JPH08252913A - 液体噴射装置および液体噴射方法 - Google Patents
液体噴射装置および液体噴射方法Info
- Publication number
- JPH08252913A JPH08252913A JP5602395A JP5602395A JPH08252913A JP H08252913 A JPH08252913 A JP H08252913A JP 5602395 A JP5602395 A JP 5602395A JP 5602395 A JP5602395 A JP 5602395A JP H08252913 A JPH08252913 A JP H08252913A
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- ink
- liquid
- gas
- pressure chamber
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- Pending
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加圧力発生手段の素材及び液体の特定が不要
な液体噴射装置および液体噴射方法を提供することを目
的とする。 【構成】 気体ノズル２９で流路２３と連通した気体圧
力室２２に振動板２７と電気−機械変換素子２８を備え
た構成である。 【効果】 上記構成により、気体圧力室２２に気体を有
しているため振動板２７と液体とが直接接触せず、振動
板２７の素材及び液体の特定を行わなくてよい。
な液体噴射装置および液体噴射方法を提供することを目
的とする。 【構成】 気体ノズル２９で流路２３と連通した気体圧
力室２２に振動板２７と電気−機械変換素子２８を備え
た構成である。 【効果】 上記構成により、気体圧力室２２に気体を有
しているため振動板２７と液体とが直接接触せず、振動
板２７の素材及び液体の特定を行わなくてよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体を噴射するための
液体噴射装置および液体噴射方法に関するものである。
液体噴射装置および液体噴射方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のインクジェット記録装置に応用さ
れた液体噴射装置は図２に示すものである。即ち、噴射
ヘッド１は圧力室２、流路３、ノズル４を有し、圧力室
２及び流路３にはインクを供給するためのインク供給管
５が接続されている。インク供給管５はさらにインク供
給源であるインクタンク６に連なっている。圧力室２後
面は振動板７及びそれに接続された圧電素子などの電気
−機械変換素子８で構成されている。この構成に於いて
電気−機械変換素子８に印字信号に応じた電圧パルスを
印加すると、振動板７は変形し圧力室２の容積を急激に
減少させるため内部インクの圧力が高まりノズル４より
インクの小滴が噴射され、記録紙等に印字される。
れた液体噴射装置は図２に示すものである。即ち、噴射
ヘッド１は圧力室２、流路３、ノズル４を有し、圧力室
２及び流路３にはインクを供給するためのインク供給管
５が接続されている。インク供給管５はさらにインク供
給源であるインクタンク６に連なっている。圧力室２後
面は振動板７及びそれに接続された圧電素子などの電気
−機械変換素子８で構成されている。この構成に於いて
電気−機械変換素子８に印字信号に応じた電圧パルスを
印加すると、振動板７は変形し圧力室２の容積を急激に
減少させるため内部インクの圧力が高まりノズル４より
インクの小滴が噴射され、記録紙等に印字される。
【０００３】上記装置に於ける液滴形成過程をさらに詳
しく説明すると以下のとおりである。図３に従来の液体
噴射装置の電気−機械変換素子に印加する駆動パルスの
タイミング図を、図４に従来の液体噴射装置の液滴形成
過程を示す。図３に示すｔ1の間は電気−機械変換素子
８には電圧は加わっておらず、噴射ヘッド１は平衡状態
にある。このとき図４（ａ）に示すようにノズル４先端
のメニスカス１１は通常内側に引き込まれているが、こ
れはインクタンク６とノズル４間の負圧及びノズル４内
のインク表面張力のつりあいによるものであり、ノズル
４の先端のぬれを防止するためである。さて、図３に示
すｔ2に於いて電気パルスが電気−機械変換素子８に加
わると振動板７は図４（ｂ）に示すように内側に変形
し、圧力室２の容積を急激に減少させる。このため内部
インクの圧力は高まりノズル４よりインクが押し出され
インク柱１２が形成される。このときインクの一部はイ
ンク供給管５の方にも押し戻される。この状態でインク
柱１２がノズル４より離れて飛行していこうとすると、
インク柱１２にはインクの表面張力が作用するだけなの
でインク柱１２の切れははなはだ悪く安定しない。とこ
ろが図３に示すｔ3に於いてパルスが切れ、図４（ｃ）
に示すように、振動板７がもとの状態に復元すると、圧
力室２中のインクは負圧になりインク柱１２を引き戻す
力が働きインク柱１２はノズル４の先端より切れてイン
ク滴１３となって飛行していく。このときメニスカス１
１は平衡状態に於ける位置よりさらに内側へ引き込まれ
る事になる。これと同時に、インク供給管５からのイン
ク供給が、同時に行われる。
しく説明すると以下のとおりである。図３に従来の液体
噴射装置の電気−機械変換素子に印加する駆動パルスの
タイミング図を、図４に従来の液体噴射装置の液滴形成
過程を示す。図３に示すｔ1の間は電気−機械変換素子
８には電圧は加わっておらず、噴射ヘッド１は平衡状態
にある。このとき図４（ａ）に示すようにノズル４先端
のメニスカス１１は通常内側に引き込まれているが、こ
れはインクタンク６とノズル４間の負圧及びノズル４内
のインク表面張力のつりあいによるものであり、ノズル
４の先端のぬれを防止するためである。さて、図３に示
すｔ2に於いて電気パルスが電気−機械変換素子８に加
わると振動板７は図４（ｂ）に示すように内側に変形
し、圧力室２の容積を急激に減少させる。このため内部
インクの圧力は高まりノズル４よりインクが押し出され
インク柱１２が形成される。このときインクの一部はイ
ンク供給管５の方にも押し戻される。この状態でインク
柱１２がノズル４より離れて飛行していこうとすると、
インク柱１２にはインクの表面張力が作用するだけなの
でインク柱１２の切れははなはだ悪く安定しない。とこ
ろが図３に示すｔ3に於いてパルスが切れ、図４（ｃ）
に示すように、振動板７がもとの状態に復元すると、圧
力室２中のインクは負圧になりインク柱１２を引き戻す
力が働きインク柱１２はノズル４の先端より切れてイン
ク滴１３となって飛行していく。このときメニスカス１
１は平衡状態に於ける位置よりさらに内側へ引き込まれ
る事になる。これと同時に、インク供給管５からのイン
ク供給が、同時に行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の液体噴射装置では、インクを噴射させるのにインクの
切れが悪く、実際に噴出されるタイミングが電気パルス
が切られた時であり、噴射タイミングが安定しずらいた
め印字の位置ズレ及びサテライト（メインのインク滴の
飛翔の後に付随して飛翔する多数の小さなインク滴）等
の印刷品質低下の問題点や、振動板７がインクと直接接
触するため腐食しやすい材質であれば、特定されたイン
クの選定や振動板７とインクの間に保護層を作成しなく
てはならない等の対策が必要という問題点を有してい
た。
の液体噴射装置では、インクを噴射させるのにインクの
切れが悪く、実際に噴出されるタイミングが電気パルス
が切られた時であり、噴射タイミングが安定しずらいた
め印字の位置ズレ及びサテライト（メインのインク滴の
飛翔の後に付随して飛翔する多数の小さなインク滴）等
の印刷品質低下の問題点や、振動板７がインクと直接接
触するため腐食しやすい材質であれば、特定されたイン
クの選定や振動板７とインクの間に保護層を作成しなく
てはならない等の対策が必要という問題点を有してい
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するため気体圧力室に連通した液路と、この液路に
連通したノズルと、気体圧力室に対応して設けられた加
圧力発生手段とを備えたものである。また、液体を噴射
するノズルに連通した液路に気体を送り込み、この気体
の圧力でノズルより液体を噴射させるものである。
解決するため気体圧力室に連通した液路と、この液路に
連通したノズルと、気体圧力室に対応して設けられた加
圧力発生手段とを備えたものである。また、液体を噴射
するノズルに連通した液路に気体を送り込み、この気体
の圧力でノズルより液体を噴射させるものである。
【０００６】
【作用】本発明は上記構成により、気体圧力室に気体を
有しているため加圧力発生手段とインクとが直接接触せ
ず、このため、加圧力発生手段の材質及びインクの特定
を行わなくてよい。また、気体で液体を外部へ押し出す
事によりインク噴射の切れを向上させる事ができ、かつ
気体により液体に圧力をかける時と液体の噴射とが同期
するため噴射タイミングが安定し、印刷品質が向上す
る。
有しているため加圧力発生手段とインクとが直接接触せ
ず、このため、加圧力発生手段の材質及びインクの特定
を行わなくてよい。また、気体で液体を外部へ押し出す
事によりインク噴射の切れを向上させる事ができ、かつ
気体により液体に圧力をかける時と液体の噴射とが同期
するため噴射タイミングが安定し、印刷品質が向上す
る。
【０００７】
【実施例】本発明の液体噴射装置は、従来の圧力室を気
体を有した気体圧力室に置き換えた点が特徴である。以
下に、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
体を有した気体圧力室に置き換えた点が特徴である。以
下に、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
【０００８】図１は本発明の一実施例における液体噴射
装置の構成、液滴形成過程、および他の実施例を示す図
である。噴射ヘッド２１は気体圧力室２２，流路２３，
ノズル２４，インク供給管２５，振動板２７，圧電素子
などの電気−機械変換素子２８より構成されインク供給
源であるインクタンク２６に連なっている。２９は気体
ノズルで流路２３のインクが気体圧力室２２へ流入しな
いようにノズル４より開口部が小さく形成されている。
装置の構成、液滴形成過程、および他の実施例を示す図
である。噴射ヘッド２１は気体圧力室２２，流路２３，
ノズル２４，インク供給管２５，振動板２７，圧電素子
などの電気−機械変換素子２８より構成されインク供給
源であるインクタンク２６に連なっている。２９は気体
ノズルで流路２３のインクが気体圧力室２２へ流入しな
いようにノズル４より開口部が小さく形成されている。
【０００９】さて、本装置に於ける液滴形成過程を説明
すると以下のとおりである。ここで、駆動パルスは従来
例で示した図３と同じとする。まず、電気−機械変換素
子２８に電気パルスが加わらないときの図３に示すｔ1
の間は、図１（ｂ）に示すようにインクタンク２６，気
体ノズル２９とノズル２４の負圧及びノズル２４内のイ
ンクの表面張力のつりあいにより噴射ヘッド２１は平衡
状態にある。次に、図３に示すｔ2に於いて電気パルス
が電気−機械変換素子２８に加わると振動板２７は内側
に変形し、気体圧力室２２の容積を急激に減少させる。
このため内部気体の圧力は高まり図１（ｃ）に示すよう
に気体は気体圧力室２２から流路２３へ広がり最終的に
はノズル４よりインクが押し出されインク滴３１が噴射
され記録紙等に印字される。このときインクは気体によ
って押し出されるため切れが良く噴射タイミングも駆動
パルスに同期する。また、図３に示すｔ3に於いてはパ
ルスが切れ、振動板２７はもとに復元するので、気体圧
力室２２内は負圧になり気体は外部から気体圧力室２２
へ、インクはインク供給管２５より流路２３へ供給さ
れ、平衡状態へ戻る。ここでインク供給管２５と流路２
３のつながる位置は気体の供給を考慮しできるだけのノ
ズル２４の近傍に配置すべきである。
すると以下のとおりである。ここで、駆動パルスは従来
例で示した図３と同じとする。まず、電気−機械変換素
子２８に電気パルスが加わらないときの図３に示すｔ1
の間は、図１（ｂ）に示すようにインクタンク２６，気
体ノズル２９とノズル２４の負圧及びノズル２４内のイ
ンクの表面張力のつりあいにより噴射ヘッド２１は平衡
状態にある。次に、図３に示すｔ2に於いて電気パルス
が電気−機械変換素子２８に加わると振動板２７は内側
に変形し、気体圧力室２２の容積を急激に減少させる。
このため内部気体の圧力は高まり図１（ｃ）に示すよう
に気体は気体圧力室２２から流路２３へ広がり最終的に
はノズル４よりインクが押し出されインク滴３１が噴射
され記録紙等に印字される。このときインクは気体によ
って押し出されるため切れが良く噴射タイミングも駆動
パルスに同期する。また、図３に示すｔ3に於いてはパ
ルスが切れ、振動板２７はもとに復元するので、気体圧
力室２２内は負圧になり気体は外部から気体圧力室２２
へ、インクはインク供給管２５より流路２３へ供給さ
れ、平衡状態へ戻る。ここでインク供給管２５と流路２
３のつながる位置は気体の供給を考慮しできるだけのノ
ズル２４の近傍に配置すべきである。
【００１０】なお、本実施例では気体圧力室２２の加圧
変化を起こす手段として電気−機械変換素子２８いわゆ
る圧電素子を例に上げているが、加圧変化を起こす他の
手段として気体圧力室２２にヒータ有しヒータを加熱し
て気体の体積を増やし加圧する方法や図１（ａ）に示す
ように気体圧力室２２に気体供給管３２を接続し直接気
体を加え加圧する方法でもよい。この気体圧力室２２に
直接気体を加える具体的な構成としては、例えば公知の
ポンプ等を使用したりすることができる。以上の説明に
於いて噴射ヘッド２１自体の構成は実施例に限定される
ものでなく、ヘッドをマルチノズル噴射ヘッドとしたも
のにも応用できる。
変化を起こす手段として電気−機械変換素子２８いわゆ
る圧電素子を例に上げているが、加圧変化を起こす他の
手段として気体圧力室２２にヒータ有しヒータを加熱し
て気体の体積を増やし加圧する方法や図１（ａ）に示す
ように気体圧力室２２に気体供給管３２を接続し直接気
体を加え加圧する方法でもよい。この気体圧力室２２に
直接気体を加える具体的な構成としては、例えば公知の
ポンプ等を使用したりすることができる。以上の説明に
於いて噴射ヘッド２１自体の構成は実施例に限定される
ものでなく、ヘッドをマルチノズル噴射ヘッドとしたも
のにも応用できる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、気体圧力
室に気体を有しているため加圧力発生手段と液体とが直
接接触せず、加圧力発生手段の材質及び液体の特定を行
わなくてよいので設計の自由度が増しまた、気体で液体
を外部へ押し出す事により液体の噴射の切れが向上し、
飛翔する液滴の大きさをほぼ一定にできるためサテライ
トを防止でき、かつ噴射タイミングは気体により液体に
圧力をかける時に同期するため印字装置に用いた場合は
安定した印字位置を確保でき印刷品質の良い記録を行う
事ができる。
室に気体を有しているため加圧力発生手段と液体とが直
接接触せず、加圧力発生手段の材質及び液体の特定を行
わなくてよいので設計の自由度が増しまた、気体で液体
を外部へ押し出す事により液体の噴射の切れが向上し、
飛翔する液滴の大きさをほぼ一定にできるためサテライ
トを防止でき、かつ噴射タイミングは気体により液体に
圧力をかける時に同期するため印字装置に用いた場合は
安定した印字位置を確保でき印刷品質の良い記録を行う
事ができる。
【図１】本発明の一実施例における液体噴射装置の構
成、液滴形成過程、および他の実施例を示す図
成、液滴形成過程、および他の実施例を示す図
【図２】従来の液体噴射装置の断面図
【図３】従来の液体噴射装置の電気−機械変換素子に印
加する駆動パルスのタイミング図
加する駆動パルスのタイミング図
【図４】従来の液体噴射装置の液滴形成過程を示す図
２１ 噴射ヘッド ２２ 気体圧力室 ２３ 流路 ２４ ノズル ２５ インク供給管 ２６ インクタンク ２７ 振動板 ２８ 電気−機械変換素子 ２９ 気体ノズル ３１ インク滴 ３２ 気体供給管
Claims (5)
- 【請求項１】液体を噴射するノズルと、前記ノズルに連
通した液路とを備え、前記液路に気体を送り込み、この
気体の圧力で前記ノズルより液体を噴射させることを特
徴とする液体噴射方法。 - 【請求項２】気体圧力室と、この気体圧力室に連通した
液路と、この液路に連通したノズルと、前記気体圧力室
に対応して設けられた加圧力発生手段とを備えたことを
特徴とする液体噴射装置。 - 【請求項３】前記加圧力発生手段が電気−機械変換素子
であることを特徴とする請求項２記載の液体噴射装置。 - 【請求項４】前記加圧力発生手段がヒータであることを
特徴とする請求項２記載の液体噴射装置。 - 【請求項５】前記加圧力発生手段が前記気体圧力室に気
体を供給する手段であることを特徴とする請求項２記載
の液体噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5602395A JPH08252913A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 液体噴射装置および液体噴射方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5602395A JPH08252913A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 液体噴射装置および液体噴射方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08252913A true JPH08252913A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=13015470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5602395A Pending JPH08252913A (ja) | 1995-03-15 | 1995-03-15 | 液体噴射装置および液体噴射方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08252913A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999036176A1 (en) * | 1998-01-17 | 1999-07-22 | Central Research Laboratories Limited | Apparatus for dispensing a predetermined volume of a liquid |
| WO2000062932A3 (de) * | 1999-04-15 | 2001-03-01 | Inst Mikrotechnik Mainz Gmbh | VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR DOSIERTEN AUSGABE VON FLÜSSIGKEITSMENGEN IM BEREICH VON 0,1 NL BIS 100 νL |
| GB2547432A (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-23 | Archipelago Tech Group Ltd | Fluid ejector |
-
1995
- 1995-03-15 JP JP5602395A patent/JPH08252913A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999036176A1 (en) * | 1998-01-17 | 1999-07-22 | Central Research Laboratories Limited | Apparatus for dispensing a predetermined volume of a liquid |
| AU746828B2 (en) * | 1998-01-17 | 2002-05-02 | Central Research Laboratories Limited | Apparatus for dispensing a predetermined volume of a liquid |
| US6401769B1 (en) | 1998-01-17 | 2002-06-11 | Central Research Laboratories Limited | Apparatus for dispensing a predetermined volume of a liquid |
| WO2000062932A3 (de) * | 1999-04-15 | 2001-03-01 | Inst Mikrotechnik Mainz Gmbh | VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR DOSIERTEN AUSGABE VON FLÜSSIGKEITSMENGEN IM BEREICH VON 0,1 NL BIS 100 νL |
| GB2547432A (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-23 | Archipelago Tech Group Ltd | Fluid ejector |
| GB2547432B (en) * | 2016-02-16 | 2018-09-19 | Archipelago Tech Group Ltd | Fluid ejector |
| US11858262B2 (en) | 2016-02-16 | 2024-01-02 | Archipelago Technology Group Ltd | Fluid ejector |
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