JPH07290698A - Ink jet head - Google Patents

Ink jet head

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Publication number
JPH07290698A
JPH07290698A JP8341494A JP8341494A JPH07290698A JP H07290698 A JPH07290698 A JP H07290698A JP 8341494 A JP8341494 A JP 8341494A JP 8341494 A JP8341494 A JP 8341494A JP H07290698 A JPH07290698 A JP H07290698A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
diaphragm
electromagnet
hammer
discharge
Prior art date
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Pending
Application number
JP8341494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Kumagai
安夫 熊谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP8341494A priority Critical patent/JPH07290698A/en
Publication of JPH07290698A publication Critical patent/JPH07290698A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To displace a diaphragm and to discharge ink by impacting a hammer to the diaphragm by an attraction force, a repulsion force by an electromagnet and a spring. CONSTITUTION:An ink discharge unit and an ink discharge driver are mounted on a head base 9 in a direction in which a board (diaphragm) 3 is opposed to a hammer 12. A current flows to an assembled electromagnet, and when the current is interrupted after a permanent magnet 11 is attracted to the electromagnet, the hammer 12 is collided with the board 3. A pressure of an ink layer 5 is changed by the impact at that time, and ink droplet is discharged from an ink discharge port 2. Again, in order to optimize the ink discharge amount, a position of the driver is regulated, and fixed to discharge the droplet of an optimum amount from the discharge port.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インク滴を飛翔させ記
録媒体上に画像を形成するインクジェトヘッドの構造に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an ink jet head which ejects ink drops to form an image on a recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来この種の現在実用化されているイン
クジェットヘッドの構造は、インクジェットヘッド内に
発熱体を形成し、発熱体に通電する事によりインクを蒸
発させバブル発生させる事により、インクジェットヘッ
ド内の圧力を変化させ、インク吐出穴から吐出させる方
式とインクジェットヘッド内にビエゾ等の圧電素子を取
り付け、圧電素子に電圧を加え、圧電素子をたわませる
事により、インクジェットヘッド内の圧力を変化させ、
インク吐出穴から吐出させる方式が知られていた。
2. Description of the Related Art The structure of an ink jet head which has been put into practical use in the past is of the ink jet head in which a heat generating element is formed in the ink jet head, and when the heat generating element is energized, ink is evaporated to generate bubbles. The pressure inside the inkjet head is changed by changing the internal pressure and ejecting it from the ink ejection hole, and by attaching a piezoelectric element such as a piezo in the inkjet head and applying a voltage to the piezoelectric element to bend the piezoelectric element. Let
A method of ejecting from an ink ejection hole has been known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の発熱素
子タイプ及び圧電素子タイプでは、駆動素子の高密度化
及び高応答性に優れている長所を持っているが、ICプ
ロセスのような高度な加工を行う多額の設備を必要とす
るため、コストが高いという欠点があった。
However, the above-mentioned heating element type and piezoelectric element type have the advantage that they are excellent in high density and high responsiveness of the driving element, but they are superior to the IC process. Since a large amount of equipment for processing is required, there is a drawback that the cost is high.

【0004】又、発熱素子タイプ及び圧電素子タイプで
は、非常に高い電圧を印加しないとインクが吐出できな
いという欠点があった。
Further, the heating element type and the piezoelectric element type have a drawback that ink cannot be ejected unless a very high voltage is applied.

【0005】そこで 本発明はこのような欠点を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは低価
格かつ低電圧駆動可能なインクジェットヘッドを提供す
るところにある。
Therefore, the present invention has been made to solve such a drawback, and an object of the present invention is to provide an inkjet head which can be driven at a low cost and a low voltage.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、インクと接する基板がダイヤフラム構造をも
ち、このダイヤフラムを変位することで、インクジェッ
トヘッド内の圧力を変化させ、インクを吐出させる機構
を用いたインクジェットヘッドにおいて、ダイヤフラム
部に電磁石とバネによる引力、斥力によりハンマを衝撃
させることにより前記ダイヤフラムを変位させ、インク
を吐出させる。
The ink jet head of the present invention uses a mechanism in which the substrate in contact with the ink has a diaphragm structure and the pressure in the ink jet head is changed by displacing the diaphragm to eject the ink. In the conventional inkjet head, the diaphragm is displaced by ejecting ink by impacting a hammer on the diaphragm portion with an attractive force and a repulsive force of an electromagnet and a spring.

【0007】又、ダイヤフラム部に鉄片を取り付け、電
磁石と鉄片による引力、斥力により前記ダイヤフラムを
変位させ、インクを吐出させる。
Further, an iron piece is attached to the diaphragm portion, and the diaphragm is displaced by the attractive force and repulsive force of the electromagnet and the iron piece, and ink is ejected.

【0008】[0008]

【作用】本発明の上記の構成によれば、電磁石に電流を
流し、バネ上にあるハンマを電磁石の磁力によりハンマ
を引き寄せた後に電磁石の電流を遮断し、斥力を生じさ
せハンマをダイヤフラムに衝突させる。その時の衝撃で
インク層の圧力変化をさせ、インク吐出口からインク滴
を吐出させる。
According to the above configuration of the present invention, a current is passed through the electromagnet, the hammer on the spring is attracted by the magnetic force of the electromagnet, and then the current of the electromagnet is interrupted to cause a repulsive force to collide the hammer with the diaphragm. Let The impact at that time changes the pressure of the ink layer to eject ink droplets from the ink ejection port.

【0009】又、ダイヤフラムに鉄片を取り付け、電磁
石に電流を流し、ダイヤフラムを電磁石の磁力により引
き寄せた後に電磁石の電流を遮断し、斥力を生じさせダ
イヤフラムを変位させることによりインク層の圧力変化
をさせ、インク吐出口からインク滴を吐出させる。
Further, an iron piece is attached to the diaphragm, an electric current is passed through the electromagnet, the diaphragm is attracted by the magnetic force of the electromagnet, the electric current of the electromagnet is interrupted, a repulsive force is generated, and the diaphragm is displaced to change the pressure of the ink layer. , Ejecting ink droplets from the ink ejection port.

【0010】[0010]

【実施例】【Example】

(実施例1)図1、図2は本発明の実施例における構造
を示す図である。基板(ダイヤフラム)3にインク供給
チューブ6を取り付けた後にノズルプレート1を接着
し、インク吐出部となる。インク吐出駆動部はヨーク8
にコイル7を巻き電磁石による磁気回路を構成させ、ヨ
ーク8に鉄片もしくは永久磁石11とハンマ12を取り
付けた板バネ10を取り付ける。本実施例では、永久磁
石11を板バネ10に取り付けた。次に、インク吐出部
とインク吐出駆動部を、基板(ダイヤフラム)3とハン
マ12が向かい合いになる方向にヘッドベース9に取り
付ける。このようにして組み立てられた電磁石に電流を
流し、永久磁石11が電磁石に引き寄せた後に電流を遮
断すると板バネ10の力で、ハンマ12が基板(ダイヤ
フラム)3に衝突する。その時の衝撃によりインク層5
の圧力変化をさせ、インク吐出口2からインク滴を吐出
することができた。再度、インク吐出量を最適にするた
めインク吐出駆動部の位置を調整し、固定することで最
適量のインク滴をインク吐出口から吐出することができ
た。
(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 are views showing a structure in an embodiment of the present invention. After attaching the ink supply tube 6 to the substrate (diaphragm) 3, the nozzle plate 1 is adhered to form an ink ejection portion. The ink ejection drive unit is the yoke 8
A coil 7 is wound around the coil 7 to form a magnetic circuit by an electromagnet, and a leaf spring 10 having an iron piece or a permanent magnet 11 and a hammer 12 is attached to a yoke 8. In this embodiment, the permanent magnet 11 is attached to the leaf spring 10. Next, the ink ejection unit and the ink ejection drive unit are attached to the head base 9 in a direction in which the substrate (diaphragm) 3 and the hammer 12 face each other. When a current is passed through the electromagnet assembled in this way, and the current is interrupted after the permanent magnet 11 has attracted the electromagnet, the hammer 12 collides with the substrate (diaphragm) 3 by the force of the leaf spring 10. Ink layer 5 due to impact at that time
It was possible to eject the ink droplets from the ink ejection port 2 by changing the pressure. Again, by adjusting and fixing the position of the ink ejection drive unit in order to optimize the ink ejection amount, the optimum amount of ink droplets could be ejected from the ink ejection port.

【0011】又、電磁石に加える最低電圧は3V程度で
インク吐出口2からインク滴を吐出することができた。
Further, the minimum voltage applied to the electromagnet was about 3 V, and ink droplets could be ejected from the ink ejection port 2.

【0012】(実施例2)実施例1のインク吐出駆動部
を板バネ10からコイルバネ14に変更し、より小型と
なるよう製造した。
(Embodiment 2) The ink discharge drive portion of Embodiment 1 was changed from the leaf spring 10 to the coil spring 14 to manufacture a smaller size.

【0013】図3、図4は本発明の実施例1を変更した
構造を示す図である。インク吐出部は実施例1と同一の
行程により製造した。インク吐出駆動部はポールピース
15にコイル7を巻き電磁石による磁気回路を構成さ
せ、ヨーク8に取り付ける。プランジャ13にコイルバ
ネ14を通しポールピース15に挿入する。次に、イン
ク吐出部とインク吐出駆動部を、基板(ダイヤフラム)
3とプランジャ13先端が向かい合いになる方向にヘッ
ドベース9に取り付ける。このようにして組み立てられ
た電磁石に電流を流し、プランジャ13が電磁石に引き
寄せた後に電流を遮断するとコイルバネ14の力で、プ
ランジャ13先端が基板3に衝突する。その時の衝撃に
よりインク層5の圧力変化をさせ、インク吐出口2から
インク滴を吐出することができた。再度、インク吐出量
を最適にするためインク吐出駆動部の位置を調整し、固
定することで最適量のインク滴をインク吐出口から吐出
することができた。
3 and 4 are views showing a modified structure of the first embodiment of the present invention. The ink discharge part was manufactured by the same process as in Example 1. The ink ejection drive unit winds the coil 7 around the pole piece 15 to form a magnetic circuit by an electromagnet, and attaches it to the yoke 8. The coil spring 14 is passed through the plunger 13 and inserted into the pole piece 15. Next, connect the ink ejection unit and the ink ejection drive unit to the substrate (diaphragm).
3 is attached to the head base 9 in a direction in which the tip of the plunger 13 faces each other. When a current is passed through the electromagnet thus assembled, and the current is cut off after the plunger 13 has attracted the electromagnet, the force of the coil spring 14 causes the tip of the plunger 13 to collide with the substrate 3. Due to the impact at that time, the pressure of the ink layer 5 was changed, and the ink droplets could be ejected from the ink ejection port 2. Again, by adjusting and fixing the position of the ink ejection drive unit in order to optimize the ink ejection amount, the optimum amount of ink droplets could be ejected from the ink ejection port.

【0014】又、電磁石に加える最低電圧は4V程度で
インク吐出口からインク滴を吐出することができた。
Further, the minimum voltage applied to the electromagnet was about 4 V, and ink droplets could be ejected from the ink ejection port.

【0015】(実施例3)実施例1の基板(ダイヤフラ
ム)3に、鉄片16を取り付け実施例2より小型となる
よう製造した。
(Embodiment 3) An iron piece 16 was attached to the substrate (diaphragm) 3 of Embodiment 1 to make it smaller than that of Embodiment 2.

【0016】図5、図6は本発明の実施例3の構造を示
す図である。インク吐出部は実施例1と同一の行程によ
り製造した物に、鉄片16を基板(ダイヤフラム)3に
取り付ける。インク吐出駆動部はヨーク8にコイル7を
巻き電磁石による磁気回路を構成させる。次に、インク
吐出部とインク吐出駆動部を、基板(ダイヤフラム)3
と磁気ギャップ17が向かい合いになる方向にヘッドベ
ース9に取り付ける。このようにして組み立てられた電
磁石に電流を流し、鉄片16が電磁石に引き寄せた後に
電流を遮断するとことで基板(ダイヤフラム)3の斥力
によりインク層の圧力変化をさせ、インク吐出口2から
インク滴を吐出することができた。再度、インク吐出量
を最適にするためインク吐出駆動部の位置を調整し、固
定することで最適量のインク滴をインク吐出口から吐出
することができた。
5 and 6 are views showing the structure of the third embodiment of the present invention. The ink discharge part is manufactured by the same process as in the first embodiment, and the iron piece 16 is attached to the substrate (diaphragm) 3. The ink ejection drive unit winds the coil 7 around the yoke 8 to form a magnetic circuit by an electromagnet. Next, the ink discharge unit and the ink discharge drive unit are connected to the substrate (diaphragm) 3
And the magnetic gap 17 face each other. A current is passed through the electromagnet assembled in this way, and the current is interrupted after the iron piece 16 is drawn to the electromagnet, whereby the repulsive force of the substrate (diaphragm) 3 causes a pressure change in the ink layer, and an ink droplet is ejected from the ink ejection port 2. Could be discharged. Again, by adjusting and fixing the position of the ink ejection drive unit in order to optimize the ink ejection amount, the optimum amount of ink droplets could be ejected from the ink ejection port.

【0017】又、電磁石に加える最低電圧は4V程度で
インク吐出口からインク滴を吐出することができた。
Further, the minimum voltage applied to the electromagnet was about 4 V, and ink droplets could be ejected from the ink ejection port.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、駆動
に発熱素子や圧電素子を使用しないため構造が簡単な
上、高度な加工設備を必要としない低価格インクジェッ
トヘッドが可能であり、かつ発熱素子や圧電素子の高電
圧駆動ではなく、電磁石による低電圧での駆動が可能で
ある。
As described above, according to the present invention, since a heating element or a piezoelectric element is not used for driving, the structure is simple, and a low-cost ink jet head that does not require sophisticated processing equipment is possible. Moreover, it is possible to drive the heating element and the piezoelectric element at a low voltage by an electromagnet instead of driving at a high voltage.

【0019】即ち、本発明によれば低価格かつ低電圧駆
動のインクジェットヘッドが可能となった。
That is, according to the present invention, an inexpensive ink jet head driven at a low voltage is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例1を示す上断面図。FIG. 1 is an upper sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例1を示す正面図。FIG. 2 is a front view showing the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例2を示す上断面図。FIG. 3 is an upper sectional view showing the second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例2を示す正面図。FIG. 4 is a front view showing a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例3を示す上断面図。FIG. 5 is an upper sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例3を示す正面図。FIG. 6 is a front view showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ノズルプレート 2 ノズル(インク吐出口) 3 基板(ダイヤフラム) 4 接着層 5 インク層 6 インク供給チューブ 7 コイル 8 ヨーク 9 ヘッドベース 10 板バネ 11 永久磁石 12 ハンマ 13 プランジャ 14 コイルバネ 15 ポールピース 16 鉄片 17 磁気ギャップ 1 Nozzle Plate 2 Nozzle (Ink Discharge Port) 3 Substrate (Diaphragm) 4 Adhesive Layer 5 Ink Layer 6 Ink Supply Tube 7 Coil 8 Yoke 9 Head Base 10 Leaf Spring 11 Permanent Magnet 12 Hammer 13 Plunger 14 Coil Spring 15 Pole Piece 16 Iron Piece 17 Magnetic gap

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクと接する基板がダイヤフラム構造
をもち、このダイヤフラムを変位することで、インクジ
ェットヘッド内の圧力を変化させ、インクを吐出させる
機構を用いたインクジェットヘッドにおいてダイヤフラ
ム部に電磁石とバネによる引力、斥力によりハンマを衝
撃させることにより前記ダイヤフラムを変位させ、イン
クを吐出させることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
1. A substrate in contact with ink has a diaphragm structure, and by displacing this diaphragm, the pressure in the inkjet head is changed, and in the inkjet head using a mechanism for ejecting ink, a diaphragm is formed by an electromagnet and a spring. An ink jet head characterized in that the diaphragm is displaced by ejecting ink by impacting a hammer with an attractive force and a repulsive force.
【請求項2】 請求項1記載のインクジェットにおい
て、ダイヤフラム部に鉄片を取り付け、電磁石と鉄片に
よる引力、斥力により前記ダイヤフラムを変位させ、イ
ンク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. The ink jet head according to claim 1, wherein an iron piece is attached to the diaphragm portion, and the diaphragm is displaced by an attractive force and a repulsive force generated by the electromagnet and the iron piece to eject ink.
JP8341494A 1994-04-21 1994-04-21 Ink jet head Pending JPH07290698A (en)

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JP8341494A JPH07290698A (en) 1994-04-21 1994-04-21 Ink jet head

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112292213A (en) * 2018-06-22 2021-01-29 国立大学法人东京农工大学 Liquid jet injection device

Cited By (3)

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EP3812049A4 (en) * 2018-06-22 2021-10-20 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture and Technology Liquid jet ejecting device
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