、荷電粒子を含有するインクを用いない、非濃縮タイプの静電式インクジェット記録装置にも好適に利用可能である。
また、本発明は、静電式のインクジェット記録装置にも限定はされず、インクタンクおよび吐出ヘッドを含む所定の循環経路でインクを循環することで吐出ヘッドにインクを供給するものであれば、サーマルインクジェット記録装置、ピエゾ素子やマイクロマシン等によってインク室の振動板振動することによりインクを吐出するいわゆるピエゾタイプのインクジェット記録装置等、各種のインクジェット記録装置にも好適に利用可能である。

本発明のインクジェット記録装置の一例の概念図である。図１に示すインクジェット記録装置の記録ヘッドの概念図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、図２に示す記ヘッドを説明するための概略図である。図２に示す記録ヘッドを説明するための概略斜視図である。図１に示すインクジェット記録装置の供給サブタンク（回収サブタンク）の概略断面図である。

符号の説明

１０（インクジェット）記録装置
１２吐出ヘッド
１４キャッピング装置
１６メインタンク
１８供給サブタンク
２０回収サブタンク
２２コンクインク補充タンク
２４希釈液補充タンク
２６洗浄液タンク
３０第１供給ライン
３２第２供給ライン
３４第１回収ライン
３６第２回収ライン
３８，４２三方弁
４０洗浄液供給ライン
４４洗浄液回収ライン
４６，５０弁
４８コンクインク供給ライン
５０希釈液供給ライン
５４インク循環ポンプ
５６洗浄液循環ポンプ
６０排気弁
７２ヘッド基板
７４吐出口基板
７６インクガイド
７８インク流路
８０浮遊導電板
８２１制御電極
８６第２制御電極
８６絶縁性基板
８８ガード電極
９０，９２，９４絶縁層
９６吐出口
９８先端部分

Claims

所定の経路でインクを循環することにより、吐出ヘッドにインクを供給するインク循環系を有するインクジェット記録装置において、
前記インク循環系を、少なくとも１つのインクタンクと、このインクタンクを密閉／大気開放可能な少なくとも１つの排気弁と、前記吐出ヘッドの全吐出口を閉塞するキャッピング手段とを有する、密閉／大気開放可能な構造としたことを特徴とするインクジェット記録装置。
前記インク循環系中が、さらに、オーバーフローによって水頭圧を一定に保ちつつ、前記吐出ヘッドにインクを供給する供給サブタンク、および、前記吐出ヘッドから吐出されなかったインクを回収し、オーバーフローによってインクを排出することで、インクの流入圧を一定に保つ、前記吐出ヘッドよりも下方に配置される回収サブタンクを有し、各タンクに前記排気弁を有する請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記排気弁の閉塞、および前記キャッピング手段による前記吐出ヘッドの全吐出口の閉塞を、前記インク循環系におけるインク循環停止直後に行う請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
前記排気弁として、常時閉式の電磁弁を用いる請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
前記キャッピング手段は、非稼動状態において、動力が不要な付勢手段によってキャップ部材を吐出ヘッドに押圧することにより、前記吐出ヘッドの全吐出口を閉塞する請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
少なくとも色材を含む帯電した微粒子を絶縁性の分散媒に分散してなるインクを前記吐出ヘッドに供給するインク循環系を有する、静電式のインクジェット記録装置である請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。