JPS60259457A - Ink jet recording head - Google Patents

Ink jet recording head

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Publication number
JPS60259457A
JPS60259457A JP11597184A JP11597184A JPS60259457A JP S60259457 A JPS60259457 A JP S60259457A JP 11597184 A JP11597184 A JP 11597184A JP 11597184 A JP11597184 A JP 11597184A JP S60259457 A JPS60259457 A JP S60259457A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
electrode
rhodium
electrodes
recording head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11597184A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimasa Ito
伊藤 良将
Kenji Akami
研二 赤見
Masayoshi Miura
眞芳 三浦
Hiroyuki Naito
宏之 内藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP11597184A priority Critical patent/JPS60259457A/en
Publication of JPS60259457A publication Critical patent/JPS60259457A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the consumption of electrodes to a practically negligible extent by a method in which plural air outlets and plural ink outlets are arranged, and the surface of each peripheral electrode at the ink outlets is made up of a rhodium metal electrode. CONSTITUTION:The layer 10 filled with ink uses an oily ink on the market, having a specific resistivity of 10<6>OMEGAcm. Electrodes A1-An as the peripheral electrodes of each ink outlet are formed by the deposition of rhodium on the chromium base of the surface of a base plate 3, and the thickness of rhodium film is 200Angstrom -3mum. In the deposition of rhodium vapor, a 20% wider mask than the mask for the vapor deposition of chromium is used, and the base plate 3 is turned in relation to the vapor source. For taking out the electrodes so formed by vapor deposition on the base plate 3, the electrode is partly exposed to the outside and an ink chamber is provided. By covering the surface of the electrode formed on the periphery of the ink outlet with rhodium, the consumption of the electrodes can be suppressed to the minimum possible.

Description

【発明の詳細な説明】 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微少開口より吐出
させ、文字1図形等の画像を被記録物に形成するインク
ジェット記録ヘッドに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an inkjet recording head that uses electrostatic force to eject ink liquid from minute openings to form an image such as a single figure on a recording material. .

従来例の構成とその問題点 本出願人は先に、空気流と静電力を用いたインクジェッ
ト記録ヘッドについて提案した。第1図はその一実施例
であり、特開昭57−120462号公報等に示されて
いる。簡単にインク液の吐出原理を述べると、第1図に
おいて、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と略平行して絶縁性のイ
ンクノズル板3が配置されており、かつ前記インクノズ
ル板3には空気吐出口4が穿孔されている。
Conventional Structure and Problems The present applicant previously proposed an inkjet recording head that uses air flow and electrostatic force. FIG. 1 shows one example of this, which is shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-120462. To briefly describe the principle of ejecting ink liquid, in FIG. 1, an insulating air nozzle plate 2 is provided with air ejection ports 1, and the insulating ink nozzle plate is inserted approximately parallel to the air nozzle plate 2. 3 are arranged, and the ink nozzle plate 3 is provided with air discharge ports 4.

空気供給路8には、空気供給源2oより空気流が流入し
、環状構造の空気室9において均一化され、前記空気ノ
ズル板2とインクノズル板3とにより生じる空気層70
周辺より流入し、空気吐出口1より流出している。
Air flows into the air supply path 8 from the air supply source 2o, is made uniform in the annular air chamber 9, and forms an air layer 70 created by the air nozzle plate 2 and the ink nozzle plate 3.
Air flows in from the periphery and flows out from the air outlet 1.

一方、インク吐出口4に隣接したインク室1゜はインク
溜り11とインク供給路6を介して連通しており、前記
インク溜り11内のインクは、空気供給源2oよりの空
気によって一定圧力が印加されている。この一定圧力は
場合によって圧力調整機構21により調整される。これ
は、インクジェット記録ヘッドの非駆動時に、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1o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。
On the other hand, the ink chamber 1° adjacent to the ink discharge port 4 communicates with an ink reservoir 11 via an ink supply path 6, and the ink in the ink reservoir 11 is kept at a constant pressure by air from an air supply source 2o. is being applied. This constant pressure is adjusted by the pressure adjustment mechanism 21 as the case requires. This is because when the inkjet recording head is not driven, the air pressure near the ink ejection port 4 and the ink pressure in the ink ejection port 4 or the ink chamber 1o are approximately equal, and the meniscus of ink in the ink ejection port 4 is kept stationary. This is to make adjustments so that the

信号源5は、空気吐出口1の表面周辺に設けられた電極
12とインク吐出口4の裏面周辺に設けられた電極16
に接続されており、電極12と電極16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って、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
空気層、 7を介して一定の空気流が流出しているので
、前1 記メニスカスは一定長さ以上引亀伸ばされると
、空気流により加速され、空気吐出口1より飛翔する。
The signal source 5 includes an electrode 12 provided around the front surface of the air outlet 1 and an electrode 16 provided around the back surface of the ink outlet 4.
is connected to create a potential difference between electrode 12 and electrode 16. Due to the electrostatic force caused by this potential difference, the meniscus of the ink liquid generated at the ink ejection port 4 is
is stretched in the direction of Furthermore, since a constant air flow flows out from the air outlet 1 through the air layer 7, when the meniscus mentioned above is stretched beyond a certain length, it is accelerated by the air flow and the air outlet Fly from 1.

この様な構成のインクジェット記録ヘッドの記録速度を
速くするためには、空気吐出口1およびインク吐出口4
を複数個並べたマルチ構造とすればよい。この構成は特
開昭58−220768号公報に示されているので説明
は省略する。
In order to increase the recording speed of an inkjet recording head with such a configuration, air discharge ports 1 and ink discharge ports 4 must be
It is sufficient to have a multi-structure in which a plurality of are arranged. This configuration is shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-220768, so a description thereof will be omitted.

これらのインクジェ・ント記録ヘッドの動作方法として
は、静電力を使用する事から、空気吐出口1とインク吐
出口4との間で900〜1200V程度の電位差を作る
事が必要である。その−例として、複数個の空気吐出口
1の電極12を共通としインク吐出口4周辺の電極電位
を個々別々に電位を変化させる事により必要な吐出動作
を行なわせる事ができる。これらの電極材料として安価
で使用しゃすいCu 、 Cjr等をエツチング、蒸着
等により作成されたものを使用して来たが、問題として
、400〜800Vという高電圧波形で駆動させる事か
ら、インク吐出口周辺の複数個の電極において、これら
個々の電極間に電位差が生じ、その結果、これら電極の
消耗が生じやすく、実際電極間の電位差を変化させた場
合、3〜40時間程度で、実用的に見て問題となる電極
消耗の発生が見られた。
Since the operating method of these ink jet recording heads uses electrostatic force, it is necessary to create a potential difference of about 900 to 1200 V between the air discharge port 1 and the ink discharge port 4. As an example, the electrode 12 of a plurality of air ejection ports 1 may be shared, and the electrode potential around the ink ejection ports 4 may be individually changed to perform the necessary ejection operation. For these electrode materials, materials such as Cu and Cjr, which are inexpensive and easy to use, have been used, made by etching or vapor deposition. In the multiple electrodes around the exit, potential differences occur between these individual electrodes, and as a result, these electrodes tend to wear out, and when the potential difference between the electrodes is actually changed, it takes about 3 to 40 hours to reach a practical level. The occurrence of electrode wear, which was a problem, was observed.

発明の目的 本発明においては、上記電極消耗の問題を解決するもの
で、電極の消耗を実用上問題とならない程度に減少させ
る事を目的としたものである。
OBJECTS OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-mentioned problem of electrode wear, and aims to reduce the wear of the electrodes to a level that does not pose a problem in practical use.

発明の構成 本発明においては、空気吐出口およびインク吐出口を複
数個配列し、インク吐出口の各周辺電極が少なくとも電
極表面がロジウム金属よりなる電極から構成されたイン
クジェット記録へ・ンドである。
Structure of the Invention The present invention is an inkjet recording device in which a plurality of air discharge ports and ink discharge ports are arranged, and each peripheral electrode of each ink discharge port is constituted by an electrode having at least an electrode surface made of rhodium metal.

実施例の説明 以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明す
る。第2図は電極断面構成を空気吐出口を除いて簡略に
示したものである。その他の部分は第1図と同一である
ので図示を省略する。図中10はインクが満された層で
あり、本実施例では市販の油性インクを使用、比抵抗f
f10 ΩGのものを使用した。又電極人1〜ムnid
各インク吐出口周辺部の電極である。本実施例では、蒸
着により、基板3表面にクロム層を下地とし、その上に
ロジウムを再蒸着したものである。ロジウムの厚さは2
00八〜3μのものである。ロジウムの蒸着に際しては
、下地のクロム蒸着マスクより、20%広いマスクを使
用し、かつ蒸着源に対し基板30を回転させて行なった
。この蒸着された基板3oを電罹取り出しのため、電極
の一部全外部に露出させる状態で、インク室を設けた構
成である。この構成において、図中電極ム、〜Anに対
し、隣り合う電極にeoovの電位差を生じさせ、各電
極が実使用に耐えるまでの時間を示したものが第1表で
ある。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 schematically shows the cross-sectional structure of the electrode, excluding the air outlet. The other parts are the same as those in FIG. 1, so their illustration is omitted. 10 in the figure is a layer filled with ink, and in this example, commercially available oil-based ink is used, and specific resistance f
A material with f10 ΩG was used. Also electrode person 1~mu nid
These are electrodes around each ink ejection port. In this embodiment, a chromium layer is formed as a base layer on the surface of the substrate 3 by vapor deposition, and rhodium is redeposited thereon. The thickness of rhodium is 2
008 to 3μ. In vapor deposition of rhodium, a mask 20% wider than the underlying chromium vapor deposition mask was used, and the substrate 30 was rotated with respect to the vapor deposition source. In order to take out the deposited substrate 3o, an ink chamber is provided in such a manner that a part of the electrode is completely exposed outside. In this configuration, Table 1 shows the time required for each electrode to withstand actual use when a potential difference of eoov is generated between adjacent electrodes with respect to the electrodes ˜An in the figure.

(以下余 白) 第 1 表 第1表かられかるように、ロジウム金属は電極の寿命を
大きく向上させ、500八以上にすれば実使用において
何ら問題はない。この場合、ロジウムの蒸着膜厚が3μ
m以上になるとその効果はそれほど大きくはならないの
で、実用的にはロジウム膜厚は500八〜3μmの範囲
が好適である。
(Left below) Table 1 As can be seen from Table 1, rhodium metal greatly improves the life of the electrode, and if it is 500% or more, there will be no problem in actual use. In this case, the thickness of the rhodium vapor deposition film is 3 μm.
If the rhodium thickness exceeds m, the effect will not be so great, so for practical purposes, the rhodium film thickness is preferably in the range of 5,008 to 3 μm.

なお、クロム層を設けずロジウム膜を直接スパj ツタ
−により蒸着してもほぼ同様の結果が得られた0 第2表はロジウム膜をメッキにより形成した場合金示す
。この実施例では、基板上の銅をエツチングした後下地
としてニッケルをメッキし、その上にロジウムをメッキ
により付着させた。使用インク、テスト方法は前述した
蒸着の場合と同様である。
It should be noted that almost the same results were obtained even if the rhodium film was directly deposited by sputtering without providing a chromium layer.Table 2 shows the rhodium film formed by plating. In this example, after etching the copper on the substrate, nickel was plated as an underlayer, and rhodium was deposited on top of it by plating. The ink used and the test method are the same as in the case of vapor deposition described above.

第 2 表 メッキの膜厚は数点の平均値を示したものである。Table 2 The plating film thickness is the average value of several points.

第2表の結果よりメッキにより生成された膜は、 I蒸
着により形成されたもの良りも多少厚くする必要がある
。この理由はピンホールによるものと思われる。いずれ
にしても5000A以上であれば実用的になんら問題と
ならない。
From the results in Table 2, the film formed by plating needs to be somewhat thicker than that formed by I vapor deposition. The reason for this seems to be the pinhole. In any case, if it is 5000A or more, there will be no practical problem.

なお、以上の説明は、第1図に示されたヘッドにより行
ったが、インク中に電極を配列して、電極の電位全制御
してインクを吐出させるインクジェットヘッドであれば
、どのようなものにでも適用できることが明らかである
The above explanation has been made using the head shown in Figure 1, but any inkjet head can be used as long as it has electrodes arranged in the ink and discharges the ink by fully controlling the potential of the electrodes. It is clear that it can be applied to

発明の効果 以上のように本発明は、油性インクを静電力により吐出
制御するインクジェット記録ヘッドのインク吐出口周辺
に形成する電極の表面をロジウムで覆ったもので、電極
消耗を最小限に押え長寿命化を可能としたものである。
Effects of the Invention As described above, the present invention covers the surface of the electrode formed around the ink ejection opening of an inkjet recording head that controls the ejection of oil-based ink using electrostatic force, thereby minimizing electrode wear and reducing the holding length. This makes it possible to extend the lifespan.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の適用される静電力を利用したインクジ
ェット記録装置の一例を示す概略図、第2図は本発明に
よるインクジェット配線ヘッドの要部断面図である。 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・・・・・・信号源、6・・・・・・イ
ンク供給路、7・・・・・・空気層、8・・・・・・空
気供給路、9・・・・・・空気室、1o・・・・・・イ
ンク室、11・・・・・・インク溜、12・・・・・・
電極、13・・・・・・ヘッドボディ、15 、 A、
〜5・・・・・・インク吐出口裏面電極、20・・・・
・・空気供給源、21・・・・・・圧調整機構。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an inkjet recording apparatus using electrostatic force to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a sectional view of a main part of an inkjet wiring head according to the present invention. 1... Air discharge port, 2... Air nozzle plate, 3... Ink nozzle plate, 4... Ink discharge port, 6... - Signal source, 6... Ink supply path, 7... Air layer, 8... Air supply path, 9... Air chamber, 1o... ...Ink chamber, 11...Ink reservoir, 12...
Electrode, 13...Head body, 15, A,
~5... Back electrode of ink ejection port, 20...
...Air supply source, 21...Pressure adjustment mechanism.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)インクの吐出する開口を有するインク室内に、複
数のロジウム金属に被覆された第1の電極を前記開口近
傍に配列し、前記第1の電極と、前記インク室の外部に
設けられた第2電極との間に電位差を生じさせることに
よりインクを吐出することを特徴とするインクジェット
記録ヘッド。 @)第1の電極におけるロジウム金属の厚さが500八
〜7μの範囲を有する構成からなる特許請求の範囲第1
項記載のインクジェット記録ヘッド。 (3)第1の電極はロジウム以外の下地金属上に、ロジ
ウム金属を形成した構成され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。
Scope of Claims: (1) In an ink chamber having an opening through which ink is discharged, a plurality of first electrodes coated with rhodium metal are arranged near the opening, and the first electrode and the ink chamber An inkjet recording head characterized in that ink is ejected by creating a potential difference between the inkjet recording head and a second electrode provided outside the inkjet recording head. @) Claim 1 consisting of a configuration in which the thickness of the rhodium metal in the first electrode is in the range of 5008 to 7μ.
The inkjet recording head described in . (3) The ink jet recording head according to claim 1, wherein the first electrode is formed of rhodium metal on a base metal other than rhodium.
JP11597184A 1984-06-06 1984-06-06 Ink jet recording head Pending JPS60259457A (en)

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