JP2005111880A - Ink jet head and ink jet printing apparatus having the head - Google Patents
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Abstract
【課題】 インクジェット記録ヘッドにおける吐出液の小液滴化、記録の高速化の進展により、ミストの発生量が増大している。このミスト問題の解決のために、部材を追加することなく、ミストを吸引回収可能なインクジェットヘッドを実現する。
【解決手段】 インクジェット吐出孔プレートもしくは信号電極フィルム、あるいは前記インクジェット吐出孔プレート及び前記信号電極フィルムの両方に、インクジェット吐出孔の列を取り囲むようにミスト吸引穴が配置することにより、部材を追加することなく、このミスト吸引穴からインクミストを吸引して回収する。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the amount of mist generated due to the smaller droplets of an ejected liquid in an ink jet recording head and the advancement of recording speed. In order to solve this mist problem, an ink jet head capable of sucking and collecting mist without adding a member is realized.
A member is added by arranging a mist suction hole so as to surround a row of inkjet discharge holes in an inkjet discharge hole plate or a signal electrode film, or both the inkjet discharge hole plate and the signal electrode film. Instead, the ink mist is sucked and collected from the mist suction hole.
[Selection] Figure 1
Description
本発明はインクなどの液体を小液滴として任意の電気信号などによりオンデマンドにて、紙などの記録媒体上に、文字や画像としてプリントするインクジェットプリント装置およびそれに用いられるインクジェットプリントヘッドに関するものである。 The present invention relates to an ink jet printing apparatus that prints characters and images on a recording medium such as paper on a demand by an electric signal as a small droplet of a liquid such as ink, and an ink jet print head used therefor. is there.
インクジェットプリント装置としては、通常一般的なインクジェットプリンタ、またはインクジェット方式を用いたファクシミリ装置や複写装置やレジスターなどに用いられるプリント装置など民生、産業用の如何を問わず、広く一般的に用いられるプリント装置のことである。インクジェットプリントは、インクジェットプリント粒子の大きさが小さくなればなるほど、プリントの画質は向上する傾向にある。このために、1995年時点ではおよそインクジェット吐出液滴の体積が約80pL(ピコリットル)程度であったものが、2002年現在では2pL程度までに低減されている。このために、紙面の上にインクジェット吐出液滴が着弾(付着)した段階でのプリントの1ドットの大きさは0.1mm程度の過去から50μm程度の現在までに飛躍的に向上することで、その繊細な画調を実現している。しかしながら、それだけ1個の液滴の大きさが小さくなると、プリントする画像にもよるがプリントに必要な液滴の数は10倍〜100倍程度まで増大している。これに、写真調のプリント画像を加味すると、色の数の増加も入れて約1000倍程度まで増大している。 As an inkjet printing apparatus, a printing apparatus that is widely used regardless of consumer or industrial use, such as a general inkjet printer, or a printing apparatus used for a facsimile apparatus, a copying apparatus, a register, or the like using an inkjet system. It is a device. Ink jet prints tend to improve print image quality as the size of the ink jet print particles decreases. For this reason, as of 1995, the volume of the ink jet ejection droplets was about 80 pL (picoliter), but as of 2002, it has been reduced to about 2 pL. For this reason, the size of one dot of the print at the stage where the inkjet discharge droplets land (attach) on the paper surface is dramatically improved from the past of about 0.1 mm to the present of about 50 μm, The delicate painting is realized. However, when the size of a single droplet is reduced, the number of droplets required for printing increases to about 10 to 100 times depending on the image to be printed. When a photographic print image is added to this, the number of colors is increased to about 1000 times including the increase in the number of colors.
ところで、これらのインクジェット吐出液滴が、すべて、紙などのプリント媒体に付着し、プリント画像となるのであれば問題ないが、実際は、その一部の粒子は微少液滴となって空気中を浮遊するミスト(霧状浮遊粒子)となって紙などのプリント媒体の紙面には付着しない現象が発生する。特に、インクジェット吐出液滴の大きさが小さくなればなるほど、相対的に微少液滴の比率は増加する。従って、従来の50pL〜80pL程度のインクジェット吐出液滴の時代と、今日の2pL〜5pLの現在とでは、ミストという微少浮遊液滴の粒子の存在確率は飛躍的に増大していることは事実である。ところで、ただ単に、これらの粒子が浮遊するだけであれば良いが、実際は何らかの時点でプリンタ内部の至るところに付着するという現象を発生する。この付着量がだんだんと増加すると、プリンタ内部が汚染されたり、プリントする紙の端部に汚れとなって付着したりといういろいろな懸念事象を発生する。これらの一連の懸念点については、詳しく、特開2002−307725号公報に記載されている。 By the way, there is no problem as long as all of these inkjet discharge droplets adhere to a print medium such as paper and become a print image, but in reality, some of the particles become minute droplets and float in the air. Phenomenon that does not adhere to the paper surface of a print medium such as paper occurs. In particular, the smaller the size of the ink jet ejected droplets, the relatively the proportion of minute droplets increases. Therefore, it is a fact that the existence probability of micro floating droplets called mist has increased dramatically between the era of conventional inkjet discharge droplets of about 50 pL to 80 pL and the present day of 2 pL to 5 pL. is there. By the way, it is only necessary that these particles float, but in reality, a phenomenon occurs that the particles adhere to everywhere inside the printer at some point. When the amount of adhesion increases gradually, various concerns occur that the inside of the printer is contaminated or the end of the paper to be printed becomes dirty and adheres. These series of concerns are described in detail in JP-A No. 2002-307725.
インクジェットプリント時に発生する浮遊微少インク粒子(ミスト)を吸収しようとする技術は従来から様々な態様で検討されている。例えば、特開平5−124187号公報には静電気力によりミストを紙面に強制的に付着させて、ミストを吸収や回収することを行う手間を省くという活気的な技術が開示されている。また、特開平7−25007号公報には、インクジェットヘッドのキャリッジの上にミスト回収ファンとミスト吸着部材を設けてミストを収集するという技術が開示されている。また、特開平10−16231号公報には、インクジェットヘッドのインクジェット吐出孔の近傍に多孔質のミスト吸収体を配置してミストを吸収、吸引するという技術が公開されている。さらに、特開2000−79696号公報には、ミストを回収する技術では無いが、インクジェットヘッドのインクジェット吐出孔面に穴を形成して、インクジェット吐出孔の近傍に加湿空気を送付吸引してインクジェットヘッドの固着や結露を防止するという技術が公開されている。また、特開2002−307725号公報には、最もオーソドックスな技術として、プリンタ本体の各所に空気の吹き出し穴と吸引穴を設けて、空気の流れを形成し、この流れにミストを搬送させ当該ミストを吸収収集しようという技術が開示されている。このように、各種のミスト回収技術が公開されている。
特開平5−124187号公報に記載の技術の問題点は、静電気でミストを吸収するためには同公報の中でも明示されているように、高電圧をインクジェットヘッドと紙面の間に発生させる必要がある。このために、高電圧発生装置が必要であり、高電圧であるために外部からの感電などを防止するために縁面距離の確保や材料の限定、厳選や様々な電気安全規格の対応が必要である。そこで、これらの対応処置に工数や費用が掛かり、比較的高価なプリンタ装置にしか適用できないという問題があり、あまり広く一般的にこの技術は採用されていない。また、インクジェットヘッド自体にもそれだけの高電圧(電位差)が負荷されるので、インクジェット吐出素子自体が一般の半導体技術では安価に生産できないという問題点も抱えており、かなり経済的に不利になってしまうという問題点がある。さらには、瞬間的ではあるが電気力線が紙面のあるところに集中するという問題点があり、選択的にその電気力線の集中する部分に、ミストやインクジェット吐出液滴自体も集積するという問題点があり、画像が粗くなってしまうという欠点もあり、写真調などの高精細の画像プリントは行えないという懸念点が発生する。 The problem of the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-124187 is that, in order to absorb mist by static electricity, it is necessary to generate a high voltage between the inkjet head and the paper surface as clearly shown in the same publication. is there. For this reason, a high-voltage generator is required, and because of the high voltage, it is necessary to secure the edge distance, limit the material, carefully select and respond to various electrical safety standards in order to prevent electric shock from the outside. It is. Therefore, there is a problem that these countermeasures require man-hours and costs and can be applied only to a relatively expensive printer apparatus, and this technique is not widely used in general. In addition, since the inkjet head itself is loaded with such a high voltage (potential difference), the inkjet discharge element itself has a problem that it cannot be produced at low cost by general semiconductor technology, which is disadvantageous economically. There is a problem that. Furthermore, there is a problem that the electric lines of force are concentrated on the paper surface even though it is instantaneous, and the problem that the mist and the ink jet discharge droplets themselves are selectively accumulated in the portion where the electric lines of force are selectively concentrated. There is also a drawback that the image becomes rough, and there is a concern that high-definition image printing such as photographic tone cannot be performed.
また、特開平7−25007号公報に記載の技術の問題点は、インクジェットヘッドの吐出孔より、遠いところにミストの回収装置が配置されているので、その回収装置まで行き着くところに選択的にミストが付着するという問題点が発生する。特に問題となるのは、ミストその経路の途中にあるインクジェット吐出孔面付近に集積して液滴となりプリントする紙面にぽたりと落ちるという懸念点がある。この時点でこの時のプリントされた媒体(紙など)は不良品となってしまう。 Further, the problem of the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-25007 is that a mist collecting device is arranged at a position farther from the ejection hole of the inkjet head. The problem of adhering occurs. Of particular concern is the concern that mist accumulates in the vicinity of the ink jet ejection hole surface in the middle of its path, forming droplets and dripping onto the paper to be printed. At this time, the printed medium (such as paper) at this time becomes a defective product.
また、特開平10−16231号公報に記載の技術の問題点は、この技術が特定の形状のインクジェットプリントヘッドにしか採用できないという問題点である。現在、広く一般的に使用されているインクジェットプリントヘッドは、そのインクジェット吐出孔構成面に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックなどの少なくとも3色から4色のインクジェット吐出孔を並列で配置しているものである。しかし、同公報が提示しているものは一列のインクジェット吐出孔しか配置できない態様のインクジェットヘッド(通常;エッジシュータータイプ)への適用しかできないものである。さらに、問題点としては、インクジェット吐出孔付近にまで吸引パイプを配置しなければならないという点と、新規に多孔質のミスト吸収体を別個部品として配置する必要がるという点がある。4インチ長さや8インチ長さなどの特殊な大型のインクジェットプリントヘッドで一列配置の構成のものには採用できるかもしれないが、現在広く出回っている小型の並列多数列のインクジェット吐出孔を有するインクジェットヘッドには到底適用できないものである。 Further, the problem of the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-16231 is a problem that this technique can be adopted only for an ink jet print head having a specific shape. Currently, ink jet print heads that are widely used generally have at least three to four colors of ink jet discharge holes, such as yellow, magenta, cyan, and black, arranged in parallel on the surface of the ink jet discharge holes. It is. However, what is proposed in this publication is only applicable to an inkjet head (usually an edge shooter type) in which only one row of inkjet discharge holes can be arranged. Further, there are problems that the suction pipe has to be arranged up to the vicinity of the ink jet discharge holes and that a new porous mist absorber needs to be arranged as a separate component. A special large-sized inkjet print head of 4 inches or 8 inches in length, which may be used for a one-row arrangement, an inkjet having small parallel multiple rows of inkjet discharge holes that are currently widely available It cannot be applied to the head.
また、特開2000−79696号公報に記載の技術は、これも特開平10−16231号公報の技術と同様に、一列のインクジェット吐出孔列を有するエッジシュータータイプのインクジェットヘッドに関するものであり、どのようにして、インクジェット吐出孔面に多数の空気吸引穴を形成するのかなどの具体的な記載は全くない。また、このインクジェットヘッドはインクジェットプリンタに固定されている形態であり、インクジェットヘッドとして着脱自在に構成されているものではない。本来、ミスト吸収という観点のものではないので、着眼点が異なるものであるから問題点も別個であるものである。 Further, the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-79696 relates to an edge shooter type ink jet head having a single row of ink jet discharge holes, as in the technique of Japanese Patent Laid-Open No. 10-16231. Thus, there is no specific description such as whether a large number of air suction holes are formed on the ink jet discharge hole surface. The ink jet head is fixed to the ink jet printer, and is not configured to be detachable as the ink jet head. Since it is not originally a viewpoint of mist absorption, since the point of focus is different, the problem is also separate.
また、特開2002−307725号公報に記載の技術についても、同様に、ミストの発生場所であるインクジェット吐出ヘッドから遠く離れた部分にミストの吸収穴が配置されているので、ミストの流通経路にミストが付着するという特開平7−25007号公報に記載の技術の問題と同様の懸念点がある。しかしながら、上記公報の技術においては、発生したミストを低減させるという効果があることは技術的に明確である。違いは、それを設置するに当たっての経済的負担と効果とのバランスが各々異なるということでしかない。 Similarly, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-307725, a mist absorption hole is disposed in a portion far from the inkjet discharge head, which is a mist generation place, and therefore, in the mist distribution path. There is a concern similar to the technical problem described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-25007, in which mist adheres. However, it is technically clear that the technique of the above publication has the effect of reducing the generated mist. The only difference is that there is a different balance between the economic burden and the effectiveness of installing it.
以上のように、従来技術においては、様々な問題点があることが判明した。 As described above, it has been found that there are various problems in the prior art.
さらに、これらの従来技術において、言及されることもなく、解決されていない現実的な問題点がある。それは、インクジェットプリントは液体のインクを紙などに付着させた後で固定させるものである。この固定の時間帯(僅か2〜30秒程度)には液体(主に水)の吸収や蒸発行われている。この固定の速度が遅くプリント紙面がべとついたり、文字が滲むなどの問題を解決するために、インクを別な固定補助液を用いたりする方法や、アルカリ/酸との中和反応で固定化させる方法を用いる場合の問題である。これらの方法は、2種類以上の反応性のインクを用いるために、これらのミストがどこかで浮遊していて、相互に出会った場合固定化するということである。つまり、これらのミストをインクジェット吐出孔から飛び出した後、混合すること無く、個別にミスト回収するという必要性があるということである。もし、これらのインクがインクジェット吐出孔の部分で発生した場合は、インクジェット吐出孔が詰まることが発生する可能性があり、そうなればそのインクジェット吐出孔からはインクの吐出を行うことが出来なくなるということである。この問題点解決の手段や技術が従来の技術においては全く触れられていないということである。 Furthermore, in these prior arts, there are practical problems that are not mentioned and have not been solved. In the ink jet printing, liquid ink is fixed after being attached to paper or the like. In this fixed time zone (only about 2 to 30 seconds), liquid (mainly water) is absorbed and evaporated. In order to solve such problems as the fixing speed is slow and the paper surface is sticky or the characters bleed out, the ink is fixed by using another fixing auxiliary liquid or by neutralization reaction with alkali / acid. This is a problem in the case of using the method to make it. Since these methods use two or more types of reactive inks, these mists are floating somewhere and fixed when they meet each other. That is, after these mists are ejected from the ink jet discharge holes, there is a need to individually collect the mists without mixing. If these inks are generated in the ink jet discharge holes, the ink jet discharge holes may be clogged, and ink cannot be discharged from the ink jet discharge holes. That is. This means that no means or technique for solving this problem has been mentioned in the prior art.
本発明者は、鋭意検討した結果、以下のような解決策を見出すことを可能とした。その基本は、経済的な負担を極力軽減して、且つ、インクジェットヘッドの構造においてもその容積を増やすこと無く、且つ、新規な部品も増やすこと無く実現するということである。その手段とは、現在広く一般的に用いられている並列多数列のインクジェット吐出孔を有するインクジェットヘッドにおいて、インクジェット吐出孔プレート、もしくは、TAB信号電極フィルムを接着する部材のデッドスペースに連通した溝経路を形成し、当該インクジェット吐出孔プレート、もしくは、TAB信号電極フィルムで蓋をすることで、ミスト吸入経路を形成し、さらに、インクジェット吐出孔プレート、もしくは、TAB信号電極フィルムにミスト吸引穴をインクジェット吐出孔列を取り囲むように配置し、そして前記ミスト吸入経路の他端をミスト吸引手段の一端に接合するという手段である。このようにすれば、新規に部材を追加することなく、また、インクジェットヘッドの容積を大きくすることなく、各インクジェット吐出孔列を個別に取り囲みミストを吸引するということが可能となる。このような手段で、インクジェット吐出孔の極近傍で、直接的にミストをいろんなところへ浮遊する前に回収することが可能となる。 As a result of intensive studies, the present inventor has made it possible to find the following solutions. The basic principle is that the economic burden is reduced as much as possible, and the ink jet head structure is realized without increasing its volume and without increasing new parts. The means is a groove path communicating with a dead space of an ink jet discharge hole plate or a member to which a TAB signal electrode film is bonded in an ink jet head having a large number of parallel ink jet discharge holes that are widely used at present. Is formed, and the mist suction path is formed by covering with the inkjet discharge hole plate or the TAB signal electrode film, and further, the mist suction hole is inkjet discharged into the inkjet discharge hole plate or the TAB signal electrode film. The mist suction path is disposed so as to surround the hole array, and the other end of the mist suction path is joined to one end of the mist suction means. In this way, it is possible to individually surround each ink jet discharge hole array and suck mist without adding a new member and without increasing the volume of the ink jet head. By such means, it becomes possible to collect the mist directly in the vicinity of the ink jet discharge hole before floating to various places.
また、前記の新規の問題において、インクが相互に固定化反応を起こす場合は、ミストを吸収した後で、ミスト吸収経路を混合固着により詰まらないように、別経路で別個に回収することも可能となり、新規な問題点も解決できるものである。 In addition, in the above-mentioned new problem, when the inks cause mutual fixation reaction, after absorbing the mist, it is possible to collect the mist absorption path separately in another path so as not to be clogged by mixed fixation. Thus, new problems can be solved.
以上述べたように、本発明によれば、新規に吸引用の部材をインクジェットヘッドに設けることなく、ミストを回収できる構成が可能となる。従って、インクジェットヘッドの占有体積や占有平面率を増加させることなく、ミスト吸引が可能となるという優れた機能を発揮する。さらに、種類の異なるインク別に、ミストの発生源の極近傍で、相互のインクミストが混合する以前に、吸引回収できるという優れた機能を発揮するものである。 As described above, according to the present invention, a configuration capable of collecting mist without newly providing a suction member on the inkjet head is possible. Therefore, an excellent function of enabling mist suction without increasing the occupied volume or occupied plane ratio of the inkjet head is exhibited. In addition, an excellent function is provided in which different types of ink can be sucked and collected before the mutual ink mists are mixed in the vicinity of the mist generation source.
さらに、インクジェットヘッド100と当該ヘッドを着脱自在に搭載可能なインクジェットヘッドキャリッジ95とが当接する面で、ゴムパッキンを経由して前記キャリッジ上に配置されたミスト吸引パイプと連続的に接続する形態となっているので、複雑な吸引パイプ接続処理を行わずともワンタッチでミスト吸引が可能な状態に設置可能であるという利便性も発揮する。 Further, the ink jet head 100 and an ink jet head carriage 95 on which the head can be detachably mounted are in contact with each other and continuously connected to a mist suction pipe disposed on the carriage via a rubber packing. Therefore, the convenience of being able to be installed in a state where mist suction is possible with one touch without performing complicated suction pipe connection processing is also exhibited.
さらに、予備吐との動作段階で、予備吐受けと呼ばれるインク吸収体のみでは吸収できない場合に、当該ミスト吸引穴からミストを吸引することで、ミスト回収や収集効率を上昇させることが可能となる。 Furthermore, when the ink can not be absorbed only by the ink absorber called the pre-discharge in the operation stage with the pre-discharge, it is possible to increase the mist collection and collection efficiency by sucking the mist from the mist suction hole. .
以下に本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
図1〜3を用いて、本発明にかかる第1の実施例を説明する。図1は本発明の一例に掛かる具体例を示したインクジェットヘッド100の斜視外観概略図である。インクジェットヘッド100は当然一般的に知られているように、インクジェットヘッド筐体4とインクジェット吐出素子10とで基本構成されている。また、インクジェットヘッド100を機能させるために、様々な部品が付け加えられていることは言うまでもない。本具体例では、図1に示すように、インクジェット吐出孔11の配置されている面に、インクジェット吐出孔列11を取り囲むようにミスト吸収穴1が配置されている。このミスト吸収穴1はTAB電極フィルム2に形成されている。また、インクジェット吐出孔11もレーザー加工などで、TAB電極フィルム2に同時に形成されている。TAB電極フィルム2の他端には電極端子パッド31とミスト吸引ジョイント穴9が配置されている。また、インクジェット吐出素子10はインクジェット吐出素子保持体6の上に配置接合された上で、インクジェットヘッド筐体4と接合されて保持されている。当然ながら、インクジェット吐出筐体4の内部にはインクとそのインクを貯蔵するインク貯蔵部が配置され、それらのインクがインクジェット吐出素子10まで流れるインク流路が構成されていることは言うまでもない。また、TAB電極フィルム2は、インクジェットヘッド筐体4やインクジェット吐出素子保持体6およびインクジェット吐出素子10に接着剤などで貼り付けられて保持されていることは言うまでもない。このTAB電極フィルム2の下に、ミスト吸入連通溝7(破線で表示)が配置されている。TAB電極フィルム2とは、フレキシブル電線の一種で、一般的にポリイミドやポリアミドなどのフィルムの上に、めっきや蒸着などの方法で電気の信号線を配置し、その上にさらに同質の材料などを積層して、さらに、外部との電気の接合点として、電極端子パッド31やそのた接続端子電極を設けたフレキシブルフィルム状態のフィルム電気信号線のことである。
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic perspective view of an inkjet head 100 showing a specific example according to an example of the present invention. The ink jet head 100 is basically composed of an ink jet head casing 4 and an ink
図2に、TAB電極フィルム2を取り除いた状態のインクジェットヘッド100をTAB電極フィルム2と列記した。インクジェット吐出素子10は3個のインク供給口50と、ミスト吸引連通溝71とを1個のシリコン半導体チップの上に構成したものである。前記3個のインク供給口50の両サイドに長手方向に、数十個から612個までのインク加熱部(通称:ヒータ)が並んでいるが、小さすぎて描ききれないので、ここでは不図示としている。インク供給口50はシリコン半導体チップの厚さ0.625mmをサンドブラスト加工法やエッチング除去法などで貫通している。従って、この裏面に配置されているインク流路と連通するので、インクが順次供給される仕組みとなっている。インクジェット吐出素子上のミスト吸引連通溝部71はサンドブラスト法やあるいは、ダイアモンド研削除去手法やエッチング除去手法などで、深さ0.2mm程度の前記連通溝71として形成されている。また、インクジェット吐出素子10には、TAB電極フィルム2からの電気信号を受けるための電極接続端子21が配置されている。一般的にこの電極接続端子21は厚さ5μm程度の金で構成されており、TAB電極フィルム2に配置された当該端子21と相対的に接続する端子側にも同様な構成が配置されている。このTAB電極フィルム2とインクジェット吐出素子10とを相対的に位置合わせを行い、超音波圧着接合などを行うと前記電極同志が接着接合する構成となっている。この接合の再に微細なスズや亜鉛と金の合金粒子などを使用する場合などもある。インクジェット吐出素子10はインクジェット吐出素子保持体6の上に接着剤(一般的にはエポキシ接着剤)などで固定されている。また、インクジェット吐出素子10とインク吐出素子保持体6との間に隙間を設けることでミスト吸引溝7を形成している。このミスト吸引溝7をインクジェットヘッド筐体4の側面に配置されたミスト吸引連通溝7と連通させるように配置することで、インクジェット吐出孔列11の周辺で発生したミストをインクジェットヘッド筐体4の側面位置まで吸引することが可能となる。そして、TAB電極フィルム9上に配置されたミスト吸引ジョイント穴9にて外部へ前記ミストを吸引除去収集することが可能となる。本例では、TAB電極フィルム2がインクジェット吐出孔プレートも兼用している形態である。その態様をもう少し詳しく説明する。図3はTAB電極フィルム2を裏側(図2において、インクジェット吐出素子10の方向)から見た図である。TAB電極フィルム2にはミスト吸引穴1とインクジェット吐出孔11が形成されているが、その裏側には図2に示すように、共通インク流路13と個別インク流路12がレーザー加工により形成されている。また、本来、示されるはずのインクジェット吐出素子10上の電極接続端子21と相対する接続電極端子は省略しているため不図示である。当然ながら、図2で示したTAB電極フィルム2の上面にはインクジェット吐出素子保持体6やインクジェット吐出素子10と接着するための接着剤層が形成されていることはいうまでもない。このようにして構成されたインクジェットヘッド100を図6に示すインクジェットプリンタ上に配置されたインクジェットヘッドキャリッジ95の上に着脱自在に搭載することで、ミスト吸収の機構が機能する。インクジェットヘッド100を当該キャリッジ95に搭載することで、図6中のミスト吸引ジョイントパッキン73がインクジェットヘッド100のミスト吸引穴9と連続接合する態様となる。これにより、ミスト吸引パイプ91より吸引ポンプ等の吸引手段で吸入することで、インクジェット吐出孔11周辺で発生したミストを直接的に外部に吸引収集除去することが可能となる。インクジェットヘッド100がインクジェットヘッドキャリッジ95に搭載され、搬送シャフト96上を左右に移動してプリントしたとしても、インクジェット吐出孔11周辺で発生したミストはインクジェットプリンタ内部を浮遊することも無く、直ちに、ミスト吸引穴1より吸引されて、インクミスト吸引収集部分に吸収蓄積されることとなる。
In FIG. 2, the inkjet head 100 with the TAB electrode film 2 removed is listed as the TAB electrode film 2. The ink
本例では、インク吐出孔プレートとTAB電極プレート2が一体であるが、これらのプレートもしくはフィルムを別体として、2つに分割してもよい。 In this example, the ink discharge hole plate and the TAB electrode plate 2 are integrated. However, these plates or films may be separated into two parts.
当然ながら、前記のミスト吸引連通溝7を複数のミスト吸引溝に、別途分別配置することで、各種の色もしくは種類の異なるミストが混合することを回避して、吸引除去できることは言うまでもない。 Of course, it is needless to say that the mist suction communication grooves 7 are separately disposed in a plurality of mist suction grooves, so that various mists of different colors or types can be avoided and sucked and removed.
図4〜5を用いて別の実施例を説明する。図4は、インクジェット吐出素子10が3個分割されて製作された場合で、且つ、ミスト吸引穴1がインクジェット吐出素子保持体6に形成されたミスト吸引連通溝7の上に配置されている構成のものである。図1の場合と一見大きな差異は無いように見て取れるが生産効率上では、図4に示す場合の方が優れているし、長さも1インチ前後のインクジェット吐出素子10までにも適用しやすいものである。それは、インクジェット吐出孔11はインクジェット吐出素子10の上には1色(一列の吐出孔列)あたり、256本や612本存在するので、3色や4色であれば、少なくとも768本以上の吐出孔があることになる。生産工程で何らかの手違いや不具合によってゴミなどが侵入した場合、1本でも吐出孔詰まりを発生すれば不良品となり生産効率が低下する。3色一体の図1に示す例のインクジェット吐出素子10の場合、そのような確率は図4に示す1色別のインクジェット吐出素子10を組み合わせる場合より、不良率が少なくとも3倍以上高いこととなる。よって、生産(良品)効率からは図4に示す場合の方が優れている。図4の例の分解概略斜視図を図5に示す。ここで用いられるインクジェット吐出素子10についてはその構造が特開平11−99649号公報や特開平10−119277号公報に記載されているものである。図5においては、3枚のインクジェット吐出素子10がインクジェット吐出素子保持体6の上に接着剤などで貼り付けられている。インクジェット吐出素子保持体6には連続したミスト吸引連通溝7が配置されている。一般的にインクジェット吐出素子保持体6は、アルミナの焼結体で製作されている場合が多いので、この形のように形成された金型の中にアルミナの粉末を入れて粉末プレス成形で形状製作した後に、焼成して製造される。あるいは、樹脂の射出成形で製造する場合では、金型の中にこのような形状を作成して射出成形でミスト吸引連通溝7が形成される。また、このミスト吸引連通溝7はインクジェットヘッド筐体4の側壁面に形成されたミスト吸引連通溝7と連続するように配置されている。この形態の構成の上に、図5中のTAB電極フィルム2を覆い被せて接着剤などを用いて熱接着すれば図4に示すインクジェットヘッド100が製作される。この図4、5の場合は既に、インクジェット吐出素子10にインクジェット吐出孔11やインク共通流路13、個別インク流路12などは形成されているので、この部分のTAB電極フィルムは不必要である。このために、図5に示すようにインクジェット吐出用開口部20が設けられている。この段階では、インクジェット吐出素子10とTAB電極フィルム2との部分には僅かな隙間や接着が若干弱い部分があるので、このような部分を目止めするために、封止剤15が流し込まれて、図4のようなインクジェットヘッド100として完成する。封止剤15は図5に示すような形をしているものではなくこれは不定形の乳化状物体であるが、説明のために図中のような形状としているものである。この乳化状物体は紫外線や熱や時間などで順次硬化が進行し最終的には図4,5に示すような形状で固体化するものである。このような構成であるので、インクジェット吐出孔11から多数のミストが発生しても、当該吐出孔列11の周囲に配置されたミスト吸引穴1からミストは吸引されて、連通溝7を経由し、さらに、ミスト吸引穴9を経由して、図6に示すキャリッジ95上のミスト吸引パイプ91に吸引回収される構成である。なお、キャリッジ95上に配置されたミスト吸引ジョイントパッキン73は柔らかいゴム製であるので、良好にインクジェットヘッド100上のミスト吸引穴9と連続連通する。特に、前記パッキン73は東レシリコーン社製の超柔軟性シリコーンゴムを用いるとさらに確実である。この超柔軟性ゴムは、アスカーCゴム硬度計で10〜40度程度であるものが望ましく優れた柔軟性と復元性を有しているので、複雑な吸引パイプ91との接続処理を行わずともワンタッチでいとも簡単に接続連通できるという優れた利便性を実現できる。
Another embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows a case where the
当然ながら、インクジェット吐出素子保持体6に配置されるミスト吸引連通溝71をそれぞれ別個の独立した経路形態とすれば、吸引パイプ91やミスト吸引穴9の数は増えるものの、各色もしくは各インク種類、あるいは、各吐出孔列別個にミストが吸引される。このようにすれば、反応固着化するインクでもそのミストが混合反応することを未然に防止しながら回収できるものである。 Of course, if each of the mist suction communication grooves 71 arranged in the inkjet discharge element holding body 6 is formed as a separate and independent path, the number of suction pipes 91 and mist suction holes 9 increases, but each color or each ink type, Alternatively, the mist is sucked separately for each discharge hole row. In this way, even ink that is reactively fixed can be recovered while preventing the mist from mixing and reacting.
その例の説明を図7を用いて行う。図7中において、インクジェット吐出素子保持体6には、二つの系列のミスト吸引連通溝7Aと7Bが配置されている。ミスト吸引穴1は当然ながら、これらのミスト吸引連通溝7A,7Bに相当する位置に形成されているものである。ミスト吸引穴1の大きさは位置や吐出するインクジェット液滴の大きさのタイプにもよるが、0.1mmφ〜1mmφ程度が望ましい。その数や分布は機能を発揮するように任意万別の態様が可能である。また、インクジェット吐出素子10A,10Bが配置されている。インクジェット吐出素子10Aは、アニオン系のインクを吐出するインクジェット吐出素子で一般的にインクはイエローが用いられる。インクジェット吐出素子10Bは、カチオン系のインクを吐出するインクジェット吐出素子で一般的にインクはシアンやマゼンダを用いられることが多い。これは、カラーや文字をプリントする際に画質に影響の少ないイエローを僅かに前記のシアンやマゼンダもしくは黒のインクの下に先にプリントすると、その僅か100μ秒程度後にプリントされるシアンやマゼンダや黒インクとアニオン/カチオン反応を発生してインクの染料が固化することを利用して定着の速度を上げるものである。このような場合、シアンとマゼンダは混合しても良いので、1つのミスト吸引連通溝7Bを用いて吸引回収する。しかし、イエローはシアンやマゼンダと混合しては好ましくないので、別系統のミスト吸引連通溝7Aを用いて吸引回収される。当然ながら、インクジェットヘッド筐体4の側面に形成されるミスト吸引連通溝も2系統に別れた配置であり、ミスト吸引ジョイント穴9やミスト吸引パイプ91も2系統配置されていることとなる。このように、分別回収しなくてはならないインクミストの数が増加すればそれに応じた系統の吸引回収系統が必要であることは言うまでもない。前記のようなアニオン/カチオン反応以外に、無色透明もしくは白色のプリント補助剤を先にプリントして、その後に来る数色のインクを酸化還元反応や中和反応、あるいはその他の方法ですばやく固体化して固着化させる場合などにも有効である。 The example will be described with reference to FIG. In FIG. 7, two series of mist suction communication grooves 7 </ b> A and 7 </ b> B are arranged in the inkjet discharge element holder 6. Naturally, the mist suction hole 1 is formed at a position corresponding to the mist suction communication grooves 7A and 7B. The size of the mist suction hole 1 is preferably about 0.1 mmφ to 1 mmφ, although it depends on the position and the type of size of the ink jet droplet to be ejected. The number and distribution thereof can be arbitrarily varied so as to exhibit the function. Inkjet ejection elements 10A and 10B are arranged. The inkjet discharge element 10A is an inkjet discharge element that discharges an anionic ink, and yellow is generally used as the ink. The ink jet ejection element 10B is an ink jet ejection element that ejects cationic ink. Generally, cyan or magenta is often used as the ink. This is because when printing yellow, which has little effect on image quality when printing colors and characters, is printed slightly under the cyan, magenta, or black ink, cyan, magenta, The speed of fixing is increased by utilizing an anion / cation reaction with black ink to solidify the ink dye. In such a case, since cyan and magenta may be mixed, they are sucked and collected using one mist suction communication groove 7B. However, since it is not preferable to mix yellow with cyan or magenta, yellow is sucked and collected using the mist suction communication groove 7A of another system. Naturally, the mist suction communication groove formed on the side surface of the inkjet head housing 4 is also arranged in two systems, and the mist suction joint hole 9 and the mist suction pipe 91 are also arranged in two systems. In this way, it goes without saying that if the number of ink mists that must be collected separately increases, a suction collection system of a corresponding system is required. In addition to the anion / cation reaction as described above, a colorless, transparent or white print adjuvant is printed first, and then the ink of the next several colors is quickly solidified by oxidation-reduction reaction, neutralization reaction, or other methods. This is also effective for fixing the adhesive.
以上のように、ミスト吸引連通溝7やミスト吸引穴7は様々な形態のインクジェット吐出孔列11を有するインクジェットヘッド100に対応してミストをその発生源の極近傍で吸収回収できるものである。 As described above, the mist suction communication groove 7 and the mist suction hole 7 can absorb and collect mist in the vicinity of the generation source corresponding to the inkjet head 100 having the inkjet discharge hole array 11 of various forms.
特にその効果を発揮するのは、ホームポジションあるいは、別の規定位置での予備吐というインクジェットプリントの前段階で、インクジェットヘッドを馴らし吐出処理する時である。この時に、大量の吐出処理を行うので、大量のミストが発生する。これを、予備吐受けと呼ばれるインク吸収体のみでは吸収できない場合が多い。このような場合に、当該ミスト吸引穴からミストを吸引することで、ミスト回収や収集効率を上昇させることが可能となる。 In particular, the effect is exhibited when the ink jet head is habituated and discharged at the pre-ink jet printing stage, ie, preliminary discharge at a home position or another specified position. At this time, since a large amount of discharge processing is performed, a large amount of mist is generated. In many cases, this cannot be absorbed only by an ink absorber called a preliminary discharge receiver. In such a case, it is possible to increase mist collection and collection efficiency by sucking mist from the mist suction hole.
1 ミスト吸引穴
2 TAB電極フィルム
4 インクジェットヘッド筐体
6 インクジェット吐出素子保持体
7 ミスト吸引連通溝
9 ミスト吸引ジョイント穴
10 インクジェット吐出素子
11 インクジェット吐出孔
22 信号電極フィルム
91 ミスト吸引パイプ
95 インクジェットヘッドキャリッジ
100 インクジェットヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mist suction hole 2 TAB electrode film 4 Inkjet head housing 6 Inkjet ejection element holder 7 Mist suction communication groove 9 Mist suction
Claims (6)
前記インクジェット吐出孔プレートもしくは前記信号電極フィルム、あるいは前記インクジェット吐出孔プレート及び前記信号電極フィルムの両方に、インクジェット吐出孔の列を取り囲むように、ミスト吸引穴が配置されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 Inkjet ejection hole plate having inkjet ejection holes for ejecting ink, inkjet ejection element for imparting ejection energy to the ink, holder for the inkjet ejection element, and inkjet head housing carrying the holder And an inkjet head having a signal electrode film for transmitting an ejection signal to the inkjet ejection element,
A mist suction hole is disposed in the inkjet discharge hole plate, the signal electrode film, or both the inkjet discharge hole plate and the signal electrode film so as to surround a row of inkjet discharge holes. head.
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