JPH03193353A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
- Publication number
- JPH03193353A JPH03193353A JP33332089A JP33332089A JPH03193353A JP H03193353 A JPH03193353 A JP H03193353A JP 33332089 A JP33332089 A JP 33332089A JP 33332089 A JP33332089 A JP 33332089A JP H03193353 A JPH03193353 A JP H03193353A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- conductive ink
- force
- current passing
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 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
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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ンタ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Ｃ駆動するカイザー方式、ステムメ方式、
グールド方式や、熱にてパズルを発生させ、その体積変
化にてインクを飛翔させるパズ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Ｃ駆動するカイザー方式、ステムメ方式、
グールド方式や、熱にてパズルを発生させ、その体積変
化にてインクを飛翔させるパズルジェット方式がある。
このパズ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
シ、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ＵＳｐａｔ、３．１７９０４２（１９６５，４，
２０）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。
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
シ、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ＵＳｐａｔ、３．１７９０４２（１９６５，４，
２０）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。
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３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４図はその平面図である。第３図と第４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、５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
切シ部５及び前記ノズルプレート７で圧力室８を構成す
る。矢印イは前記信号電極４ａ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−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り、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。
図、第４図はその平面図である。第３図と第４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、５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
切シ部５及び前記ノズルプレート７で圧力室８を構成す
る。矢印イは前記信号電極４ａ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−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り、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）によシ任意の信号下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
力線イがコモン電極４ｂ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、Ｉ２Ｒによシ自己発熱し、ついには沸騰が始
まシバプル（図示せず）が発生する。これにより圧力室
８内の導電性インクの圧力が急激に高まりインク吐出ロ
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の形成
が可能となる。
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
力線イがコモン電極４ｂ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、Ｉ２Ｒによシ自己発熱し、ついには沸騰が始
まシバプル（図示せず）が発生する。これにより圧力室
８内の導電性インクの圧力が急激に高まりインク吐出ロ
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の形成
が可能となる。
断熱層２は前記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。
さず効果的にバブル発生を行わす為のものである。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記の従来の構成では、電流通過部Ａの全
体は理論上均一に発熱するため、つまシミ流通退部全体
を導電性インクの沸点以上に発熱せねばならず、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
きや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
さに不揃いが生じるという問題点を有していた。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５０μ以下にしたり電極の端面精度を向上させた
シするためコストアップになり、また沸騰部分が電極端
面近傍や仕切シ部近傍に発生するためどの部分も熱とバ
ブル発生によるキャビテーション対策を施さねばならず
、コストアップや寿命低下をもたらすという問題点を有
していた。
体は理論上均一に発熱するため、つまシミ流通退部全体
を導電性インクの沸点以上に発熱せねばならず、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
きや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
さに不揃いが生じるという問題点を有していた。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５０μ以下にしたり電極の端面精度を向上させた
シするためコストアップになり、また沸騰部分が電極端
面近傍や仕切シ部近傍に発生するためどの部分も熱とバ
ブル発生によるキャビテーション対策を施さねばならず
、コストアップや寿命低下をもたらすという問題点を有
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、Ｋ寿命で効率の良い
低コストのインクジェットヘッドを提供するものである
。
ンクの吐出方向や大きさが安定し、Ｋ寿命で効率の良い
低コストのインクジェットヘッドを提供するものである
。
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ッド
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
数の対向電極間の電気力線の通過部を高絶縁材で縮小し
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
数の対向電極間の電気力線の通過部を高絶縁材で縮小し
た構成としている。
作 用
この構成によって、電気力線が絞れ導電性インクの電流
密度を増し、沸騰にいたるインク発熱部分の体積が小さ
いので消費電力が少なくなる。またインクの沸湯部分を
圧力室内の１ケ所に確定できるためインク滴の吐出方向
が安定しかつインク滴の大きさも安定する。更には電極
と離れた部分で沸騰を起こすので、電極はキャビテーシ
ョンと熱の影芒が少なくなシ寿命的にも有利となる。
密度を増し、沸騰にいたるインク発熱部分の体積が小さ
いので消費電力が少なくなる。またインクの沸湯部分を
圧力室内の１ケ所に確定できるためインク滴の吐出方向
が安定しかつインク滴の大きさも安定する。更には電極
と離れた部分で沸騰を起こすので、電極はキャビテーシ
ョンと熱の影芒が少なくなシ寿命的にも有利となる。
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図は本発明の一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３図と第
４図で記した従来例と同様のものは、同一番号を付して
あり説明は省略する。
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３図と第
４図で記した従来例と同様のものは、同一番号を付して
あり説明は省略する。
１０は仕切り部６の一部が電極４ａと４ｂ間の電気力線
の通過部分に張シ出している絞シ部であシ、その絞られ
た部分の幅をｄで示す。絞シ部１ｏは導電性インクより
も体積抵抗率の大きい絶縁材を用いる。Ｂは導電性イン
クの温度が最も高くなる場所を示す。
の通過部分に張シ出している絞シ部であシ、その絞られ
た部分の幅をｄで示す。絞シ部１ｏは導電性インクより
も体積抵抗率の大きい絶縁材を用いる。Ｂは導電性イン
クの温度が最も高くなる場所を示す。
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）によシ任惹の信号電極４ａ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４ｂに対して発生し、電流がこの電
気力線イに沿って流れる。ただし絞シ部１０が電流通過
部Ａに張り出しているため電気力線イは第２図に示すよ
うに絞シ部１ｏによシインク通過部Ａの最も絞られた部
分Ｂ（寸法ｄ）で最も密度が高くなるので電流通過部Ａ
のＢの部分が最も温度が高くなｆｉＥの部分で沸騰が始
まシバプル（図示せず）が発生する。
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４ｂに対して発生し、電流がこの電
気力線イに沿って流れる。ただし絞シ部１０が電流通過
部Ａに張り出しているため電気力線イは第２図に示すよ
うに絞シ部１ｏによシインク通過部Ａの最も絞られた部
分Ｂ（寸法ｄ）で最も密度が高くなるので電流通過部Ａ
のＢの部分が最も温度が高くなｆｉＥの部分で沸騰が始
まシバプル（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から補給されるので、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。
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から補給されるので、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。
効果的にバブル発生を行わす為のものである。
第１表は解析シミュレーションの結果で本発明の一実施
例と従来例を対比して示したものである。
例と従来例を対比して示したものである。
第１表で、インク温度が本発明では１０Ｑｖの電圧を３
ｏμ渡かけたとき４０ｍＡ電流値で最大温度１了０°Ｃ
（インクの沸点を無視）を示すが、従来例ではほぼ同一
条件で１．５倍の電流値の６０ｍＡが流れるにも係わら
ず、７７°Ｃしか上昇しないことを示す。
ｏμ渡かけたとき４０ｍＡ電流値で最大温度１了０°Ｃ
（インクの沸点を無視）を示すが、従来例ではほぼ同一
条件で１．５倍の電流値の６０ｍＡが流れるにも係わら
ず、７７°Ｃしか上昇しないことを示す。
第１表
ットヘソドの構成を示す図、第２図は同インクジェット
ヘッドの平面図、第３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４図は同インクジェットヘッド
の平面図である。
ヘッドの平面図、第３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４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、４ａ・・・・・・信号電
極、４ｂ・・・・・・コモン電極、１ｏ・・・・・・絞
シ部、Ａ・・・・・・電流通過部、イ・・・・・・電気
力線。
極、４ｂ・・・・・・コモン電極、１ｏ・・・・・・絞
シ部、Ａ・・・・・・電流通過部、イ・・・・・・電気
力線。
Claims (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間の電気力線の通過部の所定部位
に、前記導電性インクよりも体積抵抗率の大きい絶縁材
で絞り部を形成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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33332089A JPH03193353A (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 |
|---|---|---|---|
| JP33332089A JPH03193353A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03193353A true JPH03193353A (ja) | 1991-08-23 |
Family
ID=18264792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33332089A Pending JPH03193353A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03193353A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02147344A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-06 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置 |
| JPH02151447A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-06-11 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置 |
| JPH02151446A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-06-11 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置 |
-
1989
- 1989-12-22 JP JP33332089A patent/JPH03193353A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02147344A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-06 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置 |
| JPH02151447A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-06-11 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置 |
| JPH02151446A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-06-11 | Ricoh Co Ltd | インクジェット記録装置 |
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