JP3480774B2 - Ink jet recording device - Google Patents
Ink jet recording deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に係り、特に溶媒中に色剤を分散させた液状インク
を用い、このインク中の少なくとも色剤成分をインク滴
として記録媒体上に飛翔させて記録を行うインクジェッ
ト記録装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet recording apparatus, and in particular, a liquid ink in which a colorant is dispersed in a solvent is used, and at least the colorant component in the ink is ejected as an ink droplet onto a recording medium. The present invention relates to an inkjet recording device for recording.
【0002】[0002]
【従来の技術】液状インクをインク滴と呼ばれる小さな
液滴として記録媒体上に飛翔させて記録ドットを形成す
ることにより画像を記録する装置は、インクジェットプ
リンタとして実用化されている。インクジェットプリン
タは、他の記録方法のプリンタと比べて騒音が少なく、
現像や定着などの処理が不要であるという利点を有し、
普通紙記録技術として注目されている。インクジェット
プリンタの方式は、現在までに数多く考案されている
が、特に(a)発熱体の熱により発生する蒸気の圧力で
インク滴を飛翔させる方式(例えば、特公昭56−94
29、特公昭61−59911など)や、(b)圧電素
子によって発生される機械的な圧力パルスによりインク
滴を飛翔させる方式が代表的なものである。2. Description of the Related Art An apparatus for recording an image by forming recording dots by ejecting liquid ink as small droplets called ink droplets on a recording medium has been put into practical use as an inkjet printer. Inkjet printers produce less noise than printers of other recording methods,
It has the advantage that processing such as development and fixing is unnecessary,
It is drawing attention as a plain paper recording technology. Although many inkjet printer systems have been devised up to the present, in particular, (a) a system in which ink droplets are ejected by the pressure of vapor generated by the heat of a heating element (for example, Japanese Patent Publication No. 56-94).
29, Japanese Examined Patent Publication No. 61-59911), and (b) a method in which an ink droplet is ejected by a mechanical pressure pulse generated by a piezoelectric element.
【0003】インクジェットプリンタに使用される記録
ヘッド(インクジェットヘッドという)としては、キャ
リッジに搭載されて記録紙の搬送方向(副走査方向)に
対し直交する方向(主走査方向)に移動しながら記録を
行うシリアル走査型ヘッドが実用されている。このシリ
アル走査型ヘッドは、記録スピードを早くすることが難
しい。そこで、記録ヘッドを記録紙の幅と同じサイズの
長尺ヘッドとして記録スピードを上げることができる、
いわゆるライン走査型ヘッドも考えられているが、この
ようなライン走査型ヘッドを実現することは、次の理由
から簡単ではない。A recording head used in an ink jet printer (referred to as an ink jet head) is mounted on a carriage for recording while moving in a direction (main scanning direction) orthogonal to a conveying direction (sub scanning direction) of a recording sheet. A serial scanning type head is used in practice. It is difficult to increase the recording speed of this serial scanning head. Therefore, the recording speed can be increased by using the recording head as a long head having the same size as the width of the recording paper.
So-called line scanning heads have been considered, but it is not easy to realize such line scanning heads for the following reasons.
【0004】インクジェット記録方式は本質的に、溶媒
の蒸発や揮発によって局部的なインクの濃縮が生じやす
く、これが解像度に対応した個別の細いノズルでの目詰
まりの原因となる。さらに、インクジェットの形成に蒸
気の圧力を使う方式では、インクとの熱的あるいは化学
的な反応などによる不溶物の付着が、また圧電素子によ
る圧力を使う方式では、インク流路などでの複雑な構造
がさらに目詰まりを誘起し易くする。数十〜百数十程度
のノズルを使用するシリアル走査型ヘッドよりもさらに
多い数千もの多数のノズルを必要とするライン走査型ヘ
ッドでは、確率的にかなり高い頻度で目詰まりが発生
し、信頼性の点で大きな問題となる。In the ink jet recording system, the concentration and concentration of the ink are likely to occur locally due to the evaporation and volatilization of the solvent, which causes the clogging of individual thin nozzles corresponding to the resolution. Further, in the method of using the pressure of vapor for forming an inkjet, insoluble matter is attached due to a thermal or chemical reaction with the ink, and in the method of using the pressure of a piezoelectric element, complicated ink flow paths and the like are complicated. The structure makes it easier to induce clogging. Line scanning heads that require thousands of nozzles, which are even more numerous than serial scanning heads that use several tens to hundreds of nozzles, are probabilistically clogged at a fairly high frequency and are reliable. It becomes a big problem in terms of sex.
【0005】さらに、従来のインクジェット記録装置は
解像度の向上には適していないという問題点もある。つ
まり蒸気の圧力を使う方法では、直径20μm(これは
記録紙上に直径50数μm程度の記録ドットに相当す
る)以下の粒径のインク粒を生成するのが難しく、また
圧電素子が発生する圧力を使う方式では、記録ヘッドが
複雑な構造となるために、加工技術上の問題で解像度の
高いヘッドを作りにくいからである。Further, there is a problem that the conventional ink jet recording apparatus is not suitable for improving the resolution. That is, with the method using the pressure of vapor, it is difficult to generate ink particles having a diameter of 20 μm or less (this corresponds to a recording dot having a diameter of about 50 and several μm on the recording paper), and the pressure generated by the piezoelectric element is generated. This is because in the method of using, the recording head has a complicated structure, and it is difficult to form a head with high resolution due to problems in processing technology.
【0006】これらの欠点を克服するために、薄膜の電
極アレイに電圧を印加し、静電力を用いてインク液面か
らインクあるいはその中の色剤成分をインク滴として飛
翔させるインクジェット記録方式が考案された。具体的
には、インクを静電的引力を使ってインク滴を飛翔させ
る方式(特開昭49−62024、特開昭56−446
7など)や、帯電した色剤成分を含むインクを用い色剤
の濃度を高めてインク滴を飛翔させる方式(WO93/
11866:PCT/AU92/00665)などが提
案されている。これらの方式は、記録ヘッドの構成が個
別のドット毎のノズルを必要としないスリット状ノズル
構成か、あるいは個別のドット毎のインク流路の隔壁を
必要としないノズルレス構成であるために、ライン走査
型記録ヘッドを実現する上で大きな障害であった目詰ま
りの防止と復旧に対して有効である。また、特に後者は
非常に小さい径のインク粒を安定に生成して飛翔させる
ことができるため、高解像度化に適している。In order to overcome these drawbacks, an ink jet recording system is devised in which a voltage is applied to a thin film electrode array and ink or a coloring material component therein is ejected as ink droplets from the ink liquid surface by using electrostatic force. Was done. Specifically, a method of ejecting ink droplets by using electrostatic attraction to the ink (JP-A-49-62024, JP-A-56-446).
No. 7, etc.) or a method in which an ink containing an electrically charged coloring material component is used to increase the density of the coloring material and eject ink droplets (WO93 /
11866: PCT / AU92 / 00665) and the like have been proposed. These methods use line scanning because the recording head configuration is a slit-shaped nozzle configuration that does not require a nozzle for each individual dot, or a nozzleless configuration that does not require a partition of an ink flow path for each individual dot. This is effective in preventing and recovering from clogging, which was a major obstacle in realizing a mold recording head. The latter is particularly suitable for high resolution because it can stably generate and fly ink particles having a very small diameter.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】上述した静電力でイン
ク滴を飛翔させる方式のインクジェット記録装置では、
電極アレイに画像信号に応じたパルス電圧を印加するこ
とによってインク滴が飛翔する。ここで、電極アレイの
一本おきの電極にのみパルス電圧を印加して、それらの
電極からインク滴を飛翔させる場合を考える。これは縦
縞、つまり副走査方向に沿った縞を記録する場合に相当
する。このような場合、パルス電圧が印加された電極か
ら、隣接したパルス電圧が印加されていない電極に向か
う電界が形成される。この隣接電極間の電界によって、
パルス電圧が印加された電極から印加されていない電極
上に向かって帯電した色剤成分の移動が起こるため、こ
の状態が続くと各電極上でのインクの色剤濃度が不均一
となり、記録画像の濃度むらの原因となる。In the ink jet recording apparatus of the type that ejects ink droplets by the electrostatic force described above,
By applying a pulse voltage according to an image signal to the electrode array, ink droplets fly. Here, consider a case where a pulse voltage is applied only to every other electrode of the electrode array to cause ink droplets to fly from those electrodes. This corresponds to recording vertical stripes, that is, stripes along the sub-scanning direction. In such a case, an electric field is formed from the electrode to which the pulse voltage is applied to the adjacent electrode to which the pulse voltage is not applied. By the electric field between the adjacent electrodes,
Since the charged coloring material component moves from the electrode to which the pulse voltage is applied to the electrode to which the pulse voltage is not applied, if this state continues, the density of the coloring material in the ink on each electrode becomes non-uniform and the recorded image Cause uneven density.
【0008】また、このような状態が長時間にわたって
続くと、パルス電圧が印加されなかった電極上に色剤成
分が堆積し粘度が高くなった状態となり、長時間放置す
ると色剤成分と電極との間で帯電電荷の移動が生じ、色
剤成分の電荷が消滅してしまう。このようになると、パ
ルス電圧が印加されていない電極上の色剤成分はもはや
電気力では動かすことが不可能となり、電極上に固着し
てしまう。こうして電極上に固着した色剤成分は、電界
分布の形状変化の原因となったり、他の色剤成分の移動
の障害になり、インクの連続的な供給も遮ってしまう。Further, if such a state continues for a long time, the coloring material component is deposited on the electrode to which the pulse voltage is not applied and the viscosity becomes high. Charged charges move between them, and the charges of the colorant components disappear. In such a case, the colorant component on the electrode to which the pulse voltage is not applied can no longer be moved by electric force and is fixed on the electrode. In this way, the colorant component fixed on the electrode causes a change in the shape of the electric field distribution, hinders the movement of other colorant components, and interrupts the continuous supply of ink.
【0009】本発明は、静電力でインク中の色剤成分を
凝集させ飛翔させて記録を行うインクジェット記録装置
において、ヘッド基板上の各電極上での色剤濃度を均一
化すると共に電極への色剤成分の固着を防止して安定し
た記録を行うことができるインクジェット記録装置を提
供することを目的とする。According to the present invention, in an ink jet recording apparatus for recording by causing the coloring material components in the ink to agglomerate and fly by electrostatic force, the coloring material concentration on each electrode on the head substrate is made uniform and the coloring material is applied to the electrodes. An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus that can prevent colorant components from sticking and perform stable recording.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は溶媒中に色剤を分散させたインクをヘッド
基板上に供給し、このインク中の色剤成分に静電力を作
用させて少なくとも色剤成分を含むインク滴を記録媒体
に向けて飛翔させることにより記録を行うインクジェッ
ト記録装置において、ヘッド基板上に設けられた複数の
電極に対して、ヘッド基板上に供給されたインク中の色
剤成分を撹拌させる電圧を印加する電圧印加手段を備え
たことを特徴とする。より具体的には、例えばヘッド基
板上には少なくとも第1および第2の電極が設けられ、
電圧印加手段はこれら第1および第2の電極に対して、
電位の高低関係が所定周期で逆転する電位差が両電極間
に生じるような電圧を印加する。In order to solve the above problems, the present invention supplies an ink in which a colorant is dispersed in a solvent onto a head substrate, and applies an electrostatic force to the colorant component in the ink. In an inkjet recording apparatus that performs recording by ejecting ink droplets containing at least a colorant component toward a recording medium, the ink supplied on the head substrate with respect to a plurality of electrodes provided on the head substrate. It is characterized in that it is provided with a voltage applying means for applying a voltage for stirring the colorant component therein. More specifically, for example, at least first and second electrodes are provided on the head substrate,
The voltage applying means applies to these first and second electrodes,
A voltage is applied between the electrodes so that a potential difference in which the relationship of potential level is reversed in a predetermined cycle is generated.
【0011】また、この電圧印加手段は第1および第2
の電極に対して、インク滴の非飛翔時には上記のように
電位の高低関係が所定周期で逆転する電位差が両電極間
に生じるような電圧を印加し、インク滴の飛翔時には第
1の電位差と異なる第2の電位差が両電極間に生じるよ
うに電圧を印加することを特徴とする。Further, the voltage applying means includes the first and second voltage applying means.
A voltage that causes a potential difference between the two electrodes that causes the height relationship of the potentials to be reversed in a predetermined cycle as described above when the ink droplets are not flying is applied to the first electrode when the ink droplets are flying. The voltage is applied so that a different second potential difference is generated between both electrodes.
【0012】このようにヘッド基板上の隣接する第1お
よび第2の電極に対して、電位の高低関係が所定周期で
逆転する電位差が両電極間に生じるような電圧を印加す
ることによって、ヘッド基板上に供給されたインク中の
帯電した色剤成分は両電極上を往復することで撹拌され
る。この撹拌作用により、各電極上での色剤濃度が均一
化され、また電極への色剤成分の固着が防止される。As described above, by applying a voltage to the first and second electrodes adjacent to each other on the head substrate so that a potential difference between the electrodes is reversed so that the height relationship of the potentials is reversed in a predetermined cycle, the head is formed. The charged colorant component in the ink supplied onto the substrate is agitated by reciprocating over both electrodes. By this stirring action, the colorant concentration on each electrode is made uniform, and the fixation of the colorant component to the electrodes is prevented.
【0013】本発明はヘッド基板上に複数の電極を配列
してなる電極アレイを設けたライン走査型インクジェッ
ト記録ヘッドを用いた場合にも適用でき、その場合には
電極アレイに対して電位の高低関係が所定周期で逆転す
る電位差が隣接電極間に生じるように電圧を印加する電
圧印加手段が備えられる。また、この電圧印加手段はイ
ンク滴の非飛翔時には上記のように電極アレイに対して
電位の高低関係が所定周期で逆転する第1の電位差が隣
接電極間に生じるように電圧を選択的に印加し、インク
滴の飛翔時には第1の電位差と異なる第2の電位差が隣
接電極間に生じるように電圧を印加することを特徴とす
る。The present invention can also be applied to the case of using a line scanning type ink jet recording head having an electrode array in which a plurality of electrodes are arranged on a head substrate. In that case, the potential of the electrode array is high or low. There is provided voltage applying means for applying a voltage so that a potential difference in which the relationship is reversed at a predetermined cycle is generated between the adjacent electrodes. Further, the voltage applying means selectively applies a voltage to the electrode array so that the first potential difference in which the potential level relationship is reversed in a predetermined cycle is generated between the adjacent electrodes when the ink droplets are not flying. However, when the ink droplets fly, a voltage is applied so that a second potential difference different from the first potential difference is generated between the adjacent electrodes.
【0014】さらに、この電圧印加手段は電極アレイに
対して電位の高低関係が所定周期で逆転する電位差が隣
接電極間に生じるように電圧を印加する第1のモード
と、この第1のモード以外の期間でインク滴を記録媒体
に向けて飛翔させる電位差が隣接電極間に生じるように
電圧を印加する第2のモードとを有することを特徴とす
る。言い換えれば、この電圧印加手段は電極アレイに対
してインク中の色剤成分を撹拌すると共に注目電極上に
凝集させるための電圧を印加する第1のモードと、色剤
成分が該注目電極上に凝集したインクをインク滴として
記録媒体に向けて飛翔させるための電圧を印加する第2
のモードとを有する。Further, the voltage applying means applies a voltage to the electrode array so that a potential difference in which the level relationship of the potentials is reversed in a predetermined cycle is generated between the adjacent electrodes, and a mode other than the first mode. And a second mode in which a voltage is applied so that a potential difference that causes ink droplets to fly toward the recording medium during the period is generated between adjacent electrodes. In other words, the voltage applying means agitates the colorant component in the ink to the electrode array and applies a voltage for aggregating the colorant component in the ink on the target electrode, and the colorant component is applied on the target electrode. A second voltage is applied to cause the aggregated ink to fly as an ink droplet toward the recording medium.
And modes.
【0015】具体的には、例えば電圧印加手段は少なく
ともV0<V1<V2なる3種類の電圧を各電極に選択
的に印加できる構成となっており、これらの電圧を注目
電極とその周辺の電極に印加することにより、色剤成分
の撹拌および注目電極上へ凝集工程と、凝集された色剤
成分の飛翔工程を時間的に分割して行う。例えば、イン
ク滴を飛翔させる電極は1本おきとして、これらの電極
上にインク中の色剤成分を凝集させた後にインク滴の飛
翔を行い、次に同様に残りの1本おきの電極上にインク
中の色剤成分を凝集させた後にインク滴の飛翔を行う。Specifically, for example, the voltage applying means has a structure capable of selectively applying at least three kinds of voltages of V0 <V1 <V2 to each electrode, and these voltages are applied to the electrode of interest and its surrounding electrodes. By applying the applied voltage to the colorant component, the step of stirring the colorant component and the step of aggregating onto the target electrode and the step of flying the agglomerated colorant component are performed in time division. For example, every other electrode that ejects ink drops is ejected after the colorant components in the ink are aggregated on these electrodes, and then the remaining ink is ejected on every other electrode. The ink droplets are ejected after the colorant components in the ink are aggregated.
【0016】色剤成分がプラス極性に帯電している場合
を例にとると、色剤成分の凝集工程では、注目電極の電
圧を最も低い第1の電圧V0とし、その両隣の電極にこ
れより高い第2の電圧V1を印加することにより、色剤
成分は注目電極上に凝集される(第1のモード)。一
方、色剤成分が凝集したインク滴の飛翔工程では、イン
ク滴が吐出するに十分な第3の電圧V2を注目電極に印
加し、その両隣の電極にはこれより低い第2の電圧V1
を印加することにより、注目電極上に色剤成分がが凝集
したインクをインク滴として飛翔させる(第2のモー
ド)。このとき、注目電極の両隣の電極にもV1の電圧
が印加されているため、注目電極上からのインクの逃げ
が小さく抑えられる。インク滴を飛翔させた後は、イン
ク滴を飛翔させた電極に第2の電圧V1を印加し、その
両隣の電極に第1の電圧V0を印加して隣の電極上に色
剤成分を凝集させ、この電極上に色剤成分が凝集したイ
ンクをインク滴として飛翔させる。Taking the case where the colorant component is positively charged as an example, in the step of aggregating the colorant component, the voltage of the electrode of interest is set to the lowest first voltage V0, and the adjacent electrodes on both sides are set to this voltage. By applying the high second voltage V1, the colorant component is aggregated on the target electrode (first mode). On the other hand, in the flight process of the ink droplets in which the colorant components are aggregated, the third voltage V2, which is sufficient for the ink droplets to be ejected, is applied to the target electrode, and the second voltage V1 lower than this is applied to the electrodes on both sides thereof.
Is applied to cause the ink, in which the colorant component has aggregated on the target electrode, to fly as an ink droplet (second mode). At this time, since the voltage V1 is applied to the electrodes on both sides of the target electrode, the escape of the ink from the target electrode can be suppressed to be small. After the ink droplets are ejected, the second voltage V1 is applied to the electrode on which the ink droplets are ejected, and the first voltage V0 is applied to the electrodes on both sides of the electrode to aggregate the colorant component on the adjacent electrodes. Then, the ink in which the colorant components have aggregated onto the electrode is ejected as an ink droplet.
【0017】長時間にわたり強電界の下に帯電した色剤
成分が置かれると、その色剤成分は電極との間で帯電電
荷の移動が生じて帯電が消滅し、電気力では動かすこと
が不可能となるために電極へ固着してしまうが、本発明
では色剤成分を凝集させる注目電極が一本おきに交互に
移動するように電圧を印加するため、色剤成分の固着が
防止され、結果的に長時間安定して良好な記録が可能と
なる。When a charged colorant component is placed under a strong electric field for a long time, the charge is transferred between the colorant component and the electrode, the charge disappears, and it cannot be moved by an electric force. Since it becomes possible to adhere to the electrode, a voltage is applied in the present invention so that the target electrodes for aggregating the colorant component alternately move every other line, so that the fixation of the colorant component is prevented, As a result, good recording can be performed stably for a long time.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。
(第1の実施形態)図1は、本発明の一実施形態に係る
ライン走査型インクジェット記録ヘッドを用いたインク
ジェット記録装置の構成を示す図である。同図におい
て、記録ヘッド100は図の紙面に垂直の方向(主走査
方向)に配列された各画点に対応するストライプ状の個
別電極からなる電極アレイ102を有するヘッド基板1
01とその上に配置された上蓋103からなり、ヘッド
基板101と上蓋103とによりインク流路104が形
成されている。このインク流路104に、ポンプを含む
インク還流機構105からインク106が供給される。
このインク106は、プラス帯電性の色剤成分を帯電制
御剤やバインダなどとともに、108 Ωcm以上の抵抗
率を有する絶縁性の溶媒中にコロイド状に分散させ浮遊
させたもので、インク流路104中をインク滴の飛翔位
置まで運ばれるとともに、一部が回収口よりインク還流
機構105に回収される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 is a view showing the arrangement of an inkjet recording apparatus using a line scanning inkjet recording head according to an embodiment of the present invention. In the figure, a recording head 100 has a head substrate 1 having an electrode array 102 composed of stripe-shaped individual electrodes corresponding to respective image points arranged in a direction perpendicular to the plane of the drawing (main scanning direction).
01 and an upper lid 103 arranged on the upper lid 01, and the ink flow path 104 is formed by the head substrate 101 and the upper lid 103. Ink 106 is supplied to the ink flow path 104 from an ink recirculation mechanism 105 including a pump.
The ink 106 is obtained by suspending a positively chargeable colorant component together with a charge control agent, a binder, etc. in a colloidal state in an insulating solvent having a resistivity of 10 8 Ωcm or more. While being transported to the flying position of the ink droplet in 104, a part is collected by the ink recirculation mechanism 105 from the collection port.
【0019】電極アレイ102の個別電極には、駆動回
路107が接続されている。駆動回路107は、各個別
電極に3種類の電圧、すなわち第1の電圧V0、第2の
電圧V1および第3の電圧V2(V0<V1<V2)を
選択的に印加できるように構成されている。これらの電
圧V0,V1,V2は、隣接する個別電極間にV1−V
0の電位差(第1の電位差)が生じたときは色剤成分を
凝集させるが飛翔はさせず、またV2−V1またはV2
−V0の電位差(第2の電位差)が生じたときは色剤成
分を含むインク滴を飛翔させる程度の値に選ばれる。A drive circuit 107 is connected to the individual electrodes of the electrode array 102. The drive circuit 107 is configured to be able to selectively apply three types of voltages to each individual electrode, that is, a first voltage V0, a second voltage V1 and a third voltage V2 (V0 <V1 <V2). There is. These voltages V0, V1 and V2 are V1-V between the adjacent individual electrodes.
When a potential difference of 0 (first potential difference) is generated, the colorant components are aggregated but not caused to fly, and V2-V1 or V2
When a potential difference of −V0 (second potential difference) occurs, it is selected as a value at which an ink droplet containing a colorant component is ejected.
【0020】さらに詳しくは、駆動回路107は電極ア
レイ102に対して、色剤成分の凝集時(インク滴の非
飛翔時)には電位の高低関係が所定周期で交互に逆転す
る第1の電位差が隣接する個別電極間に生じるように第
1の電圧V0または第2の電圧V1を選択的に印加し、
またインク滴の飛翔時にはインク滴を記録媒体に向けて
飛翔させる第3の電圧V2を印加するように構成されて
いる。駆動回路107の具体的な構成については、後述
する第2の実施形態において説明する。More specifically, the drive circuit 107 causes the electrode array 102 to have a first potential difference in which the level relationship of the potentials is alternately reversed at a predetermined cycle when the colorant components are aggregated (when ink droplets are not flying). Selectively applies the first voltage V0 or the second voltage V1 so that a voltage is generated between adjacent individual electrodes,
Further, when the ink droplets fly, a third voltage V2 that causes the ink droplets to fly toward the recording medium is applied. A specific configuration of the drive circuit 107 will be described in the second embodiment described later.
【0021】記録ヘッド100の先端に対向して配置さ
れた記録媒体としての記録紙108は、対向電極として
も機能する記録ドラム109に密着した状態で矢印で示
す方向に通過する。インク還流機構105によって電極
アレイ102上の所定位置にインクが運ばれた状態で、
記録すべき画像信号に従って所定の個別電極(注目電
極)とそれに隣接する個別電極間に第2の電圧V1が印
加されると、色剤成分を含むインク滴110が電極アレ
イ102と記録ドラム109との間の電界によって記録
紙108上に向けて飛翔し、記録紙108上に画像が記
録される。The recording paper 108 as a recording medium, which is arranged so as to face the tip of the recording head 100, passes in the direction indicated by the arrow while being in close contact with the recording drum 109 which also functions as a counter electrode. In a state where the ink is carried to a predetermined position on the electrode array 102 by the ink recirculation mechanism 105,
When a second voltage V1 is applied between a predetermined individual electrode (target electrode) and an individual electrode adjacent thereto according to an image signal to be recorded, an ink droplet 110 containing a colorant component is generated between the electrode array 102 and the recording drum 109. The electric field between them causes the image to fly onto the recording paper 108, and an image is recorded on the recording paper 108.
【0022】次に、図2を用いて本実施形態における電
極アレイ102の駆動方法について説明する。この駆動
方法は、電極アレイ102の全個別電極を2分割して駆
動する例を示している。すなわち、電極アレイ102は
駆動時には斜線で示した偶数番目の個別電極201のグ
ループと白抜きで示した奇数番目の個別電極202のグ
ループとに2分割され、それぞれのグループ単位で駆動
される。図2(A),(B),(C),(D)は所定の
時間間隔で各個別電極に印加される電圧を示している。Next, a method of driving the electrode array 102 in this embodiment will be described with reference to FIG. This driving method shows an example in which all the individual electrodes of the electrode array 102 are divided into two and driven. That is, during driving, the electrode array 102 is divided into two groups of even-numbered individual electrodes 201 shown by diagonal lines and odd-numbered individual electrodes 202 shown in white, and each group is driven. 2 (A), (B), (C), and (D) show the voltage applied to each individual electrode at predetermined time intervals.
【0023】今、ある状態において図2(A)のタイミ
ングで示すように偶数番目の個別電極201のグループ
に第1の電圧V0が印加され、その両隣の奇数番目の個
別電極202のグループには第2の電位差が印加されて
いるとする。前述したように、例えばインク106がプ
ラスに帯電した色剤を含んでいる場合には、V1>V0
であるために、色剤成分は偶数番目の個別電極201側
に引き寄せられて凝集することになる。この状態から一
定時間T1後の状態を示したのが図2(B)であり、こ
の状態では逆に偶数番目の個別電極201のグループに
は第2の電圧V1が印加され、その両隣の奇数番目の個
別電極202のグループには第1の電圧V0が印加され
るため、色剤成分は今度は奇数番目の個別電極202側
に引き寄せられ凝集することになる。In a certain state, the first voltage V0 is applied to the group of the even-numbered individual electrodes 201 as shown in the timing chart of FIG. 2A, and the group of the odd-numbered individual electrodes 202 on both sides thereof is applied. It is assumed that the second potential difference is applied. As described above, for example, when the ink 106 contains a positively charged coloring material, V1> V0
Therefore, the colorant component is attracted to the even-numbered individual electrode 201 side and aggregates. FIG. 2B shows a state after a certain time T1 from this state. In this state, on the contrary, the second voltage V1 is applied to the group of the even-numbered individual electrodes 201, and the odd numbers on both sides thereof are odd. Since the first voltage V0 is applied to the second group of individual electrodes 202, the colorant component is attracted to the odd-numbered individual electrodes 202 side and aggregates.
【0024】図2(C)は、さらに(B)から時間T1
後、そして図2(D)は(C)からさらにT1後の状態
を示したもので、これから分かるように偶数番目の個別
電極201のグループと、奇数番目の個別電極202の
グループには、一定の時間T1間隔で交互に電圧V0,
V1が印加される。言い換えれば、隣接する個別電極間
に時間T1の周期で電位の高低関係が交互に逆転する電
圧差、すなわちV1−V0,V0−V1が生じるように
個別電極に電圧V0,V1が印加される。この電圧印加
に伴って時間T1の間隔で色剤成分が電位の低い方の個
別電極上に凝集し、隣接する個別電極間を交互に移動す
ることにより撹拌される。従って、帯電した色剤成分を
効果的に所定の個別電極上に凝集させることができると
共に、色剤成分が個別電極上およびその近辺に付着する
ことを防ぐことができる。FIG. 2 (C) further shows the time T1 from (B).
After that, and FIG. 2D shows the state after T1 from FIG. 2C, and as can be seen, there is a constant value in the group of the even-numbered individual electrodes 201 and the group of the odd-numbered individual electrodes 202. Voltage V0, alternately at time T1 intervals of
V1 is applied. In other words, the voltages V0 and V1 are applied to the individual electrodes so that a voltage difference between the adjacent individual electrodes in which the level relationship of the potentials is alternately inverted at the cycle of time T1, that is, V1-V0 and V0-V1. With the application of this voltage, the colorant component aggregates at the interval of time T1 on the individual electrode having the lower potential, and is agitated by alternately moving between the adjacent individual electrodes. Therefore, the charged colorant component can be effectively aggregated on the predetermined individual electrode, and the colorant component can be prevented from adhering to the individual electrode and its vicinity.
【0025】次に、画像記録時には偶数番目の個別電極
201のグループと奇数番目の個別電極202のグルー
プ毎に、記録すべき画像信号に従ってそれぞれ所定の個
別電極に駆動回路107により第3の電圧V2が印加さ
れ、その個別電極上から色剤成分が凝集したインク滴1
10が記録紙108に向けて飛翔し、記録紙108の上
に画像が記録される。Next, at the time of image recording, a group of even-numbered individual electrodes 201 and an odd-numbered individual electrode 202 are respectively applied to a predetermined individual electrode by the drive circuit 107 according to the image signal to be recorded by the third voltage V2. Is applied, and the ink droplets 1 in which the colorant components have aggregated from the individual electrodes 1
10 flies toward the recording paper 108, and an image is recorded on the recording paper 108.
【0026】図3は、本実施形態におけるインク滴の非
飛翔時および飛翔時の電極アレイの印加電圧のタイミン
グチャートであり、飛翔時の(I)は斜線で示した偶数
番目の個別電極201に印加される電圧の時間的な変
化、また(II)は白抜きで示した奇数番目の個別電極2
02に印加される電圧の時間的な変化をそれぞれ示した
図である。FIG. 3 is a timing chart of the voltage applied to the electrode array when the ink droplets are not flying and when they are flying in the present embodiment, and (I) at the time of flying indicates even-numbered individual electrodes 201 indicated by diagonal lines. Changes in applied voltage over time, and (II) is the odd numbered individual electrode 2 shown in white.
FIG. 3 is a diagram showing a temporal change of a voltage applied to 02.
【0027】インクジェット記録装置の電源スイッチが
投入されると、電極アレイ102の全個別電極が第2の
電圧V1に維持される。記録開始に当たっては、まず最
初にインク滴を飛翔させる偶数番目の個別電極201の
グループに第1の電圧V0が印加される。一方、個別電
極201に隣接する奇数番目の個別電極202には第2
の電圧V1が印加されている。インク106中の色剤が
前述のようにプラスに帯電している場合には、V1>V
0であるために、色剤成分は偶数番目の個別電極201
側に引き寄せられて凝集し、個別電極201付近の色剤
濃度が増加する。以上が第1のモードである。When the power switch of the ink jet recording apparatus is turned on, all the individual electrodes of the electrode array 102 are maintained at the second voltage V1. At the start of recording, first, the first voltage V0 is applied to the group of even-numbered individual electrodes 201 that eject ink droplets. On the other hand, the odd-numbered individual electrodes 202 adjacent to the individual electrode 201 have a second
Voltage V1 is applied. When the colorant in the ink 106 is positively charged as described above, V1> V
Since the colorant component is 0, the colorant component is an even-numbered individual electrode 201.
It is attracted to the side and aggregates, and the colorant concentration near the individual electrode 201 increases. The above is the first mode.
【0028】偶数番目の個別電極201には、第1の電
圧V0がT1で示される時間(凝集時間)印加された
後、次に第3の電圧V2が印加される。ここでV2>V
1であるために、色剤がプラスに帯電している場合、偶
数番目の個別電極201付近に凝集した色剤成分は第3
の電圧V2に反発すると同時に、個別電極201と記録
ドラム109の接地電位との間に形成される電界に引か
れることにより、個別電極201の先端から濃度の増加
した色剤成分がインク滴として記録紙108に向かって
飛翔することになる。以上が第2のモードである。After the first voltage V0 is applied to the even-numbered individual electrodes 201 for a time period indicated by T1 (aggregation time), the third voltage V2 is applied next. Where V2> V
Since the colorant component is 1, the colorant component aggregated near the even-numbered individual electrodes 201 is the third when the colorant is positively charged.
At the same time as being repulsed by the electric field formed between the individual electrode 201 and the ground potential of the recording drum 109, the colorant component whose density has increased from the tip of the individual electrode 201 is recorded as an ink droplet. It will fly toward the paper 108. The above is the second mode.
【0029】第3の電圧V2は、最大Twで示される時
間印加される。この第3の電圧V2の印加時間によって
インク滴の飛翔量が変化するので、画点の濃度を変調す
ることが可能である。そこで、画像信号の階調情報(濃
度情報)に応じて、図3に示されるように第3の電圧V
2の印加時間(飛翔時間)を0〜Twの範囲で変化さ
せ、いわゆるパルス幅変調を行うことにより、階調記録
を行うことができる。なお、個別電極201のうち、対
応する画像信号のデータが0の電極、つまりインク滴を
飛翔させない電極には、第2の電圧V1が印加される。The third voltage V2 is applied for the time indicated by the maximum Tw. Since the flying amount of the ink droplet changes depending on the application time of the third voltage V2, it is possible to modulate the density of the image point. Therefore, depending on the gradation information (density information) of the image signal, as shown in FIG.
Gradation recording can be performed by changing the application time (flying time) of 2 in the range of 0 to Tw and performing so-called pulse width modulation. The second voltage V1 is applied to the electrode of the individual electrode 201 for which the data of the corresponding image signal is 0, that is, the electrode that does not cause ink droplets to fly.
【0030】このようにして偶数番目の個別電極201
からのインク滴飛翔が終了すると、次に奇数番目の個別
電極202からインク滴を飛翔させる。この場合におい
ても奇数番目の個別電極202に第1の電圧V0が印加
され、その両隣の既にインク滴の飛翔が終了した偶数番
目の個別電極201には第2の電圧V1がT1で示され
る時間印加される。この場合には、色剤成分が奇数番目
の個別電極202付近に凝集して色剤濃度が増加する
(第1のモード)。このような状態で、次に奇数番目の
個別電極202の印加電圧のみを第3の電圧V2まで上
昇させることにより、個別電極202の先端から濃度の
高い色剤成分をインク滴として飛翔させることができる
(第2のモード)。In this way, the even-numbered individual electrodes 201
When the ink droplets have been ejected from, the ink droplets are ejected from the odd-numbered individual electrodes 202 next. Even in this case, the first voltage V0 is applied to the odd-numbered individual electrodes 202, and the second voltage V1 is applied to the even-numbered individual electrodes 201 on both sides of which the flying of the ink droplets has already finished, which is indicated by T1. Is applied. In this case, the colorant component aggregates in the vicinity of the odd-numbered individual electrodes 202 and the colorant concentration increases (first mode). In such a state, by raising only the applied voltage to the odd-numbered individual electrodes 202 to the third voltage V2, it is possible to cause the highly concentrated coloring material component to fly as an ink droplet from the tip of the individual electrode 202. Yes (second mode).
【0031】上述した一連の動作によって、1ラインの
画像記録が終了する。このような動作を繰り返して、偶
数番目の個別電極201と奇数番目の個別電極202か
らのインク滴の飛翔を交互に行い、1ライン毎の記録を
順次行うことにより、最終的に2次元の画像を記録す
る。Image recording for one line is completed by the series of operations described above. By repeating such an operation, ink droplets are alternately ejected from the even-numbered individual electrodes 201 and the odd-numbered individual electrodes 202, and recording is sequentially performed for each line, so that a two-dimensional image is finally obtained. To record.
【0032】このようにして、偶数番目の個別電極20
1上に色剤成分が凝集し(第1のモード)、かつ画像信
号に従って所定の電極からインク滴110が飛翔し(第
2のモード)、次に奇数番目の個別電極202上に色剤
成分が凝集し(第1のモード)、かつ画像信号に従って
インク滴110が飛翔する(第2のモード)という一連
の動作がT1+T1の周期で繰り返され、電極アレイ1
02のパターンで決まる解像度の画像が記録紙108上
に記録される。In this way, the even-numbered individual electrodes 20
The colorant component aggregates on the first electrode (first mode), and the ink droplet 110 flies from a predetermined electrode in accordance with the image signal (second mode). Then, the colorant component on the odd-numbered individual electrodes 202. Agglomerate (first mode) and the ink droplets 110 fly according to the image signal (second mode), which is repeated in a cycle of T1 + T1.
An image having a resolution determined by the 02 pattern is recorded on the recording paper 108.
【0033】以上述べたように、本実施形態によれば電
極アレイの所定の位置に色剤成分を十分に供給すると共
に、個別電極近辺に色剤が付着するのを防止でき、もっ
て目詰まりに強く、しかも高解像度の記録を行うことが
できる。As described above, according to the present embodiment, the coloring material can be sufficiently supplied to the predetermined position of the electrode array, and the coloring material can be prevented from adhering to the vicinity of the individual electrodes, which causes clogging. Strong and high-resolution recording can be performed.
【0034】なお、図2に示した色剤成分の凝集・撹拌
動作は、例えば記録装置の起動時などに随時行うように
してもよいし、記録装置の動作中に定期的に行うように
してもよい。The agglomeration / stirring operation of the colorant components shown in FIG. 2 may be performed at any time, for example, when the recording apparatus is started, or may be performed periodically during the operation of the recording apparatus. Good.
【0035】(第2の実施形態)図4は、第2の実施形
態における電極アレイ102の駆動方法を説明するため
の図であり、(A),(B),(C),(D)は所定の
時間間隔で各個別電極に印加される電圧を示す。本実施
形態は、第1の実施形態と同様に電極アレイ102の全
個別電極を2分割して駆動する例であり、記録時の動作
が第1の実施形態と異なっている。具体的には、図2
(A),(B)、または(C),(D)と図4(A),
(C)が対応しており、図4(A),(C)の印加電圧
パターンからなる第1のモードの後に、図4(B),
(D)の印加電圧パターンからなる第2のモードが挿入
されている点が図2と異なっている。ここで、第1のモ
ードは色剤成分の凝集・撹拌を行うモードであり、第2
のモードは色剤成分が凝集したインク滴を飛翔させるモ
ードである。(Second Embodiment) FIG. 4 is a diagram for explaining a driving method of the electrode array 102 in the second embodiment, and is (A), (B), (C), (D). Indicates a voltage applied to each individual electrode at a predetermined time interval. This embodiment is an example in which all the individual electrodes of the electrode array 102 are divided into two and driven as in the first embodiment, and the operation at the time of recording is different from that of the first embodiment. Specifically, FIG.
(A), (B), or (C), (D) and FIG.
(C) corresponds, and after the first mode including the applied voltage patterns of FIGS. 4 (A) and 4 (C), FIG.
The difference from FIG. 2 is that the second mode consisting of the applied voltage pattern of (D) is inserted. Here, the first mode is a mode in which the colorant components are aggregated and stirred, and the second mode is
The mode is a mode in which the ink droplets in which the colorant components are aggregated are ejected.
【0036】図5は、本実施形態におけるインク滴の非
飛翔時および飛翔時の電極アレイの印加電圧のタイミン
グチャートであり、飛翔時の(I)は斜線で示した偶数
番目の個別電極201に印加される電圧の時間的な変
化、また(II)は白抜きで示した奇数番目の個別電極2
02に印加される電圧の時間的な変化をそれぞれ示した
図である。図5において(A),(B),(C),
(D)で示されたタイミングは、図4(A),(B),
(C),(D)のタイミングと対応している。FIG. 5 is a timing chart of the voltage applied to the electrode array when the ink droplets are not flying and when they are flying in the present embodiment. (I) at the time of flying indicates even-numbered individual electrodes 201 indicated by diagonal lines. Changes in applied voltage over time, and (II) is the odd numbered individual electrode 2 shown in white.
FIG. 3 is a diagram showing a temporal change of a voltage applied to 02. In FIG. 5, (A), (B), (C),
The timing shown in (D) is as shown in FIG.
This corresponds to the timing of (C) and (D).
【0037】インクジェット記録装置の電源スイッチが
投入されると、電極アレイ102の全個別電極が第2の
電圧V1に維持される。記録開始に当たっては、まず
(A)のタイミングに示されるように、最初にインク滴
を飛翔させる偶数番目の個別電極201のグループに第
1の電圧V0が印加される。一方、個別電極201に隣
接する奇数番目の個別電極202には第2の電圧V1が
印加されている。インク106中の色剤が前述のように
プラスに帯電している場合には、V1>V0であるため
に、色剤成分は偶数番目の個別電極201側に引き寄せ
られて凝集し、個別電極201付近の色剤濃度が増加す
る。When the power switch of the ink jet recording apparatus is turned on, all the individual electrodes of the electrode array 102 are maintained at the second voltage V1. At the start of recording, first, as shown in the timing of (A), the first voltage V0 is applied to the group of the even-numbered individual electrodes 201 that eject the ink droplets first. On the other hand, the second voltage V1 is applied to the odd-numbered individual electrodes 202 adjacent to the individual electrode 201. When the coloring material in the ink 106 is positively charged as described above, since V1> V0, the coloring material component is attracted to the even-numbered individual electrode 201 side and aggregates, and the individual electrode 201 The colorant density in the vicinity increases.
【0038】偶数番目の個別電極201には、第1の電
圧V0がT1で示される時間(凝集時間)印加された
後、次に(B)に示すように第3の電圧V2が印加され
る。ここでV2>V1であるために、色剤がプラスに帯
電している場合、偶数番目の個別電極201付近に凝集
した色剤成分は第3の電圧V2に反発すると同時に、個
別電極201と記録ドラム109の接地電位との間に形
成される電界に引かれることにより、個別電極201の
先端から濃度の増加した色剤成分がインク滴として記録
紙108に向かって飛翔することになる。After the first voltage V0 is applied to the even-numbered individual electrodes 201 for a time period indicated by T1 (aggregation time), the third voltage V2 is applied next as shown in (B). . Since V2> V1 here, when the colorant is positively charged, the colorant component aggregated in the vicinity of the even-numbered individual electrodes 201 repels the third voltage V2 and, at the same time, is recorded with the individual electrodes 201. By being attracted by the electric field formed between the drum 109 and the ground potential, the colorant component having the increased density flies from the tip of the individual electrode 201 toward the recording paper 108 as an ink droplet.
【0039】第3の電圧V2は、最大Twで示される時
間印加される。この第3の電圧V2の印加時間によって
インク滴の飛翔量が変化するので、画点の濃度を変調す
ることが可能である。そこで、画像信号の階調情報(濃
度情報)に応じて、図5に示されるように第3の電圧V
2の印加時間(飛翔時間)を0〜Twの範囲で変化さ
せ、いわゆるパルス幅変調を行うことにより、階調記録
を行うことができる。なお、個別電極201のうち、対
応する画像信号のデータが0の電極、つまりインク滴を
飛翔させない電極には、第2の電圧V1が印加される。The third voltage V2 is applied for the time indicated by the maximum Tw. Since the flying amount of the ink droplet changes depending on the application time of the third voltage V2, it is possible to modulate the density of the image point. Therefore, according to the gradation information (density information) of the image signal, as shown in FIG.
Gradation recording can be performed by changing the application time (flying time) of 2 in the range of 0 to Tw and performing so-called pulse width modulation. The second voltage V1 is applied to the electrode of the individual electrode 201 for which the data of the corresponding image signal is 0, that is, the electrode that does not cause ink droplets to fly.
【0040】このようにして偶数番目の個別電極201
からのインク滴飛翔が終了すると、次に奇数番目の個別
電極202からインク滴を飛翔させる。この場合におい
ても、図4(C)に示したように奇数番目の個別電極2
02に第1の電圧V0が印加され、その両隣の既にイン
ク滴の飛翔が終了した偶数番目の個別電極201には第
2の電圧V1がT1で示される時間印加される。この場
合には、色剤成分が奇数番目の個別電極202付近に凝
集して色剤濃度が増加する。このような状態で、次に図
4(D)のように奇数番目の個別電極202の印加電圧
のみを第3の電圧V2まで上昇させることにより、個別
電極202の先端から濃度の高い色剤成分をインク滴と
して飛翔させることができる。In this way, the even-numbered individual electrodes 201
When the ink droplets have been ejected from, the ink droplets are ejected from the odd-numbered individual electrodes 202 next. Also in this case, as shown in FIG. 4C, the odd-numbered individual electrodes 2
The first voltage V0 is applied to 02, and the second voltage V1 is applied to the even-numbered individual electrodes 201 on both sides of which the ink droplets have already finished flying for the time indicated by T1. In this case, the colorant component aggregates in the vicinity of the odd-numbered individual electrodes 202 and the colorant concentration increases. In this state, next, as shown in FIG. 4D, by increasing only the applied voltage of the odd-numbered individual electrodes 202 to the third voltage V2, the coloring agent component having a high concentration from the tip of the individual electrode 202 is increased. Can be ejected as ink droplets.
【0041】上述した図4(A),(B),(C),
(D)の一連の動作によって、1ラインの画像記録が終
了する。このような動作を繰り返して、偶数番目の個別
電極201と奇数番目の個別電極202からのインク滴
の飛翔を交互に行い、1ライン毎の記録を順次行うこと
により、最終的に2次元の画像を記録する。The above-mentioned FIGS. 4 (A), (B), (C),
The image recording for one line is completed by the series of operations in (D). By repeating such an operation, ink droplets are alternately ejected from the even-numbered individual electrodes 201 and the odd-numbered individual electrodes 202, and recording is sequentially performed for each line, so that a two-dimensional image is finally obtained. To record.
【0042】この駆動方法では、1つの画点を形成する
ための記録時間T0として、少なくとも凝集時間T1+
最大飛翔時間Twの時間が必要となる。さらに、1つの
個別電極を凝集用と飛翔用に使い分けており、色剤成分
を凝集させている最中に隣で同時にインク滴を飛翔させ
ることはできないので、最低でも2分割にする必要があ
り、1ラインの記録には少なくとも記録時間T0の2倍
以上の時間が必要となる。記録時間については、分割駆
動したことや凝集時間T1を設けたことによって長くな
るが、隣の電極を凝集用の電極として高い電圧を印加す
ることで、効率良く記録したい電極付近に色剤成分を凝
集させることができるようになる。また、凝集時間T1
を設けたことによりインクの安定した連続的な供給がで
きる。In this driving method, as the recording time T0 for forming one image point, at least the aggregation time T1 +
The maximum flight time Tw is required. Further, since one individual electrode is separately used for aggregation and for flight, and ink droplets cannot be simultaneously ejected next to each other while the colorant components are being aggregated, it is necessary to divide into at least two. Recording one line requires at least twice as long as the recording time T0. The recording time becomes longer due to the division drive and the provision of the aggregation time T1. However, by applying a high voltage to the adjacent electrode as an electrode for aggregation, the coloring material component can be efficiently placed near the electrode to be recorded. It becomes possible to aggregate. Also, the aggregation time T1
By providing the above, it is possible to stably and continuously supply the ink.
【0043】以上のことから、本実施形態によると凝集
効果の大きな濃度の濃い画点を安定して記録し続けるこ
とが可能となる。また、本実施形態においては記録中は
第1の電圧V0が印加される個別電極が常に移動してお
り、色剤成分が撹拌されることによって、長時間同じ個
別電極上に色剤成分が凝集し続けることがない。従っ
て、個別電極へのインクの固着が生じないため、さらに
長時間にわたり安定した記録を実現することができる。From the above, according to the present embodiment, it becomes possible to stably and stably record the dark image points having a large agglutination effect. Further, in the present embodiment, the individual electrodes to which the first voltage V0 is applied are constantly moving during recording, and the colorant components are agitated, so that the colorant components aggregate on the same individual electrode for a long time. Never keep going. Therefore, the ink does not stick to the individual electrodes, and stable recording can be realized for a longer time.
【0044】次に、図6および図7を参照して上述した
駆動方法を実現する駆動回路107の構成例を説明す
る。図6は、駆動回路107全体の構成を示すブロック
図である。電極アレイ102の各個別電極は、駆動回路
107の出力端子OUT1〜OUT5に接続されてい
る。出力端子OUT1〜OUT5には、それぞれ高圧ド
ライバ21〜25から出力が導き出されている。なお、
図6では出力端子OUT1〜OUT5の5つしか示して
いないが、実際には同じタイミングで駆動すべき個別電
極の数と同数の出力端子を備えている。図6中、高圧ド
ライバ21〜25以外の部分は論理制御回路部であり、
5V以下の電圧で動作している。Next, a configuration example of the drive circuit 107 for realizing the above-described drive method will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a block diagram showing the overall configuration of the drive circuit 107. Each individual electrode of the electrode array 102 is connected to the output terminals OUT1 to OUT5 of the drive circuit 107. Outputs are derived from the high voltage drivers 21 to 25 to the output terminals OUT1 to OUT5, respectively. In addition,
Although only five output terminals OUT1 to OUT5 are shown in FIG. 6, actually, the same number of output terminals as the number of individual electrodes to be driven at the same timing are provided. In FIG. 6, parts other than the high voltage drivers 21 to 25 are logic control circuit parts,
It operates at a voltage of 5 V or less.
【0045】まず、論理制御回路について簡単に説明す
る。高圧ドライバ21〜25は少なくとも3種類の電
圧、つまり、第1の電圧V0、第2の電圧V1および第
3の電圧V2を切り替えて出力する必要があるので、そ
の切り替え制御のために少なくとも2ビットのデータが
必要である。この2ビットのデータは、図6において入
力データDAT1,DAT2で示されており、図示しな
い前段の回路から供給されてくる。これらの入力データ
DAT1,DAT2は、全く同じ構成の回路を経て高圧
ドライバ21〜25を制御する信号に変換される。First, the logic control circuit will be briefly described. Since the high voltage drivers 21 to 25 need to switch and output at least three types of voltages, that is, the first voltage V0, the second voltage V1 and the third voltage V2, at least 2 bits are required for the switching control. Data is required. This 2-bit data is indicated by the input data DAT1 and DAT2 in FIG. 6, and is supplied from the circuit at the preceding stage (not shown). These input data DAT1 and DAT2 are converted into signals for controlling the high voltage drivers 21 to 25 through the circuits having exactly the same configuration.
【0046】まず、入力データDAT1に関する動作を
説明する。入力データDAT1は、同じタイミングで駆
動する個別電極の数と同じ数だけ前段の回路からクロッ
ク信号CLK1信号と共に供給され、ラッチ31〜35
を縦続接続して構成されたシフトレジスタ内をクロック
信号CLK1によって転送される。入力データDAT1
が規定の数だけ供給されると、次にラッチ信号LATC
H1が供給され、シフトレジスタを構成するラッチ31
〜35に転送されたデータが次段のラッチ41〜45の
出力端子から出力される。ラッチ41〜45の出力端子
から出力された制御データは、ゲート51〜55によっ
て記録タイミング信号EN1でゲートされた後、高圧ド
ライバ21〜25の一方の入力端子にそれぞれ供給され
る。First, the operation relating to the input data DAT1 will be described. The input data DAT1 is supplied together with the clock signal CLK1 signal from the previous circuit in the same number as the number of individual electrodes driven at the same timing, and the latches 31 to 35 are supplied.
Are transferred by a clock signal CLK1 in a shift register configured by cascading. Input data DAT1
Are supplied for a specified number, then the latch signal LATC
Latch 31 supplied with H1 and forming a shift register
The data transferred to .about.35 are output from the output terminals of the latches 41 to 45 in the next stage. The control data output from the output terminals of the latches 41 to 45 are gated by the recording timing signal EN1 by the gates 51 to 55, and then supplied to one input terminals of the high voltage drivers 21 to 25, respectively.
【0047】入力データDAT2に関する動作も全く同
様である。すなわち、入力データDAT2は、同じタイ
ミングで駆動する個別電極の数と同じ数だけ前段の回路
からCLK2信号と共に供給され、縦続接続されたラッ
チ61〜65から構成されるシフトレジスタ内をクロッ
ク信号CLK2によって転送される。入力データDAT
2が規定の数だけ供給されると、次にラッチ信号LAT
CH2が供給され、シフトレジスタを構成するラッチ6
1〜65に転送されたデータが次段のラッチ71〜75
の出力端子から出力される。ラッチ71〜75の出力端
子から出力された制御データは、ゲート81〜85によ
って記録タイミング信号EN2でゲートされた後、高圧
ドライバ21〜25の他方の入力端子にそれぞれ供給さ
れる。The operation regarding the input data DAT2 is exactly the same. That is, the input data DAT2 is supplied together with the CLK2 signal from the previous circuit by the same number as the number of individual electrodes driven at the same timing, and the input signal DAT2 is supplied to the shift register constituted by the cascaded latches 61 to 65 by the clock signal CLK2. Transferred. Input data DAT
When the specified number of 2 is supplied, the next latch signal LAT
Latch 6 supplied with CH2 and forming a shift register
The data transferred to 1 to 65 are latches 71 to 75 of the next stage.
It is output from the output terminal of. The control data output from the output terminals of the latches 71 to 75 are gated by the recording timing signal EN2 by the gates 81 to 85, and then supplied to the other input terminals of the high voltage drivers 21 to 25, respectively.
【0048】図7は、高圧ドライバ21〜25の一つを
具体的に示した回路図である。この高圧ドライバについ
て、簡単に説明する。図6のゲート51〜55より供給
される制御信号CNT1がハイレベルになると、制御抵
抗97を介して第1のトランジスタ(Tr1)91のベ
ースに電流が流れ、トランジスタ91がオンになる。ト
ランジスタ91がオンになると、負荷抵抗93(抵抗値
R1)を介して電源電圧+Vが印加されているコレクタ
の電圧が0Vとなり、抵抗95(抵抗値R0)を介して
出力端子OUTに0Vが出力される。第2のトランジス
タ92(Tr2)のコレクタは、抵抗94(抵抗値R
2)を介してトランジスタ91のコレクタに接続されて
いるため、トランジスタ91がオンの場合には、出力端
子OUTから出力される電圧はトランジスタ92のオン
/オフに関わらず0Vとなる。トランジスタ92のベー
スには、電流制限抵抗98を介して図6のゲート81〜
85からの制御信号CNT2が入力されている。FIG. 7 is a circuit diagram specifically showing one of the high voltage drivers 21 to 25. This high-voltage driver will be briefly described. When the control signal CNT1 supplied from the gates 51 to 55 in FIG. 6 becomes high level, a current flows through the control resistor 97 to the base of the first transistor (Tr1) 91, and the transistor 91 is turned on. When the transistor 91 is turned on, the collector voltage to which the power supply voltage + V is applied via the load resistance 93 (resistance value R1) becomes 0V, and 0V is output to the output terminal OUT via the resistance 95 (resistance value R0). To be done. The collector of the second transistor 92 (Tr2) has a resistor 94 (resistance value R
Since it is connected to the collector of the transistor 91 via 2), when the transistor 91 is on, the voltage output from the output terminal OUT is 0 V regardless of whether the transistor 92 is on or off. The base of the transistor 92 is connected to the gates 81 to 81 of FIG.
The control signal CNT2 from 85 is input.
【0049】トランジスタ91がオフ、トランジスタ9
2がオフの場合には、出力端子OUTにほぼ電源電圧+
Vの値が現れることになる。これは高圧ドライバの出力
端子OUTに接続される負荷が電極アレイ102の個別
電極であり、ほとんど容量性の負荷であることや、放電
防止の役目も果たしている抵抗95の抵抗値R0が負荷
抵抗93の抵抗値R1と比較して非常に大きくなってい
るためである。一方、トランジスタ91がオフで、トラ
ンジスタ92がオンの場合には、出力端子OUTにはほ
ぼV*R2/(R1+R2)の電圧が現れる。表1に、
これらの関係をまとめた。Transistor 91 is off, transistor 9
When 2 is off, the power supply voltage + is almost applied to the output terminal OUT.
The value of V will appear. This is because the load connected to the output terminal OUT of the high-voltage driver is the individual electrode of the electrode array 102 and is almost a capacitive load, and the resistance value R0 of the resistor 95 that also serves to prevent discharge is the load resistor 93. This is because the resistance value R1 is much larger than the resistance value R1. On the other hand, when the transistor 91 is off and the transistor 92 is on, a voltage of approximately V * R2 / (R1 + R2) appears at the output terminal OUT. In Table 1,
I have summarized these relationships.
【0050】[0050]
【表1】 [Table 1]
【0051】すなわち、この高圧ドライバの出力には第
1の電圧V0として0V、第2の電圧V1としてV*R
2/(R1+R2)、第3の電圧V2として+Vがそれ
ぞれ得られる。具体的な値の一例として、+V=400
V、R1=R2=1MΩ、R0=10MΩとすれば、V
0=0V、V1=200V、V2=400Vが得られ
る。That is, the output of this high-voltage driver is 0 V as the first voltage V0 and V * R as the second voltage V1.
2 / (R1 + R2), and + V is obtained as the third voltage V2. As an example of a specific value, + V = 400
V, R1 = R2 = 1 MΩ, R0 = 10 MΩ
0 = 0V, V1 = 200V, V2 = 400V are obtained.
【0052】実際には、図7に示した高圧ドライバから
出力される数100Vの信号電圧に1kV程度の直流バ
イアス電圧(Vbとする)が重畳されて電極アレイ10
2の個別電極と記録ドラム109間に印加されることに
より、インク滴の飛翔が行われる。直流バイアス電圧V
bの重畳を行うには、例えば記録ドラム109をアース
電位から絶縁し、−1kV程度の直流バイアス電源に接
続してもよいし、記録ドラム109の表面を絶縁体で構
成し、ワイヤチャージャや固体イオン発生器によって絶
縁体の表面、あるいは記録ドラム109上に圧接された
記録紙を−1kV程度に帯電させてもよい。In practice, a DC bias voltage (referred to as Vb) of about 1 kV is superimposed on the signal voltage of several 100 V output from the high voltage driver shown in FIG.
The ink droplets are ejected by being applied between the two individual electrodes and the recording drum 109. DC bias voltage V
In order to superimpose b, for example, the recording drum 109 may be insulated from the ground potential and connected to a DC bias power source of about -1 kV, or the surface of the recording drum 109 may be formed of an insulator, a wire charger or a solid state. The surface of the insulator or the recording paper pressed onto the recording drum 109 by the ion generator may be charged to about -1 kV.
【0053】以上のような構成により、待機時にはVb
+V1=1.2kVのバイアスが印加され、色剤成分を
凝集させている個別電極にはVb+V0=1kV、そし
てインク滴の飛翔時にはVb+V2=1.4kVの電圧
が印加されているのと同様な効果が得られる。また、こ
のようにすることで駆動回路の使用電圧も数100Vに
抑えられるので、IC化も容易となる。駆動回路をIC
化すると、駆動回路をヘッド上に多数並べることが可能
となるため、小型のインクジェット記録装置を実現する
ことができる。With the above-mentioned configuration, Vb during standby
A bias of + V1 = 1.2 kV is applied, and the same effect as that of Vb + V0 = 1 kV is applied to the individual electrodes that aggregate the colorant components, and Vb + V2 = 1.4 kV is applied when the ink droplets fly. Is obtained. Further, in this way, the operating voltage of the drive circuit can be suppressed to several hundreds V, so that the IC can be easily formed. IC drive circuit
As a result, a large number of drive circuits can be arranged on the head, so that a small inkjet recording device can be realized.
【0054】(第3の実施形態)第2の実施形態では、
電極アレイ102の全個別電極を一つおきに2つのグル
ープに分け、一方のグループで記録した後に他方のグル
ープで記録する2分割駆動方式について説明した。この
方式では、色剤成分の凝集時間T1と第3の電圧V2の
印加時間Tw(最大値)である飛翔時間とが任意の大き
さである。このような2分割駆動でも実用上は差し支え
ないが、画像データ生成回路など周辺の状況も考慮する
と、凝集時間T1は第3の電圧V2の印加時間の最大値
Twの整数倍になっているとより望ましい。(Third Embodiment) In the second embodiment,
The two-division driving method has been described in which all the individual electrodes of the electrode array 102 are divided into two groups, and recording is performed in one group and then in the other group. In this method, the aggregation time T1 of the colorant component and the flight time that is the application time Tw (maximum value) of the third voltage V2 are arbitrary values. Although such two-division driving is practically acceptable, the aggregation time T1 is an integral multiple of the maximum value Tw of the application time of the third voltage V2 in consideration of the surrounding conditions such as the image data generation circuit. More desirable.
【0055】本実施形態は、このようにT1をTwの整
数倍にしたものであり、そのタイミングチャートを図8
に示す。図8(a)はT1=Tw=Tの例である。この
場合、1画点を形成するのに要する時間が2Tであり、
さらに2分割駆動を行っているため、1ライン分の記録
を行うには4Tの時間が必要になる。図8(b)はT1
=2Tw、図8(c)はT1=3Twの例である。使用
するインクの濃度が薄い場合や、第3の電圧V2を高く
した場合、このように飛翔時間Twに比べて凝集時間T
1を長くすることが望ましい。なお、図8(b)(c)
の場合には、1ラインの記録時間は1画点の記録時間T
のそれぞれ6倍、8倍となる。In this embodiment, T1 is thus an integral multiple of Tw, and its timing chart is shown in FIG.
Shown in. FIG. 8A is an example of T1 = Tw = T. In this case, the time required to form one image point is 2T,
Further, since the 2-division driving is performed, it takes 4T to record one line. FIG. 8B shows T1.
= 2Tw, FIG. 8C is an example of T1 = 3Tw. When the density of the ink used is low or when the third voltage V2 is increased, the aggregation time T is thus compared to the flight time Tw.
It is desirable to lengthen 1. 8 (b) (c)
In the case of, the recording time for one line is the recording time T for one image point.
6 times and 8 times respectively.
【0056】図9を用いて、図8(a)の場合を例にと
って図6および図7に示した駆動回路107の駆動タイ
ミングについて説明する。SYNC0は周期Tの同期信
号であり、この同期信号SYNC0を基準にして駆動回
路107は動作している。The drive timing of the drive circuit 107 shown in FIGS. 6 and 7 will be described with reference to FIG. 9 by taking the case of FIG. 8A as an example. SYNC0 is a synchronization signal of cycle T, and the drive circuit 107 operates based on this synchronization signal SYNC0.
【0057】タイミング(A):同期信号SYNC0が
立ち上がると、クロック信号CLK10と共にデータD
AT11が図6中のシフトレジスタを構成するラッチ3
1〜35に供給される。データDAT11は色剤を凝集
させる電極を選択するための信号であり、この例では2
分割駆動を行っているので、図に示したように1010
…と交互に1と0が並んだ数列である。Timing (A): When the synchronizing signal SYNC0 rises, the data D together with the clock signal CLK10.
Latch 3 in which AT11 constitutes the shift register in FIG.
1-35. The data DAT11 is a signal for selecting an electrode for aggregating the colorant, and in this example, 2
Since division drive is performed, as shown in the figure, 1010
Is a number sequence in which 1 and 0 are alternately arranged.
【0058】タイミング(B):次に、同期信号SYN
C0のタイミングに合わせてラッチ信号LATCH10
が供給される。このラッチ信号LATCH10により、
ラッチ41〜45の出力側に、転送されてきたデータが
出力されてくる。ラッチ信号LATCH10が立ち上が
ると、次にイネーブル信号EN11が出力されてくる。
イネーブル信号EN11はインクの色剤成分を凝集させ
る時間を設定するパルスであり、この例では同期信号S
YNC0のパルス周期とほぼ同じ長さのパルスとなって
いる。イネーブル信号EN11が出力されると、データ
DAT11で1が転送されたゲート51〜55からの出
力が1となるので、トランジスタ91がオンとなり、個
別電極には0V、すなわち第1の電圧V0が供給され
る。データDAT11で転送されたゲート51〜55か
らの出力は0となるので、トランジスタ91がオフとな
る。また、このときイネーブル信号EN21は出力され
ずに常に0であるので、トランジスタ92は全てオンに
なる。従って、データDAT11で0が転送された個別
電極からの出力は第2の電圧V1となる。すなわち、
(B)のタイミングではインク滴を飛翔させる注目電極
の周辺にインク中の色剤成分を凝集させている。Timing (B): Next, the synchronization signal SYN
Latch signal LATCH10 according to the timing of C0
Is supplied. By this latch signal LATCH10,
The transferred data is output to the output side of the latches 41 to 45. When the latch signal LATCH10 rises, the enable signal EN11 is output next.
The enable signal EN11 is a pulse that sets the time for causing the colorant components of the ink to aggregate, and in this example, the synchronization signal S
The pulse has a length substantially the same as the pulse cycle of YNC0. When the enable signal EN11 is output, the output from the gates 51 to 55 to which 1 is transferred by the data DAT11 becomes 1, so that the transistor 91 is turned on and 0V, that is, the first voltage V0 is supplied to the individual electrodes. To be done. Since the outputs from the gates 51 to 55 transferred by the data DAT11 become 0, the transistor 91 is turned off. Further, at this time, the enable signal EN21 is not output and is always 0, so that all the transistors 92 are turned on. Therefore, the output from the individual electrode to which 0 is transferred by the data DAT11 becomes the second voltage V1. That is,
At the timing of (B), the coloring material component in the ink is condensed around the target electrode that causes the ink droplet to fly.
【0059】また、(B)のタイミングではラッチ61
〜65へのデータDAT21の転送も同時に行われてい
る。このとき、データDAT21は画像信号に応じてイ
ンク滴を飛翔させる電極には1、飛翔させない電極には
0が転送されている。但し、現在色剤成分の凝集が行わ
れている一つおきの電極だけに画像データが送られ、凝
集が行われていないそれ以外の電極には0のデータが転
送される。Further, at the timing of (B), the latch 61
The transfer of the data DAT21 to ~ 65 is also performed at the same time. At this time, in the data DAT21, 1 is transferred to the electrode that causes the ink droplet to fly, and 0 is transferred to the electrode that does not fly according to the image signal. However, the image data is sent only to every other electrode where the colorant component is currently aggregated, and the data of 0 is transferred to the other electrodes where the aggregation is not currently performed.
【0060】タイミング(C):この(C)のタイミン
グでは、まず(B)のタイミングで転送されてきたデー
タがラッチ信号LATCH20によってラッチ71〜7
5から出力されてくる。ここでイネーブル信号EN21
が供給される。このイネーブル信号EN21はパルス幅
Twのパルスであり、Twの時間だけ個別電極に第3の
電圧V2を印加するための信号である。Twはインク滴
の飛翔特性で決まるものであるが、最大でほぼ1画点の
記録時間Tと同じとなる。一方、イネーブル信号EN1
1は出力されず常に0のため、トランジスタ91はオフ
のままであり、個別電極には第1の電圧が印加されるこ
とはない。Timing (C): At this timing (C), the data transferred at the timing (B) is first latched by the latch signal LATCH 20.
It is output from 5. Here, the enable signal EN21
Is supplied. The enable signal EN21 is a pulse having a pulse width Tw, and is a signal for applying the third voltage V2 to the individual electrode during the time Tw. Tw is determined by the flight characteristics of the ink droplets, but is the same as the recording time T for one image point at maximum. On the other hand, enable signal EN1
Since 1 is not output and is always 0, the transistor 91 remains off, and the first voltage is not applied to the individual electrode.
【0061】各個別電極の電圧はトランジスタ92のオ
ン/オフで制御され、インク滴を飛翔させる電極には第
3の電圧V2が、飛翔させない電極には第2の電圧V1
がそれぞれ出力される。このときに第3の電圧V2の出
力される時間がTwとなっている。この時間Twが経過
すると、全ての個別電極に第2の電圧V1が出力され
る。また、(B)のタイミングで転送されたデータDA
T21は、(B)のタイミングで第1の電圧V0が印加
されている電極以外の電極に対しては0であるため、T
wの期間に第3の電圧V2が印加されても注目電極以外
は第2の電圧V1となっている。The voltage of each individual electrode is controlled by turning on / off the transistor 92, and the third voltage V2 is applied to the electrode that causes the ink droplet to fly, and the second voltage V1 is applied to the electrode that does not fly.
Are output respectively. At this time, the output time of the third voltage V2 is Tw. When this time Tw elapses, the second voltage V1 is output to all the individual electrodes. Further, the data DA transferred at the timing of (B)
Since T21 is 0 for the electrodes other than the electrode to which the first voltage V0 is applied at the timing of (B), T21 is T
Even when the third voltage V2 is applied during the period of w, the voltage is the second voltage V1 except for the electrode of interest.
【0062】以上の動作で、1ラインのうちの1画点お
きの記録が終了する。次に、1ラインの残りの半分を記
録する。(C)のタイミングでは、1ラインの最初の半
分の記録と同時に、残りの半分を記録するためのデータ
の転送も行っている。クロック信号CLK10と共にデ
ータDAT11がシフトレジスタを構成するラッチ31
〜35に供給される。データDAT11は、前述のよう
に色剤成分を凝集させる電極を選択するための信号であ
る。次の(D)のタイミングで色剤成分を凝集させる電
極は、最初に凝集を行った電極の残りの半分の電極であ
るので、図示したように今回は0101…と交互に0と
1が並んだ数列となる。With the above operation, recording for every other image point in one line is completed. Then record the other half of one line. At the timing of (C), at the same time as recording the first half of one line, data transfer for recording the remaining half is also performed. The latch 31 in which the data DAT11 and the clock signal CLK10 form a shift register
~ 35. The data DAT11 is a signal for selecting an electrode for aggregating the colorant component as described above. The electrode for aggregating the colorant component at the next timing (D) is the other half electrode of the electrode that first agglomerates, so as shown in the figure, 0 and 1 are arranged alternately with 0101 ... It becomes a number sequence.
【0063】タイミング(D):次に同期信号SYNC
0のタイミングに合わせて、ラッチ信号LATCH10
が供給される。このラッチ信号LATCH10により、
ラッチ41〜45の出力側に、転送されてきたデータが
出力されてくる。ラッチ信号LATCH10が立ち上が
ると、次にイネーブル信号EN11が再び出力されてく
る。イネーブル信号EN11が出力されると、データD
AT11で転送されたゲート51〜55に接続されてい
るトランジスタ91がオンとなり、個別電極には0V、
すなわち第1の電圧V0が供給される。データDAT1
1で0が転送されたゲート51〜55に接続されたトラ
ンジスタ91はオフとなる。また、このときイネーブル
信号EN21は常に0であるので、トランジスタ92は
全てオンになる。従って、データDAT11で0が転送
された個別電極からの出力は、第2の電圧V1となる。
すなわち、(D)のタイミングでは次にインク滴を飛翔
させる注目電極、つまり最初に色剤成分を凝集した以外
の残りの電極周辺にインクを凝集させている。Timing (D): Next, the synchronization signal SYNC
The latch signal LATCH10 is synchronized with the timing of 0.
Is supplied. By this latch signal LATCH10,
The transferred data is output to the output side of the latches 41 to 45. When the latch signal LATCH10 rises, the enable signal EN11 is output again. When the enable signal EN11 is output, the data D
The transistor 91 connected to the gates 51 to 55 transferred by the AT11 is turned on and 0V is applied to the individual electrodes.
That is, the first voltage V0 is supplied. Data DAT1
The transistor 91 connected to the gates 51 to 55 to which 0 is transferred by 1 is turned off. At this time, since the enable signal EN21 is always 0, all the transistors 92 are turned on. Therefore, the output from the individual electrode to which 0 is transferred by the data DAT11 becomes the second voltage V1.
That is, at the timing of (D), the ink is aggregated around the electrode of interest to which the ink droplet is next ejected, that is, the periphery of the remaining electrode other than the aggregate of the colorant component first.
【0064】また、(D)のタイミングではラッチ61
〜65へのデータDAT21の転送も同時に行われてい
る。このとき、データDAT21は画像信号に応じてイ
ンク滴を飛翔させる電極には1、飛翔させない電極には
0が転送されている。但し、現在色剤成分の凝集が行わ
れている一つおきの電極だけ、すなわち最初に色剤成分
の凝集が行われインク滴が飛翔された以外の電極だけに
画像データが送られ、それ以外の電極には0のデータが
転送される。Further, at the timing of (D), the latch 61
The transfer of the data DAT21 to ~ 65 is also performed at the same time. At this time, in the data DAT21, 1 is transferred to the electrode that causes the ink droplet to fly, and 0 is transferred to the electrode that does not fly according to the image signal. However, the image data is sent only to every other electrode where the colorant component is currently being aggregated, that is, only to the electrodes other than the electrode where the colorant component was first aggregated and the ink droplets were ejected, and other than that. Data of 0 is transferred to the electrode of.
【0065】タイミング(E):この(E)のタイミン
グでは、まず(D)のタイミングで転送されてきたデー
タがラッチ信号LATCH20によってラッチ71〜7
5から出力されてくる。ここでイネーブル信号EN21
が供給される。イネーブル信号EN21は常に0となる
ので、トランジスタ91はオフのままであり、個別電極
には第1の電圧V0が印加されることはない。各個別電
極の電圧はトランジスタ92のオン/オフで制御され、
インク滴を飛翔させる電極には第3の電圧V2が、飛翔
させない電極には第2の電圧V1がそれぞれ出力され
る。第3の電圧V2の出力される時間はTwであり、こ
の時間Twが経過すると全ての個別電極に第2の電圧V
1が出力される。また、(D)のタイミングで転送され
たDAT21は、(D)のタイミングで第1の電圧が印
加されている電極以外に対しては0であるため、Twの
期間に第3の電圧V2が印加されても注目電極は第2の
電圧V3となっている。Timing (E): At this timing (E), the data transferred at the timing (D) is first latched by the latch signal LATCH 20 to the latches 71 to 7.
It is output from 5. Here, the enable signal EN21
Is supplied. Since the enable signal EN21 is always 0, the transistor 91 remains off, and the first voltage V0 is not applied to the individual electrode. The voltage of each individual electrode is controlled by turning on / off the transistor 92,
The third voltage V2 is output to the electrode that causes the ink droplet to fly, and the second voltage V1 is output to the electrode that does not fly. The output time of the third voltage V2 is Tw, and when this time Tw elapses, the second voltage V2 is applied to all the individual electrodes.
1 is output. Further, the DAT 21 transferred at the timing of (D) is 0 for the electrodes other than the electrode to which the first voltage is applied at the timing of (D), so that the third voltage V2 is kept during the period of Tw. Even if applied, the target electrode is at the second voltage V3.
【0066】以上の動作で、1ラインのうちの残りの1
画点おきの記録も終了し、従って1ラインの記録が全て
終了したことになる。また、(E)のタイミングでは2
ライン目の凝集データの転送も同時に行われており、以
後同様の動作を繰り返して何ラインもの画像を形成して
行く。With the above operation, the remaining 1 of 1 line
The recording for every image point is also completed, and thus the recording for one line is completed. Also, at the timing of (E), 2
The aggregation data of the line is also transferred at the same time, and the same operation is repeated thereafter to form an image of many lines.
【0067】なお、図9は1ライン目の記録開始からの
タイミングを示したものであるが、連続的に記録が行わ
れている状態では図中点線で示した様な状態となってい
る。また、このタイミングチャートは一例であり、駆動
回路107が同じ構成でも他のタイミングが幾つか考え
られる。例えば、イネーブル信号EN11とEN21を
常に出力しておき、データDAT11とDAT21を記
録周期毎に交互に0にする方法でも、全く同様な駆動方
法を実現することが可能である。このような例も、最終
的な駆動方法が同じであれば本発明に含まれる。Although FIG. 9 shows the timing from the start of recording of the first line, the state shown by the dotted line in the figure is the state in which continuous recording is being performed. Further, this timing chart is an example, and some other timings can be considered even if the drive circuit 107 has the same configuration. For example, even if the enable signals EN11 and EN21 are always output and the data DAT11 and DAT21 are alternately set to 0 in each recording cycle, a completely similar driving method can be realized. Such an example is also included in the present invention as long as the final driving method is the same.
【0068】また、図8(b)(c)に示したように凝
集時間をより長くしたい場合には、図9のタイミングチ
ャートにおけるタイミング(A)と(B)の間、タイミ
ング(C)と(D)の間に、イネーブル信号EN11だ
けが出力されるタイミングをそれぞれ挿入すればよい。Further, as shown in FIGS. 8 (b) and 8 (c), when it is desired to make the aggregation time longer, between the timings (A) and (B) in the timing chart of FIG. Between (D), the timing at which only the enable signal EN11 is output may be inserted.
【0069】図10に、図8(b)で示したように凝集
時間を飛翔時間の2倍にした場合のタイミングチャート
の一例を示した。同様にイネーブル信号EN11の期間
を多くすることで、より凝集時間を長くした駆動方法も
実現できる。FIG. 10 shows an example of a timing chart when the aggregation time is twice the flight time as shown in FIG. 8B. Similarly, by increasing the period of the enable signal EN11, a driving method with a longer aggregation time can be realized.
【0070】(第4の実施形態)第3の実施形態で説明
したように、色剤成分の凝集時間T1をインク滴の飛翔
時間Twの整数倍にした場合には、実質的により多分割
駆動を行ったのと同等になる。例えば図8(a)の例の
場合には、1画点の記録時間Tは1ラインの記録時間の
1/4になっており、実質的に4分割駆動を行っている
のと同等である。従って記録速度が低下することはない
ので、4分割駆動を行っても構わない。同様に図8
(b)の例は6分割駆動、(c)は8分割駆動をそれぞ
れ行っているのと同等である。(Fourth Embodiment) As described in the third embodiment, when the coagulation time T1 of the colorant components is set to an integral multiple of the ink droplet flight time Tw, substantially more multi-division driving is performed. Is equivalent to doing. For example, in the case of the example in FIG. 8A, the recording time T for one image point is ¼ of the recording time for one line, which is substantially equivalent to performing 4-division driving. . Therefore, since the recording speed does not decrease, four-division driving may be performed. Similarly, FIG.
The example of (b) is equivalent to performing 6-division driving, and the example of (c) is equivalent to performing 8-division driving.
【0071】この第4の実施形態では、色剤成分の凝集
がよりランダムになるため、電極に対する色剤成分の固
着防止効果が大きくなる。図11〜図13のタイミング
チャートを使用して、本実施形態における駆動方法につ
いて説明する。図11〜図13は、電極アレイ102と
各タイミングでの印加電圧の関係を示している。In the fourth embodiment, since the aggregation of the coloring material component becomes more random, the effect of preventing the fixing of the coloring material component to the electrode becomes greater. The driving method in this embodiment will be described with reference to the timing charts of FIGS. 11 to 13. 11 to 13 show the relationship between the electrode array 102 and the applied voltage at each timing.
【0072】図11は5分割駆動を行った例であり、斜
線で示す個別電極から5電極毎に同じ電圧が印加され
る。図8(a)の例では、色剤成分の凝集に1周期必要
な場合には4分割駆動で記録が可能であるが、図11の
ような駆動方法の場合には5分割駆動となる。同様に、
図12は色剤成分の凝集を3周期分にわたり行う例であ
る。これは図8(c)の8分割駆動に相当する例である
が、図12のように10分割駆動とすることで実現でき
る。また、図13は7電極毎に同じタイミングで駆動
し、5周期分の凝集を行う例であり、この場合には14
分割駆動となる。FIG. 11 shows an example in which five-division driving is performed, and the same voltage is applied to each of the five electrodes from the individual electrodes shown by hatching. In the example of FIG. 8A, recording can be performed by four-division driving when one cycle is required for aggregation of the colorant components, but five-division driving is performed by the driving method shown in FIG. Similarly,
FIG. 12 shows an example in which the colorant components are aggregated for three cycles. This is an example corresponding to the 8-division driving of FIG. 8C, but can be realized by the 10-division driving as shown in FIG. Further, FIG. 13 shows an example in which every 7 electrodes are driven at the same timing to perform aggregation for 5 cycles.
It will be divided drive.
【0073】以上述べたように、第4の実施形態では色
剤成分の凝集がよりランダムになることにより、個別電
極への色剤成分の固着防止効果はより一層増加する。な
お、図11〜図13の駆動方法は図6に示した駆動回路
の構成で簡単に実現できる。すなわち、図9のタイミン
グチャートでは1周期毎に凝集のための信号と記録デー
タの転送を行い、凝集のためのイネーブル信号EN11
と飛翔のためのイネーブル信号EN21も別々のタイミ
ングで出力していた。しかし、このタイミングを少し変
更することで、例えば図11の駆動方法は毎周期凝集デ
ータと記録データを転送して毎周期ラッチし、イネーブ
ル信号EN11とEN21も全期間で毎周期出し続ける
ことで実現できる。なお、図11〜図13に示した駆動
方法は一例であり、他の駆動方法も多数考えられる。し
かし、隣の電極と飛翔しようとする電極に印加電圧を変
化させて、凝集の後に飛翔を行うのであれば、図11〜
図13に示したタイミングと異なっても、全て本発明に
含まれる。As described above, in the fourth embodiment, the aggregation of the colorant components becomes more random, and the effect of preventing the colorant components from sticking to the individual electrodes is further increased. The driving method of FIGS. 11 to 13 can be easily realized by the configuration of the driving circuit shown in FIG. That is, in the timing chart of FIG. 9, the signal for aggregation and the recording data are transferred every cycle, and the enable signal EN11 for aggregation is transmitted.
And the enable signal EN21 for flight were also output at different timings. However, by slightly changing this timing, for example, the driving method of FIG. 11 is realized by transferring the aggregating data and the recording data in every cycle and latching them in every cycle, and continuously outputting the enable signals EN11 and EN21 in every cycle. it can. The driving method shown in FIGS. 11 to 13 is an example, and many other driving methods are possible. However, if the applied voltage is changed between the adjacent electrode and the electrode that is about to fly, and the flight is performed after the aggregation, FIG.
Even if the timing is different from that shown in FIG. 13, it is all included in the present invention.
【0074】本発明は上述した実施形態に限定されるも
のではなく、その精神を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。例えば、上述の実施形態では多
数のストライプ状の個別電極を配列した電極アレイを有
し、1ライン分の記録を同時あるいは複数回に分けて行
うライン走査型インクジェット記録ヘッドを用いた例に
ついて述べた。しかし、本発明はこのような多数の位置
からインク滴を飛翔させるマルチヘッドを用いた場合に
のみ限定されず、一個所からインク滴を飛翔させ、ヘッ
ドを記録媒体に対して主走査方向に相対的に移動させつ
つ1ライン分の記録を行うシングルヘッドを用いた場合
にも適用できる。このようなシングルヘッドの場合、ヘ
ッド基板上に隣接して最低限二つの個別電極を設け、こ
れら二つの電極に対して、電位の高低関係が所定周期で
逆転する電位差が両電極間に生じるように電圧を印加す
ることで、色剤成分の凝集・撹拌を行うことにより、所
期の目的を達成することが可能である。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified and implemented without departing from the spirit thereof. For example, in the above-described embodiment, the example using the line scanning type ink jet recording head having an electrode array in which a large number of stripe-shaped individual electrodes are arranged and performing recording for one line simultaneously or in a plurality of times has been described. . However, the present invention is not limited to the case of using a multi-head that ejects ink droplets from such a large number of positions, and ejects the ink droplets from one location so that the head moves relative to the recording medium in the main scanning direction. The present invention can also be applied to the case where a single head is used for recording one line while moving it manually. In the case of such a single head, at least two individual electrodes are provided adjacent to each other on the head substrate, and a potential difference is generated between the two electrodes such that the relationship of potential level is reversed at a predetermined cycle. It is possible to achieve the intended purpose by applying a voltage to the agglomerates and agitating the colorant components.
【0075】[0075]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば静
電力でインク中の色剤成分を凝集させ飛翔させて記録を
行うインクジェット記録装置において、ヘッド基板上の
各電極上での色剤濃度を均一化すると共に電極への色剤
成分の固着を防止して安定した記録を行うことができ
る。As described above, according to the present invention, in the ink jet recording apparatus for recording by causing the coloring material component in the ink to aggregate and fly by electrostatic force, the coloring material on each electrode on the head substrate It is possible to make the density uniform and prevent the colorant component from sticking to the electrode, and perform stable recording.
【図1】本発明の一実施形態に係るインクジェット記録
装置の構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an inkjet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施形態に係る駆動方法を説明するため
の電極アレイの印加電圧パターンを示す図FIG. 2 is a diagram showing an applied voltage pattern of an electrode array for explaining the driving method according to the first embodiment.
【図3】第1の実施形態に係る駆動方法を説明するため
の電極アレイの印加電圧のタイミングチャートFIG. 3 is a timing chart of applied voltages to the electrode array for explaining the driving method according to the first embodiment.
【図4】第2の実施形態に係る駆動方法を説明するため
の電極アレイの印加電圧パターンを示す図FIG. 4 is a diagram showing applied voltage patterns of an electrode array for explaining a driving method according to a second embodiment.
【図5】第2の実施形態に係る駆動方法を説明するため
の電極アレイの印加電圧のタイミングチャートFIG. 5 is a timing chart of applied voltages of an electrode array for explaining the driving method according to the second embodiment.
【図6】図1における駆動回路の具体的な構成例を示す
ブロック図6 is a block diagram showing a specific configuration example of a drive circuit in FIG.
【図7】図6における高圧ドライバの具体的な構成例を
示す回路図7 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the high-voltage driver in FIG.
【図8】第3の実施形態に係る駆動方法を説明するため
の電極アレイの印加電圧のタイミングチャートFIG. 8 is a timing chart of applied voltages of an electrode array for explaining the driving method according to the third embodiment.
【図9】第3の実施形態における駆動回路の動作例を示
すタイミングチャートFIG. 9 is a timing chart showing an operation example of the drive circuit according to the third embodiment.
【図10】第3の実施形態における駆動回路の他の動作
例を示すタイミングチャートFIG. 10 is a timing chart showing another operation example of the drive circuit according to the third embodiment.
【図11】第4の実施形態に係る第1の駆動方法を説明
するための電極アレイの印加電圧パターンを示す図FIG. 11 is a diagram showing an applied voltage pattern of an electrode array for explaining the first driving method according to the fourth embodiment.
【図12】第4の実施形態に係る第2の駆動方法を説明
するための電極アレイの印加電圧パターンを示す図FIG. 12 is a diagram showing an applied voltage pattern of an electrode array for explaining a second driving method according to the fourth embodiment.
【図13】第4の実施形態に係る第3の駆動方法を説明
するための電極アレイの印加電圧パターンを示す図FIG. 13 is a diagram showing an applied voltage pattern of an electrode array for explaining a third driving method according to the fourth embodiment.
100…インクジェット記録ヘッド 101…ヘッド基板 102…電極アレイ 103…上蓋 104…インク流路 105…インク還流機構 106…インク 107…駆動回路 108…記録紙 109…記録ドラム 110…インク滴 201…第1の個別電極 202…第2の個別電極 100 ... Inkjet recording head 101 ... Head substrate 102 ... Electrode array 103 ... Top lid 104 ... Ink flow path 105 ... Ink recirculation mechanism 106 ... Ink 107 ... Drive circuit 108 ... Recording paper 109 ... Recording drum 110 ... Ink drop 201 ... First individual electrode 202 ... Second individual electrode
フロントページの続き (72)発明者 中尾 英之 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 石井 浩一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 保坂 靖夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平9−123459(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/06 (72) Inventor Hideyuki Nakao 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Toshiba Research & Development Center Co., Ltd. (72) Koichi Ishii 1 Komukai-shiba, Kawasaki-shi, Kanagawa 1-share Corporate Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Yasuo Hosaka 1 Komukai Toshiba Town, Komukai-shi, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Toshiba Research and Development Center (56) Reference JP-A-9-123459 (JP, A) (58) ) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/06
Claims (3)
基板上に供給し、このインク中の色剤成分に静電力を作
用させて少なくとも色剤成分を含むインク滴を記録媒体
に向けて飛翔させることにより記録を行うインクジェッ
ト記録装置において、 前記ヘッド基板上に設けられた少なくとも第1および第
2の電極と、 前記第1および第2の電極に対して、インク滴の非飛翔
時には電位の高低関係が所定周期で逆転する第1の電位
差が両電極間に生じるように電圧を印加することによ
り、前記第1および第2の電極によってインク滴の撹拌
と凝集を行わせ、インク滴の飛翔時には前記第1の電位
差と異なる第2の電位差が両電極間に生じるように電圧
を印加することにより、前記第1および第2の電極によ
ってインク滴を飛翔させる電圧印加手段とを備えたこと
を特徴とするインクジェット記録装置。1. An ink in which a colorant is dispersed in a solvent is supplied onto a head substrate, and an electrostatic force is applied to the colorant component in the ink to direct an ink droplet containing at least the colorant component to a recording medium. In an inkjet recording apparatus that performs recording by ejecting ink droplets, the potential of at least the first and second electrodes provided on the head substrate and the potentials of the first and second electrodes when ink droplets are not flying By applying a voltage so that a first potential difference is generated between both electrodes, the height relationship of which is reversed in a predetermined cycle .
And agitation of ink droplets by the first and second electrodes
And a voltage is applied so that a second potential difference, which is different from the first potential difference, is generated between the electrodes when the ink droplets are ejected .
An ink jet recording apparatus comprising: a voltage applying unit that causes ink droplets to fly .
基板上に供給し、このインク中の色剤成分に静電力を作
用させて少なくとも色剤成分を含むインク滴を記録媒体
に向けて飛翔させることにより記録を行うインクジェッ
ト記録装置において、 前記ヘッド基板上に設けられた、複数の電極を配列して
なる電極アレイと、 前記電極アレイに対して、インク滴の非飛翔時には電位
の高低関係が所定周期で逆転する第1の電位差が隣接電
極間に生じるように電圧を印加することにより、前記電
極アレイによってインク滴の撹拌と凝集を行わせ、イン
ク滴の飛翔時には前記第1の電位差と異なる第2の電位
差が隣接電極間に生じるように電圧を印加することによ
り、前記電極アレイによってインク滴を飛翔させる電圧
印加手段とを備えたことを特徴とするインクジェット記
録装置。2. An ink in which a colorant is dispersed in a solvent is supplied onto a head substrate, and an electrostatic force acts on the colorant component in the ink to direct ink droplets containing at least the colorant component to a recording medium. In an ink jet recording apparatus for performing recording by ejecting ink droplets, the electrode array provided on the head substrate and having a plurality of electrodes arranged thereon and the electrode array have high and low potentials when ink droplets are not flying. By applying a voltage so that a first potential difference in which the relationship is reversed at a predetermined cycle is generated between the adjacent electrodes ,
By causing the ink droplets to be agitated and agglomerated by the pole array , a voltage is applied so that a second potential difference different from the first potential difference is generated between the adjacent electrodes when the ink droplets fly .
An ink jet recording apparatus , comprising: a voltage applying unit that causes ink droplets to fly by the electrode array .
基板上に供給し、このインク中の色剤成分に静電力を作
用させて少なくとも色剤成分を含むインク滴を記録媒体
に向けて飛翔させることにより記録を行うインクジェッ
ト記録装置において、 前記ヘッド基板上に設けられた、複数の電極を配列して
なる電極アレイと、 この電極アレイに対して、電位の高低関係が所定周期で
逆転する電位差が隣接電極間に生じるように電圧を印加
することにより、前記電極アレイによってインク滴の撹
拌と凝集を行わせる第1のモードと、この第1のモード
以外の期間でインク滴を記録媒体に向けて飛翔させる電
位差が隣接電極間に生じるように電圧を印加することに
より、前記電極アレイによってインク滴を飛翔させる第
2のモードとを有する電圧印加手段とを備えたことを特
徴とするインクジェット記録装置。3. An ink in which a colorant is dispersed in a solvent is supplied onto a head substrate, and an electrostatic force acts on the colorant component in this ink to direct ink droplets containing at least the colorant component to a recording medium. In an ink jet recording apparatus for performing recording by flying by flying with an electrode array formed by arranging a plurality of electrodes on the head substrate, and the potential relationship of this electrode array is reversed at a predetermined cycle. By applying a voltage so that a potential difference that occurs between adjacent electrodes occurs , the electrode array stirs ink droplets.
A first mode to perform the aggregation and拌, especially potential difference of flying toward the recording medium ink droplets in the period other than the first mode to apply a voltage to occur between adjacent electrodes
An ink jet recording apparatus further comprising a voltage applying unit having a second mode in which ink droplets are ejected by the electrode array .
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