JP2000062161A - インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを用いた画像形成装置 - Google Patents

インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを用いた画像形成装置

Info

Publication number
JP2000062161A
JP2000062161A JP37344898A JP37344898A JP2000062161A JP 2000062161 A JP2000062161 A JP 2000062161A JP 37344898 A JP37344898 A JP 37344898A JP 37344898 A JP37344898 A JP 37344898A JP 2000062161 A JP2000062161 A JP 2000062161A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
acoustic wave
surface acoustic
propagating body
jet head
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP37344898A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouichi Egara
光一 江柄
Norihiro Mochizuki
規弘 望月
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP37344898A priority Critical patent/JP2000062161A/ja
Publication of JP2000062161A publication Critical patent/JP2000062161A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクの飛翔角度を任意に変える。 【解決手段】 インク溜め9からインク5の供給される
インク吐出部4が形成された弾性表面波伝播体1の上面
の両端部に、弾性表面波を励起する第1の櫛形電極2及
び第2の櫛形電極3が設けられている。第1の櫛形電極
2及び第2の櫛形電極3は、インク吐出部4に対して略
対称な位置に配され、印加電圧を制御するための第1の
電圧制御手段6及び第2の電圧制御手段7にそれぞれ接
続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性表面波の弾性
表面エネルギをインクに与えることで、インク滴を飛翔
させるインクジェットヘッド及び該インクジェットヘッ
ドを用いた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録方式としては、ヒー
タでインクを加熱することによりインク中に気泡を形成
して、この圧力によりノズルよりインクを吐出する、い
わゆるバブルジェット方式や、ピエゾ素子のバルク振動
による圧力を利用してインクを吐出させる、いわゆるピ
エゾジェット方式が、広く商品化され、また、その画質
を向上させている。
【0003】上記のものは、一般的に細かい画素ドット
を形成するために、微細なノズルや、熱源あるいは、ピ
エゾ素子の加工を施して完成しているものであるので、
微細なノズルへのインクの目詰まりや、またはドライバ
の実装やノズルへの供給エネルギの問題から高密度で長
尺マルチ化した印字ヘッドを形成することに困難があ
る。
【0004】一方、近年において、例えば、塩川らは弾
性表面波をインク中に放出することでインクを飛翔させ
る基本現象を確認している(SAWストリーミング現象
の解明とその応用、電子情報通信学会技術報告、US8
9−51、p.41−46参照)。また、表面弾性波に
よるインク飛翔現象を、ノズルインクジェットに応用し
た例が(特開平2−269058号公報、特開平4−1
89145号公報参照)等に開示されている。
【0005】上記の弾性表面波エネルギを用いてインク
を飛翔させる方式は、ピエゾ素子のバルク振動を利用す
る方式と比較して、弾性体の表面に集中した弾性波エネ
ルギを高効率で吸収してインクの飛翔エネルギを得るた
め、入力パワーの点で有利であり、また、微細なヒータ
や、ピエゾ素子加工が不必要で、現状技術を持ってすれ
ば容易な微細電極パターニング技術により印字ヘッドが
形成しうる特徴を有する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、インクの飛翔角度は基板上を伝播する弾性表
面波の音速と水中を伝播するバルク波の音速より一意に
決定されるため、飛翔角度を任意に変えることはできな
いので、印字点ごとにインクヘッドを移動しなければな
らず、高精細な画像を得るためには、インクヘッドの高
精度な位置合わせが必要であるという問題点があった。
【0007】そこで本発明は、インクの飛翔角度を任意
に変えることのできる、弾性表面波を用いたインクジェ
ットヘッド及び該インクジェットヘッドを用いた画像形
成装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のインクジェットヘッドでは、弾性表面波の弾
性表面波エネルギを、インクに与えることで、インク吐
出部から前記インクを飛翔させるインクジェットヘッド
であって、弾性表面波が伝播する弾性表面波伝播体上に
弾性表面波を励振させるための、印加電圧が個別に制御
される複数の弾性表面波発生手段と、インクを前記弾性
表面波伝播体の表面上の前記インク吐出部へと供給する
インク供給手段とを有し、前記各弾性表面波発生手段
は、前記弾性表面波伝播体の表面で、かつ、前記弾性表
面波エネルギを前記インク吐出部で合成できる位置に配
置されることを特徴とする。
【0009】上記の通り構成された本発明は、各弾性表
面波発生手段への電圧の印加により発生し、弾性表面波
伝播体の表面を伝わる弾性表面波エネルギは、弾性表面
波伝播体上のインク吐出部で合成される。インク吐出部
にはインク供給手段によりインクが供給されており、弾
性表面波エネルギがインク供給部に伝わることで、イン
ク吐出部からインクが吐出される。また、これら各弾性
表面波発生手段に印加する電圧を制御することで、イン
クに与えられる合成された弾性表面波エネルギが変化
し、インクの飛翔角度も変化する。
【0010】各弾性表面波発生手段は、インク供給部を
挟んだ略対称な位置に配置されるものであってもよい
し、櫛形電極であってもよい。
【0011】また、弾性表面波伝播体の表面に吸音材を
設けることによって、インクの飛翔に不要な弾性表面波
エネルギを吸音材に吸収させることができる。
【0012】また、上記インク供給手段は、インク供給
部にインクを供給する供給路としたり、弾性表面波伝播
体の下面に設けられた、インクを貯留するインク溜め
と、弾性表面波伝播体を貫通してインク吐出部とインク
溜めとを連通する貫通穴とを有するものとすることがで
きる。特に供給路とした場合には、供給路は、弾性表面
波伝播体の表面上に形成されたガイド部材で構成された
ものや、弾性表面波伝播体に形成された溝で構成された
ものや、弾性表面波伝播体の上方に配置された管であっ
てもよい。
【0013】本発明の画像形成装置は、弾性表面波の弾
性表面波エネルギをインクに与えることで前記インクを
飛翔させ、被記録媒体に画像を形成させる画像形成装置
であって、本発明のインクジェットヘッドと、インクジ
ェットヘッドの弾性表面波発生手段への印加電圧を個別
に制御する電圧制御手段とを有する。
【0014】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面を参照して説明する。
【0015】(第1の実施形態)図1に本発明の第1の
実施形態のインクジェットヘッド13の斜視図を示す。
また、図2は図1に示した、インクジェットヘッド13
の断面図である。
【0016】図1及び図2に示すように、インク5の吐
出するインク吐出部4が中央部に形成された弾性表面波
伝播体1の上面の両端部には、電極間隔に応じた周波数
の電気信号を印加することにより弾性表面波を励振す
る、第1の櫛形電極2及び第2の櫛形電極3が形成され
ている。さらに第1の櫛形電極2及び第2の櫛形電極3
の外側には、それぞれ不要な表面波を吸収する吸音材8
が形成されている。
【0017】インク吐出部4は、第1の櫛形電極2及び
第2の櫛形電極3との略中間位置に形成されており、弾
性表面波伝播体1を貫通して形成されたインク供給路1
2を介して、弾性表面波伝播体1の下面に取付けられた
インク溜め9と連通している。つまり、第1の櫛形電極
2及び第2の櫛形電極3はインク吐出部4に対して略対
称な位置に配されている。インク溜め9に収容されたイ
ンクは、毛管現象によりインク供給路12内に侵入し、
インク吐出部4でメニスカスを形成して、インク供給路
12を満たした状態を保つ。
【0018】第1の櫛形電極2及び第2の櫛形電極3
は、印加電圧を制御するための第1の電圧制御手段6及
び第2の電圧制御手段7にそれぞれ接続されている。
【0019】なお、弾性表面波伝播体1は、128°Y
カットX伝播、あるいはYカットZ伝播のLiNbO3
やLiTaO3、水晶などの圧電性単結晶やPZTなど
の圧電性セラミックス、または、ガラスなどの上にZn
Oなどの圧電体膜を設けたものが使用できる。
【0020】次に、上述のインクジェットヘッド13に
より、インク5を飛翔させる方法について、図2を参照
して説明する。
【0021】第1の電圧制御手段6から第1の櫛形電極
2に適当な周波数の電気信号が印加されると、弾性表面
波伝播体1が励振され弾性表面波が発生し、この弾性表
面波がインク吐出部4に向かって伝播し、インク溜め9
からインク供給手段12によりインク吐出部4へと供給
されたインク5に第1の弾性表面波エネルギが与えられ
る。この第1の櫛形電極2より伝播した第1の弾性表面
波エネルギにより、インク5はベクトルAの飛翔成分を
得る。ここで、ベクトルAの飛翔角度は、弾性表面波伝
播体1上を伝播する弾性表面波の音速と水中を伝播する
バルク波の音速より一意に決定される角度であり、ベク
トルAの大きさは、第1の弾性表面波エネルギに比例し
た大きさ、すなわち、第1の櫛形電極2に印加される電
圧の2乗に比例した大きさとなる。
【0022】同様に、第2の電圧制御手段7から第2の
櫛形電極3に適当な周波数の電気信号が印加されると、
弾性表面波伝播体1が励振され弾性表面波が発生し、こ
の弾性表面波がインク吐出部4向かって伝播する。イン
ク溜め9よりインク吐出部4に供給されたインク5に第
2の弾性表面波エネルギが、第1の弾性表面波エネルギ
とは略対称の方向から与えられ、インク5はベクトルB
の飛翔成分を得る。これらベクトルAとベクトルBは合
成されて、インク5はベクトルCの方向に飛翔すること
となる。
【0023】上記のような方法で飛翔するインク5によ
り、記録紙に印字する場合の画像形成装置の基本構成を
図3に示す。第1の電圧制御手段6から第1の櫛形電極
2に印加される電気信号と、第2の電圧制御手段7から
第2の櫛形電極3に印加される電気信号の組み合わせを
変えることで、インク5は合成ベクトルC1,C2,C
3のように飛翔し、ローラ11により矢印Dの方向に送
られる記録紙10上に印字される。
【0024】以上説明したように、第1の櫛形電極2及
び第2の櫛形電極3を、弾性表面波伝播体1の表面、か
つ、第1の櫛形電極2及び第2の櫛形電極3より励起さ
れる弾性表面波エネルギをインク吐出部4で合成できる
位置に配置し、さらに、第1の櫛形電極2及び第2の櫛
形電極3に与える電圧を、第1の電圧制御手段6及び第
2の電圧制御手段7で制御することにより、任意の方向
にインク5を飛翔させ、記録紙上に画像を形成すること
ができる。
【0025】本実施形態はインク吐出部4の両側に2個
の弾性表面波発生手段を有する例を挙げたが、印字ヘッ
ドを、図3の矢印Eで示す走査線方向に、1つないしは
数個配置すれば、印字ヘッドを機械的に動かさずに固定
したままで、印字範囲をカバーすることが可能となる。
したがって、このような構成とすることで印字ヘッドを
機械的に制御する必要がなくなり、部品点数の削減、並
びに故障の低減ができる。また、これを例えば、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックなどの複数色配するこ
とで、高速な高品位ヘッドとして構成しうる。
【0026】(第2の実施形態)次に図4に本発明の第
2の実施形態のインクジェットヘッド113の斜視図を
示す。
【0027】本実施形態では、弾性表面波伝播体101
の表面上にインク供給手段である2本のガイド部材11
2が形成されている。インクは弾性表面波伝播体101
とは別に設けられた不図示のインク溜めから各ガイド部
材112の間を通って、第1の櫛形電極102と第2の
櫛形電極103との略中間位置であるインク吐出部10
4へと供給される構成となっている。その他の構成は、
第1の実施形態と同様であるため、その説明は省略す
る。
【0028】インク吐出部104へと供給されたインク
105は、第1の実施形態と同様に、第1の電圧制御手
段106により制御される第1の櫛形電極102と、第
2の電圧制御手段107に制御される第2の櫛形電極1
03とで励振される表面弾性波の合力方向へと飛翔する
こととなる。
【0029】また、図3で示した第1の実施形態の画像
形成装置のインクジェットヘッド13の代わりに、本実
施形態で説明したインクジェットヘッド113を用い
て、第1の櫛形電極102及び第2の櫛形電極103を
個別に制御することにより、任意の方向にインク105
を飛翔させ、記録紙上に画像を形成することができる。
【0030】(第3の実施形態)次に図5に本発明の第
3の実施形態のインクジェットヘッド213の斜視図を
示す。
【0031】本実施形態では、弾性表面波伝播体201
にインク供給手段である溝部212が形成されている。
インクは弾性表面波伝播体201とは別に設けられた不
図示のインク溜めから溝部212を通って、第1の櫛形
電極202と第2の櫛形電極203との略中間位置であ
るインク吐出部204へと供給される構成となってい
る。その他の構成は、第1の実施形態と同様であるた
め、その説明は省略する。
【0032】インク供給部204へと供給されたインク
205は、第1及び第2の実施形態と同様に、第1の電
圧制御手段206により制御される第1の櫛形電極20
2と、第2の電圧制御手段207に制御される第2の櫛
形電極203とで励振される表面弾性波の合力方向へと
飛翔することとなる。
【0033】また、図3で示した第1の実施形態の画像
形成装置のインクジェットヘッド13の代わりに、本実
施形態で説明したインクジェットヘッド213を用い
て、第1の櫛形電極102及び第2の櫛形電極103を
個別に制御することにより、任意の方向にインク205
を飛翔させ、記録紙上に画像を形成することができる。
【0034】(第4の実施形態)次に図6に本発明の第
4の実施形態のインクジェットヘッド313の斜視図を
示す。
【0035】本実施形態では、弾性表面波伝播体301
の上方にインク供給手段である管312が設けられてい
る。インクは弾性表面波伝播体301とは別に設けられ
た不図示のインク溜めから管312を通って、第1の櫛
形電極302と第2の櫛形電極303との略中間位置で
あるインク吐出部304へと供給される構成となってい
る。その他の構成は、第1の実施形態と同様であるた
め、その説明は省略する。
【0036】インク供給部304へと供給されたインク
305は、第1ないし第3の実施形態と同様に、第1の
電圧制御手段306により制御される第1の櫛形電極3
02と、第2の電圧制御手段307に制御される第2の
櫛形電極303とで励振される表面弾性波の合力方向へ
と飛翔することとなる。
【0037】また、図3で示した第1の実施形態の画像
形成装置のインクジェットヘッド13の代わりに、本実
施形態で説明したインクジェットヘッド313を用い
て、第1の櫛形電極102及び第2の櫛形電極103を
個別に制御することにより、任意の方向にインク305
を飛翔させ、記録紙上に画像を形成することができる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明のインクジェ
ットヘッドは、印加電圧が個別に制御される複数の弾性
表面波発生手段による弾性表面波エネルギをインク吐出
部で合成させることでインクが吐出するように構成して
いるので、各弾性表面波発生手段に印加する電圧を制御
することで、インクを任意の方向に飛翔させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態のインクジェットヘッ
ドの斜視図である。
【図2】図1に示したインクジェットヘッドによりイン
クを飛翔させる方法を説明する断面図である。
【図3】図1に示したインクジェットヘッドにより記録
紙に印字する場合の画像形成装置の基本構成を説明する
図である。
【図4】本発明の第2の実施形態のインクジェットヘッ
ドの斜視図である。
【図5】本発明の第3の実施形態のインクジェットヘッ
ドの斜視図である。
【図6】本発明の第4の実施形態のインクジェットヘッ
ドの斜視図である。
【符号の説明】
1、101、201、301 弾性表面波伝播体 2 第1の櫛形電極 3 第2の櫛形電極 4、104、204、304 インク吐出部 5、105、205、305 インク 6 第1の電圧制御手段 7 第2の電圧制御手段 8 吸音材 9 インク溜め 10 記録紙 11 ローラ 12 インク供給路 13、113、213、313 インクジェットヘッ
ド 112 ガイド部材 212 溝部 312 管

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弾性表面波の弾性表面波エネルギを、イ
    ンクに与えることで、インク吐出部から前記インクを飛
    翔させるインクジェットヘッドであって、 弾性表面波が伝播する弾性表面波伝播体上に弾性表面波
    を励振させるための、印加電圧が個別に制御される複数
    の弾性表面波発生手段と、 インクを前記弾性表面波伝播体の表面上の前記インク吐
    出部へと供給するインク供給手段とを有し、 前記各弾性表面波発生手段は、前記弾性表面波伝播体の
    表面で、かつ、前記弾性表面波エネルギを前記インク吐
    出部で合成できる位置に配置されることを特徴とするイ
    ンクジェットヘッド。
  2. 【請求項2】 前記各弾性表面波発生手段は、前記イン
    ク供給部を挟んだ略対称な位置に配置される請求項1に
    記載のインクジェットヘッド。
  3. 【請求項3】 前記各弾性表面波発生手段は、櫛形電極
    である請求項1または2に記載のインクジェットヘッ
    ド。
  4. 【請求項4】 前記弾性表面波伝播体の表面には、前記
    インクの飛翔に不要な弾性表面波エネルギを吸収する吸
    音材が配置される請求項1ないし3のいずれか1項に記
    載のインクジェットヘッド。
  5. 【請求項5】 前記インク供給手段は、前記インク供給
    部にインクを供給する供給路である請求項1ないし4の
    いずれか1項に記載のインクジェットヘッド。
  6. 【請求項6】 前記供給路は、前記弾性表面波伝播体の
    表面上に形成されたガイド部材からなる請求項5に記載
    のインクジェットヘッド。
  7. 【請求項7】 前記供給路は、前記弾性表面波伝播体に
    形成された溝である請求項5に記載のインクジェットヘ
    ッド。
  8. 【請求項8】 前記供給路は、前記弾性表面波伝播体の
    上方に配置された管である請求項5に記載のインクジェ
    ットヘッド。
  9. 【請求項9】 前記インク供給手段は、前記弾性表面波
    伝播体の下面に設けられた、インクを貯留するインク溜
    めと、前記弾性表面波伝播体を貫通して前記インク吐出
    部とインク溜めとを連通する貫通穴とを有する請求項1
    ないし4のいずれか1項に記載のインクジェットヘッ
    ド。
  10. 【請求項10】 弾性表面波の弾性表面波エネルギをイ
    ンクに与えることで前記インクを飛翔させ、被記録媒体
    に画像を形成させる画像形成装置であって、 請求項1ないし9のいずれか1項に記載のインクジェッ
    トヘッドと、 前記インクジェットヘッドの弾性表面波発生手段への印
    加電圧を個別に制御する電圧制御手段とを有することを
    特徴とする画像形成装置。
JP37344898A 1998-06-09 1998-12-28 インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを用いた画像形成装置 Pending JP2000062161A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP37344898A JP2000062161A (ja) 1998-06-09 1998-12-28 インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを用いた画像形成装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10-160838 1998-06-09
JP16083898 1998-06-09
JP37344898A JP2000062161A (ja) 1998-06-09 1998-12-28 インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを用いた画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000062161A true JP2000062161A (ja) 2000-02-29

Family

ID=26487204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP37344898A Pending JP2000062161A (ja) 1998-06-09 1998-12-28 インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを用いた画像形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000062161A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007185879A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Brother Ind Ltd インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
US7471028B2 (en) 2006-06-07 2008-12-30 Fujifilm Corporation Liquid ejection head and image forming apparatus
KR101378354B1 (ko) 2012-08-20 2014-04-10 제주대학교 산학협력단 탄성표면파 대면적 잉크 토출 장치 및 이를 포함하는 대면적 박막 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007185879A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Brother Ind Ltd インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
US7471028B2 (en) 2006-06-07 2008-12-30 Fujifilm Corporation Liquid ejection head and image forming apparatus
KR101378354B1 (ko) 2012-08-20 2014-04-10 제주대학교 산학협력단 탄성표면파 대면적 잉크 토출 장치 및 이를 포함하는 대면적 박막 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4613625B2 (ja) 液体噴射装置
JP4694858B2 (ja) インクジェットヘッドの駆動装置、インクジェットヘッド、及び、液滴吐出装置
US8029108B2 (en) Liquid jetting head and liquid jetting apparatus
JP2009107189A (ja) 液体噴射装置
JPH08150716A (ja) インクジェット式記録ヘッド
JP2000062161A (ja) インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを用いた画像形成装置
JP2004042414A (ja) インクジェットヘッドの駆動方法およびその駆動方法を用いたインクジェット印刷装置
JP3234073B2 (ja) インクジェットヘッド
JPH06210856A (ja) オンデマンド型のインクジェットプリンタ装置
JP3006577B2 (ja) インクジェットヘッド
JP2000108348A (ja) インクジェット式記録ヘッド、及びこれを用いた画像形成装置
JP2663140B2 (ja) インクジェット記録方法
JP2000085158A (ja) インクジェット記録装置及び記録方法
JP2002001956A (ja) インクジェットヘッド
JP2007137054A (ja) 液滴噴射ヘッド、液滴噴射装置及び液滴噴射方法
JP2003175603A (ja) インクジェット記録装置
JP2763724B2 (ja) インクジェットプリントヘッドとインクジェットプリントヘッドを備えた電子機器
JP3212062B2 (ja) インク噴射装置
JP4660891B2 (ja) カラーインクジェット記録装置
JP2004017384A (ja) インクジェットヘッドおよびインクジェットヘッドの駆動方法並びにインクジェット記録装置
JP2000006394A (ja) インクジェットヘッド及び該インクジェットヘッドを用いた画像形成装置
JPH11348266A (ja) 画像形成装置
JPH11348271A (ja) 画像形成方法および画像形成装置
JP4867266B2 (ja) インクジェット記録装置
JP2009226807A (ja) インクジェットプリントヘッド