JPH0356664B2 - - Google Patents
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- JPH0356664B2 JPH0356664B2 JP23982384A JP23982384A JPH0356664B2 JP H0356664 B2 JPH0356664 B2 JP H0356664B2 JP 23982384 A JP23982384 A JP 23982384A JP 23982384 A JP23982384 A JP 23982384A JP H0356664 B2 JPH0356664 B2 JP H0356664B2
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- ink
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- electrodes
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
- B41J2/065—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field involving the preliminary making of ink protuberances
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/02—Air-assisted ejection
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、静電力を利用してインク液を吐出さ
せ、文字、図形等の画像を被記録体に描出するイ
ンクジエツト記録ヘツドに関するものである。 従来の技術 本出願人は先に特開昭57−120452号として示さ
れているように空気流と静電力を用いたインクジ
エツト記録ヘツドを提供した。このインク液の吐
出原理について説明すると、第2図に示すように
ボデイ部材113に取付けられた絶縁性の空気ノ
ズル板102には空気吐出口101が穿孔されて
おり、空気ノズル板102と略平行して絶縁性の
インクノズル板103が配置されており、かつ前
記インクノズル板103には空気吐出口101に
対向してインク吐出口104が穿孔されている。
空気供給路108には、空気供給源120より空
気流が流入し、環状構造の空気室109において
均一化され、前記空気ノズル板102とインクノ
ズル板103とにより生じる空気層107の周辺
より流入し、空気吐出口101より流出してい
る。 一方、インク吐出口104に隣接したインク室
110はインク溜り111とインク供給路106
を介して連通しており、前記インク溜り111内
のインクは、空気供給源120よりの空気によつ
て一定圧力が印加されている。この一定圧力は場
合によつて圧力調整機械121により調整され
る。これは、インクジエツト記録ヘツドの非駆動
時に、インク吐出口104の近傍の空気圧力とイ
ンク吐出口104あるいはインク室110のイン
ク圧力がほぼ等しくインク吐出口104内のイン
クのメニスカスが静止して保たれるように調整す
るためである。信号源105は、空気吐出口10
1の表面周辺に設けられた電極112とインク吐
出口104の裏面周辺に設けられた電極115に
接続されており、電極112と電極115の間に
電位差を生じさせる。この電位差による静電力に
よつて、インク吐出口104に生じるインク液の
メニスカスが空気吐出口101の方向に引き伸ば
される。さらに、空気吐出口101からは空気層
107を介して一定の空気流が流出しているの
で、前記メニスカスは一定長さ以上引き伸ばされ
ると、空気流により加速され、空気吐出口101
より飛翔する。 この様な構成のインクジエツト記録ヘツドの記
録速度を速くするためには、特開昭58−220758号
に示されているように空気吐出口101及びイン
ク吐出口104を複数個並べたマルチ構造とすれ
ばよい。このマルチ構造を有するヘツドにおいて
も前記単一ノズルヘツドと同一原理によりインク
吐出させる。 発明が解決しようとする問題点 インク吐出口104がマルチヘツド構造の場
合、インク吐出口104を複数個有するインク室
110内に、個々のインク吐出口104近傍に配
列された電極115とインク室110外部に設け
られた電極112との間に電位差を生じさせ、そ
の静電力により吐出させる。この場合、総てのイ
ンク吐出口104から同時にインク吐出を行なわ
せる事は希であり、従つてインク室110内の複
数個の電極115は同時に同一電位差を電極11
2との間に加える事は希であり、電極115中の
個々の電極にランダムに加えられる。つまり電極
115中の個々の電極に着目すると、一部の電極
115は電極112との間にインク吐出可能な電
位差が加わり、一方他の電極115はインク吐出
不可能な電位差を保つている事になる。この様な
場合、電極115中の個々の電極115には、電
位差が生じており、この電位差は数百Vに達する
事がある。この様に高電圧が個々の電極115間
に生じた場合、電極115間にインクを通して電
流が流れる事となり、電極115間に電気化学的
反応を生じ、電極自身の寿命の短縮を生じさせて
いる。 そこで、本発明は、前記マルチ構造を有するヘ
ツドにおける電極間の電気化学的反応を防止して
高寿命化を図ることができるようにしたインクジ
エツト記録ヘツドを提供しようとするものであ
る。 問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するための本発明の技術的な
手段は、インク室と、このインク室に連通する複
数個のインク吐出口と、前記インク室の外部に設
けられ、各インク吐出口に対応する複数個の空気
吐出口と、インク室内で各インク吐出口の周辺部
にそれぞれ設けられた複数個の第1の電極と、こ
れら第1の電極と対向してインク室内に設けられ
た第2の電極と、前記空気吐出口の周辺部に設け
られた第3の電極と、前記第1及び第3の電極間
に電位差を生じさせ、第1及び第2の電極間に電
位差を生じさせる手段とを備えたものである。 作 用 本発明は上記の構成により、第1及び第3の電
極間に電位差を生じさせる。この電位差による静
電力によつて、インク吐出口に生じるインクのメ
ニスカスを空気吐出口の方向に引伸ばす。この
間、空気吐出口からは空気流が流出しているの
で、前記メニスカスが一定長さ以上伸ばされる
と、空気流により加速され、空気吐出口より飛翔
し、被記録物に達し、文字、図形等の画像を描出
することができる。このとき不吐出状態の第1の
電極と第3の電極の間に吐出可能な電位差を生じ
てないので、不吐出状態の第1の電極と吐出状態
の第1の電極との間に電位差が生じるが、第2の
電極を用いて不吐出状態と吐出状態の電位差に等
しいか、若しくはそれ以下の電位を加えることに
より実質的に両電極間の電位差を低くし、両電極
間の電気化学的反応を防止することができる。 実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。本発明の実施例におけるノズル部分
の拡大図を示す。他の部分は第2図の従来例と同
様である。第1図に示すように絶縁性のボデイ部
材13に絶縁性の空気ノズル板2が取付けられ、
この空気ノズル板2に複数個の空気吐出口1が形
成されている。空気ノズル板2と略平行してボデ
イ部材13に絶縁性のインクノズル板3が取付け
られ、このインクノズル板3には前記空気吐出口
1に対応して複数個のインク吐出口4が形成され
ている。ボデイ部材13にはインクノズル板3の
内側においてインク室10が形成され、このイン
ク室10にはインク供給路6が連通されている。
インクノズル板3の裏面には各インク吐出口4の
周辺において第1の電極15が設けられている。
インク室10におけるインクノズル板3と対向す
る内壁には第2の電極22が設けられている。即
ち、インク室10内に第1と第2の電極15と2
2が対向して設けられている。空気ノズル板2の
表面には空気吐出口1の周辺において第3の電極
12が設けられている。 この他、空気室、空気供給路、室内供給源、イ
ンク溜り、圧力調整機構、信号源等が従来と同様
に備えられている。 次に上記実施例の動作について説明する。所望
の第1の電極15と第3の電極12に電源より電
位差を生じさせ、この電位差による静電力によつ
て、インク吐出口4に生じるインク液のメニスカ
スが空気吐出口1の方向に引き伸ばされる。さら
に空気吐出口1からは一定の空気流が流出してい
るので、前記メニスカスは一定長さ以上引き伸ば
されると、空気流により加速され、空気吐出口1
より飛翔する。このとき吐出状態の第1の電極1
5と不吐出状態の第1の電極15とに規定の電位
差が生じる。そこで、第2の電極22を用い、イ
ンクを吐出させるための電位差とは無関係に吐出
状態の第1の電極15と不吐出状態の第1の電極
15との電位差に等しいか、若しくはそれ以下の
電位を加えることにより実質的に吐出状態の第1
の電極15間の電位差を低くすることができる。
従つて第1の電極15間に電気化学的反応が生じ
るのに防止することができる。 次に試験例について説明する。本発明の比較試
験例として第1の電極15及び第3の電極12に
銅を用い、インクには3×105Ωcmの比抵抗のも
のを用いた。而して第1の電極15と第3の電極
12との間の不吐出時の電位差(バイアス電圧)
は500Vとし、この電位差にインク吐出時では更
に700Vを重ね、第1の電極15の一部を吐出状
態とし、他の第1の電極15を不吐出状態とし、
第1の電極15の個々の電極間に700Vの電位差
を生じさせた。一方、本発明の試験例として第2
の電極22に銅を用い、上記と同様の条件で、第
2の電極22として、前記第1の電極15の不吐
出電極との電位差を350Vとした。この比較試験
例と本発明試験例とで第1の電極15の変化を試
験時間200時間で、前記電圧条件を固定して比較
した。(尚、第2の電極22の面積は第1の電極
15の3倍である。)その結果、第1の電極15
の表面は、第2の電極22を使用しなかつた比較
試験例の場合には使用した本発明の試験例の場合
に比べ1.6倍、第1の電極15の消耗が大きく、
第2の電極22を用いた効果が見られた。 また他の試験例として前記本発明の試験例と同
一条件で、第2の電極の電極電圧を変化させる事
による第1の電極15の変化を試験し、その結果
を第1表に示す(尚、第2の電極22を550Vと
した時の第1の電極15の消耗量を1とした。)
せ、文字、図形等の画像を被記録体に描出するイ
ンクジエツト記録ヘツドに関するものである。 従来の技術 本出願人は先に特開昭57−120452号として示さ
れているように空気流と静電力を用いたインクジ
エツト記録ヘツドを提供した。このインク液の吐
出原理について説明すると、第2図に示すように
ボデイ部材113に取付けられた絶縁性の空気ノ
ズル板102には空気吐出口101が穿孔されて
おり、空気ノズル板102と略平行して絶縁性の
インクノズル板103が配置されており、かつ前
記インクノズル板103には空気吐出口101に
対向してインク吐出口104が穿孔されている。
空気供給路108には、空気供給源120より空
気流が流入し、環状構造の空気室109において
均一化され、前記空気ノズル板102とインクノ
ズル板103とにより生じる空気層107の周辺
より流入し、空気吐出口101より流出してい
る。 一方、インク吐出口104に隣接したインク室
110はインク溜り111とインク供給路106
を介して連通しており、前記インク溜り111内
のインクは、空気供給源120よりの空気によつ
て一定圧力が印加されている。この一定圧力は場
合によつて圧力調整機械121により調整され
る。これは、インクジエツト記録ヘツドの非駆動
時に、インク吐出口104の近傍の空気圧力とイ
ンク吐出口104あるいはインク室110のイン
ク圧力がほぼ等しくインク吐出口104内のイン
クのメニスカスが静止して保たれるように調整す
るためである。信号源105は、空気吐出口10
1の表面周辺に設けられた電極112とインク吐
出口104の裏面周辺に設けられた電極115に
接続されており、電極112と電極115の間に
電位差を生じさせる。この電位差による静電力に
よつて、インク吐出口104に生じるインク液の
メニスカスが空気吐出口101の方向に引き伸ば
される。さらに、空気吐出口101からは空気層
107を介して一定の空気流が流出しているの
で、前記メニスカスは一定長さ以上引き伸ばされ
ると、空気流により加速され、空気吐出口101
より飛翔する。 この様な構成のインクジエツト記録ヘツドの記
録速度を速くするためには、特開昭58−220758号
に示されているように空気吐出口101及びイン
ク吐出口104を複数個並べたマルチ構造とすれ
ばよい。このマルチ構造を有するヘツドにおいて
も前記単一ノズルヘツドと同一原理によりインク
吐出させる。 発明が解決しようとする問題点 インク吐出口104がマルチヘツド構造の場
合、インク吐出口104を複数個有するインク室
110内に、個々のインク吐出口104近傍に配
列された電極115とインク室110外部に設け
られた電極112との間に電位差を生じさせ、そ
の静電力により吐出させる。この場合、総てのイ
ンク吐出口104から同時にインク吐出を行なわ
せる事は希であり、従つてインク室110内の複
数個の電極115は同時に同一電位差を電極11
2との間に加える事は希であり、電極115中の
個々の電極にランダムに加えられる。つまり電極
115中の個々の電極に着目すると、一部の電極
115は電極112との間にインク吐出可能な電
位差が加わり、一方他の電極115はインク吐出
不可能な電位差を保つている事になる。この様な
場合、電極115中の個々の電極115には、電
位差が生じており、この電位差は数百Vに達する
事がある。この様に高電圧が個々の電極115間
に生じた場合、電極115間にインクを通して電
流が流れる事となり、電極115間に電気化学的
反応を生じ、電極自身の寿命の短縮を生じさせて
いる。 そこで、本発明は、前記マルチ構造を有するヘ
ツドにおける電極間の電気化学的反応を防止して
高寿命化を図ることができるようにしたインクジ
エツト記録ヘツドを提供しようとするものであ
る。 問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するための本発明の技術的な
手段は、インク室と、このインク室に連通する複
数個のインク吐出口と、前記インク室の外部に設
けられ、各インク吐出口に対応する複数個の空気
吐出口と、インク室内で各インク吐出口の周辺部
にそれぞれ設けられた複数個の第1の電極と、こ
れら第1の電極と対向してインク室内に設けられ
た第2の電極と、前記空気吐出口の周辺部に設け
られた第3の電極と、前記第1及び第3の電極間
に電位差を生じさせ、第1及び第2の電極間に電
位差を生じさせる手段とを備えたものである。 作 用 本発明は上記の構成により、第1及び第3の電
極間に電位差を生じさせる。この電位差による静
電力によつて、インク吐出口に生じるインクのメ
ニスカスを空気吐出口の方向に引伸ばす。この
間、空気吐出口からは空気流が流出しているの
で、前記メニスカスが一定長さ以上伸ばされる
と、空気流により加速され、空気吐出口より飛翔
し、被記録物に達し、文字、図形等の画像を描出
することができる。このとき不吐出状態の第1の
電極と第3の電極の間に吐出可能な電位差を生じ
てないので、不吐出状態の第1の電極と吐出状態
の第1の電極との間に電位差が生じるが、第2の
電極を用いて不吐出状態と吐出状態の電位差に等
しいか、若しくはそれ以下の電位を加えることに
より実質的に両電極間の電位差を低くし、両電極
間の電気化学的反応を防止することができる。 実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。本発明の実施例におけるノズル部分
の拡大図を示す。他の部分は第2図の従来例と同
様である。第1図に示すように絶縁性のボデイ部
材13に絶縁性の空気ノズル板2が取付けられ、
この空気ノズル板2に複数個の空気吐出口1が形
成されている。空気ノズル板2と略平行してボデ
イ部材13に絶縁性のインクノズル板3が取付け
られ、このインクノズル板3には前記空気吐出口
1に対応して複数個のインク吐出口4が形成され
ている。ボデイ部材13にはインクノズル板3の
内側においてインク室10が形成され、このイン
ク室10にはインク供給路6が連通されている。
インクノズル板3の裏面には各インク吐出口4の
周辺において第1の電極15が設けられている。
インク室10におけるインクノズル板3と対向す
る内壁には第2の電極22が設けられている。即
ち、インク室10内に第1と第2の電極15と2
2が対向して設けられている。空気ノズル板2の
表面には空気吐出口1の周辺において第3の電極
12が設けられている。 この他、空気室、空気供給路、室内供給源、イ
ンク溜り、圧力調整機構、信号源等が従来と同様
に備えられている。 次に上記実施例の動作について説明する。所望
の第1の電極15と第3の電極12に電源より電
位差を生じさせ、この電位差による静電力によつ
て、インク吐出口4に生じるインク液のメニスカ
スが空気吐出口1の方向に引き伸ばされる。さら
に空気吐出口1からは一定の空気流が流出してい
るので、前記メニスカスは一定長さ以上引き伸ば
されると、空気流により加速され、空気吐出口1
より飛翔する。このとき吐出状態の第1の電極1
5と不吐出状態の第1の電極15とに規定の電位
差が生じる。そこで、第2の電極22を用い、イ
ンクを吐出させるための電位差とは無関係に吐出
状態の第1の電極15と不吐出状態の第1の電極
15との電位差に等しいか、若しくはそれ以下の
電位を加えることにより実質的に吐出状態の第1
の電極15間の電位差を低くすることができる。
従つて第1の電極15間に電気化学的反応が生じ
るのに防止することができる。 次に試験例について説明する。本発明の比較試
験例として第1の電極15及び第3の電極12に
銅を用い、インクには3×105Ωcmの比抵抗のも
のを用いた。而して第1の電極15と第3の電極
12との間の不吐出時の電位差(バイアス電圧)
は500Vとし、この電位差にインク吐出時では更
に700Vを重ね、第1の電極15の一部を吐出状
態とし、他の第1の電極15を不吐出状態とし、
第1の電極15の個々の電極間に700Vの電位差
を生じさせた。一方、本発明の試験例として第2
の電極22に銅を用い、上記と同様の条件で、第
2の電極22として、前記第1の電極15の不吐
出電極との電位差を350Vとした。この比較試験
例と本発明試験例とで第1の電極15の変化を試
験時間200時間で、前記電圧条件を固定して比較
した。(尚、第2の電極22の面積は第1の電極
15の3倍である。)その結果、第1の電極15
の表面は、第2の電極22を使用しなかつた比較
試験例の場合には使用した本発明の試験例の場合
に比べ1.6倍、第1の電極15の消耗が大きく、
第2の電極22を用いた効果が見られた。 また他の試験例として前記本発明の試験例と同
一条件で、第2の電極の電極電圧を変化させる事
による第1の電極15の変化を試験し、その結果
を第1表に示す(尚、第2の電極22を550Vと
した時の第1の電極15の消耗量を1とした。)
【表】
前記試験結果から、第2の電極22の電圧を高
くする事により第1の電極15の消耗は減少し、
電極寿命は増大することが明らかである。またこ
の試験結果から550V以上に電圧を高くすると、
第2の電極22が消耗し、ヘツドに必要とする電
源電流が増加するので、実用上、550V以下でよ
く、又250V以下の場合、第2の電極22の効果
は低くなるので、150V以上が実質上必要である
事が判つた。 なお、前記実施例では電極として銅電極を使用
した場合について説明したが、他の材質の電極を
用いても前記第2の電極の効果が奏することは明
らかである。 発明の効果 以上の説明より明らかなように本発明によれ
ば、インク室内において複数個のインク吐出口の
周辺部にそれぞれ第1の電極を設け、これら第1
の電極に対向して第2の電極を設け、第1の電極
と空気吐出口周辺部の第3の電極とに電位差を生
じさせるのとは関係なく、第2の電極と第1の電
極との間に電位差を生じさせるようにしている。
従つて吐出状態と不吐出状態の第1の電極間の電
位差を低くすることができ、これら電極間の電気
化学的反応を防止し、高寿命化を図ることができ
る。
くする事により第1の電極15の消耗は減少し、
電極寿命は増大することが明らかである。またこ
の試験結果から550V以上に電圧を高くすると、
第2の電極22が消耗し、ヘツドに必要とする電
源電流が増加するので、実用上、550V以下でよ
く、又250V以下の場合、第2の電極22の効果
は低くなるので、150V以上が実質上必要である
事が判つた。 なお、前記実施例では電極として銅電極を使用
した場合について説明したが、他の材質の電極を
用いても前記第2の電極の効果が奏することは明
らかである。 発明の効果 以上の説明より明らかなように本発明によれ
ば、インク室内において複数個のインク吐出口の
周辺部にそれぞれ第1の電極を設け、これら第1
の電極に対向して第2の電極を設け、第1の電極
と空気吐出口周辺部の第3の電極とに電位差を生
じさせるのとは関係なく、第2の電極と第1の電
極との間に電位差を生じさせるようにしている。
従つて吐出状態と不吐出状態の第1の電極間の電
位差を低くすることができ、これら電極間の電気
化学的反応を防止し、高寿命化を図ることができ
る。
第1図は本発明のインジエツト記録ヘツドの一
実施例を示す要部の断面図、第2図は従来のイン
ジエツト記録装置の概略図である。 1……空気吐出口、2……空気ノズル板、3…
…インクノズル板、4……インク吐出口、6……
インク供給路、10……インク室、12……第3
の電極、13……ボデイ部材、15……第1の電
極、22……第2の電極。
実施例を示す要部の断面図、第2図は従来のイン
ジエツト記録装置の概略図である。 1……空気吐出口、2……空気ノズル板、3…
…インクノズル板、4……インク吐出口、6……
インク供給路、10……インク室、12……第3
の電極、13……ボデイ部材、15……第1の電
極、22……第2の電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 インク室と、このインク室に連通する複数個
のインク吐出口と、前記インク室の外部に設けら
れ、各インク吐出口に対応する複数個の空気吐出
口と、インク室内で各インク吐出口の周辺部にそ
れぞれ設けられた複数個の第1の電極と、これら
第1の電極と対向してインク室内に設けられた第
2の電極と、前記空気吐出口の周辺部に設けられ
た第3の電極と、前記第1及び第3の電極間に電
位差を生じさせ、第1及び第2の電極間に電位差
を生じさせる手段とを備えたことを特徴とするイ
ンクジエツト記録ヘツド。 2 第1及び第2の電極間の電位差が150〜550V
の範囲である特許請求の範囲第1項記載のインク
ジエツト記録ヘツド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59239823A JPS61118260A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | インクジエツト記録ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59239823A JPS61118260A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | インクジエツト記録ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61118260A JPS61118260A (ja) | 1986-06-05 |
| JPH0356664B2 true JPH0356664B2 (ja) | 1991-08-28 |
Family
ID=17050378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59239823A Granted JPS61118260A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | インクジエツト記録ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61118260A (ja) |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP59239823A patent/JPS61118260A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61118260A (ja) | 1986-06-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |