JPH04301459A - インクジェットヘッド及びヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタに使用される
インクジェットヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁歪材を駆動源として使用したイ
ンクジェットプリンタのヘッドとしては図９に示すもの
が知られている。これはスプリングベース１の上に磁歪
棒２を設置し、その磁歪棒２の上にインク液室３を形成
し、磁歪棒２に巻装された励磁コイル４を励磁すること
により、磁歪棒２を膨張させてインク液室３の側面を加
圧し、先端に設けられた吐出口５からインク液滴を吐出
させるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成では、ヘッド全体が大形化、重量化する問題があ
った。またインクの吐出口を多数密に形成することが困
難であった。

【０００４】そこで本発明は、磁歪材を駆動源として使
用したものにおいて、小形化及び軽量化を図ることがで
きるとともに経済性を向上できるインクジェットヘッド
及びヘッドの製造方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
磁歪材からなる板状部材の片面に溝を設けてインク溜め
室を形成するとともにその溝の裏面に励磁手段を設け、
この励磁手段の動作により磁歪変形を発生させてインク
溜め室の体積変化を生じさせ、そのインク溜め室からイ
ンク液滴を吐出させるものである。

【０００６】請求項２対応の発明は、磁歪材からなる板
状部材の片面に溝を設けてインク溜め室を形成するとと
もにその溝の裏面に第１の励磁手段を設け、さらにこの
第１の励磁手段の設置部とは反対側にバイアス磁界を付
与する第２の励磁手段を設け、各励磁手段の動作により
磁歪変形を発生させてインク溜め室の体積変化を生じさ
せ、そのインク溜め室からインク液滴を吐出させるもの
である。

【０００７】請求項３対応の発明は、請求項１又は２対
応の発明においてインク液吐出口を溝の端面側に設けた
ものである。

【０００８】請求項４対応の発明は、磁歪材からなる板
状部材の片面に溝加工するステップと、前記板状部材の
溝加工面の凸部にマグネット用微粒子を接着塗布しさら
にその上に第１のバックヨークを接着するステップと、
溝とバックヨークで形成される空間の一端面側にインク
吐出口を設けた第１の側板を接着すると共に他端面側に
インク供給口を設けた第２の側板を接着するステップと
、前記第２の側板の外部にインク供給部を形成するステ
ップと、前記板状部材の溝加工側とは反対面に鉄板を接
着し、その鉄板をエッチング加工して溝加工面凸部に対
向する部位にヨーク部を形成するステップと、このステ
ップにより形成されたヨーク間に通電パターンを形成す
るステップと、前記ヨーク部の上に第２のバックヨーク
を形成するステップと、前記マグネット用微粒子を着磁
するとともに前記通電パターンにフレキシブルプリント
基板を電気的接続するステップからなるインクジェット
ヘッドの製造方法にある。

【０００９】

【作用】励磁手段が動作すると、インク溜め室を形成す
る周囲の板状部材に磁歪変形が発生しそれによりインク
溜め室の体積変化が生じてインク溜め室からインク液滴
が吐出される。

【００１０】また第２の励磁手段によりバイアス磁界が
付与されるので、板状部材の磁歪変形がより効率よくで
きる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【００１２】図１及び図２において、１１は長手方向に
異方性を有する超磁歪材料からなる板状部材１１で、こ
の板状部材１１の片面に図３に示すように多数の溝１２
を磁歪方向に対して直交するように所定のピッチで加工
形成している。

【００１３】前記板状部材１１の別の片面、すなわち溝
１２の裏面側に励磁用ヨーク１３に多数の励磁用コイル
１４を巻装した第１の励磁手段を接着固定している。

【００１４】前記励磁用ヨーク１３は前記板状部材１１
の溝１２に対向した部位に同様な多数の溝１５を形成し
、その各溝１５内にそれぞれ励磁用コイル１４を巻装し
ている。

【００１５】前記第１の励磁手段の設置部とは反対側、
すなわち前記板状部材１１の溝加工面の凸部にそれぞれ
バイアス磁界を付与する第２の励磁手段としての永久磁
石１６を設け、さらにその永久磁石１６の上に前記板状
部材１１と略同一形状の磁性バックヨーク１７を接着固
定している。

【００１６】前記板状部材１１の各溝１２とバックヨー
ク１７で形成される空間はインク溜め室１８を形成し、
そのインク溜め室１８の一端側にはインク吐出口１９を
設けた側板２０が接着固定され、また他端側にはインク
供給口を設けた側板（図示せず）が接着固定さている。 なお、インク溜め室１８のピッチは１〜２ｍｍ程度であ
る。

【００１７】このような構成の本実施例においては、励
磁用コイル１４を選択的に通電制御することにより板状
部材１１の各溝１２の周囲に励磁磁界ΦＡ　が発生する
。

【００１８】また各溝１２の周囲には永久磁石１６によ
ってバイアス磁界Φｍが発生する。

【００１９】これによりコイル１４による励磁磁界と永
久磁石１６によるバイアス磁界が図１に矢印で示すよう
に加算され、その結果溝１２の底部において磁束密度が
大きくなり、図４に示すように飽和点近傍の磁歪率を与
える磁界が発生する。その結果溝１２の底部が膨張動作
を行い、インク吐出口１９からインク液滴が吐出される
。

【００２０】例えば膨張０．５〜２μｍ程度であれば、
板状部材１１の板幅が５〜１０ｍｍあればインク溜め室
１８はインク吐出口１９からインク液滴を吐出すのに十
分な体積変化を生じる。

【００２１】このように励磁コイル１４の選択通電によ
って各インク溜め室１８内のインクがインク吐出口１９
から選択的に吐出される。

【００２２】そして板状部材１１の片面に多数の溝１２
を磁歪方向に対して直交するように所定のピッチで加工
形成してインク溜め室１８とし、かつそのインク溜め室
１８の端面のインク吐出口１９を形成したので、各イン
ク吐出口１９間のピッチを小さくできる。また全体とし
てコンパクトで偏平形のヘッドが実現できる。

【００２３】また溝を設けたことにより溝底部の磁束密
度を大きくすることができので、比較的小さい励磁電流
で効率のよい歪量を得ることができる。さらにまた永久
磁石１６によりバイアス磁界を与えているので、コイル
１４に流す励磁電流をさらに少なくできる。従って経済
性も向上できる。

【００２４】また溝１２の効果により渦電流損が低下す
るとともに応答周波数を高めることができる。従って高
速印字動作に対応できる。

【００２５】次に本発明の他の実施例を図面を参照して
説明する。なお、前記実施例と同一の部分には同一符号
を付して詳細な説明は省略する。

【００２６】これは図５及び図６に示すように、板状部
材１１の溝を形成していない別の片面に絶縁層を介して
磁性ヨーク２１と通電パターン２２を形成し、その上に
磁性バックヨーク２３を固定している。

【００２７】このヘッドを製造する場合は、第１ステッ
プにおいて図７の（ａ）　に示すように長手方向に異方
性を有する超磁歪材料からなる板状部材１１の片面に多
数の溝１２を磁歪方向に対して直交するように所定のピ
ッチで加工する。

【００２８】第２ステップにおいて図７の（ｂ）　に示
すように板状部材１１の溝加工面の凸部にサマリューム
ユベルトなどのマグネット用微粒子１６を接着塗布しさ
らにその上にバックヨーク１７を接着固定する。

【００２９】第３ステップにおいて図７の（ｃ）　に示
すように溝１２とバックヨーク１７で形成される空間の
一端面側にインク吐出口１９を設けた第１の側板２０を
接着すると共に他端面側にインク供給口２４を設けた第
２の側板２５を接着する。

【００３０】第４ステップにおいて図７の（ｄ）　に示
すように第２の側板の外部にインク供給部及びリード端
子部形成用の非磁性体側板２６を接着する。

【００３１】第５ステップにおいて図７の（ｅ）　及び
（ｆ）　に示すように板状部材１１の溝加工側とは反対
面に鉄板を接着し、その鉄板をエッチング加工して溝加
工面凸部に対向する部位にヨーク部２１を形成するとと
もにその上に絶縁層を形成する。

【００３２】第６ステップにおいて図７の（ｇ）　に示
すように銅パターンの接着、あるいはスパッタリング等
によってヨーク間及び第１の側板２０に櫛歯状の通電パ
ターン２２を形成する。

【００３３】第７ステップにおいて図８の（ａ）　に示
すようにバックヨーク２３を接着固定するとともに非磁
性体側板２６により形成されたインク供給部にインク供
給管２７を取り付ける。

【００３４】第８ステップにおいて図８の（ｂ）　に示
すように前記マグネット用微粒子１６の着磁を行うとと
もに前記通電パターン２２の電極部にフレキシブルプリ
ント基板２８を導電性接着剤で接続する。

【００３５】以上の各ステップを経過することにより図
８の（ｃ）　に示すようなヘッドが形成されることにな
る。

【００３６】このような構成の本実施例においては、励
磁部がパターン化されるためさらに偏平で小形のヘッド
を形成できる。またインク吐出口１９のピッチもさらに
小さくすることが可能となる。さらに軽量化、経済性の
向上を実現できる。

【００３７】なお、前記実施例では第２の励磁手段とし
て永久磁石を使用したものについて述べたが必ずしもこ
れに限定されるものではなく、巻線や通電パターン等で
形成してもよい。又各製造ステップはその順序を入れ替
えることも可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、磁
歪材を駆動源として使用したものにおいて、小形化及び
軽量化を図ることができるとともに経済性を向上できる
インクジェットヘッド及びヘッドの製造方法を提供でき
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正面図。

【図２】同実施例の部分斜視図。

【図３】同実施例に使用される板状部材の斜視図。

【図４】同実施例の磁界と磁歪率の関係を示すグラフ。

【図５】本発明の他の実施例を示す正面断面図。

【図６】同実施例の部分斜視図。

【図７】同実施例のヘッド製造工程を説明するための図
。

【図８】同実施例のヘッド製造工程を説明するための図
。

【図９】従来例を示す一部断面した構成図。

【符号の説明】

１１…板状部材、１２…溝、１３…励磁用ヨーク、１４
…励磁用コイル、１６…永久磁石、１７…磁性バックヨ
ーク、１８…インク溜め室、１９…インク吐出口、２０
…側板、２２…通電パターン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　磁歪材からなる板状部材の片面に溝を
   設けてインク溜め室を形成するとともにその溝の裏面に
   励磁手段を設け、この励磁手段の動作により磁歪変形を
   発生させて前記インク溜め室の体積変化を生じさせ、そ
   のインク溜め室からインク液滴を吐出させることを特徴
   とするインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】　　磁歪材からなる板状部材の片面に溝を
   設けてインク溜め室を形成するとともにその溝の裏面に
   第１の励磁手段を設け、さらにこの第１の励磁手段の設
   置部とは反対側にバイアス磁界を付与する第２の励磁手
   段を設け、前記各励磁手段の動作により磁歪変形を発生
   させて前記インク溜め室の体積変化を生じさせ、そのイ
   ンク溜め室からインク液滴を吐出させることを特徴とす
   るインクジェットヘッド。
3. 【請求項３】　　インク液吐出口を溝の端面側に設けた
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット
   ヘッド。
4. 【請求項４】　　磁歪材からなる板状部材の片面に溝加
   工するステップと、前記板状部材の溝加工面の凸部にマ
   グネット用微粒子を接着塗布しさらにその上に第１のバ
   ックヨークを接着するステップと、溝とバックヨークで
   形成される空間の一端面側にインク吐出口を設けた第１
   の側板を接着すると共に他端面側にインク供給口を設け
   た第２の側板を接着するステップと、前記第２の側板の
   外部にインク供給部を形成するステップと、前記板状部
   材の溝加工側とは反対面に鉄板を接着し、その鉄板をエ
   ッチング加工して溝加工面凸部に対向する部位にヨーク
   部を形成するステップと、このステップにより形成され
   たヨーク間に通電パターンを形成するステップと、前記
   ヨーク部の上に第２のバックヨークを形成するステップ
   と、前記マグネット用微粒子を着磁するとともに前記通
   電パターンにフレキシブルプリント基板を電気的接続す
   るステップからなるインクジェットヘッドの製造方法。