JPH11123831A - Electrostatic ink jet recorder - Google Patents

Electrostatic ink jet recorder

Info

Publication number
JPH11123831A
JPH11123831A JP29125897A JP29125897A JPH11123831A JP H11123831 A JPH11123831 A JP H11123831A JP 29125897 A JP29125897 A JP 29125897A JP 29125897 A JP29125897 A JP 29125897A JP H11123831 A JPH11123831 A JP H11123831A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
electrode
head
ejection
pulse width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29125897A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Takemoto
人司 竹本
Tadashi Mizoguchi
忠志 溝口
Junichi Suetsugu
淳一 末次
Hitoshi Minemoto
仁史 峯本
Kazuo Shima
和男 島
Yoshihiro Hagiwara
良広 萩原
Toru Yakushiji
徹 薬師寺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niigata Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Niigata Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Niigata Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd filed Critical Niigata Fuji Xerox Manufacturing Co Ltd
Priority to JP29125897A priority Critical patent/JPH11123831A/en
Priority to EP98120030A priority patent/EP0911163A1/en
Priority to US09/177,753 priority patent/US6412895B1/en
Publication of JPH11123831A publication Critical patent/JPH11123831A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the structure while reducing the scale by concentrating the particles of a coloring material at an ink jet port through an electrophoretic electrode before jetting them from a jetting electrode, disposing a counter electrode oppositely to the ink jet port and converting a jetting electrode driving pulse, being applied depending on the fluctuation of a plurality of jetting electrode characteristics, in parallel through a head driving means. SOLUTION: Upon receiving an image data containing a pulse width data from a host position, a head control section 51 transfers a head data 57, obtained by converting the pulse width data into the number of pulses, and a clock 56 for reading data in serial to a shift register 52 every divided recording period. Since the image data and pulse width data being transmitted to a large number of jetting electrodes are transferred in serial while dividing the recording period depending on the gray level, the number of signal lines can be decreased and an image data of multiple gray level can be printed.

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】従来例の静電式インクジェット記録装置
について図6,図7及び図8,図9を参照して説明する。
2. Description of the Related Art A conventional electrostatic ink jet recording apparatus will be described with reference to FIGS. 6, 7, 8 and 9. FIG.

【0003】図6は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、図7は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、図8は電気泳動電極
と吐出電極への印加電圧波形図、図9は抵抗値のばらつ
きを補正する各吐出電極への印加電圧波形である。
FIG. 6 is a schematic view of an ink jet recording apparatus utilizing an electrophoretic phenomenon, FIG. 7 is a plan view of an ink jet recording apparatus utilizing an electrophoretic phenomenon, and FIG. 8 is a waveform diagram of voltage applied to an electrophoretic electrode and a discharge electrode. FIG. 9 shows a voltage waveform applied to each ejection electrode for correcting the variation in the resistance value.

【0004】図6及び図7を参照すると、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、顔料系イ
ンク101が満たされているインク室102と、この顔
料系インク101中の色材粒子201をインク吐出口1
04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106
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10
4は各吐出電極106の先端で凸状の顔料系インク10
1の図7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110
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。
Referring to FIG. 6 and FIG. 7, an electrostatic ink jet recording apparatus having a plurality of ejection electrodes includes an ink chamber 102 filled with a pigment-based ink 101 and a color material in the pigment-based ink 101. Inject the particles 201 into the ink ejection port 1
And a plurality of ejection electrodes 106 for ejecting the coloring material particles 201 concentrated on the ink ejection ports 104 and causing them to fly onto the recording medium 105.
And a counter electrode 107 disposed on the back surface of the recording medium 105 so as to face the ejection electrode 106. Ink ejection port 10
Reference numeral 4 denotes a convex pigment-based ink 10 at the tip of each ejection electrode 106.
Each discharge electrode is partitioned by the flow path wall 108 so as to form the meniscus 206 shown in FIG. The ink chamber 102 has an ink supply port 109 and an ink discharge port 110.
A back pressure is applied to the ink in the ink chamber 102 and the pigment-based ink 101 in the ink chamber 102 is forcibly circulated.

【0005】次に、図6〜図9を参照して動作について
説明する。本装置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に一定電圧V1の電圧を
与え、顔料系インク101が満たされているインク室1
02に電界を加えると、顔料系インク101中の色材粒
子201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に電圧Vej、時間T25〜10
0%のパルス状の吐出電圧Vejを印加すると、ドライ
バ202がonし、吐出電極106と対向電極107間
に発生する静電界によって色材粒子201は吐出電極1
06の先端部に移動し集中する。色材粒子201は静電
気力によって顔料系インク101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 with reference to FIGS. This apparatus utilizes an electrophoretic 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, a voltage of a constant voltage V1 is applied to the electrophoresis electrode 103, and the ink chamber 1 filled with the pigment ink 101 is charged.
When an electric field is applied to 02, the color material particles 201 in the pigment-based ink 101 move at a certain electrophoretic speed to the ink ejection port 104. When the color material particles 201 move to the ink ejection port 104, a meniscus 206 is generated. The voltage Vej is applied to the discharge electrode 106 for discharging the color material particles 201 for a time period of T25 to T25.
When a pulse-like discharge voltage Vej of 0% is applied, the driver 202 is turned on, and the color material particles 201 are discharged from the discharge electrode 1 by an electrostatic field generated between the discharge electrode 106 and the counter electrode 107.
Move to the tip of 06 and concentrate. The coloring material particles 201 overcome the surface tension, viscous force and the like of the pigment-based ink 101 by electrostatic force, become minute coloring material particles 201 at a timing synchronized with the pulse-shaped ejection voltage Vej, and form the tip of the ejection electrode 106. And adhere to 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、ヘッド製造工程上、複数の吐出電
極106の抵抗値にばらつきが生じ、吐出特性にばらつ
きが生じた場合の、均一な粒子径を持つ色材粒子201
を吐出させる従来の補正方法について説明する。
Here, in the head manufacturing process, when the resistance values of the plurality of discharge electrodes 106 vary, and the discharge characteristics vary, the color material particles 201 having a uniform particle diameter are obtained.
The following describes a conventional correction method for ejecting.

【0007】任意のドット径を生成するためには、あら
かじめ、図2に示すようなヘッド抵抗値と印加するパル
ス幅との相関を実験・評価によって算出しておく。そし
て、各吐出電極のヘッド抵抗値を測定し、前述の図2を
基にして各吐出電極に印加するパルス幅を記憶手段(図
示せず)に格納しておく。図7に示す概略回路図におい
て、上位制御部(図示せず)から画像データが送信され
た画像データ制御部205は、各記憶手段から吐出電極
毎に格納されたパルス幅データを読み込み、画像データ
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2
03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、複数の吐出電極106に対し
それぞれの抵抗値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、複数の吐出電極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。
In order to generate an arbitrary dot diameter, the correlation between the head resistance and the pulse width to be applied as shown in FIG. 2 is calculated in advance by experiments and evaluations. Then, the head resistance value of each ejection electrode is measured, and the pulse width applied to each ejection electrode is stored in a storage unit (not shown) based on FIG. In the schematic circuit diagram shown in FIG. 7, an image data control unit 205 to which image data is transmitted from a higher-level control unit (not shown) reads pulse width data stored for each ejection electrode from each storage unit, and outputs the image data. The pulse width data corresponding to the pulse width generation unit 204 and the driver 202 for driving each ejection electrode 106 are turned on.
The image data for off control is transmitted to the driver control unit 2
03 respectively. The pulse width generation unit 204 that has received the pulse width data generates a pulse width corresponding to each resistance value for the plurality of ejection electrodes 106 and supplies the ejection voltage Vej to the driver 202. The driver control unit 203 turns on / off the driver 202 corresponding to each of the plurality of ejection electrodes 106 according to the image data, and applies the ejection voltage Vej to the ejection electrodes 106.

【0008】例えば、各吐出電極の抵抗値にばらつきが
あり、吐出電極1が2GΩ,吐出電極2が1GΩ,吐出電
極3が1.5GΩ,……,吐出電極40が2.5GΩであ
った場合、図2により、パルス幅生成部204から吐出
電極それぞれに、15μs,5μs,10μs,……20
μs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20
2がonされて各吐出電極には、パルス幅データに基づ
いた吐出電圧Vejがそれぞれ通電される(図9)。こ
れにより、飛翔する色材粒子201のドット径が均一化
されて、記録媒体105上に付着する。
For example, when there is a variation in the resistance value of each discharge electrode, the discharge electrode 1 is 2 GΩ, the discharge electrode 2 is 1 GΩ, the discharge electrode 3 is 1.5 GΩ,..., The discharge electrode 40 is 2.5 GΩ. According to FIG. 2, the pulse width generation unit 204 applies 15 μs, 5 μs, 10 μs,...
The ejection voltage having a pulse width of μs is supplied to the driver 202, and the driver control unit 203
2 is turned on, and an ejection voltage Vej based on the pulse width data is applied to each ejection electrode (FIG. 9). Thereby, the dot diameter of the flying color material particles 201 is made uniform and adheres onto the recording medium 105.

【0009】[0009]

【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、パルス幅データに基づいて
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
が各吐出電極にパラレルに駆動パルスを供給するので、
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, the pulse width generating section for modulating the pulse width given to each ejection electrode based on the pulse width data has a drive pulse in parallel with each ejection electrode. Supply
As the number of discharge electrodes and the number of gradations increase, there is a problem that the size becomes complicated and large.

【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、前記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、前記色材粒子を電気泳
動現象によりインク吐出口へ集中させるための電気泳動
電極と、前記インク吐出口へ集中した前記色材粒子を吐
出させるための複数の吐出電極と、前記記録媒体を介し
て前記インク吐出口に対向した位置に配設された対向電
極と、前記複数の吐出電極の特性ばらつきに応じてそれ
ぞれに印加するパルス幅を制御された前記複数の吐出電
極駆動パルスを上位装置からシリアルに受信しパラレル
に変換するヘッド駆動手段とを備える。
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 to eject ink droplets by the 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 the color material particles at an ink ejection port by an electrophoretic phenomenon, and the color material particles concentrated at the ink ejection port. A plurality of discharge electrodes for discharging, a counter electrode disposed at a position facing the ink discharge port via the recording medium, and a pulse width applied to each of the plurality of discharge electrodes in accordance with a characteristic variation of the discharge electrodes And a head driving means for serially receiving the plurality of ejection electrode drive pulses controlled by a host device and converting the pulses into parallel.

【0011】また、本発明の静電式インクジェット記録
装置は、パラレル信号となった前記駆動パルスに基づい
てon・off・非接地浮遊(ハイ・インピーダンス)
の制御を行う前記ヘッド駆動手段を備える。
In the electrostatic ink jet recording apparatus according to the present invention, on / off / non-ground floating (high impedance) based on the drive pulse converted into a parallel signal.
The head driving means for performing the above control.

【0012】[0012]

【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.

【0013】図1は本発明の一実施の形態の記録ヘッド
駆動手段の概略回路図、図2は吐出電極に印加するパル
ス幅と吐出電極の抵抗値ばらつきとの相関図、図3は記
録ヘッド駆動手段の真理値図、図4は記録ヘッド制御方
法の原理を示す印加電圧波形図、図5は抵抗値ばらつき
補正の記録ヘッド制御方法の印加波形図、図6は電気泳
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. 1 is a schematic circuit diagram of a recording head driving means according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a correlation diagram between a pulse width applied to an ejection electrode and variation in resistance value of the ejection electrode, and FIG. FIG. 4 is an applied voltage waveform diagram showing the principle of the printhead control method, FIG. 5 is an applied waveform diagram of the printhead control method for correcting the resistance value variation, and FIG. 6 is an ink jet using the electrophoresis phenomenon. It is a schematic diagram of a recording device.

【0014】図6を参照すると、本発明の一実施の形態
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101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10
5上に印字を行う静電式インクジェット記録装置であっ
て、色材粒子を電気泳動現象によりインク吐出口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を吐出させるための複数の
吐出電極106と、記録媒体105を介してインク吐出
口104に対向した位置に配設された対向電極107
と、複数の吐出電極106の特性ばらつきに応じてそれ
ぞれに印加するパルス幅を制御された複数の吐出電極1
06駆動パルスを上位装置からシリアルに受信しパラレ
ルに変換する図1に示す記録ヘッド駆動手段とから構成
される。
Referring to FIG. 6, an electrostatic ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention applies an electric field to a pigment-based ink 101 containing charged coloring material particles, and uses a Coulomb force acting on the coloring material particles. By ejecting ink droplets, the recording medium 10
5 is an electrostatic ink jet recording apparatus that performs printing on the ink ejection port 104 by electrophoresis.
Electrophoretic electrode 103 for concentrating the ink on the ink ejection port 104, a plurality of ejection electrodes 106 for ejecting the color material particles concentrated on the ink ejection port 104, and a plurality of ejection electrodes 106 disposed at a position facing the ink ejection port 104 via the recording medium 105. Counter electrode 107
And a plurality of ejection electrodes 1 in which the pulse width applied to each of the plurality of ejection electrodes 106 is controlled in accordance with the characteristic variation of the plurality of ejection electrodes 106.
The recording head driving means shown in FIG. 1 for receiving serially the 06 drive pulse from the host device and converting it into parallel.

【0015】図1を参照すると、記録ヘッド駆動手段
は、上位装置(図示せず)から画像データを受信するヘ
ッド制御部51と、ヘッド制御部51から送信されるシ
リアルな画像データをパラレルな画像データに変換する
シフトレジスタ52と、このパラレルな画像データを図
3に示す真理値表に基づいて駆動信号を送信する論理回
路53と、この駆動信号に基づいてヘッド55を駆動す
るヘッドドライバ54とから構成される。
Referring to FIG. 1, the recording head driving means includes a head control unit 51 for receiving image data from a host device (not shown), and a serial image data transmitted from the head control unit 51 for converting the image data into parallel image data. A shift register 52 for converting the data into data, a logic circuit 53 for transmitting a drive signal based on the truth table shown in FIG. 3, and a head driver 54 for driving a head 55 based on the drive signal. Consists of

【0016】図1のヘッド制御部51は上位装置(図示
せず)からパルス幅データを含む画像データが送信され
ると、分割された記録周期ごとに、パルス幅データをパ
ルス数に変換したヘッドデータ57とデータ読み取り用
クロック56とを同時にシフトレジスタ52へシリアル
転送する。シフトレジスタ52では順次シリアルで送ら
れて来るヘッドデータ57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53に送信する。論理回路
53は、図3に示す真理値表に基づいてヘッドドライバ
4に駆動信号を送信する。図3の真理値表からも分かる
ように論理回路53では、ヘッド制御部51から送られ
る2つ制御信号(イネーブル信号58、ヘッド通電パル
ス幅信号59)と、シフトレジスタ52から送られてく
る画像データとの論理をとり、各吐出電極に対応したヘ
ッドドライバ54にon・off・非接地浮遊(ハイ・
インピーダンス)の制御を行う。
When image data including pulse width data is transmitted from a host device (not shown) in FIG. 1, the head control unit 51 converts the pulse width data into the number of pulses for each divided recording cycle. The data 57 and the data reading clock 56 are serially transferred to the shift register 52 simultaneously. The shift register 52 converts the serially transmitted head data 57 into parallel data, and transmits image data corresponding to each ejection electrode to the logic circuit 53 from each output port (Data 1 to 40). The logic circuit 53 transmits a drive signal to the head driver 4 based on the truth table shown in FIG. As can be seen from the truth table of FIG. 3, the logic circuit 53 includes two control signals (an enable signal 58 and a head energizing pulse width signal 59) sent from the head controller 51 and an image sent from the shift register 52. By taking the logic with the data, the head driver 54 corresponding to each ejection electrode is turned on / off / non-ground floating (high / low).
Impedance).

【0017】図4における記録周期Tは、図5における
(1/5)T1と同じであり、図5にてパルス幅データ
を出力させる本発明の実施の形態の基本動作を図4を用
いて詳細に説明するものである。
The recording cycle T in FIG. 4 is the same as (1/5) T1 in FIG. 5, and the basic operation of the embodiment of the present invention for outputting pulse width data in FIG. This will be described in detail.

【0018】図1の概略ブロック図において、ヘッド制
御部51は上位装置(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57とクロック56とをセットにし
てシフトレジスタ52へ送信する。これに先だって、ヘ
ッド制御部51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58を「L」、
ヘッド通電パルス幅信号59を「H」にして、ヘッドド
ライバ54の出力Out1〜40を全て「L」(0V)
に設定する。
In the schematic block diagram of FIG. 1, when the head control unit 51 receives image data (two gradations) from a higher-level device (not shown), the head control unit 51 starts recording cycle T and simultaneously outputs head data 57 for 40 nozzles. The clock 56 is set and transmitted to the shift register 52. Prior to this, the head control unit 51 sets the enable signal 58 to “L” from the time of power-on in order to prevent improper ejection from nozzles and the like.
The head energization pulse width signal 59 is set to “H”, and the outputs Out1 to Out40 of the head driver 54 are all set to “L” (0 V).
Set to.

【0019】ヘッドデータを全て送信し終えたヘッド制
御部51は、論理回路53にヘッド通電パルス幅信号5
9にTwなる時間幅を持った「L」パルスを送信する。
論理回路53では、ヘッド制御部51から送信される2
つの制御信号(イネーブル信号58、ヘッド通電パルス
幅信号59)と、シフトレジスタ52から送信される4
0ノズル分のパラレルのヘッドデータData1〜40
との論理をとり、図3の真理値表に基づいた出力を行う
べく、ヘッドドライバ54へ制御信号を送信する。ヘッ
ドドライバ54は、この制御信号に基づき、ヘッド55
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。
The head controller 51, which has transmitted all the head data, sends the head energizing pulse width signal 5 to the logic circuit 53.
9 transmits an “L” pulse having a time width of Tw.
In the logic circuit 53, 2 transmitted from the head control unit 51
Control signal (enable signal 58, head energizing pulse width signal 59) and four control signals transmitted from the shift register 52.
Parallel nozzle data Data1 to 40 for 0 nozzles
Then, a control signal is transmitted to the head driver 54 in order to perform an output based on the truth table of FIG. The head driver 54 controls the head 55 based on the control signal.
Supply and cutoff of the ejection voltage Vej to the 40 ejection electrodes (not shown) provided in the first embodiment.

【0020】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51はイネーブル信号58を「L」
から「H」にすることによって、ヘッドドライバ54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時間まで保持する。
Before transmitting new head data in the next cycle, the head controller 51 sets the enable signal 58 to "L".
To "H", the head driver 54 is all set to the non-ground floating state, and this state is maintained until the time Tz at which transmission of the head data of the next cycle ends.

【0021】次に、図4に示すようなデータが、吐出電
極1及び2に対して送信された場合、各吐出電極にどの
様な出力がなされるかについて説明する。画像データ有
りの吐出電極1は、ヘッド制御部51のヘッド通電パル
ス幅信号59に同期して(図4中部)、電圧Vej,
パルス幅TwなるパルスOut1をヘッド55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4
中部)、イネーブル信号58が「L」から「H」に切
り替わることで非接地浮遊状態(図4中斜線部分)に設
定される。しかしながら、吐出電極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55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4中〜の期間)。次周期で画像データ無しとな
った吐出電極1は、ヘッド制御部51からのヘッド通電
パルス幅信号59の「L」パルスによって(図4中
部)、強制的にoffされる。
Next, when data as shown in FIG. 4 is transmitted to the ejection electrodes 1 and 2, what kind of output is performed to each ejection electrode will be described. The ejection electrode 1 having image data is synchronized with the head energizing pulse width signal 59 of the head control unit 51 (the middle part in FIG. 4), and the voltage Vej,
A pulse Out1 having a pulse width Tw is output to the head 55. At the same time as the start of the next cycle of data transfer (FIG. 4)
(Middle part), and the enable signal 58 is switched from “L” to “H”, so that a non-ground floating state (shaded portion in FIG. 4) is set. However, since the discharge electrode 1 is charged by a capacitive component such as ink in the head 55 on the load side even when the discharge electrode 1 is in the non-ground floating state, the voltage Vej is maintained during the data transfer period of the next cycle. (Period in FIG. 4). The ejection electrode 1 having no image data in the next cycle is forcibly turned off by the “L” pulse of the head energization pulse width signal 59 from the head control unit 51 (the middle part in FIG. 4).

【0022】吐出電極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51のヘッド
通電パルス幅信号59が「L」となっても(図4中
部)、吐出電圧Vej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4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、吐出電極2は電圧0Vを保持した状態で保たれる
(図4中〜の期間)。次周期で画像データ有りとな
った吐出電極2は、ヘッド制御部51からのヘッド通電
パルス幅信号59の「L」パルスによって(図4中
部)、吐出電圧Vejが出力される。
Since the ejection electrode 2 has no image data in the first recording cycle T, even if the head energizing pulse width signal 59 of the head control unit 51 becomes "L" (the middle part of FIG. 4), the ejection voltage Vej is not changed. No output. Therefore, even if the data transfer in the next cycle is started (the middle part of FIG. 4) and the enable signal is switched from “L” to “H” to be set to the non-ground floating state, charging is not performed in the previous cycle. Therefore, the ejection electrode 2 is maintained at a voltage of 0 V (periods in FIG. 4). The ejection voltage Vej is output from the ejection electrode 2 having image data in the next cycle by the “L” pulse of the head energization pulse width signal 59 from the head control unit 51 (the middle part in FIG. 4).

【0023】上述の吐出電極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信号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Ve
jを出力することになる。以上の動作を行いヘッド55
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 above-described operation of the ejection electrode 1, in the recording head driving means of the present invention, when image data is present, a period in which the head energizing pulse width signal Tw and the enable period Tz are combined (one recording cycle) ), Ejection voltage Ve
j will be output. By performing the above operation, the head 55
By applying a discharge voltage Vej to the discharge electrodes in the
The color material particles fly by performing the operation already described in the conventional example, and adhere to the recording medium to perform printing.

【0024】次に本発明の特徴である簡単な回路構成で
複数の吐出電極の抵抗値ばらつきを補正する動作につい
て、図5の印加電圧波形を用いて説明する。ここでは、
例として40個の吐出電極の抵抗値が1.0〜2.5G
Ωの間でばらつきがあり、この吐出電極から10μmの
均一なドット径を吐出させる動作について示す。
Next, the operation of correcting the variation in the resistance values of a plurality of ejection electrodes with a simple circuit configuration, which is a feature of the present invention, will be described with reference to the applied voltage waveform of FIG. here,
For example, the resistance value of 40 ejection electrodes is 1.0 to 2.5 G
There is a variation between Ω, and the operation of discharging a uniform dot diameter of 10 μm from this discharge electrode will be described.

【0025】基本的には、図3で説明した印字動作が基
となるが、任意のドット径(例えば10μm)を生成す
るためには、あらかじめ、図2に示すようなヘッド抵抗
値と印加するパルス幅の相関を実験・評価によって算出
しておく必要がある。次に、各吐出電極のヘッド抵抗値
を測定し、均一なドット径を得るために必要なパルス幅
を前述の図2から算出しておき、各吐出電極毎の結果を
記憶手段(図示せず)に予め格納しておく。図1の概略
ブロック図において、上位装置(図示せず)は4段階の
パルス幅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5
1に転送する。つまり記録周期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パルス幅データを送
信する。パルス幅データは、5分割された周期のうち1
回目から4回目の転送までがパルス幅データで、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T1
の最後の(1/5)T1期間は、必ずヘッドへの通電は
offされる。
Basically, the printing operation described with reference to FIG. 3 is used. To generate an arbitrary dot diameter (for example, 10 μm), a head resistance value as shown in FIG. 2 is applied in advance. It is necessary to calculate the correlation of the pulse width by experiment and evaluation. Next, the head resistance value of each ejection electrode is measured, the pulse width required to obtain a uniform dot diameter is calculated from FIG. 2 described above, and the result for each ejection electrode is stored in storage means (not shown). ) Is stored in advance. In the schematic block diagram of FIG. 1, the host device (not shown) sends four-stage pulse width data and one or more dummy data (here, one-time imageless data) to the head control unit 5.
Transfer to 1. That is, the recording cycle T is divided into five times of 4 + 1, and pulse width data corresponding to each ejection electrode is transmitted. The pulse width data is one of the five divided periods.
Since the first to fourth transfers are pulse width data, and the last one is dummy data, the print cycle T1
In the last (1/5) T1 period, the power supply to the head is always turned off.

【0026】ここで、最小となるパルス幅は、使用する
吐出電極の抵抗値ばらつきによって決定されなければな
らなく、図2に示すように抵抗値ばらつきが1.0〜
2.5GΩの範囲であれば、その相関図から、最も低い
抵抗値1GΩ時のパルス幅5μsと言うことになる。こ
れにより、最も長いパルス幅が抵抗値2.5GΩ時の2
0μsであることから、記録周期T1を25μsにし
て、これを5分割することで吐出電極の抵抗値ばらつき
を5μsステップで補正することが可能となる。各吐出
電極の抵抗値は、それぞれ吐出電極1は2GΩ、吐出電
極2は1.5GΩ、吐出電極3は2.5GΩ、……吐出
電極40は1GΩと測定されたならば、図示しない記憶
手段には図2の相関図から、吐出電極1には15μs、
吐出電極2に10μs、吐出電極3に20μs、……吐
出電極40には5μsがそれぞれ格納される。
Here, the minimum pulse width must be determined by the variation in the resistance value of the discharge electrode to be used. As shown in FIG.
In the range of 2.5 GΩ, the pulse width at the lowest resistance value of 1 GΩ is 5 μs from the correlation diagram. Thereby, the longest pulse width is 2 when the resistance value is 2.5 GΩ.
Since the recording period is 0 μs, the recording period T1 is set to 25 μs, and the recording period T1 is divided into five parts, so that the variation in the resistance value of the ejection electrode can be corrected in 5 μs steps. If the discharge electrode 1 measures 2 GΩ, the discharge electrode 2 has 1.5 GΩ, the discharge electrode 3 has 2.5 GΩ, and the discharge electrode 40 has 1 GΩ, the resistance value of the discharge electrode 40 is 1 GΩ. Is from the correlation diagram of FIG.
The ejection electrode 2 stores 10 μs, the ejection electrode 3 stores 20 μs,... The ejection electrode 40 stores 5 μs.

【0027】図1におけるヘッド制御部51はこれら格
納されたパルス幅データを順次読み出し、吐出電極1の
場合、吐出電圧Vejを15μs[(3/5)T1]な
る幅のパルスを吐出電極に通電するため、5分割された
各周期(1/5)T1のパルス幅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54を非
接地浮遊状態(図5中斜線部分)に設定する。これに先
だって、ヘッド制御部51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54の出力を全て「L」(0V)に設定してお
く。以上の動作により、吐出電極1は、図5に示すよう
に3×Tw+3×Tzつまり15μs[(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。
The head controller 51 in FIG. 1 sequentially reads out the stored pulse width data, and in the case of the ejection electrode 1, applies a pulse having a width of 15 μs [(3/5) T1] to the ejection electrode. In the transfer of pulse width data of each period (1/5) T1 divided into five,
"Data available (hereinafter referred to as on)""on""on"
After sequentially transmitting “no data (hereinafter referred to as“ off ”)”, dummy data “off” is transmitted. In the data transfer period of each cycle, the head driver 54 is set to the non-ground floating state (shaded portion in FIG. 5) by changing the enable signal from “L” to “H” as in FIG. Prior to this, the head control unit 51 sets the enable signal to “L” and the head energizing pulse width to “H” from the time of turning on the power, and outputs all the outputs of the head driver 54 in order to prevent improper ejection from the nozzles. Set to “L” (0 V). By the above operation, the discharge electrode 1 is set to 3 × Tw + 3 × Tz, that is, 15 μs [(3/5) T1] as shown in FIG.
The ejection voltage Vej is supplied with a pulse width having a certain time width.

【0028】吐出電極1と同様の操作を行い、吐出電極
2にも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、図5
に示すように2×Tw+2×Tzつまり10μs[(2/
5)T1]なる時間幅を持ったパルス幅で吐出電圧Ve
jが通電される。
The same operation as that of the discharge electrode 1 is performed, and the data is sequentially transmitted to the discharge electrode 2 as "on", "on", "off", and "off" in the data transfer of each divided period (1/5) T1. Then, if the dummy data “off” is transmitted, FIG.
2 × Tw + 2 × Tz, that is, 10 μs [(2 /
5) The discharge voltage Ve has a pulse width having a time width of T1].
j is energized.

【0029】20μsのパルス幅を通電する吐出電極3
は、データ転送時の全てのデータに「on」を送信し、
最後にダミーデータ「off」を送信すれば、吐出電極
3の出力は図5に示すように4×Tw+4×Tzつまり2
0μs[(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。
Discharge electrode 3 for supplying a pulse width of 20 μs
Sends “on” to all data during data transfer,
Finally, if the dummy data “off” is transmitted, the output of the ejection electrode 3 becomes 4 × Tw + 4 × Tz, that is, 2 ×, as shown in FIG.
The ejection voltage Vej is supplied with a pulse width having a time width of 0 μs [(4/5) T1].

【0030】吐出電極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5μs[(1/
5)T1]なる時間幅を持ったパルス幅で吐出電圧Ve
jが通電される。
The output of the discharge electrode 40 is "on" and "of" in the data transfer in each period (1/5) T1 divided into five.
f ”,“ off ”,“ off ”and dummy data“ off ”are sequentially transmitted, and 1 × Tw + 1 × Tz, that is, 5 μs [(1 /
5) The discharge voltage Ve has a pulse width having a time width of T1].
j is energized.

【0031】このようにして、吐出電極の抵抗値ばらつ
きを補正する際に、記録周期をm分割してパルス幅デー
タを転送し、ダミーデータとして印字周期の最後に1回
以上転送し、パルス幅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、インク滴の径を均一化
させることが可能となる。
As described above, when correcting the variation in the resistance value of the ejection electrode, the recording cycle is divided into m and the pulse width data is transferred, and is transmitted as dummy data at least once at the end of the printing cycle. By controlling the ejection electrode to the non-ground floating state while receiving data, the time for supplying the ejection voltage to the ejection electrode can be modulated, and the diameter of the ink droplet can be made uniform.

【0032】[0032]

【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、複数の吐出電極の特性ばらつ
きに応じてそれぞれに印加するパルス幅を制御された複
数の吐出電極駆動パルスを上位装置からシリアルに受信
しパラレルに変換するヘッド駆動手段を有するため、吐
出電極数や階調数が増加しても、抵抗値ばらつき等によ
る吐出特性の変化に応じて各吐出電極に与える駆動パル
スを簡単な回路構成で可変し、均一なドット径を吐出出
来るという効果がある。
As described above, in the electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention, a plurality of ejection electrode drive pulses whose pulse widths are respectively controlled in accordance with the variation in the characteristics of the plurality of ejection electrodes are ranked higher. Since there is a head driving unit that receives serially from the apparatus and converts the data into parallel data, even if the number of ejection electrodes or the number of gradations increases, the drive pulse given to each ejection electrode according to a change in ejection characteristics due to resistance value variation or the like. There is an effect that it can be varied with a simple circuit configuration and a uniform dot diameter can be discharged.

【0033】また、多数個の吐出電極に送信する画像デ
ータとパルス幅データは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 and pulse width data to be transmitted to a large number of ejection electrodes are serially transferred by dividing the recording cycle in accordance with the number of gradations, the number of signal lines can be reduced.
There is an effect that it is possible to print multi-gradation image data.

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

【図1】本発明の一実施の形態の記録ヘッド駆動手段の
概略回路図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of a recording head driving unit according to an embodiment of the present invention.

【図2】この実施の形態の吐出電極に印加するパルス幅
と吐出電極の抵抗値ばらつきとの相関図である。
FIG. 2 is a correlation diagram between a pulse width applied to an ejection electrode and a variation in resistance value of the ejection electrode according to the embodiment.

【図3】この実施の形態の記録ヘッド駆動手段の真理値
表である。
FIG. 3 is a truth table of the recording head driving unit of the embodiment.

【図4】この実施の形態の記録ヘッド制御方法の印加電
圧波形図である。
FIG. 4 is an applied voltage waveform diagram of the printhead control method according to the embodiment.

【図5】この実施の形態の記録ヘッド制御方法の抵抗値
ばらつき補正の印加電圧波形図である。
FIG. 5 is an applied voltage waveform chart for resistance value variation correction in the print head control method according to the embodiment.

【図6】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. 6 is a schematic diagram of an ink jet recording apparatus using an electrophoresis phenomenon.

【図7】従来のインクジェット記録装置の平面図であ
る。
FIG. 7 is a plan view of a conventional ink jet recording apparatus.

【図8】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. 8 is a waveform diagram of a voltage applied to a conventional discharge electrode and an electrophoretic electrode.

【図9】従来の抵抗値のばらつきを補正する各吐出電極
への印加電圧波形図である。
FIG. 9 is a waveform diagram of a voltage applied to each ejection electrode for correcting a variation in resistance value according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

51 ヘッド制御部 52 シフトレジスタ 53 論理回路 54 ヘッドドライバ 55 ヘッド 56 クロック 57 ヘッドデータ 58 イネーブル信号 59 ヘッド通電パルス幅信号 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 REFERENCE SIGNS LIST 51 head control unit 52 shift register 53 logic circuit 54 head driver 55 head 56 clock 57 head data 58 enable signal 59 head energization pulse width signal 101 pigment-based ink 102 ink chamber 103 electrophoretic electrode 104 ink discharge port 105 recording medium 106 discharge electrode 107 Counter electrode 108 Flow path wall 109 Ink supply port 110 Ink discharge port

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

Claims (2)

【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、前記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、前記色材粒子を電気泳動現
象によりインク吐出口へ集中させるための電気泳動電極
と、前記インク吐出口へ集中した前記色材粒子を吐出さ
せるための複数の吐出電極と、前記記録媒体を介して前
記インク吐出口に対向した位置に配設された対向電極
と、前記複数の吐出電極の特性ばらつきに応じてそれぞ
れに印加するパルス幅を制御された前記複数の吐出電極
駆動パルスを上位装置からシリアルに受信しパラレルに
変換するヘッド駆動手段とを備え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 and ejects 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 on the ink discharge port by an electrophoretic phenomenon, a plurality of discharge electrodes for discharging the color material particles concentrated on the ink discharge port, and the recording medium. And a counter electrode disposed at a position facing the ink discharge port, and the plurality of discharge electrode drive pulses, the pulse widths of which are controlled according to the characteristic variation of the plurality of discharge electrodes. An electrostatic ink jet recording apparatus comprising: a head driving unit that receives serial data and converts the data into parallel data.
【請求項2】 パラレル信号となった前記駆動パルスに
基づいてon・off・非接地浮遊(ハイ・インピーダ
ンス)の制御を行う前記ヘッド駆動手段を備えることを
特徴とする請求項1記載の静電式インクジェット記録装
置。
2. The electrostatic device according to claim 1, further comprising the head driving unit that controls on / off / non-ground floating (high impedance) based on the driving pulse converted into a parallel signal. Type inkjet recording device.
JP29125897A 1997-10-23 1997-10-23 Electrostatic ink jet recorder Pending JPH11123831A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29125897A JPH11123831A (en) 1997-10-23 1997-10-23 Electrostatic ink jet recorder
EP98120030A EP0911163A1 (en) 1997-10-23 1998-10-22 Electrostatic ink jet printer
US09/177,753 US6412895B1 (en) 1997-10-23 1998-10-23 Electrostatic ink jet printer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29125897A JPH11123831A (en) 1997-10-23 1997-10-23 Electrostatic ink jet recorder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11123831A true JPH11123831A (en) 1999-05-11

Family

ID=17766545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29125897A Pending JPH11123831A (en) 1997-10-23 1997-10-23 Electrostatic ink jet recorder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11123831A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7537299B2 (en) 2004-09-29 2009-05-26 Seiko Epson Corporation Liquid ejection apparatus, drive signal application method, and liquid ejection method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7537299B2 (en) 2004-09-29 2009-05-26 Seiko Epson Corporation Liquid ejection apparatus, drive signal application method, and liquid ejection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100416459B1 (en) Ink-jet printer and driving method thereof
JPH04250045A (en) Drop on demand-type ink jet printer
JP2859243B2 (en) Electrostatic inkjet recording device
JP3150099B2 (en) Electrostatic ink jet recording unit and electrostatic ink jet recording apparatus
JP2845855B2 (en) Electrostatic inkjet recording device
JPH11123831A (en) Electrostatic ink jet recorder
JP2954137B2 (en) Head drive device for electrostatic inkjet printer
JP2001232798A (en) Ink jet recorder and its recording method
US6412895B1 (en) Electrostatic ink jet printer
JP4042300B2 (en) Inkjet head drive control method and apparatus
JPH10296980A (en) Electrostatic ink jet recorder
JPS62151348A (en) Liquid jet recorder
JP2859238B2 (en) Driving method of inkjet head
JP2885733B2 (en) Electrostatic inkjet recording device
JP2885715B2 (en) Head drive control method of electrostatic ink jet recording device
JP2885734B2 (en) Electrostatic inkjet recording device
JP2872189B2 (en) Electrostatic inkjet recording device
JPH11277736A (en) Method and device for drive control of ink jet head
JP2885741B2 (en) Electrostatic inkjet recording device
JP2954171B1 (en) Ink jet flight control method and ink jet recording apparatus
JP2885714B2 (en) Electrostatic inkjet recording device
JP2885740B2 (en) Electrostatic inkjet recording device
JP2885738B2 (en) Electrostatic inkjet recording device
JP2826525B2 (en) Ink jet recording device
JP2000263792A (en) Electrostatic ink jet recording apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19991026