JPH0890775A - Ink-jet apparatus and conductive ink - Google Patents

Ink-jet apparatus and conductive ink

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JPH0890775A
JPH0890775A JP16220695A JP16220695A JPH0890775A JP H0890775 A JPH0890775 A JP H0890775A JP 16220695 A JP16220695 A JP 16220695A JP 16220695 A JP16220695 A JP 16220695A JP H0890775 A JPH0890775 A JP H0890775A
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conductive
conductivity
conductive material
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Abstract

PURPOSE: To enhance a discharging force from a nozzle and achieve super fine printing. CONSTITUTION: A conductive ink 20 is obtained by dispersing a conductive material 22 in an ink 21 having conduction properties. The conductive material 22 has a higher conductivity than the ink 21. Electrodes 7 and 9 confront each other via the conductive ink 20 in a storing space 5. An alternative current is applied between the electrodes 7 and 9. The current concentrates on the conductive material 22 having the higher conductivity and moreover concentrates on the surface of the conductive material 22 because of the skin effect. Since there are many conductive materials 22 present in the space held between the electrodes 7 and 9, the total surface area of the conductive materials 22 generating heat, is considerably large. A large amount of current can thus be supplied to inject thermal energy intensively to the ink 21. The ink generates bubbles by the heat and the pressurized ink is discharged out from a nozzle 6.

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、密度の高い記録画像を
形成できるインクジェット装置と、該インクジェット装
置に適用して有効な導電性インクに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet device capable of forming a recorded image having a high density, and a conductive ink effectively applied to the ink jet device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のインクジェット装置の原理として
は、バブルジェット方式や通電ジェット方式等が知られ
ている。バブルジェット方式は、抵抗発熱体の発生する
熱で容器内のインクを気化してバブルを発生させ、圧力
の高まったインクを容器のノズルから吐出させるもので
ある。通電ジェット方式は、導電性のインクを通電によ
って加熱し、この熱でインクを気化してバブルを発生さ
せ、圧力の高まったインクを容器のノズルから吐出させ
るものである。
2. Description of the Related Art As a principle of a conventional ink jet apparatus, a bubble jet method, an energized jet method, etc. are known. The bubble jet method is a method of vaporizing ink in a container by heat generated by a resistance heating element to generate bubbles, and ejecting ink having a high pressure from a nozzle of the container. The energization jet method is a method in which a conductive ink is heated by energization, the heat vaporizes the ink to generate bubbles, and the ink having a high pressure is ejected from a nozzle of a container.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】抵抗発熱体を用いたバ
ブルジェット方式では、抵抗発熱体の発熱面に接触して
いるインクが加熱によって気化する。即ち、熱は抵抗発
熱体の発熱面からインクに与えられるので、インクに注
入しうるエネルギの限度は抵抗発熱体の発熱面の面積に
規定され、従ってインクの吐出エネルギにも限界があっ
た。この限界を越えてインクを加熱するためにより多く
の電流を発熱抵抗体に流すと、インクの吐出力は増大せ
ずに、抵抗発熱体が破壊してしまうことがあった。
In the bubble jet method using a resistance heating element, ink contacting the heating surface of the resistance heating element is vaporized by heating. That is, since heat is applied to the ink from the heating surface of the resistance heating element, the limit of the energy that can be injected into the ink is defined by the area of the heating surface of the resistance heating element, and thus the ink ejection energy is also limited. If more current is applied to the heating resistor to heat the ink beyond this limit, the resistance heating element may be destroyed without increasing the ink ejection force.

【0004】また、通電ジェット方式では、通電される
導電性のインクは一様な組成であり、その抵抗値は一定
であるため、インクに注入されるエネルギを増大させて
インクの吐出力を大きくする手段はなかった。
Further, in the energization jet method, the electrically conductive ink to be energized has a uniform composition and its resistance value is constant, so that the energy injected into the ink is increased to increase the ink ejection force. There was no way to do it.

【0005】近年、インクジェット装置においては、印
刷されるドットの密度を高め、精細度を向上させること
が望まれている。このためには、インクが吐出するノズ
ルの孔径やノズルの配設ピッチを従来よりも小さくしな
ければならない。しかしながら、前述のように従来のバ
ブルジェット方式では、インクの吐出力を簡単には増大
させることができない。インクの吐出力を従来のままに
してノズルの孔径や配設ピッチを小さくすると、インク
かすやごみ等がノズルに溜まりやすくなってノズルの目
詰まりの原因となってしまう。このように、従来のイン
クジェット装置では、インクの吐出力に限界があること
から、印刷の精細度を向上させにくいという問題があっ
た。
In recent years, it has been desired to increase the density of printed dots in an ink jet device to improve the definition. For this purpose, it is necessary to make the hole diameter of the nozzles for ejecting the ink and the arrangement pitch of the nozzles smaller than before. However, as described above, the conventional bubble jet method cannot easily increase the ink ejection force. If the hole diameter and the arrangement pitch of the nozzles are reduced while maintaining the ink ejection force as it is, ink residue or dust is likely to be accumulated in the nozzles, which may cause clogging of the nozzles. As described above, the conventional inkjet device has a problem that it is difficult to improve the definition of printing because the ejection force of the ink is limited.

【0006】本発明は、ノズルからの吐出力が高く、印
刷の高精細化に対応することができるインクジェット装
置と、該インクジェット装置に適用して有効な導電性イ
ンクを提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide an ink jet device which has a high ejection force from a nozzle and can cope with high definition printing, and a conductive ink which is effective when applied to the ink jet device. .

【0007】請求項1に記載されたインクジェット装置
は、導電性材料と導電性を有するインクとを含む導電性
インクが収容される収納空間と、前記収納空間内の導電
性インクに交番電流を通電して前記導電性インクを発泡
させる電極と、交番電流の通電によって発泡した前記導
電性インクが吐出するノズルとを有している。
According to another aspect of the present invention, there is provided an ink jet device, in which a conductive ink containing a conductive material and a conductive ink is stored, and an alternating current is passed through the conductive ink in the storage space. Then, it has an electrode for foaming the conductive ink and a nozzle for ejecting the conductive ink foamed by the application of an alternating current.

【0008】請求項2に記載されたインクジェット装置
は、請求項1記載のインクジェット装置において、前記
導電性材料の導電率が前記インクの導電率よりも高いこ
とを特徴としている。
An ink jet device according to a second aspect is the ink jet device according to the first aspect, wherein the conductivity of the conductive material is higher than the conductivity of the ink.

【0009】請求項3に記載されたインクジェット装置
は、請求項2記載のインクジェット装置において、前記
導電性材料が少なくともその表面に導電性を有し、その
導電率が、交番電流による表皮効果で前記導電性インク
を発泡させるだけの熱を発生させる導電率であることを
特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet device according to the second aspect, the conductive material has conductivity on at least the surface thereof, and the conductivity thereof is the skin effect due to an alternating current. It is characterized in that it has a conductivity that generates heat enough to foam the conductive ink.

【0010】請求項4に記載されたインクジェット装置
は、請求項3記載のインクジェット装置において、前記
導電性材料が前記ノズルよりも小さいことを特徴として
いる。
An ink jet device according to a fourth aspect is the ink jet device according to the third aspect, wherein the conductive material is smaller than the nozzle.

【0011】請求項5に記載されたインクジェット装置
は、請求項4記載のインクジェット装置において、前記
収納空間が、所定間隔をおいて対面する一対の基板と、
互いに所定間隔をおいて前記一対の基板の間に配置され
た複数個の区画部材とにより区画された一列に並ぶ複数
の収納空間から構成され、前記ノズルが、前記各収納空
間の各一端にそれぞれ開口して一列に並ぶ複数のノズル
から構成され、前記電極が、前記各収納空間毎に一方の
基板の内面にそれぞれ設けられた複数の第1の電極と、
他方の基板の内面に共通に設けられた第2の電極とによ
って構成された複数対の電極から構成され、さらに、前
記第1及び第2の電極の間に交番電流を加える交番電源
と、前記第1の電極にそれぞれ設けられた複数の切り換
え手段と、前記各収納空間に前記導電性インクを供給す
る供給手段とを有することを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet device according to the fourth aspect, the storage space has a pair of substrates facing each other at a predetermined interval.
It is composed of a plurality of storage spaces that are arranged in a line and are partitioned by a plurality of partition members that are arranged between the pair of substrates at a predetermined interval from each other, and the nozzle is provided at each one end of each of the storage spaces. A plurality of nozzles that are opened and arranged in a line, and the electrodes include a plurality of first electrodes that are provided on the inner surface of one substrate for each of the storage spaces,
An alternating power source configured to have a plurality of pairs of electrodes configured to include a second electrode commonly provided on the inner surface of the other substrate; and an alternating power source for applying an alternating current between the first and second electrodes; It is characterized in that it has a plurality of switching means respectively provided in the first electrode and a supply means for supplying the conductive ink to each of the storage spaces.

【0012】請求項6に記載されたインクジェット装置
は、請求項4記載のインクジェット装置において、前記
収納空間が、所定間隔をおいて対面する一対の基板と、
互いに所定間隔をおいて前記一対の基板の間に配置され
た複数個の区画部材とにより区画された一列に並ぶ複数
の収納空間から構成され、前記ノズルが、前記各収納空
間の各一端にそれぞれ開口して一列に並ぶ複数のノズル
から構成され、前記電極が、前記各収納空間毎にそれぞ
れ独立して設けられた複数対の電極から構成され、さら
に、前記各収納空間に対で設けられた電極の間に交番電
流を加える交番電源と、前記収納空間の電極毎に設けら
れた複数の切り換え手段と、前記各収納空間に前記導電
性インクを供給する供給手段とを有することを特徴とし
ている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the ink jet device according to the fourth aspect, wherein the storage space faces a pair of substrates which are opposed to each other at a predetermined interval.
It is composed of a plurality of storage spaces that are arranged in a line and are partitioned by a plurality of partition members that are arranged between the pair of substrates at a predetermined interval from each other, and the nozzle is provided at each one end of each of the storage spaces. It is composed of a plurality of nozzles that are opened and arranged in a line, and the electrodes are composed of a plurality of pairs of electrodes that are independently provided for each of the storage spaces, and further, are provided as a pair in each of the storage spaces. An alternating power source for applying an alternating current between the electrodes, a plurality of switching means provided for each electrode in the storage space, and a supply means for supplying the conductive ink to each storage space are characterized. .

【0013】請求項7に記載されたインクジェット装置
は、請求項4記載のインクジェット装置において、前記
電極が、互いに平行となるように所定間隔をおいて配置
された複数の長手形状の電極によって構成され、前記収
納空間が、前記電極と、前記電極を挟んで対面する一対
の絶縁部材とによって区画された一列に並ぶ複数の収納
空間から構成され、前記ノズルが、前記各収納空間の各
一端にそれぞれ開口して一列に並ぶ複数のノズルから構
成され、さらに、隣接する2個の前記電極に交番電流を
加える交番電源と、前記複数の電極から交番電流が加え
られる隣接する2個の電極を選択する切り換え手段と、
前記各収納空間に前記導電性インクを供給する供給手段
とを有することを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the ink jet device according to the fourth aspect, the electrodes are constituted by a plurality of longitudinal electrodes arranged at a predetermined interval so as to be parallel to each other. The accommodating space is composed of a plurality of accommodating spaces that are arranged in a line and are partitioned by the electrodes and a pair of insulating members that face each other with the electrodes interposed therebetween, and the nozzle is provided at each one end of each accommodating space. It is composed of a plurality of nozzles that are opened and arranged in a line, and further selects an alternating power source that applies an alternating current to two adjacent electrodes and two adjacent electrodes to which an alternating current is applied from the plurality of electrodes. Switching means,
It is characterized by having a supply means for supplying the conductive ink to each of the storage spaces.

【0014】請求項8に記載された導電性インクは、導
電性を有するインクと、前記インク中に分散され、前記
インクよりも高い導電性を有する導電性材料とを有する
ことを特徴としている。
The conductive ink according to claim 8 is characterized in that it has conductive ink and a conductive material dispersed in the ink and having higher conductivity than the ink.

【0015】請求項9に記載された導電性インクは、請
求項8記載の導電性インクにおいて、前記導電性材料の
導電率が前記インクの導電率よりも高いことを特徴とし
ている。
The conductive ink according to a ninth aspect is the conductive ink according to the eighth aspect, wherein the conductivity of the conductive material is higher than the conductivity of the ink.

【0016】請求項10に記載された導電性インクは、
前記導電性材料が少なくともその表面に導電性を有し、
その導電率が、交番電流による表皮効果で前記インクを
発泡させるだけの熱を発生させる導電率であることを特
徴としている。
The conductive ink according to claim 10 is
The conductive material has conductivity at least on its surface,
It is characterized in that the conductivity is a conductivity that generates heat enough to foam the ink by a skin effect due to an alternating current.

【0017】[0017]

【作用】上述した本発明の構成によれば、電極間に交番
電流を加え、収納空間内の導電性インクに通電する。交
番電流は、インクよりも導電率の高い導電性材料に流
れ、特に表皮効果によって導電性材料の表面に集中して
流れる。一対の電極に挟まれた収納空間内の導電性イン
クは多数の導電性材料を含んでおり、これら導電性材料
の表面積の合計は大きいので、従来よりも多くのエネル
ギを導電性インクに注入することができる。導電性材料
の表面で発生した熱はインクを加熱して発泡させ、圧力
の高まった導電性インクはノズルから吐出される。
According to the structure of the present invention described above, an alternating current is applied between the electrodes to energize the conductive ink in the storage space. The alternating current flows through the conductive material having a higher conductivity than that of the ink, and in particular, it flows concentratedly on the surface of the conductive material due to the skin effect. The conductive ink in the storage space sandwiched between the pair of electrodes contains a large number of conductive materials, and since the total surface area of these conductive materials is large, more energy is injected into the conductive ink than before. be able to. The heat generated on the surface of the conductive material heats the ink to foam it, and the conductive ink having the increased pressure is ejected from the nozzle.

【0018】[0018]

【実施例】図1〜図7を参照して第1実施例のインクジ
ェット装置1を説明する。絶縁性の第1基板2の上面に
は、複数本の細長い棒状の区画部材3が所定間隔で並べ
られている。各区画部材3の先端は幅広に形成されてお
り、その前端面は第1基板2の前端面に一致している。
これら区画部材3の上には第2基板4が設けられてい
る。所定間隔をおいて隣接する区画部材3,3と、前記
第1基板2と、この第2基板4の間には、導電性インク
20が収納される略角筒状の収納空間5が複数個構成さ
れている。また、これら各収納空間5の前端面には、内
部の導電性インク20を吐出する矩形のノズル6が開口
している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An ink jet device 1 of a first embodiment will be described with reference to FIGS. On the upper surface of the insulating first substrate 2, a plurality of elongated rod-shaped partitioning members 3 are arranged at predetermined intervals. The tip end of each partition member 3 is formed wide, and the front end face thereof coincides with the front end face of the first substrate 2.
A second substrate 4 is provided on these partition members 3. Between the partition members 3 and 3 which are adjacent to each other at a predetermined interval, the first substrate 2 and the second substrate 4, there are a plurality of substantially rectangular tube-shaped storage spaces 5 in which the conductive ink 20 is stored. It is configured. Further, a rectangular nozzle 6 for ejecting the conductive ink 20 inside is opened at the front end surface of each of the storage spaces 5.

【0019】各収納空間5内の第1基板2上には、それ
ぞれ電極7が設けられている。この電極7は、各収納空
間5ごとに設けられた帯状電極の一部である。各帯状電
極は、その先端部分が電極7として残され、他の部分は
絶縁皮膜8で被覆されている。
Electrodes 7 are provided on the first substrate 2 in the storage spaces 5, respectively. The electrode 7 is a part of a strip electrode provided for each storage space 5. The end portion of each strip electrode is left as the electrode 7, and the other portion is covered with the insulating film 8.

【0020】第2基板4の下面には一面に電極9が形成
されている。この電極9は、前記各電極7と対をなすも
ので、各電極7に対して共通に形成されている。この電
極9及び前記各電極7は、各種導電材料を用いた薄膜又
は厚膜からなり、印刷・メッキ等の簡単な手法で形成す
ることができる。
An electrode 9 is formed on one surface of the lower surface of the second substrate 4. The electrode 9 forms a pair with each of the electrodes 7 and is commonly formed for each of the electrodes 7. The electrodes 9 and the electrodes 7 are thin films or thick films made of various conductive materials, and can be formed by a simple method such as printing or plating.

【0021】図2に示すように、前記各電極7と前記電
極9の間には交番電源10が接続されている。各電極7
には切り換え手段11がそれぞれ設けられ、所望の収納
空間5内の電極の対7,9に電圧を加え、該電極間の導
電性インク20に通電できるようになっている。
As shown in FIG. 2, an alternating power source 10 is connected between each of the electrodes 7 and 9. Each electrode 7
Each of them is provided with a switching means 11 so that a voltage can be applied to the pair of electrodes 7 and 9 in a desired storage space 5 so that the conductive ink 20 between the electrodes can be energized.

【0022】本インクジェット装置1は導電性インク2
0の供給手段を有している。この供給手段は、例えば、
各収納空間5のノズル6とは反対側の開口端部に、イン
クの供給手段から導かれたインク供給管が接続される構
造でもよい。このような供給手段により、各収納空間5
には導電性インク20が常時満たされるようになってい
る。
The ink jet device 1 has a conductive ink 2
It has zero supply means. This supply means, for example,
The structure may be such that an ink supply pipe led from an ink supply means is connected to the opening end of each storage space 5 opposite to the nozzle 6. With such a supply means, each storage space 5
The conductive ink 20 is constantly filled therein.

【0023】前記導電性インク20は、例えば1×10
7 Ωcm以下の導電率を有するインク21を主体として
いる。このインク21には、インク21よりも導電性の
高い導電性材料22が含まれている。この導電性材料2
2は、例えばカーボン粒子、金属粒子、カーボンで被覆
された微小な粒子、表面に導電性を有するマイクロカプ
セル等、少なくともその表面に導電性を有する材料であ
ることが望ましい。導電性材料22は、例えば直径0.
01〜10μmの範囲の粒子状であると後述する表皮効
果による熱の発生によい結果が得られ、さらに前記ノズ
ル6を詰まらせない程度の大きさであることが望まし
い。
The conductive ink 20 is, for example, 1 × 10.
The ink 21 having a conductivity of 7 Ωcm or less is mainly used. The ink 21 contains a conductive material 22 having higher conductivity than the ink 21. This conductive material 2
The material 2 is preferably a material having conductivity at least on its surface, such as carbon particles, metal particles, fine particles coated with carbon, and microcapsules having conductivity on its surface. The conductive material 22 has, for example, a diameter of 0.
When the particle size is in the range of 01 to 10 μm, a good result can be obtained for heat generation due to the skin effect described later, and it is desirable that the size is such that the nozzle 6 is not clogged.

【0024】また、本実施例において導電性インク20
内で導電性材料22を通る交番電流は、導体である導電
性材料22の表層面に局限されて内部に入らず、導電性
材料22の表面だけを流れる。この現象を表皮効果と呼
ぶ。本実施例では、表皮効果によって電流が導電性材料
22の表面に集中し、導電性材料22の実効抵抗が増大
する。これによって導電性材料22の表面が発熱し、前
記インクにバブルを発生させる。このため、前記導電性
材料22の表面乃至表面近傍は、前記表皮効果を伴う通
電によってバブルを発生させるだけの熱を発生できるよ
うな抵抗を有していることが好ましい。
Further, in this embodiment, the conductive ink 20 is used.
The alternating current passing through the conductive material 22 inside is limited to the surface layer surface of the conductive material 22 which is a conductor and does not enter the inside, but flows only on the surface of the conductive material 22. This phenomenon is called the skin effect. In the present embodiment, the electric current concentrates on the surface of the conductive material 22 due to the skin effect, and the effective resistance of the conductive material 22 increases. As a result, the surface of the conductive material 22 generates heat and bubbles are generated in the ink. Therefore, it is preferable that the surface or the vicinity of the surface of the conductive material 22 has a resistance capable of generating heat enough to generate bubbles by energization with the skin effect.

【0025】このように、前記導電性材料22は、導電
性インク20の主成分であるインク21よりも高い導電
性を有することが好ましいと共に、少なくともその表面
がある一定の抵抗値を備えていることが好ましい。
As described above, the conductive material 22 preferably has higher conductivity than the ink 21 which is the main component of the conductive ink 20, and at least the surface thereof has a certain resistance value. It is preferable.

【0026】次に本実施例において前記交番電源10が
電極7,9間に与える交番電流について説明する。本実
施例及び請求項に記載した交番電流とは、電流値が変化
する直流電流以外の電流であって、前記表皮効果を示す
電流を広く示す用語である。従って、その波形として
は、正弦波形状の電流を含むのはもちろん、正負の片側
のみに現れる正弦波も含む。また、図3又は図4に示す
ような正負の両側に現れるパルス波も含む。さらに、正
又は負の片側のみに現れるパルス波も含む。また、パル
ス波の形状は図3のような規則的な矩形でなくてもよい
し、正弦波の波形に歪みがあってもかまわない。
Next, the alternating current applied between the electrodes 7 and 9 by the alternating power source 10 in this embodiment will be described. The alternating current described in the present embodiment and claims is a term that broadly refers to a current other than a direct current whose current value changes and which exhibits the skin effect. Therefore, the waveform includes not only a sinusoidal current but also a sinusoidal wave that appears only on one side of the positive and negative sides. It also includes pulse waves appearing on both positive and negative sides as shown in FIG. 3 or FIG. Furthermore, it also includes a pulse wave that appears only on one side, positive or negative. Further, the shape of the pulse wave does not have to be a regular rectangle as shown in FIG. 3, and the sine wave waveform may be distorted.

【0027】また、本実施例の交番電流は、正弦波又は
パルス波の周波数が高い程、前記表皮効果が顕著とな
り、電流が導電性材料22の表面に集中して実効抵抗が
増大し、熱が発生しやすくなるので好ましい。電極7,
9間に加える交番電流の周波数及び電流値、導電性イン
ク20内の導電性材料22の濃度、導電性材料22の導
電率乃至抵抗値等を適宜に設定することにより、導電性
インク20の発熱量を任意に制御することができる。
Further, in the alternating current of this embodiment, the skin effect becomes more remarkable as the frequency of the sine wave or the pulse wave is higher, and the current concentrates on the surface of the conductive material 22 to increase the effective resistance, thereby increasing the thermal resistance. Is more likely to occur, which is preferable. Electrode 7,
By appropriately setting the frequency and current value of the alternating current applied between 9 and 9, the concentration of the conductive material 22 in the conductive ink 20, the conductivity or the resistance value of the conductive material 22, and the like, the conductive ink 20 generates heat. The amount can be controlled arbitrarily.

【0028】抵抗発熱体に直接接触しているインクを加
熱してバブルを発生させる従来のインクジェット装置で
は、抵抗発熱体の面積のみが発熱面積であった。これと
異なり、本実施例のインクジェット装置1の発熱面は、
一対の電極7,9に挟まれた空間内の導電性インク20
が含む大量の導電性材料22の表面であり、これら導電
性材料22の表面積の合計は大きいので、従来よりも多
くのエネルギを注入することができる。従ってインクの
吐出力を増大させることが容易であり、前記ノズル6の
内径や配設ピッチを従来よりも小さくして印字の品位を
向上させることが容易である。
In the conventional ink jet device which generates ink bubbles by heating the ink which is in direct contact with the resistance heating element, only the area of the resistance heating element is the heating area. Unlike this, the heating surface of the inkjet device 1 of the present embodiment is
Conductive ink 20 in a space sandwiched by a pair of electrodes 7 and 9
Is the surface of a large amount of the conductive material 22 and the total surface area of these conductive materials 22 is large, so more energy can be injected than in the conventional case. Therefore, it is easy to increase the ink ejection force, and it is easy to improve the printing quality by making the inner diameter and the arrangement pitch of the nozzles 6 smaller than before.

【0029】以上の構成における作用について説明す
る。電極7,9間に、例えば図3又は図4に例示するパ
ルス波のような交番電流を加える。図5に示すように、
電流は導電性インク20の中を一様に流れるのではな
く、インク21よりも導電性の高い導電性材料22に集
まる。この時、表皮効果によって電流は導電性材料22
の表面に集中する。導電性材料22の表面には適当な電
気抵抗があるので、表皮効果によって表面に集中した電
流は熱を発生させる。一対の電極7,9に挟まれた空間
内の導電性インク20は多数の導電性材料22を含んで
おり、インク21と接触する導電性材料22の粒子の表
面積の合計は非常に大きい。このため、従来よりも多く
の電流を流してインク21に熱エネルギを集中して注入
することができる。
The operation of the above configuration will be described. An alternating current such as a pulse wave illustrated in FIG. 3 or 4 is applied between the electrodes 7 and 9. As shown in FIG.
The electric current does not flow uniformly in the conductive ink 20, but collects in the conductive material 22 having higher conductivity than the ink 21. At this time, due to the skin effect, the current flows through the conductive material 22.
Concentrate on the surface of. Since the surface of the conductive material 22 has an appropriate electric resistance, the electric current concentrated on the surface by the skin effect generates heat. The conductive ink 20 in the space sandwiched by the pair of electrodes 7 and 9 contains a large number of conductive materials 22, and the total surface area of the particles of the conductive material 22 that come into contact with the ink 21 is very large. Therefore, it is possible to flow a larger amount of electric current than in the conventional case and concentrate the heat energy into the ink 21 to inject it.

【0030】図6(a)に示すように、導電性材料22
の表面を電流が流れると、電流が出入りする導電性材料
22の表面の2箇所に特に熱が集中し、この部分に近接
したインクに小さなバブル23が生じる。同図(b)に
示すように発生したバブル23は大きくなり、同図
(c)に示すように2個のバブル23は合体して1個に
なる。同図(d),(e)に示すように通電が止まって
発熱がおさまると、バブル23は急速に小さくなる。
As shown in FIG. 6A, the conductive material 22
When a current flows through the surface of the conductive material 22, heat particularly concentrates at two places on the surface of the conductive material 22 where the current flows in and out, and small bubbles 23 are generated in the ink adjacent to this portion. The bubble 23 generated as shown in FIG. 7B becomes large, and the two bubbles 23 are merged into one as shown in FIG. As shown in (d) and (e) of the figure, when the power supply is stopped and the heat generation is subsided, the bubble 23 rapidly becomes smaller.

【0031】電極7,9間の導電性インク20中に図6
に例示した上記のような過程でバブルが生じると、図7
(a)〜(e)に示すように、収納空間5内の導電性イ
ンク20は圧力を受けて前方のノズル6から吐出され
る。図7中の分図記号(a)〜(e)は図6の分図記号
(a)〜(e)に対応している。
In the conductive ink 20 between the electrodes 7 and 9, FIG.
When a bubble is generated in the above process illustrated in FIG.
As shown in (a) to (e), the conductive ink 20 in the storage space 5 receives pressure and is ejected from the front nozzle 6. The graphical symbols (a) to (e) in FIG. 7 correspond to the graphical symbols (a) to (e) in FIG.

【0032】図1に示す本インクジェット装置1におい
て、図2の回路における切り換え手段11を適宜に切り
換えて所望のノズル6から所望のタイミングでインクを
吐出させる。各ノズル6の前方にあって所定の方向に搬
送されている印刷紙には、吐出されたインクがドット状
に付着する。印刷紙には所望の画像が印刷される。
In the present ink jet device 1 shown in FIG. 1, the switching means 11 in the circuit of FIG. 2 is appropriately switched to eject ink from a desired nozzle 6 at a desired timing. The ejected ink adheres to the printing paper in front of each nozzle 6 in a predetermined direction in a dot shape. A desired image is printed on the printing paper.

【0033】図8は第2実施例のインクジェット装置3
1を示す一部切り欠き斜視図である。第1実施例と対応
する部分には図1と同一の符号を付してその説明を省略
する。収納空間5内の第1基板2上には、所定間隔をお
いて電極32,33が対向して設けられている。電極3
3は帯状に形成され、その上に一部を露出させて絶縁膜
34が被着され、その絶縁膜34の上に電極33が帯状
に形成される。両電極32,33は、ノズル6とは反対
側の第1基板2の端部で駆動回路に接続される。第2基
板4の内面には電極はない。図10は、図8に示す実施
例の駆動回路を示す図であり、各収納空間5の電極対3
2,33を個別に交番電流で駆動することができる。本
実施例によっても前記第1実施例と略同様の効果が得ら
れる。
FIG. 8 shows an ink jet device 3 of the second embodiment.
It is a partially notched perspective view showing 1. The parts corresponding to those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those in FIG. 1 and their description is omitted. Electrodes 32 and 33 are provided on the first substrate 2 in the storage space 5 so as to face each other at a predetermined interval. Electrode 3
3 is formed in a band shape, an insulating film 34 is partially exposed on the insulating film 34, and the electrode 33 is formed in a band shape on the insulating film 34. Both electrodes 32 and 33 are connected to a drive circuit at the end of the first substrate 2 opposite to the nozzle 6. There is no electrode on the inner surface of the second substrate 4. FIG. 10 is a diagram showing the drive circuit of the embodiment shown in FIG. 8, in which the electrode pairs 3 in each storage space 5 are arranged.
2, 33 can be driven individually with an alternating current. According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【0034】図9は第3実施例のインクジェット装置4
1を示す一部切り欠き斜視図である。絶縁部材である基
板42の上には帯状の電極43が所定間隔をおいて並べ
られている。隣接する一対の電極43,43が組を構成
し、それぞれ交番電源10に接続されている。電極の対
43,43ごとに切り換え手段11が設けられ、各電極
の対43,43には所望のタイミングで選択的に交番電
流が与えられる。
FIG. 9 shows an ink jet device 4 of the third embodiment.
It is a partially notched perspective view showing 1. On the substrate 42 which is an insulating member, strip electrodes 43 are arranged at a predetermined interval. A pair of adjacent electrodes 43, 43 constitutes a set, and each is connected to the alternating power source 10. The switching means 11 is provided for each electrode pair 43, 43, and an alternating current is selectively applied to each electrode pair 43, 43 at a desired timing.

【0035】前記基板42上の電極43は絶縁部材であ
る皮膜44によって覆われている。対になった隣接する
2本の電極43,43と、基板42と、皮膜44とによ
って、導電性インク20の収納空間45が構成されてい
る。収納空間45の前端面は開放され、導電性インク2
0が吐出するノズル46となっている。収納空間45に
導電性インク20を供給する手段は第1実施例と同一で
よい。
The electrode 43 on the substrate 42 is covered with a film 44 which is an insulating member. A pair of adjacent two electrodes 43, 43, the substrate 42, and the coating 44 form a storage space 45 for the conductive ink 20. The front end face of the storage space 45 is opened, and the conductive ink 2
The nozzle 46 that discharges 0 is used. The means for supplying the conductive ink 20 to the storage space 45 may be the same as in the first embodiment.

【0036】ノズル46の前方には、プラテンローラ4
7が設けられている。プラテンローラ47の回転に伴っ
て印刷紙48が搬送され、これに同期してインクジェッ
ト装置41が駆動される。切り換え手段11が適宜に切
り換えられ、所望のノズル46から所望のタイミングで
インクが吐出される。前記印刷紙48には吐出されたイ
ンクがドット状に付着し、所望の画像が印刷される。
In front of the nozzle 46, the platen roller 4
7 are provided. The printing paper 48 is conveyed in accordance with the rotation of the platen roller 47, and the inkjet device 41 is driven in synchronization with this. The switching means 11 is appropriately switched, and ink is ejected from a desired nozzle 46 at a desired timing. The ejected ink adheres to the printing paper 48 in a dot shape, and a desired image is printed.

【0037】第2及び第3実施例における電極間の通
電、表皮効果による発熱、バブルの発生、インクの吐出
等の各作用は、第1実施例の場合と同様である。第2及
び第3実施例の場合は、各ノズル6,46に対応する電
極対32,33及び43,43が、それぞれ電気的に分
割されているので、ある電極対の間に流れた駆動のため
の電流が、これに隣接する電極対に影響を与える可能性
が小さい。第1実施例のように電極対の一方の電極9が
各対間で共通の電極となっていると、製造が容易にな
る。また、図9に示した第3実施例においては、隣接す
る電極43,43の間隔とノズル46の開口幅が一致し
ていたが、隣接する電極43,43の先端の間隔を狭く
するか、電極43の高さを小さくする等してノズルの開
口をより小さくしてもよい。
The operations such as energization between the electrodes in the second and third embodiments, heat generation due to the skin effect, bubble generation, and ink ejection are the same as those in the first embodiment. In the case of the second and third embodiments, the electrode pairs 32, 33 and 43, 43 corresponding to the respective nozzles 6, 46 are electrically divided, so that the driving force flowing between certain electrode pairs can be eliminated. Current is less likely to affect the electrode pairs adjacent to it. If the one electrode 9 of the electrode pair is a common electrode between the pairs as in the first embodiment, the manufacture becomes easy. Further, in the third embodiment shown in FIG. 9, the distance between the adjacent electrodes 43, 43 and the opening width of the nozzle 46 are the same. However, the distance between the tips of the adjacent electrodes 43, 43 may be reduced. The opening of the nozzle may be made smaller by reducing the height of the electrode 43.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明のインクジェット装置と導電性イ
ンクによれば、導電性材料を含む導電性インクに交番電
流を与え、表皮効果によって交番電流を導電性材料の表
面に集めて熱を集中して発生させ、エネルギ密度を高め
てインクを高い圧力で吐出できるようにしてある。従っ
て、ノズルの内径や配設ピッチを小さくすることがで
き、高精細な印字を行うことができる。
According to the ink jet device and the conductive ink of the present invention, an alternating current is applied to the conductive ink containing the conductive material, and the skin current effect collects the alternating current on the surface of the conductive material to concentrate heat. The ink is ejected at a high pressure by increasing the energy density. Therefore, the inner diameter of the nozzle and the arrangement pitch can be reduced, and high-definition printing can be performed.

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

【図1】第1実施例の一部切り欠き斜視図である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a first embodiment.

【図2】第1実施例の駆動回路図である。FIG. 2 is a drive circuit diagram of the first embodiment.

【図3】第1実施例における交番電流の一例を示す波形
図である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing an example of an alternating current in the first embodiment.

【図4】第1実施例における交番電流の一例を示す波形
図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of an alternating current in the first embodiment.

【図5】第1実施例における交番電流の通電状態を示す
概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an energized state of an alternating current in the first embodiment.

【図6】第1実施例において導電性インクにバブルが発
生する状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which bubbles are generated in the conductive ink in the first embodiment.

【図7】第1実施例において導電性インクにバブルが発
生し、インクが吐出される状態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a state in which bubbles are generated in the conductive ink and the ink is ejected in the first embodiment.

【図8】第2実施例の一部切り欠き斜視図である。FIG. 8 is a partially cutaway perspective view of the second embodiment.

【図9】第3実施例の一部切り欠き斜視図である。FIG. 9 is a partially cutaway perspective view of a third embodiment.

【図10】第2実施例の駆動回路図である。FIG. 10 is a drive circuit diagram of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,31,41 インックジェット装置 5,45 収納空間 6,46 ノズル 7,9,32,33,43 電極 20 導電性インク 22 導電性材料 1, 31, 41 Ink jet device 5,45 Storage space 6,46 Nozzle 7, 9, 32, 33, 43 Electrode 20 Conductive ink 22 Conductive material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41M 5/00 E C09D 11/00 PSZ B41J 3/04 102 Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B41M 5/00 E C09D 11/00 PSZ B41J 3/04 102 Z

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導電性材料と導電性を有するインクとを
含む導電性インクが収容される収納空間と、前記収納空
間内の導電性インクに交番電流を通電して前記導電性イ
ンクを発泡させる電極と、交番電流の通電によって発泡
した前記導電性インクが吐出するノズルとを有するイン
クジェット装置。
1. A storage space in which a conductive ink containing a conductive material and an ink having conductivity is stored, and an alternating current is passed through the conductive ink in the storage space to foam the conductive ink. An inkjet device having an electrode and a nozzle for ejecting the conductive ink foamed by applying an alternating current.
【請求項2】 前記導電性材料の導電率が前記インクの
導電率よりも高い請求項1記載のインクジェット装置。
2. The ink jet device according to claim 1, wherein the conductivity of the conductive material is higher than the conductivity of the ink.
【請求項3】 前記導電性材料が少なくともその表面に
導電性を有し、その導電率が、交番電流による表皮効果
で前記導電性インクを発泡させるだけの熱を発生させる
導電率である請求項2記載のインクジェット装置。
3. The conductive material has conductivity at least on its surface, and the conductivity thereof is a conductivity for generating heat enough to foam the conductive ink due to a skin effect due to an alternating current. 2. The inkjet device according to 2.
【請求項4】 前記導電性材料が前記ノズルよりも小さ
い請求項3記載のインクジェット装置。
4. The inkjet device according to claim 3, wherein the conductive material is smaller than the nozzle.
【請求項5】 請求項4記載のインクジェット装置にお
いて、 前記収納空間が、所定間隔をおいて対面する一対の基板
と、互いに所定間隔をおいて前記一対の基板の間に配置
された複数個の区画部材とにより区画された一列に並ぶ
複数の収納空間から構成され、 前記ノズルが、前記各収納空間の各一端にそれぞれ開口
して一列に並ぶ複数のノズルから構成され、 前記電極が、前記各収納空間毎に一方の基板の内面にそ
れぞれ設けられた複数の第1の電極と、他方の基板の内
面に共通に設けられた第2の電極とによって構成された
複数対の電極から構成され、 さらに、前記第1及び第2の電極の間に交番電流を加え
る交番電源と、前記第1の電極にそれぞれ設けられた複
数の切り換え手段と、前記各収納空間に前記導電性イン
クを供給する供給手段とを有するインクジェット装置。
5. The inkjet apparatus according to claim 4, wherein the storage space includes a pair of substrates facing each other at a predetermined interval, and a plurality of substrates arranged at a predetermined interval between the pair of substrates. It is configured by a plurality of storage spaces that are arranged in a line partitioned by a partition member, the nozzle is configured by a plurality of nozzles that are opened in one end of each of the storage spaces and arranged in a line, and the electrodes are A plurality of pairs of electrodes configured by a plurality of first electrodes provided on the inner surface of one substrate for each storage space and a second electrode commonly provided on the inner surface of the other substrate, Further, an alternating power source for applying an alternating current between the first and second electrodes, a plurality of switching means provided in the first electrode, and a supply device for supplying the conductive ink to each of the storage spaces. Ink jet apparatus and means.
【請求項6】 請求項4記載のインクジェット装置にお
いて、 前記収納空間が、所定間隔をおいて対面する一対の基板
と、互いに所定間隔をおいて前記一対の基板の間に配置
された複数個の区画部材とにより区画された一列に並ぶ
複数の収納空間から構成され、 前記ノズルが、前記各収納空間の各一端にそれぞれ開口
して一列に並ぶ複数のノズルから構成され、 前記電極が、前記各収納空間毎にそれぞれ独立して設け
られた複数対の電極から構成され、 さらに、前記各収納空間に対で設けられた電極の間に交
番電流を加える交番電源と、前記収納空間の電極毎に設
けられた複数の切り換え手段と、前記各収納空間に前記
導電性インクを供給する供給手段とを有するインクジェ
ット装置。
6. The inkjet apparatus according to claim 4, wherein the storage space includes a pair of substrates facing each other at a predetermined interval and a plurality of substrates arranged at a predetermined interval between the pair of substrates. It is configured by a plurality of storage spaces that are arranged in a line partitioned by a partition member, the nozzle is configured by a plurality of nozzles that are opened in one end of each of the storage spaces and arranged in a line, and the electrodes are It is composed of a plurality of pairs of electrodes provided independently for each storage space, and further, an alternating power source for applying an alternating current between the electrodes provided in pairs in each storage space, and each electrode of the storage space. An inkjet device having a plurality of switching means provided and a supply means for supplying the conductive ink to each of the storage spaces.
【請求項7】 請求項4記載のインクジェット装置にお
いて、 前記電極が、互いに平行となるように所定間隔をおいて
配置された複数の長手形状の電極によって構成され、 前記収納空間が、前記電極と、前記電極を挟んで対面す
る一対の絶縁部材とによって区画された一列に並ぶ複数
の収納空間から構成され、 前記ノズルが、前記各収納空間の各一端にそれぞれ開口
して一列に並ぶ複数のノズルから構成され、 さらに、隣接する2個の前記電極に交番電流を加える交
番電源と、前記複数の電極から交番電流が加えられる隣
接する2個の電極を選択する切り換え手段と、前記各収
納空間に前記導電性インクを供給する供給手段とを有す
るインクジェット装置。
7. The ink jet device according to claim 4, wherein the electrodes are composed of a plurality of longitudinal electrodes arranged at a predetermined interval so as to be parallel to each other, and the storage space includes the electrodes. A plurality of storage spaces that are arranged in a row and that are partitioned by a pair of insulating members that face each other with the electrode interposed therebetween, and the nozzles that are opened in one end of each of the storage spaces and that are arranged in a row. Further, an alternating power source for applying an alternating current to the two adjacent electrodes, a switching means for selecting the adjacent two electrodes to which the alternating current is applied from the plurality of electrodes, and An inkjet device comprising: a supply unit that supplies the conductive ink.
【請求項8】 導電性を有するインクと、前記インク中
に分散され、前記インクよりも高い導電性を有する導電
性材料とを有する導電性インク。
8. A conductive ink comprising a conductive ink and a conductive material dispersed in the ink and having a higher conductivity than the ink.
【請求項9】 前記導電性材料の導電率が前記インクの
導電率よりも高い請求項8記載の導電性インク。
9. The conductive ink according to claim 8, wherein the conductivity of the conductive material is higher than the conductivity of the ink.
【請求項10】 前記導電性材料が少なくともその表面
に導電性を有し、その導電率が、交番電流による表皮効
果で前記インクを発泡させるだけの熱を発生させる導電
率である請求項9記載の導電性インク。
10. The conductive material has conductivity at least on its surface, and the conductivity thereof is a conductivity for generating heat enough to foam the ink by a skin effect by an alternating current. Conductive ink.
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