JPH03193352A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JPH03193352A JPH03193352A JP33331989A JP33331989A JPH03193352A JP H03193352 A JPH03193352 A JP H03193352A JP 33331989 A JP33331989 A JP 33331989A JP 33331989 A JP33331989 A JP 33331989A JP H03193352 A JPH03193352 A JP H03193352A
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- electrodes
- electrode
- inkjet head
- conductive ink
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Links
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000009835 boiling Methods 0.000 abstract description 9
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
- B41J2002/061—Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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。
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、インクジェットプリンタに用いるインクジェ
ットヘッドに関するものである。
ットヘッド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シ、インクジェットプリ
ンタが注目されてきている。
ンタが注目されてきている。
インクジェットプリタンの方式は大別して連続式とオン
デイマント方式があシ、更にオンデイマント方式の中に
も圧電素子で駆動するカイザ一方式、ステムメ方式、グ
ールド方式や、熱にてバブルを発生させ、その体積変化
にてインクを飛翔させるバブルジェット方式がある。
デイマント方式があシ、更にオンデイマント方式の中に
も圧電素子で駆動するカイザ一方式、ステムメ方式、グ
ールド方式や、熱にてバブルを発生させ、その体積変化
にてインクを飛翔させるバブルジェット方式がある。
このバブルを発生させる方式もヒータによる加熱方式と
直接インク自体に電流を流して発熱させる通電方式があ
り、本特許は前記の通電方式に関するものである。通電
方式は米国特許３，１７９，０４２（１９６５，４，２
０）にて概念が示されているが、応答周波数、飛翔の安
定性、消費電力及び効率等で十分でない点がある。なお
特開昭６０−１９５３９（１９８５，１，３１）開示さ
れたインクジェットヘッドでは、ノズルの直径より小さ
な幅の金属ストリップを配置している事などからノズル
径を小さくする事が困難でインク滴の直径も大きくなる
ので高密度化には適さない。
直接インク自体に電流を流して発熱させる通電方式があ
り、本特許は前記の通電方式に関するものである。通電
方式は米国特許３，１７９，０４２（１９６５，４，２
０）にて概念が示されているが、応答周波数、飛翔の安
定性、消費電力及び効率等で十分でない点がある。なお
特開昭６０−１９５３９（１９８５，１，３１）開示さ
れたインクジェットヘッドでは、ノズルの直径より小さ
な幅の金属ストリップを配置している事などからノズル
径を小さくする事が困難でインク滴の直径も大きくなる
ので高密度化には適さない。
以下に従来のインクジェットヘッドについて説明する。
第４図は従来のインクジェットヘッドの構成を示す平面
断面図、第５図はその平面図である。第４図と第５図に
おいて、１は基盤、２は基盤１の上に積層された断熱層
、３はインク吐出口、４ａ及び４ｂは断熱層２の上にイ
ンク吐出口３に対応してパターン形成された信号電極及
びコモン電極、６は各インク吐出口間の干渉を防ぐ絶縁
材からなる仕切り部、６はインク流路、７は前記インク
吐出口を有するノズルプレートである。前記基盤１と前
記仕切り部５及び前記ノズルプレート７で圧力室８を構
成する。矢印イは前記信号型４ｉ４ａとコモン電極４ｂ
間の導電性インク内を通過する電気力線、またＡで示す
体積部分は、前記信号電極４ａ及びコモン電極の両電極
間の距離ａ、電極幅す及び電極厚さＣで構成される導電
性インクの電流通過部を示す。９は電気力線イにそって
流れる電流により電流通過部Ａの導電性インクが自己発
熱して発生する蒸気バブルによシ、圧力室８に圧力変化
を生じ、それにより吐出する導電性インク滴である。
断面図、第５図はその平面図である。第４図と第５図に
おいて、１は基盤、２は基盤１の上に積層された断熱層
、３はインク吐出口、４ａ及び４ｂは断熱層２の上にイ
ンク吐出口３に対応してパターン形成された信号電極及
びコモン電極、６は各インク吐出口間の干渉を防ぐ絶縁
材からなる仕切り部、６はインク流路、７は前記インク
吐出口を有するノズルプレートである。前記基盤１と前
記仕切り部５及び前記ノズルプレート７で圧力室８を構
成する。矢印イは前記信号型４ｉ４ａとコモン電極４ｂ
間の導電性インク内を通過する電気力線、またＡで示す
体積部分は、前記信号電極４ａ及びコモン電極の両電極
間の距離ａ、電極幅す及び電極厚さＣで構成される導電
性インクの電流通過部を示す。９は電気力線イにそって
流れる電流により電流通過部Ａの導電性インクが自己発
熱して発生する蒸気バブルによシ、圧力室８に圧力変化
を生じ、それにより吐出する導電性インク滴である。
以上のように構成されたインクジェットヘッドについて
、以下その動作を説明する。
、以下その動作を説明する。
信号発生装置（図示せず）により任意の信号型ｉ４ａに
電圧を加えると、第３図及び第４図に示すように任意の
体積抵抗率を有する導電性インクの電流通過部Ａで電気
力線イがコ宅ン電１ｉ４ｂに対して発生し、電流がこの
電気力線イに沿って流れる。よって電流通過部Ａの導電
性インクが、工２Ｒにより自己発熱し、ついには沸騰が
始まりバブル（図示せず）が発生する。これによシ圧力
室８内の導電性インクの圧力が急激に高１、インク吐出
ロアから導電性インク滴９が飛び出し、記録紙（図示せ
ず）に飛翔し、付着して、ドツトの形成を行う。もちろ
ん消費された導電性インクは常時インク流路６から補給
されるので、前記信号に応じた導電性インク滴が連続的
に生成され、記録紙に対して任意の連続的なドツト形成
が可能となる。断熱層２は導電性インクの自己発熱を基
盤１に逃がさず効果的にバブル発生を行わす為のもので
ある。
電圧を加えると、第３図及び第４図に示すように任意の
体積抵抗率を有する導電性インクの電流通過部Ａで電気
力線イがコ宅ン電１ｉ４ｂに対して発生し、電流がこの
電気力線イに沿って流れる。よって電流通過部Ａの導電
性インクが、工２Ｒにより自己発熱し、ついには沸騰が
始まりバブル（図示せず）が発生する。これによシ圧力
室８内の導電性インクの圧力が急激に高１、インク吐出
ロアから導電性インク滴９が飛び出し、記録紙（図示せ
ず）に飛翔し、付着して、ドツトの形成を行う。もちろ
ん消費された導電性インクは常時インク流路６から補給
されるので、前記信号に応じた導電性インク滴が連続的
に生成され、記録紙に対して任意の連続的なドツト形成
が可能となる。断熱層２は導電性インクの自己発熱を基
盤１に逃がさず効果的にバブル発生を行わす為のもので
ある。
なお、公開特許昭６０−１８３５７に開示されているよ
うに、電気力線の通過する部分のインク流路を細くして
沸騰箇所を特定しようとする試みもなされているが、流
路抵抗の増大やバブルの膨張エネルギーが流路側に逃げ
て効率が悪い等の課題がある。
うに、電気力線の通過する部分のインク流路を細くして
沸騰箇所を特定しようとする試みもなされているが、流
路抵抗の増大やバブルの膨張エネルギーが流路側に逃げ
て効率が悪い等の課題がある。
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、電流通過部のＡ全体
は理論上均一に発熱するため、つまり電流通過郡全体を
導電性インクの沸点以上に発熱させねばならず、エネル
ギーの無駄が発生する。また実際には電極形状のばらつ
きゃ劣化また圧力室の形状のばらつき等により、沸点近
くの温度になると電流通過部のＡ内のいずれかの部分に
沸騰の核ができ、それが成長するため、沸騰する部分が
不確定となり導電性インク滴の吐出方向のばらつきや大
きさに不揃いが生じ、更に沸騰部分のばらつきを小さく
するために、電極間距離や電極幅を５ｏμ以下にしたり
、電極の端面精度を向上させたりするため、コストアッ
プになるという問題点を有していた。
は理論上均一に発熱するため、つまり電流通過郡全体を
導電性インクの沸点以上に発熱させねばならず、エネル
ギーの無駄が発生する。また実際には電極形状のばらつ
きゃ劣化また圧力室の形状のばらつき等により、沸点近
くの温度になると電流通過部のＡ内のいずれかの部分に
沸騰の核ができ、それが成長するため、沸騰する部分が
不確定となり導電性インク滴の吐出方向のばらつきや大
きさに不揃いが生じ、更に沸騰部分のばらつきを小さく
するために、電極間距離や電極幅を５ｏμ以下にしたり
、電極の端面精度を向上させたりするため、コストアッ
プになるという問題点を有していた。
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、導電性
インクの吐出方向や大きさが安定し、効率の良い低コヌ
トのインクジェットヘッドを提供スるものである。
インクの吐出方向や大きさが安定し、効率の良い低コヌ
トのインクジェットヘッドを提供スるものである。
課題を解決するだめの手段
この目的を達成するため本発明のインクジェットヘソド
は、導電性インクを用い複数のインク吐出口に対応した
複数の対向電極の少なくとも一方の電極形状の任意の部
分を他方の対向電極に近づけた構成としている。
は、導電性インクを用い複数のインク吐出口に対応した
複数の対向電極の少なくとも一方の電極形状の任意の部
分を他方の対向電極に近づけた構成としている。
作 用
この構成によって、流路中の導電性インクの電流密度が
対向電極の中央部間で最大となるので沸騰個所が確定で
き、必要な部分のインクの温度のみ上昇させ消費電力を
下げることができる。
対向電極の中央部間で最大となるので沸騰個所が確定で
き、必要な部分のインクの温度のみ上昇させ消費電力を
下げることができる。
実施例
以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
第１図は、本発明の第１の実施例におけるインクジェッ
トヘッドの構成を示す断面図、第２図は同インクジェッ
トヘッドの平面図である。第１図と第２図において第４
図と第５図で記した従来例と同様のものは同一番号を付
しており説明を省略する。１０ａ及び１ｏｂは断熱層２
の上にインク吐出口３に対応して対向部を円弧形状にパ
ターン形成された信号電極及びコモン電極である。１３
は導電性インクの温度が最も上がる場所を示す。
トヘッドの構成を示す断面図、第２図は同インクジェッ
トヘッドの平面図である。第１図と第２図において第４
図と第５図で記した従来例と同様のものは同一番号を付
しており説明を省略する。１０ａ及び１ｏｂは断熱層２
の上にインク吐出口３に対応して対向部を円弧形状にパ
ターン形成された信号電極及びコモン電極である。１３
は導電性インクの温度が最も上がる場所を示す。
第３図は、本発明の第２の実施例におけるインクジェッ
トヘッドの構成を示す断面図である。第３図において、
第１の実施例で示しだ信号電極及びコモン電極の形状を
信号電極１１ａを円弧形状としコモン電１１１ｂを従来
例のように平板形状とした構成を示す。
トヘッドの構成を示す断面図である。第３図において、
第１の実施例で示しだ信号電極及びコモン電極の形状を
信号電極１１ａを円弧形状としコモン電１１１ｂを従来
例のように平板形状とした構成を示す。
以上のように構成したインクジェットヘッドについて以
下その動作を説明する。
下その動作を説明する。
信号発生装置（図示せず）により任意の信号型ｆＪｉｉ
、 １０ ａに電圧を加えると、第１図及び第２図に示
すように任意の体積抵抗率を有する導電性インクの電流
通過部Ａで電気力線イがコモン電極１０ｂに対して発生
し、電流がこの電気力線イに沿って流れる。この時信号
電極１０ ａとコモン電極１０ｂとの距離が電極の先端
中央部で最も小さいので中央部Ｂで電流密度が最大とな
るので電流通過部への電流方向に沿って中央部Ｂが最も
温度が高くなり中央部Ｂで沸騰が始まりバブル（図示せ
ず）が発生する。これによシ圧力室８内の導電性インク
の圧力が急激に高まシ、インク吐出口３から導電性イン
ク滴９が飛び出し、記録紙（図示せず）に飛翔し、付着
して、ドツトの形成を行う。もちろん消費された導電性
インクは常時インク流路６より補給されるので、前記信
号に応じたインク滴が連続的に生成され、記録紙に対し
て任意の連続的なドツト形成が可能となる。断熱層２は
導電性インクの自己発熱を基盤１に逃がさず効果的にバ
ブル発生を行わす為のものである。
、 １０ ａに電圧を加えると、第１図及び第２図に示
すように任意の体積抵抗率を有する導電性インクの電流
通過部Ａで電気力線イがコモン電極１０ｂに対して発生
し、電流がこの電気力線イに沿って流れる。この時信号
電極１０ ａとコモン電極１０ｂとの距離が電極の先端
中央部で最も小さいので中央部Ｂで電流密度が最大とな
るので電流通過部への電流方向に沿って中央部Ｂが最も
温度が高くなり中央部Ｂで沸騰が始まりバブル（図示せ
ず）が発生する。これによシ圧力室８内の導電性インク
の圧力が急激に高まシ、インク吐出口３から導電性イン
ク滴９が飛び出し、記録紙（図示せず）に飛翔し、付着
して、ドツトの形成を行う。もちろん消費された導電性
インクは常時インク流路６より補給されるので、前記信
号に応じたインク滴が連続的に生成され、記録紙に対し
て任意の連続的なドツト形成が可能となる。断熱層２は
導電性インクの自己発熱を基盤１に逃がさず効果的にバ
ブル発生を行わす為のものである。
なお、第１の実施例において信号電極１０ａ及びコモン
電１１０ｂを円弧形状としたが、信号型１１０ａ及びコ
モン電極１．０ｂは、多角形形状。
電１１０ｂを円弧形状としたが、信号型１１０ａ及びコ
モン電極１．０ｂは、多角形形状。
双曲線形状又は高次曲線形状としてもよく、画電極が同
一形状でなく上記各形状の任意の組合せでもよいことは
言うまでもない。
一形状でなく上記各形状の任意の組合せでもよいことは
言うまでもない。
また、第２の実施例において信号電極１１ａを円弧形状
としたが、信号型（１１１ａは多角形形状。
としたが、信号型（１１１ａは多角形形状。
双曲線形状若しくは高次曲線形状としてもよく、まだ信
号電嘆１１ａを平板形状としコモン電極を円弧形状、多
角形形状、双曲線形状若しくは高次曲線形状としてもよ
いことは言うまでもない。
号電嘆１１ａを平板形状としコモン電極を円弧形状、多
角形形状、双曲線形状若しくは高次曲線形状としてもよ
いことは言うまでもない。
発明の効果
以上のように本発明は、対向電極の形状を変え、両ＭＬ
Ｆｌｉ＜間の一部を近づけて電極間距離を小さくするこ
とにより、消費電力が少なくて効率がよく、インク滴の
吐出方向や大きさが安定する低コストの優れたインクジ
ェットヘッドを実現できるものである。
Ｆｌｉ＜間の一部を近づけて電極間距離を小さくするこ
とにより、消費電力が少なくて効率がよく、インク滴の
吐出方向や大きさが安定する低コストの優れたインクジ
ェットヘッドを実現できるものである。
第１図は本発明の第１の実施例におけるインクジェット
ヘッドの構成を示す断面図、第２図は同インクジェット
ヘッドの平面図、第３図は本発明の第２の実施例におけ
るインクジェットヘッドの構成を示す断面図、第４図は
従来のインクジェットヘッドの構成を示す断面図、第６
図は同インクジェットヘッドの平面図である。 ３・・・・・・インク吐出口、１０ａ、１１ａ・・・・
・・信号電極、１０ｂ、１１ｂ・・・・・・コモン電極
、Ａ・・・・・・電流通過部、イ・・・・・・電気力線
。
ヘッドの構成を示す断面図、第２図は同インクジェット
ヘッドの平面図、第３図は本発明の第２の実施例におけ
るインクジェットヘッドの構成を示す断面図、第４図は
従来のインクジェットヘッドの構成を示す断面図、第６
図は同インクジェットヘッドの平面図である。 ３・・・・・・インク吐出口、１０ａ、１１ａ・・・・
・・信号電極、１０ｂ、１１ｂ・・・・・・コモン電極
、Ａ・・・・・・電流通過部、イ・・・・・・電気力線
。
Claims (6)
- （１）導電性を有するインクを用い、複数のインク吐出
口に対応した複数の対向電極の少なくともどちらか一方
の電極の形状を変えて所定の部分で他方の電極との電極
間距離を小さくし、前記対向電極の電圧を制御する手段
をもつインクジェットヘッド。 - （２）前記対向電極の形状が円弧とした特許請求の範囲
第１項記載のインクジェットヘッド。 - （３）前記対向電極の形状が多角形とした特許請求の範
囲第１項記載のインクジェットヘッド。 - （４）前記対向電極の形状が双曲線とした特許請求の範
囲第１項記載のインクジェットヘッド。 - （５）前記対向電極の形状が高次曲線とした特許請求の
範囲第１項記載のインクジェットヘッド。 - （６）前記対向電極の形状が一方が平板状で他方が円弧
、多角形、双曲線又は前記高次曲線の組合せとした特許
請求の範囲第１項記載のインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33331989A JPH03193352A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33331989A JPH03193352A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03193352A true JPH03193352A (ja) | 1991-08-23 |
Family
ID=18264782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33331989A Pending JPH03193352A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03193352A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400061A (en) * | 1991-04-05 | 1995-03-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ink-jet printer head |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63189243A (ja) * | 1987-02-02 | 1988-08-04 | Seiko Epson Corp | インクジエツト記録装置 |
| JPS63209944A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-08-31 | Nec Corp | インクジエツトヘツドおよび記録方法 |
| JPH02150359A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置 |
-
1989
- 1989-12-22 JP JP33331989A patent/JPH03193352A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63189243A (ja) * | 1987-02-02 | 1988-08-04 | Seiko Epson Corp | インクジエツト記録装置 |
| JPS63209944A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-08-31 | Nec Corp | インクジエツトヘツドおよび記録方法 |
| JPH02150359A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400061A (en) * | 1991-04-05 | 1995-03-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ink-jet printer head |
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