JP3141809B2

JP3141809B2 - 液滴噴射装置

Info

Publication number: JP3141809B2
Application number: JP3528497A
Authority: JP
Inventors: 虎彦神田; 泰弘大塚; 竜一小島
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-02-19
Filing date: 1997-02-19
Publication date: 2001-03-07
Anticipated expiration: 2017-02-19
Also published as: JPH10230609A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジエット用
記録ヘッドのために開発された装置であるが、インクジ
エット用記録ヘッドのほかにも、小型電気回路あるいは
集積回路の導電性被膜形成、その他微細な印刷を行うた
めの装置として広く利用することができる。本発明は、
本願出願人が先に出願した特許出願、特願平７−２１３
４４２号（本願出願時において未公開、以下「先願」と
いう）に開示した技術の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人は、上記先願において新しい
原理に基づく液滴噴射装置を開示した。この液滴噴射装
置は、噴射液供給口および噴射開口部を有する噴射室
と、この噴射室内に充填された噴射液に圧力を印加する
加圧手段とを備えた装置であって、この噴射開口部はそ
の圧力により噴射開口部で噴射液が空気に接触する噴射
液の表面に表面波を形成させ、その表面波の作用によっ
て噴射開口部の径より小さい径の液滴を噴射させるもの
である。噴射液の表面に表面波を形成させるには、その
噴射開口部の形状として、図１５に例示するような断面
形状を開示した。図１５は液滴噴射装置の構成を示す図
である。噴射液供給口１、噴射開口部２、加圧板３、圧
電アクチュエータ４、噴射室５、インクタンク６を備え
ている。

【０００３】噴射室５内のインクに圧電アクチュエータ
４により駆動される加圧板３に機械的変位を与えると、
噴射室５に蓄えられたインクの圧力が変化し、噴射開口
部２のインク表面に表面波が発生する。その表面波は噴
射開口部２の周囲から中央部へと推移し、中央部で互い
に干渉して高い波高となりインクの液滴がその表面から
離脱するに至る。インクはインクタンク６から噴射液供
給口１を通り噴射室５に供給される。

【０００４】この現象を概念的に説明すると、静止する
水面に水滴を落とすと、その水滴の落下点を中心にリン
グ状の表面波が拡がってゆく。本発明の噴射開口部２の
インク表面ではちょうどこの逆の現象が生じているので
あって、噴射開口部２の周囲から開口中心に向かう表面
波を発生させると、これがこの噴射開口部２の中心に集
中し、インク滴が表面を離脱することになる。

【０００５】図１６は液滴噴射装置を複数備えた印字記
録装置のノズル部分を説明する構造図である。図１６に
示すように、液滴噴射装置１４₁〜１４_nの噴射開口部
２を複数並べてそれぞれのインクの噴射を制御すること
により、この噴射開口部２の前面を矢印方向に通過する
紙に印字を行うことができる。これにより、印字記録装
置のヘッドを構成することができる。

【０００６】この新しい原理に基づく装置では、噴射開
口部の径より小さい径の液滴を噴射させることができる
から、工作精度をゆるやかに設定して口径の大きい噴射
開口部を設けても、小さい液滴を噴射させることにより
高い解像度の印字あるいは印刷を行うことが可能にな
る。すなわち、安価にかつ簡便に高い解像度の装置を提
供することができる。そのほか、噴射開口部の径を大き
くすることができることから、液づまりが発生しにく
く、周囲の環境変化に対して適応力の高い装置を得る、
すなわち利用可能な温度範囲や湿度範囲などが拡大され
る。さらに、液体の性質についてもその制約条件が緩和
され、各種のインクに対して適応可能とすることができ
るなど優れた特長がある。

【０００７】本願発明者らは、この新しい原理に基づく
液滴噴射装置についてさまざまな試験を行った。そして
この原理の液滴噴射装置はかなり有効であることを試験
により確認した。実用的な印字記録装置の規格は、読み
やすい日本語の活字を印刷するためには少なくとも約３
００ｄｐｉ(dots per inch) 以上の解像度が必要とされ
る。以下、本発明では、３００ｄｐｉ以上の実用的な印
字記録装置を開発することを目標として研究を進めた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ここで実用的な装置を
得るために最も重要な課題は、噴射開口部から噴射液が
そのまま吐出するのではなく、その開口部の表面に表面
波を形成させることである。しかもその表面波を実用的
な温度や湿度などの環境条件下でつねに安定に形成させ
るにはどのようにすればよいか、ということである。こ
れには、（１）開口部の機械的な構造あるいは形状が大
きく影響するとともに、（２）噴射液の粘度、表面張
力、密度その他液体としての物理的性質が関係し、さら
に（３）噴射室に印加する圧力を制御する技術が必要で
ある。

【０００９】本発明はこのうち上記（１）開口部の機械
的な構造あるいは形状について、数多くの試験を行った
中から達成された条件およびそれに基づく装置構造を開
示するものである。すなわち、本発明は、噴射液供給口
および噴射開口部を有する噴射室と、この噴射室内に充
填された噴射液に圧力を印加する加圧手段とを備え、前
記噴射開口部はこの圧力により前記噴射開口部の噴射液
表面に表面波を形成させ前記噴射開口部の径より小さい
径の液滴を噴射させる形状に形成された液滴噴射装置に
おいて、実用的な安定した装置を得るために、前記開口
部の機械的な構造あるいは形状について有効なものを提
供することを目的とする。本発明は、小型かつ簡便であ
り、解像度の高い液滴噴射装置を提供することを目的と
する。本発明は３００ｄｐｉ以上の実用的な印字記録装
置を得ることを目的とする。本発明は、小型電気回路あ
るいは集積回路の導電性被膜形成、その他微細な印刷を
行うための装置として広く利用することができる液滴噴
射装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は液滴噴射装置で
あって、噴射液供給口および噴射開口部を有する噴射室
と、この噴射室内に充填された噴射液に圧力を印加する
加圧手段とを備え、前記噴射開口部はこの圧力により前
記噴射開口部の噴射液表面に表面波を形成させ前記噴射
開口部の径より小さい径の液滴を噴射させる形状に形成
された液滴噴射装置である。本発明の特徴とするところ
は、前記噴射室は、前記噴射開口部に向けて口径が狭く
なりかつ噴射方向に垂直な平面断面の形状が円形または
正多角形の壁面を備えたところにある。

【００１１】すなわち、噴射開口部の中心部で表面波が
合波するためには、噴射開口部の形状は円形または正多
角形が適している。この噴射開口部は噴射室の壁面の端
部に形成されているので、噴射室の平面断面の形状もま
た円形または正多角形とすることが適当である。

【００１２】前記壁面が前記噴射方向に垂直な平面との
なす角度θ（図１参照）が６５度以下に設定され、前記
噴射開口部は、その直径Ｄがこの噴射開口部から噴射さ
れる所望の液滴直径の１．２５倍以上に設定されること
が望ましい。試験の結果からさらに望ましくは、角度θ
は、６０度以下、１５度以上の範囲に設定されることが
よい。

【００１３】発明者らは、先願の液滴噴射装置について
実用的な装置を開発するにあたり、上記角度θおよび直
径Ｄの値について最適な値を得ることができた。一般的
に、液滴噴射装置で用いるインクは水性インクの場合に
は、その粘度は１．５ｃＰ〜５ｃＰ程度、油性インクで
は８ｃＰ〜１５ｃＰ程度、ホットメルトインクでは８ｃ
Ｐ〜１５ｃＰ程度である。表面張力は何れの場合でも１
０〜７０ｄｙｎ／ｃｍ程度であり、このような種々のイ
ンクを用いて吐出実験を行ったところ、角度θが大きく
なり、６５度を越えると、液体の自由表面上に表面波を
形成できなくなること、すなわち液体が柱状に突出する
ことがわかった。この角度θを小さくしてゆくと噴射開
口部に表面波を形成することが可能であり、さらに詳し
く調査した結果、角度θを６０度より小さく設定する
と、液体が筒状に突出する現象はほとんど発生しなくな
ることがわかった。すなわち、角度θを６０度より小さ
く設定することで、液体に印加した圧力の大部分が表面
波の形成に用いられ、同心円状の良好な表面波が効率よ
く形成されることがわかった。この下側の限界は噴射室
の容積や隣接するインクタンクとの係わりなど工作上の
問題に加え、開口部付近の肉厚の低下で強度や剛性が低
下すること等により定まる。現実的な構造から例えばθ
＝１５度程度が下限になる。

【００１４】さらに、表面波を干渉させて液滴を吐出さ
せるためには直径Ｄの大きさは、吐出する液滴の所望直
径の１．２５倍以上必要となることがわかった。すなわ
ち、この値より小さいと形成された表面波は表面張力に
よりまとまってしまい、良好な表面波を形成することが
できなくなる。この値より大きくすると良好な表面波が
形成され、この値をさらに大きくすると噴射開口部を加
工する加工コストは小さくなる。一方この値を大きくす
ると、隣接する噴射開口部との距離の制約を受けるこ
と、インクの蒸発が大きくなること、形成された表面波
が表面を伝搬するときに減衰すること、などが配慮され
なければならない。現実的な構造としてこの値は吐出す
る所望の最大液滴径の３倍程度が上限になる。

【００１５】一方、噴射室の壁面が印加された圧力によ
り変位することがあると、表面波の発生が妨げられる。
すなわち、噴射室内の壁面の角度θを６０度より小さく
していくと、液体に印加した圧力の大部分が表面波の形
成に用いられ、表面波が効率よく形成されるが、その一
方で、噴射開口部付近の肉厚が低下するため、壁面の強
度や剛性が低下する。この剛性低下によって、噴射開口
部のエッジ付近が液滴噴射にともない上下に変位するよ
うになり、表面波の発生効率が低下したり、液滴噴射が
不安定になるなどの問題が生じるようになる。

【００１６】したがって、噴射室の壁面をナイフエッジ
に形成することにより、噴射室壁面の剛性を高くするこ
とができる。すなわち、噴射室の壁面は噴射開口部に向
けてだんだん狭くなるが、途中から、外に向けて開くよ
うに形成することができる。このとき、実質的な噴射開
口部は噴射室の直径が最も狭くなる部分である。

【００１７】また、噴射室に印加する圧力による壁面の
変位を防止する補強部材を噴射開口部周囲に設けること
も有効である。この構造により、噴射室の壁面が圧力に
したがって変位することがなくなり、有効に表面波を形
成することが可能になる。この場合に補強部材の開口は
液面上の表面波の発生および噴射開口部からの液滴噴射
を妨げないような形状であれば任意の形状に設定するこ
とができる。補強部材の開口は、噴射開口部の開口径よ
り小さい液滴が有効に通過するのであれば噴射開口部の
開口径より小さい形状であってもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】

【００１９】

【実施例】

（第一実施例）本発明第一実施例の構成を図１を参照し
て説明する。図１は本発明第一実施例装置の構成図であ
る。

【００２０】本発明は液滴噴射装置であって、噴射液供
給口１および噴射開口部２を有する噴射室５と、この噴
射室５内に充填された噴射液に圧力を印加する加圧手段
としての加圧板３とを備え、噴射開口部２はこの圧力に
より噴射開口部２の噴射液表面に表面波を形成させ噴射
開口部２の径より小さい径の液滴を噴射させる形状に形
成された液滴噴射装置である。

【００２１】ここで、本発明の特徴とするところは、噴
射室５は、噴射開口部２に向けて口径が狭くなりかつ噴
射方向に垂直な平面断面の形状が円形または正多角形の
壁面を備えたところにある。

【００２２】この壁面が前記噴射方向に垂直な平面との
なす角度θが６５度以下に設定され、噴射開口部２は、
その直径Ｄがこの噴射開口部２から噴射される所望の液
滴の直径の１．２５倍以上に設定されている。

【００２３】図１に示した液滴噴射装置では、所望の液
滴の直径は約７０μｍであり、噴射開口部２の直径Ｄは
１００μｍとした。また、噴射室５の壁面が液滴の噴射
方向に垂直な平面とのなす角度θは６０度とした。液滴
の直径を約７０μｍとし、滴速を４ｍ／秒とすれば、一
般に、コート紙上に直径１２０μｍのドットを形成する
ことができる。これによりおよそ３００ｄｐｉ(dots pe
r inch) の解像度を得ることができる。

【００２４】噴射室５の平面断面の形状を円形または正
多角形とした理由を説明すると、噴射開口部２の中心部
で表面波が合波するためには、噴射開口部２の形状は円
形または正多角形が適していることは自明である。この
噴射開口部２は噴射室５の壁面の端部に形成されている
ことから噴射室５の平面断面の形状もまた円形または正
多角形とすることが適当であることがわかる。

【００２５】ここで、角度θ≦６５度、直径Ｄ≧１．２
５×液滴直径、という結論を得た過程を説明する。発明
者らは、先願の液滴噴射装置について実用的な装置を開
発するにあたり、図１に示すように、角度θを６０度、
直径Ｄを１００μｍとした液滴噴射装置と、図４に示す
ように、角度θを７０度、直径Ｄを８０μｍとした液滴
噴射装置とを試作した。ここで、図４は所望の結果を得
られなかった試作装置を示す図である。図２および図３
は、図１に示した角度θを６０度、直径Ｄを１００μｍ
とした液滴噴射装置における液滴形成過程を示す図であ
る。図１に示すように、圧電アクチュエータ４により駆
動される加圧板３の機械的変位により噴射開口部２の周
囲に形成された表面波は、図２に示すように噴射開口部
２の中心部で合波されて液柱を形成する。その液柱の形
成速度および高さが液滴を離脱させるために十分な条件
に達すると、図３に示すように、液滴７が離脱する。こ
のときの液滴７の直径は約７０μｍであり、所望の結果
を得ることができた。

【００２６】図５および図６は、図４に示した角度θを
７０度、直径Ｄを８０μｍとした液滴噴射装置における
液滴形成過程を示す図である。図４に示す液滴噴射装置
では、角度θおよび直径Ｄ以外のパラメータ（圧電アク
チュエータ４に印加する単発パルス幅等）はすべて図１
に示した液滴噴射装置と同一の条件とした。図４に示す
ように、圧電アクチュエータ４により駆動される加圧板
３の機械的変位により噴射開口部２には、インク表面が
その表面張力により凸形に盛り上がる。このとき、イン
ク表面に表面波の存在は確認できない。図５に示すよう
に、その盛り上がりはさらに液柱を形成する。その液柱
の形成速度および高さが液滴を離脱させるために十分な
条件に達すると、図６に示すように、液滴７´が離脱す
る。このときの液滴７´の直径は８０μｍである。液滴
７´の直径は噴射開口部２の直径Ｄとほぼ等しく、所望
の液滴の直径である７０μｍは得られなかった。

【００２７】このような試作結果に基づき、種々のパラ
メータを基礎にシミュレーションを行った。このパラメ
ータをコンピュータ装置に入力し、コンピュータ装置上
で表面波の発生する状況のシミュレーションを行うこと
を試みた。以下のシミュレーションは、角度θおよび直
径Ｄ以外のパラメータ（圧電アクチュエータ４に印加す
る単発パルス幅等）はすべて同一の条件の下に行った。
図７は角度θを９０度に設定された噴射室５を有する液
滴噴射装置を示す図である。図７に示すように、角度θ
を９０度とすると、加圧板３の機械的変位による圧力は
噴射室５内のインクを均等に噴射開口部２に向かい押し
上げる力として働き、噴射開口部２のインク表面に表面
波を発生させることはできない。

【００２８】このように、インク表面に表面波を発生さ
せることができない状態では、図４〜図６に示した液滴
７の形成過程を辿ることになり、所望の結果を得ること
はできない。

【００２９】図８は角度θを８５度に設定された噴射室
５を有する液滴噴射装置を示す図である。発明者らは、
角度θを９０度から減じながらシミュレーションを行っ
た。図８に示すように、角度θを９０度より減ずること
により、噴射室５の壁面がテーパを形成し、加圧板３の
機械的変位にしたがって噴射室５内のインクは壁面に近
いほど圧力が大きくなるとともにその流速も大きくな
る。

【００３０】図９は角度θを６５度に設定された噴射室
５を有する液滴噴射装置を示す図である。角度θを６５
度としてシミュレーションを行ったとき、初めて表面波
の発生を確認することができた。これは、噴射室５の壁
面のテーパが、壁面近くのインクの圧力および流速を表
面波が発生するために十分な値まで上昇させたことを示
している。さらに、図１０は角度θを３５度に設定され
た噴射室５を有する液滴噴射装置を示す図であるが、角
度θが６５度を下回った時点から角度θが３５度となっ
た時点でも表面波の発生を確認することができた。

【００３１】さらに、角度θは３５度以下となっても表
面波の発生をシミュレーションにより確認することがで
きたが、角度θの減少に伴い、噴射室５またはインクタ
ンク６の容量を減ずる必要や、噴射開口部２付近の強度
および剛性が低下する課題があるため、角度θの下限は
１５度に設定することが実用上適当であるものと考えら
れる。さらに、液体が筒状に突出する現象を抑制し、印
加した圧力に対して表面波を効率よく形成するには、角
度θは１５度〜６０度に設定することがよい。

【００３２】このように、インク表面に表面波を発生さ
せることができれば、図１〜図３に示した液滴７の形成
過程を辿ることができるため、所望の結果を得ることが
できる。

【００３３】次に、噴射開口部２の直径が液滴７の直径
の１．２５倍以上に設定されることが適当である理由に
ついて説明する。ここでは、噴射室５の壁面が液滴７の
噴射方向に垂直な平面とのなす角度θは６０度とした。
図１１は直径Ｄが液滴７の直径の１．２５倍より小さい
液滴噴射装置における表面波発生状況を示す図である。
圧電アクチュエータ４により駆動される加圧板３の機械
的変位により噴射開口部２のインク表面に発生した表面
波は、噴射開口部２の直径が小さいために互いに接近し
た位置に発生する。このため互いの表面張力にしたがっ
て吸引される。

【００３４】図１２は直径Ｄが液滴７の直径の１．２５
倍より小さい液滴噴射装置における表面波発生後の状況
を示す図である。図１１に示すように、互いの表面張力
にしたがって吸引された表面波は互いに干渉することな
く、図１２に示すように一体化してしまう。図１１に示
した状態では、一時的に表面波が発生したかのように見
えるが、すぐに表面波は消滅してしまう。このため、図
１２に示すようにインク表面が凸形に盛り上がった状態
となる。この図１２に示す状態は、図４に示した状態と
同じであり、その後は、図５および図６に示した液滴７
の形成過程を辿ることになり、所望の結果を得ることは
できない。

【００３５】このように、液滴噴射を行うためには、噴
射開口部２のインク表面に発生した表面波が、互いの表
面張力により吸引されない距離を保つことが重要である
ことがわかる。この現象についても、コンピュータ装置
によるシミュレーションの結果、液滴直径の１．２５倍
以上の直径を有する噴射開口部２を用いることにより、
噴射開口部２のインク表面に発生した表面波が、互いの
表面張力により吸引されないことがわかった。

【００３６】このように、液滴直径の１．２５倍以上の
直径を有する噴射開口部２を用いることにより図１〜図
３に示した液滴７の形成過程を辿ることになり、所望の
結果を得ることができる。

【００３７】本発明第一実施例における液滴直径は約７
０μｍであるので、噴射開口部２の直径Ｄは１００μｍ
とした。さらに、噴射開口部２の直径Ｄが大きいと、良
好な表面波が形成され、この値をさらに大きくすると噴
射開口部２を加工する加工コストは小さくなる。一方こ
の値を大きくすると、隣接する噴射開口部２との距離の
制約を受けること、インクの蒸発が大きくなること、形
成された表面波が表面を伝搬するときに減衰すること、
などが配慮されなければならない。現実的な構造として
この値は吐出する所望の最大液滴径の３倍程度が上限に
なる。

【００３８】（第二実施例）本発明第二実施例の液滴噴
射装置を図１３および図１４を参照して説明する。図１
３および図１４は本発明第二実施例の液滴噴射装置の構
成図である。噴射室５内の壁面の角度θを６０度より小
さくしていくと、液体に印加した圧力の大部分が表面波
の形成に用いられ、表面波が効率よく形成されることは
既に述べたとおりである。このとき、噴射室５内の壁面
の角度θを小さくしていくと、噴射開口部２付近の肉厚
が低下するため、強度や剛性が低下する。この剛性低下
によって、噴射開口部２のエッジ付近が液滴噴射にとも
ない上下に変位するようになり、表面波の発生効率が低
下したり、液滴噴射が不安定になる。本発明第二実施例
は、この強度や剛性の低下を補償するための例を示すも
のである。本発明第二実施例は角度θを３５度に設定し
た例を示す。

【００３９】図１３に示した構成によれば、補強プレー
ト８によって噴射開口部２の変位を拘束することができ
る。このため、表面波の発生効率を向上させることがで
きることがわかった。補強プレート８によって形成され
る第二の壁面９は、表面波発生の初期段階で、噴射開口
部２の周囲に発生する表面波による液面の盛り上がり
が、その表面張力により第二の壁面９に吸引されること
がないような形態とすることが必要である。したがっ
て、図１３に示す例では、噴射開口部２の直径よりも僅
かに大きな直径で第二の壁面９が設けられている。

【００４０】また、図１４に示す例では、噴射室５およ
び噴射開口部２を加工する段階で、噴射室５の壁面の一
部をナイフエッジとする加工を施すことにより、噴射開
口部２よりも液面に近い部分に実質的な噴射開口部２′
を形成することができる。このように加工することによ
り、角度θが小さくなっても実質的な噴射開口部２′の
強度や剛性が低下することはない。壁面の一部をナイフ
エッジとする理由は、前述したように、実質的な噴射開
口部２′の周囲に発生する表面波による液面の盛り上が
りが、その表面張力により壁面に吸引されることがない
ような形態とするためである。

【００４１】（実施例まとめ）本発明第一実施例では、
所望の液滴直径を７０μｍとして説明したが、図１で示
した液滴噴射装置における圧電アクチュエータ４に印加
する単発パルス幅をさらに短く制御することにより、７
０μｍよりも小さな直径を有する液滴７を形成すること
ができる。これにより、３００ｄｐｉ以上の解像度を有
する印字記録装置を実現することができる。

【００４２】また、本発明第一および第二実施例では、
インクを噴射する印字記録装置として液滴噴射装置を説
明したが、インクの代わりに導電性を有する液体（溶解
したインジウム等）を用い、小型電気回路あるいは集積
回路のバンプ（導電性被膜）形成に利用することもでき
る。さらに、本発明第一および第二実施例の液滴噴射装
置は、その他微細な印刷を行うための装置として広く利
用することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型かつ簡便であり、解像度の高い液滴噴射装置を実現
することができる。本発明では、噴射開口部の径より小
さい径の液滴を噴射することができるから、噴射開口部
の工作精度は低くすることができ、安価に製造すること
ができる。また、噴射開口部が大きいことからインクが
固まりにくく、インク詰まりによる不良が激減する。本
発明により、３００ｄｐｉ以上の解像度を有する実用的
な印字記録装置を市場で安価に販売することができる。
さらに、小型電気回路あるいは集積回路の導電性被膜形
成、その他微細な印刷を行うための装置として広く利用
することができる液滴噴射装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例装置の構成図。

【図２】角度θを６０度、直径Ｄを１００μｍとした液
滴噴射装置における液滴形成過程を示す図。

【図３】角度θを６０度、直径Ｄを１００μｍとした液
滴噴射装置における液滴形成過程を示す図。

【図４】所望の結果を得られなかった試作装置を示す
図。

【図５】角度θを７０度、直径Ｄを８０μｍとした液滴
噴射装置における液滴形成過程を示す図。

【図６】角度θを７０度、直径Ｄを８０μｍとした液滴
噴射装置における液滴形成過程を示す図。

【図７】角度θを９０度に設定された噴射室を有する液
滴噴射装置を示す図。

【図８】角度θを８５度に設定された噴射室を有する液
滴噴射装置を示す図。

【図９】角度θを６５度に設定された噴射室を有する液
滴噴射装置を示す図。

【図１０】角度θを３５度に設定された噴射室を有する
液滴噴射装置を示す図。

【図１１】直径Ｄが液滴の直径の１．２５倍より小さい
液滴噴射装置における表面波発生状況を示す図。

【図１２】直径Ｄが液滴の直径の１．２５倍より小さい
液滴噴射装置における表面波発生後の状況を示す図。

【図１３】本発明第二実施例の液滴噴射装置の構成図。

【図１４】本発明第二実施例の液滴噴射装置の構成図。

【図１５】液滴噴射装置の構成を示す図。

【図１６】液滴噴射装置を複数備えた印字記録装置のノ
ズル部分を説明する構造図。

【符号の説明】

１噴射液供給口２噴射開口部２′実質的な噴射開口部３加圧板４圧電アクチュエータ５噴射室６インクタンク７、７´ 液滴８補強プレート９第二の壁面１４₁〜１４_n 液滴噴射装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−314664（ＪＰ，Ａ) 特開平６−115069（ＪＰ，Ａ) 特開平６−238884（ＪＰ，Ａ) 特許2927266（ＪＰ，Ｂ２) 特許2927265（ＪＰ，Ｂ２) 特許2927264（ＪＰ，Ｂ２) 特許2861980（ＪＰ，Ｂ２) 特許2842320（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/135 B41J 2/045 B41J 2/055

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】噴射液供給口および噴射開口部を有する
噴射室と、この噴射室内に充填された噴射液に圧力を印
加する加圧手段とを備え、前記噴射開口部はこの圧力に
より前記噴射開口部の噴射液表面に表面波を形成しこの
発生した前記表面波を周囲から前記開口部の中央に向か
って集中させ前記表面波の干渉の作用によって前記噴射
開口部の径より小さい径の液滴を噴射させる形状に形成
された液滴噴射装置であって、前記噴射室は、前記噴射開口部に向けて口径が狭くなり
かつ噴射方向に垂直な平面断面の形状が円形または正多
角形の壁面を有することを特徴とする液滴噴射装置。
【請求項２】前記壁面が前記噴射方向に垂直な平面と
のなす角度θ（図１参照）が６５度以下に設定され、前記噴射開口部は、その直径Ｄがこの噴射開口部から噴
射される所望の液滴直径の１．２５倍以上に設定された
請求項１記載の液滴噴射装置。
【請求項３】前記角度θは、６０度以下に設定された
請求項２記載の液滴噴射装置。
【請求項４】前記噴射室の壁面がナイフエッジに形成
された請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴噴射装
置。
【請求項５】前記圧力による前記壁面の変位を防止す
る補強部材を前記噴射開口部周囲に設けた請求項１ない
し４のいずれかに記載の液滴噴射装置。