JP2885734B2 - Electrostatic inkjet recording device - Google Patents

Electrostatic inkjet recording device

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JP2885734B2
JP2885734B2 JP31044196A JP31044196A JP2885734B2 JP 2885734 B2 JP2885734 B2 JP 2885734B2 JP 31044196 A JP31044196 A JP 31044196A JP 31044196 A JP31044196 A JP 31044196A JP 2885734 B2 JP2885734 B2 JP 2885734B2
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discharge
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ink
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人司 竹本
忠志 溝口
淳一 末次
仁史 峯本
和男 島
良広 萩原
徹 薬師寺
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • B41J2002/061Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink

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】本発明は静電式インクジェッ
ト記録装置に関し、特に顔料系インク中の色材粒子を電
気泳動現象により制御するようにした静電式インクジェ
ット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic ink jet recording apparatus, and more particularly to an electrostatic ink jet recording apparatus in which coloring material particles in a pigment ink are controlled by an electrophoretic phenomenon.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の静電式インクジェット記録装置を
図3、図4および図5に示す。図3は電気泳動現象を利
用した静電式インクジェット記録装置の概略図、図4は
電気泳動現象を利用した静電式インクジェット記録装置
の平面図、図5は電気泳動電極と吐出電極への印加電圧
波形図である。
2. Description of the Related Art FIGS. 3, 4 and 5 show a conventional electrostatic ink jet recording apparatus. FIG. 3 is a schematic view of an electrostatic ink jet recording apparatus using the electrophoretic phenomenon, FIG. 4 is a plan view of the electrostatic ink jet recording apparatus using the electrophoretic phenomenon, and FIG. 5 is an application to an electrophoretic electrode and a discharge electrode. It is a voltage waveform diagram.

【0003】複数の吐出電極を持った静電式インクジェ
ット記録装置は、図3に示すように、顔料系インク32
が満たされているインク室131と、この顔料系インク
32中の図4に示す色材粒子33をインク吐出口102
へ集中させるための電気泳動電極124と、インク吐出
口102へ集中した色材粒子33を吐出させ記録媒体3
0上に飛翔させるための複数の吐出電極21と、吐出電
極21に対向し記録媒体30の背面に配設した対向電極
22を有している。インク吐出口102は各吐出電極2
1の先端で凸状の顔料系インク32の図4に示すメニス
カス116ができるように、流路壁108により各吐出
電極毎に仕切られている。インク室131は、インク供
給口106とインク排出口107とで不図示のインクタ
ンクとチューブにより接続されており、インク室131
内のインクに背圧を付与するとともにインク室131内
の顔料系インク32は強制的に循環されている。
An electrostatic ink jet recording apparatus having a plurality of ejection electrodes is, as shown in FIG.
And the color material particles 33 in the pigment ink 32 shown in FIG.
Electrophoretic electrode 124 for concentrating on the recording medium 3 and discharging the color material particles 33 concentrated on the ink discharge port 102
The recording medium 30 includes a plurality of ejection electrodes 21 for flying above the recording medium 30, and a plurality of ejection electrodes 21 that are arranged on the back surface of the recording medium 30 so as to face the ejection electrodes 21. The ink ejection port 102 is provided for each ejection electrode 2
Each of the discharge electrodes is partitioned by a flow path wall 108 so that a meniscus 116 of the pigment-based ink 32 having a convex shape as shown in FIG. The ink chamber 131 is connected to an ink tank (not shown) by an ink supply port 106 and an ink discharge port 107 via a tube.
The back pressure is applied to the ink inside the ink chamber 131, and the pigment ink 32 in the ink chamber 131 is forcibly circulated.

【0004】次に動作について説明する。本方式は帯電
している色材粒子を含んでいる顔料系インクに電界を加
えると色材粒子が電界の下で一方向に動くという電気泳
動現象を利用したものである。すなわち、電気泳動電極
124に図5に示す一定電圧V1の電圧を与え、顔料系
インク32が満たされているインク室131に電界を加
えると顔料系インク32中の色材粒子33がインク吐出
口102へある電気泳動速度で移動する。インク吐出口
102に色材粒子33が移動するとメニスカス116が
生じる。色材粒子33の吐出を行う吐出電極21に図5
に示す電圧V2、時間T2のパルス状の吐出電圧Vejを
印加すると、図4に示すドライバ103がオンし、吐出
電極21と対向電極22間に発生する静電界によって色
材粒子33は吐出電極21の先端部に移動し集中する。
粒子は静電気力によって顔料系インクの表面張力や粘性
力等に打ち勝って、このパルス状の吐出電圧Vejに同期
したタイミングで図4に示すように微少な飛翔粒子群1
11となって吐出電極21の先端部から飛翔し、記録媒
体30上に付着する。その後色材粒子33の補給が行わ
れ、このような動作が繰り返されて記録媒体30上に画
像が形成される。
Next, the operation will be described. This method utilizes an electrophoresis phenomenon in which, when an electric field is applied to a pigment-based ink containing charged coloring material particles, the coloring material particles move in one direction under the electric field. That is, when the voltage of the constant voltage V1 shown in FIG. 5 is applied to the electrophoretic electrode 124 and an electric field is applied to the ink chamber 131 filled with the pigment-based ink 32, the coloring material particles 33 in the pigment-based ink 32 are discharged from the ink ejection port. Move to 102 at a certain electrophoretic speed. When the color material particles 33 move to the ink ejection port 102, a meniscus 116 is generated. FIG. 5 shows the discharge electrode 21 for discharging the color material particles 33.
4 is turned on, the driver 103 shown in FIG. 4 is turned on, and the coloring material particles 33 are displaced by the electrostatic field generated between the ejection electrode 21 and the counter electrode 22. Move to the tip of and concentrate.
The particles overcome the surface tension, viscous force, etc. of the pigment ink by the electrostatic force, and the fine flying particle group 1 as shown in FIG.
At 11, it flies from the tip of the discharge electrode 21 and adheres to the recording medium 30. Thereafter, replenishment of the color material particles 33 is performed, and such an operation is repeated to form an image on the recording medium 30.

【0005】図6は電気泳動現象を利用した静電式イン
クジェット記録装置においてゲート電極を用いた場合の
平面図であり、色材粒子の吐出動作を示すものである。
図7は吐出電極と泳動電極とゲート電極への印加電圧波
形図である。
FIG. 6 is a plan view showing a case where a gate electrode is used in an electrostatic ink jet recording apparatus utilizing the electrophoresis phenomenon, and shows an operation of discharging color material particles.
FIG. 7 is a waveform diagram of a voltage applied to the ejection electrode, the migration electrode, and the gate electrode.

【0006】本方式は上述の吐出電極と対向電極間に発
生する静電界を利用して色材粒子を吐出させる方式と類
似しており、帯電している色材粒子を含んでいる顔料系
インクに電界を加えると色材粒子が電界の下で一方向に
動くという電気泳動現象を利用したものである。
This method is similar to the above-described method of discharging color material particles using an electrostatic field generated between a discharge electrode and a counter electrode, and is a pigment-based ink containing charged color material particles. The electrophoretic phenomenon in which coloring material particles move in one direction under an electric field when an electric field is applied to the material is used.

【0007】ゲート電極23は、吐出電極21と、記録
媒体30を介してインク吐出口102に対向した位置に
配設された対向電極22との間に位置し、インク吐出口
102と対向した部分はスリット112が設けられて開
口している。電気泳動電極に図7に示す一定電圧V1の
電圧を与え、顔料系インクが満たされているインク室1
31に電界を加えると顔料系インク中の色材粒子33が
インク吐出口102へある電気泳動速度で移動する。イ
ンク吐出口102に色材粒子33が移動するとメニスカ
ス116が生じる。色材粒子33の吐出を行う吐出電極
21に図7に示す電圧V2、時間T2のパルス状の吐出
電圧Vejを印加すると、図6に示すドライバ103がオ
ンし、吐出電極21部に吐出電圧V2が発生する。これ
に同期して図7に示す様にゲート電極23に電圧−V
3、時間T2のパルス状の吐出電圧VGTを印加すると、
図6に示すドライバ104がオンし、ゲート電極23部
に−V3が発生する。ここで、吐出電極21とゲート電
極23間に、 V2−(−V3) の電位差が発生し、この静電界によって色材粒子33は
吐出電極21の先端部に移動し集中する。粒子は静電気
力によって顔料系インク32の表面張力や粘性力等に打
ち勝って、このパルス状の吐出電圧V2に同期したタイ
ミングで図6に示すように微少な飛翔粒子群111とな
って吐出電極21の先端部から飛翔し、記録媒体30上
に付着する。その後色材粒子33の補給が行われ、この
ような動作が繰り返されて記録媒体30上に画像が形成
される。
The gate electrode 23 is located between the discharge electrode 21 and the counter electrode 22 disposed at a position facing the ink discharge port 102 via the recording medium 30, and a portion facing the ink discharge port 102. Is provided with a slit 112 and is open. The voltage of the constant voltage V1 shown in FIG. 7 is applied to the electrophoresis electrode, and the ink chamber 1 filled with the pigment-based ink.
When an electric field is applied to 31, the color material particles 33 in the pigment-based ink move to the ink ejection port 102 at a certain electrophoretic speed. When the color material particles 33 move to the ink ejection port 102, a meniscus 116 is generated. When the voltage V2 shown in FIG. 7 and the pulse-shaped discharge voltage Vej of time T2 are applied to the discharge electrode 21 for discharging the color material particles 33, the driver 103 shown in FIG. Occurs. In synchronization with this, the voltage -V is applied to the gate electrode 23 as shown in FIG.
3. When a pulse-like ejection voltage VGT at time T2 is applied,
The driver 104 shown in FIG. 6 is turned on, and -V3 is generated at the gate electrode 23. Here, a potential difference of V2-(− V3) is generated between the discharge electrode 21 and the gate electrode 23, and the color material particles 33 move and concentrate at the tip of the discharge electrode 21 due to the electrostatic field. The particles overcome the surface tension, viscous force and the like of the pigment ink 32 by the electrostatic force, and become fine flying particles 111 as shown in FIG. From the tip of the recording medium 30 and adheres onto the recording medium 30. Thereafter, replenishment of the color material particles 33 is performed, and such an operation is repeated to form an image on the recording medium 30.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の静電式
インクジェット記録装置において、図6に示す様な従来
の記録ヘッド駆動手段は、1つの吐出電極につき1つの
ドライバを必要としたため、例えば、数十列にも並ぶマ
ルチヘッドや数百から数千列にも連なるラインヘッド等
を駆動する場合、ドライバの数がそれに応じて増えてし
まい、駆動回路が大規模化してしまうという問題点があ
る。また、これにより装置が大型化し、ドライバの数が
増えることでコスト的にも高価なものとなってしまうと
いう問題点がある。
In the conventional electrostatic ink jet recording apparatus described above, the conventional recording head driving means as shown in FIG. 6 requires one driver for one discharge electrode. When driving multi-heads arranged in tens of rows or line heads connected in hundreds to thousands of rows, there is a problem that the number of drivers increases accordingly and the driving circuit becomes large-scale. . In addition, there is a problem in that the device becomes large in size and the number of drivers increases, thereby increasing the cost.

【0009】本発明の目的は、ドライバの数を低減し、
駆動回路の小規模化による装置の小型化と低コスト化を
図った静電式インクジェット記録装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to reduce the number of drivers,
It is an object of the present invention to provide an electrostatic ink jet recording apparatus in which the size and cost of the apparatus are reduced by downsizing the driving circuit.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の静電式インクジ
ェット記録装置は、帯電した色材粒子を含んだ顔料系イ
ンクに電界を与え、色材粒子に働くクーロン力によりイ
ンク滴を噴射して記録媒体上に印字を行う静電式インク
ジェット記録装置において、前記顔料系インク中の色材
粒子を電気泳動現象によりインク吐出口へ集中させるた
めの電気泳動電極と、前記インク吐出口へ集中した前記
色材粒子を吐出させるための複数の吐出電極と、前記記
録媒体を介して前記インク吐出口に対向した位置に配設
された対向電極と、前記記録媒体と前記吐出電極の間に
位置し前記インク吐出口と対向した部分がスリット状ま
たはノズル状に開口したゲート電極とを有し、前記複数
の吐出電極をm個ずつからなるn組の吐出電極グループ
に集合化して前記吐出電極グループ別に電圧を印加する
n個の電圧印加手段を有して制御する吐出電極制御手段
と、前記電気泳動電極をp個ずつからなるq組の電気泳
動電極ブロックに分割して前記電気泳動電極ブロック別
に電圧を印加するq個の電圧印加手段を有して制御する
電気泳動電極制御手段とを設けている。
According to the electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention, an electric field is applied to a pigment-based ink containing charged coloring material particles, and ink droplets are ejected by Coulomb force acting on the coloring material particles. In an electrostatic ink jet recording apparatus that performs printing on a recording medium, an electrophoretic electrode for concentrating color material particles in the pigment-based ink on an ink discharge port by an electrophoretic phenomenon, and the electrophoretic electrode concentrated on the ink discharge port. A plurality of discharge electrodes for discharging color material particles, a counter electrode disposed at a position facing the ink discharge port via the recording medium, and the discharge electrode positioned between the recording medium and the discharge electrode; ink discharge ports opposed to the portion and a gate electrode having an opening in a slit shape or a nozzle shape, the plurality
Ejection electrode groups consisting of m ejection electrodes
And applying a voltage for each of the ejection electrode groups
discharge electrode control means having n voltage application means for controlling the same; and q sets of electrophoresis electrodes each comprising p electrophoresis electrodes.
Divided into moving electrode blocks and separated by the electrophoresis electrode blocks
And an electrophoretic electrode control means for controlling by having q voltage applying means for applying a voltage to the electrophoretic electrode.

【0011】本発明の静電式インクジェット記録装置
は、前記吐出電極制御手段は、前記色材粒子の吐出を行
う記録周期の中で時分割を行い、前記時分割の中のそれ
ぞれのタイミングに同期して駆動し制御するようにして
もよい。
In the electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention, the discharge electrode control means performs time division in a recording cycle for discharging the color material particles, and synchronizes with each timing in the time division. It is also possible to drive and control it.

【0012】本発明の静電式インクジェット記録装置
は、前記電気泳動電極制御手段は、前記色材粒子の吐出
を行う記録周期の中で時分割を行い、前記時分割の中の
それぞれのタイミングに同期して駆動し制御するように
してもよい。
In the electrostatic ink jet recording apparatus according to the present invention, the electrophoretic electrode control means performs time division in a recording cycle in which the color material particles are discharged. Driving and control may be performed in synchronization.

【0013】本発明の静電式インクジェット記録装置
は、前記色材粒子の吐出を行う記録周期を1/mまたは
1/nに時分割し、前記電気泳動電極をn個ずつからな
るm組の電気泳動電極ブロックに分割するようにしても
よい。
In the electrostatic ink jet recording apparatus according to the present invention, the recording cycle for discharging the color material particles is time-divided into 1 / m or 1 / n, and the number of the electrophoretic electrodes is n.
It may be divided into m sets of electrophoresis electrode blocks .

【0014】本発明の静電式インクジェット記録装置
は、m+nの値が最小になるようにmとnの値を選択す
るようにしてもよい。
In the electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention, the values of m and n may be selected so that the value of m + n is minimized.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0016】図1は吐出電極制御手段と電気泳動電極制
御手段における記録ヘッド駆動手段の概略回路図であ
る。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of the recording head driving means in the discharge electrode control means and the electrophoresis electrode control means.

【0017】本発明の記録ヘッド制御手段は、大きく分
けて吐出電極制御手段と電気泳動電極制御手段とに分け
られる。本実施の形態では、800個の吐出電極を有す
るマルチヘッドを例にして説明する。
The recording head control means of the present invention can be roughly divided into discharge electrode control means and electrophoresis electrode control means. In the present embodiment, a multi-head having 800 ejection electrodes will be described as an example.

【0018】吐出電極制御手段は、吐出電極21を吐出
電極No.1、101、201、……、701を第1グ
ループとし、以下同様にNo.2、102、202、…
…、702を第2グループ、そして、No.100、2
00、300、……、800の第100グループまでの
100個のグループに分けられ、それぞれのグループの
吐出電極21は同一の信号で接続されている。第1グル
ープは、吐出電極ドライバ3に接続され、他端は吐出電
極21に電圧を供給する吐出電極電源5に接続される。
これらドライバのスイッチ部は吐出電極制御部6によっ
てオン・オフ制御されることにより、各グループの吐出
電極21に電圧を供給したり遮断したりする。
The discharge electrode control means sets the discharge electrode 21 to the discharge electrode No. , 701,..., 701 are a first group. 2, 102, 202, ...
.., 702 represent the second group, and 100, 2
.., 800 are divided into 100 groups up to the 100th group, and the ejection electrodes 21 of each group are connected by the same signal. The first group is connected to the ejection electrode driver 3, and the other end is connected to the ejection electrode power supply 5 that supplies a voltage to the ejection electrode 21.
The switch sections of these drivers are turned on and off by the discharge electrode control section 6 to supply and cut off voltage to the discharge electrodes 21 of each group.

【0019】電気泳動電極制御手段は、8個のブロック
に分けられた電気泳動電極24に泳動電極電源7を供給
したり遮断したりして制御を行う。それぞれのブロック
に設けられた電気泳動電極24は、一定電圧を与えられ
ることによって顔料系インク32に満たされたインク室
31内の色材粒子33を、インク吐出口へ移動させ、メ
ニスカスを形成させる。泳動電極グループ1は、吐出電
極No.1からNo.100に色材粒子33を移動させ
る電気泳動電極24であり、これらは泳動電極ドライバ
1に接続され、その他端は泳動電極電源7に接続され
る。同様に、吐出電極21のNo.201からNo.3
00に色材粒子33を移動させる電気泳動電極24をグ
ループ2とし、泳動電極ドライバ2に接続される。そし
て、これ以降に設けられた泳動電極グループ8まで、ブ
ロック化された電気泳動電極24は、それぞれ個別に設
けられた泳動電極ドライバに接続され、泳動電極制御部
8によってオン・オフ制御されることにより、各ブロッ
クの電気泳動電極に電圧を供給したり遮断したりする。
The electrophoretic electrode control means controls the electrophoretic electrode 24 divided into eight blocks by supplying or shutting off the electrophoretic electrode power supply 7. The electrophoretic electrodes 24 provided in each block move the coloring material particles 33 in the ink chamber 31 filled with the pigment-based ink 32 to the ink discharge port by applying a constant voltage to form a meniscus. . The migrating electrode group 1 has ejection electrode Nos. No. 1 to No. The electrophoresis electrodes 24 for moving the color material particles 33 to 100 are connected to the electrophoresis electrode driver 1, and the other ends are connected to the electrophoresis electrode power supply 7. Similarly, for the discharge electrode 21 No. No. 201 to No. 3
The electrophoretic electrodes 24 that move the color material particles 33 at 00 are group 2 and are connected to the electrophoretic electrode driver 2. The electrophoretic electrodes 24 that are blocked are connected to individually provided electrophoretic electrode drivers up to the electrophoretic electrode group 8 provided thereafter, and are controlled to be turned on and off by the electrophoretic electrode control unit 8. Thus, a voltage is supplied to or cut off from the electrophoresis electrode of each block.

【0020】図2は複数の吐出電極と電気泳動電極への
印加電圧波形図である。図2を参照して、吐出電極から
色材粒子を吐出させる動作について説明する。
FIG. 2 is a diagram showing voltage waveforms applied to a plurality of ejection electrodes and electrophoresis electrodes. With reference to FIG. 2, an operation of discharging the color material particles from the discharge electrodes will be described.

【0021】泳動電極制御部8は8個の泳動電極ドライ
バに対し、記録周期Tを8等分に時分割した泳動電極制
御信号を、AからHまで順次出力する。従って、泳動電
極ドライバ1に出力される泳動電極制御信号Aがオンす
る期間((1/8)×T時間、図中1部)では、吐出電
極No.1〜100の泳動電極グループ1に泳動電極電
圧が印加されることになる。これにより、吐出電極N
o.1〜100には電気泳動現象によって色材粒子33
が移動し、吐出口にメニスカスが形成される。同様に順
次、泳動電極グループ2からグループ8の電気泳動電極
24に泳動電極電圧が(1/8)×T時間の間供給さ
れ、インク吐出口にメニスカスを順次形成させる。吐出
電極制御部6は、画像制御部(図示せず)から吐出電極
No.1に画像情報有りとして吐出指令を受けた場合、
吐出電極制御信号D1を通じ、吐出電極ドライバ3をオ
ンさせる信号を出力し(図中部)、吐出電極No.1
を含む101、201、……、701の第1グループに
吐出電極電圧が印加される。上述の図1にて説明したよ
うに、泳動電極電圧が印加されて(図中1部)メニスカ
スが形成された吐出電極No.1では、色材粒子33が
吐出するために十分な静電界が、吐出電極21とゲート
電極23間に発生し、従来の技術の項で図6に示したよ
うに微少な飛翔粒子群111となって吐出電極No.1
の先端部から飛翔し、ゲート電極23に設けられたスリ
ットを潜り抜けて、記録媒体30上に付着する。ここ
で、吐出電極No.1と同様に吐出電圧が印加された第
1グループの吐出電極No.101、201、……、7
01では、泳動電極電圧が印加されてないため、それら
の吐出口にメニスカスが形成されず、不正に色材粒子3
3が吐出することはない。一方、画像情報が無く色材粒
子の吐出を行わない場合について、吐出電極No.2を
例に取って説明する。吐出電極制御部6は、画像制御部
(図示せず)から吐出電極No.2に画像情報無しとし
て吐出指令を受けた場合、吐出電極制御信号D2を通じ
て吐出電極ドライバ4をオフさせる信号を出力し(図中
(1)部)、吐出電極No.2を含む102,202、
……、702の第2グループに吐出電極電圧を印加しな
いようにする。これによって、吐出電極No.2とゲー
ト電極23間に色材粒子33が吐出するために十分な静
電界が発生しないため、吐出が行われない。同様に図2
において、吐出電極No.100から吐出させる場合
は、この吐出電極に泳動電極電圧が印加されてメニスカ
スが形成されている区間(図中1部)に、吐出電極制御
信号D100をオンさせて吐出電極電圧を吐出電極N
o.2に印加することで、吐出させることが出来る。
The electrophoresis electrode control section 8 sequentially outputs from A to H electrophoresis electrode control signals obtained by time-dividing the recording cycle T into eight equal parts, for eight electrophoresis electrode drivers. Therefore, during the period in which the migration electrode control signal A output to the migration electrode driver 1 is turned on ((1/8) × T time, part 1 in the drawing), the ejection electrode No. A migration electrode voltage is applied to 1 to 100 migration electrode groups 1. Thereby, the discharge electrode N
o. The coloring material particles 33 are provided in 1 to 100 by the electrophoresis phenomenon.
Moves, and a meniscus is formed at the discharge port. Similarly, the electrophoresis electrode voltage is supplied to the electrophoresis electrodes 24 of the electrophoresis electrode group 2 to the electrophoresis electrodes 24 of the group 8 for (1 /) × T time, so that a meniscus is sequentially formed at the ink ejection port. The ejection electrode control unit 6 receives the ejection electrode No. from the image control unit (not shown). When the ejection command is received as having image information in 1,
Through the ejection electrode control signal D1, a signal for turning on the ejection electrode driver 3 is output (part in the figure). 1
The ejection electrode voltage is applied to a first group of 101, 201,... As described with reference to FIG. 1 described above, the discharge electrode No. in which the meniscus is formed by applying the electrophoretic electrode voltage (1 part in the figure). In FIG. 1, an electrostatic field sufficient to discharge the color material particles 33 is generated between the discharge electrode 21 and the gate electrode 23, and as shown in FIG. The discharge electrode No. 1
From the front end portion, passes through a slit provided in the gate electrode 23, and adheres to the recording medium 30. Here, the ejection electrode No. In the same manner as in the case of the first embodiment, the ejection electrode No. 101, 201, ..., 7
In No. 01, since no electrophoretic electrode voltage was applied, a meniscus was not formed at those discharge ports, and
No 3 is ejected. On the other hand, in the case where there is no image information and the color material particles are not discharged, the discharge electrode Nos. 2 will be described as an example. The ejection electrode control unit 6 receives the ejection electrode No. from the image control unit (not shown). When the ejection command is received indicating that there is no image information in the ejection electrode No. 2, a signal for turning off the ejection electrode driver 4 is output through the ejection electrode control signal D2 (portion (1) in the drawing). 102, 202 including 2,
.., And 702, the ejection electrode voltage is not applied. Thereby, the discharge electrode No. No discharge is performed because no electrostatic field sufficient to discharge the color material particles 33 between the gate electrode 2 and the gate electrode 23 is generated. FIG. 2
In the ejection electrode No. In the case of discharging from the discharge electrode 100, the discharge electrode control signal D100 is turned on to change the discharge electrode voltage to the discharge electrode N in a section (part 1 in the drawing) where the electrophoretic electrode voltage is applied to the discharge electrode and a meniscus is formed.
o. 2 can be discharged.

【0022】このように、画像データ有りとして吐出指
令を受けて任意の吐出電極から色材粒子を吐出させたい
場合、順次分割して電圧が印加される電気泳動電極に対
応する区間において、その任意の吐出電極に吐出電極電
圧を印加することで可能となる。よって、図2に示す様
に吐出電極制御信号をオンした場合、 図中部 ……吐出電極No.1から吐出 図中(1)部 ……吐出電極No.2から不吐出 図中[1]部 ……吐出電極No.100から吐出 図中部 ……吐出電極No.101から吐出 図中(2)部 ……吐出電極No.102から吐出 図中[2]部 ……吐出電極No.200から不吐出 図中部 ……吐出電極No.701から吐出 図中(8)部 ……吐出電極No.702から不吐出 図中[8]部 ……吐出電極No.800から吐出 となる。
As described above, when it is desired to discharge the color material particles from an arbitrary discharge electrode in response to the discharge command with the image data present, in the section corresponding to the electrophoretic electrode to which the voltage is applied in a divided manner, By applying a discharge electrode voltage to the discharge electrodes. Therefore, when the discharge electrode control signal is turned on as shown in FIG. Discharge from No. 1 Part (1) in FIG. No discharge from No. 2 [1] part in the figure: discharge electrode No. 100 from the discharge electrode No. 100 Discharge from No. 101 Part (2) in FIG. Ejection from No. 102 [2] part in the drawing: Ejection electrode No. No discharge from No. 200. In the middle part of the figure: discharge electrode No. Ejection from 701 Ejection electrode No. (8) in FIG. No discharge from 702 [8] part in the figure ... discharge electrode No. Ejection starts at 800.

【0023】本実施の形態では、吐出電極を100分
割、電気泳動電極を8分割とする構成としたが、ヘッド
製造上等の問題で吐出電極を細分化することが困難な場
合は、電気泳動電極を100分割、吐出電極を8分割と
する構成でも同様の効果を得ることが出来る。
In this embodiment, the ejection electrode is divided into 100 and the electrophoresis electrode is divided into eight. However, if it is difficult to subdivide the ejection electrode due to a problem such as head manufacturing, the electrophoresis is performed. The same effect can be obtained by a configuration in which the electrode is divided into 100 and the ejection electrode is divided into eight.

【0024】本実施の形態によると、800個の吐出電
極を有するマルチヘッドにおいて、従来は、1吐出電極
に対し1ドライバで駆動を行い、合計800個のドライ
バを必要としたところを、8個+100個、すなわち1
08個のドライバで駆動できる。
According to the present embodiment, in a multi-head having 800 ejection electrodes, conventionally, one ejection electrode is driven by one driver, and a total of 800 drivers are required. +100, ie 1
It can be driven by 08 drivers.

【0025】また、本実施の形態では108個でドライ
バを構成したが、泳動電極ドライバと吐出電極ドライバ
を任意に組み合わせることによって、ドライバの個数を
より低減することも可能である。例えば、泳動電極ドラ
イバ16個+吐出電極ドライバ50個=66個、あるい
は、泳動電極ドライバ32個+吐出電極ドライバ25個
=57個の構成も可能である。すなわち、吐出電極のグ
ループ数と電気泳動電極の分割数を最適に選択すること
によりドライバの個数を最小化することができる。
In this embodiment, 108 drivers are used. However, the number of drivers can be further reduced by arbitrarily combining the migration electrode driver and the ejection electrode driver. For example, a configuration of 16 migration electrode drivers + 50 ejection electrode drivers = 66, or a configuration of 32 migration electrode drivers + 25 ejection electrode drivers = 57 is also possible. That is, the number of drivers can be minimized by optimally selecting the number of groups of ejection electrodes and the number of divisions of electrophoretic electrodes.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、顔料系イ
ンク中の色材粒子を電気泳動現象によりインク吐出口へ
集中させるための電気泳動電極を、複数に分割化して電
圧を個別に印加し制御する電気泳動電極制御手段と、イ
ンク吐出口へ集中した前記色材粒子を吐出させるための
複数の吐出電極を、複数に集合化して電圧を個別に印加
し制御する吐出電極制御手段とを有する記録ヘッド駆動
手段を設けた。そしてこれらを組み合わせて駆動し制御
することによって、ドライバの数が低減でき、駆動回路
の小規模化による装置の小型化と低コスト化が可能にな
るという効果がある。
As described above, according to the present invention, the electrophoretic electrodes for concentrating the color material particles in the pigment-based ink at the ink discharge ports by the electrophoretic phenomenon are divided into a plurality of electrodes and voltages are individually applied. Electrophoretic electrode control means for controlling and controlling, and discharge electrode control means for controlling a plurality of discharge electrodes for discharging the color material particles concentrated on the ink discharge ports by applying a voltage individually by grouping the plurality of discharge electrodes. Recording head driving means. By driving and controlling them in combination, the number of drivers can be reduced, and there is an effect that the size and cost of the device can be reduced by downsizing the drive circuit.

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

【図1】本発明の吐出電極制御手段と電気泳動電極制御
手段における記録ヘッド駆動手段の概略回路図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a recording head driving unit in an ejection electrode control unit and an electrophoresis electrode control unit of the present invention.

【図2】本発明の複数の吐出電極と電気泳動電極への印
加電圧波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram of voltage applied to a plurality of ejection electrodes and electrophoresis electrodes of the present invention.

【図3】従来の電気泳動現象を利用した静電式インクジ
ェット記録装置の概略図である。
FIG. 3 is a schematic view of a conventional electrostatic ink jet recording apparatus utilizing an electrophoretic phenomenon.

【図4】従来の静電式インクジェット記録装置の簡単な
基本構造図(平面図)である。
FIG. 4 is a simple basic structural view (plan view) of a conventional electrostatic ink jet recording apparatus.

【図5】従来の吐出電極と電気泳動電極への印加電圧波
形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram of a voltage applied to a conventional discharge electrode and an electrophoretic electrode.

【図6】従来の静電式インクジェット記録装置のゲート
電極を用いた場合の平面図である。
FIG. 6 is a plan view when a gate electrode of a conventional electrostatic ink jet recording apparatus is used.

【図7】従来の吐出電極と電気泳動電極とゲート電極へ
の印加電圧波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram of a voltage applied to a conventional ejection electrode, electrophoresis electrode, and gate electrode.

【符号の説明】 1 泳動電極ドライバ 2 泳動電極ドライバ 3 吐出電極ドライバ 4 吐出電極ドライバ 5 吐出電極電源 6 吐出電極制御部 7 泳動電極電源 8 泳動電極制御部 21 吐出電極 22 対向電極 23 ゲート電極 24 電気泳動電極 30 記録媒体 31 インク室 32 顔料系インク 33 色材粒子 102 インク吐出口 103 ドライバ 104 ドライバ 106 インク供給口 107 インク排出口 108 流路壁 111 飛翔粒子群 116 メニスカス 124 電気泳動電極 131 インク室DESCRIPTION OF THE SYMBOLS 1 migration electrode driver 2 migration electrode driver 3 discharge electrode driver 4 discharge electrode driver 5 discharge electrode power supply 6 discharge electrode control unit 7 migration electrode power supply 8 migration electrode control unit 21 discharge electrode 22 counter electrode 23 gate electrode 24 electricity Electrophoresis electrode 30 Recording medium 31 Ink chamber 32 Pigment ink 33 Color material particles 102 Ink ejection port 103 Driver 104 Driver 106 Ink supply port 107 Ink outlet 108 Flow path wall 111 Flying particle group 116 Meniscus 124 Electrophoresis electrode 131 Ink chamber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 峯本 仁史 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 島 和男 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 萩原 良広 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 薬師寺 徹 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hitoshi Minemoto 7546 Yasuda, Kashiwazaki-shi, Niigata Niigata Nippon Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Shima 7546, Yasuda, Kashiwazaki, Niigata Niigata Nippon Electric Inside the company (72) Inventor Yoshihiro Hagiwara 7546 Yasuda, Kashiwazaki-shi, Niigata Prefecture Inside Niigata Nippon Electric Co., Ltd. Field (Int.Cl. 6 , DB name) B41J 2/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 帯電した色材粒子を含んだ顔料系インク
に電界を与え、色材粒子に働くクーロン力によりインク
滴を噴射して記録媒体上に印字を行う静電式インクジェ
ット記録装置において、前記顔料系インク中の色材粒子
を電気泳動現象によりインク吐出口へ集中させるための
電気泳動電極と、前記インク吐出口へ集中した前記色材
粒子を吐出させるための複数の吐出電極と、前記記録媒
体を介して前記インク吐出口に対向した位置に配設され
た対向電極と、前記記録媒体と前記吐出電極の間に位置
し前記インク吐出口と対向した部分がスリット状または
ノズル状に開口したゲート電極とを有し、前記複数の吐
出電極をm個ずつからなるn組の吐出電極グループに集
合化して前記吐出電極グループ別に電圧を印加するn個
の電圧印加手段を有して制御する吐出電極制御手段と、
前記電気泳動電極をp個ずつからなるq組の電気泳動電
極ブロックに分割して前記電気泳動電極ブロック別に電
圧を印加するq個の電圧印加手段を有して制御する電気
泳動電極制御手段とを設けたことを特徴とする静電式イ
ンクジェット記録装置。
1. An electrostatic ink jet recording apparatus which applies an electric field to a pigment-based ink containing charged coloring material particles, ejects ink droplets by Coulomb force acting on the coloring material particles, and performs printing on a recording medium. An electrophoretic electrode for concentrating the color material particles in the pigment-based ink on the ink discharge port by an electrophoretic phenomenon, and a plurality of discharge electrodes for discharging the color material particles concentrated on the ink discharge port; A counter electrode disposed at a position opposed to the ink ejection port via a recording medium; and a portion facing the ink ejection port located between the recording medium and the ejection electrode is opened in a slit shape or a nozzle shape. A plurality of discharge ports,
The output electrodes are collected in n sets of ejection electrode groups consisting of m pieces.
N units that combine and apply a voltage for each of the ejection electrode groups
Discharge electrode control means having and controlling voltage application means ,
Q sets of electrophoresis electrodes each comprising p electrophoresis electrodes
Electrode block and separate the
And an electrophoretic electrode control means for controlling by having q voltage applying means for applying pressure .
【請求項2】 前記吐出電極制御手段は、前記色材粒子
の吐出を行う記録周期の中で時分割を行い、前記時分割
の中のそれぞれのタイミングに同期して駆動し制御する
ことを特徴とする請求項1記載の静電式インクジェット
記録装置。
2. The discharge electrode control means performs time division in a recording cycle in which the color material particles are discharged, and drives and controls in synchronization with each timing in the time division. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記電気泳動電極制御手段は、前記色材
粒子の吐出を行う記録周期の中で時分割を行い、前記時
分割の中のそれぞれのタイミングに同期して駆動し制御
することを特徴とする請求項1または2記載の静電式イ
ンクジェット記録装置。
3. The electrophoretic electrode control means performs time division in a recording cycle in which the color material particles are ejected, and drives and controls in synchronization with each timing in the time division. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 前記色材粒子の吐出を行う記録周期を1
/mまたは1/nに時分割し、前記電気泳動電極をn個
ずつからなるm組の電気泳動電極ブロックに分割するこ
とを特徴とする請求項3記載の静電式インクジェット記
録装置。
4. A recording cycle for discharging the color material particles is set to one.
/ M or 1 / n, and the number of the electrophoresis electrodes is n
4. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 3, wherein the electrostatic ink jet recording apparatus is divided into m sets of electrophoretic electrode blocks each comprising:
【請求項5】 m+nの値が最小になるようにmとnの
値を選択することを特徴とする請求項4記載の静電式イ
ンクジェット記録装置。
5. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the values of m and n are selected so that the value of m + n is minimized.
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