JP2000127385A - Ink jet recording head and ink jet recorder employing it - Google Patents

Ink jet recording head and ink jet recorder employing it

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JP2000127385A
JP2000127385A JP30135898A JP30135898A JP2000127385A JP 2000127385 A JP2000127385 A JP 2000127385A JP 30135898 A JP30135898 A JP 30135898A JP 30135898 A JP30135898 A JP 30135898A JP 2000127385 A JP2000127385 A JP 2000127385A
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JP
Japan
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ink
recording head
jet recording
ink jet
holding means
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Application number
JP30135898A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Suemitsu
裕治 末光
Hiroaki Sato
博昭 佐藤
Yasushi Suwabe
恭史 諏訪部
Susumu Hirakata
進 平潟
Yasushi Oki
靖 大木
Megumi Hasebe
恵 長谷部
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent clogging of nozzle by providing means for ejecting ink depending on an image signal and sustaining an unsealed state, means for shielding a seal liquid and an opening for passing ink thereby sustaining the state of the seal liquid and the size of an ink drop being ejected constantly. SOLUTION: An ink jet recording head comprises a face 11 provided with an ink ejection opening 13, an ink chamber 12 continuous to an ejection opening 13 and provided with an ink ejecting means 14 on the circumferential side wall face, a holding means 20 disposed at the outer fringe part of the ejection opening 13, a seal liquid 2 for preventing the ink 1 in the ejection opening 13 from touching the air, an opening 52 for passing ink, and a sealing means 51 covering the seal liquid 2. The ink ejecting means 14 ejects ink depending on an image signal and the ejection opening 13 is unsealed when ink 1 is ejected. The liquid 2 is arranged in a gap defined by the sealing means 51 and the face 11 by injecting it using a liquid filler or a tube or by applying it using a brush, a cloth or a blade.

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】この発明は、被印字面にイン
クドロップなどの液滴を吐出して印字を行う記録装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording apparatus which performs printing by discharging droplets such as ink drops on a surface to be printed.

【0002】[0002]

【従来の技術】被印字面に液滴、特にインクドロップを
吐出して印字を行うインクジェット記録方式の代表的な
ものとして、ノズルを用いる方式があり、そのノズル式
の記録方式には、従来、オンデマンド型と連続流型とが
ある。オンデマンド型は、記録情報に対応してノズルか
ら間欠的にインクを吐出させて印字を行う方式で、代表
的なものとして、圧電素子方式とサーマル方式とがあ
る。圧電素子方式は、インク室に付設した圧電素子にパ
ルス電圧を印加して圧電素子を変形させることにより、
インク室内のインク液圧を変化させ、ノズルからインク
ドロップを吐出させて、記録紙上にドットを記録するも
のである。サーマル方式は、インク室内に設けた加熱素
子によりインクを加熱し、これにより発生したバブルに
よりノズルからインクドロップを吐出させて、記録紙上
にドットを記録するものである。一方、連続流型は、イ
ンクに圧力を加えてノズルから連続的にインクを吐出さ
せると同時に、ピエゾ振動子などにより振動を加えて突
出インク柱を液滴化し、さらに液滴に対して選択的に帯
電、偏向を行うことによって、記録を行うものである。
2. Description of the Related Art A typical example of an ink jet recording system for performing printing by ejecting droplets, particularly ink drops, onto a surface to be printed is a system using a nozzle. There are on-demand type and continuous flow type. The on-demand type is a system in which ink is intermittently ejected from nozzles in accordance with recording information to perform printing, and typical examples include a piezoelectric element system and a thermal system. The piezoelectric element method is to apply a pulse voltage to the piezoelectric element attached to the ink chamber to deform the piezoelectric element,
By changing the ink liquid pressure in the ink chamber and ejecting ink drops from nozzles, dots are recorded on recording paper. In the thermal method, ink is heated by a heating element provided in an ink chamber, and an ink drop is ejected from a nozzle by a bubble generated thereby to record dots on recording paper. On the other hand, in the continuous flow type, ink is continuously ejected from a nozzle by applying pressure to the ink, and at the same time, vibration is applied by a piezo vibrator or the like to form a protruding ink column into a droplet, which is further selectively applied to the droplet. The recording is performed by charging and deflecting the image.

【0003】これらのインクジェット記録装置において
は、非動作時のインクの乾燥、増粘に起因するノズルの
目詰まりを防止することが大きな課題であり、そのため
に種々のインク材料が開発されているが、インク溶媒の
蒸発を低減することは依然として困難である。市販のイ
ンクジェット記録装置では、非印字時、長期休止時に
は、樹脂製のキャッピング手段などにより、ノズルと外
気とを遮蔽して乾燥を遅延させようとしている。しか
し、このキャッピング手段によって気密状態をより効果
的に高めるためには複雑な手順と装置を必要としている
上、ノズルを空気と完全に遮蔽することができていない
ため、保存中のノズルのインクの乾燥、増粘が徐々に進
行し、ノズルの目詰まりが発生してしまう。結局、現在
市販されているインクジェット記録装置では、長期休止
によるノズルの目詰まりを回復するために、様々なメン
テナンス動作が必要となっている。
In these ink jet recording apparatuses, it is a major problem to prevent nozzle clogging due to drying and thickening of ink during non-operation, and various ink materials have been developed for that purpose. However, it is still difficult to reduce the evaporation of the ink solvent. In a commercially available ink jet recording apparatus, at the time of non-printing or during a long period of non-operation, the nozzle and the outside air are shielded by a capping means made of resin or the like to delay the drying. However, in order to more effectively increase the airtightness by this capping means, complicated procedures and equipment are required, and since the nozzles cannot be completely shielded from the air, the ink of the nozzles during storage can be removed. Drying and thickening gradually progress, and nozzle clogging occurs. After all, currently available inkjet recording apparatuses require various maintenance operations in order to recover nozzle clogging due to long-term suspension.

【0004】印字装置の長期休止後の目詰まりに関する
問題を回避する手段として、特開昭52−104130
号公報には、インクと不溶のシール液体とインクの表面
にシール液体の膜を張る手段によってインク吐出口を密
封するという比較的簡単な方法でインクと空気とを遮蔽
し、インクの乾燥を防ぐ手段が示されている。しかし、
この方法は、以下のような欠点を有していることが判明
した。すなわち、前記の方法は、吐出されたインクが、
インク表面を覆うシール液体の膜を突き抜けるものであ
るが、シール液体の状態が様々に変化し一定の状態を保
っておらず、そのため吐出時の抵抗が一定しない。例え
ば、最初の吐出によりシール液体が開かれ吐出口がシー
ル液体により覆われていない状態(シールが解かれた状
態)が生じ、その直後は液滴はその状態で吐出される
が、インク滴の吐出が停止すると、吐出口周囲のシール
液体が徐々にインク表面に膜を形成し始める。さらに、
インク吐出口がシール液体で覆われてからも、十分に時
間が経過して完全に初期状態に戻るまでは、そのシール
液体の膜の厚さは一定ではない。このように、画像信号
に応じてオンデマンドで選択的にインクを吐出する場
合、直前のインク滴通過からの経過時間によっては、シ
ール膜の状態が一定していない。インク滴はシール膜を
通過して吐出するため、シール液の厚さや、その有無に
よって吐出時の抵抗が異なる。その結果、画像情報に応
じた連続吐出や間欠吐出において、インク滴の吐出速度
やインク滴の径が変化してしまい、印字画像にドット乱
れや濃度の低下などの欠陥を生ずるため、印字画像品質
が低いという欠点を有している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-104130 discloses a means for avoiding the problem related to clogging after a long-term suspension of a printing apparatus.
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163555 discloses a method of sealing ink and air with a relatively simple method of sealing an ink discharge port by means of a film of sealing liquid insoluble in ink and sealing liquid on the surface of the ink to prevent drying of the ink. Means are shown. But,
This method has been found to have the following disadvantages. That is, in the above method, the ejected ink is
Although the seal liquid penetrates the seal liquid film covering the ink surface, the state of the seal liquid changes variously and does not maintain a constant state, so that the resistance at the time of ejection is not constant. For example, a state in which the seal liquid is opened by the first discharge and the discharge port is not covered with the seal liquid (a state in which the seal is broken) occurs. Immediately after that, the droplet is discharged in that state. When the discharge is stopped, the seal liquid around the discharge port gradually starts to form a film on the ink surface. further,
Even after the ink discharge ports are covered with the seal liquid, the thickness of the seal liquid film is not constant until a sufficient time has elapsed and the initial state is completely restored. As described above, when ink is selectively ejected on demand in accordance with an image signal, the state of the seal film is not constant depending on the elapsed time since the last ink droplet passage. Since the ink droplets are ejected through the seal film, the resistance at the time of ejection differs depending on the thickness of the seal liquid and the presence or absence of the seal liquid. As a result, in continuous ejection or intermittent ejection in accordance with image information, the ejection speed of ink droplets and the diameter of ink droplets change, causing defects such as dot disorder and a decrease in density in a printed image. Is low.

【0005】また、特開昭63−242644号公報に
は、シール液体として磁性流体を用い、ノズルからの液
滴がこの磁性流体の膜を突き抜けることにより印字が行
われる方法が開示されているが、磁性流体を保持するの
に磁石が必要であり、あわせて高精度の磁界制御手段が
必要となるため、印字ヘッドの複雑化、部品点数の増加
などにより装置が高価になるなどの欠点を有している。
これに対し、特開昭49−115548号公報および特
開昭54−69436号公報には、液体シール方式にお
けるインク滴の吐出安定性を改善させるために、前記の
方法とは異なり、シール液体供給路の開閉を行うことに
より、吐出動作時にはシール液体がインク表面を覆わな
い状態を維持し、吐出休止時には逆にシール液体により
覆われる状態を維持する方法が提案されている。しか
し、この方法は、前記の2つの状態の切替えに開閉器な
どが必要であり、ヘッドの複雑化、印字装置の大型化を
招くこととなる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 63-242644 discloses a method in which a magnetic fluid is used as a seal liquid, and printing is performed by droplets from nozzles penetrating a film of the magnetic fluid. However, since magnets are required to hold the magnetic fluid and high-precision magnetic field control means are required, there are drawbacks such as the complexity of the print head and the increase in the number of parts, which makes the equipment expensive. are doing.
On the other hand, JP-A-49-115548 and JP-A-54-69436 disclose a method of supplying a seal liquid in order to improve the ejection stability of ink droplets in a liquid seal method. A method has been proposed in which the path is opened and closed to maintain a state in which the seal liquid does not cover the ink surface during the ejection operation and to maintain a state in which the seal liquid is covered by the seal liquid when the ejection is stopped. However, this method requires a switch or the like to switch between the above two states, resulting in a complicated head and an increase in the size of the printing apparatus.

【0006】また、特開平5−177841号公報に
は、磁性流体によるノズルのキャッピングをキャリッジ
移動と連動させて行う方法が記載されている。しかし、
この方法も同様にヘッドの複雑化、印字装置の大型化を
招くことは避けられない。以上、述べてきたように、従
来のシール液体によるノズルの密封方法では、インク吐
出の安定性に問題を有しているために印字画像の画質が
低いという欠点があり、またこの問題を回避するために
インク吐出のときだけノズルをシール液体で覆わない状
態を維持するようにするためには、シール液体供給路を
開閉するための開閉器や、ノズルのキャッピングとキャ
リッジを連動させるための外力が必要となるなど、印字
装置が大型化、複雑化するという大きな欠点を有してい
る。しかし、ノズル目詰まりの防止とインクの吐出性能
を両立させ、あるいは前記のような開閉器や外力を用い
ずに吐出性能を安定させる技術は、未だ存在していな
い。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-177841 discloses a method in which nozzle capping by a magnetic fluid is performed in conjunction with carriage movement. But,
This method also inevitably increases the complexity of the head and the size of the printing device. As described above, the conventional method of sealing a nozzle with a sealing liquid has a problem that the quality of a printed image is low due to a problem in the stability of ink ejection, and this problem is avoided. Therefore, in order to maintain the state where the nozzle is not covered with the seal liquid only at the time of ink ejection, a switch for opening and closing the seal liquid supply path and an external force for interlocking the carriage with the nozzle capping and the carriage are required. There is a major drawback that the printing device becomes large and complicated, for example, it becomes necessary. However, there has not yet been a technique for achieving both the prevention of nozzle clogging and the ejection performance of ink, or the stabilization of ejection performance without using a switch or external force as described above.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
従来技術の有する問題点に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、シール液体によってノズルを密封する方式に
おいて、外力や開閉器などの付加装置を用いることな
く、インク吐出時のシール液体の状態を常に一定の状態
を保つことにより吐出されるインクの滴の大きさを一定
に保ちつつ、ノズル目詰まりを防止することが可能なイ
ンクジェット記録ヘッドを提供すること、またこのよう
なインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記
録装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method for sealing a nozzle with a sealing liquid, such as an external force or a switch. Inkjet that can prevent nozzle clogging while maintaining the size of the ejected ink droplets by keeping the state of the seal liquid at the time of ink ejection constant without using an additional device It is an object of the present invention to provide a recording head and to provide an ink jet recording apparatus having such an ink jet recording head.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は以下のインク
ジェット記録ヘッド、及び該インクジェット記録ヘッド
を備えたインクジェット記録装置を提供することにより
解決される。 (1)インク吐出口と、インク吐出口をシールするシー
ル液体と、画像信号に応じてインクを吐出しかつインク
吐出時に前記インク吐出口のシールを解くインク吐出手
段と、前記インク吐出口のシールが解かれた状態を保持
する保持手段と、インクが通過する開口部を有し前記シ
ール液体を覆う遮蔽手段とを有することを特徴とするイ
ンクジェット記録ヘッド。 (2)インク吐出口と、画像信号に応じてインクを吐出
し、かつインク吐出時にシール液体によるインク吐出口
のシールを解くインク吐出手段と、インク吐出口より所
定の間隙を隔てて配置され、インクが通過する開口部を
有する遮蔽手段と、前記インク吐出口のシールが解かれ
た状態を保持する保持手段とを有することを特徴とする
インクジェット記録ヘッド。 (3)画像記録媒体を搬送する搬送手段と、搬送手段に
より搬送される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、インクジェ
ット記録装置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、インクジェ
ット記録ヘッドが前記(1)または(2)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。
The above object can be attained by providing the following ink jet recording head and an ink jet recording apparatus provided with the ink jet recording head. (1) an ink discharge port, a seal liquid for sealing the ink discharge port, ink discharge means for discharging ink in accordance with an image signal and releasing the seal of the ink discharge port at the time of ink discharge, and a seal for the ink discharge port An ink jet recording head, comprising: holding means for holding a released state; and shielding means having an opening through which ink passes and covering the sealing liquid. (2) an ink ejection port, an ink ejection means for ejecting ink in accordance with an image signal, and releasing the seal of the ink ejection port with a sealing liquid at the time of ink ejection, and a predetermined gap from the ink ejection port; An ink jet recording head comprising: a shielding unit having an opening through which ink passes; and a holding unit for holding a state in which the seal of the ink ejection port is released. (3) Conveying means for conveying the 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 image signal input for inputting an image signal to the ink jet recording apparatus Means, wherein the ink jet recording head is the ink jet recording head according to (1) or (2).

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】発明者らは、シール液体をインク
吐出口に配置した状態で吐出現象を詳細に観察した結
果、吐出液滴によりシール液体が開かれることを見いだ
した。そして本発明は、一旦開かれたシール液体の状態
を維持することができる手段を見いだしたことに基づい
ている。インク吐出口をシール液体で覆った状態で、イ
ンクを吐出させると(例えば、特開昭52−10413
0号公報に記載の方法)、吐出されたインク滴が、イン
ク表面を覆うシール液体の膜を開く。また、インク滴の
吐出が停止すると、吐出口周囲のシール液体が徐々にイ
ンク表面にシール膜を形成し始める。画像信号に応じて
オンデマンドで選択的にインクを吐出する場合、直前の
インク吐出からの経過時間によっては、インク吐出口の
上にシール液体が膜として再供給されていなかったり、
周囲からの再供給により閉じかかっていたりする。ま
た、インク吐出口がシール液体で覆われている場合でも
そのシール膜の厚さは一定ではない。すなわち、シール
膜の状態は様々に変化しており一定していない。インク
滴はシール膜を通過して吐出するため、シール膜の状態
例えばインク吐出口の上にシール液体が存在するかどう
か、あるいは存在する場合にはシール膜の厚さによりイ
ンク滴の吐出抵抗が異なってくる。画像情報に応じて連
続吐出や間欠吐出を行うと、その間吐出抵抗は一定では
ないため、インク滴の吐出速度やインク滴の径が変化し
てしまい安定せず、印字画像にドット乱れや濃度の低下
などの欠陥を生ずることになる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The inventors of the present invention have observed the discharge phenomenon in a state where the seal liquid is arranged in the ink discharge port, and as a result, have found that the discharge liquid opens the seal liquid. The present invention is based on finding a means capable of maintaining the state of the sealing liquid once opened. When ink is ejected while the ink ejection port is covered with a seal liquid (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-10413).
No. 0), the ejected ink droplets open a seal liquid film covering the ink surface. When the ejection of the ink droplet is stopped, the seal liquid around the ejection port gradually starts forming a seal film on the ink surface. When selectively ejecting ink on demand according to an image signal, depending on the elapsed time from the previous ink ejection, the seal liquid is not re-supplied as a film over the ink ejection port,
It may be closing due to resupply from the surroundings. Further, even when the ink discharge ports are covered with the sealing liquid, the thickness of the sealing film is not constant. That is, the state of the seal film varies and is not constant. Since the ink droplets are ejected through the seal film, the state of the seal film, for example, whether or not the seal liquid exists on the ink ejection port, or if it exists, the ejection resistance of the ink droplet depends on the thickness of the seal film. It will be different. When continuous ejection or intermittent ejection is performed in accordance with image information, the ejection resistance during that time is not constant, so the ejection speed of ink droplets and the diameter of ink droplets change and become unstable, resulting in dot disturbance and density fluctuation in the printed image. Defects such as deterioration will occur.

【0010】本発明のインクジェット記録ヘッドは、イ
ンク吐出口(以下、単に「吐出口」という場合があ
る。)と、インク吐出口をシールするシール液体(以
下、単に「シール液体」という場合がある。)と、画像
信号に応じてインクを吐出しかつインク吐出時に前記イ
ンク吐出口のシールを解くインク吐出手段(以下、単に
「吐出手段」という場合がある。)と、前記インク吐出
口のシールが解かれた状態を保持する保持手段(以下、
単に「保持手段」という場合がある。)と、インクが通
過する開口部を有し前記シール液体を覆う遮蔽手段(以
下、単に「遮蔽手段」という場合がある。)とを有する
ことを特徴とする。本発明においては、前記保持手段を
設けることにより、シール液体によるシールが解かれた
状態において吐出抵抗の変動なしに、連続的にインクの
吐出を行わせることができ、画像信号に応じたインク吐
出がどのような時間間隔で発生しても、シールが解かれ
た状態に保持することにより、前述のようなシール液体
の状態変化に伴って生ずるインク滴の吐出抵抗に起因し
た印字画像品質の低下を避けることができる。また本発
明においては、前記遮蔽手段を設けたことによりシール
液体の膜厚の制御が容易でかつインク吐出口に異物が入
り込むのが防止できる等を可能にしたものである。
In the ink jet recording head of the present invention, an ink discharge port (hereinafter, may be simply referred to as "discharge port") and a seal liquid for sealing the ink discharge port (hereinafter, may be simply referred to as "seal liquid"). ), An ink discharge means for discharging ink in accordance with an image signal and releasing the seal of the ink discharge port at the time of ink discharge (hereinafter, may be simply referred to as “discharge means”), and a seal for the ink discharge port. Holding means for holding the state where
It may be simply referred to as “holding means”. ) And shielding means (hereinafter, sometimes simply referred to as “shielding means”) having an opening through which ink passes and covering the sealing liquid. In the present invention, by providing the holding means, the ink can be continuously discharged without a change in the discharge resistance in a state where the seal with the seal liquid is released, and the ink discharge according to the image signal is performed. No matter what time interval occurs, maintaining the unsealed state will reduce the quality of the printed image due to the ejection resistance of the ink droplets caused by the change in the state of the seal liquid as described above. Can be avoided. Further, in the present invention, the provision of the shielding means makes it possible to easily control the thickness of the seal liquid and to prevent foreign substances from entering the ink discharge ports.

【0011】本発明は、発明者らが、シール液体をイン
ク吐出口に配置した状態での吐出現象を詳細に観察した
結果、インク吐出によりシール液体によるシールが解か
れることを見いだし、そして、そのままの状態で吐出を
連続させることが可能となる手段を見いだしたものであ
る。この手段は、一度シールが解かれたシール液体を、
シール液体の表面張力、ぬれなどによりその状態に保持
するものである。シールが解かれたシール液体はぬれに
よって閉じようとするが、保持手段によってこのぬれ進
みが遅延される。シールが解かれた状態が保持されてい
る間に吐出されたインクによる印字画像にはドット乱れ
や濃度低下などが発生せず、鮮明な印字画像を出力する
ことが可能である。印字終了後、シールが解かれていた
シール液体は保持手段を次第にぬれ進み、インク表面に
再びシール膜を形成し、インク吐出口のインクの乾燥を
長期にわたって抑えて目詰まりを防止する。すなわち、
本発明においては、前記保持手段によって、シール液体
がシールを解かれたまま安定に吐出できる状態を、実用
上十分に長い時間確保できる。その結果として、外力や
開閉器などの付加装置を使わずにノズル目詰まりの防止
とインクの吐出性能を両立させ、記録装置の長期休止に
よる諸問題の発生しないインクジェット記録ヘッドを供
給することが可能になった。
According to the present invention, as a result of observing the discharge phenomenon in a state where the seal liquid is arranged in the ink discharge port, the inventors have found that the seal by the seal liquid is released by the discharge of the ink. In this state, means for enabling continuous discharge in the state described above has been found. This means, once the seal liquid is unsealed,
This state is maintained by the surface tension, wetting, etc. of the sealing liquid. The unsealed sealing liquid tends to close by wetting, but the wetting is delayed by the holding means. A printed image formed by ink ejected while the state in which the seal is released is maintained is free from dot disturbance, density reduction, and the like, and a clear printed image can be output. After printing, the seal liquid, whose seal has been released, gradually wets the holding means, forms a seal film again on the ink surface, and suppresses the drying of the ink in the ink discharge port for a long period of time to prevent clogging. That is,
In the present invention, a state in which the sealing liquid can be stably discharged while the seal is released can be ensured by the holding means for a sufficiently long time in practical use. As a result, it is possible to supply an inkjet printhead that prevents nozzle clogging and achieves ink ejection performance without using additional devices such as external force and switches, and does not cause any problems due to long-term suspension of the printing device. Became.

【0012】さらに本発明では、インク吐出口に対応し
た開口部を有する遮蔽手段を設けたものであり、前記遮
蔽手段がシール液体の表面を規制するため、シール液体
を一定量供給できる、シール液体の膜厚の制御が簡易に
できるという効果も有している。また、インク吐出口
と、シール液体の層の外側に遮蔽手段が位置するため、
外部からの異物/ ペーパジャムにより、シール液体の層
が壊されたり、インク吐出口に異物が入り込んだりする
のを防止するという効果も有している。さらに、この遮
蔽手段の開口部を個々のインク吐出口に対応するように
設けることにより、他のノズルとシール液面が分離して
いるために、他のノズルの吐出によるシール液面変動の
影響を受けないという効果も有している。さらに、この
遮蔽手段の開口部を複数のインク吐出口に対応させるこ
とで、インラインの高密度なインク吐出口を持たせるこ
とができるなどの利点も有している。
Further, according to the present invention, there is provided a shielding means having an opening corresponding to the ink discharge port. Since the shielding means regulates the surface of the sealing liquid, a certain amount of the sealing liquid can be supplied. This also has the effect that the film thickness can be easily controlled. Further, since the shielding means is located outside the ink discharge port and the seal liquid layer,
It also has the effect of preventing the sealing liquid layer from being broken by foreign matter / paper jam from the outside and the foreign matter from entering the ink ejection port. Further, by providing the openings of the shielding means so as to correspond to the individual ink discharge ports, the seal liquid level is separated from the other nozzles. It also has the effect of not receiving any. Further, by making the opening of the shielding means correspond to a plurality of ink ejection ports, there is an advantage that an in-line high-density ink ejection port can be provided.

【0013】次に、本発明のインクジェット記録ヘッド
を図を用いて詳細に説明する。なお、以下の態様におい
ては、便宜上、インク吐出口13が上部に配置された図
を示しているが、インク吐出方向、即ち、記録ヘッドの
配置方向は所望により適宜選択することができ、一般的
にはインク滴は重力方向(下方)に向けて吐出される。
まず、図1(A)、図1(B)により本発明のインクジ
ェット記録ヘッドの基本的な構成の1つである、保持手
段をインク吐出口が設けられた面に設ける態様を説明す
る。図1(A)はその断面図を、また図1(B)は図1
(A)のAの方向からみた平面図を示している。図1
(A)、図1(B)によって示されるインクジェット記
録ヘッドは、インク吐出口13、インク吐出口13が設
けられた面11、インク吐出口13につながるインク室
12、インク室の周側壁面に設けられたインク吐出手段
14、およびインク吐出口の外縁部に設けられた保持手
段20(ここでいう保持手段は、特定の構造の保持手段
を示すものではなく、以下で説明するような個々の保持
手段を概念的に示すものである。)、インク吐出口13
の内部のインク1が空気に接触しないようにシールする
ためのシール液体2、およびインクが通過する開口部5
2を有し、シール液体を覆う遮蔽手段51を備えてい
る。なお、図1(A)に示されるインク吐出手段は、イ
ンク室の周側壁面に設けられているが、必ずしも周側壁
面に設ける必要はなく、底面の一部に設けることもでき
る。以下で説明する他のインクジェット記録ヘッドにつ
いても同様である。
Next, the ink jet recording head of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, for convenience, a diagram in which the ink ejection ports 13 are arranged on the upper side is shown. However, the ink ejection direction, that is, the arrangement direction of the recording heads can be appropriately selected as desired. Is ejected in the direction of gravity (downward).
First, referring to FIGS. 1A and 1B, an embodiment in which a holding unit is provided on a surface provided with ink ejection ports, which is one of the basic structures of the ink jet recording head of the present invention, will be described. FIG. 1A is a cross-sectional view thereof, and FIG.
FIG. 2A is a plan view viewed from a direction A. FIG.
(A), the ink jet recording head shown in FIG. 1 (B) has an ink discharge port 13, a surface 11 provided with the ink discharge port 13, an ink chamber 12 connected to the ink discharge port 13, and a peripheral wall surface of the ink chamber. The provided ink ejection means 14 and the holding means 20 provided at the outer edge of the ink ejection port (the holding means here does not indicate a holding means having a specific structure, but may be an individual one as described below. The holding means is conceptually shown.), And the ink ejection port 13
A seal liquid 2 for sealing the ink 1 inside the container so as not to contact the air, and an opening 5 through which the ink passes.
2 and a shielding means 51 for covering the sealing liquid. Although the ink discharging means shown in FIG. 1A is provided on the peripheral wall surface of the ink chamber, it is not always necessary to provide the ink discharging means on the peripheral wall surface, and may be provided on a part of the bottom surface. The same applies to other inkjet recording heads described below.

【0014】図2(A)、図2(B)は、本発明のイン
クジェット記録ヘッドの他の基本的な構成の1つであ
る、保持手段を遮蔽手段に設けた態様を示す図である。
図2(A)はその断面図、図2(B)は図2(A)のB
の方向からみた平面図をそれぞれ示す。図3(A)、図
3(B)は、本発明のインクジェット記録ヘッドの他の
基本的な構成の1つである、保持手段をインク吐出口が
設けられた面と遮蔽手段の両方に設けた態様を示す図で
ある。図3(A)はその断面図、図3(B)は図3
(A)のCの方向からみた平面図をそれぞれ示す。図4
には、複数のインク吐出口を設け、各吐出口をシール液
体によりシールし、シール液体の上に置かれる遮蔽手段
として、各インク吐出口に対応して、個別に開口部52
が設けられた遮蔽手段を使用するインクジェット記録ヘ
ッドの例が、遮蔽手段をはずした状態の斜視図として示
されている。
FIGS. 2A and 2B are views showing another embodiment of the ink jet recording head of the present invention, in which a holding means is provided in a shielding means.
2A is a cross-sectional view thereof, and FIG. 2B is a sectional view of FIG.
2 are plan views as seen from the direction of FIG. FIGS. 3A and 3B show another basic configuration of the ink jet recording head of the present invention, in which the holding means is provided on both the surface provided with the ink discharge ports and the shielding means. FIG. FIG. 3A is a cross-sectional view thereof, and FIG.
(A) is a plan view as seen from the direction of C. FIG.
Are provided with a plurality of ink discharge ports, each discharge port is sealed with a seal liquid, and as a shielding means placed on the seal liquid, openings 52 are individually provided corresponding to each ink discharge port.
An example of an ink jet recording head using the shielding means provided with is shown as a perspective view with the shielding means removed.

【0015】本発明において利用できるインク吐出手段
14は、従来技術によるインクジェット記録ヘッドで用
いられているインク吐出手段、例えばサーマル方式、圧
電素子方式等様々な方式中、いずれも制限なく利用する
ことができる。インクジェット記録ヘッド内部には図示
しない供給手段から毛管力や圧力差によってインク室1
2へインク1が供給される。サーマル方式では、画像信
号に応じてインク室12内、またはインク室に通じるイ
ンク流路内のインクをヒータにより加熱し、インクに含
まれる揮発成分が瞬時に蒸発し気泡を発生してインクを
吐出する。圧電素子方式では、インク室、あるいはイン
ク室に通じるインク流路を構成する壁面を、圧電素子の
変形が伝搬可能な部材で構成し、この圧電素子に画像信
号に応じて電界を印加し、その歪みによってインクを吐
出する。
The ink discharging means 14 which can be used in the present invention can be used without limitation among various types of ink discharging means used in a conventional ink jet recording head, such as a thermal method and a piezoelectric element method. it can. In the ink jet recording head, the ink chamber 1 is supplied by a capillary force or a pressure difference from supply means (not shown).
2 is supplied with ink 1. In the thermal method, ink is heated by a heater in the ink chamber 12 or in an ink flow path leading to the ink chamber in accordance with an image signal, and volatile components contained in the ink evaporate instantaneously to generate bubbles and eject ink. I do. In the piezoelectric element method, an ink chamber or a wall constituting an ink flow path communicating with the ink chamber is formed of a member through which deformation of the piezoelectric element can be propagated, and an electric field is applied to the piezoelectric element in accordance with an image signal. Discharges ink by distortion.

【0016】本発明において利用できるシール液体2と
しては、シール液体性能が維持されるために、シール液
体とインクは互いに相溶性がなく、また、シール液体は
インクとは自発的に乳化しないことが必要である。シー
ル液体がインクに対して相溶性がないとするためには、
具体的にはシール液体のインクに対する溶解度が常温
(25°C )で0.1wt%以下であればよい。さらに、
シール液体がヘッドの休止中に蒸発しないために、常温
で不揮発性であることが必要である。常温で不揮発性と
は、具体的には蒸気圧が25℃で0.1mmHg以下で
あればよい。本発明において利用できるシール液体の動
粘度は、1〜100mm2 /sの範囲であるが、吐出の
ための抵抗を小さくするために50mm2 /s以下であ
ることが望ましい。また、本発明において利用できるシ
ール液体の表面張力は15〜70mN/mの範囲であれ
ば利用できるが、インクの表面にぬれ進むためには50
mN/m以下であることが望ましく、さらには、使用す
るインクの表面張力より小さいことが望ましい。これら
の性質に適した液体であれば利用できるのはもちろんで
あるが、複数の材料を混合して粘度や表面張力を調整し
て用いることもできる。水性のインクを用いる場合のシ
ール液体としては、常温で液体の有機溶媒やオイル類を
用いることができる。例えば、オクタン、ノナン、テト
ラデカン、ドデカンなどの炭化水素、オレイン酸、リノ
ール酸などの高級脂肪酸、n−デカノール、ジメチルブ
タノールなどの非水溶性のアルコール類、フタル酸ジブ
チル、マレイン酸ジブチルなどの可塑剤の他、植物油、
鉱物油、シリコーンオイル、フッ素オイルなどを用いる
こともできる。これらは、単独で用いても、あるいは均
一に混合しうるものであれば複数種を混合して用いても
構わない。
As the sealing liquid 2 usable in the present invention, since the sealing liquid performance is maintained, the sealing liquid and the ink are not compatible with each other, and the sealing liquid does not spontaneously emulsify with the ink. is necessary. In order for the sealing liquid to be incompatible with the ink,
Specifically, the solubility of the sealing liquid in the ink at room temperature (25 ° C.) may be 0.1 wt% or less. further,
It is necessary that the sealing liquid is non-volatile at room temperature so that the sealing liquid does not evaporate while the head is at rest. Non-volatile at normal temperature means that the vapor pressure at 25 ° C. is 0.1 mmHg or less. The kinematic viscosity of the sealing liquid which can be used in the present invention is in the range of 1 to 100 mm 2 / s, it is desirable to reduce the resistance for discharge or less 50 mm 2 / s. The surface tension of the sealing liquid that can be used in the present invention can be used as long as it is in the range of 15 to 70 mN / m.
mN / m or less, and desirably less than the surface tension of the ink used. It is needless to say that any liquid suitable for these properties can be used, but a plurality of materials can be mixed to adjust the viscosity and the surface tension before use. An organic solvent or oil that is liquid at room temperature can be used as the sealing liquid when using aqueous ink. For example, hydrocarbons such as octane, nonane, tetradecane and dodecane, higher fatty acids such as oleic acid and linoleic acid, water-insoluble alcohols such as n-decanol and dimethylbutanol, plasticizers such as dibutyl phthalate and dibutyl maleate And vegetable oils,
Mineral oil, silicone oil, fluorine oil and the like can also be used. These may be used alone or in combination of two or more as long as they can be mixed uniformly.

【0017】本発明では、このシール液体を、図4に示
すように、インク吐出口13の内部のインク1が外部の
空気に接触しないように配置する。シール液体は、イン
ク吐出口が設けられた面11と遮蔽手段51によって形
成される間隙にスポイトや管からの注液や、刷毛、布、
ブレードによる塗布などの手段により配置される。ある
いは、インク吐出口が並ぶ面11、またはヘッドの表面
の近傍に配置された管や多孔質部材から、毛管力や表面
張力や圧力差によって配置してもよい。これらの方法に
よりヘッドの表面11に供給されたシール液体は、イン
ク吐出口13内のインク1に接触してインク表面にシー
ル液体の膜を形成する。シール液体の膜厚は、インクの
表面張力や粘度、吐出手段、ノズル径、目詰まり防止の
ための保存期間などによって適宜選択できるが、目詰ま
りに対するシール性能と吐出抵抗を考え合わせると、1
μm 以上、100μm 以下であることが好ましい。シー
ル液体の膜厚は、供給量やヘッド周辺の形状による保持
量規制などで調整することができる。
In the present invention, as shown in FIG. 4, the seal liquid is arranged so that the ink 1 inside the ink discharge port 13 does not contact the outside air. The sealing liquid is injected into a gap formed by the surface 11 provided with the ink discharge ports and the shielding means 51 from a dropper or a pipe, a brush, a cloth,
It is arranged by means such as coating with a blade. Alternatively, it may be arranged by a capillary force, a surface tension, or a pressure difference from a surface 11 on which the ink ejection ports are arranged or a tube or a porous member arranged near the surface of the head. The seal liquid supplied to the surface 11 of the head by these methods comes into contact with the ink 1 in the ink discharge port 13 to form a film of the seal liquid on the ink surface. The film thickness of the sealing liquid can be appropriately selected depending on the surface tension and viscosity of the ink, the discharging means, the nozzle diameter, the storage period for preventing clogging, and the like.
It is preferably not less than μm and not more than 100 μm. The film thickness of the sealing liquid can be adjusted by regulating the supply amount or the holding amount depending on the shape around the head.

【0018】本発明のインクジェット記録ヘッドにおけ
る遮蔽手段51は、インク滴を通過する開口部を有して
いれば、厚さや材質はいかなるものであってもかまわな
い。遮蔽手段の開口部は、外部からの異物侵入などを効
果的に防ぐために、開口面積は小さい方が良い。さら
に、隣接する吐出口により液面が影響を受けることを防
ぐ場合には、図4に示すように個々のインク吐出口に対
応して開口部52を個別に開けて構成したり、また、別
の形態として、図5に示されるように複数の吐出口に対
応するようにスリット状の開口部を設けることもでき
る。インクの色ごとの吐出口に対応させる場合は、図6
のようにブロックごとにスリット状の開口部52を設け
る。あるいは、記録画素密度に応じてインライン状に高
密度に配置された吐出口に対応する場合は、図7に示す
ようにインラインの複数の吐出口に対応したスリット状
の開口部52で構成する。さらに、別の態様として、図
8に示すように、2つの分割された遮蔽手段が複数の吐
出口の列の両側に配置されることにより、開口部を形成
するものであってもよい。
The shielding means 51 in the ink jet recording head of the present invention may have any thickness and material as long as it has an opening through which ink droplets pass. The opening of the shielding means should preferably have a small opening area in order to effectively prevent foreign substances from entering from the outside. Further, in order to prevent the liquid level from being affected by the adjacent ejection ports, the openings 52 may be individually opened corresponding to the individual ink ejection ports as shown in FIG. As shown in FIG. 5, slit-shaped openings may be provided so as to correspond to a plurality of discharge ports as shown in FIG. In order to correspond to the ejection port for each ink color, FIG.
A slit-shaped opening 52 is provided for each block as shown in FIG. Alternatively, when corresponding to ejection ports arranged in high density in-line according to the recording pixel density, as shown in FIG. 7, it is configured with slit-shaped openings 52 corresponding to a plurality of in-line ejection ports. Further, as another embodiment, as shown in FIG. 8, an opening may be formed by arranging two divided shielding means on both sides of a row of a plurality of discharge ports.

【0019】本発明における遮蔽手段は特に形状など限
定されるものではなくインクが通過する開口部を有し、
かつシール液体を覆うものであればいかなるものでも使
用することができる。また、本発明における遮蔽手段の
態様の1つとして、遮蔽手段は、インク吐出口が設けら
れた面に対向する対向面を有する。この場合、保持手段
は、この対向面に設けられる。このような遮蔽手段とし
て例えば、プレートが挙げられる。図1ないし図18に
は、遮蔽手段としてプレートを用いたものが示されてい
るが、本発明の遮蔽手段はこれに限られるものではな
い。本発明のインクジェット記録ヘッドにおける遮蔽手
段は、インク滴を通過する開口部を有していれば、厚さ
や材質はいかなるものであってもかまわない。例えば、
金、白金、コバルト、鉄、銅、ニッケル、アルミニウ
ム、ステンレス、チタンなどの各種金属材料、ガラス、
アルミナなどからなるセラミックス材料、ポリエチレン
系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、
ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート
系樹脂などのプラスチック材料などを単体であるいは組
み合わせて構成することができる。また、インクまたは
シール液体と接する面を保護する目的で、金属、樹脂等
の薄膜で表面を被覆しても良い。本発明において、遮蔽
手段の開口部は、レーザー加工、各種エッチング、パン
チングやドリル等による各種機械的加工、放電加工、電
鋳(エレクトロフォーミング)等により形成することが
できる。加工条件は、インク吐出面の材質、および加工
精度、加工コストなどを考慮し、最適な組み合わせを選
択すればよい。
The shielding means in the present invention is not particularly limited in shape and the like, and has an opening through which ink passes.
Any material that covers the sealing liquid can be used. Further, as one aspect of the shielding means in the present invention, the shielding means has an opposing surface opposing the surface provided with the ink discharge ports. In this case, the holding means is provided on the facing surface. An example of such a shielding means is a plate. FIGS. 1 to 18 show a case where a plate is used as the shielding means, but the shielding means of the present invention is not limited to this. The shielding means in the ink jet recording head of the present invention may be of any thickness and material as long as it has an opening through which ink droplets pass. For example,
Various metal materials such as gold, platinum, cobalt, iron, copper, nickel, aluminum, stainless steel, titanium, glass,
Ceramic materials such as alumina, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin,
A plastic material such as a polyimide resin, an acrylic resin, and a polycarbonate resin can be used alone or in combination. Further, the surface may be covered with a thin film of metal, resin, or the like for the purpose of protecting the surface in contact with the ink or the sealing liquid. In the present invention, the opening of the shielding means can be formed by laser processing, various types of etching, various types of mechanical processing such as punching and drilling, electric discharge machining, electroforming (electroforming), and the like. As the processing conditions, an optimum combination may be selected in consideration of the material of the ink ejection surface, processing accuracy, processing cost, and the like.

【0020】本発明においては、インク吐出手段14に
よってシール液体によるシールを解くには、インク滴の
吐出をそのまま利用する。この場合、インク滴の吐出に
よってシール液体の液面を押しひろげて開くか、あるい
はインク吐出と共にシール液体を飛ばして開くことがで
きる。シール液体によるシールを解く方法としては、イ
ンク吐出手段14が通常の印字時の条件で複数回の吐出
を繰り返すか、あるいは一度の吐出で完全にシール状態
を解くように、吐出インク滴の持つ運動量を大きくする
こともできる。後者の場合、吐出手段14は、吐出手段
を駆動するパルスの印加時間、印加電圧、印加回数およ
び印可周期などを適宜組み合わせて、吐出インク滴の速
度を大きくすることができる。
In the present invention, in order to break the seal by the seal liquid by the ink discharge means 14, the discharge of ink droplets is used as it is. In this case, the ink surface can be opened by pushing and spreading the liquid surface of the sealing liquid by the ejection of the ink droplet, or by skipping the sealing liquid together with the ejection of the ink. As a method of releasing the seal by the seal liquid, the ink discharge means 14 repeats a plurality of discharges under normal printing conditions, or the momentum of the discharged ink droplet so that the seal state is completely released by one discharge. Can also be increased. In the latter case, the ejection unit 14 can increase the speed of the ejected ink droplet by appropriately combining the application time of the pulse for driving the ejection unit, the applied voltage, the number of applications, the application period, and the like.

【0021】シール液体によるシールを解くためのイン
ク吐出は、印字動作開始時の最初の吐出あるいは最初か
ら複数発の吐出を、印字開始時のインクを吸収体などへ
回収するいわゆる空吐出と兼ねることが可能であり、ヘ
ッド上の全インク吐出口、あるいはブロックごとのイン
ク吐出口を覆うシール液体のシールを一括して解いてか
ら印字を開始することもできる。この方法では、印字開
始時の数発から数十発の吐出インク滴にシール液体が含
まれている場合に、このインク滴を印字に使用しないた
め、印字開始時から安定した記録ドットによる印字が可
能となる。
The ink ejection for releasing the seal by the seal liquid is to use the first ejection at the start of the printing operation or a plurality of ejections from the beginning as a so-called idle ejection for collecting the ink at the start of the printing to the absorber or the like. It is also possible to start printing after all seals of the seal liquid covering all the ink ejection ports on the head or the ink ejection ports of each block are released. According to this method, when a few to several tens of ejected ink droplets at the start of printing contain the sealing liquid, these ink droplets are not used for printing, so printing with stable recording dots from the start of printing can be performed. It becomes possible.

【0022】発明者らの観察によれば、インク吐出口を
シール液体によりシールする場合、保持手段を持たない
場合でも、前記のインク吐出手段によりシール液体は図
19(A)のように、その端部がインク吐出口13の周
縁部分に、広げられて開いている(シールが解かれてい
る。)のが観察された。保持手段がない場合は、シール
液体はこの状態からすぐに吐出口の中心方向に向かって
ぬれ進み始める(図19(A)〜図19(B))。その
後、吐出口13の内部のインク表面にぬれ進み(C)、
周囲からのシール液体の供給により閉じ(図19
(D))、その後もシール膜の厚さが増しながら初期の
状態に戻る(図19(E)〜図19(F))。このよう
に、保持手段を持たない場合はシールが解かれた状態に
維持されることはない。
According to the observations made by the inventors, when the ink discharge port is sealed with a seal liquid, the seal liquid can be sealed by the ink discharge means as shown in FIG. It was observed that the end portion was spread and opened (the seal was broken) at the peripheral portion of the ink discharge port 13. If there is no holding means, the sealing liquid immediately starts to wet toward the center of the discharge port from this state (FIGS. 19A to 19B). Then, the ink surface inside the ejection port 13 wets (C),
Closed by the supply of the sealing liquid from the surroundings (FIG. 19)
(D)) After that, the state returns to the initial state while the thickness of the seal film increases (FIGS. 19E to 19F). As described above, when the holding means is not provided, the state in which the seal is released is not maintained.

【0023】本発明においてインク吐出口のシールが解
かれた状態とは、シール液体の端部がインク吐出口の周
囲に維持されていることを意味する。すなわち、吐出口
の外部の固体壁面にシール液体の端部が接触した状態で
あり、図19(A)あるいは図19(B)のようにシー
ル液体が壁面からインク表面に向かってぬれ広がろうと
している状態である。
In the present invention, the state where the seal of the ink discharge port is released means that the end of the seal liquid is maintained around the ink discharge port. That is, the end of the seal liquid is in contact with the solid wall surface outside the discharge port, and the seal liquid will spread from the wall surface toward the ink surface as shown in FIG. 19A or 19B. It is in the state that it is.

【0024】ぬれ広がりに対する現象は、ぬれに対する
準安定な状態から次の準安定状態の間のエネルギー障壁
を、液体が乗り越えていくように進行することが知られ
ており(例えば小野:表面張力、共立出版)、ぬれに抵
抗となる部分を設けることでシール液体の端部のぬれ進
みを遅延させることが可能となる。すなわち、シール液
体が解かれた状態を保持するには固体面上にぬれ進みに
対して抵抗となる部分を設けてやればよい。
It is known that the phenomenon of wetting spread proceeds as the liquid passes over the energy barrier between the metastable state of wetting and the next metastable state (for example, Ono: surface tension, By providing a portion that resists wetting, it is possible to delay the advance of wetting at the end of the sealing liquid. That is, in order to maintain the state in which the sealing liquid has been released, a portion that is resistant to wet progress on the solid surface may be provided.

【0025】以下に、本発明における前記保持手段につ
いて詳細に説明する。本発明における保持手段は、イン
ク吐出口が設けられた面に、または遮蔽手段に、あるい
はこの両者に設けることができる。また、遮蔽手段に設
ける場合、遮蔽手段のインク吐出口が設けられた面に対
向する対向面(以下、この対向面を「遮蔽手段シール側
面」という。)の他、遮蔽手段開口部の内側の壁面であ
る周側壁面に設けることもできる。本発明では、これら
の保持手段をインク吐出口または遮蔽手段開口部(開口
部が、吐出口に対応して個別に設けられているか、ある
いは複数の吐出口に対応して設けられるスリット状であ
るかによらない。)ごとに設け、吐出口ごとあるいは遮
蔽手段開口部ごとにシールが解かれた状態を保持しても
よい。また、列状あるいは千鳥状に並んだ複数の吐出口
または遮蔽手段開口部に共通のあるいは一体化した保持
手段を設け、複数の吐出口のシールが解かれた状態を一
括して保持することもできる。例えば、複数の吐出口が
一列に配置されている場合、その列を囲む一体化した
(例えば帯状の)保持手段とすることができ、また遮蔽
手段に複数の開口部が一列に配置されている場合、その
列を囲む一体化した(例えば帯状の)保持手段とするこ
とができる。本発明においてはインク吐出口が設けられ
た面および遮蔽手段シール側面、あるいは遮蔽手段開口
部の周側壁面にの双方に保持手段を設けることも可能で
ある。
Hereinafter, the holding means in the present invention will be described in detail. The holding means in the present invention can be provided on the surface provided with the ink discharge ports, on the shielding means, or on both of them. In addition, when provided on the shielding means, in addition to an opposing surface (hereinafter, this opposing surface is referred to as a “shielding device seal side surface”) facing the surface of the shielding device on which the ink ejection ports are provided, and also inside the shielding device opening. It can also be provided on the peripheral side wall surface which is a wall surface. In the present invention, these holding means are formed in the form of slits provided with ink discharge ports or shielding means openings (openings are individually provided corresponding to the discharge ports, or provided corresponding to a plurality of discharge ports). ), And the state in which the seal is released for each discharge port or each opening of the shielding means may be maintained. Further, a common or integrated holding means may be provided at a plurality of discharge ports or shielding means openings arranged in a row or in a staggered manner to collectively hold a state where a plurality of discharge ports are unsealed. it can. For example, when a plurality of discharge ports are arranged in a line, an integrated (for example, band-shaped) holding means surrounding the line can be provided, and a plurality of openings are arranged in a line in the shielding means. In this case, an integrated (for example, band-shaped) holding means surrounding the row can be used. In the present invention, it is possible to provide the holding means both on the surface provided with the ink discharge ports and on the side surface of the shielding means seal, or on the peripheral side wall surface of the shielding means opening.

【0026】まず、保持手段を、図1(A)〜図1
(B)で示されるように、インク吐出口が設けられる面
に形成する基本構成について説明する。その1つの態様
は、吐出口の周囲に設けられる保持手段である。本発明
のインクジェット記録ヘッドにおいて、保持手段をイン
ク吐出口の周囲に設ける場合、保持手段はインク吐出口
が設けられた面において、少なくともインク吐出により
シールが解かれる領域に存在することが必要である。こ
のシールが解かれる領域は、シール液体の厚さ、シール
液体の動粘度、吐出エネルギー等により変わるものであ
り、一義的に定まるものではないが、一例を挙げると、
インク吐出口の直径が50μm、シール液体の動粘度が
30mm2 /s、シール液体の膜厚50μm、吐出手段
であるヒーターへの印加電圧12V、印加時間8μsの
とき、吐出口の中心から約225μmの領域であった。
すなわち、吐出口の周縁から約200μmの領域までシ
ール液体によるシール状態が解かれていた。また、三角
形(外接円の直径50μm)の吐出口を持つインクジェ
ット記録ヘッドの場合でも、シールが解かれた領域は、
吐出口の外接円の中心からほぼ225μmであった。ま
た、保持手段を設ける位置は、インク吐出によりシール
が解かれる領域より外側の領域にも設けられていてよ
く、さらに、インク吐出口からインク室につながる部分
あるいはインク室の周側壁面に保持手段、例えば、ぬれ
抵抗領域を設けることも構わない。
First, the holding means is shown in FIGS.
As shown in (B), a basic configuration formed on the surface on which the ink ejection ports are provided will be described. One embodiment is a holding means provided around the discharge port. In the inkjet recording head of the present invention, when the holding unit is provided around the ink ejection port, the holding unit needs to be present at least in a region where the seal is released by the ink ejection on the surface where the ink ejection port is provided. . The area where the seal is released is changed by the thickness of the seal liquid, the kinematic viscosity of the seal liquid, the discharge energy, etc., and is not uniquely determined, but as an example,
When the diameter of the ink discharge port is 50 μm, the kinematic viscosity of the seal liquid is 30 mm 2 / s, the film thickness of the seal liquid is 50 μm, the applied voltage to the heater serving as the discharge means is 12 V, and the application time is 8 μs, about 225 μm from the center of the discharge port Area.
That is, the sealing state with the sealing liquid has been broken up to a region of about 200 μm from the periphery of the discharge port. Further, even in the case of an inkjet recording head having a triangular (circumscribed circle diameter of 50 μm) ejection port, the area where the seal has been released is
It was approximately 225 μm from the center of the circumcircle of the discharge port. Further, the position where the holding means is provided may be provided also in a region outside the region where the seal is released by the ink discharge, and further, the holding means may be provided in a portion connecting the ink discharge port to the ink chamber or a peripheral side wall surface of the ink chamber. For example, a wetting resistance region may be provided.

【0027】次に、保持手段自体の具体的な態様につい
て説明する。インク吐出口の周囲に、ぬれに対して抵抗
となる部分を形成するには、図9(A)に示すように、
インク吐出口が設けられた面において、インク吐出口1
3及びその外縁部の面の高さがそれ以外の面よりも低く
なるような段差を設けたり、図9(B)に示すように、
インク吐出口13が設けられた面において、インク吐出
口13及びその外縁部の面の高さがそれ以外の面よりも
高くなるような段差を設けたり、また図9(C)のよう
にインク吐出口13が設けられた面において、インク吐
出口13の外縁部において周縁より少し離れた位置に溝
を設けたり、さらに図9(D)のようにインク吐出口が
設けられた面において、インク吐出口13の外縁部にお
いて周縁より少し離れた位置に突起を設けたりするな
ど、インク吐出口が設けられた面に凹や凸部分がある形
状に設計する方法を用いることができる。また凹凸は三
角形状であってもよく、溝はV字型であってもよい。た
だし、インク吐出口を設けた面に対し図9(B)のよう
に凸型の段差を設ける場合や、図9(D)のように凸状
の突起を設ける場合は、解かれたシール液体が自力で閉
まるためには、ヘッド表面からの段差の高さ、あるいは
突起の高さはシール液体の膜厚より低くする必要があ
る。
Next, a specific embodiment of the holding means itself will be described. In order to form a portion that becomes resistant to wetting around the ink ejection port, as shown in FIG.
In the surface provided with the ink ejection port, the ink ejection port 1
Steps such that the height of the surface 3 and the outer edge thereof are lower than those of the other surfaces, or as shown in FIG.
On the surface where the ink discharge port 13 is provided, a step is provided such that the height of the surface of the ink discharge port 13 and the outer edge thereof is higher than the other surfaces, or the ink is formed as shown in FIG. On the surface provided with the discharge port 13, a groove is provided at a position slightly away from the periphery at the outer edge of the ink discharge port 13, and further, on the surface provided with the ink discharge port as shown in FIG. It is possible to use a method of designing a shape having a concave or convex portion on the surface where the ink ejection port is provided, such as providing a projection at a position slightly away from the peripheral edge at the outer edge of the ejection port 13. The unevenness may be triangular, and the groove may be V-shaped. However, in the case where a convex step is provided as shown in FIG. 9B with respect to the surface on which the ink discharge ports are provided, or in the case where a convex protrusion is provided as shown in FIG. In order for the seal to close on its own, the height of the step from the head surface or the height of the projection must be lower than the film thickness of the seal liquid.

【0028】さらに、各インク吐出口の周囲に設ける保
持手段としては、図10または図11のように、インク
吐出口の外縁部に溝や突起を連続して複数個設けてもよ
い。溝や突起を複数設けた場合は、シール状態に戻るま
での時間をさらに長くすることが可能である。上記の図
9(A)ないし図11で示したようなインク吐出口が設
けられた面の凹凸の形状を利用する保持手段の場合で
は、シール液体端部の微視的な接触状態が不連続に大き
く変化するため、ぬれ広がりに対して抵抗となり、シー
ルが解かれた状態を一定時間保持することができる。さ
らに上記のぬれに対して抵抗となる部分、例えば凹凸形
状は、図1(A)のA方向から見た場合、Cの字のよう
に一部が欠けていても全体としてぬれ進みに対する抵抗
を有しているが、完全な円環状に形成されている方が、
ぬれ抵抗の効果は大きい。本発明において、保持手段と
しての凹凸の形状を形成する方法としては、レーザー加
工、各種エッチング、機械的加工等を挙げることができ
る。加工条件は、インク吐出面の材質、および加工精
度、加工コストなどを考慮し、最適な組み合わせを選択
すればよい。
Further, as the holding means provided around each ink ejection port, a plurality of grooves or projections may be continuously provided on the outer edge of the ink ejection port as shown in FIG. 10 or FIG. When a plurality of grooves and projections are provided, the time required to return to the sealed state can be further lengthened. In the case of the holding means using the uneven shape of the surface provided with the ink discharge ports as shown in FIGS. 9A to 11 described above, the microscopic contact state of the seal liquid end is discontinuous. , The resistance to the spread of wetness is generated, and the state in which the seal is released can be maintained for a certain period of time. Further, when viewed from the direction A in FIG. 1 (A), the portion which becomes resistant to the above-mentioned wetting, for example, as viewed in the direction A, has a resistance to the advance of the whole as a whole even though it is partially missing like a letter C. Although it has, the one that is formed in a perfect annular shape,
The effect of wetting resistance is great. In the present invention, examples of a method for forming the uneven shape as the holding means include laser processing, various types of etching, and mechanical processing. As the processing conditions, an optimum combination may be selected in consideration of the material of the ink ejection surface, processing accuracy, processing cost, and the like.

【0029】次に、前記保持手段が、インク吐出口が設
けられた面に形成された、シール液体に対するぬれ性が
低い領域により構成される保持手段である場合について
説明する。図12にはその一例として、インク吐出口1
3の外縁部にぬれ抵抗領域21からなる保持手段を配し
たインクジェット記録ヘッドが示されている。図13に
示すように、ぬれ抵抗領域21では、シール液体2とぬ
れ抵抗領域21との接触角θeを大きくし、シール液体
2がぬれ進みにくくしておくことにより、図12のよう
にシール液体の端部のぬれ進みがぬれ抵抗領域21の表
面上で遅延され、シール液体を解いた状態が一定時間維
持される。このぬれ抵抗領域21はインク吐出口13の
外縁部にシール液体によるぬれ性が低い膜を塗布した
り、あるいは、インク吐出口の周辺部のみシール液体の
ぬれ性の低い材料で構成することもできる。発明者ら
が、シール液体のぬれ進み状態を観察した結果からは、
図12に示されるようにインク吐出口が設けられた面1
1において、インク吐出口13の周囲のぬれ抵抗領域2
1とシール液体2との接触角θeを大きくなるように設
定することにより、ぬれ抵抗領域はシール液体のぬれ広
がりに対して抵抗となることが確認された。この接触角
θeは大きいほどぬれ進みに対する遅延効果が大きかっ
たが、好ましくは10度以上であればよい。シール液体
のぬれ進みは、シール液体の動粘度(大きい方がぬれ進
む速度が遅い)や表面張力(大きい方がぬれ進む速度が
遅い)、膜厚(薄い方がぬれ進む速度が遅い)などによ
っても調節できるが、本発明で使用できるシール液体の
範囲であれば、θeは大きく設計する方がぬれ進む速度
は遅くなり(ぬれ進むのに要する時間が長くなり)、結
果としてシール液体を解いた状態を保持できる時間は長
くなる。シールが解かれた状態のまま数枚の印字が行え
るように、シールが解かれた状態を実用上十分に長く保
持するのには、さらに好ましくはこの接触角θeを30
度以上にしてぬれ進みを遅らせばよい。
Next, a case will be described in which the holding means is a holding means formed of a region having low wettability with respect to the seal liquid, formed on the surface provided with the ink discharge ports. FIG. 12 shows an example of the ink ejection port 1 as an example.
3 shows an ink jet recording head in which a holding means comprising a wetting resistance region 21 is arranged at the outer edge of the ink jet recording head. As shown in FIG. 13, in the wetting resistance region 21, the contact angle θe between the sealing liquid 2 and the wetting resistance region 21 is increased to prevent the wetting of the sealing liquid 2, so that the sealing liquid 2 as shown in FIG. Is delayed on the surface of the wetting resistance region 21, and the state in which the sealing liquid is released is maintained for a certain period of time. The wetting resistance region 21 may be formed by coating a film having low wettability with the seal liquid on the outer edge of the ink discharge port 13 or may be made of a material having low wettability of the seal liquid only in the peripheral portion of the ink discharge port. . From the results of the inventors observing the wetting of the sealing liquid,
Surface 1 provided with ink ejection ports as shown in FIG.
1, a wetting resistance region 2 around the ink ejection port 13
By setting the contact angle θe between 1 and the sealing liquid 2 to be large, it was confirmed that the wetting resistance region became resistant to the spreading of the sealing liquid. The greater the contact angle θe, the greater the delay effect on the wetting advance. However, it is preferable that the contact angle θe be 10 degrees or more. The advance of the wetting of the sealing liquid depends on the kinematic viscosity of the sealing liquid (the larger the wetting speed is slower), the surface tension (the larger the wetting speed is slower), the film thickness (the thinner wetting speed is slower), etc. Can be adjusted, but within the range of the seal liquid that can be used in the present invention, the larger the θe, the slower the wetting speed (the longer the time required for wetting), and as a result, the sealing liquid is released. The time during which the state can be maintained increases. In order to keep the unsealed state long enough for practical use so that several sheets can be printed with the unsealed state, it is more preferable to set the contact angle θe to 30 °.
It is sufficient to delay the wetting advance to a degree or more.

【0030】また、このぬれ抵抗領域は図14(A)の
ように、インク吐出口の周囲においてインク吐出口の縁
から所定の距離をもって形成されていても構わない。あ
るいは、図14(B)のように複数のぬれ抵抗領域を設
けても構わない。ぬれ抵抗領域を複数設けた場合は、そ
れぞれのぬれ抵抗領域でシール液体のぬれ進みに対して
抵抗となるため、抵抗領域の数が多い方がシール液体を
解いた状態を保持できる時間が長くなる。さらに上記の
ぬれ抵抗領域は、遮蔽手段の開口部側から見たとき、C
の字のように一部が欠けていても全体としてぬれ進みに
対する抵抗を有しているが、完全な円環状に形成されて
いる方が、ぬれ抵抗の効果は大きい。
The wetting resistance region may be formed around the ink discharge port at a predetermined distance from the edge of the ink discharge port as shown in FIG. Alternatively, a plurality of wetting resistance regions may be provided as shown in FIG. When a plurality of wetting resistance regions are provided, each of the wetting resistance regions has resistance to the progress of the wetting of the sealing liquid. . Further, the above-mentioned wetting resistance region has a C
Although there is a resistance to the wetting progress as a whole, even if a part is missing like a letter "", the effect of the wetting resistance is greater if it is formed in a complete annular shape.

【0031】本発明のインクジェット記録ヘッドにおけ
る保持手段の例を幾つか挙げて説明したが、上記の保持
手段において、段差を利用する場合には段は高い(ある
いは深い)方がぬれ進みに要する時間がかかり(結果と
してシールが解かれた状態を保持できる時間が長い)、
また、複数の溝や突起は1つより複数ある方が、またそ
の数は多い方がぬれ進みに時間がかかり、さらに溝はよ
り深い方が、また突起はより高い方がぬれ進みにかかる
時間が長い。また、ぬれ抵抗領域のぬれ性が低い方がぬ
れ進みに時間がかかる。したがって、シールが解かれて
いる状態を長く保つためには、前記のような保持手段の
態様を採ることが好ましい。
Although several examples of the holding means in the ink jet recording head of the present invention have been described, in the above-mentioned holding means, when a step is used, the higher (or deeper) the step is, the longer the time required for wetting advance. (The result is a long time to keep the seal unsealed)
In addition, it takes more time to advance the wetting when there are a plurality of grooves and projections than one, and when the number of the plurality of grooves and projections is larger, it takes more time to advance the wetting when the groove is deeper and when the projection is higher. Is long. In addition, the lower the wettability of the wetting resistance region, the longer it takes to advance the wetting. Therefore, in order to keep the state in which the seal is released for a long time, it is preferable to adopt the mode of the holding means as described above.

【0032】次に、保持手段を、インク吐出口が設けら
れた面であって、かつ複数のインク吐出口の列の周囲に
一体化した保持手段として設ける場合について説明す
る。一体化した保持手段を設ける例は前記図5ないし図
7に示されている。具体的な保持手段の構成としては、
例えば、図5を例にとって説明すると、図5のA−A断
面は前記図9(A)〜図9(D)で示される断面と同様
のものとすることができる。すなわち、段差の場合は、
インク吐出口の列を取り囲むような段差として形成さ
れ、溝あるいは突起の場合は、インク吐出口の列を取り
囲むような溝あるいは突起として形成することができ
る。また、前記図12において説明したと同様に、イン
ク吐出口の列を囲むような帯状の部分を、シール液体に
対するぬれ性が低いぬれ抵抗領域とすることもできる。
さらに、各インク吐出口の外縁部を囲む場合と同様に
(図10、図11を参照)、複数の溝あるいは突起が、
吐出口の列を囲むものであってよい。図5および図7の
記録ヘッドは、複数のインク吐出口が並んだ列を囲むよ
うに一体化した保持手段を設けた例であり、また図6の
記録ヘッドは複数の吐出口を有するブロックごとに一体
化した保持手段を設けた例である。さらに図7はインラ
イン状に配置された吐出口を囲む一体化した保持手段を
設けた例である。ここで、上記の「囲む」とは、連続し
た帯状の囲みだけでなく、その一部が途切れていて不連
続な帯状の囲みであって、かつ全体的には、囲む状態の
ものをも意味する。数カ所に切れ目がある帯状のもので
もシール液体が解かれた状態を維持する効果を有してい
る。
Next, a case where the holding means is provided as an integrated holding means on the surface on which the ink ejection ports are provided and around the row of the plurality of ink ejection ports will be described. An example of providing an integrated holding means is shown in FIGS. As a specific configuration of the holding means,
For example, taking FIG. 5 as an example, the AA cross section in FIG. 5 can be the same as the cross section shown in FIGS. 9A to 9D. That is, in the case of a step,
It is formed as a step that surrounds the row of ink ejection ports, and in the case of a groove or projection, it can be formed as a groove or projection that surrounds the row of ink ejection ports. Further, as described in FIG. 12, a band-shaped portion surrounding the row of ink ejection ports may be a wetting resistance region having low wettability to the seal liquid.
Further, similarly to the case of surrounding the outer edge of each ink ejection port (see FIGS. 10 and 11), a plurality of grooves or projections are formed.
It may surround a row of discharge ports. 5 and 7 are examples in which an integrated holding means is provided so as to surround a row in which a plurality of ink ejection ports are arranged, and the recording head in FIG. 6 is provided for each block having a plurality of ejection ports. This is an example in which an integrated holding means is provided. FIG. 7 shows an example in which integrated holding means surrounding discharge ports arranged in an inline manner is provided. Here, the term “surrounding” means not only a continuous band-shaped box, but also a discontinuous band-shaped box that is partially interrupted, and, as a whole, a box-shaped box. I do. Even in the case of a band having a cut in several places, it has an effect of maintaining the state in which the sealing liquid is released.

【0033】次に、保持手段を、遮蔽手段シール側面に
設ける場合について説明する。遮蔽手段に設ける保持手
段の一態様として、少なくとも遮蔽手段の開口部の周囲
に設けられる保持手段が挙げられる。保持手段を遮蔽手
段シール側面の開口部の端部(以下、「開口部端」とい
う。)の周囲に設ける場合、保持手段は遮蔽手段シール
側面において、少なくともインク吐出によりシールが解
かれる領域に存在することが必要である。このシールが
解かれる領域は、シール液体の厚さ、シール液体の動粘
度、吐出エネルギー等により変わるものであり、一義的
に定まるものではないが、一例を挙げると、インク吐出
口の直径が50μm、開口部の直径が70μm、シール
液体の動粘度が30mm2 /s、シール液体の膜厚50
μm、吐出手段であるヒーターへの印加電圧12V、印
加時間8μsのとき、開口部の中心から約235μmの
領域であった。すなわち、開口部の周縁から約200μ
mの領域までシール液体によるシール状態が解かれてい
た。基本的な構成は図2(A)〜図2(B)に示される
が、遮蔽手段開口部が、インク吐出口に対応して個別に
設けられる場合には、図15(A)および図15(B)
に示すように、各開口部端の外縁部に保持手段が形成す
る態様とすることができる。図15(A)は遮蔽手段を
シール側面から見た図である。具体的な保持手段として
は例えば図16(A)に示すように、遮蔽手段シール側
面において、各開口部端の外縁部の面の高さがそれ以外
の面よりも低くなるような段差を設けたり、図16
(B)に示すように、各開口部端の外縁部の面の高さが
それ以外の面よりも高くなるような段差を設けたり、ま
た図16(C)のように、各開口部端の外縁部において
周縁より少し離れた位置に溝を設けたり、さらに図16
(D)のように、各開口部端の外縁部において周縁より
少し離れた位置に突起を設けたりするなど、各開口部端
の周囲の形状と他の部分の形状が異なるように、遮蔽手
段シール側面の形状が凹凸形状となるように設計する方
法を用いることができる。さらに、図16(E)で示す
ように、開口部端の外縁部をシール液体に対するぬれ性
が低いぬれ抵抗領域とすることもできる。さらに、各開
口部端の外縁部に設ける保持手段としては、保持手段を
インク吐出口が設けられる面に形成する場合について説
明したように(図10、図11参照)、該外縁部に溝や
突起を連続して複数個設けてもよい。溝や突起を複数設
けた場合は、シール状態が解かれるまでの時間をさらに
長くすることが可能である。 さらに、複数のインク吐
出口の列を囲むような一体化した保持手段を形成するの
と同様、複数の開口部の列を囲むように一体化した保持
手段を形成することができる。
Next, the case where the holding means is provided on the side face of the shielding means seal will be described. One mode of the holding means provided in the shielding means includes a holding means provided at least around the opening of the shielding means. When the holding means is provided around the end of the opening on the side face of the shielding means seal (hereinafter referred to as "opening end"), the holding means is present at least in the area where the seal is released by ink discharge on the side face of the shielding means seal It is necessary to. The area where the seal is released is changed depending on the thickness of the seal liquid, the kinematic viscosity of the seal liquid, the discharge energy, and the like, and is not uniquely determined. For example, the diameter of the ink discharge port is 50 μm. The diameter of the opening is 70 μm, the kinematic viscosity of the sealing liquid is 30 mm 2 / s, and the film thickness of the sealing liquid is 50 μm.
When the voltage was 12 μm, the applied voltage to the heater as the ejection means was 12 V, and the application time was 8 μs, the area was about 235 μm from the center of the opening. That is, about 200 μm from the periphery of the opening.
The sealing state by the sealing liquid was released up to the area of m. Although the basic configuration is shown in FIGS. 2A and 2B, FIGS. 15A and 15B show cases where the shielding means openings are individually provided corresponding to the ink ejection ports. (B)
As shown in (1), a mode in which the holding means is formed on the outer edge of each opening end can be adopted. FIG. 15A is a view of the shielding means viewed from the side surface of the seal. As a specific holding means, for example, as shown in FIG. 16A, a step is provided on the side face of the shielding means so that the height of the outer edge surface of each opening end is lower than the other surfaces. Figure 16
As shown in FIG. 16B, a step is formed so that the surface of the outer edge of each opening end is higher than the other surfaces, or each opening end is provided as shown in FIG. In the outer edge portion of FIG.
As shown in (D), a shielding means is provided so that the shape of the periphery of each opening end and the shape of the other portion are different, such as by providing a projection at a position slightly away from the periphery at the outer edge of each opening end. A method of designing the shape of the seal side surface so as to have an uneven shape can be used. Further, as shown in FIG. 16E, the outer edge of the end of the opening may be a wetting resistance region having low wettability to the sealing liquid. Further, as the holding means provided at the outer edge of each opening end, as described in the case where the holding means is formed on the surface provided with the ink discharge port (see FIGS. 10 and 11), the outer edge has grooves or grooves. A plurality of projections may be continuously provided. When a plurality of grooves or projections are provided, it is possible to further increase the time until the sealing state is released. Further, similarly to the case where the integrated holding means surrounding the plurality of rows of the ink discharge ports is formed, the integrated holding means surrounding the plurality of the rows of the openings can be formed.

【0034】また、遮蔽手段に設ける保持手段におい
て、遮蔽手段開口部が複数のインク吐出口に対応して設
けられている場合には、その開口部端の外縁部には一体
化した保持手段を設けることができる。図17には、開
口部端の外縁部に保持手段を形成した遮蔽手段を遮蔽手
段シール側面からみた図が示されている。この場合の保
持手段は、上記の、開口部がインク吐出口に対応して個
別に設けられている場合であって、かつ保持手段が各開
口部端の外縁部に形成される場合と同様の構成の保持手
段が使用できる。すなわち、段差の場合は、開口部端の
外縁部が、開口部を取り囲むような段差として形成さ
れ、溝あるいは突起の場合は、開口部端の外縁部に開口
部を取り囲むような溝あるいは突起として形成すること
ができる。また、遮蔽手段シール側面において、開口部
端の外縁部をシール液体に対してぬれ性が低いぬれ抵抗
領域とすることもできる。さらに、前記の保持手段を各
開口部端の外縁部に設ける場合と同様に、複数の溝ある
いは突起が開口部端を取り囲むものであってよい。
In the holding means provided in the shielding means, when the opening of the shielding means is provided corresponding to a plurality of ink discharge ports, an integrated holding means is provided on the outer edge of the end of the opening. Can be provided. FIG. 17 shows a view of the shielding means in which the holding means is formed at the outer edge of the opening end as viewed from the side of the shielding means seal. The holding means in this case is the same as the case where the openings are individually provided corresponding to the ink discharge ports, and the holding means is formed at the outer edge of each opening end. Configuration holding means can be used. That is, in the case of a step, the outer edge of the opening end is formed as a step surrounding the opening, and in the case of a groove or projection, as the groove or projection surrounding the opening at the outer edge of the opening end. Can be formed. Further, on the side face of the shielding means seal, the outer edge of the opening end may be a wet resistance region having low wettability to the seal liquid. Further, similarly to the case where the holding means is provided at the outer edge of each opening end, a plurality of grooves or projections may surround the opening end.

【0035】また、保持手段を遮蔽手段側に設ける方法
として、さらに、開口部がインク吐出口に対応して個別
に設けられているか、あるいは複数のインク吐出口に対
応して設けられているかにかかわらず、図18に示すよ
うに、遮蔽手段開口部の周側壁面をシール液体に対して
ぬれ性が低い周側壁面とする方法を採用することもでき
る。この場合、遮蔽手段開口部の周側壁面に対するシー
ル液体の接触角θe が、10°、好ましくは30°以上
にすることにより良好なぬれ広がり抵抗領域が形成され
る。
Further, as a method of providing the holding means on the side of the shielding means, whether the openings are individually provided corresponding to the ink discharge ports or provided corresponding to the plurality of ink discharge ports Regardless, as shown in FIG. 18, it is also possible to adopt a method in which the peripheral wall surface of the opening of the shielding means has a peripheral wall surface having low wettability to the seal liquid. In this case, by setting the contact angle θe of the sealing liquid to the peripheral wall surface of the opening of the shielding means at 10 °, preferably 30 ° or more, a favorable wet spreading resistance region is formed.

【0036】さらに、本発明においては基本構成として
図3(A)〜図3(B)に示すように、保持手段をイン
ク吐出口が設けられる面と遮蔽手段側の両方に設けるこ
とができる。インク吐出口が設けられる面と遮蔽手段側
に形成する保持手段は、上述した保持手段を適宜組み合
わせて使用することができる。インク吐出口が設けられ
る面および遮蔽手段側の双方に保持手段を形成すると、
両方の保持手段により、シール状態が解かれている時間
をより長くすることができる他、その時間の制御をより
細かく行うことができる。インク吐出口が設けられる面
に形成する保持手段と遮蔽手段側に設ける保持手段は、
上述の保持手段を適宜選択することができるが、前記開
口部が、インク吐出口に対応して個別に設けられている
例において、各インク吐出口の外縁部に保持手段が設け
られている場合には、遮蔽手段表面に設ける保持手段
は、各開口部端の外縁部にそれぞれ設けることが好まし
く、また複数の吐出口が並ぶ列を囲んで一体化した保持
手段を設ける場合には、遮蔽手段側の保持手段もそれに
対応して一体化した保持手段とすることが好ましい。
Further, in the present invention, as a basic configuration, as shown in FIGS. 3A and 3B, the holding means can be provided on both the surface on which the ink discharge ports are provided and the shielding means side. The holding means formed on the surface on which the ink ejection port is provided and the shielding means side can be used by appropriately combining the above-described holding means. When the holding means is formed on both the surface on which the ink discharge ports are provided and the shielding means side,
With both holding means, the time during which the sealed state is released can be made longer, and the time can be controlled more finely. Holding means formed on the surface on which the ink discharge ports are provided and holding means provided on the shielding means side,
Although the above-described holding means can be appropriately selected, in the case where the openings are individually provided corresponding to the ink ejection ports, when the holding means is provided at the outer edge of each ink ejection port Preferably, the holding means provided on the surface of the shielding means is preferably provided at the outer edge of each end of the opening, and when the holding means integrated around a row in which a plurality of discharge ports are arranged is provided, It is preferable that the holding means on the side is also a correspondingly integrated holding means.

【0037】本発明では、印字動作終了後、シール液体
は表面張力により再びシール膜を形成し、インクの乾燥
を防止する効果を持続する。シールが解かれた状態に保
持されていたシール液体は、ぬれに対する準安定な状
態、すなわちぬれに抵抗となる部分でシール液体の端部
が保持されていた状態から、ぬれ抵抗部分のエネルギー
障壁にシール液体の表面張力が打ち勝って、インク吐出
口のインク液面の方向へとぬれ広がる。シールが解かれ
た状態に保持されていたシール液体が一定の時間をおい
た後にインク表面をぬれ広がる現象は、発明者らも観察
によって確認している。図9(A)のように段差を設け
た場合、この段差の角部でシール液体が保持され、しば
らく時間が経過した後シール液体の膜がインク吐出口を
覆っていた。この現象を繰り返し観察したが、保持手段
がない場合は図19に示したようにすぐに閉まってしま
うのに対して、保持手段を用いた場合はシールが解かれ
た状態から、再びシール液体がインク吐出口をシールす
るまでの時間が十分に長く、この時間内にインク吐出を
安定に行うことが可能であった。図9(B)や図9
(D)のように凸型の段差や突起を設ける場合には、シ
ール液体の端部が段の角部で保持されており、インク吐
出口を設けた面からの段や突起の高さを高くすると、シ
ール液体により再びシールされるまでの時間が長くなる
ことが観察された。また、図12のように、インク吐出
口の周囲をぬれ抵抗領域21で構成した場合には、シー
ル液体2の端部が一定時間をかけてぬれ抵抗領域21の
表面をぬれ進んで、インク吐出口をシールするのが観察
された。また、いずれの保持手段の場合にも、シール液
体の表面張力が大きいほど、シールが解かれている時間
が長いことも観察された。
In the present invention, after the printing operation is completed, the seal liquid forms a seal film again by the surface tension, and the effect of preventing drying of the ink is maintained. The seal liquid held in a state where the seal is released is changed from a metastable state against wetting, that is, a state in which an end of the seal liquid is held in a part that is resistant to wetting, to an energy barrier of a wetting resistance part. The surface tension of the seal liquid overcomes and spreads in the direction of the ink liquid surface of the ink discharge port. The inventors have also observed through observation that the seal liquid held in a state where the seal has been released is wetted and spreads over the ink surface after a certain period of time. In the case where a step is provided as shown in FIG. 9A, the seal liquid is held at the corner of the step, and after a while, the film of the seal liquid has covered the ink ejection port. This phenomenon was repeatedly observed. When no holding means was used, the sealing liquid was immediately closed as shown in FIG. 19, whereas when the holding means was used, the sealing liquid was again released from the state where the seal was released. The time required to seal the ink ejection port was sufficiently long, and it was possible to stably perform ink ejection within this time. 9 (B) and 9
When a convex step or projection is provided as in (D), the end of the sealing liquid is held at the corner of the step, and the height of the step or projection from the surface where the ink ejection port is provided is reduced. It has been observed that higher values increase the time to reseal by the sealing liquid. In the case where the periphery of the ink discharge port is constituted by the wetting resistance region 21 as shown in FIG. 12, the end of the seal liquid 2 wets the surface of the wetting resistance region 21 over a certain period of time, and Sealing the outlet was observed. It was also observed that the larger the surface tension of the sealing liquid, the longer the time during which the seal was broken, for all holding means.

【0038】このように、シールが解かれたまま保持さ
れている時間は、段や突起の高さや、ぬれ抵抗領域での
シール液体の接触角などのシール液体のぬれに対する抵
抗の大きさ、あるいは、シール液体の表面張力、シール
液体の膜厚などを適宜選定することにより、数秒から数
十分まで調整することが可能である。また、いずれの保
持手段の場合も、外力を用いなくてもシール液体が閉ま
ることが確認された。すなわち、シール液体は、吐出手
段によりそのシール状態が解かれ、保持手段により準安
定な状態に保持されたままシール液体の表面張力により
再びシール膜を形成するまでの時間が遅延される。この
遅延時間を、一連の印字動作時間より長く設定すること
で、シール液体によるシールを解いた状態に保ったまま
インク吐出を安定に維持することが可能である。また、
この遅延時間を数十秒から数分に設定すれば、この間に
記録紙1枚あるいは複数枚の印字を行うことも可能であ
る。また、1回の印刷に必要な時間が、シールを解いた
状態が保持される時間よりも長くなる場合には、シール
を解いている時間に印刷が可能な枚数毎に、最初のイン
ク吐出を前記の空吐出となるように設定し、インクを回
収する操作を行うようにすれば、同様に安定なインク吐
出を行うことができる。
As described above, the time during which the seal is maintained in the released state depends on the height of the step or the protrusion, the magnitude of the resistance to the wetting of the sealing liquid such as the contact angle of the sealing liquid in the wetting resistance area, or By properly selecting the surface tension of the sealing liquid, the film thickness of the sealing liquid, and the like, it is possible to adjust from several seconds to several tens of minutes. In addition, it was confirmed that the sealing liquid was closed without using any external force in any of the holding means. That is, the sealing liquid is released from the sealing state by the discharging means, and the time until the sealing film is formed again by the surface tension of the sealing liquid while being held in the metastable state by the holding means is delayed. By setting the delay time longer than the series of printing operation times, it is possible to stably maintain the ink ejection while keeping the seal liquid unsealed. Also,
If the delay time is set to several tens of seconds to several minutes, it is possible to print one or a plurality of recording papers during this time. If the time required for one printing is longer than the time during which the unsealed state is maintained, the first ink ejection is performed for each printable sheet during the time when the unsealed state is maintained. If the operation is set so as to perform the above-described idle discharge and the operation of collecting the ink is performed, the stable ink discharge can be similarly performed.

【0039】従来の手段では、吐出時にシール液体によ
るシールを解いた状態を保持しておくのに外力が必要で
あったか、あるいは開閉器などを必要としていた。これ
らの外力や開閉器を用いずにシール液体を通過してイン
クを吐出させ、印字することも可能であったが、シール
の状態が一定でなく、またシール液体の状態も一定でな
いため、1枚の印字中でも印字画像の乱れが発生してい
た。本発明によれば、外力を用いることなくシール液体
によるシールが解かれた状態に保持でき、この間に安定
した印字を行うことができる。そして、外力を用いるこ
となくシール液体によるインク吐出口のシールをするこ
とができ、長期にわたり目詰まりを防止できることとな
る。
In the conventional means, an external force is required to maintain the state where the seal is released by the seal liquid at the time of discharge, or a switch or the like is required. Although it was possible to discharge ink and print by passing the seal liquid without using these external forces or switches, printing was possible, but the state of the seal was not constant, and the state of the seal liquid was not constant. The printed image was disturbed even during the printing of one sheet. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can hold | maintain the state which the seal | sticker by the sealing liquid was released, without using external force, and can perform stable printing during this period. In addition, the ink ejection port can be sealed with the sealing liquid without using an external force, and clogging can be prevented for a long time.

【0040】以上、本発明のインクジェット記録ヘッド
において、あらかじめシール液体がインクジェット記録
ヘッドに配置されている例について説明したが、本発明
においてはさらに、上で説明したようなインクジェット
記録ヘッドの他に、使用者が使用時にシール液体を供給
することも可能である。シール液体は、インク吐出口が
並ぶヘッドの表面11に、予めスポイトや管からの注液
や、刷毛、布、ブレードによる塗布などの手段により供
給される。あるいは、インク吐出口が並ぶヘッドの表面
11、あるいは遮蔽手段51とヘッド表面11との間
隙、またはヘッドの表面の近傍に配置された管や多孔質
部材から、毛管力や表面張力や圧力差によって供給して
もよい。使用者が使用時にシール液体を供給した場合で
も上記と同様の効果が得られることは勿論である。
As described above, in the ink jet recording head of the present invention, an example in which the sealing liquid is previously arranged on the ink jet recording head has been described. However, in the present invention, in addition to the above-described ink jet recording head, It is also possible for the user to supply the sealing liquid during use. The sealing liquid is supplied to the surface 11 of the head where the ink discharge ports are arranged in advance by a means such as liquid injection from a dropper or a pipe or application by a brush, cloth, or a blade. Alternatively, from the surface 11 of the head where the ink discharge ports are arranged, or the gap between the shielding means 51 and the head surface 11, or a tube or a porous member disposed near the surface of the head, the capillary force, the surface tension, or the pressure difference May be supplied. Of course, the same effects as described above can be obtained even when the user supplies the sealing liquid during use.

【0041】また、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、上で詳細に説明したインクジェット記録ヘッ
ドを用いるインクジェット記録装置にも関するものであ
る。本発明のインクジェット記録装置は、本発明に係る
インクジェット記録ヘッドを組み込んだことにより、従
来必須であったバキュームなどのメンテナンス工程を軽
減あるいは省略することができるという効果も有する。
According to the present invention, there is also provided a conveying means for conveying an image recording medium, an ink jet recording head for recording an image by discharging ink onto the image recording medium conveyed by the conveying means, and an image recording method for the recording head. The present invention also relates to an ink jet recording apparatus including an image signal input unit for inputting a signal, and an ink jet recording apparatus using the ink jet recording head described in detail above. The ink jet recording apparatus according to the present invention has an effect that by incorporating the ink jet recording head according to the present invention, a maintenance step such as a vacuum which is conventionally essential can be reduced or omitted.

【0042】[0042]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれにより限定されるものでは
ない。 実施例1 この例では、図1(A)および図1(B)に示されるタ
イプのインクジェット記録ヘッド、およびこのヘッドを
使用して印字した場合の印字性能の評価を示す。吐出手
段としては、加熱によるサーマル方式のものを使用し
た。シール液体としては、複数種類のシリコーンオイル
を混合して調製した液体(動粘度30mm 2 /s、表面
張力20mN/m、比重1.0)を用いた。このシール
液体の25℃での蒸気圧は0.1mmHg以下で不揮発
性であった。また、インクに対して溶解せず、インクと
の相溶性はなかった。本実施例では、シールが解かれた
状態を保持するための保持手段として、図12に示すよ
うにインク吐出口の外縁部をシール液体に対しぬれ性を
低くする手段を採用する。記録ヘッド本体(インク室、
インク吐出手段等が設けられている部分をいう。)は、
ニッケル製であり、直径35μm のインク吐出口13の
周縁に接して幅5μm で環状のぬれ抵抗領域21を保持
手段として形成している。このぬれ抵抗領域21は、シ
ール液体に対するぬれ性を低くさせた部分である。シー
ル液体に対するぬれ性を低くするために、インク吐出口
13が設けられた面においてインク吐出口13の周囲の
所定の部分に、溶剤に溶解させたフッ素系樹脂からなる
コーティング材を塗布した後、乾燥させて膜化させた。
本実施例において、フッ素系樹脂の樹脂膜を形成する前
のシール液体の接触角がほぼ0度であったのに対し、フ
ッ素系樹脂膜を形成した部分(ぬれ抵抗領域)では、接
触角は30度以上であった。(実際にぬれ進みが遅くな
った。)
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.
However, the present invention is not limited thereto.
Absent. Example 1 In this example, the tag shown in FIGS. 1A and 1B is used.
Ip ink jet recording head and this head
The evaluation of the printing performance in the case of using and printing is shown. Discharge hand
As the step, use a thermal type by heating.
Was. Several types of silicone oils are used as the sealing liquid
(Kinematic viscosity 30 mm) Two/ S, surface
A tension of 20 mN / m and a specific gravity of 1.0) were used. This seal
Vapor pressure of liquid at 25 ℃ is less than 0.1mmHg and non-volatile
Gender. Also, it does not dissolve in the ink,
Was not compatible. In this embodiment, the seal has been released
As holding means for holding the state, FIG.
Make the outer edge of the ink ejection port wettable with the seal liquid.
Employ means to lower. Recording head body (ink chamber,
This refers to a portion provided with ink ejection means and the like. )
It is made of nickel and has an ink ejection port 13 having a diameter of 35 μm.
Holds an annular wetting resistance area 21 with a width of 5 μm in contact with the periphery
It is formed as a means. This wetting resistance region 21 is
This is the part where the wettability to the liquid is reduced. C
Ink ejection port to reduce wettability with
13 around the ink ejection port 13 on the surface provided with
Made of a fluororesin dissolved in a solvent in a predetermined part
After applying the coating material, it was dried to form a film.
In the present embodiment, before forming the resin film of the fluororesin
While the contact angle of the seal liquid of
In the area where the nitrogen-based resin film is formed (wet resistance area),
The antenna was 30 degrees or more. (Actually the wet progress is slow
Was. )

【0043】次に、インク吐出口が形成された面に対向
して、50μm の間隙が形成されるように、30μm 厚
みのステンレスにレーザ加工で直径45μm の開口部を
形成したプレートを遮蔽手段として配置、支持した。そ
の後、前記間隙に、上記シール液体を配置し、厚さ50
μm のシール膜を形成した。この状態で、インク吐出手
段14であるヒータに電圧を印加し、インク吐出の様子
を拡大観察した。用いたインクは、水60重量%、ジエ
チレングリコール38重量%及び染料2重量%からな
り、粘度(粘性係数)2.0mPa・s、表面張力40
mN/m、比重1.06の水性インクである。最初に4
kHzで10発のインクを吐出させたところ、シール液
体によるシールが解除された状態となり、図12に示さ
れるようにシール液体はぬれ抵抗領域21に一部かかっ
た状態で保持され、長い時間(60秒間)その状態が保
たれているのが観察された。この状態でインク滴の吐出
を行ったところ、安定した吐出が可能であった。その
後、吐出を終了したところ、最初の吐出から60秒後に
シール液体がインク吐出口の上にぬれ進みはじめ、最初
の吐出から61秒後には完全にシール液体がインク吐出
口を密封していた。シール液体によるシールが解除され
ている間は、吐出周波数を2Hzから4kHzまで変化
させてもインク滴の吐出速度やインク滴の直径にばらつ
きはほとんど観察されなかった。
Next, a plate in which an opening having a diameter of 45 μm is formed by laser processing on stainless steel having a thickness of 30 μm so as to form a gap of 50 μm opposite to the surface on which the ink discharge ports are formed is used as shielding means. Arranged and supported. Thereafter, the sealing liquid is placed in the gap, and the thickness is set to 50.
A μm seal film was formed. In this state, a voltage was applied to the heater serving as the ink discharge means 14, and the state of ink discharge was observed under magnification. The ink used consisted of 60% by weight of water, 38% by weight of diethylene glycol and 2% by weight of a dye, and had a viscosity (viscosity coefficient) of 2.0 mPa · s and a surface tension of 40%.
This is an aqueous ink having a mN / m of 1.06 and a specific gravity of 1.06. First 4
When 10 shots of ink are ejected at kHz, the seal with the seal liquid is released, and the seal liquid is held in a state of partially covering the wetting resistance region 21 as shown in FIG. The state was observed to be maintained (for 60 seconds). When ink droplets were ejected in this state, stable ejection was possible. Thereafter, when the ejection was completed, the sealing liquid began to wet onto the ink ejection port 60 seconds after the first ejection, and the sealing liquid completely sealed the ink ejection port 61 seconds after the first ejection. While the sealing by the sealing liquid was released, even if the ejection frequency was changed from 2 Hz to 4 kHz, little variation was observed in the ejection speed of the ink droplets and the diameter of the ink droplets.

【0044】比較のために、保持手段20(ぬれ抵抗領
域21)を形成していない他は同じ構成のヘッドを用い
て同条件の吐出を行い、その様子を観察したところ、吐
出によりシール液体によるシールは解除されたが、短い
時間しかその状態を維持することがなかった。実際に吐
出停止からシール状態に戻り始める(液面が動き始め
る)時間を観察したが、その時間は1秒以内であった。
また、吐出周波数を2Hzから4kHzまで変化させて
吐出を行い、インク滴の吐出速度やインク滴の直径を測
定したところ、インク滴の吐出速度や直径に大きくばら
つきが発生することが観察された。
For comparison, ejection was performed under the same conditions using a head having the same configuration except that the holding means 20 (wetting resistance region 21) was not formed, and the state was observed. The seal was broken, but remained there for a short time. Observation was made of the time from when the discharge was actually stopped to when the liquid state began to return to the sealed state (the liquid level began to move), but the time was within 1 second.
In addition, when the ejection was performed while changing the ejection frequency from 2 Hz to 4 kHz, and the ejection speed of the ink droplet and the diameter of the ink droplet were measured, it was observed that the ejection speed and the diameter of the ink droplet varied greatly.

【0045】<印字テスト1>このヘッドを用いて、画
像信号を印加してA4の記録紙上に画像を印字した。印
字された画像を顕微鏡により拡大して観察したところ、
インク吐出口の最初の吐出に対応する記録ドットから数
ドットのみ、他の部分よりドット直径が小さかったが、
この変化は全体のごく微小な領域に限られ、しかも肉眼
でははっきりと認識されないため、全体の画質としての
問題はほとんどなかった。その後は記録されるドット径
に変化はなく、鮮明な画像が記録されていた。さらに、
60秒間に5枚の割合で、10分間にわたり50枚の画
像を連続して印字したが、その画像を観察したところ、
5枚毎の記録紙の最初の1枚の吐出孔の記録開始の部分
でわずかにドット径が小さかったが、それ以外の記録紙
には、ドット径のばらつきや、濃度低下が見られず、鮮
明な画像が全面にわたって印字されていた。また、微量
のシール液体がインクと一緒に着弾することによる画質
への影響が懸念されたが、使用したシリコーンオイルが
無色透明であるためか、飛翔する量がごく微量であるた
めか画質上問題はなかった。
<Print Test 1> Using this head, an image signal was applied to print an image on A4 recording paper. When the printed image was enlarged and observed with a microscope,
Only a few dots from the recording dot corresponding to the first ejection of the ink ejection port, the dot diameter was smaller than the other parts,
This change was limited to a very small area of the whole and was not clearly recognized by the naked eye, so that there was almost no problem as to the overall image quality. After that, there was no change in the recorded dot diameter, and a clear image was recorded. further,
50 images were printed continuously for 10 minutes at a rate of 5 sheets for 60 seconds. When the images were observed,
Although the dot diameter was slightly small at the start of recording of the first ejection hole of every five recording papers, the other recording papers showed no variation in dot diameter and no decrease in density. A clear image was printed over the entire surface. In addition, there was concern about the impact on image quality due to the impact of a small amount of seal liquid with ink.However, there is a problem with the image quality, probably because the silicone oil used is colorless and transparent, or because the amount of flight is very small. There was no.

【0046】<印字テスト2>本実施例のヘッドを用い
て、印字開始時に全インク吐出口の空吐出を10回(4
kHzで10発吐出)行い、最初の空吐出から60秒の
間にA4の画像を1枚出力し、印字せずに2秒間おいて
から(最初の空吐出から62秒後まで)、再び同じサイ
クルで印字を繰り返した。すなわち、62秒間に1度の
割合で全インク吐出口の空吐出を行いながら、記録紙上
に画像を印字した。印字された画像を顕微鏡により拡大
して観察したところ、記録開始時においてもドット径に
も変化はなく、記録紙全面にわたって鮮明な画像が記録
されていた。なお、60秒間に、A4の記録紙10枚ず
つの印字を行うこともできた。その画像を観察したたこ
ろ、全ての記録紙で、ドット径のばらつきや濃度低下が
見られず、鮮明な画像が全面にわたって印字されてい
た。
<Print Test 2> Using the head of this embodiment, the idle discharge of all the ink discharge ports was performed 10 times (4
10 discharges at 1 kHz), output one A4 image within 60 seconds from the first idle discharge, wait 2 seconds without printing (until 62 seconds after the first idle discharge), and then repeat Printing was repeated in a cycle. That is, the image was printed on the recording paper while performing the idle discharge of all the ink discharge ports at a rate of once every 62 seconds. When the printed image was enlarged and observed with a microscope, the dot diameter did not change even at the start of recording, and a clear image was recorded over the entire recording paper. It was also possible to print 10 sheets of A4 recording paper in 60 seconds. When the image was observed, no variation in dot diameter and no reduction in density was observed on all recording papers, and a clear image was printed over the entire surface.

【0047】<印字テスト3>本実施例のヘッドをキャ
ッピングせずに、気温25℃、相対湿 度30%RHの
環境に10日間放置しておいた後、メンテナンスを行わ
ずに上記(印字テスト2)の記録動作を行った結果、全
てのインク吐出口に目詰まりが発生しておらず、印字さ
れた画像のドットの乱れもなく鮮明な画像が記録され
た。 <比較印字テスト>保持手段20を形成していない他は
同じ構成のヘッドを用いて、上記<印字テスト3>と同
条件の印字テストを行ったところ、記録した記録紙には
部分的にドット径のばらつきが見られた。いずれの記録
紙でも、部分的にざらつきが目立つ不鮮明な画像が印字
されていた。
<Printing Test 3> After leaving the head of this embodiment without capping for 10 days in an environment of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 30% RH, the above (printing test As a result of performing the recording operation 2), clogging did not occur in all the ink discharge ports, and a clear image was recorded without any disturbance of the dots of the printed image. <Comparative print test> A print test under the same conditions as the above <Print test 3> was performed using a head having the same configuration except that the holding means 20 was not formed. Variations in diameter were seen. On all of the recording papers, unclear images were printed with some noticeable roughness.

【0048】実施例2 この例では、複数のインク吐出口を有し、複数のインク
吐出口に対応する開口部を有する遮蔽手段を備えたイン
クジェット記録ヘッド、およびこの記録ヘッドを使用し
て印字した場合の印字性能の評価を示す。記録ヘッド本
体は、ニッケル製であり、直径35μm のインク吐出口
13を10個、64μmピッチに1列に形成したもので
ある。そして、この10個の吐出口の列の周囲に、幅2
0μm の帯状の一体化した保持手段(ぬれ抵抗領域)を
設けた。帯の中心線は、吐出口の中心列から40μmの
位置にある。他の条件は、実施例1と同様である。ぬれ
抵抗領域を形成するために、インク吐出口13が設けら
れた面においてインク吐出口13の周囲の所定の部分
に、溶剤に溶解させたフッ素系樹脂からなるコーティン
グ材を塗布した後、乾燥させて膜化させた。本実施例に
おいて、フッ素系樹脂の樹脂膜を形成する前のシール液
体の接触角が10度以下であったのに対し、フッ素系樹
脂膜を形成した部分(ぬれ抵抗領域)では、接触角は3
0度以上であった。(実際にぬれ進みが遅くなった。)
このようにして作成したインクヘッドの、インク吐出口
13が並ぶ表面上11にシール液体2の厚さが50μm
になるように、30μm 厚みのステンレスにレーザ加工
で幅55μm で10個の吐出口を囲うように開口部を形
成した遮蔽手段を配した。
Example 2 In this example, an ink jet recording head having a plurality of ink discharge ports and shielding means having openings corresponding to the plurality of ink discharge ports, and printing was performed using this recording head The evaluation of the printing performance in the case is shown. The recording head body is made of nickel and has ten ink ejection ports 13 each having a diameter of 35 μm and formed in a row at a pitch of 64 μm. Around the row of the ten discharge ports, a width of 2
A band-shaped integrated holding means (wetting resistance area) of 0 μm was provided. The center line of the band is located at 40 μm from the center row of the discharge ports. Other conditions are the same as in the first embodiment. In order to form a wetting resistance region, a coating material made of a fluorine-based resin dissolved in a solvent is applied to a predetermined portion around the ink ejection port 13 on the surface where the ink ejection port 13 is provided, and then dried. To form a film. In this embodiment, the contact angle of the sealing liquid before forming the resin film of the fluorine-based resin was 10 degrees or less, whereas the contact angle of the portion where the fluorine-based resin film was formed (wetting resistance region) was 3
It was 0 degrees or more. (The wetting actually slowed down.)
The thickness of the sealing liquid 2 is 50 μm on the surface 11 of the ink head thus prepared, on which the ink ejection ports 13 are arranged.
A shielding means having a width of 55 μm and an opening formed so as to surround the ten discharge ports was formed by laser processing on stainless steel having a thickness of 30 μm.

【0049】この状態で、インク吐出手段14であるヒ
ータに電圧を印加し、インク吐出の様子を拡大観察し
た。最初に4kHzで10発のインクを吐出させたとこ
ろシール液体によるシールが解除された状態となり、図
12に示されるようにシール液体はぬれ抵抗領域21に
一部かかった状態で保持され、長い時間(60秒間)そ
の状態が保たれているのが観察された。この状態でイン
ク滴の吐出を行ったところ、安定した吐出が可能であっ
た。その後、吐出を終了したところ、最初の吐出から6
0秒後にシール液体がインク吐出口の上にぬれ進みはじ
め、最初の吐出から61秒後には完全にシール液体がイ
ンク吐出口を密封していた。シールが解除されている間
は、吐出周波数を2Hzから4kHzまで変化させても
インク滴の吐出速度やインク滴の直径にばらつきは観察
されなかった。
In this state, a voltage was applied to the heater serving as the ink discharge means 14, and the state of ink discharge was observed under magnification. First, when 10 inks are ejected at 4 kHz, the seal with the seal liquid is released, and the seal liquid is held in a state of partially covering the wetting resistance region 21 as shown in FIG. It was observed that the condition was maintained (60 seconds). When ink droplets were ejected in this state, stable ejection was possible. After that, when the ejection was completed, 6
After 0 seconds, the seal liquid began to wet onto the ink discharge port, and the seal liquid completely sealed the ink discharge port 61 seconds after the first discharge. While the seal was released, no variation was observed in the ink droplet ejection speed or the ink droplet diameter even when the ejection frequency was changed from 2 Hz to 4 kHz.

【0050】比較のために、保持手段20を形成してい
ない他は同じ構成のヘッドを用いて同条件の吐出を行
い、その様子を観察したところ、吐出によりシール液体
によるシールは解除されたが、短い時間しかその状態を
維持することがなかった。実際に吐出停止からシール状
態に戻り始める(液面が動き始める)時間を観察した
が、その時間は1秒以内であった。また、吐出周波数を
2Hzから4kHzまで変化させて吐出を行い、インク
滴の吐出速度やインク滴の直径を測定したところ、イン
ク滴の吐出速度や直径に大きくばらつきが発生すること
が観察された。
For comparison, ejection was performed under the same conditions using a head having the same configuration except that the holding means 20 was not formed, and the state of the ejection was observed. For a short period of time. Observation was made of the time from when the discharge was actually stopped to when the liquid state began to return to the sealed state (the liquid level began to move), but the time was within 1 second. In addition, when the ejection was performed while changing the ejection frequency from 2 Hz to 4 kHz, and the ejection speed of the ink droplet and the diameter of the ink droplet were measured, it was observed that the ejection speed and the diameter of the ink droplet varied greatly.

【0051】<印字テスト1>このヘッドを用いて、画
像信号を印加してA4の記録紙上に画像を印字した。印
字された画像を顕微鏡により拡大して観察したところ、
各インク吐出口の最初の吐出に対応する記録ドットから
数ドットのみ、他の部分よりドット直径が小さかった
が、この変化は全体のごく微小な領域に限られ、しかも
肉眼でははっきりと認識されないため、全体の画質とし
ての問題はほとんどなかった。その後は記録されるドッ
ト径に変化はなく、鮮明な画像が記録されていた。さら
に、60秒間に5枚の割合で、10分間にわたり50枚
の画像を連続して印字したが、その画像を観察したたこ
ろ、5枚毎の記録紙の最初の1枚の各吐出孔の記録開始
の部分でわずかにドット径が小さかったが、その後50
枚目に至るまで、ドット径のばらつきや、濃度低下が見
られず、鮮明な画像が全面にわたって印字されていた。
<Print Test 1> Using this head, an image signal was applied to print an image on A4 recording paper. When the printed image was enlarged and observed with a microscope,
Only a few dots from the recording dot corresponding to the first ejection of each ink ejection port had a smaller dot diameter than the other parts, but this change was limited to a very small area of the whole and it was not clearly recognized by the naked eye There was almost no problem with the overall image quality. After that, there was no change in the recorded dot diameter, and a clear image was recorded. Further, 50 images were continuously printed at a rate of 5 sheets for 60 seconds over a period of 10 minutes. At the time when the images were observed, the discharge holes of the first one sheet of the recording paper of every five sheets were printed. Although the dot diameter was slightly small at the start of recording,
Until the sheet, no variation in dot diameter and no decrease in density were observed, and a clear image was printed over the entire surface.

【0052】<印字テスト2>本実施例のヘッドを用い
て、印字開始時に全インク吐出口の空吐出を10回(4
kHzで10発吐出)行い、最初の空吐出から60秒の
間にA4の画像を1枚出力し、印字せずに2秒間おいて
から(最初の空吐出から62秒後まで)、再び同じサイ
クルで印字を繰り返した。すなわち、62秒間に1度の
割合で全インク吐出口の空吐出を行いながら、記録紙上
に画像を印字した。印字された画像を顕微鏡により拡大
して観察したところ、記録開始時においてもドット径に
も変化はなく、記録紙全面にわたって鮮明な画像が記録
されていた。なお、60秒間に、A4の記録紙の10枚
ずつの印字を行うこともできた。その画像を観察したた
ころ、全ての記録紙で、ドット径のばらつきや濃度低下
が見られず、鮮明な画像が全面にわたって印字されてい
た。
<Print Test 2> Using the head of this embodiment, the idle discharge of all the ink discharge ports was performed 10 times (4
10 discharges at 1 kHz), output one A4 image within 60 seconds from the first idle discharge, wait 2 seconds without printing (until 62 seconds after the first idle discharge), and then repeat Printing was repeated in a cycle. That is, the image was printed on the recording paper while performing the idle discharge of all the ink discharge ports at a rate of once every 62 seconds. When the printed image was enlarged and observed with a microscope, the dot diameter did not change even at the start of recording, and a clear image was recorded over the entire recording paper. It was also possible to print 10 sheets of A4 recording paper in 60 seconds. When the image was observed, no variation in dot diameter and no reduction in density was observed on all recording papers, and a clear image was printed over the entire surface.

【0053】<印字テスト3>本実施例のヘッドをキャ
ッピングせずに、気温25℃、相対湿 度30%RHの
環境に10日間放置しておいた後、メンテナンスを行わ
ずに上記(印字テスト2)の記録動作を行った結果、全
てのインク吐出口に目詰まりが発生しておらず、印字さ
れた画像のドットの乱れもなく鮮明な画像が記録され
た。
<Printing Test 3> After leaving the head of this embodiment in an environment of an air temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 30% RH for 10 days without capping, the above-mentioned printing test was performed without maintenance. As a result of performing the recording operation 2), clogging did not occur in all the ink discharge ports, and a clear image was recorded without any disturbance of the dots of the printed image.

【0054】<比較印字テスト>保持手段20を形成し
ていない他は同じ構成のヘッドを用いて、上記<印字テ
スト2>と同条件の印字テストを行ったところ、記録し
た記録紙には部分的にドット径のばらつきが見られた。
いずれの記録紙でも、部分的にざらつきが目立つ不鮮明
な画像が印字されていた。
<Comparative print test> A print test was performed under the same conditions as in <Print test 2> using a head having the same configuration except that the holding means 20 was not formed. The variation in dot diameter was observed.
On all of the recording papers, unclear images were printed with some noticeable roughness.

【0055】実施例3 この実施例は、実施例1における保持手段を、図9
(C)に示すような溝に代える以外は実施例1のヘッド
と同様にして作製した。すなわち、直径35μm のイン
ク吐出口の周縁から5μm 及び8μm 離れた同心円に囲
まれた部分に、幅3μm で深さ2μm の環状溝を形成し
た。この溝は、ヘッド表面上の溝を設ける部分以外にフ
ォトレジストの保護膜を設け、エッチングにより全体を
処理した後に、保護膜を除去することにより形成するこ
とができる。本実施例の場合は、エッチングに曝された
環状の部分のヘッド材料が2μm 浸食するようにエッチ
ング処理を行った。この処理を施したヘッド面にシール
液体をたらしてぬれ進み具合を観察したところ、シール
液体の端部はこの溝部分で一時ぬれ進みが遅延された
後、ふたたびぬれが進むのが確認された。このヘッド
に、シール液体を供給して50μm のシール液体膜を形
成し、インク吐出手段であるヒータに電圧を印加し、イ
ンク吐出の様子を拡大観察した。最初に4kHzで10
発のインクを吐出させるとシールが解かれ、シール液体
は溝部分に保持されるのが観察された。この状態でイン
ク滴の吐出を続けたところ、シールが解除された状態で
保持されるのが確認された。その後、印字を終了したと
ころ、最初の吐出から20秒後にシール液体がインク吐
出口の上にぬれ進みはじめ、最初の吐出から21秒後に
は完全にシール液体がインク吐出口を密封していた。そ
の間は吐出周波数を2Hzから4kHzまで変化させて
もインク滴の吐出速度やインク滴の直径にばらつきは観
察されなかった。
Embodiment 3 In this embodiment, the holding means in the embodiment 1 is replaced with the one shown in FIG.
The head was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the groove was changed as shown in FIG. That is, an annular groove having a width of 3 μm and a depth of 2 μm was formed in a portion surrounded by concentric circles 5 μm and 8 μm apart from the periphery of the ink ejection port having a diameter of 35 μm. This groove can be formed by providing a protective film of a photoresist other than the portion where the groove on the head surface is provided, processing the whole by etching, and then removing the protective film. In the case of this embodiment, the etching treatment was performed so that the head material in the annular portion exposed to the etching was eroded by 2 μm. When the sealing liquid was applied to the head surface subjected to this treatment and the degree of wetting progress was observed, it was confirmed that the wetting of the end of the sealing liquid was again delayed after the wetting was temporarily delayed in this groove portion. . A seal liquid film of 50 μm was formed by supplying a seal liquid to the head, and a voltage was applied to a heater serving as an ink discharge means to observe the state of ink discharge in an enlarged manner. First 10 at 4kHz
When the ejected ink was ejected, the seal was broken, and it was observed that the seal liquid was retained in the groove portion. When ejection of ink droplets was continued in this state, it was confirmed that the ink droplets were maintained in a released state. Thereafter, when printing was completed, the seal liquid began to wet onto the ink discharge port 20 seconds after the first discharge, and the seal liquid completely sealed the ink discharge port 21 seconds after the first discharge. During that time, even if the ejection frequency was changed from 2 Hz to 4 kHz, no variation was observed in the ejection speed of the ink droplets and the diameter of the ink droplets.

【0056】本実施例のヘッドを用いて、印字開始時に
空吐出を1回行い、最初の空吐出から20秒の間に画像
を出力し、印字せずに1秒間おいてから(最初の空吐出
から21秒後まで)、再び同じサイクルで印字を繰り返
した。すなわち、21秒間に1度の割合で全インク吐出
口の空吐出を行いながら、記録紙上に画像を印字した。
印字された画像を顕微鏡により拡大して観察したとこ
ろ、記録されたドット径に変化はなく、記録画像全面に
わたって鮮明な画像が記録された。このサイクルの最初
の20秒間にA4の記録紙1枚の印字を終了し、1秒間
待ってから空吐出を行い、次の記録紙を印字することが
可能であった。すなわち、本実施例では、記録紙をフィ
ードする間に空吐出を行って、シール液体を開き、保持
手段がシール状態を解除している状態を保持している間
に、記録紙1枚分の印字を完了することを繰り返すこと
が可能であった。また、このヘッドをキャッピングせず
に、気温25℃、相対湿度30%RHの環境に10日間
放置しておいた後、上記画像の記録を行った結果、全て
のインク吐出口に目詰まりが発生しておらず、印字され
た画像のドットの乱れもなく鮮明な画像が記録された。
Using the head of this embodiment, the idle discharge is performed once at the start of printing, an image is output within 20 seconds from the first idle discharge, and after 1 second without printing (the first empty Printing was repeated in the same cycle again (until 21 seconds after ejection). That is, the image was printed on the recording paper while performing the idle discharge of all the ink discharge ports at a rate of once every 21 seconds.
When the printed image was enlarged and observed with a microscope, the recorded dot diameter did not change, and a clear image was recorded over the entire recorded image. In the first 20 seconds of this cycle, printing of one sheet of A4 recording paper was completed, and after waiting for one second, idle ejection was performed, and the next recording paper could be printed. That is, in the present embodiment, the idle discharge is performed while the recording paper is fed, the sealing liquid is opened, and while the holding unit holds the state where the sealing state is released, the recording paper is discharged for one sheet. It was possible to repeat the completion of printing. Further, after the head was left in an environment of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 30% RH for 10 days without capping, the above image was recorded. As a result, clogging occurred in all the ink discharge ports. As a result, a clear image was recorded without disturbing the dots of the printed image.

【0057】実施例4 この例では、実施例1において、インク吐出口を設けた
面に保持手段を設ける変わりに、遮蔽手段であるプレー
トのシール液体側に保持手段を設ける他は同様にして、
インクジェット記録ヘッドを作製した。すなわち、直径
45μmの開口部の周縁に接して幅20μmで環状のぬ
れ抵抗領域を形成した。ぬれ抵抗領域の形成法は、実施
例1と同様にしておこなった。実施例1と同様に印字テ
ストを行い、同様の結果を得た。
Embodiment 4 In this embodiment, in the same manner as in Embodiment 1, except that the holding means is provided on the sealing liquid side of the plate serving as the shielding means, instead of providing the holding means on the surface provided with the ink discharge ports,
An ink jet recording head was manufactured. That is, an annular wetting resistance region having a width of 20 μm was formed in contact with the periphery of the opening having a diameter of 45 μm. The method for forming the wetting resistance region was the same as in Example 1. A printing test was performed in the same manner as in Example 1, and similar results were obtained.

【0058】[0058]

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、吐出
手段によりシール液体によるシールを解き、画像信号に
応じた吐出がどのような時間間隔で発生しても、シール
が解かれた状態に保持することにより、シール液体の状
態変化に伴うインク滴の吐出抵抗の変動をなくすことが
可能となる。シールが解かれた状態のシール液体はぬれ
進みによってインク吐出口を覆うように流動を始める
が、保持手段によってこのぬれ進みが遅延され、シール
が解かれた状態を長く保持することができる。したがっ
て、本発明の保持手段により、吐出されたインクによる
印字画像もドット乱れや濃度低下などが発生せず、鮮明
な印字画像を出力するのに実用上十分な時間を確保する
ことができる。印字終了後は、それまでシール状態が解
かれていたシール液体は、インク表面にぬれ進んで再び
シール膜を形成し、インクの乾燥を持続的に防止する効
果を有する。すなわち、外力や開閉器などの付加装置を
用いずに目詰まりの防止とインクの吐出性能を両立さ
せ、インクジェット記録装置の長期休止による諸問題の
発生しないインクジェット記録ヘッドを供給することが
可能になる。さらに本発明では、インク吐出口に対応し
た開口部を有する遮蔽手段を設けたものであり、前記遮
蔽手段がシール液体の表面を規制するため、シール液体
を一定量供給できる、シール液体の膜厚の制御が簡易に
できるという効果も有している。また、インク吐出口
と、シール液体の層の外側に遮蔽手段が位置するため、
外部からの異物/ ペーパジャムにより、シール液体の層
が壊されたり、インク吐出口に異物が入り込んだりする
のを防止するという効果も有している。さらに、この遮
蔽手段の開口部を個々のインク吐出口に対応するように
設けることにより、他のノズルとシール液面が分離して
いるために、他のノズルの吐出によるシール液面変動の
影響を受けないという効果も有している。さらに、この
遮蔽手段の開口部を複数のインク吐出口に対応させるこ
とで、インラインのインク吐出口を持たせることができ
るなどの利点も有している。また、上記インクジェット
記録ヘッドを組み込んだ本発明のインクジェット記録装
置は、従来必須であったバキュームなどのメンテナンス
工程を軽減あるいは省略することができるという効果も
有する。
As described above, according to the present invention, the seal by the sealing liquid is released by the discharge means, and the seal is released regardless of the time interval at which the discharge in accordance with the image signal occurs. , It is possible to eliminate fluctuations in the ejection resistance of ink droplets due to changes in the state of the sealing liquid. The seal liquid in the state where the seal is released starts to flow so as to cover the ink discharge port by the advance of the wetting, but the advance of the wet is delayed by the holding means, and the state where the seal is released can be maintained for a long time. Therefore, the holding means of the present invention can secure a practically sufficient time for outputting a clear printed image without causing dot disorder or density reduction in the printed image formed by the ejected ink. After printing, the sealing liquid, which has been released from the sealing state, wets the ink surface to form a sealing film again, and has an effect of continuously preventing drying of the ink. That is, it is possible to supply an ink jet recording head which prevents both clogging and ink ejection performance without using an additional device such as an external force or a switch, and which does not cause various problems due to long-term suspension of the ink jet recording apparatus. . Further, in the present invention, a shielding means having an opening corresponding to the ink ejection port is provided, and the shielding means regulates the surface of the sealing liquid, so that a fixed amount of the sealing liquid can be supplied. Is easily controlled. Further, since the shielding means is located outside the ink discharge port and the seal liquid layer,
It also has the effect of preventing the sealing liquid layer from being broken by foreign matter / paper jam from the outside and the foreign matter from entering the ink ejection port. Further, by providing the openings of the shielding means so as to correspond to the individual ink discharge ports, the seal liquid level is separated from the other nozzles. It also has the effect of not receiving any. Further, by making the opening of the shielding means correspond to a plurality of ink ejection ports, there is an advantage that an in-line ink ejection port can be provided. Further, the ink jet recording apparatus of the present invention incorporating the above ink jet recording head also has an effect that a maintenance step such as a vacuum which is conventionally required can be reduced or omitted.

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

【図1】 本発明のインクジェット記録ヘッドの基本的
構成の1つを示す図で、図1(A)はその断面図、図1
(B)はそのA方向からみた平面図である。
FIG. 1 is a diagram showing one of the basic configurations of an ink jet recording head of the present invention, and FIG.
(B) is a plan view as seen from the A direction.

【図2】 本発明のインクジェット記録ヘッドの基本的
構成の他の1つを示す図で、図2(A)はその断面図、
図2(B)はそのB方向からみた平面図である。
FIG. 2 is a diagram showing another basic configuration of the ink jet recording head of the present invention, and FIG.
FIG. 2B is a plan view seen from the B direction.

【図3】 本発明のインクジェット記録ヘッドの基本的
構成の他の1つを示す図で、図3(A)はその断面図、
図3(B)はそのC方向からみた平面図である。
FIG. 3 is a diagram showing another basic configuration of the ink jet recording head of the present invention, and FIG.
FIG. 3B is a plan view seen from the C direction.

【図4】 本発明のインクジェット記録ヘッドの一例を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an ink jet recording head of the present invention.

【図5】 本発明のインクジェット記録ヘッド他の一例
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing another example of the ink jet recording head of the present invention.

【図6】 本発明のインクジェット記録ヘッドの他の一
例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the inkjet recording head of the present invention.

【図7】 本発明のインクジェット記録ヘッドの他の一
例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the inkjet recording head of the present invention.

【図8】 本発明のインクジェット記録ヘッドの他の一
例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the inkjet recording head of the present invention.

【図9】 本発明における保持手段の例を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a holding unit according to the present invention.

【図10】 本発明における保持手段の他の一例を示す
図である。
FIG. 10 is a view showing another example of the holding means in the present invention.

【図11】 本発明における保持手段の他の一例を示す
図である。
FIG. 11 is a view showing another example of the holding means in the present invention.

【図12】 本発明における保持手段の他の一例を示す
図である。
FIG. 12 is a view showing another example of the holding means in the present invention.

【図13】 シール液体とインク吐出口が設けられる面
の接触角を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a contact angle between a seal liquid and a surface on which an ink discharge port is provided.

【図14】 本発明における保持手段の他の一例を示す
図である。
FIG. 14 is a view showing another example of the holding means in the present invention.

【図15】 本発明における保持手段の他の一例を示す
図である。
FIG. 15 is a view showing another example of the holding means in the present invention.

【図16】 本発明における保持手段の他の一例を示す
図である。
FIG. 16 is a view showing another example of the holding means in the present invention.

【図17】 本発明における保持手段の他の一例を示す
図である。
FIG. 17 is a view showing another example of the holding means in the present invention.

【図18】 本発明における保持手段の他の一例を示す
図である。
FIG. 18 is a view showing another example of the holding means in the present invention.

【図19】 シール液体によるインク吐出口のシールに
おいて、保持手段を用いない場合のシール液体の状態を
示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a state of the seal liquid when the holding unit is not used in the sealing of the ink discharge port with the seal liquid.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インク 2 シール液体 11 インク吐出口が設けられる面 12 インク室 13 インク吐出口 14 インク吐出手段 20 シール液体保持手段 21 ぬれ抵抗領域 51 遮蔽手段 52 開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink 2 Seal liquid 11 Surface on which ink ejection port is provided 12 Ink chamber 13 Ink ejection port 14 Ink ejection means 20 Seal liquid holding means 21 Wet resistance area 51 Shielding means 52 Opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 諏訪部 恭史 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 大木 靖 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) 2C056 EA17 JA24 2C057 AF74 AG14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasushi Suwabe 430 Green Tech Nakai-cho, Nakai-machi Sakaigami-gun, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Xerox Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Oki Yasushi 430 Green Tech Nakai-cho, Nakai-cho, Ashigara-Kami, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Xerox Co., Ltd. Term (reference) 2C056 EA17 JA24 2C057 AF74 AG14

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インク吐出口と、インク吐出口をシール
するシール液体と、画像信号に応じてインクを吐出しか
つインク吐出時に前記インク吐出口のシールを解くイン
ク吐出手段と、前記インク吐出口のシールが解かれた状
態を保持する保持手段と、インクが通過する開口部を有
し前記シール液体を覆う遮蔽手段とを有することを特徴
とするインクジェット記録ヘッド。
1. An ink discharge port, a seal liquid for sealing the ink discharge port, an ink discharge means for discharging ink in accordance with an image signal and releasing the seal of the ink discharge port at the time of ink discharge, and the ink discharge port An ink jet recording head comprising: a holding unit for holding a state in which the seal is released; and a shielding unit having an opening through which ink passes and covering the seal liquid.
【請求項2】 前記保持手段が、シール液体のぬれ進み
を遅らせる手段であ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. An ink jet recording head according to claim 1, wherein said holding means is means for delaying advance of the wetting of the sealing liquid.
【請求項3】 前記保持手段が、インク吐出口が設けら
れた面に設けられてい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. The ink jet recording head according to claim 1, wherein said holding means is provided on a surface provided with an ink discharge port.
【請求項4】 前記保持手段が、前記遮蔽手段に設けら
れてい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。
4. The ink jet recording head according to claim 1, wherein said holding means is provided in said shielding means.
【請求項5】 前記保持手段が、インク吐出口が設けら
れた面および遮蔽手段に設けられていることを特徴とす
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。
5. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the holding unit is provided on a surface on which the ink discharge ports are provided and on a shielding unit.
【請求項6】 前記保持手段が、少なくともインク吐出
口の周囲に設けられることを特徴とする請求項3または
請求項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 3, wherein the holding unit is provided at least around an ink ejection port.
【請求項7】 前記保持手段が、複数のインク吐出口の
列を囲む一体化した保持手段であることを特徴とする請
求項3または請求項5に記載のインクジェット記録ヘッ
ド。
7. An ink jet recording head according to claim 3, wherein said holding means is an integrated holding means surrounding a row of a plurality of ink ejection ports.
【請求項8】 前記保持手段が、少なくとも遮蔽手段の
開口部の周囲に設けられることを特徴とする請求項4ま
たは請求項5に記載のインクジェット記録ヘッド。
8. The ink jet recording head according to claim 4, wherein the holding unit is provided at least around an opening of the shielding unit.
【請求項9】 前記保持手段が、複数の遮蔽手段の開口
部の列を囲む一体化した保持手段であることを特徴とす
る請求項4または請求項5に記載のインクジェット記録
ヘッド。
9. An ink jet recording head according to claim 4, wherein said holding means is an integrated holding means surrounding a row of openings of a plurality of shielding means.
【請求項10】 前記保持手段が、インク吐出口が設け
られた面において、インク吐出口の外縁部の面の高さ
が、それ以外の面よりも低くなるような段差により構成
されることを特徴とする請求項6に記載のインクジェッ
ト記録ヘッド。
10. A method according to claim 1, wherein the holding means is formed by a step such that the height of the surface of the outer edge portion of the ink discharge port is lower than the other surface on the surface provided with the ink discharge port. The ink jet recording head according to claim 6, wherein:
【請求項11】 前記保持手段が、インク吐出口が設け
られた面において、インク吐出口の外縁部の面の高さ
が、それ以外の面よりも高くなるような段差により構成
されることを特徴とする請求項6に記載のインクジェッ
ト記録ヘッド。
11. The ink jet recording apparatus according to claim 11, wherein the holding means has a step in which the surface of the ink discharge port is provided such that the surface of the outer edge portion of the ink discharge port is higher than the other surfaces. The ink jet recording head according to claim 6, wherein:
【請求項12】 前記段差の高さが、シール液体の厚さ
以下であることを特徴とする請求項10に記載のインク
ジェット記録ヘッド。
12. The ink jet recording head according to claim 10, wherein the height of the step is equal to or less than the thickness of the sealing liquid.
【請求項13】 前記保持手段が、インク吐出口の外縁
部に設けた溝により構成されることを特徴とする請求項
6に記載のインクジェット記録ヘッド。
13. An ink jet recording head according to claim 6, wherein said holding means is constituted by a groove provided at an outer edge portion of an ink discharge port.
【請求項14】 前記溝が、複数設けられていることを
特徴とする請求項13に記載のインクジェット記録ヘッ
ド。
14. An ink jet recording head according to claim 13, wherein a plurality of said grooves are provided.
【請求項15】 前記保持手段が、インク吐出口の外縁
部に設けた突起により構成されることを特徴とする請求
項6に記載のインクジェット記録ヘッド。
15. An ink jet recording head according to claim 6, wherein said holding means is constituted by a projection provided on an outer edge portion of an ink discharge port.
【請求項16】 前記突起が、複数設けられていること
を特徴とする請求項15に記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
16. The ink jet recording head according to claim 15, wherein a plurality of said projections are provided.
【請求項17】 前記突起の高さが、シール液体の厚さ
以下であることを特徴とする請求項15または請求項1
6に記載のインクジェット記録ヘッド。
17. The method according to claim 15, wherein the height of the projection is equal to or less than the thickness of the sealing liquid.
7. The ink jet recording head according to 6.
【請求項18】 前記保持手段が、インク吐出口が設け
られた面に形成された、シール液体に対するぬれ性が低
い領域により構成されることを特徴とする請求項6に記
載のインクジェット記録ヘッド。
18. The ink jet recording head according to claim 6, wherein said holding means is formed by a region formed on the surface provided with the ink discharge ports and having low wettability to a seal liquid.
【請求項19】 前記保持手段が、シール液体に対する
ぬれ性が低い、複数のインク吐出口の列を囲む帯状の部
分により構成され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ヘッド。
19. An ink jet recording head according to claim 7, wherein said holding means is constituted by a band-like portion surrounding the row of the plurality of ink ejection ports, which has low wettability with respect to a seal liquid.
【請求項20】 前記遮蔽手段が、インク吐出口が設け
られた面に対向する対向面を有することを特徴とする請
求項1ないし請求項19のいずれか1項に記載のインク
ジェット記録ヘッド。
20. The ink jet recording head according to claim 1, wherein said shielding means has an opposing surface opposing a surface on which the ink ejection ports are provided.
【請求項21】 前記遮蔽手段が、プレートであること
を特徴とする請求項20に記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
21. The ink jet recording head according to claim 20, wherein said shielding means is a plate.
【請求項22】 前記保持手段が、前記対向面における
開口部端の外縁部の面の高さが、それ以外の面よりも低
くなるような段差により構成されることを特徴とする請
求項20または請求項21に記載のインクジェット記録
ヘッド。
22. The device according to claim 20, wherein the holding means is formed by a step such that the height of the outer edge of the end of the opening in the facing surface is lower than that of the other surface. Or the inkjet recording head according to claim 21.
【請求項23】 前記保持手段が、前記対向面における
開口部端の外縁部の面の高さが、それ以外の面よりも高
くなるような段差により構成されることを特徴とする請
求項20または請求項21に記載のインクジェット記録
ヘッド。
23. The apparatus according to claim 20, wherein said holding means is formed by a step such that a height of a surface of an outer edge at an end of said opening in said facing surface is higher than other surfaces. Or the inkjet recording head according to claim 21.
【請求項24】 前記保持手段が、前記対向面における
開口部端の外縁部に設けた溝により構成されることを特
徴とする請求項20または請求項21に記載のインクジ
ェット記録ヘッド。
24. The ink jet recording head according to claim 20, wherein said holding means is constituted by a groove provided in an outer edge portion of an end of said opening on said facing surface.
【請求項25】 前記保持手段が、前記対向面における
開口部端の外縁部に設けた突起により構成されることを
特徴とする請求項20または請求項21に記載のインク
ジェット記録ヘッド。
25. The ink jet recording head according to claim 20, wherein said holding means is constituted by a projection provided on an outer edge of an opening end of said facing surface.
【請求項26】 前記保持手段が、シール液体に対する
ぬれ性が低い前記対向面により構成されることを特徴と
する請求項20または請求項21に記載のインクジェッ
ト記録ヘッド。
26. The ink jet recording head according to claim 20, wherein said holding means is constituted by said facing surface having low wettability with respect to a seal liquid.
【請求項27】 前記開口部が、インク吐出口に対応し
て個別に設けられていることを特徴とする請求項1ない
し請求項26のいずれか1項に記載のインクジェット記
録ヘッド。
27. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the openings are individually provided corresponding to the ink discharge ports.
【請求項28】 前記開口部が、複数のインク吐出口に
対応して設けられていることを特徴とする請求項1ない
し請求項26のいずれか1項に記載のインクジェット記
録ヘッド。
28. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the opening is provided corresponding to a plurality of ink ejection ports.
【請求項29】 インク吐出口と、画像信号に応じてイ
ンクを吐出し、かつインク吐出時にシール液体によるイ
ンク吐出口のシールを解くインク吐出手段と、インク吐
出口より所定の間隙を隔てて配置され、インクが通過す
る開口部を有する遮蔽手段と、前記インク吐出口のシー
ルが解かれた状態を保持する保持手段とを有することを
特徴とするインクジェット記録ヘッド。
29. An ink ejection port, an ink ejection means for ejecting ink in accordance with an image signal, and unsealing the ink ejection port with a sealing liquid at the time of ink ejection, and a predetermined gap from the ink ejection port. An ink jet recording head, comprising: a shielding unit having an opening through which ink passes; and a holding unit for holding a state in which the seal of the ink discharge port is released.
【請求項30】 画像記録媒体を搬送する搬送手段と、
搬送手段により搬送される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、
インクジェット記録装置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、
インクジェット記録ヘッドが請求項1ないし請求項29
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。
30. A conveying means for conveying an image recording medium,
An ink jet recording head that records an image by discharging ink onto an image recording medium conveyed by a conveying unit,
In an inkjet recording apparatus comprising: an image signal input unit that inputs an image signal to the inkjet recording apparatus;
30. An ink jet recording head according to claim 1, wherein
An ink jet recording apparatus according to any one of the preceding claims.
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