JP5228715B2 - Ink application unit, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method - Google Patents

Ink application unit, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method Download PDF

Info

Publication number
JP5228715B2
JP5228715B2 JP2008227393A JP2008227393A JP5228715B2 JP 5228715 B2 JP5228715 B2 JP 5228715B2 JP 2008227393 A JP2008227393 A JP 2008227393A JP 2008227393 A JP2008227393 A JP 2008227393A JP 5228715 B2 JP5228715 B2 JP 5228715B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
electrode
recording medium
head
application unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008227393A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010058404A (en
Inventor
秀俊 藤井
勉 前川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2008227393A priority Critical patent/JP5228715B2/en
Publication of JP2010058404A publication Critical patent/JP2010058404A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5228715B2 publication Critical patent/JP5228715B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0011—Pre-treatment or treatment during printing of the recording material, e.g. heating, irradiating

Description

本発明は、被記録媒体にインク滴を着弾して画像を形成するインクジェット記録装置に係り、特に被記録媒体の表面をプラズマ処理するインク塗布ユニット、インクジェット記録装置ならびにインクジェット記録方法に関するものである。   The present invention relates to an ink jet recording apparatus that forms an image by landing ink droplets on a recording medium, and more particularly to an ink application unit, an ink jet recording apparatus, and an ink jet recording method for plasma-treating the surface of a recording medium.

インクジェット記録方式は、インクを微細なノズルから噴射して被記録媒体にインク滴を着弾させて画像を形成する画像形成方法である。このようなインクジェット記録方式の被記録媒体３としては、普通紙を用いられることが多いが、インクの開発により、布やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）等の合成樹脂フィルムなどへの印刷が可能となっている。   The ink jet recording method is an image forming method for forming an image by ejecting ink from fine nozzles to land ink droplets on a recording medium. As the recording medium 3 of such an ink jet recording system, plain paper is often used, but due to the development of ink, to a synthetic resin film such as cloth, polyethylene terephthalate (PET), and polyvinyl chloride (PVC). Can be printed.

合成樹脂フィルムなどの非吸収性被記録媒体への印刷の場合には、インクが表面にしか残らないため、被記録媒体へのインク滴の広がりや定着後の密着性等が課題となっている。また、非吸収性以外の被記録媒体への印刷においても、印刷の高画質化と高速化により、インク滴の広がりの制御が課題となっている。   In the case of printing on a non-absorbable recording medium such as a synthetic resin film, since ink remains only on the surface, spreading of ink droplets on the recording medium, adhesion after fixing, and the like are problems. . Also, in printing on a recording medium other than non-absorbent, control of ink droplet spread is a problem due to high image quality and high speed of printing.

このようなインク滴の広がりや密着性を制御するために、前処理方法等が検討されてきている。例えば、従来のインクジェット被記録媒体の表面処理方法としては、プラズマを発生させる前処理方法や火炎による前処理方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開２０００−３０１７１１号公報 特開平０１−８５７６６号公報 特開平１１−２６３００６号公報 In order to control the spread and adhesion of such ink droplets, pretreatment methods and the like have been studied. For example, as a conventional surface treatment method for an inkjet recording medium, a pretreatment method for generating plasma and a pretreatment method using a flame have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
JP 2000-301711 A Japanese Patent Laid-Open No. 01-85766 Japanese Patent Laid-Open No. 11-263006

しかし前述の表面処理方法は、予め前処理装置で前処理した被記録媒体をインクジェット記録装置にセットしたり、インクジェット記録装置のインク塗布ユニットとは別に前処理装置が設置されている。   However, in the above-described surface treatment method, a recording medium pretreated by a pretreatment apparatus is set in an ink jet recording apparatus, or a pretreatment apparatus is installed separately from an ink application unit of the ink jet recording apparatus.

これでは、表面処理してから記録するまでの間に、処理効果が減退したり、装置を別々に設置するため装置が大型化し、余分なスペースが必要となるなどの問題がある。   In this case, there is a problem that the processing effect is reduced between the surface treatment and recording, or the apparatus is enlarged because the apparatus is separately installed, and an extra space is required.

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、被記録媒体への表面処理効果を高めて、印刷物の密着性を向上させたインク塗布ユニット、インクジェット記録装置ならびにインクジェット記録方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an ink application unit, an ink jet recording apparatus, and an ink jet recording method which eliminate such drawbacks of the prior art, enhance the surface treatment effect on the recording medium, and improve the adhesion of the printed matter. The purpose is to do.

前記目的を達成するため、第１の本発明は、
インク塗布ユニットであって、
ノズル開口部を備えたノズルプレートを有しインクを液滴として吐出するヘッド部と、そのヘッド部に対向するように配置されたプラズマ処理用の電極と、少なくともその電極に高電圧を印加する電圧制御部とを備え、
前記電圧制御部により少なくとも電極に高電圧を印加して前記ノズルプレートと電極の間にプラズマを発生させて、そのノズルプレートと電極の間を通過する被記録媒体の表面をプラズマ処理するとともに、前記ノズル開口部からインクを吐出して前記被記録媒体の表面に着弾させることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the first present invention provides:
An ink application unit,
A head unit having a nozzle plate with a nozzle opening and ejecting ink as droplets, an electrode for plasma processing disposed so as to face the head unit, and a voltage for applying a high voltage to at least the electrode A control unit,
Said by applying a high voltage to at least the electrodes by the voltage controller to generate plasma between the nozzle plate and the electrode, the surface of the recording medium passes between the nozzle plate and the electrode with a plasma treatment, the Ink is ejected from the nozzle opening and landed on the surface of the recording medium.

前記目的を達成するため、第２の本発明は、
インク塗布ユニットであって、
ノズル開口部を有しインクを液滴として吐出するヘッド部と、そのヘッド部に対向するように配置されたプラズマ処理用の電極と、少なくともその電極に高電圧を印加する電圧制御部とを備え、
前記ヘッド部の電極と対向する面に絶縁体を介してカバープレートが設置され、前記絶縁体とカバープレートは前記ノズル開口部を塞がない形状をしており、
前記電圧制御部により少なくとも電極に高電圧を印加して前記カバープレートと電極の間にプラズマを発生させて、そのカバープレートと電極の間を通過する被記録媒体の表面をプラズマ処理するとともに、前記ノズル開口部からインクを吐出して前記被記録媒体の表面に着弾させることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the second present invention provides:
An ink application unit,
A head unit having a nozzle opening and ejecting ink as droplets, a plasma processing electrode arranged to face the head unit, and a voltage control unit for applying a high voltage to at least the electrode ,
A cover plate is installed via an insulator on the surface facing the electrode of the head portion, and the insulator and the cover plate have a shape that does not block the nozzle opening,
The voltage controller applies a high voltage to at least the electrode to generate plasma between the cover plate and the electrode, and plasma-treats the surface of the recording medium passing between the cover plate and the electrode, and Ink is ejected from the nozzle opening and landed on the surface of the recording medium .

前記目的を達成するため、第３の本発明は、
インクを収容するインクタンクと、インク塗布ユニットと、前記インクタンクにあるインクをインク塗布ユニットに供給するインク供給系統とを備えたインクジェット記録装置において、前記インク塗布ユニットが前記第１または第２の本発明のインク塗布ユニットであることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the third aspect of the present invention provides:
An ink jet recording apparatus comprising: an ink tank that contains ink; an ink application unit; and an ink supply system that supplies ink in the ink tank to the ink application unit. The ink application unit includes the first or second ink application unit. It is an ink application unit of the present invention .

前記目的を達成するため、第４の本発明は、
インクジェット記録方法であって、
ノズル開口部を備えたノズルプレートを有しインクを液滴として吐出するヘッド部と、そのヘッド部に対向するように配置されたプラズマ処理用の電極と、少なくともその電極に高電圧を印加する電圧制御部とを備え、
前記電圧制御部により少なくとも電極に高電圧を印加して前記ノズルプレートと電極の間にプラズマを発生させて、そのノズルプレートと電極の間に形成されたプラズマ発生部の中に被記録媒体を通過させて、被記録媒体の表面をプラズマ処理するとともに、前記ノズル開口部からインクを吐出して前記被記録媒体の表面に着弾させて画像を形成することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the fourth aspect of the present invention provides:
An ink jet recording method comprising:
A head unit having a nozzle plate with a nozzle opening and ejecting ink as droplets, an electrode for plasma processing disposed so as to face the head unit, and a voltage for applying a high voltage to at least the electrode A control unit,
The voltage control unit applies a high voltage to at least the electrode to generate plasma between the nozzle plate and the electrode, and passes the recording medium into the plasma generating unit formed between the nozzle plate and the electrode. Thus, the surface of the recording medium is subjected to plasma treatment, and ink is ejected from the nozzle openings to land on the surface of the recording medium, thereby forming an image .

本発明は前述のような構成になっており、ヘッド部のノズル開孔部と電極の間にプラズマを発生させることにより、被記録媒体の表面処理からインク着弾までの時間を大幅に短縮できるため、表面処理効果を向上させることができ、印刷物の密着性を向上させ、しかも装置を大幅に簡略化できる。   The present invention is configured as described above, and the time from the surface treatment of the recording medium to the ink landing can be greatly shortened by generating plasma between the nozzle aperture of the head and the electrode. The surface treatment effect can be improved, the adhesion of printed matter can be improved, and the apparatus can be greatly simplified.

以下、本発明の実施例について図を用いて説明するが、本発明はこの実施例に限られるものではない。   Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these examples.

図１は本発明の第１の実施例に係るインクジェット記録装置のインク塗布ユニットの説明図、図２ないし図４はオンデマンド型ヘッド部の詳細を示す図で、図２はヘッド部の分解斜視図、図３はヘッド部の組立後の断面図、図４は図３Ａ−Ａ線上の断面図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram of an ink application unit of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIGS. 2 to 4 are diagrams showing details of an on-demand type head unit. FIG. 2 is an exploded perspective view of the head unit. 3 is a cross-sectional view after assembling the head portion, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

これらの図において符号２１はノズル開口部、２２はノズルプレート、２３は圧力室、２４は圧力室プレート、２５はリストリクタ、２６はリストリクタプレート、２７はダイヤフラム、２８はフィルタ、２９はダイヤフラムプレート、３０は穴部、３１はサポートプレート、３２は共通液通路、３３はハウジング、３４は接着剤、３５は圧電アクチュエータ、３６は圧電振動子、３７は外部電極、３８は導電性接着剤、３９は支持基板、４０は個別電極、４１は共通電極、４２はスルーホール、４３は液導入パイプである。   In these drawings, reference numeral 21 is a nozzle opening, 22 is a nozzle plate, 23 is a pressure chamber, 24 is a pressure chamber plate, 25 is a restrictor, 26 is a restrictor plate, 27 is a diaphragm, 28 is a filter, and 29 is a diaphragm plate. , 30 is a hole, 31 is a support plate, 32 is a common liquid passage, 33 is a housing, 34 is an adhesive, 35 is a piezoelectric actuator, 36 is a piezoelectric vibrator, 37 is an external electrode, 38 is a conductive adhesive, 39 Is a support substrate, 40 is an individual electrode, 41 is a common electrode, 42 is a through hole, and 43 is a liquid introduction pipe.

このオンデマンド型のヘッド部は図２に示すように、ノズルプレート２２、圧力室プレート２４、リストリクタプレート２６、ダイヤフレームプレート２９、サポートプレート３１、ハウジング３３、圧電アクチュエータ３５などから構成されている。   As shown in FIG. 2, the on-demand type head portion is composed of a nozzle plate 22, a pressure chamber plate 24, a restrictor plate 26, a diamond frame plate 29, a support plate 31, a housing 33, a piezoelectric actuator 35, and the like. .

一列に多数のノズル開口部21を形成したノズルプレート２２は、ニッケル材の電鋳加工法、ステンレス鋼材などの精密プレス加工法またはレーザ加工法などによって製作される。圧力室プレート２４には、前記ノズル開口部２１に対応した個数の圧力室２３が形成され、前記ノズル開口部２１と連通している。   The nozzle plate 22 in which a large number of nozzle openings 21 are formed in a row is manufactured by a nickel material electroforming method, a precision pressing method such as a stainless steel material, or a laser processing method. A number of pressure chambers 23 corresponding to the nozzle openings 21 are formed in the pressure chamber plate 24 and communicated with the nozzle openings 21.

リストリクタプレート２６は図３に示すように共通液通路３２と前記圧力室２３を連通し、圧力室２３への液流入量を制御するリストリクタ２５が形成されている。圧力室プレート２４とリストリクタプレート２６は、ステンレス鋼材のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法などによって製作される。   As shown in FIG. 3, the restrictor plate 26 is formed with a restrictor 25 that communicates the common liquid passage 32 and the pressure chamber 23 and controls the amount of liquid flowing into the pressure chamber 23. The pressure chamber plate 24 and the restrictor plate 26 are manufactured by a stainless steel material etching method or a nickel material electroforming method.

ダイヤフレームプレート２９には圧電振動子３６の圧力を効率良く圧力室２３に伝達するためのダイヤフラム２７と、共通液通路３２からリストリクタ２５に流入する液中のゴミなどを除くフィルタ２８が形成されている。ダイヤフレームプレート２９は、ステンレス鋼材のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法などによって製作される。   A diaphragm 27 for efficiently transmitting the pressure of the piezoelectric vibrator 36 to the pressure chamber 23 and a filter 28 for removing dust in the liquid flowing into the restrictor 25 from the common liquid passage 32 are formed on the diamond frame plate 29. ing. The diamond frame plate 29 is manufactured by a stainless steel material etching method or a nickel material electroforming method.

サポートプレート３１はダイヤフラム２７と圧電振動子３６を接着剤３４で固定するとき、ダイヤフラム２７の振動系固定端の位置を規制し、かつ接着個所からはみ出した接着剤がダイヤフラム２７の上で広がるのを規制する穴部３０が形成されている。サポートプレート３１は、ステンレス鋼材のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法などによって製作される。金属または合成樹脂で製作されるハウジング３３には共通液通路３２が設けられており、この共通液通路３２に図示しないが、塗布液を収納したインクタンクと、インクタンクにある塗布液を供給する塗布液供給管が連結され、インク塗布ユニットを形成している。   When the support plate 31 fixes the diaphragm 27 and the piezoelectric vibrator 36 with the adhesive 34, the support plate 31 regulates the position of the vibration system fixing end of the diaphragm 27, and the adhesive protruding from the bonding portion spreads on the diaphragm 27. A restricting hole 30 is formed. The support plate 31 is manufactured by a stainless steel material etching method or a nickel material electroforming method. A housing 33 made of metal or synthetic resin is provided with a common liquid passage 32. Although not shown in the drawing, the common liquid passage 32 supplies an ink tank containing the coating liquid and the coating liquid in the ink tank. A coating liquid supply pipe is connected to form an ink coating unit.

インクタンクから供給された塗布液は、ヘッドの共通液通路３２の途中でフィルタ２８を通過して、リストリクタ２５、圧力室２３、ノズル開口部２１へと順に流れる。個別電極４０と共通電極４１との間に塗布液吐出駆動部５から所定のパルス電圧を印加することにより圧電振動子３６が伸縮し、パルス電圧の印加を止めると圧電振動子３６は伸縮前の状態に戻る。このような圧電振動子３６の変形により圧力室２３内の塗布液に瞬間的に圧力が加わり、ノズル開口部２１から塗布液が液滴となって被記録媒体３上に着弾する。   The coating liquid supplied from the ink tank passes through the filter 28 in the middle of the common liquid passage 32 of the head, and sequentially flows to the restrictor 25, the pressure chamber 23, and the nozzle opening 21. When a predetermined pulse voltage is applied from the coating liquid discharge driving unit 5 between the individual electrode 40 and the common electrode 41, the piezoelectric vibrator 36 expands and contracts. When the application of the pulse voltage is stopped, the piezoelectric vibrator 36 moves before and after expansion. Return to state. Due to such deformation of the piezoelectric vibrator 36, pressure is instantaneously applied to the coating liquid in the pressure chamber 23, and the coating liquid becomes droplets from the nozzle openings 21 and landes on the recording medium 3.

図１に示すようにヘッド部１のノズルプレート２２に対向して電極２が設置されており、ノズルプレート２２と電極２の間にプラズマ処理部６が形成されている。ノズルプレート２２と電極２間に高電圧を印加できるように電圧制御部４が設けられている。ヘッド部１のノズルプレート２２と電極２間には被記録媒体３が搬送されるようになっており、ヘッド部１はそれを通過する被記録媒体３にインクなどの塗布液を吐出して画像を形成できるようになっている。   As shown in FIG. 1, the electrode 2 is installed facing the nozzle plate 22 of the head unit 1, and the plasma processing unit 6 is formed between the nozzle plate 22 and the electrode 2. A voltage control unit 4 is provided so that a high voltage can be applied between the nozzle plate 22 and the electrode 2. The recording medium 3 is transported between the nozzle plate 22 and the electrode 2 of the head unit 1, and the head unit 1 ejects a coating liquid such as ink onto the recording medium 3 that passes through the recording medium 3. Can be formed.

搬送されてきた被記録媒体３の表面は、ヘッド部１と電極２の間で、プラズマ放電により微少な有機物が除去されると共に、極性官能基（アミノ基、カルボキシル基、水酸基など）が付与され親水化される。これにより、被記録媒体３表面の濡れ性の不均一部分が除去でき、均一な親水化処理を行うことができる。   On the surface of the recording medium 3 that has been conveyed, minute organic substances are removed by plasma discharge between the head unit 1 and the electrode 2 and polar functional groups (amino group, carboxyl group, hydroxyl group, etc.) are added. Hydrophilized. Thereby, the non-uniform part of the wettability on the surface of the recording medium 3 can be removed, and a uniform hydrophilic treatment can be performed.

表面処理した直後に、ヘッド部１から噴射されたインク滴により画像を形成することで、表面への有機物の再付着や前記付与された極性官能基が元に戻る前にインク滴を着弾させることができるため、表面処理装置と塗布ユニットを別々に設ける場合よりも表面処理効果を高めることができる。   Immediately after the surface treatment, an image is formed by ink droplets ejected from the head unit 1 so that the organic droplets are reattached to the surface and the ink droplets are landed before the imparted polar functional group is restored. Therefore, the surface treatment effect can be enhanced as compared with the case where the surface treatment apparatus and the coating unit are provided separately.

本実施例に係るプラズマ処理は、前記ヘッド部１と電極２間にパルス化された電界を印加することにより発生したプラズマ放電を用いることで、空気中であっても十分表面処理機能があり、プラズマ放電が均一になるので、被記録媒体３に対して均一な表面処理が可能である。   The plasma treatment according to the present embodiment has a sufficient surface treatment function even in the air by using a plasma discharge generated by applying a pulsed electric field between the head portion 1 and the electrode 2. Since the plasma discharge becomes uniform, a uniform surface treatment can be performed on the recording medium 3.

本実施例では電極２の形状として、ヘッド部１に対向した位置に、被記録媒体３に対して平行になるような板状に構成しているが、その他、曲面状、円筒状、櫛歯状、網状などノズルプレート２２に対向してプラズマを発生させるものであれば限定されるものではない。   In this embodiment, the electrode 2 is formed in a plate shape that is parallel to the recording medium 3 at a position facing the head portion 1, but is otherwise curved, cylindrical, or comb-toothed. There is no limitation as long as the plasma is generated in opposition to the nozzle plate 22 such as a shape or a net shape.

ヘッド部１と電極２間の距離は、被記録媒体３の厚さ、ヘッド部１の種類、画像形成の精度により適宜調整する必要があるが、０．３ｍｍ〜２０ｍｍの間にあることが好ましい。０．３ｍｍ未満では被記録媒体３の搬送時にヘッドと被記録媒体３のギャップを調整することが難しく、２０ｍｍを超えるとヘッド部１から吐出されたインク滴の着弾の精度が悪くなる。従ってヘッド部１と電極２間の距離は、０．３ｍｍ〜２０ｍｍの間にあることが好ましい。   The distance between the head unit 1 and the electrode 2 needs to be adjusted as appropriate depending on the thickness of the recording medium 3, the type of the head unit 1, and the accuracy of image formation, but is preferably between 0.3 mm and 20 mm. . If it is less than 0.3 mm, it is difficult to adjust the gap between the head and the recording medium 3 when the recording medium 3 is conveyed, and if it exceeds 20 mm, the accuracy of landing of the ink droplets ejected from the head unit 1 is deteriorated. Therefore, the distance between the head portion 1 and the electrode 2 is preferably between 0.3 mm and 20 mm.

ノズルプレート２２及び電極２の材質は、銀、金、銅、ステンレス、アルミニウムなどの通電可能な材料であれば良く、絶縁体にメッキ、蒸着、コーティング等で付着させたものであっても良い。   The material of the nozzle plate 22 and the electrode 2 may be any material that can be energized, such as silver, gold, copper, stainless steel, and aluminum, and may be one that is attached to an insulator by plating, vapor deposition, coating, or the like.

本発明は、大気圧もしくはその近傍の圧力下に自然に存在する空気があれば良いが、プラズマ発生のための雰囲気や湿度をコントロールするために、例えば不活性ガスや反応ガスなどを適宜使用しても良い。   The present invention only needs to have air that exists naturally at or near atmospheric pressure. However, in order to control the atmosphere and humidity for generating plasma, for example, an inert gas or a reactive gas is appropriately used. May be.

本発明は特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）等の非吸収性被記録媒体３への処理に効果があり、インクとして各種溶剤インク、エネルギー線反応型インクに使用可能であるが、水性インク、固体インク等にも使用可能である。   The present invention is particularly effective for processing on a non-absorbable recording medium 3 such as polyethylene terephthalate (PET) or polyvinyl chloride (PVC), and can be used as various inks as inks and energy ray reactive inks. It can also be used for water-based ink, solid ink, and the like.

本発明のプラズマ処理は、ヘッドの種類に影響されるものではなく、ピエゾ式、サーマル式、静電式、コンティニアス方式などが使用可能であり、ヘッドの種類を限定するものではない。   The plasma treatment of the present invention is not affected by the type of the head, and a piezo type, a thermal type, an electrostatic type, a continuous type or the like can be used, and the type of the head is not limited.

図５は、本発明の第２の実施例を説明するための図である。図1の実施例との違いは、ノズルプレート２２が接地されて、電極２にのみ高電圧が印加できる構成になっている。このようにすることにより、ヘッドの構造に関係なく、高電圧を印加してプラズマ放電を発生させることが可能になる。   FIG. 5 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention. The difference from the embodiment of FIG. 1 is that the nozzle plate 22 is grounded and a high voltage can be applied only to the electrode 2. This makes it possible to generate a plasma discharge by applying a high voltage regardless of the structure of the head.

図６は本発明の第３の実施例に係るヘッド部の断面図、図7は本発明の第３の実施例を説明するための図である。図１の実施例との違いは、ヘッド部１のノズルプレート２２の表面に、カバープレート４４が形成され、ノズルプレート２２とカバープレート４４の間に絶縁体４５が設けられている。   FIG. 6 is a cross-sectional view of a head portion according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view for explaining the third embodiment of the present invention. A difference from the embodiment of FIG. 1 is that a cover plate 44 is formed on the surface of the nozzle plate 22 of the head portion 1, and an insulator 45 is provided between the nozzle plate 22 and the cover plate 44.

カバープレート４４と絶縁体４５はヘッドのノズル開孔部２１を塞がないような形状をしており、取替え可能になっている。カバープレート４４と電極２の間に高電圧を印加することにより、両者の間にプラズマ放電が発生する。   The cover plate 44 and the insulator 45 are shaped so as not to block the nozzle opening 21 of the head and can be replaced. By applying a high voltage between the cover plate 44 and the electrode 2, a plasma discharge is generated between the two.

このように構成することにより、ヘッドの構造に関係なく、高電圧を印加してプラズマ放電を発生させることができる。また、ノズルプレート４４の表面にはプラズマ放電が作用しないようになり、ノズルプレート４４の表面処理の耐用寿命を延ばすことが可能になる。さらに、カバープレート４４の形状により、プラズマ処理の範囲を容易に変更できる。   With this configuration, it is possible to generate a plasma discharge by applying a high voltage regardless of the structure of the head. Further, plasma discharge does not act on the surface of the nozzle plate 44, and the useful life of the surface treatment of the nozzle plate 44 can be extended. Furthermore, the range of the plasma processing can be easily changed by the shape of the cover plate 44.

図８は、本発明の第４の実施例を説明するための図である。図１の実施例との違いは、ヘッド部１の外周部を導電性のヘッド固定部材７で固定し、ヘッド部1とヘッド固定部材７が導通して高電圧が印加できるように構成して、ヘッド固定部材７までの範囲でプラズマを発生させるようにしている。   FIG. 8 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention. The difference from the embodiment of FIG. 1 is that the outer peripheral portion of the head portion 1 is fixed by a conductive head fixing member 7, and the head portion 1 and the head fixing member 7 are electrically connected so that a high voltage can be applied. The plasma is generated in the range up to the head fixing member 7.

また、ヘッド部１と、ヘッド固定部材７にそれぞれ高電圧を印加できるように構成することもできる。このように導電性のヘッド固定部材７を用いることにより、プラズマ処理の範囲が拡張できる。   Moreover, it can also comprise so that a high voltage can be applied to the head part 1 and the head fixing member 7, respectively. By using the conductive head fixing member 7 in this way, the range of plasma processing can be expanded.

図９は、本発明の第５の実施例を説明するための図である。図１の実施例との違いは、ヘッド部１のみ、またはヘッド部１と電極２を被記録媒体３に対して移動可能に構成し、プラズマ発生部が移動しながら被記録媒体３をプラズマ処理するように構成されている。   FIG. 9 is a diagram for explaining a fifth embodiment of the present invention. 1 is different from the embodiment of FIG. 1 in that only the head unit 1 or the head unit 1 and the electrode 2 are configured to be movable with respect to the recording medium 3, and the recording medium 3 is plasma-treated while the plasma generating unit is moving. Is configured to do.

このように構成することにより、被記録媒体３の搬送方法として、ヘッド部１が固定で被記録媒体３のみが移動可能なライン方式だけでなく、ヘッド部１が被記録媒体３に対して垂直に往復印字するようなシリアル方式や、被記録媒体３に対してヘッド部１がＸ軸方向、Ｙ軸方向へ移動しながら画像を形成する方式、ヘッド部１が固定で被記録媒体３を載せたステージがＸ軸方向、Ｙ軸方向へ移動しながら画像を形成する方式にも適用可能である。   With this configuration, the recording medium 3 can be transported not only by the line method in which the head unit 1 is fixed and only the recording medium 3 is movable, but the head unit 1 is perpendicular to the recording medium 3. A reciprocal printing method, a method in which an image is formed while the head unit 1 moves in the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to the recording medium 3, and the recording medium 3 is mounted with the head unit 1 fixed. The present invention can also be applied to a system in which an image is formed while the stage moves in the X axis direction and the Y axis direction.

本発明において、プラズマ処理はコロナ放電またはグロー放電によって行われることになる。   In the present invention, the plasma treatment is performed by corona discharge or glow discharge.

本発明の実施例に係るインク塗布ユニットは例えば図１に示すような構成になっており、このインク塗布ユニットを用いるインクジェット記録装置は、この他にインクを収容するインクタンク、そのインクタンクにあるインクをインク塗布ユニットに供給するインク供給管などを備えている。   An ink application unit according to an embodiment of the present invention is configured as shown in FIG. 1, for example, and an ink jet recording apparatus using the ink application unit is also provided in an ink tank for storing ink and the ink tank. An ink supply tube for supplying ink to the ink application unit is provided.

本発明の第１の実施例に係るインクジェット記録装置のインク塗布ユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the ink application unit of the inkjet recording device which concerns on the 1st Example of this invention. そのインクジェット記録装置のオンデマンド型ヘッド部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the on-demand type head part of the ink jet recording apparatus. そのインクジェット記録装置のオンデマンド型ヘッド部の断面図である。It is sectional drawing of the on-demand type head part of the inkjet recording device. 図３Ａ−Ａ線上の断面図である。It is sectional drawing on the FIG. 3A-A line. 本発明の第２の実施例に係るインクジェット記録装置のインク塗布ユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the ink application unit of the inkjet recording device which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の第３の実施例に係るインクジェット記録装置のヘッド部の断面図である。It is sectional drawing of the head part of the inkjet recording device which concerns on the 3rd Example of this invention. そのインクジェット記録装置のインク塗布ユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the ink application unit of the inkjet recording device. 本発明の第４の実施例に係るによるインクジェット記録装置のインク塗布ユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the ink application unit of the inkjet recording device by the 4th Example of this invention. 本発明の第５の実施例に係るによるインクジェット記録装置のインク塗布ユニットの説明図である。It is explanatory drawing of the ink application unit of the inkjet recording device by 5th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１：ヘッド部、２：電極、３：被記録媒体、４：電圧制御部、５：塗布液吐出駆動部、６：プラズマ処理部、７：ヘッド固定部材、２１：ノズル開口部、２２：ノズルプレート、２３：圧力室、２４：圧力室プレート、２５：リストリクタ、２６：リストリクタプレート、２７：ダイヤフラム、２８：フィルタ、２９：ダイヤフレームプレート、３０：穴部、３１：サポートプレート、３２：共通液通路、３３：ハウジング、３４：接着剤、３５：圧電アクチュエータ、３６：圧電振動子、３７：外部電極、３８：導電性接着剤、３９：支持基板、４０：個別電極、４１：共通電極、４２：スルーホール、４３：液導入パイプ、４４：カバープレート、４５：絶縁体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Head part, 2: Electrode, 3: Recording medium, 4: Voltage control part, 5: Coating liquid discharge drive part, 6: Plasma processing part, 7: Head fixing member, 21: Nozzle opening part, 22: Nozzle Plate: 23: Pressure chamber, 24: Pressure chamber plate, 25: Restrictor, 26: Restrictor plate, 27: Diaphragm, 28: Filter, 29: Dia frame plate, 30: Hole, 31: Support plate, 32: Common liquid passage, 33: housing, 34: adhesive, 35: piezoelectric actuator, 36: piezoelectric vibrator, 37: external electrode, 38: conductive adhesive, 39: support substrate, 40: individual electrode, 41: common electrode 42: Through hole, 43: Liquid introduction pipe, 44: Cover plate, 45: Insulator.

Claims (14)

ノズル開口部を備えたノズルプレートを有しインクを液滴として吐出するヘッド部と、そのヘッド部に対向するように配置されたプラズマ処理用の電極と、少なくともその電極に高電圧を印加する電圧制御部とを備え、
前記電圧制御部により少なくとも電極に高電圧を印加して前記ノズルプレートと電極の間にプラズマを発生させて、そのノズルプレートと電極の間を通過する被記録媒体の表面をプラズマ処理するとともに、前記ノズル開口部からインクを吐出して前記被記録媒体の表面に着弾させることを特徴とするインク塗布ユニット。 A head unit having a nozzle plate with a nozzle opening and ejecting ink as droplets, an electrode for plasma processing disposed so as to face the head unit, and a voltage for applying a high voltage to at least the electrode A control unit,
Said by applying a high voltage to at least the electrodes by the voltage controller to generate plasma between the nozzle plate and the electrode, the surface of the recording medium passes between the nozzle plate and the electrode with a plasma treatment, the An ink application unit characterized in that ink is ejected from a nozzle opening and landed on the surface of the recording medium. 請求項1に記載のインク塗布ユニットにおいて、前記電圧制御部により前記ヘッド部と電極の間に高電圧が印加されることを特徴とするインク塗布ユニット。   2. The ink application unit according to claim 1, wherein a high voltage is applied between the head unit and the electrode by the voltage control unit. ノズル開口部を有しインクを液滴として吐出するヘッド部と、そのヘッド部に対向するように配置されたプラズマ処理用の電極と、少なくともその電極に高電圧を印加する電圧制御部とを備え、
前記ヘッド部の電極と対向する面に絶縁体を介してカバープレートが設置され、前記絶縁体とカバープレートは前記ノズル開口部を塞がない形状をしており、
前記電圧制御部により少なくとも電極に高電圧を印加して前記カバープレートと電極の間にプラズマを発生させて、そのカバープレートと電極の間を通過する被記録媒体の表面をプラズマ処理するとともに、前記ノズル開口部からインクを吐出して前記被記録媒体の表面に着弾させることを特徴とするインク塗布ユニット。 A head unit having a nozzle opening and ejecting ink as droplets, a plasma processing electrode arranged to face the head unit, and a voltage control unit for applying a high voltage to at least the electrode ,
A cover plate is installed via an insulator on the surface facing the electrode of the head portion, and the insulator and the cover plate have a shape that does not block the nozzle opening,
The voltage controller applies a high voltage to at least the electrode to generate plasma between the cover plate and the electrode, and plasma-treats the surface of the recording medium passing between the cover plate and the electrode, and An ink application unit characterized in that ink is ejected from a nozzle opening and landed on the surface of the recording medium . 請求項３に記載のインク塗布ユニットにおいて、前記カバープレートは取替え可能になっていることを特徴とするインク塗布ユニット。   4. The ink application unit according to claim 3, wherein the cover plate is replaceable. 請求項1に記載のインク塗布ユニットにおいて、前記ヘッド部が接地されて、前記電圧制御部により前記電極に高電圧が印加されることを特徴とするインク塗布ユニット。   2. The ink application unit according to claim 1, wherein the head unit is grounded, and a high voltage is applied to the electrode by the voltage control unit. 請求項1ないし５のいずれか１項に記載のインク塗布ユニットにおいて、前記ヘッド部の外周部が導電性のヘッド固定部材で固定されて、前記ヘッド部ならびにヘッド固定部材と電極の間でプラズマが発生する構成になっていることを特徴とするインク塗布ユニット。   6. The ink application unit according to claim 1, wherein an outer peripheral portion of the head portion is fixed by a conductive head fixing member, and plasma is generated between the head portion and the head fixing member and the electrode. An ink application unit characterized in that it is configured to generate. 請求項1ないし６のいずれか１項に記載のインク塗布ユニットにおいて、前記ヘッド部のみ、またはヘッド部と電極が前記被記録媒体に対して移動可能になっており、ヘッド部と電極の間に形成されるプラズマ発生部が移動しながら被記録媒体をプラズマ処理するように構成されていることを特徴とするインク塗布ユニット。   7. The ink application unit according to claim 1, wherein only the head portion or the head portion and the electrode are movable with respect to the recording medium, and the head portion and the electrode are interposed between the head portion and the electrode. An ink application unit configured to perform plasma processing on a recording medium while a formed plasma generation unit moves. 請求項1ないし７のいずれか１項に記載のインク塗布ユニットにおいて、前記プラズマ処理がコロナ放電またはグロー放電によって行われることを特徴とするインク塗布ユニット。   8. The ink coating unit according to claim 1, wherein the plasma treatment is performed by corona discharge or glow discharge. 請求項1ないし８のいずれか１項に記載のインク塗布ユニットにおいて、前記プラズマ処理が大気圧下または大気圧近傍の圧力下で行うことを特徴とするインク塗布ユニット。   The ink application unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the plasma treatment is performed under an atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. 請求項1ないし９のいずれか１項に記載のインク塗布ユニットにおいて、前記被記録媒体が非吸収性を有する被記録体であることを特徴とするインク塗布ユニット。   10. The ink application unit according to claim 1, wherein the recording medium is a non-absorbable recording material. 請求項1ないし１０のいずれか１項に記載のインク塗布ユニットにおいて、前記ヘッド部と電極の間が０．３ｍｍ〜２０ｍｍの範囲に規制されていることを特徴とするインク塗布ユニット。   The ink application unit according to any one of claims 1 to 10, wherein a space between the head portion and the electrode is regulated in a range of 0.3 mm to 20 mm. インクを収容するインクタンクと、インク塗布ユニットと、前記インクタンクにあるインクをインク塗布ユニットに供給するインク供給系統とを備えたインクジェット記録装置において、前記インク塗布ユニットが請求項1ないし１１のいずれか１項に記載のインク塗布ユニットであ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 comprising: an ink tank that stores ink; an ink application unit; and an ink supply system that supplies ink in the ink tank to the ink application unit. An ink jet recording apparatus according to claim 1. ノズル開口部を備えたノズルプレートを有しインクを液滴として吐出するヘッド部と、そのヘッド部に対向するように配置されたプラズマ処理用の電極と、少なくともその電極に高電圧を印加する電圧制御部とを備え、
前記電圧制御部により少なくとも電極に高電圧を印加して前記ノズルプレートと電極の間にプラズマを発生させて、そのノズルプレートと電極の間に形成されたプラズマ発生部の中に被記録媒体を通過させて、被記録媒体の表面をプラズマ処理するとともに、前記ノズル開口部からインクを吐出して前記被記録媒体の表面に着弾させて画像を形成することを特徴とするインクジェット記録方法。 A head unit having a nozzle plate with a nozzle opening and ejecting ink as droplets, an electrode for plasma processing disposed so as to face the head unit, and a voltage for applying a high voltage to at least the electrode A control unit,
At least the electrode a high voltage is applied to the plasma is generated between the nozzle plate and the electrode, it passes through the recording medium into the plasma generating portion formed between the nozzle plate and the electrode by the voltage control unit Then, the surface of the recording medium is subjected to plasma treatment, and ink is ejected from the nozzle opening to land on the surface of the recording medium, thereby forming an image. 請求項1３に記載のインクジェット記録方法において、前記被記録媒体が非吸収性を有する被記録体であることを特徴とするインクジェット記録方法。   14. The ink jet recording method according to claim 13, wherein the recording medium is a non-absorbable recording material.
JP2008227393A 2008-09-04 2008-09-04 Ink application unit, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method Expired - Fee Related JP5228715B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008227393A JP5228715B2 (en) 2008-09-04 2008-09-04 Ink application unit, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008227393A JP5228715B2 (en) 2008-09-04 2008-09-04 Ink application unit, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010058404A JP2010058404A (en) 2010-03-18
JP5228715B2 true JP5228715B2 (en) 2013-07-03

Family

ID=42185762

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008227393A Expired - Fee Related JP5228715B2 (en) 2008-09-04 2008-09-04 Ink application unit, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5228715B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5752954B2 (en) * 2011-02-28 2015-07-22 株式会社セイコーアイ・インフォテック Inkjet printer
JP5654386B2 (en) * 2011-02-28 2015-01-14 株式会社セイコーアイ・インフォテック inkjet printer
JP6592877B2 (en) 2013-07-31 2019-10-23 株式会社リコー Printing apparatus, printing system, and printed matter manufacturing method
JP6497004B2 (en) 2013-09-13 2019-04-10 株式会社リコー Printing apparatus, printing system, and printed matter manufacturing method
JP6485197B2 (en) 2014-07-10 2019-03-20 株式会社リコー Printing apparatus, printing system, printed material manufacturing method, and program

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3554099B2 (en) * 1996-02-13 2004-08-11 キヤノン株式会社 Inkjet printing equipment
JP4003273B2 (en) * 1998-01-19 2007-11-07 セイコーエプソン株式会社 Pattern forming method and substrate manufacturing apparatus
JPH11263006A (en) * 1998-03-18 1999-09-28 Hitachi Ltd Printer
JP3613029B2 (en) * 1998-10-13 2005-01-26 セイコーエプソン株式会社 Printer and printing method
JP2000301711A (en) * 1999-02-15 2000-10-31 Konica Corp Surface treatment method, production of ink jet recording medium and ink jet recording medium
JP2006281070A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Toshiba Corp Ink jet coater
JP2007015356A (en) * 2005-07-11 2007-01-25 Seiko Epson Corp Liquid injection head and liquid injection apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010058404A (en) 2010-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960015881B1 (en) Method of measuring a high density ink-jet print head array
JP5228715B2 (en) Ink application unit, ink jet recording apparatus, and ink jet recording method
US7516549B2 (en) Nozzle plate producing method
JP2007062367A (en) Liquid jet head and liquid jet apparatus
US8038266B2 (en) Air bubble trapping apparatus, liquid transporting apparatus, and ink-jet recording apparatus
JP2008080807A (en) Ink jetting device and method
US9162454B2 (en) Printhead including acoustic dampening structure
JP6064470B2 (en) Liquid ejection head and image forming apparatus
JP2020146876A (en) Liquid ejection head and liquid ejection device
JP2007021840A (en) Liquid jetting head
WO2000038930A1 (en) Ink jet recording apparatus
JP2014193550A (en) Liquid jet head and liquid jet device
JP2016010866A (en) Recording device
JP2000185392A (en) Printing head and printer
JP2012224081A (en) Method of manufacturing nozzle member, method of manufacturing liquid discharge head, the liquid discharge head and image forming device
JPH11147316A (en) Ink jet recording head and manufacture of nozzle plate
US7712871B2 (en) Method, apparatus and printhead for continuous MEMS ink jets
JP2012101379A (en) Liquid ejecting apparatus
JP2008302613A (en) Fluid jet device
JP2658244B2 (en) Ultrasonic generator for inkjet printhead
JP5541724B2 (en) Liquid discharge head and liquid discharge apparatus
JP2009226650A (en) Liquid jet head and liquid jet apparatus
JP6094777B2 (en) Channel member, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus
JP2006110908A (en) Liquid-droplets jetting apparatus and the method
JP6015043B2 (en) Nozzle plate manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110803

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121204

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130131

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130304

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160329

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5228715

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees