JP2861041B2 - Recording device - Google Patents

Recording device

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JP2861041B2
JP2861041B2 JP1109947A JP10994789A JP2861041B2 JP 2861041 B2 JP2861041 B2 JP 2861041B2 JP 1109947 A JP1109947 A JP 1109947A JP 10994789 A JP10994789 A JP 10994789A JP 2861041 B2 JP2861041 B2 JP 2861041B2
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電界カーテンを利用したプリンタ等の記録
装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording device such as a printer using an electric field curtain.

〔従来技術〕(Prior art)

従来、記録装置の一態様として、絶縁材で構成された
ノズルの開口部近傍に発熱抵抗素子を設けたバブルジェ
ット方式のインクジェットプリンタヘッドが特開昭54−
59936号公報で提案されている。
Conventionally, as one embodiment of a recording apparatus, a bubble jet type ink jet printer head provided with a heating resistor near an opening of a nozzle made of an insulating material is disclosed in
It is proposed in 59936.

このプリンタヘッドでは、画像情報に応じた電気信号
を前記発熱抵抗素子に印加することによりノズル内のイ
ンクに気泡(バブル)を形成し、この気泡の体積変化に
基づいてノズル開口部近傍のインクを空中に吐出・飛翔
し、記録媒体に記録させるようにしている。。
In this printer head, bubbles are formed in the ink in the nozzle by applying an electric signal corresponding to the image information to the heating resistor element, and the ink in the vicinity of the nozzle opening is formed based on the volume change of the bubble. The ink is ejected and flies in the air, and is recorded on a recording medium. .

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、前記プリンタヘッドではインクの吐出
・飛翔は気泡の体積変化だけに依存するので、気泡があ
る程度以上の大きさに形成されなければインクの吐出・
飛翔は不可能である。すなわち、僅かな電圧・電流を印
加してインクを吐出・飛翔させるということが出来ず、
制御が困難なため階調性に劣るという問題点を有してい
た。
However, in the above-described printer head, the ink ejection / flying depends only on the volume change of the bubble.
Flight is impossible. In other words, it is not possible to apply a slight voltage and current to eject and fly ink,
There is a problem that the gradation is inferior because the control is difficult.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、液体の前記問題点を解決するためになされ
たもので、請求項1に記載の発明は、液体のインクを収
容するインク室を有し、当該インク室からのインク吐出
口としてのオリフィスを備えた容器と、前記オリフィス
近傍において前記容器に収容されたインクに交番電界を
印加してインクにオリフィスへ進む電界カーテン力を付
与する電界形成手段と、前記インク室内のインクをオリ
フィス方向に押しやる力を付与する付与手段と、を設
け、付与手段により押しやる力と電界形成手段による電
界カーテン力との合力によってインクをオリフィスから
吐出することを特徴とする記録装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problem of liquid, and the invention according to claim 1 has an ink chamber for accommodating a liquid ink, and serves as an ink ejection port from the ink chamber. A container provided with an orifice, an electric field forming means for applying an alternating electric field to the ink contained in the container in the vicinity of the orifice to apply an electric field curtain force to the ink toward the orifice, and moving the ink in the ink chamber in the orifice direction. And a providing means for applying a pushing force, wherein the ink is ejected from the orifice by a combined force of the pushing force by the applying means and the electric field curtain force by the electric field forming means.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の記
録装置において、前記電界形成手段と前記付与手段との
少なくとも一方を、画像信号に応じて多段階で制御する
制御手段を備えた記録装置である。
According to a second aspect of the present invention, in the recording apparatus according to the first aspect, there is provided a control unit that controls at least one of the electric field forming unit and the applying unit in multiple stages according to an image signal. It is a recording device.

更に、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の記
録装置において、前記容器のオリフィス近傍は、疎イン
ク処理が施されている記録装置である。
Further, according to a third aspect of the present invention, in the recording apparatus according to the first aspect, the vicinity of the orifice of the container is subjected to a sparse ink treatment.

〔作用〕[Action]

上記の構成を備えた請求項1に記載の記録装置では、
インク室内の液体のインクは付与手段によってオリフィ
ス方向に押しやられ、電界形成手段による電界カーテン
力との合力により、インクはオリフィスから吐出・飛翔
する。ここで、オリフィス近傍のインクは付与手段によ
る押しやる力によって動的な状態にあり、オリフィスか
ら吐出し易い状態にあるので、わずかな電界カーテン力
によってもインクは吐出する。
The recording apparatus according to claim 1 having the above configuration,
The liquid ink in the ink chamber is pushed in the direction of the orifice by the applying means, and the ink is ejected and flies from the orifice by the combined force with the electric field curtain force by the electric field forming means. Here, the ink in the vicinity of the orifice is in a dynamic state due to the pushing force of the applying means and is in a state where it is easily ejected from the orifice. Therefore, the ink is ejected even by a slight electric field curtain force.

また、請求項2に記載の記録装置では、制御手段によ
って前記電界形成手段と前記付与手段との少なくとも一
方が画像信号に応じて多段階で制御され、インク吐出量
を制御可能である。
Further, in the recording apparatus according to the second aspect, at least one of the electric field forming unit and the applying unit is controlled in multiple stages by a control unit in accordance with an image signal, so that the ink ejection amount can be controlled.

更に、請求項3に記載の記録装置では、容器のオリフ
ィス近傍は、疎インク処理が施されている。
Further, in the recording apparatus according to the third aspect, the vicinity of the orifice of the container is subjected to an ink-phobic treatment.

〔実施例〕〔Example〕

以下、前記構成を備えた記録装置の具体例について、
添付図面を参照して説明する。
Hereinafter, specific examples of the recording apparatus having the above configuration,
This will be described with reference to the accompanying drawings.

A.第1実施例(第1〜3図参照) 図中、1は記録装置のプリントヘッド、2は上パネ
ル、3は下パネルで、これら上パネル2と下パネル3は
共に絶縁性基材で構成されている。下パネル3には、第
3図に示すように、複数のスリット4が形成されてお
り、上パネル2と下パネル3を重ね合わせることによ
り、前記スリット4に対応してノズル5が形成され、ノ
ズル5の一端にオリフィス6が形成される。パネル2,3
には、オリフィス6の近傍に個別電極7,8が夫々対向し
て設けてあり、これら個別電極7,8のオリフィス6と反
対側に通電電極9,10が夫々対向して取り付けてある。な
お、上パネル2の個別電極7はノズル5に臨む部分が絶
縁性保護膜11で被覆されている。また、上パネル2と下
パネル3の外面は絶縁性保護12と疎インク性の絶縁性保
護膜13で二重に被覆されており、特に外側(表層部)の
絶縁性保護膜13はノズル5の先端まで延設してある。
A. First Embodiment (See FIGS. 1 to 3) In the drawing, reference numeral 1 denotes a print head of a recording apparatus, 2 denotes an upper panel, 3 denotes a lower panel, and both the upper panel 2 and the lower panel 3 are insulating base materials. It is composed of As shown in FIG. 3, a plurality of slits 4 are formed in the lower panel 3, and a nozzle 5 is formed corresponding to the slit 4 by overlapping the upper panel 2 and the lower panel 3, An orifice 6 is formed at one end of the nozzle 5. Panel 2, 3
Are provided with individual electrodes 7 and 8 in the vicinity of the orifice 6 so as to face each other. On the opposite side of the individual electrodes 7 and 8 from the orifice 6, current-carrying electrodes 9 and 10 are attached to face each other. Note that the individual electrodes 7 of the upper panel 2 are covered with an insulating protective film 11 at portions facing the nozzles 5. The outer surfaces of the upper panel 2 and the lower panel 3 are doubly covered by an insulating protection 12 and an ink-phobic insulating protection film 13. In particular, the outer (surface) insulating protection film 13 It extends to the tip of.

以上の構成を備えたプリントヘッド1は各ノズル5に
図しないインクタンクよりインクInが供給される。イン
クInは、予め帯電した荷電カラー粒子を分散した高抵抗
のインク、又は帯電可能な熱溶融性のインクが使用され
る。この帯電可能なインクとは、電極からの電子、ホー
ルイオン等の荷電注入帯電、静電場内における誘起帯
電、壁材、電極等の接触による接触帯電、インク内部で
の分極による帯電、極性基を有することによる帯電等に
よって帯電される種々のインクを指す。
In the print head 1 having the above configuration, the ink In is supplied to each nozzle 5 from an unillustrated ink tank. As the ink In, a high-resistance ink in which charged color particles charged in advance are dispersed, or a chargeable hot-melt ink is used. The chargeable ink includes charge injection charge of electrons and hole ions from electrodes, induced charge in an electrostatic field, contact charge by contact of wall materials, electrodes, etc., charge by polarization inside the ink, and polar groups. It refers to various types of ink charged by charging or the like due to having.

以上の構成を備えたプリンタヘッド1では、制御装置
21からの信号に基づいて電源22より通電電極9,10に交番
電圧、又はパルス電圧を印加すると、通電電極9,10の間
に位置するインクInが通電加熱されて気泡23を発生す
る。
In the printer head 1 having the above configuration, the control device
When an alternating voltage or a pulse voltage is applied from the power supply 22 to the energizing electrodes 9 and 10 based on the signal from the 21, the ink In located between the energizing electrodes 9 and 10 is energized and heated to generate bubbles 23.

そして、この気泡23の発生に同期するように上パネル
2の個別電極7に交番電源20より交番電圧が印加される
とともに、画像情報に応じて制御装置21から下パネル3
の個別電極8に電圧が印加される。この結果、電極8か
らインクInに電荷が注入されるとともに、電極7,8間及
びその周囲に電界カーテンが形成される。なお、電界カ
ーテンとは、一対の電極間に交番電圧を印加したときに
これら電極の周囲及び電極間に形成される時間的、空間
的に不平等な交番電界をいい、この交番電界内に置かれ
た荷電物質はクローン斥力、すなわち電界カーテン力を
受ける。詳しくは、特開昭62−111754号公報で説明され
ている。
An alternating voltage is applied from the alternating power supply 20 to the individual electrodes 7 of the upper panel 2 in synchronization with the generation of the bubbles 23, and the control device 21 sends the lower panel 3 in accordance with image information.
Is applied to the individual electrodes 8. As a result, electric charges are injected from the electrode 8 into the ink In, and an electric field curtain is formed between and around the electrodes 7, 8. The electric field curtain refers to a temporally and spatially unequal electric field formed around the electrodes and between the electrodes when an alternating voltage is applied between the pair of electrodes. The charged material undergoes a Clone repulsion, that is, an electric field curtain force. The details are described in JP-A-62-111754.

すなわち、電極7と8との間に位置するインクInは、
注入電荷がトリガとなって電界カーテン力(クローン斥
力)を受け、オリフィス6の近傍に位置するインクInは
矢印a方向に移動し、電界カーテン力、電極8からの電
荷注入量に応じた大きさのインク滴In′が空中に吐出・
飛翔し、記録紙24に記録される。
That is, the ink In located between the electrodes 7 and 8 is:
The injected electric charge triggers the electric field curtain force (clone repulsion), and the ink In located near the orifice 6 moves in the direction of arrow a, and has a size corresponding to the electric field curtain force and the amount of electric charge injected from the electrode 8. Ink drop In ′ is ejected into the air.
It flies and is recorded on the recording paper 24.

なお、前述したように、気泡23の膨張は電極7,8への
交番電圧印加と同期しており、ノズル開口部近傍のイン
クInは気泡23によって開口部方向に加圧された状態にあ
るので、電極8に僅かな電圧を印加しただけでも、その
電圧値に応じた量のインクが吐出・飛翔する。また、気
泡23の収縮と同時に、インクInはオリフィス6と反対側
への力を受けることになるので、インク滴In′のきれが
良くなる。
As described above, the expansion of the bubble 23 is synchronized with the application of the alternating voltage to the electrodes 7 and 8, and the ink In near the nozzle opening is in a state of being pressed by the bubble 23 in the opening direction. Even if a slight voltage is applied to the electrode 8, an amount of ink corresponding to the voltage value is ejected and flies. At the same time as the contraction of the bubble 23, the ink In receives a force in the direction opposite to the orifice 6, so that the ink droplet In 'can be cleaned well.

1ドット分のインク滴In′が飛翔後、オリフィス6に
は後方からインクInが補充される。
After the ink droplet In ′ for one dot flies, the ink In is replenished to the orifice 6 from the rear.

インク滴In′の飛翔後、個別電極8は接地され、イン
クIn中の残留電荷がイレースされる。ただし、インクIn
が誘起帯電又は内部分極等のみによって帯電されるもの
であれば、接地は必須ではない。
After the ink droplet In 'flies, the individual electrode 8 is grounded, and the residual charge in the ink In is erased. However, the ink In
Is not essential, if is charged only by induced charging or internal polarization.

なお、インク中に電荷を注入する場合、一般にマイナ
ス極性の電荷の方が易動度が速いので、個別電極8には
マイナス電圧を印加することが好ましい。もちろん、物
性を調整してプラス極性の方を移動し易くしたインクの
場合にはプラス電圧を印加する。
In addition, in the case of injecting electric charge into the ink, it is preferable to apply a negative voltage to the individual electrode 8 because electric charge of negative polarity generally has higher mobility. Of course, a positive voltage is applied to the ink whose physical property is adjusted to make the positive polarity easier to move.

B.第2実施例(第4,5図参照) 本実施例のプリンタヘッド30では、第1実施例のプリ
ンタヘッド1と同様に、上パネル31と下パネル32との間
にノズル33が形成され、パネル31,32のオリフィス34の
近傍に個別電極35,36が対向配置され、電極35のノズル3
3への露出部が絶縁性保護膜37で被覆されている。ま
た、下パネル3には、個別電極36のオリフィス34と反対
側に発熱抵抗体38が設けてある。さらに、上パネル2と
下パネル3の外面は絶縁性保護膜39と疎インク性の絶縁
性保護膜40とで二重に被覆されており、外側(表層部)
の絶縁性保護膜40はノズル33の先端部まで延設してあ
る。
B. Second Embodiment (see FIGS. 4 and 5) In the printer head 30 of the present embodiment, a nozzle 33 is formed between the upper panel 31 and the lower panel 32, similarly to the printer head 1 of the first embodiment. The individual electrodes 35 and 36 are arranged in the vicinity of the orifice 34 of the panels 31 and 32 so as to face each other.
The portion exposed to 3 is covered with an insulating protective film 37. Further, the lower panel 3 is provided with a heating resistor 38 on the opposite side of the individual electrode 36 from the orifice 34. Further, the outer surfaces of the upper panel 2 and the lower panel 3 are doubly covered with an insulating protective film 39 and an ink-phobic insulating protective film 40, and the outer surface (surface layer portion).
The insulating protective film 40 extends to the tip of the nozzle 33.

インクInは前記第1実施例と同一のものが使用され
る。
The same ink as in the first embodiment is used as the ink In.

以上のプリンタヘッド30では、制御装置41からの信号
に基づいて電源42がオン・オフされ、発熱抵抗体38に周
期的に電圧が印加される。発熱抵抗体38は電源42のオン
・オフに対応して周期的に発熱して、発熱抵抗体38と接
するインクInに生ずる気泡44が膨張・収縮する。また、
インクInは気泡44の膨張・収縮に応じて振動する。
In the above-described printer head 30, the power supply 42 is turned on / off based on a signal from the control device 41, and a voltage is periodically applied to the heating resistor 38. The heating resistor 38 periodically generates heat in response to turning on and off of the power supply 42, and bubbles 44 generated in the ink In contacting the heating resistor 38 expand and contract. Also,
The ink In vibrates according to the expansion and contraction of the bubble 44.

この状態で電源43より上パネル31の電極35に交番電圧
が印加され、制御装置41より画像情報に応じた信号が印
加されてインクIn中に電荷が注入されると、電極35と36
との間に電界カーテンが形成され、気泡44の膨張・収縮
に基づいて周期的に振動するインクInは、電極35,36と
オリフィス34との間に位置するものがオリフィス側に強
力に付勢され、インク滴In′となって空中に吐出・飛翔
し記録紙45に記録される。
In this state, when the alternating voltage is applied from the power supply 43 to the electrode 35 of the upper panel 31 and a signal corresponding to the image information is applied from the control device 41 to inject the electric charge into the ink In, the electrodes 35 and 36
An electric field curtain is formed between the ink and the ink In that periodically oscillates based on the expansion and contraction of the bubbles 44. The ink located between the electrodes 35 and 36 and the orifice 34 is strongly urged toward the orifice side. The ink droplets are ejected and fly into the air as ink droplets In ′, and are recorded on the recording paper 45.

C.第3実施例(第6図参照) 本実施例のプリンタヘッド50も、前述のプリンタヘッ
ド1,30と同様に、上パネル51と下パネル52との間に複数
のノズル53が並列に形成され、各ノズル53では、上パネ
ル51に個別電極55とピエゾ振動子57,57が、下パネル52
には電荷注入用の電極56とピエゾ振動子58,58が設けら
れており、電極55と56、ピエゾ振動子57と58とが対向さ
せてある。なお、電荷注入用の電極56を除き、電極55及
びピエゾ振動子57,58のノズル53への露出面は親インク
性の絶縁性保護膜59で被覆され、インクInと直に接触し
ないようにしてある。なお、オリフィス54の外側は疎イ
ンク性の絶縁被覆60で保護されている。
C. Third Embodiment (see FIG. 6) The printer head 50 of this embodiment also has a plurality of nozzles 53 arranged in parallel between the upper panel 51 and the lower panel 52, similarly to the printer heads 1 and 30 described above. In each nozzle 53, an individual electrode 55 and piezo oscillators 57, 57 are provided on an upper panel 51, and a lower panel 52
Is provided with a charge injection electrode 56 and piezo oscillators 58, 58, and the electrodes 55 and 56 and the piezo oscillators 57 and 58 are opposed to each other. Except for the charge injection electrode 56, the exposed surfaces of the electrode 55 and the piezo oscillators 57 and 58 exposed to the nozzle 53 are covered with an ink-philic insulating protective film 59 so as not to come into direct contact with the ink In. It is. The outside of the orifice 54 is protected by an insulating coating 60 having ink-phobic properties.

以上の構成を備えたプリンタヘッド50では、図示しな
い交番電源よりピエゾ振動子57,58に夫々交番電圧が印
加され、ピエゾ振動子57,58は前記交番電源の周波数に
応じて歪みを生じる。この歪みは振動となってインクIn
に伝播され、インクInが振動する。
In the printer head 50 having the above configuration, an alternating voltage is applied to the piezo oscillators 57 and 58 from an alternating power supply (not shown), and the piezo oscillators 57 and 58 are distorted in accordance with the frequency of the alternating power. This distortion becomes vibration and the ink In
And the ink In vibrates.

この状態で個別電極55に交番電圧を印加し、画像情報
に応じて電荷注入用電極56に電圧を印加すると、インク
In中に電荷が注入されると共に、電極55と56との間に電
界カーテンが形成され、電極55,56とオリフィス54との
間に位置するインクInはインク滴となって空中に吐出・
飛翔する。ここで、前述のように、インクInはピエゾ振
動子57,58により振動が付与されているので、電極56に
印加される僅かな電圧信号にも応答して吐出する。ま
た、飛翔するインク滴の大きさは電極56に印加される電
圧の値又は印加時間を画像情報に応じて変化させること
により違えるようにしてもよいし、電極56は単にオン,
オフするだけで、ピエゾ素子57,58に入力される交番信
号の電圧値を制御することにより行うようにしてもよ
い。
In this state, when an alternating voltage is applied to the individual electrode 55 and a voltage is applied to the charge injection electrode 56 according to image information, the ink
While electric charges are injected into In, an electric field curtain is formed between the electrodes 55 and 56, and the ink In located between the electrodes 55 and 56 and the orifice 54 is ejected into the air as ink droplets.
To fly. Here, as described above, since the ink In is vibrated by the piezoelectric vibrators 57 and 58, the ink In is discharged also in response to a slight voltage signal applied to the electrode 56. Further, the size of the flying ink droplet may be made different by changing the value of the voltage applied to the electrode 56 or the application time according to the image information.
Just by turning off, the control may be performed by controlling the voltage value of the alternating signal input to the piezo elements 57 and 58.

D.第4実施例(第7図参照) 本実施例のプリンタヘッド60では、上パネル61のオリ
フィス64の近傍下面にはインク飛翔用の個別電極65が取
り付けてあり、該電極65はスイッチ66を介して交番電源
67に接続されている。下パネル62には前記電極65に対向
して個別電極68が埋設してあり、該電極68は接地してあ
る。また、パネル61,62の電極65,68の後部にはピエゾ振
動子70,72が夫々対向して取り付けてあり、ピエゾ振動
子70は電源71に接続され、他のピエゾ振動子71は電源73
に接続されている。
D. Fourth Embodiment (See FIG. 7) In the printer head 60 of the present embodiment, an individual electrode 65 for flying ink is attached to the lower surface of the upper panel 61 near the orifice 64, and the electrode 65 is connected to a switch 66. Through the police box
Connected to 67. An individual electrode 68 is embedded in the lower panel 62 so as to face the electrode 65, and the electrode 68 is grounded. Further, piezo oscillators 70 and 72 are attached to the rear portions of the electrodes 65 and 68 of the panels 61 and 62 so as to face each other. The piezo oscillator 70 is connected to a power source 71, and the other piezo oscillators 71 are connected to a power source 73.
It is connected to the.

以上の構成を備えたプリンタヘッド60では、電源71よ
りピエゾ振動子70に交番電圧が印加され、ピエゾ振動子
70の歪みに応じてインクIn中に振動が伝播される。
In the printer head 60 having the above configuration, an alternating voltage is applied to the piezoelectric vibrator 70 from the power supply 71, and the piezoelectric vibrator 70
Vibration is propagated in the ink In according to the distortion of 70.

一方、スイッチ66が制御装置から出力される画像情報
の有無に応じてオン,オフし、インク中に電荷を注入す
ると共に、これらの間に電界カーテンを形成する。加え
て、制御装置からの画像情報に応じて電源73が駆動し、
ピエゾ振動子72に電圧が印加される。その結果、インク
Inには更に振動が付与され、その大きさに応じた径のイ
ンク滴がオリフィス64を介して空中に吐出・飛翔し、図
示しない記録紙に記録される。
On the other hand, the switch 66 is turned on and off in accordance with the presence or absence of image information output from the control device, injecting electric charge into the ink, and forming an electric field curtain therebetween. In addition, the power supply 73 is driven according to the image information from the control device,
A voltage is applied to the piezo vibrator 72. As a result, the ink
Vibration is further applied to In, and an ink droplet having a diameter corresponding to the size is ejected and flies into the air via the orifice 64, and is recorded on a recording paper (not shown).

E.第5実施例(第8,9図参照) 本実施例のプリンタヘッド80では、各ノズル83ごと
に、上パネル81のオリフィス84近傍にインク飛翔用の個
別電極85が取り付けてある。下パネル82では、前記個別
電極85に対応して電荷注入用の個別電極86が取り付けて
ある。また、下パネル82において、個別電極86のオリフ
ィス84と反対側に片持ち切片80が設けてあり、この切片
90に電極92が対向させてある。
E. Fifth Embodiment (see FIGS. 8 and 9) In the printer head 80 of the present embodiment, an individual electrode 85 for flying ink is attached near the orifice 84 of the upper panel 81 for each nozzle 83. On the lower panel 82, an individual electrode 86 for charge injection is attached corresponding to the individual electrode 85. In the lower panel 82, a cantilever section 80 is provided on the opposite side of the individual electrode 86 from the orifice 84.
An electrode 92 faces 90.

前記切片90はエレクトレット材からなり、例えば切片
90の上面(上パネル81との対向面)が負極に帯電し、下
面が正極に帯電させてある。
The section 90 is made of an electret material.
The upper surface of 90 (the surface facing upper panel 81) is charged to the negative electrode, and the lower surface is charged to the positive electrode.

なお、パネル81,82の外面は絶縁保護膜87と疎インク
性絶縁保護膜88とで二重に保護されており、上パネル81
の電極85は絶縁保護膜89で保護されている。
The outer surfaces of the panels 81 and 82 are doubly protected by an insulating protective film 87 and an ink-phobic insulating protective film 88.
The electrode 85 is protected by an insulating protective film 89.

前記構成からなるプリンタヘッド80では、交番電源93
より電極92に交番電圧が印加されると、切片90が振動
し、ノズル83内のインクInにその振動が伝播される。ま
た、個別電極85に交番電源91より交番電圧が印加される
と共に、制御装置94から画像情報に応じた信号が電荷注
入電極86に印加されると、インクIn中に電荷が注入され
ると共に、電極85と86との間に電界カーテンが形成さ
れ、電極85,86とオリフィス89との間に位置するインクI
nはインク滴In′でなってオリフィス84を介して空中に
飛翔し、記録媒体95に記録される。なお、インクInは切
片90の振動を受けているので、僅かな電界カーテンの発
生でも容易にインク滴In′となって吐出・飛翔する。
In the printer head 80 having the above configuration, the alternating power supply 93
When the alternating voltage is applied to the electrode 92, the section 90 vibrates, and the vibration propagates to the ink In in the nozzle 83. When an alternating voltage is applied to the individual electrodes 85 from the alternating power supply 91 and a signal corresponding to image information is applied to the charge injection electrode 86 from the control device 94, charges are injected into the ink In, and An electric field curtain is formed between the electrodes 85 and 86, and the ink I located between the electrodes 85 and 86 and the orifice 89 is formed.
n is an ink droplet In ', which flies into the air via the orifice 84, and is recorded on the recording medium 95. Since the ink In receives the vibration of the section 90, even if a slight electric field curtain is generated, the ink In easily ejects and flies as an ink droplet In '.

F.第6実施例(第10図参照) 本実施例のプリンタヘッド100では、絶縁材からなる
パネル101と102との間に形成されたノズル103には、オ
リフィス104に対向して回転子105が設けてある。回転子
105はステンレスで形成されており、外周部には軸方向
に連続する又は一定間隔ごとに配置された親水パターン
が周方向に設けてあり、その他の領域は疎水表面として
ある。
F. Sixth Embodiment (See FIG. 10) In the printer head 100 of this embodiment, a nozzle 103 formed between panels 101 and 102 made of an insulating material is provided with a rotor 105 facing an orifice 104. Is provided. Rotor
Numeral 105 is made of stainless steel, and the outer peripheral portion is provided with a hydrophilic pattern which is continuous in the axial direction or arranged at regular intervals in the circumferential direction, and the other area is a hydrophobic surface.

パネル101と102にはそれぞれ電極106,107、108,109が
設けてあり、電極106,107は接地され、電極108,109はス
イッチ110,111を介してに交番電源112,113に接続されて
いる。なお、電源112と113の出力は位相が90゜違えてあ
る。
The panels 101 and 102 are provided with electrodes 106, 107, 108 and 109, respectively. The electrodes 106 and 107 are grounded, and the electrodes 108 and 109 are connected to alternating power supplies 112 and 113 via switches 110 and 111, respectively. The outputs of the power supplies 112 and 113 are out of phase by 90 °.

ノズル103にはダイヤフラムポンプ120が設けてある。
ダイヤフラムポンプ120はピエゾ素子121の両面に電極12
2,123を取り付け、インクInに接する電極122を接地し、
反対側の電極123が交番電源124に接続されている。な
お、電極122のインクInとの接続面は絶縁保護膜(図示
せず)で被覆してある。
The nozzle 103 is provided with a diaphragm pump 120.
Diaphragm pump 120 has electrodes 12 on both sides of piezo element 121.
Attach 2,123, ground electrode 122 in contact with ink In,
The opposite electrode 123 is connected to an alternating power supply 124. The connection surface of the electrode 122 with the ink In is covered with an insulating protective film (not shown).

前記構成からなるプリンタヘッド100では、電源124よ
り電極123に交番電圧が印加されると、ピエゾ素子121が
振動し、その振動がインクIn中に伝播される。
In the printer head 100 having the above-described configuration, when an alternating voltage is applied to the electrode 123 from the power supply 124, the piezo element 121 vibrates, and the vibration propagates through the ink In.

また、回転子105が矢印方向に回転し、インクInは親
水パターンの移動と共にライン化又はドット化された状
態でオリフィス104との対向部に搬送される。
Further, the rotor 105 rotates in the direction of the arrow, and the ink In is conveyed to the portion facing the orifice 104 in a state of being converted into a line or a dot with the movement of the hydrophilic pattern.

この状態で、画像情報に基づいて制御装置でスイッチ
110,111が開閉されて電極108,109に交番電圧が印加され
ると、これら電極108,109と電極106,107との間にオリフ
ィス104に向かって進行する進行波電界カーテンが形成
され、回転子105の回転に従ってオリフィス104との対向
部に搬送されてくるインクInは、インク滴となってオリ
フィス104から空中に吐出・飛翔し、記録媒体(図示せ
ず)に記録される。また、インクInはダイヤフラムポン
プ121から振動が伝搬されて吐出しやすい状態となって
いるので、スイッチ110,111の開閉時間に対応した量の
インクInが飛翔する。
In this state, the control device switches based on the image information.
When the alternating voltage is applied to the electrodes 108 and 109 by opening and closing the electrodes 110 and 111, a traveling wave electric field curtain that progresses toward the orifice 104 is formed between the electrodes 108 and 109 and the electrodes 106 and 107, and the orifice 104 and the rotor 105 rotate according to the rotation of the rotor 105. The ink In conveyed to the opposite portion is ejected and flies from the orifice 104 into the air as an ink droplet, and is recorded on a recording medium (not shown). In addition, since the ink In is in a state where the vibration is propagated from the diaphragm pump 121 and is easily ejected, the amount of the ink In corresponding to the opening / closing time of the switches 110 and 111 flies.

G.第7実施例(第11図参照) 本実施例のプリンタヘッド130では、上パネル131にオ
リフィス132が設けてある。下パネル133には、前記オリ
フィス132に対向して一対の圧電素子135,136が設けてあ
る。圧電素子135,136の対向面と、これらの間に位置す
る下パネル133の上面には電極137が取り付けており、こ
の電極137は直流電源140に接続してある。圧電素子135,
136の外側面には電極138,139が設けてあり、これら電極
138,139はそれぞれスイッチ141,143を介して交番電源14
2,144に接続してある。なお、交番電源142,144は位相が
180゜違えてある。ノズル134に面する圧電素子135,13
6、電極137,138,139は、電極137の下パネル133に直接取
り付けた部分を覗いて、絶縁保護膜145で被覆されてい
る。
G. Seventh Embodiment (See FIG. 11) In the printer head 130 of the present embodiment, an orifice 132 is provided on the upper panel 131. The lower panel 133 is provided with a pair of piezoelectric elements 135 and 136 facing the orifice 132. An electrode 137 is attached to the opposing surfaces of the piezoelectric elements 135 and 136 and the upper surface of the lower panel 133 located therebetween, and the electrode 137 is connected to a DC power supply 140. Piezoelectric element 135,
Electrodes 138 and 139 are provided on the outer surface of 136.
138 and 139 are alternate power supplies 14 via switches 141 and 143, respectively.
Connected to 2,144. The alternating power supplies 142 and 144 have
180 ゜ wrong. Piezoelectric elements 135 and 13 facing nozzle 134
6. The electrodes 137, 138, and 139 are covered with an insulating protective film 145, except for the part directly attached to the lower panel 133 of the electrode 137.

前記構成からなるプリンタヘッド130では、直流電源1
40により電極137に電圧が印加され、インクIn中に電荷
が注入される。また、制御装置からの画像情報に応じて
スイッチ141,143が同時に開閉され、スイッチ141,143の
オン時に電源142,144から電極138,139に夫々交番電圧が
印加され、圧電素子135,136が振動してインクIn中にそ
の振動が伝播され、オリフィス対向部に位置するインク
Inはオリフィス132に向かって(上方へ)周期的に力を
受ける。同時に、電極137と電極138,139との間及びその
周囲には電界カーテンが形成され、オリフィス対向部の
インクはインク滴となってオリフィス132から吐出・飛
翔する。なお、インク滴の大きさはスイッチ141,143の
オン時間に対応しており、その時間を調節することによ
り階調を出すことができる。
In the printer head 130 having the above configuration, the DC power supply 1
A voltage is applied to the electrode 137 by 40, and charges are injected into the ink In. Further, the switches 141 and 143 are simultaneously opened and closed according to the image information from the control device. When the switches 141 and 143 are turned on, alternating voltages are applied from the power supplies 142 and 144 to the electrodes 138 and 139, respectively, and the piezoelectric elements 135 and 136 vibrate, and the vibration is generated during the ink In. Propagated ink located at the orifice facing part
In receives a periodic force (up) toward orifice 132. At the same time, an electric field curtain is formed between and around the electrode 137 and the electrodes 138 and 139, and the ink at the orifice facing portion is ejected and flies from the orifice 132 as an ink droplet. The size of the ink droplet corresponds to the on-time of the switches 141 and 143, and a gradation can be obtained by adjusting the time.

H.印字制御回路(第12図参照) 印字制御装置の回路構成について説明する。H. Print control circuit (see Fig. 12) The circuit configuration of the print control device will be described.

ホストコンピュータ、イメージリーダ、ビデオカメ
ラ、スチルビデオカメラ等から入力される画素分割され
た画像記録情報は、先ずノズル制御回路200において演
算処理されて画素ごとに階調を持ったディジタル信号と
して出力され、D/A変換器201でアナログ信号に変換され
る。このアナログ信号は、シフトクロック[SC]に同期
してアナログシフトレジスタ202に順次転送され、1ラ
イン分のアナログ画像信号がアナログシフトレジスタ20
2に保持される。アナログシフトレジスタ202内の1ライ
ン分のアナログ画像信号は、画素単位で出力されて変換
器203に入力され、変換器203で電圧値に対応したパルス
データに変換される。そして、各別のアンドゲート204
に対するノズル制御回路200からのライン信号[LC]が
1ラインの記録中“H"レベルになることによって、DC電
源207と複数の個別電極B1,〜,Bnとの間に介装された各
別のアナログスイッチ205と増幅器206が、変換器203か
らのパルスデータに応じて駆動され、対応する個別電極
B1,〜,Bnに、各パルスデータの電圧に対応したDC電圧が
印加される(第13図参照)。
Pixel-divided image recording information input from a host computer, an image reader, a video camera, a still video camera, or the like is first processed by the nozzle control circuit 200 and output as a digital signal having a gradation for each pixel, The signal is converted into an analog signal by the D / A converter 201. This analog signal is sequentially transferred to the analog shift register 202 in synchronization with the shift clock [SC], and the analog image signal for one line is transferred to the analog shift register 20.
Held at 2. The analog image signal for one line in the analog shift register 202 is output in pixel units, input to the converter 203, and converted into pulse data corresponding to the voltage value by the converter 203. And each separate AND gate 204
By line signal from the nozzle control circuit 200 [LC] is recorded in the "H" level of one line with respect to, DC power supply 207 and a plurality of individual electrodes B 1, ~, interposed between the B n Each separate analog switch 205 and amplifier 206 are driven according to the pulse data from the converter 203, and the corresponding individual electrode
A DC voltage corresponding to the voltage of each pulse data is applied to B 1 ,..., B n (see FIG. 13).

J.パネルの製造 複数のノズル用スリットを有するパネルの製造につい
て第14〜17図を参照して説明する。
J. Manufacture of Panel Manufacturing of a panel having a plurality of nozzle slits will be described with reference to FIGS.

(i)第1の方法(第14図参照) a.ガラス板150の上にスパッタリングでクロム膜151をス
クリーン印刷し、その上に感光性の膜(フォトレジス
ト)152を塗布し、乾燥後、所定のマスクパターン153を
重ねて紫外線154を照射する。これによりマスクパター
ン153の開口部に対応する部分のクロム膜151、フォトレ
ジスト152が除去され、マスクパターン153の遮蔽部に対
応する部分のクロム膜151a、及びフォトレジスト152が
ガラス板150上に残る。
(I) First method (see FIG. 14) a. A chromium film 151 is screen-printed on a glass plate 150 by sputtering, a photosensitive film (photoresist) 152 is applied thereon, and after drying, A predetermined mask pattern 153 is overlapped and irradiated with ultraviolet rays 154. Thereby, the chromium film 151 and the photoresist 152 corresponding to the opening of the mask pattern 153 are removed, and the chromium film 151a and the photoresist 152 corresponding to the shielding portion of the mask pattern 153 remain on the glass plate 150. .

b.次に、クロム膜151aの上に残るフォトレジスト152を
エッチングなどの化学処理によって除去し、洗浄する。
b. Next, the photoresist 152 remaining on the chromium film 151a is removed by a chemical treatment such as etching and washed.

c.続いて、ガラス板150上に所定の層厚となるようにフ
ォトレジスト155を塗布し、マスクパターン153を介して
クロム膜151a上に紫外線を照射し、クロム膜151aを露出
させるとともに、該クロム膜151aの両側にフォトレジス
トの壁155aを形成する。
c. Subsequently, a photoresist 155 is applied on the glass plate 150 so as to have a predetermined layer thickness, and the chromium film 151a is irradiated with ultraviolet rays through the mask pattern 153 to expose the chromium film 151a. Photoresist walls 155a are formed on both sides of the chromium film 151a.

d.最後に、ガラス150上に残ったフォトレジストの壁155
aを熱硬化する。
d. Finally, the photoresist wall 155 remaining on the glass 150
a is heat cured.

(ii)第2の方法(第15図参照) a.シリコン板160上にフォトレジスト161を塗布し、乾燥
させる。
(Ii) Second method (see FIG. 15) a. A photoresist 161 is applied on the silicon plate 160 and dried.

b.次に、マスクパターン〔第14図(a)参照〕を重ねて
紫外線を照射し、前記フォトレジスト161及びシリコン
板160に溝162を形成し、シリコンエッチングによりシリ
コン160の表層部を熱酸化して絶縁層163とする。
b. Next, a mask pattern (see FIG. 14 (a)) is superposed and irradiated with ultraviolet rays to form grooves 162 in the photoresist 161 and the silicon plate 160, and the surface layer of the silicon 160 is thermally oxidized by silicon etching. Thus, an insulating layer 163 is formed.

c.続いて、スパッタリングにより前記溝部162及びフォ
トレジスト161の表面にクロム層164を形成する。
c. Subsequently, a chromium layer 164 is formed on the surface of the groove 162 and the photoresist 161 by sputtering.

d.最後に、フォトレジスト剥離液とクロムエッチング液
によりフォトレジスト161及びその表面のクロム膜を除
去したのち、洗浄する。
d. Finally, the photoresist 161 and the chromium film on the surface thereof are removed with a photoresist stripper and a chromium etchant, and then the photoresist 161 is washed.

(iii)第3の方法(第16図参照) a.マシーナブルセラミック板170の表面にフォトレジス
ト171を塗布し、乾燥させる。
(Iii) Third method (see FIG. 16) a. A photoresist 171 is applied to the surface of the machineable ceramic plate 170 and dried.

b.次に、ダイシングソー(図示せず)で溝部172を形成
する。
b. Next, a groove 172 is formed by a dicing saw (not shown).

c.続いて、スパッタリングにより前記溝部172及びフォ
トレジスト171の表面にクロム層173を形成する。
c. Subsequently, a chromium layer 173 is formed on the surface of the groove 172 and the photoresist 171 by sputtering.

d.最後に、フォトレジスト剥離液とクロムエッチング液
によりフォトレジスト171及びその表面のクロム膜を除
去したのち、洗浄する。
d. Finally, the photoresist 171 and the chromium film on the surface thereof are removed with a photoresist stripper and a chromium etchant, and then the substrate is washed.

(iv)第4の方法(第17図参照) a.マシーナブルセラミック板180の表面にダイシングソ
ー(図示せず)で溝部181を形成する。
(Iv) Fourth method (see FIG. 17) a. A groove 181 is formed on the surface of the machineable ceramic plate 180 by a dicing saw (not shown).

b.次に、前記溝部181を形成したマシーナブルセラミッ
ク板180を金型として、その溝部181を形成した面に液晶
ポリマー182を塗布し、乾燥、硬化させる。
b. Next, using the machineable ceramic plate 180 in which the groove 181 is formed as a mold, a liquid crystal polymer 182 is applied to the surface on which the groove 181 is formed, and is dried and cured.

c.続いて、前記セラミック板180から硬化した液晶ポリ
マー板182を取り外し、該ポリマー板182の溝部183にア
ルミニウムイオンプレーティング法で電極184を形成す
る。なお、このとき、ポリマー板の凸部はマスクしてお
く。
c. Subsequently, the cured liquid crystal polymer plate 182 is removed from the ceramic plate 180, and an electrode 184 is formed in the groove 183 of the polymer plate 182 by an aluminum ion plating method. At this time, the convex portions of the polymer plate are masked.

(v)その他 以上のようにして製造されるパネルの各部の寸法は、
例えば 壁のピッチ…60μm 溝幅 …30μm 溝深さ …30μm 溝長さ …5mm とする。
(V) Others The dimensions of each part of the panel manufactured as described above are as follows:
For example, the wall pitch is 60 μm, the groove width is 30 μm, the groove depth is 30 μm, and the groove length is 5 mm.

K.使用材料等 (i)パネル 各プリンタヘッドを構成する絶縁性の上パネル、下パ
ネルは、飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アク
リル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、イオン架橋
オレフィン共重合体(アイオノマー)、スチレン−ブタ
ジエンブロック共重合体、ポリカーボネート、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体、セルロースエステル、ポリイ
ミド等の熱可塑性樹脂;光硬化性樹脂;ポリ−N−ビニ
ルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアント
ラセン等の樹脂;液晶ポリマー;液晶ポリマーとの混合
物、からなる樹脂、又はこれらを適宜混合したものが使
用される。
K. Materials Used (i) Panels The insulating upper and lower panels that make up each printer head are made of saturated polyester resin, polyamide resin, acrylic resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, ion-crosslinked olefin copolymer ( Thermoplastic resins such as ionomers), styrene-butadiene block copolymers, polycarbonates, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, cellulose esters, polyimides; photocurable resins; poly-N-vinylcarbazole, polyvinylpyrene, polyvinylanthracene, etc. And a liquid crystal polymer; a resin comprising a mixture with a liquid crystal polymer, or a mixture of these as appropriate.

なお、前記樹脂は単独で測定した場合に1.0×1013Ω
・cm以上の体積抵抗を有することが望ましい。また、前
記樹脂以外に、シリカ系のガラス類;マミーナブルセラ
ミック等のセラミック類;フェライト材等も使用でき
る。さらに、前記樹脂に10〜60wt%程度の割合でガラス
ファイバー、ティスモ(チタン酸カリウム,ポリテトラ
フルオロエチレン)(F系樹脂)などの添加剤を加えて
もよい。
In addition, the resin is 1.0 × 10 13 Ω when measured alone.
-It is desirable to have a volume resistance of not less than cm. In addition to the above resins, silica-based glasses; ceramics such as mammable ceramics; ferrite materials and the like can also be used. Further, additives such as glass fiber and tismo (potassium titanate, polytetrafluoroethylene) (F-based resin) may be added to the resin at a ratio of about 10 to 60 wt%.

ここで、ガラスファイバー、ティスモを加えると強靭
性、寸法精度、親水性が良くなり、ポリテトラフルオロ
エチレンを加えると撥水性が向上する。
Here, toughness, dimensional accuracy and hydrophilicity are improved by adding glass fiber and Tismo, and water repellency is improved by adding polytetrafluoroethylene.

(ii)電極保護用絶縁膜 インクと接する電極やパネルを保護する絶縁保護膜
は、S1O2、Al2O3等からなる絶縁性セラミックス、a−S
i−O2等からなるガラス、有機物、エナメル、ポリイミ
ド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリエステル樹脂等の絶縁物を、真空蒸着、スパッ
タリング、塗布、ディップ等で薄層状に形成する。
(Ii) Insulating protective film for electrode protection The insulating protective film for protecting electrodes and panels in contact with the ink is made of insulating ceramics such as S 1 O 2 , Al 2 O 3 , a-S
glass made of i-O 2, etc., organic, enamel, polyimide resins, epoxy resins, acrylic resins, polyethylene resins, the insulating material such as polyester resin, vacuum deposition, sputtering, coating, formed in a thin layer by the dip and the like.

なお、第1,2実施例等において、パネルの外側を被覆
する疎インク性の絶縁保護膜としては、主として表面エ
ネルギの小さな元素(例えば,フッ素)を多く含む材料
を用いる。この疎インク性絶縁保護膜を使用すれば、オ
リフィスからこぼれ出ようとするインクは弾かれて落下
が防止されるので、記録媒体にインクが落下して画像に
ノイズを生じるということがない。また、吐出・飛翔す
るインクのきれが良くなり、吐出するインク滴とオリフ
ィス内のインクとの間に生じる細かなインクの小滴が記
録媒体に飛散することもないるので、画像上に細かなノ
イズが現れることがなく、奇麗な画像を得ることができ
る。
In the first and second embodiments and the like, a material mainly containing a large amount of an element having a small surface energy (for example, fluorine) is used as the ink-phobic insulating protective film that covers the outside of the panel. If this ink-phobic insulating protective film is used, the ink which is about to spill out of the orifice is repelled and prevented from falling, so that the ink does not fall on the recording medium and noise is not generated in the image. In addition, the ink to be ejected and flying is improved, and fine ink droplets generated between the ejected ink droplets and the ink in the orifice do not scatter on the recording medium. A beautiful image can be obtained without noise.

ところで、電極のインク接触面を保護する絶縁膜は必
ずしも必要なものではなく、インクの抵抗値による。す
なわち、インクの抵抗値がρ<105Ω・cmのときは絶縁
膜を設けて個別電極同士の短絡を防止する。しかし、イ
ンクの抵抗値がρ>105Ω・cmのとき、絶縁膜は不要で
ある。
Incidentally, an insulating film for protecting the ink contact surface of the electrode is not always necessary, but depends on the resistance value of the ink. That is, when the resistance value of the ink is ρ <10 5 Ω · cm, an insulating film is provided to prevent a short circuit between the individual electrodes. However, when the resistance value of the ink is ρ> 10 5 Ω · cm, the insulating film is unnecessary.

(iii)電界カーテン発生用交番電源 電界カーテン発生用の交番電源は、例えば周波数:3KH
z、ピークツーピーク電圧(Vp−p):200Vを出力するも
のが使用される。なお、交番波形は矩形波、三角波、ノ
コギリ波でもよい。また、交番電源は3相交流でもよい
し、複数の単相交流を用い、これらの位相を違えるよう
にしてもよいし、要するにノズルの後部からオリフィス
に向かう電界カーテンを形成することができるものであ
ればよい。
(Iii) Alternating power supply for generating electric field curtain The alternating power supply for generating electric field curtain is, for example, frequency: 3KH
z, a device that outputs a peak-to-peak voltage (Vp-p): 200 V is used. The alternating waveform may be a rectangular wave, a triangular wave, or a sawtooth wave. Further, the alternating power source may be a three-phase alternating current, or a plurality of single-phase alternating currents, and these phases may be different from each other. In other words, an electric field curtain from the rear of the nozzle toward the orifice can be formed. I just need.

(iv)発熱抵抗体 第1,2実施例に使用する発熱抵抗体としては、例え
ば、ZrB2等のケイ素含有化合物、Ta2N、W,Ni−Cr、Sn
O2、あるいはPd−Agを主成分としたもの、Ruを主成分と
したもの、さらにはSi拡散抵抗体、半導体のPN結合体等
からなる。この発熱抵抗体は、パネルにスパッタリン
グ、蒸着等で設ける。
(Iv) The heating resistor used in the first and second embodiments the heating resistor, for example, silicon-containing compounds such as ZrB 2, Ta 2 N, W , Ni-Cr, Sn
It is composed of O 2 or Pd—Ag as a main component, Ru as a main component, a Si diffusion resistor, a semiconductor PN junction, or the like. This heating resistor is provided on the panel by sputtering, vapor deposition, or the like.

(v)インク インクは、例えば下記する表のインク1〜5が使用さ
れる。
(V) Ink As the ink, for example, inks 1 to 5 in the following table are used.

インク5 実施例1,2のプリンタヘッドを使用する記録装置の場
合、前記インク2から4のダイレクトブラックに代えて
前記発熱抵抗体の粉(0.01〜0.5μm)を分散した発熱
性インクを使用してもよい。
Ink 5 In the case of the recording apparatus using the printer heads of Embodiments 1 and 2, instead of the direct black inks 2 to 4, a heat-generating ink in which the powder (0.01 to 0.5 μm) of the heating resistor is dispersed is used. You may.

記録装置に使用される使用されるインクの一般的性質
について説明する。
The general properties of the ink used in the recording apparatus will be described.

インク剤は、液体中に分散された顔料(インキングピ
グメント、インキングマテリアルを指す。)がこの液体
をキャリアとして移動する場合と、液体中に色材が分
散、又は溶解されているが色材は液体中を移動すること
なく、液体全体がインクング材の挙動をする2つの場合
がある。前者は顔料荷電及び顔料移送にキャリア液を用
いることから二成分系であり、後者はキャリア液を用い
ずインクング移送を行うことから一成分系とみなす。
The ink agent includes a case where a pigment (inking pigment, an inking material) dispersed in a liquid moves using the liquid as a carrier and a case where a coloring material is dispersed or dissolved in the liquid. There are two cases where the entire liquid behaves as an inking material without moving through the liquid. The former is a two-component system because a carrier liquid is used for pigment charging and pigment transfer, and the latter is regarded as a one-component system because ink transfer is performed without using a carrier liquid.

前記したインク1〜5は水系溶媒中に染料を溶かした
一成分系インクである。また、インク1〜5は体積抵抗
値107〜8Ω・cm以下として水可溶性インクとしたが、
体積抵抗値107〜8Ω・cm以上の有機系一成分インクと
してよい。
The inks 1 to 5 are one-component inks in which a dye is dissolved in an aqueous solvent. In addition, the inks 1 to 5 were water-soluble inks having a volume resistivity of 10 7 to 8 Ω · cm or less.
An organic one-component ink having a volume resistivity of 10 7 to 8 Ω · cm or more may be used.

一成分系インクは取り扱いの容易性、安定性などの二
成分系にない特徴を有する。
One-component inks have features that are not found in two-component inks, such as ease of handling and stability.

一般に、顔料は表面処理をして水性基を有さなければ
水可溶性とならないため、実際の使用に際しては高抵抗
インクとする。
Generally, a pigment is not soluble in water unless it has an aqueous group after a surface treatment, so that a high-resistance ink is used in actual use.

以下、高抵抗インクにおける液体インク剤と顔料の荷
電について説明する。
Hereinafter, the charging of the liquid ink and the pigment in the high-resistance ink will be described.

液体中に分散された顔料荷電発生の機構は、電子写真
用の粉体トナーの摩擦帯電と同ように不明な点が多い
が、次のような機構で顔料の極性制御がなされていると
考えられる。
There are many unclear points about the mechanism of the generation of charge in the pigment dispersed in the liquid, similar to the triboelectric charging of powder toner for electrophotography, but it is thought that the polarity of the pigment is controlled by the following mechanism. Can be

油溶性金属石ケンなどは解離して顔料粒子に吸着して
+荷電を与える。
Oil-soluble metallic soap dissociates and adsorbs on pigment particles to give a positive charge.

2MX+TMX→〔TMMX〕 +X MX ここで、TMXは、液中で未解離の金属石ケン分子MXを
吸着した顔料粒子、〔TMMX〕 は、解離イオンM を吸
着してに荷電した顔料粒子、X MXはミセル構造を持
つ対イオンである。カーボンブラックのような極性の弱
い顔料は、樹脂を添加することによって金属石ケンの解
離を促し、荷電も強く安定化される。
 2MX + TMX → [TMMX] + X MX Here, TMX converts the undissociated metal soap molecule MX in the liquid.
Adsorbed pigment particles, [TMMX] Is the dissociated ion M Suck
Pigment particles charged and charged, X MX has a micelle structure
Is a counter ion. Weak polarity like carbon black
Pigment can be dissolved by adding resin.
The separation is promoted, and the charge is strongly stabilized.

油溶性塩基によって酸性粒子表面の水素イオンが脱離
して粒子は極性の荷電を帯びる。
Hydrogen ions on the surface of the acidic particles are desorbed by the oil-soluble base, and the particles are charged with polarity.

T・H+RBT +RBH ここで、T・Hは酸性基を有する粒子、RBは油溶性塩
基、T は負荷電トナー粒子、RBH は正電荷の対イオ
ンであり、カーボンブラック表面や吸着した樹脂の有す
るカルボキシル基などの酸性基がアミン類など油溶性塩
基によって荷電性を示すようになる。これはまた前記
金属石ケンなどを添加することによって再吸着が起こ
り、荷電の逆転を起こす。このように、顔料表面や、そ
れに吸着している物質の解離イオンなどの脱吸着に支配
されて様々に挙動する。
 TH + RBT + RBH  Here, TH is a particle having an acidic group, and RB is an oil-soluble salt.
Group, T Is negatively charged toner particles, RBH Is a positively charged ion
With carbon black surface and adsorbed resin
Acid-soluble salts such as amines
The group becomes charged depending on the group. This is also
Addition of metal soap causes re-adsorption.
Causes the charge to reverse. Thus, the pigment surface and its
Controls desorption of dissociated ions etc. of substances adsorbed on the surface
Behaved differently.

本発明の高抵抗インクにおけるキャリア液に要求され
る性質は、 イ.電荷のリークを防ぐために107〜8Ω・cm以上の電
気抵抗を有すること、 ロ.インク溝や、オリフィス部材や、電極の材料を侵さ
ないよう化学的に不活性であること、 ハ.毒性、引火性、臭気がないこと、 などから、沸点120゜〜200℃のイソパラィン系溶剤が用
いられる。
The properties required of the carrier liquid in the high-resistance ink of the present invention are as follows: B. Have an electrical resistance of 10 7 to 8 Ω · cm or more to prevent electric charge leakage; (B) chemically inert so as not to damage the ink grooves, orifice members, and electrode materials; From the viewpoint of toxicity, flammability, and no odor, an isoparaffinic solvent having a boiling point of 120 to 200 ° C is used.

現像剤はこのキャリア液中に0.2〜1.0μ程度の顔料粒
子(カーボンブラック等の顔料に分散性極性制御性、定
着性などを有する樹脂成分を吸着させた微粒子)をコロ
イド状に分散させたものである。
The developer is obtained by dispersing pigment particles (fine particles obtained by adsorbing a resin component having dispersibility, polarity controllability, fixability, and the like to a pigment such as carbon black) in a colloidal form in the carrier liquid. It is.

着色体としては、黒色顔料にはカーボンブラックなど
が用いられる。カーボンブラックには、その製法にした
がってチャンネルブラックとファーネスブラックとがあ
って、前者は酸性顔料に向き、後者は中性ないし塩基
性で顔料に向いている。しかし、ファーネスブラック
を硝酸のようなもので酸化処理して揮発性成分と酸素含
有量を増せば、チャンネルブラックの代用として顔料に
用いることができる。
As the colored body, carbon black or the like is used for the black pigment. There are two types of carbon black, channel black and furnace black, according to the production method. The former is suitable for acidic pigments, and the latter is neutral or basic and suitable for pigments. However, if furnace black is oxidized with nitric acid or the like to increase volatile components and oxygen content, it can be used as a substitute for channel black in pigments.

カラー着色体として、 赤色:インドレニンキサンテン系色素との混合物のタン
ブストリン酸モリブデン酸レーキ、カチオン性アゾ色素
とキサンテン系色素混合レーキ マゼンタ:酸性アゾ色素金属塩 橙色:アミノトリアゾリン基を含むアゾ色素共重合体 黄色:アゾ色素グアニジウム塩、黄色アゾ顔料キサンテ
ン系又はインドレニン系色素とモリブドタングステン酸
との沈澱物 青色:グアニジウム塩、アンスラセン・フタロシアニン
混合物 紫色:ホルマザン誘導体の金属錯体 二次顔料としては、粒子にポリマーが強固に吸着され
るためには投錨基はある長さを必要とするので、ブロッ
クあるいはグラウト共重合体がよい。したがって、ポリ
マー鎖Aが粒子表面へのアンカーで分散媒に不活性で粒
子表面に強い親和力を持ち、ポリマー鎖Bは立体反発層
で分散媒に溶け、粒子表面には殆ど全く親和力を持たな
いように選ぶ。非水系中で高分子に存在する−COOH、−
OH基は分散系粒子の電位決定物質となり、H を粒子に
与える。
 Red color: Tan of mixture with indolenine xanthene dye
Molybdic acid bustophosphate lake, cationic azo dye
Mixed lake with xanthene dye Magenta: Acid azo dye metal salt Orange: Azo dye copolymer containing aminotriazoline group Yellow: Azo dye guanidium salt, Yellow azo pigment xante
Or indolenine dyes and molybdotungstic acid
Blue precipitate: guanidinium salt, anthracene phthalocyanine
Mixture Purple: Metal complex of formazan derivative As a secondary pigment, the polymer is strongly adsorbed on the particles
The anchor base needs a certain length in order to
Or a grout copolymer. Therefore, poly
Mer chain A is an anchor to the particle surface and is inert to the dispersion medium
Has a strong affinity on the surface of the polymer, and the polymer chain B is a steric repulsion layer
Dissolves in the dispersion medium and has almost no affinity to the particle surface
Choose -COOH,-present in polymer in non-aqueous system
The OH group becomes a potential determining substance of the dispersed particles, Into particles
give.

ポリマー鎖Aとしては、メタクリル酸メチルのような
ものが、ポリマー鎖Bとしてはメタクリル酸ラウリン、
メタクリル酸2−ヘキシン、12−ヒドロキシステアリン
酸などの電荷基として−COOH、 N(CH3、4級アンモニウム塩、スルホン酸塩を共
重合する。
As the polymer chain A, such as methyl methacrylate, and as the polymer chain B, laurin methacrylate,
-COOH as a charge group such as 2-hexyne methacrylate and 12-hydroxystearic acid, N (CH 3 ) 2 , quaternary ammonium salt and sulfonate are copolymerized.

顔料帯電性を制御する方法としては、次のようなもの
が考えられる。
The following can be considered as a method of controlling the pigment charging property.

電荷制御剤を用いる方法でキャリア液体に可溶性の有
機酸の金属塩を添加する。
A metal salt of an organic acid soluble in the carrier liquid is added by a method using a charge control agent.

例えば、ナフテン酸、リノレイン酸、オレイン酸、オ
クチル酸、パルミシン酸、ステアリン酸等のカルボン酸
の金属塩、C12〜16アルキル硫酸、C3〜18アルキルリ
ン酸等の金属塩。金属としては、鉛、マンガン、コバル
ト、カルシウム、アルミニウム、亜鉛、チタン等が使用
される。
For example, naphthenic acid, linoleic acid, oleic acid, octyl acid, Parumishin acid, metal salts of carboxylic acids such as stearic acid, metal salts such as C 12 to 16 alkyl sulfates, C 3 to 18 alkyl phosphates. As the metal, lead, manganese, cobalt, calcium, aluminum, zinc, titanium and the like are used.

誘電率の異なるキャリア液体を添加する。A carrier liquid having a different dielectric constant is added.

例えば、ブタノール、イソプロパノールのような誘電
率を増大させる液体をキャリア液に添加すると現像剤の
極性が増加し、低級脂肪族炭素水素を添加すると、導
電率は低下して極性を増す。顔料粒子に吸着する樹
脂の極性基を利用する。
For example, when a liquid that increases the dielectric constant such as butanol or isopropanol is added to the carrier liquid, the polarity of the developer increases, and when a lower aliphatic hydrocarbon is added, the conductivity decreases and the polarity increases. Utilizes the polar groups of the resin adsorbed on the pigment particles.

例えば、前述したように、顔料を吸着又はグラウト重
合するポリマーの極性基として −NH2、−CONH2、−CN、−OH、−N(CH3、−COO
H、 −Cl、−NO2等を用いる。
For example, as described above, -NH 2 as a polar group of the polymer that adsorbs or grout polymerizing pigment, -CONH 2, -CN, -OH, -N (CH 3) 2, -COO
H, -Cl, a -NO 2, or the like is used.

電荷の大きい顔料を添加する。A pigment with a large charge is added.

例えば金属を含まないフタロシアニンを添加する。 For example, a phthalocyanine containing no metal is added.

その他の界面活性剤を添加する。Other surfactants are added.

例えば4級アンモニウム、又はNH2基を持つポリエチ
レングリコールを添加する。
For example, quaternary ammonium or polyethylene glycol having an NH 2 group is added.

キャリア液体による荷電。Charge by carrier liquid.

顔料粒子の分散媒としては、通常イソパラフィン系の
石油剤、グリセリン、アノン、ジオキサン、エチレング
リコール、シリコーンオイルなどが用いられる。
As a dispersion medium for the pigment particles, an isoparaffin-based petroleum agent, glycerin, anone, dioxane, ethylene glycol, silicone oil, or the like is usually used.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上の説明で明らかなように、請求項1に記載の記録
装置によれば、インク室内の液体のインクは付与手段に
よってオリフィス方向に押しやられ、電界形成手段によ
る電界カーテン力との合力により、インクはオリフィス
から吐出・飛翔する。ここで、オリフィス近傍のインク
は付与手段による押しやる力によって動的な状態にあ
り、オリフィスから吐出し易い状態にあるので、わずか
な電界カーテン力によってもインクは吐出する。従っ
て、電界カーテン力を付与するための交番電界の強度を
低減することができ、インク飛翔の制御を高精度で行う
ことができる。
As apparent from the above description, according to the recording apparatus of the first aspect, the ink of the liquid in the ink chamber is pushed in the orifice direction by the applying means, and the ink is combined with the electric field curtain force by the electric field forming means. Discharges and flies from the orifice. Here, the ink in the vicinity of the orifice is in a dynamic state due to the pushing force of the applying means and is in a state where it is easily ejected from the orifice. Therefore, the ink is ejected even by a slight electric field curtain force. Therefore, the intensity of the alternating electric field for applying the electric field curtain force can be reduced, and the control of the ink flying can be performed with high accuracy.

また、請求項2に記載の記録装置では、制御手段によ
って前記電界形成手段と前記付与手段との少なくとも一
方が画像信号に応じて多段階で制御され、インク吐出量
を制御可能であるが、付与手段による作用により電界形
成手段に要する電界カーテン力はわずかでよいため、高
精度のインク吐出量制御が可能である。
In the recording apparatus according to the second aspect, at least one of the electric field forming unit and the applying unit is controlled in multiple stages by a control unit according to an image signal, and the ink ejection amount can be controlled. Since the electric field curtain force required for the electric field forming means is small by the action of the means, it is possible to control the ink discharge amount with high accuracy.

更に、請求項3に記載の記録装置では、容器のオリフ
ィス近傍は、疎インク処理が施されている。従って、オ
リフィスからこぼれ出ようとするインクは弾かれて記録
媒体に落下することが防止される。また、吐出するイン
クのきれが向上し、インク飛翔の制御を行う上で有利で
ある。
Further, in the recording apparatus according to the third aspect, the vicinity of the orifice of the container is subjected to an ink-phobic treatment. Therefore, the ink that is about to spill out of the orifice is prevented from being repelled and falling onto the recording medium. Further, the amount of ink to be ejected is improved, which is advantageous in controlling the ink flight.

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

第1,2,3図は第1実施例のプリンタヘッドを示し、第1,2
図は部分断面図、第3図は部分斜視図、第4,5図は第2
実施例のプリンタヘッドの部分断面図、第6図は第3実
施例のプリンタヘッドの部分断面図、第7図は第4実施
例のプリンタヘッドの部分断面図、第8,9図は第5実施
例のプリンタヘッドの部分断面図、第10図は第6実施例
のプリンタヘッドの断面図、第11図は第7実施例のプリ
ンタヘッドの断面図、第12図は制御回路図、第13図は印
字制御回路における信号の出力状態を示すタイミングチ
ャート、第14図(a)〜(d)から第17図(a)〜
(c)はパネルの製造工程を示す工程図である。 1……プリンタヘッド、2……上パネル、 3……下パネル、5……ノズル、6……オリフィス、7,
8……個別電極、9,10……発熱抵抗体、In……インク、I
n′……インク滴。
FIGS. 1, 2 and 3 show the printer head of the first embodiment.
The figure is a partial sectional view, FIG. 3 is a partial perspective view, and FIGS.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the printer head of the third embodiment, FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the printer head of the fourth embodiment, FIGS. FIG. 10 is a partial sectional view of the printer head of the embodiment, FIG. 10 is a sectional view of the printer head of the sixth embodiment, FIG. 11 is a sectional view of the printer head of the seventh embodiment, FIG. The figures are timing charts showing the output states of signals in the print control circuit, and FIGS.
(C) is a drawing showing the manufacturing process of the panel. 1 ... Printer head, 2 ... Top panel, 3 ... Bottom panel, 5 ... Nozzle, 6 ... Orifice, 7,
8 …… Individual electrode, 9,10 …… Heating resistor, In… Ink, I
n '... Ink drops.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/05 B41J 2/06Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) B41J 2/05 B41J 2/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】インクを印刷媒体に供給して記録させる記
録装置において、 液体のインクを収容するインク室を有し、当該インク室
からのインク吐出口としてのオリフィスを備えた容器
と、 前記オリフィス近傍において前記容器に収容されたイン
クに交番電界を印加してインクにオリフィスへ進む電界
カーテン力を付与する電界形成手段と、 前記インク室内のインクをオリフィス方向に押しやる力
を付与する付与手段と、を設け、付与手段による押しや
る力と電界形成手段による電界カーテン力との合力によ
ってインクをオリフィスから吐出することを特徴とする
記録装置。
1. A recording apparatus for recording ink by supplying ink to a printing medium, comprising: a container having an ink chamber for accommodating a liquid ink; and an orifice as an ink discharge port from the ink chamber; Electric field forming means for applying an alternating electric field to the ink contained in the container in the vicinity to apply an electric field curtain force to the ink toward the orifice, and applying means for applying a force to push the ink in the ink chamber in the orifice direction, Wherein the ink is ejected from the orifice by the combined force of the pushing force of the applying means and the electric field curtain force of the electric field forming means.
【請求項2】請求項1に記載の記録装置において、前記
電界形成手段と前記付与手段との少なくとも一方を、画
像信号に応じて多段階で制御する制御手段を備えたこと
を特徴とする記録装置。
2. A recording apparatus according to claim 1, further comprising control means for controlling at least one of said electric field forming means and said applying means in multiple stages according to an image signal. apparatus.
【請求項3】請求項1に記載の記録装置において、前記
容器のオリフィス近傍は、疎インク処理が施されている
ことを特徴とする記録装置。
3. The recording apparatus according to claim 1, wherein a sparse ink treatment is applied to the vicinity of the orifice of the container.
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JPS62278045A (en) * 1986-05-27 1987-12-02 Fuji Xerox Co Ltd Ink jet recorder
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