JP2005193595A - Inkjet head and inkjet recording apparatus - Google Patents

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JP2005193595A
JP2005193595A JP2004004249A JP2004004249A JP2005193595A JP 2005193595 A JP2005193595 A JP 2005193595A JP 2004004249 A JP2004004249 A JP 2004004249A JP 2004004249 A JP2004004249 A JP 2004004249A JP 2005193595 A JP2005193595 A JP 2005193595A
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ink
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discharge
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Koji Furukawa
弘司 古川
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Fujifilm Holdings Corp
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet head and an inkjet recording apparatus which can stably form dots of a desired size to a recording medium even at high-speed drawing, by improving the ink feedability to ink discharge openings. <P>SOLUTION: Discharge electrodes 18 are formed to inner walls of channel separation walls 17 which constitute a passage 30, and to a region held between the channel separation walls of a head substrate upper face. When a predetermined voltage is impressed to the discharge electrodes 18, electrostatic force acts to color material particles present in the ink passage below the discharge openings 28, and the color material particles are halted and held at the position. Since the discharge electrodes 18 do not exist at a discharge opening substrate 16, generation of a repulsive electric field which obstructs movement of the color material particles to the discharge openings 28 is prevented, and the discharge opening substrate 16 can be thinned more. Accordingly, the color material particles quickly move to the discharge openings 28, and the feedability of the color material particles is improved. Dots of the desired size can be stably formed to the recording medium even if liquid droplets are continuously discharged at a high speed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、インクを吐出して記録媒体に向けて飛翔させるインクジェットヘッド、及び、このインクジェットヘッドを用いて画像データに対応した画像を記録媒体上に記録するインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to an inkjet head that ejects ink to fly toward a recording medium, and an inkjet recording apparatus that records an image corresponding to image data on the recording medium using the inkjet head.

インクジェット記録装置は、インクを吐出口から吐出し、画像データに対応した画像を記録媒体上に記録するものである。インクジェット記録装置としては、インクの吐出制御手段の違いに応じて、静電式、サーマル式、ピエゾ式等のものが知られている。   The ink jet recording apparatus ejects ink from an ejection port and records an image corresponding to image data on a recording medium. As an ink jet recording apparatus, an electrostatic type, a thermal type, a piezo type or the like is known according to a difference in ink ejection control means.

これらインクジェット記録装置のうち、静電式インクジェット記録装置は、帯電した色材粒子(着色荷電粒子)を含むインクを用い、画像データに応じて、インクジェットヘッドの各々の吐出部に所定の電圧を印加することにより、吐出部に静電力を発生させ、この静電力を利用してインクの吐出を制御し、画像データに対応した画像を記録媒体上に記録している。このような静電式インクジェット記録装置として、例えば特許文献1に開示のインクジェット記録装置が知られている。   Among these ink jet recording apparatuses, the electrostatic ink jet recording apparatus uses ink containing charged color material particles (colored charged particles) and applies a predetermined voltage to each ejection portion of the ink jet head in accordance with image data. As a result, an electrostatic force is generated in the ejection unit, the ejection of ink is controlled using this electrostatic force, and an image corresponding to the image data is recorded on the recording medium. As such an electrostatic ink jet recording apparatus, for example, an ink jet recording apparatus disclosed in Patent Document 1 is known.

図6に、特許文献1に開示の静電式インクジェット記録装置のインクジェットヘッドの一例の構成概略図を示した。同図に示すインクジェットヘッド50は、特許文献1に開示のインクジェットヘッドの1つの吐出部のみを概念的に表したものであり、ヘッド基板51と、インクガイド52と、吐出口基板(絶縁性基板)53と、吐出電極(制御電極)54と、対向電極55と、DCバイアス電圧源58と、パルス電圧源59とを備えている。   FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of an example of an ink jet head of the electrostatic ink jet recording apparatus disclosed in Patent Document 1. The inkjet head 50 shown in the figure conceptually represents only one ejection part of the inkjet head disclosed in Patent Document 1, and includes a head substrate 51, an ink guide 52, an ejection port substrate (insulating substrate). ) 53, a discharge electrode (control electrode) 54, a counter electrode 55, a DC bias voltage source 58, and a pulse voltage source 59.

特開平10−138493号公報JP 10-138493 A

特許文献1に示すような従来の静電式インクジェットヘッドは、吐出電極54を吐出口基板53に設けているため、吐出電極54に駆動電圧を印加したときには、吐出電極54の上面からのみならず、吐出電極54の下面からも電界Edが発生する。すなわち、流路57を循環するインクQに、吐出電極54からヘッド基板表面51に向かう方向の電界Edが作用することになる。吐出電極54の下面からヘッド基板51に向かう方向に発生する電界Ed(以下、反発電界という)は、主流路98を循環するインクQに含まれる色材粒子が吐出口(貫通孔)56に向かうことを妨げるように作用するため、インクジェットヘッド50を駆動して吐出電極54に駆動電圧を印加したときに、吐出口56に色材粒子が濃縮することが妨げられてしまい、吐出口56に色材粒子が十分濃縮されるまでに一定の時間が必要となってしまう。このため、このようなインクジェットヘッドを用いて高速で描画を行なった場合には、ヘッド基板に設けられた吐出電極からの反発電界による吐出口への色材粒子供給の阻害により、記録媒体に所望の大きさのドットを安定して形成することができないという問題がある。更に、チャンネル数の増加に伴い、吐出口が高密度に集積されることにより、隣接チャンネルとの流体干渉が生じ、記録媒体に形成するドット径が不安定になってしまうという問題もある。   In the conventional electrostatic ink jet head as shown in Patent Document 1, since the discharge electrode 54 is provided on the discharge port substrate 53, when a driving voltage is applied to the discharge electrode 54, not only from the upper surface of the discharge electrode 54. The electric field Ed is also generated from the lower surface of the ejection electrode 54. That is, the electric field Ed in the direction from the ejection electrode 54 toward the head substrate surface 51 acts on the ink Q circulating in the flow path 57. An electric field Ed (hereinafter referred to as a repulsive electric field) generated in the direction from the lower surface of the ejection electrode 54 toward the head substrate 51 causes the colorant particles contained in the ink Q circulating in the main flow path 98 to the ejection port (through hole) 56. For this reason, when the inkjet head 50 is driven and a drive voltage is applied to the discharge electrode 54, the colorant particles are prevented from concentrating at the discharge port 56, and the discharge port 56 is colored. A certain amount of time is required until the material particles are sufficiently concentrated. For this reason, when drawing is performed at high speed using such an ink jet head, a desired recording medium is obtained due to the inhibition of the colorant particle supply to the ejection port due to the repulsive electric field from the ejection electrode provided on the head substrate. There is a problem that it is impossible to stably form dots having a size of. Furthermore, as the number of channels increases, there is a problem in that the discharge ports are accumulated at a high density, thereby causing fluid interference with adjacent channels and making the dot diameter formed on the recording medium unstable.

また、静電式インクジェットヘッドにおいて、複数の吐出口をマトリクス状に配置してマルチチャンネルヘッドを構成した場合、各々の吐出部の吐出電極への信号配線の接続が次第に困難になる。このため、チャンネル数が多い場合には吐出口基板を多層配線構造化して、吐出電極への信号配線を接続することが考えられ、今後チャンネル数を更に増加させた場合には、吐出口基板の厚さを更に厚くする必要がある。しかし、吐出口基板が厚くなると、吐出口の開口径に比べてその長さが長くなるため、インクと吐出口の内壁との間の抵抗が大きくなって、吐出口からインクが吐出されにくくなる。また、吐出口基板が厚くなると、インク流の速度によっては、吐出口基板の下面を流れるインクが吐出口の中で滞留してしまうことがあり、これにより、インクガイド先端部分にインクが供給されにくくなる。その結果、吐出周波数に対する応答性が悪くなり、描画周波数を上げるに従って次第にドット径が小さくなるという問題もある。   Further, in the electrostatic ink jet head, when a multi-channel head is configured by arranging a plurality of ejection openings in a matrix, it is gradually difficult to connect signal wirings to ejection electrodes of each ejection section. For this reason, when the number of channels is large, it is conceivable to form a multilayer wiring structure for the discharge port substrate and connect the signal wiring to the discharge electrode. When the number of channels is further increased in the future, It is necessary to increase the thickness further. However, as the discharge port substrate becomes thicker, its length becomes longer than the opening diameter of the discharge port, so that the resistance between the ink and the inner wall of the discharge port increases, and it becomes difficult for ink to be discharged from the discharge port. . In addition, when the discharge port substrate becomes thick, depending on the speed of the ink flow, the ink flowing on the lower surface of the discharge port substrate may stay in the discharge port, thereby supplying the ink to the tip portion of the ink guide. It becomes difficult. As a result, there is a problem that the responsiveness to the discharge frequency is deteriorated and the dot diameter is gradually reduced as the drawing frequency is increased.

なお、静電式に限らず、吐出口基板が厚くなった場合、すなわち吐出口の長さが長くなった場合には、各種方式のインクジェットヘッドを用いるインクジェット記録装置においても同様の問題が発生する。   In addition to the electrostatic type, when the discharge port substrate becomes thick, that is, when the length of the discharge port becomes long, the same problem occurs in an ink jet recording apparatus using various types of ink jet heads. .

本発明は、上記問題を解消するためになされたものであり、本発明の目的は、吐出口へのインクの供給性を向上させ、高速で連続的にインク液滴を吐出させても、所望のサイズのドットを安定して記録媒体に形成することができるインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the ink supply performance to the ejection port, and even if ink droplets are ejected continuously at high speed, It is an object of the present invention to provide an ink jet head and an ink jet recording apparatus capable of stably forming dots having a size of 1 on a recording medium.

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、静電力を利用してインクをインク流路から吐出口を介してインク液滴として吐出し、記録媒体に向けて飛翔させるインクジェットヘッドであって、前記インクの吐出を制御する吐出電極と、前記吐出口と接続され、前記インクを貯留するインク貯留部と、前記インク貯留部を複数のインク経路に区画形成するとともに、当該各インク経路に前記吐出口が複数接続するように配置された分離壁とを備えるインクジェットヘッドを提供する。   In order to solve the above-described problems, a first aspect of the present invention is an ink jet head that ejects ink as ink droplets from an ink flow path through an ejection port using electrostatic force and flies toward a recording medium. And an ejection electrode that controls ejection of the ink, an ejection port that is connected to the ejection port, stores the ink, and partitions the ink storage unit into a plurality of ink paths, and each of the inks An inkjet head comprising a separation wall arranged to connect a plurality of the discharge ports to a path.

本発明の第1の態様にインクジェットヘッドにおいては、前記分離壁が複数設けられ、当該複数の分離壁が互いに対向する位置に配置されていることが好ましい。   In the ink jet head according to the first aspect of the present invention, it is preferable that a plurality of the separation walls are provided, and the plurality of separation walls are arranged at positions facing each other.

また、本発明の第1の態様のインクジェットヘッドは、更に、前記吐出口を有する吐出口基板と、前記吐出口基板と所定の間隔を離して配置され、前記吐出口基板との間に前記インク流路を形成するヘッド基板とを備えることが好ましい。この場合、前記分離壁が、前記吐出口基板及び前記ヘッド基板の少なくとも一方に設けられていることが好ましく、前記分離壁が、前記ヘッド基板の表面に対して略垂直に形成されていることが好ましい。また、前記吐出電極が、前記ヘッド基板の、前記吐出口基板に対向する側の面(ヘッド基板の表面)及び前記分離壁の少なくとも一方に設けられていることが好ましく、前記ヘッド基板の表面及び前記分離壁の側壁の双方に設けられていることが好ましい。   The ink jet head according to the first aspect of the present invention may further include a discharge port substrate having the discharge port, a predetermined distance from the discharge port substrate, and the ink between the discharge port substrate. It is preferable to include a head substrate that forms a flow path. In this case, the separation wall is preferably provided on at least one of the discharge port substrate and the head substrate, and the separation wall is formed substantially perpendicular to the surface of the head substrate. preferable. The ejection electrode is preferably provided on at least one of a surface of the head substrate facing the ejection port substrate (a surface of the head substrate) and the separation wall, and the surface of the head substrate and It is preferable to be provided on both side walls of the separation wall.

上記課題を解決するために、本発明の第2の態様は、静電力を利用してインクをインク液滴として吐出し、記録媒体に向けて飛翔させるインクジェットヘッドであって、複数の溝が互いに平行に形成されたヘッド基板と、前記ヘッド基板の溝が形成されている側と対面して配置され、前記インク液滴を吐出するための複数の吐出口が、前記ヘッド基板の溝と接続するように開口された吐出口基板と、前記吐出口からの前記インクの吐出を制御するための吐出電極とを備えるインクジェットヘッドを提供する。   In order to solve the above-described problem, a second aspect of the present invention is an inkjet head that ejects ink as ink droplets using electrostatic force and flies toward a recording medium. A head substrate formed in parallel with the side of the head substrate on which the groove is formed is arranged, and a plurality of ejection openings for ejecting the ink droplets are connected to the groove of the head substrate. An ink jet head is provided that includes the discharge port substrate thus opened and a discharge electrode for controlling the discharge of the ink from the discharge port.

本発明の第2の態様のインクジェットヘッドは、前記吐出電極が、前記吐出口に対応する位置で、前記ヘッド基板の溝の側壁及び底面の少なくとも一方に設けられていることが好ましい。   In the ink jet head according to the second aspect of the present invention, it is preferable that the discharge electrode is provided on at least one of a side wall and a bottom surface of the groove of the head substrate at a position corresponding to the discharge port.

本発明の第1及び第2の態様のインクジェットヘッドは、更に、前記吐出電極から発生する電界を遮蔽するためのガード電極を、前記吐出電極よりも前記記録媒体に近い位置に備えることが好ましい。   In the ink jet head according to the first and second aspects of the present invention, it is preferable that a guard electrode for shielding an electric field generated from the ejection electrode is further provided at a position closer to the recording medium than the ejection electrode.

本発明の第1及び第2の態様のインクジェットヘッドは、更に、前記吐出電極に接続される配線を有し、当該配線が、前記ヘッド基板の、前記吐出口基板と対向する側と反対側の面に形成されていることが好ましい。   The inkjet head according to the first and second aspects of the present invention further includes a wiring connected to the ejection electrode, and the wiring is on the opposite side of the head substrate to the side facing the ejection port substrate. It is preferably formed on the surface.

上記課題を解決するために、本発明の第3の態様は、本発明の第1又は第2の態様に従うインクジェットヘッドを備えるインクジェット記録装置を提供する。   In order to solve the above problems, a third aspect of the present invention provides an ink jet recording apparatus including the ink jet head according to the first or second aspect of the present invention.

本発明の第1の態様のインクジェットヘッドは、インクを貯留するインク貯留部を分離壁により分離して複数のインク経路に区画して、各インク経路に吐出口が接続させたことにより、隣接チャンネルとの流体干渉を抑制又は防止することができるので、チャンネル数の増加に伴って吐出口が高密度に集積されたとしても、記録媒体に安定なサイズのドットを描画することができる。   In the ink jet head according to the first aspect of the present invention, an ink storing portion that stores ink is separated by a separation wall and divided into a plurality of ink paths, and an ejection port is connected to each ink path. Therefore, even if the discharge ports are densely integrated with an increase in the number of channels, dots having a stable size can be drawn on the recording medium.

また、本発明の第1の態様のインクジェットヘッドにおいて、吐出口基板とヘッド基板とを備える場合に、インクの吐出を制御するための吐出電極を、分離壁及びヘッド基板の表面(吐出口基板に対向する側の面)の少なくとも一方に設けることができるので、吐出口基板に吐出電極を設ける必要がなく、その結果、吐出口基板を従来よりも薄くすることが可能となり、吐出口の長さ(深さ)を従来よりも短く(浅く)することができる。このため、インクと吐出口の内壁との間で働く抵抗も低減され、吐出口から速やかにインクを吐出することが可能となる。更には、吐出口の下方を循環するインクの流速によって、インクが吐出口の中で滞留することも防止される。   In the ink jet head according to the first aspect of the present invention, when the discharge port substrate and the head substrate are provided, the discharge electrode for controlling the discharge of the ink is provided on the separation wall and the surface of the head substrate (on the discharge port substrate). Therefore, it is not necessary to provide a discharge electrode on the discharge port substrate. As a result, the discharge port substrate can be made thinner than the conventional one, and the length of the discharge port can be reduced. (Depth) can be made shorter (shallow) than in the past. For this reason, resistance acting between the ink and the inner wall of the ejection port is also reduced, and ink can be ejected quickly from the ejection port. Further, the ink is prevented from staying in the discharge port due to the flow rate of the ink circulating under the discharge port.

また、吐出電極を、分離壁及びヘッド基板の表面(吐出口基板に対向する側の面)の少なくとも一方に設けることにより、吐出口への色材粒子供給を阻害する、吐出口基板からインク流路内に向かう方向の反発電界が発生せず、インク中の色材粒子を速やかに吐出口に供給させることができる。従って、画像記録時の吐出周波数の応答性が改善され、高速で連続的にドットを描画してもドット径が小さくなることを抑制することができるため、安定して所望のサイズのドットを描画することができる。   Further, by providing the discharge electrode on at least one of the separation wall and the surface of the head substrate (the surface on the side facing the discharge port substrate), the ink flow from the discharge port substrate, which inhibits the supply of the color material particles to the discharge port, is prevented. A repulsive electric field in the direction toward the inside of the path is not generated, and the colorant particles in the ink can be quickly supplied to the ejection port. Therefore, the response of the ejection frequency during image recording is improved, and even if dots are drawn continuously at high speed, the dot diameter can be prevented from becoming smaller, so that dots of a desired size can be drawn stably. can do.

また、本発明の第1の態様のインクジェットヘッドは、分離壁及びヘッド基板表面の少なくとも一方に形成された吐出電極から発生する静電気力により、インク流路内の色材粒子を吐出口の下方に留めることができるので、濃縮されたインクを吐出口に速やかに供給できる。特に、分離壁と、その分離壁に形成された吐出電極によって挟まれたヘッド基板上面との両方に吐出電極を形成して、それら吐出電極から電界を発生させることにより、吐出口の下方において留められた色材粒子を吐出口に、より一層速やかに移動させることができるので、色材粒子の供給性を更に向上させることができる。   The ink jet head according to the first aspect of the present invention causes the colorant particles in the ink flow path to be below the discharge port by the electrostatic force generated from the discharge electrode formed on at least one of the separation wall and the head substrate surface. Since the ink can be stopped, the concentrated ink can be quickly supplied to the ejection port. In particular, the discharge electrode is formed on both the separation wall and the upper surface of the head substrate sandwiched between the discharge electrodes formed on the separation wall, and an electric field is generated from these discharge electrodes, so that it is fixed below the discharge port. Since the obtained color material particles can be moved to the discharge port more rapidly, the supply property of the color material particles can be further improved.

本発明の第2の態様のインクジェットヘッドは、ヘッド基板に形成された複数の溝をインク流露として利用し、各インク流路に吐出口を接続させたことにより、隣接チャンネルとの流体干渉を抑制又は防止することができるので、チャンネル数の増加に伴って吐出口が高密度に集積されたとしても、記録媒体に安定なサイズのドットを描画することができる。   The ink jet head according to the second aspect of the present invention uses a plurality of grooves formed on the head substrate as ink flow dew, and suppresses fluid interference with adjacent channels by connecting discharge ports to each ink flow path. Alternatively, even if the discharge ports are densely integrated with an increase in the number of channels, dots having a stable size can be drawn on the recording medium.

また、本発明の第2の態様のインクジェットヘッドにおいて、ヘッド基板の溝の側壁及び底面の少なくとも一方に吐出電極を形成することができ、これら吐出電極から発生する静電気力により、インク流路内の色材粒子を吐出口の下方に留めることができるので、濃縮されたインクを吐出口に速やかに供給できる。特に、ヘッド基板の溝の側壁と底面の両方に吐出電極を形成して、その吐出電極から電界を発生させることにより、吐出口の下方において留められた色材粒子をより一層速やかに吐出口に移動させることができるので、色材粒子の供給性が更に向上する。   Further, in the ink jet head according to the second aspect of the present invention, the discharge electrode can be formed on at least one of the side wall and the bottom surface of the groove of the head substrate. Since the color material particles can be kept below the discharge port, the concentrated ink can be quickly supplied to the discharge port. In particular, the discharge electrode is formed on both the side wall and the bottom surface of the groove of the head substrate, and an electric field is generated from the discharge electrode, so that the colorant particles held below the discharge port can be made to the discharge port more quickly. Since it can be moved, the supply property of a color material particle further improves.

また、本発明の第1及び第2の態様のインクジェットヘッドは、吐出電極に接続される信号配線をヘッド基板の裏面(吐出口基板と対向する面と反対の面)に形成することができるので、複数の吐出部をマトリクス状に配置してマルチチャンネルヘッドを構成する場合に、各々の吐出部の吐出電極に接続される信号配線をヘッド基板の裏面に多層構造で形成することができ、吐出口基板を薄くしたまま、マルチチャンネルヘッドを実現することができる。   In the ink jet head according to the first and second aspects of the present invention, the signal wiring connected to the ejection electrode can be formed on the back surface of the head substrate (the surface opposite to the surface facing the ejection port substrate). When a multi-channel head is configured by arranging a plurality of ejection portions in a matrix, signal wiring connected to ejection electrodes of each ejection portion can be formed in a multilayer structure on the back surface of the head substrate. A multi-channel head can be realized with the outlet substrate kept thin.

本発明のインクジェット記録装置は、本発明の第1及び第2の態様のインクジェットヘッドを備えるので、所望のサイズのドットを記録媒体に高速に且つ安定して形成することができ、高画質な画像を高速に描画することが可能である。   Since the ink jet recording apparatus of the present invention includes the ink jet heads of the first and second aspects of the present invention, dots of a desired size can be stably formed at high speed on a recording medium, and a high quality image can be obtained. Can be drawn at high speed.

以下、本発明のインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置について、添付の図面に示される好適な態様を基に、詳細に説明する。   Hereinafter, an ink jet head and an ink jet recording apparatus of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

図1(A)に、本発明のインクジェットヘッドの一例の概略構成を示す模式的断面図を示し、図1(B)に、図1(A)に示したインクジェットヘッドの吐出口基板を取り外した場合の様子を上方から見たときの概略平面図を示す。また、図2には、本発明のインクジェットヘッドの一例の概略構成を示す斜視図を示した。また、図3(A)に、本発明のインクジェットヘッドを吐出基板側から見たときの部分概略平面図を示し、図3(B)に、更に、吐出口基板を取り外したときの様子の部分概略平面図を示した。   FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an example of the ink jet head of the present invention, and FIG. 1B is a diagram in which the ejection port substrate of the ink jet head shown in FIG. 1A is removed. The schematic plan view when the state of the case is viewed from above is shown. FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of an example of the ink jet head of the present invention. 3A shows a partial schematic plan view of the inkjet head of the present invention as viewed from the discharge substrate side, and FIG. 3B further shows a state when the discharge port substrate is removed. A schematic plan view is shown.

図1(A)及び図2に示すように、本発明の静電式のインクジェットヘッド10は、ヘッド基板12と、インクガイド14と、吐出口28を有する吐出口基板16とを主に有する。また、インクジェットヘッド10のインク吐出側の面(図中、上面)に対面して、記録媒体Pを支持する対向電極24と、記録媒体Pの帯電ユニット26とが配置される。   As shown in FIGS. 1A and 2, the electrostatic inkjet head 10 of the present invention mainly includes a head substrate 12, an ink guide 14, and an ejection port substrate 16 having ejection ports 28. In addition, a counter electrode 24 that supports the recording medium P and a charging unit 26 of the recording medium P are disposed so as to face a surface (upper surface in the drawing) of the ink jet head 10.

インクジェットヘッド10は、図3に示すように、より高密度な画像記録を高速に行うために、各吐出部(ノズル(吐出口28))が二次元的に配列されたマルチチャンネル構造を有するものであるが、図1においては、構成を明瞭に示すために、1つの吐出部のみを示した。
なお、本発明のインクジェットヘッド10において、吐出電極の個数や物理的な配置等は自由に選択することができる。例えば、図3に示すようなマルチチャンネル構造のみならず、吐出部の列を1列のみ有するものであってもよい。また、記録媒体Pの全域に対応する吐出部の列を有するいわゆる(フル)ラインヘッドでもよく、あるいは、ノズル列の方向と直交する方向に走査されるいわゆるシリアルヘッド(シャトルタイプ)であってもよい。また、本発明のインクジェットヘッドは、モノクロおよびカラーのどちらの記録装置にも対応可能である。
As shown in FIG. 3, the inkjet head 10 has a multi-channel structure in which each discharge portion (nozzle (discharge port 28)) is two-dimensionally arranged in order to perform higher density image recording at high speed. However, in FIG. 1, only one ejection part is shown in order to clearly show the configuration.
In the inkjet head 10 of the present invention, the number of discharge electrodes, the physical arrangement, and the like can be freely selected. For example, not only a multi-channel structure as shown in FIG. 3 but also a single discharge section may be provided. Further, a so-called (full) line head having a row of ejection units corresponding to the entire area of the recording medium P may be used, or a so-called serial head (shuttle type) that is scanned in a direction orthogonal to the direction of the nozzle row. Good. The ink jet head of the present invention can be used for both monochrome and color recording apparatuses.

このようなインクジェットヘッド10は、顔料等の色材成分を含み、かつ、電荷を有する微粒子(以下、色材粒子とする)を、絶縁性の液体(キャリア液)に分散してなるインクQを静電力により吐出させるものであり、画像データに応じて吐出電極18に印加する駆動電圧をon/off(吐出on/off)することにより、画像データに応じてインク液滴を変調して吐出し、記録媒体P上に画像を記録する。   Such an ink jet head 10 includes an ink Q formed by dispersing fine particles (hereinafter referred to as color material particles) containing a color material component such as a pigment in an insulating liquid (carrier liquid). The ink is ejected by electrostatic force, and the ink droplet is modulated and ejected according to the image data by turning on / off the driving voltage applied to the ejection electrode 18 according to the image data (ejection on / off). Then, an image is recorded on the recording medium P.

図1(A)に示すように、ヘッド基板12と吐出口基板16とは、対面した状態で所定間隔離間して配置される。ヘッド基板12と吐出口基板16とによって形成された空間は、インクを貯留するためのインク貯留部として機能する。ヘッド基板12と吐出口基板16との間には、複数の分離壁(以下、チャンネル分離壁という)17がそれらと接して形成されており、それぞれのチャンネル分離壁17は互いに平行に配置されている。すなわち、チャンネル分離壁17は、インク貯留部を複数のインク経路に区画している。チャンネル分離壁17と、ヘッド基板12と、吐出口基板16とによって、各吐出口28にインクを供給するための主流路(インク経路)30が形成されている。チャンネル分離壁17は、図3(A)及び(B)に示すように、当該チャンネル分離壁17によって区画されたそれぞれの主流路30が、吐出口基板16に形成された少なくとも2つの吐出口28と接続するように配置されている。すなわち、一つの主流路30に、一定方向に配置された複数の吐出口28が接続されるように、チャンネル分離壁17が配置されている。主流路30と吐出口28(その吐出側の開口端まで)とによってインク流路が形成され、主流路30は、吐出口28(インクガイド14)にインクQを供給するためのインクリザーバ(インク室)として機能する。   As shown in FIG. 1A, the head substrate 12 and the discharge port substrate 16 are arranged in a state of facing each other with a predetermined distance therebetween. The space formed by the head substrate 12 and the discharge port substrate 16 functions as an ink storage unit for storing ink. A plurality of separation walls (hereinafter referred to as channel separation walls) 17 are formed between the head substrate 12 and the discharge port substrate 16 so as to be in contact therewith, and the respective channel separation walls 17 are arranged in parallel to each other. Yes. That is, the channel separation wall 17 divides the ink storage section into a plurality of ink paths. The channel separation wall 17, the head substrate 12, and the discharge port substrate 16 form a main flow path (ink path) 30 for supplying ink to each discharge port 28. As shown in FIGS. 3A and 3B, the channel separation wall 17 includes at least two discharge ports 28 in which the main flow paths 30 defined by the channel separation wall 17 are formed in the discharge port substrate 16. Is arranged to connect with. That is, the channel separation wall 17 is arranged so that a plurality of discharge ports 28 arranged in a certain direction are connected to one main flow path 30. An ink channel is formed by the main channel 30 and the ejection port 28 (up to the opening end on the ejection side). The main channel 30 is an ink reservoir (ink) for supplying ink Q to the ejection port 28 (ink guide 14). Function as a room).

チャンネル分離壁17は、ヘッド基板12または吐出口基板16と一体に構成しても良いし、それらとは独立に構成しても良い。例えば、ヘッド基板12と一体として構成する場合は、所定の厚みを有するヘッド基板12に平行な複数の溝を形成し、隣接する溝を区画する壁をチャンネル分離壁17として利用すればよい。すなわち、複数の溝が平行に形成されたヘッド基板を作製し、ヘッド基板の溝が形成されている側と対面して吐出口基板を配置させることによって、図(1)に示すような構造にしてもよい。この場合は、前記ヘッド基板の各溝に、吐出口基板に形成された複数の吐出口が接続されるように、ヘッド基板の溝を形成する。ヘッド基板に形成された溝と吐出口基板とによって互いに独立した主流路が形成される。このように、本発明のインクジェットヘッドは、ヘッド基板と、複数の溝が形成された吐出口基板とを備える構成にしても良い。
なお、主流路30のインクQは、画像記録時には、図示されていないインク循環機構によって、所定方向(図示例では主流路30内を図中右から左に向かう方向)に所定の速度(例えば、200mm/sのインク流)で循環される。
図示例では、チャンネル分離壁17は、吐出口基板16の下面とヘッド基板12の上面の両方に接するように構成されているが、吐出口基板16上面とヘッド基板12の下面のいずれか一方にのみ接するように構成してもよい。
The channel separation wall 17 may be configured integrally with the head substrate 12 or the discharge port substrate 16 or may be configured independently of them. For example, when it is configured integrally with the head substrate 12, a plurality of grooves parallel to the head substrate 12 having a predetermined thickness may be formed, and a wall that partitions adjacent grooves may be used as the channel separation wall 17. That is, a head substrate in which a plurality of grooves are formed in parallel is manufactured, and the discharge port substrate is disposed facing the side of the head substrate where the grooves are formed, so that the structure as shown in FIG. May be. In this case, the groove of the head substrate is formed so that a plurality of discharge ports formed in the discharge port substrate are connected to each groove of the head substrate. An independent main flow path is formed by the groove formed on the head substrate and the discharge port substrate. Thus, the inkjet head of the present invention may be configured to include a head substrate and an ejection port substrate in which a plurality of grooves are formed.
The ink Q in the main flow path 30 is printed at a predetermined speed (for example, in the illustrated example, from the right to the left in the figure in the main flow path 30) by an ink circulation mechanism (not shown) during image recording. The ink is circulated at an ink flow of 200 mm / s.
In the illustrated example, the channel separation wall 17 is configured to be in contact with both the lower surface of the discharge port substrate 16 and the upper surface of the head substrate 12. However, the channel separation wall 17 is provided on either the upper surface of the discharge port substrate 16 or the lower surface of the head substrate 12. You may comprise so that it may touch only.

吐出口基板16は、図1(A)に示すように、絶縁基板32と、ガード電極20と、絶縁層34とを有する。絶縁基板32の図中上側の面(ヘッド基板12と対面する側と反対の面)には、ガード電極20と絶縁層34とが順に積層されている。
また、吐出口基板16には、インク液滴Rを吐出するための吐出口28が絶縁基板32を貫通して形成されている。吐出口基板16の各吐出口28には、先端を上方に突出してインクガイド14が挿通している。このような構造を有する吐出口基板16は、例えば、絶縁性の材料から成る絶縁基板32の上面にガード電極20を形成し、ガード電極20の上面及び絶縁基板32の上面の一部を覆うように絶縁層34を形成し、レーザ加工機等によって吐出口28を形成することによって作製することができる。
また、図1及び2に示したように、本発明のインクジェットヘッド10は、吐出電極18を吐出口基板16には設けていないため、吐出口基板16を構成する絶縁性基板32として、従来よりも厚みの薄い絶縁性基板を用いることができる。このため、吐出口28の長さ(深さ)を従来よりも短くすることが可能となるため、吐出口28の中に存在するインクと、吐出口28の内壁との間で働く抵抗が低減され、吐出口28から速やかにインクを吐出することが可能となる。更には、吐出口28の下方を流れるインクの流速によって、インクが吐出口28の中で滞留してしまうことも防止される。
The discharge port substrate 16 includes an insulating substrate 32, a guard electrode 20, and an insulating layer 34, as shown in FIG. A guard electrode 20 and an insulating layer 34 are sequentially stacked on the upper surface of the insulating substrate 32 in the drawing (the surface opposite to the side facing the head substrate 12).
Further, the discharge port substrate 16 is formed with a discharge port 28 for discharging the ink droplet R penetrating the insulating substrate 32. The ink guides 14 are inserted into the respective ejection ports 28 of the ejection port substrate 16 with their tips protruding upward. In the discharge port substrate 16 having such a structure, for example, the guard electrode 20 is formed on the upper surface of the insulating substrate 32 made of an insulating material, and the upper surface of the guard electrode 20 and a part of the upper surface of the insulating substrate 32 are covered. The insulating layer 34 is formed on the surface, and the discharge port 28 is formed by a laser processing machine or the like.
As shown in FIGS. 1 and 2, the inkjet head 10 of the present invention does not have the discharge electrode 18 provided on the discharge port substrate 16, so that the insulating substrate 32 constituting the discharge port substrate 16 is conventionally used. Also, a thin insulating substrate can be used. For this reason, since the length (depth) of the ejection port 28 can be made shorter than before, the resistance acting between the ink present in the ejection port 28 and the inner wall of the ejection port 28 is reduced. Thus, it is possible to quickly eject ink from the ejection port 28. Further, the ink is prevented from staying in the ejection port 28 due to the flow velocity of the ink flowing below the ejection port 28.

図示例のインクジェットヘッド10のインクガイド14は、突状先端部分14aを有する所定厚みのセラミック製平板からなり、各吐出口28(吐出部)に対応してヘッド基板12の上に配置されている。また、インクガイド14は、吐出口28を通過し、その先端部分14aが吐出口基板16の記録媒体P側の表面(絶縁層34の図中上側の表面(以下、便宜的に、こちら側を上、他方を下とする))よりも上部に突出している。   The ink guide 14 of the illustrated ink jet head 10 is made of a ceramic flat plate having a predetermined thickness having a protruding tip portion 14a, and is disposed on the head substrate 12 corresponding to each discharge port 28 (discharge portion). . Further, the ink guide 14 passes through the ejection port 28, and the tip end portion 14 a of the surface on the recording medium P side of the ejection port substrate 16 (the upper surface in the drawing of the insulating layer 34 (hereinafter, this side is referred to for convenience) The upper part protrudes upward from the other side)).

図示例において、インクガイド14の先端部分14aの側は、対向電極24側へ向かうに従って次第に細く略三角形(ないしは台形)に成形されている。なお、インクガイド14の形状は、インクQ、特に、インクQ内の帯電微粒子成分を吐出口基板16の吐出口28を通って先端部分14aに濃縮させることができれば、特に、制限的ではなく、例えば、先端部分14aは、突状でなくても良いなど適宜変更してもよいし、従来公知の形状とすることができる。例えば、インクガイド14の中央部分に、図中上下方向に毛細管現象によってインクQを先端部分14aに集めるインク案内溝となる切り欠きを形成しても良い。
ここで、インクガイド14の最先端部は、金属が蒸着されていることが好ましく、最先端部に金属を蒸着することにより、インクガイド14の先端部分14aの誘電率が実質的に大きくなり、強電界を生じさせ易くなり、インクの吐出性を向上できる。
In the illustrated example, the end portion 14a side of the ink guide 14 is formed into a substantially triangular shape (or trapezoid) that gradually becomes thinner toward the counter electrode 24 side. The shape of the ink guide 14 is not particularly limited as long as the ink Q, in particular, the charged fine particle component in the ink Q can be concentrated through the discharge port 28 of the discharge port substrate 16 to the tip portion 14a. For example, the tip portion 14a may be changed as appropriate, such as not having a protrusion, or may have a conventionally known shape. For example, a cutout serving as an ink guide groove for collecting the ink Q in the front end portion 14a may be formed in the center portion of the ink guide 14 in the vertical direction in the drawing by capillary action.
Here, it is preferable that the metal is deposited on the most distal portion of the ink guide 14. By depositing metal on the most distal portion, the dielectric constant of the tip portion 14 a of the ink guide 14 is substantially increased, It becomes easy to generate a strong electric field, and ink ejection properties can be improved.

図1(A)に示すように、ヘッド基板12の下面(吐出口基板16と対面する面と反対の面)には、外部からの電界ノイズを遮蔽するためのシールド板22が配置されている。このシールド板22は、接地された導電性平板であり、吐出部の電界形成への悪影響を排除し、安定な描画性能を維持することができる。
また、ヘッド基板12の上面(吐出口基板16と対向する側の面)の、吐出口28と対向する位置には、前述したように、インクガイド14が、ヘッド基板12の表面に対して略垂直に接続されて形成されている。
As shown in FIG. 1A, a shield plate 22 for shielding electric field noise from the outside is disposed on the lower surface of the head substrate 12 (the surface opposite to the surface facing the discharge port substrate 16). . The shield plate 22 is a grounded conductive flat plate, can eliminate the adverse effect on the electric field formation of the discharge portion, and can maintain a stable drawing performance.
Further, as described above, the ink guide 14 is substantially at a position on the upper surface of the head substrate 12 (the surface on the side facing the ejection port substrate 16) facing the ejection port 28 with respect to the surface of the head substrate 12. They are connected vertically.

図1〜図3に示すように、主流路30を形成する2つのチャンネル分離壁17の互いに対向するそれぞれの側壁面には、インクの吐出を制御するための吐出電極18a及び18bが形成されている。吐出電極18a及び18bは、吐出口28に対応する位置に配置されている。チャンネル分離壁17に形成される吐出電極18(18a及び18b)は、好ましい態様として、インク流の方向(チャンネル分離壁17の長さ方向)において、吐出口基板16の吐出口28の中心よりも若干下流側に位置するように形成される。
しかし、チャンネル分離壁17に形成される吐出電極18の位置は、特に限定されるものではなく、インク流の方向において、吐出口28の中心と略同じ位置に配置されていてもよい。また、図1(B)において、吐出電極18の上流側の端部18c及び18dが、吐出口28の中心よりも更に上流側にあってもよく、吐出口28の上流側の外縁部よりも更に上流側に位置してもよい。また、図示例では、チャンネル分離壁17の下端(ヘッド基板12との接続部分)から上端(吐出口基板16との接続部)までの間を覆うように吐出電極18を形成したが、チャンネル分離壁17の上半面または下半面に吐出電極18を形成してもよい。
また、図示例では、好ましい態様として、チャンネル分離壁17に吐出電極18を形成したが、本発明では、チャンネル分離壁17、及び、それらチャンネル分離壁17によって挟まれたインク流路の底面(ヘッド基板12の上面)の少なくとも一方に形成することが好ましい。
As shown in FIGS. 1 to 3, ejection electrodes 18 a and 18 b for controlling the ejection of ink are formed on the opposite side walls of the two channel separation walls 17 forming the main flow path 30. Yes. The discharge electrodes 18 a and 18 b are disposed at positions corresponding to the discharge ports 28. As a preferable mode, the discharge electrodes 18 (18a and 18b) formed on the channel separation wall 17 are more preferable than the center of the discharge port 28 of the discharge port substrate 16 in the ink flow direction (length direction of the channel separation wall 17). It is formed so as to be located slightly downstream.
However, the position of the ejection electrode 18 formed on the channel separation wall 17 is not particularly limited, and may be disposed at substantially the same position as the center of the ejection port 28 in the ink flow direction. Further, in FIG. 1B, the upstream end portions 18c and 18d of the discharge electrode 18 may be further upstream than the center of the discharge port 28, and more than the outer edge portion of the discharge port 28 on the upstream side. Further, it may be located upstream. In the illustrated example, the discharge electrode 18 is formed so as to cover from the lower end of the channel separation wall 17 (connection portion with the head substrate 12) to the upper end (connection portion with the discharge port substrate 16). The discharge electrode 18 may be formed on the upper half surface or the lower half surface of the wall 17.
In the illustrated example, the discharge electrode 18 is formed on the channel separation wall 17 as a preferred mode. However, in the present invention, the channel separation wall 17 and the bottom surface of the ink flow path sandwiched between the channel separation walls 17 (head) It is preferably formed on at least one of the upper surfaces of the substrate 12.

図1〜3に示す例では、吐出電極18a及び18bによって挟まれたヘッド基板12の上面(主流路30の底面)に吐出電極18eが形成されており、吐出電極18eは、チャンネル分離壁17の側壁面に形成された吐出電極18a及び18bと電気的に接続されている。それゆえ、吐出電極18eも、インクを吐出するための吐出電極18として機能する。吐出電極18eは、図1(B)に示すように、その上流側がインクガイド14の根元部分を避けるように曲線状に形成されている。ヘッド基板12の上面に形成される吐出電極18eの形状は任意であり、例えば矩形状でもよい。
なお、吐出電極18eは、前述したように、複数の溝が互いに平行に形成されたヘッド基板を用い、ヘッド基板に形成された溝を区画する壁をチャンネル分離壁として利用する場合は、溝の内壁に形成された吐出電極によって挟まれた溝の底面に形成すればよい。この吐出電極18eと溝の内壁に形成された吐出電極とを電気的に接続して構成することにより、吐出電極と同様に機能させることができる。
In the example shown in FIGS. 1 to 3, the discharge electrode 18 e is formed on the upper surface of the head substrate 12 (the bottom surface of the main flow path 30) sandwiched between the discharge electrodes 18 a and 18 b, and the discharge electrode 18 e is connected to the channel separation wall 17. The discharge electrodes 18a and 18b formed on the side wall surface are electrically connected. Therefore, the ejection electrode 18e also functions as the ejection electrode 18 for ejecting ink. As shown in FIG. 1B, the ejection electrode 18e is formed in a curved shape on the upstream side so as to avoid the root portion of the ink guide 14. The shape of the ejection electrode 18e formed on the upper surface of the head substrate 12 is arbitrary, and may be rectangular, for example.
As described above, when the discharge electrode 18e uses a head substrate in which a plurality of grooves are formed in parallel to each other, and a wall that partitions the grooves formed in the head substrate is used as a channel separation wall, What is necessary is just to form in the bottom face of the groove | channel pinched | interposed by the discharge electrode formed in the inner wall. By electrically connecting the discharge electrode 18e and the discharge electrode formed on the inner wall of the groove, the discharge electrode 18e can function in the same manner as the discharge electrode.

また、チャンネル分離壁17に形成される吐出電極18の長さは、特に限定されるものではなく、マトリクス状に配置された各吐出口毎に吐出電極18が形成されるのであれば任意の長さで形成することができる。   In addition, the length of the discharge electrode 18 formed on the channel separation wall 17 is not particularly limited, and may be any length as long as the discharge electrode 18 is formed for each discharge port arranged in a matrix. It can be formed.

チャンネル分離壁17の側壁面に形成された吐出電極18は、信号電圧源33と接続されており、信号電圧源33から所定の電圧が印加されると吐出電極18a及び18bに挟まれた流路内に電界が形成される。したがって、吐出電極18に所定のバイアス電圧を印加しておくことにより、吐出電極18a及び18bによって囲まれた流路内を通過するインクの色材粒子に静電気力を作用させて、色材粒子をその流路内に押し留めることができる。   The discharge electrode 18 formed on the side wall surface of the channel separation wall 17 is connected to the signal voltage source 33, and when a predetermined voltage is applied from the signal voltage source 33, a flow path sandwiched between the discharge electrodes 18a and 18b. An electric field is formed inside. Therefore, by applying a predetermined bias voltage to the ejection electrode 18, electrostatic force is applied to the color material particles of the ink passing through the flow path surrounded by the ejection electrodes 18a and 18b, so that the color material particles It can be pushed into the flow path.

本実施態様のインクジェットヘッド10は、図3に示したように、吐出口28を2次元的に配列したマルチチャンネル構造を有するので、吐出電極18も同様に各吐出口28に対応して2次元的に配置されている。吐出電極18から信号電圧源33に接続するために設けられる配線は、例えば、ヘッド基板12の裏面(吐出口基板16に対面する側と反対側の面)に形成できる。例えば、配線を有する層をヘッド基板12の裏面に積層することにより、容易に配線を形成することができる。   As shown in FIG. 3, the inkjet head 10 of this embodiment has a multi-channel structure in which the discharge ports 28 are two-dimensionally arranged. Therefore, the discharge electrodes 18 are also two-dimensionally corresponding to the discharge ports 28. Are arranged. The wiring provided for connecting the ejection electrode 18 to the signal voltage source 33 can be formed, for example, on the back surface of the head substrate 12 (the surface opposite to the side facing the ejection port substrate 16). For example, the wiring can be easily formed by laminating a layer having wiring on the back surface of the head substrate 12.

本発明において、主流路を形成する2つのチャンネル分離壁のそれぞれの対向面側に形成された吐出電極の間隔と、吐出電極の上面からインクガイドの先端までの距離は、1:0.7〜1:2.8の範囲内にあることが好ましく、1:1.0〜1:2.4の範囲内にあることが、より一層好ましい。すなわち、図1(B)に示したように、主流路30を区画する2つのチャンネル分離壁17にそれぞれ形成された吐出電極18aと吐出電極18bとの間隔をXとし、それら吐出電極18a及び18bの上面からインクガイド14の先端までの距離をLとしたときに、L/Xが、0.7〜2.8の範囲内になるように、より好ましくは、1.0〜2.4の範囲内になるように、吐出電極18aと吐出電極18bとの間隔X、及び、吐出電極18の上面からインクガイドの先端までの距離Lの少なくとも一方を調整することが好ましい。これは、吐出電極18により形成される電界が収束し、最も強い電界が形成される領域が前記範囲となるからであり、吐出位置であるインクガイド先端を、前記範囲を満たすような位置に配置することにより、吐出電極18への印加電圧を従来よりも低くしても、インクガイドの先端から確実に液滴を吐出させることが可能となる。すなわち、吐出電極への印加電圧の低電圧化を実現することが可能となる。   In the present invention, the distance between the discharge electrodes formed on the opposing surfaces of the two channel separation walls forming the main flow path and the distance from the upper surface of the discharge electrode to the tip of the ink guide are from 1: 0.7 to It is preferably in the range of 1: 2.8, and more preferably in the range of 1: 1.0 to 1: 2.4. That is, as shown in FIG. 1B, the interval between the discharge electrode 18a and the discharge electrode 18b respectively formed on the two channel separation walls 17 partitioning the main flow path 30 is X, and these discharge electrodes 18a and 18b. More preferably, L / X is in the range of 0.7 to 2.8, where L is the distance from the top surface of the ink guide 14 to the tip of the ink guide 14. It is preferable to adjust at least one of the distance X between the ejection electrode 18a and the ejection electrode 18b and the distance L from the upper surface of the ejection electrode 18 to the tip of the ink guide so as to be within the range. This is because the electric field formed by the ejection electrode 18 converges and the region where the strongest electric field is formed is within the above range, and the tip of the ink guide, which is the ejection position, is arranged at a position that satisfies the above range. Thus, even when the voltage applied to the ejection electrode 18 is lower than that in the prior art, it is possible to reliably eject droplets from the tip of the ink guide. That is, the voltage applied to the ejection electrode can be reduced.

図1に示すインクジェットヘッド10は、吐出口基板16にガード電極が形成されている。ガード電極20は、吐出電極18よりも記録媒体Pに近い位置に設けられ、吐出電極18から発生する電気力線が、その吐出電極18に対応する吐出口28に近接している吐出口に配置されているインクガイド先端部に到達しないように位置づけられている。ここでは、ガード電極20は、吐出口基板16の上面に形成されており、かつ、その表面は絶縁層34によって覆われている。図4に、図1のA−A線矢視図を示す。図4に示すように、ガード電極20は、金属板などの各吐出電極に共通なシート状の電極であり、2次元的に配列されている各吐出口28に対応する開口部36が穿孔されている。
ガード電極20は、隣接する吐出電極18間における電気力線を遮蔽して、隣接する吐出電極間における電界干渉を抑制することができる。ガード電極20には、所定電圧が印加され(接地による0Vを含む)、図示例においては、ガード電極20は接地されて0Vとされている。
In the inkjet head 10 shown in FIG. 1, a guard electrode is formed on the discharge port substrate 16. The guard electrode 20 is provided at a position closer to the recording medium P than the discharge electrode 18, and the electric lines of force generated from the discharge electrode 18 are arranged at the discharge port close to the discharge port 28 corresponding to the discharge electrode 18. The ink guide is positioned so as not to reach the front end of the ink guide. Here, the guard electrode 20 is formed on the upper surface of the discharge port substrate 16, and the surface thereof is covered with the insulating layer 34. FIG. 4 shows an AA arrow view of FIG. As shown in FIG. 4, the guard electrode 20 is a sheet-like electrode common to each discharge electrode such as a metal plate, and an opening 36 corresponding to each discharge port 28 arranged in a two-dimensional manner is perforated. ing.
The guard electrode 20 can shield electric field lines between the adjacent ejection electrodes 18 and suppress electric field interference between the adjacent ejection electrodes. A predetermined voltage is applied to the guard electrode 20 (including 0 V due to grounding), and in the illustrated example, the guard electrode 20 is grounded to 0 V.

ここで、ガード電極20は、吐出電極18から発生する電気力線の内、その吐出電極18に対応する吐出口28に配置されたインクガイドの先端部(以下、便宜的に「自チャンネル」とする)に作用する電気力線を確保しつつ、他の吐出電極18からの電気力線および他の吐出口28に配置されたインクガイド14の先端部(同「他チャンネル」とする)への電気力線を遮蔽するように設ける必要がある。
以上の点を考慮すれば、ガード電極20の開口部36の径は、配置される吐出電極18に応じて、吐出電極18から自チャンネルへの投影線を遮らず、且つ、他チャンネルへの投影線を遮るように設定することが好ましい。
上記構成を有することにより、吐出口28からの吐出安定性を十分に確保した上で、隣接するチャンネル間における電界干渉に起因するインク着弾位置のバラツキ等を好適に抑制して、安定して高画質な画像記録を行うことが可能となる。
Here, the guard electrode 20 is a front end portion of an ink guide (hereinafter referred to as “own channel” for convenience) arranged in an ejection port 28 corresponding to the ejection electrode 18 among electric lines of force generated from the ejection electrode 18. And the electric lines of force from the other discharge electrodes 18 and the tip of the ink guide 14 disposed in the other discharge ports 28 (referred to as “other channels”). It is necessary to provide it so as to shield the electric lines of force.
Considering the above points, the diameter of the opening 36 of the guard electrode 20 does not block the projection line from the discharge electrode 18 to the own channel and projects to another channel according to the discharge electrode 18 arranged. It is preferable to set so as to block the line.
By having the above-described configuration, the ejection stability from the ejection port 28 is sufficiently ensured, and variations in the ink landing position due to electric field interference between adjacent channels are suitably suppressed, and the stability can be increased. It is possible to perform image recording with high image quality.

また、以上の例では、ガード電極20は、シート状電極としているが、本発明はこれには限定されず、各吐出部間において、他チャンネルの電気力線を遮蔽できるように設けられていれば、どのようなものでも良い。例えば、ガード電極20は、各吐出部の間に網目状に設けられていても良いし、吐出部が電界干渉を生じない程十分離れている部分には設けられず、近接している吐出部の間にのみ設けられていても良い。   In the above example, the guard electrode 20 is a sheet-like electrode. However, the present invention is not limited to this, and the guard electrode 20 may be provided so as to shield the electric lines of force of the other channels between the discharge units. Anything is acceptable. For example, the guard electrode 20 may be provided in a mesh shape between the respective discharge units, or may not be provided in a portion that is sufficiently distant from the discharge unit so as not to cause electric field interference. It may be provided only between.

前述のように、図1(A)においては、インクジェットヘッド10のインク液滴Rの吐出面と対面するように、対向電極24が配置される。
対向電極24は、インクガイド14の先端部分14aに対向する位置に配置され、接地される電極基板24aと、電極基板24aの図中下側の表面、すなわちインクジェットヘッド10側の表面に配置される絶縁シート24bで構成される。
記録媒体Pは、対向電極24の図中下側の表面、すなわち絶縁シート24bの表面に、例えば静電吸着によって支持されており、対向電極24(絶縁シート24b)は、記録媒体Pのプラテンとして機能する。
As described above, in FIG. 1A, the counter electrode 24 is disposed so as to face the ejection surface of the ink droplet R of the inkjet head 10.
The counter electrode 24 is disposed at a position facing the front end portion 14a of the ink guide 14, and is disposed on the grounded electrode substrate 24a and the lower surface of the electrode substrate 24a in the drawing, that is, the surface on the inkjet head 10 side. The insulating sheet 24b is used.
The recording medium P is supported by, for example, electrostatic adsorption on the lower surface of the counter electrode 24 in the drawing, that is, the surface of the insulating sheet 24b, and the counter electrode 24 (insulating sheet 24b) serves as a platen of the recording medium P. Function.

対向電極24の絶縁シート24bに保持された記録媒体Pは、少なくとも記録時には、帯電ユニット26によって、吐出電極18に印加される駆動電圧(例えば、パルス電圧)と逆極性の所定の負の高電圧、例えば、−1.5kVに帯電される。
その結果、記録媒体Pは負帯電して負の高電圧にバイアスされ、吐出電圧18に対する実質的な対向電極として作用し、かつ、対向電極24の絶縁シート24bに静電吸着される。
The recording medium P held on the insulating sheet 24b of the counter electrode 24 has a predetermined negative high voltage having a polarity opposite to that of the drive voltage (for example, pulse voltage) applied to the ejection electrode 18 by the charging unit 26 at least during recording. For example, it is charged to -1.5 kV.
As a result, the recording medium P is negatively charged and biased to a negative high voltage, acts as a substantial counter electrode with respect to the ejection voltage 18, and is electrostatically adsorbed to the insulating sheet 24 b of the counter electrode 24.

帯電ユニット26は、記録媒体Pを負の高電圧に帯電させるためのスコロトロン帯電器26aと、スコロトロン帯電器26aに負の高電圧を供給するバイアス電圧源26bとを有している。なお、本発明に用いられる帯電ユニット26の帯電手段としては、スコロトロン帯電器26aに限定されず、コロトロン帯電器、固体チャージャ、放電針などの種々の放電手段を用いることができる。   The charging unit 26 includes a scorotron charger 26a for charging the recording medium P to a negative high voltage, and a bias voltage source 26b for supplying a negative high voltage to the scorotron charger 26a. The charging means of the charging unit 26 used in the present invention is not limited to the scorotron charger 26a, and various discharging means such as a corotron charger, a solid charger, and a discharge needle can be used.

また、図示例においては、対向電極24を電極基板24aと絶縁シート24bとで構成し、記録媒体Pを、帯電ユニット26によって負の高電圧に帯電させることにより、バイアス電圧を印加して対向電極として作用させ、かつ、絶縁シート24bの表面に静電吸着させているが、本発明はこれに限定されず、対向電極24を電極基板24aのみで構成し、対向電極24(電極基板24a自体)を負の高電圧のバイアス電圧源に接続して、負の高電圧に常時バイアスしておき、対向電極24の表面に記録媒体Pを静電吸着させるようにしても良い。
また、記録媒体Pの対向電極24への静電吸着と、記録媒体Pへの負の高電圧への帯電または対向電極24への負のバイアス高電圧の印加とを別々の負の高電圧源によって行っても良いし、対向電極24による記録媒体Pの支持は、記録媒体Pの静電吸着に限られず、他の支持方法や支持手段を用いても良い。
In the illustrated example, the counter electrode 24 includes an electrode substrate 24a and an insulating sheet 24b, and the recording medium P is charged to a negative high voltage by the charging unit 26, whereby a bias voltage is applied to the counter electrode. However, the present invention is not limited to this, and the counter electrode 24 is constituted only by the electrode substrate 24a, and the counter electrode 24 (electrode substrate 24a itself) is formed. May be connected to a negative high voltage bias voltage source so as to be constantly biased to a negative high voltage so that the recording medium P is electrostatically attracted to the surface of the counter electrode 24.
Further, the electrostatic adsorption of the recording medium P to the counter electrode 24 and the charging of the recording medium P to a negative high voltage or the application of a negative bias high voltage to the counter electrode 24 are separate negative high voltage sources. The support of the recording medium P by the counter electrode 24 is not limited to the electrostatic adsorption of the recording medium P, and other support methods and support means may be used.

以下、インクジェットヘッド10におけるインク液滴Rの吐出作用を説明することにより、本発明について、より詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail by explaining the operation of ejecting ink droplets R in the inkjet head 10.

図1(A)に示すように、インクジェットヘッド10では、記録時に、図示しないポンプ等を含むインク循環機構により、吐出電極18に印加される電圧と同極性、例えば、正(+)に帯電した色材粒子を含むインクQを、主流路30の内部を矢印方向(図中右から左方向)に循環させる。
他方、記録に際して、記録媒体Pは、対向電極24に供給され、帯電ユニット26によって色材粒子の逆極性すなわち負の高電圧(一例として、−1500V)に帯電されて、バイアス電圧を帯電した状態で、対向電極24に静電吸着される。また、シールド板22は接地されている。
この状態で、記録媒体P(対向電極24)とインクジェットヘッド10とを、相対的に移動しつつ、供給された画像データに応じて信号電圧源33から各吐出電極18に駆動電圧(パルス電圧)を印加し、この駆動電圧の印加on/offによって吐出をon/offすることにより、画像データに応じてインク液滴Rを変調して吐出し、記録媒体P上に画像を記録する。
As shown in FIG. 1A, the inkjet head 10 is charged to the same polarity as the voltage applied to the ejection electrode 18, for example, positive (+), by an ink circulation mechanism including a pump (not shown) during recording. The ink Q containing color material particles is circulated in the main flow path 30 in the direction of the arrow (from the right to the left in the figure).
On the other hand, at the time of recording, the recording medium P is supplied to the counter electrode 24 and charged by the charging unit 26 to the opposite polarity of the color material particles, that is, negative high voltage (for example, −1500 V) and charged with the bias voltage. Thus, it is electrostatically attracted to the counter electrode 24. The shield plate 22 is grounded.
In this state, the recording medium P (counter electrode 24) and the inkjet head 10 are relatively moved, and a driving voltage (pulse voltage) is applied from the signal voltage source 33 to each ejection electrode 18 according to the supplied image data. And the ink droplet R is modulated and ejected according to the image data, and the image is recorded on the recording medium P.

ここで、吐出電極18に駆動電圧を印加していない状態(あるいは、印加電圧が低電圧レベルである状態)、すなわち、バイアス電圧のみが印加されている状態では、インクQには、バイアス電圧とインクQの色材粒子(荷電粒子)の荷電とのクーロン引力、色材粒子間のクーロン反発力、キャリア液の粘性、表面張力、誘電分極力等が作用し、これらが連成して、色材粒子やキャリア液が移動し、図1(A)に概念的に示すように、吐出口28から若干盛り上がったメニスカス状となってバランスが取れている。
また、このクーロン引力等によって、色材粒子は、いわゆる電気泳動でバイアス電圧が帯電された記録媒体Pに向かって移動する。すなわち、吐出口28のメニスカスにおいては、インクQが濃縮された状態となっている。
Here, in a state where the drive voltage is not applied to the ejection electrode 18 (or in a state where the applied voltage is at a low voltage level), that is, in a state where only the bias voltage is applied, the ink Q has a bias voltage and The Coulomb attractive force with the charge of the color material particles (charged particles) of the ink Q, the Coulomb repulsion force between the color material particles, the viscosity of the carrier liquid, the surface tension, the dielectric polarization force, etc. act, and these are coupled to produce the color. The material particles and the carrier liquid move and are balanced in a meniscus shape slightly raised from the discharge port 28 as conceptually shown in FIG.
In addition, the colorant particles move toward the recording medium P charged with a bias voltage by so-called electrophoresis due to the Coulomb attractive force or the like. That is, the ink Q is concentrated at the meniscus of the discharge port 28.

この状態から、吐出電極18に駆動電圧が印加される。これにより、バイアス電圧に駆動電圧が重畳され、先の連成に、さらにこの駆動電圧の重畳によって連成された運動が起こり、静電力によって色材粒子およびキャリア液がバイアス電圧(対向電極)側、すなわち記録媒体P側に引っ張られ、前記メニスカスが成長して、その上部から略円錐状のインク液柱いわゆるテーラーコーンが形成される。また、先と同様に、色材粒子は電気泳動によってメニスカスに移動しており、メニスカスのインクQは濃縮され、色材粒子を多数有する、ほぼ均一な高濃度状態となっている。   From this state, a drive voltage is applied to the ejection electrode 18. As a result, the drive voltage is superimposed on the bias voltage, and the movement coupled by the superposition of the drive voltage further occurs in the previous coupling, and the color material particles and the carrier liquid are biased (counter electrode) side by the electrostatic force. That is, when pulled to the recording medium P side, the meniscus grows to form a substantially conical ink liquid column so-called tailor cone from its upper part. Similarly to the above, the color material particles are moved to the meniscus by electrophoresis, and the ink Q of the meniscus is concentrated and is in a substantially uniform high density state having a large number of color material particles.

駆動電圧の印加開始後、さらに有限な時間が経過すると、色材粒子の移動等により、電界強度の高いメニスカスの先端部分で、主に色材粒子とキャリア液の表面張力とのバランスが崩れ、メニスカスが急激に伸びて、曳糸と呼ばれる直径数μm〜数十μm程度の細長いインク液柱が形成される。
さらに有限な時間が経過すると曳糸が成長し、この曳糸の成長、レイリー/ウエーバー不安定性によって発生する振動、メニスカス内における色材粒子の分布不均一、メニスカスにかかる静電界の分布不均一等の相互作用によって曳糸が分断され、インク液滴Rとなって吐出/飛翔し、かつ、バイアス電圧にも引っ張られて、記録媒体Pに着弾する。なお、曳糸の成長および分断は、さらにはメニスカス(曳糸)への色材粒子の移動は、駆動電圧の印加中は連続して発生する。
また、駆動電圧の印加を終了(吐出off)した時点で、バイアス電圧のみが印加された先のメニスカスの状態に戻る。
When a finite time has passed after the start of the application of the drive voltage, the balance between the color material particles and the surface tension of the carrier liquid mainly breaks at the tip of the meniscus with high electric field strength due to the movement of the color material particles, The meniscus grows abruptly to form a slender ink liquid column having a diameter of about several μm to several tens of μm, which is called a kite string.
Further, when a finite time elapses, the silk thread grows, and the growth of the silk thread, vibration caused by Rayleigh / Weber instability, uneven distribution of colorant particles in the meniscus, uneven distribution of electrostatic field on the meniscus, etc. As a result of this interaction, the kite string is divided, ejected / flyed as ink droplets R, and pulled by the bias voltage to land on the recording medium P. It should be noted that the growth and splitting of the kite and the movement of the color material particles to the meniscus (spinner) occur continuously during the application of the drive voltage.
Further, when the application of the driving voltage is finished (discharge is turned off), the state returns to the state of the meniscus to which only the bias voltage is applied.

ここで、本発明のインクジェットヘッド10においては、吐出電極18は、主流路30に露出しており、すなわち、主流路30において、インクQと接液している。
このように、主流路30および吐出口28(その開口端部まで)で形成されるインク流路において、インクQと接液する吐出電極18に駆動電圧を印加(吐出on)すると、吐出電極18に供給された電荷の一部がインクQに注入され、吐出口28と吐出電極18との間に位置するインクQの電導度が高くなる。また、上流から流れるインク中に浮遊する帯電した色材粒子は、チャンネル分離壁17に形成された吐出電極18とヘッド基板12の上面(インク流路の底面)に形成された吐出電極18eからの静電力によって吐出口28の下方の領域において押し留められるとともに、吐出口28に向けて押し上げられる。その結果、本発明のインクジェットヘッド10においては、インクQは、吐出電極18に駆動電圧が印加された時(吐出on時)にのみ、著しく、インク液滴Rを吐出し易い状態となる(吐出性が向上する)。
Here, in the inkjet head 10 of the present invention, the ejection electrode 18 is exposed to the main flow path 30, that is, in contact with the ink Q in the main flow path 30.
In this way, when a drive voltage is applied (discharge on) to the discharge electrode 18 that is in contact with the ink Q in the ink flow path formed by the main flow path 30 and the discharge port 28 (up to the opening end), the discharge electrode 18. A part of the electric charge supplied to the ink Q is injected into the ink Q, and the conductivity of the ink Q located between the discharge port 28 and the discharge electrode 18 is increased. In addition, the charged color material particles floating in the ink flowing from the upstream flow from the discharge electrode 18 formed on the channel separation wall 17 and the discharge electrode 18e formed on the upper surface of the head substrate 12 (bottom surface of the ink flow path). While being held down in the region below the discharge port 28 by the electrostatic force, it is pushed up toward the discharge port 28. As a result, in the ink jet head 10 of the present invention, the ink Q is remarkably easy to eject the ink droplet R only when the drive voltage is applied to the ejection electrode 18 (when ejection is on) (ejection). Improved).

上記構成の静電式のインクジェットは、インク液滴を吐出するために吐出電極18に印加する駆動電圧を従来に比して大幅に低くしても、安定してインク液滴の吐出を行うことができる。本発明者の検討によれば、一例として、従来の静電式のインクジェットヘッドにおいて、バイアス電圧−1500Vで、1000Vの駆動電圧が必要であった場合であっても、上記構成のインクジェットヘッドによれば、400V程度の駆動電圧で、安定したインク液滴Rの吐出が可能であった。従って、本実施形態に示すインクジェットヘッドによれば、安価な電源を用い、低電圧の駆動電圧のon/offでインク液滴の吐出on/offを安定して制御することができる。   The electrostatic ink jet having the above configuration stably discharges ink droplets even when the driving voltage applied to the discharge electrode 18 for discharging ink droplets is significantly lower than that of the conventional case. Can do. According to the study of the present inventor, as an example, even if a conventional electrostatic ink jet head has a bias voltage of −1500 V and a drive voltage of 1000 V is required, For example, the ink droplet R can be stably discharged with a driving voltage of about 400V. Therefore, according to the ink jet head shown in the present embodiment, it is possible to stably control the ejection of ink droplets on / off by using an inexpensive power source and on / off of a low driving voltage.

また、吐出性が向上することにより、記録媒体P(対向電極24)にかかるバイアス電圧を低くし、および/または、吐出性の低いインク(例えば、低電導度のインク)を用いた際でも、駆動電圧を上げることなく、吐出on時における十分なインク液滴の吐出性を確保した上で、安定した吐出を行うことができる。すなわち、吐出on時における吐出性を確保した上で、吐出off時における吐出性を低くすることができる。従って、本発明によれば、吐出on時と吐出off時における吐出性の差を従来よりも大幅に拡大して、より安定したインク液滴の吐出を行うことができる。   In addition, by improving the discharge property, the bias voltage applied to the recording medium P (counter electrode 24) is lowered and / or even when using a low discharge property ink (for example, low conductivity ink) Without increasing the drive voltage, it is possible to perform stable ejection while ensuring sufficient ink droplet ejection properties when ejection is on. That is, it is possible to reduce the discharge performance when the discharge is turned off while ensuring the discharge performance when the discharge is turned on. Therefore, according to the present invention, it is possible to greatly increase the difference in dischargeability between when discharge is on and when discharge is off, and to discharge ink droplets more stably.

しかも、本発明によれば、駆動電圧を低くできるので、隣接する吐出電極18間における電界干渉も低減できる。さらに、上記構成によれば、インクの色材粒子の被膜化等に起因する吐出電極18とガード電極20との間における短絡および放電も防止できる。   In addition, according to the present invention, since the drive voltage can be lowered, the electric field interference between the adjacent ejection electrodes 18 can also be reduced. Furthermore, according to the above configuration, it is possible to prevent a short circuit and a discharge between the discharge electrode 18 and the guard electrode 20 due to the coating of the color material particles of the ink.

つぎに、本発明のインクジェットヘッドに用いられるインクについて説明する。   Next, the ink used for the inkjet head of the present invention will be described.

上述したインクジェットヘッド10が吐出するインクQ(インク組成物)は、色材粒子(色材を含み、かつ,帯電した微粒子)をキャリア液に分散してなるものである。
キャリア液は、高い電気抵抗率(109 Ω・cm以上、好ましくは1010Ω・cm以上)を有する誘電性の液体(非水溶媒)であるのが好ましい。キャリア液の電気抵抗が低いと、制御電極に印加される駆動電圧により、キャリア液自身が電荷注入を受けて帯電してしまい、色材粒子の濃縮がおこらない。また、電気抵抗の低いキャリア液は、隣接する制御電極間での電気的導通を生じさせる懸念もあるため、本発明には不向きである。
The ink Q (ink composition) ejected by the inkjet head 10 described above is obtained by dispersing color material particles (including color material and charged fine particles) in a carrier liquid.
The carrier liquid is preferably a dielectric liquid (nonaqueous solvent) having a high electric resistivity (10 9 Ω · cm or more, preferably 10 10 Ω · cm or more). If the electric resistance of the carrier liquid is low, the carrier liquid itself is charged by charge injection due to the drive voltage applied to the control electrode, and the colorant particles do not concentrate. In addition, a carrier liquid having a low electric resistance is not suitable for the present invention because there is a concern of causing electrical conduction between adjacent control electrodes.

キャリア液として用いられる誘電性液体の比誘電率は、5以下が好ましく、より好ましくは4以下、さらに好ましくは3.5以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、キャリア液中の色材粒子に有効に電界が作用し、泳動が起こりやすくなる。
なお、このようなキャリア液の固有電気抵抗の上限値は1016Ωcm程度であるのが望ましく、比誘電率の下限値は1.9程度であるのが望ましい。キャリア液の電気抵抗が上記範囲であるのが望ましい理由は、電気抵抗が低くなると、低電界下でのインクの吐出が悪くなるからであり、比誘電率が上記範囲であるのが望ましい理由は、誘電率が高くなると溶媒の分極により電界が緩和され、これにより形成されたドットの色が薄くなったり、滲みを生じたりするからである。
The relative dielectric constant of the dielectric liquid used as the carrier liquid is preferably 5 or less, more preferably 4 or less, and still more preferably 3.5 or less. By setting the relative dielectric constant in such a range, an electric field effectively acts on the colorant particles in the carrier liquid, and migration easily occurs.
The upper limit value of the specific electric resistance of such a carrier liquid is preferably about 10 16 Ωcm, and the lower limit value of the relative dielectric constant is preferably about 1.9. The reason why it is desirable that the electric resistance of the carrier liquid is in the above range is that if the electric resistance is low, ink ejection under a low electric field is deteriorated, and the reason why the relative dielectric constant is preferably in the above range is the reason. This is because, when the dielectric constant increases, the electric field is relaxed by the polarization of the solvent, and the color of the dots formed thereby becomes thin or causes blurring.

キャリア液として用いられる誘電性液体としては、好ましくは直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、および、これらの炭化水素のハロゲン置換体がある。例えば、へキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーC、アイソパーE、アイソパーG、アイソパーH、アイソパーL、アイソパーM(アイソパー:エクソン社の商品名)、シェルゾール70、シェルゾール71(シェルゾール:シェルオイル社の商品名)、アムスコOMS、アムスコ460溶剤(アムスコ:スピリッツ社の商品名)、シリコーンオイル(例えば、信越シリコーン社製KF−96L)等を単独あるいは混合して用いることができる。   The dielectric liquid used as the carrier liquid is preferably a linear or branched aliphatic hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon, or aromatic hydrocarbon, and halogen-substituted products of these hydrocarbons. For example, hexane, heptane, octane, isooctane, decane, isodecane, decalin, nonane, dodecane, isododecane, cyclohexane, cyclooctane, cyclodecane, benzene, toluene, xylene, mesitylene, Isopar C, Isopar E, Isopar G, Isopar H, Isopar L, Isopar M (isopar: trade name of Exxon), Shellsol 70, Shellsol 71 (shellsol: trade name of Shell Oil), Amsco OMS, Amsco 460 solvent (trade name of Amsco: Spirits), Silicone oil (for example, KF-96L manufactured by Shin-Etsu Silicone) or the like can be used alone or in combination.

このようなキャリア液に分散される色材粒子は、色材自身を色材粒子としてキャリア液中に分散させてもよいが、好ましくは、定着性を向上させるための分散樹脂粒子を含有させる。分散樹脂粒子を含有させる場合、顔料などは分散樹脂粒子の樹脂材料で被覆して樹脂被覆粒子とする方法などが一般的であり、染料などは分散樹脂粒子を着色して着色粒子とする方法などが一般的である。   The colorant particles dispersed in such a carrier liquid may be dispersed in the carrier liquid as the colorant itself as colorant particles, but preferably contain dispersed resin particles for improving fixability. When the dispersed resin particles are included, the pigment is generally coated with the resin material of the dispersed resin particles to form resin-coated particles, and the dye is colored with the dispersed resin particles to form colored particles. Is common.

色材としては、従来からインクジェットインク組成物、印刷用(油性)インキ組成物、あるいは静電写真用液体現像剤に用いられている顔料および染料であればどれでも使用可能である。
色材として用いる顔料としては、無機顔料、有機顔料を問わず、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、コバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ぺリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料、等の従来公知の顔料を特に限定なく用いることができる。
色材として用いる染料としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、アニリン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ペンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料、等の油溶性染料が好ましく例示される。
As the color material, any pigments and dyes that have been conventionally used in inkjet ink compositions, printing (oil-based) ink compositions, or electrophotographic liquid developers can be used.
As the pigment used as the color material, regardless of inorganic pigments or organic pigments, those generally used in the technical field of printing can be used. Specifically, for example, carbon black, cadmium red, molybdenum red, chrome yellow, cadmium yellow, titanium yellow, chromium oxide, viridian, cobalt green, ultramarine blue, Prussian blue, cobalt blue, azo pigment, phthalocyanine pigment Conventionally known pigments such as quinacridone pigments, isoindolinone pigments, dioxazine pigments, selenium pigments, perylene pigments, perinone pigments, thioindigo pigments, quinophthalone pigments, metal complex pigments, and the like are not particularly limited. Can be used.
As dyes used as coloring materials, azo dyes, metal complex dyes, naphthol dyes, anthraquinone dyes, indigo dyes, carbonium dyes, quinoneimine dyes, xanthene dyes, aniline dyes, quinoline dyes, nitro dyes, nitroso dyes, benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes And oil-soluble dyes such as phthalocyanine dyes and metal phthalocyanine dyes.

さらに、分散樹脂粒子としては、例えば、ロジン類、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、(メタ)アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を挙げられる。
これらのうち、粒子形成の容易さの観点から、重量平均分子量が2,000〜1000,000の範囲内であり、かつ多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)が、1.0〜5.0の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、前記定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか1つが40℃〜120℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。
Further, as dispersed resin particles, for example, rosins, rosin modified phenolic resins, alkyd resins, (meth) acrylic polymers, polyurethane, polyester, polyamide, polyethylene, polybutadiene, polystyrene, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl alcohol, acetal modified Products, polycarbonate and the like.
Among these, from the viewpoint of ease of particle formation, the weight average molecular weight is in the range of 2,000 to 1,000,000 and the polydispersity (weight average molecular weight / number average molecular weight) is 1.0 to 5 Polymers in the range of 0.0 are preferred. Furthermore, from the viewpoint of ease of fixing, a polymer having any one of a softening point, a glass transition point, and a melting point within a range of 40 ° C. to 120 ° C. is preferable.

インクQにおいて、色材粒子の含有量(色材粒子あるいはさらに分散樹脂粒子の合計含有量)は、インク全体に対して0.5〜30重量%の範囲で含有されることが好ましく、より好ましくは1.5〜25重量%、さらに好ましくは3〜20重量%の範囲で含有されることが望ましい。色材粒子の含有量が少なくなると、印刷画像濃度が不足したり、インクQと記録媒体P表面との親和性が得られ難くなって強固な画像が得られなくなったりするなどの問題が生じ易くなり、一方、含有量が多くなると均−な分散液が得られにくくなったり、インクジェットヘッド等でのインクQの目詰まりが生じやすく、安定なインク吐出が得られにくいなどの問題が生じるからである。   In the ink Q, the content of the color material particles (the total content of the color material particles or further dispersed resin particles) is preferably contained in the range of 0.5 to 30% by weight with respect to the whole ink, and more preferably. Is preferably contained in the range of 1.5 to 25% by weight, more preferably 3 to 20% by weight. If the content of the colorant particles is reduced, problems such as insufficient printed image density or difficulty in obtaining a strong image due to difficulty in obtaining the affinity between the ink Q and the surface of the recording medium P are likely to occur. On the other hand, when the content is increased, it becomes difficult to obtain a uniform dispersion liquid, or the ink Q is easily clogged with an inkjet head or the like, and it is difficult to obtain stable ink discharge. is there.

また、キャリア液に分散された色材粒子の平均粒径は、0.1〜5μmが好ましく、より好ましくは0.2〜1.5μmであり、更に好ましくは0.4〜1.0μmである。この粒径はCAPA−500(堀場製作所(株)製商品名)により求めたものである。   The average particle diameter of the colorant particles dispersed in the carrier liquid is preferably 0.1 to 5 μm, more preferably 0.2 to 1.5 μm, and still more preferably 0.4 to 1.0 μm. . This particle size is determined by CAPA-500 (trade name, manufactured by Horiba, Ltd.).

色材粒子をキャリア液に分散させた後(必要に応じて、分散剤を使用しても可)、荷電制御剤をキャリア液に添加することにより色材粒子を荷電して、荷電した色材粒子をキャリア液に分散してなるインクQとする。なお、色材粒子の分散時には、必要に応じて、分散媒を添加してもよい。
荷電制御剤は、一例として、電子写真液体現像剤に用いられている各種のものが利用可能である。また、「最近の電子写真現像システムとトナー材料の開発・実用化」139〜148頁、電子写真学会編「電子写真技術の基礎と応用」497〜505頁(コロナ社、1988年刊)、原崎勇次「電子写真」16(No.2)、44頁(1977年)等に記載の各種の荷電制御剤も利用可能である。
After the colorant particles are dispersed in the carrier liquid (a dispersant may be used if necessary), the chargeant is added to the carrier liquid to charge the colorant particles, and the charged colorant The ink Q is obtained by dispersing particles in a carrier liquid. When dispersing the colorant particles, a dispersion medium may be added as necessary.
As an example of the charge control agent, various materials used in electrophotographic liquid developers can be used. Also, “Recent development and commercialization of electrophotographic development systems and toner materials”, pages 139 to 148, “The Basics and Applications of Electrophotographic Technology” edited by Electrophotographic Society, pages 497 to 505 (Corona Inc., published in 1988), Yuji Harasaki Various charge control agents described in “Electrophotography” 16 (No. 2), p. 44 (1977) can also be used.

なお、色材粒子は、吐出電極に印加される駆動電圧と同極性であれば、正電荷および負電荷のいずれに荷電したものであってもよい。
また、色材粒子の荷電量は、好ましくは5〜200μC/g、より好ましくは10〜150μC/g、さらに好ましくは15〜100μC/gの範囲である。
In addition, the color material particles may be charged with either a positive charge or a negative charge as long as it has the same polarity as the driving voltage applied to the ejection electrode.
The charge amount of the color material particles is preferably in the range of 5 to 200 μC / g, more preferably 10 to 150 μC / g, and still more preferably 15 to 100 μC / g.

また、荷電制御剤の添加によって誘電性溶媒の電気抵抗が変化することもあるため、下記に定義する分配率Pを、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上とする。
P=100×(σ1−σ2)/σ1
ここで、σ1は、インクQの電気伝導度、σ2は、インクQを遠心分離器にかけた上澄みの電気伝導度である。電気伝導度は、LCRメーター(安藤電気(株)社製AG−4311)および液体用電極(川口電機製作所(株)社製LP−05型)を使用し、印加電圧5V、周波数1kHzの条件で測定を行った値である。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機(トミー精工(株)社製SRX−201)を使用し、回転速度14500rpm、温度23℃の条件で30分間行った。
以上のようなインクQを用いることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。
In addition, since the electric resistance of the dielectric solvent may change due to the addition of the charge control agent, the distribution ratio P defined below is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and even more preferably 70% or more. And
P = 100 × (σ1−σ2) / σ1
Here, σ1 is the electrical conductivity of the ink Q, and σ2 is the electrical conductivity of the supernatant obtained by applying the ink Q to the centrifuge. The electrical conductivity was measured using an LCR meter (AG-4311 manufactured by Ando Electric Co., Ltd.) and an electrode for liquid (LP-05 type manufactured by Kawaguchi Electric Manufacturing Co., Ltd.) under the conditions of an applied voltage of 5 V and a frequency of 1 kHz. This is the measured value. Centrifugation was performed for 30 minutes using a small high-speed cooling centrifuge (Tomy Seiko Co., Ltd. SRX-201) under conditions of a rotational speed of 14500 rpm and a temperature of 23 ° C.
By using the ink Q as described above, migration of charged particles is likely to occur, and concentration is facilitated.

インクQの電気伝導度は、100〜3000pS/cmが好ましく、より好ましくは150〜2500pS/cm、さらに好ましくは200〜2000pS/cmである。以上のような電気伝導度の範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、隣接する記録電極間での電気的導通を生じさせる懸念もない。
また、インクQの表面張力は、15〜50mN/mの範囲が好ましく、より好ましくは15.5〜45mN/mさらに好ましくは16〜40mN/mの範囲である。表面張力をこの範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、ヘッド周りにインクが漏れ広がり汚染することがない。
さらに、インクQの粘度は0.5〜5mPa・secが好ましく、より好ましくは0.6〜3.0mPa・sec、さらに好ましくは0.7〜2.0mPa・secである。
The electrical conductivity of the ink Q is preferably 100 to 3000 pS / cm, more preferably 150 to 2500 pS / cm, and still more preferably 200 to 2000 pS / cm. By setting the electric conductivity in the above range, the voltage applied to the ejection electrode does not become extremely high, and there is no fear of causing electrical continuity between adjacent recording electrodes.
The surface tension of the ink Q is preferably in the range of 15 to 50 mN / m, more preferably 15.5 to 45 mN / m, and still more preferably 16 to 40 mN / m. By setting the surface tension within this range, the voltage applied to the ejection electrode does not become extremely high, and the ink does not leak around the head and become contaminated.
Furthermore, the viscosity of the ink Q is preferably 0.5 to 5 mPa · sec, more preferably 0.6 to 3.0 mPa · sec, and still more preferably 0.7 to 2.0 mPa · sec.

このようなインクQは、一例として、色材粒子をキャリア液に分散して粒子化し、かつ、荷電調整剤を分散媒に添加して、色材粒子に荷電を生じさせることで、調製できる。具体的な方法としては、以下の方法が例示される。
(1)色材あるいはさらに分散樹脂粒子をあらかじめ混合(混練)した後、必要に応じて分散剤を用いてキャリア液に分散し、荷電調整剤を加える方法。
(2)色材、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、キャリア液に同時に添加して、分散し、荷電調整剤を加える方法。
(3)色材および荷電調整剤、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、同時にキャリア液に添加して、分散する方法。
As an example, such an ink Q can be prepared by dispersing color material particles in a carrier liquid to form particles, and adding a charge adjusting agent to the dispersion medium to cause the color material particles to be charged. Specific methods include the following methods.
(1) A method in which a color material or further dispersed resin particles are mixed (kneaded) in advance, and then dispersed in a carrier liquid using a dispersant as required, and a charge adjusting agent is added.
(2) A method in which a coloring material, or further dispersed resin particles and a dispersing agent are simultaneously added to a carrier liquid, dispersed, and a charge adjusting agent is added.
(3) A method in which a coloring material and a charge adjusting agent, or further dispersed resin particles and a dispersing agent are simultaneously added to a carrier liquid and dispersed.

なお、本発明においては、従来のインクジェット方式のように、インク全体に力を作用させて、インクを記録媒体に向けて飛翔させるのではなく、主に、キャリア液に分散させた固形成分である色材粒子に力を作用させて、飛翔させる。
その結果、普通紙を初めとして、非吸収性のフィルム(例えばPETフィルム等)などの種々の記録媒体Pに画像を記録することができ、また、記録媒体P上で、滲みや流動を生じることなく、種々の記録媒体に対して、高画質な画像を得ることができる。
In the present invention, it is a solid component mainly dispersed in a carrier liquid, rather than causing the ink to fly toward the recording medium by applying a force to the entire ink as in the conventional ink jet system. A force is applied to the color material particles to fly.
As a result, images can be recorded on various recording media P such as plain paper and non-absorbing films (for example, PET film), and bleeding and flow are generated on the recording media P. Therefore, high-quality images can be obtained on various recording media.

図5(A)に、本発明のインクジェットヘッドを利用する本発明のインクジェット記録装置の一実施例の概念図を示す。
同図に示すインクジェット記録装置60(以下、プリンタ60とする)は、記録媒体Pに片面4色印刷を行う装置で、記録媒体Pの搬送手段、画像記録手段、および溶媒回収手段を有するものであり、これらを筐体61に収容して構成される。
また、搬送手段は、フィードローラ対62、ガイド64、ローラ66(66a,66bおよび66c)、搬送ベルト68、搬送ベルト位置検知手段69、静電吸着手段70、除電手段72、剥離手段74、定着・搬送手段76およびガイド78を有する。画像記録形成手段は、ヘッドユニット80、インク循環系82、ヘッドドライバ84、および記録媒体位置検出手段86を有する。さらに、溶媒回収手段は、排出ファン90および溶媒回収装置92を有する。
FIG. 5A shows a conceptual diagram of an embodiment of the ink jet recording apparatus of the present invention using the ink jet head of the present invention.
An ink jet recording apparatus 60 (hereinafter referred to as a printer 60) shown in the figure is an apparatus that performs four-color printing on one side of a recording medium P, and includes a conveying means for the recording medium P, an image recording means, and a solvent recovery means. Yes, these are housed in a housing 61.
The conveying means includes a feed roller pair 62, a guide 64, rollers 66 (66a, 66b and 66c), a conveying belt 68, a conveying belt position detecting means 69, an electrostatic adsorption means 70, a static eliminating means 72, a peeling means 74, and a fixing. -It has the conveyance means 76 and the guide 78. The image recording forming unit includes a head unit 80, an ink circulation system 82, a head driver 84, and a recording medium position detecting unit 86. Further, the solvent recovery means includes a discharge fan 90 and a solvent recovery device 92.

記録媒体Pの搬送手段において、フィードローラ対62は、筐体61の側面に設けられた搬入口61aに隣接して設けられた搬送ローラ対である。フィードローラ62は、図示しないストッカから供給された記録媒体Pを、搬送ベルト68(ローラ66aに支持される部分)に送り込む。ガイド64は、フィードローラ対62と搬送ベルト68を支持するローラ66aとの間に設けられ、記録媒体Pを搬送ベルト68に案内する。   In the conveyance means for the recording medium P, the feed roller pair 62 is a conveyance roller pair provided adjacent to the carry-in port 61 a provided on the side surface of the housing 61. The feed roller 62 feeds the recording medium P supplied from a stocker (not shown) to the transport belt 68 (portion supported by the roller 66a). The guide 64 is provided between the feed roller pair 62 and a roller 66 a that supports the conveyance belt 68, and guides the recording medium P to the conveyance belt 68.

なお、フィードローラ対62の近傍には、記録媒体Pに付着した塵埃や紙粉等異物を除去する異物除去手段を設けるのが好ましい。
異物除去手段としては、公知の吸引除去、吹き飛ばし除去、静電除去等の非接触法や、ブラシ、ローラ等による接触法によるものの1以上を組み合わせて使用すればよい。また、フィードローラ対62を微粘着ローラとし、さらにフィードローラ対62のクリーナを設けて、フィードローラ対62による記録媒体Pのフィード時に塵埃・紙粉等の異物の除去を行っても良い。
It should be noted that a foreign matter removing means for removing foreign matter such as dust and paper dust adhering to the recording medium P is preferably provided in the vicinity of the feed roller pair 62.
As the foreign matter removing means, one or more of non-contact methods such as known suction removal, blow-off removal, electrostatic removal, and contact methods using brushes, rollers, etc. may be used in combination. Alternatively, the feed roller pair 62 may be a slightly adhesive roller, and a cleaner for the feed roller pair 62 may be provided to remove foreign matters such as dust and paper powder when the recording medium P is fed by the feed roller pair 62.

搬送ベルト68は、3つのローラ66に張架されるエンドレスベルトである。また、ローラ66a、66bおよび66cのうち少なくとも1つは、図示されない駆動源と連結されており、搬送ベルト68を回転させる。
搬送ベルト68は、ヘッドユニット80による画像記録時には、記録媒体Pの走査搬送手段に加え、記録媒体Pを保持するプラテンとして機能し、さらに、画像記録後、定着・搬送手段76まで搬送する。従って、搬送ベルト68は、寸法安定性に優れ、耐久性を有する材料で形成されるのが好ましく、例えば、金属、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、その他の樹脂およびそれらの複合体で形成される。
The conveyor belt 68 is an endless belt stretched around the three rollers 66. At least one of the rollers 66a, 66b, and 66c is connected to a drive source (not shown), and rotates the conveyor belt 68.
The conveyance belt 68 functions as a platen for holding the recording medium P in addition to the scanning conveyance means for the recording medium P during image recording by the head unit 80, and further conveys the image to the fixing / conveyance means 76 after image recording. Therefore, the transport belt 68 is preferably formed of a material having excellent dimensional stability and durability. For example, the transport belt 68 is formed of a metal, a polyimide resin, a fluororesin, another resin, or a composite thereof.

図示例においては、記録媒体Pは、静電吸着によって搬送ベルト68上に保持されるので、搬送ベルト68は、記録媒体Pを保持する側(表面)が絶縁性、ローラ66と接する側(裏面)が導電性を有する。また、図示例においては、ローラ66aは導電性ローラとされ、搬送ベルト68の裏面は、ローラ66aを介して接地されている。
すなわち、搬送ベルト68は、記録媒体Pを保持するとき、図1に示す電極基板24aと絶縁シート24bからなる対向電極24として機能するものである。
In the illustrated example, since the recording medium P is held on the conveyance belt 68 by electrostatic attraction, the conveyance belt 68 is insulative on the side (front surface) that holds the recording medium P and is in contact with the roller 66 (back surface). ) Has conductivity. In the illustrated example, the roller 66a is a conductive roller, and the back surface of the transport belt 68 is grounded via the roller 66a.
That is, the conveyance belt 68 functions as the counter electrode 24 composed of the electrode substrate 24a and the insulating sheet 24b shown in FIG. 1 when holding the recording medium P.

このような搬送ベルト68としては、金属ベルトの表面側にフッ素樹脂コートを行ったもの等、金属ベルトに上記のいずれかの樹脂材料でコーティングしたベルト、接着材等で樹脂シートと金属ベルトを張り合わせたベルト、上記の樹脂から成るベルトの裏面に金属蒸着したベルト等、各種の方法により作製された、金属層と絶縁物層とを有するベルトを用いればよい。
また、搬送ベルト68の記録媒体Pに接する表面は平滑であるのが好ましく、これにより、記録媒体Pの良好な吸着性が得られる。
As such a conveyor belt 68, a resin sheet and a metal belt are bonded to each other with a belt coated with any of the above resin materials, an adhesive, etc. A belt having a metal layer and an insulator layer manufactured by various methods such as a metal belt or a belt formed by metal vapor deposition on the back surface of a belt made of the above resin may be used.
Further, it is preferable that the surface of the conveying belt 68 that contacts the recording medium P is smooth, and thereby, good adsorbability of the recording medium P can be obtained.

搬送ベルト68は、公知の方法により蛇行が抑制されているのが好ましい。蛇行抑制の方法としては、例えば、ローラ66cをテンションローラとし、搬送ベルト位置検知手段69の出力、すなわち搬送ベルト68の幅方向の検知位置に応じて、ローラ66cの軸をローラ66aおよびローラ66bの軸に対して傾けることにより、搬送ベルトの幅方向の両端でテンションを変えて蛇行を抑制する方法等が例示される。また、ローラ66をテーパ形やクラウン形、あるいはその他の形状とすることで、蛇行を抑制してもよい。   The conveyor belt 68 is preferably suppressed from meandering by a known method. As a meandering suppression method, for example, the roller 66c is a tension roller, and the axis of the roller 66c is adjusted between the roller 66a and the roller 66b in accordance with the output of the conveying belt position detecting means 69, that is, the detecting position in the width direction of the conveying belt 68. A method of suppressing meandering by changing the tension at both ends in the width direction of the conveyor belt by tilting with respect to the axis is exemplified. Further, the meandering may be suppressed by forming the roller 66 in a tapered shape, a crown shape, or other shapes.

ここで、搬送ベルト位置検知手段69は、上述のように、搬送ベルトの蛇行などを抑制すると共に、画像記録時の記録媒体Pの走査搬送方向の位置を所定位置に規制するために、搬送ベルト68の幅方向の位置を検知するもので、フォトセンサ等の公知の検知手段が用いられる。   Here, as described above, the conveying belt position detecting unit 69 suppresses the meandering of the conveying belt and regulates the position of the recording medium P in the scanning conveying direction at the time of image recording to a predetermined position. 68 is used to detect the position in the width direction, and known detection means such as a photosensor is used.

静電吸着手段70は、記録媒体Pに、ヘッドユニット80(本発明のインクジェットヘッド)に対する所定のバイアス電圧を印加すると共に、静電力により搬送ベルト68に吸着させて保持するために、記録媒体Pを所定の電位に帯電させるものである。
図示例おいては、静電吸着手段70は、記録媒体Pを帯電させるスコロトロン帯電器70aと、スコロトロン帯電器70aに接続される負の高圧電源70bとを有する。記録媒体Pは、フィードローラ対62および搬送ベルト68によって搬送されつつ、負の高圧電源70bに接続されたスコロトロン帯電器70aにより、負のバイアス電圧を帯電され、かつ、搬送ベルト68の絶縁層に静電吸着される。
The electrostatic attraction means 70 applies a predetermined bias voltage to the head unit 80 (the ink jet head of the present invention) to the recording medium P and attracts it to the conveying belt 68 by electrostatic force to hold it. Is charged to a predetermined potential.
In the illustrated example, the electrostatic attraction unit 70 includes a scorotron charger 70a that charges the recording medium P, and a negative high-voltage power supply 70b that is connected to the scorotron charger 70a. While the recording medium P is conveyed by the feed roller pair 62 and the conveying belt 68, the recording medium P is charged with a negative bias voltage by the scorotron charger 70a connected to the negative high voltage power source 70b, and is applied to the insulating layer of the conveying belt 68. It is electrostatically attracted.

なお、記録媒体Pを帯電する際の搬送ベルト68の搬送速度は、安定に帯電できる範囲であれば良く、画像記録時の搬送速度と同じでも異なっていても良い。また、記録媒体Pを複数回周回させることによって、同一の記録媒体Pに静電吸着手段を複数回作用させ、均一帯電を行っても良い。
なお、図示例では、静電吸着手段70で記録媒体Pの静電吸着および帯電を行っているが、静電吸着手段と帯電手段とを別々に設けてもよい。
In addition, the conveyance speed of the conveyance belt 68 when charging the recording medium P may be in a range that can be stably charged, and may be the same as or different from the conveyance speed at the time of image recording. Alternatively, the recording medium P may be rotated a plurality of times so that the electrostatic adsorption means acts on the same recording medium P a plurality of times to perform uniform charging.
In the illustrated example, the electrostatic adsorption unit 70 performs electrostatic adsorption and charging of the recording medium P. However, the electrostatic adsorption unit and the charging unit may be provided separately.

静電吸着手段は、図示例のスコロトロン帯電器70aに限定されず、他にも、コロトロン帯電器、固体チャージャ、放電針等、種々の手段や方法が利用できる。また、後に詳述するように、ローラ66の少なくとも1つを導電性ローラとし、あるいは、記録媒体Pへの記録位置において搬送ベルト68の裏面側(記録媒体Pと逆側)に導電性プラテンを配置し、この導電性ローラ、または導電性プラテンを負の高圧電源に接続することにより、静電吸着手段70を構成してもよく、あるいは搬送ベルト68を絶縁性ベルトとし、導電性ローラを接地し、導電性プラテンを負の高圧電源に接続する構成としても良い。   The electrostatic attraction means is not limited to the illustrated scorotron charger 70a, and various other means and methods such as a corotron charger, a solid charger, and a discharge needle can be used. Further, as will be described in detail later, at least one of the rollers 66 is a conductive roller, or a conductive platen is provided on the back surface side (opposite side of the recording medium P) of the conveying belt 68 at the recording position on the recording medium P. By arranging and connecting this conductive roller or conductive platen to a negative high voltage power source, the electrostatic attraction means 70 may be configured, or the conveying belt 68 is an insulating belt and the conductive roller is grounded. The conductive platen may be connected to a negative high voltage power source.

静電吸着手段70によって帯電された記録媒体Pは、搬送ベルト68によって後述するヘッドユニット80の位置まで搬送される。
ヘッドユニット80は、前記本発明のインクジェットヘッドを用いて、画像データに応じてインク液滴を吐出して、記録媒体Pに画像を記録する。ここで、本発明のインクジェットヘッドは、記録媒体Pの帯電電位をバイアス電圧とし、吐出電極18に駆動電圧を印加することにより、バイアス電圧に駆動電圧を重畳し、インク液滴Rを吐出し、記録媒体Pに画像を記録するのは、前述のとおりである。この際、搬送ベルト68の加熱手段を設け、記録媒体Pの温度を高めることで、記録媒体P上におけるインク液滴Rの定着を促進することができ、滲みをより一層抑制して画質の向上を図ることができる。
なお、ヘッドユニット80等による画像記録に関しては、後に詳述する。
The recording medium P charged by the electrostatic attraction means 70 is transported to the position of the head unit 80 described later by the transport belt 68.
The head unit 80 records an image on the recording medium P by ejecting ink droplets according to the image data using the inkjet head of the present invention. Here, the ink jet head of the present invention discharges the ink droplet R by superimposing the drive voltage on the bias voltage by applying the drive voltage to the discharge electrode 18 with the charging potential of the recording medium P as the bias voltage, The image is recorded on the recording medium P as described above. At this time, by providing a heating means for the conveying belt 68 and increasing the temperature of the recording medium P, fixing of the ink droplets R on the recording medium P can be promoted, and bleeding is further suppressed and image quality is improved. Can be achieved.
The image recording by the head unit 80 or the like will be described in detail later.

画像が記録された記録媒体Pは、除電手段72により除電され、剥離手段74により搬送ベルト68より剥離されて定着・搬送手段76へ搬送される。
図示例において、除電手段72は、コロトロン除電器72aと、交流電源72bと、一端が接地された直流高圧電源72cとを有する、いわゆるACコロトロン除電器である。なお、除電手段は、これ以外にも、例えばスコロトロン除電器、固体チャージャ、放電針等の種々の手段や方法などが利用でき、また、上述の静電吸着手段70のように、導電性ローラや導電性プラテンを用いる構成も好適に使用される。
剥離手段74としては、剥離用ブレード、逆回転ローラ、エアナイフ等公知の技術が利用可能である。
The recording medium P on which the image is recorded is discharged by the discharging unit 72, peeled off from the transport belt 68 by the peeling unit 74, and transported to the fixing / transporting unit 76.
In the illustrated example, the static elimination unit 72 is a so-called AC corotron static eliminator having a corotron static eliminator 72a, an AC power source 72b, and a DC high-voltage power source 72c grounded at one end. In addition to the above, as the static elimination means, various means and methods such as a scorotron static eliminator, a solid charger, a discharge needle, etc. can be used, and a conductive roller, A configuration using a conductive platen is also preferably used.
As the peeling means 74, a known technique such as a peeling blade, a reverse rotation roller, an air knife or the like can be used.

搬送ベルト68から剥離された記録媒体Pは、定着・搬送手段76に送られ、インクジェットによって形成された画像が定着される。定着・搬送手段76としてヒートローラ76aおよび搬送ローラ76bからなるローラ対を用い、記録媒体Pを挟持搬送しつつ、記録された画像を加熱定着する。
画像が定着された記録媒体Pは、ガイド78に案内されて図示しない排紙ストッカに排紙される。
The recording medium P peeled off from the conveying belt 68 is sent to the fixing / conveying means 76, and the image formed by ink jet is fixed. A roller pair including a heat roller 76a and a conveyance roller 76b is used as the fixing / conveying means 76, and the recorded image is heated and fixed while the recording medium P is nipped and conveyed.
The recording medium P on which the image is fixed is guided by a guide 78 and discharged to a discharge stocker (not shown).

加熱定着手段としては、上述のヒートロール定着以外に、赤外線またはハロゲンランプやキセノンフラッシュランプによる照射、あるいはヒータを利用した熱風定着等の一般的な加熱定着を挙げることができる。また、加熱定着・搬送手段76においては、加熱手段は、加熱のみを行うものとし、搬送手段と加熱定着手段とを別々に設けてもよい。
なお、加熱定着の場合、記録媒体Pとして、コート紙やラミネート紙を用いた場合には、急激な温度上昇により紙内部の水分が急激に蒸発し紙表面に凹凸が発生する、ブリスターと呼ばれる現象が生じる可能性がある。これを防止するために、複数の定着器を配置し、記録媒体Pが徐々に昇温するように、各定着器の電力供給および記録媒体Pまでの距離の一方または両方を変えるのが好ましい。
Examples of the heat fixing means include general heat fixing such as irradiation with infrared rays or a halogen lamp or a xenon flash lamp, or hot air fixing using a heater, in addition to the heat roll fixing described above. In the heat fixing / conveying means 76, the heating means performs only heating, and the conveying means and the heat fixing means may be provided separately.
In the case of heat fixing, when coated paper or laminated paper is used as the recording medium P, a phenomenon called blistering occurs in which the water inside the paper rapidly evaporates due to a rapid temperature rise and the paper surface is uneven. May occur. In order to prevent this, it is preferable to arrange a plurality of fixing devices and change one or both of the power supply of each fixing device and the distance to the recording medium P so that the temperature of the recording medium P gradually increases.

なお、プリンタ60においては、少なくともヘッドユニット80による画像記録から、定着・搬送手段76による定着を終了するまでは、記録媒体Pの画像記録面には何も接触しないように構成するのが好ましい。
また、定着・搬送手段76における定着の際の記録媒体Pの移動速度には、特に限定はなく、画像形成時の搬送ベルト68による搬送速度と同じであっても良いし、異なっていても良い。画像形成時の搬送速度と異なる場合には、定着・搬送手段76の直前に記録媒体Pの速度バッファを設けるのも好ましい。
The printer 60 is preferably configured so that nothing touches the image recording surface of the recording medium P from at least the image recording by the head unit 80 until the fixing by the fixing / conveying means 76 is completed.
Further, the moving speed of the recording medium P at the time of fixing in the fixing / conveying means 76 is not particularly limited, and may be the same as or different from the conveying speed by the conveying belt 68 at the time of image formation. . When the conveyance speed is different from that at the time of image formation, it is preferable to provide a speed buffer for the recording medium P immediately before the fixing / conveyance means 76.

以下、プリンタ60における画像記録について詳述する。
図5(A)に示すように、プリンタ60の画像記録手段は、インクジェットを吐出するヘッドユニット80、ヘッドユニット80にインクQの供給および回収を行うインク循環系82、図示されないコンピュータ、RIP(Raster Image Processor)等の外部機器からの出力画像信号によりヘッドユニット80を駆動するヘッドドライバ84、記録媒体Pにおける画像記録位置を決定するために記録媒体Pを検出する記録媒体位置検出手段86、及びヘッドユニット80の位置を制御する記録位置制御手段88を有して構成される。
Hereinafter, image recording in the printer 60 will be described in detail.
As shown in FIG. 5A, the image recording means of the printer 60 includes a head unit 80 that ejects ink jets, an ink circulation system 82 that supplies and recovers ink Q to the head unit 80, a computer (not shown), a RIP (Raster A head driver 84 for driving the head unit 80 based on an output image signal from an external device such as an image processor), a recording medium position detecting means 86 for detecting the recording medium P in order to determine an image recording position in the recording medium P, and a head A recording position control means 88 for controlling the position of the unit 80 is provided.

図5(B)は、ヘッドユニット80及び記録位置制御手段88と、その周辺の記録媒体Pの搬送手段を模式的に示す斜視図である。
ヘッドユニット80は、フルカラー画像の記録を行うためのシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、黒(K)の4色のインク吐出に対応して、4つのインクジェットヘッド80aを有し、画像データを供給されたヘッドドライバ84からの信号に従って、インク循環系82によって供給されるインクQをインク液滴Rとして吐出して、搬送ベルト68によって所定速度で搬送されている記録媒体Pに画像を記録する。各色のインクジェットヘッド80aは、搬送ベルト68の搬送方向に配列されている。
なお、ヘッドユニット80の各色のインクジェットヘッド80aは、前記本発明のインクジェットヘッドである。
FIG. 5B is a perspective view schematically showing the head unit 80, the recording position control means 88, and the conveying means for the recording medium P in the vicinity thereof.
The head unit 80 has four inkjet heads 80a corresponding to ink ejection of four colors of cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) for recording a full color image. Then, in accordance with a signal from the head driver 84 supplied with the image data, the ink Q supplied by the ink circulation system 82 is ejected as an ink droplet R, and the recording medium P being conveyed by the conveying belt 68 at a predetermined speed. Record an image on The inkjet heads 80 a for the respective colors are arranged in the conveyance direction of the conveyance belt 68.
The ink jet heads 80a of the respective colors of the head unit 80 are the ink jet heads of the present invention.

図示例において、各インクジェットヘッド80aは、吐出口28が記録媒体Pの幅方向全域に配列されたラインヘッドであり、好ましくは、図3及び図4に示されるように、互いに千鳥状となるように配置された複数のノズル列を有するマルチチャンネルヘッドである。
従って、図示例においては、搬送ベルト68に記録媒体Pを保持させた状態で、ヘッドユニット80に対して記録媒体Pを搬送し、1回通過させる、すなわち1回の走査搬送を行うのみで、記録媒体Pの全面に画像が形成される。従って、吐出ヘッドをシリアルスキャンする場合に比べて、高速での画像記録(描画)が可能となる。
In the illustrated example, each ink jet head 80a is a line head in which the ejection ports 28 are arranged in the entire width direction of the recording medium P, and preferably has a staggered shape as shown in FIGS. It is a multichannel head which has a plurality of nozzle rows arranged in a line.
Therefore, in the illustrated example, the recording medium P is transported to the head unit 80 in a state where the recording medium P is held on the transport belt 68, and the recording medium P is passed once, that is, only one scanning transport is performed. An image is formed on the entire surface of the recording medium P. Therefore, image recording (drawing) can be performed at a higher speed than when the ejection head is serially scanned.

なお、本発明のインクジェットヘッドは、いわゆるシリアルヘッド(シャトルタイプ)にも利用可能であり、従って、プリンタ60も、この態様であってもよい。
この際においては、各インクジェットヘッドの吐出口28の列(単列でもマルチチャンネルでもよい)を搬送ベルト68の搬送方向と一致させてヘッドユニット80を構成し、ヘッドユニット80を記録媒体Pの搬送方向と直交する方向に走査する公知の走査手段を設ける。
画像記録は、通常のシャトルタイプのインクジェットプリンタと同様に行えばよく、吐出口28の列の長さに応じて、搬送ベルト68によって記録媒体Pを間欠的に搬送しつつ、この間欠搬送に同期して、停止時にヘッドユニット80を走査して、記録媒体Pの全面に画像を記録する。
このようにしてヘッドユニット80によって記録媒体Pの全面に形成された画像は、前述のように、記録媒体Pが定着・搬送手段76によって挟持搬送されることにより、定着・搬送手段76によって定着される。
The ink jet head of the present invention can also be used for a so-called serial head (shuttle type). Therefore, the printer 60 may also be in this mode.
In this case, the head unit 80 is configured by aligning the row of the ejection ports 28 of each inkjet head (which may be single row or multi-channel) with the carrying direction of the carrying belt 68, and the head unit 80 is carried by the recording medium P. Known scanning means for scanning in a direction orthogonal to the direction is provided.
The image recording may be performed in the same manner as a normal shuttle type ink jet printer, and the recording medium P is intermittently conveyed by the conveying belt 68 according to the length of the row of the ejection ports 28 and is synchronized with this intermittent conveyance. Then, at the time of stop, the head unit 80 is scanned to record an image on the entire surface of the recording medium P.
The image formed on the entire surface of the recording medium P by the head unit 80 in this way is fixed by the fixing / conveying means 76 as the recording medium P is nipped and conveyed by the fixing / conveying means 76 as described above. The

ヘッドドライバ84は、外部装置から画像データを受け取り、種々の処理を行うシステム制御部(図示せず)から画像データを受け取り、その画像データに基づいてヘッドユニット80を駆動する。
このシステム制御部は、コンピュータやRIP、画像スキャナ、磁気ディスク装置、画橡データ伝送装置等の外部装置から受け取った画像データに、色分解、適当な画素数や階調数への分割演算等を行って、ヘッドドライバ84がヘッドユニット80(インクジェットヘッド)を駆動するための画像データとする部位である。また、システム制御部は、搬送ベルト68による記録媒体Pの搬送タイミングに合わせたヘッドユニット80によるインクの吐出タイミングの制御を行う。吐出タイミングの制御は、記録媒体位置検出手段86からの出力や、搬送ベルト68または搬送ベルト68の駆動手段へ配置したエンコーダからの出力信号を利用して行われる。
The head driver 84 receives image data from an external device, receives image data from a system control unit (not shown) that performs various processes, and drives the head unit 80 based on the image data.
This system control unit performs color separation, division into appropriate numbers of pixels and gradations, etc. on image data received from external devices such as computers, RIPs, image scanners, magnetic disk devices, and thumbtack data transmission devices. This is a part that is used as image data for the head driver 84 to drive the head unit 80 (inkjet head). Further, the system control unit controls the ink ejection timing by the head unit 80 in accordance with the conveyance timing of the recording medium P by the conveyance belt 68. The discharge timing is controlled by using an output from the recording medium position detecting unit 86 and an output signal from the encoder disposed on the conveying belt 68 or the driving unit of the conveying belt 68.

なお、記録媒体位置検出手段86は、ヘッドユニット80によるインク液滴の吐出位置に搬送されてくる記録媒体Pを検出するためのもので、フォトセンサ等の公知の検出手段を用いることができる。
ここで、ヘッドドライバ84は、ラインヘッド適用時など、制御する吐出部の数(チャンネル数)が多数有る場合には、描画を分割し、公知の抵抗マトリクス型駆動法や抵抗ダイオードマトリクス型駆動法を用いてもよい。これにより、ヘッドドライバ84の使用IC数を低減することができ、コストを低下させると共に制御回路サイズを抑制することができる。
The recording medium position detection means 86 is for detecting the recording medium P conveyed to the ink droplet ejection position by the head unit 80, and known detection means such as a photo sensor can be used.
Here, the head driver 84 divides the drawing when there are a large number of ejection units (number of channels) to be controlled, such as when a line head is applied, and a known resistance matrix driving method or resistance diode matrix driving method. May be used. Thereby, the number of ICs used by the head driver 84 can be reduced, and the cost can be reduced and the control circuit size can be suppressed.

インク循環系82は、ヘッドユニット80の各色のインクジェットヘッド80aの主流路30(図1参照)にインクQを流すためのもので、4色(C、M、Y、K)の各色のインクタンク、ポンプおよび補給用インクタンク(図示せず)等を有するインク循環装置82aと、インク循環装置82aのインクタンクからヘッドユニット80の各色のインクジェットヘッドの主流路30に各色のインクQを供給するインク供給系82bと、ヘッドユニット80の各色のインクジェットヘッドの主流路30からインクをインク循環装置82aに回収するインク回収系82cとを有する。   The ink circulation system 82 is for flowing the ink Q through the main flow path 30 (see FIG. 1) of the ink jet head 80a of each color of the head unit 80, and is an ink tank for each of four colors (C, M, Y, K). An ink circulating device 82a having a pump, a replenishing ink tank (not shown), and the like, and ink for supplying the ink Q of each color from the ink tank of the ink circulating device 82a to the main flow path 30 of each color inkjet head of the head unit 80 It has a supply system 82b and an ink collection system 82c that collects ink from the main flow path 30 of each color inkjet head of the head unit 80 to the ink circulation device 82a.

インク循環系82は、インク循環装置82aによって、インクタンクからインク供給系80bを介してヘッドユニット80に各色毎にインクQを供給し、かつ、インク供給系80cを介してヘッドユニット80から各色毎にインクQをインクタンクに回収して循環させることができればどのようなものでも良い。
インクタンクは、各色のインクQを貯留しており、インクQがポンプで汲み出されてヘッドユニット80へ送られる。ヘッドユニット80からインクが吐出されることにより、インク循環系82で循環しているインクの濃度が低下するので、インク循環系82では、インク濃度検出器によってインク濃度を検出し、それ応じて補給用インクタンクから適宜インクを補充して、インク濃度を所定の範囲に保つのが望ましい。
The ink circulation system 82 supplies ink Q for each color from the ink tank to the head unit 80 via the ink supply system 80b by the ink circulation device 82a, and for each color from the head unit 80 via the ink supply system 80c. Any ink Q can be used as long as it can be collected and circulated in the ink tank.
The ink tank stores ink Q of each color, and the ink Q is pumped out by a pump and sent to the head unit 80. As the ink is discharged from the head unit 80, the density of the ink circulating in the ink circulation system 82 is decreased. In the ink circulation system 82, the ink density is detected by the ink density detector and replenished accordingly. It is desirable to appropriately replenish ink from the ink tank and maintain the ink density within a predetermined range.

また、インクタンクには、インクの固形成分の沈殿・濃縮を抑制するための攪拌装置や、インクの温度変化を抑制するためのインク温度管理装置が備えられるのが好ましい。この理由は、温度管理をしないと、環境温度の変化等によりインク温度が変化して、インクの物性が変化することによりドット径が変化し、高画質な画像が安定して形成できなくなる可能性があるからである。攪拌装置としては回転羽、超音波振動子、循環ポンプ等が使用できる。   Further, the ink tank is preferably provided with a stirring device for suppressing precipitation / concentration of the solid component of the ink and an ink temperature management device for suppressing temperature change of the ink. The reason for this is that if the temperature is not controlled, the ink temperature will change due to changes in the environmental temperature, etc., and the dot diameter will change due to changes in the ink properties, making it impossible to stably form high-quality images. Because there is. As the stirring device, a rotary blade, an ultrasonic vibrator, a circulation pump, or the like can be used.

インクの温度制御装置としてはヘッドユニット80、インクタンク、配インク管系等に、ヒータやペルチェ素子等の発熱素子または冷却素子を配し、温度センサ、例えばサーモスタットにより制御する方法等、公知の方法が使用できる。温度制御装置をインクタンク内に配置する場合には、温度分布を一定にするように攪拌装置と共に配するのがよい。また、タンク内の濃度分布を一定に保つための攪拌装置は、インクの固形成分の沈澱・濃縮の抑制するための攪拌装置と共用しても良い。   As the ink temperature control device, a known method such as a method in which a heating element such as a heater or a Peltier element or a cooling element is provided in the head unit 80, ink tank, ink distribution pipe system, etc., and control is performed by a temperature sensor, for example, a thermostat. Can be used. When the temperature control device is arranged in the ink tank, it is preferable to arrange it together with the stirring device so as to make the temperature distribution constant. Further, the stirring device for keeping the concentration distribution in the tank constant may be shared with the stirring device for suppressing the precipitation and concentration of the solid component of the ink.

前述のように、プリンタ60は、排出ファン90および溶媒回収装置92からなる溶媒回収手段を有する。溶媒回収手段は、ヘッドユニット80から記録媒体P上に吐出されたインク液滴から蒸発するキャリア液、特にインク液滴によって形成された画像を定着する際に記録媒体Pから蒸発するキャリア液を回収する。
排出ファン90は、プリンタ60の筐体61内部の空気を吸い込んで溶媒回収装置92へ送るためのものである。
溶媒回収装置92は、溶媒蒸気吸収材を備えており、排出ファン90によって吸い込まれた溶媒蒸気を含む気体の溶媒成分をこの溶媒蒸気吸収材に吸着し、溶媒が吸着回収された後の気体をプリンタ60の筐体11外に排出する。溶媒蒸気吸収材としては、各種の活性炭などが好適に使用される。
As described above, the printer 60 has the solvent recovery means including the exhaust fan 90 and the solvent recovery device 92. The solvent recovery means recovers the carrier liquid that evaporates from the ink droplets ejected from the head unit 80 onto the recording medium P, particularly the carrier liquid that evaporates from the recording medium P when fixing the image formed by the ink droplets. To do.
The discharge fan 90 is for sucking air inside the casing 61 of the printer 60 and sending it to the solvent recovery device 92.
The solvent recovery device 92 includes a solvent vapor absorber, and adsorbs the solvent component of the gas containing the solvent vapor sucked by the exhaust fan 90 to the solvent vapor absorber, and the gas after the solvent is adsorbed and recovered. The paper is discharged out of the casing 11 of the printer 60. As the solvent vapor absorbing material, various activated carbons are preferably used.

上記では、C、M、Y、Kの4色のインクを用いてカラー画像を記録する静電式のインクジェット記録装置について説明したが、本発明はこれには制限されず、モノクロ用の記録装置であってもよいし、他の色、例えば淡色や特色のインクを任意の数だけ用いて記録するものであってもよい。その場合は、インク色数に対応する数のヘッドユニット80およびインク循環系82が用いられる。   In the above description, an electrostatic ink jet recording apparatus that records a color image using four color inks of C, M, Y, and K has been described. However, the present invention is not limited to this, and a monochrome recording apparatus Alternatively, recording may be performed using an arbitrary number of inks of other colors, for example, light colors or special colors. In that case, the number of head units 80 and ink circulation systems 82 corresponding to the number of ink colors are used.

また、以上の例では、いずれも、インク中の色材粒子を正帯電させ、記録媒体あるいは記録媒体Pの背面の対向電極を負の高電圧にして、インク液滴Rを吐出するインクジェットについて説明したが、本発明はこれには限定されず、逆に、インク中の色材粒子を負に帯電させ、記録媒体または対向電極を正の高電圧にして、インクジェットによる画像記録を行っても良い。このように、着色荷電粒子の極性を上記の例と逆にする場合には、静電吸着手段、対向電極、インクジェットヘッドの駆動電極への印加電圧極性等を上記の例と逆にすれば良い。   In each of the above examples, the ink jet discharges ink droplets R by charging the color material particles in the ink positively and setting the opposite electrode on the back of the recording medium or recording medium P to a negative high voltage. However, the present invention is not limited to this, and conversely, the color material particles in the ink may be negatively charged, and the recording medium or the counter electrode may be set to a positive high voltage to perform image recording by inkjet. . Thus, when the polarity of the colored charged particles is reversed from the above example, the polarity of the voltage applied to the electrostatic adsorption means, the counter electrode, and the drive electrode of the inkjet head may be reversed from the above example. .

また、本発明のインクジェットヘッドおよび記録装置は、帯電した色材成分を含むインクを吐出するものに限定されるものではなく、荷電粒子を含む液体を吐出させる液体吐出ヘッドであれば特に制限されず、例えば、上記静電式インクジェット記録装置の他に、帯電粒子を利用して液滴を吐出して対象物を塗布する塗布装置に適用することができる。   Further, the ink jet head and the recording apparatus of the present invention are not limited to those that discharge ink containing charged color material components, and are not particularly limited as long as they are liquid discharge heads that discharge liquid containing charged particles. For example, in addition to the electrostatic ink jet recording apparatus described above, the present invention can be applied to a coating apparatus that applies charged objects by discharging droplets and applying an object.

以上、本発明の静電式のインクジェットヘッド、及び、それを用いるインクジェット記録装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施態様に限定はされず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。   As described above, the electrostatic ink jet head of the present invention and the ink jet recording apparatus using the same have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various types can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, improvements and changes may be made.

(A)は本発明のインクジェットヘッドの一例の概略断面図であり、(B)は(A)に示すインクジェットヘッドの吐出口基板を取り外したときの様子を上方から見たときの概略平面図である。(A) is a schematic sectional drawing of an example of the inkjet head of this invention, (B) is a schematic plan view when the mode when the discharge port board | substrate of the inkjet head shown to (A) is removed is seen from upper direction. is there. 本発明のインクジェットヘッドの一例の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of an example of the inkjet head of this invention. (A)は、本発明のインクジェットヘッドを吐出基板側から見たときの部分概略平面図であり、(B)は、吐出口基板を取り外したときの様子の部分概略平面図である。(A) is a partial schematic plan view when the ink jet head of the present invention is viewed from the discharge substrate side, and (B) is a partial schematic plan view of the state when the discharge port substrate is removed. 図1(A)に示したインクジェットヘッドのA−A線矢視図である。It is an AA arrow directional view of the inkjet head shown in Drawing 1 (A). (A)は本発明のインクジェットヘッド記録装置の概略構成図であり、(B)はヘッドユニットと、その周辺の記録媒体の搬送手段を模式的に示す斜視図である。(A) is a schematic configuration diagram of an ink jet head recording apparatus of the present invention, and (B) is a perspective view schematically showing a head unit and a conveying means for a recording medium around the head unit. 従来のインクジェットヘッドの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional inkjet head.

符号の説明Explanation of symbols

10 インクジェットヘッド
12 ヘッド基板
14 インクガイド
14a 先端部分
16 吐出口基板
17 チャンネル分離壁
18、18a、18b、18e 吐出電極
20 ガード電極
22 シールド板
24 対向電極
24a 電極基板
24b 絶縁シート
26 帯電ユニット
26a スコロトロン帯電器
26b バイアス電圧源
28 吐出口
30 主流路
33 信号電圧源
34 絶縁層
36 開口部
60 インクジェットプリンタ
62 フィードローラ
64 ガイド
66 ローラ
68 搬送ベルト
69 搬送ベルト位置検知手段
70 静電吸着手段
72 除電手段
74 剥離手段
76 定着・搬送手段
78 ガイド
80 ヘッドユニット
82 インク循環系
84 ヘッドドライバ
86 記録媒体位置検出手段
90 排出ファン
92 溶媒回収装置
P 記録媒体
Q インク
R インク液滴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inkjet head 12 Head substrate 14 Ink guide 14a Tip part 16 Discharge port substrate 17 Channel separation wall 18, 18a, 18b, 18e Discharge electrode 20 Guard electrode 22 Shield plate 24 Counter electrode 24a Electrode substrate 24b Insulating sheet 26 Charging unit 26a Scorotron charge Device 26b Bias voltage source 28 Discharge port 30 Main flow path 33 Signal voltage source 34 Insulating layer 36 Opening 60 Inkjet printer 62 Feed roller 64 Guide 66 Roller 68 Conveying belt 69 Conveying belt position detecting means 70 Electrostatic adsorption means 72 Static eliminating means 74 Peeling Means 76 Fixing / conveying means 78 Guide 80 Head unit 82 Ink circulation system 84 Head driver 86 Recording medium position detection means 90 Discharge fan 92 Solvent recovery device P Recording medium Q Click R ink droplets

Claims (11)

静電力を利用してインクをインク流路から吐出口を介してインク液滴として吐出し、記録媒体に向けて飛翔させるインクジェットヘッドであって、
前記インクの吐出を制御する吐出電極と、
前記吐出口と接続され、前記インクを貯留するインク貯留部と、
前記インク貯留部を複数のインク経路に区画形成するとともに、当該各インク経路に前記吐出口が複数接続するように配置された分離壁とを備えるインクジェットヘッド。
An ink jet head that ejects ink as ink droplets from an ink flow path through an ejection port using electrostatic force, and flies toward a recording medium,
An ejection electrode for controlling ejection of the ink;
An ink reservoir connected to the ejection port and storing the ink;
An ink jet head comprising: partitioning the ink storage section into a plurality of ink paths, and separation walls arranged so that a plurality of the ejection openings are connected to the ink paths.
前記分離壁が複数設けられ、当該複数の分離壁が互いに対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein a plurality of the separation walls are provided, and the plurality of separation walls are arranged at positions facing each other. 更に、前記吐出口を有する吐出口基板と、
前記吐出口基板と所定の間隔を離して配置され、前記吐出口基板との間に前記インク流路を形成するヘッド基板とを備える請求項1又は2に記載のインクジェットヘッド。
A discharge port substrate having the discharge port;
The inkjet head according to claim 1, further comprising: a head substrate that is disposed at a predetermined interval from the ejection port substrate and forms the ink flow path between the ejection port substrate.
前記分離壁が、前記吐出口基板及び前記ヘッド基板の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項3に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 3, wherein the separation wall is provided on at least one of the discharge port substrate and the head substrate. 前記分離壁が、前記ヘッド基板の表面に対して略垂直に形成されていることを特徴とする請求項3又は4に記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 3, wherein the separation wall is formed substantially perpendicular to the surface of the head substrate. 前記吐出電極が、前記ヘッド基板の、前記吐出口基板に対向する側の面及び前記分離壁の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。   6. The discharge electrode according to claim 3, wherein the discharge electrode is provided on at least one of a surface of the head substrate facing the discharge port substrate and the separation wall. Inkjet head. 更に、前記吐出電極に接続される配線を有し、当該配線が、前記ヘッド基板の、前記吐出口基板と対向する側と反対側の面に形成されている請求項3〜6のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。   Furthermore, it has the wiring connected to the said discharge electrode, The said wiring is formed in the surface on the opposite side to the side facing the said discharge port board | substrate of the said head substrate. The inkjet head according to item. 静電力を利用してインクをインク液滴として吐出し、記録媒体に向けて飛翔させるインクジェットヘッドであって、
複数の溝が互いに平行に形成されたヘッド基板と、
前記ヘッド基板の溝が形成されている側と対面して配置され、前記インク液滴を吐出するための複数の吐出口が前記ヘッド基板の溝と接続するように開口された吐出口基板と、
前記吐出口からの前記インクの吐出を制御するための吐出電極とを備えるインクジェットヘッド。
An inkjet head that discharges ink as ink droplets using electrostatic force and flies toward a recording medium,
A head substrate having a plurality of grooves formed in parallel to each other;
A discharge port substrate that is disposed to face the grooved side of the head substrate and has a plurality of discharge ports for discharging the ink droplets that are connected to the groove of the head substrate;
An inkjet head comprising: an ejection electrode for controlling ejection of the ink from the ejection port.
前記吐出電極が、前記吐出口に対応する位置で、前記ヘッド基板の溝の側壁及び底面の少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項8に記載のインクジェットヘッド。   9. The inkjet head according to claim 8, wherein the ejection electrode is provided on at least one of a side wall and a bottom surface of the groove of the head substrate at a position corresponding to the ejection port. 更に、前記吐出電極に接続される配線を有し、当該配線が、前記ヘッド基板の、前記吐出口基板と対向する側と反対側の面に形成されている請求項8又は9に記載のインクジェットヘッド。   10. The inkjet according to claim 8, further comprising a wiring connected to the ejection electrode, wherein the wiring is formed on a surface of the head substrate opposite to the side facing the ejection port substrate. head. 請求項1〜10のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備えるインクジェット記録装置。   An inkjet recording apparatus provided with the inkjet head as described in any one of Claims 1-10.
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