JP2788887B2 - Electrostatic ink jet recording head - Google Patents

Electrostatic ink jet recording head

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JP2788887B2
JP2788887B2 JP1290296A JP1290296A JP2788887B2 JP 2788887 B2 JP2788887 B2 JP 2788887B2 JP 1290296 A JP1290296 A JP 1290296A JP 1290296 A JP1290296 A JP 1290296A JP 2788887 B2 JP2788887 B2 JP 2788887B2
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recording
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ink jet
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和男 島
良広 萩原
仁史 峯本
徹 薬師寺
良介 上松
忠志 溝口
人司 竹本
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は静電式インクジェッ
ト記録ヘッドに関し、特にトナー粒子を記録媒体に付着
させ記録を行う静電式インクジェット記録ヘッドに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic ink jet recording head, and more particularly to an electrostatic ink jet recording head which performs recording by attaching toner particles to a recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】ノンインパクト記録法は、記録時におけ
る騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点
において、最近関心を集めている。その中で、簡単な機
構で記録媒体上に直接高速記録が可能であり、しかも普
通紙に記録の行えるインクジェット記録法は極めて有力
な記録法であって、これまでにも様々な方式が提案され
ている。その中に、記録紙背面に設けた電極とこれに対
向した針状電極間に電圧を印加し、発生した電界の静電
力によりインク等の色材を飛翔せしめ、記録を行う方法
がある。
2. Description of the Related Art The non-impact recording method has recently attracted attention in that noise during recording is extremely small to a negligible level. Among them, the ink jet recording method that can directly perform high-speed recording on a recording medium with a simple mechanism and that can perform recording on plain paper is an extremely powerful recording method, and various methods have been proposed so far. ing. Among them, there is a method in which a voltage is applied between an electrode provided on the back surface of a recording paper and a needle electrode facing the electrode, and a color material such as ink is caused to fly by an electrostatic force of the generated electric field, thereby performing recording.

【0003】図7は従来のインクジェット記録ヘッドの
一例を示す斜視図である。図7を参照すると、プリント
ヘッド20は、基板21とカバー24とから構成され、
これらの相互間にインクを保持するスリット状のインク
噴出口23が設けられている。基板21上には、インク
噴射口23から対向電極25への方向に、複数本の記録
電極22が配設されている。これらの記録電極22には
不図示の電線が接続されていて、記録時にはこれらの記
録電極22に選択的に高電圧パルスが印加される。
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a conventional ink jet recording head. Referring to FIG. 7, the print head 20 includes a substrate 21 and a cover 24,
A slit-shaped ink jet port 23 for holding ink is provided between these. A plurality of recording electrodes 22 are arranged on the substrate 21 in a direction from the ink ejection port 23 to the counter electrode 25. Electric wires (not shown) are connected to these recording electrodes 22, and a high-voltage pulse is selectively applied to these recording electrodes 22 during recording.

【0004】一方、記録電極22に対向する印字用紙2
6の背面には対向電極25が配設されていて、記録時に
記録電極22との間で電界を生じる。記録電極22は細
い針状に形成されていて、その先端に電界が集中する。
これにより記録電極22近傍のインクは電荷が蓄積され
る。
On the other hand, the printing paper 2 facing the recording electrode 22
A counter electrode 25 is provided on the back surface of the recording electrode 6, and an electric field is generated between the recording electrode 22 and the recording electrode 22 during recording. The recording electrode 22 is formed in a thin needle shape, and an electric field concentrates on the tip thereof.
As a result, electric charges are accumulated in the ink near the recording electrode 22.

【0005】電荷が蓄積されるプロセスは使用するイン
クの種類により異なり、導電性インクでは静電誘導、誘
電性インクでは分極が支配的である。更に、色彩の基に
なる色材粒子を分散させたインクでは、ゼータ電位によ
り色材粒子自身が見かけの電荷を持っていて、記録電極
22先端に集中する電界により、荷電した色材が泳動す
る。
The process of accumulating charges differs depending on the type of ink used. Electrostatic induction is dominant in conductive inks, and polarization is dominant in dielectric inks. Further, in the ink in which the coloring material particles serving as the base of the color are dispersed, the coloring material particles themselves have an apparent charge due to the zeta potential, and the charged coloring material migrates due to the electric field concentrated at the tip of the recording electrode 22. .

【0006】いずれの場合でも、蓄積された電荷に働く
クーロン力により、インクあるいはインク中の色材粒子
は、対向電極25の方向すなわち印字用紙26の方向に
引っ張られる。クーロン力がインクの表面張力より強く
なるとインクは飛翔し、印字用紙26上に付着する。こ
のとき、印字画像に応じて記録電極22に印加する高電
圧パルスを適切に制御することにより、所望の記録を行
うことができる。
In any case, the Coulomb force acting on the accumulated electric charges causes the ink or the coloring material particles in the ink to be pulled in the direction of the counter electrode 25, that is, in the direction of the printing paper 26. When the Coulomb force becomes stronger than the surface tension of the ink, the ink flies and adheres to the printing paper 26. At this time, desired recording can be performed by appropriately controlling the high voltage pulse applied to the recording electrode 22 according to the print image.

【0007】しかしながら、印字に用いられるインクの
導電度や誘電率は、空気の導電度や誘電率よりも大きい
ため、電界が集中する場所は記録電極22の配置のみで
は定まらず、また、インク噴出口23のインクメニスカ
スの状態によっても左右される。すなわち、図7におい
ては、インクメニスカスは、インク噴出口23の長手方
向に一様になるよう期待されるが、実際にはインク噴出
口23の加工精度や、インク噴出を行った後のメニスカ
スの振動、更に、メニスカスの自然な揺らぎにより微小
な凹凸を生じる。
However, since the conductivity and permittivity of the ink used for printing is higher than the conductivity and permittivity of air, the location where the electric field concentrates is not determined only by the arrangement of the recording electrodes 22, and the ink jetting is not performed. It also depends on the state of the ink meniscus at the outlet 23. That is, in FIG. 7, the ink meniscus is expected to be uniform in the longitudinal direction of the ink ejection port 23. However, in actuality, the processing accuracy of the ink ejection port 23 and the meniscus of the meniscus after the ink ejection is performed. Due to the vibration and the natural fluctuation of the meniscus, minute irregularities are generated.

【0008】この場合、インクの導電性、誘電性により
記録電極22の近傍の微小なメニスカス凸部に、より電
界が集中する。一旦クーロン力によりメニスカスが変形
を始めると、より強く電界が集中し、結局、初期段階に
微小なメニスカスの凹凸が生じるので、インクが飛翔す
る部位を適切に制御することができない。換言すると、
ある記録電極22に高電圧パルスを印加しても、記録電
極22と対応しない位置からインクが飛翔してしまい、
所望の位置に記録が行われない場合がある。このことは
印字品質の大幅な悪化を招いてしまう。
In this case, the electric field is more concentrated on the minute meniscus projection near the recording electrode 22 due to the conductivity and dielectric properties of the ink. Once the meniscus starts to be deformed by the Coulomb force, the electric field is concentrated more strongly, and eventually, a minute unevenness of the meniscus is generated in the initial stage, so that the portion where the ink flies cannot be appropriately controlled. In other words,
Even if a high voltage pulse is applied to a certain recording electrode 22, the ink flies from a position that does not correspond to the recording electrode 22,
Recording may not be performed at a desired position. This leads to a significant deterioration in print quality.

【0009】上記不都合を解決する目的で、特開昭60
ー228162号公報には、図8に示すように、基板3
1の先端部であって記録電極27に対応する位置に、所
定凸部28を設けることにより、インクメニスカスに予
め凹凸を付与し、記録電極27に電界を集中せしめる構
造のものが開示されている。そして、このプリントヘッ
ド30には、各記録電極27を仕切る位置に補強板29
が配設されている。
For the purpose of solving the above disadvantages, Japanese Patent Application Laid-Open No.
JP-A-228162 discloses that, as shown in FIG.
A structure is disclosed in which a predetermined convex portion 28 is provided at a position corresponding to the recording electrode 27 at the front end portion of the device 1 so that the ink meniscus is provided with irregularities in advance and an electric field is concentrated on the recording electrode 27. . The print head 30 includes a reinforcing plate 29 at a position where each recording electrode 27 is partitioned.
Are arranged.

【0010】図9は従来のインクジェット記録ヘッドの
他の一例を示す斜視図であり、図10(a)はこのイン
クジェット記録ヘッドのヘッド先端部の上面図、図10
(b)はそのA−A断面図である。図9および図10を
参照すると、基板41はガラス等の絶縁体で、その表面
には複数の記録電極42が形成されている。記録電極4
2は基板41全面にスパッタリングしたクロム等の導電
性材料をフォトリソグラフィでパターニングしたもの
で、例えば300dpi(dots per inch) ピッチ、すな
わち約85μm間隔で配置されている。記録電極42
は、不図示のドライバに接続されており、記録時には記
録電極42に選択的に高電圧パルスを印可することが出
来る。
FIG. 9 is a perspective view showing another example of a conventional ink jet recording head. FIG. 10A is a top view of the head end of the ink jet recording head.
(B) is the AA sectional view. Referring to FIGS. 9 and 10, a substrate 41 is an insulator such as glass, and a plurality of recording electrodes 42 are formed on the surface thereof. Recording electrode 4
Reference numeral 2 denotes a pattern obtained by patterning a conductive material such as chromium sputtered over the entire surface of the substrate 41 by photolithography, for example, at a pitch of 300 dpi (dots per inch), that is, at an interval of about 85 μm. Recording electrode 42
Is connected to a driver (not shown), and can selectively apply a high-voltage pulse to the recording electrode 42 during recording.

【0011】メニスカス形成部材43は基板41上にラ
ミネートした感光性高分子フィルムをフォトリソグラフ
ィで加工したもので、記録電極42の先端部よりやや後
退した位置に、各記録電極42に重なるように形成され
ている。感光性高分子フィルムの厚みは30μmで、メ
ニスカス形成部材43の幅も約30μmである。メニス
カス形成部材43の上には、メニスカス形成部材43先
端部より更に後退した位置に、カバー44が取り付けら
れている。カバー44は絶縁性部材で、あらかじめイン
ク供給口45およびインク排出口46が加工されてい
る。基板41とカバー44とがスリット状のインク噴射
口47を形成し、インク噴射口47の外部には記録電極
42上に乗ったメニスカス形成部材43が突き出てい
る。メニスカス形成部材43は、カバー44を支持する
目的も兼ねるため、一部カバー44の下にも続いてい
る。また、メニスカス形成部材43を形成する際に、同
時にヘッド側部、および後端部にも連続した壁面を形成
し、基板41、カバー44とともにインク室を構成して
いる構造となっている。
The meniscus forming member 43 is formed by processing a photosensitive polymer film laminated on the substrate 41 by photolithography, and is formed at a position slightly receded from the leading end of the recording electrode 42 so as to overlap each recording electrode 42. Have been. The thickness of the photosensitive polymer film is 30 μm, and the width of the meniscus forming member 43 is about 30 μm. A cover 44 is mounted on the meniscus forming member 43 at a position further retracted from the tip of the meniscus forming member 43. The cover 44 is an insulating member, and the ink supply port 45 and the ink discharge port 46 are processed in advance. The substrate 41 and the cover 44 form a slit-shaped ink ejection port 47, and a meniscus forming member 43 riding on the recording electrode 42 protrudes outside the ink ejection port 47. The meniscus forming member 43 also has a purpose of supporting the cover 44, and therefore also partially extends below the cover 44. Further, when the meniscus forming member 43 is formed, a continuous wall surface is simultaneously formed on the head side portion and the rear end portion, so that the ink chamber is constituted together with the substrate 41 and the cover 44.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の静電式インクジェット記録ヘッドは、複数の記録電極
42を基板41全面にスパッタリングしたクロム等の導
電性材料をフォトリソグラフィでパターニングしたもの
であり、更に、メニスカス形成部材43は基板上にラミ
ネートした感光性高分子フィルムをフォトリソグラフィ
で加工したもので有るため、ヘッドの製造プロセスが複
雑でありヘッドの低コスト化が出来ないという問題があ
る。更に、メニスカス形成部材43を感光性高分子フィ
ルムで形成するので、メニスカス形成部材43の厚みが
フィルムの厚みで制限され、インク供給量が制限される
という問題点がある。
However, in the above-mentioned conventional electrostatic ink jet recording head, a plurality of recording electrodes 42 are patterned by photolithography on a conductive material such as chromium which is formed by sputtering the entire surface of a substrate 41. Further, since the meniscus forming member 43 is formed by processing a photosensitive polymer film laminated on a substrate by photolithography, there is a problem that the manufacturing process of the head is complicated and the cost of the head cannot be reduced. Furthermore, since the meniscus forming member 43 is formed of a photosensitive polymer film, the thickness of the meniscus forming member 43 is limited by the thickness of the film, and there is a problem that the ink supply amount is limited.

【0013】本発明の目的は、このような点に鑑みなさ
れたもので、静電界でインク中のトナー粒子のみを吐出
させる静電式インクジェット記録ヘッドに於いて、低コ
スト信頼性のあるマルチエレメントヘッドを供給するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a low cost and reliable multi-element electrostatic ink jet recording head for discharging only toner particles in ink by an electrostatic field. To supply the head.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の静電式インクジ
ェット記録ヘッドは、絶縁性を有するベースフィルム
と、前記ベースフィルムの一方の面に構成され且つその
一端が前記ベースフィルムの端部より突き出して形成さ
れ更に絶縁性のコーティング材でその表面を被覆された
複数の記録電極と、前記ベースフィルムの他方の面に構
成され且つ前記ベースフィルムの端部より突き出さない
よう構成された複数の流路電極と、前記流路電極面の上
部に構成されその中にトナー粒子を含むインクを保持す
るカバーとを備える。
According to the present invention, there is provided an electrostatic ink jet recording head comprising: a base film having an insulating property; and one end of the base film protruding from one end of the base film. And a plurality of recording electrodes formed on the other surface of the base film and not protruding from an end of the base film. A path electrode; and a cover configured above the flow path electrode surface and holding ink containing toner particles therein.

【0015】また、本発明の静電式インクジェット記録
ヘッドは、前記カバーの前記流路電極近傍は前記流路電
極と密着し、前記複数の流路電極間を前記インクが流入
することを特徴とする。
In the electrostatic ink jet recording head according to the present invention, the vicinity of the flow path electrode of the cover is in close contact with the flow path electrode, and the ink flows between the plurality of flow path electrodes. I do.

【0016】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録ヘッドは、前記トナー粒子を前記記録電極近傍へ搬送
するために、前記カバー内に前記インクと接する様に泳
動電極を配設したことを特徴とする。
Further, in the electrostatic ink jet recording head according to the present invention, an electrophoretic electrode is provided in the cover so as to be in contact with the ink in order to convey the toner particles to the vicinity of the recording electrode. I do.

【0017】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録ヘッドは、絶縁性コーティング材でその表面を被覆さ
れ且つベースフィルムを挟んで構成された前記流路電極
と前記記録電極との相対位置が重なるように構成された
ことを特徴とする。
Further, in the electrostatic ink jet recording head according to the present invention, the relative positions of the flow path electrodes and the recording electrodes, the surfaces of which are covered with an insulating coating material and sandwiched by a base film, overlap each other. It is characterized by comprising.

【0018】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録ヘッドは、前記記録電極が非駆動時には、他方の面に
ある流路電極に電圧を印可することを特徴とする。
Further, in the electrostatic ink jet recording head according to the present invention, when the recording electrode is not driven, a voltage is applied to the flow path electrode on the other surface.

【0019】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録ヘッドは、前記ベースフィルムの厚みが前記複数の記
録電極間ピッチ以下であることを特徴とする。
Further, in the electrostatic ink jet recording head of the present invention, the thickness of the base film is equal to or less than the pitch between the plurality of recording electrodes.

【0020】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録ヘッドは、前記絶縁性を有するベースフィルムと前記
記録電極および前記流路電極は、Tape Automated Bondi
ng技術で用いられる2層あるいは3層のテープに一体的
に構成されていることを特徴とする。
Further, in the electrostatic ink jet recording head according to the present invention, the insulating base film, the recording electrode and the flow path electrode may be formed by a tape automated bond.
It is characterized by being integrally formed on a two-layer or three-layer tape used in the ng technology.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0022】図1は、本発明の一実施の形態の静電式イ
ンクジェット記録ヘッドの斜視図である。図1を参照す
ると、基板1は、プラスチック等の絶縁体で、ベースフ
ィルム10をその裏側からサポートしている。ベースフ
ィルム10は、ポリイミド等の絶縁体で、その厚みは5
0μm程度あり、複数の記録電極2がその表面に一体的
に形成されている。記録電極2は、ベースフィルム10
上に銅等の導電性材料を20〜30μmの厚さにパター
ンメッキしたもので、300dpiピッチ、すなわち約
85μm間隔で配置されている。また、記録電極2は、
ベースフィルム10の端面からそれぞれ独立に飛び出し
ており、その飛び出し量は80μm〜500μm程度で
ある。更に、記録電極2は、その表面が絶縁性コーティ
ング部材3で、厚み10μm以下で均一に覆われてい
る。
FIG. 1 is a perspective view of an electrostatic ink jet recording head according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a substrate 1 is an insulator such as plastic and supports a base film 10 from the back side. The base film 10 is an insulator such as polyimide and has a thickness of 5
A plurality of recording electrodes 2 are integrally formed on the surface thereof. The recording electrode 2 is a base film 10
A conductive material such as copper is pattern-plated thereon to a thickness of 20 to 30 μm, and is arranged at a pitch of 300 dpi, that is, at an interval of about 85 μm. Also, the recording electrode 2
The protrusions protrude independently from the end faces of the base film 10, and the protrusion amount is about 80 μm to 500 μm. Further, the surface of the recording electrode 2 is uniformly covered with an insulating coating member 3 with a thickness of 10 μm or less.

【0023】ベースフィルム10は、その裏面には複数
の流路電極17が一体的に形成されている。流路電極1
7は、記録電極2と同様にベースフィルム10上に銅等
の導電性材料を20〜30μmの厚さにパターンメッキ
したもので、300dpiピッチ、すなわち約85μm
間隔でベースフィルム10から飛び出さないように構成
されている。また、流路電極17と記録電極2とはベー
スフィルム10を挟んで千鳥配列になるよう配設してあ
る。
The base film 10 has a plurality of flow path electrodes 17 integrally formed on the back surface thereof. Channel electrode 1
7, a conductive material such as copper is pattern-plated to a thickness of 20 to 30 μm on the base film 10 similarly to the recording electrode 2, and has a pitch of 300 dpi, that is, about 85 μm.
It is configured not to protrude from the base film 10 at intervals. The channel electrode 17 and the recording electrode 2 are arranged in a staggered arrangement with the base film 10 interposed therebetween.

【0024】本発明の記録ヘッドは、ベースフィルム1
0上に記録電極2および流路電極17とを一体的に構成
したテープ状のヘッドを用いており、具体的にはTape A
utomated Bonding(TAB)技術に用いられる2層ある
いは3層構造のTABテープを使用し、更に絶縁性コー
ティング部材3をパリレン樹脂の化学蒸着にて形成して
いる。
According to the recording head of the present invention, the base film 1
A tape-shaped head in which the recording electrode 2 and the flow path electrode 17 are integrally formed on the head 0 is used.
A two-layer or three-layer TAB tape used in a utomated bonding (TAB) technique is used, and an insulating coating member 3 is formed by chemical vapor deposition of a parylene resin.

【0025】ベースフィルム10上には、裏面の流路電
極17がある面で、記録電極2の突出部を覆わない位置
に、カバー4が取り付けられている。カバー4は、絶縁
性部材で、あらかじめインク供給口5および不図示のイ
ンク排出口が加工されており、ベースフィルム10とカ
バー4とで構成された空間がインク室を構成しており、
インクがインク供給口5より充填され内部に満たされて
いる。更に、カバー4は、ベースフィルム10にカバー
4が密着された構成となっている。ベースフィルム10
上の流路電極17のパターンは、その厚みが20〜30
μm程度有るので、その流路電極17のパターンが無い
部分とカバー4との空間がインク流路16となってい
る。そのスリット状の開口部がインク噴射口7を形成
し、そこにインクメニスカスが形成されている。
The cover 4 is mounted on the base film 10 at a position where the flow path electrode 17 on the rear surface is located and does not cover the projection of the recording electrode 2. The cover 4 is an insulating member, and the ink supply port 5 and the ink discharge port (not shown) are processed in advance, and the space formed by the base film 10 and the cover 4 forms an ink chamber.
The ink is filled from the ink supply port 5 and filled therein. Further, the cover 4 has a configuration in which the cover 4 is adhered to the base film 10. Base film 10
The pattern of the upper flow path electrode 17 has a thickness of 20 to 30.
Since there is about μm, the space between the portion where the pattern of the flow path electrode 17 has no pattern and the cover 4 forms the ink flow path 16. The slit-shaped opening forms an ink ejection port 7, and an ink meniscus is formed therein.

【0026】本実施の形態のインクジェットヘッドは、
不図示のインクタンクとチューブにより接続されてお
り、1cmH2 O程度の負圧を付与するとともに、強制
的にインクが循環されている。インクは、石油系有機溶
媒(イソパラフィン)に帯電制御剤とともに着色した熱
可塑性樹脂の微粒子、いわゆるトナーを分散したもの
で、トナーはゼータ電位により正極性に見かけの帯電を
している。
The ink jet head of the present embodiment is
It is connected to an ink tank (not shown) by a tube, applies a negative pressure of about 1 cmH 2 O, and forcibly circulates ink. The ink is obtained by dispersing fine particles of a thermoplastic resin, a so-called toner, which is colored together with a charge control agent in a petroleum organic solvent (isoparaffin), and the toner is apparently charged to a positive polarity by a zeta potential.

【0027】図2は、本実施の形態のインクジェットヘ
ッドのインクが供給された状態でのインク噴射口7付近
(A部)を上面から見た拡大図(図2(a)),A−A
断面(図2(b))およびB−B断面図(図2(c))
を示す。図2を図1に併せて参照すると、インク6は、
その表面張力によりインク噴射口7にインクメニスカス
8を形成する。ヘッド内のインク6には負圧が付与され
ており、また、記録電極2がベースフィルム10および
カバー4より突き出しているため、インクメニスカス8
は側面から見ると斜め下向きに凹形状となる。さらに、
インク噴射口7外部に各記録電極2が個別に突き出てい
るため、上面から見ると各記録電極2に対応してインク
メニスカス8が形成される。このため、任意の記録電極
2に高電圧パルスを印加した際、その記録電極2部の突
き出したインクメニスカス8先端部に電界が集中され
る。インク6中の帯電したトナーは、この電界に導かれ
て、突き出したインクメニスカス8先端部から引き出さ
れ、トナー群9となって、記録ヘッドに対向する不図示
の対向電極、すなわち印字用紙方向に飛翔する。印字用
紙上に付着し、記録ドットを形成したトナーは、ヒータ
ーにより加熱され、定着される。
FIG. 2 is an enlarged view (FIG. 2 (a)) of the vicinity of the ink ejection port 7 (part A) when ink is supplied from the ink jet head of the present embodiment (FIG. 2 (a)).
Section (FIG. 2 (b)) and BB section (FIG. 2 (c))
Is shown. Referring to FIG. 2 in conjunction with FIG.
An ink meniscus 8 is formed at the ink ejection port 7 by the surface tension. Since a negative pressure is applied to the ink 6 in the head and the recording electrode 2 protrudes from the base film 10 and the cover 4, the ink meniscus 8
Has a concave shape obliquely downward when viewed from the side. further,
Since each recording electrode 2 individually protrudes outside the ink ejection port 7, an ink meniscus 8 is formed corresponding to each recording electrode 2 when viewed from above. Therefore, when a high voltage pulse is applied to an arbitrary recording electrode 2, an electric field is concentrated on the tip of the ink meniscus 8 protruding from the recording electrode 2. The charged toner in the ink 6 is guided by this electric field, is drawn out from the tip of the protruding ink meniscus 8, and forms a toner group 9 in the direction of a counter electrode (not shown) facing the recording head, that is, in the printing paper direction. To fly. The toner adhering to the printing paper and forming the recording dots is heated and fixed by the heater.

【0028】図3は、本発明の静電式記録ヘッドに使用
するTABテープの概略図である。図3を参照して、T
ABテープ12の製造方法について概略説明する。両端
にスプロケットホール15を持つテープ状のポリイミド
等のベースフィルム10にフラッシュメッキをおこな
う。次に、ドライフィルムをラミネートし露光、現像に
よりパターンを形成する。その後、銅等をパターンメッ
キした後ベースフィルム10をエッチングしてスルーホ
ール14を形成する。その後、レジストフィルムを除去
し仕上げメッキを施す。その後、必要なところに絶縁性
コーティング部材を化学蒸着させ記録ヘッドとして用い
る。このプロセスに於いて、ベースフィルム10をエッ
チングで除去したところに飛び出したインナーリード部
13が記録る。更に、裏面に同様なプロセスを施すこと
により、裏面の流路電極17が形成される。
FIG. 3 is a schematic view of a TAB tape used in the electrostatic recording head of the present invention. Referring to FIG.
A method of manufacturing the AB tape 12 will be schematically described. Flash plating is performed on a tape-like base film 10 such as polyimide having sprocket holes 15 at both ends. Next, a dry film is laminated, and a pattern is formed by exposure and development. Thereafter, the base film 10 is etched by pattern plating with copper or the like, and the through holes 14 are formed. Thereafter, the resist film is removed and finish plating is performed. Thereafter, an insulating coating member is chemically vapor-deposited where necessary, and used as a recording head. In this process, the protruding inner lead portion 13 is recorded where the base film 10 is removed by etching. Further, by performing a similar process on the back surface, the flow path electrode 17 on the back surface is formed.

【0029】図4は、本発明の他の実施の形態の斜視図
である。図4を参照すると、この実施の形態は、前述の
実施の形態の構成に加え、カバー4の内部にインク6と
接触させた泳動電極11が構成されている。泳動電極1
1は、トナーの電位と同極性の電圧が印可され、インク
供給口5から供給されたインク6中のトナー粒子を、泳
動電極11と不図示の対向電極との電界により記録電極
2近傍に電気泳動現象により搬送する。
FIG. 4 is a perspective view of another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, in this embodiment, in addition to the configuration of the above-described embodiment, a migration electrode 11 that is in contact with ink 6 is formed inside cover 4. Electrophoresis electrode 1
Reference numeral 1 denotes a state in which a voltage having the same polarity as the potential of the toner is applied, and the toner particles in the ink 6 supplied from the ink supply port 5 are electrically transferred to the vicinity of the recording electrode 2 by an electric field between the migrating electrode 11 and a counter electrode (not shown). Convey by electrophoresis.

【0030】図5は、本発明の更に他の実施の形態の記
録ヘッドのインク6が供給された状態でのインク噴射口
7付近を上面から見た拡大図(図5(a))およびA−
A断面(図5(b))およびB−B断面(図5(c))
を示す。図5(a),(b)および(c)を参照する
と、本実施の形態では、前述の図1で示された実施の形
態の構成に対して異なるところは、流路電極17の構成
である。即ち、ベースフィルム10の裏面に一体的に複
数構成されている流路電極17は、記録電極2と同様に
ベースフィルム10上に銅等の導電性材料を20〜30
μmの厚さにパターンメッキしたもので、300dpi
ピッチ、すなわち約85μm間隔でベースフィルム10
から飛び出さないように構成されている。更に、流路電
極17は、記録電極2と同様にその表面が絶縁性コーテ
ィング部材3で、厚み10μm以下で均一に覆われてい
る。また、流路電極17と記録電極2とはベースフィル
ム10を挟んで重なるようになるよう配設してある。
FIG. 5 is an enlarged view (FIG. 5 (a)) of the vicinity of the ink ejection port 7 when the ink 6 is supplied from a recording head according to still another embodiment of the present invention when viewed from above (FIG. 5 (a)). −
Section A (FIG. 5 (b)) and section BB (FIG. 5 (c))
Is shown. 5 (a), 5 (b) and 5 (c), the present embodiment differs from the configuration of the above-described embodiment shown in FIG. is there. That is, the flow path electrodes 17 integrally formed on the back surface of the base film 10 are made of a conductive material such as copper on the base film 10 in the same manner as the recording electrode 2.
Patterned to a thickness of μm, 300 dpi
Base film 10 at a pitch, ie, about 85 μm intervals.
It is configured not to protrude from. Further, the surface of the flow path electrode 17 is uniformly covered with the insulating coating member 3 with a thickness of 10 μm or less, similarly to the recording electrode 2. The channel electrode 17 and the recording electrode 2 are disposed so as to overlap with the base film 10 therebetween.

【0031】図6は、図5の実施の形態における駆動パ
ルスシーケンスを表したものである。図6を参照する
と、記録電極Bに記録電圧である高電圧パルスVpを印
加した際、その記録電極Bの突き出したインクメニスカ
ス先端部に電界が集中される。インク中の帯電したトナ
ーは、この電界に導かれて、インクチャンバから記録電
極Bへ集中される。この時、隣接する記録電極Aおよび
記録電極Cへのトナーの移動を防止するために、流路電
極Aおよび流路電極Cに記録電圧である高電圧パルスV
pより低い電圧あるいは逆極性電圧Vcを印加すること
により、記録電極Bに印加した記録電圧である高電圧パ
ルスVpの電界による記録電極Aおよび記録電極C側の
突き出したインクメニスカス先端部からのトナー飛翔を
防止することが出来る。
FIG. 6 shows a drive pulse sequence in the embodiment of FIG. Referring to FIG. 6, when a high voltage pulse Vp, which is a recording voltage, is applied to the recording electrode B, an electric field is concentrated on the tip of the ink meniscus protruding from the recording electrode B. The charged toner in the ink is guided by this electric field and is concentrated from the ink chamber to the recording electrode B. At this time, in order to prevent the toner from moving to the adjacent recording electrodes A and C, a high voltage pulse V which is a recording voltage is applied to the flow path electrodes A and C.
By applying a voltage lower than p or a reverse polarity voltage Vc, the toner from the tip of the protruding ink meniscus on the recording electrode A and recording electrode C side due to the electric field of the high voltage pulse Vp which is the recording voltage applied to the recording electrode B Flying can be prevented.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の静電式イ
ンクジェット記録ヘッドは、TABテープのインナーリ
ード部分に絶縁コーティングを施し、記録電極とするの
で、ヘッドの製造プロセスが簡単でありヘッドの低コス
ト化が出来るという効果がある。また、裏面に流路電極
を構成し、その流路電極とベースフィルムとの間隙をイ
ンク流路とし、流路電極にも駆動電圧を印加し吐出を制
御するので、高印字品質の記録が得られる。また、本記
録ヘッドは複数の記録電極を高密度且つ高精度で構成す
る必要があるが、本製造プロセスを用いることにより、
安定した記録電極間隔および電極突き出し量が確保でき
る。更に、ヘッドがテープ状で有るため、ヘッドの薄型
化・小型化が可能となる。
As described above, in the electrostatic ink jet recording head of the present invention, the inner lead portion of the TAB tape is coated with an insulating coating to form a recording electrode. There is an effect that cost can be reduced. In addition, since a flow path electrode is formed on the back surface, a gap between the flow path electrode and the base film is used as an ink flow path, and a drive voltage is applied to the flow path electrode to control ejection, high-quality printing is obtained. Can be In addition, the present recording head needs to configure a plurality of recording electrodes with high density and high precision, but by using this manufacturing process,
A stable recording electrode interval and electrode protrusion amount can be secured. Further, since the head has a tape shape, the head can be made thinner and smaller.

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

【図1】本発明の一実施の形態の静電式インクジェット
記録ヘッドの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an electrostatic ink jet recording head according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施の形態のインクジェットヘッドのイ
ンクが供給された状態でのインク噴射口付近(A部)を
上面から見た拡大図(図2(a)),A−A断面図(図
2(b))およびB−B断面図(図2(c))である。
FIG. 2 is an enlarged view (FIG. 2 (a)) and an AA cross-sectional view of the vicinity of an ink ejection port (part A) in a state where ink is supplied in the inkjet head of the embodiment of FIG. (FIG. 2B) and a BB cross-sectional view (FIG. 2C).

【図3】本発明の静電式記録ヘッドに使用するTABテ
ープの概略図である。
FIG. 3 is a schematic view of a TAB tape used for the electrostatic recording head of the present invention.

【図4】本発明の他の実施の形態の静電式インクジェッ
ト記録ヘッドの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of an electrostatic ink jet recording head according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の更に他の実施の形態の静電式インクジ
ェット記録ヘッドのインクが供給された状態でのインク
噴射口付近を上面から見た拡大図(図5(a)),A−
A断面図(図5(b))およびB−B断面図(図5
(c))である。
FIG. 5 is an enlarged view (FIG. 5A) of the vicinity of an ink ejection port when ink is supplied in an electrostatic ink jet recording head according to still another embodiment of the present invention as viewed from above (FIG. 5A).
A sectional view (FIG. 5B) and BB sectional view (FIG.
(C)).

【図6】図5の実施の形態における駆動パルスシーケン
スを表した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a drive pulse sequence in the embodiment of FIG.

【図7】従来の静電式インクジェット記録ヘッドの斜視
図である。
FIG. 7 is a perspective view of a conventional electrostatic ink jet recording head.

【図8】他の従来の静電式インクジェット記録ヘッドの
斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of another conventional electrostatic ink jet recording head.

【図9】更に他の従来の静電式インクジェット記録ヘッ
ドの斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of still another conventional electrostatic ink jet recording head.

【図10】図9のインクジェット記録ヘッドのヘッド先
端部の上面図(図10(a))およびそのA−A断面図
(図10(b))である。
10 is a top view (FIG. 10A) of a head end portion of the ink jet recording head of FIG. 9 and a cross-sectional view taken along the line AA (FIG. 10B).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 記録電極 3 絶縁性コーティング部材 4 カバー 5 インク供給口 6 インク 7 インク噴射口 8 インクメニスカス 9 トナー群 10 ベースフィルム 11 泳動電極 12 TABテープ 13 インナーリード部 14 スルーホール 15 スプロケットホール 16 インク流路 17 流路電極 Reference Signs List 1 substrate 2 recording electrode 3 insulating coating member 4 cover 5 ink supply port 6 ink 7 ink ejection port 8 ink meniscus 9 toner group 10 base film 11 migration electrode 12 TAB tape 13 inner lead section 14 through hole 15 sprocket hole 16 ink flow Road 17 Channel electrode

フロントページの続き (72)発明者 峯本 仁史 新潟県柏崎市田尻工業団地7546 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 薬師寺 徹 新潟県柏崎市田尻工業団地7546 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 上松 良介 新潟県柏崎市田尻工業団地7546 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 溝口 忠志 新潟県柏崎市田尻工業団地7546 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 竹本 人司 新潟県柏崎市田尻工業団地7546 新潟日 本電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−504836(JP,A) 特開 昭55−87563(JP,A) 特開 昭60−228162(JP,A) 特開 平6−21936(JP,A) 特開 平7−1739(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/06Continuing on the front page (72) Inventor Hitoshi Minemoto Niigata Prefecture Kashiwazaki City Tajiri Industrial Park 7546 Niigata Nippon Electric Co., Ltd. 72) Inventor Ryosuke Agematsu 7546 Tajiri Industrial Park, Kashiwazaki City, Niigata Pref. Niigata Nippon Electric Co., Ltd. (72) Inventor Tadashi Mizoguchi 7546 Tajiri Industrial Park, Kashiwazaki City, Niigata Pref. Tsuji 7546 Tajiri Industrial Park, Kashiwazaki City, Niigata Prefecture Niigata Nippon Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-3-504836 (JP, A) JP-A-55-87563 (JP, A) JP-A-60-228162 ( JP, A) JP-A-6-21936 (JP, A) JP-A-7-1739 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B41J 2/06

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 絶縁性を有するベースフィルムと、前記
ベースフィルムの一方の面に構成され且つその一端が前
記ベースフィルムの端部より突き出して形成され更に絶
縁性のコーティング材でその表面を被覆された複数の記
録電極と、前記ベースフィルムの他方の面に構成され且
つ前記ベースフィルムの端部より突き出さないよう構成
された複数の流路電極と、前記流路電極面の上部に構成
されその中にトナー粒子を含むインクを保持するカバー
とを備えることを特徴とする静電式インクジェット記録
ヘッド。
1. A base film having an insulating property, and one end of the base film formed on one surface of the base film so as to protrude from an end of the base film, and further coated on the surface with an insulating coating material. A plurality of recording electrodes, a plurality of flow electrodes configured on the other surface of the base film and configured not to protrude from an end of the base film, and a plurality of flow electrodes configured on the flow electrode surface. And a cover for holding ink containing toner particles.
【請求項2】 前記カバーの前記流路電極近傍は前記流
路電極と密着し、前記複数の流路電極間を前記インクが
流入することを特徴とする請求項1記載の静電式インク
ジェット記録ヘッド。
2. The electrostatic ink jet recording according to claim 1, wherein the vicinity of the flow path electrode of the cover is in close contact with the flow path electrode, and the ink flows between the plurality of flow path electrodes. head.
【請求項3】 前記トナー粒子を前記記録電極近傍へ搬
送するために、前記カバー内に前記インクと接する様に
泳動電極を配設したことを特徴とする請求項1または2
記載の静電式インクジェット記録ヘッド。
3. The electrophoretic electrode according to claim 1, wherein an electrophoresis electrode is provided in the cover so as to be in contact with the ink in order to transport the toner particles to the vicinity of the recording electrode.
The electrostatic ink jet recording head according to the above.
【請求項4】 絶縁性コーティング材でその表面を被覆
され且つベースフィルムを挟んで構成された前記流路電
極と前記記録電極との相対位置が重なるように構成され
たことを特徴とする請求項1,2または3記載の静電式
インクジェット記録ヘッド。
4. The recording electrode according to claim 1, wherein said recording electrode and said flow path electrode, the surfaces of which are covered with an insulating coating material and are sandwiched by a base film, overlap each other. An electrostatic ink jet recording head according to 1, 2, or 3.
【請求項5】 前記記録電極が非駆動時には、他方の面
にある流路電極に電圧を印加することを特徴とする請求
項4記載の静電式インクジェット記録ヘッド。
5. The electrostatic ink jet recording head according to claim 4, wherein when the recording electrode is not driven, a voltage is applied to the flow path electrode on the other surface.
【請求項6】 前記ベースフィルムの厚みが前記複数の
記録電極間ピッチ以下であることを特徴とする請求項
1,2,3または4記載の静電式インクジェット記録ヘ
ッド。
6. The electrostatic ink jet recording head according to claim 1, wherein the thickness of the base film is equal to or less than the pitch between the plurality of recording electrodes.
【請求項7】 前記絶縁性を有するベースフィルムと前
記記録電極および前記流路電極は、Tape Automated Bon
ding技術で用いられる2層あるいは3層のテープに一体
的に構成されていることを特徴とする請求項1,2,
3,4または6記載の静電式インクジェット記録ヘッ
ド。
7. The tape-automated Bonn film, wherein the insulating base film, the recording electrode and the flow path electrode are
3. A two-layer or three-layer tape used in a ding technique, wherein the tape is integrally formed.
7. The electrostatic ink jet recording head according to 3, 4, or 6.
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