JP2008126584A - Ink jet apparatus - Google Patents

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JP2008126584A JP2006315895A JP2006315895A JP2008126584A JP 2008126584 A JP2008126584 A JP 2008126584A JP 2006315895 A JP2006315895 A JP 2006315895A JP 2006315895 A JP2006315895 A JP 2006315895A JP 2008126584 A JP2008126584 A JP 2008126584A
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Hideo Iwase
秀夫 岩瀬
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/02Air-assisted ejection

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a method of forming an ink liquid droplet and using an aerial current for transportation makes the aerial current prevent the impact of ink to a substrate. <P>SOLUTION: An aerial current control element for controlling an aerial current channel for cutting ink discharged from a nozzle and forming the liquid droplet and/or transporting the formed ink liquid droplet and the presence or absence of the discharge of the aerial current is provided to each ink jet nozzle. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、微小のインク液滴を形成するインクジェット装置に関する。   The present invention relates to an ink jet apparatus that forms minute ink droplets.

近年、インクジェット装置の用途は益々拡大しており、プリンターなどの記録装置、工業用の微細配線の製作、液晶装置のカラーフィルターの製作など、民生用から工業用まで多岐に渡っている。インクジェット装置において、インク液滴を発生させる機構は多様であり、代表的なものとしては、素子の変形を利用した方法、インクを加熱して発泡させる方法、インクに電荷を与えて静電力によりインクを分断させる方法などが挙げられる。それらの中で、素子の変形を用いてインクを加速し、微小インク液滴を形成する方法は、民生用と工業用の両分野で最も実用化されている方法の一つである。変形素子を使用する方法は、インクを機械的に加速するため、インクの熱的、電気的、化学的性質に左右されることなく安定して液滴を形成することができる。また、インクの種類によらず素子の変形を制御することができることから、インクの運動を細かく制御することが可能である。   In recent years, the use of inkjet devices has been expanding more and more, ranging from consumer use to industrial use, such as recording devices such as printers, manufacture of industrial fine wiring, and manufacture of color filters for liquid crystal devices. There are various mechanisms for generating ink droplets in an ink jet apparatus. Typical examples include a method using deformation of an element, a method of heating and foaming ink, and an ink by applying an electrostatic force to the ink. And a method for dividing the above. Among them, the method of accelerating the ink by using the deformation of the element and forming the fine ink droplet is one of the most practical methods in both the consumer and industrial fields. Since the method using the deformable element mechanically accelerates the ink, the droplet can be stably formed regardless of the thermal, electrical, and chemical properties of the ink. In addition, since the deformation of the element can be controlled regardless of the type of ink, the movement of the ink can be finely controlled.

変形素子を用いたインクジェット装置は、上に述べたような素晴らしい特徴を備えている。しかし、この方法は、インク液滴の形成自体は、オリフィスが開けられた吐出口に加速したインクを通過させることによりなされており、液滴の自体を制御するものではない。また、形成されたインク液滴の飛翔も制御することができない。これらの欠点を補う方法として、特開平11-227192に、気体の流れ(気流)を利用するインクジェット装置が示されている。この方法によれば、インクが供給されるオリフィスに定速の気流を吹き付けることにより、オリフィスからのインクの分離を補助することができる。また、気流の速度および方向を変えることにより、インクの飛翔速度および方向を制御することが可能である。
特開平11-227192号公報 特公平6-409号公報 特開昭63-122553号公報
An ink jet apparatus using a deformable element has excellent features as described above. However, in this method, the ink droplet formation itself is performed by passing the accelerated ink through the ejection port in which the orifice is opened, and the droplet itself is not controlled. Further, the flying of the formed ink droplet cannot be controlled. As a method for compensating for these drawbacks, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-227192 discloses an ink jet apparatus that uses a gas flow (air flow). According to this method, it is possible to assist the separation of the ink from the orifice by blowing a constant-speed air flow to the orifice to which the ink is supplied. In addition, the flying speed and direction of the ink can be controlled by changing the speed and direction of the airflow.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-227192 Japanese Examined Patent Publication No. 6-409 Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-122553

しかし、インク液滴の形成および運搬に気流を用いる方法は、気流がインクの基板への着弾を妨げるという問題を抱えている。特開平11-227192のような従来の方法では、気流は常にオリフィスから被記録物に向かって流れており、基板に衝突した気流は、基板表面に沿って流れる。基板に向かって飛翔するインク液滴は、基板に衝突する直前に、被記録物表面の気流によって散乱され、着弾精度が著しく低下してしまう。特公平6-409では、各ノズルに気流の吐出口を設けている。この構成によれば、気流の吐出する領域を、インクの吐出領域にのみ限定することができる。しかし、基板表面には常に気体の流れあり、気流による液滴の散乱を防ぐには十分でない。また、特開昭63-122553では、気流を一定周期で断続的に吐出させる方法が開示されている。この方法によれば、図1(a)のようにインクを吐出周期と同周期で吐出した場合、気流の吐出が液滴の吐出領域および吐出時刻に限定されているため、被記録物上での気流の流れを最小限にすることができる。しかし、一定周期でインクと吐出させることが前提では、被記録物上に任意のパターンを描くことは難しい。特開昭63-122553の発明において、図1(b)のように一定周期で断続的に気流を発生させ、気流の発生している任意の時刻にインクを突出させる方法も可能である。この方法によれば被記録物上に任意のパターンを描くことができる。しかし、インクが吐出しない時刻にも、インク吐出口近くに気流が流れており、インク吐出口のインクを乾燥させ、吐出性能を下がるといった問題が生じていた。   However, the method using an air flow for forming and transporting ink droplets has a problem that the air flow prevents the ink from landing on the substrate. In a conventional method such as Japanese Patent Laid-Open No. 11-227192, the airflow always flows from the orifice toward the recording material, and the airflow that collides with the substrate flows along the substrate surface. The ink droplets flying toward the substrate are scattered by the air current on the surface of the recording material immediately before colliding with the substrate, and the landing accuracy is significantly lowered. In Japanese Patent Publication No. 6-409, each nozzle is provided with an air flow outlet. According to this configuration, it is possible to limit the region where the airflow is discharged to only the ink discharge region. However, there is always a gas flow on the substrate surface, which is not sufficient to prevent scattering of droplets by the airflow. Japanese Patent Laid-Open No. 63-122553 discloses a method of intermittently discharging an airflow at a constant period. According to this method, when ink is ejected at the same period as the ejection period as shown in FIG. 1 (a), the ejection of the airflow is limited to the ejection area and ejection time of the liquid droplets. Air flow can be minimized. However, it is difficult to draw an arbitrary pattern on a recording object on the premise that ink is ejected at a constant period. In the invention of Japanese Patent Laid-Open No. 63-122553, a method is also possible in which an air current is generated intermittently at a constant period and ink is ejected at an arbitrary time when the air current is generated, as shown in FIG. According to this method, an arbitrary pattern can be drawn on the recording material. However, even at the time when ink is not ejected, an air current flows near the ink ejection port, causing a problem that the ink in the ink ejection port is dried and the ejection performance is lowered.

本発明は、ノズルから吐出されたインクを分断し液滴を形成するための、および/もしくは形成されたインク液滴を運搬するための気流を通す気流流路と、気流の吐出の有無を制御する気流制御素子が、各インクジェットノズルに対して具備されているインクジェット装置である。   The present invention controls an air flow path for passing an air flow for dividing ink ejected from a nozzle to form droplets and / or transporting the formed ink droplets, and whether or not air currents are ejected. An air flow control element is an ink jet device provided for each ink jet nozzle.

また、本発明は、前述の気流制御素子が、インクを加速させる変形素子により駆動することを特徴とするインクジェット装置である。   According to another aspect of the invention, the airflow control element is driven by a deformation element that accelerates ink.

さらに、本発明は、前記の気流制御素子が、インクを加速させる変形素子により駆動するバルブであることを特徴とするインクジェット装置である。   Furthermore, the present invention is an ink jet apparatus characterized in that the airflow control element is a valve driven by a deformation element that accelerates ink.

本発明によれば、気流が発生している時間をインクが吐出している時刻のみに限定できるために、気流によるインクの散乱を最小限に抑えることができる。また、本発明の構成では、インクが吐出される時刻にのみ、インク吐出口に気流が吹き付けられるため、気流によるインク表面の乾燥を最小限に抑えることができる。   According to the present invention, since the time during which the airflow is generated can be limited to only the time when the ink is ejected, the ink scattering due to the airflow can be minimized. Further, in the configuration of the present invention, since the air current is blown to the ink ejection port only at the time when the ink is ejected, the drying of the ink surface by the air current can be minimized.

また、変形素子が気流を制御する機能も兼ね備えることにより、インクを吐出させる時刻に合わせてバルブを開放し、気流をインクに吹き付けることが容易になる。また、気流流路を開閉するための駆動系を新たに設ける必要がないため、ノズルが構成される空間を最小限に抑えることができ、それら複数ノズルを高密度で配置させることが可能となる。   Further, since the deformation element also has a function of controlling the airflow, it is easy to open the valve at the time when ink is ejected and to spray the airflow onto the ink. Further, since it is not necessary to newly provide a drive system for opening and closing the air flow channel, the space in which the nozzles are configured can be minimized, and the plurality of nozzles can be arranged at high density. .

本発明によれば、インクを吐出させるタイミングにあわせて、オンデマンドでインク吐出口の近くに気流を発生させることができる。したがって、基板表面で気流がインク液滴の着弾を妨げることなく、気流によるインク液滴の形成の補助およびインクの運搬を行うことができる。また、インクが吐出しないときは、インク吐出口近傍に気流が発生しないため、インクの乾燥により吐出が不安定になることがない。   According to the present invention, it is possible to generate an air flow near the ink ejection port on demand in accordance with the timing of ejecting ink. Therefore, it is possible to assist the formation of the ink droplets by the air current and transport the ink without the air currents preventing the ink droplets from landing on the substrate surface. Further, when ink is not ejected, no air flow is generated in the vicinity of the ink ejection port, so that ejection does not become unstable due to drying of the ink.

また、インクを加速させる変形素子に、気流流路を開閉する機能を兼ね備えさせることにより、オンデマンドで気流を発生させる機能を備えたノズルを、高集積化(マルチノズル化)することが可能となる。   In addition, it is possible to highly integrate (multi-nozzle) nozzles that have the function of generating an air flow on demand by combining the deformation element that accelerates ink with the function of opening and closing the air flow channel. Become.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は、本発明の実施例の一つを表す、インクジェット装置の構成図である。また、図3は、図2のインクジェット装置の動作を表す動作図である。図2において、ピエゾ素子1は電極2の間に生じる電場によって変形する構成となっている。ピエゾ素子1の片面は、電極を挟んでインク流路を構成しており、ピエゾ素子1が変形した際にインクを圧縮する。電気パルス発生装置8によって電極2にパルス電位を印加し、その電位差によって生じた電場によりピエゾ素子1が変形する。変形したピエゾ素子はインクを圧縮し、インクがインク吐出口7に向かって加速される。加速されたインクは、インク吐出口7を通して、液滴となって外部に吐出する。ピエゾ素子1の異なる面は、気流流路3の一部を構成している。インクを突出させないとき、すなわちピエゾ素子を変形させないときは、ピエゾ素子と流路の他の面が接触面5で接するように設計されており、気流流路3は閉じられている。インクを吐出させる際、ピエゾ素子の変形により、ピエゾ素子とインク流路との接触面5に隙間が生じ、気流流路が連通する。気流流路の吐出口4側は、インクが吐出されるインク吐出口7の近くにまで伸びている。気流流路の別の片側は、高圧ボンベ9’とガス圧力を制御するレギュレーター9に接続されており、外気よりも高い一定圧力に保たれている。   FIG. 2 is a configuration diagram of an ink jet apparatus representing one embodiment of the present invention. FIG. 3 is an operation diagram illustrating the operation of the ink jet apparatus of FIG. In FIG. 2, the piezo element 1 is configured to be deformed by an electric field generated between the electrodes 2. One surface of the piezo element 1 forms an ink flow path with electrodes interposed therebetween, and compresses ink when the piezo element 1 is deformed. A pulse potential is applied to the electrode 2 by the electric pulse generator 8, and the piezo element 1 is deformed by the electric field generated by the potential difference. The deformed piezo element compresses the ink, and the ink is accelerated toward the ink discharge port 7. The accelerated ink is discharged as a droplet through the ink discharge port 7 to the outside. Different surfaces of the piezo element 1 constitute a part of the air flow channel 3. When the ink is not projected, that is, when the piezo element is not deformed, the piezo element and the other surface of the flow path are designed to contact each other at the contact surface 5, and the air flow path 3 is closed. When ink is ejected, due to the deformation of the piezo element, a gap is generated in the contact surface 5 between the piezo element and the ink flow path, and the air flow path communicates. The discharge port 4 side of the airflow channel extends to the vicinity of the ink discharge port 7 from which ink is discharged. Another side of the air flow channel is connected to a high-pressure cylinder 9 'and a regulator 9 that controls the gas pressure, and is maintained at a constant pressure higher than the outside air.

したがって、図3で示されるように、ピエゾ素子が変形しないときは、インクが突出されず、ピエゾ素子と気流流路の接触面によって流路も遮断されているため、気流は流れない。ピエゾ素子が変形すると、インクが吐出するとほぼ同時に気流流路が連通し、気流吐出口から気流が吐出される。発生した気流は、インク吐出口の近傍でインクに向かい、インクと衝突してインクがインク吐出口から分離するのを助ける。また、気流は、分離したインクを運搬する役目を担う。   Therefore, as shown in FIG. 3, when the piezo element is not deformed, the ink is not protruded, and the flow path is also blocked by the contact surface between the piezo element and the air flow path. When the piezo element is deformed, the air flow channel is connected almost simultaneously with the ejection of the ink, and the air flow is discharged from the air flow outlet. The generated airflow is directed to the ink in the vicinity of the ink discharge port, and collides with the ink to help the ink to be separated from the ink discharge port. Further, the air current plays a role of carrying the separated ink.

本発明において、気流はインクの分離もしくは運搬のいずれか一方の作用のみ持つ構成であってもよい。   In the present invention, the airflow may have only one of the functions of separating or transporting the ink.

また、図4で示されるように、ピエゾ素子は、インク流路の片側からのみインクを圧縮する構成であってもよい。さらには、インク流路の周囲全体を圧縮するような構成であってもよい。   Further, as shown in FIG. 4, the piezo element may be configured to compress ink only from one side of the ink flow path. Furthermore, the configuration may be such that the entire periphery of the ink flow path is compressed.

本実施例では、ピエゾ素子の変形方向はインクの突出方向に対して直角であるが、図5で示すように、インクの突出方向と平行であってもよい。   In this embodiment, the deformation direction of the piezo element is perpendicular to the ink protruding direction, but may be parallel to the ink protruding direction as shown in FIG.

図3では、インクの吐出方向に対してほぼ平行に気流が吐出されているが、図6のようにインクの吐出方向に対して垂直に気流が吐出されてもよい。また、インク液滴の分離し易さ、およびインク液滴の飛翔方向を考慮して、インクに対して他の方向から気流を噴射させてもよい。   In FIG. 3, the airflow is discharged substantially parallel to the ink discharge direction, but the airflow may be discharged perpendicularly to the ink discharge direction as shown in FIG. In consideration of the ease of separation of the ink droplets and the flying direction of the ink droplets, the airflow may be ejected from other directions.

インクを加速させる素子は、ピエゾ素子に限られたものではなく、図7のように、静電力を用いた駆動素子であってもよい。   The element for accelerating the ink is not limited to the piezo element, and may be a drive element using an electrostatic force as shown in FIG.

本実施例では、インク流路および気流流路の内壁の一部がピエゾ素子によって形成されているが、インクを圧縮するピエゾ素子もしくは他の駆動素子により、気流流路が開閉する構成であれば、それらの素子が気流流路の一部である必要はない。   In this embodiment, a part of the inner walls of the ink flow path and the air flow path is formed by a piezo element. However, as long as the air flow path is opened and closed by a piezo element or other driving element that compresses ink. The elements need not be part of the airflow channel.

本実施例では、外気よりも高い圧力に流路の内部を保つ方法として、高圧ボンベと圧力を制御するレギュレーターを使用している。しかし、この構成以外に、ファン、ダイヤフラムポンプ、もしくはそれ以外の一般的ポンプおよび圧力発生装置を用いても良い。   In the present embodiment, as a method for keeping the inside of the flow path at a pressure higher than the outside air, a high pressure cylinder and a regulator for controlling the pressure are used. However, other than this configuration, a fan, a diaphragm pump, or other general pumps and pressure generators may be used.

本実施例では、気流として窒素ガスを用いているが、空気を使用してもよい。また、インクとの反応を考慮して、アルゴン、キセノンなどの希ガスを用いてもよい。さらに、インクの吐出および飛翔の際に、気流は、インクの成分が揮発することを防ぐために、水、アルコール、もしくは他の有機溶剤の蒸気との混合ガスであってもよい。   In this embodiment, nitrogen gas is used as the air flow, but air may be used. In consideration of reaction with ink, a rare gas such as argon or xenon may be used. Further, the airflow may be a mixed gas with water, alcohol, or other organic solvent vapor in order to prevent the ink components from volatilizing during ink ejection and flight.

本実施例は、気流流路を開閉するピエゾ素子とインクを押し出す役割を担うピエゾ素子を共通化する構成をもつインクジェット装置をマルチノズル化した例である。   This embodiment is an example in which an inkjet apparatus having a configuration in which a piezo element that opens and closes an air flow channel and a piezo element that pushes out ink is shared is made into a multi-nozzle.

図8は、本発明の実施例2の装置を説明するための図である。インクジェット装置は、インク・気流吐出ブロック12、気流流路構成ブロック13、吐出口構成ブロック14により構成されている。図8では、本実施例の装置構成を理解し易いように各ブロックは分離して描かれているが、実際には、各ブロックは接着されている。図9の(ア)〜(オ)は、図8のインクジェット装置の、各断面(ア)〜(オ)における断面図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the apparatus according to the second embodiment of the present invention. The ink jet apparatus includes an ink / airflow discharge block 12, an airflow flow path constituting block 13, and a discharge port constituting block 14. In FIG. 8, each block is drawn separately so that the device configuration of this embodiment can be easily understood, but actually, each block is bonded. 9A to 9E are cross-sectional views of the inkjet device of FIG.

図8および図9において、ピエゾを駆動させるための電極および吐出パルス発生装置、気流を発生させるための高圧ボンベ、インクを供給するためのインクタンク等は、図を簡略化のために描かれていない。   8 and 9, an electrode for driving a piezo and an ejection pulse generator, a high-pressure cylinder for generating an air flow, an ink tank for supplying ink, and the like are drawn for the sake of simplicity. Absent.

図10は、図8のインク・気流吐出ブロック12のピエゾ部分(ピエゾブロック)のみを描いたものである。また図11は、図10のピエゾブロックの動作を説明するための断面図である。   FIG. 10 depicts only the piezo portion (piezo block) of the ink / airflow discharge block 12 of FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining the operation of the piezo block of FIG.

ピエゾブロックは、インク流路6と空気室15を有し、インク流路6と空気室15の側壁には電極となる薄膜(図には描かれていない)が、スパッタもしくは蒸着等の手法で成膜されている。電極には、電気パルス発生装置(図には描かれていない)が接続されており、電極に電位を印加することにより、ピエゾの内部に電場が発生し、ピエゾが変形する。図11の(カー1)は電位が印加されないときのピエゾブロックの断面、(カー2)は電位が印加されたときのピエゾブロックの断面をそれぞれ表している。インク室の側壁を構成するピエゾ壁をノズルごとに独立に変形させることにより、所望のノズルから独立してインクを吐出させることができる。   The piezo block has an ink flow path 6 and an air chamber 15, and a thin film (not shown in the drawing) serving as an electrode is formed on the side walls of the ink flow path 6 and the air chamber 15 by a method such as sputtering or vapor deposition. A film is formed. An electric pulse generator (not shown in the drawing) is connected to the electrode, and by applying a potential to the electrode, an electric field is generated inside the piezoelectric element, and the piezoelectric element is deformed. In FIG. 11, (car 1) represents a cross section of the piezo block when no potential is applied, and (car 2) represents a cross section of the piezo block when the potential is applied. By independently deforming the piezo wall constituting the side wall of the ink chamber for each nozzle, ink can be ejected independently from a desired nozzle.

図11の空気室15内には、図9の(イ)のように気流流路3が形成される。ピエゾブロックが変形しないとき、ピエゾ素子1と気流流路3の内壁は接触面5で接しており、気流流路は閉じられている。インクを吐出させる際、ピエゾブロックが変形して接触面5に隙間が生じ、気流流路の両側は連通する。   In the air chamber 15 of FIG. 11, an air flow channel 3 is formed as shown in FIG. When the piezo block is not deformed, the piezo element 1 and the inner wall of the air flow channel 3 are in contact with each other at the contact surface 5, and the air flow channel is closed. When the ink is ejected, the piezo block is deformed to create a gap on the contact surface 5, and both sides of the air flow channel communicate with each other.

図9(イ)の気流流路3は、気流流路構成ブロック13の気流流路とつながっており、そこから圧力ガスが供給される。したがって、ピエゾ素子の変形により気流流路3が連通することにより、気流流路内に気流が発生する構成となっている。   The air flow channel 3 in FIG. 9 (a) is connected to the air flow channel of the air flow channel constituting block 13, and pressure gas is supplied from there. Accordingly, the air flow channel 3 communicates with the deformation of the piezo element, whereby an air flow is generated in the air flow channel.

発生した気流は、吐出口構成ブロック14内でインクに吹き付けられて、インクの液滴化を補助する。また、インクと衝突した気流は、インク液滴と共にインクジェット装置の外部に排出される。その際、気流は、インク液滴を運搬する役割を担う。   The generated air current is blown to the ink in the discharge port constituting block 14 to assist the ink droplet formation. Further, the airflow colliding with the ink is discharged to the outside of the ink jet apparatus together with the ink droplets. At that time, the airflow plays a role of carrying the ink droplets.

本発明において、気流はインクの分離もしくは運搬のいずれか一方の作用のみ持つ構成であってもよい。   In the present invention, the airflow may have only one of the functions of separating or transporting the ink.

また、図4で示されるように、ピエゾ素子は、インク流路の片側からのみインクを圧縮する構成であってもよい。さらには、インク流路の周囲全体を圧縮するような構成であってもよい。   Further, as shown in FIG. 4, the piezo element may be configured to compress ink only from one side of the ink flow path. Furthermore, the configuration may be such that the entire periphery of the ink flow path is compressed.

本実施例では、ピエゾ素子の変形方向はインクの突出方向に対して直角であるが、図5で示すように、インクの突出方向と平行であってもよい。   In this embodiment, the deformation direction of the piezo element is perpendicular to the ink protruding direction, but may be parallel to the ink protruding direction as shown in FIG.

図8および図9のインクジェット装置では、インクの吐出方向に対してほぼ平行に気流が吐出される構成となっているが、図6のようにインクの吐出方向に対して垂直に気流が吐出されてもよい。また、インク液滴の分離し易さ、およびインク液滴の飛翔方向を考慮して、インクに対して他の方向から気流を噴出させてもよい。   The ink jet apparatus shown in FIGS. 8 and 9 is configured to discharge an air flow substantially parallel to the ink discharge direction. However, as shown in FIG. 6, the air flow is discharged perpendicular to the ink discharge direction. May be. In consideration of the ease of separation of the ink droplets and the flying direction of the ink droplets, the air flow may be ejected from other directions.

インクを加速させる素子は、ピエゾ素子に限られたものではなく、図7のように、静電力を用いた駆動素子であってもよい。   The element for accelerating the ink is not limited to the piezo element, and may be a drive element using an electrostatic force as shown in FIG.

本実施例では、インク流路および気流流路の内壁の一部がピエゾ素子によって形成されているが、インクを圧縮するピエゾ素子もしくは他の駆動素子により、気流流路が開閉する構成であれば、それらの素子が気流流路の一部である必要はない。   In this embodiment, a part of the inner walls of the ink flow path and the air flow path is formed by a piezo element. However, as long as the air flow path is opened and closed by a piezo element or other driving element that compresses ink. The elements need not be part of the airflow channel.

本実施例では、外気よりも高い圧力に流路の内部を保つ方法として、高圧ボンベと圧力を制御するレギュレーターを使用している。しかし、この構成以外に、ファン、ダイヤフラムポンプ、もしくはそれ以外の一般的ポンプおよび圧力発生装置を用いても良い。   In the present embodiment, as a method for keeping the inside of the flow path at a pressure higher than the outside air, a high pressure cylinder and a regulator for controlling the pressure are used. However, other than this configuration, a fan, a diaphragm pump, or other general pumps and pressure generators may be used.

本実施例では、気流として窒素ガスを用いているが、空気を使用してもよい。また、インクとの反応を考慮して、アルゴン、キセノンなどの希ガスを用いてもよい。さらに、インクの吐出および飛翔の際に、気流は、インクの成分が揮発することを防ぐために、水、アルコール、もしくは他の有機溶剤の蒸気との混合ガスであってもよい。   In this embodiment, nitrogen gas is used as the air flow, but air may be used. In consideration of reaction with ink, a rare gas such as argon or xenon may be used. Further, the airflow may be a mixed gas with water, alcohol, or other organic solvent vapor in order to prevent the ink components from volatilizing during ink ejection and flight.

気流とインクの吐出のタイミングを表した図である。It is a figure showing the timing of discharge of an air current and ink. 本発明の装置構成の一例を表す断面図である。It is sectional drawing showing an example of the apparatus structure of this invention. 図2で表した構成を有する装置の、動作を説明するための動作図である。FIG. 3 is an operation diagram for explaining an operation of the apparatus having the configuration shown in FIG. 2. 本発明の装置構成の一例を表す断面図である。It is sectional drawing showing an example of the apparatus structure of this invention. 本発明の装置構成の一例を表す断面図である。It is sectional drawing showing an example of the apparatus structure of this invention. 本発明の装置構成の一例を表す断面図である。It is sectional drawing showing an example of the apparatus structure of this invention. 本発明の装置構成の一例を表す断面図である。It is sectional drawing showing an example of the apparatus structure of this invention. 本発明によるインクジェット装置をマルチノズル化した実施例の図である。It is a figure of the Example which made the inkjet apparatus by this invention multi-nozzle. 図8で表したの装置の、断面(ア)~(オ)における断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of the apparatus shown in FIG. 8 in cross sections (A) to (E). 図8で表した装置に使用されるピエゾブロックを表す図である。It is a figure showing the piezo block used for the apparatus represented by FIG. 図10で表したピエゾブロックの動作を表している断面図である。It is sectional drawing showing operation | movement of the piezo block represented in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ピエゾ素子
2 電極
3 気流流路
4 気流の吐出口
5 気流流路の開閉点(ピエゾ素子とインク流路との接触面)
6 インク流路
7 インク吐出口
8 吐出パルス発生装置(ピエゾ素子の駆動用パルス発生装置)
9 圧力レギュレーター
9’ 窒素高圧ボンベ
10 静電駆動素子
11 吐出パルス発生装置(静電駆動素子の駆動用パルス発生装置)
12 インク・気流吐出ブロック
13 気流流路構成ブロック
14 吐出口構成ブロック
15 空気室
16 インク液滴
1 Piezo element
2 electrodes
3 Air flow path
4 Air outlet
5 Opening / closing point of air flow path (contact surface between piezo element and ink flow path)
6 Ink flow path
7 Ink ejection port
8 Discharge pulse generator (piezo element drive pulse generator)
9 Pressure regulator
9 'Nitrogen high pressure cylinder
10 Electrostatic drive element
11 Discharge pulse generator (pulse generator for driving electrostatic drive elements)
12 Ink / Airflow ejection block
13 Airflow channel building block
14 Discharge port configuration block
15 Air chamber
16 Ink droplet

Claims (6)

それぞれのインク吐出口に対し、気流を吐出させる気流吐出口と、気流吐出口に気流を供給する気流流路と、気流の吐出を制御する気流制御装置を備え、概気流経路に気流を供給する気流発生装置を具備することを特徴とするインクジェット装置。   For each ink outlet, an airflow outlet that discharges an airflow, an airflow passage that supplies airflow to the airflow outlet, and an airflow control device that controls the discharge of the airflow are supplied to the airflow path. An ink jet device comprising an airflow generation device. 気流制御装置は、インクを加速させる変形素子により駆動することを特徴とする請求項1記載のインクジェット装置。   2. The ink jet apparatus according to claim 1, wherein the airflow control device is driven by a deformation element that accelerates ink. 気流制御装置は、インクを加速させる変形素子により開閉するバルブであることを特徴とする請求項2記載のインクジェット装置。   3. The ink jet apparatus according to claim 2, wherein the airflow control device is a valve that is opened and closed by a deformation element that accelerates ink. インクを加速させる変形素子は、ピエゾ素子であることを特徴とする、請求項2ないし請求項3記載のインクジェット装置。   4. The ink jet apparatus according to claim 2, wherein the deformation element for accelerating the ink is a piezo element. インクに加速度を与える変形素子は、対面させた電極に、異なる電位を印加させるときに発生する斥力により駆動することを特徴とする、請求項2ないし請求項3記載のインクジェット装置。   4. The ink jet apparatus according to claim 2, wherein the deformation element for accelerating the ink is driven by a repulsive force generated when different electric potentials are applied to the electrodes facing each other. 気流は、空気、ヘリウム、アルゴン、キセノン、およびそれらの混合ガス、もしくは前記のガスと水もしくはアルコールの蒸気との混合ガスであることを特徴とする、請求項1、2、3、4、ないし請求項5記載のインクジェット装置。   The air stream is air, helium, argon, xenon, and a mixed gas thereof, or a mixed gas of the gas and water or alcohol vapor. The ink jet apparatus according to claim 5.
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