JPS61162360A - インクジェット記録ヘッドの電極板の配設方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は電気信号に応じて微少インク液滴を吐出６せ、
記録紙にインク液滴による画像？記録するインクジェッ
ト記録ヘッドに関するものである。

従来の技術 最近、インクジェット記録ヘッドはカラープリンタやコ
ンピュータの端末機器等の分野で盛んに利用嘔れるよう
になってきた。このインクジエ・ノド記録ヘッドは例え
ば特開昭５８−２２０７６８号公報に記載されている構
成が知られている。以下第３図、第４図および第５図を
参照して、従来のインクジェット記録装置およびへ、ノ
ドについて説明する。

第３図において、１３はボディ部材である。絶縁性の空
気ノズル板２には空気吐出口１が穿孔されており、空気
ノズル板２と平行して絶縁性のインクノズル板１４が配
置されており、かつ前記インクノズル板１４には空気吐
出口１に対向してインク吐出口４が穿孔されている。空
気供給路８には、空気供給源３より空気流が流入し、環
状構造の空気室９におい又均一化され、前記空気ノズル
板２とインクノズル板１４とにより生じる空気層了の周
辺より流入し、空気吐出口１より流出している。この空
気流は空気吐出口１の近傍で急激に変化しているため、
インク吐出口４より空気吐出口１に至る空間には急激な
圧力勾配の変化が生じている。一方、インク吐出口４に
隣接したインク室１０はインク溜り１１とインク供給路
ｅを介して連続しており、前記インク溜り１１内のイン
クは空気供給源３よりの空気圧力によって、圧力調整機
構１６により調整された一定圧力が印加されている。こ
れは、インクジェット記録装置の非駆動時に、インク吐
出口４の近傍の空気圧力とインク吐出口４あるいはイン
ク室１０のインク圧力がほぼ等しくインク吐出口４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６は空気吐出口１の周辺に設けられた電極１２と
インク吐出口４のインク室１０ｆＣ面した周辺に設けら
れた電極１６に接続δれており、電極１２と電極１６の
間に電位差が生じさせられる。

この電位差による静電力によってインク吐出口４に生じ
るインクのメニスカスが空気吐出口１の方向に引き伸ば
される。ざらに、インク吐出口４がら空気吐出口１に至
る空間には急激な圧力勾配の変化が生じているため、イ
ンク吐出口４に生じるインクのメニスカスは一定長さ以
上引き伸ばされると前記圧力勾配の変化により加速され
空気吐出口１より飛翔する。

つぎに、第４図（勾、　（ｂ）を参照して前記と同一方
式の従来の空気吐出口１およびインク吐出口４が複数組
設けられたマルチノズルインクシェフ）記録ヘッドにつ
いて説明する。第４図において、絶縁性の空気ノズル板
２には空気吐出口１−１〜１−４が等間隔に穿孔されて
おり、少ｌくとも空気吐出口１−１〜１−４の周辺を含
む片側表面に共通の電極１２が設けられτいる。空気ノ
ズル板２に平行し、かつ電極１２と反対側に絶縁性のイ
ンクノズル板１４が設置されており、前記空気吐出口１
−１〜１−４に対向してインク吐出口４−１〜４−４が
穿孔されている。絶縁性のインクノズル板１４とボディ
部材１３とは共通のインク室１ｏを形成しており、イン
ク吐出口４−１〜４−４に連通ずるとともにインク供給
路６を介してインク溜りに連通している。またインク吐
出口４−１〜４−４のインク室１０に面した周辺には各
々独立分離しτ電極１６−１〜１６−４が設けられてい
る。空気ノズル板２とボディ部材１３により形成される
空気室９には空気供給路８ｆ：介して空気流が流入し、
この空気流は空気ノズル板２と絶縁性のインクノズル板
１４により形成δれる空気層７を流れ、空気吐出口１−
１〜１−４より各々急激な曲り全生じτ流出している。

空気層７の厚δは、スペーサ板１７により決められτい
る。一方インク室１０内のインクには一定の圧力が印加
されており、インクジェット記録装置の非駆動時にイン
ク吐出口４−１〜４−４において各々安定してインクの
メニスカスが保たれるよう調整されている。

前記電極１６−１〜１６−４は各々信号源６−１〜６−
４に接続てれており、信号源６−１〜６−１に共通して
接続された電極１２との間に電位差が独立して生じさせ
ることができる。電極１６−１〜１６−４と電極１２と
の間に電位差が生じると、それによって生じる静電力と
空気流による圧力勾配の変化によってインク吐出口４−
１〜４−４よりインク液が吐出し、空気吐出口１−１〜
１−４を通って飛翔する。

つぎに第６図を参照して前記第４図の電極１６について
詳しく説明する。第６図において、空気ノズル板２の片
面に共通の電極１２が設置されている。そして空気吐出
口１−１〜１−４が穿孔されている。１７は空気層の厚
ざを決めるためのスペーサ板である。インクノズル板１
４にインク吐出口４−１〜４−４が空気吐出口１−１〜
１−４に対向するように穿孔されている。インクノズル
板１４の片面のインク吐出口４−１〜４−ｎの周辺に、
各々独立分離して電極１６−１〜１６−４が設けられて
いる。これらの電極を設けるためにインクノズル板１４
には、橋渡し１８−１〜１８−４が設けられており、そ
の周りの空間は空気室の一部分をなしている。電極１５
−１〜１６−４の相互の記録時における電圧差は数１０
０ｖとｌるので、油性インクを媒体として電極反応が起
り、電極の溶は出しや反応物の析出が生じるので、その
対策として電極の表面に金、白金、ロジウム等の電気化
学的に安定な金属を用いている。（特願昭５９−１１６
９７１号参照）電極１６の従来の形成方法としては、次
の方法がとられている。インクノズル板１４の片面に、
クロムを蒸着し蒸着されたクロムをホトエツチング技術
によるか、またはあらかじめ蒸着マスクを用いて蒸着す
ることにより下地層のクロムをパターン形成し、その後
メッキによりニッケルの中間層、ロジウムの表面層を形
成して、電極１５を形成しおわる。また別の方法として
は、下地層、中間層、表面層とも蒸着により形成し、電
極１５を形成する。以上のように、電極１５はインクノ
ズル板１４の面に直接形成されている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、以上のような構成では電極１６における表面層
のロジウムをメッキで形成するときは、高度の技術を必
要とし、例えば下地層のクロムを蒸着したのちクロム表
面に酸化物が生じると、次のニッケルとロジウムをメッ
キするのが非常に困難となる。また蒸着のみで電極１６
を形成するときは、ロジウムの材料が高価なために厚く
つけることがコスト上できない、、さらに、インクノズ
ル板１４とロジウムの間にるる下地層および中間層がメ
ッキの場合は、インクノズル板１４の基板とロジウムの
間のパターン端面から、蒸着の場合はパターンの股部分
のロジウムのピンホール部分から電極反応により、電極
１５の溶は出しまたは析出が生じる問題がめった。

さらに、電極１６を形成するのに橋渡し１８が必要でめ
ったが、その橋渡し１８のために空気流の流れが妨げら
れて、空気層アに空気流がスムーズに送り込まれないた
めに良好な記録特性が得られないという問題がめった。

本発明は従来技術の以上のような問題を解決するもので
、電極反応が起こりにくく、かつ形成しやすく、コスト
が安価で、ざらに空気流の流れがスムーズになるような
電極を形成することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は電極板を加工することによυ所定の形状に形成
し、形成された電極板に金属をメ・ツキし、それをイン
クノズル板に接合し、接合された電極板の一部を切断し
て各々独立した電極とすることにより、上記目的を達成
するものでろる。

作用 本発明は上記構成により、電極板の全面に均一な厚さに
メッキできるため、電極反応による電極板の溶は出しや
反応物の析出を押δえるようにしたものである。また、
電極板はインクノズル板に接合されるので、インクノズ
ル板に橋渡しを設ける必要がないために、空気流の流れ
がスムーズになるようにしたものである。さらに、電極
板の形状を立体的に加工することにより、空気室と空気
層の間の位置に電極板を設ける必要がないために、空気
流の流れがスムーズになるようにしたものである。

実施例 以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施例につい
て説明する。

第２図（＆）　、　（ｂ）は本発明の第１の実施例にお
けるインクノズル板と電極の斜視図である。他の部分は
第３図乃至第５図の各部と同一であるので図示を省略す
る。第２図において、電極板２ｏの材料はニッケル板で
ある。ニッケル板をホトエツチング技術で加工すること
により、第２図（ｂ）のような所定の形状に形成する。

所定の形状とは、インクノズル板１４に穿孔されている
インク吐出口４−１〜４−４に対向して貫通孔２２−１
〜２２−４が配置されるように、環状部分２３が各々あ
り、それらの環状部分２３から取り出し線としての腕部
２４が外方向に伸びており、それらの腕部２４が１つの
環状の外枠部分２６につながっている形状である。いい
かえると、所定の形状とは環状部分２３と腕部２４から
なる独立した電極１９−１〜１９−４が、外枠部分２６
につながっている形状となっ℃いる。所定の形状に形成
された電極板２ｏの全面に、ａジウム、白金または金等
の電気化学的に安定な金！＠を数μｍ　の厚さにメッキ
する。

このとき電極板２ｏの厚さは５０〜１００μｍと厚いの
で、メッキ前の表面活性化処理は充分できるため、密着
強度の大きい膜が得られる。メーｌキされた電極板２ｏ
をインクノズル板１４に接着剤により接合する。接合さ
れた電極板２０の一部をここでは切断面２１の場所を切
断して回シの不用になった部分である外枠部分２６を除
去し、各々独立した電極１９−１〜１９−４を形成して
いる。

以上のような構成において、所定の形状に形成きれた電
極板２０は一体構造であるため、電極板２０の一部を保
持してロジウム、白金および金等を全面に均一な厚でに
メッキすることは容易でるり、また全面にメ、フキされ
たものを接合して独立した電極１９としτいるために、
ロジウム。白金および金等のピンホール部分が少ないた
めに、電・　　極板２０の材料であるニッケルの電極反
応による独立した電極１９の溶は出しや反応物の析出を
防止することができる。

さらに、独立した電極１９はインクノズル板１４に接合
てれ形成されるので、インクノズル板１４に橋渡しを設
ける必要がなく、その橋渡しの部分およびその周辺は空
気室９の一部をなしているので、空気室９から空気層へ
の空気流の流れ全スムーズにすることができる。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第１図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の第２の実施例にお
ける電極とその電極が組み込まれたインクジェット記録
ヘッドの平面図と断面図である。第１図（ａ）において
、第２図の構成と異なる点は電極板２ｏに折り曲げ部２
６を設け、電極板２０を折り曲げて所定の形状を立体的
な形状にした点である。電極板２０をホトエツチング技
術により第２図（ｂ）を同じ形状にしてから、折り曲げ
部２６の場所を折り曲げて貫通孔２２が台形の上辺にな
るような立体的である所定の形状に形成し、その後ロジ
ウム等をメッキする。そして、メッキ１れた電極板２０
を第１図（ｂ）のようにインクノズル板１４に接合する
。

なお電極板２０はインク室１０の内壁に沿うように配設
されており、ボディ部材２了により固定されているので
、電極板２０をインクノズル板１４に接合しないで、隣
接させておくだけでもよい。

本明細書ではこの状態もあわせて接合と表現する。

接合された電極板２ｏの切断部２１の場所を切断して回
りの不用になった部分を除去し、各々独立した電極１９
−１〜１９−６を形成している。

以上のような構成において、空気室９と空気層７の間の
位置に独立した電極１９−１〜１９−６は設けられτい
ないので、前記第２図の構成のものよりさらに空気室９
がら空気層７への空気流の流れをスムーズにすることが
できる。空気流の流れがスムーズになると、複数の空気
吐出口１から流れ出る空気流の方向はまっすぐになるの
で、インク吐出口４から吐出されるインク液滴は、空気
流の力により空気吐出口１の内壁に当たることもなくま
っすぐに飛翔されるので、良好な記録特性を得ることが
できる。

また、独立した電極１９の全面には均一な厚さにロジウ
ム等の金属がメッキされているために、前記第２図の構
成と同様に独立した電極１９の電極反応による溶は出し
や反応物の析出を防止することができる。

なお、以上の説明では電極板２０の材料をニッケル板と
した場合について説明したが、電極板２ｏの材料はメッ
キしやすく、またメッキてれる金属と線膨張係数がほぼ
同じものであればよい。

さらにメッキされる金属は、ロジウム、白金および金を
上げたが、電気化学的に安定なものであれば他の金属と
してもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、電極板を加工することにより所
定の形状に形成し、形成された電極板に金属板をメッキ
し、それをインクノズル板に接合し、接合された電極板
の一部を切断して各々独立した電極とすることにより、
電極反応が起こりにくく、一体構造でめる電極板をメッ
キするために形成しやすくかつコストが安価で、さらに
空気流の流れがスムーズになるために良好な記録特性を
得ることができ、その効果は太きい。

【図面の簡単な説明】 第１図ｅ）、　（ｔ））　Ｈ一本発明によるインクジェ
ット記録ヘッドの実施例における電極板の平面図及びイ
ンクジェット記録へ・アトの断面図、第２図（２Ｌ）　
、　（ｂ）は本発明の他の実施例におけるインクノズル
板と電極板の斜視図、第３図は従来のインクジェット記
録装置の断面図、第４図（ａ）　、　（ｂ）は従来のイ
ンクジェット記録へノドの平面図および断面図、第５図
は従来のインクジェット記録ヘッドの電極付近の斜視図
である。 １・・・・空気吐出口、２・・・・・空気ノズル板、４
・・・・・・インク吐出口、７・・・・・・空気層、９
・・・・・・空気室、１ｏ・・・・・・インク室、１４
・・・・・・インクノズル板、１９・・・・・・独立し
た電極、２０・・・・・電極板、２１・・・・・・切断
部、２２・・・・・・貫通孔、２４・・・・・・腕部、
２６・・・・・折り曲げ部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 ５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気吐出口を有する空気ノズル板とインク吐出口
   を有するインクノズル板が対向して配され、先端に貫通
   孔を有する腕部を少なくとも１本有する形状に加工し、
   電気化学的に安定な金属をメッキした電極板を前記貫通
   孔がインク吐出口と対応するように前記インクノズル板
   に接合または接触させ、前記電極板の腕部を残して除去
   したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
2. （２）電極板の腕部が貫通孔を有する先端部で折り曲げ
   られ、貫通孔を含む部分でインクノズル板に接合または
   接触させた特許請求の範囲第１項記載のインクジェット
   記録ヘッド。