JP2003260797A - Electrostatic inkjet recorder - Google Patents

Electrostatic inkjet recorder

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JP2003260797A
JP2003260797A JP2002063265A JP2002063265A JP2003260797A JP 2003260797 A JP2003260797 A JP 2003260797A JP 2002063265 A JP2002063265 A JP 2002063265A JP 2002063265 A JP2002063265 A JP 2002063265A JP 2003260797 A JP2003260797 A JP 2003260797A
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ejection
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清孝 新井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent instability of an ink discharge amount and clogging of an ink head because of excess concentration of a solid component in ink in an electrostatic inkjet recorder which forms images on a recording paper by discharging ink drops from the ink head with the use of the ink containing the solid component charged to + or -. <P>SOLUTION: An ink supply tube 106a and a discharge tube 106b are set in a cavity 105a in the rear of an ink discharge part 102 to circulate the ink in a direction orthogonal to an ink projection direction. Discharge electrodes 103 having a predetermined angle to an ink flow direction are arranged in parallel to each other in the vicinity of each ink discharge part 102. An ink circulation velocity by a pump 108 is made variable, and an ink flow velocity at a non printing time in the vicinity of a main channel inside the cavity 105a is made faster than a flow velocity at a printing time. The solid component stored in the vicinity of the ink discharge part 102 is sucked by a negative pressure towards the main channel to ride on the circulating ink flow and collected in an ink tank 107. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に関し、特に、電界を形成し、クーロン力により
帯電したインクを吐出させる静電式のインクジェット記
録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly to an electrostatic ink jet recording apparatus which forms an electric field and ejects ink charged by Coulomb force.

【0002】[0002]

【従来の技術】静電式インクジェット記録装置では、イ
ンク滴を吐出させるための複数の吐出用電極を記録用紙
の幅方向と平行に配列してインクヘッドを構成すると共
に、吐出用電極とこの吐出用電極に対向するように配設
された対向電極との間に電界を形成し、この電界による
クーロン力により、帯電したインクを各吐出用電極の前
方に形成されたインク吐出部から吐出させ、記録用紙上
に画像を形成している。各インク吐出部は、それぞれ画
像の1画素に対応するように設けられており、インク吐
出部から吐出されるインクの量を制御することにより、
各画素の階調を変化させることができる。
2. Description of the Related Art In an electrostatic ink jet recording apparatus, a plurality of ejection electrodes for ejecting ink droplets are arranged in parallel with the width direction of recording paper to form an ink head, and the ejection electrodes and the ejection electrodes are arranged. An electric field is formed between the discharge electrode and a counter electrode disposed so as to face the discharge electrode, and the Coulomb force of the electric field causes the charged ink to be discharged from the ink discharge portion formed in front of each discharge electrode. An image is formed on the recording paper. Each ink ejecting portion is provided so as to correspond to one pixel of the image, and by controlling the amount of ink ejected from the ink ejecting portion,
The gradation of each pixel can be changed.

【0003】このような静電式インクジェット記録装置
に用いられるインクは、+又は−に帯電する固形成分が
例えば3〜10%の割合で含まれており、記録用紙上で
のインクの定着を良くするために、インク中の固形成分
を20%程度に濃縮して吐出させている。
The ink used in such an electrostatic ink jet recording apparatus contains a solid component charged to + or-in a proportion of, for example, 3 to 10%, and the ink is well fixed on the recording paper. In order to do so, the solid component in the ink is concentrated to about 20% and ejected.

【0004】例えば特開平9-11475号公報に記載された
従来の装置では、インク吐出部の後方に形成されたキャ
ビティ内においてインクの吐出方向と平行な方向にイン
クを循環させると共に、キャビティ内に設けたインク濃
縮用電極に所定の電圧を印加し、帯電した固形成分を電
極の近傍に吸引してインク中の固形成分を濃縮してい
る。
For example, in the conventional apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-11475, the ink is circulated in the cavity formed behind the ink ejection portion in a direction parallel to the ejection direction of the ink, and the ink is circulated in the cavity. A predetermined voltage is applied to the provided ink concentrating electrode, and the charged solid component is sucked in the vicinity of the electrode to concentrate the solid component in the ink.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、インクヘッ
ドのインク吐出部の近傍で濃縮されたインクの全てが吐
出されるわけではなく、インク中の固形成分の一部はイ
ンク吐出部の近傍に残留する。静電式インクジェット記
録装置を長時間使用した結果、インク中の固形成分が過
剰に濃縮され、インクの吐出量が不安定になったり、固
形成分がインク吐出部で固化してインクヘッドの目詰ま
りを起こすという問題点を有していた。
However, not all of the concentrated ink is ejected in the vicinity of the ink ejection portion of the ink head, and some of the solid components in the ink remain in the vicinity of the ink ejection portion. To do. As a result of using the electrostatic ink jet recording device for a long time, the solid component in the ink is excessively concentrated and the ink ejection amount becomes unstable, or the solid component is solidified in the ink ejection part and the ink head is clogged. Had a problem of causing.

【0006】また、上記従来の装置では、インク中の固
形成分を濃縮するだけであり、過剰に濃縮した固形成分
を稀釈したり、一定の濃度範囲に制御することはできな
いという問題を有していた。
Further, the above-mentioned conventional apparatus has a problem that only the solid component in the ink is concentrated, and the excessively concentrated solid component cannot be diluted or controlled within a certain concentration range. It was

【0007】本発明は、上記従来例の問題点を解決する
ためになされたものであり、静電式インクジェット記録
装置において、過剰に濃縮されたインク中の固形成分の
稀釈を可能とし、インクの吐出量を安定させると共に、
インクヘッドの目詰まりを防止することを目的としてい
る。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the conventional example, and enables the dilution of the solid component in the excessively concentrated ink in the electrostatic ink jet recording apparatus, and While stabilizing the discharge amount,
The purpose is to prevent clogging of the ink head.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の静電式インクジェット記録装置は、インク
の突出方向に対して直交する方向に所定ピッチで配列さ
れた複数のインク吐出部と、前記インク吐出部の後方に
形成され、一定量のインクを貯留するためのキャビティ
と、前記キャビティ内において、前記インクの突出方向
に対して直交する方向にインクが流れるように設けられ
たインク供給管及び排出管と、前記キャビティ内の前記
各インク吐出部の近傍にそれぞれ設けられた吐出用電極
とを具備し、前記キャビティ内におけるインクの流速を
変化させることにより、前記インク吐出部の近傍におけ
るインク中の固形成分の濃度を制御することを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, an electrostatic ink jet recording apparatus according to the present invention comprises a plurality of ink ejecting portions arranged at a predetermined pitch in a direction orthogonal to a protruding direction of ink. A cavity for storing a certain amount of ink, the cavity being formed behind the ink ejecting portion, and an ink supply provided in the cavity so that the ink flows in a direction orthogonal to a protruding direction of the ink. A discharge pipe and a discharge pipe, and discharge electrodes provided in the vicinity of the respective ink discharge portions in the cavity, and by changing the flow velocity of the ink in the cavity, It is characterized by controlling the concentration of the solid component in the ink.

【0009】また、本発明の別の静電式インクジェット
記録装置は、インクの突出方向に対して直交する方向に
所定ピッチで配列された複数のインク吐出部と、前記イ
ンク吐出部の後方に形成され、一定量のインクを貯留す
るためのキャビティと、前記キャビティ内において、前
記インクの突出方向に対して直交する方向にインクが流
れるように設けられたインク供給管及び排出管と、前記
キャビティ内の前記各インク吐出部の近傍にそれぞれ設
けられた吐出用電極とを具備し、前記キャビティ内にお
いてインクの流れに対して抵抗を与える構造物を設け、
前記キャビティ内におけるインクの循環方向を切り替え
ることにより、前記インク吐出部の近傍におけるインク
中の固形成分の濃度を制御することを特徴とする。
Further, another electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention is formed with a plurality of ink ejection portions arranged at a predetermined pitch in a direction orthogonal to the ink ejection direction, and behind the ink ejection portion. And a cavity for storing a fixed amount of ink, an ink supply pipe and a discharge pipe provided in the cavity so that the ink flows in a direction orthogonal to the direction of protrusion of the ink, and the inside of the cavity. And a discharge electrode provided in the vicinity of each of the ink discharge portions, and a structure that provides resistance to the flow of ink in the cavity is provided.
It is characterized in that the concentration of the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejecting portion is controlled by switching the circulation direction of the ink in the cavity.

【0010】上記構成において、前記構造物は、前記キ
ャビティの内壁に対して凸又は凹となるように形成され
た電極であることが好ましい。
In the above structure, the structure is preferably an electrode formed so as to be convex or concave with respect to the inner wall of the cavity.

【0011】また、前記構造物は、前記キャビティに対
して出し入れ可能に設けられ、前記インク吐出部のピッ
チに対応して端部又は平面部に凹凸が形成されたフィル
ムであることが好ましい。
Further, it is preferable that the structure is a film which is provided so as to be able to be taken in and out from the cavity and has unevenness at an end portion or a flat portion corresponding to a pitch of the ink ejection portion.

【0012】また、前記構造物は、前記キャビティに対
して出し入れ可能に設けられ、その端部の近傍が循環す
るインク流に対して抵抗を与えるように所定形状に形成
された薄板であることが好ましい。
Further, the structure may be a thin plate which is provided so as to be able to be taken in and out of the cavity and which is formed in a predetermined shape so as to provide resistance to a circulating ink flow in the vicinity of an end thereof. preferable.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)本発明の第1実
施形態に係る静電式インクジェット記録装置について説
明する。第1実施形態の静電式インクジェット記録装置
におけるインクヘッドの構成を図1に示す。また、上記
静電式インクジェット記録装置におけるインク吐出メカ
ニズムの概略構成を図2に示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (First Embodiment) An electrostatic ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows the configuration of the ink head in the electrostatic ink jet recording apparatus of the first embodiment. Further, FIG. 2 shows a schematic configuration of an ink ejection mechanism in the electrostatic ink jet recording apparatus.

【0014】図2に示すように、第1実施形態の上記静
電式インクジェット記録装置において、記録用紙Pは図
2中矢印で示す方向(例えば垂直方向、以下「副走査方
向」とする)に一定の速度で搬送されるものとする。イ
ンクヘッド10は、記録用紙Pの記録面に対して直交す
る方向(例えば水平方向、以下「主走査方向」とする)
にインクが吐出されるように配置されている。対向電極
20は、記録用紙Pを介してインクヘッド10と対向す
るように設けられている。また、インクヘッド10と対
向電極20との間には、二次電極30がインクヘッド1
0と対向するように設けられている。対向電極20と二
次電極30は、それぞれ記録用紙Pの記録面に対してほ
ぼ平行である。
As shown in FIG. 2, in the electrostatic ink jet recording apparatus of the first embodiment, the recording paper P is in the direction shown by the arrow in FIG. 2 (for example, vertical direction, hereinafter referred to as "sub-scanning direction"). It shall be transported at a constant speed. The ink head 10 is in a direction orthogonal to the recording surface of the recording paper P (eg, horizontal direction, hereinafter referred to as “main scanning direction”).
It is arranged so that the ink is ejected to. The counter electrode 20 is provided so as to face the ink head 10 with the recording paper P in between. A secondary electrode 30 is provided between the ink head 10 and the counter electrode 20.
It is provided so as to face 0. The counter electrode 20 and the secondary electrode 30 are substantially parallel to the recording surface of the recording paper P.

【0015】インクヘッド10は固定されており、記録
用紙Pの主走査方向の幅よりも長い印字幅を有してい
る。一例として、本実施形態の上記静電式インクジェッ
ト記録装置で、写真画質並の高画質プリントを印刷する
場合、記録用紙Pの主走査方向の幅を3.5インチ(約
89mm)とすると、インクヘッド10の印字幅は、そ
れよりも長くなるように、90mm以上とする。インク
は、後述するインク吐出部102から一斉に記録用紙P
に向かって吐出され、画像の1ライン単位で印刷する。
なお、インクヘッド10からは所定の色(1色)のイン
クしか吐出できないため、カラー印刷の場合は各色のイ
ンクに対応するインクヘッド10がそれぞれ副走査方向
に配列されているものとする。なお、上記静電式インク
ジェット記録装置の基本構成は、他の実施形態において
も同様であるため、その説明を省略する。
The ink head 10 is fixed and has a printing width longer than the width of the recording paper P in the main scanning direction. As an example, in the case of printing a high-quality print of a photographic quality with the electrostatic ink jet recording apparatus of the present embodiment, if the width of the recording paper P in the main scanning direction is 3.5 inches (about 89 mm), the ink The print width of the head 10 is 90 mm or more so as to be longer than that. The ink is ejected onto the recording paper P all at once from the ink ejection unit 102, which will be described later.
Is ejected toward and is printed in line units of the image.
Since only a predetermined color (1 color) of ink can be ejected from the ink head 10, it is assumed that the ink heads 10 corresponding to the respective color inks are arranged in the sub-scanning direction in the case of color printing. The basic structure of the electrostatic ink jet recording apparatus is the same in the other embodiments, and therefore its description is omitted.

【0016】図1に示すように、インクヘッド10は、
例えばセラミック材料で形成されたベース部材101及
びカバー部材105などで構成されている。ベース部材
101のインク吐出側端部には、インク吐出方向に吐出
するように複数のインク吐出部102が所定のピッチで
形成されている。また、ベース部材101の上面101
aには、各インク吐出部102に対応して、複数の吐出
用電極103及び電界分離電極104が上記所定のピッ
チでそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 1, the ink head 10 includes
For example, the base member 101 and the cover member 105 are made of a ceramic material. At the end of the base member 101 on the ink ejection side, a plurality of ink ejection portions 102 are formed at a predetermined pitch so as to eject in the ink ejection direction. In addition, the upper surface 101 of the base member 101
In a, a plurality of ejection electrodes 103 and electric field separation electrodes 104 are formed at the above-mentioned predetermined pitch corresponding to each ink ejection portion 102.

【0017】インク吐出部102は、例えばベース部材
101の端面を切削するなどして、その先端が頂部とな
る二等辺三角形状に形成されており、インク中の固形成
分がインク吐出部102の頂部に集中することによりイ
ンク中の固形成分が濃縮されるように構成されている。
この静電式インクジェット記録装置の解像度を600d
piとすると、インク吐出部102のピッチは約40μ
mとなる。
The ink ejecting portion 102 is formed into an isosceles triangle whose tip is the apex, for example, by cutting the end face of the base member 101, and the solid component in the ink is the apex of the ink ejecting portion 102. The solid component in the ink is concentrated by concentrating on the ink.
The resolution of this electrostatic ink jet recording device is 600d.
Assuming pi, the pitch of the ink ejection unit 102 is about 40 μm.
m.

【0018】吐出用電極103は、例えば金などの導電
性の高い材料で形成されており、ベース部材101の上
面101a上に積層されている。図2に示すように、各
吐出用電極103には、それぞれバイアス電圧を印加す
るためのバイアス電圧源E1、インク吐出時のパルス電
圧を印加するためのパルス電圧源E2及びインク中の固
形成分を稀釈する際の逆バイアス電圧を印加するための
逆バイアス電圧源E3が接続されている。パルス電圧源
E2の正極と逆バイアス電圧源E3の負極とは、スイッ
チS1により切り替え可能に接続されている。また、バ
イアス電圧源E1の負極と逆バイアス電圧源E3の正極
とは、二次電極30に所定の電圧(例えば500V)を
印加するための電圧源E5の正極に接続されている。バ
イアス電圧源E1は、例えば1500Vのバイアス電圧
を吐出用電極103に印加する。パルス電圧源E2は、
インク吐出部102からインクを吐出させるのに十分な
電圧(例えば500V)を吐出用電極103に印加す
る。従って、インク吐出時にインク吐出部102に印加
される電圧は2500Vとなる。なお、吐出用電極10
3の剥離を防止するために、ベース部材101の上面1
01aに、上記所定ピッチで複数の溝を形成し、各溝の
内部に導電性の高い材料を積層して吐出用電極103を
形成してもよい。
The discharge electrode 103 is made of a highly conductive material such as gold, and is laminated on the upper surface 101a of the base member 101. As shown in FIG. 2, a bias voltage source E1 for applying a bias voltage, a pulse voltage source E2 for applying a pulse voltage at the time of ink ejection, and a solid component in ink are applied to each ejection electrode 103. A reverse bias voltage source E3 for applying a reverse bias voltage for dilution is connected. The positive electrode of the pulse voltage source E2 and the negative electrode of the reverse bias voltage source E3 are switchably connected by a switch S1. The negative electrode of the bias voltage source E1 and the positive electrode of the reverse bias voltage source E3 are connected to the positive electrode of a voltage source E5 for applying a predetermined voltage (for example, 500 V) to the secondary electrode 30. The bias voltage source E1 applies a bias voltage of, for example, 1500 V to the ejection electrode 103. The pulse voltage source E2 is
A voltage (eg, 500 V) sufficient to eject ink from the ink ejecting unit 102 is applied to the ejection electrode 103. Therefore, the voltage applied to the ink ejection unit 102 when ejecting ink is 2500V. The discharge electrode 10
The upper surface 1 of the base member 101 to prevent peeling
A plurality of grooves may be formed in the groove 01a at the above-described predetermined pitch, and a highly conductive material may be laminated inside each groove to form the ejection electrode 103.

【0019】電界分離電極104は、吐出用電極103
と同様に導電性の高い材料で形成されており、ベース部
材101の上面101a上に積層されている。各電界分
離電極104には、それぞれ電圧源E4が接続されてお
り、所定の電圧(例えば10000V)が印加されてい
る。電界分離電極104は、隣接する2つの吐出用電極
103のほぼ中間に位置し、各吐出用電極103をそれ
ぞれ電気的に遮蔽(スクリーン)する機能を有する。す
なわち、電界分離電極104が存在しないと仮定する
と、隣接する吐出用電極103の電位差により電界が生
じ、その電界が影響してインクが本来の吐出方向に対し
て斜めに吐出される可能性がある。また、インクを吐出
しない待機状態において、隣接する吐出用電極103の
電位差により生じた電界により、インクが誤って吐出さ
れる可能性がある。これに対して、電界分離電極104
を隣接する吐出用電極103の間に配置することによ
り、隣接する吐出用電極103の間に生じる電界の影響
力が小さくなり、インクが斜めに吐出されたり、あるい
は誤って吐出されることを防止することができる。
The electric field separation electrode 104 is the discharge electrode 103.
Like the above, it is formed of a material having high conductivity, and is laminated on the upper surface 101a of the base member 101. A voltage source E4 is connected to each electric field separation electrode 104, and a predetermined voltage (for example, 10000 V) is applied. The electric field separation electrode 104 is located approximately in the middle of two adjacent ejection electrodes 103 and has a function of electrically shielding (screening) each ejection electrode 103. That is, assuming that the electric field separation electrode 104 does not exist, an electric field is generated due to the potential difference between the adjacent ejection electrodes 103, and the electric field may affect the ink to be ejected obliquely to the original ejection direction. . Further, in a standby state in which ink is not ejected, the electric field generated by the potential difference between the adjacent ejection electrodes 103 may cause the ink to be ejected by mistake. On the other hand, the electric field separation electrode 104
Are arranged between the adjacent ejection electrodes 103, the influence of the electric field generated between the adjacent ejection electrodes 103 is reduced, and the ink is prevented from being obliquely ejected or erroneously ejected. can do.

【0020】吐出用電極103及び電界分離電極104
は、それぞれ図1中矢印Aで示すインクの流れる方向に
対して略直交する方向に配列されているが、必ずしもこ
れに限定されるわけではなく、インク中の固形成分がイ
ンク吐出部102の近傍に溜まりやすくするために、イ
ンク循環方向に対して所定の角度(例えば時計方向に1
10度程度)をなすように形成してもよい。
Discharge electrode 103 and electric field separation electrode 104
Are arranged in a direction substantially orthogonal to the ink flowing direction shown by arrow A in FIG. 1, but the arrangement is not necessarily limited to this, and the solid component in the ink is near the ink ejecting portion 102. In order to make it easier to collect in the
You may form so that it may make about 10 degrees.

【0021】カバー部材105のインク吐出側端部に
は、主走査方向、すなわちインク吐出部102の配列方
向に平行な細長い単一のスリット105bが形成されて
いる。スリット105bの後方で、かつカバー部材10
5の内側には、インク貯留部として機能するキャビティ
105aが形成されている。また、カバー部材105の
両側部105cには、それぞれインク供給管106a及
びインク排出管106bが設けられており、図1中矢印
Aで示す方向(インク循環方向)にインクが流れる。
An elongated single slit 105b parallel to the main scanning direction, that is, the arrangement direction of the ink ejection portions 102 is formed at the end of the cover member 105 on the ink ejection side. Behind the slit 105b and the cover member 10
A cavity 105a that functions as an ink storage portion is formed inside the ink container 5. In addition, an ink supply pipe 106a and an ink discharge pipe 106b are provided on both sides 105c of the cover member 105, and the ink flows in the direction indicated by arrow A in FIG. 1 (ink circulation direction).

【0022】インク供給管106a及びインク排出管1
06bは、それぞれ略示するインクタンク107及びポ
ンプ108に接続されており、インクタンク107とキ
ャビティ105aとの間でインクが所定の流速で循環す
るように構成されている。第1実施形態では、例えばポ
ンプ108のインペラを回転させるためのモータの回転
速度を変化させるなどして、ポンプ108が循環するイ
ンクの流速を変化させられるように構成されている。
Ink supply pipe 106a and ink discharge pipe 1
Reference numeral 06b is connected to an ink tank 107 and a pump 108, which are schematically shown, and is configured to circulate ink between the ink tank 107 and the cavity 105a at a predetermined flow rate. In the first embodiment, the flow rate of ink circulating in the pump 108 can be changed by, for example, changing the rotation speed of a motor for rotating the impeller of the pump 108.

【0023】キャビティ105aの断面積はインク供給
管106aの断面積よりも大きいので、インクタンク1
07とキャビティ105aの間を循環するインクの流速
が一定であっても、キャビティ105aの内部では、イ
ンク供給管106aとインク排出管106bとを結ぶ主
流路の近傍の流速が最も速く、インク吐出部102の近
傍及び主流路に対してその反対側の近傍の流速が遅くな
る現象が現れる。このように、キャビティ105aの内
部でインクの流速差が生じると、流速の遅い部分から速
い部分にインク及びその中の固形成分が吸引されるよう
に負圧が発生する。この負圧は、キャビティ105aの
内部での流速差が大きいほど大きくなる。
Since the cross-sectional area of the cavity 105a is larger than the cross-sectional area of the ink supply pipe 106a, the ink tank 1
Even if the flow velocity of the ink circulating between 07 and the cavity 105a is constant, the flow velocity in the vicinity of the main flow path connecting the ink supply pipe 106a and the ink discharge pipe 106b is the highest inside the cavity 105a, and the ink ejection unit A phenomenon occurs in which the flow velocity in the vicinity of 102 and the vicinity on the opposite side to the main flow path becomes slow. In this way, when a difference in the flow rate of the ink occurs inside the cavity 105a, a negative pressure is generated so that the ink and the solid component therein are sucked from the portion having the slow flow velocity to the portion having the fast flow velocity. This negative pressure increases as the flow velocity difference inside the cavity 105a increases.

【0024】第1実施形態では、印刷時においては、イ
ンクタンク107とキャビティ105aの間を循環する
インクの流速を遅くした第1流速に設定し、キャビティ
105a内における流速差による負圧を小さくすると共
に、吐出用電極103にバイアス電圧を印加して、例え
ば+に帯電している固形成分をインク吐出部102にの
近傍に強制的に集め、所定の濃度(例えば約20%)に
濃縮した後、さらに吐出用電極103にパルス電圧を印
加してインクを吐出させている。
In the first embodiment, at the time of printing, the flow velocity of the ink circulating between the ink tank 107 and the cavity 105a is set to the first flow velocity which is slowed down to reduce the negative pressure due to the flow velocity difference in the cavity 105a. At the same time, a bias voltage is applied to the ejection electrode 103 to forcibly collect the solid component charged with, for example, + in the vicinity of the ink ejection portion 102, and after concentrating it to a predetermined concentration (for example, about 20%). Further, a pulse voltage is applied to the ejection electrode 103 to eject ink.

【0025】これに対して、インク中の固形成分が過剰
に濃縮された場合、その他インク中の固形成分の濃度調
節が必要な場合には、インクタンク107とキャビティ
105aの間を循環するインクの流速を第1流速よりも
速い第2流速に設定し、キャビティ105a内における
流速差による負圧を大きくすると共に、吐出用電圧10
3に印加するバイアス電圧をオフすることにより、イン
ク吐出部102の近傍に溜まっているインク中の固形成
分を主流路側に吸引し、インク中の固形成分をインクタ
ンク107に回収して、インク吐出部102の近傍のイ
ンク中の固形成分の濃度を低くする(稀釈する)。
On the other hand, when the solid component in the ink is excessively concentrated, or when it is necessary to adjust the concentration of the solid component in the other ink, the amount of the ink circulating between the ink tank 107 and the cavity 105a is reduced. The flow velocity is set to a second flow velocity that is faster than the first flow velocity, the negative pressure due to the flow velocity difference in the cavity 105a is increased, and the discharge voltage 10
By turning off the bias voltage applied to No. 3, the solid component in the ink accumulated in the vicinity of the ink ejecting unit 102 is sucked to the main flow path side, the solid component in the ink is collected in the ink tank 107, and the ink is ejected. The concentration of the solid component in the ink near the portion 102 is lowered (diluted).

【0026】対向電極20は接地されており、吐出用電
極103に対向する電極として機能する。対向電極20
は、例えば銅などの導電体により平板状に形成されてお
り、その上を記録用紙Pが摺動する。二次電極30は、
インク吐出部102の近傍の電界を強くするために設け
られており、インクヘッド10と二次電極30との間に
おける電位勾配を高めるために、電圧源E5により所定
の電圧(500V)が印加される。二次電極30も、例
えば銅などの導電体により平板状に形成されている。ま
た、二次電極30の中央部の近傍には、インクヘッド1
0のインク吐出部102から吐出されたインクを通過さ
せるための記録用紙Pの幅方向(主走査方向)と平行な
スリット31が形成されている。
The counter electrode 20 is grounded and functions as an electrode facing the discharge electrode 103. Counter electrode 20
Is formed in a flat plate shape by a conductor such as copper, and the recording paper P slides on it. The secondary electrode 30 is
It is provided to strengthen the electric field in the vicinity of the ink ejecting unit 102, and a predetermined voltage (500 V) is applied by the voltage source E5 in order to increase the potential gradient between the ink head 10 and the secondary electrode 30. It The secondary electrode 30 is also formed in a flat plate shape with a conductor such as copper. In addition, in the vicinity of the center of the secondary electrode 30, the ink head 1
A slit 31 is formed in parallel with the width direction (main scanning direction) of the recording paper P for allowing the ink ejected from the zero ink ejecting unit 102 to pass therethrough.

【0027】インク吐出制御部40は、例えば装置のメ
インスイッチオン時又は印刷開始信号受信時にスイッチ
S1をパルス電圧源E2側に切り替え、吐出用電極10
3にバイアス電圧を印加して、インク吐出部102の近
傍のインク中の固形成分を濃縮する。また、装置の1枚
の画像についての印刷完了時にスイッチS1を逆バイア
ス電圧源E3側に切り替え、吐出用電極103に逆バイ
アス電圧を印加して、インク吐出部102の近傍のイン
ク中の固形成分を稀釈する。また、印刷中は、例えば2
56階調の画像信号などに基づいて、パルス電圧源E2
を制御し、各画素信号の階調に応じたパルス幅の信号を
それぞれ対応する吐出用電極103に印加する。
The ink ejection control section 40 switches the switch S1 to the pulse voltage source E2 side when the main switch of the apparatus is turned on or when a print start signal is received, and the ejection electrode 10 is discharged.
A bias voltage is applied to 3 to concentrate the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejection portion 102. Further, when the printing of one image of the apparatus is completed, the switch S1 is switched to the reverse bias voltage source E3 side, and the reverse bias voltage is applied to the ejection electrode 103 so that the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejection section 102 is changed. Dilute. Also, during printing, for example, 2
Based on the image signal of 56 gradations, the pulse voltage source E2
Are controlled to apply a signal having a pulse width corresponding to the gradation of each pixel signal to the corresponding ejection electrode 103.

【0028】次に、第1実施形態の静電式インクジェッ
ト記録装置の動作について、図2を参照しつつ説明す
る。まず、インクとして、+に帯電された固形成分を3
〜10%含む顔料系インクを使用する。
Next, the operation of the electrostatic ink jet recording apparatus of the first embodiment will be described with reference to FIG. First, as ink, the solid component charged to + is 3
A pigment-based ink containing about 10% is used.

【0029】装置のメインスイッチオン又は印刷開始信
号受信により、ポンプ108によるインクの流速が遅い
方の第1流速に切り替えられる。これと並行して、スイ
ッチS1がパルス電圧源E2側に切り替えられ、バイア
ス電圧源E1により所定のバイアス電圧が各吐出用電極
103に印加される。その結果、インク吐出部102の
近傍にインク吐出方向に向かう電界が生じ、インク吐出
部102の近傍において、インク中の固形成分の濃度が
約20%に濃縮される。
When the main switch of the apparatus is turned on or the print start signal is received, the flow velocity of the ink by the pump 108 is switched to the slower first flow velocity. In parallel with this, the switch S1 is switched to the pulse voltage source E2 side, and a predetermined bias voltage is applied to each ejection electrode 103 by the bias voltage source E1. As a result, an electric field is generated near the ink ejection portion 102 in the ink ejection direction, and the concentration of the solid component in the ink is concentrated to about 20% near the ink ejection portion 102.

【0030】次に、パルス電圧源E2により各吐出用電
極103に所定の信号電圧が印加されると、インク吐出
部102の近傍の電界がさらに強くなり、この電界によ
るクーロン力を受けて、濃縮されたインク滴がインク吐
出部102から記録用紙Pに向けて吐出される。
Next, when a predetermined signal voltage is applied to each ejection electrode 103 by the pulse voltage source E2, the electric field in the vicinity of the ink ejection section 102 becomes stronger, and the Coulomb force due to this electric field is received to concentrate the electric field. The ejected ink droplets are ejected from the ink ejection unit 102 toward the recording paper P.

【0031】吐出されたインク滴は、二次電極30と吐
出用電極103との間に形成された電界によるクーロン
力により加速され、二次電極30のスリット31を通過
する。スリット31を通過したインク滴は、二次電極3
0と対向電極20との間に形成された電界によるクーロ
ン力を受けてさらに前方に進み、やがて記録用紙Pに到
達する。これにより、副走査方向の1ライン分の印刷が
完了する。次に、記録用紙Pが1ライン分副走査方向に
搬送され、次のラインの印刷が行われる。これらの動作
を繰り返すことにより、記録用紙P上に画像が形成され
る。
The ejected ink droplet is accelerated by the Coulomb force due to the electric field formed between the secondary electrode 30 and the ejection electrode 103, and passes through the slit 31 of the secondary electrode 30. The ink droplets that have passed through the slits 31 are the secondary electrodes 3
0, the Coulomb force is generated by the electric field formed between the counter electrode 20 and the counter electrode 20, and further advances forward, and eventually reaches the recording paper P. As a result, printing for one line in the sub-scanning direction is completed. Next, the recording paper P is conveyed by one line in the sub-scanning direction, and the next line is printed. An image is formed on the recording sheet P by repeating these operations.

【0032】一方、装置のメインスイッチオフ又は印刷
完了により、ポンプ108によるインクの流速が速い方
の第2流速に切り替えられる。これと並行して、各電極
に印加される電圧は全てオフにされる。インクの流速が
速くなると、キャビティ105a内におけるインク吐出
部102の近傍のインクの流速と主流路の近傍のインク
の流速との差が大きくなり、流速の遅い部分から速い部
分に固形成分を吸引するための負圧が大きくなる。ま
た、その際、吐出用電極103にはバイアス電圧が印加
されていないので、インク中の固形成分をインク吐出部
102の近傍に引き寄せる力は作用していない。そのた
め、インク吐出部102の近傍に溜まっていた固形成分
は、主流路側に吸引され、循環するインクの流れに乗っ
てインクタンク107に回収される。その結果、インク
吐出部102の近傍におけるインク中の固形成分の濃度
が下がり、カバー部材105のスリット105bの部分
で固形成分が沈殿又は凝固することがなくなり、インク
ヘッド10の目詰まりを防止することができる。
On the other hand, when the main switch of the apparatus is turned off or the printing is completed, the flow velocity of the ink by the pump 108 is switched to the faster second flow velocity. In parallel with this, all the voltages applied to the respective electrodes are turned off. As the ink flow velocity increases, the difference between the ink flow velocity in the vicinity of the ink ejection portion 102 and the ink flow velocity in the vicinity of the main flow path in the cavity 105a increases, and the solid component is sucked from the slow flow velocity portion to the fast flow velocity portion. Because of this, the negative pressure increases. Further, at that time, since the bias voltage is not applied to the ejection electrode 103, the force for attracting the solid component in the ink to the vicinity of the ink ejection portion 102 does not act. Therefore, the solid component accumulated in the vicinity of the ink ejecting unit 102 is sucked into the main flow path side, rides on the circulating ink flow, and is collected in the ink tank 107. As a result, the concentration of the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejecting unit 102 decreases, the solid component does not settle or solidify in the slit 105b portion of the cover member 105, and the clogging of the ink head 10 is prevented. You can

【0033】(第2実施形態)次に、本発明の第2実施
形態に係る静電式インクジェット記録装置について説明
する。第2実施形態の静電式インクジェット記録装置に
おけるインクヘッドの構成を図3に示す。
(Second Embodiment) Next, an electrostatic ink jet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 shows the configuration of the ink head in the electrostatic ink jet recording apparatus of the second embodiment.

【0034】上記第1実施形態では、インクタンク10
7とキャビティ105aとの間を循環するインクの流速
を変化させることにより、インク吐出部102の近傍の
インク中の固形成分を濃縮及び稀釈するように構成した
が、第2実施形態では、キャビティ105a内にインク
の流れに対して抵抗を与える構造物を設け、キャビティ
105a内におけるインクの循環方向を切り替えること
により、インク吐出部102の近傍のインク中の固形物
を濃縮及び稀釈する。
In the first embodiment, the ink tank 10
7 is configured to concentrate and dilute the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejecting portion 102 by changing the flow rate of the ink circulating between the cavity 105a and the cavity 105a. By providing a structure that provides resistance to the flow of ink inside and switching the circulation direction of the ink in the cavity 105a, the solid matter in the ink in the vicinity of the ink ejection unit 102 is concentrated and diluted.

【0035】図3において、吐出用電極103及び電界
分離電極104を、それぞれキャビティ105a内のイ
ンクの主流路の近傍において、インクの循環方向に対し
て90度以外の所定の角度をなすように、かつキャビテ
ィ105aの内壁、例えばベース部材101の上面10
1aに対して凹又は凸となるように、それぞれ平行に形
成する。
In FIG. 3, the ejection electrode 103 and the electric field separation electrode 104 are respectively formed in the vicinity of the main ink flow path in the cavity 105a so as to form a predetermined angle other than 90 degrees with respect to the ink circulation direction. Moreover, the inner wall of the cavity 105a, for example, the upper surface 10 of the base member 101.
They are formed parallel to each other so as to be concave or convex with respect to 1a.

【0036】装置のメインスイッチオン又は印刷開始信
号受信に応じてインク吐出部102の近傍のインクの固
形成分を濃縮する場合、上記吐出用電極103及び電界
分離電極104がインクの流れに対して抵抗を与え、か
つインク中の固形成分がインク吐出部102の近傍に集
まりやすくなるように、インクの循環方向を切り替え
る。具体的には、インクの循環方向を図3中矢印Aで示
す方向とし、吐出用電極103及び電界分離電極104
がインクの流れに対してなす角度αを時計方向に見て9
0度以上(鈍角)とする。
When the solid components of the ink in the vicinity of the ink ejection portion 102 are concentrated in response to the main switch on of the apparatus or the reception of the print start signal, the ejection electrode 103 and the electric field separation electrode 104 resist the flow of ink. The circulation direction of the ink is switched so that the solid component in the ink is easily collected near the ink ejection unit 102. Specifically, the ink circulation direction is the direction indicated by the arrow A in FIG. 3, and the ejection electrode 103 and the electric field separation electrode 104.
9 is a clockwise view of the angle α formed by the
0 degree or more (obtuse angle).

【0037】このように構成することにより、キャビテ
ィ105aの内部において、流速の速い主流路の近傍の
インク流が、吐出用電極103及び電界分離電極104
によってその流れを乱され、流速が遅くなる。同時に、
インクの流れが吐出用電極103及び電界分離電極10
4によって行く手を妨げられ、吐出用電極103及び電
界分離電極104に沿ってインク吐出部102側に流れ
ようとする。その結果、インク吐出部102の近傍にお
けるインク中の固形成分の濃度が高くなる(濃縮され
る)。
With this structure, the ink flow in the vicinity of the main flow path, which has a high flow velocity, inside the cavity 105a causes the ejection electrode 103 and the electric field separation electrode 104 to flow.
The flow is disturbed by and the flow velocity becomes slow. at the same time,
The flow of ink is the ejection electrode 103 and the electric field separation electrode 10.
4 is blocked by the route 4, and tries to flow toward the ink ejection portion 102 side along the ejection electrode 103 and the electric field separation electrode 104. As a result, the concentration of the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejection unit 102 becomes high (concentrated).

【0038】一方、装置のメインスイッチオフ又は印刷
完了に応じてインク吐出部102の近傍のインクの固形
成分を稀釈する場合、インクの循環方向を図3中矢印A
で示す方向とは逆の方向とする。このようにインクの循
環方向を切り替えると、上記の場合とは逆に、インクの
流れがキャビティ105a中のインク吐出方向とは反対
側に流れようとする。そうすると、インク吐出部102
の近傍のインクの流れがさらに遅くなり、主流路の近傍
のインクの流速との差が大きくなる。その結果、キャビ
ティ105a内に負圧が発生して、インク吐出部102
の近傍におけるインク中の固形成分がインクの主流路側
に吸引され、インク吐出部102の近傍におけるインク
中の固形成分の濃度が低くなる(稀釈される)。
On the other hand, when the solid component of the ink in the vicinity of the ink ejection portion 102 is diluted in response to the main switch-off of the apparatus or the completion of printing, the ink circulation direction is indicated by an arrow A in FIG.
The direction is opposite to the direction indicated by. When the circulation direction of the ink is switched in this way, contrary to the above case, the ink flow tends to flow to the side opposite to the ink ejection direction in the cavity 105a. Then, the ink ejecting unit 102
The flow of ink in the vicinity of is further slowed down, and the difference from the flow velocity of ink in the vicinity of the main flow path becomes large. As a result, a negative pressure is generated in the cavity 105a, and the ink ejection unit 102 is
The solid component in the ink in the vicinity of the ink is sucked toward the main flow path of the ink, and the concentration of the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejection unit 102 becomes low (diluted).

【0039】なお、第2実施形態におけるインクの流速
については特に限定されず、インク吐出部102の近傍
におけるインク中の固形成分を濃縮する場合と稀釈する
場合とでインクの流速を同じにしても良いし、第1実施
形態の場合のように稀釈する場合の流速を速くしても良
い。
The ink flow velocity in the second embodiment is not particularly limited, and the ink flow velocity may be the same when the solid component in the ink near the ink ejection portion 102 is concentrated and when it is diluted. Alternatively, the flow rate in the case of diluting as in the case of the first embodiment may be increased.

【0040】また、上記第2実施形態の説明において、
インクの流れに対して抵抗を与えるための構造物とし
て、吐出用電極103及び電界分離電極104をキャビ
ティ105aの内壁、例えばベース部材101の上面1
01aに対して凹又は凸となるように形成したが、カバ
ー部材105のうちベース部材101に対向する面に、
インクの流れる方向Aに対して90度以外の所定の角度
をなすように、突起を形成しても良い。
In the description of the second embodiment,
As a structure for giving resistance to the flow of ink, the ejection electrode 103 and the electric field separation electrode 104 are formed on the inner wall of the cavity 105a, for example, the upper surface 1 of the base member 101.
Although it is formed to be concave or convex with respect to 01a, on the surface of the cover member 105 facing the base member 101,
The protrusions may be formed so as to form a predetermined angle other than 90 degrees with respect to the ink flow direction A.

【0041】また、インクの流れる方向Aを切り替える
方法としては、ポンプ108によるインクの供給方向を
一定とし、インクタンク107及びポンプ108とイン
ク供給管106a及び排出管106bとの間に複数の弁
を設け、弁を切り替えることによりインクの循環方向を
切り替えても良いし、単純にポンプ108のインペラの
回転方向を切り替えても良い。
As a method of switching the ink flow direction A, the ink supply direction by the pump 108 is made constant, and a plurality of valves are provided between the ink tank 107 and the pump 108 and the ink supply pipe 106a and the discharge pipe 106b. The circulation direction of the ink may be switched by providing and switching the valve, or the rotation direction of the impeller of the pump 108 may be simply switched.

【0042】(第3実施形態)次に、本発明の第3実施
形態に係る静電式インクジェット記録装置について説明
する。第3実施形態の静電式インクジェット記録装置に
おけるインクヘッドの構成を図4及び図5に示す。
(Third Embodiment) Next, an electrostatic ink jet recording apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. The structure of the ink head in the electrostatic ink jet recording apparatus of the third embodiment is shown in FIGS. 4 and 5.

【0043】上記第2実施形態では、キャビティ105
a内にインクの流れに対して抵抗を与える構造物を設
け、キャビティ105a内におけるインクの循環方向を
切り替えることにより、インク吐出部102の近傍のイ
ンク中の固形物を濃縮及び稀釈するように構成したが、
第3実施形態ではキャビティ105aに対して出し入れ
(挿入及び引き出し)可能な構造物を設け、構造物をキ
ャビティ105a中に挿入してキャビティ105a内に
おけるインクの流れに対して抵抗を与え、インクの流速
を遅くしてインク中の固形成分を濃縮し、構造物をキャ
ビティ105aから引き出してキャビティ105a内の
インクの流速を速くしてインク中の固形成分を稀釈す
る。なお、インクの流れる方向の切り替えは行わない。
In the second embodiment, the cavity 105
A structure for providing resistance to the flow of ink is provided in a, and by changing the circulation direction of the ink in the cavity 105a, the solid matter in the ink in the vicinity of the ink ejection unit 102 is concentrated and diluted. However,
In the third embodiment, a structure that can be taken in and out (inserted and pulled out) from the cavity 105a is provided, and the structure is inserted into the cavity 105a to give a resistance to the ink flow in the cavity 105a, and the flow velocity of the ink. Is slowed down to concentrate the solid component in the ink, the structure is drawn out from the cavity 105a, and the flow velocity of the ink in the cavity 105a is increased to dilute the solid component in the ink. The direction of ink flow is not changed.

【0044】図4及び図5に示すように、例えば樹脂製
のフィルムの表面に突起111を形成した構造物(以
下、「フィルム」とする)110を用意し、例えば圧電
素子などのアクチュエータを用いてフィルム110をイ
ンクの流れる方向Aに対して直交する方向に駆動し、キ
ャビティ105a内に出し入れ可能とする。また、突起
111がインクの流れに対して抵抗を与える構造物とし
て機能するように、突起111の長手方向を、インクの
流れる方向Aに対して90度以上の所定の角度(鈍角)
を成すように設定する。
As shown in FIGS. 4 and 5, for example, a structure (hereinafter referred to as “film”) 110 in which projections 111 are formed on the surface of a resin film is prepared, and an actuator such as a piezoelectric element is used. The film 110 is driven in a direction orthogonal to the ink flow direction A so that it can be taken in and out of the cavity 105a. In addition, the longitudinal direction of the protrusion 111 is set to a predetermined angle (obtuse angle) of 90 degrees or more with respect to the ink flowing direction A so that the protrusion 111 functions as a structure that gives resistance to the ink flow.
Is set.

【0045】装置のメインスイッチオン又は印刷開始信
号受信に応じてインク吐出部102の近傍のインクの固
形成分を濃縮する場合、図5に示すように、アクチュエ
ータを駆動してフィルム110をキャビティ105aの
内部に挿入する。このとき、突起111の位置がキャビ
ティ105a内のインクの主流路の近傍となるようにフ
ィルム110を停止させる。そうすることにより、突起
111がインクの流れに対して抵抗を与えるための構造
物として機能し、インクの流速を遅くして、インク中の
固形成分がインク吐出部102の近傍に集まりやすくす
る。その結果、キャビティ105aの内部において、流
速の速い主流路の近傍のインク流が、突起111によっ
てその流れを乱され、流速が遅くなると共に、インクの
流れが突起111によって行く手を妨げられ、インク吐
出部102側に流れようとする。その結果、インク吐出
部102の近傍におけるインク中の固形成分の濃度が高
くなる(濃縮される)。
When the solid component of the ink in the vicinity of the ink ejecting portion 102 is concentrated in response to the main switch on of the apparatus or the reception of the print start signal, as shown in FIG. 5, the actuator is driven to move the film 110 into the cavity 105a. Insert inside. At this time, the film 110 is stopped so that the position of the protrusion 111 is near the main flow path of the ink in the cavity 105a. By doing so, the protrusion 111 functions as a structure for giving resistance to the flow of ink, slows the flow velocity of ink, and facilitates the solid component in the ink to collect near the ink ejection unit 102. As a result, inside the cavity 105a, the ink flow in the vicinity of the main flow path with a high flow velocity is disturbed by the protrusion 111, the flow velocity becomes slow, and the flow of the ink is blocked by the protrusion 111, so that the ink is ejected. It tries to flow to the part 102 side. As a result, the concentration of the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejection unit 102 becomes high (concentrated).

【0046】一方、装置のメインスイッチオフ又は印刷
完了に応じてインク吐出部102の近傍のインクの固形
成分を稀釈する場合、図4に示すように、アクチュエー
タを駆動してフィルム110をキャビティ105aの内
部から引き出す。そうすると、キャビティ105a中の
主流路の近傍のインクの流れを妨げるものがなくなるの
で、主流路の近傍のインクの流速が速くなり、インク吐
出部102の近傍のインクの流速と主流路の近傍のイン
クの流速との差が大きくなる。その結果、キャビティ1
05a内に負圧が発生して、インク吐出部102の近傍
におけるインク中の固形成分がインクの主流路側に吸引
され、インク吐出部102の近傍におけるインク中の固
形成分の濃度が低くなる(稀釈される)。
On the other hand, when diluting the solid component of the ink in the vicinity of the ink ejecting portion 102 in response to the main switch-off of the apparatus or the completion of printing, as shown in FIG. 4, the actuator is driven to move the film 110 into the cavity 105a. Pull out from inside. Then, there is no obstacle to the flow of ink in the vicinity of the main flow path in the cavity 105a, so that the flow velocity of ink in the vicinity of the main flow passage becomes faster, and the flow velocity of ink in the vicinity of the ink ejection unit 102 and the ink in the vicinity of the main flow passage are increased. The difference with the flow velocity of is large. As a result, cavity 1
A negative pressure is generated in 05a, the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejection unit 102 is sucked toward the main flow path of the ink, and the concentration of the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejection unit 102 becomes low (dilution). Be done).

【0047】なお、第3実施形態におけるインクの流速
については特に限定されず、インク吐出部102の近傍
におけるインク中の固形成分を濃縮するする場合と稀釈
する場合とでインクの流速を同じにしても良いし、第1
実施形態の場合のように稀釈する場合の流速を速くして
も良い。
The ink flow velocity in the third embodiment is not particularly limited, and the ink flow velocity is the same when the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejection portion 102 is concentrated and when it is diluted. Good, first
The flow rate when diluting as in the embodiment may be increased.

【0048】また、キャビティ105aに対して出し入
れされる構造物としては、上記のように突起111が形
成されたフィルム110の他、端部を櫛歯状や鋸歯状に
形成した薄板などを用いても良い。または、インクヘッ
ド10を構成するベース部材101やカバー部材105
の材質を圧電セラミックスとし、上記第2実施形態のよ
うに吐出用電極103や電界分離電極104をインクの
循環方向に対して所定の角度を成すように形成し、これ
らの電極に所定の電圧を印加することによりキャビティ
105aの内壁に凹凸が生じるように構成しても良い。
As the structure to be put in and taken out from the cavity 105a, in addition to the film 110 having the projections 111 as described above, a thin plate having comb teeth or saw teeth at the ends is used. Is also good. Alternatively, the base member 101 and the cover member 105 that form the ink head 10
Is made of piezoelectric ceramics, the ejection electrode 103 and the electric field separation electrode 104 are formed so as to form a predetermined angle with respect to the ink circulation direction as in the second embodiment, and a predetermined voltage is applied to these electrodes. The application of the voltage may make the inner wall of the cavity 105a uneven.

【0049】(その他の実施形態)上記各実施形態で
は、インク吐出部102の形状を、ベース部材101の
端面から記録用紙P側に突出する二等辺三角形状に形成
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば図6に示すように、ベース部材101の端面から記録
用紙P側に突出する櫛歯状に形成してもよい。その場
合、隣接する2つのインク吐出部102の間に、インク
吐出部102よりも短い凸部120を形成することによ
り、インク吐出部102と凸部120との間で、表面張
力によりインクがメニスカス状となる。
(Other Embodiments) In each of the above-described embodiments, the shape of the ink ejecting portion 102 is formed into an isosceles triangle projecting from the end face of the base member 101 to the recording paper P side. For example, as shown in FIG. 6, it may be formed in a comb shape protruding from the end surface of the base member 101 toward the recording paper P side. In that case, by forming a convex portion 120 shorter than the ink ejecting portion 102 between two adjacent ink ejecting portions 102, the ink causes meniscus between the ink ejecting portion 102 and the convex portion 120 due to surface tension. Become a state.

【0050】さらに、上記各実施形態では、インク吐出
部102の二等辺三角形状部分がベース部材101の上
面101aと平行(同一面)となるように構成したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図7に
示すように、ベース部材101の上面101aに対して
垂直となるように構成してもよい。その場合、各インク
吐出部102ごとにスリット130を設け、毛細管現象
を利用して、このスリット130を介してインクをイン
ク吐出部102に供給すればよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the isosceles triangular portion of the ink ejection portion 102 is configured to be parallel (same surface) to the upper surface 101a of the base member 101.
The present invention is not limited to this, and may be configured to be perpendicular to the upper surface 101a of the base member 101 as shown in FIG. 7, for example. In that case, a slit 130 may be provided for each ink ejection unit 102, and the ink may be supplied to the ink ejection unit 102 through the slit 130 by utilizing a capillary phenomenon.

【0051】さらに、上記各実施形態では、インク中の
固形成分が+に帯電している場合について説明したが、
固形成分が−に帯電している場合は、吐出用電極103
に二次電極30に印加する電圧よりも高い電圧を印加す
ることによりインク中の固形成分の稀釈を行えばよい。
Further, in each of the above embodiments, the case where the solid component in the ink is positively charged has been described.
When the solid component is negatively charged, the discharge electrode 103
The solid component in the ink may be diluted by applying a voltage higher than the voltage applied to the secondary electrode 30 to the ink.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の静電式イ
ンクジェット記録装置は、インクの突出方向に対して直
交する方向に所定ピッチで配列された複数のインク吐出
部と、前記インク吐出部の後方に形成され、一定量のイ
ンクを貯留するためのキャビティと、前記キャビティ内
において、前記インクの突出方向に対して直交する方向
にインクが流れるように設けられたインク供給管及び排
出管と、前記キャビティ内の前記各インク吐出部の近傍
にそれぞれ設けられた吐出用電極とを具備し、前記キャ
ビティ内におけるインクの流速を変化させることによ
り、前記インク吐出部の近傍におけるインク中の固形成
分の濃度を制御するので、非印刷時におけるインクの循
環流速を印刷時における流速よりも速くすることによ
り、キャビティ内のインク吐出部の近傍に溜まっている
固形成分を負圧により主流路側に吸引し、循環するイン
ク流に乗せてインクタンクに回収することができる。そ
の結果、非印刷時に、インク吐出部の近傍で過剰に濃縮
されたインク中の固形成分の稀釈を可能とし、インクの
吐出量を安定させると共に、インクヘッドの目詰まりを
防止することができる。
As described above, in the electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention, a plurality of ink ejection portions arranged at a predetermined pitch in the direction orthogonal to the ink ejection direction, and the ink ejection portion. A cavity for storing a fixed amount of ink, and an ink supply pipe and a discharge pipe provided in the cavity so that the ink flows in a direction orthogonal to the protruding direction of the ink. A solid component in the ink in the vicinity of the ink ejecting portion by changing the flow velocity of the ink in the cavity. Since the density of the ink is controlled, the ink circulation speed during non-printing is made faster than that during printing, so that The solid component that remains in the vicinity of the click discharge portion is sucked into the main flow path side by the negative pressure, can be recovered to the ink tank placed in the ink flow to circulate. As a result, during non-printing, it is possible to dilute the solid component in the ink that is excessively concentrated in the vicinity of the ink ejection portion, stabilize the ejection amount of ink, and prevent clogging of the ink head.

【0053】また、本発明の別の静電式インクジェット
記録装置は、インクの突出方向に対して直交する方向に
所定ピッチで配列された複数のインク吐出部と、前記イ
ンク吐出部の後方に形成され、一定量のインクを貯留す
るためのキャビティと、前記キャビティ内において、前
記インクの突出方向に対して直交する方向にインクが流
れるように設けられたインク供給管及び排出管と、前記
キャビティ内の前記各インク吐出部の近傍にそれぞれ設
けられた吐出用電極とを具備し、前記キャビティ内にお
けるインクの流れに対して抵抗を与える構造物を設け、
前記キャビティ内においてインクが流れる方向を切り替
えることにより、前記インク吐出部の近傍におけるイン
ク中の固形成分の濃度を制御するので、非印刷時に、イ
ンク吐出部の近傍に溜まった固形成分をインク吐出部か
ら離れる方向、例えば主流路側に吸引することができ、
上記の場合と同様に、インク吐出部の近傍で過剰に濃縮
されたインク中の固形成分の稀釈を可能とし、インクの
吐出量を安定させると共に、インクヘッドの目詰まりを
防止することができる。
In another electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention, a plurality of ink ejecting portions arranged at a predetermined pitch in a direction orthogonal to the ink protruding direction, and formed behind the ink ejecting portion. And a cavity for storing a fixed amount of ink, an ink supply pipe and a discharge pipe provided in the cavity so that the ink flows in a direction orthogonal to the direction of protrusion of the ink, and the inside of the cavity. And a discharge electrode provided in the vicinity of each of the ink discharge portions, and a structure that provides resistance to the flow of ink in the cavity is provided.
Since the concentration of the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejecting portion is controlled by switching the direction in which the ink flows in the cavity, the solid component accumulated in the vicinity of the ink ejecting portion during the non-printing is removed by the ink ejecting portion. Can be sucked in the direction away from, for example, the main flow path side,
Similar to the above case, it is possible to dilute the solid component in the ink that is excessively concentrated in the vicinity of the ink ejection portion, stabilize the ejection amount of the ink, and prevent clogging of the ink head.

【0054】また、前記構造物として、前記キャビティ
に対して出し入れ可能に設けられ、前記インク吐出部の
ピッチに対応して端部又は平面部に凹凸が形成されたフ
ィルム、あるいは、その端部の近傍が循環するインク流
に対して抵抗を与えるように所定形状に形成された薄板
を用いることにより、非印刷時には、上記構造物をキャ
ビティから引き出すことにより、キャビティ内の主流路
の近傍における非印刷時のインクの流速を印刷時の流速
よりも速くすることができ、上記の場合と同様に、イン
ク吐出部の近傍で過剰に濃縮されたインク中の固形成分
の稀釈を可能とし、インクの吐出量を安定させると共
に、インクヘッドの目詰まりを防止することができる。
Further, as the structure, a film which is provided so as to be able to be taken in and out of the cavity and has unevenness at the end portion or the flat surface portion corresponding to the pitch of the ink discharge portion, or the film of the end portion By using a thin plate formed in a predetermined shape so as to provide resistance to the circulating ink flow in the vicinity, at the time of non-printing, the above-mentioned structure is pulled out from the cavity so that non-printing in the vicinity of the main flow path in the cavity is performed. The flow velocity of the ink during printing can be made faster than the flow velocity during printing, and as in the above case, it is possible to dilute the solid component in the ink that is excessively concentrated in the vicinity of the ink ejection portion, and the ink ejection It is possible to stabilize the amount and prevent clogging of the ink head.

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

【図1】 本発明の第1実施形態に係る静電式インクジ
ェット記録装置におけるインクヘッドの一構成例を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of an ink head in an electrostatic ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 上記静電式インクジェット記録装置における
インク吐出メカニズムの概略構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an ink ejection mechanism in the electrostatic ink jet recording apparatus.

【図3】 本発明の第2実施形態に係る静電式インクジ
ェット記録装置におけるインクヘッドの一構成例を示す
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of an ink head in an electrostatic ink jet recording apparatus according to a second embodiment of the invention.

【図4】 本発明の第3実施形態に係る静電式インクジ
ェット記録装置におけるインクヘッドの一構成例を示す
斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration example of an ink head in an electrostatic ink jet recording apparatus according to a third embodiment of the invention.

【図5】 上記第3実施形態におけるフィルムの動作後
の状態を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a state of the film after the operation in the third embodiment.

【図6】 上記各実施形態に適用できるインクヘッドの
インク吐出部の変形例を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a modified example of the ink ejection portion of the ink head that can be applied to each of the above embodiments.

【図7】 上記各実施形態に適用できるインクヘッドの
インク吐出部の他の変形例を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing another modified example of the ink ejection unit of the ink head that can be applied to each of the above embodiments.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

K :インク滴 P :記録用紙 S1 :スイッチ E1 :バイアス電圧源 E2 :パルス電圧源 E3 :逆バイアス電圧源 E4 :(電界分離電極用)電圧源 E5 :(二次電極用)電圧源 10 :インクヘッド 20 :対向電極 30 :二次電極 40 :インク吐出制御部 101 :ベース部材 102 :インク吐出部 103 :吐出用電極 104 :電界分離電極 105 :カバー部材 105a:キャビティ 105b:スリット 106a:インク供給管 106b:インク排出管 107 :インクタンク 108 :ポンプ 110 :フィルム 111 :突起 K: Ink drop P: Recording paper S1: Switch E1: Bias voltage source E2: Pulse voltage source E3: Reverse bias voltage source E4: Voltage source (for electric field separation electrode) E5: (for secondary electrode) voltage source 10: Ink head 20: Counter electrode 30: Secondary electrode 40: Ink ejection control unit 101: Base member 102: Ink ejection section 103: discharge electrode 104: electric field separation electrode 105: cover member 105a: cavity 105b: slit 106a: Ink supply pipe 106b: ink discharge tube 107: Ink tank 108: Pump 110: Film 111: Protrusion

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクの突出方向に対して直交する方向
に所定ピッチで配列された複数のインク吐出部と、前記
インク吐出部の後方に形成され、一定量のインクを貯留
するためのキャビティと、前記キャビティ内において、
前記インクの突出方向に対して直交する方向にインクが
流れるように設けられたインク供給管及び排出管と、前
記キャビティ内の前記各インク吐出部の近傍にそれぞれ
設けられた吐出用電極とを具備し、 前記キャビティ内におけるインクの流速を変化させるこ
とにより、前記インク吐出部の近傍におけるインク中の
固形成分の濃度を制御することを特徴とする静電式イン
クジェット記録装置。
1. A plurality of ink ejecting portions arranged at a predetermined pitch in a direction orthogonal to a protruding direction of ink, and a cavity formed behind the ink ejecting portion for storing a constant amount of ink. , In the cavity,
The ink supply pipe and the discharge pipe are provided so that the ink flows in a direction orthogonal to the ink ejection direction, and the ejection electrodes are provided in the cavity in the vicinity of the respective ink ejection portions. Then, the electrostatic ink jet recording apparatus is characterized in that the concentration of the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejecting portion is controlled by changing the flow velocity of the ink in the cavity.
【請求項2】 インクの突出方向に対して直交する方向
に所定ピッチで配列された複数のインク吐出部と、前記
インク吐出部の後方に形成され、一定量のインクを貯留
するためのキャビティと、前記キャビティ内において、
前記インクの突出方向に対して直交する方向にインクが
流れるように設けられたインク供給管及び排出管と、前
記キャビティ内の前記各インク吐出部の近傍にそれぞれ
設けられた吐出用電極とを具備し、 前記キャビティ内におけるインクの流れに対して抵抗を
与える構造物を設け、前記キャビティ内においてインク
が流れる方向を切り替えることにより、前記インク吐出
部の近傍におけるインク中の固形成分の濃度を制御する
ことを特徴とする静電式インクジェット記録装置。
2. A plurality of ink ejecting portions arranged at a predetermined pitch in a direction orthogonal to a protruding direction of ink, and a cavity formed behind the ink ejecting portion for storing a fixed amount of ink. , In the cavity,
The ink supply pipe and the discharge pipe are provided so that the ink flows in a direction orthogonal to the ink ejection direction, and the ejection electrodes are provided in the cavity in the vicinity of the respective ink ejection portions. Then, by providing a structure that gives resistance to the ink flow in the cavity and switching the direction of the ink flow in the cavity, the concentration of the solid component in the ink in the vicinity of the ink ejection portion is controlled. An electrostatic ink jet recording apparatus characterized by the above.
【請求項3】 前記構造物は、前記キャビティの内壁に
対して凸又は凹となるように形成された電極であること
を特徴とする請求項2記載の静電式インクジェット記録
装置。
3. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the structure is an electrode formed to be convex or concave with respect to the inner wall of the cavity.
【請求項4】 前記構造物は、前記キャビティに対して
出し入れ可能に設けられ、前記インク吐出部のピッチに
対応して端部又は平面部に凹凸が形成されたフィルムで
あることを特徴とする請求項2記載の静電式インクジェ
ット記録装置。
4. The structure is a film that is provided so as to be able to be taken in and out of the cavity and has an unevenness at an end portion or a flat portion corresponding to a pitch of the ink ejection portion. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 2.
【請求項5】 前記構造物は、前記キャビティに対して
出し入れ可能に設けられ、その端部の近傍が循環するイ
ンク流に対して抵抗を与えるように所定形状に形成され
た薄板であることを特徴とする請求項2記載の静電式イ
ンクジェット記録装置。
5. The structure is a thin plate that is provided so as to be able to be taken in and out of the cavity and has a predetermined shape so as to provide resistance to a circulating ink flow in the vicinity of an end thereof. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 2, which is characterized in that.
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