JP2008093918A - Liquid droplet ejection head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば記録インクのような液体を集束超音波の圧力によって小滴化し、その液滴を例えば記録媒体上に飛翔させる液滴吐出ヘッドに関する。 The present invention relates to a liquid droplet ejection head that makes a liquid such as recording ink into droplets by the pressure of focused ultrasonic waves and causes the liquid droplets to fly onto a recording medium.
インク液に圧力を及ぼすエネルギー（圧力エネルギーとも称す）を与えインク液を小滴化し、その液滴を記録媒体上に飛翔させて画像を形成するインクジェット記録装置は、インクジェットプリンタとして実用化され広く使用されている。そして、これまでに上記記録装置に使用するための種々のインクジェット方式が考案されている。その中で、特に発熱体の熱により発生する圧力エネルギーで液滴を飛翔させる方式や、圧電素子を用いその振動による超音波の圧力エネルギーで液滴を飛翔させる方式等が代表的である。 Inkjet recording devices that apply energy (also referred to as pressure energy) to the ink liquid to make ink droplets small and make the droplets fly onto the recording medium to form an image have been put to practical use as inkjet printers and are widely used. Has been. Various ink jet systems have been devised so far for use in the recording apparatus. Among them, a method of flying droplets with pressure energy generated by the heat of a heating element, a method of flying droplets with pressure energy of ultrasonic waves using a piezoelectric element, and the like are typical.
上記圧電素子を用いる方式の中に、該素子によって発生する超音波を音響レンズによりインク液面の近傍に集束させ、その集束超音波の圧力を用いて上記インク液面から小液滴を吐出させる方法がある（以下、集束超音波方式と呼称する）。集束超音波方式以外の通常のインクジェットヘッドでは、インク液滴の吐出する細いノズルが必要となり、ノズル内のインク液が溶媒の蒸発等で濃縮してインクの目詰まりを起こし易い。それに対して、集束超音波方式のインクジェットヘッドは、ノズルレスでありインクの目詰まりに対し極めて有効な構造になる（例えば、特許文献１参照）。 In the method using the piezoelectric element, the ultrasonic wave generated by the element is focused near the ink surface by an acoustic lens, and a small droplet is ejected from the ink surface using the pressure of the focused ultrasonic wave. There is a method (hereinafter referred to as focused ultrasound method). In a normal inkjet head other than the focused ultrasonic method, a thin nozzle that ejects ink droplets is required, and the ink liquid in the nozzle is easily condensed due to evaporation of the solvent or the like, and ink clogging is likely to occur. On the other hand, the focused ultrasonic inkjet head is nozzle-less and has a very effective structure against ink clogging (see, for example, Patent Document 1).
上記集束超音波方式のインクジェットヘッドについて図９および図１０を参照して説明する。図９は、上記インクジェットヘッドの模式的な縦断面図である。そして、図１０は、このインクジェットヘッドの先端部の拡大断面図である。 The focused ultrasonic type inkjet head will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view of the inkjet head. FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the tip portion of the ink jet head.
図９に示すように、集束超音波方式のインクジェットヘッドは、圧電素子１００の共振振動により発生する超音波（波長λ：μｍオーダ）を集束する音響レンズ１０１が圧電素子１００と結合した構造を有する。そして、上記圧電素子１００と音響レンズ１０１とが、インク液１０２の液面１０３領域に集束超音波１０４を集束させ、その液面１０３からインク液１０２の液滴を吐出するようになっている。 As shown in FIG. 9, the focused ultrasonic type inkjet head has a structure in which an acoustic lens 101 that focuses ultrasonic waves (wavelength λ: μm order) generated by resonance vibration of the piezoelectric element 100 is coupled to the piezoelectric element 100. . The piezoelectric element 100 and the acoustic lens 101 focus the focused ultrasonic wave 104 on the liquid surface 103 region of the ink liquid 102, and discharge the ink liquid 102 droplets from the liquid surface 103.
ここで、圧電素子１００は平板状の圧電体１００ａとその対向する上下両面の電極１００ｂおよび１００ｃにより構成される。そして、圧電素子１００を駆動する駆動回路１０５が、電極１００ｂおよび１００ｃに接続されている。また、音響レンズ１０１は凹面レンズの構造をしており、その有効面の口径は例えば３ｍｍ程度になる。そして、上記集束超音波の焦点距離は例えば４ｍｍ程度になる。 Here, the piezoelectric element 100 is constituted by a plate-like piezoelectric body 100a and upper and lower electrodes 100b and 100c facing each other. A drive circuit 105 that drives the piezoelectric element 100 is connected to the electrodes 100b and 100c. The acoustic lens 101 has a concave lens structure, and the diameter of the effective surface is, for example, about 3 mm. The focal length of the focused ultrasonic wave is about 4 mm, for example.
上記インク液１０２は上蓋１０６を有するインク保持室に供給される。そして、上蓋１０６の一部に開口部１０７が形成されており、この開口部１０７にインク液１０２の液面１０３が露出するようになっている。 The ink liquid 102 is supplied to an ink holding chamber having an upper lid 106. An opening 107 is formed in a part of the upper lid 106, and the liquid surface 103 of the ink liquid 102 is exposed in the opening 107.
上記インクジェットヘッドの動作では、圧電素子１００は駆動回路１０５により間欠的な高周波電圧（バースト波）が印加されて振動する。この振動により放射された音波は、音響レンズ１０１によってインク液１０２の液面１０３付近で集束する集束超音波１０４となる。図１０（ａ）に示すように、上蓋１０６に形設した開口部１０７に露出するインク液１０２の液面１０３において、集束超音波１０４の収束点が円錐状に盛り上がる。そして、メニスカス１０８が形成され、その頂点が分離吐出してインク液１０２の小さな液滴１０９が断続的に飛翔する。この小滴化したインク液の液滴１０９が記録媒体（不図示）上に飛翔し画点を形成する。 In the operation of the ink jet head, the piezoelectric element 100 vibrates when an intermittent high frequency voltage (burst wave) is applied by the drive circuit 105. The sound wave radiated by this vibration becomes a focused ultrasonic wave 104 that is focused near the liquid surface 103 of the ink liquid 102 by the acoustic lens 101. As shown in FIG. 10A, the convergence point of the focused ultrasonic wave 104 rises in a conical shape on the liquid surface 103 of the ink liquid 102 exposed in the opening 107 formed in the upper lid 106. Then, a meniscus 108 is formed, the top of which is separated and discharged, and small droplets 109 of the ink liquid 102 fly intermittently. The small droplets 109 of ink liquid fly on a recording medium (not shown) to form image dots.
ここで、図１０（ａ）は開口部１０７の口径が広い場合であり、図１０（ｂ）は開口部１０７ａの口径が狭くなった場合を示す。図１０（ｂ）の場合でも、図１０（ａ）の場合と同様にメニスカス１０８が形成され液滴１０９が飛翔する。 Here, FIG. 10A shows a case where the aperture 107 has a large diameter, and FIG. 10B shows a case where the aperture 107a has a small diameter. In the case of FIG. 10B as well, the meniscus 108 is formed and the droplets 109 fly as in the case of FIG.
なお、上記高周波電圧の周波数は１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚであり、そのバースト波の印加時間は、液体材料の粘度特性やメニスカス形成の高さ等を考慮して決められるが、０．５μｓｅｃ〜２００μｓｅｃ程度になる。そして、上記集束超音波１０４の周波数は１０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度になる。
液滴の吐出する開口部の口径は、インク液１０２の種類（例えば、顔料インク、染料インク等）とくにその粘度や表面張力により異なるが、図１０（ａ）に示した口径の広い開口部１０７は、通常ではその直径が１ｍｍ程度に設定される。そして、この場合は、液滴１０９の吐出周波数が低い場合に使用される。これは、１つの液滴１０９を吐出した後の液面１０３の振動が安定するまでに所定時間を要し、低速の液滴吐出に適するようになるからである。 The aperture of the opening from which the droplets are ejected varies depending on the type of ink liquid 102 (for example, pigment ink, dye ink, etc.), particularly its viscosity and surface tension, but the aperture 107 having a wide aperture shown in FIG. Is normally set to a diameter of about 1 mm. In this case, it is used when the ejection frequency of the droplet 109 is low. This is because a predetermined time is required until the vibration of the liquid surface 103 after the ejection of one droplet 109 is stabilized, and this is suitable for low-speed droplet ejection.
しかしながら、開口部１０７の口径が広くなると、この領域からのインク液の蒸発が無視できなくなり、インク液の粘度の経時変化が大きくなり長期安定した液滴吐出が難しくなるという問題を有している。また、この広い開口部１０７の場合、その保守あるいは点検時においてインク液漏れが生じ易く、そのメンテナンス作業性に問題があった。 However, when the diameter of the opening 107 is widened, the evaporation of the ink liquid from this region cannot be ignored, and the change in the viscosity of the ink liquid with time increases, making it difficult to stably discharge liquid droplets for a long time. . Further, in the case of the wide opening 107, ink liquid leaks easily during maintenance or inspection, and there is a problem in maintenance workability.
一方、上記図１０（ｂ）に示した口径の狭い開口部１０７ａは、通常その直径が１００μｍ〜５００μｍ程度にされ、液滴１０９の吐出周波数が高い場合に使用されるようになる。これは、上記口径の縮減に伴い液面１０３の振動が小さくなって高速の液滴吐出が可能になるからである。 On the other hand, the narrow opening 107a shown in FIG. 10B is usually used when the diameter is about 100 μm to 500 μm and the ejection frequency of the droplet 109 is high. This is because the vibration of the liquid surface 103 is reduced with the reduction in the diameter, and high-speed droplet discharge is possible.
しかしながら、この場合には、液滴１０９を吐出した際のメニスカス１０８の一部が開口部１０７ａから溢れ、上蓋１０６の上面に付着し易くなる。そして、この付着したインクが次に形成されるメニスカスの裾と繋がり、メニスカスの継続的な形成が不安定になるという問題があった。また、上記開口部が狭いとメニスカスの頂点と開口部１０７ａの中心部との位置合わせ精度を高くする必要が生じ、そのためにこの場合もその作業性に問題があった。 However, in this case, a part of the meniscus 108 when the droplet 109 is discharged overflows from the opening 107 a and easily adheres to the upper surface of the upper lid 106. Then, there is a problem that the adhered ink is connected to the bottom of the meniscus to be formed next, and the continuous formation of the meniscus becomes unstable. In addition, if the opening is narrow, it is necessary to increase the alignment accuracy between the apex of the meniscus and the center of the opening 107a. For this reason, there is a problem in workability.
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、集束超音波による液滴吐出において、液面の開口部を広くし、吐出用の液体の蒸発および漏洩を抑制し、しかも高速の液滴吐出を可能にする液滴吐出ヘッドを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances. In droplet ejection using focused ultrasonic waves, the opening on the liquid surface is widened to prevent evaporation and leakage of the ejection liquid, and high-speed droplets. An object of the present invention is to provide a liquid droplet ejection head that enables ejection.
上記目的を達成するために、本発明にかかる液滴吐出ヘッドは、液体を保持する液体保持手段と、前記液体と音響的に接続した圧電素子を備える超音波発生手段と、前記圧電素子から発生する超音波を集束させる超音波集束手段と、
前記液体保持手段の一部に設けられ、前記集束された超音波が前記液体の液面から液滴を吐出する吐出口と、を備えた液滴吐出ヘッドにおいて、前記吐出口は網目構造体に形成され、前記超音波の波長をλとすると網目厚さが（２／３）λ未満および開口幅が(１／２)λ以上になる構成となっている。
In order to achieve the above object, a liquid droplet ejection head according to the present invention includes a liquid holding unit that holds a liquid, an ultrasonic wave generation unit that includes a piezoelectric element that is acoustically connected to the liquid, and is generated from the piezoelectric element. An ultrasonic focusing means for focusing the ultrasonic wave,
A liquid discharge head provided in a part of the liquid holding means, and provided with a discharge port through which the focused ultrasonic waves discharge liquid droplets from the liquid surface of the liquid; When the wavelength of the ultrasonic wave is λ, the mesh thickness is less than (2/3) λ and the opening width is (1/2) λ or more.
本発明の構成により、集束超音波による液滴吐出において液面の開口部を広くし、吐出用の液体の蒸発および漏洩を抑制し、しかも高速の液滴吐出を可能にする液滴吐出ヘッドを提供する。 With the configuration of the present invention, a droplet discharge head that widens the opening of the liquid surface in droplet discharge by focused ultrasonic waves, suppresses evaporation and leakage of the discharge liquid, and enables high-speed droplet discharge. provide.
以下に本発明の好適な実施形態の幾つかについて図面を参照して説明する。以下、吐出用の液体として顔料インク、染料インクのような記録インクの場合について説明するが、特にこのような液体材料に限定されるものではない。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図１ないし図６を参照して説明する。図１は、２種類の液滴吐出ヘッドを示した模式的な縦断面図である。図２は、本実施形態の好適な一例を示す液滴吐出の先端部の上面図である。図３は、上記液滴吐出の先端部における図２に記すＸ−Ｘ矢視断面図である。図４ないし図６は網目寸法の説明である。
Several preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Hereinafter, the case of a recording ink such as a pigment ink or a dye ink as a discharge liquid will be described. However, the liquid is not particularly limited to such a liquid material.
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing two types of droplet discharge heads. FIG. 2 is a top view of the front end portion of the droplet discharge showing a preferred example of the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line XX shown in FIG. 4 to 6 are illustrations of the mesh size.
図１（ａ）の液滴吐出ヘッド１０では、インク保持室の底部において圧電素子１１が平板状の圧電体１１ａとその対向する上下両面の電極１１ｂおよび１１ｃにより構成される。そして、超音波集束手段として凹面レンズである音響レンズ１２が圧電素子１１の電極１１ｂに結合し、電極１１ｂおよび１１ｃは駆動回路１３に接続する。また、インク源１４ａからインク保持室１４ｂに供給された液体すなわちインク液１４の表面に上蓋１５が設けられ、その一部に吐出口となる開口部１６が形成されている。更に、上記開口部１６内にメッシュ部１７が形設されている。 In the droplet discharge head 10 of FIG. 1A, a piezoelectric element 11 is composed of a plate-like piezoelectric body 11a and upper and lower electrodes 11b and 11c facing each other at the bottom of the ink holding chamber. An acoustic lens 12 that is a concave lens is coupled to the electrode 11 b of the piezoelectric element 11 as an ultrasonic focusing unit, and the electrodes 11 b and 11 c are connected to the drive circuit 13. In addition, an upper lid 15 is provided on the surface of the liquid supplied from the ink source 14a to the ink holding chamber 14b, that is, the ink liquid 14, and an opening 16 serving as a discharge port is formed in a part thereof. Further, a mesh portion 17 is formed in the opening 16.
ここで、上記圧電素子１１の圧電体１１ａは、例えばチタン酸鉛系セラミックから成り平面形状が矩形の平板である。あるいは、その他に、ＺｎＯ、ＬｉＮｂＯ３等のセラミック圧電材料、フッ化ビニリデンと三フッ化エチレンとの共重合体等の高分子圧電材料から成るものであってもよい。そして、その電極１１ｂおよび１１ｃは、例えばＴｉ／Ａｕの積層電極から成る。その他に、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｕ等の電極材料から成るものであってもよい。また、上記音響レンズ１２は、例えば厚さが１ｍｍ程度のガラス板、あるいは、エポキシ樹脂、ポリイミド等の高分子材料を基材としアルミナ、タングステンの粉末を混合したものから成る。 Here, the piezoelectric body 11a of the piezoelectric element 11 is a flat plate made of, for example, a lead titanate ceramic and having a rectangular planar shape. Alternatively, it may be made of a ceramic piezoelectric material such as ZnO or LiNbO 3 or a polymer piezoelectric material such as a copolymer of vinylidene fluoride and ethylene trifluoride. The electrodes 11b and 11c are composed of, for example, Ti / Au laminated electrodes. In addition, an electrode material such as Ni, Al, or Cu may be used. The acoustic lens 12 is made of, for example, a glass plate having a thickness of about 1 mm, or a mixture of alumina and tungsten powder using a polymer material such as epoxy resin or polyimide as a base material.
そして、上記音響レンズ１２の有効面の口径は例えば３ｍｍ程度で、集束超音波１８の焦点距離は例えば４ｍｍ程度になる。また、上記圧電体１１ａは、振動の周波数に合わせた厚さに設定され、電極１１ｂおよび１１ｃは、スパッタ法、蒸着法等で成膜された膜厚が例えば１μｍ弱程度の薄膜である。 The diameter of the effective surface of the acoustic lens 12 is, for example, about 3 mm, and the focal length of the focused ultrasonic wave 18 is, for example, about 4 mm. The piezoelectric body 11a is set to a thickness that matches the frequency of vibration, and the electrodes 11b and 11c are thin films having a thickness of, for example, less than 1 μm, formed by sputtering or vapor deposition.
そして、上蓋１５は金属製あるいはセラミックス製、もしくは樹脂製であり、その厚さは例えば０．１ｍｍ程度である。また、開口部１６の直径は例えば０．１ｍｍ〜３ｍｍφ程度の範囲で決められる。 The upper lid 15 is made of metal, ceramics, or resin, and its thickness is, for example, about 0.1 mm. Further, the diameter of the opening 16 is determined in a range of about 0.1 mm to 3 mmφ, for example.
そして、本実施形態で特徴的事項となる開口部１６に形設されたメッシュ部１７は、図２、図３に示すように、例えば矩形の網目１７ａを有する格子状の網目構造体になっている。この格子状の網目構造体は、例えば金属製の平板を格子状にエッチング加工して形成してもよいし金網のようなものであってもよい。ここで、網目１７ａは、インク液１４に対し撥水性があり濡れ性の低い例えば樹脂のような撥水性材料から成る格子１７ｂにより形成されると好適である。また網目は格子状のほかにハニカム状にして開口面積を大きくとることも有効な手段である。 And the mesh part 17 formed in the opening part 16 which is a characteristic matter in this embodiment is a lattice-like mesh structure having, for example, a rectangular mesh 17a, as shown in FIGS. Yes. The lattice-like network structure may be formed by etching a metal flat plate into a lattice shape, or may be a wire mesh. Here, it is preferable that the mesh 17a is formed by a lattice 17b made of a water repellent material such as a resin having water repellency and low wettability with respect to the ink liquid. It is also an effective means to increase the opening area by forming the mesh into a honeycomb shape in addition to the lattice shape.
図３（ａ）に示すように、上記格子１７ｂの断面形状は例えば円形である。あるいは図３（ｂ）に示すように、格子１７ｂの断面形状は例えば矩形であってもよい。そして、これ等の格子１７ｂの間すなわち網目１７ａの領域にインク液１４の液面１９が露出するようになる。ここで、網目厚さｄすなわち格子１７ｂの断面の径あるいは断面の一辺の厚さ寸法は、その詳細は後述するが、集束超音波１８の波長よりも小さくなるようにする。例えば、上記格子１７ｂの上記径寸法は、集束超音波１８の波長（λ）の２／３以下が好ましく、その１／３以下がさらに好ましい。 As shown in FIG. 3A, the cross-sectional shape of the lattice 17b is, for example, a circle. Or as shown in FIG.3 (b), the cross-sectional shape of the grating | lattice 17b may be a rectangle, for example. The liquid surface 19 of the ink liquid 14 is exposed between the lattices 17b, that is, in the area of the mesh 17a. Here, the mesh thickness d, that is, the diameter of the cross section of the grating 17b or the thickness dimension of one side of the cross section is set to be smaller than the wavelength of the focused ultrasonic wave 18 as will be described in detail later. For example, the diameter of the grating 17b is preferably 2/3 or less of the wavelength (λ) of the focused ultrasonic wave 18, and more preferably 1/3 or less.
これは、格子１７ｂの上記厚さが大きくなると共に超音波が格子１７ｂを通過抵抗が大きくなるからである。そして、この超音波通過抵抗は、液面１９の被覆の度合いに強く関係することから、特に網目１７ｂの上面から見た格子線パターンによって大きな影響を受ける。しかし、このような反射は格子１７ｂの材質には関係しない。 This is because the above-described thickness of the grating 17b increases and resistance of ultrasonic waves to pass through the grating 17b increases. This ultrasonic resistance is strongly influenced by the grid line pattern viewed from the upper surface of the mesh 17b because it is strongly related to the degree of coating of the liquid surface 19. However, such reflection is not related to the material of the grating 17b.
具体的には、集束超音波１８の波長は、インク液１４の液滴吐出の場合、所要の液滴の大きさにより例えば５μｍ〜１５０μｍの範囲で設定されるが、例えば前記波長が６０μｍの場合であると、上記格子１７ｂの格子面垂直方向から見た線幅寸法は２０μｍ程度が好適になる。なお線幅が広すぎると超音波の焦点位置と開口部とを合わせにくくなり、ずれが生じると効率のよい吐出ができなくなる。ここで、格子１７ｂは、集束超音波１８の圧力に耐える必要がある。そこで、その表面が樹脂によりコーティングされた例えばステンレス製あるいはカーボン製の格子１７ｂが好適になる。 Specifically, the wavelength of the focused ultrasonic wave 18 is set in a range of, for example, 5 μm to 150 μm depending on the required droplet size in the case of ejecting a droplet of the ink liquid 14. For example, the wavelength is 60 μm. In this case, the line width when viewed from the direction perpendicular to the lattice plane of the lattice 17b is preferably about 20 μm. If the line width is too wide, it becomes difficult to align the focal position of the ultrasonic wave and the opening, and if a deviation occurs, efficient ejection cannot be performed. Here, the grating 17 b needs to withstand the pressure of the focused ultrasonic wave 18. Therefore, for example, a stainless steel or carbon lattice 17b whose surface is coated with a resin is suitable.
このようにすることにより、集束超音波１８により上記液面１９からメニスカスを形成する時に格子１７ｂの影響が小さく、インク液の液滴の自在な飛翔が行える。 By doing so, when the meniscus is formed from the liquid surface 19 by the focused ultrasonic wave 18, the influence of the grating 17 b is small, and the ink liquid droplets can freely fly.
上記メッシュ部１７の網目１７ａの大きさについては、四辺形の網目開口幅ｗを、集束超音波１８の波長の（１／２）λのよりも大きくなるように設定することが好ましい。開口幅は網目が方形の場合は短手方向幅、円形の場合は直径である。 Regarding the size of the mesh 17 a of the mesh portion 17, it is preferable to set the quadrangular mesh opening width w to be larger than (½) λ of the wavelength of the focused ultrasonic wave 18. The opening width is the width in the short direction when the mesh is square, and the diameter when the mesh is circular.
具体的には、集束超音波１８の波長λが６０μｍの場合、矩形状の網目１７ａの開口幅の寸法が３０μｍ以上になると、格子１７ｂの濡れ性低下に伴う液面１９の見かけ表面張力の増大の影響は問題のないレベルになり、インク液の好適な液滴飛翔が行える。しかし、上記開口幅の寸法が大きくなり過ぎると、図９（ａ）で説明した従来の技術の場合と同じ問題が生じることから、その大きさには限度がある。そこで、上限としては例えば５００μｍ程度にすればよい。 Specifically, when the wavelength λ of the focused ultrasonic wave 18 is 60 μm, the apparent surface tension of the liquid surface 19 increases as the wettability of the grating 17b decreases when the size of the opening width of the rectangular mesh 17a is 30 μm or more. Thus, there is no problem, and a suitable droplet flying of the ink liquid can be performed. However, if the dimension of the opening width becomes too large, the same problem as in the conventional technique described with reference to FIG. Therefore, the upper limit may be about 500 μm, for example.
開口部１６に形設される網目構造体において、集束超音波によるメニスカスは、例えば図２に示した開口部１６の場合、その中心領域に配置の７個の網目１７ａ、あるいはその周りに配置された網目を含む範囲の領域において形成される。そして、この網目構造体が上記メニスカスの頂点から分離吐出し飛翔する液滴の吐出口となる。 In the mesh structure formed in the opening 16, the meniscus by the focused ultrasonic wave is arranged around the seven meshes 17a arranged in the central region of the opening 16 shown in FIG. It is formed in a region including a mesh. The mesh structure serves as a discharge port for droplets that are separated and discharged from the top of the meniscus.
図２および図３を参照して説明した網目構造体については、その他に種々の変形が可能である。例えば、網目１７ａはその平面形状が矩形に限られるものではなく、例えば多角形、円形あるいは楕円形等であっても構わない。このような場合、平板に上記所要の形状を有する複数の孔を形成したような構造体になる。また、格子１７ｂの断面形状も円形あるいは矩形に限られるものではなく楕円形、三角形、多角形等でも構わない。また、格子１７ｂの材質としては、インク液１４の濡れ性がその一部において高くなるようにしてもよい。 The mesh structure described with reference to FIGS. 2 and 3 can be variously modified. For example, the mesh 17a is not limited to a rectangular planar shape, and may be a polygon, a circle, an ellipse, or the like. In such a case, the structure is such that a plurality of holes having the required shape are formed on the flat plate. The cross-sectional shape of the lattice 17b is not limited to a circle or a rectangle, and may be an ellipse, a triangle, a polygon, or the like. Further, as the material of the lattice 17b, the wettability of the ink liquid 14 may be enhanced in part.
上記液滴吐出ヘッド１０の動作では、圧電素子１１が駆動回路１３により間欠的な高周波電圧（バースト波）の印加を受けて振動する。この振動により、放射された音波は、音響レンズ１２によってインク液１４の表面付近で集束する集束超音波１８となる。そして、インク液１４の上蓋１５の開口部１６内部に形設したメッシュ部１７において、集束超音波１８の収束点が円錐状に盛り上がり、図９（ａ）で説明したのと略同様なメニスカスが生成され、その頂点から液滴が分離吐出し飛翔する。ここで、上記集束超音波１８の周波数が１０ＭＨｚ〜５００ＭＨｚ程度の範囲になるように圧電体１１ａの材料および形状が決められている。 In the operation of the droplet discharge head 10, the piezoelectric element 11 vibrates by receiving an intermittent application of a high frequency voltage (burst wave) by the drive circuit 13. Due to this vibration, the radiated sound wave becomes a focused ultrasonic wave 18 focused near the surface of the ink liquid 14 by the acoustic lens 12. Then, in the mesh portion 17 formed inside the opening portion 16 of the upper lid 15 of the ink liquid 14, the convergence point of the focused ultrasonic wave 18 rises in a conical shape, and a meniscus substantially similar to that described in FIG. The droplets are generated and ejected from the apex. Here, the material and shape of the piezoelectric body 11a are determined so that the frequency of the focused ultrasonic wave 18 is in the range of about 10 MHz to 500 MHz.
上記バースト波は、駆動回路１３により圧電素子７に断続的に与えられる。ここで、１個のバースト波における高周波電圧の印加時間は、液体材料の粘度特性やメニスカス形成の高さ等を考慮して決められるが、０．５μｓｅｃ〜２００μｓｅｃ程度になる。また、高周波電圧の周波数は例えば２０ＭＨｚに固定される。 The burst wave is intermittently given to the piezoelectric element 7 by the drive circuit 13. Here, the application time of the high-frequency voltage in one burst wave is determined in consideration of the viscosity characteristics of the liquid material, the height of meniscus formation, and the like, but is about 0.5 μsec to 200 μsec. The frequency of the high frequency voltage is fixed at 20 MHz, for example.
図１（ｂ）の液滴吐出ヘッド２０では、図１（ａ）の場合と同様にインク保持室の底部において圧電素子１１が配置される。そして、音響レンズ１２ａが圧電素子１１と一体に結合して形成される。更に、図１（ａ）の場合と同じように、この圧電素子１１が駆動回路１３に接続され、インク源１４ａからインク保持室１４ｂに供給されたインク液１４の表面に上蓋１５が設けられる。そして、上蓋１５の一部に開口部１６およびその内部に図２、図３で説明したようなメッシュ部１７が設けられている。 In the liquid droplet ejection head 20 of FIG. 1B, the piezoelectric element 11 is disposed at the bottom of the ink holding chamber as in the case of FIG. The acoustic lens 12a is formed integrally with the piezoelectric element 11. Further, as in the case of FIG. 1A, the piezoelectric element 11 is connected to the drive circuit 13, and an upper lid 15 is provided on the surface of the ink liquid 14 supplied from the ink source 14a to the ink holding chamber 14b. And the opening part 16 is provided in a part of the upper cover 15, and the mesh part 17 like FIG. 2, FIG. 3 was provided in the inside.
ここで、上記音響レンズ１２ａは、ガラス板にフレネル輪帯理論に基づく所定のピッチの溝が形成されたフレネルレンズから成る。このような音響レンズ１２ａは、第２の実施形態で説明するように複数の圧電素子をアレイ状に配置した液滴吐出ヘッドにも有効に使用できる。なお、液滴吐出ヘッド２０におけるその他の構造は図１（ａ）で説明したのと同様でよい。 Here, the acoustic lens 12a is composed of a Fresnel lens in which grooves having a predetermined pitch based on the Fresnel zone theory are formed on a glass plate. Such an acoustic lens 12a can be effectively used for a droplet discharge head in which a plurality of piezoelectric elements are arranged in an array as described in the second embodiment. The other structure of the droplet discharge head 20 may be the same as that described with reference to FIG.
この液滴吐出ヘッド２０の動作は、上述した液滴吐出ヘッド１０の場合と同様になる。すなわち、音響レンズ１２ａと圧電素子１１により生成した集束超音波１８ａが、開口部１６に形設されたメッシュ部１７付近で集束しインク液１４のメニスカスを生成する。そして、上述した網目構造体を液滴の吐出口とし、インク液１４の液滴が分離吐出し飛翔するようになる。 The operation of the droplet discharge head 20 is the same as that of the droplet discharge head 10 described above. That is, the focused ultrasonic wave 18 a generated by the acoustic lens 12 a and the piezoelectric element 11 is focused in the vicinity of the mesh portion 17 formed in the opening 16 to generate a meniscus of the ink liquid 14. Then, the above-described network structure is used as a droplet discharge port, and the droplets of the ink liquid 14 are separated and discharged and fly.
＜格子寸法＞
図１（ａ）に示した液滴吐出ヘッド１０の開口部１６に形設した種々の寸法の種々の網目構造体を作製した。図４に示すように、作製した網目構造体は、６種類の試作品であり、図に試験例Ａ〜Ｆとしてその画像の結果と共にまとめた。この網目構造体は、平織のステンレス金網の表面を樹脂でコーティングしたものであり、その網目厚さｄ、および開口幅ｗが超音波の波長（λ＝６０μｍ）に対する比で図示している。例えばＡはｄ＝２０μｍ、ｗ＝４５μｍとなる。
図４は、横軸に図２に示した正方形の網目１７ａ一辺の長さである網目開口幅の寸法の上記波長（λ）に対する比をとり、縦軸にそのときの画点の形成状態（印字レベル）をとって示している。ここで、印字レベルは、図１（ａ）の構造の液滴吐出ヘッド１０に上記開口幅寸法の異なるメッシュ部１７を形設し、それぞれの場合において、インク液滴を一定時間間隔に記録媒体上に飛翔させて調べた。
ここで、画点の状態は、図４に示しているような印字レベル１〜３に分類している。印字レベル１（◎）では、極めて良好な画点が時間的に規則的に連続して形成されるレベルである。このレベルでは、大きさの均一な液滴が開口部１６から規則的に吐出し飛翔している。印字レベル２（○）では、画点に多少の乱れがあるものの充分に印字可能なレベルである。このレベルでは、ほぼ均一な大きさの液滴が吐出しているが、液滴により飛翔にわずかな遅れの生じる場合がある。印字レベル３（×）では、画点が不安定であり印字がやっと可能なレベルである。このレベルでは、液滴は飛翔するが飛翔した液滴のサテライト合体が時々見られる。また飛翔が生じない場合がある。
<Lattice dimensions>
Various mesh structures of various sizes formed in the opening 16 of the droplet discharge head 10 shown in FIG. As shown in FIG. 4, the produced network structures are six types of prototypes, and are shown together with the image results as Test Examples A to F in the figure. This mesh structure is obtained by coating the surface of a plain woven stainless wire mesh with a resin, and the mesh thickness d and the opening width w are shown in a ratio with respect to the wavelength of the ultrasonic wave (λ = 60 μm). For example, A is d = 20 μm and w = 45 μm.
In FIG. 4, the horizontal axis represents the ratio of the size of the mesh opening width, which is the length of one side of the square mesh 17a shown in FIG. 2, to the wavelength (λ), and the vertical axis represents the formation state of the image dot at that time ( (Printing level). Here, as for the print level, mesh portions 17 having different opening width dimensions are formed on the droplet discharge head 10 having the structure shown in FIG. 1A, and in each case, ink droplets are recorded at regular time intervals. I flew up and examined.
Here, the state of the image dots is classified into print levels 1 to 3 as shown in FIG. The print level 1 (◎) is a level at which very good image dots are formed regularly and continuously in time. At this level, droplets of uniform size are regularly ejected and flying from the openings 16. The print level 2 (◯) is a level at which printing can be sufficiently performed although there are some disturbances in the image points. At this level, droplets of almost uniform size are ejected, but the droplets may cause a slight delay in flight. At the printing level 3 (×), the image point is unstable and printing is finally possible. At this level, the droplets fly, but satellite coalescence of the flying droplets is sometimes seen. Also, there may be no flying.
図４の結果をもとに、図５に厚さと印字レベル、図６に開口幅と印字レベルの評価を示している。 Based on the results of FIG. 4, FIG. 5 shows the evaluation of thickness and printing level, and FIG. 6 shows the evaluation of opening width and printing level.
図５から、網目開口幅の寸法は上記波長（λ）に対する比が５０％以上の（１／２）λ以上になると、画点の形成状態が印字レベル２あるいは印字レベル１になることが判る。このレベルになると良好な画像が高い信頼性のもとに形成できる。これに対して、網目開口幅が３０％強程度に縮小すると印字レベル３になり良好な画像が形成できなくなる。このため、格子１７ｂの厚さ寸法が上述したような好適な（１／３）λ以下になっても印字レベル３が生じることがある。これ等のことから、網目開口幅の寸法は集束超音波１８の波長の（１／２）λ以上にするのが好適である。この網目開口幅と超音波の波長との関係は、網目がハニカム構造、平織金網構造等であっても同様である。
図５の試験例Ａ、図６の試験例Ｂから明らかなように、網目厚さが（１／３）λで、開口幅が（２／３）λ以上となる液滴吐出ヘッド１０は、印字レベル１になる。この場合の画像は（◎）印で示すように高精細であり高い信頼性のもとに形成できる。これ等のことから、網目厚さを（１／３）λ以下にし、しかも開口幅を（２／３）λ以上にした液滴吐出ヘッドでは、画点の形成が極めて安定し良質の画像が形成できることが判る。
From FIG. 5, it can be seen that when the size of the mesh opening width is equal to or greater than (1/2) λ, which is 50% or more of the wavelength (λ), the dot formation state becomes the print level 2 or the print level 1. . At this level, a good image can be formed with high reliability. On the other hand, when the mesh opening width is reduced to about 30% or more, the print level becomes 3 and a good image cannot be formed. For this reason, the print level 3 may occur even when the thickness dimension of the grating 17b is equal to or less than the preferable (1/3) λ as described above. For these reasons, the size of the mesh opening width is preferably set to (1/2) λ or more of the wavelength of the focused ultrasonic wave 18. The relationship between the mesh opening width and the wavelength of the ultrasonic wave is the same even if the mesh has a honeycomb structure, a plain woven wire mesh structure, or the like.
As is clear from Test Example A in FIG. 5 and Test Example B in FIG. 6, the droplet discharge head 10 having a mesh thickness of (1/3) λ and an opening width of (2/3) λ or more is The print level becomes 1. In this case, the image can be formed with high definition and high reliability as indicated by the mark (◎). For these reasons, with a droplet discharge head having a mesh thickness of (1/3) λ or less and an aperture width of (2/3) λ or more, the formation of the dot is extremely stable and a high-quality image is obtained. It can be seen that it can be formed.
また、図６の試験例Ｃ，Ｄから明らかなように、網目厚さが（２／３）λ以下であって、しかも開口幅が（２／３）λ以上になる液滴吐出ヘッド１０は、印字レベル２となり、画点にわずかな乱れが生じる場合があるが、（○）印で示すように精細な画像を形成することが判る。試験例Ｆの場合も、印字レベルは２である。 As is clear from Test Examples C and D in FIG. 6, the droplet discharge head 10 having a mesh thickness of (2/3) λ or less and an opening width of (2/3) λ or more is Although the print level is 2 and the image point may be slightly disturbed, it can be seen that a fine image is formed as indicated by the mark (○). In the case of Test Example F, the print level is 2.
そして、試験例Ｅから明らかなように、開口幅が１／３未満、網目厚さが１／３になると、印字レベル３になる。この場合には、（×）印で示すように良好な画像にはならないが精細でない粗い画像形成は可能であるか、液滴の飛翔が生じなくなるレベルである。
上記第１の実施形態では、集束超音波（１８，１８ａ）を用いる液滴吐出ヘッドにおいて、液滴が吐出する開口部１６に上述したような網目構造体であるメッシュ部１７を形設する。ここで、メッシュ部１７の格子１７ｂは、吐出用の液体に対して濡れ性の低い材料により構成され、開口部１６の液面１９を覆うようになる。このために、開口部１６を広くしても、上記液体の蒸発および漏洩は例えば網目状の格子１７ｂにより大幅に抑制できるようになる。そして、図９および図１０（ａ）を参照して説明した従来の技術における問題は全て解決される。
As apparent from Test Example E, when the opening width is less than 1/3 and the mesh thickness is 1/3, the print level 3 is reached. In this case, as shown by the (x) mark, a satisfactory image is not obtained but a rough image formation with a fineness is possible, or the droplets do not fly.
In the first embodiment, in the droplet discharge head using focused ultrasonic waves (18, 18a), the mesh portion 17 that is the above-described network structure is formed in the opening 16 from which the droplet is discharged. Here, the lattice 17 b of the mesh portion 17 is made of a material having low wettability with respect to the liquid for discharge, and covers the liquid surface 19 of the opening 16. For this reason, even if the opening 16 is widened, the evaporation and leakage of the liquid can be largely suppressed by the mesh-like lattice 17b, for example. And all the problems in the conventional technology described with reference to FIGS. 9 and 10A are solved.
また、この実施形態においては、開口部１６の液面１９を覆う格子１７ｂが、液面１９の振動を抑制するようになる。このために、図９および図１０（ｂ）を参照し説明した従来の技術の場合と同様に高速の液滴吐出が可能となる。そして、本実施形態の場合には、液滴を吐出した際のメニスカスの一部が広い開口部１６から溢れることはなく、また、格子１７ｂの断面寸法が小さくそしてその濡れ性が低く撥水性があることから、その上面に付着することもない。このようにして、図９および図１０（ｂ）を参照して説明した従来の技術における問題が生じることはない。 In this embodiment, the lattice 17 b that covers the liquid level 19 of the opening 16 suppresses the vibration of the liquid level 19. For this reason, high-speed droplet discharge becomes possible as in the case of the prior art described with reference to FIGS. 9 and 10B. In the case of the present embodiment, a part of the meniscus does not overflow from the wide opening 16 when the droplet is discharged, and the cross-sectional dimension of the lattice 17b is small and its wettability is low and the water repellency is low. Because there is, it does not adhere to the upper surface. In this way, there is no problem in the conventional technique described with reference to FIGS. 9 and 10B.
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について図７および図８を参照して説明する。本実施形態は、複数の圧電素子をアレイ状に配置した液滴吐出ヘッドに、図２および図３で説明したメッシュ部１７を適用した一態様である。図７は、上記アレイ状の液滴吐出ヘッドを示す模式的な斜視図である。そして、図８は、本実施形態の好適な一例を示す液滴吐出の先端部の上面図である。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is an aspect in which the mesh unit 17 described with reference to FIGS. 2 and 3 is applied to a droplet discharge head in which a plurality of piezoelectric elements are arranged in an array. FIG. 7 is a schematic perspective view showing the arrayed droplet discharge head. FIG. 8 is a top view of the front end portion of the droplet discharge showing a preferred example of the present embodiment.
図７に示すように、液滴吐出ヘッド３０では、水平に延びた矩形板状の基材２１を備え、基材２１の上面に図中の矢印Ｘ方向に延びた複数の引き出し電極２２が、矢印Ｙ方向にアレイ状に所定ピッチで形成されている。そして、これらの引き出し電極２２を介して、超音波を発生するための圧電素子２３が基材２１の上面に設けられている。 As shown in FIG. 7, the droplet discharge head 30 includes a horizontally extending rectangular plate-like base material 21, and a plurality of extraction electrodes 22 extending in the direction of arrow X in the figure on the upper surface of the base material 21. They are formed in an array in the direction of arrow Y at a predetermined pitch. A piezoelectric element 23 for generating ultrasonic waves is provided on the upper surface of the base material 21 through these lead electrodes 22.
圧電素子２３は、図中の矢印Ｙ方向にアレイ状に配列されたセラミック圧電材料からなる圧電体２３ａ、個別電極２３ｂ、および共通電極２３ｃが積層して形成されている。各個別電極２３ｂは、基材２１の上面に形成された引き出し電極２２に対応して設けてある。また、共通電極２３ｃは全ての個別電極２３ｂをカバーするように設けられている。ここで、各個別電極２３ｂと基材２１上の各引き出し電極２２とが一対一で重ねられて位置合せされ、圧電素子２３および基材２１の各電極が互いに圧着して電気的に接続されている。 The piezoelectric element 23 is formed by laminating a piezoelectric body 23a made of a ceramic piezoelectric material, an individual electrode 23b, and a common electrode 23c arranged in an array in the arrow Y direction in the figure. Each individual electrode 23 b is provided corresponding to the lead electrode 22 formed on the upper surface of the base material 21. The common electrode 23c is provided so as to cover all the individual electrodes 23b. Here, each individual electrode 23b and each extraction electrode 22 on the base material 21 are overlapped and aligned one-to-one, and each electrode of the piezoelectric element 23 and the base material 21 is crimped and electrically connected to each other. Yes.
各引き出し電極２２は、それぞれボンディングワイヤー２４を介して、圧電素子２３を駆動するための駆動回路２５に接続されている。また、共通電極２３ｃは、駆動回路２５の図示しないコモン端子に接続されている。更に、各引き出し電極２２を接続した駆動回路２５には、図示しない信号源から入力される画像信号に基づくバースト波を各個別電極２３ｂに出力する図示しない信号処理部が接続されている。 Each extraction electrode 22 is connected to a drive circuit 25 for driving the piezoelectric element 23 via a bonding wire 24. The common electrode 23c is connected to a common terminal (not shown) of the drive circuit 25. Furthermore, a signal processing unit (not shown) for outputting a burst wave based on an image signal input from a signal source (not shown) to each individual electrode 23b is connected to the drive circuit 25 to which each extraction electrode 22 is connected.
圧電素子２３の上には、圧電素子２３から発生される超音波をインク保持室２６の上蓋２６ａに形成したスリット２７の中央に集束させるための矩形板状のフレネルレンズから成る音響レンズ２８が積層されている。この音響レンズ２８の上面には、フレネル輪帯理論に基づいて図中の矢印Ｙ方向に延設された複数本の所定ピッチの溝が形成されている。また、上記スリット２７も矢印Ｙ方向に延設され、その内部にメッシュ部２９が形設されている。 On the piezoelectric element 23, an acoustic lens 28 made of a rectangular plate-like Fresnel lens for focusing the ultrasonic wave generated from the piezoelectric element 23 on the center of the slit 27 formed in the upper lid 26 a of the ink holding chamber 26 is laminated. Has been. On the upper surface of the acoustic lens 28, a plurality of grooves having a predetermined pitch are formed extending in the direction of arrow Y in the drawing based on the Fresnel zone theory. The slit 27 is also extended in the arrow Y direction, and a mesh portion 29 is formed therein.
そして、上記メッシュ部２９は、図８に示すように、スリット２７と共に矢印Ｙ方向に延在する例えば矩形の網目２９ａを有する網目構造になっている。ここで、網目２９ａは、第１の実施形態で説明したのと同様に、例えば樹脂のようにインク液に対し撥水性を有し濡れ性の低い材料から成る格子２９ｂにより形成される。そして、これらの網目２９ａおよび格子２９ｂの寸法、その材質等の構造は、例えば図３（ａ）、（ｂ）で説明したようになっており、第１の実施形態で説明したものと同様に形成される。 As shown in FIG. 8, the mesh portion 29 has a mesh structure having, for example, a rectangular mesh 29 a that extends in the arrow Y direction together with the slit 27. Here, as described in the first embodiment, the mesh 29a is formed by a lattice 29b made of a material having water repellency and low wettability with respect to an ink liquid such as a resin. The dimensions, materials, and other structures of the meshes 29a and the lattices 29b are as described in FIGS. 3A and 3B, for example, and are the same as those described in the first embodiment. It is formed.
上記第２の実施形態では、第１の実施形態で説明したのと全く同様な効果が生じる。この場合には、アレイ状の圧電素子２３の個別電極２３ｂを駆動回路２５により同時に駆動させることにより複数箇所から液滴が同時に吐出される。このように、スリット２７における液面の開口面積が増大し複数の液滴が同時に吐出する構造であっても、矢印Ｙ方向に延在するスリット２７に網目構造体が形成されることにより上記効果は同様に生じるようになる。 In the second embodiment, the same effect as described in the first embodiment is produced. In this case, droplets are simultaneously ejected from a plurality of locations by simultaneously driving the individual electrodes 23b of the arrayed piezoelectric elements 23 by the drive circuit 25. Thus, even if the opening area of the liquid surface in the slit 27 is increased and a plurality of droplets are ejected at the same time, the above-described effect is obtained by forming the mesh structure in the slit 27 extending in the arrow Y direction. Will occur as well.
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments do not limit the present invention. Those skilled in the art can make various modifications and changes in specific embodiments without departing from the technical idea and technical scope of the present invention.
上記実施形態では集束超音波を用いたインクジェットヘッドによる画点形成を念頭に説明しているが、本発明はこのような記録ヘッドに限定されるものではない。その他に、例えば原料液体を反応物質として用いる薄膜形成において、上記原料液体を反応領域に供給する場合の液滴吐出ヘッドとしても使用することができる。その好適な一例としては、いわゆる有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子用の有機薄膜の成膜における有機の液体原料を供給するための液滴吐出ヘッドが挙げられる。 In the above-described embodiment, description has been made in consideration of image point formation by an inkjet head using focused ultrasound, but the present invention is not limited to such a recording head. In addition, for example, in forming a thin film using a raw material liquid as a reactant, it can also be used as a droplet discharge head when the raw material liquid is supplied to a reaction region. A suitable example thereof is a droplet discharge head for supplying an organic liquid raw material in the formation of an organic thin film for a so-called organic EL (electroluminescence) element.
１０，２０，３０…液滴吐出ヘッド，１１，２３…圧電素子，１１ａ，２３ａ…圧電体，１１ｂ，１１ｃ…電極，１２，１２ａ，２８…音響レンズ，１３，２５…駆動回路，１４…インク液，１５，２６ａ…上蓋，１６…開口部，１７，２９…メッシュ部，１８，１８ａ…集束超音波，１９…液面，２１…基材，２２…引き出し電極，２３ｂ…個別電極，２３ｃ…共通電極，２４…ボンディングワイヤー，２６…インク保持室，２７…スリット，ｄ…網目厚さ，ｗ…網目開口幅 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20, 30 ... Droplet discharge head, 11, 23 ... Piezoelectric element, 11a, 23a ... Piezoelectric body, 11b, 11c ... Electrode, 12, 12a, 28 ... Acoustic lens, 13, 25 ... Drive circuit, 14 ... Ink Liquid, 15, 26a ... upper lid, 16 ... opening, 17, 29 ... mesh, 18, 18a ... focused ultrasound, 19 ... liquid surface, 21 ... base material, 22 ... extraction electrode, 23b ... individual electrode, 23c ... Common electrode, 24 ... bonding wire, 26 ... ink holding chamber, 27 ... slit, d ... mesh thickness, w ... mesh opening width
Claims (3)
前記液体と音響的に接続した圧電素子を備える超音波発生手段と、
前記圧電素子から発生する超音波を集束させる超音波集束手段と、
前記液体保持手段の一部に設けられ、前記集束された超音波が前記液体の液面から液滴を吐出する吐出口と、を備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
前記吐出口は網目構造体に形成され、前記超音波の波長をλとすると網目厚さが（２／３）λ未満および前記網目開口幅が（１／２）λ以上になっていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 Liquid holding means for holding a liquid;
Ultrasonic generation means comprising a piezoelectric element acoustically connected to the liquid;
Ultrasonic focusing means for focusing the ultrasonic wave generated from the piezoelectric element;
A droplet discharge head provided in a part of the liquid holding means, and the discharge port from which the focused ultrasonic waves discharge droplets from the liquid surface of the liquid;
The discharge port is formed in a mesh structure. When the wavelength of the ultrasonic wave is λ, the mesh thickness is less than (2/3) λ and the mesh opening width is (1/2) λ or more. A droplet discharge head that is characterized.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20100105 |