JP2576509Y2 - インクジェットプリンタヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、インクジェットプリン
タヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、圧力発生体として電気熱変換素子
を用いたバブルジェット式や、電気機械変換素子を用い
た圧電式などの方式を採用したインクジェットプリンタ
が、インパクト式プリンタに比べて低騒音であるなどの
理由により注目されている。例えば、圧電式インクジェ
ットプリンタにおいては、インクジェットプリンタヘッ
ドを構成している圧電アクチュエータの寸法変位によっ
てインク流路の容積を変化させることにより、その容積
減少時にインク流路内のインクをオリフィスから噴射
し、容積増大時に他方の弁からインク流路内にインクを
導入するようにしたものが知られている。そして、この
ような噴射装置を多数互いに近接して配設し、所定の位
置の噴射装置からインクを噴射させることにより、所望
する文字や画像を形成するものが、ドロップオンデマン
ド方式と呼ばれている。

【０００３】ここで、磁力を利用してインク滴を噴射す
るものとしては、特開平２−２７３２４１号公報に開示
されているのもがあり、以下にその概略構成を説明す
る。互いに対向する平板状の導電性壁を有する液室を挟
んで、Ｎ極、Ｓ極に着磁された２つの磁石が配置されて
いる。前記磁石によって液室には磁界が発生している。
そして、対向した２つの導電性壁に電流を流すことによ
って、両導電性壁にローレンツ力が発生し、両導電性壁
が液室内側に変位して液室の容積が小さくなり、インク
滴が吐出する。また、複数の液室を設ける場合、隣接す
る２つの液室は、両液室を構成する１枚の平板状の導電
性壁によって隔てられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平２−２７３２４１号公報に開示されているインク
ジェットプリンタヘッドでは、電流を流して変位させる
導電性壁が平板状であるので、導電性壁の剛性が低く、
液室内のインクを押す力が弱いため、インク滴を噴射さ
せるために大きな電流を流さなければならなく、エネル
ギー効率が悪かった。

【０００５】また、複数の液室を設けた場合、各液室が
導電性壁を介して隔てられているので、ある液室からイ
ンク滴を噴射させるために対向した導電性壁を変位させ
ると、隣接した液室の容積も変化してしまう。このた
め、隣接した液室からの噴射に悪影響をおよぼし、イン
ク滴の噴射を良好に行なうことができなかった。

【０００６】本考案は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、導電性壁の剛性が高く、エネル
ギー効率がよいインクジェットプリンタヘッドを提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本考案の請求項１では、インクが充填される複数のイ
ンク室を有し、各インク室の容積を変化させることによ
り、そのインク室内のインクをオリフィスから噴射して
記録を行うインクジェットプリンタヘッドにおいて、前
記インク室の壁を形成し、前記オリフィスを中心軸とし
た半円形状である導電性部材と、前記導電性部材に、そ
の円周方向に電流を流すための回路と、前記導電性部材
を流れる電流の方向とほぼ直交する方向に磁力線を有す
る磁界を発生するための磁石手段とを有している。

【０００８】請求項２のインクジェットプリンタヘッド
では、前記インク室は、前記オリフィスが形成されたオ
リフィスプレートと、前記オリフィスと対向するように
前記オリフィスプレートに接合された前記導電性部材
と、前記導電性部材の一端に接続された第一板と、前記
導電性部材の他端に接続された第二板とから形成され、
前記磁石手段は、前記第一板に接合され、Ｎ極に着磁さ
れた第一磁石と、前記第二板に接合され、Ｓ極に着磁さ
れた第二磁石とから構成されている。

【０００９】

【作用】上記の構成を有する本考案のインクジェットプ
リンタヘッドでは、前記インク室の壁を形成する導電性
部材が、前記オリフィスを中心軸とした半円形状である
ことによって、導電性部材の剛性が高くなる。そして、
前記回路から導電性部材にその円周方向に電流を流す
と、磁石手段が発生する磁界と導電性部材を流れる電流
とにより、ローレンツ力が発生して、半円形状の導電性
部材が変形し、インク室内で圧力変化が生ずることによ
りインクが噴射される。

【００１０】

【実施例】本考案を具体化した一実施例を、図１乃至図
３を参照して詳細に説明する。

【００１１】図３に示すように、本考案を具体化した圧
電式インクジェットプリンタヘッドを搭載するインクジ
ェットプリンタにおいて、プラテン１０は軸１２を中心
として構成されており、その軸１２の一端はフレーム１
３に回転可能に取り付けらているので、プラテン１０は
軸１２と一体となって回転可能である。また、その軸１
２の他端は歯車を介してプラテンモータ１４に接続され
ている。フレーム１３の底部には、二本のガイドロッド
２０が前記プラテン１０の軸線と平行に配設されてお
り、そのガイドロッド２０にはキャリッジ１８が摺動可
能に支持されている。キャリッジ１８上には後述する構
成のインクジェットプリンタヘッド１５と、そのインク
ジェットプリンタヘッド１５へインクを供給するための
インク供給装置１６とが載置されている。

【００１２】一方、キャリッジ１８には一対のプーリ２
２ａ，２２ｂに巻き掛けられたタイミングベルト２４が
結合させらている。そして、一方のプーリ２２ａはキャ
リッジモータ２３に接続されており、そのキャリッジモ
ータ２３を駆動させることによりプーリ２２ａが回転し
て、タイミングベルト２４が送られる。それにより、キ
ャリッジ１８はプラテン１０と平行に移動させられる。

【００１３】次に、図１及び図２を参照して、前記イン
クジェットプリンタヘッド１５の構成を詳細に説明す
る。

【００１４】このインクジェットプリンタヘッド１５の
インクが充填されるインク室３３は、インク滴３９が噴
射されるオリフィス３７が形成されたオリフィスプレー
ト３６と、オリフィス３７と対向するようにオリフィス
プレート３６に接合され、オリフィス３７を中心軸とし
た半円形状の導電壁３０と、導電壁３０の上端に接続さ
れた上板４５と、導電壁３０の下端に接続された下板４
６とから形成されている。また、上板４５の表面にはＮ
極に着磁された磁石４０が接合され、下板４６の表面に
はＳ極に着磁された磁石４１が接合されている。

【００１５】このように構成された部材を複数個組み合
わせることにより、本実施例のインクジェットプリンタ
ヘッド１５が構成される。なお、前記導電壁３０は、例
えば銅、アルミ等の導電性を有し、厚さが０．１ｍｍ程
度の金属材料により形成されており、変形しやすくなっ
ている。

【００１６】また、前記インク室３３とインク供給装置
１６とは、図示しないインク供給弁により連通してお
り、インク供給装置１６内のインクがインク室３３へ供
給される。

【００１７】前記導電壁３０の一端（図１中左端）は接
地されており、他端（図１中右端）は直流電源６１の陽
極に接続されている。このとき、直流電源６１の陽極と
各導電壁３０との間には図示しないコントローラにより
開閉を制御されるスイッチ６２がそれぞれ設けられてお
り、このスイッチ６２を閉じると、導電壁３０には矢印
ｉ方向に電流が流れてローレンツ力により導電壁３０が
変形する。それにより、対応したインク室３３内の圧力
が変化し、オリフィスプレート３６のオリフィス３７か
らからインク滴３９が噴射されることになる。

【００１８】また、磁石４０，４１による磁界の磁力線
の方向は、図１にＢで表すように、Ｎ極からＳ極へ向か
う方向であり、導電壁３０を矢印ｉ方向に流れる電流の
方向とほぼ直交している。

【００１９】続いて、以上のように構成されたインクジ
ェットプリンタの動作について説明する。

【００２０】図示しない端末装置から印字データが入力
されると、図３に示すように、プラテンモータ１４が駆
動されて用紙１１がプラテン１０の表面へ搬送される。
そして、キャリッジモータ２３が駆動されてプーリ２２
ａが回転し、キャリッジ１８はタイミングベルト２４に
よりガイドロッド２０上をホームポジションへ移動す
る。すると、コントローラが前記印字データに応じてス
イッチ６２の開閉を制御する。ここで、図１に示すよう
に、コントローラがあるスイッチ６２を閉じると、その
スイッチ６２が接続されている導電壁３０に矢印ｉ方向
の電流が流れる。すると、磁石４０，４１から発せられ
る磁界の影響を受けて導電壁３０がローレンツ力により
矢印Ｆ方向、つまりオリフィス３７を中心軸としたその
中心軸に向かって変形し、インク室３３の容積を減少さ
せる。この容積減少に伴って、インク室３３内のインク
が加圧され、オリフィスプレート３６のオリフィス３７
からインク滴３９となって噴射される。

【００２１】そして、コントローラがスイッチ６２を解
放して電流を遮断すると、弾性力により導電壁３０が元
の位置まで戻されて、インク室３３の容積が増加する。
それに伴って、インク供給装置１６内のインクがインク
供給弁を通ってインク室３３へ補充される。そして、印
字データに応じてキャリッジ１８がガイドロッド２０上
を移動しつつ、上述の動作が繰り返されることにより、
印字データに基づいた文字や図形等が用紙１１に印字さ
れるのである。

【００２２】上述したように、上記実施例のインクジェ
ットプリンタヘッドでは、インク室３３の壁を形成する
導電壁３０が、オリフィス３７を中心軸とした半円形状
であるので、導電壁３０の剛性が高くなる。このため、
インク室３３内のインクを押す力が従来より高くなり、
インク滴３９を噴射させるための電流ｉを従来より小さ
くすることができ、エネルギー効率が良くなる。

【００２３】また、複数のインク室３３が導電壁３０に
よって、それぞれ独立して設けられているので、あるイ
ンク室３３からインク滴３９を噴射させても、隣のイン
ク室３３には何等影響が無い。従って、隣接したインク
室３３から良好にインク滴３９を噴射することができ、
良好な品質の記録を行なうことができる。

【００２４】尚、本考案は上記実施例に限定されるもの
ではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において数々の変
形を加えることもできる。

【００２５】例えば、インク室３３の容積を増加させる
際に、導電壁３０の弾性力を使用するだけではなく、導
電壁３０を流れる電流の方向を切り換えて、反矢印ｉ方
向へ電流を流すことができるように回路を構成すること
により、反矢印Ｆ方向へローレンツ力を発生させてイン
ク室３０の容積を更に増加させることも可能である。そ
れによりインク室３０の容積の変化率が増大するので、
インク滴量を増加させることができる。

【００２６】

【考案の効果】以上詳述したことから明らかなように、
本考案のインクジェットプリンタヘッドによれば、前記
インク室の壁を形成する導電性部材が、前記オリフィス
を中心軸とした半円形状であるので、導電性部材の剛性
が高くなる。このため、インク室内のインクを押す力が
従来より高くなり、インク滴を噴射させるための電流を
従来より小さくすることができ、エネルギー効率を向上
することができる。

【００２７】また、複数のインク室が導電性部材によっ
て、それぞれ独立して設けられているので、あるインク
室からインク滴を噴射させても、隣のインク室には何等
影響が無い。従って、隣接したインク室から良好にイン
ク滴を噴射することができ、良好な品質の記録を行なう
ことができる。

【００２８】そして、簡単な構造でありながら高い解像
度を得ることができ、また、安価に製造することが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を具体化したインクジェットプリンタヘ
ッドの構成を示す概略説明図である。

【図２】本考案を具体化したインクジェットプリンタヘ
ッドの正面図である。

【図３】本実施例のインクジェットプリンタヘッドを搭
載するインクジェットプリンタの要部を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】 １５ インクジェットプリンタヘッド ３０ 導電壁 ３３ インク室 ３６ オリフィスプレート ３７ オリフィス ３９ インク滴 ４０ 磁石 ４１ 磁石 ４５ 上板 ４６ 下板 ６１ 直流電源

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクが充填される複数のインク室を有
   し、各インク室の容積を変化させることにより、そのイ
   ンク室内のインクをオリフィスから噴射して記録を行う
   インクジェットプリンタヘッドにおいて、 前記インク室の壁を形成し、前記オリフィスを中心軸と
   した半円形状である導電性部材と、 前記導電性部材に、その円周方向に電流を流すための回
   路と、 前記導電性部材を流れる電流の方向とほぼ直交する方向
   に磁力線を有する磁界を発生するための磁石手段とを有
   することを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。
2. 【請求項２】 前記インク室は、前記オリフィスが形成
   されたオリフィスプレートと、前記オリフィスと対向す
   るように前記オリフィスプレートに接合された前記導電
   性部材と、前記導電性部材の一端に接続された第一板
   と、前記導電性部材の他端に接続された第二板とから形
   成され、前記磁石手段は、前記第一板に接合され、Ｎ極
   に着磁された第一磁石と、前記第二板に接合され、Ｓ極
   に着磁された第二磁石とから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プリンタヘッ
   ド。