JP3635300B2

JP3635300B2 - Wet toner type ink jet printing recording method and ink jet printing apparatus

Info

Publication number: JP3635300B2
Application number: JP21691096A
Authority: JP
Inventors: 幸夫田端; 一男津布子
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-08-01
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2016-07-31
Also published as: JPH09254431A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は静電的な可視画像記録方法に関し、特にノンインパクトプリンティング方式と呼ばれているタイプに属する全く新規な湿式トナーインクジェット記録方法及び記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶解染料等を用いた従来のインクジェット記録方式は一般にノズル、スリット或いは多孔質フィルム等から液体あるいは固体インクを吐出し、これを紙、布、フィルム等に付着させて記録を行うものである。インクジェット記録方式のプリンターは、使用時の音が小さく、また小型で安価である等の利点から随所で用いられている。また、プリンターの更なる検討が精力的に行われ、特に黒色の単色プリンターとして、レポート用紙、コピー用紙等のいわゆる普通紙上に良好な印字品質が得られるプリンターも市販されるに至っている。またカラープリンターについても精力的な研究開発が行われている。
【０００３】
従来広く実用化されてきたインクジェット記録方式においては、インクは例えば特開昭６２−３０４５９０号公報、特開昭６０−５６５５７号公報、特開昭５９−２１５８８９号公報記載のように、染料がインクベース中に溶け合った均一特性を有するものが大多数であった。特にカラー像記録方式の場合には、溶解染料を用いる場合が多く、そのためヘッドから飛翔し紙上に着地したとき、紙への浸透が強く付着中心を中心としてドット周辺が外側に不均一に浸透し、もってニジミを発生するという欠点が避けられなかった。また、通常の染料使用インクジェット方式の場合にはドットの印字濃度が低いという欠点もあった。さらに、染料を用いるため、染料の単価が高い上に、顔料を用いた場合と同じドット印字濃度を得るためにはより多くの染料を必要とするため高い材料コストを招きインクのコストが高くなるという欠点もあった。また染料インクの場合印字画像が退色する欠点があった。
【０００４】
インクジェット記録方式のものとして、フルカラー画像の得られるインクジェット記録方式のプリンターも幾つか市販されているが、これらは、普通紙上にプリントすると、上記のようにニジミが発生し画質が損なわれるため、通常は、表面処理を施した特殊専用紙を使用することが必要であり、そのため、１枚当りのプリントのコストが高くなり、汎用のプリンターとしての普及は困難になる。
【０００５】
湿式トナージェット記録方式の例としては、記録ヘッドの先端にトナー粒子の極性と同極性の電圧を印加してトナー粒子の荷電体をつくり、この荷電体を吐出させる印字方式（例えば、国際出願番号ＰＣＴ／ＡＵ９２−６６５号（ＷＯ９３／１１８６６号）明細書）や、飛翔ではないが、現像ローラと電子写真感光体との間の現像ギャップを隔てて近接配備され現像ローラ表面の湿式トナーを感光体の潜像電荷に隆起させる手段を有する印字方式などが提案（例えば、我々の提案に係る特開平５−３４６６９２号公報、特願平６−１５９２０５号明細書）されている。
【０００６】
米国特許第３．０６０．４２９号明細書には、インク滴を荷電制御する静電的なインクジェット印字方式が記載されている。この方式は、好適にはインク滴のジェット流を遮断又は制御するための開閉電極及びインク滴飛翔経路を調節するための電極対を２対有し、荷電インク滴を発生させる段階、該ノズルと板状電極との間に高電圧を印加しながら、インクを含んだノズルから該インク滴を板状電極に向けて加速させる段階、及びインク滴が板状電極に到達する直前に該板状電極の手前に設けられた紙上にインク滴を供給する段階、を含んでいるが、インク滴中の着色料の濃度を印字の際制御するという思想を窺知させるものは開示してない。
【０００７】
また、国際出願番号ＰＣＴ／ＡＵ９２−６６５号（ＷＯ９３／１１８６６号）明細書には、薄い粒子濃度の液体を尖った形状の吐出域に供給し、該吐出域に電圧印加してこの吐出域に電場を生じさせ、この吐出域で前記粒子の濃い凝集物を前記液体中に形成し、前記濃縮された凝集物を含む前記液体を被印字表面に飛翔させるインクジェット印字方式が記載されているが、この印字方式も印字濃度等の点でまだ改善すべき余地が多い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術における前記欠点を改良することにあり、具体的には前記ＷＯ９３／１１８６６号明細書記載の記録方式を改良することにある。すなわち、この記録方式を鋭意検討した結果、トナー極性の逆極性の記録電圧を印加することにより、記録部近傍のトナー濃度が母液のトナー濃度より上がり、もって紙に着地する液滴のトナー濃度も上がることを見い出したが、本発明の目的はこの発見を実施に応用することにある。なお、本明細書中では”インク”と”トナー”の両方の用語を用いているが、これら語は前後の関係から説明を円滑にするためにのみ使い分けたものであって、異なるものを意味する訳ではない。同じものを示す。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、（１）「無極性の担持液中に帯電トナー粒子を分散させることによって、該帯電トナー粒子の周囲にトナー極性とは逆極性の荷電材料が取り巻くように構成された電子写真用湿式トナーを導電性記録電極を含むインク導入部へ導入し、該記録電極の先端部に対向して設けた対向電極と前記記録電極との間に紙を前記対向電極に接触させて配置し、前記記録電極と前記対向電極との間に高電圧を印加し、前記記録電極先端部から前記湿式トナーを飛翔させて前記紙にドットを記録する湿式トナーを用いたインクジェット印字記録方法において、記録時、前記記録電極に前記トナー極性と逆極性の電圧を印加し、かつ前記対向電極に前記トナー極性と同極性のバイアス電圧を印加するか、又は接地したことを特徴とする湿式トナー型インクジェット印字記録方法」、（２）「記録電極と紙を相対的に移動させて、文字、画像を印刷することを特徴とする、前記（１）記載の湿式トナー型インクジェット印字記録方法」、（３）「対向電極がローラで形成されており、回転して紙送りを行うことを特徴とする、前記（１）記載の湿式トナー型インクジェット印字記録方法」、（４）「インクタンクを使用し、該タンクから記録電極部へインクを誘導することを特徴とする、前記（１）記載の湿式トナー型インクジェット印字記録方法」、（５）「対向電極に記録電圧の極性とは逆の極性のバイアス電圧を印加するか又は、接地したことを特徴とする、前記（１）記載の湿式トナー型インクジェット印字記録方法」により達成され、また、（６）「無極性の担持液中に帯電トナー粒子を分散させることによって、該帯電トナー粒子の周囲にトナー極性とは逆極性の荷電材料が取り巻くように構成された電子写真用湿式トナーを導電性記録電極を含むインク導入部へ導入する手段と、該記録電極の先端部に対向して設けた対向電極と前記記録電極との間に紙を前記対向電極に接触させて配置する手段と、前記記録電極と前記対向電極との間に高電圧を印加して前記記録電極先端部から前記湿式トナーを飛翔させる手段とを有する、前記紙にドットを記録する湿式トナーを用いたインクジェット印字装置において、記録時にトナー極性と逆の極性の前記高電圧を前記記録電極に印加する手段を有することを特徴とするインクジェット印字装置」、（７）「対向電極に記録電圧の極性とは逆の極性のバイアス電圧を印加する手段を有するか又は対向電極を接地する手段を有することを特徴とする、前記（６）に記載のインクジェット印字装置」、（８）「対向電極がローラで形成されており、回転して紙送りを行う手段と、インクタンクを使用し、該タンクから記録電極部へインクを誘導する手段とをさらに有すること特徴とする、前記（６）または前記（７）の何れかに記載のインクジェット印字装置」、（９）「記録電極が複数からなり、インクの共通のハウジングを有することを特徴とする、前記（６）、前記（７）または前記（８）の何れかに記載のインクジェット印字装置」、（１０）「記録電極が複数からなり、各電極が各々別個のハウジングで仕切られていることを特徴とする、前記（６）、前記（７）または前記（８）の何れかに記載のインクジェット印字装置」、（１１）「記録電極が複数からなり、ハウジングを持たず、並設された電極の上または下にインクが誘導されることを特徴とする、前記（６）、前記（７）または前記（８）の何れかに記載のインクジェット印字装置」および（１２）「インクタンク及び記録電極にインクを誘導する中継部が絶縁性材料で形成されていることを特徴とする、前記（６）、前記（７）または前記（８）の何れかのインクジェット印字装置」により達成される。
【００１０】
本発明者らは、従来のインクジェット記録方式の常識に捉われることなく種々の角度から鋭意検討を進めた結果、全く新規なインクジエット記録方式又は湿式トナ−ジエット記録方式について新たな知見を得た。すなわち適切なモードの電圧印加下では、トナー粒子とこれを分散した比抵抗の高い分散媒を用いた湿式トナーを用い、これを吐出ノズル先端に導きかつ画像形成面に飛翔させることができ、また、画像形成面への飛翔を制御可能であること、しかも高画像濃度高解像力の印字が可能であることを確認した。更にトナー極性と逆特性の電圧を印加すると、図３（ｂ）に示されるように先端部インクが濃縮され（コンクトナーとなり）、溶剤に占める固形分（トナー）の割合が著しく向上することを見出し本発明に到達した。
【００１１】
本発明で使用する湿式トナーの分散媒としては、比抵抗の高いもの、即ち比抵抗が１０¹⁰Ωｃｍ以上のものが好ましく用いられる。
印加する電圧は±１，０００〜±１０，０００Ｖの範囲を取り得る。周波数は１０〜１，０００ＨＺの範囲を取り得る。紙とヘッドのＧａｐは０．１〜５．０ｍｍの範囲を取り得る。ヘッド電極の材質としては金属が用いられ、特に酸化しない金属、例えば金、銀、タングステン、Ｎｉ、Ｃｒ、ステンレスが好ましい。
上記材質をバルクとして用いてもよいし、表面処理層として用いてもよい。
プラテンは導電体で構成されている。プラテンは接地されていてもよいし、バイアス電圧が印加されていてもよい。バイアス電圧印加時も、ヘッドの印加電圧とそれとのトータルの電圧が等しければ、接地と同じ結果となる。
（以下に述べる）ハウジング端面へのインクの濡れ、ひいては液漏れや固化を防ぐため端面がインク反撥性の材質でコートされていてもよい。
以下実施例に基づき、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
【実施例】
図１は本発明において使用される湿式トナーを説明する概念図である。無極性の絶縁性担持液中に、主にメイン樹脂、顔料、帯電制御剤からなり、通常、径は０．０１〜１．０μｍを有するトナー粒子は、担持液（分散媒）（キャリア液）中で帯電して分散存在している。トナーの周りは逆極性荷電材料が取り巻き、この電荷を含めたネットチャージを基にトナーは電界下で泳動する。本発明において用いられる湿式トナーは、通常は取り巻き荷電量の方が少ないのでネットチャージはトナーの極性により支配されている。
【００１３】
この湿式トナーであって例えば（−）極性を示すトナーを用いて図２に示すように細いノズル（ヘッド）に湿式トナー（以下インクとも言う）を導き、対向電極に対向する記録電極に（＋）２，０００〜（＋）１０，０００Ｖの電圧を印加すると電界によってインクは吸引され、曳糸（エイシ）状となり結果として図に概念的に示すように液滴を形成し、対向電極の表に配置してある紙に飛翔付着つまり記録される。（（＋）極性トナーについては（−）２，０００〜（−）１０，０００Ｖ印加。）印加する電圧はパルス電圧の方が好ましいが、数ｓｅｃの連続印加でもヘッド先端のトナー液自ら曳糸状態を経て切れ液滴を作る過程を繰り返す性質がある。前記国際出願中にはこの原理を利用して印字を行う技術が開示されている。
【００１４】
我々は、各種の形状、構造；材質、及びサイズのノズル及び考えうる各種の湿式トナーについて、各種の電位、周波数、波形の電界印加との関係を、鋭意研究した結果、今般新たにトナー極性の逆極性の電圧を印加すると、図３（ｂ）に示すように先端部インクが濃縮され（コンクトナーとなり）、溶剤に占める固形分（トナー）の割合が著しく向上することを見い出した。
【００１５】
液滴はこのコンクトナーにより形成されるため、この液滴が飛翔して紙に到達した時、付着溶剤の比率がインク母液より少なくなる、したがって付着溶剤量が従来の湿式電子写真複写技術等に比べ低く抑えられることも判った。逆にトナー極性と同極性の電圧を印加した場合同図３（ａ）に示されるようにトナー粒子がなくなり、ほぼ担持液のみからなる液になった。この時のヘッドとインク供給部は図２と同様のものであった。
このような態様で画像が形成される理由は未だ不明であり、かつそのような理由の解明は本発明の目的とするところではない。
【００１６】
この事実を基に、図４に示すような単一電極（シングルヘッド）による装置を製作し、ドットの記録や印字を行った。この装置に使用された駆動回路（ドライバー）は図５に示される。印字条件は以下のとおりであった。

アルミローラ電極；外径４０ｍｍ周速５５ｍｍ／ｓ
シングルヘッド；内径１５０μｍの金属管
インクタンク、誘導部；（イ）、（ロ）ガラス管。（ハ）樹脂チューブ。
印加電圧；＋２，５００Ｖ
バイアス電圧；接地
アルミプラテンローラを接地し記録（印字）を行ったが、他にシングルヘッド側に＋５００Ｖ、＋１，０００Ｖ、プラテンローラ側に残り、−２，０００Ｖ、−１，５００Ｖのバイアス電圧を印加した印字も行った。結果は合計電圧が同じであれば接地の場合と同一の印字結果となった。
周波数；５００ＨＺ。パルス電圧。デューティー５０％
紙とヘッドのＧａｐ；０．５ｍｍ。
印字の結果は管径の約倍の径の均一でニジミのないドットが得られた。
【００１７】
印加するパルス電圧はＤＣが重畳されていてもよいし、波形は矩形でもＡＣが重畳されていてもよい。
以上の結果を基に次に複数電極を用いて図６に示されるような装置を製造し、印字テストを行った。インクタンクと複数電極（マルチヘッド）が搭載されたテーブルが軸方向に移動し、一行印字した後紙送り（駆動部省略）を行い、次の行を印字する。これを繰り返し全行印字した。
【００１８】
この例においてはプラテンローラは接地して印字を行った。マルチヘッドはプラテンローラの底面にて軸に垂直にプラテンローラに対置された。吐出ヘッドと被記録面との間隙を０．５ｍｍとした。（駆動回路、電源は図６中では省略）。
【００１９】
マルチヘッドの先端部を図７に示す。
このマルチヘッドにおける電極密度は５本／ｍｍ、全１６本である。
図７は本発明で使用する共通のハウジングを有するマルチヘッドを示すものであり、ハウジングの高さは内側で１００μｍである。以下全例で高さは同じであった。図８にこのマルチヘッドの端面を示す。
図９は本発明における電極１個づつに対してハウジングを仕切ったマルチヘッドの例を示す。このようなマルチヘッドにおいては隣の電極のＯＮ，ＯＦＦの影響を受け難いという利点がある。
図１０は本発明で用いるハウジングを有しないマルチヘッドの例を示す。並設された電極の上にインクが誘導される。このようなマルチヘッドの場合は目詰まりが発生しないという利点がある。
そして、これらいずれの実施例に於いても濃度が均一でニジミのないドットが得られ、結果として濃度が均一な文字が得られた。
【００２０】
【発明の効果】
以上、極めて具体的に示したように、本発明の湿式トナー型インクジェット記録方法によれば、ニジミのないドット品質が達成され、また、染料系インクに比べてドット濃度が高く、コンクトナーとなるので、従来の電子写真湿式現像方法より溶剤の付着量が少く乾燥性に優れ、染料系インクにくらべてコスト安な方式が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法において使用する湿式トナーの状態を概念的に示す図である。
【図２】本発明の方法における湿式トナーの液滴の飛翔をモデル的に示す図である。
【図３】本発明の方法における湿式トナーに電圧印加した場合の状態を示す図である。
【図４】本発明の装置の一例を示す図である。
【図５】本発明の装置に使用する駆動回路の一例を示す図である。
【図６】本発明の装置の他の一例を示す図である。
【図７】本発明の装置に使用するマルチヘッドの一例を示す図である。
【図８】本発明の装置に使用する１マルチヘッドの端面を示す図である。
【図９】本発明の装置に使用するマルチヘッドの他の一例の端面を示す図である。
【図１０】本発明の装置に使用するマルチヘッドのさらに他の一例の端面を示す図である。
【符号の説明】
（イ）ガラス管
（ロ）ガラス管
（ハ）絶縁性フレキシブルチューブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic visible image recording method, and more particularly to a completely new wet toner ink jet recording method and recording apparatus belonging to a type called a non-impact printing method.
[0002]
[Prior art]
A conventional ink jet recording method using a dissolved dye or the like generally performs recording by ejecting liquid or solid ink from a nozzle, slit, porous film or the like, and depositing the ink on paper, cloth or film. 2. Description of the Related Art Inkjet recording printers are used everywhere due to advantages such as low sound during use, small size, and low cost. Further studies of printers have been made energetically, and printers capable of obtaining good print quality on so-called plain paper such as report paper and copy paper have been put on the market as black monochrome printers in particular. Energetic research and development is also underway for color printers.
[0003]
In an ink jet recording system that has been widely used in the past, the ink is a dye as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 62-304590, 60-56557, and 59-215889. Most of them have uniform characteristics that are dissolved in the base. In particular, in the case of color image recording, dissolved dyes are often used, so when flying from the head and landing on the paper, the penetration to the paper is strong and the periphery of the dots penetrates unevenly outside the center of the adhesion center. Therefore, the drawback of generating blurring was inevitable. In addition, in the case of the ordinary dye-based ink jet system, there is a drawback that the dot printing density is low. Furthermore, since the dye is used, the unit cost of the dye is high, and in order to obtain the same dot printing density as when the pigment is used, more dyes are required, resulting in high material costs and high ink costs. There was also a drawback. In addition, in the case of dye ink, there is a defect that the printed image fades.
[0004]
Several inkjet recording printers that can produce full-color images are also commercially available as inkjet recording methods. However, when these are printed on plain paper, the above-mentioned blurring occurs and the image quality is impaired. However, it is necessary to use special special paper that has been subjected to surface treatment, which increases the cost of printing per sheet and makes it difficult to spread it as a general-purpose printer.
[0005]
As an example of the wet toner jet recording method, a printing method in which a charged body of toner particles is formed by applying a voltage having the same polarity as the polarity of toner particles to the tip of the recording head and discharging the charged body (for example, international application number) PCT / AU92-665 (WO93 / 11866) specification) or a flying toner, but the wet toner on the surface of the developing roller is disposed in close proximity with a developing gap between the developing roller and the electrophotographic photosensitive member. A printing system having means for raising the latent image charge is proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-346922 and Japanese Patent Application No. 6-159205 related to our proposal).
[0006]
U.S. Pat. No. 3,060,429 describes an electrostatic ink jet printing system that controls the charge of ink droplets. This method preferably has two pairs of open / close electrodes for blocking or controlling the jet flow of ink droplets and an electrode pair for adjusting the ink droplet flight path to generate charged ink droplets, A step of accelerating the ink droplet from a nozzle containing ink toward the plate electrode while applying a high voltage between the plate electrode and the plate electrode immediately before the ink droplet reaches the plate electrode; However, there is no disclosure of the idea of controlling the density of the colorant in the ink droplets during printing.
[0007]
In addition, in the specification of International Application No. PCT / AU92-665 (WO93 / 11866), a liquid having a thin particle concentration is supplied to a discharge area having a sharp shape, and a voltage is applied to the discharge area. An ink jet printing method is described in which an electric field is generated, a dense aggregate of the particles is formed in the liquid in the discharge area, and the liquid containing the concentrated aggregate is caused to fly to the surface to be printed. This printing method still has much room for improvement in terms of printing density.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to improve the above-mentioned drawbacks in the prior art, and specifically to improve the recording system described in the above-mentioned WO 93/11866. That is, as a result of diligent investigation of this recording method, by applying a recording voltage having a polarity opposite to the toner polarity, the toner concentration in the vicinity of the recording unit is higher than the toner concentration of the mother liquor, so that the toner concentration of the droplet landing on the paper is Although it has been found that it goes up, the purpose of the present invention is to apply this discovery to practice. In this specification, the terms “ink” and “toner” are both used, but these terms are used only for the purpose of facilitating the explanation from the preceding and following relationships, and mean different things. Not to do. Indicates the same thing.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Such objects (1) "by Rukoto dispersing the charged toner particles in nonpolar carrier liquid, the toner polarity around the charged toner particles are configured to surround the opposite polarity charge material introducing a liquid toner for electrophotography to the ink inlet portion including a conductive recording electrode, and the paper into contact with the counter electrode between the counter electrode and the recording electrode provided to face the tip of the recording electrode arrangement, and a high voltage is applied between the counter electrode and the recording electrode, the inkjet print recording method using a liquid toner for recording dots on the paper by ejecting said liquid toner from said recording electrode tip during recording, the the toner polarity and reverse polarity of voltage to the recording electrode indicia pressurized, and whether to apply the toner having the same polarity of the bias voltage to the counter electrode, or wherein a grounded Wet -Type inkjet printing and recording method ", (2)" wet toner type inkjet printing and recording method according to (1) above, wherein characters and images are printed by relatively moving the recording electrode and paper " (3) “Wet toner type ink jet recording method according to (1) above, wherein the counter electrode is formed by a roller and rotates to feed the paper”, (4) “Ink tank (5) “wet toner type ink jet printing recording method according to (1) above”, (5) “opposite electrode is opposite in polarity to recording voltage, wherein ink is guided from said tank to recording electrode portion” or applying a bias voltage of polarity, characterized by being grounded, wherein (1) is achieved by a liquid toner type ink jet print recording method "described, also, (6)" bands in a non-polar carrier liquid By Rukoto dispersing the toner particles are introduced into the ink inlet portion of the toner polarity around including a conductive recording electrode configured liquid toner for electrophotography so as to surround the opposite polarity charge material of the charged toner particles means and, means for arranging the sheet into contact with the counter electrode between the counter electrode and the recording electrode provided to face the tip of the recording electrode, between the recording electrode and the counter electrode by applying a high voltage and a means of flying the liquid toner from the recording electrode tip, the ink jet printing apparatus using a liquid toner for recording dots on the paper, the polarity of the toner polarity opposite to the recording inkjet printing device ", characterized in that it comprises means for applying a high voltage to the recording electrode, (7) applying a polarity of the bias voltage opposite to the polarity of the recording voltage to the" counter electrode (8) “the inkjet printing apparatus according to (6) above”, (8) “the counter electrode is formed of a roller, and rotates to make paper The ink jet printing according to any one of (6) and (7), further comprising means for feeding and means for using an ink tank to guide ink from the tank to the recording electrode section (Apparatus), (9) “Inkjet printing apparatus according to any one of (6), (7) and (8) above, wherein the recording electrode comprises a plurality of recording electrodes and has a common ink housing. (10) The recording apparatus according to any one of (6), (7), and (8) above, wherein the recording electrode comprises a plurality of electrodes and each electrode is partitioned by a separate housing. Inn of Jet printing apparatus ", (11)" The recording electrode is composed of a plurality of electrodes, does not have a housing, and ink is guided above or below the electrodes arranged side by side. (6), (7 ) Or (8) above, and (12) “The relay portion for guiding ink to the ink tank and the recording electrode is formed of an insulating material,” 6), the ink jet printing apparatus according to any one of (7) and (8).
[0010]
As a result of diligent study from various angles without being caught by the common sense of the conventional ink jet recording system, the present inventors have obtained new knowledge about a completely new ink jet recording system or a wet toner jet recording system. . That is, under an appropriate mode of voltage application, wet toner using toner particles and a dispersion medium with a high specific resistance dispersed therein can be used to guide this to the tip of the discharge nozzle and to fly to the image forming surface. It was confirmed that the flight to the image forming surface could be controlled, and that printing with high image density and high resolution was possible. Further, when a voltage having a characteristic opposite to that of the toner polarity is applied, the ink at the tip is concentrated (becomes a toner) as shown in FIG. 3B, and the ratio of solid content (toner) in the solvent is remarkably improved. The present invention has been reached.
[0011]
As the dispersion medium of the wet toner used in the present invention, one having a high specific resistance, that is, a specific resistance of 10 ¹⁰ Ωcm or more is preferably used.
The applied voltage can be in the range of ± 1,000 to ± 10,000V. The frequency can range from 10 to 1,000 HZ. The gap between the paper and the head can be in the range of 0.1 to 5.0 mm. A metal is used as the material of the head electrode, and a metal that is not oxidized, such as gold, silver, tungsten, Ni, Cr, and stainless steel, is particularly preferable.
The above material may be used as a bulk or as a surface treatment layer.
The platen is made of a conductor. The platen may be grounded or a bias voltage may be applied. Even when the bias voltage is applied, if the applied voltage of the head is equal to the total voltage, the same result as that of the ground is obtained.
The end surface may be coated with an ink repellent material (to be described below) to prevent ink from getting wet on the end surface of the housing, and thus preventing liquid leakage and solidification.
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
[0012]
【Example】
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a wet toner used in the present invention. A toner particle mainly composed of a main resin, a pigment, and a charge control agent in a non-polar insulating support liquid and usually having a diameter of 0.01 to 1.0 μm is a support liquid (dispersion medium) (carrier liquid). It is charged and dispersed. A reverse polarity charged material surrounds the toner, and the toner migrates under an electric field based on the net charge including this charge. Since the wet toner used in the present invention usually has a smaller amount of surrounding charge, the net charge is governed by the polarity of the toner.
[0013]
As shown in FIG. 2, the wet toner (for example, toner) having (−) polarity is used to guide the wet toner (hereinafter also referred to as ink) to a thin nozzle (head), and (+) is applied to the recording electrode facing the counter electrode. ) When a voltage of 2,000 to (+) 10,000 V is applied, the ink is sucked by the electric field, resulting in a string shape, resulting in the formation of droplets as conceptually shown in the figure, and the surface of the counter electrode. Is attached to the paper, i.e., recorded on the paper. (For (+) polar toner, (-) 2,000 to (-) 10,000 V is applied.) The applied voltage is preferably a pulse voltage. It has the property of repeating the process of creating a droplet after passing through a state. In the international application, a technique for performing printing using this principle is disclosed.
[0014]
As a result of diligent research on the relationship between various potentials, frequencies, and waveform electric fields applied to nozzles of various shapes, structures; materials, sizes, and various wet toners that can be considered, As shown in FIG. 3B, it was found that when the reverse polarity voltage is applied, the ink at the tip end portion is concentrated (becomes a toner) and the ratio of the solid content (toner) in the solvent is remarkably improved.
[0015]
Since the droplets are formed by this toner, when the droplets fly and reach the paper, the ratio of the adhering solvent is less than that of the ink mother liquor, so the adhering solvent amount is less than that of conventional wet electrophotographic copying technology. It was also found that it can be kept low. On the contrary, when a voltage having the same polarity as that of the toner was applied, the toner particles disappeared as shown in FIG. The head and ink supply unit at this time were the same as those in FIG.
The reason why an image is formed in such a manner is still unclear, and the elucidation of such a reason is not the object of the present invention.
[0016]
Based on this fact, a device using a single electrode (single head) as shown in FIG. 4 was manufactured, and dot recording and printing were performed. The drive circuit (driver) used in this apparatus is shown in FIG. The printing conditions were as follows.

Aluminum roller electrode; outer diameter 40mm, peripheral speed 55mm / s
Single head; metal tube ink tank with an inner diameter of 150 μm, guiding portion; (A), (B) glass tube. (C) Resin tube.
Applied voltage: + 2,500V
Bias voltage; grounded aluminum platen roller was grounded and recording (printing) was performed. In addition, + 500V and + 1,000V remained on the single head side, remaining on the platen roller side, and bias voltages of -2,000V and -1,500V were applied. Applied printing was also performed. As a result, if the total voltage was the same, the printing result was the same as in the case of grounding.
Frequency: 500 Hz. Pulse voltage. Duty 50%
Paper and head gap; 0.5 mm.
As a result of printing, dots having a uniform diameter of about twice the tube diameter and no blur were obtained.
[0017]
The pulse voltage to be applied may be superimposed with DC, and the waveform may be rectangular or AC may be superimposed.
Based on the above results, a device as shown in FIG. 6 was manufactured using a plurality of electrodes, and a printing test was performed. A table on which an ink tank and a plurality of electrodes (multihead) are mounted moves in the axial direction, prints one line, feeds paper (the drive unit is omitted), and prints the next line. This was repeated and all lines were printed.
[0018]
In this example, the platen roller was grounded for printing. The multi-head was opposed to the platen roller perpendicular to the axis at the bottom of the platen roller. The gap between the ejection head and the recording surface was 0.5 mm. (Drive circuit and power supply are omitted in FIG. 6).
[0019]
The tip of the multihead is shown in FIG.
The electrode density in this multi-head is 5 / mm, and the total is 16.
FIG. 7 shows a multi-head having a common housing used in the present invention, and the height of the housing is 100 μm inside. The height was the same in all examples below. FIG. 8 shows the end face of this multi-head.
FIG. 9 shows an example of a multi-head in which the housing is partitioned for each electrode in the present invention. Such a multi-head has an advantage that it is hardly affected by ON / OFF of the adjacent electrode.
FIG. 10 shows an example of a multi-head having no housing used in the present invention. Ink is induced on the electrodes arranged side by side. In the case of such a multi-head, there is an advantage that clogging does not occur.
In any of these examples, dots having uniform density and no blur were obtained, and as a result, characters having uniform density were obtained.
[0020]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the wet toner type ink jet recording method of the present invention, the dot quality without blurring is achieved, and the dot density is higher than that of the dye-based ink, resulting in a concentrated toner. Therefore, a solvent adhesion amount is smaller than that of a conventional electrophotographic wet development method, the drying property is excellent, and a cost-effective method is realized as compared with a dye-based ink.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram conceptually showing a state of a wet toner used in a method of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the flying of a wet toner droplet in the method of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a state when a voltage is applied to the wet toner in the method of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of an apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a drive circuit used in the device of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing another example of the apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a multi-head used in the apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a view showing an end face of one multi-head used in the apparatus of the present invention.
FIG. 9 is a view showing an end face of another example of the multi-head used in the apparatus of the present invention.
FIG. 10 is a view showing an end face of still another example of the multi-head used in the apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
(B) Glass tube (b) Glass tube (c) Insulating flexible tube

Claims

By Rukoto dispersing the charged toner particles in nonpolar carrier liquid, the charged configured electrophotographic liquid toner conductivity recording electrodes as the toner polarity around surrounding reverse polarity charge material of the toner particles introduced to the ink introducing part comprising, a paper between the counter electrode and the recording electrode provided to face the tip of the recording electrode placed in contact with the counter electrode, the counter electrode and the recording electrode a high voltage is applied, the inkjet print recording method using a liquid toner for recording dots on the paper by ejecting said liquid toner from said recording electrode tip, at the time of recording, the said recording electrode toner between the the polarity and opposite polarity of voltage is marked pressurized, and the counter electrode or applying the toner having the same polarity of the bias voltage, or liquid toner type ink jet printing SL, characterized in that grounded Method.

2. The wet toner type inkjet printing recording method according to claim 1, wherein characters and images are printed by relatively moving the recording electrode and the paper.

2. The wet toner type ink jet printing recording method according to claim 1, wherein the counter electrode is formed of a roller and is rotated to feed the paper.

2. The wet toner type ink jet printing recording method according to claim 1, wherein an ink tank is used and ink is guided from the tank to the recording electrode portion.

2. The wet toner type ink jet printing recording method according to claim 1, wherein a bias voltage having a polarity opposite to the polarity of the recording voltage is applied to the counter electrode, or is grounded.

By Rukoto dispersing the charged toner particles in nonpolar carrier liquid, the charged configured electrophotographic liquid toner conductivity recording electrodes as the toner polarity around surrounding reverse polarity charge material of the toner particles means for introducing into the ink introducing part and means to place the sheet into contact with the counter electrode between the counter electrode and the recording electrode provided to face the tip of the recording electrode, said recording electrodes in the ink jet printing apparatus using a liquid toner that high voltage is applied to a means of flying the liquid toner from the recording electrode tip, which record dots on the paper between the counter electrode and, during recording An ink jet printing apparatus comprising: means for applying the high voltage having a polarity opposite to a toner polarity to the recording electrode.

The inkjet printing apparatus according to claim 6, wherein the recording electrode includes a plurality of recording electrodes and has a common ink housing.

The inkjet printing apparatus according to claim 6, wherein a plurality of recording electrodes are provided and each electrode is partitioned by a separate housing.

8. The ink jet printing apparatus according to claim 6, wherein the recording electrode includes a plurality of recording electrodes, does not have a housing, and ink is guided above or below the electrodes arranged side by side.

8. The ink jet printing apparatus according to claim 6, wherein a relay portion for guiding ink to the ink tank and the recording electrode is formed of an insulating material.