JPH1158778A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェット記録装置は、吐出電極を一定
の厚さのインク層で覆うように構成されていたので、吐
出位置近傍にインクを供給し過ぎて、大きなインク滴が
飛翔し易く、また絶縁性液体も飛翔してしまうことか
ら、一定の濃度の微小なインク滴を安定に吐出すること
が困難であった。 【解決手段】 帯電した色材成分または帯電可能な色材
成分を分散させたインク７を流通させるインク供給流路
７内に、色材成分を吐出させるための吐出電極３と色材
成分を吐出電極３へ搬送するための搬送電極５とを形成
し、色材成分を吐出するための駆動回路１０が吐出電極
３に印加する電圧に対し、搬送用電圧電源１１が搬送電
極５に印加する電圧を常に高い電圧になるように構成
し、色材成分を効率よく吐出電極３に集めるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、溶剤中に色材を
分散させた液体インクを用い、主にこのインク中の色材
成分を記録媒体上に吐出して記録を行うインクジェット
記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置の方式は今日ま
でに数多くのものが提供されているが、その中でも次の
２つの方式が代表的な方式といえる。１つは、発熱体の
熱によってインクの蒸気を発生させその圧力でインク滴
を飛翔させる方式であり、もう１つは圧電素子によって
機械的な圧力パルスを発生させてインク滴を飛翔させる
方式である。

【０００３】これらのインクジェット記録装置(プリン
タ)に使用される記録ヘッドとしては、シリアル走査型
ヘッドが実用化されており、キャリッジに搭載された記
録ヘッドが、記録媒体の搬送方向(副走査方向と言う)に
対して直交する方向(主走査方向と言う)に移動しながら
記録を行っている。このシリアル走査型ヘッドは、上記
のように主走査方向に機械的に移動しながら記録を行う
ため、記録速度を早めることが困難である。

【０００４】そこで記録速度を早めるために、ライン走
査型ヘッドと呼ばれる記録媒体の幅と同じサイズのヘッ
ドを用い、主走査方向における機械的な可動部分を無く
すことが考えられる。しかし、上述したインクジェット
記録方式では、ノズルが目詰まりする問題や、記録ヘッ
ドの構造が複雑であることからくる加工上の問題があ
り、実際にはライン走査型ヘッドを実現することは難し
い。

【０００５】これらの問題を解決しライン走査型ヘッド
を実現するためには、個別のドット毎にノズルを必要と
しない構成および、個別のドット毎のインク流路の隔壁
を必要としない構成であり、なおかつ製造が容易な記録
ヘッドが望ましい。その具体的な方法として、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
らその中の色材成分を飛翔させる方式が提案されてお
り、例えば特開平８−２０７３０７号公報にその内容が
記載されている。

【０００６】この方式は、絶縁性の液体中に帯電した、
もしくは帯電可能な色材成分を分散させてなるインクを
インク流路に流通し、インク流路内に形成された吐出用
電極に帯電した色材成分と同一極性の高電圧を印加し、
帯電した色材成分と吐出用電極との反発力によって主に
色材成分を飛翔させるものである。

【０００７】図１６は上記特開平８−２０７３０７号公
報に開示された、従来のインクジェット記録装置の記録
ヘッドのインク吐出位置近傍の概略的な断面図を示すも
のである。

【０００８】図１６において、６４は記録ヘッドで、こ
の記録ヘッドは漸減形状をした第１の絶縁性基材６８に
複数の吐出補助電極６６が形成されている。第１の絶縁
性基材６８には第２の絶縁性基材６７が離間対向して設
けられ、この第２の絶縁性基材６７の先端部には斜面部
７１が形成されている。第２の絶縁性基材６７の斜面部
７１と鋭角をなす上面部６７ａには複数の個別電極とし
ての吐出電極６５が設けられている。複数の吐出電極６
５の先端部は上面部６７ａの先端近傍まで延長され、か
つ、その先端部は吐出補助電極６６よりも前方に突き出
ている。

【０００９】第１および第２の絶縁性基材６８、６７間
にはインク流路７２が形成され、第２の絶縁性基材６７
の下部側にはインク回収手段としてのインク回収路７３
が形成されている。第２の絶縁性基材６７の斜面部７１
にはインク吸引手段としての多孔性部材６９が設けら
れ、この多孔性部材６９は吐出電極６５の配列方向に、
吐出電極６５の形成幅よりも広い幅寸法で形成されてい
る。

【００１０】吐出電極６５と吐出補助電極６６とは１対
１に対応している。第１および第２の絶縁性基材６８、
６７は両電極６６、６５面が対向し、かつ吐出電極６５
の先端が吐出補助電極６６の先端より１ｍｍ突き出すよ
うに、また両電極６６、６５の各々が対向するように約
１ｍｍのスペースをとって位置決めされている。

【００１１】吐出電極６５は、画像情報に応じて個別に
吐出電極６５を駆動する記録駆動用ＩＣ７５を介して電
極に電位を与えるための電圧印加手段としての信号電圧
電源７６に接続されている。また、吐出補助電極６６は
図示しないバイアス電源に接続されている。第２の絶縁
基材６７の吐出電極形成面の反対面にはバッキング７４
が離間対向して設けられ、両者間には高さ約１ｍｍのイ
ンク回収路７３が設けてある。

【００１２】次に、動作について説明する。インク７０
はインク流路７２内を図示しないインク供給装置によっ
て矢印Ａ１方向に供給され、吐出電極６５の先端を経た
後、多孔性部材６９およびインク回収路７３を経て回収
される。ここで、インク７０としては、絶縁性液体に樹
脂を主成分とするバインダにカーボンブラック等の色材
顔料、分散剤、帯電制御剤等を含有させたトナー粒子が
分散されたものが用いられている。また、トナー粒子は
吐出電極６５、吐出補助電極６６に与えられる電位と同
一極性に帯電しているか、もしくは帯電するものが用い
られている。

【００１３】図１７および図１８は、吐出電極先端近傍
でのインク７０の状態を説明する図である。図１７は非
記録時の様子を示す図であり、インク７０の流れが止ま
った状態で、記録ヘッド６４の先端の吐出電極６５先端
部でその表面張力によりインク７０は留まっている。次
に、記録が開始しインク供給装置(図示せず)が作動し、
インク７０の供給が始まると、図１８に示すように吐出
電極６５と第２の絶縁基材６７との境界で、インク滞留
部７０Ｂを生じる。しかし、多孔性部材６９が吐出電極
６５に接近して設けてあるので、インク滞留部は膨張す
る前に多孔性部材６９に吸収され、吐出電極先端近傍で
は一定の液厚を保ったインク流れが得られる。

【００１４】このとき、信号電圧電源７６から記録駆動
用ＩＣ７５を介して吐出電極６５に画像情報に応じた駆
動電圧を印加すると、吐出電極先端部に位置する帯電し
たトナー粒子と吐出電極６５との間で反発力(斥力)が生
じ、インクの表面張力に反発力が打ち勝ったときにトナ
ー粒子が吐出電極先端よりインク滴となって飛翔する。

【００１５】以上のような方法によって、個別のドット
毎にノズルを必要とせず、また個別のドット毎のインク
流路の隔壁を必要としない構成で主に色材成分をインク
滴として飛翔させることができる。ここで、上述の飛翔
原理に基づく記録装置では、吐出位置近傍を流れるイン
クの流量が飛翔メカニズムの重要なパラメータとなる。

【００１６】微小なインク滴を効率よく安定に吐出させ
るためには、吐出する際に吐出電極から反発力を受ける
色材成分である帯電粒子はやはり微量なほうがよい。ま
た、絶縁性液体も帯電粒子ほど大きくはないものの吐出
電極から反発力を受け、絶縁性液体も一緒に飛翔してし
まうため、帯電粒子のみを効率良く飛翔させるには、吐
出位置近傍には絶縁性液体も極力少ないほうがよい。

【００１７】上述の方法では、吐出電極の先端を一定の
液厚でインクが覆っているため、吐出位置近傍に対して
インクの供給過多となって大きなインク滴が飛翔しやす
く、微小なインク滴を安定に得ることが困難になってし
まう。また絶縁性液体も飛翔してしまうことから、均一
な濃度のインク滴を飛翔させることが難しい。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
記録装置は以上のように構成されているので、吐出位置
近傍にインクを供給し過ぎてしまい、大きなインク滴が
飛翔しやすく、また絶縁性液体も飛翔してしまうことか
ら、一定の濃度の微小なインク滴を安定に吐出すること
が困難であるといった問題点があった。

【００１９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、吐出位置付近に微量なインク量を
供給し、色材成分のみを効率よく、かつ微小なインク滴
として安定に吐出するインクジェット記録装置を得るこ
とを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明の第１の発明は、記録媒体に対向して配置された吐
出口に帯電した色材成分または帯電可能な色材成分を含
むインクを流通させるインク供給流路、このインク供給
流路内に配置された上記インクの流れる方向に沿って延
びる少なくとも１つの吐出電極、この吐出電極に対向し
て上記インク供給流路内に配置された少なくとも１つの
搬送電極、および帯電した色材成分を吐出したインクを
回収するためのインク回収流路を設けた記録ヘッドと、
上記インクを上記インク供給流路へ供給し上記吐出口側
に送るインク供給手段と、上記吐出電極に画像信号に応
じた上記帯電した色材成分と同一極性の電圧を印加し
て、上記帯電した色材成分を上記吐出口から上記記録媒
体に向かって吐出させる吐出電圧印加手段と、上記搬送
電極に、上記帯電した色材成分と同一極性でかつ上記吐
出電極に印加する電圧より常に高い電圧を印加して、上
記帯電した色材成分を上記吐出電極側に導く搬送電圧印
加手段と、上記インク回収流路を通して帯電した色材成
分が吐出したインクを回収するインク回収手段と、を備
えたことを特徴とするインクジェット記録装置にある。

【００２１】この発明の第２の発明は、上記インク回収
流路を、上記インク供給流路における上記搬送電極が形
成された面の上記吐出口よりも内側に形成したことを特
徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置にあ
る。

【００２２】この発明の第３の発明は、上記記録ヘッド
が、絶縁基材上に上記インクの流れる方向に沿って延び
る複数の上記吐出電極を含む吐出電極アレイが形成さ
れ、上記吐出口側においてそれぞれの上記吐出電極が吐
出方向に突出するように吐出電極間に切欠部が設けられ
ている吐出基板と、上記吐出基板上の上記吐出電極アレ
イに対向して配置され上記吐出基板との間に上記インク
供給流路を形成すると共に上記吐出電極アレイに対向し
た上記搬送電極が形成された上部基板と、上記吐出基板
に対向して上記上部基板と反対の位置に配置され、上記
吐出基板との間に上記帯電した色材成分が吐出したイン
クを流通させる上記インク回収流路を形成する下部基板
と、を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載
のインクジェット記録装置にある。

【００２３】この発明の第４の発明は、両側の最も外側
の上記吐出電極のさらに外側にそれぞれ配置された制御
電極と、上記吐出電極に印加する電圧と同一極性の電圧
を上記制御電極に印加する制御電圧印加手段と、をさら
に備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
に記載のインクジェット記録装置にある。

【００２４】この発明の第５の発明は、上記各吐出電極
の両外側にそれぞれ位置するように配置された制御電極
と、上記吐出電極に印加する電圧と同一極性の電圧を上
記制御電極に印加する制御電圧印加手段と、をさらに備
えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
載のインクジェット記録装置にある。

【００２５】この発明の第６の発明は、上記各吐出電極
の吐出方向の先端部分に絶縁性被膜を設けたことを特徴
とする請求項１ないし５のいずれかに記載のインクジェ
ット記録装置にある。

【００２６】この発明の第７の発明は、上記インク回収
手段で回収されたインクにインク濃度が低い時には色材
成分を追加して再生処理を施し、上記インク供給手段に
戻して循環させるインク再生手段をさらに備えたことを
特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のインク
ジェット記録装置にある。

【００２７】この発明の第８の発明は、上記搬送電極が
上記吐出電極の数と同数でなおかつ個々の吐出電極と対
向して配置され、上記搬送電圧印加手段が上記吐出電圧
印加手段が上記吐出電極に印加する電圧と同期し、かつ
上記吐出電極に印加する上記電圧に対して所定の電位差
をもった電圧を上記搬送電極に印加することを特徴とす
る請求項１ないし７のいずれかに記載のインクジェット
記録装置にある。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下この発明を各実施の形態に従
って説明する。 実施の形態１．図１の(ａ)はこの発明の一実施の形態に
よるインクジェット記録装置の記録ヘッドのインク吐出
位置近傍の概略的な断面図を示すものである。図におい
て、１は記録ヘッドで、この記録ヘッド１は一端が漸減
形状をした第１の絶縁性基材２と、この第１の絶縁性基
材２に離間対向して設けられた第２の絶縁性基材４とで
インク供給流路７を形成している。

【００２９】第１の絶縁性基材２のインク供給流路７側
の表面には１つ、あるいは複数の個別電極としての吐出
電極３が形成されている。また、第２の絶縁性基材４の
インク供給流路７側の表面には搬送電極５が設けられて
おり、吐出電極３と対向するように配置されている。吐
出電極３の先端部を第１の絶縁性基材２の先端近傍まで
延長し、かつ、その先端部は搬送電極５よりも前方に突
き出している。第２の絶縁性基材４の下部側には第３の
絶縁性基材６が隔離対向して設けられており、インク回
収流路９を形成している。

【００３０】吐出電極３は通常、インク供給流路７のイ
ンク８が流れる方向に沿って複数設けられ、これらの吐
出電極３には画像情報に応じて個別にこれらの吐出電極
３を駆動するための吐出電圧印加手段としての駆動回路
１０を、また搬送電極５には搬送電圧印加手段としての
搬送用電圧電源１１をそれぞれ接続している。供給ポン
プ１２はインク供給流路７へインク８を一定圧力で供給
するためのインク供給手段としてのポンプであり、吸引
ポンプ１３はインク回収流路９からインク８を回収する
ためのインク回収手段としてのポンプである。また、１
４は記録媒体である。

【００３１】次に動作について説明する。供給ポンプ１
２からインク８が供給され、記録ヘッド１のインク供給
流路７にインク８が流通される。供給ポンプ１２は圧力
によってインク８を矢印Ｃ１の方向に押し出し、記録ヘ
ッド１の先端部までインク８を送り込む。

【００３２】ここで、インク８としては、絶縁性液体に
樹脂を主成分とするバインダにカーボンブラック等の色
材顔料、分散剤、帯電制御剤等を含有させたトナー粒子
が分散されたものを用いている。またトナー粒子は吐出
電極３、搬送電極５に与えられる電位と同一極性に帯電
しているか、もしくは帯電するものを用いている。

【００３３】インク供給流路７に供給されたインク８
は、吐出電極３の先端部で溜まった後、矢印Ｃ２の方向
に流れ、インク回収流路９に導かれる。インク回収流路
９に流れたインク８は吸引ポンプ１３によって吸引力を
受け、矢印Ｃ１〜Ｃ３のインクの流通系ができる。

【００３４】図２は、記録ヘッド１の先端部におけるイ
ンクの動きを説明する図である。図２の(ａ)は、上述し
た供給ポンプ１２と吸引ポンプ１３のみを作動させた場
合の、記録ヘッド１の先端部におけるインクの状態を示
したものである。１６はトナー粒子である。上述の状態
においては、インク８は吐出電極３と第３の絶縁性基材
６との間でインクの表面張力によってインク表面８ａが
形成され、釣り合った状態になっている。

【００３５】したがって、矢印Ｃ１方向に流すための供
給力と矢印Ｃ２方向に流すための吸引力は、このインク
表面８ａが壊れない程度に調整しなければならない。こ
のとき、搬送電極５が形成されている第２の絶縁性基材
４の斜面４ａに、例えば多孔性部材のような吸引力の良
いものを設けてもよい。この状態においては、トナー粒
子１６は絶縁性液体中に均一に分散している。

【００３６】次に、吐出電極３に対して駆動回路１０か
らバイアス電圧Ｖ１を印加し、搬送電極５に対して搬送
用電圧電源１１から搬送用電圧Ｖｃを印加する。この時
の記録ヘッド１の先端部でのインクの状態を図２の(ｂ)
に示す。トナー粒子１６はバイアス電圧Ｖ１、搬送用電
圧Ｖｃと同一極性に帯電しているか、もしくは吐出電極
３あるいは搬送電極５に接触した時点で同一極性に帯電
する。

【００３７】両電極にかかる電圧の関係は、バイアス電
圧Ｖ１よりも搬送用電圧Ｖｃの方が高いため、インク供
給流路７内では電気力線が搬送電極５から吐出電極３に
向かい、帯電したトナー粒子は矢印Ｄ１方向に移動し、
吐出電極３に押しつけられる。また、上述のインク流通
系によってインク８は矢印Ｃ１方向に流れるため、帯電
したトナー粒子は吐出電極３に沿って先端部へ移動す
る。

【００３８】吐出電極３にはバイアス電圧Ｖ１がかかる
が、吐出電極３の個々の先端を尖らせることで電界の集
中が起こり、吐出電極３の先端近傍では矢印Ｂ１に示す
搬送力がトナー粒子１６にさらに作用する。このとき、
インク８の絶縁性液体自身も搬送用電圧とバイアス電圧
によって力を受け、インク表面８ａが前方に移動し、新
しいインク表面８ｂを形成し、吐出電極３の先端部をよ
く濡らすようになり、微量なインク量を吐出電極３の先
端部に供給できる。

【００３９】インク８は上述したようにインク供給流路
７から矢印Ｃ２方向に供給され、インク回収流路９に供
給されるが、帯電したトナー粒子は上述したように吐出
電極３に集まるため、トナー粒子が少なくなったインク
が回収されることになる。また、バイアス電圧Ｖ１によ
ってトナー粒子１６は吐出電極３の先端部まで誘導さ
れ、吐出電極３との間で静電的な反発力(斥力)が生ずる
が、インクの表面張力に打ち勝ってトナー粒子１６が飛
び出してしまわない程度のバイアス電圧を与える。

【００４０】次に、画像情報が駆動回路１０の入力され
ると画像情報に応じた吐出電圧Ｖ２を発生し、バイアス
電圧Ｖ１に重畳させ、吐出電極３に印加する。この時に
おける記録ヘッド１の先端部でのインクの状態を図２の
(ｃ)に示す。吐出電極３に印加しているバイアス電圧Ｖ
１に吐出電圧Ｖ２を重畳した電圧よりも、搬送電極５に
印加する搬送用電圧Ｖｃの方が高くなるように搬送用電
圧Ｖｃを予め設定する。

【００４１】こうすることによって、インク供給流路７
内でのトナー粒子の搬送力を失うことがなく、吐出電圧
印加時に吐出電極３の近傍でのトナーの濃度が低下する
のを防止するばかりでなく、後方から新たに供給される
トナー粒子を吐出電極３に搬送し続けることができる。
そして吐出電極３の先端部では吐出電圧によってさらに
大きな反発力が生じ、微量なトナー粒子がインクの表面
張力に打ち勝ってインク滴１５となって記録媒体１４に
向かって吐出する。

【００４２】以上のように構成することで、吐出位置付
近に微量なインク量を供給し、かつ色材成分のみを効率
よく吐出電極近傍に供給することができ、微小なインク
滴を安定に吐出するインクジェット記録装置が得られる

【００４３】なお、上述の吐出原理では、吐出電極３と
帯電したトナー粒子１６との静電的な反発力によって吐
出電極先端からトナー粒子を吐出させているが、記録媒
体１４の後方に例えば図２の(ｃ)に破線で示すように背
面電極１４ａを設け、吐出力として背面電極１４ａとト
ナー粒子１６との間に生じる静電的な吸引力を利用する
ように構成してもよい。このとき、背面電極の電位を吐
出電極とは反対の極性にすることで、吐出電圧と搬送電
圧の値を下げることができ、より高速度な記録が可能に
なる。

【００４４】また、個々の吐出電極３の先端の形状は、
高い電界集中がおきる形状であれば、どんな形状でもよ
い。さらに、上記搬送電極５は全ての吐出電極に対して
共通である１つの搬送電極として構成しても、また個々
の吐出電極に対応するように複数個の搬送電極として構
成してもよい。

【００４５】なお、一般的な方法として、上記インク回
収手段である吸引ポンプ１３で回収したインクを、撹拌
等を行った後に再びインク供給手段である供給ポンプ１
２へ供給してインクを循環させることで、オンデマンド
型のインクジェット記録装置として動作する。このと
き、インク中の色材成分を吐出し続けることでインク濃
度が低下するため、図１の(ｂ)に示すように濃度検出部
９２でインク濃度を検出し、濃度が低下した時に、色材
成分をタンク９４から濃度検出部９２により制御される
バルブ９３を介して供給し、これに再生処理部９１で再
生処理を施し、供給ポンプ１２に供給するように構成し
てもよい。

【００４６】実施の形態２．図３はこの発明の別の実施
の形態によるインクジェット記録装置の記録ヘッドのイ
ンク吐出位置近傍の概略的な断面図を示すものである。
図において、１７は記録ヘッドで、この記録ヘッドは一
端が漸減形状をした第１の絶縁性基材２と、第１の絶縁
性基材２に離間対向して設けられた第２の絶縁性基材１
８とでインク供給流路７を形成している。第１の絶縁性
基材２のインク供給流路７側の表面には１つ、あるいは
複数の個別電極としての吐出電極３を形成している。

【００４７】また、第２の絶縁性基材１８のインク供給
流路７側の表面には吐出電極３と同数の搬送電極１９を
設けており、吐出電極３と個々に対向するように配置さ
れている。吐出電極３には画像情報に応じて個別に吐出
電極３を駆動するための吐出電圧印加手段としての駆動
回路２０を、また搬送電極１９には搬送電圧印加手段と
しての搬送電極駆動回路２２をそれぞれ接続されてい
る。

【００４８】また、駆動回路２０は、画像情報に応じた
同期信号２１を搬送電極駆動回路２２に出力する。図４
は、例えば吐出電極３が複数ある場合における磁気ヘッ
ド１７をインクが吐出する側から見た図であり、吐出電
極３と同数の搬送電極１９を個々の電極が対向するよう
に配置してある。他の部分については実施の形態１と同
じ構成である。

【００４９】次に動作について説明する。吐出電極３と
搬送電極１９に電圧を印加しない場合において、供給ポ
ンプ１２からインク８が供給され、吸引ポンプ１３によ
って吸引力を受けて矢印Ｃ１〜Ｃ３のインクの流通系が
できるまでの動作については実施の形態１と同じであ
る。

【００５０】また、吐出電極３に対して駆動回路２０か
らバイアス電圧を、搬送電極１９に対して搬送電極駆動
回路２２から搬送用電圧を印加した時の動作、および駆
動回路２０が画像情報に応じた吐出電圧を発生し、バイ
アス電圧に重畳させて吐出電極３に印加した場合の動作
についても、実施の形態１と同様の動作である。

【００５１】記録ヘッド１７における第１の絶縁性基材
２と第２の絶縁性基材１８との間隔は、吐出電極先端近
傍において図２に示したインクの表面張力によるインク
表面８ａが形成しやすいように狭めるほうが望ましい。
しかしながら、吐出電極３および搬送電極１９には２Ｋ
Ｖ〜４ＫＶの高電圧がかかり、また両電極間には帯電し
たトナー粒子が充満していることから、吐出電極３と搬
送電極１９との間隔が極端に狭く、両電極間での電位差
が大きい場合には、両電極間で放電が生じてしまう可能
性がある。特に、搬送用電圧が一定で、吐出電極に対し
てバイアス電圧のみがかかっている場合の両電極間の電
位差が最も大きく、放電の可能性が高い。

【００５２】そこで、駆動回路２０は画像情報に応じて
印加する吐出電圧に同期した同期信号２１を、搬送電極
駆動回路２２に対して出力する。この同期信号２１は、
吐出電圧を印加しているかどうかが判断できる信号であ
ればよく、例えば、駆動回路２０が吐出電極３に対して
吐出電圧を印加している場合には”１”を、吐出電圧を
印加せずにバイアス電圧のみを印加している場合には”
０”を搬送電極駆動回路２２に出力する。搬送電極駆動
回路２２は同期信号２１をもとにし、信号値が”１”の
時に印加する搬送電圧の値をＶｃ３とすれば、信号値
が”０”の時に印加する搬送電圧をＶｃ３よりも低い値
のＶｃ１とするように動作する。

【００５３】図５には、吐出電圧と搬送電圧の関係を示
す。図中、２３は吐出電極３に印加する電圧値の変化を
示し、２４は搬送電極１９に印加する電圧値の変化を示
す。吐出電極３には通常バイアス電圧Ｖ１を印加し、画
像情報に応じてインク滴を吐出する場合には吐出電圧Ｖ
２をバイアス電圧Ｖ１に重畳し、電圧値Ｖ３として吐出
電極３に印加する。

【００５４】一方の搬送電極１９には、吐出電極３に対
して電圧値Ｖ３を印加している時には電圧値Ｖｃ３を印
加し、吐出電極３に対してバイアス電圧のみを印加して
いる時にはＶｃ３よりも電圧値Ｖｃ２だけ低い電圧値Ｖ
ｃ１を印加する。以上のように動作することで、吐出電
極３と搬送電極１９との間の電位差が極端に大きくなる
のを防ぐことができる。

【００５５】上記のように構成することで、吐出電極と
搬送電極との間に生じる放電を防止することができ、記
録ヘッドがより安定に動作するだけでなく、両電極間隔
の寸法に対して自由度を大きくとれる。

【００５６】実施の形態３．図６はこの発明の別の実施
の形態によるインクジェット記録装置の記録ヘッドのイ
ンク吐出位置近傍の概略的な断面図を示すものである。
図において、２５は記録ヘッドで、この記録ヘッド２５
は一端が漸減形状をした第１の絶縁性基材２と、第１の
絶縁性基材２に離間対向して設けられた第２の絶縁性基
材２６とでインク供給流路７を形成している。第１の絶
縁性基材２のインク供給流路７側の表面には１つ、ある
いは複数の個別電極としての吐出電極３が形成されてい
る。また、第２の絶縁性基材２６のインク供給流路７側
の表面には搬送電極２７が設けられており、吐出電極３
と対向するように配置されている。

【００５７】吐出電極３の先端部を第１の絶縁性基材２
の先端近傍まで延長し、かつその先端部は搬送電極２７
よりも前方に突き出している。第２の絶縁性基材２６の
下部側には第３の絶縁性基材６が隔離対向して設けられ
ており、インク回収流路９を形成している。また、第２
の絶縁性基材２６と搬送電極２７における吐出電極３の
先端部側の端面から内側の位置に、インク回収流路９に
通じる溝２８を形成している。

【００５８】図７はこの溝２８の形状の一例を示す図で
あり、記録ヘッド２５のインク吐出位置近傍を第１の絶
縁性基材２の上から第２の絶縁性基材２６および搬送電
極２７を透視した図である。図に示すように、第２の絶
縁性基材２６と搬送電極２７に波線で示す溝２８が形成
されている。他の構成については、上記実施の形態と同
じである。

【００５９】次に動作について説明する。供給ポンプ１
２からインク８が供給され、記録ヘッド２５のインク供
給流路７にインク８が流通される。供給ポンプ１２は圧
力によってインク８を矢印Ｃ１の方向に押し出し、記録
ヘッド２５の先端部までインク８を送り込む。インク８
については、上記実施の形態と同じである。インク供給
流路７に供給されたインク８は、吐出電極３の先端部で
溜まり、インクの表面張力によって吐出電極３と搬送電
極２７との間でインク表面８ｃを形成し、他のインクは
溝２８に向かって矢印Ｃ４の方向に流れ、インク回収流
路９に導かれる。

【００６０】インク回収流路９に流れたインク８は吸引
ポンプ１３によって吸引力を受け、矢印Ｃ１〜Ｃ４〜Ｃ
３のインクの流通系ができる。このとき、矢印Ｃ１方向
に流すための供給力と矢印Ｃ４方向に流すための吸引力
は、このインク表面８ｃが保たれる程度に調整しなけれ
ばならない。

【００６１】次に、吐出電極３に対して駆動回路１０か
らバイアス電圧を印加し、また搬送電極２７に対して搬
送用電圧電源１１から搬送用電圧を印加する。上記実施
の形態と同様に、両電極にかかる電圧の関係は、バイア
ス電圧よりも搬送用電圧の方が高いため、インク供給流
路７内では電気力線が搬送電極２７から吐出電極３に向
かい、帯電したトナー粒子は吐出電極３に押しつけられ
る。上述のインク流通系によってインク８は矢印Ｃ４方
向に流れるが、供給ポンプ１２による流れＣ１の影響で
溝２８から先端の方向には微量な流れＣ５を生じる。帯
電したトナー粒子は流れＣ１とＣ５によって、吐出電極
３に沿って先端部へ移動する。

【００６２】さらに、吐出電極３にかかるバイアス電圧
によって吐出電極３の個々の先端を尖らせることで電界
の集中がおこり、吐出電極３の先端近傍にはトナー粒子
が効率よく搬送される。バイアス電圧のかけ方、および
吐出電極３に吐出電圧を重畳したときの動作については
上記実施の形態と同じ動作である。

【００６３】以上のように構成することで、吐出位置近
傍に色材成分をさらに効率よく供給することができ、微
小なインク滴をより安定に吐出することができる。ま
た、搬送電極の吐出位置側における端面がインクで覆わ
れることがなく、高い搬送電圧を印加した時に搬送電極
からインクが吐出してしまうことを防止できる。

【００６４】実施の形態４．図８はこの発明の別の実施
の形態によるインクジェット記録装置の記録ヘッドのイ
ンク吐出位置近傍の概略的な断面図を示すものである。
図において、２９は記録ヘッドで、この記録ヘッドは一
端が漸減形状をした吐出基板としての第１の絶縁性基材
３２と、この第１の絶縁性基材３２に離間対向して設け
られた上部基板としての第２の絶縁性基材３０とでイン
ク供給流路３５を形成している。第１の絶縁性基材３２
のインク供給流路３５側の表面には吐出電極アレイとし
て個々の吐出電極３３が形成されている。

【００６５】図９には吐出基板としての第１の絶縁性基
材３２の形状を示す。第１の絶縁性基材３２上には吐出
電極３３を形成している。第１の絶縁基材３２は記録媒
体１４側が、個々の吐出電極３３における記録媒体１４
に対向した一端を頂点とし、隣り合う吐出電極３３との
中心を谷底部３２ａとした三角波形状となるように切欠
部４２が形成されている。また、第２の絶縁性基材３０
のインク供給流路３５側の表面には搬送電極３１が設け
られており、吐出電極３３と対向するように配置されて
いる。第１の絶縁性基材３２は、その先端部が搬送電極
３１よりも前方に突き出している。第１の絶縁性基材３
２の下部側には下部基板としての第３の絶縁性基材３４
が隔離対向して設けており、インク回収流路３６を形成
している。

【００６６】吐出電極３３には画像情報に応じて個別に
吐出電極３３を駆動するための吐出電圧印加手段として
の駆動回路３８が、また搬送電極３１には搬送電圧印加
手段としての搬送用電圧電源３９がそれぞれ接続されて
いる。４０はインク供給流路３５へインク３７を一定圧
力で供給するためのインク供給手段としての供給ポンプ
であり、４１はインク回収流路３６からインク３７を回
収するためのインク回収手段としての吸引ポンプであ
る。

【００６７】次に動作について説明する。供給ポンプ４
０からインク３７が供給され、記録ヘッド２９のインク
供給流路３５にインク３７が流通される。供給ポンプ４
０は圧力によってインク３７を矢印Ｅ１の方向に押し出
し、記録ヘッド２９の先端部までインク３７を送り込
む。インク３７は上述した実施の形態と同じものであ
る。インク供給流路３５に供給されたインク３７は、吐
出電極３３の先端部で溜まり、インクの表面張力によっ
て吐出電極３３と搬送電極３１との間でインク表面３７
ａを形成し、他のインクは谷底部３２ａを通って矢印Ｅ
２の方向に流れ、インク回収流路３６に導かれる。

【００６８】インク回収流路３６に流れたインク３７は
吸引ポンプ４１によって吸引力を受け、矢印Ｅ１〜Ｅ３
のインクの流通系ができる。このとき、矢印Ｅ１方向に
流すための供給力と矢印Ｅ２方向に流すための吸引力
は、インク表面３７ａが保たれる程度に調整しなければ
ならない。

【００６９】図１０は第１の絶縁性基材３２の先端部に
おけるインクの動きを説明する図である。供給ポンプ４
０によって供給されたインクは矢印Ｅ１の方向に流れ、
吐出電極３３の先端付近において第１の絶縁性基体３２
の谷底部３２ａを通って第１の絶縁性基体３２の裏側へ
流れ、矢印Ｅ２の流れを形成する。このとき、隣り合う
吐出電極３３の頂点の間には、インクの表面張力によっ
てインク表面３７ｂを形成する。このインク表面３７ｂ
によって個々の吐出電極３３の先端部がインクで良く濡
れるようになり、トナー粒子を効率良く吐出電極３３の
先端部に搬送できるようになる。

【００７０】吐出電極３３に対して駆動回路３８からバ
イアス電圧を、搬送電極３１に対して搬送用電圧電源３
９から搬送用電圧を印加した時の動作、および駆動回路
３８が画像情報に応じた吐出電圧を発生し、バイアス電
圧に重畳させて吐出電極３３に印加した場合での動作に
ついては、上記実施の形態と同様の動作である。

【００７１】以上のように構成することで、吐出位置近
傍が良くインクで濡れるようになり、色材成分のみをさ
らに効率よく吐出電極近傍に供給することができ、微小
なインク滴を安定に吐出すようにすることができる。

【００７２】なお、個々の吐出電極の先端の形状は、高
い電界集中がおきる形状であればどのよな形状でもよ
く、さらに、搬送電極は全ての吐出電極に対して共通で
ある１つの搬送電極として構成しても、また個々の吐出
電極に対応するように複数個の搬送電極として構成して
もよい。

【００７３】実施の形態５．図１１はこの発明の別の実
施の形態によるインクジェット記録装置の記録ヘッドの
インク吐出位置近傍の概略的な断面図を示すものであ
る。この実施の形態は、実施の形態４の装置に実施の形
態２の搬送電圧を吐出電圧に同期させて変化させること
を組み合わせたものである。

【００７４】図において、４３は記録ヘッドで、この記
録ヘッドは一端が漸減形状をした吐出基板としての第１
の絶縁性基材３２と、第１の絶縁性基材３２に離間対向
して設けられた上部基板としての第２の絶縁性基材４４
とでインク供給流路３５を形成している。第１の絶縁性
基材３２のインク供給流路３５側の表面には吐出電極ア
レイとして個々の吐出電極３３を形成している。絶縁基
材３２の形状は図９に示すものと同じである。

【００７５】また、第２の絶縁性基材４４のインク供給
流路３５側の表面には吐出電極３３と同数の搬送電極４
５を設けており、個々の吐出電極３３とそれぞれ対向す
るように配置している。吐出電極３３には画像情報に応
じて個別に吐出電極３３を駆動するための吐出電圧印加
手段としての駆動回路４６を、また搬送電極４５には搬
送電圧印加手段としての搬送電極駆動回路４８をそれぞ
れ接続している。また、駆動回路４６は、画像情報に応
じた同期信号４７を搬送電極駆動回路４８に出力する。
他の部分については実施の形態４と同じ構成である。

【００７６】次に動作について説明する。吐出電極３３
と搬送電極４５に電圧を印加しない場合において、供給
ポンプ４０からインク３７が供給され、吸引ポンプ４１
によって吸引力を受けて矢印Ｅ１〜Ｅ３のインクの流通
系ができるまでの動作については実施の形態４と同じで
ある。また、吐出電極３３に対して駆動回路４６からバ
イアス電圧を搬送電極４５に対して搬送電極駆動回路４
８から搬送用電圧を印加した時の動作、および駆動回路
４６が画像情報に応じた吐出電圧を発生し、バイアス電
圧に重畳させて吐出電極３３に印加した場合の動作につ
いては、実施の形態１と同様の動作である。

【００７７】記録ヘッド４３においても、第１の絶縁性
基材３２と第２の絶縁性基材４４との間隔は狭めるほう
が望ましいが、吐出電極および搬送電極には高電圧がか
かり、また両電極間には帯電したトナー粒子が充満して
いることから、吐出電極３３と搬送電極４５との間で放
電が生じてしまう可能性がある。特に、搬送用電圧が一
定で、吐出電極に対してバイアス電圧のみがかかってい
る場合の両電極間の電位差が最も大きく、放電の可能性
が高い。

【００７８】そこで、実施の形態２と同様に、駆動回路
４６は画像情報に応じて印加する吐出電圧に同期した同
期信号４７を、搬送電極駆動回路４８に対して出力す
る。この同期信号４７は、吐出電圧を印加しているかど
うかが判断できる信号であればよく、例えば、駆動回路
４６が吐出電極３３に対して吐出電圧を印加している場
合には”１”を、吐出電圧を印加せずにバイアス電圧の
みを印加している場合には”０”を搬送電極駆動回路４
８に出力する。

【００７９】そして、搬送電極駆動回路４８は同期信号
４７をもとに、信号値が”１”の時に印加する搬送電圧
の値をＶｃ３とすれば、信号値が”０”の時に印加する
搬送電圧をＶｃ３よりも低い値のＶｃ１とするように動
作する。詳細は実施の形態２において図５に従って説明
したので省略する。

【００８０】そして、吐出電極３３には通常バイアス電
圧Ｖ１を印加し、画像情報に応じてインク滴を吐出する
場合には吐出電圧Ｖ２をバイアス電圧Ｖ１に重畳し、電
圧値Ｖ３として吐出電極に印加し、一方の搬送電極４５
には、吐出電極に対して電圧値Ｖ３を印加している時に
は電圧値Ｖｃ３を印加し、吐出電極対してにバイアス電
圧のみを印加しているときにはＶｃ３よりも電圧値Ｖｃ
２だけ低い電圧値Ｖｃ１を印加することで、吐出電極３
３と搬送電極４５との間の電位差が極端に大きくなるの
を防ぐことができる。

【００８１】上記のように構成することで、吐出電極と
搬送電極との間に生じる放電を防止することができ、記
録ヘッドがより安定に動作するだけでなく、両電極間隔
の寸法に対して自由度を大きくとれる。

【００８２】実施の形態６．図１２はこの発明の別の実
施の形態によるインクジェット記録装置のインクを吐出
させるための上記第１の絶縁性基材に相当する吐出基板
の構造を示す平面図である。図において、４９は絶縁基
材であり、その上に吐出電極アレイとしてｎ個の吐出電
極５０を均等間隔に配置している。また、第１の絶縁性
基材に相当する絶縁基材４９(吐出基板)上において、１
番目の吐出電極５０の隣りに制御電極５１ａを、ｎ番目
の吐出電極の隣りに制御電極５１ｂを形成する。

【００８３】さらに絶縁基材４９は記録媒体１４側に、
個々の吐出電極５０および制御電極５１ａ、５１ｂにお
ける一端を頂点とし、隣り合う電極との中心が谷底部と
なる三角波形状になるように切欠部４２が設けられてい
る。吐出電極５０には画像情報に応じて個別に吐出電極
５０を駆動するための吐出電圧印加手段としての駆動回
路３８を、また制御電極５１ａ、５１ｂには制御電圧印
加手段としての電圧電源５２をそれぞれ接続している。

【００８４】次に、動作について説明する。図１３は上
述の吐出電極アレイからインクが吐出する様子を示した
図である。図において５０ａは１番目の吐出電極、５０
ｂは２番目の吐出電極、５１ａは制御電極である。吐出
電極５０ａ、５０ｂには駆動回路３８から通常バイアス
電圧が印加されており、画像情報に応じてインクを吐出
する場合には吐出電圧をバイアス電圧に重畳して印加さ
れる。吐出電極５０ｂからインク滴５３を吐出する場合
は、吐出電極５０ｂの両隣りに別の吐出電極があり、そ
れぞれにバイアス電圧が常時印加されているため、イン
ク滴５３は矢印Ｆ１方向に吐出する。

【００８５】しかしながら、吐出電極５０ａからインク
滴を吐出させる場合においては、吐出電極５０ａの隣り
の一方、すなわち制御電極５１ａの位置に電極が存在し
ない場合においては、電極のない側の電位が極端に低い
ため、インク滴５４となって波線矢印Ｆ２の方向に曲が
って吐出してしまう。そこで、制御電極５１ａを設け、
そこに電圧電源５２から制御用電圧として吐出電極に印
加する電圧と同一極性で、例えばバイアス電圧と同一の
値の電圧を常時印加することで、吐出電極５０ａの周囲
の環境は吐出電極５０ｂと同じ条件になり、インク滴５
５として矢印Ｆ３の方向に正しく吐出することができ
る。

【００８６】以上のように構成することで、吐出電極を
アレイ状に形成した場合において、全ての吐出電極から
同一方向にインク滴を吐出させることができる。

【００８７】実施の形態７．図１４はこの発明の別の実
施の形態によるインクジェット記録装置のインクを吐出
させるための上記第１の絶縁性基材に相当する吐出基板
の構造を示す平面図である。図において５６は絶縁基材
であり、その上に吐出電極アレイとしてｎ個の吐出電極
５７を均等間隔に配置している。また、第１の絶縁性基
材に相当する絶縁基材５６(吐出基板)上における全ての
吐出電極に対して、個々の吐出電極５７の両隣りが制御
電極５８になるよう、ｎ＋１個の制御電極５８を形成す
る。

【００８８】さらに、絶縁基材５６の記録媒体側は、全
ての吐出電極５７と制御電極５８における一端を頂点と
し、隣り合う電極のと中心を谷底部とした三角波形状と
なるよう切欠部４２が形成されている。吐出電極５７に
は画像情報に応じて個別に吐出電極５７を駆動するため
の吐出電圧印加手段としての駆動回路３８を、また制御
電極５８には制御電圧印加手段としての電圧電源５２が
それぞれ接続されている。

【００８９】次に、動作について説明する。吐出電極５
７は駆動回路３８から通常バイアス電圧が印加されてお
り、画像情報に応じてインクを吐出する場合には吐出電
圧をバイアス電圧に重畳して印加される。ｉ番目の吐出
電極とｉ＋１番目の吐出電極からインク滴を吐出する時
を考える。ｉ番目とｉ＋１番目の吐出電極にはバイアス
電圧に吐出電圧を重畳させた電圧を印加し、ｉ−１番目
の吐出電極にはバイアス電圧のみを印加すると、ｉ番目
の吐出電極の両隣りの電位差が異なる。制御電極５８が
存在しない場合は、ｉ番目の吐出電極から吐出されるイ
ンク滴は、電位の低いｉ−１番目の方向に若干曲がって
吐出されてしまう。

【００９０】そこで、制御電極５８を設け、そこに電圧
電源５２から制御用電圧として吐出電極に印加する電圧
と同一極性で、例えばバイアス電圧と同一の値の電圧を
常時印加することで、全ての吐出電極５７における両隣
りの電極との電位差が同じになり、ｉ番目の吐出電極か
らはインク滴５９として、ｉ＋１番目の吐出電極からは
インク滴６０として同一の矢印Ｆ１の方向に正しく吐出
しを行うことができる。

【００９１】以上のように構成することで、吐出電極を
アレイ状に形成した場合において、全ての吐出電極か
ら、より正確に同一方向にインク滴を吐出させることが
できる。

【００９２】実施の形態８．図１５はこの発明の別の実
施の形態によるインクジェット記録装置のインクを吐出
させるための上記第１の絶縁性基材に相当する吐出基板
の構造を示す平面図である。図１５の(ａ)は、例えば実
施の形態４と同一の吐出基板である絶縁基材６１であ
り、この絶縁基材６１の上に吐出電極アレイとしてｎ個
の吐出電極６２を均等間隔に配置している。絶縁基材６
１の記録媒体側は、全ての吐出電極６２における一端を
頂点とし、隣り合う電極との中心を谷底部とする三角波
形状となるよう切欠部４２が設けられている。図１５の
(ｂ)は、吐出電極６２の先端部分に絶縁性被膜６３を形
成したものである。

【００９３】絶縁性被膜６３の形成方法としては、スパ
ッタリング法をはじめ、薄膜を形成できる方法であれば
どのような方法を用いてもよく、厚みを極力小さくする
ことが望ましい。また被膜する絶縁材料としては、電気
的絶縁をはかれるものであればどんな材料でもかまわな
く、耐熱性に関しては特に考慮を必要としない。

【００９４】上述したように、吐出電極６２の先端に帯
電したトナー粒子が搬送され、吐出電極６２との反発力
によってトナー粒子がインク滴となって吐出するが、吐
出電極先端部に絶縁性被膜６３を形成することで先端部
の濡れ性が悪くなり、吐出しの際に電極からインク滴が
離れやすくなるため、低い電圧値でインク滴を吐出させ
ることができる。

【００９５】しかしながら、図１５の(ｂ)に示す、絶縁
性被膜６３の長さＬがあまり長いと、濡れ性の悪さが逆
に作用し、吐出電極先端部にインクを供給しにくくなっ
てしまう。そのため絶縁性被膜６３の長さＬは可能なか
ぎり短く形成するのが望ましい。

【００９６】以上のようにのように構成したので、より
低い電圧値でインクを吐出させることができ、消費電力
を下げるだけでなく、吐出電極へ供給する吐出電圧を高
周波数にすることができ、安定でしかも高速度に記録が
行える。

【００９７】

【発明の効果】上記のようにこの発明の第１の発明で
は、記録媒体に対向して配置された吐出口に帯電した色
材成分または帯電可能な色材成分を含むインクを流通さ
せるインク供給流路、このインク供給流路内に配置され
た上記インクの流れる方向に沿って延びる少なくとも１
つの吐出電極、この吐出電極に対向して上記インク供給
流路内に配置された少なくとも１つの搬送電極、および
帯電した色材成分を吐出したインクを回収するためのイ
ンク回収流路を設けた記録ヘッドと、上記インクを上記
インク供給流路へ供給し上記吐出口側に送るインク供給
手段と、上記吐出電極に画像信号に応じた上記帯電した
色材成分と同一極性の電圧を印加して、上記帯電した色
材成分を上記吐出口から上記記録媒体に向かって吐出さ
せる吐出電圧印加手段と、上記搬送電極に、上記帯電し
た色材成分と同一極性でかつ上記吐出電極に印加する電
圧より常に高い電圧を印加して、上記帯電した色材成分
を上記吐出電極側に導く搬送電圧印加手段と、上記イン
ク回収流路を通して帯電した色材成分が吐出したインク
を回収するインク回収手段と、を備えたので、吐出位置
付近に微量なインク量を供給し、かつ色材成分のみを効
率よく吐出電極近傍に供給することができ、微小なイン
ク滴を安定に吐出するインクジェット記録装置を提供で
きる等の効果が得られる。

【００９８】この発明の第２の発明では、上記インク回
収流路を、上記インク供給流路における上記搬送電極が
形成された面の上記吐出口よりも内側に形成したので、
吐出位置近傍に色材成分をさらに効率よく供給すること
ができ、微小なインク滴をより安定に吐出すことがで
き、さらに搬送電極の吐出位置側における端面がインク
で覆われることがなく、高い搬送電圧を印加した時に搬
送電極からインクが吐出してしまうのを防止することの
できるインクジェット記録装置を提供できる等の効果が
得られる。

【００９９】この発明の第３の発明では、上記記録ヘッ
ドが、絶縁基材上に上記インクの流れる方向に沿って延
びる複数の上記吐出電極を含む吐出電極アレイが形成さ
れ、上記吐出口側においてそれぞれの上記吐出電極が吐
出方向に突出するように吐出電極間に切欠部が設けられ
ている吐出基板と、上記吐出基板上の上記吐出電極アレ
イに対向して配置され上記吐出基板との間に上記インク
供給流路を形成すると共に上記吐出電極アレイに対向し
た上記搬送電極が形成された上部基板と、上記吐出基板
に対向して上記上部基板と反対の位置に配置され、上記
吐出基板との間に上記帯電した色材成分が吐出したイン
クを流通させる上記インク回収流路を形成する下部基板
と、を備えたので、吐出位置近傍が良くインクで濡れる
ようになり、色材成分のみをさらに効率よく吐出電極近
傍に供給することができ、微小なインク滴を安定に吐出
すことのできるインクジェット記録装置を提供できる等
の効果が得られる。

【０１００】この発明の第４の発明では、両側の最も外
側の上記吐出電極のさらに外側にそれぞれ配置された制
御電極と、上記吐出電極に印加する電圧と同一極性の電
圧を上記制御電極に印加する制御電圧印加手段と、をさ
らに備えたので、吐出電極をアレイ状に形成した場合に
おいて、全ての吐出電極から同一方向にインク滴を吐出
させることが可能なインクジェット記録装置を提供でき
る等の効果が得られる。

【０１０１】この発明の第５の発明では、上記各吐出電
極の両外側にそれぞれ位置するように配置された制御電
極と、上記吐出電極に印加する電圧と同一極性の電圧を
上記制御電極に印加する制御電圧印加手段と、をさらに
備えたので、吐出電極をアレイ状に形成した場合におい
て、全ての吐出電極からより正確に同一方向にインク滴
を吐出させることが可能なインクジェット記録装置を提
供できる等の効果が得られる。

【０１０２】この発明の第６の発明では、上記各吐出電
極の吐出方向の先端部分に絶縁性被膜を設けたので、よ
り低い電圧値でインクを吐出させることができ、消費電
力を下げるだけでなく、高周波数で動作する駆動回路を
容易に得られ、安定で、しかも高速度に記録が行えるイ
ンクジェット記録装置を提供できる等の効果が得られ
る。

【０１０３】この発明の第７の発明では、上記インク回
収手段で回収されたインクにインク濃度が低い時には色
材成分を追加して再生処理を施し、上記インク供給手段
に戻して循環させるインク再生手段をさらに備えたの
で、オンデマンド型のインクジェット記録装置として動
作しかつ、インク濃度が低下した時に自動で色材成分を
追加するインクジェット記録装置を提供できる等の効果
が得られる。

【０１０４】そしてこの発明の第８の発明では、上記搬
送電極が上記吐出電極の数と同数でなおかつ個々の吐出
電極と対向して配置され、上記搬送電圧印加手段が上記
吐出電圧印加手段が上記吐出電極に印加する電圧と同期
し、かつ上記吐出電極に印加する上記電圧に対して所定
の電位差をもった電圧を上記搬送電極に印加するように
したので、吐出電極と搬送電極との間に生じる放電を防
止することができ、記録ヘッドがより安定に動作するだ
けでなく、両電極間隔の寸法に対して自由度を大きくと
れるインクジェット記録装置を提供できる等の効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 (ａ)はこの発明の実施の形態１によるインク
ジェット記録装置の記録ヘッドのインク吐出位置近傍の
概略的な断面図、(ｂ)は吸引ポンプから供給ポンプへの
帰還の一例を示す図である。

【図２】 記録ヘッドの先端部におけるインクの動きを
説明する図である。

【図３】 この発明の実施の形態２によるインクジェッ
ト記録装置の記録ヘッドのインク吐出位置近傍の概略的
な断面図である。

【図４】 この発明の実施の形態２による記録ヘッドを
インクが吐出する側から見た図である。

【図５】 この発明の実施の形態２による吐出電圧と搬
送電圧の関係を示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態３によるインクジェッ
ト記録装置の記録ヘッドのインク吐出位置近傍の概略的
な断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態３における第２の絶縁
性基材に形成される溝の形状を示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態４によるインクジェッ
ト記録装置の記録ヘッドのインク吐出位置近傍の概略的
な断面図である。

【図９】 この発明の実施の形態４による吐出基板の形
状を示す図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４による吐出基板の
先端部におけるインクの動きを説明する図である。

【図１１】 この発明の実施の形態５によるインクジェ
ット記録装置の記録ヘッドのインク吐出位置近傍の概略
的な断面図である。

【図１２】 この発明の実施の形態６によるインクジェ
ット記録装置の吐出基板の構造を示す図である。

【図１３】 この発明の実施の形態６による吐出電極ア
レイからインクが吐出する様子を示した図である。

【図１４】 この発明の実施の形態７によるインクジェ
ット記録装置の吐出基板の構造を示す図である。

【図１５】 この発明の実施の形態８によるインクジェ
ット記録装置の吐出基板の構造を示す図である。

【図１６】 従来のインクジェット記録ヘッドのインク
吐出位置近傍の概略的な断面図である。

【図１７】 従来のインクジェット記録装置の記録ヘッ
ドの非記録時における吐出電極先端近傍でのインクの状
態を説明する図である。

【図１８】 従来のインクジェット記録装置の記録ヘッ
ドの記録時における吐出電極先端近傍でのインクの状態
を説明する図である。

【符号の説明】

１，１７，２５，２９，４３ 記録ヘッド、２，３２
第１の絶縁性基材、３，３３，５０，５７，６２ 吐出
電極、４，１８，２６，３０，４４ 第２の絶縁性基
材、５，１９，２７，３１，４５ 搬送電極、６，３４
第３の絶縁性基材、７，３５ インク供給流路、８，
３７ インク、９，３６ インク回収流路、１０，２
０，３８，４６ 駆動回路、１１，３９ 搬送用電圧電
源、１２，４０ 供給ポンプ、１３，４１ 吸引ポン
プ、１４ 記録媒体、２２，４８ 搬送電極駆動回路、
６３ 絶縁性被膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 雅敏 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体に対向して配置された吐出口に
   帯電した色材成分または帯電可能な色材成分を含むイン
   クを流通させるインク供給流路、このインク供給流路内
   に配置された上記インクの流れる方向に沿って延びる少
   なくとも１つの吐出電極、この吐出電極に対向して上記
   インク供給流路内に配置された少なくとも１つの搬送電
   極、および帯電した色材成分を吐出したインクを回収す
   るためのインク回収流路を設けた記録ヘッドと、 上記インクを上記インク供給流路へ供給し上記吐出口側
   に送るインク供給手段と、 上記吐出電極に画像信号に応じた上記帯電した色材成分
   と同一極性の電圧を印加して、上記帯電した色材成分を
   上記吐出口から上記記録媒体に向かって吐出させる吐出
   電圧印加手段と、 上記搬送電極に、上記帯電した色材成分と同一極性でか
   つ上記吐出電極に印加する電圧より常に高い電圧を印加
   して、上記帯電した色材成分を上記吐出電極側に導く搬
   送電圧印加手段と、 上記インク回収流路を通して帯電した色材成分が吐出し
   たインクを回収するインク回収手段と、 を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 上記インク回収流路を、上記インク供給
   流路における上記搬送電極が形成された面の上記吐出口
   よりも内側に形成したことを特徴とする請求項１に記載
   のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 上記記録ヘッドが、 絶縁基材上に上記インクの流れる方向に沿って延びる複
   数の上記吐出電極を含む吐出電極アレイが形成され、上
   記吐出口側においてそれぞれの上記吐出電極が吐出方向
   に突出するように吐出電極間に切欠部が設けられている
   吐出基板と、 上記吐出基板上の上記吐出電極アレイに対向して配置さ
   れ上記吐出基板との間に上記インク供給流路を形成する
   と共に上記吐出電極アレイに対向した上記搬送電極が形
   成された上部基板と、 上記吐出基板に対向して上記上部基板と反対の位置に配
   置され、上記吐出基板との間に上記帯電した色材成分が
   吐出したインクを流通させる上記インク回収流路を形成
   する下部基板と、 を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のイ
   ンクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 両側の最も外側の上記吐出電極のさらに
   外側にそれぞれ配置された制御電極と、上記吐出電極に
   印加する電圧と同一極性の電圧を上記制御電極に印加す
   る制御電圧印加手段と、をさらに備えたことを特徴とす
   る請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェット
   記録装置。
5. 【請求項５】 上記各吐出電極の両外側にそれぞれ位置
   するように配置された制御電極と、上記吐出電極に印加
   する電圧と同一極性の電圧を上記制御電極に印加する制
   御電圧印加手段と、をさらに備えたことを特徴とする請
   求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェット記録
   装置。
6. 【請求項６】 上記各吐出電極の吐出方向の先端部分に
   絶縁性被膜を設けたことを特徴とする請求項１ないし５
   のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 上記インク回収手段で回収されたインク
   にインク濃度が低い時には色材成分を追加して再生処理
   を施し、上記インク供給手段に戻して循環させるインク
   再生手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１ない
   し６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 上記搬送電極が上記吐出電極の数と同数
   でなおかつ個々の吐出電極と対向して配置され、上記搬
   送電圧印加手段が上記吐出電圧印加手段が上記吐出電極
   に印加する電圧と同期し、かつ上記吐出電極に印加する
   上記電圧に対して所定の電位差をもった電圧を上記搬送
   電極に印加することを特徴とする請求項１ないし７のい
   ずれかに記載のインクジェット記録装置。