JPH10250081A - Ink jet head and ink jet cartridge - Google Patents
Ink jet head and ink jet cartridgeInfo
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- JPH10250081A JPH10250081A JP5728297A JP5728297A JPH10250081A JP H10250081 A JPH10250081 A JP H10250081A JP 5728297 A JP5728297 A JP 5728297A JP 5728297 A JP5728297 A JP 5728297A JP H10250081 A JPH10250081 A JP H10250081A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インク滴を吐出さ
せて印刷用紙に印字叉は印画させるインクジェットヘッ
ドおよびインクジェットカートリッジに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head and an ink jet cartridge which prints or prints on printing paper by discharging ink droplets.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、インクジェットプリンタは、記録
時の静粛性、高速記録が可能であること、カラー化が容
易であるなどの点から、家庭用、オフィス用コンピュー
タの出力用プリンタとして広く利用されるようになっ
た。このインクジェットプリンタは、インクを小滴化し
て飛翔させ、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。2. Description of the Related Art In recent years, ink jet printers have been widely used as output printers for home and office computers because of their quietness during printing, high-speed printing, and easy colorization. It became so. This ink-jet printer prints ink by making ink droplets fly and attaching it to recording paper.It is roughly classified into a continuous system and an on-demand system according to the method of generating droplets and the method of controlling the flight direction. You.
【０００３】コンティニアス方式は、例えば米国特許第
３０６０４２９号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、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。The continuous system is, for example, a system disclosed in US Pat. No. 3,060,429, in which ink droplets are reduced electrostatically, and the generated droplets are electrolyzed in accordance with a recording signal. The recording is performed by selectively depositing small droplets on a recording paper under control. A high voltage is required to generate the small droplets, and it is difficult to form a multi-nozzle.
【０００４】オンデマンド方式は、例えば米国特許第３
７４７１２０号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る。この方式は、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
要でシンプルな構成が可能である。反面、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。[0004] The on-demand system is described in, for example, US Pat.
No. 747120, an electrical recording signal is added to a piezoelectric vibrating element attached to a recording head having a nozzle hole for discharging a small droplet, and the electric recording signal is applied to a mechanical device of the piezoelectric vibrating element. The recording is performed by discharging small droplets from the nozzle holes according to mechanical vibration instead of mechanical vibration and attaching the droplets to recording paper. In this system, ink is ejected from the nozzle holes on demand to perform printing, so it is not necessary to collect small droplets that were not required for image recording among small droplets ejected and flying like the continuous system. And a simple configuration is possible. On the other hand, it is difficult to process the recording head, it is extremely difficult to reduce the size of the piezoelectric vibrating element, it is difficult to form a multi-nozzle, and it is not suitable for high-speed recording because small droplets fly with the mechanical energy of mechanical vibration of the piezoelectric element. Has disadvantages.
【０００５】また特公昭６１−５９９１１号公報、特公
昭６２−１１０３５号公報および特公昭６１−５９９１
４号公報には、発熱抵抗体により沸騰を生起させ液滴を
飛翔させる方式が公開されている。Japanese Patent Publication No. 61-59911, Japanese Patent Publication No. 62-11035 and Japanese Patent Publication No. 61-5991
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4 (Kokai) No. 4 discloses a method in which a heating resistor causes boiling to cause droplets to fly.
【０００６】オンデマンド方式の他の例として、米国特
許第３１７９０４２号明細書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ものである。
この方式は、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。[0006] As another example of the on-demand system, the system disclosed in US Patent No. 3,179,042 is as follows.
Instead of using mechanical vibration energy by means such as a piezoelectric vibration element, heat energy is used.
This method is characterized by high energy conversion efficiency and easy multi-nozzle as compared with the method using mechanical vibration energy.
【０００７】次に、その吐出原理について説明する。図
１０は従来のインクジェットヘッドの要部断面図で、１
は基板、２は仕切板、４は一対の信号電極、５は耐久皮
膜層、６は導電性インクを吐出するノズル、９は信号発
生装置、３１はインク室をそれぞれ示す。Next, the principle of the ejection will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of a conventional inkjet head.
Denotes a substrate, 2 denotes a partition plate, 4 denotes a pair of signal electrodes, 5 denotes a durable film layer, 6 denotes a nozzle for discharging conductive ink, 9 denotes a signal generator, and 31 denotes an ink chamber.
【０００８】一対の信号電極４に電圧を印加すると、イ
ンク室３１に充填された導電性インクに電流が流れ、そ
のジュール熱で信号電極４の先端間の導電性インクの一
部が気化する。更に気化された導電性インクの蒸気は、
ノズル６から吐出するのに十分な圧力を発生するまで膨
張する。ここで、信号発生装置９により電圧を印加する
ことで、導電性インクを吐出するノズル孔を選び所望の
文字を形成できる。When a voltage is applied to the pair of signal electrodes 4, a current flows in the conductive ink filled in the ink chamber 31, and a part of the conductive ink between the tips of the signal electrodes 4 is vaporized by the Joule heat. Further, the vaporized conductive ink vapor is
It expands until it generates a pressure sufficient to discharge from the nozzle 6. Here, a desired character can be formed by selecting a nozzle hole for discharging the conductive ink by applying a voltage by the signal generator 9.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来のインクジェット
ヘッドにおいては、電極が腐食性の塩化物イオン等をイ
ンクに導電性を持たせるための支持電解質としているた
め、長時間使用するとインクと電極の界面で電気化学反
応を起こし、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、
その結果ヘッドの吐出寿命が著しく劣化するという問題
を有していた。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し、長期保存安定性が確保できな
い。In the conventional ink jet head, the electrodes use corrosive chloride ions or the like as a supporting electrolyte for imparting conductivity to the ink. An electrochemical reaction occurs in the electrode, and the electrode is oxidized or dissolved, or a substance on the electrode is generated by a composition in the ink such as a dye,
As a result, there is a problem that the ejection life of the head is significantly deteriorated. In addition, the life of the electrode is deteriorated due to oxidation, dissolution and adhesion of the electrode, so that long-term storage stability cannot be ensured.
【００１０】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
ことにより、電極の腐食が少なく耐久性のあるインクジ
ェットヘッドおよびインクジェットカートリッジを提供
することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a durable ink-jet head and ink-jet cartridge by preventing corrosion reaction and dissolution at an interface between an electrode and ink, thereby reducing electrode corrosion. The purpose is to do.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、圧力室と、前記圧力室の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
配設された一対の電極と、前記圧力室に連設されたイン
ク流路と、前記インク流路内において前記圧力室の反対
側の端部に形成されたインク供給孔とを有するインクジ
ェットヘッドであって、前記一対の電極の表面に、これ
らの電極よりも電極電位の低い金属を接触配置または積
層したことを特徴とする。一対の電極よりも電極電位が
低い金属は防食部として機能する。そして、電極電位を
低くしたのは、電極電位の低い防食部の材料が犠牲腐食
となり、前記一対の信号電極の腐食を抑制するためであ
る。According to the present invention, there is provided an ink jet head comprising a pressure chamber, a nozzle hole formed in a wall surface of the pressure chamber, and a pair of nozzle holes provided in a wall surface of the pressure chamber opposed to the nozzle hole. Electrodes, an ink flow path connected to the pressure chamber, and an ink supply hole formed at an end of the ink flow path opposite to the pressure chamber, the inkjet head comprising: A metal having a lower electrode potential than these electrodes is disposed in contact with or laminated on the surface of the electrode. A metal having a lower electrode potential than a pair of electrodes functions as an anticorrosion portion. The reason for lowering the electrode potential is to suppress the corrosion of the pair of signal electrodes by sacrificial corrosion of the material of the anticorrosion portion having a low electrode potential.
【００１２】本発明によれば、防食部の電極に前記一対
の信号電極より電極電位が低い材料を使用することによ
り、防食部が犠牲腐食となって前記一対の信号電極の腐
食を抑制することになり、従って、従来インクと電極の
界面で発生していた電気化学反応が、電極電位の低い金
属上で発生することとなる。これによって、前記信号電
極上で発生する沸騰現象をなんら阻害することなくイン
クとの界面での腐食反応及び溶解を効果的に防ぐことが
可能となり、電極の腐食がなく耐久性のあるインクジェ
ットヘッドが提供され、インクと電極の長期保存安定性
を実現することができる。According to the present invention, by using a material having an electrode potential lower than that of the pair of signal electrodes for the electrodes of the anticorrosion section, the anticorrosion section is sacrificed and the corrosion of the pair of signal electrodes is suppressed. Therefore, the electrochemical reaction that has conventionally occurred at the interface between the ink and the electrode occurs on a metal having a low electrode potential. This makes it possible to effectively prevent the corrosion reaction and dissolution at the interface with the ink without any hindrance to the boiling phenomenon occurring on the signal electrode. Provided, the long-term storage stability of the ink and the electrode can be realized.
【００１３】防食部は、電極上に形成する際、沸騰現象
を阻害しないために、耐久皮膜層からの露出面積を限り
なく小さくしつつ、インクに接触させることが好まし
い。そのために、耐久皮膜層からの露出長さ（信号電極
先端方向に対して）は、信号電極よりも短くすることが
好ましく、望ましくは信号電極の全長の５０％以下にす
る。このような構成により、防食部では腐食反応が進行
し、一方信号電極上では安定した沸騰が得られる。When the anticorrosion portion is formed on the electrode, it is preferable that the anticorrosion portion is brought into contact with the ink while minimizing the area exposed from the durable film layer so as not to hinder the boiling phenomenon. For this reason, the length of exposure from the durable coating layer (with respect to the direction of the signal electrode tip) is preferably shorter than that of the signal electrode, and is desirably 50% or less of the entire length of the signal electrode. With such a configuration, a corrosion reaction proceeds in the anticorrosion portion, while stable boiling is obtained on the signal electrode.
【００１４】また、沸騰現象への影響を全く無くすた
め、防食用電極を圧力室の外に設けることもできる。こ
れにより、電極上に防食部を設ける構成に比べ信号電極
上で発生する沸騰気泡への影響は皆無となるが、常に防
食用電極と信号電極が電気的に接触している必要があ
る。これは、インク残量検知用電極は重力方向に対して
防食用電極よりも常に相対的に上側にあるようにするこ
とで、防食用電極が常に信号電極と電気的接触が取れる
構成とすることで対応できる。また、このような構成に
おいては、インク残量検知用電極は、防食用電極と兼用
することも可能である。Further, in order to completely eliminate the influence on the boiling phenomenon, an anticorrosion electrode can be provided outside the pressure chamber. This has no effect on boiling bubbles generated on the signal electrode as compared with the configuration in which the anticorrosion portion is provided on the electrode, but it is necessary that the anticorrosion electrode and the signal electrode are always in electrical contact. This is because the electrode for detecting the remaining amount of ink is always relatively higher than the electrode for corrosion prevention with respect to the direction of gravity, so that the electrode for corrosion prevention can always be in electrical contact with the signal electrode. Can respond. In such a configuration, the electrode for detecting the amount of remaining ink can also be used as the electrode for preventing corrosion.
【００１５】更に、防食部の材料としては、信号電極の
犠牲腐食として利用するために、インク中で比較的安定
であって不働態を形成しないものが好ましい。具体的に
は、Ｌｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ｍｇ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｍｏ等である。また、信号電極がＴｉ，Ｎ
ｂ，Ｔａ等の不働態を形成する材料によって構成されて
いる場合では、水素過電圧を低下させるために、酸化還
元電位がより貴な材料を防食部として用いることがで
き、具体的にはＰｄ，Ａｇ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｃｕ等が好適
である。Further, the material of the anticorrosion portion is preferably a material which is relatively stable in the ink and does not form a passive state in order to utilize the sacrificial corrosion of the signal electrode. Specifically, Li, Be, C, Mg, V, Cr, Mn, Ni, C
u, Zn, Mo and the like. The signal electrodes are Ti, N
In the case of being made of a material forming a passivation such as b or Ta, a material having a redox potential which is more noble can be used as the anticorrosion portion in order to reduce the hydrogen overvoltage. Ag, Pt, Au, Cu and the like are preferred.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】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、前記圧力室の壁面に形成
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一対の電極と、前記圧力室に連設さ
れたインク流路と、前記インク流路内において前記圧力
室の反対側の端部に形成されたインク供給孔とを有する
インクジェットヘッドであって、前記一対の電極の表面
に、これらの一対の電極よりも電極電位の低い金属を接
触配置または積層したことを特徴とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An ink jet head according to a first aspect of the present invention has a pressure chamber, a nozzle hole formed in a wall surface of the pressure chamber, and a wall surface of the pressure chamber facing the nozzle hole. An ink jet head having a pair of electrodes provided, an ink flow path connected to the pressure chamber, and an ink supply hole formed at an end of the ink flow path opposite to the pressure chamber. A metal having an electrode potential lower than those of the pair of electrodes is arranged in contact with or stacked on the surfaces of the pair of electrodes.
【００１７】この発明によれば、インクと電極の界面で
起こる電気化学反応を、前記電極電位の低い金属上で起
こすことによって、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、電極の腐食がなく、耐久性
のあるインクジェットヘッドを提供し、インクと電極の
長期保存安定性を実現することができる。According to the present invention, the electrochemical reaction occurring at the interface between the ink and the electrode is caused on the metal having a low electrode potential, so that the corrosion reaction and dissolution at the interface between the electrode and the ink can be prevented. In addition, it is possible to provide a durable ink jet head which is free from electrode corrosion and can realize long-term storage stability of ink and electrodes.
【００１８】請求項２に記載のインクジェットヘッド
は、前記一対の電極がＣｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄのいずれ
かである場合、前記一対の電極上に形成する防食部はＦ
ｅ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｎｉから選択される金属元素によって
構成されていることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, when the pair of electrodes is any of Cu, Au, Pt, and Pd, the anticorrosion portion formed on the pair of electrodes is F.
It is characterized by being constituted by a metal element selected from e, Mg, Zn and Ni.
【００１９】この発明によれば、インクと電極の界面で
起こる電気化学反応を、前記電極電位の低い防食部で起
こすことによって、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、電極の腐食がなく、耐久性
のあるインクジェットヘッドを提供し、インクと電極の
長期保存安定性を実現することができる。According to the present invention, by causing the electrochemical reaction occurring at the interface between the ink and the electrode at the anticorrosion portion having a low electrode potential, the corrosion reaction and dissolution at the interface between the electrode and the ink can be prevented. In addition, it is possible to provide a durable ink jet head which is free from electrode corrosion and can realize long-term storage stability of ink and electrodes.
【００２０】請求項３に記載のインクジェットヘッド
は、圧力室と、前記圧力室の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
れた一対の電極と、前記圧力室に連設されたインク流路
と、前記インク流路内において前記圧力室の反対側の端
部に形成されたインク供給孔とを有するインクジェット
ヘッドであって、前記一対の電極に不働態を形成する金
属が含まれている場合、前記一対の電極よりも電極電位
の高い金属を接触配置または積層して防食部を形成した
ことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink jet head, comprising: a pressure chamber; a nozzle hole formed in a wall surface of the pressure chamber; and a pair of electrodes disposed on a wall surface of the pressure chamber facing the nozzle hole. An ink jet head having an ink flow path connected to the pressure chamber and an ink supply hole formed at an end of the ink flow path opposite to the pressure chamber, wherein the pair of electrodes are When a metal forming a passive state is contained, a metal having a higher electrode potential than the pair of electrodes is contacted or laminated to form an anticorrosion portion.
【００２１】この発明によれば、インクと電極の界面で
起こる電気化学反応を、前記電極電位の高い防食部で起
こすことによって、前記不働態を形成する電極とインク
との界面での腐食反応及び溶解を防ぐことができ、電極
の腐食がなく、耐久性のあるインクジェットヘッドを提
供し、インクと電極の長期保存安定性を実現することが
できる。According to the present invention, the electrochemical reaction occurring at the interface between the ink and the electrode is caused in the anticorrosion portion having a high electrode potential, so that the corrosion reaction at the interface between the electrode forming the passive state and the ink and It is possible to provide a durable inkjet head which can prevent dissolution, does not corrode the electrode, and can realize long-term storage stability of the ink and the electrode.
【００２２】請求項４に記載のインクジェットヘッド
は、前記１対の電極がＴｉである場合、前記一対の電極
上に形成する防食部は、Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ、Ｈｇ
から選択される１つの金属元素にて構成されていること
を特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, when the pair of electrodes is made of Ti, the anticorrosion portions formed on the pair of electrodes are made of Cu, Au, Pt, Pd, and Hg.
Characterized by comprising one metal element selected from the group consisting of:
【００２３】この発明によれば、インクと電極の界面で
起こる電気化学反応を、前記電極電位の高い防食部で起
こすことによって、前記不働態を形成する電極とインク
との界面での腐食反応及び溶解を防ぐことができ、電極
の腐食がなく、耐久性のあるインクジェットヘッドを提
供し、インクと電極の長期保存安定性を実現することが
できる。According to the present invention, the electrochemical reaction occurring at the interface between the ink and the electrode is caused in the anticorrosion portion having a high electrode potential, so that the corrosion reaction at the interface between the electrode forming the passive state and the ink and It is possible to provide a durable inkjet head which can prevent dissolution, does not corrode the electrode, and can realize long-term storage stability of the ink and the electrode.
【００２４】請求項５に記載のインクジェットヘッドカ
ートリッジは、圧力室と、前記圧力室の壁面に形成され
たノズル孔と、前記圧力室の前記ノズル孔と対向する壁
面に配設された一対の電極と、前記圧力室に連設された
インク流路と、前記インク流路内において前記圧力室の
反対側の端部に形成されたインク供給孔と、インクに接
する箇所に設けられた防食用電極を有するインクジェッ
トヘッドカートリッジであって、前記一対の電極にＴｉ
が含まれている場合、前記一対の電極に印字のための電
圧がかかっているとき以外は、前記一対の電極は前記防
食用電極に接続されていることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet head cartridge, a pressure chamber, a nozzle hole formed in a wall surface of the pressure chamber, and a pair of electrodes disposed on a wall surface of the pressure chamber opposite to the nozzle hole. And an ink flow path connected to the pressure chamber, an ink supply hole formed at an end of the ink flow path opposite to the pressure chamber, and an anticorrosion electrode provided at a location in contact with the ink. An ink jet head cartridge having:
Is included, except that a voltage for printing is applied to the pair of electrodes, the pair of electrodes is connected to the anticorrosion electrode.
【００２５】この発明によれば、インクと電極の界面で
起こる電気化学反応を、前記電極電位の高い防食部で起
こすことによって、前記不働態を形成する電極とインク
との界面での腐食反応及び溶解を防ぐことができ、電極
の腐食がなく、耐久性のあるインクジェットヘッドカー
トリッジを提供し、インクと電極の長期保存安定性を実
現することができる。According to the present invention, the electrochemical reaction occurring at the interface between the ink and the electrode is caused in the anticorrosion portion having a high electrode potential, so that the corrosion reaction at the interface between the electrode forming the passive state and the ink and It is possible to provide a durable inkjet head cartridge which can prevent dissolution, does not corrode the electrode, and can realize long-term storage stability of the ink and the electrode.
【００２６】請求項６に記載のインクジェットヘッドカ
ートリッジは、前記防食用電極の重力方向に向かって上
部にインク残量検知電極を設け、前記防食用電極が常に
残量インクに浸漬されていることを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the ink jet head cartridge, an ink remaining amount detection electrode is provided above the anticorrosion electrode in the direction of gravity, and the anticorrosion electrode is always immersed in the remaining ink. Features.
【００２７】この発明によれば、前記防食部が常にイン
クに浸漬されていることによって、インクと電極の界面
で起こる電気化学反応を、前記電極電位の高い防食部で
起こすことによって、前記不働態を形成する電極とイン
クとの界面での腐食反応及び溶解を防ぐことができ、電
極の腐食がなく、耐久性のあるインクジェットヘッドカ
ートリッジを提供し、インクと電極の長期保存安定性を
実現することができる。According to the present invention, since the anticorrosion portion is always immersed in the ink, an electrochemical reaction occurring at the interface between the ink and the electrode is caused in the anticorrosion portion having a high electrode potential, so that the passive state is reduced. To provide a durable inkjet head cartridge that can prevent corrosion reaction and dissolution at the interface between the electrode and the ink that forms the ink, does not corrode the electrode, and realizes long-term storage stability of the ink and the electrode. Can be.
【００２８】請求項７に記載のインクジェットヘッドカ
ートリッジは、インク残量検知電極はインクフィルタよ
りも重力方向に対して上部にあることを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, in the ink jet head cartridge, the ink remaining amount detecting electrode is located above the ink filter in the direction of gravity.
【００２９】この発明によれば、残量インクが常にイン
クフィルタより重力方向に対して上にあることになり、
従ってインクフィルタは常にインクに浸漬されているた
めに、インクフィルタがインクの染料やその他の添加物
の乾固物によって目詰まりすることなく、耐久性のある
インクジェットヘッドカートリッジを提供し、インクと
電極およびカートリッジの長期保存安定性を実現するこ
とができる。According to this invention, the remaining ink is always above the ink filter in the direction of gravity.
Therefore, since the ink filter is always immersed in the ink, the ink filter is not clogged with the dried matter of the dye or other additives of the ink, and a durable inkjet head cartridge is provided. In addition, long-term storage stability of the cartridge can be realized.
【００３０】請求項８に記載のインクジェットヘッドカ
ートリッジは、前記防食用電極はＣｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐ
ｄ，Ｃから選択される１つの金属元素によって構成され
ていることを特徴とする。The ink jet head cartridge according to claim 8, wherein the anticorrosion electrode is made of Cu, Au, Pt, P
It is characterized by being constituted by one metal element selected from d and C.
【００３１】この発明によれば、前記インク残量検知用
電極と前記防食部の間で局部電池を形成することによっ
て前記インク残量検知用電極が腐食することなく、耐久
性のあるインクジェットカートリッジを得ることができ
る。According to this invention, by forming a local battery between the ink remaining amount detecting electrode and the anticorrosion portion, the ink remaining amount detecting electrode is not corroded and a durable ink jet cartridge is provided. Obtainable.
【００３２】請求項９に記載のインクジェットヘッドカ
ートリッジは、前記インク中に含まれる支持電解質には
フッ化水素酸、塩酸、硫酸、リン酸の塩を除く塩である
ことを特徴とする。The ink jet head cartridge according to the ninth aspect is characterized in that the supporting electrolyte contained in the ink is a salt other than salts of hydrofluoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid.
【００３３】この発明によれば、前記防食部や前記イン
ク残量検知用電極および信号電極４が腐食することな
く、耐久性のあるインクジェットヘッドカートリッジを
提供し、インクと電極およびインクジェットカートリッ
ジの長期保存安定性を実現することができる。According to the present invention, there is provided a durable ink jet head cartridge without corrosion of the anticorrosion portion, the ink remaining amount detecting electrode and the signal electrode 4, and long-term storage of ink, electrodes and the ink jet cartridge. Stability can be achieved.
【００３４】なお、以下に説明するインクジェットヘッ
ドで使用できる記録液は、水溶性、油溶性どちらでも良
いが、臭いや安全性を考慮すると水溶性の方が好まし
い。またインクには、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ことが、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」の第１
７７頁に記載のもの、太田徳也，日経エレクトロニク
ス，Ｎｏ３０３，１９８２．１１．８号、太田徳也，電
子写真学会誌、Ｖｏｌ２４，３５４（１９８５）、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（１９８７）、
平沢伸一，「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」８９（１９８７）、沢木健二，繊
維と工業，Ｖｏｌ４７，２１２，（１９９１）および特
開昭６３ー１５７９号公報等に記載のある素材を使用す
ることができる。具体的には本実施の形態ではインク染
料として、バイエル社製のＦｏｏｄ Ｂｌａｃｋ２を使
用している。The recording liquid that can be used in the ink jet head described below may be either water-soluble or oil-soluble, but is preferably water-soluble in consideration of odor and safety. In addition, the ink includes dyes, water-soluble organic solvents such as alcohols and glycols as wetting agents, surfactants,
Alternatively, it is preferable to add these mixtures for bleeding, drying speed, adjustment of boiling state, electrode life, nozzle clogging, and the like. In addition, preservatives are used. Specifically, the first of Trikeps' “Inkjet recording technology”
On page 77, Tokuya Ota, Nikkei Electronics, No. 303, 1982.11.8, Tokuya Ota, Journal of the Institute of Electrographic Photography, Vol. Shu, "The Institute of Electrophotographic Photography, 93 (1987),
Shinichi Hirasawa, "4th Non-Impact Printing Technology Symposium", 89 (1987), Kenji Sawaki, Textile and Industry, Vol. 47, 212, (1991), and materials described in JP-A-63-1579. Can be used. Specifically, in the present embodiment, Food Black 2 manufactured by Bayer is used as the ink dye.
【００３５】次に本発明で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。Next, specific examples of the constitution of the recording liquid usable in the present invention will be described. Coloring materials (dyes: azo dyes, acid dyes, basic dyes, direct dyes, pigments; carbon black, azo lake pigments, insoluble azo pigments, condensed azo pigments, chelate azo pigments, phthalocyanine pigments, berylen pigments, berynone pigments, atraquinone pigments, quinacridone Pigments, dioxazine pigments, thioindico pigments, isoindolinone pigments, quinophthalone pigments, basic dye lakes, acid dye lakes, nitro pigments, aniline black, fluorescent pigments, titanium oxide, iron oxide, etc.), solvents (water, etc.), Solvent (ethyl alcohol, methyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec
-Butyl alcohol, tert-butyl alcohol, isobutyl alcohol, lower dialkyl ethers of polyhydric alcohols such as n-pentanol, diethylene glycol, etc.), anti-drying agents (glycerin, urea, sorbitan,
Sorbitol, inositol, chelating agents, etc.), viscosity modifiers (glycerin, etc.), surface tension modifiers (diethanolamine, triethanolamine, anionic surfactants, nonionic surfactants), pH regulators (potassium hydroxide) (KOH), sodium hydroxide (NaOH), diethanolamine, etc.), dispersants (proteins, natural rubbers,
Cellulose derivatives, natural polymers, nonionic polymers, anionic surfactants, nonionic surfactants, etc.), foaming agents (isopropyl alcohol, polyhydric alcohols), antioxidants (vitamin C, sodium sulfite, hydroquinone, Pyrazolidone, hydrazine, etc.) and preservatives (alcohol, formalin, omasine sodium, etc.).
【００３６】本発明においては、インク中のジュール発
熱によって沸騰気泡を発生し、液滴を飛翔させるという
原理上、導電性のインクを使用することが特に好まし
い。この導電性インクについては、米国特許第４，５３
６，７７６号明細書（特開昭５９−１２９２７４号公
報）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、１
ｃｍ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。また特開平５−１７９１８２号
公報（ＤＩＣ）には「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。In the present invention, it is particularly preferable to use a conductive ink from the principle that boiling bubbles are generated due to Joule heat generated in the ink and droplets fly. This conductive ink is disclosed in U.S. Pat.
No. 6,776 (JP-A-59-129274) states, "In an ink for selective ink jet printing comprising an aqueous mixture of dyes,
An ink "is disclosed which comprises a hydrolyzing salt in an amount to provide the ink with a specific resistance of 15 to 50 ohms per cm. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-179182 (DIC) states that "an aqueous ink composition for ink jet recording containing water and a colorant contains a salt comprising an alkanolamine or an ethylene oxide adduct and / or a propylene oxide adduct and a hydrogen halide. Which is characterized by containing "." Japanese Patent Publication No. 2-5785 specifically describes inorganic salts. The conductivity imparting agent used in the present invention may be any of alkali metal compound salts such as lithium (Li), inorganic salts such as ammonium sulfate, lithium chloride, sodium chloride and potassium chloride, and organic salts.
Derivatives of higher organic ammonium salts can be preferably used.
Specific examples of the compound include monoethanolamine sulfate, diethanolamine sulfate, triethanolamine sulfate, monoethanolamine nitrate, diethanolamine nitrate, triethanolamine nitrate, monoethanolamine phosphate, diethanolamine phosphate,
Triethanolamine phosphate, dimethanolamine sulfate, trimethanolamine sulfate, diethylamine sulfate, triethylamine sulfate, dimethylamine sulfate, trimethylamine sulfate, monopropylamine sulfate, dipropylamine sulfate, tripropyl Amine sulfate, phenylamine sulfate, diphenylamine sulfate,
Dimethyleneamine sulfate, trimethyleneamine sulfate,
Diethyleneamine sulfate, triethyleneamine sulfate,
Examples thereof include dipropyleneamine sulfate, tripropyleneamine sulfate, pyridine sulfate, and pyrrole sulfate.
【００３７】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。The humectant has a higher boiling point than water,
Used to prevent drying of the nozzle tip. Specific examples of the wetting agent include alkylene glycols having an alkylene group containing 2 to 6 carbon atoms, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, butylene glycol, and hexylene glycol, for example, ethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol methyl ether, and diethylene glycol. Lower alkyl ethers of diethylene glycol such as ethyl ether; glycerin; The polyhydric alcohol is contained in an amount of 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 3.0% by weight. As the polyhydric alcohol becomes less than 0.5% by weight, the nozzle tip tends to be clogged due to the drying of the ink, and as the polyhydric alcohol exceeds 3.0% by weight, the ink specific resistance tends to increase. , Which are not preferred.
【００３８】溶剤としては、水、及び、水と混合しうる
有機溶剤が使用できる。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５０〜７０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％を越えるにつれ、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。As the solvent, water and an organic solvent miscible with water can be used. As the organic solvent, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol,
Alkyl alcohols such as isopropyl alcohol, ketones such as acetone and diacetone alcohol or keto alcohols, amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene bricol monoethyl ether and the like Ether alcohols, water-soluble polymer compounds and the like. Water used as a solvent is contained in an amount of 30 to 80% by weight, preferably 50 to 70% by weight. As the amount of water becomes less than 50% by weight, there is a tendency that the permeability to paper increases.
As the amount of water exceeds 70% by weight, the permeability to paper tends to decrease, which is not preferable.
【００３９】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、等を添加することができる。A surfactant, a pH adjuster, a viscosity adjuster and the like can be further added to the ink for ink jet in order to adjust physical properties of the liquid.
【００４０】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されも良い。界面活性剤
は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。The surface tension adjuster is added to increase the quick drying property of the ink for ink jet, and at the same time, prevents evaporation of the ink for ink jet. As the adjuster, it is preferable to use a water-soluble organic solvent or a surfactant. The water-soluble organic solvent may be selected from the above solvents. The surfactant may be, for example, a fatty acid salt, a higher alcohol sulfate ester salt, a liquid fatty oil sulfate ester salt, a fatty alcohol phosphate ester salt, a dibasic fatty acid ester sulfone salt, or a fatty acid amide sulfonate. , Alkyl allyl sulfonates, formalin-condensed naphthalene sulfonates, alkylpyridium salts, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, polyoxyethylene Sorbitan alkyl esters can be mentioned.
【００４１】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。The pH adjuster may be any as long as it can adjust the pH value to a desired value without adversely affecting the ink-jet ink to be prepared. Specific examples include lower alkanolamines and alkali metal hydroxides. Monohydric hydroxide, ammonium hydroxide and the like.
【００４２】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。The viscosity modifier adjusts the viscosity of the ink-jet ink, and specifically includes polyvinyl alcohol, hydroxypropylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, methylcellulose, a water-soluble acrylic resin, polyvinylpyrrolidone, and gum arabic. Starch and the like.
【００４３】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。Further, in order to reinforce the strength of the ink film when it adheres to printing paper, alkyd resin, acrylic resin, acrylamide resin, polyvinyl alcohol,
A resin polymer such as polyvinylpyrrolidone may be added. Addition of an antifungal agent is advantageous from the viewpoint of ensuring reliability during long-term storage.
【００４４】以下本発明の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態にお
けるインクジェットヘッド要部断面図、図２は図１のイ
ンクジェットヘッドの分解斜視図である。図１，２にお
いて、１は基板、２仕切り板、３はノズルプレート、４
は信号電極、５は耐久皮膜層、６はノズル、７は導電性
インク滴、８は記録紙、９は信号発生装置、１０は電極
間電解集中部、１１は圧力室である。２６は信号電極４
上に形成された防食部で、この防食部２６はＦｅ，Ｍ
ｇ，Ｚｎ，Ｎｉ等の信号電極４より酸化還元電位の低い
金属元素によって構成されている。また、１２は共通イ
ンク室、１３はインク供給孔を示す。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a main part of an ink jet head according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the ink jet head of FIG. 1 and 2, 1 is a substrate, 2 is a partition plate, 3 is a nozzle plate, 4
Is a signal electrode, 5 is a durable film layer, 6 is a nozzle, 7 is a conductive ink droplet, 8 is a recording paper, 9 is a signal generator, 10 is an electrolytic concentration portion between electrodes, and 11 is a pressure chamber. 26 is a signal electrode 4
In the anticorrosion portion formed above, the anticorrosion portion 26 is made of Fe, M
It is made of a metal element such as g, Zn, or Ni having a lower oxidation-reduction potential than the signal electrode 4. Reference numeral 12 denotes a common ink chamber, and reference numeral 13 denotes an ink supply hole.
【００４５】図３は図１の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の斜視図及び一部切欠斜視
図、図４は図３のインクカートリッジを組み込んだプリ
ンタの斜視図である。図３において、１４はインクジェ
ットヘッド、１５はインクジェットヘッド１４を組み込
んだインクカートリッジ、１６はインクフィルター、１
７はインク導入孔、１８はインクタンクを示している。
また、１９はインクカートリッジ１５をプリンタに挿入
するカートリッジ挿入孔、２０はキャリッジ、２１はイ
ンクカートリッジ１５を乗せるガイドシャフト、２２は
記録媒体を搬送するプラテンローラーをそれぞれ示す。FIG. 3 is a perspective view and a partially cutaway perspective view of an ink cartridge incorporating the ink jet head of FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view of a printer incorporating the ink cartridge of FIG. In FIG. 3, reference numeral 14 denotes an ink jet head, 15 denotes an ink cartridge incorporating the ink jet head 14, 16 denotes an ink filter,
Reference numeral 7 denotes an ink introduction hole, and reference numeral 18 denotes an ink tank.
Reference numeral 19 denotes a cartridge insertion hole for inserting the ink cartridge 15 into the printer, 20 denotes a carriage, 21 denotes a guide shaft on which the ink cartridge 15 is mounted, and 22 denotes a platen roller for transporting a recording medium.
【００４６】次いで、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を用いてその動作を説
明する。まず、信号発生装置９で３ＭＨｚの吐出パルス
を発生させ、信号電極４に印加する。これによって、互
いに対向する信号電極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
が膨張することによりバブル中に電流が流れなくなりバ
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１１内のインクの圧力
が急激に高まり、ノズル６から導電性インク滴７が吐出
される。この導電性インク滴７が記録紙８に付着して、
ドットが形成される。バブルが導電性インク滴７を吐出
させるほど大きくなると信号電極４の間のインクが少な
くなり、電極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１３からインクが圧
力室１１に供給され、圧力室１１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、このあいだ吐出し信号発
生装置９は信号電極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導電性インク滴７の吐出を防
止する。以上の動作を吐出駆動周期５ｋＨｚの間隔で、
繰り返すことによって、記録紙８上の任意の場所にドッ
トを形成する。Next, the operation of the ink jet head configured as described above will be described with reference to FIGS. First, a 3 MHz ejection pulse is generated by the signal generator 9 and applied to the signal electrode 4. As a result, a current flows in the ink between the signal electrodes 4 facing each other, Joule heat is generated in the ink itself due to the electric resistance of the ink, and the ink is heated. When the ink reaches the boiling point, bubbles (not shown) are generated in the ink. When the bubble expands, no current flows in the bubble and the current concentrates on the bubble surface, and the bubble surface is further heated and the bubble grows. As a result, the pressure of the ink in the pressure chamber 11 sharply increases, and the conductive ink droplet 7 is ejected from the nozzle 6. The conductive ink droplet 7 adheres to the recording paper 8 and
Dots are formed. When the bubble becomes so large that the conductive ink droplet 7 is ejected, the amount of ink between the signal electrodes 4 decreases, and no current flows between the electrodes. When the current stops flowing, the generation of Joule heat decreases, the ink cools, and the bubbles disappear. Ink is supplied from the ink supply hole 13 to the pressure chamber 11, and the inside of the pressure chamber 11 returns to the initial state. In order for the ink to start boiling again, a heating time of several microseconds or more is required. During this time, the ejection signal generator 9 stops applying the voltage to the signal electrode 4, and unnecessary ink due to double boiling of the ink is generated. Discharge of the conductive ink droplet 7 is prevented. The above operation is performed at an interval of the ejection drive cycle of 5 kHz,
By repeating this, dots are formed at arbitrary positions on the recording paper 8.
【００４７】次に図５を参照して、上記インクジェット
ヘッドにおける信号電極と防食部の形成方法について説
明する。図５は電極層形成から防食部形成までの工程図
であり、（ａ）は電極層形成、（ｂ）は電極形成用レジ
ストパターン形成、（ｃ）は電極パターン形成、（ｄ）
は電極中央部に開口部をもつ防食層形成用レジストパタ
ーン形成、（ｅ）は防食部形成をそれぞれ示す。Next, a method for forming the signal electrode and the anticorrosion portion in the above-described ink jet head will be described with reference to FIG. 5A to 5D are process diagrams from the formation of the electrode layer to the formation of the anticorrosion portion. FIG. 5A shows the formation of the electrode layer, FIG. 5B shows the formation of a resist pattern for forming the electrode, FIG.
Shows the formation of a resist pattern for forming an anticorrosion layer having an opening at the center of the electrode, and FIG.
【００４８】図５（ａ）に示すように、ほう珪酸ガラス
の基板１に、Ｐｔをターゲットとしてスパッタ法にてＡ
ｒ圧が１０ｍＴｏｒｒ、基板温度２００℃で高周波電力
を２００Ｗ、３０分間印加してＰｔ薄膜をガラス基板上
に２μｍ形成する。ここで基板材料としては、ほうケイ
酸ガラスの他に、ガラス、セラミック、等の絶縁材料、
半導体、表面を高抵抗材料で被覆した金属、金属合金、
絶縁物が使用できる。As shown in FIG. 5A, a substrate 1 made of borosilicate glass was sputtered using Pt as a target by sputtering.
A high-frequency power of 200 W is applied for 30 minutes at an r pressure of 10 mTorr and a substrate temperature of 200 ° C. to form a Pt thin film of 2 μm on a glass substrate. Here, as a substrate material, in addition to borosilicate glass, an insulating material such as glass, ceramic,
Semiconductors, metals and metal alloys whose surfaces are coated with high-resistance materials,
Insulation can be used.
【００４９】またガラス基板としては、カリ石灰ガラ
ス、ソーダ石灰ガラス、ほうケイ酸ガラス、クラウンガ
ラス、亜鉛クラウンガラス、ソーダカリガラス、バリウ
ムほうケイ酸ガラス、９６％珪酸ガラス，９９．５％珪
酸ガラス，燐酸ガラス，低融点ガラス，リチウム珪酸ガ
ラス，亜鉛アルミ珪酸ガラス，珪酸ジルコニウムガラス
等が使用できる。セラミック基板としては、酸化アルミ
ニュウム（アルミナ），酸化チタン（チタニア），Ｍｇ
Ｏ・ＳｉＯ2（ステアタイト），２ＭｇＯ・ＳｉＯ2（ホ
ルステライト），ＢｅＯ（ベリリア），ＭｇＯ・Ａｌ2
Ｏ3（スピネル）等が使できる。半導体基板としては、
シリコン，炭化シリコン，ダイアモンド，ゲルマニウム
等が使用できる。また電極材料としては、白金族金属
（Ｐｔ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ），Ａｕ，Ｃｕ
等を使用することができる。Examples of the glass substrate include potassium lime glass, soda lime glass, borosilicate glass, crown glass, zinc crown glass, soda potassium glass, barium borosilicate glass, 96% silicate glass, 99.5% silicate glass, Phosphoric glass, low melting glass, lithium silicate glass, zinc aluminum silicate glass, zirconium silicate glass, and the like can be used. Aluminum oxide (alumina), titanium oxide (titania), Mg
O.SiO 2 (steatite), 2MgO.SiO 2 (holsterite), BeO (beryllia), MgO.Al 2
O 3 (spinel) or the like can be used. As a semiconductor substrate,
Silicon, silicon carbide, diamond, germanium and the like can be used. The electrode materials include platinum group metals (Pt, Ru, Rh, Pd, Os, Ir), Au, Cu
Etc. can be used.
【００５０】次いで図５（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２３を形成した基板１上に塗布した
後に、９０℃で３０分間焼成を行って厚さ７μｍのレジ
スト膜を形成する。さらに、電極のパターンを有するフ
ォトマスクをレジスト膜上に重ねて、ＵＶ照射器により
７秒間露光した後に現像を行い、ヘッド形成用レジスト
パターン２４を形成する。Next, as shown in FIG. 5B, a photosensitive resist material containing a phenol resin as a main component is applied on the substrate 1 on which the electrode layer 23 is formed by a spin coater, and then baked at 90 ° C. for 30 minutes. To form a 7 μm-thick resist film. Further, a photomask having an electrode pattern is superimposed on the resist film, exposed to light by a UV irradiator for 7 seconds, and then developed to form a resist pattern 24 for head formation.
【００５１】次に、図５（ｃ）に示すように、アルゴン
圧力２×１０-4Ｔｏｒｒ、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
を形成する。電極パターン上のレジスト膜２４は溶剤に
より溶解し、信号電極４を形成する。Next, as shown in FIG. 5C, milling was performed with an argon beam under the molding conditions of an argon pressure of 2 × 10 -4 Torr, a beam power of 300 W, a stage inclination angle of 45 degrees, and a milling time of 70 minutes. Then, an electrode pattern is formed. The resist film 24 on the electrode pattern is dissolved by the solvent to form the signal electrode 4.
【００５２】次に、図５（ｄ）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
ターにより信号電極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
膜を形成し、ヘッド先端部の防食部のパターンを有する
フォトマスクをレジスト膜に重ねて、ＵＶ照射器により
７秒間露光した後に現像を行い、防食層形成用レジスト
パターン２５とする。Next, as shown in FIG. 5D, a photosensitive resist material containing a phenolic resin as a main component is applied on the substrate 1 on which the signal electrode 4 is formed by a spin coater, and then at 90 ° C. for 30 minutes. Baking to form a resist film with a thickness of 7 μm, overlaying a photomask having a pattern of anticorrosion portion at the tip of the head on the resist film, exposing for 7 seconds with a UV irradiator, developing, and developing a resist for forming an anticorrosion layer Pattern 25 is assumed.
【００５３】さらに図５（ｅ）に示すように、防食層形
成用レジストパターン２５上からＺｎをターゲットとし
てスパッタ法にてＡｒ圧が２５ｍＴｏｒｒ、基板温度２
００℃で高周波電力を２００Ｗ、１０分間印加してＺｎ
薄膜をカウンター電極形成用レジストパターン上に１μ
ｍ形成し、防食部２６とする。一対の信号電極４の材料
はＰｔ（標準電極電位＝１．２Ｖ）の他にもＣｕ（標準
電極電位＝０．５２１Ｖ），Ａｕ（標準電極電位＝１．
５０Ｖ），Ｐｄ（標準電極電位＝０．９１５）等の貴金
属類も同様に使用することができる。また防食部２６の
材料は、信号電極の標準電極電位よりも電位は低いとい
う条件が必要で、Ｚｎ（標準電極電位＝−０．７６Ｖ）
の他にもＦｅ（標準電極電位＝−０．４４Ｖ），Ｍｇ
（標準電極電位＝−２．３７Ｖ），Ｎｉ（標準電極電位
＝−０．２３６Ｖ）等を使用することができる。Further, as shown in FIG. 5E, an Ar pressure of 25 mTorr and a substrate temperature of 2 were formed on the resist pattern 25 for forming the anticorrosion layer by sputtering using Zn as a target.
Apply 200 W of high frequency power at 00 ° C. for 10 minutes to
Put the thin film on the resist pattern for counter electrode
m to form the anticorrosion portion 26. The material of the pair of signal electrodes 4 is not only Pt (standard electrode potential = 1.2 V) but also Cu (standard electrode potential = 0.521 V) and Au (standard electrode potential = 1.
Noble metals such as 50 V) and Pd (standard electrode potential = 0.915) can be used in the same manner. Further, the material of the anticorrosion portion 26 needs to have a condition that the potential is lower than the standard electrode potential of the signal electrode, and Zn (standard electrode potential = −0.76 V)
In addition, Fe (standard electrode potential = -0.44 V), Mg
(Standard electrode potential = −2.37 V), Ni (standard electrode potential = −0.236 V) or the like can be used.
【００５４】これらは信号電極４に信号電極４よりも電
気化学的に電極電位の低い材料を接触させて、犠牲腐食
をさせることによって母材の腐食、劣化を抑制してい
る。また信号電極４上の防食部２６の形成面積は、一対
の信号電極４の全面積より小さいことが好ましい。これ
は、信号電極４を防食部２６が覆いつくすと、防食部２
６からの通電が優先的となり、防食部２６の損耗、劣化
が激しいためである。次いでレジストパターン２５を溶
剤によって溶解させ、防食部２６以外の部分に付いた金
属膜はリフトオフによって除去する。In these, a material having an electrode potential that is electrochemically lower than that of the signal electrode 4 is brought into contact with the signal electrode 4 to cause sacrificial corrosion, thereby suppressing corrosion and deterioration of the base material. It is preferable that the formation area of the anticorrosion portion 26 on the signal electrode 4 is smaller than the entire area of the pair of signal electrodes 4. This is because when the anticorrosion portion 26 covers the signal electrode 4, the anticorrosion portion 2
This is because the energization from No. 6 is given priority and the anticorrosion portion 26 is greatly worn and deteriorated. Next, the resist pattern 25 is dissolved by a solvent, and the metal film attached to portions other than the anticorrosion portion 26 is removed by lift-off.
【００５５】このように上記製造方法によれば、信号電
極４上に防食部２６を密着性良く積層することができ、
しかも信号電極４上への防食用材料の残渣等がないた
め、安定した沸騰状態を得ることができ、吐出安定性の
よいインクジェットヘッドを実現できる。As described above, according to the manufacturing method, the anticorrosion portion 26 can be laminated on the signal electrode 4 with good adhesion.
In addition, since there is no residue of the anticorrosion material on the signal electrode 4, a stable boiling state can be obtained, and an ink jet head having good ejection stability can be realized.
【００５６】以上のようにして形成した信号電極４と防
食部２６とを有するインクジェットヘッド１４に、溶媒
である水にインク導電材として、ジエタノールアミン塩
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％、ｐＨ調整のためにＫＯＨを添加しイン
クｐＨが７．２となるようにした導電性インクを用い
て、３ＭＨｚ、２５Ｖの吐出パルスを１億回印加した
後、６０℃で３週間放置したところ、図６に示すよう
に、電極上に防食部を形成しなかった従来のインクジェ
ットヘッドは、３週間で印字良品率が６０％に低下した
が、本実施の形態による防食部２６を形成したインクジ
ェットヘッドは、３週間目まで印字良品率が９５％と安
定した状態を保った。To the ink jet head 14 having the signal electrodes 4 and the anticorrosion portions 26 formed as described above, diethanolamine hydrochloride was added to water as a solvent as an ink conductive material so that the specific resistance of the ink became 20 Ωcm. Then, using a conductive ink in which 3% each of polyethylene glycol and glycerin were used as a wetting agent and KOH was added to adjust the pH to adjust the pH of the ink to 7.2, a discharge pulse of 3 MHz and 25 V was applied to 100 million. After application for three times, the ink jet head was left at 60 ° C. for three weeks. As shown in FIG. 6, in the conventional ink jet head having no anticorrosion portion formed on the electrodes, the non-defective print rate was reduced to 60% in three weeks. In the ink jet head having the anticorrosion portion 26 according to the present embodiment, the non-defective print rate was maintained at a stable state of 95% until the third week.
【００５７】（実施の形態２）次いで上記図５を用い
て、第１の実施の形態と異なる材料の信号電極４及び防
食部２６を用いた場合の製造方法について説明する。(Embodiment 2) Next, a manufacturing method using the signal electrode 4 and the anticorrosion portion 26 made of materials different from those of the first embodiment will be described with reference to FIG.
【００５８】図５（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。基板材料としては、ほうケイ酸ガラ
スの他に、ガラス、セラミック、等の絶縁材料、半導
体、表面を高抵抗材料で被覆した金属、金属合金、絶縁
物、が使用できる。ガラス基板としては、カリ石灰ガラ
ス、ソーダ石灰ガラス、ほうケイ酸ガラス、クラウンガ
ラス、亜鉛クラウンガラス、ソーダカリガラス、バリウ
ムほうケイ酸ガラス、９６％珪酸ガラス，９９．５％珪
酸ガラス，燐酸ガラス，低融点ガラス，リチウム珪酸ガ
ラス，亜鉛アルミ珪酸ガラス，珪酸ジルコニウムガラス
等が使用できる。セラミック基板としては、酸化アルミ
ニュウム（アルミナ），酸化チタン（チタニア），Ｍｇ
Ｏ・ＳｉＯ2（ステアタイト），２ＭｇＯ・ＳｉＯ2（ホ
ルステライト），ＢｅＯ（ベリリア），ＭｇＯ・Ａｌ2
Ｏ3（スピネル）等が使用できる。半導体基板として
は、シリコン，炭化シリコン，ダイアモンド，ゲルマニ
ウム等が使用できる。As shown in FIG. 5A, a borosilicate glass substrate 1 was sputtered with Ti as a target by sputtering.
A high-frequency power of 200 W was applied for 30 minutes at an r pressure of 50 mTorr and a substrate temperature of 400 ° C. to form a 2 μm thick Ti thin film on a glass substrate. As the substrate material, in addition to borosilicate glass, an insulating material such as glass, ceramic, or the like, a semiconductor, a metal whose surface is coated with a high-resistance material, a metal alloy, or an insulator can be used. As the glass substrate, potassium lime glass, soda lime glass, borosilicate glass, crown glass, zinc crown glass, soda potash glass, barium borosilicate glass, 96% silicate glass, 99.5% silicate glass, phosphate glass, low glass Melting point glass, lithium silicate glass, zinc aluminum silicate glass, zirconium silicate glass and the like can be used. Aluminum oxide (alumina), titanium oxide (titania), Mg
O.SiO 2 (steatite), 2MgO.SiO 2 (holsterite), BeO (beryllia), MgO.Al 2
O 3 (spinel) or the like can be used. As the semiconductor substrate, silicon, silicon carbide, diamond, germanium, or the like can be used.
【００５９】図５（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２３を形成した基板１上に塗布した後に、９
０℃で３０分間焼成を行い厚さ７μｍのレジスト膜を形
成し、電極のパターンを有するフォトマスクをレジスト
膜上に重ねて、ＵＶ照射器により７秒間露光した後に現
像を行い、ヘッド形成用レジストパターン２４を形成す
る。As shown in FIG. 5B, after a photosensitive resist material containing a phenol resin as a main component is applied on the substrate 1 on which the electrode layer 23 has been formed by a spin coater, 9.
Baking at 0 ° C. for 30 minutes to form a 7 μm-thick resist film. A photomask having an electrode pattern is superimposed on the resist film, and after being exposed for 7 seconds by a UV irradiator, development is performed. A pattern 24 is formed.
【００６０】次に、図５（ｃ）に示すように、アルゴン
圧力２×１０-4Ｔｏｒｒ、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２４は溶剤に
より溶解し、信号電極４を形成する。Next, as shown in FIG. 5C, milling was performed with an argon beam under the molding conditions of an argon pressure of 2 × 10 −4 Torr, a beam power of 300 W, a stage inclination angle of 45 °, and a milling time of 70 minutes. Then, an electrode pattern was formed. The resist film 24 on the electrode pattern is dissolved by the solvent to form the signal electrode 4.
【００６１】次に、図５（ｄ）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
ターにより信号電極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
膜を形成し、ヘッド先端部の防食部のパターンを有する
フォトマスクをレジスト膜に重ねて、ＵＶ照射器により
７秒間露光した後に現像を行い、防食層形成用レジスト
パターン２５とした。Next, as shown in FIG. 5D, a photosensitive resist material containing a phenol resin as a main component is applied on the substrate 1 on which the signal electrode 4 is formed by a spin coater, and then at 90 ° C. for 30 minutes. Baking to form a resist film with a thickness of 7 μm, overlaying a photomask having a pattern of anticorrosion portion at the tip of the head on the resist film, exposing for 7 seconds with a UV irradiator, developing, and developing a resist for forming an anticorrosion layer Pattern 25 was obtained.
【００６２】図５（ｅ）に示すように、防食層形成用レ
ジストパターン２５上からＰｄ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Ｐｄ薄膜を
カウンター電極形成用レジストパターン上に１μｍ形成
し、防食部２６とした。一対の信号電極の材料であるＴ
ｉは不働態を形成していないときの標準電極電位は−
１．６３Ｖであるが通常表面に酸化層を形成して不働態
化するため表面の標準電極電位は＋０．５Ｖ程度であ
る。このＴｉの表面にＴｉよりも標準電極電位の高い、
Ｐｄ（標準電極電位＝＋０．９Ｖ）を防食部２６として
Ｔｉ信号電極４に接触させる構成によって、Ｔｉの水素
化電位が低下して腐食が抑制される。防食部２６はＰｄ
の他に、Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｈｇ等を使用することがで
きる。また信号電極４上の防食部２６の形成面積は、一
対の信号電極４の全面積より小さいことが好ましい。こ
れは、信号電極４を防食部２６が覆いつくすと、防食部
２６からの通電が優先的となり、防食部２６の損耗、劣
化が激しいためである。レジストパターンを溶剤によっ
て、溶解させ、防食部２６以外の部分に付いた金属膜は
リフトオフによって除去される。As shown in FIG. 5E, an Ar pressure of 20 mTorr and a substrate temperature of 200 ° C. were formed by sputtering using Pd as a target from the resist pattern 25 for forming the anticorrosion layer.
Then, a high-frequency power of 200 W was applied for 10 minutes to form a Pd thin film of 1 μm on the resist pattern for forming the counter electrode. T which is a material of a pair of signal electrodes
The standard electrode potential when i is not in a passive state is-
Although it is 1.63 V, the standard electrode potential on the surface is usually about +0.5 V because an oxide layer is formed on the surface to passivate the surface. On the surface of this Ti, the standard electrode potential is higher than that of Ti,
With the configuration in which Pd (standard electrode potential = + 0.9 V) is brought into contact with the Ti signal electrode 4 as the anticorrosion portion 26, the hydrogenation potential of Ti is reduced and corrosion is suppressed. Anticorrosion part 26 is Pd
Besides, Cu, Au, Pt, Hg and the like can be used. It is preferable that the formation area of the anticorrosion portion 26 on the signal electrode 4 is smaller than the entire area of the pair of signal electrodes 4. This is because, when the anticorrosion portion 26 covers the signal electrode 4, the energization from the anticorrosion portion 26 takes precedence, and the anticorrosion portion 26 is greatly worn and deteriorated. The resist pattern is dissolved by a solvent, and the metal film attached to portions other than the anticorrosion portion 26 is removed by lift-off.
【００６３】以上のようにして形成した信号電極４と防
食部２６とを有するインクジェットヘッド１４に、溶媒
である水にインク導電材として、ジエタノールアミン塩
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％、ｐＨ調整のためにＫＯＨを添加しイン
クｐＨが７．２となるようにした導電性インクを用い
て、３ＭＨｚ、２５Ｖの吐出パルスを１億回印加した
後、６０℃で３週間放置したところ、図７に示すよう
に、本実施の形態による防食部を形成したインクジェッ
トヘッドは、３週間目まで印字良品率が９９％と殆ど印
字良品率の低下がないことが分かった。To the ink jet head 14 having the signal electrodes 4 and the anticorrosion portions 26 formed as described above, diethanolamine hydrochloride was added to water as a solvent as an ink conductive material so that the specific resistance of the ink became 20 Ωcm. Then, using a conductive ink in which 3% each of polyethylene glycol and glycerin were used as a wetting agent and KOH was added to adjust the pH to adjust the pH of the ink to 7.2, a discharge pulse of 3 MHz and 25 V was applied to 100 million. After the application, the ink was left for 3 weeks at 60 ° C., and as shown in FIG. 7, the ink jet head having the anticorrosion portion according to the present embodiment had a good print ratio of 99% until the third week, and almost a good print ratio. It was found that there was no decrease.
【００６４】本製造方法は、上記した第１の実施形態に
比べ、特に信号電極４に不働態を形成するＴｉを採用
し、また防食部２６に水素化電位を低下させる貴金属類
の材料を採用することによって、電極寿命を安定化し、
かつインクと電極の界面で発生する電気分解による気泡
の発生を抑制し、安定した吐出性能を実現するという特
徴を有する。In this manufacturing method, as compared with the above-described first embodiment, in particular, Ti which forms a passive state in the signal electrode 4 is used, and a material of a noble metal which lowers the hydrogenation potential is used in the anticorrosion portion 26. To stabilize electrode life,
In addition, it is characterized in that generation of bubbles due to electrolysis generated at the interface between the ink and the electrode is suppressed, and stable ejection performance is realized.
【００６５】（実施の形態３）本発明の第３の実施の形
態は、第１の実施の形態および第２の実施の形態におけ
る防食用電極２７の構成以外は、第１の実施の形態と同
一の構成および駆動方法を有する。(Embodiment 3) The third embodiment of the present invention is different from the first and second embodiments except for the configuration of the anticorrosion electrode 27 in the first and second embodiments. It has the same configuration and driving method.
【００６６】図８の（ａ）は本実施の形態におけるイン
クカートリッジの断面図、（ｂ）は信号電極と防食用電
極の接続回路図である。FIG. 8A is a sectional view of the ink cartridge according to the present embodiment, and FIG. 8B is a connection circuit diagram of a signal electrode and an anticorrosion electrode.
【００６７】図において、２７は本実施の形態で使用す
るための防食用電極を、インクカートリッジ中のインク
フィルター１６とインク導入孔１７間に設けている。Ｐ
ｄを含む金属を材料とする防食用電極２７はこの場所で
なくても、インクが供給される際、インク残量がもっと
も少なくてもインクがヘッドと電気的接触をとれるとこ
ろならば、本実施の形態の防食効果は有効である。In the figure, reference numeral 27 designates an anticorrosion electrode for use in the present embodiment between the ink filter 16 and the ink introduction hole 17 in the ink cartridge. P
Even if the anticorrosion electrode 27 made of a metal containing d is not located at this location, the present embodiment is applicable to the case where the ink can be in electrical contact with the head even when the amount of remaining ink is the least when the ink is supplied. The anticorrosion effect of the form is effective.
【００６８】また、炭素を素材として製造されたインク
残量検知用電極２８は防食用電極２７に対して重力方向
に上側すなわち常に相対的に上側に形成もしくは固定さ
れている。これは、インク残量検知用電極２８が信号電
極４との間にパルスを印加して電気的導通の確認を適宜
行っており、もし残量インクの液面がインク残量検知用
電極２８を切った場合に、電気的導通がとれなくなるこ
とを利用して液面の検知を行うようにしたことによる。
インクカートリッジ１５を長期間取り外した状態でも信
号電極４はインクに浸漬されているため、電極表面の不
働態膜が不安定になり、腐食が進行する。しかし同図
（ｂ）に示すように、インクタンクを取り外しても防食
用電極２７が常に信号電極４とインクを通して電気的に
接続されていれば、Ｔｉ電極よりも防食用電極２７は貴
な電位状態になり、Ｔｉは水素過電圧が低下して、腐食
が抑制される。The electrode 28 for detecting the remaining amount of ink made of carbon is formed or fixed above the anticorrosion electrode 27 in the direction of gravity, that is, always on the upper side. In this method, a pulse is applied between the electrode 28 for detecting the amount of remaining ink and the signal electrode 4 to check the electrical continuity as appropriate. The reason for this is that the liquid level is detected by utilizing the fact that electrical continuity cannot be obtained when the power is cut off.
Since the signal electrode 4 is immersed in the ink even when the ink cartridge 15 is removed for a long period of time, the passive film on the electrode surface becomes unstable and corrosion proceeds. However, as shown in FIG. 4B, if the anticorrosion electrode 27 is always electrically connected to the signal electrode 4 through the ink even when the ink tank is removed, the anticorrosion electrode 27 has a more noble potential than the Ti electrode. As a result, Ti is reduced in hydrogen overvoltage, and corrosion is suppressed.
【００６９】そこで本実施の形態に示したように、イン
ク残量検知用電極２８を防食用電極２７より重力方向に
対して上部に設け、インク液面がインク残量検知用電極
２８以下になったら、それ以上の印字ができないように
することによって、防食用電極２７は、常に残量インク
に浸漬しており信号電極４の防食は可能となる。Therefore, as shown in the present embodiment, the electrode 28 for detecting the amount of remaining ink is provided above the electrode 27 for preventing corrosion in the direction of gravity, so that the ink liquid level becomes lower than the electrode 28 for detecting the amount of remaining ink. Then, by preventing further printing, the anticorrosion electrode 27 is always immersed in the remaining amount of ink, so that the anticorrosion of the signal electrode 4 becomes possible.
【００７０】図８（ｂ）は信号電極４に印字のための電
圧が印加されていない状態に防食用電極２７に信号電極
４が接続されるための回路を示している。信号発生装置
９からの電圧の供給が止まると、スイッチングＩＣが切
り替わり、信号電極４は防食用電極２７と接続される。
この回路構成により、信号電極４は待機時常に防食用電
極２７に接続され、電極の腐食を抑制している。以上の
構成により図９に示すように、６０℃で３週間の間、約
９８％以上の良品印字を確保することができた。FIG. 8B shows a circuit for connecting the signal electrode 4 to the anticorrosion electrode 27 in a state where a voltage for printing is not applied to the signal electrode 4. When the supply of the voltage from the signal generator 9 stops, the switching IC switches, and the signal electrode 4 is connected to the anticorrosion electrode 27.
With this circuit configuration, the signal electrode 4 is always connected to the anticorrosion electrode 27 during standby, thereby suppressing electrode corrosion. As shown in FIG. 9, about 98% or more of good-quality prints could be secured at 60 ° C. for 3 weeks by the above configuration.
【００７１】またインクタンク１８を交換する際、イン
クカートリッジ１５からインクタンク１８が長期間取り
外されて、大気にさらされる状態であると、インクフィ
ルター１６にインクが乾燥、固化して、インクフィルタ
ー１６が目詰まりする原因となる。従って、インク残量
検知用電極２８を重力方向に対して、インクフィルター
１６の上部に設けることにより、インクフィルター１６
は常にインクに接液された状態となり、インクフィルタ
ー１６の長期保存安定性を確保できる。この構成によっ
て、６０℃、１週間で９６％の良品印字を確保できた。
またインク残量検知用電極２８をインクフィルター１６
の下部に設けると、６０℃で１週間の間での良品印字は
７５％であった。When the ink tank 18 is replaced with the ink cartridge 15 for a long time and is exposed to the atmosphere when the ink tank 18 is replaced, the ink is dried and solidified in the ink filter 16, and the ink filter 16 is dried. Causes clogging. Therefore, by providing the ink remaining amount detecting electrode 28 above the ink filter 16 in the direction of gravity, the ink filter 16
Is always in contact with the ink, and the long-term storage stability of the ink filter 16 can be ensured. With this configuration, 96% non-defective printing could be secured at 60 ° C. for one week.
Further, the electrode 28 for detecting the remaining amount of ink is
, The non-defective printing at 60 ° C. for one week was 75%.
【００７２】このように本実施の形態によれば、先の実
施の形態に比べ、特に防食用電極２７をインク室に存在
させずにインクフィルタの近傍に配設することにより、
その結果防食用電極２７とインク界面で発生する電気科
学反応による電界気泡の発生や防食用電極２７の溶解に
よって、インク室内での沸騰現象を阻害することなく、
信号電極４の防食を行うことができ、長期保存安定性に
優れたインクジェットヘッドを提供することができる。As described above, according to the present embodiment, as compared with the previous embodiment, in particular, the anticorrosion electrode 27 is disposed near the ink filter without being provided in the ink chamber.
As a result, the generation of electric field bubbles due to an electrochemical reaction generated at the interface between the anticorrosion electrode 27 and the ink and the dissolution of the anticorrosion electrode 27 do not hinder the boiling phenomenon in the ink chamber.
The signal electrode 4 can be protected from corrosion, and an ink jet head having excellent long-term storage stability can be provided.
【００７３】（実施の形態４）本発明の第４の実施の形
態は第１の実施の形態と同一の構成、駆動方法を有する
が、本実施の形態では、特に、インク中に含まれる支持
電解質に、フッ化水素酸、塩酸、硫酸、リン酸硫酸イオ
ン、塩化物イオン、硝酸イオンの塩以外を使用してい
る。これはＴｉは希薄なフッ化水素酸、塩酸、硫酸、リ
ン酸に侵されやすいためで、特に信号電極４の耐食性な
らびに長期保存安定性を確保する上では重要である。本
実施の形態では、インクの支持電解質としてジエタノー
ルアミン塩酸塩を使用した。染料水溶液に酢酸アンモニ
ウムを１５％添加し、インク全体の比抵抗が２０Ωｃｍ
になるようにした。このようにして調整したインクを使
用することにより、信号電極４の長期保存安定性を確保
することができ、６０℃で３週間の間、９７％以上の印
字良品率が確保できた。一方インク中に含まれる支持電
解質にフッ化水素酸を用いると、６０℃で３週間の間で
の印字良品率は３０％であった。(Embodiment 4) The fourth embodiment of the present invention has the same configuration and driving method as the first embodiment, but in the present embodiment, in particular, the support included in the ink is used. Electrolytes other than salts of hydrofluoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfate ion, chloride ion and nitrate ion are used. This is because Ti is easily attacked by dilute hydrofluoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, and is particularly important for ensuring the corrosion resistance and long-term storage stability of the signal electrode 4. In the present embodiment, diethanolamine hydrochloride was used as a supporting electrolyte for the ink. 15% ammonium acetate is added to the dye aqueous solution, and the specific resistance of the whole ink is 20Ωcm
I tried to be. By using the ink adjusted in this way, the long-term storage stability of the signal electrode 4 was able to be secured, and a good print ratio of 97% or more was secured at 60 ° C. for 3 weeks. On the other hand, when hydrofluoric acid was used as the supporting electrolyte contained in the ink, the non-defective product rate at 60 ° C. for 3 weeks was 30%.
【００７４】[0074]
【発明の効果】以上のように本発明は、使用に伴って生
じる電極の防食を電極に接した防食用電極によって行う
ことにより、信号電極の腐食を抑制することができ、安
定した印字品質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およびインクジェットヘ
ッドカートリッジを実現できる。さらにインクの支持電
解質においても電極材料を腐食しにくい材料を使用する
ことにより、長期保存安定性に優れたインクジェットヘ
ッド用インクを提供できる。As described above, according to the present invention, the corrosion of the signal electrode can be suppressed and the stable printing quality can be suppressed by performing the corrosion prevention of the electrode caused by use by the anticorrosion electrode in contact with the electrode. An ink jet head and an ink jet head cartridge having an extremely long life can be realized without the electrodes being worn while being held. Further, by using a material that does not easily corrode the electrode material in the supporting electrolyte of the ink, an ink for an inkjet head having excellent long-term storage stability can be provided.
【図１】第１の実施の形態におけるインクジェットヘッ
ドの要部断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of an inkjet head according to a first embodiment.
【図２】図１のインクジェットヘッドの分解斜視図FIG. 2 is an exploded perspective view of the inkjet head of FIG. 1;
【図３】（ａ）図１の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の斜視図 （ｂ）同インクカートリッジの一部切欠斜視図3A is a perspective view of an ink cartridge incorporating the inkjet head of FIG. 1; FIG. 3B is a partially cutaway perspective view of the ink cartridge;
【図４】図３のインクカートリッジを組み込んだプリン
タの斜視図FIG. 4 is a perspective view of a printer incorporating the ink cartridge of FIG. 3;
【図５】電極層形成から防食部形成までの工程図FIG. 5 is a process chart from formation of an electrode layer to formation of an anticorrosion portion.
【図６】第１の実施の形態のインクカートリッジの印字
良品率を示すグラフFIG. 6 is a graph showing a non-defective print rate of the ink cartridge according to the first embodiment.
【図７】第２の実施の形態のインクカートリッジの印字
良品率を示すグラフFIG. 7 is a graph showing a non-defective print rate of the ink cartridge according to the second embodiment.
【図８】（ａ）第３の実施の形態におけるインクカート
リッジの断面図 （ｂ）第３の実施の形態における信号電極、防食用電極
の接続回路図FIG. 8A is a sectional view of an ink cartridge according to a third embodiment. FIG. 8B is a connection circuit diagram of signal electrodes and anticorrosion electrodes according to the third embodiment.
【図９】第３の実施の形態のインクカートリッジの印字
良品率を示すグラフFIG. 9 is a graph illustrating a non-defective print rate of the ink cartridge according to the third embodiment.
【図１０】従来のインクジェットヘッドの要部断面図FIG. 10 is a sectional view of a main part of a conventional inkjet head.
１ 基板 ２ 仕切り板 ３ ノズルプレート ４ 信号電極 ５ 耐久皮膜層 ６ ノズル ７ 導電性インク滴 ８ 記録紙 ９ 信号発生装置 １０ 電極間電解集中部 １１ 圧力室 １２ 共通インク室 １３ インク供給孔 １４ インクジェットヘッド １５ インクカートリッジ １６ インクフィルター １７ インク導入孔 １８ インクタンク １９ カートリッジ挿入孔 ２０ キャリッジ ２１ ガイドシャフト ２２ プラテンローラー ２３ 電極層 ２４ ヘッド形成用レジストパターン ２５ 防食層形成用レジストパターン ２６ 防食部 ２７ 防食用電極 ２８ インク残量検知用電極 ２９ スイッチング用ＩＣ ３０ 導電性インク ３１ インク室 ３２ インクタンク ３３ 電源 ３４ スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Partition plate 3 Nozzle plate 4 Signal electrode 5 Durable film layer 6 Nozzle 7 Conductive ink droplet 8 Recording paper 9 Signal generator 10 Electrolytic concentration part between electrodes 11 Pressure chamber 12 Common ink chamber 13 Ink supply hole 14 Ink jet head 15 Ink cartridge 16 Ink filter 17 Ink introduction hole 18 Ink tank 19 Cartridge insertion hole 20 Carriage 21 Guide shaft 22 Platen roller 23 Electrode layer 24 Head forming resist pattern 25 Anticorrosion layer forming resist pattern 26 Anticorrosion part 27 Anticorrosion electrode 28 Ink residue Amount detection electrode 29 Switching IC 30 Conductive ink 31 Ink chamber 32 Ink tank 33 Power supply 34 Switch
Claims (9)
ノズル孔と、前記圧力室の前記ノズル孔と対向する壁面
に配設された一対の電極と、前記圧力室に連設されたイ
ンク流路と、前記インク流路内において前記圧力室の反
対側の端部に形成されたインク供給孔とを有するインク
ジェットヘッドであって、前記一対の電極の表面に、こ
れらの一対の電極よりも電極電位が低い金属を接触配置
または積層したことを特徴とするインクジェットヘッ
ド。1. A pressure chamber, a nozzle hole formed in a wall surface of the pressure chamber, a pair of electrodes disposed on a wall surface of the pressure chamber opposite to the nozzle hole, and a plurality of electrodes connected to the pressure chamber. An ink jet head having an ink flow path and an ink supply hole formed at an end of the ink flow path opposite to the pressure chamber. An ink-jet head, wherein a metal having a lower electrode potential is arranged in contact or laminated.
のいずれかである場合、前記一対の電極の表面に形成す
る防食部はＦｅ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｎｉから選択される金属
元素によって構成されていることを特徴とする請求項１
に記載のインクジェットヘッド。2. The method according to claim 1, wherein said pair of electrodes are Cu, Au, Pt, Pd.
Wherein the anticorrosion portion formed on the surface of the pair of electrodes is made of a metal element selected from the group consisting of Fe, Mg, Zn, and Ni.
2. The inkjet head according to item 1.
ノズル孔と、前記圧力室の前記ノズル孔と対向する壁面
に配設された一対の電極と、前記圧力室に連設されたイ
ンク流路と、前記インク流路内において前記圧力室の反
対側の端部に形成されたインク供給孔とを有するインク
ジェットヘッドであって、前記一対の電極に不働態を形
成する金属が含まれている場合、前記一対の電極の表面
に、これらの一対の電極よりも電極電位の高い金属を接
触配置または積層して防食部を形成したことを特徴とす
るインクジェットヘッド。3. A pressure chamber, a nozzle hole formed in a wall surface of the pressure chamber, a pair of electrodes disposed on a wall surface of the pressure chamber opposed to the nozzle hole, and a plurality of electrodes connected to the pressure chamber. An ink jet head having an ink flow path and an ink supply hole formed at an end opposite to the pressure chamber in the ink flow path, including a metal forming a passive state on the pair of electrodes. In this case, a metal having a higher electrode potential than the pair of electrodes is contacted or laminated on the surface of the pair of electrodes to form an anticorrosion portion.
対の電極上に形成する防食部は、Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐ
ｄ，Ｈｇから選択される１つの金属元素によって構成さ
れていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェ
ットヘッド。4. When the pair of electrodes is made of Ti, the anticorrosion portions formed on the pair of electrodes are made of Cu, Au, Pt, Pt.
The inkjet head according to claim 2, wherein the inkjet head is made of one metal element selected from d and Hg.
ズル孔と、前記圧力室の前記ノズル孔と対向する壁面に
配設された一対の電極と、前記圧力室に連設されたイン
ク流路と、前記インク流路内において前記圧力室の反対
側の端部に形成されたインク供給孔と、インクに接する
箇所に設けられた防食用電極を有するインクジェットヘ
ッドカートリッジであって、前記一対の電極にＴｉが含
まれている場合、前記一対の電極に印字のための電圧が
かかっているとき以外は、前記一対の電極は前記防食用
電極に接続されていることを特徴とするインクジェット
カートリッジ。5. A pressure chamber, a nozzle hole formed in a wall surface of the pressure chamber, a pair of electrodes disposed on a wall surface of the pressure chamber facing the nozzle hole, and a plurality of electrodes provided in series with the pressure chamber. An ink jet head cartridge having an ink flow path, an ink supply hole formed at an end of the ink flow path opposite to the pressure chamber, and an anticorrosion electrode provided at a location in contact with ink, In the case where Ti is contained in the pair of electrodes, the pair of electrodes is connected to the anticorrosion electrode except when a voltage for printing is applied to the pair of electrodes. cartridge.
ンク残量検知電極を設け、前記防食用電極を常に残量イ
ンクに浸漬していることを特徴とする請求項５に記載の
インクジェットカートリッジ。6. The method according to claim 5, wherein an ink remaining amount detection electrode is provided at a position relatively higher than the anticorrosion electrode, and the anticorrosion electrode is always immersed in the remaining amount of ink. Ink jet cartridge.
に相対的に上方に位置していることを特徴とする請求項
６に記載のインクジェットカートリッジ。7. The ink jet cartridge according to claim 6, wherein the ink remaining amount detecting electrode is located relatively above the ink filter.
ｄ，Ｃから選択される１つの金属元素によって構成され
ていることを特徴とする請求項５〜７に記載のインクジ
ェットカートリッジ。8. The anticorrosion electrode is made of Cu, Au, Pt, Pt.
The ink-jet cartridge according to any one of claims 5 to 7, wherein the ink-jet cartridge is made of one metal element selected from d and C.
化水素酸、塩酸、硫酸およびリン酸の塩を除く塩である
ことを特徴とする請求項５〜８に記載のインクジェット
カートリッジ。9. The ink-jet cartridge according to claim 5, wherein the supporting electrolyte contained in the ink is a salt excluding a salt of hydrofluoric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5728297A JPH10250081A (en) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Ink jet head and ink jet cartridge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5728297A JPH10250081A (en) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Ink jet head and ink jet cartridge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10250081A true JPH10250081A (en) | 1998-09-22 |
Family
ID=13051194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5728297A Pending JPH10250081A (en) | 1997-03-12 | 1997-03-12 | Ink jet head and ink jet cartridge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10250081A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1350628A3 (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-29 | Sony Corporation | Remaining-liquid-amount display apparatus and remaining-liquid-amount display method |
| JP2014034122A (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Brother Ind Ltd | Inkjet printer |
| JP2014156083A (en) * | 2013-02-18 | 2014-08-28 | Brother Ind Ltd | Inkjet head |
-
1997
- 1997-03-12 JP JP5728297A patent/JPH10250081A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1350628A3 (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-29 | Sony Corporation | Remaining-liquid-amount display apparatus and remaining-liquid-amount display method |
| US7059696B2 (en) | 2002-04-02 | 2006-06-13 | Sony Corporation | Remaining-liquid-amount display apparatus and remaining liquid-amount display method |
| US7896454B2 (en) | 2002-04-02 | 2011-03-01 | Sony Corporation | Remaining-liquid-amount display apparatus and remaining-liquid-amount display method |
| JP2014034122A (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Brother Ind Ltd | Inkjet printer |
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