JPH09193392A

JPH09193392A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH09193392A
Application number: JP1018696A
Authority: JP
Inventors: Kazushi Nagato; 一志永戸; Teruo Murakami; 照夫村上; Shuzo Hirahara; 修三平原; Hideyuki Nakao; 英之中尾; Koichi Ishii; 浩一石井; Yasuo Hosaka; 靖夫保坂
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-01-24
Filing date: 1996-01-24
Publication date: 1997-07-29
Anticipated expiration: 2016-01-24
Also published as: JP3480774B2

Abstract

(57)【要約】【課題】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可能と
する。【解決手段】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１０１上に設けられた
電極アレイ１０２に対して、色剤成分の凝集時にはヘッ
ド基板１０１上に供給されたインク中の色剤成分を凝集
・撹拌させるために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
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駆動
回路１０７を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００５０】

【表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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【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

【符号の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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、前記ヘッド基板上に設けられた複数の電極と、これら複数の電極に対して、前記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
圧印加手段とを備えたことを特徴とするインクジェット
記録装置。
【請求項２】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、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、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に
電圧を印加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。
【請求項３】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、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、これら第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し、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。
【請求項４】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、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。
【請求項５】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、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、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し、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。
【請求項６】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、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。
【請求項７】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、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、インク中の色剤成分を注目電
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。