(57)【要約】  【課題】色材粒子を迅速に且つ確実に吐出口に供給して高速且つ高画質で画像を形成することができるインクジェットヘッド及びその制御方法を提供する。  【解決手段】インクジェットヘッド１０は、吐出口２８が形成された吐出口基板１６に上流側電極１８ａ、下流側電極１８ｂ、中間電極１８ｃ及び１８ｄからなる吐出電極１８を有する。制御部３３は、吐出電極１８に印加する電圧を制御することができ、インクの非吐出時に吐出口２８に非対称の電界が形成されるように、吐出電極１８を構成する各電極に印加する電圧をそれぞれ制御する。これにより吐出口２８に色材粒子を迅速に且つ確実に凝集させることが可能となり、高速且つ高画質で記録媒体に画像を形成できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電した微粒子を含むインクを、静電力を利用して吐出させて記録媒体に画像を記録する静電式インクジェットヘッドであって、
前記インクを吐出する吐出口が形成された吐出口基板と、
前記吐出口基板の、前記インクを吐出する側と反対側に設けられ、前記吐出口に前記インクを供給するためのインク流路と、
複数の電極から構成され、当該複数の電極が前記吐出口を囲むように前記吐出口基板に形成され、前記吐出口から前記インクを吐出するための電圧が印加される吐出電極と、
前記インクの非吐出時に前記吐出口に非対称の電界が形成されるように、前記吐出電極を構成する前記複数の電極に印加する電圧をそれぞれ制御するための制御部とを有する静電式インクジェットヘッド。
【請求項２】
前記制御部は、前記インクの吐出時に、前記吐出口の中心に関して対称な電界が形成されるように、前記吐出電極を構成する前記複数の電極にそれぞれ印加する電圧を制御する請求項１に記載の静電式インクジェットヘッド。
【請求項３】
前記吐出口が、前記インク流路のインクの流れ方向に長い長穴形状で形成されている請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記吐出電極を構成する前記複数の電極は、前記インク流路のインクの流れ方向に垂直で前記吐出口の中心を含む面に対して非対称になるようにそれぞれ配置されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記吐出電極は、前記インク流路のインクの流れ方向において前記吐出口よりも上流側に配置される上流側電極と、当該上流側電極よりも下流側に配置され、略Ｃ字状又は略コ字状の形状を有する下流側電極とから構成される請求項４に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記吐出電極は、前記インク流路のインクの流れ方向において前記吐出口よりも下流側に配置される下流側電極と、当該下流側電極よりも上流側に配置され、略Ｃ字状又は略コ字状の形状を有する上流側電極とから構成される請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記吐出電極を構成する複数の電極は、前記インク流路のインクの流れ方向に垂直で前記吐出口の中心を含む面に対して対称になるようにそれぞれ配置されている請求項６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記吐出電極は、前記インク流路のインクの流れ方向において前記吐出口よりも上流側に配置される上流側電極と、前記吐出口よりも下流側に配置される下流側電極と、前記上流側電極と前記下流側電極の間に位置し、前記吐出口を挟むように配置される１対の中間電極とから構成される請求項７に記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記吐出口が複数形成されており、それぞれの吐出口に配置される前記吐出電極を構成する複数の電極の少なくとも一つの電極が互いに電気的に共通である請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備えるインクジェット記録装置。
【請求項１１】
帯電した微粒子を含むインクを、静電力を利用して吐出させて記録媒体に画像を記録する静電式インクジェットヘッドの制御方法であって、
前記静電式インクジェットヘッドは、前記インクを吐出する吐出口が形成された吐出口基板と、前記吐出口基板の、前記インクを吐出する側と反対側に設けられ、前記吐出口に前記インクを供給するためのインク流路と、複数の電極から構成され、当該複数の電極が前記吐出口を囲むように前記吐出口基板に形成され、前記吐出口から前記インクを吐出するための電圧が印加される吐出電極とを有しており、
前記インクの非吐出時に前記吐出口の中心軸に対して非対称の電界が形成されるように、前記吐出電極を構成する前記複数の電極にそれぞれ印加させる電圧を制御する制御方法。
【請求項１２】
前記インクの吐出時に、前記吐出口の中心軸に対して対称な電界が形成されるように、前記吐出電極を構成する前記複数の電極にそれぞれ印加させる電圧を制御する請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記インクの吐出時に、前記吐出電極を構成するすべての電極に同一の電圧値の電圧を印加する請求項１１又は１２に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記吐出電極を構成する前記複数の電極の一つが、前記インク流路のインクの流れ方向の上流側に配置される上流側電極であり、非吐出時に、当該上流側電極に、前記帯電した微粒子と逆極性の電圧を印加する請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記吐出電極を構成する前記複数の電極の一つが、前記インク流路のインクの流れ方向の下流側に配置される下流側電極であり、非吐出時に、当該下流側電極に、前記帯電した微粒子と同極性の電圧を印加する請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記インクの吐出時に、前記吐出電極を構成する前記複数の電極に印加される電圧の印加時間が異なるように前記複数の電極に印加させる電圧を制御する請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド、その制御方法及びそのインクジェットヘッドを用いた記録装置に関し、詳細には、帯電した微粒子を含むインクを、静電気力を利用して吐出させるインクジェットヘッド、その制御方法及び記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電力を利用してインクを記録媒体に向けて吐出する静電式のインクジェット記録方式が知られている。静電式インクジェット記録方式では、帯電した微粒子成分を含むインクが用いられ、インクの吐出のためのノズルの周囲に配置された吐出電極に駆動電圧を印加し、ノズルのインクに静電力を作用させて、ノズルからインク液滴を記録媒体に向けて吐出させる。吐出電極に印加する駆動電圧を画像データに応じて制御することにより、画像データに対応した画像を記録媒体に記録することができる。
【０００３】
静電式インクジェット記録方式に従う静電式インクジェットヘッドは、比較的簡易な構造を有するため、複数の吐出部（チャンネル）を配列したマルチチャンネル化しやすいという特徴を有している。また、微小な液滴の形成が可能であるので、高い解像度で記録媒体に画像を形成することが可能である。
【０００４】
本発明者は、特許文献１において、記録媒体上で着色粒子を定着させることで高画質の画像を記録でき、しかも記録媒体の両面に画像を記録することが可能なインクジェット画像記録装置を開示した。この特許文献１では、インクとして、色材を含み且つ帯電した微粒子（色材粒子）を分散した絶縁性インクを用いており、このような絶縁性インクは、記録媒体上でのドットのにじみが生じにくので、インクに応じて記録媒体を選択する必要がほとんど無いという利点を有している。
【特許文献１】特開２００４−１８１６４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
静電式インクジェットヘッドを用いて、記録媒体に、高画質で高速に画像を描画するためには、吐出部に十分な量の荷電色材粒子を迅速に供給することが必要である。色材粒子を吐出部に迅速に供給するための方法としては、例えば、液流を利用したり、色材粒子を電気泳動により吐出口に移動させたりする方法が考えられる。
しかしながら、これらの方法だけでは、十分な量の色材粒子を迅速に吐出部に供給するには不十分であったり、インクジェットヘッドの吐出口の目詰まり、記録媒体上に形成されるドットの分裂等の不具合を生じたりする恐れがある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、色材粒子を迅速に且つ確実に吐出口に供給して高速に描画することができるとともに、高画質で画像を形成することができるインクジェットヘッド、その制御方法及びインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、帯電した微粒子を含むインクを、静電力を利用して吐出させて記録媒体に画像を記録する静電式インクジェットヘッドであって、前記インクを吐出する吐出口が形成された吐出口基板と、前記吐出口基板の、前記インクを吐出する側と反対側に設けられ、前記吐出口に前記インクを供給するためのインク流路と、複数の電極から構成され、当該複数の電極が前記吐出口を囲むように前記吐出口基板に形成され、前記吐出口から前記インクを吐出するための電圧が印加される吐出電極と、前記インクの非吐出時に前記吐出口に非対称の電界が形成されるように、前記吐出電極を構成する前記複数の電極に印加する電圧をそれぞれ制御するための制御部とを有する静電式インクジェットヘッドを提供する。
【０００８】
本発明のインクジェットヘッドにおいて、前記制御部は、前記インクの吐出時に、前記吐出口の中心に関して対称な電界が形成されるように、前記吐出電極を構成する前記複数の電極にそれぞれ印加する電圧を制御することが好ましい。
【０００９】
また、前記吐出口が、前記インク流路のインクの流れ方向に長い長穴形状で形成されていることが好ましい。
また、前記吐出電極を構成する前記複数の電極は、前記インク流路のインクの流れ方向に垂直で前記吐出口の中心を含む面に対して非対称になるようにそれぞれ配置されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記吐出電極は、前記インク流路のインクの流れ方向において前記吐出口よりも上流側に配置される上流側電極と、当該上流側電極よりも下流側に配置され、略Ｃ字状又は略コ字状の形状を有する下流側電極とから構成されることが好ましい。或いは、前記吐出電極は、前記インク流路のインクの流れ方向において前記吐出口よりも下流側に配置される下流側電極と、当該下流側電極よりも上流側に配置され、略Ｃ字状又は略コ字状の形状を有する上流側電極とから構成されることが好ましい。
【００１１】
また、前記吐出電極を構成する複数の電極は、前記インク流路のインクの流れ方向に垂直で前記吐出口の中心を含む面に対して対称になるようにそれぞれ配置されていることが好ましい。また、前記吐出電極は、前記インク流路のインクの流れ方向において前記吐出口よりも上流側に配置される上流側電極と、前記吐出口よりも下流側に配置される下流側電極と、前記上流側電極と前記下流側電極の間に位置し、前記吐出口を挟むように配置される１対の中間電極とから構成されることが好ましい。
【００１２】
また、本発明のインクジェットヘッドにおいては、前記吐出口が複数形成されており、それぞれの吐出口に配置される前記吐出電極を構成する複数の電極の少なくとも一つの電極が互いに電気的に共通であることが好ましい。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様に従うインクジェットヘッドを備えるインクジェット記録装置を提供する。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の第３の態様は、帯電した微粒子を含むインクを、静電力を利用して吐出させて記録媒体に画像を記録する静電式インクジェットヘッドの制御方法であって、前記静電式インクジェットヘッドは、前記インクを吐出する吐出口が形成された吐出口基板と、前記吐出口基板の、前記インクを吐出する側と反対側に設けられ、前記吐出口に前記インクを供給するためのインク流路と、複数の電極から構成され、当該複数の電極が前記吐出口を囲むように前記吐出口基板に形成され、前記吐出口から前記インクを吐出するための電圧が印加される吐出電極とを有しており、前記インクの非吐出時に前記吐出口の中心軸に対して非対称の電界が形成されるように、前記吐出電極を構成する前記複数の電極にそれぞれ印加させる電圧を制御する制御方法を提供する。
【００１５】
本発明の制御方法においては、前記インクの吐出時に、前記吐出口の中心軸に対して対称な電界が形成されるように、前記吐出電極を構成する前記複数の電極にそれぞれ印加させる電圧を制御することが好ましく、前記インクの吐出時に、前記吐出電極を構成するすべての電極に同一の電圧値の電圧を印加することが好ましい。
【００１６】
また、前記吐出電極を構成する前記複数の電極の一つが、前記インク流路のインクの流れ方向の上流側に配置される上流側電極であり、非吐出時に、当該上流側電極に、前記帯電した微粒子と逆極性の電圧を印加することが好ましく、前記吐出電極を構成する前記複数の電極の一つが、前記インク流路のインクの流れ方向の下流側に配置される下流側電極であり、非吐出時に、当該下流側電極に、前記帯電した微粒子と同極性の電圧を印加することが好ましい。
【００１７】
また、前記インクの吐出時に、前記吐出電極を構成する前記複数の電極に印加される電圧の印加時間が異なるように前記複数の電極に印加させる電圧を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のインクジェットヘッドは、吐出口からインクを吐出するための電圧が印加される吐出電極が複数の電極から構成されており、インクの非吐出時に、吐出口に色材粒子を集めやすい非対称の電界が形成されるように、制御部によって、それら複数の電極に印加する電圧をそれぞれ制御する。これにより、インク中の色材粒子を非対称の電界によって吐出口に凝集させることができ、記録媒体に高速に画像を描画することができるともに、高画質で画像を形成することができる。
また、本発明のインクジェット記録装置は、本発明のインクジェットヘッドを備えるので、記録媒体に高速に且つ高画質で画像を形成することができる。
また、本発明のインクジェットヘッドの制御方法によれば、色材粒子を迅速に且つ確実に吐出口に供給することができるので、記録媒体に高速に画像を描画することができるともに、高画質で画像を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明のインクジェットヘッド、その制御方法及びインクジェット記録装置について、添付の図面に示される好適な態様に基づいて詳細に説明する。
図１（Ａ）に、本発明に従うインクジェットヘッドの概略構成の断面を模式的に示し、図１（Ｂ）に、図１（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図を示す。図１（Ａ）に示すように、インクジェットヘッド１０は、ヘッド基板１２と、インクガイド１４と、吐出口２８が形成された吐出口基板１６とを有する。吐出口基板１６には、吐出口２８を囲むように吐出電極１８が配置されている。インクジェットヘッド１０のインク吐出側の面（図中、上面）に対面する位置に、記録媒体Ｐを支持する対向電極２４と、記録媒体Ｐの帯電ユニット２６が配置される。
また、ヘッド基板１２と吐出口基板１６は、互いに対面した状態で所定間隔離間して配置される。ヘッド基板１２と吐出口基板１６の間に形成される空間によって各吐出口２８にインクを供給するインク流路３０が形成される。
【００２０】
インクジェットヘッド１０は、より高密度な画像記録を高速に行うために、複数の吐出口２８（ノズル）が二次元的に配列されたマルチチャンネル構造を有する。図２に、インクジェットヘッド１０の吐出口基板１６に複数の吐出口２８が二次元的に配列されている様子を模式的に示した。なお、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）においては、インクジェットヘッドの構成を分かりやすく示すために、複数の吐出口のうちの１つの吐出口だけを示している。
【００２１】
本発明のインクジェットヘッド１０において、吐出口２８の個数や、その物理的な配置位置等は自由に選択することができる。例えば、図２に示すようなマルチチャンネル構造のみならず、吐出口の列を１列のみ有するものであってもよい。また、記録媒体Ｐの全域に対応する吐出口の列を有するいわゆる（フル）ラインヘッドでもよく、あるいは、ノズル列の方向と直交する方向に走査されるいわゆるシリアルヘッド（シャトルタイプ）であってもよい。また、本発明のインクジェットヘッドは、モノクロおよびカラーのどちらの記録装置にも対応可能である。
【００２２】
なお、図２は、マルチチャンネル構造の一部分（３行３列）の吐出口の配列を示しており、好ましい態様として、インク流方向において、下流側の列の吐出口２８が上流側の列の吐出口に対してインク流に垂直な方向に所定ピッチずつずれて配置されている。このように、下流側の列の吐出口を上流側の列の吐出口に対してインク流方向に垂直な方向にずらして配置することにより、吐出口にインクを良好に供給することができる。本発明のインクジェットヘッドにおいては、下流側の列の吐出口が上流側の列の吐出口に対してインク流方向に垂直な方向にずらされて配置されたｎ行ｍ列（ｎ、ｍは正の整数）の吐出口が、インク流方向に一定の周期で繰り返し続くように構成されていてもよいし、それぞれの吐出口が、上流側に位置する吐出口に対してインク流に垂直な一方向（図２において下方向又は上方向）に連続的にずれて配置されていても良い。吐出口の個数やピッチ、繰返し周期等は、解像度や送りピッチに応じて適宜設定することができる。
また、図２では、好ましい態様として、インク流方向において、下流側の列の吐出口を上流側の列の吐出口に対してインク流に垂直な方向にずらして配置したが、これに限定されず、下流側の吐出口と上流側の吐出口が、インク流方向において同一直線上に配置されていてもよい。この場合は、各行のそれぞれの吐出口を、インク流に垂直な方向において隣に位置する行のそれぞれの吐出口に対して、インク流方向にずらして配置させることが好ましい。
【００２３】
このようなインクジェットヘッド１０においては、顔料等の色材を含み、かつ、電荷を有する微粒子（以下、色材粒子とする）を絶縁性の液体（キャリア液）に分散してなるインクＱを用いる。そして、吐出口基板１６に設けられた吐出電極１８に駆動電圧を印加して吐出口２８に電界を発生させ、吐出口２８のインクを静電力により吐出させる。また、吐出電極１８に印加する駆動電圧を、画像データに応じてｏｎ／ｏｆｆ（吐出ｏｎ／ｏｆｆ）することにより、画像データに応じて吐出口２８からインク液滴を吐出して、記録媒体Ｐ上に画像を記録する。
【００２４】
以下、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示した本発明のインクジェットヘッド１０の構造についてより詳細に説明する。
【００２５】
図１（Ａ）に示すように、インクジェットヘッド１０の吐出口基板１６は、絶縁基板３２と、ガード電極２０と、吐出電極１８と、絶縁層３４とを有する。絶縁基板３２の図中上側の面（ヘッド基板１２に対面する側と反対の面）に、ガード電極２０と絶縁層３４とが順に積層されている。また、絶縁基板３２の図中下側の面（ヘッド基板１２に対面する側の面）には、インクを吐出するための電圧が印加される吐出電極１８が形成されている。
【００２６】
また、吐出口基板１６には、インク液滴Ｒを吐出するための吐出口２８が絶縁基板３２を貫通して形成されている。吐出口２８は、図１（Ｂ）に示すように、インク流方向に細長い矩形状の開口（スリット）であり、矩形状の吐出口２８の四隅が丸められている。ここでは、吐出口２８を矩形状に形成したが、これに限らず、吐出口２８からインクを吐出することができるのであれば、円形や略円形、楕円形、正方形、ひし形、平行四辺形など任意の形状にすることができる。吐出口２８の形状は、インク流方向に細長い形状であることが好ましい。例えば、インク流方向を長辺とする矩形状、又は、インク流方向を長軸とする楕円形若しくはひし形にすることができる。また、インク流の上流側を上底、下流側を下底とし、インク流方向の高さが下底よりも長い台形状にしてもよい。この場合、上流側の辺を長くしても下流側の辺を長くしてもよい。また、長方形の両方の短辺側を半円形にした形状にしてもよい。また、インク流方向を長辺とする長方形の両方の短辺側に、直径がその長方形の短辺よりも大きな円が接続されたような形状にしてもよい。このように吐出口２８をインク流方向に細長い形状とすることにより、この吐出口２８へのインク供給性を高めることができるとともに目詰まりも防止することができる。また、吐出口２８は、その中心に対して、上流側と下流側で対称な形状であっても非対称な形状であっても良い。例えば、図１（Ａ）に示したような矩形状の吐出口の上流側と下流側の少なくとも一方の端部を半円状にして吐出口を形成してもよい。
【００２７】
インクジェットヘッド１０のインクガイド１４は、所定の厚みを有するセラミック製平板からなり、各吐出口２８（吐出部）に対応してヘッド基板１２の上に配置されている。インクガイド１４は、矩形状の吐出口２８の長辺方向の長さに応じて幅広に形成されている。上述したように、インクガイド１４は、吐出口２８を通過し、その先端部分１４ａが吐出口基板１６の記録媒体Ｐ側の表面（絶縁層３４の表面）よりも上方に突出している。
【００２８】
インクガイド１４の先端部分１４ａは、対向電極２４側へ向かうに従って次第に細く略三角形（ないしは台形）に成形されている。インクガイド１４は、先端部分１４ａの傾斜面がインクの流れ方向と交差するように配置される。これにより、吐出口２８に流入するインクがインクガイド１４の先端部分１４ａの傾斜面に沿って先端部分１４ａの頂点に到達するので、吐出口２８にインクのメニスカスが安定して形成される。
なお、インクガイド１４の形状は、インクＱ内の帯電微粒子成分を吐出口基板１６の吐出口２８を通って先端部分１４ａに濃縮させることができれば、特に、制限的ではなく、例えば、先端部分１４ａが対向電極に向かうに従って細くなるような形状でなくても良く、適宜変更することができる。例えば、インクガイド１４の中央部分に、図中上下方向に毛細管現象によってインクＱを先端部分１４ａに集めるインク案内溝となる切り欠きが形成されていても良い。また、図１（Ｂ）では、吐出口の形状に応じて、インク流方向に長い板状の形状としたが、これに限定されず、角柱にしてもよい。
また、インクガイド１４の最先端部に、金属が蒸着されていることが好ましい。インクガイド１４の最先端部に金属を蒸着させることにより、インクガイド１４の先端部分１４ａの誘電率が実質的に大きくなる。これにより、強電界を生じさせ易くなり、インクの吐出性を向上することができる。
【００２９】
図１（Ｂ）に示すように、絶縁性基板の下面（ヘッド基板と対向する面）には、独立した４つの電極に分割された吐出電極１８が形成されている。すなわち、図１（Ｂ）に示すように、吐出電極１８は、インク流方向において吐出口の上流側に配置される電極（上流側電極）１８ａと、下流側に配置される電極（下流側電極）１８ｂと、吐出口２８の長辺沿う１対の電極（中間電極）１８ｃ、１８ｄとから構成される。これら上流側電極１８ａ、下流側電極１８ｂ、中間電極１８ｃ及び１８ｄは、矩形状の吐出口２８の周囲を囲むように、矩形の吐出口２８の短辺及び長辺に沿って配置されている。中間電極１８ｃ及び１８ｄは、上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂの間に位置し、吐出口２８を挟むように配置されている。また、中間電極１８ｃと中間電極１８ｄは、図示しない配線によって電気的に接続されている。図１（Ｂ）においては、吐出電極１８を構成する各電極は矩形状で形成されているが、これに限定されず、吐出口２８の形状に応じて種々の形状に変更することができる。
【００３０】
前述のように、インクジェットヘッド１０は、吐出口２８を２次元的に配列したマルチチャンネル構造を有するので、図２に模式的に示すように、吐出電極１８は、各吐出口２８に対応して２次元的に配置されている。
また、吐出電極１８（上流側電極１８ａ、下流側電極１８ｂ、中間電極１８ｃ及び１８ｄ）は、いずれもインク流路３０に露出し、インク流路３０を流れるインクＱと接触している。これにより、インク液滴の吐出性を大幅に向上させることができる。この点については、後に、吐出の作用と共に詳述する。しかしながら、吐出電極１８を構成する各電極は、必ずしもインク流路３０に露出してインクと接触している必要はない。すなわち、吐出電極１８を構成する各電極は吐出口基板１６の内部に形成されていてもよいし、各電極の露出面が薄い絶縁層などにより被覆されていてもよい。また、吐出電極１８を構成する電極のうち、いずれかの電極がインク流路３０のインクと接触し、他の電極はインクと接触しないように絶縁層で被覆されていても良い。
【００３１】
吐出電極１８を構成する各電極は、図１（Ａ）に示すように、制御部３３に接続されている。制御部３３は、インク吐出時及び非吐出時に各電極に印加する電圧を制御することができる。制御部３３による電圧の制御方法については後に詳述する。
【００３２】
図１（Ｂ）に示したインクジェットヘッドにおいては、吐出電極１８は、矩形状の吐出口２８の４辺に沿って４つの電極を配置した構造を有するが、吐出電極１８の形状はこれに限定されず、例えば、図３に示すように、吐出口２８の上流側の辺に沿って電極（上流側電極）１８ａを配置し、その上流側電極１８ａよりも下流側の３辺、すなわち、吐出口２８の上流側の１辺以外の３つの辺に沿ったコ字状の電極（下流側電極）１８ｂを形成し、それら上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂによって吐出電極１８を構成してもよい。
また、これとは逆に、図４に示すように、吐出口２８の下流側の１辺に沿って電極（下流側電極）を配置し、吐出口の上流側の３辺に沿ってコ字状の電極（上流側電極）を配置して吐出電極１８を構成しても良い。
このように、本発明のインクジェットヘッドにおいては、吐出口２８を囲むように配置された吐出電極１８は、少なくとも、インク流方向の上流側と下流側に分割されて構成される。
図３及び図４に示した吐出電極では、上流側電極１８ａ及び下流側電極１８ｂの一方をコ字状の形状にしたが、吐出口２８の３つの辺（長辺と、上流側又は下流側の短辺）を囲む形状であれば、任意の形状にすることができる。例えば、吐出口の長辺方向を長軸とする楕円の、上流側または下流側の一部を切り欠いたような形状に吐出口を形成してもよい。
【００３３】
ガード電極２０は、絶縁基板３２の表面上に形成されており、ガード電極２０の表面は絶縁層３４によって覆われている。図５に、ガード電極２０の平面構造を模式的に示した。図５は、図１（Ａ）のＶ−Ｖ線矢視図であり、マルチチャンネル構造のインクジェットヘッドの場合のガード電極２０の平面構造を模式的に示している。図５に示すように、ガード電極２０は、金属板などの各吐出電極に共通なシート状の電極であり、２次元的に配列されている各吐出口２８の周囲に形成された吐出電極１８に対応する位置に開口部３６を有する。開口部３６は、吐出口２８の形状と同様に矩形状に形成されている。ガード電極２０の開口部３６の長さ及び幅は、吐出口の長さ及び幅よりも大きく形成されている。
ガード電極２０は、隣接する吐出電極１８間における電気力線を遮蔽して、電界干渉を抑制することができ、ガード電極２０には所定電圧が印加される（接地による０［Ｖ］を含む）。図示例においては、ガード電極２０は接地されて０［Ｖ］とされている。
【００３４】
ガード電極２０は、好ましい態様として、図１（Ａ）に示すように、吐出電極１８とは異なる層に形成され、さらに、全面が絶縁層３４によって被覆されている。
このようなガード電極２０を有することにより、隣接する吐出電極１８間における電界干渉を好適に防止できると共に、吐出電極１８とガード電極２０との間で、インクＱの色材粒子が被膜化して放電することも防止できる。
【００３５】
ここで、ガード電極２０は、吐出電極１８から発生する電気力線のうち、対応する吐出口２８（以下、便宜的に「自チャンネル」とする）に作用する電気力線を確保しつつ、他の吐出口２８（同様に「他チャンネル」とする）に設けられた吐出電極１８の電気力線および他チャンネルへの電気力線を遮蔽するように設ける必要がある。
ガード電極２０が無い場合、インク液滴の吐出時に、吐出電極１８を構成する各電極の吐出口側の端部（以下、吐出電極の内縁部という）から生じる電気力線は、吐出電極１８の内側、すなわち、吐出電極１８を構成する各電極の内縁部によって囲まれた領域内に収束して自チャンネルに作用し、インク液滴の吐出に必要な電界を生じさせる。一方、吐出電極１８を構成する各電極の吐出口側と逆側の端部（以下、吐出電極の外縁部という）から生じる電気力線は、吐出電極１８の外縁部よりも更に外側に発散して他チャンネルに影響を及ぼし、電界干渉を生じる。
【００３６】
以上の点を考慮すれば、ガード電極２０の矩形状の開口部３６の幅及び長さは、自チャンネルへの電気力線を遮蔽しないように、基板平面で見た際に、自チャンネルの吐出電極１８を構成する上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂの間隔、中間電極１８ｃと１８ｄの間隔よりも大きくするのが好ましい。すなわち、ガード電極２０の吐出口２８側の端部は、自チャンネルの吐出電極１８の内縁部よりも、吐出口２８から離間（後退）しているのが好ましい。
また、他チャンネルへの電気力線を効率的に遮蔽するためには、ガード電極２０の矩形状の開口部３６の長さ及び幅は、基板平面で見た際に、自チャンネルの吐出電極１８を構成する上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂの外縁部間の間隔、中間電極１８ｃと１８ｄの外縁部間の間隔よりも小さくするのが好ましい。すなわち、ガード電極２０の内縁部は、自チャンネルの吐出電極１８を構成する各電極の外縁部よりも、吐出口２８に近接（前進）しているのが好ましい。本発明者の検討によれば、この近接量は、５μｍ以上、特に、１０μｍ以上とするのが好ましい。
上記構成を有することにより、吐出口２８からの吐出安定性を十分に確保した上で、隣接するチャンネル間における電界干渉に起因するインク着弾位置のバラツキ等を好適に抑制して、安定して高画質な画像記録を行うことが可能となる。
【００３７】
ガード電極２０の開口部３６を、吐出電極１８の内縁部又は外縁部によって形成される形状と略相似形にし、ガード電極２０の内縁部が、自チャンネルの吐出電極１８の内縁部よりも吐出口２８から離間（後退）し、吐出電極の外縁部よりも吐出口２８に近接（前進）するように、ガード電極２０を設けてもよい（すなわち、ガード電極２０の開口部３６を形成してもよい）。
【００３８】
また、以上の例では、ガード電極２０は、シート状電極としているが、本発明はこれには限定されず、各吐出口間において、他チャンネルの電気力線を遮蔽できるように設けられていれば、どのような形状又は構造でも良い。例えば、ガード電極２０は、各吐出口の間に網目状に設けられていても良い。また、マトリクス状に配列されている複数の吐出口において、例えば、行方向と列方向で隣接する吐出口の間隔が異なる場合には、電界干渉を生じない程十分離れている吐出口の間にはガード電極を設けずに、近接している吐出口の間にのみカード電極を設けても良い。
このような場合にも、自チャンネルの吐出電極１８に対して、ガード電極２０の内縁部が、吐出電極１８の内縁部よりも吐出口２８から離間し、吐出電極１８の外縁部より吐出口２８に近接するように、ガード電極２０を形成すればよい。
ここでは、ガード電極２０の開口部３６の形状を、吐出口２８の形状と略同様の形状にしたが、これに限定されるものではなく、隣接する吐出電極１８間における電気力線を遮蔽して電界干渉を防止することができれば、任意の形状にすることができる。例えば、円形や楕円形、正方形、ひし形などの形状にすることができる。
【００３９】
図１（Ａ）に示すように、インクジェットヘッド１０のインク液滴Ｒの吐出面と対面するように、対向電極２４が配置される。
対向電極２４は、インクガイド１４の先端部分１４ａに対向する位置に配置され、接地される電極基板２４ａと、電極基板２４ａの図中下側の表面、すなわちインクジェットヘッド１０側の表面に配置される絶縁シート２４ｂで構成される。
記録媒体Ｐは、対向電極２４の図中下側の表面、すなわち絶縁シート２４ｂの表面に、例えば静電吸着によって保持されており、対向電極２４（絶縁シート２４ｂ）は、記録媒体Ｐのプラテンとして機能する。
【００４０】
少なくとも記録時には、帯電ユニット２６によって、対向電極２４の絶縁シート２４ｂに保持された記録媒体Ｐは、吐出電極１８に印加される駆動電圧と逆極性の所定の負の高電圧に帯電される。
その結果、記録媒体Ｐは負帯電して負の高電圧にバイアスされ、吐出電圧１８に対する実質的な対向電極として作用し、かつ、対向電極２４の絶縁シート２４ｂに静電吸着される。
【００４１】
帯電ユニット２６は、記録媒体Ｐを負の高電圧に帯電させるためのスコロトロン帯電器２６ａと、スコロトロン帯電器２６ａに負の高電圧を供給するバイアス電圧源２６ｂとを有している。なお、本発明に用いられる帯電ユニット２６の帯電手段としては、スコロトロン帯電器２６ａに限定されず、コロトロン帯電器、固体チャージャ、放電針などの種々の放電手段を用いることができる。
【００４２】
また、図示例においては、対向電極２４を電極基板２４ａと絶縁シート２４ｂとで構成し、記録媒体Ｐを、帯電ユニット２６によって負の高電圧に帯電させることにより、バイアス電圧を印加して対向電極として作用させ、かつ、絶縁シート２４ｂの表面に静電吸着させているが、本発明はこれに限定されず、対向電極２４を電極基板２４ａのみで構成し、対向電極２４（電極基板２４ａ自体）を負の高電圧のバイアス電圧源に接続して、負の高電圧に常時バイアスしておき、対向電極２４の表面に記録媒体Ｐを静電吸着させるようにしても良い。
また、記録媒体Ｐの対向電極２４への静電吸着と、記録媒体Ｐへの負の高電圧への帯電または対向電極２４への負のバイアス高電圧の印加とを別々の負の高電圧源によって行っても良いし、対向電極２４による記録媒体Ｐの保持は、記録媒体Ｐの静電吸着に限られず、他の保持方法や保持手段を用いても良い。
【００４３】
以上、本発明のインクジェットヘッドの構造について詳細に説明した。つぎに、インクジェットヘッドの吐出電極１８を構成する各電極に印加する電圧の制御方法について説明する。
【００４４】
まず、一例として、図１（Ｂ）に示すような４分割されている吐出電極１８の制御方法について、色材粒子が正に帯電している場合を例に説明する。以下に示すような吐出電極１８の電圧の制御は、制御部３３において行われる。
図１（Ｂ）に示した構造の吐出電極の場合は、上流側電極１８ａには、非吐出時に色材粒子と逆極性の電圧（負電圧）が印加される。このように負電圧が上流側電極１８ａに印加されると、上流側電極１８ａから発生する電界によって、インク流路３０を流れるインクに含まれる色材粒子は、上流側電極１８ａに引きつけられて、その上流側電極１８ａが配置されている吐出口２８に向かって流入する。
また、下流側電極１８ｂには、非吐出時には、色材粒子と同極性の電圧（正電圧）が印加される。このような正電圧が下流側電極１８ｂに印加されると、吐出口２８に存在するインクに含まれている色材粒子が、下流側電極１８ｂから発生する電界によって、吐出口２８に押し留められる。
これに対し、中間電極１８ｃと１８ｄには、非吐出時には電圧は印加されず、０［Ｖ］の電圧とされる。
【００４５】
このように、図１（Ｂ）に示したインクジェットヘッドにおいては、非吐出時には、吐出電極１８を構成する上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂによって、インクに含まれる色材粒子が吐出口２８に凝集する。
一方、吐出時には、吐出電極１８を構成する各電極、すなわち、上流側電極１８ａ、下流側電極１８ｂ、中間電極１８ｃ及び１８ｄには色材粒子と同極性の電圧が印加される。これにより、吐出口２８の近傍にインク液滴を吐出させる電界が発生し、吐出口２８からインク液滴が吐出される。特に、非吐出時には、上述したように吐出口２８に色材粒子が凝集されているため、十分な濃度のインク液滴が吐出口２８から吐出される。インク液滴の吐出作用については後に詳述する。
【００４６】
ここで、各電極に印加する電圧についてタイミングチャートを用いて説明する。図６に、各電極に印加する電圧のタイミングチャートの一例を示した。図６に示すように、非吐出時には、上流側電極１８ａに−５０［Ｖ］の負電圧、中間電極１８ｃ及び１８ｄに０［Ｖ］、下流側電極１８ｂに＋５０［Ｖ］の正電圧が印加される。すなわち、非吐出時には、吐出電極１８を構成する各電極には、異なる電圧値の電圧が印加されている。このため、非吐出時は、吐出口２８の近傍の電界は、吐出口２８の中心に対して、すなわち、インクガイド１４に対して非対称となっている。吐出電極１８を構成する各電極に印加する電圧を、図６に示すタイミングに従って制御すれば、上流側電極１８ａから発生する電界によって吐出口２８に色材粒子が導かれるとともに、その色材粒子が、下流側電極１８ｂからの電界によって、インクの流れに逆らって吐出口２８内に押しとどめられることになる。こうして、インク流路３０中の色材粒子が吐出口２８に凝集される。
【００４７】
ここで、非吐出時には、分割された吐出電極１８を構成する下流側電極１８ｂに色材粒子と同極性の電圧が印加されることになり、下流側電極１８ｂの電界によってインクが吐出される懸念がある。しかしながら、非吐出時において、吐出口２８近傍に形成される電界は非対称であり、しかも、非吐出時に下流側電極１８ｂに印加される電圧値はインクを吐出するのに十分な電圧値ではないため、吐出口２８からインクが吐出されることはない。
【００４８】
一方、吐出時には、吐出電極１８を構成する各電極、すなわち、上流側電極１８ａ、下流側電極１８ｂ、中間電極１８ｃ及び１８ｄに同時に＋３００［Ｖ］の正電圧が印加される。以下の説明において、インクを吐出させるために、吐出電極１８を構成する各電極に印加される電圧のことを「駆動電圧」ともいう。吐出口２８を囲む吐出電極１８に同時に同じ電圧値の正電圧（駆動電圧）が印加されることにより、吐出口２８の近傍に静電界が発生する。これにより、吐出口２８のインクに静電力が作用して吐出口２８からインク液滴が吐出される。このように、吐出電極１８を構成するいずれの電極にも同じ電圧が印加されるので、吐出口２８の近傍の電界は、吐出口２８の中心すなわちインクガイド１４に対して対称な好ましい電界となる。したがって、図６に示したタイミングチャートに従って吐出電極１８を構成する各電極に所定の電圧を印加することによって、記録媒体に向かって安定してインク液滴を吐出することができる。なお、吐出時及び非吐出時に、吐出電極１８を構成する各電極に印加した電圧値は一例であり、吐出口２８の形状、吐出電極１８を構成する各電極の形状、使用するインク等に応じて最適な電圧値に適宜変更することができる。
【００４９】
このように、本発明では、吐出時に、吐出口２８の近傍に対称な電界を形成する。その理由は、吐出時に、吐出口２８の近傍に非対称の電界が形成されてしまうと、インク液滴の吐出位置や吐出方向が変動して、記録媒体に形成されるドットの形状が悪くなる恐れがあるからである。上記例では、吐出時に吐出電極１８を構成する各電極に同じ電圧を印加することによって、吐出口２８の近傍の電界が非対称となることを防止し、インク液滴の吐出位置が変動して、記録媒体状に形成されるドットの形状が悪くなることを防止している。しかしながら、吐出時に、吐出口２８の近傍に対称な電界を形成し、吐出位置及び吐出方向の変動が生じることなく安定してインク液滴を吐出することができるのであれば、各電極に同じ電圧値を印加させる必要はなく、例えば、吐出時に上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに印加する電圧を０［Ｖ］とし、中間電極１８ｃと１８ｄにのみ正電圧を印加してもよい。この場合、中間電極１８ｃと１８ｄに印加される電圧値は、吐出口２８からインクを吐出させるのに十分な電圧値に設定される。
【００５０】
図７には、図１（Ｂ）に示した４分割の吐出電極１８に印加する駆動電圧の別のタイミングチャートを示した。図７に示すように、インクを吐出させるためのパルス電圧が印加される前に、所定の印加時間で、上流側電極１８ａに−５０［Ｖ］の負電圧を印加する。また、下流側電極１８ｂには、上流側電極１８ａへの負電圧の印加時間と同じ印加時間で、＋５０［Ｖ］の正電圧を印加する。これにより、インクの吐出に先立って、上流側電極１８ａに色材粒子と逆極性の負電圧を印加し、上流側電極１８ａから発生する電界によって吐出口２８に色材粒子を供給させることができる。更に、同じタイミングで、下流側電極１８ｂに色材粒子と同極性の正電圧を印加し、下流側電極１８ｂから発生する電界によって、インク流路３０のインクの流れに逆らって、インク中の色材粒子を吐出口２８に押し留めることができる。そして、画像データに応じて、インク液滴を吐出口２８から吐出する際には、図７に示すように、上流側電極１８ａ、下流側電極１８ｂ、中間電極１８ｃ及び１８ｄの各電極に３００［Ｖ］の正電圧を印加する。これにより吐出口２８のインクに静電力が作用して、吐出口２８からインクが吐出される。インク吐出後は、各電極ともに０［Ｖ］とされる。
【００５１】
本発明において、吐出時に、吐出電極１８を構成する各電極に印加される電圧値は上記電圧値に限定されず、吐出口２８から、静電力によりインク液滴を確実に吐出することができるような電圧値であれば任意の電圧値に設定することができる。
【００５２】
ここでは、吐出時には、上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに印加する電圧を、画像データに応じたタイミングで印加したが、画像データによらずに常に一定のタイミングで印加してもよい。すなわち、上流側電極１８ａ及び下流側電極１８ｂに常に一定の周期で＋３００［Ｖ］の電圧を印加してもよい。図８に、そのような制御方法に従うタイミングチャートの一例を示した。図８に示すように、インク液滴を吐出させない場合においても、吐出時と同じ電圧値を上流側電極１８ａ及び下流側電極１８ｂに印加してもよい。この場合、吐出時に吐出電極１８に印加される電圧は、その電圧を上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに印加しただけでは、吐出口２８からインクが吐出されないように調整されることが好ましい。このように、上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに印加する電圧のタイミングを常に一定にした場合には、各チャンネルの上流側電極同士及び下流側電極同士を電気的に共通にすることができる。また、上流側電極１８ａ及び下流側電極１８ｂにそれぞれ印加される電圧は、画像データに応じて制御される必要がないので、上流側電極１８ａ及び下流側電極１８ｂを制御するためのそれぞれの制御部を簡易な構成にすることができる。
【００５３】
つぎに、図３に示した形状を有する吐出電極１８への電圧の印加方法の一例について説明する。図３に示した形状を有する吐出電極１８に印加する電圧のタイミングチャートの一例を図９に示した。図９に示すように、上流側電極１８ａには、非吐出時に−５０［Ｖ］の負電圧が印加され、吐出時には、＋３００［Ｖ］の電圧が印加される。一方、下流側電極１８ｂには、非吐出時に電圧は印加されずに０［Ｖ］とされる。そして、吐出時に、上流側電極１８ａと同じ＋３００［Ｖ］の電圧が印加される。図９のタイミングチャートに従って上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに電圧を印加した場合は、非吐出時に、上流側電極１８ａに色材粒子と同極性の負電圧が印加されることになるので、上流側電極１８ａから発生する電界により色材粒子が吐出口２８に速やかに導かれ、吐出口２８に色材粒子が凝集されやすくなる。吐出時には、この状態で、上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに＋３００［Ｖ］の正電圧が印加されるので、濃縮されたインクが吐出口２８から吐出される。
【００５４】
また、図９とは別の印加電圧のタイミングチャートの例を図１０に示した。図１０に示すように、非吐出時には、上流側電極１８ａに電圧は印加されずに０［Ｖ］とされる。そして、吐出時には３００［Ｖ］の正電圧が印加される。また、下流側電極１８ｂには、非吐出時には＋５０［Ｖ］の正電圧が印加され、吐出時には上流側電極１８ａと同じ＋３００［Ｖ］の正電圧が印加される。このように、非吐出時に、下流側電極１８ｂに、色材粒子と同極性の電圧が印加されることにより、下流側電極１８ｂから電界が発生し、その電界によって、インク流路３０の色材粒子は、インクの流れに逆らって吐出口２８に押し留められる。これにより、吐出口２８内の色材粒子の濃度が高められる。そして、吐出時には、この状態で上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに＋３００［Ｖ］の正電圧が印加され、濃縮されたインクが吐出口２８から吐出される。
【００５５】
また、図１１には、更に別の印加電圧のタイミングチャートを示した。図１１に示すように、非吐出時には、上流側電極１８ａに−５０［Ｖ］の負電圧が印加され、下流側電極１８ｂに＋５０［Ｖ］の正電圧が印加される。これにより、非吐出時には、上流側電極１８ａから発生する電界によって、色材粒子が吐出口に速やかに導かれ、下流側電極１８ｂから発生する電界によって吐出口２８の色材粒子が、流れに逆らって吐出口２８内に押しとどめられる。こうして、非吐出時に吐出口２８に色材粒子が凝集される。そして、吐出時には、図１１に示すように、上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに同時に＋３００［Ｖ］の正電圧が印加される。これにより、吐出口２８を囲む上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂから電界が発生し、その電界によって、吐出口のインクに静電力が働き、吐出口からインク液滴が吐出される。
【００５６】
また、図４に示した形状の吐出電極を有するインクジェットヘッドの場合においても、図９、図１０及び図１１に示したタイミングチャートと同様のタイミングで、上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに電圧を印加することができる。すなわち、図９に示すタイミングに従って、非吐出時に、下流側電極１８ｂには電圧を印加せずに、上流側電極１８ａに−５０［Ｖ］の負電圧を印加すれば、上流側電極１８ａから発生する電界によって、インク流路３０中のインクに含まれる色材粒子が吐出口２８に迅速に導かれる。そして、このように吐出口２８に色材粒子を凝集させた状態で、吐出時に、上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに＋３００［Ｖ］の正電圧を印加することにより、吐出口から濃縮されたインク液滴を吐出させることができる。
【００５７】
また、図１０に示したタイミングチャートに従って、非吐出時に、図４に示す吐出電極の上流側電極１８ａには電圧を印加せずに、下流側電極１８ｂに＋５０［Ｖ］の正電圧を印加すれば、下流側電極１８ｂから発生する電界によって、インク流路３０の色材粒子は、インクの流れに逆らって吐出口２８に押し留められる。この状態で、吐出時には、上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに＋３００［Ｖ］の正電圧が印加されるので、上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂから発生する電界によって、吐出口２８から濃縮されたインク液滴が吐出される。
【００５８】
また、図１１に示したタイミングチャートに従って、非吐出時に、図４に示す吐出電極１８の上流側電極１８ａに−５０［Ｖ］の負電圧を印加するとともに、下流側電極１８ｂに＋５０［Ｖ］の正電圧を印加すれば、上流側電極１８ａから発生する電界により、色材粒子が吐出口に迅速に導かれるとともに、下流側電極１８ｂから発生する電界によって、色材粒子が吐出口２８に押しとどめられる。この状態で、吐出時に、上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂに、＋３００［Ｖ］の正電圧が印加され、上流側電極１８ａと下流側電極１８ｂから発生する電界によって、吐出口２８から濃縮されたインク液滴が吐出される。
【００５９】
ここで、図３に示した構造を有する吐出電極１８の場合は、各チャンネルの上流側電極１８ａを電気的に共通にして、常に一定のタイミングで＋３００［Ｖ］の電圧が印加されるようにしても良い。また、図４に示した電極の場合は、下流側電極１８ｂを電気的に共通にして、常に一定のタイミングで＋３００［Ｖ］の電圧が印加されるようにしても良い。このように、上流側電極１８ａ又は下流側電極１８ｂを各チャンネルで共通にすることによって、それらの電極を制御する制御部を簡易化することができる。また、この場合、非吐出時においても、上流側電極１８ａ又は下流側電極１８ｂに、吐出時と同じ＋３００［Ｖ］の電圧が印加されることになる。しかし、図３における吐出電極１８の上流側電極１８ａは、下流側電極に比べて面積が小さく、また、図４における下流側電極１８ｂも同様に上流側電極１８ａに比べて面積が小さいので、それらの電極からインクを吐出させるのに十分な電界を形成させることはできない。それゆえ、吐出口２８からインクが吐出されることはない。
【００６０】
図１（Ｂ）、図３及び図４に示した構造の吐出電極においては、少なくとも吐出開始時に、吐出電極１８を構成するそれぞれの電極に同一の電圧値で電圧が印加されていれば良く、吐出開始後は各電極に印加される電圧の印加時間（パルス幅）が異なっていてもよい。また、各電極に印加される電圧のパルス幅がチャンネルごとに異なっていても良い。例えば、図３に示した形状の吐出電極１８の場合においては、１画素又は１ドットを形成する際に上流側電極１８ａに印加する駆動電圧のパルス幅を、チャンネルごとに異ならせてもよい。すなわち、図１２に示すように、第１チャンネルの上流側電極１８ａに印加される駆動電圧のパルス幅と第２チャンネルの上流側電極１８ａに印加される駆動電圧のパルス幅が異なるように制御してもよい。このようにインク吐出のために上流側電極１８ａに印加する駆動電圧のパルス幅をチャンネルごとに変更することによって、チャンネルごとに、記録媒体に向けて吐出させる液適量を変化させることができ、記録媒体に形成される画像の階調を制御することができる。このとき、各チャンネルの下流側電極１８ｂには、すべて同じパルス幅の電圧を印加することができる。しかも、そのパルス幅は下流側電極１８ｂに印加されるパルス幅と同一でもよいし、図１２に示したように異なっていてもよい。この場合は、各チャンネルの下流側電極１８ｂへの電圧の印加を共通に制御することができ、制御部の構成を簡易化することができる。
【００６１】
以上、分割された吐出電極に印加する電圧の制御方法についてタイミングチャートを用いて説明したが、吐出電極を構成する各電極に印加される電圧値は例示に過ぎず、吐出電極を構成する各電極の形状、吐出口の形状、使用するインク等に応じて種々の電圧値に変更することができる。
【００６２】
つぎに、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すインクジェットヘッド１０を用いた場合、すなわち、吐出電極が４分割されているインクジェットヘッドを用いた場合を例にして、インク液滴Ｒの吐出作用について詳細に説明する。
【００６３】
図１（Ａ）に示すように、インクジェットヘッド１０では、図示しないポンプ等を含むインク循環機構により、記録時に吐出電極１８に印加される電圧と同極性、例えば、正（＋）に帯電した色材粒子を含むインクＱが、インク流路３０の内部を矢印方向（図中左から右方向）に循環している。
他方、記録に際して、記録媒体Ｐは、対向電極２４に供給され、帯電ユニット２６によって色材粒子と逆極性すなわち負の高電圧（一例として、−１５００［Ｖ］）に帯電されて、バイアス電圧を帯電した状態で、対向電極２４に静電吸着される。
この状態で、記録媒体Ｐ（対向電極２４）とインクジェットヘッド１０とを、相対的に移動しつつ、供給された画像データに応じて制御部３３で吐出電極１８を構成する各電極に、上述したような印加タイミングで同一の電圧値のパルス電圧（以下、駆動電圧という）が印加されるように制御する。そして、基本的には、駆動電圧の印加ｏｎ／ｏｆｆによって吐出をｏｎ／ｏｆｆすることにより、画像データに応じてインク液滴Ｒを変調して吐出し、記録媒体Ｐ上に画像を記録する。
【００６４】
ここで、吐出電極１８に駆動電圧を印加していない状態（あるいは、印加電圧が低電圧レベルである状態）、すなわち、対向電極２４にバイアス電圧が印加されている状態では、インクＱには、対向電極２４とインクＱの色材粒子（荷電粒子）との間に作用するクーロン引力、色材粒子間のクーロン反発力、キャリア液の粘性、表面張力、誘電分極力等が作用している。そして、これらが連成して、色材粒子やキャリア液が移動し、図１（Ａ）に概念的に示すように、インクＱは、吐出口２８から若干盛り上がったメニスカス状となってバランスが取れている。
また、吐出電極１８を構成する上流側電極１８ａ及び下流側電極１８ｂの少なくとも一方から発生する電界によって、吐出口２８に色材粒子が凝集している。そして、上述したクーロン引力等によって、吐出口２８の色材粒子は、いわゆる電気泳動で、対向電極２４によって帯電させられた記録媒体Ｐの側に向かって移動する。したがって、吐出口２８に形成されたメニスカスにおいては、インクＱが濃縮された状態となっている。
【００６５】
この状態から、吐出電極１８を構成する各電極には駆動電圧、すなわち、同一の電圧値の電圧が印加される。これにより、バイアス電圧に駆動電圧が重畳され、先の連成に、さらにこの駆動電圧の重畳によって連成された運動が起こる。そして、吐出電極１８への駆動電圧の印加によって発生する電界によって色材粒子及びキャリア液には静電力が作用する。その静電力によって色材粒子およびキャリア液がバイアス電圧（対向電極）側、すなわち記録媒体Ｐ側に引っ張られ、吐出口に形成されたメニスカスが上方に向かって成長し、吐出口２８の上方に略円錐状のインク液柱いわゆるテーラーコーンが形成される。また、先と同様に、色材粒子は、電気泳動、及び、上流側電極又は下流側電極からの電界によってメニスカスに移動しており、メニスカスのインクＱは濃縮され、色材粒子を多数有する、ほぼ均一な高濃度状態となっている。
【００６６】
吐出電極１８を構成する各電極への駆動電圧の印加開始後、さらに有限な時間が経過すると、色材粒子の移動等により、電界強度の高いメニスカスの先端部分で、主に色材粒子とキャリア液の表面張力とのバランスが崩れ、メニスカスが急激に伸びて、曳糸と呼ばれる直径数μｍ〜数十μｍ程度の細長いインク液柱が形成される。
さらに有限な時間が経過すると曳糸が成長し、この曳糸の成長、レイリー／ウエーバー不安定性によって発生する振動、メニスカス内における色材粒子の分布不均一、メニスカスにかかる静電界の分布不均一等の相互作用によって曳糸が分断される。そして、分断された曳糸が、インク液滴Ｒとなって吐出され、記録媒体に向かって飛翔し、かつ、バイアス電圧にも引っ張られて、記録媒体Ｐに着弾する。なお、曳糸の成長および分断は、さらにはメニスカス（曳糸）への色材粒子の移動は、駆動電圧の印加中は連続して発生する。しがたって、駆動電圧を印加する時間を調整することによって、１画素当たり又は１ドット当たりのインク液滴の吐出量を調整することができる。
また、駆動電圧の印加を終了（吐出ｏｆｆ）した時点で、バイアス電圧のみが印加された先のメニスカスの状態に戻る。
【００６７】
ここで、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示したインクジェットヘッド１０においては、吐出電極１８を構成する各電極はインク流路３０に露出している。すなわち、各電極がインク流路３０において、インクＱと接液している。
このように、インク流路３０においてインクＱと接液する吐出電極１８に駆動電圧を印加（吐出ｏｎ）すると、吐出電極１８に供給された電荷の一部がインクＱに注入され、吐出口２８と吐出電極１８との間に位置するインクＱの電導度が高くなる。本発明では、非吐出時、すなわち、駆動電圧を印加していないときに、下流側電極１８ｂに色材粒子と同極性の電圧を印加することができるので、非吐出時においてもインクに電荷が注入され、インクの電導度を一層高めることができる。更には、上流側電極１８ａに、色材粒子と逆極性の電圧を印加することにより、インク中に浮遊する色材粒子を吐出口に迅速に導くとともに、そのような色材粒子や、上流から流れるインク中に浮遊する帯電した色材粒子が、下流側電極１８ｂによる静電力によって吐出口２８に押し留められる。したがって、本発明のインクジェットヘッド１０においては、インクＱは、吐出電極１８に駆動電圧が印加された時（吐出ｏｎ時）に、インク液滴Ｒを吐出しやすい状態となる（吐出性が向上する）。
【００６８】
以上説明したように、本発明のインクジェットヘッドでは、分割された吐出電極を吐出口に形成し、非吐出時に、それら分割された吐出電極に所定の電圧を印加して、吐出口２８への色材粒子の供給性を向上させている。それゆえ、連続して大きなドットを形成しても、速やかに色材粒子が供給され、安定して記録媒体に画像を形成することができる。また、吐出口に色材粒子を凝集させることができるので、吐出口から吐出されるインクの濃度も高く、高画質の画像を記録媒体に形成することができる。また、インクが吐出される吐出口をインク流方向に長い長穴にしているので目詰まりも発生しにくく、長期にわたって安定して所望の形状のインク液滴を吐出口から吐出させることができる。
【００６９】
ここで、本発明のインクジェットヘッド１０に用いられるインクについて説明する。
インクＱは、色材粒子をキャリア液に分散することにより得られる。キャリア液は、高い電気抵抗率（１０9 Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０10Ω・ｃｍ以上）を有する誘電性の液体（非水溶媒）であるのが好ましい。キャリア液の電気抵抗が低いと、制御電極に印加される駆動電圧により、キャリア液自身が電荷注入を受けて帯電してしまい、色材粒子の濃縮がおこらない。また、電気抵抗の低いキャリア液は、隣接する制御電極間での電気的導通を生じさせる懸念もあるため不向きである。
【００７０】
キャリア液として用いられる誘電性液体の比誘電率は、５以下が好ましく、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３．５以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、キャリア液中の色材粒子に有効に電界が作用し、泳動が起こりやすくなる。
なお、このようなキャリア液の固有電気抵抗の上限値は１０16Ω・ｃｍ程度であるのが望ましく、比誘電率の下限値は１．９程度であるのが望ましい。キャリア液の電気抵抗が上記範囲であるのが望ましい理由は、電気抵抗が低くなると、低電界下でのインクの吐出が悪くなるからであり、比誘電率が上記範囲であるのが望ましい理由は、誘電率が高くなると溶媒の分極により電界が緩和され、これにより形成されたドットの色が薄くなったり、滲みを生じたりするからである。
【００７１】
キャリア液として用いられる誘電性液体としては、好ましくは直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、および、これらの炭化水素のハロゲン置換体がある。例えば、へキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ（アイソパー：エクソン社の商品名）、シェルゾール７０、シェルゾール７１（シェルゾール：シェルオイル社の商品名）、アムスコＯＭＳ、アムスコ４６０溶剤（アムスコ：スピリッツ社の商品名）、シリコーンオイル（例えば、信越シリコーン社製ＫＦ−９６Ｌ）等を単独あるいは混合して用いることができる。
【００７２】
このようなキャリア液に分散される色材粒子は、色材自身を色材粒子としてキャリア液中に分散させてもよいが、好ましくは、定着性を向上させるための分散樹脂粒子を含有させる。分散樹脂粒子を含有させる場合、顔料などは分散樹脂粒子の樹脂材料で被覆して樹脂被覆粒子とする方法などが一般的であり、染料などは分散樹脂粒子を着色して着色粒子とする方法などが一般的である。
【００７３】
色材としては、従来か流路クジェットインク組成物、印刷用（油性）インキ組成物、あるいは静電写真用液体現像剤に用いられている顔料および染料であればどれでも使用可能である。
色材として用いる顔料としては、無機顔料、有機顔料を問わず、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、コバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料、等の従来公知の顔料を特に限定なく用いることができる。
色材として用いる染料としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、アニリン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料、等の油溶性染料が好ましく例示される。
【００７４】
さらに、分散樹脂粒子としては、例えば、ロジン類、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を挙げられる。
これらのうち、粒子形成の容易さの観点から、重量平均分子量が２，０００〜１０００，０００の範囲内であり、かつ多分散度（重量平均分子量／数平均分子量）が、１．０〜５．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、前記定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか１つが４０℃〜１２０℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。
【００７５】
インクＱにおいて、色材粒子の含有量（色材粒子あるいはさらに分散樹脂粒子の合計含有量）は、インク全体に対して０．５〜３０重量％の範囲で含有されることが好ましく、より好ましくは１．５〜２５重量％、さらに好ましくは３〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。色材粒子の含有量が少なくなると、印刷画像濃度が不足したり、インクＱと記録媒体Ｐ表面との親和性が得られ難くなって強固な画像が得られなくなったりするなどの問題が生じ易くなり、一方、含有量が多くなると均一な分散液が得られにくくなったり、インクジェットヘッド等でのインクＱの目詰まりが生じやすく、安定なインク吐出が得られにくいなどの問題が生じるからである。
【００７６】
また、キャリア液に分散された色材粒子の平均粒径は、０．１〜５μｍが好ましく、より好ましくは０．２〜１．５μｍであり、更に好ましくは０．４〜１．０μｍである。この粒径はＣＡＰＡ−５００（堀場製作所（株）製商品名）により求めたものである。
【００７７】
色材粒子をキャリア液に分散させた後（必要に応じて、分散剤を使用しても可）、荷電制御剤をキャリア液に添加することにより色材粒子を荷電して、荷電した色材粒子をキャリア液に分散してなるインクＱとする。なお、色材粒子の分散時には、必要に応じて、分散媒を添加してもよい。
荷電制御剤は、一例として、電子写真液体現像剤に用いられている各種のものが利用可能である。また、「最近の電子写真現像システムとトナー材料の開発・実用化」１３９〜１４８頁、電子写真学会編「電子写真技術の基礎と応用」４９７〜５０５頁（コロナ社、１９８８年刊）、原崎勇次「電子写真」１６（Ｎｏ．２）、４４頁（１９７７年）等に記載の各種の荷電制御剤も利用可能である。
【００７８】
なお、色材粒子は、制御電極に印加される駆動電圧と同極性であれば、正電荷および負電荷のいずれに荷電したものであってもよい。
また、色材粒子の荷電量は、好ましくは５〜２００μＣ／ｇ、より好ましくは１０〜１５０μＣ／ｇ、さらに好ましくは１５〜１００μＣ／ｇの範囲である。
【００７９】
また、荷電制御剤の添加によって誘電性溶媒の電気抵抗が変化することもあるため、下記に定義する分配率Ｐを、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上とする。
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここで、σ１は、インクＱの電気伝導度、σ２は、インクＱを遠心分離器にかけた上澄みの電気伝導度である。電気伝導度は、ＬＣＲメーター（安藤電気（株）社製ＡＧ−４３１１）および液体用電極（川口電機製作所（株）社製ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５［Ｖ］、周波数１ｋＨｚの条件で測定を行った値である。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機（トミー精工（株）社製ＳＲＸ−２０１）を使用し、回転速度１４５００ｒｐｍ、温度２３℃の条件で３０分間行った。
以上のようなインクＱを用いることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。
【００８０】
インクＱの電気伝導度は、１００〜３０００ｐＳ／ｃｍが好ましく、より好ましくは１５０〜２５００ｐＳ／ｃｍ、さらに好ましくは２００〜２０００ｐＳ／ｃｍである。以上のような電気伝導度の範囲とすることによって、制御電極に印加する電圧が極端に高くならず、隣接する記録電極間での電気的導通を生じさせる懸念もない。
また、インクＱの表面張力は、１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５．５〜４５ｍＮ／ｍ、さらに好ましくは１６〜４０ｍＮ／ｍの範囲である。表面張力をこの範囲とすることによって、制御電極に印加する電圧が極端に高くならず、ヘッド周りにインクが漏れ広がり汚染することがない。
さらに、インクＱの粘度は０．５〜５ｍＰａ・ｓｅｃが好ましく、より好ましくは０．６〜３．０ｍＰａ・ｓｅｃ、さらに好ましくは０．７〜２．０ｍＰａ・ｓｅｃである。
【００８１】
このようなインクＱは、一例として、色材粒子をキャリア液に分散して粒子化し、かつ、荷電調整剤を分散媒に添加して、色材粒子に荷電を生じさせることで、調製できる。具体的な方法としては、以下の方法が例示される。
（１）色材あるいはさらに分散樹脂粒子をあらかじめ混合（混練）した後、必要に応じて分散剤を用いてキャリア液に分散し、荷電調整剤を加える方法。
（２）色材、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、キャリア液に同時に添加して、分散し、荷電調整剤を加える方法。
（３）色材および荷電調整剤、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、同時にキャリア液に添加して、分散する方法。
【００８２】
図１３に、本発明のインクジェットヘッドの制御方法を実施するインクジェットヘッドを利用する、本発明のインクジェット記録装置の一実施例の概念図を示す。
同図に示すインクジェット記録装置６０（以下、プリンタ６０とする）は、記録媒体Ｐに片面４色印刷を行う装置で、記録媒体Ｐの搬送手段、画像記録手段、および溶媒回収手段を有するものであり、これらを筐体６１に収容して構成される。
また、搬送手段は、フィードローラ対６２、ガイド６４、ローラ６６（６６ａ，６６ｂおよび６６ｃ）、搬送ベルト６８、搬送ベルト位置検知手段６９、静電吸着手段７０、除電手段７２、剥離手段７４、定着・搬送手段７６およびガイド７８を有する。画像記録形成手段は、ヘッドユニット８０、インク循環系８２、ヘッドドライバ８４、および記録媒体位置検出手段８６を有する。さらに、溶媒回収手段は、排出ファン９０および溶媒回収装置９２を有する。
【００８３】
記録媒体Ｐの搬送手段において、フィードローラ対６２は、筐体６１の側面に設けられた搬入口６１ａに隣接して設けられた搬送ローラ対である。フィードローラ６２は、図示しないストッカから供給された記録媒体Ｐを、搬送ベルト６８（ローラ６６ａに支持される部分）に送り込む。ガイド６４は、フィードローラ対６２と搬送ベルト６８を支持するローラ６６ａとの間に設けられ、記録媒体Ｐを搬送ベルト６８に案内する。
【００８４】
なお、フィードローラ対６２の近傍には、記録媒体Ｐに付着した塵埃や紙粉等異物を除去する異物除去手段を設けるのが好ましい。
異物除去手段としては、公知の吸引除去、吹き飛ばし除去、静電除去等の非接触法や、ブラシ、ローラ等による接触法によるものの１以上を組み合わせて使用すればよい。また、フィードローラ対６２を微粘着ローラとし、さらにフィードローラ対６２のクリーナを設けて、フィードローラ対６２による記録媒体Ｐのフィード時に塵埃・紙粉等の異物の除去を行っても良い。
【００８５】
搬送ベルト６８は、３つのローラ６６に張架されるエンドレスベルトである。また、ローラ６６ａ，６６ｂおよび６６ｃのうち少なくとも１つは、図示されない駆動源と連結されており、搬送ベルト６８を回転させる。
搬送ベルト６８は、ヘッドユニット８０による画像記録時には、記録媒体Ｐの走査搬送手段に加え、記録媒体Ｐを保持するプラテンとして機能し、さらに、画像記録後、定着・搬送手段７６まで搬送する。従って、搬送ベルト６８は、寸法安定性に優れ、耐久性を有する材料で形成されるのが好ましく、例えば、金属、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、その他の樹脂およびそれらの複合体で形成される。
【００８６】
図示例においては、記録媒体Ｐは、静電吸着によって搬送ベルト６８上に保持されるので、搬送ベルト６８は、記録媒体Ｐを保持する側（表面）が絶縁性、ローラ６６と接する側（裏面）が導電性を有する。また、図示例においては、ローラ６６ａは導電性ローラとされ、搬送ベルト６８の裏面は、ローラ６６ａを介して接地されている。
すなわち、搬送ベルト６８は、記録媒体Ｐを保持するとき、図１（Ａ）に示す電極基板２４ａと絶縁シート２４ｂからなる対向電極２４として機能するものである。
【００８７】
このような搬送ベルト６８としては、金属ベルトの表面側にフッ素樹脂コートを行ったもの等、金属ベルトに上記のいずれかの樹脂材料でコーティングしたベルト、接着材等で樹脂シートと金属ベルトを張り合わせたベルト、上記の樹脂から成るベルトの裏面に金属蒸着したベルト等、各種の方法により作製された、金属層と絶縁物そうとを有するベルトを用いればよい。
また、搬送ベルト６８の記録媒体Ｐに接する表面は平滑であるのが好ましく、これにより、記録媒体Ｐの良好な吸着性が得られる。
【００８８】
搬送ベルト６８は、公知の方法により蛇行が抑制されているのが好ましい。蛇行抑制の方法としては、例えば、ローラ６６ｃをテンションローラとし、搬送ベルト位置検知手段６９の出力、すなわち搬送ベルト６８の幅方向の検知位置に応じて、ローラ６６ｃの軸をローラ６６ａおよびローラ６６ｂの軸に対して傾けることにより、搬送ベルトの幅方向の両端でテンションを変えて蛇行を抑制する方法等が例示される。また、ローラ６６をテーパ形やクラウン形、あるいはその他の形状とすることで、蛇行を抑制してもよい。
【００８９】
ここで、搬送ベルト位置検知手段６９は、上述のように、搬送ベルトの蛇行などを抑制すると共に、画像記録時の記録媒体Ｐの走査搬送方向の位置を所定位置に規制するために、搬送ベルト６８の幅方向の位置を検知するもので、フォトセンサ等の公知の検知手段が用いられる。
【００９０】
静電吸着手段７０は、記録媒体Ｐに、ヘッドユニット８０（本発明のインクジェットヘッド）に対する所定のバイアス電圧を印加すると共に、静電力により搬送ベルト６８に吸着させて保持するために、記録媒体Ｐを所定の電位に帯電させるものである。
図示例おいては、静電吸着手段７０は、記録媒体Ｐを帯電させるスコロトロン帯電器７０ａと、スコロトロン帯電器７０ａに接続される負の高圧電源７０ｂとを有する。記録媒体Ｐは、フィードローラ対６２および搬送ベルト６８によって搬送されつつ、負の高圧電源７０ｂに接続されたスコロトロン帯電器７０ａにより、負のバイアス電圧を帯電され、かつ、搬送ベルト６８の絶縁層に静電吸着される。
【００９１】
なお、記録媒体Ｐを帯電する際の搬送ベルト６８の搬送速度は、安定に帯電できる範囲であれば良く、画像記録時の搬送速度と同じでも異なっていても良い。また、記録媒体Ｐを複数回周回させることによって、同一の記録媒体Ｐに静電吸着手段を複数回作用させ、均一帯電を行っても良い。
なお、図示例では、静電吸着手段７０で記録媒体Ｐの静電吸着および帯電を行っているが、静電吸着手段と帯電手段とを別々に設けてもよい。
【００９２】
静電吸着手段は、図示例のスコロトロン帯電器７０ａに限定されず、他にも、コロトロン帯電器、固体チャージャ、放電針等、種々の手段や方法が利用できる。また、後に詳述するように、ローラ６６の少なくとも１つを導電性ローラとし、あるいは、記録媒体Ｐへの記録位置において搬送ベルト６８の裏面側（記録媒体Ｐと逆側）に導電性プラテンを配置し、この導電性ローラ、または導電性プラテンを負の高圧電源に接続することにより、静電吸着手段７０を構成してもよく、あるいは搬送ベルト６８を絶縁性ベルトとし、導電性ローラを接地し、導電性プラテンを負の高圧電源に接続する構成としても良い。
【００９３】
静電吸着手段７０によって帯電された記録媒体Ｐは、搬送ベルト６８によって後述するヘッドユニット８０の位置まで搬送される。
ヘッドユニット８０は、前記本発明のインクジェットヘッドの制御方法を実施するインクジェットヘッドを用いて、画像データに応じてインク液滴を吐出して、記録媒体Ｐに画像を記録する。ここで、本発明のインクジェットヘッドは、記録媒体Ｐの帯電電位をバイアス電圧とし、吐出電極１８に駆動電圧を印加することにより、バイアス電圧に駆動電圧を重畳し、インク液滴Ｒを吐出し、記録媒体Ｐに画像を記録するのは、前述のとおりである。この際、搬送ベルト６８の加熱手段を設け、記録媒体Ｐの温度を高めることで、記録媒体Ｐ上におけるインク液滴Ｒの定着を促進することができ、滲みをより一層抑制して画質の向上を図ることができる。
なお、ヘッドユニット８０等による画像記録に関しては、後に詳述する。
【００９４】
画像が記録された記録媒体Ｐは、除電手段７２により除電され、剥離手段７４により搬送ベルト６８より剥離されて定着・搬送手段７６へ搬送される。
図示例において、除電手段７２は、コロトロン除電器７２ａと、交流電源７２ｂと、一端が接地された直流高圧電源７２ｃとを有する、いわゆるＡＣコロトロン除電器である。なお、除電手段は、これ以外にも、例えばスコロトロン除電器、固体チャージャ、放電針等の種々の手段や方法などが利用でき、また、上述の静電吸着手段７０のように、導電性ローラや導電性プラテンを用いる構成も好適に使用される。
剥離手段７４としては、剥離用ブレード、逆回転ローラ、エアナイフ等公知の技術が利用可能である。
【００９５】
搬送ベルト６８から剥離された記録媒体Ｐは、定着・搬送手段７６に送られ、インクジェットによって形成された画像が定着される。定着・搬送手段７６としてヒートローラ７６ａおよび搬送ローラ７６ｂからなるローラ対を用い、記録媒体Ｐを挟持搬送しつつ、記録された画像を加熱定着する。
画像が定着された記録媒体Ｐは、ガイド７８に案内されて図示しない排紙ストッカに排紙される。
【００９６】
加熱定着手段としては、上述のヒートロール定着以外に、赤外線またはハロゲンランプやキセノンフラッシュランプによる照射、あるいはヒータを利用した熱風定着等の一般的な加熱定着を挙げることができる。また、加熱定着・搬送手段７６においては、加熱手段は、加熱のみを行うものとし、搬送手段と加熱定着手段とを別々に設けてもよい。
なお、加熱定着の場合、記録媒体Ｐとして、コート紙やラミネート紙を用いた場合には、急激な温度上昇により紙内部の水分が急激に蒸発し紙表面に凹凸が発生する、ブリスターと呼ばれる現象が生じる可能性がある。これを防止するために、複数の定着器を配置し、記録媒体Ｐが徐々に昇温するように、各定着器の電力供給および記録媒体Ｐまでの距離の一方または両方を変えるのが好ましい。
【００９７】
なお、プリンタ６０においては、少なくともヘッドユニット８０による画像記録から、定着・搬送手段７６による定着を終了するまでは、記録媒体Ｐの画像記録面には何も接触しないように構成するのが好ましい。
また、定着・搬送手段７６における定着の際の記録媒体Ｐの移動速度には、特に限定はなく、画像形成時の搬送ベルト６８による搬送速度と同じであっても良いし、異なっていても良い。画像形成時の搬送速度と異なる場合には、定着・搬送手段７６の直前に記録媒体Ｐの速度バッファを設けるのも好ましい。
【００９８】
以下、プリンタ６０における画像記録について詳述する。
前述のように、プリンタ６０の画像記録手段は、インクジェットを吐出するヘッドユニット８０、ヘッドユニット８０にインクＱの供給および回収を行うインク循環系８２、図示されないコンピュータ、ＲＩＰ（Raster Image Processor）等の外部機器からの出力画像信号によりヘッドユニット８０を駆動するヘッドドライバ８４、記録媒体Ｐにおける画像記録位置を決定するために記録媒体Ｐを検出する記録媒体位置検出手段８６を有して構成される。
【００９９】
図１３（Ｂ）は、ヘッドユニット８０と、その周辺の記録媒体Ｐの搬送手段を模式的に示す斜視図である。
ヘッドユニット８０は、フルカラー画像の記録を行うためのシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の４色のインク吐出に対応して、４つのインクジェットヘッド８０ａを有し、画像データを供給されたヘッドドライバ８４からの信号に従って、インク循環系８２によって供給されるインクＱをインク液滴Ｒとして吐出して、搬送ベルト６８によって所定速度で搬送されている記録媒体Ｐに画像を記録する。各色のインクジェットヘッド８０ａは、搬送ベルト６８の搬送方向に配列されている。
なお、ヘッドユニット８０の各色のインクジェットヘッド８０ａは、本発明に従うインクジェットヘッドである。
【０１００】
図示例において、各インクジェットヘッド８０ａは、吐出口２８が記録媒体Ｐの幅方向全域に配列されたラインヘッドであり、好ましくは、図２に示されるように、互いに千鳥状となるように配置された複数のノズル列を有するマルチチャンネルヘッドである。
従って、図示例においては、搬送ベルト６８に記録媒体Ｐを保持させた状態で、ヘッドユニット８０に対して記録媒体Ｐを搬送によって１回通過させるだけで、すなわち１回の走査搬送を行うのみで、記録媒体Ｐの全面に画像が形成される。従って、吐出ヘッドをシリアルスキャンする場合に比べて、高速での画像記録（描画）が可能となる。
【０１０１】
なお、本発明のインクジェットヘッドは、いわゆるシリアルヘッド（シャトルタイプ）にも利用可能であり、従って、プリンタ６０も、この態様であってもよい。
この際においては、各インクジェットヘッドの吐出口２８の列（単列でもマルチチャンネルでもよい）を搬送ベルト６８の搬送方向と一致させてヘッドユニット８０を構成し、ヘッドユニット８０を記録媒体Ｐの搬送方向と直交する方向に走査する走査手段を設ける。走査手段としては、既に知られた走査手段を用いることができる。
画像記録は、通常のシャトルタイプのインクジェットプリンタと同様に行えばよく、吐出口２８の列の長さに応じて、搬送ベルト６８によって記録媒体Ｐを間欠的に搬送しつつ、この間欠搬送に同期して、停止時にヘッドユニット８０を走査して、記録媒体Ｐの全面に画像を記録する。
このようにして、ヘッドユニット８０によって記録媒体Ｐの全面に形成された画像は、前述のように、記録媒体Ｐが定着・搬送手段７６によって挟持搬送されることにより、定着・搬送手段７６によって定着される。
【０１０２】
ヘッドドライバ８４は、外部装置から画像データを受け取り、種々の処理を行うシステム制御部（図示せず）から画像データを受け取り、その画像データに基づいてヘッドユニット８０を駆動する。
このシステム制御部は、コンピュータやＲＩＰ、画像スキャナ、磁気ディスク装置、画橡データ伝送装置等の外部装置から受け取った画像データに、色分解、適当な画素数や階調数への分割演算等を行って、ヘッドドライバ８４がヘッドユニット８０（インクジェットヘッド）を駆動するための画像データとする部位である。また、システム制御部は、搬送ベルト６８による記録媒体Ｐの搬送タイミングに合わせたヘッドユニット８０によるインクの吐出タイミングの制御を行う。吐出タイミングの制御は、記録媒体位置検出手段８６からの出力や、搬送ベルト６８または搬送ベルト６８の駆動手段へ配置したエンコーダからの出力信号を利用して行われる。
なお、記録媒体位置検出手段８６は、ヘッドユニット８０によるインク液滴の吐出位置に搬送されてくる記録媒体Ｐを検出するためのもので、フォトセンサ等の既に知られた検出手段を用いることができる。
ここで、ヘッドドライバ８４は、ラインヘッド適用時など、制御する吐出部の数（チャンネル数）が多数有る場合には、描画を分割し、公知の抵抗マトリクス型駆動法や抵抗ダイオードマトリクス型駆動法を用いてもよい。これにより、ヘッドドライバ８４の使用ＩＣ数を低減することができ、コストを低下させると共に制御回路サイズを抑制することができる。
【０１０３】
インク循環系８２は、ヘッドユニット８０の各色のインクジェットヘッド８０ａのインク流路３０（図２参照）にインクＱを流すためのもので、４色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）の各色のインクタンク、ポンプおよび補給用インクタンク（図示せず）等を有するインク循環装置８２ａと、インク循環装置８２ａのインクタンクからヘッドユニット８０の各色のインクジェットヘッドのインク流路３０に各色のインクＱを供給するインク供給系８２ｂと、ヘッドユニット８０の各色のインクジェットヘッドのインク流路３０からインクをインク循環装置８２ａに回収するインク回収系８２ｃとを有する。
【０１０４】
インク循環系８２は、インク循環装置８２ａによって、インクタンクからインク供給系８０ｂを介してヘッドユニット８０に各色毎にインクＱを供給し、かつ、インク供給系８０ｃを介してヘッドユニット８０から各色毎にインクＱをインクタンクに回収して循環させることができればどのようなものでも良い。
インクタンクは、各色のインクＱを貯留しており、インクＱがポンプで汲み出されてヘッドユニット８０へ送られる。ヘッドユニット８０からインクが吐出されることにより、インク循環系８２で循環しているインクの濃度が低下するので、インク循環系８２では、インク濃度検出器によってインク濃度を検出し、それ応じて補給用インクタンクから適宜インクを補充して、インク濃度を所定の範囲に保つのが望ましい。
【０１０５】
また、インクタンクには、インクの固形成分の沈殿・濃縮を抑制するための攪拌装置や、インクの温度変化を抑制するためのインク温度管理装置が備えられるのが好ましい。この理由は、温度管理をしないと、環境温度の変化等によりインク温度が変化して、インクの物性が変化することによりドット径が変化し、高画質な画像が安定して形成できなくなる可能性があるからである。
攪拌装置としては回転羽、超音波振動子、循環ポンプ等が使用できる。
インクの温度制御装置としてはヘッドユニット８０、インクタンク、配インク管系等に、ヒータやペルチェ素子等の発熱素子または冷却素子を配し、温度センサ、例えばサーモスタットにより制御する方法等、公知の方法が使用できる。温度制御装置をインクタンク内に配置する場合には、温度分布を一定にするように攪拌装置と共に配するのがよい。また、タンク内の濃度分布を一定に保つための攪拌装置は、インクの固形成分の沈澱・濃縮の抑制するための攪拌装置と共用しても良い。
【０１０６】
前述のように、プリンタ６０は、排出ファン９０および溶媒回収装置９２からなる溶媒回収手段を有する。溶媒回収手段は、ヘッドユニット８０から記録媒体Ｐ上に吐出されたインク液滴から蒸発するキャリア液、特にインク液滴によって形成された画像を定着する際に記録媒体Ｐから蒸発するキャリア液を回収する。
排出ファン９０は、プリンタ６０の筐体６１内部の空気を吸い込んで溶媒回収装置９２へ送るためのものである。
溶媒回収装置９２は、溶媒蒸気吸収材を備えており、排出ファン９０によって吸い込まれた溶媒蒸気を含む気体の溶媒成分をこの溶媒蒸気吸収材に吸着し、溶媒が吸着回収された後の気体をプリンタ６０の筐体６１外に排出する。溶媒蒸気吸収材としては、各種の活性炭などが好適に使用される。
【０１０７】
上記では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色のインクを用いてカラー画像を記録する静電式のインクジェット記録装置について説明したが、本発明はこれには制限されず、モノクロ用の記録装置であってもよいし、他の色、例えば淡色や特色のインクを任意の数だけ用いて記録するものであってもよい。その場合は、インク色数に対応する数のヘッドユニット８０およびインク循環系８２が用いられる。
【０１０８】
また、以上の例では、いずれも、インク中の色材粒子を正帯電させ、記録媒体あるいは記録媒体Ｐの背面の対向電極を負の高電圧にして、インク液滴Ｒを吐出するインクジェットについて説明したが、本発明はこれには限定されず、逆に、インク中の色材粒子を負に帯電させ、記録媒体または対向電極を正の高電圧にして、インクジェットによる画像記録を行っても良い。このように、着色荷電粒子の極性を上記の例と逆にする場合には、静電吸着手段、対向電極、インクジェットヘッドの駆動電極への印加電圧極性等を上記の例と逆にすれば良い。
【０１０９】
以上、本発明のインクジェットヘッド、インクジェットヘッドの制御方法及びインクジェット記録装置ついて詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんのことである。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】（Ａ）は本発明に従うインクジェットヘッドを模式的に示した断面図であり、（Ｂ）は吐出電極の平面構成を模式的に示した図である。
【図２】インクジェットヘッドの吐出口基板に複数の吐出口が二次元的に配列されている様子を模式的に示した図である。
【図３】本発明のインクジェットヘッドの吐出電極の図１（Ｂ）とは別の構成例である。
【図４】本発明のインクジェットヘッドの吐出電極の図１（Ｂ）とは更に別の構成例である。
【図５】マルチチャンネル構造のインクジェットヘッドのガード電極の平面構造を模式的に示した図である。
【図６】図１（Ａ）及び（Ｂ）に示した吐出電極の各電極に印加する電圧のタイミングチャートである。
【図７】図１（Ａ）及び（Ｂ）に示した吐出電極の各電極に印加する電圧の図６とは別のタイミングチャートである。
【図８】吐出時に、上流側電極と下流側電極に印加する電圧を、画像データによらずに常に一定のタイミングで印加する場合のタイミングチャートである。
【図９】図３に示した形状を有する吐出電極に印加する電圧のタイミングチャートの一例である。
【図１０】図３に示した形状を有する吐出電極に印加する電圧のタイミングチャートの図９とは別の印加電圧のタイミングチャートの例である。
【図１１】図３に示した形状を有する吐出電極に印加する電圧のタイミングチャートの図９とは更に別の印加電圧のタイミングチャートの例である。
【図１２】図３に示した形状の吐出電極の上流側電極に印加する駆動電圧のパルス幅を、チャンネルごとに異ならせた場合のタイミングチャートの一例である。
【図１３】インクジェット記録装置の一例の概念図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０  インクジェットヘッド
１２  ヘッド基板
１４  インクガイド
１４ａ  先端部分
１６  吐出口基板
１８  吐出電極
１８ａ  上流側電極
１８ｂ  上流側電極
１８ｃ、１８ｄ  中間電極
２０  ガード電極
２４  対向電極
２４ａ  電極基板
２４ｂ  絶縁シート
２６ａ  スコロトロン帯電器
２６ｂ  バイアス電圧源
２８  各吐出口
３０  インク流路
３２  絶縁基板
３３  制御部
３４  絶縁層
３６  開口部
６０  インクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）
６２  フィードローラ
６４  ガイド
６６  ローラ
６６ａ  ローラ
６８  搬送ベルト
６９  搬送ベルト位置検知手段
７０  静電吸着手段
７０ａ  スコロトロン帯電器
７０ｂ  高圧電源
７２  除電手段
７２ａ  コロトロン除電器
７２ｂ  交流電源
７２ｃ  直流高圧電源
７６  定着・搬送手段
７６ａ  ヒートローラ
７８  ガイド
８０  ヘッドユニット
８０ａ  各インクジェットヘッド
８０ｂ、８０ｃ  インク供給系
８２  インク循環系
８２ａ  インク循環装置
８２ｂ  インク供給系
８２ｃ  インク回収系
８４  ヘッドドライバ
８６  記録媒体位置検出手段
９０  排出ファン
Ｐ  記録媒体
Ｑ  インク
Ｒ  インク液滴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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