JPH0516363A - インクジエツトヘツド - Google Patents
インクジエツトヘツドInfo
- Publication number
- JPH0516363A JPH0516363A JP3169929A JP16992991A JPH0516363A JP H0516363 A JPH0516363 A JP H0516363A JP 3169929 A JP3169929 A JP 3169929A JP 16992991 A JP16992991 A JP 16992991A JP H0516363 A JPH0516363 A JP H0516363A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- frequency voltage
- electrodes
- high frequency
- nozzle
- 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
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インクを誘導加熱により自己発熱させ、エネ
ルギー効率を向上すると共に、ヘッドの製造工程および
コストの点において有利なインクジェットヘッドを提供
することを目的とする。 【構成】 誘電体からなるインク２を収納したインクタ
ンク３に結合した複数のノズル４を設け、このノズル４
の外面に設けられる一対の電極５に高周波電圧を印加す
る高周波電圧印加装置７と、電極５に印加する高周波電
圧の周波数および電圧値を制御する高周波電圧制御回路
１０を設け、電極５間のインク２を誘導加熱により自己
発熱させる構成とする。
ルギー効率を向上すると共に、ヘッドの製造工程および
コストの点において有利なインクジェットヘッドを提供
することを目的とする。 【構成】 誘電体からなるインク２を収納したインクタ
ンク３に結合した複数のノズル４を設け、このノズル４
の外面に設けられる一対の電極５に高周波電圧を印加す
る高周波電圧印加装置７と、電極５に印加する高周波電
圧の周波数および電圧値を制御する高周波電圧制御回路
１０を設け、電極５間のインク２を誘導加熱により自己
発熱させる構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体から成るインク
に高周波電圧を印加し誘電加熱によりインクの沸騰を発
生させ、そのとき生じる気泡によりインク滴を飛翔させ
る方式のインクジェットヘッドに関する。
に高周波電圧を印加し誘電加熱によりインクの沸騰を発
生させ、そのとき生じる気泡によりインク滴を飛翔させ
る方式のインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年インクジェットプリンタは、印字の
際の静粛性などから、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てきている。
際の静粛性などから、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てきている。
【０００３】インクジェットヘッドはインク滴を連続的
に発生させインク滴への荷電を制御し印字を行うコンテ
ィニアスタイプと、印字に必要なときだけインク滴を吐
出するオンデマンドタイプに大別される。さらに、オン
デマンドタイプは圧電素子の変形によりインク滴を吐出
させる電気機械変換タイプと熱による気泡の発生でイン
ク滴を吐出させる電気熱変換タイプ等に分類できる。
に発生させインク滴への荷電を制御し印字を行うコンテ
ィニアスタイプと、印字に必要なときだけインク滴を吐
出するオンデマンドタイプに大別される。さらに、オン
デマンドタイプは圧電素子の変形によりインク滴を吐出
させる電気機械変換タイプと熱による気泡の発生でイン
ク滴を吐出させる電気熱変換タイプ等に分類できる。
【０００４】従来、この種の電気熱変換タイプインクジ
ェットヘッドは特開昭５４−５９９３６号公報に示すよ
うな構成が一般的であった。
ェットヘッドは特開昭５４−５９９３６号公報に示すよ
うな構成が一般的であった。
【０００５】以下、その構成について図４を参照しなが
ら説明する。図に示すように、吐出口２１を有し、内部
にインク２２の満たされるノズル２３の外周に電気変換
体２４を保護膜２５で覆い構成していた。
ら説明する。図に示すように、吐出口２１を有し、内部
にインク２２の満たされるノズル２３の外周に電気変換
体２４を保護膜２５で覆い構成していた。
【０００６】上記構成において、電気熱変換体２４に電
流を流すと電気エネルギーが熱エネルギーに変換され、
熱エネルギーによりノズル２３内のインク２２が加熱さ
れ、状態変化が生じ、この状態変化によりインク２２が
吐出口２１より吐出されるものであった。
流を流すと電気エネルギーが熱エネルギーに変換され、
熱エネルギーによりノズル２３内のインク２２が加熱さ
れ、状態変化が生じ、この状態変化によりインク２２が
吐出口２１より吐出されるものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のイン
クジェットヘッドでは、電気熱変換体２４が電気エネル
ギーにより発熱し、その熱がインク２２に伝導しインク
２２に状態変化を起こさせるので、インク２２は間接的
に発熱するのでエネルギー効率が悪いという問題があっ
た。また、電気熱変換体２４の酸化および損傷を防ぐた
め保護膜２５を付加しなければならないので、ヘッドの
製造工程が複雑となり、かつコストアップの要因となる
問題があった。
クジェットヘッドでは、電気熱変換体２４が電気エネル
ギーにより発熱し、その熱がインク２２に伝導しインク
２２に状態変化を起こさせるので、インク２２は間接的
に発熱するのでエネルギー効率が悪いという問題があっ
た。また、電気熱変換体２４の酸化および損傷を防ぐた
め保護膜２５を付加しなければならないので、ヘッドの
製造工程が複雑となり、かつコストアップの要因となる
問題があった。
【０００８】本発明は上記課題を解決するもので、イン
クを誘導加熱により自己発熱させエネルギー効率を向上
すると共に、ヘッドの製造工程およびコストの点におい
て有利なインクジェットヘッドを提供することを目的と
する。
クを誘導加熱により自己発熱させエネルギー効率を向上
すると共に、ヘッドの製造工程およびコストの点におい
て有利なインクジェットヘッドを提供することを目的と
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、誘電体から成るインクを収容したインクタ
ンクと、このインクタンクに結合した複数個の隣接した
ノズルと、このノズル上面に対面した一対の電極と、こ
の電極に高周波電圧を印加する高周波電圧印加装置と、
前記電極に印加する高周波電圧の周波数および電圧値を
制御する高周波電圧制御回路とで構成したものである。
するために、誘電体から成るインクを収容したインクタ
ンクと、このインクタンクに結合した複数個の隣接した
ノズルと、このノズル上面に対面した一対の電極と、こ
の電極に高周波電圧を印加する高周波電圧印加装置と、
前記電極に印加する高周波電圧の周波数および電圧値を
制御する高周波電圧制御回路とで構成したものである。
【００１０】
【作用】本発明は上記構成により、電極間のインクを誘
電加熱により自己発熱させるためエネルギー効率が良
く、さらに電極の酸化及び損耗が発生しないため電極の
保護膜を付加する必要がなくヘッドの製造工程上および
コスト上非常に有利となる。
電加熱により自己発熱させるためエネルギー効率が良
く、さらに電極の酸化及び損耗が発生しないため電極の
保護膜を付加する必要がなくヘッドの製造工程上および
コスト上非常に有利となる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１２】図に示すように、一方に複数の吐出口１を
有し、他方に誘電体からなるインク２を収納するインク
タンク３を設けた上部本体４ａと、この上部本体４ａに
接合される下部本体４ｂによりノズル４を形成し、前記
ノズル４の外壁に一対の電極５を設け、この電極５にパ
ターン線６を介して高周波電圧印加装置７を設け、この
高周波電圧印加装置７には電源８およびＣＰＵ９を高周
波電圧制御回路１０を介して接続している。
有し、他方に誘電体からなるインク２を収納するインク
タンク３を設けた上部本体４ａと、この上部本体４ａに
接合される下部本体４ｂによりノズル４を形成し、前記
ノズル４の外壁に一対の電極５を設け、この電極５にパ
ターン線６を介して高周波電圧印加装置７を設け、この
高周波電圧印加装置７には電源８およびＣＰＵ９を高周
波電圧制御回路１０を介して接続している。
【００１３】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、その動作を以下に説明するＣＰＵ９から
高周波電圧制御回路１０にＬ信号が出力されている時、
インクジェットヘッドは待期状態にある。
ッドについて、その動作を以下に説明するＣＰＵ９から
高周波電圧制御回路１０にＬ信号が出力されている時、
インクジェットヘッドは待期状態にある。
【００１４】ＣＰＵ９から高周波電圧制御回路１０にＨ
信号が出力されると電極５に高周波電圧が印加される。
この高周波電圧は高周波電圧制御回路１０により周波数
及び電圧値を制御される。電極５に高周波電圧が印加さ
れると電極５間にある誘電体からなるインク２が誘電加
熱により自己発熱し、蒸発して気泡を発生する。このと
きノズル４内の誘電体から成るインク２の急峻な体積変
化により生じる圧力変動によって、吐出口１から誘電体
から成るインク２が吐出し、記録紙（図示せず）に飛翔
し、付着してドットの形成を行う。もちろん消費された
誘電体から成るインクは常時インクタンク３から補給さ
れるので、ＣＰＵ９からの信号に応じたインク滴が連続
的に生成され、記録紙に対して任意の連続的なドット形
成が可能となる。
信号が出力されると電極５に高周波電圧が印加される。
この高周波電圧は高周波電圧制御回路１０により周波数
及び電圧値を制御される。電極５に高周波電圧が印加さ
れると電極５間にある誘電体からなるインク２が誘電加
熱により自己発熱し、蒸発して気泡を発生する。このと
きノズル４内の誘電体から成るインク２の急峻な体積変
化により生じる圧力変動によって、吐出口１から誘電体
から成るインク２が吐出し、記録紙（図示せず）に飛翔
し、付着してドットの形成を行う。もちろん消費された
誘電体から成るインクは常時インクタンク３から補給さ
れるので、ＣＰＵ９からの信号に応じたインク滴が連続
的に生成され、記録紙に対して任意の連続的なドット形
成が可能となる。
【００１５】ここで、図３に示すように電極間距離をｄ
［μｍ］、ノズル４の厚さをｘ［μｍ］とし、インク２
の比誘電率をε1、誘電正接をｔａｎδ1、ノズル１の比
誘電率をε2、印加する高周波電圧をｆ［ＭHz］、Ｖ
［Ｖ］とするとインク２の単位体積当りに消費される電
力Ｐは一般的に次式で与えられる。
［μｍ］、ノズル４の厚さをｘ［μｍ］とし、インク２
の比誘電率をε1、誘電正接をｔａｎδ1、ノズル１の比
誘電率をε2、印加する高周波電圧をｆ［ＭHz］、Ｖ
［Ｖ］とするとインク２の単位体積当りに消費される電
力Ｐは一般的に次式で与えられる。
【００１６】
【数１】 また、実施例の一例としてインク２にフェニルキシリル
スルホン（ε1＝２５、ｔａｎδ1＝０．１１＊１
０-4）、ノズル１に感光性ガラス（ε2＝６．５４）を
用い、ｄ＝４２０［μｍ］、ｘ＝２００［μｍ］とし、
１［ＭHz］、５０［Ｖ］の矩形波の高周波電圧を電極５
に１０［μｓｅｃ］印加すると、上式よりインク７には
１５．９＊１０-5［Ｊ／μｍ3］なる熱量が与えられ
る。これはインク２が蒸発するのに十分な熱量である。
スルホン（ε1＝２５、ｔａｎδ1＝０．１１＊１
０-4）、ノズル１に感光性ガラス（ε2＝６．５４）を
用い、ｄ＝４２０［μｍ］、ｘ＝２００［μｍ］とし、
１［ＭHz］、５０［Ｖ］の矩形波の高周波電圧を電極５
に１０［μｓｅｃ］印加すると、上式よりインク７には
１５．９＊１０-5［Ｊ／μｍ3］なる熱量が与えられ
る。これはインク２が蒸発するのに十分な熱量である。
【００１７】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明は、誘電体から成るインクと、このインクを収容した
インクタンクに結合した複数個の隣接したノズルと、前
記それぞれのノズル上面に対面した一対の電極に高周波
電圧を印加する高周波電圧印加装置と、前記電極に印加
する高周波電圧の周波数及び電圧値を制御する高周波電
圧制御回路とで構成したので、前記電極に高周波電圧を
印加することにより、電極間のインクを誘電加熱により
自己発熱させるためエネルギー効率が良く、さらに電極
の酸化および損耗が発生しないため電極の保護膜を付加
する必要がなくヘッドの製造工程上およびコスト上非常
に有利となる優れたインクジェットヘッドを提供でき
る。
明は、誘電体から成るインクと、このインクを収容した
インクタンクに結合した複数個の隣接したノズルと、前
記それぞれのノズル上面に対面した一対の電極に高周波
電圧を印加する高周波電圧印加装置と、前記電極に印加
する高周波電圧の周波数及び電圧値を制御する高周波電
圧制御回路とで構成したので、前記電極に高周波電圧を
印加することにより、電極間のインクを誘電加熱により
自己発熱させるためエネルギー効率が良く、さらに電極
の酸化および損耗が発生しないため電極の保護膜を付加
する必要がなくヘッドの製造工程上およびコスト上非常
に有利となる優れたインクジェットヘッドを提供でき
る。
【図１】本発明の一実施例のインクジェットヘッドの構
成を示す構成図
成を示す構成図
【図２】同インクジェットヘッドの分解斜視図
【図３】同インクジェットヘッドのノズル部分の断面図
【図４】従来のインクジェットヘッドのノズル部分の断
面図
面図
２ インク ３ インクタンク ４ ノズル ５ 電極 ７ 高周波電圧印加装置 １０ 高周波電圧制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 光栄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 誘電体から成るインクを収容したインク
タンクと、このインクタンクに結合した複数個の隣接し
たノズルと、このノズル外面に対面した一対の電極と、
この電極に高周波電圧を印加する高周波電圧印加装置
と、前記電極に印加する高周波電圧の周波数及び電圧値
を制御する高周波電圧制御回路とを備え、電極間のイン
クを誘導加熱により自己発熱させる構成としたインクジ
ェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3169929A JPH0516363A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | インクジエツトヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3169929A JPH0516363A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | インクジエツトヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0516363A true JPH0516363A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15895554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3169929A Pending JPH0516363A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | インクジエツトヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0516363A (ja) |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP3169929A patent/JPH0516363A/ja active Pending
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