JPH06126955A - Electrostatic modified type ink jet head and recording method with same - Google Patents
Electrostatic modified type ink jet head and recording method with sameInfo
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットに関
し、特に、非印字時に静電引力により弾性体を伸長させ
てインク吐出用のオリフィスを閉じるインクジェットに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet system, and more particularly to an ink jet system in which an elastic body is extended by electrostatic attraction to close an orifice for ejecting ink during non-printing.
【0002】[0002]
【従来の技術】インクジェット記録装置には、バイモル
フ型のピエゾ素子の振動によりインク室を膨張、伸縮さ
せてインクの吐出と補給を交互に行うピエゾ方式や、ヒ
ータによりインク液中にバブルを発生させ、バブルの成
長によりインクを吐出させるバブルジェット方式等、種
々の方式が知られている。2. Description of the Related Art In an ink jet recording apparatus, a bimorph type piezoelectric element expands and contracts an ink chamber by vibration to expand and contract the ink chamber to alternately eject and replenish ink, and a heater to generate bubbles in the ink liquid. Various methods such as a bubble jet method in which ink is ejected by the growth of bubbles are known.
【0003】これら種々のインクジェット方式に共通す
る問題として、インクの吐出が不安定なことが挙げられ
る。この原因としては、インクの水分が蒸発してインク
の粘度が上昇すること、蒸発して乾燥したインクがオリ
フィスを塞ぐこと、等が指摘されている。A problem common to these various ink jet systems is that ink ejection is unstable. It is pointed out that the cause of this is that the water content of the ink evaporates and the viscosity of the ink increases, and that the evaporated and dried ink blocks the orifice.
【0004】この問題に対し、インクジェットヘッドに
キャップを設けておき、印字するときはこのキャップを
外し、印字しないときはキャップを被せてインクの蒸発
を防止するという技術が知られている。また、キャップ
の嵌め外しを自動的に行う装置も提案されている(「Ja
pan Hardcopy'90 論文集 P205-P208 」1990年6月発
行、電子写真学会)。To solve this problem, there is known a technique in which a cap is provided on the ink jet head, the cap is removed when printing is performed, and the cap is covered when printing is not performed to prevent ink evaporation. A device that automatically removes the cap is also proposed (see “Ja
pan Hardcopy'90 Proceedings P205-P208 ", June 1990, The Electrophotographic Society of Japan).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は、
機械的にキャップを被せるための装置が複雑になる。ま
た、通常多数のノズルを並列に配置してインクジェット
ヘッドが形成されているが、その内の一つでも印字する
場合は、他のノズルも開放された状態となり、その間に
インクが蒸発することになる。However, this method is
The device for mechanically capping is complicated. Moreover, although an inkjet head is usually formed by arranging a large number of nozzles in parallel, if one of the nozzles is used for printing, the other nozzles are also opened and the ink may evaporate during that time. Become.
【0006】本発明は、上記の問題の解決を図ったもの
で、各ノズルが独立して印字直前までインク流出路を閉
じていて、インクの蒸発を防止できるインクジェットヘ
ッドを提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above problems, and an object thereof is to provide an ink jet head in which each nozzle independently closes the ink outflow path until just before printing, and can prevent ink evaporation. There is.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するめ
の本発明は、内部にインクを満たすためのインク室と、
該インク室に形成されたインク吐出用のオリフィスとを
有するインクジェットヘッドにおいて、前記オリフィス
のインク室側にインク流出路を形成し、該インク流出路
に少なくとも一方が導電性弾性体からなる電極を対向し
て配置した構成を特徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an ink chamber for filling ink therein,
In an inkjet head having an orifice for ejecting ink formed in the ink chamber, an ink outflow passage is formed on the ink chamber side of the orifice, and an electrode of which at least one is made of a conductive elastic body is opposed to the ink outflow passage. It is characterized by the configuration arranged.
【0008】また、本発明の方法は、内部にインクを満
たすためのインク室と、該インク室に形成されたインク
吐出用のオリフィスとを有するインクジェットヘッドに
よる記録方法において、前記オリフィスのインク室側に
少なくとも一方が導電性弾性体からなる電極を対向して
配置したインク流出路を形成し、該導電性弾性体と電極
との間に電圧を印加したときに導電性弾性体に加わる静
電引力により弾性体を伸長させてインク流出路を閉じ、
電圧を印加しないときに導電性弾性体が元に戻ってイン
ク流出路を開く構成を特徴としている。Further, the method of the present invention is a recording method using an ink jet head having an ink chamber for filling ink therein and an orifice for ejecting ink formed in the ink chamber. An ink outflow path in which at least one electrode made of a conductive elastic body is arranged to face each other, and an electrostatic attractive force applied to the conductive elastic body when a voltage is applied between the conductive elastic body and the electrode. To extend the elastic body to close the ink outflow path,
The structure is characterized in that the conductive elastic body returns to its original state when the voltage is not applied to open the ink outflow path.
【0009】[0009]
【実施例】以下に本発明の実施例を図面にしたがって説
明する。図1は、本発明の一実施例としてのインクジェ
ットヘッドの側面図である。具体的な数値が入っている
が、理解を深めるためで、これに限定される訳ではな
い。また、実施例としてはノズルを用いて説明している
が、スリットでも同様である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an ink jet head as an embodiment of the present invention. Although specific numbers are included, this is for the purpose of deepening understanding and is not limited to this. Further, although a nozzle is used as an example for description, the same applies to a slit.
【0010】厚さ40μmの上下の基板1,1の対向面側
に、それぞれ薄いアルミ層からなる共通電極2,2を形
成し、上下の基板の右側に長さ100 μmに渡って、厚さ
が100 μmの導電性弾性体3を固定し、その上を厚さ20
μmの高誘電率の絶縁層4で被う。基板1,1の左右両
側には、厚さ40μmの側板5,5を取付け、右側の側板
5には直径30μmのオリフィス6を穿設し、左側の側板
5には加圧されたインクが供給される管路7を接続す
る。基板1,1の左側は、対面する共通電極2に厚さ0.
4 μmの薄い絶縁層8を被せてインク室9を形成してい
る。Common electrodes 2 and 2 each made of a thin aluminum layer are formed on the opposing surfaces of the upper and lower substrates 1 and 1 having a thickness of 40 μm, and the thickness is 100 μm on the right side of the upper and lower substrates. Fix the conductive elastic body 3 with a thickness of 100 μm,
It is covered with an insulating layer 4 having a high dielectric constant of μm. Side plates 5 and 5 having a thickness of 40 μm are attached to the left and right sides of the substrates 1 and 1, an orifice 6 having a diameter of 30 μm is bored in the right side plate 5, and pressurized ink is supplied to the left side plate 5. The pipe line 7 to be connected is connected. The left side of the substrates 1 and 1 has a thickness of 0.
An ink chamber 9 is formed by covering a thin insulating layer 8 of 4 μm.
【0011】インク室9は、上下を図示のごとく基板
1,1で挟まれ、前後を側板5,5で仕切られている
が、図面と垂直になる方向は、図示しない仕切部材で仕
切られ、多数のノズルが図面に垂直な方向に並列に並ん
で形成されている。The ink chamber 9 is vertically sandwiched between the substrates 1 and 1 as shown in the drawing, and the front and rear sides thereof are partitioned by the side plates 5 and 5, but the direction perpendicular to the drawing is partitioned by a partition member (not shown). A large number of nozzles are formed in parallel in a direction perpendicular to the drawing.
【0012】絶縁層4で被覆された導電性弾性体3は、
前後左右上下6面の内の上面又は下面を上又は下の基板
1,1に固定されているが、前後左右の4面と下面(又
は上面)の5面は何処にも固定されずにフリーになって
おり、上下の絶縁層4,4間にインク流出路9′を形成
している。このインク流出路9′は、共通電極2,2の
間に電圧が印加されると、導電性弾性体3,3に静電引
力が作用して閉塞されるようになっている。The conductive elastic body 3 covered with the insulating layer 4 is
The top or bottom of the front, back, left, right, top, bottom is fixed to the top or bottom substrate 1,1 but the front, back, left, right, and bottom and the bottom (or top) are not fixed anywhere and are free. And an ink outflow passage 9'is formed between the upper and lower insulating layers 4 and 4. When a voltage is applied between the common electrodes 2 and 2, the ink outflow passage 9'is blocked by the electrostatic attraction acting on the conductive elastic bodies 3 and 3.
【0013】図2は、図1のインクジェットヘッドの作
用を説明する図である。(a) は待機状態を示す。上下の
共通電極2,2間に+400vが印加されていて、その結
果、両導電性弾性体3,3に充電された異極性の電荷に
働く静電引力により、両導電性弾性体3,3は接近する
方向に伸長して密着し、ノズルを閉じる。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the ink jet head of FIG. (a) shows the standby state. + 400v is applied between the upper and lower common electrodes 2,2, and as a result, electrostatic attraction acting on the electric charges of opposite polarities charged in the conductive elastic bodies 3,3 causes the conductive elastic bodies 3,3 Closes the nozzle by extending in the direction of close contact.
【0014】(b) は印字状態を示す。印字直前に両電極
を接地すると、充電されていた電荷は消えて静電引力は
消滅し、両弾性体は弾性力で元の状態に復元し、インク
流出路9′が形成される。インク流出路9′は、オリフ
ィス6と同じ位置で、その開口部がオリフィスよりやや
広くなるように設計されている。この実施例では、オリ
フィス6の直径が30μmで、インク流出路9′の幅は35
μmになっている。(B) shows a printing state. If both electrodes are grounded immediately before printing, the charged electric charge disappears and the electrostatic attraction disappears, and both elastic bodies are restored to their original state by the elastic force, and the ink outflow passage 9'is formed. The ink outflow passage 9'is designed at the same position as the orifice 6 so that its opening is slightly wider than the orifice. In this embodiment, the diameter of the orifice 6 is 30 μm and the width of the ink outflow passage 9'is 35 μm.
It is μm.
【0015】(c) はインク吐出状態である。図示しない
例えば公知のピエゾ装置を管路7に接続し、全ノズルを
一斉に加圧すると、インク流出路9′が形成されたノズ
ルでは、図示のようにオリフィス6からインク10が突
出してインク柱が形成される。勿論、閉じているノズル
からはインクの突出はない。なお、管路7を介さずに、
ピエゾ装置を直接インク室9に接続する構成としてもよ
い。(C) is an ink ejection state. If, for example, a well-known piezo device (not shown) is connected to the pipe line 7 and all the nozzles are pressurized at the same time, in the nozzle in which the ink outflow passage 9'is formed, the ink 10 is projected from the orifice 6 and the ink column Is formed. Of course, there is no ink ejection from the closed nozzle. In addition, without going through the pipeline 7,
The piezo device may be directly connected to the ink chamber 9.
【0016】(d) は、次のドットが地肌の一部のため印
字しないように、再びノズルを閉じた状態である。これ
は、(c) でインクを加圧して吐出させた直後に再び上の
導電性弾性体3,3に+1600v を印加することで実行さ
れる。このとき、インク柱は切られて表面張力でインク
滴10aになり、慣性力で飛行を続ける。もちろん、続
いて次のドットも印字する場合には、電圧を印加せずそ
のままノズルを開いた状態にしておく。そして、最後に
は全てのノズルを閉じて印字を完了する。(D) is a state in which the nozzle is closed again so that the next dot is not printed because it is part of the background. This is executed by applying + 1600v to the upper conductive elastic bodies 3 and 3 immediately after the ink is pressurized and ejected in (c). At this time, the ink column is cut to become the ink droplet 10a due to the surface tension, and continues to fly due to the inertial force. Of course, when the next dot is also printed subsequently, the nozzle is left open without applying a voltage. Finally, all nozzles are closed to complete printing.
【0017】次に、以上の定性的な説明に定量的な説明
を補足する。ただし、正確な計算は大変複雑になるの
で、いくつかの仮定に基づく近似計算である。Next, a quantitative explanation is supplemented to the above qualitative explanation. However, since the exact calculation becomes very complicated, it is an approximate calculation based on some assumptions.
【0018】再度ノズルを閉じるときに、上側の導電性
弾性体(これを「A」とする)に作用する静電引力P
(A) を求める。P(A) は導電性弾性体3に充電された正
孔の電荷密度をσ、その点の電界をEとすると、 P=σ×E (1) である。When the nozzle is closed again, the electrostatic attractive force P acting on the upper conductive elastic body (this is referred to as "A").
Find (A). P (A) is P = σ × E (1) where σ is the charge density of holes charged in the conductive elastic body 3 and E is the electric field at that point.
【0019】この電界は、下側の導電性弾性体(これを
「B」とする)の電子(電荷密度を−σとする)により
形成される。この電界はガウスの定理により、 E=(−σ)/2εoε2 (2) である。故に、(2) を(1) に代入して、 P=−σ2 /2εoε2 (3) ただし、εo:真空の誘電率 ε2 :高誘電率絶縁層の比誘電率 となる。This electric field is formed by the electrons (the charge density is -σ) of the lower conductive elastic body (this is "B"). This electric field is E = (− σ) / 2εoε2 (2) according to Gauss's theorem. Therefore, by substituting (2) into (1), P =-[sigma] 2/2 [epsilon] o [epsilon] 2 (3) where [epsilon] o: dielectric constant of vacuum [epsilon] 2: relative dielectric constant of the high dielectric constant insulating layer.
【0020】故に、電子電荷密度−σを求めれば静電引
力P(A) は(3) 式より計算できる。該静電インクジェッ
トヘッドのインク突出中のインク流出路9′を平行平板
コンデンサと見なすと、その充電電荷量Qは次式で求め
られる。 σ=C×V (4) ここに、Cは電気容量、Vは印加電圧である。Therefore, if the electron charge density −σ is obtained, the electrostatic attractive force P (A) can be calculated from the equation (3). Assuming that the ink outflow path 9'during the ink ejection of the electrostatic ink jet head is a parallel plate capacitor, its charge amount Q is calculated by the following equation. σ = C × V (4) where C is the capacitance and V is the applied voltage.
【0021】電荷密度は電荷量Qを面積Sで除して求め
られる。 σ=Q/S (5) (4) 式の電気容量Cは、インク層と高誘電率絶縁層4に
おける膜厚と比誘電率をそれぞれ、d1,ε1,d2,
ε2とすると、次の(6) 式で求められる。 C=S×εo/(d2/ε2+d1/ε1+d2/ε2) (6) The charge density is obtained by dividing the charge amount Q by the area S. σ = Q / S (5) The electric capacitance C of the equation (4) is defined by the film thickness and relative permittivity of the ink layer and the high dielectric constant insulating layer 4, respectively.
If ε2, it can be calculated by the following equation (6). C = S × εo / (d2 / ε2 + d1 / ε1 + d2 / ε2) (6)
【0022】d1,ε1,d2,ε2を、それぞれ80μ
m,80,20μm,40 面積Sを1m2とすると、 C=1×8.85×10-12/(20 ×10-6/40 +80×10-6/80 +20×10-6/40) =8.85×10-6/2 =4.43 (μF) (7) (4) ,(5) ,(7) 式より、電荷密度σは、 σ=4.43×10-6×1600 =7.08×10-3 (C/m2 ) (8) と求められる。D1, ε1, d2 and ε2 are respectively 80 μ
m, 80, 20 μm, 40 If the area S is 1 m 2 , C = 1 x 8.85 x 10 -12 / (20 x 10 -6 / 40 + 80 x 10 -6 / 80 + 20 x 10 -6 / 40) = 8.85 × 10 -6 / 2 = 4.43 (μF) (7) From (4), (5), and (7), the charge density σ is σ = 4.43 × 10 -6 × 1600 = 7.08 × 10 -3 (C / m 2 ) (8)
【0023】この値を(3) 式に代入すれば、上下の導電
性弾性体A,B に働く静電引力P(A),P(B) が求められる。 P(A)=P(B)=σ2 /2 εo ε2 (9) =(7.08 ×10-3)2/2×40×8.85×10-12 =7.08×104 (N/m2) By substituting this value into the equation (3), the electrostatic attractive forces P (A) and P (B) acting on the upper and lower conductive elastic bodies A and B can be obtained. P (A) = P (B ) = σ 2/2 εo ε2 (9) = (7.08 × 10 -3) 2 /2×40×8.85×10 -12 = 7.08 × 10 4 (N / m 2)
【0024】次に、導電性弾性帯の伸長( 変形) 量vを
計算する。一般的に弾性体の場合、力が働く前の長さL
oに対して力が作用して長さがLに伸びた場合、力と伸
びはは正比例する。この時、外部から弾性体を引っ張る
力と等しい力が弾性体の内部に発生している。これを応
力σと呼ぶ。また、伸びた長さΔL=L−Loを元の長
さLoで割った値を歪みεと呼び、応力と歪みの比例定
数を弾性計数(弾性率、ヤング率)Eと言う。 σ=E×ε (10)Next, the amount v of expansion (deformation) of the conductive elastic band is calculated. Generally, in the case of an elastic body, the length L before the force is applied
When a force acts on o and the length extends to L, the force and the elongation are directly proportional. At this time, a force equal to the force pulling the elastic body from the outside is generated inside the elastic body. This is called stress σ. A value obtained by dividing the extended length ΔL = L−Lo by the original length Lo is called strain ε, and a proportional constant of stress and strain is called elastic coefficient (elastic modulus, Young's modulus) E. σ = E × ε (10)
【0025】すなわち、元の長さLoと加える圧力P
(=σ)と弾性率Eとが分かっていれば、次式より伸び
た長さΔLを計算できる。 ΔL=Lo×σ/E (11)That is, the original length Lo and the applied pressure P
If (= σ) and the elastic modulus E are known, the extended length ΔL can be calculated from the following equation. ΔL = Lo × σ / E (11)
【0026】柔らかいゴムの弾性率Eは、0.4 ×106N/m
2(=0.4MPa=4Kgf/cm2)で、本発明の場合上記したよう
に元の長さLoは100 ×10-6m 、静電引力( =応力σ)
は1.77×105N/m2 である。この値を(11)式に入れて、 ΔL=(100×106 ×7.08×104)/0.4 ×106 =17.7×10-6 (m) (12) と、導電性弾性体の伸長距離が求められた。つまり、図
2(c) において、上の導電性弾性体に+1600vが印加さ
れると、上下の導電性弾性体はそれぞれ17.5μmづつ伸
びてインク流出路9 ′を閉じることになる。The elastic modulus E of soft rubber is 0.4 × 10 6 N / m
2 (= 0.4 MPa = 4 Kgf / cm 2 ), in the case of the present invention, the original length Lo is 100 × 10 −6 m and the electrostatic attractive force (= stress σ) as described above.
Is 1.77 × 10 5 N / m 2 . Put this value into Eq. (11) and calculate ΔL = (100 × 10 6 × 7.08 × 10 4 ) /0.4×10 6 = 17.7 × 10 -6 (m) (12) and the extension distance of the conductive elastic body. Was asked. That is, in FIG. 2C, when +1600 v is applied to the upper conductive elastic body, the upper and lower conductive elastic bodies extend by 17.5 μm to close the ink outflow passage 9 ′.
【0027】また、(9) 式に示されている静電引力は、
インクの加圧力より1桁大きいので、インクの加圧によ
りインク流出路9′が開くことはない。Further, the electrostatic attractive force shown in the equation (9) is
Since the pressure of the ink is larger by one digit, the ink outflow passage 9'is not opened by the pressurization of the ink.
【0028】図3は、本発明の他の実施例を示す図であ
る。図1,2に示す実施例は、上下に導電性弾性体3,
3を設け、これらを同時に伸長するものであったが、図
3の実施例は、導電性弾性体を片側にのみ使用した形式
となっている。そして、以下に示す素材や製法は、図
1,2に示す実施例にも、同様に適用されるものであ
る。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the conductive elastic body 3,
3 is provided and these are extended at the same time, the embodiment of FIG. 3 is of a type in which the conductive elastic body is used only on one side. The materials and manufacturing methods shown below are similarly applied to the embodiments shown in FIGS.
【0029】このインクジェットヘッドは、上部構造、
下部構造、及び側板に分けて作成した後、これら三者を
張り合わせて形成される。This ink jet head has an upper structure,
It is formed by dividing the lower structure and the side plate, and then pasting these three parts together.
【0030】上部構造は、各インク室を分離する壁材1
1を63.5μmピッチ(400DPI の場合) で並列に並べ、そ
の上に絶縁性の基板12上に共通電極13としてアルミ
を全面的に均一に蒸着した剛体、あるいは、導電性樹脂
をコーティングした剛体を接着し、さらに、各壁材11
相互間には、導電性弾性体14を薄い絶縁層15で被っ
たものを挿入し、この導電性弾性体14を共通電極13
に導通した状態で固定している。The upper structure is a wall material 1 for separating each ink chamber.
1 are arranged in parallel at a pitch of 63.5 μm (in case of 400 DPI), and a rigid body in which aluminum is vapor-deposited uniformly as the common electrode 13 on the insulating substrate 12 or a rigid body coated with a conductive resin is placed on top of it. Adhesive, and each wall material 11
The conductive elastic body 14 covered with a thin insulating layer 15 is inserted between the two, and the conductive elastic body 14 is connected to the common electrode 13
It is fixed in the state of conducting to.
【0031】壁材11としては、衝撃波を吸収するため
に、適度に表面が柔らかい方が望ましく、さらに、撥油
性のある適当な樹脂がよく、たとえば、ポリカーボネイ
ト(PC)等の絶縁性プラスチックを使用する。The wall material 11 preferably has a moderately soft surface in order to absorb shock waves, and is preferably made of a suitable oil-repellent resin. For example, insulating plastic such as polycarbonate (PC) is used. To do.
【0032】導電性弾性体14は、図1,2の実施例と
同様に、底面のみが共通電極13に固定されていて、上
面と4側面の合わせて5面が壁材11や後述する側板等
からフリーになっていて、小さな力で大きく変形(膨
張)できるようになっている。そして、導電性弾性体1
4の膜厚は、通常200 μm、伸長時で235 μmであり、
丁度、図1,2の実施例の2倍の厚さである。Similar to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the conductive elastic body 14 has only the bottom surface fixed to the common electrode 13, and the upper surface and the four side surfaces, five surfaces in total, are the wall material 11 and the side plate described later. It is free from the above, and can be greatly deformed (expanded) with a small force. Then, the conductive elastic body 1
The film thickness of 4 is usually 200 μm and 235 μm when stretched,
Exactly twice the thickness of the embodiment of FIGS.
【0033】図4により、本実施例のキーポイントであ
る5面フリーの導電性弾性体14の製法を説明する。ま
ず、従来から公知の方法で絶縁性の基板16上に共通電
極17となるアルミ層を蒸着法等により全面均一に形成
し、その上にインク室を隔離する壁面をテフロン系又は
シリコーン系の樹脂を注型加工等することによって形成
する。Referring to FIG. 4, a method of manufacturing the five-face-free conductive elastic body 14, which is a key point of this embodiment, will be described. First, an aluminum layer to be the common electrode 17 is uniformly formed on the insulating substrate 16 by a conventionally known method by a vapor deposition method or the like, and a wall surface separating the ink chamber is formed on the Teflon-based or silicone-based resin. Is formed by casting.
【0034】クロロプレンゴムに適量のアセチレンブラ
ックと加硫剤を加えて長時間分散させた後、トルエン、
THF、シクロヘキサン、ブタノール等適当な溶媒で希
釈して固形分濃度15から30wt%の導電性ゴム溶剤a
を作成し、これを水平台上に置かれた上記の基板16上
に注ぐ(図4(a) )。After adding an appropriate amount of acetylene black and a vulcanizing agent to chloroprene rubber and dispersing for a long time, toluene,
Conductive rubber solvent a with a solid concentration of 15 to 30 wt% by diluting with an appropriate solvent such as THF, cyclohexane, butanol
Is prepared and poured onto the above-mentioned substrate 16 placed on a horizontal table (FIG. 4 (a)).
【0035】次に、金属性のドクターブレードbでしご
いて余分な液を排除する(図4(b))。すると、壁材1
1が撥油性のため、溶液は角柱からわずかに離れて図4
(c)のような形になる。これを加熱すると、溶液の厚さ
の約10%、約20μmの導電性ゴム層cが得られる
(図4(d) )。この行程を繰り返して予定の厚さの導電
性弾性体14が完成する( 図4(e) ) 。このとき導電性
弾性体14は壁材11に固着しておらず、もし、くっつ
いていても、軽く動かすだけで簡単に剥がすことができ
る。Next, a metallic doctor blade b is squeezed to remove excess liquid (FIG. 4 (b)). Then, the wall material 1
Because 1 is oleophobic, the solution is slightly separated from the prism.
It looks like (c). When this is heated, a conductive rubber layer c having a thickness of about 10% and a thickness of about 20 μm is obtained (FIG. 4 (d)). By repeating this process, the conductive elastic body 14 having a predetermined thickness is completed (FIG. 4 (e)). At this time, the conductive elastic body 14 is not fixed to the wall member 11, and even if it is stuck, it can be easily peeled off by lightly moving it.
【0036】つぎに、メタノールにポリアミド樹脂を0.
6wt %溶かした溶液dを同様に注いでブレードbでしご
き( 図4(f) ) 、加熱して絶縁薄層15を導電性弾性体
14上にオーバコートして完成する( 図4(g) ) 。Next, a polyamide resin was added to methanol in an amount of 0.
Similarly, a 6 wt% dissolved solution d is poured and squeezed with a blade b (Fig. 4 (f)), and the insulating thin layer 15 is overcoated on the conductive elastic body 14 by heating to complete (Fig. 4 (g)). ).
【0037】絶縁薄層15としては、あまり高抵抗より
も、適度な時間で電荷がリークする程度が望ましく、体
積固有抵抗で1010Ωcmくらいのポリアミド樹脂が適当
である。なお、導電性ゴムの代わりに絶縁性のゴムを同
様の方法で塗布した後、導電性樹脂と絶縁性樹脂をこの
順番でオーバコートしてもよい。For the insulating thin layer 15, it is preferable that the electric charge leaks in a proper time rather than a high resistance, and a polyamide resin having a volume resistivity of about 10 10 Ωcm is suitable. Note that instead of the conductive rubber, an insulating rubber may be applied by the same method, and then the conductive resin and the insulating resin may be overcoated in this order.
【0038】導電性弾性体14としては、公知の導電性
ゴムが使用可能である。導電性ゴムは、ゴム材料にカー
ボンブラック(アセチレンブラック)を分散することで
作成される。それをオーバーコートする薄い絶縁層15
の厚さは、0.4 μm程度とした。As the conductive elastic body 14, known conductive rubber can be used. The conductive rubber is created by dispersing carbon black (acetylene black) in a rubber material. Thin insulating layer 15 to overcoat it
The thickness was about 0.4 μm.
【0039】下部構造は適当な基板16上にアルミを蒸
着して共通電極17を形成し、その上に高誘電率の絶縁
層18を塗布することで作成される。その厚さオリフィ
スの下部に達するように設定され、本実施例では80μm
とした。The lower structure is formed by vapor-depositing aluminum on a suitable substrate 16 to form a common electrode 17, and applying an insulating layer 18 having a high dielectric constant thereon. The thickness is set so as to reach the lower part of the orifice, and in this embodiment, 80 μm.
And
【0040】この高誘電率の絶縁層18としては、たと
えば、ピエゾゴム(日本特殊陶業社製「PR−30
2」)が適当である。これは、プロロプレンゴムにチタ
ン酸鉛(PbTiO3) を分散して作られている。この絶縁体
はゴムである必要はないが、上部の導電性弾性体14と
隙間無く密着するためにはゴムの方が良い。The high dielectric constant insulating layer 18 is, for example, piezo rubber ("PR-30" manufactured by Nippon Special Ceramics Co., Ltd.).
2 ") is suitable. It is made by dispersing lead titanate (PbTiO3) in proloprene rubber. This insulator does not have to be rubber, but rubber is preferable in order to make close contact with the upper conductive elastic body 14 without a gap.
【0041】側板19は、厚さ25-100μmのPET フィル
ムに63.5μm間隔で、直径20μm程度のオリフィス20
を開けて作成される。下部構造上に上部構造をのせて、
それにより形成されるインク室とオリフィス20の位置
を合わせて側板19を固定すればインクジェットヘッド
が完成する。なお、このとき、導電性弾性体14と下部
構造の絶縁層18との間にインクの流出路が形成され
る。The side plate 19 is made of PET film having a thickness of 25 to 100 μm, with orifices 20 having a diameter of about 20 μm at 63.5 μm intervals.
Created by opening. Put the upper structure on the lower structure,
The ink jet head is completed by aligning the positions of the ink chamber and the orifice 20 formed thereby and fixing the side plate 19. At this time, an ink outflow passage is formed between the conductive elastic body 14 and the insulating layer 18 of the lower structure.
【0042】この実施例の作用は、図1,2で説明した
のと同様である。ただし、この図3の実施例によれば、
導電性弾性体14を上部構造にのみ形成すればよいの
で、構造が簡単になり、作成し易い。The operation of this embodiment is similar to that described with reference to FIGS. However, according to the embodiment of FIG.
Since the conductive elastic body 14 only needs to be formed in the upper structure, the structure is simple and easy to manufacture.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のインク
ジェットヘッドによれば、導電性弾性体を使用してイン
ク流出路の開閉をしているので、印字時以外はノズルが
閉じられることになり、インクの蒸発を非常に少なくす
ることができる。したがって、インクの蒸発によりイン
クの粘度が上昇してノズルを詰まらせることや、蒸発し
て乾燥したインクがオリフィスを塞ぐこと等を防止で
き、安定した印字が可能になるという格別の効果を奏す
る。As described above, according to the ink jet head of the present invention, since the conductive elastic body is used to open and close the ink outflow path, the nozzle is closed except during printing. Therefore, the evaporation of ink can be greatly reduced. Therefore, it is possible to prevent the evaporation of the ink from increasing the viscosity of the ink to clog the nozzles, the evaporation of the dried ink to block the orifice, and the like, and to achieve stable printing.
【図1】本発明のインクジェットヘッドの一実施例を示
す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an inkjet head of the present invention.
【図2】(a) から(d) は、図1のインクジェットヘッド
の作用を説明する図である。2 (a) to (d) are views for explaining the operation of the inkjet head of FIG.
【図3】本発明の他の実施例の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of another embodiment of the present invention.
【図4】(a) から(g) は導電性弾性体の形成方法を説明
する図である。4A to 4G are diagrams illustrating a method for forming a conductive elastic body.
1,12,16 基板 2,13,17 共通電極 3,14 導電性弾性体 4,15 絶縁層 6,20 オリフィス 9 インク室 9′ インク流出路 10 インク 10a インク滴 1, 12, 16 Substrate 2, 13, 17 Common electrode 3, 14 Conductive elastic body 4, 15 Insulating layer 6, 20 Orifice 9 Ink chamber 9'Ink outflow path 10 Ink 10a Ink drop
Claims (5)
と、該インク室に形成されたインク吐出用のオリフィス
とを有するインクジェットヘッドにおいて、 前記オリフィスのインク室側にインク流出路を形成し、
該インク流出路に少なくとも一方が導電性弾性体からな
る電極を対向して配置したことを特徴とする静電変形型
インクジェットヘッド。1. An ink jet head having an ink chamber for filling ink therein and an orifice for ejecting ink formed in the ink chamber, wherein an ink outflow passage is formed on the ink chamber side of the orifice,
An electrostatically-deformable inkjet head, characterized in that electrodes, at least one of which is made of a conductive elastic body, are arranged facing each other in the ink outflow path.
され、他の5面が固定されずにフリーになっていること
を特徴とする請求項1記載の静電変形型インクジェット
ヘッド。2. The electrostatic deformable ink jet head according to claim 1, wherein the conductive elastic body is fixed only on one surface, and the other five surfaces are not fixed and are free.
ることを特徴とする請求項1又は2記載の静電変形型イ
ンクジェットヘッド。3. The electrostatic deformation type inkjet head according to claim 1, wherein the conductive elastic body is covered with an insulating layer.
と、該インク室に形成されたインク吐出用のオリフィス
とを有するインクジェットヘッドによる記録方法におい
て、前記オリフィスのインク室側に少なくとも一方が導
電性弾性体からなる電極を対向して配置したインク流出
路を形成し、該導電性弾性体と電極との間に電圧を印加
したときに導電性弾性体に加わる静電引力により弾性体
を伸長させてインク流出路を閉じ、電圧を印加しないと
きに導電性弾性体が元に戻ってインク流出路を開くこと
を特徴とする静電変形型インクジェットヘッドによる記
録方法。4. A recording method using an inkjet head having an ink chamber for filling ink and an orifice for ejecting ink formed in the ink chamber, wherein at least one of the orifice and the ink chamber side is conductive. An ink outflow path is formed by arranging electrodes made of an elastic body so as to face each other, and the elastic body is elongated by an electrostatic attractive force applied to the conductive elastic body when a voltage is applied between the conductive elastic body and the electrode. A recording method using an electrostatically-deformable inkjet head, characterized in that the conductive elastic body returns to its original state and the ink outflow path is opened when the voltage is not applied.
し、他の5面を固定せず、弾性体を自由に伸縮させてイ
ンク流出路を開閉させることを特徴とする請求項4記載
の静電変形型インクジェットヘッドによる記録方法。5. The conductive elastic body is fixed only on one surface and the other five surfaces are not fixed, and the elastic body is freely expanded and contracted to open and close the ink outflow passage. A recording method using the electrostatic deformation type inkjet head described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28143092A JPH06126955A (en) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | Electrostatic modified type ink jet head and recording method with same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28143092A JPH06126955A (en) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | Electrostatic modified type ink jet head and recording method with same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06126955A true JPH06126955A (en) | 1994-05-10 |
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ID=17639059
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP28143092A Withdrawn JPH06126955A (en) | 1992-10-20 | 1992-10-20 | Electrostatic modified type ink jet head and recording method with same |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06126955A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH091793A (en) * | 1995-06-20 | 1997-01-07 | Nec Corp | Ink-jet type print head |
US7387682B2 (en) | 2003-01-21 | 2008-06-17 | Seiko Epson Corporation | Liquid drop discharge device, printer, printing method, and electro-optical device |
US8162460B2 (en) | 2007-04-11 | 2012-04-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Inkjet printing head and inkjet printing cartridge |
-
1992
- 1992-10-20 JP JP28143092A patent/JPH06126955A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH091793A (en) * | 1995-06-20 | 1997-01-07 | Nec Corp | Ink-jet type print head |
US7387682B2 (en) | 2003-01-21 | 2008-06-17 | Seiko Epson Corporation | Liquid drop discharge device, printer, printing method, and electro-optical device |
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