JPH03110170A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、インクを沸騰させてインクを吐出するインク
ジェットプリンタに関するものである。

従来の技術 近年、プリンタへの要求も高速化、低騒音化、カラー化
が益々高まってきており、インクジェットプリンタが注
目されてきている。

以下に従来のインクジェットプリンタについて説明する
。

従来、インクジェットプリンタは、ピエゾ素子駆動、静
電牽引、ヒータによるバブル発生等によってノズルに対
応したインク滴を吐出させて、記録紙上に文字もしくは
グラフィックを記録するものであるが、高密度化や小型
化ということからバブルジェット方式が主流になりつつ
ある。

以下に従来のインクジェットプリンタ（バブルジェット
方式）について説明する。

第３図は従来のインクジェットプリンタのプリントヘッ
ドの１つのノズル部分の断面図であり、１は基盤、２は
基盤１の上に積層される断熱層、１０は断熱層２の上に
積層された抵抗層、３は導電層、１３は抵抗層１０、導
電層３を保護する保護膜である。４はノズル５を有する
ノズルプレートで内部にインク８を有している。７は導
電層３に通電したとき抵抗層３０発熱部Ａが発熱しその
時発生するバブルであり、９はそのバブル７の発生によ
って、ノズル５より飛び出す液滴である。

以上のように構成されたインクジェットプリン夕につい
て、以下その動作を説明する。

印字信号発生装置（図示せず）により信号電圧が導電層
３に印加されると、抵抗層１０の導電層３に接していな
い部分Ａが発熱し、その発熱部分Ａに接している保護膜
５を介して保護膜５に接しているインク８が瞬間的に沸
騰を起こして、バブル７が発生する、この体積変化によ
りインク８が加圧され、ノズルプレート４のノズル５よ
り液滴９が飛び出し、記録紙（図示せず）に到達しドツ
ト記録を行う。もちろんインク８は常時供給されつづけ
られるため、連続的に信号に応じた液滴９が生成され、
記録紙上に印字信号に応じたドツト記録が可能・となる
。断熱層２は抵抗層１０の発生熱が基盤１に伝わって発
熱効率を落とさないようにするためである。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では、インクにバブルを発
生させるためには、ヒータを発熱させ、その熱を保護層
を介してインクに伝えるため効率が悪く、かつヘッド寿
命は抵抗層の発熱部Ａの寿命で決まり、この部分はヒー
トショックとバブル発生、消滅の除土ずる衝撃波（キャ
ビテーション）による疲労が発生し、長寿命確保が非常
に難しい状況であり、かつ安定バブル発生という面から
もインクの急加熱、急冷却というサイクルを繰り返すた
め発熱部Ａの保護層膜上（インクとの接触面）に不純物
が堆積し、この層が熱伝導率の変化をきたし、安定した
バブル発生が行われなくなる。このように基本的に安定
性及び寿命の面の確保は劣る構造であると言える。

またインクに電流を流してインク自体を発熱させる゛と
、その電流によってインク中のイオンが一方の電極に寄
ってしまい、次第にインクの導電性が低くなり、安定し
たバブル発生が行われなくなることがある。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、インク流路に設け
たインクの吐出孔の近傍に通電電極を設け、このインク
流路に満たした導電性インクに通電電極を介して交流電
流を流す駆動手段を設けた。

作用 導電性インク自体に電流が流れることによりインクが発
熱し、沸騰することによってインクが吐出し、インクに
は交流電流が流れるため、電流の流れている期間インク
の導電性は変化することはない。

実施例 第１図は本発明の一実施例におけるインクジェットプリ
ンタの１つのノズルの断面図である。第２図はノズル側
から見たインクジェットヘッドの上面図である。

１は基盤で、２は基盤１上に積層される断熱層、３ａ１
３ｂは断熱層２上にノズル５に対応してパターン形成さ
れる信号電極とコモン電極、６は信号電極に電圧を加え
た場合の所定の体積抵抗率を有するインク７を通過する
電気力線、７はインク８が通過する電気力線６にそって
流れる電流により自己発熱して発生したバブル、９はバ
ブル発生によりノズルプレート４内のインク８に圧力変
化が生じ、それにより吐出した液滴である。Ｓｌ、ｓ２
はスイッチであり信号電極３ａに電源１１の電圧の印加
、遮断を行なう。ここで電源１１は交流電源である。

以上のように構成されたインクジェットプリンタについ
て、以下にその動作を説明する。

信号発生装置１２の発生する信号に応じてスイッチｓ２
、ｓ２をオンさせて信号電極３ａに電圧を加えると、第
１図のように所定の体積抵抗率を有するインク８に電気
力線７がコモン電極３ｂに対して発生し、電流がこの電
気力線６に沿ってインク８内を流れる。よって電流が流
れた部分のインク８が、自己発熱し、ついには沸騰が始
まりバブル７が発生する。これによりノズルプレート４
ドツトの形成を行う。もちろん消費されたインク８は常
時補給されるので、前記信号に応じだ液滴が生成され、
記録紙に対してドツト形成が可能となる。そして信号電
極３ａ、３ｂには交流が印加されるため、インクの導電
性は電流の印加期間中変化せず、安定してインクが沸騰
する。

なお本発明では信号電極３ａ及びコモン電極３ｂは断熱
層２上にパターン形成されているが、これはノズルプレ
ート４上に設けてもよく、又お互いの電極を別々の部材
に形成しても実現可能である。

発明の効果 本発明は、インクの吐出孔の近傍に設けられた通電電極
を介して導電性インク自体に交流電流を流してインクを
加熱し、バブルを発生するようにしたので効率がよ（、
構造物に発熱部が無いため寿命が長く、インクの不純物
の生成も少なく性能が長期的に安定し、構造も簡単であ
るため製造コストも安価であり、またバブルの発生も安
定しているという優れたインクジェットプリンタを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるインクジェットプリ
ンタのプリントヘッドの１つノズルの断面図、第２図は
同インクジェットプリンタのプリントヘッドの上面図、
第３図は従来のインクジェットプリンタのプリントヘッ
ドの１つのノズルの断面図である。 １・・・基盤、２・・・断熱層、３・・・導電層、３ａ
・・・信号電極、３ｂ・・・コモン電極、４・・・ノズ
ルプレート、５・・・ノズル、６・・・電気力線、７・
・・バブル、　８・・・インク、９・・・液滴、１０・
・・抵抗層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インクの吐出孔を有するインク流路と、 前記インク流路のインクの吐出孔近傍に設けられた通電
   電極と、 前記インク流路に満たされた導電性インクに前記通電電
   極を介して交流電流を流す駆動手段と、を有することを
   特徴とするインクジェットプリンタ。