JPH05116322A - インクジエツト記録装置 - Google Patents

インクジエツト記録装置

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JPH05116322A
JPH05116322A JP28136291A JP28136291A JPH05116322A JP H05116322 A JPH05116322 A JP H05116322A JP 28136291 A JP28136291 A JP 28136291A JP 28136291 A JP28136291 A JP 28136291A JP H05116322 A JPH05116322 A JP H05116322A
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JP
Japan
Prior art keywords
ink
thin plate
electrode
ejection port
perforation
Prior art date
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Pending
Application number
JP28136291A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Saito
藤 幸 一 斉
Hajime Oda
田 元 小
Masayoshi Miura
浦 眞 芳 三
Shiyuuko Kanematsu
松 修 子 兼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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
Priority to JP28136291A priority Critical patent/JPH05116322A/ja
Publication of JPH05116322A publication Critical patent/JPH05116322A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 如何なる抵抗値のインクも使用可能な小型で
優れたインクジェット記録装置を提供すること。 【構成】 互いに重ねられてそれぞれ絶縁材料からなる
3枚の薄板202、203、204と、第1の薄板20
2に形成された第1の穿孔部205と、第2の薄板20
3に形成されて第1の穿孔部205と同軸で同じ穿孔径
をもつ第2の穿孔部206と、第3の薄板204に形成
されて第2の穿孔部と同軸でその穿孔径よりも小さい穿
孔径をもつインク吐出口207と、第1の薄板202の
穿孔部205周辺に形成されたバイアス電極208と、
第2の薄板203の穿孔部206周辺に形成された制御
電極209と、第3の薄板204のインク吐出口207
周辺に形成されたインク電極210と、バイアス電極2
08に接続されたバイアス電源216と、制御電極20
9に接続された信号源215とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微小開口からインクを
吐出して被記録物上に文字、図形等を記録するインクジ
ェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、静電力を利用して、微小開口から
インクを吐出するようにしたインクジェット記録装置と
して、例えば、特開昭56−8270号公報に記載され
ているような構成が知られている。
【0003】以下、従来のインクジェット記録装置につ
いて、図4を参照しながら説明する。101は記録ヘッ
ドであり、絶縁性のボディ部材102を備えている。ボ
ディ部材102は、内部にインク103を充填するため
のインク室104を備えており、その前方の絶縁板10
5には先細になったテーパ状のインク吐出口106が形
成され、さらにその前方の絶縁板107にはインク吐出
口106の先端開口径よりも径が大きい穿孔部108が
形成されている。インク室104に面する絶縁板105
の内側表面のインク吐出口106の周囲には裏面電極1
09が形成され、絶縁板105と107との間の穿孔部
108に面するインク吐出口106の周囲には制御電極
110が形成され、さらに絶縁板107の外側表面の穿
孔部108の周囲には加速電極111が形成されてい
る。裏面電極109は接地され、制御電極110は信号
源112に接続され、加速電極111にはバイアス電源
113が接続されている。103aは飛翔するインク
滴、114は記録紙である。
【0004】次に、上記従来例の動作について説明す
る。制御電極110に信号源112から画像信号が印加
されると、ノズル部に電界が生じ、インク吐出口106
内のインク103には、次式による力Fが働く。 F=α・grad(E)2 +qE ただし、α:インクの分極率による係数、q:インクの
電荷、E:電界強度である。なお、上式において、第1
項は分極による力であり、第2項はクーロン力による力
である。いま、インク103の導電率が低いものと仮定
すれば、裏面電極109と制御電極110とを接地し、
加速電極111に負電圧を加えれば、上式の第1項およ
び第2項に示す力が働くが、実際にはインク103の抵
抗が高いので、初期は第1項の力が働き、時間がたつに
つれて第2項の力が支配的になり、制御電極110の面
にインク103のメニスカスができる。そこで、制御電
極110に正のパルスを印加すると、制御電極110と
加速電極111との間に上式の第1項の力が加わり、イ
ンク滴103aが記録紙114に向けて噴射される。こ
こで、制御電極110と加速電極111とに印加する電
圧の極性を逆にすると、上記第2項の力が大きくなり、
インクジェットの噴出がより容易となる。
【0005】
【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、裏面電極109と制御電極110とが
インク103に接触しており、しかも裏面電極109と
制御電極110間に電位差が生じるので、インクの抵抗
が高い(108 Ωcm以上)ものでないとインク103
に効率よく電荷を与えることができなくなり、インク1
03が吐出しにくくなるという問題があった。また、イ
ンク103の抵抗が低くなるにつれて、流れる電流値が
大きくなるため、ジュール熱の発生等による電極の破壊
やインクの劣化を招くという問題があった。
【0006】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、抵抗値の低いインクでも使用可能なイン
クジェット記録装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、3層電極のうちの一番外側の電極と中間
部の電極とをインク吐出口の径より大径に形成した穿孔
部の周辺に形成するようにしたものである。
【0008】
【作用】本発明は、上記構成により、中間部の制御電極
がインクから隔離されるため、制御電極に制御電圧を印
加してもインク吐出口内のインクに電流が流れることは
なく、如何なる抵抗値をもつインクであっても、インク
吐出口からインクを吐出させることができる。また、一
番外側のバイアス電極により、インクを加速させ、安定
吐出させることができる。
【0009】
【実施例】
(実施例1)以下、本発明の第1の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1の実
施例におけるインクジェット記録装置の概略部分断面図
である。図1において、201は箱状のボディ部材であ
り、202、203、204はボディ部材201の開口
端面を塞ぐそれぞれ絶縁材料からなる互いに重ねられた
3枚の薄板である。一番外側の第1の薄板202には、
第1の穿孔部205が形成され、第2の薄板203に
は、第1の薄板202の穿孔部205と同軸で同じ穿孔
径をもつ第2の穿孔部206が形成されている。また、
第3の薄板204には、第2の薄板203の穿孔部20
6と同軸でその穿孔径よりも小さい穿孔径を有するイン
ク吐出口207が形成されている。第1の薄板202の
外側表面の穿孔部205の周囲にはバイアス電極208
が形成され、第2の薄板203の外側表面の穿孔部20
6の周囲には制御電極209が形成され、第3の薄板2
04の内側表面のインク吐出口207の周囲にはインク
電極210が形成されている。このインク電極210
は、インク吐出口207の周囲に連続して設けられてい
てもよく、分割されて設けられていてもよい。バイアス
電極208にはバイアス電源216が接続され、制御電
極209には信号源215が接続され、インク電極21
0はアースに接続されている。インク吐出口207は第
3の薄板204とボディ部材201とで形成されたイン
ク室211に連通し、インク供給管212を介してイン
クタンク213に連結されている。インクタンク213
の上部には空気抜き穴214が設けられている。217
は第1の薄板202の前面の比較的近い位置に配された
記録紙である。インク吐出口207の径は30〜300
μm、第1および第2の穿孔部205、206の径は、
インク吐出口207から吐出したインクが付着しないよ
うに、インク吐出口207の径より大きめに設定されて
いる。また、各薄板202、203、204は接着剤等
により互いに密着接合されている。なお、制御電極20
9は第1の薄板202の内側表面に形成してもよい。
【0010】次に、上記実施例の動作について説明す
る。上記実施例において、信号源215から制御電極2
09に制御電圧を印加すると、インク吐出口207に形
成されたインクメニスカスに静電力が作用し、インク吐
出口207からインクが引き出され吐出する。吐出した
インクは、各穿孔部205、206の内面に当たること
なくバイアス電極208により加速され、記録紙217
へ向けて飛翔し、記録紙217に付着して記録が行なわ
れる。記録紙217をこの記録ヘッドからあまり離す
と、記録ヘッドから飛翔したインクは帯電しているた
め、バイアス電極208に引き付けられて逆戻りし、第
1の薄板202およびバイアス電極208の表面に付着
する。このため、記録紙217とバイアス電極208と
の距離はインクが逆戻りしない程度に狭くする必要があ
る。なお、上記実施例では、インク電極210をアース
に、バイアス電極208をプラスにとったが、アースに
する電極バイアスの極性はどのように設定してもよい。
【0011】記録特性を左右する要素は、インク吐出口
207の形状、穴径、第1および第2の穿孔部205、
206の形状、穴径、深さ、各薄板202、203、2
04の誘電率、およびインクの物性等が挙げられる。記
録ヘッドの使用目的に応じて、これらの条件を最適化す
る。
【0012】一番外側のバイアス電極208を含めた薄
板202の表面、各穿孔部205、206の内面および
インク吐出口207の外側周辺に余分なインクが付着す
るとインク内を電流が流れ、インクの物性を変化させた
り、インクに十分なチャージが与えられずインクが吐出
しにくくなる。また、電界分布が変化してインクの飛翔
状態を不安定にしてしまう。このためこれらの面には、
図2に示すように、インクをはじく撥インク性物質21
8をコーティングするとよい。但し、各薄板202、2
03、204の材質がテフロンの様な撥インク性をすで
に保有している場合には、コーティングは不要となる。
【0013】(実施例2)次に、本発明の第2の実施例
について図3を参照しながら説明する。本実施例におい
て、上記第1の実施例と異なるのは、第3の薄板が省略
されて、第2の薄板203に第2の穿孔部206とイン
ク吐出口207とが同軸的に連続して形成されているこ
とである。その他の構成は、上記第1実施例の構成と同
じなので、同一要素には同一符号を付して重複した説明
を省略する。本実施例においては、第3の薄板が省略さ
れたことにより、第2の薄板と第3の薄板とを接合する
必要がなくなり、構造が簡単になる利点がある。
【0014】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、3層電
極のうちの一番外側の電極と中間部の電極とをインク吐
出口の径よりも大径に形成した穿孔部の周辺に形成する
ようにしたものであり、これにより中間部の制御電極が
インクから隔離されるため、制御電極に制御電圧を印加
してもインク吐出口内のインクに電流が流れることがな
く、如何なる抵抗値をもつインクであっても、インク吐
出口からインクを吐出させることができ、また一番外側
のバイアス電極によりインクを加速させ、安定吐出させ
ることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるインクジェット
記録装置の概略部分断面図
【図2】第1の実施例における部分拡大図
【図3】本発明の第2の実施例における部分拡大図
【図4】従来のインクジェット記録装置の概略部分断面
【符号の説明】
201 ボディ部材 202 第1の薄板 203 第2の薄板 204 第3の薄板 205 第1の穿孔部 206 第2の穿孔部 207 インク吐出口 208 バイアス電極 209 制御電極 210 インク電極 211 インク室 212 インク供給管 213 インクタンク 214 空気抜き穴 215 信号源 216 バイアス電源 217 記録紙 218 撥インク性物質
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼 松 修 子 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番1 号 松下技研株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに重ねられてそれぞれ絶縁材料から
    なる第1、第2および第3の薄板と、前記第1の薄板に
    形成された第1の穿孔部と、前記第2の薄板に形成され
    て前記第1の穿孔部と同軸で同じ穿孔径をもつ第2の穿
    孔部と、前記第3の薄板に形成されて前記第2の穿孔部
    と同軸でその穿孔径よりも小さい穿孔径をもつインク吐
    出口と、前記第1の薄板の外側表面の第1の穿孔部周辺
    に形成されたバイアス電極と、前記第1および第2の薄
    板の間の穿孔部周辺に形成された制御電極と、前記第3
    の薄板の内側表面のインク吐出口周辺に形成されたイン
    ク電極と、前記バイアス電極に接続されたバイアス電源
    と、前記制御電極に接続された信号源と、前記インク吐
    出口に連通したインク室と、前記インク室にインク供給
    管を介して連結されたインクタンクとを備えたインクジ
    ェット記録装置。
  2. 【請求項2】 互いに重ねられてそれぞれ絶縁材料から
    なる第1および第2の薄板と、前記第1の薄板に形成さ
    れた第1の穿孔部と、前記第2の薄板に形成されて前記
    第1の穿孔部と同軸で同じ穿孔径をもつ第2の穿孔部お
    よびこれに連続して同軸的に形成されて第2の穿孔径よ
    りも小さい穿孔径をもつインク吐出口と、前記第1の薄
    板の外側表面の第1の穿孔部周辺に形成されたバイアス
    電極と、前記第1および第2の薄板の間の穿孔部周辺に
    形成された制御電極と、前記第2の薄板の内側表面のイ
    ンク吐出口周辺に形成されたインク電極と、前記バイア
    ス電極に接続されたバイアス電源と、前記制御電極に接
    続された信号源と、前記インク吐出口に連通したインク
    室と、前記インク室にインク供給管を介して連結された
    インクタンクとを備えたインクジェット記録装置。
  3. 【請求項3】 第1の薄板のバイアス電極を含む外側表
    面、第1および第2の穿孔部の内面およびインク吐出口
    の外側周辺に撥インク性物資をコーティングした請求項
    1または2記載のインクジェット記録装置。
JP28136291A 1991-10-28 1991-10-28 インクジエツト記録装置 Pending JPH05116322A (ja)

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Cited By (4)

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