JPH0255142A - インクジェット記録装置 - 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】 五地分災 本発明は、各種記録装置、より詳細には、インクジェッ
ト記録装置のヘッド部に関する。

従来技術 従来、放ｔｉｉｑｔ象を利用してインクを吐出させるイ
ンクジェット記録装置は種々提案されており、例えば、
米国特許第３，１７９，０４２号明細書に記載されてい
るインクジェット記録装置は、インクを予備加熱するた
めのヒーターを有し、かつ、インクを通電破壊するため
の電極を吐出オリフィス近傍にもっており、前記ヒータ
ーによってインクを加熱してインクを一定の特性となる
ように余熱しておき、さらに流路を通じてヘッドにイン
クが送られ、ここで、対向する電極に通電することで電
極間にあるインクをイオン化、気化等して、急激な力を
発生し、これによって、インクを噴射させるものである
。しかし、このものは、プリヒート部を設けるなど付加
装置を必要とし、電力ｆ１′１費も大きく、かつ、高圧
スイッチング回路も要する等、コストが高くなり、特に
、マルチ化は難しく、また、電極破壊を生じる等、耐久
性にも問題がある等の欠点がある。

また、特開昭５８−３６４６２号公報に記載されたイン
クジェット記録装置は、容器内のインクと接触している
第１電極とノズルの外側に配置された第２電極との間に
パルス電圧を加えてメニスカスを励振するとともにノズ
ル内のインクに電流を生じさせ、これにより複数のイン
ク粒子からなる噴霧を放出させることによってドツトの
印刷を行うようにしたものであるが、これも放電現象を
利用するものであり、導電性インクを介して放電を生じ
させるため、電圧パルスが３０００Ｖと高く、コスト面
１こ欠点がある。

目的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、放電現象による爆発エネルギーを利用して小さい
液滴をオリフィスから吐出して、印字記録するインクジ
ェット記録装置において、放４１ｆのための記録電圧を
低減化することを目的としてなされたものである。

望−一」文 本発明は、上記目的を達成するために、液体を吐するた
めの吐出口と、該吐出口に連通しかつ面積の異なる部分
を有する液室と、該液室内に設けられた一対の電極と、
該一対の電極間に前記液室内の液体に気泡を発生せしめ
た後放電により該気泡の体積を変化させるように電圧を
印加する電圧印加手段とを有することを特徴としたもの
である。

以下、本発明の実施例に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を説明するための一部破断
斜視図で、図中、１は記録電極、２は共通電極、３は上
板、４は下板、５はインク噴射口、６はインク供給口、
７は隔壁、８は記録信号、９は液室であり、隔壁７に仕
切られた液室９はインク供給口６に連通してヘッドを構
成している。各液室９は、記録電極１．共通電極２、及
び、１つの噴射口５を有し、インク噴射口５は各電極の
延長上に配設されており、記録電極１には、印字情報に
応じた電圧（Ｖｐ）が印加される。

第２図は、本発明の動作原理を説明するための要部断面
図、第３図は、記録電極１と共通電極２との間に印加す
る電圧の波形、及び、これら電極間に流れる電流の波形
を示す図で、電極１，２１ｊｌに電圧が印加されない停
止状態の時は、液室９内は、第２図（ａ）の状態にある
。ここで、電極１゜２間に、第３図（、）の■に示す電
圧Ｖ　Ｐ　ｘが印加されると、導電性インク自身がもつ
抵抗Ｒによって、Ｗ　＝　Ｖ　ｐ　ｔ　”　／　Ｒのジ
ュール熱を発生する。

しかし、この時、液室９の流路容積が微小なため、電圧
の印加と同時にインクは沸騰し、気泡１０が発生する（
第２図（ｂ））、その時の電流波形は第３図（ａ）の＠
に示すように、気泡の成長とともに、電流値が低下し、
気泡が流路を閉塞するとオフ状態になる。よって、電圧
の印加時間ｔ１と電流が流れでる時間ｔ１′との関係は
、−射的には、１１）１□′となる。

ここで、電極１，２間に第３図（ｂ）の■に示す電圧Ｖ
Ｐ２が印加されると、気泡１０を挾んだ両インク間に大
きな電場が発生し、これが、破壊電圧に達すると放電現
象が生じ、前述のごとくして発生した気泡１ｏは爆発し
、そのエネルギーで液滴１１が噴射口から飛ばされる（
第２図（Ｃ））。

この場合、第３図（ｂ）の＠電流波形から明らかなよう
に、放電現象は、Ｌ１２の間生じているが、電圧ＶＰｚ
の印加時間ｔ、に対してｔ、＞ｔ、’であると、再び第
２図（ｂ）の過程になり、ｔ２を大きくとれば、１つの
噴射サイクルが何度でも得られ、画素径が変調でき、中
間調が容易に可能である。なお、以上には、Ｖｐ工１Ｖ
Ｐ２を個別に示したが、Ｖ　Ｐ　ｘ　”　Ｖ　Ｐ　２か
つし１．ｔ２を１つのパルスとしても可能である。

第４図及び第５図は、それぞれ本発明の他の実施例を説
明するための要部断面図で、第４図に示した実施例は、
電極１，２を挾む流路部に突起１２を設けて狭路部１３
を設け、この狭路部１３において電流密度を高め、該狭
路部１３において気泡を発生させるようにし、もって、
第２図（ｂ）の過程における気泡発生の効率を向上させ
るようにしたものである。なお、狭路部１３は、高さ方
向、或いは１幅方向、或いは、両者を組合せる等して任
意に形成することができる６また、第５図に示した実施
例は、２つの電極１，２に対して直角方向にインクが噴
射するように噴射口１４を設け、噴射時における液体抵
抗の低減を図ったものである。

効　　　果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、放電
箇所を電極部に設けないため、・電極の損傷が生ぜず、
耐久性が向上する。

・気泡間に電圧を印加することで、高電界強度が得られ
る。

・気泡がジュール熱で発生するため、記録電圧が低減す
る。

などの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用されるインクジェット記録装置
の一部を切り欠いた要部斜視図、第２図は１本発明の動
作原理を説明するための図、第３図は、電極間に印加す
る電圧波形、及び、電極間に流れる電流波形を示す図、
第４図及び第５図は、それぞれ本発明の詳細な説明する
ための要部断面図である。 １・・第１電１４（独立型＋ｌＦＡ、）、２・・・第２
電極（共通電極）、３・・上板、４・・・下板、５・・
・インク噴射口、６・・・インク供給口、７・・・隔壁
、８・・・記録信号、９・・液室、１０・・・気泡、１
１・・・液滴、１２・・・突起、］３・・狭路部、１４
・・・噴射口。 第 ■ 」組− ＠ 一口− 一部 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、液体を吐するための吐出口と、該吐出口に連通しか
   つ断面積の異なる部分を有する液室と、該液室内に設け
   られた一対の電極と、該一対の電極間に前記液室内の液
   体に気泡を発生せしめた後放電により該気泡の体積を変
   化させるように電圧を印加する電圧印加手段とを有する
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。