JP2885742B2 - 静電式インクジェット記録ヘッド - Google Patents
静電式インクジェット記録ヘッドInfo
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- JP2885742B2 JP2885742B2 JP32841796A JP32841796A JP2885742B2 JP 2885742 B2 JP2885742 B2 JP 2885742B2 JP 32841796 A JP32841796 A JP 32841796A JP 32841796 A JP32841796 A JP 32841796A JP 2885742 B2 JP2885742 B2 JP 2885742B2
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- Japan
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- ink
- holding surface
- recording head
- electrostatic
- ink jet
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
- B41J2002/061—Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【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、更に詳しくは、インク中の帯電
トナー粒子を静電力の作用で吐出して記録媒体に記録す
る構造の静電式インクジェット記録ヘッドに関する。
ット記録ヘッドに関し、更に詳しくは、インク中の帯電
トナー粒子を静電力の作用で吐出して記録媒体に記録す
る構造の静電式インクジェット記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】ノンインパクト記録法は、記録時の騒音
が無視できる程度に小さいという点で注目を集めてい
る。この記録法の内でもインクジェット記録法は、記録
媒体に対して簡単な機構で直接に高速印字することがで
き、しかも普通紙を記録媒体として使用できるため簡便
であるという利点がある。
が無視できる程度に小さいという点で注目を集めてい
る。この記録法の内でもインクジェット記録法は、記録
媒体に対して簡単な機構で直接に高速印字することがで
き、しかも普通紙を記録媒体として使用できるため簡便
であるという利点がある。
【０００３】インクジェット記録法として、これまで種
々の方式が提案されている。その一つに、記録紙の前面
に複数の記録電極、背面に１つの対向電極を備え、複数
の記録電極と対向電極との間に電圧を印加したときに生
じる電界の静電力で、インク等の色材を記録紙に対し飛
翔させて記録する静電式インクジェット記録法がある。
この方法では、絶縁性溶媒であるキャリア液体中に帯電
トナー粒子を含有させたインクが使用される。
々の方式が提案されている。その一つに、記録紙の前面
に複数の記録電極、背面に１つの対向電極を備え、複数
の記録電極と対向電極との間に電圧を印加したときに生
じる電界の静電力で、インク等の色材を記録紙に対し飛
翔させて記録する静電式インクジェット記録法がある。
この方法では、絶縁性溶媒であるキャリア液体中に帯電
トナー粒子を含有させたインクが使用される。
【０００４】上記静電式インクジェット記録法による静
電式インクジェットプリンタの記録ヘッドを説明する。
図９は、従来の静電式インクジェットプリンタの記録ヘ
ッドを示す斜視図、図１０は、図９の記録ヘッドのヘッ
ド先端部を示す平面図、図１１は、図１０のXI-XI線に
沿った断面図である。記録ヘッドは、平板状の絶縁性材
料から成る基板１１と、これに対向する絶縁性材料から
成る上部カバー１４とを備える。基板１１の表面には、
所望の解像度と同等な間隔で複数の記録電極１２がその
吐出方向と直交する方向に相互に並んで配置されてい
る。上部カバー１４は絶縁性材料から成り、上部カバー
１４には、インク供給口１５とインク排出口１６とが形
成されている。
電式インクジェットプリンタの記録ヘッドを説明する。
図９は、従来の静電式インクジェットプリンタの記録ヘ
ッドを示す斜視図、図１０は、図９の記録ヘッドのヘッ
ド先端部を示す平面図、図１１は、図１０のXI-XI線に
沿った断面図である。記録ヘッドは、平板状の絶縁性材
料から成る基板１１と、これに対向する絶縁性材料から
成る上部カバー１４とを備える。基板１１の表面には、
所望の解像度と同等な間隔で複数の記録電極１２がその
吐出方向と直交する方向に相互に並んで配置されてい
る。上部カバー１４は絶縁性材料から成り、上部カバー
１４には、インク供給口１５とインク排出口１６とが形
成されている。
【０００５】複数の記録電極１２は、Ｃｕ,Ｎｉ等の導
電性材料を基板１１の表面全体にスパッタした後に、記
録電極１２の形状がパターニングされたマスクを介して
露光、現像することによって形成される。記録電極１２
は、夫々に独立した電極として形成され、各記録電極１
２の一端は、プリンタ本体側に配設されたドライバ（図
示せず）に接続され、印画時には、高電圧パルスが選択
的に印加される。記録電極１２が形成された基板１１の
表面には、インクと記録電極１２とを絶縁するための絶
縁性コーティング材がスピンコートされている。
電性材料を基板１１の表面全体にスパッタした後に、記
録電極１２の形状がパターニングされたマスクを介して
露光、現像することによって形成される。記録電極１２
は、夫々に独立した電極として形成され、各記録電極１
２の一端は、プリンタ本体側に配設されたドライバ（図
示せず）に接続され、印画時には、高電圧パルスが選択
的に印加される。記録電極１２が形成された基板１１の
表面には、インクと記録電極１２とを絶縁するための絶
縁性コーティング材がスピンコートされている。
【０００６】基板１１と上部カバー１４との間には、記
録電極１２と対応して複数のメニスカス形成部材１３が
配設されている。メニスカス形成部材１３は、記録電極
１２が形成された基板１１上に、絶縁性及び感光性を有
するレジスト材をラミネート又はスピンコートした後
に、メニスカス形成部材１３の形状がパターニングされ
たマスクを介して露光、現像することにより、各記録電
極１２の先端部から若干後退した位置に、各記録電極１
２にオーバーラップさせて設けられる。上部カバー１４
は、その先端部がメニスカス形成部材１３の先端部より
更に後退して位置している。
録電極１２と対応して複数のメニスカス形成部材１３が
配設されている。メニスカス形成部材１３は、記録電極
１２が形成された基板１１上に、絶縁性及び感光性を有
するレジスト材をラミネート又はスピンコートした後
に、メニスカス形成部材１３の形状がパターニングされ
たマスクを介して露光、現像することにより、各記録電
極１２の先端部から若干後退した位置に、各記録電極１
２にオーバーラップさせて設けられる。上部カバー１４
は、その先端部がメニスカス形成部材１３の先端部より
更に後退して位置している。
【０００７】基板１１と上部カバー１４との間では、各
記録電極１２とメニスカス形成部材１３とによって仕切
られたスリット状のインク吐出口１７が形成される。記
録電極１２上のメニスカス形成部材１８は、後端部が上
部カバー１４の下方に延びてこれを支持しており、これ
により、上部カバー１４と基板１１との間でインク流路
１０が形成される。基板１１と上部カバー１４との間で
は、メニスカス形成部材１３の後端面と、基板１１及び
上部カバー１４とによってインク室４４が形成される。
インク供給口１５から供給されるインクは、インク吐出
口１７を通り、インク吐出口１７より外側に突出するメ
ニスカス形成部材１３の先端部に供給されて、各メニス
カス形成部材１３の先端部でインクメニスカス４５を形
成する。
記録電極１２とメニスカス形成部材１３とによって仕切
られたスリット状のインク吐出口１７が形成される。記
録電極１２上のメニスカス形成部材１８は、後端部が上
部カバー１４の下方に延びてこれを支持しており、これ
により、上部カバー１４と基板１１との間でインク流路
１０が形成される。基板１１と上部カバー１４との間で
は、メニスカス形成部材１３の後端面と、基板１１及び
上部カバー１４とによってインク室４４が形成される。
インク供給口１５から供給されるインクは、インク吐出
口１７を通り、インク吐出口１７より外側に突出するメ
ニスカス形成部材１３の先端部に供給されて、各メニス
カス形成部材１３の先端部でインクメニスカス４５を形
成する。
【０００８】インク流路１０の後方には泳動電極２０、
記録紙４２の背面には対向電極４３が夫々配設されてい
る。泳動電極２０は、インクに泳動電圧を印加すること
によってインク中の帯電トナー粒子を集めて濃縮する。
インク中のトナー粒子は、泳動電極２０から対向電極４
３に向かう電界の電気泳動力によってインク流路１０を
経由して移動し、吐出口１７近傍に集中する。
記録紙４２の背面には対向電極４３が夫々配設されてい
る。泳動電極２０は、インクに泳動電圧を印加すること
によってインク中の帯電トナー粒子を集めて濃縮する。
インク中のトナー粒子は、泳動電極２０から対向電極４
３に向かう電界の電気泳動力によってインク流路１０を
経由して移動し、吐出口１７近傍に集中する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の静電式イン
クジェットプリンタの記録ヘッドでは、吐出口１７に形
成される吐出開口が、きわめて小さなスリットとしてイ
ンク室に連通して形成されており、吐出開口付近ではイ
ンク流が抑えられ、これによりインク溢れが防止されて
いる。このため、各吐出口１７の内でインク吐出頻度が
低い位置では、過剰に集中するトナー粒子によってイン
ク粘度が上昇し、インク滴の吐出不良が発生することが
ある。
クジェットプリンタの記録ヘッドでは、吐出口１７に形
成される吐出開口が、きわめて小さなスリットとしてイ
ンク室に連通して形成されており、吐出開口付近ではイ
ンク流が抑えられ、これによりインク溢れが防止されて
いる。このため、各吐出口１７の内でインク吐出頻度が
低い位置では、過剰に集中するトナー粒子によってイン
ク粘度が上昇し、インク滴の吐出不良が発生することが
ある。
【００１０】本発明は、上記に鑑み、過剰なトナー粒子
の集中によるインク滴の吐出不良を防止することができ
る静電式インクジェット記録ヘッドを提供することを目
的とする。
の集中によるインク滴の吐出不良を防止することができ
る静電式インクジェット記録ヘッドを提供することを目
的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の静電式インクジェット記録ヘッドは、帯電
したトナー粒子を絶縁性溶媒に含有させたインクに電界
を与え、発生する静電力によってトナー粒子をインク吐
出部から吐出する静電式インクジェット記録ヘッドにお
いて、インク吐出部から２方向に相互に所定の角度をも
って延在する第１インク保持面及び第２インク保持面を
有し、該第１及び第２インク保持面に夫々複数条の溝部
が形成されたヘッドチップを備え、インクタンクから、
前記第１インク保持面の複数条の溝部、前記インク突出
部、及び、前記第２インク保持面の複数条の溝部を経由
してインクを循環させることを特徴とする。
に、本発明の静電式インクジェット記録ヘッドは、帯電
したトナー粒子を絶縁性溶媒に含有させたインクに電界
を与え、発生する静電力によってトナー粒子をインク吐
出部から吐出する静電式インクジェット記録ヘッドにお
いて、インク吐出部から２方向に相互に所定の角度をも
って延在する第１インク保持面及び第２インク保持面を
有し、該第１及び第２インク保持面に夫々複数条の溝部
が形成されたヘッドチップを備え、インクタンクから、
前記第１インク保持面の複数条の溝部、前記インク突出
部、及び、前記第２インク保持面の複数条の溝部を経由
してインクを循環させることを特徴とする。
【００１２】本発明の静電式インクジェット記録ヘッド
では、インク吐出部近傍の各溝部内で、インク流を強制
的に発生させることによって、インク吐出部近傍でのト
ナー粒子の蓄積を回避する。これにより、過剰なトナー
粒子の集中によるインク滴の吐出不良が防止できる。
では、インク吐出部近傍の各溝部内で、インク流を強制
的に発生させることによって、インク吐出部近傍でのト
ナー粒子の蓄積を回避する。これにより、過剰なトナー
粒子の集中によるインク滴の吐出不良が防止できる。
【００１３】ここで、第１インク保持面の溝部とインク
タンクとの間にインナチャンバを、第２インク保持面の
溝部とインクタンクとの間にアウタチャンバを夫々備え
ることが好ましい。また、インナチャンバ内に泳動電極
を接液可能に配設することも好ましい態様である。
タンクとの間にインナチャンバを、第２インク保持面の
溝部とインクタンクとの間にアウタチャンバを夫々備え
ることが好ましい。また、インナチャンバ内に泳動電極
を接液可能に配設することも好ましい態様である。
【００１４】第２インク保持面の各溝部間には複数の記
録電極が夫々固定されており、各記録電極は、絶縁皮膜
によって夫々覆われることが望ましい。
録電極が夫々固定されており、各記録電極は、絶縁皮膜
によって夫々覆われることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を更に詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施形態例の静電式イ
ンクジェット記録ヘッドを上部カバーを省略した状態で
示す平面図、図２は、図１のII-II線に沿った記録ヘッ
ドのインク吐出部近傍の拡大断面図、図３は、記録ヘッ
ドのインク吐出部近傍を示す側方から見た斜視図、図４
は、図３のIV-IV線に沿った断面図である。
に説明する。図１は、本発明の一実施形態例の静電式イ
ンクジェット記録ヘッドを上部カバーを省略した状態で
示す平面図、図２は、図１のII-II線に沿った記録ヘッ
ドのインク吐出部近傍の拡大断面図、図３は、記録ヘッ
ドのインク吐出部近傍を示す側方から見た斜視図、図４
は、図３のIV-IV線に沿った断面図である。
【００１６】本静電式インクジェット記録ヘッドを搭載
したインクジェットプリンタには、帯電したトナー粒子
を絶縁性溶媒に含有させたインクを収容するインクタン
ク（図示せず）が設けられている。インクタンクは、本
静電式インクジェット記録ヘッドに備えた後述のインナ
チャンバ２８とアウタチャンバ３０とに連通している。
図１及び図２に示すように、記録ヘッド２１は、ヘッド
部材２７と、ヘッド部材２７の先端部に固定されたヘッ
ドチップ２４と、ヘッド部材２７から所定の間隔（印字
ギャップ）を確保して配設された対向電極２５とを備え
ている。
したインクジェットプリンタには、帯電したトナー粒子
を絶縁性溶媒に含有させたインクを収容するインクタン
ク（図示せず）が設けられている。インクタンクは、本
静電式インクジェット記録ヘッドに備えた後述のインナ
チャンバ２８とアウタチャンバ３０とに連通している。
図１及び図２に示すように、記録ヘッド２１は、ヘッド
部材２７と、ヘッド部材２７の先端部に固定されたヘッ
ドチップ２４と、ヘッド部材２７から所定の間隔（印字
ギャップ）を確保して配設された対向電極２５とを備え
ている。
【００１７】ヘッドチップ２４は、略四角柱形状を呈
し、側方の一つの稜が上を向いた態様で水平方向に延在
しており、その上に複数の記録電極３３が配設されてい
る。ヘッドチップ２４の側方の隣り合う二つの側面が、
ヘッド部材２７の先端部に対向電極２５と平行に形成さ
れた係合溝２７ａに嵌め込まれ、残りの二つの側面（イ
ンク保持面）が対向電極２５に対向して固定されてい
る。ヘッドチップ２４は、セラミックスや高分子材料等
の誘電率が比較的低い絶縁性材料から成り、インク保持
面を繋ぐ稜の近傍がインク吐出部３８を成す。複数の記
録電極３３は、夫々に独立した電極として形成されてお
り、印画時には、インクジェットプリンタの本体側に配
設された駆動ドライバ（図示せず）から高電圧パルスが
選択的に印加される。
し、側方の一つの稜が上を向いた態様で水平方向に延在
しており、その上に複数の記録電極３３が配設されてい
る。ヘッドチップ２４の側方の隣り合う二つの側面が、
ヘッド部材２７の先端部に対向電極２５と平行に形成さ
れた係合溝２７ａに嵌め込まれ、残りの二つの側面（イ
ンク保持面）が対向電極２５に対向して固定されてい
る。ヘッドチップ２４は、セラミックスや高分子材料等
の誘電率が比較的低い絶縁性材料から成り、インク保持
面を繋ぐ稜の近傍がインク吐出部３８を成す。複数の記
録電極３３は、夫々に独立した電極として形成されてお
り、印画時には、インクジェットプリンタの本体側に配
設された駆動ドライバ（図示せず）から高電圧パルスが
選択的に印加される。
【００１８】インク保持面は、斜め下方を向く第１イン
ク保持面２４ａと、斜め上方を向く第２インク保持面２
４ｂとから成り、図３に示すように、第１インク保持面
２４ａには、インク吐出部３８からインク保持面２４ａ
の傾斜方向に沿って複数条の溝部３４ａが形成されてい
る。第２インク保持面２４ｂには、インク吐出部３８か
らインク保持面２４ｂの傾斜方向に沿って複数条の溝部
３４ｂが形成されている。インク流通のための各溝部３
４ａと３４ｂとは、夫々連続（連通）している。複数の
記録電極３３は、第２インク保持面２４ｂの各溝部３４
ｂ間に位置する凸部３５に夫々固定されている。各記録
電極３３は夫々、所望のドットピッチと同じ間隔で配設
されると共に、絶縁皮膜３７によって覆われて相互に絶
縁される。複数条の溝部３４ａは夫々、第１インク保持
面２４ａに形成された複数の凸部３５によって挟まれて
おり、複数条の溝部３４ｂは夫々、第２インク保持面２
４ｂに形成された複数の凸部３５によって挟まれてい
る。
ク保持面２４ａと、斜め上方を向く第２インク保持面２
４ｂとから成り、図３に示すように、第１インク保持面
２４ａには、インク吐出部３８からインク保持面２４ａ
の傾斜方向に沿って複数条の溝部３４ａが形成されてい
る。第２インク保持面２４ｂには、インク吐出部３８か
らインク保持面２４ｂの傾斜方向に沿って複数条の溝部
３４ｂが形成されている。インク流通のための各溝部３
４ａと３４ｂとは、夫々連続（連通）している。複数の
記録電極３３は、第２インク保持面２４ｂの各溝部３４
ｂ間に位置する凸部３５に夫々固定されている。各記録
電極３３は夫々、所望のドットピッチと同じ間隔で配設
されると共に、絶縁皮膜３７によって覆われて相互に絶
縁される。複数条の溝部３４ａは夫々、第１インク保持
面２４ａに形成された複数の凸部３５によって挟まれて
おり、複数条の溝部３４ｂは夫々、第２インク保持面２
４ｂに形成された複数の凸部３５によって挟まれてい
る。
【００１９】図２に示すように、ヘッド部材２７には、
インクタンクと第１インク保持面２４ａの溝部３４ａと
を連通し、インクタンクからのインクを第１インク保持
面２４ａの溝部３４ａに供給するためのインナチャンバ
２８が形成されている。また、ヘッド部材２７には、第
２インク保持面２４ｂの溝部３４ｂとインクタンクとを
連通し、第１インク保持面２４ａの溝部３４ａから第２
インク保持面３４ｂの溝部３４ｂに流れるインクをイン
クタンクに向かって送るためのアウタチャンバ３０が形
成されている。インナチャンバ２８の後部には、インク
タンクからインクを供給するインク供給口２９が連通
し、アウタチャンバ３０の後部には、インクタンクに向
かってインクを排出するインク排出口３１が連通してい
る。
インクタンクと第１インク保持面２４ａの溝部３４ａと
を連通し、インクタンクからのインクを第１インク保持
面２４ａの溝部３４ａに供給するためのインナチャンバ
２８が形成されている。また、ヘッド部材２７には、第
２インク保持面２４ｂの溝部３４ｂとインクタンクとを
連通し、第１インク保持面２４ａの溝部３４ａから第２
インク保持面３４ｂの溝部３４ｂに流れるインクをイン
クタンクに向かって送るためのアウタチャンバ３０が形
成されている。インナチャンバ２８の後部には、インク
タンクからインクを供給するインク供給口２９が連通
し、アウタチャンバ３０の後部には、インクタンクに向
かってインクを排出するインク排出口３１が連通してい
る。
【００２０】インナチャンバ２８内の上面２７ｂには、
金属等の導電性材料から成り、インナチャンバ２８内の
インク３６に接液して、インク３６中の帯電トナー粒子
を電気泳動現象によりインク吐出部３８に集中させるた
めの泳動電極３２が固定されている。泳動電極３２は、
所定の電圧源（図示せず）に接続され、一定の正のバイ
アス電圧が印加される。
金属等の導電性材料から成り、インナチャンバ２８内の
インク３６に接液して、インク３６中の帯電トナー粒子
を電気泳動現象によりインク吐出部３８に集中させるた
めの泳動電極３２が固定されている。泳動電極３２は、
所定の電圧源（図示せず）に接続され、一定の正のバイ
アス電圧が印加される。
【００２１】ヘッド部材２７の先端部は、上下方向の中
間部が対向電極２５に向かって突出する形状を呈し、該
中間部近傍がカバープレート２３によって覆われてい
る。カバープレート２３は、ヘッドチップ２４の複数の
溝部３４ａ、３４ｂからの過剰なインク３６の溢れを防
止するために、ヘッドチップ２４のインク吐出部３８の
近傍のみが開口している。また、ヘッド部材２７の上部
傾斜面２７ｃとカバープレート２３との間には、ＴＡＢ
（Tape Automated Bonding）技術で用いられるＴＡＢテ
ープ等のコンタクト基板２２が貼付されている。
間部が対向電極２５に向かって突出する形状を呈し、該
中間部近傍がカバープレート２３によって覆われてい
る。カバープレート２３は、ヘッドチップ２４の複数の
溝部３４ａ、３４ｂからの過剰なインク３６の溢れを防
止するために、ヘッドチップ２４のインク吐出部３８の
近傍のみが開口している。また、ヘッド部材２７の上部
傾斜面２７ｃとカバープレート２３との間には、ＴＡＢ
（Tape Automated Bonding）技術で用いられるＴＡＢテ
ープ等のコンタクト基板２２が貼付されている。
【００２２】図１に示すように、コンタクト基板２２に
は複数の導電パターン４６が形成されている。複数の導
電パターン４６は、前端側（ヘッドチップ２４ａ側）に
複数の記録電極３３が夫々接続され、後端側に、各部駆
動ドライバ（図示せず）が接続される。
は複数の導電パターン４６が形成されている。複数の導
電パターン４６は、前端側（ヘッドチップ２４ａ側）に
複数の記録電極３３が夫々接続され、後端側に、各部駆
動ドライバ（図示せず）が接続される。
【００２３】複数の記録電極３３からトナー吐出方向に
所定間隔をあけて対向する対向電極２５は、金属等の導
電性材料から成り、接地又は外部電圧源（図示せず）に
接続されている。対向電極２５には、グランドレベル又
は負の一定のバイアス電圧が常に印加される。記録紙２
６は、対向電極２５と記録電極３３との間の印字ギャッ
プ内を対向電極２５に接触しながら送られて、対向電極
２５と同電位に帯電する。
所定間隔をあけて対向する対向電極２５は、金属等の導
電性材料から成り、接地又は外部電圧源（図示せず）に
接続されている。対向電極２５には、グランドレベル又
は負の一定のバイアス電圧が常に印加される。記録紙２
６は、対向電極２５と記録電極３３との間の印字ギャッ
プ内を対向電極２５に接触しながら送られて、対向電極
２５と同電位に帯電する。
【００２４】上記構成の静電式インクジェット記録ヘッ
ドでは、インクジェットプリンタに搭載されたポンプ
（図示せず）が作動すると、インクタンクから送られる
インク３６が、インク供給口２９を経由してインナチャ
ンバ２８に供給される。インナチャンバ２８に供給され
たインク３６は、接液している泳動電極３２により、吐
出が生じない程度の電位まで引き上げられる。この後、
インナチャンバ２８内のインク３６は、第１インク保持
面２４ａの溝部３４ａ、インク吐出部３８、及び、第２
インク保持面２４ｂの溝部３４ｂを、各溝部３４ａ、３
４ｂで発生する毛細管力によって保持されつつ流れ、イ
ンク吐出部３８の各凸部３５の前端でインクメニスカス
を形成した後に、アウタチャンバ３０及びインク排出口
３１を経由してインクタンクに戻される。
ドでは、インクジェットプリンタに搭載されたポンプ
（図示せず）が作動すると、インクタンクから送られる
インク３６が、インク供給口２９を経由してインナチャ
ンバ２８に供給される。インナチャンバ２８に供給され
たインク３６は、接液している泳動電極３２により、吐
出が生じない程度の電位まで引き上げられる。この後、
インナチャンバ２８内のインク３６は、第１インク保持
面２４ａの溝部３４ａ、インク吐出部３８、及び、第２
インク保持面２４ｂの溝部３４ｂを、各溝部３４ａ、３
４ｂで発生する毛細管力によって保持されつつ流れ、イ
ンク吐出部３８の各凸部３５の前端でインクメニスカス
を形成した後に、アウタチャンバ３０及びインク排出口
３１を経由してインクタンクに戻される。
【００２５】印画（印字）時には、所望のエレメントに
対応する記録電極３３に、駆動ドライバ（図示せず）か
ら駆動用パルス電圧が印加される。これにより、記録電
極３３と対向電極２５との間で電界が発生して、インク
吐出部３８に供給されるインク３６中の帯電トナー粒子
に静電力が作用する。この後、帯電トナー粒子の静電力
がインク吐出部３８のインクメニスカスの表面張力に打
ち勝つことにより、帯電トナー粒子を含んだインク滴３
９が、図４に示すように、インク吐出部３８から対向電
極２５に向かって吐出される。これにより、対向電極２
５の前面に位置する記録紙２６上に、印画データに基づ
いた印画が行われる。
対応する記録電極３３に、駆動ドライバ（図示せず）か
ら駆動用パルス電圧が印加される。これにより、記録電
極３３と対向電極２５との間で電界が発生して、インク
吐出部３８に供給されるインク３６中の帯電トナー粒子
に静電力が作用する。この後、帯電トナー粒子の静電力
がインク吐出部３８のインクメニスカスの表面張力に打
ち勝つことにより、帯電トナー粒子を含んだインク滴３
９が、図４に示すように、インク吐出部３８から対向電
極２５に向かって吐出される。これにより、対向電極２
５の前面に位置する記録紙２６上に、印画データに基づ
いた印画が行われる。
【００２６】上記印画の際に、インクタンクから、イン
ナチャンバ２８、第１インク保持面２４ａの複数条の溝
部３４ａ、インク突出部３８、第２インク保持面２４ｂ
の複数条の溝部３４ｂ、及び、アウタチャンバ３０を経
由してインク３６が循環し、インク吐出部３８に供給さ
れるインク３６に強制的な流れが常に発生する。このた
め、インク突出部３８から吐出されなかったトナー粒子
は、インク滴３９が吐出されるか否かに拘わらず、イン
ク３６と共にアウタチャンバ３０を経由してインクタン
クに強制的に戻される。これにより、インク吐出部３８
近傍でトナー粒子が蓄積する不具合が回避されるので、
過剰なトナー粒子の集中によるインク滴３９の吐出不良
が防止できる。
ナチャンバ２８、第１インク保持面２４ａの複数条の溝
部３４ａ、インク突出部３８、第２インク保持面２４ｂ
の複数条の溝部３４ｂ、及び、アウタチャンバ３０を経
由してインク３６が循環し、インク吐出部３８に供給さ
れるインク３６に強制的な流れが常に発生する。このた
め、インク突出部３８から吐出されなかったトナー粒子
は、インク滴３９が吐出されるか否かに拘わらず、イン
ク３６と共にアウタチャンバ３０を経由してインクタン
クに強制的に戻される。これにより、インク吐出部３８
近傍でトナー粒子が蓄積する不具合が回避されるので、
過剰なトナー粒子の集中によるインク滴３９の吐出不良
が防止できる。
【００２７】本実施形態例では、アウタチャンバ３０が
インナチャンバ２８の上部側に配設されて、インクフロ
ーが下方から上方に向かうので、インク３６がヘッドチ
ップ２４上を流れる際に、インク３６に混入した気泡を
効果的に逃がすことができ、インク３６中の気泡の残留
を大幅に軽減できる。
インナチャンバ２８の上部側に配設されて、インクフロ
ーが下方から上方に向かうので、インク３６がヘッドチ
ップ２４上を流れる際に、インク３６に混入した気泡を
効果的に逃がすことができ、インク３６中の気泡の残留
を大幅に軽減できる。
【００２８】次に、本静電式インクジェット記録ヘッド
のヘッドチップ２４の製造法を図５〜８を参照しつつ説
明する。
のヘッドチップ２４の製造法を図５〜８を参照しつつ説
明する。
【００２９】まず、図５に示すように、ヘッドチップ２
４として形成されるべき基材の１つの面（第２インク保
持面２４ｂ）に、金属材料から成る電極層４０をスパッ
タ又はメッキ法によって形成する。続いて、図６に示す
ように、電極層４０が形成された面をダイシングブレー
ド４１で溝切り加工して、所望の切り込み深さの複数の
溝部３４ｂを形成する。この際、各溝部３４ｂ間に形成
された各凸部３５上には、夫々に独立した記録電極３３
が形成される。
４として形成されるべき基材の１つの面（第２インク保
持面２４ｂ）に、金属材料から成る電極層４０をスパッ
タ又はメッキ法によって形成する。続いて、図６に示す
ように、電極層４０が形成された面をダイシングブレー
ド４１で溝切り加工して、所望の切り込み深さの複数の
溝部３４ｂを形成する。この際、各溝部３４ｂ間に形成
された各凸部３５上には、夫々に独立した記録電極３３
が形成される。
【００３０】次に、図７に示すように、複数の凸部３５
が形成された第２インク保持面２４ｂに連続する面（第
１インク保持面２４ａ）に、複数の溝部３４ｂと凸部３
５とを含む凹凸形状に連続する凹凸形状を、ダイシング
ブレード４１を用いた上記と同様のダイシング加工で形
成する。これにより、ヘッドチップ２４の隣り合う２つ
の面２４ａ、２４ｂに、相互に連続する複数の溝部３４
ａ、３４ｂが夫々形成される。
が形成された第２インク保持面２４ｂに連続する面（第
１インク保持面２４ａ）に、複数の溝部３４ｂと凸部３
５とを含む凹凸形状に連続する凹凸形状を、ダイシング
ブレード４１を用いた上記と同様のダイシング加工で形
成する。これにより、ヘッドチップ２４の隣り合う２つ
の面２４ａ、２４ｂに、相互に連続する複数の溝部３４
ａ、３４ｂが夫々形成される。
【００３１】更に、図８に示すように、溝部３４ａ、３
４ｂに供給されるインク３４から記録電極３３を絶縁す
るための絶縁皮膜３７が、各記録電極３３に対して形成
される。このように、ヘッドチップ２４に溝部３４ａ、
３４ｂを予め形成してからヘッド部材２７の係合溝２７
ａに固定すれば良いので、記録ヘッドの製造工程が簡便
になる。
４ｂに供給されるインク３４から記録電極３３を絶縁す
るための絶縁皮膜３７が、各記録電極３３に対して形成
される。このように、ヘッドチップ２４に溝部３４ａ、
３４ｂを予め形成してからヘッド部材２７の係合溝２７
ａに固定すれば良いので、記録ヘッドの製造工程が簡便
になる。
【００３２】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明の静電式インクジェット記録
ヘッドは、上記実施形態例の構成にのみ限定されるもの
ではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変
更を施した静電式インクジェット記録ヘッドも、本発明
の範囲に含まれる。
づいて説明したが、本発明の静電式インクジェット記録
ヘッドは、上記実施形態例の構成にのみ限定されるもの
ではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変
更を施した静電式インクジェット記録ヘッドも、本発明
の範囲に含まれる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の静電式イ
ンクジェット記録ヘッドでは、インク吐出部近傍の各溝
部内で、インク流を強制的に発生させることにより、イ
ンク吐出部近傍でのトナー粒子の蓄積を回避することが
できるので、本発明は、過剰なトナー粒子の集中による
インク滴の吐出不良を防止した顕著な効果を奏する。
ンクジェット記録ヘッドでは、インク吐出部近傍の各溝
部内で、インク流を強制的に発生させることにより、イ
ンク吐出部近傍でのトナー粒子の蓄積を回避することが
できるので、本発明は、過剰なトナー粒子の集中による
インク滴の吐出不良を防止した顕著な効果を奏する。
【図１】本発明の一実施形態例の静電式インクジェット
記録ヘッドを上部カバーを省略した状態で示す見た平面
図である。
記録ヘッドを上部カバーを省略した状態で示す見た平面
図である。
【図２】図１のII-II線に沿った記録ヘッドのインク吐
出部近傍の拡大断面図である。
出部近傍の拡大断面図である。
【図３】記録ヘッドのインク吐出部近傍を示す、側方か
ら見た斜視図である。
ら見た斜視図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿った断面図である。
【図５】図１の記録ヘッドのヘッドチップの製造工程を
説明するための正面図である。
説明するための正面図である。
【図６】図１の記録ヘッドのヘッドチップの製造工程を
説明するための正面図である。
説明するための正面図である。
【図７】図１の記録ヘッドのヘッドチップの製造工程を
説明するための正面図である。
説明するための正面図である。
【図８】図１の記録ヘッドのヘッドチップの製造工程を
説明するための正面図である。
説明するための正面図である。
【図９】従来の静電式インクジェットプリンタの記録ヘ
ッドを示す斜視図である。
ッドを示す斜視図である。
【図１０】図９の記録ヘッドのヘッド先端部を示す平面
図である。
図である。
【図１１】図１０のXI-XI線に沿った断面図である。
２１ 静電式インクジェット記録ヘッド ２４ ヘッドチップ ２４ａ 第１インク保持面 ２４ｂ 第２インク保持面 ２５ 対向電極 ２６ 記録紙（記録媒体） ２７ ヘッド部材 ２７ｂ 上面 ２８ インナチャンバ ２９ インク供給口 ３０ アウタチャンバ ３１ インク排出口 ３２ 泳動電極 ３３ 記録電極 ３４ａ、３４ｂ 溝部 ３５ 凸部 ３６ インク ３７ 絶縁皮膜 ３８ インク吐出部
フロントページの続き (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 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 佐伯 智也 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 萩原 良広 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 (56)参考文献 特開 平８−149253（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−309995（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−294150（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/06
Claims (4)
- 【請求項１】 帯電したトナー粒子を絶縁性溶媒に含有
させたインクに電界を与え、発生する静電力によってト
ナー粒子をインク吐出部から吐出する静電式インクジェ
ット記録ヘッドにおいて、 インク吐出部から２方向に相互に所定の角度をもって延
在する第１インク保持面及び第２インク保持面を有し、
該第１及び第２インク保持面に夫々複数条の溝部が形成
され、記録ヘッド本体の先端に保持されるヘッドチップ
を備え、 インクタンクから、前記第１インク保持面の複数条の溝
部、前記インク吐出部、及び、前記第２インク保持面の
複数条の溝部を経由してインクを循環させ、前記第１イ
ンク保持面と第２インク保持面とが形成するエッジの各
溝部が前記インク吐出部を構成することを特徴とする静
電式インクジェット記録ヘッド。 - 【請求項２】 前記第１インク保持面の溝部とインクタ
ンクとの間にインナチャンバを、前記第２インク保持面
の溝部とインクタンクとの間にアウタチャンバを夫々備
えることを特徴とする請求項１に記載の静電式インクジ
ェット記録ヘッド。 - 【請求項３】 前記インナチャンバ内に泳動電極を接液
可能に配設したことを特徴とする請求項２に記載の静電
式インクジェット記録ヘッド。 - 【請求項４】 前記第２インク保持面の各溝部間には複
数の記録電極が夫々固定されており、各記録電極は、絶
縁皮膜によって夫々覆われることを特徴とする請求項１
乃至３の内のいずれか１項に記載の静電式インクジェッ
ト記録ヘッド。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32841796A JP2885742B2 (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | 静電式インクジェット記録ヘッド |
| US08/972,729 US6095638A (en) | 1996-11-21 | 1997-11-18 | Elastic ink jet printing head and method for manufacturing head block thereof |
| DE69707811T DE69707811T2 (de) | 1996-11-21 | 1997-11-19 | Elektrostatischer Tintenstrahldruckkopf und Verfahren zur Herstellung seiner Kopfeinheit |
| EP97120286A EP0844087B1 (en) | 1996-11-21 | 1997-11-19 | Electrostatic ink-jet printing head and method for manufacturing head block thereof |
| AU45322/97A AU730770B2 (en) | 1996-11-21 | 1997-11-20 | Elastic ink jet printing head and method for manufacturing head block thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32841796A JP2885742B2 (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | 静電式インクジェット記録ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10166589A JPH10166589A (ja) | 1998-06-23 |
| JP2885742B2 true JP2885742B2 (ja) | 1999-04-26 |
Family
ID=18210036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32841796A Expired - Fee Related JP2885742B2 (ja) | 1996-11-21 | 1996-12-09 | 静電式インクジェット記録ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2885742B2 (ja) |
-
1996
- 1996-12-09 JP JP32841796A patent/JP2885742B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10166589A (ja) | 1998-06-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |