JP2019171580A - Ink jet discharge method, method for manufacturing member, and ink jet discharge apparatus - Google Patents

Ink jet discharge method, method for manufacturing member, and ink jet discharge apparatus Download PDF

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航介 池田
Kosuke Ikeda
航介 池田
敏勝 野原
Toshikatsu Nohara
敏勝 野原
将基 木村
Masaki Kimura
将基 木村
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Abstract

To provide an ink jet discharge method capable of preventing occurrence of satellite even if ink having a high viscosity is used, and a method for manufacturing a member including an ink jet coating step.SOLUTION: With an ink jet discharge method for discharging a liquid through a discharge flow path 100, a velocity V of the liquid discharged through the discharge flow path 100 is not less than 6 m/s and a Weber number We is not less than 14 nor more than 120 when a viscosity of the liquid is not less than 80 mPa s nor more than 350 mPa s.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、液体を吐出して対象に付着させるインクジェット技術を用いたインクジェット式の吐出方法および吐出装置に関する。また、本発明は、塗膜を備えた部材の製造方法にも関する。   The present invention relates to an ink jet type discharge method and a discharge device using an ink jet technique for discharging a liquid to adhere to a target. Moreover, this invention relates also to the manufacturing method of the member provided with the coating film.

インクジェット技術は、従来、紙や布、基板等への印刷に用いられる他、電子機器のケース等の塗装にも用いられ、近年では、自動車の車体等の塗装にまで利用が拡大されている。
画像データに基づく制御指令により吐出ヘッドから液体を吐出し、印刷や塗装の対象に液滴がなすドット(粒状の画素)を形成するインクジェット技術においては、主な液滴から分離したサテライトの発生が、印刷あるいは塗装の品質に影響する。サテライトは、吐出された液滴の前端部(主滴)の後方に連なる部分が主滴から分離することで発生した1以上の小滴である。サテライトが、主滴に遅れ、主滴がなすドットからずれた位置に付着することで、図柄の境界のぼやけや色ムラ等の原因となり得る。
Ink jet technology is conventionally used for printing on paper, cloth, substrates, etc., and also for coating cases of electronic devices, and in recent years, its use has been expanded to the painting of automobile bodies and the like.
In the inkjet technology that forms dots (granular pixels) formed by droplets on the target of printing or painting by discharging liquid from the discharge head by a control command based on image data, satellites separated from the main droplets are generated. Affects the quality of printing or painting. The satellite is one or more small droplets that are generated when a portion connected to the rear of the front end portion (main droplet) of the discharged droplet is separated from the main droplet. The satellite is delayed from the main droplet and adheres to a position deviated from the dot formed by the main droplet, which may cause blurring of the pattern boundary, color unevenness, and the like.

特許文献1では、インクの吐出に伴うサテライトの発生を低減するため、所定のアスペクト比であるスリット状の吐出口を用いることに加えて、スリットの幅と、液の表面張力と、液の密度と、液の吐出速度とから特定されるウェーバー数を10以下とすることが提案されている。この特許文献1は、極少量の液滴による高精細な写真等の印刷を想定している。   In Patent Document 1, in order to reduce the occurrence of satellites due to ink discharge, in addition to using slit-shaped discharge ports having a predetermined aspect ratio, the width of the slit, the surface tension of the liquid, and the density of the liquid It has been proposed that the number of Webers specified from the liquid discharge speed is 10 or less. This patent document 1 assumes printing of a high-definition photograph etc. by a very small amount of droplets.

特許第4965972号Patent No. 4965972

インクジェット技術の適用対象の拡大から、従来のインクジェット印刷やインクジェット塗装に用いられてきたインクとは物性が大きく異なるインクの使用が検討されている。
例えば、航空機の機体等、過酷な環境で使用される対象物のインクジェット塗装を行う場合は、使用インク(塗料)自体に高い耐候性が要求されるため、インクジェット印刷用のインクや、インクジェット車体塗装用の水性インクと比べてインクの粘度が高い。
Due to the expansion of the application target of inkjet technology, the use of ink having physical properties that are significantly different from those of inks used in conventional inkjet printing and inkjet coating is being studied.
For example, when performing inkjet coating of objects that are used in harsh environments such as aircraft bodies, ink used for inkjet printing or inkjet vehicle body coating is required because the ink used (paint) requires high weather resistance. The viscosity of the ink is higher than the water-based ink for use.

上記のように粘度の高いインクを用いる場合、本発明の発明者による試験によれば、特許文献1に開示されているようにウェーバー数が10以下であることは、サテライト発生の防止に必ずしも有効ではないことが判明している。   When ink having a high viscosity is used as described above, according to the test by the inventors of the present invention, the Weber number of 10 or less as disclosed in Patent Document 1 is not necessarily effective in preventing satellite generation. It turns out that it is not.

以上より、本発明は、粘度が高いインクを使用しても、サテライトの発生を防ぐことが可能なインクジェット吐出方法、インクジェット吐出装置、および塗膜を備えた部材の製造方法を提供することを目的とする。   As described above, the present invention has an object to provide an inkjet discharge method, an inkjet discharge apparatus, and a method for manufacturing a member provided with a coating film that can prevent the generation of satellites even when ink having a high viscosity is used. And

本発明は、液体を吐出流路を通じて吐出するインクジェット吐出方法であって、液体の粘度が、80mPa・s以上、350mPa・s以下であるとき、吐出流路を流れて吐出された液体の速度が、6m/s以上であり、かつ、ウェーバー数が、14以上、120以下であることを特徴とする。   The present invention relates to an inkjet discharge method for discharging a liquid through a discharge channel, and when the viscosity of the liquid is 80 mPa · s or more and 350 mPa · s or less, the velocity of the liquid discharged through the discharge channel is 6 m / s or more, and the Weber number is 14 or more and 120 or less.

本発明のインクジェット吐出方法において、吐出流路により吐出された液体の体積が、0.5×10pl以上、20×10pl以下であることが好ましい。 In the inkjet discharge method of the present invention, the volume of the liquid discharged through the discharge flow path is preferably 0.5 × 10 3 pl or more and 20 × 10 3 pl or less.

本発明のインクジェット吐出方法では、液体が入れられている液体室で液体が所定の圧力に加圧されている状態において、液体室から吐出流路に向けて液体が通過可能な弁が開いた状態となる弁開放時間を、吐出流路により吐出された液体の体積に対応する時間に設定することが好ましい。   In the inkjet discharge method of the present invention, in a state in which the liquid is pressurized to a predetermined pressure in the liquid chamber in which the liquid is placed, a valve that allows the liquid to pass from the liquid chamber toward the discharge flow path is opened It is preferable to set the valve opening time to be a time corresponding to the volume of the liquid discharged by the discharge flow path.

本発明のインクジェット吐出方法において、吐出流路よりも横断面の面積が大きい導入流路に、液体が入れられている液体室から液体を受け入れて吐出流路へと流入させることが好ましい。   In the inkjet discharge method of the present invention, it is preferable that the liquid is received from the liquid chamber containing the liquid and introduced into the discharge flow channel into the introduction flow channel having a larger cross-sectional area than the discharge flow channel.

本発明のインクジェット吐出方法において、吐出流路は円形状の横断面を呈し、ウェーバー数は、液体の密度をρ、吐出流路の液体を吐出する吐出口の直径をD、吐出口から吐出された液体の速度をV、液体の表面張力をσとすると、(ρDV)/σ により表されることが好ましい。 In the inkjet discharge method of the present invention, the discharge channel has a circular cross section, the number of Webers is ρ as the density of the liquid, D as the diameter of the discharge port for discharging the liquid in the discharge channel, and discharged from the discharge port. It is preferable that (ρDV 2 ) / σ be expressed as V where the liquid velocity is V and the surface tension of the liquid is σ.

また、本発明は、部材を製造する方法であって、上述したインクジェット吐出方法により、部材を塗装するステップを含むことを特徴とする。   Moreover, this invention is a method of manufacturing a member, Comprising: The step which coats a member with the inkjet discharge method mentioned above is characterized by the above-mentioned.

本発明の部材の製造方法において、部材は、航空機の機体を構成していることが好ましい。   In the member manufacturing method of the present invention, it is preferable that the member constitutes an aircraft body.

さらに、本発明は、インクジェット吐出装置であって、80mPa・s以上、350mPa・s以下の粘度の液体が入れられる液体室と、液体室に連通し、液体を吐出する吐出流路と、を備え、吐出流路を流れて吐出された液体の速度が、6m/s以上であり、ウェーバー数が、14以上、120以下であることを特徴とする。   Furthermore, the present invention is an inkjet discharge apparatus, comprising: a liquid chamber in which a liquid having a viscosity of 80 mPa · s or more and 350 mPa · s or less is placed; and a discharge channel that is connected to the liquid chamber and discharges the liquid. The speed of the liquid discharged through the discharge flow path is 6 m / s or more, and the Weber number is 14 or more and 120 or less.

本発明のインクジェット吐出装置において、吐出流路により吐出された液体の体積が、0.5×10pl以上、20×10pl以下であることが好ましい。 In the inkjet discharge device of the present invention, the volume of the liquid discharged through the discharge flow path is preferably 0.5 × 10 3 pl or more and 20 × 10 3 pl or less.

本発明のインクジェット吐出装置において、吐出流路の容積は、液体の体積よりも小さいことが好ましい。   In the inkjet discharge apparatus of the present invention, the volume of the discharge flow path is preferably smaller than the volume of the liquid.

本発明のインクジェット吐出装置は、液体室から液体を受け入れて吐出流路へと流入させる導入流路をさらに備え、吐出流路は、円形状の横断面を呈し、導入流路は、円形状の横断面を呈し、吐出流路よりも横断面の径が大きく、かつ吐出流路と同軸に配置され、ウェーバー数は、液体の密度をρ、吐出流路において液体を吐出する吐出口の直径をD、吐出口から吐出された液体の速度をV、液体の表面張力をσとすると、(ρDV)/σ により表されることが好ましい。 The inkjet discharge device of the present invention further includes an introduction channel that receives liquid from the liquid chamber and flows into the discharge channel, the discharge channel has a circular cross section, and the introduction channel has a circular shape. It has a cross-section, has a larger cross-sectional diameter than the discharge flow path, and is arranged coaxially with the discharge flow path. The Weber number is the liquid density ρ, and the diameter of the discharge port that discharges the liquid in the discharge flow path. D is preferably represented by (ρDV 2 ) / σ where V is the velocity of the liquid discharged from the discharge port and σ is the surface tension of the liquid.

本発明の規定する液体の吐出速度およびウェーバー数によれば、粘度の高いインクや塗料等の液体を使用していても、吐出流路を通じて液体を吐出可能であって、サテライトの発生を防ぐことができる。
本発明により、高粘度の液体を用いて体積が大きい液滴を吐出する場合の吐出不可能を克服できるため、大型の装置のインクジェット塗装の実用化に寄与することができる。
According to the liquid discharge speed and the number of Webers specified in the present invention, liquid can be discharged through the discharge flow path even when using liquid such as highly viscous ink or paint, thereby preventing the occurrence of satellites. Can do.
According to the present invention, it is possible to overcome the impossibility of discharging when a large volume droplet is discharged using a high-viscosity liquid, so that it is possible to contribute to the practical use of inkjet coating of a large apparatus.

(a)は、本発明の実施形態に係るインクジェット装置のヘッダ装置に備わるインク室および吐出ノズルを模式的に示す図である。(b)のIa−Ia線でヘッダ装置を破断している。(b)は、(a)のIb矢印で示す方向から吐出ノズル(流路)を示す模式図である。(A) is a figure which shows typically the ink chamber and discharge nozzle with which the header apparatus of the inkjet apparatus which concerns on embodiment of this invention is equipped. The header device is broken along the line Ia-Ia in (b). (B) is a schematic diagram which shows a discharge nozzle (flow path) from the direction shown by the Ib arrow of (a). (a)〜(c)は、それぞれ、吐出ノズルにより吐出されたインクが対象に着弾するまでの液滴の状態の一例を模式的に示す図である。実施形態に係る(a)に示す例のみ、サテライトが発生しない。比較例に係る(b)および(c)に示す例では、サテライトが発生する。(a)〜(c)のそれぞれにおいて四角形の枠線の内側は、インクの液滴が着弾対象になしたドットを示す平面図に相当する。(A)-(c) is a figure which shows typically an example of the state of the droplet until the ink discharged by the discharge nozzle reaches a target, respectively. Only in the example shown in (a) according to the embodiment, no satellite is generated. In the examples shown in (b) and (c) according to the comparative example, satellites are generated. In each of (a) to (c), the inner side of the rectangular frame corresponds to a plan view showing dots formed by ink droplets as landing targets. 高粘度のインクを使用し、インクの圧力(0.6MPa/0.4MPa)毎にノズル径を変えて、吐出されたインクの速度およびウェーバー数をプロットした図である。FIG. 5 is a graph plotting the speed and Weber number of ejected ink using high-viscosity ink and changing the nozzle diameter for each ink pressure (0.6 MPa / 0.4 MPa).

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態では、インクジェット技術により、例えば航空機の機体等の大型の構造物が有する大面積の表面に塗装(あるいは印刷)を施すにあたり適用可能なインクジェット吐出方法およびインクジェット吐出装置について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In the present embodiment, an inkjet ejection method and an inkjet ejection apparatus that can be applied when coating (or printing) a large area surface of a large structure such as an aircraft body by an inkjet technique will be described.

本実施形態に係る航空機の機体表面の塗装には、航空機の運行上要求される耐候性に適合する物性を有する液体(インク、塗料)が使用される。以下、本実施形態における塗装に使用する液体のことを「インク」と称するものとする。
かかるインクは、インクジェット印刷あるいはインクジェット塗装に典型的に使用されるインクと比べて粘度が非常に高い。典型的なインクの粘度は、高くても10mPa・s程度に留まるのに対し、本実施形態で使用するインクの粘度は、80〜350mPa・sである。より好ましいインクの粘度は、86〜189mPa・sである。
For the coating of the aircraft body surface according to the present embodiment, a liquid (ink, paint) having physical properties suitable for weather resistance required for aircraft operation is used. Hereinafter, the liquid used for painting in the present embodiment is referred to as “ink”.
Such inks have a very high viscosity compared to inks typically used for ink jet printing or ink jet painting. The viscosity of a typical ink remains at most about 10 mPa · s, whereas the viscosity of the ink used in this embodiment is 80 to 350 mPa · s. A more preferable viscosity of the ink is 86 to 189 mPa · s.

本実施形態では、色が異なる複数種類のインクを用いてカラー塗装を行う。例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、およびブラックの各色に対応するインクを用いて、網点印刷の手法により、濃淡のグラデーションを含む任意の図柄を実現可能である。網点印刷は、単色のインクの液滴が物の表面になすドットの単位面積あたりの色の比率に応じて色調を再現する。複数色のインクのそれぞれの粘度はいずれも、上述した粘度の値の範囲内にある。   In this embodiment, color coating is performed using a plurality of types of inks having different colors. For example, it is possible to realize an arbitrary pattern including a light and shade gradation by a halftone printing method using inks corresponding to each color of cyan, magenta, yellow, and black. Halftone printing reproduces the color tone according to the ratio of the color per unit area of dots formed by a single color ink droplet on the surface of an object. Each of the plurality of colors of ink has a viscosity within the above-described range of viscosity values.

図1(a)に、本実施形態のインクジェット塗装に使用するインクジェット装置に備わるヘッダ装置10の一部を示す。ヘッダ装置10は、任意のインク色に対応している。ヘッダ装置10は、複数のインク色毎に、同様に構成されている。
このヘッダ装置10は、インクジェット装置に備わる制御部(図示しない)により、画像データに基づいて送られる制御指令により所定の位置まで駆動されて吐出ノズル12からインクを吐出する。ヘッダ装置10は、1色あたり複数のヘッダ装置10を備えている。
FIG. 1A shows a part of the header device 10 provided in the ink jet apparatus used for the ink jet coating of the present embodiment. The header device 10 corresponds to an arbitrary ink color. The header device 10 is similarly configured for each of a plurality of ink colors.
The header device 10 is driven to a predetermined position by a control command (not shown) provided in the ink jet device according to a control command sent based on the image data, and ejects ink from the ejection nozzle 12. The header device 10 includes a plurality of header devices 10 for each color.

本実施形態のインクジェット装置は、塗装の対象である部材に対して相対変位しながら、インクジェット装置と塗装対象との相対変位の方向に対して直交する方向にヘッダ装置10を駆動しつつ、所望のヘッダ装置10の吐出ノズル12からインクを吐出する。かかるインクジェット装置は、各色に対応したヘッダ装置10と、ヘッダ装置10を駆動する機構と、制御部と、各色のインクを貯留する図示しないタンクとを備えている。   The inkjet device of the present embodiment drives the header device 10 in a direction orthogonal to the direction of relative displacement between the inkjet device and the object to be coated while being relatively displaced with respect to the member that is the object to be coated, and the desired amount. Ink is ejected from the ejection nozzles 12 of the header device 10. Such an inkjet device includes a header device 10 corresponding to each color, a mechanism that drives the header device 10, a control unit, and a tank (not shown) that stores ink of each color.

図1(a)および(b)を参照し、ヘッダ装置10の構成について簡単に説明する。ヘッダ装置10は、インクが入れられるインク室11と、インク室11に連通し、インクを吐出する吐出ノズル12と、吐出ノズル12の入口121を塞ぐ弁体としてのピン14と、ピン14を駆動するアクチュエータ15とを備えている。
図1(a)には吐出ノズル12を1つだけ示しているが、実際は、1つのヘッダ装置10に複数の吐出ノズル12が備えられている。それらの吐出ノズル12に個別に対応するように、ピン14も、ヘッダ装置10の全体として複数が備えられている。
With reference to FIGS. 1A and 1B, the configuration of the header device 10 will be briefly described. The header device 10 drives an ink chamber 11 into which ink is put, a discharge nozzle 12 that is connected to the ink chamber 11 and discharges ink, a valve 14 that closes an inlet 121 of the discharge nozzle 12, and the pin 14. The actuator 15 is provided.
Although only one discharge nozzle 12 is shown in FIG. 1A, a plurality of discharge nozzles 12 are actually provided in one header device 10. A plurality of pins 14 are provided as a whole of the header device 10 so as to individually correspond to the discharge nozzles 12.

インク室11は、ヘッダ装置10の内側に形成された空間である。インク室11の内側には、図示しないインク貯留タンクから図示しないインク供給機構により供給流路11Aを通じてインクが供給される。インク供給機構により、インク室11の内部のインクは一定の圧力に加圧されている。本実施形態では、加圧下にあるインクの圧力により、インク室11から弁13を通り吐出ノズル12を流れるインクに、吐出に必要なエネルギーを得ている。   The ink chamber 11 is a space formed inside the header device 10. Inside the ink chamber 11, ink is supplied from an ink storage tank (not shown) through a supply channel 11 </ b> A by an ink supply mechanism (not shown). The ink inside the ink chamber 11 is pressurized to a constant pressure by the ink supply mechanism. In the present embodiment, the energy required for ejection is obtained from the ink from the ink chamber 11 through the valve 13 and through the ejection nozzle 12 by the pressure of the ink under pressure.

インクに吐出エネルギーを得る方法は、本実施形態のようにインク室11を加圧し、弁13を開閉する方法に限らず、インクを加熱して気泡を発生させる所謂サーマル方式も含めて、適宜な方法をとることができる。   The method of obtaining the ejection energy in the ink is not limited to the method of pressurizing the ink chamber 11 and opening and closing the valve 13 as in the present embodiment, but also includes a so-called thermal method in which the ink is heated to generate bubbles. Can take the way.

吐出ノズル12は、ヘッダ装置10に備わる壁、あるいは壁に設けられたプレート(図示省略)を貫通する流路に相当する。
吐出流路100の先端に、吐出ノズル12の出口122が位置している。本実施形態において、出口122の径Dは、吐出流路100の断面径と同一である。
The discharge nozzle 12 corresponds to a flow path that penetrates a wall provided in the header device 10 or a plate (not shown) provided on the wall.
The outlet 122 of the discharge nozzle 12 is located at the tip of the discharge channel 100. In the present embodiment, the diameter D of the outlet 122 is the same as the cross-sectional diameter of the discharge channel 100.

吐出ノズル12は、インクを吐出する吐出流路100に加え、吐出流路100よりも横断面の面積(流路断面積)が大きい導入流路101を有することが好ましい。導入流路101は、インク室11からインクを受け入れて吐出流路100に導入する。インク室11から導入流路101を介して吐出流路100へとインクを供給することにより、インク室11から直接吐出流路100へとインクを供給する場合よりもインクの圧力損失を抑えることができる。
インクの圧力損失をより抑えるため、導入流路101の終端部の流路断面積が、吐出流路100の流路断面積にまで漸次縮小するようにしている。
The ejection nozzle 12 preferably has an introduction channel 101 having a larger cross-sectional area (channel cross-sectional area) than the ejection channel 100 in addition to the ejection channel 100 that ejects ink. The introduction channel 101 receives ink from the ink chamber 11 and introduces it into the ejection channel 100. By supplying ink from the ink chamber 11 to the discharge flow path 100 via the introduction flow path 101, it is possible to suppress ink pressure loss more than when ink is directly supplied from the ink chamber 11 to the discharge flow path 100. it can.
In order to further suppress the pressure loss of the ink, the channel cross-sectional area at the end of the introduction channel 101 is gradually reduced to the channel cross-sectional area of the discharge channel 100.

本実施形態の導入流路101および吐出流路100はいずれも、図1(a)および(b)に示すように、円形状の横断面を呈する円筒状の空間である。導入流路101の径は、吐出流路100の径よりも大きい。導入流路101および吐出流路100は、同軸に配置されている。
導入流路101の始端である吐出ノズル12の入口121の周縁部は、ピン14の先端部が突き当てられる弁座に相当する。インク室11から吐出ノズル12へとインクが通過可能な弁13は、弁座としての入口121の周縁部と、弁体としてのピン14とから構成されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, both the introduction flow path 101 and the discharge flow path 100 of the present embodiment are cylindrical spaces having a circular cross section. The diameter of the introduction flow path 101 is larger than the diameter of the discharge flow path 100. The introduction channel 101 and the discharge channel 100 are arranged coaxially.
The peripheral edge portion of the inlet 121 of the discharge nozzle 12 that is the start end of the introduction channel 101 corresponds to a valve seat against which the tip end portion of the pin 14 is abutted. The valve 13 through which ink can pass from the ink chamber 11 to the discharge nozzle 12 includes a peripheral portion of an inlet 121 serving as a valve seat and a pin 14 serving as a valve body.

ピン14は、入口121よりも径が大きい略円柱状に形成されており、アクチュエータ15により軸線方向に沿って駆動される。アクチュエータ15は、ピエゾ素子等を含んで構成されており、制御部から送られる指令に基づいて、ピン14を入口121に対して進退させるように駆動する。   The pin 14 is formed in a substantially cylindrical shape having a diameter larger than that of the inlet 121, and is driven along the axial direction by the actuator 15. The actuator 15 is configured to include a piezo element and the like, and drives the pin 14 to advance and retract with respect to the inlet 121 based on a command sent from the control unit.

図1に実線で示すようにピン14が吐出ノズル12の入口121の周縁部に対して退いている状態は、弁13が開いた状態に相当する。このとき、インク室11のインクがインク室11の内壁とピン14の先端部との間を通り、入口121から導入流路101へ流入する。ピン14の先端部とインク室11の内壁との間にインクがスムーズに流れる流路ができるように、ピン14の先端側の外周部は、軸線方向の入口121側に向かうにつれて次第に径が縮小するように形成されている。
図1に一点鎖線で示すようにピン14が入口121の周縁部に突き当てられて入口121が塞がれると、弁13が閉じた状態となる。
As shown by a solid line in FIG. 1, the state in which the pin 14 is retracted with respect to the peripheral portion of the inlet 121 of the discharge nozzle 12 corresponds to a state in which the valve 13 is opened. At this time, the ink in the ink chamber 11 passes between the inner wall of the ink chamber 11 and the tip of the pin 14 and flows into the introduction channel 101 from the inlet 121. The outer peripheral portion on the tip end side of the pin 14 is gradually reduced in diameter toward the inlet 121 side in the axial direction so that a flow path through which ink smoothly flows is formed between the tip portion of the pin 14 and the inner wall of the ink chamber 11. It is formed to do.
As shown by a one-dot chain line in FIG. 1, when the pin 14 is abutted against the peripheral portion of the inlet 121 and the inlet 121 is closed, the valve 13 is closed.

アクチュエータ15によりピン14が入口121に対して退くことで、弁13は、所定の開放時間に亘り開かれる。
弁13が開いている間に、吐出流路100をインクが流れて出口122から吐出される。弁13が開く度に1回ずつ、インクが吐出流路100から吐出される。
弁13の開放時間は、出口122から吐出されたインクの体積(後述)に対応する時間に設定されている。弁13の開放時間は、例えば、100〜200μsに設定することができる。
When the pin 14 is retracted from the inlet 121 by the actuator 15, the valve 13 is opened for a predetermined opening time.
While the valve 13 is open, ink flows through the discharge channel 100 and is discharged from the outlet 122. Ink is ejected from the ejection channel 100 once every time the valve 13 is opened.
The opening time of the valve 13 is set to a time corresponding to the volume of ink ejected from the outlet 122 (described later). The opening time of the valve 13 can be set to 100 to 200 μs, for example.

吐出流路100の容積は、出口122から吐出されたインクの体積よりも小さい。例えば、吐出流路100の容積が100〜300pL程度であるとすると、吐出されたインクの体積は500〜2500pLであって、吐出インクの体積に対して吐出流路100の容積は十分に小さい。そのため、弁13が開いたことで出口122から吐出されて液滴L(図2(a))をなすインクの全量が、吐出流路100を流れる。吐出流路100を流れるインクは、吐出流路100の断面積に応じた速度で、吐出流路100の軸線方向に沿って出口122から吐出される。出口122から吐出されたインクの速度(吐出速度)は、例えば、移動しているインクの液滴をカメラにより撮像したデータを用いた画像処理等により実測可能である。吐出されたインクの速度の実測には、高速度に対応可能なカメラにより撮影された動画を用いることもできる。   The volume of the ejection channel 100 is smaller than the volume of ink ejected from the outlet 122. For example, if the volume of the ejection channel 100 is about 100 to 300 pL, the volume of the ejected ink is 500 to 2500 pL, and the volume of the ejection channel 100 is sufficiently smaller than the volume of the ejection ink. Therefore, the entire amount of ink discharged from the outlet 122 and forming the droplet L (FIG. 2A) when the valve 13 is opened flows through the discharge channel 100. The ink flowing through the discharge channel 100 is discharged from the outlet 122 along the axial direction of the discharge channel 100 at a speed corresponding to the cross-sectional area of the discharge channel 100. The speed (ejection speed) of the ink ejected from the outlet 122 can be measured by, for example, image processing using data obtained by imaging a moving ink droplet with a camera. For the actual measurement of the speed of the ejected ink, a moving image shot by a camera capable of handling a high speed can be used.

吐出流路100および出口122の断面形状は、必ずしも円形である必要はなく、例えば矩形状などの適宜な形状に定めることができる。   The cross-sectional shapes of the discharge channel 100 and the outlet 122 do not necessarily have to be circular, and can be determined to have an appropriate shape such as a rectangular shape.

出口122から吐出されたインクの体積は、0.5×10pl〜20×10plであることが好ましい。より好ましくは、1×10pl〜5×10plである。
吐出されたインクの体積は、例えば、吐出されて移動する液滴をカメラにより撮影した画像データに基づいて、液滴を球体と仮定して液滴の径から体積を計算することにより、求めることができる。
吐出されたインクの体積は、弁13の1回の開放に対応している。塗装対象面に着弾したインクの液滴により、液滴の体積に応じた大きさのドットが塗装対象面に形成される。ドットの径の大きさは、上記の吐出インクの体積の範囲において、均一であっても、異なっていてもよい。ドットの集合からなる塗膜の厚さは、例えば、25〜75μmである。
The volume of ink ejected from the outlet 122 is preferably 0.5 × 10 3 pl~20 × 10 3 pl. More preferably 1 × 10 3 pl~5 × 10 3 pl.
The volume of the ejected ink is obtained, for example, by calculating the volume from the diameter of the droplet based on image data obtained by photographing the ejected and moving droplet with a camera, assuming that the droplet is a sphere. Can do.
The volume of the ejected ink corresponds to one opening of the valve 13. Due to the ink droplets landed on the surface to be painted, dots having a size corresponding to the volume of the droplets are formed on the surface to be painted. The size of the dot diameter may be uniform or different within the range of the volume of the ejected ink. The thickness of the coating film consisting of a set of dots is, for example, 25 to 75 μm.

本実施形態におけるインク液滴の体積は、インクジェット印刷の典型例におけるインク液滴の体積が数plであり、多くても10pl程度に留まるのに対して格段に大きい。一般に、インクジェット印刷は、極少量の液滴による微細なドットから高精細な印刷品質を指向している。それに対して、本実施形態のように大型の部材の大面積の表面を塗装する場合は、塗装の品質もさることながら、現実的な作業速度で塗装を効率よく進めることも指向している。そのため、インクジェット印刷用のノズルと比べて径が大きいノズルから吐出される体積の大きな液滴により、液滴の体積に対応した大きさのドットを塗装対象面に形成する。航空機等の大型の構造物に対して従来行われているスプレーガンによる塗装から、本実施形態に係るインクジェット塗装技術へ代替可能である。   The volume of ink droplets in the present embodiment is remarkably large while the volume of ink droplets in a typical example of ink jet printing is several pl and remains at most about 10 pl. In general, inkjet printing is directed to high-definition print quality from fine dots formed by a very small amount of droplets. On the other hand, when the surface of a large area of a large member is to be painted as in this embodiment, it is also directed to efficiently advance the coating at a realistic work speed as well as the quality of the coating. For this reason, dots having a size corresponding to the volume of the liquid droplets are formed on the surface to be coated with the large volume liquid droplets ejected from the nozzle having a diameter larger than that of the nozzle for inkjet printing. The conventional spray gun coating for large structures such as aircraft can be replaced by the inkjet coating technique according to the present embodiment.

出口122から吐出流路100に沿った方向の前方に向けて吐出されたインクは、図2(a)の(1)に示すように出口122に位置するインクから延びた液柱の状態を経て、(2)に示すように、出口122から離れて液滴Lをなし、出口122から例えば数mm前方の塗装対象面に付着(着弾)する。
図2(a)における四角形の枠線の内側は、液滴Lが着弾したことで塗装対象面に略円形状に形成された1つのドット2を示している。
図2(a)の(1)および(2)に示すように、出口122から吐出されたインクの前端部の形状は、吐出ノズル12の外部空間において安定のため球状に向かう。球状の前端部は、後方に連なる部分とは分離して1つの液滴Lに収束する。
The ink ejected from the outlet 122 toward the front in the direction along the ejection flow path 100 passes through the state of a liquid column extending from the ink located at the outlet 122 as shown in (1) of FIG. As shown in (2), a droplet L is formed away from the outlet 122, and adheres (lands) on the surface to be coated, for example, several mm forward from the outlet 122.
The inner side of the rectangular frame line in FIG. 2A shows one dot 2 formed in a substantially circular shape on the surface to be painted due to the landing of the droplet L.
As shown in (1) and (2) of FIG. 2A, the shape of the front end portion of the ink ejected from the outlet 122 is spherical for stability in the external space of the ejection nozzle 12. The spherical front end part separates from the rear part and converges into one droplet L.

比較例に係る図2(b)および(c)は、液滴L(主滴)から後方に分離し、液滴Lの着弾後に着弾する1以上のサテライト(小滴)が発生した例を示している。図2(b)および(c)のそれぞれの枠線内には、主滴がなすドット2から、塗装対象面に対するヘッダ装置10の移動方向(矢印の向き)にずれた位置に、図示しないサテライトの着弾による小ドット2´が形成された例を示している。塗装対象面における規定の位置に形成されたドット2からずれているドット2´により、塗装の品質が低下する。
その他、図示を省略するが、微小なインク滴からなるミスト状のサテライトが発生し、浮遊することで、ヘッダ装置10等が汚損する場合もある。
FIGS. 2B and 2C according to the comparative example show an example in which one or more satellites (small droplets) are separated from the droplet L (main droplet) and land after the droplet L has landed. ing. 2B and 2C, satellites (not shown) are located at positions shifted from the dots 2 formed by the main droplets in the moving direction of the header device 10 relative to the surface to be coated (the direction of the arrows). This shows an example in which small dots 2 ′ are formed by landing. The dot 2 ′ deviated from the dot 2 formed at a predetermined position on the surface to be coated reduces the coating quality.
In addition, although not shown in the drawing, a mist-like satellite composed of minute ink droplets is generated and floats, so that the header device 10 and the like may be soiled.

サテライトが発生する場合は、例えば、出口122から吐出されたインクが図2(b)の(1)に示す液柱の状態を経て、(2)に示すように出口122から離れても、球状の前端部から後方に連なる尾Tが長い状態のままである。図2(c)に示す例では、吐出されたインクが出口122から離れない、あるいは離れるのが遅い。   When satellites are generated, for example, even if the ink ejected from the outlet 122 passes through the liquid column state shown in (1) of FIG. 2B and is separated from the outlet 122 as shown in (2), it is spherical. The tail T connected to the rear from the front end portion of the head remains long. In the example shown in FIG. 2C, the ejected ink does not leave the outlet 122, or it is slow to leave.

図2(a)〜(c)に示すような液滴Lの種々の形状や挙動を表す指標として、一般にウェーバー数が用いられる。
但し、本実施形態のように粘度の高いインクを用いる場合に、サテライトが発生しない適切な慣性力をインクに与えようとすると、必ずしもウェーバー数だけで規定することができない。
本実施形態では、吐出流路100を流れて出口122から吐出されたインクの速度を6m/s以上に定め、かつ、ウェーバー数を14〜120に定める。
上記のインクの吐出速度およびウェーバー数は、上述したように粘度が80〜350mPa・sであるインクを使用する場合に適合する。
As an index representing various shapes and behaviors of the droplet L as shown in FIGS. 2A to 2C, the Weber number is generally used.
However, when an ink having a high viscosity as in the present embodiment is used, if an appropriate inertial force that does not generate satellites is applied to the ink, the ink cannot always be defined by the number of Webers.
In the present embodiment, the speed of the ink that flows through the discharge flow path 100 and is discharged from the outlet 122 is set to 6 m / s or more, and the Weber number is set to 14 to 120.
The ink ejection speed and the Weber number described above are suitable when using an ink having a viscosity of 80 to 350 mPa · s as described above.

ウェーバー数Weは、液体の慣性力と表面張力との比に相当する無次元量であり、次式により定義することができる。
We=(ρDV)/σ
(ρ:液体の密度、D:吐出口の代表長さ、V:吐出された液体の代表速度、σ:液体の表面張力)
密度ρおよび表面張力σは、使用するインクの物性により定まる。
本実施形態において、Dは、出口122の直径であるものとする。以下では、ノズル径Dと称する。また、Vは、出口122から吐出流路100に沿って直進方向に移動するインクの速度であるものとする。
なお、出口122が矩形状である場合、Dは、出口122の短辺の長さであるものとする。
The Weber number We is a dimensionless amount corresponding to the ratio between the inertial force and the surface tension of the liquid, and can be defined by the following equation.
We = (ρDV 2 ) / σ
(Ρ: density of liquid, D: representative length of discharge port, V: representative speed of discharged liquid, σ: surface tension of liquid)
The density ρ and the surface tension σ are determined by the physical properties of the ink used.
In the present embodiment, D is the diameter of the outlet 122. Hereinafter, it is referred to as a nozzle diameter D. In addition, V is the speed of the ink that moves in the straight direction from the outlet 122 along the discharge flow path 100.
In addition, when the exit 122 is rectangular, D shall be the length of the short side of the exit 122.

紙等へのインクジェット印刷用途のインクに関してサテライト低減のために有効と言われるウェーバー数(例えば、10以下)を、本実施形態のように高粘度のインクを用いて、大きな液滴体積に応じたノズル径が設定されるインクジェット塗装に適用すると、インクの粘性抵抗により吐出に必要なエネルギーが不足し、インクが出口122に留まってしまう場合がある。その場合、有効と言われるウェーバー数を実現するように、出口122の径やインク室11のインクの圧力、弁13の開放時間等を定めてはいるものの、弁13が開き、吐出流路100をインクが流動しても、出口122から外側にインクが膨らむだけか、あるいは、出口122付近のインクに挙動が見られない。つまり、インクの吐出が不可能である。   The Weber number (for example, 10 or less), which is said to be effective for reducing satellites with respect to ink for ink-jet printing on paper or the like, is determined according to a large droplet volume using high-viscosity ink as in this embodiment. When applied to ink jet coating in which the nozzle diameter is set, the energy required for ejection may be insufficient due to the viscous resistance of the ink, and the ink may remain at the outlet 122. In that case, although the diameter of the outlet 122, the pressure of the ink in the ink chamber 11, the opening time of the valve 13 and the like are determined so as to realize the Weber number which is said to be effective, the valve 13 is opened and the discharge channel 100 is opened. Even if the ink flows, the ink only swells outward from the outlet 122 or no behavior is observed in the ink near the outlet 122. That is, ink cannot be ejected.

本発明の発明者により、本実施形態のインクとヘッダ装置10の試作品あるいは模型を用いて、出口122から吐出されたインクの速度(吐出速度)を実測する試験を行ったところ、吐出されたインクが出口122から分離し、液滴L(図2(a))として移動する、つまりインクの吐出が可能であるためには、吐出速度で言うと、6m/s以上が必要である。
上述の試験では、インクの吐出に伴うサテライト発生の有無について、塗装面の観察により調べた。そうしたところ、ウェーバー数Weが120以下であれば、サテライトが発生しない。なお、吐出された液滴Lをカメラにより撮像したデータによる画像処理に基づいてサテライト発生有無を調べてもよい。
The inventor of the present invention conducted a test to actually measure the speed (discharge speed) of the ink discharged from the outlet 122 using the prototype and model of the ink and the header device 10 of the present embodiment. In order for the ink to separate from the outlet 122 and move as the droplet L (FIG. 2A), that is, to be able to eject the ink, in terms of the ejection speed, 6 m / s or more is required.
In the above-described test, the presence or absence of satellites accompanying ink ejection was examined by observing the painted surface. As a result, if the Weber number We is 120 or less, no satellite is generated. Note that the presence or absence of satellites may be checked based on image processing based on data obtained by imaging the ejected droplets L with a camera.

上述した事項を図3に具体例として整理し、ウェーバー数We、吐出速度V、およびノズル径Dについて、サテライト発生の防止と、インクの吐出可否との観点から説明する。
図3のグラフの縦軸はウェーバー数Weであり、横軸は出口122から吐出されたインクの速度Vである。
The above items are arranged as specific examples in FIG. 3, and the Weber number We, the discharge speed V, and the nozzle diameter D will be described from the viewpoints of preventing the occurrence of satellites and whether ink can be discharged.
The vertical axis of the graph of FIG. 3 is the Weber number We, and the horizontal axis is the velocity V of the ink ejected from the outlet 122.

図3には、粘度が92mPa・sのインクを使用した場合のシミュレーションおよび計算の結果より、ノズル径Dを変えてプロットするとともに、上述した試験に基づいてインクの吐出が可能な最低の速度Vである6m/sに相当する吐出可否速度ラインL1と、サテライトが発生しない上限のウェーバー数である120に相当するサテライト有無上限ラインL2と、シミュレーションまたは計算結果からインクの吐出が可能な下限のウェーバー数である14に相当する吐出可能下限ラインL3とを示している。
吐出可否速度ラインL1よりも左側の領域における速度V(6m/s未満)は、シミュレーション上あるいは計算上の値であって、出口122からインクは吐出できない。
FIG. 3 plots the result of simulation and calculation when using an ink having a viscosity of 92 mPa · s, while changing the nozzle diameter D and plotting the lowest speed V at which ink can be ejected based on the test described above. The ejection enable / disable speed line L1 corresponding to 6 m / s, the satellite upper / lower limit line L2 corresponding to 120 which is the upper limit number of webers where no satellite is generated, and the lower limit weber capable of ejecting ink from the simulation or calculation result A dischargeable lower limit line L3 corresponding to the number 14 is shown.
The velocity V (less than 6 m / s) in the region on the left side of the ejection enable / disable velocity line L1 is a simulation or calculation value, and ink cannot be ejected from the outlet 122.

インク室11内部のインクの圧力が0.6MPaに対応するプロットを円形で示している。これらのプロットは、図3に示しているように、ノズル径Dが40μmから150μmまでの範囲に亘り、40〜60μmの間は5μmずつ、60〜150μmの間は10μmずつ変化している。円形のプロットおよび菱形のプロットのいずれも、弓なりのカーブを描いている。
また、インク室11内部のインクの圧力が0.4MPaに対応するプロットを菱形(◆)で示している。これらのプロットは、ノズル径Dが50μmから150μmまでの範囲に亘り、50〜60μmの間は5μmずつ、60〜150μmの間は10μmずつ変化している。
なお、一般的なインクジェット印刷の場合のノズル径は、10〜30μm程度であり、図3に示すプロットのノズル径Dと比べて小さい。
円形のプロットと菱形のプロットから、吐出エネルギーをインクに与える圧力が変化するとインクの速度Vが変化し、速度Vに関するウェーバー数Weも変化する。しかし、圧力や、速度Vが変わっても、ラインL1で示す吐出可能な最低の速度(6m/s)と、ラインL2で示す、サテライトを発生させないウェーバー数Weの上限(120)と、ラインL3で示す、インク吐出が可能なウェーバー数Weの下限(14)の要件がいずれもあてはまる。
図3に示すプロットのデータは、吐出可能な速度Vが6〜8.3m/sの範囲に対応している。
A plot corresponding to an ink pressure of 0.6 MPa in the ink chamber 11 is shown by a circle. In these plots, as shown in FIG. 3, the nozzle diameter D varies from 40 μm to 150 μm, changing by 5 μm between 40 and 60 μm and by 10 μm between 60 and 150 μm. Both the circular plot and the diamond plot draw a bowed curve.
A plot corresponding to an ink pressure of 0.4 MPa in the ink chamber 11 is indicated by diamonds (♦). In these plots, the nozzle diameter D varies from 50 μm to 150 μm, changing by 5 μm between 50 and 60 μm and changing by 10 μm between 60 and 150 μm.
In addition, the nozzle diameter in the case of general inkjet printing is about 10-30 micrometers, and is small compared with the nozzle diameter D of the plot shown in FIG.
From the circular plot and the rhombus plot, the ink velocity V changes when the pressure that applies the ejection energy to the ink changes, and the Weber number We for the velocity V also changes. However, even if the pressure or the speed V changes, the minimum dischargeable speed (6 m / s) indicated by the line L1, the upper limit (120) of the Weber number We that does not generate satellite, indicated by the line L2, and the line L3 The requirements for the lower limit (14) of the number of Webers that can eject ink are applied.
The plot data shown in FIG. 3 corresponds to a dischargeable velocity V in the range of 6 to 8.3 m / s.

本実施形態は、図3において、吐出可否速度ラインL1よりも右側で、かつ、吐出可能下限ラインL3からサテライト有無上限ラインL2までの斜線を付した領域R1における速度Vおよびウェーバー数Weに基づいて、吐出流路100を通じてインクを吐出することを主要な特徴とする。
具体的には、円形のプロットでいうと、ノズル径Dが100μm、55μm、50μm,および45μmの4つのプロットが、領域R1内に存在する。図3に示す例では、ノズル径Dが100μmのプロットがラインL1上でかつラインL2上に位置している。このプロットは、実測された最低限の吐出速度(6m/s)と一致している。このノズル径Dが100μmのプロットから、ノズル径Dを小さくしていくと、吐出可能であっても、サテライトが発生する領域R2を経て、再び、領域R1へ復帰する(55μm、50μm,および45μm)。しかし、ノズル径Dがさらに小さくなると、速度VがラインL1を下回り、領域R3において吐出不可となる(40μm)。
菱形のプロットも、上記と同様の傾向を示す。菱形のプロットでいうと、ノズル径Dが55μm、60μm、70μm、および100μmのプロットが、領域R1内に存在する。
図3に示すプロットのデータは、領域R1内、すなわちウェーバー数Weが14〜120であり吐出速度Vが6m/s以上であって、且つ、We=34.6V−180を表す直線のラインL4よりも上側である領域に対応している。
This embodiment is based on the speed V and the Weber number We in the region R1 on the right side of the discharge possible / impossible speed line L1 and the hatched area R1 from the discharge possible lower limit line L3 to the satellite presence / absence upper limit line L2 in FIG. The main feature is that ink is ejected through the ejection channel 100.
Specifically, in terms of a circular plot, there are four plots having a nozzle diameter D of 100 μm, 55 μm, 50 μm, and 45 μm in the region R1. In the example shown in FIG. 3, a plot with a nozzle diameter D of 100 μm is located on the line L1 and on the line L2. This plot agrees with the actually measured minimum discharge speed (6 m / s). When the nozzle diameter D is reduced from the plot of the nozzle diameter D of 100 μm, even if discharge is possible, the region R2 returns to the region R1 again through the satellite-generated region R2 (55 μm, 50 μm, and 45 μm). ). However, when the nozzle diameter D is further reduced, the speed V is lower than the line L1, and the discharge is impossible in the region R3 (40 μm).
The rhombus plot shows the same tendency as above. In the rhombus plot, plots with the nozzle diameter D of 55 μm, 60 μm, 70 μm, and 100 μm exist in the region R1.
The plot data shown in FIG. 3 is a straight line L4 in the region R1, that is, the Weber number We is 14 to 120, the discharge speed V is 6 m / s or more, and We = 34.6V-180. It corresponds to the region that is on the upper side.

領域R1においては、高粘度のインクを使用していても、吐出流路100を通じてインクを吐出可能であり、サテライトの発生を防いで塗装品質を確保することができる。
この領域R1は、上述したインク滴の体積の範囲(0.5×10pl〜20×10pl)に対応している。
なお、塗装開始時からの時間経過によるインクの物性変化への対応を考慮すると、塗装開始時における吐出速度Vおよびウェーバー数Weが、適正な領域R1の中で大きいことが好ましい。上記の物性変化への対応は、例えば、インクの粘度上昇に伴う吐出速度の低下を考慮して、インク室11のインク圧力を増加させる等の処理が挙げられる。
In the region R1, even when high viscosity ink is used, the ink can be discharged through the discharge flow path 100, and the generation of satellites can be prevented and the coating quality can be ensured.
The region R1 corresponds to the range of the volume of ink droplets described above (0.5 × 10 3 pl~20 × 10 3 pl).
In consideration of the change in the physical properties of the ink over time from the start of painting, it is preferable that the discharge speed V and the Weber number We at the start of painting are large in the appropriate region R1. The response to the change in physical properties includes, for example, a process of increasing the ink pressure in the ink chamber 11 in consideration of a decrease in the ejection speed accompanying an increase in ink viscosity.

以上で説明した実施形態のように、領域R1に規定されている速度Vおよびウェーバー数Weに基づいて、ヘッダ装置10から、大面積に適した体積の大きなインク滴の機体表面に向けた吐出を繰り返す塗装ステップによれば、機体表面を効率よく塗装しつつ、塗装品質を確保することができる。この塗装ステップを経ることにより、航空機の機体を構成する部材を製造することができる。   As in the embodiment described above, based on the speed V and the Weber number We defined in the region R1, the header device 10 discharges ink droplets having a large volume suitable for a large area toward the surface of the machine body. According to the repeated coating step, it is possible to ensure the coating quality while efficiently coating the surface of the airframe. By passing through this painting step, a member constituting the aircraft body can be manufactured.

上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
本発明によれば、特に、航空機や、屋外で使用される他の装置等、高粘度のインクを使用した、体積の大きい液滴による大型の装置のインクジェット塗装の実用化に寄与することができる。
In addition to the above, as long as the gist of the present invention is not deviated, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.
According to the present invention, in particular, it can contribute to the practical application of inkjet coating of large-sized devices using large-viscosity droplets using high-viscosity ink, such as aircraft and other devices used outdoors. .

2 ドット
10 ヘッダ装置
11 インク室(液体室)
11A 供給流路
12 吐出ノズル
13 弁
14 ピン
15 アクチュエータ
100 吐出流路
101 導入流路
121 入口
122 出口
D ノズル径
L 液滴
L1 吐出可否速度ライン
L2 サテライト有無上限ライン
L3 吐出可能下限ライン
R1〜R3 領域
T 尾
2 dots 10 header device 11 ink chamber (liquid chamber)
11A Supply flow path 12 Discharge nozzle 13 Valve 14 Pin 15 Actuator 100 Discharge flow path 101 Introduction flow path 121 Inlet 122 Exit D Nozzle diameter L Droplet L1 Discharge availability speed line L2 Satellite presence / absence upper limit line L3 Dischargeable lower limit lines R1 to R3 Region T tail

Claims (11)

液体を吐出流路を通じて吐出するインクジェット吐出方法であって、
前記液体の粘度が、80mPa・s以上、350mPa・s以下であるとき、
前記吐出流路を流れて吐出された前記液体の速度が、6m/s以上であり、かつ、
ウェーバー数が、14以上、120以下である、
ことを特徴とするインクジェット吐出方法。
An inkjet discharge method for discharging a liquid through a discharge channel,
When the viscosity of the liquid is 80 mPa · s or more and 350 mPa · s or less,
The speed of the liquid discharged through the discharge flow path is 6 m / s or more, and
Weber number is 14 or more and 120 or less,
An ink jet discharge method.
前記吐出流路により吐出された前記液体の体積が、
0.5×10pl以上、20×10pl以下である、
請求項1に記載のインクジェット吐出方法。
The volume of the liquid discharged by the discharge flow path is
0.5 × 10 3 pl or more and 20 × 10 3 pl or less,
The inkjet discharge method according to claim 1.
前記液体が入れられている液体室で前記液体が所定の圧力に加圧されている状態において、前記液体室から前記吐出流路に向けて前記液体が通過可能な弁が開いた状態となる弁開放時間を、前記吐出流路により吐出された前記液体の体積に対応する時間に設定する、
請求項1または請求項2に記載のインクジェット吐出方法。
In a state where the liquid is pressurized to a predetermined pressure in the liquid chamber in which the liquid is placed, a valve that opens a valve through which the liquid can pass from the liquid chamber toward the discharge flow path Setting the opening time to a time corresponding to the volume of the liquid discharged by the discharge flow path;
The inkjet discharge method according to claim 1 or 2.
前記吐出流路よりも横断面の面積が大きい導入流路に、前記液体が入れられている液体室から前記液体を受け入れて前記吐出流路へと流入させる、
請求項1から3のいずれか一項に記載のインクジェット吐出方法。
Receiving the liquid from the liquid chamber in which the liquid is placed into the introduction flow path having a larger cross-sectional area than the discharge flow path and flowing into the discharge flow path;
The inkjet discharge method as described in any one of Claim 1 to 3.
前記吐出流路は円形状の横断面を呈し、
前記ウェーバー数は、
前記液体の密度をρ、前記吐出流路の前記液体を吐出する吐出口の直径をD、前記吐出口から吐出された前記液体の前記速度をV、前記液体の表面張力をσとすると、
(ρDV)/σ により表される、
請求項1から4のいずれか一項に記載のインクジェット吐出方法。
The discharge flow path has a circular cross section,
The Weber number is
When the density of the liquid is ρ, the diameter of the discharge port for discharging the liquid in the discharge flow path is D, the velocity of the liquid discharged from the discharge port is V, and the surface tension of the liquid is σ,
Represented by (ρDV 2 ) / σ,
The inkjet discharge method as described in any one of Claim 1 to 4.
部材を製造する方法であって、
請求項1から5のいずれか一項に記載のインクジェット吐出方法により、前記部材を塗装するステップを含む、
ことを特徴とする部材の製造方法。
A method for manufacturing a member, comprising:
Including the step of coating the member by the inkjet discharge method according to claim 1,
A member manufacturing method characterized by the above.
前記部材は、航空機の機体を構成する、
請求項6に記載の部材の製造方法。
The member constitutes an aircraft body,
The manufacturing method of the member of Claim 6.
80mPa・s以上、350mPa・s以下の粘度の液体が入れられる液体室と、
前記液体室に連通し、前記液体を吐出する吐出流路と、を備え、
前記吐出流路を流れて吐出された前記液体の速度が、6m/s以上であり、
ウェーバー数が、14以上、120以下である、
ことを特徴とするインクジェット吐出装置。
A liquid chamber in which a liquid having a viscosity of 80 mPa · s or more and 350 mPa · s or less is placed;
A discharge passage communicating with the liquid chamber and discharging the liquid;
The velocity of the liquid discharged through the discharge flow path is 6 m / s or more;
Weber number is 14 or more and 120 or less,
An inkjet apparatus characterized by that.
前記吐出流路により吐出された前記液体の体積が、
0.5×10pl以上、20×10pl以下である、
請求項8に記載のインクジェット吐出装置。
The volume of the liquid discharged by the discharge flow path is
0.5 × 10 3 pl or more and 20 × 10 3 pl or less,
The inkjet discharge apparatus according to claim 8.
前記吐出流路の容積は、前記液体の前記体積よりも小さい、
請求項9に記載のインクジェット吐出装置。
The volume of the discharge channel is smaller than the volume of the liquid,
The inkjet discharge apparatus according to claim 9.
前記液体室から前記液体を受け入れて前記吐出流路へと流入させる導入流路をさらに備え、
前記吐出流路は、円形状の横断面を呈し、
前記導入流路は、円形状の横断面を呈し、前記吐出流路よりも横断面の径が大きく、かつ前記吐出流路と同軸に配置され、
前記ウェーバー数は、
前記液体の密度をρ、前記吐出流路において前記液体を吐出する吐出口の直径をD、前記吐出口から吐出された前記液体の前記速度をV、前記液体の表面張力をσとすると、(ρDV)/σ により表される、
請求項8から10のいずれか一項に記載のインクジェット吐出装置。
An introduction flow path for receiving the liquid from the liquid chamber and flowing into the discharge flow path;
The discharge flow path has a circular cross section,
The introduction flow path has a circular cross section, the diameter of the cross section is larger than the discharge flow path, and is arranged coaxially with the discharge flow path,
The Weber number is
If the density of the liquid is ρ, the diameter of the discharge port that discharges the liquid in the discharge flow path is D, the velocity of the liquid discharged from the discharge port is V, and the surface tension of the liquid is σ ( represented by ρDV 2 ) / σ,
The inkjet discharge apparatus as described in any one of Claims 8 to 10.
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