JPS591797Y2

JPS591797Y2 - インクジエツトプリンタ用印字ヘツド

Info

Publication number: JPS591797Y2
Application number: JP5210879U
Authority: JP
Inventors: 睦弘関戸
Original assignee: 沖電気工業株式会社
Priority date: 1979-04-20
Filing date: 1979-04-20
Publication date: 1984-01-19
Also published as: JPS55154149U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は印字速度の速いインクジェットプリンタ用の印
字ヘッドに関する。

従来のインクジェットプリンタ用の印字ヘッドを第１図
により説明すると、１は基体で、該基体１にはノズル２
と該ノズル２の後端に位置する加圧室３が設けられてお
り、該加圧室３は細管状のインク給入路４を介してイン
クタンク５に接続されている。

６は圧電素子で、該圧電素子６は前記加圧室３の後面に
配置されていて、前面６ａと後面６ｂとの間に電圧を印
加すると矢印Ｆ方向に電歪が生じ、負荷電圧を零にする
と電歪は消える。

７は印字紙で、該印字紙７は前記ノズル２に対向するよ
うに配置されている。

印字を行う場合、圧電素子６の前面６ａと後面６ｂとの
間に電圧をパルス的に印加する。

電圧が印加されると圧電素子６は矢印Ｆ方向に電歪が生
じるので加圧室３内のインクが加圧され、それによりノ
ズル２の先端からインクが滴状となって矢印Ｊ方向に噴
出して、印字紙７にドツトが印される。

そして圧電素子６の負荷電圧が零になると圧電素子６の
電歪は消え、また噴出によって減少した量のインクが毛
細管現象によりインク給入路４から加圧室３へ供給され
る。

この種のプリンタにおいて、印字速度を速くするには、
圧電素子への電圧の印加周期を速くすることが考えられ
るが、良好な印字品質を得るためには、インク滴を正確
な周期で確実にノズルから噴出しなければならない。

そのためには、高周期の印加電圧に対する圧電素子の電
歪量を大きくして加圧室内のインクを十分に加圧できる
ようにしなければならないが、一般的に圧電素子の電歪
量は非常に小さいものであり、しかも電圧の印加周期が
速くなると、それに比例して電歪量は小さくなるので、
加圧室内のインクを十分に加圧できなくなる。

従って圧電素子への印加電圧の周期を速くして印字の高
速化を図ろうとすると、従来の構造ではインク滴を確実
あるいはまったく噴出することができないことになり、
その結果、印字品質が低下するかあるいは印字が不可能
になるという欠点があった。

本考案は圧電素子の代わりに磁力によって前後動するプ
ランジャと、該プランジャによって変位する板バネを用
いることを特徴とし７、その目的は印字の高速化を計れ
ると共に良好な印字品質が得られるインクジェットプリ
ンタ用印字ヘッドを得ることにある。

本考案の一実施例を第２図により説明すると、１は基体
、２はノズル、３は加圧室、４はインク給入路、５はイ
ンクタンク、７は印字紙で、これ等は第１図と同等に配
置構成されている。

８は前部磁極で、該前部磁極８には前記加圧室３と合致
する凹部９と、プランジャ孔１０が設けである。

この前部磁極８は前記基体１の後面に接合されている。

１１は板バネで、該板バネ１１の一端は前記基体１と前
部磁極８との間に挾まれて固定されており、他の主要部
は固有振動数で自由振動できるように加圧室３と凹部９
の境界面に位置している。

１２はプランジャで、該プランジャ１２は前記プランジ
ャ孔１０に挿入するようにしてその先端を前記板バネ１
１の中腹部に取付けである。

１３は防水板で、該防水板１３は、周縁部を前記前部磁
極８に取付け、また中央部をプランジャ１２に取付けて
プランジャ孔１０からインクが漏水するのを防止してい
る。

この防水板１３は前記プランジャ１２と共に働くので、
屈曲性のよい弾性材を用いている。

１４は継鉄で、該継鉄１４の縁部は前記前部磁極８に固
定しである。

１５はコイルで、該コイル１５は、前記前部磁極８と継
鉄１４との間に装着しである。

１６は後部磁極で、該後部磁極１６は前記プランジャ１
２と対向するように前記継鉄１４に固定しである。

尚、前記前部磁極８、継鉄１４、コイル１５及び後部磁
極１６は、プランジャ１２を吸引・開放する磁界発生手
段を威すものである。

この構成は、印字信号によりコイル１５に電流が流れて
磁束が生成される。

生成された磁束はプランジャ１２→後部磁極１６→継鉄
１４→前部磁極８→プランジャ１２の如く流れ、それに
よりプランジャ１２が後部磁極１６側に吸引されて板バ
ネ１１が同方向に撓む。

そしてコイル１５への通電が停止されると、プランジャ
１２が吸引力から開放され、板バネ１１は矢印Ａ方向に
撓みを回復して元の位置に復帰し、この復帰動作により
、加圧室３内のインクが加圧されて、ノズル２の先端か
らインク滴が矢印Ｊ方向に噴出され、噴出されたインク
滴は印字紙７上にドツトとして印される。

このようにして複数のインクドツトをマトリクス状に印
することにより印字紙７上に文字等を構成することがで
きる。

上記実施例において、インク滴の大きさは、ノズル２の
直径、加圧室３の容積、板バネ１１の固有振動数、およ
び板バネ１１に与える振幅等に依るものであり、これら
の値の決定は実験による方法が簡単である。

また、インク滴を噴出する周期は、板バネ１１の固有振
動数まで速くすることができるので印字の高速化を計る
ことができる。

また、印字速度は、ヘッドをマルチノズル化することに
より、さらに高速化を計ることが可能となる。

その方法は、第３図に示すように基体１に例えば７個の
ノズル２と加圧室３を形成し、また第４図に示すように
、前記加圧室３と対応するように７個の板バネ１１を一
体成形した板バネ集合体１７を製作して両者を重合わせ
、これに前述した第２図のように前部磁極８、プランジ
ャ１２、防水板１３、継鉄１４、コイル１５および後部
磁極１６を配置すればマルチノズルヘッドを構成するこ
とができる。

また、このようにマルチノズルヘッドを構成すると分解
能も高まる。

なお、上記マルチノズルヘッド用の基体１はフォトエツ
チング等によりノズル２および加圧室３を精度よく形成
することができ、また、複数の板バネ１１を有する板バ
ネ集合体１７はプレス加工等によって製作することが可
能である。

以上説明したように、上記実施例は、プランジャ１２を
吸引することによって撓わませた板バネ１１の復帰力に
より加圧室３内のインクを加圧して、ノズル２からイン
ク滴を噴出させる構成としているので、板バネ１１の振
幅を適度に選ぶことにより、加圧室３内のインクを十分
に加圧することができ、また、板バネ１１の固有振動数
を高くすることによってインク滴の噴出周期を速くする
ことができるので、印字速度の高速化を計ることができ
ると共に良好な印字品質が得られるものである。

次に本考案の他の実施例について説明すると、第５図は
インク系と加圧系とを分離して構成した実施例で、板バ
ネ１１の自由端に屈曲自在なワイヤ１８を介して加圧板
１９を設け、該加圧板１９を基体１の加圧室３内に摺動
自在に嵌装している。

この実施例は、板バネ１１の撓み復帰力により加圧板１
９を介して間接的に加圧室３内のインクを加圧してノズ
ル２の先端からインク滴を噴出するものであり、第２図
の実施例と同様の効果が得られる。

また、この他の実施例としては、第６図に示すように、
後部磁極１６の代わりに永久磁石２０を用いて構成する
ことが考えられる。

この構成では、印字を行わない時は、永久磁石２０によ
りプランジャ１２が吸引されで板バネ１１に撓みが与え
られている。

そして、印字を行う時に永久磁石２０の磁界と逆の磁界
を生成するようにコイル１５に通電され、すると、プラ
ンジャ１２が吸引力から開放されて板バネ１１が復帰し
、この復帰動作により加圧室３内のインクが加圧されて
ノズル２の先端からインク滴が噴出される。

以上説明したように、この実施例でも第２図の実施例と
同様の効果を得ることができ、しかも、この実施例では
、コイル１５への通電を止めるとプランジャ１２が永久
磁石２０に吸引されるため、板バネ１１の自由振動を早
く減衰させることができるという利点もある。

なお、後部磁極１６の代わりに永久磁石２０を用いるこ
とは、第５図の実施例でも適用可能である。

以上説明したように、本考案は板バネにより加圧室内の
インクを直接または間接的に加圧し７てインク滴をノズ
ルから噴出させる構造としているため、十分な加圧力で
インク滴を確実に噴出することができると共に噴出周期
を速くできるので高速印字が可能となり、かつ、良好な
印字品質が得られるので、インクジエツｌ〜プリンタ、
インクジェットファックス等の印字ヘッドとして利用で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す側断面図、第２図は本考案の一実
施例を示す側断面図、第３図はマルチノズル化した基体
の一例を示す後面図、第４図は第３図の基体に適用され
る板バネ集合体を示す正面図、第５図は本考案の他の実
施例を示す側断面図、第６図は本考案の他の実施例を示
す側断面図である。１・・・基体、２・・・ノズル、３・・・加圧室、８・
・・前部磁極、９・・・凹部、１０・・・プランジャ孔
、１１・・・板バネ、１２・・・プランジャ、１３・・
・防水板、１４・・・継鉄、１５・・・コイル、１６・
・・後部磁極、１７・・・板バネ集合体、１８・・・ワ
イヤ、１９・・・加圧板、２０・・・永久磁石。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１ノズル及び該ノズルの後端に位置する加圧室を有す
る基体と、前記加圧室内のインクを加圧するために一端
が前記基体に固定されかつ他の主要部は固有振動数で自
由振動できるように前記加圧室に配置された板バネと、
前記加圧室を密閉するように板バネの後方に設けられた
屈曲性のよい防水板と、該防水板を介して前記板バネに
固着されたプランジャと、該プランジャを吸引・開放し
て前記板バネに加圧力を与える磁界発生手段とを備えて
いることを特徴とするインクジェットプリンタ用印字ヘ
ッド。２複数のノズル及び加圧室を有する基体と、前記各加
圧室に対応する複数の片持ちばつ状の板バネを一体に形
成した板バネ集合体を用いてマルチノズル化したことを
特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載のインク
ジェットプリンタ用印字ヘッド８