CN1519113A - 喷墨头和使用该喷墨头的记录装置 - Google Patents

Abstract

喷墨头通过包含带电细微粒借助静电力将图像记录在记录介质上，并包括墨引导器、将墨提供给墨引导器的墨流程和喷射所提供的墨的喷射电极。喷射电极包括环绕电极或者并行电极，所述环绕电极被设置以一定间距围绕墨引导器的外围，所属并行电极安置在墨引导器的两侧上以一定的间距彼此相对。环绕电极的有效内径或者并行电极之间的有效间距和自环绕电极的距离或者并行电极至自记录介质的侧面上突起的墨引导器的尖端的距离的比值被分别设置在1∶0.5至1∶2的范围或者1∶0.7至1∶2.8范围之间。

Description

喷墨头和使用该喷墨头的记录装置

技术领域

本发明涉及将墨喷射为墨滴的喷墨头和记录装置，以及使用该喷墨头的记录方法。本发明尤其涉及通过静电力控制包含充电细微粒的墨的喷射的静电喷墨头、喷射墨所需能量降低的喷墨头和使用喷墨头将图像记录在记录介质上的记录装置和记录方法。

背景技术

喷墨记录装置通过自喷射端口喷射包含着色剂的墨成为墨滴而将图像记录在记录介质上，所述墨滴然后飞动并撞击在记录介质上。根据墨滴喷射方法，已知的是静电系统喷墨记录装置、磁泡系统、热系统和压电系统等。

静电喷墨记录系统是这样的系统：其中使用包含带电细微粒成分的墨，并且根据图像数据而将预定的电压施加到每个喷墨头的喷射电极上所获得的静电力来控制墨的喷射，从而对应图像数据的图像记录在记录介质上。已知的诸如JP 10-138493 A、JP 11-078026 A和JP 09-254372中所公开的喷墨记录装置，作为记录装置采用了此静电喷墨记录系统。

图22简略图示了一种上述说明的JP 10-138493 A中所公开的喷墨记录装置的喷墨头的轮廓结构。图22中所示的喷墨头200包括头基片206、墨引导器204、绝缘基片206、喷射电极208、支撑记录介质P的反电极210、偏置电压源212和信号电压源214。注意在此图中，只有用作构成JP 10-138493 A中所公开的喷墨头的喷射装置的一个单个电极被示意说明。

此处，墨引导器204由具有预定厚度并包括突起状尖端部分204a的树脂平板构成，并安置在头基片202上。在绝缘基片206中，也在与墨引导器204被安置的位置对应的位置形成通孔216。墨引导器204通过形成在绝缘基片206中的的通孔216，并且其尖端部分204a在图中自绝缘基片206的上表面往上突起，即自记录介质P侧的表面上往上突起。同样，头基片202和绝缘基片206被安置彼此以预定的距离相互分离，墨Q的流程218形成在基片202和206之间。

同样在图中，对单个电极，喷射电极208以环形形状设置在绝缘基片206的上表面上，以围绕形成在绝缘基片206中的通孔216。喷射电极208被连接到产生对应诸如图像数据或者打印数据的喷射数据(喷射信号)的脉冲信号的信号电压源214，信号电压源214通过偏置电压源212接地。

此外，反电极210被安置在和墨引导204的尖端部分204a相对的位置中并接地。同样，记录介质P被设置在图中的反电极210的下表面上，即墨引导204侧的表面上，反电极210作为记录介质P的台板。

在这样结构的喷墨头200中，在记录时，包含由于喷射电极208施加的电压而带有相同极性的细微粒成分的墨通过没有显示的墨循环装置在墨流程218中预定的方向(在说明的例子中是自右至左)传播，墨流程218中的墨Q的一部分通过绝缘基片206中的通孔216的毛细作用等而被提供墨引导204的尖端部分204a。

此处，预定的高压(例如1.5kV直流电压)通过偏压源212被稳定地施加在喷射电极208上。在此状态下，靠近墨引导器204的尖端部分204a的电场的强度较低，提供给墨引导器204的尖端部分204a的墨Q不会自尖端部分204a飞离。但是，在此情况下，墨流程218的墨Q的一部分，尤其是被充电的细微粒成分往上移动到图中绝缘基片206的上表面上，同时通过绝缘基片206中的通孔216并聚集在墨引导器204的尖端部分204a中。

另外一方面，当诸如500V(打开时间；0V：关闭时间)的直流电压的脉冲电压通过信号电压源214施加到喷射电极208上，所述喷射电极208通过偏压源212偏置到高压(DC 1.5kV)，这两个高电压被彼此叠加，例如，2kV施加到喷射电极208上。结果，墨Q，尤其是墨Q中的被充电细微粒成分沿着墨引导器204进一步往上移动并聚集在尖端部分204a中。然后，聚集在墨引导器204的尖端部分204a中并包含被充电的细微粒成分的墨Q通过静电力自尖端部分204a飞离，并被接地的反电极210所吸引，并粘附到记录介质P上。通过这种方式，由带电细微粒成分形成点。

通过按照这种方式形成带电细微粒成分点，同时相对移动喷墨头200和支撑在对电极210上的记录介质P，对应图像数据的图像被记录在记录介质P上。

使用此喷墨记录装置，墨Q通过设置在喷射端口中的墨引导器204所引导，并且墨滴R自尖端部分204a飞离，这样就有可能稳定墨滴R的飞动。

同时，在JP 11-078026A中所公开的图像形成装置使用通过在上述说明的喷墨头200中的墨流程218下所提供控制电极而获得的头。在记录过程中，此控制电极导致墨流程218中的墨Q，尤其是墨Q中的带电细微粒成分朝喷射电极208移动并且还朝向墨引导器204的尖端部分204a移动。另一方面，在非记录过程中，控制电极导致粘附到墨引导204上的墨Q和墨Q中的带电细微粒成分朝墨流程218的下部移动。

同样，在JP 09-254372A所公开的喷墨头中，被设置在槽状墨流程中的平行喷射电极(平行电极)被用于取代JP 10-138493A和JP 11-078026A中所公开的环状喷射电极(环形电极)。

此外，在JP 2002-273893A所公开的喷墨打印机喷嘴中，用作墨引导器的销被设置在喷射端口(喷嘴)内，以及当墨滴自喷射端口飞离，墨滴的尾部部分通过销的端部(突起)切离。使用这种结构，喷射端口中的墨的弯月面在墨滴飞动和墨滴切离时得以稳定。

同样，在JP 01-222970 A中公开了一种液体喷射记录头，其中杆状引导器被设置在喷射端口内并进行给予亲水性处理。使用这种结构，在墨滴(记录液体)被喷射时，墨滴沿着杆状引导器喷射，这就稳定了墨滴的喷射方向。

顺便提及的是，即使在上述说明的JP 10-138493 A、JP 11-078026和JP 09-254372 A中公开的喷墨头被使用时，在记录装置需要执行高速高清晰记录时，线头是必须的，其能够同时不可避免地在一条线上记录图像。当记录装置的清晰度和记录速度分别是1200dpi(点/英寸)和60ppm(页/分钟)，例如，能够在宽度为10英寸的记录介质上记录图像的线头需要包括多达12000单个电极，这数字等于每条线上的象素数目，脉冲电压源，即，驱动电路的数目等于将被驱动的单个电极的数目。

在此情况下，在线头中，单个电极和脉冲电压源需要相对线的方向以物理上极高的密度来实施。脉冲电压源使用高电压(例如大约400至600V)，这样当单个和脉冲电压源被以高密度放置时，放电的危险性很高。相应地，处理高密度实现和高电压驱动就及其困难。注意为了将脉冲电压施加到喷射电极上，脉冲电压源需要产生脉冲电压。此处，每个喷射电极都是一个小的电极，这样，由喷射本身所消耗的电流较小。但是，如果高脉冲电压通过脉冲电压源产生，所消耗的电流增加。同样，脉冲电压源为了产生脉冲电压而消耗电流，这样，如果产生高的脉冲电压，所消耗的电流增加。当单个电极的数目很小时，所增加的电流消耗会导致小的问题。但是，当大多数单个电极如上所使用时，增加的电流消耗导致产生问题。

此外，在上述JP10-138493 A、JP2002-273893 A和JP 1-222970 A中所公开的装置中，墨通过间隙被拉出或者推出，墨引导器设置在喷射端口的紧密的空间中，这样为了导致墨喷射需要较大的力。即，在静电系统的情况下，需要给喷射电极增加脉冲电压，在磁泡系统或者热系统的情况下给加热部件增加电源，在压电系统的情况下需要给压电元件增加电源。结果，所引起的问题是电路上的载荷被增加，操作稳定性降低。

同样，在装置激活时(在开始记录时)，需要很长的时间来将墨提供给喷射端口，这样自喷射力的施加到实际的喷射的延迟时间被延长，在此期间对于所设置的喷射力不可能喷射具有预定尺寸的墨滴。结果，涉及到的一个问题是开始的几个点的点尺寸变小，并发生打印失败。

此外，在JP 1-222970A中，墨引导器能够容纳墨以提高墨和墨引导器之间的接触属性，这导致的问题在于对墨喷射需要更大的喷射力。

发明内容

本发明为了解决现有技术中固有的上述问题，并且第一目标是提供能够实现喷射电压降低的喷墨头，加宽对应墨引导器材料(例如低介电常数材料也可以使用)的选择范围，并加宽墨引导器尖端结构的选择范围。

本发明的第二目标是提供安全、低成本并可以广泛应用的静电喷墨记录装置和记录方法，所述记录装置和记录方法可以通过采用实现本发明上述第一目标的喷墨头稳定地将图像记录在记录介质上。

本发明的第三目标是提供一种喷墨头来解决现有技术中固有的上述问题，所述喷墨头能够通过减小所需要将墨提供给喷射部分的喷射力和将墨自喷射部分喷射的喷射力实现能量节省、能够减短自所施加的喷射力至喷射具有准确尺寸的墨滴的延迟时间，稳定地保存墨的弯月面，并通过稳定墨喷射执行准确的图像记录，以及提供使用所述喷墨头的记录装置和记录方法。

为了实现本发明的上述第一目标，本发明的第一方面是提供一种通过喷射包含带电细微粒借助静电力将图像记录在记录介质上的喷墨头，包括：墨引导器，其尖端部分指向所述记录介质的侧面；墨流程，所述墨流程将墨提供给墨引导器；和喷射电极，其包括环绕电极，所述环绕电极被设置以一定间距围绕墨引导器的外围，并将自所述墨流程引导至所述墨引导器的尖端部分的墨借助静电力喷射，其中环绕电极的有效内径和环绕电极至记录介质的侧面上突起的墨引导器的尖端的距离的比值被设置在1∶0.5至1∶2的范围中。

优选地，环绕电极的有效内径和所述环绕电极至所述墨引导器的尖端的距离的比值被设置在1∶0.7至1∶1.7的范围中。

优选地，所述环绕电极是大体上的环形电极，有效内径是平均内径，更为优选地，环绕电极是环形电极，有效内径是内径。

为了实现本发明的上述第一目标，本发明的第一方面是提供一种通过喷射包含带电细微粒借助静电力将图像记录在记录介质上的喷墨头，包括：墨引导器，其尖端部分指向所述记录介质的侧面；墨流程，所述墨流程将墨提供给墨引导器；和喷射电极，其包括并行电极，所述并行电极被安置在墨引导的两侧上以一定的间距彼此相对，并将自所述墨流程引导至所述墨引导器的尖端部分的墨借助静电力喷射，其中并行电极之间的有效间距和自并行电极至自记录介质的侧面上突起的所述墨引导器的尖端的距离的比值被设置在1∶0.7至1∶2.8的范围中。

优选地，并行电极之间的有效间距和自并行电极至所述墨引导器的尖端的距离的比值被设置在1∶1.0至1∶2.4的范围中。

优选地，并行电极大体上是平行电极，有效距离是平均电机距离，更为优选地，并行电极是平行电极，有效距离是电极距离。

在各方面中，优选地，墨引导器安置在头基片上；墨流程被形成在头基片和被安置的绝缘基片之间，以自头基片以预定的距离彼此分离；多于一个的通孔形成在所述绝缘基片上；和墨引导器具有所述尖端部分，尖端部分自形成在绝缘基片中的通孔之一的记录介质的侧面突起，墨引导器将在墨流程中流动的墨自墨流程引导至尖端部分。

为了获得上述的第一和第二方面中所述的第三方面，优选地，在至少部分存在于通孔中的墨引导器的表面相对墨的接触角被设置大于通孔的内壁表面相对墨的接触角。

优选地，墨引导器在至少部分存在于所述通孔中的所述表面具有墨排斥属性。

优选地，所述至少部分存在于通孔中的墨引导器的表面相对墨的接触角和通孔的内壁表面相对墨的接触角的差值被设置的不小于10度。

优选地，至少部分存在于通孔中的墨引导器的表面相对墨的接触角被设置的不小于20度。

优选地，墨包含分布在溶剂中的带电细微粒，喷射电极设置在墨流程中的绝缘基片的侧面上。

优选地，至少部分存在于所述通孔中的所述墨引导器具有墨排斥部件结构，所述至少部分存在于所述通孔中的所述墨引导器的所述表面被墨排斥材料处理。优选地，墨引导器的尖端部分自绝缘基片突起。优选地，墨引导器的尖端部分具有墨亲和力。

优选地，喷射电极设置在绝缘基片上。

优选地，喷射电极包括：第一驱动电极，其被安置的比墨流程更靠近绝缘基片的侧部；第二驱动电极，其被安置比第一驱动电极更靠近头基片的侧部。优选地，第一驱动电极被安置在记录介质侧中的绝缘基片的一个表面上，第二驱动电极被安置在头基片侧部中的绝缘基片的另外一个表面上。优选地，第二驱动电极是在所有多于一个的第一驱动电极中通用的常用电极。

优选地，每个都包括墨引导器、通孔、第一驱动电极和第二驱动电极的两个或多个独立电极沿着第一方向和垂直于第一方向的第二方向以二维的方式放置，两个或多个独立电极的第一驱动电极被连接电线并沿着第一方向彼此连接，两个或多个独立电极的第二驱动电极被连接电线并沿着第二方向彼此连接。

优选地，喷墨头还包括：浮动导板，所述浮动导板被设置相对所有多于一个的喷射电极通用，并安置的比墨流程更靠近头基片的侧部。优选地，喷墨头还包括：保护电极，所述保护电极设置在相邻喷射电极之间，并抑制相邻喷射电极之间发生的电场干涉。优选地，喷墨头还包括：屏蔽电极，所述屏蔽电极被设置相对所有多于一个的喷射电极通用，并安置的比喷射电极更靠近墨流程的侧部。

为了实现本发明的上述第二目标，本发明的第三方面提供了喷墨记录装置，包括上述各喷墨头，其中使用上述各喷墨头在记录介质上记录图像。

为了实现本发明的上述第二目标，本发明的第三方面提供了喷墨记录装置，包括：上述各喷墨头；用于保持所述记录介质的装置；用于相对移动所述喷墨头和所述记录介质的装置；用于将预定偏压施加在所述喷射电极和所述记录介质之间的装置；和用于将预定的喷射电压根据将被记录到所述记录装置上的所述图像施加到所述喷射电极的装置。

为了实现本发明的上述第二目标，本发明的第四方面提供一种将图像记录在记录介质上的喷墨记录方法，包括：将预定的偏压施加在记录介质与上述的各喷墨头之间；相对记录介质移动喷墨头；根据将被记录在记录介质上的图像将预定的喷射电压施加到喷射电极；和喷射集中在喷墨头的墨引导的尖端部分中的墨。

本发明提供了一种记录方法，包括：通过通孔喷射墨流程中的墨，墨流程形成在具有至少一个通孔的绝缘基片和被设置的头基片之间以自绝缘基片以预定的距离分离；并由此在记录介质上记录图像，其中将被喷射的墨通过墨引导器来引导，所述墨引导器被插入通孔并具有存在于通孔中至少部分的墨排斥表面。

为了实现上述的第三目标，本发明的第五方面是提供喷墨头，包括：喷射端口板，其具有至少一个墨喷射端口；基片，其被设置以自喷射端口板以预定的距离分离并在基片和喷射端口板之间形成墨室；插入到墨喷射端口中的结构部件；用于喷射墨的喷墨装置，其中存在于墨喷端口中至少部分的结构部件的表面相对墨的接触角被设置的大于墨喷射端口的内壁表面相对墨的接触角。

优选地，存在于墨喷射端口中至少部分的结构部件的表面被制作成墨排斥的。

优选地，存在于墨喷射端口中至少部分的墨引导器的表面相对墨的接触角和所述墨喷射端口的内壁表面相对墨的接触角的差值被设置的在10度或者更大。

优选地，存在于墨喷射端口中至少部分的墨引导器的表面相对墨的接触角被设置在20度或者更大。

优选地，存在于墨喷射端口中至少部分的结构部件具有墨排斥部件结构，存在于墨喷射端口中至少部分的结构部件的表面被墨排斥材料处理。优选地，结构部件的尖端部分自喷射端口板突起。优选地，结构部件的尖端部分具有墨亲和力。

优选地，墨包括分布在溶剂中的带电细微粒，喷射装置包括设置在所述墨室中的喷射端口板的侧面上的喷射电极。

为了实现本发明的上述第三目标，本发明的第六方面是提供喷墨记录装置，包括根据本发明五个方面中任一的喷墨头，其中图像使用上述各喷墨头被记录在记录介质上。

为了实现上述的第三目标，本发明的第六方面是提供一种用于将图像记录在记录介质上的记录方法，包括通过墨喷射端口在墨室中喷射墨，所述墨室形成在具有至少一个墨喷射端口的喷射端口板和所提供的基片之间，从而以预定的距离自喷射端口板分离，其中将被喷射的墨通过插入墨喷射端口中的结构部件所引导并具有存在于墨喷射端口中至少部分的墨排斥表面。

附图说明

在附图中：

图1显示的是根据本发明的静电喷墨头的实施例的轮廓结构的示意截面图；

图2A显示的是根据本发明的静电喷墨头的单个电极的实施例的轮廓结构的示意透视图；

图2B显示的是图2A的示意截面图；

图3A显示的是根据本发明的静电喷墨头的单个电极的另外一个实施例的轮廓结构的示意透视图；

图3B显示的是图3A的示意截面图；

图3C显示的是根据本发明的静电喷墨头的单个电极的另外一个实施例的轮廓结构的示意水平截面图；

图3D显示的是图3C的示意部分垂直截面图；

图4显示的是根据本发明的静电喷墨头的单个电极的实际模型的总体图示；

图5显示的是电场强度和自图4中所示的实际模型中的墨引导器的尖端的中心的距离之间的关系的曲线；

图6A显示了所需脉冲电压和至喷射部分的距离和图4中所示实际模型中环形喷射电极内径的比率之间的关系的曲线；

图6B示出了所需脉冲电压和至喷射部分的距离与图4中所示实际模型的平行喷射电极距离之间比率的关系的曲线；

图7A显示的是根据本发明的静电喷墨头的单个电极的另外一个实施例的轮廓结构的示意透视图；

图7B显示的是用作图7A中的单个电极的第一和第二驱动电极的布置的实施例的示意透视图；

图8A显示的是根据本发明的静电喷墨头的单个电极的另外一个实施例的轮廓结构的示意透视图；

图8B显示的是用作图8A中的单个电极的第一和第二驱动电极的布置的实施例的示意透视图；

图9显示的是根据本发明的静电喷墨头的单个电极的另外一个实施例的轮廓结构的示意透视图；

图10A显示的是图9中所示的喷墨头的轮廓结构的示意横截面图；

图10B显示的是沿着图10A中线VII-VII所取的截面图；

图11A是沿着图10B的线A-A所取的箭头视图；

图11B是沿着图10B的线B-B所取的箭头视图；

图11C是沿着图10B的线C-C所取的箭头视图；

图12显示的是说明图9中喷墨头操作的总体图示；

图13显示的是说明图9中喷墨头的记录操作的总体图示；

图14显示的是根据本发明的实施例的喷墨记录装置的示意结构图；

图15显示的是喷射头和喷射头周围上的记录介质传输装置的示意透视图；

图16显示的是根据本发明的静电喷墨头的单个电极的另外一个实施例的轮廓结构的示意横截面视图；

图17显示的是根据本发明的静电喷墨头的单个电极的另外一个实施例的轮廓结构的示意横截面视图；

图18显示的是图17中所示的喷墨头的顶视图；

图19A显示的是根据本发明的静电喷墨头的单个电极的另外一个实施例的轮廓结构的示意透视图；

图19B显示的是用作图19A中的单个电极的第一和第二驱动电极的布置的实施例的示意透视图；

图20显示的是本发明的另外一个实施例的喷墨头的总体图；

图21显示的是图20中喷墨头的记录操作的总体图示；

图22显示的是传统静电喷墨头示例结构的总体图示。

具体实施方式

下面将参考附图基于优选实施例对根据本发明的喷墨头以及使用喷墨头的记录装置和记录方法进行说明。

首先，将参照图1至图15对根据本发明的第一和第二方面的静电喷墨头，根据第三方面的静电喷墨记录装置和根据第四方面的静电喷墨记录方法进行说明。

图1显示的是根据本发明的第一和第二方面的喷墨头的实施例的轮廓结构的示意截面图。

图1中所示的喷墨头10是静电喷墨头，并用于根据图像数据通过包含带电细微粒成分状色素(诸如调色剂)借助静电力将图像记录到记录介质P上。为了该目的，图1中所示喷墨头10包括头基片12、墨引导器14、绝缘基片16、喷射电极18、支撑记录介质P的反电极20、对记录介质P充电的充电单元22、信号电压源24和浮动导板26。

需要注意的是此处在图1中的例子中，只有用作构成喷墨头10的喷射装置的一个独立电极被总体显示。设置在喷墨头10内的独立电极的数目不是特别的限制，只要至少设置一个独立电极。同样，没有限制施加在独立电极的物理布置等上。例如，通过一维或者二维地布置多个独立电极也可能构建线头。同样，本发明所应用的喷墨头可以应用到单色记录或者彩色记录上。

在所说明示例的喷墨头10中，墨引导器14由具有预定厚度并包括突起状尖端部分14a的绝缘树脂平板制造，并对每个独立电极被设置在头基片12上。同样，通孔28形成在与墨引导器14被放置的位置对应的位置的绝缘基片16中。墨引导器14通过形成在绝缘基片16中的通孔28，其尖端部分14a自图中的绝缘基片16的上表面往上突起，即自记录介质P侧上的表面往上突起。注意用作通过毛细作用将墨Q引导如尖端部分14a中的墨引导槽的切口在图中垂直方向中形成在墨引导器14的中间部分中。

需要注意的是，墨引导器14的尖端部分14a侧朝反电极20侧被形成为逐渐锥化为基本三角的形状(或者基本上梯形的形状)。此处，优选地金属汽相淀积在墨引导器14的尖端部分(最尖端部分)14a上，从该处墨Q将被喷射出。虽然不总是需要在墨引导器14的尖端部分14a上进行金属汽相淀积，优选进行汽相淀积，因为墨引导器14的尖端部分14a的有效介电常数由于金属汽相淀积的结果而变得基本上为无穷大，并轻易获得产生强电场的效果。同样，墨引导器14的形状不受特别限制，只要有可能集中墨Q，尤其墨Q中的带电细微粒成分通过绝缘基片16中的通孔28到尖端部分14a中。例如，尖端部分14a的形状可以被合适改变为不同于突起的形状，诸如JP 10-138493 A中在上述等中所公开的传统已知形状。

头基片12和绝缘基片16被安置，从而通过预定的距离彼此相互分开，用作墨池(墨室)将墨Q提供给墨引导器14的墨流程30形成在头基片12和绝缘基片16中。注意墨流程30中的墨Q包含细微粒成分，所述成分在电压施加到喷射电极18上时充电到相同的极性，并通过未示出墨循环装置在预定的方向中(在所述的例子中为自右至左)在记录时以预定的速度(例如墨流动速率200mm/s)在墨流程30中被循环。此后，将说明墨中的颜色微粒被充以正电的情况。

同样，如同2A中所示，喷射电极18被安置在环形形状中，即对于图中绝缘基片16的上表面上的独立电极作为环状电极18a，也就是说在记录介质P的表面上以围绕形成在绝缘基片16中的通孔28。喷射电极18被连接到信号电压源24，所述信号电压源用于对应诸如图像数据或者打印数据的喷射数据(喷射信号)产生脉冲信号。例如，信号电压源24在低压电平时产生0V脉冲信号，在高压电平时产生400至600V的脉冲信号。

需要注意的是，喷射电极18不限于图2A中所示的环状环形电极18a。即，没有特定的限制施加在喷射电极18上，只要电极是围绕电极布置，从而以一定的距离围绕墨引导器14的外围，或者是在墨引导器14的两侧并行设置的电极，从而彼此以一定的距离相对。在环绕电极的情况下，喷射电极18优选地为大体上的环形电极，更为优选地，如图2A中所示的环形电极。另一方面，在并行的电极的情况中，喷射电极18优选地大体为平行电极，更为优选地为图3A中所示的平行电极18b。注意图3C和3D中将在后面进行说明的并行电极、平行电极或者基本平行电极可能会被使用。

下面将通过取图2A中所示的环状环形电极18a作为环绕电极的代表示例，并取图3A中所示的平行电极18b和图3C中所示的平行电极34a、34b作为并行电极的代表示例来进行下述说明。

反电极20被安置在和墨引导器14的尖端部分14a相对的位置上并包括接地电极基片20a和安置在图中电极基片20a的下表面上的绝缘片20b，即在墨引导器14侧上的表面上。记录介质P也通过图中的反电极20的下表面支撑，即在墨引导器14侧的表面上，换言之，在绝缘片20b的表面上，并静电地吸附到表面上。反电极20(绝缘片20b)用作记录介质P的台板。

此处，至少在记录时，反电极20的绝缘片20b的表面，即记录介质P通过充电单元22而充电到预定的负的高电压(诸如-1.5kV)，并具有和施加到喷射电极18上的高电压(脉冲电压)相反的极性。由于充电单元22所进行的负的充电的结果，记录介质P相对喷射电极18被稳定地偏置到负的高电压并静电地吸附到反电极20的绝缘片20b上。

此处，充电单元22包括对记录介质P充电到负高压的栅极控制电晕充电装置充电器(scorotron electrifier)22a和将负高压提供给栅极控制电晕充电装置充电器22a的偏压源22b。注意本发明中所使用的充电单元22的充电装置不限于栅极控制电晕充电装置充电器22a，其也可以使用其它诸如电晕管充电器、固体充电器和放电针的不同的放电装置。

此处需要注意的是，在所述的例子中，反电极20包括电极基片20a和绝缘片20b，记录介质P通过充电单元22被充电到负高压并被静电吸附到绝缘片20b的表面上。但是，本发明不限于此，反电极20可以只用电极基片20a构造。在此情况下，反电极20(电极基片20a本身)被连接到负高压偏压源并被稳定地偏压到负高压，由此使记录介质P静电吸附到反电极20的表面上。

同样，反电极20上的记录介质P的静电吸附和将记录介质P充电到负高压(或者将负偏置高压施加到反电极20)可以使用不同的负高压源执行。此外，通过反电极20支撑的记录介质P不限于记录介质P的静电吸附，也可以使用另外的支撑方法或者支撑装置。

浮动导板26被安置在墨流程30之下并电学绝缘(在高阻抗状态中)。在所说明的例子中，浮动导板26被安置在头基片12之内，尽管本发明不限于此，浮动导板26的位置可以改变，只要此板26被安置墨流程30之下。例如，浮动导板可以安置在头基片12之下或者相对独立电极的位置安置在墨流程30的上游侧的头基片12内。

在图像记录时，浮动导板26根据施加到独立电极上的电压值产生感应电压并导致墨流程30中墨Q中的细微粒成分移动到绝缘基片16的侧部并被集中。结果，要求浮动导板26被相对墨流程30被安置在头基片12的侧部。优选地，浮动导板26相对独立电极的位置被安置在墨流程30的上游侧。使用此浮动导板26，墨流程30中的上层中的被充电的细微粒成分增加。结果，就有可能将通过绝缘基片16中的通孔28的墨Q中带电细微粒成分增加到一定的水平，并导致带电细微粒成分将被集中在墨引导器14的尖端部分14a中，并保持作为墨滴R喷射的墨Q中的带电细微粒成分的浓度在预定的水平。

同样，通过浮动导板所产生的感应电压根据工作通道的数目变化，这样即使在浮动导板上的电压没有被控制，也提供了喷射所需的带电微粒，这就有可能防止堵塞。注意电源可以连接到浮动导板，预定的电压可以施加到其上。

接着，将参照图3C和图3D说明另外一个实施例，其中的静电喷墨头中并行电极使用平行电极表示。

图3C和图3D中所示的静电喷墨头32包括：绝缘支撑基片33a和33b，使它们被设置得以预定距离彼此相对；平行电极34a和34b，被分别支撑在绝缘支撑基片33a和33b的内表面上；分隔板35a和35b，被安置在与绝缘支撑基片33a和33b彼此相对的方向相正交的方向中的两侧；墨引导器36，由分隔壁35a、35b支撑并分别平行安置在平行电极34a和34b之间；外壁板37a和37b，通过预定距离自绝缘支撑基片33a和33b的外表面分离；墨流程38，包括形成在分隔壁35a和35b、平行电极34a和34b以及绝缘支撑基片33a和33b之间的墨供给通路38a形成在绝缘支撑基片33a和33b以及外壁板37a和37b之间的墨回收通路38b和38c。

绝缘支撑基片33a和33b的端面(图中是下端表面)在一侧上连接到绝缘支撑基片33c，在另外一侧的端面(图中为上端面)敞开。相应地，墨供给通路38a的端面(图中是下端表面)在一侧上通过绝缘支撑基片33c闭合，和外部墨循环通路相连通的供给端口38d被安置在靠近闭合末端。外壁板37a和37b的端面(图中是下端面)在一侧上连接到外壁板37c并闭合，在另外一侧的端面(图中为上端面)敞开。因此，墨回收通路38b和38c与形成在绝缘支撑基片33c和外壁板37c之间的墨回收通路38e相连通，墨回收通路38e连接到与外部墨循环通路相连通的回收端口38f。

墨引导器36将墨供给通路38a分为两部分，并由绝缘树脂平板或者具有预定厚度的薄膜制造并包括突起状尖端部分36a，所述尖端部分自绝缘支撑基片33a和33b的开口末端即自平行电极34a和34b的开口末端突起，换言之，自墨供给通路38a的开口末端突起。同样，墨引导器36的两侧通过分隔板35a和35b支撑。与图3A中所示的墨引导器14的尖端部分14a相似，墨引导器36的尖端部分36a逐渐朝未示出的记录介质侧锥化为三角形状(或者基本上为梯形形状)。

在自外部墨循环通路通过供给端口38d将墨提供给墨供给通路38a后，墨通过毛细作用等在通过墨引导器36分为两部分的墨供给通路38a中朝开口末端移动，并在图中沿着墨引导器36往上移动。向上移动的一部分墨聚集在墨引导器36的尖端部分36a中，墨中的带电细微粒成分被集中。另一方面，剩余的墨自绝缘支撑基片33a和33b溢出，并流入墨回收通路38b和38c，两个流在墨回收通路38e中彼此融合，墨通过回收端口38f被回收到外部墨循环通路。

墨引导器36的尖端部分36a中的墨通过对平行电极34a和34b时间预定的脉冲电压而作为墨滴朝未示出的记录介质飞动，所述墨中带电细微粒成分被集中。

顺便提及的是，在本发明中，当喷射电极18是由图2A中所示的环状环形电极18a所表示的环绕电极时，需要环绕电极(环形电极)18a的内径Da和自喷射电极(环绕电极)18值在记录介质P侧上突起的墨引导器14的尖端部分的距离的比值(Da∶H)，即H是自环形电极18a的表面至墨引导器14的尖端部分14a的距离，被设置在1∶0.5至1∶2的范围中，优选地设置在1∶0.7和1∶1.7之间。此处，在环绕电极的情况下，诸如其内径不是常数的大体上的环形电极，可以认为是基本内径的有效内径(诸如平均内径)只需要被作为内径Da。

同样，在本发明中，当由图3A中所示的平行电极18b所表示的并行电极或者图3C和图3D中所示的平行电极34a和34b被用作喷射电极18时，就需要，如图3B或者图3C中所示，平行电极18b之间的距离Ds或者平行电极34a和34b之间的距离Ds和自喷射电极(并行电极)至在记录介质P侧上突起的墨引导器14的尖端的距离，即自平行电极18b的表面的距离H或者自平行电极的开口端面至墨引导器14的尖端部分14a的距离H的比值(Ds∶H)被设置在范围1∶0.7至1∶2.8之间，优选地设置在范围1∶1.0和1∶2.4之间。此处，在并行电极的情况下，诸如基本平行电极间有不是常数距离，可以视为基本距离的有效距离(诸如平均距离)至需要被用作距离Ds。

此处，在本发明中，本发明的发明者测量了喷射部分即在墨引导器14的尖端部分14a的电场强度(V/m)，这是通过改变喷射电极18的表面和墨引导器14的尖端部分14a之间的距离H，即使用图4中所示的实际模型的墨引导器14的尖端部分14a的突起量(此后称为“突起量”)H实现的，所速实际模型中，墨引导安置在浮动导板26上，喷射电极18被安置围绕墨引导器14，对电极也被安置以和墨引导器14的尖端部分14a相对。浮动导板26与突起电极18之间的距离和喷射电极18与反电极20之间的距离也都设为500μm，浮动导板26进入绝缘状态(高阻抗状态)，对电极被施加作为偏压的1500V负高压，喷射电极18被施加+400V的喷射电压。此外，具有内径(Da)为200μm的环形电极18a被用作喷射电极18，突起量H自75μm改变到250μm。注意将1500V的负偏高压施加到反电极20等同于静电吸附到反电极20上的记录介质P充电到负高压-1500V。

此测量结果如图5所示。

此处，尽管没有显示，墨引导器14使用陶瓷(介电常数ε＝20)制造墨引导器14以具有尖端角度45°和厚度75μm。图5中的水平轴表示自墨引导器14的尖端部分14a的中央沿着由图4中的箭头C所示的斜线的距离。

从图5中可以看出，当墨引导器14的突起量H设为200μm，电场强度超过2.5×10⁺⁷V/m并变得最大。即，自图5中可以看出可以通过改变突起量H同时将环状电极18a的内径设为常数来获得墨引导器14的最佳突起量H。在环状电极18a的情况下，当突起量H和内径Da的比值设为大约1.0时，电场的强度最大。

此结果指示在图4中所示的环状电极18的情况下，如果电场强度等于或者低于图5中所示的最大电场强度，就有可能对环状电极18减小施加电压，使用所述电场强度可以可靠和稳定地执行墨喷射。

因此，本发明的发明者对每个预定突起量H获得需要可靠和稳定地执行墨喷射的脉冲电压(最低喷射电压)，这是通过改变施加到环状电极18a的脉冲电压(喷射电压)改变，这与图5中的情况相同，除了具有内径150μm的环状电极18a被用作喷射电极18和突起量H在图4中的喷射结构(独立电极结构)自50μm改变到330μm。

此试验的结果显示在图6A中。

从图6A中可以看出，当至喷射部分的距离(突起量)H相对环状喷射电极内径Da的比值(H/Da)被设为1.0时，即使没有对墨引导器14的尖端部分14a形成金属薄膜等，所需的脉冲电压被最小化为400V。所需的脉冲电压在比值(H/Da)自1.0减小或者增加时增加。

顺便提及的是，在本发明中，至喷射部分的距离H和环形喷射电极内径Da的比值(H/Da)被设置在范围0.5至2之间。因为在静电喷墨头中，当考虑到诸如构成驱动每个独立电极的驱动电路的IC半导体装置的耐电压、安全、独立电极结构、电流消耗等，可以施加到喷射电极18的脉冲电压的上限大致为600V。从图6A中可以看出，除非电压值降低到上述限制范围内，所需的脉冲电压超过600V。注意优选地比值(H/Da)被设置在范围0.7至1.7范围中。在此情况下，就有可能进一步将施加到喷射电极18上的脉冲电压降至500V。

通过将平行电极18b作为喷射电极18取代环状电极18a所获得的结果显示在图6B中。

可以从图6B中看出，当至喷射部分的距离H(突起量)相对平行喷射电极距离Ds的比值(H/Ds)被设为1.4，即使金属薄膜等没有形成在墨引导器14的尖端部分14a，所需的脉冲电压降至450V。此所需的脉冲电压在比值(H/Ds)减小或者增加时增加。

顺便提及的是，在本发明中，至喷射部分的距离H和平行电极内径Ds的比值(H/Ds)被设置在范围0.7至2.8之间。因为在静电喷墨头中，当考虑到诸如构成驱动每个独立电极的驱动电路的IC半导体装置的耐电压、安全、独立电极结构、电流消耗等，可以施加到喷射电极18的脉冲电压的上限大致为600V。从图6B中可以看出，当超出上述的限度范围，所需的脉冲电压超过600V。注意，优选地比值(H/Ds)被设置在范围1.0至2.4范围中。在此情况下，就有可能进一步将施加到喷射电极18上的脉冲电压降至500V。

如上所述，在本发明中，至喷射部分的距离和环状喷射电极内径或者平行喷射电极距离的比值被设置在上述合适的范围中。结果，就有可能实现喷射电压的减小，放宽墨引导材料的选择(例如可以使用低介电常数材料)，以及放宽墨引导尖端结构的选择。

根据本发明的喷墨头基本如上述方式构造。接着，将以图1中所示的喷墨头10的操作作为示例来说明本发明的喷墨头的操作。

在图1中所示的喷墨头10中，在记录时，包含细微粒成分并充电到和施加到喷射电极18上的电压相同极性(诸如正(+))的墨Q通过未示出的循环装置循环，所述循环装置包括在图1中的箭头”a”的方向中，即自右至左的方向中，墨流程30中的泵等。当这么做时，静电吸附到反电极20上的记录介质P被充电到相反的极性，即充电至负高压(例如-1500V)。同样，浮动导板26进入绝缘状态(高阻抗状态)。

此处，当没有脉冲电压施加到喷射电极18，或者当施加到喷射电极18的脉冲电压被设在低压电平(0V)时，喷射电极18和反电极20(记录介质)之间的电压等于偏压(例如1500V)，靠近墨引导器14的尖端部分14a的电场强度降低。结果，墨Q将不从墨引导器14的尖端部分14a中飞出，即将不作为墨滴R喷射。但是，在此状态下，墨流程30中的墨Q的一部分，特别地，包含在墨Q中的带电细微粒成分在图1中的箭头”b”的方向中往上移动，即自绝缘基片16的下侧至上侧的方向中，同时通过迁移作用、毛细作用等而通过绝缘基片16中的通孔28，并提供给墨引导器14的尖端部分14a。

另一方面，当处于高压电平(例如400至600V)的脉冲电压被施加到喷射电极18，等于所施加的脉冲电压的电压(诸如400至600V)被叠加到偏压(例如1500V)。因此，喷射电极18和反电极20(记录介质P)之间的电压(电势差)增加并变为1900V至2100V，靠近墨引导器14的尖端部分14a的电场强度也增加。在此状态下，沿着墨引导器14，墨Q往上移动到绝缘基片16之上的尖端部分14a，尤其是，墨Q中的带电细微粒成分作为包含带电细微粒成分的墨滴R通过静电力自墨引导器14的尖端部分14a飞离，并被偏压到负高压(例如-1500V)的对电极(记录介质P)所吸引，并吸附到记录介质P上。

此处，在本发明中，墨引导器14的尖端部分14a的突起量H和喷射电极18(环形电极18a)的内径Da的比值设置在0.5至2之间的合适范围中。同样，突起量H和喷射电极18(平行电极18b)之间的距离Ds的比值(H/Ds)被设置在0.7至2.8之间的合适范围中。因此，就有可能即使在施加到配合电极18上的脉冲电压较小到大约600V或者更低时实现可靠和稳定的墨喷射。

根据图像数据以此方式喷射墨并在记录介质P上形成点同时相对移动喷墨头10和支撑在反电极20上的记录介质P，对应图像数据的图像可以记录在记录介质P上。

需要注意的是，此处在上述说明的喷墨头10中，形成单层电极结构的诸如环状电极18a或者平行电极18b的喷射电极18被安置在图中的绝缘基片16的上表面上。但是，本发明不限于此，也可以采用双层电极结构，其中电极18被安置在绝缘基16的上表面和下表面上。

图7A显示了根据本发明另外实施例的静电喷墨头40的轮廓，其中通过喷射电极形成双层电极结构。

图7A中所示的喷墨头40具有和图2A中所示的喷墨头10相同的结构，除了第二驱动电极42设置在图中的绝缘基片16的下表面上。因此，相同的结构部件使用相同的附图标记并不在此实施例中说明，即在此实施例中主要说明差别。

在图7A中的喷墨头40中，喷射电极18具有两层电极结构，其中环状电极(此后称为“第一驱动电极”)18a被安置在图中的绝缘基片42的上表面上，第二驱动电极42被设置在绝缘基片16的下表面上。此处，第一驱动电极18a对每一个绝缘基片16的上表面上的独立电极设置成环状形状，以围绕形成在绝缘基片16中的通孔28。另一方面，第二驱动电极42以片的方式设置，以使绝缘基片16的下表面上的所有独立电极相同，除了通孔28被形成在绝缘基片16中的每个区域外。第二驱动电极42也在记录时稳定地偏压至高压。

当喷墨头40包括诸如图7B中所示的15个独立的电极时，形成了三行独立电极，每行包括5个独立电极。在喷墨头40中，墨喷射/非喷射由第一和第二驱动电极18a和42控制。注意本发明的喷墨头40使用通过第一和第二驱动电极18a和42的双层电极结构形成，尽管本发明不限于此，也可以使用任何其它具有两层或者多层驱动电极的电极结构。

接着，将说明第一和第二驱动电极18a和42的布置。第一驱动电极18a需要比墨流程30更靠近绝缘基片16。另一方面，第二驱动电极42需要安置的比第一驱动电极18a更靠近头基片12侧。当第一驱动电极18a被设置诸如图中的绝缘基片16的上表面上，第二驱动电极42可以设置在绝缘基片16的下表面或者头基片12的内部。当第二驱动电极42被设置在头基片12的内部，优选地，浮动导板26被设置在墨流程30的上游侧的头基片12的内部。

在此实施例的喷墨头40中，喷墨头40包括具有上述说明的双层电极结构的喷射电极18，第二驱动电极42被不变地偏置到预定正电压(例如600V)，第一驱动电极18a根据诸如图像数据在基态和高阻抗状态切换。结果，包含细微粒成分，诸如色素的墨Q(墨滴R)的喷射/非喷射可以得到控制，所述墨在高压电平施加到第二驱动电极42时被充电到相同的极性。即，在喷射头40中，当第一驱动电极18a被设置在基态下，靠近墨引导器14的尖端部分14a的电场强度保持较低，自墨引导器14的尖端部分14a的墨Q的喷射没有执行。另一方面，当第一驱动电极18a设置在高阻抗状态下，靠近墨引导器14的尖端部分14a的电场强度增加，在墨引导器14的尖端部分14a中集中的墨Q通过静电力自尖端部分14a飞离。这样，就有可能通过选择所述条件进一步集中墨Q。

在此实施例中，与上述实施例中的情况相似，第一驱动电极18a的内径(Da)和墨引导器14的突起量(H)的比值被设置使得落入本发明的前述合适限度范围之内，这样即使在施加到第二驱动电极42的偏压降低到大约600V或者更低，就有可能实现可靠和稳定的墨喷射。注意墨引导器14的突起量(H)和第二驱动电极42的通孔的内径的比值可以被设置使得落入本发明的合适限制范围内。

使用本实施例的所述结构，在图像记录时不执行切换至高压，这样对于切换就不会消耗大的电功率。结果，即使在喷墨头需要执行高速高清晰记录时，其也可能显著降低能量消耗。即使在独立电极和驱动电路以物理上极高密度实施时，也没有放电的危险。结果，这就提供了一个优点：有可能一起处理高密度实施和使用高压安全驱动。

需要注意的是，在上述的喷墨头40中，使用了在所有独立电极中常用的片状第二驱动电极42。但是本发明不限于此，环状电极可以被设置作为每个独立电极的第二驱动电极。

此外，当每个独立电极的第一驱动电极和第二驱动电极每个都是环状电极时，可以使用将脉冲电压施加到第一驱动电极也可以施加到第二驱动电极的控制方法。在此情况下，自第一驱动电极的电力线和自第二驱动电极的电力线彼此相加，墨引导的尖端部分中的电场强度增加，这样和单层驱动电极的情况相比，就有可能减小施加到每个驱动电极上的脉冲电压的值。

图8A显示了根据本发明另外一个实施例的喷墨头41的轮廓，其中包括另外两层电极结构的电极。

图8A中的静电喷墨头41具有和图7A中所示的喷墨头40相同的结构，除了是环状电极的第二驱动电极44为每个独立电极设置在图中绝缘基片16的下表面上，取代所有独立电极中通常的片状第二驱动电极42。因此，相同的结构部件使用相同的附图标记，并在此实施例中省略说明。即在此实施例中将主要说明差异。

在图8A中所示的喷墨头41中，喷射电极18具有双层电极结构，其中第一驱动电极18a是环状电极，其被设置在图中绝缘基片16的上表面上，第二驱动电极44也是环状电极，设置在绝缘基片16的下表面上。此处，第一驱动电极18a对每个独立电极设置在环形形状中以围绕形成在绝缘基片16中的通孔28，多个第一驱动电极18a在图8B中所示的行方向(主扫描方向)中彼此连接。第二驱动电极44对每个独立电极也设置成环形形状，以围绕形成在绝缘基片16中的通孔28。多个第二驱动电极18b在图8B中所示的列方向(此扫描方向)中彼此连接。

在此实施例中，在记录时，只有第一驱动电极18a被设置在高压电平或者处于高阻抗状态(开状态)，所有其它第一驱动电极18a被驱动至接地电平(基态：关闭状态)。所有第二驱动电极44也根据图像数据被驱动到高压电平或者地电平。注意作为修改，第一和第二驱动电极18a和44可以以相反的方式驱动。

如上所述，第一和第二驱动电极18a和44以矩阵的方式布置，以形成两层电极结构。通过第一和第二驱动电极18a和44，在每个独立电极上的墨喷射/非喷射得到控制。即，在第一驱动电极18a被设置在高压电平或者在浮动状态下，第二驱动电极44被设置在高压电平，墨就被喷射。当第一驱动电极18a和第二驱动电极44之一被设置为地电平，墨就不会被喷射。

图8B显示的是第一和第二驱动电极18a和44的示例布置总体图。如图中所示，当喷墨头41包括诸如15个独立电极时，5个独立电极(1、2、3、4和5)被安置在主扫描方向的每行上，三个独立电极(α、β和γ)被设置在次扫描方向中的每列上。在记录时，安置在相同行上的五个第一驱动电极18a同时驱动到相同的电压电平。以相同的方式，安置在相同列上的三个第二驱动电极44同时驱动到相同的电压电平。

相应地，在此实施例的喷墨头41中，就有可能相对行方向和列方向以二维的方式布置多个独立电极。

在图8B中所示的喷墨头的情况下，例如，在行α上的五个独立电极(第一驱动电极18a)相对行方向被以预定间距放置。这同样应用到行β和行γ。同样，行β上的五个独立电极以预定的距离在列的方向中和行α分离并相对行的方向分别安置在α行的五个独立电极和γ行的五个独立电极之间。以相同的方式，行γ上的五个独立电极以预定的距离在列的方向中和行β分离并相对行的方向分别安置在β行的五个独立电极和α行的五个独立电极之间。

以这种方式，每行上的独立电极(第一驱动电极18a)被安置使得沿行的方向从其它行上独立电极移动。使用这种结构，将记录在记录介质P上的一条线在行的方向被分为三组。

即，将在记录介质P上记录的一条线被分为多组，其数目等于第一驱动电极18a相对列方向的行的数目，并以分时的方式执行顺序记录。在图8B所示例子的情况下，例如，对第一驱动电极18a的行α、β和γ执行顺序记录，由此在记录介质P上记录图像的一条线。在此情况下，如上所述，将被记录在记录介质P上的一条线在行方向中被分为三组，然后顺序记录以分时的方式执行。

相应地，在此实施例中所采用的矩阵驱动系统中，分割记录相对行的方向执行，这样记录速度根据第一驱动电极18a的行的数目的增加而降低。但是，这就有可能减小驱动电路的驱动器的数目，这提供的优点就是：有可能减小实施区域。同样，在此实施例中也有可能合适地确定记录速度和必要的驱动器的数目，这样所提供的一个优点就是：有可能对系统获得最佳的记录速度和驱动电路实施区域。

需要注意的是，在此实施例的喷墨头41中，使用了通过第一和第二驱动电极18a和44的双层电极结构。但是，本发明不限于此，也可以使用其它具有两层或者多层驱动电极的其它电极结构。

在此实施例中具有如上所述的两层电极结构的喷墨头41中，第二驱动电极44不变地接受所施加的预定电压(例如600V)，第一驱动电极18a根据诸如图像数据在基态和高阻抗状态之间切换。结果，包含诸如色素的在高压电平施加到第二驱动电极42上而充电的细微粒成分的墨Q(墨滴R)的喷射/非喷射可得到控制。即，在喷墨头41中，当第一驱动电极18a设置在基态，靠近墨引导器14的尖端部分14a的电场强度变低，墨Q不会自墨引导器14的尖端部分14a中飞离。另一方面，当第一驱动电极18a设置在高阻抗态下，靠近墨引导器14的尖端部分14a的电场强度增加，集中在墨引导器14的尖端部分14a中的墨Q通过静电力自尖端部分14a飞离。

需要注意的是，根据图像数据而使第一驱动电极18a在地电平和高压电平之间切换的操作基本上使用相同的操作方式。如上所述，在此实施例中的喷墨头41中，当第一驱动电极18a和第二驱动电极44之一设置在地电平，墨将不喷射，只有当第一驱动电极18a设置在高阻抗状态或者设置在高压电平时，而且第二驱动电极设置在高压电平时，墨才被喷射。

即，在此实施例的喷墨头41中，在墨喷射和非喷射时获得显著不同的两种电场强度是非常重要的。相应地，诸如第一和第二驱动电极18a和44的布置(位置关系)、施加到第一和第二驱动电极18a和44的高压电平、反电极20的偏置电压(或者记录介质的充电电压)、绝缘基片16的厚度和墨引导器14的形状的相关参数只需要合理地确定。

在此实施例中，和上述实施例相似，第一驱动电极18a的内径(Da)和墨引导器14的突起量(H)的比值被设置使得落入本发明的前述合适的限制范围，这样即使在施加到第二驱动电极44的偏压被减小到大致600V或者更低时，也可能实现可靠稳定墨喷射。注意墨引导器14的突起量(H)和第二驱动电极44的内径的比值可以被设置落入例如本发明的合理限制范围内。

使用此实施例的结构，由于可以在高阻抗状态和地电平之间切换第一驱动电极而不会消耗大的电能。因此，根据本实施例，就有可能即使在需要高速执行高清晰记录的喷墨头的情况下也可能显著降低能量消耗。

同样，根据本实施例，独立电极以二维的方式设置，并被以矩阵驱动，这样就有可能显著减小用于在行的方向中驱动多个独立电极的行驱动器的数目和在列的方向中驱动多个独立电极的列驱动器的数目。结果，根据此实施例，就有可能显著减小驱动用于驱动二维设置的独立电极的实施面积和能量消耗。此外，根据本实施例，就有可能在保持其间相对较大的空间的同时布置独立电极，这样就有可能在独立电极之间显著减小放电的可能性并安全处理高密度实施和高压驱动。

此处需要注意的是，在诸如上述说明的喷墨头40和41的喷墨头的情况下，其使用具有通过第一和第二驱动电极18a和42或者44所形成的双层电极结构的喷射电极，当独立电极高密度布置，相邻独立电极之间可能产生电场干涉。因此，优选地，保护电极被设置在相邻独立电极的第一驱动电极之间并且靠近墨引导器14的电力线被保护电极所屏蔽。保护电极不仅对双层电极结构有效而且对上述的单层结构也有效。

本发明的另外一个实施例中的喷墨头50的轮廓结构将在参照图9、10A和10B进行说明，其中上述保护电极为形成两层电极结构而设置。图9是此实施例的喷墨头的示例的简略透视图，图10A是图9中所示的喷墨头的示意横截面图，图10B显示的是沿着图10A中线VII-VII所取的箭头视图。

图9、10A和10B中所示的喷墨头50具有和图8A中所示的喷墨头41相同的结构，除了绝缘层56a被设置在安置在图中绝缘基片16的下表面上的第二驱动电极44之下，绝缘层56b被设置在安置在图中绝缘基片16的上表面上的第一驱动电极18a之上，保护电极54和绝缘层56c以此顺序被设置在绝缘层56b之上。因此，相同的结构部件使用相同的附图标记，在此实施例中省略了说明。即在此实施例中主要说明差别。

在图9、10A和10B中所示的喷墨头50中，除了形成包括第一驱动电极18a和第二驱动电极44的双层结构的喷射电极18外，还设置了覆盖第二驱动电极44的下侧(下表面)的绝缘层56a、安置在其间设有绝缘层56b的第一驱动电极18a之上的片状保护电极54，以及覆盖保护电极54的上表面的绝缘层56c，其中所述第一驱动电极18a的每个环形电极安置在图中绝缘基片16的上表面上，并对每个独立电极以环形设置，以围绕形成在绝缘基片16中的通孔58，所述第二驱动电极44的每个环形电极安置在图中绝缘基片16的下表面上，并对每个独立电极以环形设置，以围绕形成在绝缘基片16中的通孔58。此处，多个第一驱动电极18a在行的方向(主扫描方向)彼此连接，多个第二驱动电极44在列的方向(次扫描方向)彼此连接。

通孔58被形成，从而也通过绝缘基片16之下的绝缘层56a和绝缘基片16之上的绝缘层56b和56c。即，通孔58被形成使得通过绝缘层56a、绝缘基片16和绝缘层56b和56c的分层产品。墨引导器14自绝缘层56a侧被插入通孔58，这样墨引导器14的尖端部分14a自绝缘层56c突起。注意在所示的例子中，墨引导槽没有形成在墨引导器14的尖端部分14a中，但是墨引导槽可以被形成，以促进墨Q和墨Q中的带电细微粒成分集中到尖端部分14a中。

此处，自第一驱动电极18a的墨引导器14的尖端部分14a的突起量(突出量)H和暴露给通孔58的第一驱动电极18a的内径(Da)的比值被设置在0.5至2的范围之中，优选地在范围0.7至1.7范围之中。请注意，优选地墨引导器14的突出量H和第二驱动电极44的比值也被设置使得满足上述所说明的条件。

在此实施例中，保护电极54被设置在相邻独立电极的第一驱动电极18a之间并抑制用作相邻独立电极的喷射部分的墨引导器14之间所发生的电场干涉。如同11A中所示，保护电极54是片状电极，诸如金属板，这在所有独立电极中通用，孔被形成在对应第一驱动电极18a的部分中的保护电极54中，所述第一驱动电极18a对各独立电极被二维地安置围绕通孔58(参看图10A和图10B)。注意在此实施例中，保护电极被设置的原因在于，如果独立电极以高密度布置，存在的一个情况是由独立电极所产生的电场受由其相邻的独立电极所产生的电场状态的影响，并且由此点的尺寸和所画的点的位置波动，记录质量受到负面影响。

顺便提及的是，图中的保护电极54的上侧除了通孔58外覆盖绝缘层56c，绝缘层58b被设置在保护电极54和第一驱动电极18a之间，由此将电极54和18a彼此绝缘。即，保护电极54被设置在绝缘层56c和绝缘层56b之间，第一驱动电极18a被设置在绝缘层56b和绝缘基片16之间。

即，如图11B所示，在绝缘基片16的上表面上，即，在绝缘层56b和绝缘基片16之间(参看图10A和图10B)，对各独立电极形成围绕在通孔58周围的第一驱动电极18a被二维地布置，多个第一驱动电极18a在列的方向彼此连接。

同样，如图11C所示，绝缘层56a的上表面上(即在绝缘基片16的下表面上)，即，在绝缘层56a和绝缘基片16之间(参看图10A和图10B)，对各独立电极形成围绕在通孔58的周围的第二驱动电极44被二维地布置，多个第二驱动电极44在行的方向彼此连接。

此外，在此实施例中，为了屏蔽自各独立电极(诸如自第一和第二驱动电极18a和44)的喷射电极(驱动电极)18朝墨流程30的排斥电场，屏蔽电极可以相对第一和第二驱动电极18a和44设置在流程侧上。

在此实施例中，与图8A和图8B中所示的实施例的情况相似，在记录时，只有第一驱动电极18a设置在高压电平或者在高阻抗状态(开状态)，所有其它第一驱动电极18a被驱动至地电平(基态：关闭状态)。另一方面，所有的第二驱动电极44根据图像数据被驱动至高压电平或者地电平。注意作为修改，第一和第二驱动电极18a和44可以按照相反的方式驱动。

如上所述，第一和第二驱动电极18a和44以矩阵方式布置以形成两层电极结构。通过第一和第二驱动电极18a和44，在各独立电极的墨喷射/非喷射可以控制。即，当第一驱动电极18a被设置在高电平或者处于浮动状态，以及第二驱动电极被设置在高压电平，墨将被喷射。当第一驱动电极18a和第二驱动电极44之一被设置为地电平，墨将不被喷射。

需要注意的是在此实施例中，脉冲电压可以根据图像信号施加到第一和第二驱动电极18a和44，墨喷射可以在这些电极被设置在高压电平时执行。

例如，在图12所示的喷墨头50中，当墨Q中的细微粒成分被充以正(+)电，即，当墨Q包含诸如带正电的微粒，使墨Q在墨喷射头50的墨流程30中的箭头“a”的方向中循环的电场和自独立电极的墨引导器14的尖端部分14a中喷射的墨Q(墨滴)中带正电的微粒通过记录介质P吸引，即，在第一和第二驱动电极18a和44以及记录介质P之间形成飞行电场。墨引导器14的尖端部分14a和记录介质P之间的距离(间隙)被设置在诸如200至1000μm的范围中。当间隙设置为500μm，飞行电场通过提供1kV至2.5kV的范围的势差而形成。

同样，通过施加到第一或者第二驱动电极18a或者44的平均电压，比平均电压低的感应电压也稳定地产生在浮动导板26内，这样电场(此后将被称为诸如“迁移电场”)被形成，此电场使作为墨池的墨流程30内的墨流程30内的墨Q中的带正电的微粒往上吸引，并且墨Q中带正电的微粒收集在墨流程30的上部。通过围绕相对诸如几个mm的墨流程30的厚度提供大约几百V的电势差，而形成迁移电场。

例如，在图12中所示的喷墨头50中，记录介质P被充电到-1.5kV负高压(或者通过传输部件52形成的对电极被偏压到-1.5kV，所述传输部件传输记录介质P)，并且第一和第二驱动电极18a和44都设置为0V(基态)，由此形成飞行电场。然后，保护电极54被设置为0V(基态)。

在此状态下，墨Q自墨流程30朝通孔58和墨引导器14之间的空间往上移动并通过静电作用和毛细作用收集在尖端部分14a中。收集在尖端部分14a中的墨Q通过墨Q的表面张力等保持在尖端部分14a中，并且墨Q中的带正电的微粒的浓度增加到了很高的水平。

接着，如图13中所示，脉冲电压(例如都在+400至600V的范围之间)根据图像信号被施加到第一和第二驱动电极18a和44，具有高富集带正电的微粒的墨滴R自墨引导器14的尖端部分14a喷射。例如，当初始微粒浓度处于3至15％范围之内时，优选地，被喷射的墨滴R的微粒浓度是30％或者更高。注意脉冲电压的脉冲宽度没有特别限制，但是有可能将脉冲的宽度设置在诸如几十个μs至几百个μs的脉冲范围中。同样，记录在记录介质P上的点的尺寸依赖于脉冲电压的幅度或者应用时间长度，这样就有可能通过调整脉冲电压幅度或者施加时间长度来调整点的尺寸。

在此实施例中，和上述实施例相似，墨引导器14的尖端部分14a的突出量和第一驱动电极18a的内径的比值被设置使得落入前述合理的限制范围内。因此，就有可能合适地调整第一和第二驱动电极18a和44与记录介质P之间的飞行电场，并在合适的脉冲电压施加到第一和第二驱动电极18a和44时使墨可靠稳定地喷射。在所述实施例中，第一和第二驱动电极18a和44也被矩阵驱动，这样就有可能减小驱动器的数目。

即，朝记录介质的吸引电场被设置使得落入1.5×10⁷V/m或者更低，更为优选地是落入1.0×10⁷V/m或者更低，在此状态下墨滴没有喷射，并落入2.0×10⁷V/m或者更高，更为优选地是落入2.5×10⁷V/m或者更高，在此状态下墨滴喷射。

需要注意的是，在此实施例的喷墨头50中，没有特别限定是使用第一驱动电极18a和第二驱动电极44之一或者两者来控制墨喷射/非喷射。但是，优选地，在第一驱动电极18a和第二驱动电极44被设置在地电平时没有执行墨Q的喷射，只有在第一驱动电极18a被设置在高阻抗状态下或者在高压电平，第二驱动电极44被设置在高压电平时，执行墨喷射。

顺便提及的是，如所述的示例中那样，保护电极54设置在此实施例的喷墨头50中的相邻第一驱动电极18a之间，但是本发明不限于此。例如，当第一和第二驱动电极18a和44是矩阵驱动时，即，当下层的第二驱动电极44在列单元中顺序驱动，上层的第一驱动电极18a根据图像数据被驱动，保护电极可以只设置在第一驱动电极18a的行的空间中。即使在此情况下，通过在记录时将保护电极偏压至预定保护电势(诸如地电平)，就有可能消除相邻独立电极的影响。

在此实施例中，当上层的第一驱动电极18a行被顺序打开，下层的第二驱动电极44根据图像数据在诸如图8A和图8B中所示的实施例中的独立电极的喷射电极18驱动时打开/关闭，即，当行列布置交换时，第二驱动电极44根据图像数据驱动。因此，列的方向上每个独立电极的两侧上的独立电极被经常在高压电平和地电平之间切换。

但是，在行的方向中，第一驱动电极18a在行单元中驱动，当前被驱动行的两侧上的独立电极的第一驱动电极18a被不变地设置为地电平。结果，两侧上的独立电极行用作保护电极。如上所述，当上层的每行第一驱动电极18a被顺序打开，下层的第二驱动电极44根据图像数据驱动，就有可能消除相邻电极的影响并在没有设置保护电极时提高记录质量。

毋庸置言，在上述的任何形式的实施例中，可以通过设置保护电极消除相邻独立电极的影响。

此外，在此实施例的喷墨头50中，被设置的浮动导板26构成墨流程30的下表面，并导致墨流程30中的带正电的墨微粒(带电微粒，即，带电细微粒成分)通过施加到第一驱动电极18a和第二驱动电极44上的脉冲状喷射电压所感应的电压而往上迁移(即朝记录介质P侧)。同样，电绝缘镀膜(未示出)被形成在浮动导板26的表面上，因此，防止了墨的物理属性和成分由于墨的带电喷射等而变得不稳定。优选地绝缘镀膜的电阻被设在10¹²Ω·cm或者更高，更为优选地设在10¹³Ω·cm或者更高。优选地，绝缘镀膜也是对墨耐腐蚀的，从而防止了浮动导板26被墨腐蚀。此外，浮动导板26自其底侧被覆盖以绝缘部件。使用此结构，浮动导板26被完全电绝缘并浮动。

此处，至少为每个头设置一个浮动导板。即，在C、M、Y和K用头中，每个头设置至少一个浮动导板，C和M用头将不共享相同的浮动导板。

在具有如上所述的双层电极结构的喷射电极的喷墨头的各实施例中，对电极(记录介质P)可以充电到例如-1.6kV，墨喷射可以被控制，这样墨在至少第一驱动电极和第二驱动电极之一被设置在负高压(诸如-600V)时不喷射，并且墨只在第一驱动电极和第二驱动电极都设置在地电平(0V)时才喷射。

需要注意的是，提供给本发明中的墨流程30的墨Q包含带电颜色微粒(带电细微粒)，其微粒的尺寸大约为0.1至5μm，并分布在载液中。注意用于印刷后提高图像的可固定性的分散树脂微粒可以和带电颜色微粒一起适当地包含在墨中。载液需要是具有10⁹Ω·cm或者更高的高电阻率的介电液体(非水溶剂)，优选地为10¹⁰Ω·cm或者更高。如果使用低电阻率的载液，载液本身通过自喷射电极所施加的电压的充电喷射而充电，这样，增加带电微粒(带电细微粒成分)的浓度就变得困难，并由此就不会发生聚集。同样，具有低电阻率的载液不适合此形式，因为担心电击穿或者连续可能在相邻记录电极之间发生。

优选地，用作载液的介电介电液体的相对电容率是5或者更低，优选地为4或者更低，更为优选地为3.5或者更低。通过将相对电容率设定在此范围中，电场有效地作用在介电液体的带电微粒上，迁移轻易的发生。

需要注意的是介电液体的固有电阻的上限值大约是10¹⁶Ω·cm，相对电容率的下限值大约是1.9。

为什么介电液体的电阻在上述的范围中是优选的原因是，如果电阻下降，就不可能在低电场下稳定地执行墨的喷射。另一方面，为什么相对电容率在上述的范围中是优选的原因是，如果介电常数增加，由于溶剂的极化电场变弱，由此所形成的点的颜色变淡或者发生模糊。

本发明的介电液体的优选示例包括直链(straight-chain)或者分支脂肪族烃、脂肪族烃、芳香烃，或者烃类的卤素取代基。例如，己烷、庚烷、辛烷、异辛烷、癸烷、异癸烷、萘烷、壬烷、十二烷、异十二烷、环己胺、环辛烷、苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯、Isopar C、Isopar E、Isopar G、Isopar H、Isopar L(Isopar：EXXON公司的一种品牌)、Shellsol70、Shellsol 71(Shellsol：壳牌石油公司的一种品牌)、AMSCO OMS、AMSCO 460溶剂、(AMSCO：美国矿物油精公司的一种品牌)、硅树脂油(诸如Shin-Etsu Silicones生产的KF-96L)等可以单个使用或者混合使用。

至于分布在介电液体(非水溶剂)中的颜色微粒，可以使用色素本身或者包含在分散树脂中用于提供固定性的微粒。在后者的情况下，具有色素等的颜色微粒通常通过镀层色素等和分散树脂微粒的树脂材料一起形成为镀树脂微粒，或者具有染料等的颜色微粒通常通过对分散树脂微粒染色而获得。至于着色剂，可以使用传统中用在墨喷墨合成物、打印(油基)墨合成物和电相液显影剂中所使用的任何色素或者染料。

分布在墨中的墨微粒的含量(颜色微粒和/或者树脂微粒的总含量)优选地在基于墨的总重的0.5至30wt％范围内，优选地在1.5至25wt％范围中，更为优选地在3至20wt％范围中。如果墨微粒的含量降低，很容易发生的问题是，例如，发生打印图像的密度的短缺或者记录介质表面的墨亲和力难以获得，并由此很难获得稳固的图像。另一方面，如果墨微粒的含量增加，发生的问题是，例如，获得均匀分布液体就比较困难，或者在喷射头中轻易发生墨的阻塞并由此获得稳定的墨喷射比较困难。

用作着色剂的色素可以是印刷技术领域中常用的无机色素或者有机色素。具体的例子包括但是不特别限定于诸如黑烟末、镉红、钼红、铬黄、镉黄、钛黄、铬绿、翠绿、钴绿、深蓝、普鲁士蓝、钴蓝、偶氮颜料、酞化青染料、二氢喹吖啶颜料、异氮茚基染料、二恶嗪染料、threne染料、二萘嵌苯染料、perinone染料、硫靛染料、醌酞酮染料以及金属复合染料。

可以作为着色剂使用的染料的优选示例包括诸如偶氮染料的溶油染料、金属复合盐染料、萘酚染料、蒽醌染料、靛青染料、阳碳染料、醌亚胺染料、吨染料、苯胺染料、喹啉染料、硝基染料、亚硝基染料、苯醌染料、荼醌染料、酞花青染料以及金属酞花青染料。

同样，分散在介电溶剂中的墨微粒的平均微粒尺寸，诸如颜色微粒和/或者树脂微粒，优选地在0.1μm至5μm范围中，更为优选地在0.2μm至1.5μm范围中，更为优选地在0.4μm至1.0μm范围中。微粒的尺寸使用CAPA-500(由HORIBA公司制造)获得。

此处，优选地，墨Q中的墨微粒(分散树脂微粒和/或者颜色微粒或者着色剂微粒)是带正电或者带负电的微粒。

也有可能使用电相显影液技术来将电荷合理地传递给墨微粒。更详细而言，有可能使用电荷检测剂和/或者其它在“Latest systems forElectro-photographic Development，and Development and Applicationof Toner Materials”(pp.139至148)、“Fundamentals and Applicationsof Electro-photographic Techniques”(由Electro-photographic协会编辑，pp.497至505，CORONA PUBLISHING CO.，LTD.，1998)，“Electro-photography”(Yuji Harasaki，Vol.16(No.2)，P.44，1977)等中所说明的添加剂来将电荷传递给墨微粒。

同样，墨合成物的粘性优选地在0.5至5mPa·s范围中，更为优选地在0.6至3.0mPa·s中，更为优选地，在0.7至2.0mPa·s范围中。颜色微粒具有电荷，这就有可能如在电相显影液中所需使用不同的电荷控制材料。电荷量优选地在范围5至200μC/g中，更为优选地在范围10至150μC/g中，更为优选地在15至100μC/g中。同样，存在的一个情况是由于添加了电荷控制材料，介电溶液的电阻发生变化。电荷检测剂被添加，这样下面所限定的分布因子P变为优选地50％或者更高，更为优选地变为60％或者更高，以及更为优选地变为70％或者更高。

P＝100×(σ1-σ2)/σ1

此处，σ1是墨合成物的导电率，σ2是使用离心分离器所获得的墨合成物的上清液的导电率。导电率是使用LCR表(由Ando Electric公司制造的AG-4311)所测量的值，并通过将5V电压以频率1kHz施加到液用电极(由Kawaguchi Electric Works公司制造的LP-05)上。同样，离心通过使用高速冷冻微离心分离机(由TOMY SEIKO公司制造的SRX-201)在温度23℃下14500rpm的转速下执行30分钟。

使用上述的墨合成物，带电微粒的迁移很容易发生，集中也被加速。

另一方面，墨合成物的导电率σ1优选地在100至3000pS/cm范围中，更为优选地在150至2500pS/cm范围中，更为优选地在200至2000pS/cm范围中。通过在此范围中设置导电率，可以防止施加到喷射电极上的电压过高，并由此消除了相邻喷射电极之间的电击穿或者连续。同样，墨合成物的表面张力优选地设置在15至50mN/m范围中，更为优选地设置在15.5至45mN/m范围中，更为优选地设置在16至40mN/m范围中。通过在此范围中设置表面张力，可以防止施加到喷射电极上的电压过高，并由此防止了墨泄漏弄脏头并围绕头散布。

在传统喷墨系统中，墨通过将力施加到整个墨而导致墨朝记录介质飞动。但是，在本发明中，带电细微粒成分(带电调色剂微粒)是分布在载液中的固态成分，并主要容纳力，并被导致朝记录介质飞动。结果，就有可能在不同的记录介质上记录图像，诸如PET薄膜的不可吸收薄膜，以及普通纸。也有可能在不同记录介质上通过防止在记录介质上的墨的模糊和流动而获得具有高图像质量的图像。

接着，将说明根据本发明的第三方面中的静电喷墨记录装置，其使用根据本发明的第一和第二方面的喷墨头，以及根据本发明的第四方面的通过使用这些喷墨头的静电喷墨记录方法。

图14显示的是根据本发明的第三方面的静电喷墨记录装置的实施例的总体结构示意图。

静电喷墨记录装置(此后称为“喷墨打印机”)和本发明的静电喷墨记录方法被用于记录全色图像，这是根据所输入的图像数据通过墨滴的喷射以四种颜色使用图像形成装置将其形成到通过传输装置传输的记录介质P上而形成墨微粒的图像，并将形成到记录介质P上的图像的墨微粒固定。

图14中所示的喷墨打印机60是在记录介质P上执行单侧四色打印的装置。出于此目的，作为传输记录介质P的装置，喷墨打印机60包括供给辊对62、引导器64、辊66a、66b和66c、传输带68、传输带位置检测装置69、静电吸收装置70、放电装置72、剥离装置74、固定/传输装置76和引导器78。作为图像形成装置，喷墨打印机也包括喷射头单元80、墨循环系统82、头驱动器84、记录介质位置检测装置86和记录位置控制装置88。此外，喷墨打印机60包括排风扇90和溶剂收集装置92来作为溶剂收集装置。这些结构元件设置在外壳61中。

首先，将说明喷墨打印机60中的记录介质P用传输装置。

供给辊对62被设置靠近入口61a，所述入口设置在外壳61的侧表面上并由一对辊构成，所述辊将记录介质P从未示出的储料器供给到设置在外壳61中的传输带68(由辊66a部分支撑)。引导器64设置在供给辊对62和支撑传输带68的辊66a之间，并将记录介质P引导至传输带68。

尽管没有显示，优选地，用于移除粘附到记录介质P上的外部物质的外部物质移除装置，诸如灰尘或者纸的废物，被设置靠近供给辊对62。作为外部物质移除装置，所述装置基于已知非接触的方法，诸如抽吸移除、吹动移除、或者静电移除，或者是使用刷、辊等可以单独或者组合使用的基于接触方法的装置。供给辊对62也可以使用略微粘附辊制造，清除器可以设置在供给辊对62内，用于在通过供给辊对62供给记录介质P时移除诸如灰尘或者纸的废物外部物质。

辊66a、66b和66c延长并移动传输带68，至少辊66a、66b和66c之一连接到未示出的驱动源。

传输带68用作保持记录介质P的台板，并在通过自喷射头单元80喷射的墨形成图像时移动记录介质P，并将记录介质P在图像形成后传输到固定/传输装置76。结果，由较好的尺寸稳定性和高的承受性能的材料制造的环带用作传输带68。例如可以使用金属材料、聚酰亚胺树脂、氟树脂、另外的树脂、或者使用复合物。

在所示的例子中，记录介质P通过静电吸附保持在传输带68上，这样保持记录介质P的传输带68的侧部(前表面)是绝缘的，接触辊66a、66b和66c的传输带68的侧面(后表面)是导电的。更详细而言，传输带是通过将氟树脂镀层施加到金属带的前表面而制造的带。在所示的例子中，辊66a也是可导辊，传输带68的后表面(金属表面)通过辊66a接地。

换言之，当保持记录介质P时，传输带68用作由可导电极基片20a和图1中所示的绝缘片20b构成的反电极20，并是用于传输构成图12中所示的反电极20的记录介质P的传输部件52的一个示例。

此处除此之外，需要注意的是，使用具有由不同方法制造的金属层的带，诸如镀以上述任一树脂材料的的金属带的方法、树脂片和金属带使用粘合剂等彼此连接的方法、或者金属被汽相淀积到由上述树脂制造的带的后表面的方法，可以被适当地用作传输带68。

同样，优选地，接触记录介质P的传输带68的表面被制造的平滑，因为使用此结构，记录介质P就可以获得有利的吸附属性。

此处需要注意的是，优选地，传输带68的弯曲可以使用下述方法抑制：传输带的宽度方向的两端的张力通过将辊66c设定为张力辊并且相对辊66a和辊66b根据传输带位置检测装置69的输出倾斜辊66c的轴，即，在传输带68的宽度方向的被检测位置。可选地，弯曲可以通过将辊66a、66b和66c形成诸如锥形或者冠形而受到抑制。

传输带位置检测装置69检测在传输带68的宽度方向中的位置。根据所检测的位置，执行了上述传输带的弯曲的抑制。此外，使用检测结果，记录介质P的次扫描方向中的位置在图像记录时被调整到预定的位置。传输带位置检测装置69使用诸如光传感器的已知检测装置来执行检测。

静电吸附装置70将记录介质P充电到预定电势，结果，记录介质P被吸附并通过静电力保持在传输带68上，并相对喷射头单元80为图像形成施加预定的偏压。

在本实施例中，静电吸附装置70包括用于给记录介质P充电的栅极控制电晕充电装置充电器70a和连接到栅极控制电晕充电装置充电器70a的负高压电源70b。记录介质P通过连接到负高压电源70b的栅极控制电晕充电装置充电器70a充电到负高压并静电吸附到传输带68的绝缘层上。

需要注意的是，静电吸附装置70基本上和图1中所示的充电单元22具有相同的结构，并具有相同的功能，因为记录介质P被充电到预定的电势。

静电吸附装置70不限于示例中的栅极控制电晕充电装置充电器70a，也有可能使用诸如电晕管充电器、固态充电器、放电针等的不同其它装置和方法。同样，将在下面详细说明，至少辊66a、66b和66c之一被设置为导电辊，或者导电压板可以设置在传输带68的被表面侧(和记录介质P相对的侧)记录介质P的记录位置上。在此情况下，可导辊或者导电压板被连接到负高压电源。可选地，传输68可以设置为绝缘带，导电辊可以接地，导电压板可以连接至负高压电源。

在记录介质P通过静电力被静电吸附到传输带68上之后，这样就不会发生记录介质P的浮动，静电吸附装置70均匀地对通过传输带68传输的记录介质P的表面充电。此处，传输带68的传输速度在记录介质P充电时只需要在充电可以稳定执行的范围中，此传输速度是否和图像记录时的传输速度相同或者不同无关紧要。同样，通过多次循环记录介质P，静电吸附装置可以对同样的记录介质P多次充电并实现均匀充电。

需要注意的是，在此实施例中，记录介质P的静电吸附和充电都通过使用静电吸附装置70执行。但是，充电装置可以与静电吸附装置分开设置。

通过静电吸附装置70充电的记录介质P通过传输带68被传输到将在下面说明的喷射头单元80的位置。通过喷射头单元80在图像形成部分中，记录信号通过将记录介质P的充电电势作为偏压而被施加到喷射头单元80。这样，记录信号电压被重叠到偏压充电电势上，由此喷射墨(滴)并在记录介质P上形成图像。此处，通过提供用于加热传输带68和增加记录介质的温度的装置，在印刷媒介上自喷射头单元80喷射的墨滴的固定被加速。在此情况下，就有可能进一步抑制模糊提高图像质量。用于执行本发明的图像记录方法并通过使用喷射头单元80执行的图像记录方法将在下面详细说明。

其上形成图像的记录介质P通过放电装置72放电，并通过剥离装置74剥离传输带68，并传输到固定/传输装置76。

在此实施例中，放电装置72包括电晕管放电器72a、连接到电晕管放电器72a的交流电源72b、连接到交流电源72b的直流高压电源72c，直流高压电源72c的一侧上的接线端接地。所示情况下的放电装置72使用所谓的交流电晕管放电器，所述放电器使用电晕管放电器72a和交流电源72b，尽管可能使用诸如栅极控制电晕充电装置放电器、固态放电器、以及放电针的其它装置和方法。此外，使用导电辊或者导电压板的结构适合用于诸如上述静电吸附装置70的情况下。同样，至于剥离装置74，有可能使用诸如剥离刀片、反向转动辊、空气刀的不同已知技术。

自传输带68剥离的记录介质P被送到固定/传输装置76，然后被墨形成的图像固定。在此实施例中，作为固定/传输装置76，使用了由加热辊76a和传输辊76b构成的辊对。使用此结构，在通过固定/传输装置76传输记录介质P的过程中，记录介质P上所形成的图像的固定通过接触加热实现。但是，在本发明中，固定装置可以自由传输辊对构成的传输装置单独设置以通过另外的固定装置或者固定方法来执行固定。

除了使用上述加热辊的固定外，可以使用通过诸如红外线电灯、卤素灯或者氙气闪光灯的辐射，或者使用加热器的热空气固定的常用已知的热固定装置。

在热固定的情况下，当镀层的纸或者层压的纸被用作记录介质P时，会产生被称作“气泡(blister)”的现象，其中由于温度的突然增加使得纸中的水汽迅速蒸发，从而纸的表面出现突起和凹陷。为了防止这种现象，优选地纸的温度逐渐的地通过诸如下述的方式逐渐改变：安置多个固定装置并改变至少一个电源给每个固定装置和自每个固定装置至记录介质P的距离。

优选地，至少在通过由喷射头单元80的墨所形成的图像至通过固定/传输装置76的过程中，记录介质P的图像形成表面被保持使得不接触任何东西。

记录介质P在通过固定/传输装置76固定时其移动速度不特别的限制并可以和通过传输带68在图像形成时的传输速度相同或者不同。当记录介质P的传输速度和在图像形成时的传输速度不同时，优选地在固定/传输装置76的紧接的前面设置记录介质P用速度缓冲器。

图像已经固定在其上的记录介质P被释放到未示出的放电片储存器，同时被引导器78所引导。

接着，将说明喷墨打印机60内的图像形成(制图)装置和由此执行的图像记录方法。

如上所述，喷墨打印机60的图像形成装置包括喷射墨用的喷射头单元80、将墨提供给喷射头单元80并自喷射头单元80回收墨的墨循环系统82、根据自诸如计算机或者光栅图像处理器(RIP)的未示出外部装置输出的图像信号驱动喷射头单元80的头驱动器84、用于检测记录介质P以在记录介质P上确定图像形成(记录)位置的记录介质位置检测装置86、以及用于控制喷射头单元80的位置的记录位置控制装置88。

图15显示的是喷射头单元80、记录位置控制装置88以及在周边上记录介质P用传输装置的示意透视图。

喷射头单元80包括用于记录全色图像的青(C)、品红(M)、黄(Y)和黑(K)四色用喷射头80a，并在记录介质P上通过传输带68根据头驱动器84的信号通过墨循环系统82供给的墨喷射为墨滴而以合适的速度形成图像。各色用喷墨头沿着传输带68的传输方向安置。喷射头单元80中各色用喷射头80a由本发明的喷墨头构造，更具体而言，如图1至图13中所示的不同头结构的不同喷墨头，尤其是如图9至图13中所示的头结构的喷墨头50。

至于喷射头单元80的每色用喷射头80a，就有可能使用多通道头，其中多个喷嘴(每个喷嘴对应喷射墨滴的喷射头的一个单元)在和记录介质P的传输方向正交的方向中(宽度方向)的预定区域以预定的间距安置。可选地，有可能使用全线头，其中各颜色的喷嘴被安置在记录介质P的宽度方向中的整个面积中。

所述情况下的喷墨打印机60通过使用传输带68相对喷射头传输记录介质P执行主扫描。使用这种结构，所述情况下的喷墨打印机60和串行扫描其喷射头的商用可获取的喷墨打印机相比，能够以更高的速度执行图像形成(制图)。

当多通道头被用作喷射头单元80(喷射头80a)，主扫描通过相对喷射头单元80通过传输带68的转动在记录介质P保持在传输带68上的状态下传输记录介质P来执行。次扫描也通过在传输带68的宽度方向中连续移动喷射头单元80或者通过每次传输带68转动一圈而顺序(间断)地在宽度方向中移动喷射头单元80来执行。使用这种方式，图像被形成在记录介质P上。结果，为了在记录介质P上形成图像，传输带68在保持记录介质P的同时转动多次，即，主扫描执行了多次。注意，在此情况下的喷射头单元80的次扫描方法可以根据喷射头单元80的喷嘴的密度和制图分辨率、隔行扫描方法等的关系来进行合适选择。

另一方面，当全线头(full-line head)被用作喷射头单元80，图像仅通过传输相对喷射头单元80保持在传输带68上的记录介质P，并且记录介质P只通过喷射头单元80因此，即只执行扫描一次就形成在记录介质P的整个区域上。

在以这种方式通过喷射头单元80(多通道头或者实线头)将图像形成在记录介质P的整个区域上后，记录介质P通过固定/传输装置76被夹住并被传输，在此过程中，所形成的图像通过固定/传输装置76固定。

此处需要注意的是，在上述说明中，当喷射头单元80使用多通道头时，主扫描通过将记录介质P在传输带68的传输方向中使用传输带68传输记录介质P而执行，次扫描通过在传输带68的宽度方向中，即在大致和主扫描方向正交的方向中，通过移动喷射头单元80而执行。同样，当喷射头单元80使用全线头，记录介质P的整个表面通过在传输带68的传输方向中使用传输带68传输记录介质P而执行扫描。但是，本发明不限于此，任何其它的扫描方法都可以使用，只要通过相对移动记录介质P和喷射头单元80有可能使用喷射头单元80扫描记录介质P的整个表面。例如，主扫描可以通过在传输带68的宽度方向中移动喷射头单元来执行，次扫描可以通过使用传输带68传输记录介质P来执行。可选地，主扫描和次扫描可以通过在传输带68的传输方向中通过传输记录介质P和在传输带68的宽度方向中在固定喷射头单元80的同时移动传输带68来执行。可选地，记录介质P可以在预定的位置保持在保持装置上(例如，记录介质P固定地保持在在预定位置制动的传输带68上)并且记录介质P的整个表面可以通过单维移动喷射头单元80(在实线头的情况下)或者通过二维移动喷射头单元80(多通道头的情况下)来进行扫描。

接着，为了将其量足以喷射的墨流经在喷射头单元80的每色用的每个喷射头80a中的使用的喷射头50的墨流程，墨循环系统82包括墨循环装置82a，所述装置包括各四色(C、M、Y和K)用墨容器、泵、补充墨容器(未示出)等。墨循环系统82还包括墨供给系统82b，所述系统包括墨供给通路，每个通路有各色用墨分布管系统构成，以将每种颜色自每个墨循环装置82a的墨容器提供给使用在图13中自右侧的喷射头单元80的各色用每个喷射头80a中的喷墨头50的墨流程30(例如参看图13)中。墨循环系统82还包括墨回收系统82c，所述回收系统包括墨回收通路，各回收通路有各色用墨分布管系统构成用于将自各色喷射头单元80用各喷射头80a中使用的喷墨头50中的墨流程30(自图13中的左侧)中的墨回收到墨循环装置82a中。

墨循环系统82没有特别限制，只要有可能通过将墨自墨循环装置82a的墨容器中通过独立于各色的墨供给系统82b提供给喷射头单元80并将墨自喷射头单元80通过独立于各色的墨回收系统82c而回收到墨容器。每个墨容器为图像记录保留对应色的墨，所保留的墨通过泵加压并送到喷射头单元80。自喷射头单元80的墨的喷射通过墨循环系统82降低了所循环的墨的集中，这样，优选地，墨循环系统82被构造，从而墨浓度通过使用墨浓度监测器来检测，墨自补充墨容器根据所检测的墨的浓度适当重新填充。使用这种结构，就有可能在预定的范围中维持墨的浓度。

同样，优选地，各墨容器设有用于抑制墨的固态成分的沉积和凝结用的搅动装置和用于抑制墨温度改变的温度管理装置。这是因为如果没有进行温度管理，墨的温度将由于环境的温度等的改变而变化，因此墨的物理属性和点的尺寸发生了变化，这样就可能出现：不可能稳定地形成高质量的图像。

至于搅动装置，有可能使用转动刀片、超声变换器、循环泵等。

至于墨温度控制装置，有可能使用各种已知方法，墨的温度通过使用诸如自动调温器的温度传感器来控制，所述方法将诸如加热器或者珀耳帖元件(Peltier element)的生热部件或者冷却部件提供给喷射头单元80、墨容器、墨分布管系统等。当温度控制装置被安置在墨容器中时，优选地，温度控制装置和搅动装置安置在一起，由此就有可能保持容器内的墨的温度的均匀。使用其保持各容器中密度均匀的搅动装置也可以作为抑制墨中固态成分的沉积/凝结的搅动装置使用。

头驱动器84自系统控制部分(未示出)接收图像数据，所述系统控制部分自外部装置接收图像数据并对图像数据执行不同的处理，并基于所述图像数据驱动喷射头单元80。系统控制部分对收到的图像数据进行颜色分离，所述图像数据自诸如计算机、RIP、图像扫描仪、磁盘装置、或者图像数据传输装置的外部装置接收。系统控制部分然后执行分离计算为合适的象素数目以及合适数目的分级，执行筛选处理，执行被颜色分离数据的中间色点区域比的计算，并将对应图像数据的头驱动数据输出给头驱动器84。头驱动器84根据头驱动数据驱动喷射头单元80(喷墨头50)。

同样，系统控制部分通过传输带68根据记录介质P的传输定时控制喷射头单元80(记录位置控制装置88)的运动以及喷墨头单元80的墨喷射定时。喷射定时使用自记录介质位置检测装置86的输出或者自编码器或者所安置的传输带68用光翻译器或者传输带68的驱动装置中输出的信号进行控制。

记录介质位置检测装置86检测传输到喷射头单元80喷射墨的位置的记录介质P，并可以是诸如光传感器的已知检测装置。

喷射头单元80安装/固定在其上的记录位置控制装置88在传输带68的宽度方向移动喷射头单元80并将图像形成位置调整到宽度方向中的记录介质P上。即，为了在记录介质P上预定位置执行精细调整图像形成以及在多通道头被用作喷射头单元80时执行次扫描，记录位置控制装置88根据由传输带位置检测装置68所检测的传输带68的位置和头驱动器84的图像信号移动喷射头单元80。

下面将说明喷墨打印机60的溶剂收集装置。喷墨打印机60包括排风扇90和作为溶剂收集装置的溶剂收集装置92，以收集自墨滴蒸发的分散溶剂，所述墨滴自记录介质P上的喷射头80a喷射并包括带电细微粒成分和用于分散其中的带电细微粒成分的分散溶剂，尤其是自记录介质P在通过墨滴形成图像固定的过程中所蒸发的分散溶剂。

排风扇90吸入喷墨打印机60外壳中的空气并将其提供给溶剂收集装置92。

溶剂收集装置92设有溶剂蒸汽吸附剂。由排风扇90所吸入的包含溶剂蒸汽的气体被吸附到溶剂蒸汽吸附剂，溶剂通过吸附而移除的气体然后释放到喷墨打印机60的外壳61的外部。不同的活性炭可以合适地被用作溶剂蒸汽吸附剂。

在上述的各实施例中，使用C、M、Y和K的四色墨记录彩色图像的静电喷墨记录装置已经被说明，但是本发明不限于此。例如，本发明可以应用单色记录装置或者使用诸如青色或者特殊色彩的其它颜色的记录装置。在这些情况下，使用了一个或者多个喷射头80a和其数目对应墨色数目的墨循环系统82。

同样，在上述说明的各实施例中，所说明的喷墨记录装置使用自墨中带正电的颜色微粒而喷射的墨而执行图像记录并将记录介质或者记录介质后表面上的对电极设置在负高电压。但是，本发明不限于此，并可以应用使用墨中带负电的颜色微粒所喷射的墨来执行图像记录并将记录介质或者对电极设置在正高电压。当带电颜色微粒的极性被设置的与上述此方式中所说明的实施例相反，所施加到静电吸附装置、对电极和喷墨头的驱动电极等上的电压的极性被设置的与上述实施例中的那些相反。

根据第一和第二方面的静电喷墨头，根据第三方面的静电喷墨记录装置和根据本发明第四方面中的静电喷墨记录方法基本上如上所述。

接着，将参照图16至图21说明根据本发明第五方面中的喷墨头，根据第六方面的记录装置和根据第七方面的记录方法。

首先，将说明根据本发明第五方面的喷墨头的实施例。

图16显示的是根据本发明的第五方面的喷墨头的实施例的轮廓结构的示意横截面图，其被用在根据本发明第六方面的喷墨记录装置中。

图16中所示的喷墨头100根据图像数据通过包含着色剂成分的喷射墨Q在墨滴使用预定喷射装置朝向记录介质而将图像记录在记录介质上。更具体而言，图16中所示的喷墨头100包括喷射端口板102、基片104、墨引导器106和喷射装置108。喷墨头100根据喷射装置108中所采用的记录系统还包括分隔板110。记录介质被安置在与墨引导器106的尖端部分106a相对的位置(图中上侧)。自尖端部分106a喷射的墨Q的墨滴朝记录介质(未示出)在图中的朝上的方向中飞行并在预定的位置上撞击记录介质，由此形成图像的点。

此处需要注意的是，在图16中所示的情况下，只有一个构成喷墨头100的喷射部分被示意示出。但是，在本发明的喷墨头100中，喷射部分的数目没有特别的限制，只要至少提供一个喷射部分。同样，没有什么限制施加在喷射部分的物理布置等上。例如，可以通过一维或者二维安置多个喷射部分而构造线头。同样，通过提供多个数目等于墨色的数目的本发明中的喷墨头100，就可以既处理单色记录也可以处理颜色记录。

在喷射端口板102中，每个具有预定形状并用作喷射端口112的多个开口部分以预定的间距形成。每个喷射端口112是一个独立的喷射端口部分并为每个喷射部分提供喷射装置108。

设置基片104以通过预定的距离自喷射端口板102分离，墨室(墨流程)30形成在喷射端口板102和基片104之间。墨室30包括未示出的墨供给端口以及如所需的包括墨回收端口并连接到未示出的墨供给系统。同样，在墨室30中，将墨室30分为各喷射部分同时保持墨Q的流程的分隔壁110根据喷射装置108所采用的记录系统而提供。在所说明的情况下，分隔板110为喷射端口板102设置，基片104侧被设置为和各喷射部分相连通的墨流程。

墨引导器106将墨室30中的墨Q引导至喷射位置并在基片104的对应各喷射端口112上设置。墨引导器106被设置使得基本上通过喷射端口112的中央，其尖端自喷射端口板102的记录介质P侧上的表面(图中是上表面)突起。在所示的情况下，墨引导器106设置在基片104上，尽管本发明不限于此，只要墨引导器106基本设置在喷射端口112的中央。例如，可以使用这样的形式：其中墨引导器106本身没有提供在基片104等上，但是用于支撑墨引导器106的部件被连接到基片104、喷射端口板102，或者分隔板110并固定支撑墨引导器106。

同样，墨引导器106在其存在于喷射端口112的区域中，既在被喷射部分112的内壁表面112a所围绕的区域中，包括墨排斥部分106b(具有墨排斥属性)。墨排斥部分106的表面相对墨Q的接触角被设置大于喷射端口112相对墨Q的内壁表面112a的接触角。同样，墨排斥部分106b具有墨排斥表面。墨排斥部分106相对墨Q的接触角的优选范围将在后面说明。

墨排斥部分106b被构造有墨排斥部件，其由墨排斥材料制造或者使用墨排斥材料加工，例如，通过执行诸如对墨引导器106的预定区域镀以墨排斥材料层的表面加工来形成。用于获取墨排斥部分106b的墨排斥材料根据喷墨头100中所使用的墨Q而选择。

同样，当墨引导器106的支撑部件等存在于喷射端口内部，支撑部件或其类似存在于喷射端口112内部的区域只需要被构造以具有和墨排斥部分106b相同的接触角。

喷射装置108是导致墨Q的墨滴自喷墨头100喷射的已知喷射装置并为各喷射部分提供。当喷墨头100用在静电喷墨记录装置中，例如，喷射电极等作为喷射装置108为各喷射端口112提供。同样，在热或者气泡喷墨(注册商标)喷墨记录装置的情况下，为各喷射部分提供加热元件等，为各喷射部分提供压电元件。喷射装置108根据将被记录在记录介质上的图像通过未示出的控制装置控制。

需要注意的是，本发明的装备喷墨头100的喷墨记录装置包括连接到喷墨头100并将墨以预定的速度提供给墨室30的墨供给系统。对于上述操作，墨供给系统包括墨箱、将墨箱连接到墨室30的供给端口的供给管、泵、不同的测量工具等。同样喷墨记录装置可以包括用于根据需要自墨室30回收墨Q的墨回收系统。

多组喷墨头100、墨供给系统等根据喷墨记录装置的记录形式以对应必须的墨色的数目准备，这些部件实施在所述喷墨记录装置中。

具有上述构造的喷墨头100包括喷射端口112中的结构部件，即，墨引导器106的墨排斥部分106b或者墨引导器106的支撑部件的墨排斥部分，这样其可以减小需要将墨Q提供给尖端部分106a以及将墨Q自尖端部分106a喷射的喷射力。

在喷墨头100中，预定量的墨Q自墨室30提供给尖端部分106a，具有预定尺寸的墨滴自尖端部分106a通过喷射装置108喷射。此处，在喷射端口112中，自墨室30至尖端部分106a的窄墨供给通路形成在内壁表面112a和墨引导器106之间。通过在构成此窄墨供给通路的墨引导器106的区域中提供墨排斥部分106b，墨排斥部分106b中的墨排出阻力减小，这就有可能减小需要将墨Q自窄墨供给通路排出或者推出所需的力并减小喷射力。同样，提供至尖端部分106a的墨执行迅速，这样就有可能防止由于供墨Q不足而导致的制图失败、喷射延迟等。

同样，墨Q将不会粘附在所提供的墨排斥部分106b上，这样获得的效果就是可以防止喷射端口112的阻塞。

同样，为了充分减小墨排斥部分106b的墨排出阻力，墨排斥部分106b相对墨Q的接触角优选地设置在20°或者更大，优选地为30°或者更大。

但是，如果墨排斥部分106b的接触角增加的太多，墨Q通过墨排斥部分106b排斥，这就不可能使墨Q通过喷射端口112并提供给尖端部分106a。

结果，优选地，墨排斥部分106b相对墨Q的接触角被设置为90°或者更小。

另一方面，优选地，喷射端口112的内壁表面112a相对墨Q的接触角被设置得较小，这样就有可能稳定地维持墨Q的排出状态至喷射部分的周围，以及甚至在喷射之前或者之后保持接触喷射端口板102的墨弯月面M的末端部分。

如上所述，喷射端口112的内壁表面112a相对墨Q的接触角被保持得较小，这样，就有可能将墨Q稳定地排出到喷射部分并将墨的弯月面M的端部固定到内壁表面112a的记录介质P侧的边部分。此外，墨排斥部分106b相对墨Q的接触角被设置的比内壁表面112a的要大，这样就有可能迅速地将墨Q以较低的喷射力在每次执行喷射时提供给喷射部分(尖端部分106a)。

墨排斥部分106b相对墨Q的接触角设置的比内壁表面112a相对墨Q的接触角要大，如上所述。此处，优选地，这些接触角的差异被设置在10°或者更大：结果，就有可能获得上述的效果。

此处需要注意的是，墨排斥部分106b只需要在喷射端口板102的喷射端口112内的墨引导器106提供至少一个区域。因此，墨排斥部分106b是否只在墨引导器106b的部分区域或者在其整个区域中提供并不重要。同样，墨排斥部分106b可以被设置使得基片104侧或者尖端部分106b侧的墨引导器106的区域可以被包括在墨排斥部分106b中。此外，墨引导器106可以使用墨排斥材料形成，由此将整个墨引导器106设置为墨排斥部分106b。但是，在此情况下，如果尖端部分106a相对墨Q的接触角被设置的较大，墨Q就自尖端部分106a轻易释放，这将导致一个很不方便的情况：通过喷射装置108喷射的墨Q的量超过了预定的量，或者墨Q在非喷射时被喷射。因此，优选地，尖端部分106a被作为具有相对墨Q(墨具有亲和力或者墨亲和属性)具有预定的小接触角的抗墨排斥部分而不是墨排斥部分。使用这种结构，就有可能在被喷射的墨Q的尾部部分被切割以后保持墨Q。

使用上述的结构，就有可能在稳定地保持墨的弯月面M的同时减小喷射力。结果，即使所使用的墨Q具有较小的表面张力或者，诸如，内壁表面112a和墨引导器106之间的距离增加时，就防止了这样的一种情形：保持墨的弯月面M和获得稳定的喷射比较困难。

接着，将说明装备喷墨头100的喷墨记录装置中的喷墨头100的操作。

当此喷墨记录装置的装置电源打开时，墨Q开始提供给喷墨头100的墨室30。墨Q通过喷射端口112的内壁表面112a和墨引导器106(墨排斥部分106b)之间的紧密空间推出或者排出，并提供给墨引导器106的尖端部分106a。然后，墨的弯月面M形成在尖端部分106a。此处，墨排斥部分106b为墨引导器106提供，这样，即使在记录装置启动时，墨Q也不会延迟地提供给尖端部分106a，这就有可能即使在记录开始时防止制图失败以及自开始执行有益的记录。

当喷射装置108根据将被记录在记录介质上的图像开始操作时，预定量的墨Q自墨室30通过喷射端口112被提供给尖端部分106a，并且预定量的墨Q自尖端部分106a朝记录介质喷射为墨滴。此处，墨排斥部分106b为墨引导器106设置，这样在墨Q通过喷射端口112的紧密空间时的阻力得以抑制。结果，就有可能减小需要通过喷射装置108施加的墨喷力。

在预定量的墨Q飞离后，墨的圆月面M的形状通过新提供的墨Q恢复。内壁表面112a相对墨Q的接触角被设置得很小，这样防止了墨Q轻易滑动的情况。结果，就有可能将在靠近尖端部分106a的墨的弯月面M甚至在墨喷射之前或者之后固定其端部，这就有可能执行稳定的记录。

此处需要注意的是，在本发明中，在其中色素或者颜料分布在溶剂中的墨被用作包含在墨室30中的墨Q。至于溶剂，就有可能使用记录墨用不同的已知溶剂。同样，色素和颜料也没有特别的限制并可以使用不同的传统上已知的色素和染料。

此处需要注意的是，在此实施例中，已经说明了这样的一种情况：墨引导的尖端自喷射端口板102的记录介质P侧上的表面突起，尽管本发明不限于此。例如，墨引导器106的尖端部分可以设置在低于喷射端口板102的表面之下的位置，即，在喷射端口112内部的位置。

同样，墨引导器106的位置不限于墨引导器106被大体安置在喷射端口112的中央的形式，墨引导器106只需安置在预定的位置，在此位置有可能引导墨Q的喷射。

接着，将说明根据本发明第六方面的记录装置的实施例和根据本发明第七方面的记录方法。在此实施例中，静电喷墨记录装置和使用根据本发明第五方面的上述实施例中的静电喷墨头的记录方法将参照图17和图18进行说明。注意至于根据本发明的第六方面中此实施例的静电喷墨记录装置，根据上述第五方面的上述实施例的静电喷墨头只需被用在图14和图15中所示的根据上述实施例的本发明的第三方面的静电喷墨记录装置60中。因此，尽管没有说明，但是本发明不限于此。

静电喷墨头借助朝向记录介质的静电力使用喷射墨在记录介质上记录对应图像数据的图像，所述记录介质保持在具有喷射电极的空间中的预定偏压电势上，或者根据图像数据通过给喷墨头的各喷射电极施加预定电压而朝向记录介质的对电极。

图17显示的是使用在本发明的喷墨记录装置中的本发明的喷墨头的另外一个实施例的轮廓结构的示意横截面图，图18显示的是图17中所示的喷墨头120在记录介质P侧所示的顶视图。

图17中所示的静电喷墨头120根据图像数据通过包含诸如色素(诸如调色剂)的带电细微粒通过静电力将图像记录在记录介质P上。为了实现上述操作，图17中所示的静电喷墨头120包括绝缘基片122、头基片124、墨引导器126、喷射电极128、信号电压源24、以及浮动导板132。同样，用于支撑记录介质P的反电极20和用于给记录介质P充电的充电单元22被设置在和喷墨头120的喷射部分相对的位置。

此实施例中的反电极20和记录介质充电单元22具有和上述实施例相同的结构，这样将在此实施例中省略详细的说明。

此处需要注意的是，在图17中所示的实施例中，只有一个用作构成喷墨头120的喷射装置的喷射电极被示意显示，所述喷墨头具有多通道结构，其中多个喷射部分被二维布置。和上述实施例中相似，就有可能自由选择喷墨头120中的喷射电极的数目、物理布置等。

绝缘基片122对应图16中所示的喷墨头100的喷射端口板102并由(诸如聚酰亚胺)树脂、陶瓷等制造。在绝缘基片122中，多个喷射端口130以预定间距(参看图18)形成，用作喷射装置的喷射电极128为每个喷射端口130设置。

同样，头基片124被提供以自绝缘基片122以预定距离分开。用作墨池(墨室)将墨Q提供给喷射部分的墨流程30被形成在绝缘基片122和头基片124中。

墨流程30中的墨Q在电压施加到喷射电极128时包含充电到相同极性的细微粒成分。在记录时，墨Q通过未示出墨循环装置在预定的方向(在所示的情况下，自右至左)墨流程30中以预定的速度(诸如墨流速200mm/s)循环。此后，墨中的颜色微粒被充以正电的情况将作为示例来说明。同样，在喷墨头120中使用的墨Q，Isoper(注册商标)G被用作墨溶剂。除此之外需要注意的是，可以使用上述的不同种的墨作为墨Q。不管使用何种墨，可以获得本发明的效果。

形成在绝缘基片122种由聚酰亚胺制造的喷射端口130的内壁表面130a相对墨Q的接触角被设置的很小。当Isoper(注册商标)G等被用作如同此实施例中的墨溶剂，优选地，内壁表面130a相对墨Q的接触角被设置为20°或者更小。

墨引导器126包括由聚酰亚胺制造的主体和由氟树脂制造的墨排斥部分126b。墨引导器126是具有预定厚度的平板状部件并包括突起状尖端部分126a，并设置在头基片124各喷射端口130的位置上。墨引导器126基本通过喷射端口130的中央，尖端部分126a自绝缘基片122的记录介质P侧的表面往上突起。在所说明的例子中，墨排斥部分126b被设置在存在于喷射端口130内部的墨引导器126的区域中，即在基本上由喷射端口130的内壁表面130a所围绕的墨引导器126的整个区域中。

至于用于形成墨排斥部分126b的氟树脂，可以适合使用聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物(PFA)、四氟乙烯六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)等。由任何这些材料所制造的墨排斥部分126b被设置使得相对墨Q具有较大的角，所述角在30至60°范围中。

此处需要注意的是，整个墨引导器126可以由聚酰亚胺制造，墨排斥部分126b可以通过对墨引导器126的预定区域镀以墨排斥材料而获得。在此情况下，至于用于镀层的墨排斥材料，可以合适地使用包含氟的诸如Sitop(注册商标)、FTP或者PFA的共聚物的墨排斥试剂。使用这样的材料形成的墨排斥部分126b被设置使得相对墨具有较大的接触角，所述角度在30至60°范围之间。

注意用作墨引导槽的切口可以形成在图中垂直方向中墨引导器126的中央部分，所述墨引导槽通过毛细作用将墨Q引导入尖端部分126a中。

此处需要注意的是，墨引导器126的尖端部分126a侧被形成以朝反电极20侧逐渐锥化为大体的三角形状(或者大体的梯形形状)。此处，优选地，金属被汽相淀积到墨引导器126的尖端部分(极其尖端部分)126上，从尖端部分墨Q被喷射。尽管并不是必须对墨引导器126的尖端部分126a进行金属汽相淀积，优选地，进行金属汽相淀积，因为金属汽相淀积的结果使得墨引导器126的尖端部分126a的介电常数变大，从而能够轻易产生强电场的效果。同样，墨引导器126的形状没有特别限定，只要有可能在绝缘基片122中通过喷射端口130在尖端部分126a中聚集墨Q，尤其是墨Q中的带电细微粒成分。例如，尖端部分126a的形状可以改变为除了突起外的其它合适的形状，诸如传统已知的形状。

同样，每个喷射电极128被安置成环形形状，即，作为环形电极安置在图中的绝缘基片122的上表面上，即，在记录介质P侧的表面上以围绕形成在绝缘基片122中的喷射端口130。每个喷射电极128连接到信号电压源24，所述信号电压源产生对应诸如图像数据或者打印数据的喷射数据(喷射信号)的脉冲电压(预定脉冲电压)。例如，信号电压源24在低压电平产生0V脉冲电压，在高压电平产生800至1000V脉冲电压。喷射电极128如图18中所示二维地布置。

此处需要注意的是，喷射电极128不限于环状环形电极。即，没有特定的限制施加在喷射电极128上，只要电极是被安置的围绕电极从而以一定的距离围绕墨引导器126的外围。

浮动导板132被安置在墨流程30之下并电绝缘(在高阻抗状态下)。在所述的情况下，浮动导板132被安置在头基片124的内部，尽管本发明不限于此，并且浮动导板132的位置可以变化，只要此板132被安置在墨流程30之下。例如，浮动导板132可以安置在头基片124之下或者相对喷射电极的位置安置在墨流程30的上游侧上的头基片124内。

在图像记录时，浮动导板132根据施加到喷射电极的电压的值产生感应电压并导致墨流程30中的墨Q中的细微粒成分迁移到绝缘基片122侧并集中。结果，需要浮动导板132相对墨流程30安置在头基片124上。同样，优选地，浮动导板132相对喷射电极的位置被安置在墨流程30的上游侧上。使用此浮动导板132，墨流程30中的上层中的带电细微粒成分中的浓度增加。结果，可以将通过绝缘基片122的喷射端口130的墨Q中的带电细微粒成分增加到预定的水平，以使带电细微粒成分集中到墨引导器126的尖端部分126a中，并将作为墨滴R的墨Q中的带电细微粒成分的浓度维持在预定的水平。

同样，通过浮动导板所产生的感应电压根据操作渠道的数目改变，这样即使浮动导板的电压没有被控制，也可以提供喷射所需的带电微粒，这可以防止阻塞。注意电源可以连接到浮动导板，并在其上施加预定的电压。

由于图18中所示的二维布置，喷墨头120可以具有用于抑制可能在相邻喷射电极之间发生的电场干涉用保护电极。此保护电极只需布置在相邻电极之间，和喷射电极128相同的表面上或者记录介质P侧上以屏蔽除了那些所需的各喷射部分的其它电场。

在以上述方式构造的喷射头120中，墨Q自墨流程30通过喷射端口130被提供给尖端部分126a并在尖端部分126a通过尖端部分126a的相邻区域和带负电的记录介质P之间产生的静电场形成墨弯月面M。此处，墨排斥部分126b设置在喷射端口130内的墨引导器126的区域中，这样墨Q迅速通过喷射端口130并迅速提供给尖端部分126a。然后，在靠近尖端部分126a时，墨Q中的带正电的颜色细微粒通过静电力集中。

当预定正电压根据图像通过信号电压源24施加到喷射电极128时，其中的带正电的细微粒被集中到尖端部分126a中的墨Q被作为具有预定尺寸的墨滴R喷射，被记录介质P吸引，并撞击到记录介质P上的预定位置。使用这种方式，图像的点被形成在记录介质P上。此处，墨排斥部分126b如上述提供，这样就有可能减小将墨Q自墨流程30推出到尖端部分126a所需的力，这就有可能减小喷射墨滴R所需的力，即，减小施加到喷射电极128上的电压。同样，喷射端口130的内壁表面130a即使在喷射之前以及喷射之后都能保持墨弯月面M的末端部分，这样就有可能稳定地保持墨滴R的尺寸和墨的弯月面M的形状，这就有可能稳定地执行记录。

此处，本发明的发明者通过执行使用静电喷墨记录装置执行实际记录而测量了本发明的喷墨头120的记录性能，所述静电喷墨记录装置使用图17中所述的静电喷墨头120，所述喷墨头是本发明的喷墨头的一个实施例。

在图1 7中所示的静电喷墨头120中，喷射端口130的直径设为130μm。同样，厚度为75μm、宽度为75μm的墨引导器126被安置在喷射端口130的大体中央，其尖端自绝缘基片122的表面突出150μm。喷射电极128每个都是具有内径150μm、外径为250μm的环形电极，并被安置在绝缘基片122的记录介质P侧的表面上以基本和各喷射端口同心。通过在溶剂(Isoper(注册商标)G)分散带正电细微粒成分而获得的墨被用作墨Q并在墨流程30中以大约200mm/s的流速循环。同样，反电极20被安置以使记录介质P自墨引导器126的尖端分离500μm。记录介质P通过充电单元22充以负电，施加到喷射电极128的电压在800至100V的范围中变化。

同样，绝缘基片122由聚酰亚胺制造，并且喷射端口130的内壁表面130a相对墨Q的接触角被设为5°。

此外，墨引导器126由聚酰亚胺制造，并且墨排斥部分126b为整个墨引导器126的区域设置并被喷射端口130的内壁表面130a所围绕。墨排斥部分126b通过将被围绕区域镀以Sitop(注册商标)而形成，其表面相对墨Q的接触角被设置的比内壁表面的接触角大35°，即被设为40°。

记录装置中装备此喷墨头120的喷射墨所需的脉冲电压被测量。在墨引导器126没有设置墨排斥部分126b的喷墨头以及整个墨引导器126的接触角被设置为5°的情况下，微粒喷射墨滴R，需要施加1000V的脉冲电压和-1.5kV的偏压到喷射电极128上。另一方面，在此设置墨排斥部分126b的实施例的喷墨头120的情况下，喷射所需的脉冲电压和偏压被分别减小到800V和-1.3kV。

同样，在使用没有墨排斥部分126b的墨引导器126的喷墨头的情况下，在以5kHz制图时，自记录开始的前三点的点尺寸被减小。另一方面，在此实施例中设置有墨排斥部分126b的喷墨头120的情况下，可以自第一点以预定的点尺寸执行画图。

如上所述的静电喷墨头120具有诸如在图中作为单层电极结构安置在绝缘基片122的上表面上的环形电极。但是，这不是本发明的惟一情况，喷射电极可以作为两层电极结构安置在绝缘基片122的上下表面上。

图19A和图19B简略显示了具有根据本发明的另外的实施例中的两层电极结构的喷射电极的静电喷墨头140。注意，在这些图中所示的喷墨头140具有和图17中所示喷墨头120具有相同的结构，除了图19A和图19B中所示的喷墨头140包括设置在图中绝缘基片122的下表面上的第二驱动电极44、设置在第二驱动电极44和绝缘层56b之下的绝缘层56a、以此顺序设置在喷射电极(第一驱动电极)128之上的保护电极54和绝缘层56c，所述喷射电极128设置在图中绝缘基片122的上表面上。因此，相同的结构元件给予相同的附图标记，并在此实施例中省略说明。即在此实施例中将主要说明差别。

图19A中所示的喷墨头140采用双层电极结构，其中喷射电极128包括作为第一驱动电极安置在图中绝缘基片122的上表面上的喷射电极(这些喷射电极此后称为“第一驱动电极”)128和安置在图中绝缘基片122的下表面上的第二驱动电极44。第一驱动电极128和第二驱动电极44是安置在绝缘基片122的上表面和下表面上环形形状中各喷射部分中的环形电极，以围绕形成在绝缘基片122上的通孔58。喷墨头140也包括覆盖第二驱动电极44的下侧(下表面)的绝缘层56a、绝缘层56b安置在其间的第一驱动电极128之上的片状保护电极54、覆盖保护电极54的上表面的绝缘层56c。如图19B中所示，多个第一驱动电极128在行方向(主扫描方向)中彼此相连，多个第二驱动电极44在列的方向(次扫描方向)中彼此相连。

所形成的通孔58也通过绝缘基片122之下的绝缘层56a和绝缘基片16之上的绝缘层56b和56c。即，通孔58被形成以通过绝缘层56a、绝缘基片122和绝缘层56b和56c的分层产品。墨引导器126自绝缘层56a侧被插入通孔58中，这样墨引导器126的尖端部分126a自绝缘层56c突起。注意在所述的例子中，在墨引导器126的尖端部分126a中没有形成墨引导槽，但是可以形成墨引导槽以增加墨Q的浓度和将墨Q中带电细微粒成分移至尖端部分126a中。墨排斥部分126被设置在对应通孔58的内部的墨引导器126的部分中。

保护电极54被设置在相邻的喷射部分第一驱动电极之间，并抑制相邻电极部分中墨引导器126之间所发生的电场干涉。保护电极54被设置在喷射电极128的记录介质P侧上相邻喷射电极128之间的预定区域中以屏蔽除了各喷射部分所需之外的其它电场。

在此实施例中，在记录时，第一驱动电极128被顺序设置在高压电平或者对各行处于高阻抗状态(打开状态)，所有其它的第一驱动电极128被驱动至地电平(基态：关闭状态)。同样，所有第二驱动电极44根据图像数据在列的基础上被驱动到高压电平或者地电平。注意作为修改，第一和第二驱动电极128和44可以以相反的方式驱动。

如图19A和19B中所示，第一和第二驱动电极128和44以矩阵的方式放置，以形成两层的电极结构。通过第一和第二驱动电极128和44，在各喷射部分的墨喷射/非喷射得以控制。即，当第一驱动电极128被设置在高压电平或者在浮动状态，以及第二驱动电极44被设置在高压电平，墨被喷射。当第一驱动电极128和第二驱动电极44之一被设置在地电平，墨将不被喷射。

图19B显示的是第一和第二驱动电极128和44的示例布置图。如图中所示，当喷墨头140包括15个喷射电极(独立电极)，例如，5个独立电极(1、2、3、4和5)被设置在主扫描方向中各列上，三个独立电极(α、β和γ)被设置在次扫描方向中的各列上。在记录时，五个安置在相同行上的第一驱动电极128同时被驱动到相同的电压电平。以相同的方式，安置在相同的列上的三个第二驱动电极同时被驱动到相同的电压水平。

相应地，在此实施例的静电喷墨头128中，可以以二维的方式相对行方向和列方向安置多个独立电极。

在图19B中所示的喷墨头的情况下，例如，α行上五个独立电极(第一驱动电极128)相对行方向以预定的间距布置。这也适用于行β和行γ。同样，行β上的五个独立电极以预定的距离在列的方向中和行α分离并相对行的方向分别安置在α行的五个独立电极和γ行的五个独立电极之间。以相同的方式，行γ上的五个独立电极以预定的距离在列的方向中和行β分离并相对行的方向分别安置在β行的五个独立电极和α行的五个独立电极之间。

以这种方式，每行上的独立电极(第一驱动电极128)被安置使得自在行的方向的其它行上独立电极移动。使用这种结构，将记录在记录介质P上的一条线在行的方向被分为三组。

即，将在记录介质P上记录的一条线被分为多组，其数目等于第一驱动电极128相对列方向的行的数目，并以分时的方式执行顺序记录。在图8B所示例子的情况下，例如，对第一驱动电极128的行α、β和γ执行顺序记录，由此在记录介质P上记录图相的一条线。在此情况下，如上所述，将被记录在记录介质P上的一条线在行方向中被分为三，然后顺序记录以分时的方式执行。

此实施例采用如图9、10A、10B和11A至11C所示的喷墨头50中相同的结构。在此情况下，此实施例具有和喷墨头50用前述实施例相同的结构，除了墨引导器14的结构包括墨排斥部分126b外。因此，在此实施例中的详细说明将被省略。

现在将说明此实施例的操作，其中采用了和图9、10A、10B和11A至11C中所示的相同结构的喷墨头50。

如上所述，第一和第二驱动电极128和44以矩阵的方式安置以形成上述两层电极结构。通过第一和第二驱动电极128和44，可以控制在各喷射部分的墨喷射/非喷射。即，当第一驱动电极128在行的基础上被驱动设置在高压电平或者在浮动状态下，第二驱动电极44根据图像数据在列的基础上设置在高压电平，墨将自喷射部分喷射。当第一驱动电极128和第二驱动电极44之一被设置在地电平，墨将不被喷射。

此处需要注意的是在此实施例中，脉冲电压将根据图像信号被施加到第一和第二驱动电极128和44，在这些电极都被设置在高压电平时执行墨的喷射。

例如，在如图20中所示的喷墨头150中，当墨Q中的细微粒成分被充以正电，即，当墨Q包含带正电的微粒，例如，使墨Q在墨喷射头150的墨流程30中的箭头“a”的方向中循环的电场和自喷射部分的墨引导器126的尖端部分126a中喷射的墨Q(墨滴)中带正电的微粒通过记录介质P吸引，即，在第一和第二驱动电极128和44以及记录介质P之间形成飞行电场。墨引导器126的尖端部分126a和记录介质P之间的距离(间隙)被设置在诸如200至1000μm的范围中。当间隙设置为500μm，飞行电场通过提供1kV至2.5kV的范围的势差而形成。

同样，通过施加到第一或者第二驱动电极128或者44的平均电压，比平均电压地的感应电压也稳定地产生在浮动导板132内，这样电场(此后将被称为诸如“迁移电场”)被形成，此电场使作为墨池的墨流程30内的墨流程30内的墨Q中的带正电的微粒往上吸引，并且墨Q中带正电的微粒收集在墨流程30的上部。通过围绕相对诸如几个mm的墨流程30的厚度提供大约几百V的电势差，而形成迁移电场。

例如，在图20中所示的喷墨头150中，记录介质P被充电到预定的负高压(或者对电极48被偏置到预定的高压)，第一和第二驱动电极128和44被设置为0V(基态)，由此形成飞行电场。然后，保护电极54被设置为0V(基态)。

在此状态下，墨Q自墨流程30往上移动到通孔58和墨引导器126之间的空间并通过电泳作用和毛细作用收集在尖端部分126a中。收集在尖端部分126a中的墨Q通过墨Q的表面张力等保持在尖端部分126a中，墨Q中带正电的微粒的浓度增加到高的水平。

接着，在图21中，脉冲电极根据图像信号被施加到第一和第二驱动电极128和44，具有高浓度的带正电的微粒的墨滴R自墨引导器126的尖端部分126a喷射。例如，当初始微粒浓度在3至15％的范围中，优选地，被喷射的墨滴R的微粒浓度时30％或者更高。注意，脉冲电压的脉冲宽度没有特别限制，但是有可能将脉冲的宽度设置在诸如几十个μs至几百个μs的脉冲范围中。同样，记录在记录介质P上的点的尺寸依赖于脉冲电压的幅度或者应用时间长度，这样就有可能通过调整脉冲电压幅度或者施加时间长度来调整点的尺寸。

此处，在此实施例的喷墨头150中，墨引导器126设有墨排斥部分126b，这样，与没有墨排斥部分126b的墨引导的情况相比，可以减小记录介质P需要合适喷射墨滴R的充电电压(或者反电极20的偏置电压)。例如，在没有墨排斥部分126b的墨引导的情况下，需要将偏置电压设置在-1.5kV。但是，通过设置墨排斥部分126b，就可以将偏置电压减小至-1.3kV。

同样，使用墨排斥部分126b，就可以减小施加到第一和第二驱动电极128和44上的脉冲电压。例如，在墨引导没有墨排斥部分126b的情况下，需要将500V的脉冲电压施加到各第一和第二驱动电极128和44。但是，具有墨排斥部分126b，就可以即使在各脉冲电压减小到400V时也可以适当地执行喷墨。

此处需要注意的是，在此实施例的喷墨头150中，没有特别限定是使用第一驱动电极128和第二驱动电极44之一或者两者来控制墨喷射/非喷射。但是，优选地，在第一驱动电极128和第二驱动电极44被设置在地电平时没有执行墨Q的喷射，只有在第一驱动电极128被设置在高阻抗状态下或者在高压电平，第二驱动电极44被设置在高压电平时，执行墨喷射。

顺便提及的是，如所述的示例中那样，保护电极54设置在此实施例的喷墨头50中的相邻第一驱动电极128之间，但是本发明不限于此。例如，当第一和第二驱动电极128和44是矩阵驱动时，即，当下层的第二驱动电极44在列单元中顺序驱动，上层的第一驱动电极128根据图像数据被驱动，保护电极可以只设置在第一驱动电极128的行的空间中。即使在此情况下，通过在记录时将保护电极偏压至预定保护电势(诸如地电平)，就有可能消除相邻独立电极的影响。

同样，当上层的第一驱动电极128行被顺序打开，下层的第二驱动电极44根据喷射电极128驱动时的图像数据打开/关闭，即，当行列布置交换时，第二驱动电极44根据图像数据驱动。因此，列的方向上每个独立电极的两侧上的独立电极被经常在高压电平和地电平之间切换。

但是，在行的方向中，第一驱动电极128在行单元中驱动，当前被驱动行的两侧上的独立电极的第一驱动电极128被不变地设置为地电平。结果，两侧上的独立电极行用作保护电极。如上所述，当上层的每行第一驱动电极128被顺序打开，下层的第二驱动电极44根据图像数据驱动，就有可能消除相邻电极的影响并在没有设置保护电极时提高记录质量。

此外，在此实施例的喷墨头150中，浮动导板132被设置，其构成墨流程30的下表面并导致墨流程30中的带正电的微粒(带电微粒，即带电细微粒成分)通过感应电压往上迁移(即朝记录介质P侧)，所述感应电压通过施加到第一驱动电极128和第二驱动电极44上的脉冲状喷射电压所产生。同样，电学绝缘镀膜(未示出)被形成在浮动导板132的表面上，因此，防止了墨的物理属性和成分由于墨的带电喷射等而变得不稳定。优选地绝缘镀膜的电阻被设在10¹²Ω·cm或者更高，更为优选地设在10¹³Ω·cm或者更高。优选地，绝缘镀膜也是对墨耐腐蚀的，从而防止了浮动导板132被墨腐蚀。此外，浮动导板132自其底侧被覆盖以绝缘部件。使用此结构，浮动导板132被完全电学绝缘并浮动。

此处，至少为每个头设置一个浮动导板132。即，在C、M、Y和K用头中，每个头设置至少一个浮动导板，C和M用头将不共享相同的浮动导板。

在具有如上所述的双层电极结构的喷射电极的喷墨头的各实施例中，对电极(记录介质P)可以充电到例如-2.1kV，墨喷射可以被控制，这样墨在至少第一驱动电极和第二驱动电极之一被设置在负高压(诸如-400V)时不喷射，并且墨只在第一驱动电极和第二驱动电极都设置在地电平(0V)时才喷射。

在上述各实施例中，喷射电极128的形状(第一驱动电极128、第二驱动电极44)不限于环形，但是每个喷射电极可以具有大体的环形形状或者分开环形形状。可选地，喷射电极128可以是平行或者基本平行电极。

此外，根据本发明的喷墨头和记录介质不限于包含带电着色剂成分的墨被喷射的情况。只要本发明被应用到喷射包含带正电微粒的液体的液喷头就没有特别的限制。例如，除了上述的喷墨记录装置，本发明可以应用到应用装置，所述应用装置使用带电微粒应用喷射液滴的液体。

根据本发明的喷墨头、使用所述喷墨头的记录装置和记录方法已经参照不同的实施例在上面进行了详细的说明，尽管本发明不限于上述的实施例。即，在不背离本发明的精髓的情况下可以进行不同程度的修改和改变。

如上所述，根据本发明的第一和第二方面，可以提供能够实现降低喷射电压的喷墨头，放宽墨引导材料的选择(例如可以使用低介电常数材料)并加宽墨引导尖端结构的选择(例如可以使用非尖形状)。

同样，根据本发明的第三和第四方面，可以提供安全、低成本并可以广泛应用的静电喷墨记录装置和记录方法，所述记录装置和记录方法可以通过提供上述效果的喷墨头稳定地将图像记录在记录介质上。

此外，根据本发明的第五、第六和第七方面，可以通过减小所需要将墨提供给喷射部分的喷射力和将墨自喷射部分喷射的喷射力实现能量节省、能够减短自所施加的喷射力至喷射具有准确尺寸的墨滴的延长时间，稳定地保存墨的弯月面，并通过稳定墨喷射执行准确的图像记录，以及提供使用所述喷墨头的记录装置和记录方法。

组合本发明第一或者第二方面的特征和本发明的第五方面的特征当然可以实现这些效果的增益效果，分别组合本发明第三和第四方面特征与本发明第六和第七方面特征的记录装置和记录方法当然可以实现这些效果的增益效果。

Claims (15)

1、一种通过喷射包含带电细微粒借助静电力将图像记录在记录介质上的喷墨头，包括：

墨引导器，其尖端部分指向所述记录介质的侧面；

墨流程，所述墨流程将墨提供给所述墨引导器；和

喷射电极，其包括环绕电极，所述环绕电极被设置以一定间距围绕所述墨引导器的外围，并将自所述墨流程引导至所述墨引导器的尖端部分的墨借助静电力喷射，

其中所述环绕电极的有效内径和所述环绕电极至所述记录介质的侧面上突起的所述墨引导器的尖端的距离的比值被设置在1∶0.5至1∶2的范围中。

2、根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于，所述环绕电极是大体上的环形电极，所述有效内径是平均内径。

3、一种通过喷射包含带电细微粒借助静电力将图像记录在记录介质上的喷墨头，包括：

墨引导器，其尖端部分指向所述记录介质的侧面；

墨流程，所述墨流程将墨提供给所述墨引导器；和

喷射电极，其包括并行电极，所述并行电极被设置在所述墨引导器的两侧上以一定的间距彼此相对，并将自所述墨流程引导至所述墨引导器的尖端部分的墨借助静电力喷射，

其中所述并行电极之间的有效间距和自所述并行电极至自所述记录介质的侧面上突起的所述墨引导的尖端的距离的比值被设置在1∶0.7至1∶2.8的范围中。

4、根据权利要求3所述的喷墨头，其特征在于，所述并行电极是大体上的平行电极，所述有效距离是平均距离。

5、根据权利要求1至4中任一所述的喷墨头，其特征在于：

所述墨引导器被设置在头基片上；

所述墨流程被形成在所述头基片和设置的绝缘基片之间，以自所述头基片以预定的距离彼此分离；

通孔形成在所述绝缘基片中；和

所述墨引导器具有所述尖端部分，所述尖端部分自形成在所述绝缘基片中形成的通孔之一的所述记录介质的侧面突起，所述墨引导器将在所述墨流程中流动的墨自所述墨流程引导至所述尖端部分。

6、根据权利要求5所述的喷墨头，其特征在于，在存在于所述通孔的至少部分中的所述墨引导器的表面相对于墨的接触角被设置大于所述通孔的内壁表面相对于所述墨的接触角。

7、根据权利要求6所述的喷墨头，其特征在于，所述墨引导器在存在于所述通孔的至少所述部分中的所述表面具有墨排斥属性。

8、根据权利要求6或者7所述的喷墨头，其特征在于，存在于所述通孔的所述至少部分中的所述墨引导器的表面相对于墨的接触角和所述通孔的内壁表面相对于所述墨的接触角的差值被设置的不小于10度。

9、根据权利要求6至8中任一所述的喷墨头，其特征在于，存在于所述通孔的所述至少部分中的所述墨引导器的表面相对于墨的接触角被设置的不小于20度。

10、根据权利要求6至9中任一所述的喷墨头，其特征在于，存在于所述通孔的至少部分中的所述墨引导器具有墨排斥部件结构，存在于所述通孔的所述至少部分中的所述墨引导器的所述表面被以墨排斥材料处理。

11、根据权利要求5至10中任一所述的喷墨头，其特征在于，所述墨包含分布在溶剂中的带电细微粒，所述喷射电极设置在所述墨流程中的所述绝缘基片的侧面上。

12、根据权利要求1至11中任一所述的喷墨头，其特征在于，所述墨引导器的所述尖端部分对墨具有亲和力。

13、根据权利要求1至12中任一所述的喷墨头，其特征在于，进一步包括：

保护电极，所述保护电极设置在相邻喷射电极之间，并抑制相邻喷射电极之间发生的电场干涉。

14、一种喷墨记录装置，包括根据权利要求1至13中任一的喷墨头，其中所述图像使用所述喷墨头记录在所述记录介质上。

15、根据权利要求14所述的喷墨记录装置，其特征在于，进一步包括：

用于保持所述记录介质的装置；

用于相对移动所述喷墨头和所述记录介质的装置；

用于将预定偏压施加在所述喷射电极和所述记录介质之间的装置；和

用于将预定的喷射电压根据将被记录到所述记录装置上的所述图像施加到所述喷射电极的装置。

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