JP2003154665A - 液体吐出ヘッド - Google Patents
液体吐出ヘッドInfo
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- JP2003154665A JP2003154665A JP2001358292A JP2001358292A JP2003154665A JP 2003154665 A JP2003154665 A JP 2003154665A JP 2001358292 A JP2001358292 A JP 2001358292A JP 2001358292 A JP2001358292 A JP 2001358292A JP 2003154665 A JP2003154665 A JP 2003154665A
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14475—Structure thereof only for on-demand ink jet heads characterised by nozzle shapes or number of orifices per chamber
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 サブピコリットルオーダー以下といった極め
て微小な液滴を吐出する液体吐出ヘッドを提供する。 【解決手段】 吐出口４には、吐出口プレート５の吐出
口４が開口した面である吐出口面５ａに対して凹となる
位置に、絞り部７、すなわち吐出口４の横断面積を他の
部分と比較して急激に絞り込んだ部分が設けられてい
る。また、吐出される液体は、吐出口４内において、吐
出口面５ａと絞り部７との間でメニスカス８を形成して
保持される。したがって、絞り部７は、液流路３から、
吐出口プレート５の吐出口面５ａまでの経路における液
中に位置している。
て微小な液滴を吐出する液体吐出ヘッドを提供する。 【解決手段】 吐出口４には、吐出口プレート５の吐出
口４が開口した面である吐出口面５ａに対して凹となる
位置に、絞り部７、すなわち吐出口４の横断面積を他の
部分と比較して急激に絞り込んだ部分が設けられてい
る。また、吐出される液体は、吐出口４内において、吐
出口面５ａと絞り部７との間でメニスカス８を形成して
保持される。したがって、絞り部７は、液流路３から、
吐出口プレート５の吐出口面５ａまでの経路における液
中に位置している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録分野において記録用のインクを吐出するのに使用され
るインクジェットヘッドや、医療分野において液状薬剤
を霧状として肺吸入させる際に使用される吸入装置など
に好適に用いられる、液体を微小な液滴として吐出する
液体吐出ヘッドに関する。
録分野において記録用のインクを吐出するのに使用され
るインクジェットヘッドや、医療分野において液状薬剤
を霧状として肺吸入させる際に使用される吸入装置など
に好適に用いられる、液体を微小な液滴として吐出する
液体吐出ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液体を微小液滴として吐出する液
体吐出ヘッドは、インクジェット記録分野におけるイン
クジェットヘッドとして広く用いられている。インクジ
ェットヘッドには、単に液滴を吐出するだけでなく、液
滴の吐出方向の安定性も要求されており、従来のインク
ジェットヘッドにおいては、この要求を達成するための
種々の提案がなされている。
体吐出ヘッドは、インクジェット記録分野におけるイン
クジェットヘッドとして広く用いられている。インクジ
ェットヘッドには、単に液滴を吐出するだけでなく、液
滴の吐出方向の安定性も要求されており、従来のインク
ジェットヘッドにおいては、この要求を達成するための
種々の提案がなされている。
【０００３】例えば、特開平５−７７４２２号公報に
は、インクを吐出する吐出口の周りに凹部を形成し、こ
れにより隣接する吐出口間でのインクの接触を防止し、
安定してインクを飛翔させるインクジェットヘッドが開
示されている。また、特開平５−１９３１４１号公報、
特開平１１−３３４０６９号公報には、吐出口の周りに
凹部を形成した吐出口形成部材を有し、凹部の内側に親
インク処理を施すとともに、吐出口形成部材の凹部を除
く表面に撥インク処理を施し、凹部内にメニスカスを形
成させた状態でインクを吐出することにより安定して液
滴を吐出し、記録品位を向上させたインクジェットヘッ
ドが開示されている。
は、インクを吐出する吐出口の周りに凹部を形成し、こ
れにより隣接する吐出口間でのインクの接触を防止し、
安定してインクを飛翔させるインクジェットヘッドが開
示されている。また、特開平５−１９３１４１号公報、
特開平１１−３３４０６９号公報には、吐出口の周りに
凹部を形成した吐出口形成部材を有し、凹部の内側に親
インク処理を施すとともに、吐出口形成部材の凹部を除
く表面に撥インク処理を施し、凹部内にメニスカスを形
成させた状態でインクを吐出することにより安定して液
滴を吐出し、記録品位を向上させたインクジェットヘッ
ドが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】インクジェットヘッド
の記録品位に対する要求は更に高まっており、近年では
特に、記録媒体に付着したインクの粒状感を目立たなく
するために、吐出する液滴の微小化が求められている。
しかしながら、上述した従来のインクジェットヘッド
は、必ずしも液滴の微小化を達成し得る構成とはなって
いなかった。そして、液滴の体積がサブピコリットルオ
ーダー以下にまで微小化を達成することができれば、イ
ンクジェット記録分野だけでなく、他の分野への応用も
考えられる。
の記録品位に対する要求は更に高まっており、近年では
特に、記録媒体に付着したインクの粒状感を目立たなく
するために、吐出する液滴の微小化が求められている。
しかしながら、上述した従来のインクジェットヘッド
は、必ずしも液滴の微小化を達成し得る構成とはなって
いなかった。そして、液滴の体積がサブピコリットルオ
ーダー以下にまで微小化を達成することができれば、イ
ンクジェット記録分野だけでなく、他の分野への応用も
考えられる。
【０００５】本発明の目的は、例えばサブピコリットル
オーダー以下といった極めて微小な液滴を吐出する液体
吐出ヘッドを提供することを目的とする。
オーダー以下といった極めて微小な液滴を吐出する液体
吐出ヘッドを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、液流路と、前記液流路の壁の一部を構成
し、液体を滴として吐出するための吐出口が開口した吐
出口形成部材と、前記液流路の壁の前記吐出口と対向す
る位置に設けられ、前記液体に与える吐出用エネルギー
を発生させるエネルギー発生素子とを有し、前記吐出口
には、前記吐出口形成部材の前記吐出口が開口した面に
対して凹となる位置に絞り部が設けられ、前記液体は、
前記絞り部が前記液体中に位置するように前記吐出口内
でメニスカスを形成して保持され、かつ、前記絞り部の
厚さをｃ、前記液流路の前記吐出口と前記エネルギー発
生素子との対向方向での高さをｅとしたとき、ｃ≦ｅな
る関係を満たすことを特徴とする。
に本発明は、液流路と、前記液流路の壁の一部を構成
し、液体を滴として吐出するための吐出口が開口した吐
出口形成部材と、前記液流路の壁の前記吐出口と対向す
る位置に設けられ、前記液体に与える吐出用エネルギー
を発生させるエネルギー発生素子とを有し、前記吐出口
には、前記吐出口形成部材の前記吐出口が開口した面に
対して凹となる位置に絞り部が設けられ、前記液体は、
前記絞り部が前記液体中に位置するように前記吐出口内
でメニスカスを形成して保持され、かつ、前記絞り部の
厚さをｃ、前記液流路の前記吐出口と前記エネルギー発
生素子との対向方向での高さをｅとしたとき、ｃ≦ｅな
る関係を満たすことを特徴とする。
【０００７】前記絞り部は、前記吐出口形成部材の厚み
方向での中間位置に設けられていることが好ましい。
方向での中間位置に設けられていることが好ましい。
【０００８】また、前記絞り部の開口領域の開口径が、
前記液体の吐出方向に関して変化していることが好まし
い。
前記液体の吐出方向に関して変化していることが好まし
い。
【０００９】さらに、前記絞り部の開口領域は複数の細
孔で形成されていることが好ましい。
孔で形成されていることが好ましい。
【００１０】前記エネルギー発生素子として、発熱素子
を用いることが好ましい。
を用いることが好ましい。
【００１１】前記液体としては、インクジェット記録に
用いられる記録用液体、または、肺吸入に用いられる薬
剤が適用できる。
用いられる記録用液体、または、肺吸入に用いられる薬
剤が適用できる。
【００１２】上記のような液体吐出ヘッドでは、吐出開
始前は、吐出口形成部材の吐出口においてメニスカスが
形成され、絞り部の細孔が液中に位置する状態である。
そして、液吐出のためにエネルギー発生素子を駆動する
と、液体は少なくとも吐出口側に移動する。
始前は、吐出口形成部材の吐出口においてメニスカスが
形成され、絞り部の細孔が液中に位置する状態である。
そして、液吐出のためにエネルギー発生素子を駆動する
と、液体は少なくとも吐出口側に移動する。
【００１３】このとき、液体は吐出口側への移動に際し
て、絞り部の細孔を通過する。その結果、細孔の通過後
の液体の移動速度がその通過前より格段と速くなり、さ
らに、吐出口を開口する凹部内の液体の移動において、
細孔に対応する流速が相対的に速くなる。
て、絞り部の細孔を通過する。その結果、細孔の通過後
の液体の移動速度がその通過前より格段と速くなり、さ
らに、吐出口を開口する凹部内の液体の移動において、
細孔に対応する流速が相対的に速くなる。
【００１４】したがって、吐出口におけるメニスカス
の、細孔に相対する中央部が盛り上がって、液滴が吐出
される。すなわち、吐出口を開口する凹部内の液体の全
体的な吐出にならないので、極微小の液滴を吐出するこ
とが可能である。
の、細孔に相対する中央部が盛り上がって、液滴が吐出
される。すなわち、吐出口を開口する凹部内の液体の全
体的な吐出にならないので、極微小の液滴を吐出するこ
とが可能である。
【００１５】また、細孔が液中にあるように吐出口を開
口する凹部内に液体が溜まっているため、細孔内の液体
が乾燥によって目詰まりを起こすことがなく、吐出開始
から良好な液滴を吐出することができる。
口する凹部内に液体が溜まっているため、細孔内の液体
が乾燥によって目詰まりを起こすことがなく、吐出開始
から良好な液滴を吐出することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１７】図１は本発明の一つの実施の形態の液体吐
出ヘッドを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ線断
面図である。
出ヘッドを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ線断
面図である。
【００１８】図１に示す形態の液体吐出ヘッドでは、液
体を吐出するためのエネルギー発生素子であるヒータ１
が基板２上に設けられている。ヒータ１は液流路３に対
応して配置されている。図１では、ヒータ１および液流
路３は１つしか示していないが、実際には、１枚の基板
２上に複数のヒータ１が配列されており、ヒータ１ごと
に液流路３が配置されている。なお、エネルギー発生素
子はヒータのような電気熱変換素子に限らず、ピエゾ素
子のような振動エネルギー発生素子であってもよい。
体を吐出するためのエネルギー発生素子であるヒータ１
が基板２上に設けられている。ヒータ１は液流路３に対
応して配置されている。図１では、ヒータ１および液流
路３は１つしか示していないが、実際には、１枚の基板
２上に複数のヒータ１が配列されており、ヒータ１ごと
に液流路３が配置されている。なお、エネルギー発生素
子はヒータのような電気熱変換素子に限らず、ピエゾ素
子のような振動エネルギー発生素子であってもよい。
【００１９】液流路３は、液体を滴として吐出するため
の吐出口４が開口した吐出口プレート５と、基板２と、
吐出口プレート５と基板２の間の間隔を規定する間隔規
定部材６とにより囲まれて構成されている。
の吐出口４が開口した吐出口プレート５と、基板２と、
吐出口プレート５と基板２の間の間隔を規定する間隔規
定部材６とにより囲まれて構成されている。
【００２０】吐出口４には、吐出口プレート５の吐出口
４が開口した面である吐出口面５ａに対して凹となる位
置に、絞り部７、すなわち吐出口４の横断面積を他の部
分と比較して急激に絞り込んだ部分が設けられている。
また、吐出される液体は、吐出口４内において、吐出口
面５ａと絞り部７との間でメニスカス８を形成して保持
される。したがって、絞り部７は、液流路３から、吐出
口プレート５の吐出口面５ａまでの経路における液中に
位置している。
４が開口した面である吐出口面５ａに対して凹となる位
置に、絞り部７、すなわち吐出口４の横断面積を他の部
分と比較して急激に絞り込んだ部分が設けられている。
また、吐出される液体は、吐出口４内において、吐出口
面５ａと絞り部７との間でメニスカス８を形成して保持
される。したがって、絞り部７は、液流路３から、吐出
口プレート５の吐出口面５ａまでの経路における液中に
位置している。
【００２１】ここで、図１に示す液体吐出ヘッドの具体
的な寸法を挙げる。
的な寸法を挙げる。
【００２２】ヒータ１は１０μｍ四方の正方形とし、吐
出口面５ａにおける吐出口４の開口径ａは１０μｍ、絞
り部７での開口領域である細孔７ａの孔径ｂは３μｍ、
絞り部７の厚さｃは１μｍとした。さらに、絞り部７の
上面から、吐出口プレート５の吐出口面５ａまでの高さ
ｄは４μｍ、液流路３の高さｅ（間隔規定部材の高さ）
は５μｍ、吐出口プレート５の厚さｆは５μｍとした。
出口面５ａにおける吐出口４の開口径ａは１０μｍ、絞
り部７での開口領域である細孔７ａの孔径ｂは３μｍ、
絞り部７の厚さｃは１μｍとした。さらに、絞り部７の
上面から、吐出口プレート５の吐出口面５ａまでの高さ
ｄは４μｍ、液流路３の高さｅ（間隔規定部材の高さ）
は５μｍ、吐出口プレート５の厚さｆは５μｍとした。
【００２３】また、液体吐出ヘッドは、絞り部７の厚さ
ｃと、液流路３の高さｅとの間に、ｃ≦ｅ となる関係
を有している。図１に示す液体吐出ヘッドの場合、前述
のように、ｃ＝１μｍ、ｅ＝５μｍ であり、ｃ≦ｅ
となる関係を満足することが分かる。
ｃと、液流路３の高さｅとの間に、ｃ≦ｅ となる関係
を有している。図１に示す液体吐出ヘッドの場合、前述
のように、ｃ＝１μｍ、ｅ＝５μｍ であり、ｃ≦ｅ
となる関係を満足することが分かる。
【００２４】次に、このような形態の液体吐出ヘッドの
吐出動作を説明する。図２は図１の形態のヘッドを駆動
させたときの液体吐出の様子を示している。
吐出動作を説明する。図２は図１の形態のヘッドを駆動
させたときの液体吐出の様子を示している。
【００２５】吐出開始前は図１に示したように、吐出口
プレート５の吐出口４においてメニスカス８が形成さ
れ、絞り部７の細孔７ａが液中に位置する状態である。
そして、液吐出のためにヒータ１に電圧を印加すると、
図２（ａ）に示すようにヒータ１が発熱し、ヒータ１表
面と接する液流路３の液体が加熱され、その液体に膜沸
騰に伴う気泡が発生する。
プレート５の吐出口４においてメニスカス８が形成さ
れ、絞り部７の細孔７ａが液中に位置する状態である。
そして、液吐出のためにヒータ１に電圧を印加すると、
図２（ａ）に示すようにヒータ１が発熱し、ヒータ１表
面と接する液流路３の液体が加熱され、その液体に膜沸
騰に伴う気泡が発生する。
【００２６】膜沸騰に伴う気泡が発生すると、その気泡
の体積は急峻に成長するため、液体は下流側（吐出口４
側）及び上流側（液体供給側）に移動する。
の体積は急峻に成長するため、液体は下流側（吐出口４
側）及び上流側（液体供給側）に移動する。
【００２７】このとき、液体は吐出口４側への移動に際
して、絞り部７の細孔７ａを通過する。その結果、細孔
７ａの通過後の液体の移動速度がその通過前より格段と
速くなり、さらに、吐出口４を開口する凹部内の液体の
移動において、細孔７ａに対応する流速が相対的に速く
なる。
して、絞り部７の細孔７ａを通過する。その結果、細孔
７ａの通過後の液体の移動速度がその通過前より格段と
速くなり、さらに、吐出口４を開口する凹部内の液体の
移動において、細孔７ａに対応する流速が相対的に速く
なる。
【００２８】したがって、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すよ
うに、吐出口４におけるメニスカス８の、細孔７ａに相
対する中央部が盛り上がって、液滴１０が吐出される。
すなわち、吐出口４を開口する凹部内の液体の全体的な
吐出にならないので、極微小の液滴（０．０１４ｐｌ）
を吐出することが可能である。
うに、吐出口４におけるメニスカス８の、細孔７ａに相
対する中央部が盛り上がって、液滴１０が吐出される。
すなわち、吐出口４を開口する凹部内の液体の全体的な
吐出にならないので、極微小の液滴（０．０１４ｐｌ）
を吐出することが可能である。
【００２９】また、細孔７ａが液中に位置するように吐
出口４を開口する凹部内に液体が溜まっているため、細
孔７ａ内の液体が乾燥によって目詰まりを起こすことが
なく、吐出開始から良好な液滴を吐出することができ
る。
出口４を開口する凹部内に液体が溜まっているため、細
孔７ａ内の液体が乾燥によって目詰まりを起こすことが
なく、吐出開始から良好な液滴を吐出することができ
る。
【００３０】図３に、図１に示す液体吐出ヘッドの第１
の変形例を示す。この図に示す例では、絞り部７によっ
て形成される細孔７ａの孔径が液流路３側から吐出口面
５ａ側に向けてテーパ状に細くなっている点が、図１に
示したものと異なっている。このように、絞り部７をテ
ーパ状としても、上記 ｃ≦ｅ となる関係を満たして
いれば、図１に示した液体吐出ヘッドと同様の効果が得
られる。なお、図３に示した例では、孔径が液流路３側
から吐出口面５ａ側に向けて細くなる細孔７ａを示した
が、絞り部７の細孔７ａの孔径が吐出口面５ａ側から液
流路３側に向けて細くなるものや、絞り部７の細孔７ａ
の孔径が液流路３側から吐出口面５ａ側に向けて一度細
くなり再び拡大するものであってもよい。また、絞り部
７の細孔７ａにおいて角がとれていてもよい。さらに言
えば、絞り部７の細孔７ａの孔径が、液体の吐出方向に
関して変化していれば、細孔７ａの形状は任意である。
の変形例を示す。この図に示す例では、絞り部７によっ
て形成される細孔７ａの孔径が液流路３側から吐出口面
５ａ側に向けてテーパ状に細くなっている点が、図１に
示したものと異なっている。このように、絞り部７をテ
ーパ状としても、上記 ｃ≦ｅ となる関係を満たして
いれば、図１に示した液体吐出ヘッドと同様の効果が得
られる。なお、図３に示した例では、孔径が液流路３側
から吐出口面５ａ側に向けて細くなる細孔７ａを示した
が、絞り部７の細孔７ａの孔径が吐出口面５ａ側から液
流路３側に向けて細くなるものや、絞り部７の細孔７ａ
の孔径が液流路３側から吐出口面５ａ側に向けて一度細
くなり再び拡大するものであってもよい。また、絞り部
７の細孔７ａにおいて角がとれていてもよい。さらに言
えば、絞り部７の細孔７ａの孔径が、液体の吐出方向に
関して変化していれば、細孔７ａの形状は任意である。
【００３１】図４に、図１に示す液体吐出ヘッドの第２
の変形例を示す。この図に示す例では、絞り部７の位置
が、吐出口プレート５の吐出口４が開口した面と、液流
路３の高さを規定する間隔規定部材６の上面との間に設
定されている点が、図１に示したものと異なっている。
このように、吐出口４内における絞り部７の位置を、吐
出口面５ａに対して凹となる範囲で変更しても、上記
ｃ≦ｅ となる関係を満たしていれば、図１に示した液
体吐出ヘッドと同様の効果が得られる。
の変形例を示す。この図に示す例では、絞り部７の位置
が、吐出口プレート５の吐出口４が開口した面と、液流
路３の高さを規定する間隔規定部材６の上面との間に設
定されている点が、図１に示したものと異なっている。
このように、吐出口４内における絞り部７の位置を、吐
出口面５ａに対して凹となる範囲で変更しても、上記
ｃ≦ｅ となる関係を満たしていれば、図１に示した液
体吐出ヘッドと同様の効果が得られる。
【００３２】図５に、図１に示す液体吐出ヘッドの第３
の変形例を示す。この図に示す例では、絞り部７によっ
て形成される細孔７ａが一つのヒータ１に対応して複数
設けられている。このように、吐出口４に複数の細孔７
ａを設けることで、上述した効果に加え、１つの吐出口
４から複数の液滴を同時に吐出することができる。
の変形例を示す。この図に示す例では、絞り部７によっ
て形成される細孔７ａが一つのヒータ１に対応して複数
設けられている。このように、吐出口４に複数の細孔７
ａを設けることで、上述した効果に加え、１つの吐出口
４から複数の液滴を同時に吐出することができる。
【００３３】なお、以上説明した第１〜第３の変形例
は、単独で適用することは勿論のこと、適宜組み合わせ
て本発明の液体吐出ヘッドに適用することも可能であ
る。
は、単独で適用することは勿論のこと、適宜組み合わせ
て本発明の液体吐出ヘッドに適用することも可能であ
る。
【００３４】本発明の液体吐出ヘッドは、微小な液滴を
吐出（噴霧も含む）するための装置に好適に用いること
ができる。その具体的な例としては、例えば、インクジ
ェット記録分野におけるインクジェット記録ヘッドや、
医療分野における薬剤吸入用のヘッドが上げられる。
吐出（噴霧も含む）するための装置に好適に用いること
ができる。その具体的な例としては、例えば、インクジ
ェット記録分野におけるインクジェット記録ヘッドや、
医療分野における薬剤吸入用のヘッドが上げられる。
【００３５】本発明の液体吐出ヘッドをインクジェット
記録ヘッドとして用いる場合は、吐出口を１列または複
数列に配列して構成し、吐出する液体としては、インク
や、記録シートへのインクの滲みを防止するためにイン
クに先立って記録シートへ付着させる表面処理液などの
記録用液体が用いられる。吐出口の配列方向および配列
長さを適宜設定することで、シリアルタイプのインクジ
ェット記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッド
とすることもできるし、ラインタイプのインクジェット
記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッドとする
こともできる。また、シリアルタイプのインクジェット
記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッドとする
場合、液体吐出ヘッドと、これに供給する記録用液体を
収容するタンクとを一体または分離可能に保持するカー
トリッジ形態とすることもできる。
記録ヘッドとして用いる場合は、吐出口を１列または複
数列に配列して構成し、吐出する液体としては、インク
や、記録シートへのインクの滲みを防止するためにイン
クに先立って記録シートへ付着させる表面処理液などの
記録用液体が用いられる。吐出口の配列方向および配列
長さを適宜設定することで、シリアルタイプのインクジ
ェット記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッド
とすることもできるし、ラインタイプのインクジェット
記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッドとする
こともできる。また、シリアルタイプのインクジェット
記録装置に用いられるインクジェット記録ヘッドとする
場合、液体吐出ヘッドと、これに供給する記録用液体を
収容するタンクとを一体または分離可能に保持するカー
トリッジ形態とすることもできる。
【００３６】また、本発明の液体吐出ヘッドを薬剤吸入
用のヘッドとして用いる場合は、液体吐出ヘッドを薬剤
のディスペンサと連結した構成とし、吐出する液体とし
ては、インスリン、人成長ホルモン、性腺刺激ホルモン
などの蛋白製剤、ニコチン、または麻酔薬などが用いら
れる。
用のヘッドとして用いる場合は、液体吐出ヘッドを薬剤
のディスペンサと連結した構成とし、吐出する液体とし
ては、インスリン、人成長ホルモン、性腺刺激ホルモン
などの蛋白製剤、ニコチン、または麻酔薬などが用いら
れる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液流路と、該液流路の壁の一部を構成し、液体を滴とし
て吐出するための吐出口が開口した吐出口形成部材と、
前記液流路の壁の前記吐出口と対向する位置に設けら
れ、前記液体に与える吐出用エネルギーを発生させるエ
ネルギー発生素子とを有し、前記吐出口において、前記
吐出口形成部材の前記吐出口が開口した面に対して凹と
なる位置に絞り部を設け、前記絞り部の細孔が前記液体
中に位置するように前記吐出口内で前記液体のメニスカ
スを形成したことにより、吐出口におけるメニスカス
の、細孔に相対する中央部が盛り上がって、液滴が吐出
されるので、吐出口を開口する凹部内の液体の全体的な
吐出に至らず、極微小の液滴を吐出することが可能であ
る。
液流路と、該液流路の壁の一部を構成し、液体を滴とし
て吐出するための吐出口が開口した吐出口形成部材と、
前記液流路の壁の前記吐出口と対向する位置に設けら
れ、前記液体に与える吐出用エネルギーを発生させるエ
ネルギー発生素子とを有し、前記吐出口において、前記
吐出口形成部材の前記吐出口が開口した面に対して凹と
なる位置に絞り部を設け、前記絞り部の細孔が前記液体
中に位置するように前記吐出口内で前記液体のメニスカ
スを形成したことにより、吐出口におけるメニスカス
の、細孔に相対する中央部が盛り上がって、液滴が吐出
されるので、吐出口を開口する凹部内の液体の全体的な
吐出に至らず、極微小の液滴を吐出することが可能であ
る。
【００３８】また、吐出口を開口する凹部内でメニスカ
スを形成し、細孔が液中に位置するヘッドであるため、
細孔内の液体が乾燥によって目詰まりを起こすことがな
く、吐出開始から良好な液滴を吐出することができる。
スを形成し、細孔が液中に位置するヘッドであるため、
細孔内の液体が乾燥によって目詰まりを起こすことがな
く、吐出開始から良好な液滴を吐出することができる。
【図１】本発明の一つの実施の形態の液体吐出ヘッドを
示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図であ
る。
示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はＸ−Ｘ線断面図であ
る。
【図２】図１の形態のヘッドを駆動させたときの液体吐
出の様子を示す図である。
出の様子を示す図である。
【図３】図１の形態の液体吐出ヘッドの第１の変形例を
示す図である。
示す図である。
【図４】図１の形態の液体吐出ヘッドの第２の変形例を
示す図である。
示す図である。
【図５】図１の形態の液体吐出ヘッドの第３の変形例を
示す図である。
示す図である。
１ ヒータ
２ 基板
３ 液流路
４ 吐出口
５ 吐出口プレート
６ 間隔規定部材
７ 絞り部
７ａ 細孔
８ メニスカス
９ 気泡
１０ 液滴
ａ： 吐出口プレートの吐出口の開口径
ｂ： 絞り部によって形成される細孔の孔径
ｃ： 絞り部の厚さ
ｄ： 絞り部の上面から、吐出口プレートの吐出口が開
口した面までの高さ ｅ： 液流路の高さ（間隔規定部材の高さ） ｆ： 吐出口プレートの厚さ
口した面までの高さ ｅ： 液流路の高さ（間隔規定部材の高さ） ｆ： 吐出口プレートの厚さ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 田村 泰之
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ
ノン株式会社内
(72)発明者 浅井 朗
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ
ノン株式会社内
(72)発明者 村井 啓一
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ
ノン株式会社内
(72)発明者 河合 力
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ
ノン株式会社内
(72)発明者 須釜 定之
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ
ノン株式会社内
Ｆターム(参考） 2C057 AF33 AF72 AF99 AG02 AG04
AG12 AG18 AG32 AG44 AG46
AH01 AH20 BA03 BA13 BA14
Claims (7)
- 【請求項１】 液流路と、 前記液流路の壁の一部を構成し、液体を滴として吐出す
るための吐出口が開口した吐出口形成部材と、 前記液流路の壁の前記吐出口と対向する位置に設けら
れ、前記液体に与える吐出用エネルギーを発生させるエ
ネルギー発生素子とを有し、 前記吐出口には、前記吐出口形成部材の前記吐出口が開
口した面に対して凹となる位置に絞り部が設けられ、 前記液体は、前記絞り部が前記液体中に位置するように
前記吐出口内でメニスカスを形成して保持され、かつ、 前記絞り部の厚さをｃ、前記液流路の前記吐出口と前記
エネルギー発生素子との対向方向での高さをｅとしたと
き、ｃ≦ｅなる関係を満たすことを特徴とする液体吐出
ヘッド。 - 【請求項２】 前記絞り部は、前記吐出口形成部材の厚
み方向での中間位置に設けられている、請求項１に記載
の液体吐出ヘッド。 - 【請求項３】 前記絞り部の開口領域の開口径が、前記
液体の吐出方向に関して変化している、請求項１または
２に記載の液体吐出ヘッド。 - 【請求項４】 前記絞り部の開口領域は複数の細孔で形
成されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載
の液体吐出ヘッド。 - 【請求項５】 前記エネルギー発生素子は発熱素子であ
る、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の液体吐出
ヘッド。 - 【請求項６】 前記液体は、インクジェット記録に用い
られる記録用液体である、請求項１ないし５のいずれか
１項に記載の液体吐出ヘッド。 - 【請求項７】 前記液体は、肺吸入に用いられる薬剤で
ある、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液体吐
出ヘッド。
Priority Applications (10)
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|---|---|---|---|
| JP2001358292A JP2003154665A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 液体吐出ヘッド |
| DE60234373T DE60234373D1 (de) | 2001-11-22 | 2002-11-22 | Flüssigkeitsstrahlkopf |
| AT02790699T ATE448085T1 (de) | 2001-11-22 | 2002-11-22 | Flüssigkeitsstrahlkopf |
| EP02790699A EP1447221B1 (en) | 2001-11-22 | 2002-11-22 | Liquid jet head |
| CA002436011A CA2436011C (en) | 2001-11-22 | 2002-11-22 | Liquid ejection head |
| CNB028050363A CN100339219C (zh) | 2001-11-22 | 2002-11-22 | 液体喷射头 |
| KR10-2003-7009670A KR20040020879A (ko) | 2001-11-22 | 2002-11-22 | 액체 토출 헤드 |
| PCT/JP2002/012235 WO2003043826A1 (fr) | 2001-11-22 | 2002-11-22 | Tete de jet de liquide |
| KR1020067003834A KR20060028658A (ko) | 2001-11-22 | 2002-11-22 | 액체 토출 헤드 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001358292A JP2003154665A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 液体吐出ヘッド |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005364804A Division JP2006116972A (ja) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | 肺吸入用の液状薬剤を噴霧するヘッド及びこれを備えた噴霧装置、並びに、その液状薬剤の噴霧方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003154665A true JP2003154665A (ja) | 2003-05-27 |
Family
ID=19169493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001358292A Pending JP2003154665A (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | 液体吐出ヘッド |
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|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2010119782A1 (en) * | 2009-04-14 | 2010-10-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid ejection head to be used for inhaler and inhaler |
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| IT201600118584A1 (it) * | 2016-11-23 | 2018-05-23 | St Microelectronics Srl | Dispositivo microfluidico per la spruzzatura di gocce di liquidi di piccole dimensioni |
-
2001
- 2001-11-22 JP JP2001358292A patent/JP2003154665A/ja active Pending
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| US11117156B2 (en) | 2016-11-23 | 2021-09-14 | Stmicroelectronics S.R.L. | Microfluidic device for spraying small drops of liquids |
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