JP2826515B2 - Electrostatic ink jet recording head - Google Patents

Electrostatic ink jet recording head

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JP2826515B2
JP2826515B2 JP20236296A JP20236296A JP2826515B2 JP 2826515 B2 JP2826515 B2 JP 2826515B2 JP 20236296 A JP20236296 A JP 20236296A JP 20236296 A JP20236296 A JP 20236296A JP 2826515 B2 JP2826515 B2 JP 2826515B2
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recording
base film
ink
ink jet
recording head
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良広 萩原
和男 島
良介 上松
仁史 峯本
徹 薬師寺
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。
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7は、例えば特願平07−236276
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8は、このイン
クジェット記録ヘッドのヘッド先端部の断面図および上
面図である。図7および図8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2
2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 per i
nch)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。
FIG. 7 shows, for example, Japanese Patent Application No. 07-236276.
FIG. 8 is a perspective view showing a first example of this conventional ink jet recording head shown in the specification, and FIG. 8 is a cross-sectional view and a top view of a head end portion of the ink jet recording head. A first example of this conventional ink jet recording method will be described with reference to FIGS. The substrate 21 is an insulator such as glass, and has a plurality of recording electrodes 2 on its surface.
2 are formed. The recording electrode 22 is formed by patterning a conductive material such as chrome sputtered on the entire surface of the substrate by photolithography.
nch) 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.

【0005】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2
7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. The meniscus forming member 23 is formed at a position slightly receded from the leading end of the recording electrode so as to overlap each recording electrode 22. ing. 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 are slit-shaped ink jet ports 2
7 and the recording electrode 22 is provided outside the ink jetting port 27.
The meniscus forming member 23 on top protrudes. 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.

【0006】図9は、例えば特願平08−012897
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9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5
0μm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3
2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〜500μm
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. 9 shows, for example, Japanese Patent Application No. 08-012897.
FIG. 5 is a perspective view showing a second example of a conventional electrostatic ink jet recording head shown in the specification. Referring to FIG. 9, 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 and has a thickness of 5
A plurality of recording electrodes 32 are integrally formed on the surface thereof. 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 electrode 3
2 independently project from the end face of the base film 40, and the projection amount is 80 μm to 500 μm.
It is about. 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.

【0007】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 T
apeAutomated 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。
[0007] 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 in apeAutomated Bonding (TAB) technology is used, and an insulating coating member 33 is formed by chemical vapor deposition of parylene resin.

【0008】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。
The recording electrode 32 is provided on the base film 40.
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.

【0009】図10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10
(a))およびA−A断面(図10(b))を示す。図
10を図9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38
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. 10 is an enlarged view (FIG. 10) of the vicinity of the ink ejection port 37 (portion A) of the conventional electrostatic ink jet recording head in a state where ink is supplied.
(A)) and AA cross section (FIG. 10 (b)) are shown. Referring to FIG. 10 in conjunction with FIG. 9, the ink 36 is applied to the ink ejection port 37 by the surface tension of the ink meniscus 38.
To form 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. For this reason,
When a high voltage pulse is applied to an arbitrary recording electrode 32, an electric field is concentrated on the tip of the ink meniscus 38 protruding from the recording electrode 32. 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.

【0010】[0010]

【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の例における第1の
問題点は、吐出ポイントからのみの安定した吐出が行え
ないということである。その理由は、吐出ポイントを形
成しているメニスカス形成部材が、基板上に形成され且
つ基板端部から奥にオフセットした状態で形成されてい
るため、何らかの原因でメニスカスがメニスカス保持部
材からあふれだし、基板端部に達することが可能となる
からである。その状態で、記録電極に駆動パルスを印加
すると基板端部の任意のところからトナー粒子の飛翔が
起こるからである。
However, the first problem in the first example of the above-mentioned conventional ink jet recording head is that stable ejection cannot be performed only from the ejection point. The reason is that the meniscus forming member forming the discharge point is formed on the substrate and formed in a state offset from the substrate end to the back, so that the meniscus overflows from the meniscus holding member for some reason, This is because it becomes possible to reach the end of the substrate. This is because if a drive pulse is applied to the recording electrode in that state, the toner particles fly from any part of the substrate edge.

【0011】第2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。
A second problem 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】また、上述した従来のインクジェット記録
ヘッドの第2の例における第1の問題点は、記録ヘッド
の記録電極の曲がり等により、安定した吐出を行うこと
ができないということである。その理由は、記録電極が
ベースフィルムから吐出しているため強度が弱いためで
ある。
A first problem in the above-described second example of the conventional ink jet recording head is that stable ejection cannot be performed due to bending of a recording electrode of the recording head or the like. The reason is that the recording electrode is discharged from the base film, so that the strength is weak.

【0013】第2の問題点は、トナー粒子が、記録電極
とベースフィルムとの間に堆積しやすいということであ
る。その理由は、ベースフィルムの先端が記録電極先端
部より後退した位置にあるため、その部分のインクの流
れがないためである。
A second problem is that toner particles tend to accumulate between the recording electrode and the base film. The reason is that, since the leading end of the base film is located at a position retracted from the leading end of the recording electrode, there is no ink flow in that portion.

【0014】第3の問題点は、メニスカスが吐出部先端
で安定しないということである。その理由は、メニスカ
スは、記録電極間のみで形成されているため、圧力変動
等によりメニスカスが前後してしまうからである。
A third problem is that the meniscus is not stable at the tip of the discharge section. The reason is that the meniscus is formed only between the recording electrodes, so that the meniscus fluctuates due to pressure fluctuation or the like.

【0015】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提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multi-element, low-cost, and reliable electrostatic ink jet recording head for discharging only toner particles in ink by an electrostatic field. The purpose is to provide a head.

【0016】[0016]

【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片面に構成され、且つその一端
が前記ベースフィルム端部より突き出して形成され、更
に絶縁性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、前記記録電極面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アッパカバーとを有す
る静電式インクジェット記録ヘッドに於いて、前記ベー
スフィルムは、その先端部が前記各記録電極に対応する
位置で複数に分離されていることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an electrostatic ink jet recording head comprising: a base film having an insulating property; and one surface of the base film, one end of which protrudes from the end of the base film. An electrostatic ink jet recording head further comprising a plurality of recording electrodes the surfaces of which are coated with an insulating coating material, and an upper cover formed on the recording electrode surface and holding ink containing toner particles therein. In this case, the base film is characterized in that a tip portion is divided into a plurality at positions corresponding to the recording electrodes.

【0017】また、本発明の静電式インクジェット記録
ヘッドは、前記記録電極に対応する位置で複数に分離さ
れている前記ベースフィルム先端部の断面が、テーパ形
状であることを特徴とする。
Further, in the electrostatic ink jet recording head according to the present invention, a cross section of a tip portion of the base film divided into a plurality at positions corresponding to the recording electrodes is tapered.

【0018】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録ヘッドは、前記記録電極に対応する位置で複数に分離
されている前記ベースフィルム先端部の平面が、テーパ
形状であることを特徴とする。
Further, in the electrostatic ink jet recording head according to the present invention, a flat surface of a tip portion of the base film divided into a plurality at positions corresponding to the recording electrodes is tapered.

【0019】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録ヘッドは、前記記録電極に対応する位置で複数に分離
されている前記ベースフィルム先端部が、前記記録電極
の少なくとも先端部まで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 leading end of the base film divided into a plurality at positions corresponding to the recording electrodes is constituted at least up to the leading end of the recording electrode. It is characterized by.

【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、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 ink flows between the plurality of recording electrodes.

【0021】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および
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.

【0022】[0022]

【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.

【0023】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2はこの実施
の形態の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7付近を上面から見た拡大図
(図2(a))及びAA断面図(図2(b))を示す。
FIG. 1 is a perspective view of an electrostatic ink jet recording head according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view (FIG. 2 (a)) and an AA cross-sectional view (FIG. 2 (b)) of the vicinity of the ink ejection port 7 when ink is supplied in the ink jet recording head of this embodiment, as viewed from above. Is shown.

【0024】図1及び図2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20〜30μm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。この実
施の形態の記録ヘッドでは、ベースフィルム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3をパリレン樹脂の化学蒸着にて形成して
いる。
Referring to FIGS. 1 and 2, the substrate 1 is an insulator such as plastic and supports the base film 10 from the back side. The base film 10 is an insulator such as polyimide, has a thickness of about 50 μm, and has a plurality of recording electrodes 2 formed integrally on the surface thereof. The recording electrode 2 is formed by pattern-plating a conductive material such as copper on the base film 10 to a thickness of 20 to 30 μm, and has a pitch of 300 dpi, that is, about 85 μm.
They are arranged at intervals. Further, the recording electrodes 2 protrude independently from the end faces of the base film 10, respectively.
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. In the recording head of this embodiment, a tape-shaped head in which the recording electrodes 2 are integrally formed on the base film 10 is used. Specifically, a TAB tape used in Tape Automated Bonding (TAB) technology is used. Further, the insulating coating member 3 is formed by chemical vapor deposition of parylene resin.

【0025】ベースフィルム10の上には、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
填され内部が満たされている。更に、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8が形成されている。
カバー4の内部には、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。
On the base film 10, the recording electrodes 2
The cover 4 is attached to a position where the cover 4 is not covered. The cover 4 is an insulating member, and the ink supply port 5 and the ink discharge port (not shown) are processed in advance.
The space formed by the base film 10 and the cover 4 forms an ink chamber, and the ink is filled from the ink supply port 5 to fill the inside. Further, the cover 4 has an opening at the tip, and the base film 10 and the cover 4
The slit-shaped opening formed by the above forms an ink ejection port 7, and an ink meniscus 8 is formed therein.
Inside the cover 4, a migration electrode 11 contacted with ink is provided.
Is configured. A voltage having the same polarity as the potential of the toner is applied to the migration electrode 11, and the toner particles in the ink supplied from the ink supply port 5 are brought into the vicinity of the recording electrode 2 by an electric field between the migration electrode 11 and a counter electrode (not shown). It is transported by the electrophoresis phenomenon.

【0026】この実施の形態のインクジェット記録ヘッ
ドは、図示しない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 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 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】ベースフィルム10は、記録電極2の強度
を補強するために、ベースフィルム10から飛び出して
構成されている各記録電極2の根本の一部の底部を補助
するようにサーポートテーパ部17を有している。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
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、インクメニスカス8は、上面から見ると
各記録電極2に対応して形成されることとなる。
In order to reinforce the strength of the recording electrode 2, the base film 10 has a support taper 17 so as to assist a part of the bottom of the base of each recording electrode 2 which is protruded from the base film 10. Have. The ink forms an ink meniscus 8 at the ink ejection port 7 due to its surface tension. A negative pressure is applied to the ink in the head, and the recording electrode 2 is connected to the base film 10.
Since the ink meniscus 8 projects from 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, the ink meniscus 8 is formed corresponding to each recording electrode 2 when viewed from above.

【0028】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。
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 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3は、本発明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。TA
B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. 3 is a schematic view of a TAB tape used in the electrostatic ink jet recording head of the present invention. TA
A method for manufacturing the B 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 inner lead portion 13 protruding from the portion where the base film 10 is removed by etching.
Becomes the recording electrode 2.

【0030】図4は、本発明の他の実施の形態を示す上
面図である。図4を参照すると、ベースフィルム10
は、記録電極2の強度を補強するために平面的にサポー
トテーパ部17を構成している。
FIG. 4 is a top view showing another embodiment of the present invention. Referring to FIG.
Constitutes a support taper portion 17 in a plane to reinforce the strength of the recording electrode 2.

【0031】図5は、本発明の更に他の実施の形態を示
す断面図である。ベースフィルム10は、記録電極2の
強度を補強するために、ベースフィルム10から飛び出
して構成されている各記録電極2の根本の一部の底部を
補助するようにサーポートテーパ部17を有している。
従って、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を形成すると同時に、記録電極
2とサポートテーパ部17との間にもインクメニスカス
8を形成する。この為、任意の記録電極2に高電圧パル
スを印加した際、その突き出したサポートテーパ部17
の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。
FIG. 5 is a sectional view showing still another embodiment of the present invention. In order to reinforce the strength of the recording electrode 2, the base film 10 has a support taper portion 17 so as to assist the bottom of a part of the root of each recording electrode 2 which is protruded from the base film 10. I have.
Therefore, the ink forms an ink meniscus 8 at the ink ejection port 7 due to its surface tension, and also forms an ink meniscus 8 between the recording electrode 2 and the support taper portion 17. For this reason, when a high-voltage pulse is applied to an arbitrary recording electrode 2, the projecting support taper portion 17
The electric field is concentrated at the tip of the ink meniscus. The charged toner in the ink is guided by this electric field and is drawn out from the protruding tip end of the ink meniscus, and the toner group 9
Then, it flies in the direction of the recording paper, that is, the counter electrode (not shown) facing the recording head.

【0032】図6は、本発明の更に他の実施の形態の記
録ヘッドのインクが供給された状態でのインク噴射口7
付近を上面から見た拡大図(図6(a))およびAA断
面図(図6(b))およびBB断面図(図6(c))で
ある。ベースフィルム10の上には、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、その先端部
が特別に開口しておらず、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
上の記録電極2のパターンは、その厚みが20〜30μ
m程度有るので、その記録電極2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。即ち、カバー4
の先端を特別に加工することなくインク流路16および
インク噴射口7を形成している。
FIG. 6 shows an ink ejection port 7 of a recording head according to still another embodiment of the present invention in a state where ink is supplied.
It is the enlarged view which looked at the vicinity from the upper surface (FIG. 6A), the AA sectional view (FIG. 6B), and the BB sectional view (FIG. 6C). The cover 4 is attached on the base film 10 at a position not covering the protruding portion of the recording electrode 2.
The cover 4 is an insulative member, and has an ink supply port 5 in advance.
In addition, an ink discharge port (not shown) is processed, and a space defined by the base film 10 and the cover 4 forms an ink chamber, and the ink is filled from the ink supply port 5 and filled therein. Further, the cover 4 has a configuration in which the front end thereof is not particularly opened, and the cover 4 is in close contact with the base film 10. Base film 10
The pattern of the upper recording electrode 2 has a thickness of 20 to 30 μm.
m, the space between the portion where the pattern of the recording electrode 2 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. That is, the cover 4
The ink flow path 16 and the ink ejection port 7 are formed without specially processing the tip of the ink jet head.

【0033】[0033]

【発明の効果】第1の効果は、吐出ポイントからのみの
安定した吐出が行えるということである。その理由は、
記録電極をTABのインナーリードを絶縁コーティング
し、その先端部を吐出ポイントとし、且つそれぞれ独立
に存在しているため、吐出ポイント毎にメニスカスが常
に形成されるためである。
The first effect is that stable ejection can be performed only from the ejection point. The reason is,
This is because the recording electrode is formed by coating the TAB inner lead with an insulating coating, and the leading end thereof is used as a discharge point. Since the recording electrode exists independently of each other, a meniscus is always formed at each discharge point.

【0034】第2の効果は、ヘッドコストが安価である
ということである。その理由は、ヘッドの記録電極部を
TABで用いられるテープのインナーリードを絶縁コー
ティングしたものを用いているためである。
The second effect is that the head cost is low. The reason for this is that the recording electrode portion of the head is made of a tape used for TAB and the inner lead of the tape is coated with an insulating material.

【0035】第3の効果は、記録電極の強度が増加し
て、電極の曲がり等が無く、安定した吐出を行うことが
でき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
極とし、その記録電極をTABテープで底面からサポー
トする構成としているためである。
The third effect is that the strength of the recording electrode is increased, the electrode is not bent, and stable ejection can be performed. The reason for this is that the inner lead portion of the TAB tape is coated with an insulating coating to form a recording electrode, and the recording electrode is supported from the bottom by the TAB tape.

【0036】第4の効果は、トナー粒子が、記録電極部
近傍をスムーズに流れるということである。その理由
は、ベースフィルムの先端が記録電極先端部より突き出
して形成されているのでトナー粒子がベースフィルムと
記録電極間に堆積しないためである。
A fourth effect is that the toner particles flow smoothly near the recording electrode. The reason is that the toner particles do not accumulate between the base film and the recording electrode because the tip of the base film protrudes from the recording electrode tip.

【0037】第5の効果は、メニスカスが常に吐出部先
端で安定しているということである。その理由は、メニ
スカスは、記録電極間に形成されたベースフィルムのテ
ーパ部でも保持されるので、圧力変動等による外乱に対
して強固であるためである。
The fifth effect is that the meniscus is always stable at the tip of the discharge section. The reason is that the meniscus is held even in the tapered portion of the base film formed between the recording electrodes, and is therefore strong against disturbance due to pressure fluctuation or the like.

【0038】[0038]

【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2(a))およびAA断面図(図2
(b))である。
FIG. 2 is an enlarged view (FIG. 2 (a)) and a cross-sectional view taken along the line AA of an ink jet recording head of the embodiment of FIG.
(B)).

【図3】本発明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. 3 is a schematic view of a TAB tape used in the electrostatic ink jet recording head of the present invention.

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

【図5】本発明の更に別の実施の形態の静電式インクジ
ェット記録ヘッドの断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of an electrostatic ink jet recording head according to still another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の更に別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6(a))および
AA断面図(図6(b))およびBB断面図(図6
(c))である。
FIG. 6 is an enlarged view (FIG. 6 (a)) and an AA cross section 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. 6B) and BB cross-sectional view (FIG.
(C)).

【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】従来の静電式インクジェット記録ヘッドのヘッ
ド先端部の上面図(図8(a))及び断面図(図8
(b))である。
FIG. 8 is a top view (FIG. 8A) and a cross-sectional view (FIG. 8) of a head end portion of a conventional electrostatic ink jet recording head.
(B)).

【図9】更に別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】この別の従来の静電式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))および断
面図(図10(b))である。
FIG. 10 is a top view (FIG. 10 (a)) and a cross-sectional view (FIG. 10 (b)) of the head end of another conventional electrostatic ink jet recording head.

【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 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 サポートテーパ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Recording electrode 3 Insulating coating member 4 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 16 Ink channel 17 Support taper

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 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 (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 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/06Continuing on the front page (72) Ryosuke Agematsu 7546 Yasuda, Kashiwazaki-shi, Niigata Prefecture Niigata Nippon Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hitoshi Minemoto 7546 Yasuda, Kashiwazaki-shi, Niigata Niigata Nippon Electric Co., Ltd. 72) Inventor Toru Yakushiji 7546 Yasuda, Kashiwazaki-shi, Niigata Niigata Nippon Electric Co., Ltd. (72) Inventor Tadashi Mizoguchi 7546 Yasuda, Oji, Kashiwazaki-shi, Niigata Niigata Nippon Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hito Takemoto Tsukasa 7546 Yasuda, Kashiwazaki City, Niigata Prefecture Niigata Nippon Electric Co., Ltd. (58) Field surveyed (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
ベースフィルム片面に構成され、且つその一端が前記ベ
ースフィルム端部より突き出して形成され、更に絶縁性
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、前記記録電極面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アッパカバーとを有する静電式
インクジェット記録ヘッドに於いて、前記ベースフィル
ムは、その先端部が前記各記録電極に対応する位置で複
数に分離されてい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 a plurality of base films formed on one surface of the base film, one end of which is formed to protrude from an end of the base film, and the surfaces of which are further coated with an insulating coating material. In an electrostatic ink jet recording head having a recording electrode and an upper cover formed on the recording electrode surface and holding ink containing toner particles therein, the base film has a leading end portion for each of the recording films. An electrostatic ink jet recording head which is separated into a plurality at positions corresponding to the electrodes.
【請求項2】 前記記録電極に対応する位置で複数に分
離されている前記ベースフィルム先端部の断面が、テー
パ形状であ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 head according to claim 1, wherein a cross section of a tip portion of the base film divided into a plurality at positions corresponding to the recording electrodes has a tapered shape.
【請求項3】 前記記録電極に対応する位置で複数に分
離されている前記ベースフィルム先端部の平面が、テー
パ形状である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 electrostatic ink jet recording head according to claim 1, wherein a flat surface of a tip portion of the base film divided into a plurality at positions corresponding to the recording electrodes has a tapered shape. .
【請求項4】 前記記録電極に対応する位置で複数に分
離されている前記ベースフィルム先端部が、前記記録電
極の少なくとも先端部まで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。
4. The recording medium according to claim 1, wherein a front end portion of the base film divided into a plurality of portions at a position corresponding to the recording electrode is configured to at least a front end portion of the recording electrode. The electrostatic ink jet recording head according to the above.
【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、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1,2,3また
は4記載の静電式インクジェット記録ヘッド。
5. The static electricity according to claim 1, wherein the upper cover is in close contact with the recording electrodes, and the ink flows between the plurality of recording electrodes. Electric inkjet recording head.
【請求項6】 前記絶縁性を有するベースフィルムおよ
び前記記録電極は、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 recording medium according to claim 1, wherein the insulating base film and the recording electrodes are integrally formed on a two-layer tape or a three-layer tape used in a tape automated bonding technique. 5. The electrostatic ink jet recording head according to claim 3, 3 or 4.
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