JPS63222860A - インクジエツトヘツド及び駆動方法 - Google Patents

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。

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ヘッド及びその駆動方法に関す
るものである。

（従来技術） 従来、微小孔よりインクを噴射し、紙等の記録媒体上に
付着させ記録を行うインクジェット方式として、オンデ
マンド型インクジェットヘッドやバブル方式のインクジ
ェットヘッドが知られている。

オンデマンド型インクジェットヘッドは構造が単純なた
め、小型で安価であり、また騒音が小さく普通紙が使用
できるという特徴がある。

またバブル方式のインクジェットヘッドは第３図に示す
ように、発熱体１２を発熱させてバブル１ｏを形成し、
その時生ずる圧力でインク滴１１を噴射するとい、うこ
とを原理としており、そのため多数のノズルを集積化し
たライン型インクジェットヘッドを容易に作成でき、従
ってオンデマンド型インクジェットヘッドと較べ、高速
記録が可能であるという特徴をもっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のインクジェットヘッドはそれぞれ
問題点を持っていた。

オンデマンド型シンクジェットヘッドでは圧電体に電圧
を印加し、圧電体を変動させ、この変形によりインク滴
を噴射させて記録を行うが、圧電体の変形が小さいため
、インク滴を噴射するためには、ノズルピッチと較べは
るかに大きな圧電体及びインク室を必要とする。このた
め、Ａ４判等に相当する大きさのライン型インクジェッ
トヘッドを作成することはできず、せいぜい１２ノズル
程度を集積したいわゆるシリアル型のインクジェットヘ
ッドしか作成できない。そのため記録に要する時間が長
くなるという問題がある。

またバブル方式のインクジェットヘッドは発熱体からの
熱によりインクが気化し、その時の体積膨張を利用して
インク滴を発生させるため、ノズルを集積化することが
比較的容易であり、従って記録に要する時間が短かくて
済む利点がある。しかし、発熱体の抵抗値にバラツキが
あると各ノズルからのインク滴の発生条件が異なること
及び発熱体が劣化しやすく、インクジェットヘッドの寿
命が比較的短いという問題がある。またいずれの方式と
もインクが乾燥することでノズルの目詰りが発生し易い
という問題点もある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、微小間隔をおいて向い合わせにされた導電体
対が形成された基板と、該導電体対上の対向する位置所
定の間隔をおいて配置される微小孔を有する薄板とを備
えたインクジェットヘッドにあって、前記ヘッドを加熱
する手段を付加したことを特徴とするインクジェットヘ
ッドおよび微小空間部に室温では固体であるが、加熱に
より溶融し導電性を示すインクを充填し、記録時に前記
加熱手段により該インクを溶融し、微小間隔をおいて向
い合わせに配置された導電対間に電圧を印加して、該イ
ンクを微小孔から噴出させることを特徴とするインクジ
ェットヘッド駆動方法である。

（作用） 本発明のインクジェットヘッドでは、加熱により微小空
間部に充填されているインクを溶融し、微小間隔を持っ
て対向している導電体間に電圧を印加することで、該微
小間隔部に存在する溶融した導電性インク中に電流が流
れ、ジュール熱が発生し、該インクが気化するか、ある
いは該導電性インクが電気化学的に電気分解され、酸素
、水素あるいは他のガスが発生して、この時の液体と気
体間の体積差によって圧力が生じ、薄板に形成された微
小孔あるいは詳細なスリットからインク滴が飛しようす
る。従って本発明のインクジェットヘッドにはバブル方
式のインクジェットヘッドと同様にノズルの集積化が容
易であるという利点と、バブル方式のインクジェットで
用いられている発熱体を本発明では用いる必要がないた
め、構造が簡単で製造コストが安く、かつバブル方式の
インクジェットで問題となる発熱体の劣化も当然生じな
いという利点がある。さらに本発明では室温で固定であ
るインクを用いるため、従来のインクジェットヘッドで
問題となっているインクの乾燥によるノズルの目詰りが
ないという利点もある。

（実施例） 以下に図面に示す実施例によって本発明を説明する。第
１図は本発明の一実施例を示す模式図である。インクジ
ェットヘッドは基板１上に加熱手段である抵抗体２及び
絶縁体３が形成され、さらに微小間隔４を持って対向し
ている、対になった導電体５及び微小孔６を有する薄板
７及びスペーサ８より構成されている。

ここで基板ｌはガラス、アルミナ等の絶縁体、あるいは
金属板等の導電体の表面を絶縁体でコートしたものを用
いることができる。加熱手段である抵抗体２はニッケル
ークロム金属等通常使用される抵抗体を用いることがで
き、これらを基板１に貼り合わせるか、印刷法で塗布し
焼結するか、あるいは蒸着、スパッタ等で形成される。

さらに絶縁体３はタンタルやシリコンの酸化物をスパッ
タ法で形成することができる。微小間隔４の大きさは微
小孔６の孔径とともに、微小孔よりとび出すインク滴の
大きさを制限するもので、所望するインク滴径及びイン
クの導電率によって適宜法められる。また導電体５は導
電率が大きければ何でも良いが、固体インクの種類によ
っては化学的に安定な導電体が望しく、白金、酸化ルテ
ニウムが望しい。ここで白金あるいは酸化ルテニウムか
らなる導電体は通常の蒸着、スパッタあるいは印刷法に
よって形成できるが、高密度に集積する場合には蒸着、
スパッタにより形成することが望ましい。

第２図はインクジェット記録方法の一実施例を示すもの
で、抵抗体２に通電し、固体インク９を溶融した後、導
電体対５に電圧を印加したことにより、溶融したインク
９より発生した気体１０及びその結果上じたインク滴１
１を示している。以上述べてきた様°に、本発明のイン
クジェットヘッドでは従来、インク滴発生のため用いら
れた発熱体が不必要となり、その結果、低コストで高信
頼性のインクジェットヘッドを提供できるものであり、
かつ室温で固体のインクを用いることでインク乾燥によ
り発生するノズル目詰りのないインクジェット駆動方法
を提供できる。

（発明の効果） 本発明のインクジェットヘッド及びインクジェット駆動
方法では、室温で固体であるが、加熱により溶融し導電
性を示すインクに直接通電してインク滴を形成するため
、従来信頼性の面で問題のあった発熱体が不必要となり
、かつインク乾燥による目詰りの発生しない、低コスト
で製造できかつ高信頼性のインクジェットヘッド及びそ
の駆動方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例を示す模式図、第３
図はバブル方式のインクジェットヘッドの断面図である
。図中１は基板、２は抵抗体、５は導電体対、６は微小
孔、９はインク、１１はインク滴、代理人弁理士内原　
晋、、％５／ 第１図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）微小間隔をおいて向い合わせにされた導電体対が
   形成された基板と、該導電体対上の対向する位置に所定
   の間隔をおいて配置される微小孔を有する薄板とを備え
   たインクジェットヘッドであって、前記ヘッドを加熱す
   る手段を付加したことを特徴とするインクジェットヘッ
   ド。
2. （２）微小空間部に室温では固体であるが、加熱により
   溶融し導電性を示すインクを充填し、記録時に前記加熱
   手段により該インクを溶融し、微小間隔をおいて向い合
   わせに配置された導電対間に電圧を印加して、該インク
   を微小孔から噴出させることを特徴とするインクジェッ
   トヘッド駆動方法。