JPH10193592A - Liquid jet apparatus - Google Patents

Liquid jet apparatus

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JPH10193592A
JPH10193592A JP9003450A JP345097A JPH10193592A JP H10193592 A JPH10193592 A JP H10193592A JP 9003450 A JP9003450 A JP 9003450A JP 345097 A JP345097 A JP 345097A JP H10193592 A JPH10193592 A JP H10193592A
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JP
Japan
Prior art keywords
ink
acoustic wave
surface acoustic
propagation
cut
Prior art date
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Pending
Application number
JP9003450A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehiro Niitsu
岳洋 新津
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP9003450A priority Critical patent/JPH10193592A/en
Publication of JPH10193592A publication Critical patent/JPH10193592A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably supply ink, to realize the stable continuous jetting of ink and to enhance recording quality in a liquid jet apparatus utilizing an SAW streaming phenomenon. SOLUTION: An interdigital electrode 2 is provided on the propagation surface 1a of a propagation member 1 and an AC generator 3 is connected to the interdigital electrode 2. An almost triangular notch 7 is formed to the end part of the propagation member 1. The apex of a triangle is set to a jet position 8 to fix the jet position and a liquid surface can be stabilized by the capillary force of ink by a triangular shape. The wide angle θ of the notch 7 is set to 30 - below 180 deg. to reduce the effect of the wall surface bonding force of a fluid and a jet direction is stabilized. By this constitution, continuous jetting can be stably performed and printing quality can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表面弾性波を利用
してインクを飛翔させるようにした液体噴射装置に関す
るものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a liquid ejecting apparatus which uses a surface acoustic wave to fly ink.

【0002】[0002]

【従来の技術】インク滴を噴射させて入力情報に応じた
文字図形を被記録媒体上に記録するいわゆるインクジェ
ットプリンタは、静かでしかも普通紙に直接記録するこ
とができる点で優れている。この種のプリンタは、複数
のノズルとそのノズルに対応したインク加圧室を有し、
記録情報信号に応じてインク加圧室のインク液圧を変化
させてノズルからインク液滴を噴出させ、対向する記録
用紙などの被記録媒体に記録するものである。インクを
加圧する手段は、インク加圧室に付設した圧電素子を利
用する方式や、マイクロヒータによってインク液中にバ
ブルを発生させる方式などが知られている。ところがこ
れらのプリンタヘッドは多数のノズルを高密度に配置し
なければならず、きわめて精密な成形技術が要求される
ので低価格化を進める上での問題を有している。また、
インクの乾きあるいは塵などの付着によってノズルのつ
まりが生じやすく、記録品質が低下してしまうという問
題があった。
2. Description of the Related Art A so-called ink jet printer which ejects ink droplets and records a character or graphic corresponding to input information on a recording medium is excellent in that it can be quietly recorded directly on plain paper. This type of printer has a plurality of nozzles and ink pressurizing chambers corresponding to the nozzles,
Ink droplets are ejected from the nozzles by changing the ink liquid pressure in the ink pressurizing chamber in accordance with the recording information signal, and recording is performed on a recording medium such as a recording sheet facing the recording medium. As a means for pressurizing ink, a method using a piezoelectric element provided in an ink pressurizing chamber, a method for generating bubbles in an ink liquid by a micro heater, and the like are known. However, these printer heads require a number of nozzles to be arranged at a high density, and require extremely precise molding techniques. Also,
There is a problem that nozzle clogging is likely to occur due to drying of the ink or adhesion of dust, and the recording quality is degraded.

【0003】このような問題に対して、ノズルのないイ
ンクジェット方式が研究されている。そのひとつとし
て、例えば塩川ほか,「SAWストリーミング現象の解
明とその応用」,電子通信学会誌,(US89−51)
に開示されているように、SAW(Surface A
coustic Wave)ストリーミング現象を利用
した方法が考えられている。SAWストリーミング現象
とは、表面弾性波の伝搬面上に液体を付加し、表面弾性
波を液体中に放射させ、その励振出力を大きくすること
によって、液体の微小粒子が飛翔する現象である。
In order to solve such a problem, an ink jet system without a nozzle has been studied. One such example is Shiokawa et al., "Elucidation of SAW Streaming Phenomenon and Its Application", Journal of the Institute of Electronics and Communication Engineers, (US89-51).
As disclosed in SAW (Surface A)
A method utilizing a (Coustic Wave) streaming phenomenon has been considered. The SAW streaming phenomenon is a phenomenon in which a liquid is added onto a surface acoustic wave propagation surface, the surface acoustic wave is radiated into the liquid, and the excitation output thereof is increased, so that fine particles of the liquid fly.

【0004】SAWストリーミング現象を利用したイン
クジェット方式については種々の検討がなされ、例えば
特開平4−14455号公報、特開平4−119854
号公報、特開平4−189145号公報、特開平4−2
39650号公報、特開平4−259558号公報、特
開平4−263951号公報、特開平4−294146
号公報、特開平4−294147号公報、特開平6−6
4173号公報などに開示されている。
Various studies have been made on an ink jet system utilizing the SAW streaming phenomenon. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-14455 and 4-119854.
Gazette, JP-A-4-189145, JP-A-4-4-2
JP-A-39650, JP-A-4-259558, JP-A-4-263951, JP-A-4-294146
JP, JP-A-4-294147, JP-A-6-6-6
No. 4,173, and the like.

【0005】図5は、従来の液体噴射装置の第1の例を
示す概念図である。図中、1は伝搬体、1aは伝搬面、
2は櫛形交差指電極、3は交流発生装置、4は弾性表面
波、5はインク、6はインク滴である。伝搬体1は、例
えば平板状の圧電基板で構成され、表面弾性波を伝搬さ
せる伝搬面1a上に、櫛形交差指電極2が設けられてい
る。櫛形交差指電極2には、交流発生装置3が接続され
ている。また、表面弾性波4の伝搬方向に直交する伝搬
体1の端部にインク5を保持している。このような構成
は例えば特開平4−189145号公報等に記載されて
いる。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a first example of a conventional liquid ejecting apparatus. In the figure, 1 is a propagation body, 1a is a propagation surface,
2 is a comb-shaped interdigital electrode, 3 is an AC generator, 4 is a surface acoustic wave, 5 is ink, and 6 is an ink droplet. The propagation body 1 is formed of, for example, a flat-plate-shaped piezoelectric substrate, and a comb-shaped interdigital electrode 2 is provided on a propagation surface 1a that propagates a surface acoustic wave. An AC generator 3 is connected to the interdigital electrode 2. Further, the ink 5 is held at the end of the propagation body 1 orthogonal to the propagation direction of the surface acoustic wave 4. Such a configuration is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-189145.

【0006】交流発生装置3により櫛形交差指電極2に
交流電圧を印加することによって電極間に交番電場が発
生し、表面弾性波4を発生させる。発生した表面弾性波
4は、櫛形交差指電極2の櫛状の部分に直交する方向に
伝搬する。表面弾性波4の幅は櫛形交差指電極2の櫛状
部分の幅であり、表面弾性波4はこの波幅をほぼ維持し
ながら伝搬面1a上を伝搬する。表面弾性波4は表面で
波の進行方向とは逆の回転をしながら伝播し、伝搬体1
の端部に到達すると、表面弾性波4は波の回転力によっ
て伝搬体1の端部に接するインクを伝搬体1の表面高さ
まで引き上げてから、インクを噴射させる。ただし、イ
ンクの引き上げにはインクの水位を適当な位置に安定化
させる必要がある。例えば、インク5の液面は伝搬体1
の伝搬面1aに連続するように保持されることが望まし
い。
When an AC voltage is applied to the interdigital electrode 2 by the AC generator 3, an alternating electric field is generated between the electrodes and a surface acoustic wave 4 is generated. The generated surface acoustic wave 4 propagates in a direction orthogonal to the comb-like portion of the interdigital electrode 2. The width of the surface acoustic wave 4 is the width of the comb-like portion of the interdigital electrode 2. The surface acoustic wave 4 propagates on the propagation surface 1a while substantially maintaining the wave width. The surface acoustic wave 4 propagates on the surface while rotating in a direction opposite to the traveling direction of the wave, and
When the surface acoustic wave 4 reaches the end, the surface acoustic wave 4 raises the ink in contact with the end of the propagation body 1 to the surface height of the propagation body 1 by the rotational force of the wave, and then ejects the ink. However, in order to raise the ink, it is necessary to stabilize the water level of the ink at an appropriate position. For example, the liquid level of the ink 5 is
Is desirably held so as to be continuous with the propagation surface 1a.

【0007】しかし、この構成では、インク滴6の飛翔
後の液面の振動などによって、インク5の水位を一定に
保つことが困難である。そのために安定した連続噴射が
できないという問題がある。
However, in this configuration, it is difficult to keep the water level of the ink 5 constant due to the vibration of the liquid surface after the ink droplet 6 flies. Therefore, there is a problem that stable continuous injection cannot be performed.

【0008】図6は、従来の液体噴射装置の第2の例を
示す概念図である。図中、図5と同様の部分には同じ符
号を付して説明を省略する。21はスリットである。こ
の例では、伝搬面1a上における表面弾性波4の伝搬方
向前方に、伝搬方向と垂直にスリット21が形成された
ものである。スリット21は、基板を対向させてつき合
わせるか、あるいは基板の中央に溝を掘るなどして形成
される。スリット21には、その下部または横方向から
新たなインクが供給される。スリット21中のインク
は、毛管力によってその水位が一定に安定して保たれる
ため、図5に示す構成に比べて安定した噴射が可能であ
る。しかし、この方式では左右の噴射位置を合わせにく
く、また対向する面からの反射波の影響を受けやすいと
いう欠点を有する。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a second example of a conventional liquid ejecting apparatus. In the figure, the same parts as those in FIG. 21 is a slit. In this example, a slit 21 is formed on the propagation surface 1a in front of the surface acoustic wave 4 in the propagation direction and perpendicular to the propagation direction. The slits 21 are formed by facing the substrates so as to face each other, or by digging a groove in the center of the substrates. New ink is supplied to the slit 21 from below or from the lateral direction. Since the water level of the ink in the slit 21 is kept constant and stable by the capillary force, it is possible to perform more stable ejection than the configuration shown in FIG. However, this method has a drawback that it is difficult to align the left and right jetting positions and is susceptible to the reflected wave from the opposing surface.

【0009】図7は、従来の液体噴射装置の第3の例を
示す概念図である。図中、図5と同様の部分には同じ符
号を付して説明を省略する。22は穴である。この例で
は、図6に示したスリット21の代わりに、伝搬面1a
上に、穴22を穿設したものである。この穴22の下部
からインクを供給し、毛管現象によってインクの液面を
保持する。この例では、インク滴6の噴射位置は固定さ
れるが、圧電基板上に穴22を形成すること自体が極め
て困難である。また、穴径によっては毛管力が強すぎ
て、噴射時に大きなパワーを要するという欠点もあげら
れる。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a third example of a conventional liquid ejecting apparatus. In the figure, the same parts as those in FIG. 22 is a hole. In this example, instead of the slit 21 shown in FIG.
A hole 22 is formed on the top. The ink is supplied from the lower part of the hole 22 and the liquid level of the ink is held by capillary action. In this example, the ejection position of the ink droplet 6 is fixed, but it is extremely difficult to form the hole 22 on the piezoelectric substrate. Another drawback is that, depending on the hole diameter, the capillary force is too strong and a large power is required at the time of injection.

【0010】図8は、従来の液体噴射装置の第4の例を
示す概念図である。図中、図5と同様の部分には同じ符
号を付して説明を省略する。23は切り込み部である。
この例では、伝搬体1の端部に切り込み部23を設けた
ものである。この切り込み部23を伝搬する表面弾性波
の中央部付近に配置することによって、インク滴6の噴
射位置を固定することができる。しかし、このような小
さな切り込み部23では水位を安定させるだけの毛管力
を得ることは難しい。そのため、図5に示した例と同
様、インク5の水位を一定に保つことが困難であり、安
定した連続噴射ができない。また、インクの噴射位置が
厳密には1点に固定されないという欠点も有している。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a fourth example of a conventional liquid ejecting apparatus. In the figure, the same parts as those in FIG. 23 is a notch.
In this example, a notch 23 is provided at the end of the propagation body 1. By arranging the cut portion 23 near the center of the surface acoustic wave propagating, the ejection position of the ink droplet 6 can be fixed. However, it is difficult to obtain a capillary force enough to stabilize the water level in such a small cut portion 23. Therefore, similarly to the example shown in FIG. 5, it is difficult to keep the water level of the ink 5 constant, and stable continuous ejection cannot be performed. There is also a disadvantage that the ink ejection position is not strictly fixed at one point.

【0011】このように、従来のインクジェット方式で
は、安定したインクの連続噴射が困難であり印字品質の
向上は望むことができないか、あるいはその実現が困難
であり所望の液体噴射装置を容易に得ることはできなか
った。
As described above, in the conventional ink-jet system, it is difficult to continuously jet ink stably, and it is difficult to improve the print quality, or it is difficult to achieve the desired print quality, and a desired liquid ejecting apparatus can be easily obtained. I couldn't do that.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に鑑みてなされたもので、SAWストリーミング現象
を利用した液体噴射装置において、安定してインクを供
給するとともに、安定したインクの連続噴射を実現し、
記録品質を向上させることを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a liquid ejecting apparatus utilizing the SAW streaming phenomenon, it is possible to supply ink stably and continuously eject ink stably. To achieve
The purpose is to improve the recording quality.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、液体噴射装置において、表面弾性波を発生させる表
面弾性波発生手段と、該表面弾性波発生手段により発生
した表面弾性波を伝搬させる伝搬面を有する表面弾性波
伝搬手段と、前記表面弾性波発生手段により発生した表
面弾性波の伝搬方向前方に液体を保持する液体保持手段
を有し、前記表面弾性波伝搬手段には前記表面弾性波の
伝搬方向端部に略三角形の切り込みが形成されてなり、
該切り込みの広角が30度以上、180度未満であるこ
とを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, in a liquid ejecting apparatus, a surface acoustic wave generating means for generating a surface acoustic wave, and a surface acoustic wave generated by the surface acoustic wave generating means are propagated. Surface acoustic wave propagating means having a propagating surface to be caused, and liquid holding means for holding a liquid forward in the propagation direction of the surface acoustic wave generated by the surface acoustic wave generating means. A substantially triangular cut is formed at the end of the elastic wave in the propagation direction,
The wide angle of the cut is not less than 30 degrees and less than 180 degrees.

【0014】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の液体噴射装置において、前記切り込みは、分割された
少なくとも2つ以上の基板を組み合わせることによって
形成されていることを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the liquid ejecting apparatus according to the first aspect, the cut is formed by combining at least two or more divided substrates. It is.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の液体噴射装置の
第1の実施の形態を示す概念図であり、図1(A)は斜
視図、図1(B)は平面図である。図中、図5と同様の
部分には同じ符号を付して説明を省略する。7は切り込
み、8は噴射位置である。伝搬体1の端部には、略三角
形の切り込み7が形成されている。この切り込み7に
は、図示しないインク供給部からインク5が供給され
る。上述の特開平4−189145号公報にも三角形状
の凹凸を設ける旨の記載はあるが、後述するように単に
三角形状というだけでは良好な記録を行なうことができ
ない。本発明では、図1(B)に示す切り込み7の広角
θを30度以上、180度未満にすることによって、イ
ンクの供給を安定させ、記録品質の向上を図っている。
FIG. 1 is a conceptual view showing a first embodiment of a liquid ejecting apparatus according to the present invention. FIG. 1 (A) is a perspective view, and FIG. 1 (B) is a plan view. . In the figure, the same parts as those in FIG. 7 is a cut, and 8 is an injection position. A substantially triangular cut 7 is formed at the end of the propagation body 1. The cut 5 is supplied with the ink 5 from an ink supply unit (not shown). Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-189145 also discloses that triangular irregularities are provided. However, as described later, satisfactory recording cannot be performed simply by forming a triangular shape. In the present invention, by setting the wide angle θ of the cut 7 shown in FIG. 1B to 30 degrees or more and less than 180 degrees, the supply of ink is stabilized, and the recording quality is improved.

【0016】三角形の切り込み7の長さは、インクを保
持して水位が安定させることができれば特に限定される
ことはなく、また、端部はインクの供給に支障がなけれ
ば閉じていても開いていてもかまわないが、端部が開放
状態である方が加工上有利である。また、端部が開放状
態の場合、図5に示すような広いインクプールなどに連
通させ、インクプールをバッファとして用いてそこから
インクを供給するように構成することが可能である。さ
らに、開放状態であれば反射波などの影響を受けること
はなく、安定した吐出が可能である。
The length of the triangular cut 7 is not particularly limited as long as it can hold the ink and stabilize the water level, and the end is open even if it is closed as long as the ink supply is not hindered. Although it does not matter, it is more advantageous in processing that the end portion is open. In addition, when the end is in an open state, it is possible to communicate with a wide ink pool or the like as shown in FIG. 5 and to use the ink pool as a buffer to supply ink therefrom. Furthermore, in the open state, there is no influence of reflected waves and the like, and stable ejection is possible.

【0017】このような構成において、交流発生装置3
により櫛形交差指電極2に交流電圧を印加して表面弾性
波4を発生させると、表面弾性波4は、スリット7へ向
かって伝搬面1a上を伝搬する。そして三角形の切り込
み7の櫛形交差指電極2側の端部である噴射位置8に到
達したところでインク5に接触する。そのため、この噴
射位置8においてインク滴6が飛翔することになる。こ
の噴射位置8は、三角形の頂点であるので一点からイン
ク的6が飛翔することになり、インク滴6が飛翔する方
向性は良好である。また、噴射位置8へ向けて幅が狭く
なるので、噴射位置8へ向けて次第に毛管力が強くな
り、その毛管力によって安定してインク5の液面を保つ
ことができる。そのため、連続噴射時においても安定し
たインク滴6の飛翔を行なわせることができるので、従
来に比べて印字品質を向上させることができる。
In such a configuration, the AC generator 3
When an AC voltage is applied to the comb-shaped interdigital electrode 2 to generate a surface acoustic wave 4, the surface acoustic wave 4 propagates on the propagation surface 1 a toward the slit 7. When it reaches the ejection position 8 which is the end of the triangular cut 7 on the side of the comb-shaped interdigital electrode 2, it contacts the ink 5. Therefore, the ink droplet 6 flies at the ejection position 8. Since the ejection position 8 is a vertex of a triangle, the ink 6 flies from one point, and the direction in which the ink droplet 6 flies is good. Further, since the width decreases toward the ejection position 8, the capillary force gradually increases toward the ejection position 8, and the liquid level of the ink 5 can be stably maintained by the capillary force. Therefore, since the ink droplets 6 can fly stably even during continuous ejection, the print quality can be improved as compared with the related art.

【0018】毛管力を高くして水位の安定度を向上させ
るためには、できるだけ切り込み7の広角θを小さくし
た方が望ましい。しかし、あまり毛管力が強すぎると逆
にインクが噴射するために大きエネルギーを必要とする
ばかりでなく、インクの粘度が高い場合にはドロップを
形成することができない。さらに、ドロップを噴射させ
ることができる場合においても切り込み7の広角θが3
0度未満の場合には、流体の壁面付着力(コアンダ効
果)の作用が大きく、連続噴射するドロップの方向が切
り込み7の壁面方向に引っ張られて、安定した方向性を
得ることができない。
In order to increase the capillary force and improve the stability of the water level, it is desirable to reduce the wide angle θ of the cut 7 as much as possible. However, when the capillary force is too strong, not only does the ink eject a large amount of energy to eject ink, but also drops cannot be formed when the viscosity of the ink is high. Further, even when the drop can be ejected, the wide angle θ of the cut 7 is 3 °.
If the angle is less than 0 degrees, the effect of the fluid wall adhesion (Coanda effect) is large, and the direction of the continuously ejected drop is pulled in the direction of the wall surface of the cut 7, making it impossible to obtain a stable directionality.

【0019】図2は、切り込みの広角とインク噴射時の
立体角の関係を示すグラフ、図3は、同じく切り込みの
広角とインク噴射時の立体角の関係の一例を説明するた
めの模式図である。ここでは、純水、インク1、インク
2での広角と立体角の関係を比較した。純水、インク
1、インク2の粘度は、純水<インク1<インク2の関
係にある。ここで立体角φは、図3に示すように、被記
録媒体上に付着したインクの広がり範囲を底面とし、噴
射位置8を頂点とする錐体を考え、この錐体の立体角を
示している。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the wide angle of the cut and the solid angle at the time of ink ejection, and FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an example of the relationship between the wide angle of the cut and the solid angle at the time of ink ejection. is there. Here, the relationship between the wide angle and the solid angle in pure water, ink 1 and ink 2 was compared. The viscosities of pure water, ink 1 and ink 2 have a relationship of pure water <ink 1 <ink 2. Here, as shown in FIG. 3, the solid angle φ is a solid angle of a cone having a spread range of the ink attached on the recording medium as a bottom surface and a jetting position 8 as a vertex. I have.

【0020】最も粘度が小さい純水であっても広角θが
30度以下の領域(図2中のハッチングを施した領域)
では、図3(A)に示すように、コアンダ効果によって
広角θと同じだけの立体角φでインクがばらついてしま
う。液体の壁面付着力は、粘度が大きくなるに従って大
きくなる。そのため、インクの噴射速度が同じ場合に
は、粘度が高いインクほどインクが壁面に付着する角度
(図2中のハッチングを施した領域)は広くなるので、
広角θを広く設ける必要がある。液体の噴射方向(広角
の2等分線上)と切り込み7の壁面との角度が一定の値
を超えると、徐々に壁面付着力の拘束を解かれて図2に
示すように噴射の立体角が狭まり、純水の場合には60
度付近で立体角が5度以下となる。この状態を図3
(B)に示している。なお、切り込み7の広角θが15
度未満の場合には毛管力の拘束が強すぎるために、液体
の噴射ができなかった。
A region where the wide angle θ is 30 degrees or less (the hatched region in FIG. 2) even with pure water having the lowest viscosity.
In this case, as shown in FIG. 3A, the ink is dispersed at the same solid angle φ as the wide angle θ due to the Coanda effect. The wall adhesion of the liquid increases as the viscosity increases. Therefore, when the ink ejection speed is the same, the angle at which the ink adheres to the wall surface (the hatched area in FIG. 2) increases as the viscosity of the ink increases,
It is necessary to provide a wide angle θ. When the angle between the liquid ejection direction (on the wide angle bisector) and the wall surface of the cut 7 exceeds a certain value, the constraint of the wall adhesion force is gradually released, and the solid angle of the injection is reduced as shown in FIG. Narrowing, 60 for pure water
The solid angle becomes less than 5 degrees near the degree. This state is shown in FIG.
This is shown in FIG. Note that the wide angle θ of the cut 7 is 15
When the temperature is less than the degree, the capillarity is too restrained to eject the liquid.

【0021】以上述べたように、インクの粘度に応じて
インク噴射時の立体角が小さくなるように広角を選択す
る必要がある。このとき、最低でも30度以上に広角θ
を設定しなければインクを方向性よく連続的に噴射させ
ることは困難である。また、図5に示すように広角θを
180度とすると、上述のように、インク5の水位を一
定に保つことが困難である。また、噴射位置8が上述の
ような三角形の頂点のように一点とならないため、ばら
ついてしまう。そのため、広角θは180度未満とする
必要がある。
As described above, it is necessary to select a wide angle according to the viscosity of the ink so that the solid angle at the time of ink ejection becomes small. At this time, wide angle θ should be at least 30 degrees or more.
If it is not set, it is difficult to continuously eject ink with good directionality. If the wide angle θ is 180 degrees as shown in FIG. 5, it is difficult to keep the water level of the ink 5 constant as described above. Further, since the injection position 8 does not become one point as in the above-described vertex of the triangle, the injection position 8 varies. Therefore, the wide angle θ needs to be less than 180 degrees.

【0022】図4は、本発明の液体噴射装置の第2の実
施の形態を示す概念図である。図中、図1と同様の部分
には同じ符号を付して説明を省略する。9a,9bは分
離基板である。この第2の実施の形態は、分離基板9a
と9bを伝搬体1に突き当てて、三角形の切り込み7を
形成したものである。伝搬体1としては、通常、強誘電
体からなる基板が多用され、中でもLiNbO3などの
単結晶基板が最適である。しかしこのような基板を用い
る場合、切り込み7の先端部分を鋭角的に加工すること
が大変困難ある。図4に示すように、直線的に加工され
た2つ以上の別基板を突き当てる構成とすることによっ
て、加工が飛躍的に容易となる。分離基板9a,9bは
伝搬体1と同種の材料が好ましいが、インクよりも音波
の伝搬速度が速い材料であれば特に限定されない。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the liquid ejecting apparatus according to the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 9a and 9b are separation substrates. In the second embodiment, the separation substrate 9a
And 9b are abutted against the propagator 1 to form a triangular cut 7. Generally, a substrate made of a ferroelectric material is frequently used as the propagation body 1, and among them, a single crystal substrate such as LiNbO3 is most suitable. However, when such a substrate is used, it is very difficult to form the tip of the cut 7 at an acute angle. As shown in FIG. 4, by employing a configuration in which two or more different substrates that are linearly processed are abutted, the processing is greatly facilitated. The separation substrates 9a and 9b are preferably made of the same material as the propagation body 1, but are not particularly limited as long as the propagation speed of the sound wave is higher than that of the ink.

【0023】上述の第1および第2の実施の形態におい
て、櫛形交差指電極2と噴射位置8の間の伝搬体1の伝
搬面1aに、表面弾性波4を収束させるレンズを設けて
もよい。このレンズの焦点位置を、噴射位置8に設定し
ておけば、櫛形交差指電極2で生成された表面弾性波4
のエネルギーを噴射位置8に集中させることができ、効
率よくインク滴6を噴射させることができる。また、レ
ンズによって絞られた表面弾性波4は、焦点付近での励
振パワーの強度分布が急峻な変化を示すため、粒径の小
さなドロップの発射が可能となる。したがって、微小な
インク滴形成が可能となり印字品質を向上させることが
できる。レンズは、例えば強誘電体の未分極部分をレン
ズ状に形成し、レンズにおける伝搬面を未分極部分とし
て形成すればよい。
In the first and second embodiments, a lens for converging the surface acoustic wave 4 may be provided on the propagation surface 1a of the propagation body 1 between the interdigital electrode 2 and the injection position 8. . If the focal position of this lens is set to the injection position 8, the surface acoustic waves 4
Can be concentrated at the ejection position 8, and the ink droplet 6 can be ejected efficiently. Further, the surface acoustic wave 4 focused by the lens has a sharp change in the intensity distribution of the excitation power near the focal point, so that a drop having a small particle diameter can be emitted. Therefore, minute ink droplets can be formed, and the printing quality can be improved. The lens may be formed, for example, by forming an unpolarized portion of a ferroelectric into a lens shape and forming a propagation surface of the lens as an unpolarized portion.

【0024】さらに、レンズの焦点位置と噴射位置8が
異なる場合には、焦点位置と噴射位置8の間に導波ガイ
ドを設ければよい。導波ガイドを設ける場合、表面弾性
波4の進行方向を変化させることも可能であり、櫛形交
差指電極2と切り込み7との位置関係の自由度を増すこ
とができる。
Further, when the focal position of the lens and the ejection position 8 are different, a waveguide may be provided between the focal position and the ejection position 8. When the waveguide is provided, the traveling direction of the surface acoustic wave 4 can be changed, and the degree of freedom of the positional relationship between the interdigital electrode 2 and the cut 7 can be increased.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、表面弾性波伝搬面の端部に三角形の切り込み
を設け、その広角を30度以上、180度未満の範囲で
調整することによって、インクの噴射位置を切り込み部
分の頂点の1点に固定することができ、また、切り込み
頂点部分では適度な毛管力によって水が引き上げられ
て、安定した連続噴射が可能となる。このように、イン
クの供給を安定化させるとともにインクの噴射特性も安
定させることができ、記録品質を向上させることができ
る。また、上述の範囲内で三角形の切り込みの広角を変
化させることによって、利用するインクの粘性に応じた
インク供給と噴射特性を制御することも可能である。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a triangular cut is provided at the end of the surface acoustic wave propagation surface, and the wide angle is adjusted within a range of 30 degrees or more and less than 180 degrees. This makes it possible to fix the ink ejection position to one of the apexes of the cut portion, and at the cut apex portion, water is pulled up by an appropriate capillary force, thereby enabling stable continuous ejection. As described above, the supply of the ink can be stabilized, and the ejection characteristics of the ink can be stabilized, so that the recording quality can be improved. Further, by changing the wide angle of the triangular cut within the above range, it is also possible to control the ink supply and the ejection characteristics according to the viscosity of the ink to be used.

【0026】さらに、三角形の切り込みを、別基板を突
き合わせて作製することにより、切り込み先端部分の先
鋭度をあげることができ、さらにインクの噴射特性を安
定させ、記録品質を向上させることができるという効果
がある。
Furthermore, by forming a triangular cut with another substrate abutted, the sharpness of the cut end can be increased, the ink ejection characteristics can be stabilized, and the recording quality can be improved. effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の液体噴射装置の第1の実施の形態を
示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a liquid ejecting apparatus according to the present invention.

【図2】 切り込みの広角とインク噴射時の立体角の関
係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a wide angle of cut and a solid angle at the time of ink ejection.

【図3】 切り込みの広角とインク噴射時の立体角の関
係の一例を説明するための模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a relationship between a wide angle of cut and a solid angle at the time of ink ejection.

【図4】 本発明の液体噴射装置の第2の実施の形態を
示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a liquid ejecting apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 従来の液体噴射装置の第1の例を示す概念図
である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a first example of a conventional liquid ejecting apparatus.

【図6】 従来の液体噴射装置の第2の例を示す概念図
である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a second example of a conventional liquid ejecting apparatus.

【図7】 従来の液体噴射装置の第3の例を示す概念図
である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a third example of a conventional liquid ejecting apparatus.

【図8】 従来の液体噴射装置の第4の例を示す概念図
である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a fourth example of a conventional liquid ejecting apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…伝搬体、1a…伝搬面、2…櫛形交差指電極、3…
交流発生装置、4…弾性表面波、5…インク、6…イン
ク滴、7…切り込み、8…噴射位置、9a,9b…分離
基板。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Propagation body, 1a ... Propagation surface, 2 ... Comb-shaped interdigital electrode, 3 ...
AC generator, 4 surface acoustic wave, 5 ink, 6 ink drop, 7 cut, 8 ejection position, 9a, 9b separation substrate.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面弾性波を発生させる表面弾性波発生
手段と、該表面弾性波発生手段により発生した表面弾性
波を伝搬させる伝搬面を有する表面弾性波伝搬手段と、
前記表面弾性波発生手段により発生した表面弾性波の伝
搬方向前方に液体を保持する液体保持手段を有し、前記
表面弾性波伝搬手段には前記表面弾性波の伝搬方向端部
に略三角形の切り込みが形成されてなり、該切り込みの
広角が30度以上、180度未満であることを特徴とす
る液体噴射装置。
A surface acoustic wave generating means for generating a surface acoustic wave; a surface acoustic wave propagating means having a propagation surface for propagating the surface acoustic wave generated by the surface acoustic wave generating means;
The liquid crystal display has liquid holding means for holding a liquid in a propagation direction of the surface acoustic wave generated by the surface acoustic wave generation means. The surface acoustic wave propagation means has a substantially triangular cut at an end in the surface acoustic wave propagation direction. Wherein the wide angle of the cut is not less than 30 degrees and less than 180 degrees.
【請求項2】 前記切り込みは、分割された少なくとも
2つ以上の基板を組み合わせることによって形成されて
いることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
2. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the cut is formed by combining at least two or more divided substrates.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100506367B1 (en) * 1999-01-27 2005-08-10 현대자동차주식회사 Notch of pressure control valve in automatic transmission
WO2021059923A1 (en) * 2019-09-26 2021-04-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 Liquid atomization system, mist-generating system, and liquid atomization method
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