JPH0431056A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JPH0431056A JPH0431056A JP13804590A JP13804590A JPH0431056A JP H0431056 A JPH0431056 A JP H0431056A JP 13804590 A JP13804590 A JP 13804590A JP 13804590 A JP13804590 A JP 13804590A JP H0431056 A JPH0431056 A JP H0431056A
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- diaphragm
- magnetic
- ink
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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。
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、パーソナルコンピュータ等の周辺装置の１つ
である、ドントマトリクス印刷装置の内、インクジェッ
ト方式の印刷装置の印字ヘッドに関する。
である、ドントマトリクス印刷装置の内、インクジェッ
ト方式の印刷装置の印字ヘッドに関する。
［従来の技術］
本発明に類似の従来技術としては、振動板にピエゾ板を
用い、電圧の印加により部材の変形を生じさせ、インク
室中での振動板の振動を発生させることによりインク滴
の吐出、飛翔を生じさせる方式がある。またインク室中
に発熱体を設置し、発熱体で加熱されたインクが気体と
なる際に生じる体積変化によってインクを吐出させる方
式がある。
用い、電圧の印加により部材の変形を生じさせ、インク
室中での振動板の振動を発生させることによりインク滴
の吐出、飛翔を生じさせる方式がある。またインク室中
に発熱体を設置し、発熱体で加熱されたインクが気体と
なる際に生じる体積変化によってインクを吐出させる方
式がある。
［発明が解決しようとする課題］
上記従来技術の内、ピエゾ振動板を用いる方式について
は、隣り合う振動板間の距離を外さくし、高密度なノズ
ル構成とした印刷ヘッドを作ろうとした場合、ピエゾ板
から微小な幅の振動板を切り出す必要が有り、製造上高
度な技術が必要となり、安価に製造する上での課題であ
った。またインクを加熱し、気体を発生させる方式では
、ワックスインク等の沸点の極めて高いインクについて
は使用できないという問題点が有った。
は、隣り合う振動板間の距離を外さくし、高密度なノズ
ル構成とした印刷ヘッドを作ろうとした場合、ピエゾ板
から微小な幅の振動板を切り出す必要が有り、製造上高
度な技術が必要となり、安価に製造する上での課題であ
った。またインクを加熱し、気体を発生させる方式では
、ワックスインク等の沸点の極めて高いインクについて
は使用できないという問題点が有った。
一方では、紙の表面状態あるいは紙質によらず均一な印
字品質が確保されるべきである点が従来より指摘されて
おり、この様な目的にはワックスインクが適していると
言える。この点を考慮し本発明は、従来方式の内、ワッ
クスインクに対しても適応できる方式を改良し、より簡
単に製造できる方式とすることを目的とした。
字品質が確保されるべきである点が従来より指摘されて
おり、この様な目的にはワックスインクが適していると
言える。この点を考慮し本発明は、従来方式の内、ワッ
クスインクに対しても適応できる方式を改良し、より簡
単に製造できる方式とすることを目的とした。
［課題を解決するための手段］
本発明は、１つの印刷画素を発生するために１つのノズ
ルを持ち、該ノズルと一対となる振動板を有し、各ノズ
ルごとにインク室を持つ、あるいは複数ノズル、全ノズ
ルに対しインク室を持つごとく構成されたインクジェト
ヘッドであり、振動板の一部あるいは全部に強磁性体を
用い、かつ振動板上に発熱体を持ち、インク室外部の磁
性体と前記振動板の強磁性体により閉じた磁路を形成し
、前記振動板上の発熱体の温度を制御することで、振動
板の部材であるところの強磁性体の透磁率を変化させ振
動を生じさせるごとく構成したことを特徴とする。
ルを持ち、該ノズルと一対となる振動板を有し、各ノズ
ルごとにインク室を持つ、あるいは複数ノズル、全ノズ
ルに対しインク室を持つごとく構成されたインクジェト
ヘッドであり、振動板の一部あるいは全部に強磁性体を
用い、かつ振動板上に発熱体を持ち、インク室外部の磁
性体と前記振動板の強磁性体により閉じた磁路を形成し
、前記振動板上の発熱体の温度を制御することで、振動
板の部材であるところの強磁性体の透磁率を変化させ振
動を生じさせるごとく構成したことを特徴とする。
［作用］
上記の構成においては、強磁性体により構成された振動
板は、インク室外部に設けられた磁気回路と閉じた磁路
を形成しており、振動板部分の強磁性体層が薄いため、
振動板付近でほとんど飽和磁束に達している。かかる構
成において振動板表面に設置された発熱体に通電し、発
熱させると、振動板を構成する強磁性体の一部の透磁率
が低下する。こつとき前述の閉じた磁路の部分では、相
互の磁気的吸引力の釣り合いが損なわれ、新たに釣り合
いの生じる位置にまで振動板が移動する。
板は、インク室外部に設けられた磁気回路と閉じた磁路
を形成しており、振動板部分の強磁性体層が薄いため、
振動板付近でほとんど飽和磁束に達している。かかる構
成において振動板表面に設置された発熱体に通電し、発
熱させると、振動板を構成する強磁性体の一部の透磁率
が低下する。こつとき前述の閉じた磁路の部分では、相
互の磁気的吸引力の釣り合いが損なわれ、新たに釣り合
いの生じる位置にまで振動板が移動する。
このときの移動によりインク室中にインク液体の移動が
発生し、インク滴がノズル部分より吐出されることにな
る。
発生し、インク滴がノズル部分より吐出されることにな
る。
［実施例］
第２図に本発明のインクジェットヘッドを用いた印刷装
置の構成図を示す。インクジェットヘッド１はへラドキ
ャリッジ２に取付けられ、ガイド軸３．４にそって矢印
Ｂの方向に移動する。印刷用紙６は、紙送りローラ５が
矢印Ａ方向に回転する際に、紙送りローラ５との摩擦力
により移動する。インクジェットヘッド１からは、矢印
Ｃの方向にインク滴が吐出され、印刷用紙上に印刷画素
が生成する。本発明のインクジェットヘッドでのインク
滴吐出の制御は、印刷画素を発生させたい位置で、電極
に通電を行なった時のみ吐出させる方式であり、いわゆ
るドロップオンデマンド型インクジェ、ント方式に属す
る。第１図に本発明のインクジェットヘッドの構成図を
示す。ノズルプレート７は厚さ２００μｍのポリイミド
フィルムを用い、ノズル１４を、外気面間口径５０μｍ
となるようにエツチング処理により形成した。ノズルプ
レート７の上面には、Ｃｏ２０％、Ｎｉ８０％のからな
る厚さ２５０□ｍの強磁性体板８を配置し、さらにスペ
ーサを介して厚さ５０μｍのＮｉ薄板からなる振動板９
を設けた。以下第３図に従い、振動板の構成について説
明する。第３図は振動板の一部分の断面図である。振動
板９の全体の構成は、薄板に複数のスリットを開け、残
された部分のノズル１４に対向する位置に、厚さ２５０
ｐｍとなる部分１５をＣｕ４５％、Ｎｉ ５５％となる
ように電解メツキ法で取付けた。第３図では図面上の下
側がノズルに対向する側であＺ、。ノズル１４の反対側
となるＮｉ板上には、５１０２膜による絶縁層１６を厚
さ０．５μｍとなるように設け、その表面にＴａＳ ｉ
０２層による発熱体１７を蒸着した。発熱体１７に対し
てはＡＩ蒸着による電極−１８を各ノズルごとに分離し
設置した。
置の構成図を示す。インクジェットヘッド１はへラドキ
ャリッジ２に取付けられ、ガイド軸３．４にそって矢印
Ｂの方向に移動する。印刷用紙６は、紙送りローラ５が
矢印Ａ方向に回転する際に、紙送りローラ５との摩擦力
により移動する。インクジェットヘッド１からは、矢印
Ｃの方向にインク滴が吐出され、印刷用紙上に印刷画素
が生成する。本発明のインクジェットヘッドでのインク
滴吐出の制御は、印刷画素を発生させたい位置で、電極
に通電を行なった時のみ吐出させる方式であり、いわゆ
るドロップオンデマンド型インクジェ、ント方式に属す
る。第１図に本発明のインクジェットヘッドの構成図を
示す。ノズルプレート７は厚さ２００μｍのポリイミド
フィルムを用い、ノズル１４を、外気面間口径５０μｍ
となるようにエツチング処理により形成した。ノズルプ
レート７の上面には、Ｃｏ２０％、Ｎｉ８０％のからな
る厚さ２５０□ｍの強磁性体板８を配置し、さらにスペ
ーサを介して厚さ５０μｍのＮｉ薄板からなる振動板９
を設けた。以下第３図に従い、振動板の構成について説
明する。第３図は振動板の一部分の断面図である。振動
板９の全体の構成は、薄板に複数のスリットを開け、残
された部分のノズル１４に対向する位置に、厚さ２５０
ｐｍとなる部分１５をＣｕ４５％、Ｎｉ ５５％となる
ように電解メツキ法で取付けた。第３図では図面上の下
側がノズルに対向する側であＺ、。ノズル１４の反対側
となるＮｉ板上には、５１０２膜による絶縁層１６を厚
さ０．５μｍとなるように設け、その表面にＴａＳ ｉ
０２層による発熱体１７を蒸着した。発熱体１７に対し
てはＡＩ蒸着による電極−１８を各ノズルごとに分離し
設置した。
第４図は第１図ｄ−ｄ’の断面図である。横線部分１１
に永久磁石を設置し、１２．１３及び１０に鉄による磁
路部分を形成しており、強磁性体板８のＮ１合金部分と
振動板９を含めた、閉じた磁路をなす構造としている。
に永久磁石を設置し、１２．１３及び１０に鉄による磁
路部分を形成しており、強磁性体板８のＮ１合金部分と
振動板９を含めた、閉じた磁路をなす構造としている。
次に本実施例の動作について説明する。
本発明のインク吐出は電極１８に通電することで発熱体
１７の発熱を生じさせることによって行なわれる。本実
施例では、発熱体部分を輻２５０μｍ、長さ５０μｍの
長方形となるよう形成した。
１７の発熱を生じさせることによって行なわれる。本実
施例では、発熱体部分を輻２５０μｍ、長さ５０μｍの
長方形となるよう形成した。
これは０．５ｍジュールの熱量で深さ５０□ｍの部分ま
でを２００℃以上に温度上昇させるものである。振動板
９の磁性体については電解法で取付けな磁路部分１５を
形成する材質の成分比からキュリー温度が１５０℃付近
となるため、発熱体に通電がなされた場合、発熱体によ
り加熱された部分の透磁率が著しく低下し、従来の磁気
的吸引力の釣り合いが維持できなくなる。このために振
動板に対する磁気的吸引力は、依然として高い透磁率を
維持−している磁路部分１５の先端に主に作用すること
になる。これを第５図の矢印Ｅ、Ｅ’ により示す。こ
のとき釣り合いの位置が変わり振動板９の中央付近では
約６μｍの変位が生じる。本実施例では融点６０℃のワ
ックスインクを用い、ヘッド及びインク供給系の温度を
８０℃に保つようにした。このため振動板上の発熱体に
より加熱された微小部分が２００℃に温度上昇するのに
必要な時間は、０．６ｍ５ｅｃであった。また加熱され
た部分が２００℃から再び周囲のインク温度と等しい８
０℃に冷却されるまでの時間は１．７ｍ ｓ ｅ ｃで
あった。しかし前記の”加熱された微小部分”が２００
℃から１５０℃にまで冷却する時間はわずかＯ，１ｍ５
ｅｃであり、これ以下の温度では透磁率が急速に高まっ
て行く。このため磁路部分１５の表面に位置した発熱体
１７に５゜Ｏμｓｅｃ程度のパルス幅で、通電を行なっ
た時、第５図１９の斜線部に示すような部分が温度上昇
し、約０．６ｍ５ｅｃ後に２００℃付近に達し、その後
さらにＯ，１ｍ５ｅｃ程度で１５０℃以下まで冷却、す
る。これに伴い、振動板９は、その中央付近が０．６ｍ
５ｅｃががり約６μｍ上昇し、さらに約０．１ｍ５ｅｃ
程度の時間で、元の位置に復帰することになり、このと
きノズル前面からは約０．１μｇのインク滴が吐出され
る。
でを２００℃以上に温度上昇させるものである。振動板
９の磁性体については電解法で取付けな磁路部分１５を
形成する材質の成分比からキュリー温度が１５０℃付近
となるため、発熱体に通電がなされた場合、発熱体によ
り加熱された部分の透磁率が著しく低下し、従来の磁気
的吸引力の釣り合いが維持できなくなる。このために振
動板に対する磁気的吸引力は、依然として高い透磁率を
維持−している磁路部分１５の先端に主に作用すること
になる。これを第５図の矢印Ｅ、Ｅ’ により示す。こ
のとき釣り合いの位置が変わり振動板９の中央付近では
約６μｍの変位が生じる。本実施例では融点６０℃のワ
ックスインクを用い、ヘッド及びインク供給系の温度を
８０℃に保つようにした。このため振動板上の発熱体に
より加熱された微小部分が２００℃に温度上昇するのに
必要な時間は、０．６ｍ５ｅｃであった。また加熱され
た部分が２００℃から再び周囲のインク温度と等しい８
０℃に冷却されるまでの時間は１．７ｍ ｓ ｅ ｃで
あった。しかし前記の”加熱された微小部分”が２００
℃から１５０℃にまで冷却する時間はわずかＯ，１ｍ５
ｅｃであり、これ以下の温度では透磁率が急速に高まっ
て行く。このため磁路部分１５の表面に位置した発熱体
１７に５゜Ｏμｓｅｃ程度のパルス幅で、通電を行なっ
た時、第５図１９の斜線部に示すような部分が温度上昇
し、約０．６ｍ５ｅｃ後に２００℃付近に達し、その後
さらにＯ，１ｍ５ｅｃ程度で１５０℃以下まで冷却、す
る。これに伴い、振動板９は、その中央付近が０．６ｍ
５ｅｃががり約６μｍ上昇し、さらに約０．１ｍ５ｅｃ
程度の時間で、元の位置に復帰することになり、このと
きノズル前面からは約０．１μｇのインク滴が吐出され
る。
印刷時の文字、画像の形成は以下上記の手順の繰り返し
で行なわれる。すなわち本発明の方式は、電極に対し印
刷画素の発生を行ないたい位置で通電し、インク滴の吐
出を行ない、印刷用紙上にインクのドツトを発生させ、
そのそのドツトの並び（ドツトマトリクス）によって形
状を表し文字／画像を形成するものである。
で行なわれる。すなわち本発明の方式は、電極に対し印
刷画素の発生を行ないたい位置で通電し、インク滴の吐
出を行ない、印刷用紙上にインクのドツトを発生させ、
そのそのドツトの並び（ドツトマトリクス）によって形
状を表し文字／画像を形成するものである。
［発明の効果］
上記の構造によって、本発明では特にバルブジェット方
式のインクジェット印刷ヘッドと異なり、ワックスイン
ク等の常温では固体であるいわゆる「ホットメルトイン
ク」が使用できるという利点がある。インクの加熱で気
泡を発生させ、その際の体積増分によってインク滴の吐
出を行うバブルジェット方式では沸点の高過ぎるワック
ス等を使用できないため、使用可能なインクは主に水溶
系あるいは溶剤系のものであるが、この様なインクの場
合、印刷用紙表面の油脂による汚れに弱い、にじみやす
い、カラーインクの色再現性が印刷用紙により著しく異
なる、等の欠点が有るのに対し、ホットメルトインクは
これらいずれの点でも優れている。
式のインクジェット印刷ヘッドと異なり、ワックスイン
ク等の常温では固体であるいわゆる「ホットメルトイン
ク」が使用できるという利点がある。インクの加熱で気
泡を発生させ、その際の体積増分によってインク滴の吐
出を行うバブルジェット方式では沸点の高過ぎるワック
ス等を使用できないため、使用可能なインクは主に水溶
系あるいは溶剤系のものであるが、この様なインクの場
合、印刷用紙表面の油脂による汚れに弱い、にじみやす
い、カラーインクの色再現性が印刷用紙により著しく異
なる、等の欠点が有るのに対し、ホットメルトインクは
これらいずれの点でも優れている。
一方他の印刷方式、例えばサーマルプリンタとの比較で
は、本方式がインクジェット方式であるため印刷用紙に
対し非接触であり、従って印刷用紙表面の平滑度の低い
ものに対しても、安定した印字品質が保てるという利点
がある。
は、本方式がインクジェット方式であるため印刷用紙に
対し非接触であり、従って印刷用紙表面の平滑度の低い
ものに対しても、安定した印字品質が保てるという利点
がある。
第１図は本発明のインクジェットヘッドの構成図。第２
図は本発明のインクジェットヘッドを用いたシリアルプ
リンタの構成図。第３図は振動板の拡大図。第４図は第
１図からの断面図。第５図は第４図一部の拡大図。 １・・・インクジェットヘッド ２・・・ヘッドキャリッジ ３・・・ガイ、ド軸 ４・・・ガイド軸 ５・・・紙送りローラ ６・・・印刷用紙 ７・・・ノズルプレート ８・・・磁路形成部材 ９・・・振動板 １０・・・磁路形成部材 １１・・・永久磁石 １２・・・磁路形成部材 １３・・・磁路形成部材 ４・・・ノズル ７・・・発熱体 以上
図は本発明のインクジェットヘッドを用いたシリアルプ
リンタの構成図。第３図は振動板の拡大図。第４図は第
１図からの断面図。第５図は第４図一部の拡大図。 １・・・インクジェットヘッド ２・・・ヘッドキャリッジ ３・・・ガイ、ド軸 ４・・・ガイド軸 ５・・・紙送りローラ ６・・・印刷用紙 ７・・・ノズルプレート ８・・・磁路形成部材 ９・・・振動板 １０・・・磁路形成部材 １１・・・永久磁石 １２・・・磁路形成部材 １３・・・磁路形成部材 ４・・・ノズル ７・・・発熱体 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １つの印刷画素を発生するために１つのノズルを持ち、
該ノズルと一対となる振動板を有し、各ノズルごとにイ
ンク室を持つ、あるいは複数ノズル、全ノズルに対しイ
ンク室を持つごとく構成されたインクジェトヘッドであ
り、 振動板の一部あるいは全部に強磁性体を用い、かつ振動
板上に発熱体を持ち、インク室外部の磁性体と前記振動
板の強磁性体により閉じた磁路を形成し、前記振動板上
の発熱体の温度を制御することで、振動板の部材である
ところの強磁性体の透磁率を変化させ振動を生じさせる
ごとく構成したことを特徴とするインクジェットヘッド
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13804590A JPH0431056A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13804590A JPH0431056A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | インクジェットヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0431056A true JPH0431056A (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=15212719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13804590A Pending JPH0431056A (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0431056A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61283852A (ja) * | 1985-06-11 | 1986-12-13 | Toshiba Corp | 表面検査装置 |
| KR100429176B1 (ko) * | 1997-04-24 | 2004-06-16 | 엘지전자 주식회사 | 액체분사장치 |
| KR100429175B1 (ko) * | 1997-04-24 | 2004-06-16 | 엘지전자 주식회사 | 액체분사장치 |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP13804590A patent/JPH0431056A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61283852A (ja) * | 1985-06-11 | 1986-12-13 | Toshiba Corp | 表面検査装置 |
| KR100429176B1 (ko) * | 1997-04-24 | 2004-06-16 | 엘지전자 주식회사 | 액체분사장치 |
| KR100429175B1 (ko) * | 1997-04-24 | 2004-06-16 | 엘지전자 주식회사 | 액체분사장치 |
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