JPH11157080A - Ink jet recorder - Google Patents

Ink jet recorder

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JPH11157080A
JPH11157080A JP32871197A JP32871197A JPH11157080A JP H11157080 A JPH11157080 A JP H11157080A JP 32871197 A JP32871197 A JP 32871197A JP 32871197 A JP32871197 A JP 32871197A JP H11157080 A JPH11157080 A JP H11157080A
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ink
guide
convex
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recording
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Teruo Murakami
上 照 夫 村
Yasuo Hosaka
坂 靖 夫 保
Kazushi Nagato
戸 一 志 永
Hiroko Nomura
村 裕 子 野
Shuzo Hirahara
原 修 三 平
Hideyuki Nakao
尾 英 之 中
Koichi Ishii
井 浩 一 石
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Toshiba Corp
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect an ink guide protrusion from wiping or paper jam. SOLUTION: The ink jet recorder for recording a recording medium by flying an ink droplet containing at least a colorant component of an ink obtained by dispersing the colorant component in a solvent by operating an electrostatic force at the ink toward the medium comprises a plurality of individual electrodes 20 having at least protruding ink guides 10 to operate electrostatic forces, an ink supply means for supplying the ink to the electrodes 20, and a protective member 30 protruding from ends of the guides 10 to become an ink droplet flying position to the medium side to protect the individual electrodes.

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、特に色剤を分散させた液状インクを用い
て、このインク中の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記録を行なうインクジェット
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 a recording method using a liquid ink in which a colorant is dispersed, by flying at least a colorant component in the ink as an ink droplet onto a recording medium. The present invention relates to an ink jet recording apparatus that performs the following.

【0002】[0002]

【従来の技術】液状インクをインク滴と呼ばれる小さな
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。インクジェットプリン
タは、他の記録方法のプリンタと比べて騒音が少なく、
現像や定着など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。インクジェット
プリンタの方式は、現在までに数多く提案されている
が、特に(a)発熱体の熱により発生する蒸気の圧力で
インク滴を飛翔させる方式(例えば特公昭56−942
9、特公昭61−59911など)や、(b)圧電素子
によって発生される機械的な圧力パルスによりインク滴
を飛翔させる方式(例えば特公昭53−12138な
ど)が代表的なものである。
2. Description of the Related Art A device for recording an image by spraying liquid ink as small droplets called ink droplets on a recording medium to form recording dots has been put to practical use as an ink jet printer. Ink jet printers have less noise than other recording methods,
It has the advantage that processing such as development and fixing is unnecessary,
It is drawing attention as a plain paper recording technology. Many ink jet printer systems have been proposed so far. In particular, (a) a system in which ink droplets fly by the pressure of steam generated by the heat of a heating element (for example, Japanese Patent Publication No. 56-942)
9, and JP-B-61-59911) and (b) a method in which an ink droplet is caused to fly by a mechanical pressure pulse generated by a piezoelectric element (for example, JP-B-53-12138).

【0003】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)に対し直交する方向(以下、主走査方向)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、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
記録紙の幅と同一にした長尺ヘッドを用いて高速化した
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、次の理由によ
り容易なことではない。
A recording head (hereinafter, referred to as an ink jet head) used in an ink jet printer is mounted on a carriage and moves in a direction (hereinafter, main scanning direction) orthogonal to a conveying direction of recording paper (hereinafter, sub scanning direction). A serial scanning head that performs recording while moving has been put to practical use. With this serial scanning head, it is difficult to increase the recording speed. Therefore, a line-scanning type printer that uses a long head in which the length of the recording head is the same as the width of the recording paper has been considered, but practical use of such a line-scanning type head has been considered. It is not easy for the following reasons.

【0004】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って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
使う方式では、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使う方式では、インク流
路等の複雑な構造がさらに目詰まりを誘起しやすくして
いる。数十から百数十個程度のノズルを使用するシリア
ル走査型ヘッドよりもさらに多い数千にものぼる多数の
ノズルを用いるライン走査型ヘッドでは、確率的にかな
り高い頻度で目詰まりが発生し、実用上の信頼性を欠く
という問題を有していた。
[0004] In the ink jet recording system, a large number of individual fine nozzles corresponding to the resolution are provided. However, evaporation or volatilization of a solvent is liable to cause local concentration of ink in nature, which causes clogging of the nozzles. Cause. Furthermore, in the method using the pressure of steam for forming the ink jet, the adhesion of the insoluble substance formed by reacting with the ink thermally or chemically induces nozzle clogging, and the method using the pressure by the piezoelectric element In addition, a complicated structure such as an ink flow path makes it easier to induce clogging. In a line scanning head using a large number of nozzles as many as thousands, which is even more than a serial scanning head using tens to hundreds of tens of nozzles, clogging occurs with a high probability in probability, There was a problem of lack of practical reliability.

【0005】さらに、蒸気の圧力を用いる方法では、記
録紙上で直径50数μmの記録ドットに相当する直径2
0μm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のが困難である。ま
た圧電素子が発生する圧力を使う方式では、記録ヘッド
が複雑な構造となるために加工技術上の問題で解像度の
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方式においては、いずれの方式のも
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。
[0005] Further, in the method using the pressure of steam, the diameter 2 corresponding to a recording dot having a diameter of more than 50 μm on recording paper is used.
Since it is difficult to generate ink particles having a particle size of 0 μm or less, it is difficult to manufacture a high-resolution head. Further, in the method using the pressure generated by the piezoelectric element, it is difficult to manufacture a high-resolution head due to a processing technology problem because the recording head has a complicated structure. For this reason, in the conventional ink jet system, there is a problem that it is difficult to improve the resolution in any system.

【0006】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
液面からインクあるい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方式が提案されてい
る。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号公報参照)や、帯電した色剤成分を含むイ
ンクを用い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)などが提案さ
れている。これらの方式では、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
造か、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
記録ヘ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、後者は非常に
小さい径のインク粒を安定に生成し飛翔させることがで
きるため、高解像度化にも適している。
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 moved from the ink liquid level using an electrostatic force. There has been proposed an ink jet recording method in which a colorant component in the ink composition is made to fly as an ink droplet. Specifically, a method of flying ink droplets using electrostatic attraction (Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 7-502218) and a method of increasing the concentration of a colorant using an ink containing a charged colorant component to fly ink droplets (see Japanese Patent Publication No. 7-502218). 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 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. The latter is also suitable for high resolution because it can stably generate and fly ink droplets having a very small diameter.

【0007】しかし、上述した静電力で色剤成分をイン
ク滴として飛翔させる方式のインクジェット記録装置で
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。また、色
剤の帯電極性と同極性の電圧でインク滴を吐出させ記録
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に供給できないという問題点も有し
ていた。したがって、インク滴を所定の吐出点から安定
した状態で十分な量だけ吐出させ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。
However, in the ink jet recording apparatus of the type in which the colorant component is ejected as ink droplets by the above-described electrostatic force, since the recording head is nozzleless, it is effective in preventing clogging, but on the substrate of the recording head. There has been a problem that the ink droplets can be freely moved in the main scanning direction, so that the ejection positions of the ink droplets become unstable. In addition, since the ink droplets are ejected at a voltage having the same polarity as the charge polarity of the colorant and fly on the recording medium, the colorant component repels and escapes from the electrode position on the recording head, and the colorant component is converted into an ink droplet. However, there is also a problem that the ink cannot be supplied stably to the discharge position. Therefore, it is difficult to eject and fly a sufficient amount of ink droplets from a predetermined ejection point in a stable state, and there has been a problem that characters and images cannot be well recorded on a recording medium.

【0008】そこで、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に供給
でき、これにより、インク滴を目詰まりなく安定して吐
出・飛翔させることができるインクジェット記録装置が
提案されている。
Accordingly, the colorant component contained in the ink can be stably supplied to the leading edge of the individual electrode, which is the discharge position of the ink droplet, so that the ink droplet can be stably discharged and fly without clogging. A possible inkjet recording apparatus has been proposed.

【0009】図7は、このような従来のインクジェット
記録装置を示す斜視図であり、同図において、インク室
からインク吐出孔4にかけてインク1を案内するインク
ガイド10が設けられている。このインクガイド10
は、棒状の基部11と、この基部11より制御基板3方
向に突出する突出部12と、を備え、突出部12の中央
にはスリット13が形成され、その先端はスリット13
から側壁にかけて肩下がりに傾斜する傾斜面14となっ
ている。インクガイド10は絶縁性の樹脂から構成さ
れ、制御電極5に形成されたインク突出孔4と同じピッ
トで、一列につながった状態で形成されている。この様
な構造のヘッドで、インクを突出させたい制御電極5に
記録電圧をバイアス電圧に重畳させて印加すると、スリ
ット13中を毛管力で突出部12の先端まで上っていた
インクが、制御電極5と接地された対向電極(図示され
ず)の間の電界によって、インク滴となって飛び出し、
対向電極に接触している記録紙上に画点が形成される。
FIG. 7 is a perspective view showing such a conventional ink jet recording apparatus. In FIG. 7, an ink guide 10 for guiding the ink 1 from the ink chamber to the ink ejection hole 4 is provided. This ink guide 10
Has a rod-shaped base 11 and a protruding portion 12 protruding from the base 11 in the direction of the control board 3. A slit 13 is formed at the center of the protruding portion 12, and a tip of the slit 13 is formed.
The inclined surface 14 is inclined downward from the side to the side wall. The ink guide 10 is made of an insulating resin, and is formed in the same pit as the ink protrusion hole 4 formed in the control electrode 5 and connected in a line. When a recording voltage is applied to the control electrode 5 from which ink is to be projected in a manner superimposed on a bias voltage with the head having such a structure, the ink that has risen to the tip of the projection 12 in the slit 13 by capillary force is controlled. Due to the electric field between the electrode 5 and the grounded counter electrode (not shown), the droplets fly out as ink droplets,
Image dots are formed on the recording paper in contact with the counter electrode.

【0010】記録紙は、インクガイド10に対して相対
的に移動するので、画像信号に応じて記録信号を選択的
に印加することにより連続的に画像が形成されていく。
インクガイド10が突出部12を有することにより、イ
ンク吐出点が安定するので、綺麗な安定した画像を記録
できる。さらに、このような構造の記録ヘッドを同一平
面上に複数個連続して形成することができるため、制御
電極5を千鳥配置することなどによりヘッドの高解像度
化を容易に実現できるようになった。
Since the recording paper moves relatively to the ink guide 10, an image is continuously formed by selectively applying a recording signal in accordance with the image signal.
Since the ink guide 10 has the protruding portion 12, the ink discharge point is stabilized, so that a clear and stable image can be recorded. Further, since a plurality of recording heads having such a structure can be continuously formed on the same plane, high resolution of the head can be easily realized by arranging the control electrodes 5 in a staggered manner. .

【0011】しかし、上記従来のインクジェット記録装
置は、他のインクジェット記録方式と比較すると大きな
穴ではあるが、再びインク吐出孔4からインクを吐出さ
せる構造となってしまったために、長時間使用しない場
合などにはインクを完全にインク吐出孔4の周辺から抜
き取ってしまわないと、穴詰まりが発生してしまうこと
がある。この穴詰まりに対しては、インクジェット記録
装置特有の問題として、解決するための方策が長い間考
えられて来た。目詰まりの問題に対しては、キャッピン
グやワイピング、或いはインクを吸引することなどの対
策が従来から図られており、これらの方式によって、目
詰まりが非常に少なくなるとともに、目詰まりしたヘッ
ドも回復できるようになった。
However, the above-mentioned conventional ink jet recording apparatus has a large hole as compared with other ink jet recording systems, but has a structure in which ink is ejected from the ink ejection holes 4 again. For example, if the ink is not completely removed from the periphery of the ink ejection hole 4, the hole may be clogged. As a problem peculiar to the ink-jet recording apparatus, measures for solving the clogging have been considered for a long time. Conventionally, countermeasures such as capping, wiping, and suctioning ink have been taken to solve the problem of clogging. These methods reduce clogging extremely and also recover clogged heads. Now you can.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したイ
ンクガイド10は樹脂により製造されており、しかも穴
径200μm程度の中に入る構造になっているので、突
出部12の先端部は非常に細かく柔らかい状態になって
いる。したがって、従来行なわれてきたような目詰まり
対策を行なうと、突出部12を傷つけてしまう可能性が
大きくなる。特にヘッド表面を擦るワイピングに関して
は、全く不可能である。また、突出部12へのインクの
付着は、長時間の連続記録を行なっていても発生し、イ
ンクの吐出特性が変化してしまう場合もある。また、突
出部12が一旦乾いてしまうと、次にインクを飛ばそう
としても、インクが先端まで上がらないという問題が生
じてしまう。このような場合にも、従来のインクジェッ
ト記録装置ではヘッドを復帰させることが困難となって
しまった。さらに、紙ジャムが発生して、ヘッド付近で
の紙の折れ曲がりや、ヘッドへの衝突が生じた場合に
も、突出部12を傷つけてしまうという問題があった。
以上のように、突出部12を有するインクガイド10を
用いたために、新たな問題が幾つか発生してしまった。
However, since the above-described ink guide 10 is made of resin and has a structure that fits within a hole diameter of about 200 μm, the tip of the protrusion 12 is very fine. It is in a soft state. Therefore, if a measure against clogging as conventionally performed is taken, the possibility that the protruding portion 12 is damaged is increased. In particular, wiping that rubs the head surface is completely impossible. Further, the adhesion of the ink to the protruding portion 12 occurs even when continuous printing is performed for a long time, and the ink ejection characteristics may change. Further, once the protruding portion 12 has dried, there is a problem that the ink does not rise to the tip even if the ink is to be blown out next time. Even in such a case, it is difficult for the conventional inkjet recording apparatus to return the head. Further, when a paper jam occurs and the paper bends near the head or collides with the head, there is a problem that the protrusion 12 is damaged.
As described above, the use of the ink guide 10 having the protruding portions 12 has caused some new problems.

【0013】上記問題を解決するため、本発明はインク
吐出孔の近辺におけるインクの目詰まりを防止すると共
に記録媒体の紙詰まり等からインクガイドの損傷を回避
し、高解像度で良好な記録を行なうことのできるインク
ジェット記録装置を提供することを目的とする。
In order to solve the above problems, the present invention prevents ink clogging in the vicinity of the ink ejection holes and avoids damage to the ink guides due to paper jams in the recording medium, etc., and performs good recording with high resolution. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus capable of performing the above.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、本発明は、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て、少なくともこの色剤
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に複数個設けられると共
に、少なくとも凸状インクガイドを有する個別電極と、
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、インク滴飛翔位置となる前記凸状インクガイドの先
端部よりも前記記録媒体側へ突出して前記個別電極を保
護する保護部材と、を備えることを特徴とする。
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides an ink in which a coloring agent component is dispersed in a solvent by applying an electrostatic force to the ink to contain at least the coloring agent component. In an ink jet recording apparatus that performs recording by flying ink droplets toward a recording medium,
A plurality of individual electrodes are provided for applying the electrostatic force, and have at least a convex ink guide,
An ink supply unit that supplies the ink to the individual electrode; and a protection member that protrudes toward a recording medium side from a tip end of the convex ink guide that is an ink droplet flying position and protects the individual electrode. It is characterized by.

【0015】また、前記制御電極基板は、前記インク滴
飛翔方向に向けて穿設された貫通孔を有する絶縁性基板
と、前記絶縁性基板の少なくとも片面上に前記貫通孔に
対応して形成された制御電極とからなり、前記保護部材
は、前記制御電極基板上で前記記録媒体側に配置され、
前記凸状インクガイドは、前記貫通孔の略中心位置で、
インク滴飛翔位置となる先端部が前記制御電極基板表面
よりも前記記録媒体側に突出し、かつ前記保護部材の前
記記録媒体側表面よりも前記制御電極基板側に位置する
よう配置されていてもよい。
The control electrode substrate is formed on an insulating substrate having a through hole formed in the ink droplet flying direction, and formed on at least one surface of the insulating substrate so as to correspond to the through hole. The protection member is disposed on the recording medium side on the control electrode substrate,
The convex ink guide is located substantially at the center of the through hole,
A tip portion serving as an ink droplet flying position may be arranged so as to protrude more toward the recording medium than the control electrode substrate surface, and to be located closer to the control electrode substrate than the recording medium side surface of the protection member. .

【0016】なお、前記凸状インクガイドは、少なくと
も前記貫通孔表面からインク滴飛翔方向に突き出ている
部分の厚さが略一定で、先端を細く形成しても良い。ま
た、前記凸状インクガイドは、略中心位置にスリット状
の溝を形成してもよい。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、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
うようにしてもよい。
The convex ink guide may be formed so that at least a portion protruding from the surface of the through-hole in the direction in which the ink drops fly is substantially constant and the tip is thin. The convex ink guide may have a slit-like groove formed at a substantially central position. The coloring agent component is positively or negatively charged, and the recording is performed by causing 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. It may be performed.

【0017】以上のように、凸状インクガイドの先端部
の周囲を保護部材により覆うことにより、この先端部に
付着した液体インクが乾くのを防止することとなり、ま
た、保護部材はインクガイドの先端部よりは記録媒体側
に位置しているために、紙ジャムが発生した場合でも目
詰まりした紙がインクガイド先端に直接接触するのを防
ぐことになる。
As described above, by covering the periphery of the tip of the convex ink guide with the protective member, it is possible to prevent the liquid ink adhered to the tip from drying out. Since it is located closer to the recording medium than the leading end, even when paper jam occurs, the clogged paper is prevented from directly contacting the leading end of the ink guide.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態を詳細に説明する。図1は本発明の実施形態に係る
ライン走査型インクジェットヘッドを備えるインクジェ
ット記録装置の斜視図、図2は図1A−A’での断面図
である。本第1実施形態では、図3を用いて詳述するよ
うにインクを飛翔する個別電極20は、制御電極基板2
1と、凸状インクガイド10とからなり、この制御電極
基板2と、凸状インクガイド10はヘッドブロック21
に所定の方法で支持されている。さらに、凸状インクガ
イド10の周辺には保護部材30が形成され、凸状イン
クガイド10先端部がこの保護部材30と制御電極基板
2の間に位置するように配置されている。同図において
インク1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れたもので、制
御電極基板2とヘッドブロック21で形成されるインク
室9に、図示しないインク供給系から供給されて充填さ
れている。なお、本第1実施形態におけるヘッド構成を
1列8個のインクガイドが2列並ぶ構成としたが、これ
に限られないことはいうまでもない。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an ink jet recording apparatus provided with a line scanning type ink jet head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1A-A '. In the first embodiment, as will be described in detail with reference to FIG.
1 and a convex ink guide 10. The control electrode substrate 2 and the convex ink guide 10
Are supported in a predetermined manner. Further, a protective member 30 is formed around the convex ink guide 10, and the distal end of the convex ink guide 10 is disposed so as to be located between the protective member 30 and the control electrode substrate 2. In the drawing, ink 1 is a colloidal dispersion of a positively chargeable colorant component together with a charge control agent and a binder in an insulating solvent having a resistivity of 10 8 Ωcm or more. The ink chamber 9 formed by the ink jet head 2 and the head block 21 is supplied and filled from an ink supply system (not shown). Although the head configuration in the first embodiment has a configuration in which two rows of eight ink guides are arranged in one row, it is needless to say that the present invention is not limited to this.

【0019】図3は、図2で示した各記録ドットに対応
した個別電極20周辺の拡大図と、このインクジェット
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
である。前記制御電極基板2は、貫通孔4を有する絶縁
性基板3と、この貫通孔4の周囲で記録媒体側に形成さ
れている制御電極5とから構成されている。凸状インク
ガイド10はプラスチック樹脂やセラミックス等絶縁性
部材からなり、各インクガイド10の中心と前記貫通孔
4の中心とが等しくなるように同じ列間隔、ピットで配
置されている。各凸状インクガイド10は厚みが一定の
平板の先端を三角あるいは台形状に切り出し、かつ中心
に幅30〜50μm程度のスリット13を形成した形状
で、その先端部がインク滴飛翔位置となる。さらに各凸
状インクガイド10は、前述したように先端位置が前記
保護部材30と制御電極基板2面の間に位置するよう、
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。ここでインクガイド10
は、8個のインクガイドが一体で形成されている。
FIG. 3 is an enlarged view of the periphery of the individual electrode 20 corresponding to each recording dot shown in FIG. 2 and a diagram showing the configuration of an ink jet recording apparatus using this ink jet head. The control electrode substrate 2 includes an insulating substrate 3 having a through hole 4 and a control electrode 5 formed around the through hole 4 on the recording medium side. The convex ink guides 10 are made of an insulating member such as a plastic resin or ceramics, and are arranged at the same row interval and pits so that the center of each ink guide 10 is equal to the center of the through hole 4. Each of the convex ink guides 10 has a shape in which a flat plate having a constant thickness is cut into a triangular or trapezoidal shape, and a slit 13 having a width of about 30 to 50 μm is formed at the center. Further, as described above, each convex ink guide 10 has a tip position located between the protective member 30 and the control electrode substrate 2 surface.
It projects from the respective through-holes almost vertically in the ink droplet flight direction by a predetermined distance. Here the ink guide 10
Is formed integrally with eight ink guides.

【0020】凸状インクガイド10の先端に対向して記
録紙である記録媒体17が配置され、この記録媒体17
の背面に、記録媒体17を案内するプラテンの役割を兼
ねる対向電極18が配置されている。
A recording medium 17 which is a recording paper is disposed opposite the tip of the convex ink guide 10.
A counter electrode 18 also serving as a platen for guiding the recording medium 17 is arranged on the back surface of the recording medium 17.

【0021】つぎに、制御電極基板2の具体的構造例に
ついて図4を用いて説明する。図4は、制御電極基板2
を記録媒体17側から見た図であり、前記複数個の個別
電極20に対応して、絶縁性基板3に形成されている貫
通孔4と、この貫通孔4の周辺に設けられている個別の
制御電極5と、が主走査方向に二列でアレイ状に配列さ
れている。
Next, a specific example of the structure of the control electrode substrate 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the control electrode substrate 2
FIG. 5 is a diagram viewed from the recording medium 17 side, and shows a through hole 4 formed in the insulating substrate 3 corresponding to the plurality of individual electrodes 20 and an individual hole provided around the through hole 4. And the control electrodes 5 are arranged in an array in two rows in the main scanning direction.

【0022】ここで第1の実施形態では、絶縁性基板3
は25μm程度の厚さのポリイミドからなり、制御電極
5は18μm程度の厚さの銅箔からなり、貫通孔4の内
径は150から250μmΦ程度である。
Here, in the first embodiment, the insulating substrate 3
Is made of a polyimide having a thickness of about 25 μm, the control electrode 5 is made of a copper foil having a thickness of about 18 μm, and the inner diameter of the through hole 4 is about 150 to 250 μmΦ.

【0023】次に、第1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 first embodiment will be described.

【0024】記録時には、図2で示すインク室9に充填
されているインク1は貫通孔4から凸状インクガイド1
0の先端のインク飛翔位置に供給される。ここで、制御
電極5にバイアス電圧源6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
7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のパルス電圧が重畳される。一方、記録媒体
17の背面に設けられた対向電極18は、図のように接
地電位0Vに設定されている。
At the time of recording, the ink 1 filled in the ink chamber 9 shown in FIG.
0 is supplied to the ink flying position at the leading end. Here, a voltage of, for example, DC 1.5 kV is always applied as a bias to the control electrode 5 from the bias voltage source 6, and a pulse voltage of, for example, 500 V at the time of ON is superimposed on this as a signal voltage corresponding to the image signal from the signal voltage source 7. Is done. On the other hand, the counter electrode 18 provided on the back surface of the recording medium 17 is set to the ground potential 0 V as shown in the figure.

【0025】今、制御電極5がON状態(500Vが印
加された状態)となり、バイアスDC1.5kVに50
0Vのパルス電圧が重畳された合計2kVの電圧が加わ
ると、凸状インクガイド10先端のインク滴飛翔位置か
ら、色剤成分を中心とするインク滴8が飛び出し、対向
電極18に引っ張られて、該記録媒体17に向けて飛翔
して画像を形成する。
Now, the control electrode 5 is turned on (in a state where 500 V is applied), and the bias voltage is reduced to 1.5 kV by 50 kV.
When a total voltage of 2 kV on which the 0V pulse voltage is superimposed is applied, the ink droplet 8 centering on the colorant component jumps out of the ink droplet flying position at the tip of the convex ink guide 10, and is pulled by the counter electrode 18. The image flies toward the recording medium 17 to form an image.

【0026】このようにすると、インク1の流路が決ま
っているのでインク滴飛翔位置は凸状インクガイド10
のほぼ中央位置に定まり、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4とその周辺に設
けた制御電極内に液体インクを搬送し、この貫通孔4か
ら略垂直に突出した凸状インクガイド10の表面および
この凸状インクガイド10中央に形成されているスリッ
ト13中を濡れや表面張力でインク滴飛翔位置にインク
1を供給しているので、インク滴飛翔位置に形成される
メニスカスのサイズおよび位置が、インク供給系の圧力
などの状態、大気圧、機械的な振動の影響などの影響を
受けることなく安定に維持される。したがって、インク
滴8の飛翔が安定化され、記録媒体17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 1 is determined, the flying position of the ink droplet is set to the convex ink guide 10.
And the colorant component does not escape in the main scanning direction due to the application of a voltage during flight. Further, as shown in the present embodiment, the liquid ink is conveyed into the independent through-hole 4 and the control electrode provided around the through-hole 4, and the surface of the convex ink guide 10 projecting substantially perpendicularly from the through-hole 4 and Since the ink 1 is supplied to the ink droplet flying position by wetting or surface tension in the slit 13 formed at the center of the convex ink guide 10, the size and position of the meniscus formed at the ink droplet flying position are as follows. It is maintained stably without being affected by the state of the ink supply system such as pressure, the atmospheric pressure, or the influence of mechanical vibration. Therefore, the flight of the ink droplet 8 is stabilized, and a good image with a stable density can be recorded on the recording medium 17.

【0027】ここで図1で示した保護部材30の形状
は、1列8個からなる2列のインクガイド全体を囲むよ
うに形成されているが、図5に示すように1列8個から
なる2列のインクガイドの各列をそれぞれスリット32
により囲むように形成してもよい。さらに、図6で示す
ように、1列8個からなる2列のインクガイドのそれぞ
れを角孔34により個別に囲むように形成してもよい。
Here, the shape of the protective member 30 shown in FIG. 1 is formed so as to surround the entire two rows of ink guides consisting of eight rows, but as shown in FIG. Each row of the two rows of ink guides is slit 32
It may be formed so as to be surrounded by. Further, as shown in FIG. 6, two rows of ink guides each having eight rows may be formed so as to be individually surrounded by square holes 34.

【0028】なお、上記実施形態においては、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
きには以上述した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。また、制御電極に形成されている穴
の内径を貫通孔と同一にしたが、一回り大きくても良
い。また、制御電極5が絶縁性基板3上の記録媒体側に
配置されているが、反対の面に配置されても良い。
In the above embodiment, 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. At that time, all the voltages applied to the electrodes described above may be considered to have opposite polarities. Further, although the inside diameter of the hole formed in the control electrode is the same as the through hole, it may be slightly larger. Further, although the control electrode 5 is arranged on the recording medium side on the insulating substrate 3, it may be arranged on the opposite surface.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るインクジェット記録装置によれば、凸状インクガイド
の先端部よりも記録媒体側に位置する保護部材をインク
ガイドの周囲に設けたので、インクガイド先端における
インクの乾きを防止することができると共に、紙ジャム
やワイピングの際に紙やブラシが必要以上の力でインク
ガイド先端を直撃するのを防止することができ、インク
ガイドの長寿命化と高解像度の記録を保障できる効果が
ある。
As described above in detail, according to the ink jet recording apparatus of the present invention, the protection member located closer to the recording medium than the tip of the convex ink guide is provided around the ink guide. In addition to preventing the ink from drying at the tip of the ink guide, the paper and brush can be prevented from directly hitting the tip of the ink guide with excessive force during paper jam or wiping. This has the effect of ensuring a long life and high-resolution recording.

【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ヘ
ッドの斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of an inkjet head according to a first embodiment of the invention.

【図2】第1実施形態における図1のA−A’線切断の
断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1 in the first embodiment.

【図3】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、および要部の構成を示す断面
図。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an inkjet head unit and a main part of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment.

【図4】第1実施形態における制御電極基板の形状を示
す平面図。
FIG. 4 is a plan view showing the shape of a control electrode substrate according to the first embodiment.

【図5】本発明の第2実施形態に係るインクジェット記
録装置における保護部材の形状を示す斜視図。
FIG. 5 is a perspective view showing a shape of a protection member in an ink jet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装
置における保護部材の形状を示す斜視図。
FIG. 6 is a perspective view showing a shape of a protection member in the inkjet recording apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図7】従来のインクジェット記録装置のインクガイド
を示す斜視図。
FIG. 7 is a perspective view showing an ink guide of a conventional inkjet recording apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インク 2 制御電極基板 3 絶縁基板 4 貫通孔 6 バイアス電圧源 7 信号電圧源 8 インク滴 9 インク室 10 凸状インクガイド 11 基部 12 突出部 13 スリット 20 個別電極 30 保護部材 REFERENCE SIGNS LIST 1 ink 2 control electrode substrate 3 insulating substrate 4 through hole 6 bias voltage source 7 signal voltage source 8 ink drop 9 ink chamber 10 convex ink guide 11 base 12 protrusion 13 slit 20 individual electrode 30 protective member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野 村 裕 子 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 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuko Nomura 1 Koko Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba R & D Center Co., Ltd. Komukai Toshiba-cho 1 Toshiba R & D Center (72) Inventor Hideyuki Nakao 1 Komukai Toshiba-cho 1-City, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Toshiba R & D Center (72) Inventor Koichi Ishii 1 Toshiba R & D Center, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】溶媒中に色剤成分を分散させたインクに静
電力を作用させて、少なくともこの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に複数個設けられると共
に、少なくとも凸状インクガイドを有する個別電極と、 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、 インク滴飛翔位置となる前記凸状インクガイドの先端部
よりも前記記録媒体側へ突出して前記個別電極を保護す
る保護部材と、 を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
An ink jet recording apparatus which performs recording by applying an electrostatic force to an ink in which a colorant component is dispersed in a solvent to fly at least an ink droplet containing the colorant component toward a recording medium. A plurality of individual electrodes provided for applying the electrostatic force and having at least a convex ink guide; an ink supply means for supplying the ink to the individual electrodes; and the convex ink serving as an ink droplet flying position A protecting member that protrudes toward the recording medium side from a leading end of the guide and protects the individual electrodes.
【請求項2】前記複数個の個別電極は制御電極基板と凸
状インクガイドとから構成され、 前記制御電極基板は、前記インク滴飛翔方向に向けて穿
設された貫通孔を有する絶縁性基板と、前記絶縁性基板
の少なくとも片面上に前記貫通孔に対応して形成された
制御電極とからなり、 前記保護部材は、前記制御電極基板上で前記記録媒体側
に配置され、 前記凸状インクガイドは、前記貫通孔の略中心位置で、
インク滴飛翔位置となる先端部が前記制御電極基板表面
よりも前記記録媒体側に突出し、かつ前記保護部材の前
記記録媒体側表面よりも前記制御電極基板側に位置する
よう配置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 method according to claim 1, wherein the plurality of individual electrodes comprise a control electrode substrate and a convex ink guide, and the control electrode substrate has an insulating substrate having a through-hole formed in the ink droplet flying direction. And a control electrode formed on at least one surface of the insulating substrate so as to correspond to the through hole. The protection member is disposed on the control medium substrate on the recording medium side, and the convex ink The guide is located substantially at the center of the through hole,
A tip portion serving as an ink droplet flying position protrudes toward the recording medium side from the control electrode substrate surface, and is arranged so as to be located closer to the control electrode substrate side than the recording medium side surface of the protection member. 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、少なくとも前記
貫通孔表面からインク滴飛翔方向に突き出ている部分の
厚さが略一定で、先端が細くなっていることを特徴とす
る請求項1または請求項2に記載のインクジェット記録
装置。
3. The convex ink guide according to claim 1, wherein at least a portion of the convex ink guide protruding from the surface of the through-hole in the direction in which the ink drops fly is substantially constant, and the tip is thin. The inkjet recording apparatus according to claim 2.
【請求項4】前記凸状インクガイドは、先端部の略中心
位置にスリット状の溝が形成されていることを特徴とす
る請求項1ないし請求項3の何れかに記載のインクジェ
ット記録装置。
4. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said convex ink guide has a slit-like groove formed at a substantially central position of a front end portion.
【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、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ないし請求項4の何れかに記載のインクジェ
ット記録装置。
5. The color material component is positively or negatively charged, and an electrostatic force having the same polarity as the color material component is applied to fly an ink droplet containing at least the color material component toward a recording medium. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the recording is performed by:
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