JPH02219655A - インクジェットヘッド - 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］ 本発明はインクジェット記録装置におけるインクジェッ
トヘッドに関し、特に、インクオンデマンド型のインク
ジェットヘッドの改善に関するものである。

［従来の技術］ 第３Ａ図は特開昭５８−２０８０７０号公報に開示され
たインクジェットヘッドを示す概略的な断面図であり、
第３Ｂ図は第３Ａ図中の線３Ｂ−３Ｂに沿った断面図で
ある。これらの図を参照して、先端にノズノ内有するイ
ンクチューブ１内に導電性インク２が供給されている。

インクチューブ１は上側の磁石３ａと下側の磁石３ｂに
挾まれている。矢印Ｘはこれらの磁石によって生じる磁
力線の方向を表わしている。また、インクチューブ１内
には水平方向に対向する１対の電極４ａと４ｂが設けら
れている。矢印Ｙはこれらの電極間の導電性インク２中
を流れる電流の方向を表わしている。１対の電極４ａ、
４ｂは増幅器５に接続されており、増幅器５の入力端子
６には、パルス状の記録信号が入力される。

以上のように構成されている従来のインクジェットヘッ
ドにおいて、入力端子６ヘパルス状の記録信号が入力さ
れれば、増幅器５によって増幅された記録信号が１対の
電極４ａ、４ｂに与えられ、導電性インク２を横切って
電流Ｙが流れる。このとき、電流Ｙは磁力線Ｘとほぼ直
交しているので、導電性インク２はフレミングの左手の
法則に従って矢印Ｆ方向の力を受ける。したがって、イ
ンクチューブ１の先端のノズル７からインク滴が射出さ
れることになる。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のような従来のインクジェットヘッドにおいては、
導電性インク内に直接電流が流されるので、インクが電
気分解して変質したり、ガスを生じることがある。また
、液体インク２に十分な導電性を付与することが困難で
あり、したがって、十分なローレンツ力Ｆを得るために
十分な電流Ｙを流すことが困難である。もし導電性の低
いインク内に大きな電流Ｙを流そうとすれば、急激なジ
ュール熱の発生によってインク２内に気泡を生じること
がある。インク２内にガスや気泡を生じれば、その体積
膨張によってノズル７からインク滴が射出したり漏れ出
したりする。このようなガスや気泡によるインク滴の射
出や漏れは記録信号と同期しておらず、使いものになら
ないプリントを生じることになる。

これらの先行技術の課題に鑑み、本発明の目的は、イン
クを変質させたりインク中にガスや気泡を発生させるこ
となく、十分な射出力でインク滴を射出することのでき
るインクジェットヘッドを提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によるインクジェットヘッドは、インク供給孔と
インク射出用のノズルとを有する圧力室を含みかつその
圧力室の壁の少なくとも一部が薄くされた振動壁を含む
圧力室ブロックと、振動壁に設けられた電流路と、電流
路にほぼ直交する磁力線を有する磁界を発生するための
磁石とを備え、電流路に記録信号電流を流すことによっ
て圧力室の振動壁をローレンツ力で変位させ、それによ
って、ノズルからインク滴を射出することを特徴として
いる。

［作用コ 本発明のインクジェットヘッドによれば、ノズルを有す
る圧力室は薄くされた振動壁を備えており、振動壁には
磁力線とほぼ直交する電流路が設けられている。したが
って、その電流路に記録信号電流を流ことによって振動
壁をローレンツ力で変位させることができ、それによっ
てインクを変質させることなく記録信号に同期して十分
な射出力でインク滴をノズルから射出することができる
。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例によるインクジェットヘッ
ドの断面斜視図である。このインクジェットヘッドは、
圧力室ブロック１１ａを備えており、圧力室ブロックｌ
ｌａは圧力室１２ａを含んでいる。また、圧力室ブロッ
ク１１ａはインク源（図示、せず）から圧力室１２ａへ
インクを供給するためのインク供給孔１６ａを含んでお
り、さらに圧力室１２ａからインク滴を射出するための
ノズル１７ａを含んでいる。圧力室１２ａを包囲する壁
には薄い部分１５ａが含まれている。圧力室ブロックｌ
ｌａには、薄い壁１５ａに沿って電流路として導線１４
ａが設けられている。矢印ｉは導線１４ａ中を流れる電
流の方向を示している。

圧力室ブロックｌｌａは上側の磁石１３ａ、と下側の磁
石１３ｂ１によって挾まれている。これら２つの磁石に
よって生じる磁界の磁力線の方向は矢印Ｂで表わされて
おり、電流ｉの方向とほぼ直交している。

このように措成されたインクジェットヘッドにおいて、
記録信号に対応して電流ｉが流されれば、圧力室１２ａ
の薄い壁１５ａが矢印Ｆ方向のローレンツ力を受け、圧
力室１２ａの容積を減少させる方向に撓む。これによっ
て、ノズル１７ａからインク滴が射出されることになる
。このとき、薄い壁１５ａ全体が受けるローレンツ力は
、Ｆ−Ｂ中１１−　ｉ　ｍ　ｌを受ける。ここで、Ｆは
ローレンツ力、Ｂは磁束密度、ｎは薄い壁１５ａに沿っ
た導線１４ａの本数、ｉは電流、銃は導線１４ａに沿っ
た薄いＥｌ　１５　ａの長さを表わす。

第１図のインクジェットヘッドにおいては、電流は圧力
室１２ａ外の導線１４ａに流されるので、圧力室１２ａ
内のインクを電気分解させることなく、またジュール熱
による気泡を生じさせないことも理解されよう。また、
インク滴の射出力は磁束密度Ｂ、導線の本数ｎ、電流ｉ
、薄い壁１５ａの長さ誌のいずれかを増大させることに
よって強め得ることが理解されよう。特に、第１図のイ
ンクジェットヘッドにおいては、電流をインク中に通ず
る必要はないので、電流ｉを容易に増大させることがで
き、十分なインク滴の射出力を得ることができる。

第２図は、本発明のもう１つの実施例によるインクジェ
ットヘッドの概略的な斜視図である。このインクジェッ
トヘッドにおいては、１対の磁石１３ａ２と１３ｂ２の
間に圧力室ブロックｌｌｂが挾まれている。圧力室ブロ
ック１１ｂはインク源（図示せず）からインクを供給す
るためのインク供給孔１６ｂを含んでおり、またインク
滴を射出するノズル１７ｂを含んでいる。ノズル１７ｂ
と対面する磁石１３ｂ２はインク滴を通過させるための
開口２０を含んでいる。概略６面体の圧力室ブロックｌ
ｌｂの６つの外壁のうち、磁力線Ｂにほぼ平行な４つの
外！！１５ｂは薄くされており、それらの薄い外壁１５
ｂには導線１４ｂが巻かれている。一方、圧力室ブロッ
ク１１ｂの外壁のうち、磁力線Ｂにほぼ垂直な残りの２
つの外壁１８は厚くされている。

このようなインクジェットヘッドにおいて、記録信号に
応じて導線１４ｂへ矢印１方向の電流が流されれば、導
線１４ｂのそれぞれの部分は圧力室ブロックｌｌｂの内
側に向かうローレンツ力Ｆを受ける。すなわち、磁力線
Ｂにほぼ平行な４つの薄い外壁１５ｂが圧力室ブロック
１１ｂの内側に向けて撓み、ノズル１７ｂからインク滴
が射出されることになる。第２図のインクジェットヘッ
ドは、第１図のインクジェットヘッドに比べて圧力室の
大きな容積変化を得ることができ、すなわちインク滴の
より大きな射出力が容易に得られることが理解されよう
。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、インクを電気分解した
りジュール熱によるインク中の気泡を発生させることな
く、十分な力でインク滴を記録信号に対応して射出する
ことのできるインクジェットヘッドを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例によるインクジェットヘッ
ドを概略的に示す断面斜視図である。 第２図は、本発明のもう１つの実施例によるインクジェ
ットヘッドを示す概略的な斜視図である。 第３Ａ図は、従来のインクジェットヘッドの一例を示す
断面図である。 第３Ｂ図は、第３八図中の線３Ｂ−３Ｂに沿った断面図
である。 図において、ｌｌａ、ｌｌｂは圧力室ブロック、１２ａ
、１２ｂは圧力室、１３ａ＋　、ｉ３ｂ＋　。 １３ａ２，１３ｂ２は磁石、１４ａ、１４ｂは導線、１
５ａ、１５ｂは薄い壁、１６ａ、１６ｂはインク供給孔
、１７ａ、１７ｂはノズル、１８は厚い壁、矢印Ｂは磁
力線の方向、矢印ｉは電流の方向、矢印Ｆはローレンツ
力の方向、そして２０は開口部を表わす。 なお第３Ａ図と第３Ｂ図において、同一符号は同一また
は相当内容を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インク供給孔とインク射出用のノズルとを有する圧力室
   を含み、かつ前記圧力室の壁の少なくとも一部が薄くさ
   れた振動壁を含む圧力室ブロックと、 前記振動壁に設けられた電流路と、 前記電流路にほぼ直交する磁力線を有する磁界を発生す
   るための磁石とを備え、 前記電流路に記録信号電流を流すことによって前記圧力
   室の前記振動壁をローレンツ力で変位させ、それによっ
   て、前記ノズルからインク滴を射出することを特徴とす
   るインクジェットヘッド。