JPH02258261A - 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ヘッド記憶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。

［背景の技術］ 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３八図中の線３Ｂ−３Ｂに沿った断面図で
ある。これらの図を参照して、先端にノズル７を有する
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、パルス状の印字制御信号が入力される。

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ヘパルス状の印字制御信号が入
力されれば、増幅器５によって増幅された印字制御信号
が１対の電極４　ａ　＊　４　ｂ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。

上記のような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内にガスや気泡が生じれば、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
れは印字制御電流と同期しておらず、使いものにならな
いプリントを生じることになる。

第２図は、上記の課題を解決するための背景技術で、本
発明の理解の基礎とな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ｌｌａを備えており、圧力室ブロックｌｌａは圧力
室１２ａを含んでいる。また、圧力室ブロックｌｌａ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を包囲する壁には振動壁１
５ａが含まれている。圧力室ブロック１２ａには、振動
壁１９ａに沿って電流路として導線１４ｇが設けけられ
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１３ｂ、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ｌの方向とほぼ直交している。

このように構成されたインクジェットヘッドにおいて、
印字制御信号に対応し、て電流ｉが流されれば、圧力室
１２ａの振動壁１９ａ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、振動壁１９ａ全体が受けるローレン
ツ力は、Ｆ−Ｂ　−ｎ命ｉ−【を受ける。ここで、Ｆは
ローレンツ力、Ｂは磁束密度、ｎは振動壁１９ｇに沿っ
た導線１４ａの本数、ｉは電流、Ｌは導線１４ａに沿っ
た振動壁１９ａの長さを表わす。

第２図のインクジェットヘッドにおいては、電流は圧力
室１２ａの外の導線１４ａに流されるので、圧力室１２
ａ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、振動壁１９ａの長さ此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２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。

［発明が解決しようとする課題］ 第２図に示すインクジェットヘッドでは、振動９１９ａ
が、ステンレスなどのヤング率の大きい、すなわち、変
位しにくい材質で構成されていた。

そのため、大きなローレンツ力が必要となり、ローレン
ツ力を発生するために電流路に流す電流を大きくする必
要があるという３題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、電力消費が減じられたインクジェットヘッド
を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかか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、電流路に印字制御電流を流すことに
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が射出されるとともに、
ローレンツ力による振動壁の変位を容易化する容易化手
段を含む。

［作用］ この発明におけるインクジェットヘッドでは、容易化手
段によって、ローレンツ力による振動壁の変位が容易化
されるので、印字制御電流に対する応答特性が向上する
とともに、省電力化が図れる。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例を示したインクジェットヘ
ッドの断面斜視図である。第１図を参照して、第２図に
示すインクジェットヘッドの断面斜視図と異なる点は、
振動壁１５　ｇが、チタン酸鉛（Ｐ　ｂ　Ｔ　ｌ　Ｏｓ
　）とジルコン酸鉛（ＰｂＺｒ０、）の固溶体からなる
金属複酸化物であるＰＺＴで構成されていることである
。ここで、ステンレスのヤング率２０Ｘ１０”　Ｎ−ｍ
−２に比べ、ＰＺＴのヤング率は７．０ＸＩＯ”　Ｎ−
ｍ−２とかなり低いので、少ない印字制御電流により振
動壁が容易に変位する。このため、インクジェットヘッ
ドに供給する電力を少なくできるので、省電力型のイン
クジェットヘッドを提供できる。さらに、振動壁１５ａ
以外の部分、たとえば、固定壁１８ａなども加工の容易
なＰＺＴで構成することにより、インクジェットヘッド
の製作時に、加工性の向上が図れる。

また、本実施例では、振動壁１５ａをＰＺＴで構成した
例を示したが、ＰＺＴ以外で、ヤング率が１〜１５Ｎ−
ｍ−２の他の材質を使用しても同様の効果が得られる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、振動壁が、ローレン
ツ力による変位を容易化するように構成されるので、省
電力型のインクジェットヘッドが提供される。

【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、第２図は背景の技術のイン
クジェットヘッドを概略的に示す断面斜視図、第３Ａ図
は、背景の技術のインクジェットヘッドの一例を示す断
面図、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、１１ａは圧力室ブロック、１２ａは圧力室
、１３ａ、、１３ｂ、は磁石、１４ａは導線、１５ａは
振動壁、１６ａはインク供給孔、１７ａはノズル、１８
ａは固定壁、１９ａは振動壁、矢印Ｂは磁力線の方向、
矢印ｌは電流の方向、矢印Ｆはローレンツ力の方向を表
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。 第１図 （ほか２名） 第２図 第３八図 第３Ｂ図

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、 前記電流路に印字制御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が射出され、前記ローレン
   ツ力による前記振動壁の変位を容易化する容易化手段と
   を含む、インクジェットヘッド。