JPH09193390A

JPH09193390A - 記録装置

Info

Publication number: JPH09193390A
Application number: JP506396A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Kamiyama; 三明神山; Masashi Hiroki; 正士廣木; Yuka Nakamura; 由香中村; Takeo Miki; 武郎三木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-01-16
Filing date: 1996-01-16
Publication date: 1997-07-29
Anticipated expiration: 2016-01-16
Also published as: JP3667852B2

Abstract

(57)【要約】【課題】種々の媒体に対して滲みが発生することなく
高画質な記録が可能なインクジェット方式の記録方法及
び記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】この記録装置は、誘電性のキャリア液に所
定の極性に帯電したトナー粒子Ｔを分散させた記録液を
収容すると共に、記録液を循環可能に連通されたタンク
２１及び記録液収容部２２を有する。画像形成時におい
て、濃度制御部２０２は、第１濃度センサ３２ａの検出
結果に基づいてトナー規制電極２０１を制御し、タンク
２１内の記録液を濃縮する。濃度制御部２０２は、第２
濃度センサ３２ｂの検出結果に基づいてトナー供給部３
０を制御し、記録液収容部２２内の記録液の濃度を制御
する。非画像形成時において、タンク２１及び記録液収
容部２２内の記録液は安定な状態を維持できる濃度に制
御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、プリン
タなどの記録装置に係り、特に、静電気力を用いたイン
クジェット方式の記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録法は、一般に、連続
噴射型とオンディマンド型に大別され、更に連続型では
静電方式（Ｓｗｅｅｔ型、Ｈｅｒｔｚ型）、オンディマ
ンド型ではピエゾ圧電方式、サーマルインクジェット方
式、静電加速型と呼ばれる記録方式が知られている。

【０００３】静電力を用いるオンディマンド型のインク
ジェット方式は、特開昭５６−１７０，５６−４４６
７、及び５７−１５１３７４号公報等に具体的な構成が
開示されている。これらは、静電加速型インクジェッ
ト、あるいはスリットジェットと呼ばれているが実用化
されていない。これらの基本原理は、インクタンクから
スリット状のインク保持部内面に多数の電極を配置して
なるスリット状インク室にインクを供給すると共に、こ
れらの電極に選択的に高電圧を印加することにより、ス
リットと近接対向する記録紙に電極近傍のインクを噴出
させて記録するものである。

【０００４】また、スリット状の記録ヘッドを用いない
他の方式として、特開昭６１−２１１０４８号公報に
は、複数の微小孔を有するフィルム状インク支持体の穴
にインクを充填し、多針電極により選択的に電圧を印加
して孔内のインクを記録紙に移動させる手段が開示され
ている。

【０００５】これらの方式で用いられるインクは、１０
⁶ から１０⁸ オーム・ｃｍ程度の電気抵抗を有するもの
が用いられている。水では電気抵抗が低いため、一般的
には、油性溶媒に染料からなる着色剤を界面活性剤など
の分散助材により分散して電気抵抗を調整したものが用
いられる。

【０００６】これらのインクの飛翔原理は、配置された
電極に印加された高電圧により、電極に接するインクに
電荷が注入されて電極近傍のインクが電荷を帯びるた
め、静電的力が生じてインクが吐出されるものと解釈し
ている。したがって、インクは、通常は帯電しておらず
電圧を印加したときのみ、電極近傍のインクを通電によ
り帯電させて吐出力を得ている。

【０００７】このため、絶縁性の高いインクでは、所要
電圧が高くなったり、インクの帯電ができなくなるため
使用できない。なお、以上の説明から分かるように、こ
のインクは分散媒と着色料が均一に分散されたいわゆる
インクであり、インク中の全ての成分が一緒に消耗され
るものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】前記したインクジェッ
ト技術、とりわけオンディマンドタイプの方式は小型で
消費エネルギも小さいため、近年普及がめざましい。一
方で、これらのインクジェット方式には、共通的に技術
課題となる問題点も多い。

【０００９】これらのインクジェット記録方式は、ノズ
ルやオリフィスを用いて記録材料としてのインクを吐出
させている。しかしながら、従来のインクジェット方式
では、インクの濃度を制御できないため、高濃度のイン
クがノズルやオリフィスに付着した状態で放置されるこ
とにより目詰まりするという問題がある。

【００１０】この対策のために、従来のインクは、沈澱
や凝集の少ない染料や固形成分を含まない染料などを着
色成分として用いるため、日光に対する退色が著しく、
長期保存用の記録用途には用いられないのが現状であ
る。また、極めて微小な顔料を用いる試みが行なわれて
いるが、全ての色を発色させるにはまだ未解決の課題が
残されている。

【００１１】また、目詰まり防止の要求上、流動性の高
い液体インクを用いるため、受像体である紙に対して滲
みやフェザリングと呼ばれる浸透による画像不良が生じ
るため、記録紙側にシリカや水溶性バインダをコートし
た受像紙を用いなければならなず、用紙を自由に選択す
ることができない。

【００１２】さらに、目詰まりの確率は、ノズル数が増
加するほど高くなるため、高密度で広幅の（ノズル数が
多い）記録装置の実用化が困難である。したがって、記
録密度は極めて遅いものが実用化されているに過ぎない
のが現状である。

【００１３】従って、この発明の目的は、上述したよう
な事情に鑑み成されたものであって種々の媒体に対して
滲みが発生することなく高画質な記録が可能なインクジ
ェット方式の記録装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、誘電性の液体中に所定の極性に帯電し
た現像剤粒子を分散させた記録液を収容する記録液収容
手段と、前記記録液収容手段に収容された記録液に含ま
れる誘電性液体に対する現像剤粒子の濃度を濃縮する濃
縮手段と、前記記録液収容手段内の濃縮された記録液を
保持する記録液保持手段と、前記記録液保持手段に対し
て前記現像剤粒子の帯電極性と同極性の所定の大きさの
電圧を選択的に印加する電圧印加手段と、を有する記録
装置を提供するものである。

【００１５】また、この発明によれば、誘電性の液体中
に所定の極性に帯電した現像剤粒子を分散させた記録液
を収容する記録液収容手段と、前記記録液収容手段に収
容された記録液に含まれる誘電性液体に対する現像剤粒
子の濃度を濃縮する濃縮手段と、前記記録液収容手段と
は別に設けられ、前記記録液収容手段内の濃縮された記
録液を保持する記録液保持手段と、前記記録液保持手段
に対して前記現像剤粒子の帯電極性と同極性の所定の大
きさの電圧を選択的に印加する電圧印加手段と、を有す
る記録装置が提供される。

【００１６】さらに、この発明によれば誘電性の液体中
に所定の極性に帯電した現像剤粒子を分散させた記録液
を収容する記録液収容手段と、前記記録液収容手段に収
容された記録液に含まれる誘電性液体に対する現像剤粒
子の濃度を濃縮する濃縮手段と、前記記録液収容手段に
収容された記録液の現像剤濃度を検知する濃度検知手段
と、前記濃度検知手段による検知結果に基づいて、前記
記録液収容手段に収容された記録液を所定の現像剤濃度
に設定するように前記濃縮手段を制御する濃度制御手段
と、前記記録液収容手段内の濃縮された記録液を保持す
る記録液保持手段と、前記記録液保持手段に対して前記
現像剤粒子の帯電極性と同極性の所定の大きさの電圧を
選択的に印加する電圧印加手段と、を有する記録装置が
提供される。

【００１７】またさらに、この発明によれば、誘電性の
液体中に所定の極性に帯電した現像剤粒子を分散させた
記録液と、前記記録液を収容する第１記録液収容手段
と、前記記録液が循環可能なように少なくとも２本のパ
イプによって第１記録液収容手段に連通され、前記記録
液を収容すると共に、前記記録液に現像剤粒子を供給可
能な第２記録液収容手段と、前記第１記録液収容手段に
収容された記録液に含まれる誘電性液体に対する現像剤
粒子の濃度を検知する第１濃度検知手段と、前記第２記
録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃度を検知す
る第２濃度検知手段と、前記第１記録液収容手段から第
２記録液収容手段に向かって前記記録液が流出するパイ
プに設けられ、前記現像剤粒子と同一極性の所定の大き
さの電圧を記録液に印加することにより、前記第１記録
液収容手段に収容された記録液に含まれる現像剤粒子の
流出を規制して現像剤濃度を濃縮する濃縮手段と、前記
第１及び第２濃度検知手段による検知結果に基づいて、
前記第１記録液収容手段に収容された記録液を所定の現
像剤濃度に設定するように前記濃縮手段を制御すると共
に、前記第２記録液収容手段に収容された記録液に供給
する現像剤粒子の供給量を制御する濃度制御手段と、前
記第１記録液収容手段内の濃縮された記録液を保持する
記録液保持手段と、前記記録液保持手段に対して前記現
像剤粒子の帯電極性と同極性の所定の大きさの電圧を選
択的に印加する電圧印加手段と、を有する記録装置が提
供される。

【００１８】さらにまた、この発明によれば、誘電性の
液体中に所定の極性に帯電した現像剤粒子を分散させた
記録液と、前記記録液を収容する記録液収容手段と、前
記記録液収容手段に収容された記録液に含まれる誘電性
液体に対する現像剤粒子の濃度を濃縮する濃縮手段と、
前記記録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃度を
検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段による検知
結果に基づいて、前記記録液収容手段に収容された記録
液を所定の現像剤濃度に設定するように前記濃縮手段を
制御する濃度制御手段と、前記記録液収容手段内の濃縮
された前記記録液を保持する記録液保持部を有し、誘電
性のフィルム状部材によって形成された記録液保持手段
と、前記記録液保持手段に対して前記現像剤粒子の帯電
極性と同極性の所定の大きさの電圧を選択的に印加し
て、前記記録液保持手段と記録媒体との間に電界を形成
することにより、前記記録液保持手段の記録液保持部に
保持されている記録液中の現像剤粒子を前記記録液から
前記記録媒体に向けて吐出させる電圧印加手段と、画像
データに対応して前記電圧印加手段に供給する電圧の大
きさを制御する制御手段と、を有する記録装置が提供さ
れる。

【００１９】またさらに、この発明によれば、誘電性の
液体中に所定の極性に帯電した現像剤粒子を分散させた
記録液と、前記記録液を収容する記録液収容手段と、前
記記録液収容手段に収容された記録液に含まれる誘電性
液体に対する現像剤粒子の濃度を濃縮する濃縮手段と、
前記記録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃度を
検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段による検知
結果に基づいて、前記記録液収容手段に収容された記録
液を所定の現像剤濃度に設定するように前記濃縮手段を
制御する濃度制御手段と、誘電性のフィルム状部材の一
方の面から他方の面に貫通し、一方の面側の口径が他方
の面側の口径より大きい複数の微小貫通孔を有し、この
複数の微小貫通孔により前記記録液収容手段内の濃縮さ
れた前記記録液を保持する記録液保持手段と、前記記録
液保持手段の他方の面に当接して前記記録液に含まれる
現像剤粒子の帯電極性と同極性の所定の大きさの電圧を
選択的に印加して、前記記録液保持手段と記録媒体との
間に電界を形成することにより、前記記録液保持手段の
微小貫通孔に保持されている記録液中の現像剤粒子を前
記記録液から記録媒体に向けて吐出させる電圧印加手段
と、画像データに対応して前記電圧印加手段に供給する
電圧の大きさを制御する制御手段と、を有する記録装置
が提供される。

【００２０】さらにまた、この発明によれば、誘電性の
液体中に所定の極性に帯電した現像剤粒子を分散させた
記録液と、前記記録液を収容する記録液収容手段と、前
記記録液収容手段に収容された記録液に含まれる誘電性
液体に対する現像剤粒子の濃度を濃縮する濃縮手段と、
前記記録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃度を
検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段による検知
結果に基づいて、前記記録液収容手段に収容された記録
液を所定の現像剤濃度に設定するように前記濃縮手段を
制御する濃度制御手段と、誘電性のフィルム状部材の一
方の面側に凹凸面が形成され、この凹凸面により前記記
録液収容手段内の濃縮された前記記録液を保持する記録
液保持手段と、前記記録液保持手段の他方の面に当接し
て前記記録液に含まれる現像剤粒子の帯電極性と同極性
の所定の大きさの電圧を選択的に印加して、前記記録液
保持手段と記録媒体との間に電界を形成することによ
り、前記記録液保持手段の微小貫通孔に保持されている
記録液中の現像剤粒子を前記記録液から記録媒体に向け
て吐出させる電圧印加手段と、画像データに対応して前
記電圧印加手段に供給する電圧の大きさを制御する制御
手段と、を有する記録装置が提供される。

【００２１】またさらに、この発明によれば、誘電性の
液体中に所定の極性に帯電した現像剤粒子を分散させた
記録液と、前記記録液を収容する第１記録液収容手段
と、前記記録液が循環可能なように少なくとも２本のパ
イプによって第１記録液収容手段に連通され、前記記録
液を収容すると共に、前記記録液に現像剤粒子を供給可
能な第２記録液収容手段と、前記第１記録液収容手段に
収容された記録液に含まれる誘電性液体に対する現像剤
粒子の濃度を検知する第１濃度検知手段と、前記第２記
録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃度を検知す
る第２濃度検知手段と、前記第１記録液収容手段から第
２記録液収容手段に向かって前記記録液が流出するパイ
プに設けられ、前記現像剤粒子と同一極性の所定の大き
さの電圧を記録液に印加することにより、前記第１記録
液収容手段に収容された記録液に含まれる現像剤粒子の
流出を規制して現像剤濃度を濃縮する濃縮手段と、前記
第１及び第２濃度検知手段による検知結果に基づいて、
前記第１記録液収容手段に収容された記録液を所定の現
像剤濃度に設定するように前記濃縮手段を制御すると共
に、前記第２記録液収容手段に収容された記録液に供給
する現像剤粒子の供給量を制御する濃度制御手段と、複
数本のノズルを有し、各ノズルで前記第１記録液収容手
段内の濃縮された記録液を保持する記録液保持手段と、
前記記録液保持手段に設けられた各ノズルの先端部近傍
から記録液に含まれる現像剤粒子を外部に吐出させるた
めに、前記記録液保持手段に設けられた各ノズルの先端
部に設けられ、前記記録液に対して前記現像剤粒子の帯
電極性と同極性の所定の大きさの電圧を選択的に印加す
る電圧印加手段と、を有する記録装置が提供される。

【００２２】さらにまた、この発明によれば、誘電性の
液体中に所定の極性に帯電した現像剤粒子を分散させた
記録液と、前記記録液を収容する第１記録液収容手段
と、前記記録液が循環可能なように少なくとも２本のパ
イプによって第１記録液収容手段に連通され、前記記録
液を収容すると共に、前記記録液に現像剤粒子を供給可
能な第２記録液収容手段と、前記第１記録液収容手段に
収容された記録液に含まれる誘電性液体に対する現像剤
粒子の濃度を検知する第１濃度検知手段と、前記第２記
録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃度を検知す
る第２濃度検知手段と、前記第１記録液収容手段から第
２記録液収容手段に向かって前記記録液が流出するパイ
プに設けられ、前記現像剤粒子と同一極性の所定の大き
さの電圧を記録液に印加することにより、前記第１記録
液収容手段に収容された記録液に含まれる現像剤粒子の
流出を規制して現像剤濃度を濃縮する濃縮手段と、前記
第１及び第２濃度検知手段による検知結果に基づいて、
前記第１記録液収容手段に収容された記録液を所定の現
像剤濃度に設定するように前記濃縮手段を制御すると共
に、前記第２記録液収容手段に収容された記録液に供給
する現像剤粒子の供給量を制御する濃度制御手段と、誘
電性部材によって形成されたスリット孔を有し、このス
リット孔で前記第１記録液収容手段内の濃縮された記録
液を保持する記録液保持手段と、前記記録液保持手段の
スリット孔内に保持された記録液に含まれる現像剤粒子
を外部に吐出させるために、前記記録液保持手段のスリ
ット孔に設けられ、前記記録液に対して前記現像剤粒子
の帯電極性と同極性の所定の大きさの電圧を選択的に印
加する電圧印加手段と、を有する記録装置が提供され
る。

【００２３】この発明によれば、高抵抗誘電性液体中に
所定の極性に帯電している固形成分の現像剤粒子を分散
させた、いわゆる２成分系の記録液を、濃縮手段により
所定濃度に濃縮した後、誘電性の記録液保持手段に充填
又は塗布し、電圧印加手段により現像剤粒子と同一極性
の電圧を記録液保持手段に保持されている記録液に選択
的に印加し、静電反発力により記録液中から記録媒体に
向けて現像剤粒子を吐出させて記録像が形成されるもの
である。

【００２４】この発明は、従来のインクジェット記録で
用いられてきた染料や顔料を均一に分散させたインクの
ようにインクの構成成分が同時に消耗されるものとは異
なり、記録液の中から微細な現像剤粒子（固形粒子）が
凝集された状態で記録液から分離されて吐出するように
構成されている。このため、現像剤粒子が主に消耗さ
れ、現像剤粒子を分散させている分散媒は、現像剤粒子
を凝集する程度に多少消耗されるのみである。

【００２５】また、この発明によれば、主に固形成分で
ある現像剤粒子が、分散媒から分離されて記録媒体に到
達するため、現像剤粒子は、流動性および浸透性等の液
体としての性質による滲み又はフェザリング等が防止さ
れ、記録像の高画質化が可能となる。例えば、現像剤粒
子より大きな空隙を有する繊維によって形成された記録
紙、いわゆる粗面紙に記録する場合でも、流動の原因と
なる液体成分がほとんど現像剤粒子に含まれていないの
で、滲みを生じることはなく、高画質化が可能となる。
従って、普通紙以外の種々の記録媒体に対して滲みを生
じることなく、高画質な画像が記録できる。

【００２６】さらに、この発明によれば、既存の電子写
真で用いられている液体現像剤のように、現像剤粒子よ
り小さい限り着色剤の制約をほとんど受けないため、よ
り自由な着色剤の選択が可能となり、インクジェット方
式の大きな欠点であった色の保存性を改善できる。

【００２７】またさらに、この発明によれば、記録液を
所定の濃度に制御可能な濃縮手段を有しているため、画
像形成持には、記録液を高濃度に濃縮し、非画像形成持
には、記録液を低濃度に希釈することができる。このた
め、従来のインクジェット方式のように、ノズルやスリ
ットを用いて記録液保持手段を構成しても、高濃度の記
録液がノズルやスリットに付着した状態で放置され、目
詰まりするような虞がない。したがって、記録装置の信
頼性が向上され、広幅な記録ヘッドの実現が可能とな
る。また、従来のインクジェット方式では実現できなか
った高速記録が実現可能となる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
記録方法及びこの記録方法に適した記録装置の実施の形
態について詳細に説明する。図１に示すように、この記
録装置１は、給紙部２、搬送部３、及び記録ユニット４
を含む装置本体５を有している。

【００２９】給紙部２は、装置本体５の上部に配設され
ている。すなわち、装置本体５の上面には、記録媒体と
しての所定枚数の記録用紙Ｐを収容可能な用紙カセット
１１を挿入可能な開口部１２が形成されているととも
に、所定の角度で傾斜され、用紙カセット１１を保持可
能なカセットガイド１３が形成されている。

【００３０】また、給紙部２は、カセットガイド１３に
保持された用紙カセット１１に対向する位置に、用紙カ
セット１１に収容されている記録用紙Ｐを１枚ずつ取り
出して搬送部３側に供給するピックアップローラ１４を
備えている。このピックアップローラ１４は、略半月状
に形成された断面を有している。

【００３１】搬送部３は、給紙部２から供給された記録
用紙Ｐが排紙口に向けて搬送される搬送路１５、及び搬
送路１５の略中央に回転自在に配置された導電性回転ド
ラム１６を有している。

【００３２】導電性回転ドラム１６は、用紙カセット１
１から供給された記録用紙Ｐを保持し、この記録用紙Ｐ
に接地又は必要に応じて所定の電位を与えるように形成
されている。

【００３３】また、搬送部３は、導電性回転ドラム１６
とピックアップローラ１４との間に、搬送路１５を案内
された記録用紙Ｐの傾きを補正するとともに、記録ユニ
ット４によって記録される画像の先端と記録用紙Ｐの記
録位置とを整合させるように所定のタイミングで記録用
紙Ｐを給紙する一対のタイミングローラ１７を有してい
る。

【００３４】さらに、搬送部３は、導電性回転ドラム１
６と排紙口２０との間に、導電性回転ドラム１６を通過
した記録用紙Ｐを排紙口２０に向けて搬送させる一対の
第１の排紙ローラ１８、及び第１の排紙ローラ１８によ
って供給された記録用紙Ｐを排紙口２０から排紙させる
一対の第２の排紙ローラ１９を有している。

【００３５】排紙口２０は、装置本体５の上部に形成さ
れ、排紙トレイを兼ねて所定の傾斜を有するように形成
された装置本体５の上面に記録用紙Ｐを排紙可能に形成
されている。

【００３６】記録液収容手段として機能する記録ユニッ
ト４は、導電性回転ドラム１６に対向する位置に配設さ
れている。この記録ユニット４は、液状の記録液Ｌを収
容する第１記録液収容手段としてのタンク２１、及び所
定の濃度に調整された記録液Ｌを収容している第２記録
液収容手段としての記録液収容部２２を有している。

【００３７】タンク２１及び記録液収容部２２は、供給
パイプ２４及び回収パイプ２５により記録液Ｌが循環可
能に接続されている。記録液収容部２２において、所定
濃度に調整された記録液Ｌは、ポンプ２３により供給パ
イプ２４に送り出され、タンク２１に供給される。タン
ク２１に収容されていた記録液Ｌの一部は、回収パイプ
２５を介して記録液収容部２２に回収される。このよう
に、タンク２１及び記録液収容部２２は、それぞれ収容
している記録液Ｌを循環可能に接続されている。

【００３８】また、回収パイプ２５には、図１３に示す
ように、濃縮手段として機能するトナー規制電極２００
が設けられている。このトナー規制電極２００は、導電
性部材によりリング状に形成され、タンク２１から記録
液Ｌが流出する流出口、すなわち回収パイプ２５の流入
口近傍に設けられている。また、トナー規制電極２００
は、駆動部２０１に接続され、この駆動部２０１により
トナー粒子Ｔの帯電極性と同一極性の所定の大きさの電
圧が供給される。また、駆動部２０１の他端は、接地さ
れている。駆動部２０１は、後述する濃度制御部２０２
に接続されている。

【００３９】トナー規制電極２００に所定の大きさの電
圧が印加されることにより、回収パイプ２５内に電界が
生じ、同一極性に帯電されているトナー粒子Ｔは、この
回収パイプ２５を通過することができない。すなわち、
帯電していない誘電性のキャリア液は、図中の点線で示
すように、回収パイプ２５を通過し、記録液収容部２２
に回収される。一方、所定の極性に帯電しているトナー
粒子Ｔは、トナー規制電極２５によって形成されている
電界によってタンク２１の流出口付近で反発され、タン
ク２１内に残留する。従って、タンク２１内のキャリア
液に対するトナー粒子の濃度（以下、トナー濃度と称す
る）を上昇させることができる。

【００４０】なお、回収パイプ２５を導電性部材によっ
て形成することにより、より広範囲に電界を形成するこ
とが可能であり、トナー粒子の通過をより規制できる。
記録液Ｌは、少なくとも１０⁸ Ω・ｃｍ以上の抵抗率を
有する誘電性液体、好ましくは絶縁性の液体であるイソ
パラフィン系溶媒からなる透明な分散媒（以下、キャリ
ア液と称する）中に、０．０１乃至５．０μｍ程度の粒
子系を有し、キャリア液中において所定の極性に帯電
し、少なくとも着色成分を有する現像剤として機能する
固形樹脂粒子（以下、トナーと称する）を２乃至８重量
パーセント程度分散させることによって形成される。

【００４１】なお、上述した抵抗率は、平行平板電極間
距離が１ｍｍのセル内に試料を満たし、印加電圧１００
Ｖ時の直流電気抵抗として測定される。また、イソパラ
フィン系溶媒として、例えば、商品名アイソパーＧ、
Ｈ、Ｌ等が挙げられ、この溶媒は１０¹²乃至１０¹³Ω・
ｃｍ以上の電気抵抗率を有している。

【００４２】この記録液Ｌは、基本的には、電子写真な
どで用いられている従来の液体現像剤の構成と略同じで
あるが、この実施の形態における記録液Ｌは、従来の液
体現像剤に比較して高い電気抵抗率を有するものが利用
される。

【００４３】タンク２１は、記録液保持手段として機能
する記録ベルト２６、電圧印加手段として機能する記録
ヘッド２７を有しているとともに、上述したような記録
液Ｌを収容している。

【００４４】記録ベルト２６は、後に詳述するように絶
縁性のフィルム状部材がループ状に形成されたものであ
る。この記録ベルト２６は、互いに対向して配設された
一対のベルトローラ２８ａ及び２８ｂに張設されてい
る。

【００４５】ベルトローラ２８ａ及び２８ｂのいずれか
一方は、記録ベルト２８を所定速度で駆動するための駆
動ローラであり、他方は、記録ベルト２８の駆動にとも
なって従動する従動ローラである。記録ベルト２６は、
このベルトローラ２８ａ及び２８ｂにより導電性回転ド
ラム１６が回転する方向、すなわち記録用紙Ｐが搬送さ
れる方向と同一方向に回転する。

【００４６】記録ベルト２６は、図２に示すように、誘
電性、好ましくは絶縁性であり、少なくとも記録液Ｌ以
上の電気抵抗率を有し、好ましくは２０乃至２００μｍ
の厚さを有するフィルム状部材によって形成される。こ
の実施の形態において、記録ベルト２８の材質は、記録
装置１の構造上、弾力性が必要とされるため、ポリエス
テル、ポリイミド等の樹脂系の材料が適している。ま
た、以下に示すような材料も適用可能である。例えば、
「静電気学会編：静電気ハンドブック付録２」によれ
ば、ポリスチレン（電気抵抗率：１０¹⁶Ω・ｃｍ）、ポ
リビニルブチラール（１０¹⁴＞Ω・ｃｍ）、ポリカーボ
ネート（２．１×１０¹⁶Ω・ｃｍ）、ナイロン６（１０
¹²Ω・ｃｍ）、ナイロン６６（１０¹³Ω・ｃｍ）、ナイ
ロン１１（１０¹³Ω・ｃｍ）等が挙げられる。

【００４７】なお、記録装置１の構造を変形することに
より、セラミックやプラスチックなどの弾力性の小さい
部材を使用することも可能である。また、この記録ベル
ト２６は、図２に示すように、記録液を保持するため
に、複数の微小貫通孔によって形成された記録液保持領
域２６ａを含んでいる。

【００４８】図３の（ａ）及び（ｂ）は、記録液保持領
域２６ａの一部を拡大した平面図及び断面図をそれぞれ
示している。図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、記
録液保持領域２６ａは、記録ベルト２６の表裏を貫通す
る複数の貫通孔２６ｂを有している。

【００４９】この貫通孔２６ｂは、図３の（ｂ）に示す
ように、表側、すなわち導電性回転ドラム１６に面する
側の口径が、裏側、すなわち記録ヘッド２７に接する側
の口径より僅かに大きくなるように形成されている。貫
通孔２６ｂの表側の口径は、要求される最小画素、すな
わち記録密度に応じて種々選択可能である。この実施の
形態では、貫通孔２６ｂの口径は、約１００μｍに形成
され、この貫通孔２６ｂから吐出して記録用紙Ｐ上に到
達した記録ドットのサイズは、記録用紙Ｐ上で約６５μ
ｍである。したがって、この実施の形態における貫通孔
２６ｂは、１ｍｍ当り１６ドットの記録密度で記録可能
なように最適化されている。

【００５０】また、この貫通孔２６ｂは、図３の（ａ）
に示すように、記録ベルト２６上に各列毎にずれるよう
に千鳥配列されている。各貫通孔２６ｂ同士の間隔は、
記録密度に一致させる必要はない。この実施の形態の場
合、各貫通孔２６ｂは、各列毎に、貫通孔の口径に対し
て１６分の１づつずらして複数列に配列され、１６列の
貫通孔の列で１行を記録するようにしている。なお、各
貫通孔同士の間隔は、記録密度と一致していても何等支
障はない。

【００５１】さらに、図２に示すように、記録ベルト２
６における記録液保持領域２６ａの側方には、記録用紙
Ｐと記録ベルト２６との搬送タイミングを同期させる同
期用マーク２６ｃが形成されている。

【００５２】記録ヘッド２７は、図１に示すように、記
録ベルト２６に接触し、導電性回転ドラム１６に対向す
る位置に配設されている。記録ヘッド２７は、導電性回
転ドラム１６に保持された記録用紙Ｐと記録ベルト２６
との間隙が５０乃至２０００μｍ程度の範囲になるよう
に記録ベルト２６、及び導電性回転ドラム１６に略平行
に配置されている。この間隙の大きさは、記録時に、記
録ヘッドに印加される電圧の大きさに依存し、最適値が
異なるが、この実施の形態では、約５００μｍに設定さ
れている。

【００５３】記録ヘッド２７は、図４に示すように、
０．１乃至５．０ｍｍ程度の厚さを有するセラミック、
またはプラスチック樹脂などによって形成された絶縁性
基板２７ａ、及び一部省略したが、絶縁性基板２７ａ上
に複数列、すなわち記録ベルト２６が回転される方向
（図中の矢印で示す方向）に直交する方向に所望する密
度で複数列に配列された記録電極２７ｂを有している。

【００５４】絶縁性基板２７ａ及び記録電極２７ｂは、
記録ベルト２６が接触することによる摩耗が略同一とな
るように材質を選択することが好ましい。記録電極２７
ｂの材質としては、銅、銅合金、ニッケル、タングステ
ン等の導電性を有する材質から種々選択可能である。

【００５５】また、記録ヘッド２７は、信号入力ポート
２７ｃを有している。この信号入力ポート２７ｃには、
外部から供給される画像データに対応する信号が入力さ
れる。

【００５６】さらに、記録ヘッド２７は、制御手段とし
て機能する信号駆動用集積回路２７ｄを有している。こ
の信号駆動用集積回路２７ｄは、信号入力ポート２７ｂ
に入力された信号に基づいて、各記録電極２７ｂに供給
する電圧を制御するものである。信号駆動用集積回路２
７ｄが記録電極２７ｂに供給する信号電圧は、記録する
画像の濃度に応じて、１００乃至５００Ｖの範囲で制御
される。

【００５７】この信号駆動用集積回路２７ｄは、一端が
複数の記録電極２７ｂにそれぞれ接続され、他端は導電
性回転ドラム１６に接続されている。従って、導電性回
転ドラム１６と各記録電極２７ｂとの間には、電位差を
生じさせることができる。

【００５８】また、記録ユニット４のタンク２１は、記
録ベルト２６を清掃して目詰まりを防止するためのスポ
ンジ、あるいはブラシなどによって形成された記録ベル
トクリーナ２９を有している。また、タンク２１は、タ
ンク２１内に収容されている記録液Ｌのトナー濃度、す
なわちキャリア液に対するトナー粒子の量を検出する第
１濃度検出手段としての第１濃度センサ３２ａを有して
いる。

【００５９】記録ユニット４の記録液収容部２２は、図
１に示すように、記録液Ｌに所定の割合で固形のトナー
Ｔを供給するトナー供給部３０、記録液Ｌに供給された
トナーＴを分散させるように撹拌する撹拌機３１、及び
記録液Ｌのトナー濃度を検出する第２濃度検出手段とし
ての第２濃度センサ３２ｂを有しているとともに、記録
液Ｌを収容している。

【００６０】図１４に示すように、濃度制御部２０２
は、タンク２１内に設けられた第１濃度センサ３２ａ、
及び記録液収容部２２内に設けられた第２濃度センサ３
２ｂの出力をそれぞれ検出する。また、濃度制御部２０
２は、第１及び第２濃度センサ３２ａ及び３２ｂの出力
に基づいてトナー規制電極駆動部２０１、トナー供給部
３０、及び撹拌機３１を制御する。

【００６１】すなわち、濃度制御部２０２は、画像形成
時に、図１５及び図１６に示すような制御を実行する。
図１５に示すように、まず、タンク２１内に収容されて
いる記録液Ｌのトナー濃度は、第１濃度センサ３２ａに
より検出される。第１濃度センサ３２ａにより検出され
たトナー濃度に対応する出力信号は、濃度制御部２０２
に伝送される。

【００６２】濃度制御部２０２は、この出力信号に応じ
て、タンク２１内に収容されている記録液Ｌのトナー濃
度を所定値に維持するように制御する。すなわち、第１
濃度センサ３２ａの出力信号が所定の設定レベルである
か否かが判別される。この実施の形態では、タンク内の
トナー濃度の設定レベルは、例えば１０乃至３０重量パ
ーセントである。

【００６３】タンク２１内のトナー濃度が設定レベルよ
り高い場合には、トナー規制電極駆動部２０１を駆動せ
ず、トナー規制電極２００に電圧を供給しない。つま
り、回収パイプ２５には、電界が発生することがないた
め、記録液に含まれるトナー粒子は、キャリア液ととも
に回収パイプ２５を通過し、記録液収容部２２に回収さ
れる。

【００６４】タンク２１内のトナー濃度が設定レベルよ
り低い場合には、トナー規制電極駆動部２０１を駆動さ
せ、トナー粒子と同一極性の所定レベルの電圧をトナー
規制電極２００に供給するように制御する。トナー規制
電極２００に電圧が供給されることにより、回収パイプ
２５内に電界が形成され、トナーの通過が規制される。

【００６５】そして、濃度制御部２０２は、再び第１濃
度センサ３２ａの出力を検出し、設定レベルの範囲内の
トナー濃度になるまでトナー規制電極２００を駆動させ
る。このようにして、タンク２１内に収容されている記
録液のトナー濃度が１０乃至３０重量パーセントの範囲
内に維持される。

【００６６】なお、設定レベルと実際のタンク２１内の
トナー濃度との差に応じて、トナー規制電極に供給する
電圧の大きさを種々変更してもよい。すなわち、装置た
ち上げ時などのトナー濃度が設定レベルを大きく下回る
場合には、濃度制御部２０２は、トナー規制電極２００
に対して高電圧を印加させ、トナー粒子Ｔの通過を完全
に阻止するように制御する。一方、トナー濃度が設定レ
ベルを僅かに下回る場合には、濃度制御部２０２は、ト
ナー規制電極２００に対して低電圧を印加させ、トナー
粒子Ｔを多少通過可能なように制御する。

【００６７】図１６に示すように、まず、記録液収容部
２２内に収容されている記録液Ｌのトナー濃度は、第２
濃度センサ３２ｂにより検出される。第２濃度センサ３
２ｂにより検出されたトナー濃度に対応する出力信号
は、濃度制御部２０２に伝送される。

【００６８】濃度制御部２０２は、この出力信号に応じ
て、記録液収容部２２内に収容されている記録液Ｌのト
ナー濃度を所定値に維持するように制御する。すなわ
ち、第２濃度センサ３２ｂの出力信号が所定の設定レベ
ルであるか否かが判別される。この実施の形態では、記
録液収容部２２内のトナー濃度の設定レベルは、例えば
２乃至８重量パーセントである。

【００６９】記録液収容部２２内のトナー濃度が設定レ
ベルより高い場合には、そのまま放置してもよいが、設
定レベルを大きく上回る場合には、キャリア液を補充す
るようオペレータに対して報知するように制御してもよ
い。

【００７０】記録液収容部２２内のトナー濃度が設定レ
ベルより低い場合には、濃度制御部２２は、トナー供給
部３０からトナーを供給するように制御する。そして、
濃度制御部２０２は、再び第２濃度センサ３２ｂの出力
を検出し、設定レベルの範囲内のトナー濃度になるまで
この制御が繰り返される。

【００７１】このようにして、記録液収容部２２内に収
容されている記録液のトナー濃度が２乃至８重量パーセ
ントの範囲内に維持される。上述したように、画像形成
時には、タンク２１内においてより高いトナー濃度が維
持される。従って、より大きな画点の記録が可能とな
り、高解像度の記録画像が得られる。また、ほぼ一定の
トナー濃度に維持されているため、記録画像の濃度低下
が防止できる。

【００７２】一方、非画像形成時において、タンク２１
内のトナー濃度を高濃度に維持した状態で長時間放置す
ると、記録液に含まれる固形成分のトナー粒子が凝集や
沈澱を起こし、タンク内の底面や壁面に沈着することが
ある。また、記録ベルトの貫通孔に凝集し、目詰まりを
起こす虞もある。これは、記録液がある程度以上の濃度
になると、キャリア液中に分散していたトナー粒子のゼ
ータ電位が小さくなるなどの原因により、トナー粒子が
不安定な状態となり、長時間安定な状態で分散状態を維
持できなくなるためと考えられている。

【００７３】このため、この実施の形態の記録装置１
は、濃度制御装置２０２により、非画像形成時には、タ
ンク内のトナー粒子を安定な状態に維持できるトナー濃
度、すなわち記録液収容部内のトナー濃度に相当する２
乃至８重量パーセントまで希釈するように制御する。

【００７４】すなわち、記録装置１本体の電源がオフに
された場合、または、所定時間、例えば１時間以上経過
しても記録装置が動作されない場合、濃度制御部２０２
は、自動的にトナー規制電極２００の駆動を停止させる
ように制御する。従って、タンク２１内のトナー粒子を
含む記録液が記録液収容部２２内に回収され、記録液収
容部において記録液が希釈される。そして、供給パイプ
を介して記録液収容部２２からタンク２１に希釈された
記録液が供給される。そして、タンク２１内のトナー濃
度が低下される。

【００７５】この状態を継続することにより、最終的に
は、タンク２１内のトナー濃度と記録液収容部２２内の
トナー濃度が平衡状態になり、トナー粒子が安定な状態
を維持できる２乃至８重量パーセントのトナー濃度に収
束する。

【００７６】従って、上述したようなトナーの凝集及び
沈澱に伴う問題が防止できる。次に、この記録装置１を
用いた画像の記録方法の原理について説明する。図５に
示すように、記録ヘッド２７は、記録ベルト２６を介し
て例えば５００μｍの間隔で記録用紙Ｐに対向配置され
ている。導電性回転ドラム１６と、記録ベルト２６また
は記録ヘッド２７との間に、トナー粒子Ｔの帯電極性と
同一の電圧、例えば１０００乃至１５００Ｖのバイアス
電圧が印加されることにより、貫通孔２６ｂに充填され
た記録液Ｌ、特に、記録液中に含まれるトナー粒子Ｔ
は、図中のＡで示すように、バイアス電圧に反発されて
貫通孔２６ｂの記録用紙に面する側に泳動して密集して
くる。

【００７７】さらに、外部から入力された画像信号に応
じて、記録電極２７ｂに１００乃至５００Ｖの信号電圧
が重畳されることにより、貫通孔２６ｂ内の記録用紙側
に凝集していたトナー粒子Ｔは、図中のＢで示すよう
に、記録液Ｌに含まれるキャリア液の束縛力に打ち勝っ
て凝集した状態で記録液Ｌから吐出し、記録用紙Ｐに到
達する。

【００７８】この時、同一極性に帯電しているトナー粒
子Ｔ同士は、互いの反発力によってミスト状に分散し
て、吐出することはない。これは、トナー粒子Ｔが記録
液Ｌから吐出する際にトナー粒子Ｔを濡らす程度にキャ
リア液が付着し、このキャリア液による凝集力がトナー
粒子Ｔ同士の反発力に打ち勝つため、トナー粒子Ｔは、
凝集した状態で記録液Ｌから吐出するものと考えられて
いる。従って、この記録方法の原理において、記録液Ｌ
からトナー粒子Ｔのみが吐出されるのではなく、トナー
粒子Ｔを凝集する程度にキャリア液を含んで記録液Ｌか
ら吐出されるものである。

【００７９】なお、記録用紙Ｐ上に到達したトナー粒子
Ｔによって形成される記録ドットのサイズは、記録電極
２７によって印加される信号電圧の大きさ、または、信
号電圧の印加時間に依存するため、所望するサイズに調
整することが可能である。

【００８０】また、吐出するトナー量は、記録液Ｌのト
ナー濃度に依存し、記録液Ｌが高濃度になるほど大きな
ドットサイズの画点を記録することが可能である。この
ため、この記録装置１は、上述したように記録液収容部
２２において、所定のトナー濃度に調整できるような構
造を有している。

【００８１】トナー粒子Ｔを吐出するために要する電圧
の印加時間は、予め、導電性回転ドラム１６と記録ベル
ト２６または記録ヘッド２７との間にバイアス電圧、す
なわちトナー粒子Ｔを記録用紙側に泳動させるのに必要
な電圧を印加していた場合には、０．１ミリ秒以上必要
であった。また、バイアス電圧を印加することなく、瞬
時にバイアス電圧＋信号電圧に相当する吐出電圧、すな
わちトナー粒子Ｔを吐出させるのに必要な電圧を印加す
る場合には、約０．５ミリ秒以上必要であった。

【００８２】この記録方法は、普通紙をはじめとして種
々の記録媒体に画像を記録可能とするために、透明で記
録に不要なキャリア液を極力吐出させないことが重要で
ある。なお、上述したように、キャリア液は、トナー粒
子Ｔ同士を凝集する程度にトナー粒子Ｔとともに吐出さ
れる必要はある。

【００８３】このため、キャリア液は、高い電気抵抗率
を有する誘電性の液体であることが要求される。誘電性
のキャリア液を使用することにより、記録液に印加され
た電界がキャリア液を介してトナー粒子Ｔに到達するこ
とを可能とする。

【００８４】一方、電気抵抗率の低いキャリア液を使用
した場合、記録電極によって印加される電圧により、キ
ャリア液は、電荷注入を受けて帯電してしまうため、信
号電圧印加時に、静電反発力が生じて貫通孔から吐出す
る虞がある。また、電気抵抗率の低いキャリア液は、隣
接する記録電極間で電気的導通を生じさせる虞もあるた
め、この実施の形態における記録装置及び記録方法には
不適である。

【００８５】上述したように、この発明の記録方法及び
この記録方法に適する記録装置は、分散媒と着色料など
を含むインクの構成成分の全てが吐出する従来の静電イ
ンクジェット方式とは異なるものである。特に、この発
明は、従来のように、液体（キャリア液）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、
キャリア液に分散させた固形成分の帯電トナー粒子に力
を作用させて飛翔させる点に特徴がある。この結果、記
録媒体に向けて飛翔される成分は、主にトナー粒子とな
り、キャリア液は、トナー粒子を濡らして凝集させる程
度に吐出されるのみである。このため、記録媒体上に到
達する成分は、主にトナー粒子であって、流動成分とし
てのキャリア液は僅かに含まれているのみであるから、
記録媒体上で滲みや流動を生じることなく画像の記録が
可能となる。従って、種々の記録媒体に対して高画質な
記録画像を得ることができる。

【００８６】図６は、上述した実施の形態の変形例を示
している。図６に示した記録ベルト１００は、上述した
記録ベルト２６と同様の誘電性、すなわち絶縁性のフィ
ルムによって形成されている。この記録ベルト１００
は、貫通孔２６ｂの代わりに、一方の表面に記録ベルト
２６の貫通孔２６ｂの口径と同程度の微小溝１０１が形
成されている。この微小溝１０１は、例えば断面が半円
状に形成されている。また、微小溝１０１の密度、すな
わち単位面積当りの溝の本数は、所望する記録密度に応
じて種々設定可能である。

【００８７】図６に示したような記録ベルト１００も上
述した記録装置１に適用することが可能である。すなわ
ち、記録ベルト１００は、微小溝１０１が形成された面
が記録用紙Ｐ側を向くようにベルトローラ２８ａ及びｂ
に取り付けられる。そして、上述した原理に基づいて、
微小溝１０１に充填された記録液Ｌは、記録ベルト１０
０の背面、すなわち微小溝が形成されていない面からバ
イアス電圧及び信号電圧が印加されることにより、記録
液Ｌに含まれているトナー粒子Ｔが凝集した状態で記録
液Ｌから記録用紙Ｐに向けて吐出される。

【００８８】また、他の変形例として、図７に示したよ
うな記録ベルト１１０が上述したような記録装置１に適
用されてもよい。すなわち、誘電性の記録ベルト１１０
の表面、すなわち記録用紙Ｐに対向する面上には、バイ
ンダと混合された微粒子１１１を分散されて塗布するこ
とによって凹凸面が形成されている。この記録ベルト１
１０に形成された凹凸の大きさ、及び密度は、要求され
る吐出トナー量、記録密度によって種々選択可能であ
る。この実施の形態では、凹凸の大きさを記録電極２７
ｂの幅に対して４分の１乃至４分の３倍程度に設定する
ことにより、記録抜けの少ない良好な画像が得られた。

【００８９】次に、この発明の他の実施の形態について
説明する。図８には、記録装置１に適用される他の記録
ベルトが示されている。記録ベルト１２０は、上述した
ように、絶縁性フィルムによって形成され、さらに複数
の貫通孔１２１を有している。この貫通孔１２１も同様
に、記録用紙Ｐに面する表面側の口径が記録電極２７ｂ
に面する裏面側の口径より大きくなるように形成されて
いる。

【００９０】各貫通孔１２１の内壁は、導電性部材１２
２により被覆されている。また、各貫通孔１２１は、導
電性部材１２２により、記録ベルト１２０の裏面及び表
面側にリング状に突出するように被覆されている。裏面
に突出した導電性部材１２２の突起は、記録電極２７ｂ
に接触可能に形成されている。

【００９１】従って、記録液Ｌ、特に、帯電しているト
ナー粒子Ｔに対して電圧を印加する電極の表面積が、実
質的に拡大されることになる。すなわち、図５に示した
記録ベルト２６に保持されている記録液Ｌは、記録電極
２７ｂにより、記録ベルト２６の裏面から電圧が印加さ
れている。図８に示した記録ベルト１２０によれば、裏
面に突出した導電性部材１２２と記録電極２７ｂとが導
通されることにより、貫通孔１２１の内壁に被覆されて
いる導電性部材１２２が電極として機能する。このた
め、所定の電圧が記録電極２７ｂから記録液Ｌに含まれ
るトナー粒子Ｔに印加された際に、貫通孔全域、特に貫
通孔１２１の深部から対向電極として機能する導電性回
転ドラム１６に向かう電気力線を増加させ、トナー粒子
の凝集効率、及び吐出効率を向上させる効果を有してい
る。

【００９２】また、記録ベルト１２０の表面側に形成さ
れた導電性部材１２２の突起は、貫通孔１２１内に保持
されている記録液Ｌを毛細管現象によって突起の先端付
近まで運び、且つ、突起によってより強い電界がその近
傍に形成されることによってより低い印加電圧でトナー
粒子の吐出を実現させるような効果を有している。従っ
て、この突起は、適度な大きさと高さが要求される。こ
の実施の形態では、導電性部材１２２は、各貫通孔１２
１の内壁に対して厚さ約３０μｍ、記録ベルト１２０の
表及び裏面から高さ２０乃至８０μｍで被覆されてい
る。なお、高さについては、原理上、機械的強度が許す
限り、高いほど好ましい。

【００９３】しかしながら、上述したリング状に形成さ
れた導電性部材１２２の突起は、上述したような効果が
達成可能であれば、その形状がこの実施の形態に限定さ
れるものではない。

【００９４】また、上述したように、記録液Ｌに含まれ
るキャリア液の吐出を防止するために、記録液中への電
荷の流入、すなわち記録液の帯電を防止することが効果
的である。記録液の帯電を防止するために、貫通孔１２
１を被覆している導電性部材１２２をさらに絶縁性部材
で被覆することが有効である。

【００９５】被覆可能な絶縁性部材としては、例えばＴ
ｉＮ，ＳｉＯ2 等の金属酸化物や、ポリイミド、ポリカ
ーボネート等の樹脂が挙げられる。この絶縁性部材を１
乃至１０μｍの厚さで導電性部材に被覆することによ
り、より高い印加電圧に対してもキャリア液の吐出を防
止することができる。また、記録液の電気抵抗率が多少
低下した場合であっても、キャリア液の吐出が防止でき
るとともに、電圧変調による記録ドットサイズの変調の
安定化が改善できる。

【００９６】上述した実施の形態の変形例として、図９
に示したような記録ベルトを記録装置１に適用すること
が可能である。図９に示した記録ベルト１３０は、誘電
性のフィルム状部材によって形成されている。

【００９７】このフィルム状部材は、その表面に所定の
密度で配置され、先端が先鋭化された導電性の突起１３
１を有している。この記録ベルト１３０も同様に、突起
１３１を有している表面側は、記録用紙Ｐに面し、この
突起１３１間に記録液が保持される。一方、突起のない
裏面側は、記録電極が当接される。表面側に保持されて
いる記録液は、記録ベルト１３０の裏面に当接された記
録電極により、電圧が印加される。

【００９８】突起１３１は、記録電極から印加された電
界を集束してその先端近傍で強めるように機能する。こ
のため、記録液に含まれているトナー粒子を吐出させる
のに必要な印加電圧を低く設定することが可能であり、
低消費電力化が可能となる。

【００９９】また、この記録ベルト１３０は、突起１３
１により電界を集束できるので、比較的厚いフィルム状
部材を用いて形成することも可能である。また、上述し
た実施の形態の他の変形例として、図１０に示したよう
な記録ベルトを上述した記録装置１に適用することも可
能である。図１０に示した記録ベルト１４０は、誘電性
フィルム状部材によって形成されている。

【０１００】この記録ベルト１４０は、フィルム状部材
の表裏を貫通して所定密度で配列された微小導電性突起
１４１を有している。この突起１４１の一端は、記録ベ
ルト１４０の表面側に突出し、先端が先鋭化されてい
る。そして、記録液は、記録ベルト１４０の表面側で保
持される。また、突起１４１の他端は、記録ベルト１４
０の裏面側に突出している。そして、記録電極２７ｂ
は、記録ベルト１４０の裏面に当接される。

【０１０１】裏面側に突出した導電性突起１４１の他端
が記録電極に直接接触して導通されることにより、表面
側に突出した導電性突起１４１の一端が電極として機能
し、より強い電界を突起の一端側に形成することが可能
である。従って、低い印加電圧で、記録液に含まれてい
るトナー粒子を吐出させることが可能となる。また、コ
ストの低減にも寄与する。

【０１０２】このとき、導電性突起１４１の配置間隔
は、図１０に示したように、記録電極２７ｂが少なくと
も２つの導電性突起１４１に同時に接触可能なように選
択される。

【０１０３】なお、記録液に含まれるキャリア液の吐出
を防止するために、図９及び図１０に示したような導電
性の突起１３１及び１４１の表面が上述したような絶縁
性部材によって被覆されてもよい。

【０１０４】また、導電性突起１３１及び１４１は、所
望する記録密度、ドットサイズなどに応じて所定の密度
で配置することが可能である。上述した実施の形態にお
いて、記録液支持手段として誘電性のフィルム状部材に
よって形成された記録ベルトを用いた例について説明し
たが、記録装置１は、図１１に示すように、複数のノズ
ルと記録電極とが一体に形成された記録ヘッドを適用す
ることも可能である。

【０１０５】記録ヘッド１５０は、複数のノズル１５１
を有すると共に、各ノズルの先端部に記録電極１５２が
配設されている。記録ヘッド１５０の下端部は、記録液
を収容可能に形成されたタンク１５３に連通されている
と共に、タンク１５３に支持されている。各記録電極１
５２は、上述したように、信号駆動用集積回路２７ｄに
それぞれ接続され、外部から入力された画像データに基
づいて印加電圧が制御される。

【０１０６】タンク１５３は、供給パイプ１５４及び回
収パイプ１５５により、図１に示したような記録液収容
部２２に連通され、記録液Ｌが循環可能なように接続さ
れている。また、回収パイプ１５５は、上述した実施の
形態と同様に、トナー規制電極１５６を有している。ト
ナー規制電極１５６は、リング状の導電性部材によって
形成され、タンク１５３と回収パイプ１５５とが接続さ
れている回収パイプ１５５の接続部付近に設けられてい
る。

【０１０７】また、図示しないが、タンク１５３は、内
部に収容している記録液のトナー濃度を検出する濃度セ
ンサを有している。記録液収容部２２において所定濃度
に調整された記録液は、供給パイプ１５４によりタンク
１５３に供給される。タンク内に供給された記録液のト
ナー濃度は、濃度センサにより検出され、上述したよう
に、濃度制御部において、トナー規制電極１５６に印加
する電圧が制御される。そして、タンク１５３内の記録
液が濃縮される。

【０１０８】濃縮された記録液は、記録ヘッド１５０の
複数のノズル１５１に保持される。この記録液は、ノズ
ル先端部に設けられた記録電極１５２により所定の大き
さの電圧が印加される。記録液に含まれ、所定の極性に
帯電しているトナーは、記録電極１５２によって同一極
性の電圧が印加されることにより記録液から凝集された
状態で吐出する。なお、詳細な原理については、上述し
た通りである。

【０１０９】図１２は、他の実施の形態を示す図であ
る。すなわち、記録ヘッド１６０は、誘電性部材によっ
て平板状に形成された基板１６１、この基板上に平行に
配列され、信号駆動用集積回路２７にそれぞれ接続され
た記録電極１６２、及びこの基板１６１及び記録電極１
６２を包囲し、記録液を収容するタンクとして機能する
部材１６３によって形成されている。

【０１１０】この記録ヘッド１６０は、同様に、図示し
ない供給パイプ及び回収パイプにより記録液収容部に連
通され、記録液が循環可能に接続されている。また、回
収パイプには、トナー規制電極が設けられ、記録ヘッド
１６０内に収容される記録液の濃度を制御できる。

【０１１１】記録ヘッド１６０に収容された記録液は、
濃縮された後、各記録電極１６２に画像データに対応し
た電圧を印加することにより、記録液に含まれているト
ナーが凝集された状態で記録液から吐出する。この原理
については、既に述べた通りである。

【０１１２】図１１及び図１２に示した実施の形態にお
いて、濃縮手段としてのトナー規制電極、及び濃度制御
手段としての濃度制御部を備えたことにより、画像形成
時は、タンク及びノズルまたはスリット孔に供給される
記録液の濃度が濃縮され、また、非画像形成時は、記録
液が希薄されるため、目詰まりが抑制できる。

【０１１３】上述したように、この発明の記録装置によ
れば、従来のインクジェット記録方式が有していた種々
の問題を解決することができる。すなわち、記録液に含
まれる固形成分としてのトナー粒子が主として吐出され
ることにより、画像が記録媒体に記録される。また、記
録液に含まれる液体成分としてのキャリア液は、トナー
粒子を凝集させる程度にトナー粒子と共に吐出されるの
みである。従って、種々の記録媒体に対しても滲みやフ
ェザリング等の画像不良を生じる虞がなく、記録画像の
高画質化が可能となる。また、着色剤の種類に制約を受
けることがないため、退色の少ない色の保存性が良好な
記録画像を得ることができる。

【０１１４】また、記録液は、濃度制御部により、記録
液に含まれるキャリア液に対するトナー粒子の濃度が制
御される。すなわち、画像形成時は、記録液を濃縮して
トナー粒子の濃度を高めることにより、相対的に大きな
画点の記録が可能となる。また、常にほぼ一定の濃度に
維持されているため、記録された画像の濃度も一定に維
持できる。一方、非画像形成時は、タンク内、及び記録
ベルト等の記録液保持手段にトナー粒子が凝集したり、
沈澱することを防止するため、タンク内のトナー粒子の
濃度を安定な状態まで希薄化することにより、装置の信
頼性を向上できる。

【０１１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、種々の媒体に対して滲みが発生することなく高画質
な記録が可能なインクジェット方式の記録装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の記録装置の一例を概略的に
示す断面図である。

【図２】図２は、図１に示した記録装置に備えられてい
る記録ベルトの一例を概略的に示す平面図である。

【図３】図３の（ａ）は、図２に示した記録ベルトの一
部を拡大した平面図であり、図３の（ｂ）は、この記録
ベルトの断面図である。

【図４】図４は、図１に示した記録装置に備えられる記
録ヘッドの一例を概略的に示す平面図である。

【図５】図５は、この発明の記録方法を説明するための
図である。

【図６】図６は、この発明の記録装置に適用される記録
ベルトの他の実施の形態を概略的に示す断面図である。

【図７】図７は、この発明の記録装置に適用される記録
ベルトの他の実施の形態を概略的に示す断面図である。

【図８】図８は、この発明の記録装置に適用される記録
ベルトの他の実施の形態を概略的に示す断面図である。

【図９】図９は、この発明の記録装置に適用される記録
ベルトの他の実施の形態を概略的に示す断面図である。

【図１０】図１０は、この発明の記録装置に適用される
記録ベルトの他の実施の形態を概略的に示す断面図であ
る。

【図１１】図１１は、この発明の記録装置に適用される
ノズル式の記録ヘッドの一例を概略的に示す斜視図であ
る。

【図１２】図１２は、この発明の記録装置に適用される
スリット孔式の記録ヘッドの一例を概略的に示す一部斜
視図である。

【図１３】図１３は、図１に示した記録装置に備えられ
ているトナー規制電極を概略的に示す断面図である。

【図１４】図１４は、図１に示した記録装置に備えられ
ているタンク及び記録液収容部のトナー濃度を制御する
制御系を示すブロック図である。

【図１５】図１５は、タンク内に収容された記録液のト
ナー濃度を制御するためのフローチャートである。

【図１６】図１６は、記録液収容部内に収容された記録
液のトナー濃度を制御するためのフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…記録装置２…給紙部３…搬送部４…記録ユニット５…装置本体１１…用紙カセット１５…搬送路１６…導電性回転ドラム２１…タンク２２…記録液収容部２４…供給パイプ２５…回収パイプ２６…記録ベルト２６ｂ…貫通孔２７…記録ヘッド２７ｂ…記録電極２７ｃ…信号入力ポート２７ｄ…信号駆動用集積
回路３０…トナー供給部３１…撹拌機３２ａ…第１濃度センサ３２ｂ…第２濃度センサ１５０…記録ヘッド１５１…ノズル１５２…記録電極１５６…トナー規制電極１６０…記録ヘッド２００…トナー規制電極２０１…トナー規制電極駆動部２０２…濃度制御部Ｌ…記録液Ｐ…記録用紙Ｔ…トナー粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三木武郎神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電性の液体中に所定の極性に帯電した現
像剤粒子を分散させた記録液を収容する記録液収容手段
と、前記記録液収容手段に収容された記録液に含まれる誘電
性液体に対する現像剤粒子の濃度を濃縮する濃縮手段
と、前記記録液収容手段内の濃縮された記録液を保持する記
録液保持手段と、前記記録液保持手段に対して前記現像剤粒子の帯電極性
と同極性の所定の大きさの電圧を選択的に印加する電圧
印加手段と、を有する記録装置。
【請求項２】誘電性の液体中に所定の極性に帯電した現
像剤粒子を分散させた記録液を収容する記録液収容手段
と、前記記録液収容手段に収容された記録液に含まれる誘電
性液体に対する現像剤粒子の濃度を濃縮する濃縮手段
と、前記記録液収容手段とは別に設けられ、前記記録液収容
手段内の濃縮された記録液を保持する記録液保持手段
と、前記記録液保持手段に対して前記現像剤粒子の帯電極性
と同極性の所定の大きさの電圧を選択的に印加する電圧
印加手段と、を有する記録装置。
【請求項３】誘電性の液体中に所定の極性に帯電した現
像剤粒子を分散させた記録液を収容する記録液収容手段
と、前記記録液収容手段に収容された記録液に含まれる誘電
性液体に対する現像剤粒子の濃度を濃縮する濃縮手段
と、前記記録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃度を
検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段による検知結果に基づいて、前記記録
液収容手段に収容された記録液を所定の現像剤濃度に設
定するように前記濃縮手段を制御する濃度制御手段と、前記記録液収容手段内の濃縮された記録液を保持する記
録液保持手段と、前記記録液保持手段に対して前記現像剤粒子の帯電極性
と同極性の所定の大きさの電圧を選択的に印加する電圧
印加手段と、を有する記録装置。
【請求項４】誘電性の液体中に所定の極性に帯電した現
像剤粒子を分散させた記録液と、前記記録液を収容する第１記録液収容手段と、前記記録液が循環可能なように少なくとも２本のパイプ
によって第１記録液収容手段に連通され、前記記録液を
収容すると共に、前記記録液に現像剤粒子を供給可能な
第２記録液収容手段と、前記第１記録液収容手段に収容された記録液に含まれる
誘電性液体に対する現像剤粒子の濃度を検知する第１濃
度検知手段と、前記第２記録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃
度を検知する第２濃度検知手段と、前記第１記録液収容手段から第２記録液収容手段に向か
って前記記録液が流出するパイプに設けられ、前記現像
剤粒子と同一極性の所定の大きさの電圧を記録液に印加
することにより、前記第１記録液収容手段に収容された
記録液に含まれる現像剤粒子の流出を規制して現像剤濃
度を濃縮する濃縮手段と、前記第１及び第２濃度検知手段による検知結果に基づい
て、前記第１記録液収容手段に収容された記録液を所定
の現像剤濃度に設定するように前記濃縮手段を制御する
と共に、前記第２記録液収容手段に収容された記録液に
供給する現像剤粒子の供給量を制御する濃度制御手段
と、前記第１記録液収容手段内の濃縮された記録液を保持す
る記録液保持手段と、前記記録液保持手段に対して前記現像剤粒子の帯電極性
と同極性の所定の大きさの電圧を選択的に印加する電圧
印加手段と、を有する記録装置。
【請求項５】誘電性の液体中に所定の極性に帯電した現
像剤粒子を分散させた記録液と、前記記録液を収容する記録液収容手段と、前記記録液収容手段に収容された記録液に含まれる誘電
性液体に対する現像剤粒子の濃度を濃縮する濃縮手段
と、前記記録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃度を
検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段による検知結果に基づいて、前記記録
液収容手段に収容された記録液を所定の現像剤濃度に設
定するように前記濃縮手段を制御する濃度制御手段と、前記記録液収容手段内の濃縮された前記記録液を保持す
る記録液保持部を有し、誘電性のフィルム状部材によっ
て形成された記録液保持手段と、前記記録液保持手段に対して前記現像剤粒子の帯電極性
と同極性の所定の大きさの電圧を選択的に印加して、前
記記録液保持手段と記録媒体との間に電界を形成するこ
とにより、前記記録液保持手段の記録液保持部に保持さ
れている記録液中の現像剤粒子を前記記録液から前記記
録媒体に向けて吐出させる電圧印加手段と、画像データに対応して前記電圧印加手段に供給する電圧
の大きさを制御する制御手段と、を有する記録装置。
【請求項６】誘電性の液体中に所定の極性に帯電した現
像剤粒子を分散させた記録液と、前記記録液を収容する記録液収容手段と、前記記録液収容手段に収容された記録液に含まれる誘電
性液体に対する現像剤粒子の濃度を濃縮する濃縮手段
と、前記記録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃度を
検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段による検知結果に基づいて、前記記録
液収容手段に収容された記録液を所定の現像剤濃度に設
定するように前記濃縮手段を制御する濃度制御手段と、誘電性のフィルム状部材の一方の面から他方の面に貫通
し、一方の面側の口径が他方の面側の口径より大きい複
数の微小貫通孔を有し、この複数の微小貫通孔により前
記記録液収容手段内の濃縮された前記記録液を保持する
記録液保持手段と、前記記録液保持手段の他方の面に当接して前記記録液に
含まれる現像剤粒子の帯電極性と同極性の所定の大きさ
の電圧を選択的に印加して、前記記録液保持手段と記録
媒体との間に電界を形成することにより、前記記録液保
持手段の微小貫通孔に保持されている記録液中の現像剤
粒子を前記記録液から記録媒体に向けて吐出させる電圧
印加手段と、画像データに対応して前記電圧印加手段に供給する電圧
の大きさを制御する制御手段と、を有する記録装置。
【請求項７】誘電性の液体中に所定の極性に帯電した現
像剤粒子を分散させた記録液と、前記記録液を収容する記録液収容手段と、前記記録液収容手段に収容された記録液に含まれる誘電
性液体に対する現像剤粒子の濃度を濃縮する濃縮手段
と、前記記録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃度を
検知する濃度検知手段と、前記濃度検知手段による検知結果に基づいて、前記記録
液収容手段に収容された記録液を所定の現像剤濃度に設
定するように前記濃縮手段を制御する濃度制御手段と、誘電性のフィルム状部材の一方の面側に凹凸面が形成さ
れ、この凹凸面により前記記録液収容手段内の濃縮され
た前記記録液を保持する記録液保持手段と、前記記録液保持手段の他方の面に当接して前記記録液に
含まれる現像剤粒子の帯電極性と同極性の所定の大きさ
の電圧を選択的に印加して、前記記録液保持手段と記録
媒体との間に電界を形成することにより、前記記録液保
持手段の微小貫通孔に保持されている記録液中の現像剤
粒子を前記記録液から記録媒体に向けて吐出させる電圧
印加手段と、画像データに対応して前記電圧印加手段に供給する電圧
の大きさを制御する制御手段と、を有する記録装置。
【請求項８】誘電性の液体中に所定の極性に帯電した現
像剤粒子を分散させた記録液と、前記記録液を収容する第１記録液収容手段と、前記記録液が循環可能なように少なくとも２本のパイプ
によって第１記録液収容手段に連通され、前記記録液を
収容すると共に、前記記録液に現像剤粒子を供給可能な
第２記録液収容手段と、前記第１記録液収容手段に収容された記録液に含まれる
誘電性液体に対する現像剤粒子の濃度を検知する第１濃
度検知手段と、前記第２記録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃
度を検知する第２濃度検知手段と、前記第１記録液収容手段から第２記録液収容手段に向か
って前記記録液が流出するパイプに設けられ、前記現像
剤粒子と同一極性の所定の大きさの電圧を記録液に印加
することにより、前記第１記録液収容手段に収容された
記録液に含まれる現像剤粒子の流出を規制して現像剤濃
度を濃縮する濃縮手段と、前記第１及び第２濃度検知手段による検知結果に基づい
て、前記第１記録液収容手段に収容された記録液を所定
の現像剤濃度に設定するように前記濃縮手段を制御する
と共に、前記第２記録液収容手段に収容された記録液に
供給する現像剤粒子の供給量を制御する濃度制御手段
と、複数本のノズルを有し、各ノズルで前記第１記録液収容
手段内の濃縮された記録液を保持する記録液保持手段
と、前記記録液保持手段に設けられた各ノズルの先端部近傍
から記録液に含まれる現像剤粒子を外部に吐出させるた
めに、前記記録液保持手段に設けられた各ノズルの先端
部に設けられ、前記記録液に対して前記現像剤粒子の帯
電極性と同極性の所定の大きさの電圧を選択的に印加す
る電圧印加手段と、を有する記録装置。
【請求項９】誘電性の液体中に所定の極性に帯電した現
像剤粒子を分散させた記録液と、前記記録液を収容する第１記録液収容手段と、前記記録液が循環可能なように少なくとも２本のパイプ
によって第１記録液収容手段に連通され、前記記録液を
収容すると共に、前記記録液に現像剤粒子を供給可能な
第２記録液収容手段と、前記第１記録液収容手段に収容された記録液に含まれる
誘電性液体に対する現像剤粒子の濃度を検知する第１濃
度検知手段と、前記第２記録液収容手段に収容された記録液の現像剤濃
度を検知する第２濃度検知手段と、前記第１記録液収容手段から第２記録液収容手段に向か
って前記記録液が流出するパイプに設けられ、前記現像
剤粒子と同一極性の所定の大きさの電圧を記録液に印加
することにより、前記第１記録液収容手段に収容された
記録液に含まれる現像剤粒子の流出を規制して現像剤濃
度を濃縮する濃縮手段と、前記第１及び第２濃度検知手段による検知結果に基づい
て、前記第１記録液収容手段に収容された記録液を所定
の現像剤濃度に設定するように前記濃縮手段を制御する
と共に、前記第２記録液収容手段に収容された記録液に
供給する現像剤粒子の供給量を制御する濃度制御手段
と、誘電性部材によって形成されたスリット孔を有し、この
スリット孔で前記第１記録液収容手段内の濃縮された記
録液を保持する記録液保持手段と、前記記録液保持手段のスリット孔内に保持された記録液
に含まれる現像剤粒子を外部に吐出させるために、前記
記録液保持手段のスリット孔に設けられ、前記記録液に
対して前記現像剤粒子の帯電極性と同極性の所定の大き
さの電圧を選択的に印加する電圧印加手段と、を有する記録装置。