JPH0516364A - Ink jet head - Google Patents

Ink jet head

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Publication number
JPH0516364A
JPH0516364A JP16993091A JP16993091A JPH0516364A JP H0516364 A JPH0516364 A JP H0516364A JP 16993091 A JP16993091 A JP 16993091A JP 16993091 A JP16993091 A JP 16993091A JP H0516364 A JPH0516364 A JP H0516364A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
ink
pressure chamber
jet head
ink jet
Prior art date
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Pending
Application number
JP16993091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Horio
英明 堀尾
Masaharu Oyama
正治 大山
Koei Matsuda
光栄 松田
Tomoyuki Noguchi
智之 野口
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP16993091A priority Critical patent/JPH0516364A/en
Publication of JPH0516364A publication Critical patent/JPH0516364A/en
Pending legal-status Critical Current

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

Abstract

PURPOSE:To provide an ink jet head which can heat conductive ink of a small volume effectively and can easily be made highly dense. CONSTITUTION:An ink jet head is constructed as follows: a counter electrode corresponding to a nozzle and a pressure chamber 6 exciting between those counter electrodes are provided: one side of the counter electrodes in the pressure chamber 6 is taken as a common electrode 4 and a part of an ink passage 3 is constructed by the common electrode 4: unused electrode surface of a signal electrode 1 and the common electrode 4 is covered by an insulating layer 5 to obtain a required electrode area.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクに電流を流し、
その流れる電流によりインク沸騰を発生させ、そのとき
生じるバブルにより、インク滴を飛翔させる方式のイン
クジェットプリンタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention applies an electric current to ink,
The present invention relates to an ink jet printer of a type in which an ink boiling is generated by the flowing current and an ink droplet is ejected by a bubble generated at that time.

【0002】[0002]

【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。
2. Description of the Related Art In recent years, demands for printers have become faster, lower in noise, and in color, and ink jet printers have been drawing attention.

【0003】インクジェットプリンタの方式は大別して
連続式とオンディマイド方式があり、更にオンディマイ
ド方式の中にもピエゾ素子で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。
Ink jet printers are roughly classified into a continuous type and an on-dimmed type. Furthermore, among the on-dimed type, a Kaiser type, a stem type type, a Gould type type driven by a piezo element, a bubble is generated by heat, and its volume is increased. There is a bubble jet method that causes ink to fly by changing.

【0004】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、本発明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明細書
(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。
The method of generating the bubble includes a heating method using a heater and an energizing method in which a current is directly applied to the ink itself to generate heat. The present invention relates to the energizing method. The concept of the energization method is shown in U.S. Pat. No. 3,179,042 specification (1965.4.20), but there is a point that the response frequency, flight stability, power consumption, efficiency, etc. are not sufficient.

【0005】以下に従来のインクジェットヘッドについ
て図5および図6を参照しながら説明する。
A conventional ink jet head will be described below with reference to FIGS. 5 and 6.

【0006】図に示すように、基板11上に断熱層12
を設け、この断熱層12の上にノズルプレート13に形
成されたインク吐出口14に対応してパターン形成され
た信号電極15aおよびリモコン電極15bを設け、前
記ノズルプレート13と基板11間には各インク吐出口
間の干渉を防ぐ絶縁材からなる仕切り部16およびイン
ク流路17を形成し、前記基板11と仕切り部16およ
びノズルプレート13で圧力室18を構成する。矢印イ
は前記信号電極15aとリモコン電極15b間の導電性
インク内を通過する電気力線を示し、Aで示す体積部分
は、前記信号電極15aおよびリモコン電極15bの両
電極間の距離g,電極幅hおよび電極厚さiで構成され
る導電性インクの電流通過部を示す。そして、19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り、圧
力室18に圧力変化を生じ、それに伴ない吐出する導電
性インク滴である。
As shown in the figure, a heat insulating layer 12 is formed on the substrate 11.
A signal electrode 15a and a remote control electrode 15b, which are patterned corresponding to the ink ejection openings 14 formed in the nozzle plate 13, are provided on the heat insulating layer 12, and the signal electrode 15a and the remote control electrode 15b are provided between the nozzle plate 13 and the substrate 11. A partition portion 16 and an ink flow path 17 made of an insulating material that prevent interference between ink ejection ports are formed, and the substrate 11, the partition portion 16 and the nozzle plate 13 form a pressure chamber 18. An arrow a indicates a line of electric force passing through the conductive ink between the signal electrode 15a and the remote control electrode 15b, and a volume portion indicated by A is a distance g between both electrodes of the signal electrode 15a and the remote control electrode 15b. 2 shows a current passing portion of a conductive ink having a width h and an electrode thickness i. A vapor bubble generated by self-heating of the conductive ink in the current passage portion A due to the current flowing along the line of electric force a causes a pressure change in the pressure chamber 18, and the conductive ink ejected accordingly. It is a drop.

【0007】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、以下にその動作を説明する。
The operation of the ink jet head having the above structure will be described below.

【0008】信号発生装置(図示せず)により任意の信
号電極15aに電圧を加えると、図5および図6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15b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。
これにより圧力室18内の導電性インクの圧力が急激に
高まり、インク吐出口14から導電性インク滴19が飛
び出し、記録紙(図示せず)に飛翔し、付着して、ドッ
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17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
任意の連続的なドット形成が可能となる。
When a voltage is applied to an arbitrary signal electrode 15a by a signal generator (not shown), an electric force is applied at the current passing portion A of the conductive ink having an arbitrary volume resistivity as shown in FIGS. Line a is generated with respect to the common electrode 15b, and current flows along this line of electric force a. Therefore, the conductive ink in the current passing portion A self-heats due to I 2 R,
Finally, boiling starts and bubbles (not shown) are generated.
As a result, the pressure of the conductive ink in the pressure chamber 18 is rapidly increased, and the conductive ink droplet 19 is ejected from the ink ejection port 14 and is ejected onto the recording paper (not shown) to be attached to form dots. . Of course, since the consumed conductive ink is constantly replenished from the ink flow path 17, conductive ink droplets corresponding to the signal are continuously generated, and arbitrary continuous dot formation can be performed on the recording paper. Become.

【0009】断熱層12は導電性インクの自己発熱を基
盤11に逃がさず効果的にバブル発生を行うものであっ
た。
The heat insulating layer 12 was designed to effectively generate bubbles without allowing the self-heating of the conductive ink to escape to the substrate 11.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のイン
クジェットヘッドの構成では、信号電極15aとコモン
電極15bよりなる対向電極間に存在する導電性インク
の加熱効率が良くない。しかるに導電性インクの加熱効
率を良くするためには対向電極間距離gを近く、電極厚
さiを大きくする必要がある。しかし、対向電極間距離
gの距離を近づけ、かつ、電極厚さiを大きくすること
は技術的に困難であることから歩留まりの悪化,製造工
程の複雑化等を発生し、コスト上昇を招くことより、所
望の電極面積が得られず、インク加熱効率が上げられな
いという問題を有していた。また、信号電極15aとコ
モン電極15bが同一面に存在するため導電線の引き回
しが複雑になり高密度化が困難であるという問題もあっ
た。
In such a conventional ink jet head structure, the heating efficiency of the conductive ink existing between the counter electrodes composed of the signal electrode 15a and the common electrode 15b is not good. However, in order to improve the heating efficiency of the conductive ink, it is necessary to reduce the distance g between the counter electrodes and increase the electrode thickness i. However, since it is technically difficult to reduce the distance g between the opposing electrodes and increase the electrode thickness i, the yield is deteriorated, the manufacturing process is complicated, and the cost is increased. Therefore, there is a problem that the desired electrode area cannot be obtained and the ink heating efficiency cannot be improved. Further, since the signal electrode 15a and the common electrode 15b are on the same surface, there is a problem that the wiring of the conductive wire is complicated and it is difficult to increase the density.

【0011】本発明は上記課題を解決するもので、少な
い体積の導電性インクを効率よく加熱することができ、
高密度化に容易となるインクジェットヘッドを提供する
ことを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems, and is capable of efficiently heating a small volume of conductive ink,
It is an object of the present invention to provide an inkjet head that facilitates high density.

【0012】[0012]

【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、導電性を有するインクと、複数のノズル
と、このノズルに対応する複数の対向電極と、この対向
電極間に存在する圧力室と、この圧力室に前記インクを
導くインク流路と、前記任意の対向電極に通電電圧を印
加する電圧印加装置とを備え、前記圧力室の一部を前記
ノズルの一壁部で形成し、前記対向電極の一方の電極と
した構成としたものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is provided with conductive ink, a plurality of nozzles, a plurality of counter electrodes corresponding to the nozzles, and between the counter electrodes. A pressure chamber, an ink flow path that guides the ink to the pressure chamber, and a voltage applying device that applies a conduction voltage to the arbitrary counter electrode, and a part of the pressure chamber is formed by one wall portion of the nozzle. The counter electrode is one of the electrodes.

【0013】[0013]

【作用】本発明は上記の構成により、信号電極とコモン
電極との距離を所望の距離まで近づけることが容易にな
り、かつ、インク吐出に最適な電極面積が得られるよう
になるために導電性インク加熱の大幅な効率上昇が得ら
れるようになる。また、導電性の引き回しが信号線のみ
になったので高密度化が達成できるようになる。
According to the present invention, with the above-described structure, the distance between the signal electrode and the common electrode can be easily reduced to a desired distance, and the optimum electrode area for ink ejection can be obtained. A large increase in the efficiency of heating the ink can be obtained. In addition, since the conductive wiring is limited to the signal line, high density can be achieved.

【0014】[0014]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下、本発明の第1実施例について、図1
および図2を参照しながら説明する。なお、従来例と同
一部分には同一番号を付して詳細な説明は省略する。
(Embodiment 1) Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The description will be made with reference to FIG. The same parts as those in the conventional example are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0015】図に示すように、断熱層12上に信号電極
1を設け、この信号電極1に対向してインク吐出口2を
有し、インク流路3の一部を構成するノズル本体の一壁
部をコモン電極4として設け、導電性インクに所定の面
積のみ通電するように前記信号電極1およびコモン電極
4を覆う絶縁層5を設ける。そして、信号電極1と前記
コモン電極4の間には圧力室6を形成している。
As shown in the drawing, a signal electrode 1 is provided on a heat insulating layer 12, an ink ejection port 2 is provided so as to face the signal electrode 1, and one of the nozzle main bodies which constitutes a part of an ink flow path 3 is formed. A wall is provided as the common electrode 4, and an insulating layer 5 is provided to cover the signal electrode 1 and the common electrode 4 so that the conductive ink is energized only in a predetermined area. A pressure chamber 6 is formed between the signal electrode 1 and the common electrode 4.

【0016】矢印イは前記信号電極1とコモン電極4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1およびコモン電極4の両電
極間の距離a,電極幅b及び電極長さcで構成される導
電性インクの電流通過部を示す。
An arrow a indicates a line of electric force passing through the conductive ink between the signal electrode 1 and the common electrode 4, and a volume portion indicated by A indicates a distance between the signal electrode 1 and the common electrode 4. 3A shows a current passage portion of a conductive ink composed of a, an electrode width b, and an electrode length c.

【0017】上記のように構成されたインクジェットヘ
ッドについてその動作を以下に説明する。
The operation of the ink jet head configured as described above will be described below.

【0018】電圧印加装置(図示せず)により任意の信
号電極1とコモン電極4に電位差が発生すると、図1及
び図2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で電気力線イが信号電極1とコモン
電極4間に発生し、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
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、これにより圧力室6内の導電性インク
の圧力が急激に高まり、インク吐出口2から導電性イン
ク滴19が飛び出し、記録紙(図示せず)に飛翔し、付
着して、ドットの形成を行う。もちろん消費された導電
性インクは常時インク流路3から補給されるので、前記
信号に応じた導電性インク滴19が連続的に生成され、
記録紙に対して任意の連続的なドット形成が可能とな
る。
When a potential difference is generated between an arbitrary signal electrode 1 and a common electrode 4 by a voltage applying device (not shown), a current passing portion of a conductive ink having an arbitrary volume resistivity as shown in FIGS. 1 and 2. At A, a line of electric force a is generated between the signal electrode 1 and the common electrode 4, and a current flows along this line of electric force a. Therefore, the conductive ink in the current passing portion A self-heats due to I 2 R, and finally boiling starts to generate a bubble (not shown), whereby the pressure of the conductive ink in the pressure chamber 6 is rapidly increased. The conductive ink droplets 19 are ejected from the ink ejection port 2 and are ejected onto the recording paper (not shown) to be attached thereto to form dots. Of course, since the consumed conductive ink is constantly replenished from the ink flow path 3, the conductive ink droplet 19 corresponding to the signal is continuously generated,
Arbitrary continuous dot formation is possible on the recording paper.

【0019】(実施例2)以下、本発明の第2実施例に
ついて図3および図4を参照しながら説明する。なお、
第1実施例と同一部分については同一番号を付けて詳細
な説明は省略する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. In addition,
The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0020】図に示すように、インク流路7を形成する
ノズルの一部を形成する天板をコモン電極8で構成し、
インク吐出口9をノズルの一端に形成する。そして、信
号電極1と前記コモン電極8の間には圧力室10を設け
ている。
As shown in the figure, the top plate forming a part of the nozzle forming the ink flow path 7 is composed of the common electrode 8,
The ink ejection port 9 is formed at one end of the nozzle. A pressure chamber 10 is provided between the signal electrode 1 and the common electrode 8.

【0021】また、Aで示す体積部分は、前記信号電極
1およびコモン電極7の両電極間の距離d,電極幅eお
よび電極長さfで構成される導電性インクの電流通過部
を示す。
Further, the volume portion indicated by A indicates a current passage portion of the conductive ink which is constituted by the distance d between the signal electrode 1 and the common electrode 7 and the electrode width e and the electrode length f.

【0022】上記のように構成されたインクジェットヘ
ッドについてその動作を以下に説明する。
The operation of the ink jet head configured as described above will be described below.

【0023】電圧印加装置(図示せず)により任意の信
号電極1とコモン電極8に電位差が発生すると、図3及
び図4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で電気力線イが信号電極1とコモン
電極8間に発生し、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
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、これにより圧力室10内の導電性イン
クの圧力が急激に高まり、インク吐出口9から導電性イ
ンク滴19が飛び出し、記録紙(図示せず)に飛翔し、
付着して、ドットの形成を行う。もちろん消費された導
電性インクは常時インク流路7から補給されるので、前
記信号に応じた導電性インク滴19が連続的に生成さ
れ、記録紙に対して任意の連続的なドット形成が可能と
なる。
When a potential difference is generated between the arbitrary signal electrode 1 and the common electrode 8 by a voltage applying device (not shown), a current passing portion of conductive ink having an arbitrary volume resistivity as shown in FIGS. 3 and 4. At A, a line of electric force a is generated between the signal electrode 1 and the common electrode 8, and a current flows along this line of electric force a. Therefore, the conductive ink in the current passing portion A self-heats due to I 2 R, and finally boiling starts to generate bubbles (not shown), which causes the pressure of the conductive ink in the pressure chamber 10 to rapidly increase. , A conductive ink droplet 19 is ejected from the ink ejection port 9 and is ejected onto a recording paper (not shown),
Adhere to form dots. Of course, since the consumed conductive ink is constantly replenished from the ink flow path 7, conductive ink drops 19 corresponding to the signal are continuously generated, and arbitrary continuous dot formation can be performed on the recording paper. Becomes

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば導電性を有するインクと、複数のノズルに対
応する複数の対向電極と、この対向電極間に存在する圧
力室と、この圧力室に前記インクを導くインク流路と、
前記任意の対向電極に通電電圧を印加する電圧印加装置
とを備え、前記圧力室の一部を前記ノズルの一壁部で形
成し、前記対向電極の一方の電極としたので、対向電極
間距離を小さく対向面積を大きくすることができたので
少ない体積の導電性インクを効率よく加熱することがで
き、かつ、導電線が信号線のみなので高密度化が容易に
なる優れたインクジェットヘッドを提供できる。
As is apparent from the above embodiments, according to the present invention, conductive ink, a plurality of counter electrodes corresponding to a plurality of nozzles, and pressure chambers existing between the counter electrodes, An ink flow path for guiding the ink to the pressure chamber,
A voltage applying device for applying an energizing voltage to the arbitrary counter electrode is provided, and a part of the pressure chamber is formed by one wall portion of the nozzle to be one electrode of the counter electrode. It is possible to provide an excellent inkjet head in which the conductive ink having a small volume can be efficiently heated because the opposing area can be made small and the conductive line is only the signal line, and the density can be easily increased. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例のインクジェットヘッドの
縦断面図
FIG. 1 is a vertical sectional view of an inkjet head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同インクジェットヘッドの平面断面図FIG. 2 is a plan sectional view of the inkjet head.

【図3】本発明の第2実施例のインクジェットヘッドの
縦断面図
FIG. 3 is a vertical sectional view of an inkjet head according to a second embodiment of the present invention.

【図4】同インクジェットヘッドの横断面図FIG. 4 is a cross-sectional view of the inkjet head.

【図5】従来のインクジェットヘッドの縦断面図FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a conventional inkjet head

【図6】同インクジェットヘッドの平面断面図FIG. 6 is a plan sectional view of the inkjet head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 信号電極 2,9 インク吐出口 3,7 インク流路 4,8 コモン電極 1 signal electrode 2,9 ink outlet 3,7 ink flow path 4,8 common electrode

フロントページの続き (72)発明者 野口 智之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Continued front page    (72) Inventor Tomoyuki Noguchi             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のノズルと、このノズルに対応する
対向電極と、この対向電極間に存在する圧力室と、この
圧力室に導電孔のインクを導くインク流路と、前記任意
の対向電極に通電電圧を印加する電圧印加装置とを備
え、前記圧力室の一部を前記ノズルの壁部で形成し、前
記対向電極の一方の電極としたインクジェットヘッド。
1. A plurality of nozzles, a counter electrode corresponding to the nozzle, a pressure chamber existing between the counter electrodes, an ink flow path for guiding ink of a conductive hole to the pressure chamber, and the arbitrary counter electrode. And a voltage applying device for applying a conduction voltage to the ink jet head, wherein a part of the pressure chamber is formed by a wall portion of the nozzle, and the ink jet head is used as one electrode of the counter electrode.
【請求項2】 ノズルの一部を形成する天板をコモン電
極とした請求項1記載のインクジェットヘッド。
2. The ink jet head according to claim 1, wherein a top plate forming a part of the nozzle is a common electrode.
JP16993091A 1991-07-10 1991-07-10 Ink jet head Pending JPH0516364A (en)

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