JPH03104651A - Recorder - Google Patents

Recorder

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JPH03104651A
JPH03104651A JP24372789A JP24372789A JPH03104651A JP H03104651 A JPH03104651 A JP H03104651A JP 24372789 A JP24372789 A JP 24372789A JP 24372789 A JP24372789 A JP 24372789A JP H03104651 A JPH03104651 A JP H03104651A
Authority
JP
Japan
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ink
signal
discharge
nozzle
electrodes
Prior art date
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Pending
Application number
JP24372789A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Onishi
宏 大西
Soichiro Mima
美間 総一郎
Yuji Takashima
祐二 高島
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to EP90117138A priority patent/EP0418659B1/en
Priority to DE69029632T priority patent/DE69029632T2/en
Priority to US07/581,754 priority patent/US5072242A/en
Publication of JPH03104651A publication Critical patent/JPH03104651A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable low voltage drive, high speed recording, miniaturization, and making cost low to be realized by a method wherein gas is generated by electrolyzing an electrolyte contained in ink with a pair of electrodes and further this gas is exploded by discharge to discharge the ink from an electrolytic chamber by utilizing a shock wave in explosion. CONSTITUTION:An electrolytic chamber 13 and an inside of a nozzle 14 are filled with ink 11 from an ink tank 15. Then, by application of signal output voltage Vin from a signal generator 17, an electrolyte contained in the ink 11 in contact with respective surface of an electrode 12a and an electrode 12b is electrolyzed, and bubbles 20a, 20b are generated on the electrode surface part. An ink projected part 21 is generated from the nozzle 14 by this volumetric expansion. Further, the bubbles 20a, 20b are generated uniformly around the electrodes. Two bubbles are mixed and besides, the ink in contact with the electrodes 12a, 12b disappear. Then, electrolysis comes not to be performed. Spark discharge 22 occurs in a mixture gas consisting of the bubbles 20a, 20b, and the ink 11 is discharged from the nozzle 14 by a shock wave at that time to generate a drop-like flying ink 23. This flying ink is made to stick to an image receiving material to perform recording.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明(友 電解液を電気分解することにより発生した
気体を放電爆発させ、この爆発時の衝撃波でインクを噴
射させるインクジェット記録装置に関するものであ瓜 従来の技術 従来の記録に必要なときにのみインクに圧力をかけてノ
ズルより噴射するインクオンデマンド方式の断面構成図
を第7図に示す。第7図において、インクlotはイン
クタンク102からインク供給路103を通って供給さ
れ 変位増幅室104及びノズル105を満たしていも
 圧電素子1o6は高電圧発生機107からの電気信号
により機械的変形を生し 変位増幅室104の内側また
は外側に変形する。内側に変形すると、変位増幅室].
 0 4の内圧が上昇し ノズル105よりインク+0
1が噴射ずも この飛翔インク108を受像体(図示せ
ず)に付着させて記録すa この様なインクジェット記
録装置は既に公知である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an inkjet recording device that causes a discharge explosion of gas generated by electrolyzing an electrolytic solution and ejects ink using a shock wave from the explosion. 7 shows a cross-sectional diagram of a conventional ink-on-demand system in which ink is ejected from a nozzle by applying pressure only when necessary for recording. In FIG. Even though it is supplied through the supply path 103 and fills the displacement amplification chamber 104 and nozzle 105, the piezoelectric element 1o6 is mechanically deformed by the electric signal from the high voltage generator 107, and is deformed inside or outside the displacement amplification chamber 104. .When deformed inward, the displacement amplification chamber].
The internal pressure of 0 4 increases and ink +0 from nozzle 105
1 is a jet recording apparatus that records by adhering this flying ink 108 to an image receptor (not shown). Such an inkjet recording apparatus is already known.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の圧電素子を使用した記録装置には
次に述べるような課題を有している。
Problems to be Solved by the Invention However, conventional recording devices using piezoelectric elements have the following problems.

・圧電素子に印加する電圧(友 百数十ボルト以上の高
圧である。このために安全性および駆動回路の設計上ま
たはコスト面において問題がある。
- The voltage applied to the piezoelectric element is a high voltage of more than 100 volts. This poses problems in terms of safety, drive circuit design, and cost.

・圧電素子の変形1上 通常百数十ボルトでは高々数μ
m〜数十μmしか生じなL℃  従って、圧力室を大き
くしてノズル側へ変位が集中するような構或にする必要
があ瓜 このために高密度記録とマルチノズル化の両立
が困難となり、高速記録とコスト面において問題があも 本発明はかかる点に鑑へ 電気分解して発生した気体の
放電爆発を利用した 低電圧駆軌 高速記録及び小型化
 低コスE化が可能なインクジェット記録装置を提供す
ることを目的とする。
・Deformation of piezoelectric element 1 and above Normally, at 100-odd volts, at most a few μ
Therefore, it is necessary to make the pressure chamber larger so that the displacement concentrates on the nozzle side. This makes it difficult to achieve both high-density recording and multi-nozzle design. However, there are problems in terms of high-speed recording and cost, but the present invention takes into consideration these points. Low-voltage drive track that utilizes discharge explosion of gas generated by electrolysis. Inkjet recording that enables high-speed recording and miniaturization. Low cost and E. The purpose is to provide equipment.

課題を解決するための手段 本発明による記録装置ζ友 電解液を含むインクと、一
対の電極を室内に設けた分解室と、この分解室に前記イ
ンクを供給する手段と、電極に信号電圧を印加する信号
発生手段とを有l.,,電極に前記信号電圧を印加して
、インクの電気分解により気体を発生させ、この気体を
放電燈発させることを特徴とする記録装置である。
Means for Solving the Problems A recording device according to the present invention includes a decomposition chamber in which ink containing an electrolyte and a pair of electrodes are provided, means for supplying the ink to the decomposition chamber, and a signal voltage applied to the electrodes. a signal generating means for applying l. ,,This is a recording apparatus characterized in that the signal voltage is applied to the electrodes to generate gas by electrolysis of ink, and to cause this gas to emit a discharge lamp.

更ぺ 本発明の記録装置で{友 信号発生手段バ一対の
電極周辺に電気分解により気体を発生させる電気分解信
号電圧と、この電気分解により生じた気体を放電爆発さ
せる放電信号電圧との組合せからなる信号電圧を一対の
電極に印加するものであも 作用 本発明は前記した構或により、分解室内見 インクに含
まれる電解液を1対の電極で電気分解して気体を発生さ
せ、更に この気体を放電爆発させ、爆発時の衝撃波を
利用してインクを分解室から吐き出させ、この吐き膓さ
せたインクを受像紙表向に付着させて記録を行なうもの
であんこのインク(よ 電解液に染料または顔料などの
色材を含んで構或することにより、受像紙上に有色記録
ができへ 例えば 水の電気分解で水素と酸素を発生させるに必要
な電圧は2V程度で良く、低電圧で電気分解により気体
を発生ずることができも 電極間に印加している電圧に
より、 この気体の混合を放電爆発させることにより、
水素と酸素が元の水に戻ると共に このとき生じる衝撃
波により、ノズルからインクを吐出することができh 
この放電爆発に必要な印加電圧(友 例えば 発生気体
間が10μmで30V程度と低電圧であも 従って、一
対の電極間の距離を10μmとすると30V程度の電圧
を印加することにより、両電極周辺に気体(水素と酸素
)が発生し これらの気体が混合レ 電極間が気体で埋
められも このとき、印加している電圧で火花放電が生
に 放電爆発が生よ分解室内にあるインクが放電爆発で
生じた衝撃波により分解室から吐出すも このの咬 発
生した気体(友 液体に戻るので体積が減少し 分解室
内が負圧となり、インクの供給がすばやく行なわれ元の
状態に戻る。以上の動作が繰り返されもこの電気分解の
現象は 電圧印加し 電極表面部で電荷の移動が生じた
後に すぐに気体が発生ずるた八 信号電圧に対して応
答が良く、高速に気体の発生ができ瓜 また 放電爆発
も前述したように電極距離を小さくすることにより低電
圧でよく、発生する気体の厚みが薄いほど低電圧駆動が
できる。以−1−から電極間に印加する電圧が低電Fト
で、高速記録が可能となも 更に 電気分解により生じ
た気体1よ 全て放電爆発により元の液体(前述では水
)に戻るた吹 分解室内に余分なものが発生しなくなる
Further, in the recording device of the present invention, a combination of an electrolysis signal voltage that generates gas by electrolysis around a pair of electrodes of a signal generating means bar, and a discharge signal voltage that causes a discharge explosion of the gas generated by this electrolysis. The present invention applies a signal voltage to a pair of electrodes.The present invention has the above-described structure. This method uses a discharge explosion of gas and uses the shock wave from the explosion to expel ink from the decomposition chamber, and this expelled ink is deposited on the surface of the receiving paper for recording. By containing colorants such as dyes or pigments, colored recording can be made on the image-receiving paper.For example, the voltage required to generate hydrogen and oxygen by electrolysis of water is only about 2V; Although gas can be generated by decomposition, the voltage applied between the electrodes causes this mixture of gases to explode due to discharge.
As the hydrogen and oxygen return to their original state, the shock wave generated at this time allows ink to be ejected from the nozzle.
The applied voltage required for this discharge explosion (for example, even if the distance between the generated gas is 10 μm and the voltage is as low as about 30 V), if the distance between a pair of electrodes is 10 μm, applying a voltage of about 30 V will increase the voltage around both electrodes. Gases (hydrogen and oxygen) are generated, and these gases are mixed.The space between the electrodes is filled with gas.At this time, the applied voltage creates a spark discharge, causing a discharge explosion.The ink inside the decomposition chamber is discharged. The shock wave generated by the explosion causes the generated gas to be discharged from the decomposition chamber, but the gas returns to liquid and its volume decreases, creating a negative pressure inside the decomposition chamber, which quickly supplies ink and returns to its original state. Even if the operation is repeated, this phenomenon of electrolysis is such that when a voltage is applied, charge moves on the electrode surface and gas is immediately generated.It responds well to the signal voltage and can generate gas quickly. In addition, as mentioned above, the voltage applied to the discharge explosion can be reduced by reducing the distance between the electrodes, and the thinner the generated gas is, the lower the voltage can be driven. Although high-speed recording is possible, all the gas generated by electrolysis returns to its original liquid (water in the above example) through the discharge explosion, and no excess is generated inside the decomposition chamber.

更j.,インクと、電解液と、一対の電極を室内に設け
た分解室と、前記インクを吐出するノズルと、前記分解
室内の圧力変化を前記ノズルの内部に伝える媒体と、前
記ノズルに前記インクを供給する手段と、前記分解室に
前記電解液を供給する1′−段と、前記一対の電極に信
号電圧を印加する信号発生手段を有した構或とすること
により、分解室内には電解液のみを供給でき、電極周辺
には電解液のみが存在するたべ 電気分解の効率が良く
なり、記録感度が向上します。また 圧力を伝達する媒
体を介して、電解液の電気分解とその放電爆発により発
生する衝撃波をノズル内のインクに伝えることができる
たべ 水怯 油性に関わらずどの様なインクを用いるこ
ともできへ これら記録装置の構戊(友 以上に述べたように分解室
内に2つの電極を配置するだけで良く、記録装置の小型
化 低コスト化が可能であ瓶しかし 前述の信号電圧の
ように 放電電圧で電気分解させると、ときどき、電気
分解することなしに電極間で放電することが生じも こ
れが生じると、インクの吐出が異なり、記録画質が低下
す也 そこで、これを避けて、安定した動作を行なうた
めに 本発明で(上 更は 一対の電極に印加する信号
電圧択 一対の電極周辺に電気分解により気体を発生さ
せる電気分解信号電圧と、この電気分解により生じた気
体を放電爆発させる放電信号電圧との組合せから構或す
も この信号電圧の印加(よ まず、電気分解信号が放電信
号電圧よりも低電圧で印加され 電極周辺に気体を生じ
させも 次に 放電信号電圧を印加する。この電気分解
信号{友 電極間の放電を生じさせない程度に低く設定
しているた碌 電気分解しか生じな(\ 従って、常に
 電気分解が生じてから放電爆発が生じることとなり、
インクの吐出が安定し 記録画質が上かへ 更にまた この電気分解信号を一対の電極に対して極性
を反転させた信号電圧の組合せから構或することにより
、両電極周辺で、電気分解により疋電掩及び負電極で生
じる気体の混合気体を生じさせます。したがって、電極
間を混合気体で埋めるまでもなく、混合気体を各々の電
極周辺で生じさせることができるので、 2つの電極周
辺部で電気分解の発生と放電爆発を各々生じさせること
ができへ したがって、電極間の距離を近接する必要が
なく、電極の配置が容易になるたべ 更に低コスト化が
できも 本発明における電解液とは 溶媒とこの溶媒に溶けて少
なくとも一部がイオンとなる電解質を含んだ液体であも 実施例 第1図は本発明の第1の実施例における記録装置の断面
構或図を示すものであり、記録中の動作を2段階で示し
ていも it図において、 11は電解液と色材を含むイン久 
12a(b)はインクl1を電気分解する一対の電K 
 13は壁面に電極12a(b)を配置し インク1l
を充填することができる分解室l4はインク1lを大気
へ吐き出す部位であるノズ/},15はインクl1を貯
蔵しているインクタン久 16は分解室13とノズルl
4内にインクタンクl5内のインク11を充填させるイ
ンク供給跋 17は電極12a(b)に信号電圧を印加
する信号発生器であ瓜 また 第2図(a)に第1図の実施例における信号発生
器l7の構戊の一部と、第2図(b)に信号発振機17
から一対の電極12a,12bに印加される信号出力パ
ターンを示していも 第2図に示すように 信号発生器
17ζ友 信号が入力することにより電圧Vinを出力
L,,  off信号の入力により出力電圧をOVにす
るパルス発振回路l8と、パルス発振回路l8の出力を
時間的にPWだけ遅延させてパルス発振回路18のof
f信号の入力とする遅延回路19を含む。この信号発振
機17(よ 第2図(b)に示すような信号出力パター
ンを発生し 周期Tで一対の電極12a(b)に電圧V
inで、パルス幅Pwだけ電圧を印加ずa 記録(よ 以下のように行なわれも まず、第1図(a)に示すように インク供給路16を
通ってインクタンク15から分解室l3とノズル14内
にインク1lを充填させも 次に信号発生器l7からの
信号出力電圧Vinの印加により、電極12aと電極1
2bの各電極表面に接するインク1lに含まれる電解液
が電気分解し電極表面部に気泡20a、気泡20bを生
じさせ、この体積膨張によりノズルl4からインク凸部
2lを生じも また 気泡20a、20bが電極周辺に
均一に生改 2つの気泡が混合すると共に電極12a,
電極12bに接触するインクがなくなり、電気分解がで
きなくなa この状態で電圧が印加されたままなので、
気泡20a、気泡20bからなる混合気体中瓜 火花放
電22が生じこのときの衝撃波で、インク1lがノズル
14から吐出し 第l図(b)に示すように 滴状の飛
翔インク23を生或す転 この飛翔インク23を受像体
(図示せず)に付着させて記録を行なう。
Further j. , a decomposition chamber in which ink, an electrolytic solution, and a pair of electrodes are provided; a nozzle for discharging the ink; a medium for transmitting pressure changes in the decomposition chamber to the inside of the nozzle; By having a structure including a supplying means, a 1'-stage for supplying the electrolytic solution to the decomposition chamber, and a signal generation means for applying a signal voltage to the pair of electrodes, the electrolytic solution is kept in the decomposition chamber. Since only electrolyte is present around the electrode, the efficiency of electrolysis is improved and the recording sensitivity is improved. In addition, the shock wave generated by the electrolysis of the electrolyte and its discharge explosion can be transmitted to the ink inside the nozzle via a medium that transmits pressure. The structure of these recording devices (tomo) As mentioned above, it is only necessary to place two electrodes inside the decomposition chamber, which makes it possible to make the recording device smaller and lower in cost.However, like the signal voltage mentioned above, the discharge voltage When electrolysis is performed, sometimes discharge occurs between the electrodes without electrolysis. If this occurs, the ink ejection will be different and the recorded image quality will deteriorate. Therefore, avoid this and maintain stable operation. In order to perform this, in the present invention (in addition, the signal voltages to be applied to a pair of electrodes are selected: an electrolysis signal voltage that generates gas by electrolysis around the pair of electrodes, and a discharge signal that causes a discharge explosion of the gas generated by this electrolysis). In combination with the voltage, the application of this signal voltage (first, the electrolysis signal is applied at a lower voltage than the discharge signal voltage, causing gas to be generated around the electrode, and then the discharge signal voltage is applied. If the electrolysis signal is set low enough to prevent discharge between the electrodes, only electrolysis will occur (\ Therefore, electrolysis will always occur and then a discharge explosion will occur.
The ink ejection becomes stable and the recorded image quality is improved.Furthermore, by configuring this electrolytic signal from a combination of signal voltages with reversed polarities for a pair of electrodes, the ink is ejected by electrolysis around both electrodes. A mixture of gases is generated at the electric shield and the negative electrode. Therefore, the mixed gas can be generated around each electrode without filling the space between the electrodes with the mixed gas, so that electrolysis and discharge explosion can be generated respectively around the two electrodes. The electrolyte in the present invention is composed of a solvent and an electrolyte that is dissolved in the solvent and at least partially becomes ions. Embodiment 1 FIG. 1 shows a cross-sectional diagram of a recording apparatus according to a first embodiment of the present invention, and the operation during recording is shown in two stages. is an ink containing electrolyte and colorant.
12a(b) is a pair of electric currents K that electrolyzes the ink l1.
13, electrodes 12a (b) are arranged on the wall surface, and ink 1l
The decomposition chamber 14, which can be filled with ink, is a nozzle which discharges 1 liter of ink into the atmosphere, 15 is an ink tank storing ink 11, and 16 is the decomposition chamber 13 and the nozzle 1.
17 is a signal generator for applying a signal voltage to the electrodes 12a (b); FIG. A part of the structure of the signal generator 17 and the signal oscillator 17 shown in FIG.
As shown in Figure 2, the signal output pattern applied to the pair of electrodes 12a and 12b from the signal generator 17A outputs the voltage Vin when the signal is input L, and outputs the voltage Vin when the OFF signal is input. of the pulse oscillation circuit 18 by delaying the output of the pulse oscillation circuit 18 by PW in time.
It includes a delay circuit 19 which inputs the f signal. This signal oscillator 17 generates a signal output pattern as shown in FIG.
In the following procedure, first, as shown in FIG. 1(a), the ink is passed through the ink supply path 16 from the ink tank 15 to the decomposition chamber 13 and the nozzle. Then, by applying the signal output voltage Vin from the signal generator l7, the electrode 12a and the electrode 1 are filled with 1 liter of ink.
The electrolytic solution contained in the ink 1l that is in contact with the surface of each electrode 2b is electrolyzed to produce bubbles 20a and 20b on the electrode surface, and due to this volumetric expansion, an ink convex portion 2l is produced from the nozzle l4. is regenerated uniformly around the electrode. As the two bubbles mix, the electrode 12a,
There is no more ink in contact with the electrode 12b, and electrolysis is no longer possible.a In this state, the voltage remains applied, so
A spark discharge 22 occurs in the gas mixture consisting of bubbles 20a and 20b, and the shock wave at this time causes 1 liter of ink to be ejected from the nozzle 14, producing drop-shaped flying ink 23 as shown in Figure 1(b). Recording is performed by making this flying ink 23 adhere to an image receptor (not shown).

ま1.  気泡20a、気泡20bが火花放電21によ
り爆発し 液体に戻った後、インク供給路16からイン
クl1がノズル14及び分解室13内に補充されて初期
状態に戻り、前述の過程が繰り返されも このとき、放電爆発により全ての気体が消滅せずとし 
インクl1と共に分解室外へ吐き出すことによって、上
述が繰り返すこともできへ電極12aと電極1 2 b
 lct.  電解液に対して非腐食性のものを選,S
%  例えば ニッケノk 白教ffi!!!  鉄、
黒鉛などを用いることができ、電極12aと電極12b
の材質は異なっていてもよも\ インクll番友 電解敗 色材、および添加剤からな瓜
 色材(友 各種染料または顔料を用いることができも
 また 溶解タイプのバインダ、例えば ポリエチレン
グリコー)I<  ポリビニルアルコ−)I<  デン
プンなどの水溶性樹服 表面張力または仏材の分散剤と
して界面活性剤などを添加剤として混入することができ
も このインクl1に含まれる電解液(友 電解質とこの電
解質を溶解する溶媒からなん 溶質として(上 例えは
 水酸化ナトリウム 水酸化カリウム硫酸、塩化ナトリ
ウム などを選び、また 溶媒として(よ 例えU  
&  メタノー)k  アセトニトリルなどを選ぶこと
ができも インクlli友 この電解液以外の液体 例
えばアセトン、メチルエヂルケトン等を含んでもよ(1 インク11として、色材とバインダを含んだ油性の液滴
を電解液に分散させたエマルジョンインクを用いること
もできも インク11の組或(友 前述の各種組或を組み合わせに
おいて、火花放電22で爆発するに(友 電極12aと
電極12bを用いた電気分解においてどちらからも気体
が発生するように選ばれなければならなLち ノズル14、インク供給路16、インクタンクl5を形
或する壁材としては インクに対して耐腐食性があるも
ので、例えば 石英ガラ入 アルミナ等のセラミッ久 
真鍮 アルミニウム等の金風 エボキシ樹脂などの硬化
性樹脂 アクリル樹脂などの可塑性樹脂などの各種材料
を用いることができも 電極12a,42bを配置する分解室l3の壁材(上 
前述の各種材料の中でk 少なくとも分解室13の内壁
が石英ガラ入 酸化シリコンなどの絶縁材料で構或され
も 本構或のインクジェット記録装置(友 電気分解現象を
用いるために 信号電圧に対して応答が速く、高速記録
が可能であ瓜 ま瓢 分解室13内に(上 一対の電極
12a,12bを配置するだけで良く、記録装置の小型
{L  低コスト化ができも本実施例において、インク
l1に水: 20重量撤 水酸化ナトリウム= 5重量
餓  イソブロビルアルコール: 5重量敵 シアン系
顔料: 5重量部からなる混合物を用1,X.電極とし
てニッケルを用1,X.信号発生器l7をパルス幅駆動
(IKHz、Pw:  0.  4rns)させたとこ
ム 電極間距離=15μ臥 印加電圧Vin:30Vと
低電圧で、上質紙上に10ドット/mmのシアン記録を
行なうことができた この本実施例の記録条件で、信号発生器17のパルスの
印加電圧Vinを10V以下にしたとこム5 0 0 
I−{ z程度の飛翔インクの応答を示した これ(よ
 気泡20a,20bが消滅せずに存在したので気体の
発生のみによりインク吐出の周波数応答性が低下しただ
けに留まったと考えられも また 分解室13の内壁を
石英ガラスで構戊した記録装置を用1.k  前述の記
録条件で記録を観察したとこム 気泡20a,20bは
ノズル14から出ない限り消滅せず、インク11の蒸気
でなく電気分解により発生した気体であり、この状態で
印加電圧をIOVから30Vに上昇させると、火花が生
じると共阪 気泡20a,20bが消失することを確認
しtQ, また 本実施例による構戊(′!,電気分解で発虫した
気体を放電爆発させ、そのときの衝撃波を利用するた敗
 分解室が小さくてよく、マルチノズル化が容易であも
 したがって、このマルチヘッドを用いて更に高速記録
ができも 次に 第3図に本発明の第2の実施例における記録装置
の断面構或図を示すものであ氏 第3図において、 3
1は電解液と色材を含むイン久 32a(b)はインク
31を電気分解する一対の電砥 33は壁面に電極32
a(b)を配置に インク3lを充填することができる
分解亀 34はインク31を大気へ吐き出す部位である
ノズ瓜35はインク32を貯蔵しているインクタンク3
6は少なくともノズル34内にインクタンク;]5から
インク3lを充填させるインク供給廠717は電極32
a(b)に信号電圧を印加tるイ:−{発生器であム 
更に この構或でCL  インクi1に含まれる少なく
とも電解液を通すことができる分離膜38により、ノズ
ル3lと分解室33が隔絶されていも 第4図(a)に第3図の実施例における信号発生器37
の構或の一部と、第4図(b)に信号発振機37から一
対の電極32a,32bに印加される信号電圧パターン
を示していも 第4図に示すように 信号発生器378
;!,on信号が入力することにより電気分解信号電圧
V20を出力Lof『信号の人力により出力電圧をOV
にする分解信号発振回路39と、on信号が入力するこ
とにより電気分解信号電圧V20に対して極性を反転し
タ放電信号電圧V21(>V2O)を出力LA off
信号の入力により出力電圧をOVにする放電信号発振回
路40と、分解信号発振回路39の出力を時間的にPw
2Qだけ遅延させて分解信号発振回路39のoff信号
の人九 および放電信号発振回路40の入力とする遅延
回路41と、放電信号発振回路40の出力を時間的にP
w21だけ遅延させて放電信号発振回路40のoff信
号の入力とするを遅延回路42と、分解信号発振回路3
9と放電信号発振回路40のORを出力するOR回路4
3を念仏 この信号発振機37(友 第4図(b)に示
すような信号パターンを発生し 周期T2で一対の電極
32a(b)に電気分解信号電圧■20(パルス幅Pw
20)に続いて放電信号電圧V21(パルス幅Pw21
)を逆極性で印加す氏 記録(友 以下のように行なわれも まず、インク供給路36を通ってインクタンク35から
ノズル34内にインク3lを充填させもこのとき、分離
膜38を通って、少なくとも電解液が混入された分解室
内の液体44で分解室33が満たされも 次に 信号発
生器37からの電気分解信号電圧V20がパルス幅pw
20で印加され電極32aと電極32bの各電極表面に
接する分解室内の液体39に含まれる電解液が電気分解
し電極表面部に気泡45a,気泡45bを生じさせ、こ
の体積膨張によりノズル34からインク8部46を生じ
せa 次に 電気分解信号電圧V20と逆極性で放電信
号電圧V21が印加されるので、放電信号電圧V21で
一部の電解液が更に電気分解されて気泡45a、気泡4
5b内が各々混合気体となると共に 火花放電47が各
電極周辺で生じもこのときの衝撃波で、インク31がノ
ズル34から吐出し 滴状の飛翔インク(図示せず)を
生威すも この飛翔インクを受像体(図示せず)に付着
させて記録を行なう。また 気泡45a、気泡45bが
火花放電47により爆発a 液体に戻った後、インク供
給路36からインク31がノズル34及び分解室33内
に補充されて初期状態に戻り、前述の過程が繰り返され
も このとき、放電爆発により全ての気体が消滅せずとk 
インク31と共に大気へ吐き出すことによって、上述が
繰り返すこともできも インク31の組磁 及び分解室33、ノズル34、イン
ク供給路36、インクタンク35を構或する壁材など1
よ 第1図の実施例で説明したものと同じものを用いる
ことができも 分離膜38は インク31に含まれる少なくとも電解液
と電気分解により生じた気体とを通す材料で構威され瓜 分離膜38(上 例えば 金風 セラミッ久 高分子か
らなる多孔質形状のものや各種材料からなる編目構造の
ものなどにより、インク3lに含まれる粒子状のものを
取り除く効果があるも双 また ポリエチレンテレフタ
レート系繊維による超極細繊維膜であり、油性材料は通
過させるが水性材料は通過させない性質を持つものを選
ぶことができも インク3lとして、例えば 水性電解液に油性の色材と
バインダを分散したエマルジョンを用へ分離膜38とし
て、油性材料は通過させるが水性材料は通過させないポ
リエチレンテレフタレート系繊維による超極細繊維膜を
用いると、分解室33内をほとんど電解液だけで充填す
ることもできも インク3lとして、例え1ヱ アルコールを含んだ水性
電解液にグラファイトやカーボンなどの顔料を分散した
ものを用(\ 分離lI[38として、厚さlOμm程
度の多孔質状の高分子展を用いると、前述と同様に 分
解室33内をほとんど電解液だけで充填することもでき
為 本実施例で(上 第l図による前述の実施例と同様に 
電気分解を用いたインクジェット記録装置であり、低電
圧駆軌 高速記録および小数 軽監低コスト化が可能で
あり、更に 分離膜38によりインク31よりも電解液
の比率の大きな分解室内の液体39で分解室内を満たす
ことができるた玖 例えば分離膜38により分離された
インク31に含まれる余分な色材や添加材により電気分
解の阻害が生ぜず、効率よく電気分解できもまな 電極
32aと電極32bの各電極表面に気体以外の固形物が
生じ難くなるた奴 第1図で述べた実施例よりも記録装
置の寿命が改良されも更にまな 本例では電気分解信号
と放電信号を逆極性にしているた八 電極12a,12
b周辺部に発生する気体を混合気体とすることができも
従って、電極間距離を微小にする必要がなく、第1図の
実施例で述べた構或よりも電極の配置が容易となも こ
れ{友 記録装置を作或するときのコスト低下につなが
ん 本実施例では 電気分解電圧と放電電圧を逆極性に選ん
でいる爪 第l図の実施例で示したように 電極間の距
離を小さくした記録装置では電気分解信号と放電信号と
を同極性にして電極間に印加してもよL℃ 本実施例において、インク3lに水: 20重量舐 水
酸化ナトリウム: 5重量臥 イソプロビルアルコール
: 5重量臥 グラファイト: 5重量部からなる混合
物を用1,%  分離膜38に厚さ10μm程度のポリ
カーボネイト膜(野村マイクロサイエンス社製二 二ュ
ークリボアミクロメンプレンフィルタ)を用も\ 電極
としてニッケルを用し〜 信号発生器37をパルス幅駆
動(50Hz,Pw20: 0.  5ms,Pw21
: 0.  lms)させたとこな 分解室33内をほ
とんど電解液だけで充填することができ、電気分解信号
電圧V20:IOV、放電信号電圧V21:30Vと低
電圧で、上質紙表面にlOドット/mmのシアン記録を
行なうことができた まな 分解室33の内壁を石英ガラスで構或した記録装
置を用t.X.放電信号電圧V2mをIOVとして前述
の記録条件で記録を観察したとこム 気泡32a、 3
2bが分離膜38を通ってノズル34からでない限り消
滅せ載 インク3lの蒸気でなく電気分解により発堕し
た気体であることを確認しtも 更にまた 第5図に本発明の第3の実施例における記録
装置の断面構戊図を示す。
1. After the bubbles 20a and 20b explode due to the spark discharge 21 and return to liquid, the ink l1 is replenished from the ink supply path 16 into the nozzle 14 and the decomposition chamber 13, returning to the initial state, and the above process is repeated. When all the gas is not annihilated by the discharge explosion,
The above can be repeated by discharging the ink together with the ink l1 to the outside of the decomposition chamber.
lct. Select a non-corrosive electrolyte, S
% For example, Nikkeno K Hakukyo ffi! ! ! iron,
Graphite or the like can be used, and the electrodes 12a and 12b
The material of the ink may be different from the electrolytic coloring material and the additives.The coloring material may be made of various dyes or pigments.Also, the soluble binder, e.g. polyethylene glycol, may be used. < Polyvinyl alcohol) I < Water-soluble resin such as starch Surfactants and the like can be mixed as additives to improve surface tension or as a dispersant for the material. Select a solvent that dissolves the electrolyte (for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sulfuric acid, sodium chloride, etc.) as a solute (for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sulfuric acid, sodium chloride, etc.), and as a solvent (for example,
& methanol) k You can choose acetonitrile, etc. Ink 11 You can also choose a liquid other than this electrolyte, such as acetone, methyl ether ketone, etc. (1 As ink 11, oil-based droplets containing coloring material and binder) It is also possible to use an emulsion ink in which the ink 11 is dispersed in an electrolytic solution.However, if the ink set 11 or the above-mentioned various sets or combinations are used, it will explode with a spark discharge 22 (electrolysis using electrodes 12a and 12b). The wall material forming the L nozzle 14, the ink supply path 16, and the ink tank 15 must be selected so that gas can be generated from both of them.The material is corrosion resistant to ink, such as Contains quartz glass and ceramics such as alumina
Various materials can be used, such as brass, metal such as aluminum, hardening resin such as epoxy resin, and plastic resin such as acrylic resin.
Among the various materials mentioned above, at least the inner wall of the decomposition chamber 13 may be made of quartz glass or an insulating material such as silicon oxide. In this embodiment, the response is fast, high-speed recording is possible, and only a pair of electrodes 12a and 12b (top) are required to be placed inside the decomposition chamber 13, making it possible to reduce the size and cost of the recording device. Water to ink 1: 20 weight removed Sodium hydroxide = 5 weight Isobrobyl alcohol: 5 weight Cyan pigment: Use a mixture consisting of 5 parts by weight 1. X. Use nickel as an electrode 1. X. Signal generator I7 was driven with a pulse width (IKHz, Pw: 0.4rns). Distance between electrodes = 15 μm. Cyan recording of 10 dots/mm was possible on high-quality paper at a low voltage of 30 V applied voltage. Under the recording conditions of this embodiment, when the voltage Vin applied to the pulse of the signal generator 17 was set to 10 V or less, 5 0 0
The response of the flying ink was on the order of I−{ Using a recording device in which the inner wall of the decomposition chamber 13 is made of quartz glass, the recording was observed under the above-mentioned recording conditions. It was confirmed that when the applied voltage was increased from IOV to 30V in this state, the Kyosaka bubbles 20a and 20b disappeared when a spark was generated. ('!, The gas generated by electrolysis is discharged and exploded, and the resulting shock wave is utilized. Although the decomposition chamber may be small and it is easy to use multiple nozzles, it is therefore possible to use this multi-head to achieve even higher speeds. Next, FIG. 3 shows a cross-sectional view of a recording device according to a second embodiment of the present invention.
1 is an ink containing an electrolyte and a coloring material; 32a (b) is a pair of electric grinders for electrolyzing the ink 31; 33 is an electrode 32 on the wall surface;
The disassembly turtle 34 can be filled with 3 liters of ink. The nozzle 35 is the ink tank 3 that stores the ink 32.
6 is an ink tank at least in the nozzle 34;] An ink supply factory 717 for filling 3 liters of ink from 5 is an ink tank in the nozzle 34;
Applying a signal voltage to a(b):-
Furthermore, in this structure, even though the nozzle 3l and the decomposition chamber 33 are isolated by the separation membrane 38 that can pass at least the electrolyte contained in the CL ink i1, the signal in the embodiment of FIG. 3 is shown in FIG. 4(a). Generator 37
As shown in FIG. 4, a part of the structure of the signal generator 378 and a signal voltage pattern applied from the signal oscillator 37 to the pair of electrodes 32a and 32b are shown in FIG. 4(b).
;! , when the on signal is input, the electrolysis signal voltage V20 is output.
When the ON signal is input, the decomposition signal oscillation circuit 39 inverts the polarity with respect to the electrolysis signal voltage V20 and outputs the discharge signal voltage V21 (>V2O) LA off
The discharge signal oscillation circuit 40 which changes the output voltage to OV by inputting a signal and the output of the decomposition signal oscillation circuit 39 are temporally set to Pw.
A delay circuit 41 delays the off signal of the decomposition signal oscillation circuit 39 by 2Q and inputs it to the discharge signal oscillation circuit 40, and the output of the discharge signal oscillation circuit 40 is temporally P
A delay circuit 42 and a decomposition signal oscillation circuit 3 are used to input the off signal of the discharge signal oscillation circuit 40 with a delay of w21.
OR circuit 4 outputting the OR of 9 and discharge signal oscillation circuit 40
This signal oscillator 37 generates a signal pattern as shown in FIG.
20), the discharge signal voltage V21 (pulse width Pw21
) is applied with opposite polarity (friend). First, 3 liters of ink is filled into the nozzle 34 from the ink tank 35 through the ink supply path 36. , even if the decomposition chamber 33 is filled with the liquid 44 in the decomposition chamber mixed with at least the electrolyte, the electrolysis signal voltage V20 from the signal generator 37 has a pulse width pw.
The electrolytic solution contained in the liquid 39 in the decomposition chamber that is applied at 20 and in contact with the surfaces of the electrodes 32a and 32b electrolyzes to generate bubbles 45a and 45b on the electrode surfaces, and this volumetric expansion causes ink to flow out from the nozzle 34. Since the discharge signal voltage V21 is applied with the opposite polarity to the electrolysis signal voltage V20, a part of the electrolytic solution is further electrolyzed by the discharge signal voltage V21, and bubbles 45a and 4 are generated.
5b becomes a mixed gas, and a spark discharge 47 is generated around each electrode. Due to the shock wave at this time, ink 31 is ejected from the nozzle 34, producing drop-shaped flying ink (not shown). Recording is performed by depositing ink on an image receptor (not shown). Moreover, after the bubbles 45a and 45b explode and return to liquid form due to the spark discharge 47, the ink 31 is replenished from the ink supply path 36 into the nozzle 34 and the decomposition chamber 33, returning to the initial state, and the above-mentioned process is repeated. At this time, if all the gas does not disappear due to the discharge explosion, k
By discharging the ink 31 into the atmosphere, the above can be repeated, and the ink 31 is assembled and the wall material 1 that makes up the decomposition chamber 33, the nozzle 34, the ink supply path 36, the ink tank 35, etc.
The separation membrane 38 may be made of a material that allows at least the electrolyte contained in the ink 31 and the gas generated by electrolysis to pass through. 38 (For example, Kinpu Ceramikyu) Polyethylene terephthalate fibers are effective in removing particulate matter contained in ink, such as those with a porous shape made of polymers or those with a mesh structure made of various materials. It is an ultra-fine fiber membrane created by the company, which allows oil-based materials to pass through but does not allow water-based materials to pass through. If an ultrafine fiber membrane made of polyethylene terephthalate fibers is used as the separation membrane 38, which allows oil-based materials to pass through but not aqueous materials, it is possible to fill the decomposition chamber 33 almost exclusively with the electrolyte. For example, if a porous polymer with a thickness of about 10 μm is used as the separation lI [38], the same method as described above can be used. In this embodiment, the interior of the decomposition chamber 33 can be filled almost only with the electrolyte (as in the above-mentioned embodiment shown in Fig. 1).
This is an inkjet recording device that uses electrolysis, and is capable of low-voltage drive, high-speed recording, and low-cost low-volume monitoring.Furthermore, the separation membrane 38 allows the liquid 39 in the decomposition chamber, which has a larger proportion of electrolyte than the ink 31, to be used. A space that can fill the decomposition chamber. For example, excess coloring material or additives contained in the ink 31 separated by the separation membrane 38 will not inhibit electrolysis, and the electrolysis can be performed efficiently. Electrode 32a and electrode 32b This makes it difficult for solid matter other than gas to form on the surface of each electrode.The life of the recording device is further improved compared to the embodiment shown in Figure 1.In this example, the electrolysis signal and the discharge signal are of opposite polarity. Iruta eight electrodes 12a, 12
b The gas generated in the peripheral area can be made into a mixed gas, so there is no need to make the distance between the electrodes very small, and the arrangement of the electrodes is easier than in the structure described in the embodiment of FIG. In this example, the electrolysis voltage and the discharge voltage are chosen to have opposite polarities.As shown in the example in Figure 1, the distance between the electrodes is reduced. In a recording device in which the electrolytic signal and the discharge signal have the same polarity, they may be applied between the electrodes. Graphite: A mixture consisting of 5 parts by weight is used.A polycarbonate membrane with a thickness of about 10 μm (Nyukuribore Micromembrane Filter manufactured by Nomura Microscience Co., Ltd.) is used as the separation membrane 38. As an electrode. Using nickel, the signal generator 37 is driven with a pulse width (50Hz, Pw20: 0.5ms, Pw21
: 0. The interior of the decomposition chamber 33 can be filled with almost only electrolyte, and with low voltages such as electrolysis signal voltage V20: IOV and discharge signal voltage V21: 30V, 1O dots/mm can be produced on the surface of high-quality paper. A recording device in which the inner wall of the decomposition chamber 33 was made of quartz glass was used to perform cyan recording. X. When recording was observed under the above-mentioned recording conditions with the discharge signal voltage V2m as IOV, bubbles 32a, 3
2b disappears unless it passes through the separation membrane 38 and exits the nozzle 34. It is confirmed that the ink 3l is not vapor but a gas decomposed by electrolysis. 1 shows a cross-sectional structural diagram of a recording device in an example.

第5図において、 51mは色材を含むイン久5fnは
電気分解できる電解a52a(b)は電解液51nを電
気分解する一対の電坂 53は壁而に電極52a(b)
を配置し インク51を充填することができる分解室 
54はインク5lを人気へ吐き出す部位であるノズ/l
z,55rnはインク51mを貯蔵しているインクタン
久 55nは電解液51nを貯蔵している電解液タン久
 56mは少なくともノズル54内にインクタンク55
mからインク51mを充填させるインク供給跋56nは
少なくとも電極52a(b)の表面に電解液タンク55
nから電解液51nを充填させる電解液供給跋 57は
電極52a(b)に信号電圧を印加する信号発生器であ
も 更に 本例の構或で(友 分解室53内壁の一部を
撥液性壁58により、インク51mと電解液51nが分
解室53内で接触せず、気体状媒体59でお互い隔絶さ
れていも 第6図(a)に第5図の実施例における信号発生器57
の構戊の一部と、第6図(b)に信号発振機57から一
対の電極52a,52bに印加される信号電圧パターン
を示していも 第6図(a)に示すように 信号発生器
57i;t.,on信号が入力することにより電圧V3
0と−V30を各々パルス幅Pw30で発振出力L o
ff信号の入力により発振の止まる分解信号発振回路6
0と、on信号が人力することにより電圧V31を出力
t,,offnu号の入力により出力電圧をOvにする
放電信↓j: R振回路6lと、分解信号発振回路60
の発振出I1を数えて一定回数になると出力して分解信
号0′!”{ン回路60のoff信号の入九 および放
電信−冒,振回路6lの入力とするカウンタ回路62と
、放電信号発振回路6lの出力を時間的にPw31だけ
遅延させて放電信号発振回路61のoff信号の入力と
するを遅延回路63と、分解信号発振回路50と放電信
号発振回路61のORを出力するOR回路64を含払 
この信号発振機57(友 第4図(b)に示すような信
号パターンを発生し 周期T3で一対の電極52a(b
)に電気分解信号電圧V30とーV30(各パルス輻P
w2O)を一回発振し引き続いて放電信号電圧V31(
パルス幅pw31)を印加ず塩 本例の構或による記録装置を用いた記録(友 以下のよ
うに行なわれ瓜 まず、インク供給路56mを通ってインクタンク55m
からノズル54内にインク51rnを充填させると共に
 少なくとも電極52a(b)の表面に電解液51nを
充填させも このとき、インク51mは必ずしもノズル
54内に完全に充填されなくても良(ち 次に 信号発
生器57からの信号電圧の印加により、電極52aと電
極52bの各電極表面に接する電解液51nが電気分解
し電極表面部に気泡65a,気泡65bを生じさせも 
この電解液51nの液体から気体への体積膨張変化によ
り、電解液の界面66がノズル54側に凸になると共に
 ノズル54からインク凸部67を生じせも 次に 電
気分解信号電圧V30は逆極性の電圧を印加しているの
で、気泡65a1 気泡65b内が各々混合気体となっ
ていも したがって、放電信号電圧V31が印加される
と、火花放電68が各電極周辺で生じん このときの衝
撃波で、インク5lがノズル54から吐出蒙 滴状の飛
翔インク(図示せず)を生威すも この飛翔インクを受
像体(図示せず)に付着させて記録を行なう。また 気
泡65a、気泡65bが火花放電68により爆発し 液
体に戻った眞 インク供給路56rnからインク51m
がノズル54内眠 更に電解液供給路56nから電解液
51nが電極52a(b)の表面に各々供給されて初期
状態に戻り、前述の過程が繰り返されも 分解室53、ノズル54、インク供給路56m.インク
タンク55tnを構或する壁材など(友 第1図の実施
例で説明したものと同じ材料のものを用いることができ
も 電解供給路56n1 電解液タンク5 5 n IL 
 インク供給路56rrK インクタンク55mと同じ
材料系のものを用いることができも インク51rni上  前述の記録原理を説明したよう
悶 電気分解するもQ つまり電解質を含む必要がなく
、水性インクのみならず、油性インクをも使用すること
ができも 撥液性壁58(上 インク51mと電解液51nの双方
をはじく特性を有する材料で構或されてい忍 例えば 
シリコーン、フッ素樹脂などが分解室53の内壁に塗布
して、撥液性壁58を構成することができ翫 本実施例では 第1図と第2図による前述の実施例と同
様に 電気分解を用いたインクジェット記録装置であり
、低電圧駆凱 高速記録および小数 軽量、低コスト化
が可能であり、更に 2つの特徴を持つ。(1)インク
51mが電解質を含む必要がないた玖 インク51nn
を自由に選択できも(2)電極52a,bの表面には電
解液51nが接触するだけであり、不純物がなく、電極
表面に付着するものがなく、電気分解が効率よく行なわ
れ感度が向上す氏 本実施例において、インク51mにホルベイン製エア口
フラッシュ用インクを、電解液51nに水: 20重量
餓 水酸化ナトリウム: 5重It部からなる混合物を
、電極としてニッケルを用1,X,信号発生器l7をパ
ルス幅駆動(500Hz,Pw30: 0.  2rn
s,  Pw31: O.  fms)させたとこな 
電気分解信号電圧V30:IOV、放電信号電圧V31
:30Vと低電圧で、上質紙表面に10ドット/ m 
mの黒記録を行なうことができ厄本実施例で{上 電気
分解信号が2Pw30の間に極性を反転させており、そ
のために両電極52a、52b周辺に発生する混合気体
の戒分比を同一 (水素: 酸素:=2:  l)とす
ることができる。したがって、放電爆発により完全に液
体(水)に変換できるた敗 気体が残らU 第2図の実
施例で述べた構成より転 更に安定したインク吐出を行
なうことができも まな 分解室53を構或する丙壁を石英ガラスで構或し
た記録裂置を用も\ 放電信号電圧V31を1. O 
Vに下げて、前述の記録条件で記録を観察したとこム 
放電爆発が生じないにも関わら哄 気体状媒体59の体
積が安定しており、記録を止めても消滅しなかっ池 こ
れ4上 インク51mの蒸気でなく電気分解により発生
した気体が気体状媒体59を常に補充しているからと思
われ翫な耘 第3図の実施例において、ノズル側からの
み電解液を分解室内に充填する構或を示した誠インクタ
ンクからインク供給路の間致 図示していない別の分離
膜によりインクから電解液の組戊比を多く分離した液体
を前もって作或し 別の経路により、ノズルを介するこ
となしに分解室内に分離した液体(電解液の組或比がイ
ンクよりも大きい)を直接供給し 分離された残りをノ
ズルに供給する構或とすることもでき忍 また 第3図の実施例では 気体発生時の圧力をインク
に伝達する媒体として、気体を用いている戟 電解液と
インクに不溶な液体またはゴム弾性を有する固体であっ
てもよt.% 更にまた 電気分解信号のうち順極性と逆極性の電圧ま
たはパルス幅を異ならしめてもよ賎 本実施例でC′!
..電気分解信号が1回の反転信号で構戒されている力
t 複数の反転信号によって組み合わせてもよL1 な耘 第2図及び第3図の実施例でj;L  t気分解
信号に引き続いて放電信号を印加するように構威したが
、 周期T2(または周期T3)内であれ(潰電気分解
信号の後に一定時間遅れて放電信号を印加するように配
置することもできも 本発明における信号発生器(上 前述したような信号電
圧を発生するものであればよく、本実施例で述べた構戊
に限ることはな(1 また 以上の実施例で述べた構或のみならず、信号発振
魂 分解室などの各部の構或を組合せた記録装置とする
こともでき氏 発明の効果 以上説明したように 本発明41  電解液を1対の電
極で電気分解し そのとき発生する気体の少なくとも一
部を放電爆発させて、その衝撃波でインクを飛翔させて
記録を行なうものであん 本発明による記録装置Cヨ 
 電気分解現象とその放電爆発現象を用いるた奴 信号
電圧に対して応答が良く、高速記録が可能で、また 室
内に2つの電極を配置した分解室を構或するだけで良く
、記録装置の小型化 軽量化 低コスト化ができ、その
実用的効果は大きt.% 置の断面構戊諷 第2図(a)は第1の実施例で用いる
信号発振機の一部ブロックは 同図(b)はその信号発
振機が出力する信号パターンは 第3図は本発明の第2
の実施例における記録装置の断面構或は 第4図(a)
は第1の実施例で用いる信号発振機の一部ブロックは 
同図(b)はその信号発振機が出力する信号パターン諷
 第5図は本発明の第3の実施例における記録装置の断
面構或は 第6図(a)は第1の実施例で用いる信号発
振機の一部ブロックは 同図(b)はその信号発振機が
出力する信号パターンは 第7図は従来の記録装置の断
面構或図あa 11,31、 5 lrrL.1 0 1−イン久 1
 2 a,1 2 b,  3 2 a,  3 2 
b,  5 2 a,  5 2 b ・−・電凰l3
、33、53・・・分解家 14、34、54、1 0
 5−・・ノズノレ、 l5、 35、 55m% 1
02−インクタン久 16、 36、 56四 103
・・・インク供給跋17、 37、 57・・・信号発
生銖 18・・・パルス発振回跋l9、 41,42、
 63・・・遅延回舷 20a,  20b,  30
a,30b,  50a,50b−・・気飄21、 4
6、 6 7−・・インク凸舐 22、 47、 68
・・・火花放電 23、 io8・・・飛翔イン久 3
8・・・分itll!K,39・・・分解信号発振回跋
 40・・・放電信号発振回跋 43・・・OR回跋 
44・・・分解室内の液休 51n・・・電解液55n
・・・電解液タン久 58n・・・電解液供給取58・
・・撥液性張 59・・・気体状媒i  66・・・電
解液の界砥 104・・・変位増幅家 106・・・圧
電素子、 107・・・高電圧発生應
In FIG. 5, 51m is an ink containing a coloring material, 5fn is an electrolytic electrolyte that can be electrolyzed, a 52a (b) is a pair of electrodes that electrolyze an electrolytic solution 51n, and 53 is a wall electrode 52a (b).
A decomposition chamber where the ink 51 can be placed and filled with the ink 51.
54 is the nozzle/l which is the part that spits out 5 liters of ink.
z, 55rn is an ink tank storing ink 51m, 55n is an electrolyte tank storing electrolyte 51n, and 56m is an ink tank 55 in at least the nozzle 54.
The ink supply line 56n for filling the ink 51m from the electrolyte tank 55 at least on the surface of the electrode 52a (b)
The electrolytic solution supply line 57 is a signal generator that applies a signal voltage to the electrodes 52a (b). Although the ink 51m and the electrolytic solution 51n do not come into contact with each other in the decomposition chamber 53 due to the static wall 58 and are separated from each other by the gaseous medium 59, the signal generator 57 in the embodiment of FIG. 5 is shown in FIG. 6(a).
As shown in FIG. 6(a), a part of the structure of the signal generator 57 and a signal voltage pattern applied from the signal oscillator 57 to the pair of electrodes 52a, 52b are shown in FIG. 6(b). 57i;t. , on signal is input, the voltage V3
0 and -V30 each with a pulse width of Pw30 and an oscillation output L o
Decomposed signal oscillation circuit 6 that stops oscillating when the ff signal is input
0, the voltage V31 is output by inputting the on signal manually, t,, and the discharge signal which changes the output voltage to Ov by inputting the offnu signal ↓j: R oscillation circuit 6l and decomposition signal oscillation circuit 60
The oscillation output I1 is counted and when it reaches a certain number of times, it is output and the decomposition signal 0'! The counter circuit 62 which inputs the off signal of the turn circuit 60 and the input of the discharge signal oscillation circuit 6l, and the output of the discharge signal oscillation circuit 6l are delayed by Pw31 in time to generate the discharge signal oscillation circuit 61. It includes a delay circuit 63 which inputs the off signal of
This signal oscillator 57 generates a signal pattern as shown in FIG.
) to the electrolysis signal voltage V30 and -V30 (each pulse intensity P
w2O) once, and then the discharge signal voltage V31(
Printing was carried out as follows using a printing apparatus with the structure of this example without applying a pulse width pw of 31 m.
At this time, the ink 51m does not necessarily have to be completely filled into the nozzle 54 (next). By applying a signal voltage from the signal generator 57, the electrolytic solution 51n in contact with the surfaces of the electrodes 52a and 52b may be electrolyzed to generate bubbles 65a and 65b on the electrode surfaces.
Due to the volume expansion change of the electrolyte 51n from liquid to gas, the interface 66 of the electrolyte becomes convex toward the nozzle 54, and an ink convex portion 67 is generated from the nozzle 54.Next, the electrolysis signal voltage V30 has a reverse polarity. Therefore, when the discharge signal voltage V31 is applied, a spark discharge 68 is generated around each electrode, and the shock wave at this time When 5 liters of ink is ejected from the nozzle 54, droplets of flying ink (not shown) are produced, and this flying ink is attached to an image receptor (not shown) for recording. In addition, the bubbles 65a and 65b exploded due to the spark discharge 68 and returned to liquid.The ink 51m flows from the ink supply path 56rn.
Further, the electrolytic solution 51n is supplied to the surface of the electrodes 52a (b) from the electrolytic solution supply path 56n to return to the initial state, and even if the above-mentioned process is repeated, the decomposition chamber 53, the nozzle 54, and the ink supply path 56m. The wall material constituting the ink tank 55tn can be made of the same material as that explained in the embodiment of FIG. 1.
Ink supply path 56rrK It is possible to use the same material as the ink tank 55m, but ink 51rni is used.As explained above in the recording principle, it is possible to electrolyze. Although oil-based ink can also be used, the liquid-repellent wall 58 (upper part) is made of a material that has the property of repelling both the ink 51m and the electrolyte 51n.
Silicone, fluororesin, etc. can be applied to the inner wall of the decomposition chamber 53 to form the liquid-repellent wall 58. In this embodiment, electrolysis is carried out in the same manner as in the above-mentioned embodiment shown in FIGS. 1 and 2. This is an inkjet recording device that uses low voltage drive, high speed recording, small volume, light weight, and low cost, and has two additional features. (1) Ink 51m does not need to contain electrolyte Ink 51nn
(2) Only the electrolytic solution 51n comes into contact with the surface of the electrodes 52a and b, and there are no impurities or substances that adhere to the electrode surface, so that electrolysis is performed efficiently and sensitivity is improved. Mr. Su: In this example, ink 51m was Holbein's air port flush ink, electrolytic solution 51n was a mixture of water: 20 parts by weight, sodium hydroxide: 5 parts It, and nickel was used as an electrode. Pulse width drive of signal generator l7 (500Hz, Pw30: 0.2rn
s, Pw31: O. fms)
Electrolysis signal voltage V30: IOV, discharge signal voltage V31
:10 dots/m on the surface of high-quality paper at a low voltage of 30V
In this embodiment, the polarity of the electrolytic signal is reversed during 2Pw30, so that the ratio of the mixed gas generated around both electrodes 52a and 52b is the same. (Hydrogen:Oxygen:=2:l). Therefore, the decomposition chamber 53 is constructed such that more stable ink ejection can be performed than the configuration described in the embodiment shown in FIG. A recording device with a wall made of quartz glass is also used.The discharge signal voltage V31 is set to 1. O
When I lowered the voltage to V and observed the recording under the recording conditions mentioned above.
Even though a discharge explosion does not occur, the volume of the gaseous medium 59 is stable, and it does not disappear even when recording is stopped. This 4th part The gas generated by electrolysis, not the vapor of the ink 51m, is the gaseous medium 59. In the embodiment shown in Fig. 3, the ink supply path from the Makoto ink tank to the ink tank shows a structure in which the electrolyte is filled into the decomposition chamber only from the nozzle side. A liquid with a high electrolyte composition ratio separated from the ink is prepared in advance using a separate separation membrane that does not have a high electrolyte composition ratio, or the separated liquid (with a high electrolyte composition ratio Alternatively, in the embodiment shown in Fig. 3, gas is used as a medium to transmit the pressure when the gas is generated to the ink. It may be a liquid that is insoluble in the electrolyte and ink, or a solid that has rubber elasticity. % Furthermore, the voltage or pulse width of the forward polarity and reverse polarity of the electrolysis signal may be made different. In this example, C'!
.. .. The force t with which the electrolytic signal is controlled by a single inversion signal may be combined by multiple inversion signals. In the embodiments of FIGS. Although the discharge signal is applied in the present invention, the discharge signal may be applied within the period T2 (or the period T3) (with a certain time delay after the crushing electrolysis signal). The generator (above) may be any generator as long as it generates a signal voltage as described above, and is not limited to the structure described in this embodiment (1). It is also possible to create a recording device that combines the structure of each part such as a decomposition chamber.As explained above, the present invention 41 electrolyte is electrolyzed with a pair of electrodes, and at least one of the gases generated at that time is The recording device C according to the present invention performs recording by causing a discharge explosion to cause ink to fly due to the shock wave.
A device that uses the electrolysis phenomenon and its discharge explosion phenomenon.It has a good response to signal voltage, enables high-speed recording, and only requires the construction of a decomposition chamber with two electrodes in the chamber, making the recording device compact. It is possible to reduce weight, reduce cost, and have great practical effects. Figure 2 (a) shows a partial block of the signal oscillator used in the first embodiment, and Figure 3 (b) shows the signal pattern output by the signal oscillator. Second invention
The cross-sectional structure of the recording device in the embodiment of FIG. 4(a)
A partial block of the signal oscillator used in the first embodiment is
Figure 5(b) shows the signal pattern output by the signal oscillator; Figure 5 shows the cross-sectional structure of the recording device in the third embodiment of the present invention; Figure 6(a) shows the signal pattern used in the first embodiment. Part of the block of the signal oscillator is shown in FIG. 7(b), and the signal pattern output by the signal oscillator is shown in FIG. 1 0 1-inku 1
2 a, 1 2 b, 3 2 a, 3 2
b, 5 2 a, 5 2 b ・-・Denko l3
, 33, 53... decomposer 14, 34, 54, 1 0
5-... Nozzle, 15, 35, 55m% 1
02-Ink Tankyu 16, 36, 564 103
... Ink supply level 17, 37, 57... Signal generation mode 18... Pulse oscillation mode level 19, 41, 42,
63...Delayed port 20a, 20b, 30
a, 30b, 50a, 50b--Kiri 21, 4
6, 6 7--Ink convex lick 22, 47, 68
...Spark discharge 23, io8...Flying inkyu 3
8 minutes! K, 39...Disassembly signal oscillation repeat 40...Discharge signal oscillation repeat 43...OR repeat
44...Liquid suspension in the decomposition chamber 51n...Electrolyte 55n
... Electrolyte tank 58n... Electrolyte supply intake 58.
...Liquid repellency tension 59...Gaseous medium i 66...Electrolyte solution 104...Displacement amplifier 106...Piezoelectric element 107...High voltage generation

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電解液を含むインクと、一対の電極を室内に設け
た分解室と、この分解室に前記インクを供給する手段と
、前記電極に信号電圧を印加する信号発生手段とを有し
、前記電極に前記信号電圧を印加して、前記インクの電
気分解により気体を発生させ、この気体を放電爆発させ
ることを特徴とする記録装置。
(1) A decomposition chamber in which an ink containing an electrolyte and a pair of electrodes are provided, means for supplying the ink to the decomposition chamber, and signal generation means for applying a signal voltage to the electrodes, A recording apparatus characterized in that the signal voltage is applied to the electrode, gas is generated by electrolysis of the ink, and the gas is caused to explode by discharge.
(2)電解液を含むインクと、一対の電極を室内に設け
た分解室と、少なくとも前記電解液を通す分離膜を介し
て前記分解室から大気に連通するノズルと、このノズル
に前記インクを供給する手段と、前記電極に信号電圧を
印加する信号発生手段とを有し、前記電極に前記信号電
圧を印加して、前記分離膜を通過した前記電解液の電気
分解により気体を発生させ、この気体を放電爆発させる
ことを特徴とする記録装置。
(2) a decomposition chamber in which an ink containing an electrolyte and a pair of electrodes are provided; a nozzle communicating with the atmosphere from the decomposition chamber through at least a separation membrane through which the electrolyte passes; and a nozzle in which the ink is supplied. supplying means, and a signal generating means for applying a signal voltage to the electrode, applying the signal voltage to the electrode to generate gas by electrolysis of the electrolytic solution that has passed through the separation membrane, A recording device characterized by causing this gas to explode by discharge.
(3)一対の電極を室内に設けた分解室と、インクを吐
出するノズルと、前記分解室内の圧力変化を前記ノズル
の内部に伝える媒体と、前記ノズルに前記インクを供給
する手段と、前記分解室に電解液を供給する手段と、前
記電極に信号電圧を印加する信号発生手段を有し、前記
電極に前記信号電圧を印加して、前記電解液の電気分解
により気体を発生させ、この気体を放電爆発させること
を特徴とする記録装置。
(3) a decomposition chamber in which a pair of electrodes are provided; a nozzle for discharging ink; a medium for transmitting pressure changes in the decomposition chamber to the inside of the nozzle; and means for supplying the ink to the nozzle; means for supplying an electrolytic solution to a decomposition chamber; and a signal generating means for applying a signal voltage to the electrode; the signal voltage is applied to the electrode to generate gas by electrolysis of the electrolytic solution; A recording device characterized by causing a discharge explosion of gas.
(4)分解室内の圧力変化をノズルの内部に伝える媒体
が、気体であることを特徴とする特許請求の範囲第3項
記載の記録装置。
(4) The recording device according to claim 3, wherein the medium that transmits the pressure change in the decomposition chamber to the inside of the nozzle is gas.
(5)信号電圧が、電解液を電気分解させる電気分解信
号電圧と、前記電気分解により発生した気体を放電爆発
させる放電信号電圧との組合せからなることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項、第2項、または第3項記載の
記録装置。
(5) Claim 1, characterized in that the signal voltage consists of a combination of an electrolysis signal voltage that electrolyzes the electrolytic solution and a discharge signal voltage that causes a discharge explosion of the gas generated by the electrolysis. , the recording device according to item 2 or item 3.
(6)電気分解信号電圧の極性が、前記電気分解信号電
圧を印加する時間内で反転されることを特徴とする特許
請求の範囲第5項記載の記録装置。
(6) The recording device according to claim 5, wherein the polarity of the electrolytic signal voltage is reversed within the time during which the electrolytic signal voltage is applied.
JP24372789A 1989-09-18 1989-09-19 Recorder Pending JPH03104651A (en)

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DE69029632T DE69029632T2 (en) 1989-09-18 1990-09-06 Ink jet recorder
US07/581,754 US5072242A (en) 1989-09-18 1990-09-13 Ink jet recording apparatus utilizing electrolysis to effects ink discharge
US07/713,833 US5130722A (en) 1989-09-18 1991-06-12 Ink jet recording method utilizing electrolysis to effect ink discharge

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2795017A1 (en) * 1999-06-21 2000-12-22 Eastman Kodak Co DEVICE FOR MONITORING THE ATMOSPHERE OF AN INK TANK APPLIED TO INK JET PRINTING
JPWO2007032071A1 (en) * 2005-09-15 2009-03-19 八商商事株式会社 Anti-slip for waist and back

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