JPS62101452A - 液体噴射記録ヘツド - 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］ 本発明は液体噴射記録ヘッドに関し、さらに詳しくはノ
ズルの液流路から記録用液体すなわち液体インクを噴射
し被記録材に付着させて記録を行なう液体噴射記録ヘッ
ドに関するものである。

［従来の技術］ この種のいわゆるインクジェット記録ヘッドではインク
液を常時噴射するタイプと必要な時にのみ噴射するオン
デマンドタイプとがある。そして従来のオンデマンドタ
イプのヘッドでは圧電素子の発生する圧力によりインク
噴射を行なう方式や、熱源を設け、その発熱によってイ
ンク中に気泡を発生させ、気泡が膨張する時の圧力によ
りインク噴射を行なうバブルジェット方式などが知られ
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記の圧電素子による方式やバブルジェット方
式ではインク噴射のため発生された圧力は前者の場合ノ
ズルを介し、後者の場合気泡を介して間接的にインクに
作用する。また前記の圧力はインク噴射方向以外の方向
にも逃げてしまい、インク噴射方向に効率的に作用しな
い。このためインク噴射力が弱くなり、また周波数応答
特性が劣化するという問題があった。

［問題点を解決するための手段］ 上述の問題点を解決するため本発明による液体噴射記録
ヘッドにおいては、導電性の記録用液体が供給されるノ
ズルの液流路と、前記液流路内の前記液体に対して前記
液流路とほぼ直交する方向に電流を流す手段と、前記液
流路と電流に対してほぼ直交する磁束を発生する手段を
有し、前記磁束と電流間に発生する電磁力により前記液
体を前記液流路から噴射して記録を行なうようにした構
成を採用した。

［作　用］ このような構成によれば」−記の電磁力はノズルの液流
路内の記録用液体に対し直接作用する。また電磁力の作
用方向は電流の方向により、ノズルの液流路に沿った方
向で記録用液体の噴射方向かまたはその逆方向とするこ
とができる。従って記録用液体を噴射させる力の伝達に
ロスもなく時間的な遅れもない。

［実施例］ 以下、添付した図を参照して本発明の詳細な説明するが
、まずその前に本発明による液体噴射記録ヘッドすなわ
ち、インクジェットヘッドのインク噴射の原理を説明し
ておく。

第１図はその原理的な構成を示すものである。

本発明にあっては第１図に符号で１で示すノズルはガラ
ス等の絶縁体から形成する。またチューブ５を介してノ
ズルｌ内のインク流路ＩＣに供給されるインクは導電性
インク４を用いる。そしてノズルｌのインク流路ＩＣの
内側面には電流Ｉを導電性インク４に対して矢印で示す
ようにインク流路１ｃにほぼ直交する方向に流すための
プラスの電極２とマイナスの電極３を対向して設ける。

電極２はスイッチ７を介して直流の電源電圧Ｖ＋に接続
し、電極３は接地する。さらに不図示の磁石または電磁
石をノズル近傍に配置して、失態の印で示すように紙面
の奥側に向かう磁束Φ、すなわちインク流路ＩＣと電流
工に対してほぼ直交する磁束Φを発生させる。

このような構成のもとにスイッチ７をオンして電極２を
直流電源電圧Ｖ＋に接続すると、電極２から電極３へ導
電性インク４を通して所定量の電流■が流れる。

ここでフレミングの左手の法則によりインク流路ｌｃ内
の導電性インク４の電流■が流れる部分には符号Ｆで示
す電磁力が矢印で示す方向、すなわちインク流路１ｃに
沿ってインク゛流路先端の噴射口１ｄへ向かうインク噴
射方向へ作用する。磁束Φの磁束密度をＢとし、電極２
，３間の距離を１とすると、電磁力Ｆの大きさは Ｆ＝ＢＸノ×Ｉ である。

この電磁力Ｆにより噴射口１ｄから導電性インク４の一
部が噴射される。

そしてスイッチ７をオフすると電流■がゼロになり、電
磁力Ｆがゼロとなってインク滴４ａの噴射が止まり、先
に噴射された導電性インク４の一部はインク滴４ａとな
る。

このようにスイッチ７をオン、オフすることによって導
電性インク４の噴射を制御できる。

次に本発明の詳細な説明する。

庇上災１遺 第２図は本発明の第１実施例によるインクジェットヘッ
ド（以下ヘッドと略す）の構造を示す分解斜視図であり
、本実施例のヘッドは同図に示す各部材を上下に重ね、
固着して構成される。

一番下の部材から説明すると、符合９で示すものは先述
の磁束Φを導く継鉄（ヨーク）であり、純鉄などの高透
磁率材から断面がほぼコの字形に形成されている。

コーク９の四部９ａの底面上には磁石８が固着される。

磁石８は希土類の金属などから矩形板状に形成され、極
の符合Ｎ、Ｓと磁束の向きの矢印で示すように厚さ方向
に着磁されている。

磁石８上にはノズルを構成・する矩形のガラス基板１ａ
、ｌｂが固着される。下側のガラス基板ｌｂの上面には
溝がインク流路１ｃとして形成されており、インク流路
１ｃの上側のガラス基板ｌａに閉塞される。溝１ｃの両
側面には先述の電極２．３に相当する電極２，３が設け
られている。電極２は不図示の半導体素子から構成され
たスイッチを介して不図示のプラスの直流電源電圧に接
続され、電極３は接地される。

さらに上側のガラス基板１ａＪ−には継鉄９と同様に高
透磁率材からなる矩形板状の継鉄１０が固着される。

このような積層構造により第３図に断面を示す本実施例
のヘッドが構成され、同ヘッドのインク流路１ｃには先
述の導電性インク４が供給される。

このような構造で磁石８から発生する磁束は矢印で示す
ループｌｌａ、ｌｌｂを流れ、インク流路ＩＣに直交し
、かつ電極２．３間を結ぶ線にも直交して流れる。

従って」−述の不図示のスイッチのオンにより電極２か
ら導電性インク４を通して電極３へ電流を流すと、上記
磁束がこの電流と直交するため前述のようにインク流路
ＩＣ内の導電性インク４に電磁力が紙面から手前へ飛び
出す方向へ作用し、導電性インク４が噴射される。前述
と同様にしてスイッチのオン、オフにより導電性インク
の噴射を制御できる。

このような本実施例の構成によれば上記の電磁力はノズ
ル１のインク流路ＩＣ内の導電性インク４に対して直接
作用する。また電磁力の作用方向は電流の方向によりイ
ンク流路１ｃに沿った方向で導電性インク４の噴射方向
かまたはその逆方向とすることができる。

従って導電性インクを噴射させる力の伝達にロスもなく
時間的な遅れもないため、印加電流に対して効率良く高
い噴射力が得られるとともに良好な周波数応答特性が得
られる。

剃ム災１遺 ところで上述の第１実施例のヘッドは単一のノズルのヘ
ッドとして構成したが第４図に示す本発明の第２実施例
のような構造によりマルチノズルタイプのヘッドを構成
することもできる。

第４図の構造の場合、ガラス基板１ｂにインク流路ＩＣ
を複数平行に形成しである。そしてそれぞれのインク流
路ＩＣの両側面にプラスの電極２とマイナスの電極３を
設けてあり、その場合電極２．３は隣り合ったインク流
路ｌｃどうしにまたかって設けである。このため不図示
のスイッチのオンにより電極２にプラスの電源電圧を印
加した場合に電極２から電極３へ流れる電流は矢印で示
すように隣り合うインク流路１ｃで逆方向に流れる。こ
のため本実施例では磁石８を極性の符合Ｎ、Ｓで示すよ
うにインク流路１ｃのピッチに対応するピッチで逆極性
に着磁しである。

このような構造により少ない電極数すなわち少ない部品
点数でマルチノズルタイプのヘッドを安価に構成できる
。

［効　果〕 以上の説明から明らかなように、本発明による液体噴射
記録ヘッドによれば、導電性の記録用液体が供給される
ノズルの液流路と、前記液流路内の前記液体に対して前
記液流路とほぼ直交する方向に電流を流す手段と、前記
液流路と電流に対してほぼ直交する磁束を発生する手段
を有し、前記磁束と電流間に発生する電磁力により前記
液体を前記液流路から噴射して記録を行なうようにした
ので、記録用液体を噴射させる力の伝達にロスもなく時
間的な遅れもなく、印加電流に対して効率良く高い噴射
力が得られるとともに良好な周波数応答特性が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ヘッドの原理的な構成の説明図、第２図
は本発明の第１実施例によるヘッドの構造を示す分解斜
視図、第３図は同実施例のヘッドの構造と磁束の流れの
説明図、第４図は第２実施例によるヘッドの構造の説明
図である。 １・・・ノズル　　　　　ｌａ、ｌｂ・・・ガラス基板
ＩＣ・・・インク流路　　２，３・・・電極４・・・導
電性インク　　５・・・チューブ７・・・スイッチ　　
　　８・・・磁石９．１０・・・継鉄 第２図 （８組 ヘッド槙ｉｘｚム赤／）流上θ言ｔａＵ第３図 ヘラ１′友訴遣の名０目口 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性の記録用液体が供給されるノズルの液流路と、前
   記液流路内の前記液体に対して前記液流路とほぼ直交す
   る方向に電流を流す手段と、前記液流路と電流に対して
   ほぼ直交する磁束を発生する手段を有し、前記磁束と電
   流間に発生する電磁力により前記液体を前記液流路から
   噴射して記録を行なうようにしたことを特徴とする液体
   噴射記録ヘッド。