JP3166829B2 - 静電吸引式スリット型インクジェット装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドと対向電極との間を通過する記録媒体に対しインク
ジェットヘッドよりインクを飛翔させて印字する静電吸
引式インクジェット装置におけるインクジェットヘッド
の構造の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットヘッドと対向電極
との間を通過する記録媒体（記録紙）に対しインクジェ
ットヘッドよりインクを飛翔させて印字する静電吸引式
インクジェット装置は公知である。この中で、インクジ
ェットヘッドは、インク室を有し、該インク室より連通
する多数のノズルを対向電極に向けて開口するよう形成
しており、各ノズル毎に印字タイミングに合わせたプリ
ント電圧を印加し、そのノズルと対向電極との間の電圧
差により、該ノズルよりインクを飛翔させるという構造
となっている。更に、ノズル先端は、電界集中のため
に、適度な形状に加工して突出させたものとなってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
ヘッドの構造では、電界集中を最適なものとするように
ノズルを加工することが重要である。また、ノズル開口
部よりいかに非印加時にてインクメニスカスを形成する
かも、インク飛翔性を向上させる重要なポイントであ
り、この点もノズルの加工上の要素となる。このような
ことから、従来の静電吸引式インクジェット装置のイン
クジェットヘッドは、ノズルの加工において複雑な工程
を要し、高コストに繋がっていた。

【０００４】このようなことから、インクジェットヘッ
ドの対向電極対峙面にインク室から連通するスリットを
設け、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）等よりなる
プリント電極基板をスリット内に配設し、該プリント電
極基板における電極パターンに高電圧のプリント電圧を
印加することで、その周囲に電界集中を形成し、インク
を飛翔させるという手段が考えられる。この場合には、
ノズル加工を必要とせず、従来からもプリント電圧印加
のために使用されていたＦＰＣ製等のプリント電極基板
をそのまま用いるわけであるが、インク飛翔に必要な電
界集中を起こすには、プリント電圧に高電圧が必要であ
って、それに対応する電気部品が必要であり、プリント
電極基板においても、太い電極パターンを必要とし、却
って構造が複雑化し、高コストになってしまうおそれも
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題を解決すべく、次のような手段を用いるものであ
る。インクジェットヘッドと対向電極との間を通過する
記録媒体に対し、インクジェットヘッドよりインクを飛
翔させて印字する静電吸引式インクジェット装置であっ
て、前記インクジェットヘッドにインク室より連通して
対向電極対峙側面にて開口するスリットを設け、該スリ
ット内にその長手方向に沿ってプリント電極基板を配設
し、ゲート電極をスリットの開口部周辺に沿って、プリ
ント電極基板における各プリント電極より対向電極側に
配置し、前記ゲート電極に印加するゲート電圧をプリン
ト電極基板における各プリント電極に印加するプリント
電圧に対して逆の極性とした静電吸引式スリット型イン
クジェット装置を構成する。

【０００６】

【０００７】

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付の図面
を基に説明する。図１は本発明の静電吸引式スリット型
インクジェット装置の側面断面略図、図２は図１中円Ｘ
内の拡大側面断面略図、図３は図２中Ｙ矢視図とゲート
電圧及びプリント電圧の印加パターンを示す図、図４は
図１に示すスリット型インクジェットヘッドの斜視図、
図５はプリント電圧のみ印加した電圧パターンＡと、プ
リント電圧とゲート電圧の組合せによる電圧パターンＢ
を示す図である。

【０００９】図１乃至図４より、本発明の静電吸引式ス
リット型インクジェット装置の基本構造を説明する。ま
ず、静電吸引式インクジェット装置は、基本的に、図１
の如く、インクジェットヘッド１と、対向電極８との間
にて、記録媒体（記録紙）９を搬送し（図１中の記録媒
体９の矢印は、搬送方向を示す。）、インクジェットヘ
ッド１より印字タイミングにて対向電極８に向けてイン
クを飛翔し、記録媒体９に付着させるという構造であ
る。

【００１０】本発明の静電吸引式スリット型インクジェ
ット装置は、インクジェットヘッド１として、スリット
型インクジェットヘッドを用いる。このインクジェット
ヘッド１の構造について、図１乃至図４より説明する。
インクジェットヘッド１内にはインク室１ａが設けられ
ており、該インク室１ａには、外部よりインク管７・７
が接続されていて、インク室１ａにインクが供給され、
また、排出される。（図１及び図２におけるインク管７
に施した矢印は、インクの給排方向を示す。）このイン
ク室より連通して、スリット１ｂを設けており、対向電
極８への対向面にて開口させる。スリット１ｂは、記録
媒体９の搬送方向に対して左右方向が長手方向となるよ
うにしている。

【００１１】該インクジェットヘッド１のインク室１ａ
内には、プリント電極基板ユニット２を挿入している。
該プリント電極基板ユニット２は、硬質板４にフレキシ
ブルプリント回路（ＦＰＣ）等のプリント電極基板３を
貼設して構成されており、該スリット１ｂの長手方向に
沿うように配設される。該プリント電極基板３の先端部
は、硬質板４より突出させて、スリット１ｂ内に配置さ
せている。該プリント電極基板３のインクジェットヘッ
ド１より外側部分には、ＩＣ５を一個または複数個付設
しており、該プリント電極基板３は、フレキシブルプリ
ント回路（ＦＰＣ）である場合には、ポリイミド板等で
ある基板部３ｂにて、該ＩＣ５より、銅箔等よりなる電
極パターンの、複数本のプリント電極３ａ・３ａ・・・
を延伸配線しており、各プリント電極３ａの先端は、ス
リット１ｂ内におけるプリント電極基板３先端に印字ド
ット間隔にて配置している。

【００１２】該ＩＣ５の制御にて、プリント電極基板３
の先端部における各プリント電極３ａの先端には、常
時、ある程度の電圧（シャドウ電圧）が印加され、該ス
リット１ｂ内における各プリント電極３ａ先端部の周辺
にて、インクメニスカスＭが形成される。このシャドウ
電圧は、パルス状にして、インクメニスカスＭが振動す
るようにしてもよい。更に、各プリント電極３ａ先端
に、印字タイミングに合わせて高電圧（プリント電圧Ｐ
Ｖ）が印加されると、対向電極８との間に大きな電圧差
が生じ、このため、そのプリント電極３ａ先端周辺のイ
ンクが、対向電極８に向けて飛翔し、記録媒体９への印
字がなされるのである。（図１中のプリント電極基板ユ
ニット２先端から記録媒体９への矢印は、インクの飛翔
軌跡を示す。）

【００１３】更に、本実施例のスリット型インクジェッ
トヘッド１においては、図２や図３等の如く、その対向
電極８への対峙面にて、スリット１ｂの開口部に沿っ
て、これを囲むように、ゲート電極６を配設している。
なお、ゲート電極６の配設面よりもインク室１ａ側に凹
部１ｃを設け、その底部にスリット１ｂの開口部を設け
るようにしており、これにより、ゲート電極６は、スリ
ット１ｂ内にて配設されるプリント電極基板３の先端よ
りも、対向電極８側に配置されることとなる。

【００１４】このような構成において、図３の如く、ゲ
ート電極６には、前記のプリント電極３ａに印加するプ
リント電圧ＰＶとは逆の極性のゲート電圧ＧＶを印加す
る。該ゲート電圧ＧＶは、常時一定電圧を印加するもの
としてもよいし、一定周期毎に一定電圧を印加するもの
としてもよい。後者の場合には、プリント電圧ＰＶはゲ
ート電圧ＧＶの印加時と同期して印加する。

【００１５】仮に、インク飛翔には、インク吐出部分と
対向電極８との間に電圧差Ｈ（Ｈ＞０）が必要であると
する。この場合、ゲート電極６を設けず、プリント電圧
ＰＶのみにて、インク飛翔を行うものとすれば、図５の
電圧パターンＡの如く、プリント電圧ＰＶとして、＋Ｈ
の電圧を必要とするので、高圧であり、これに対応し
て、プリント電極基板３におけるプリント電極３ａも、
太い電極パターンとしなければならない。また、ＩＣ５
も、高電圧対応型とする必要があり、高コストに繋がる
のである。

【００１６】ところが、本発明のインクジェットヘッド
においては、ゲート電極６が具備されており、ゲート電
極６には、図５の電圧パターンＢの如く、プリント電圧
ＰＶと逆の極性の−ｈ（ｈ＞０）の電圧が印加されてい
る。従って、プリント電極６には、（ゲート電圧ＧＶが
パルス状である場合には、ゲート電圧ＧＶと同期させ
て、）＋Ｈ−ｈのプリント電圧ＰＶを印加すればよい。
従って、プリント電圧ＰＶが低電圧ですみ、プリント電
極３ａの電極パターンをさほど太くしなくてもよいので
ある。

【００１７】なお、本実施例では、プリント電圧ＰＶの
極性を＋、ゲート電圧ＧＶの極性を−としているが、逆
に、プリント電圧ＰＶを−、ゲート電圧ＧＶを＋として
もよい。要するに、両電極３ａ・６間にて規定の電圧差
Ｈが生ずればよいのである。

【００１８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したので、次
のような効果を奏する。第１に、プリント電極基板の電
極パターンに印加するプリント電圧が低電圧ですみ、電
極パターンを太くしなくてもすむ。従って、省電力で、
プリント電極基板の構成も簡素化して、低コストに繋が
る。

【００１９】第２に、プリント電極と対向電極との間に
ゲート電極が配置されるものとなり、前記の如く、ゲー
ト電極とプリント電圧との間に生じる電圧差にて、対向
電極側にインクを飛翔できるのであり、更に、ゲート電
極の配設分だけ、プリント電極基板の先端部が記録媒体
より遠く離れるため、プリント電極基板の先端が記録媒
体に直接触れるということがなく、インクが不用意に付
着して画質を乱すというおそれもない。

【００２０】第３に、プリント電圧とゲート電圧とをそ
れぞれ低電圧に抑えられ、インクの飛翔に必要なインク
吐出部と対向電極との間の電圧差を生じさせることがで
きるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の静電吸引式スリット型インクジェット
装置の側面断面略図である。

【図２】図１中の円Ｘ内の拡大側面断面略図である。

【図３】図２中のＹ矢視図とゲート電圧及びプリント電
圧の印加パターンを示す図である。

【図４】図１に示すスリット型インクジェットヘッドの
斜視図である。

【図５】プリント電圧のみ印加した電圧パターンＡと、
プリント電圧とゲート電圧の組合せによる電圧パターン
Ｂを示す図である。

【符号の説明】

１ （スリット型）インクジェットヘッド １ａ インク室 １ｂ スリット ２ プリント電極基板ユニット ３ プリント電極基板（フレキシブルプリント回
路・ＦＰＣ） ３ａ プリント電極（電極パターン） ３ｂ 基板部（ポリイミド板） ４ 硬質板 ５ ＩＣ ６ ゲート電極 ８ 対向電極 ９ 記録媒体（記録紙） Ｍ インクメニスカス ＰＶ プリント電圧 ＧＶ ゲート電圧

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェットヘッドと対向電極との間
   を通過する記録媒体に対し、インクジェットヘッドより
   インクを飛翔させて印字する静電吸引式インクジェット
   装置であって、前記インクジェットヘッドにインク室よ
   り連通して対向電極対峙側面にて開口するスリットを設
   け、該スリット内にその長手方向に沿ってプリント電極
   基板を配設し、ゲート電極をスリットの開口部周辺に沿
   って、プリント電極基板における各プリント電極より対
   向電極側に配置し、前記ゲート電極に印加するゲート電
   圧をプリント電極基板における各プリント電極に印加す
   るプリント電圧に対して逆の極性としたことを特徴とす
   る静電吸引式スリット型インクジェット装置。