JP3288278B2 - Ink jet recording device - Google Patents

Ink jet recording device

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JP3288278B2
JP3288278B2 JP25087197A JP25087197A JP3288278B2 JP 3288278 B2 JP3288278 B2 JP 3288278B2 JP 25087197 A JP25087197 A JP 25087197A JP 25087197 A JP25087197 A JP 25087197A JP 3288278 B2 JP3288278 B2 JP 3288278B2
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原 修 三 平
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に係り、特に色剤を溶媒中に分散させた液状イン
クを用いてこのインク中に含まれる少なくとも色剤成分
をインク滴として記録媒体上に飛翔させて文字や画像を
記録するインクジェット記録装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly to an ink jet recording apparatus using a liquid ink in which a coloring agent is dispersed in a solvent, and at least a coloring agent component contained in the ink as ink droplets on a recording medium. The present invention relates to an ink jet recording apparatus that records characters and images by flying.

【0002】[0002]

【従来の技術】液状インクをインク滴と呼ばれる微小な
液滴として記録媒体上に吹き付けて記録ドットを形成す
ることにより画像を記録する記録装置は、インクジェッ
トプリンタとして実用化されている。このインクジェッ
トプリンタは、ワイヤドットプリンタのような機械式記
録装置等に比べて騒音が少なく、また、カールソン法等
の電子写真式記録装置等に比べて現像や定着等の処理が
不要であるという利点を有し、普通紙記録技術として注
目されている。
2. Description of the Related Art A recording apparatus for recording an image by spraying liquid ink as minute droplets called ink droplets on a recording medium to form recording dots has been put to practical use as an ink jet printer. This ink jet printer has the advantage that it has less noise than a mechanical recording device such as a wire dot printer and does not require processing such as development and fixing as compared with an electrophotographic recording device such as the Carlson method. And has attracted attention as a plain paper recording technology.

【0003】このインクジェットプリンタは、現在まで
に種々のものが提案されているが、その代表的な方式と
しては、(a)発熱体の熱により発生する蒸気の圧力に
よりインク滴を吐出・飛翔させる電気・熱変換方式(例
えば、特公昭56−9429号公報、特公昭61−59
911号公報等参照)、(b)圧電素子により発生され
た機械的な圧力パルスによりインク滴を飛翔させる圧電
方式(特公昭53−12138号公報参照)等がある。
Various types of ink-jet printers have been proposed so far. The typical methods are as follows: (a) Ink droplets are ejected and fly by the pressure of steam generated by the heat of a heating element. Electric / heat conversion method (for example, Japanese Patent Publication No. 56-9429, Japanese Patent Publication No. 61-59)
911) and (b) a piezoelectric method in which ink droplets are ejected by a mechanical pressure pulse generated by a piezoelectric element (see Japanese Patent Publication No. 53-12138).

【0004】インクジェットプリンタに使用される記録
ヘッド(以下、インクジェットヘッドという。)は、キ
ャリッジに搭載されて記録紙の搬送方向(以下、副走査
方向という。)に対して直交する方向(以下、主走査方
向という。)に移動しながら記録を行なうシリアル走査
型ヘッドが実用化されている。このシリアル走査型ヘッ
ドは、主走査方向に必ず所定量だけ移動しなければ記録
を行なえないので、記録速度を高速にすることは困難で
ある。そこで、記録ヘッドの長さを記録紙の幅と略々同
一に設定した長尺ヘッドを用いて記録速度を高速化した
ライン走査型プリンタも考えられているが、このような
ライン走査型ヘッドを実用化することは以下の理由によ
り容易なことではない。
A recording head used in an ink jet printer (hereinafter, referred to as an ink jet head) is mounted on a carriage and is orthogonal to a conveying direction of recording paper (hereinafter, referred to as a sub-scanning direction) (hereinafter, a main scanning direction). A serial scanning head that performs recording while moving in a scanning direction) has been put to practical use. Since the serial scanning head cannot perform printing unless it is always moved by a predetermined amount in the main scanning direction, it is difficult to increase the printing speed. Therefore, a line scanning type printer in which the recording speed is increased by using a long head in which the length of the recording head is set substantially equal to the width of the recording paper has been considered. Practical application is not easy for the following reasons.

【0005】インクジェット記録方式は、解像度に対応
する個別の細かいノズルが多数設けられているが、本質
的に溶媒の蒸発や揮発により局部的なインクの濃縮が生
じやすく、これが前記ノズルの目詰まりの原因となって
いる。さらに、インクジェットの形成に蒸気の圧力を用
いる方式においては、インクと熱的あるいは化学的に反
応して形成された不溶物質の付着がノズルの目詰まりを
誘起し、また、圧電素子による圧力を用いる方式におい
ては、インク流路等の複雑な構造がノズルの目詰まりを
更に誘起し易くしている。数十個から百数十個程度のノ
ズルを用いているシリアル走査型ヘッドよりもさらに多
い数千個にも上る多数のノズルを用いるライン走査型ヘ
ッドにおいては、更に高い発生頻度のノズルの目詰まり
が確率的に証明されており、実用上の信頼性を欠くとい
う問題を有していた。
[0005] In the ink jet recording system, a large number of individual fine nozzles corresponding to the resolution are provided. However, evaporation or volatilization of the solvent tends to cause local concentration of the ink in essence, which causes the nozzle to be clogged. Cause. Further, in the method using the pressure of steam for forming an ink jet, the adhesion of an insoluble substance formed by reacting thermally or chemically with the ink induces clogging of the nozzle, and the pressure by the piezoelectric element is used. In the system, a complicated structure such as an ink flow path makes it easier to induce nozzle clogging. In a line scanning type head using a large number of nozzles as many as several thousand, more than a serial scanning type head using a few tens to a hundred and several tens of nozzles, nozzle clogging with a higher occurrence frequency is clogged. Has been proved stochastically and has a problem of lacking practical reliability.

【0006】さらに、蒸気の圧力を用いる方式において
は、記録紙上で直径50数μm程度の記録ドットに相当
する直径20μm以下の粒径のインク粒を生成するのが
難しいために、解像度の高いヘッドを製造することが困
難である。また、圧電素子による圧力を用いる方式にお
いては、記録ヘッドの構造が複雑であるために、加工技
術上の問題からやはり解像度の高いヘッドを製造するこ
とが困難である。このため、従来のインクジェット装置
においては、何れの方式のものであっても、解像度の向
上を図ることが困難であるという問題を有していた。
Further, in the method using the pressure of steam, it is difficult to generate ink droplets having a diameter of 20 μm or less corresponding to recording dots having a diameter of about 50 μm on a recording paper. Is difficult to manufacture. Further, in the method using the pressure by the piezoelectric element, the structure of the recording head is complicated, so that it is also difficult to manufacture a high-resolution head due to a problem in processing technology. For this reason, in the conventional ink jet device, there is a problem that it is difficult to improve the resolution in any of the systems.

【0007】これらの問題を解決するために、基板上に
薄膜により形成された複数の個別電極を配列して形成さ
れた電極アレイに電圧を印加し、静電力を用いてインク
液面からインク又はその中の色剤成分をインク滴として
飛翔させるインクジェット記録装置が提案されている。
[0007] In order to solve these problems, a voltage is applied to an electrode array formed by arranging a plurality of individual electrodes formed of a thin film on a substrate, and the ink or the ink is discharged from the ink liquid surface using an electrostatic force. There has been proposed an ink jet recording apparatus for flying a colorant component therein as ink droplets.

【0008】具体的には、静電的引力を用いてインク滴
を飛翔させる方式(特開昭49−62024号公報、特
開昭56−4467号公報等参照)や、帯電した色剤成
分を含むインクを用いて色剤の濃度を高めてインク滴を
飛翔させる方式(特表平7−502218号公報参照)
等が提案されている。これらの方式においては、記録ヘ
ッドの構成が個別のドット毎のノズルを必要としないス
リット状ノズル構造、あるいは個別のドット毎のインク
流路の隔壁を必要としないノズルレス構造であるため
に、ライン走査型記録へッドを実現する上で大きな障害
であった目詰まりの防止と復旧に対して有効である。ま
た、後者の色剤濃度を高める方式においては、非常に小
さい粒径のインク滴を安定的に生成して飛翔させること
ができるので、高解像度化にも適したものとなる。
More specifically, a method of flying ink droplets using electrostatic attraction (see Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 49-62024 and 56-4467), and a method of charging a charged colorant component A method in which the concentration of the colorant is increased using the contained ink to cause the ink droplet to fly (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-502218).
Etc. have been proposed. In these methods, since the recording head has a slit-shaped nozzle structure that does not require a nozzle for each individual dot, or a nozzleless structure that does not require a partition wall of an ink flow path for each individual dot, line scanning is performed. This is effective for preventing and recovering from clogging, which has been a major obstacle in realizing the type recording head. In the latter method of increasing the colorant concentration, an ink droplet having a very small particle diameter can be stably generated and caused to fly, so that it is suitable for high resolution.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た静電力により色剤成分をインク粒として飛翔させる方
式のインクジェット記録装置においては、記録ヘッドが
ノズルレスであることから、目詰まり防止に有効である
反面、記録ヘッドの基板上でインクが主走査方向に対し
て自由に移動できるためにインク滴の吐出位置が不安定
となるという問題があった。
However, in the ink jet recording apparatus of the type in which the colorant component is ejected as ink particles by the above-mentioned electrostatic force, the recording head is nozzleless, which is effective for preventing clogging. However, there has been a problem that the ink droplet ejection position becomes unstable because the ink can move freely in the main scanning direction on the substrate of the recording head.

【0010】また、色剤の帯電極性と同極性の電圧によ
りインク滴を吐出させて記録媒体に飛翔させることか
ら、記録ヘッド上の電極位置から色剤成分が反発して逃
げてしまい、色剤成分をインク滴の吐出位置に安定的に
供給できないという問題も有していた。したがって、充
分な量のインク滴を所定の吐出点から安定して飛翔させ
ることが難しく、文字や画像を記録媒体上に良好に記録
できないという問題があった。
In addition, since the ink droplets are ejected by a voltage having the same polarity as the charge polarity of the colorant and fly to the recording medium, the colorant component repels and escapes from the electrode position on the recording head, and the colorant is discharged. There is also a problem that the components cannot be stably supplied to the ejection position of the ink droplet. Therefore, it is difficult to stably fly a sufficient amount of ink droplets from a predetermined discharge point, and there has been a problem that characters and images cannot be recorded well on a recording medium.

【0011】本発明は、インク中に含まれる色剤成分を
インク滴の吐出位置である個別電極の最先端に安定して
供給でき、これにより、インク滴を目詰まり無く安定し
て吐出・飛翔させることができるインクジェット記録装
置を提供することを目的としている。
According to the present invention, the colorant component contained in the ink can be stably supplied to the forefront of the individual electrode, which is the discharge position of the ink droplet, whereby the ink droplet can be stably discharged and fly without clogging. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus capable of performing the above.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係るインクジェット記録装置は、溶媒中
に色剤成分を分散させたインクに静電力を作用させるこ
とにより少なくとも前記色剤成分を含むインク滴を記録
媒体に向けて飛翔させて記録媒体上に記録を行なうイン
クジェット記録装置において、前記静電力を作用させる
ための複数個の個別電極と、前記個別電極に前記インク
を供給するインク供給手段と、を備え、前記個別電極
は、前記インク滴飛翔方向に向けて穿設された第1の貫
通孔を有する絶縁性基板と、前記第1の貫通孔に連通す
る第2の貫通孔を有し且つ前記絶縁性基板の少なくとも
一方の面上に形成された制御電極と、前記絶縁性基板及
び制御電極の連通する前記第1の貫通孔及び前記第2の
貫通孔の略中心位置に配設され、インク滴飛翔位置とな
る先端部が前記制御電極又は前記絶縁性基板の上面より
も前記記録媒体側に突出している凸状インクガイドと、
から構成されていることを特徴としている。
In order to attain the above object, an ink jet recording apparatus according to the present invention comprises an ink in which a colorant component is dispersed in a solvent, and at least the colorant component is made to act by applying an electrostatic force to the ink. A plurality of individual electrodes for applying the electrostatic force, and an ink for supplying the ink to the individual electrodes in an ink jet recording apparatus that performs recording on a recording medium by flying ink droplets containing the ink droplets toward the recording medium. Supply means, wherein the individual electrode has an insulating substrate having a first through hole formed in the ink droplet flying direction, and a second through hole communicating with the first through hole. And a control electrode formed on at least one surface of the insulating substrate, and a substantially central position of the first through-hole and the second through-hole communicating with the insulating substrate and the control electrode. Is arranged, a convex ink guide tip portion serving as an ink droplet ejecting position protrudes to the recording medium side than the upper surface of the control electrode or the insulating substrate,
It is characterized by being comprised from.

【0013】なお、前記凸状インクガイドは、少なくと
も前記第2の貫通孔から前記記録媒体側に突出している
部分の厚さが略一定で、先端が細くなっているものであ
ることを特徴とする。
The convex ink guide is characterized in that at least a portion protruding from the second through hole toward the recording medium has a substantially constant thickness and a tapered end. I do.

【0014】また、前記凸状インクガイドは、4つの稜
面を有する台形状の四角錐の形状を有し、前記4つの稜
面に、その底辺から上辺へと連通する少なくとも1つの
凹状の溝が形成されていることを特徴とする。
Further, the convex ink guide has a trapezoidal quadrangular pyramid shape having four ridges, and at least one concave groove communicating with the four ridges from the bottom to the top. Is formed.

【0015】また、前記凸状インクガイドは、先端部に
凹状のくぼみが形成されたものであることを特徴とす
る。
Further, the convex ink guide is characterized in that a concave recess is formed at the tip.

【0016】また、前記色剤成分はプラスあるいはマイ
ナス帯電性のものであり、この色剤成分と同極性の静電
力を作用させて少なくとも色剤成分を含むインク滴を記
録媒体に向けて飛翔させることにより記録を行なうもの
であることを特徴とする。
The coloring agent component is positively or negatively charged, and an electrostatic force having the same polarity as that of the coloring agent component is applied to fly an ink droplet containing at least the coloring agent component toward a recording medium. Recording.

【0017】また、前記凸状インクガイドは、絶縁性部
材で形成されているものであることを特徴とする。
Further, the convex ink guide is formed of an insulating member.

【0018】また、前記制御電極は、前記絶縁性基板上
の前記記録媒体側のみに形成されているものであること
を特徴とする。
Further, the control electrode is formed only on the recording medium side on the insulating substrate.

【0019】また、前記制御電極は、前記絶縁性基板の
両面にそれぞれ形成された第1制御電極及び第2制御電
極により形成されるものであることを特徴とする。
Further, the control electrode is formed by a first control electrode and a second control electrode formed on both surfaces of the insulating substrate, respectively.

【0020】また、前記第1制御電極は、前記複数個の
個別電極に共通となるように一体形成されたものであ
り、前記第2制御電極は、前記複数個の個別電極のそれ
ぞれに対応するように、分離して形成されたものである
ことを特徴とする。
Further, the first control electrode is integrally formed so as to be common to the plurality of individual electrodes, and the second control electrode corresponds to each of the plurality of individual electrodes. Thus, it is characterized by being formed separately.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を説明する。図1は本発明の第1実施形態に係るラ
イン走査型インクジェットヘッドを用いたインクジェッ
ト記録装置の構成を示す図で、記録ドットに対応した個
別電極の断面を示している。同図においてインク100
は、プラス帯電性の色剤成分を帯電制御剤やバインダー
などとともに、108 Ωcm以上の抵抗率を持つ絶縁性
の溶媒中にコロイド状に分散させ浮遊させたものであ
る。このインク100はポンプおよびインク流路を含む
還流機構111から、ヘッドブロック101に形成され
たインク供給流路112を通して、ヘッド基板102と
制御電極基板103間に向けて供給され、同じくヘッド
ブロック101に形成されたインク回収流路113を通
してインク還流機構111に回収される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an ink jet recording apparatus using a line scanning type ink jet head according to a first embodiment of the present invention, and shows a cross section of an individual electrode corresponding to a recording dot. In FIG.
Is obtained by dispersing and suspending a positively-chargeable colorant component in a colloidal form in an insulating solvent having a resistivity of 10 8 Ωcm or more together with a charge control agent and a binder. The ink 100 is supplied from a reflux mechanism 111 including a pump and an ink flow path to a space between the head substrate 102 and the control electrode substrate 103 through an ink supply flow path 112 formed in the head block 101. The ink is returned to the ink recirculation mechanism 111 through the formed ink recovery channel 113.

【0022】この制御電極基板103は、貫通孔107
を有する絶縁性基板104と、この貫通孔107の周囲
で記録媒体側に形成されている制御電極109とから構
成されている。一方ヘッド基板102上には凸状インク
ガイド108が前記貫通孔107の略中心位置に配置さ
れている。
The control electrode substrate 103 has a through hole 107
And a control electrode 109 formed around the through hole 107 on the recording medium side. On the other hand, on the head substrate 102, a convex ink guide 108 is disposed at a substantially central position of the through hole 107.

【0023】図8は、この凸状インクガイド108の本
実施形態における具体的な形状を示す斜視図で、各凸状
インクガイド108はプラスチック樹脂など絶縁性部材
からなり、前記貫通孔107と中心が等しくなるように
同じ列間隔、ピッチで配置され、所定の方法でヘッド基
板102上に保持されている。各凸状インクガイド10
8は厚みが一定の平板の先端を三角形あるいは台形状に
切り出した形状で、その先端部がインク滴飛翔位置11
0となる。さらに、各凸状インクガイド108は、それ
ぞれの貫通孔からほぼ垂直に所定の距離だけインク滴飛
翔方向に突きだしている。
FIG. 8 is a perspective view showing a specific shape of the convex ink guide 108 in the present embodiment. Each convex ink guide 108 is made of an insulating member such as a plastic resin, and has a through hole 107 and a center. Are arranged at the same column interval and pitch so that the values are equal, and are held on the head substrate 102 by a predetermined method. Each convex ink guide 10
Reference numeral 8 denotes a shape obtained by cutting the tip of a flat plate having a constant thickness into a triangular or trapezoidal shape.
It becomes 0. Further, each of the convex ink guides 108 protrudes substantially perpendicularly from each through hole by a predetermined distance in the ink droplet flying direction.

【0024】凸状インクガイド108の先端に対向して
記録紙である記録媒体121が配置され、この記録媒体
121のヘッド基板102と反対側の背面に、記録媒体
121を案内するプラテンの役割を兼ねる対向電極12
2が配置されている。
A recording medium 121, which is recording paper, is disposed opposite to the leading end of the convex ink guide 108. A platen for guiding the recording medium 121 is provided on the back of the recording medium 121 opposite to the head substrate 102. Counter electrode 12 also serves as
2 are arranged.

【0025】つぎに、制御電極基板103の具体的構成
例について図2を用いて説明する。図2は、制御電極基
板103を記録媒体121側から見た図で、複数個の個
別電極が主走査方向に二列でアレイ状に配列されて、各
個別電極の中心に貫通孔107が形成され、この貫通孔
107の周辺にはそれぞれ個別の制御電極109が形成
されている。さらに、本実施形態では制御電極109の
内径は貫通孔107の径より一回り大きく設けられてい
る。
Next, a specific configuration example of the control electrode substrate 103 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a view of the control electrode substrate 103 viewed from the recording medium 121 side. A plurality of individual electrodes are arranged in an array in two rows in the main scanning direction, and a through hole 107 is formed at the center of each individual electrode. The individual control electrodes 109 are formed around the through holes 107, respectively. Further, in the present embodiment, the inner diameter of the control electrode 109 is provided to be slightly larger than the diameter of the through hole 107.

【0026】ここで、第1の実施形態では、絶縁性基板
104は25μm程度の厚さのポリイミドからなり、制
御電極109は18μm程度の厚さの銅箔からなり、貫
通孔107の内径は150から250μmΦ程度であ
る。
In the first embodiment, the insulating substrate 104 is made of polyimide having a thickness of about 25 μm, the control electrode 109 is made of copper foil having a thickness of about 18 μm, and the inner diameter of the through hole 107 is 150 μm. From about 250 μmΦ.

【0027】次に、本実施形態によるインクジェット記
録装置の記録動作を説明する。
Next, the recording operation of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment will be described.

【0028】記録時には、図1で示すインク還流機構1
11からインク供給流路112を経て供給されたインク
100は貫通孔107から凸状インクガイド108の先
端のインク飛翔位置110に供給されると共に、一部は
インク回収流路113を経てインク還流機構111に回
収される。
During recording, the ink recirculation mechanism 1 shown in FIG.
The ink 100 supplied from the ink supply channel 112 through the ink supply channel 112 is supplied from the through hole 107 to the ink flying position 110 at the tip of the convex ink guide 108, and a part of the ink 100 flows through the ink recovery channel 113. Collected at 111.

【0029】ここで、制御電極109にはバイアス電圧
源123から常時バイアスとして例えば1.5kVの電
圧が与えられ、これに信号電圧源124からの画像信号
に応じた信号電圧として例えばON時に500Vのパル
ス電圧が制御電圧109に重畳される。一方、記録媒体
121の背面に設けられた対向電極122は、図のよう
に接地電圧0Vに設定されている。
Here, a voltage of, for example, 1.5 kV is always applied to the control electrode 109 from the bias voltage source 123 as a bias, and a signal voltage corresponding to an image signal from the signal voltage source 124 is, for example, 500 V when turned on. The pulse voltage is superimposed on the control voltage 109. On the other hand, the counter electrode 122 provided on the back surface of the recording medium 121 is set to a ground voltage of 0 V as shown in the figure.

【0030】今、制御電圧109がON状態(500V
が印加された状態)となり、バイアスDC1.5kVに
500Vのパルス電圧が重畳された合計2kVの電圧が
加わると、凸状電極108先端のインク滴飛翔位置11
0から、色剤成分を中心とするインク滴115が飛び出
し、対向電極122に引っ張られて、該記録媒体121
に向けて飛翔して画像を形成する。
Now, when the control voltage 109 is in the ON state (500 V
Is applied), and when a total voltage of 2 kV in which a pulse voltage of 500 V is superimposed on a bias DC of 1.5 kV is applied, the ink droplet flying position 11 at the tip of the convex electrode 108
0, the ink droplet 115 centering on the colorant component pops out and is pulled by the counter electrode 122, and
To fly to form an image.

【0031】このようにすると、インク100の流路が
決まっているので、インク滴飛翔位置110は凸状イン
クガイド108のほぼ中央位置に決まり、飛翔時に電圧
の印加により色剤成分が主走査方向に逃げることもな
い。また、本実施形態で示したように、独立した貫通孔
107とその周辺に設けた制御電圧に液体インクを搬送
し、この貫通孔107から略垂直に突出した凸状インク
ガイド108の表面を表面張力でインク滴飛翔位置11
0にインク100を供給しているので、インク滴飛翔位
置110に形成されるインク薄層の厚さもインク還流機
構111から供給されるインク100の圧力や大気圧の
影響や、隣接するドット記録時のインク滴飛翔による干
渉を受けることなく、安定に一定の微小な値に維持され
る。したがって、インク滴115の飛翔が安定化され、
記録媒体121上に濃度の安定した良好な画像を記録す
ることができる。
In this case, since the flow path of the ink 100 is determined, the ink droplet flying position 110 is determined at substantially the center of the convex ink guide 108, and the colorant component is applied in the main scanning direction by applying a voltage during the flight. Never escape. Further, as shown in the present embodiment, the liquid ink is conveyed to the independent through-hole 107 and the control voltage provided around the through-hole 107, and the surface of the convex ink guide 108 which projects substantially perpendicularly from the through-hole 107 Ink drop flying position 11 due to tension
0, the thickness of the thin ink layer formed at the ink droplet flying position 110 is affected by the pressure and the atmospheric pressure of the ink 100 supplied from the ink recirculation mechanism 111, and when the adjacent dots are printed. Is maintained stably at a minute value without being interfered by the ink droplet flight. Therefore, the flight of the ink droplet 115 is stabilized,
A good image with stable density can be recorded on the recording medium 121.

【0032】次に、第2実施形態につき説明する。図4
は本発明の第2実施形態に係るライン走査型インクジェ
ットヘッドを用いたインクジェット記録装置の構成を示
す図で、図1と同様に記録ドットに対応した個別電極の
断面を示している。第2実施形態では前記制御電極基板
103の構造が第1実施形態と異なり、この異なる部分
を中心に説明する。図4において制御電極基板103
は、貫通孔107を有する絶縁性基板104と、この貫
通孔107の周囲に絶縁性基板104をはさんで形成さ
れているインク搬送側の第1制御電極105と記録媒体
側の第2制御電極106からなる一対の制御電極とから
構成されている。
Next, a second embodiment will be described. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an ink jet recording apparatus using a line scanning type ink jet head according to a second embodiment of the present invention, and shows a cross section of an individual electrode corresponding to a recording dot similarly to FIG. In the second embodiment, the structure of the control electrode substrate 103 is different from that of the first embodiment, and the description will focus on these different parts. In FIG. 4, the control electrode substrate 103
Is an insulating substrate 104 having a through hole 107, a first control electrode 105 on the ink transport side and a second control electrode on the recording medium side formed around the insulating substrate 104 around the through hole 107. And a pair of control electrodes 106.

【0033】図3は、制御電極基板103をインク搬送
側すなわち第1制御電極105側から見た図で、それぞ
れの個別電極に対応した貫通孔107が主走査方向に二
列でアレイ状に配列され、各貫通孔107の周辺に第1
制御電極105が各貫通孔107に共通な電極として形
成されている。ここで第2制御電極106の構造は第1
の実施形態である図2と同じ構造なので省略する。
FIG. 3 is a view of the control electrode substrate 103 viewed from the ink transport side, that is, the first control electrode 105 side. Through holes 107 corresponding to respective individual electrodes are arranged in an array in two rows in the main scanning direction. Around the through holes 107.
The control electrode 105 is formed as an electrode common to each through hole 107. Here, the structure of the second control electrode 106 is the first control electrode 106.
Since the structure is the same as that of FIG.

【0034】次に、本実施形態によるこの第1および第
2制御電極への電圧のかけ方について説明する。第1実
施形態と同様に第2制御電極106にはバイアス電圧源
123から常時バイアスとして例えばDC1.5kVの
電圧が与えられ、これに信号電圧源124からの画像信
号に応じた信号電圧として例えばON時に500Vのパ
ルス電圧が第2制御電極106に重畳される。一方、第
1制御電極105は無接続で常時ハイインピーダンス状
態に、そして記録媒体121の背面に設けられた対向電
極122は、図のように接地電位0Vに設定されてい
る。
Next, how to apply a voltage to the first and second control electrodes according to the present embodiment will be described. As in the first embodiment, a voltage of, for example, 1.5 kV DC is constantly applied to the second control electrode 106 from the bias voltage source 123 as a bias, and this is turned on, for example, as a signal voltage corresponding to an image signal from the signal voltage source 124. Sometimes a 500 V pulse voltage is superimposed on the second control electrode 106. On the other hand, the first control electrode 105 is not connected and is always in a high impedance state, and the counter electrode 122 provided on the back surface of the recording medium 121 is set to the ground potential 0 V as shown in the figure.

【0035】今、第2制御電極106がON状態(50
0Vが印加された状態)となり、バイアスDC1.5k
Vに500Vのパルス電圧が重畳された合計2kVの電
圧が加わると、凸状電極108先端のインク滴飛翔位置
110から、色剤成分を中心とするインク滴115が飛
び出し、対向電極122に引っ張られて、該記録媒体1
21に向けて飛翔して画像を形成する。ここで、第1制
御電極は信号記録時に各個別電極に印加された電圧の相
互間の影響を小さくするシールド材として機能してい
る。
Now, the second control electrode 106 is in the ON state (50
0V is applied) and the bias DC 1.5k
When a total voltage of 2 kV in which a pulse voltage of 500 V is superimposed on V is applied, an ink droplet 115 centering on the colorant component jumps out of the ink droplet flying position 110 at the tip of the convex electrode 108 and is pulled by the counter electrode 122. And the recording medium 1
Fly toward 21 to form an image. Here, the first control electrode functions as a shield material for reducing the mutual influence of the voltage applied to each individual electrode during signal recording.

【0036】次に、第3実施形態につき説明する。図5
は本発明の第3実施形態に係るライン走査型インクジェ
ットヘッドを用いたインクジェット記録装置の構成を示
す図で、図1と同様に、記録ドットに対応した個別電極
の断面を示している。第3の実施形態では前記制御電極
基板103の構造が第1の実施形態と異なり、この異な
る部分を中心に説明する。
Next, a third embodiment will be described. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an ink jet recording apparatus using a line scanning type ink jet head according to a third embodiment of the present invention, and shows a cross section of an individual electrode corresponding to a recording dot, similarly to FIG. In the third embodiment, the structure of the control electrode substrate 103 is different from that of the first embodiment, and the description will focus on the different parts.

【0037】この制御電極基板103は、貫通孔107
を有する絶縁性基板104と、この貫通孔107の周囲
に絶縁性基板104をはさんで形成されている記録媒体
側の第1制御電極105とインク搬送側の第2制御電極
106からなる一対の制御電極とから構成されている。
The control electrode substrate 103 has a through hole 107
And a pair of a first control electrode 105 on the recording medium side and a second control electrode 106 on the ink transport side, which are formed around the through hole 107 with the insulating substrate 104 interposed therebetween. And a control electrode.

【0038】次に、制御電極基板103の具体的構造例
について図6、図7を用いて説明する。図6は、制御電
極基板103を第2制御電極106側から見た図で、複
数個の個別電極が主走査方向に二列でアレイ状に配列さ
れて、各個別電極の中心に貫通孔107が形成され、こ
の貫通孔107の周辺にはそれぞれ個別の第2制御電極
106が形成されている。さらに、本実施形態では第2
制御電極106の内径は貫通孔107の径より一回り大
きく設けられている。
Next, a specific example of the structure of the control electrode substrate 103 will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a view of the control electrode substrate 103 viewed from the second control electrode 106 side. A plurality of individual electrodes are arranged in an array in two rows in the main scanning direction, and a through hole 107 is formed at the center of each individual electrode. Are formed, and individual second control electrodes 106 are respectively formed around the through holes 107. Further, in the present embodiment, the second
The inner diameter of the control electrode 106 is provided slightly larger than the diameter of the through hole 107.

【0039】図7は、制御電極基板103を第1制御電
極105側から見た図で、それぞれの個別電極に対応し
た貫通孔107が主走査方向に二列でアレイ状に配列さ
れ、各貫通孔107の周辺に第1制御電極105が形成
されている。さらに、本第3実施形態では第1制御電極
105の内径は貫通孔107の径より一回り大きく設け
られているが、第2制御電極と異なり各貫通孔107に
共通な電極となっている。
FIG. 7 is a view of the control electrode substrate 103 viewed from the first control electrode 105 side. Through holes 107 corresponding to the individual electrodes are arranged in an array in two rows in the main scanning direction. A first control electrode 105 is formed around the hole 107. Further, in the third embodiment, the inner diameter of the first control electrode 105 is provided slightly larger than the diameter of the through-hole 107, but is different from the second control electrode and is a common electrode for each through-hole 107.

【0040】ここで第1実施形態と同様に、絶縁性基板
104は25μm程度の厚さのポリイミドからなり、第
1制御電極105と第2制御電極106は共に18μm
程度の厚さの銅箔からなり、貫通孔107の内径は15
0から250μmΦ程度である。
Here, similarly to the first embodiment, the insulating substrate 104 is made of polyimide having a thickness of about 25 μm, and the first control electrode 105 and the second control electrode 106 are both 18 μm.
The through hole 107 has an inner diameter of 15
It is about 0 to 250 μmΦ.

【0041】次に、本第3実施形態によるこの第1およ
び第2制御電極への電圧のかけ方について説明する。第
1制御電極105および、第2制御電極106にはバイ
アス電圧源123から常時バイアスとして例えばDC
1.5kVの電圧が与えられ、これに信号電圧源124
からの画像信号に応じた信号電圧として例えばON時に
400Vのパルス電圧が第2制御電極106に重畳され
る。一方、記録媒体121の背面に設けられた対向電極
122は、図のように接地電圧0Vに設定されている。
Next, a method of applying a voltage to the first and second control electrodes according to the third embodiment will be described. The first control electrode 105 and the second control electrode 106 are constantly biased from the bias voltage source 123, for example, DC.
A voltage of 1.5 kV is provided to which a signal voltage source 124
For example, when ON, a pulse voltage of 400 V is superimposed on the second control electrode 106 as a signal voltage corresponding to the image signal from the second control electrode 106. On the other hand, the counter electrode 122 provided on the back surface of the recording medium 121 is set to the ground voltage 0 V as shown in the figure.

【0042】今、第2制御電圧106がON状態(40
0Vが印加された状態)となり、バイアスDC1.5k
Vに400Vのパルス電圧が重畳された合計1.9kV
の電圧が加わると、凸状電極108先端のインク滴飛翔
位置110から、色剤成分を中心とするインク滴115
が飛び出し、対向電極122に引っ張られて、該記録媒
体121に向けて飛翔して画像を形成する。
Now, the second control voltage 106 is in the ON state (40
0V is applied) and the bias DC 1.5k
1.9 kV with 400 V pulse voltage superimposed on V
Is applied, an ink droplet 115 centered on the colorant component is moved from the ink droplet flying position 110 at the tip of the convex electrode 108.
Jumps out, is pulled by the counter electrode 122, and flies toward the recording medium 121 to form an image.

【0043】このようにすると、第1実施形態と同様
に、インク100の流路が決まっているので、インク滴
飛翔位置110は凸状インクガイド108のほぼ中央位
置に決まり、飛翔時に電圧の印加により色剤成分が主走
査方向に逃げることもない。また、本実施形態で示した
ように、独立した貫通孔107とその周辺に設けた一対
の制御電極に液体インクを搬送し、この貫通孔107か
ら略垂直に突出した凸状インクガイド108の表面を表
面張力でインク滴飛翔位置110にインク100を供給
しているので、インク滴飛翔位置110に形成されるイ
ンク薄層の厚さもインク還流機構111から供給される
インク100の圧力や大気圧の影響や、隣接するドット
記録時のインク滴飛翔による干渉を受けることなく、安
定に一定の微小な値に維持される。したがって、インク
滴115の飛翔が安定化され、記録媒体121上に濃度
の安定した良好な画像を記録することができる。
In this manner, as in the first embodiment, since the flow path of the ink 100 is determined, the ink droplet flying position 110 is determined substantially at the center of the convex ink guide 108, and the voltage is applied when flying. Accordingly, the colorant component does not escape in the main scanning direction. Further, as shown in this embodiment, the liquid ink is conveyed to the independent through-hole 107 and a pair of control electrodes provided around the through-hole 107, and the surface of the convex ink guide 108 projecting substantially perpendicularly from the through-hole 107. Is supplied to the ink droplet flying position 110 with the surface tension, the thickness of the thin ink layer formed at the ink droplet flying position 110 also depends on the pressure of the ink 100 supplied from the ink recirculation mechanism 111 and the atmospheric pressure. The value is stably maintained at a constant small value without being affected by the influence of the ink droplet flying at the time of adjacent dot recording. Therefore, the flight of the ink droplet 115 is stabilized, and a good image with a stable density can be recorded on the recording medium 121.

【0044】さらに、この制御電極基板は、薄い絶縁層
を挟んだ一対の制御電極間の電界でインク滴の飛翔を制
御することで駆動電圧を低くし、駆動ICの低電圧化と
小型化を図ることができる。
Further, the control electrode substrate reduces the drive voltage by controlling the flight of ink droplets by an electric field between a pair of control electrodes sandwiching a thin insulating layer, thereby reducing the drive voltage and the size of the drive IC. Can be planned.

【0045】図9は、図8に示したインクガイド108
の形状について種々の変形例を示したものである。図9
(a)は、インク滴飛翔位置付近に切欠部108aを設
け、あたかも万年筆のペン先のように、先割れ形状とし
たものである。図9(b)は、図9(a)の先端部に、
平坦部108bを設けたものである。図9(c)は、テ
ーパ部108cと三角形状の先端部の2段の形状とする
ことで、表面張力によるインク供給と信号電圧印加によ
るインク飛翔をコントロールし、S/Nが良く文字及び
画像を記録することができる。図9(d)は、二段のテ
ーパ部108dを設け、この結果をさらに促進しようと
したものである。図9(e)は、複数のインクガイドを
連結部108eで連結するようにし、インクガイドの量
産及び組立作業の効率化を図ったものである。また、図
9(f)は、図9(a)の先割れ形状を有すると共に先
端面を平端面108fにしたものである。
FIG. 9 shows the ink guide 108 shown in FIG.
Are various modifications of the shape of FIG. FIG.
(A) has a notch 108a provided near the ink droplet flying position, and has a cracked shape as if it were a pen tip of a fountain pen. FIG. 9B shows a state in which the tip of FIG.
This is provided with a flat portion 108b. FIG. 9 (c) shows a two-stage shape having a tapered portion 108c and a triangular tip, thereby controlling ink supply by surface tension and ink flying by applying a signal voltage, and has a good S / N ratio for characters and images. Can be recorded. FIG. 9D shows a case in which a two-stage tapered portion 108d is provided to further promote this result. FIG. 9E shows a case in which a plurality of ink guides are connected by a connecting portion 108e to improve the efficiency of mass production and assembly work of the ink guides. FIG. 9 (f) has the tip end face formed into a flat end face 108f while having the tip crack shape of FIG. 9 (a).

【0046】次に、第4実施形態につき説明する。図1
0は本発明の第4実施形態に係るライン走査型インクジ
ェットヘッドを用いたインクジェットヘッド記録装置の
構成を示す図で、記録ドットに対応したヘッド断面を示
している。
Next, a fourth embodiment will be described. FIG.
Reference numeral 0 denotes a configuration of an inkjet head recording apparatus using a line scanning type inkjet head according to the fourth embodiment of the present invention, showing a head cross section corresponding to recording dots.

【0047】本実施例が図1、図4、図5と異なる点
は、凸状インクガイド108に代えて凸状インクガイド
118を用いた点である。図10は、凸状インクガイド
118以外の構成については図5と同様である。また、
凸状インクガイド118以外の構成について、図1及び
図4と同様の構成とすることもできるが、これらの図示
及び説明は省略する。
The present embodiment differs from FIGS. 1, 4 and 5 in that a convex ink guide 118 is used instead of the convex ink guide 108. FIG. 10 is the same as FIG. 5 except for the configuration other than the convex ink guide 118. Also,
The configuration other than the convex ink guide 118 may be the same as that shown in FIGS. 1 and 4, but their illustration and description will be omitted.

【0048】図11は、平面ヘッド基板102上に配置
されている凸状インクガイド118の本実施形態におけ
る具体的な形状を示す図であり、各凸状インクガイド1
18は前記貫通孔107と中心が等しくなるように同じ
列間隔、ピッチで配置されている。各凸状インクガイド
118は台形状の四角錐の形状で、それぞれ4つの稜面
には凹状溝119が設けられており、その先端部がイン
ク滴飛翔位置110となる。さらに、この凸状インクガ
イド118先端部にも凹状のくぼみが形成されている。
FIG. 11 is a view showing a specific shape of the convex ink guide 118 arranged on the flat head substrate 102 in this embodiment.
Numerals 18 are arranged at the same row spacing and pitch so that the center is equal to the through hole 107. Each of the convex ink guides 118 has a trapezoidal quadrangular pyramid shape. Each of the four ridges is provided with a concave groove 119, and the tip of the concave groove 119 is the ink droplet flying position 110. Further, a concave depression is also formed at the tip of the convex ink guide 118.

【0049】図12及び図13は、図11に示した平面
ヘッド基板102上に配置されている凸状インクガイド
118形成方法の一例を示した図で、本実施形態ではS
i単結晶基板の異方性エッチングを利用している。
FIGS. 12 and 13 show an example of a method for forming the convex ink guide 118 disposed on the flat head substrate 102 shown in FIG.
Anisotropic etching of the i single crystal substrate is used.

【0050】すなわち、まず図12(a)に示すよう
に、p型<100>結晶面方位のSi単結晶基板501
上に厚さ0.1μmのSiO2 熱酸化層502をドライ
酸化法により形成し、更に第1のレジスト層503をス
ピンコート法により塗布する。次に、例えばステッパを
用いて、例えば50μm角のマスク開口部504が得ら
れるように露光、現像などのパターニングを行なった後
NH4 F・HF混合溶液により、SiO2 膜のエッチン
グを行なうと図12(b)に示すようになる。レジスト
除去後に、30wt%のKOH水溶液を用いて異方性エ
ッチングを行ない、図12(c)に示すように深さ70
−80μmの先端が平らな角錐状突起505をSi単結
晶基板501上に形成する。ここで、マスク開口部50
4の大きさは、アンダーエッチング分を見込んで所望の
角錐状突起505の大きさよりも大きく形成されてい
る。
That is, first, as shown in FIG. 12A, a Si single crystal substrate 501 having a p-type <100> crystal plane orientation is used.
An SiO 2 thermal oxide layer 502 having a thickness of 0.1 μm is formed thereon by dry oxidation, and a first resist layer 503 is further applied by spin coating. Next, using, for example, a stepper, patterning such as exposure and development is performed so as to obtain a mask opening 504 of, for example, 50 μm square, and then the SiO 2 film is etched with a mixed solution of NH 4 F and HF. The result is as shown in FIG. After the removal of the resist, anisotropic etching is performed using a 30 wt% KOH aqueous solution, and as shown in FIG.
A pyramid-shaped projection 505 having a flat end of −80 μm is formed on the Si single crystal substrate 501. Here, the mask opening 50
The size of 4 is formed larger than the desired size of the pyramidal projection 505 in consideration of the amount of under-etching.

【0051】次に、角錐状突起505の先端部、および
稜面部に凹状の溝を形成する。ここではまず、角錐状突
起505先端部に残されたSiO2 酸化層502を一旦
除去した後、図12(d)に示すように例えばモリブデ
ン、タンタル、カッパー、クロムなどからなる溝形成層
511をスパッタリングで厚さ55μm程度形成し、更
に第2のレジスト層512をスピンコート方法で形成す
る。
Next, concave grooves are formed at the tip and the ridge of the pyramidal projection 505. Here, first, the SiO 2 oxide layer 502 left at the tip of the pyramidal projection 505 is once removed, and then a groove forming layer 511 made of, for example, molybdenum, tantalum, copper, chromium, or the like is formed as shown in FIG. A thickness of about 55 μm is formed by sputtering, and a second resist layer 512 is formed by a spin coating method.

【0052】続いて、図13(a)で示したように角錐
状突起505の先端部、および稜面部に形成する凹状溝
パターン513をパターニングする。そして、溝形成層
511をエッチングし、第2のレジスト層512を取り
除いたものが図13(b)に示されており、所定の位置
に凹状溝514が形成されて、図11で示す先端部と4
つの稜面に凹状溝119が設けられた台形状の四角錐の
凸状インクガイド118が形成される。
Subsequently, as shown in FIG. 13A, a concave groove pattern 513 formed on the tip and the ridge of the pyramidal projection 505 is patterned. Then, the groove forming layer 511 is etched and the second resist layer 512 is removed, as shown in FIG. 13B. A concave groove 514 is formed at a predetermined position, and the tip shown in FIG. And 4
A trapezoidal quadrangular pyramid-shaped convex ink guide 118 having a concave groove 119 provided on one ridge surface is formed.

【0053】なお、上記各実施形態において、色剤成分
をプラス帯電性のものとして述べてきたが、マイナス帯
電性であっても構わないことは言うまでもない。そのと
きには以降述べる諸電極への印加電圧を全て逆の極性と
して考えれば良い。
In each of the above embodiments, the colorant component has been described as having a positive charge, but it goes without saying that the colorant component may have a negative charge. In that case, the voltages applied to the electrodes described below may be all considered to have opposite polarities.

【0054】また、図10に示す第4実施形態におい
て、凸状インクガイドを持つ平面ヘッド基板をIC製造
のフォトリソグラフィ技術で製造しているが、光ディス
ク製造と同じようにこの技術で作ったものを型として用
い複製して作っても良い。さらには、この凸状インクガ
イドに電極パターンをパターニングし、前記制御電極と
組み合わせて個別電極を構成することもできる。すなわ
ち、この制御電極基板と凸状インクガイドを持つ平面ヘ
ッド基板は、IC製造のフォトリソグラフィ技術で製造
でき、信頼性の高い高精度ヘッドが可能となるばかりで
なく、薄い絶縁層を挟んだ一対の制御電極間の電界でイ
ンク滴の飛翔を制御することで駆動電圧を低くし、駆動
ICの低電圧化と小型化を図ることができる。
Further, in the fourth embodiment shown in FIG. 10, the flat head substrate having the convex ink guide is manufactured by the photolithography technique of IC manufacturing, but is manufactured by this technique similarly to the manufacturing of the optical disc. May be duplicated and used as a mold. Further, an electrode pattern may be patterned on the convex ink guide, and an individual electrode may be formed in combination with the control electrode. In other words, the flat head substrate having the control electrode substrate and the convex ink guide can be manufactured by the photolithography technology of IC manufacturing, and not only enables a highly reliable high-precision head, but also a pair of thin insulating layers. By controlling the flight of ink droplets by the electric field between the control electrodes, the driving voltage can be reduced, and the driving IC can be reduced in voltage and downsized.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェット記録装置によれば、インク中の色剤成分に静電力
を作用させる個別電極は、貫通孔を有する絶縁性基板と
この貫通孔に対応して形成された制御電極からなる制御
電極基板と、この貫通孔のほぼ中心位置に配置された凸
状インクガイドとから構成され、この凸状インクガイド
表面を表面張力でインクをインク滴飛翔位置まで運び、
制御電極に所定の電圧を印加することで記録媒体にイン
ク滴を飛翔させる構成としたことにより、ノズルでの目
詰まりがなく、しかもインク滴飛翔位置やインク滴飛翔
位置でのインク薄層の厚さが一様に決まるので、インク
の圧力や大気圧、および隣接ドットの影響を受けること
なく、インク滴の飛翔が安定化され、濃度の安定した高
品質の記録を行なうことができる。
As described above, according to the ink jet recording apparatus of the present invention, the individual electrodes for applying an electrostatic force to the colorant component in the ink correspond to the insulating substrate having the through-hole and correspond to the through-hole. A control electrode substrate comprising a control electrode formed as described above, and a convex ink guide disposed substantially at the center of the through hole. Carry it up,
By applying a predetermined voltage to the control electrode so that the ink droplets fly on the recording medium, there is no clogging at the nozzles, and furthermore, the ink droplet flying position and the thickness of the ink thin layer at the ink droplet flying position Is determined uniformly, the flying of ink droplets is stabilized without being affected by the ink pressure, the atmospheric pressure, and adjacent dots, and high-quality recording with stable density can be performed.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係るインクジェット記
録装置のインクジェットヘッド部及び要部を示す構成
図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an inkjet head unit and a main part of an inkjet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施形態における制御電極の形状を示す説
明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a shape of a control electrode according to the first embodiment.

【図3】本発明の第2実施形態における第1制御電極の
形状を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a shape of a first control electrode according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施形態に係るインクジェット記
録装置のインクジェットヘッド部及び要部を示す構成
図。
FIG. 4 is a configuration diagram showing an inkjet head unit and main parts of an inkjet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施形態に係るインクジェット記
録装置のインクジェットヘッド部及び要部を示す構成
図。
FIG. 5 is a configuration diagram showing an inkjet head unit and main parts of an inkjet recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図6】第3実施形態における第2制御電極の形状を示
す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a shape of a second control electrode in a third embodiment.

【図7】第3実施形態における第1制御電極の形状を示
す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a shape of a first control electrode in a third embodiment.

【図8】第1、第2、第3実施形態における平面ヘッド
基板上に配置されている凸状インクガイドの形状を示す
斜視図。
FIG. 8 is a perspective view showing a shape of a convex ink guide arranged on a flat head substrate in the first, second, and third embodiments.

【図9】第1、第2、第3実施形態における平面ヘッド
基板上に配置されている凸状インクガイドの他の実施形
状を示す斜視図。
FIG. 9 is a perspective view showing another embodiment of the convex ink guide disposed on the flat head substrate in the first, second, and third embodiments.

【図10】本発明の第4実施形態に係るインクジェット
記録装置のインクジェットヘッド部及び要部の構成を示
す構成図。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a configuration of an inkjet head unit and main parts of an inkjet recording apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】同実施形態における平面ヘッド基板上に形成
されている凸状インクガイドの形状を示す斜視図。
FIG. 11 is a perspective view showing the shape of a convex ink guide formed on the flat head substrate in the embodiment.

【図12】第4実施形態における凸状インクガイドを形
成するプロセスを説明する図。
FIG. 12 is a diagram illustrating a process of forming a convex ink guide according to a fourth embodiment.

【図13】第4実施形態における凸状インクガイドを形
成するプロセスを説明する図。
FIG. 13 is a diagram illustrating a process for forming a convex ink guide according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 インク 101 ヘッドブロック 102 ヘッド基板 103 制御電極基板 104 絶縁性基板 105 第1制御電極 106 第2制御電極 107 貫通孔 108 凸状インクガイド 109 制御電極 110 インク滴飛翔位置 111 還流機構 112 インク供給流路 113 インク回収流路 118 凸状インクガイド 119 凹状溝 121 記録紙 122 対向電極 123 バイアス電圧源 124 信号電圧源 REFERENCE SIGNS LIST 100 Ink 101 Head block 102 Head substrate 103 Control electrode substrate 104 Insulating substrate 105 First control electrode 106 Second control electrode 107 Through hole 108 Convex ink guide 109 Control electrode 110 Ink drop flying position 111 Reflux mechanism 112 Ink supply channel 113 Ink recovery flow path 118 Convex ink guide 119 Concave groove 121 Recording paper 122 Counter electrode 123 Bias voltage source 124 Signal voltage source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平 原 修 三 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 中 尾 英 之 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 石 井 浩 一 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平7−223317(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/01 B41J 2/06 - 2/065 B41J 2/385 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shuzo Hirahara 1 Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba R & D Center Co., Ltd. (72) Inventor Hideyuki Nakao Koyuki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa (72) Inventor Koichi Ishii Koichi Toshiba-cho, Koyuki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba R & D Center (56) References JP-A-7-223317 ( JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/01 B41J 2/06-2/065 B41J 2/385

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】溶媒中に色剤成分を分散させたインクに静
電力を作用させることにより少なくとも前記色剤成分を
含むインク滴を記録媒体に向けて飛翔させて記録媒体上
に記録を行なうインクジェット記録装置において、 前記静電力を作用させるための複数個の個別電極と、 前記個別電極に前記インクを供給するインク供給手段
と、 を備え、前記個別電極は、前記インク滴飛翔方向に向け
て穿設された第1の貫通孔を有する絶縁性基板と、前記
第1の貫通孔に連通する第2の貫通孔を有し且つ前記絶
縁性基板の少なくとも一方の面上に形成された制御電極
と、前記絶縁性基板及び制御電極の連通する前記第1の
貫通孔及び前記第2の貫通孔の略中心位置に配設され、
インク滴飛翔位置となる先端部が前記制御電極又は前記
絶縁性基板の上面よりも前記記録媒体側に突出している
凸状インクガイドと、から構成されていることを特徴と
とするインクジェット記録装置。
1. An ink jet recording device comprising: an ink in which a colorant component is dispersed in a solvent; and an electrostatic force applied to the ink to cause at least ink droplets containing the colorant component to fly toward a recording medium to perform recording on the recording medium. A recording apparatus, comprising: a plurality of individual electrodes for applying the electrostatic force; and an ink supply unit for supplying the ink to the individual electrodes, wherein the individual electrodes are pierced in the ink droplet flight direction. An insulating substrate having a first through hole provided therein, a control electrode having a second through hole communicating with the first through hole, and being formed on at least one surface of the insulating substrate; Disposed at substantially the center of the first through hole and the second through hole communicating with the insulating substrate and the control electrode;
An ink jet recording apparatus, comprising: a convex ink guide having a tip portion serving as an ink droplet flying position protruding toward the recording medium from the control electrode or the upper surface of the insulating substrate.
【請求項2】前記凸状インクガイドは、少なくとも前記
第2の貫通孔から前記記録媒体側に突出している部分の
厚さが略一定で、先端が細くなっているものであること
を特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
2. A method according to claim 1, wherein at least a portion of said convex ink guide protruding from said second through hole toward said recording medium has a substantially constant thickness and a thin tip. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein
【請求項3】前記凸状インクガイドは、4つの稜面を有
する台形状の四角錐の形状を有し、前記4つの稜面に、
その底辺から上辺へと連通する少なくとも1つの凹状の
溝が形成されていることを特徴とする請求項1記載のイ
ンクジェット記録装置。
3. The convex ink guide has a trapezoidal quadrangular pyramid shape having four ridges, and the four ridges have:
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein at least one concave groove communicating from a bottom side to an upper side is formed.
【請求項4】前記凸状インクガイドは、先端部に凹状の
くぼみが形成されたものであることを特徴とする請求項
1記載のインクジェット記録装置。
4. An ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said convex ink guide has a concave recess formed at a front end thereof.
【請求項5】前記色剤成分はプラスあるいはマイナス帯
電性のものであり、この色剤成分と同極性の静電力を作
用させて少なくとも色剤成分を含むインク滴を記録媒体
に向けて飛翔させることにより記録を行なうことを特徴
とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
5. The coloring agent component is positively or negatively charged, and causes an ink droplet containing at least the coloring agent component to fly toward a recording medium by applying an electrostatic force having the same polarity as the coloring agent component. 2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the recording is performed by performing the recording.
【請求項6】前記凸状インクガイドは、絶縁性部材で形
成されているものであることを特徴とする請求項1記載
のインクジェット記録装置。
6. An ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said convex ink guide is formed of an insulating member.
【請求項7】前記制御電極は、前記絶縁性基板上の前記
記録媒体側のみに形成されているものであることを特徴
とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
7. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said control electrode is formed only on said recording medium side on said insulating substrate.
【請求項8】前記制御電極は、前記絶縁性基板の両面に
それぞれ形成された第1制御電極及び第2制御電極によ
り形成されるものであることを特徴とする請求項1記載
のインクジェット記録装置。
8. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the control electrode is formed by a first control electrode and a second control electrode formed on both surfaces of the insulating substrate. .
【請求項9】前記第1制御電極は、前記複数個の個別電
極に共通となるように一体形成されたものであり、 前記第2制御電極は、前記複数個の個別電極のそれぞれ
に対応するように、分離して形成されたものであること
を特徴とする請求項8記載のインクジェット記録装置。
9. The first control electrode is integrally formed so as to be common to the plurality of individual electrodes, and the second control electrode corresponds to each of the plurality of individual electrodes. 9. The ink jet recording apparatus according to claim 8, wherein the ink jet recording apparatus is formed separately.
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