專利名稱：微小液滴噴出裝置及使用它的噴墨記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于噴出微小液滴的微小液滴噴出裝置的領(lǐng)域，具體來說，涉及使靜電力作用于至少含有微粒的溶液而噴出微小液滴的微小液滴噴出裝置及使用它的噴墨記錄裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，作為噴出微小液滴的裝置，例如有使靜電力作用于具有帶電的微粒的墨液而使之噴出的靜電式的噴墨記錄裝置。作為此種靜電式噴墨記錄裝置，已知有特開平10-1384893號(hào)公報(bào)(以下稱作專利文獻(xiàn)1)中所公布的噴墨記錄裝置。
圖17中，表示專利文獻(xiàn)1中所公布的噴墨記錄裝置的噴墨頭的概念圖。
圖17是專利文獻(xiàn)1中所公布的靜電式噴墨記錄裝置的噴墨頭的一個(gè)例子的構(gòu)成概略圖。同圖中所示的噴墨頭100僅概念性地表示了專利文獻(xiàn)1中所公布的噴墨頭1的一個(gè)噴出部，具備噴頭基板102、墨液導(dǎo)引104、絕緣性基板106、控制電極108、對(duì)置電極110、DC偏置電壓源112、脈沖電壓源114。
這里，墨液導(dǎo)引104被配置于噴頭基板102之上，在絕緣性基板106上，在與墨液導(dǎo)引104的配置對(duì)應(yīng)的位置上開設(shè)有貫穿孔(噴出口)116。墨液導(dǎo)引104穿過該貫穿孔116，其凸?fàn)畹念^端部分104a向絕緣性基板106的記錄介質(zhì)P側(cè)的表面的上部突出。另外，噴頭基板102和絕緣性基板106被拉開給定的間隔配置，在兩者之間形成有墨液Q的流路118。
控制電極108在各個(gè)噴出部上，被按照包圍貫穿孔116的周圍的方式，成環(huán)狀地設(shè)于絕緣性基板106的記錄介質(zhì)P側(cè)的表面。另外，控制電極108被與對(duì)應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)地產(chǎn)生脈沖電壓的脈沖電壓源114連接，該脈沖電壓源114被借助DC偏置電壓源112接地。
另外，對(duì)置電極110被配置于與墨液導(dǎo)引104的頭端部分104a相面對(duì)的位置上，并被接地。記錄介質(zhì)P被配置于對(duì)置電極110的墨液導(dǎo)引104側(cè)的面的表面。即，對(duì)置電極110作為支撐記錄介質(zhì)P的壓盤發(fā)揮作用。
在記錄時(shí)，利用未圖示的墨液的循環(huán)機(jī)構(gòu)，包含帶有與施加在控制電極108上的電壓相同極性的電的微粒(色料粒子)的墨液Q在墨液流路118內(nèi)被從圖中右側(cè)向左側(cè)循環(huán)。另外，利用DC偏置電壓源112，總是向控制電極108施加例如1.5kV的高電壓。此時(shí)，墨液流路118內(nèi)的墨液Q的一部分因毛細(xì)管現(xiàn)象等而穿過絕緣性基板106的貫穿孔116，被濃縮于墨液導(dǎo)引104的頭端部分104a。
當(dāng)從脈沖電壓源114對(duì)被偏置電壓源112偏置為1.5kV的控制電極108施加例如0V的脈沖電壓時(shí)，在控制電極108上就會(huì)施加將兩電壓重疊了的1.5kV。該狀態(tài)下，墨液導(dǎo)引104的頭端部分104a附近的電場強(qiáng)度比較低，濃縮于墨液導(dǎo)引104的頭端部分104a的含有色料粒子的墨液Q不會(huì)從墨液導(dǎo)引104的頭端部分104a中飛出。
另一方面，當(dāng)從信號(hào)電壓源114向被偏置為1.5kV的控制電極108施加例如500V的脈沖電壓時(shí)，在控制電極108上就會(huì)施加將兩電壓重疊了的2kV。其結(jié)果是，濃縮于墨液導(dǎo)引104的頭端部分104a的含有色料粒子的墨液Q就會(huì)因靜電力而從該頭端部分104a中作為墨液液滴R飛出，被接地的對(duì)置電極110吸引而吸附于記錄介質(zhì)P上，形成色料粒子的斑點(diǎn)。
這樣，通過在使噴墨頭100和支撐于對(duì)置電極110上的記錄介質(zhì)P相對(duì)地移動(dòng)的同時(shí)，利用色料粒子的斑點(diǎn)進(jìn)行記錄，在記錄介質(zhì)P上，就會(huì)記錄下與圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像。
此種靜電式噴墨具有如下特征，即，能夠?qū)崿F(xiàn)微小液滴的形成，能夠?qū)崿F(xiàn)高析像度描繪。特別是，在靜電式噴墨當(dāng)中，利用作為墨液使用了在載體液中分散有帶電的色料粒子的絕緣性墨液的靜電式噴墨方式，就難以產(chǎn)生記錄介質(zhì)上的斑點(diǎn)的滲潤，可以用于各種記錄介質(zhì)的圖像記錄。
但是，專利文獻(xiàn)1中所公布的噴墨記錄方式雖然具有如上所述的優(yōu)良特性，但是另一方面，由于從施加驅(qū)動(dòng)電壓直至噴出液滴的響應(yīng)性低，因此在記錄頻率的提高上有限制，另外，容易因噴出部的墨液液滴的噴出經(jīng)歷而使對(duì)于驅(qū)動(dòng)電壓的噴出響應(yīng)性改變，有可能使液滴的噴出變得不穩(wěn)定。另外還有如下的問題，即，由于用高驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行墨液液滴的噴出/非噴出，因此需要昂貴的驅(qū)動(dòng)器，控制也十分煩雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第1課題在于，解決所述以往技術(shù)的問題，提供可以高速并且穩(wěn)定地噴出微小的液滴并且廉價(jià)的微小液滴噴出裝置。
另外，本發(fā)明的第2課題在于，解決所述以往技術(shù)的問題，提供能夠?qū)崿F(xiàn)高速描繪并且噴出穩(wěn)定性高、廉價(jià)的噴墨記錄裝置。
為了解決所述第1課題，本發(fā)明的方式1的第1形態(tài)提供一種微小液滴噴出裝置，是使靜電力作用于至少含有微粒和溶劑并帶有電荷的溶液而噴出微小液滴的微小液滴噴出裝置，其特征是，具有具備噴出口并使靜電力作用于所述溶液而從所述噴出口中連續(xù)地噴出所述微小液滴的噴出機(jī)構(gòu)、基于控制信號(hào)使從所述噴出機(jī)構(gòu)中噴出的所述微小液滴偏向的偏向機(jī)構(gòu)、將從所述噴出機(jī)構(gòu)中噴出而直線前進(jìn)的微小液滴及被所述偏向機(jī)構(gòu)偏向了飛行方向的微小液滴的任意一方回收的回收機(jī)構(gòu)。
這里，本方式的第2形態(tài)中，所述噴出機(jī)構(gòu)最好具有使所述微小液滴向與所述偏向機(jī)構(gòu)所偏向的方向不同的方向偏向的析像度增加機(jī)構(gòu)。
另外，所述析像度增加機(jī)構(gòu)最好為使靜電力作用于所述溶液及所述微小液滴的至少一方而使所述微小液滴偏向的機(jī)構(gòu)。
另外，所述析像度增加機(jī)構(gòu)最好為使所述微小液滴周期性地向多個(gè)方向偏向的機(jī)構(gòu)。
另外，所述析像度增加機(jī)構(gòu)最好具有被繞著所述噴出口平行地配置的第1控制電極及第2控制電極、控制向所述第1控制電極及所述第2控制電極施加的電壓的控制部。
另外，所述噴出機(jī)構(gòu)最好具有多個(gè)噴出口。
另外，所述微粒最好為帶有電荷的帶電微粒。
另外，所述微粒最好含有電荷及色料。
另外，為了解決所述第2課題，本發(fā)明的方式2提供一種噴墨記錄裝置，是使用所述方式1的微小液滴噴出裝置，將所述溶液制成墨液的噴墨記錄裝置，其特征是，所述偏向機(jī)構(gòu)基于與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的所述控制信號(hào)，使從所述噴出機(jī)構(gòu)噴出的所述微小液滴偏向，使從所述噴出機(jī)構(gòu)噴出后直線前進(jìn)的所述微小液滴及被所述偏向機(jī)構(gòu)偏向了飛行方向的所述微小液滴的任意一方命中記錄介質(zhì)，所述回收機(jī)構(gòu)將未命中所述記錄介質(zhì)的所述微小液滴回收，在所述記錄介質(zhì)上形成基于所述圖像信號(hào)的圖像。
另外，所述噴出機(jī)構(gòu)最好具有具備所述噴出口的噴出部、配置于所述噴出部和所述偏向機(jī)構(gòu)之間并在與所述噴出部之間形成給定電場的對(duì)置電極。
另外，所述對(duì)置電極最好在所述微小液滴的飛行路徑上具有開口部。
另外，最好還具有背面電極，其被配置于夾隔所述偏向機(jī)構(gòu)與所述噴出機(jī)構(gòu)相面對(duì)的位置上，在與所述噴出機(jī)構(gòu)之間形成給定電場。
另外，所述偏向機(jī)構(gòu)最好為使飛行著的所述微小液滴偏向的電場或磁場的施加機(jī)構(gòu)。
另外，所述偏向機(jī)構(gòu)最好為用于使飛行著的所述微小液滴偏向的空氣流的產(chǎn)生機(jī)構(gòu)。
另外，最好還具有循環(huán)機(jī)構(gòu)，其將所述墨液向所述噴出機(jī)構(gòu)供給，將未被所述噴出機(jī)構(gòu)噴出的墨液回收。
另外，最好還具有回收墨液供給機(jī)構(gòu)，其將被所述回收機(jī)構(gòu)回收的墨液向所述循環(huán)機(jī)構(gòu)供給。
另外，最好還具有調(diào)整所述墨液的墨液濃度的墨液濃度調(diào)整機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的方式1，可以將微小液滴直徑的液滴高速并且穩(wěn)定地噴出。另外，可以用低電壓進(jìn)行與控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的液滴的控制，從而可以降低成本。
另外，特別是在本方式的第2形態(tài)中，因還使微小液滴向與偏向機(jī)構(gòu)所偏向的方向不同的方向偏向，因而就可以使微小液滴從噴出機(jī)構(gòu)向多個(gè)方向飛行(噴出)，從而可以用比噴出口的配置密度更高的密度噴出微小液滴。
另外，即使在配置多個(gè)噴出口時(shí)，也可以不將相鄰的噴出口接近地配置，而實(shí)現(xiàn)高密度的微小液滴的噴出。
根據(jù)本發(fā)明的方式2，可以將微小的液滴直徑的墨液液滴高速并且穩(wěn)定地噴出，可以用高畫質(zhì)，而在所述方式2中可以用高析像度并且用高畫質(zhì)，高速地描繪出描繪穩(wěn)定性高的圖像。
另外，可以用低電壓進(jìn)行與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的墨液液滴的控制，從而可以降低成本。
另外，特別是在本方式的第2形態(tài)中，可以用低電壓進(jìn)行與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的微小液滴的控制，從而可以降低成本。另外，因使微小液滴向與偏向機(jī)構(gòu)所偏向的方向不同的方向偏向，因而就可以使微小液滴從噴出機(jī)構(gòu)向多個(gè)方向飛行(噴出)，從而可以實(shí)現(xiàn)比噴出口的配置密度更高的析像度的圖像記錄。這樣，即使在降低了噴出口的配置密度的情況下，也可以記錄高析像度的圖像。
另外，通過使用具有包含電荷及色料的微粒的墨液，就可以噴出濃縮了含有色料的微粒的墨液液滴，從而可以形成圖像的滲潤少的高畫質(zhì)的圖像。
另外，通過設(shè)置與噴出機(jī)構(gòu)相面對(duì)的電極，在噴出部(噴頭)和對(duì)置電極之間形成給定電場，就可以使作用于噴出部(噴頭)上的靜電力更為穩(wěn)定，更加穩(wěn)定地噴出微小液滴(墨液液滴)，從而可以用更高畫質(zhì)高速地描繪出描繪穩(wěn)定性高的圖像。
另外，通過設(shè)置背面電極，在噴出部(噴頭)和背面電極之間形成電場，就可以更為正確地控制微小液滴(墨液液滴)的飛行路徑。


圖1是表示作為本發(fā)明的微小液滴噴出裝置的一個(gè)方式的噴墨記錄裝置的一個(gè)實(shí)施例的概略構(gòu)成圖。
圖2A是圖1所示的噴墨記錄裝置的噴頭及對(duì)置電極周邊部的一個(gè)實(shí)施例的局部剖面放大圖，圖2B是圖2A的IIB-IIB線向視圖。
圖3是示意性地表示在圖1所示的噴墨記錄裝置的單列行構(gòu)造的噴頭的噴出口的基板上排列有多個(gè)噴出口的一個(gè)實(shí)施例的說明圖。
圖4是圖2A的IV-IV線向視圖，示意性地表示圖3所示的單列行構(gòu)造的噴出頭的導(dǎo)引電極的平面構(gòu)造。
圖5A是表示圖2A所示的噴頭的噴出部附近的構(gòu)成的局部剖面立體圖，圖5B是說明圖5A所示的噴頭的墨液導(dǎo)流堰的形狀尺寸的說明圖。
圖6A～圖6C分別是用于說明圖1所示的噴墨記錄裝置的墨液液滴噴出方法的概念圖。
圖7是表示本發(fā)明的噴墨記錄裝置的其他的實(shí)施例的概略構(gòu)成圖。
圖8是表示作為本發(fā)明的微小液滴噴出裝置的一個(gè)方式的噴墨記錄裝置的其他的實(shí)施方式的一個(gè)實(shí)施例的概略構(gòu)成圖。
圖9A是表示圖8所示的噴墨記錄裝置的噴出機(jī)構(gòu)的噴頭及對(duì)置電極周邊部的概略構(gòu)成的示意性的剖面圖，圖9B是圖9A的B-B線剖面圖。
圖10是圖9B的X-X線剖面圖，示意性地表示在圖8所示的噴墨記錄裝置的單列行構(gòu)造的噴頭的噴出口基板上排列有多個(gè)噴出口的一個(gè)實(shí)施例。
圖11是圖9B的XI-XI線剖面圖，示意性地表示圖10所示的單列行構(gòu)造的噴墨頭的第1控制電極及第2控制電極的平面構(gòu)造。
圖12是表示圖9A所示的噴頭的噴出部附近的構(gòu)造的局部剖面立體圖。
圖13A～圖13C分別是用于說明圖8所示的噴墨記錄裝置的墨液液滴噴出方法的概念圖。
圖14是表示施加在圖9B所示的噴頭的第1控制電極上的電壓的電壓波形和墨液液滴的噴出時(shí)刻的圖。
圖15是示意性地表示從圖8所示的噴墨記錄裝置的墨液液滴的噴頭中向記錄介質(zhì)或?qū)Я靼宓娘w行路徑的說明圖。
圖16是表示本發(fā)明的噴墨記錄裝置的其他的實(shí)施例的概略構(gòu)成圖。
圖17是表示以往的噴墨記錄裝置的噴墨頭的一個(gè)例子的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將基于附圖所示的優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的方式1的微小液滴噴出裝置及本發(fā)明的方式2的噴墨記錄裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，參照?qǐng)D1～圖7，對(duì)本發(fā)明的方式1的實(shí)施方式1的微小液滴噴出裝置及本發(fā)明的方式2的實(shí)施方式1的噴墨記錄裝置進(jìn)行說明。
圖1是表示使用作為本發(fā)明的方式1的實(shí)施方式1的微小液滴噴出裝置的本發(fā)明的方式2的實(shí)施方式1的噴墨記錄裝置的一個(gè)實(shí)施例的概略構(gòu)成圖。
如圖1所示，噴墨記錄裝置10具有設(shè)有噴出微小液滴的噴出口的噴頭(噴墨頭)20、在與噴頭20之間形成給定電場的對(duì)置電極22、保持記錄介質(zhì)P的背面電極24、使從噴頭20中噴出的微小液滴偏向的偏向機(jī)構(gòu)26、向噴頭20供給墨液的墨液罐28及墨液供給流路30、將由偏向機(jī)構(gòu)26偏向了的微小液滴回收到墨液罐28中的導(dǎo)流板32及第1墨液回收流路34。這里，噴頭20及對(duì)置電極22構(gòu)成本發(fā)明的噴出機(jī)構(gòu)16。
這里，第1偏向電極40及第2偏向電極42雖然被與設(shè)于噴頭20上的噴出部對(duì)應(yīng)地配置多個(gè)，但是為了容易理解地表示構(gòu)成，在圖1中，僅表示了多個(gè)第1偏向電極40及第2偏向電極42的1個(gè)第1偏向電極40、第2偏向電極42及導(dǎo)流板32。
下面，對(duì)噴出機(jī)構(gòu)16進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2A中，表示構(gòu)成圖1所示的噴墨記錄裝置10的噴出機(jī)構(gòu)16的噴頭20及對(duì)置電極22的周邊部的一個(gè)實(shí)施例的局部剖面放大圖，圖2B中，表示用于說明圖2A的噴頭20的墨液導(dǎo)引54、噴出口62及噴出電極58的圖2A的IIB-IIB線向視圖。
噴出機(jī)構(gòu)16如上所述，由噴頭20、配置于與噴頭20的墨液噴出側(cè)的面相面對(duì)的位置上的對(duì)置電極22構(gòu)成。
噴頭20在與對(duì)置電極22之間形成給定強(qiáng)度的電場，將微小液滴直徑的墨液液滴連續(xù)地噴出，具有噴頭基板52、墨液導(dǎo)引54、形成了噴出口62的噴出口基板56。在噴出口基板56上，包圍噴出口62地配置有噴出電極58。
另外，噴頭基板52和噴出口基板56被以相互面對(duì)的狀態(tài)分開給定間隔地配置。由形成于噴頭基板52和噴出口基板56之間的空間形成向各噴出口62供給墨液的墨液流路64。
為了高速地進(jìn)行圖像記錄，噴頭20具有將多個(gè)噴出口(噴嘴)62單列地配置多個(gè)的單列行構(gòu)造。圖3中，示意性地表示在此種單列行構(gòu)造的噴頭20的噴出口基板56上單列地排列有多個(gè)噴出口62的樣子。而且，圖2A及圖2B中，為了容易理解地表示噴墨頭的構(gòu)成，僅表示了多個(gè)噴出口當(dāng)中的1個(gè)噴出口。
在本方式的噴頭20中，可以自由地選擇噴出口62的個(gè)數(shù)、其物理性的配置位置等。例如，不僅可以是如圖3所示的單列行構(gòu)造，也可以是具有多列行構(gòu)造的形式。另外，也可以是沿與噴嘴列的方向正交的方向掃描的所謂連續(xù)噴頭(梭型)。
另外，本發(fā)明的噴墨頭在單色及彩色的哪一種記錄裝置中都可以適用。
在此種噴頭20中，例如可以使用將含有顏料等色料的微粒(以下稱作色料粒子)分散在絕緣性的液體(載體液)中而成的墨液Q。這樣，向設(shè)于噴出口基板56上的噴出電極(控制電極)58施加偏置電壓(驅(qū)動(dòng)電壓)，使噴出口62產(chǎn)生電場，將噴出口62的墨液利用靜電力噴出。
以下，將對(duì)圖2A及圖2B所示的本方式的噴頭20的構(gòu)造進(jìn)行更為詳細(xì)地說明。
如圖2A所示，噴頭20的噴出口基板56具有絕緣基板66、導(dǎo)引電極60、噴出電極58、絕緣層68。在絕緣基板66的圖中上側(cè)的面(與噴頭基板52相面對(duì)的一側(cè)相反的面)上，依次層疊有導(dǎo)引電極60和絕緣層68。另外，在絕緣基板66的圖中下側(cè)的面(與噴頭基板52相面對(duì)的一側(cè)的面)上，形成有噴出電極58。
另外，在噴出口基板56上，貫穿絕緣基板66地形成有用于噴出墨液液滴R的噴出口62。噴出口62如圖2B所示，是將長方形的兩方的短邊側(cè)制成半圓形的沿墨液流動(dòng)方向細(xì)長的繭形的開口(狹縫)，具有墨液流動(dòng)方向的長度L和與墨液流向正交的方向的長度D的縱橫尺寸比(L/D)在1以上的形狀。
在本實(shí)施方式中，像這樣，通過將噴出口62設(shè)為墨液流向的長度L和與墨液流向正交的方向的長度D的縱橫比(L/D)在1以上的開口(將墨液流向設(shè)為長邊的具有形狀異向性的形狀、將墨液流向設(shè)為長邊的長孔形狀)，墨液就容易流向噴出口62。即，可以提高墨液向噴出口62的供給效率，可以提高頻率響應(yīng)性，另外也可以防止堵塞。
即，本發(fā)明中，如圖2B所示，噴出口62最好被按照使其細(xì)長的繭形的狹縫的長邊方向與墨液流向平行的方式形成。所以，在圖3所示的單列行構(gòu)造的噴頭20的情況下，多個(gè)噴出口62也最好被按照使其各個(gè)細(xì)長的繭形的狹縫的長邊方向與墨液流向平行的方式形成，其結(jié)果是，噴頭20最好被按照使多個(gè)噴出口62沿與墨液流向正交的方向以單列排列的方式形成。而且，在該單列行構(gòu)造的噴頭20的情況下，記錄介質(zhì)的搬送方向最好與墨液流向平行。
本實(shí)施方式中，雖然將噴出口62作為細(xì)長的繭形的開口而形成，但是并不限定于此，只要可以從噴出口62噴出墨液，可以設(shè)為近似圓形、橢圓形、長方形、菱形、平行四邊形等任意的形狀。例如，可以設(shè)為將墨液流向作為長邊的矩形或?qū)⒛毫飨蜃鳛殚L軸的橢圓形或菱形。另外，也可以設(shè)為將墨液流動(dòng)的上流側(cè)作為上底邊，將下流側(cè)作為下底邊，墨液流向上的高度比下底邊更長的梯形。該情況下，既可以使上流側(cè)的邊更長，也可以使下流側(cè)的邊更長。另外，也可以設(shè)為如下的形狀，即，在將墨液流向作為長邊的長方形的兩方的短邊側(cè)，連接有直徑比該長方形的短邊更大的圓。另外，噴出口62相對(duì)于其中心，既可以是在上流側(cè)和下流側(cè)對(duì)稱的形狀，也可以是非對(duì)稱的形狀。例如，也可以將矩形的噴出口的上流側(cè)和下流側(cè)的至少一方的端部設(shè)為半圓狀而形成噴出口。
噴頭20的墨液導(dǎo)引54由具有給定的厚度的陶瓷制平板或聚亞酰胺等樹脂制平板等構(gòu)成，被與各噴出口62(噴出部)對(duì)應(yīng)地配置于噴頭基板52之上。墨液導(dǎo)引54被與繭形的噴出口62的長邊方向的長度對(duì)應(yīng)地寬邊地形成。如上所述，墨液導(dǎo)引54穿過噴出口62，其頭端部分54a向噴出口基板56的記錄介質(zhì)P側(cè)的表面(絕緣層68的表面)的上方突出。
墨液導(dǎo)引54的頭端部分54a被制成隨著朝向?qū)χ秒姌O22側(cè)行進(jìn)而逐漸地變細(xì)的近似三角形(乃至梯形)。墨液導(dǎo)引54被按照使頭端部分54a的傾斜面與墨液流向交叉的方式配置。這樣，由于流入噴出口62的墨液沿著墨液導(dǎo)引54的頭端部分54a的傾斜面到達(dá)頭端部分54a的頂點(diǎn)，因此就在噴出口62中穩(wěn)定地形成墨液的彎月面。
另外，通過將墨液導(dǎo)引54沿噴出口62的長邊方向?qū)掃叺匦纬?，就可以縮短與墨液流向正交的方向的寬度，可以減少對(duì)墨液的流動(dòng)造成的影響，并且可以穩(wěn)定地形成后述的彎月面。
而且，墨液導(dǎo)引54的形狀并沒有特別限制，例如也可以不是頭端部分54a隨著朝向?qū)χ秒姌O22側(cè)行進(jìn)而變細(xì)的形狀，可以適當(dāng)?shù)刈兏?。例如，也可以在墨液?dǎo)引54的中央部分，沿圖中上下方向形成利用毛細(xì)管現(xiàn)象使墨液Q會(huì)集在頭端部分54a中的成為墨液導(dǎo)引槽的缺口。
另外，在墨液導(dǎo)引54的最頭端部，最好蒸鍍有金屬。通過在墨液導(dǎo)引54的最頭端部蒸鍍金屬，墨液導(dǎo)引54的頭端部分54a的介電常數(shù)就會(huì)實(shí)質(zhì)上增大。這樣，就容易產(chǎn)生強(qiáng)電場，可以提高墨液的噴出效率。
如圖2A和2B所示，在絕緣基板66的下面(與噴頭基板52相面對(duì)的面)上，形成有噴出電極58。噴出電極58被按照包圍細(xì)長的繭形的噴出口62的周圍的方式，沿著噴出口62的周緣，配置為將墨液流向上流側(cè)的一邊切掉的コ字形。通過將噴出電極58設(shè)為將墨液流向的上流側(cè)切掉一部分的形狀，當(dāng)使用后述的含有帶電的色料粒子的墨液時(shí)，就不會(huì)形成妨礙色料粒子從墨液流向的上流側(cè)流入噴出口的電場，從而可以有效地將色料粒子向噴出口供給。另外，通過在墨液下流側(cè)配置噴出電極58，就會(huì)形成使流入了噴出口的色料粒子滯留在噴出口的方向的電場。根據(jù)以上情況，通過將噴出電極設(shè)為將墨液流向的上流側(cè)切掉一部分的形狀，就可以進(jìn)一步提高粒子向噴出口的供給效率。
另外，本實(shí)施方式中，從可以獲得所述效果的方面考慮，雖然噴出電極58被以コ字形形成，但是只要是被按照面向墨液導(dǎo)引的方式配置的電極，可以是任意形狀，例如可以是環(huán)狀的圓形電極、橢圓形電極、分割圓形電極、平行電極、近似平行電極等，根據(jù)噴出口62的形狀變更為各種的形狀。
如前所述，由于噴頭20具有配置了多個(gè)噴出口62的構(gòu)造，因此如圖3中示意性所示，噴出電極58被與各噴出口62對(duì)應(yīng)地配置。
另外，噴出電極58向墨液流路64中露出，與在墨液流路64中流動(dòng)的墨液Q接觸。這樣，就可以大幅度地提高墨液液滴的噴出效率。對(duì)于這一點(diǎn)，后面將與噴出的作用一起詳細(xì)敘述。但是，噴出電極58不一定需要向墨液流路64中露出而與墨液接觸。即，既可以將噴出電極58形成于噴出口基板56的內(nèi)部，也可以將噴出電極58的露出面用薄的絕緣層等覆蓋。
噴出電極58如圖2A所示，被與控制部74連接。控制部74在墨液液滴噴出時(shí)，及非噴出時(shí)，可以控制施加在噴出電極58上的電壓。
導(dǎo)引電極60形成于絕緣基板66的表面上，導(dǎo)引電極60的表面被絕緣層68覆蓋。圖4中，示意性地表示導(dǎo)引電極60的平面構(gòu)造。圖4是圖2A的IV-IV線向視圖，示意性地表示了圖3所示的單列行構(gòu)造的噴墨頭(噴頭20)的情況的導(dǎo)引電極60的平面構(gòu)造。如圖4所示，導(dǎo)引電極60是金屬板等的與各噴出電極共用的薄片狀的電極，在與形成于被2維排列的各噴出口62的周圍的噴出電極58對(duì)應(yīng)的位置上具有開口部61。開口部61被制成矩形。導(dǎo)引電極60的開口部61的長度及寬度被制成比噴出口的長度及寬度更大。
雖然導(dǎo)引電極60將相鄰的噴出電極58之間的電力線屏蔽，可以抑制電場干擾，但是在導(dǎo)引電極60上，最好施加給定電壓(包括由接地造成的0V)。圖示例子中，導(dǎo)引電極60被施加有比施加在噴出電極58上的電壓還低給定電壓(300V)的電壓(作為一個(gè)例子，當(dāng)在噴出電極上施加+3kV時(shí)，在導(dǎo)引電極上施加+2.7kV)。這里，施加在導(dǎo)引電極60上的電壓也可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。
作為優(yōu)選的方式，導(dǎo)引電極60如圖2A所示，被形成于與噴出電極58不同的層上，另外，全面被絕緣層68覆蓋。
通過具有此種絕緣層68，就可以在噴出電極58和導(dǎo)引電極60之間形成噴出電場，并且可以防止在噴出電極58和導(dǎo)引電極60之間，墨液Q的色料粒子形成覆蓋膜而放電。
這里，導(dǎo)引電極60需要如下設(shè)置，即，確保從噴出電極58中產(chǎn)生的電力線當(dāng)中的作用于所對(duì)應(yīng)的噴出口62(以下，為了方便，稱作「自通道」)上的電力線。
如果考慮以上的方面，則為了不將朝向自通道的電力線屏蔽，導(dǎo)引電極60的矩形的開口部61的寬度及長度最好在基板平面上觀察時(shí)，比自通道的噴出電極58更大。即，導(dǎo)引電極60的噴出口62側(cè)的端部最好與自通道的噴出電極58的內(nèi)緣部相比，從噴出口62更多地離開(后退)。
另外，為了在與噴出電極58之間有效地形成噴出電場，導(dǎo)引電極60的矩形的開口部61的長度及寬度最好在基板平面上觀察時(shí)，比自通道的噴出電極58的外緣部間的間隔更小。即，導(dǎo)引電極60的內(nèi)緣部與自通道的噴出電極58的外緣部相比，更向噴出口62靠近(前進(jìn))。根據(jù)本發(fā)明人的研究，該靠近量優(yōu)選5μm以上，特別優(yōu)選10μm以上。
也可以如下地設(shè)置導(dǎo)引電極60(即，也可以如下地形成導(dǎo)引電極60的開口部61)，即，將導(dǎo)引電極60的開口部61設(shè)為與由噴出電極58的內(nèi)緣部或外緣部形成的形狀類似的形狀，使得導(dǎo)引電極60的內(nèi)緣部與自通道的噴出電極58的內(nèi)緣部相比，從噴出口62更多地離開(后退)，與噴出電極的外緣部相比，更向噴出口62靠近(前進(jìn))。
另外，以上的例子中，導(dǎo)引電極60雖然設(shè)為薄片狀電極，但是本實(shí)施方式并不限定于此，任意的形狀或構(gòu)造都可以。例如，導(dǎo)引電極60也可以在各噴出口之間被成網(wǎng)眼狀地設(shè)置。
這里，雖然將導(dǎo)引電極60的開口部61的形狀設(shè)為與噴出口62的形狀近似相同的形狀，但是并不限定于此，可以設(shè)為任意的形狀。例如，可以設(shè)為圓形或橢圓形、正方形、菱形等形狀。
這里，從能夠獲得所述效果的方面考慮，雖然最好設(shè)置導(dǎo)引電極，但是導(dǎo)引電極并非必需的構(gòu)成要件，并非必須設(shè)置。
另外，作為優(yōu)選的方式，本實(shí)施方式的噴頭20在噴頭基板52上設(shè)有將墨液向噴出口62導(dǎo)流的墨液導(dǎo)流堰72。
以下，將對(duì)墨液導(dǎo)流堰72進(jìn)行說明。
圖5A是表示圖2A的噴頭20的噴出部附近的構(gòu)成的局部剖面立體圖。同圖中，為了明確表示墨液導(dǎo)流堰72的構(gòu)造，將噴出口基板56在墨液導(dǎo)引54的大致中央的位置沿著墨液流向切開而表示。
墨液導(dǎo)流堰72在噴頭基板52的墨液流路64側(cè)的面上，即，墨液流路64的底面上，被設(shè)于配置于與噴出口62對(duì)應(yīng)的位置上的墨液導(dǎo)引54的墨液流向的上流側(cè)及下流側(cè)，具有相對(duì)于墨液流向，從與噴出口62對(duì)應(yīng)的位置的附近開始朝向與噴出口62的中心對(duì)應(yīng)的位置，逐漸地靠近噴出口基板56地傾斜的面。即，墨液導(dǎo)流堰72具有沿著墨液流向朝向噴出口62傾斜的形狀。
另外，墨液導(dǎo)流堰72被設(shè)為具有如下壁面的形狀，即，在與墨液流向正交的方向上，具有與噴出口62大致相同的寬度，并從底面開始垂直設(shè)置。另外，墨液導(dǎo)流堰72為了不堵塞噴出口62，確保墨液Q的流路，被與噴出口基板56的墨液流路64側(cè)的面，即墨液流路64的上面拉開給定的間隔地設(shè)置。此種墨液導(dǎo)流堰72被分別設(shè)于各個(gè)噴出部上。
像這樣，通過在墨液流路64的底面，沿著墨液流向，設(shè)置朝向噴出口62傾斜的墨液導(dǎo)流堰72，就會(huì)形成朝向噴出口62的墨液流，墨液Q被導(dǎo)向噴出口62的墨液流路64側(cè)的開口部。由此，就可以使墨液Q恰當(dāng)?shù)亓魅雵姵隹?2內(nèi)部，可以進(jìn)一步提高墨液的供給效率。另外，還可以更為可靠地防止堵塞。
墨液導(dǎo)流堰72的墨液流向的長度l雖然只要在不與相鄰的噴出部干擾的范圍中，能夠?qū)⒛篞恰當(dāng)?shù)貙?dǎo)向噴出口62地適當(dāng)設(shè)定即可，但是如圖5B所示，最好相對(duì)于墨液導(dǎo)流堰72的最高部的高度h，設(shè)為0.5倍以上(l/h≥0.5)，更優(yōu)選設(shè)為1倍以上(l/h≥1)。
墨液導(dǎo)流堰72的與墨液流正交的方向的寬度最好與噴出口62同等，或略寬。另外，墨液導(dǎo)流堰72的寬度也可以不像圖示例子那樣，被限定于均一的寬度，而是使寬度逐漸減少或逐漸增加等。另外，其壁面也不限定于垂直面，也可以是傾斜面等。
墨液導(dǎo)流堰72的傾斜面(墨液導(dǎo)流面)只要設(shè)為適于將墨液Q導(dǎo)向噴出口62的形狀即可，既可以是具有一定的傾斜角的斜面，也可以是傾斜角變化的面、彎曲面。另外，其表面并不限定于平滑面，也可以朝向墨液流向，或者朝向噴出口62的中心部，成放射狀地形成1條以上的棱紋或槽等。
另外，墨液導(dǎo)流堰72的上部的與墨液導(dǎo)引54的靠近部附近也可以不像圖示例子那樣具有階梯，而是設(shè)為平滑地相連的形狀。
圖示例子中，雖然設(shè)為墨液導(dǎo)流堰72被配置于墨液導(dǎo)引54的上流側(cè)及下流側(cè)的方式，但是既可以設(shè)為在噴出口62的上流側(cè)及下流側(cè)設(shè)置具有斜面的梯形的墨液導(dǎo)流堰72，在其上部豎立設(shè)置墨液導(dǎo)引54的方式，也可以將墨液導(dǎo)引54及墨液導(dǎo)流堰72一體化地形成。像這樣，墨液導(dǎo)流堰72既可以與墨液導(dǎo)引54分別地或一體化地形成，被安裝于噴頭基板52上，或者也可以利用以往公知的挖削機(jī)構(gòu)將噴頭基板52削出而形成。
而且，墨液導(dǎo)流堰72雖然也可以被設(shè)于噴出口62的上流側(cè)，但是最好像圖示例子那樣，在噴出口62的下流側(cè)，也按照使墨液液滴R的噴出方向的高度隨著遠(yuǎn)離噴出口62而變低的方式設(shè)置。這樣，由于被上流側(cè)的墨液導(dǎo)流堰72向噴出口62導(dǎo)流的墨液Q順利地流向下流側(cè)，因此墨液Q就不會(huì)形成紊流，可以保持墨液流的穩(wěn)定，可以保持噴出穩(wěn)定性。
另外，圖5A所示的例子中，墨液導(dǎo)流堰72雖然被配置于噴頭基板52的上側(cè)的面上，但是并不限定于此，也可以在噴頭基板52上設(shè)置墨液流槽，在墨液流槽的內(nèi)部設(shè)置墨液導(dǎo)流堰。
例如，沿著墨液流向，設(shè)置穿過與噴出口62對(duì)應(yīng)的位置的給定深度的墨液流槽，在與噴出口對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置具有沿著墨液流向朝向噴出口62傾斜的面的墨液導(dǎo)流堰。像這樣，通過設(shè)置墨液流槽，就可以使流過墨液流路64的墨液Q的大部分選擇性地流向墨液流槽，通過設(shè)置墨液導(dǎo)流堰，就可以使墨液Q恰當(dāng)?shù)亓魅雵姵隹?2的內(nèi)部，可以提高墨液向墨液導(dǎo)引頭端部分54a的供給效率。
如圖2A所示，按照與噴頭20的墨液液滴的噴出面相面對(duì)的方式，配置對(duì)置電極22。
對(duì)置電極22被配置于墨液導(dǎo)引54的頭端部分54a相面對(duì)的位置上，被施加有給定電壓。對(duì)置電極22在墨液液滴的飛行路徑上形成有開口部22a，在本實(shí)施方式中，以從墨液導(dǎo)引的頭端部分54a向?qū)χ秒姌O22拉下垂線的接點(diǎn)為中心形成有給定直徑的開口部22a。
在使用如前所述的含有帶電的色料粒子的墨液Q的本實(shí)施方式的靜電式的噴墨頭中，不是像以往的噴墨方式那樣，使力作用于墨液整體，使墨液朝向記錄介質(zhì)飛行，而是主要使力作用于分散于載體液中的作為固形成分的色料粒子，使墨液飛行。
以下，將對(duì)噴頭20的墨液液滴R的噴出作用進(jìn)行說明。
如圖2A所示，噴頭20中，含有與在墨液液滴噴出時(shí)施加在噴出電極58上的電壓相同極性的、例如帶有正(+)電的色料粒子的墨液Q，從后述的墨液供給流路30(參照?qǐng)D1)供給，在墨液流路64的內(nèi)部沿箭頭方向(圖中從左向右方向)循環(huán)。
另一方面，在對(duì)置電極22上，在記錄時(shí)，如上所述，從電壓源施加有與色料粒子相同極性即正的給定的電壓(作為一個(gè)例子，為+500V)。
在墨液液滴噴出時(shí)，從該狀態(tài)開始，進(jìn)一步利用控制部74進(jìn)行控制，使得在噴出電極58上施加給定電壓(以下稱作偏置電壓，作為一個(gè)例子，為+3kV)。
在施加了該偏置電壓后不久，在墨液Q上，即作用有噴出電極58的施加偏置電壓和對(duì)置電極22的施加電壓的電壓差(電位差)與墨液Q的色料粒子的荷電的庫侖引力、色料粒子間的庫侖反作用力、載體液的粘性、表面張力、電介質(zhì)極化力等，它們相耦合，使色料粒子或載體液移動(dòng)，如圖6A中概念性地表示那樣，成為從噴出口62略為鼓起的彎月面形狀。
另外，利用該庫侖引力等，色料粒子因噴出電極58和對(duì)置電極22的電位差，以所謂的電泳運(yùn)動(dòng)向比噴出電極58更低電位的對(duì)置電極22移動(dòng)。即，在噴出口62的彎月面中，成為墨液Q被濃縮了的狀態(tài)。
在偏置電壓的施加開始后，當(dāng)又經(jīng)過了有限的時(shí)間時(shí)，因色料粒子的移動(dòng)等，在電場強(qiáng)度高的彎月面的頭端部分，主要作用于色料粒子的力(庫侖力等)和載體液的表面張力的平衡被破壞，彎月面急劇地伸展，如圖6B中概念性地表示那樣，形成被稱作拉絲的直徑數(shù)μm～數(shù)十μm左右的細(xì)長墨液液柱。
當(dāng)又經(jīng)過了有限的時(shí)間時(shí)，拉絲生長，因該拉絲的生長、瑞利波的不穩(wěn)定性而產(chǎn)生的振動(dòng)、彎月面內(nèi)的色料粒子的分布不均、施加在彎月面上的靜電場的分布不均等的相互作用，拉絲被拉斷。這樣，如圖6所示，被拉斷了的拉絲成為墨液液滴R而被噴出，朝向?qū)χ秒姌O22飛行，穿過形成于對(duì)置電極上的開口部22a。而且，拉絲的生長及拉斷以及色料粒子朝向彎月面(拉絲)的移動(dòng)是在偏置電壓的施加中連續(xù)地發(fā)生的。
這里，在偏置電壓施加后不久(拉絲的拉斷開始后不久)被噴出的墨液液滴R由于是在色料粒子濃度、液滴直徑、拉斷頻率處于不穩(wěn)定的狀態(tài)下被噴出的，因此就成為不均一的液滴。其后，當(dāng)從偏置電壓的施加后經(jīng)過給定時(shí)間時(shí)，被向噴出口62供給的墨液Q與被拉斷而噴出的墨液Q的量達(dá)到平衡狀態(tài)，在偏置電壓的施加中，色料粒子濃度達(dá)到一定值，微小并且液滴直徑均一的墨液液滴R被一定的拉斷頻率噴出。
像這樣，在靜電式的噴墨頭中，可以使靜電力作用于噴出口62，將比噴出口62的開口直徑更小的直徑的墨液液滴穩(wěn)定地噴出。這樣，與噴出比噴出口的開口直徑更大的直徑的墨液液滴的壓電方式或熱方式的噴墨頭相比，靜電式的噴墨頭可以噴出液滴直徑非常小的墨液液滴R。
另外，本實(shí)施方式中，雖然作為偏置電壓表示了施加直流電壓的例子，但是作為偏置電壓也可以使用在直流電壓上重疊了脈沖狀電壓的電壓，還可以使用交流電壓。另外，為了使拉絲的拉斷穩(wěn)定化，也可以利用超聲波、靜電力、熱等提供擾動(dòng)。
回到圖1，繼續(xù)噴墨記錄裝置10的說明。
如圖1所示，背面電極24被與對(duì)置電極22平行地配置于夾隔對(duì)置電極22與噴頭20相面對(duì)的位置，并被電接地。
記錄介質(zhì)P被保持于背面電極24的圖中左側(cè)的表面，即，背面電極24的噴頭20側(cè)的表面，背面電極24作為記錄介質(zhì)P的壓盤發(fā)揮作用。另外，背面電極24在本實(shí)施方式中，最好具有未圖示的搬送機(jī)構(gòu)，將記錄介質(zhì)P向給定方向搬送。
這里，因背面電極24被接地，在對(duì)置電極22上施加正的給定電壓(+500V)，而在對(duì)置電極22和背面電極24之間形成給定的電場。另一方面，通過在噴出電極58上施加偏置電壓，在噴出電極58和對(duì)置電極22之間形成用于噴出墨液液滴R的給定的電場。
由形成于噴出電極58和對(duì)置電極22之間的電場從噴頭20中噴出而穿過了對(duì)置電極22的開口部22a的墨液液滴R被形成于對(duì)置電極22和背面電極24之間的電場，向背面電極24側(cè)，即記錄介質(zhì)P側(cè)拉拽，徑直地朝向背面電極24飛行。
偏置機(jī)構(gòu)26具有在對(duì)置電極22和背面電極24之間夾隔墨液液滴R的飛行路徑配置的第1偏置電極40、第2偏置電極42、控制部44。
第1偏置電極40被與控制部44連接，第2偏置電極42被電接地。
控制部44與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地控制施加在第1偏置電極40上的電壓，在第1偏置電極40和第2偏置電極42之間形成電場。這里，在第1偏置電極40上，由控制部44與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地施加有與墨液液滴R相同極性的電壓。
從噴頭20中噴出的墨液液滴R在穿過了形成于對(duì)置電極22的墨液液滴的飛行路徑上的開口部22a后，徑直地朝向背面電極24飛行，穿過第1偏置機(jī)構(gòu)40和第2偏置機(jī)構(gòu)42之間。這里，當(dāng)從控制部44施加電壓時(shí)，穿過了第1偏置電極40和第2偏置電極42之間的墨液液滴R因形成于第1偏置電極40和第2偏置電極42之間的電場，在墨液液滴R上作用從第1偏置電極40朝向第2偏置電極42方向的力，飛行路徑被向第2偏置電極42側(cè)偏向給定角度。另外，當(dāng)未施加電壓時(shí)，穿過了第1偏置電極40和第2偏置電極42之間的液滴R的飛行路徑不被偏向，而向背面電極24側(cè)直線前進(jìn)，命中記錄介質(zhì)P。
施加在第1偏置電極40及第2偏置電極42上的電壓沒有特別限定，例如也可以將第1偏置電極40接地，在第2偏置電極42上施加與墨液液滴不同極性的電壓，形成電場，使墨液液滴偏向。
導(dǎo)流板32是將由偏向機(jī)構(gòu)26偏向了飛行路徑的墨液液滴回收的部件，被配置于偏向機(jī)構(gòu)26和背面電極24之間，并且被配置于從未被偏向機(jī)構(gòu)26偏向了飛行路徑的、即徑直地朝向背面電極24飛行的墨液液滴的飛行路徑向第2偏向電極42側(cè)偏移了給定距離的位置上。
被偏向機(jī)構(gòu)26偏向了飛行路徑的墨液液滴命中導(dǎo)流板32，從導(dǎo)流板32經(jīng)過第1墨液回收流路34而被墨液罐28回收。
墨液罐28貯存有墨液，借助墨液供給流路30及第2墨液回收流路31與噴頭20連接，借助第1墨液回收流路34與導(dǎo)流板32連接。
墨液罐28經(jīng)過墨液供給流路30，利用未圖示的泵，將一定量的墨液向噴頭20供給，經(jīng)過第2墨液回收流路31將在噴頭20中未被用于噴出的墨液回收。這樣，一定量的墨液就在噴頭20和墨液罐28之間循環(huán)。另外，命中了導(dǎo)流板32的墨液液滴經(jīng)過第1墨液回收流路34而被墨液罐28回收。
這里，墨液罐28最好具備調(diào)整墨液濃度的墨液濃度調(diào)整機(jī)構(gòu)，根據(jù)需要，對(duì)在噴頭20和墨液罐28之間循環(huán)的墨液、貯存于墨液罐28中的墨液的濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)，將總是一定濃度的墨液向噴頭20供給。
另外，在墨液罐28內(nèi)部，墨液供給流路30、第2墨液回收流路31及第1墨液回收流路34的至少一個(gè)部位，最好設(shè)置用于除去雜質(zhì)及固化而變大了的墨液的過濾器。
如上所示，本發(fā)明的噴墨記錄裝置是使靜電力作用于噴頭而連續(xù)地噴出墨液液滴，根據(jù)圖像信號(hào)，利用偏向機(jī)構(gòu)使墨液液滴選擇性地偏向，通過控制命中記錄介質(zhì)的墨液液滴來形成圖像的連續(xù)式的噴墨記錄裝置。
像這樣，通過設(shè)為靜電式并且為連續(xù)式的噴墨記錄裝置，就可以在總是從噴頭中噴出墨液液滴的狀態(tài)下進(jìn)行記錄，可以改善對(duì)于圖像信號(hào)的響應(yīng)性，提高記錄頻率。
另外，由于拉絲的拉斷以非常高的頻率發(fā)生，因此墨液液滴的噴出頻率就達(dá)到高頻，可以進(jìn)行高速描繪。作為一個(gè)例子，在本實(shí)施方式的噴墨頭中，至少可以用大約200kHz的噴出頻率來噴出墨液液滴。
另外，通過使靜電力作用于噴出口而噴出墨液液滴，就可以噴出比噴出口直徑更小的墨液液滴，可以形成高析像度的圖像。作為一個(gè)例子，在本實(shí)施方式的噴墨頭中，可以噴出液滴直徑約為0.05pl～2pl的墨液液滴。
另外，本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置可以通過向偏置電極施加低電壓來使墨液液滴偏向。這樣，與利用施加在噴出電極上的電壓控制墨液液滴的噴出/非噴出而進(jìn)行圖像記錄的請(qǐng)求式的噴墨記錄裝置相比，能夠用低電壓實(shí)現(xiàn)與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制，可以使控制裝置更為廉價(jià)，另外還可以減少消耗電能。
另外，由于所噴出的墨液液滴具有電荷，因此不需要利用帶電機(jī)構(gòu)使墨液液滴帶電，可以用偏向機(jī)構(gòu)將墨液液滴偏向，可以使裝置構(gòu)成簡單化。
另外，由于在圖像記錄中，總是與圖像信號(hào)無關(guān)地噴出墨液液滴，因此就可以防止因墨液液滴長時(shí)間未被噴出而發(fā)生的噴出口的墨液的凝聚及噴出口的堵塞。這樣，可以防止噴頭的故障，維護(hù)也變得簡單。
另外，在圖像記錄時(shí)，因不使用拉絲拉斷開始后不久的色料粒子濃度、液滴直徑、拉斷頻率處于不穩(wěn)定狀態(tài)下所噴出的墨液液滴，而是使用色料粒子濃度、液滴直徑、拉斷頻率處于恒定的狀態(tài)下所噴出的墨液液滴來形成圖像，因而就可以使對(duì)于圖像信號(hào)的響應(yīng)性達(dá)到一定值，可以形成穩(wěn)定性更高的圖像。
這里，本發(fā)明的噴墨記錄裝置由于總是噴出墨液液滴，利用偏向機(jī)構(gòu)進(jìn)行與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制，因此在墨液液滴噴出時(shí)，基本上從噴頭的全部噴出部中同樣地噴出墨液液滴。由此，雖然在本實(shí)施方式中，在各個(gè)噴出部上分別地形成了噴出電極，但是本發(fā)明并不限定于此，也可以將噴出電極設(shè)為在多個(gè)噴出部間共用的薄片狀的電極。
另外，施加在噴出電極上的偏置電壓并不限定于直流電壓，也可以使用脈沖電壓。
圖7中，表示本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置的其他的實(shí)施例。
圖7所示的噴墨記錄裝置80除了偏向機(jī)構(gòu)82以外，是與圖1所示的噴墨記錄裝置10相同的構(gòu)成。所以，對(duì)于兩者中相同的構(gòu)成要素使用相同的符號(hào)，將其具體的說明省略，以下，將對(duì)在噴墨記錄裝置80中特有的方面進(jìn)行重點(diǎn)的說明。
噴墨記錄裝置80的偏向機(jī)構(gòu)82具有空氣流發(fā)生部84和控制部44?？諝饬靼l(fā)生部84被與控制部44連接。
空氣流發(fā)生部84向墨液液滴R噴出空氣流，使墨液液滴R偏向。另外，控制部44與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地控制從空氣流發(fā)生部84中噴出的空氣流。
被從空氣流發(fā)生部84中噴出的空氣流偏向了的墨液液滴R被導(dǎo)流板32回收，未被偏向的墨液液滴R直向前進(jìn)，命中記錄介質(zhì)P而形成圖像。
像這樣，偏置機(jī)構(gòu)并不限定于向偏向電極施加電壓，形成給定電場而使墨液液滴偏向的機(jī)構(gòu)，也可以利用空氣流使墨液液滴偏向，與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地控制墨液液滴的行為。
另外，偏向機(jī)構(gòu)并不限定于通過形成所述的電場或產(chǎn)生空氣流而使液滴偏向的機(jī)構(gòu)，例如可以使用形成磁場而使液滴偏向的偏向機(jī)構(gòu)等各種偏向機(jī)構(gòu)。
這里，對(duì)于可以適用于本發(fā)明的噴墨記錄裝置中的墨液的例子進(jìn)行說明。
墨液Q是通過將具有電荷的微粒分散于載體液中而獲得的。載體液優(yōu)選具有高電阻率的介電性液體。載體液的電阻率優(yōu)選109Ω·cm以上1016Ω·cm以下，更優(yōu)選1010Ω·cm以上1015Ω·cm以下。通過將載體液的電阻率設(shè)為所述范圍，就容易引起具有電荷的微粒的濃縮，可以形成滲潤較少的濃的斑點(diǎn)，并且可以防止噴出時(shí)的電壓變得過高。
另外，被作為載體液使用的介電性液體的介電常數(shù)優(yōu)選1.9以上5.0以下，更優(yōu)選2以上4以下。通過將載體液的介電常數(shù)設(shè)為所述范圍，就容易引起具有電荷的微粒的濃縮，可以形成滲潤較少的濃的斑點(diǎn)，并且可以防止噴出時(shí)的電壓變得過高。
作為用作載體液的介電性液體，優(yōu)選直鏈狀或分支狀的脂肪族烴、脂環(huán)式烴或芳香族烴及這些烴的鹵素置換體。例如，可以將己烷、庚烷、異辛烷、癸烷、異癸烷、萘烷、壬烷、十二烷、異十二烷、環(huán)己烷、環(huán)辛烷、環(huán)癸烷、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、ISOPER-C、ISOPER-E、ISOPER-G、ISOPER-H、ISOPER-L、ISOPER-M(ISOPER愛克森公司的商品名)、SHELL70、SHELL71(SHELLSHELL公司的商品名)、AMSCOOMS、AMSCO 460溶劑(AMSCOSPIRITCH公司的商品名)、硅油(例如信越硅公司制KF-96L)等單獨(dú)或混合使用。
在分散于此種載體液中的具有電荷的微粒中，可以含有色料。作為該包含電荷及色料的粒子(色料粒子)，雖然也可以將色料自身作為色料粒子分散于載體液中，但是最好含有用于提高定影性的分散樹脂粒子。當(dāng)使之含有分散樹脂粒子時(shí)，對(duì)于顏料等，一般是用分散樹脂粒子的樹脂材料覆蓋而形成樹脂覆蓋粒子的方法等，對(duì)于染料等，一般是將分散樹脂粒子著色而形成著色粒子的方法。
作為色料，只要是一直以來在噴墨組合物、印刷用(油性)墨液組合物或靜電照片用液體顯影劑中所使用的顏料及染料，則無論是何種都可以使用。
作為用作色料的顏料，無論是無機(jī)顏料、有機(jī)顏料，可以使用在印刷的技術(shù)領(lǐng)域中所一般使用的材料。具體來說，例如可以沒有特別限定地使用碳黑、鎘紅、鉬紅、鉻黃、鎘黃、鈦黃、氧化鉻、維迪利安顏料、鈷綠、群青藍(lán)、鐵綠、鈷藍(lán)、偶氮類顏料、酞菁類顏料、喹吖酮類顏料、異吲哚啉酮類顏料、二惡嗪類顏料、陰丹士林類顏料、紫蘇烯類顏料、perinone類顏料、硫靛類顏料、奎酞酮類顏料、金屬絡(luò)合物顏料等以往公知的顏料。
作為用作色料的染料，可以示例出以下的優(yōu)選材料，即，偶氮染料、金屬絡(luò)合物染料、萘酚染料、蒽醌染料、靛青染料、正碳離子染料、醌亞胺染料、呫噸染料、苯胺類染料、喹啉類染料、硝基染料、苯醌類染料、萘醌類染料、酞菁染料、金屬酞菁染料等油溶性染料。
另外，作為分散樹脂粒子，例如可以舉出松香類、松香改性酚醛樹脂、醇酸樹脂、(甲基)丙烯酸類聚合物、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚醋酸乙酯、聚乙烯醇的乙酰改性物、聚碳酸酯等。
它們當(dāng)中，從粒子形成的容易度的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選重均分子量在2,000～1000,000的范圍內(nèi)，并且多分散度(重均分子量/數(shù)均分子量)在1.0～5.0的范圍內(nèi)的聚合物。另外，從所述定影的容易度的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選軟化點(diǎn)、玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)或熔點(diǎn)的任意一個(gè)處于40℃～120℃的范圍內(nèi)的聚合物。
在墨液Q重，色料粒子的含量(色料粒子或者還加上分散樹脂粒子的合計(jì)含量)最好相對(duì)于墨液整體被以0.5～30重量％的范圍含有，更優(yōu)選以1.5～25重量％的范圍，進(jìn)一步優(yōu)選以3～20重量％的范圍含有。這是因?yàn)?，?dāng)色料粒子的含量變少時(shí)，則容易產(chǎn)生印刷圖像濃度不足，或難以獲得墨液Q和記錄介質(zhì)P表面的親和性而無法獲得牢固的圖像等問題，另一方面，當(dāng)含量增多時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生難以獲得均一的分散液，或容易產(chǎn)生噴墨頭等中的墨液Q的堵塞，無法獲得穩(wěn)定的墨液噴出等問題。
另外，分散于載體液中的色料粒子的平均粒徑優(yōu)選0.1～5μm，更優(yōu)選0.2～1.5μm，進(jìn)一步優(yōu)選0.4～1.0μm。該粒徑是利用CAPA-500(堀場制作所(株)制商品名)求得的值。
在將色料粒子分散于載體液中后(根據(jù)需要，也可以使用分散劑)，通過將帶電控制劑添加到載體液中而使色料粒子帶電，將帶電的色料粒子分散于載體液中而形成墨液Q。而且，在色料粒子的分散時(shí)，根據(jù)需要，也可以添加分散介質(zhì)。
帶電控制劑作為一個(gè)例子，可以利用在電子照片液體顯影劑中所使用的各種材料。另外，也可以利用在「最近的電子照片顯影系統(tǒng)和調(diào)色劑材料的開發(fā)·實(shí)用化」」139～148頁、電子照片學(xué)會(huì)編「電子照片技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用」497～505頁(CORONA公司，1988年刊)、原崎勇次「電子照片」16(No.2)、44頁(1977年)等中所記載的各種帶電控制劑。
而且，色料粒子只要是與施加在噴出電極上的偏置電壓相同極性，則無論是帶正電荷及負(fù)電荷的材料都可以。
另外，色料粒子的帶電量優(yōu)選5～200μC/g，更優(yōu)選10～150μC/g，進(jìn)一步優(yōu)選15～100μC/g的范圍。
墨液Q的電傳導(dǎo)率優(yōu)選100～3000pS/cm，更優(yōu)選150～2500pS/cm，進(jìn)一步優(yōu)選200～2000pS/cm。通過設(shè)為如上所示的電傳導(dǎo)率的范圍，施加在噴出電極上的電壓就不會(huì)變得極端地高，也不用擔(dān)心產(chǎn)生相鄰的噴出電極間的電導(dǎo)通。
另外，墨液Q的表面張力優(yōu)選15～50mN/m的范圍，更優(yōu)選15.5～45mN/m，進(jìn)一步優(yōu)選16～40mN/m的范圍。通過將表面張力設(shè)為該范圍，施加在噴出電極上的電壓就不會(huì)變得極端地高，不會(huì)有墨液向噴頭周圍泄漏而廣泛地污染的情況。
另外，墨液Q的粘度優(yōu)選0.5～5mPa·sec，更優(yōu)選0.6～3.0mPa·sec，進(jìn)一步優(yōu)選0.7～2.0mPa·sec。
另外，由于因帶電控制劑的添加，介電性溶劑的電阻也發(fā)生改變，因此為了使溶劑穩(wěn)定在給定的電阻率，最好將下述定義的分配率P設(shè)為50％以上，更優(yōu)選60％以上，進(jìn)一步優(yōu)選70％以上。
P＝100×(σ1-σ2)/σ1這里，σ1是墨液Q的電傳導(dǎo)率，σ2是將墨液Q加于離心分離器中后的上清液的電傳導(dǎo)率。電傳導(dǎo)率是使用LCR儀(安藤電氣(株)公司制AG-4311)及液體用電極(川口電機(jī)制作所(株)公司制LP-05型)，在施加電壓5V、頻率1kHz的條件下進(jìn)行測定后的值。另外，離心分離是使用小型高速冷卻離心機(jī)(TOMY精工(株)公司制SRX-201)，在轉(zhuǎn)速14500rpm、溫度23℃的條件下進(jìn)行了30分鐘。
通過使用如上所示的墨液Q，就容易引起色料粒子的泳動(dòng)，容易濃縮。
此種墨液Q作為一個(gè)例子，可以如下調(diào)制，即，將色料粒子分散于載體液中而粒子化，并且將帶電控制劑添加于分散介質(zhì)中，使色料粒子產(chǎn)生電荷。作為具體的方法，可以例示出以下的方法。
(1)在將色料或還有分散樹脂粒子預(yù)先混合(混勻)后，根據(jù)需要，使用分散劑分散于載體液中，添加帶電控制劑的方法。
(2)將色料或者還有添加于色料中的分散樹脂粒子及分散劑同時(shí)添加于載體液中，進(jìn)行分散，添加帶電控制劑的方法。
(3)將色料及帶電控制劑或者還有分散樹脂粒子及分散劑同時(shí)添加于載體液中，進(jìn)行分散的方法。
以下，將對(duì)圖1所示的噴墨記錄橫軸10的圖像記錄進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，利用未圖示的泵，從墨液罐28以墨液供給流路30、噴頭20、第2墨液回收流路31的順序循環(huán)墨液，總是向噴頭20供給一定量的墨液。
向?qū)χ秒姌O22、噴頭20的噴出電極58施加電壓。這樣，在噴出電極58和對(duì)置電極22之間就設(shè)定了所需的電位差，在噴頭20上形成能夠噴出墨液的電場，如上所述地產(chǎn)生Taylor cone～拉絲的形成～拉絲的拉斷，被拉斷了的拉絲被從噴出口62中作為墨液液滴噴出。另外，在噴頭20上形成能夠噴出墨液的電場期間，拉絲的拉斷連續(xù)地發(fā)生，形成墨液液滴。
所噴出的墨液液滴穿過形成于與對(duì)置電極22的噴出口62相面對(duì)的位置上的開口部22a。
穿過了對(duì)置電極22的墨液液滴因形成于施加了給定電壓的對(duì)置電極22和被接地的背面電極24之間的電場的作用，被向背面電極24側(cè)拉拽，徑直向背面電極24側(cè)前進(jìn)，穿過偏向機(jī)構(gòu)26的第1偏向電極40和第2偏向電極42之間。
穿過第1偏向電極40和第2偏向電極42之間的墨液液滴被第1偏向電極40和第2偏向電極42之間的電場控制其行為(飛行路徑)，該電場是由控制部44與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地施加在第1偏向電極40上的電壓形成的。即，圖像記錄中所使用的墨液液滴R不被偏向，直線前進(jìn)而命中記錄介質(zhì)P，在圖像記錄中未被使用的墨液液滴R被偏向而命中導(dǎo)流板32。
像這樣，通過與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地控制墨液液滴R的行為，使墨液液滴R命中記錄介質(zhì)P，就在記錄介質(zhì)P上形成圖像。另外，命中了導(dǎo)流板32的墨液被經(jīng)過第1墨液回收流路34而回收到墨液罐28中再利用。
根據(jù)以上情況，通過使靜電力作用于墨液，將墨液液滴連續(xù)地噴出，與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地用偏向機(jī)構(gòu)控制墨液液滴的行為，在記錄介質(zhì)上進(jìn)行圖像記錄，就可以在總是以高噴出頻率從噴頭中噴出墨液液滴的狀態(tài)下進(jìn)行圖像記錄，可以使對(duì)于圖像信號(hào)的響應(yīng)性改善，提高記錄頻率。
另外，通過使靜電力作用于墨液，噴出墨液液滴，就可以穩(wěn)定地以高噴出頻率噴出微小液滴直徑的液滴，從而可以穩(wěn)定地高速地形成高畫質(zhì)的圖像。
下面，參照?qǐng)D8～圖16，對(duì)本發(fā)明的方式1的實(shí)施方式2的微小液滴噴出裝置及本發(fā)明的方式2的實(shí)施方式2的噴墨記錄裝置進(jìn)行說明。
圖8是表示使用作為本發(fā)明的方式1的實(shí)施方式2的微小液滴噴出裝置的本發(fā)明的方式2的實(shí)施方式2的噴墨記錄裝置的一個(gè)實(shí)施例的概略構(gòu)成圖。
圖8所示的噴墨記錄裝置12除了取代圖1所示的噴墨記錄裝置10的噴出機(jī)構(gòu)16的噴頭20，具備噴出機(jī)構(gòu)18的噴頭50這一點(diǎn)以外，是具有相同的構(gòu)成的裝置，因此對(duì)于相同的構(gòu)成要素使用相同的參照符號(hào)，將其詳細(xì)的說明省略。
圖8所示的噴墨記錄裝置12具有由設(shè)有噴出微小液滴的噴出口的噴頭(噴墨頭)50及在與噴頭50之間形成給定電場的對(duì)置電極22構(gòu)成的噴出機(jī)構(gòu)18、保持記錄介質(zhì)P的背面電極24、使從噴頭50中噴出的微小液滴偏向的偏向機(jī)構(gòu)26、向噴頭50供給墨液的墨液罐28及墨液供給流路30、將由偏向機(jī)構(gòu)26偏向了的微小液滴回收到墨液罐28中的導(dǎo)流板32及第1墨液回收流路34。
下面，對(duì)噴出機(jī)構(gòu)18進(jìn)行詳細(xì)說明。
這里，圖9A是表示噴出機(jī)構(gòu)18的概略構(gòu)成的示意性的剖面圖，圖9B是圖9A的B-B線剖面圖(向視圖)。圖10是圖9B的X-X線剖面圖(向視圖)。而且，圖9A的C-C線剖面圖(向視圖)與圖2B相同。
這里，圖9A及圖9B所示的噴出機(jī)構(gòu)18除了取代圖2A所示的噴出機(jī)構(gòu)16的噴頭20，具備噴頭50這一點(diǎn)以外，具有相同的構(gòu)成，圖9A及圖9B所示的噴出機(jī)構(gòu)18的噴頭50除了取代圖2A所示的噴出機(jī)構(gòu)16的噴頭20、導(dǎo)引電極60，設(shè)有構(gòu)成析像度增加機(jī)構(gòu)70的第1控制電極76及第2控制電極78這一點(diǎn)以外，具有相同的構(gòu)成，對(duì)于相同的構(gòu)成要素使用相同的參照符號(hào)，將其詳細(xì)的說明省略。
噴出機(jī)構(gòu)18由噴頭50、配置于與噴頭50的墨液噴出側(cè)的面相面對(duì)的位置上的對(duì)置電極22構(gòu)成。
噴頭50在與對(duì)置電極22之間形成給定強(qiáng)度的電場，將微小液滴直徑的墨液液滴連續(xù)地噴出，具有噴頭基板52、墨液導(dǎo)引54、配置了析像度增加機(jī)構(gòu)70并且形成了噴出口62的噴出口基板56。在噴出口基板56上，包圍噴出口62地配置有噴出電極58(參照?qǐng)D2B)。
而且，在圖9A及圖9B中，雖然為了容易理解地表示噴墨頭的構(gòu)成，僅表示了多個(gè)噴出口62中的1個(gè)噴出口62，但是如圖10中示意性所示，為了高速地進(jìn)行圖像記錄，噴頭50最好具有在噴出口基板56上單列地配置了多個(gè)噴出口62(噴嘴)的單列行構(gòu)造。而且，如圖10所示，本實(shí)施方式的噴出口62被相對(duì)于記錄介質(zhì)P的搬送方向傾斜給定角度(本實(shí)施方式中為角度Φ)地配置。即，本實(shí)施方式中，在圖10所示的單列行構(gòu)造的噴頭50的情況下，噴出口62也如圖2B所示，被按照使其各個(gè)細(xì)長的繭形的狹縫的長邊方向與墨液流向平行地形成，然而如圖10所示，由于相對(duì)于記錄介質(zhì)P的搬送方向傾斜給定角度(Φ)地配置，因此噴頭50將多個(gè)噴出口62的各中心位置沿與記錄介質(zhì)P的搬送方向正交的方向單列地排列，其結(jié)果是，多個(gè)噴出口62最好被按照傾斜給定角度(Φ)相互平行地單列排列的方式形成。對(duì)于該點(diǎn)，將在后面詳細(xì)說明。
本實(shí)施方式的噴頭50中，也與圖3所示的噴頭20相同，可以自由地選擇噴出口62的個(gè)數(shù)、其物理性的配置位置等。例如，不僅可以是如圖10所示的單列行構(gòu)造，也可以是具有多列行構(gòu)造的形式，還可以是沿與噴嘴列的方向正交的方向掃描的所謂連續(xù)噴頭(梭形)。另外，在此種噴頭50中，也與圖2A所示的噴頭20相同，可以使用將色料粒子分散于載體液中而成的墨液Q。
以下，將對(duì)圖9A及圖9B所示的本發(fā)明的噴頭50的構(gòu)造，以作為其特征的析像度增加機(jī)構(gòu)70為中心，更為詳細(xì)地進(jìn)行說明。
如圖9A及圖9B所示，噴頭50的噴出口基板56具有絕緣基板66、構(gòu)成析像度增加機(jī)構(gòu)70的第1控制電極76及第2控制電極78、噴出電極58、絕緣層68。在絕緣基板66的圖9B中上側(cè)的面(與面對(duì)噴頭基板52的一側(cè)相反的面)上，依次層疊有析像度增加機(jī)構(gòu)70的第1控制電極76及第2控制電極78和絕緣層68。另外，在絕緣基板66的圖9A中下側(cè)的面(與噴頭基板52相面對(duì)的一側(cè)的面)上，形成有噴出電極58。
析像度增加機(jī)構(gòu)70具有第1控制電極76、第2控制電極78、控制部79。第1控制電極76及第2控制電極78被形成于絕緣基板66的表面上，第1控制電極76及第2控制電極78的表面被絕緣層68覆蓋。圖11中，示意性地表示第1控制電極76及第2控制電極78的平面構(gòu)造。圖11是圖9B的XI-XI線向視圖，示意性地表示了如圖10所示的單列行構(gòu)造的噴墨頭的情況的第1控制電極76及第2控制電極78的平面構(gòu)造。這里，圖11中，圖中從下向上的方向成為記錄介質(zhì)P的相對(duì)的搬送方向。
如圖11所示，析像度增加機(jī)構(gòu)70的第1控制電極76及第2控制電極78是相對(duì)于1個(gè)噴出口62被設(shè)置了一對(duì)的電極，具有其長邊比噴出口62的細(xì)長的繭形的狹縫的長度方向(長邊方向)更長的細(xì)長的矩形形狀。第1控制電極76被配置于噴出口62的記錄介質(zhì)P的搬送方向的下流側(cè)，第2控制電極78被配置于噴出口62的記錄介質(zhì)P的搬送方向的上流側(cè)，并被沿著噴出口62的長度(長邊)方向平行于其兩側(cè)地配置。即，如圖11所示，析像度增加機(jī)構(gòu)70的第1控制電極76及第2控制電極78被按照使其長度方向與作為噴出口62的細(xì)長的繭形的狹縫的長度方向的墨液流向平行的方式形成。所以，從圖10所示的單列行構(gòu)造的噴頭50的多個(gè)噴出口62的配置可以清楚地看到，第1控制電極76及第2控制電極78都被相對(duì)于記錄介質(zhì)P的搬送方向傾斜給定角度(Φ)地配置。
析像度增加機(jī)構(gòu)70的各個(gè)第1控制電極76被與控制部79連接，各個(gè)第2控制電極78經(jīng)由給予規(guī)定偏置電壓的偏置電源77被電接地。
控制部79與墨液液滴的噴出時(shí)刻同步地向第1控制電極76施加給定電壓，在第1控制電極76和第2控制電極78之間形成給定電場。即，沿噴出口62的短邊方向(圖9B中箭頭方向)形成給定電場，控制由噴出口62噴出的墨液液滴的噴出方向(飛行方向)，如圖9B所示，使墨液液滴向多個(gè)方向偏向。對(duì)于控制方法，將在后面進(jìn)行說明。
這里，雖然將第1控制電極76及第2控制電極78設(shè)為矩形形狀，但是只要可以在噴出口62的短邊方向形成給定電場，其形狀就沒有特別限定，也可以設(shè)為半圓形、橢圓形等各種形狀。另外，第1控制電極76和第2控制電極78雖然最好是以穿過噴出口的中心并與噴出口的長度方向平行的線為對(duì)稱軸的對(duì)稱形狀，但是并不限定于此，例如也可以設(shè)為第1控制電極為矩形，第2控制電極為半圓形等非對(duì)稱的形狀。
另外，如圖12所示，本實(shí)施方式的噴頭50中，也與圖5A所示的實(shí)施方式1的噴頭20相同，作為優(yōu)選的方式，最好在噴頭基板52上設(shè)有將墨液導(dǎo)向噴出口62的墨液導(dǎo)流堰72。
圖12是表示圖9A的噴頭50的噴出部附近的構(gòu)成的局部剖面立體圖，為了明確地表示墨液導(dǎo)流堰72的構(gòu)造，將噴出口56在墨液導(dǎo)引54的大致中央的位置沿著墨液流向切開而表示。由此，圖12中，析像度增加機(jī)構(gòu)70的第1控制電極76及第2控制電極78并未被圖示。而且，在圖12所示的噴頭50中，雖然不像圖5A所示的噴頭20那樣具備導(dǎo)引電極60，但是只要具備相同構(gòu)成的墨液導(dǎo)流堰72即可。
圖12所示的噴頭50中，在墨液流路64的底面上，也沿著墨液流向，設(shè)有朝向噴出口62傾斜的墨液導(dǎo)流堰72，這樣就形成朝向噴出口62的墨液流，墨液Q被導(dǎo)向噴出口62的墨液流路64側(cè)的開口部。由此，在噴頭50中，也可以使墨液Q恰當(dāng)?shù)亓魅雵姵隹?2內(nèi)部，可以進(jìn)一步提高墨液的供給效率。另外還可以更為可靠地防止堵塞。
如圖9A所示，在本實(shí)施方式的噴出機(jī)構(gòu)18中，與圖2所示的實(shí)施方式1的噴出機(jī)構(gòu)16的噴頭20的情況相同，與噴頭50的墨液液滴的噴出面相面對(duì)地配置對(duì)置電極22。這樣，在使用本實(shí)施方式的噴出機(jī)構(gòu)18，并使用含有帶電的色料粒子的墨液Q的本實(shí)施方式的靜電式的噴墨頭中，也與使用圖2A所示的實(shí)施方式1的噴出機(jī)構(gòu)16的靜電式的噴墨頭相同，可以使力作用于作為分散于載體液中的固形成分的色料粒子，使墨液飛行。
以下，將對(duì)圖9A所示的本實(shí)施方式的噴出機(jī)構(gòu)18的噴頭50的墨液液滴R的噴出作用進(jìn)行說明。
首先，參照?qǐng)D13A、圖13B及圖13C，對(duì)圖9A所示的噴頭50的墨液液滴R的噴出作用進(jìn)行說明，噴頭50的析像度增加機(jī)構(gòu)70由于沿與圖13A～圖13C的紙面垂直的方向作用，因此參照?qǐng)D13A～圖13C說明的基本的墨液液滴R的噴出作用與圖6A、圖6B及圖6C所示的噴頭20的墨液液滴R的噴出作用相同。
在圖9A所示的噴頭50中，也是包含帶有與在墨液液滴噴出時(shí)施加在噴出電極58上的電壓相同極性的電的色料粒子的墨液Q從墨液供給流路30(參照?qǐng)D8)供給，在墨液流路64的內(nèi)部沿箭頭方向循環(huán)。
另一方面，在對(duì)置電極22上，在記錄時(shí)，從電壓源施加有與色料粒子相同極性的即正的給定的電壓。
墨液液滴噴出時(shí)，還利用控制部74按照在噴出電極58上施加給定的偏置電壓的方式進(jìn)行控制。
在施加了該偏置電壓后不久，以偏置電壓與墨液Q的色料粒子的電荷的庫侖引力等靜電力為首的各種力作用于墨液Q，色料粒子或載體液移動(dòng)，如圖13A中概念性地表示那樣，成為從噴出口62中略為鼓起的彎月面形狀，繼而，利用該庫侖引力等，色料粒子以所謂的電泳運(yùn)動(dòng)向?qū)χ秒姌O22移動(dòng)，成為墨液Q被濃縮于該彎月面中的狀態(tài)。
在偏置電壓的施加開始后，又經(jīng)過給定時(shí)間時(shí)，因色料粒子的移動(dòng)等，在電場強(qiáng)度高的彎月面的頭端部分，力的平衡被破壞，彎月面急劇地伸展，如圖13B中概念性地表示那樣，形成被稱作拉絲的直徑數(shù)μm～數(shù)十μm左右的細(xì)長的墨液柱。
當(dāng)又經(jīng)過給定時(shí)間時(shí)，拉絲生長，因該拉絲的生長等各種要因的相互作用，拉絲被拉斷。這樣，如圖13C所示，被拉斷了的拉絲成為墨液液滴R而被噴出，向?qū)χ秒姌O飛行，穿過形成于對(duì)置電極22上的開口部22a。而且，拉絲的生長及拉斷以及色料粒子向彎月面(拉絲)的移動(dòng)都是在偏置電壓的施加中連續(xù)地發(fā)生的。
其后，當(dāng)從偏置電壓施加后經(jīng)過給定時(shí)間時(shí)，向噴出口62供給的墨液Q與被拉斷而噴出的墨液Q的量達(dá)到平衡狀態(tài)，在偏置電壓的施加中，色料粒子濃度為一定值，微小并且液滴直徑均一的墨液液滴R被以一定的拉斷頻率噴出。
這樣，該靜電式的噴墨頭(噴頭50)也同樣地使靜電力作用于噴出口62，可以將直徑比噴出口62的開口直徑更小的墨液液滴R穩(wěn)定地噴出。這樣，該靜電式的噴墨頭中，就可以噴出液滴直徑非常小的墨液液滴R。
這里，析像度增加機(jī)構(gòu)70的控制部79在墨液液滴R被噴出期間，與墨液液滴R的噴出時(shí)刻同步地，對(duì)施加在第1控制電極76上的電壓周期性地切換，沿噴出口62的短邊方向(圖9B的左右方向，即，與圖9A及圖13A～圖13C的紙面垂直的方向)，形成被周期性地切換方向的電場。利用該朝向周期性地變化的電場，墨液液滴R的飛行方向就被沿噴出口62的短邊方向，即與析像度增加機(jī)構(gòu)70的第1控制電極及第2控制電極的長度方向正交的方向偏向，被周期性地向多個(gè)方向噴出。
下面，對(duì)墨液液滴R的飛行方向(噴出方向)的控制方法和具體例一起進(jìn)行說明。
圖14中，表示圖9B所示的噴頭50的析像度增加機(jī)構(gòu)70的第1控制電極76上所施加的電壓的電壓波形和墨液液滴的噴出時(shí)刻。圖14將縱軸表示為施加在第1控制電極76上的電壓，將橫軸表示為時(shí)間，以箭頭表示從噴頭50中噴出墨液液滴的時(shí)刻。
這里，本實(shí)施方式中，在第2控制電極78上，施加有比施加在噴出電極58上的電壓更低的給定電壓，即，在施加在噴出電極58上的電壓和施加在對(duì)置電極22上的電壓之間的給定電壓，本實(shí)施方式中，為2.7kV。
另外，如圖14所示，在第1控制電極76上，比施加在第2控制電極78上的電壓更高的給定電壓(本實(shí)施例中為+3.0kV)、與施加在第2控制電極78上的電壓相同的給定電壓(本實(shí)施例中為+2.7kV)、比施加在第2控制電極78上的電壓更低的給定電壓(本實(shí)施方式中為+2.4kV)這三種電壓被與墨液液滴的噴出時(shí)刻同步地，以比施加在第2控制電極78上的電壓更高的給定電壓、與施加在第2控制電極78上的電壓相同的給定電壓、比施加在第2控制電極78上的電壓更低的給定電壓的順序反復(fù)施加。即，在每噴出1滴墨液液滴時(shí)切換施加在第1控制電極76上的電壓。
首先，當(dāng)比施加在第2控制電極78上的電壓更高的給定電壓被施加在第1控制電極76上時(shí)，就在第1控制電極76和第2控制電極78之間形成給定電場。在形成了該電場的狀態(tài)時(shí)所噴出的墨液液滴(本實(shí)施方式中帶正電)上，作用有從第1控制電極76朝向第2控制電極78的方向的力。這樣，墨液液滴就被從與噴出口的開口面垂直的方向沿向第2控制電極78側(cè)傾斜給定角度的方向噴出。
然后，當(dāng)與施加在第2控制電極78上的電壓相同的給定電壓被施加在第1控制電極76上時(shí)，第1控制電極76和第2控制電極78即變?yōu)橄嗤娢?。該狀態(tài)時(shí)所噴出的墨液液滴被沿與噴出口的開口面垂直的方向噴出。
另外，當(dāng)比施加在第2控制電極78上的電壓更低的給定電壓被施加在第1控制電極76上時(shí)，在第1控制電極76和第2控制電極78之間即形成給定電場。在形成了該電場的狀態(tài)之時(shí)所噴出的墨液液滴上，作用有從第2控制電極78朝向第1控制電極76的方向的力。這樣，墨液液滴就被從與噴出口的開口面垂直的方向沿向第1控制電極76側(cè)傾斜了給定角度的方向噴出。
像這樣，就與墨液液滴的噴出時(shí)刻同步地，將比施加在第2控制電極78上的電壓更高的給定電壓、與施加在第2控制電極78上的電壓相同的給定電壓、比施加在第2控制電極78上的電壓更低的給定電壓以一定周期施加在第1控制電極76上。這樣，就如圖9B所示，墨液液滴被從噴出部中，向從與噴出口的開口面垂直的方向朝向第2控制電極78側(cè)傾斜了給定角度的方向、向與噴出口的開口面垂直的方向、向從與噴出口的開口面垂直的方向朝向第1控制電極76側(cè)傾斜了給定角度的方向這三個(gè)方向周期性地偏向而噴出。被偏向而噴出的墨液液滴穿過對(duì)置電極22的開口部22a，朝向背面電極24飛行。
回到圖8，繼續(xù)對(duì)噴墨記錄裝置12進(jìn)行說明。
在被與對(duì)置電極22平行地配置于夾隔對(duì)置電極22與噴頭50相面對(duì)的位置上的背面電極24上，在該噴頭50側(cè)的表面上保持有記錄介質(zhì)P。
這里，背面電極24被接地，在對(duì)置電極22上，施加有正的給定電壓，通過向噴出電極58施加正的給定偏置電壓，就在對(duì)置電極22和背面電極24之間，及在噴出電極58和對(duì)置電極22之間形成給定的電場。
利用形成于噴出電極58和對(duì)置電極22之間的電場從噴頭50中噴出并穿過了對(duì)置電極22的開口部22a的墨液液滴R被形成于對(duì)置電極22和背面電極24之間的電場向背面電極24側(cè)，即向記錄介質(zhì)P側(cè)拉拽，徑直地朝向背面電極24飛行。
偏向機(jī)構(gòu)26具有在對(duì)置電極22和背面電極24之間夾隔墨液液滴R的飛行路徑而配置的第1偏向電極40、第2偏向電極42、控制部44。
這里，第1偏向電極40及第2偏向電極42被相對(duì)于第1控制電極76及第2控制電極78的長度方向近似成直角地配置，即，被相對(duì)于穿過從噴出機(jī)構(gòu)18中向3個(gè)方向噴出的墨液液滴的飛行路徑的平面近似平行地配置。另外，第1偏向電極40被與控制部44連接，第2偏向電極42被電接地。
控制部44與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地控制施加在第1偏向電極40上的電壓，在第1偏向電極40和第2偏向電極42之間形成電場。這里，在第1偏向電極40上，由控制部44與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地施加與墨液液滴R相同極性的電壓。
從噴頭50向3個(gè)方向偏向而噴出的墨液液滴R在穿過形成于對(duì)置電極22的墨液液滴的飛行路徑上的開口部22a(參照?qǐng)D9A及圖9B)后，徑直地朝向背面電極24飛行，穿過第1偏向電極40和第2偏向電極42之間。這里，在由控制部44施加電壓時(shí)穿過了第1偏向電極40和第2偏向電極42之間的墨液液滴R因形成于第1偏向電極40和第2偏向電極42之間的電場的作用，在墨液液滴R上作用有從第1偏向電極40朝向第2偏向電極42方向的力，將飛行路徑向第2偏向電極42側(cè)偏向給定角度。即，偏向機(jī)構(gòu)26使墨液液滴向與被析像度增加機(jī)構(gòu)70偏向的方向不同的方向偏向。
另外，在未施加電壓時(shí)穿過了第1偏向電極40和第2偏向電極42之間的墨液液滴R的飛行路徑不被偏向，而是向背面電極24側(cè)直線前進(jìn)，命中記錄介質(zhì)P。
被偏向機(jī)構(gòu)26偏向了飛行路徑的墨液液滴命中導(dǎo)流板32，從導(dǎo)流板32經(jīng)過第1墨液回收流路34而被回收到墨液罐28中。
墨液罐28貯存有墨液，借助墨液供給流路30及第2墨液回收流路31與噴頭50連接，借助第1墨液回收流路34與導(dǎo)流板32連接。
這里，對(duì)在圖8所示的噴墨記錄裝置中，被向多個(gè)方向偏向而噴出的墨液液滴的飛行路徑進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。
圖15是示意性地表示從圖8所示的噴墨記錄裝置的噴頭50到記錄介質(zhì)P或?qū)Я靼?2的墨液液滴的飛行路徑的說明圖。圖15中，為了明確地表示墨液液滴的飛行路徑，將第1控制電極76、第2控制電極78簡略的表示，將其他的噴出機(jī)構(gòu)18的表示省略，另外，將第1控制電極76、第2控制電極78用虛線表示。另外，將記錄介質(zhì)P的搬送方向和第1控制電極76及第2控制電極78的長度方向平行地配置時(shí)的第1控制電極76及第2控制電極78用假想線表示。另外，將墨液液滴R的飛行路徑也用虛線表示。
如所述的圖10及圖11所示，噴出機(jī)構(gòu)18的噴出部的噴出口、第1控制電極及第2控制電極的長度方向被相對(duì)于記錄介質(zhì)的行進(jìn)方向傾斜給定角度(本實(shí)施方式中為角度Φ)配置。這樣，如圖15所示，從噴出機(jī)構(gòu)18中噴出的墨液液滴被向從與記錄介質(zhì)P的搬送方向正交的方向傾斜了給定角度(本實(shí)施方式中為角度Φ)的平面上的多個(gè)方向偏向而噴出。
這樣，被向以給定角度向第2控制電極78側(cè)傾斜的方向偏向的墨液液滴在記錄介質(zhì)P的搬送方向上，命中比從噴出部中垂直地噴出的墨液液滴所命中的位置(圖15中A2)更靠上流側(cè)的給定距離處(圖15中A1)。另外，被向以給定角度向第1控制電極76側(cè)傾斜的方向偏向的墨液液滴在記錄介質(zhì)P的搬送方向上，命中比從噴出部中垂直地噴出的墨液液滴所命中的位置(圖15中A2)更靠下流側(cè)的給定距離處(圖15中A3)。
這樣，在被以向第2控制電極78傾斜了給定角度的方向、從噴出部中沿垂直方向、向第1控制電極76傾斜了給定角度的方向的順序連續(xù)地噴出的墨液液滴命中記錄介質(zhì)P上時(shí)，命中位置從記錄介質(zhì)P的搬送方向的上流向下流移動(dòng)，記錄介質(zhì)P也被以給定速度沿圖15中箭頭方向搬送，因而墨液液滴就在記錄介質(zhì)P上的與搬送方向正交的方向上命中1列。
像這樣，通過根據(jù)墨液液滴的噴出間隔、飛行速度、記錄介質(zhì)P的搬送速度等，調(diào)整使噴出部的噴出口、第1控制電極及第2控制電極的長度方向的相對(duì)于記錄介質(zhì)的行進(jìn)方向的傾斜的角度，就可以使從1個(gè)噴出部中周期性地向多個(gè)方向噴出的墨液液滴沿與記錄介質(zhì)的搬送方向正交的方向命中1列。這樣，就可以高畫質(zhì)地形成文字等線條畫。
如上所示，本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置12也是通過使靜電力作用于噴頭50而將墨液液滴連續(xù)地噴出，與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地利用偏向機(jī)構(gòu)選擇性地偏向墨液液滴，控制命中記錄介質(zhì)的墨液液滴而形成圖像的連續(xù)式的噴墨記錄裝置。
像這樣，本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置也與實(shí)施方式1的噴墨記錄裝置相同，通過設(shè)為靜電式并且為連續(xù)式的噴墨記錄裝置，就可以在總是從噴頭中噴出墨液液滴的狀態(tài)下進(jìn)行記錄，從而可以改善對(duì)于圖像信號(hào)的響應(yīng)性，提高記錄頻率。
另外，本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置也可以獲得與實(shí)施方式1的噴墨記錄裝置相同的各種效果。
另外，除了這些效果以外，在本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置中，通過利用析像度增加機(jī)構(gòu)使墨液液滴偏向噴出，即通過從1個(gè)噴出口向多個(gè)方向噴出墨液液滴，就能夠?qū)崿F(xiàn)比噴出口的配置密度更高的析像度的圖像記錄。這樣，即使在降低了噴出口(噴出部)的配置密度的情況下，也可以記錄高析像度的圖像。另外，即使在進(jìn)行高析像度下的圖像記錄時(shí)，也可以將相鄰的噴出口分開給定距離地配置。其結(jié)果是，在將墨液中的色料粒子濃縮而噴出時(shí)，可以防止因所噴出的墨液液滴的帶電量較多，在從相鄰的噴出口中噴出的墨液液滴之間產(chǎn)生電荷反作用力，使得墨液液滴的命中位置偏移的情況。這樣，就可以使墨液液滴正確地命中記錄介質(zhì)上，可以用高精度形成更高析像度的圖像，可以將裝置構(gòu)成進(jìn)一步簡單化。
另外，通過將第1偏向電極40及第2偏向電極42相對(duì)于第1控制電極76及第2控制電極78成直角地配置，就可以用一組的第1偏向電極40及第2偏向電極42使從1個(gè)噴出部向多個(gè)方向飛行的墨液液滴偏向。這樣，就可以將裝置構(gòu)成簡單化，另外，墨液液滴和第1偏向電極40及第2偏向電極42的距離達(dá)到一定值，可以更為正確地控制墨液液滴的飛行路徑。
本實(shí)施方式中，雖然利用析像度增加機(jī)構(gòu)70使墨液液滴向3個(gè)方向偏向噴出，但是使墨液液滴偏向的方向并不限定于3個(gè)方向，可以通過控制施加在第1控制電極76及第2控制電極78上的電壓，調(diào)整所形成的電場，使墨液液滴向2個(gè)方向、5個(gè)方向等任意數(shù)目的方向偏向而噴出。
另外，本實(shí)施方式中，雖然在每噴出1滴液滴時(shí)使噴出方向偏向，但是也可以在每噴出給定數(shù)目的液滴時(shí)使噴出方向偏向。
另外，析像度增加機(jī)構(gòu)的第1控制電極及第2控制電極如本實(shí)施方式所示，雖然從設(shè)置容易等觀點(diǎn)考慮，最好設(shè)置在噴出口基板上，但是本發(fā)明并不限定于此，只要是在從噴出口基板與對(duì)置電極之間，可以設(shè)置在任意的位置上。
另外，本實(shí)施方式中，雖然控制施加在第1控制電極上的電壓，在第2控制電極上施加了給定的一定電壓，但是并不限定于此，也可以在第1控制電極上施加給定的一定電壓，控制施加在第2控制電極上的電壓，另外，還可以控制施加在第1控制電極及第2控制電極的雙方的電極上的電壓。
另外，施加在第1偏向電極40及第2偏向電極42上的電壓也沒有特別限定，例如也可以使第1偏向電極40接地，在第2偏向電極42上施加與墨液液滴不同的極性的電壓，形成電場，使墨液液滴偏向。
圖16中，表示了本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置的其他的實(shí)施例。
圖16所示的噴墨記錄裝置90除去偏向機(jī)構(gòu)82以外，與圖8所示的噴墨記錄裝置12構(gòu)成相同，偏向機(jī)構(gòu)82與圖7所示的噴墨記錄裝置80構(gòu)成相同。所以，對(duì)于三者中相同的構(gòu)成要素使用相同的符號(hào)，將其說明省略。
在本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置90中，也可以獲得與圖8所示的噴墨記錄裝置12相同的噴出效果，也可以獲得與圖7所示的噴墨記錄裝置80的偏向機(jī)構(gòu)82相同的墨液液滴R的偏向效果。
而且，本實(shí)施方式中，并不限定為像圖1及圖8所示的偏向機(jī)構(gòu)26那樣，在偏向電極40及42上施加電壓，形成給定電場而使墨液液滴偏向的偏向機(jī)構(gòu)，可以像圖7及圖16所示的偏向機(jī)構(gòu)82那樣，利用空氣流使墨液液滴偏向，與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地控制墨液液滴的行為。
另外，能夠適用于本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置中的偏向機(jī)構(gòu)并不限定于所述的偏向機(jī)構(gòu)，例如可以使用形成磁場并使液滴偏向的偏向機(jī)構(gòu)等各種偏向機(jī)構(gòu)。
以下，將對(duì)本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置12的圖像記錄進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先，利用未圖示的泵，從墨液罐28以墨液供給流路30、噴頭50、第2墨液回收流路31的順序循環(huán)墨液，總是向噴頭50供給一定量的墨液。
向?qū)χ秒姌O22、噴頭50的噴出電極58施加電壓。這樣，在噴出電極58和對(duì)置電極22之間就設(shè)定了所需的電位差，在噴頭50上形成能夠噴出墨液的電場，如上所述地產(chǎn)生Taylor cone～拉絲的形成～拉絲的拉斷，被拉斷了的拉絲被從噴出口62中作為墨液液滴噴出。另外，在噴頭50上形成能夠噴出墨液的電場期間，拉絲的拉斷連續(xù)地發(fā)生，形成墨液液滴。另外，墨液液滴被利用析像度增加機(jī)構(gòu)70偏向，向多個(gè)方向噴出。
向多個(gè)方向噴出的墨液液滴穿過形成于與對(duì)置電極22的噴出口62相面對(duì)的位置上的開口部22a。
穿過了對(duì)置電極22的墨液液滴因形成于施加了給定電壓的對(duì)置電極22和被接地的背面電極24之間的電場的作用，被向背面電極24側(cè)拉拽，徑直向背面電極24側(cè)前進(jìn)，穿過偏向機(jī)構(gòu)26的第1偏向電極40和第2偏向電極42之間。
穿過第1偏向電極40和第2偏向電極42之間的墨液液滴被第1偏向電極40和第2偏向電極42之間的電場控制其行為(飛行路徑)，該電場是由控制部44與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地施加在第1偏向電極40上的電壓形成的。即，圖像記錄中所使用的墨液液滴R不被偏向，直線前進(jìn)而命中記錄介質(zhì)P，在圖像記錄中未被使用的墨液液滴R被偏向而命中導(dǎo)流板32。
像這樣，通過與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地控制墨液液滴R的行為，使墨液液滴R命中記錄介質(zhì)P，就在記錄介質(zhì)P上形成圖像。另外，命中了導(dǎo)流板32的墨液被經(jīng)過第1墨液回收流路34而回收到墨液罐28中再利用。
根據(jù)以上情況，在本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置中，也是通過使靜電力作用于墨液，將墨液液滴連續(xù)地噴出，與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)地用偏向機(jī)構(gòu)控制墨液液滴的行為，在記錄介質(zhì)上進(jìn)行圖像記錄，就可以在總是以高噴出頻率從噴頭中噴出墨液液滴的狀態(tài)下進(jìn)行圖像記錄，可以使對(duì)于圖像信號(hào)的響應(yīng)性改善，提高記錄頻率。
另外，在本實(shí)施方式的噴墨記錄裝置中，也是通過使靜電力作用于墨液，噴出墨液液滴，就可以穩(wěn)定地以高噴出頻率噴出微小液滴直徑的液滴，從而可以穩(wěn)定地高速地形成高畫質(zhì)的圖像。
這里，在所述的實(shí)施方式1及2中，雖然在噴頭20及50與對(duì)置電極22之間形成給定電場，使墨液液滴噴出，但是本發(fā)明并不限定于此，也可以采用不設(shè)置對(duì)置電極的構(gòu)成，在各噴頭和背面電極之間形成給定電場，使墨液液滴噴出。
另外，在所述方式的噴墨記錄裝置中，雖然如上所述，最好在背面電極上，例如設(shè)置搬送皮帶等搬送機(jī)構(gòu)，在將記錄介質(zhì)P沿與配置為單列行構(gòu)造的噴出口的排列方向正交的方向搬送的同時(shí)，進(jìn)行圖像記錄，但是本發(fā)明并不限定于此，當(dāng)然也可以采用不設(shè)置搬送機(jī)構(gòu)的構(gòu)成。
另外，所述實(shí)施方式中，雖然使被導(dǎo)流板回收的墨液液滴偏向，但是本發(fā)明并不限定于此，例如也可以將導(dǎo)流板配置于不被偏向而直線前進(jìn)時(shí)的墨液液滴的搬送路徑上，使被導(dǎo)流板回收的墨液液滴直線前進(jìn)，使命中記錄介質(zhì)的墨液液滴偏向。
另外，所述實(shí)施方式中，雖然從可以將色料濃縮，可以形成滲潤更少的圖像的觀點(diǎn)考慮，最好使用將具有電荷的粒子分散于電阻率高的溶劑中的墨液，但是本發(fā)明并不限定于此，只要是作為墨液整體具有電荷的墨液，即，只要是至少含有微粒及溶劑并具有電荷的墨液，則可以使用各種墨液。例如，也可以作為墨液使用具有難以帶電的色料粒子的溶劑，利用帶電控制劑或?qū)щ娀瘎┑刃纬删哂羞m度的導(dǎo)電性的墨液，使靜電力作用于墨液溶劑，不將色料粒子濃縮，而作為微小液滴噴出。
更具體來說，也可以使用在低電阻率(109Ω·cm以下)的溶劑中，例如在水或極性有機(jī)溶劑(醇、酮、醚、酯、胺)中分散了難以帶電的色料粒子的墨液。該情況下，電阻率低的溶劑就成為具有電荷的狀態(tài)，通過使靜電力作用，就可以將具有電荷的溶劑與色料粒子一起作為液滴噴出。
另外，也可以使用在低電阻率的溶劑中分散了具有電荷的色料粒子的墨液。該情況下，溶劑及色料粒子就成為具有電荷的狀態(tài)，通過使靜電力作用，就可以將具有電荷的溶劑與色料粒子一起作為液滴噴出。
另外，也可以使用在所述的高電阻率(109Ω·cm以下)的溶劑中，添加導(dǎo)電化劑，分散了難以帶電的色料粒子的墨液。在像這樣，使用高電阻率的溶劑的情況下，也可以通過將導(dǎo)電化劑添加到溶劑中，形成具有電荷的狀態(tài)，通過使靜電力作用，就可以將具有電荷的溶劑與色料粒子一起作為液滴噴出。
另外，也可以使用在高電阻率的溶劑中添加導(dǎo)電化劑，分散了具有電荷的色料粒子的墨液。該情況下，溶劑中的導(dǎo)電化劑及具有電荷的色料粒子就成為具有電荷的狀態(tài)，通過使靜電力作用，就可以將具有電荷的溶劑及色料粒子作為液滴噴出。
另外，雖然本實(shí)施方式中，采用了作為微粒具有色料粒子的墨液，但是并不限定于此，可以使用具有無色樹脂粒子等各種微粒的溶液。
這里，在具有無色樹脂粒子等各種微粒的溶液中，可以使用所述的載體液、分散樹脂粒子、帶電控制劑等，可以根據(jù)需要，通過對(duì)所述的載體液、分散樹脂粒子、帶電控制劑及/或其他的各種材料進(jìn)行選擇、混合來制造。
另外，所述實(shí)施方式中，雖然使用噴墨記錄裝置進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明的微小液滴噴出裝置并不限定于此，例如可以用于微量化學(xué)反應(yīng)裝置、微量藥物解析裝置、涂布裝置等中。
以上雖然對(duì)本發(fā)明的微小液滴噴出裝置及噴墨記錄裝置進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明當(dāng)然并不限定于所述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍中，進(jìn)行各種改良或變更都可以。
例如，本發(fā)明中，雖然將噴頭的噴出口配置了多個(gè)，但是也可以將噴出口設(shè)為1個(gè)。另外，在將噴頭的噴出口配置多個(gè)的情況下，也可以將對(duì)置電極的開口設(shè)為被多個(gè)噴出口共用的1個(gè)狹縫狀。
權(quán)利要求
1.一種微小液滴噴出裝置，是使靜電力作用于至少含有微粒和溶劑并帶有電荷的溶液而噴出微小液滴的微小液滴噴出裝置，其特征是，具有具備噴出口并使靜電力作用于所述溶液而從所述噴出口中連續(xù)地噴出所述微小液滴的噴出機(jī)構(gòu)、基于控制信號(hào)使從所述噴出機(jī)構(gòu)中噴出的所述微小液滴偏向的偏向機(jī)構(gòu)、將從所述噴出機(jī)構(gòu)中噴出而直線前進(jìn)的微小液滴及被所述偏向機(jī)構(gòu)偏向了飛行方向的微小液滴當(dāng)中的任意一方進(jìn)行回收的回收機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微小液滴噴出裝置，其特征是，所述噴出機(jī)構(gòu)具有使所述微小液滴向與所述偏向機(jī)構(gòu)所偏向的方向不同的方向偏向的析像度增加機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微小液滴噴出裝置，其特征是，所述析像度增加機(jī)構(gòu)是使靜電力作用于所述溶液及所述微小液滴的至少一方而使所述微小液滴偏向的機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的微小液滴噴出裝置，其特征是，所述析像度增加機(jī)構(gòu)是使所述微小液滴周期性地向多個(gè)方向偏向的機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2～4中任意一項(xiàng)所述的微小液滴噴出裝置，其特征是，所述析像度增加機(jī)構(gòu)具有在所述噴出口周圍平行地配置的第1控制電極及第2控制電極、和控制向所述第1控制電極及所述第2控制電極施加的電壓的控制部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任意一項(xiàng)所述的微小液滴噴出裝置，其特征是，所述噴出機(jī)構(gòu)具有多個(gè)噴出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任意一項(xiàng)所述的微小液滴噴出裝置，其特征是，所述微粒為帶有電荷的帶電微粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中任意一項(xiàng)所述的微小液滴噴出裝置，其特征是，所述微粒含有電荷及色料。
9.一種噴墨記錄裝置，是使用權(quán)利要求1～8中任意一項(xiàng)所述的微小液滴噴出裝置，將墨液作為所述溶液的噴墨記錄裝置，其特征是，所述偏向機(jī)構(gòu)基于與圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的所述控制信號(hào)，使從所述噴出機(jī)構(gòu)噴出的所述微小液滴偏向，從而使從所述噴出機(jī)構(gòu)噴出后直線前進(jìn)的所述微小液滴及被所述偏向機(jī)構(gòu)偏向了飛行方向的所述微小液滴當(dāng)中的任意一方命中記錄介質(zhì)，所述回收機(jī)構(gòu)將未命中所述記錄介質(zhì)的所述微小液滴回收，在所述記錄介質(zhì)上形成基于所述圖像信號(hào)的圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴墨記錄裝置，其特征是，所述噴出機(jī)構(gòu)具有具備所述噴出口的噴出部、和配置于所述噴出部和所述偏向機(jī)構(gòu)之間并在與所述噴出部之間形成給定電場的對(duì)置電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的噴墨記錄裝置，其特征是，所述對(duì)置電極在所述微小液滴的飛行路徑上具有開口部。
12.根據(jù)權(quán)利要求9～11中任意一項(xiàng)所述的噴墨記錄裝置，其特征是，還具有背面電極，其被配置于與所述噴出機(jī)構(gòu)夾隔所述偏向機(jī)構(gòu)相面對(duì)的位置上，在與所述噴出機(jī)構(gòu)之間形成給定電場。
13.根據(jù)權(quán)利要求9～12中任意一項(xiàng)所述的噴墨記錄裝置，其特征是，所述偏向機(jī)構(gòu)是使飛行著的所述微小液滴偏向的電場或磁場的施加機(jī)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9～13中任意一項(xiàng)所述的噴墨記錄裝置，其特征是，所述偏向機(jī)構(gòu)是用于使飛行著的所述微小液滴偏向的空氣流的產(chǎn)生機(jī)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9～14中任意一項(xiàng)所述的噴墨記錄裝置，其特征是，還具有循環(huán)機(jī)構(gòu)，其將所述墨液向所述噴出機(jī)構(gòu)供給，將未被所述噴出機(jī)構(gòu)噴出的墨液回收。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的噴墨記錄裝置，其特征是，還具有回收墨液供給機(jī)構(gòu)，其將被所述回收機(jī)構(gòu)回收的墨液向所述循環(huán)機(jī)構(gòu)供給。
17.根據(jù)權(quán)利要求9～16中任意一項(xiàng)所述的噴墨記錄裝置，其特征是，還具有調(diào)整所述墨液的墨液濃度的墨液濃度調(diào)整機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微小液滴噴出裝置，是使靜電力作用于至少含有微粒和溶劑并帶有電荷的溶液而噴出微小液滴的微小液滴噴出裝置。該裝置具有使靜電力作用于溶液而從噴出口中連續(xù)地噴出微小液滴的噴出設(shè)備、基于控制信號(hào)使從噴出設(shè)備中噴出的微小液滴偏向的偏向組件、將從噴出設(shè)備中噴出而直線前進(jìn)的微小液滴及被偏向組件偏向了飛行方向的微小液滴的任意一方回收的回收組件。噴出機(jī)構(gòu)也可以還具有使微小液滴向與偏向組件所偏向的方向不同的方向偏向的析像度增加組件。該裝置可以高速并且穩(wěn)定地噴出微小的液滴，并且是廉價(jià)的裝置。
文檔編號(hào)B41J2/07GK1796117SQ2005101340
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者中澤雄祐 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社