📷 インク飛翔の可視化・評価技術 | Ink Flight Analysis and Observation
本ドキュメントでは、インクジェットプリントヘッドから吐出される液滴挙動を観察・評価するための技術・装置・指標を整理します。
波形調整やインク適合性検証において、液滴の初速・飛翔角・分裂挙動・着弾挙動を定量的に把握することは不可欠です。
This document organizes technologies, equipment, and parameters for observing and evaluating inkjet droplet flight.
🧪 1. 評価の主要目的 | Objectives of Evaluation
- 波形パラメータ(電圧・時間・立ち上がり)による吐出応答の変化を観察
- インク種類(粘度/表面張力)による液滴形成挙動の違いを評価
- 液滴初速・角度・サテライト発生の定量化
- ノズル間のばらつきや製造偏差の可視化
- 経時変化(乾燥/劣化)の影響把握
📷 2. 使用される主な観察装置 | Observation Equipment
装置/技術 |
目的/測定内容 / Purpose |
備考 / Notes |
高速度カメラ(Strobe) |
液滴形成〜分離〜着弾の連続観察 / High-speed droplet observation |
繰返し動作による同期観察 |
ストロボ観察系 |
特定タイミングの静止観察 / Stroboscopic snapshot |
高繰返し精度が必要 |
CCD+照明系 |
全体形状・初速・飛翔方向確認 / Shape, velocity, trajectory |
サイドビュー型が多い |
波形ジェネレータ |
駆動電圧・パルス制御 / Drive pulse generation |
±40V対応、多ch制御 |
モーション解析ソフト |
液滴分裂・加速度・サテライト追跡 / Droplet & satellite tracking |
Particle Tracking対応 |
🧾 3. 観察指標とパラメータ | Observation Metrics
指標項目 / Parameter |
単位例 / Unit |
意味 / Meaning |
液滴初速(Vd) |
m/s |
吐出直後の液滴速度(例:3〜7 m/s) |
飛翔角(θ) |
deg |
ノズル正面からの偏向角 |
サテライト数 |
count |
主液滴から分離した副滴の数 |
タイミング遅延(Td) |
µs |
波形印加から吐出までの遅れ |
ノズル間ばらつき(Δ) |
% |
吐出量・方向の相対ばらつき |
🧠 4. 典型的な問題例と観察所見 | Typical Issues & Observations
観察現象 / Phenomenon |
技術的要因例 / Possible Cause |
対応策 / Countermeasure |
液滴分裂(サテライト発生) |
波形立上り急峻/粘度不足 |
プリパルス追加/波形緩和 |
飛翔角のばらつき |
ノズル加工誤差/流路汚れ |
ノズル検査/クリーニング |
吐出遅延・不吐出 |
インク粘度変化/電圧不足 |
ヒーター加温/電圧再設計 |
- 🔗
waveform_control.md
— 駆動波形設計と液滴応答 / Drive waveform vs droplet response
- 🔗
ink_types.md
— 粘度・表面張力の影響 / Influence of viscosity & surface tension
- 🔗 ノズル観察(別セクション予定) — Nozzle structural inspection (planned)
📚 参考資料 | References
- EPSON, Fujifilm, Ricoh 技術ガイド / Technical guides
- 実験論文:J. Imaging Sci., Japanese Journal of Applied Physics
- 高速度カメラメーカー資料:Photron, Keyence, Hamamatsu