JPH11207963A - 静電インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録電極１の配置を高密度化しない低解像度
のアレイ状記録ヘッド１０を用い、精細な高解像度の画
像の記録を可能にした静電インクジェット記録装置を提
供する。 【解決手段】 複数の記録電極１がライン状に配置さ
れ、複数の記録電極１に記録電圧発生手段３から各別に
記録電圧が供給され、供給される記録電圧に対応して複
数の記録電極１の中の選択された記録電極１からインク
を吐出させるアレイ状記録ヘッド１０を備えた静電イン
クジェット記録装置において、記録電圧発生手段３が複
数の記録電極１に多段階の電圧値の中の１つの電圧値を
有する記録電圧を発生し、発生した記録電圧の電圧値を
調整することによって、選択された記録電極１から吐出
させるインクをライン方向に偏向させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は静電インクジェット
記録装置に係わり、特に、アレイ状記録ヘッドの各記録
電極の間隔を狭めることなく、高解像度の記録画像を得
ることが可能なアレイ状記録ヘッドを備えた静電インク
ジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電インクジェット記録装置に用
いられるアレイ状記録ヘッドとしては、例えば、特表平
７−５０２２１８号に開示のものが知られている。

【０００３】この特表平７−５０２２１８号に開示のア
レイ状記録ヘッドは、複数の楔形の導電性ボディと、隣
接する導電性ボディの間にそれぞれ配置された複数の同
じ楔形の絶縁性ボディと、各導電性ボディに各別に記録
電圧を供給する複数の電圧発生部と、各導電性ボディ内
に配置され、先端部に尖ったイジェクト点が構成され、
そのイジェクト点にインクを供給するインク供給管と、
各導電性ボディ内にインク供給管に平行に配置され、先
端部にイジェクト点から吐出された残りのインクを流入
させる流れディレクタを備え、その流れディレクタを介
して供給されたインクを導電性ボディから排出させるイ
ンク排出管とを備えるもので、複数のイジェクト点がラ
イン状に配置されるものである。

【０００４】特表平７−５０２２１８号に開示のアレイ
状記録ヘッドにおいて、選択された導電性ボディに対応
する電圧発生部から高電圧の記録電圧が供給されると、
それらの導電性ボディと記録用紙側に配置の対向電極と
の間に形成される電界によって、それらの導電性ボディ
のイジェクト点に到達したインクは、球状になって記録
用紙側に吐出され、記録用紙にドット状に付着して、記
録用紙上にインクによる画像が形成される。この記録ド
ットの大きさは、記録電極に印加される電圧値や印加時
間に依存し、電圧値が大きい程、印加時間が長い程大き
な記録ドットになる。このように、静電インクジェット
記録装置においては、記録電極に印加される電圧値や印
加時間を変えることにより、かなり小さな記録ドットか
ら比較的大きな記録ドットまでの任意の大きさの記録ド
ットを形成することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記特表平７−５０２
２１８号に開示のアレイ状記録ヘッドにおいては、記録
電極に印加される電圧値や印加時間を変えることで、か
なり小さな記録ドットから比較的大きな記録ドットまで
の任意の大きさの記録ドットを形成することができ、例
えば３００ｄｐｉ（ドット／インチ）程度の解像度を持
つ記録画像を得ことができるが、最近、精細な高解像度
の記録画像、例えば９００ｄｐｉ程度の記録画像が要求
されており、このような要求に対しては、前記特表平７
−５０２２１８号に開示のアレイ状記録ヘッドを用いて
も達成することができない。

【０００６】ところで、このような要求を満たすために
は、アレイ状記録ヘッドの記録電極の配置を高密度化す
ることが必要になるが、前記特表平７−５０２２１８号
に開示のアレイ状記録ヘッドは、アレイ状記録ヘッドの
記録電極を微細加工すると、記録電極間の電界の干渉が
大きくなることから、これ以上記録電極を微細加工する
ことが困難で、高密度化した記録電極を設けることがで
きず、前述のような精細な高解像度の記録画像を得るこ
とができないという問題を有している。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決するも
ので、その目的は、記録電極の配置を高密度化しない低
解像度のアレイ状記録ヘッドを用い、精細な高解像度の
画像の記録を可能にした静電インクジェット記録装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明による静電インクジェット記録装置は、アレ
イ状記録ヘッドにおける各記録電極に印加する記録電圧
の大きさまたは及びその記録電圧の大きさ及び記録電圧
の印加時間を多段階に変化させ、選択されたインクを吐
出する記録電極に隣接する記録電極に印加する記録電圧
の大きさを、インクが吐出されない電圧値になるように
選ぶことにより、吐出させたインクを各記録電極が整列
したライン方向に偏向させる手段を具備している。

【０００９】前記手段によれば、選択されたインクを吐
出する記録電極に隣接する記録電極に印加する記録電圧
の大きさを変化させることにより、選択されたインクを
吐出する記録電極の周囲に形成される電界強度の分布状
態が変化し、それによってインクの吐出方向を若干各記
録電極が整列したライン方向に偏向させることができる
ことから、記録用紙上の微小な記録ドットの形成位置
を、高精度で位置決めすることが可能になり、精細な高
解像度の画像を記録することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態において、静
電インクジェット記録装置は、複数の記録電極がライン
状に配置され、複数の記録電極に記録電圧発生手段から
各別に記録電圧が供給され、供給される記録電圧に対応
して複数の記録電極の中の選択された記録電極からイン
クを吐出させるアレイ状記録ヘッドを備えたものであっ
て、記録電圧発生手段が複数の記録電極に多段階の電圧
値の中の１つの電圧値を有する記録電圧を発生し、発生
した記録電圧の電圧値を調整することによって、選択さ
れた記録電極から吐出させるインクをライン方向に偏向
させるものである。

【００１１】本発明の実施の形態における具体例におい
て、静電インクジェット記録装置は、記録電圧発生手段
が、インクを吐出させる選択された記録電極に隣接する
各記録電極に、インクを吐出させない電圧値を有する記
録電極を供給するものである。

【００１２】本発明の実施の形態における他の具体例に
おいて、静電インクジェット記録装置は、記録電圧発生
手段が、多段階の電圧値の中の１つの電圧値を有する記
録電圧に対して、その記録電圧の供給時間も調整する機
能を備えているものである。

【００１３】本発明の実施の形態のさらに他の具体例に
おいて、静電インクジェット記録装置は、アレイ状記録
ヘッドが、複数の記録電極のインク吐出側に磁界発生手
段を配置したものである。

【００１４】本発明の実施の形態のそれぞれの一例にお
いて、静電インクジェット記録装置は、記録電圧発生手
段から発生する記録電圧における多段階の電圧値の中の
１つの電圧値が、記録画像の解像度に対応して選択され
るものである。

【００１５】本発明の実施の形態のそれぞれの他の例に
おいて、静電インクジェット記録装置は、記録電圧発生
手段から発生する記録電圧における多段階の電圧値の中
の１つの電圧値が、記録画像の階調度に対応して選択さ
れるものである。

【００１６】これらの本発明の実施の形態によれば、ア
レイ状記録ヘッドにおけるライン状に配置された複数の
記録電極に対して、選択された少なくとも１つの記録電
極に記録可能な電圧値の記録電圧を供給し、選択された
インクを吐出する記録電極に隣接する記録電極に記録可
能な電圧値に達しない電圧値の記録電圧を供給すること
により、選択されたインクを吐出する記録電極の周囲に
形成される電界強度の分布状態を変化させ、その電界強
度の分布変化により選択された記録電極からのインクの
吐出方向を若干各記録電極が整列したライン方向に偏向
させるようにしているので、記録用紙上の微小な記録ド
ットの形成位置がインクの吐出方向の偏向によって変化
し、その結果、高精度の位置決めを行なうことが可能に
なり、例えば３００ｄｐｉ程度の低解像度の記録電極配
列を有するアレイ状記録ヘッドを用い、９００ｄｐｉ程
度の高解像度の精細な画像を記録することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００１８】図１は、本発明による静電インクジェット
記録装置の一実施例を示す構成図であって、主としてア
レイ状記録ヘッドに関連する部分を示したものである。

【００１９】なお、図１の構成図においては、構成が複
雑になるのを防ぐため、１つの記録電極に対する記録電
圧発生部のみを示し、他の記録電極に対する記録電圧発
生部の記載を省略している。

【００２０】図１において、１は記録電極、２は記録ヘ
ッド部、３は記録電圧発生部、３₁は電圧値Ｖ０を発生
する第１記録電圧発生器、３₂ は電圧値Ｖ１を発生する
第２記録電圧発生器、３₃ は電圧値Ｖ２を発生する第３
記録電圧発生器、４はデータ変換部、５はデータ入力
部、６は用紙送りローラー、６Ａは駆動ローラー、６Ｂ
は対向ローラー、７はステッピングパルスモーター、８
は対向電極、９は記録用紙、１０はアレイ状記録ヘッ
ド、１１Ａはインク粒、１１Ｂはインク記録ドットであ
り、矢印Ｆはインクの流れである。

【００２１】そして、アレイ状記録ヘッド１０は複数個
の記録ヘッド部２をライン状に並置して形成したもの
で、各記録ヘッド部２には先端が対向電極８方向に突出
した記録電極１が配置される。記録電圧発生部３は、従
属接続された第１記録電圧発生器３₁ 、第２記録電圧発
生器３₂ 、第３記録電圧発生器３₃ からなっており、出
力端が対応する記録電極１に接続される。なお、記録電
圧発生部３は、各記録電極１に対応して各別に設けられ
るもので、ここでは１つだけ図示し、他のものの図示を
省略している。データ変換部４は、入力がデータ入力部
５に接続され、出力が第１記録電圧発生器３₁ 、第２記
録電圧発生器３₂ 、第３記録電圧発生器３₃ にそれぞれ
接続される。用紙送りローラー６は、駆動ローラー６Ａ
と対向ローラー６Ｂとからなり、駆動ローラー６Ａがス
テッピングパルスモーター７に結合され、記録時に記録
用紙９を段階的に送出す。対向電極８は、各記録電極１
の先端に対向した位置に設けられるもので、通常接地接
続され、各記録電極１と対向電極８との間の対向電極８
上に記録用紙９が載置移送される。インクは、矢印Ｆ方
向に流れ、記録時にインク粒１１Ａが記録電極１から記
録用紙９の方向に吐出され、記録用紙９上にインク記録
ドット１１Ｂを形成する。

【００２２】また、図２は、記録電極１に供給される各
電圧値の記録電圧の発生部分の構成を示す部分構成図で
ある。

【００２３】図２において、Ｓ０は第１記録電圧発生器
３₁ の駆動信号、Ｓ１は第２記録電圧発生器３₂ の駆動
信号、Ｓ２は第３記録電圧発生器３₃ の駆動信号、Ｖ０
は第１記録電圧発生器３₁ の出力電圧（例えば０．５ｋ
Ｖ）、Ｖ１は第２記録電圧発生器３₂ の出力電圧（例え
ば１．６５ｋＶ）、Ｖ２は第３記録電圧発生器３₃ の出
力電圧（例えば０．４電圧ｋＶ）であり、その他、図１
に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号
を付けている。

【００２４】各記録ヘッド部２は、記録電極１に供給さ
れる記録電圧Ｖｐが、例えば、１．８ｋＶ以上になると
インクを吐出し、３ｋＶ以上になると空中放電を発生す
る。このため、記録電圧Ｖｐが、０ｋＶ＜Ｖｐ＜１．８
ｋＶにあるときバイアス電圧と呼び、１．８ｋＶ＜Ｖｐ
＜３．０ｋＶにあるとき飛翔電圧と呼んでいる。なお、
これらの電圧関係は、記録電極１の形状や記録電極１と
記録用紙９との間隔等により変化する。

【００２５】前記構成による本実施例の静電インクジェ
ット記録装置の動作を、図１及び図２を用いて説明す
る。

【００２６】まず、アレイ状記録ヘッド１０は、図示さ
れていないインク供給手段及びインク排出手段の働きに
よって、インクが各記録ヘッド部２の中を常時矢印Ｆ方
向に流れており、インクが記録電極１の先端に到達する
直前に、記録電極１の先端近くに配置されている図示さ
れていない帯電電極の上を通ることにより、インク中の
顔料粒子が正に帯電される。

【００２７】いま、データ変換部４から駆動信号Ｓ０が
第１記録電圧発生器３₁ に供給されると、第１記録電圧
発生器３₁ が電圧値Ｖ０の記録電圧を発生し、データ変
換部４から駆動信号Ｓ１が第２記録電圧発生器３₂ に供
給されると、第２記録電圧発生器３₂ が電圧値Ｖ１の記
録電圧を発生し、データ変換部４から駆動信号Ｓ２が第
３記録電圧発生器３₃ に供給されると、第３記録電圧発
生器３₃ が電圧値Ｖ２の記録電圧を発生し、各発生した
電圧が記録電圧発生部３の出力記録電圧として、対応す
る記録電極１に供給される。また、データ変換部４から
駆動信号Ｓ０が第１記録電圧発生器３₁ に供給されると
同時に、駆動信号Ｓ１が第２記録電圧発生器３₂ に供給
されると、第１記録電圧発生器３₁ が電圧値Ｖ０の記録
電圧を発生するとともに第２記録電圧発生器３₂ が電圧
値Ｖ１の記録電圧を発生し、記録電圧発生部３から２つ
の電圧値Ｖ０、Ｖ１の和の電圧値（Ｖ０＋Ｖ１）の電圧
を発生し、この電圧が記録電圧として、対応する記録電
極１に供給される。同じように、データ変換部４から駆
動信号Ｓ０が第１記録電圧発生器３₁ に、駆動信号Ｓ１
が第２記録電圧発生器３₂ に、駆動信号Ｓ２が第３記録
電圧発生器３₃ にそれぞれ同時に供給されると、第１記
録電圧発生器３₁ が電圧値Ｖ０の記録電圧を、第２記録
電圧発生器３₂ が電圧値Ｖ１の記録電圧を、第３記録電
圧発生器３₃が電圧値Ｖ２の記録電圧をそれぞれ発生
し、記録電圧発生部３から３つの電圧値Ｖ０、Ｖ１、Ｖ
２の和の電圧値（Ｖ０＋Ｖ１＋Ｖ２）の電圧を発生し、
この電圧が記録電圧として、対応する記録電極１に供給
される。

【００２８】この場合、図２に示されるように、非記録
時には、記録電極１に何等の記録電圧も供給されない
が、記録時には、Ｖｐ１＝Ｖ０（０．５ｋＶ）、Ｖｐ２
＝Ｖ１（１．６ｋＶ）、Ｖｐ３＝Ｖ１＋Ｖ２（２．１ｋ
Ｖ）、Ｖｐ４＝Ｖ０＋Ｖ１＋Ｖ２（２．５ｋＶ）が供給
される。そして、記録電圧がＶｐ１であるとき、記録電
極１とそれに対向する対向電極８との間に弱バイアス電
界が形成されるだけで、記録電極１の先端からインク粒
１１Ａが飛翔されず、記録電圧の電圧値がＶｐ２である
とき、記録電極１と対向電極８との間に強バイアス電界
が形成されるものの、その強度がインクを吐出させるの
に十分な電界でないため、記録電極１の先端からインク
粒１１Ａが飛翔されず、それぞれ記録用紙９上にインク
記録ドット１１Ｂが形成されない。これに対し、記録電
圧の電圧値がＶｐ３であるとき、記録電極１と対向電極
８との間にインクを吐出させるに十分な強度の電界が形
成され、記録電極１の先端で凝集されたインクがインク
粒１１Ａとして弱飛翔し、記録電圧の電圧値がＶｐ４で
あるとき、記録電極１と対向電極８との間にインクを吐
出させるにより十分な強度の電界が形成され、記録電極
１の先端で凝集されたインクがインク粒１１Ａとして強
飛翔し、それぞれ記録用紙９上にインク記録ドット１１
Ｂが形成される。

【００２９】このとき、記録用紙９は、用紙送りローラ
ー６に挾持され、ステッピングパルスモーター７の回転
に伴う駆動源ローラー６Ｂの回転によって間歇的に送ら
れ、記録用紙９上に多数のインク記録ドット１１Ｂが集
まって形成された所要画像が記録される。所要画像が記
録された記録用紙９は、そのまま利用することもできる
が、図示されていない電子写真記録装置等で使用される
通常の熱定着器に通され、インク記録ドット１１Ｂを定
着させてから利用するようにしてもよい。

【００３０】データ入力部５は、静電インクジェット記
録装置で記録する画像データを取り入れる。データ変換
部４は、データ入力部５で取り入れた画像データを、そ
の画像データに対応する各別の駆動信号Ｓ０、Ｓ１、Ｓ
２に変換して出力し、同時にパルスモーター７を駆動す
る用紙送り制御信号を出力する。なお、データ入力部５
においては、記録用紙９に記録される画像について、画
像の領域毎にその解像度や１ドット当たりの階調数を指
定入力することができる。

【００３１】ところで、本実施例の静電インクジェット
記録装置のアレイ状記録ヘッド１０は、記録電極１の配
置密度が解像度３００ｄｐｉ（ドット／インチ）に対応
する構成のものであるが、このアレイ状記録ヘッド１０
を用い、記録電極１の配置密度が解像度９００ｄｐｉに
匹敵する画像を記録するようにしているもので、以下、
そのような画像記録を行なう手順について述べる。

【００３２】まず、ステッピングパルスモーター７は、
記録用紙９上に形成されるインク記録ドット１１Ｂを高
精度に位置決めできるものを用い、供給されるパルス状
の用紙送り制御信号の極性及び供給状態に対応して間歇
的に回転する。このとき、１パルスの用紙送り制御信号
が供給されると、例えば記録用紙９が１／９００インチ
（２８μｍ）だけ送られる。

【００３３】この用紙送り制御信号のパルス周期をＰｔ
（ｓｅｃ）とすると、記録用紙９の用紙送り速度Ｖは、
Ｖ＝（２８／Ｐｆ）×１０^-3（ｍｍ／ｓｅｃ）となる。

【００３４】ここで、図３は、記録用紙９の送り速度、
記録電極１に供給される記録電圧の電圧値（飛翔電圧）
及び印加時間（飛翔電圧時間幅）を変えたときに得られ
るインク記録ドット１１Ｂの形状の変化状態を示す説明
図である。この場合、記録用紙９の送り速度はＶと３Ｖ
の２種類、記録電圧の電圧値はＶｐ３（２．１ｋＶ）、
Ｖｐ４（２．５ｋＶ）の２種類、記録電圧の印加時間
（はＴ、２Ｔ、４Ｔ、９Ｔの４種類である。また、記録
用紙９の送り方向をｙ方向、それと直交する方向をｘ方
向とする。

【００３５】図３に示されるように、飛翔電圧時間幅を
順次大きくして行くと、インク記録ドット１１Ｂの形状
は、ｙ方向の長さが飛翔電圧時間幅に比例して長くな
る。飛翔電圧をＶｐ３（インク粒１１Ａが弱飛翔する状
態）からＶｐ４（インク粒１１Ａが強飛翔する状態）に
高めると、インク記録ドット１１Ｂの形状は、主として
ｘ方向の長さが長くなる。用紙送り速度をＶから３Ｖに
速くすると、インク記録ドット１１Ｂの形状は、主とし
てｙ方向の長さが長くなると同時にｘ方向の長さが短く
なる。

【００３６】これらのことから、記録用紙９の送り速度
Ｖ、飛翔電圧Ｖｐ、飛翔電圧時間幅Ｔのいずれか１つま
たは２つ以上のものを変えれば、形状、即ち、大きさや
長さや幅を変化させることができるもので、本実施例の
静電インクジェット記録装置においては、Ｖｐ＝Ｖｐ３
（２．１ｋＶ）、Ｔ＝５００μｓｅｃ、Ｖ＝５７ｍｍ／
ｓｅｃに選ぶことにより、インク記録ドット１１Ｂの最
小値２８μｍφのものが得られ、Ｖｐ＝Ｖｐ４（２．５
ｋＶ）、Ｔ＝４５００μｓｅｃ、Ｖ＝１９ｍｍ／ｓｅｃ
に選ぶことにより、インク記録ドット１１Ｂの最大値８
５μｍφのものが得られる。

【００３７】なお、インク記録ドット１１Ｂの大きさを
より大きくしたい場合は、通常の手段によって記録用紙
９上にインク記録ドット１１Ｂを形成した後、記録用紙
９を熱圧力ロールに加え、記録用紙９上のインク記録ド
ット１１Ｂを潰して拡げるようにすればよく、このとき
の熱圧力ロールには電子写真記録装置用の通常の熱定着
器が利用される。

【００３８】続く、図４（ａ）、（ｂ）は、本実施例の
静電インクジェット記録装置において記録用紙９上にイ
ンク記録ドット１１Ｂを形成する際の動作状態を示す説
明図であって、（ａ）は大きなインク記録ドット１１Ｂ
（８５μｍφ）の形成時、（ｂ）は小さなインク記録ド
ット１１Ｂ（２８μｍφ）の形成時の状態を示すもので
ある。

【００３９】なお、図４（ａ）、（ｂ）においては、説
明の便宜上、各記録電極１を図の左から１Ａ、１Ｂ、１
Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆとし、各記録電極１Ａ、１Ｂ、１
Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆにそれぞれ記録電圧Ｖｐ２、Ｖｐ
３、Ｖｐ２、Ｖｐ３、Ｖｐ３、Ｖｐ３を供給している。
また、等電位線については、各記録電極１Ａ、１Ｂ、１
Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ近傍空間に形成されるものだけを
示している。

【００４０】図４（ａ）、（ｂ）において、記録電極１
Ｂの近傍空間に形成される等電位線は、隣接する記録電
極１Ａ、１Ｃにそれぞれインクを吐出しない記録電圧Ｖ
ｐ２が印加され、記録電極１Ｂに対しライン方向に対称
に形成されているので、記録電極１Ｂから吐出されたイ
ンク粒１１Ａはまっすぐに記録用紙９に向かって飛翔す
る。これに対して、記録電極１Ｄの近傍空間に形成され
る等電位線は、隣接する記録電極１Ｃ、１Ｅの中の左隣
の記録電極１Ｃにインクを吐出しない記録電圧Ｖｐ２が
印加され、記録電極１Ｅにインクを吐出する記録電極Ｖ
ｐ３が印加され、記録電極１Ｄに対しライン方向に非対
称に形成されているので、記録電極１Ｄから吐出された
インク粒１１Ａは記録電極１Ｃの方向に引かれるように
飛翔する。この結果、記録電極１Ｄによって形成される
インク記録ドット１１Ｂは、その大きさに係りなく、本
来の記録用紙９上の記録位置よりも記録電極１Ｃの方向
に約２８μｍずれた位置に記録されるようになるもの
で、本実施例の静電インクジェット記録装置は、このよ
うな隣接する２つの記録電極１Ｃ−１Ｄ、１Ｄ−１Ｅ間
の干渉を利用し、最大解像度９００ｄｐｉ程度の高解像
度記録を達成しようとするものである。

【００４１】図５及び図６は、本実施例の静電インクジ
ェット記録装置において、最大解像度９００ｄｐｉ程度
の高解像度記録を行う場合の動作説明図であって、図５
は解像度９００ｄｐｉの記録時の動作状態、図６は解像
度６３６ｄｐｉの記録時の動作状態を示すものである。

【００４２】図５及び図６は、本実施例の静電インクジ
ェット記録装置において、最大解像度９００ｄｐｉ程度
の高解像度記録を行う場合の動作説明図であって、図５
は解像度９００ｄｐｉの記録時の動作状態、図６は解像
度４５０ｄｐｉの記録時の動作状態を示すものである。

【００４３】図５及び図６において、ａ、ｂ、… …
…、ｏはインク記録ドット１１Ｂの形成位置（以下、こ
れをドット位置という）であり、その他、図４（ａ）、
（ｂ）に示された構成要素と同じ構成要素については同
じ符号を付けている。

【００４４】図５に示されるように、解像度９００ｄｐ
ｉの記録を行なう際は、小さなインク記録ドット１１Ｂ
（２８μｍφ）が形成されるように、記録電圧Ｖｐの電
圧値及び印加時間を設定しておき、記録に先立って、記
録電極１Ａ乃至１Ｆに記録電圧Ｖｐ２を印加しておく。
そして、始めに、図示の表の１段目に示すように、各記
録電極１Ａ、１Ｃ、１Ｅに記録電圧Ｖｐ２を印加し、各
記録電極１Ｂ、１Ｄ、１Ｆに記録電圧Ｖｐ３を印加する
と、インクを吐出する各記録電極１Ｂ、１Ｄ、１Ｆの両
側に隣接配置される記録電極１Ａ、１Ｃ、１Ｅがいずれ
も記録電圧Ｖｐ２であるため、インク粒１１Ａは記録用
紙９に向かってまっすぐに飛翔し、６個おきのドット位
置ｂ、ｈ、ｎにインク記録ドット１１Ｂが形成される。
次に、表の２段目に示すように、各記録電極１Ａ、１Ｅ
に記録電圧Ｖｐ１を印加し、記録電極１Ｃに記録電圧Ｖ
ｐ２を印加し、各記録電極１Ｂ、１Ｄ、１Ｆに記録電圧
Ｖｐ３を印加すると、インクを吐出する各記録電極１
Ｂ、１Ｄ、１Ｆの両側に隣接配置される各記録電極１
Ａ、１Ｃ、１Ｅに加わる記録電圧Ｖｐ１、Ｖｐ２という
ように異なっているため、インク粒１１Ａは小さい記録
電圧Ｖｐ１が供給されている記録電極１Ａ、１Ｅ方向に
ずれて飛翔し、ドット位置ａ、ｉ、ｍにインク記録ドッ
ト１１Ｂが形成される。次いで、表の３段目に示すよう
に、記録電極１Ｃに記録電圧Ｖｐ１を印加し、各記録電
極１Ａ、１Ｅに記録電圧Ｖｐ２を印加し、各記録電極１
Ｂ、１Ｄ、１Ｆに記録電圧Ｖｐ３を印加すると、前の場
合と同様の経緯により、ドット位置ｃ、ｇ、ｏにインク
記録ドット１１Ｂが形成され、続いて、表の４段目に示
すように、各記録電極１Ａ、１Ｂ、１Ｄ、１Ｆに記録電
圧Ｖｐ２を印加し、各記録電極１Ｃ、１Ｅに記録電圧Ｖ
ｐ３を印加すると、同様にドット位置ｅ、ｋにインク記
録ドット１１Ｂが形成される。さらに、表の５段目に示
すように、各記録電極１Ｂ、１Ｆに記録電圧Ｖｐ１を印
加し、各記録電極１Ａ、１Ｄに記録電圧Ｖｐ２を印加
し、各記録電極１Ｃ、１Ｅに記録電圧Ｖｐ３を印加する
と、ドット位置ｄ、ｉにインク記録ドット１１Ｂが形成
され、次に、表の６段目に示すように、記録電極１Ｄに
記録電圧Ｖｐ１を印加し、各記録電極１Ａ、１Ｂ、１Ｆ
に記録電圧Ｖｐ２を印加し、各記録電極１Ｃ、１Ｅに記
録電圧Ｖｐ３を印加すると、ドット位置ｆ、ｊにインク
記録ドット１１Ｂが形成される。ここまでの記録が行な
われると、１ライン分の記録が完了し、１ライン分の記
録が完了した直後に、用紙送り制御信号を供給し、解像
度９００ｄｐｉの１ライン分の距離２８μｍだけ記録用
紙９を先に進ませる。この間、用紙送り制御信号の１パ
ルスは、５００×６＝３０００μｓｅｃであるから、記
録用紙９の全面に記録を行なう時のいわゆる最悪条件に
おける記録速度はＶ＝９．３ｍｍ／ｓｅｃとなり、解像
度３００ｄｐｉの記録時の速度の半分の速度となる。

【００４５】本実施例の静電インクジェット記録装置に
よれば、各記録電極１Ａ乃至１Ｆ間の電界の干渉を生じ
させることにより、解像度３００ｄｐｉが限界のアレイ
状記録ヘッド１０を用い、解像度９００ｄｐｉの記録を
行なうことができるようになる。

【００４６】なお、アレイ状記録ヘッド２の両端に配置
される記録電極１Ａは、片側に隣接する記録電極が存在
しないため、インクを飛翔させることがない。

【００４７】また、図６に示されるように、解像度４５
０ｄｐｉの記録を行なう際は、前の場合と同様に、解像
度４５０ｄｐｉの記録に適したインク記録ドット１１Ｂ
が形成されるように、記録電圧Ｖｐの電圧値及び印加時
間を設定しておき、記録に先立って、記録電極１Ａ乃至
１Ｆに記録電圧Ｖｐ２を印加しておく。そして、始め
に、図示の表の１段目に示すように、各記録電極１Ａ、
１Ｅに記録電圧Ｖｐ１を印加し、記録電極１Ｃに記録電
圧Ｖｐ２を印加し、各記録電極１Ｂ、１Ｄ、１Ｆに記録
電圧Ｖｐ３を印加すると、インクを吐出する各記録電極
１Ｂ、１Ｄ、１Ｆの両側に隣接配置される各記録電極１
Ａ、１Ｃ、１Ｅに加わる記録電圧Ｖｐ１、Ｖｐ２という
ように異なっているため、インク粒１１Ａは小さい記録
電圧Ｖｐ１が供給されている記録電極１Ａ、１Ｅ方向に
ずれて飛翔し、ドット位置ａ、ｉ、ｍにインク記録ドッ
ト１１Ｂが形成される。次に、表の２段目に示すよう
に、記録電極１Ｃに記録電圧Ｖｐ１を、各記録電極１
Ａ、１Ｅに記録電圧Ｖｐ２を、各記録電極１Ｂ、１Ｄ、
１Ｆに記録電圧Ｖｐ３をそれぞれ印加すると、この場合
も、インクを吐出する各記録電極１Ｂ、１Ｄ、１Ｆの両
側に隣接配置される各記録電極１Ａ、１Ｃ、１Ｅに加わ
る記録電圧Ｖｐ１、Ｖｐ２というように異なっているた
め、インク粒１１Ａは小さい記録電圧Ｖｐ１が供給され
ている記録電極１Ｃ方向にずれて飛翔し、ドット位置
ｃ、ｇ、ｏにインク記録ドット１１Ｂを形成する。次い
で、表の３段目に示すように、各記録電極１Ａ、１Ｂ、
１Ｄ、１Ｆに記録電圧Ｖｐ２を、各記録電極１Ｃ、１Ｅ
に記録電圧Ｖｐ３をそれぞれ印加すると、前と同様の経
緯で、ドット位置ｅ、ｋにインク記録ドット１１Ｂが形
成される。

【００４８】ここまでの記録が行なわれると、１回目の
１ライン分の記録が完了し、この１ライン分の記録が完
了した直後に、用紙送り制御信号を供給し、解像度４５
０ｄｐｉの１ライン分の距離５６μｍだけ記録用紙９を
先に進ませる。

【００４９】その後、表の４段目に示すように、記録電
極１Ｄに記録電圧Ｖｐ１を、各記録電極１Ａ、１Ｂ、１
Ｆに記録電圧Ｖｐ２を、各記録電極１Ｃ、１Ｅに記録電
圧Ｖｐ３をそれぞれ印加すると、前の場合と同様にドッ
ト位置ｆ、ｊにインク記録ドット１１Ｂが形成され、次
に、表の５段目に示すように、各記録電極１Ｂ、１Ｆに
記録電圧Ｖｐ１を、各記録電極１Ａ、１Ｄに記録電圧Ｖ
ｐ２を、各記録電極１Ｃ、１Ｅに記録電圧Ｖｐ３をそれ
ぞれ印加すると、ドット位置ｄ、ｉにインク記録ドット
１１Ｂが形成される。次いで、表の６段目に示すよう
に、各記録電極１Ａ、１Ｃ、１Ｅに記録電圧Ｖｐ２を、
各記録電極１Ｂ、１Ｄ、１Ｆに記録電圧Ｖｐ３をそれぞ
れ印加すると、ドット位置ｂ、ｈ、ｎにインク記録ドッ
ト１１Ｂが形成される。

【００５０】ここまでの記録が行なわれると、２回目の
１ライン分の記録が完了し、この１ライン分の記録が完
了した直後に、用紙送り制御信号を供給し、解像度４５
０ｄｐｉの１ライン分の距離５６μｍだけ記録用紙９を
先に進ませる。このときの記録速度は、記録用紙９の全
面に記録を行なう時のいわゆる最悪条件における速度、
Ｖ＝９．３ｍｍ／ｓｅｃとなり、解像度３００ｄｐｉの
記録時の速度の半分の速度となる。

【００５１】本実施例の静電インクジェット記録装置に
よれば、解像度９００ｄｐｉの記録時と同様に、各記録
電極１Ａ乃至１Ｆ間の電界の干渉を生じさせることによ
り、解像度３００ｄｐｉが限界のアレイ状記録ヘッド１
０を用い、解像度４５０ｄｐｉの記録を行なうことがで
きる。

【００５２】また、解像度６３６ｄｐｉの記録を行なう
際は、図６に図示の表の１段目、２段目、３段目におけ
るインク記録ドット１１Ｂの形成を行ない、その直後
に、用紙送り制御信号を供給し、解像度９００ｄｐｉの
１ライン分の距離２８μｍだけ記録用紙９を先に進ま
せ、それに続いて、図６に図示の表の４段目、５段目、
６段目におけるインク記録ドット１１Ｂの形成を行な
い、その直後に、用紙送り制御信号を供給し、解像度９
００ｄｐｉの１ライン分の距離２８μｍだけ記録用紙９
を先に進ませるようにすれば、解像度３００ｄｐｉが限
界のアレイ状記録ヘッド１０を用い、解像度４５０ｄｐ
ｉの記録を行なうことができる。

【００５３】このように、図５及び図６に図示されるよ
うな記録手段を利用することにより、９００ｄｐｉ、６
３６ｄｐｉ、４５０ｄｐｉ以外の解像度の記録を行なう
ことができる。

【００５４】図７は、インク記録ドット形状と、ドット
中心間隔、解像度、記録速度との関係を示す説明図であ
る。

【００５５】図７に示されるように、解像度９００ｄｐ
ｉのインク記録ドットは、ドット中心間隔が２８μｍ
で、記録速度が９．３ｍｍ／ｓｅｃのときに得られ、解
像度６３６ｄｐｉのインク記録ドットは、ドット中心間
隔が４０μｍで、記録速度が９．３ｍｍ／ｓｅｃのとき
に得られ、解像度４５０ｄｐｉのインク記録ドットは、
ドット中心間隔が５６μｍで、記録速度が９．３ｍｍ／
ｓｅｃのときに得られ、解像度３１８ｄｐｉのインク記
録ドットは、ドット中心間隔が８０μｍで、記録速度が
９．３ｍｍ／ｓｅｃのときに得られ、解像度３００ｄｐ
ｉのインク記録ドットは、ドット中心間隔が８５μｍ
で、記録速度が１８．７ｍｍ／ｓｅｃのときに得られ、
解像度２１２ｄｐｉのインク記録ドットは、ドット中心
間隔が１２０μｍで、記録速度が１８．７ｍｍ／ｓｅｃ
のときに得られる。

【００５６】続く、図８は、本発明の静電インクジェッ
ト記録装置の他の実施例を示す要部構成図であって、各
記録電極１に記録電圧Ｖｐを印加することに加えて、各
記録電極１の近傍に強力な電界を形成し、インクを任意
の方向に飛翔させるものである。

【００５７】図８において、１２は電磁石、１３は電磁
石駆動回路であり、その他、図１に示された構成要素と
同じ構成要素については同じ符号を付けている。

【００５８】そして、電磁石１２は、各記録電極１と対
向電極８との間に設けられ、電磁石駆動回路１３による
電磁石１２の励磁巻線の付勢によって、各記録電極１と
対向電極８との間の空間に強力な磁場Ｂを発生させる。

【００５９】本実施例は、各記録電極１間に電界の干渉
がない位、各記録電極１の間隔が広いアレイ状記録ヘッ
ド１０を用いる場合であって、隔記録電極１と記録用紙
９との間のインク粒１１Ａが飛翔する空間に、電磁石１
２によって強力な磁場Ｂを形成するものである。磁場Ｂ
の向きは、電磁石駆動回路１３のスイッチを切替える
と、電磁石１２の励磁巻線を流れる励磁電流Ｉの方向が
変化するので、その励磁電流Ｉの方向の切替えに伴って
変えることができる。このとき、飛翔するインク粒１１
Ａは、正に帯電しているため、図８に示すような磁場Ｂ
の中を飛翔すると、飛翔するインク粒１１Ａに対して、
電界による力Ｆｅの他に、ローレンツ力Ｆｂが作用し、
インク記録ドット１１Ｂの位置が図８の下側方向にずれ
る。このずれ量は、磁場Ｂの強さ、つまり励磁電流Ｉの
大きさを変えることによって制御することができる。

【００６０】本実施例による記録は、まず、磁場Ｂを形
成させずに記録電極１からインク粒１１Ａを吐出させ、
次に、磁場Ｂの向きと大きさを適当に制御しながら、記
録電極１から１回乃至複数回吐出させるものである。

【００６１】本実施例によれば、記録電極１間に電界の
干渉がない程度に、記録電極１の間隔が広いアレイ状記
録ヘッド１０を用いて、アレイ状記録ヘッド１０の解像
度よりも高い解像度の高精細記録を行なうことが可能に
なる。

【００６２】なお、前記各実施例においては、アレイ状
記録ヘッド１０が１ライン分の幅を有するものとして説
明したが、本発明に用いられるアレイ状記録ヘッド１０
は、必ずしも１ライン分の幅を有するものである必要は
なく、１ライン分の幅よりも狭い幅のものであってもよ
い。

【００６３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、アレイ
状記録ヘッドにおけるライン状に配置された複数の記録
電極に対して、選択された少なくとも１つの記録電極に
記録可能な電圧値の記録電圧を供給し、選択されたイン
クを吐出する記録電極に隣接する記録電極に記録可能な
電圧値に達しない電圧値の記録電圧を供給することによ
り、選択されたインクを吐出する記録電極の周囲に形成
される電界強度の分布状態を変化させ、その電界強度の
分布変化により選択された記録電極からのインクの吐出
方向を若干各記録電極が整列したライン方向に偏向させ
るようにしているので、記録用紙上の微小な記録ドット
の形成位置がインクの吐出方向の偏向によって変化し、
その結果、高精度の位置決めを行なうことが可能にな
り、３００ｄｐｉ程度の低解像度の記録電極配列を有す
るアレイ状記録ヘッドを用いて、９００ｄｐｉ程度の高
解像度の精細な画像を記録できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による静電インクジェット記録装置の一
実施例を示す構成図である。

【図２】図１に図示の実施例において、記録電極に供給
される各電圧値の記録電圧の発生部分の構成を示す部分
構成図である。

【図３】記録用紙の送り速度、記録電極に供給される飛
翔電圧及び飛翔電圧時間幅を変えたときに得られるイン
ク記録ドットの形状の変化状態を示す説明図である。

【図４】図１に図示の実施例において、記録用紙上にイ
ンク記録ドットを形成する際の動作状態を示す説明図で
ある。

【図５】図１に図示の実施例において、最大解像度９０
０ｄｐｉ程度の高解像度記録を行う場合の動作説明図で
ある。図６は解像度６３６ｄｐｉの記録時の動作状態を
示すものである。

【図６】図１に図示の実施例において、解像度４５０ｄ
ｐｉ程度の高解像度記録を行う場合の動作説明図であ
る。

【図７】インク記録ドット形状と、ドット中心間隔、解
像度、記録速度との関係を示す説明図である。

【図８】本発明による静電インクジェット記録装置の他
の実施例を示す要部構成図である。

【符号の説明】

１ 記録電極 ２ 記録ヘッド部 ３ 記録電圧発生部 ３₁ 電圧値Ｖ０を発生する第１記録電圧発生器 ３₂ 電圧値Ｖ１を発生する第２記録電圧発生器 ３₃ 電圧値Ｖ２を発生する第３記録電圧発生器 ４ データ変換部 ５ データ入力部 ６ 用紙送りローラー ６Ａ 駆動ローラー ６Ｂ 対向ローラー ７ ステッピングパルスモーター ８ 対向電極 ９ 記録用紙 １０ アレイ状記録ヘッド １１Ａ インク粒 １Ｂ インク記録ドット １２ 電磁石 １３ 電磁石駆動回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の記録電極がライン状に配置され、
   前記複数の記録電極に記録電圧発生手段から各別に記録
   電圧が供給され、前記供給される記録電圧に対応して前
   記複数の記録電極の中の選択された記録電極からインク
   を吐出させるアレイ状記録ヘッドを備えた静電インクジ
   ェット記録装置において、前記記録電圧発生手段が前記
   複数の記録電極に多段階の電圧値の中の１つの電圧値を
   有する記録電圧を発生し、前記発生した記録電圧の電圧
   値を調整することによって、前記選択された記録電極か
   ら吐出させるインクを前記ライン方向に偏向させること
   を特徴とする静電インクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記記録電圧発生手段は、前記インクを
   吐出させる選択された記録電極に隣接する各記録電極
   に、前記インクを吐出させない電圧値を有する記録電極
   を供給することを特徴とする請求項１に記載の静電イン
   クジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録電圧発生手段は、前記多段階の
   電圧値の中の１つの電圧値を有する記録電圧に対して、
   その記録電圧の供給時間も調整する機能を備えているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の静電インクジェット記
   録装置。
4. 【請求項４】 前記アレイ状記録ヘッドは、前記複数の
   記録電極のインク吐出側に磁界発生手段を配置したこと
   を特徴とする請求項１に記載の静電インクジェット記録
   装置。
5. 【請求項５】 前記記録電圧発生手段から発生する記録
   電圧における多段階の電圧値の中の１つの電圧値は、記
   録画像の解像度に対応して選択されることを特徴とする
   請求項１乃至４に記載の静電インクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 前記記録電圧発生手段から発生する記録
   電圧における多段階の電圧値の中の１つの電圧値は、記
   録画像の階調度に対応して選択されることを特徴とする
   請求項１乃至４に記載の静電インクジェット記録装置。