JPH0516362A - 液体吐出装置 - Google Patents
液体吐出装置Info
- Publication number
- JPH0516362A JPH0516362A JP16964291A JP16964291A JPH0516362A JP H0516362 A JPH0516362 A JP H0516362A JP 16964291 A JP16964291 A JP 16964291A JP 16964291 A JP16964291 A JP 16964291A JP H0516362 A JPH0516362 A JP H0516362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- flow path
- discharge
- electrodes
- ejection
- 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
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は複数吐出口を有する高集積で
高速動作可能なマルチノズル液体吐出装置を安価に提供
する事にある。 【構成】 液体吐出口近傍の液体流路内面に一対の電極
を対向もしくは並置し、この電極間に電圧を印加して放
電させこの放電エネルギーにより液体を気化して泡にな
る時に発生する圧力によって液体滴を吐出させる。
高速動作可能なマルチノズル液体吐出装置を安価に提供
する事にある。 【構成】 液体吐出口近傍の液体流路内面に一対の電極
を対向もしくは並置し、この電極間に電圧を印加して放
電させこの放電エネルギーにより液体を気化して泡にな
る時に発生する圧力によって液体滴を吐出させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は微量定量吐出機やインク
ジェットプリンターに使う事ができる液体吐出装置に関
する。
ジェットプリンターに使う事ができる液体吐出装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の液体吐出装置は液体の微粒子を吐
出させる為の力を発生させる手段として液体流路の外部
から機械的な力を直接作用させる方法や液体流路内部に
微細な電気ヒーターを配置しこれを加熱して液体流路内
部に泡を発生させて間接的な力を作用させる方法があっ
た。前者の具体例を図３に示す。吐出ヘッド１には流路
２とこれに連続するタンク３があり内部は液体で満たし
てある。流路２の先端部は外部に開口し吐出口４となっ
ている。吐出ヘッド１のうち流路２にかかる一部分の肉
厚を薄くしここに圧電素子１２を接着してある。一部分
の肉厚を薄くする理由は、圧電素子１２の屈曲運動によ
り発生する力を有効に液体に作用させる為であり図３
（ｂ）のように圧電素子１２に電圧を印加して流路２の
一部を内側に変形させる事により吐出口４から液滴８を
吐出させるものであった。一方後者の電気ヒーターによ
り液滴を吐出させる方法を図４に示す。前例と同様に吐
出ヘッド１は流路２とこれに通ずるタンク３によって構
成され吐出口４の近傍の流路２に電気ヒーター１３を形
成してある。電気ヒーター１３に電流を流して加熱する
事により図４（ｂ）に示すように流路２内部に泡７が発
生し吐出口４から液滴８が吐出するものであった。前者
と比較して後者のほうが小型化微細化が可能であると同
時に製造し易い為近年はこの方法を用いたインクジェッ
トプリンターが多く製造され利用されるようになってい
た。
出させる為の力を発生させる手段として液体流路の外部
から機械的な力を直接作用させる方法や液体流路内部に
微細な電気ヒーターを配置しこれを加熱して液体流路内
部に泡を発生させて間接的な力を作用させる方法があっ
た。前者の具体例を図３に示す。吐出ヘッド１には流路
２とこれに連続するタンク３があり内部は液体で満たし
てある。流路２の先端部は外部に開口し吐出口４となっ
ている。吐出ヘッド１のうち流路２にかかる一部分の肉
厚を薄くしここに圧電素子１２を接着してある。一部分
の肉厚を薄くする理由は、圧電素子１２の屈曲運動によ
り発生する力を有効に液体に作用させる為であり図３
（ｂ）のように圧電素子１２に電圧を印加して流路２の
一部を内側に変形させる事により吐出口４から液滴８を
吐出させるものであった。一方後者の電気ヒーターによ
り液滴を吐出させる方法を図４に示す。前例と同様に吐
出ヘッド１は流路２とこれに通ずるタンク３によって構
成され吐出口４の近傍の流路２に電気ヒーター１３を形
成してある。電気ヒーター１３に電流を流して加熱する
事により図４（ｂ）に示すように流路２内部に泡７が発
生し吐出口４から液滴８が吐出するものであった。前者
と比較して後者のほうが小型化微細化が可能であると同
時に製造し易い為近年はこの方法を用いたインクジェッ
トプリンターが多く製造され利用されるようになってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では液滴
を吐出させる為の泡発生方法として電気ヒーター加熱を
利用している。この為ある程度の面積の電気ヒーターを
流路内に構成する事が必要で複数吐出口を有するマルチ
ノズルヘッドの高集積化のネックとなっていた。また泡
の発生は電気ヒーターの加熱とこの熱を液体に熱伝導す
る事により誘起される為に余分なエネルギーを投入する
必要があると同時に、繰り返し吐出を行なう場合加熱時
の時間遅れや電気ヒーター近傍の冷却に時間が必要であ
るなど熱的な制御が複雑であるとともに高速繰り返し性
に難があるという欠点を有していた。
を吐出させる為の泡発生方法として電気ヒーター加熱を
利用している。この為ある程度の面積の電気ヒーターを
流路内に構成する事が必要で複数吐出口を有するマルチ
ノズルヘッドの高集積化のネックとなっていた。また泡
の発生は電気ヒーターの加熱とこの熱を液体に熱伝導す
る事により誘起される為に余分なエネルギーを投入する
必要があると同時に、繰り返し吐出を行なう場合加熱時
の時間遅れや電気ヒーター近傍の冷却に時間が必要であ
るなど熱的な制御が複雑であるとともに高速繰り返し性
に難があるという欠点を有していた。
【０００４】本発明の目的は複数吐出口を有する高集積
で高速動作可能なマルチノズル液体吐出装置を安価に提
供する事にある。
で高速動作可能なマルチノズル液体吐出装置を安価に提
供する事にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、液体流路内
面に一対の電極を配置しこの電極間に電圧を印加して放
電させこの放電エネルギーにより液体流路内に泡を発生
しこれにより生ずる圧力によって液体滴を吐出させる事
で達成される。
面に一対の電極を配置しこの電極間に電圧を印加して放
電させこの放電エネルギーにより液体流路内に泡を発生
しこれにより生ずる圧力によって液体滴を吐出させる事
で達成される。
【０００６】
【実施例】以下本発明の一実施例を図１及び図２により
説明する。まず本発明実施例の基本的な原理を図１
（ａ）及び（ｂ）により説明する。吐出ヘッド１は流路
２とこれに連続するタンク３により構成されており内部
は液体で満たしてある。吐出口４近傍の流路２の内部に
は一対の電極として正電極５と負電極６を形成してあ
る。このような構成において図１（ｂ）のように正電極
５と負電極６の間に電圧を印加すると電極間で放電が発
生しこの放電エネルギーにより液体が加熱気化され泡７
を発生する。これにより吐出口４より液滴８が吐出され
る。このような構成において吐出させたい液体の体積・
吐出速度を制御する為に考慮しなければならない要因と
しては、液体の電気抵抗・絶縁抵抗・粘性・比熱や電極
間距離・印加電圧・放電時間それに流路断面積などがあ
る。流体に水を使った例では、流路断面積１６００平方
マイクロメートル、電極間距離２０マイクロメートルの
試作ヘッドで実験した場合６０Ｖの放電電圧で約０．２
マイクロ立方センチメートルの液滴を吐出させる事がで
きている。応用例としてインクジェットプリンターのヘ
ッドがあり、この場合は吐出させる液体として特殊なイ
ンクを使用する事になるが特に電気的な性質を安定的に
放電が発生するように調整する事により１５ｋＨｚまで
の高速繰り返し駆動ができる。図２は本発明の液体吐出
原理の特徴である高集積性を活かした実施例でマルチノ
ズルヘッドを示したものである。図２（ａ）に示すよう
にガラス板に吐出口及び流路に相当する溝を複数個加工
したノズル基板９とアルミナ製基板上にタングステンに
よる正電極５と負電極６を２０マイクロメートルの間隔
で一対として複数個パターニングした電極基板１０を接
着して一体化し図２（ｂ）のようにマルチノズルヘッド
としたものである。この際放電発生部位を吐出口４の近
傍にする為に正電極５及び負電極６の表面は放電部１４
及び給電部１５以外の部分は絶縁膜１１で覆っておく。
絶縁膜としては耐熱性・耐腐食性を確保する為ＳｉＯ２
膜を使った。
説明する。まず本発明実施例の基本的な原理を図１
（ａ）及び（ｂ）により説明する。吐出ヘッド１は流路
２とこれに連続するタンク３により構成されており内部
は液体で満たしてある。吐出口４近傍の流路２の内部に
は一対の電極として正電極５と負電極６を形成してあ
る。このような構成において図１（ｂ）のように正電極
５と負電極６の間に電圧を印加すると電極間で放電が発
生しこの放電エネルギーにより液体が加熱気化され泡７
を発生する。これにより吐出口４より液滴８が吐出され
る。このような構成において吐出させたい液体の体積・
吐出速度を制御する為に考慮しなければならない要因と
しては、液体の電気抵抗・絶縁抵抗・粘性・比熱や電極
間距離・印加電圧・放電時間それに流路断面積などがあ
る。流体に水を使った例では、流路断面積１６００平方
マイクロメートル、電極間距離２０マイクロメートルの
試作ヘッドで実験した場合６０Ｖの放電電圧で約０．２
マイクロ立方センチメートルの液滴を吐出させる事がで
きている。応用例としてインクジェットプリンターのヘ
ッドがあり、この場合は吐出させる液体として特殊なイ
ンクを使用する事になるが特に電気的な性質を安定的に
放電が発生するように調整する事により１５ｋＨｚまで
の高速繰り返し駆動ができる。図２は本発明の液体吐出
原理の特徴である高集積性を活かした実施例でマルチノ
ズルヘッドを示したものである。図２（ａ）に示すよう
にガラス板に吐出口及び流路に相当する溝を複数個加工
したノズル基板９とアルミナ製基板上にタングステンに
よる正電極５と負電極６を２０マイクロメートルの間隔
で一対として複数個パターニングした電極基板１０を接
着して一体化し図２（ｂ）のようにマルチノズルヘッド
としたものである。この際放電発生部位を吐出口４の近
傍にする為に正電極５及び負電極６の表面は放電部１４
及び給電部１５以外の部分は絶縁膜１１で覆っておく。
絶縁膜としては耐熱性・耐腐食性を確保する為ＳｉＯ２
膜を使った。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば、液体吐出の為のエネル
ギー供給部を微細かつ単純な構造にする事ができる為微
細且つ高集積度のマルチノズル吐出装置が容易に実現で
きる。またエネルギー供給が直接的である為エネルギー
変換効率が良く、高速の繰り返し動作が可能になる。
ギー供給部を微細かつ単純な構造にする事ができる為微
細且つ高集積度のマルチノズル吐出装置が容易に実現で
きる。またエネルギー供給が直接的である為エネルギー
変換効率が良く、高速の繰り返し動作が可能になる。
【図１】本発明の一実施例の液体吐出装置の構造及び動
作原理を示す断面図である。
作原理を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例のマルチノズルヘッドの構造
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図３】従来の液体吐出装置の構造及び動作原理を示す
断面図である。
断面図である。
【図４】従来の液体吐出装置の構造及び動作原理を示す
断面図である。
断面図である。
１ 吐出ヘッド ２ 流路 ３ タンク ４ 吐出口 ５ 正電極 ６ 負電極 ７ 泡 ８ 液滴 ９ ノズル基板 １０ 電極基板 １１ 絶縁膜 １２ 圧電素子 １３ 電気モーター １４ 放電部 １５ 給電部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 液体吐出口近傍の液体流路内面に一対の
電極を対向もしくは並置し、該一対の電極間に電圧を印
加して放電させこの放電エネルギーにより液体が気化し
て泡になる時に発生する圧力によって液体滴を吐出させ
る事を特徴とする液体吐出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16964291A JPH0516362A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 液体吐出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16964291A JPH0516362A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 液体吐出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0516362A true JPH0516362A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=15890270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16964291A Pending JPH0516362A (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 液体吐出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0516362A (ja) |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP16964291A patent/JPH0516362A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102292217B (zh) | 液滴喷射装置及方法 | |
| KR100474851B1 (ko) | 잉크 토출 방법 및 이를 채용한 잉크젯 프린트헤드 | |
| JPH1034967A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| KR100205745B1 (ko) | 잉크젯 프린터의 분사 장치 및 분사 방법 | |
| JP2880147B2 (ja) | インクジェットプリンタの噴射装置および噴射方法 | |
| JPH0516362A (ja) | 液体吐出装置 | |
| JP2650584B2 (ja) | インクジェット記録ヘッド | |
| KR100205747B1 (ko) | 잉크젯프린터의 분사장치 및 분사방법 | |
| JP3300315B2 (ja) | 静電力を用いた流体噴射装置及びその製造方法 | |
| TW590903B (en) | Ink-jet print head with a chamber sidewall heating mechanism and a method for manufacturing the same | |
| JP3063970B2 (ja) | インクジェットプリンタの噴射装置 | |
| JP3109729B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッド | |
| JP3277203B2 (ja) | 液体噴射記録装置及び記録ヘッド | |
| JPH0230544A (ja) | 印刷装置 | |
| JPS6342872A (ja) | インクジエツト記録ヘツド | |
| JP2009248315A (ja) | 静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法 | |
| KR100209522B1 (ko) | 잉크젯 프린터의 분사장치 및 분사방법 | |
| JPH0691873A (ja) | インクジェットヘッド | |
| KR100217999B1 (ko) | 초음파를 이용한 잉크젯 프린터의 분사장치 및 방법 | |
| JPS60196356A (ja) | インクジエツトプリンタ | |
| JPH0255142A (ja) | インクジェット記録装置 | |
| JPH0530184B2 (ja) | ||
| JPH0323950A (ja) | インクジエツトヘツド | |
| JPH0516363A (ja) | インクジエツトヘツド | |
| JPH064330B2 (ja) | インクジェットヘッド |