专利名称：静电吐出型喷墨头的制作方法
技术领域：
本发明涉及由静电力控制油墨吐出的静电吐出型喷墨头。
图21是表示上述公报中揭示的喷墨记录装置的喷墨头的概略构成的一个例子的概念图。同图所示的喷墨头350只概念地表示构成上述专利公报中揭示的喷墨头记录装置的喷墨头的1个单个电极，备有喷头基板312、油墨导向器314、绝缘性基板316、驱动电极352和相对配置的电极322。这里，油墨导向器314配置在喷头基板312上，在它的中央部分，沿图中上下方向切出并形成油墨引导沟326。又，在绝缘性基板316中在与配置油墨导向器314对应的位置上开出贯通孔328。油墨导向器314通过在绝缘性基板316上开出的贯通孔328，它的前端部分从绝缘性基板316的图中上侧面的表面向上部突出。
又，为了包围在绝缘性基板316上开出的贯通孔328的周围，在绝缘性基板316的图中上侧面的表面，对于每个单个电极环状地设置驱动电极352。又，使喷头基板312和绝缘性基板316离开规定间隔地配置，在两者之间形成油墨的流路330。又，将相对配置的电极322配置在与油墨导向器314的前端部分相对的位置上，将记录媒体P配置在相对配置的电极322的图中下侧面的表面上。
又，图22是驱动电极的驱动电路的一个例子的构成概念图。
图22所示的驱动电路354备有FET(场效应晶体管)334和电阻元件336、338。FET334的漏极与驱动电极352连接。它的源极与地连接，在它的栅极上输入控制信号。又，电阻元件336连接在高压电源与驱动电极352之间，电阻元件338连接在控制信号与地电位之间。
在驱动电路354中与图象数据相应控制信号变化到高电平或低电平。当控制信号成为高电平时，FET334接通，驱动电极352成为地电平。另一方面，当控制信号成为低电平时，FET334断开，驱动电极352成为高压电源的高电压电平。即，驱动电极352与图象数据对应，在地电平与高电压电平之间频繁地进行切换。
当记录时，从图中右侧向左侧，循环包含与加在驱动电极352上的高电压电平的极性相同的带电微粒成分的油墨。
在驱动电极352处于地电平的状态中，油墨导向器314的前端部分近旁的电场强度低，油墨不从油墨导向器314的前端部分飞出。这时，油墨的一部分，由于毛细现象，沿在油墨导向器314中形成的油墨引导沟326，从绝缘性基板316的图中上侧面的表面一直上升到上方。
另一方面，在驱动电极352上加上高电压时，沿油墨导向器314的油墨引导沟326上升，从绝缘性基板316的图中上侧面的表面上升到上方的油墨由于推斥力从油墨导向器314的前端部分飞出，被加上负电压电平的偏压的相对配置的电极322所吸引附着在记录媒体P上。
这样一来，一面相对地移动喷墨头350和配置在相对配置的电极322上的记录媒体P一面进行记录，在记录媒体P上记录与图象数据对应的图象。
这时，行喷头需要对于行方向，物理上极高密度地安装单个电极和驱动电路。因为驱动电路使用例如约600V的高电压，所以当高密度地配置单个电极和驱动电路时使放电危险性增高。从而，要使高密度安装和高电压同时成立是极其困难的。
又，在上述驱动电路中，当每个单个电极流过1mA的电流时，在12000个中共流过最大12A的电流。从而，切换的高电压为600V时，消耗功率为7.2kW。即便高压电源的效率为100％，作为电源也需要AC200V，36A，但是即便如此，也只能在A4的记录媒体上记录单色的图象，作为系统是十分不现实的。
如上述驱动电路那样，当在切换电路中使用FET时，为了保证切换速度，原理上要求在FET中流过某种程度的电流。与此相对，因为驱动电极是微小的环状电极，所以由吐出本身消耗的电流最多也只有50nA左右，是极小的。即从高电压电源供给的电流几乎都是由于FET的切换而消耗的。
本发明的目的是提供能够消除根据上述已有技术的问题，不会增大消耗功率，高精细并且高速地进行记录的静电吐出型喷墨头。
又，本发明的其它目的是提供能够在油墨导向器近旁的油墨流路中平滑地进行油墨循环的静电吐出型喷墨头。
为了达到上述目的，本发明的第1方面提供了一种静电吐出型喷墨头，该静电吐出型喷墨头通过用包含带电的微粒成分的油墨，与图象数据相应地，在单个电极上加上规定的电压，利用静电力对油墨的吐出/不吐出进行控制，将与上述图象数据对应的图象记录在记录媒体上，其特征是具有备有喷头基板、对每个上述单个电极设置的第1驱动电极、共同地设置在全部的上述单个电极之间的第2驱动电极、对每个上述单个电极配置在上述喷头基板上的油墨导向器、和在与对每个上述单个电极配置的上述油墨导向器对应的位置上开出贯通孔的绝缘性基板，使上述喷头基板和上述绝缘性基板离开规定间隔地进行配置，在这些喷头基板和绝缘性基板之间形成上述油墨的流路，上述油墨导向器通过在上述绝缘性基板上开出的贯通孔，它的前端部分从上述绝缘性基板的上述记录媒体一侧的面的表面突出，将上述第1驱动电极配置在起自上述油墨的流路的上述绝缘性基板一侧，将上述第2驱动电极配置在起自上述第1驱动电极的上述喷头基板一侧，当记录上述图象时，在上述第2驱动电极上加上与上述油墨中包含的微粒成分的极性相同的规定电压电平的偏压，通过与上述图象数据相应地，在高阻抗状态与地电位电平之间切换第1驱动电极，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
本发明的第2方面提供了本发明的第1方面所述的静电吐出型喷墨头，其特征是它进一步备有配置在共同地设置在全部的上述单个电极之间，起自上述油墨的流路的上述喷头基板一侧的徙动电极，当记录上述图象时，在上述徙动电极上加上与上述油墨中包含的微粒成分的极性相同的规定电压电平的偏压。
本发明的第3方面提供了本发明的第1或2方面所述的静电吐出型喷墨头，其特征是它进一步备有共同地设置在全部的上述单个电极之间，配置在起自上述第1驱动电极的上述记录媒体一侧的第3驱动电极，当记录上述图象时，在上述第3驱动电极上加上与上述油墨中包含的微粒成分的极性相反的规定电压电平的偏压。
本发明的第4方面提供了一种静电吐出型喷墨头，该静电吐出型喷墨头通过用包含带电的微粒成分的油墨，与图象数据相应地，在第1和第2方向上2维地配置的多个单个电极上加上规定的电压，利用静电力对上述油墨的吐出/不吐出进行控制，将与上述图象数据对应的图象记录在记录媒体上的静电吐出型喷墨头，其特征在于，备有喷头基板、对每个上述单个电极设置2层电极构造的第1和第2驱动电极、对每个上述单个电极配置在上述喷头基板上的油墨导向器、和在与对每个上述单个电极配置的上述油墨导向器对应的位置上开出贯通孔的绝缘性基板，使上述喷头基板和上述绝缘性基板离开规定间隔地进行配置，在这些喷头基板和绝缘性基板之间形成上述油墨的流路，上述油墨导向器通过在上述绝缘性基板上开出的贯通孔，它们的前端部分从上述绝缘性基板的上述记录媒体一侧的面的表面突出，将上述第1驱动电极配置在起自上述油墨的流路的上述绝缘性基板一侧，将上述第2驱动电极配置在起自上述第1驱动电极的上述喷头基板一侧，使配置在上述第1方向上的多个单个电极的第1驱动电极与上述第1方向的各个和每一个相互连接，使配置在上述第2方向上的多个单个电极的第2驱动电极与上述第2方向的各个和每一个相互连接，当记录上述图象时，通过使配置在上述第1方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极处于高阻抗状态，并且使上述第1方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极处于地电位电平，对上述第1方向的各同一侧的上述单个电极的第1驱动电极顺次地重复进行使上述第2方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极与上述图象数据相应地处于高电压电平或地电位电平，或者使配置在上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于高阻抗状态，并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于地电位电平，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极与上述图象数据相应地处于高电压电平或地电位电平，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
本发明的第5方面提供了一种静电吐出型喷墨头，该静电吐出型喷墨头 通过用包含带电的微粒成分的油墨，与图象数据相应地，在第1和第2方向上2维地配置的多个单个电极上加上规定的电压，利用静电力对上述油墨的吐出/不吐出进行控制，将与上述图象数据对应的图象记录在记录媒体上，其特征在于，备有喷头基板、对每个上述单个电极设置2层电极构造的第1和第2驱动电极、对每个上述单个电极配置在上述喷头基板上的油墨导向器、和在与对每个上述单个电极配置的上述油墨导向器对应的位置上开出贯通孔的绝缘性基板，使上述喷头基板和上述绝缘性基板离开规定间隔地进行配置，在这些喷头基板和绝缘性基板之间形成上述油墨的流路，上述油墨导向器通过在上述绝缘性基板上开出的贯通孔，它们的前端部分从上述绝缘性基板的上述记录媒体一侧的面的表面突出，将上述第1驱动电极配置在起自上述油墨的流路的上述绝缘性基板一侧，将上述第2驱动电极配置在起自上述第1驱动电极的上述喷头基板一侧，使配置在上述第1方向上的多个单个电极的第1驱动电极与上述第1方向的各个和每一个相互连接，使配置在上述第2方向上的多个单个电极的第2驱动电极与上述第2方向的各个和每一个相互连接，使上述第2方向的同一侧的数目比上述第1方向的同一侧的数目多地配置上述单个电极，当记录上述图象时，通过使配置在上述第1方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极接通，并且使上述第1方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极断开，对上述第1方向的各同一侧的上述单个电极的第1驱动电极顺次地重复进行使上述第2方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极与上述图象数据相应地接通或断开，或者使上述第1方向的同一侧的数目比上述第2方向的同一侧的数目多地配置上述单个电极，使配置在上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极接通并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极断开，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极与上述图象数据相应地处于接通或断开，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
本发明的第6方面提供了一种静电吐出型喷墨头，该静电吐出型喷墨头 通过用包含带电的微粒成分的油墨，与图象数据相应地，在第1和第2方向上2维地配置的多个单个电极上加上规定的电压，利用静电力对上述油墨的吐出/不吐出进行控制，将与上述图象数据对应的图象记录在记录媒体上的静电吐出型喷墨头，其特征是，备有喷头基板、对每个上述单个电极设置2层电极构造的第1和第2驱动电极、对每个上述单个电极配置在上述喷头基板上的油墨导向器、和在与对每个上述单个电极配置的上述油墨导向器对应的位置上开出贯通孔的绝缘性基板，使上述喷头基板和上述绝缘性基板离开规定间隔地进行配置，在这些喷头基板和绝缘性基板之间形成上述油墨的流路，上述油墨导向器通过在上述绝缘性基板上开出的贯通孔，它们的前端部分从上述绝缘性基板的上述记录媒体一侧的面的表面突出，将上述第1驱动电极配置在起自上述油墨的流路的上述绝缘性基板一侧，将上述第2驱动电极配置在起自上述第1驱动电极的上述喷头基板一侧，使配置在上述第1方向上的多个单个电极的第1驱动电极与上述第1方向的各个和每一个相互连接，上述单个电极的上述第1方向的同一侧被分成包含至少1个的多个组，当记录上述图象时，同时针对多个上述的组，通过使配置在上述第1方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极接通，并且使上述第1方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极断开，对上述第1方向的各同一侧的上述单个电极的第1驱动电极顺次地重复进行使上述第2方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极与上述图象数据相应地接通或断开，或者使配置在上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极接通，并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极断开，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极与上述图象数据相应地处于接通或断开，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
本发明的第7方面提供了本发明的第5或6方面所述的静电吐出型喷墨头，其特征是当记录上述图象时，通过使上述第1方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极处于高阻抗状态，并且使上述第1方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极处于地电位电平，对上述第1方向的各同一侧的上述单个电极的第1驱动电极顺次地重复进行使上述第2方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极与上述图象数据相应地处于高电压电平或地电位电平，或者使上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于高阻抗状态，并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于地电位电平，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极与上述图象数据相应地处于高电压电平或地电位电平，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
本发明的第8方面提供了本发明的第4～7方面中任何一项所述的静电吐出型喷墨头，其特征是进一步，在上述第1驱动电极的上述第1方向的同一侧之间，当记录上述图象时，设置加上规定的一定电压电平的偏压的引导电极，当记录上述图象时，通过使上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于高阻抗状态，并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于地电位电平，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极与上述图象数据相应地处于高电压电平或地电位电平，或者使上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极接通，并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极断开，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极，与上述图象数据相应地接通或断开，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
本发明的第9方面提供了一种静电吐出型喷墨头，它是通过利用静电力吐出包含带电的微粒的油墨进行记录的静电吐出型喷墨头，其特征是，具有喷头基板、与上述喷头基板离开规定间隔地进行配置，在与上述喷头基板之间形成油墨流路的绝缘性基板、前端配置在上述喷头基板上并从设置在上述绝缘性基板上的贯通孔突出，将流过上述油墨流路的油墨从上述油墨流路引导到上述前端的油墨导向器、包围上述油墨导向器的周围，部分用于上述油墨导向器近旁的、上述绝缘性基板的上述油墨流路内壁的，由静电力使引导到上述油墨导向器的前端的油墨吐出的驱动电极、和覆盖上述驱动电极，使上述油墨流路的内壁平滑的被覆膜。
本发明的第10方面了本发明的第9方面所述的静电吐出型喷墨头，其特征是在上述油墨流路内壁的相反一侧的上述绝缘性基板的表面上，设置包围上述油墨导向器的周围、在上述油墨导向器近旁，与上述驱动电极一起由静电力使油墨吐出的其它的驱动电极。
本发明的第11方面提供了本发明的第10方面所述的静电吐出型喷墨头，其特征是将上述油墨导向器、上述贯通孔、上述驱动电极和上述其它的驱动电极组合起来，沿第1方向和与第1方向正交的第2方向2维地配置多个组，使上述多个组中的驱动电极，沿上述第1方向相互配线连接，使上述多个组中的别的驱动电极，沿上述第2方向相互配线连接。
图1A和图1B是应用本发明的静电吐出型喷墨头的一个实施形态的构成概念图和概略斜视图。
图2是表示应用本发明的静电吐出型喷墨头的驱动电极的配置的一个实施形态的构成概念图。
图3A、图3B、图3C和图3D是表示应用本发明的静电吐出型喷墨头的第1和第2驱动电极和徙动电极的配置的一个实施形态的概念图。
图4是应用本发明的静电吐出型喷墨头的第1驱动电极的驱动电路的一个实施形态的构成概念图。
图5A是表示应用本发明的静电吐出型喷墨头中不吐出油墨时的状态，图5B是表示应用本发明的静电吐出型喷墨头中吐出油墨时的状态的一个实施形态的概念图。
图6A和图6B是应用本发明的静电吐出型喷墨头的别的实施形态的构成概念图。
图7是在吐出实验中使用的应用本发明的静电吐出型喷墨头的一个实施形态的构成概念图。
图8A是应用本发明的静电吐出型喷墨头的一个实施形态的构成概念图，图8B是已有的静电吐出型喷墨头的一个例子的构成概念图。
图9A是表示应用本发明的静电吐出型喷墨头中电场强度与距离之间关系的一个实施形态的曲线图，图9B是表示已有的静电吐出型喷墨头中电场强度与距离之间关系的一个实施形态的曲线图。
图10A和图10B是应用本发明的静电吐出型喷墨头的另一个实施形态的构成概念图和概略斜视图。
图11是表示在本发明中使用的第1和第2驱动电极的配置的一个实施形态的概念图。
图12是表示在本发明中使用的单个电极的配置的一个实施形态的概念图。
图13是表示在本发明中使用的驱动电极的驱动电路的构成的一个实施形态的方框概念图。
图14是表示在本发明中使用的行驱动器的一个实施形态的构成概念图。
图15A是表示应用本发明的静电吐出型喷墨头中不吐出油墨时的状态，图15B是表示应用本发明的静电吐出型喷墨头中吐出油墨时的状态的一个实施形态的概念图。
图16A是表示不分割第1驱动电极的行的状态，图16B和图16C是表示将第1驱动电极的行分别分割成2个和4个组的状态的一个实施形态的概念图。
图17是表示在本发明中使用的引导电极的配置的一个实施形态的构成概念图。
图18A和图18B是应用本发明的静电吐出型喷墨头的另一个实施形态的构成概念图和概略斜视图。
图19是应用本发明的静电吐出型喷墨头的一个变形例的构成概念图。
图20是应用本发明的静电吐出型喷墨头的别的变形例的构成概念图。
图21是已有的静电吐出型喷墨头的一个例子的构成概念图。
图22是已有的静电吐出型喷墨头的单个电极的驱动电路的一个例子的构成概念图。
图1A和图1B是应用本发明的静电吐出型喷墨头的一个实施形态的构成概念图和概略斜视图。图1所示的静电吐出型喷墨头110是用静电力吐出包含带电的颜料等的微粒成分的油墨，在记录媒体P上记录与图象数据对应的图象的喷墨头，备有喷头基板112、油墨导向器114、绝缘性基板116、第1和第2驱动电极118、120，和相对配置的电极122。
此外，图1A和图1B所示的例子只概念地表示构成喷墨头110的1个单个电极。单个电极的个数也可以是1个以上的任何多个，对单个电极的物理配置等也没有任何限定。例如，也可以通过1维或2维地配置多个单个电极构成行喷头。又，本实施形态的喷墨头也可以与单色和彩色中任何一个对应。
在图例示的喷墨头110中，油墨导向器114对于每个单个电极配置在喷头基板112上，在它的中央部分，沿图中上下方向切出并形成油墨引导沟126。又，在绝缘性基板116中在与配置油墨导向器114对应的位置上开出贯通孔128。油墨导向器114通过在绝缘性基板116上开出的贯通孔128，它的前端部分从绝缘性基板116的图中上侧面的表面向上部突出。
又，油墨导向器114的前端部分形成向着相对配置的电极122一侧逐渐变细的大致三角形(或者台形)，在它的最前端部分的吐出油墨部分上蒸涂金属。这种金属蒸涂不是必须的，但是因为通过蒸涂金属，使油墨导向器114最前端部分的介电常数实质上成为无限大，具有能够容易产生强电场的效果，所以最好进行金属蒸涂。此外，也可以适当地变更油墨导向器114的形状。
使喷头基板112和绝缘性基板116离开规定间隔地配置，在两者之间形成油墨的流路130。又，将相对配置的电极122配置在与油墨导向器114的前端部分相对的位置上，将记录媒体P配置在相对配置的电极122的图中下侧面的表面上。当记录时，在相对配置的电极122上总是加上与加在第2驱动电极120上的高电压的极性相反的负电压电平的偏压。
接着，为了包围在绝缘性基板116上开出的贯通孔128的周围，在绝缘性基板116的图中上侧面的表面，对于每个单个电极环状地设置第1驱动电极118。又，除了在绝缘性基板116上开出的贯通孔128的部分外，在绝缘性基板116的图中下侧面的表面上，在全部单个电极之间共同地片状地设置第2驱动电极120，当记录时，总是加上高电压电平的偏压。
例如，如图2所示，当喷墨头110备有15个单个电极时，具有每一行并列5个单个电极，配置3行的构成。在喷墨头110中，由这些第1和第2驱动电极118、120对油墨的吐出/不吐出进行控制。此外，在本实施形态的喷墨头110中，具有由第1和第2驱动电极118、120构成的2层电极构造，但是不限定于此，也可以使用2层以上任何多层的驱动电极。
这里，我们说明第1和第2驱动电极118、120的配置。
需要将第1驱动电极118配置在起自油墨的流路130的绝缘性基板116一侧。又，需要将第2驱动电极120配置在起自第1驱动电极118的喷头基片112一侧。例如，当将第1驱动电极118配置在绝缘性基板116的图中上侧面的表面上时，也可以如图3A所示，将第2驱动电极120配置在绝缘性基板116的图中下侧面的上，也可以如图3B所示，配置在喷头基片112的内部。
又，也可以设置当记录图象时，通过加上与油墨中包含的微粒成分的极性相同的电压电平的偏压，使微粒成分附着在绝缘性基板116一侧，可以在全部单个电极之间设置共同的片状的徙动电极。需要将该徙动电极配置在起自油墨的流路130的喷头基板112一侧。又，最好将徙动电极配置在起自单个电极的位置的油墨流路130的上游一侧。由于该徙动电极，能够使吐出油墨中包含的微粒成分的浓度稳定在规定浓度上。
当设置徙动电极时，当如图3A所示地配置第1和第2驱动电极118、120时，如图3C所示，也可以将徙动电极124配置在喷头基板112的内部，当如图3B所示地配置第1和第2驱动电极118、120时，如图3D所示，也可以将徙动电极124配置在起自单个电极的位置的油墨流路130的上游一侧，此外并且配置在喷头基板112的内部。
此外，第1和第2驱动电极118、120和徙动电极124的配置如上所述，如果满足相互的位置关系则没有任何限定。例如，既可以将第1和第2驱动电极118、120配置在绝缘性基板116的图中上面和下面，也可以将两者中的任何一方配置在绝缘性基板116的内部。又，第2驱动电极120和徙动电极124既可以配置在喷头基板112的图中上面或下面的表面上，也可以配置在它的内部。
接着，我们说明图1A和图1B所示的第1驱动电极118的驱动电路。
图4是第1驱动电极的驱动电路的一个实施形态的构成概念图。
图4所示的驱动电路132备有开放型(open)漏极型的FET(场效应晶体管)134和电阻元件138。FET134的漏极与第1驱动电极118连接，它的源极与地连接，在它的栅极上输入控制信号。又，电阻元件138连接在控制信号与地电位之间。
在驱动电路132中，与图象数据相应地控制信号变化到高电平或低电平。当控制信号成为高电平时，FET134接通，第1驱动电极118成为地电平。另一方面，当控制信号成为低电平时，FET134断开，第1驱动电极118成为高阻抗(悬置)状态。即，第1驱动电极118与图象数据对应，在地电平与高阻抗之间进行切换。
此外，驱动电路不限定于图例示的构成，如果第1驱动电极118的电位在地电平与高阻抗之间进行切换，则也可以使用无论什么样的构成。又，在本实施形态中，使用FET134作为切换元件，但是也不限定于此，例如也可以利用双极晶体管等至今众所周知的切换元件中的任何一种。
其次，我们说明本实施形态的喷墨头110的工作。
在图例示的喷墨头110中，当记录时，用图中未画出泵等，在图1A和图1B中，使包含与加在第2驱动电极120上的高电压电平的极性相同的带电的颜料等的微粒成分的油墨从右侧向左侧通过油墨流路130的内部进行循环。
如图5A所示，例如当总是在第2驱动电极120上加上600V的偏压时，第1驱动电极118处于地电位电平的状态，油墨导向器114的前端部分近旁的电场强度低，油墨不从油墨导向器114的前端部分飞出。这时，油墨的一部分，由于毛细现象，沿在油墨导向器114中形成的油墨引导沟126，从绝缘性基板116的图中下侧面的表面一直上升到上方。
另一方面，如图5B所示，当第1驱动电极118成为高阻抗时，油墨导向器114的前端部分近旁的电场强度增高。这时，沿油墨导向器114的油墨引导沟126上升，从绝缘性基板116的图1A和图1B中下侧面的表面上升到上方的油墨由于推斥力从油墨导向器114的前端部分飞出，被加上-1.5kV的偏压的相对配置的电极122所吸引附着在记录媒体P上。
换句话说，需要将总是加在第2驱动电极120上的高电压设定在为了当第1驱动电极118处于地电位电平的状态中时，油墨导向器114的前端部分的电场强度成为不使油墨从油墨导向器114的前端部分飞出(不吐出)的电场强度，并且当第1驱动电极118处于高阻抗的状态中时，油墨导向器114的前端部分的电场强度成为使油墨从油墨导向器114的前端部分飞出(吐出)的电场强度的电压上。
如上所述，通过一面相对地移动喷墨头110和配置在相对配置的电极122上的记录媒体P一面进行记录，在记录媒体P上记录与图象数据对应的图象。
在本实施形态的移动喷墨头110中，因为当记录时，不用FET134切换到高电压，所以不消耗为了切换FET134的大功率。从而，即便在要求高精细并且高速性的喷墨头中也能够大幅度地削减消耗功率。又，即便当在物理上极高密度地安装单个电极和驱动电路时也几乎没有放电危险性，能够使高密度安装和高电压安全同时成立。
此外，实施形态是2层电极构造，但是如上所述，也可以是3层以上的电极构造。例如，如图6A所示，也可以在第1驱动电极118的图中上侧面上设置配置与绝缘性基板116相同的第2绝缘性基板140，在这个第2绝缘性基板140的图中上侧面的表面上，共同地设置在全部单个电极之间设置片状的第3驱动电极142。这个第3驱动电极142，当记录时，例如总是加上-100V前后的负电压电平。此外，最好将第3驱动电极142配置在起自第1驱动电极118的记录媒体P一侧上。
因此，能够容易产生在从油墨导向器114的前端部分不飞出油墨的状态中的电场。又，因此，也具有能够提供直到记录媒体P的稳定的电场的效果。
又，如图6B所示，在如图6A所示的喷墨头中，也可以进一步在单个电极的位置的喷头基板112的内部配置徙动电极124，这个徙动电极124，当记录时，例如总是加上400V前后的负电压电平。此外，最好将徙动电极124配置在起自油墨流路130的喷头基板112一侧上。
因此，除了能够用第1、第2和第3驱动电极118、120、142降低各各单个电极的驱动电压外，因为通过徙动电极124，在第1～第3驱动电极近旁浓缩带电的微粒成分，所以作为喷墨头全体，具有即便用小功率也能够高效率地控制油墨吐出的效果。
下面，表示用应用本发明的喷墨头实际进行油墨吐出实验的结果。
用图7所示的喷墨头144，进行油墨吐出实验。这个喷墨头144具有在图1A和图1B所示的喷墨头110中，不使用徙动电极124，而在喷头基板112的内部配置第2驱动电极120的构成。油墨吐出实验是在第2驱动电极120上加上400V的偏压，在相对配置的电极上加上-1.5kV的偏压的中进行的。
在上述条件下，确认第1驱动电极118处于地电位电平时不吐出油墨，处于高阻抗状态时吐出油墨。即，通过本发明的层电极构造，可以确认原理上能够吐出油墨。
又，关于图8A所示的应用本发明的喷墨头146和图8B所示的已有的喷墨头148，通过模拟，解析油墨导向器114、314的前端部分近旁的静电场分布。这些喷墨头146和148具有分别在图1A和图1B以及图21所示的喷墨头110和350中进一步在喷头基板112中备有徙动电极124、324的构造。
当解析静电场分布时，令相对配置的电极122、322的电压电平为-1.5kV，徙动电极124、324的电压电平为400V。又，在应用本发明的喷墨头146中，令第2驱动电极120的电压电平为600V，使第1驱动电极118在高阻抗状态与地电位电平之间进行切换。另一方面，在已有的喷墨头148中，使驱动电极352在400V与地电位之间进行切换。
喷墨头146和148两者的解析结果的曲线图如图9A和图9B所示。这些曲线的横轴表示油墨导向器114、314的前端部分的图中横方向的距离(位置)。曲线的纵轴表示油墨导向器114、314的前端部分的各位置中的电场强度。又，在图9A和图9B所示的曲线中，实线是表示吐出油墨(工作)时的电场强度与距离之间的关系的结果，虚线是表示不吐出油墨(停止)时的电场强度与距离之间的关系的结果。
这条曲线中所示的2个山形的峰的顶点表示油墨导向器114、314的三角形状的顶点位置。如从该曲线可以看到的那样，在油墨导向器114、314中形成的油墨引导沟126、326的间隔约为40μm。我们看到电场强度在油墨导向器114、314的三角形状的顶点部分最高，起自油墨引导沟126、326的部分和顶点部分的外侧部分，随着离开顶点的距离，从顶点部分电场强度下降。
又，我们看到应用本发明的喷墨头146和已有的喷墨头148，关于油墨导向器114、314的前端部分的电场强度，得到大致相同的特性。即，我们看到当吐出油墨时不吐出油墨时，能够得到电场强度明确不同的2种状态。从这一点可见，应用本发明的喷墨头146与已有的喷墨头148同样，可以控制吐出油墨/不吐出油墨。
换句话说，在应用本发明的喷墨头146中，如上所述，只有当吐出油墨和不吐出油墨时，能够得到电场强度明确不同的2种状态是重要的。从而，最好适当地决定第1和第2驱动电极118、120的配置(位置关系)、第2驱动电极120的偏压、相对配置的电极122的偏压、绝缘性基板116的厚度、油墨导向器114的形状、油墨引导沟126宽度等的相关参数。
其次，我们举例说明本发明的另一个实施形态。
图10A和图10B是应用本发明的静电吐出型喷墨头的另一个实施形态的构成概念图和概略斜视图。图10中所示的静电吐出型喷墨头210也是用静电力吐出包含带电的颜料等的微粒成分的油墨，在记录媒体P上记录与图象数据对应的图象的喷墨头，备有喷头基板212、油墨导向器214、绝缘性基板216、第1和第2驱动电极218、220，和相对配置的电极222。
此外，图10A和图10B所示的例子也只表示构成喷墨头210的1个单个电极。在后面将进行详细的述说，本实施形态的喷墨头备有2维地配置的多个单个电极。可以构成备有应用本发明的喷墨头或行喷头的至少一部分的喷墨头。又，本实施形态的喷墨头也可以与单色和彩色中任何一个对应。
在图例示的喷墨头210中，油墨导向器214对于每个单个电极配置在喷头基板212上，在它的中央部分，沿图中上下方向切出并形成油墨引导沟226。又，在绝缘性基板216中在与配置油墨导向器214对应的位置上开出贯通孔228。油墨导向器214通过在绝缘性基板216上开出的贯通孔228，它的前端部分从绝缘性基板216的图中上侧面的表面向上部突出。
同样，油墨导向器214的前端部分形成向着相对配置的电极222一侧逐渐变细的大致三角形(或者台形)，在它的最前端部分的吐出油墨部分上蒸涂金属。这种金属蒸涂不是必须的，但是因为通过蒸涂金属，使油墨导向器214最前端部分的介电常数实质上成为无限大，具有能够容易产生强电场的效果，所以最好进行金属蒸涂。此外，也可以适当地变更油墨导向器214的形状。
使喷头基板212和绝缘性基板216离开规定间隔地配置，在两者之间形成油墨的流路230。又，将相对配置的电极222配置在与油墨导向器214的前端部分相对的位置上，将记录媒体P配置在相对配置的电极222的图中下侧面的表面上。当记录时，在相对配置的电极222上总是加上与加在第2驱动电极220上的高电压的极性相反的负电压电平的偏压。
接着，为了包围在绝缘性基板216上开出的贯通孔228的周围，在绝缘性基板216的图中上侧面的表面，对于每个单个电极环状地设置第1驱动电极218。又，配置在行方向(主扫描方向)中的多个第1驱动电极218相互连接。另一方面，为了包围在绝缘性基板216上开出的贯通孔228的周围，在绝缘性基板216的图中下侧面的表面，对于每个单个电极环状地设置第2驱动电极220。又，配置在列方向(副扫描方向)中的多个第2驱动电极220相互连接。
当记录时，在本实施形态中，使只有1个第1驱动电极218处于高电压电平或高阻抗状态(接通状态)，将余下的全部第1驱动电极218驱动到地电位电平(断开状态)。又，将全部的第2驱动电极220，与图象数据相应，驱动到高电压电平或地电位电平。此外，作为别的实施形态，也可以将第1和第2驱动电极218、220驱动到相反的状态。
如上所述，使第1和第2驱动电极218、220具有2层电极构造，配置成矩阵状。由这些第1和第2驱动电极218、220，对各各单个电极中的吐出/不吐出油墨进行控制。即，当使第1驱动电极218处于高电压电平或悬置状态，并且第2驱动电极220处于高电压电平状态时，吐出油墨，当使第1驱动电极218或第2驱动电极220中的一方处于地电位电平时，不吐出油墨。
图11是表示第1和第2驱动电极的配置的一个实施形态的概念图。如图11所示，例如当喷墨头210备有15个单个电极时，在主扫描方向的每一行并列5个(1、2、3、4、5)单个电极，并且在副扫描方向配置3行(A、B、C)那样地配置15个单个电极。当记录时，配置在同一行中的5个第1驱动电极218同时被驱动到相同的电压电平。同样，配置在同一列中的3个第2驱动电极220同时被驱动到相同的电压电平。
在本实施形态的喷墨头210中，对于行方向和列方向2维地配置多个单个电极。
在图11所示的喷墨头中，如图12所示的一个例子那样，第1驱动电极218的A行的5个单个电极对于行方向离开规定间隔地进行配置。对于B行和C行也是一样的。又，B行的5个单个电极对于A行，在列方向离开规定间隔，并且对于行方向分别配置在A行的5个单个电极与C行的5个单个电极之间。同样地，C行的5个单个电极对于B行，在列方向离开规定间隔，并且对于行方向分别配置在B行的5个单个电极与A行的5个单个电极之间。
这样，通过使第1驱动电极218的各行中包含的单个电极分别偏离行方向的进行配置，在行方向3分割记录在记录媒体P中的1行。
即，对于行方向，将记录在记录媒体P中的1行，分割成与第1驱动电极218的行数相当的多个组，以时间分割顺次地进行记录。例如，在图11和图12所示的例子中，通过顺次记录第1驱动电极218的A、B、C行，在记录媒体P上记录与1行相当的图象。这时，如上所述，在行方向3分割记录在记录媒体P中的1行，以时间分割顺次地进行记录。
从而，在本发明采用的矩阵驱动方式中，因为对行方向进行分割记录，所以与第1驱动电极218的行数相应地降低记录速度，但是具有能够削减驱动电路的驱动器数目，能耗削减它的安装面积的优点。另外，在后面要详细讲述，本发明的优点还在于在必要时为了能够适宜地确定记录速度和驱动器的数量，根据系统的情况，可以得到最适合的记录速度和驱动电路的安装面积。
此外，在本实施形态的喷墨头210中，具有由第1和第2驱动电极218、220构成的2层电极构造，但是不限定于此，也可以使用2层以上的任何多层的驱动电极。
第1和第2驱动电极218、220的配置与图1A和图1B所示的喷墨头110的第1和第2驱动电极118、120的配置相同。
即，需要将第1驱动电极218配置在起自油墨的流路230的绝缘性基板216一侧。又，需要将第2驱动电极220配置在起自第1驱动电极218的喷头基片212一侧。此外，在本实施形态中，最好适当地决定是在行方向驱动第1驱动电极218，并且在列方向驱动第2驱动电极220，还是在列方向驱动第1驱动电极218，并且在行方向驱动第2驱动电极220。
又，也可以设置当记录图象时，通过加上与油墨中包含的微粒成分的极性相同的电压电平的偏压，使微粒成分附着在绝缘性基板216一侧的徙动电极。需要将该徙动电极配置在起自油墨的流路230的喷头基板212一侧。又，最好将徙动电极配置在起自单个电极的位置的油墨流路230的上游一侧。由于该徙动电极，能够使吐出油墨中包含的微粒成分的浓度稳定在规定浓度上。
此外，第1和第2驱动电极218、220和徙动电极的配置如上所述，如果满足相互的位置关系则没有任何限定。例如，既可以将第1和第2驱动电极218、220配置在绝缘性基板216的图中上面和下面，也可以将两者中的任何一方配置在绝缘性基板216的内部。又，第2驱动电极220和徙动电极既可以配置在喷头基板212的图中上面或下面的表面上，也可以配置在它的内部。
接着，我们说明第1和第2驱动电极218、220的驱动电路。
图13是表示驱动电极的驱动电路的构成的一个实施形态的方框概念图。图13所示的驱动电路240是用于控制第1和第2驱动电极218、220的驱动的电路，备有图象存储器244、图象切出部分246、主时钟生成部分248、主扫描地址控制部分250、副扫描行控制部分252、行选择器254、高压电源256、列和行的驱动器258、260。
在图例示的驱动电路240中，图象存储器244保持从PC(个人计算机)242等的装置供给的与1个画面相当的图象数据。将从图象存储器244输出的图象数据供给图象切出部分246。
主时钟生成部分248生成控制这个驱动电路240的工作定时的主时钟。将主时钟供给主扫描地址控制部分250、副扫描行控制部分252和副扫描驱动部分262，这些部分与主时钟同步地进行工作。
主扫描地址控制部分250对使主扫描方向的某一列的第2驱动电极220接通(即处于高电压电平)，还是使某一列的第2驱动电极220断开(即处于地电位电平)进行控制。又，副扫描行控制部分252对使副扫描方向的某一行的第1驱动电极218接通(即处于高阻抗状态或高电压电平)，还是使某一行的第1驱动电极218断开(即处于地电位电平)进行控制。
主扫描地址控制部分250和副扫描行控制部分252中的计算是根据各各单个电极的配置状态和喷墨头210与记录媒体P的相对移动速度等进行的。
图象切出部分246根据上述主扫描地址控制部分250和副扫描行控制部分252的计算结果，从图象存储器244，读出与由行驱动器260接通(即处于高电压电平或高阻抗状态)的行i对应的多个图象数据。将该图象数据作为列数据并列地供给列驱动器258。根据该图象数据，对与行i对应的第2驱动电极220的列的驱动进行控制。
副扫描行控制部分252，为了1次只使1行接通，并且为了顺次地接通全部的行而进行控制。行选择器254根据副扫描行控制部分252的计算结果，输出多个使接通的行处于高电压电平或高阻抗状态，使余下的全部断开的行处于地电位电平的控制信号。将该控制信号供给行驱动器260，因此，能够对全部的第1驱动电极218的行的驱动进行控制。
高压电源256向行和列的驱动器258、260提供高电压电平。列驱动器258根据从图象切出部分246供给的图象数据，将对应的第2驱动电极220驱动到高电压电平或地电位电平中的任何一个。又，行驱动器260根据从行选择器254供给的控制信号，使接通的行处于高电压电平或高阻抗状态中，并将余下的全部行驱动到地电位电平。
又，在图13中，也一并表示出副扫描驱动部分262。本实施形态的喷墨头210是行喷头，副扫描驱动部分262在列方向相对地移动喷墨头210和记录媒体P。
此外，对驱动电路240的电路构成没有任何限定，也可以使用具有同样功能的别的构成。又，对图13所示的驱动电路240的各构成要件的具体的电路构成没有任何限定，也可以使用具有同样功能的任何构成的电路。
接着，我们举例说明行驱动器260的一个例子。
图14是行驱动器260的一个实施形态的构成概念图。图14所示的行驱动器260具有与图4所示的驱动电路132相同的构成，备有开放型(open)漏极型的FET(场效应晶体管)234和电阻元件238。FET234的漏极与第1驱动电极218连接，它的源极与地连接，在它的栅极上输入控制信号。又，电阻元件238连接在控制信号与地电位之间。
在行驱动电路260中，与图象数据相应控制信号变化到高电平或低电平。当控制信号成为高电平时，FET234接通，第1驱动电极218成为地电平。另一方面，当控制信号成为低电平时，FET234断开，第1驱动电极218成为高阻抗(悬置)状态。即，第1驱动电极218与从上述行选择器254供给的控制信号相应，在地电平与高阻抗之间进行切换。
此外，行驱动器260不限定于图例示的构成，如果第1驱动电极218的电位在地电平与高阻抗之间进行切换，则也可以使用无论什么样构成的电路。又，在本实施形态中，使用FET234作为切换元件，但是也不限定于此，例如也可以利用双极晶体管等至今众所周知的切换元件中的任何一种。
又，当由行驱动器260使第1驱动电极218在高电压电平与地电位电平之间进行切换时，列驱动器258例如可以使用图22所示构成的电路。这时，驱动器60不限定于图例示的构成，如果能够使第1和第2驱动电极218、220在地电平与高电压电平之间进行切换，则也可以使用无论什么样构成的电路。
其次，我们说明本实施形态的喷墨头210的工作。此外，下面的说明举出当在地电平与高阻抗状态之间切换第1驱动电极218时的例子。
在图例示的喷墨头210中，当记录时，用图中未画出泵等，在图10A和图10B中，使包含与加在第2驱动电极220上的高电压电平的极性相同的带电的颜料等的微粒成分的油墨从右侧向左侧通过油墨流路130的内部进行循环。
如图15A所示，例如即便当总是在第2驱动电极220上加上600V的高电压电平时，第1驱动电极218也处于地电位电平的状态，油墨导向器214的前端部分近旁的电场强度低，油墨不从油墨导向器214的前端部分飞出。这时，油墨的一部分，由于毛细现象，沿在油墨导向器214中形成的油墨引导沟226，从绝缘性基板216的图中下侧面的表面一直上升到上方。
另一方面，如图15B所示，当第1驱动电极218成为高阻抗时，油墨导向器214的前端部分近旁的电场强度增高。这时，沿油墨导向器214的油墨引导沟226上升，从绝缘性基板216的图10A和图10B中下侧面的表面上升到上方的油墨由于推斥力从油墨导向器214的前端部分飞出，被加上-1.5kV偏压的相对配置的电极222所吸引附着在记录媒体P上。
如上所述，通过一面相对地移动喷墨头210和配置在相对配置的电极222上的记录媒体P一面进行记录，在记录媒体P上记录与图象数据对应的图象。
此外，使第1驱动电极218在地电位电平与高电压电平之间进行切换时的工作也几乎是相同的。如已经述说的那样，在本实施形态的喷墨头210中，当第1驱动电极218或第2驱动电极220中的一方处于地电位电平时，不吐出油墨，只有当第1驱动电极218处于高阻抗状态或高电压电平，并且第2驱动电极220处于高电压电平时，才吐出油墨。
即，即便在本实施形态的喷墨头210中，当吐出油墨和不吐出油墨时，能够得到电场强度明确不同的2种状态也是重要的。从而，最好适当地决定第1和第2驱动电极218、220的配置(位置关系)、加在第1和第2驱动电极218、220上的高电压电平、相对配置的电极222的偏压、绝缘性基板216的厚度、油墨导向器214的形状、油墨引导沟226宽度等的相关参数。
在本实施形态的喷墨头210中，当在高阻抗状态与地电位电平之间切换第1驱动电极218时，因为当记录时，不用FET134切换到高电压，所以具有不消耗为了切换FET234的大功率的优点。从而，即便在要求高精细并且高速性的喷墨头中，也能够大幅度地削减消耗功率。
在本实施形态的喷墨头210中，因为2维地配置单个电极，进行矩阵驱动，所以能够大幅度地削减行驱动器260和列驱动器258的个数。从而，能够大幅度地削减驱动电路240的安装面积和消耗功率。又，因为能够在单个电极之间比较宽裕地配置单个电极，所以能够极大地降低电极间的放电危险性，能够使高密度安装和高电压安全同时成立。
可是，一般地，记录速度与驱动器个数(安装面积)具有相反的关系。从而，在本实施形态的喷墨头210中，通过削减驱动器的个数减少安装面积和消耗功率，也与第1驱动电极218的行数相应地降低了记录速度。在上述实施形态中，为了进一步提高记录速度，需要增加驱动器的个数，但是这时，如上所述安装面积和消耗功率增大。
当应用本发明，2维地配置单个电极，进行矩阵驱动时，如上述实施形态那样，如果单个电极的配置行列比为1对1，则能够使驱动器的个数成为最小值。例如，如关于已有技术的段落中说明的那样，当备有12000个单个电极的行喷头时，通过使该配置的行列比为1对1，110行×110列地配置单个电极，能够使必要的驱动器个数降低到最小的220个。
与此相对，如已有技术那样，通过对一个一个驱动电极设置驱动器，能够使记录速度最高。这时，在备有12000个单个电极的行喷头中需要12000个驱动器，驱动电路的安装面积和消耗功率也增大，不能够成为现实的系统，就如我们已经说明了那样。所以，必要时，最好适当地调整驱动器的个数，与系统相应地，使记录速度和安装面积最佳化。
当应用本发明，2维地配置单个电极，对它们进行矩阵驱动时，为了比单个电极的配置行列比为1对1的情形更加提高记录速度，最好，在上述实施形态的情形中，增加行方向的1行中包含的单个电极的个数，相反地减少列方向中包含的单个电极的个数。又，最好将第1驱动电极218的行分别分割成包含1行或多行的多个组，关于这些多个组可以同时进行记录。
例如，使上述110行×110列的配置成为(110/4≈28)行×(110×4＝440)列。这时，每一行的单个电极数为440个。当本实施形态的喷墨头210是可以在宽度为10英寸的记录媒体P上记录图象的行喷头时，单个电极间的间距约定为2.3mm的四分之一的500μm左右，但是因为行数减少到约四分之一，所以记录速度提高约4倍。
如已有的喷墨头那样，在分别备有驱动各各单个电极的驱动器的单纯驱动方式的情形中，需要在单个电极之间引导行走连接各各单个电极和各各对应的驱动器的配线。所以，当高密度安装时，单个电极之间的放电危险性很大。与此相反，如本发明所示，当用矩阵驱动方式时，因为不需要在单个电极之间引导行走配线，所以具有放电危险性极小的优点。
此外，在上述实施形态中，使行数减少到四分之一，列数增加到4倍，但是本发明不限定于此，如上所述，最好与需要相应地适当变更行数和列数。例如，与上述实施形态的情形相反，当由第2驱动电极220顺次地驱动列方向的单个电极，由第1驱动电极218与图象数据相应地驱动行方向的单个电极时，最好使单个电极的行数比列数多。
接着，我们说明将第1驱动电极218的全部行分割成多个组的情形。例如，当不分割第1驱动电极218的全部行成为1个组时，1次只能够进行与第1驱动电极218的1行相当的记录。如图16A所示，例如在直到A行～H行的8行构成的喷墨头中，当将A行～H行的8行作为1个组时，以每次1行的顺序进行直到A行～H行的记录。
与此相反，当将全部行分割成2个组时，1次能够进行与第1驱动电极218的2行相当的记录。例如，如图16B所示，在图16A所示的喷墨头中，当将A行～D行的4行作为第1个组，E行～H行的4行作为第2个组时，能够同时记录A行和E行的2行(同时驱动1-1～5-1和1-2～5-2)。同样，能够分别同时记录B行和F行、C行和G行、D行和H行。
这时，因为将第1驱动电极218的行分割成2个组，所以列驱动器的个数增加到2倍，即驱动电路的安装面积和消耗功率也增大到2倍，但是能够将记录速度提高到2倍。
又，当分割成4个组时，1次能够进行与4行相当的记录。例如，如图16C所示，当使A行和B行的2行为第1组，C行和D行为第2组，E行和F行为第3组，G行和H行为第4组时，能够同时记录A行、C行、E行和G行的4行(同时驱动1-1～5-1、1-2～5-2、1-3～5-3和1-4～5-4)。同样，也能够同时记录B行、D行、F行和H行。
这时，因为将第1驱动电极218的行分割成4个组，所以列驱动器的个数增加到4倍，能够将记录速度提高到4倍。
这样，通过将第1驱动电极218的行分割成至少包含1行的多个组，可以同时记录这些多个组，只要追加很少的驱动器，就能够数倍地提高记录速度。此外，本发明，不限定于上述实施形态，也可以将第1驱动电极218的行分割成几个组。
又，当高密度地配置单个电极时，存在着由于邻接的单个电极的状态使自己的单个电极产生的电场受到影响，对记录品质施加恶劣影响的情形。
例如，如上述实施形态那样，当顺次地接通上层(相对配置的电极222一侧)的第1驱动电极218的行，与图象数据相应，当接通/断开下层(喷头基板212一侧)的第2驱动电极220时，为了与图象数据相应驱动第2驱动电极220，以列方向的各个单个电极为中心，使它两侧的单个电极在高电压电平和地电位电平之间频繁地变化。
可是，为了在行方向，驱动第1驱动电极218的每1行，以行方向的各个单个电极为中心，使它两侧的单个电极的第1驱动电极218总是处于地电位电平，它两侧的单个电极的行起着引导电极的作用。这样，通过在上层的第1驱动电极218中使各行顺次接通，与图象数据相应，驱动下层的第2驱动电极220，能够排除邻接的单个电极的影响，能够提高记录品质。
另一方面，也可以每次1列地顺次驱动下层的第2驱动电极220，与图象数据相应，驱动上层的第1驱动电极218。即也可以使行列的排列相反。这时，如图17所示，最好在第1驱动电极218的各行之间设置引导电极264。因此，当记录时，通过在引导电极264上加上规定的引导电位，例如地电位电平的偏压，能够排除邻接的单个电极的影响。
其次，我们举例说明本发明的另一个实施形态。
图18A和图18B是应用本发明的静电吐出型喷墨头的另一个实施形态的构成概念图和概略斜视图。图18所示的静电吐出型喷墨头211是在图10A和图10B所示的喷墨头210中，进一步备有绝缘性基板216和覆盖第2驱动电极220的表面的被覆膜217的喷墨头。下面，在两者之间相同的构成要素上附加相同的标号，并省略对它们的详细说明。
在喷墨头211中，贯通孔228贯通绝缘性基板216、第1和第2驱动电极218、220和被覆膜217，在与配置油墨导向器214对应的位置上进行开孔。被覆膜217覆盖在绝缘性基板216的油墨流路230一侧形成与自己的厚度相当的段差的第2驱动电极220，形成油墨流动的油墨流路230的内壁。
本实施形态的喷墨头211的工作基本上与图10A和图10B所示的喷墨头210相同。可是，上述那样形成的油墨流路230的内壁，因为是由被覆膜217平滑的面，所以通过防止由第2驱动电极220引起的段差产生的紊流，使来自油墨导向器214的油墨稳定地吐出，又，能够防止油墨积存在段差部分。
即，与在没有被覆膜217的状态中，由于由绝缘性基板216和第2驱动电极220产生的段差，使流过油墨流路230的油墨发生紊流，不能将油墨中包含的带电微粒高效率地引导到油墨导向器214的前端部分，与此相对，在有被覆膜217的本实施形态的构造中，喷墨头211的状态中，因为形成由被覆膜217平滑的内壁面，所以没有成为发生紊流的原因和附着油墨的地方，能够使来自油墨导向器214的油墨稳定地吐出，并能够防止油墨的附着。
可是，因为油墨导向器214的油墨引导沟226只有数十μm的微细的宽度，所以容易附着油墨的微粒。因此，定期地使称为所谓的异位素的清洗剂流过油墨流路230内，进行清洗作业。当进行这种清洗作业时，因为油墨流路230的内壁是由被覆膜217平滑的内壁，所以既能够由清洗剂使附着在油墨流路230内的油墨块流出来，也能够平滑地进行流动清洗。
此外，上述被覆膜217最好是SiO2膜或聚酰哑胺膜。又，上述绝缘性基板216最好是由氧化铝或氧化锆构成的陶瓷基板。又，上述被覆膜217的材质和上述绝缘性基板216的材质最好选择比介电常数一致的材质。但是，如果它们的一致程度在对吐出特性没有大的影响的范围内，则完全也可以不一致。这是如果两者的比介电常数接近，则也能够减少不要的电场集中。
进一步，上述被覆膜217的材质和上述绝缘性基板216的材质最好选择线膨胀系数一致的材质。但是，如果它们的一致程度在不会由于温度的变动引起全体基板弯曲，使上述被覆膜217的材质从上述绝缘性基板216剥离的范围内，则完全也可以不一致。这时，制造者最好考虑在两者之间设置强力的粘合层等加强防止剥离的构造。
又，也可以通过用由氧化铝或氧化锆组成，成形条件或烧结条件不同的陶瓷基板和在SiO2膜或聚酰哑胺膜中混入杂质的被覆膜，可以改变两者的比介电常数和线膨胀系数，使它们一致。
例如，作为混入氧化铝的杂质，是可以有效地改变线膨胀系数的“MgO”。作为混入氧化锆的杂质，是可以有效地改变比介电常数的“C”，为了改变线膨胀系数，改变成形压力和烧结条件(温度、时间)是有效的。
又，作为混入SiO2的杂质，可以有效地改变介电常数的是“TiO2，Al2O3”，可以有效地改变线膨胀系数的是“Na，B”。作为混入聚酰哑胺的杂质，最好是为了可以改变比介电常数的介电常数不同的填充物(玻璃纤维、碳酸钡)，为了改变线膨胀系数加入玻璃等的无机物填充物。
又，例如，通过使用“住友电气工业股份有限公司”制的“SEICERAMRZ601”的陶瓷和“泰朋股份有限公司”制的“卡谱多”(聚酰哑胺)的被覆材料，能够形成比介电常数和线膨胀系的关系令人满意的静电吐出型喷墨头。这里，“SEICERAM RZ601”的介电常数为30，线膨胀系为9.5[ppm/℃]，又，“卡谱多”的介电常数为3.5，线膨胀系为20[ppm/℃]。
接着，我们说明本实施形态的喷墨头211的变形例。
图19是应用本发明的静电吐出型喷墨头的一个变形例的构成概念图。在与上述构成要素相同的要素上，附加相同的标号。又，因为该变形例的特征以外的说明与上述实施形态相同，所以省略该说明。
这种静电吐出型喷墨头211b，进一步，备有层积在覆盖绝缘性基板216和第2驱动电极220的被覆膜217上的氟膜219。因为氟膜219具有拨动油墨性的氟作用，覆盖油墨流路230的内壁，所以能够防止油墨附着在内壁面上。又，因为这个氟膜219层积在由被覆膜217覆盖第2驱动电极220上使其平滑化的面上，所以油墨流路230的内壁成为平滑并且具有拨动油墨性的面。
图20是应用本发明的静电吐出型喷墨头的别的变形例的构成概念图。在与上述构成要素相同的要素上，附加相同的标号。又，因为该变形例的特征以外的说明与上述实施形态相同，所以省略该说明。
静电吐出型喷墨头211c备有代替上述被覆膜217的，覆盖绝缘性基板216和第2驱动电极220的被覆膜217a、和代替上述氟膜219的，层积在被覆膜217a上的氟膜219a。即，与在上述实施形态中，使油墨流路230的内壁成为平滑的面相对，在本变形例中，用流线型的面覆盖第2驱动电极220的段差，能够防止紊流并且能够防止油墨的附着。
本发明的静电吐出型喷墨头基本上就是如上所述。
以上，我们详细说明了本发明的静电吐出型喷墨头，但是本发明不限定于上述实施形态，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然也可以进行种种的改良和变更。
如以上详细说明的那样，如果根据本发明，则当记录图象时，因为不需要切换高电压，所以不消耗为了切换的大功率。从而，即便在要求高精细并且高速性的喷墨头中也能够大幅度地削减消耗功率。又，如果根据本发明，则具有即便当在物理上极高密度地安装单个电极和驱动电路时也几乎没有放电危险性，能够使高密度安装和高电压安全同时成立的优点。又，如果根据本发明，则通过2维地配置单个电极，进行矩阵驱动，能够大幅度地削减行驱动器的个数，从而，能够大幅度地削减驱动电路的安装面积和消耗功率。又，如果根据本发明，则通过适当地调整单个电极的配列的行数和列数，或者通过将行方向的单个电极分割成多个组，能够得到最佳的记录速度和安装面积。又，如果根据本发明，则通过设置引导电极，能够排除邻接的单个电极产生的影响。
又，如果根据本发明，则因为设置覆盖设置在油墨导向器近旁的绝缘性基板的油墨流路一侧的驱动电极的被覆膜，所以用被覆膜覆盖由驱动电极引起的段差，能够使油墨流路的内壁成为平滑的面。因此，在油墨流路内，由于不存在段差能够抑制由于段差引起的紊流，由于在段差部分不会附着油墨，所以油墨平滑的流动，油墨引导器近旁的油墨流路中的油墨循环变成平滑的，能够稳定地进行到记录媒体的记录。
权利要求
1.静电吐出型喷墨头，该静电吐出型喷墨头通过用包含带电的微粒成分的油墨，与图象数据相应地，在单个电极上加上规定的电压，利用静电力对油墨的吐出/不吐出进行控制，将与上述图象数据对应的图象记录在记录媒体上，其特征是备有备有喷头基板、对每个上述单个电极设置的第1驱动电极、共同地设置在全部的上述单个电极之间的第2驱动电极、对每个上述单个电极配置在上述喷头基板上的油墨导向器、和在与对每个上述单个电极配置的上述油墨导向器对应的位置上开出贯通孔的绝缘性基板，使上述喷头基板和上述绝缘性基板离开规定间隔地进行配置，在这些喷头基板和绝缘性基板之间形成上述油墨的流路，上述油墨导向器通过在上述绝缘性基板上开出的贯通孔，它的前端部分从上述绝缘性基板的上述记录媒体一侧的面的表面突出，将上述第1驱动电极配置在起自上述油墨的流路的上述绝缘性基板一侧，将上述第2驱动电极配置在起自上述第1驱动电极的上述喷头基板一侧，当记录上述图象时，在上述第2驱动电极上加上与上述油墨中包含的微粒成分的极性相同的规定电压电平的偏压，通过与上述图象数据相应地，在高阻抗状态与地电位电平之间切换第1驱动电极，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
2.权利要求1所述的静电吐出型喷墨头，其特征是它进一步备有配置在共同地设置在全部的上述单个电极之间，起自上述油墨的流路的上述喷头基板一侧的徙动电极，当记录上述图象时，在上述徙动电极上加上与上述油墨中包含的微粒成分的极性相同的规定电压电平的偏压。
3.权利要求1或2所述的静电吐出型喷墨头，其特征是它进一步备有共同地设置在全部的上述单个电极之间，配置在起自上述第1驱动电极的上述记录媒体一侧的第3驱动电极，当记录上述图象时，在上述第3驱动电极上加上与上述油墨中包含的微粒成分的极性相反的规定电压电平的偏压。
4.静电吐出型喷墨头，该静电吐出型喷墨头通过用包含带电的微粒成分的油墨，与图象数据相应地，在第1和第2方向上2维地配置的多个单个电极上加上规定的电压，利用静电力对上述油墨的吐出/不吐出进行控制，将与上述图象数据对应的图象记录在记录媒体上的静电吐出型喷墨头，其特征在于，备有喷头基板、对每个上述单个电极设置2层电极构造的第1和第2驱动电极、对每个上述单个电极配置在上述喷头基板上的油墨导向器、和在与对每个上述单个电极配置的上述油墨导向器对应的位置上开出贯通孔的绝缘性基板，使上述喷头基板和上述绝缘性基板离开规定间隔地进行配置，在这些喷头基板和绝缘性基板之间形成上述油墨的流路，上述油墨导向器通过在上述绝缘性基板上开出的贯通孔，它们的前端部分从上述绝缘性基板的上述记录媒体一侧的面的表面突出，将上述第1驱动电极配置在起自上述油墨的流路的上述绝缘性基板一侧，将上述第2驱动电极配置在起自上述第1驱动电极的上述喷头基板一侧，使配置在上述第1方向上的多个单个电极的第1驱动电极与上述第1方向的各个和每一个相互连接，使配置在上述第2方向上的多个单个电极的第2驱动电极与上述第2方向的各个和每一个相互连接，当记录上述图象时，通过使配置在上述第1方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极处于高阻抗状态，并且使上述第1方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极处于地电位电平，对上述第1方向的各同一侧的上述单个电极的第1驱动电极顺次地重复进行使上述第2方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极与上述图象数据相应地处于高电压电平或地电位电平，或者使配置在上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于高阻抗状态，并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于地电位电平，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极与上述图象数据相应地处于高电压电平或地电位电平，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
5.静电吐出型喷墨头，该静电吐出型喷墨头通过用包含带电的微粒成分的油墨，与图象数据相应地，在第1和第2方向上2维地配置的多个单个电极上加上规定的电压，利用静电力对上述油墨的吐出/不吐出进行控制，将与上述图象数据对应的图象记录在记录媒体上，其特征在于，备有喷头基板、对每个上述单个电极设置2层电极构造的第1和第2驱动电极、对每个上述单个电极配置在上述喷头基板上的油墨导向器、和在与对每个上述单个电极配置的上述油墨导向器对应的位置上开出贯通孔的绝缘性基板，使上述喷头基板和上述绝缘性基板离开规定间隔地进行配置，在这些喷头基板和绝缘性基板之间形成上述油墨的流路，上述油墨导向器通过在上述绝缘性基板上开出的贯通孔，它们的前端部分从上述绝缘性基板的上述记录媒体一侧的面的表面突出，将上述第1驱动电极配置在起自上述油墨的流路的上述绝缘性基板一侧，将上述第2驱动电极配置在起自上述第1驱动电极的上述喷头基板一侧，使配置在上述第1方向上的多个单个电极的第1驱动电极与上述第1方向的各个和每一个相互连接，使配置在上述第2方向上的多个单个电极的第2驱动电极与上述第2方向的各个和每一个相互连接，使上述第2方向的同一侧的数目比上述第1方向的同一侧的数目多地配置上述单个电极，当记录上述图象时，通过使配置在上述第1方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极接通，并且使上述第1方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极断开，对上述第1方向的各同一侧的上述单个电极的第1驱动电极顺次地重复进行使上述第2方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极与上述图象数据相应地接通或断开，或者使上述第1方向的同一侧的数目比上述第2方向的同一侧的数目多地配置上述单个电极，使配置在上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极接通并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极断开，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极与上述图象数据相应地处于接通或断开，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
6.静电吐出型喷墨头，该静电吐出型喷墨头通过用包含带电的微粒成分的油墨，与图象数据相应地，在第1和第2方向上2维地配置的多个单个电极上加上规定的电压，利用静电力对上述油墨的吐出/不吐出进行控制，将与上述图象数据对应的图象记录在记录媒体上的静电吐出型喷墨头，其特征是，备有喷头基板、对每个上述单个电极设置2层电极构造的第1和第2驱动电极、对每个上述单个电极配置在上述喷头基板上的油墨导向器、和在与对每个上述单个电极配置的上述油墨导向器对应的位置上开出贯通孔的绝缘性基板，使上述喷头基板和上述绝缘性基板离开规定间隔地进行配置，在这些喷头基板和绝缘性基板之间形成上述油墨的流路，上述油墨导向器通过在上述绝缘性基板上开出的贯通孔，它们的前端部分从上述绝缘性基板的上述记录媒体一侧的面的表面突出，将上述第1驱动电极配置在起自上述油墨的流路的上述绝缘性基板一侧，将上述第2驱动电极配置在起自上述第1驱动电极的上述喷头基板一侧，使配置在上述第1方向上的多个单个电极的第1驱动电极与上述第1方向的各个和每一个相互连接，上述单个电极的上述第1方向的同一侧被分成包含至少1个的多个组，当记录上述图象时，同时针对多个上述的组，通过使配置在上述第1方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极接通，并且使上述第1方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极断开，对上述第1方向的各同一侧的上述单个电极的第1驱动电极顺次地重复进行使上述第2方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极与上述图象数据相应地接通或断开，或者使配置在上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极接通，并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极断开，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极与上述图象数据相应地处于接通或断开，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
7.权利要求5或6所述的静电吐出型喷墨头，其特征是当记录上述图象时，通过使上述第1方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极处于高阻抗状态，并且使上述第1方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极处于地电位电平，对上述第1方向的各同一侧的上述单个电极的第1驱动电极顺次地重复进行使上述第2方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极与上述图象数据相应地处于高电压电平或地电位电平，或者使上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于高阻抗状态，并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于地电位电平，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极与上述图象数据相应地处于高电压电平或地电位电平，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
8.权利要求4～7中任何一项所述的静电吐出型喷墨头，其特征是进一步，在上述第1驱动电极的上述第1方向的同一侧之间，当记录上述图象时，设置加上规定的一定电压电平的偏压的引导电极，当记录上述图象时，通过使上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于高阻抗状态，并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极处于地电位电平，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极与上述图象数据相应地处于高电压电平或地电位电平，或者使上述第2方向的1个方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极接通，并且使上述第2方向的余下的全部方向的同一侧的上述单个电极的第2驱动电极断开，对上述第2方向的各同一侧的上述单个电极的第2驱动电极顺次地重复进行使上述第1方向的全部方向的同一侧的上述单个电极的第1驱动电极，与上述图象数据相应地接通或断开，对上述油墨的吐出/不吐出进行控制。
9.静电吐出型喷墨头，它是通过利用静电力吐出包含带电的微粒的油墨进行记录的静电吐出型喷墨头，其特征在于，具有喷头基板、与上述喷头基板离开规定间隔地进行配置，在与上述喷头基板之间形成油墨流路的绝缘性基板、前端配置在上述喷头基板上并从设置在上述绝缘性基板上的贯通孔突出，将流过上述油墨流路的油墨从上述油墨流路引导到上述前端的油墨导向器、包围上述油墨导向器的周围，部分用于上述油墨导向器近旁的、上述绝缘性基板的上述油墨流路内壁的，由静电力使引导到上述油墨导向器的前端的油墨吐出的驱动电极、和覆盖上述驱动电极，使上述油墨流路的内壁平滑的被覆膜。
10.权利要求9所述的静电吐出型喷墨头，其特征是在上述油墨流路内壁的相反一侧的上述绝缘性基板的表面上，设置包围上述油墨导向器的周围、在上述油墨导向器近旁，与上述驱动电极一起由静电力使油墨吐出的其它的驱动电极。
11.权利要求10所述的静电吐出型喷墨头，其特征是将上述油墨导向器、上述贯通孔、上述驱动电极和上述其它的驱动电极组合起来，沿第1方向和与第1方向正交的第2方向2维地配置多个组，使上述多个组中的驱动电极，沿上述第1方向相互配线连接，使上述多个组中的别的驱动电极，沿上述第2方向相互配线连接。
全文摘要
本发明的一个实施形态的静电吐出型喷墨头是对每个单个电极设置的，备有配置在起自油墨的流路的绝缘型基板一侧的第1驱动电极、和共同地设置在全部的单个电极之间，配置在起自第1驱动电极的喷头基板一侧的第2驱动电极。当记录图象时，在第2驱动电极上加上与油墨中包含的微粒成分的极性相同的规定电压电平的偏压，通过与图象数据相应地，在高阻抗状态与地电位电平之间切换第1驱动电极，对油墨的吐出/不吐出进行控制。
文档编号B41J2/04GK1476975SQ03152368
公开日2004年2月25日 申请日期2003年7月30日 优先权日2002年7月30日
发明者菅沼敦 申请人:富士胶片株式会社