JP2004224053A - 液滴吐出器及びこれを採用したインクジェットプリントヘッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 一端にノズルが形成された流体通路と、流体通路の内部に設けられるものであって、外部刺激に反応して膨脹することによってノズルを通じて液滴を吐出させる体積変化構造物と、体積変化構造物に刺激を加える刺激発生器と、を具備する液滴吐出器。ここで、体積変化構造物は刺激反応ハイドロゲルよりなる。これにより、約15〜30℃の低い温度範囲で駆動ができて熱方式インクジェットプリントヘッドで発生する低いエネルギー効率問題、剰余熱エネルギーの放熱問題などが発生しない。また、構造が単純で小型化が可能でノズルの集積度を高められる。また、体積膨脹構造物をなす物質の組成や刺激条件などを調節して体積変化量を変化させることによって吐出される液滴の大きさを能動的に制御できる。
【選択図】 図6
Description
112 チャンバ
114 チャンネル
120 体積変化構造物
130a 第1電極
130b 第2電極
Claims (33)
- 流体が移動する空間であって、一端にノズルが形成された流体通路と、
前記流体通路の内部に設けられるものであって、外部刺激に反応して膨脹することによって前記ノズルを通じて液滴を吐出させる体積変化構造物と、
前記体積変化構造物に刺激を加える刺激発生器と、
を具備することを特徴とする液滴吐出器。 - 前記体積変化構造物は刺激反応ハイドロゲルからなることを特徴とする請求項1記載の液滴吐出器。
- 前記刺激反応ハイドロゲルは電場反応ハイドロゲルであることを特徴とする請求項2記載の液滴吐出器。
- 前記流体通路は、吐出される流体が満たされる所であって、前記ノズルの下部に形成されたチャンバと、前記チャンバに流体を供給するためのチャンネルと、を含み、
前記体積変化構造物は、前記チャンバの内部に設けられることを特徴とする請求項3記載の液滴吐出器。 - 前記体積変化構造物の形状は円柱形、六面体形または円筒形であることを特徴とする請求項4記載の液滴吐出器。
- 前記刺激発生器は前記体積変化構造物の上下部にそれぞれ配置される1対の電極を具備することを特徴とする請求項4記載の液滴吐出器。
- 前記1対の電極のうち負極は前記体積変化構造物の上部に配置されることを特徴とする請求項6記載の液滴吐出器。
- 前記刺激発生器は前記体積変化構造物の両側面にそれぞれ配置される1対の電極を具備することを特徴とする請求項4記載の液滴吐出器。
- インク供給のためのマニホールドが形成された基板と、
前記基板の上部に積層されるものであって、吐出されるインクを収容するインクチャンバと、前記インクチャンバと前記マニホールドとを連結するインクチャンネルと、が形成されたバリア層と、
前記バリア層の上部に積層されるものであって、インク液滴が吐出されるノズルが形成されたノズルプレートと、
インクが移動する空間に設けられるものであって、外部刺激に反応して膨脹することによって前記ノズルを通じてインク液滴を吐出させる体積変化構造物と、
前記体積変化構造物に刺激を加える刺激発生器と、
を具備することを特徴とするインクジェットプリントヘッド。 - 前記体積変化構造物は刺激反応ハイドロゲルからなることを特徴とする請求項9記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記刺激反応ハイドロゲルは電場反応ハイドロゲルであることを特徴とする請求項10記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記体積変化構造物は前記インクチャンバの内部に設けられることを特徴とする請求項11記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記体積変化構造物の形状は円柱形、六面体形または円筒形であることを特徴とする請求項12記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記刺激発生器は前記体積変化構造物の上下部にそれぞれ配置される1対の電極を具備することを特徴とする請求項12記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記1対の電極のうち負極は前記体積変化構造物の上部に配置されることを特徴とする請求項14記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記刺激発生器は前記体積変化構造物の両側面にそれぞれ配置される1対の電極を具備することを特徴とする請求項12記載のインクジェットプリントヘッド。
- 流体が移動する空間であって、一端にノズルが形成された流体通路と、
前記流体通路の内部に設けられるものであって、外部刺激に反応して収縮することによって前記ノズルを通じて液滴を吐出させる体積変化構造物と、
前記体積変化構造物に刺激を加える刺激発生器と、を具備することを特徴とする液滴吐出器。 - 前記体積変化構造物は刺激反応ハイドロゲルからなることを特徴とする請求項17記載の液滴吐出器。
- 前記刺激反応ハイドロゲルは温度反応ハイドロゲルであることを特徴とする請求項18記載の液滴吐出器。
- 前記刺激発生器は前記体積変化構造物に熱を加える発熱抵抗体を具備することを特徴とする請求項19記載の液滴吐出器。
- 前記流体通路は、吐出される流体が満たされる所であって、前記ノズルの下部に形成されたチャンバと、前記チャンバに流体を供給するためのチャンネルと、を含むことを特徴とする請求項20記載の液滴吐出器。
- 前記体積変化構造物は前記チャンネルの内部に設けられることを特徴とする請求項21記載の液滴吐出器。
- 前記体積変化構造物の形状は円柱形、六面体形または円筒形であることを特徴とする請求項22記載の液滴吐出器。
- 前記体積変化構造物は前記ノズルの内部に設けられることを特徴とする請求項21記載の液滴吐出器。
- 前記体積変化構造物は前記チャンバの内部に設けられることを特徴とする請求項21記載の液滴吐出器。
- インク供給のためのマニホールドが形成された基板と、
前記基板の上部に積層されるものであって、吐出されるインクを収容するインクチャンバと、前記インクチャンバと前記マニホールドとを連結するインクチャンネルと、が形成されたバリア層と、
前記バリア層の上部に積層されるものであって、インク液滴が吐出されるノズルが形成されたノズルプレートと、
インクが移動する空間に設けられるものであって、外部刺激に反応して収縮することによって前記ノズルを通じてインク液滴を吐出させる体積変化構造物と、
前記体積変化構造物に刺激を加える刺激発生器と、
を具備することを特徴とするインクジェットプリントヘッド。 - 前記体積変化構造物は刺激反応ハイドロゲルからなることを特徴とする請求項26記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記刺激反応ハイドロゲルは温度反応ハイドロゲルであることを特徴とする請求項27記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記刺激発生器は前記体積変化構造物に熱を加える発熱抵抗体を具備することを特徴とする請求項28記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記体積変化構造物は前記インクチャンネルの内部に設けられることを特徴とする請求項29記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記体積変化構造物の形状は円柱形、六面体形または円筒形であることを特徴とする請求項30記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記体積変化構造物は前記ノズルの内部に設けられることを特徴とする請求項29記載のインクジェットプリントヘッド。
- 前記体積変化構造物は前記インクチャンバの内部に設けられることを特徴とする請求項29記載のインクジェットプリントヘッド。
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