JPH08309985A

JPH08309985A - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JPH08309985A
Application number: JP7124731A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tokiwa; 剛常盤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-05-24
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】電極の酸化、付着物を抑制し、安定な電極寿
命を有し、印字ドット径を制御して高品質の画像を形成
できるインクジェットヘッドを提供することを目的とす
る。【構成】電極４上の酸化物や付着物を除去するため、
電極４とカウンター電極５との間に、交流電圧パルスを
印加する。また、印字ドット径の制御を行うため、交流
電圧パルスの印加時間や、交流電圧パルス印加後の予備
吐出パルス回数の制御を行う。【効果】電極上に酸化物や付着物を形成することな
く、安定した電極性能を得ることができ、高寿命を得ら
れる。また、面積諧調印字による高画質の画像形成を行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インク滴を吐出させて
印刷用紙に印字又は印画させる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、インクジェットプリンターは、記
録時の静粛性、高速記録が可能、カラー化が容易といっ
た点から家庭用、オフィス用コンピュータの出力用プリ
ンターとして広く利用されるようになってきた。このイ
ンクジェットプリンターはインクを小滴化し飛翔させ、
記録紙に付着させて記録を行うもので、小滴の発生法や
飛翔方向の制御法によってコンティニアス方式とオンデ
マンド方式に大別される。

【０００３】コンティニアス方式は、例えば、米国特許
第３０６０４２９号公報明細書に開示されている方式で
あって、インクの小滴化を静電吸引的に行い、発生した
小滴を記録信号に応じて電解制御し、記録紙上に小滴を
選択的に付着させて記録を行うものであり、小滴の発生
に高電圧を要し、マルチノズル化が困難であるので高速
記録には不適である。

【０００４】オンデマンド方式は、例えば米国特許第３
４７４７１２０号公報明細書に開示されている方式で、
小滴を吐出するノズル孔を有する記録ヘッドに付設され
ているピエゾ振動素子に、電気的な記録信号を付加し、
この電気記録信号をピエゾ振動素子の機械的振動に変
え、機械的振動に従って前記ノズル孔より小滴を吐出さ
せて記録紙に付着させることで記録を行うものであり、
オンデマンドでインクをノズル孔より吐出して記録を行
うため、コンティニアス方式のように吐出飛翔する小滴
の中、画像の記録に要さなかった小滴を回収することが
不要となり、シンプルな構成が可能である。一方、記録
ヘッドの加工の困難さや、ピエゾ振動素子の小型化が極
めて困難でマルチノズル化が難しく、ピエゾ素子の機械
振動という機械的エネルギーで小滴の飛翔を行うので高
速記録に向かない等の欠点を有する。

【０００５】また特公昭６１−５９９１１号公報，特公
昭６２−１１０３５号公報，特公昭６１−５９９１４号
公報には、発熱抵抗体により沸騰を生起させ液滴を飛翔
させる方式の記録法が公開されている。

【０００６】オンデマンド方式の他の例として米国特許
第３１７９０４２号公報明細書（スペリーの特許）に開
示されている方式は、ピエゾ振動素子等の手段による機
械的振動エネルギーを利用する代わりに、熱エネルギー
を利用することが記載されている。機械的振動エネルギ
ーを利用する方式と比較し、エネルギー変換効率が高
い、マルチノズル化が容易であるといった特徴がある。

【０００７】次にその吐出原理について説明する。図１
３は従来のインク吐出装置の断面図である。図１３にお
いて４２は導電性インク、４３は導電性インク４２で満
たされたインク室、２１は導電性インク４２を収容する
インクタンク、４は導電性インク液面以下に配置された
一対の電極、４４は電源、４５は電源４４のスイッチ、
７は導電性インク４２を吐出するノズル、１０は記録媒
体、９はノズル７から吐出されるインク滴である。

【０００８】一対の電極４に電圧を印加すると、導電性
インク４２に電流が流れ、そのジュール熱で電極４の先
端間の導電性インク４２の一部が気化する。更にその気
化された導電性インク４２の蒸気は、ノズル７から記録
媒体１０にインク滴９を吐出させるのに十分な圧力を発
生するまで膨張する。スイッチ４５により電圧を印加す
ることで、導電性インク４２を吐出するノズル孔を選び
記録媒体１０に所望の文字を形成できるようしている。

【０００９】図１４は従来のインクジェットヘッドの要
部断面図であり、図１５は図１４のＡ−Ａ線の断面図で
ある。図１４において、８は圧力室、７は圧力室８の上
面に形成されたノズル、１は圧力室８の底面を形成する
基板、２は圧力室８の側面を形成する仕切り板、３はノ
ズル７が形成され圧力室８の上面を形成するノズルプレ
ート、１４は電極４に送る信号を発生する吐出信号発生
装置、９はノズル７から吐出したインク滴、１０はノズ
ル７の前面に配置された記録媒体、４は圧力室８の底面
に配設された一対の電極、３９はインクの発熱を基板１
に逃がさないように基板１の上面に積層された断熱層、
４１は圧力室８に連接されたインク流路、図１５に示す
矢印イは電極４間を通る電気力線、矢印ロはインク中を
通る電流通過部である。

【００１０】以上のように構成されたインクジェットヘ
ッドについて、以下に製造方法について説明する。

【００１１】ガラスあるいはシリコンなどのセラミック
スからなる非導電性の基板１上に、ＳｉＯ₂ からなる断
熱層３９をスパッタ法により、Ａｒ圧を１０ｍＴｏｒｒ
とし、３００Ｗの出力で３０分間スパッタし、１μｍ厚
のＳｉＯ₂ 層を形成することにより積層する。次にＴ
ｉ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｎｉなどの導電性の電極４を断熱層３
９上に蒸着法、スパッタリング法などの物理成膜法ある
いはメッキ法により積層する。この電極４を積層した基
板１をフォトリソグラフィ法により電極４のパターンを
形成し、電極４以外の部分をイオンミリングまたはケミ
カルエッチングにより除去する。次いで、電極４の圧力
室８に露出している以外の部分と基板１上に有機高分子
あるいはセラミックスなどの耐久皮膜４０を塗布または
スパッタリング法により形成する。この耐久皮膜４０と
電極４とを積層した基板１上に高分子樹脂からなる仕切
り板２とエキシマレーザー加工機により形成されたノズ
ル７を有するノズルプレート３を、ノズル７を２つの電
極４の中心部に位置するように接着する。

【００１２】以上のようにして製造されたインクジェッ
トヘッドについて、以下その動作について説明する。圧
力室８、インク流路４１にはインクが充満され、吐出信
号発生装置１４で発生された信号は電極４間に電圧を印
加する。次に、一対の電極４間に充満しているインク中
に電気力線イが発生する。インクは所定の体積抵抗率を
有するので、インク中の電流通過部ロに電流が流れる。
その結果インク中にジュール熱が発生するので、インク
の温度が上昇し、圧力室８内の電極４、コモン電極上に
バブル（図示せず）が発生する。このバブルが大きくな
ると、圧力室８内の圧力が急激に上昇し、圧力室８内の
インクがノズル７から記録媒体１０に向かって吐出す
る。このとき圧力室８内の体積減少により、インク流路
４１よりインクが供給されて、インク吐出の１サイクル
を完了する。吐出信号発生装置１４からの信号に応じて
このサイクルを繰り返すことにより記録媒体１０に任意
のドットが形成される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
のインクジェット用インクでは、電極に印加する電圧を
下げるためには、比抵抗を小さくする必要がある。その
ためにＬｉＣｌ等の無機塩を多量に含有させなければな
らないが、無機塩を多量に含有させると発色剤、特に染
料の溶解安定性が低下して固化しやすくなり、ノズル孔
が目詰まりしてしまうという問題点を有していた。

【００１４】さらに、プリンター用紙に印字する際に、
印字のコントラストを強調するためには、発色剤は多く
含有したほうが好ましいが、発色剤を多く含有させると
発色剤が固化し易く、またインクジェット用インクを長
期間保管すると、固形分が生じてしまい、ノズル孔に固
形分が付着し、インク滴の均一性あるいはインク滴の飛
翔方向の安定性などに悪影響を及ぼし、吐出安定性、吐
出応答性、連続記録性が低下するという問題点を有して
いた。

【００１５】更に、ハロゲン化合物を含有すると、ヘッ
ドを構成している材料の安定性・接着、例えばポリイミ
ド材料の接着への密着安定性に悪影響を及ぼし、吐出安
定性、吐出応答性、連続記録性が低下するという問題点
を有していた。また、電極に印加する電圧の交流周波数
を５ＭＨｚより低くすると、沸騰気泡のように収縮する
気泡ではなく、インクジェット用インクの電気分解など
の化学反応により、水素、酸素などの収縮消滅しない電
気分解による気泡が発生し、この気泡が電極間およびノ
ズル孔に滞留し、インクジェット用インクに電流が流れ
なくなり、沸騰が継続してできなくなってしまうか、ま
たはインクジェット用インクに電流が流れて沸騰しても
電気分解による気泡がノズル孔に滞留して吐出が正常に
行われない。また、同時に電極の溶解反応が起こり、イ
ンクジェット用インクに電流が流れ難くなり、沸騰させ
ることができなくなってしまう。電極に印加する電圧の
交流周波数を５ＭＨｚ以上に高くすることによりこの問
題は解決するが、電極に印加する交流周波数を５ＭＨｚ
以上に高くすると、駆動回路から発生する不要輻射ノイ
ズが増大してしまい、また駆動ドライバーの価格が非常
に高いものになってしまう。

【００１６】また上記従来のインクジェットヘッドで
は、長時間使用するとインクと電極の界面で起こる電気
化学反応によって、電極が酸化もしくは溶解したり、染
料などのインク中の組成物によって電極上に付着物が発
生したりするという現象によって、ヘッドの吐出寿命が
著しく劣化する。また電極寿命が電極の酸化や溶解およ
び付着物によって劣化するため、沸騰気泡の大きさを制
御して吐出時のインクの量の制御を行うことができず、
面積諧調印字が不可能であった。

【００１７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電極とインクとの界面での腐食反応及び溶解を防ぐ
ことができ、電極上付着物の影響のない耐久性のあるイ
ンクジェットヘッドを提供し、面積諧調印字を実現する
ことを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載のインクジェットヘッドは、
圧力室と、前記圧力室壁面に形成されたノズル孔と、前
記圧力室の前記ノズル孔と対向する壁面に配設された１
対の電極と、前記電極とは別に配設された１本のカウン
ター電極と、前記圧力室に連設されたインク流路と、前
記インク流路の前記圧力室の反対側の端部に形成された
インク供給口とを有するインクジェットヘッドであっ
て、前記１対の電極と前記カウンター電極間に電圧を印
加する手段を有することを特徴とする。

【００１９】請求項２に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極をカートリッジの一部に配設
し、前記１対の電極と前記カウンター電極との間に電圧
を印加している。

【００２０】請求項３に記載のインクジェトヘッドは、
前記１対の電極と前記カウンター電極との間に電圧を印
加する際、前記１対の電極が前記カウンター電極に対し
て、低電位となるようにしている。

【００２１】請求項４に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に電圧を印
加する際、前記１対の電極がアノード溶解する電極であ
る場合、前記１対の電極は前記カウンター電極に対し
て、高電位となるようにしている。

【００２２】請求項５に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に電圧を印
加する際、交流電圧を印加している。

【００２３】請求項６に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に電圧を印
加する際、１００ｋＨｚ以上の交流周波数によって印加
している。

【００２４】請求項７に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に電圧を印
加する際、印加電圧は５０Ｖ以下になるようにしてい
る。

【００２５】請求項８に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に電圧パル
スを印加する際、前記電圧パルスはインクの吐出パルス
が印加されていないときに印加するように制御を行って
いる。

【００２６】請求項９に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に電圧パル
スを印加する際、前記電圧パルスの印加時間は、ヘッド
ブロックがキャリッジのホームポジションにある時は、
１０μｓｅｃ以上にしている。

【００２７】請求項１０に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に電圧パル
スを印加する際、前記電圧パルスの印加時間は、ヘッド
ブロックがホームポジション以外で印字中であるとき
は、１００ｍｓｅｃ以下であるようにしている。

【００２８】請求項１１に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に電圧パル
スを印加する際、前記電圧パルスの印加時間を、記録用
紙が交換されているときは、１０ｍｓｅｃ以上印加する
ようにしている。

【００２９】請求項１２に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に電圧パル
スを印加する際、前記電圧パルスの印加時間を、記録用
紙が自動給紙以外によって交換されているときは、１時
間以下であるようにしている。

【００３０】請求項１３に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に電圧パル
スを印加する際、前記電圧パルスの印加時間を制御する
ことによって、印字ドット径を制御している。

【００３１】請求項１４に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に印加時間
を制御された電圧パルスを印加して印字ドット径を制御
する際、前記電圧パルスを印加した後に、予備吐出パル
スを印加している。

【００３２】請求項１５に記載のインクジェットヘッド
は、前記カウンター電極と前記１対の電極間に印加時間
を制御された電圧パルスを印加して印字ドット径を制御
する際、前記電圧パルスを印加した後に、１００万回以
下の予備吐出パルスを印加している。

【００３３】以下、本発明で実施できる好ましい態様に
ついて詳細に説明する。本発明で使用できる記録液は、
水溶性、油溶性どちらでも良い。臭い、安全性を考慮す
ると水溶性の方が好ましい。インクには、染料、湿潤材
としてのアルコール類、グリコール類等の水可溶性有機
溶媒、界面活性剤、あるいはこれらの混合物を添加する
のが、にじみ、乾燥速度、沸騰状態の調節、電極寿命、
ノズル目詰まり等にとって好ましい。さらに防腐剤も使
用される。具体的にはトリケップス社「インクジェット
記録技術」ｐ１７７に記載のもの、太田徳也、日経エレ
クトロニクス、Ｎｏ．３０３，１９８２，１１．８号、
同、電子写真学会誌、ｖｏ１２４、３５４（１９８
５）),大渡章夫、「第４回ノンインパクトプリンティン
グ技術シンポジウム論文集」、電子写真学会、９３（１
９８７）、平沢伸一、「同」８９（１９８７）、沢木健
二，繊維と工業，ｖｏｌ．４７，２１２，（１９９
１）、特開昭６３−１５７９号公報等に記載のある素材
を使用することができる。

【００３４】次に本発明に使用できる記録液の構成の具
体例を述べる。色材（染料；アゾ染料、酸性染料、塩基
性染料、直接染料、顔料；カーボンブラック、アゾレー
キ顔料、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ
顔料、フタロシアニン顔料、ベリレン顔料、ベリノン顔
料、アトラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジ
ン顔料、チオインジコ顔料、イソインドリノン顔料、キ
ノフタロン顔料、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レー
キ、ニトロ顔料、アニリンブラック、蛍光顔料、酸化チ
タン、酸化鉄等）、溶媒（水等）、溶剤（エチルアルコ
ール、メチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ
−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、イ
ソブチルアルコール、ｎ−ペンタノール、ジエチレング
リコール等の多価アルコールの低級ジアルキルエーテル
類等）、乾燥防止剤（グリセリン、尿素、ソルビタン、
ソルビトール、イノシトール、キレート剤等）、粘度調
整剤（グリセリン等）、表面張力調整剤（ジエアノール
アミン、トリエタノールアミン、アニオン系界面活性
剤、ノニオン系界面活性剤）、ｐＨ調整剤（水酸化カリ
ウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、ジエ
アノールアミン等）、分散剤（蛋白質類、天然ゴム類、
セルロース誘導体、天然高分子、非イオン性高分子、陰
イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤等）、発泡剤
（イソプロピルアルコール、多価アルコール）、酸化防
止剤（ビタミンＣ、亜硫酸ナトリウム、ハイドロキノ
ン、ピラゾリドン、ヒドラジン等）、防腐剤（アルコー
ル、ホルマリン、オマシンナトリウム等）等がある。

【００３５】本発明には導電性のインクを使用すること
が特に好ましい。導電性インクについては、ＵＳ４，５
３６，７７６（特開昭５９−１２９２７４号公報）（オ
リベッティ特許）に「染料の水性混合物から成る選択的
なインクジェット印刷機のためのインクにおいて、この
混合物が、１ｃｍ当り１５ないし５０オームの比抵抗を
インクに与えるような量の加水分解塩から成ることを特
徴とするインク」が開示されている。特開平５−１７９
１８２号公報に「水と着色剤を含有するインクジェット
記録用水性インク組成物において、アルカノールアミン
またはエチレンオキシド付加物及びまたはプロピレンオ
キシド付加物と、ハロゲン化水素からなる塩を含有する
ことを特徴とするインク」が開示されている。また特公
平２−５７８５号公報には無機塩類について具体的な記
載がある。本発明にて用いられる導電性付与剤としては
リチウム（Ｌｉ）等からなるアルカリ金属化合物塩、硫
酸アンモニウム、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化
カリウム等の無機塩類、及び有機塩類どちらでも良い
が、４級有機アンモニウム塩の誘導体が好ましく使用で
きる。化合物の具体的な例としては、モノエタノールア
ミン硫酸塩、ジエタノールアミン硫酸塩、トリエタノー
ルアミン硫酸塩、モノエタノールアミン硝酸塩、ジエタ
ノールアミン硝酸塩、トリエタノールアミン硝酸塩、モ
ノエタノールアミンリン酸塩、ジエタノールアミンリン
酸塩、トリエタノールアミンリン酸塩、ジメタノールア
ミン硫酸塩、トリメタノールアミン硫酸塩、ジエチルア
ミン硫酸塩、トリエチルアミン硫酸塩、ジメチルアミン
硫酸塩、トリメチルアミン硫酸塩、モノプロピルアミン
硫酸塩、ジプロピルアミン硫酸塩、トリプロピルアミン
硫酸塩、フェニルアミン硫酸塩、ジフェニルアミン硫酸
塩、ジメチレンアミン硫酸塩、トリメチレンアミン硫酸
塩、ジエチレンアミン硫酸塩、トリエチレンアミン硫酸
塩、ジプロピレンアミン硫酸塩、トリプロピレンアミン
硫酸塩、ピリジン硫酸塩、ピロール硫酸塩等を挙げるこ
とができる。

【００３６】湿潤剤は、水より沸点の高いものであり、
ノズル先端の乾燥を防止するために用いられる。湿潤剤
としては、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレ
ングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭素原子を
含むアルキレングリコール、例えばエチレングリコール
エチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールエチルエーテル等のジエチレ
ングリコールの低級アルキルエーテル、グリセリン等が
挙げられる。多価アルコールは０．１〜１０重量％、好
ましくは０．５〜３．０重量％含有される。多価アルコ
ールが０．５重量％未満になるにつれ、インク乾燥によ
るノズル先端が目詰まり傾向となるのが認められ、多価
アルコールが３．０重量％を越えるにつれ、インク比抵
抗が上昇する傾向となるのが認められ、それぞれ好まし
くないことがわかった。

【００３７】溶剤は、水、及び、水と混合しうる有機溶
剤が挙げられる。有機溶剤としては、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソ
プロピルアルコール、等のアルキルアルコール、アセト
ン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコー
ル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等の
アミド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテ
ル類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレ
ンブリコールモノエチルエーテル等のエーテルアルコー
ル類、水溶性高分子化合物等が挙げられる。溶剤として
用いられている水は、３０〜８０重量％、好ましくは５
０〜７０重量％含有される。水が５０重量％未満になる
につれ、紙への浸透性が向上する傾向が認められ、水が
７０重量％を超えるにつれ、紙への浸透性が低下する傾
向が認められ、それぞれ好ましくないことがわかった。

【００３８】インクジェット用インクには、さらに、液
物性を調整するため、界面活性剤、ｐＨ調整剤、粘度調
整剤、等を添加する場合がある。

【００３９】表面張力調整剤はインクジェット用インク
の速乾性を上げるために添加すると同時にインクジェッ
ト用インクの蒸発も防止し、調整剤としては、水溶性有
機溶媒、界面活性剤を用いるのが好ましい。水溶性有機
溶媒は、上記溶剤の中より選択しても良い。界面活性剤
として具体的には、脂肪酸塩類、高級アルコール硫酸エ
ステル塩類、液体脂肪油硫酸エステル塩類、脂肪アルコ
ールリン酸エステル塩類、二塩基性脂肪酸エステルのス
ルホン塩類、脂肪酸アミドスルホン酸塩類、アルキルア
リルスルホン酸塩類、ホルマリン縮合のナフタリンスル
ホン酸塩類、アルキルピリジウム塩、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフ
ェニールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエス
テル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオキシエ
チレンソルビタンアルキルエステル類を挙げることがで
きる。

【００４０】ｐＨ調整剤としては、調合されるインクジ
ェット用インクに悪影響を及ぼさずに、所望のｐＨ値に
調整できるものであればよいが、具体的には、低級アル
カノールアミン、アルカリ金属水酸化物の１価の水酸化
物、水酸化アンモニウム等が挙げられる。

【００４１】粘度調整剤は、インクジェット用インクの
粘度を調整するものであり、具体的には、ポリビニルア
ルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチ
ルセルロース、水溶性アクリル樹脂、ポリビニルピロリ
ドン、アラビアゴムスターチ等が挙げられる。

【００４２】更に、印刷用紙に付着する場合のインクの
被膜の強度を補強するために、アルキッド樹脂、アクリ
ル樹脂、アクリルアミド樹脂、ポリビニルアルコール、
ポリビニルピロリドン等の樹脂重合体が添加されても良
い。また、カビ防止剤を添加するのが長期保存時の信頼
性確保の点で有利である。

【００４３】

【作用】この構成および制御によって、前記一対の電極
の電極上に高周波の交流により効率よく還元電流が与え
られ、電極の酸化物が還元されたり電極上の付着物が除
去され、電極の腐食や溶解を防止することができる。

【００４４】またプリンターの駆動時、前記還元電流を
与える際は、印字中および印字休止中に効率よく行うこ
とにより、プリンターの印字速度に影響を与えることな
く、効率よく電極の還元及び付着物の除去ができるた
め、電極の腐食や溶解を防止できる耐久力に優れたイン
クジェットヘッドとなる。

【００４５】また前記還元電流の印加時間もしくは前記
還元電流印加後の予備吐出によって、沸騰気泡体積を制
御することができ、インクの吐出量を制御することがで
きるため、面積諧調印字が可能となり、高い画像形成能
力を持ったインクジェットプリンターを提供することが
できる。

【００４６】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

【００４７】（実施例１）図１は本発明の一実施例にお
けるインクジェットヘッド要部分解斜視図、図２は図１
のＡ−Ａ’線断面図である。図１、２において、１は基
板、２は仕切り板、３はノズルプレート、４は電極、６
は絶縁皮膜、７はノズル、８は圧力室、９はインク滴、
１０は記録媒体であり、これらは従来例と同様のもので
あり、同一の符号を付けて説明を省略する。５は本発明
において、電極４に還元パルスを印加するカウンター電
極である。また、１１はインク供給孔、１２は共通イン
ク室、１３は電極間電界集中部、３１は絶縁皮膜開口部
である。

【００４８】また図３は本発明の実施例におけるインク
ジェットヘッドの駆動方式に関する概念図である。図３
において、１４はインクを沸騰、吐出させるための吐出
信号発生装置、１５は還元パルスを印加するための還元
信号発生装置、１６は吐出信号と還元信号とを切り替え
る、切り替えスイッチである。

【００４９】さらに図９は本発明における、吐出パルス
と還元パルスの駆動に関する、パルス印加波形の概念図
である。図９の（ａ）は第１実施例の吐出パルスの電圧
波形を示す図、（ｂ）は第１実施例の吐出パルスの連続
印加の際の電圧波形を示す図、（ｃ）は第１実施例の還
元パルスの電圧波形を示す図を示しており、何れも横軸
に時間、縦軸に電圧をとっている。（ｄ）は第１実施例
の吐出パルス（ａ）に対する電流波形を示す図である。
また各波形の中で、３２は吐出パルス印加時間、３３は
吐出パルス休止時間、３４は吐出駆動周期、３５は吐出
パルス印加電圧、３６は連続吐出時間、３７は還元パル
ス印加時間、３８は還元パルス印加電圧である。電流波
形の中で４６は沸騰開始時間、４７はバブル成長時間を
示している。横軸は時間、縦軸は電流値をとっている。
図９に示す各電圧、電流波形（ａ）〜（ｄ）の横軸は同
じ時間軸であり、各パルスの印加もしくは応答のタイミ
ングを示している。

【００５０】図５は図１，２，３に示す本発明の電極構
成を有したインクジェットヘッドを組み込んだインクジ
ェットプリンタの構成図である。図５において、１０は
記録媒体、１８はインクジェットヘッドを組み込んだイ
ンクカートリッジ、２５はインクカートリッジ１８を乗
せるガイドシフト、２２はキャリッジ、２３は記録媒体
１０を搬送するプラテンローラー、ホームポジション２
４はインクカートリッジ１８がキャリッジ２２上を移動
する途中でインクのパージを行ったりする場所で、吐出
パルスが印加されていない、印字待機中はこの場所に戻
っている。

【００５１】以上のように構成されたインクジェットヘ
ッドについて、図１，２，３および９を用いてその動作
を説明する。まず、吐出信号発生装置１４で３ＭＨｚの
吐出パルスを吐出パルス印加電圧３５を２５Ｖ、吐出パ
ルス印加時間３２を５０μｓに設定して発生させ電極４
に印加する。これによって、互いに対向する電極４の間
にあるインク中を電流が流れ、インクの電気抵抗により
インク自体にジュール熱が発生し、インクが加熱され
る。インクが沸点に達するとインク中にバブル（図示せ
ず）が発生する。このバブルが膨張するとバブル中には
電流が流れないので、バブル表面に電流が集中し、バブ
ル表面が更に加熱されバブルが成長する。その結果、圧
力室８内のインクの圧力が急激に高まり、ノズル７から
インク滴９が吐出される。このインク滴９が記録媒体１
０に付着して、ドットが形成される。バブルがインク滴
９を吐出させるほど大きくなると電極４の間のインクが
少なくなり、電極４間に電流が流れなくなる。電流が流
れなくなるとジュール熱の発生が少なくなり、インクが
冷却されバブルが消滅する。インク供給孔１１からイン
クが圧力室８に供給され、圧力室８内が初期の状態に戻
る。再びインクが沸騰を開始するには数マイクロ秒以上
の加熱時間を必要とするので、この間、吐出信号発生装
置１４は吐出パルス休止時間３３を設けて電極４への電
圧の印加を休止し、インクの二重沸騰による不必要なイ
ンク滴９の吐出を防止する。以上の動作を吐出駆動周期
３４の間隔で、繰り返すことによって、記録媒体１０上
の任意の場所にドットを形成している。

【００５２】このように連続吐出時間３６の間、前記吐
出動作を繰り返した後、切り替えスイッチ１６により信
号経路が還元パルスに切り替えられ、還元信号発生装置
１５より交流周波数１００ｋＨｚ以上、還元パルス印加
電圧３８が５０Ｖ以下の還元パルスが電極４とカウンタ
ー電極５の間に、還元パルス印加時間３７の間印加さ
れ、電極４の酸化物を還元し、また電極４上の付着物を
除去する。この後、切り替えスイッチ１６が再び吐出信
号経路に切り替わり、吐出パルスが吐出信号発生装置１
４より印加される。

【００５３】電極４がＴｉを含有する材料によって形成
されているとき、Ｔｉはカソード電流を印加することに
よって還元作用を受けるが、アノード電流に対しては電
極４表面に酸化物による不動態を形成し、電極４の酸化
が進行する。このため、電極４を還元するには、電極４
をカウンター電極５に対して、低電位側にして還元パル
スを印加する必要がある。また電極４がＴｉ以外の、例
えばＣｕ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅなどのアノード溶解
をするものに関しては、Ｔｉの場合とは逆に、電極４と
カウンター電極５との間に還元パルスを印加する際、電
極４をカウンター電極５に対して、高電位側にして還元
パルスを印加する。

【００５４】本実施例においては電極４にＴｉを使用し
たため、還元パルスは電極４をグランドレベルにし、カ
ウンター電極５に５０Ｖ以下、望ましくは２〜１０Ｖの
交流電圧を、交流周波数１００ｋＨｚ、望ましくは０．
５ＭＨｚ以上で印加した。前述の通り、Ｔｉは表面に酸
化物による不動態皮膜を有しており、それ自体は絶縁体
である。しかし交流電圧を印加するときは、Ｔｉ酸化物
が持つ静電容量によって、コンデンサの充放電による通
電が可能である。本実施例におけるＴｉ電極４は直流イ
ンピーダンスは数ＭΩであるため、電流は流れないが、
交流インピーダンスは１００ｋＨｚを超えたところから
１００ｋΩ以下になり、０．５ＭＨｚ以上では１０ｋΩ
以下になるため電流が流れる。こうした理由によって、
効率よく還元パルスを印加するためには交流周波数は、
１００ｋＨｚ以上が必要で、本実施例においては、還元
パルスの交流周波数は３ＭＨｚとした。

【００５５】還元パルス印加電圧３８は電極寿命を考慮
すると、低い方が電気化学反応が起こりにくいが、数Ｍ
Ｈｚ前後の交流周波数を印加する場合、インク中のアニ
オンやカチオンなどのイオンの移動度から考えると、直
流下の時ほど電気化学反応は進行していないと考えられ
る。このため数十Ｖの還元パルス印加電圧でも電極４は
顕著な溶解を起こすこと無く、電極４上の酸化物の還元
や付着物の除去が行える。本実施例では還元パルス印加
電圧として、５Ｖを印加した。

【００５６】図１０は本発明の電極４とカウンター電極
５との間に還元パルスを印加したときの、還元パルス印
加時間３７と沸騰開始時間４６との関係を示している。
沸騰開始時間４６は、図９（ｄ）に示すように、インク
を流れる電流値は、一対の電極４の間のインクに印加さ
れた吐出パルスによってインクがジュール発熱したとき
にインクの温度上昇によってインクの比抵抗が低下する
ために電流値は増大する。インク温度が上昇したある時
点で、急激に沸騰気泡が成長し、電極４を覆うため電極
４間に流れる電流値は減少する。この現象はバブル成長
時間４７の間続く。沸騰開始時間４６は、吐出パルス印
加にともなう電極４への通電によって電極４は次第に酸
化を受けたり、電極４上に付着物の堆積などのため、次
第に長くなっていく。図１０において沸騰開始時間４６
のＹ切辺は既に数千万回の吐出パルスを与えた後の沸騰
開始時間４６であり、電極４上に酸化物、付着物が形成
されている状態のものである。沸騰開始時間４６が還元
パルス印加時間３７に従って減少しているのは、還元電
流による電極酸化物の還元、付着物の還元除去が起きて
いるためである。図１０に示すように、沸騰開始時間４
６は還元パルス印加時間３７が１００ｍｓ以下のとき
は、還元パルス印加時間３７の上昇に従って減少してい
るが、還元パルス印加時間３７が１００ｍｓ以上では沸
騰開始時間４６の減少は飽和点を迎え、それ以上減少し
なくなっている。これは本実施例に於ける還元パルスが
３ＭＨｚ，５Ｖの場合には１００ｍｓの還元パルス印加
によって、電極４上の酸化物、付着物が完全に除去され
たことを示している。

【００５７】実際のプリンタに於ける印字中に於いて、
前記還元パルスを印加する時間は、インクカートリッジ
１８がホームポジション２４にあるときは１０μｓ以
上、望ましくは１０ｍｓ〜１００ｍｓである。これは図
１０に示すように還元パルス印加時間３７が１０μｓ以
上でないと還元効果が発現しないためであり、特に１０
ｍｓ〜１００ｍｓのときは、還元効果が著しく、また連
続印字の動作中においてもインクカートリッジ１８がホ
ームポジション２４で往復動作を行う時間内に電極４の
還元、付着物の除去ができるため、印字速度に影響を与
えずに効果的に電極還元ができる。またインクカートリ
ッジ１８がホームポジション２４でなく、印字動作中で
あるときに還元パルスを印加する際、印字速度に影響を
与えずに効果的な電極還元を行うための還元パルス印加
時間３７は、１００ｍｓ以下、望ましくは１０μｓ〜１
０ｍｓである。

【００５８】記録媒体１０（記録用紙）が自動給紙によ
って交換されているとき、還元パルス印加時間３７を１
０ｓｅｃ以下、望ましくは３ｓｅｃ以下にすることによ
り、印字速度に影響を与えず、効果的な還元が出来る。
また記録媒体１０（記録用紙）自動給紙以外の手差し等
によって交換されているときは、還元パルス印加時間３
７を一時間以下にする。これは印字待機状態を含めて、
プリンターの電源がＯＮになっているときで印字を行っ
ていないときは還元パルスを印加して電極４の還元を行
えるが、還元時間を１時間以下に設定することで、電極
４への過剰な還元パルスの印加によって電極４の溶解等
を防止するためのものである。

【００５９】本実施例においては、インクカートリッジ
１８がホームポジション２４に戻ってくる度に５０ｍｓ
ｅｃの還元パルスの印加を行った。すなわち、図９
（ｂ）において連続吐出時間３６は５ｋＨｚのベタ印字
で約０．５ｓｅｃで、図９（ｃ）の還元パルス印加時間
３７は５０ｍｓに設定して３億回の印字を行ったとこ
ろ、安定したドットの形成が確認された。

【００６０】次に前記還元パルスによる電極還元効果を
用いての、印字ドット径の制御について説明する。図１
１は還元パルス１００ｍｓ以上印加したときの、印加直
後の沸騰回数と沸騰開始時間４６の関係について示して
いるが、還元パルス印加直後は図１０に示すように、沸
騰開始時間４６は２０μｓ以下と小さいが、沸騰回数が
１〜１０万回に至るまで上昇していることが分かる。こ
の沸騰開始時間４６の上昇に伴って、図１２に示す気泡
体積が次第に大きくなる。従って、沸騰開始時間４６の
変化にともなう沸騰気泡の大きさを制御して、印字ドッ
ト径を制御するには、図１０に示すように、還元パルス
印加時間３７を１０μｓ〜１００μｓの間で印加する方
法と、還元パルスを印加した後に、図１２に示すよう
に、印字をする前にカートリッジがホームポジション２
４にあるとき、１〜１００万回の予備吐出を行って印字
ドットを制御する方法がある。前者の還元パルス印加時
間３７の制御による印字ドットの制御においては、本実
施例では還元パルス印加時間３７を０．２ｍｓ、５０ｍ
ｓとすることで、印字ドット径を５０、７５μｍに制御
できた。また後者の還元パルス印加後の吐出パルスの予
備吐出による印字ドットの制御においては、本実施例で
は予備吐出パルス数を１０、１０００、１００００回と
することで、印字ドット径を２５、５０、７５μｍに制
御する事ができた。

【００６１】次に本実施例のインクジェットヘッドの電
極４とカウンター電極５の形成方法について図６，７，
８を用いて説明する。図６（ａ）は第１実施例の電極層
形成工程図、（ｂ）は第１実施例のレジスト膜形成工程
図、（ｃ）は第１実施例の電極形成用レジストパターン
形成工程図、（ｄ）は第１実施例の電極パターン形成工
程図、図７（ａ）は第１実施例の電極形成工程図、
（ｂ）は第１実施例のカウンター電極形成用レジスト膜
形成工程図、（ｃ）は第１実施例のカウンター電極形成
用レジストパターン形成工程図、（ｄ）は第１実施例の
カウンター電極層形成工程図、図８（ａ）は第１実施例
のカウンター電極形成工程図、（ｂ）は第１実施例の絶
縁皮膜形成工程図、（ｃ）は第１実施例の絶縁皮膜開口
部形成工程図である。

【００６２】図６（ａ）に示すように、ほう珪酸ガラス
の基板１に、Ｔｉをターゲットとしてスパッタ法にてＡ
ｒ圧が５０ｍＴｏｒｒ、基板温度４００℃で高周波電力
を２００Ｗ、３０分間印加してＴｉ薄膜をガラス基板上
に２μｍ形成した。図６（ｂ）に示すように、フェノー
ル樹脂を主成分とする感光性レジスト材料をスピンコー
ターにより電極層２６を形成した基板１上に塗布した後
に、９０℃で３０分間焼成を行い厚さ７μｍのレジスト
膜２７を形成した。図６（ｃ）に示すように、電極４の
パターンを有するフォトマスクをレジスト膜２７上に重
ねて、ＵＶ照射器により７秒間露光した後に現像を行
い、電極形成用レジストパターン２８を形成した。次
に、図６（ｄ）に示すように、アルゴン圧力２×１０^-4
Ｔｏｒｒ、ビームパワー３００Ｗ、ステージ傾斜角４５
度、ミリング時間７０分の成形条件でアルゴンビームに
よるミリング加工を行い、電極パターンを形成した。電
極パターン上のレジスト膜２７は溶剤により溶解し、図
７（ａ）に示すような電極４を形成した。次に、図７
（ｂ）に示すように、フェノール樹脂を主成分とする感
光性レジスト材料をスピンコーターにより電極４を形成
した基板１上に塗布した後に、９０℃で３０分間焼成を
行い厚さ７μｍのレジスト膜２７を形成し、カウンター
電極形成用レジスト膜とした。図７（ｃ）に示すように
カウンター電極のパターンを有するフォトマスクをレジ
スト膜２７上に重ねて、ＵＶ照射器により７秒間露光し
た後に現像を行い、カウンター電極形成用レジストパタ
ーンを形成した。図７（ｄ）に示すように、前記カウン
ター電極形成用レジストパターン上からＰｔをターゲッ
トとしてスパッタ法にてＡｒ圧が２０ｍＴｏｒｒ、基板
温度２００℃で高周波電力を２００Ｗ、１０分間印加し
てＰｔ薄膜を前記カウンター電極形成用レジストパター
ン上に１μｍ形成し、カウンター電極層２９とした。図
８（ａ）に示すように、溶剤によってレジスト膜２７を
溶解、剥離してカウンター電極５を形成した。図８
（ｂ）に示すように、感光性ポリイミドを３０００ｒｐ
ｍ、塗布時間３０秒の条件で基板１上にスピンコートし
た後に、８０℃で３０分間焼成を行い、絶縁皮膜層３０
を形成した。次に、絶縁皮膜開口部のパターンを有する
フォトマスクを絶縁皮膜層３０上に重ねて、ＵＶ照射器
により７秒間露光を行い、現像をした後に、４００℃で
１時間の焼成を行い、図８（ｃ）に示す絶縁皮膜開口部
３１を形成した。

【００６３】以上のようにして形成した電極４とカウン
ター電極５とを有するインクジェットヘッド１７に、溶
媒である水にインク導電材として、モノエタノールアミ
ン硫酸塩をインクの比抵抗が２０Ωｃｍとなるように添
加し、湿潤材としてポリエチレングリコール、グリセリ
ンをそれぞれ３％、またインク物性調節のために界面活
性剤としてポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ルを１％、ｐＨ調整のためにＫＯＨを添加し、インクｐ
Ｈが７．２となるようにした導電性インクを用いて、３
ＭＨｚ、２５Ｖの吐出パルスを５０００回おきに還元パ
ルスを５０ｍｓ印加するという繰り返し駆動を行ったと
ころ、３億回迄、安定した印字の形成が行われ、電極寸
法の変化もなかった。

【００６４】（実施例２）本発明の第２実施例は第１実
施例におけるカウンター電極５の構成以外は第１実施例
と同一の構成、駆動方法を有する。

【００６５】図４は本実施例のインクカートリッジの構
成を示している。図４（ａ）は第２実施例のインクジェ
ットヘッドとインクカートリッジの分解斜視図、図４
（ｂ）は第２実施例のインクカートリッジの分解斜視図
である。図４において１８はインクジェットカートリッ
ジを組み込むインクカートリッジ、１７はインクジェッ
トヘッド、７はインクジェットヘッド１７上に形成され
たノズル、１２はインクジェットヘッド１７の電極４に
インクを供給するための共通インク室、２１はインクカ
ートリッジ１８中のインクタンクである。また、１９は
インクカートリッジ１８中のインクをインクジェットヘ
ッド１７に導入する際インク中にゴミなどが入らないよ
うにするためのインクフィルター、５は電極４に還元パ
ルスを印加するためのカウンター電極、２０はインクカ
ートリッジ１８からインクジェットヘッド１７の共通イ
ンク室１２にインクを導入するためのインク導入孔であ
る。

【００６６】本実施例において、カウンター電極５はイ
ンクカートリッジ１８のインク接液部に設けている。カ
ウンター電極５はＰｔ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃな
どの板状もしくは線状のもので、板状の場合２ｍｍ×１
ｍｍの大きさで板厚が０．０５ｍｍのものを図４（ｂ）
に示すように、インクカートリッジ１８壁面に固定し
た。

【００６７】以上のようにして構成されたインクカート
リッジにインクを充填し、５００ｋＨｚ、２０Ｖの交流
周波数を電極及びインクに印加することにより、吐出を
行った。更に実施例１に示すように、５０００回の吐出
パルスと５０ｍｓの還元パルスを繰り返して印加するこ
とによって、３億回まで安定した印字形成ができ、電極
寸法の変化もなかった。

【００６８】

【発明の効果】以上のように本発明は、電極の還元を行
いながら印字をするため、電極上の酸化物や付着物が無
くなり、その結果電極の酸化物や付着物による沸騰時間
の上昇を抑制することができ、安定した印字ドット径を
保持しながら電極の損耗もなく極めて長寿命のインクジ
ェットヘッドを実現できる。さらに本発明は電極の還元
を行うことによって、電極に印加する交流周波数を低減
しても電極の酸化による電極寿命の低減を抑制すること
ができるため、従来の交流周波数よりも低い周波数での
連続吐出においても良好な寿命を示し、駆動回路から発
生する不要輻射ノイズを大幅に低減できるインクジェッ
トヘッド装置を実現できる。

【００６９】またインク中には、アルコール類もしくは
グリコール類の水可溶性有機溶媒を湿潤材として添加し
ているため、ノズルの目詰まりがなく、インク滴の飛翔
安定性を得ることができる。またインク導電材にハロゲ
ン化合物を使用しないため、ヘッド構成材料の接着力の
安定性を得ることができる。さらにインク物性を界面活
性剤、ｐＨ調整剤、粘度調整剤等により制御しているた
め、吐出応答性が良好かつ連続記録性に優れたインクジ
ェットヘッドおよびインクジェットインクを実現でき
る。

【００７０】また本発明は、還元パルスの印加時間や還
元パルス印加後の予備吐出回数の制御によって、印字ド
ット径を任意に制御できるため、面積諧調印字による、
高解像度の画像を高品質に形成できるインクジェットヘ
ッドを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるインクジェットヘッ
ド要部分解斜視図

【図２】図１のＡ−Ａ’線断面図

【図３】本発明の実施例におけるインクジェットヘッド
の駆動方式に関する概念図

【図４】（ａ）第２実施例のインクジェットヘッドとイ
ンクカートリッジの分解斜視図（ｂ）第２実施例のインクカートリッジの分解斜視図

【図５】本発明の電極構成を有したインクジェットヘッ
ドを組み込んだインクジェットプリンタの構成図

【図６】（ａ）第１実施例の電極層形成工程図（ｂ）第１実施例のレジスト膜形成工程図（ｃ）第１実施例の電極形成用レジストパターン形成工
程図（ｄ）第１実施例の電極パターン形成工程図

【図７】（ａ）第１実施例の電極形成工程図（ｂ）第１実施例のカウンター電極形成用レジスト膜形
成工程図（ｃ）第１実施例のカウンター電極形成用レジストパタ
ーン形成工程図（ｄ）第１実施例のカウンター電極層形成工程図

【図８】（ａ）第１実施例のカウンター電極形成工程図（ｂ）第１実施例の絶縁皮膜形成工程図（ｃ）第１実施例の絶縁皮膜開口部形成工程図

【図９】（ａ）第１実施例の吐出パルスの電圧波形を示
す図（ｂ）第１実施例の吐出パルスの連続印加の際の電圧波
形を示す図（ｃ）第１実施例の還元パルスの電圧波形を示す図（ｄ）第１実施例の吐出パルスに対する電流波形を示す
図

【図１０】本発明の第１実施例における還元パルス印加
時間と沸騰開始時間との関係を示す図

【図１１】本発明の第１実施例における還元パルス印加
後の沸騰回数と沸騰開始時間の関係を示す図

【図１２】本発明の第１実施例における還元パルス印加
後の沸騰回数と気泡体積の関係を示す図

【図１３】従来のインク吐出装置の断面図

【図１４】従来のインクジェットヘッドの要部断面図

【図１５】図１４のＡ−Ａ線断面図

【符号の説明】

１基板２仕切り板３ノズルプレート４電極５カウンター電極６絶縁皮膜７ノズル８圧力室９インク滴１０記録媒体１１インク供給孔１２共通インク室１３電極間電界集中部１４吐出信号発生装置１５還元信号発生装置１６切り替えスイッチ１７インクジェットヘッド１８インクカートリッジ１９インクフィルター２０インク導入孔２１インクタンク２２キャリッジ２３プラテンローラー２４ホームポジション２５ガイドシフト２６電極層２７レジスト膜２８電極形成用レジストパターン２９カウンター電極層３０絶縁皮膜層３１絶縁皮膜開口部３２吐出パルス印加時間３３吐出パルス休止時間３４吐出駆動周期３５吐出パルス印加電圧３６連続吐出時間３７還元パルス印加時間３８還元パルス印加電圧３９断熱層４０耐久皮膜４１インク流路４２導電性インク４３インク室４４電源４５スイッチ４６沸騰開始時間４７バブル成長時間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力室と、前記圧力室壁面に形成されたノ
ズル孔と、前記圧力室の前記ノズル孔と対向する壁面に
配設された１対の電極と、前記電極とは別に配設された
１本のカウンター電極と、前記圧力室に連設されたイン
ク流路と、前記インク流路の前記圧力室の反対側の端部
に形成されたインク供給口とを有するインクジェットヘ
ッドであって、前記一対の電極と前記カウンター電極間
に電圧を印加する手段を有することを特徴とするインク
ジェットヘッド。
【請求項２】インクカートリッジのインク接液部に取り
付けられたカウンター電極と、圧力室、前記圧力室壁面
に形成されたノズル孔、前記圧力室の前記ノズル孔と対
向する壁面に配設された１対の電極、前記圧力室に連設
されたインク流路、前記インク流路の前記圧力室の反対
側の端部に形成されたインク供給口とを有する、前記イ
ンクカートリッジの端部に取り付けられたヘッド部を有
するインクジェットヘッドであって、前記インクカート
リッジのインク接液部に取り付けられたカウンター電極
と前記ヘッド部に配設された１対の電極との間に電圧を
印加する手段を有することを特徴とするインクジェット
ヘッド。
【請求項３】前記カウンター電極と前記１対の電極間に
電圧を印加する際、前記１対の電極がＴｉを含有する電
極である場合、前記１対の電極は前記カウンター電極に
対して、低電位となることを特徴とする請求項１および
２いずれか１記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】前記カウンター電極と前記１対の電極間に
電圧を印加する際、前記１対の電極がアノード溶解する
電極である場合、前記１対の電極は前記カウンター電極
に対して、高電位となることを特徴とする請求項１およ
び２いずれか１記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】前記カウンター電極と前記１対の電極間に
電圧を印加する際、交流電圧を印加することを特徴とす
る請求項１および２いずれか１記載のインクジェットヘ
ッド。
【請求項６】前記カウンター電極と前記１対の電極間に
電圧を印加する際の電圧の交流周波数は１００ｋＨｚ以
上であることを特徴とする請求項５に記載のインクジェ
ットヘッド。
【請求項７】前記カウンター電極と前記１対の電極間に
電圧を印加する際、印加電圧は５０Ｖ以下であることを
特徴とする請求項１および２いずれか１記載のインクジ
ェットヘッド。
【請求項８】前記カウンター電極と前記１対の電極間に
電圧パルスを印加する際、前記電圧パルスはインクの吐
出パルスが印加されていないときに印加することを特徴
とする請求項１および２いずれか１記載のインクジェッ
トヘッド。
【請求項９】前記カウンター電極と前記１対の電極間に
電圧パルスを印加する際、前記電圧パルスの印加時間
は、インクカートリッジがホームポジションにある時
は、１０μｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項７
に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】前記カウンター電極と前記１対の電極間
に電圧パルスを印加する際、前記電圧パルスの印加時間
は、インクカートリッジがキャリッジのホームポジショ
ン以外で印字中であるときは、１００ｍｓｅｃ以下であ
ることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットヘ
ッド。
【請求項１１】前記カウンター電極と前記１対の電極間
に電圧パルスを印加する際、前記電圧パルスの印加時間
は、記録用紙が交換されているときは、１０ｍｓｅｃ以
上であることを特徴とする請求項７に記載のインクジェ
ットヘッド。
【請求項１２】前記カウンター電極と前記１対の電極間
に電圧パルスを印加する際、前記電圧パルスの印加時間
は、記録用紙が自動給紙以外によって交換されていると
きは、１時間以下であることを特徴とする請求項１０に
記載のインクジェットヘッド。
【請求項１３】前記カウンター電極と前記１対の電極間
に電圧パルスを印加する際、前記電圧パルスの印加時間
の制御によって印字ドット径を制御する手段を有するこ
とを特徴とする請求項１および２いずれか１記載のイン
クジェットヘッド。
【請求項１４】前記カウンター電極と前記１対の電極間
に印加時間を制御された電圧パルスを印加して印字ドッ
ト径を制御する際、前記電圧パルスを印加した後に、予
備吐出パルスを印加して印字ドット制御を行うことを特
徴とする請求項１３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項１５】前記カウンター電極と前記１対の電極間
に印加時間を制御された電圧パルスを印加して印字ドッ
ト径を制御する際、前記電圧パルスを印加した後に、１
００万回以下の予備吐出パルスを印加することを特徴と
する請求項１４に記載のインクジェットヘッド。