JP2008068594A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2006251475A
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Daisuke Suzuki
大介 鈴木
Hirotoshi Eguchi
裕俊 江口
Kenichi Ogata
賢一 尾方
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem wherein a droplet discharging failure is generated because mist flows back and adheres to the droplet discharging surface of a recording head when an image is formed by the droplet discharging while a medium is electrostatically atracted and fed. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is constituted of: a nozzle plate 103 and a diaphragm 102, each formed of a polyimide; a flow path plate 101 formed of DFR; a piezoelectric element 121 bonded to the rear surface of the diaphragm 102; a supporting substrate 122 formed of PTFE supporting the piezoelectric element 121; a resin frame member 130; and an FPC cable 126 connected to the piezoelectric element 121. Thus, the droplet discharging surface is made up of an insulating body, and its outer peripheral part is also made up of an insulating body. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッド及び被記録媒体を静電吸着力で搬送する搬送手段を備える画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus including a recording head that discharges droplets and a transport unit that transports a recording medium with electrostatic attraction force.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、記録液(液体)の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体(以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。)を搬送しながら、液体としての記録液(以下、インクともいう。)を用紙に付着させて画像形成(記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。)を行ものがある。   As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a multifunction machine of these, for example, a liquid (e.g., a liquid ejecting apparatus) including a recording head composed of a liquid ejecting head for ejecting liquid droplets of a recording liquid (liquid) is used. Hereinafter, although it is also referred to as “paper”, the material is not limited, and a recording medium as a liquid (hereinafter, referred to as “recording medium”, “recording medium”, “transfer material”, “recording paper” and the like is also used synonymously). Some of them perform image formation (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously) by attaching the ink to the paper.

なお、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することをも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味し、画像を形成するものに限らない。   The image forming apparatus means an apparatus for forming an image by discharging a liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. The term “not only” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium. Further, the liquid is not limited to the recording liquid and ink, and is not particularly limited as long as it is a liquid capable of forming an image. Further, the liquid ejection apparatus means an apparatus that ejects liquid from a liquid ejection head, and is not limited to an apparatus that forms an image.

このような液体吐出装置を用いる画像形成装置においては、高画質化のためには滴の用紙に対する着弾位置精度を高める必要があることから、例えば特許文献1、2、3に記載されているように、用紙を搬送する搬送ベルトを一様に正に帯電させ、用紙を静電力による吸着力で吸着して、記録ヘッドと用紙との距離を一定に保ちかつ、用紙の送りを正確に制御して用紙の位置ずれを防止し、かつ用紙の浮きを防止して、用紙と記録ヘッドとの当たりによるジャムや汚れを防止するようにしたものが知られている。
特開平4−201469号公報 特開平9−254460号公報
In an image forming apparatus using such a liquid ejecting apparatus, it is necessary to improve the landing position accuracy of a droplet on a sheet in order to improve image quality. In addition, the transport belt that transports the paper is charged uniformly and positively, and the paper is attracted by the electrostatic force to keep the distance between the recording head and the paper constant, and the paper feed is accurately controlled. It is known that the paper is prevented from being misaligned and the paper is prevented from being lifted to prevent jamming and dirt due to the contact between the paper and the recording head.
JP-A-4-201469 JP-A-9-254460

ところが、このように搬送ベルトを一様に正に帯電させ用紙を吸着力で吸着していると、記録ヘッドから噴射する液滴が電界の影響を受け、用紙に対する液滴の着弾位置にずれが生じるとともに、液体のミストが記録ヘッド側に逆流することが知られている。   However, when the transport belt is uniformly charged positively and the paper is attracted by the suction force, the droplet ejected from the recording head is affected by the electric field, and the landing position of the droplet on the paper is not shifted. It is known that liquid mist flows back to the recording head side as it occurs.

この液滴の着弾位置のずれや逆流を防止するために、上記特許文献3に開示されているように、表面が同一の電荷で帯電した搬送ベルトに、記録ヘッドの搬送方向に対し、上流側で搬送ベルトと逆極性の電荷を用紙の表面に印加することによって用紙表面の電位を弱め、噴射するインク液滴が電界の影響を受けないようにし、また、用紙の表面から搬送ベルト面上と同極性の電位を弱めることによって、用紙と搬送ベルトが吸着力によりいっそう吸着するようにするものも知られている。
特許第3224528号公報
In order to prevent the deviation or backflow of the landing positions of the liquid droplets, as disclosed in Patent Document 3, the upstream side of the conveyance direction of the recording head is applied to the conveyance belt charged with the same charge on the surface. By applying a charge of the opposite polarity to the transport belt to the surface of the paper, the potential of the paper surface is weakened so that the ejected ink droplets are not affected by the electric field, and from the surface of the paper to the transport belt surface. It is also known that the paper and the transport belt are further attracted by the attracting force by weakening the potential of the same polarity.
Japanese Patent No. 3224528

また、特許文献4に記載されているように、内部に静電吸着力を生じさせるための導電パターンを埋設した搬送ベルトを用いて、この搬送ベルトの導電パターンに印加する電圧を制御することによって、ヘッドと用紙間での電界が生じないようにするものもある。
特許第3604894号公報
Further, as described in Patent Document 4, by using a conveyance belt in which a conductive pattern for generating an electrostatic adsorption force is embedded, a voltage applied to the conductive pattern of the conveyance belt is controlled. Some prevent the generation of an electric field between the head and the paper.
Japanese Patent No. 3604894

また、従来の液体吐出ヘッドして、特許文献5には、ノズルプレートの上面かつ加圧室部の対向位置には、振動板を介して圧電素子が貼付され、フレキシブルプリントケーブルのカバーレイの圧電素子と対向すべき位置には、圧電素子の電極面よりも大面積の切欠部が設けられ、切欠部内には導電パターンの一部である端子部が位置し、端子部は電極面よりも小面積に形成し、電極面上に導電性接着剤を滴下して切欠部を電極面上に押圧すると、切欠部内で電極面と端子部とが直接当接し、その周囲を接着剤が取り囲んだ状態で接合されることにより、導電効率が高くなるとともに接着剤の使用料が少なくでき、接着剤がカバーレイの表面に流出しなくなるためショートの原因が除去される液体吐出ヘッドが記載されている。
特開平8−156252号公報
Further, as a conventional liquid discharge head, in Patent Document 5, a piezoelectric element is attached to the upper surface of the nozzle plate and a position facing the pressurizing chamber through a diaphragm, and the piezoelectric of the cover lay of the flexible printed cable. A notch portion having a larger area than the electrode surface of the piezoelectric element is provided at a position to face the element, and a terminal portion which is a part of the conductive pattern is located in the notch portion, and the terminal portion is smaller than the electrode surface. When the conductive adhesive is dropped on the electrode surface and the notch is pressed onto the electrode surface, the electrode surface and the terminal part are in direct contact within the notch, and the adhesive surrounds the area. The liquid discharge head is described in which the conductive efficiency is increased and the usage fee of the adhesive can be reduced by joining together, and the cause of the short circuit is eliminated because the adhesive does not flow out to the surface of the coverlay.
JP-A-8-156252

特許文献6にはノズルプレート本体の流路形成基板とは反対側の面の少なくともノズル開口の周囲に、ノズルプレート本体より誘電率が低い無機化合物からなる撥水膜を設けるヘッドが記載されている。
特開2003−237086号公報
Patent Document 6 describes a head in which a water repellent film made of an inorganic compound having a dielectric constant lower than that of a nozzle plate body is provided at least around the nozzle opening on the surface opposite to the flow path forming substrate of the nozzle plate body. .
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-237086

特許文献7にはインクジェットヘッドにはノズル形成部材の周縁部とこのヘッドの側面を覆う導電性部材からなるノズルカバーを備え、非印字領域でインクジェットヘッドのノズルカバーを電気的に接地する除電手段を備える装置が記載されている。
特開平10−016240号公報
In Patent Document 7, the ink jet head is provided with a nozzle cover made of a conductive member that covers the peripheral portion of the nozzle forming member and the side surface of the head, and has a charge eliminating means for electrically grounding the nozzle cover of the ink jet head in a non-printing area. An apparatus for providing is described.
JP-A-10-016240

上述したように用紙を静電力による吸着力によって吸着保持する場合、用紙表面と記録ヘッドとの間に電界が生じており、記録ヘッドから吐出した液滴が電界の影響を受けて分極し、飛翔が乱れ、良好な記録を行なうことができなくなったり、また、飛翔によって生じるインクミストが分極の結果、ヘッド吐出部付近に逆流して付着したりしてしまうという問題がある。     As described above, when the paper is attracted and held by the electrostatic force, an electric field is generated between the surface of the paper and the recording head, and the droplets ejected from the recording head are polarized and fly by the influence of the electric field. There is a problem in that good recording cannot be performed due to the disturbance, and ink mist generated by the flight flows back and adheres to the vicinity of the head discharge portion as a result of polarization.

この問題に対して、特許文献3に開示されているように、表面が同一の電荷で帯電した搬送ベルトに、記録ヘッドの搬送方向に対し、上流側で搬送ベルトと逆極性の電荷を用紙の表面に印加する構成だけでは、ミストの逆流を防止することができない。また、特許文献4に開示されているように内部に導電パターンを埋設した搬送ベルトを用いる構成では、ベルトの構成が複雑になると共に導電パターンに対する電圧印加制御も複雑になるという課題がある。   To solve this problem, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228561, a charge having the opposite polarity to the conveyance belt is applied to the conveyance belt, the surface of which is charged with the same charge, upstream of the conveyance direction of the recording head. The mist backflow cannot be prevented only by the configuration applied to the surface. Further, as disclosed in Patent Document 4, in the configuration using the conveyance belt having the conductive pattern embedded therein, there is a problem that the configuration of the belt becomes complicated and the voltage application control for the conductive pattern becomes complicated.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で安定した搬送性能を確保しつつ高画質画像を安定して形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of stably forming a high-quality image while ensuring stable conveyance performance with a simple configuration. .

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、被記録媒体上に液滴を吐出する記録ヘッドと、被記録媒体を静電吸着して搬送する搬送手段とを備え、記録ヘッドの液滴吐出面は絶縁体で構成され、記録ヘッドの外周部であって絶縁体を介して被記録媒体と対向する部位には導電体を有しない構成とした。   In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention includes a recording head that discharges droplets onto a recording medium, and a transport unit that electrostatically attracts and transports the recording medium. The droplet discharge surface is made of an insulator, and has a structure that does not have a conductor in the outer peripheral portion of the recording head and facing the recording medium via the insulator.

ここで、記録ヘッドは駆動信号を伝送する伝送手段以外の部分は絶縁体で構成されている構成とできる。また、記録ヘッドは液滴吐出面に対して垂直な方向に異なる主要構成物質からなる複数の層を有し、液滴吐出面に最も近い層の主要構成物質の誘電率が、他の主要構成物質の誘電率より低い構成とできる。また、アースされた導電性材料にて構成されるワイパー部材により記録ヘッドの液滴吐出面を払拭する機構を備えている構成とできる。   Here, the recording head can be configured such that portions other than the transmission means for transmitting the drive signal are made of an insulator. In addition, the recording head has a plurality of layers made of different main constituent materials in a direction perpendicular to the droplet discharge surface, and the dielectric constant of the main constituent material of the layer closest to the droplet discharge surface is the other main configuration. The structure can be lower than the dielectric constant of the substance. Further, it is possible to employ a configuration in which a mechanism for wiping the droplet discharge surface of the recording head with a wiper member made of a grounded conductive material is provided.

本発明に係る画像形成装置によれば、記録ヘッドの液滴吐出面は絶縁体で構成され、記録ヘッドの外周部であって絶縁体を介して被記録媒体と対向する部位には導電体を有しない構成としたので、ミストの記録ヘッドの液滴吐出面に対する逆流が低減し、簡単な構成で安定した搬送性能を確保しつつ高画質画像を安定して形成することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, the droplet discharge surface of the recording head is made of an insulator, and the conductor is disposed on the outer peripheral portion of the recording head and facing the recording medium via the insulator. Since the configuration does not include, the backflow of the mist with respect to the droplet discharge surface of the recording head is reduced, and a high-quality image can be stably formed with a simple configuration while ensuring a stable conveyance performance.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図2は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド1とガイドレール2とでキャリッジ3を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ4で駆動プーリ6Aと従動プーリ6Bとの間に張架したタイミングベルト5を介して矢示方向(主走査方向)に移動走査する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an example of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory side view for explaining the overall configuration of the image forming apparatus, and FIG. 2 is an explanatory plan view of a main part of the apparatus.
In this image forming apparatus, a carriage 3 is slidably held in a main scanning direction by a guide rod 1 and a guide rail 2 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown), and a driving pulley 6A is driven by a main scanning motor 4. And the driven pulley 6B are moved and scanned in the direction indicated by the arrow (main scanning direction) via a timing belt 5 stretched between them.

このキャリッジ3には、例えば、それぞれイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる4個の記録ヘッド7y、7c、7m、7k(色を区別しないときは「記録ヘッド7」という。)を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。   The carriage 3 includes, for example, four recording heads 7y, 7c, 7m, which are liquid ejection heads that eject ink droplets of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K), respectively. A plurality of ink ejection openings are arranged in a direction crossing the main scanning direction, and the ink droplet ejection direction is directed downward.

記録ヘッド7を構成する液体吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。また、各色毎に独立したヘッド構成に限るものではなく、複数の色の液滴を吐出する複数のノズルで構成されるノズル列を有する1又は複数の液体吐出ヘッドで構成することもできる。   The liquid discharge head constituting the recording head 7 includes a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that uses a phase change caused by liquid film boiling using an electrothermal transducer such as a heating resistor, and a metal phase change caused by a temperature change. A shape memory alloy actuator using an electrostatic force, an electrostatic actuator using an electrostatic force, and the like provided as pressure generating means for generating a pressure for discharging a droplet can be used. In addition, the configuration is not limited to an independent head for each color, and may be configured with one or a plurality of liquid ejection heads having a nozzle row composed of a plurality of nozzles that eject droplets of a plurality of colors.

また、キャリッジ3には、記録ヘッド7に各色のインクを供給するための各色のサブタンク8を搭載している。このサブタンク8にはインク供給チューブ9を介して図示しないメインタンク(インクカートリッジ)からインクが補充供給される。   The carriage 3 is also equipped with sub-tanks 8 for each color for supplying ink of each color to the recording head 7. Ink is supplied to the sub tank 8 from a main tank (ink cartridge) (not shown) via an ink supply tube 9.

一方、給紙カセット10などの用紙積載部(圧板)11上に積載した用紙12を給紙するための給紙部として、用紙積載部11から用紙12を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙ローラ)13及び給紙ローラ13に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド14を備え、この分離パッド14は給紙ローラ13側に付勢されている。   On the other hand, as a paper feeding unit for feeding paper 12 stacked on a paper stacking unit (pressure plate) 11 such as a paper feeding cassette 10, a half-moon roller (for separating and feeding the paper 12 one by one from the paper stacking unit 11) A separation pad 14 made of a material having a large friction coefficient is provided facing the sheet feeding roller 13 and the sheet feeding roller 13, and the separation pad 14 is urged toward the sheet feeding roller 13 side.

そして、この給紙部から給紙された用紙12を記録ヘッド7の下方側で搬送するため、用紙12を静電吸着して搬送するための搬送ベルト21と、給紙部からガイド15を介して送られる用紙12を搬送ベルト21との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ22と、略鉛直上方に送られる用紙12を略90°方向転換させて搬送ベルト21上に倣わせるための搬送ガイド23と、押さえ部材24で搬送ベルト21側に付勢された押さえコロ25とを備えている。また、搬送ベルト21表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ26を備えている。   In order to convey the sheet 12 fed from the sheet feeding unit below the recording head 7, a conveyance belt 21 for electrostatically attracting and conveying the sheet 12 and a guide 15 from the sheet feeding unit. A counter roller 22 for transporting the sheet 12 fed between the conveyor belt 21 and the conveyor belt 21, and for shifting the sheet 12 fed substantially vertically upward by approximately 90 ° to follow the conveyor belt 21. A conveyance guide 23 and a pressing roller 25 urged toward the conveyance belt 21 by a pressing member 24 are provided. In addition, a charging roller 26 as a charging unit for charging the surface of the transport belt 21 is provided.

ここで、搬送ベルト21は、無端状ベルトであり、搬送ローラ27とテンションローラ28との間に掛け渡されて、副走査モータ31からタイミングベルト32及びタイミングローラ33を介して搬送ローラ27が回転されることで、図2のベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。なお、搬送ベルト21の裏面側には記録ヘッド7による画像形成領域に対応してガイド部材29を配置している。また、帯電ローラ26は、搬送ベルト21の表層に接触し、搬送ベルト21の回動に従動して回転するように配置されている。   Here, the conveyance belt 21 is an endless belt, is stretched between the conveyance roller 27 and the tension roller 28, and the conveyance roller 27 rotates from the sub-scanning motor 31 via the timing belt 32 and the timing roller 33. By doing so, it is configured to circulate in the belt conveyance direction (sub-scanning direction) of FIG. A guide member 29 is disposed on the back side of the conveying belt 21 corresponding to the image forming area by the recording head 7. The charging roller 26 is disposed so as to come into contact with the surface layer of the transport belt 21 and rotate following the rotation of the transport belt 21.

搬送ベルト21としては、図3に示すように1層構造のベルトでも良く、又は図4に示すように複層(2層以上の)構造のベルトでもよい。1層構造の搬送ベルト21の場合には、用紙12や帯電ローラ26に接触するので、層全体を絶縁材料で形成している。また、複層構造の搬送ベルト21の場合には、用紙12や帯電ローラ26に接触する側は絶縁層21Aで形成し、用紙12や帯電ローラ26と接触しない側は導電層21Bで形成することが好ましい。   The transport belt 21 may be a single-layer belt as shown in FIG. 3 or a multi-layer (two or more layers) belt as shown in FIG. In the case of the conveyance belt 21 having a one-layer structure, the entire layer is formed of an insulating material because it contacts the paper 12 and the charging roller 26. In the case of the transport belt 21 having a multilayer structure, the side that contacts the paper 12 and the charging roller 26 is formed of an insulating layer 21A, and the side that does not contact the paper 12 and the charging roller 26 is formed of a conductive layer 21B. Is preferred.

1層構造の搬送ベルト21を形成する絶縁材料や複層構造の搬送ベルト21の絶縁層21Aを形成する絶縁材料としては、例えばPET、PEI、PVDF、PC、ETFE、PTFEなどの樹脂又はエラストマーで導電制御材を含まない材料であることが好ましく、体積抵抗率は1012Ωcm以上、好ましくは1015Ωcmなるように形成する。また、複層構造の搬送ベルト21の導電層導電層21Bを形成する材料としては、上記樹脂やエラストマーにカーボンを含有させて体積抵抗率が10〜10Ωcmとなるように形成することが好ましい。 Examples of the insulating material for forming the single-layered transport belt 21 and the insulating material for forming the insulating layer 21A of the multi-layered transport belt 21 include resins or elastomers such as PET, PEI, PVDF, PC, ETFE, and PTFE. It is preferable that the material does not contain a conductivity control material, and the volume resistivity is 10 12 Ωcm or more, preferably 10 15 Ωcm. In addition, as a material for forming the conductive layer conductive layer 21B of the transport belt 21 having a multilayer structure, the resin or elastomer is made to contain carbon so that the volume resistivity is 10 5 to 10 7 Ωcm. preferable.

ここで、搬送ローラ27の軸には、エンコーダホイール34を取り付け、このエンコーダホイール34のスリットを検知するエンコーダセンサ35を設けて、これらのエンコーダホイール34及びエンコーダセンサ35によって搬送ベルト21の移動量、移動速度を検出するためのロータリエンコーダ36を構成している。また、キャリッジ3の移動方向に沿って配置したエンコーダスケール42とキャリッジ3に設けたフォトセンサからなるエンコーダセンサ43によってキャリッジ3の移動量、移動速度を検出するためのリニアエンコーダ41を構成している。   Here, an encoder wheel 34 is attached to the shaft of the conveyance roller 27, and an encoder sensor 35 that detects a slit of the encoder wheel 34 is provided. The amount of movement of the conveyance belt 21 by the encoder wheel 34 and the encoder sensor 35, A rotary encoder 36 for detecting the moving speed is configured. Further, a linear encoder 41 for detecting the movement amount and movement speed of the carriage 3 is constituted by an encoder scale 42 arranged along the movement direction of the carriage 3 and an encoder sensor 43 comprising a photo sensor provided on the carriage 3. .

さらに、記録ヘッド7で記録された用紙12を排紙するための排紙部として、搬送ベルト21から用紙12を分離するための分離爪51と、排紙ローラ52及び排紙コロ53と、排紙される用紙12をストックする排紙トレイ54とを備えている。   Further, as a paper discharge unit for discharging the paper 12 recorded by the recording head 7, a separation claw 51 for separating the paper 12 from the transport belt 21, a paper discharge roller 52 and a paper discharge roller 53, and a discharge And a paper discharge tray 54 for stocking the paper 12 to be printed.

また、背部には両面給紙ユニット61が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット61は搬送ベルト21の逆方向回転で戻される用紙12を取り込んで反転させて再度カウンタローラ22と搬送ベルト21との間に給紙する。   A double-sided paper feeding unit 61 is detachably mounted on the back. The double-sided paper feeding unit 61 takes in the paper 12 returned by the reverse rotation of the transport belt 21, reverses it, and feeds it again between the counter roller 22 and the transport belt 21.

さらに、キャリッジ3の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド7のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構56を配置している。この維持回復機56は、記録ヘッド7の各ノズル面をキャピングするための各キャップ57と、ノズル面をワイピングするためのワイパー部材(ブレード部材)であるワイパーブレード58と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行なうときの液滴を受ける空吐出受け59などを備えている。   Further, a maintenance / recovery mechanism 56 for maintaining and recovering the nozzle state of the recording head 7 is disposed in the non-printing area on one side of the carriage 3 in the scanning direction. The maintenance / recovery machine 56 includes a cap 57 for capping each nozzle surface of the recording head 7, a wiper blade 58 which is a wiper member (blade member) for wiping the nozzle surface, and a thickened recording liquid. An empty discharge receptacle 59 for receiving droplets when performing empty discharge for discharging droplets that do not contribute to recording in order to be discharged is provided.

このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙12が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙12はガイド15で案内され、搬送ベルト21とカウンタローラ22との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド23で案内されて押さえコロ25で搬送ベルト21に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。   In the image forming apparatus configured as described above, the sheets 12 are separated and fed one by one from the sheet feeding unit, and the sheet 12 fed substantially vertically upward is guided by the guide 15, and includes the transport belt 21 and the counter roller 22. The leading end is guided by the conveying guide 23 and pressed against the conveying belt 21 by the pressing roller 25, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.

このとき、後述するACバイアス供給部から帯電ローラ26に対して正負が交互に繰り返す交番電圧を印加して、搬送ベルト21を交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが交互に所定の幅で繰り返されるパターンで帯電させる。この帯電した搬送ベルト21上に用紙12が給送されると、用紙12が搬送ベルト21に静電力で吸着され、搬送ベルト21の周回移動によって用紙12が副走査方向に搬送される。   At this time, an alternating voltage that alternately repeats positive and negative is applied to the charging roller 26 from an AC bias supply unit, which will be described later, and the charging voltage pattern that alternates the conveying belt 21, that is, in the sub-scanning direction that is the circumferential direction, is added. It is charged with a pattern in which negative and negative are alternately repeated with a predetermined width. When the paper 12 is fed onto the charged transport belt 21, the paper 12 is attracted to the transport belt 21 by electrostatic force, and the paper 12 is transported in the sub-scanning direction by the circular movement of the transport belt 21.

そこで、キャリッジ3を往路及び復路方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド7を駆動することにより、停止している用紙12にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙12を所定量搬送後、次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙12の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙12を排紙トレイ54に排紙する。   Therefore, by driving the recording head 7 according to the image signal while moving the carriage 3 in the forward and backward directions, ink droplets are ejected onto the stopped paper 12 to record one line. After transporting a predetermined amount, the next line is recorded. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 12 has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper 12 is discharged onto the paper discharge tray 54.

また、両面印刷の場合には、表面(最初に印刷する面)の記録が終了したときに、搬送ベルト21を逆回転させることで、記録済みの用紙12を両面給紙ユニット61内に送り込み、用紙12を反転させて(裏面が印刷面となる状態にして)再度カウンタローラ22と搬送ベルト21との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル21上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ54に排紙する   In the case of double-sided printing, when recording on the front surface (surface to be printed first) is completed, the recording belt 12 is fed into the double-sided paper feeding unit 61 by rotating the conveyor belt 21 in the reverse direction. The paper 12 is reversed (with the back surface being the printing surface), fed again between the counter roller 22 and the transport belt 21, controlled in timing, and transported onto the transport bell 21 as described above. After recording on the back side, the sheet is discharged onto the discharge tray 54.

また、印字(記録)待機中にはキャリッジ3は維持回復機構56側に移動されて、キャップ57で記録ヘッド7のノズル面がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ57で記録ヘッド7をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行い、この回復動作によって記録ヘッド7のノズル面に付着したインクを清掃除去するためにワイパーブレード58でワイピングを行なう。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行なう。これによって、記録ヘッド7の安定した吐出性能を維持する。   During printing (recording) standby, the carriage 3 is moved to the maintenance / recovery mechanism 56 side, the nozzle surface of the recording head 7 is capped by the cap 57, and the nozzles are kept in a wet state. To prevent. In addition, the recording liquid is sucked from the nozzle in a state where the recording head 7 is capped by the cap 57, and a recovery operation is performed to discharge the thickened recording liquid and bubbles, and the ink adhered to the nozzle surface of the recording head 7 by this recovery operation. Wiping is performed with a wiper blade 58 in order to remove the cleaning. In addition, an idle ejection operation for ejecting ink not related to recording is performed before the start of recording or during recording. Thereby, the stable ejection performance of the recording head 7 is maintained.

次に、記録ヘッド7を構成している液体吐出ヘッドの一例について図5及び図6を参照して説明する。なお、図5は同ヘッドの液室長手方向に沿う断面説明図、図6は同ヘッドの液室短手方向(ノズルの並び方向)の断面説明図である。   Next, an example of the liquid discharge head constituting the recording head 7 will be described with reference to FIGS. 5 is a cross-sectional explanatory view along the longitudinal direction of the liquid chamber of the head, and FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view of the head along the lateral direction of the liquid chamber (nozzle arrangement direction).

この液体吐出ヘッドは、流路板101と、この流路板101の下面に接合した振動板102と、流路板101の上面に接合したノズル板103とを接合して積層し、これらによって液滴(インク滴)を吐出するノズル104が連通する流路であるノズル連通路105及び圧力発生室である液室106、液室106に流体抵抗部(供給路)107を通じてインクを供給するための共通液室108に連通するインク供給口109などを形成している。   The liquid discharge head is formed by bonding and laminating a flow path plate 101, a vibration plate 102 bonded to the lower surface of the flow path plate 101, and a nozzle plate 103 bonded to the upper surface of the flow path plate 101. A nozzle communication path 105 that is a flow path through which a nozzle 104 that discharges droplets (ink droplets) communicates, a liquid chamber 106 that is a pressure generation chamber, and an ink for supplying ink to the liquid chamber 106 through a fluid resistance portion (supply path) 107. An ink supply port 109 and the like communicating with the common liquid chamber 108 are formed.

また、振動板102を変形させて液室106内のインクを加圧するための圧力発生手段(アクチュエータ手段)である電気機械変換素子としての2列(図6では1列のみ図示)の積層型圧電素子121と、この圧電素子121を接合固定するベース基板122とを備えている。なお、圧電素子121の間には支柱部123を設けている。この支柱部123は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子121と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。圧電素子121には駆動信号を与えるための図示しない駆動回路(駆動IC)を搭載した伝送手段としてのFPCケーブル126を接続している。   In addition, two rows (only one row is shown in FIG. 6) of stacked piezoelectric elements as electromechanical conversion elements that are pressure generating means (actuator means) for pressurizing ink in the liquid chamber 106 by deforming the diaphragm 102. An element 121 and a base substrate 122 to which the piezoelectric element 121 is bonded and fixed are provided. Note that a column portion 123 is provided between the piezoelectric elements 121. This support portion 123 is a portion formed simultaneously with the piezoelectric element 121 by dividing and processing the piezoelectric element member. However, since the drive voltage is not applied, the support portion 123 becomes a simple support. The piezoelectric element 121 is connected with an FPC cable 126 as a transmission means on which a drive circuit (drive IC) (not shown) for supplying a drive signal is mounted.

そして、振動板102の周縁部をフレーム部材130に接合し、このフレーム部材130には、圧電素子121及びベース基板122などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部131及び共通液室108となる凹部、この共通液室108に外部からインクを供給するためのインク供給穴132を形成している。このフレーム部材130は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。   The peripheral edge of the diaphragm 102 is joined to a frame member 130, and the frame member 130 serves as a through-hole 131 and a common liquid chamber 108 that house an actuator unit composed of the piezoelectric element 121 and the base substrate 122. A recess and an ink supply hole 132 for supplying ink from the outside to the common liquid chamber 108 are formed. The frame member 130 is formed by injection molding with a thermosetting resin such as an epoxy resin or polyphenylene sulfite, for example.

ノズル板103は各液室106に対応して直径10〜30μmのノズル104を形成し、流路板101に接着剤接合している。このノズル板103には液滴吐出面7a側に撥水層が形成されている。   The nozzle plate 103 forms a nozzle 104 having a diameter of 10 to 30 μm corresponding to each liquid chamber 106 and is bonded to the flow path plate 101 with an adhesive. A water repellent layer is formed on the nozzle plate 103 on the droplet discharge surface 7a side.

なお、この実施形態では、圧電素子121の圧電方向としてd33方向の変位を用いて液室106内インクを加圧する構成としているが、圧電素子121の圧電方向としてd31方向の変位を用いて加圧液室106内インクを加圧する構成とすることもできる。また、1つの基板122に1列の圧電素子121が設けられる構造とすることもできる。   In this embodiment, the ink in the liquid chamber 106 is pressurized using the displacement in the d33 direction as the piezoelectric direction of the piezoelectric element 121. However, the pressure in the d31 direction is used as the piezoelectric direction of the piezoelectric element 121. The ink in the liquid chamber 106 may be pressurized. Alternatively, a structure in which one row of piezoelectric elements 121 is provided on one substrate 122 may be employed.

このように構成した液体吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子121に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子121が収縮し、振動板102が下降して液室106の容積が膨張することで、液室106内にインクが流入し、その後圧電素子121に印加する電圧を上げて圧電素子121を積層方向に伸長させ、振動板102をノズル104方向に変形させて液室106の容積/体積を収縮させることにより、液室106内の記録液が加圧され、ノズル104から記録液の滴が吐出(噴射)される。   In the liquid discharge head having such a configuration, for example, by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 121 from the reference potential, the piezoelectric element 121 contracts, and the diaphragm 102 descends to expand the volume of the liquid chamber 106. Then, the ink flows into the liquid chamber 106, and then the voltage applied to the piezoelectric element 121 is increased to extend the piezoelectric element 121 in the stacking direction, and the diaphragm 102 is deformed in the direction of the nozzle 104, so that the volume / volume of the liquid chamber 106 is increased. By contracting the volume, the recording liquid in the liquid chamber 106 is pressurized, and droplets of the recording liquid are ejected (jetted) from the nozzle 104.

そして、圧電素子121に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板102が初期位置に復元し、液室106が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室108から液室106内に記録液が充填される。そこで、ノズル104のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。   Then, by returning the voltage applied to the piezoelectric element 121 to the reference potential, the diaphragm 102 is restored to the initial position, and the liquid chamber 106 expands to generate a negative pressure. The recording liquid is filled in 106. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 104 is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next droplet discharge.

なお、このヘッドの駆動方法については上記の例(引き−押し打ち)に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。   Note that the driving method of the head is not limited to the above example (pulling-pushing), and it is also possible to perform striking or pushing depending on the direction to which the driving waveform is given.

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図7のブロック図を参照して説明する。
この制御部200は、この装置全体の制御を司るCPU211と、CPU211が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM202と、画像データ等を一時格納するRAM203と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ204と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行なう画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC205とを備えている。
Next, an outline of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to the block diagram of FIG.
In the control unit 200, the CPU 211 that controls the entire apparatus, the ROM 202 that stores programs executed by the CPU 211 and other fixed data, the RAM 203 that temporarily stores image data and the like, and the power supply of the apparatus are cut off. A rewritable non-volatile memory 204 for holding data in between, an image processing for performing various signal processing and rearrangement on image data, and an ASIC 205 for processing input / output signals for controlling the entire apparatus. ing.

また、この制御部200は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行なうためのI/F206と、記録ヘッド7を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動波形を生成する駆動波形生成手段を含む印刷制御部207と、キャリッジ3側に設けた記録ヘッド7を駆動するためのヘッドドライバ(ドライバIC)208と、主走査モータ4及び副走査モータ31を駆動するためのモータ駆動部210と、帯電ローラ34にACバイアスを供給するACバイアス供給部212と、エンコーダセンサ43、35からの各検出信号、環境温度を検出する温度センサなどの各種センサからの検出信号を入力するためのI/O213などを備えている。また、この制御部200には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行なうための操作パネル214が接続されている。   The control unit 200 also includes an I / F 206 for transmitting and receiving data and signals to and from the host, data transfer means for driving and controlling the recording head 7, and drive waveform generation means for generating a drive waveform. A print control unit 207; a head driver (driver IC) 208 for driving the recording head 7 provided on the carriage 3 side; a motor driving unit 210 for driving the main scanning motor 4 and the sub-scanning motor 31; An AC bias supply unit 212 that supplies an AC bias to the roller 34, I / O 213 for inputting detection signals from encoder sensors 43 and 35, detection signals from various sensors such as a temperature sensor that detects environmental temperature, and the like It has. The control unit 200 is connected to an operation panel 214 for inputting and displaying information necessary for the apparatus.

また、制御部200は、リニアエンコーダを構成するエンコーダセンサ43からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて主走査モータ4に対する駆動出力値(制御値)を算出してモータ駆動部210を介して主走査モータ4を駆動する。同様に、ロータリエンコーダを構成するエンコーダセンサ35からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて副走査モータ31対する駆動出力値(制御値)を算出してモータ駆動部210を介しモータドライバを介して副走査モータ31を駆動する。   The control unit 200 also detects a speed detection value and a position detection value obtained by sampling a detection pulse from the encoder sensor 43 constituting the linear encoder, and a speed target value and a position target obtained from a previously stored speed / position profile. The drive output value (control value) for the main scanning motor 4 is calculated based on the value and the main scanning motor 4 is driven via the motor driving unit 210. Similarly, based on the speed detection value and position detection value obtained by sampling the detection pulse from the encoder sensor 35 constituting the rotary encoder, and the speed target value and position target value obtained from the previously stored speed / position profile. Then, a drive output value (control value) for the sub-scanning motor 31 is calculated, and the sub-scanning motor 31 is driven via the motor driver 210 and the motor driver.

ここで、制御部200は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側のプリンタドライバを含む画像処理プログラムからの画像データ等をケーブル或いはネットを介してI/F206で受信する。   Here, the control unit 200 transmits image data or the like from an image processing program including an information processing apparatus such as a personal computer, an image reading apparatus such as an image scanner, and a printer driver on the host side such as an imaging apparatus such as a digital camera. The data is received by the I / F 206 via the net.

そして、制御部200のCPU201は、I/F206に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC205にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ない、この画像データを印刷制御部207からヘッドドライバ208に転送する。   The CPU 201 of the control unit 200 reads and analyzes the print data in the reception buffer included in the I / F 206, performs necessary image processing, data rearrangement processing, and the like in the ASIC 205, and prints the image data. The data is transferred from the unit 207 to the head driver 208.

印刷制御部207は、上述した画像データをシリアルデータでヘッドドライバ208に転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号(マスク信号)などをヘッドドライバ208に出力する以外にも、ROMに格納されている駆動信号のパターンデータをD/A変換するD/A変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含み、1の駆動パルス(駆動信号)或いは複数の駆動パルス(駆動信号)で構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ208に対して出力する。   The print control unit 207 transfers the above-described image data to the head driver 208 as serial data, and transmits a transfer clock, a latch signal, a droplet control signal (mask signal), and the like necessary for the transfer of the image data and confirmation of the transfer. In addition to the output to the head driver 208, a drive waveform generator and a head driver composed of a D / A converter, a voltage amplifier, a current amplifier, etc. for D / A conversion of drive signal pattern data stored in the ROM Drive waveform selection means for generating a drive waveform composed of one drive pulse (drive signal) or a plurality of drive pulses (drive signal) and outputting the drive waveform to the head driver 208.

ヘッドドライバ208は、シリアルに入力される記録ヘッド7の1行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部207から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッド7の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子(例えば前述したような圧電素子)に対して印加することで記録ヘッド7を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴(大ドット)、中滴(中ドット)、小滴(小ドット)など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。   The head driver 208 selectively selects droplets of the recording head 7 based on image data corresponding to one line of the recording head 7 input serially, and forms a driving signal provided from the print control unit 207. The recording head 7 is driven by applying it to a driving element (for example, a piezoelectric element as described above) that generates energy to be discharged. At this time, by selecting a driving pulse constituting the driving waveform, for example, dots having different sizes such as large droplets (large dots), medium droplets (medium dots), and small droplets (small dots) can be distinguished. it can.

次に、この画像形成装置における搬送ベルト21に対する帯電制御について図8以降をも参照して説明する。
前述したように搬送ベルト21を駆動する搬送ローラ27の端部に設けたエンコーダ36によって回転量を検出して、この検出した回転量に応じて制御部200から副走査モータ31を駆動制御するとともに、帯電ローラ26に高圧(ACバイアス)を印加するACバイアス供給部(高圧電源)212の出力を制御する。
Next, charging control for the conveying belt 21 in the image forming apparatus will be described with reference to FIG.
As described above, the amount of rotation is detected by the encoder 36 provided at the end of the conveying roller 27 that drives the conveying belt 21, and the sub-scanning motor 31 is driven and controlled from the control unit 200 in accordance with the detected amount of rotation. The output of an AC bias supply unit (high voltage power source) 212 that applies a high voltage (AC bias) to the charging roller 26 is controlled.

このACバイアス供給部212によって、帯電ローラ26に印加する正負極の印加電圧の周期(印加時間)を制御し、同時に制御部200によって、搬送ベルト21の駆動を制御することで、搬送ベルト21上に所定の帯電周期長で正負極の電荷を印加することができる。ここで、「帯電周期長」とは、図8にも示すように正負極の印加電圧の1周期当りの搬送方向の幅(距離)である。   The AC bias supply unit 212 controls the cycle (application time) of the positive and negative voltages applied to the charging roller 26, and at the same time, the control unit 200 controls the driving of the conveyance belt 21, thereby The positive and negative charges can be applied to the electrode with a predetermined charging cycle length. Here, the “charging cycle length” is a width (distance) in the transport direction per cycle of the applied voltage of the positive and negative electrodes as shown in FIG.

ここで、前述したように、印刷を開始するとき、搬送ローラ27を副走査モータ31で回転駆動して搬送ベルト21を図1で時計周りに回転させ、同時にACバイアス供給部212から帯電ローラ26に対して正負極の方形波を印加する。これによって、帯電ローラ26は搬送ベルト21の絶縁層21Aに当接しているので、搬送ベルト21の絶縁層21Aに、図8に示すように、正極性の電荷と負極性の電荷が搬送ベルト21の搬送方向に対して交互に印加され(帯状の正極性の帯電領域301と負極性の帯電領域302が交互に形成され)、図9に示すように搬送ベルト21上に不平等電界が生成される。   Here, as described above, when printing is started, the transport roller 27 is rotationally driven by the sub-scanning motor 31 to rotate the transport belt 21 clockwise in FIG. 1, and at the same time from the AC bias supply unit 212 to the charging roller 26. A square wave of positive and negative electrodes is applied to. As a result, the charging roller 26 is in contact with the insulating layer 21A of the conveyor belt 21, so that positive and negative charges are transferred to the insulating belt 21A of the conveyor belt 21 as shown in FIG. Are applied alternately in the transport direction (band-shaped positive charge areas 301 and negative charge areas 302 are alternately formed), and an unequal electric field is generated on the transport belt 21 as shown in FIG. The

この正負極の電荷を印加される搬送ベルト21の絶縁層21Aは、前述したように、体積抵抗率が1012Ωcm以上、好ましくは1015Ωcmなるように形成しているから、絶縁層21Aに帯電した正と負の電荷が、その境界で移動することを防ぐことができ、絶縁層21Aに印加された正負極の電荷を保持することができる。 As described above, the insulating layer 21A of the conveying belt 21 to which the positive and negative charges are applied is formed so that the volume resistivity is 10 12 Ωcm or more, preferably 10 15 Ωcm. The charged positive and negative charges can be prevented from moving at the boundary, and the positive and negative charges applied to the insulating layer 21A can be held.

こおで、用紙12が絶縁層21Aに正負極の電荷が形成されることによって不平等電界が発生している搬送ベルト21へと送り込まれると、用紙12は電界の向きに沿って瞬時に分極する。図10に示すように、不平等電界により用紙の搬送ベルト面側の搬送ベルトと引力をなす電荷は密となり、その反対側の用紙表面に現れる搬送ベルト21と斥力をなす電荷は疎となる。この電荷の差により用紙12は搬送ベルト21に瞬時に吸着する。また、用紙12は有限な抵抗を持っているので、これと同時に用紙12の吸着面およびその反対側には真電荷が誘起される。   Here, when the paper 12 is fed to the conveyor belt 21 where an unequal electric field is generated by the formation of positive and negative charges on the insulating layer 21A, the paper 12 is instantly polarized along the direction of the electric field. To do. As shown in FIG. 10, due to the unequal electric field, the charge that forms an attractive force with the conveyance belt on the conveyance belt side of the sheet becomes dense, and the charge that forms a repulsive force with the conveyance belt 21 that appears on the opposite sheet surface becomes sparse. Due to this charge difference, the sheet 12 is instantaneously adsorbed to the transport belt 21. Further, since the sheet 12 has a finite resistance, at the same time, a true charge is induced on the adsorption surface of the sheet 12 and the opposite side.

この用紙12の吸着面側に誘起された正負の真電荷は搬送ベルト21上に印加された電荷と引き合うことで安定して吸着力をなしているが、その反対側に誘起された正負の真電荷は不安定である。この用紙12の吸着面側と反対側の表面に誘起された真電荷は、用紙12は表面抵抗率が10Ω/□〜1013Ω/□という有限な抵抗値を持っているため、電荷が移動でき、時間の経過とともに隣り合う正負極の電荷が引き合い移動することで中和されながら減少する。 The positive and negative true charges induced on the suction surface side of the paper 12 stably attracts by attracting the charges applied on the conveyor belt 21, but the positive and negative true charges induced on the opposite side of the sheet 12. The charge is unstable. Since the sheet 12 has a finite resistance value of 10 7 Ω / □ to 10 13 Ω / □, the true charge induced on the surface opposite to the suction surface side of the sheet 12 is charged. The charge of adjacent positive and negative electrodes attracts and moves as time passes, and decreases while being neutralized.

この結果、搬送ベルト21上の電荷は用紙12の吸着面側に誘起された真電荷とつり合いがとれ電界が閉じられ、用紙12の吸着面と反対側に誘起された真電荷は前述したとおり中和されて電界が閉じられる。すなわち、記録ヘッド7へ向かう電界が減少していくこととなる。また、搬送ベルト21面に印加された電荷と搬送ベルト21の電荷と疎力をなす電荷が用紙12表面上から減少するため用紙12の搬送ベルト21への吸着力は時間とともに増加していく。   As a result, the charge on the conveyor belt 21 balances with the true charge induced on the suction surface side of the paper 12 and the electric field is closed, and the true charge induced on the opposite side of the suction surface of the paper 12 is medium as described above. It is summed to close the electric field. That is, the electric field toward the recording head 7 decreases. In addition, since the charge applied to the surface of the transport belt 21 and the charge of the transport belt 21 and the charge forming a weak force decrease from the surface of the paper 12, the adsorption force of the paper 12 to the transport belt 21 increases with time.

ここで、用紙12表面上の表面電位の減少量及び電荷が消滅するまでの時間は、用紙12の抵抗値や帯電周期長によって異なり、用紙12の抵抗が高いほど、用紙表面(搬送ベルトと反対側の面)に誘起された電荷の単位時間当たりの移動量が小さくなり、表面の電荷が中和されるのに時間を要する。また、帯電周期長が長いほど、誘起された正負極の電荷間は離れることになるので、電荷が移動する際の実質的な抵抗が大きくなる。更に、正負極の電荷間に作用する電位も距離に反比例し減少するため、同様に表面の電荷が中和されるのに時間を要することとなる。   Here, the amount of decrease in the surface potential on the surface of the paper 12 and the time until the charge disappears vary depending on the resistance value of the paper 12 and the charging cycle length, and the higher the resistance of the paper 12, the more the surface of the paper 12 (as opposed to the conveyance belt). The amount of charge induced on the side surface) per unit time is reduced, and it takes time for the surface charge to be neutralized. Further, the longer the charging cycle length, the farther the induced positive and negative charges are separated from each other, so that the substantial resistance when the charges move increases. Furthermore, since the potential acting between the positive and negative charges also decreases in inverse proportion to the distance, it similarly takes time for the surface charges to be neutralized.

したがって、用紙12の抵抗値が同じで、かつ、搬送ベルト21上に印加された単位面積当たりの電荷量が同じであれば、用紙表面(搬送ベルトと反対側の面)の電荷の消失時間は、帯電周期長の約2乗に比例することとなる。   Therefore, if the resistance value of the paper 12 is the same and the charge amount per unit area applied on the transport belt 21 is the same, the charge disappearance time on the paper surface (surface opposite to the transport belt) is , Which is proportional to the square of the charging cycle length.

次に、記録ヘッド7から搬送ベルト21上に吸着された用紙12へと液滴を吐出しているときに用紙上に電荷がある場合の液滴の挙動について図11を参照して説明する。   Next, the behavior of the liquid droplet when there is an electric charge on the paper when the liquid droplet is ejected from the recording head 7 onto the paper 12 adsorbed on the conveyance belt 21 will be described with reference to FIG.

同図(a)に示すように、記録ヘッド7の104より吐出された液滴401Aは、搬送ベルト21に吸着された用紙12上の表面電位によって発生した電界の影響を受け、同図(b)に示すように、液滴401Aに真電荷が誘起され、インク液滴401Aは主滴402Aとミスト(従滴)403Aとに分裂する。このとき、同図(c)に示すように、ミスト403Aは用紙12と同極性に帯電していることが多いため、同極となる用紙12上の電荷と反発し、同図(d)に示すように、記録ヘッド7の液滴吐出面7a側へ逆流し、記録ヘッド7の液滴吐出面7a付近に付着することになる。   As shown in FIG. 10A, the droplet 401A ejected from the recording head 7 104 is affected by the electric field generated by the surface potential on the paper 12 adsorbed to the transport belt 21, and is shown in FIG. ), A true charge is induced in the droplet 401A, and the ink droplet 401A is split into a main droplet 402A and a mist (follower droplet) 403A. At this time, as shown in FIG. 6C, the mist 403A is often charged with the same polarity as the paper 12, and thus repels the charge on the paper 12 having the same polarity, and the mist 403A shown in FIG. As shown, the liquid flows backward to the droplet discharge surface 7 a side of the recording head 7 and adheres to the vicinity of the droplet discharge surface 7 a of the recording head 7.

このように、ミストが記録ヘッド7の液滴吐出面7aに付着すると、液滴吐出面7aの撥水性が損なわれてノズルダウン(目詰まりによる吐出不能、吐出方向の曲がりなどの吐出不良)が発生しやすくなる。ノズルダウンが発生すると印刷画像上にシロ筋となって現れ、著しく画質を損ねることになる。   As described above, when the mist adheres to the droplet discharge surface 7a of the recording head 7, the water repellency of the droplet discharge surface 7a is impaired, resulting in nozzle down (discharge failure such as inability to discharge due to clogging or bending in the discharge direction). It tends to occur. When nozzle down occurs, it appears as a white streak on the printed image, and the image quality is significantly impaired.

そこで、本発明においては液体吐出ヘッドの構造自体をミストの逆流を低減する構成とする。
先ず、静電場解析シミュレーションによってヘッド−媒体間の電界強度を抑制する構造/材質について検討した。計算条件として、ヘッドのモデル構造は、図12に示すように、アクチュエータ部501、支持基板部502、電極部503を有する構成とした。アクチュエータ部501は、圧電素子或いは電気熱変換素子等により電気−圧力変換を行なう部位であり、吐出口(ノズル)が形成されたノズル面504を有している。支持基板部502はアクチュエータ部501を支持或いは固定する部位である。電極部503はアクチュエータ部501に対して駆動信号を伝える部位である。
Therefore, in the present invention, the structure itself of the liquid discharge head is configured to reduce the backflow of mist.
First, the structure / material for suppressing the electric field strength between the head and the medium was examined by electrostatic field analysis simulation. As a calculation condition, the model structure of the head is configured to include an actuator unit 501, a support substrate unit 502, and an electrode unit 503 as shown in FIG. The actuator unit 501 is a part that performs electric-pressure conversion by a piezoelectric element, an electrothermal conversion element, or the like, and has a nozzle surface 504 on which a discharge port (nozzle) is formed. The support substrate portion 502 is a portion that supports or fixes the actuator portion 501. The electrode part 503 is a part that transmits a drive signal to the actuator part 501.

また、このヘッド500はキャリッジ505に搭載され、ヘッド500は正負極に一定周期で帯電された搬送ベルト506に静電力で吸着された媒体507に対向しているものとする。   Further, it is assumed that the head 500 is mounted on a carriage 505, and the head 500 is opposed to a medium 507 adsorbed by an electrostatic force to a conveyance belt 506 charged with positive and negative electrodes at a constant cycle.

以上の条件下でシミュレーションを行なったところ、まず、ヘッド500を絶縁体で構成した場合と導電体で構成した場合とで、ヘッド−媒体間の電界強度に大きな違いがあることが判明した。ただし、駆動信号を伝える電極部503だけはいずれの場合も導電体でなければならない。   When simulation was performed under the above conditions, it was first found that there was a great difference in the electric field strength between the head and the medium when the head 500 was made of an insulator and when it was made of a conductor. However, only the electrode portion 503 for transmitting the drive signal must be a conductor in any case.

ここで、ヘッド構成は次のとおりとする。
ヘッドA:ヘッド500のすべての構成部材が導電体で構成されている場合。
ヘッドB:ヘッド500の電極部503を除く構成部材が絶縁体で構成され、電極部500がノズル面504の全面積の90%である場合(図13)。
ヘッドC:ヘッド500の電極部503を除く構成部材が絶縁体で構成され、電極部500がノズル面504の全面積の80%である場合(図14)。
ヘッドD:ヘッド500の電極部503を除く構成部材が絶縁体で構成され、電極部500がノズル面504の全面積の100%である場合
なお、電極部503は、100%以外、いずれもノズル面504の中央に配置されるものとする。
Here, the head configuration is as follows.
Head A: When all the constituent members of the head 500 are made of a conductor.
Head B: When the constituent members excluding the electrode portion 503 of the head 500 are made of an insulator, and the electrode portion 500 is 90% of the total area of the nozzle surface 504 (FIG. 13).
Head C: When the constituent members excluding the electrode portion 503 of the head 500 are made of an insulator, and the electrode portion 500 is 80% of the total area of the nozzle surface 504 (FIG. 14).
Head D: When the constituent members excluding the electrode portion 503 of the head 500 are made of an insulator, and the electrode portion 500 is 100% of the total area of the nozzle surface 504. Note that the electrode portion 503 is a nozzle other than 100%. It is assumed that it is arranged at the center of the surface 504.

図15はヘッド表面付近の電界強度の絶対値を表わしたものである。横軸のヘッド位置とは、図12のP1〜P2間に対応するものである。ヘッドAの電界強度は実線Aで、ヘッドBの電界強度は破線Bで、ヘッドCの電界強度は一点鎖線Cで、ヘッドDの電界強度は二点鎖線Dでそれぞれ示すようになった。   FIG. 15 shows the absolute value of the electric field intensity near the head surface. The head position on the horizontal axis corresponds to between P1 and P2 in FIG. The electric field strength of the head A is indicated by a solid line A, the electric field strength of the head B is indicated by a broken line B, the electric field strength of the head C is indicated by a one-dot chain line C, and the electric field strength of the head D is indicated by a two-dot chain line D.

この結果から、ヘッド500のすべての構成部材が導電体で構成され、液滴吐出面が導電体で構成されているヘッドAと、ヘッドの外周部を含めて液滴吐出面を構成する絶縁体を介して被記録媒体と対向する部位に導電体となる電極部を配置して構成されているヘッドDとは、ヘッド−媒体間の電界強度が、ヘッドの外周部に液滴吐出面を構成する絶縁体を介して被記録媒体と対向する部位に導電体となる電極部がない構成のヘッドB、Cに比べて電界強度が相対的に高くなることが分かる。
From this result, all the constituent members of the head 500 are made of a conductor, the head A in which the droplet discharge surface is made of a conductor, and the insulator that forms the droplet discharge surface including the outer periphery of the head. The head D, which is configured by disposing an electrode portion serving as a conductor in a portion facing the recording medium via the head, is configured such that the electric field strength between the head and the medium forms a droplet discharge surface on the outer periphery of the head. It can be seen that the electric field strength is relatively higher than that of the heads B and C in which there is no electrode portion serving as a conductor in a portion facing the recording medium via the insulator.

つまり、液滴吐出面を絶縁体で構成し、ノズル面(液滴吐出面)に対して電極部を配置する割合を下げると、ヘッド−媒体間の電界強度を抑制する効果があるということが分かる。言い換えれば、ノズル面の端部に導電体からなる電極を配置しない構造が帯電ミスト(ミストの逆流)抑制ということから好ましいことが分かる。   In other words, if the droplet discharge surface is made of an insulator and the ratio of the electrode portions to the nozzle surface (droplet discharge surface) is lowered, there is an effect of suppressing the electric field strength between the head and the medium. I understand. In other words, it can be seen that a structure in which an electrode made of a conductor is not disposed at the end of the nozzle surface is preferable because it suppresses charging mist (back flow of mist).

このように、記録ヘッドの液滴吐出面は絶縁体で構成され、記録ヘッドの外周部であって絶縁体を介して被記録媒体と対向する部位には導電体を有しない構成とすることで、ミストの逆流を抑制して画像品質を向上することができる。   In this manner, the droplet discharge surface of the recording head is made of an insulator, and the outer periphery of the recording head is configured to have no conductor at a portion facing the recording medium via the insulator. In addition, it is possible to suppress the backflow of mist and improve the image quality.

次に、前述のヘッド構成のように液滴吐出面に対して垂直な方向に複数の層を有する構造のヘッドにおける主要構成物質について説明する。
ここでは、主要構成部材の誘電率に着目して検討を行なった。この結果を図16に示している。電極部503よりノズル面504側の部材の誘電率をεb、ノズル面504とは逆側の部材の誘電率をεaとすると、ヘッドの各位置における電界強度は、εa=εbの場合には破線E、εa<εbの場合は実線F、εa>εbの場合は一点鎖線Gでそれぞれ示すようになる。
Next, the main constituent materials in the head having a structure having a plurality of layers in the direction perpendicular to the droplet discharge surface as in the head configuration described above will be described.
Here, the investigation was conducted by paying attention to the dielectric constant of the main constituent members. The result is shown in FIG. When the dielectric constant of the member on the nozzle surface 504 side from the electrode portion 503 is εb and the dielectric constant of the member on the opposite side to the nozzle surface 504 is εa, the electric field strength at each position of the head is a broken line when εa = εb. In the case of E and εa <εb, the solid line F, and in the case of εa> εb, the dot-and-dash line G indicates.

つまり、電極部503よりノズル面504側の構成部材に低誘電率の材料を、電極部503よりノズル面504と逆側の構成部材にはそれよりも高誘電率の材料を使用すると、ヘッド−被記録媒体間の電界強度を抑制する効果があるということが分かった。これは圧力変換手段として電気熱変換素子を使用する、いわゆるサーマル型ヘッドの使用が適していると言える。   That is, if a material having a low dielectric constant is used for a component on the nozzle surface 504 side of the electrode portion 503 and a material having a higher dielectric constant is used for a component on the opposite side of the nozzle surface 504 than the electrode portion 503, the head- It was found that there is an effect of suppressing the electric field strength between the recording media. It can be said that the use of a so-called thermal type head using an electrothermal conversion element as pressure conversion means is suitable.

使用する部材の例としては、支持基板部にはある程度の硬度があり加工も容易なPTFE(ポリ四フッ化エチレン)や、ETFE(テトラフルオロエチレンとエチレンの共重合体)等のフッ素樹脂、液室部材、ノズル板等の部材には、上記特徴に加え比較的低誘電率な材料であるPE(ポリエチレン)等が好適である。   Examples of members to be used include fluororesins such as PTFE (polytetrafluoroethylene) and ETFE (tetrafluoroethylene and ethylene copolymer), which have a certain degree of hardness and are easy to process, For the members such as the chamber member and the nozzle plate, PE (polyethylene) which is a material having a relatively low dielectric constant in addition to the above characteristics is suitable.

このように液滴吐出面に対して垂直方向に異なる主要構成物質からなる複数の層を有する場合、液滴吐出面に最も近い層の主要構成物質の誘電率が、他の主要構成物質の誘電率より低い構成とすることで、ヘッド−被記録媒体間の電界強度を抑制することができる。   Thus, when having a plurality of layers made of different main constituent materials in the direction perpendicular to the droplet discharge surface, the dielectric constant of the main constituent material of the layer closest to the droplet discharge surface is the dielectric constant of the other main constituent materials. By making the configuration lower than the ratio, the electric field strength between the head and the recording medium can be suppressed.

また、このように絶縁体でヘッドを構成する場合、キャリッジの移動などによる静電気がヘッド表面に発生することがある。このような静電気もノズル表面付近に微小電界を発生させ、ノズル面へのミスト付着を招く一因となる可能性がある。これはノズル表面を導電性材料で作られたワイパー部材で払拭することによって、ノズル面の除電と同時にワイピングも行なうことができる。   Further, when the head is configured with an insulator as described above, static electricity due to movement of the carriage or the like may occur on the head surface. Such static electricity may also cause a minute electric field near the nozzle surface and cause mist adhesion to the nozzle surface. By wiping the nozzle surface with a wiper member made of a conductive material, wiping can be performed at the same time as discharging of the nozzle surface.

ここで、液滴を吐出するためのエネルギー発生手段(圧力発生手段)が電気熱変換素子であるサーマル型ヘッドの一例について図17を参照して説明する。
この液体吐出ヘッドは、電気熱変換素子601を有する支持基板(アクチュエータ基板)602に、流路(液室)603の側壁を構成する流路板604を積層し、この流路板604上にノズル605を形成したノズル板606を積層して構成している。このヘッドでは、電気熱変換素子601に駆動信号を与えることによってインク中に膜沸騰による気泡が発生して流路603内のインクが加圧されノズル605から液滴が吐出される。
Here, an example of a thermal head in which the energy generating means (pressure generating means) for discharging droplets is an electrothermal conversion element will be described with reference to FIG.
In this liquid discharge head, a flow path plate 604 constituting a side wall of a flow path (liquid chamber) 603 is laminated on a support substrate (actuator substrate) 602 having an electrothermal conversion element 601, and a nozzle is formed on the flow path plate 604. A nozzle plate 606 on which 605 is formed is laminated. In this head, by supplying a drive signal to the electrothermal transducer 601, bubbles are generated in the ink due to film boiling, the ink in the flow path 603 is pressurized, and the droplets are ejected from the nozzles 605.

以下に、具体的な実施例を説明する。
(実施例1)
支持基板122をPTFE(ポリ四フッ化エチレン)で作製し、圧力変換手段としての積層圧電素子121を嫌気性接着剤によって支持基板121に接合した。次に、ダイシングソーを用いてこの圧電素子に溝加工を行った。この溝加工した圧電素子の側面に通電部材としてFPCケーブル126をはんだを用いて接合し、アクチュエータ部を形成した。次に、ポリイミド製のノズル板103と振動板102と、DFRで形成した流路板101を高精度に位置決め積層し、それぞれの界面をエポキシ接着剤で接合した。この振動板102の裏面に先に製作したアクチュエータ部の圧電素子121の上面をエポキシ接着剤で接合し、最後に樹脂製のフレーム部材130を振動板102の裏面及び支持基板122の端面に嫌気性接着剤で接着し、ピエゾ型インクジェットヘッドを作製した。
Specific examples will be described below.
(Example 1)
The support substrate 122 was made of PTFE (polytetrafluoroethylene), and the laminated piezoelectric element 121 as a pressure converting means was joined to the support substrate 121 with an anaerobic adhesive. Next, the piezoelectric element was grooved using a dicing saw. An FPC cable 126 as a current-carrying member was joined to the side surface of the grooved piezoelectric element using solder to form an actuator portion. Next, the nozzle plate 103 made of polyimide, the vibration plate 102, and the flow path plate 101 formed of DFR were positioned and laminated with high accuracy, and the respective interfaces were joined with an epoxy adhesive. The upper surface of the piezoelectric element 121 of the actuator part manufactured previously is joined to the back surface of the vibration plate 102 with an epoxy adhesive, and finally the resin frame member 130 is anaerobic on the back surface of the vibration plate 102 and the end surface of the support substrate 122. Bonding with an adhesive produced a piezo ink jet head.

このインクジェットヘッドをプリンタに搭載して、自社標準チャートによる印字耐久試験を行ったところ、ノズル面のクリーニングなしで100枚の連続印刷ができた。   When this ink jet head was mounted on a printer and a printing durability test was conducted using an in-house standard chart, 100 sheets could be continuously printed without cleaning the nozzle surface.

比較として支持基板にSUS430を使用したインクジェットヘッドを作製し、同様にプリンタに搭載して印字試験を行った場合は、約60枚目でノズルダウンが発生した。   For comparison, when an ink jet head using SUS430 as a support substrate was manufactured and similarly mounted on a printer and a print test was performed, nozzle down occurred at about the 60th sheet.

よって、この場合では支持基板を絶縁体で構成することによりインクミストによるノズルダウンを抑制することができたものと言える。   Therefore, in this case, it can be said that the nozzle down due to the ink mist can be suppressed by configuring the support substrate with an insulator.

(実施例2)
支持基板602をフッ素樹脂で作製し、圧力変換手段として電気熱変換素子601を設け、この電気熱変換素子601の側面に通電部材としてFPCをはんだを用いて接合しアクチュエータ部を形成した。次に、ノズル板606、流路板604をPE(ポリエチレン)で形成し、それぞれの界面をエポキシ接着剤で接合した。この流路板604とアクチュエータ部の支持基板602とを嫌気性接着剤で接着してサーマル型インクジェットヘッドを作製した。
(Example 2)
The support substrate 602 was made of a fluororesin, and an electrothermal conversion element 601 was provided as pressure conversion means, and an FPC was joined as an energizing member to the side surface of the electrothermal conversion element 601 using solder to form an actuator portion. Next, the nozzle plate 606 and the flow path plate 604 were formed of PE (polyethylene), and the respective interfaces were joined with an epoxy adhesive. The flow path plate 604 and the support substrate 602 of the actuator unit were bonded with an anaerobic adhesive to produce a thermal ink jet head.

このインクジェットヘッドをプリンタに搭載して、自社標準チャートによる印字耐久試験を行ったところ、ノズル面のクリーニングなしで80枚の連続印刷が出来た。   When this ink jet head was mounted on a printer and a print durability test was conducted using an in-house standard chart, 80 sheets could be continuously printed without cleaning the nozzle surface.

比較としてノズル板をポリイミド、流路板をDFRで形成したインクジェットヘッドを作製し、同様にプリンタに搭載して印字試験を行った場合は、約40枚目でノズルダウンが発生した。   For comparison, when an ink jet head having a nozzle plate formed of polyimide and a flow path plate formed of DFR was manufactured and similarly mounted on a printer and a print test was performed, the nozzle down occurred at about the 40th sheet.

よって、この場合では電極よりノズル面側を低誘電率材料で構成することによりインクミストによるノズルダウンを抑制することができると言える。   Therefore, in this case, it can be said that the nozzle down due to the ink mist can be suppressed by forming the nozzle surface side of the electrode with a low dielectric constant material.

このように、記録ヘッドの液滴吐出面を絶縁体で構成し、記録ヘッドの外周部であって絶縁体を介して被記録媒体と対向する部位には導電体を有しない構成とすることで、ミストの付着を低減することができて、安定した滴吐出を行うことができ、画像品質を向上することができる。この場合、記録ヘッドは駆動信号を伝送する伝送手段以外の部分が絶縁体で構成されていることで、ミスト付着低減を簡単な構成で得ることができる。   In this way, the droplet discharge surface of the recording head is made of an insulator, and the outer periphery of the recording head is configured so as not to have a conductor at a portion facing the recording medium via the insulator. Therefore, mist adhesion can be reduced, stable droplet ejection can be performed, and image quality can be improved. In this case, since the recording head is composed of an insulator other than the transmission means for transmitting the drive signal, mist adhesion can be reduced with a simple configuration.

また、上述したように、記録ヘッドは液滴吐出面に対して垂直な方向に異なる主要構成物質からなる複数の層を有し、液滴吐出面に最も近い層の主要構成物質の誘電率が、他の主要構成物質からなる層の誘電率より低い構成とすることで、より効果的にミストの付着を低減することができる。例えば、上記実施例1では、ノズル板と振動板が同じ主要構成物質からなる層、流路部材がこれと異なる主要構成物質からなる層であり、ノズル板の主要構成物質の誘電率が流路部材の主要構成物質の誘電率より低い(振動板はノズル板と同じ物質であるので、他の主要構成物質ではない。)構成、実施例2では、ノズル板及び流路板が同じ主要構成物質からなる層、支持基板がこれと異なる主要構成物質からなる層であり、ノズル板の主要構成物質の誘電率が支持基板の主要構成物質の誘電率より低い(流路板はノズル板と同じ物質であるので、他の主要構成物質ではない。)構成とする。   Further, as described above, the recording head has a plurality of layers made of different main constituent materials in a direction perpendicular to the droplet discharge surface, and the dielectric constant of the main constituent material of the layer closest to the droplet discharge surface is By making the structure lower than the dielectric constant of the layer made of another main constituent material, it is possible to more effectively reduce the adhesion of mist. For example, in the first embodiment, the nozzle plate and the diaphragm are layers made of the same main constituent material, and the flow path member is a layer made of a different main constituent material, and the dielectric constant of the main constituent material of the nozzle plate is the flow path. Lower than the dielectric constant of the main constituent material of the member (the diaphragm is the same material as the nozzle plate, so it is not another main constituent material) In the configuration, Example 2, the nozzle plate and the flow path plate are the same main constituent material And the support substrate is a layer made of a different main constituent material, and the dielectric constant of the main constituent material of the nozzle plate is lower than the dielectric constant of the main constituent material of the support substrate (the flow path plate is the same material as the nozzle plate) Therefore, it is not another main constituent material.)

なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ構成以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機などにも適用することができる。さらに、インク以外の記録液や液体、例えばレジスト、医療分野におけるDNA試料を吐出させる画像形成装置などにも適用することができる。また、上記実施形態ではシリアル型画像形成装置に適用した例で説明したが、ライン型液体吐出ヘッドを備えるライン型画像形成装置にも同様に適用することができる。   The image forming apparatus according to the present invention can be applied to a facsimile machine, a copying machine, a printer / fax / copier multifunction machine, etc. in addition to a printer configuration. Furthermore, the present invention can also be applied to recording liquids and liquids other than ink, such as resist, and image forming apparatuses that discharge DNA samples in the medical field. Further, in the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a serial type image forming apparatus has been described, but the present invention can be similarly applied to a line type image forming apparatus including a line type liquid discharge head.

本発明に係る画像形成装置の一例を示す全体構成を説明する側面説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory side view illustrating an overall configuration showing an example of an image forming apparatus according to the present invention. 同装置の要部平面説明図である。It is principal part plane explanatory drawing of the apparatus. 同装置における搬送ベルトの一例を説明する模式的説明図である。It is a typical explanatory view explaining an example of a conveyance belt in the same device. 同じく搬送ベルトの他の例を説明する模式的説明図である。It is a typical explanatory view explaining other examples of a conveyance belt similarly. 同装置における記録ヘッドを構成する液体吐出ヘッドの一例を示す液室長手方向に沿う断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view along the longitudinal direction of the liquid chamber showing an example of a liquid discharge head constituting the recording head in the apparatus. 同液体吐出ヘッドの液室短手方向に沿う断面説明図である。FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view along the lateral direction of the liquid chamber of the liquid discharge head. 同装置の制御部の概要を説明するブロック説明図である。It is a block explanatory drawing explaining the outline | summary of the control part of the apparatus. 同装置の帯電制御に係わる部分の説明に供する模式的説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram for explaining a portion related to charging control of the apparatus. 搬送ベルトを帯電させたときの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description when the conveyance belt is charged. 同搬送ベルトに用紙が接触したときの説明に供する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining when a sheet comes into contact with the conveyance belt. 搬送ベルトの帯電とミストの逆流の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the charging of a conveyance belt, and the reverse flow of mist. ヘッド−媒体間の電界強度のシミュレーションの説明に供するヘッド構成の模式的説明図である。It is a typical explanatory view of a head configuration used for explanation of simulation of electric field strength between a head and a medium. 同シミュレーションに用いたヘッドの電極部とノズル面との関係の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the relationship between the electrode part of a head used for the simulation, and a nozzle surface. 同シミュレーションに用いたヘッドの電極部とノズル面との関係の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the relationship between the electrode part of a head used for the simulation, and a nozzle surface. ヘッド−媒体間の電界強度のシミュレーション結果の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the simulation result of the electric field strength between a head and a medium. ヘッド構成部材の誘電率と電界強度のシミュレーション結果の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the simulation result of the dielectric constant and electric field strength of a head structural member. 液体吐出ヘッドの他の例の説明に供する模式的説明図である。FIG. 10 is a schematic explanatory diagram for explaining another example of the liquid discharge head.

符号の説明Explanation of symbols

1…装置本体
3…キャリッジ
4…記録ヘッド(液体吐出ヘッド)
12…用紙
21…搬送ベルト
101…流路板(流路部材)
102…振動板
103…ノズル板
104…ノズル
106…液室
121…圧電素子
126…FPCケーブル(伝送手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Apparatus main body 3 ... Carriage 4 ... Recording head (liquid discharge head)
12 ... paper 21 ... conveying belt 101 ... channel plate (channel member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... Diaphragm 103 ... Nozzle plate 104 ... Nozzle 106 ... Liquid chamber 121 ... Piezoelectric element 126 ... FPC cable (transmission means)

Claims (4)

被記録媒体上に液滴を吐出する記録ヘッドと、前記被記録媒体を静電吸着して搬送する搬送手段とを備えた画像形成装置において、
前記記録ヘッドの液滴吐出面は絶縁体で構成され、前記記録ヘッドの外周部であって前記絶縁体を介して前記被記録媒体と対向する部位には導電体を有しない
ことを特徴とする画像形成装置
In an image forming apparatus comprising: a recording head that discharges droplets onto a recording medium; and a conveying unit that electrostatically attracts and conveys the recording medium.
The droplet discharge surface of the recording head is made of an insulator, and the outer periphery of the recording head does not have a conductor at a portion facing the recording medium via the insulator. Image forming apparatus
請求項1に記載の画像形成装置において、前記記録ヘッドは駆動信号を伝送する伝送手段以外の部分は絶縁体で構成されていることを特徴とする画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the recording head includes a portion other than a transmission unit that transmits a drive signal. 請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置において、前記記録ヘッドは液滴吐出面に対して垂直な方向に異なる主要構成物質からなる複数の層を有し、液滴吐出面に最も近い層の主要構成物質の誘電率が、他の主要構成物質の誘電率より低いことを特徴とする画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the recording head has a plurality of layers made of different main constituent materials in a direction perpendicular to the droplet discharge surface, and is closest to the droplet discharge surface. An image forming apparatus, wherein a dielectric constant of a main constituent material of a layer is lower than a dielectric constant of another main constituent material. 請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置において、アースされた導電性材料にて構成されるワイパー部材により前記記録ヘッドの液滴吐出面を払拭する機構を備えていることを特徴とする画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a mechanism for wiping the droplet discharge surface of the recording head by a wiper member made of a grounded conductive material. Image forming apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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