JPH01114452A - Ink jet printer - Google Patents

Ink jet printer

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JPH01114452A
JPH01114452A JP27180687A JP27180687A JPH01114452A JP H01114452 A JPH01114452 A JP H01114452A JP 27180687 A JP27180687 A JP 27180687A JP 27180687 A JP27180687 A JP 27180687A JP H01114452 A JPH01114452 A JP H01114452A
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JP
Japan
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ink
electrode
heating
control electrode
counter electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP27180687A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoshi Kotake
小竹 直志
Koichi Saito
孝一 斉藤
Yoshihiko Fujimura
義彦 藤村
Seiichi Kato
誠一 加藤
Nanao Inoue
井上 七穂
Koichi Naito
浩一 内藤
Toru Okamoto
徹 岡本
Kiyoshi Horie
潔 堀江
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Publication of JPH01114452A publication Critical patent/JPH01114452A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • B41J2002/061Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink

Abstract

PURPOSE:To achieve high-speed, high-density printing with erroneous flying of ink prevented, by providing a heater for locally heating that portion of ink filled in an ink jetting portion in the vicinity of each control electrode. CONSTITUTION:That portion of ink 3 filled in an ink jetting portion 2b facing a portion where a control electrode 4 is disposed is locally heated by a heater 7. The locally heated portion of the ink 3 has its surface tension and viscosity lowered and thus is ready to fly, while that portion of ink 3 adjucent to the control electrode disposed portion has its surface tension and viscosity not lowered and there is hard to fly. When, in this condition, an electrostatic signal (a) with a moderate energy quantity is applied between the control electrode 4 and counter electrode 5 according to image information (b), only easy-to-fly portion of ink 3 facing the electrode 4 flies to a recording sheet 6 positively by the induction force of an electrostatic field because of difference in surface tension and viscosity between the two portions of the ink.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、インクジェット記録Rt?ifに係り、特
に、静電界に基づく誘引力によってインクを飛翔させる
ようにしたタイプのインクジェット記録装置の改良に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention is applicable to inkjet recording Rt? In particular, the present invention relates to an improvement in an inkjet recording device that causes ink to fly by an attractive force based on an electrostatic field.

[従来の技術] 従来この種のインクジェット記録装置としては例えば特
開昭56−37163号公報に示されるような所謂スリ
ットジェット方式と呼ばれるものがある。これは、ヘッ
ド本体に所定のインクが充填されるスリット状のインク
室を形成し、このインク室のインク吐出口に面したイン
ク吐出部には画素密度に応じたR、++ II電極群が
配列されてなる電極アレイを設ける一方、上記インク室
のインク吐出口に対向した部位には対向電極を設け、電
極アレイの各制御電極と対向電極との間に画像情報に応
じた静電信号を印加することにより、電極アレイに面し
たインク面と対向電極との間に画像パターンに対応した
静電界パターンを形成し、この静電界に基づ(誘引力に
よって、対向電極の手前側に配置された記録シート側に
向かってインクを飛翔させるようにしたものである。
[Prior Art] Conventionally, as this type of inkjet recording apparatus, there is a so-called slitjet recording apparatus as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-37163. This forms a slit-shaped ink chamber filled with a predetermined amount of ink in the head body, and a group of R and ++ II electrodes are arranged in accordance with the pixel density at the ink ejection part facing the ink ejection port of this ink chamber. A counter electrode is provided at a portion of the ink chamber facing the ink ejection port, and an electrostatic signal is applied between each control electrode and the counter electrode of the electrode array according to image information. By doing so, an electrostatic field pattern corresponding to the image pattern is formed between the ink surface facing the electrode array and the counter electrode, and based on this electrostatic field (attractive force) The ink is made to fly toward the recording sheet side.

[発明が解決しようとする問題点] このようなインクジェット記録装置にあっては、インク
室内に充填されたインク液面に静電界による誘引力を作
用させ、その誘引力とインクの表面張力との拮抗により
ある波長に対応する表面波を生ぜしめ、この表面波の成
長によって対応するインク部分を記録シート側へ隆起さ
せるものと考えられるが、インク吐出部でのインクの保
持性を良好に保つという観点からすれば、インク室内に
供給されるインクは通常常温である程度大きな表面張力
、粘度を右するものになるため、上述したインクジェッ
ト記録装置においてインクを飛翔させるには、電極アレ
イの各制御電極と対向電極との間に電圧値の大きな静電
信号を印加して静電界による誘引力を大きく確保しなけ
ればならず、特に電極アレイを高密度化した場合には、
隣接、近傍の電極間で電圧リークが生じ易くなってしま
う。
[Problems to be Solved by the Invention] In such an inkjet recording device, an attractive force caused by an electrostatic field is applied to the ink liquid level filled in the ink chamber, and the attraction force and the surface tension of the ink are combined. It is thought that the antagonism generates a surface wave corresponding to a certain wavelength, and the growth of this surface wave causes the corresponding ink area to rise toward the recording sheet side, but it is said that it maintains good ink retention at the ink ejection part. From this point of view, the ink supplied into the ink chamber usually has a certain degree of surface tension and viscosity at room temperature, so in order to make the ink fly in the above-mentioned inkjet recording device, each control electrode of the electrode array and It is necessary to apply an electrostatic signal with a large voltage value between the counter electrode and ensure a large attractive force due to the electrostatic field, especially when the electrode array is densely packed.
Voltage leakage is likely to occur between adjacent or nearby electrodes.

このため、この電圧リークを防止するには、必然的に電
極アレイを時分割1駆動することが必要になり、高速記
録を図る上で限界がある。
Therefore, in order to prevent this voltage leak, it is necessary to drive the electrode array in a time-division manner, which limits the ability to achieve high-speed recording.

このような問題を解決するために、本願発明者らは、静
電界作用時においてインク吐出部におけるインク全域を
加熱手段で一様加熱し、インク吐出部におけるインクの
表面張力、粘度を低下させ、静電界による誘引力をそれ
程大きく確保しなくても、インクの表面波の成長速瓜を
速めるようにしたものを既に提供している(特願昭61
−201778号)。
In order to solve such problems, the inventors of the present application uniformly heat the entire area of the ink in the ink ejection part with a heating means when an electrostatic field is applied, thereby reducing the surface tension and viscosity of the ink in the ink ejection part. We have already provided a device that speeds up the growth of ink's surface waves without having to ensure a large attractive force due to an electrostatic field (Patent Application No. 1983).
-201778).

このタイプによれば、静電界による誘引力をそれ程大き
く確保する必要がないため、電極アレイの各制御電極へ
は比較的小さな電圧値の静電信号を印加すれば充分にな
り、電極アレイの各制御電極を高密度配置したとしても
、制御I電極間での電圧リークは有効に防止されること
になる。
According to this type, it is not necessary to ensure a large attractive force due to the electrostatic field, so it is sufficient to apply an electrostatic signal with a relatively small voltage value to each control electrode of the electrode array, and each control electrode of the electrode array Even if the control electrodes are arranged in high density, voltage leakage between the control I electrodes can be effectively prevented.

どころが、このタイプにあっては、インク吐出部におけ
るインク全域を一様に加熱するものであるため、必然的
にインク全域の表面張力、粘度が一様に変化する。それ
ゆえ、&lJ御電極電極設箇所に隣接したインク部分も
飛翔し易い状態にあることになり、制御l電極に対して
画像情報に応じた静電イご号を印加した際において、制
御l電極の配設箇所に隣接したインク部分も誤飛翔して
しまうという虞れがある。
However, in this type, since the entire area of the ink in the ink ejection section is uniformly heated, the surface tension and viscosity of the entire area of the ink inevitably change uniformly. Therefore, the ink portion adjacent to the &lJ control electrode electrode installation location is also in a state where it is easy to fly, and when an electrostatic icon corresponding to the image information is applied to the control l electrode, There is a risk that the ink portion adjacent to the placement location may also be erroneously ejected.

[問題点を解決するための手段] この発明は、以上の問題に着目して為されたものであっ
て、静電界に基づく誘引力によってインクを飛翔させる
タイプを前提とし、インクの誤飛翔を有効に防止しなが
ら、高速a密度記録を実現することができるインクジェ
ット記録装置を提供するものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made in view of the above problems, and is based on a type in which ink is ejected by an attractive force based on an electrostatic field. An object of the present invention is to provide an inkjet recording apparatus that can realize high-speed a-density recording while effectively preventing such problems.

すなわち、この発明は、第1図に示すように、インク吐
出口2aが開設されたインク室2を有するヘッド本体1
と、前記インク吐出口2aに面したインク吐出部2bに
充填されるインク3の画素密度に応じた単位gA域に対
応して配設される多数の制御電極4ど、上記インク吐出
口2aに対向して配設される対向電極5とを備え、各制
611電1li4と対向電極5との間に画像情報に応じ
た静電信号を印加し、インク3面と対向電極5との間に
形成された静電界に基づく誘引力によって、対向電極5
の手前側に配置された記録シート6にインク3を飛翔さ
せるようにしたタイプにおいて、上記インク吐出部2b
に充填されたインク3の各制fl極4近傍が集中加熱さ
れる加熱手段7を設けたものである。
That is, as shown in FIG. 1, the present invention provides a head main body 1 having an ink chamber 2 in which an ink discharge port 2a is opened.
and a large number of control electrodes 4 arranged in units of gA according to the pixel density of the ink 3 filled in the ink ejection portion 2b facing the ink ejection port 2a. An electrostatic signal according to image information is applied between each control 611 electrode 1li4 and the counter electrode 5, and an electrostatic signal is applied between the ink 3 surface and the counter electrode 5. Due to the attractive force based on the formed electrostatic field, the counter electrode 5
In the type in which the ink 3 is ejected onto the recording sheet 6 disposed on the front side of the ink discharge section 2b, the ink discharge section 2b
A heating means 7 is provided for centrally heating the ink 3 filled in the vicinity of each fl control pole 4.

このような技術的手段において、上記ヘッド本体1とし
ては、所定のインク室2を有するものであれば適宜設計
変更して差支えないが、製造作業性を考慮すると、二枚
の絶縁基板を離間配置し。
In such technical means, the head body 1 may be designed by appropriately changing the design as long as it has a predetermined ink chamber 2, but considering manufacturing workability, two insulating substrates may be spaced apart. death.

両部材間にインク室2を確保するようにしたものが望ま
しい。また、上記インク吐出口2aとしては、インク3
の目詰りを有効に防止するという観点からはスリット状
のものが望ましく、また、画素密度に応じて飛翔すべき
インク単位領域を確実に区画するという観点からすれば
、透孔状のものが望ましい。
It is desirable that the ink chamber 2 is secured between both members. Further, as the ink ejection port 2a, the ink 3
From the viewpoint of effectively preventing clogging, a slit-like material is preferable, and from the viewpoint of reliably dividing the ink unit area to be ejected according to the pixel density, a perforated material is desirable. .

また、制御電極4及び対向電極5については、インク3
面に対し画像パターンに応じた静電界パターンを形成で
きるように設計されていれば、配設位置や形状等適宜設
計変更して差支えない。また、使用するインク3につい
ても、粘度及び表面張力が温度の1胃に伴って低下する
という温度依存特性を有するもので適宜の体積抵抗率を
有する導電性インクであれば、油性、水性を問わない。
Furthermore, regarding the control electrode 4 and the counter electrode 5, the ink 3
As long as the design is such that an electrostatic field pattern corresponding to the image pattern can be formed on the surface, the arrangement position, shape, etc. may be changed as appropriate. In addition, the ink 3 to be used may be oil-based or water-based as long as it is a conductive ink that has temperature-dependent characteristics such that the viscosity and surface tension decrease as the temperature increases and has an appropriate volume resistivity. do not have.

更に、上記加熱手段7については、画素密度に応じて配
置される&lI ill電極4に対応して適宜の発熱部
を配設すればよく、その配設箇所としては、制御電極4
と同じ側であってもよいし、制御電極4に対向する側で
あってもよい。この場合において、上記発熱部としては
、発熱抵抗体等の発熱素子を用いてもよいし、輻射線等
を利用してもの等適宜選択して差支えない。また、加熱
手段7で、具体的にどの程度加熱づるかについては、静
電界の強さ、使用するインク3の物性、ヘッド本体1端
部と対向電極4との間のギャップ等を考慮して適宜選定
されるが、少なくとも、発熱部に隣接するインク3部分
が飛翔し難い程度でインク吐出部2bにおけるインク3
の表面張力、粘度のコントラストを確保することが必要
である。この場合において、制m電極4の配設箇所以外
の箇所に対応したインク3については、全く加熱しない
のが加熱効率からして好ましいが、加熱手段7の構成か
らして、上記制御電極4の配設箇所以外の箇所に対応し
たインク3については若干加熱するようにしても差支え
ない。
Furthermore, regarding the heating means 7, an appropriate heat generating part may be provided corresponding to the &lI ill electrode 4 arranged according to the pixel density, and the location thereof is the control electrode 4.
It may be on the same side as the control electrode 4, or it may be on the side opposite to the control electrode 4. In this case, the heat generating section may be a heat generating element such as a heat generating resistor, or may be appropriately selected using radiation or the like. The specific degree of heating by the heating means 7 should be determined by considering the strength of the electrostatic field, the physical properties of the ink 3 used, the gap between the end of the head body 1 and the counter electrode 4, etc. Although the selection is made as appropriate, at least the ink 3 in the ink ejection part 2b is adjusted to such an extent that the part of the ink 3 adjacent to the heat generating part is difficult to fly.
It is necessary to ensure a contrast in surface tension and viscosity. In this case, from the standpoint of heating efficiency, it is preferable not to heat the ink 3 corresponding to the locations other than the location where the control electrode 4 is disposed. There is no problem even if the ink 3 corresponding to the location other than the location is slightly heated.

[作用] 上述したような技術的手段によれば、インク吐出部2b
に充填されたインク3のうち制御電極4の配設箇所に対
応した部分が加熱手段7によって集中加熱される。この
とき、集中加熱されたインク3部分については、表面張
力及び粘度が低下して飛翔し易い状態に設定される一方
、上記制御電極4の配設箇所に隣接した箇所のインク3
部分については、表面張力及び粘度が低下しない分飛翔
し難い状態に保たれる。この状態において、制御電極4
と対向電極5との間に画像情報に応じた静電信号として
それ程エネルギ量の大きくないものを印加すると、イン
ク3の表面張力及び粘度のコントラストから、制御電極
4に面した飛翔し易い状態のインク3部分のみがインク
3面と対向電極5との間に形成される静電界の誘引力に
より対向電極5の手前側に配置された記録シート6側へ
確実に飛翔するのである。
[Operation] According to the technical means as described above, the ink ejection section 2b
A portion of the ink 3 filled in the ink 3 corresponding to the location where the control electrode 4 is disposed is intensively heated by the heating means 7 . At this time, the surface tension and viscosity of the ink 3 portion that has been intensively heated is reduced and the ink 3 is set in a state where it is easy to fly.
As for the part, the surface tension and viscosity are not lowered, and the part is kept in a state where it is difficult to fly. In this state, the control electrode 4
When a not-so-large electrostatic signal corresponding to the image information is applied between the ink 3 and the counter electrode 5, the contrast between the surface tension and viscosity of the ink 3 makes it easier for the ink 3 facing the control electrode 4 to fly. Only the portion of the ink 3 reliably flies toward the recording sheet 6 disposed in front of the counter electrode 5 due to the attractive force of the electrostatic field formed between the surface of the ink 3 and the counter electrode 5.

[実施例] 以下、添附図面に示す実施例に基づいてこの発明の詳細
な説明する。
[Embodiments] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.

◎実施例1 第2図において、インクジェット記録装置は、インク吐
出口2aがIJIされたスリット状のインク室2を有す
るヘッド本体1と、インク吐出口2aに面したインク吐
出部2bに充填されるインク3の画素密度に応じた各単
位領域に面して配設される多数の制御電極4からなる電
極アレイと、上記インク吐出口2aに対向して配設され
る対向電極5と、上記インク吐出部2b内のインク3を
M m Ti電極の配設パターンに応じた温度分布をも
って加熱する加熱手段7とを備えている。
◎Example 1 In FIG. 2, an inkjet recording apparatus includes a head main body 1 having a slit-shaped ink chamber 2 in which an ink discharge port 2a is IJI, and an ink discharge portion 2b facing the ink discharge port 2a is filled with ink. an electrode array consisting of a large number of control electrodes 4 disposed facing each unit area according to the pixel density of the ink 3; a counter electrode 5 disposed facing the ink ejection opening 2a; It is provided with a heating means 7 that heats the ink 3 in the discharge portion 2b with a temperature distribution according to the arrangement pattern of the M m Ti electrodes.

この実施例において、上記ヘッド本体1は、第2図に示
すように、アルミナセラミックスやガラス等からなる一
対の絶縁基板11.12をスペーサ部12aを介して所
定寸法(この実施例では50μm)で離間配置し、この
一対の絶縁基板lL12間にスリット状のインク室2を
形成すると共に、このインク室2のインク吐出口2a側
を吐出すべきインク3が保持されるインク吐出部2aと
して確保するようにしたものである。そして、上記イン
ク室2に充填されるインク3は、ジイソプロピルナフタ
リンを主溶剤とする染料溶解型の油性尋電性インクであ
り、粘度については常潟で35cps、80℃で6cp
s、表面張力については常温で36 dyne/ as
 、 80℃で28dyne/cIR1電気抵抗率につ
いては常温で1080備、80’Cで10701のもの
である。そしてまた、インク3の供給圧としてはインク
3の表面形状が静電信号非印加時にヘッド本体1端部と
略平行になるように設定されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the head main body 1 has a pair of insulating substrates 11 and 12 made of alumina ceramics, glass, etc. separated by a predetermined size (50 μm in this embodiment) through a spacer portion 12a. A slit-shaped ink chamber 2 is formed between the pair of insulating substrates LL12, and the ink discharge port 2a side of the ink chamber 2 is secured as an ink discharge portion 2a in which ink 3 to be discharged is held. This is how it was done. The ink 3 filled in the ink chamber 2 is a dye-soluble oil-based ink containing diisopropylnaphthalene as the main solvent, and has a viscosity of 35 cps at Tokogata and 6 cps at 80°C.
s, surface tension is 36 dyne/as at room temperature
The electrical resistivity of 28dyne/cIR1 at 80°C is 1080 at room temperature and 10701 at 80'C. Furthermore, the supply pressure of the ink 3 is set so that the surface shape of the ink 3 is approximately parallel to the end of the head body 1 when no electrostatic signal is applied.

また、上記一方の絶縁基板11の内面のうち上記インク
吐出部2bに対応した箇所には、第2図及び第3図に示
すように、加熱手段7の構成要素である発熱抵抗体20
が画素密麿(この実施例においては8本/履)に応じて
配設されている。この実施例において、上記発熱抵抗体
20は、NiCrを用いて絶縁基板11のインク吐出部
2bに対応した箇所と艮手方向両端寄りとにおいてコ字
型の帯状にパターン化した後、抵抗体として必要な箇所
のみ残してCr/Auの金属熱51i膜からなる通電用
導体21を形成したものであり、この発熱抵抗体20は
、100Ω程度の抵抗値をもって絶縁基板11の端部か
ら100μmだけ後退した位置に配設される。そして、
上記絶縁基板11の内面全域には、発熱抵抗体20及び
通電用導体21を被覆する5in2からなる絶縁層22
が2μm程度の厚みをもって着膜されている。そしてま
た、上記発熱抵抗体20の通電用4休21には熱信号印
加手段23が接$jfされている。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a heating resistor 20, which is a component of the heating means 7, is provided at a location corresponding to the ink discharge portion 2b on the inner surface of the one insulating substrate 11.
are arranged according to the pixel density (in this embodiment, 8 pixels/layer). In this embodiment, the heat generating resistor 20 is formed into a U-shaped band pattern using NiCr at a location corresponding to the ink ejection portion 2b of the insulating substrate 11 and near both ends in the direction of the arm. A current-carrying conductor 21 made of a Cr/Au metal heat 51i film is formed, leaving only the necessary parts. It will be placed in the specified position. and,
The entire inner surface of the insulating substrate 11 is covered with an insulating layer 22 of 5in2 that covers the heating resistor 20 and the current-carrying conductor 21.
is deposited with a thickness of about 2 μm. Further, a thermal signal applying means 23 is connected to the energizing contact 21 of the heating resistor 20.

更に、上記絶縁基板11の絶縁層22上には画素密泣に
応じた制御N極4が形成されている。この1I11制御
電極4は、上記絶縁基板11の絶縁層22上に厚さ1.
0OOAのCr層、その上に1μmのCu層、更にその
上に1000AのCr層からな′る金1i1層を全面に
蒸着し、この全面金属層に対してフォトリソグラフ工程
を施すことにより内索密度の電極パターンを形成したも
のである。この制t!IIfj電極4は絶縁基板11の
#Ii部から約50℃1mだけ後退させて配設されてお
り、これらの制御電極4上には、付着物等による制御電
極4間の短絡を極力防止するために、絶縁基板11の端
部から500μmだけ露出部を残して5102等からな
る絶縁保護II!131が約1.0μmの厚みで着膜さ
れている。そして、上記各制御電極4には画像情報に応
じr+350 (V)、O(V)(1)パルス信号を切
換え供給する第一の静電信号印加手段32が接続されて
いる。
Furthermore, a control N-pole 4 is formed on the insulating layer 22 of the insulating substrate 11 in accordance with pixel secretion. This 1I11 control electrode 4 is formed on the insulating layer 22 of the insulating substrate 11 to a thickness of 1.
A Cr layer of 0OOA, a Cu layer of 1 μm on top of that, and a 1i1 gold layer of 1000A Cr layer on top of that are vapor-deposited over the entire surface, and a photolithography process is applied to this entire metal layer to form the inner cable. A dense electrode pattern is formed. This system! The IIfj electrodes 4 are arranged at a distance of about 50° C. 1 m from the #Ii portion of the insulating substrate 11, and on these control electrodes 4, in order to prevent short circuits between the control electrodes 4 due to deposits etc. as much as possible. Insulation protection II consisting of 5102, etc., leaving an exposed part of 500 μm from the edge of the insulating substrate 11! 131 is deposited to a thickness of about 1.0 μm. A first electrostatic signal applying means 32 is connected to each of the control electrodes 4, which selectively supplies r+350 (V) and O(V) (1) pulse signals in accordance with image information.

更にまた、上記対向電極5はステップ回転可能なロール
状部材であって、記録シート6の搬送部材としての機能
をも具備しており、この対向電極5はヘッド本体1の端
部から約250μmの空隙を隔てて配設されると共に、
この対向電極5には画像情報に応L;T−1,700(
V)、O(V)のパルス信号を切換え供給する第二の静
電信号印加手段33が接続されている。
Furthermore, the counter electrode 5 is a roll-shaped member that can be rotated in steps, and also has the function of a conveying member for the recording sheet 6. While being arranged across a gap,
This counter electrode 5 has L; T-1,700 (
A second electrostatic signal applying means 33 for switching and supplying pulse signals of V) and O(V) is connected.

また、この実施例において用いられる熱信号印加手段2
3及び各静電信号印加手段32.33からなる駆動回路
を第4図に示す。
Further, the thermal signal applying means 2 used in this embodiment
FIG. 4 shows a drive circuit consisting of electrostatic signal applying means 32 and 33.

同図において、符号41は駆動回路全体の動作の基準ク
ロックCLを生成する水晶発撮回路、42は上記基準り
OツクCLを入力信号とするカウンタ、43はカウンタ
42の計数値信号Kをデコードして第5図に示すような
熱タイミング信号T1、ラッチ信号T2、出力イネーブ
ル信号T3及びデータ転送タイミング信QT4を出力す
る例えばP L A (Programable Lo
gic Array )からなるデコーダであって、第
5図の1ライン繰返し周tlcfQにカウンタリセット
信号Rを出力して上記カウンタ42の計数動作をリセッ
トするようになっている。尚、44は上記転送タイミン
グf+i号T1及び基準クロックCしをゲートすること
により第5図に示すようなデータ転送りロックCL1を
生成する転送りロック生成ゲートである。
In the figure, reference numeral 41 is a crystal oscillator circuit that generates a reference clock CL for the operation of the entire drive circuit, 42 is a counter that receives the reference clock CL as an input signal, and 43 is a decoder for decoding the count value signal K of the counter 42. For example, a PLA (Programmable Lo
gic Array), and outputs a counter reset signal R during one line repetition period tlcfQ in FIG. 5 to reset the counting operation of the counter 42. 44 is a transfer lock generation gate which generates a data transfer lock CL1 as shown in FIG. 5 by gating the transfer timing f+i number T1 and the reference clock C.

この実施例において、熱信号印加手段23は、上記熱タ
イミング信号TI  (この実施例では2m5)に周期
してオン動作するスイッチング東予45を有し、スイッ
チング素子45オン動作時にて対応する発熱抵抗体20
へ所定の加熱電圧■aを印加するようになっている。ま
た、上記第一の静電信号印加手段32は、シリアルな画
像データDTをデータ転送りロックCL1に応じて格納
すると共にパラレルデータとして出力するシフトレジス
タ46と、上記ラッチ信号T2に応じてシフトレジスタ
46からのデータをラッチするラッチ回路47と、この
ラッチ回路47内のデータを入力し、上記出力イネーブ
ル信号T3に基づき上記データに応じた信号を出力する
ゲート回路48と、このゲート回路48からの出力に基
づいてオンオフ動作し、対応する制御電極4に制御電極
電源電圧vb  <この実施例では350 (V))1
0 (V)を選択的に印加する高圧スイッチング素子4
9とで構成されている。更に、上記第二の静電信号印加
手段33は、上記出カイネーブル信@T3に周期してオ
ン動作し、対向電1fi5に対向電極TI源電電圧C(
この実施例では−1,700(v))を印加する高圧ス
イッチング素子50を有している。
In this embodiment, the thermal signal applying means 23 has a switching device 45 that is turned on periodically according to the thermal timing signal TI (2m5 in this example), and when the switching element 45 is turned on, the corresponding heating resistor 20
A predetermined heating voltage (a) is applied to. The first electrostatic signal applying means 32 also includes a shift register 46 that stores the serial image data DT in accordance with the data transfer lock CL1 and outputs it as parallel data, and a shift register 46 that stores the serial image data DT in accordance with the data transfer lock CL1 and outputs it as parallel data. A latch circuit 47 that latches data from 46, a gate circuit 48 that inputs the data in this latch circuit 47 and outputs a signal according to the data based on the output enable signal T3, and It operates on and off based on the output, and the control electrode power supply voltage vb <350 (V) in this example)1 is applied to the corresponding control electrode 4.
High voltage switching element 4 that selectively applies 0 (V)
It consists of 9. Further, the second electrostatic signal applying means 33 is turned on periodically in response to the output enable signal @T3, and applies the counter electrode TI power supply voltage C(
This embodiment includes a high voltage switching element 50 that applies -1,700 (v).

次に、この実施例に係るインクジェット記録装置の作動
を説明する。
Next, the operation of the inkjet recording apparatus according to this embodiment will be explained.

今、1ライン分の印字シーケンスに着目すると、先ず、
画素密度単位に配列された発熱抵抗体20が第5図に示
す熱タイミング信号T1に周期して加熱駆動され、それ
に遅れて、制御電極4に画像情報に応じた制御信号が出
力イネーブル信号T3に周期して印加されると共に、対
向電極5には第5図に示す駆動信号DRが出力イネーブ
ル信号T3に周期して印加される。
Now, if we focus on the printing sequence for one line, first,
The heating resistors 20 arranged in units of pixel density are heated and driven periodically according to the thermal timing signal T1 shown in FIG. At the same time, the drive signal DR shown in FIG. 5 is applied to the counter electrode 5 periodically as well as the output enable signal T3.

このような動作過程において、上記発熱抵抗体20への
加熱駆動が行われると、第2図及び第3図に示すように
、制m電極4に対応したインク単位領域Mのみが例えば
80℃程度に集中加熱される。このとき、インク単位領
域M以外のインク3部分の温度は略常温のままであるた
め、インク吐出部2a内のインク3の温度分布は制tI
I電極4の配設パターンに対応したコントラストを持つ
。このため、制御Il電極4に対応したインクψ位領域
Mの表面張力、粘度が上記温度の上昇に伴って低下し、
このインク単位領域Mのみが飛翔し易い状態に設定され
る一方、制御電極4の配設箇所以外の箇所におけるイン
ク3部分の表面張力、粘度は飛翔し難い状態を保つ。こ
の状態において、制御電極4と対向電極5との間に画像
情報に応じた静電信号が印加されると、インク3面から
記録シート6側へ向かって画像情報パターンに応じた静
電界パターンが形成され、この静電界パターンに基づく
誘引力によって画像情報に応じたインク単位領域Mのみ
が記録シート6側へ隆起し、隆起したインク柱3a  
(第2図に仮想線で示す)の先端が記録シート6に接触
付着し、印字ドツトDが形成されるのである。
In such an operation process, when the heating resistor 20 is heated, only the ink unit area M corresponding to the control electrode 4 is heated to about 80° C., for example, as shown in FIGS. 2 and 3. is heated centrally. At this time, since the temperature of the ink 3 portions other than the ink unit area M remains at approximately room temperature, the temperature distribution of the ink 3 within the ink discharge section 2a is controlled by tI.
It has a contrast corresponding to the arrangement pattern of the I electrodes 4. Therefore, the surface tension and viscosity of the ink ψ position region M corresponding to the control Il electrode 4 decrease as the temperature rises,
Only this ink unit region M is set to be in a state where it is easy to fly, while the surface tension and viscosity of the ink 3 portion at locations other than the location where the control electrode 4 is arranged maintain a state where it is difficult to fly. In this state, when an electrostatic signal corresponding to the image information is applied between the control electrode 4 and the counter electrode 5, an electrostatic field pattern corresponding to the image information pattern is generated from the ink 3 surface toward the recording sheet 6 side. Due to the attractive force based on this electrostatic field pattern, only the ink unit area M corresponding to the image information is raised toward the recording sheet 6 side, resulting in a raised ink column 3a.
The leading edge of the dot (indicated by the imaginary line in FIG. 2) comes into contact with and adheres to the recording sheet 6, and a printed dot D is formed.

この実施例に係るものの性能を評価するに当って、加熱
手段として一様加熱するタイプのものと比較したところ
、時分割駆動せずに隣接ドツトの分割ができるという印
字結果を得ることが確認された。
When evaluating the performance of this embodiment, we compared it with a type that uses uniform heating as a heating means, and it was confirmed that printing results could be obtained in which adjacent dots could be divided without time-division driving. Ta.

また、この実施例においては、上記加熱手段7は、上記
発熱抵抗体20に静電信号に周期したパルス電流を供給
するものになっているため、発熱抵抗体20に対し連続
した電流を供給するタイプに比べて、長時間の使用に際
しても、インク3に熱が必要以上に蓄積してインクの温
度分布のコントラストを損うという事態は有効に回避さ
れる。
Furthermore, in this embodiment, the heating means 7 supplies the heating resistor 20 with a pulse current that is periodic to an electrostatic signal, so it supplies a continuous current to the heating resistor 20. Compared to the type, even when used for a long time, it is possible to effectively avoid a situation in which heat accumulates in the ink 3 more than necessary and the contrast of the temperature distribution of the ink is impaired.

実施例2 この実施例に係るインクジェット記録装置にありては、
第6図に示すように、加熱手段7を構成する発熱抵抗体
20の構成が実施例1と妥なっている。
Example 2 In the inkjet recording apparatus according to this example,
As shown in FIG. 6, the configuration of the heating resistor 20 constituting the heating means 7 is similar to that of the first embodiment.

同図において、上記各発熱抵抗体20は、両側に配置さ
れる通電用導体21に面した領域にて一対の接続部20
aを有し、この接続m20aにインク室2の深さ方向に
延びるU字状延長部20bを連結したものである。
In the figure, each heating resistor 20 has a pair of connecting portions 20 in a region facing the current-carrying conductors 21 arranged on both sides.
a, and a U-shaped extension 20b extending in the depth direction of the ink chamber 2 is connected to this connection m20a.

従って、この実施例に係るインクジェット記録装置によ
れば、実施例1と同様な作用、効果を奏するほか、イン
ク吐出部2b内の制till電極4に対応′したインク
単位領域Mの温度分布を深さ方向で広V!囲に亘って均
一にすることができるため、飛翔すべきインク単位領域
Mの全体を飛翔し易い状態に設定することができ、その
分、インク3の飛翔動作をより安定させることができる
Therefore, according to the inkjet recording apparatus according to this embodiment, in addition to achieving the same functions and effects as those of the first embodiment, the temperature distribution of the ink unit region M corresponding to the control till electrode 4 in the ink ejection portion 2b can be improved. Wide V in the opposite direction! Since the ink can be made uniform over the surrounding area, the entire ink unit region M to be ejected can be set in a state where it is easy to eject, and the ejecting operation of the ink 3 can be made more stable accordingly.

友1璽ユ この実施例に係るインクジェット記録装置にあっては、
第7図に示すように、実施例1.2と異なる加熱手段7
としての発熱部を有している。
Friend 1 In the inkjet recording apparatus according to this embodiment,
As shown in FIG. 7, heating means 7 different from Example 1.2.
It has a heat generating part.

すなわち、上記加熱手段7の発熱部は、インク吐出部2
bの長さ方向に沿って一体的に延びる発熱抵抗体25を
配設すると共に、その両側に通電用導体26を配設し、
制tIll電極4の配設箇所に対応した発熱抵抗体部分
25aのインク室2の深さ方向寸法幅を他の部分25b
より狭く設定し、制m電極4の配設箇所に対応した発熱
抵抗体部分25aの発熱Φを他の部分25bよりも大き
くするようになっている。
That is, the heating section of the heating means 7 is connected to the ink ejecting section 2.
A heating resistor 25 is disposed integrally extending along the length direction of b, and current-carrying conductors 26 are disposed on both sides thereof,
The dimension width in the depth direction of the ink chamber 2 of the heating resistor portion 25a corresponding to the location where the control electrode 4 is disposed is set to the other portion 25b.
It is set narrower, and the heat generation Φ of the heating resistor portion 25a corresponding to the location where the control electrode 4 is disposed is made larger than that of the other portion 25b.

従って、この実施例によれば、祠IIl電極4の配設箇
所に対応しないインク3部分も幅寸法の大きい発熱抵抗
体部分25bによって若干加熱されることになるが、発
熱抵抗体25の抵抗変化を適宜調整しておけば、幅寸法
の小さい発熱抵抗体部分25aに対応したインク単位領
域Mが所望のコントラストを保ちながら集中加熱される
ことになるので、上記各実施例と同様な作用、効果を奏
することになる。
Therefore, according to this embodiment, the portion of the ink 3 that does not correspond to the location where the shrine IIl electrode 4 is disposed is also slightly heated by the heating resistor portion 25b having a large width, but the resistance of the heating resistor 25 changes. By adjusting as appropriate, the ink unit area M corresponding to the heating resistor portion 25a having a small width can be heated in a concentrated manner while maintaining the desired contrast, so that the same functions and effects as in each of the above embodiments can be achieved. will be played.

尚、この実施例においては、発熱抵抗体25の幅寸法を
変化させることによりインク吐出部2b内のインク3に
対し適宜のffl Iff分布を持たせるようにしてい
るが、これに限られるものではなく、例えばM8図に示
すように、発熱抵抗体25の厚さ寸法を適宜変化させて
、婢い発熱抵抗体部分25Cの発熱量を厚い他の部分2
5dより多く設定するようにしてもよいし、第9図に示
すように、インク吐出部2bの長さ方向に沿って均一な
幅寸法及び厚みの発熱抵抗体25を連続的に配設し、こ
の発熱抵抗体25を覆う絶縁層27の厚さ寸法を適宜変
化させ、薄い絶縁m部分27aの方が厚い絶縁層部分2
7bよりも熱伝達速痕がよいことを利用したものがある
In this embodiment, by changing the width dimension of the heating resistor 25, the ink 3 in the ink ejection section 2b is given an appropriate ffl Iff distribution, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in Fig. M8, the thickness of the heating resistor 25 is appropriately changed to reduce the amount of heat generated by the bulky heating resistor portion 25C compared to the thicker portion 2.
5d or more, or as shown in FIG. 9, heat generating resistors 25 having uniform width and thickness may be continuously arranged along the length direction of the ink ejection portion 2b. The thickness of the insulating layer 27 covering the heating resistor 25 is changed as appropriate, so that the thin insulating m portion 27a is thicker than the thick insulating layer portion 2.
There is a method that takes advantage of the fact that it has better heat transfer traces than 7b.

[発明の効果] 以上説明してきたように、この発明に係るインクジェッ
ト記録装置によれば、加熱手段を工夫することで、各制
tlL!!極に対応したインク部分のみの表面張力及び
粘度を低下させてインクを飛翔し易い状態に変化させ、
この段階で画像パターンに応じた静電界をインクに作用
させるようにしたので、静電界のエネルギレベルをそれ
程大きくしなくても、制御電極に対応したインク部分を
画像パターンに対応させて確実に飛翔させることが可能
になる。このため、画素密度を高く設定して画素密度に
応じた各制御電極を一括駆動したとしても、インクの誤
飛翔を有効に防止しながら、隣接する制tIl電極間で
の電圧リークを有効に防止することができ、安定した高
速高密痩記録を実現することができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the inkjet recording apparatus according to the present invention, by devising the heating means, each system tlL! ! The surface tension and viscosity of only the ink portion corresponding to the pole are reduced to make the ink easier to fly,
At this stage, an electrostatic field corresponding to the image pattern is applied to the ink, so the ink portion corresponding to the control electrode corresponds to the image pattern and can be reliably ejected without increasing the energy level of the electrostatic field. It becomes possible to do so. Therefore, even if the pixel density is set high and each control electrode according to the pixel density is driven all at once, it effectively prevents ink from flying erroneously and also effectively prevents voltage leakage between adjacent control electrodes. It is possible to achieve stable, high-speed, high-density thinning recording.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明に係るインクジェット記録装置の概略
構成を示す説明図、第2図はこの発明に係るインクジェ
ット記録装置の実施例1を示す断面説明図、第3図は第
2図中■方向から見た矢視図、第4図は実施例1におい
て用いられる駆動回路を示すブロック図、第5図は実施
例1に係るインクジェット記録装置の動作を示すタイミ
ングチV−ト、第6図及び第7図はこの発明に係るイン
クジェット記録装置の実施例2及び実施例3の要部を示
す第3図に相当する説明図、第8図及び第9図はこの発
明に係るインクジェット記録装置の変形例を示す要?’
、Is 111i面図である。 [符号の説明] (1)・・・ヘッド本体 (2)・・・インク室 (2a)・・・インク吐出口 (2b)・・・インク吐出部 (3)・・・インク (4)・・・制御電極 (5)・・・対向電極 (6)・・・記録シート (7)・・・加熱手段 (20,25)・・・発熱抵抗体 (23)・・・熱信号印加手段(駆動部)特許出願人 
 富士ゼロックス株式会社代 理 人  弁理士 中村
 智廣 (外2名) 第1図 20;発熱抵抗体 23:熱信号印加手段 第2図 第3図 第6図
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an inkjet recording device according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional explanatory diagram showing Embodiment 1 of the inkjet recording device according to the present invention, and FIG. 3 is a direction shown in 4 is a block diagram showing the drive circuit used in the first embodiment, FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment, and FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 3 showing essential parts of Example 2 and Example 3 of the inkjet recording apparatus according to the present invention, and FIGS. 8 and 9 are modifications of the inkjet recording apparatus according to the present invention. Need an example? '
, Is 111i plane view. [Explanation of symbols] (1)...Head body (2)...Ink chamber (2a)...Ink discharge port (2b)...Ink discharge portion (3)...Ink (4)... ... Control electrode (5) ... Counter electrode (6) ... Recording sheet (7) ... Heating means (20, 25) ... Heating resistor (23) ... Heat signal application means ( Drive unit) Patent applicant
Fuji Xerox Co., Ltd. Representative Patent Attorney Tomohiro Nakamura (2 others) Fig. 1 20; Heating resistor 23: Heat signal application means Fig. 2 Fig. 3 Fig. 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)インク吐出口(2a)が開設されたインク室(2)
を有するヘッド本体(1)と、前記インク吐出口(2a
)に面したインク吐出部(2b)に充填されるインク(
3)の画素密度に応じた単位領域に対応して配設される
多数の制御電極(4)と、上記インク吐出口(2a)に
対向して配設される対向電極(5)とを備え、各制御電
極(4)と対向電極(5)との間に画像情報に応じた静
電信号を印加し、上記インク(3)面と対向電極(5)
との間に形成された静電界に基づく誘引力によって、対
向電極(5)の手前側に配置された記録シート(6)に
インク(3)を飛翔させるようにしたインクジェット記
録装置において、上記インク吐出部(2b)に充填され
たインク(3)の各制御電極(4)近傍が集中加熱され
る加熱手段(7)を設けたことを特徴とするインクジェ
ット記録装置。 2)加熱手段(7)は、発熱抵抗体(20、25)と、
この発熱抵抗体(20、25)に加熱電流を供給する駆
動部(23)とからなる特許請求の範囲1項記載のイン
クジェット記録装置。 3)駆動部(23)が静電信号の印加タイミングに周期
したパルス状の加熱電流を供給することを特徴とする特
許請求の範囲第2項記載のインクジェット記録装置。
[Claims] 1) An ink chamber (2) in which an ink discharge port (2a) is provided.
a head main body (1) having an ink discharge port (2a);
) The ink (
3), a large number of control electrodes (4) arranged corresponding to a unit area according to the pixel density, and a counter electrode (5) arranged opposite to the ink ejection port (2a). , an electrostatic signal according to the image information is applied between each control electrode (4) and the counter electrode (5), and the ink (3) surface and the counter electrode (5)
In an inkjet recording apparatus, the ink (3) is caused to fly onto a recording sheet (6) disposed in front of a counter electrode (5) by an attractive force based on an electrostatic field formed between the ink and the ink. An inkjet recording apparatus characterized in that a heating means (7) is provided for centrally heating the vicinity of each control electrode (4) of the ink (3) filled in the ejection part (2b). 2) The heating means (7) includes heating resistors (20, 25),
The inkjet recording apparatus according to claim 1, further comprising a drive section (23) that supplies heating current to the heating resistor (20, 25). 3) The inkjet recording apparatus according to claim 2, wherein the drive section (23) supplies a pulsed heating current periodically at the application timing of the electrostatic signal.
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