JP3532018B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

画像形成装置および画像形成方法

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JP3532018B2
JP3532018B2 JP34183595A JP34183595A JP3532018B2 JP 3532018 B2 JP3532018 B2 JP 3532018B2 JP 34183595 A JP34183595 A JP 34183595A JP 34183595 A JP34183595 A JP 34183595A JP 3532018 B2 JP3532018 B2 JP 3532018B2
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bias voltage
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ejection port
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武郎 三木
正士 廣木
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Toshiba TEC Corp
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Toshiba Corp
Toshiba TEC Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、帯電された色剤
粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインクを、記録媒
体上に飛翔して画像を形成する画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、パーソナルプリンタ分野では、記
録媒体に向ってインク滴を飛翔することにより記録媒体
上に画像を形成するインクジェット記録方式のプリンタ
が広く普及している。
【0003】このようなプリンタの記録ヘッドは、記録
解像度に応じて複数並べて設けられた吐出電極と、各吐
出電極先端の吐出ポイントに帯電された色剤粒子を絶縁
性液体中に分散させてなるインクを供給するインク供給
装置と、を備えている。また、記録ヘッドには、各吐出
電極にバイアス電圧を印加するためのバイアス電源と、
画像信号に応じて各吐出電極に選択的に記録電圧(色剤
粒子と同極性の電圧)を印加するための記録電圧発生部
と、が接続されている。各吐出電極の先端の吐出ポイン
トと対向する位置には、接地された対向電極が設けら
れ、この対向電極と吐出電極との間に記録媒体が配置さ
れている。
【0004】上記のように構成されたプリンタにより記
録媒体に画像を形成する場合、まず、インク供給装置に
より記録ヘッドの各吐出ポイントにインクを供給し、各
吐出電極に色剤粒子と同極性の所定のバイアス電圧を印
加する。バイアス電圧を印加することにより、色剤粒子
が吐出電極から反発されて各電極間に移動されるととも
に吐出ポイントに向って移動される。続いて、画像信号
に応じて選択された吐出電極に記録電圧を印加し、この
吐出電極と対向電極との間に、インク滴を飛翔可能な大
きさの電界を形成する。これにより、選択された吐出電
極の吐出ポイントに色剤粒子が更に移動され、移動され
た色剤粒子の電荷と記録電圧による電界との積からなる
静電気力が発生される。そして、この静電気力が吐出ポ
イントに形成されたインク滴の表面張力より大きくなる
と、インク滴が吐出ポイントから分離され、対向電極に
向って飛翔される。従って、飛翔したインク滴が吐出ポ
イントと対向電極との間に配置された記録媒体に付着
し、画像信号に応じた画像が記録媒体上に形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の記録ヘッドにおいて、吐出電極から選択的に飛
翔されるインク滴内に含まれる色剤粒子の濃度は吐出電
極に印加されるバイアス電圧の印加時間に依存すること
が知られている。このため、1つの吐出電極から連続し
てインク滴を飛翔させる場合、各飛翔段階において十分
な量の色剤粒子を吐出ポイントに集めることができず、
インク滴の色剤粒子濃度が不安定になる問題がある。
【0006】また、選択された吐出電極の吐出ポイント
に飛翔に必要な十分な電荷量の色剤粒子を移動させるた
めに多くの時間を必要とすることから、高い吐出周波数
を得ることが困難となる問題がある。
【0007】この発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、その目的は、高濃度で且つ安定した画像を形成でき
高い吐出周波数を有する画像形成装置を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る画像形成装置は、帯電された色剤粒
子を絶縁性液体中に分散させてなるインクを、記録媒体
から所定距離離間して配置された吐出口へ供給路を介し
て供給するインク供給手段と、上記供給路内に配置さ
れ、その先端が上記吐出口まで延びた第1電極と、上記
供給路内で上記第1電極に対向して配置された第2電極
と、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるた
めのバイアス電圧を上記第1電極と第2電極との間に印
加する第1の凝集電圧印加手段と、上記吐出口にて上記
色剤粒子の濃度が高められたインクを該吐出口から上記
記録媒体に向って飛翔させるための記録電圧を上記第1
電極に印加する記録電圧印加手段と、上記吐出口におけ
る色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電圧を上記第
2電極に印加する第2の凝集電圧印加手段と、を備えて
いる。
【0009】また、この発明の画像形成装置は、帯電さ
れた色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインク
を、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出口へ
供給路を介して供給するインク供給手段と、上記供給路
内に配置され、その先端が上記吐出口まで延びた第1電
極と、上記供給路内で上記第1電極に対向して配置され
た第2電極と、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度
を高めるため、第1のバイアス電圧を上記第1電極に印
加するとともに、上記第1のバイアス電圧より高い第2
のバイアス電圧を上記第2電極に印加する第1の凝集電
圧印加手段と、上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高
められたインクを該吐出口から上記記録媒体に向って飛
翔させるための上記第1のバイアス電圧より高い第3の
バイアス電圧を上記第1電極に印加する記録電圧印加手
段と、上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるため
の上記第2のバイアス電圧より高い第4のバイアス電圧
を上記第2電極に印加する第2の凝集電圧印加手段と、
を備えている。
【0010】また、この発明によると、上記第2の凝集
電圧印加手段にて上記第2電極に印加される上記第4の
バイアス電圧の印加時間は、上記記録電圧印加手段にて
上記第1電極に印加される上記第3のバイアス電圧の印
加時間以上であり、これら第3および第4のバイアス電
圧は、1記録周期内でタイミングをずらされて印加され
ることを特徴とする。
【0011】また、この発明によると、上記第2の凝集
電圧印加手段にて上記第2電極に印加される上記第4の
バイアス電圧は、上記第1の凝集電圧印加手段にて上記
第1電極に印加される上記第1のバイアス電圧との間の
電位差により、上記第1電極に上記吐出口に向うインク
の這い上がりを生じるように設定されることを特徴とす
る。
【0012】また、この発明の画像形成装置は、帯電さ
れた色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインク
を、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出口へ
供給路を介して供給するインク供給手段と、上記供給路
内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出口まで延び
た複数の第1電極と、上記供給路内で上記複数の第1電
極に1対1で対向して配置された上記第1電極と同数の
第2電極と、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を
高めるためのバイアス電圧を上記第1電極と第2電極と
の間に印加する第1の凝集電圧印加手段と、上記吐出口
にて上記色剤粒子の濃度が高められたインクを該吐出口
から上記記録媒体に向って飛翔させるための記録電圧
を、画像信号に応じて選択された第1電極に印加する記
録電圧印加手段と、上記記録電圧印加手段にて記録電圧
が選択的に印加される第1の電極と対向する第2の電極
に対し、上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるた
めのバイアス電圧を上記画像信号に応じて選択的に印加
する第2の凝集電圧印加手段と、を備えている。
【0013】また、この発明の画像形成装置は、帯電さ
れた色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインク
を、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出口へ
供給路を介して供給するインク供給手段と、上記供給路
内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出口まで延び
た複数の第1電極と、上記供給路内で上記複数の第1電
極に1対1で対向して配置された上記第1電極と同数の
第2電極と、上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側
に配置された対向電極と、上記吐出口における上記色剤
粒子の濃度を高めるため、第1のバイアス電圧を上記複
数の第1電極に印加するとともに、上記第1のバイアス
電圧より高い第2のバイアス電圧を上記複数の第2電極
に印加する第1の凝集電圧印加手段と、上記吐出口にて
上記色剤粒子の濃度が高められたインクを該吐出口から
上記記録媒体に向って飛翔させるための上記第1のバイ
アス電圧より高い第3のバイアス電圧を、画像信号に応
じて選択された第1電極に印加する記録電圧印加手段
と、上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加
される第1電極と対向する第2電極に対し、上記吐出口
における色剤粒子の濃度を高めるための上記第2のバイ
アス電圧より高い第4のバイアス電圧を上記画像信号に
応じて選択的に印加する第2の凝集電圧印加手段と、を
備えている。
【0014】また、この発明の画像形成装置によると、
上記第2電極の先端は、上記第1電極の先端より上記対
向電極に対して後退していることを特徴とする。
【0015】また、この発明の画像形成装置は、帯電さ
れた色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインク
を、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出口へ
供給路を介して供給するインク供給手段と、上記供給路
内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出口まで延び
た複数の第1電極と、上記供給路内で上記複数の第1電
極に1対1で対向して配置された上記第1電極と同数の
第2電極と、上記供給路を、1対1で対向配置された上
記第1および第2電極の各組毎に区画する区画手段と、
上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
バイアス電圧を上記第1電極と第2電極との間に印加す
る第1の凝集電圧印加手段と、上記吐出口にて上記色剤
粒子の濃度が高められたインクを該吐出口から上記記録
媒体に向って飛翔させるための記録電圧を、画像信号に
応じて選択された第1電極に印加する記録電圧印加手段
と、上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加
される第1電極と対向する第2電極に対し、上記吐出口
における色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電圧を
上記画像信号に応じて選択的に印加する第2の凝集電圧
印加手段と、を備えている。
【0016】また、この発明の画像形成装置は、帯電さ
れた色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるインク
を、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出口へ
供給路を介して供給するインク供給手段と、上記供給路
内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出口まで延び
た複数の第1電極と、上記供給路内で上記複数の第1電
極に1対1で対向して配置された上記第1電極と同数の
第2電極と、上記供給路を、1対1で対向配置された上
記第1および第2電極の各組毎に区画する区画手段と、
上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側に配置された
対向電極と、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を
高めるため、第1のバイアス電圧を上記複数の第1電極
に印加するとともに、上記第1のバイアス電圧より高い
第2のバイアス電圧を上記複数の第2電極に印加する第
1の凝集電圧印加手段と、上記吐出口にて上記色剤粒子
の濃度が高められたインクを該吐出口から上記記録媒体
に向って飛翔させるための上記第1のバイアス電圧より
高い第3のバイアス電圧を、画像信号に応じて選択され
た第1電極に印加する記録電圧印加手段と、上記記録電
圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加される第1電極
と対向する第2電極に対し、上記吐出口における色剤粒
子の濃度を高めるための上記第2のバイアス電圧より高
い第4のバイアス電圧を上記画像信号に応じて選択的に
印加する第2の凝集電圧印加手段と、を備えている。
【0017】また、この発明の画像形成装置によると、
上記第2電極の先端は、上記第1電極の先端より上記対
向電極に対して後退していることを特徴とする。
【0018】また、この発明の画像形成方法によると、
帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるイ
ンクを、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出
口へ供給路を介して供給し、上記供給路内に配置され、
その先端が上記吐出口まで延びた第1電極と、上記供給
路内で上記第1電極に対向して配置された第2電極と、
を用意し、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高
めるためのバイアス電圧を上記第1電極と第2電極との
間に印加し、上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高め
られたインクを該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔
させるための記録電圧を上記第1電極に印加し、上記吐
出口における色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電
圧を上記第2電極に印加することを特徴とする。
【0019】また、この発明の画像形成方法によると、
帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるイ
ンクを、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出
口へ供給路を介して供給し、上記供給路内に配置され、
その先端がそれぞれ上記吐出口まで延びた複数の第1電
極と、上記供給路内で上記複数の第1電極に1対1で対
向して配置された上記第1電極と同数の第2電極と、を
用意し、上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高め
るためのバイアス電圧を上記第1電極と第2電極との間
に印加し、上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高めら
れたインクを該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔さ
せるための記録電圧を、画像信号に応じて選択された第
1電極に印加し、上記記録電圧が選択的に印加される第
1の電極と対向する第2の電極に対し、上記吐出口にお
ける色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電圧を上記
画像信号に応じて選択的に印加することを特徴とする。
【0020】更に、この発明の画像形成方法によると、
帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるイ
ンクを、記録媒体から所定距離離間して配置された吐出
口へ供給路を介して供給し、上記供給路内に配置され、
その先端がそれぞれ上記吐出口まで延びた複数の第1電
極と、上記供給路内で上記複数の第1電極に1対1で対
向して配置された上記第1電極と同数の第2電極と、上
記供給路を、1対1で対向配置された上記第1および第
2電極の各組毎に区画する区画部材と、を用意し、上記
吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるためのバイ
アス電圧を上記第1電極と第2電極との間に印加し、上
記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインクを
該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための記
録電圧を、画像信号に応じて選択された第1電極に印加
し、上記記録電圧が選択的に印加される第1電極と対向
する第2電極に対し、上記吐出口における色剤粒子の濃
度を高めるためのバイアス電圧を上記画像信号に応じて
選択的に印加することを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態について詳細に説明する。
【0022】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
画像形成装置としてのインクジェットプリンタの要部を
概略的に示している。インクジェットプリンタは記録ヘ
ッド1を備え、この記録ヘッド1は、略矩形板状の絶縁
性の基材2と、基材2の上面2aに互いに平行に整列配
置された複数本の吐出電極4…(第1電極)と、複数本
の吐出電極4…の上方でそれぞれ所定距離離間して各吐
出電極4…に1対1で対応して対向配置された複数本の
凝集電極6…(第2電極)と、吐出電極4…および凝集
電極6…を覆うように基材2の上面2aに配置されたイ
ンクタンク8と、を有している。尚、各凝集電極6…
は、インクタンク8の下端面に形成されている。
【0023】インクタンク8は、その端面が基材2の端
面に揃えられて基材2の上面2aに接着され基材2とと
もにインク収容部8aを構成している。インク収容部8
aには後述するインクが収容されている。インクタンク
8の前面8bには、吐出電極4…および凝集電極6…の
先端をインクタンク外に露出するスリット10が形成さ
れ、スリット10(吐出電極と凝集電極との間)を通っ
て各吐出電極4…の先端の各吐出ポイント5…へインク
が供給されるようになっている。
【0024】吐出電極4…は、記録解像度に応じた本数
だけ設けられ、互いに電気的に独立された状態で基材2
の上面2a上に互いに平行に所定距離離間して配列され
ている。各吐出電極4…は、それぞれ吐出口としての吐
出ポイント5を形成した先端を有し、これらの吐出ポイ
ント5がインクタンク8の前面8bから突出された状態
で一列に並ぶように先端を揃えて配設されている。
【0025】凝集電極6…は、吐出電極4…と同じ本数
だけ設けられ、互いに電気的に独立された状態でスリッ
ト10の上面を形成したインクタンク8の端面8c上に
互いに平行に配列されている。各凝集電極6…は、その
先端がインクタンク8の前面8bおよび基材2の前面2
bと面一になるように揃えて配設されている。
【0026】尚、図2においては、図示簡略化のためそ
れぞれ3本の吐出電極4a、4b、4cおよび3本の凝
集電極6a、6b、6cを図示したが、本実施の形態に
おいては、1つの基材2の上面2a上に64本の吐出電
極4…が配置されその上方でインクタンク8の端面8c
上に64本の凝集電極6…が配置されている。
【0027】各吐出電極4…の先端部(吐出ポイント
5)は、インクタンク8に形成されたスリット10を通
ってインクタンク8の前面8bから突出し、また、各吐
出電極4…の基端部は、インクタンク8を貫通して基材
2およびインクタンク8の後面側から突出している。ま
た、各凝集電極6…は、吐出電極4の先端近くの領域に
のみ設けられ、その先端部はインクタンク8の前面8b
および基材2の前面2bに揃えられ、その基端部はイン
ク収容部8a内に位置している。つまり、各凝集電極6
…の先端は、吐出電極4…の先端より後退している。
【0028】各吐出電極4…の基端部には、画像信号に
応じて各吐出電極4…に選択的に所定の電位(記録電圧
または第3のバイアス電圧)を与えるための記録電圧発
生部12および各吐出電極4…に第1のバイアス電圧を
与えるバイアス電源14が図示しないICを介して接続
されている。また、各凝集電極6…の基端部には、画像
信号に応じて各凝集電極6…に選択的に所定の電位(凝
集電圧または第4のバイアス電圧)を与えるための凝集
電圧発生部16および各凝集電極6…に第2のバイアス
電圧を与えるバイアス電源18が図示しないICを介し
て接続されている。尚、この記録電圧発生部12は本発
明の記録電圧印加手段として作用し、凝集電圧発生部1
6は本発明の第2の凝集電圧印加手段として作用し、バ
イアス電源14およびバイアス電源18は本発明の第1
の凝集電圧印加手段として作用する。また、記録電圧発
生部12およびバイアス電源14と各吐出電極4…との
間の接点はインクタンク8の外部に配置されている。
【0029】各吐出電極4…の先端部の吐出ポイント5
に対向する位置には、各吐出電極4…との間で電界を形
成するための接地された対向電極20が設けられてい
る。そして、この対向電極20に隣接した状態で対向電
極20と吐出ポイント5との間に記録媒体としての用紙
Pが配置される。尚、本実施の形態においては、各吐出
電極4…の先端部、即ち各吐出ポイント5…と対向電極
20との間の距離は0.5mmに設定されている。
【0030】インクタンク8の前面8bには、各吐出電
極4…の先端部に適量のインクを供給するためのスリッ
ト10が形成されている。また、インクタンク8には、
図示しないインク供給装置からインク収容部8a内にイ
ンクを補充するための供給口(図示せず)およびインク
を排出する排出口(図示せず)が設けられている。スリ
ット10は横並びに整列された複数の吐出電極4…(凝
集電極6…)の全幅を超える範囲に渡って形成されてい
る。従って、インクタンク8内のインクは、スリット1
0を介して(吐出電極4と凝集電極6との間を通って)
各吐出電極4…の先端部(吐出ポイント5)に供給さ
れ、各吐出ポイント5…においてインクメニスカス21
を形成する。尚、インクタンク8およびスリット10
は、本発明のインク供給手段として作用し、インクタン
ク8から吐出ポイント5に流れるインクの流路が本発明
の供給路として作用する。
【0031】上述した吐出電極4…は例えば以下のよう
に形成される。まず、電気的に絶縁性を有するポリイミ
ドフィルムを用意し、このポリイミドフィルムの略中央
(吐出電極4の先端部に対応する位置)に細長い孔を形
成する。このフィルム上に約35μm厚の銅箔膜を張り
付け、その上にフォトレジスト層を塗布し、所定の電極
パターンを有するマスクを介してフォトレジスト層を露
光する。露光したフォトレジスト層を現像して吐出電極
4のフォトレジストパターンを形成し、これをエッチン
グして各吐出電極4…に対応するストライプ状の電極パ
ターンを形成する。そして、上記孔の長手方向中央に沿
ってフィルムを切断し、複数の吐出電極4…が配列され
た一対の電極フィルムを形成する。
【0032】そして、この電極フィルムを約1mm厚の
アルミナ板から形成された基材2上に載置し、各吐出電
極4…の先端部がこの基材2の端面から所定の長さだけ
突出するように張り付ける。本実施の形態においては、
8本/mmの密度で64本の吐出電極4(従って、電極
の全幅は8mmになる)を基材2の上面2a上に形成し
た。
【0033】また、上述した凝集電極6…を形成する場
合、電気的に絶縁性を有するポリイミドフィルム上に約
35μm厚の銅箔膜を張り付け、その上にフォトレジス
ト層を塗布し、所定の電極パターンを有するマスクを介
してフォトレジスト層を露光する。露光したフォトレジ
スト層を現像して凝集電極6のフォトレジストパターン
を形成し、これをエッチングして各凝集電極6…に対応
するストライプ状の電極パターンを形成する。そして、
この電極パターンを横切る方向に沿ってフィルムを所定
位置で切断し、複数の凝集電極6…が配列された一対の
電極フィルムを形成する。
【0034】そして、この電極フィルムを、各凝集電極
6…の先端部がインクタンク8の前面8bと面一になる
ようにインクタンク8の端面8cに張り付ける。本実施
の形態においては、吐出電極4の本数に応じて8本/m
mの密度で64本の凝集電極6をインクタンク8の端面
8c上に形成した。
【0035】以上のように吐出電極4が形成された基材
2にインクタンク8を張り合せる場合、インクタンク8
の端面8cに形成された各凝集電極6…が基材2の上面
2a上に形成された各吐出電極4…に対して上下方向に
一致するように位置合せし、基材2上にインクタンク6
が取り付けられて記録ヘッド1が形成される。この場
合、インクタンク6のスリット8のサイズは、吐出電極
2の全幅(8mm)に対応して決定され、本実施の形態
においては、高さ約0.1mmおよび幅約10mmに形
成されている。
【0036】尚、上述したインク収容部8aに収容され
たインクは、石油系溶媒などの絶縁性液体内に帯電され
た色剤粒子を分散させて形成されている。このインク
は、樹脂やワックスからなるバインダーの内部若しくは
表面に含有若しくは付着したカーボンブラック等の色剤
顔料、分散剤、帯電制御剤等を含んでいる。インク内に
分散された色剤粒子は、吐出電極2に与える電位と同極
性に帯電しているか若しくは帯電する粒子からなる。本
実施の形態においては、色剤粒子は正の極性に予め帯電
されている。
【0037】次に、絶縁性液体の電極上昇現象(SUM
OTO効果:応用物理学会誌 25(1956)p264)を
利用して、上述した各吐出ポイント5…に形成されるイ
ンクメニスカス21を電気的に安定させる方法について
説明する。
【0038】図3は、SUMOTO効果を説明するため
の図であり、絶縁性液体を収容した容器31内に2本の
針状電極32、34が所定距離離間して互いに略平行に
埋設された状態を示している。各電極32、34には直
流高圧電源35が接続され、両電極間には所定の電位差
が与えられるようになっている。
【0039】そして、このように配置された両電極3
2、34間に数百ボルトの電位差を与えると、SUMO
TO効果により、一方もしくは両方の電極に沿って絶縁
性液体が這い上がる。この場合、絶縁性液体の這い上が
り量は、両電極間に与える電位差の自乗に比例すること
が知られている。
【0040】本実施の形態に用いたインクについて図3
に示す装置にて電極上昇特性SUMOTO効果)を調べ
たところ、図4に示すような結果が得られた。これによ
ると、インクの上昇量は両電極間に与えた電位差の自乗
に比例していることが分かる。
【0041】従って、上述したSUMOTO効果を利用
することにより、各吐出ポイント5に形成されるインク
メニスカスを電気的に安定させることが可能となる。つ
まり、本実施の形態にて用いたインクは、絶縁性液体に
色剤粒子などを分散させて成ることから、吐出電極4と
凝集電極6との間に所定の電位差(数百ボルトの電位
差)を与えることにより吐出ポイント5に電気的にイン
クメニスカスを形成でき、この電位差を一定に保持する
ことによりインクメニスカスを安定させることができ
る。また、吐出ポイント5に電気的にインクメニスカス
を形成できることから、吐出ポイント5からインクが飛
翔された後にインクメニスカスを素早く復元でき、記録
画像に濃度変調を引き起こすことなく高い吐出周波数を
得ることが可能となる。
【0042】これに対し、従来の記録ヘッドは、インク
内に対向配置された2本の電極を有しておらず、吐出電
極先端の吐出ポイントに供給されるインクの供給圧力と
吐出ポイントにおける気圧との釣り合いによりインクメ
ニスカスを形成している。このため、従来の記録ヘッド
においては、僅かな振動が与えられただけでインクメニ
スカスが不安定となる問題がある。また、従来の記録ヘ
ッドにおいて、同一の吐出電極から連続してインクを飛
翔させる場合には、インク飛翔後のインクメニスカスの
復元に多くの時間を必要とし、当該吐出ポイントへのイ
ンクの供給量が不足してインクメニスカスが不安定とな
る問題がある。このため、従来の記録ヘッドにおいて
は、高い吐出周波数を得ることができない。
【0043】次に、上述した記録ヘッド1の記録動作に
ついて図5乃至図7を用いて説明する。尚、ここでは、
図2に示した中央の吐出電極4bおよび中央の凝集電極
6bにのみ選択的に駆動電圧を与えた場合を例にとって
説明する。
【0044】図5は、記録ヘッド1の記録動作を説明す
るためのフローチャートであり、図6は、吐出電極4b
および凝集電極6bに対して画像信号に応じて選択的に
印加される駆動電圧の波形を示し、図7は、吐出電極4
bおよび凝集電極6bに図5の駆動電圧が選択的に印加
された場合の吐出ポイント5近傍のインク(インクメニ
スカス)および色剤粒子の挙動を示している。
【0045】全ての吐出電極4…および全ての凝集電極
6…に電圧が印加されていない状態、即ち図7(a)に
示す電源オフ状態において、正の極性に帯電された色剤
粒子(以下、単にトナーTと称する)を含むインクは、
インク供給装置(図示せず)から静水圧若しくは低圧ポ
ンプにより供給口(図示せず)を介してインク収容部8
a内に供給され、スリット10を介して各吐出電極4…
の各吐出ポイント5…へ供給される。そして、インクの
流出圧力、スリット10の開口径、インクの表面張力等
の影響により、各吐出ポイント5…においてインクメニ
スカス21が形成される(ステップ1)。この状態にお
いて、トナーTはインク内で一様に分散されている。
【0046】尚、本実施の形態においては、電源オフ状
態においてインクが吐出ポイント5の手前50μmの位
置まで供給されるように、インクの流出圧力およびスリ
ット10の開口径を調整した。
【0047】このように各吐出ポイント5…にインクメ
ニスカス21が形成された状態で、全ての吐出電極4…
に対してバイアス電源14よりバイアス電圧Vbが印加
され、全ての凝集電極6…に対してバイアス電源18よ
りバイアス電圧Vcbが印加される(ステップ2)。
【0048】各吐出電極4…に印加されるバイアス電圧
Vbは、各吐出ポイント5…でトナーTに作用する対向
電極20からの静電吸引力が、インクの溶媒である絶縁
性液体の表面張力よりも小さくなるような値に設定され
ている。つまり、吐出電極4…にバイアス電圧Vbを印
加した際にトナーTがインクから飛翔しない値に設定さ
れている。
【0049】また、各凝集電極6…に印加されるバイア
ス電圧Vcbは、各吐出電極4…および各凝集電極6…
それぞれにバイアス電圧Vb、Vcbを印加した際に、
インク内のトナーTが図7(b)に示すように吐出ポイ
ント5近傍に移動されて偏在されるように、各吐出電極
4…に与えられるバイアス電圧Vbより高い値に設定さ
れている。
【0050】好ましくは、上述したSUMOTO効果を
利用してインクメニスカス21を安定させるために、各
バイアス電圧の差Vcb−Vbが数百ボルトになるよう
にVcbの値が設定される。つまり、両電極間の電位差
Vcb−Vbを数百ボルトに設定すると、吐出電極4…
に沿ったインクの上昇を生じてインクを吐出ポイント5
…まで供給でき、インクメニスカス21を電気的に形成
でき、更にVcb−Vbを一定に保持することによりイ
ンクメニスカスを安定させることができる。
【0051】この結果、各吐出電極4…の吐出ポイント
5…に両電極間の電位差に応じた量のトナーTが供給さ
れることになる。
【0052】このように全ての吐出電極4…および全て
の凝集電極6…にバイアス電圧VbおよびVcbが印加
されると、インクメニスカス21が安定された状態で、
画像信号に応じて選択された中央の吐出電極4bに対し
て記録電圧発生部12より所定のパルス幅Ws(印加時
間)を有する記録電圧Vsが印加される(ステップ
3)。
【0053】この場合、吐出電極4bの両側に隣接配置
された吐出電極4aおよび4cはバイアス電圧Vbに保
持されていることから、吐出電極4bの吐出ポイント5
から対向電極20に向う電界のみが強められる。この結
果、図7(c)に示すように、十分な電界により吐出電
極4bの吐出ポイント5からインク滴が対向電極20に
向って飛翔される。インク滴が飛翔された直後には、吐
出ポイント5近くのインクが不足した状態となってい
る。
【0054】上述のように吐出電極4bに対して記録電
圧Vsがパルス幅Wsで印加されてインクが飛翔される
と、その後、吐出ポイント5近くのインク不足を補うた
めの所定のパルス幅Wc(印加時間)を有する凝集電圧
Vcが、対応する凝集電極6b(吐出電極4bの上方に
配置された電極)に対して凝集電圧発生部16より印加
される(ステップ4)。
【0055】この場合、記録電圧Vsと凝集電圧Vcと
の関係はVc≧Vsであることが望ましく、記録電圧V
sのパルス幅Wsと凝集電圧Vcのパルス幅Wcとの関
係はWc≧Wsであることが望ましい。また、記録電圧
Vsの印加タイミングと凝集電圧Vcの印加タイミング
とは1記録周期内でずれていることが望ましい。
【0056】上記のように凝集電極6bに対して凝集電
圧Vcが所定のタイミングで印加されると、吐出電極4
bと凝集電極6bとの間に再び所定の電位差を生じ、図
7(d)に示すように、インクメニスカス21が復元さ
れるとともに吐出電極4bの吐出ポイント5近傍にトナ
ーTが移動されて偏在される。この場合、ステップ3に
おいて印加された記録電圧Vsはバイアス電圧Vbまで
下げられていることから、両電極間にはステップ2にて
バイアス電圧を印加した状態より大きな電位差が与えら
れていることになる。この結果、SUMOTO効果によ
り1記録周期内でインクメニスカス21を瞬時に復元で
きるとともに、ステップ2にてバイアス電圧が与えられ
た状態より多くのトナーTを吐出ポイント5に偏在させ
ることができる。つまり、所定のパルス幅Wcを有する
凝集電圧Vcを印加することにより、ステップ3におけ
るインクの飛翔に伴いインク不足を生じたインクメニス
カス21を1記録周期内に瞬時に復元することができ
る。
【0057】所定のパルス幅Wcを有する凝集電圧Vc
が凝集電極6bに印加されてインクメニスカス21が復
元されると、凝集電極6bの電位がバイアス電圧Vcb
まで下げられる(ステップ5)。これにより、インクメ
ニスカス21の形状およびトナーTの偏在状態がステッ
プ2の状態に戻され、両電極間の電位差Vcb−Vbを
一定に保持することによりインクメニスカス21が安定
される。
【0058】従って、ステップ5が終了され1記録周期
が終了された時点では、全ての吐出電極4…および全て
の凝集電極6…はステップ2の状態(バイアス電圧が印
加された初期状態)に戻されており、インク滴を飛翔し
た直後の吐出電極4に濃度変調を生じることがなく、高
い吐出周波数を得ることができる。
【0059】図8は、上述した記録ヘッド1の任意の1
組の電極(例えば、吐出電極4bおよび凝集電極6b)
を用いてオールマーク記録した場合の記録ドット径と印
字ドット数との間の経時的な変化を示している。尚、比
較のために、凝集電極を持たない従来の記録ヘッド(こ
れ以外の構成は同じ)の任意の吐出電極を用いてオール
マーク記録した場合の記録ドット径の経時変化を示し
た。
【0060】本実施の形態においては、各吐出電極4…
に印加するバイアス電圧Vb=1.0KV、記録電圧V
s=200V、記録電圧Vsのパルス幅Ws=30μ
s、各凝集電極6…に印加するバイアス電圧Vcb=
1.2KV、凝集電圧Vc=200V、凝集電圧Vcの
パルス幅Wc=30μs、に設定し、記録電圧Vsの立
下りと同時に凝集電圧Vcを印加した。また、吐出電極
4に印加する最大電圧Vb+Vsより凝集電極6に印加
する最大電圧Vcb+Vcの方が高くなるように電圧値
を設定し、凝集電極6先端と対向電極20との間の電界
を十分に弱めるために凝集電極6…の先端を吐出電極4
…の先端より後退させた。
【0061】この結果、図8に示すように、従来の記録
ヘッドにおいては、印字ドット数が1000ドットを超
えた辺りから記録ドット径が減少し、印字ドット数が3
000ドットに達した時点でインクが飛翔しなくなっ
た。これに対して、本実施の形態の記録ヘッド1におい
ては、印字ドット数が10000ドットを超えた辺りか
ら緩やかに減少し始めた。従って、本実施の形態の記録
ヘッド1は、従来の記録ヘッドと比較して、より多くの
ドットを連続的に安定したサイズで記録することができ
ることが分かった。
【0062】次に、この発明の第2の実施の形態に係る
画像形成装置について図9および図10を用いて説明す
る。尚、基本的な構成は上記第1の実施の形態の記録ヘ
ッドと同じであるので、第1の実施の形態と同一の部分
については同一符号を用いて説明を省略し、第1の実施
の形態と異なる部分についてのみ説明する。
【0063】第2の実施の形態に係る記録ヘッド41
は、所定本数の吐出電極4…が形成された基材2と、各
吐出電極4…に1対1に対応して設けられた所定本数の
凝集電極6…が形成されたインクタンク8と、を有して
いる。各吐出電極4…はその先端が基材2の前面2bか
ら突出して設けられ、各凝集電極6…はその先端がイン
クタンク8の前面8bと面一となるように設けられ、各
吐出電極4…の上方で各凝集電極6…が一致するよう
に、基材2上にインクタンク8が取り付けられている。
【0064】インクタンク8の前面8bには、上下方向
に対向して設けられた複数組の電極対(吐出電極4およ
び凝集電極6)を各組毎に分割した状態で露出する複数
のスリット10…が形成されている。図10には、それ
ぞれ3本の吐出電極4a、4b、4cと、3本の凝集電
極6a、6b、6cと、が例示してあり、これらの電極
対に対応して3つのスリット10a、10b、10cが
例示してある。
【0065】各電極対の間、即ち各スリット10a、1
0b、10cの間には、各電極対を区画する区画手段と
して作用するセパレータ42a、42bが設けられてい
る。尚、各セパレータ42a、42bは、各吐出電極4
a、4b、4cに向うインク流路を区画すべくインクタ
ンク8の端面8cの領域(記録ヘッド41の前方の領
域)にのみ設けられ、各スリット10a、10b、10
cの幅が吐出電極4および凝集電極6の幅より僅かに広
くなるように設けられている。
【0066】また、各吐出電極4…の基端部には、記録
電圧発生部12およびバイアス電源14が図示しないI
Cを介して接続され、各凝集電極6…の基端部には、凝
集電圧発生部16およびバイアス電源18が図示しない
ICを介して接続されている。また、各吐出電極4…お
よび凝集電極6…は、上述した第1の実施の形態と同様
に形成されている。
【0067】セパレータ42…を形成する場合、まず、
吐出電極4…が形成された基材2の上面2a上に紫外線
硬化樹脂を100μmの厚さで一様に塗布する。そし
て、所定のマスクパターンを有するマスクを介して紫外
線を照射して紫外線硬化樹脂を露光する。最後に露光し
た紫外線硬化樹脂を現像してマスクパターンに応じた複
数のセパレータ42…が基材2の上面2a上の各吐出電
極4…の間に形成される。
【0068】そして、上述のようにセパレータ42…が
形成された基材2の上面2a上にインクタンク8が取付
けられて記録ヘッド41が形成される。
【0069】上記のように構成された記録ヘッド41
は、以下のように作動される。つまり、インク収容部8
aに供給されたインクは、セパレータ42…の作用によ
り、各スリット10…を通って各吐出電極4…の吐出ポ
イント5へ個別に供給される。この場合、電極対、セパ
レータ42、またはスリット10の形状および配置位置
が各電極対毎にそれぞれ均一にされているため、各吐出
ポイント5に形成されるインクメニスカス21の形状は
一様になる。
【0070】そして、上述した第1の実施の形態と同様
に、記録電圧発生部12、凝集電圧発生部16、および
バイアス電源14、18を介して、図6に示した記録電
圧が各吐出電極4…および各凝集電極6…に印加され
る。
【0071】本実施の形態の記録ヘッド41において
は、セパレータ42…によりインクの流路が各電極対毎
に区画されており、各吐出ポイント5へ供給されたイン
クが隣接した吐出ポイントに供給されたインクと干渉す
ることがない。このため、従来のように、画像信号に応
じて選択された吐出電極に記録電圧が印加された際に生
じる電界により隣接した吐出電極に向ってトナーTが移
動されることがなく、各電極対を独立して駆動制御する
ことができる。
【0072】従って、上述した第1の実施の形態と比較
して、吐出されるインクのトナー濃度がより高濃度に保
持される。尚、本実施の形態においても、上述した第1
の実施の形態と同様に高い吐出周波数を得ることができ
ることは言うまでもない。
【0073】次に、上述した本実施の形態の記録ヘッド
41におけるインク滴の吐出周波数と記録ヘッド41に
より記録した画像濃度との関係について図11を用いて
説明する。尚、記録ヘッド41におけるインクの吐出条
件は上述した第1の実施の形態と同じとした。また、比
較のため、凝集電極を持たない従来の記録ヘッドにおけ
るインク滴の吐出周波数と画像濃度との関係を調べた。
【0074】この結果、本実施の形態の記録ヘッド41
においては、吐出周波数を2KHzから6KHzまで変
化させた際に画像濃度に変化が見られず、吐出周波数が
8KHzに達した時点で画像濃度が緩やかに低下した。
8KHzでの画像濃度の低下は不安定な吐出によるもの
と判断される。従って、本実施の形態の記録ヘッド41
における最高吐出周波数は6KHzと判断される。
【0075】これに対し、従来の記録ヘッドにおいて
は、2KHzから4KHzまで変化させた際に本実施の
形態より大きな傾きで画像濃度が低下し、6KHzを超
えた辺りからインク滴の吐出が不安定となり濃度が急激
に低下し、7KHzでは吐出しなくなった。従って、従
来の記録ヘッドにおける吐出周波数の限界は4KHzと
判断される。
【0076】以上の結果から、本実施の形態の記録ヘッ
ド41は、従来の記録ヘッドと比較して、より高い画像
濃度を有する画像形成が可能で、より高いインク滴の吐
出周波数を有することが分かった。
【0077】図12は、上述した記録ヘッド41の任意
の1組の電極(例えば、吐出電極4bおよび凝集電極6
b)を用いてオールマーク記録した場合の記録ドット径
と印字ドット数との間の経時的な変化を示している。
尚、記録ヘッド41におけるインクの吐出条件は上述し
た第1の実施の形態と同じとした。また、比較のため
に、凝集電極を持たない従来の記録ヘッドの任意の吐出
電極を用いてオールマーク記録した場合の記録ドット径
の経時変化を示した。
【0078】この結果、図12に示すように、従来の記
録ヘッドにおいては、印字ドット数が1000ドットを
超えた辺りから記録ドット径が徐々に減少し、印字ドッ
ト数が3000ドットに達した時点でインクが飛翔しな
くなった。これに対して、本実施の形態の記録ヘッド4
1においては、印字ドット数が10000ドットに達し
た時点においても記録ドット径に変化が見られなかっ
た。従って、本実施の形態の記録ヘッド41は、従来の
記録ヘッドと比較して、より多くのドットを連続的に安
定したサイズで記録することができることが分かった。
【0079】以上のように、上述した実施の形態に係る
画像形成装置においては、1記録周期内で、インクを飛
翔させるための記録電圧を吐出電極に印加した直後にイ
ンクが飛翔された吐出電極に新たなインクを凝集させる
ための凝集電圧を凝集電極に印加している。このため、
インクの各飛翔段階において、吐出ポイントに十分な量
のインクを集めることができる。
【0080】また、凝集電極に凝集電圧を印加すること
により吐出ポイントに強制的にインクを集めるため、飛
翔に必要とされる十分な電荷量のトナーを瞬時に吐出ポ
イントに集めることができる。この結果、高い吐出周波
数を得ることができる。
【0081】尚、この発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可
能である。
【0082】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の画像形
成装置は、上記のような構成および作用を有しているの
で、高濃度で且つ安定した画像を形成でき、高い記録周
波数を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の第1の実施の形態に係る画
像形成装置の要部を示す概略図。
【図2】図2は、図1の画像形成装置に組込まれた記録
ヘッドを示す正面図。
【図3】図3は、SUMOTO効果を説明するための
図。
【図4】図4は、図1の画像形成装置に用いたインクに
おける液上昇特性を示すグラフ。
【図5】図5は、図1の画像形成装置に組込まれた記録
ヘッドの記録動作を説明するためのブロック図。
【図6】図6は、図1の画像形成装置に組込まれた記録
ヘッドの吐出電極および凝集電極に印加される駆動電圧
の印加タイミングおよび波形を示すタイミングチャー
ト。
【図7】図7は、図6のタイミングチャートとともに記
録ヘッドの記録動作を説明するための動作説明図。
【図8】図8は、この発明の第1の実施の形態の記録ヘ
ッドを用いて1つの電極でオールマーク記録した場合の
印字ドット数に対する記録ドット径を示すグラフ。
【図9】図9は、この発明の第2の実施の形態に係る画
像形成装置の要部を示す概略図。
【図10】図10は、図9の画像形成装置に組込まれた
記録ヘッドを示す正面図。
【図11】図11は、この発明の第2の実施の形態の記
録ヘッドにおける1つの電極のインク吐出周波数に対す
る画像濃度の関係を示すグラフ。
【図12】図12は、この発明の第2の実施の形態の記
録ヘッドを用いて1つの電極でオールマーク記録した場
合の印字ドット数に対する記録ドット径を示すグラフ。
【符号の説明】
1…記録ヘッド、 2…基材、 4…吐出電極、 5…吐出ポイント、 6…凝集電極、 8…インクタンク、 10…スリット、 12…記録電圧発生部、 14、18…バイアス電源、 16…凝集電圧発生部、 20…対向電極、 21…インクメニスカス、 T…トナー、 Vb、Vcb…バイアス電圧、 Vs…記録電圧、 Vc…凝集電圧、 Ws…記録電圧のパルス幅、 Wc…凝集電圧のパルス幅。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畠山 隆至 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イ ンテリジェントテクノロジ株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−123458(JP,A) 特開 平8−197724(JP,A) 特開 平9−85953(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/06

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
    散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
    配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
    手段と、 上記供給路内に配置され、その先端が上記吐出口まで延
    びた第1電極と、 上記供給路内で上記第1電極に対向して配置された第2
    電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
    バイアス電圧を上記第1電極と第2電極との間に印加す
    る第1の凝集電圧印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    記録電圧を上記第1電極に印加する記録電圧印加手段
    と、 上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるためのバイ
    アス電圧を上記第2電極に印加する第2の凝集電圧印加
    手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
    散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
    配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
    手段と、 上記供給路内に配置され、その先端が上記吐出口まで延
    びた第1電極と、 上記供給路内で上記第1電極に対向して配置された第2
    電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
    第1のバイアス電圧を上記第1電極に印加するととも
    に、上記第1のバイアス電圧より高い第2のバイアス電
    圧を上記第2電極に印加する第1の凝集電圧印加手段
    と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    上記第1のバイアス電圧より高い第3のバイアス電圧を
    上記第1電極に印加する記録電圧印加手段と、 上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるための上記
    第2のバイアス電圧より高い第4のバイアス電圧を上記
    第2電極に印加する第2の凝集電圧印加手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
    散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
    配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
    手段と、 上記供給路内に配置され、その先端が上記吐出口まで延
    びた第1電極と、 上記供給路内で上記第1電極に対向して配置された第2
    電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
    第1のバイアス電圧を上記第1電極に印加するととも
    に、上記第1のバイアス電圧より高い第2のバイアス電
    圧を上記第2電極に印加する第1の凝集電圧印加手段
    と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    上記第1のバイアス電圧より高い第3のバイアス電圧を
    上記第1電極に印加する記録電圧印加手段と、 上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるための上記
    第2のバイアス電圧より高い第4のバイアス電圧を上記
    第2電極に印加する第2の凝集電圧印加手段と、を備
    え、 上記第2の凝集電圧印加手段にて上記第2電極に印加さ
    れる上記第4のバイアス電圧の印加時間は、上記記録電
    圧印加手段にて上記第1電極に印加される上記第3のバ
    イアス電圧の印加時間以上であり、これら第3および第
    4のバイアス電圧は、1記録周期内でタイミングをずら
    されて印加されることを特徴とする画像形成装置。
  4. 【請求項4】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
    散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
    配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
    手段と、 上記供給路内に配置され、その先端が上記吐出口まで延
    びた第1電極と、 上記供給路内で上記第1電極に対向して配置された第2
    電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
    第1のバイアス電圧を上記第1電極に印加するととも
    に、上記第1のバイアス電圧より高い第2のバイアス電
    圧を上記第2電極に印加する第1の凝集電圧印加手段
    と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    上記第1のバイアス電圧より高い第3のバイアス電圧を
    上記第1電極に印加する記録電圧印加手段と、 上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるための上記
    第2のバイアス電圧より高い第4のバイアス電圧を上記
    第2電極に印加する第2の凝集電圧印加手段と、を備
    え、 上記第2の凝集電圧印加手段にて上記第2電極に印加さ
    れる上記第4のバイアス電圧は、上記第1の凝集電圧印
    加手段にて上記第1電極に印加される上記第1のバイア
    ス電圧との間の電位差により、上記第1電極に上記吐出
    口に向うインクの這い上がりを生じるように設定される
    ことを特徴とする画像形成装置。
  5. 【請求項5】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
    散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
    配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
    手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
    口まで延びた複数の第1電極と、 上記供給路内で上記複数の第1電極に1対1で対向して
    配置された上記第1電極と同数の第2電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
    バイアス電圧を上記第1電極と第2電極との間に印加す
    る第1の凝集電圧印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    記録電圧を、画像信号に応じて選択された第1電極に印
    加する記録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
    る第1の電極と対向する第2の電極に対し、上記吐出口
    における色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電圧を
    上記画像信号に応じて選択的に印加する第2の凝集電圧
    印加手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
  6. 【請求項6】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
    散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
    配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
    手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
    口まで延びた複数の第1電極と、 上記供給路内で上記複数の第1電極に1対1で対向して
    配置された上記第1電極と同数の第2電極と、 上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側に配置された
    対向電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
    第1のバイアス電圧を上記複数の第1電極に印加すると
    ともに、上記第1のバイアス電圧より高い第2のバイア
    ス電圧を上記複数の第2電極に印加する第1の凝集電圧
    印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    上記第1のバイアス電圧より高い第3のバイアス電圧
    を、画像信号に応じて選択された第1電極に印加する記
    録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
    る第1電極と対向する第2電極に対し、上記吐出口にお
    ける色剤粒子の濃度を高めるための上記第2のバイアス
    電圧より高い第4のバイアス電圧を上記画像信号に応じ
    て選択的に印加する第2の凝集電圧印加手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
  7. 【請求項7】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
    散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
    配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
    手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
    口まで延びた複数の第1電極と、 上記供給路内で上記複数の第1電極に1対1で対向して
    配置された上記第1電極と同数の第2電極と、 上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側に配置された
    対向電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
    第1のバイアス電圧を上記複数の第1電極に印加すると
    ともに、上記第1のバイアス電圧より高い第2のバイア
    ス電圧を上記複数の第2電極に印加する第1の凝集電圧
    印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    上記第1のバイアス電圧より高い第3のバイアス電圧
    を、画像信号に応じて選択された第1電極に印加する記
    録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
    る第1電極と対向する第2電極に対し、上記吐出口にお
    ける色剤粒子の濃度を高めるための上記第2のバイアス
    電圧より高い第4のバイアス電圧を上記画像信号に応じ
    て選択的に印加する第2の凝集電圧印加手段と、を備
    え、 上記第2電極の先端は、上記第1電極の先端より上記対
    向電極に対して後退していることを特徴とする画像形成
    装置。
  8. 【請求項8】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
    散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
    配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
    手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
    口まで延びた複数の第1電極と、 上記供給路内で上記複数の第1電極に1対1で対向して
    配置された上記第1電極と同数の第2電極と、 上記供給路を、1対1で対向配置された上記第1および
    第2電極の各組毎に区画する区画手段と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
    バイアス電圧を上記第1電極と第2電極との間に印加す
    る第1の凝集電圧印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    記録電圧を、画像信号に応じて選択された第1電極に印
    加する記録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
    る第1電極と対向する第2電極に対し、上記吐出口にお
    ける色剤粒子の濃度を高めるためのバイアス電圧を上記
    画像信号に応じて選択的に印加する第2の凝集電圧印加
    手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
  9. 【請求項9】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
    散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間して
    配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供給
    手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
    口まで延びた複数の第1電極と、 上記供給路内で上記複数の第1電極に1対1で対向して
    配置された上記第1電極と同数の第2電極と、 上記供給路を、1対1で対向配置された上記第1および
    第2電極の各組毎に区画する区画手段と、 上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側に配置された
    対向電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
    第1のバイアス電圧を上記複数の第1電極に印加すると
    ともに、上記第1のバイアス電圧より高い第2のバイア
    ス電圧を上記複数の第2電極に印加する第1の凝集電圧
    印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    上記第1のバイアス電圧より高い第3のバイアス電圧
    を、画像信号に応じて選択された第1電極に印加する記
    録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
    る第1電極と対向する第2電極に対し、上記吐出口にお
    ける色剤粒子の濃度を高めるための上記第2のバイアス
    電圧より高い第4のバイアス電圧を上記画像信号に応じ
    て選択的に印加する第2の凝集電圧印加手段と、 を備えていることを特徴とする画像形成装置。
  10. 【請求項10】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に
    分散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間し
    て配置された吐出口へ供給路を介して供給するインク供
    給手段と、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
    口まで延びた複数の第1電極と、 上記供給路内で上記複数の第1電極に1対1で対向して
    配置された上記第1電極と同数の第2電極と、 上記供給路を、1対1で対向配置された上記第1および
    第2電極の各組毎に区画する区画手段と、 上記吐出口に対して上記記録媒体の反対側に配置された
    対向電極と、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるため、
    第1のバイアス電圧を上記複数の第1電極に印加すると
    ともに、上記第1のバイアス電圧より高い第2のバイア
    ス電圧を上記複数の第2電極に印加する第1の凝集電圧
    印加手段と、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    上記第1のバイアス電圧より高い第3のバイアス電圧
    を、画像信号に応じて選択された第1電極に印加する記
    録電圧印加手段と、 上記記録電圧印加手段にて記録電圧が選択的に印加され
    る第1電極と対向する第2電極に対し、上記吐出口にお
    ける色剤粒子の濃度を高めるための上記第2のバイアス
    電圧より高い第4のバイアス電圧を上記画像信号に応じ
    て選択的に印加する第2の凝集電圧印加手段と、を備
    え、 上記第2電極の先端は、上記第1電極の先端より上記対
    向電極に対して後退していることを特徴とする画像形成
    装置。
  11. 【請求項11】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に
    分散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間し
    て配置された吐出口へ供給路を介して供給し、 上記供給路内に配置され、その先端が上記吐出口まで延
    びた第1電極と、上記供給路内で上記第1電極に対向し
    て配置された第2電極と、を用意し、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
    バイアス電圧を上記第1電極と第2電極との間に印加
    し、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    記録電圧を上記第1電極に印加し、 上記吐出口における色剤粒子の濃度を高めるためのバイ
    アス電圧を上記第2電極に印加することを特徴とする画
    像形成方法。
  12. 【請求項12】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に
    分散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間し
    て配置された吐出口へ供給路を介して供給し、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
    口まで延びた複数の第1電極と、上記供給路内で上記複
    数の第1電極に1対1で対向して配置された上記第1電
    極と同数の第2電極と、を用意し、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
    バイアス電圧を上記第1電極と第2電極との間に印加
    し、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    記録電圧を、画像信号に応じて選択された第1電極に印
    加し、 上記記録電圧が選択的に印加される第1の電極と対向す
    る第2の電極に対し、上記吐出口における色剤粒子の濃
    度を高めるためのバイアス電圧を上記画像信号に応じて
    選択的に印加することを特徴とする画像形成方法。
  13. 【請求項13】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に
    分散させてなるインクを、記録媒体から所定距離離間し
    て配置された吐出口へ供給路を介して供給し、 上記供給路内に配置され、その先端がそれぞれ上記吐出
    口まで延びた複数の第1電極と、上記供給路内で上記複
    数の第1電極に1対1で対向して配置された上記第1電
    極と同数の第2電極と、上記供給路を、1対1で対向配
    置された上記第1および第2電極の各組毎に区画する区
    画部材と、を用意し、 上記吐出口における上記色剤粒子の濃度を高めるための
    バイアス電圧を上記第1電極と第2電極との間に印加
    し、 上記吐出口にて上記色剤粒子の濃度が高められたインク
    を該吐出口から上記記録媒体に向って飛翔させるための
    記録電圧を、画像信号に応じて選択された第1電極に印
    加し、 上記記録電圧が選択的に印加される第1電極と対向する
    第2電極に対し、上記吐出口における色剤粒子の濃度を
    高めるためのバイアス電圧を上記画像信号に応じて選択
    的に印加することを特徴とする画像形成方法。
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