JPH1120170A - Ink jet recording device - Google Patents
Ink jet recording deviceInfo
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- JPH1120170A JPH1120170A JP18240797A JP18240797A JPH1120170A JP H1120170 A JPH1120170 A JP H1120170A JP 18240797 A JP18240797 A JP 18240797A JP 18240797 A JP18240797 A JP 18240797A JP H1120170 A JPH1120170 A JP H1120170A
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
【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
含む情報の記録を行なうインクジェット記録装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus, 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 information including 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飛翔させて記録ドット(画点)
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
機械式記録装置と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と比べて現像や定着など
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。2. Description of the Related Art Recording dots (pixels) are formed by flying liquid ink as fine droplets called ink droplets onto a recording medium.
A recording apparatus that records an image by forming an image has been put to practical use as an inkjet 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. It 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61-59911号公報等参
照)や、(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53-1
2138号公報参照)等がある。Various types of ink-jet printers have been proposed so far. Typical methods include (a) discharging and flying ink droplets by the pressure of steam generated by the heat of a heating element. A piezoelectric method in which ink droplets are ejected by a mechanical pressure pulse generated by a piezoelectric element (for example, see Japanese Patent Publication No. 56-9429 and Japanese Patent Publication No. 61-59911). (Special Publication 53-1
No. 2138).
【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には困難が
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現することは、以下の理由によ
り容易なことではない。A recording head (hereinafter, referred to as an ink-jet head) used in an ink-jet printer is mounted on a carriage and is orthogonal to a conveying direction of a recording sheet (hereinafter, referred to as a sub-scanning direction) (hereinafter, main scanning). A serial scanning head that performs recording while moving in the direction has been put to practical use. Since the serial scanning head cannot perform recording unless it is always moved by a predetermined amount in the main scanning direction, it is difficult to increase the recording 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. Realization 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って局部的なインクの濃縮が
生じ易く、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要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でさえもノズル
の目詰まりが発生する可能性があるが、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、
更に高い発生頻度でノズルが目詰まりすることが確率的
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 a solvent is liable to cause local concentration of ink, which is a cause of clogging of the nozzles. Cause. Further, in the method of using the pressure of steam for forming an ink jet, the adhesion of unnecessary substances formed by reacting with the ink thermally or chemically induces nozzle clogging, and the pressure by a piezoelectric element is used. In the system, a complicated structure such as an ink flow path makes it easier to induce nozzle clogging. Even a serial scanning head using several tens to hundreds of tens of nozzles can cause nozzle clogging, but a line scanning head using many thousands of nozzles In
Further, it has been proved stochastically that the nozzles are clogged with a higher frequency of occurrence, and there is a problem that practical reliability is lacking.
【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記録
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 recording apparatus, there is a problem that it is difficult to improve the resolution in any method.
【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
液面からインクまた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。In order to solve these problems, a voltage is applied to an electrode array formed by arranging a plurality of individual electrodes formed of thin films on a substrate, and ink or ink is discharged from the ink liquid surface using 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.
【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インクの目詰ま
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 (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 49-62024 and 56-62024)
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-502218) and a method in which the concentration of a coloring material is increased by using an ink containing a charged coloring material component to fly ink droplets (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-502218). In these systems, the recording head has a slit-shaped nozzle structure that does not require a nozzle for each individual dot,
Alternatively, because of the nozzleless structure that does not require a partition of the ink flow path for each individual dot, it is effective for preventing and recovering from clogging of ink, which has been a major obstacle in realizing a line scanning recording head. is there. In the latter method of increasing the colorant concentration, ink droplets having a very small particle diameter can be stably generated and fly, so that the method 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、上述の
帯電した色剤成分を含むインクを用いて色剤濃度を高め
てインク滴を飛翔させる方法では、通常、色剤の帯電極
性とそれに印加される電圧の極性とを同一に設定する。
これは、色剤に電極から遠ざける方向の力を作用させる
ためであり、色剤成分を吐出させる目的からすると当然
のことである。ただし、電圧印加時の色剤の移動方向は
必ずしもインク滴の吐出方向とは限らず、ヘッド構造に
よっては電極から横方向に色剤が逃れることも有り得
る。このような場合には、インク滴は吐出されずに電極
から横方向に広がるだけである。これは、静電力による
インクへの圧力が、バブルの発生や圧電体による圧力と
比べてかなり低く、インクの表面張力に打ち勝てないこ
とが原因となっている。そのために、電圧印加箇所にお
けるインクの表面張力が極力小さくでき、電界力を十分
に作用できるような構造で、かつ色剤が逃げ難い工夫が
必要となる。However, in the above-described method of increasing the concentration of the colorant using the ink containing the charged colorant component and causing the ink droplets to fly, the charge polarity of the colorant and the voltage applied to it are usually used. Set the same polarity as the voltage.
This is for applying a force in the direction away from the electrode to the color material, and is natural for the purpose of discharging the color material component. However, the direction of movement of the colorant when a voltage is applied is not necessarily the direction of ejection of the ink droplet, and the colorant may escape from the electrode in the horizontal direction depending on the head structure. In such a case, the ink droplet is not ejected but only spreads laterally from the electrode. This is because the pressure on the ink due to the electrostatic force is considerably lower than the pressure due to the generation of bubbles or the piezoelectric material, and the ink cannot overcome the surface tension of the ink. For this reason, it is necessary to have a structure in which the surface tension of the ink at the voltage application point can be made as small as possible and the electric field force can be sufficiently exerted, and that the colorant does not easily escape.
【0010】これを実現するために、インク滴吐出位置
の構造を錘の形状に形成したり、インクの毛管力を利用
してインクを所定の位置まで確実に供給・保持するよう
に構成したり、また、電気的な方法で色剤の不要な移動
を阻止する用に構成するなど種々の改良が提案されてい
る。これらの改良のうち、インク吐出構造を錘の形状に
するという構成は、インクの吐出箇所のピッチを狭める
(つまり、ノズルを高密度化する)上で不利なものであ
る。すなわち、錘形状を高密度に配列するには製造上の
困難性を伴うものであり、さらにインク形状のコントラ
ストを確保する上でも限界がある。また、吐出の信頼性
を保持するためには、電極上にインクの薄膜が形成され
ていることが、電界強度の確保という面から必要である
が、その反面、インクの乾燥や鏡像力あるいは含有する
定着成分による色剤の電極への付着といった現象が発生
する原因ともなり、一定期間動作を停止させた後にイン
クの吐出が困難になるという問題があった。In order to realize this, the structure of the ink droplet ejection position is formed in the shape of a weight, or the ink is reliably supplied and held to a predetermined position by utilizing the capillary force of the ink. Also, various improvements have been proposed, such as a configuration for preventing unnecessary movement of the colorant by an electric method. Among these improvements, the configuration in which the ink ejection structure is formed in the shape of a weight is disadvantageous in narrowing the pitch of ink ejection locations (that is, increasing the density of nozzles). In other words, arranging the weights at a high density involves manufacturing difficulties, and there is a limit in securing the contrast of the ink shapes. In order to maintain the reliability of ejection, it is necessary to form a thin film of ink on the electrode from the viewpoint of securing the electric field strength. This causes a phenomenon such as the adhesion of the coloring material to the electrode due to the fixing component, which causes a problem that it becomes difficult to discharge the ink after the operation is stopped for a certain period.
【0011】本発明は上記問題を解決するために為され
たものであり、インクジェット記録方式の利点を確保し
つつ、より高密度なノズル配列が形成でき、しかもイン
クの乾燥等の問題を除去できる信頼性の高いインクジェ
ット記録装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and it is possible to form a higher-density nozzle array while eliminating the problem of ink drying while securing the advantages of the ink jet recording system. An object is to provide a highly reliable ink jet recording apparatus.
【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、請求項1に係るインクジェット記録装置は、色剤が
溶媒中に分散された液体インクに対して電圧を印加し、
インク滴を飛翔させて記録媒体に画点を形成することに
より、情報の記録を行なうインクジェット記録装置にお
いて、スペーサを介して積層されると共にこのスペーサ
を介して対向する表面に導電層が形成された平板状の絶
縁基板を含む記録ヘッドと、前記記録ヘッドの前記絶縁
基板間に前記色剤を含む前記液体インクを供給するイン
ク供給手段と、前記絶縁基板間の液体インクから形成さ
れたインク滴を前記記録ヘッドから前記記録媒体に対し
て飛翔させるため、前記記録ヘッドの前記導電層に電圧
を印加する電圧供給手段と、を備えることを特徴として
いる。In order to achieve the above object, an ink jet recording apparatus according to claim 1 applies a voltage to a liquid ink in which a coloring material is dispersed in a solvent,
In an ink jet recording apparatus for recording information by flying ink droplets to form image points on a recording medium, a conductive layer was formed on a surface facing each other via a spacer while being laminated via a spacer. A recording head including a flat insulating substrate, an ink supply unit for supplying the liquid ink including the colorant between the insulating substrates of the recording head, and an ink droplet formed from the liquid ink between the insulating substrates. A voltage supply unit configured to apply a voltage to the conductive layer of the recording head so as to fly from the recording head to the recording medium.
【0013】また、請求項2に係るインクジェット記録
装置は、請求項1に記載のものにおいて、前記記録ヘッ
ドを構成する絶縁基板が、前記記録媒体側に突出する突
出部分を有すると共に、この突出部分は先端に近づく程
先細りとなっていることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the first aspect, the insulating substrate constituting the recording head has a protruding portion protruding toward the recording medium, and the protruding portion. Is characterized in that it tapers toward the tip.
【0014】また、請求項3に係るインクジェット記録
装置は、請求項1に記載のものにおいて、前記記録ヘッ
ドが、前記スペーサが介装された前記絶縁基板の間に設
けられ、その先端部が前記絶縁基板の先端部よりも記録
媒体側に突出すると共に、前記インク滴を飛翔させるイ
ンク吐出用基板を備えることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus according to the first aspect, wherein the recording head is provided between the insulating substrates on which the spacers are interposed, and a leading end of the recording head is provided. An ink ejection substrate that projects toward the recording medium from the tip of the insulating substrate and that causes the ink droplets to fly is provided.
【0015】さらに、請求項4に係るインクジェット記
録装置は、請求項3に記載のものにおいて、前記インク
吐出用基板は、その先端部が平坦面となった先端面を有
すると共にこの先端面が前記絶縁基板の先端部よりも前
記記録媒体方向へ突出していることを特徴としている。Further, the ink jet recording apparatus according to claim 4 is the ink jet recording apparatus according to claim 3, wherein the ink discharge substrate has a front end surface having a flat front end portion, and the front end surface is flat. It is characterized in that it protrudes from the tip of the insulating substrate in the direction of the recording medium.
【0016】さらに、請求項5に係るインクジェット記
録装置は、請求項3に記載のものにおいて、前記インク
吐出用基板は、その先端部にスリットを有すると共に、
このスリットの両内壁とこの基板の両外壁との間に両肩
下がりの傾斜面を有することを特徴としている。Further, according to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the third aspect, the ink discharging substrate has a slit at a tip end thereof,
The present invention is characterized in that there are inclined surfaces inclined down both shoulders between both inner walls of the slit and both outer walls of the substrate.
【0017】さらに、請求項6に係るインクジェット記
録装置は、請求項4または請求項5に記載のものにおい
て、前記インク吐出用基板は、少なくともその外周側に
導電層を備えることを特徴としている。Furthermore, an ink jet recording apparatus according to claim 6 is the ink jet recording apparatus according to claim 4 or 5, wherein the ink discharging substrate is provided with a conductive layer at least on an outer peripheral side thereof.
【0018】また、請求項7に係るインクジェット記録
装置は、請求項1に記載のものにおいて、前記インク供
給手段が、前記スペーサを介し対向して積層された前記
絶縁基板の間のインク溜まりに前記液体インクを供給す
るインク供給路と、前記記録媒体方向への飛翔が行なわ
れてインク濃度の薄くなった液体インクを前記インク溜
まりから回収するインク回収路と、を備えることを特徴
としている。According to a seventh aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the first aspect, the ink supply means is provided in the ink reservoir between the insulating substrates stacked so as to face each other via the spacer. An ink supply path for supplying liquid ink, and an ink recovery path for recovering from the ink reservoir the liquid ink having a reduced ink density by flying toward the recording medium.
【0019】さらに、請求項8に係るインクジェット記
録装置は、請求項7に記載のものにおいて、前記インク
供給路およびインク回収路は、それぞれ複数組設けられ
ると共に、前記バイパス流路は、各組のインク供給路お
よびインク回収路毎にその形成位置を異ならせて各組毎
に設けられていることを特徴としている。According to an eighth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the seventh aspect, the ink supply path and the ink recovery path are provided in a plurality of sets, respectively, and the bypass flow path is provided in each set. The ink supply path and the ink recovery path are formed in different positions, and are provided for each set.
【0020】また、請求項9に係るインクジェット記録
装置は、請求項1に記載のものにおいて、前記電圧供給
手段が、絶縁基板の対向する表面に形成された導電層に
対して同一の電圧を供給して、前記絶縁基板の離隔距離
の略中点に対応する前記記録媒体の所望箇所に画点を形
成するようにしたことを特徴としている。According to a ninth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the first aspect, the voltage supply means supplies the same voltage to the conductive layers formed on the opposing surfaces of the insulating substrate. Then, an image point is formed at a desired position on the recording medium corresponding to a substantially middle point of the separation distance of the insulating substrate.
【0021】さらに、請求項10に係るインクジェット
記録装置は、請求項9に記載のものにおいて、前記電圧
供給手段が、絶縁基板の対向する表面に形成された導電
層に対して異なる電圧を供給して、前記絶縁基板の離隔
距離の中点から位置ずれした前記記録媒体の所望箇所に
画点を形成するようにしたことを特徴としている。Further, in the ink jet recording apparatus according to a tenth aspect, in the ink jet recording apparatus according to the ninth aspect, the voltage supply means supplies a different voltage to a conductive layer formed on an opposing surface of the insulating substrate. Thus, an image point is formed at a desired position of the recording medium which is displaced from a middle point of the separation distance of the insulating substrate.
【0022】また、請求項11に係るインクジェット記
録装置は、請求項1に記載のものにおいて、前記記録ヘ
ッドが、前記絶縁基板の積層方向に複数設けられると共
に、この積層方向に直交する方向にもマトリックス状に
複数列設けられ、一定の二次元的範囲に対応する前記記
録媒体の所定領域に対して記録情報に基づくインク滴の
飛翔を可能とするよう構成したことを特徴としている。According to an eleventh aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the first aspect, a plurality of the recording heads are provided in a laminating direction of the insulating substrate and also in a direction orthogonal to the laminating direction. A plurality of rows are provided in a matrix so that ink droplets can fly based on print information in a predetermined area of the print medium corresponding to a fixed two-dimensional range.
【0023】請求項12に係るインクジェット記録装置
は、色剤が溶媒中に分散された液体インクに対して電圧
を印加し、インク滴を飛翔させて記録媒体上に画点を形
成することにより、情報の記録を行なうインクジェット
記録装置において、スペーサを介して積層され他絶縁基
板,この絶縁基板の間に設けられてその先端部が前記絶
縁基板の先端部よりも前記記録媒体側に突出する導電性
のインク吐出用基板,を含む記録ヘッドと、前記記録ヘ
ッドの前記絶縁基板間に前記色剤を含む前記液体インク
を供給するインク供給手段と、前記絶縁基板間の液体イ
ンクから形成されたインク滴を前記記録ヘッドから前記
記録媒体に対して飛翔させるため、前記記録ヘッドを構
成する前記インク吐出用基板に電圧を印加する電圧供給
手段と、を備えることを特徴としている。According to a twelfth aspect of the present invention, a voltage is applied to a liquid ink in which a colorant is dispersed in a solvent, and an ink droplet is caused to fly to form a dot on a recording medium. In an ink jet recording apparatus for recording information, another insulating substrate laminated via a spacer, provided between the insulating substrates, and having a leading end protruding toward the recording medium from the leading end of the insulating substrate. A recording head including an ink discharge substrate, an ink supply means for supplying the liquid ink containing the colorant between the insulating substrates of the recording head, and ink droplets formed from the liquid ink between the insulating substrates And a voltage supply unit for applying a voltage to the ink discharge substrate that constitutes the recording head in order to fly the recording medium from the recording head to the recording medium. It is characterized by a door.
【0024】また、請求項13に係るインクジェット記
録装置は、請求項12に記載のものにおいて、前記イン
ク吐出用基板は、その先端部にスリットを有すると共
に、このスリットの両内壁とこの基板の両外壁との間に
両肩下がりの傾斜面を有することを特徴としている。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus according to the twelfth aspect, the ink discharge substrate has a slit at a tip end thereof, and both inner walls of the slit and both ends of the substrate. It is characterized in that it has an inclined surface falling down from both shoulders with the outer wall.
【0025】以上の構成において、色剤が溶媒中に分散
した液体インクに対して電圧を印加し、インク滴を飛翔
させることで画点形成を行なうインクジェット記録装置
において、表面に導電層を形成した平板状の絶縁基板
(以下、インク保持基板と呼ぶ)をスペーサを介して積
層して構成され、インク保持基板間に液体インクを供給
し、該導電層に電圧を印加することでインク滴の飛翔を
生じさせる。インク保持基板は特に先端が先細り形状を
呈している。In the above configuration, a conductive layer is formed on the surface of an ink jet recording apparatus in which a voltage is applied to a liquid ink in which a coloring agent is dispersed in a solvent to form an image spot by causing ink droplets to fly. A flat insulating substrate (hereinafter, referred to as an ink holding substrate) is stacked with a spacer interposed therebetween, and a liquid ink is supplied between the ink holding substrates and a voltage is applied to the conductive layer to cause the ink droplets to fly. Cause. The ink holding substrate particularly has a tapered tip.
【0026】インクはインク保持基板間に形成された狭
い空間(以下、個別インク流路と呼ぶ)を、毛管力によ
り移動し確実にインク保持基板の先端まで到達し、イン
ク保持基板間で保持される。インク滴は2枚のインク保
持基板間を中心として、その先端から吐出する。本記録
ヘッドは絶縁基板を積層するだけで形成しているために
インク保持基板間を一単位とするノズルのピッチは絶縁
基板とスペーサの厚みだけに依存する。The ink moves in a narrow space (hereinafter, referred to as an individual ink flow path) formed between the ink holding substrates by capillary force, reaches the tip of the ink holding substrate without fail, and is held between the ink holding substrates. You. The ink droplets are ejected from the leading ends of the two ink-holding substrates. Since the present recording head is formed only by laminating the insulating substrates, the pitch of the nozzles with one unit between the ink holding substrates depends only on the thickness of the insulating substrate and the spacer.
【0027】ノズルを形成する2枚のインク保持基板の
導電層に印加する信号電圧については、同一の電圧を設
定してもいいし、異なる振幅の電圧を印加しても構わな
い。前者の場合には、ノズル中央部を中心としたインク
滴の吐出が生じ、後者の場合には電圧の振幅が低い方に
位置が偏って、インク滴が吐出する。Regarding the signal voltages applied to the conductive layers of the two ink holding substrates forming the nozzles, the same voltage may be set or voltages having different amplitudes may be applied. In the former case, ink droplets are ejected around the center of the nozzle, and in the latter case, the ink droplets are ejected with the position biased toward the lower voltage amplitude.
【0028】また、表面に導電層を形成したインク保持
基板と、先端に突起を有する、絶縁物からなる基板(以
下、インク吐出用基板という)とをスペーサを介して順
次積層して、導電層に電圧を印加することでも、同様な
作用が得られる。インク保持基板は先端が先細り形状で
もいいし、そうでなくても構わない。この場合には、イ
ンク保持基板間でインクを保持しつつ、その間に挿入さ
れたインク吐出用基板の突起からインク滴を吐出するこ
とになり、インクの吐出動作は専らインク吐出用基板の
形状等に大きく依存する。また、ノズルのピッチはイン
ク保持基板、スペーサ、及びインク吐出用基板それぞれ
の厚みに依存する。インク吐出用基板を絶縁物だけで構
成し、インク保持基板を導電層を有する絶縁基板あるい
は導電基板そのもので構成して、該導電層に電圧を印加
することでも同様に作用する。Further, an ink holding substrate having a conductive layer formed on the surface and a substrate made of an insulator having a projection at the tip (hereinafter, referred to as an ink discharge substrate) are sequentially laminated via a spacer to form a conductive layer. A similar effect can be obtained by applying a voltage to. The tip of the ink holding substrate may be tapered or not. In this case, while the ink is held between the ink holding substrates, the ink droplets are ejected from the protrusions of the ink ejection substrate inserted therebetween, and the ink ejection operation is performed only by the shape of the ink ejection substrate. Greatly depends on Further, the pitch of the nozzles depends on the thickness of each of the ink holding substrate, the spacer, and the ink discharging substrate. The same effect can be obtained by configuring the ink discharging substrate only with an insulator, and configuring the ink holding substrate with an insulating substrate having a conductive layer or the conductive substrate itself, and applying a voltage to the conductive layer.
【0029】以上の構成は単一のノズルを積層する場合
に限らず、インク保持基板もしくはインク吐出用基板が
積層方向と垂直な方向に対して、それぞれ複数の先細り
形状部もしくは突起を有することも可能である。この場
合には、2次元的にノズルを配置することが可能とな
る。The above construction is not limited to the case where a single nozzle is laminated, but the ink holding substrate or the ink discharging substrate may have a plurality of tapered portions or projections in a direction perpendicular to the laminating direction. It is possible. In this case, it is possible to arrange the nozzles two-dimensionally.
【0030】インクの制御機構としては、記録ヘッドの
上方もしくは下方のいずれかにはインク供給部を、もう
一方にインク回収部を備えて構成される。インク供給部
から流出したインクはスペーサの周囲に沿って流れ、イ
ンク回収部へと流入する。The ink control mechanism includes an ink supply section above or below the recording head and an ink recovery section on the other side. The ink flowing out of the ink supply unit flows along the periphery of the spacer and flows into the ink recovery unit.
【0031】もしくは、インク供給部及び回収部は記録
ヘッドの側面に設置し、インク保持基板及びスペーサ内
部に、インク保持基板及びスペーサの積層方向と垂直な
方向にインクの共通流路を設けて構成される。インク共
通流路は、少なくともインク供給流路及びインク回収流
路の2経路を含み、各々のスペーサにはインク共通流路
と個別インク流路とのバイパスが形成されている。イン
ク供給部から流出したインクは共通流路を各個別インク
流路に供給され、スペーサの周囲に沿ってヘッドの逆側
に到達した後、別の共通流路を経てインク回収部へと流
入する。Alternatively, the ink supply unit and the recovery unit are provided on the side of the recording head, and a common ink flow path is provided inside the ink holding substrate and the spacer in a direction perpendicular to the laminating direction of the ink holding substrate and the spacer. Is done. The ink common flow path includes at least two paths of an ink supply flow path and an ink recovery flow path, and each spacer has a bypass formed between the ink common flow path and the individual ink flow path. The ink that has flowed out of the ink supply unit is supplied to each individual ink channel through a common channel, reaches the opposite side of the head along the periphery of the spacer, and then flows into the ink recovery unit via another common channel. .
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るインクジェッ
ト記録装置の実施形態について、添付図面を参照しなが
ら詳細に説明する。図1は、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主要部の構成を示すもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the ink jet recording apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a configuration of a main part of an inkjet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【0033】図1において、インクジェット記録装置
は、インク滴2を記録媒体50方向に飛翔させるため記
録媒体50の主走査方向に配列された複数のノズル14
と、これらのノズル14に共通に設けられたインク供給
部30と、同じくインク回収部31と、インク供給タン
ク32と、インク回収タンク33と、により構成されて
いる。In FIG. 1, the ink jet recording apparatus includes a plurality of nozzles 14 arranged in the main scanning direction of the recording medium 50 so that the ink droplets 2 fly toward the recording medium 50.
And an ink supply unit 30 provided commonly to these nozzles 14, an ink collection unit 31, an ink supply tank 32, and an ink collection tank 33.
【0034】1単位のノズル14は、図2に示すような
一方の表面に導電層10を有する絶縁基板11よりなる
インク保持基板12を2枚用意し、図1に示すように、
導電層10が内側になるようにして内部スペーサ20を
介して貼りあわせて構成されている。このノズル14に
は、個別インク流路13が形成され、さらに外部スペー
サ21を介してノズル14同士が積層されている。絶縁
基板11としては、ポリイミド、ガラスエポキシ樹脂あ
るいはポリエーテルサルフォンなどの材料が用いられ
る。表面の導電層10は、銅や金を蒸着などで形成する
ことができる。スペーサ20,21は通常の絶縁材料に
より構成される。インク保持基板12は、先端での電界
強度を高めると共に、インク滴の形状を錘型または涙滴
型に近似させることによりインク滴の吐出を容易にする
ことを目的として先端が先細り形状を呈している。For one unit of nozzle 14, two ink holding substrates 12 each composed of an insulating substrate 11 having a conductive layer 10 on one surface as shown in FIG. 2 are prepared, and as shown in FIG.
It is configured such that the conductive layer 10 is attached to the inside with the internal spacer 20 interposed therebetween. The individual ink flow paths 13 are formed in the nozzles 14, and the nozzles 14 are further laminated via an external spacer 21. As the insulating substrate 11, a material such as polyimide, glass epoxy resin, or polyethersulfone is used. The conductive layer 10 on the surface can be formed by depositing copper or gold. The spacers 20, 21 are made of a normal insulating material. The ink holding substrate 12 has a tapered tip for the purpose of increasing the electric field strength at the tip and making the shape of the ink droplet approximate to a cone shape or a teardrop shape to facilitate the ejection of the ink droplet. I have.
【0035】記録ヘッド1の後方には内部スペーサ20
を挟んで上下にインク供給部30およびインク回収部3
1を具備しており、内部には共に振動等の外乱による影
響の低減、あるいはインクの安定した流れの形成を確保
すべく、スポンジ等のインク保持が可能なインク保持材
が挿入されている。インク供給部30とインク回収部3
1は、上下いずれにも設置することが可能である。ま
た、インク供給部30とインク回収部31にはそれぞれ
インク供給タンク32及びインク回収タンク33が接続
されている。Behind the recording head 1, an internal spacer 20 is provided.
The ink supply unit 30 and the ink recovery unit 3
In addition, an ink holding material such as a sponge, which can hold ink, is inserted into the inside thereof in order to reduce the influence of disturbance such as vibration or to form a stable flow of ink. Ink supply unit 30 and ink recovery unit 3
1 can be installed either above or below. An ink supply tank 32 and an ink recovery tank 33 are connected to the ink supply unit 30 and the ink recovery unit 31, respectively.
【0036】各ノズル14を構成する一対のインク保持
基板12には、個別の信号電圧源41と共通のバイアス
電圧源42とが接続されている。記録ヘッド前方には、
表面に記録媒体50を巻き付けた導電性のドラム51を
0.5mm程度のギャップを介して具備しており、ドラ
ム51は電気的に接地されている。また、使用するイン
ク1は、プラス帯電性の色剤成分を帯電制御剤やバイン
ダ等と共に、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。An individual signal voltage source 41 and a common bias voltage source 42 are connected to the pair of ink holding substrates 12 constituting each nozzle 14. In front of the recording head,
A conductive drum 51 around which a recording medium 50 is wound is provided with a gap of about 0.5 mm on the surface, and the drum 51 is electrically grounded. The ink 1 to be used is one in which a positively-chargeable colorant component is colloidally dispersed and suspended in an insulating solvent together with a charge control agent, a binder, and the like.
【0037】次に、上記構成を有する記録ヘッドの動作
について説明する。インク供給タンク32から供給され
たインク1は、インク供給部30のインク保持材を充填
した後、個別インク供給部13を満たしながらノズル1
4の先端へと流れる。一対のインク保持基板12は非常
に狭い流路を形成しているため、インク1に対しては強
い毛管力が働く。そのため、インク1は確実にノズル1
4の先端へと到達することができる。その後、内部スペ
ーサ20の周りを伝うように流れ(図1中の矢印)、イ
ンク回収部31へと流入し、インク回収タンク33に回
収される。Next, the operation of the recording head having the above configuration will be described. After the ink 1 supplied from the ink supply tank 32 fills the ink holding material of the ink supply unit 30, the ink 1
4 flows to the tip. Since the pair of ink holding substrates 12 form a very narrow flow path, a strong capillary force acts on the ink 1. As a result, the ink 1
4 can be reached. After that, it flows so as to travel around the inner spacer 20 (arrow in FIG. 1), flows into the ink recovery unit 31, and is recovered in the ink recovery tank 33.
【0038】ノズル14中のインク1は、一部が開放面
に晒されているが、強い表面張力が働いているため、イ
ンクがノズルから滴り落ちるようなことはない。前述し
たように、インク滴2は通常のインク濃度よりも高い割
合で色剤を含有するため、通常はノズル14の先端での
色剤の量が不足状態となりかねない。そこで、ノズル1
4の先端でのインク濃度を一定値に保持するため、上記
のようにインクに積極的に流れを形成している。よっ
て、ノズル14先端からインク回収部31へ向かうイン
クは濃度が低下している。Although a part of the ink 1 in the nozzle 14 is exposed to the open surface, since the strong surface tension is applied, the ink does not drip from the nozzle. As described above, since the ink droplet 2 contains the colorant at a higher ratio than the normal ink concentration, the amount of the colorant at the tip of the nozzle 14 may usually be insufficient. Therefore, nozzle 1
In order to maintain the ink density at the tip of No. 4 at a constant value, a flow is actively formed in the ink as described above. Therefore, the density of the ink flowing from the tip of the nozzle 14 to the ink recovery unit 31 is reduced.
【0039】インクの全体的な流れは図1中の矢印が示
す通りであり、内部スペーサ20を介して上側がインク
供給流路13aとなり、下側がインク回収流路13bを
形成している。インクジェット記録装置が記録動作に入
ると、各ノズル14の導電層10にはバイアス電圧とし
て例えば1.4kVが印加される。このとき、ノズル1
4先端ではインク1中の色剤粒子がインク内部に形成さ
れた電界によりインク表面付近に集中して分布するよう
になり、ノズル14の最先端にはインク1の薄層が形成
される(図3(a))。The overall flow of the ink is as shown by the arrow in FIG. 1. The upper side forms an ink supply channel 13a and the lower side forms an ink recovery channel 13b via the internal spacer 20. When the inkjet recording apparatus starts a recording operation, a bias voltage of, for example, 1.4 kV is applied to the conductive layer 10 of each nozzle 14. At this time, nozzle 1
At the four tips, the colorant particles in the ink 1 become concentrated and distributed near the ink surface due to the electric field formed inside the ink, and a thin layer of the ink 1 is formed at the tip of the nozzle 14 (FIG. 3 (a)).
【0040】次に、信号電圧源41より例えば400V
の矩形波状のパルス電圧が重畳されると、ノズル14を
構成する2つのインク保持基板12の端部を裾野とする
メニスカスが形成され、メニスカス先端からインク滴2
が吐出する(図3(b))。吐出したインク滴2は、記
録ヘッドとドラム51との間に形成される電界により飛
翔し、記録媒体50上に到達して画点を形成する。Next, for example, 400 V from the signal voltage source 41
Is superimposed, a meniscus having the ends of the two ink holding substrates 12 forming the nozzle 14 as skirts is formed, and the ink droplet 2 is formed from the tip of the meniscus.
Is discharged (FIG. 3B). The ejected ink droplet 2 flies by the electric field formed between the recording head and the drum 51, reaches the recording medium 50, and forms an image point.
【0041】以上のように、本発明においては、インク
1を2枚のインク保持基板12間に形成される狭い流路
で供給することにより、インク1に働く毛管力を最大限
に利用できるため、インク供給の確実性を高めるととも
に、装置の振動等の外乱に対しても、その影響を極力低
減することが可能である。また、インク滴2の吐出位置
は2枚のインク保持基板12間の中心位置にあるため、
この部分のインク1はインク保持基板12から常に一定
の位置離れて保持されており、鏡像力あるいは含有する
定着成分による、色剤粒子のインク保持基板12への付
着、もしくはインクの乾燥等の問題を除去することがで
きる。つまり、インク滴2の吐出動作を一定期間中止し
たときに再吐出が困難になるといった不具合を極力抑え
ることが可能になる。As described above, in the present invention, the capillary force acting on the ink 1 can be used to the maximum by supplying the ink 1 through the narrow flow path formed between the two ink holding substrates 12. In addition, it is possible to increase the reliability of the ink supply and to reduce the influence of disturbance such as vibration of the apparatus as much as possible. Further, since the ejection position of the ink droplet 2 is at the center position between the two ink holding substrates 12,
The ink 1 in this portion is always held at a fixed position away from the ink holding substrate 12, and there are problems such as adhesion of the colorant particles to the ink holding substrate 12 or drying of the ink due to a mirror image or a contained fixing component. Can be removed. That is, it is possible to minimize the problem that re-discharge becomes difficult when the discharge operation of the ink droplet 2 is stopped for a certain period.
【0042】また、ノズル14のピッチはインク保持基
板12、内部スペーサ20及び外部スペーサ21の厚み
に依存するため、それらの値を調節することで、より高
密度なノズル配置を実現することが可能となる。本発明
は積層構造をとるために、強度的に有利な構造であり、
記録紙のジャム等が発生した場合にも記録ヘッドの損傷
を軽減でき、信頼性の高い装置を提供することができ
る。さらに、記録ヘッドの上側、下側及び後ろ側の3ケ
所から信号線を引き出すことができるように構成されて
いる。すなわち、最大3ケ所に信号線を振り分けること
ができるため、ノズル配列が高密度になっても、それに
適応した配線構造をとることができるメリットもある。Since the pitch of the nozzles 14 depends on the thicknesses of the ink holding substrate 12, the internal spacers 20, and the external spacers 21, it is possible to realize a higher density nozzle arrangement by adjusting those values. Becomes The present invention is a structure that is advantageous in strength in order to take a laminated structure,
Even when a recording paper jam or the like occurs, damage to the recording head can be reduced, and a highly reliable apparatus can be provided. Further, it is configured such that signal lines can be drawn from three places, that is, the upper side, the lower side, and the rear side of the recording head. That is, since the signal lines can be distributed to a maximum of three places, there is also an advantage that even if the nozzle arrangement becomes high density, a wiring structure adapted to the arrangement can be obtained.
【0043】なお、この第1実施形態に係るインクジェ
ット記録装置おいては、ドラム51に対して横方向に記
録ヘッドを位置させるように図示しているが、記録ヘッ
ドがドラムの中心方向を向いてさえいれば、ドラムに対
して任意の角度に位置させることが可能である。これは
本明細書におけるすべての実施形態について全く同様で
ある。In the ink jet recording apparatus according to the first embodiment, the recording head is shown to be positioned laterally with respect to the drum 51, but the recording head faces the center of the drum. As long as it is, it can be positioned at any angle with respect to the drum. This is exactly the same for all embodiments herein.
【0044】上記第1実施形態に係るインクジェット記
録装置においては、ノズルを構成するインク保持基板1
2の先端を尖らせた形状としているが、これを図4に示
す変形例のように最先端に平坦部14aを設けると、イ
ンク1は、より確実にノズル14最先端へと到達するこ
とができる。先端の角度が鋭い場合には、先端に存在で
きるインク量が減少し、表面張力も増加することから、
インク1が先端方向に供給され難くなることを考慮した
ものである。これにより、吐出の信頼性を向上させるこ
とができる。In the ink jet recording apparatus according to the first embodiment, the ink holding substrate 1 constituting the nozzle
The tip of the nozzle 2 has a pointed shape, but if this is provided with a flat portion 14a at the tip as in the modification shown in FIG. 4, the ink 1 can reach the tip of the nozzle 14 more reliably. it can. If the angle of the tip is sharp, the amount of ink that can be present at the tip decreases and the surface tension also increases,
This is in consideration of the difficulty in supplying the ink 1 in the tip direction. Thereby, the reliability of ejection can be improved.
【0045】また、この第1実施形態においては、イン
ク供給機構としてインク供給部30とインク回収部31
を分離して構成させているが、両者を共通にした構造
で、インク供給タンク32のみを接続した構成を採るこ
ともできる(図5)。この場合には、インク1は内部ス
ペーサ20を介して上下双方からノズル14先端に供給
されることになり、インクの流れを作為的に生成するも
のではない。第1実施形態においては、ノズル14先端
でのインク濃度を一定にするため、積極的なインクの流
れを形成するものであったが、色剤の吐出によりインク
内部の電界が変動した場合には、その変動分を補償する
ために自動的に色剤が供給される。In the first embodiment, the ink supply unit 30 and the ink recovery unit 31 serve as an ink supply mechanism.
Are separated from each other, but it is also possible to adopt a configuration in which both are common and only the ink supply tank 32 is connected (FIG. 5). In this case, the ink 1 is supplied to the tip of the nozzle 14 from both the upper and lower sides via the internal spacer 20, and the flow of the ink is not artificially generated. In the first embodiment, a positive ink flow is formed to keep the ink density at the tip of the nozzle 14 constant. However, when the electric field inside the ink fluctuates due to the discharge of the colorant, The colorant is automatically supplied to compensate for the variation.
【0046】つまり、大局的なインクの流れがなくても
ある程度色剤は供給されることになる。記録周波数ある
いは使用するインク濃度によって、色剤の消費量と自発
的な供給能力との間に均衡が保たれている場合には、積
極的なインク流れを形成させる必要はなく、図5の構成
で対応できる。また、この場合には、いずれは色剤の不
足状態が生じるため、色剤が不足したときには、インク
供給タンク32から濃度の高いインクを補給するか、あ
るいはヘッド内に充満している色剤濃度の低いインクを
一度ヘッド外に掃き出して、再度インク供給タンク32
から所望の濃度を有するインクを補給することにより対
処できる。色剤濃度の観測は、ノズル内あるいはインク
供給部内などヘッド内の何れかの箇所に色剤量を検知す
るセンサを設けることにより実現できる。なお、このこ
とは当該第1実施形態に限定されず、本明細書で説明す
る他の実施形態についても全く同様のことがいえる。That is, the colorant is supplied to some extent even if there is no global ink flow. If the balance between the consumption of the colorant and the spontaneous supply capacity is maintained depending on the recording frequency or the ink concentration used, it is not necessary to form an aggressive ink flow. Can respond. In this case, since the color material shortage occurs eventually, when the color material runs short, replenish the ink with a high density from the ink supply tank 32 or change the color material density filled in the head. Low ink is once swept out of the head and the ink supply tank 32
The problem can be solved by replenishing the ink having the desired density from the above. Observation of the colorant density can be realized by providing a sensor for detecting the colorant amount at any position in the head such as in the nozzle or the ink supply unit. Note that this is not limited to the first embodiment, and the same can be said for the other embodiments described in this specification.
【0047】次に、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ついて図6を参照しながら説明す
る。図6は第2実施形態に係るインクジェット記録装置
の記録ヘッド先端を真上から見た図である。記録ヘッド
の構造自体は第1実施形態と全く同様である。ただし、
第1実施形態がノズル14を構成する2つのインク保持
基板12に対して同一の信号電圧が印加されるのに対
し、この第2実施形態においては異なる信号電圧源より
パルス電圧が印加される点が異なる。Next, an ink jet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a view of the tip of the recording head of the ink jet recording apparatus according to the second embodiment as viewed from directly above. The structure of the recording head itself is exactly the same as in the first embodiment. However,
In the first embodiment, the same signal voltage is applied to the two ink holding substrates 12 constituting the nozzle 14, whereas in the second embodiment, a pulse voltage is applied from different signal voltage sources. Are different.
【0048】動作原理について説明する。あるノズル1
4について画信号が入力されたときに、一方の導電層1
0に加わる信号をVs1、他方の導電層10に印加される
信号をVs2とすると、両者の間には常にVs1<Vs2、あ
るいはVs1>Vs2なる関係が成立する。前者の関係にあ
る場合について図7を用いて説明すると、両導電層10
間には「Vs2−Vs1」分の電位差が生じているため、イ
ンク中の色剤は図中左方向に移動する。そのため、イン
ク表面が形成するメニスカスは左寄りに傾いた状態とな
り、左側のインク保持基板12先端付近からインク滴2
が吐出する(図7(a))。これと逆の関係にあるとき
には右側のインク保持基板12先端付近から同様にして
インク滴2の吐出が生じる(図7(b))。これは、信
号電圧の低い方からインク滴が吐出される例であるが、
インクの体積抵抗率、粘度、含有する色剤粒子の大きさ
等の条件を変更することにより、図7(a)(b)にそ
れぞれ破線で示すように、信号電圧の高い方からインク
滴2を吐出させるようにすることもできる。The principle of operation will be described. A certain nozzle 1
4 when an image signal is input, one of the conductive layers 1
Assuming that a signal applied to 0 is Vs1 and a signal applied to the other conductive layer 10 is Vs2, a relationship of Vs1 <Vs2 or Vs1> Vs2 is always established between the two. The former case will be described with reference to FIG.
Since there is a potential difference of “Vs2−Vs1” between them, the colorant in the ink moves to the left in the figure. Therefore, the meniscus formed by the ink surface is inclined to the left, and the ink droplet 2
Is discharged (FIG. 7A). When the relationship is reversed, the ink droplets 2 are ejected in the same manner from the vicinity of the tip of the ink holding substrate 12 on the right side (FIG. 7B). This is an example in which ink droplets are ejected from the lower signal voltage,
By changing the conditions such as the volume resistivity of the ink, the viscosity, and the size of the colorant particles to be contained, the ink droplets 2 are arranged in descending order of the signal voltage as shown by broken lines in FIGS. Can be ejected.
【0049】本第2実施形態においては、上記のように
Vs1とVs2との関係を一定周期毎に逆転させることで、
一つのノズル内の2ケ所からインク滴を吐出させること
ができる。つまり、ノズルの配列密度の2倍の密度で画
点形成を行なうことができ、高解像度の画点形成を可能
とする。また、Vs1とVs2sとの比率を調節することで
2枚のインク保持基板12間の任意の位置からの画点形
成を行なうことも可能であり、画点形成の解像度をより
向上させることができる。In the second embodiment, by inverting the relationship between Vs1 and Vs2 at regular intervals as described above,
Ink droplets can be ejected from two places in one nozzle. In other words, image spots can be formed at a density twice the nozzle array density, and high-resolution image spots can be formed. Further, by adjusting the ratio between Vs1 and Vs2s, it is also possible to form a pixel from an arbitrary position between the two ink holding substrates 12, and it is possible to further improve the resolution of the pixel formation. .
【0050】次に、第3実施形態について説明する。図
8は第3実施形態に係るインクジェット記録装置のノズ
ル部分を拡大した斜視図である。このノズル以外の構成
は、第1実施形態に係るインクジェット記録装置と全く
同様である。図8に示すように、記録ヘッドは、表面に
導電層10を有する絶縁性のインク保持基板12と、先
端に突起を有する絶縁基板(インク吐出用基板15)と
をスペーサを挟んで積層して構成されている。2枚のイ
ンク保持基板12間へのインク供給に関しては第1実施
形態と同様であるが、インク保持基板12間にインク吐
出用基板15を挿入すると、インク吐出用基板先端15
にもインク1が到達する。この状態でインク保持基板1
2の表面の導電層10に対してバイアス電圧を印加する
と、導電層10からインク吐出用基板15の先端へと向
って形成される電界により、インク中の色剤がインク吐
出用基板15の先端へと移動し(図9(a))、これに
信号電圧源41からのパルス電圧が重畳されると、色剤
を多く含有した状態でインク滴2が吐出される(図9
(b))。Next, a third embodiment will be described. FIG. 8 is an enlarged perspective view of a nozzle portion of the ink jet recording apparatus according to the third embodiment. The configuration other than the nozzle is exactly the same as that of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 8, the recording head is formed by laminating an insulating ink holding substrate 12 having a conductive layer 10 on the surface and an insulating substrate (ink discharging substrate 15) having a protrusion at the tip with a spacer interposed therebetween. It is configured. The supply of ink between the two ink holding substrates 12 is the same as that of the first embodiment, but when the ink discharging substrate 15 is inserted between the ink holding substrates 12, the ink discharging substrate tip 15
Also reaches the ink 1. In this state, the ink holding substrate 1
When a bias voltage is applied to the conductive layer 10 on the surface of the second substrate 2, the colorant in the ink is moved by the electric field formed from the conductive layer 10 toward the front end of the ink discharge substrate 15. (FIG. 9A), and when the pulse voltage from the signal voltage source 41 is superimposed thereon, the ink droplet 2 is ejected in a state containing a large amount of colorant (FIG. 9A).
(B)).
【0051】この第3実施形態に係るインクジェット記
録装置においては、突起形状から吐出を生じさせるため
に吐出点での電界強度が高く、吐出の信頼性を向上さ
せ、記録ギャップを確保できるばかりでなく、インク滴
の吐出位置を安定化できるという点で特有のメリットが
ある。In the ink jet recording apparatus according to the third embodiment, the electric field strength at the discharge point is high to cause discharge from the projection shape, the reliability of discharge is improved, and the recording gap can be secured. In addition, there is a specific merit in that the ejection position of the ink droplet can be stabilized.
【0052】この第3実施形態のように、インク保持基
板12とは別にインク吐出用の基板15を設けること
で、インク滴の吐出条件は、インク吐出用基板15の形
状に大きく影響を受けることになる。そのため、インク
保持基板12の先端形状は必ずしも先細りである必要は
なく、平坦なものであっても構わないので、製造上容易
な構造を採ることができる。ただし、先細り形状にした
方が電界強度あるいはインク供給の面から有利である。By providing the ink discharge substrate 15 separately from the ink holding substrate 12 as in the third embodiment, the discharge conditions of the ink droplets are greatly affected by the shape of the ink discharge substrate 15. become. Therefore, the tip shape of the ink holding substrate 12 does not necessarily need to be tapered, and may be flat, so that a structure that is easy to manufacture can be adopted. However, the tapered shape is advantageous from the viewpoint of electric field strength or ink supply.
【0053】次に、第3実施形態に係るインクジェット
記録装置の変形例を説明する。上記第3実施形態は、第
1実施形態と同様の基本構成を有するものとしているこ
とから、第1実施形態に加えてインク吐出用基板15と
内部スペーサ20各1枚分の厚みが加わり、その分ノズ
ルのピッチが広くなる。そこで、図10に示す変形例の
ように両面に導電層10を形成したインク保持基板12
と、インク吐出用基板15と内部スペーサ20とにより
ノズルを構成すると、ノズルのピッチを狭めることが可
能となる。また、インク保持基板12を金属で構成して
も同様の効果が得られ、製造上有利な構造となる。ただ
し、金属で構成すると1枚のインク保持基板12は2つ
のノズルの構成要素となることから、同時駆動は最低3
ノズルおきに行なうことになる。Next, a modification of the ink jet recording apparatus according to the third embodiment will be described. The third embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment. Therefore, in addition to the first embodiment, a thickness corresponding to each one of the ink ejection substrate 15 and the internal spacer 20 is added. The pitch of the minute nozzle becomes wider. Therefore, the ink holding substrate 12 having the conductive layers 10 formed on both surfaces as in the modification shown in FIG.
When the nozzle is constituted by the ink ejection substrate 15 and the internal spacer 20, the pitch of the nozzle can be narrowed. Further, even if the ink holding substrate 12 is made of metal, the same effect can be obtained, and the structure is advantageous in manufacturing. However, since the one ink holding substrate 12 becomes a constituent element of two nozzles when made of metal, the simultaneous driving is at least three.
This is performed every other nozzle.
【0054】インク吐出用基板15の先端形状は図11
(a)のようにすることもできる。これは基板15の先
端にスリット16を形成したものであり、インク保持基
板12間に保持されたインクが、スリット16内を毛管
力により進むことで、インク吐出用基板15先端へのイ
ンク供給を確実にする効果がある。図11(a)に示さ
れるインク吐出用基板15は絶縁体により構成されてい
るが、図11(b)に示すように、インク吐出用基板1
5を導電体または表面に導電体層が形成された絶縁体に
より構成してもよい。インク滴を飛翔させるための駆動
電圧は、信号電圧源41からインク保持基板12の導電
層10に供給されるが、導電層10に挟まれてインク保
持基板12の先端部よりも記録媒体側に突出するインク
吐出基板15も導電層を有するように構成しておくこと
により、信号電圧印加の際にインク吐出基板15も直ち
に帯電し、インク滴に対して電界が働く時間が短くなる
ため、インク滴飛翔の応答性を大幅に向上できるという
特有の効果を有する。The tip shape of the ink discharging substrate 15 is shown in FIG.
(A) can also be used. This is one in which a slit 16 is formed at the tip of the substrate 15, and the ink held between the ink holding substrates 12 advances inside the slit 16 by capillary force to supply ink to the tip of the ink discharge substrate 15. It has the effect of ensuring. The ink discharge substrate 15 shown in FIG. 11A is made of an insulator, but as shown in FIG.
5 may be composed of a conductor or an insulator having a conductor layer formed on the surface. The driving voltage for causing the ink droplets to fly is supplied from the signal voltage source 41 to the conductive layer 10 of the ink holding substrate 12, but is sandwiched between the conductive layers 10 and is closer to the recording medium than the tip of the ink holding substrate 12. By configuring the protruding ink discharge substrate 15 also to have a conductive layer, the ink discharge substrate 15 is immediately charged when a signal voltage is applied, and the time during which an electric field acts on the ink droplets is shortened. This has a unique effect that the responsiveness of droplet flight can be greatly improved.
【0055】次に、第4実施形態に係るインクジェット
記録装置について説明する。図12は第3の実施例と同
様な構造であるが、インク保持基板12が絶縁物だけで
構成されている点、インク吐出用基板15が導電層を有
する点、バイアス電圧およびそれに重畳される信号電圧
がインク吐出用基板15に印加される点等が異なる。な
お、インク吐出用基板15は導電物だけで構成されてい
てもよい。動作原理については、第3実施形態とほぼ同
様であるが、インク内部に形成される電界の方向がイン
ク吐出用基板15から外側へ向かうためにインク中の色
剤はインク吐出基板から逃れる方向にある。よって、こ
の第4実施形態においてはインク吐出用基板15が先端
にスリット16を有する構造としている。この構造で
は、電圧印加時にもインク1はスリット間で強い毛管力
により保持されているために色剤が逃げることなく、安
定した吐出動作が得られる。Next, an ink jet recording apparatus according to a fourth embodiment will be described. FIG. 12 shows a structure similar to that of the third embodiment, except that the ink holding substrate 12 is made of only an insulator, that the ink discharging substrate 15 has a conductive layer, that a bias voltage is superimposed thereon. The difference is that a signal voltage is applied to the ink ejection substrate 15. Note that the ink ejection substrate 15 may be composed of only a conductive material. The operation principle is almost the same as that of the third embodiment, but the direction of the electric field formed inside the ink is directed outward from the ink ejection substrate 15, so that the colorant in the ink escapes from the ink ejection substrate. is there. Therefore, the fourth embodiment has a structure in which the ink discharge substrate 15 has the slit 16 at the tip. In this structure, even when the voltage is applied, the ink 1 is held by the strong capillary force between the slits, so that the colorant does not escape and a stable ejection operation can be obtained.
【0056】本第4実施形態のようにインク吐出用基板
15に直接電圧を印加すると、電界強度を高めることが
でき、飛翔ポイントにあるインク表面と導電層との間の
距離が縮まることでインクのもつ電気的な時定数の影響
が少なくなり、より高い記録周波数に追随可能になる、
といった利点を有する。前者は記録ギャップの確保、後
者は高速記録という観点で有効である。インク保持基板
12の形状については第3実施形態と同様であり、ここ
では省略する。When a voltage is directly applied to the ink ejection substrate 15 as in the fourth embodiment, the electric field strength can be increased, and the distance between the ink surface at the flight point and the conductive layer is reduced, so that the ink is discharged. The effect of the electrical time constant of the has become less, it is possible to follow a higher recording frequency,
It has such advantages. The former is effective from the viewpoint of securing the recording gap, and the latter is effective from the viewpoint of high-speed recording. The shape of the ink holding substrate 12 is the same as that of the third embodiment, and is omitted here.
【0057】次に、第5実施形態について説明する。図
13は第5実施形態に係るインクジェット記録装置の主
要部を示すものであり、インク保持基板12が縦・横の
マトリックス状に複数の突起部分を有しており、この基
板12が2枚1組となって複数のノズル14を形成す
る。さらに、行方向および列方向に複数のノズル14が
第1実施形態と同様に積層されることにより、2次元広
がりを有するノズル構造を持つ記録ヘッドを実現するも
のである。第1実施例形態ないし第3実施形態のよう
に、インク保持基板に導電層を設け、この導電層に対し
て電圧を印加する場合には、図13のように導電層をイ
ンク保持基板の突起部分に対応して個別に形成する必要
がある。本第5実施形態においては、インク供給流路1
3aとインク回収流路13bとを分離して設けることは
困難であるため、第1実施形態で述べたようにインク1
が内部スペーサ20の上下双方から供給されるシステム
を用いるので適当である。動作については第1実施形態
と同様である。Next, a fifth embodiment will be described. FIG. 13 shows a main part of an ink jet recording apparatus according to a fifth embodiment, in which an ink holding substrate 12 has a plurality of protrusions in a vertical and horizontal matrix, A plurality of nozzles 14 are formed as a set. Further, by stacking a plurality of nozzles 14 in the row direction and the column direction in the same manner as in the first embodiment, a recording head having a nozzle structure having a two-dimensional spread is realized. As in the first to third embodiments, when a conductive layer is provided on the ink holding substrate and a voltage is applied to the conductive layer, the conductive layer is formed as shown in FIG. It has to be formed individually corresponding to the part. In the fifth embodiment, the ink supply flow path 1
Since it is difficult to provide the ink recovery flow path 13b and the ink recovery flow path 13b separately, as described in the first embodiment, the ink 1
Is used because the system is supplied from both above and below the internal spacer 20. The operation is the same as in the first embodiment.
【0058】本第5実施形態によれば、ノズル14を平
面に展開することができことから、以下の効果を奏す
る。まず、インク保持基板の積層方向に対して、ノズル
14の位置が一致する場合には、1つの列を複数のノズ
ルにより記録することになるため、列方向のノズル数を
nとし、1つのノズルの駆動周波数をfとすると、実質
的には「f×n」に相当する記録周波数に対応すること
ができる。つまり、積層数だけ記録速度を向上させるこ
とができる。According to the fifth embodiment, since the nozzle 14 can be developed in a plane, the following effects can be obtained. First, when the position of the nozzle 14 coincides with the lamination direction of the ink holding substrate, one row is recorded by a plurality of nozzles. Let f be the driving frequency of f and n can correspond to a recording frequency substantially equivalent to "fxn". That is, the recording speed can be improved by the number of layers.
【0059】また、ヘッドの上下方向に対してノズル1
4間の位置を微少にずらすことで図14のような千鳥配
置のヘッド構造を実現することもできる。これによって
同一インク保持基板12内でのノズルピッチを狭くする
ことができない場合でも、ヘッドの横方向についてはズ
レ量を自由に調整できるため、実質上のノズルピッチを
いくらでも狭くすることができ、高解像度記録が可能な
ヘッドを実現することが可能となる。また、本第5実施
形態は第1実施形態だけの適用に制限するものでなく、
第2実施形態ないし第4実施形態についても同様に応用
することが可能である。The nozzle 1 is arranged in the vertical direction of the head.
By slightly shifting the position between the four, a staggered head structure as shown in FIG. 14 can also be realized. As a result, even when the nozzle pitch in the same ink holding substrate 12 cannot be reduced, the amount of displacement in the horizontal direction of the head can be freely adjusted, so that the substantial nozzle pitch can be reduced as much as possible. It is possible to realize a head capable of resolution recording. Further, the fifth embodiment is not limited to the application of only the first embodiment,
The same applies to the second to fourth embodiments.
【0060】次に、第6実施形態について説明する。図
15は第6実施形態に係るインクジェット記録装置の記
録ヘッドを示したものである。基本構成は第1実施形態
と同様であるが、この第6実施形態においてはインク保
持基板12とスペーサ20,21の積層方向にインクの
共通流路34,35を具備している。図16のようにイ
ンク共通流路34,35とノズル14内の個別流路13
との間には、バイパス36が形成されており、このバイ
パス36を介してインク1の流入出が行なわれる。ヘッ
ド内には少なくともインク供給用共通流路34およびイ
ンク回収用共通流路35の2つのインク共通流路を有し
ており、それぞれインク供給部30およびインク回収部
31に接続している。動作原理に関しては第1実施形態
と同様である。Next, a sixth embodiment will be described. FIG. 15 shows a recording head of an ink jet recording apparatus according to the sixth embodiment. The basic configuration is the same as that of the first embodiment. However, in the sixth embodiment, common ink flow paths 34 and 35 are provided in the laminating direction of the ink holding substrate 12 and the spacers 20 and 21. As shown in FIG. 16, the ink common flow paths 34 and 35 and the individual flow paths 13
A bypass 36 is formed between the two, and ink 1 flows in and out through the bypass 36. The head has at least two ink common flow paths, an ink supply common flow path 34 and an ink recovery common flow path 35, which are connected to the ink supply unit 30 and the ink recovery unit 31, respectively. The operation principle is the same as in the first embodiment.
【0061】本第6実施形態においては、記録ヘッドの
側面からインクの供給及び回収を行なうことができるた
め、これに接続するインク供給部30及びインク回収部
31の位置を自由に設定することができる。このため、
特にヘッドの小型化に適した設計を行なう上で有利とな
る。In the sixth embodiment, since ink can be supplied and collected from the side of the recording head, the positions of the ink supply unit 30 and the ink collection unit 31 connected to the ink can be freely set. it can. For this reason,
This is particularly advantageous in designing a head suitable for downsizing.
【0062】次に、第7実施形態について説明する。図
17は第7実施形態に係るインクジェット記録装置の記
録ヘッドを示すものであり、基本構造は第6実施形態の
記録ヘッドと同じであるが、複数のインク供給流路34
a〜34c,35a〜35cおよびインク供給部30a
〜30c,インク回収部31a〜31cが設けられてい
る点が第6実施形態と異なっている。インク供給部30
a〜30cは、それぞれシアン,マゼンタ,イエローの
3色のインクを保持しており、それぞれのインクはイン
ク共通流路34a〜34cを介して個々のノズル14に
供給される。図18はノズル14の断面を示す断面図で
あり、各ノズルには1色だけが供給されるように、対応
する色のインク共通流路との間でのみバイパス流路36
が形成されている。このように、図17,図18に示す
第7実施形態に係る記録ヘッドは3ノズルおきに同一色
のインクを保持するようになっており、隣接するノズル
14は異なる色のインクにより記録を行なっている。以
上の構成は、インク回収流路についても全く同様の構成
となっている。Next, a seventh embodiment will be described. FIG. 17 shows a recording head of an ink jet recording apparatus according to the seventh embodiment. The basic structure is the same as that of the recording head of the sixth embodiment.
a to 34c, 35a to 35c and an ink supply unit 30a
30C and the ink collecting units 31a to 31c are different from the sixth embodiment. Ink supply unit 30
Reference numerals a to 30c hold inks of three colors of cyan, magenta, and yellow, respectively, and the respective inks are supplied to the individual nozzles 14 via ink common flow paths 34a to 34c. FIG. 18 is a cross-sectional view showing a cross section of the nozzle 14, and the bypass flow path 36 is provided only between the ink common flow path of the corresponding color so that only one color is supplied to each nozzle.
Are formed. As described above, the recording head according to the seventh embodiment shown in FIGS. 17 and 18 holds ink of the same color every three nozzles, and adjacent nozzles 14 perform recording with inks of different colors. ing. The above configuration is exactly the same for the ink recovery flow channel.
【0063】上述のように、記録ヘッド内に複数のイン
ク共通流路を設けることにより、同一ラインを形成する
ノズル14に対して異なる色のインクを供給することが
可能となる。通常、カラー記録を行なう場合には、色毎
に別ラインのノズル列を形成する必要があるが、その
際、ライン間に位置ずれが生じやすく、画質に悪影響を
及ぼし易い。このように、同一ラインでカラー記録を行
なう場合には、図17に示す第7実施形態によれば記録
解像度が1/3程度に低下するものの、色毎の位置ずれ
が生じないために、信頼性の高い記録ヘッドを実現する
ことができる。また、色の配列については、図17に示
す第7実施形態に限定されることなく、バイパス流路3
6の位置を変化させることによって、配置を様々に変化
させることができるという融通性がある。As described above, by providing a plurality of ink common flow paths in the recording head, it becomes possible to supply different color inks to the nozzles 14 forming the same line. Normally, when performing color printing, it is necessary to form a nozzle row of a separate line for each color. At this time, misalignment between lines is likely to occur, which tends to adversely affect image quality. As described above, when color printing is performed on the same line, according to the seventh embodiment shown in FIG. 17, although the printing resolution is reduced to about 1/3, there is no misregistration for each color. A highly reliable recording head can be realized. The color arrangement is not limited to the seventh embodiment shown in FIG.
By changing the position of No. 6, there is flexibility that the arrangement can be variously changed.
【0064】[0064]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、以下のよ
うな効果を奏する。記録ヘッドは、インクを狭い流路で
供給することによりインクに働く毛管力を最大限に利用
でき、インク供給の確実性を高めるとともに、装置の振
動等の外乱に対しても、その影響を極力低減することが
可能である。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. The recording head can make maximum use of the capillary force acting on the ink by supplying the ink through a narrow flow path, increase the reliability of the ink supply, and minimize the effect of disturbances such as vibration of the device. It is possible to reduce.
【0065】また、インク滴の吐出位置は2枚のインク
保持基板間の中心位置にあるため、この部分のインクは
インク保持基板から常に一定の位置離れて保持されてお
り、基板へのインクの付着もしくはインクの乾燥等の問
題を除去することができる。つまり、インク滴の吐出動
作を一定期間休止したときに再吐出が困難になるといっ
た不具合を極力抑えることが可能になる。Further, since the discharge position of the ink droplet is located at the center position between the two ink holding substrates, the ink in this portion is always held at a fixed position away from the ink holding substrate, and the ink is discharged onto the substrate. Problems such as adhesion or drying of the ink can be eliminated. In other words, it is possible to minimize the problem that re-discharge becomes difficult when the ink droplet discharge operation is suspended for a certain period.
【0066】ノズルのピッチはインク保持基板、スペー
サの厚みに依存するため、それらの値を調節すること
で、より高密度なノズル配置を実現することが可能とな
る。また、積層構造をとるために、強度的に有利であ
り、記録紙のジャム等が発生した場合にも記録ヘッドの
損傷を軽減でき、信頼性の高い装置を提供することがで
きる。Since the pitch of the nozzles depends on the thickness of the ink holding substrate and the spacer, by adjusting those values, a higher-density nozzle arrangement can be realized. In addition, the stacked structure is advantageous in terms of strength, and can reduce damage to the recording head even when a recording paper jam or the like occurs, thereby providing a highly reliable apparatus.
【図1】本発明の第1実施形態に係るインクジェット記
録装置の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration of an inkjet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施形態におけるインク保持基板の部分拡
大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of an ink holding substrate according to 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
動作説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an operation of the inkjet recording apparatus according to the first embodiment.
【図4】第1実施形態の変形例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a modification of the first embodiment.
【図5】第1実施形態の他の変形例を示す側面図であ
る。FIG. 5 is a side view showing another modified example of the first embodiment.
【図6】本発明の第2実施形態に係るインクジェット記
録装置の主要部を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view illustrating a main part of an inkjet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図7】第2実施形態に係るインクジェット記録装置の
動作を説明するための平面図である。FIG. 7 is a plan view for explaining the operation of the inkjet recording apparatus according to the second embodiment.
【図8】本発明の第3実施形態に係るインクジェット記
録装置の主要部を示す部分拡大斜視図である。FIG. 8 is a partially enlarged perspective view showing a main part of an ink jet recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図9】第3実施形態に係るインクジェット記録装置の
動作を説明する平面図である。FIG. 9 is a plan view illustrating an operation of the inkjet recording apparatus according to the third embodiment.
【図10】第3実施形態の変形例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a modification of the third embodiment.
【図11】(a)絶縁性インク吐出基板,(b)導電性
インク吐出基板をそれぞれ有する記録ヘッドを備える第
3実施形態の他の変形例を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing another modification of the third embodiment including a recording head having (a) an insulating ink discharge substrate and (b) a conductive ink discharge substrate.
【図12】本発明の第4実施形態に係るインクジェット
記録装置を示す部分拡大斜視図である。FIG. 12 is a partially enlarged perspective view illustrating an inkjet recording apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第5実施形態に係るインクジェット
記録装置を示す部分拡大斜視図である。FIG. 13 is a partially enlarged perspective view showing an inkjet recording apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
【図14】第5実施形態におけるノズル配置を説明する
ための側面図である。FIG. 14 is a side view for explaining a nozzle arrangement in a fifth embodiment.
【図15】本発明の第6実施形態に係るインクジェット
記録装置の主要部を示す平面図である。FIG. 15 is a plan view illustrating a main part of an inkjet recording apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
【図16】第6実施形態におけるインクの流れを説明す
るための側面図である。FIG. 16 is a side view for explaining the flow of ink in a sixth embodiment.
【図17】本発明の第7実施形態に係るインクジェット
記録装置の主要部を示す平面図である。FIG. 17 is a plan view illustrating a main part of an inkjet recording apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
【図18】第7実施形態におけるインクの流れを説明す
るための側面図である。FIG. 18 is a side view for explaining the flow of ink in a seventh embodiment.
【符号の説明】 1 インク 2 インク滴 10 導電層 12 インク保持基板 13 個別流路 14 ノズル 15 インク吐出用基板 16 スリット 20 内部スペーサ 21 外部スペーサ 34 インク供給用共通流路 35 インク回収用共通流路 36 バイパス 41 信号電圧源 42 バイアス電圧源DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink 2 Ink droplet 10 Conductive layer 12 Ink holding substrate 13 Individual flow path 14 Nozzle 15 Ink ejection substrate 16 Slit 20 Internal spacer 21 External spacer 34 Ink supply common flow path 35 Ink recovery common flow path 36 bypass 41 signal voltage source 42 bias voltage source
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 保 坂 靖 夫 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 永 戸 一 志 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 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yasuo Hosaka 1 Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba R & D Center (72) Inventor Kazushi Nagato, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Komukai Toshiba-cho 1 Toshiba R & D Center (72) The inventor Hideyuki Nakao 1 Komukai Toshiba-cho 1 Saiyuki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba R & D Center (72) Inventor Yuko Nomura 1 Toshiba R & D Center, Komukai Toshiba-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa
Claims (13)
して電圧を印加し、インク滴を飛翔させて記録媒体上に
画点を形成することにより、情報の記録を行なうインク
ジェット記録装置において、 スペーサを介して積層されると共にこのスペーサを介し
て対向する表面に導電層が形成された平板状の絶縁基板
を含む記録ヘッドと、 前記記録ヘッドの前記絶縁基板間に前記色剤を含む前記
液体インクを供給するインク供給手段と、 前記絶縁基板間の液体インクから形成されたインク滴を
前記記録ヘッドから前記記録媒体に対して飛翔させるた
め、前記記録ヘッドの前記導電層に電圧を印加する電圧
供給手段と、 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 for recording information by applying a voltage to a liquid ink in which a colorant is dispersed in a solvent and causing ink droplets to fly to form dots on a recording medium. In the above, a recording head including a flat insulating substrate having a conductive layer formed on a surface opposing via the spacer and facing through the spacer, including the colorant between the insulating substrates of the recording head An ink supply unit configured to supply the liquid ink, and a voltage applied to the conductive layer of the recording head in order to cause ink droplets formed from the liquid ink between the insulating substrates to fly from the recording head to the recording medium. An ink jet recording apparatus comprising:
記記録媒体側に突出する突出部分を有すると共に、この
突出部分は先端に近づく程先細りとなるよう構成されて
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 recording head according to claim 1, wherein the insulating substrate has a protruding portion protruding toward the recording medium, and the protruding portion tapers toward the leading end. Item 2. An ink jet recording apparatus according to item 1.
れた前記絶縁基板の間に設けられ、その先端部が前記絶
縁基板の先端部よりも記録媒体側に突出すると共に、前
記インク滴を飛翔させるインク吐出用基板を備えること
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。3. The recording head is provided between the insulating substrates on which the spacers are interposed, and a tip of the recording head projects toward a recording medium from a tip of the insulating substrate. 2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, further comprising an ink ejection substrate to be made to fly.
坦面となった先端面を有すると共にこの先端面が前記絶
縁基板の先端部よりも前記記録媒体方向へ突出している
ことを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録
装置。4. The ink discharge substrate according to claim 1, wherein the ink discharge substrate has a flat front end surface, and the front end surface protrudes from the front end of the insulating substrate toward the recording medium. The inkjet recording apparatus according to claim 3, wherein
リットを有すると共に、このスリットの両内壁とこの基
板の両外壁との間に両肩下がりの傾斜面を有することを
特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録装置。5. The ink discharge substrate according to claim 1, wherein the substrate has a slit at a tip end thereof, and has a slope inclined downward from both shoulders between both inner walls of the slit and both outer walls of the substrate. Item 4. An ink jet recording apparatus according to item 3.
外周側に導電層を備えることを特徴とする請求項4また
は請求項5に記載のインクジェット記録装置。6. The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the ink discharge substrate has a conductive layer at least on an outer peripheral side thereof.
層方向と直交方向に穿設された貫通孔により構成される
と共に前記スペーサを介し対向して積層された前記絶縁
基板の間のインク溜まりに前記液体インクを供給するイ
ンク供給路と、前記絶縁基板の積層方向と直交方向に穿
設された貫通孔により構成されると共に前記記録媒体方
向への飛翔に寄与しなかった液体インクを前記インク溜
まりから回収するインク回収路と、前記インク溜まりと
インク回収路とを接続するためのバイパス流路と、を備
え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。7. The ink supply means is constituted by a through hole formed in a direction orthogonal to the laminating direction of the insulating substrates, and the ink reservoir between the insulating substrates stacked facing each other via the spacer. An ink supply path for supplying the liquid ink to the substrate, and a through-hole formed in a direction perpendicular to the laminating direction of the insulating substrate. The ink jet recording apparatus according to claim 1, further comprising: an ink recovery path for recovering the ink from the pool, and a bypass flow path for connecting the ink pool and the ink recovery path.
それぞれ複数組設けられると共に、前記バイパス流路
は、各組のインク供給路およびインク回収路毎にその形
成位置を異ならせて各組毎に設けられていることを特徴
とする請求項7に記載のインクジェット記録装置。8. The ink supply path and the ink recovery path,
8. The apparatus according to claim 7, wherein a plurality of sets of the bypass flow paths are provided, and the bypass flow paths are provided for each of the sets such that the formation positions of the bypass flow paths are different for each set of the ink supply path and the ink recovery path. Inkjet recording device.
表面に形成された導電層に対して同一の電圧を供給し
て、前記絶縁基板の離隔距離の略中点に対応する前記記
録媒体の所望箇所に画点を形成するように構成されてい
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。9. The recording medium according to claim 1, wherein said voltage supply means supplies the same voltage to a conductive layer formed on an opposing surface of the insulating substrate, and corresponds to a substantially middle point of a separation distance of said insulating substrate. 2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein an image point is formed at a desired position.
る表面に形成された導電層に対して異なる電圧を供給し
て、前記絶縁基板の離隔距離の中点から位置ずれした前
記記録媒体の所望箇所に画点を形成するように構成され
ていることを特徴とする請求項9に記載のインクジェッ
ト記録装置。10. The voltage supply means supplies a different voltage to a conductive layer formed on an opposing surface of an insulating substrate, and applies a different voltage to the recording medium which is displaced from a midpoint of a separation distance of the insulating substrate. 10. The ink jet recording apparatus according to claim 9, wherein an image point is formed at a desired position.
方向に複数設けられると共に、この積層方向に直交する
方向にもマトリックス状に複数列設けられ、一定の二次
元的範囲に対応する前記記録媒体の所定領域に対して記
録情報に基づくインク滴の飛翔を可能とするように構成
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。11. A plurality of recording heads are provided in a laminating direction of the insulating substrate, and a plurality of recording heads are arranged in a matrix in a direction perpendicular to the laminating direction, and the recording heads correspond to a fixed two-dimensional range. 2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the ink jet recording apparatus is configured to enable the ink droplet to fly on a predetermined area of the medium based on the recording information.
対して電圧を印加し、インク滴を飛翔させて記録媒体上
に画点を形成することにより、情報の記録を行なうイン
クジェット記録装置において、スペーサを介して積層さ
れた絶縁基板,この絶縁基板の間に設けられてその先端
部が前記絶縁基板の先端部よりも前記記録媒体側に突出
する導電性のインク吐出用基板,を含む記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの前記絶縁基板間に前記色剤を含む前記
液体インクを供給するインク供給手段と、前記絶縁基板
間の液体インクから形成されたインク滴を前記記録ヘッ
ドから前記記録媒体に対して飛翔させるため、前記記録
ヘッドを構成する前記インク吐出用基板に電圧を印加す
る電圧供給手段と、を備えることを特徴とするインクジ
ェット記録装置。12. An ink jet recording apparatus for recording information by applying a voltage to a liquid ink in which a coloring agent is dispersed in a solvent and causing ink droplets to fly to form image points on a recording medium. , Includes an insulating substrate laminated via a spacer, and a conductive ink discharging substrate provided between the insulating substrates and having a leading end protruding toward the recording medium from a leading end of the insulating substrate. A recording head,
An ink supply unit that supplies the liquid ink containing the colorant between the insulating substrates of the recording head, and an ink droplet formed from the liquid ink between the insulating substrates flying from the recording head to the recording medium And a voltage supply means for applying a voltage to the ink discharge substrate constituting the recording head.
スリットを有すると共に、このスリットの両内壁とこの
基板の両外壁との間に両肩下がりの傾斜面を有すること
を特徴とする請求項12に記載のインクジェット記録装
置。13. The ink discharge substrate according to claim 1, wherein the substrate has a slit at a tip end thereof, and has an inclined surface falling down from both shoulders between both inner walls of the slit and both outer walls of the substrate. Item 13. An ink jet recording apparatus according to Item 12.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18240797A JPH1120170A (en) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | Ink jet recording device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18240797A JPH1120170A (en) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | Ink jet recording device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1120170A true JPH1120170A (en) | 1999-01-26 |
Family
ID=16117768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18240797A Pending JPH1120170A (en) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | Ink jet recording device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1120170A (en) |
-
1997
- 1997-07-08 JP JP18240797A patent/JPH1120170A/en active Pending
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