JP2001158100A - Electrostatic type ink-jet recording apparatus - Google Patents

Electrostatic type ink-jet recording apparatus

Info

Publication number
JP2001158100A
JP2001158100A JP2000286733A JP2000286733A JP2001158100A JP 2001158100 A JP2001158100 A JP 2001158100A JP 2000286733 A JP2000286733 A JP 2000286733A JP 2000286733 A JP2000286733 A JP 2000286733A JP 2001158100 A JP2001158100 A JP 2001158100A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
potential
driver
recording
electrostatic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000286733A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yosuke Mizuyama
洋右 水山
Kazuyuki Nakajima
一幸 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2000286733A priority Critical patent/JP2001158100A/en
Publication of JP2001158100A publication Critical patent/JP2001158100A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic type ink-jet recording apparatus which can suppress diffusion of coloring material particles during impression of discharge signals. SOLUTION: The electrostatic type ink-jet recording apparatus has recording electrodes 1, cohesion electrodes 2 and a common electrode 3. Coloring material particles are selectively cohered by an electrostatic force by selectively impressing a potential difference between the recording electrodes 1 and the cohesion electrodes 2. An ink 6 is discharged to fly by impressing a potential to the common electrode 3. Printing to a recording medium 9 is thus carried out. In the constitution, coloring material particles are prevented from diffusing during impression of discharge signals and recording without breaking characters, instable discharging, etc., is enabled even in printing at a high frequency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、安定な印字濃度を
得ることのできる静電型インクジェット記録装置に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an electrostatic ink jet recording apparatus capable of obtaining a stable print density.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット技術は、安価で高い画質
と高速な印字技術であり、オフィスオートメーション用
やパーソナル用の情報記録装置として、複写機,ファク
シミリ,プリンタ,ワードプロセッサなどに広く用いら
れている。
2. Description of the Related Art Ink jet technology is an inexpensive, high image quality and high speed printing technology, and is widely used in copiers, facsimile machines, printers, word processors and the like as information recording devices for office automation and personal use.

【0003】インクジェットの記録方式には、色材を飛
翔させるためのエネルギー発生手段として、電気熱変換
素子例えば発熱抵抗体などを用いたもの、電気機械変換
素子例えばピエゾ素子などを用いたもの、さらには電気
エネルギーをそのまま用いる静電型のものなどがある。
[0003] In the ink jet recording method, as a means for generating energy for flying a coloring material, an electrothermal conversion element such as a heating resistor, an electromechanical conversion element such as a piezo element, and the like are used. Is an electrostatic type which uses electric energy as it is.

【0004】その中でも静電型インクジェットにおいて
は、記録ヘッドの作製が他の方式と比較して簡易で、記
録電極に印加する電気信号を制御することにより面積階
調記録を行うことができる。また、記録時に消費される
電流量は極めて少なく、省エネルギーの機器としても将
来的に利用価値のある記録技術であると言える。さら
に、油性顔料インクを用いることにより、耐水性に優れ
た印字を行うことができ、特にオフィスオートメーショ
ン用途としての利用価値が高い。
[0004] Among them, in the electrostatic type ink jet, the production of the recording head is simpler than other methods, and the area gradation recording can be performed by controlling the electric signal applied to the recording electrode. Further, the amount of current consumed at the time of recording is extremely small, and it can be said that this is a recording technique that is useful in the future as an energy saving device. Furthermore, by using an oil-based pigment ink, printing with excellent water resistance can be performed, and the utility value is particularly high for office automation applications.

【0005】ここで、静電型インクジェットの原理につ
いて簡単に説明する。
Here, the principle of the electrostatic ink jet will be briefly described.

【0006】日本特許出願特開昭56−4467号に記
載されているように、インクの充填された記録電極と記
録媒体を保持する対向電極との間に数kVの電圧を印加
すると、その印加電圧がある閾値を越えた時に、インク
に働く静電的な力がインクの表面張力に打ち勝ち、イン
ク液滴が記録電極から対向電極へ吐出し飛翔する。
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-4467, when a voltage of several kV is applied between a recording electrode filled with ink and a counter electrode holding a recording medium, the voltage is applied. When the voltage exceeds a certain threshold, the electrostatic force acting on the ink overcomes the surface tension of the ink, and the ink droplet is ejected from the recording electrode to the counter electrode and flies.

【0007】この原理によるヘッド構成については、例
えば米国特許第4271416号及び日本特許出願特開
昭56−4467号公報に開示されている。これらの構
成においては、個々の記録電極にノズル穴を必ずしも必
要とせず、インク吐出口を複数の記録電極に対して共通
のいわゆるスリット型とすることができる。このような
構成の特徴はノズルを設けないことにより、インクの乾
燥による目詰まりが低減されることである。したがっ
て、この構成は、記録電極が数百本で構成され、記録媒
体の幅方向に走査を行ういわゆるシリアル型ヘッドだけ
でなく、記録媒体の幅の長さだけ記録電極をもついわゆ
るライン型ヘッドにも非常に有効である。
A head configuration based on this principle is disclosed in, for example, US Pat. No. 4,271,416 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-4467. In these configurations, a nozzle hole is not necessarily required for each recording electrode, and the ink discharge port can be a so-called slit type common to a plurality of recording electrodes. A feature of such a configuration is that clogging due to drying of ink is reduced by not providing a nozzle. Therefore, this configuration is applicable not only to a so-called serial type head which has several hundred recording electrodes and scans in the width direction of the recording medium, but also to a so-called line type head having the recording electrodes for the width of the recording medium. Is also very effective.

【0008】この静電型インクジェットにおいては、複
数の記録電極を持つ構成の場合、個々の記録電極を独立
に動作させるために、隣接電極と閉ループを作ることに
よって生じる電荷のリークを防ぐ必要がある。そのため
に、通常、インクの溶媒として、電気抵抗の高い油性溶
媒が用いられる。日本特許出願特開昭58−21535
3号に見られる例では、比抵抗約108Ωcm、表面張
力18dyne/cm、粘度2〜30cP、比重1.0
g/cm3の油性インクが用いられている。色材には油
性顔料や油性染料を用いることができるが、種類の豊富
さから、主に油性顔料が用いられる。
In this electrostatic ink jet, in the case of a configuration having a plurality of recording electrodes, it is necessary to prevent charge leakage caused by forming a closed loop with an adjacent electrode in order to operate each recording electrode independently. . Therefore, an oily solvent having high electric resistance is usually used as a solvent for the ink. Japanese Patent Application JP-A-58-21535
In the example shown in No. 3, the specific resistance is about 10 8 Ωcm, the surface tension is 18 dyne / cm, the viscosity is 2 to 30 cP, and the specific gravity is 1.0.
g / cm 3 of oil-based ink is used. Oil-based pigments and oil-based dyes can be used as the coloring material, but mainly oil-based pigments are used because of their variety.

【0009】しかしながら、上記のような顔料及び油性
溶媒を用いた静電型インクジェットにおいては、インク
の吐出において、ある比率の溶媒が顔料とともに吐出す
るため、印字濃度が上がらないという問題があった。こ
れは色材粒子と、溶媒に加わる静電気力の大きさの比率
が悪いことが原因であった。
However, in the above-described electrostatic ink jet using the pigment and the oily solvent, there is a problem that a certain ratio of the solvent is ejected together with the pigment in ejecting the ink, so that the print density is not increased. This was because the ratio of the magnitude of the electrostatic force applied to the colorant particles and the solvent was poor.

【0010】これに対して、日本特許出願特開平8−2
95023号、同特開平9−193389号に開示され
ているように、色材粒子と溶媒に加わる力の比率を制御
し、色材粒子のみをインクから吐出させることにより、
これらの問題点を解決する試みがなされた。これらの例
においては、その吐出原理が必ずしも明らかには説明さ
れていないが、溶媒に分散した色材粒子のみに静電気力
を作用させ、その色材粒子のみを飛翔させるので、吐出
インク中には溶媒が含まれず、上述の問題が解決され
る。このように、色材粒子と溶媒を独立に運動させるた
めには、色材粒子が溶媒に溶解せずに、分散している必
要がある。なぜならば、色材粒子が溶解していると、色
材粒子と溶媒を区別することができなくなり、色材粒子
だけを選択的に吐出させることができないからである。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-2
As disclosed in JP-A-95023 and JP-A-9-193389, by controlling the ratio of the force applied to the coloring material particles and the solvent and discharging only the coloring material particles from the ink,
Attempts have been made to solve these problems. In these examples, the discharge principle is not necessarily clearly explained, but the electrostatic force acts only on the color material particles dispersed in the solvent, and only the color material particles fly, so that the discharge ink contains No solvent is included, and the above-mentioned problem is solved. As described above, in order for the coloring material particles and the solvent to move independently, the coloring material particles need to be dispersed without being dissolved in the solvent. This is because if the coloring material particles are dissolved, the coloring material particles cannot be distinguished from the solvent, and only the coloring material particles cannot be selectively discharged.

【0011】日本特許出願特開平8−295023号に
よると、実際には、色材粒子の帯電極性と同じ極性の電
圧を記録電極に印加することにより、静電反発力によ
り、記録電極先端に色材粒子だけを泳動及び凝集させ、
色材粒子を多く含んだインク液滴を吐出させている。
According to Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-295023, actually, when a voltage having the same polarity as the charging polarity of the color material particles is applied to the recording electrode, a color is applied to the tip of the recording electrode by electrostatic repulsion. Electrophoresis and aggregation of material particles only,
Ink droplets containing many color material particles are ejected.

【0012】しかしながら、現実的には、このような方
法で色材粒子の凝集を行う場合、日本特許出願特開平1
0−52920号に示されているように、記録電極に信
号電圧が印加されると、静電反発力により、記録電極か
ら三次元的に反発を受けるので、メニスカス(meni
scus)で終端するメニスカス付近には色材粒子が凝
集するが、他の方向では反対に色材粒子が拡散してしま
う。その結果、次の吐出時に供給されるべき色材粒子が
不足し、インク吐出口での色材粒子濃度は非常に小さく
なるので、印字濃度は極端に低下し、極端な場合は色材
粒子の吐出が起こらなくなる虞がある。このような問題
点は、記録電極が1本のときにも起こり得るが、複数の
記録電極をもち、共通のインク吐出口を持つような形態
の、いわゆるスリット型ヘッドにおいては深刻になり、
さらにインク吐出口の幅が長ければ長いほど問題は大き
くなるので、インク吐出口が記録媒体の幅方向の長さを
もつ、いわゆるフルラインヘッドにおいて特に顕著な問
題となる。なぜならば、色材粒子が拡散できる空間が大
きければ大きいほど、拡散が起こりやすいからである。
However, in practice, when the color material particles are agglomerated by such a method, Japanese Patent Application Laid-Open No.
As shown in Japanese Patent Application No. 0-52920, when a signal voltage is applied to the recording electrode, the recording electrode receives a three-dimensional repulsion from the recording electrode due to an electrostatic repulsive force.
The color material particles aggregate near the meniscus that terminates at the scus), but diffuse in the other direction. As a result, the color material particles to be supplied at the next ejection are insufficient, and the concentration of the color material particles at the ink ejection port becomes extremely small, so that the printing density is extremely reduced. There is a risk that ejection will not occur. Such a problem may occur even when the number of recording electrodes is one, but becomes serious in a so-called slit type head having a plurality of recording electrodes and having a common ink ejection port,
Further, the problem becomes more serious as the width of the ink ejection port becomes longer. Therefore, the problem becomes particularly remarkable in a so-called full line head in which the ink ejection port has a length in the width direction of the recording medium. This is because the larger the space in which the color material particles can diffuse, the more likely the diffusion occurs.

【0013】上記のような問題点を解決するために、日
本特許出願特開平9−156106号に示されるような
解決策が考案された。この方法によると、記録電極とそ
れに隣接する電極との間に電位差を与えて記録電極近傍
に色材粒子を凝集させておいて、その凝集期間中に吐出
信号を記録電極に与えて吐出させるというものである。
In order to solve the above problems, a solution as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-156106 has been devised. According to this method, a potential difference is applied between the recording electrode and the electrode adjacent thereto to aggregate the color material particles in the vicinity of the recording electrode, and an ejection signal is applied to the recording electrode during the aggregation period to cause ejection. Things.

【0014】図5は本発明の実施の形態2における静電
型インクジェットヘッドの斜視図であるが、説明のため
仮にその図5を用いて、従来の制御方法について説明す
る。図10及び図11は従来の静電型インクジェットヘ
ッドの制御方法を示すタイミング図である。
FIG. 5 is a perspective view of an electrostatic ink jet head according to a second embodiment of the present invention. For explanation, a conventional control method will be temporarily described with reference to FIG. 10 and 11 are timing charts showing a control method of a conventional electrostatic ink jet head.

【0015】図5において、インクジェットヘッドは、
記録電極11、凝集電極12、上板4及び下板5を備え
ており、その内部にインク6が入っている。記録電極1
1の中で、印字をするために選択された電極にはハッチ
ングを付している。凝集電極12を印字をしようとする
記録電極11に対して高電位にすることによって、正に
帯電した顔料が記録電極11に凝集する。そして、記録
電極11に印加される正電位のパルス信号によって静電
反発力によりインク吐出口8からインクが吐出する。
In FIG. 5, the ink jet head comprises:
It comprises a recording electrode 11, an aggregation electrode 12, an upper plate 4 and a lower plate 5, in which ink 6 is contained. Recording electrode 1
In FIG. 1, the electrodes selected for printing are hatched. By setting the potential of the aggregation electrode 12 to be higher than that of the recording electrode 11 to be printed, the positively charged pigment aggregates on the recording electrode 11. Then, ink is ejected from the ink ejection port 8 by electrostatic repulsion by a positive potential pulse signal applied to the recording electrode 11.

【0016】図10において、信号301は印字をしよ
うとする記録電極に与える信号を示す。信号302は凝
集電極に与える信号を示す。信号303は対向電極に与
える信号を示す。図11において、信号304は印字を
しない記録電極に与える信号を示す。
In FIG. 10, a signal 301 indicates a signal applied to a recording electrode to be printed. A signal 302 indicates a signal applied to the aggregation electrode. A signal 303 indicates a signal given to the counter electrode. In FIG. 11, a signal 304 indicates a signal supplied to a recording electrode on which no printing is performed.

【0017】図10において、記録電極の電圧(信号3
01)がLowの期間は、凝集電極の電位(信号30
2)が高いので、正に帯電した顔料が記録電極に泳動
し、凝集する。次に、記録電極の電圧がHiになると、
印字しようとする記録電極に凝集した顔料が静電反発力
により記録電極から離間し吐出する。一方、印字しない
記録電極にはHiの信号は与えられないので(信号30
3はLowのままなので)、インクが吐出することはな
い。
In FIG. 10, the voltage of the recording electrode (signal 3
01) is Low while the potential of the aggregation electrode (signal 30) is low.
2), the positively charged pigment migrates to the recording electrode and aggregates. Next, when the voltage of the recording electrode becomes Hi,
The pigment agglomerated on the recording electrode to be printed is separated from the recording electrode and discharged by electrostatic repulsion. On the other hand, the Hi signal is not given to the recording electrode that is not printed (signal 30).
No. 3 remains Low), and no ink is ejected.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法によってもなお、印字をしようとする記録電極の電圧
がHiになっているON時間の間は、その記録電極と凝
集電極との電位差が小さくなるか、又はなくなるので、
この期間に色材粒子が拡散を起こし、記録速度の向上を
妨げたり、大きなドットの吐出を不可能にしたり、吐出
安定性を阻害したりするという問題点があった。
However, even with this method, the potential difference between the recording electrode and the aggregated electrode is reduced during the ON time when the voltage of the recording electrode to be printed is Hi. Or disappear,
During this period, there is a problem that the color material particles are diffused, which hinders an improvement in the recording speed, makes it impossible to eject large dots, and impairs the ejection stability.

【0019】本発明は、上記従来の問題点を解決できる
静電型インクジェット記録装置を提供することを目的と
する。
An object of the present invention is to provide an electrostatic ink jet recording apparatus which can solve the above-mentioned conventional problems.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の静電型インクジ
ェット記録装置は次の構成を有する。
The electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention has the following arrangement.

【0021】第一の電極と、第二の電極と、第三の電極
とを備え、上記第一の電極と第二の電極との間に選択的
に電位差を与えることにより、静電気力によって色材粒
子を選択的に凝集し、第三の電極に電位を与えることに
より、インクを吐出、飛翔させて記録媒体に印字を行
う。
A first electrode, a second electrode, and a third electrode are provided, and by selectively applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, color is generated by electrostatic force. By selectively aggregating the material particles and applying a potential to the third electrode, the ink is ejected and flies to print on the recording medium.

【0022】この構成により、吐出信号印加中における
色材粒子の拡散が原因となる記録速度の低下や、大ドッ
トの不吐出、さらに吐出不安定と言った従来の問題点を
解決できる。
With this configuration, it is possible to solve the conventional problems such as a decrease in recording speed due to diffusion of color material particles during application of an ejection signal, non-ejection of large dots, and unstable ejection.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1における静電型インクジェットヘッドの斜視図、図
2は同断面図、図3及び図4は本発明の実施の形態1に
おける静電型インクジェットヘッドの制御方法を示すタ
イミング図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a perspective view of an electrostatic ink jet head according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a sectional view thereof, and FIGS. 3 and 4 are views of Embodiment 1 of the present invention. FIG. 3 is a timing chart illustrating a control method of the electrostatic inkjet head.

【0025】図1及び図2において、静電型インクジェ
ット記録装置におけるインクジェットヘッドは、記録電
極1(第一の電極)、凝集電極2(第二の電極)、上板
4及び下板5を備えており、その内部にインク6が入っ
ている。
1 and 2, the ink jet head of the electrostatic ink jet recording apparatus includes a recording electrode 1 (first electrode), an aggregate electrode 2 (second electrode), an upper plate 4 and a lower plate 5. And the ink 6 is contained therein.

【0026】記録電極1は、それぞれ独立に複数個形成
されており、個別に電位を与えるドライバ(図示せず)
に接続されている。本実施の形態1では、例えば、30
0dpiの記録密度で配置する256本の記録電極1を
設けている。プリンタ本体に設けられたプリンタドライ
バ(図示せず)から送られてきた印字データ信号に合わ
せて、記録電極のうちインクを吐出する電極(選択電極
と呼ぶ)に対して、第一のドライバから電位が選択的に
印可される。図1において、選択電極にはハッチングを
付している。また、図示していないが、装置には、第一
のドライバの制御を行うための制御部が設けられてい
る。この制御部は、後述の第二のドライバと第三のドラ
イバをも制御する。
A plurality of recording electrodes 1 are formed independently of each other, and a driver (not shown) individually applying a potential.
It is connected to the. In the first embodiment, for example, 30
256 recording electrodes 1 arranged at a recording density of 0 dpi are provided. In accordance with a print data signal sent from a printer driver (not shown) provided in the printer main body, the first driver applies an electric potential to an electrode (called a selection electrode) for ejecting ink among the recording electrodes. Is selectively applied. In FIG. 1, the selection electrodes are hatched. Although not shown, the apparatus is provided with a control unit for controlling the first driver. This control unit also controls a second driver and a third driver described later.

【0027】凝集電極2は、顔料を記録電極1の周辺に
凝集させる電圧が印可される。本実施の形態1のように
顔料を正電荷に帯電させている場合には、凝集電極2に
は記録電極1よりも高い電位を与える。また、この凝集
電極2は独立して複数個設けても良いし、共通の電極と
して設けても良い。また、電位を与える手段としては、
第二のドライバを設けても良いし、第一のドライバを記
録電極1と凝集電極2との間に設け、その間の電位差で
動作させても良い。
The aggregation electrode 2 is applied with a voltage for causing the pigment to aggregate around the recording electrode 1. When the pigment is positively charged as in the first embodiment, a higher potential is applied to the aggregation electrode 2 than to the recording electrode 1. Further, a plurality of the aggregated electrodes 2 may be provided independently, or may be provided as a common electrode. Also, as means for applying a potential,
A second driver may be provided, or the first driver may be provided between the recording electrode 1 and the aggregated electrode 2 and operated with a potential difference therebetween.

【0028】また、本実施の形態1のインクジェット記
録装置には、図2に示すようにインクジェットヘッドに
対向して、円筒形状の共通電極3(第三の電極)を有し
ている。この共通電極3は、プラテン(platen)として
記録媒体9が沿うように構成されている。また、共通電
極3は、第三の電極として機能するように少なくとも記
録媒体9が沿う領域は、表面若しくは内部が導電性の材
料で形成されている。なお、共通電極3には、第三のド
ライバ(図示せず)によって電位が供給されている。ま
た、プラテンの形状としては平型のものを選択すること
も可能である。
The ink jet recording apparatus according to the first embodiment has a cylindrical common electrode 3 (third electrode) facing the ink jet head as shown in FIG. The common electrode 3 is configured as a platen so that the recording medium 9 extends along the platen. The surface or inside of the common electrode 3 is formed of a conductive material at least in a region along the recording medium 9 so as to function as a third electrode. The common electrode 3 is supplied with a potential by a third driver (not shown). It is also possible to select a flat platen shape.

【0029】また、ローラ31及び32は、共通電極3
に対して記録媒体9の搬送方向上流に設けられており、
記録媒体9を挟んで、共通電極3に向けて記録媒体9を
搬送する。ローラ31若しくはローラ32の少なくとも
一方は、導電性材料で形成され、かつ、接地されてい
る。これにより搬送されてきた記録媒体9は除電され
る。この除電により、記録媒体9の帯電により共通電極
3と記録電極1との間の電位差が変動することを抑制で
き、安定した記録特性を実現することができる。
The rollers 31 and 32 are connected to the common electrode 3.
Is provided upstream of the recording medium 9 in the conveying direction with respect to
The recording medium 9 is transported toward the common electrode 3 with the recording medium 9 interposed therebetween. At least one of the roller 31 and the roller 32 is formed of a conductive material and is grounded. Thereby, the recording medium 9 conveyed is discharged. By this charge elimination, a change in the potential difference between the common electrode 3 and the recording electrode 1 due to the charging of the recording medium 9 can be suppressed, and stable recording characteristics can be realized.

【0030】インク供給口7は、上板4と下板5との間
にあるインクを貯留する空間にインクを供給するための
ものである。インク吐出口8は、記録電極1と共通電極
3との間に記録電圧を印加することによりそこからイン
クを供出する。
The ink supply port 7 is for supplying ink to a space between the upper plate 4 and the lower plate 5 for storing ink. The ink discharge port 8 supplies ink from the recording electrode 1 and the common electrode 3 by applying a recording voltage between the recording electrode 1 and the common electrode 3.

【0031】ここで、記録電極1から共通電極3までの
距離は、本実施の形態1では0.4mm程度に設定した
が、0.2〜3mmであれば、外乱による記録位置ずれ
等を防止しつつ、優れた印字品質を実現できるので好ま
しい。また、記録電極1から凝集電極2までの距離は、
本実施の形態1では80μm程度としたが、30〜50
0μmであれば、良好な顔料の凝集を実現でき、大きな
顔料ドットの形成を容易に行えるので好ましい。
Here, the distance from the recording electrode 1 to the common electrode 3 is set to about 0.4 mm in the first embodiment, but if it is 0.2 to 3 mm, the recording position shift due to disturbance is prevented. This is preferable because excellent printing quality can be realized while performing the printing. The distance from the recording electrode 1 to the aggregated electrode 2 is
In the first embodiment, the thickness is about 80 μm,
A thickness of 0 μm is preferred because good pigment aggregation can be realized and large pigment dots can be easily formed.

【0032】次に、記録電極1、凝集電極2及び共通電
極3に印可される信号について説明する。
Next, signals applied to the recording electrode 1, the aggregation electrode 2, and the common electrode 3 will be described.

【0033】図3は、記録電極1の内、インクを吐出す
るように選択された選択電極に印可される信号101
と、凝集電極2に印可される信号102及び共通電極3
に印可される信号103とを示している。図4は、記録
電極1の内、インクを吐出しない非選択の電極に印可さ
れる信号104と、凝集電極2に印可される信号102
及び共通電極3に印可される信号113を示している。
FIG. 3 shows a signal 101 applied to one of the recording electrodes 1 which is selected to eject ink.
And the signal 102 applied to the aggregation electrode 2 and the common electrode 3
Are applied to the signal 103. FIG. 4 shows a signal 104 applied to a non-selected electrode of the recording electrode 1 which does not eject ink, and a signal 102 applied to the aggregated electrode 2.
3 shows a signal 113 applied to the common electrode 3.

【0034】まず、最初に、インク吐出の信号が来る前
は、図3の左端で示すように、記録電極1は、上板4の
インク吐出口8側の端面に配置する凝集電極2よりも電
位が低く設定されている。この時、常に記録電極1へ正
の電荷を帯びた顔料が泳動し、凝集しており、吐出の寸
前の状態を保っている。ここでは記録電極1の電位は、
例示的に0Vとしているが、凝集電極2及び共通電極3
との兼ね合い(信号102と信号103との間の電位
差)でどのように設定しても良い。ただし、記録電極1
と凝集電極2との間の電位差は、10〜500V程度に
設定することにより、記録電極1への顔料の凝集を良好
に行わせることができる。また、共通電極3にはインク
メニスカスを吐出寸前の状態に保っておけるように、あ
る負の値(第一の値)の直流電圧、例えば−1000V
を与えておく。この時、凝集電極2と共通電極3との間
の電位差はインクが吐出しない程度の電圧、好ましくは
1000V〜2000V程度の電位差であるように設定
されている。
First, before an ink ejection signal comes, as shown at the left end in FIG. 3, the recording electrode 1 is smaller than the aggregated electrode 2 arranged on the end face of the upper plate 4 on the ink ejection port 8 side. The potential is set low. At this time, the positively-charged pigment always migrates to the recording electrode 1 and aggregates, so that the state just before the ejection is maintained. Here, the potential of the recording electrode 1 is
Although the voltage is exemplarily set to 0 V, the aggregation electrode 2 and the common electrode 3
(The potential difference between the signal 102 and the signal 103) may be set in any manner. However, recording electrode 1
By setting the potential difference between the recording electrode 1 and the aggregation electrode 2 to about 10 to 500 V, the pigment can be aggregated on the recording electrode 1 satisfactorily. Further, a DC voltage of a certain negative value (first value), for example, −1000 V, is applied to the common electrode 3 so that the ink meniscus can be maintained in a state immediately before ejection.
Is given. At this time, the potential difference between the aggregation electrode 2 and the common electrode 3 is set to a voltage that does not cause ink to be ejected, and preferably a potential difference of about 1000 V to 2000 V.

【0035】次に、インク吐出信号が来たときには、上
記第一の値よりも絶対値の大きな第二の負のパルス電
圧、例えば−1500Vを共通電極3に印加すると共
に、記録電極1の選択電極はそのままの電位を保ち、記
録電極1の非選択電極には図4に示す信号104を印可
する。信号104は、凝集電極2との電位差が小さく若
しくはなくなるように設定されているので、顔料の凝集
が緩和される。したがって、非選択電極からは顔料は吐
出されないのに対して、選択電極では顔料は凝集したま
まなので、共通電極3との間の静電吸引力により、選択
された記録電極1に凝集した顔料が吐出される。
Next, when an ink ejection signal comes, a second negative pulse voltage having an absolute value larger than the first value, for example, -1500 V, is applied to the common electrode 3 and the recording electrode 1 is selected. The electrode maintains the same potential, and a signal 104 shown in FIG. 4 is applied to a non-selected electrode of the recording electrode 1. Since the signal 104 is set so that the potential difference from the aggregation electrode 2 is reduced or eliminated, aggregation of the pigment is reduced. Therefore, the pigment is not ejected from the non-selected electrode, whereas the pigment remains aggregated at the selected electrode. Discharged.

【0036】第二の負パルスの大きさとしては、第一の
値に対して300V〜800V程度の電位差があること
が好ましい。この範囲にあることにより、選択電極から
の顔料の吐出を確実に行えると共に、吐出終了時のメニ
スカスの振動量も抑制することができ、素早く次の印字
体制に移行させることができる。また非選択電極からの
顔料の漏れ出し等も抑制することができる。
The magnitude of the second negative pulse preferably has a potential difference of about 300 V to 800 V with respect to the first value. By being within this range, the pigment can be reliably discharged from the selection electrode, the amount of vibration of the meniscus at the end of the discharge can be suppressed, and the next printing system can be quickly shifted. In addition, it is possible to suppress the leakage of the pigment from the non-selection electrodes.

【0037】なお、共通電極3に印可される第二の負の
パルス信号の後縁は、図4に示す信号113のように、
前縁に比べて少しなますか若しくはなだらかに変化させ
るようにすることが好ましい。このように制御すること
により、急激な共通電極3の電圧変動に伴うインクメニ
スカスの振動を抑制することができ、応答周波数の向上
による印字スピードの向上を図れる。
It should be noted that the trailing edge of the second negative pulse signal applied to the common electrode 3 is, like the signal 113 shown in FIG.
It is preferable to make the change slightly or gently compared to the leading edge. By controlling in this way, the vibration of the ink meniscus due to the sudden fluctuation of the voltage of the common electrode 3 can be suppressed, and the printing speed can be improved by improving the response frequency.

【0038】また、ここでは記録電極1の非選択電極の
電位を凝集電極2の電位に近づけるように制御したが、
凝集電極2を記録電極1に対応させて複数設けた場合に
は、凝集電極2の個別電極のうち、非選択電極に対応す
る凝集電極2の電位を記録電極1の電位に近づけるよう
に制御しても良い。
In this embodiment, the potential of the non-selection electrode of the recording electrode 1 is controlled so as to be close to the potential of the aggregation electrode 2.
When a plurality of aggregated electrodes 2 are provided corresponding to the recording electrodes 1, among the individual electrodes of the aggregated electrodes 2, control is performed so that the potential of the aggregated electrode 2 corresponding to the non-selected electrode is closer to the potential of the recording electrode 1. May be.

【0039】以上の信号制御をより具体的に記載する
と、上述の通り、印字すべく選択された記録電極1の選
択電極には図3の信号101を、記録電極1の非選択電
極には図4の信号104を、凝集電極2には図3及び図
4の信号102の直流電圧を、共通電極3には信号10
3又は113を印加する。
More specifically, as described above, the signal 101 in FIG. 3 is applied to the selected electrode of the recording electrode 1 selected for printing, and the signal is applied to the non-selected electrode of the recording electrode 1 as described above. 4 is applied to the aggregated electrode 2, the DC voltage of the signal 102 shown in FIGS.
3 or 113 is applied.

【0040】選択電極に印可される信号101は0V、
つまり常時接地しておく。一方、非選択電極には、周波
数2kHz、ON時間200μs、500Vのパルス波
形を印加する。凝集電極2に与える信号102は500
Vの直流電圧である。したがって、選択電極は少なくと
もひとつの印字周期の期間中(この場合500μs)、
常時顔料が凝集し、非選択電極はインク吐出以外の期間
(300μs)は顔料が凝集するが、インク吐出期間
(200μs)は顔料が拡散する。
The signal 101 applied to the selection electrode is 0 V,
That is, it is always grounded. On the other hand, a pulse waveform having a frequency of 2 kHz, an ON time of 200 μs, and 500 V is applied to the non-selected electrodes. The signal 102 given to the aggregation electrode 2 is 500
V DC voltage. Therefore, during at least one printing cycle (500 μs in this case), the selection electrode
The pigment is always aggregated, and the pigment is aggregated on the non-selected electrodes during a period (300 μs) other than the ink ejection, but the pigment is diffused during the ink ejection period (200 μs).

【0041】共通電極に印加される信号103又は11
3には、周波数2kHz、ON時間200μs、バイア
ス電圧−1000Vを基準に−500Vのパルス波形を
用いる。信号103又は113のパルス電圧が印加され
ると、記録電極1から共通電極3へ向かう電界が大きく
なり、200μsの長さに対応するインク液滴が形成さ
れ、選択された記録電極1から吐出が行われる。この例
の場合、従来の方法と比較して2kHzの記録周波数に
おいてドットぬけや不安定吐出などが改善された。ま
た、従来200μsのON時間で50μmのドット径で
あったものが、同じON時間で90μmの径のドットを
得ることができるようになった。
Signal 103 or 11 applied to common electrode
For 3, a pulse waveform of -500 V based on a frequency of 2 kHz, an ON time of 200 μs, and a bias voltage of -1000 V is used. When a pulse voltage of the signal 103 or 113 is applied, the electric field from the recording electrode 1 to the common electrode 3 increases, and an ink droplet corresponding to a length of 200 μs is formed. Done. In the case of this example, missing dots and unstable ejection were improved at a recording frequency of 2 kHz as compared with the conventional method. Further, a dot having a diameter of 50 μm in the conventional ON time of 200 μs can be obtained in the same ON time in a dot size of 90 μm.

【0042】本発明の特徴は、インク吐出時において
も、選択電極においては、記録電極1と凝集電極2との
電位差の関係が変化せず、常に色材粒子の凝集が達成さ
れているという点である。
A feature of the present invention is that, even at the time of ink ejection, the relationship of the potential difference between the recording electrode 1 and the aggregation electrode 2 does not change in the selection electrode, and the aggregation of the coloring material particles is always achieved. It is.

【0043】ところで、これまで説明では、顔料の帯電
極性を正としていたが、極性が負であれば、電位の関係
をすべて反対にして考えればよいのは言うまでもない。
In the above description, the charging polarity of the pigment is positive. However, if the polarity is negative, it goes without saying that the relationship of the potentials may be all reversed.

【0044】以上のような制御方法を用いることによ
り、常時、凝集電極2から記録電極1へ電位勾配が与え
られる。その電位勾配は変化しないので、従来、記録電
極1に印加する信号をON/OFFしていたためにON
期間に拡散が起こっていた問題点を解決することができ
るという効果を奏する。
By using the above control method, a potential gradient is always applied from the aggregation electrode 2 to the recording electrode 1. Since the potential gradient does not change, the signal applied to the recording electrode 1 has been turned ON / OFF conventionally,
There is an effect that the problem that has been spreading during the period can be solved.

【0045】なお、共通電極は、インク液滴が記録媒体
へ向かって吐出を行うような構成であれば、どのような
ものでもよい。例えば、第一又は第二の電極の近傍にグ
リッドのように設けてもよい。また、凝集電極は、色材
粒子が記録電極に集中するような構成であれば、どこ
に、いくつ、どのような形態で設けてもよい。
The common electrode may have any structure as long as the ink droplet is ejected toward the recording medium. For example, a grid may be provided near the first or second electrode. The aggregation electrode may be provided anywhere, in any number, and in any form as long as the color material particles are concentrated on the recording electrode.

【0046】また図3及び図4では、信号103又は1
13のONタイミングと信号104のONタイミングと
は同期していたが、信号104のONタイミングを先に
しても良い。
In FIGS. 3 and 4, the signal 103 or 1
Although the ON timing of the signal 13 is synchronized with the ON timing of the signal 104, the ON timing of the signal 104 may be set earlier.

【0047】(実施の形態2)図5は、本発明の実施の
形態2における静電型インクジェットヘッドの斜視図で
ある。
(Embodiment 2) FIG. 5 is a perspective view of an electrostatic ink jet head according to Embodiment 2 of the present invention.

【0048】図5に示すような形態の300dpiの電
極密度で電極が256本配列するエッジ型ヘッドを用
い、上述の図3及び図4のような制御を行う。256本
の電極の内、偶数番目の電極を記録電極11に、奇数番
目の電極を凝集電極12に固定して、互いに同一平面で
隣接して配置する。共通電極は記録用紙の裏に配置する
金属性のプラテン(図示せず)とする。この構成によ
り、記録密度としては150dpiで印字を行う。
Using an edge type head having an electrode density of 300 dpi and 256 electrodes arranged as shown in FIG. 5, the control as shown in FIGS. 3 and 4 is performed. Of the 256 electrodes, the even-numbered electrodes are fixed to the recording electrodes 11 and the odd-numbered electrodes are fixed to the aggregated electrodes 12, and are arranged adjacent to each other on the same plane. The common electrode is a metal platen (not shown) disposed on the back of the recording paper. With this configuration, printing is performed at a recording density of 150 dpi.

【0049】この場合、記録電極11に顔料が凝集する
のが観察される。反対に、凝集電極12上には顔料が見
られず、電極の金属光沢が観察される。共通電極にパル
スが印加されると、記録電極11のうち、選択された電
極からのみインク液滴の吐出が観察され、吐出応答性の
向上と、ドット径の小径化が見られる。また、従来の方
法と比較してドットぬけや不安定吐出などが改善され
る。さらに、凝集電極12を記録電極1の近傍に配置す
ることにより、両電極に与える電位差が小さくても十分
な効果が得られるという効果がある。また、同一平面上
に両電極を同時に形成することができるので、安いコス
トでヘッドを作製することができる。
In this case, aggregation of the pigment on the recording electrode 11 is observed. On the contrary, no pigment is seen on the aggregated electrode 12, and the metallic luster of the electrode is observed. When a pulse is applied to the common electrode, ejection of ink droplets is observed only from the selected electrode among the recording electrodes 11, and the ejection response is improved and the dot diameter is reduced. In addition, compared with the conventional method, dot missing and unstable ejection are improved. Further, by disposing the aggregated electrode 12 near the recording electrode 1, there is an effect that a sufficient effect can be obtained even if the potential difference applied to both electrodes is small. Also, since both electrodes can be formed simultaneously on the same plane, a head can be manufactured at low cost.

【0050】(実施の形態3)図6は、本発明の実施の
形態3における静電型インクジェットヘッドの斜視図で
ある。
(Embodiment 3) FIG. 6 is a perspective view of an electrostatic ink jet head according to Embodiment 3 of the present invention.

【0051】図6に示すような形態の300dpiの電
極密度で電極が256本配列するエッジ型のヘッドを用
い、図3及び図4のような制御を行う。256本の電極
すべてを記録電極21とし、それぞれの記録電極21を
垂直方向に挟む形でインク吐出口の上下に配置する凝集
電極22、記録用紙の裏に配置する金属性のプラテンに
よる共通電極(図示せず)という構成、すなわち、凝集
電極22を記録電極21が形成される平面と垂直方向に
隣接して配置する構成とした。この場合、300dpi
の記録密度で画像を形成することができる。
Using an edge type head having an electrode density of 300 dpi and an array of 256 electrodes as shown in FIG. 6, the control as shown in FIGS. 3 and 4 is performed. The recording electrodes 21 are all 256 electrodes, and the aggregated electrodes 22 are arranged above and below the ink ejection ports so as to sandwich each recording electrode 21 in the vertical direction, and the common electrode made of a metallic platen is arranged on the back of the recording paper ( (Not shown), that is, a configuration in which the aggregated electrodes 22 are arranged adjacent to the plane on which the recording electrodes 21 are formed in the vertical direction. In this case, 300 dpi
An image can be formed at a recording density of

【0052】このような電極構成において、印字を行う
ことにより、従来の方法と比較してドットぬけや不安定
吐出などが改善される。また、凝集電極22が、記録電
極21の垂直方向に配置することにより、記録電極21
の電極配列密度を可能な限り大きくすることができると
いう効果がある。
By performing printing in such an electrode configuration, dot skipping and unstable ejection are improved as compared with the conventional method. In addition, the aggregation electrode 22 is arranged in the direction perpendicular to the recording electrode 21 so that the recording electrode 21
This has the effect that the electrode array density of the device can be increased as much as possible.

【0053】(実施の形態4)図7は本発明の実施の形
態4における静電型インクジェットヘッドの制御信号を
示す図である。
(Embodiment 4) FIG. 7 is a diagram showing control signals for an electrostatic ink jet head according to Embodiment 4 of the present invention.

【0054】本実施の形態4においては、インクジェッ
トヘッドの構造は、上記実施の形態1から実施の形態3
におけるいずれのものも適用できる。
In the fourth embodiment, the structure of the ink jet head is the same as that of the first to third embodiments.
Any of the above can be applied.

【0055】記録電極1,11,21には、色材粒子非
凝集時には、正のバイアス電圧V1が印加される。色材
粒子凝集時は、記録電極の内、インク吐出を行う電極
(選択電極)において、バイアス電圧V1よりも低い信
号電圧V2が印加され、インク吐出を行わない電極には
信号が印加されない。
A positive bias voltage V1 is applied to the recording electrodes 1, 11, 21 when the color material particles are not aggregated. During the aggregation of the color material particles, a signal voltage V2 lower than the bias voltage V1 is applied to the electrode (selection electrode) that performs ink ejection among the recording electrodes, and no signal is applied to the electrode that does not perform ink ejection.

【0056】一方、凝集電極2,12,22には正のバ
イアス電圧V3が常時印加されるので、記録電極に信号
電圧V2が印加されている期間には、色材粒子が、選択
電極と凝集電極との電位差により、選択電極に凝集し、
インク吐出の臨界状態を作る。
On the other hand, since the positive bias voltage V3 is constantly applied to the aggregation electrodes 2, 12, and 22, during the period when the signal voltage V2 is applied to the recording electrode, the color material particles aggregate with the selection electrode. Due to the potential difference from the electrode, it aggregates on the selected electrode,
Create a critical state for ink ejection.

【0057】共通電極3には、インク吐出時以外には負
のバイアス電圧V4が印加され、インク吐出時にはバイ
アス電圧V4よりも低い信号電圧V5が印加される。
A negative bias voltage V4 is applied to the common electrode 3 except during ink ejection, and a signal voltage V5 lower than the bias voltage V4 is applied during ink ejection.

【0058】選択電極において、インク吐出の臨界状態
を作っているところへ、共通電極に信号電圧V5が印加
されると、静電吸引力により、インクの吐出が行われ
る。
When a signal voltage V5 is applied to the common electrode in a state where a critical state of ink ejection is created in the selection electrode, ink is ejected by electrostatic attraction.

【0059】この制御方法を用いることにより、負パル
スの信号を出力するタイプのドライバICを有効に使用
することができるという利点がある。
By using this control method, there is an advantage that a driver IC that outputs a negative pulse signal can be used effectively.

【0060】なお、信号電圧V2はグランド電圧でも、
それ以下でもよい。さらに、信号電圧V2とバイアス電
圧V3との関係は、V2<V3であることが好ましく、
色材粒子の良好な凝集を行わせるためには、V2とV3
の間の電位差が10V〜500Vであることが好まし
い。
The signal voltage V2 may be a ground voltage,
It may be less. Further, the relationship between the signal voltage V2 and the bias voltage V3 is preferably V2 <V3,
V2 and V3 are required for good aggregation of the colorant particles.
Is preferably 10 V to 500 V.

【0061】バイアス電圧V1とバイアス電圧V3との
大小関係は、どのようであってもよい。色材粒子の、よ
り大きな凝集率を得ようとするならば、V1<V3であ
る方が好ましいし、比較的小さな凝集率で、色材粒子の
過剰な凝集を避け、安定な印字が求められる場合には、
V3≦V1である方が好ましい。
The magnitude relationship between the bias voltage V1 and the bias voltage V3 may be any. In order to obtain a larger aggregation rate of the color material particles, it is preferable that V1 <V3. Stable printing is required with a relatively small aggregation rate while avoiding excessive aggregation of the color material particles. in case of,
It is more preferable that V3 ≦ V1.

【0062】さらに、バイアス電圧V4はグランド電圧
であってもよい。また、信号電圧V5は、バイアス電圧
V4に対して、300V〜800Vの電位差があること
が好ましい。この範囲にあることにより、インク吐出に
十分なエネルギーを与えることができるので、安定な印
字が可能となる。
Further, the bias voltage V4 may be a ground voltage. Further, it is preferable that the signal voltage V5 has a potential difference of 300 V to 800 V with respect to the bias voltage V4. By being within this range, sufficient energy can be given to ink ejection, and stable printing can be performed.

【0063】(実施の形態5)図8は本発明の実施の形
態5における静電型インクジェットヘッドの制御信号を
示す図である。
(Embodiment 5) FIG. 8 is a diagram showing control signals for an electrostatic ink jet head according to Embodiment 5 of the present invention.

【0064】本実施の形態5においては、インクジェッ
トヘッドの構造は、上記実施の形態1から実施の形態3
におけるいずれのものも適用できる。
In the fifth embodiment, the structure of the ink jet head is the same as that of the first to third embodiments.
Any of the above can be applied.

【0065】記録電極1,11,21には、正のバイア
ス電圧V6が常時印加される。
A positive bias voltage V6 is constantly applied to the recording electrodes 1, 11, 21.

【0066】一方、凝集電極2,12,22の内、イン
ク吐出を行う記録電極(選択電極)に隣接する電極には
常時、バイアス電圧V7が印加される。また、凝集電極
の内、インク吐出を行わない記録電極に隣接する電極に
は、バイアス電圧V7が印加され、インク吐出時にその
バイアス電圧V7よりも高い信号電圧V8が印加され
る。このようにして、信号電圧V8が印加されている期
間中は、記録電極の内、選択電極と、凝集電極の内、選
択電極に隣接する電極との間に電位差を生じ、色材粒子
が集中し、インク吐出の臨界状態を形成する。
On the other hand, the bias voltage V7 is always applied to the electrode adjacent to the recording electrode (selection electrode) from which the ink is ejected, among the aggregated electrodes 2, 12, and 22. In addition, a bias voltage V7 is applied to an electrode adjacent to a recording electrode which does not perform ink ejection among the aggregated electrodes, and a signal voltage V8 higher than the bias voltage V7 is applied during ink ejection. Thus, during the period in which the signal voltage V8 is applied, a potential difference is generated between the selected electrode among the recording electrodes and the electrode adjacent to the selected electrode among the aggregated electrodes, and the color material particles are concentrated. Thus, a critical state of ink ejection is formed.

【0067】共通電極3には、インク吐出時以外には負
のバイアス電圧V4が印加され、インク吐出時にはバイ
アス電圧V4よりも低い信号電圧V5が印加される。
A negative bias voltage V4 is applied to the common electrode 3 except during ink ejection, and a signal voltage V5 lower than the bias voltage V4 is applied during ink ejection.

【0068】選択電極において、インク吐出の臨界状態
を作っているところへ、共通電極に信号電圧が印加され
ると、静電吸引力により、インクの吐出が行われる。
When a signal voltage is applied to the common electrode in a state where a critical state of ink ejection is created in the selection electrode, ink is ejected by electrostatic attraction.

【0069】この制御方法を用いることにより、正パル
スの信号を出力するタイプのドライバICを有効に使用
することができるという利点がある。なお、バイアス電
圧V7はグランド電圧でも、それ以下でもよい。
By using this control method, there is an advantage that a driver IC that outputs a positive pulse signal can be used effectively. The bias voltage V7 may be a ground voltage or lower.

【0070】さらに、バイアス電圧V6とバイアス電圧
V7との関係は、V7<V6であることが好ましく、色
材粒子の良好な凝集を行わせるためには、10V〜50
0Vの電位差をV7とV6の間に与えることが好まし
い。
Further, the relationship between the bias voltage V6 and the bias voltage V7 is preferably V7 <V6. In order to perform good aggregation of the color material particles, 10V to 50V is required.
It is preferable to apply a potential difference of 0 V between V7 and V6.

【0071】また、パルス電圧である信号電圧V8と、
バイアス電圧V7の大小関係は、V7<V8であれば好
ましいが、10V〜500Vの電位差を生じるような電
位関係であれば、どのようであってもよい。
Further, a signal voltage V8 which is a pulse voltage,
It is preferable that the magnitude relationship of the bias voltage V7 is V7 <V8, but any relationship may be used as long as a potential relationship that causes a potential difference of 10 V to 500 V is obtained.

【0072】さらに、バイアス電圧V4はグランド電圧
であってもよい。また、信号電圧V5は、バイアス電圧
V4に対して、300V〜800Vの電位差があること
が好ましい。この範囲にあることにより、インク吐出に
十分なエネルギーを与えることができるので、安定な印
字が可能となる。
Further, the bias voltage V4 may be a ground voltage. Further, it is preferable that the signal voltage V5 has a potential difference of 300 V to 800 V with respect to the bias voltage V4. By being within this range, sufficient energy can be given to ink ejection, and stable printing can be performed.

【0073】(実施の形態6)図9は本発明の実施の形
態6における静電型インクジェットヘッドの制御信号を
示す図である。
(Embodiment 6) FIG. 9 is a diagram showing control signals for an electrostatic ink jet head according to Embodiment 6 of the present invention.

【0074】本実施の形態6においては、インクジェッ
トヘッドの構造は、上記の実施の形態1から実施の形態
3におけるいずれのものも適用できる。
In the sixth embodiment, the structure of the ink jet head can be any of those in the first to third embodiments.

【0075】記録電極1,11,21には、色材粒子非
凝集時に対応して、正のバイアス電圧V1が印加され
る。色材粒子凝集時は、記録電極の内、インク吐出を行
う電極(選択電極)において、バイアス電圧V1よりも
低い信号電圧V2が印加され、インク吐出を行わない電
極には信号が印加されない。
A positive bias voltage V1 is applied to the recording electrodes 1, 11, 21 in response to non-aggregation of color material particles. During the aggregation of the color material particles, a signal voltage V2 lower than the bias voltage V1 is applied to the electrode (selection electrode) that performs ink ejection among the recording electrodes, and no signal is applied to the electrode that does not perform ink ejection.

【0076】一方、凝集電極2,12,22には正のバ
イアス電圧V3が常時印加されるので、記録電極に信号
電圧V2が印加されている期間には、色材粒子が、選択
電極と凝集電極との電位差により、選択電極に凝集し、
インク吐出の臨界状態を作る。
On the other hand, since the positive bias voltage V3 is constantly applied to the aggregation electrodes 2, 12, and 22, during the period when the signal voltage V2 is applied to the recording electrode, the color material particles aggregate with the selection electrode. Due to the potential difference from the electrode, it aggregates on the selected electrode,
Create a critical state for ink ejection.

【0077】共通電極3には、インク吐出時以外には負
のバイアス電圧V4が印加され、インク吐出時には、印
字周期の先頭から、ある遅延時間を経過した後にバイア
ス電圧V4よりも低い信号電圧V5が印加される。
A negative bias voltage V4 is applied to the common electrode 3 except during ink ejection. At the time of ink ejection, a signal voltage V5 lower than the bias voltage V4 after a certain delay time has elapsed from the beginning of the printing cycle. Is applied.

【0078】選択電極において、インク吐出の臨界状態
を作っているところへ、遅延時間を以って共通電極に信
号電圧V5が印加されると、遅延時間内において、色材
粒子が十分凝集が完了した後に静電吸引力が与えられる
ので、インク吐出が速やかに行われ、印字周波数の向上
や、微小ドットの印字安定性が向上するという効果があ
る。ここで、遅延時間は、印字周期内であればいくらで
もよいが、0から色材粒子の凝集期間内の長さであるこ
とが好ましい。
When the signal voltage V5 is applied to the common electrode with a delay time while a critical state of ink ejection is being created at the selection electrode, the color material particles are sufficiently aggregated within the delay time. Since the electrostatic attraction force is applied after this, the ink is quickly ejected, and there is an effect that the printing frequency is improved and the printing stability of minute dots is improved. Here, the delay time is not particularly limited as long as it is within the printing cycle, but is preferably a length from 0 to a period within the aggregation period of the color material particles.

【0079】[0079]

【発明の効果】第一の電極と、第二の電極と、第三の電
極とを備え、上記第一の電極と第二の電極との間に選択
的に電位差を与えることにより、静電気力によって色材
粒子を選択的に凝集し、第三の電極に電位を与えること
により、インクを吐出、飛翔させて記録媒体に印字を行
うことにより、第一の電極と第2の電極の間の電位勾配
をほぼ一定にすることが出来るので、電位勾配の変動に
伴う不具合を抑制でき、記録速度が向上し、大きなドッ
トが吐出でき、吐出安定性が向上する。
According to the present invention, a first electrode, a second electrode, and a third electrode are provided, and by selectively applying a potential difference between the first electrode and the second electrode, the electrostatic force is reduced. By selectively aggregating the color material particles by applying a potential to the third electrode, the ink is ejected, the ink is ejected and printed on the recording medium, so that the space between the first electrode and the second electrode is formed. Since the potential gradient can be made substantially constant, it is possible to suppress problems caused by the fluctuation of the potential gradient, improve the recording speed, discharge large dots, and improve discharge stability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1における静電型インクジ
ェットヘッドの斜視図
FIG. 1 is a perspective view of an electrostatic inkjet head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1における静電型インクジ
ェットヘッドの断面図
FIG. 2 is a cross-sectional view of the electrostatic inkjet head according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1における静電型インクジ
ェットヘッドの制御方法を示すタイミング図
FIG. 3 is a timing chart showing a control method of the electrostatic inkjet head according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態1における静電型インクジ
ェットヘッドの制御方法を示すタイミング図
FIG. 4 is a timing chart showing a control method of the electrostatic inkjet head according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態2における静電型インクジ
ェットヘッドの斜視図
FIG. 5 is a perspective view of an electrostatic inkjet head according to Embodiment 2 of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態3における静電型インクジ
ェットヘッドの斜視図
FIG. 6 is a perspective view of an electrostatic inkjet head according to Embodiment 3 of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態4における静電型インクジ
ェットヘッドの制御信号を示す図
FIG. 7 is a diagram showing control signals of an electrostatic inkjet head according to Embodiment 4 of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態5における静電型インクジ
ェットヘッドの制御信号を示す図
FIG. 8 is a diagram showing control signals for an electrostatic inkjet head according to Embodiment 5 of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態6における静電型インクジ
ェットヘッドの制御信号を示す図
FIG. 9 is a diagram showing control signals of an electrostatic inkjet head according to Embodiment 6 of the present invention.

【図10】従来の静電型インクジェットヘッドの制御方
法を示すタイミング図
FIG. 10 is a timing chart showing a conventional electrostatic inkjet head control method.

【図11】従来の静電型インクジェットヘッドの制御方
法を示すタイミング図
FIG. 11 is a timing chart showing a conventional electrostatic inkjet head control method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21 記録電極 2,12,22 凝集電極 3 共通電極 4 上板 5 下板 6 インク 7 インク供給口 8 インク吐出口 9 記録媒体 31,32 ローラ 1,11,21 Recording electrode 2,12,22 Aggregated electrode 3 Common electrode 4 Upper plate 5 Lower plate 6 Ink 7 Ink supply port 8 Ink ejection port 9 Recording medium 31,32 Roller

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第一の電極と、第二の電極と、第三の電極
とを備え、前記第一の電極と第二の電極との間に選択的
に電位差を与えることにより、静電気力によって色材粒
子を選択的に凝集し、前記第三の電極に電位を与えるこ
とにより、インクを吐出、飛翔させて記録媒体に印字を
行うことを特徴とする静電型インクジェット記録装置。
A first electrode, a second electrode, and a third electrode, and selectively applying a potential difference between the first electrode and the second electrode to generate an electrostatic force. An electrostatic ink jet recording apparatus for selectively aggregating color material particles and applying a potential to the third electrode to eject and fly ink to perform printing on a recording medium.
【請求項2】第二の電極を第一の電極と同一平面上で隣
接して配置した請求項1記載の静電型インクジェット記
録装置。
2. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the second electrode is arranged adjacent to the first electrode on the same plane.
【請求項3】第二の電極を第一の電極が形成される平面
と垂直方向に隣接して配置した請求項1記載の静電型イ
ンクジェット記録装置。
3. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the second electrode is disposed adjacent to a plane on which the first electrode is formed in a vertical direction.
【請求項4】複数の第一の電極と、前記第一の電極に選
択的に電位を与える第一のドライバと、第二の電極と、
前記第二の電極に電位を与える第二のドライバと、第三
の電極と、前記第三の電極に電位を与える第三のドライ
バと、前記第一のドライバ、前記第二のドライバ及び前
記第三のドライバを制御する制御部とを備え、前記制御
部は、前記第一のドライバ及び第二のドライバを制御し
て前記第一の電極と前記第二の電極に所定の電位を印可
し選択的に電位差を与えることにより、色材粒子を凝集
させると共に、前記第三のドライバを制御して前記第三
の電極に所定の電位を与えることにより、前記第一の電
極に凝集した色材粒子を吐出、飛翔させて記録媒体に印
字を行うことを特徴とする静電型インクジェット記録装
置。
4. A plurality of first electrodes, a first driver for selectively applying a potential to the first electrodes, a second electrode,
A second driver that applies a potential to the second electrode, a third electrode, a third driver that applies a potential to the third electrode, the first driver, the second driver, and the second driver. A control unit for controlling a third driver, wherein the control unit controls the first driver and the second driver to apply a predetermined potential to the first electrode and the second electrode and select the first electrode and the second electrode. Color material particles aggregated on the first electrode by applying a potential difference, thereby aggregating the color material particles, and controlling the third driver to apply a predetermined potential to the third electrode. An electrostatic ink jet recording apparatus that discharges and flies ink to print on a recording medium.
【請求項5】複数の第一の電極と、前記第一の電極に選
択的に電位を与える第一のドライバと、第二の電極と、
前記第二の電極に電位を与える第二のドライバと、第三
の電極と、前記第三の電極に電位を与える第三のドライ
バと、前記第一のドライバ、前記第二のドライバ及び前
記第三のドライバを制御する制御部とを備え、前記制御
部は、前記第一の電極のうちの色材粒子を吐出させる選
択電極と第二の電極との間の電位差を第一の電位差とし
て、色材粒子を選択電極周囲に凝集させると共に、前記
第一の電極のうち色材粒子を吐出させない非選択電極と
第二の電極との間の電位差を、前記第一の電位差よりも
色材粒子に与える静電力が小さくなる第二の電位差とし
て、前記非選択電極の周囲の色材粒子の凝集を緩和さ
せ、前記第三の電極の電位を予め与えられている前記第
一の電位よりも色材粒子に対して大きな静電引力を与え
る第二の電位とすることにより、前記第一の電極のうち
の前記選択電極に凝集した色材粒子を吐出、飛翔させて
記録媒体に印字を行うことを特徴とする静電型インクジ
ェット記録装置。
5. A plurality of first electrodes, a first driver for selectively applying a potential to the first electrodes, a second electrode,
A second driver that applies a potential to the second electrode, a third electrode, a third driver that applies a potential to the third electrode, the first driver, the second driver, and the second driver. A control unit for controlling three drivers, the control unit, as a first potential difference between the potential difference between the selection electrode and the second electrode for discharging the color material particles of the first electrode, While aggregating the color material particles around the selected electrode, the potential difference between the non-selection electrode and the second electrode of the first electrode that does not discharge the color material particles is more than the first potential difference. As a second potential difference that reduces the electrostatic force to be applied, the aggregation of the color material particles around the non-selection electrode is relaxed, and the potential of the third electrode is set to a color higher than the previously applied first potential. The second potential that gives a large electrostatic attraction to the material particles And by the said ejecting colorant particles aggregate to the selective electrode of the first electrode, the electrostatic type ink jet recording apparatus characterized by performing printing on a recording medium by flying.
【請求項6】第一の電極と前記第二の電極との間の距離
が30〜500μmである請求項1,4,5のいずれか
1に記載の静電型インクジェット記録装置。
6. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a distance between the first electrode and the second electrode is 30 to 500 μm.
【請求項7】第一の電極と前記第三の電極との間の距離
が0.2〜3mmである請求項1,4,5のいずれか1
に記載の静電型インクジェット記録装置。
7. The method according to claim 1, wherein a distance between the first electrode and the third electrode is 0.2 to 3 mm.
3. The electrostatic ink jet recording apparatus according to item 1.
【請求項8】第三の電極に印可される信号の後縁がなま
っているか若しくは立ち上がりよりも緩やかである請求
項1,4,5のいずれか1に記載の静電型インクジェッ
ト記録装置。
8. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the trailing edge of the signal applied to the third electrode is dull or slower than the rising edge.
【請求項9】第一の電極と前記第二の電極との電位差が
10〜500Vである請求項1,4,5のいずれか1に
記載の静電型インクジェット記録装置。
9. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a potential difference between the first electrode and the second electrode is 10 to 500 V.
【請求項10】第三の電極の記録媒体の搬送方向上流に
記録媒体の除電部材がある請求項1,4,5のいずれか
1に記載の静電型インクジェット記録装置。
10. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a discharging member for the recording medium is provided upstream of the third electrode in the recording medium conveyance direction.
【請求項11】第一の電極には正のバイアス電圧と負の
パルス電圧が印加され、第二の電極には正のバイアス電
圧が印加される請求項1,4,5のいずれか1に記載の
静電型インクジェット記録装置。
11. The method according to claim 1, wherein a positive bias voltage and a negative pulse voltage are applied to the first electrode, and a positive bias voltage is applied to the second electrode. The electrostatic type ink jet recording apparatus as described in the above.
【請求項12】第一の電極には正のバイアス電圧が印加
され、第二の電極には正のパルス電圧が印加される請求
項1,4,5のいずれか1に記載の静電型インクジェッ
ト記録装置。
12. The electrostatic type according to claim 1, wherein a positive bias voltage is applied to the first electrode, and a positive pulse voltage is applied to the second electrode. Ink jet recording device.
【請求項13】第三の電極に印加される信号電圧は、第
一の電極及び第二の電極の少なくとも一方に印加される
信号電圧に対して、遅延時間を以って与えられる請求項
1,4,5のいずれか1に記載の静電型インクジェット
記録装置。
13. The signal voltage applied to the third electrode is given with a delay time with respect to the signal voltage applied to at least one of the first electrode and the second electrode. 4. The electrostatic ink jet recording apparatus according to any one of claims 1, 2, and 3.
JP2000286733A 1999-09-22 2000-09-21 Electrostatic type ink-jet recording apparatus Pending JP2001158100A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000286733A JP2001158100A (en) 1999-09-22 2000-09-21 Electrostatic type ink-jet recording apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-268624 1999-09-22
JP26862499 1999-09-22
JP2000286733A JP2001158100A (en) 1999-09-22 2000-09-21 Electrostatic type ink-jet recording apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001158100A true JP2001158100A (en) 2001-06-12

Family

ID=26548396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000286733A Pending JP2001158100A (en) 1999-09-22 2000-09-21 Electrostatic type ink-jet recording apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001158100A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001158100A (en) Electrostatic type ink-jet recording apparatus
US6428149B1 (en) Electrostatic ink jet recording apparatus
JP2000334960A (en) Electrostatic type ink jet recording apparatus
JP2954171B1 (en) Ink jet flight control method and ink jet recording apparatus
JP3150099B2 (en) Electrostatic ink jet recording unit and electrostatic ink jet recording apparatus
JP2834106B2 (en) Ink jet recording device
JP2000052564A (en) Method for jetting ink
JP2957517B2 (en) Electrostatic inkjet recording device
JP2826517B2 (en) Ink jet recording device
JP2868473B2 (en) Ink jet recording device
JPH1016254A (en) Ink-jet recorder and printing method
JP2834105B2 (en) Ink jet recording device
JP3681131B2 (en) Voltage application method in wet toner type ink jet system
JPH10157163A (en) Ink jet recorder
JP2000263792A (en) Electrostatic ink jet recording apparatus
JP2002103625A (en) Electrostatic ink jet recorder
JP2001121706A (en) Electrostatic ink jet recorder
JP5018145B2 (en) Inkjet recording device
JP2002248766A (en) Imaging apparatus
JP2000168091A (en) Ink-jet recording apparatus
JP2001030499A (en) Ink jet recorder
JPH11291502A (en) Ink-jet recording apparatus
JPH11170537A (en) Ink jet recorder
JP2001239669A (en) Electrostatic ink jet head
JPH10226074A (en) Ink jet recorder and recording method