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インクジェット液滴のサテライト形成過程を調査

University of Twenteの研究グループが、インクジェット液滴の2次テールを調査しました。

この研究成果は、Phys. Rev. Appliedに掲載されています。


この記事は下記論文の紹介記事です。

論文:

Fraters, Arjan, et al. "Secondary tail formation and breakup in piezoacoustic inkjet printing: Femtoliter droplets captured in flight."

https://journals.aps.org/prapplied/accepted/cb07fA06M6016e0a80fd8229c8558eaf1a4ac0134


本研究では、MEMSピエゾインクジェットヘッドにおけるピコリットル液滴形成プロセスにおいて発生するサテライト形成過程をレーザー誘起8 nsシングルフラッシュストロボスコープイメージングを使用して観察しました。


吐出された液滴(1次テール)がちぎれる際に発生するノズルと液滴後端をつなぐ細い液柱を2次テールと呼びます。

2次テールはメニスカスの動きによって駆動され、ちぎれる直前のμ秒で一次テールとメニスカスの間で再現性よく形成されることが調査によって判明しました。

2次テールの安定性は、一次テールが形成された後のメニスカスの動きによって制御できることを示しています。

倍に増加した結果、2次尾の長さが2.2倍になり、フェムトリットルのサテライト液滴の数が3倍になりました。

さらに、レイリーの定理から予想されるように、インクの粘度が43%増加すると、2次テールの長さが50%増加することがわかりました。


最後に、インクジェット印刷で初めて、2次テールが3次テールと4次テールにつながっていることを確認しました。

高次テールの形成は再現不可能であり、したがってノイズによって駆動されることを示しています。


#液滴 #サテライト #2次テール

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