JPH0760989A - インク吐出装置およびインクジェットヘッド - Google Patents
インク吐出装置およびインクジェットヘッドInfo
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- JPH0760989A JPH0760989A JP5210166A JP21016693A JPH0760989A JP H0760989 A JPH0760989 A JP H0760989A JP 5210166 A JP5210166 A JP 5210166A JP 21016693 A JP21016693 A JP 21016693A JP H0760989 A JPH0760989 A JP H0760989A
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- conductive ink
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- conductive
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 導電性インクの吐出の長期安定化をはかる。
【構成】 電極１３ａ，１３ｂに電圧を印加して電極１
３ａ，１３ｂ間内の導電性インク１１を発熱沸騰させ気
泡を発生させることにより導電性インク１１をノズル１
５より吐出させるインク吐出装置において、電極１３
ａ，１３ｂに誘電体膜１４ａ，１４ｂを形成した。 【効果】 電極１３ａ，１３ｂの表面には電気化学的、
物理的に安定な誘電体膜１４ａ，１４ｂを形成し、容量
成分による充放電によりインク１１に電流を流すことが
できるので、電極１３ａ，１３ｂ、誘電体膜１４ａ，１
４ｂの溶解、酸化を防止することができる。
３ａ，１３ｂ間内の導電性インク１１を発熱沸騰させ気
泡を発生させることにより導電性インク１１をノズル１
５より吐出させるインク吐出装置において、電極１３
ａ，１３ｂに誘電体膜１４ａ，１４ｂを形成した。 【効果】 電極１３ａ，１３ｂの表面には電気化学的、
物理的に安定な誘電体膜１４ａ，１４ｂを形成し、容量
成分による充放電によりインク１１に電流を流すことが
できるので、電極１３ａ，１３ｂ、誘電体膜１４ａ，１
４ｂの溶解、酸化を防止することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性インクへ通電を
行い沸騰させることにより発生する圧力で導電性インク
を吐出するインク吐出装置およびインクジェットヘッド
に関するものである。
行い沸騰させることにより発生する圧力で導電性インク
を吐出するインク吐出装置およびインクジェットヘッド
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、インク吐出装置およびインクジェ
ットヘッドを用いたインクジェットプリンタは、印字の
際の静粛性などからオフィス用コンピュータの出力用プ
リンタとして広く利用されるようになってきた。
ットヘッドを用いたインクジェットプリンタは、印字の
際の静粛性などからオフィス用コンピュータの出力用プ
リンタとして広く利用されるようになってきた。
【０００３】従来のインク吐出装置としては米国特許第
３１７９０４２号明細書に記載のインク吐出装置などが
知られている。これは導電性インクに通電を行うことに
より、導電性インク自身をジュール熱で気化させ、その
膨張圧力でインク滴を被印刷表面に吐出させるものであ
る。図７は従来のインク吐出装置の断面図である。図７
において１は導電性インク、２は導電性インク１で満た
されたインク室、３は導電性インク１を収容するインク
タンク、４，５は導電性インク１の液面より下に配置さ
れた銅などの導体からなる一対の電極、６は電極４，５
に電圧を印加する電源、７は電源６のスイッチ、８は導
電性インク１を吐出するノズル、９は被印刷表面、１０
はノズル８から吐出されるインク滴である。
３１７９０４２号明細書に記載のインク吐出装置などが
知られている。これは導電性インクに通電を行うことに
より、導電性インク自身をジュール熱で気化させ、その
膨張圧力でインク滴を被印刷表面に吐出させるものであ
る。図７は従来のインク吐出装置の断面図である。図７
において１は導電性インク、２は導電性インク１で満た
されたインク室、３は導電性インク１を収容するインク
タンク、４，５は導電性インク１の液面より下に配置さ
れた銅などの導体からなる一対の電極、６は電極４，５
に電圧を印加する電源、７は電源６のスイッチ、８は導
電性インク１を吐出するノズル、９は被印刷表面、１０
はノズル８から吐出されるインク滴である。
【０００４】以上のように構成されたインク吐出装置に
ついて、以下その動作を説明する。先ず、一対の電極
４，５に電源６により電圧を印加すると、導電性インク
１に電流が流れ、そのジュール熱で電極４，５の先端間
の導電性インク１の一部が気化する。更にその気化され
た導電性インク１の蒸気はノズル８から被印刷表面９に
インク滴１０を吐出させるのに十分な圧力を発生するま
で膨張し、インク滴１０を吐出させて被印刷表面９に所
望の文字を形成する。
ついて、以下その動作を説明する。先ず、一対の電極
４，５に電源６により電圧を印加すると、導電性インク
１に電流が流れ、そのジュール熱で電極４，５の先端間
の導電性インク１の一部が気化する。更にその気化され
た導電性インク１の蒸気はノズル８から被印刷表面９に
インク滴１０を吐出させるのに十分な圧力を発生するま
で膨張し、インク滴１０を吐出させて被印刷表面９に所
望の文字を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、銅などの導体からなる電極４，５が導電性
インク１に直接接触した状態で通電を行うため、電極
４，５の溶解や電極４，５の酸化による通電不能状態が
発生したり、導電性インク１の電気分解により水素、酸
素の気泡が発生し、正常なインク吐出を妨げるという問
題点を有していた。
の構成では、銅などの導体からなる電極４，５が導電性
インク１に直接接触した状態で通電を行うため、電極
４，５の溶解や電極４，５の酸化による通電不能状態が
発生したり、導電性インク１の電気分解により水素、酸
素の気泡が発生し、正常なインク吐出を妨げるという問
題点を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、導電性インクの吐出が長期にわたって安定したイン
ク吐出装置およびインクジェットヘッドを提供すること
を目的とする。
で、導電性インクの吐出が長期にわたって安定したイン
ク吐出装置およびインクジェットヘッドを提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のインク吐出装置およびインクジェットヘッド
は、導電性インクへ通電を行う電極の導電性インクと接
する部分に誘電体膜を設けた。
に本発明のインク吐出装置およびインクジェットヘッド
は、導電性インクへ通電を行う電極の導電性インクと接
する部分に誘電体膜を設けた。
【０００８】
【作用】本発明は上記構成により、電極の酸化、溶解に
よる劣化を防止するとともに導電性インクの電気分解に
よる気泡の発生を防止することができる。
よる劣化を防止するとともに導電性インクの電気分解に
よる気泡の発生を防止することができる。
【０００９】
【実施例】以下本明細書の一実施例について図１，図
２，図３，図４，図５，図６を用いて説明する。
２，図３，図４，図５，図６を用いて説明する。
【００１０】図１（ａ）は本発明の一実施例におけるイ
ンク吐出装置の断面図、図１（ｂ）は本発明の一実施例
におけるインク吐出装置の電極部分の要部平面図であ
る。図１（ａ），（ｂ）において１１は導電性インク、
１２は導電性インク１１で満たされたインク室、１３
ａ，１３ｂはインク室１２内に設けられた一対の電極、
１４ａ，１４ｂは電極１３ａ，１３ｂ上に形成された誘
電体膜、１５は導電性インク１１を吐出するノズル、１
６は電極１３ａ，１３ｂが配置されている基板、１７は
電圧印加手段、４１はインク室１２へ導電性インク１１
を供給するインク流路である。次に、図２は図１（ａ）
に示すノズル１５やインク室１２、電極１３ａ，１３ｂ
などが設けられたヘッドベースの部分断面図である。図
２において、２５はヘッドベース、２４は共通インク
室、２６はノズル１５が設けられたノズルプレートであ
る。
ンク吐出装置の断面図、図１（ｂ）は本発明の一実施例
におけるインク吐出装置の電極部分の要部平面図であ
る。図１（ａ），（ｂ）において１１は導電性インク、
１２は導電性インク１１で満たされたインク室、１３
ａ，１３ｂはインク室１２内に設けられた一対の電極、
１４ａ，１４ｂは電極１３ａ，１３ｂ上に形成された誘
電体膜、１５は導電性インク１１を吐出するノズル、１
６は電極１３ａ，１３ｂが配置されている基板、１７は
電圧印加手段、４１はインク室１２へ導電性インク１１
を供給するインク流路である。次に、図２は図１（ａ）
に示すノズル１５やインク室１２、電極１３ａ，１３ｂ
などが設けられたヘッドベースの部分断面図である。図
２において、２５はヘッドベース、２４は共通インク
室、２６はノズル１５が設けられたノズルプレートであ
る。
【００１１】図３はヘッドベース２５が取り付けられる
インクカートリッジの部分断面図である。図３におい
て、２７はヘッドベース２５が取り付けられるインクカ
ートリッジ、２８はインクカートリッジ２７内に設けら
れたインクタンク、２９はインクタンク２８内の導電性
インク１１に含まれるゴミ、塵などを除去するインクフ
ィルター、３０は導電性インク１１を図２に示す共通イ
ンク室２４に導くインク導入口である。
インクカートリッジの部分断面図である。図３におい
て、２７はヘッドベース２５が取り付けられるインクカ
ートリッジ、２８はインクカートリッジ２７内に設けら
れたインクタンク、２９はインクタンク２８内の導電性
インク１１に含まれるゴミ、塵などを除去するインクフ
ィルター、３０は導電性インク１１を図２に示す共通イ
ンク室２４に導くインク導入口である。
【００１２】図４はインクカートリッジ２７が装着され
るインクジェットプリンタの部分断面図である。図４に
おいて、３１はインクカートリッジ２７をプリンタ４０
内部に挿入するためのカートリッジ挿入口、３２は挿入
されたインクカートリッジ２７を固定するキャリッジ、
３３はシリアルに往復移動するキャリッジ３２を案内す
るガイドシャフト、３４は記録紙３５を送るプラテンロ
ーラである。
るインクジェットプリンタの部分断面図である。図４に
おいて、３１はインクカートリッジ２７をプリンタ４０
内部に挿入するためのカートリッジ挿入口、３２は挿入
されたインクカートリッジ２７を固定するキャリッジ、
３３はシリアルに往復移動するキャリッジ３２を案内す
るガイドシャフト、３４は記録紙３５を送るプラテンロ
ーラである。
【００１３】図５（ａ）は図１（ａ）に示す電圧印加手
段１７のブロック図、図５（ｂ）はインク吐出装置の電
極１３ａ，１３ｂ、誘電体膜１４ａ，１４ｂ、導電性イ
ンク１１の等価回路図である。図５（ａ）においてＳ
１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はトランジスタ等のスイッチング
素子、２１はスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
のオンオフを制御するコントロールロジック部、２３は
図１（ａ）に示す一対の電極１３ａ，１３ｂ、誘電体膜
１４ａ，１４ｂと導電性インク１１を含む等価負荷、２
２は等価負荷２３へ電力を供給する電源である。本実施
例では等価負荷２３は誘電体膜１４ａ，１４ｂがコンデ
ンサ、導電性インク１１が抵抗の働きをするため図５
（ｂ）に示すようにコンデンサＣ１、抵抗Ｒ、コンデン
サＣ２が直列に並んだ負荷となる。
段１７のブロック図、図５（ｂ）はインク吐出装置の電
極１３ａ，１３ｂ、誘電体膜１４ａ，１４ｂ、導電性イ
ンク１１の等価回路図である。図５（ａ）においてＳ
１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はトランジスタ等のスイッチング
素子、２１はスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４
のオンオフを制御するコントロールロジック部、２３は
図１（ａ）に示す一対の電極１３ａ，１３ｂ、誘電体膜
１４ａ，１４ｂと導電性インク１１を含む等価負荷、２
２は等価負荷２３へ電力を供給する電源である。本実施
例では等価負荷２３は誘電体膜１４ａ，１４ｂがコンデ
ンサ、導電性インク１１が抵抗の働きをするため図５
（ｂ）に示すようにコンデンサＣ１、抵抗Ｒ、コンデン
サＣ２が直列に並んだ負荷となる。
【００１４】以上のように構成されたインク吐出装置に
ついて以下にその動作を説明する。図１（ａ）に示す一
対の電極１３ａ，１３ｂ間に電圧印加手段１７により電
圧を印加すると、対応する誘電体膜１４ａ，１４ｂの電
極側に電極１３ａ，１３ｂの電位とは逆の電荷が誘電体
膜１４ａ，１４ｂの容量成分量だけ溜まり、この誘電体
膜１４ａ，１４ｂに電荷が溜まるまでの間導電性インク
１１には電流１８が流れ、Ｉ2 （電流）×Ｒ（導電性イ
ンク１１の抵抗）で表される電流のジュール損失によっ
て電流が流れた部分の導電性インク１１が自己発熱し、
時間の経過に伴い電流が流れた導電性インク１１の電流
の通過部分より沸騰が始まり沸騰気泡が発生する。この
沸騰気泡の膨張にともない導電性インク１１内の電流は
沸騰気泡が絶縁体でその中を電流が通過できないため沸
騰気泡の両側へ曲げられ、電流密度は沸騰気泡の表面で
最も高くなる。よって沸騰気泡表面が最も発熱し沸騰気
泡の膨張が一層加速される。この沸騰気泡の膨張によ
り、インク室１２内の導電性インクの圧力が急激に高ま
る。この高圧になった導電性インク１１はノズル１５と
インク流路４１の方向へ移動しようとするが、急激な圧
力変化による急な導電性インク１１の流れには流体的な
抵抗がインク流路４１の方がノズル１５より大きいた
め、圧力変化による急激な導電性インク１１の流れはノ
ズル１５へ向かい、図２に示すようにノズル１５から導
電性インク滴２０が飛び出し、図４に示す記録紙３５に
飛翔して付着し、ドットの形成が行われる。沸騰気泡の
膨張が最大の大きさに達すると電流が通過する部分は、
かなりの部分を沸騰気泡が占めるようになるので導電性
インク１１に流れる電流が低下し、沸騰気泡の熱が導電
性インク１１、ノズルプレート２６、電極１３ａ，１３
ｂへ奪われ、沸騰気泡が急激に収縮し消滅する。この沸
騰気泡は、沸騰気泡自身の持つ熱が全方向から奪われる
ので、最終的に導電性インク１１中で消滅する事にな
る。沸騰気泡の消滅にともないインク室１２内の導電性
インク１１は、消滅時の負圧により撹拌されるためイン
ク室１２内の導電性インク１１の温度が一定となり電流
が通過する部分から再び沸騰を開始するのには数マイク
ロ秒以上の加熱時間が必要となる。この沸騰を開始する
までの間に、図１に示す電圧印加手段１７は電極１３
ａ，１３ｂ間への電圧の印加を中止し導電性インク１１
の２重沸騰による不必要な導電性インク滴２０の飛翔を
防止する。導電性インク滴２０の飛翔により、消費され
た導電性インク１１は導電性インク１１の表面張力によ
り常時インク流路４１よりインク室１２へ補給され待機
状態に戻る。インク室１２内の導電性インク１１は、導
電性インク滴２０の飛翔後、わずかに温度が上昇してい
るが、この導電性インク１１は待機状態の間に電極１３
ａ，１３ｂ、ノズルプレート２６に熱を奪われ、ほぼ初
期状態の温度近くまで冷却される。
ついて以下にその動作を説明する。図１（ａ）に示す一
対の電極１３ａ，１３ｂ間に電圧印加手段１７により電
圧を印加すると、対応する誘電体膜１４ａ，１４ｂの電
極側に電極１３ａ，１３ｂの電位とは逆の電荷が誘電体
膜１４ａ，１４ｂの容量成分量だけ溜まり、この誘電体
膜１４ａ，１４ｂに電荷が溜まるまでの間導電性インク
１１には電流１８が流れ、Ｉ2 （電流）×Ｒ（導電性イ
ンク１１の抵抗）で表される電流のジュール損失によっ
て電流が流れた部分の導電性インク１１が自己発熱し、
時間の経過に伴い電流が流れた導電性インク１１の電流
の通過部分より沸騰が始まり沸騰気泡が発生する。この
沸騰気泡の膨張にともない導電性インク１１内の電流は
沸騰気泡が絶縁体でその中を電流が通過できないため沸
騰気泡の両側へ曲げられ、電流密度は沸騰気泡の表面で
最も高くなる。よって沸騰気泡表面が最も発熱し沸騰気
泡の膨張が一層加速される。この沸騰気泡の膨張によ
り、インク室１２内の導電性インクの圧力が急激に高ま
る。この高圧になった導電性インク１１はノズル１５と
インク流路４１の方向へ移動しようとするが、急激な圧
力変化による急な導電性インク１１の流れには流体的な
抵抗がインク流路４１の方がノズル１５より大きいた
め、圧力変化による急激な導電性インク１１の流れはノ
ズル１５へ向かい、図２に示すようにノズル１５から導
電性インク滴２０が飛び出し、図４に示す記録紙３５に
飛翔して付着し、ドットの形成が行われる。沸騰気泡の
膨張が最大の大きさに達すると電流が通過する部分は、
かなりの部分を沸騰気泡が占めるようになるので導電性
インク１１に流れる電流が低下し、沸騰気泡の熱が導電
性インク１１、ノズルプレート２６、電極１３ａ，１３
ｂへ奪われ、沸騰気泡が急激に収縮し消滅する。この沸
騰気泡は、沸騰気泡自身の持つ熱が全方向から奪われる
ので、最終的に導電性インク１１中で消滅する事にな
る。沸騰気泡の消滅にともないインク室１２内の導電性
インク１１は、消滅時の負圧により撹拌されるためイン
ク室１２内の導電性インク１１の温度が一定となり電流
が通過する部分から再び沸騰を開始するのには数マイク
ロ秒以上の加熱時間が必要となる。この沸騰を開始する
までの間に、図１に示す電圧印加手段１７は電極１３
ａ，１３ｂ間への電圧の印加を中止し導電性インク１１
の２重沸騰による不必要な導電性インク滴２０の飛翔を
防止する。導電性インク滴２０の飛翔により、消費され
た導電性インク１１は導電性インク１１の表面張力によ
り常時インク流路４１よりインク室１２へ補給され待機
状態に戻る。インク室１２内の導電性インク１１は、導
電性インク滴２０の飛翔後、わずかに温度が上昇してい
るが、この導電性インク１１は待機状態の間に電極１３
ａ，１３ｂ、ノズルプレート２６に熱を奪われ、ほぼ初
期状態の温度近くまで冷却される。
【００１５】以上の動作の繰り返しにより、例えばコン
ピュータ等から送られて来る印字信号に応じて、図４に
示すカートリッジ挿入口３１より挿入されキャリッジ３
２へ装着されたインクカートリッジ２７がガイドシャフ
ト３３に沿って往復移動し、キャリッジ３２の位置にあ
わせて電圧印加手段１７が任意の一対の電極１３ａ，１
３ｂ間に駆動電圧を印加し、導電性インク滴２０が連続
的に生成され、プラテンローラ３４によって送られる記
録紙３５に付着し、記録紙３５へのドットによる印字が
行われる。
ピュータ等から送られて来る印字信号に応じて、図４に
示すカートリッジ挿入口３１より挿入されキャリッジ３
２へ装着されたインクカートリッジ２７がガイドシャフ
ト３３に沿って往復移動し、キャリッジ３２の位置にあ
わせて電圧印加手段１７が任意の一対の電極１３ａ，１
３ｂ間に駆動電圧を印加し、導電性インク滴２０が連続
的に生成され、プラテンローラ３４によって送られる記
録紙３５に付着し、記録紙３５へのドットによる印字が
行われる。
【００１６】導電性インク１１は、印字動作にともない
図３に示すインクタンク２８よりインクフィルター２９
を介してインク導入口３０を通り図２に示す共通インク
室２４に入り、共通インク室２４よりインク室１２へ供
給される。誘電体膜１４ａ，１４ｂにはアルミナ、酸化
タンタル、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ス
トロンチウム、チタン酸バリウムストロンチウム、チタ
ン酸鉛、チタン酸ランタン鉛、チタン酸ジルコニウム
鉛、チタン酸ランタンジルコニウム鉛等が適当で、これ
らは電気化学的に非常に安定であり、電極１３ａ，１３
ｂおよび誘電体膜１４ａ，１４ｂの酸化、溶解等は無く
なる。なお誘電体膜１４ａ，１４ｂは、回路的にはコン
デンサとして導電性インク１１からなる抵抗と直列に接
続されるため交流駆動が望ましい。
図３に示すインクタンク２８よりインクフィルター２９
を介してインク導入口３０を通り図２に示す共通インク
室２４に入り、共通インク室２４よりインク室１２へ供
給される。誘電体膜１４ａ，１４ｂにはアルミナ、酸化
タンタル、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸ス
トロンチウム、チタン酸バリウムストロンチウム、チタ
ン酸鉛、チタン酸ランタン鉛、チタン酸ジルコニウム
鉛、チタン酸ランタンジルコニウム鉛等が適当で、これ
らは電気化学的に非常に安定であり、電極１３ａ，１３
ｂおよび誘電体膜１４ａ，１４ｂの酸化、溶解等は無く
なる。なお誘電体膜１４ａ，１４ｂは、回路的にはコン
デンサとして導電性インク１１からなる抵抗と直列に接
続されるため交流駆動が望ましい。
【００１７】次に、電圧印加手段１７について以下に説
明する。図５（ａ）において、スイッチング素子Ｓ１，
Ｓ４に接続された制御信号線ａ、及びスイッチング素子
Ｓ２，Ｓ３に接続された制御信号線ｂを介してコントロ
ールロジック部２１によりスイッチング素子Ｓ１，Ｓ４
がオン、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオフされた時、
電流は電源からスイッチング素子Ｓ１，等価負荷２３，
スイッチング素子Ｓ４の順でＩ１のように流れる。ま
た、制御信号線ａ及び制御信号線ｂに与える信号の論理
を反転すれば電流はＩ２のように流れ、この反転動作を
繰り返すことにより、等価負荷２３に対し交流電流を流
すことができる。
明する。図５（ａ）において、スイッチング素子Ｓ１，
Ｓ４に接続された制御信号線ａ、及びスイッチング素子
Ｓ２，Ｓ３に接続された制御信号線ｂを介してコントロ
ールロジック部２１によりスイッチング素子Ｓ１，Ｓ４
がオン、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ３がオフされた時、
電流は電源からスイッチング素子Ｓ１，等価負荷２３，
スイッチング素子Ｓ４の順でＩ１のように流れる。ま
た、制御信号線ａ及び制御信号線ｂに与える信号の論理
を反転すれば電流はＩ２のように流れ、この反転動作を
繰り返すことにより、等価負荷２３に対し交流電流を流
すことができる。
【００１８】図６（ａ）及び図６（ｂ）はそれぞれ制御
信号線ａに与える信号及び制御信号線ｂに与える信号の
タイミング図である。また、図６（ｃ）は導電性インク
１１に流れる電流波形図であり、導電性インク１１の発
熱と共に導電性インク１１の抵抗値は下がり電流が流れ
易くなる。従ってｉの部分が矩形に近いほど効率的に導
電性インク１１を発熱させることができる。図６
（ｄ）、図６（ｅ）、図６（ｆ）は図６（ｃ）のｉの部
分の拡大図である。図６（ｄ）は誘電体膜１４ａ，１４
ｂが無く導電性インク１１による抵抗負荷のみの場合で
電流波形は矩形である。図６（ｅ）、図６（ｆ）は誘電
体膜１４ａ，１４ｂが電極１３ａ，１３ｂの表面にある
場合で、誘電体膜１４ａ，１４ｂのコンデンサ容量が小
さいと図６（ｆ）のように電流がうまく流れない。とこ
ろが誘電体膜１４ａ，１４ｂのコンデンサ容量が大きけ
れば図６（ｅ）のように矩形電流が流れる。そこで誘電
体膜１４ａ，１４ｂの導電性インク１１への通電に寄与
する面積、すなわち導電性インク１１と接触する面積を
６００μｍ2 、誘電体膜１４ａ，１４ｂの厚みを０．１
μｍに設計し、比誘電率が８００であるチタン酸バリウ
ムストロンチウムを用いるとコンデンサ容量は４０ｐＦ
程度となり、抵抗負荷のみの時と変わらない程度の発熱
効率が得られる。
信号線ａに与える信号及び制御信号線ｂに与える信号の
タイミング図である。また、図６（ｃ）は導電性インク
１１に流れる電流波形図であり、導電性インク１１の発
熱と共に導電性インク１１の抵抗値は下がり電流が流れ
易くなる。従ってｉの部分が矩形に近いほど効率的に導
電性インク１１を発熱させることができる。図６
（ｄ）、図６（ｅ）、図６（ｆ）は図６（ｃ）のｉの部
分の拡大図である。図６（ｄ）は誘電体膜１４ａ，１４
ｂが無く導電性インク１１による抵抗負荷のみの場合で
電流波形は矩形である。図６（ｅ）、図６（ｆ）は誘電
体膜１４ａ，１４ｂが電極１３ａ，１３ｂの表面にある
場合で、誘電体膜１４ａ，１４ｂのコンデンサ容量が小
さいと図６（ｆ）のように電流がうまく流れない。とこ
ろが誘電体膜１４ａ，１４ｂのコンデンサ容量が大きけ
れば図６（ｅ）のように矩形電流が流れる。そこで誘電
体膜１４ａ，１４ｂの導電性インク１１への通電に寄与
する面積、すなわち導電性インク１１と接触する面積を
６００μｍ2 、誘電体膜１４ａ，１４ｂの厚みを０．１
μｍに設計し、比誘電率が８００であるチタン酸バリウ
ムストロンチウムを用いるとコンデンサ容量は４０ｐＦ
程度となり、抵抗負荷のみの時と変わらない程度の発熱
効率が得られる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明は、導電性インクへ
通電を行う電極の導電性インクと接する部分に誘電体膜
を設けたことにより、電極の酸化、溶解による劣化を防
止するとともに導電性インクの電気分解による気泡の発
生を防止することができ、長期にわたって導電性インク
の吐出を安定させることができる。
通電を行う電極の導電性インクと接する部分に誘電体膜
を設けたことにより、電極の酸化、溶解による劣化を防
止するとともに導電性インクの電気分解による気泡の発
生を防止することができ、長期にわたって導電性インク
の吐出を安定させることができる。
【図１】（ａ）は本発明の一実施例におけるインク吐出
装置の断面図 （ｂ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の電
極部分の要部平面図
装置の断面図 （ｂ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の電
極部分の要部平面図
【図２】本発明の一実施例におけるインク吐出装置を用
いたヘッドベースの部分断面図
いたヘッドベースの部分断面図
【図３】本発明の一実施例におけるインク吐出装置を用
いたインクカートリッジの部分断面図
いたインクカートリッジの部分断面図
【図４】本発明の一実施例におけるインク吐出装置を用
いたインクジェットプリンタの部分断面図
いたインクジェットプリンタの部分断面図
【図５】（ａ）は本発明の一実施例におけるインク吐出
装置へ電圧を供給する電圧印加手段のブロック図 （ｂ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の電
極，誘電体膜，導電性インクの等価回路図
装置へ電圧を供給する電圧印加手段のブロック図 （ｂ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の電
極，誘電体膜，導電性インクの等価回路図
【図６】（ａ）は本発明の一実施例におけるインク吐出
装置の信号線ａに与える信号のタイミング図 （ｂ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の信
号線ｂに与える信号のタイミング図 （ｃ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の導
電性インクに流れる電流波形図 （ｄ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の導
電性インクに流れる電流波形の拡大図 （ｅ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の導
電性インクに流れる電流波形の拡大図 （ｆ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の導
電性インクに流れる電流波形の拡大図
装置の信号線ａに与える信号のタイミング図 （ｂ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の信
号線ｂに与える信号のタイミング図 （ｃ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の導
電性インクに流れる電流波形図 （ｄ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の導
電性インクに流れる電流波形の拡大図 （ｅ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の導
電性インクに流れる電流波形の拡大図 （ｆ）は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の導
電性インクに流れる電流波形の拡大図
【図７】従来のインク吐出装置の断面図
１１ 導電性インク １２ インク室 １３ａ，１３ｂ 電極 １４ａ，１４ｂ 誘電体膜 １５ ノズル １６ 基板 １７ 電圧印加手段 ２１ コントロールロジック部 ２２ 電源 ２３ 等価負荷 ２４ 共通インク室 ２５ ヘッドベース ２６ ノズルプレート ２７ インクカートリッジ ２８ インクタンク ２９ インクフィルター ３０ インク導入口 ４１ インク流路
Claims (3)
- 【請求項１】 導電性インクを収容するインク室と、前
記インク室の一部に形成された導電性インクを吐出する
ノズルと、前記インク室に設けられた一対の電極と、前
記一対の電極に電圧を印加する電圧印加手段とを備え、
前記電極の導電性インクと接する部分に誘電体膜を設け
たことを特徴とするインク吐出装置。 - 【請求項２】 前記電圧印加手段が前記一対の電極に交
流電圧を印加することを特徴とする請求項１記載のイン
ク吐出装置。 - 【請求項３】 導電性インクを収容するインク室と、前
記インク室の一部に形成された導電性インクを吐出する
ノズルと、前記インク室に設けられた一対の電極とを備
え、前記電極の導電性インクと接する部分を覆う誘電体
膜を有することを特徴とするインクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210166A JPH0760989A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | インク吐出装置およびインクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210166A JPH0760989A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | インク吐出装置およびインクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0760989A true JPH0760989A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16584866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5210166A Pending JPH0760989A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | インク吐出装置およびインクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760989A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT516580A2 (de) * | 2014-10-08 | 2016-06-15 | Semlitsch Karl-Heinz | Mast, insbesondere Segelbootmast |
-
1993
- 1993-08-25 JP JP5210166A patent/JPH0760989A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT516580A2 (de) * | 2014-10-08 | 2016-06-15 | Semlitsch Karl-Heinz | Mast, insbesondere Segelbootmast |
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