JPH0771853B2 - Inkjet recording device - Google Patents
Inkjet recording deviceInfo
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- JPH0771853B2 JPH0771853B2 JP61178646A JP17864686A JPH0771853B2 JP H0771853 B2 JPH0771853 B2 JP H0771853B2 JP 61178646 A JP61178646 A JP 61178646A JP 17864686 A JP17864686 A JP 17864686A JP H0771853 B2 JPH0771853 B2 JP H0771853B2
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Classifications
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に、熱エ
ネルギと静電エネルギとを利用してインクを飛翔させる
タイプを前提とし、インクの飛翔に要する熱、及び静電
エネルギの低減を企図したインクジェット記録装置の改
良に関する。The present invention relates to an inkjet recording apparatus, and more particularly to a type that ejects ink by utilizing thermal energy and electrostatic energy, and The present invention relates to an improvement of an inkjet recording device intended to reduce required heat and electrostatic energy.
［従来の技術］ 従来のインクジェット記録装置としては、インクを密閉
する多数のインク吐出装置に画素密度に応じた吐出口
（オリフィス）を夫々設け、上記インク吐出装置に圧力
パルスを適宜印加して、吐出口からインクを噴射させる
ようにしたものが知られている。[Prior Art] As a conventional inkjet recording device, a large number of ink ejection devices for sealing ink are provided with ejection ports (orifices) according to the pixel density, and a pressure pulse is appropriately applied to the ink ejection device. It is known that ink is ejected from an ejection port.
このタイプにあっては、吐出口からのインクの噴射動作
を保つ上で吐出口とインク吐出装置との容積比を大きく
確保しなければならないため、インク吐出装置を小型化
することが難しく、その分、上記吐出口相互の配設ピッ
チをある程度大きくしなければならず、画像の記録密度
を高く設定することができないばかりか、圧力パルスを
印加するという機械的走査によりインクを吐出させるよ
うにしているため、必然的に記録速度の低下を招くとい
う問題がある。In this type, since it is necessary to secure a large volume ratio between the ejection port and the ink ejection device in order to maintain the ejection operation of the ink from the ejection port, it is difficult to miniaturize the ink ejection device. Therefore, the arrangement pitch between the ejection ports must be increased to some extent, and the recording density of the image cannot be set high, and the ink is ejected by mechanical scanning by applying a pressure pulse. Therefore, there is a problem that the recording speed is inevitably decreased.
このような問題を解決する手段として、磁性電極アレイ
近傍に磁性インクを配し、磁界によるインクの盛り上が
りを利用して画像密度に対応したインク吐出状態を形成
し、静電界で磁性インクを記録シート側へ飛翔させるよ
うにした所謂磁性インクジェット法を応用したもの（特
開昭55−69469号公報）や、電極アレイと平行なスリッ
ト状のインク溜めにインクを充填し、記録シートを介し
て対向する電極と電極アレイとの間に形成される電界パ
ターンに応じてインクを記録シート側へ飛翔させる所謂
平面インクジェット法を応用したもの（特開昭56−3716
3号公報）、あるいは、インクに熱エネルギを与えるこ
とにより、インクを急激に加熱して膜面沸騰を生じさ
せ、吐出口（オリフィス）内に気泡（バブル）を急激に
成長させることによる圧力上昇で吐出口からインクを噴
射させるようにした所謂熱バブルジェット法を応用した
もの（特開昭55−161664号公報）が提供されている。As a means for solving such a problem, magnetic ink is arranged in the vicinity of the magnetic electrode array, an ink ejection state corresponding to the image density is formed by utilizing the ink rise due to a magnetic field, and the magnetic ink is recorded by an electrostatic field on the recording sheet. A so-called magnetic ink jet method adapted to fly to the side (Japanese Patent Laid-Open No. 55-69469) or a slit-shaped ink reservoir parallel to the electrode array is filled with ink and opposed via a recording sheet. An application of a so-called flat ink jet method in which ink is ejected toward a recording sheet according to an electric field pattern formed between an electrode and an electrode array (JP-A-56-3716).
No. 3), or by applying heat energy to the ink, the ink is rapidly heated to cause film surface boiling, and the pressure is increased by rapidly growing bubbles in the discharge port (orifice). There is provided a so-called thermal bubble jet method (JP-A-55-161664) in which ink is ejected from an ejection port.
しかしながら、上記磁性インクジェット法を応用したも
のにあっては、インクとして磁性粉が混入したものを用
いなければならないので、必然的にインクとして黒色の
ものになってしまい、インクを重ね刷りしてカラー像を
得ることが困難になるという問題が生ずる。また、上記
平面インクジェット法を応用したものにあっては、微細
なオリフィスが不要になる分インクの目詰まりを改善す
ることはできるが、インクを飛翔させる上で高い電圧を
印加しなければならないため、隣接、近傍の電極間で電
圧リークを防止するには、電極アレイを時分割駆動する
ことが必要になり、高速記録を図る上で好ましいものと
は言えない。更に、上記熱バブルジェット法を応用した
ものにあっては、膜面沸騰を生じさせるために発熱体を
急速に加熱昇温させることが必要であり、これに伴っ
て、インクの熱変質や加熱手段として設けられている発
熱抵抗体保護層の熱劣化が生じ易くなるという問題を有
している。However, in the application of the above magnetic ink jet method, it is necessary to use the magnetic powder mixed as the ink, so that the ink inevitably becomes black, and the ink is overprinted and the color is overprinted. The problem arises that it is difficult to obtain the image. Further, in the application of the above-mentioned flat ink jet method, it is possible to improve the clogging of the ink because a fine orifice is not necessary, but a high voltage must be applied in order to fly the ink. In order to prevent voltage leakage between adjacent and adjacent electrodes, it is necessary to drive the electrode array in a time division manner, which is not preferable for high speed recording. Further, in the application of the above thermal bubble jet method, it is necessary to rapidly heat and raise the temperature of the heating element in order to cause boiling on the film surface. There is a problem that the heat-generating resistor protective layer provided as a means is likely to be thermally deteriorated.
このような問題を解決するために本願発明者らは、第６
図〜第７図に示すように対向配置された一対の絶縁基板
（ａ）（ｂ）により形成されてスリット状空間部（ｃ）
を有するヘッド本体（ｄ）と、このスリット状空間部
（ｃ）に収容されたインク（ｅ）に対して熱エネルギを
印加する熱エネルギ印加手段（ｆ）と、インク（ｅ）面
と記録シート（ｇ）との間に所定の静電界を形成せしめ
る静電界形成手段（ｈ）とを備え、記録用のインク
（ｅ）に画像情報に応じた熱エネルギを印加すると共
に、所定の静電界に基づき加熱されたインク（ｅ）部分
を記録シート（ｇ）側へ飛翔させるようにした所謂熱静
電インクジェット記録装置を既に提案している。In order to solve such a problem, the present inventors
As shown in FIG. 7 to FIG. 7, a slit-shaped space portion (c) is formed by a pair of insulating substrates (a) and (b) arranged to face each other.
A head main body (d), a thermal energy applying means (f) for applying thermal energy to the ink (e) contained in the slit-shaped space (c), an ink (e) surface and a recording sheet. (G) is provided with an electrostatic field forming means (h) for forming a predetermined electrostatic field, and heat energy according to image information is applied to the recording ink (e), and at the same time, a predetermined electrostatic field is generated. A so-called thermal electrostatic ink jet recording apparatus has been already proposed in which the heated ink (e) portion is caused to fly to the recording sheet (g) side.
このタイプによれば、所謂磁性インクジェット法による
磁性インクを使用する必要がなくなり、その分、インク
の重ね刷りに基づくカラー化を容易に実現することがで
きるばかりか、所謂平面インクジェット法のように静電
界だけでインクを飛翔させる必要がなくなり、静電界の
強さを極端に大きくする必要がなくなる分、インクの近
傍間での電圧リークを有効に防止でき、更に、所謂バブ
ルジェット法のように熱エネルギだけでインクを飛翔さ
せる必要がなくなる分、熱エネルギ量をある程度抑える
ことができ、インクの熱劣化等を有効に防止することが
できる。このため、従来の各方式の欠点を有効に防止し
ながら、高速高密度の記録を行うことができるのであ
る。According to this type, there is no need to use a magnetic ink by a so-called magnetic inkjet method, and accordingly, not only can colorization based on overprinting of ink be easily realized, but also a so-called flat inkjet method can be used. Since it is not necessary to fly the ink only by the electric field, and the strength of the electrostatic field does not have to be extremely increased, voltage leakage between the vicinity of the ink can be effectively prevented, and further, as in the so-called bubble jet method, The amount of heat energy can be suppressed to some extent because it is not necessary to fly the ink only with energy, and thermal deterioration of the ink can be effectively prevented. Therefore, high-speed and high-density recording can be performed while effectively preventing the drawbacks of the conventional methods.
［発明が解決しようとする問題点］ ところでこの熱静電インクジェット記録装置ににおい
て、上記静電界形成手段（ｈ）は第７図に示すように、
スリット状空間部（ｃ）の開口縁に沿って上記絶縁基板
（ｂ）上に一様に形成された薄膜状のヘッド側電極
（ｉ）と、これに対向配置されたロール状の静電誘導用
電極（ｊ）とで形成されており、上記インク（ｅ）面と
記録シート（ｇ）との間に均一な静電界を一様に形成さ
せる構成となっていた。[Problems to be Solved by the Invention] In this thermal electrostatic ink jet recording apparatus, the electrostatic field forming means (h) has a structure as shown in FIG.
A thin-film head-side electrode (i) uniformly formed on the insulating substrate (b) along the opening edge of the slit-shaped space portion (c), and a roll-shaped electrostatic induction disposed opposite to the thin-film head-side electrode (i). And the recording electrode (j), a uniform electrostatic field is uniformly formed between the ink (e) surface and the recording sheet (g).
このため熱エネルギ印加手段（ｆ）が設けられていない
部位のインク領域（ｍ）、すなわち飛翔させることを前
提としていないインク領域（ｍ）にも静電界が均一に形
成され、本来飛翔させるべきインク領域（ｎ）に静電界
を集中させることができなくなるためインク（ｅ）の飛
翔効率が悪く、インク（ｅ）を確実に飛翔させるために
は静電エネルギが多量に必要になるといった問題点があ
った。Therefore, the electrostatic field is uniformly formed in the ink region (m) where the thermal energy applying means (f) is not provided, that is, in the ink region (m) which is not supposed to be ejected, and the ink that should originally be ejected is ejected. Since the electrostatic field cannot be concentrated in the region (n), the flight efficiency of the ink (e) is poor, and a large amount of electrostatic energy is required to reliably fly the ink (e). there were.
また上記薄膜状のヘッド側電極（ｉ）は、通常良熱伝導
性のCr、Cu等の金属で形成されており、熱エネルギ印加
手段（ｆ）から供給される熱エネルギが上記ヘッド側電
極（ｉ）により拡散されて、このエネルギを飛翔させる
べきインク領域（ｎ）に集中させることができないた
め、上記インク領域（ｎ）を飛翔に必要な温度に加熱す
るためには、多量の熱エネルギを要するといった問題点
があった。The thin-film head-side electrode (i) is usually formed of a metal having good thermal conductivity such as Cr or Cu, and the heat energy supplied from the heat-energy applying means (f) is the head-side electrode (i). Since the energy is diffused by i) and cannot be concentrated in the ink area (n) to be ejected, a large amount of thermal energy is required to heat the ink area (n) to a temperature required for ejection. There was a problem that it required.
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、以上に問題点に着目して為されたものであっ
て、所謂熱静電インクジェット法の利点を生かしなが
ら、更にインクの飛翔に要する熱、及び静電エネルギの
低減を図るようにしたインクジェット記録装置を提供す
るものである。[Means for Solving Problems] The present invention has been made by paying attention to the above problems, and while utilizing the advantages of the so-called thermal electrostatic inkjet method, heat required for ink flight, Also, the present invention provides an ink jet recording apparatus designed to reduce electrostatic energy.
すなわち、本発明は、一対の絶縁基板を対向させて配設
し、これらの間にインクが収容され且つ一側面が開口し
たスリット状空間部を形成してなるヘッド本体と、前記
一対の絶縁基板の内一方の絶縁基板上であって前記開口
端寄りの部位に配設され、画素密度に応じた各インク単
位領域に対して画像情報に対応した熱エネルギーを適宜
印加する複数の発熱抵抗体からなる熱エネルギー印加手
段と、インク面と記録シートの間に所定の静電界を形成
する静電界形成手段とを備え、上記静電界に基づき、熱
エネルギーが印加されたインク単位領域を記録シート側
へ飛翔させるようにしたインクジェット記録装置であっ
て、上記静電界形成手段が、絶縁層を介して上記複数の
発熱抵抗体上に積層させ、且つ、各発熱抵抗体と重なる
部分を残してスリット状空間部の開口端側が複数に分割
され且つ基端側が共通に形成されて略櫛歯状に形成され
たヘッド側電極と、上記スリット状空間部の開口に対向
配置された静電誘導用電極とで構成するようにしたもの
である。That is, according to the present invention, a pair of insulating substrates are arranged so as to face each other, and a slit-shaped space portion in which ink is stored and one side surface is opened is formed between them, and the pair of insulating substrates. Of a plurality of heat generating resistors disposed on one of the insulating substrates near the opening end and applying heat energy corresponding to image information to each ink unit area corresponding to the pixel density. Thermal energy applying means and electrostatic field forming means for forming a predetermined electrostatic field between the ink surface and the recording sheet. Based on the electrostatic field, the ink unit area to which the thermal energy is applied is moved to the recording sheet side. An ink jet recording apparatus adapted to fly, wherein the electrostatic field forming means is laminated on the plurality of heat generating resistors with an insulating layer interposed therebetween, and a portion which overlaps with each heat generating resistor is left behind. Head-side electrode formed into a substantially comb tooth shape in which the opening end side of the tongue-shaped space portion is divided into a plurality of portions and the base end side thereof is commonly formed, and electrostatic induction disposed to face the opening of the slit-shaped space portion. It is configured with electrodes.
このような技術的手段において、ヘッド本体としては一
側面が開口したスリット状空間部を有するものであり、
熱エネルギ印加手段の配設作業性を考慮すると、熱エネ
ルギ印加手段を予め施した一対の絶縁基板をスペーサ部
材を介して離間配置するようにしたものが望ましい。そ
して、上記スリット状空間部の長手方向寸法については
画像形成範囲を考慮して、スリット幅については画素密
度を考慮して適宜設定される。In such technical means, the head body has a slit-shaped space portion having one side surface opened,
Considering the workability of disposing the heat energy applying means, it is desirable that a pair of insulating substrates provided with the heat energy applying means in advance be arranged apart from each other via a spacer member. Then, the longitudinal dimension of the slit-shaped space portion is appropriately set in consideration of the image forming range, and the slit width is considered in consideration of the pixel density.
また、熱エネルギ印加手段としては、画素密度に応じた
各インク単位領域毎に、複数の発熱抵抗体を配してなる
発熱体アレイを用いて間接的にインクを加熱するように
したものでよい。そして更に、上記発熱抵抗体の配設位
置についても、インクを所定の領域で加熱できる位置で
あれば、インク飛翔面に隣接する壁部でもよいし、イン
ク飛翔面に対向する壁部でもよい。Further, the heat energy applying means may be one that indirectly heats the ink by using a heating element array in which a plurality of heating resistors are arranged for each ink unit area according to the pixel density. . Further, the position of the heat generating resistor may be a wall portion adjacent to the ink flight surface or a wall portion opposed to the ink flight surface as long as the ink can be heated in a predetermined area.
更に、上記ヘッド側電極としては、スリット状空間部に
配設され、且つ、上記熱エネルギー印加手段の各発熱抵
抗体の配設パターンに合わせてスリット状空間部の開口
端側が複数に分割され、静電誘導用電極との間で加熱さ
れたインクを記録シート側へ飛翔させる程度の静電界を
形成するものであれば適宜設計変更可能である。例え
ば、矩形状に形成した電極を個々別々に複数配列してこ
れを構成するか、あるいは個々の電極の基端側を共通に
した櫛型状の電極でもってこれを形成する構成であって
も良い。また各電極の先端形状、すなわちその静電誘導
用電極側端部形状を鋭利に形成し、静電界が飛翔させる
べきインク領域により集中し易くなるような構成を採っ
ても良い。また熱エネルギ印加手段としての発熱抵抗体
との関係においては、この発熱抵抗体の全域を絶縁層を
介して上記ヘッド側電極でもって被覆配置し、この電極
でもって発熱抵抗体からの熱エネルギをインク領域側へ
効率良く伝導させ、もって発熱抵抗体の過熱現象を防止
する構成を採っても良い。Further, the head-side electrode is arranged in the slit-shaped space portion, and the opening end side of the slit-shaped space portion is divided into a plurality according to the arrangement pattern of each heating resistor of the thermal energy applying means, The design can be changed as appropriate as long as it forms an electrostatic field to the extent that the ink heated with the electrostatic induction electrode is ejected to the recording sheet side. For example, a plurality of rectangular electrodes may be individually arranged to configure the electrodes, or a comb-shaped electrode having a common base end side of the electrodes may be used to form the electrodes. good. Further, the tip shape of each electrode, that is, the shape of the end portion of the electrode for electrostatic induction may be sharply formed so that the electrostatic field can be more easily concentrated on the ink region to be ejected. Regarding the relationship with the heat generating resistor as the heat energy applying means, the entire area of the heat generating resistor is covered with the above-mentioned head side electrode through an insulating layer, and the heat energy from the heat generating resistor is covered by this electrode. It is also possible to adopt a configuration in which the heat is efficiently conducted to the ink region side, thereby preventing the heating resistor from overheating.
更にまた、使用するインクについても、所定の熱エネル
ギを印加した際に飛翔可能な状態に達するものであれば
適宜選択して差支えない。この場合において、具体的な
インクの飛翔条件としては、作用している静電界によっ
てインクが飛翔し得る程度まで、インクの粘度及び表面
張力が低下し、しかも、インクの導電率が向上すること
が必要である。Furthermore, the ink to be used may be appropriately selected as long as it can fly when a predetermined heat energy is applied. In this case, as a specific ink flight condition, the viscosity and surface tension of the ink are lowered to such an extent that the ink can fly due to the acting electrostatic field, and the conductivity of the ink is improved. is necessary.
［作用］ 上述したような技術的手段によれば、静電界形成手段が
スリット状空間部に配設され、且つ、上記熱エネルギー
印加手段の各発熱抵抗体の配設パターンに合わせてスリ
ット状空間部の開口端側が複数に分割された複数のヘッ
ド側電極と、これに対向配置された静電誘導用電極とで
構成されているため、上記スリット状空間部内の飛翔さ
せるべきインク単位領域毎に静電界を集中させることが
できると共に、発熱抵抗体からなる熱エネルギー印加手
段の熱エネルギーをインクに伝わる前に上記ヘッド側電
極が拡散することなく上記インク単位領域毎に集中的に
供給させることができる。[Operation] According to the technical means as described above, the electrostatic field forming means is arranged in the slit-shaped space portion, and the slit-shaped space is formed in accordance with the arrangement pattern of each heating resistor of the heat energy applying means. Since the opening end side of the part is composed of a plurality of head-side electrodes divided into a plurality of parts and an electrostatic induction electrode arranged opposite thereto, for each ink unit region to be ejected in the slit-shaped space part. The electrostatic field can be concentrated, and the head side electrode can be concentratedly supplied to each ink unit area without being diffused before the heat energy of the heat energy applying unit composed of the heating resistor is transmitted to the ink. it can.
［実施例］ 以下、添附図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に
説明する。[Examples] The present invention will be described in detail below based on Examples shown in the accompanying drawings.
◎第一実施例 第１図〜第２図において、インクジェット記録装置は、
スリット状空間部（１）を有するヘッド本体（２）と、
スリット状空間部（１）に収容されるインク（３）に対
して熱エネルギを印加する熱エネルギ印加手段（４）、
インク（３）面と記録シート（５）との間に所定の静電
界を形成せしめる静電界形成手段（６）とを備えてい
る。◎ First Embodiment In FIGS. 1 and 2, the ink jet recording apparatus is
A head body (2) having a slit-shaped space portion (1),
Thermal energy applying means (4) for applying thermal energy to the ink (3) contained in the slit-shaped space (1),
An electrostatic field forming means (6) for forming a predetermined electrostatic field between the ink (3) surface and the recording sheet (5) is provided.
そしてこの実施例において、上記ヘッド本体（２）は約
60μｍ厚のガラス層を形成した一対のアルミナセラミッ
クスからなる厚さ1mmの絶縁基板（７）（８）でもって
構成されており、この基板（７）（８）の一方側に熱融
着させた図示外のガラス製スペーサ部材を介し、かつ熱
融着ペーストを使用して加熱加圧により熱接着させて隙
間寸法100μｍのスリット状空間部（１）を確保すると
共に、各絶縁基板（７）（８）のエッジ端部は研磨処理
されて第１図に示すように直線状となっている。And in this embodiment, the head body (2) is approximately
It is composed of a pair of 1 mm thick insulating substrates (7) and (8) made of a pair of alumina ceramics with a glass layer of 60 μm thick, and heat-bonded to one side of these substrates (7) and (8). A slit-shaped space (1) having a gap size of 100 μm is secured by heat-pressing using a heat-sealing paste through a glass spacer member (not shown), and each insulating substrate (7) ( The edge portion of 8) is polished to be linear as shown in FIG.
また、上記熱エネルギ印加手段（４）は、第１図及び第
２図に示すように、反応性スパッタリング法により着膜
し、フォトリソエッチング法により形成して画素密度
（例えば８ドット/mm）毎に約300オングストローム厚の
Ta2N薄膜よりなる発熱抵抗体（個々の大きさ110μｍ×7
0μｍ）（９）を配列してなる発熱体アレイで構成さ
れ、各発熱抵抗体（９）はスリット状空間部（１）の一
側面開口縁に面して配設されており、各発熱抵抗体
（９）には夫々、Ni、Cr約500オングストローム、Au約
１μｍを順次連続的に一様蒸着し、これをフォトリソエ
ッチング法により形成した一対の通電用電極（10）が接
続されている。そして、上記各通電用電極（10）間には
画像制御信号に応じて開閉動作するスイッチング素子
（11）が接続されている。尚、符号（12）は高周波スパ
ッタリング法により形成されて上記発熱抵抗体（９）及
び各通電用電極（10）を絶縁被覆する２μｍ厚み程度の
SiO2等の絶縁層、（13）は各発熱抵抗体（９）への通電
用電源である。As shown in FIGS. 1 and 2, the thermal energy applying means (4) is formed by a reactive sputtering method and a photolithographic etching method to form a pixel density (for example, 8 dots / mm). About 300 Å thick
Heating resistor consisting of Ta 2 N thin film (individual size 110 μm × 7
(0 μm) (9) are arranged in a heating element array, and each heating resistor (9) is arranged facing the opening edge of one side surface of the slit-shaped space portion (1). To the body (9), a pair of current-carrying electrodes (10) formed by sequentially vapor-depositing Ni, Cr about 500 Å and Au about 1 μm, respectively, by a photolithographic etching method are connected. A switching element (11) which is opened and closed according to an image control signal is connected between the respective energizing electrodes (10). The reference numeral (12) is formed by a high frequency sputtering method and has a thickness of about 2 μm for insulating and covering the heating resistor (9) and each energizing electrode (10).
An insulating layer such as SiO 2 (13) is a power source for energizing each heating resistor (9).
更に上記静電界形成手段（６）は、第１図〜第３図に示
すように絶縁層（12）上に、Crを約500オングストロー
ム、Cuを約1000オングストローム、及びCrを約500オン
グストローム順次蒸着し、かつフォトリソエッチング法
により個々の電極が上記各発熱抵抗体（９）に重なり合
うように分割形成された櫛型状のヘッド側電極（個々の
電極寸法：幅80μｍ、長さ1mm）（14）と、上記インク
（３）面から約300μｍ離間配置され且つ記録シート
（５）の支持面としても機能するロール状の静電誘導用
電極（15）と、ヘッド側電極（14）及び静電誘導用電極
（15）間に介装されてインク（３）面から静電誘導用電
極（15）側に向かう静電界を形成する静電誘導用電源
（16）とで構成されている。尚、上記ヘッド側電極（1
4）はアースされている。Further, the electrostatic field forming means (6) sequentially deposits about 500 Å of Cr, about 1000 Å of Cu, and about 500 Å of Cr on the insulating layer (12) as shown in FIGS. 1 to 3. And a comb-shaped head-side electrode (individual electrode dimensions: width 80 μm, length 1 mm), which is divided and formed by photolithographic etching so that each electrode overlaps with each heating resistor (9) (14) A roll-shaped electrostatic induction electrode (15), which is arranged at a distance of about 300 μm from the ink (3) surface and also functions as a support surface for the recording sheet (5), a head-side electrode (14) and an electrostatic induction. The electrostatic induction power source (16) is interposed between the working electrodes (15) and forms an electrostatic field from the surface of the ink (3) to the electrostatic induction electrode (15) side. The head side electrode (1
4) is grounded.
また上記スリット状空間部（１）に収容されるインク
（３）としては、例えば、107Ωcm以下の体積抵抗値を
有する導電性インクが用いられ、その粘度特性として
は、常温（20℃）で大体30〜40cps程度に設定され、加
熱時（例えば200℃）に１桁以上粘度が低下するような
ものになっている。As the ink (3) contained in the slit-shaped space (1), for example, a conductive ink having a volume resistance value of 10 7 Ωcm or less is used, and its viscosity characteristic is room temperature (20 ° C.). The viscosity is set to about 30 to 40 cps, and the viscosity decreases by one digit or more when heated (for example, 200 ° C.).
従って、この実施例に係るインクジェット記録装置によ
れば、記録すべき画像情報に応じた駆動パルス（0.36
w、1.5msec）が熱エネルギ印加手段（４）の発熱抵抗体
（９）に印加されると、発熱低抗体（９）が発熱し、こ
れに対応したインク（３）単位領域が熱エネルギを受け
て加熱される。すると、この加熱されたインク（３）単
位領域においては、インク（３）の粘度及び表面張力が
低下すると共にその導電率が向上する。一方、上記熱エ
ネルギ印加手段（４）の駆動タイミングに同期して1.2K
V、0.7msecの静電制御パルスが静電界形成手段（６）の
静電誘導用電極（15）に印加されると、インク（３）面
と静電誘導用電極（15）との間に静電界が形成され、こ
の静電界に基づいて加熱されたインク（３）単位領域が
静電誘導用電極（15）の手前側を通過する記録シート
（５）に向かって飛翔動作し、記録シート（５）上にイ
ンクドットが形成されることになる。Therefore, according to the inkjet recording apparatus of this embodiment, the drive pulse (0.36
w, 1.5 msec) is applied to the heat generating resistor (9) of the heat energy applying means (4), the low heat generating antibody (9) generates heat, and the unit area of the ink (3) corresponding to this generates heat energy. Received and heated. Then, in the heated ink (3) unit area, the viscosity and the surface tension of the ink (3) are lowered and the conductivity thereof is improved. On the other hand, 1.2K in synchronization with the drive timing of the heat energy applying means (4).
When an electrostatic control pulse of V and 0.7 msec is applied to the electrostatic induction electrode (15) of the electrostatic field forming means (6), it is between the ink (3) surface and the electrostatic induction electrode (15). An electrostatic field is formed, and the unit area of the ink (3) heated on the basis of this electrostatic field flies toward the recording sheet (5) passing in front of the electrostatic induction electrode (15), and the recording sheet (5) Ink dots will be formed on the surface.
このとき、この装置においては上記ヘッド側電極（14）
が、各発熱抵抗体（９）に重なり合うように分割配置さ
れているため、発熱抵抗体（９）の設けられたインク単
位領域毎に静電界を集中させることができると共に、各
発熱抵抗体（９）からの熱エネルギを分割配置されたヘ
ッド側電極（14）を介して上記インク単位領域毎に集中
的に供給することができる。At this time, in this device, the head side electrode (14)
However, since they are divided and arranged so as to overlap each heating resistor (9), the electrostatic field can be concentrated in each ink unit region where the heating resistor (9) is provided, and each heating resistor ( The thermal energy from 9) can be concentratedly supplied to each of the ink unit areas through the divided head side electrodes (14).
従って、エネルギ効率が向上すると共に、インク（３）
も飛翔し易くなたうためにその印加エネルギの低減が図
れ、従来のスリット状空間部の開口縁に沿って一様に形
成された薄膜状のヘッド側電極を用いてインク面と記録
シートとの間に均一な静電界を一様に形成させる熱静電
インクジェット法のインクジェット記録装置において
は、その発熱抵抗体を駆動する駆動パルスに0.45w,2.0m
sec、且つ、静電界を発生する駆動パルスに2.0kv,1.2ms
ec必要であったのに対して、発熱抵抗体の駆動パルスに
0.36w,1.5msec、且つ、静電界を発生する駆動パルスに
1.2kv,0.7msecでインクを適切に飛翔させることができ
た。Therefore, the energy efficiency is improved and the ink (3) is
Also, the applied energy can be reduced because it easily flies, and the ink surface and the recording sheet can be formed by using the thin-film head-side electrode that is uniformly formed along the opening edge of the conventional slit-shaped space. In the inkjet recording device of the thermal electrostatic inkjet method that uniformly forms a uniform electrostatic field between the electrodes, 0.45w, 2.0m is applied to the drive pulse for driving the heating resistor.
sec, 2.0kv, 1.2ms for driving pulse that generates electrostatic field
ec was required, but for the drive pulse of the heating resistor
0.36w, 1.5msec, and drive pulse to generate electrostatic field
The ink was able to fly properly at 1.2kv and 0.7msec.
つまり、熱エネルギについては40％の削減が図ることが
できると共に、静電エネルギについては65％の削減が図
ることができた。更に、それらの駆動時間も25％を削減
することができた。In other words, thermal energy could be reduced by 40% and electrostatic energy could be reduced by 65%. Moreover, their driving time could be reduced by 25%.
◎第二実施例 この実施例に係るインクジェット記録装置の基本構成は
第一実施例の装置と同一であり、第一実施例における角
部を２箇所有する矩形状のヘッド側電極（14）を、第４
図に示すように角部が１箇所の鋭角状のヘッド側電極
（14）に変更したものである。Second Example The basic configuration of the ink jet recording apparatus according to this example is the same as that of the apparatus according to the first example, and the rectangular head side electrode (14) having two corners in the first example is used. Fourth
As shown in the figure, the head side electrode (14) has a sharp corner with one corner.
そしてこの装置は、ヘッド側電極（14）と静電誘導用電
極（15）との間において生ずる静電界をヘッド側電極
（14）の各先端側角部に確実に集中させることが可能に
なるため、静電界が分散された際に起こり易い各インク
単位領域から２以上のインク粒子が分割して同時に飛翔
する現象を防止することができる。In this device, the electrostatic field generated between the head side electrode (14) and the electrostatic induction electrode (15) can be surely concentrated at the tip side corners of the head side electrode (14). Therefore, it is possible to prevent a phenomenon in which two or more ink particles are divided and simultaneously fly from each ink unit region when the electrostatic field is dispersed.
従って、第一実施例における装置の長所に加えて、常に
安定した画像ドットを形成できる長所を有している。Therefore, in addition to the advantage of the apparatus in the first embodiment, it has the advantage of always forming stable image dots.
◎第三実施例 この実施例に係るインクジェット記録装置の基本構成は
第一実施例の装置と同一であり、第一実施例におけるヘ
ッド側電極（14）を第５図に示すように、矩形状頭部
（17）と細幅状の胴部（18）とからなる櫛型状のヘッド
側電極（14）に変更したものである。Third Embodiment The basic configuration of the ink jet recording apparatus according to this embodiment is the same as that of the apparatus according to the first embodiment, and the head side electrode (14) in the first embodiment has a rectangular shape as shown in FIG. A comb-shaped head-side electrode (14) including a head portion (17) and a narrow body portion (18) is used.
この装置において上記ヘッド側電極（14）の矩形状頭部
（17）は、幅80μｍ、長さ70μｍでもって形成されてお
り、その下層側に位置する発熱抵抗体（９）の通電用電
極（10）を除いた全面を被覆するように設けられてい
る。一方胴部（18）は20μｍ幅でもって形成されてお
り、上記頭部（17）とヘッド側電極（14）の基端側共通
部との間に連通して配設されている。In this device, the rectangular head portion (17) of the head side electrode (14) is formed with a width of 80 μm and a length of 70 μm, and the energizing electrode (9) of the heating resistor (9) located on the lower layer side thereof ( It is provided so as to cover the entire surface except for 10). On the other hand, the body portion (18) is formed with a width of 20 μm, and is provided so as to communicate with the head portion (17) and the base end side common portion of the head side electrode (14).
そしてこの装置は、各発熱抵抗体（９）の全面が絶縁層
（12）を介してヘッド側電極（14）の頭部（17）にて被
覆されているため、各発熱抵抗体（９）からの熱エネル
ギが上記良熱伝導性の頭部（17）を介してインク（３）
側へ効率良く供給されることとなる。従って、各発熱抵
抗体（９）内に蓄熱が起こり難くなるため、発熱抵抗体
（９）の過熱現象を阻止することができ、発熱抵抗体
（９）の寿命を延ばすことが可能となる。In this device, since the entire surface of each heating resistor (9) is covered with the head portion (17) of the head-side electrode (14) through the insulating layer (12), each heating resistor (9) is covered. Thermal energy from the ink is passed through the head (17) with good thermal conductivity to the ink (3).
It will be efficiently supplied to the side. Therefore, since heat is less likely to be accumulated in each heating resistor (9), the overheating phenomenon of the heating resistor (9) can be prevented, and the life of the heating resistor (9) can be extended.
一方、胴部（18）は細幅状に形成されているため、この
胴部（18）を伝わってヘッド側電極（14）の基端側へ逃
げる熱エネルギの損失を減らすことが可能となり、エネ
ルギ効率を更に向上できる効果がある。On the other hand, since the body portion (18) is formed in a narrow width, it is possible to reduce the loss of heat energy that travels through the body portion (18) and escapes to the base end side of the head-side electrode (14). There is an effect that the energy efficiency can be further improved.
従って、第一実施例における装置の長所に加えて、エネ
ルギ効率を更に良好とし、かつ装置の寿命も延ばせる長
所を有している。Therefore, in addition to the advantages of the device of the first embodiment, it has the advantages of further improving energy efficiency and extending the life of the device.
［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明に係るインクジェット
記録装置によれば、ヘッド本体のスリット状空間部の一
側面の開口端寄りに、画素密度に応じた各インク単位領
域に対して画像情報に対応した熱エネルギを適宜印加す
る複数の発熱抵抗体と、各発熱抵抗体と重なる部分を残
してスリット状空間部の開口端側が複数に分割されたヘ
ッド側電極とを絶縁層を介して積層したため、スリット
状空間部内のインク単位領域毎に静電界を集中させるこ
とができると共に、熱エネルギをも集中的に供給できる
ので、インクの飛翔に要する熱、及び静電エネルギを顕
著に低減することができるという効果を有している。[Effects of the Invention] As described above, according to the inkjet recording apparatus of the present invention, the ink unit area corresponding to the pixel density is provided near the opening end on one side surface of the slit-shaped space of the head body. A plurality of heating resistors for appropriately applying heat energy corresponding to the image information, and a head-side electrode in which the opening end side of the slit-shaped space portion is divided into a plurality of portions, leaving a portion overlapping with each heating resistor, an insulating layer. Since the layers are stacked via each other, the electrostatic field can be concentrated in each ink unit area in the slit-shaped space portion, and the heat energy can also be concentratedly supplied, so that the heat required for the flight of the ink and the electrostatic energy can be remarkably increased. It has the effect that it can be reduced.
第１図〜第２図は、本発明に係るインクジェット記録装
置の第一実施例を示す概略斜視図及びその断面図、第３
図はそのヘッド側電極の形状を示す平面図を示し、また
第４図及び第５図は第二実施例及び第三実施例に係る装
置のヘッド側電極の形状を示す平面図をそれぞれ示し、
第６図及び第７図は従来のインクジェット記録装置を示
しており、第６図はその断面図、第７図はその概略斜視
図を示している。 ［符合説明］ （１）……スリット状空間部 （２）……ヘッド本体 （３）……インク （４）……熱エネルギ印加手段 （５）……記録シート （６）……静電界形成手段 （７）（８）……絶縁基板 （９）……発熱抵抗体 （14）……ヘッド側電極 （15）……静電誘導用電極1 and 2 are a schematic perspective view and a sectional view showing a first embodiment of an inkjet recording apparatus according to the present invention, and a third embodiment.
The drawings are plan views showing the shape of the head-side electrode, and FIGS. 4 and 5 are plan views showing the shape of the head-side electrode of the devices according to the second and third embodiments, respectively.
6 and 7 show a conventional ink jet recording apparatus, FIG. 6 is a sectional view thereof, and FIG. 7 is a schematic perspective view thereof. [Description of code] (1) ... slit-shaped space (2) ... head body (3) ... ink (4) ... thermal energy applying means (5) ... recording sheet (6) ... electrostatic field formation Means (7) (8) ...... Insulating substrate (9) ...... Heating resistor (14) ...... Head side electrode (15) ...... Electrostatic induction electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 圷 英一 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 藤村 義彦 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 堀江 潔 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 藤曲 啓志 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭57−41972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−227464（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−250962（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−70039（ＪＰ，Ｕ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Eiichi 圷 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Fuji Xerox Co., Ltd.Ebina Works (72) Inventor Yoshihiko Fujimura 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Fuji Xerox Co., Ltd.Ebina Co., Ltd. In-house (72) Inventor Kiyoshi Horie 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd.In Ebina Office (72) Inventor, Keiji Fujimaga 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Fuji Xerox Co., Ltd.Ebina Office (56) Reference Reference JP-A-57-41972 (JP, A) JP-A-59-227464 (JP, A) JP-A-60-250962 (JP, A) Practical application Sho-61-70039 (JP, U)
Claims (1)
らの間にインクが収容され且つ一側面が開口したスリッ
ト状空間部を形成してなるヘッド本体と、前記一対の絶
縁基板の内一方の絶縁基板上であって前記開口端寄りの
部位に配設され、画素密度に応じた各インク単位領域に
対して画像情報に対応した熱エネルギーを適宜印加する
複数の発熱抵抗体からなる熱エネルギー印加手段と、イ
ンク面と記録シートの間に所定の静電界を形成する静電
界形成手段とを備え、上記静電界に基づき、熱エネルギ
ーが印加されたインク単位領域を記録シート側へ飛翔さ
せるようにしたインクジェット記録装置であって、上記
静電界形成手段が、絶縁層を介して上記複数の発熱抵抗
体上に積層され、且つ、各発熱抵抗体と重なる部分を残
してスリット状空間部の開口端側が複数に分割され且つ
基端側が共通に形成されて略櫛歯状に形成されたヘッド
側電極と、上記スリット状空間部の開口に対向配置され
た静電誘導用電極とで構成されていることを特徴とする
インクジェット記録装置。1. A head main body comprising a pair of insulating substrates arranged to face each other, a slit-shaped space portion containing ink and having one side surface opened between them, and a pair of the insulating substrates. It is composed of a plurality of heating resistors which are arranged on one of the insulating substrates near the opening end and which appropriately applies thermal energy corresponding to image information to each ink unit area corresponding to the pixel density. A thermal energy applying unit and an electrostatic field forming unit that forms a predetermined electrostatic field between the ink surface and the recording sheet are provided, and the ink unit area to which the thermal energy is applied flies to the recording sheet side based on the electrostatic field. In the inkjet recording device, the electrostatic field forming means is laminated on the plurality of heating resistors with an insulating layer interposed therebetween, and a slit-shaped space is left except for a portion overlapping each heating resistor. The head side electrode is divided into a plurality of parts on the opening end side and the base end side is formed in common, and is formed in a substantially comb-tooth shape, and the electrostatic induction electrode is arranged to face the opening of the slit-shaped space. An inkjet recording apparatus characterized by being configured.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61178646A JPH0771853B2 (en) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | Inkjet recording device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61178646A JPH0771853B2 (en) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | Inkjet recording device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6335347A JPS6335347A (en) | 1988-02-16 |
| JPH0771853B2 true JPH0771853B2 (en) | 1995-08-02 |
Family
ID=16052101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61178646A Expired - Lifetime JPH0771853B2 (en) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | Inkjet recording device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0771853B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02303658A (en) * | 1989-05-19 | 1990-12-17 | Nkk Corp | Mold powder for continuous casting |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6170039U (en) * | 1984-10-15 | 1986-05-13 |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP61178646A patent/JPH0771853B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6335347A (en) | 1988-02-16 |
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