JPH08281947A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPH08281947A
JPH08281947A JP9504895A JP9504895A JPH08281947A JP H08281947 A JPH08281947 A JP H08281947A JP 9504895 A JP9504895 A JP 9504895A JP 9504895 A JP9504895 A JP 9504895A JP H08281947 A JPH08281947 A JP H08281947A
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JP
Japan
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buckling
buckling body
magnetic field
heater layer
current
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Pending
Application number
JP9504895A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Onda
裕 恩田
Yorishige Ishii
頼成 石井
Tetsuya Inui
哲也 乾
Koji Matoba
宏次 的場
Susumu Hirata
進 平田
Masaharu Kimura
正治 木村
Masaru Horinaka
大 堀中
Shingo Abe
新吾 阿部
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH08281947A publication Critical patent/JPH08281947A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14346Ejection by pressure produced by thermal deformation of ink chamber, e.g. buckling

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消費電力が小さく、応答特性の良好なインク
ジェット記録装置を提供する。 【構成】 熱膨張により座屈変形を生じる座屈体と、該
座屈体に沿って設けられたヒータ層と、該ヒータ層を流
れる電流に対して直交する磁場を印加し得る磁石と、を
備える。座屈体は、ヒータを流れる電流による熱膨張
と、電流と磁場により形成されるローレンツ力の働きに
より座屈変形を生じる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内部に満たされたイン
ク液に圧力を加えて記録紙等の媒体上にインク像を形成
するインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のインクジェット記録装置において
インクを吐出させる方法としては、特開昭63−290
752に開示されているごとく金属板の両端に圧電素子
を配置し、圧電素子の変形を金属板に伝えて金属板を変
形させ、圧力室の圧力を上昇させてインクを吐出させる
方法や、特開平2−30543に開示されているごとく
圧力発生部材に通電して過熱し、該圧力発生部材の変形
によりインクを吐出させる方法、また、特開昭64−7
1764に開示されているごとく、導電性インクを用い
て該導電性インクに電流を流して磁場をかけ、ローレン
ツ力をインク自身に及ぼしてインクを吐出させる方法、
などがある。図7は、特開昭64−71764で用いら
れているインクジェット記録装置の該略図である。この
方法では非常に大きな電流と磁場を必要とするため、こ
こでは磁場発生装置として超伝導コイル12を用いてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の圧電体を用いる方法では、圧電体の微小加工が難し
く高集積化には難点がある、という問題点を有する。圧
電素子の変形を用いる方法では、変形を起こすまで熱を
加えるため消費電力が大きくなり、また、圧電素子の放
熱に関してはほとんど工夫が行われていないため圧力発
生部材の冷却が遅く、応答特性が良くないという問題点
を有する。ローレンツ力でインクを吐出させる方法で
は、超電導コイル12を使用するには液体ヘリウムなど
で磁石を冷却する必要があり、しかも真空装置を使用し
て断熱を行わなければならず大掛かりな装置が必要とな
るので実用的な製品とはなり得ない、という問題点を有
する。また、磁場を通常の永久磁石で発生させるには、
磁束密度が超電導コイルに比べて数十分の一となるので
大きなローレンツ力を得るために導電性インクに流す電
流を大きくしなければならないが、インクに流す電流が
1Aぐらいになるとインクが発熱し焦げ付きが生じた
り、熱によりインクに気泡が生じる等の問題点が生じ
る。
【0004】本発明はこれらの問題点に鑑み、高集積化
が可能で消費電力が小さく、かつ応答特性に優れたイン
クジェット記録装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
本願では、記録媒体を吐出するためのオリフィスと、該
オリフィスから記録媒体を吐出させるための圧力を発生
させる圧力発生手段とを備えたインクジェット記録装置
において、前記圧力発生手段は、熱膨張により座屈変形
を生じる座屈体と、該座屈体に沿って設けられたヒータ
層と、該ヒータ層を流れる電流に対して直交する成分を
有する磁場を印加し得る磁石と、を有することを特徴と
する。また、前記圧力発生手段は、熱膨張により座屈変
形を生じる座屈体と、該座屈体に沿って設けられたヒー
タ層と、前記座屈体の下部に設けられた低抵抗回路と、
前記ヒータ層を流れる電流ベクトルと前記低抵抗回路を
流れる電流ベクトルとの合成ベクトルに直交する成分を
有する磁場を印加し得る磁石と、を有することを特徴と
する。
【0006】また、前記インクジェット記録装置におい
て、座屈体の座屈時と復帰時では、低抵抗回路を流れる
電流と磁石が形成する磁場とによって発生するローレン
ツ力の向きがそれぞれの座屈体の動作方向と一致するよ
う、低抵抗回路を流れる電流または磁場の方向を逆向き
とすることを特徴とする。
【0007】
【作用】請求項1の構成によれば、圧力発生手段のヒー
タを流れる電流に外部磁場をかけると電流にローレンツ
力が働く。座屈体は、ヒータを流れる電流による熱膨張
とローレンツ力の働きにより座屈するため、座屈を起こ
すのに必要な熱量が小さくでき、消費電力を減少させる
ことができる。また、ローレンツ力の働く方向をオリフ
ィス側にすることで、座屈体の変形をオリフィス方向へ
確定することができる。
【0008】請求項2の構成によれば、座屈体を加熱す
るヒータ層とは別に低抵抗回路を設けることにより、低
抵抗回路にはヒータ層に流すよりも大きな電流を流すこ
とができる。したがって、より大きなローレンツ力を発
生させることができ、さらに大きな力で座屈体の動きを
補助することができるため、座屈を起こすのに必要な熱
量が小さくでき、消費電力をより減少させることができ
る。
【0009】また、ローレンツ力は、電流または磁場の
どちらか一方の方向を逆にすることにより力の向きが逆
になる。したがって、請求項3に記載のインクジェット
記録装置によれば、座屈体の復帰時に低抵抗回路を流れ
る電流、または磁場のどちらか一方の向きを座屈時とは
逆にすることによってローレンツ力の向きをオリフィス
側とは反対側にすることができるため、座屈体の復帰す
る動きを補助することができ、応答特性が良好となる。
【0010】
【実施例】
・実施例1 本発明の一実施例を図を用いて説明する。図1は、本発
明によるインクジェット記録装置のヘッド部の構造を表
す図であり、図2は図1のヘッド部(ヒータ層のみ図
示)に対する磁石8の配置を説明する図である。座屈体
1の下に絶縁層3、4に挟まれたヒータ層2がある。ヒ
ータ層の位置は座屈体の中、または上でもよく、また、
座屈体1自身に通電して過熱する構造とすることもでき
る。ヘッド部またはプリンタ本体に永久磁石または電磁
石8を設置する。ローレンツ力は電流と磁場の外積で規
定されるため、その向きがオリフィス方向に最大となる
ようにするには、ヒータ2を流れる電流に対して磁場が
直交するように、図2のごとく磁石8を設置するのが望
ましい。図2にまた、電流ベクトルi(以後iと記載)
と磁場ベクトルB(以後Bと記載)とローレンツ力ベク
トルF(以後Fと記載)の向きを示す。ヒータ層2に電
流を流すと、ヒータは発熱し座屈体1を熱するのと同時
に、ヒータ層2は磁場中にあるためオリフィス7側にロ
ーレンツ力を受ける。ヒータ層と座屈体は接合されてい
るため、座屈体1は熱膨張による内部応力の増大とヒー
タ層からの力を受けてオリフィス側に座屈変形し、圧力
室6内の圧力を増大させてインクを吐出させる。
【0011】本実施例では、ローレンツ力を作用させる
電流はヒータ2もしくは座屈体1自身に流すので、導電
性に劣るインク自身に電流を流す従来の方法に比べて大
きな電流を流すことができるため作用するローレンツ力
も大きくなり、またインクの焦げ付きや気泡が発生する
こともない。ローレンツ力がオリフィス方向に作用して
いるので座屈体1はオリフィス側に座屈を起こす。した
がって、座屈体1に内部応力や熱勾配が生じてオリフィ
ス7とは逆方向に座屈しやすい素子でも、座屈体1をオ
リフィス側へ座屈させることができる。また、ローレン
ツ力の作用により座屈が起こりやすくなり、座屈を起こ
すのに必要な熱量を小さくできるので必要温度上昇が低
くでき、消費電力が低減される。また、温度上昇が低い
ため冷却時間を短くできるので、初期状態への復帰時間
も短くでき、応答特性を良くすることができる。低い温
度でのインク吐出は、インクの変質を防ぐことにも有利
である。
【0012】・実施例2 実施例1は座屈体を加熱させるために流す電流と、ロー
レンツ力を作用させる電流が同一のものであったが、加
熱用とは別に低抵抗回路9を形成して、該低抵抗回路を
流す電流に主にローレンツ力を作用させる構成とするこ
ともできる。この実施例を図3を用いて説明する。
【0013】ヒータ2は座屈体1の中層に位置し、その
上下に第1絶縁層3と第2絶縁層4が形成されている。
低抵抗回路9は座屈体1の下側にあり、第3絶縁層10
と第4絶縁層11によって挟まれている。大きなローレ
ンツ力を作用させるにはヒータ2と低抵抗回路9を平行
に配置し、磁場がヒータ2と低抵抗回路9の両方に直交
するように設置するのが理想であり、図3ではヒータ2
と低抵抗回路9は平行になっている。しかし、ヘッドの
構造その他の要因でそれが不可能な場合には、磁場Bが
ヒータ2の電流iと低抵抗回路9の電流Iの合成ベクト
ルi+Iに直交するように磁石を配置する。図4に各ベ
クトルの関係を示す。iがIに比べて十分小さいときは
低抵抗回路9に直交するように磁石を配置してもよい。
ヒータ2は本質的に高抵抗であるので大きな電流を流す
ことができないが、低抵抗回路9にはヒータ2よりも大
きな電流を流すことができる。ローレンツ力は電流の値
に比例して大きくなるのでより大きな力で座屈体の動き
を補助することができ、座屈を起こすのに必要な熱量を
小さくできるので消費電力を低減することができる。ま
た、大きな電流を流せるので必要とする磁場の強さも小
さくてすむ。その結果、大型で強力な磁石は不必要とな
り、ヘッドの小型軽量化を図ることができる。
【0014】・実施例3 座屈体近傍のヒータ2または低抵抗回路9に座屈体の変
形時だけでなく、変形後の復帰時にも電流を流して、座
屈体1の座屈変形と復帰動作の両方の動きを補助するこ
ともできる。
【0015】ローレンツ力の方向は電流と磁場の方向に
よって定まるが、電流か磁場のどちらか一方を逆向きに
すれば作用するローレンツ力も逆向きになる。図5に座
屈時の電流と磁場とローレンツ力の方向を、図6に復帰
時の電流と磁場とローレンツ力の方向を表す。このよう
に、座屈体1の座屈変形後の復帰時に、座屈時とは逆向
きの電流を流せばローレンツ力も逆方向に働き、座屈体
1の復帰時の動きを補助することになる。ただし座屈後
に、座屈時と同じ大きさの電流をヒータ2に流すと座屈
体1は加熱状態のままとなり初期状態に戻りにくいた
め、ヒータ2に電流を流し続ける場合にはその電流値は
小さくする必要がある。より有効な方法としては、低抵
抗回路9に逆向きの電流を流す。低抵抗回路9を流れる
電流は、抵抗が小さいため座屈体1の温度上昇には寄与
しておらず、座屈体1の冷却を妨げることがないため、
座屈変形後も電流を流し続けて差し支えない。このよう
な駆動方法を採用することで、座屈前とは逆向きのロー
レンツ力を座屈体の復帰時に作用させることができ、単
に座屈体1が冷却して初期状態に戻るよりも高速動作が
可能となり、応答特性の良好な座屈体を有するインクジ
ェット記録装置を得ることができる。また、電流の向き
は変えずに磁場の方向を逆にしても、ローレンツ力の向
きを変えることができ、同様の効果を得ることができ
る。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、熱膨張に加えてローレ
ンツ力を利用して座屈体の変形を起こすことにより、消
費電力が小さく、また、応答特性の良好なインクジェッ
ト記録装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を表す図である。
【図2】磁場ベクトルBとヒータに流れる電流ベクトル
iとの関係を表す図である。
【図3】本発明の別の実施例を表す図である。
【図4】磁場ベクトルBと電流ベクトルi+Iとの関係
を表す図である。
【図5】座屈体座屈時の電流の向きを説明する図であ
る。
【図6】図5に対応する座屈体復帰時の電流の向きを説
明する図である。
【図7】従来例を表す図である。
【符号の説明】
1 座屈体 2 ヒータ 3 第1絶縁層 4 第2絶縁層 5 オリフィスプレート 6 圧力室 7 オリフィス 8 磁石 9 低抵抗回路 10 第3絶縁層 11 第4絶縁層 12 超電導コイル 13 低温容器 14 通電部 15 インク滴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 的場 宏次 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 平田 進 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 木村 正治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 堀中 大 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 阿部 新吾 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体を吐出するためのオリフィス
    と、該オリフィスから記録媒体を吐出させるための圧力
    を発生させる圧力発生手段とを備えたインクジェット記
    録装置において、 前記圧力発生手段は、熱膨張により座屈変形を生じる座
    屈体と、該座屈体に沿って設けられたヒータ層と、該ヒ
    ータ層を流れる電流に対して直交する成分を有する磁場
    を印加し得る磁石と、を有することを特徴とするインク
    ジェット記録装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のインクジェット記録装置
    において、 前記圧力発生手段は、熱膨張により座屈変形を生じる座
    屈体と、該座屈体に沿って設けられたヒータ層と、前記
    座屈体の下部に設けられた低抵抗回路と、前記ヒータ層
    を流れる電流ベクトルと前記低抵抗回路を流れる電流ベ
    クトルとの合成ベクトルに直交する成分を有する磁場を
    印加し得る磁石と、を有することを特徴とするインクジ
    ェット記録装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のインクジェット記録装置
    において、 座屈体の座屈時と復帰時では、低抵抗回路を流れる電流
    と磁石が形成する磁場とによって発生するローレンツ力
    の向きがそれぞれの座屈体の動作方向と一致するよう、
    低抵抗回路を流れる電流または磁場の方向を逆向きとす
    ることを特徴とするインクジェット記録装置。
JP9504895A 1995-04-20 1995-04-20 インクジェット記録装置 Pending JPH08281947A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6626525B1 (en) 1998-09-08 2003-09-30 Fuji Xerox Co. Ltd Actuator for an ink jet recording head
KR100718502B1 (ko) * 2005-06-21 2007-05-16 고려대학교 산학협력단 잉크젯 프린팅 헤드의 잉크분사 액추에이터의 구조
JP2009149104A (ja) * 1998-10-16 2009-07-09 Silverbrook Research Pty Ltd ページ幅インクジェットプリントヘッド及び同プリントヘッドを駆動する方法
US7918540B2 (en) 1998-10-16 2011-04-05 Silverbrook Research Pty Ltd Microelectromechanical ink jet printhead with printhead temperature feedback
US7931351B2 (en) 1998-10-16 2011-04-26 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printhead and printhead nozzle arrangement
US7934799B2 (en) 1998-10-16 2011-05-03 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printer with low drop volume printhead
US8336990B2 (en) 1998-10-16 2012-12-25 Zamtec Limited Ink supply unit for printhead of inkjet printer

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6626525B1 (en) 1998-09-08 2003-09-30 Fuji Xerox Co. Ltd Actuator for an ink jet recording head
US7950771B2 (en) 1998-10-16 2011-05-31 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead nozzle arrangement with dual mode thermal actuator
US7967422B2 (en) 1998-10-16 2011-06-28 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet nozzle assembly having resistive element spaced apart from substrate
US7918540B2 (en) 1998-10-16 2011-04-05 Silverbrook Research Pty Ltd Microelectromechanical ink jet printhead with printhead temperature feedback
US7931351B2 (en) 1998-10-16 2011-04-26 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printhead and printhead nozzle arrangement
US7934799B2 (en) 1998-10-16 2011-05-03 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printer with low drop volume printhead
US7938524B2 (en) 1998-10-16 2011-05-10 Silverbrook Research Pty Ltd Ink supply unit for ink jet printer
JP2009149104A (ja) * 1998-10-16 2009-07-09 Silverbrook Research Pty Ltd ページ幅インクジェットプリントヘッド及び同プリントヘッドを駆動する方法
US8336990B2 (en) 1998-10-16 2012-12-25 Zamtec Limited Ink supply unit for printhead of inkjet printer
US7946671B2 (en) 1998-10-16 2011-05-24 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printer for photographs
US7971972B2 (en) 1998-10-16 2011-07-05 Silverbrook Research Pty Ltd Nozzle arrangement with fully static CMOS control logic architecture
US7971975B2 (en) 1998-10-16 2011-07-05 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printhead comprising actuator spaced apart from substrate
US7971967B2 (en) 1998-10-16 2011-07-05 Silverbrook Research Pty Ltd Nozzle arrangement with actuator slot protection barrier
US7976131B2 (en) 1998-10-16 2011-07-12 Silverbrook Research Pty Ltd Printhead integrated circuit comprising resistive elements spaced apart from substrate
US8025355B2 (en) 1998-10-16 2011-09-27 Silverbrook Research Pty Ltd Printer system for providing pre-heat signal to printhead
KR100718502B1 (ko) * 2005-06-21 2007-05-16 고려대학교 산학협력단 잉크젯 프린팅 헤드의 잉크분사 액추에이터의 구조

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