JP2000094690A - Ink jet recording head, ink jet recording method and ink jet recorder - Google Patents

Ink jet recording head, ink jet recording method and ink jet recorder

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JP2000094690A
JP2000094690A JP26548898A JP26548898A JP2000094690A JP 2000094690 A JP2000094690 A JP 2000094690A JP 26548898 A JP26548898 A JP 26548898A JP 26548898 A JP26548898 A JP 26548898A JP 2000094690 A JP2000094690 A JP 2000094690A
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JP
Japan
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ink
jet recording
recording head
ink jet
flow path
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JP26548898A
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Japanese (ja)
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Hiroaki Sato
博昭 佐藤
Yasushi Oki
靖 大木
Yasushi Suwabe
泰史 諏訪部
Susumu Hirakata
進 平潟
Yuji Suemitsu
裕治 末光
Megumi Hasebe
恵 長谷部
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an ink jet recording head in which the problem of insufficient ink supply due to a bubble in an ink jet recording head can be solved without using a vacuum suction system, and ink jet recorder and recording method employing it. SOLUTION: The ink jet recording head 100 comprises openings 106 for ejecting ink 102 to an image recording material 110, ink channels 112 communicating with the ink ejection openings 106, and means 104 for ejecting ink 102 in response to an image signal wherein at least a pair of electrodes 114a, 114b are arranged on the side wall of the ink channel 112.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクを吐出させ
て画像の記録を行うインクジェット記録ヘッド、該イン
クジェット記録ヘッドを用いたインクジェット記録方法
およびインクジェット記録装置に関し、特にインク中に
含まれる気泡が、インクジェット記録ヘッドのインク吐
出口近傍への流入を防止可能なインクジェット記録ヘッ
ド、該インクジェット記録ヘッドを用いたインクジェッ
ト記録方法およびインクジェット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head for recording an image by discharging ink, an ink jet recording method using the ink jet recording head, and an ink jet recording apparatus. The present invention relates to an ink jet recording head capable of preventing an ink jet recording head from flowing near an ink ejection port, an ink jet recording method using the ink jet recording head, and an ink jet recording apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェット記録ヘッド内のインク中
には周囲環境の大気が、気体のインクに対する溶解度に
依存して溶解し、溶存気体として存在している。従っ
て、周囲環境の温度変化や圧力変化により、溶存気体が
過飽和状態になるとインクジェット記録ヘッド内で気泡
化する。
2. Description of the Related Art Ambient atmosphere is dissolved in ink in an ink jet recording head depending on the solubility of a gas in the ink, and exists as a dissolved gas. Therefore, when the dissolved gas is in a supersaturated state due to a change in temperature or pressure in the surrounding environment, bubbles are generated in the ink jet recording head.

【0003】気泡の発生は、インクジェット記録ヘッド
の印字性能に関し以下およびに示す如く、様々な悪
影響を及ぼす。
The generation of bubbles has various adverse effects on the printing performance of an ink jet recording head as described below.

【0004】気泡がインク流路に滞留し、気泡のサイ
ズが、インクジェット記録ヘッド内に設けられたインク
流路のサイズと同程度以上になると、インク供給が不十
分となり、最悪の場合印字不能に陥る。
[0004] When air bubbles stay in the ink flow path and the size of the air bubbles becomes equal to or larger than the size of the ink flow path provided in the ink jet recording head, the ink supply becomes insufficient, and in the worst case printing becomes impossible. Fall into.

【0005】圧力室に配された発熱素子や電歪素子等
の圧力発生手段によりインクを加圧して、吐出口からイ
ンクドロップを吐出させるインクジェット記録方式で
は、気泡が圧力室に存在すると、本来インクに作用すべ
き圧力が気泡の圧縮により吐出口付近のインクに十分に
伝わらずインクの吐出不良を起こす事がある。
In an ink jet recording system in which ink is pressurized by a pressure generating means such as a heating element or an electrostrictive element disposed in a pressure chamber and an ink drop is ejected from an ejection port, if bubbles exist in the pressure chamber, the ink is originally The pressure to be applied to the ink may not be sufficiently transmitted to the ink in the vicinity of the discharge port due to the compression of the air bubbles, and ink discharge failure may occur.

【0006】これらインクジェット記録ヘッド内のイン
ク中に存在する気泡に起因する問題点を解消する手段と
して、特開昭62−113556号、同63−2952
65号公報等で提案されている所謂バキューム吸引方式
がある。これは、インクジェット記録ヘッド本体の各ノ
ズル(吐出口)面のインクが露出する端面全域をキャッ
プで覆い、キャップ内部を負圧状態として、インクジェ
ット記録ヘッド内の気泡をインクごと吸引除去するもの
である。
Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-113556 and 63-2952 disclose a means for solving the problems caused by bubbles present in the ink in the ink jet recording head.
There is a so-called vacuum suction method proposed in Japanese Patent Application Publication No. 65-65 and the like. This is to cover the entire end surface of the ink jet recording head body where the ink is exposed on each nozzle (ejection port) surface with a cap, place the inside of the cap in a negative pressure state, and suck and remove bubbles in the ink jet recording head together with the ink. .

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】バキューム吸引方式に
は以下に示す〜の課題がある。 キャップ内部を負圧状態にするためのポンプ機構が必
要になるため、装置の小型化の障害となり、また高コス
ト化につながる。 気泡を吸引すると同時に大量のインクを吸引するの
で、排インクを保持する排インクタンクが必要になるた
め、装置の小型化の障害となる。
The vacuum suction system has the following problems (1) to (4). Since a pump mechanism for bringing the inside of the cap into a negative pressure state is required, it becomes an obstacle to miniaturization of the apparatus and leads to an increase in cost. Since a large amount of ink is sucked at the same time as air bubbles are sucked, a drain ink tank for holding the discharged ink is required, which hinders miniaturization of the apparatus.

【0008】排インクをインクジェット記録ヘッドに
戻して、再度印字に使用する事も可能ではあるが、その
ための機構が複雑になるので通常は廃棄されており、印
字コストの上昇につながっている。 キャップで密閉しインクジェット記録ヘッド内の気泡
をインクごと吸引するため、吸引終了後のノズル面には
インクが付着する。ノズル面に付着したインクは、ワイ
パ部材により拭き取られる(ワイピング工程)。しかし
ながら、このワイピング工程が新たな問題を引き起こす
事が知られている。即ち、ノズル面には通常撥液処理薄
層や親液処理薄層の類が設けられるが、これら処理薄層
がワイピングによって摩耗したり、あるいは、剥離する
ことがあるという問題である。また、ノズル面に密着し
て摺動させる結果、不要物(ゴミ、汚れたインク等)を
ノズル内に押し込んでしまうことがあるという問題もあ
る。
Although it is possible to return the discharged ink to the ink jet recording head and use it again for printing, it is usually discarded because the mechanism for this is complicated, leading to an increase in printing cost. The ink is adhered to the nozzle surface after the suction is completed because the air bubbles in the ink jet recording head are sucked together with the ink by sealing with a cap. The ink adhered to the nozzle surface is wiped off by the wiper member (wiping step). However, it is known that this wiping process creates new problems. That is, a thin layer of lyophobic treatment or a thin layer of lyophilic treatment is usually provided on the nozzle surface. However, there is a problem that these treated thin layers may be worn or peeled off by wiping. In addition, there is also a problem that unnecessary substances (dust, dirty ink, etc.) may be pushed into the nozzles as a result of sliding in close contact with the nozzle surface.

【0009】停止状態、特に長時間(数日以上)停止
状態にあったプリンタを起動して記録動作をさせる場
合、気泡除去のための上記一連の工程が複雑で時間を要
するので、1枚目のプリントを得るまでの待機時間が長
くなるという問題がある。従って本発明は、以上の技術
的課題を解決するためになされたものであって、インク
ジェット記録ヘッド内の気泡に起因する問題点を、バキ
ューム吸引方式を用いることなく解決し得るインクジェ
ット記録ヘッド、該インクジェット記録ヘッドを用いた
インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置
を提供することを目的とする。
When a printer which has been in a stopped state, especially a stopped state for a long time (several days or more) is started to perform a recording operation, the above-described series of steps for removing bubbles is complicated and time-consuming. However, there is a problem that the waiting time until the print is obtained becomes long. Therefore, the present invention has been made in order to solve the above technical problems, an ink jet recording head that can solve the problems caused by bubbles in the ink jet recording head without using a vacuum suction system, An object of the present invention is to provide an ink jet recording method and an ink jet recording apparatus using an ink jet recording head.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
により達成される。即ち、第1の本発明は、画像記録材
料にインクを吐出するインク吐出口と、インク吐出口に
連通するインク流路と、画像信号に応じてインクを吐出
するインク吐出手段と、からなるインクジェット記録ヘ
ッドにおいて、インク流路側壁に、対向する少なくとも
一対の電極を配設してなることを特徴とするインクジェ
ット記録ヘッドである。
The above object is achieved by the present invention described below. That is, a first aspect of the present invention is an inkjet apparatus comprising: an ink ejection port for ejecting ink to an image recording material; an ink flow path communicating with the ink ejection port; and an ink ejection unit for ejecting ink in accordance with an image signal. An ink jet recording head, wherein at least a pair of electrodes facing each other is disposed on a side wall of the ink flow path.

【0011】第1の本発明のインクジェット記録ヘッド
によれば、一対の電極間に電圧を印加し、インク流路に
電界を生じさせることにより、インク中に存在する気泡
は、その表面に誘電分極による電荷の偏りが生じ、一対
の電極からの電界による斥力を受け、インクの流れ方向
への進行が妨げられる。従って、圧力室等のインク吐出
口付近への気泡の侵入が防止される。
According to the first aspect of the present invention, by applying a voltage between the pair of electrodes to generate an electric field in the ink flow path, bubbles existing in the ink are subjected to dielectric polarization on the surface thereof. Of the ink, and repulsion by an electric field from the pair of electrodes prevents the ink from flowing in the flow direction. Therefore, intrusion of bubbles into the vicinity of the ink ejection port such as the pressure chamber is prevented.

【0012】第2の本発明は、第1の本発明のインクジ
ェット記録ヘッドであって、さらに、一対の電極の表面
に保護層が被覆されてなることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the ink jet recording head according to the first aspect of the present invention, wherein a surface of the pair of electrodes is covered with a protective layer.

【0013】第2の本発明のインクジェット記録ヘッド
によれば、インクと電極との間を絶縁することにより、
両者間での反応を防ぐことができるとともに、比較的電
気抵抗の低いインクを適用する場合に、インク中に不要
な電流が流れることを防止することができる。
According to the ink jet recording head of the second aspect of the present invention, by insulating the ink and the electrode,
The reaction between the two can be prevented, and when an ink having a relatively low electric resistance is applied, unnecessary current can be prevented from flowing through the ink.

【0014】第3の本発明は、第1または第2の本発明
のインクジェット記録ヘッドであって、インク流路にお
ける一対の電極が配設される区間の形状が、インクの流
れ方向に進むにしたがいインク流路の開口面積が連続的
に減少するような形状であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the ink jet recording head according to the first or second aspect of the present invention, wherein the shape of the section in the ink flow path where the pair of electrodes is disposed advances in the ink flow direction. Accordingly, the shape is such that the opening area of the ink flow path is continuously reduced.

【0015】第3の本発明のインクジェット記録ヘッド
によれば、インクの流れ方向に進むにしたがいインク流
路の開口面積が連続的に減少するような形状のインク流
路側壁に一対の電極が配設されているため、両電極の間
隙がインクの流れ方向に進むにしたがい狭まり、両電極
間に電圧を印加したときに生ずる電界が、インクの流れ
方向上流側程弱電界となる。このような不均一電界が形
成されることにより、インク中に存在する気泡が一対の
電極からの電界による斥力をより強く受け、インクの流
れ方向への進行が妨げられ、圧力室等のインク吐出口付
近への気泡の侵入がより有効に防止される。
According to the ink jet recording head of the third aspect of the present invention, the pair of electrodes are arranged on the side wall of the ink flow path having such a shape that the opening area of the ink flow path decreases continuously as the ink flows in the ink flow direction. As a result, the gap between the two electrodes becomes narrower in the ink flow direction, and the electric field generated when a voltage is applied between the two electrodes becomes weaker toward the upstream in the ink flow direction. By forming such a non-uniform electric field, the bubbles existing in the ink are more strongly affected by the repulsive force of the electric field from the pair of electrodes, and are prevented from proceeding in the ink flow direction. Intrusion of bubbles into the vicinity of the outlet is more effectively prevented.

【0016】第4の本発明は、第1ないし第3のいずれ
か1の本発明のインクジェット記録ヘッドであって、イ
ンクの流れ方向の一対の電極より上流であって、インク
流路側壁に、気泡トラップ構造を設けてなることを特徴
とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the ink jet recording head according to any one of the first to third aspects, wherein the ink jet recording head is located upstream of the pair of electrodes in the ink flow direction, It is characterized by having a bubble trap structure.

【0017】第4の本発明のインクジェット記録ヘッド
によれば、一対の電極から斥力を受け、インクの流れ方
向への進行が妨げられた気泡が、気泡トラップ構造に捕
獲されるため、インク流路に滞留することがなく、圧力
室等のインク吐出口付近への気泡の侵入が長期間にわた
り有効に防止される。
According to the ink jet recording head of the fourth aspect of the present invention, the bubbles which are repelled by the pair of electrodes and are prevented from proceeding in the ink flow direction are captured by the bubble trap structure. Therefore, the intrusion of bubbles into the vicinity of the ink discharge port such as the pressure chamber is effectively prevented for a long period of time.

【0018】第5の本発明は、第4の本発明のインクジ
ェット記録ヘッドであって、気泡トラップ構造が気泡を
収容し得る個室の形状となっており、該個室のインクと
接する壁面が撥インク処理されていることを特徴とす
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the ink jet recording head according to the fourth aspect of the present invention, wherein the bubble trapping structure has a shape of a private room capable of containing bubbles, and a wall contacting the ink in the private room has an ink-repellent surface. It is characterized by being processed.

【0019】第5の本発明のインクジェット記録ヘッド
によれば、気泡が個室の壁に吸着しやすくなり、気泡の
捕獲効果がより向上する。
According to the ink jet recording head of the fifth aspect of the present invention, the air bubbles are easily adsorbed to the wall of the private room, and the effect of capturing the air bubbles is further improved.

【0020】第6の本発明は、第4または第5の本発明
のインクジェット記録ヘッドであって、さらに、気泡ト
ラップ構造と外部とを連通する抜気孔、および、該抜気
孔を開閉し得るバルブ手段を有することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the ink jet recording head according to the fourth or fifth aspect of the present invention, further comprising a vent hole communicating the bubble trap structure with the outside, and a valve capable of opening and closing the vent hole. It is characterized by having means.

【0021】第6の本発明のインクジェット記録ヘッド
によれば、所定のタイミングで自動的に、あるいは手動
でバルブ手段を開口することにより気泡トラップ構造に
溜まった気泡を抜気することができ、長期間の使用によ
り気泡トラップ構造に溜まった気泡が溢れ出るといっ
た、不具合を防止することができる。従って、第6の本
発明の構成によれば、半永久的に、気泡による不具合の
生じないインクジェット記録ヘッドとすることができ
る。
According to the ink jet recording head of the sixth aspect of the present invention, the bubbles accumulated in the bubble trap structure can be released by opening the valve means automatically at a predetermined timing or manually. It is possible to prevent a problem that bubbles accumulated in the bubble trap structure overflow due to use of the period. Therefore, according to the configuration of the sixth aspect of the present invention, it is possible to provide an ink jet recording head which is semipermanent and free from troubles due to bubbles.

【0022】第7の本発明は、第1ないし第6のいずれ
か1の本発明のインクジェット記録ヘッドを用い、該イ
ンクジェット記録ヘッドのインク流路にインクを供給
し、画像信号に応じてインク吐出手段によりインク吐出
口からインクを吐出させて記録を行うインクジェット記
録方法において、前記インクジェット記録ヘッド内の一
対の電極間に電圧を印加し、インク流路に電界を生じさ
せることを特徴とするインクジェット記録方法である。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the ink jet recording head according to any one of the first to sixth aspects, wherein ink is supplied to an ink flow path of the ink jet recording head, and ink is ejected in accordance with an image signal. An ink jet recording method in which ink is ejected from an ink ejection port by means for performing recording, wherein a voltage is applied between a pair of electrodes in the ink jet recording head to generate an electric field in an ink flow path. Is the way.

【0023】第7の本発明のインクジェット記録方法に
よれば、インクジェット記録ヘッドのインク流路側壁に
配設された一対の電極間に電圧を印加し、インク流路に
電界を生じさせることにより、インク中に存在する気泡
は、その表面に誘電分極による電荷の偏りが生じ、一対
の電極からの電界による斥力を受け、インクの流れ方向
への進行が妨げられ、圧力室等のインク吐出口付近への
気泡の侵入が防止される。
According to the ink jet recording method of the seventh aspect of the present invention, a voltage is applied between a pair of electrodes provided on the ink flow path side wall of the ink jet recording head to generate an electric field in the ink flow path. Bubbles present in the ink are biased by dielectric polarization on the surface of the air bubbles, receive repulsion by an electric field from a pair of electrodes, hinder the ink flow in the flow direction, and cause ink bubbles near the ink discharge ports such as pressure chambers. Air bubbles are prevented from entering the space.

【0024】第8の本発明は、第7の本発明のインクジ
ェット記録方法であって、一対の電極に印加する電圧が
交流電圧であり、インク流路に生じさせる電界が交流電
界であることを特徴とする。
An eighth aspect of the present invention is the ink jet recording method according to the seventh aspect, wherein the voltage applied to the pair of electrodes is an AC voltage and the electric field generated in the ink flow path is an AC electric field. Features.

【0025】第8の本発明のインクジェット記録方法に
よれば、インク中にイオン化した成分が存在する場合や
帯電した成分が存在する場合にも、それら成分が電極上
あるいは電極を覆う保護層上に堆積してしまうことがな
く、同時にインク成分を変化させることもなくなる。
According to the eighth aspect of the ink jet recording method of the present invention, even when an ionized component or a charged component is present in the ink, the component remains on the electrode or on the protective layer covering the electrode. There is no accumulation, and no change in the ink components.

【0026】第9の本発明は、画像記録媒体を搬送する
搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記画像記
録媒体に対しインクを吐出して画像を記録するインクジ
ェット記録ヘッドと、前記インクジェット記録ヘッドに
画像信号を入力する画像信号入力手段と、を備えるイン
クジェット記録装置において、前記インクジェット記録
ヘッドが第1ないし第6のいずれか1の本発明のインク
ジェット記録ヘッドであることを特徴とするインクジェ
ット記録装置である。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a conveying means for conveying an image recording medium, an ink jet recording head for ejecting ink to the image recording medium conveyed by the conveying means to record an image, and an ink jet recording head. An ink jet recording apparatus comprising: an image signal input unit for inputting an image signal to the head; wherein the ink jet recording head is the ink jet recording head according to any one of the first to sixth aspects of the present invention. Device.

【0027】第9の本発明の本発明のインクジェット記
録装置によれば、使用するインクジェット記録ヘッドが
第1ないし第6のいずれか1の本発明のインクジェット
記録ヘッドであるため、圧力室等の吐出口付近への気泡
の侵入が防止され、気泡によるインク吐出不良等の不具
合が生じにくい。
According to the ninth aspect of the ink jet recording apparatus of the present invention, since the ink jet recording head to be used is any one of the first to sixth ink jet recording heads of the present invention, a discharge chamber such as a pressure chamber is formed. Air bubbles are prevented from entering the vicinity of the outlet, and defects such as ink ejection failure due to air bubbles are less likely to occur.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明を実施の形態を挙げて詳細
に説明する。図1は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ド(以下、「記録ヘッド」と略す場合がある)の一例と
して、第1の実施の形態の記録ヘッド100の動作状態
を表す拡大断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to embodiments. FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view illustrating an operation state of a recording head 100 according to the first embodiment as an example of an inkjet recording head (hereinafter, may be abbreviated as “recording head”) of the present invention.

【0029】記録ヘッド100の内部には、インクタン
ク(不図示)から吐出口(インク吐出口)106までを
繋ぐインク流路112が形成され、矢印A方向にインク
の流れが生ずるようになっている(図1では、インク流
路112を示すのにその領域のみを指して符号を付して
いるが、インク流路112は、当該領域におけるインク
102が流れる記録ヘッド100内部の連通孔を指す。
以下、「インク流路」といった場合に同様。)。
Inside the recording head 100, an ink flow path 112 is formed from an ink tank (not shown) to a discharge port (ink discharge port) 106, and an ink flow is generated in the direction of arrow A. 1 (in FIG. 1, the ink flow path 112 is indicated by a reference numeral indicating only that area, but the ink flow path 112 indicates a communication hole inside the recording head 100 through which the ink 102 flows in the area. .
Hereinafter, the same applies to the case of “ink flow path”. ).

【0030】このインク流路112は、矢印A方向下流
側で隔壁122により仕切られ、各吐出口106に対応
して設けられた個別インク流路112bに分割されてい
る。なお、隔壁122が設けられる位置よりも上流側の
分割されていないインク流路112は、共通インク流路
112aと称することとする。また個別インク流路11
2bの数は、図1では3本となっているが、必要に応じ
て適宜設定することができる。なお、インク流路112
の開口(矢印A方向と垂直な断面)の形状は、円形、矩
形、六角形等任意の形状とすることができる。
The ink flow path 112 is partitioned by a partition wall 122 on the downstream side in the direction of arrow A, and is divided into individual ink flow paths 112b provided corresponding to the respective ejection ports 106. The undivided ink flow path 112 upstream of the position where the partition wall 122 is provided is referred to as a common ink flow path 112a. In addition, the individual ink channel 11
Although the number of 2b is three in FIG. 1, it can be set as needed. The ink flow path 112
The shape of the opening (cross section perpendicular to the direction of arrow A) can be any shape such as a circle, a rectangle, and a hexagon.

【0031】個別インク流路112bの矢印A方向吐出
口106手前側壁には、インク吐出手段である発熱素子
104が配されている(個別インク流路112b中の発
熱素子104周辺を圧力室120という場合がある)。
なお、本実施の形態においては、インク吐出手段とし
て、発熱素子104を用いたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、電歪素子や、静電気力を利用したも
の(特開平5−506014号公報等)、静電吸引方式
によるもの(特開平10−138494号公報等)、波
動集中方式によるもの(特開平6−115069号公報
等)等従来公知のインクジェット記録におけるあらゆる
インク吐出手段を採用することができる。これらのう
ち、静電吸引方式や波動集中方式によるものは、圧力室
を必要としない方式ゆえ、気泡が生じても、気泡が圧力
室に混入することによる吐出不良の問題は生じないが、
インク流路に気泡が滞留してインクの供給を阻害する可
能性があり、本発明を適用することにより、そのような
問題が解決される。
A heating element 104 serving as an ink ejection means is disposed on a side wall in front of the ejection port 106 in the direction of arrow A of the individual ink flow path 112b (the periphery of the heating element 104 in the individual ink flow path 112b is called a pressure chamber 120). In some cases).
In the present embodiment, the heating element 104 is used as the ink discharge means. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. Japanese Patent Application Laid-Open No. 506014, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-138494, and a method using a wave concentration method (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-115069). Can be adopted. Of these, those using the electrostatic suction method or the wave concentration method do not require a pressure chamber, so even if bubbles are generated, the problem of ejection failure due to mixing of the bubbles into the pressure chamber does not occur,
There is a possibility that air bubbles may stay in the ink flow path and hinder the supply of ink, and such a problem is solved by applying the present invention.

【0032】記録ヘッド100内のインク流路112に
はインク102が満たされ、発熱素子104から吐出エ
ネルギー(圧力)を得たインク102が吐出口106で
ドロップ化し、インク滴108となって、被記録材(画
像記録材料)110に着弾することで画像を記録する。
The ink flow path 112 in the recording head 100 is filled with the ink 102, and the ink 102, which has obtained the discharge energy (pressure) from the heating element 104, is dropped at the discharge port 106, forming an ink droplet 108, An image is recorded by landing on a recording material (image recording material) 110.

【0033】本実施の形態では、個別インク流路112
bの最も矢印A方向上流側に、対向する一対の電極11
4a,114bが配設されている。電極114a,11
4bが配設される区間の個別インク流路112bの形状
は、矢印A方向へ進むにしたがいインク流路の開口面積
が連続的に減少するような形状(開口部の形状が円形で
ある場合には、ラッパ状)となっており、かかる形状の
個別インク流路112b側壁に電極114a,114b
が配設されている。従って、電極114a,114b間
の間隙は、矢印A方向へ進むにしたがい狭まっている。
そして、電極114a,114bのそれぞれの表面に保
護層116a,116bが形成されている。(なお、図
1では図面の複雑化を避けるべく、図面上の最上段の個
別インク流路112bに配された電極および保護層にの
み符号を付しているが、他の個別インク流路112bに
配されたものにも同一の符号が付される)
In this embodiment, the individual ink flow paths 112
b, a pair of opposing electrodes 11 at the most upstream side in the arrow A direction.
4a and 114b are provided. Electrodes 114a, 11
The shape of the individual ink flow path 112b in the section in which the ink flow path 4b is provided is such that the opening area of the ink flow path decreases continuously as it proceeds in the direction of arrow A (in the case where the shape of the opening is circular). Are in the shape of a trumpet), and the electrodes 114a, 114b
Are arranged. Accordingly, the gap between the electrodes 114a and 114b becomes narrower in the direction of arrow A.
Then, protective layers 116a and 116b are formed on the respective surfaces of the electrodes 114a and 114b. (Note that, in FIG. 1, to avoid complication of the drawing, reference numerals are given only to the electrodes and the protective layers disposed in the uppermost individual ink flow channel 112 b in the drawing, but other individual ink flow channels 112 b Are assigned the same reference numerals.)

【0034】本実施の形態の記録ヘッド100を用いて
インクジェット記録を行う際、電極114a,114b
間には所定の電源手段により電圧が印加され、その結果
インク流路中に不均一電界である気泡流入防止電界が形
成される。本実施の形態における気泡流入防止電界は、
インクの流れ方向(図1中矢印A方向)に対して、イン
ク流路112の下流側(吐出口側)の電界が強く、上流
側(共通インク流路112a側)が弱く形成される。
When ink jet recording is performed using the recording head 100 of the present embodiment, the electrodes 114a, 114b
A voltage is applied between these by a predetermined power supply means, and as a result, a bubble inflow prevention electric field, which is a non-uniform electric field, is formed in the ink flow path. The bubble inflow prevention electric field in the present embodiment is:
The electric field on the downstream side (discharge port side) of the ink flow path 112 is strong and the upstream side (the common ink flow path 112a side) is weaker than the ink flow direction (the direction of arrow A in FIG. 1).

【0035】気泡流入防止電界の作用について、個別イ
ンク流路112bの電極114a,114b周辺の模式
拡大図である図2を用いて説明する。図2では、上方の
電極114aを正電極とするケースを模式的に示してい
る。
The action of the bubble inflow prevention electric field will be described with reference to FIG. 2 which is a schematic enlarged view around the electrodes 114a and 114b of the individual ink flow path 112b. FIG. 2 schematically shows a case in which the upper electrode 114a is used as a positive electrode.

【0036】電極114a,114b間に印加された電
圧により形成された気泡流入防止電界の影響を受けて、
個別インク流路112bに流入した気泡118の表面に
は、誘電分極による電荷の偏りが生じ、気泡118表面
の正電極側(電極114a側)には正電荷が、負電極側
(電極114b側)には負電荷が分布する。これは気泡
118を取り囲むインク102の誘電率が気泡118の
誘電率より大きいことに起因する。その結果、気泡11
8は両方の電極114a,114bから斥力を受け、合
力として強電界側から弱電界側へ向かう力(誘電泳動力
と呼ばれる)を受ける。したがって、気泡流入防止電界
は、気泡118に対し常に強電界側から弱電界側に向か
う作用力を発生するものである。このように、気泡流入
防止電界が気泡118に作用し、気泡118は弱電界
側、即ちインクの流れ方向上流側への力を受け、インク
の流れ方向への進行が妨げられ、圧力室(図1における
個別インク流路112b中の電極114a,114b右
端部から吐出口106までの間)等の吐出口106付近
への気泡118の侵入が防止される。
Under the influence of a bubble inflow prevention electric field formed by the voltage applied between the electrodes 114a and 114b,
On the surface of the bubble 118 that has flowed into the individual ink flow channel 112b, a bias of charge occurs due to dielectric polarization, and a positive charge is applied to the positive electrode side (electrode 114a side) of the bubble 118 surface and a negative electrode side (electrode 114b side). Has a negative charge distribution. This is because the dielectric constant of the ink 102 surrounding the bubble 118 is larger than the dielectric constant of the bubble 118. As a result, bubbles 11
8 receives a repulsive force from both the electrodes 114a and 114b, and receives a force (called dielectrophoretic force) from the strong electric field side to the weak electric field side as a resultant force. Therefore, the bubble inflow prevention electric field always generates an acting force on the bubble 118 from the strong electric field side to the weak electric field side. As described above, the bubble inflow prevention electric field acts on the bubble 118, and the bubble 118 receives a force on the weak electric field side, that is, on the upstream side in the ink flow direction, and is prevented from proceeding in the ink flow direction. 1 prevents the bubbles 118 from entering the vicinity of the discharge port 106 such as between the right ends of the electrodes 114a and 114b in the individual ink flow path 112b and the discharge port 106).

【0037】本実施の形態では、電極114a,114
b間の間隙をインクの流れ方向で連続的に変化させるこ
とにより、強電界側と弱電界側とからなる強い気泡流入
防止電界を強制的に形成させているため、インク102
中に存在する気泡118が電極114a,114bから
の電界による斥力をより強く受け、インクの流れ方向
(図1中矢印A方向)への進行が妨げられ、圧力室12
0等の吐出口106付近への気泡118の侵入がより有
効に防止される。
In this embodiment, the electrodes 114a, 114
By continuously changing the gap between b and b in the ink flow direction, a strong bubble inflow prevention electric field composed of the strong electric field side and the weak electric field side is forcibly formed.
The bubbles 118 present therein receive a stronger repulsive force due to the electric field from the electrodes 114a and 114b, and are prevented from proceeding in the ink flow direction (the direction of the arrow A in FIG. 1).
Intrusion of the bubble 118 into the vicinity of the discharge port 106 such as 0 is more effectively prevented.

【0038】インク102中にイオン化した成分が存在
する場合や帯電した成分が存在する場合、それら成分は
電界の向きに沿ってクーロン力を受けることになり、正
に荷電している成分は負極側に、負に荷電している成分
は正極側に泳動する(この現象は「電気泳動」と呼ばれ
る)。その結果、電極114a,114b表面あるいは
電極114a,114bを覆う保護層116a,116
b表面に不要の堆積物を生じることとなり、同時にイン
ク成分を変化させる結果となる。従って、気泡流入防止
電界を正負が交互に反転する交流電界とすることによ
り、上記電気泳動が生じないようにすることが望まし
く、電極114a,114bに印加する電圧は、交流電
圧であることが望ましい。
When there are ionized components or charged components in the ink 102, these components receive a Coulomb force along the direction of the electric field, and the positively charged component is placed on the negative electrode side. In addition, the negatively charged component migrates to the positive electrode side (this phenomenon is called "electrophoresis"). As a result, the protective layers 116a, 116b covering the surfaces of the electrodes 114a, 114b or the electrodes 114a, 114b.
Unnecessary deposits are formed on the surface b, and at the same time, the ink components are changed. Therefore, it is desirable that the electrophoresis does not occur by setting the bubble inflow prevention electric field to an alternating electric field in which positive and negative are alternately reversed, and it is desirable that the voltage applied to the electrodes 114a and 114b is an alternating voltage. .

【0039】交流電圧(電界)の周波数は、数Hzから
数MHzの範囲で適用可能である。しかし、周波数が低
すぎると上記電気泳動現象による問題が回避できず、周
波数が高すぎると電源が高価になり、それぞれ好ましく
ない。従って、好ましい周波数範囲としては10Hz〜
1MHzであり、より好ましくは50Hz〜500kH
zである。交流電圧(電界)の波形は、特に限定され
ず、三角波、sin波、矩形波、鋸波等あらゆる波形が
選択され得る。
The frequency of the AC voltage (electric field) can be applied in the range of several Hz to several MHz. However, if the frequency is too low, the problem caused by the electrophoresis phenomenon cannot be avoided. If the frequency is too high, the power supply becomes expensive, which is not preferable. Therefore, the preferred frequency range is 10 Hz to
1 MHz, more preferably 50 Hz to 500 kHz.
z. The waveform of the AC voltage (electric field) is not particularly limited, and any waveform such as a triangular wave, a sine wave, a rectangular wave, and a sawtooth wave can be selected.

【0040】交流電圧(電界)の振幅は、気泡のサイ
ズ、インクの粘度、インクの比誘電率、インクの流速、
インク流路のサイズ、電極形状等を勘案して決定され
る。気泡に作用する斥力は、電界強度の2乗の変化率
(grad(E2 ))が大きいほど大きくなる。印加電
圧の振幅が大きい方が,(grad(E2 ))を大きく
するヘッド設計、および、パラメータ設計が容易になる
ので、振幅としては、0Vを基準として10V以上が好
ましく、より好ましくは50V以上である。一方、あま
り高電圧を印加すると消費電力が増大し、吐出手段を制
御する信号への悪影響が生ずる可能性もあるため、振幅
としては、0Vを基準として1000V以下、より好ま
しくは300V以下である。
The amplitude of the AC voltage (electric field) depends on the size of the bubble, the viscosity of the ink, the relative permittivity of the ink, the flow rate of the ink,
It is determined in consideration of the size of the ink flow path, electrode shape, and the like. The repulsive force acting on the bubbles increases as the rate of change of the square of the electric field intensity (grad (E 2 )) increases. The larger the amplitude of the applied voltage is, the easier the head design and the parameter design to increase (grad (E 2 )) are. Therefore, the amplitude is preferably 10 V or more based on 0 V, more preferably 50 V or more. It is. On the other hand, if a too high voltage is applied, power consumption increases, and there is a possibility that a signal for controlling the ejection unit may be adversely affected. Therefore, the amplitude is 1000 V or less based on 0 V, and more preferably 300 V or less.

【0041】本実施の形態において、電極114a,1
14bの表面には、図1及び図2に示す如く、保護層1
16a,116bが形成されているが、これはインク1
02と電極114a,114bとの反応を防ぐためのも
のであり、またインク102が比較的電気抵抗が低い場
合に、インク102中に不要な電流が流れることを防ぐ
ためのものである。インク102の電気抵抗が十分に高
く、かつ電極114a,114bとインク102とが電
界の存在下で接触しても反応を起こさないような材料の
組み合わせを選択できる場合には、保護層116a,1
16bは必要ない。
In this embodiment, the electrodes 114a, 1
On the surface of the protective layer 14b, as shown in FIGS.
16a and 116b are formed.
This is for preventing a reaction between the electrode 102 and the electrodes 114a and 114b, and for preventing an unnecessary current from flowing through the ink 102 when the ink 102 has a relatively low electric resistance. If the electric resistance of the ink 102 is sufficiently high and a combination of materials that does not cause a reaction even when the electrodes 114a and 114b and the ink 102 come into contact with each other in the presence of an electric field can be selected, the protection layers 116a and 1
16b is not required.

【0042】保護層116a,116bは、電極とイン
クとの接触を遮断可能な緻密な層形成が可能で、電極と
インクとの電気的絶縁性を確保し得る電気抵抗を有し、
かつ、インクに対して溶け出さない材料で形成されれば
よい。このような性質の材料としては、ポリイミド樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアラミド樹脂、ポリスルホ
ン樹脂、シリコーン樹脂、含フッ素樹脂等の高分子材
料;酸化珪素、窒化珪素、炭化珪素およびその化合物;
アルミナ、酸化チタン、窒化チタン、炭化チタン等の無
機化合物等の材料が挙げられ、さらに、これら材料の化
合物、混合物や、その他従来より公知の絶縁性の材料を
挙げることができる。保護層116a,116bは、こ
れらの材料を被覆材として、任意の手段で電極114
a,114bの表面に被覆することにより形成すること
ができる。
Each of the protective layers 116a and 116b can be formed as a dense layer capable of blocking the contact between the electrode and the ink, and has an electric resistance capable of securing electrical insulation between the electrode and the ink.
Further, it may be formed of a material that does not dissolve in the ink. Examples of materials having such properties include high molecular weight materials such as polyimide resin, polyester resin, polyaramid resin, polysulfone resin, silicone resin, and fluorine-containing resin; silicon oxide, silicon nitride, silicon carbide and compounds thereof;
Examples thereof include materials such as inorganic compounds such as alumina, titanium oxide, titanium nitride, and titanium carbide, and further, compounds and mixtures of these materials, and other conventionally known insulating materials. The protective layers 116a and 116b can be formed by using any of these materials as a coating material by any means.
a, 114b can be formed by coating the surface.

【0043】保護層116a,116bの具体的な被覆
方法としては、上記被覆材を適当な溶剤に溶解して塗布
液を調製し、該塗布液を浸漬塗布、スプレー塗布、ロー
ル塗布、バーコーター塗布等の塗布手段により電極11
4a,114b表面に塗布および乾燥させる方法、ある
いは、上記被覆材をフィルム上に成型し、これを直接電
極114a,114b表面に貼り付ける方法等が挙げら
れる。さらにCVD法、スパッタリング法、真空蒸着法
等の従来公知の薄膜形成方法によっても形成することが
でき、また、電極114a,114bの表面に酸化、炭
化あるいは窒化等の反応処理を施すことにより形成する
こともできる。
As a specific method of coating the protective layers 116a and 116b, a coating solution is prepared by dissolving the coating material in an appropriate solvent, and the coating solution is applied by dip coating, spray coating, roll coating, or bar coater coating. The electrode 11 is applied by a coating means such as
For example, a method of coating and drying the surfaces of the electrodes 4a and 114b, or a method of forming the above-mentioned coating material on a film and directly affixing the coating material to the surfaces of the electrodes 114a and 114b can be used. Further, it can be formed by a conventionally known thin film forming method such as a CVD method, a sputtering method, or a vacuum evaporation method, and is formed by performing a reaction treatment such as oxidation, carbonization or nitridation on the surfaces of the electrodes 114a and 114b. You can also.

【0044】インク102としては、水性インク、油性
インク、WAX系ホットメルトインク、樹脂系ホットメ
ルトインク等様々なものを用いることができる。これ
は、いずれのインクの誘電率も、印加する電圧の周波数
によって異なるものの通常真空の誘電率の数倍〜80倍
であるのに対し、記録ヘッド100中に発生する気泡1
18の成分は、空気、酸素、水素、窒素等であり、いず
れの場合も誘電率は真空の誘電率とほぼ等しくなり、既
述の気泡流入防止電界が有効に作用するからである。
As the ink 102, various inks such as water-based ink, oil-based ink, WAX-based hot-melt ink, and resin-based hot-melt ink can be used. This is because the dielectric constant of each ink varies depending on the frequency of the applied voltage, but is several times to 80 times the dielectric constant of a normal vacuum.
The component 18 is air, oxygen, hydrogen, nitrogen, or the like. In any case, the dielectric constant is substantially equal to the vacuum dielectric constant, and the above-described bubble inflow prevention electric field works effectively.

【0045】図3は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの他の一例として、第2の実施の形態の記録ヘッド3
00の動作状態を表す拡大断面図である。第1の実施の
形態の記録ヘッド100同様、インク流路312は、矢
印B方向上流側の共通インク流路312aと、同下流側
で隔壁314により仕切られた個別インク流路312b
とからなる。本実施の形態では、図3に示すように狭い
領域にのみ電極314a,314bを設けている。
FIG. 3 shows a recording head 3 according to a second embodiment as another example of the ink jet recording head of the present invention.
It is an expanded sectional view showing the operation state of 00. As with the recording head 100 of the first embodiment, the ink flow path 312 includes a common ink flow path 312a on the upstream side in the direction of arrow B and an individual ink flow path 312b partitioned by a partition wall 314 on the downstream side.
Consists of In this embodiment, the electrodes 314a and 314b are provided only in a narrow area as shown in FIG.

【0046】本実施の形態は、個別インク流路312b
が直線的に形成されており、第1の実施の形態の記録ヘ
ッド100のような、電極114a,114b間の間隙
を変化させることにより電界強度を不均一にする構成で
はない。本実施の形態は、局所的な不均一電界をインク
流路312に形成して、気泡318への斥力を生じさせ
る例である。本実施の形態の場合、気泡318が電極3
14a,314b位置に近づくと電界が急激に変化する
(強くなる)ので、強い斥力を受け、個別インク流路3
12bに気泡が流入するのを防止できる。本実施の形態
の構成によれば、インク流路312の構成が簡易であ
り、電極314a,314bのサイズを小さくできるた
め、全体の小型化が可能となる。
In this embodiment, the individual ink flow path 312b
Are not linearly formed, and are not configured to make the electric field intensity non-uniform by changing the gap between the electrodes 114a and 114b as in the recording head 100 of the first embodiment. The present embodiment is an example in which a local non-uniform electric field is formed in the ink flow path 312 to generate a repulsive force on the bubble 318. In the case of the present embodiment, the bubbles 318
14a and 314b, the electric field suddenly changes (increases).
Bubbles can be prevented from flowing into 12b. According to the configuration of the present embodiment, the configuration of the ink flow path 312 is simple, and the size of the electrodes 314a and 314b can be reduced, so that the overall size can be reduced.

【0047】第2の実施の形態を構成する部材の構造、
形状、および材料や、第2の実施の形態の作用、効果
は、以上説明した第2の実施の形態に固有のものを除い
ては、第1の実施の形態と同様である。
The structure of the members constituting the second embodiment,
The shape and material, and the operation and effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment except for those specific to the second embodiment described above.

【0048】図4は、本発明のインクジェット記録ヘッ
ドの他の一例として、第3の実施の形態の記録ヘッド4
00の動作状態を表す拡大断面図である。記録ヘッド4
00の内部には、インクタンク(不図示)からノズル板
430に形成された吐出口(インク吐出口)406まで
を繋ぐインク流路412が形成され、矢印C方向にイン
クの流れが生ずるようになっている。このインク流路4
12は、矢印C方向下流側で隔壁(不図示)により仕切
られ、図面奥行き方向に複数の吐出口406に対応して
設けられた複数の個別インク流路412bが形成されて
いる。即ち本実施の形態も第1の実施の形態同様複数の
吐出口を有するものであり、吐出口との関係で見れば、
図4は、第1の実施の形態を示す図1とは、記録ヘッド
の断面の方向が垂直に異なっている。なお、隔壁が設け
られる位置よりも上流側の分割されていないインク流路
412は、共通インク流路412aと称することとす
る。
FIG. 4 shows a recording head 4 according to a third embodiment as another example of the ink jet recording head of the present invention.
It is an expanded sectional view showing the operation state of 00. Recording head 4
Inside 00, an ink flow path 412 is formed to connect from an ink tank (not shown) to a discharge port (ink discharge port) 406 formed in the nozzle plate 430 so that ink flows in the direction of arrow C. Has become. This ink channel 4
Numeral 12 is partitioned by a partition wall (not shown) on the downstream side in the direction of arrow C, and a plurality of individual ink channels 412b provided corresponding to the plurality of ejection ports 406 in the depth direction of the drawing are formed. That is, the present embodiment also has a plurality of discharge ports as in the first embodiment, and when viewed from the relation with the discharge ports,
FIG. 4 is different from FIG. 1 showing the first embodiment in that the direction of the cross section of the recording head is perpendicularly different. The undivided ink flow path 412 upstream of the position where the partition wall is provided is referred to as a common ink flow path 412a.

【0049】個別インク流路412bの側壁には、イン
ク吐出手段である発熱素子404が配されている(個別
インク流路412b中の発熱素子404周辺を圧力室4
20という場合がある)。記録ヘッド400内のインク
流路412にはインク402が満たされ、発熱素子40
4から吐出エネルギー(圧力)を得たインク402が吐
出口406でドロップ化し、インク滴408となって、
被記録材(画像記録材料)410に着弾することで画像
を記録する。
On the side wall of the individual ink flow path 412b, a heating element 404 serving as an ink discharging means is disposed (the heating element 404 in the individual ink flow path 412b is surrounded by the pressure chamber 4).
20). The ink 402 is filled in the ink flow path 412 in the recording head 400,
The ink 402 that has obtained the discharge energy (pressure) from the nozzle 4 is dropped at the discharge port 406 and becomes an ink droplet 408.
An image is recorded by landing on a recording material (image recording material) 410.

【0050】共通インク流路412aの矢印C方向下流
側に、対向する一対の電極414a,414bが配設さ
れている。電極414a,414bが配設される区間の
共通インク流路412aの形状は、矢印C方向へ進むに
したがいインク流路の開口面積が連続的に減少するよう
な形状となっており、かかる形状の個別インク流路41
2b側壁に電極414a,414bが配設されている。
従って、電極414a,414b間の間隙は、矢印C方
向へ進むにしたがい狭まっている。なお、電極414
a,414bのそれぞれの表面に保護層416a,41
6bが形成されているが、第1の実施の形態で述べたと
同様、保護層416a,416bは必須ではない。
A pair of electrodes 414a and 414b facing each other are disposed downstream of the common ink flow path 412a in the direction of arrow C. The shape of the common ink flow path 412a in the section where the electrodes 414a and 414b are provided is such that the opening area of the ink flow path decreases continuously as it proceeds in the direction of arrow C. Individual ink channel 41
Electrodes 414a and 414b are provided on the side wall 2b.
Therefore, the gap between the electrodes 414a and 414b becomes narrower in the direction of arrow C. The electrode 414
a, 414b on the respective surfaces of the protective layers 416a, 41
Although 6b is formed, the protective layers 416a and 416b are not essential, as described in the first embodiment.

【0051】本実施の形態では、電極414a,414
bより矢印C方向上流、かつ、共通インク流路412a
の側壁であって、インク402の主たる流路から外れた
位置に、気泡トラップ構造である凹状の気泡溜まり42
4が設けられてる。気泡溜まり424は気泡を収容し得
る個室の形状となっている。
In this embodiment, the electrodes 414a, 414
b, and the common ink flow path 412a
And a concave bubble reservoir 42 having a bubble trap structure at a position deviated from a main flow path of the ink 402.
4 are provided. The bubble reservoir 424 has a shape of a private room capable of storing bubbles.

【0052】本実施の形態の記録ヘッド400を用いて
インクジェット記録を行う際、第1の実施の形態同様、
インク流路412中に不均一電界である気泡流入防止電
界が形成される。しかし、本実施の形態では、気泡流入
防止電界は共通インク流路421aの領域に形成され
る。
When ink-jet recording is performed using the recording head 400 of the present embodiment, similar to the first embodiment,
A bubble inflow prevention electric field, which is a non-uniform electric field, is formed in the ink flow path 412. However, in the present embodiment, the bubble inflow prevention electric field is formed in the region of the common ink channel 421a.

【0053】従って、本実施の形態では、気泡流入防止
電界を発生させるための電極414a,414bを個別
インク流路412b毎に設ける必要がなく、共通インク
流路412aにのみ設ければ十分であり、構成が簡易で
ある。さらに、上記電極414bは、発熱素子404に
接続される配線と兼用することも可能である。なお、電
極414a,414bは、気泡溜まり424まで電界が
作用するよう、気泡溜まり424近辺まで配置されてい
ることが好ましい。
Therefore, in the present embodiment, it is not necessary to provide the electrodes 414a and 414b for generating a bubble inflow prevention electric field for each individual ink channel 412b, and it is sufficient to provide only the common ink channel 412a. The configuration is simple. Further, the electrode 414b can also be used as a wiring connected to the heating element 404. Note that the electrodes 414a and 414b are preferably arranged near the bubble reservoir 424 so that an electric field acts on the bubble reservoir 424.

【0054】本実施の形態では、電極414a,414
bからの電界による斥力を受け、矢印C方向への進行が
妨げられた気泡418が、気泡418自体の浮力の作用
も手伝って気泡トラップ構造である気泡溜まり424に
捕獲される。従って、気泡418がインク流路412に
滞留することがなく、圧力室420等の吐出口406付
近への気泡418の侵入が長期間にわたり有効に防止さ
れる。
In the present embodiment, the electrodes 414a, 414
The bubble 418, which has been prevented from proceeding in the direction of arrow C due to the repulsive force due to the electric field from b, is captured by the bubble pool 424 having a bubble trap structure with the help of the buoyancy of the bubble 418 itself. Therefore, the bubble 418 does not stay in the ink flow path 412, and the intrusion of the bubble 418 into the vicinity of the discharge port 406 such as the pressure chamber 420 can be effectively prevented for a long period of time.

【0055】また、複数の吐出口を有する記録ヘッドで
は、あるインク吐出口からのインクの吐出が記録ヘッド
内の圧力変動を引き起こし、他の吐出口のメニスカスを
振動させてしまい、これにより安定な吐出が阻害される
ことが知られている。この現象を抑制するのに、インク
室内に気泡を配置することにより圧力変動を吸収させる
ことが有効であることが知られている。本実施の形態で
は、気泡によるインク供給不良を防止する効果があると
ともに、気泡を記録ヘッド内に残すことで前記記録ヘッ
ド内の圧力変動を吸収することも可能となる。
In a print head having a plurality of discharge ports, discharge of ink from a certain ink discharge port causes a pressure fluctuation in the print head, causing the meniscus of another discharge port to vibrate. It is known that ejection is hindered. To suppress this phenomenon, it is known that it is effective to absorb the pressure fluctuation by arranging bubbles in the ink chamber. This embodiment has the effect of preventing ink supply failure due to air bubbles, and can absorb pressure fluctuations in the print head by leaving air bubbles in the print head.

【0056】本実施の形態では、図5に示すように、気
泡トラップ構造である気泡溜まり524に捕獲された気
泡518がある程度の量溜まってきた場合に、これを抜
気すべく、バルブ手段528を介して気泡溜まり524
に連通する抜気管526を設けることも好ましい態様で
ある。所定のタイミングで自動的に、あるいは手動でバ
ルブ手段528を開口することにより気泡溜まり524
に溜まった気泡518を抜気することができ、長期間の
使用により気泡溜まり524に溜まった気泡518が溢
れ出るといった、不具合を防止することができる。従っ
て、気泡溜まり524に連通する抜気管526を設けれ
ば、半永久的に、気泡による不具合の生じないインクジ
ェット記録ヘッドとすることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, when a certain amount of bubbles 518 trapped in the bubble trap 524 having a bubble trapping structure accumulates, the valve means 528 is evacuated to release the bubbles. Through the air pocket 524
It is also a preferred embodiment to provide a vent tube 526 that communicates with the air. By opening the valve means 528 automatically at a predetermined timing or manually, the air bubble accumulation 524 is formed.
The bubbles 518 accumulated in the bubble reservoir 524 can be vented, and problems such as the bubbles 518 accumulated in the bubble reservoir 524 overflowing due to long-term use can be prevented. Therefore, by providing the bleeding pipe 526 communicating with the bubble reservoir 524, it is possible to semipermanently provide an ink jet recording head free from trouble due to bubbles.

【0057】気泡トラップ構造としては、気泡溜まり4
24内のインク402と接する壁面が撥インク処理され
ていることが好ましい。かかる構成とすれば、気泡41
8が壁面に吸着されやすくなり、気泡418の捕獲効果
が向上する。かかる撥インク処理は、インク402との
接触角が70°以上、好ましくは100°以上となるよ
うな材料で表面を被覆すれば良い。一般的に撥インク性
を示す材料としてはフッ素樹脂系の材料が知られてお
り、例えば以下のような材料であれば、適宜選択可能で
ある。
As the bubble trap structure, a bubble pool 4
It is preferable that a wall surface in contact with the ink 402 in the inside 24 is subjected to an ink-repellent treatment. With this configuration, the bubble 41
8 is easily adsorbed on the wall surface, and the effect of capturing the bubbles 418 is improved. In this ink-repellent treatment, the surface may be coated with a material having a contact angle with the ink 402 of 70 ° or more, preferably 100 ° or more. Generally, a fluororesin-based material is known as a material having ink repellency. For example, any of the following materials can be appropriately selected.

【0058】ポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)、具体的にはポリフロンTFE(ダイキン工業社
製)やTeflon TFE(Du Pont社製);
テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体(PFA)、具体的にはネオフロンP
FA(ダイキン工業社製)やTeflon PFA(D
uPont社製);テトラフルオロエチレン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体(FEP)、具体的にはネオ
フロンFEP(ダイキン工業社製)やTeflonFE
P(Du Pont社製);テトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニ
ルエーテル共重合体(EPE)、具体的にはネオフロン
EPA(ダイキン工業社製)やテフロンEPE(三井デ
ュポンフロロケミカル社製);テトラフルオロエチレン
−エチレン共重合体(ETFE)、具体的にはアフロン
COP(旭硝子社製)やTefzel(Du Pont
社製);ポロクロロトリフルオロエチレン(PCTF
E)、具体的にはネオフロンCTFE(ダイキン工業社
製)やKel−F(3M社製);クロロトリフルオロエ
チレン−エチレン共重合体(ECTFE)、具体的には
Halar(Ausimont N.V.製);ポリビ
ニリデンフルオライド(PVdF)、具体的にはKFポ
リマー(呉羽化学工業社製);ポリビニルフルオライド
(PVF)、具体的にはTedlar(Du Pont
社製)などが挙げられる。また、最近では主鎖に環状構
造を有するパーフルオロフッ素樹脂;具体的にはサイト
ップ(旭硝子社製)やTeflon AF(Du Po
nt社製)なども挙げられる。さらには、その他フッ素
原子を含有する樹脂、例えば、フッ素化エポキシ樹脂、
フッ素化ポリイミド樹脂、フッ素化ポリアミド樹脂、フ
ッ素化アクリル樹脂、フッ素化ポリウレタン樹脂、フッ
素化シロキサン樹脂およびそれらの変性樹脂なども挙げ
られる。一方、シリコン原子を含む撥水処理剤やシリコ
ン系樹脂を用いてもよい。
Polytetrafluoroethylene (PTF)
E), specifically, polyflon TFE (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) or Teflon TFE (manufactured by Du Pont);
Tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), specifically, Neoflon P
FA (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and Teflon PFA (D
uPont); tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), specifically, Neoflon FEP (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and Teflon FE
P (manufactured by Du Pont); tetrafluoroethylene-
Hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (EPE), specifically, Neoflon EPA (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and Teflon EPE (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemicals); tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE) Specifically, Aflon COP (made by Asahi Glass Co., Ltd.) and Tefzel (Du Pont
Porochlorotrifluoroethylene (PCTF)
E), specifically, Neoflon CTFE (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and Kel-F (manufactured by 3M); chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), specifically, Halar (manufactured by Ausimont NV). ); Polyvinylidene fluoride (PVdF), specifically KF polymer (manufactured by Kureha Chemical Industry Co., Ltd.); polyvinyl fluoride (PVF), specifically Tedlar (Du Pont)
And the like). Recently, a perfluorofluororesin having a cyclic structure in the main chain; specifically, Cytop (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) or Teflon AF (Du Po
nt). Furthermore, other resins containing a fluorine atom, for example, a fluorinated epoxy resin,
Examples include fluorinated polyimide resins, fluorinated polyamide resins, fluorinated acrylic resins, fluorinated polyurethane resins, fluorinated siloxane resins, and modified resins thereof. On the other hand, a water-repellent agent containing silicon atoms or a silicon-based resin may be used.

【0059】気泡トラップ構造は、図4に示す気泡溜ま
り424ような凹状の部屋構造に限られない。例えば、
図6に示す気泡溜まり524のように、インク流路61
2と連通する部分624aが狭く内部624bが広い構
造は、一旦捕獲した気泡618の再流出を起こしにくい
という効果があるため好ましい形状である。
The bubble trap structure is not limited to a concave room structure such as the bubble pool 424 shown in FIG. For example,
As shown in a bubble pool 524 shown in FIG.
The structure in which the portion 624a communicating with the second part 624a is narrow and the inside 624b is wide is an advantageous shape because it has an effect that the air bubbles 618 that have been once captured are less likely to flow again.

【0060】なお、気泡トラップ構造は、気泡418自
体の浮力の作用を有効に生かすべく、開口が水平面(地
面)に対向するように気泡溜まり424を設けることが
必要となる。従って、図4では、水平面に対し右向き平
行にインク滴408を吐出する形態であるため、気泡溜
まり424はそのまま下向きに開口している。しかし、
これを上下反転させ、水平面に対し左向き平行にインク
滴408を吐出する場合には、共通インク流路412a
側壁の、図4において気泡溜まり424が設けられてい
る箇所と対向する箇所に気泡溜まりを設ける必要があ
る。このような観点より考えると、例えば図7に示すよ
うに本実施の形態の記録ヘッド700を水平面に対し右
斜め下向きにインク滴708を吐出する形態であるなら
ば、図7に示すような形状の気泡溜まり724にして、
開口が水平面(地面)に対向するようにすることが好ま
しい。
In the bubble trap structure, it is necessary to provide a bubble pool 424 so that the opening faces a horizontal plane (ground) in order to effectively use the action of buoyancy of the bubble 418 itself. Therefore, in FIG. 4, since the ink droplets 408 are ejected in the right direction parallel to the horizontal plane, the bubble reservoir 424 is opened downward as it is. But,
When this is reversed upside down and the ink droplet 408 is ejected leftward and parallel to the horizontal plane, the common ink flow path 412a
It is necessary to provide a bubble pool at a location on the side wall opposite to the location where the bubble pool 424 is provided in FIG. Considering from such a viewpoint, for example, as shown in FIG. 7, if the recording head 700 according to the present embodiment discharges the ink droplets 708 obliquely downward to the right with respect to the horizontal plane, the shape shown in FIG. 724
It is preferable that the openings face the horizontal plane (the ground).

【0061】従って、気泡トラップ構造としての気泡溜
まり424,624,724の形状や配置箇所は、記録
ヘッド400,600,700の水平面に対する傾き、
インク流路412,612,712の形状等により適宜
決定すればよい。
Therefore, the shape and arrangement of the air bubble reservoirs 424, 624, and 724 as the air bubble trap structure are determined by the inclination of the recording heads 400, 600, and 700 with respect to the horizontal plane.
What is necessary is just to determine suitably according to the shape of the ink flow path 412,612,712.

【0062】第3の実施の形態を構成する部材の構造、
形状、および材料や、第3の実施の形態の作用、効果
は、以上説明した第3の実施の形態に固有のものを除い
ては、第1の実施の形態と同様である。
The structure of the members constituting the third embodiment,
The shape and material, and the operation and effects of the third embodiment are the same as those of the first embodiment, except for those specific to the third embodiment described above.

【0063】以上、本発明を実施の形態を挙げて説明し
てきたが、本発明は上記実施の形態に挙げたものに限定
されるものではなく、例えば電極の形状や配置する位
置、電圧の印加方法等は上記実施の形態で挙げられたも
の以外のものも適用しうる。また、本発明は、上記実施
の形態を挙げられたの吐出手段によって限定されるもの
ではない。
Although the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the shape and position of the electrode, the application of a voltage, etc. Methods other than those described in the above embodiments can be applied. Further, the present invention is not limited by the ejection means described in the above embodiment.

【0064】さらに、上記実施の形態においては、すべ
てインク吐出口、およびインクの吐出方向が右向きであ
るが、下向き、上向き、左向き、あるいはこれら相互の
中間等、如何なる方向に本発明のインクジェット記録ヘ
ッドが向いていても構わない。
Further, in the above-described embodiment, the ink discharge ports and the ink discharge direction are all rightward, but the ink jet recording head of the present invention may be in any direction, such as downward, upward, leftward, or intermediate therebetween. May be facing.

【0065】以上の如き構成の本発明のインクジェット
記録ヘッドは、従来よりあるいわゆるインクジェット記
録装置、即ち、画像記録媒体を搬送する搬送手段と、前
記搬送手段により搬送される前記画像記録媒体に対しイ
ンクを吐出して画像を記録するインクジェット記録ヘッ
ドと、前記インクジェット記録ヘッドに画像信号を入力
する画像信号入力手段と、を備えるインクジェット記録
装置において、好適に用いられる。本発明のインクジェ
ット記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置は、イ
ンクジェット記録ヘッドの圧力室等の吐出口付近への気
泡の侵入が防止され、気泡によるインク吐出不良等の不
具合が生じにくい。
The ink jet recording head of the present invention having the above-described structure is a so-called conventional ink jet recording apparatus, that is, a conveying means for conveying an image recording medium, and an ink jet recording medium which is conveyed by the conveying means. It is suitably used in an ink jet recording apparatus comprising: an ink jet recording head for recording an image by discharging ink; and image signal input means for inputting an image signal to the ink jet recording head. In the ink jet recording apparatus using the ink jet recording head of the present invention, the intrusion of bubbles into the vicinity of the discharge port such as the pressure chamber of the ink jet recording head is prevented, and the troubles such as defective ink discharge due to the bubbles hardly occur.

【0066】[0066]

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。 (実施例1)本発明のインクジェット記録ヘッドを実験
機のインクジェット記録装置に組み込み、印字テストを
実施した。本実施例に用いたインクジェット記録ヘッド
は、図4に示した記録ヘッド400の如き構造であっ
て、基板1(インク流路412の側壁を構成する部材で
あって、発熱素子404が形成されている側の部材)
と、基板2(インク流路412の側壁を構成する部材で
あって、気泡溜まり(気泡トラップ構造)424が形成
されている側の部材)と、ノズル板430と、からな
る。ノズル板430は、厚さ50μmのニッケル板から
なり、レーザー加工で直径30μmの吐出口406が形
成されている。吐出口406の紙面垂直方向の配列密度
は、1インチ当たり400ノズルであり、吐出口406
の総数は160ノズルである。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. (Example 1) A printing test was performed by incorporating the ink jet recording head of the present invention into an ink jet recording apparatus of an experimental machine. The ink jet recording head used in the present embodiment has a structure like the recording head 400 shown in FIG. 4, and has a substrate 1 (a member constituting a side wall of the ink flow path 412, on which the heating element 404 is formed). Member on the side with
And the substrate 2 (a member that constitutes the side wall of the ink flow path 412 and is a member on the side where the bubble reservoir (bubble trapping structure) 424 is formed), and the nozzle plate 430. The nozzle plate 430 is made of a nickel plate having a thickness of 50 μm, and has a discharge port 406 having a diameter of 30 μm formed by laser processing. The array density of the ejection ports 406 in the direction perpendicular to the paper surface is 400 nozzles per inch,
Is 160 nozzles.

【0067】基板1および基板2は、結晶Siからな
る。基板1の表面には、個別インク流路412b毎に発
熱素子404と、発熱素子404を駆動させるための電
気配線等が成膜され、共通インク流路412aに面する
部分には、保護層416bで表面を被覆した電極414
bが形成されている。基板2には、基板1に形成される
発熱素子404に対応して、共通インク流路412aと
連通する個別インク流路412bおよび圧力室420と
なる溝が複数形成されている。基板1と基板2とは、イ
ンク流路412が閉塞されないように各部が接着され、
インク402が吐出口406以外の箇所から外部に漏れ
出さないように封止される。
The substrate 1 and the substrate 2 are made of crystalline Si. On the surface of the substrate 1, a heating element 404, an electric wiring for driving the heating element 404, and the like are formed for each individual ink flow path 412b, and a protection layer 416b is formed on a portion facing the common ink flow path 412a. 414 whose surface is coated with
b is formed. The substrate 2 is provided with a plurality of individual ink flow paths 412 b communicating with the common ink flow path 412 a and a plurality of grooves serving as pressure chambers 420 corresponding to the heating elements 404 formed on the substrate 1. Each part of the substrate 1 and the substrate 2 is adhered so that the ink flow path 412 is not closed,
Sealing is performed so that the ink 402 does not leak outside from a portion other than the ejection port 406.

【0068】電極414a,414bは、アルミニウム
の薄膜からなり、記録ヘッド400のインクの流れ方向
(矢印C方向)にわたって単一に形成される。また、電
極414aと414bとの最近接距離は25μmであ
り、両電極のなす角は30°である。保護層416a,
416bは、ポリイミド樹脂を被覆することにより形成
した。気泡溜まり(気泡トラップ構造)424内のイン
ク402と接する壁面には、サイトップ(旭硝子社製)
が被覆され、撥インク処理されている。
The electrodes 414a and 414b are formed of a thin film of aluminum, and are formed singly over the ink flowing direction of the recording head 400 (the direction of arrow C). The closest distance between the electrodes 414a and 414b is 25 μm, and the angle between both electrodes is 30 °. Protective layer 416a,
416b was formed by coating a polyimide resin. On the wall surface in contact with the ink 402 in the bubble reservoir (bubble trap structure) 424, CYTOP (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
Is coated and treated with ink repellency.

【0069】インク402は、富士ゼロックス社製イン
クジェットプリンターJet Wind 300C用黒
インクを用い、室温22℃の環境で印字状態に異常が無
いことを確認した後、環境温度を40℃に上げて一晩放
置し、溶存気体が析出しやすい状態とした後、環境条件
を戻さずに画像印字を実施し、印字状態を確認した。こ
のとき、装置の電源投入と同時に気泡流入防止電界形成
用の電極414a,414bに周波数200Hz、0V
を基準として振幅50Vのsin波交流電圧を印加し、
所定の空吐出工程で圧力室420内に存在する気泡を排
出した後に画像印字を行った。その結果、連続20枚の
印字テスト中印字不良は発生しなかった。
As the ink 402, black ink for an inkjet printer Jet Wind 300C manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. was used. After confirming that there was no abnormality in the printing condition at room temperature of 22 ° C., the environmental temperature was raised to 40 ° C. overnight. After leaving the solution to be in a state where dissolved gas was easily precipitated, image printing was performed without returning the environmental conditions, and the printing state was confirmed. At this time, at the same time when the power of the apparatus is turned on, the electrodes 414a and 414b for forming a bubble inflow prevention electric field have a frequency of 200 Hz and 0V.
A sine-wave AC voltage having an amplitude of 50 V with respect to
Image printing was performed after air bubbles existing in the pressure chamber 420 were discharged in a predetermined idle discharge process. As a result, no printing failure occurred during the printing test of the continuous 20 sheets.

【0070】(比較例1)比較のために従来のインクジ
ェット記録ヘッドを組み込んだ市販のインクジェット記
録装置を用いて、実施例1と同様の条件で印字テストを
行ったところ、1枚目からドット抜けとドット不良が発
生した。ドット抜けはヘッド内部に発生した気泡がイン
ク流路を塞いでインク供給を阻害した結果であることが
確認され、ドット不良は圧力室(発熱素子近傍)に入り
込んだ気泡が原因であることが確認された。
(Comparative Example 1) For comparison, a printing test was performed under the same conditions as in Example 1 using a commercially available ink jet recording apparatus incorporating a conventional ink jet recording head. And dot failure occurred. It was confirmed that the missing dots were the result of air bubbles generated inside the head blocking the ink flow path and obstructing the ink supply, and that the defective dots were caused by bubbles entering the pressure chamber (near the heating element). Was done.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、イ
ンクジェット記録ヘッド内に発生する気泡に起因する問
題点を、バキューム吸引方式を用いることなく解決する
ことができる。従って本発明によれば、従来気泡を除去
するために実施されていたバキューム吸引等の工程が不
要となるため、従来かかっていた印字開始までの時間を
大幅に短縮でき、また、廃棄されるインクの量を大幅に
低減できる等、バキューム吸引方式を用いる場合の弊害
を解消することができる。
As described above, according to the present invention, problems caused by bubbles generated in the ink jet recording head can be solved without using a vacuum suction system. Therefore, according to the present invention, a step such as vacuum suction which has been conventionally performed to remove air bubbles is not required, so that the time required until the start of printing, which was conventionally required, can be greatly reduced, and the ink that is discarded can be eliminated. The disadvantages of using the vacuum suction method, such as a significant reduction in the amount of slag, can be eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1の実施の形態のインクジェット記録ヘッ
ドの動作状態を表す拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view illustrating an operation state of an inkjet recording head according to a first embodiment.

【図2】 気泡流入防止電界の作用について説明するた
めの、図1のインクジェット記録ヘッドの電極周辺の模
式拡大図である
FIG. 2 is a schematic enlarged view around an electrode of the ink jet recording head of FIG. 1 for explaining the action of a bubble inflow prevention electric field.

【図3】 第2の実施の形態のインクジェット記録ヘッ
ドの動作状態を表す拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating an operation state of an inkjet recording head according to a second embodiment.

【図4】 第3の実施の形態のインクジェット記録ヘッ
ドの動作状態を表す拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view illustrating an operation state of an ink jet recording head according to a third embodiment.

【図5】 第3の実施の形態の変形例であるインクジェ
ット記録ヘッドの動作状態を表す拡大断面図である。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view illustrating an operation state of an ink jet recording head which is a modification of the third embodiment.

【図6】 第3の実施の形態の他の変形例であるインク
ジェット記録ヘッドの動作状態を表す拡大断面図であ
る。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating an operation state of an ink jet recording head according to another modification of the third embodiment.

【図7】 第3の実施の形態のさらに他の変形例である
インクジェット記録ヘッドの動作状態を表す拡大断面図
である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view illustrating an operation state of an ink jet recording head which is still another modified example of the third embodiment.

【符号の説明】 100、300、400、500、600、700:記
録ヘッド(インクジェット記録ヘッド) 102、302、402:インク 104、304、404:発熱素子 106、306、406:吐出口(インク吐出口) 108、308、408:インク滴 110、310、410:被記録材(画像記録材料) 112、312、412、612、712:インク流路 112a、312a、412a、612a、712a:
共通インク流路 112b、312b、412b、612b、712b:
個別インク流路 114a,114b、314a,314b、414a,
414b:電極 116、316、416:保護層 118、318、418、518、618、718:気
泡 120、320、420:圧力室 122、322:隔壁 424、524、624、724:気泡溜まり(気泡ト
ラップ構造) 526:抜気管 528:バルブ手段
[Description of References] 100, 300, 400, 500, 600, 700: Recording Head (Inkjet Recording Head) 102, 302, 402: Ink 104, 304, 404: Heating Element 106, 306, 406: Discharge Port (Ink Discharge) Outlets) 108, 308, 408: Ink droplets 110, 310, 410: Recording material (image recording material) 112, 312, 412, 612, 712: Ink channels 112a, 312a, 412a, 612a, 712a:
Common ink channel 112b, 312b, 412b, 612b, 712b:
Individual ink flow paths 114a, 114b, 314a, 314b, 414a,
414b: electrode 116, 316, 416: protective layer 118, 318, 418, 518, 618, 718: bubble 120, 320, 420: pressure chamber 122, 322: partition 424, 524, 624, 724: bubble pool (bubble trap Structure) 526: Vent tube 528: Valve means

フロントページの続き (72)発明者 諏訪部 泰史 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 平潟 進 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 末光 裕治 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 長谷部 恵 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 Fターム(参考) 2C057 AF80 AG12 AG29 AG46 AG78 AG90 AG92 AG93 AM03 AM18 BA05 BA13 Continuing on the front page (72) Inventor Yasufumi Suwabe 430 Green Tech Nakai, Nakai-cho, Ashigara-kami, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Inventor Yuji Suemitsu 430 Green Tech Nakai, Nakai-cho Sakai-Kamigun, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd. 2C057 AF80 AG12 AG29 AG46 AG78 AG90 AG92 AG93 AM03 AM18 BA05 BA13

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像記録材料にインクを吐出するインク
吐出口と、インク吐出口に連通するインク流路と、画像
信号に応じてインクを吐出するインク吐出手段と、から
なるインクジェット記録ヘッドにおいて、インク流路側
壁に、対向する少なくとも一対の電極を配設してなるこ
とを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
1. An ink jet recording head comprising: an ink discharge port for discharging ink onto an image recording material; an ink flow path communicating with the ink discharge port; and ink discharge means for discharging ink in response to an image signal. An ink jet recording head, wherein at least a pair of electrodes facing each other is disposed on a side wall of an ink flow path.
【請求項2】 さらに、一対の電極の表面に保護層が被
覆されてなることを特徴とする請求項1に記載のインク
ジェット記録ヘッド。
2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein a protective layer is coated on a surface of the pair of electrodes.
【請求項3】 インク流路における一対の電極が配設さ
れる区間の形状が、インクの流れ方向に進むにしたがい
インク流路の開口面積が連続的に減少するような形状で
あることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の
インクジェット記録ヘッド。
3. An ink flow path in which a pair of electrodes is disposed has a shape such that the opening area of the ink flow path decreases continuously as the flow proceeds in the ink flow direction. The ink jet recording head according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 インクの流れ方向の一対の電極より上流
であって、インク流路側壁に、気泡トラップ構造を設け
てなることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいず
れか1項に記載のインクジェット記録ヘッド。
4. The ink jet printer according to claim 1, wherein a bubble trap structure is provided upstream of the pair of electrodes in the ink flow direction and on a side wall of the ink flow path. The inkjet recording head according to the above.
【請求項5】 気泡トラップ構造が気泡を収容し得る個
室の形状となっており、該個室のインクと接する壁面が
撥インク処理されていることを特徴とする請求項4に記
載のインクジェット記録ヘッド。
5. The ink jet recording head according to claim 4, wherein the bubble trap structure has a shape of a private room capable of containing bubbles, and a wall surface of the private room that contacts the ink is subjected to an ink repellent treatment. .
【請求項6】 さらに、気泡トラップ構造と外部とを連
通する抜気孔、および、該抜気孔を開閉し得るバルブ手
段を有することを特徴とする請求項4または5に記載の
インクジェット記録ヘッド。
6. The ink jet recording head according to claim 4, further comprising a vent hole communicating the bubble trap structure with the outside, and a valve means capable of opening and closing the vent hole.
【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれか1項
に記載のインクジェット記録ヘッドを用い、該インクジ
ェット記録ヘッドのインク流路にインクを供給し、画像
信号に応じてインク吐出手段によりインク吐出口からイ
ンクを吐出させて記録を行うインクジェット記録方法に
おいて、前記インクジェット記録ヘッド内の一対の電極
間に電圧を印加し、インク流路に電界を生じさせること
を特徴とするインクジェット記録方法。
7. An ink jet recording head according to claim 1, wherein ink is supplied to an ink flow path of the ink jet recording head, and the ink is ejected by an ink ejection means in accordance with an image signal. An ink jet recording method for performing recording by discharging ink from a discharge port, wherein a voltage is applied between a pair of electrodes in the ink jet recording head to generate an electric field in an ink flow path.
【請求項8】 一対の電極に印加する電圧が交流電圧で
あり、インク流路に生じさせる電界が交流電界であるこ
とを特徴とする請求項7に記載のインクジェット記録方
法。
8. The ink jet recording method according to claim 7, wherein the voltage applied to the pair of electrodes is an AC voltage, and the electric field generated in the ink flow path is an AC electric field.
【請求項9】 画像記録媒体を搬送する搬送手段と、前
記搬送手段により搬送される前記画像記録媒体に対しイ
ンクを吐出して画像を記録するインクジェット記録ヘッ
ドと、前記インクジェット記録ヘッドに画像信号を入力
する画像信号入力手段と、を備えるインクジェット記録
装置において、前記インクジェット記録ヘッドが請求項
1ないし請求項6のいずれか1項に記載のインクジェッ
ト記録ヘッドであることを特徴とするインクジェット記
録装置。
9. A transport unit for transporting an image recording medium, an inkjet recording head for recording an image by discharging ink onto the image recording medium transported by the transport unit, and an image signal to the inkjet recording head. 7. An ink jet recording apparatus comprising: an image signal input unit for inputting, wherein the ink jet recording head is the ink jet recording head according to any one of claims 1 to 6.
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JP2010023437A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Seiko Epson Corp Liquid jet head and liquid jet apparatus

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