JP2009136804A - 回転対称性を有しない吐出口を有する液体吐出ヘッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る液体吐出ヘッドは、1つのエネルギー発生素子に対して複数の吐出口が設けられ、薬剤を含む液体を液滴として吐出するために用いられる液体吐出ヘッドであって、前記エネルギー発生素子と平行な平面による断面形状が、回転対称性を有しない形状である前記吐出口を少なくとも1つ有することを特徴とする。
【選択図】図4(a)
Description
1つのエネルギー発生素子に対して複数の吐出口が設けられ、薬剤を含む液体を液滴として吐出するために用いられる液体吐出ヘッドであって、
前記エネルギー発生素子と平行な平面による前記吐出口の断面形状が、回転対称性を有しない形状である前記吐出口を少なくとも1つ有することを特徴とする。
該突出部は、前記円の中心点から該突出部までの距離が前記円の半径よりも長くなるように、突出部を円の外側に設けた形状であることが好ましい。
吐出口から吐出される液滴が、該吐出口が配置された液体吐出ヘッドに隣接する液体吐出ヘッドに配置された吐出口から吐出される液滴と接触しないように、吐出口の吐出方向が調整されたものであることが好ましい。
1つのエネルギー発生素子に対して複数の吐出口が設けられ、薬剤を含む液体を液滴として吐出するために用いられる液体吐出ヘッドであって、
前記エネルギー発生素子と平行な平面による前記吐出口の断面形状が、回転対称性を有しない形状である前記吐出口を少なくとも1つ有することを特徴とする。
図1は従来の液体吐出ヘッド装置H1001を示しているが、本発明では、この装置構成を例えば吸入用装置として利用することができる。液体吐出ヘッド装置H1001は、電気信号に応じて膜沸騰を液体に対して生じせしめるための熱エネルギーを生成する発熱体を用いて吐出を行う、バブルジェト方式のサイドシューター型とされる装置である。なお、説明においては発熱素子を用いた構成について述べるが、特にエネルギー発生素子としては発熱素子に限定されるものではなく、ピエゾ素子のような振動エネルギー発生素子を用いることができる。
(液体吐出ヘッドについて)
図4は本発明の実施形態の液体吐出ヘッドの一例を示し、図4(a)は液体吐出ヘッドの基板に対し垂直な方向から見た液体吐出ヘッドの平面透視図、図4(b)は図4(a)におけるX−X’線に沿った断面図、図4(c)は図4(a)における吐出口の拡大図である。
次に、このような形態の液体吐出ヘッドの吐出動作を説明する。図5は図4の形態のヘッドを駆動させたときの液体吐出の様子を示している。
(吐出口について)
なお、実施形態1では、上記切欠き部を設けることにより、液滴の吐出方向(以下、液滴吐出方向という)を調整しているが、本発明に係る吐出口の断面形状は本実施形態の形状に限定されるものではない。上述のように、図4に示した吐出口の液滴吐出方向が、発熱素子面の垂直方向に対して角度がずれるのは、吐出口の断面形状が回転対称性を有しないためと考えられる。つまり、発熱素子面に対して垂直に液滴を吐出させるためには、吐出口の断面形状が回転対称性を有し、バランスのとれた形状になっている必要があると考えられる。これを逆に考えると、吐出口の断面形状を非回転対称にしてバランスを崩すことにより、吐出方向を発熱素子面の垂直方向からずらすことができることになる。したがって、吐出方向は、吐出口の断面形状を調整することにより制御することができるのであり、本発明における吐出口の断面形状は、目的とする液滴の吐出方向となるように調整した形状とすることができる。
(液体吐出ヘッドについて)
図6に、図4に示す液体吐出ヘッドの変形例を示す。この図6に示す例では、吐出口が一つの発熱素子に対して複数(9つ)設けられている。吐出口は、発熱素子H1103の中心に1つ設けられ、吐出パワーが有効な最外位置として発熱素子H1103の各辺上に4つ、各角上に4つ設けられている。各辺上及び角上に設けた吐出口は、切欠き部H1109を持つ吐出口H1108であり、切欠き部H1109の頂点を八方へ向けて配置されている。また、発熱素子の中心部に配置された吐出口は、円型形状である。
(液体吐出方法について)
次に、この形態の液体吐出ヘッドの吐出動作を説明する。実施形態1と同様の部分は、説明を省略する。図7は図6の形態のヘッドを駆動させたときの液体吐出の様子を示している。
図9に、変形例における液体吐出ヘッドの配置例を示す。
図8に実施形態2における液体吐出ヘッドの形状を示す。本実施例では、上述の実施形態1及び変形例で述べた吐出口の上に、凹部をもうけ、該凹部にメニスカスを張り、吐出口が液中に位置している形態をとる。つまり、前記吐出口はメニスカスが張られた凹部の底辺部に設けられており、前記液体中に位置している。
図8に示す液体吐出ヘッドの具体的な寸法を挙げる。
上記のような液体吐出ヘッドでは、吐出開始前は、上述の用に凹部H1110においてメニスカスH2001が形成され、吐出口H1108が液中に位置する状態である。そして、液体吐出のために発熱素子H1103を駆動すると、液体は少なくとも吐出口側に移動する。
H1002 電気配線テープ
H1003 タンクホルダ
H1100 発熱素子基板
H1102 液体供給口
H1103 発熱素子
H1104 電極部
H1105 液体流路壁
H1106 液体流路
H1107 吐出口プレート
H1108 吐出口
H1109 切欠き部
H1110 凹部
H1112 Si基板
H2001 メニスカス
H2002 気泡
H2003 液滴
H2004 液滴飛翔角度
H2006 凹部の径
H2007 吐出口辺の長さ
H2008 切り欠き部辺の長さ
H2009 切り欠き部辺の長さ
H2010 吐出口プレート厚み
H2011 液体流路壁高さ
H2014 切り欠き部頂点角度
Claims (8)
- 1つのエネルギー発生素子に対して複数の吐出口が設けられ、薬剤を含む液体を液滴として吐出するために用いられる液体吐出ヘッドであって、
前記エネルギー発生素子と平行な平面による断面形状が、回転対称性を有しない形状である前記吐出口を少なくとも1つ有することを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記回転対称性を有しない断面形状が、円に突出部を設けた形状であって、
該突出部は、前記円の中心点から該突出部までの距離が前記円の半径よりも長くなるように、突出部を円の外側に設けた形状であることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド。 - 前記突出部の形状が、前記円の中心を通る直線により分けられた同じ半円の円周上にある2点を繋ぐ線で表されることを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記エネルギー発生素子が、発熱素子または振動エネルギー発生素子である請求項1乃至3のいずれかの請求項に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記吐出口はメニスカスが張られた凹部の底辺部に設けられ、該吐出口は前記液体中に位置していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの請求項に記載の液体吐出ヘッド。
- 請求項1乃至5のいずれかの請求項に記載の液体吐出ヘッドを有することを特徴とする液体吐出ヘッド装置。
- 吐出口の液滴吐出方向が、該吐出口が配置された液体吐出ヘッドに隣接する液体吐出ヘッド上の吐出口の液滴吐出方向と接触しないように、吐出口の液滴吐出方向を調整したことを特徴とする請求項6に記載の液体吐出ヘッド装置。
- 肺吸入に用いられる薬剤を含む液体を吐出するための請求項6又は7に記載の液体吐出ヘッド装置。
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