JPH1016254A - インクジェット記録装置及び印刷方法 - Google Patents
インクジェット記録装置及び印刷方法Info
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- JPH1016254A JPH1016254A JP8177990A JP17799096A JPH1016254A JP H1016254 A JPH1016254 A JP H1016254A JP 8177990 A JP8177990 A JP 8177990A JP 17799096 A JP17799096 A JP 17799096A JP H1016254 A JPH1016254 A JP H1016254A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】吐出させるインクのドット径を細かく変化さ
せ、階調のある画像を得ることができるインクジェット
記録装置を提供する。 【解決手段】インクタンクよりインクを導く流路と、前
記流路と連結したインク室と、インク室の体積を減少さ
せることが可能なようにインク室に接続された電歪素子
と、前記電歪素子に電圧を印加する第１パルス発生器１
０ａと 、インク室に接続してインクをオリフィスまで
導く吐出通路と、吐出通路と記録媒体との間に電圧を印
加する第２パルス発生器１０ｂと、前記２種類のパルス
発生器で印加する電圧を制御する制御手段を設ける。こ
れにより、吐出通路ごとに独立に電圧を印加して、ドッ
トごとにインク量を変化させることができるので、高精
細な画像を得ることができる。
せ、階調のある画像を得ることができるインクジェット
記録装置を提供する。 【解決手段】インクタンクよりインクを導く流路と、前
記流路と連結したインク室と、インク室の体積を減少さ
せることが可能なようにインク室に接続された電歪素子
と、前記電歪素子に電圧を印加する第１パルス発生器１
０ａと 、インク室に接続してインクをオリフィスまで
導く吐出通路と、吐出通路と記録媒体との間に電圧を印
加する第２パルス発生器１０ｂと、前記２種類のパルス
発生器で印加する電圧を制御する制御手段を設ける。こ
れにより、吐出通路ごとに独立に電圧を印加して、ドッ
トごとにインク量を変化させることができるので、高精
細な画像を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インク滴を吐出さ
せて記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装
置及び印刷方法に関するものである。
せて記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装
置及び印刷方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式によって画像を得る印刷装
置（電子写真記録装置）とともに、微小なインク滴を記
録媒体上に吐出させることによって画像を得るインクジ
ェット記録装置が広く用いられている。インクジェット
記録装置は電子写真記録装置と比較して、感光体が不要
であったり、転写や定着の工程が存在しないので、部品
点数が少なく、安価な装置構成で画像を形成できるとい
う利点を有している。
置（電子写真記録装置）とともに、微小なインク滴を記
録媒体上に吐出させることによって画像を得るインクジ
ェット記録装置が広く用いられている。インクジェット
記録装置は電子写真記録装置と比較して、感光体が不要
であったり、転写や定着の工程が存在しないので、部品
点数が少なく、安価な装置構成で画像を形成できるとい
う利点を有している。
【０００３】インクジェット記録装置での記録方法は、
インクジェット記録ヘッド内のインクタンクから個々の
ドットに対応するインク室にインクを導き、インク室内
のインクに運動エネルギーを与えて吐出口（オリフィ
ス）よりインク滴を紙やＯＨＰシートなどの記録媒体上
に吐出させて画像を得るものである。吐出するための運
動エネルギーをインクに与える方法は、以下の２種類が
ある。第１の方法はオリフィスの近傍に発熱体を設け、
そこにパルス電流を流してインクが瞬間的に沸騰する際
に発生する気泡の圧力によってインクをオリフィスより
吐出させる方法（バブルジェット方式）である。第２の
方法はインク室を構成する壁の一部を電歪素子と接着
し、電歪素子にパルス電圧を印加することによって電歪
素子を変形させ、インク室の体積を瞬間的に減少させて
オリフィスよりインクを吐出させる方法である。
インクジェット記録ヘッド内のインクタンクから個々の
ドットに対応するインク室にインクを導き、インク室内
のインクに運動エネルギーを与えて吐出口（オリフィ
ス）よりインク滴を紙やＯＨＰシートなどの記録媒体上
に吐出させて画像を得るものである。吐出するための運
動エネルギーをインクに与える方法は、以下の２種類が
ある。第１の方法はオリフィスの近傍に発熱体を設け、
そこにパルス電流を流してインクが瞬間的に沸騰する際
に発生する気泡の圧力によってインクをオリフィスより
吐出させる方法（バブルジェット方式）である。第２の
方法はインク室を構成する壁の一部を電歪素子と接着
し、電歪素子にパルス電圧を印加することによって電歪
素子を変形させ、インク室の体積を瞬間的に減少させて
オリフィスよりインクを吐出させる方法である。
【０００４】また、特開平７−５０２２１８号公報に
は、荷電したインク等の粒状物質の凝集物を静電手段に
より記録ヘッドからイジェクトする装置が開示されてい
る。すなわち、粒状物質を含む液体を記録ヘッドのイジ
ェクト位置に供給し、イジェクト位置に電位を与え、そ
の位置に電界を形成し、凝集物をイジェクト位置に形成
し、静電手段により、凝集物がイジェクト位置から離間
するようにイジェクトされる。
は、荷電したインク等の粒状物質の凝集物を静電手段に
より記録ヘッドからイジェクトする装置が開示されてい
る。すなわち、粒状物質を含む液体を記録ヘッドのイジ
ェクト位置に供給し、イジェクト位置に電位を与え、そ
の位置に電界を形成し、凝集物をイジェクト位置に形成
し、静電手段により、凝集物がイジェクト位置から離間
するようにイジェクトされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】電子写真記録装置で
は、感光体に照射する露光量を制御することなどによ
り、１ドットごとにその径を変化させて階調をつけるこ
とができるため、高品質な画像を得ることが可能であ
る。これに比べて従来のインクジェット記録装置では、
１回に吐出させるインク量がほぼ一定であり、ドット階
調をつけることができないため、電子写真記録装置に比
較して画質が低い理由の一つとなっている。１回に吐出
させるインク量が一定であることは以下のような理由に
よるものである。
は、感光体に照射する露光量を制御することなどによ
り、１ドットごとにその径を変化させて階調をつけるこ
とができるため、高品質な画像を得ることが可能であ
る。これに比べて従来のインクジェット記録装置では、
１回に吐出させるインク量がほぼ一定であり、ドット階
調をつけることができないため、電子写真記録装置に比
較して画質が低い理由の一つとなっている。１回に吐出
させるインク量が一定であることは以下のような理由に
よるものである。
【０００６】まず、バブルジェット方式の場合は、１０
μｓ程度の発熱体加熱によって各ドットごとのインク室
内に気泡を発生させ、その際のインク室内の圧力上昇に
よってインク滴を記録媒体に向けて吐出させる。したが
って、インクジェット記録ヘッドのオリフィス径とほぼ
同等の粒径のインク滴が吐出する。オリフィス径以下の
直径を有するインク滴を吐出させることは、構造上困難
である。
μｓ程度の発熱体加熱によって各ドットごとのインク室
内に気泡を発生させ、その際のインク室内の圧力上昇に
よってインク滴を記録媒体に向けて吐出させる。したが
って、インクジェット記録ヘッドのオリフィス径とほぼ
同等の粒径のインク滴が吐出する。オリフィス径以下の
直径を有するインク滴を吐出させることは、構造上困難
である。
【０００７】また、ピエゾ方式の場合は、１００μｓ程
度のパルス電圧を電歪素子に印加することにより、電歪
素子を変形させてインク室の体積を瞬間的に減少させる
力によってインクを吐出させる。吐出するインク量を小
さくするためにインク室の体積変化量を小さくすると、
インクがオリフィスから１ｍｍ程度離れた記録媒体上に
達しなかったり、インクの粘性の温度差依存性が大きい
ので吐出量が安定しないという問題が発生する。したが
って、インク室の体積を瞬間的に減少させてオリフィス
径と同程度のインク滴を吐出させることになる。
度のパルス電圧を電歪素子に印加することにより、電歪
素子を変形させてインク室の体積を瞬間的に減少させる
力によってインクを吐出させる。吐出するインク量を小
さくするためにインク室の体積変化量を小さくすると、
インクがオリフィスから１ｍｍ程度離れた記録媒体上に
達しなかったり、インクの粘性の温度差依存性が大きい
ので吐出量が安定しないという問題が発生する。したが
って、インク室の体積を瞬間的に減少させてオリフィス
径と同程度のインク滴を吐出させることになる。
【０００８】つまり、オリフィス径以下で任意の粒径を
有するインク滴を吐出させることができない従来のイン
クジェット記録装置では、表現可能な画質の限界が低い
ものであった。
有するインク滴を吐出させることができない従来のイン
クジェット記録装置では、表現可能な画質の限界が低い
ものであった。
【０００９】また、特開平７−５０２２１８号公報に記
載の装置は、イジェクト位置に与える電位の大きさを変
えることにより印刷ドット半径の大きさを制御している
ため、イジェクトの応答速度が低く、しかも印刷ドット
半径の大きさをきめ細かく変える制御は困難であると考
えられる。
載の装置は、イジェクト位置に与える電位の大きさを変
えることにより印刷ドット半径の大きさを制御している
ため、イジェクトの応答速度が低く、しかも印刷ドット
半径の大きさをきめ細かく変える制御は困難であると考
えられる。
【００１０】本発明の目的は、オリフィス径以下で任意
の粒径を有する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及び印刷方法を提供することにあ
る。
の粒径を有する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及び印刷方法を提供することにあ
る。
【００１１】本発明の他の目的は、ドットごとに階調を
表現することができ、高精細な画像を得ることができる
インクジェット記録装置を提供することにある。
表現することができ、高精細な画像を得ることができる
インクジェット記録装置を提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、静電力によりインク
を吐出させる方式の装置において、任意の粒径を有する
インク滴を、高速に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することにある。
を吐出させる方式の装置において、任意の粒径を有する
インク滴を、高速に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することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、インク
タンクからオリフィスまで連通したインク供給経路を有
する記録ヘッドと、記録媒体を保持する記録媒体保持部
材とを備え、画像データに基づいてインクを前記オリフ
ィスから吐出させて前記記録媒体に画像を印刷するイン
クジェット記録装置において、電気的な手段により制御
される部材により前記インク供給経路のインクを加圧し
て前記オリフィスに供給する加圧供給手段と、静電力に
より前記インクを前記オリフィスから前記記録媒体に向
けて吐出させる静電手段と、前記画像データに基づい
て、前記加圧供給手段及び前記静電手段に加える電気信
号を同期して制御し、印刷ドット径を調整する制御部と
を備えたインクジェット記録装置にある。
タンクからオリフィスまで連通したインク供給経路を有
する記録ヘッドと、記録媒体を保持する記録媒体保持部
材とを備え、画像データに基づいてインクを前記オリフ
ィスから吐出させて前記記録媒体に画像を印刷するイン
クジェット記録装置において、電気的な手段により制御
される部材により前記インク供給経路のインクを加圧し
て前記オリフィスに供給する加圧供給手段と、静電力に
より前記インクを前記オリフィスから前記記録媒体に向
けて吐出させる静電手段と、前記画像データに基づい
て、前記加圧供給手段及び前記静電手段に加える電気信
号を同期して制御し、印刷ドット径を調整する制御部と
を備えたインクジェット記録装置にある。
【００１４】本発明の他の特徴は、前記インクジェット
記録装置において、前記記録ヘッドは複数の前記オリフ
ィスがアレイ状に配置されており、前記インク供給経路
は、前記各オリフィスに対応して並列に配置された複数
の個別インク室を備え、該個別インク室には、それぞれ
前記加圧供給手段が設けられており、前記静電手段が前
記各オリフィスに対応して設けられていることにある。
記録装置において、前記記録ヘッドは複数の前記オリフ
ィスがアレイ状に配置されており、前記インク供給経路
は、前記各オリフィスに対応して並列に配置された複数
の個別インク室を備え、該個別インク室には、それぞれ
前記加圧供給手段が設けられており、前記静電手段が前
記各オリフィスに対応して設けられていることにある。
【００１５】本発明の他の特徴は、前記インクジェット
記録装置において、前記加圧供給手段が、前記インク供
給経路のインク室の一部を構成し、電圧の印加に応答し
て前記インク室の体積を減少させる電歪素子と、該電歪
素子にパルス電圧を印加する第１パルス発生器を含み、
前記静電手段が、一端に前記オリフィスが設けられた導
電性の吐出通路と、該吐出通路と前記記録媒体保持部材
との間に電位差を与える第２パルス発生器とを含むこと
にある。
記録装置において、前記加圧供給手段が、前記インク供
給経路のインク室の一部を構成し、電圧の印加に応答し
て前記インク室の体積を減少させる電歪素子と、該電歪
素子にパルス電圧を印加する第１パルス発生器を含み、
前記静電手段が、一端に前記オリフィスが設けられた導
電性の吐出通路と、該吐出通路と前記記録媒体保持部材
との間に電位差を与える第２パルス発生器とを含むこと
にある。
【００１６】本発明の他の特徴は、前記インクジェット
記録装置において、前記加圧供給手段が、前記インク供
給経路のインク室内に設置され前記電気信号に応答して
前記インク室内のインクを加熱するヒータと、該ヒータ
にパルス電圧を印加する第１パルス発生器を含み、前記
静電手段が、一端に前記オリフィスが設けられた導電性
の吐出通路と、該吐出通路と前記記録媒体保持部材との
間に電位差を与える第２パルス発生器を含むことにあ
る。
記録装置において、前記加圧供給手段が、前記インク供
給経路のインク室内に設置され前記電気信号に応答して
前記インク室内のインクを加熱するヒータと、該ヒータ
にパルス電圧を印加する第１パルス発生器を含み、前記
静電手段が、一端に前記オリフィスが設けられた導電性
の吐出通路と、該吐出通路と前記記録媒体保持部材との
間に電位差を与える第２パルス発生器を含むことにあ
る。
【００１７】本発明の他の特徴は、インクタンクからオ
リフィスまで連通したインク供給経路を有する記録ヘッ
ドと、記録媒体を保持する記録媒体保持部材とを備えた
インクジェット記録装置により、画像データに基づいて
インクを前記オリフィスから吐出させて前記記録媒体に
画像を印刷する印刷方法において、電気的な手段により
制御される部材を備えた加圧供給手段により、前記イン
ク供給経路のインクを加圧して前記オリフィスに供給
し、静電手段により生成された静電力により、前記イン
クを前記オリフィスから前記記録媒体に向けて吐出させ
るとともに、前記画像データに基づいて、前記加圧供給
手段及び前記静電手段に加える電気信号を同期して制御
し、印刷される画像のドット径を調整することにある。
リフィスまで連通したインク供給経路を有する記録ヘッ
ドと、記録媒体を保持する記録媒体保持部材とを備えた
インクジェット記録装置により、画像データに基づいて
インクを前記オリフィスから吐出させて前記記録媒体に
画像を印刷する印刷方法において、電気的な手段により
制御される部材を備えた加圧供給手段により、前記イン
ク供給経路のインクを加圧して前記オリフィスに供給
し、静電手段により生成された静電力により、前記イン
クを前記オリフィスから前記記録媒体に向けて吐出させ
るとともに、前記画像データに基づいて、前記加圧供給
手段及び前記静電手段に加える電気信号を同期して制御
し、印刷される画像のドット径を調整することにある。
【００１８】本発明によれば、インクの供給を制御する
加圧供給手段及び静電手段を設け、画像データに基づい
て、これら２つの独立した手段に加える電気信号を同期
して制御し、吐出されるインクのドット径を調整する。
すなわち、加圧供給手段と静電手段を画像データに基づ
いて同期して制御することにより、オリフィスから吐出
されるインクのドット径を広範囲に調整することが可能
となる。これによって、オリフィス径以下で任意の粒径
のインク滴を記録媒体上に吐出させ、高階調の印刷画像
を得ることができる。
加圧供給手段及び静電手段を設け、画像データに基づい
て、これら２つの独立した手段に加える電気信号を同期
して制御し、吐出されるインクのドット径を調整する。
すなわち、加圧供給手段と静電手段を画像データに基づ
いて同期して制御することにより、オリフィスから吐出
されるインクのドット径を広範囲に調整することが可能
となる。これによって、オリフィス径以下で任意の粒径
のインク滴を記録媒体上に吐出させ、高階調の印刷画像
を得ることができる。
【００１９】さらに、並列に配置された複数のオリフィ
スのそれぞれに独立に、インクの供給を制御する加圧供
給手段及び静電手段を設け、帯電したインク滴が静電力
によって記録媒体上に吐出させる方式で画像を形成する
ため、オリフィスごとに印加電圧条件を変化させること
により、ドットごとに吐出させるインク量を変化させる
ことができる。そのため、ドットごとに階調を表現する
ことができるので、従来のインクジェット記録装置より
も高精細な画像を得ることができるという効果がある。
スのそれぞれに独立に、インクの供給を制御する加圧供
給手段及び静電手段を設け、帯電したインク滴が静電力
によって記録媒体上に吐出させる方式で画像を形成する
ため、オリフィスごとに印加電圧条件を変化させること
により、ドットごとに吐出させるインク量を変化させる
ことができる。そのため、ドットごとに階調を表現する
ことができるので、従来のインクジェット記録装置より
も高精細な画像を得ることができるという効果がある。
【００２０】また、静電力によりインクを吐出させる方
式のインクジェット記録装置において、オリフィスから
吐出される前の状態でインクに作用する力及びインク吐
出時の力を、静電手段による静電力と加圧供給手段によ
る圧力の２つの力の調整により、広範囲にかつ任意の値
に自由に調節できるため、インク滴を、高速に吐出させ
ることが可能となる。
式のインクジェット記録装置において、オリフィスから
吐出される前の状態でインクに作用する力及びインク吐
出時の力を、静電手段による静電力と加圧供給手段によ
る圧力の２つの力の調整により、広範囲にかつ任意の値
に自由に調節できるため、インク滴を、高速に吐出させ
ることが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】まず、本発明により、任意の粒径
のインク滴を記録媒体上に吐出させる方法、原理につい
てついて、図１乃至図４により説明する。
のインク滴を記録媒体上に吐出させる方法、原理につい
てついて、図１乃至図４により説明する。
【００２２】図１は、発明者が実験に用いたインクジェ
ット記録装置の断面図である。図１において、２は電歪
素子、１、３は電歪素子２の電極、４はインク室６の一
部を構成する隔壁である。５はインク室に接続された吐
出通路であり、インクをその終端のオリフィスまで導
く。９はインクタンク、１１は記録媒体、１２は記録媒
体保持部材である。電歪素子２は、その電極１、３にパ
ルス電圧ＶAが印加されることにより、インク室６のイ
ンクを加圧して吐出通路５に送る、加圧供給手段として
の機能を備えている。また、導電性の材料から成る吐出
通路５と記録媒体保持部材１２との間には、パルス電圧
ＶBが印加される。記録媒体１１は、吐出通路や記録媒
体保持部材に比べて電気抵抗の高い絶縁性の材料、例え
ば記録紙である。導電性の吐出通路５は、パルス電圧Ｖ
Bが印加されることにより、オリフィスからのインクの
吐出量を調節する、静電手段としての機能を備えてい
る。
ット記録装置の断面図である。図１において、２は電歪
素子、１、３は電歪素子２の電極、４はインク室６の一
部を構成する隔壁である。５はインク室に接続された吐
出通路であり、インクをその終端のオリフィスまで導
く。９はインクタンク、１１は記録媒体、１２は記録媒
体保持部材である。電歪素子２は、その電極１、３にパ
ルス電圧ＶAが印加されることにより、インク室６のイ
ンクを加圧して吐出通路５に送る、加圧供給手段として
の機能を備えている。また、導電性の材料から成る吐出
通路５と記録媒体保持部材１２との間には、パルス電圧
ＶBが印加される。記録媒体１１は、吐出通路や記録媒
体保持部材に比べて電気抵抗の高い絶縁性の材料、例え
ば記録紙である。導電性の吐出通路５は、パルス電圧Ｖ
Bが印加されることにより、オリフィスからのインクの
吐出量を調節する、静電手段としての機能を備えてい
る。
【００２３】図１の装置において、インクをインクタン
ク９からインク導管８によってインク室６に流入させた
後で、インクタンク９を適当な高さＨに保持し、電極１
と電極３との間にパルス電圧ＶAを印加することにより
インク室の一部を構成する電歪素子２を変形させ、イン
ク室の体積を減少させ、図４に示すように吐出通路５の
終端のオリフィスからインクがわずかに出ている状態
（ａ）にする。この場合のオリフィスの直径は１００μ
ｍである。その後、吐出通路５と記録媒体保持部材１２
との間にパルス電圧ＶBを印加すると、吐出通路５内の
インクが荷電されると共に、吐出通路５と記録媒体保持
部材１２間に形成される電界による静電力により、記録
媒体保持部材１２に保持された記録紙１１上にインクが
吐出する。なお、インクは電気的に高抵抗の物質である
ことが必要である。また、吐出通路５と記録媒体保持部
材１２間の静電力は、パルス電圧ＶBの印加時間や電圧
値に依存した大きさとなる。
ク９からインク導管８によってインク室６に流入させた
後で、インクタンク９を適当な高さＨに保持し、電極１
と電極３との間にパルス電圧ＶAを印加することにより
インク室の一部を構成する電歪素子２を変形させ、イン
ク室の体積を減少させ、図４に示すように吐出通路５の
終端のオリフィスからインクがわずかに出ている状態
（ａ）にする。この場合のオリフィスの直径は１００μ
ｍである。その後、吐出通路５と記録媒体保持部材１２
との間にパルス電圧ＶBを印加すると、吐出通路５内の
インクが荷電されると共に、吐出通路５と記録媒体保持
部材１２間に形成される電界による静電力により、記録
媒体保持部材１２に保持された記録紙１１上にインクが
吐出する。なお、インクは電気的に高抵抗の物質である
ことが必要である。また、吐出通路５と記録媒体保持部
材１２間の静電力は、パルス電圧ＶBの印加時間や電圧
値に依存した大きさとなる。
【００２４】このように、本発明において、インクを吐
出通路から吐出させる原理は、静電力すなわち、荷電し
ているインクが吐出通路と記録媒体保持部材との間に作
用する電界によって記録媒体保持部材側に引かれ、加速
される力を利用したものである。インクが、図４（ａ）
に示すように吐出通路５の終端のオリフィスからわずか
に出ていると、そのインク部分に電界が集中して電荷が
注入されてインクが荷電する。実験に用いた装置の場
合、吐出通路５の終端のオリフィスと記録紙１１との間
隔は１ｍｍであった。
出通路から吐出させる原理は、静電力すなわち、荷電し
ているインクが吐出通路と記録媒体保持部材との間に作
用する電界によって記録媒体保持部材側に引かれ、加速
される力を利用したものである。インクが、図４（ａ）
に示すように吐出通路５の終端のオリフィスからわずか
に出ていると、そのインク部分に電界が集中して電荷が
注入されてインクが荷電する。実験に用いた装置の場
合、吐出通路５の終端のオリフィスと記録紙１１との間
隔は１ｍｍであった。
【００２５】図２は、静電手段の作用の一例を示してお
り、吐出通路５と記録媒体保持部材１２との間に印加す
る（吐出通路側５が高電位の）３ｍｓのパルス電圧ＶB
を変化させた場合において、記録紙の表面に付着したイ
ンクの直径を示している。印加電圧の増加とともにイン
クの吐出量が増加して装置記録紙１１に付着するインク
の直径（ドット径）が大きくなる。
り、吐出通路５と記録媒体保持部材１２との間に印加す
る（吐出通路側５が高電位の）３ｍｓのパルス電圧ＶB
を変化させた場合において、記録紙の表面に付着したイ
ンクの直径を示している。印加電圧の増加とともにイン
クの吐出量が増加して装置記録紙１１に付着するインク
の直径（ドット径）が大きくなる。
【００２６】図３も、静電手段の作用の一例を示すもの
であり、吐出通路５と記録媒体保持部材１２との間に1.
5kVのパルス電圧ＶBを印加し、そのパルスの長さを変化
させた場合において、記録紙１１の表面に付着したイン
クの直径（ドット径）を示している。パルス電圧の印加
時間の増加とともにインクの吐出量が増加して、記録紙
１１に付着するインクの直径が大きくなる。
であり、吐出通路５と記録媒体保持部材１２との間に1.
5kVのパルス電圧ＶBを印加し、そのパルスの長さを変化
させた場合において、記録紙１１の表面に付着したイン
クの直径（ドット径）を示している。パルス電圧の印加
時間の増加とともにインクの吐出量が増加して、記録紙
１１に付着するインクの直径が大きくなる。
【００２７】以上のように、静電手段により、吐出通路
５と記録媒体保持部材１２との間に印加する電圧が大き
いほど、電圧の印加時間が長いほど吐出するインク量が
増大する。しかし、オリフィスよりインクが吐出するた
めには、インクの圧力、印加電圧、印加時間ともに、し
きい値が存在する。そのしきい値は、静電手段による、
オリフィスへ印加するパルス電圧ＶBの電圧と印加時
間、オリフィスと記録媒体との間隙の関数、及び加圧供
給手段の電歪素子２に印加するパルス電圧ＶAにより制
御されるインク圧力の関数として、決定されるものであ
る。
５と記録媒体保持部材１２との間に印加する電圧が大き
いほど、電圧の印加時間が長いほど吐出するインク量が
増大する。しかし、オリフィスよりインクが吐出するた
めには、インクの圧力、印加電圧、印加時間ともに、し
きい値が存在する。そのしきい値は、静電手段による、
オリフィスへ印加するパルス電圧ＶBの電圧と印加時
間、オリフィスと記録媒体との間隙の関数、及び加圧供
給手段の電歪素子２に印加するパルス電圧ＶAにより制
御されるインク圧力の関数として、決定されるものであ
る。
【００２８】従来の３６０ｄｐｉインクジェット記録装
置では、５０μｍ程度の直径のオリフィスからインクを
吐出させると、記録紙上でのインク径は約１００〜２０
０μｍ程度になる。したがって図２、図３において、記
録紙上でのインク径が２００μｍ以下になる範囲で、イ
ンク室の一部を構成する電歪素子２に印加するパルス電
圧ＶAの調整によるインクの圧力、オリフィスと記録媒
体保持部材との間に印加するパルス電圧ＶBの条件を制
御し、オリフィスより吐出させるインク量を変化させ
て、記録紙上でのインク滴の直径を変化させれば、従来
の３６０ｄｐｉの解像度を有するインクジェット記録装
置よりも高精細な画像を得るインクジェット記録装置を
提供することができる。
置では、５０μｍ程度の直径のオリフィスからインクを
吐出させると、記録紙上でのインク径は約１００〜２０
０μｍ程度になる。したがって図２、図３において、記
録紙上でのインク径が２００μｍ以下になる範囲で、イ
ンク室の一部を構成する電歪素子２に印加するパルス電
圧ＶAの調整によるインクの圧力、オリフィスと記録媒
体保持部材との間に印加するパルス電圧ＶBの条件を制
御し、オリフィスより吐出させるインク量を変化させ
て、記録紙上でのインク滴の直径を変化させれば、従来
の３６０ｄｐｉの解像度を有するインクジェット記録装
置よりも高精細な画像を得るインクジェット記録装置を
提供することができる。
【００２９】以下、上記本発明の原理に基づいて、イン
クジェット記録ヘッドを実現する形態を図５−図１３に
より説明する。
クジェット記録ヘッドを実現する形態を図５−図１３に
より説明する。
【００３０】まず、図５は本発明の一実施例になる記録
ヘッドの縦断面図、図６は図５のａ−ａ‘断面図、図７
は記録ヘッドの外観斜視図である。また、図８は、記録
ヘッドの制御部の構成を示している。
ヘッドの縦断面図、図６は図５のａ−ａ‘断面図、図７
は記録ヘッドの外観斜視図である。また、図８は、記録
ヘッドの制御部の構成を示している。
【００３１】本実施例において、記録ヘッドは複数の吐
出通路５（５ａ−５ｎ）がアレイ状に配置されており、
１個のインクタンク９に収納されているインクは、イン
ク導管８によって共通インク室７に導かれ、さらに、各
吐出通路５に対応して複数の個別インク室６（６ａ−６
ｎ）が並列に配置されている。個別インク室６には、そ
れぞれ電歪素子２（２０１ａ，２０１ｂ，……２０１
ｍ，２０１ｎ）が設けられており、各電歪素子２０１
ａ，２０１ｂ，……２０１ｍ，２０１ｎは、それぞれ、
第１パルス発生器１０ａに接続されている。吐出通路５
は導電性の材料から成り、各吐出通路５（５ａ−５ｎ）
には、第２パルス発生器１０ｂがそれぞれ接続されてい
る。記録媒体保持部材１２は接地され、あるいはバイア
ス電圧が印加される。
出通路５（５ａ−５ｎ）がアレイ状に配置されており、
１個のインクタンク９に収納されているインクは、イン
ク導管８によって共通インク室７に導かれ、さらに、各
吐出通路５に対応して複数の個別インク室６（６ａ−６
ｎ）が並列に配置されている。個別インク室６には、そ
れぞれ電歪素子２（２０１ａ，２０１ｂ，……２０１
ｍ，２０１ｎ）が設けられており、各電歪素子２０１
ａ，２０１ｂ，……２０１ｍ，２０１ｎは、それぞれ、
第１パルス発生器１０ａに接続されている。吐出通路５
は導電性の材料から成り、各吐出通路５（５ａ−５ｎ）
には、第２パルス発生器１０ｂがそれぞれ接続されてい
る。記録媒体保持部材１２は接地され、あるいはバイア
ス電圧が印加される。
【００３２】本発明のインクジェット記録装置におい
て、記録ヘッドの吐出口数を多くしてアレイ状にしてい
るのは、静電方式のインクジェット記録装置がバブル方
式のインクジェット記録装置と比較して吐出に要する電
圧の印加時間が若干長いので、吐出口数を多くして記録
速度を高くするためである。
て、記録ヘッドの吐出口数を多くしてアレイ状にしてい
るのは、静電方式のインクジェット記録装置がバブル方
式のインクジェット記録装置と比較して吐出に要する電
圧の印加時間が若干長いので、吐出口数を多くして記録
速度を高くするためである。
【００３３】図７は、図５のインクジェット記録ヘッド
を斜め右側より見た斜視図である。第２パルス発生器１
０ｂによって、各吐出通路５ａ−５ｎごとに独立に、パ
ルス電圧ＶBを印加できるようになっている。
を斜め右側より見た斜視図である。第２パルス発生器１
０ｂによって、各吐出通路５ａ−５ｎごとに独立に、パ
ルス電圧ＶBを印加できるようになっている。
【００３４】図８は、記録ヘッドの制御部の構成を示し
ている。電圧制御部１１０は、階調レベルデータ１１２
に基づいて、電源１１４、１１６から第１パルス発生器
１０ａ、第２パルス発生器１０ｂに供給する電圧ＶA、
ＶBを制御する。第１パルス発生器１０ａと第２パルス
発生器１０ｂは、同期クロック１１８の出力に基づい
て、電圧ＶA、ＶBの印加時期が同期するように制御され
る。
ている。電圧制御部１１０は、階調レベルデータ１１２
に基づいて、電源１１４、１１６から第１パルス発生器
１０ａ、第２パルス発生器１０ｂに供給する電圧ＶA、
ＶBを制御する。第１パルス発生器１０ａと第２パルス
発生器１０ｂは、同期クロック１１８の出力に基づい
て、電圧ＶA、ＶBの印加時期が同期するように制御され
る。
【００３５】つぎに、上記実施例の動作について説明す
る。記録ヘッドを印刷状態にするために、加圧供給手段
の第１パルス発生器１０ａで電歪素子２に電圧ＶAを印
加し、電歪素子を変形させることによって、個別インク
室６の体積をわずかに減少させてインクを加圧し、吐出
通路５の終端のオリフィスよりわずかにインクをはみ出
させる。すなわち、図４の（ａ）の状態にする。一方、
これに同期して吐出通路５には、静電手段の第２パルス
発生器１０ｂにより、階調レベルデータ１１２に基づい
てオリフィスより吐出させるインク量に相当する電圧Ｖ
Bを印加し、記録媒体１１上にインクを吐出させる。
る。記録ヘッドを印刷状態にするために、加圧供給手段
の第１パルス発生器１０ａで電歪素子２に電圧ＶAを印
加し、電歪素子を変形させることによって、個別インク
室６の体積をわずかに減少させてインクを加圧し、吐出
通路５の終端のオリフィスよりわずかにインクをはみ出
させる。すなわち、図４の（ａ）の状態にする。一方、
これに同期して吐出通路５には、静電手段の第２パルス
発生器１０ｂにより、階調レベルデータ１１２に基づい
てオリフィスより吐出させるインク量に相当する電圧Ｖ
Bを印加し、記録媒体１１上にインクを吐出させる。
【００３６】図４は、吐出通路５の終端のオリフィスか
らインクが吐出する状態の説明図である。図４（ａ）
は、インクが表面張力に抗してオリフィスから吐出する
ためのしきい値に達しない状態であり、パルス電圧の印
加によりまず、このインク部分に電界が集中して電荷が
注入されてインクが荷電する。図４の（ｂ）−（ｄ）
は、パルス電圧ＶBの増加に伴い吐出通路と記録媒体保
持部材との間に作用する電界によって荷電しているイン
クに作用する静電力がしきい値を超え、インクが記録媒
体保持部材側に引かれ、オリフィスから吐出する状態を
示している。（ｂ）−（ｄ）は吐出通路５に印加する電
圧ＶBが小さく、従って記録紙１１の表面に付着したイ
ンクのドット径は小さい。一方、図４の（ｅ）−（ｇ）
は、吐出通路５に印加する電圧ＶBが大きいとき、ドッ
ト径も大きくなることを示している。
らインクが吐出する状態の説明図である。図４（ａ）
は、インクが表面張力に抗してオリフィスから吐出する
ためのしきい値に達しない状態であり、パルス電圧の印
加によりまず、このインク部分に電界が集中して電荷が
注入されてインクが荷電する。図４の（ｂ）−（ｄ）
は、パルス電圧ＶBの増加に伴い吐出通路と記録媒体保
持部材との間に作用する電界によって荷電しているイン
クに作用する静電力がしきい値を超え、インクが記録媒
体保持部材側に引かれ、オリフィスから吐出する状態を
示している。（ｂ）−（ｄ）は吐出通路５に印加する電
圧ＶBが小さく、従って記録紙１１の表面に付着したイ
ンクのドット径は小さい。一方、図４の（ｅ）−（ｇ）
は、吐出通路５に印加する電圧ＶBが大きいとき、ドッ
ト径も大きくなることを示している。
【００３７】このように、各吐出通路５ごとに独立に電
圧が印加できるような手段を設け、帯電したインク滴が
静電力によって記録媒体上に吐出させる方式で画像を形
成するため、吐出通路５ごとに印加電圧条件を変化させ
ることにより、ドットごとに吐出させるインク量を変化
させることができる。そのため、ドットごとに階調を表
現することができるので、高精細な画像を得ることがで
きる。
圧が印加できるような手段を設け、帯電したインク滴が
静電力によって記録媒体上に吐出させる方式で画像を形
成するため、吐出通路５ごとに印加電圧条件を変化させ
ることにより、ドットごとに吐出させるインク量を変化
させることができる。そのため、ドットごとに階調を表
現することができるので、高精細な画像を得ることがで
きる。
【００３８】次に、静電手段の電圧の印加方法の具体例
を図９を用いて説明する。ドットごとに吐出させるイン
ク量を変化させるためには、吐出通路５に印加する電圧
ＶBの条件を変化させる必要があるが、その電圧の印加
方法として、以下の３通りが考えられる。
を図９を用いて説明する。ドットごとに吐出させるイン
ク量を変化させるためには、吐出通路５に印加する電圧
ＶBの条件を変化させる必要があるが、その電圧の印加
方法として、以下の３通りが考えられる。
【００３９】第１の方法は、静電手段により、吐出通路
５への電圧ＶBの印加時間を一定として、印加電圧を変
化させる方法である。以下、吐出通路５と記録媒体保持
部材１２との間に電圧を印加する方法を説明する。
５への電圧ＶBの印加時間を一定として、印加電圧を変
化させる方法である。以下、吐出通路５と記録媒体保持
部材１２との間に電圧を印加する方法を説明する。
【００４０】まず、画像の印刷状態において、記録媒体
保持部材１２の電位が−Ｖ０となるようにバイアス電圧
を印加する。バイアス電圧の印加の形態は、図５に示す
ような記録媒体保持部材１２の全体に電圧を印加する形
態と、図１０に示すような記録媒体保持部材１２の一部
に電圧を印加する形態のいずれでもよい。図１０の形態
を説明すると、記録媒体１１は記録媒体保持部材１２に
沿ってガイドロール１４によって搬送される。記録媒体
１１にインクが付着する位置の背後に電極１６があり、
電極にバイアス電源１５からの出力が印加される。な
お、バイアス電圧−Ｖ０の大きさは、吐出通路５に電圧
を印加するとオリフィスよりインクの吐出が開始される
寸前の電圧である。オリフィスより吐出させる場合に
は、インク量に応じた大きさの正の電圧を吐出通路５に
印加する。このように記録媒体保持部材１２と吐出通路
５に印加する電圧の極性を逆にする理由は、隣接ドット
間での印刷の有無による電圧差を小さくして、放電を防
止するためである。
保持部材１２の電位が−Ｖ０となるようにバイアス電圧
を印加する。バイアス電圧の印加の形態は、図５に示す
ような記録媒体保持部材１２の全体に電圧を印加する形
態と、図１０に示すような記録媒体保持部材１２の一部
に電圧を印加する形態のいずれでもよい。図１０の形態
を説明すると、記録媒体１１は記録媒体保持部材１２に
沿ってガイドロール１４によって搬送される。記録媒体
１１にインクが付着する位置の背後に電極１６があり、
電極にバイアス電源１５からの出力が印加される。な
お、バイアス電圧−Ｖ０の大きさは、吐出通路５に電圧
を印加するとオリフィスよりインクの吐出が開始される
寸前の電圧である。オリフィスより吐出させる場合に
は、インク量に応じた大きさの正の電圧を吐出通路５に
印加する。このように記録媒体保持部材１２と吐出通路
５に印加する電圧の極性を逆にする理由は、隣接ドット
間での印刷の有無による電圧差を小さくして、放電を防
止するためである。
【００４１】図１０は以上の方法を用いて４種類の階調
表現をする方法を示している。階調レベル０が非印刷状
態、階調レベル３が最大ドット径で、記録媒体上に印刷
する場合を示す。この場合のインクが吐出する運動エネ
ルギーは、加圧供給手段によるインク室の体積減少に伴
う圧力と、静電手段による電圧ＶBに対応した静電力の
両方から得るものである。なお、図１０では、電歪素子
に印加する電圧ＶAを三角波としているが、本発明では
特に指定するものではない。また、上記説明では、イン
クジェットヘッドの吐出通路５の方が記録媒体保持部材
１２に比べて正の電位であるとして説明しているが、イ
ンクの性質によっては、この逆極性の電圧を印加する。
表現をする方法を示している。階調レベル０が非印刷状
態、階調レベル３が最大ドット径で、記録媒体上に印刷
する場合を示す。この場合のインクが吐出する運動エネ
ルギーは、加圧供給手段によるインク室の体積減少に伴
う圧力と、静電手段による電圧ＶBに対応した静電力の
両方から得るものである。なお、図１０では、電歪素子
に印加する電圧ＶAを三角波としているが、本発明では
特に指定するものではない。また、上記説明では、イン
クジェットヘッドの吐出通路５の方が記録媒体保持部材
１２に比べて正の電位であるとして説明しているが、イ
ンクの性質によっては、この逆極性の電圧を印加する。
【００４２】第２の方法は、静電手段により、吐出通路
５への印加電圧ＶBを一定として、印加時間ｔを変化さ
せる（ｔ１−ｔ３）方法である。この場合でも、画像の
印刷状態において、記録媒体保持部材１２の電位が−Ｖ
０となるようにバイアス電圧を印加する。ここで、Ｖ０
の大きさの設定方法は第１の方法と同じである。
５への印加電圧ＶBを一定として、印加時間ｔを変化さ
せる（ｔ１−ｔ３）方法である。この場合でも、画像の
印刷状態において、記録媒体保持部材１２の電位が−Ｖ
０となるようにバイアス電圧を印加する。ここで、Ｖ０
の大きさの設定方法は第１の方法と同じである。
【００４３】図１１は以上の方法を用いて４種類の階調
表現をする方法を示している。図１１の場合でも、電歪
素子に印加する電圧ＶA の波形は特に指定するものでは
ない。
表現をする方法を示している。図１１の場合でも、電歪
素子に印加する電圧ＶA の波形は特に指定するものでは
ない。
【００４４】第３の方法は、静電手段により、吐出通路
５に電圧ＶBを印加した状態で、電歪素子への電圧ＶAの
印加時間ｔを変化させる方法である。この方法の原理
は、電歪素子に印加する電圧ＶAの印加時間を変化させ
ることによって、吐出通路５の終端のオリフィスよりイ
ンクが吐出可能な状態になる時間を変化させ、吐出量を
制御するものである。この方法を図１２を用いて説明す
る。
５に電圧ＶBを印加した状態で、電歪素子への電圧ＶAの
印加時間ｔを変化させる方法である。この方法の原理
は、電歪素子に印加する電圧ＶAの印加時間を変化させ
ることによって、吐出通路５の終端のオリフィスよりイ
ンクが吐出可能な状態になる時間を変化させ、吐出量を
制御するものである。この方法を図１２を用いて説明す
る。
【００４５】図１２において、階調レベル０の時は、電
歪素子に電圧ＶAが印加されないので、インク室の体積
変化が発生せず、インクは吐出しない。階調レベルが大
きくなるにつれてインクが吐出可能となる時間が増加し
て、より大きなドット径で記録媒体上に印刷される。
歪素子に電圧ＶAが印加されないので、インク室の体積
変化が発生せず、インクは吐出しない。階調レベルが大
きくなるにつれてインクが吐出可能となる時間が増加し
て、より大きなドット径で記録媒体上に印刷される。
【００４６】次に、第２の方法及び第３の方法で用いて
いる階調レベルに応じて電圧印加時間を変化させる方法
の一例を図１３、図１４を用いて説明する。
いる階調レベルに応じて電圧印加時間を変化させる方法
の一例を図１３、図１４を用いて説明する。
【００４７】図１３は４段階の階調を表現する方法を示
している。図１３（ａ）は画素クロックである。画素ク
ロックは１画素印刷時間の半分の時間でＨＩ、残り半分
の時間でＬＯＷを示す。図１３（ｂ）は画素クロックと
同期して発生されている三角波を示している。この三角
波と階調レベルで定義された電圧信号の大きさとを比較
する比較器を用いて、階調レベルで定義されている電圧
よりも三角波の電圧の方が小さい場合に、比較器の出力
がＨＩになるように設定する。この出力波形を図１３
（ｃ）に示す。この図１３（ｃ）の信号によって負荷
（吐出通路５または電歪素子）に印加する電圧の制御方
法を図１４を用いて説明する。
している。図１３（ａ）は画素クロックである。画素ク
ロックは１画素印刷時間の半分の時間でＨＩ、残り半分
の時間でＬＯＷを示す。図１３（ｂ）は画素クロックと
同期して発生されている三角波を示している。この三角
波と階調レベルで定義された電圧信号の大きさとを比較
する比較器を用いて、階調レベルで定義されている電圧
よりも三角波の電圧の方が小さい場合に、比較器の出力
がＨＩになるように設定する。この出力波形を図１３
（ｃ）に示す。この図１３（ｃ）の信号によって負荷
（吐出通路５または電歪素子）に印加する電圧の制御方
法を図１４を用いて説明する。
【００４８】図１４は、記録ヘッドの静電手段の構成例
を示している。階調レベルデータ１１２に基づいた電圧
を発生する電圧発生部１２２の出力と、三角波発生器１
２４の出力を比較器１２０で比較し、この比較器の出力
によって出力制御部１２６は、電源１１６から吐出通路
５に印加する電圧ＶBを制御する。たとえば階調レベル
２で印刷する場合、比較器１２０により、図１３（ｂ）
での三角波の電圧と階調レベル２に対応する電圧である
Ｖ２とを比較して、三角波電圧がＶ２よりも低い場合に
比較器の出力がＨＩになるように設定し、この信号を受
けた出力制御部１２６において、電源１１６からの出力
を負荷５に接続するように制御する。画素クロックと同
期して比較器１２０より出力される制御信号がシフトレ
ジスタ（記載せず）を通して各吐出通路（５ａ−５ｎ）
ごとに存在する出力制御部１２６に送られ、各オリフィ
スごとにインクの吐出が制御される。
を示している。階調レベルデータ１１２に基づいた電圧
を発生する電圧発生部１２２の出力と、三角波発生器１
２４の出力を比較器１２０で比較し、この比較器の出力
によって出力制御部１２６は、電源１１６から吐出通路
５に印加する電圧ＶBを制御する。たとえば階調レベル
２で印刷する場合、比較器１２０により、図１３（ｂ）
での三角波の電圧と階調レベル２に対応する電圧である
Ｖ２とを比較して、三角波電圧がＶ２よりも低い場合に
比較器の出力がＨＩになるように設定し、この信号を受
けた出力制御部１２６において、電源１１６からの出力
を負荷５に接続するように制御する。画素クロックと同
期して比較器１２０より出力される制御信号がシフトレ
ジスタ（記載せず）を通して各吐出通路（５ａ−５ｎ）
ごとに存在する出力制御部１２６に送られ、各オリフィ
スごとにインクの吐出が制御される。
【００４９】次に、図１５は本発明の他の実施例になる
記録ヘッドの縦断面を示している。この実施例におい
て、吐出通路５（５ａ−５ｎ）、個別インク室６（６ａ
−６ｎ）及び静電手段の構成は、図５の実施例と同じで
ある。この実施例では、個別インク室６に、それぞれヒ
ータ３１（３１ａ、３１ｂ、……３１ｍ，３１ｎ）が設
けられており、各ヒータ３１は、それぞれ、第１パルス
発生器１０ａに接続されている。この実施例では、記録
ヘッドを印刷状態にするために、加圧供給手段の第１パ
ルス発生器１０ａで各ヒータ３１に電圧ＶAを印加して
パルス電流を流し、インクを加熱してインクが瞬間的に
沸騰する際に発生する気泡（バブル）により、個別イン
ク室６内のインクを加圧し、吐出通路５の終端のオリフ
ィスよりわずかにインクをはみ出させた、図４の（ａ）
の状態にする。一方、これに同期して吐出通路５には、
静電手段の第２パルス発生器１０ｂにより、階調レベル
データ１１２に基づいてオリフィスより吐出させるイン
ク量に相当する電圧ＶBを印加し、記録媒体１１上にイ
ンクを吐出させる。
記録ヘッドの縦断面を示している。この実施例におい
て、吐出通路５（５ａ−５ｎ）、個別インク室６（６ａ
−６ｎ）及び静電手段の構成は、図５の実施例と同じで
ある。この実施例では、個別インク室６に、それぞれヒ
ータ３１（３１ａ、３１ｂ、……３１ｍ，３１ｎ）が設
けられており、各ヒータ３１は、それぞれ、第１パルス
発生器１０ａに接続されている。この実施例では、記録
ヘッドを印刷状態にするために、加圧供給手段の第１パ
ルス発生器１０ａで各ヒータ３１に電圧ＶAを印加して
パルス電流を流し、インクを加熱してインクが瞬間的に
沸騰する際に発生する気泡（バブル）により、個別イン
ク室６内のインクを加圧し、吐出通路５の終端のオリフ
ィスよりわずかにインクをはみ出させた、図４の（ａ）
の状態にする。一方、これに同期して吐出通路５には、
静電手段の第２パルス発生器１０ｂにより、階調レベル
データ１１２に基づいてオリフィスより吐出させるイン
ク量に相当する電圧ＶBを印加し、記録媒体１１上にイ
ンクを吐出させる。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、インクの供給を制御す
る加圧供給手段及び静電手段を設け、画像データに基づ
いて、これら２つの独立した手段に加える電気信号を同
期して制御し、吐出されるインクのドット径を調整す
る。すなわち、加圧供給手段と静電手段を画像データに
基づいて同期して制御することにより、オリフィスから
吐出されるインクのドット径を広範囲に調整することが
可能となる。これによって、オリフィス径以下で任意の
粒径のインク滴を記録媒体上に吐出させ、高階調の印刷
画像を得ることができる。
る加圧供給手段及び静電手段を設け、画像データに基づ
いて、これら２つの独立した手段に加える電気信号を同
期して制御し、吐出されるインクのドット径を調整す
る。すなわち、加圧供給手段と静電手段を画像データに
基づいて同期して制御することにより、オリフィスから
吐出されるインクのドット径を広範囲に調整することが
可能となる。これによって、オリフィス径以下で任意の
粒径のインク滴を記録媒体上に吐出させ、高階調の印刷
画像を得ることができる。
【００５１】さらに、並列に配置された複数のオリフィ
スのそれぞれに独立に、インクの供給を制御する加圧供
給手段及び静電手段を設け、帯電したインク滴が静電力
によって記録媒体上に吐出させる方式で画像を形成する
ため、オリフィスごとに印加電圧条件を変化させること
により、ドットごとに吐出させるインク量を変化させる
ことができる。そのため、ドットごとに階調を表現する
ことができるので、従来のインクジェット記録装置より
も高精細な画像を得ることができるという効果がある。
スのそれぞれに独立に、インクの供給を制御する加圧供
給手段及び静電手段を設け、帯電したインク滴が静電力
によって記録媒体上に吐出させる方式で画像を形成する
ため、オリフィスごとに印加電圧条件を変化させること
により、ドットごとに吐出させるインク量を変化させる
ことができる。そのため、ドットごとに階調を表現する
ことができるので、従来のインクジェット記録装置より
も高精細な画像を得ることができるという効果がある。
【００５２】また、静電力によりインクを吐出させる方
式のインクジェット記録装置において、オリフィスから
吐出される前の状態でインクに作用する力及びインク吐
出時の力を、静電手段による静電力と加圧供給手段によ
る圧力の２つの力の調整により、広範囲にかつ任意の値
に自由に調節できるため、インク滴を、高速に吐出させ
ることが可能となる。
式のインクジェット記録装置において、オリフィスから
吐出される前の状態でインクに作用する力及びインク吐
出時の力を、静電手段による静電力と加圧供給手段によ
る圧力の２つの力の調整により、広範囲にかつ任意の値
に自由に調節できるため、インク滴を、高速に吐出させ
ることが可能となる。
【図１】本発明の原理を示す、インクジェット記録装置
の断面図である。
の断面図である。
【図２】インク吐出部に印加する電圧の大きさと吐出す
るインク滴の直径との関係を示す図である。
るインク滴の直径との関係を示す図である。
【図３】インク吐出部に印加する電圧の時間と吐出する
インク滴の直径との関係を示す図である。
インク滴の直径との関係を示す図である。
【図４】インクを吐出させる状態でのオリフィス付近の
インクの様子を示す図である。
インクの様子を示す図である。
【図５】本発明の一実施例によるインクジェット記録装
置の断面側面図である。
置の断面側面図である。
【図６】図５のａ−ａ‘断面図である。
【図７】図５のインクジェット記録装置の斜視図であ
る。
る。
【図８】図５の記録ヘッドの制御部の構成を示す図であ
る。
る。
【図９】本発明による記録ヘッドへ電圧を印加する第１
の方法を示す図である。
の方法を示す図である。
【図１０】本発明による記録ヘッド他の構成例を示す図
である。
である。
【図１１】本発明による記録ヘッドへ電圧を印加する第
２の方法を示す図である。
２の方法を示す図である。
【図１２】本発明による記録ヘッドへ電圧を印加する第
３の方法を示す図である。
３の方法を示す図である。
【図１３】本発明による記録ヘッドへ電圧を印加する方
法として、電圧印加時間を変化させる方法を示す図であ
る。
法として、電圧印加時間を変化させる方法を示す図であ
る。
【図１４】図１３の方法を実現するためのパルス発生器
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図１５】本発明の他の実施例になる記録ヘッドの縦断
面を示す図である。
面を示す図である。
１、３…電極、２…電歪素子、４…隔壁、５…吐出通
路、６…個別インク室、７…共通インク室、８…インク
導管、９…インクタンク、１０ａ…第１パルス発生器、
１０ｂ…第２パルス発生器１０、１１…記録媒体、１２
…記録媒体保持部材
路、６…個別インク室、７…共通インク室、８…インク
導管、９…インクタンク、１０ａ…第１パルス発生器、
１０ｂ…第２パルス発生器１０、１１…記録媒体、１２
…記録媒体保持部材
Claims (10)
- 【請求項１】インクタンクからオリフィスまで連通した
インク供給経路を有する記録ヘッドと、記録媒体を保持
する記録媒体保持部材とを備え、画像データに基づいて
インクを前記オリフィスから吐出させて前記記録媒体に
画像を印刷するインクジェット記録装置において、 電気的な手段により制御される部材により前記インク供
給経路のインクを加圧して前記オリフィスに供給する加
圧供給手段と、 静電力により前記インクを前記オリフィスから前記記録
媒体に向けて吐出させる静電手段と、 前記画像データに基づいて、前記加圧供給手段及び前記
静電手段に加える電気信号を同期して制御し、印刷ドッ
ト径を調整する制御部とを備えたことを特徴とするイン
クジェット記録装置。 - 【請求項２】請求項１記載のインクジェット記録装置に
おいて、前記記録ヘッドは複数の前記オリフィスがアレ
イ状に配置されており、前記インク供給経路は、前記各
オリフィスに対応して並列に配置された複数の個別イン
ク室を備え、該個別インク室には、それぞれ前記加圧供
給手段が設けられており、前記静電手段が前記各オリフ
ィスに対応して設けられていることを特徴とするインク
ジェット記録装置。 - 【請求項３】請求項１または２記載のインクジェット記
録装置において、前記加圧供給手段が、前記インク供給
経路のインク室の一部を構成し、電圧の印加に応答して
前記インク室の体積を減少させる電歪素子と、該電歪素
子にパルス電圧を印加する第１パルス発生器を含み、 前記静電手段が、一端に前記オリフィスが設けられた導
電性の吐出通路と、該吐出通路と前記記録媒体保持部材
との間に電位差を与える第２パルス発生器とを含むこと
を特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項４】請求項１または２記載のインクジェット記
録装置において、前記加圧供給手段が、前記インク供給
経路のインク室内に設置され前記電気信号に応答して前
記インク室内のインクを加熱するヒータと、該ヒータに
パルス電圧を印加する第１パルス発生器を含み、 前記静電手段が、一端に前記オリフィスが設けられた導
電性の吐出通路と、該吐出通路と前記記録媒体保持部材
との間に電位差を与える第２パルス発生器を含むことを
特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項５】請求項３または４に記載のインクジェット
記録装置において、前記第２パルス発生器は、前記吐出
通路に接続する電源と前記記録媒体保持部材に接続する
電源とからなる２つの電源から構成され、前記２つの電
源の極性が互いに異なることを特徴とするインクジェッ
ト記録装置。 - 【請求項６】請求項３または４に記載のインクジェット
記録装置において、印刷画像の階調データに基づいて前
記静電手段に印加する電圧の大きさを変化させることを
特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項７】請求項３または４に記載のインクジェット
記録装置において、印刷画像の階調データに基づいて前
記静電手段に印加する電圧の印加時間を変化させること
を特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項８】請求項３または４に記載のインクジェット
記録装置において、印刷画像の階調データに基づいて前
記加圧供給手段に印加する電圧の印加時間を変化させる
ことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項９】請求項３または４に記載のインクジェット
記録装置において、前記静電手段のパルス発生器は、印
刷時にのみ前記記録媒体保持部材に電圧を印加すること
を特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項１０】インクタンクからオリフィスまで連通し
たインク供給経路を有する記録ヘッドと、記録媒体を保
持する記録媒体保持部材とを備えたインクジェット記録
装置により、画像データに基づいてインクを前記オリフ
ィスから吐出させて前記記録媒体に画像を印刷する印刷
方法において、 電気的な手段により制御される部材を備えた加圧供給手
段により、前記インク供給経路のインクを加圧して前記
オリフィスに供給し、 静電手段により生成された静電力により、前記インクを
前記オリフィスから前記記録媒体に向けて吐出させると
ともに、 前記画像データに基づいて、前記加圧供給手段及び前記
静電手段に加える電気信号を同期して制御し、印刷され
る画像のドット径を調整することを特徴とするインクジ
ェット記録装置による印刷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8177990A JPH1016254A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | インクジェット記録装置及び印刷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8177990A JPH1016254A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | インクジェット記録装置及び印刷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1016254A true JPH1016254A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=16040618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8177990A Pending JPH1016254A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | インクジェット記録装置及び印刷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1016254A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008515667A (ja) * | 2004-10-04 | 2008-05-15 | コダック グラフィック コミュニケーションズ カナダ カンパニー | 非導電性流体液滴の特定用装置及び方法 |
| JP2014000797A (ja) * | 2012-05-25 | 2014-01-09 | Canon Inc | 記録素子基板、記録ヘッド、及び記録装置 |
-
1996
- 1996-07-08 JP JP8177990A patent/JPH1016254A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008515667A (ja) * | 2004-10-04 | 2008-05-15 | コダック グラフィック コミュニケーションズ カナダ カンパニー | 非導電性流体液滴の特定用装置及び方法 |
| JP2014000797A (ja) * | 2012-05-25 | 2014-01-09 | Canon Inc | 記録素子基板、記録ヘッド、及び記録装置 |
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