JP2003300321A - Electrostatic ink jet recorder - Google Patents

Electrostatic ink jet recorder

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JP2003300321A
JP2003300321A JP2002106205A JP2002106205A JP2003300321A JP 2003300321 A JP2003300321 A JP 2003300321A JP 2002106205 A JP2002106205 A JP 2002106205A JP 2002106205 A JP2002106205 A JP 2002106205A JP 2003300321 A JP2003300321 A JP 2003300321A
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JP
Japan
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ink
ejection
electrode
ink jet
electrostatic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2002106205A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyotaka Arai
清孝 新井
Toru Tanihata
透 谷端
Kazuhiro Kimura
和宏 木村
Yuji Yamamoto
有治 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritsu Koki Co Ltd
Original Assignee
Noritsu Koki Co Ltd
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an electrostatic ink jet recorder in which an ink drop is ejected under optimal conditions while sustaining a specified resolution. <P>SOLUTION: Assuming the width of each slit 104 is a and the projecting height from the end face 107a of an ink supporting part 107 between the slits 104 to the forward end 102a of an ink ejecting part 102 is b, following conditions are satisfied: 30 μm≤a≤150 μm and 10 μm≤b≤60 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2004,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
の幅方向に配列してプリント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、帯電したインク滴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 the width direction of a recording sheet to form a print head.
An electric field is formed between the ejection electrode and a counter electrode arranged so as to face the ejection electrode, and the Coulomb force of this electric field forms a charged ink droplet in front of each ejection electrode. The ink is ejected from the ink ejection unit to form an image on the recording paper. Each ink ejecting section is provided so as to correspond to one pixel of the image, and the gradation of each pixel can be changed by controlling the amount of ink ejected from the ink ejecting section.

【0003】プリントヘッドからインク滴を吐出させる
ためには、毛細管現象や表面張力を利用して、各インク
吐出部の先端付近までインクを付着させ(インク吐出部
の先端近傍を濡らし)、その状態で表面張力に打ち勝つ
電界を作用させる。そうすると、帯電したインクは、プ
リントヘッドから記録用紙側に引かれ、飛翔中に表面張
力により略球形のインク滴となる。
In order to eject ink droplets from the print head, ink is attached to the vicinity of the tip of each ink ejecting portion (wet the vicinity of the tip of the ink ejecting portion) by utilizing the capillary phenomenon and surface tension, and the state is maintained. An electric field is applied to overcome the surface tension. Then, the charged ink is drawn from the print head toward the recording paper, and becomes a substantially spherical ink droplet due to surface tension during flight.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】インク吐出部は、この
部分からインク滴を飛翔させるために、電界が集中しや
すくなるように他の部分よりも記録用紙側に突出してい
る。ところが、インク吐出部の突出高さが高すぎると、
インク吐出部の先端までインクが付着せず、インク吐出
部から吐出されるインクの量が少なくなり、適正な濃度
の画像を得るためには、印加する電界を強くしなければ
ならない。逆に、インク吐出部の突出高さが低いと、電
界がインク吐出部に集中せず、インク吐出部以外の部
分、例えばインクを供給するためのスリットを構成する
インク支持のエッジ部分などからもインクが吐出し、イ
ンク滴が大きくなりすぎたり、あるいは記録用紙上にお
けるインク滴が付着する位置がずれ、画像品質が劣化す
る。
The ink ejecting portion projects more toward the recording paper than other portions so that the electric field is likely to concentrate in order to eject ink droplets from this portion. However, if the protrusion height of the ink ejection portion is too high,
Ink does not adhere to the tip of the ink ejecting unit, the amount of ink ejected from the ink ejecting unit is reduced, and in order to obtain an image with an appropriate density, the applied electric field must be increased. On the contrary, when the protrusion height of the ink ejection portion is low, the electric field is not concentrated on the ink ejection portion, and even from a portion other than the ink ejection portion, for example, an edge portion of the ink support that constitutes a slit for supplying ink. Ink is ejected and the ink droplets become too large, or the position where the ink droplets adhere on the recording paper is displaced, and the image quality deteriorates.

【0005】本発明は、上記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、最適な条件でインク滴を吐出させうるプリントヘ
ッドにおけるインク吐出部近傍の形状を得ることを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and in an electrostatic ink jet recording apparatus, obtains a shape in the vicinity of an ink ejecting portion of a print head which can eject ink droplets under optimum conditions. The purpose is to

【0006】[0006]

【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、帯電し
たインクに電界を与え、前記電界により発生するクーロ
ン力によってインクを吐出させて、吐出部に対向する記
録媒体面に記録を行う静電式インクジェット記録装置に
おいて、プリントヘッドの前記記録媒体面に対向する端
面から前記記録媒体面側に突出し、かつ所定ピッチで配
列された複数のインク吐出部と、前記インク吐出部にイ
ンクを供給するために、前記インク吐出部の両側にそれ
ぞれ形成された複数のスリットとを有し、前記各スリッ
トの幅をaとし、前記スリット間のインク支持部の端面
から前記インク吐出部の先端までの突出高さをbとし
て、30μm≦a≦150μm、及び10μm≦b≦6
0μmの各条件を満足することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention applies an electric field to charged ink, and ejects the ink by the Coulomb force generated by the electric field, thereby ejecting the ink. In an electrostatic ink jet recording apparatus for recording on a recording medium surface facing a recording medium portion, a plurality of ink ejected from an end face of the print head facing the recording medium surface to the recording medium surface side and arranged at a predetermined pitch. Section and a plurality of slits formed on both sides of the ink ejection section for supplying ink to the ink ejection section, the width of each slit is a, and an ink support section between the slits is provided. Let b be the protrusion height from the end face of the ink jet head to the tip of the ink discharge portion, and 30 μm ≦ a ≦ 150 μm and 10 μm ≦ b ≦ 6.
It is characterized in that each condition of 0 μm is satisfied.

【0007】上記構成において、0.5≦b/a≦1.
5の条件をさらに満足することが好ましい。
In the above structure, 0.5 ≦ b / a ≦ 1.
It is preferable that the condition 5 is further satisfied.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の一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。本実施形態
の静電式インクジェット記録装置におけるプリントヘッ
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 An electrostatic ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The configuration of the print head in the electrostatic ink jet recording apparatus of this embodiment is shown in FIG. Further, FIG. 2 shows a schematic configuration of an ink ejection mechanism in the electrostatic ink jet recording apparatus.

【0009】図2に示すように、本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。プ
リントヘッド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を介してプリントヘッド10と
対向するように設けられている。また、プリントヘッド
10と対向電極20との間には、二次電極30がプリン
トヘッド10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 present embodiment, the recording paper P is shown in FIG.
It is assumed that the sheet is conveyed at a constant speed in the direction indicated by the middle arrow (for example, the vertical direction, hereinafter referred to as the “sub-scanning direction”). The print head 10 is arranged so that ink is ejected in a direction orthogonal to the recording surface of the recording paper P (eg, horizontal direction, hereinafter referred to as “main scanning direction”). The counter electrode 20 is provided so as to face the print head 10 with the recording paper P in between. A secondary electrode 30 is provided between the print head 10 and the counter electrode 20 so as to face the print head 10. The counter electrode 20 and the secondary electrode 30 are substantially parallel to the recording surface of the recording paper P.

【0010】プリントヘッド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、プリントヘッド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、プリントヘッド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プリントヘッド10がそれぞれ副
走査方向に配列されているものとする。
The print 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, when the electrostatic inkjet recording apparatus according to the present embodiment prints a high-quality print similar to a photo quality, if the width of the recording paper P in the main scanning direction is 3.5 inches (about 89 mm), the print is performed. The print width of the head 10 is
The length is 90 mm or more so as to be longer than that. Ink is ejected from an ink ejecting unit 102, which will be described later, onto the recording paper P all at once, and printing is performed for each line of an image. In addition, from the print head 10, a predetermined color (1 color)
Since only the above ink can be ejected, in the case of color printing, it is assumed that the print heads 10 corresponding to the respective color inks are arranged in the sub-scanning direction.

【0011】図1に示すように、プリントヘッド10
は、例えばセラミック材料で形成されたベース部材10
1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1
01aには、各インク吐出部102に対応して、複数の
吐出用電極103など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 printhead 10
Is a base member 10 formed of, for example, a ceramic material.
1 and the cover member 105. 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 1 of the base member 101
A plurality of ejection electrodes 103 and the like are formed at 01a at a predetermined pitch corresponding to each ink ejection portion 102.

【0012】インク吐出部102は、例えばベース部材
101又はカバー部材105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600dpiとすると、インク吐出部1
02のピッチは約40μm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 surface of the base member 101 or the cover member 105, and the solid component in the ink is ejected. By concentrating on the top of the portion 102, the solid component in the ink is concentrated. Assuming that the resolution of this electrostatic ink jet recording apparatus is 600 dpi, the ink ejection unit 1
The pitch of 02 is about 40 μm.

【0013】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及びインク吐出部102の側面上に積層され
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E
5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。
The ejection 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 and the side surface of the ink ejection portion 102. As shown in FIG. 2, each ejection electrode 103 has
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 reverse bias voltage for applying a reverse bias voltage for diluting solid components in ink, respectively. Source E3 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 the voltage source E for applying a predetermined voltage (for example, 500 V) to the secondary electrode 30.
5 is connected to the positive electrode. The bias voltage source E1 applies a bias voltage of, for example, 1500 V to the ejection electrode 103. The pulse voltage source E2 has 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.

【0014】カバー部材105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中矢印で示す方向(インク循環
方向)にインクが流れる。インク供給管106a及びイ
ンク排出管106bは、それぞれ図示しないインクタン
ク及びポンプに接続されており、インクタンクとキャビ
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。
Inside the cover member 105, a cavity 105a functioning as an ink storage portion is formed. Further, on both side portions 105c of the cover member 105, an ink supply pipe 106a and an ink discharge pipe 106b are respectively provided.
Is provided, and the ink flows in the direction indicated by the arrow in FIG. 1 (ink circulation direction). The ink supply pipe 106a and the ink discharge pipe 106b are connected to an ink tank and a pump (not shown), respectively, and are configured so that ink circulates between the ink tank and the cavity 105a at a predetermined flow rate.

【0015】本実施形態では、吐出用電極103にバイ
アス電圧を印加し、例えば+に帯電している固形成分を
インク吐出部102に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1
03にパルス電圧を印加してインクを吐出させている。
In this embodiment, 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 a predetermined concentration (for example, about 20%). Discharge electrode 1 after concentrated to
Ink is applied by applying a pulse voltage to 03.

【0016】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近傍の電界を強くするために設けら
れており、プリントヘッド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の中央部近傍には、プリントヘッド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 ejection 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 portion 102, and a predetermined voltage (500 V) is applied by the voltage source E5 to increase the potential gradient between the print head 10 and the secondary electrode 30. . The secondary electrode 30 is also formed in a flat plate shape with a conductor such as copper. In addition, the print head 1 is provided near the center of the secondary electrode 30.
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.

【0017】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256
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 discharge 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 discharge electrode 10 is discharged.
A bias voltage is applied to 3 to concentrate the solid components in the ink near the ink ejection portion 102. Further, when 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 to remove the solid components in the ink in the vicinity of the ink ejection portion 102. Dilute. Also, during printing, for example, 256
The pulse voltage source E2 is controlled based on a gradation image signal or the like, and a signal having a pulse width corresponding to the gradation of each pixel signal is applied to the corresponding ejection electrode 103.

【0018】次に、本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3〜1
0%含む顔料系インクを使用する。
Next, the operation of the electrostatic ink jet recording apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG.
First, as ink, the solid component charged to + is 3-1.
A pigment-based ink containing 0% is used.

【0019】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 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.

【0020】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k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 ejecting section 102 becomes stronger, and the electric field receives the Coulomb force and is concentrated. The ink droplet k is ejected from the ink ejection unit 102 toward the recording paper P.

【0021】吐出されたインク滴k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kは、二次電
極30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 k 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 droplet k that has passed through the slit 31 receives Coulomb force due to the electric field formed between the secondary electrode 30 and the counter electrode 20, and further advances forward, and eventually the recording paper P.
To reach. 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.

【0022】次に、プリントヘッド10におけるインク
吐出部102の近傍の構成を図3に示す。図3はインク
吐出部102近傍の構成を示す平面図である。
Next, FIG. 3 shows a structure in the vicinity of the ink ejecting portion 102 of the print head 10. FIG. 3 is a plan view showing the configuration near the ink ejection unit 102.

【0023】図3に示すように、プリントヘッド10で
は、ヘッド本体を構成するベース部材101の記録用紙
P側の端面に所定ピッチで配列形成された複数のインク
吐出部102及びスリット104を交互に形成し、毛細
管現象を利用してインクをインク吐出部102の先端に
導くように構成されている。
As shown in FIG. 3, in the print head 10, a plurality of ink ejection portions 102 and slits 104 arranged alternately at a predetermined pitch are alternately formed on the end surface of the base member 101 constituting the head main body on the recording paper P side. It is formed so as to guide the ink to the tip of the ink ejection unit 102 by utilizing the capillary phenomenon.

【0024】インク突出部102は、隣接する2つのス
リット104の間のインク支持部(壁部分)107より
も記録用紙P側に突出し、かつ突出部の断面が略二等辺
三角形となるように形成されている。
The ink protruding portion 102 is formed so as to protrude more toward the recording paper P than the ink supporting portion (wall portion) 107 between the two adjacent slits 104 and has a cross section of a substantially isosceles triangle. Has been done.

【0025】図3中ハッチングで示すように、インク2
00がスリット104に導入されると、表面張力によ
り、インク200がインク支持部107からインク突出
部102の先端部102aに向かってメニスカス状に盛
り上がる。このインクのメニスカス形状は、インク突出
部102の材質とインク200の特性(いわゆる「ぬれ
性」)により異なるが、スリット104間のインク支持
部107の端面107aからインク吐出部102の先端
102aまでの突出高さをbと、各スリット104の幅
をaに依存する。
As shown by hatching in FIG. 3, ink 2
When 00 is introduced into the slit 104, the ink 200 rises in a meniscus shape from the ink supporting portion 107 toward the tip portion 102a of the ink protruding portion 102 due to surface tension. The meniscus shape of the ink varies depending on the material of the ink protruding portion 102 and the characteristics of the ink 200 (so-called “wettability”), but from the end surface 107a of the ink supporting portion 107 between the slits 104 to the tip 102a of the ink ejecting portion 102. The protrusion height depends on b, and the width of each slit 104 depends on a.

【0026】インク200の流動性に応じて、スリット
104の幅aが所定の値よりも細いと、インク200が
充分に流れず、インク滴kを突出させることができな
い。一方、スリット104の幅aを広げていくと、イン
ク200の流量が充分に確保でき、インク滴kを吐出さ
せることができるが、プリントヘッド10におけるイン
ク吐出部102のピッチが粗くなり、解像度が低下す
る。そのため、スリット104の幅bの値は、インクの
流動性と解像度の関係からある程度限定される。
If the width a of the slit 104 is smaller than a predetermined value depending on the fluidity of the ink 200, the ink 200 does not sufficiently flow and the ink droplet k cannot be projected. On the other hand, when the width a of the slit 104 is increased, the flow rate of the ink 200 can be sufficiently secured and the ink droplet k can be ejected, but the pitch of the ink ejecting unit 102 in the print head 10 becomes coarse and the resolution becomes high. descend. Therefore, the value of the width b of the slit 104 is limited to some extent due to the relationship between the fluidity of ink and the resolution.

【0027】一般的に、インク吐出部102の吐出高さ
bが高すぎると、インクのメニスカス200aが鋭角に
なり、インク吐出部102の先端102aまでインク2
00が到達せず、インク滴kを飛翔させることができな
い。逆に、インク吐出部102の吐出高さbが低すぎる
と、インクのメニスカス200aが鈍角になり、インク
吐出部102の先端102aとインク支持部107の端
面107aとの差がなくなり、インク吐出部102の先
端102aからだけでなく、インク支持部107の端面
107aからもインクが飛翔し、インク滴kが大きくな
りすぎたり、あるいは記録用紙上におけるインク滴kが
付着する位置がずれ、画像品質が劣化する。
Generally, when the ejection height b of the ink ejection portion 102 is too high, the meniscus 200a of the ink becomes an acute angle, and the ink 2 reaches the tip 102a of the ink ejection portion 102.
00 does not reach and ink droplet k cannot be ejected. Conversely, if the ejection height b of the ink ejection portion 102 is too low, the ink meniscus 200a becomes an obtuse angle, and the difference between the tip 102a of the ink ejection portion 102 and the end surface 107a of the ink support portion 107 disappears, and the ink ejection portion Ink is ejected not only from the front end 102a of the ink 102 but also from the end surface 107a of the ink support 107, the ink droplet k becomes too large, or the position where the ink droplet k adheres on the recording paper is displaced, resulting in poor image quality. to degrade.

【0028】そこで、本発明者らは、限られたスリット
104の幅aに対して、最適な量のインク滴kを吐出し
うるインク吐出部102の吐出高さbを実験により求め
た。その結果、30μm≦a≦150μm、及び10μ
m≦b≦60μmの各条件を満足することにより、実用
上問題のない解像度(インク吐出部102のピッチ)を
確保しつつ、好適な大きさのインク滴kを飛翔させ、か
つ記録用紙P上の正しい位置にインク滴を付着させうる
ことを確認した。さらに、0.5≦b/a≦1.5の条
件をさらに満足することにより、高解像度を確保しつ
つ、インクのメニスカス200aの角度を好適な角度に
することができ、画像品質を向上することができる。
Therefore, the present inventors experimentally determined the ejection height b of the ink ejection portion 102 capable of ejecting an optimum amount of the ink droplet k with respect to the limited width a of the slit 104. As a result, 30 μm ≦ a ≦ 150 μm, and 10 μm
By satisfying the respective conditions of m ≦ b ≦ 60 μm, the ink droplet k having a suitable size can be ejected while ensuring a resolution (pitch of the ink ejection portion 102) which is practically no problem, and on the recording paper P. It was confirmed that ink droplets could be attached to the correct position of. Further, by further satisfying the condition of 0.5 ≦ b / a ≦ 1.5, the angle of the ink meniscus 200a can be set to a suitable angle while ensuring high resolution, and the image quality is improved. be able to.

【0029】[0029]

【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、帯電したインクに電界を与
え、前記電界により発生するクーロン力によってインク
を吐出させて、吐出部に対向する記録媒体面に記録を行
う静電式インクジェット記録装置において、プリントヘ
ッドの前記記録媒体面に対向する端面から前記記録媒体
面側に突出し、かつ所定ピッチで配列された複数のイン
ク吐出部と、前記インク吐出部にインクを供給するため
に、前記インク吐出部の両側にそれぞれ形成された複数
のスリットとを有し、前記各スリットの幅をaとし、前
記スリット間のインク支持部の端面から前記インク吐出
部の先端までの突出高さをbとして、30μm≦a≦1
50μm、及び10μm≦b≦60μmの各条件を満足
するので、実用上問題のない解像度を確保しつつ、好適
な大きさのインク滴kを飛翔させ、かつ記録用紙P上の
正しい位置にインク滴を付着させることができる。
As described above, according to the electrostatic ink jet recording apparatus of the present invention, an electric field is applied to charged ink, and the ink is ejected by the Coulomb force generated by the electric field, so that the recording portion faces the ejection portion. In an electrostatic ink jet recording apparatus for recording on a medium surface, a plurality of ink ejecting portions which are projected at a recording medium surface side from an end surface of a print head facing the recording medium surface and arranged at a predetermined pitch, and the ink. In order to supply ink to the ejection portion, the ink ejection portion has a plurality of slits formed on both sides thereof, the width of each slit is a, and the ink is applied from the end face of the ink support portion between the slits. Assuming that the protrusion height up to the tip of the discharge portion is b, 30 μm ≦ a ≦ 1
Since the conditions of 50 μm and 10 μm ≦ b ≦ 60 μm are satisfied, the ink droplet k having a suitable size is ejected while ensuring a resolution that is practically no problem, and the ink droplet is located at the correct position on the recording paper P. Can be attached.

【0030】また、0.5≦b/a≦1.5の条件をさ
らに満足することにより、高解像度を確保しつつ、画像
品質を向上することができる。
By further satisfying the condition of 0.5 ≦ b / a ≦ 1.5, it is possible to improve the image quality while ensuring high resolution.

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

【図1】 本発明の一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 an 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】 上記実施形態におけるインク吐出部近傍の構
成を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a configuration near an ink ejection unit in the above embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a :スリットの幅 b :インク吐出部の突出高さ K :インク滴 P :記録用紙 10 :インクヘッド 20 :対向電極 30 :二次電極 101 :ベース部材 102 :インク吐出部 102a:インク吐出部の先端 103 :吐出用電極 104 :スリット 105 :カバー部材 107 :インク支持部(壁) 107a:インク支持部の端面 a: width of slit b: protrusion height of the ink ejection portion K: Ink drop P: Recording paper 10: Ink head 20: Counter electrode 30: Secondary electrode 101: Base member 102: Ink ejection section 102a: tip of ink ejection unit 103: discharge electrode 104: slit 105: cover member 107: Ink support part (wall) 107a: end face of ink support portion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 和宏 和歌山県和歌山市梅原579番地の1 ノー リツ鋼機株式会社内 (72)発明者 山本 有治 和歌山県和歌山市梅原579番地の1 ノー リツ鋼機株式会社内 Fターム(参考) 2C057 AF30 AF33 AG04 AG05 BD05 BD07 BD12 BD14    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Kazuhiro Kimura             No. 1 at 579 Umehara, Wakayama City, Wakayama Prefecture             Inside Ritsu Koki Co., Ltd. (72) Inventor Yuji Yamamoto             No. 1 at 579 Umehara, Wakayama City, Wakayama Prefecture             Inside Ritsu Koki Co., Ltd. F-term (reference) 2C057 AF30 AF33 AG04 AG05 BD05                       BD07 BD12 BD14

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 帯電したインクに電界を与え、前記電界
により発生するクーロン力によってインクを吐出させ
て、吐出部に対向する記録媒体面に記録を行う静電式イ
ンクジェット記録装置において、 プリントヘッドの前記記録媒体面に対向する端面から前
記記録媒体面側に突出し、かつ所定ピッチで配列された
複数のインク吐出部と、前記インク吐出部にインクを供
給するために、前記インク吐出部の両側にそれぞれ形成
された複数のスリットとを有し、 前記各スリットの幅をaとし、前記スリット間のインク
支持部の端面から前記インク吐出部の先端までの突出高
さをbとして、 30μm≦a≦150μm、及び 10μm≦b≦60
μm の各条件を満足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. An electrostatic ink jet recording apparatus, wherein an electric field is applied to charged ink, the ink is ejected by a Coulomb force generated by the electric field, and recording is performed on a surface of a recording medium facing an ejection portion. A plurality of ink ejecting portions that protrude from the end surface facing the recording medium surface to the recording medium surface side and are arranged at a predetermined pitch, and both sides of the ink ejecting portion for supplying ink to the ink ejecting portion. A plurality of slits each formed, and the width of each slit is a, and the protrusion height from the end face of the ink support portion between the slits to the tip of the ink ejection portion is b, 30 μm ≦ a ≦ 150 μm, and 10 μm ≦ b ≦ 60
An electrostatic ink jet recording apparatus characterized by satisfying each condition of μm 2.
【請求項2】 0.5≦b/a≦1.5 の条件をさら
に満足することを特徴とする請求項1記載の静電式イン
クジェット記録装置。
2. The electrostatic ink jet recording apparatus according to claim 1, further satisfying the condition of 0.5 ≦ b / a ≦ 1.5.
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