JP2818581B2 - Electrostatic ink jet recording head - Google Patents

Electrostatic ink jet recording head

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JP2818581B2
JP2818581B2 JP19879496A JP19879496A JP2818581B2 JP 2818581 B2 JP2818581 B2 JP 2818581B2 JP 19879496 A JP19879496 A JP 19879496A JP 19879496 A JP19879496 A JP 19879496A JP 2818581 B2 JP2818581 B2 JP 2818581B2
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recording
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electrodes
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淳一 末次
和男 島
良広 萩原
良介 上松
仁史 峯本
徹 薬師寺
人司 竹本
忠志 溝口
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新潟日本電気株式会社
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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。
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.

【0003】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。
In this method, a voltage is applied between an electrode provided on the back surface of a recording paper and a needle electrode facing the recording paper, and a color material such as ink is caused to fly by an electrostatic force of the generated electric field, thereby performing recording. There is.

【0004】図8は、例えば特願平07−120252
号明細書に示される、この従来のインクジェット記録ヘ
ッドの第1の例を示す斜視図であり、図9は、このイン
クジェット記録ヘッドのヘッド先端部の平面図及び断面
図である。
FIG. 8 shows, for example, Japanese Patent Application No. 07-120252.
FIG. 9 is a perspective view showing a first example of this conventional ink jet recording head shown in the specification, and FIG. 9 is a plan view and a cross-sectional view of the head end portion of this ink jet recording head.

【0005】図8及び図9を参照して、この従来のイン
クジェット記録法の第1の例を説明する。基板21はガ
ラス等の絶縁体で、その表面には、複数の記録電極22
が形成されている。記録電極22は基板全面にスパッタ
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 (dot perin
ch)ピッチ、すなわち約85μm 間隔で配置されてい
る。記録電極22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22に選択的に高電圧パルスを
印可することが出来る。
[0005] A first example of this conventional ink jet recording method will be described with reference to FIGS. 8 and 9. The substrate 21 is an insulator such as glass, and has a plurality of recording electrodes 22 on its surface.
Are formed. The recording electrode 22 is obtained by patterning a conductive material such as chromium sputtered on the entire surface of the substrate by photolithography, and is, for example, 300 dpi (dot per inch).
ch) pitch, that is, at intervals of about 85 μm. The recording electrode 22 is connected to a driver (not shown), and can selectively apply a high voltage pulse to the recording electrode 22 during recording.

【0006】メニスカス形成部材23は基板21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22の先端部よりやや後
退した位置に、各記録電極22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23の幅も約30μmである。メニス
カス形成部材23の上には、メニスカス形成部材23先
端部より更に後退した位置に、カバー24が取り付けら
れている。カバー24は、絶縁性部材で、あらかじめイ
ンク供給口25およびインク排出口26が加工されてい
る。基板21とカバー24とがスリット状のインク噴射
口27を形成し、インク噴射口27の外部には記録電極
22上に乗ったメニスカス形成部材23が突き出てい
る。メニスカス形成部材23は、カバー24を支持する
目的も兼ねるため、一部カバー24の下にも続いてい
る。また、メニスカス形成部材23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21、カバー24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 23 is formed by processing a photosensitive polymer film laminated on the substrate 21 by photolithography, and is formed at a position slightly receded from the leading end of the recording electrode 22 so as to overlap each recording electrode 22. Have been. The thickness of the photosensitive polymer film is 30 μm, and the width of the meniscus forming member 23 is about 30 μm. A cover 24 is mounted on the meniscus forming member 23 at a position further retracted from the tip of the meniscus forming member 23. The cover 24 is an insulating member, and the ink supply port 25 and the ink discharge port 26 are processed in advance. The substrate 21 and the cover 24 form a slit-shaped ink ejection port 27, and a meniscus forming member 23 on the recording electrode 22 protrudes outside the ink ejection port 27. The meniscus forming member 23 also has a purpose of supporting the cover 24, and therefore partially extends below the cover 24. Further, when the meniscus forming member 23 is formed, a continuous wall surface is simultaneously formed on the head side portion and the rear end portion, and the substrate 21 and the cover 24 constitute an ink chamber.

【0007】図10は、例えば特願平08−01289
7号明細書に示される、従来の静電式インクジェット記
録ヘッドの第2の例を示す斜視図である。図10を参照
すると、基板31は、プラスチック等の絶縁体で、ベー
スフィルム40をその裏側からサポートしている。ベー
スフィルム40は、ポリイミド等の絶縁体で、その厚み
は50μm程度あり、複数の記録電極32がその表面に
一体的に形成されている。記録電極32は、ベースフィ
ルム40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32は、ベースフィルム40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〜500
μm程度である。更に、記録電極32は、その表面が絶
縁性コーティング部材33で、厚み10μm以下で均一
に覆われている。
FIG. 10 shows, for example, Japanese Patent Application No. 08-01289.
FIG. 7 is a perspective view showing a second example of a conventional electrostatic inkjet recording head shown in the specification of Japanese Patent Publication No. 7-107. Referring to FIG. 10, the substrate 31 is an insulator such as plastic, and supports the base film 40 from the back side. The base film 40 is an insulator such as polyimide, has a thickness of about 50 μm, and has a plurality of recording electrodes 32 integrally formed on its surface. The recording electrodes 32 are formed by pattern-plating a conductive material such as copper on the base film 40 to a thickness of 20 to 30 μm, and are arranged at a pitch of 300 dpi, that is, at intervals of about 85 μm. In addition, the recording electrodes 32 protrude independently from the end faces of the base film 40, and the protruding amount is 80 μm to 500 μm.
It is about μm. Further, the surface of the recording electrode 32 is uniformly covered with an insulating coating member 33 with a thickness of 10 μm or less.

【0008】この従来の静電式インクジェット記録ヘッ
ドは、ベースフィルム40上に記録電極32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Ta
pe Automated Bonding(TAB)技術に用いられるTABテ
ープを使用し、更に絶縁性コーティング部材33をパリ
レン樹脂の化学蒸着にて形成している。
[0008] This conventional electrostatic ink jet recording head uses a tape-shaped head in which recording electrodes 32 are integrally formed on a base film 40.
A TAB tape used for pe Automated Bonding (TAB) technology is used, and an insulating coating member 33 is formed by chemical vapor deposition of parylene resin.

【0009】ベースフィルム40上には、記録電極32
の突出部を覆わない位置に、カバー34が取り付けられ
ている。カバー34は、絶縁性部材で、あらかじめイン
ク供給口35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40とカバー34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
35より充填され内部に満たされている。更に、カバー
34は、その先端部が開口しており、ベースフィルム4
0とカバー34とで構成されたスリット状の開口部がイ
ンク噴射口37を形成し、そこにインクメニスカスが形
成されている。カバー34の内部にインク36と接触さ
せた泳動電極41が構成されている。泳動電極41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
35から供給されたインク36中のトナー粒子を、泳動
電極41と不図示の対向電極との電界により記録電極3
2近傍に電気泳動現象により搬送する。
On the base film 40, a recording electrode 32 is provided.
The cover 34 is attached at a position that does not cover the protruding portion. The cover 34 is an insulating member, and the ink supply port 35 and the ink discharge port (not shown) are processed in advance. The space defined by the base film 40 and the cover 34 forms an ink chamber. It is filled from the ink supply port 35 and is filled inside. Further, the cover 34 has an opening at the tip, and the base film 4
The slit-shaped opening formed by the cover 0 and the cover 34 forms an ink ejection port 37, in which an ink meniscus is formed. An electrophoresis electrode 41 that is in contact with the ink 36 is formed inside the cover 34. The migration electrode 41
A voltage having the same polarity as the potential of the toner is applied, and the toner particles in the ink 36 supplied from the ink supply port 35 are separated by the electric field between the migrating electrode 41 and a counter electrode (not shown).
It is transported to the vicinity of 2 by the electrophoresis phenomenon.

【0010】図11は、この従来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37付近(A部)を上面から見た拡大図(図11
(a))およびA−A断面(図11(b))を示す。図
11を図10に併せて参照すると、インク36は、その
表面張力によりインク噴射口37にインクメニスカス3
8を形成する。ヘッド内のインク36には負圧が付与さ
れており、また、記録電極32がベースフィルム40お
よびカバー34より突き出しているため、インクメニス
カス38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37外部に各記録電極32が個別
に突き出ているため、上面から見ると各記録電極32に
対応してインクメニスカス38が形成される。このた
め、任意の記録電極32に高電圧パルスを印加した際、
その記録電極32部の突き出したインクメニスカス38
先端部に電界が集中される。インク36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38先端部から引き出され、トナー群39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. 11 is an enlarged view of the vicinity (part A) of the ink ejection port 37 of this conventional electrostatic ink jet recording head in a state where ink is supplied (see FIG. 11).
(A)) and AA cross section (FIG. 11 (b)) are shown. Referring to FIG. 11 in conjunction with FIG. 10, the ink 36 is applied to the ink ejection port 37 by the surface tension of the ink meniscus 3.
8 is formed. Since a negative pressure is applied to the ink 36 in the head and the recording electrode 32 protrudes from the base film 40 and the cover 34, the ink meniscus 38 has a concave shape obliquely downward when viewed from the side.
Furthermore, since each recording electrode 32 individually protrudes outside the ink ejection port 37, an ink meniscus 38 is formed corresponding to each recording electrode 32 when viewed from above. Therefore, when a high-voltage pulse is applied to an arbitrary recording electrode 32,
The ink meniscus 38 protruding from the recording electrode 32 portion.
The electric field is concentrated at the tip. The charged toner in the ink 36 is guided by this electric field, is drawn out from the tip end of the protruding ink meniscus 38, and forms a toner group 39. To fly. The toner adhering to the printing paper and forming the recording dots is heated and fixed by the heater.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のインクジェット記録ヘッドの第1の問題点は、ヘッド
コストが高価であるということである。その理由は、基
板上に薄膜形成技術(フォトリゾグラフィ)によりヘッ
ドを製造するため製造プロセスが複雑になるからであ
る。
However, the first problem of the above-mentioned conventional ink jet recording head is that the head cost is high. The reason is that the manufacturing process is complicated because a head is manufactured on a substrate by a thin film forming technique (photolithography).

【0012】第2の問題点は、メニスカス形成部材の厚
みがフィルムの厚みで制限され、インク供給量が制限さ
れるということである。その理由は、メニスカス形成部
材を感光性高分子フィルムで形成するためである。
A second problem is that the thickness of the meniscus forming member is limited by the thickness of the film, and the amount of ink supply is limited. The reason is that the meniscus forming member is formed of a photosensitive polymer film.

【0013】第3の問題点は、常に適正なトナー供給を
行うことが困難であるということである。その理由は、
インク噴出口へのトナー粒子の供給を電気泳動電極によ
るトナーの電気泳動力のみにより行っているためであ
る。
A third problem is that it is difficult to always supply a proper toner. The reason is,
This is because the supply of the toner particles to the ink ejection port is performed only by the electrophoretic force of the toner by the electrophoretic electrode.

【0014】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、適正
なトナー供給を常に行うことにより信頼性のある低コス
トなマルチエレメントヘッドを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electrostatic ink jet recording head which discharges only toner particles in an ink by an electrostatic field, and always supplies a proper toner. And to provide a more reliable and lower cost multi-element head.

【0015】[0015]

【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表面に構成され、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を前記記録電
極を覆い隠さない程度に挟み込み、前記ベースフィルム
の表面から裏面に前記記録電極の間隙を通過させてトナ
ー粒子を含むインクを供給及び保持するアッパカバーと
ロアカバーとを備える。
According to the present invention, there is provided an electrostatic ink jet recording head comprising a base film having an insulating property and a surface of the base film, one end of which protrudes from the end of the base film. A plurality of recording electrodes, the surfaces of which are formed and further coated with an insulating coating material, are sandwiched so as not to cover the recording electrodes with the base film, and a gap between the recording electrodes from the front surface to the back surface of the base film. And an upper cover and a lower cover for supplying and holding the ink containing the toner particles by passing the ink.

【0016】また、本発明の静電式インクジェット記録
ヘッドは、前記トナー粒子含むインクを供給する際に、
前記アッパカバー内の前記記録電極部より上流に位置す
る所に、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, the electrostatic ink jet recording head of the present invention, when supplying the ink containing the toner particles,
An electrophoretic electrode is disposed in the upper cover at a position upstream of the recording electrode section so as to be in contact with the ink.

【0017】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録ヘッドは、前記トナー粒子を含むインクを供給する際
に、前記アッパカバー内の前記記録電極部より上流に位
置する所と、前記ロアカバー内の前記記録電極部より下
流に位置する所に、前記インクと接する様に泳動電極を
配設し、2つの泳動電極を電気的に接続したことを特徴
とする。
Further, in the electrostatic ink jet recording head of the present invention, when supplying the ink containing the toner particles, the electrostatic ink jet recording head is located upstream of the recording electrode portion in the upper cover, and is provided in the lower cover. An electrophoresis electrode is provided at a position downstream of the recording electrode portion so as to be in contact with the ink, and the two electrophoresis electrodes are electrically connected.

【0018】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録ヘッドは、前記アッパカバー及びロアカバーの前記記
録電極近傍は前記記録電極と密着し、前記複数の記録電
極間を前記インクが流入することを特徴とする。
Further, in the electrostatic ink jet recording head according to the present invention, the upper cover and the lower cover are in close contact with the recording electrodes near the recording electrodes, and the ink flows between the plurality of recording electrodes. I do.

【0019】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録ヘッドは、前記アッパカバーの前記記録電極近傍は前
記記録電極と密着し、且つ前記ロアカバーの前記記録電
極近傍は前記ベースフィルムと密着し、前記複数の記録
電極間を前記インクが流入することを特徴とする。
Further, in the electrostatic ink jet recording head according to the present invention, the upper cover is in close contact with the recording electrode in the vicinity of the recording electrode, and the lower cover is in close contact with the base film in the vicinity of the recording electrode. Wherein the ink flows between the 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
記録電極は、Tape Automated Bonding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 of the present invention, the insulating base film and the recording electrodes are integrally formed on a two-layer or three-layer tape used in Tape Automated Bonding technology. It is characterized by being.

【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り、図2はこの実施
の形態のヘッド先端部の平面図であり、図3は図2にお
けるAA断面図である。
FIG. 1 is a perspective view of an electrostatic ink jet recording head according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a head end portion of this embodiment, and FIG. It is sectional drawing.

【0023】図1に併せて図2及び図3を参照すると、
この実施の形態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10と、このベースフィ
ルム10の表面に構成され、且つその一端がベースフィ
ルム10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
2と、ベースフィルム10を記録電極2を覆い隠さない
程度に挟み込み、ベースフィルム10の表面から裏面に
記録電極2の間隙を通過させてトナー粒子を含むインク
を供給及び保持するアッパカバー4とロアカバー3とか
ら構成される。
Referring to FIGS. 2 and 3 in conjunction with FIG.
The electrostatic ink jet recording head of this embodiment is
A base film 10 having an insulating property, and a plurality of base films formed on the surface of the base film 10 and having one end protruding from an end of the base film 10 and further covering the surface with an insulating coating material. An upper cover 4 for sandwiching the recording electrode 2 and the base film 10 so as not to cover the recording electrode 2 and for supplying and holding ink containing toner particles by passing a gap between the recording electrodes 2 from the front surface to the back surface of the base film 10. And the lower cover 3.

【0024】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50μm程度あり、その表面には、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20〜30μ
mの厚さにパターンメッキしたもので、例えば300d
pi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8
0μm〜500μm程度である。更に、記録電極2は、
その先端部表面が絶縁性コーティング部材17で、厚み
10μm以下で均一に覆われている。
The substrate 1 is an insulator such as plastic, and supports the base film 10 from the back side. The base film 10 is made of an insulator such as polyimide and has a thickness of about 50 μm.
Are integrally formed on the surface. The recording electrode 2 is made of a conductive material such as copper on the base film 10 by 20 to 30 μm.
m, for example, 300d
They are arranged at a pi pitch, that is, at intervals of about 85 μm. The recording electrodes 2 project independently from the end faces of the base film 10, and the amount of projection is 8
It is about 0 μm to 500 μm. Further, the recording electrode 2
The surface of the tip is uniformly covered with an insulating coating member 17 having a thickness of 10 μm or less.

【0025】この実施の形態の静電式インクジェット記
録ヘッドでは、べースフィルム10上に記録電極2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 Automated Bonding(TAB)技術に用いられ
るTABテープを使用し、更に絶縁性コーティング部材
17をパリレン樹脂の化学蒸着にて形成している。
In the electrostatic ink jet recording head of this embodiment, a tape-shaped head in which the recording electrodes 2 are integrally formed on a base film 10 is used. Specifically, Tape Automated Bonding (TAB) technology Is used, and the insulating coating member 17 is further formed by chemical vapor deposition of parylene resin.

【0026】アッパカバー4及びロアカバー3は、ベー
スフィルム10より突き出した記録電極2を挟み込む様
に、更に記録電極2の突出部を覆わない位置に取り付け
られている。アッパカバー4は、絶縁性部材で、あらか
じめインク供給口5が加工されており、ベースフィルム
10とアッパカバー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
部が満たされている。更に、アッパカバー4は、その先
端部が開口しており、ベースフィルム10とアッパカバ
ー4とで構成された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。ロアカバー3は、絶縁性部材であらかじめ不図示の
インク排出口が加工されており、ベースフィルム10と
ロアカバー3とで構成された空間もインク室を構成して
おり、インクがアッパカバー4側のインク室から記録電
極2の間を通り抜けインク噴射口7近傍からインク室を
経由して不図示のインク排出口から排出される。
The upper cover 4 and the lower cover 3 are attached at positions that do not cover the protruding portions of the recording electrodes 2 so as to sandwich the recording electrodes 2 protruding from the base film 10. The upper cover 4 is an insulating member, and the ink supply port 5 is processed in advance. The space defined by the base film 10 and the upper cover 4 constitutes an ink chamber. Filled and filled inside. Further, the upper cover 4 has an opening at the tip end, and a slit-shaped opening formed by the base film 10 and the upper cover 4 forms an ink ejection port 7, where an ink meniscus is formed. I have. The lower cover 3 is made of an insulating material, and an ink outlet (not shown) is processed in advance. The space defined by the base film 10 and the lower cover 3 also forms an ink chamber. The ink passes through the space between the recording electrode 2 and the ink ejection port 7 and is discharged from an ink discharge port (not shown) via the ink chamber.

【0027】この実施の形態の静電式インクジェット記
録ヘッドは、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 electrostatic ink jet recording head of this embodiment is connected to an ink tank (not shown) by a tube, applies a negative pressure of about 1 cmH 2 O, and forcibly circulates the 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.

【0028】インクは、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、アッパカバー4、及びロアカバー3
より突き出しているため、インクメニスカス8は側面か
ら見るとアッパカバー4側は斜め下向きに凹形状とな
り、ロアカバー3側はその対称形となる。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、インクメニスカス8は、上面から見ると各記録電極
2に対応して個別にインクメニスカスが形成されること
となる。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、突き出したインクメニ
スカス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、すなわち記録用
紙方向に飛翔する。記録用紙上に付着し、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。
The ink forms an ink meniscus 8 at the ink ejection port 7 by its surface tension. A negative pressure is applied to the ink in the head, and the recording electrode 2 is made of a base film 10, an upper cover 4, and a lower cover 3.
When viewed from the side, the ink meniscus 8 has a concave shape obliquely downward on the upper cover 4 side and a symmetrical shape on the lower cover 3 side when viewed from the side. Furthermore, since each recording electrode 2 individually protrudes outside the ink ejection port 7, the ink meniscus 8 forms an ink meniscus individually corresponding to each recording electrode 2 when viewed from above. Therefore, when a high voltage pulse is applied to an arbitrary recording electrode 2, the electric field is concentrated on the tip of the ink meniscus protruding from the recording electrode 2. The charged toner in the ink is guided by this electric field, drawn out from the tip of the protruding ink meniscus, and forms a toner group 9 and flies in the direction of the recording paper, not shown, facing the recording head. . The toner adhering to the recording paper and forming the recording dots is heated by a heater and fixed.

【0029】図4は、この実施の形態の静電式インクジ
ェット記録ヘッドに使用するTABテープの概略図であ
る。TAB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が記録電極2となる。
FIG. 4 is a schematic diagram of a TAB tape used in the electrostatic ink jet recording head of this embodiment. A method of manufacturing the TAB tape 12 will be briefly described. Flash plating is performed on a tape-like base film 10 such as polyimide having sprocket holes 15 at both ends. Next, dry film is laminated and exposed,
A pattern is formed by 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 base film 10
The inner lead portion 13 protruding from the portion where is removed by etching becomes the recording electrode 2.

【0030】図5は、本発明の他の実施の形態の斜視図
及び断面図である。この実施の形態では、前述の実施の
形態の構成に加え、アッパカバー4の内部にインクと接
触させた泳動電極11が構成されている。泳動電極11
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。このため、ポンプに
よる強制的なインク循環によるインク噴射口7近傍への
トナー粒子の供給に加えて、トナー粒子の電気泳動によ
る移動により、インク噴射口7近傍は、トナー粒子濃度
がインク室上流に比べ相対的に高くなる。従って、任意
の記録電極2に高電圧パルスを印加した際、インク中の
帯電したトナーは、この記録電極2に発生する電界に導
かれて、十分な量のトナー群9となって、記録ヘッドに
対向する不図示の対向電極、すなわち記録用紙方向に飛
翔する。但し、インクは記録電極2の間隙を通過して余
剰のトナー粒子と共に強制的に不図示のインク排出口に
排出される。
FIG. 5 is a perspective view and a sectional view of another embodiment of the present invention. In this embodiment, in addition to the configuration of the above-described embodiment, an electrophoresis electrode 11 that is in contact with ink is formed inside the upper cover 4. Electrophoresis electrode 11
Is applied with a voltage having the same polarity as the potential of the toner, and causes the toner particles in the ink supplied from the ink supply port 5 to move toward the recording electrode 2 in the vicinity of the recording electrode 2 by an electric field between the migrating electrode 11 and a counter electrode (not shown). To be transported. For this reason, in addition to the supply of the toner particles to the vicinity of the ink ejection port 7 due to the forced ink circulation by the pump, the toner particle concentration in the vicinity of the ink ejection port 7 is increased upstream of the ink chamber by the electrophoretic movement of the toner particles. It is relatively higher than that. Therefore, when a high voltage pulse is applied to an arbitrary recording electrode 2, the charged toner in the ink is guided by the electric field generated at the recording electrode 2 to form a sufficient amount of toner group 9, and the recording head , Which flies in the direction of the recording paper. However, the ink passes through the gap between the recording electrodes 2 and is forcibly discharged to an ink outlet (not shown) together with the surplus toner particles.

【0031】図6は、図5の実施の形態の更に他の実施
の形態の断面図である。この実施の形態では、前述の実
施の形態の構成に加え、アッパカバー4の内部及びロア
カバー3の内側にインクと接触させた泳動電極11が構
成されそれらは電気的に接続されている。泳動電極11
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。このため、ポンプに
よる強制的なインク循環によるインク噴射口7近傍への
トナー粒子の供給に加えて、トナー粒子の電気泳動によ
る移動により、インク噴射口7近傍は、トナー粒子濃度
がインク室上流に比べ相対的に高くなる。また、トナー
粒子は、その電気泳動による移動に伴い発生するトナー
粒子の電荷と逆極性を持つカウンターイオントナー粒子
の移動と逆方向に移動し、ついには泳動電極11に吸着
される。従って、任意の記録電極2に高電圧パルスを印
加した際、インク中の帯電したトナーは、この記録電極
2に発生する電界に導かれて、十分な量のトナー群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
わち記録用紙方向に飛翔する。但し、吐出しなかった余
剰のトナー粒子及びカウンタイオンは、記録電極2の間
隙を通過して強制的に不図示のインク排出口に排出され
る。
FIG. 6 is a sectional view of still another embodiment of the embodiment of FIG. In this embodiment, in addition to the configuration of the above-described embodiment, a migration electrode 11 that is in contact with ink is formed inside the upper cover 4 and inside the lower cover 3, and they are electrically connected. Electrophoresis electrode 11
Is applied with a voltage having the same polarity as the potential of the toner, and causes the toner particles in the ink supplied from the ink supply port 5 to move toward the recording electrode 2 in the vicinity of the recording electrode 2 by an electric field between the migrating electrode 11 and a counter electrode (not shown). To be transported. For this reason, in addition to the supply of the toner particles to the vicinity of the ink ejection port 7 due to the forced ink circulation by the pump, the toner particle concentration in the vicinity of the ink ejection port 7 is increased upstream of the ink chamber by the electrophoretic movement of the toner particles. It is relatively higher than that. Further, the toner particles move in the direction opposite to the movement of the counter ion toner particles having the polarity opposite to the charge of the toner particles generated by the electrophoretic movement, and are finally attracted to the electrophoresis electrode 11. Therefore, when a high voltage pulse is applied to an arbitrary recording electrode 2, the charged toner in the ink is guided by the electric field generated at the recording electrode 2 to form a sufficient amount of toner group 9, and the recording head , Which flies in the direction of the recording paper. However, the surplus toner particles and counter ions that have not been discharged pass through the gap between the recording electrodes 2 and are forcibly discharged to an ink discharge port (not shown).

【0032】図7は、上述の実施の形態の更に他の実施
の形態の断面図である。この実施の形態では、アッパカ
バー4は、その先端部が記録電極2に密着した構成とな
っている。ベースフィルム10上の記録電極2のパター
ンは、その厚みが20〜30μm程度有るので、その記
録電極2のパターンが無い部分とアッパカバー4との空
間がインク流路となっている。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8
が形成されている。即ち、アッパカバー4の先端を特別
に加工することなくインク流路及びインク噴射口7を形
成している。
FIG. 7 is a sectional view of still another embodiment of the above-described embodiment. In this embodiment, the upper cover 4 has a configuration in which the tip portion is in close contact with the recording electrode 2. Since the pattern of the recording electrode 2 on the base film 10 has a thickness of about 20 to 30 μm, the space between the portion where the pattern of the recording electrode 2 is not provided and the upper cover 4 forms an ink flow path. The slit-shaped opening forms an ink ejection port 7 and an ink meniscus 8
Are formed. That is, the ink flow path and the ink ejection port 7 are formed without specially processing the tip of the upper cover 4.

【0033】[0033]

【発明の効果】第1の効果は、記録ヘッドの低コスト化
が出来るということである。その理由は、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
電極とするため、記録ヘッドの製造プロセスが簡単であ
るからである。
The first effect is that the cost of the recording head can be reduced. The reason is that an insulating coating is applied to the inner lead portion of the TAB tape to form a recording electrode, so that the manufacturing process of the recording head is simple.

【0034】第2の効果は、安定した記録電極間隔、記
録電極突き出し量が確保できるということである。その
理由は、本発明のヘッド製造プロセスを用いることによ
り、複数の記録電極を高密度且つ高精度で構成すること
ができるからである。
The second effect is that a stable recording electrode interval and a stable recording electrode protrusion amount can be secured. The reason is that a plurality of recording electrodes can be formed with high density and high accuracy by using the head manufacturing process of the present invention.

【0035】第3の効果は、記録ヘッドの薄型化・小型
化が可能であるということである。その理由は、記録ヘ
ッドがTABテープで製造されるからである。
A third effect is that the recording head can be made thinner and smaller. The reason is that the recording head is made of TAB tape.

【0036】第4の効果は、印字条件に依らず信頼性の
あるトナー吐出が得られることである。その理由は、イ
ンクを記録電極の間隙を通過して流す構成としたことに
より、余剰のトナー粒子及びカウンターイオンを記録電
極近傍から強制的に排出させるので、常に安定したトナ
ー粒子が記録電極近傍に供給されるからである。
A fourth effect is that reliable toner ejection can be obtained irrespective of printing conditions. The reason is that the ink is made to flow through the gap between the recording electrodes, so that excess toner particles and counter ions are forcibly discharged from the vicinity of the recording electrode, so that stable toner particles are always kept near the recording electrode. This is because they are supplied.

【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の実施の形態のヘッド先端部の平面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view of a head end portion of the embodiment of FIG.

【図3】図2におけるAA断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA in FIG.

【図4】図1の実施の形態の静電式インクジェット記録
ヘッドに使用するTABテープの概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of a TAB tape used in the electrostatic ink jet recording head of the embodiment of FIG.

【図5】本発明の他の実施の形態の斜視図及び断面図で
ある。
FIG. 5 is a perspective view and a cross-sectional view of another embodiment of the present invention.

【図6】図5の実施の形態の更に他の実施の形態の断面
図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of still another embodiment of the embodiment of FIG.

【図7】図6の実施の形態の更に他の実施の形態の断面
図である。
FIG. 7 is a sectional view of still another embodiment of the embodiment of FIG. 6;

【図8】従来のインクジェット記録ヘッドの第1の例を
示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a first example of a conventional inkjet recording head.

【図9】図8のインクジェット記録ヘッドのヘッド先端
部の平面図及び断面図である。
9 is a plan view and a cross-sectional view of a head end portion of the ink jet recording head of FIG.

【図10】従来の静電式インクジェット記録ヘッドの第
2の例を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a second example of a conventional electrostatic ink jet recording head.

【図11】図10の従来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
(A部)を上面から見た拡大図(図11(a))および
A−A断面(図11(b))を示す。
11 is an enlarged view (FIG. 11 (a)) of the vicinity of the ink ejection port (part A) of the conventional electrostatic ink jet recording head of FIG. 10 in a state where ink is supplied (FIG. 11 (a)) and AA. A cross section (FIG. 11B) is shown.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 記録電極 3 ロアカバー 4 アッパカバー 5 インク供給口 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 17 絶縁性コーティング部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Recording electrode 3 Lower cover 4 Upper cover 5 Ink supply port 7 Ink ejection port 8 Ink meniscus 9 Toner group 10 Base film 11 Migration electrode 12 TAB tape 13 Inner lead part 14 Through hole 15 Sprocket hole 17 Insulating coating member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上松 良介 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 峯本 仁史 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 薬師寺 徹 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 竹本 人司 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 溝口 忠志 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−809(JP,A) 特開 平10−808(JP,A) 特開 平9−201971(JP,A) 特開 平9−201970(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/06──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ryosuke Agematsu 7546 Yasuda, Oji, Kashiwazaki, Niigata Inside Niigata Nippon Electric Co., Ltd. In-house (72) Inventor Toru Yakushiji 7546 Yasuda, Kashiwazaki-shi, Niigata Prefecture Niigata Nippon Electric Co., Ltd. Inventor Tadashi Mizoguchi 7546 Yasuda, Kashiwazaki-shi, Niigata Niigata Nippon Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-10-809 (JP, A) JP-A-10-808 (JP, A) JP-A-9 -201971 (JP, A) JP-A-9-201970 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B41J 2/06

Claims (6)

(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
ベースフィルムの表面に構成され、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を前記記録電極を覆い隠
さない程度に挟み込み、前記ベースフィルムの表面から
裏面に前記記録電極の間隙を通過させてトナー粒子を含
むインクを供給及び保持するアッパカバーとロアカバー
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, wherein the base film is formed on a surface of the base film and one end of the base film protrudes from an end of the base film, and the surface is further covered with an insulating coating material. And a plurality of recording electrodes, and an upper that sandwiches the base film so as not to cover the recording electrodes and supplies and holds ink containing toner particles by passing a gap between the recording electrodes from the front surface to the back surface of the base film. An electrostatic ink jet recording head comprising a cover and a lower cover.
【請求項2】 前記トナー粒子含むインクを供給する際
に、前記アッパカバー内の前記記録電極部より上流に位
置する所に、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記載の静電式インクジェッ
ト記録ヘッド。
2. The method according to claim 1, wherein when the ink containing the toner particles is supplied, an electrophoretic electrode is disposed at a position upstream of the recording electrode portion in the upper cover so as to be in contact with the ink. The electrostatic ink jet recording head according to claim 1.
【請求項3】 前記トナー粒子を含むインクを供給する
際に、前記アッパカバー内の前記記録電極部より上流に
位置する所と、前記ロアカバー内の前記記録電極部より
下流に位置する所に、前記インクと接する様に泳動電極
を配設し、2つの泳動電極を電気的に接続したことを特
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。
3. When supplying the ink containing the toner particles, a position located upstream of the recording electrode unit in the upper cover and a position located downstream of the recording electrode unit in the lower cover are provided. 2. The electrostatic ink jet recording head according to claim 1, wherein a migration electrode is provided so as to be in contact with the ink, and the two migration electrodes are electrically connected.
【請求項4】 前記アッパカバー及びロアカバーの前記
記録電極近傍は前記記録電極と密着し、前記複数の記録
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
1,2または3記載の静電式インクジェット記録ヘッ
ド。
4. The static electricity according to claim 1, wherein the upper cover and the lower cover are in close contact with the recording electrodes in the vicinity of the recording electrodes, and the ink flows between the plurality of recording electrodes. Electric inkjet recording head.
【請求項5】 前記アッパカバーの前記記録電極近傍は
前記記録電極と密着し、且つ前記ロアカバーの前記記録
電極近傍は前記ベースフィルムと密着し、前記複数の記
録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1,2または3記載の静電式インクジェット記録ヘッ
ド。
5. The recording medium according to claim 5, wherein a portion of the upper cover near the recording electrode is in close contact with the recording electrode, and a portion of the lower cover near the recording electrode is in close contact with the base film, and the ink flows between the plurality of recording electrodes. The electrostatic ink jet recording head according to claim 1, wherein
【請求項6】 前記絶縁性を有するベースフィルムと前
記記録電極は、TapeAutomated Bonding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または3記載の静電式イ
ンクジェット記録ヘッド。
6. The recording medium according to claim 1, wherein the insulating base film and the recording electrodes are integrally formed on a two-layer or three-layer tape used in a TapeAutomated Bonding technique. 3. The electrostatic ink jet recording head according to 3.
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