JPH10278275A - Electrostatic ink jet recorder - Google Patents

Electrostatic ink jet recorder

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JPH10278275A
JPH10278275A JP8925197A JP8925197A JPH10278275A JP H10278275 A JPH10278275 A JP H10278275A JP 8925197 A JP8925197 A JP 8925197A JP 8925197 A JP8925197 A JP 8925197A JP H10278275 A JPH10278275 A JP H10278275A
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Hitoshi Takemoto
人司 竹本
Tadashi Mizoguchi
忠志 溝口
Junichi Suetsugu
淳一 末次
Tomoya Saeki
智也 佐伯
Hitoshi Minemoto
仁史 峯本
Kazuo Shima
和男 島
Yoshihiro Hagiwara
良広 萩原
Toru Yakushiji
徹 薬師寺
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Niigata Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a pulse width given to each discharge electrode by a simple circuit configuration based on gradation data even if the number of the electrodes or the number of gradations is increased in an electrostatic ink jet recorder for injecting ink droplet by Coulomb force operating colorant particles to print on a recording medium by giving an electric field to pigment ink containing charged particles. SOLUTION: A head controller 1 receives image data of number of times equal to that of gradations of image data within one recording period, then receives once or more of information without image data to be output irrespective of the gradation, i.e., dummy data, and serially transfers it to a shift register 2. The register 2 converts the serial data into parallel data, and transmits it to a logic circuit 3. The circuit 3 takes a logic of a control signal from the controller 1 and image data from the register 2, and controls a head driver 4 so that the head 5 is set to a non-ground floating state while receiving the image data.

Description

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

【0001】[0001]

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

【0002】[0002]

【従来の技術】従来静電式インクジェット記録装置につ
いて、図5、6、7を参照して詳細に説明する。
2. Description of the Related Art A conventional electrostatic ink jet recording apparatus will be described in detail with reference to FIGS.

【0003】図5は電気泳動現象を利用した従来のイン
クジェット記録装置の概略図、図6は電気泳動現象を利
用した従来のインクジェット記録装置の平面図、図7は
電気泳動電極と吐出電極への印加電圧波形図である。
FIG. 5 is a schematic view of a conventional ink jet recording apparatus utilizing an electrophoretic phenomenon, FIG. 6 is a plan view of a conventional ink jet recording apparatus utilizing an electrophoretic phenomenon, and FIG. It is an applied voltage waveform diagram.

【0004】複数の吐出電極を持った静電式インクジェ
ット記録装置は、図5に示すように、顔料系インク10
1が満たされているインク室102と、この顔料系イン
ク101中の図6に示す色材粒子201をインク吐出口
104へ集中させるための電気泳動電極103と、イン
ク吐出口104へ集中した色材粒子201を吐出させ記
録媒体105上に飛翔させるための複数の吐出電極10
6と、吐出電極106に対向し記録媒体105の背面に
配設した対向電極107を有している。インク吐出口1
04は各吐出電極106の先端で凸状の顔料系インク1
01の図6に示すメニスカス206ができるように、流
路壁108により各吐出電極毎に仕切られている。イン
ク室102は、インク供給口109とインク排出口11
0とで不図示のインクタンクとチューブにより接続され
ており、インク室102内のインクに背圧を付与すると
ともにインク室102内の顔料系インク101は強制的
に循環されている。
An electrostatic ink jet recording apparatus having a plurality of discharge electrodes is, as shown in FIG.
1, an electrophoretic electrode 103 for concentrating the color material particles 201 in the pigment ink 101 shown in FIG. 6 on the ink ejection port 104, and a color concentrated on the ink ejection port 104. A plurality of discharge electrodes 10 for discharging the material particles 201 and causing them to fly on the recording medium 105
6 and an opposing electrode 107 disposed on the back surface of the recording medium 105 so as to oppose the ejection electrode 106. Ink ejection port 1
Reference numeral 04 denotes a pigment-based ink 1 having a convex shape at the tip of each ejection electrode 106.
Each of the discharge electrodes is partitioned by the flow path wall 108 so that the meniscus 206 shown in FIG. The ink chamber 102 has an ink supply port 109 and an ink discharge port 11.
0 is connected to an ink tank (not shown) by a tube, applies back pressure to the ink in the ink chamber 102, and forces the pigment-based ink 101 in the ink chamber 102 to circulate.

【0005】次に動作について説明する。本方式は帯電
している色材粒子を含んでいる顔料系インクに電界を加
えると色材粒子が電界の下で一方向に動くという電気泳
動現象を利用したものである。すなわち、電気泳動電極
103に図7に示す一定電圧V1の電圧を与え、図5に
示す顔料系インク101が満たされているインク室10
2に電界を加えると顔料系インク101中の色材粒子2
01がインク吐出口104へある電気泳動速度で移動す
る。インク吐出口104に色材粒子201が移動すると
メニスカス206が生じる。色材粒子201の吐出を行
う吐出電極106に図7に示す電圧Vej、時間T100
%のパルス状の吐出電圧Vejを印加すると、図6に示す
ドライバ202がオンし、吐出電極106と対向電極1
07間に発生する静電界によって色材粒子201は吐出
電極106の先端部に移動し集中する。粒子は静電気力
によって顔料系インクの表面張力や粘性力等に打ち勝っ
て、このパルス状の吐出電圧Vejに同期したタイミング
で図6に示すように微少な色材粒子201となって吐出
電極106の先端部から飛翔し、記録媒体105上に付
着する。その後色材粒子201の補給が行われ、このよ
うな動作が繰り返されて記録媒体105上に画像が形成
される。
Next, the operation will be described. This method utilizes an electrophoresis phenomenon in which, when an electric field is applied to a pigment-based ink containing charged coloring material particles, the coloring material particles move in one direction under the electric field. That is, the voltage of the constant voltage V1 shown in FIG. 7 is applied to the electrophoretic electrode 103, and the ink chamber 10 filled with the pigment-based ink 101 shown in FIG.
2 when the electric field is applied to the color material particles 2 in the pigment-based ink 101
01 moves to the ink ejection port 104 at a certain electrophoretic speed. When the color material particles 201 move to the ink ejection port 104, a meniscus 206 is generated. The voltage Vej shown in FIG. 7 and the time T100 shown in FIG.
% Of the pulse-shaped ejection voltage Vej, the driver 202 shown in FIG. 6 is turned on, and the ejection electrode 106 and the counter electrode 1 are turned on.
07, the coloring material particles 201 move to the tip of the ejection electrode 106 and concentrate. The particles overcome the surface tension, viscous force, etc. of the pigment ink by the electrostatic force, and become fine color material particles 201 as shown in FIG. It flies from the tip and adheres onto the recording medium 105. Thereafter, replenishment of the color material particles 201 is performed, and such an operation is repeated to form an image on the recording medium 105.

【0006】ここで、多階調の画像データを印字する場
合、吐出電極106に与えるパルス状の吐出電圧Vejの
時間パルス幅を階調データによって変調させ、色材粒子
201のインク吐出口104への移動量を制限し、記録
媒体105に付着した際のドット径を変調させることに
より階調表現が行われる。図6に示す概略回路図におい
て、上位制御部(図示せず)から、階調データを含む画
像データが送信された画像データ制御部205は、階調
データに応じたパルス幅データをパルス幅生成部204
に、また、各吐出電極106を駆動するドライバ202
をon・off制御するための画像データをドライバ制
御部203にそれぞれ送信する。パルス幅データを受信
したパルス幅生成部204では、各吐出電極106に対
しそれぞれの階調データに対応したパルス幅を生成し、
ドライバ202に吐出電圧Vejを供給する。ドライバ制
御部203は、各吐出電極106にそれぞれ対応するド
ライバ202を画像データに応じてon・offし、吐
出電極106に吐出電圧Vejを通電する。
Here, when printing multi-gradation image data, the time pulse width of the pulse-like ejection voltage Vej applied to the ejection electrode 106 is modulated by the gradation data, and is applied to the ink ejection port 104 of the color material particles 201. Is limited, and the dot diameter at the time of adhering to the recording medium 105 is modulated to perform gradation expression. In the schematic circuit diagram shown in FIG. 6, an image data control unit 205 to which image data including gradation data is transmitted from a higher-level control unit (not shown) generates pulse width data corresponding to the gradation data. Part 204
And a driver 202 for driving each ejection electrode 106
Is transmitted to the driver control unit 203 for on / off control of the image data. The pulse width generation unit 204 that has received the pulse width data generates a pulse width corresponding to each gradation data for each ejection electrode 106,
The ejection voltage Vej is supplied to the driver 202. The driver control unit 203 turns on / off the driver 202 corresponding to each of the ejection electrodes 106 according to the image data, and applies the ejection voltage Vej to the ejection electrodes 106.

【0007】例えば、図7に示すように、吐出電極10
6に4階調の階調データが1周期目に2/4階調、2周
期目に4/4階調、3周期目に1/4階調と画像データ
が送信された場合、パルス幅生成部204から、T50
%、T100%、T25%なるパルス幅を持った吐出電
圧がドライバ202に供給され、ドライバ制御部203
によってドライバ202がonされて吐出電極106に
は、階調データに基づいた吐出電圧Vejがそれぞれ通電
される。これにより、飛翔する色材粒子201のドット
径が変調されて、記録媒体105にはそれぞれ径の異な
るドットが形成されて付着する。
For example, as shown in FIG.
In the case where the image data is transmitted such that the gradation data of the 4th gradation is 2/4 gradation in the first cycle, the 4/4 gradation in the second cycle and the 1/4 gradation in the third cycle, the pulse width is From the generation unit 204, T50
%, T100%, and T25% are supplied to the driver 202 with a pulse width, and the driver control unit 203
As a result, the driver 202 is turned on, and the ejection electrode 106 is supplied with the ejection voltage Vej based on the gradation data. Thereby, the dot diameter of the flying color material particles 201 is modulated, and dots having different diameters are formed and adhere to the recording medium 105.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の静電式
インクジェット記録装置は、第一に、階調データに基づ
いて各吐出電極に与えるパルス幅を変調するパルス幅生
成部が、吐出電極数や階調数が増加するに伴い、複雑且
つ大規模なものとなってしまうという問題点がある。
In the above-mentioned conventional electrostatic ink jet recording apparatus, first, the pulse width generating section for modulating the pulse width given to each ejection electrode based on the gradation data includes a number of ejection electrodes. As the number of gradations increases, there is a problem that the scale becomes complicated and large.

【0009】また、第一の問題点に関わり、多数個の吐
出電極に送信する画像データの信号線を減らすために、
複数個の画像データをまとめてシリアル転送するという
方法もあるが、この場合送信するデータは画像データ有
りもしくは無しと言った2値のon・offデータしか
送れないため、多階調のデータをシリアル転送して印字
することは困難であるという問題点がある。
In connection with the first problem, in order to reduce the number of signal lines of image data transmitted to a large number of ejection electrodes,
There is also a method of serially transferring a plurality of image data at once. In this case, since only binary on / off data such as presence or absence of image data can be sent, multi-tone data is serially transmitted. There is a problem that it is difficult to transfer and print.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の静電式インクジ
ェット記録装置は、帯電した色材粒子を含んだ顔料系イ
ンクに電界を与え、色材粒子に働くクーロン力によりイ
ンク滴を噴射して記録媒体上に印字を行う静電式インク
ジェット記録装置において、前記顔料系インク中の色材
粒子を電気泳動現象によりインク吐出口へ集中させるた
めの電気泳動電極と、前記インク吐出口へ集中した前記
色材粒子を吐出させるための複数の吐出電極と、前記記
録媒体を介して前記インク吐出口に対向した位置に配設
された対向電極と、画像データの1記録周期内において
画像データを複数回受信して前記画像データを受信する
間は前記吐出電極を非接地浮遊状態にするヘッド駆動手
段とを有し、前記ヘッド駆動手段は、1記録周期内に、
前記画像データの階調数に等しい回数の前記画像データ
を受信した後、階調に関係なく出力されるダミーデータ
を1回以上受信することを特徴とする。
According to the electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention, an electric field is applied to a pigment-based ink containing charged coloring material particles, and ink droplets are ejected by Coulomb force acting on the coloring material particles. In an electrostatic ink jet recording apparatus that performs printing on a recording medium, an electrophoretic electrode for concentrating color material particles in the pigment-based ink on an ink discharge port by an electrophoretic phenomenon, and the electrophoretic electrode concentrated on the ink discharge port. A plurality of discharge electrodes for discharging color material particles, a counter electrode disposed at a position facing the ink discharge port via the recording medium, and a plurality of image data in one recording cycle of the image data. A head driving unit that sets the ejection electrode to a non-ground floating state while receiving and receiving the image data, wherein the head driving unit includes:
After receiving the image data the number of times equal to the number of gradations of the image data, dummy data output irrespective of the gradation is received one or more times.

【0011】本発明の静電式インクジェット記録装置
は、帯電した色材粒子を含んだ顔料系インクに電界を与
え、色材粒子に働くクーロン力によりインク滴を噴射し
て記録媒体上に印字を行う静電式インクジェット記録装
置において、前記顔料系インク中の色材粒子を電気泳動
現象によりインク吐出口へ集中させるための電気泳動電
極と、前記インク吐出口へ集中した前記色材粒子を吐出
させるための複数の吐出電極と、前記記録媒体を介して
前記インク吐出口に対向した位置に配設された対向電極
と、画像データの1記録周期内において画像データを複
数回受信して前記画像データを最初に受信する間は前記
吐出電極を接地状態にし前記画像データを2回目以降に
受信する間は非接地浮遊状態にするヘッド駆動手段とを
有し、前記ヘッド駆動手段は、1記録周期内に、前記画
像データの階調数に等しい回数の前記画像データを受信
した後、階調に関係なく出力されるダミーデータを1回
以上受信するようにしてもよい。
In the electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention, an electric field is applied to a pigment-based ink containing charged coloring material particles, and ink droplets are ejected by Coulomb force acting on the coloring material particles to print on a recording medium. In the electrostatic ink jet recording apparatus to be performed, an electrophoretic electrode for concentrating the color material particles in the pigment-based ink on the ink discharge port by an electrophoretic phenomenon, and discharging the color material particles concentrated on the ink discharge port A plurality of ejection electrodes, a counter electrode disposed at a position facing the ink ejection port via the recording medium, and receiving the image data a plurality of times within one recording cycle of the image data. Head driving means for bringing the ejection electrode into a ground state during the first reception of the image data and in a non-ground floating state during the reception of the image data for the second time and thereafter. Means, within one the recording period, after receiving the image data of the number of times equal to the number of gradations of the image data, the dummy data output regardless of the tone may be received more than once.

【0012】本発明の静電式インクジェット記録装置
は、前記複数の吐出電極に与える画像データをシリアル
に受信してパラレルに変換するシリアルパラレル変換回
路を有するようにしてもよい。
[0012] The electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention may have a serial-parallel conversion circuit for serially receiving image data given to the plurality of ejection electrodes and converting the image data to parallel.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態では、
40個の吐出電極を有するヘッドを例にして説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment,
A description will be given using a head having 40 ejection electrodes as an example.

【0014】図1は吐出電極制御手段と記録ヘッド駆動
手段を用いた記録ヘッド制御方法の概略回路図、図2は
記録ヘッド駆動手段の真理値図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a recording head control method using discharge electrode control means and recording head driving means, and FIG. 2 is a truth diagram of the recording head driving means.

【0015】図1を参照すると、ヘッド制御部1は上位
制御部(図示せず)から階調データを含む画像データが
送信されると、階調数に応じて記録周期を分割し、階調
データをパルス数に変換した画像データとデータ読み取
り用クロックを、同時にシフトレジスタ2へシリアル転
送を行う。シフトレジスタ2では順次シリアルで送られ
てくるヘッドデータをパラレル変換し、それぞれの出力
ポート(Data1〜40)から各吐出電極に対応した
画像データを論理回路3に送信する。論理回路3は、図
2に示す真理値図に基づいてヘッドドライバ4に駆動信
号を送信する。図2の真理値図からも分かるように論理
回路3では、ヘッド制御部1から送られて来る2つの制
御信号(イネーブル信号、ヘッド通電パルス幅)と、シ
フトレジスタ2から送られて来る画像データとの論理を
取り、各吐出電極に対応したヘッドドライバ4にon・
off・非接地浮遊(ハイ・インピーダンス)の状態を
与える制御を行う。
Referring to FIG. 1, when image data including gradation data is transmitted from a higher-level control unit (not shown), the head control unit 1 divides a recording cycle according to the number of gradations, and The image data obtained by converting the data into the number of pulses and the data reading clock are serially transferred to the shift register 2 at the same time. The shift register 2 converts the serially transmitted head data into parallel data, and transmits image data corresponding to each ejection electrode to the logic circuit 3 from each output port (Data 1 to 40). The logic circuit 3 transmits a drive signal to the head driver 4 based on the truth diagram shown in FIG. As can be seen from the truth diagram of FIG. 2, the logic circuit 3 includes two control signals (enable signal, head energizing pulse width) sent from the head control unit 1 and image data sent from the shift register 2. And the head driver 4 corresponding to each ejection electrode
Control to give a state of off / non-ground floating (high impedance).

【0016】図3は記録ヘッド制御方法の原理を示す印
加電圧波形図、図4は多階調印字時の記録ヘッド制御方
法の印加電圧波形図である。
FIG. 3 is an applied voltage waveform diagram showing the principle of the printhead control method, and FIG. 4 is an applied voltage waveform diagram of the printhead control method during multi-tone printing.

【0017】図3を参照して記録ヘッド制御方法の原理
を説明する。図3における記録周期Tは、図4における
(1/5)T1と同じであり、図4にて説明する多階調
データを出力させる本発明の基本動作を図3を用いて詳
細に説明するものである。図1において、ヘッド制御部
1は上位制御部(図示せず)から画像データ(2階調)
を受信すると記録周期Tの開始と同時に、40ノズル分
のヘッドデータとクロックをセットにしてシフトレジス
タ2へ送信する。これに先立って、ヘッド制御部1では
ノズルからの不正吐出等を防止するために、電源投入時
からイネーブル信号を「L」、ヘッド通電パルス幅を
「H」にして、ヘッドドライバ4の出力を全て「L」
(0V)に設定する。
The principle of the recording head control method will be described with reference to FIG. The recording cycle T in FIG. 3 is the same as (1/5) T1 in FIG. 4, and the basic operation of the present invention for outputting the multi-tone data described in FIG. 4 will be described in detail with reference to FIG. Things. In FIG. 1, a head control unit 1 receives image data (two gradations) from a higher-level control unit (not shown).
Is received, the head data and clock for 40 nozzles are set and transmitted to the shift register 2 simultaneously with the start of the recording cycle T. Prior to this, the head control unit 1 sets the enable signal to “L” and the head energizing pulse width to “H” from the time of turning on the power, and sets the output of the head driver 4 from the time of power-on in order to prevent improper ejection from the nozzles. All "L"
(0 V).

【0018】ヘッドデータを全て送信し終えたヘッド制
御部1は、論理回路3にヘッド通電パルス幅信号にTw
なる時間幅を持った「L」パルスを送信する。論理回路
3では、ヘッド制御部1から送信される2つの制御信号
(イネーブル信号、ヘッド通電パルス幅)と、シフトレ
ジスタ2から送信される40ノズル分のパラレルのヘッ
ドデータとの論理を取り、図2の真理値図に基づいた出
力を行うように、ヘッドドライバ4へ制御信号を送信す
る。ヘッドドライバ4は、この制御信号に基づき、ヘッ
ド5に設けられた40個の吐出電極(図示せず)に対
し、吐出電圧Vejの供給・遮断を行う。次の周期で新た
なヘッドデータを送信する前に、ヘッド制御部1はイネ
ーブル信号を「L」から「H」にすることによって、ヘ
ッドドライバ4を全て非接地浮遊状態に設定し、この状
態を次周期のヘッドデータが送信し終わるTz時間(図
中Z部)まで保持する。
The head control unit 1 which has transmitted all the head data transmits to the logic circuit 3 the head energizing pulse width signal Tw.
An "L" pulse having a certain time width is transmitted. The logic circuit 3 takes the logic of two control signals (enable signal, head energizing pulse width) transmitted from the head control unit 1 and parallel head data for 40 nozzles transmitted from the shift register 2. A control signal is transmitted to the head driver 4 so as to perform output based on the truth diagram of FIG. The head driver 4 supplies and shuts off the ejection voltage Vej to 40 ejection electrodes (not shown) provided on the head 5 based on the control signal. Before transmitting new head data in the next cycle, the head control unit 1 changes the enable signal from “L” to “H”, thereby setting all the head drivers 4 to the non-ground floating state. The data is held until the time Tz at which the head data of the next cycle ends (part Z in the drawing).

【0019】次に、図3に示すようなデータが、ヘッド
1及び2に対して送信された場合、各ヘッドにどの様な
出力がなされるかについて説明する。画像データ有りの
ヘッド1は、ヘッド制御部1のヘッド通電パルス幅に同
期して(図中部)、電圧Vej、Twなる幅のパルス幅
をヘッド5に出力する。次の周期のデータ転送が開始さ
れると同時に(図中部)、イネーブル信号が「L」か
ら「H」に切り替わることで非接地浮遊状態に設定され
る。しかしながら、ヘッド1はこの非接地浮遊状態とな
っても負荷側であるヘッド5内にあるインク等の容量成
分によって充電されているために、次周期のデータ転送
期間も電圧Vejを保持した状態で保たれる(図中〜
の期間、HiZで示す)。次周期で画像データ無しとな
ったヘッド1は、ヘッド制御部1からのヘッド通電パル
ス幅の「L」パルスによって(図中部)、強制的にo
ffされる。
Next, when the data as shown in FIG. 3 is transmitted to the heads 1 and 2, how the respective heads output will be described. The head 1 with image data outputs a pulse width of a voltage Vej, Tw to the head 5 in synchronization with the head energizing pulse width of the head control unit 1 (part in the figure). At the same time as the start of data transfer in the next cycle (part in the figure), the enable signal is switched from “L” to “H”, thereby setting a non-ground floating state. However, even when the head 1 is in the non-ground floating state, the head 1 is charged by a capacitive component such as ink in the head 5 on the load side. It is kept (in the figure ~
, HiZ). The head 1 in which there is no image data in the next cycle is forced to o by the “L” pulse of the head energizing pulse width from the head control unit 1 (part in the figure).
ff.

【0020】ヘッド2は、初めの記録周期Tにおいて画
像データ無しであるので、ヘッド制御部1のヘッド通電
パルス幅が「L」となっても(図中部)、吐出電圧V
ejは出力されない。よって、次の周期のデータ転送が開
始され(図中部)、イネーブル信号が「L」から
「H」に切り替わることで非接地浮遊状態に設定されて
も、前の周期で充電がなされていないので、ヘッド2は
電圧0Vを保持した状態で保たれる(図中〜の期
間)。次周期で画像データ有りとなったヘッド2は、ヘ
ッド制御部1からのヘッド通電パルス幅の「L」パルス
によって(図中部)、吐出電圧Vejが出力される。
Since the head 2 has no image data in the first recording cycle T, even if the head energizing pulse width of the head control unit 1 becomes "L" (part in the figure), the ejection voltage V
ej is not output. Therefore, even if the data transfer in the next cycle is started (the middle part of the figure) and the enable signal is switched from “L” to “H” to be set to the non-ground floating state, the charging is not performed in the previous cycle. The head 2 is maintained at a voltage of 0 V (periods in the drawing). The ejection voltage Vej is output from the head 2 having the image data in the next cycle by the “L” pulse of the head energization pulse width from the head control unit 1 (part in the drawing).

【0021】このように、ヘッド1の動作からも分かる
ように、本発明の記録ヘッド駆動手段において、画像デ
ータ有りの場合は、ヘッド通電パルス幅Twとイネーブ
ル期間Tzを併せた期間(1記録周期)、吐出電圧Vej
を出力することになる。以上の動作を行いヘッド5内の
吐出電極に吐出電圧Vejを通電することにより、すでに
従来例で説明したような動作を行って色材粒子が飛翔
し、記録媒体に付着して印字が行われる。
As can be seen from the operation of the head 1, as described above, in the recording head driving means of the present invention, when image data is present, the head energizing pulse width Tw and the enable period Tz are combined (one recording cycle). ), Ejection voltage Vej
Will be output. By performing the above operation and supplying the discharge voltage Vej to the discharge electrode in the head 5, the color material particles fly by performing the operation already described in the conventional example and adhere to the recording medium to perform printing. .

【0022】次に本発明の特徴である複数の吐出電極を
簡単な回路構成で多階調印字を行う動作について、図4
の印加電圧波形を用いて説明する。ここでは、例として
40個の吐出電極が4階調の階調データを含んだ画像デ
ータを出力する動作について示している。
FIG. 4 shows an operation of performing multi-tone printing of a plurality of ejection electrodes with a simple circuit configuration, which is a feature of the present invention.
This will be described using the applied voltage waveform of FIG. Here, as an example, an operation in which 40 ejection electrodes output image data including four gradation data is shown.

【0023】基本的には、図3で説明した印字動作が基
となるが、図1において、上位制御部(図示せず)は4
階調の画像データとそれに加えて1以上のダミーデータ
(ここでは1回の画像無しデータ)を、ヘッド制御部1
に転送する。つまりここでは記録周期Tを4+1の5回
に分割してそれぞれの吐出電極に対応した階調データを
送信する。階調データは、5分割された周期のうち1回
目から4回目の転送までが画像データで、最後の1回の
データはダミーデータであるために印字周期Tの最後の
(1/5)T1期間は、必ずヘッドへの通電はoffさ
れる。よって、100%デューティの階調データとして
のパルス幅は(4/5)T1となる。
Basically, the printing operation described with reference to FIG. 3 is based on the printing operation.
The image data of the gradation and one or more dummy data (here, one-time image-less data) are added to the head control unit 1.
Transfer to That is, here, the recording cycle T is divided into 5 times of 4 + 1, and the gradation data corresponding to each ejection electrode is transmitted. In the gradation data, since the first to fourth transfers of the five divided periods are image data, and the last data is dummy data, the last (1/5) T1 of the printing period T is used. During the period, the power supply to the head is always turned off. Therefore, the pulse width as the gradation data of 100% duty is (4/5) T1.

【0024】従って、ヘッド1が75%デューティの階
調データならば、吐出電圧Vejを(3/5)T1なる幅
のパルスを吐出電極に通電する必要がある。このため、
ヘッド制御部1はヘッド1の階調データとして5分割さ
れた各周期(1/5)T1のデータ転送において、「デ
ータ有り(以降onと称す)」「on」「on」「デー
タ無し(以降offと称す)」と順次送信した後、ダミ
ーデータ「off」を送信する。各周期のデータ転送期
間は図3と同様に、イネーブル信号を「L」から「H」
にすることによって、ヘッドドライバ4を非接地浮遊状
態に設定する。これに先立って、ヘッド制御部1ではノ
ズルからの不正吐出等を防止するために、電源投入時か
らイネーブル信号を「L」、ヘッド通電パルス幅を
「H」にして、ヘッドドライバ4の出力を全て「L」
(0V)に設定しておく。以上の動作により、75%デ
ューティ階調が設定されたヘッド1は、図4に示すよう
に3×Tw+3×Tzつまり(3/5)T1なる時間幅を
持ったパルス幅で吐出電圧Vejが通電される。
Therefore, if the head 1 has gradation data of 75% duty, it is necessary to supply a pulse having a width of (3/5) T1 to the discharge electrode as the discharge voltage Vej. For this reason,
In the data transfer of each period (1/5) T1 divided into five as the gradation data of the head 1, the head control unit 1 reads "data present (hereinafter referred to as on)", "on", "on", and "data not present (hereinafter referred to as" on "). off)), and then dummy data “off” is transmitted. In the data transfer period of each cycle, the enable signal is changed from “L” to “H” as in FIG.
By doing so, the head driver 4 is set to the non-ground floating state. Prior to this, the head control unit 1 sets the enable signal to “L” and the head energizing pulse width to “H” from the time of turning on the power, and sets the output of the head driver 4 from the time of power-on in order to prevent improper ejection from the nozzles. All "L"
(0 V). By the above operation, the head 1 in which the 75% duty gradation is set is supplied with the discharge voltage Vej with a pulse width having a time width of 3 × Tw + 3 × Tz, that is, (3/5) T1, as shown in FIG. Is done.

【0025】ヘッド1と同様の操作を行い、ヘッド2を
50%デューティ階調で印字する場合、5分割された各
周期(1/5)T1のデータ転送において、「on」
「on」「off」「off」と順次送信し、ダミーデ
ータ「off」を送信すれば、ヘッド2は、図4に示す
ように2×Tw+2×Tzつまり(2/5)T1なる時間
幅を持ったパルス幅で吐出電圧Vejが通電される。
When the same operation as that of the head 1 is performed and the head 2 is printed at 50% duty gradation, "on" is set in the data transfer of each of the five divided periods (1/5) T1.
If "on", "off", and "off" are sequentially transmitted and dummy data "off" is transmitted, the head 2 has a time width of 2 × Tw + 2 × Tz, that is, (2/5) T1, as shown in FIG. The ejection voltage Vej is applied with the pulse width having the pulse width.

【0026】100%デューティ階調の場合は先程説明
したようにヘッド3のデータ転送に、全てのデータに
「on」を送信し、最後にダミーデータ「off」を送
信すれば、ヘッド3の出力は図4に示すように4×Tw
+4×Tzつまり(4/5)T1なる時間幅を持ったパ
ルス幅で吐出電圧Vejが通電される。
In the case of a 100% duty gradation, as described above, if "on" is transmitted to all data and finally dummy data "off" is transmitted to the data transfer of the head 3, the output of the head 3 Is 4 × Tw as shown in FIG.
The ejection voltage Vej is supplied with a pulse width having a time width of + 4 × Tz, that is, (4/5) T1.

【0027】ヘッド40の出力は5分割された各周期
(1/5)T1のデータ転送において、「on」「of
f」「off」「off」とダミーデータ「off」を
順次送信し、1×Tw+1×Tzつまり(1/5)T1な
る時間幅を持ったパルス幅で吐出電圧Vejが通電され、
デューティ25%の階調を行う。
The output of the head 40 is "on" and "of" in the data transfer of each period (1/5) T1 divided into five.
f ”,“ off ”,“ off ”and dummy data“ off ”are sequentially transmitted, and the discharge voltage Vej is supplied with a pulse width having a time width of 1 × Tw + 1 × Tz, that is, (1/5) T1,
A gradation with a duty of 25% is performed.

【0028】このようにして、多階調の画像データを印
字する際に、例えばm階調の画像データならば記録周期
を(m+1)分割して最初のm回で画像データを転送
し、ダミーデータとして記録周期の最後に1回転送し、
画像データを受信する間、吐出電極を非接地浮遊状態に
制御することによって、吐出電極に吐出電圧を供給する
時間を変調し、インク滴の径を変調させることが可能と
なる。
In this way, when printing multi-gradation image data, for example, if the image data has m gradations, the recording cycle is divided by (m + 1) and the image data is transferred at the first m times, Transferred once at the end of the recording cycle as data,
By controlling the ejection electrode to be in a non-ground floating state while receiving the image data, it is possible to modulate the time for supplying the ejection voltage to the ejection electrode and to modulate the diameter of the ink droplet.

【0029】なお、本実施の形態ではダミーデータとし
て記録周期の最後に1回転送する例を説明したが、前述
したように、ダミーデータ転送回数は1回に限定される
ことはない。すなわち、m階調の画像データならば、n
≧1なる値nを選び、記録周期を(m+n)分割して最
初のm回で画像データを転送し、残りの時間でダミーデ
ータを転送することができる。
In the present embodiment, an example has been described in which dummy data is transferred once at the end of a recording cycle. However, as described above, the number of times of dummy data transfer is not limited to one. That is, if image data has m gradations, n
By selecting a value n that satisfies ≧ 1, the recording cycle is divided into (m + n), and the image data can be transferred in the first m times, and the dummy data can be transferred in the remaining time.

【0030】ダミーデータとして、画像無し情報を1回
余分に受信することにより、例えば4階調の100%デ
ューティを印字する場合に、吐出電極に通電するヘッド
通電パルス幅が次の印字周期で繋がることを防止する効
果をもたらす。
By receiving extra imageless information as dummy data once, for example, when printing 100% duty of four gradations, the width of the head energizing pulse for energizing the ejection electrodes is connected in the next printing cycle. It has the effect of preventing that.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の静電式イ
ンクジェット記録装置は、画像データの1記録周期内に
おいて画像データを複数回受信して前記画像データを受
信する間は吐出電極を非接地浮遊状態にするヘッド駆動
手段を有し、前記ヘッド駆動手段は、1記録周期内に、
前記画像データの階調数に等しい回数の前記画像データ
を受信した後、階調に関係なく出力される画像データ無
し情報すなわちダミーデータを1回以上受信するため、
吐出電極数や階調数が増加しても、階調データに基づい
て各吐出電極に与えるパルス幅を簡単な回路構成で実現
可能とする効果がある。
As described above, the electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention receives the image data a plurality of times within one recording cycle of the image data, and keeps the ejection electrode non-conductive during the reception of the image data. Head driving means for bringing into a ground floating state, wherein the head driving means, within one recording cycle,
After receiving the image data the number of times equal to the number of gradations of the image data, in order to receive the image data absence information that is output regardless of the gradation, that is, the dummy data once or more,
Even if the number of ejection electrodes or the number of gradations increases, there is an effect that the pulse width given to each ejection electrode can be realized with a simple circuit configuration based on the gradation data.

【0032】また、多数個の吐出電極に送信する画像デ
ータを記録周期を階調数に応じて分割してシリアル転送
するため、信号線の数を減らしてかつ多階調の画像デー
タを印字することを可能とする効果がある。
Further, since image data to be transmitted to a large number of ejection electrodes is serially transferred by dividing a recording cycle in accordance with the number of gradations, the number of signal lines is reduced and multi-gradation image data is printed. There is an effect that makes it possible.

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

【図1】本発明の吐出電極制御手段と記録ヘッド駆動手
段を用いた記録ヘッド制御方法の概略回路図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a print head control method using a discharge electrode control unit and a print head driving unit according to the present invention.

【図2】本発明の記録ヘッド駆動手段の真理値図であ
る。
FIG. 2 is a truth diagram of the recording head driving means of the present invention.

【図3】本発明の記録ヘッド制御方法の原理を示す印加
電圧波形である。
FIG. 3 is an applied voltage waveform showing the principle of the printhead control method of the present invention.

【図4】本発明の多階調印字時の記録ヘッド制御方法の
印加電圧波形である。
FIG. 4 is an applied voltage waveform in a print head control method during multi-tone printing according to the present invention.

【図5】従来の電気泳動現象を利用したインクジェット
記録装置の概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional ink jet recording apparatus utilizing an electrophoretic phenomenon.

【図6】従来の電気泳動現象を利用したインクジェット
記録装置の平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a conventional ink jet recording apparatus utilizing an electrophoretic phenomenon.

【図7】従来の吐出電極と電気泳動電極への印加電圧波
形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram of a voltage applied to a conventional ejection electrode and an electrophoretic electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヘッド制御部 2 シフトレジスタ 3 論理回路 4 ヘッドドライバ 5 ヘッド 101 顔料系インク 102 インク室 103 電気泳動電極 104 インク吐出口 105 記録媒体 106 吐出電極 107 対向電極 108 流路壁 109 インク供給口 110 インク排出口 201 色材粒子 202 ドライバ 203 ドライバ制御部 204 パルス幅生成部 205 画像データ制御部 206 メニスカス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head control part 2 Shift register 3 Logic circuit 4 Head driver 5 Head 101 Pigment ink 102 Ink chamber 103 Electrophoretic electrode 104 Ink ejection port 105 Recording medium 106 Ejection electrode 107 Counter electrode 108 Flow path wall 109 Ink supply port 110 Ink discharge Exit 201 Color material particles 202 Driver 203 Driver control unit 204 Pulse width generation unit 205 Image data control unit 206 Meniscus

フロントページの続き (72)発明者 佐伯 智也 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日本 電気株式会社内 (72)発明者 峯本 仁史 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日本 電気株式会社内 (72)発明者 島 和男 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日本 電気株式会社内 (72)発明者 萩原 良広 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日本 電気株式会社内 (72)発明者 薬師寺 徹 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日本 電気株式会社内Continuing on the front page (72) Inventor Tomoya Saeki 7546 Yasuda, Kashiwazaki City, Niigata Prefecture Inside Niigata Nippon Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hitoshi Minemoto 7546 Yasuda Oaza, Kashiwazaki City, Niigata Niigata Nippon Electric Co., Ltd. Inventor Kazuo Shima 7546 Yasuda, Oji, Kashiwazaki, Niigata Pref. Niigata Nippon Electric Co., Ltd. (72) Inventor Yoshihiro Hagiwara, 7546 Yasuda, Oji, Kashiwazaki, Niigata Pref. Niigata Nippon Electric Co., Ltd. 7546 Yasuda, Niigata Nippon Electric Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 帯電した色材粒子を含んだ顔料系インク
に電界を与え、色材粒子に働くクーロン力によりインク
滴を噴射して記録媒体上に印字を行う静電式インクジェ
ット記録装置において、前記顔料系インク中の色材粒子
を電気泳動現象によりインク吐出口へ集中させるための
電気泳動電極と、前記インク吐出口へ集中した前記色材
粒子を吐出させるための複数の吐出電極と、前記記録媒
体を介して前記インク吐出口に対向した位置に配設され
た対向電極と、画像データの1記録周期内において画像
データを複数回受信して前記画像データを受信する間は
前記吐出電極を非接地浮遊状態にするヘッド駆動手段と
を有し、前記ヘッド駆動手段は、1記録周期内に、前記
画像データの階調数に等しい回数の前記画像データを受
信した後、階調に関係なく出力されるダミーデータを1
回以上受信することを特徴とする静電式インクジェット
記録装置。
1. An electrostatic ink jet recording apparatus which applies an electric field to a pigment-based ink containing charged coloring material particles, ejects ink droplets by Coulomb force acting on the coloring material particles, and performs printing on a recording medium. An electrophoretic electrode for concentrating the color material particles in the pigment-based ink on the ink discharge port by an electrophoretic phenomenon, and a plurality of discharge electrodes for discharging the color material particles concentrated on the ink discharge port; A counter electrode disposed at a position facing the ink discharge port via a recording medium, and the discharge electrode during receiving the image data a plurality of times within one recording cycle of the image data and receiving the image data. A head driving unit for bringing the image data into a non-ground floating state, wherein the head driving unit receives the image data the number of times equal to the number of gradations of the image data within one recording cycle, and Regardless of the dummy data that is output regardless
An electrostatic ink jet recording apparatus characterized by receiving data at least twice.
【請求項2】 帯電した色材粒子を含んだ顔料系インク
に電界を与え、色材粒子に働くクーロン力によりインク
滴を噴射して記録媒体上に印字を行う静電式インクジェ
ット記録装置において、前記顔料系インク中の色材粒子
を電気泳動現象によりインク吐出口へ集中させるための
電気泳動電極と、前記インク吐出口へ集中した前記色材
粒子を吐出させるための複数の吐出電極と、前記記録媒
体を介して前記インク吐出口に対向した位置に配設され
た対向電極と、画像データの1記録周期内において画像
データを複数回受信して前記画像データを最初に受信す
る間は前記吐出電極を接地状態にし前記画像データを2
回目以降に受信する間は非接地浮遊状態にするヘッド駆
動手段とを有し、前記ヘッド駆動手段は、1記録周期内
に、前記画像データの階調数に等しい回数の前記画像デ
ータを受信した後、階調に関係なく出力されるダミーデ
ータを1回以上受信することを特徴とする静電式インク
ジェット記録装置。
2. An electrostatic ink jet recording apparatus for applying an electric field to a pigment-based ink containing charged coloring material particles and ejecting ink droplets by Coulomb force acting on the coloring material particles to perform printing on a recording medium. An electrophoretic electrode for concentrating the color material particles in the pigment-based ink on the ink discharge port by an electrophoretic phenomenon, and a plurality of discharge electrodes for discharging the color material particles concentrated on the ink discharge port; A counter electrode disposed at a position facing the ink ejection port via a recording medium; and a discharge electrode for receiving image data a plurality of times within one recording cycle of the image data and receiving the image data first. The electrode is grounded and the image data is
And a head driving unit that is in a non-ground floating state during reception after the first time, wherein the head driving unit has received the image data a number of times equal to the number of gradations of the image data within one recording cycle. Thereafter, the electrostatic ink jet recording apparatus receives the dummy data output irrespective of the gradation once or more.
【請求項3】 前記複数の吐出電極に与える画像データ
をシリアルに受信してパラレルに変換するシリアルパラ
レル変換回路を有することを特徴とする請求項1または
2記載の静電式インクジェット記録装置。
3. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 1, further comprising a serial-to-parallel conversion circuit that serially receives image data given to the plurality of ejection electrodes and converts the image data into parallel data.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100445097C (en) * 2004-12-09 2008-12-24 佳能株式会社 Ink jet recording head, substrate for ink jet recording head, driving control method, and ink jet recording apparatus
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JP2016523738A (en) * 2013-05-20 2016-08-12 トーンジェット リミテッド Printhead calibration and printing

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