JP3211284B2 - Ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording device

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JP3211284B2
JP3211284B2 JP26933991A JP26933991A JP3211284B2 JP 3211284 B2 JP3211284 B2 JP 3211284B2 JP 26933991 A JP26933991 A JP 26933991A JP 26933991 A JP26933991 A JP 26933991A JP 3211284 B2 JP3211284 B2 JP 3211284B2
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ink
electrode
nozzle
piezoelectric vibrator
electrostatic
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英雄 保富
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ミノルタ株式会社
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクを記録媒体に向
けて飛翔させることにより、文字や画像の記録を行うイ
ンクジェット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus for recording characters and images by flying ink toward a recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のインクジェット記録装置として
は、インクに振動エネルギーを与えることによインクを
記録媒体に向けて吐出させるものや、静電エネルギーを
与えることにより飛翔させるものが知られている。より
詳しくは、前者としては例えばインク保持手段に保持さ
れたインクに圧電振動子(ピエゾ素子)で振動エネルギ
ーを印加してオリフィスから吐出させるもの(カイザー
方式インクジェット記録装置、特公昭53−12138
号公報参照)等がある。
2. Description of the Related Art As a conventional ink jet recording apparatus, there is known an ink jet recording apparatus which ejects an ink toward a recording medium by applying vibration energy to the ink, and which ejects the ink by applying electrostatic energy. More specifically, as the former, for example, a method in which vibration energy is applied to ink held in ink holding means by a piezoelectric vibrator (piezo element) and ejected from an orifice (Kaiser type ink jet recording apparatus, Japanese Patent Publication No. 53-12138)
Reference).

【0003】また、後者としては、インク保持部から記
録媒体に向かって開口するスリットを形成し、スリット
内に多数のドットに対応する記録電極を配置する一方、
記録媒体の背後に対向電極を配置し、印字データに対応
して各記録電極に個別的に電圧を印加して、電圧を印加
された記録電圧と対向電極との間に静電界を生じさせ、
その静電吸引力によってインクを記録媒体に飛翔させる
ように構成したインクジェット記録装置(スリットジェ
ット記録装置、電子通信学会論文誌C分冊Vol:J6
8−C,No.2,1985参照)等が提案されてい
る。
[0003] As the latter, a slit that opens from the ink holding portion toward the recording medium is formed, and recording electrodes corresponding to a large number of dots are arranged in the slit.
Placing a counter electrode behind the recording medium, individually applying a voltage to each recording electrode in accordance with print data, causing an electrostatic field between the applied recording voltage and the counter electrode,
An ink jet recording apparatus (slit jet recording apparatus, IEICE Transactions Volume C, Vol. J6) configured to fly ink onto a recording medium by the electrostatic attraction force.
8-C, no. 2, 1985).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
イザー方式インクジェット記録装置では、インクを吐出
させ得るだけの振動エネルギーをインクに与えるため
に、ピエゾ素子の振動によるインク保持部の容積変化を
十分に大きくとる必要があり、作用体を大きくする必要
があるので、高密度なマルチノズル化を図ることが困難
である。
However, in the above-mentioned Kaiser-type ink jet recording apparatus, the volume change of the ink holding section due to the vibration of the piezo element is made sufficiently large in order to give the ink enough vibration energy to eject the ink. Since it is necessary to increase the size of the acting body, it is difficult to achieve a high-density multi-nozzle.

【0005】また、スリットジェット記録装置のように
静電界を生じさせる記録装置では、隣接する記録電極間
でのクロストークを防止するため、記録電極間の距離を
一定以下に狭めることができず、やはり、高密度なマル
チノズル化を図る上で制限が課されるという問題があ
る。また、インク飛翔時に静電反発が生じないようにす
るため記録電極の分割駆動をする必要があり、記録速度
が低くなるという問題点をも有している。
In a recording apparatus that generates an electrostatic field such as a slit jet recording apparatus, the distance between the recording electrodes cannot be reduced below a certain value in order to prevent crosstalk between adjacent recording electrodes. After all, there is a problem that a limitation is imposed in achieving a high-density multi-nozzle. Further, it is necessary to drive the recording electrodes in a divided manner in order to prevent electrostatic repulsion at the time of ink flying, and there is a problem that the recording speed is reduced.

【0006】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであり、高密度なマルチノズル化が容易であり、しか
も、記録速度を高められるインクジェット記録装置を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an ink jet recording apparatus which can easily form a high-density multi-nozzle and can increase the recording speed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係るインクジェ
ット記録装置は、上記の目的を達成するため、インクを
保持するインク室を有し、当該インク室から記録媒体に
向けたノズルを備えたインク保持手段と、前記ノズル近
傍であって前記インク室に臨む第1領域と、前記インク
室に臨まない第2領域とを含む圧電振動子と、前記第1
領域に設けられ、接地された第1電極と、前記第2領域
に設けられた第2電極と、前記ノズルに対して記録媒体
の背面側に設けられた第3電極と、前記第2電極に接続
され、前記第2電極に信号電圧を印加することにより第
1電極と第2電極との間に電界を形成して前記圧電振動
子を振動させ、インク保持手段内のインクに振動エネル
ギーを与える振動エネルギー付与手段と、前記第3電極
に接続され、前記第2電極に電圧を印加することにより
前記第1電極と前記第3電極との間に静電界を形成して
インクをインク保持手段から記録媒体に向けて静電吸引
させる静電界形成手段とを備えたことを特徴とする。ま
た、前記第1電極は保護膜で被覆されていることを特徴
とする。
In order to achieve the above object, an ink jet recording apparatus according to the present invention has an ink chamber for holding ink and an ink provided with a nozzle directed from the ink chamber to a recording medium. A piezoelectric vibrator including a holding unit, a first region near the nozzle and facing the ink chamber, and a second region not facing the ink chamber;
A first electrode provided in the area, grounded; a second electrode provided in the second area; a third electrode provided on the back side of the recording medium with respect to the nozzle; Connected, applying a signal voltage to the second electrode to form an electric field between the first electrode and the second electrode, causing the piezoelectric vibrator to vibrate, and applying vibration energy to the ink in the ink holding means. A vibration energy applying means, connected to the third electrode, and applying a voltage to the second electrode to form an electrostatic field between the first electrode and the third electrode, thereby transferring ink from the ink holding means; A static electric field forming means for electrostatically attracting the recording medium toward the recording medium. Further, the first electrode is covered with a protective film.

【0008】[0008]

【作 用】上記の構成により、インク保持手段に保持さ
れたインクは圧電振動子から与えられる振動エネルギー
によって記録媒体側に押し出され、更に、静電界形成手
段の静電エネルギーによって記録媒体に静電吸着され
る。振動エネルギーの印加及び静電エネルギーの印加の
開始タイミングや終了タイミングは必ずしも一致する必
要はないが、少なくとも振動エネルギーと静電エネルギ
ーとが重畳して印加されることが必要であり、振動エネ
ルギーが欠ける時にはインクを記録媒体側に押し出す力
が作用しないために、やはり、インクは記録媒体に向か
って飛翔せず、また、静電エネルギーが欠ける時にはイ
ンクを記録媒体に向かって静電吸引する力が不足するた
めに、やはり、インクは記録媒体に向かって飛翔しな
い。
According to the above configuration, the ink held by the ink holding means is pushed out toward the recording medium by the vibration energy given by the piezoelectric vibrator, and is further electrostatically applied to the recording medium by the electrostatic energy of the electrostatic field forming means. Adsorbed. The start timing and the end timing of the application of the vibration energy and the application of the electrostatic energy do not necessarily need to coincide, but at least the vibration energy and the electrostatic energy need to be applied in a superimposed manner, and the vibration energy is lacking. In some cases, the ink does not fly toward the recording medium because the force that pushes the ink toward the recording medium does not act, and when the electrostatic energy is lacking, the force that electrostatically attracts the ink toward the recording medium is insufficient. Again, the ink does not fly towards the recording medium.

【0009】また、圧電振動子の一方の電極と静電界形
成手段の一方の電極とが兼用されているので、電極を設
けるために必要なスペースは小さい。また、接地された
電極のみをインク室内に配置するので、インクや電極が
通電等により損なわれるのを防止することができる。更
に、インク室内に配置された電極を保護膜で被覆するこ
とにより、電極の保護を強化することができる。
Further, since one electrode of the piezoelectric vibrator and one electrode of the electrostatic field forming means are also used, the space required for providing the electrodes is small. In addition, since only the grounded electrode is disposed in the ink chamber, it is possible to prevent the ink and the electrode from being damaged by energization or the like. Further, by covering the electrode disposed in the ink chamber with a protective film, the protection of the electrode can be enhanced.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の一実施例に係るインクジェット記録
装置を図1ないし図3に基づき説明すれば、以下の通り
である。図1は本発明の一実施例の構成を示す断面図で
あり、このインクジェット記録装置の印字ヘッド1は分
極方向が矢印Aで示す方向のピエゾ板2と、インク供給
路形成部材3とノズルプレート4とを積層したもので、
インク供給路形成部材3の一部分を除去することにより
インク室5と、このインク室5にインク6を導入するた
めのインレット7とが形成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of an embodiment of the present invention. A print head 1 of this ink jet recording apparatus has a piezo plate 2 whose polarization direction is indicated by an arrow A, an ink supply path forming member 3 and a nozzle plate. 4 and laminated,
By removing a part of the ink supply path forming member 3, an ink chamber 5 and an inlet 7 for introducing the ink 6 into the ink chamber 5 are formed.

【0011】ピエゾ板2は例えば100μm〜5mmの
厚さを有し、インク室5内に突出する正四角柱状の凸部
8を有している。この凸部8は、例えば幅30〜250
μm、奥行き50μm〜1mm高さ40μm〜1mm程
度の大きさに形成され、内端面にコモンアース電極9が
形成される。ピエゾ板2の外端面にはコモンアース電極
9に対向する駆動電極10が形成され、この駆動電極1
0はドライバ11を介して電源12に接続され、制御部
13によりこのドライバ11をオンさせることにより、
駆動電極10とコモンアース電極9との間に所定の電圧
を印加して、コモンアース電極9、駆動電極10及びこ
れらの間のピエゾ板2の部分をピエゾ板2の板厚方向に
振動させるように構成される。すなわち、コモンアース
電極9、駆動電極10及びこれらの間のピエゾ板2の部
分は圧電振動子14を構成することになる。
The piezo plate 2 has a thickness of, for example, 100 μm to 5 mm, and has a square prism-shaped projection 8 projecting into the ink chamber 5. The projection 8 has a width of, for example, 30 to 250.
The common ground electrode 9 is formed on the inner end face with a size of about 50 μm, a depth of about 50 μm to 1 mm, and a height of about 40 μm to 1 mm. A drive electrode 10 facing the common ground electrode 9 is formed on the outer end surface of the piezo plate 2.
0 is connected to the power supply 12 via the driver 11 and the control unit 13 turns on the driver 11 to
A predetermined voltage is applied between the drive electrode 10 and the common earth electrode 9 so as to vibrate the common earth electrode 9, the drive electrode 10 and the portion of the piezo plate 2 therebetween in the thickness direction of the piezo plate 2. It is composed of That is, the common ground electrode 9, the drive electrode 10 and the portion of the piezo plate 2 between them constitute the piezoelectric vibrator 14.

【0012】ノズルプレート4の厚さは、例えば25μ
m〜1mmとされ、ノズル孔15を有している。このノ
ズル孔15は直径20〜200μm程度の円孔、楕円
孔、あるいは四角孔等の各孔に形成され、インク室5と
ノズルプレート4の外側とを連通させている。なお、ノ
ズル孔15の内側部、すなわち、インク室5側部分はイ
ンク室5から吐出されるインクを円滑に集中させるた
め、外細りのテーパー孔に形成されている。
The thickness of the nozzle plate 4 is, for example, 25 μm.
m to 1 mm, and has a nozzle hole 15. The nozzle hole 15 is formed in each hole such as a circular hole, an elliptical hole, or a square hole having a diameter of about 20 to 200 μm, and communicates the ink chamber 5 with the outside of the nozzle plate 4. The inner portion of the nozzle hole 15, that is, the portion on the ink chamber 5 side is formed as an outer tapered hole in order to smoothly concentrate the ink ejected from the ink chamber 5.

【0013】ノズル孔15の前方(図上、上方)には、
例えば0.1〜1mm程度のギャップを隔てた位置に記
録紙16が供給され、この記録紙16の背面に接するよ
うに背面電極17が設けられる。この背面電極17はス
イッチ18を介して別の電源19に接続され、制御部1
3によりスイッチ18をオンにすることにより、上記コ
モンアース電極9とこの背面電極17との間に所定の電
圧が印加されるようにしてある。これにより、コモンア
ース電極9と背面電極17との間に静電界が形成され、
コモンアース電極9に接して帯電したインク6が記録紙
16に静電吸引されるようにしている。すなわち、コモ
ンアース電極9、背面電極17、スイッチ18及び電源
19により、インク6をインク室5から記録紙16に向
けて静電吸引させる静電エネルギーを与える静電界形成
手段20が構成される。
In front of the nozzle hole 15 (upper side in the figure),
For example, the recording paper 16 is supplied to a position separated by a gap of about 0.1 to 1 mm, and a back electrode 17 is provided so as to be in contact with the back of the recording paper 16. This back electrode 17 is connected to another power supply 19 via a switch 18 and
When the switch 18 is turned on by the switch 3, a predetermined voltage is applied between the common earth electrode 9 and the back electrode 17. Thereby, an electrostatic field is formed between the common ground electrode 9 and the back electrode 17, and
The charged ink 6 in contact with the common ground electrode 9 is electrostatically attracted to the recording paper 16. That is, the common ground electrode 9, the back electrode 17, the switch 18, and the power supply 19 constitute an electrostatic field forming unit 20 that applies electrostatic energy for electrostatically attracting the ink 6 from the ink chamber 5 toward the recording paper 16.

【0014】なお、インレット7の通路断面積は、イン
ク6の逆流を防止するため、ノズル孔15の最小通路断
面積の90%以下に設定してある。制御部13によって
ドライバ11をオンにし、圧電振動子14に単発あるい
は連続的なパルス電圧を印加すると圧電振動子14が振
動し、これによってインク6がノズル孔15から記録紙
16に向かって押し出され、例えば図2に示すように、
インクメニスカスImが形成される。
The cross-sectional area of the passage of the inlet 7 is set to 90% or less of the minimum cross-sectional area of the nozzle hole 15 to prevent the backflow of the ink 6. When the driver 11 is turned on by the control unit 13 and a single or continuous pulse voltage is applied to the piezoelectric vibrator 14, the piezoelectric vibrator 14 vibrates, whereby the ink 6 is pushed out from the nozzle hole 15 toward the recording paper 16. , For example, as shown in FIG.
An ink meniscus Im is formed.

【0015】更に、制御部13によってスイッチ18を
オンにし、静電界形成手段20によってコモンアース電
極9と背面電極17との間に電界を形成すると、静電吸
引力によりインクメニスカスImが記録紙16に吸引さ
れ、例えば図3に示すように、インクドロップIdが形
成されて記録紙16に向かって飛翔する。記録紙16に
到達したインク6は記録紙16に付着し、定着する。
Further, when the switch 18 is turned on by the control unit 13 and an electric field is formed between the common ground electrode 9 and the back electrode 17 by the electrostatic field forming means 20, the ink meniscus Im is moved by the electrostatic attraction force to the recording paper 16. For example, as shown in FIG. 3, an ink drop Id is formed, and the ink droplet Id flies toward the recording paper 16. The ink 6 that has reached the recording paper 16 adheres to the recording paper 16 and is fixed.

【0016】上記制御部13は、先に静電界形成手段2
0を作動させておき、その作動中に圧電振動子14を作
動させるように構成してもよい。また、上記制御部13
は、圧電振動子14と静電界形成手段20との作動を同
時に開始させ、同時に終了させるように構成してもよ
い。更に、スイッチ18とドライバ11との何れか一方
を常時オンにしておき、他方を必要時にオンさせるよう
に構成してもよい。
The control section 13 is provided with the electrostatic field forming means 2 first.
0 may be operated, and the piezoelectric vibrator 14 may be operated during the operation. The control unit 13
May be configured so that the operation of the piezoelectric vibrator 14 and the operation of the electrostatic field forming means 20 are started simultaneously and ended simultaneously. Further, one of the switch 18 and the driver 11 may be always turned on, and the other may be turned on when necessary.

【0017】すなわち、振動エネルギーの印加及び静電
エネルギーの印加の開始タイミングや終了タイミングは
必ずしも一致する必要はないが、少なくとも振動エネル
ギーと静電エネルギーとが重畳して印加されることが必
要であり、振動エネルギーが欠ける時にはインク6を押
し出す力が作用しないために、インク6は記録紙16に
向かって飛翔せず、また、静電エネルギーが欠ける時に
はインク6を記録紙16に向かって静電吸引する力が不
足するためにインク6は、やはり、記録紙16に向かっ
て飛翔しない。
That is, the start timing and the end timing of the application of the vibration energy and the application of the electrostatic energy do not always need to coincide, but it is necessary that at least the vibration energy and the electrostatic energy are applied in a superimposed manner. When the vibration energy is lacking, the ink 6 does not fly toward the recording paper 16 because the force for pushing out the ink 6 does not act, and when the electrostatic energy is lacking, the ink 6 is electrostatically attracted toward the recording paper 16. Again, the ink 6 does not fly toward the recording paper 16 because of insufficient power.

【0018】したがって、ドロップ・オン・デマンドが
可能で、インク6のリサイクルが不要となる。上記コモ
ンアース電極9はインク6に接しているので、静電界形
成手段20を作動させた時に、インク6の抵抗値に依存
はするが、インク6への電荷注入効果が生じ、インク6
が記録紙16に静電吸着され易くなる。したがって、静
電界形成手段20のコモンアース電極9と背面電極17
との間に印加される印加電圧を小さくできる。
Therefore, drop-on-demand is possible, and recycling of the ink 6 becomes unnecessary. Since the common earth electrode 9 is in contact with the ink 6, when the electrostatic field forming means 20 is operated, an effect of injecting electric charge into the ink 6 is generated depending on the resistance value of the ink 6, and the ink 6
Are easily electrostatically attracted to the recording paper 16. Therefore, the common ground electrode 9 and the back electrode 17 of the
Can be reduced.

【0019】圧電振動子14の振動エネルギーと、静電
界形成手段20の静電エネルギーとは互いに補い合うこ
とになり、それぞれのエネルギー単独でインク6を飛翔
させる場合に比べるとそれぞれに供給される電力は少な
くてよい。この結果、圧電振動子14の振動によるイン
ク室3の容積変化は少なくでき、したがって圧電振動子
14を小型化して印字ヘッド1を小型に、かつ、コンパ
クトに構成することができるとともに、静電界形成手段
20に印加する電圧を低くすることができる。
The vibration energy of the piezoelectric vibrator 14 and the electrostatic energy of the electrostatic field forming means 20 complement each other, and the electric power supplied to each of them is smaller than when the ink 6 is caused to fly by each energy alone. It may be less. As a result, a change in the volume of the ink chamber 3 due to the vibration of the piezoelectric vibrator 14 can be reduced. Therefore, the size of the piezoelectric vibrator 14 can be reduced, and the print head 1 can be made compact and compact. The voltage applied to the means 20 can be reduced.

【0020】また、マルチノズル化する場合には、上記
のように圧電振動子14を小型化できるうえ、隣接する
ノズル孔に振動波が波及し難くなるので、ノズル孔の間
隔を狭くできる一方、静電界形成手段20の隣接するコ
モンアース電極9間で静電反発や放電が発生し難くなる
ので、コモンアース電極9の間隔を狭くできる。したが
って、マルチノズル化が容易になるとともに、印字ヘッ
ド1を小型に、かつ、コンパクトに構成できる。
When a multi-nozzle is used, the size of the piezoelectric vibrator 14 can be reduced as described above, and the vibration wave hardly spreads to the adjacent nozzle holes. Since the electrostatic repulsion and the discharge are hardly generated between the adjacent common earth electrodes 9 of the electrostatic field forming means 20, the interval between the common earth electrodes 9 can be narrowed. Therefore, the multi-nozzle can be easily formed, and the print head 1 can be configured to be small and compact.

【0021】更に、マルチノズル化する場合には、隣接
するコモンアース電極9間で静電反発や放電が発生し難
くなるので、分割駆動をせずに済み、記録速度を高める
ことができる。その上、コモンアース電極9が圧電振動
子14のアース電極と静電界形成手段20のアース電極
とに兼用されているので、印字ヘッド1の構成が簡単に
なり、また、印字ヘッド1を小型、かつ、コンパクトに
構成できる。
Further, in the case of using a multi-nozzle, electrostatic repulsion or discharge is hardly generated between the adjacent common earth electrodes 9, so that the division driving is not required, and the recording speed can be increased. In addition, since the common ground electrode 9 is also used as the ground electrode of the piezoelectric vibrator 14 and the ground electrode of the electrostatic field forming means 20, the configuration of the print head 1 is simplified, and the print head 1 can be reduced in size and size. In addition, it can be made compact.

【0022】図4は本発明の他の実施例の構成を示す断
面図であり、このインクジェット記録装置の印字ヘッド
101ではインク供給路形成部材103とノズルプレー
ト104とが一体に形成され、分極方向が矢印Bで示す
方向のピエゾ板102と積層される。また、駆動電極1
10とコモンアース電極109とは、ピエゾ板102の
凸部108の両横側面に形成され、駆動電極110がイ
ンク室105の一方の側壁面105aに接触し、コモン
アース電極109がその他方の側壁面105bから適当
な間隔を置いた位置に位置するように凸部108が配さ
れる。
FIG. 4 is a sectional view showing the structure of another embodiment of the present invention. In a print head 101 of this ink jet recording apparatus, an ink supply path forming member 103 and a nozzle plate 104 are integrally formed, and a polarization direction is formed. Are stacked on the piezo plate 102 in the direction indicated by the arrow B. In addition, drive electrode 1
10 and the common ground electrode 109 are formed on both lateral sides of the convex portion 108 of the piezo plate 102, the drive electrode 110 contacts one side wall surface 105a of the ink chamber 105, and the common ground electrode 109 is connected to the other side. The protrusion 108 is arranged at a position spaced from the wall surface 105b at an appropriate distance.

【0023】なお、図4において、107はインク室1
05にインク106を導入するためのインレット、11
4は圧電振動子、116は記録紙、117は背面電極、
120は静電界形成手段をそれぞれ示す。この実施例の
作用は、圧電振動子114の分極方向が図上、左右方向
であることを除けば、上記の一実施例と本質的に同じで
あり、上記の一実施例と同様の効果が得られる。
In FIG. 4, reference numeral 107 denotes an ink chamber 1
Inlet for introducing ink 106 into 05, 11
4 is a piezoelectric vibrator, 116 is a recording paper, 117 is a back electrode,
Numeral 120 indicates an electrostatic field forming means. The operation of this embodiment is essentially the same as that of the above-described embodiment except that the polarization direction of the piezoelectric vibrator 114 is the horizontal direction in the drawing. can get.

【0024】図5ないし図8は本発明のまた他の実施例
を示し、図5はその正面図であり、図6はその断面側面
図であり、図7はその平面図であり、図8はその部品の
平面図である。このインクジェット記録装置の印字ヘッ
ド201は、厚さ1.5mm、前後長さ60mm、左右
幅40mm程度のガラス板からなるベースプレート20
1aの前部上に厚さ1mm、前後長さ約24mm、左右
幅約40mm程度のピエゾ板202を載せている。
FIGS. 5 to 8 show still another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a front view, FIG. 6 is a sectional side view, FIG. 7 is a plan view thereof, and FIG. Is a plan view of the part. The print head 201 of this ink jet recording apparatus has a base plate 20 made of a glass plate having a thickness of 1.5 mm, a front-rear length of 60 mm, and a lateral width of about 40 mm.
A piezo plate 202 having a thickness of about 1 mm, a front-rear length of about 24 mm, and a lateral width of about 40 mm is placed on the front portion of 1a.

【0025】ピエゾ板202には、図9に示すように、
平板上のピエゾ板202の上面にレジストrを塗布した
後(a)、例えばダイシングソーで溝切りをして複数条
(例えば8条)の凸部208を形成し(b)、更にこの
後、例えば斜蒸着法によって電極金属mを付着させ
(c)、エッチングによってレジストrを剥離すること
により(エッチング液は同図の紙面垂直方向から浸透す
る。)、コモンアース電極209と駆動電極210とを
備える圧電振動子214が形成される(d)。更に、こ
の後、それぞれインク室205に対応する複数の溝20
5aを形成した厚さ1mm、前後長さ9mm、左右幅1
0mm程度のガラス板からなる上蓋201bの凸面部に
接着剤bを塗布し、この上蓋201bの溝205aにピ
エゾ板202のに凸部208が突入するようにピエゾ板
202の前部に上蓋201bを重ね合わせ(e)、ベー
キングして接着剤bを硬化させている(f)。
As shown in FIG. 9, the piezo plate 202
After the resist r is applied to the upper surface of the piezo plate 202 on the flat plate (a), a plurality of (for example, eight) projections 208 are formed by grooving with, for example, a dicing saw (b), and thereafter, For example, the electrode metal m is adhered by oblique vapor deposition (c), and the resist r is peeled off by etching (the etchant penetrates in a direction perpendicular to the plane of the drawing), so that the common earth electrode 209 and the drive electrode 210 are separated. The provided piezoelectric vibrator 214 is formed (d). Further, thereafter, the plurality of grooves 20 corresponding to the ink chambers 205, respectively.
5a formed thickness 1mm, front and rear length 9mm, left and right width 1
The adhesive b is applied to the convex surface of the upper lid 201b made of a glass plate of about 0 mm, and the upper lid 201b is placed on the front portion of the piezo plate 202 so that the convex portion 208 of the piezo plate 202 projects into the groove 205a of the upper lid 201b. The adhesive b is hardened by superposition (e) and baking (f).

【0026】ピエゾ板202の各凸部208の幅は例え
ば43μmとされ、各凹部208のピッチは例えば83
μmとされ、したがって、各凹部208間の溝の幅は4
0μmとされる。また、各凸部208間の溝の深さは例
えば100μmとされる。図6及び図7に示すように、
ピエゾ板202には、更に、上蓋201bの後方に例え
ば厚さ1mm、前後長さ7mm、左右幅10mm程度の
ガラス板からなるせき板201cを3枚載せて、これら
上蓋201bと3枚のせき板201cとの間にインク室
205に連通するインク貯留室221が形成される。こ
のインク貯留室221の長さは例えば5mmとされ、幅
は10mmとされる。また、このインク貯留室221の
上面は例えば厚さ1mm、前後長さ7mm、左右幅9m
m程度のガラス板からなるインク蓋201dで覆われ、
インク供給管225を介して外部からインク206が供
給される。
The width of each projection 208 of the piezo plate 202 is, for example, 43 μm, and the pitch of each depression 208 is, for example, 83 μm.
μm, and the width of the groove between each recess 208 is 4 μm.
0 μm. The depth of the groove between the projections 208 is, for example, 100 μm. As shown in FIGS. 6 and 7,
On the piezo plate 202, further, on the rear side of the upper lid 201b, there are placed three weirs 201c made of glass plates having a thickness of, for example, 1 mm, a front-rear length of 7 mm, and a lateral width of about 10 mm. An ink storage chamber 221 communicating with the ink chamber 205 is formed between the ink storage chamber 221 and the ink storage chamber 201c. The length of the ink storage chamber 221 is, for example, 5 mm, and the width is 10 mm. The upper surface of the ink storage chamber 221 is, for example, 1 mm thick, 7 mm long, 9 m wide.
m, covered with an ink lid 201d made of a glass plate,
The ink 206 is supplied from outside via the ink supply pipe 225.

【0027】ピエゾ板202の上面には、コモンアース
電極209及び駆動電極210と同時にこれらに連続す
るリード線がアルミニウム蒸着により形成され、図6に
示すように、このリード線がベースプレート201aの
後部上に搭載されたプリント基板222の配線223に
ワイヤ224を介して接続される。各駆動電極210は
個別ドライバを介して電源に接続され、制御部が個別ド
ライバを駆動して各駆動電極210を個別的にオンオフ
させるようにしている。
On the upper surface of the piezo plate 202, at the same time as the common ground electrode 209 and the drive electrode 210, a lead wire continuous to these electrodes is formed by aluminum evaporation. As shown in FIG. 6, this lead wire is formed on the rear portion of the base plate 201a. Is connected via a wire 224 to a wiring 223 of a printed circuit board 222 mounted on the device. Each drive electrode 210 is connected to a power supply via an individual driver, and the control unit drives the individual driver to turn on / off each drive electrode 210 individually.

【0028】なお、上記プリント基板222はガラス2
22a上に配線223を形成したものであり、例えば厚
さ1mm、前後長さ30mm、左右幅40mm程度の大
きさに形成される。ピエゾ板202及びベースプレート
201aの前面には例えばポリイミド樹脂フィルムから
なるノズルプレート204が接着される。このノズルプ
レート204には、各インク室205に対応するノズル
孔215が形成されている。
The printed circuit board 222 is made of glass 2
Wiring 223 is formed on 22a, and is formed, for example, to have a thickness of about 1 mm, a front-rear length of about 30 mm, and a lateral width of about 40 mm. A nozzle plate 204 made of, for example, a polyimide resin film is adhered to the front surfaces of the piezo plate 202 and the base plate 201a. The nozzle plate 204 has nozzle holes 215 corresponding to the respective ink chambers 205.

【0029】上記コモンアース電極209が静電界形成
手段220のアース電極に兼用される等、 その他の構
成は上記の各実施例と同様に構成されている。この実施
例においては、印字データに対応して制御部が個別ドラ
イバを駆動して各駆動電極210を個別的にオンオフさ
せることにより、各インク室205の圧電振動子214
が個別的に駆動され、対応するインク室205内のイン
ク206に振動エネルギーを与え、対応するノズル孔2
15から膨出するインクメニスカスが形成される。そし
て、コモンアース電極209と図外の記録紙との間に形
成される電界によってインク206が記録紙に向かって
静電吸引され、記録紙に向かって飛翔する。そして、印
字データに対応する記録が記録紙上に再現されることに
なる。
Other configurations are the same as those of the above embodiments, such as the common ground electrode 209 also serving as the ground electrode of the electrostatic field forming means 220. In this embodiment, the control unit drives the individual driver in accordance with the print data to individually turn on and off each of the drive electrodes 210, so that the piezoelectric vibrator 214 of each ink chamber 205 is formed.
Are individually driven to apply vibration energy to the ink 206 in the corresponding ink chamber 205, and
An ink meniscus swelling from 15 is formed. Then, the ink 206 is electrostatically attracted toward the recording paper by an electric field formed between the common ground electrode 209 and the recording paper (not shown), and flies toward the recording paper. Then, the record corresponding to the print data is reproduced on the recording paper.

【0030】図10及び図11は本発明の更に他の実施
例を示し、この実施例の印字ヘッド301では、ノズル
孔15(115、215)に代わってスリット315が
インク室305に連続して形成され、ピエゾ円筒314
がインク306をスリット315に送るフィードローラ
と兼用されている。このピエゾ円筒314と、インク3
06への電荷注入用電極を兼ねる駆動電極321と、コ
モンアース電極322とは、圧電振動子320を構成し
ている。上記コモンアース電極322は、静電界形成手
段用の電極も兼ねている。そして、駆動電極321とコ
モンアース電極との間に電圧を印加することにより発生
する電気力線が圧電振動子314の内部を軸心方向に通
ると、圧電振動子314はその電気力線の通過部付近が
径方向に伸縮し、これによってインク306は部分的に
振動エネルギーを与えられ、静電界形成手段によって電
界が形成されている状態で、その箇所のインク306が
記録紙に向かって飛翔するように構成される。
FIGS. 10 and 11 show still another embodiment of the present invention. In the print head 301 of this embodiment, a slit 315 is continuous with the ink chamber 305 instead of the nozzle hole 15 (115, 215). Formed, piezo cylinder 314
Is also used as a feed roller for sending the ink 306 to the slit 315. The piezo cylinder 314 and the ink 3
The drive electrode 321 also serving as an electrode for injecting electric charges into the transistor 06 and the common ground electrode 322 constitute a piezoelectric vibrator 320. The common ground electrode 322 also serves as an electrode for electrostatic field forming means. When an electric line of force generated by applying a voltage between the drive electrode 321 and the common earth electrode passes through the inside of the piezoelectric vibrator 314 in the axial direction, the piezoelectric vibrator 314 passes through the electric line of electric force. The vicinity of the portion expands and contracts in the radial direction, whereby the ink 306 is partially provided with vibration energy, and the ink 306 at that portion flies toward the recording paper in a state where an electric field is formed by the electrostatic field forming means. It is configured as follows.

【0031】その他の構成は上記の一実施例と同様であ
り、静電エネルギーをドット単位で個別的に制御して印
字制御を行うことを除けば、その作用も上記の一実施例
と同様であり、同様の効果を得ることができる。その
上、スリット315を用いることにより、インク306
の目詰まりが発生し難くなり、また、圧電振動子314
からなるフィードローラを設けることにより、インク3
06の補給能力が高められ、記録周波数を一層高めて記
録速度を高めることができる。
The other structure is the same as that of the above-described embodiment, and the operation is the same as that of the above-described embodiment except that printing control is performed by individually controlling electrostatic energy in dot units. Yes, a similar effect can be obtained. In addition, by using the slit 315, the ink 306 can be formed.
Of the piezoelectric vibrator 314.
By providing a feed roller composed of
06 replenishment ability is increased, and the recording frequency can be further increased to increase the recording speed.

【0032】図12は本発明のもう一つの実施例を示
し、この実施例では、圧電振動子414がノズル401
の先端に搭載され、その中心にノズル孔415が形成さ
れる。このノズル孔415の前方に記録紙416と静電
界形成手段420の背面電極としてのバイアスプラテン
ローラ417とが配置され、バイアスプラテンローラ4
17はスイッチ回路418を介して電源419に接続さ
れる。
FIG. 12 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the piezoelectric vibrator 414 includes the nozzle 401.
And a nozzle hole 415 is formed at the center thereof. A recording paper 416 and a bias platen roller 417 as a back electrode of the electrostatic field forming means 420 are disposed in front of the nozzle hole 415.
Reference numeral 17 is connected to a power supply 419 via a switch circuit 418.

【0033】圧電振動子414のコモンアース電極40
7はノズル401内のインク室405に保護膜421を
介して接し、駆動電極410はノズル401の先端面に
形成される。駆動電極410はドライバ411を介して
電源412に接続される。符号406はインクである。
この実施例のその他の構成、作用及び効果は上記の一実
施例と同様である。
The common ground electrode 40 of the piezoelectric vibrator 414
Reference numeral 7 contacts the ink chamber 405 in the nozzle 401 via the protective film 421, and the drive electrode 410 is formed on the tip end surface of the nozzle 401. The drive electrode 410 is connected to a power supply 412 via a driver 411. Reference numeral 406 denotes ink.
Other configurations, operations and effects of this embodiment are the same as those of the above-described embodiment.

【0034】なお、上記の各実施例のインク室5(10
5、205、305、405)に代えて、無端あるいは
有端の帯体に形成した多数の小孔(ファインボア)でイ
ンク室を構成することが可能であり、この場合にはイン
クの目詰まりを防止できるとともに、小孔のピッチを狭
くして解像度あるいは記録密度と記録速度とを高めるこ
とができる。
Incidentally, the ink chambers 5 (10
5, 205, 305, 405), it is possible to form the ink chamber with a number of small holes (fine bores) formed in an endless or endless band. In this case, ink clogging is possible. Can be prevented, and the resolution or recording density and the recording speed can be increased by narrowing the pitch of the small holes.

【0035】また、静電界形成手段20(120、22
0、320、420)は、背面電極17(117、41
7)に代えて、静電潜像を形成した感光体を使用するこ
とが可能である。この場合にはドライバ11(411)
あるいは個別ドライバは不要になり、LCD、レーザー
ビーム露光ヘッド、LED、PLZT等を用いる光ヘッ
ドで感光体に静電潜像を記録すればよい。
The electrostatic field forming means 20 (120, 22)
0, 320, 420) are the back electrodes 17 (117, 41).
Instead of 7), it is possible to use a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed. In this case, the driver 11 (411)
Alternatively, an individual driver is not required, and an electrostatic latent image may be recorded on the photoconductor using an optical head using an LCD, a laser beam exposure head, an LED, a PLZT, or the like.

【0036】上記の各実施例において使用されるインク
6(106、206)は特に限定されず、例えば、顔料
分散インクを使用することができる。顔料分散インクと
は、10〜80重量%の分散媒、3〜30重量%の顔
料、20重量%以下の分散剤、0.2〜30重量%の樹
脂、その他必要に応じてマスキング剤、香料、にじみ防
止剤、防錆剤、界面活性剤、潤滑剤等を配合し、攪拌混
合によって分散媒中に顔料その他の成分を分散や溶解さ
せたものなどである。
The ink 6 (106, 206) used in each of the above embodiments is not particularly limited, and for example, a pigment-dispersed ink can be used. The pigment-dispersed ink includes 10 to 80% by weight of a dispersion medium, 3 to 30% by weight of a pigment, 20% by weight or less of a dispersant, 0.2 to 30% by weight of a resin, and, if necessary, a masking agent and a fragrance. , A bleeding inhibitor, a rust inhibitor, a surfactant, a lubricant, and the like, and a pigment or other component dispersed or dissolved in a dispersion medium by stirring and mixing.

【0037】分散媒としては、水、アルコール類、ケト
ンまたはケトアルコール類、アルカノールアミン類、ア
ミド類、エーテル類、エステル類、アルキレングリコー
ルから誘導された低級アルキルモノエーテルあるいは低
級アルキルジエーテル類、含窒素環状化合物等の有機溶
媒が使用される。アルコール類としては、メチルアルコ
ール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i
so−プロピルアルコール、n−プチルアルコール、s
ec−プチルアルコール、tert−プチルアルコー
ル、iso−ブチルアルコール、フルフリルアルコー
ル、テトラヒドロフルフリルアルコール等の1価アルコ
ール類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、プロピレングリコールナトラ
エチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセ
リン、1.2.6 −ヘキサントリコール、チオジグリコール
等の多価アルコール類等が代表的である。
Examples of the dispersion medium include water, alcohols, ketones or keto alcohols, alkanolamines, amides, ethers, esters, lower alkyl monoethers or lower alkyl diethers derived from alkylene glycol, and the like. An organic solvent such as a nitrogen cyclic compound is used. The alcohols include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, i
so-propyl alcohol, n-butyl alcohol, s
monohydric alcohols such as ec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, iso-butyl alcohol, furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol,
Representative examples include polyhydric alcohols such as triethylene glycol, propylene glycol natraethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, 1.2.6-hexanetrichol, and thiodiglycol.

【0038】ケトンまたはケトアルコール類としては、
アセトン、メチルエチルケトン、ジアセトンアルコール
等がその例として挙げられ、アルカノールアミン類とし
ては、モノエタノールアミン、ジェタノールアミン、ト
リエタノールアミン等がその例として挙げられる。アミ
ド類としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド等がその例として挙げられ、エーテル類として
は、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が代表的であ
り、エステル類としては、酢酸エチル、安息香酸メチ
ル、乳酸エチル、エチレンカーボネート等がその例とし
て挙げられる。
As ketones or keto alcohols,
Acetone, methyl ethyl ketone, diacetone alcohol and the like are mentioned as examples, and as alkanolamines, monoethanolamine, jetanolamine, triethanolamine and the like are mentioned as examples. Examples of the amides include dimethylformamide and dimethylacetamide.Examples of the ethers include tetrahydrofuran and dioxane.Examples of the esters include ethyl acetate, methyl benzoate, ethyl lactate, and ethylene carbonate. And the like.

【0039】アルキレングリコールから誘導された低級
アルキルモノエーテル類としては、エチレングリコール
モノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノエチルエーチル等がその例として挙げられ、アルキレ
ングリコールから誘導された低級アルキルジエーテル類
としては、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジ
エチレングリコールジエチルエーテル等がその例として
挙げられる。
The lower alkyl monoethers derived from alkylene glycols include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether and the like. Examples thereof include lower alkyl diethers derived from alkylene glycols, such as diethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol diethyl ether.

【0040】また、含窒素環状化合物としてはヒロリド
ンが代表的である。これらの多くの分散媒の中では、イ
ンク2に要求される種々の特性を改良するために、多価
アルコール類、或いは多価アルコールのアルキルエーチ
ル類を使用することが推奨され、特に、ジエチレングリ
コール等の多価アルコール類を使用することが推奨され
る。
As a nitrogen-containing cyclic compound, hirolidone is typical. Of these many dispersion media, it is recommended to use polyhydric alcohols or alkylethyls of polyhydric alcohols in order to improve various properties required for the ink 2. Particularly, diethylene glycol is preferred. It is recommended to use polyhydric alcohols such as.

【0041】分散媒の含有量は、インク全重量に対し
て、重量パーセントで、一般には10〜80%とされ、
物性値の温度依存性を小さくするためには20〜70%
の範囲が好ましい。上記顔料としては、従来公知のもの
を含めて各種の有機或いは無機顔料が全てに適用でき
る。これら有機または無機の顔料は化学的に分類するこ
ともできるが、有機顔料は、不溶性色素とレーキとに分
類され、無機顔料は天然鉱物と人造無機化合物とに分類
される。
The content of the dispersion medium is generally 10 to 80% by weight based on the total weight of the ink.
20-70% to reduce the temperature dependence of physical properties
Is preferable. As the pigment, various organic or inorganic pigments, including conventionally known pigments, can be applied to all. These organic or inorganic pigments can be chemically classified, but organic pigments are classified into insoluble dyes and lakes, and inorganic pigments are classified into natural minerals and artificial inorganic compounds.

【0042】有機顔料を化学的に分類すれば、アゾ系、
フタロシアニン系、キナクリドン系、アンスラキノン
系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ベ
リノン系、ベリレン系、イソインドレノン系等に分類さ
れる。不溶性色素としては、ハンザ・エロー、ベンジン
・エロー等の黄色顔料、インダスレン・オレンジ等のだ
いだい色顔料、パラ・レッド、チオインジゴ・レッド、
トルインジゴ・レッド等の赤色顔料、インダスタンボル
ドー、トルイジン・マルーン等の紫色顔料、インダスレ
ン・ブルーRS、フタロシアニン・ブルー等の青色顔
料、フタロシアニン・グリーン等の緑色顔料等が代表的
である。
If the organic pigments are chemically classified, they may be azo-based,
It is classified into phthalocyanine-based, quinacridone-based, anthraquinone-based, dioxazine-based, indigo-based, thioindigo-based, belinone-based, berylen-based, and isoindolenone-based. Examples of insoluble dyes include yellow pigments such as Hansa Yellow and Benzin Yellow, dark pigments such as Indazlen Orange and the like, para red, thioindigo red,
Typical examples thereof include red pigments such as tolindigo red, purple pigments such as indastan bordeaux and toluidine maroon, blue pigments such as indathrene blue RS and phthalocyanine blue, and green pigments such as phthalocyanine green.

【0043】レーキは水溶性染料をアルミナ、バライ
ト、クレー等の体質顔料に吸収させ、次いで、塩化バリ
ウム、酢酸鉛、硫酸アルミニウム、タンニン酸、リン酸
ナトリウム、リン・タングステン酸、リン・モリブデン
酸等の金属円を沈澱剤として加えて染料を不溶性に変え
たものであり、塩基性染料からのものが最も多く、次い
でアゾ染料からものが多い。
The lake absorbs a water-soluble dye into an extender such as alumina, baryte, clay, etc., and then forms barium chloride, lead acetate, aluminum sulfate, tannic acid, sodium phosphate, phosphorus tungstate, phosphorus molybdate, etc. Is converted into insoluble by adding a metal circle as a precipitant, most of which is from a basic dye, followed by most of an azo dye.

【0044】レーキとしては、オーラミン・レーキ、フ
ァスト・ライト・エロー3G等の黄色顔料、ベルシアオ
レンジ、ピグメントスカーレット3G等のだいだい色顔
料、リソール・レッド、レーキ・レッド、エオシン・レ
ーキ、ローダミン・レーキ等の赤色顔料、メチルバイオ
レット・レーキ等の紫色顔料、ビクトリア・ブルー・レ
ーキ、ピーコック・ブルー・レーキ等の青色顔料、アシ
ッド・グリーン・レーキ、マラカイト・グリーンレーキ
等の緑色顔料等が代表的である。
As the rake, yellow pigments such as Auramine Lake, Fast Light Yellow 3G, etc., orange-color pigments such as Verscia Orange, Pigment Scarlet 3G, etc., Lysole Red, Lake Red, Eosin Lake, Rhodamine Lake, etc. Red pigments, purple pigments such as methyl violet lake, blue pigments such as Victoria Blue Lake and Peacock Blue Lake, and green pigments such as Acid Green Lake and Malachite Green Lake.

【0045】無機顔料を化学的に分類すれば、酸化チタ
ン、鉛系、カドミウム系、酸化鉄系、カーボンブラック
等の顔料を挙げることができる。しかしながら、無機顔
料は一般的には色別に白色顔料、黄色顔料、赤色顔料、
紫色顔料、青色顔料、緑色顔料、黒色顔料等に分類され
る。白色顔料としては、亜鉛華(亜鉛白、ZnO )、リト
ポン(BaSO4 +ZnS)、チタン白(酸化チタン、TiO2)、
鉛白(2PbCO3・Pb(OH)2 )、バライト(BaSO4 )、白亜
(チョーク、石粉、CaCO3 )、胡粉(CaCO3 )、クレー
(カオリン、白土、Al2O3 ・2SiO2 ・2H2O )等が代表
的である。
If the inorganic pigments are chemically classified, pigments such as titanium oxide, lead-based, cadmium-based, iron oxide-based, and carbon black can be mentioned. However, inorganic pigments are generally white pigments, yellow pigments, red pigments,
It is classified into purple pigment, blue pigment, green pigment, black pigment and the like. White pigments include zinc white (zinc white, ZnO), lithopone (BaSO 4 + ZnS), titanium white (titanium oxide, TiO 2 ),
Lead white (2PbCO 3 · Pb (OH) 2 ), barite (BaSO 4 ), chalk (chalk, stone powder, CaCO 3 ), chalk (CaCO 3 ), clay (kaolin, white clay, Al 2 O 3 · 2SiO 2 · 2H 2 O) is a typical example.

【0046】黄色顔料としては、黄鉛(クロム黄、PbCr
O4)、亜鉛黄(ZnCrO4)、カドミウム黄(カドミウムエ
ロー、CdS )、アンチモン黄(ネープルス黄、Pb(SbO3)
2 )、黄土(Fe2O3 ・xAl2O3・ySiO2 )、黄色酸化鉄
(マース黄、フェリット黄、Fe 2O3 ・nH2O)等が代表的
である。赤色顔料としては、べんがら(Fe2O3 )、鉛丹
(光明丹、Pb3O4 )、朱(辰砂、HgS )、カドミウム赤
(セレン赤、CdS ・CdSe)等が代表的である。
As the yellow pigment, there may be used graphite (chrome yellow, PbCr
OFour), Zinc yellow (ZnCrOFour), Cadmium yellow (cadmium
Raw, CdS), antimony yellow (Naples yellow, Pb (SbOThree)
Two), Loess (FeTwoOThree・ XAlTwoOThree・ YSiOTwo ), Yellow iron oxide
(Mars yellow, ferrit yellow, Fe TwoOThree・ NHTwoO) etc. are typical
It is. As a red pigment, red iron (FeTwoOThree), Lead Tan
(Komeitan, PbThreeOFour), Vermilion (cinnabar, HgS), cadmium red
(Selenium red, CdS.CdSe) and the like are typical.

【0047】紫色顔料としては、マース紫(Fe2O3 )、
マンガン紫(ニュルンベルク紫、(NH4)Mn(PO4)2 )、コ
バルト紫(Co3(PO4)2 、Co3(AsO4)2)等が代表的であ
る。青色顔料としては、群青(ウルトラマリーン、イオ
ウを含んだアルミノ・ケイ酸)、紺青(ベルリン青、ミ
ロリー青、Fe(NH4) 〔Fe(CN)6 〕、FeK 〔Fe(C
N)6 〕)、コバルト青(CaO ・xAl2O3)等が代表的であ
る。
As purple pigments, Mars purple (Fe 2 O 3 ),
Manganese purple (Nuremberg purple, (NH 4 ) Mn (PO 4 ) 2 ), cobalt purple (Co 3 (PO 4 ) 2 , Co 3 (AsO 4 ) 2 ) and the like are typical. Blue pigments include ultramarine (ultramarine, alumino-silicate containing sulfur), navy blue (Berlin blue, Millory blue, Fe (NH 4 ) [Fe (CN) 6 ], FeK [Fe (C
N) 6 ]) and cobalt blue (CaO.xAl 2 O 3 ) are typical.

【0048】緑色顔料としては、クロム緑(黄鉛と紺青
との混合物にバライトを混入したもの)、酸化クロム
(Cr2O3 )、エメラルド緑(Cu(CH3CO2)2 ・3Cu(As
O3)2)、コバルト緑(CoO ・10ZnO )、天然緑(CuCO3
・Cu(OH)2 )等が代表的である。黒色顔料は、一般にカ
ーボンブラックと呼ばれ、チャンネルブラック、ファー
ネスブラック、アセチレンブラック、アントラセンブラ
ック、油煙、松煙、黒鉛等が代表的である。
Green pigments include chrome green (a mixture of graphite and navy blue mixed with barite), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), emerald green (Cu (CH 3 CO 2 ) 2 .3Cu (As
O 3 ) 2 ), cobalt green (CoO.10ZnO), natural green (CuCO 3
・ Cu (OH) 2 ) is typical. The black pigment is generally called carbon black, and typical examples thereof include channel black, furnace black, acetylene black, anthracene black, oil smoke, pine smoke, graphite, and the like.

【0049】これ等の顔料はインク2中での粒径が略
々、数百ミリミクロンから数ミクロン程度の微粒子状と
なり、好ましくは、水性ペーストであるのが使用に適す
る。顔料のインク2中での配合量は、その着色力及び記
録液粘度への影響を考慮して、インク2全量に対して重
量%で3〜30%の範囲とされる。分散剤としては、ノ
ニオン系、アニオン系、あるいはカチオン系の界面活性
剤が使用される。
These pigments have a particle size in the ink 2 of about several hundred millimicrons to about several microns, and are preferably aqueous pastes. The amount of the pigment incorporated in the ink 2 is in the range of 3 to 30% by weight based on the total amount of the ink 2 in consideration of its coloring power and the effect on the viscosity of the recording liquid. As the dispersant, a nonionic, anionic or cationic surfactant is used.

【0050】ノニオン系界面活性剤としては、ボリオキ
シエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合
体等がその例として挙げられる。アニオン系界面活性剤
としては、高級アルコール硫酸化エステル、ポリオキシ
エチレン付加物の硫酸化エステル、脂肪酸アルキルアミ
ドのアルキル硫酸化塩等がその例として挙げられる。
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, and polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer. Examples of the anionic surfactant include higher alcohol sulfates, sulfated esters of polyoxyethylene adducts, and alkyl sulfates of fatty acid alkylamides.

【0051】カチオン系界面活性剤としては、ハロゲン
化高級アルキルアンモニウムをその代表として挙げるこ
とができる。分散剤の配合量は、通常、インク2全量に
対して20重量%以下、好ましくは15重量%以下の範
囲とされる。分散媒に添加される樹脂は、顔料の分散性
を高めるとともに、記録紙8への密着性を高めるために
溶解配合される。
Examples of the cationic surfactant include a higher alkyl ammonium halide. The amount of the dispersant is usually in the range of 20% by weight or less, preferably 15% by weight or less based on the total amount of the ink 2. The resin added to the dispersion medium is dissolved and compounded to enhance the dispersibility of the pigment and to enhance the adhesion to the recording paper 8.

【0052】樹脂としては、分散媒に溶解する樹脂であ
れば特に限定されず、ビニル系樹脂、炭化水素樹脂、フ
ェノール樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、アルキド樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹
脂、セルロース系樹脂、ロジン系樹脂、ゼラチン、セラ
ック等の天然樹脂及び合成樹脂の1種または2種以上が
用いられる。
The resin is not particularly limited as long as it is soluble in the dispersion medium. Vinyl resins, hydrocarbon resins, phenol resins, xylene resins, ketone resins, alkyd resins, polyamide resins, polyester resins, and maleic resins One or two or more of natural resins and synthetic resins such as cellulose resin, rosin resin, gelatin, shellac and the like are used.

【0053】なお、代表的なビニル系樹脂としては、ポ
リメタクリル酸エステル樹脂、ポリアクリル酸エステル
樹脂、アクリル酸エステル−アクリル酸共重合体樹脂、
ポリビニルピロリドン、ポリピニルブチラール等を挙げ
ることができる。樹脂の配合量は、通常、インク2全量
に対して0.2〜30重量%とされる。樹脂の配合量が
この範囲よりも少ない場合にはインク2中での顔料の分
散安定性が低下するとともに、記録紙8への定着性も低
下するので好ましくない。樹脂の配合量をインク2全量
に対して0.3〜10重量%の範囲とすれば顔料の分散
性を高めるとともに、記録紙8への密着性を高める上で
より好ましい。
Representative vinyl resins include polymethacrylate resin, polyacrylate resin, acrylate-acrylate copolymer resin,
Polyvinyl pyrrolidone, polypinyl butyral and the like can be mentioned. The amount of the resin is usually 0.2 to 30% by weight based on the total amount of the ink 2. If the amount of the resin is less than this range, the dispersion stability of the pigment in the ink 2 is lowered, and the fixability to the recording paper 8 is also lowered. It is more preferable to set the compounding amount of the resin in the range of 0.3 to 10% by weight based on the total amount of the ink 2 in order to enhance the dispersibility of the pigment and the adhesion to the recording paper 8.

【0054】なお、このインク2の各成分を混合攪拌さ
せる方法としては、ホモミキサー、ボールミル、ホモジ
ナイザー、サンドミル、ロールミル等を使用する公知の
方法を採用すればよい。また、実際には表1に示すサン
プル1ないしサンプル4の組成のインクが作られ、実施
例で用いられた。
As a method of mixing and stirring the components of the ink 2, a known method using a homomixer, a ball mill, a homogenizer, a sand mill, a roll mill, or the like may be employed. Actually, inks having the compositions of Samples 1 to 4 shown in Table 1 were prepared and used in Examples.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】これらのインク2は、常温における粘度が
3〜100cp、電気抵抗が103 〜1010Ω・cm、表
面張力が25〜55dyne/cmであり、沸騰しない程度、
例えば50〜170℃程度に加熱された状態では、粘度
が1〜30cp、電気抵抗が103 〜109 Ω・cm、表
面張力が15〜35dyne/cmとなる。そして、記録媒体
に付着させると、従来の染料溶解インクに比べて記録濃
度、耐光性、耐水性が高く、また定着速度も高いという
利点が得られる。
These inks 2 have a viscosity at room temperature of 3 to 100 cp, an electric resistance of 10 3 to 10 10 Ω · cm, a surface tension of 25 to 55 dyne / cm, and are not boiled.
For example, in the state of being heated to about 50 to 170 ° C., viscosity 1~30Cp, electric resistance 10 3 ~10 9 Ω · cm, the surface tension is 15~35dyne / cm. Then, when attached to a recording medium, advantages such as higher recording density, light resistance, and water resistance and higher fixing speed can be obtained as compared with the conventional dye-dissolved ink.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、圧電振
動子の振動エネルギーと、静電界形成手段の静電エネル
ギーとによってインクを飛翔させるので、それぞれのエ
ネルギー単独でインクを飛翔させる場合に比べるとそれ
ぞれに供給される電力は少なくてよい。
As described above, according to the present invention, the ink is caused to fly by the vibration energy of the piezoelectric vibrator and the electrostatic energy of the electrostatic field forming means. The power supplied to each of them may be smaller than that of.

【0058】この結果、圧電振動子の振動によるインク
保持部の容積変化は少なくでき、隣接するノズル孔に振
動波が波及し難くなり、ノズル孔の間隔を狭くでき、し
たがって、高密度なマルチノズル化が容易になる。ま
た、静電界形成手段の各ノズル孔ないしドットに対応す
る電極に印加する電圧を低くすることができ、隣接する
電極間で静電反発や放電が発生し難くなり、電極の間隔
を狭くできるため、一層、高密度なマルチノズル化が容
易になるとともに、分割駆動をせずに済むようになるの
で、記録速度を高めることかできる。
As a result, the volume change of the ink holding portion due to the vibration of the piezoelectric vibrator can be reduced, the vibration wave hardly spreads to the adjacent nozzle holes, the interval between the nozzle holes can be narrowed, and therefore, the high density multi-nozzle can be obtained. It becomes easier. In addition, the voltage applied to the electrodes corresponding to each nozzle hole or dot of the electrostatic field forming means can be reduced, so that electrostatic repulsion or discharge is less likely to occur between adjacent electrodes, and the interval between the electrodes can be reduced. In addition, it becomes easier to form a multi-nozzle with higher density, and it is not necessary to perform the division driving, so that the recording speed can be increased.

【0059】そのうえ、圧電振動子の一方の電極を静電
界形成手段の印包の電極に兼用させているので、構成が
簡単で、容易に、かつ、安価に実施できるという効果を
奏する。
In addition, since one electrode of the piezoelectric vibrator is used also as the electrode of the seal of the electrostatic field forming means, there is an effect that the configuration is simple, easy and inexpensive.

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

【図1】本発明の一実施例の静止時の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of the present invention at rest.

【図2】本発明の一実施例の振動エネルギー付与時の断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of one embodiment of the present invention when applying vibration energy.

【図3】本発明の一実施例の振動エネルギーおよび静電
エネルギー付与時の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view at the time of applying vibration energy and electrostatic energy according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例の静止時の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention at rest.

【図5】本発明のまた他の実施例の正面図である。FIG. 5 is a front view of still another embodiment of the present invention.

【図6】本発明のまた他の実施例の断面側面図である。FIG. 6 is a sectional side view of still another embodiment of the present invention.

【図7】本発明のまた他の実施例の平面図である。FIG. 7 is a plan view of still another embodiment of the present invention.

【図8】本発明のまた他の実施例の各部品の平面図であ
る。
FIG. 8 is a plan view of each component of still another embodiment of the present invention.

【図9】本発明のまた他の実施例の製造手順の一部を示
すフロー図である。
FIG. 9 is a flowchart showing a part of a manufacturing procedure according to still another embodiment of the present invention.

【図10】本発明の更に他の実施例の断面図である。FIG. 10 is a sectional view of still another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の更に他の実施例の正面図である。FIG. 11 is a front view of still another embodiment of the present invention.

【図12】本発明のもう一つの実施例の断面図である。FIG. 12 is a sectional view of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 インク室 6 インク 14 圧電振動子 16 記録紙 20 静電界形成手段 105 インク室 106 インク 114 圧電振動子 120 静電界形成手段 205 インク室 206 インク 214 圧電振動子 220 静電界形成手段 305 インク室 306 インク 314 圧電振動子 320 静電界形成手段 405 インク室 406 インク 414 圧電振動子 416 記録紙 420 静電界形成手段 Reference Signs List 5 ink chamber 6 ink 14 piezoelectric vibrator 16 recording paper 20 electrostatic field forming means 105 ink chamber 106 ink 114 piezoelectric vibrator 120 static electric field forming means 205 ink chamber 206 ink 214 piezoelectric vibrator 220 static electric field forming means 305 ink chamber 306 ink 314 Piezoelectric vibrator 320 Electrostatic field forming means 405 Ink chamber 406 Ink 414 Piezoelectric vibrator 416 Recording paper 420 Electrostatic field forming means

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 インクを保持するインク室を有し、当該
インク室から記録媒体に向けたノズルを備えたインク保
持手段と、前記ノズル近傍であって前記インク室に臨む第1領域
と、前記インク室に臨まない第2領域とを含む 圧電振動
子と、前記第1領域に設けられ、接地された第1電極と、 前記第2領域に設けられた第2電極と、 前記ノズルに対して記録媒体の背面側に設けられた第3
電極と、 前記第2電極に接続され、前記第2電極に信号電圧を印
加することにより第1電極と第2電極との間に電界を形
成して前記圧電振動子を振動させ、インク保持手段内の
インクに振動エネルギーを与える振動エネルギー付与手
段と、 前記第3電極に接続され、前記第2電極に電圧を印加す
ることにより前記第1電極と前記第3電極との間に静電
界を形成して インクをインク保持手段から記録媒体に向
けて静電吸引させ静電界形成手段と、 を備えことを特徴とするインクジェット記録装置。
An ink chamber for holding ink is provided.
An ink holding unit having a nozzle directed from the ink chamber toward the recording medium; and a first area near the nozzle and facing the ink chamber.
A piezoelectric vibrator including a second region that does not face the ink chamber, a first electrode provided in the first region and grounded, a second electrode provided in the second region, and the nozzle The third provided on the back side of the recording medium
An electrode , connected to the second electrode, and applying a signal voltage to the second electrode.
To form an electric field between the first electrode and the second electrode.
To vibrate the piezoelectric vibrator,
Vibration energy applying hand that gives vibration energy to ink
A step , connected to the third electrode, for applying a voltage to the second electrode;
The electrostatic force between the first electrode and the third electrode
An ink jet recording apparatus characterized by comprising a, a Ru electrostatic field forming means is electrostatically attracted toward the recording medium from the ink holding means formed to ink the field.
【請求項2】 前記第1電極は保護膜で被覆されている
ことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録
装置。
2. The first electrode is covered with a protective film.
The ink jet recording according to claim 1, wherein
apparatus.
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