本發(fā)明涉及液體噴射頭。
背景技術(shù):
已知噴射墨水等能夠記錄于被記錄介質(zhì)的液體的液體噴射記錄裝置。在此種液體噴射記錄裝置中,存在采用所謂噴墨方式的具備噴墨頭的液體噴射記錄裝置。在噴墨頭設(shè)有形成有多個長槽的壓電促動器以作為被填充墨水的壓力室。在各壓力室的兩側(cè)壁分別設(shè)有電極。若對這些電極施加既定的驅(qū)動脈沖,則側(cè)壁變形,壓力室內(nèi)的容積增加。由此,產(chǎn)生使墨水從歧管流入壓力室內(nèi)的負(fù)的壓力。然后,若停止驅(qū)動脈沖的施加,則壓力室內(nèi)的容積復(fù)原。由此,在壓力室內(nèi)產(chǎn)生正的壓力,從噴嘴孔吐出墨水。
在噴墨頭中,進(jìn)行基于多次滴落(multidrop)方式的印字的濃度層次的調(diào)整。所謂多次滴落方式,是指在同一點處連續(xù)進(jìn)行墨水吐出的方式。在多次滴落方式中,在各點處連續(xù)吐出的墨水可以是相互相連的一滴墨水。根據(jù)多次滴落方式,能夠調(diào)整命中于各點的墨水滴的量,因而能夠在被記錄介質(zhì)中表現(xiàn)濃度層次。例如,在專利文獻(xiàn)1中記載了以下墨水噴射裝置的驅(qū)動方法:在將壓力波在墨水流路內(nèi)傳播單程的時間設(shè)為t時,使最初施加的第一噴射脈沖信號的波寬為0.35t~0.65t,且使在第二次以后施加的噴射脈沖信號的波寬大致為t。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2000-280463號公報。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
另外,在專利文獻(xiàn)1中,只考慮了壓力波單側(cè)傳播的時間。但是,在多次滴落方式中,由于連續(xù)施加驅(qū)動脈沖,故需要考慮由各驅(qū)動脈沖引起的壓力波的諧振。例如,在由最初施加的驅(qū)動脈沖引起的壓力波的衰減大的情況下,與由第二個驅(qū)動脈沖引起的壓力波的諧振變?nèi)酢T谠撉闆r下,通過最初的驅(qū)動脈沖而生成的墨水滴的吐出速度和通過第二個驅(qū)動脈沖而生成的墨水滴的吐出速度較大地偏離,墨水的吐出變得不穩(wěn)定。如此,由于一直以來未考慮壓力波的衰減程度,故在多次滴落方式中,存在墨水的吐出變得不穩(wěn)定的問題。
本發(fā)明的若干方式將提供能夠穩(wěn)定地且連續(xù)地吐出液體的液體噴射頭作為目的之一。
另外,本發(fā)明的其他方式將提供能夠?qū)崿F(xiàn)后述實施方式所記載的作用效果的液體噴射頭作為目的之一。
用于解決問題的方案
為了解決上述問題,本發(fā)明的一個方式是一種液體噴射頭,其具備:壓電促動器,其是與被施加的驅(qū)動脈沖對應(yīng)地變形,以將填充于壓力室的液體從噴嘴孔吐出的壓電促動器,在與脈沖寬度(パルス幅)對應(yīng)的所述液體的吐出速度的多個極大值之中,最大的第一極大值和第二大的第二極大值的比率滿足既定條件;以及控制部,其對所述壓電促動器連續(xù)地施加第一驅(qū)動脈沖和第二驅(qū)動脈沖。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的實施方式,液體噴射頭能夠穩(wěn)定地且連續(xù)地吐出液體。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的實施方式中的液體噴射記錄裝置的立體圖;
圖2是該實施方式中的液體噴射頭的部分破裂立體圖;
圖3是該實施方式中的流路部件的概要構(gòu)成圖;
圖4是該實施方式中的液體噴射頭芯片的分解立體圖;
圖5是將該實施方式中的液體噴射頭芯片的一部分放大的分解立體圖;
圖6是示出在該實施方式中的控制回路基板形成的驅(qū)動回路的內(nèi)部構(gòu)成、以及與液體噴射頭芯片的連接構(gòu)成的概要框圖;
圖7是示出適于該實施方式中的多次滴落的壓電促動器所示的脈沖寬度和吐出速度的關(guān)系的圖;
圖8是示出不適于該實施方式中的多次滴落的壓電促動器所示的脈沖寬度和吐出速度的關(guān)系的圖;
圖9是示出適于該實施方式所涉及的多次滴落的壓電促動器的驅(qū)動脈沖和壓力室內(nèi)的壓力振動的關(guān)系的示意圖;
圖10是示出不適于該實施方式所涉及的多次滴落的壓電促動器的驅(qū)動脈沖和壓力室內(nèi)的壓力振動的關(guān)系的示意圖;
圖11是示出在各驅(qū)動脈沖數(shù)下將適于多次滴落的噴嘴的吐出速度和驅(qū)動脈沖的電壓的關(guān)系進(jìn)行比較的結(jié)果的圖;
圖12是示出在各驅(qū)動脈沖數(shù)下將不適于多次滴落的噴嘴的吐出速度和驅(qū)動脈沖的電壓的關(guān)系進(jìn)行比較的結(jié)果的圖;
圖13是示出噴嘴的特性與多次滴落中的吐出的成功與否的判定結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系的圖。
具體實施方式
以下,參照附圖說明本發(fā)明的一個實施方式。
(液體噴射記錄裝置)
以下,參照附圖說明本發(fā)明的實施方式。此外,在以下的說明中使用的附圖中,為了使各部件為能夠識別的大小,適當(dāng)?shù)刈兏烁鞑考谋壤摺?/p>
圖1是液體噴射記錄裝置1的立體圖。
液體噴射記錄裝置1具備:運送紙等被記錄介質(zhì)s的一對運送機構(gòu)2、3、對被記錄介質(zhì)s噴射墨水滴的液體噴射頭4、對液體噴射頭4供給墨水的液體供給部5、以及使液體噴射頭4沿與被記錄介質(zhì)s的運送方向(主掃描方向)大致正交的方向(副掃描方向)掃描的掃描部6。
此外,在以下的說明中,將副掃描方向作為x方向,將主掃描方向作為y方向,而且將與x方向及y方向都正交的方向作為z方向進(jìn)行說明。液體噴射記錄裝置1以x方向、y方向為水平方向的方式,且z方向為重力方向上下方向的方式載置并被使用。
即,以在載置了液體噴射記錄裝置1的狀態(tài)下,使液體噴射頭4在被記錄介質(zhì)s上沿水平方向(x方向、y方向)掃描的方式構(gòu)成。另外,以該液體噴射頭4朝重力方向下方(z方向下方)噴射墨水滴,且該墨水滴命中于被記錄介質(zhì)s的方式構(gòu)成。
一對運送機構(gòu)2、3具備分別沿x方向延伸設(shè)置的柵格輥(gridroller)20、30、與柵格輥20、30分別平行地延伸的夾送輥(pinchroller)21、31、和雖未圖示細(xì)節(jié)但使柵格輥20、30繞軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動作的馬達(dá)等驅(qū)動機構(gòu)。
液體供給部5具備容納有墨水的液體容納體50、以及將液體容納體50和液體噴射頭4連接的液體供給管51。液體容納體50設(shè)有多個,例如排列設(shè)置有容納有黃、洋紅、青、黑這四種墨水的墨水儲罐50y、50m、50c、50k。在墨水儲罐50y、50m、50c、50k分別設(shè)有泵馬達(dá)m,將墨水通過液體供給管51向液體噴射頭4推壓移動。液體供給管51例如由撓性軟管構(gòu)成,該撓性軟管具有能夠與液體噴射頭4(滑架單元62)的動作對應(yīng)的可撓性。
此外,液體容納體50不限于容納有黃、洋紅、青、黑這四種墨水的墨水儲罐50y、50m、50c、50k,可以具備容納有更多顏色墨水的墨水儲罐。
掃描部6具備沿x方向延伸設(shè)置的一對導(dǎo)軌60、61、能夠沿一對導(dǎo)軌60、61滑動的滑架單元62、以及使滑架單元62沿x方向移動的驅(qū)動機構(gòu)63。驅(qū)動機構(gòu)63具備配置于一對導(dǎo)軌60、61之間的一對滑輪64、65、卷繞于一對滑輪64、65之間的無接頭帶66、以及使一個滑輪64旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的驅(qū)動馬達(dá)67。
一對滑輪64、65分別設(shè)置在一對導(dǎo)軌60、61的兩端部之間,且在x方向上隔開間隔地配置。無接頭帶66配置于一對導(dǎo)軌60、61之間,滑架單元62連結(jié)于該無接頭帶66。在滑架單元62的基端部62a,搭載有多個液體噴射頭4。具體而言,沿x方向排列地搭載有與黃、洋紅、青、黑這四種墨水個別地對應(yīng)的液體噴射頭4y、4m、4c、4k。
(液體噴射頭)
圖2是液體噴射頭4的部分破裂立體圖。
如該圖所示,液體噴射頭4在基底41、42上具備對被記錄介質(zhì)s(參照圖1)噴射墨水滴的噴射部70、電連接于噴射部70的控制回路基板80、以及分別經(jīng)由連接部93、94介于噴射部70與液體供給管51之間的壓力緩沖器90。壓力緩沖器90是用于從液體供給管51到噴射部70一邊緩沖墨水的壓力波動一邊使其通流的部件。此外,基底41、42還可以一體成形。
噴射部70具有經(jīng)由連接部72連接于壓力緩沖器90的流路部件71、通過被施加電壓而使墨水作為液滴向被記錄介質(zhì)s噴射的液體噴射頭芯片73、以及電連接于液體噴射頭芯片73和控制回路基板80以用于對液體噴射頭芯片73施加電壓的撓性布線74。
(流路部件)
圖3是流路部件71的概要構(gòu)成圖。
如圖3所示,流路部件71使通過連接部72流入的墨水無遺漏地遍布液體噴射頭芯片73。流路部件71是用于固定流路部件71的凸緣部171和流路部件本體172一體成形的,且沿y方向較長地形成。
流路部件本體172形成為在液體噴射頭芯片73側(cè)的端面,即與凸緣部171為相反側(cè)的端面形成有沿y方向較長的開口部172a的大致箱狀。該開口部172a連通于液體噴射頭芯片73。
另外,連接部72連接于流路部件本體172的z方向上側(cè)的側(cè)面172b,該連接部72和開口部172a經(jīng)由在流路部件本體172內(nèi)部形成的凹部172c而連通。
(液體噴射頭芯片)
圖4是液體噴射頭芯片73的分解立體圖。另外,圖5是將液體噴射頭芯片73的一部分放大的分解立體圖。
如圖4、圖5所示,液體噴射頭芯片73具備大致長方形狀的壓電促動器75。壓電促動器75例如通過pzt(鈦酸鋯酸鉛)而以在y-z平面上延伸的方式形成為大致板狀。壓電促動器75在其上部(x方向流路部件71側(cè)的面,圖4、圖5中的上表面,以下簡稱為上部)的面(上表面75g)具有沿z方向延伸的槽76(以下,稱為長槽76)。以下,作為一例,說明如圖4、5所示,長槽76構(gòu)成用于吐出墨水的壓力室的一部分的情況,但壓力室的形狀、構(gòu)成不限于長槽76,可以適當(dāng)?shù)刈兏?/p>
長槽76的橫截面形成為矩形狀,且被填充墨水。另外,多個長槽76遍及壓電促動器75的較長方向全長并列設(shè)置,長槽76中的各個由側(cè)壁77分開。
在壓電促動器75的前端面75d,設(shè)有由聚酰亞胺等形成的噴嘴板81。噴嘴板81的一個主面作為對壓電促動器75的接合面,在另一個主面,涂布有用于防止墨水附著等的具有拒水性、親水性的拒水膜。
另外,在噴嘴板81,在其較長方向上隔開既定的間隔(與長槽76的間距同等的間隔)形成有多個噴嘴開口部85(以下,也稱為噴嘴孔85)。噴嘴開口部85例如使用準(zhǔn)分子激光器(excimerlaser)裝置而形成于為聚酰亞胺膜等的噴嘴板81。這些噴嘴開口部85分別以與長槽76的位置一致的方式配置。另外,噴嘴開口部85形成為錐狀,為長槽76側(cè)寬的形狀。
此外,存在多個長槽76被分類為被填充墨水的吐出槽和不被填充墨水的非吐出槽的情況,而在該情況下,噴嘴孔85能夠以僅與吐出槽的位置對應(yīng)地開口,在非吐出槽的位置不開口的方式形成。
在壓電促動器75的上表面75g,設(shè)有長方形狀的蓋板82。蓋板82的較短方向的長度尺寸設(shè)定得比壓電促動器75的較短方向的長度尺寸短。蓋板82的前端面82a和壓電促動器75的前端面75d齊平。
在蓋板82,形成有沿其較長方向延伸的矩形狀的開口部83。該開口部83遍及壓電促動器75的較長方向的所有的長槽76而延伸。即,全部的長槽76經(jīng)由開口部83而開放于外側(cè),為各長槽76通過開口部83而分別連通的狀態(tài)。
另外,噴嘴板81接合于將壓電促動器75和蓋板82接合后的組件。接著接合支撐噴嘴板81的噴嘴支撐板84,以構(gòu)成液體噴射頭芯片73。液體噴射頭芯片73以蓋板82的開口部83與流路部件71的開口部172a連通的方式配置,墨水經(jīng)由流路部件71流入長槽76內(nèi)。
長槽76的底面由從壓電促動器75的前方(z方向下方)側(cè)延伸到z方向的大致中央部的前方平坦面75a、從該前方平坦面75a的后部朝后方側(cè)深度逐漸變淺的傾斜面75b、以及從該傾斜面75b的后部朝后方側(cè)延伸的后方平坦面75c構(gòu)成。此外,長槽76的后端部由未圖示的密封部密封。
另外,在長槽76的側(cè)壁77,在兩主面的偏上部,分別通過蒸鍍法遍及較長方向整體設(shè)有驅(qū)動電極78。該驅(qū)動電極78通過經(jīng)由撓性布線74電連接于控制回路基板80而從控制回路基板80對液體噴射頭芯片73施加電壓。基于此種構(gòu)成,從壓力緩沖器90內(nèi)的貯留室,經(jīng)由連接部72、94對流路部件71供給既定量的墨水。而且,墨水從流路部件71的開口部172a遍布至液體噴射頭芯片73的開口部83(歧管)。以下,有時將用于吐出各個墨水滴的構(gòu)成稱為噴嘴。噴嘴例如包含壓電促動器75、長槽76、驅(qū)動電極78、噴嘴板81、蓋板82的部件而構(gòu)成。
(驅(qū)動回路)
圖6是示出在對液體噴射頭芯片73施加電壓的控制回路基板80形成的驅(qū)動回路180的內(nèi)部構(gòu)成、以及與液體噴射頭芯片73的連接構(gòu)成的概要框圖。在圖6中,將實際上如圖4、圖5所示的那樣存在有多個的長槽76的個數(shù)設(shè)為6個以作為用于說明的一例,分別示為長槽76a、76b、76c、76d、76e、76f。
驅(qū)動回路180具備存儲部181、以及控制部182。
存儲部181預(yù)先存儲波形信息。波形信息是指與驅(qū)動脈沖的波形有關(guān)的信息,例如,包含噴嘴的識別信息(即,噴嘴孔85、與噴嘴孔85對應(yīng)的長槽76a~76f、驅(qū)動端子200a~200f的識別信息)、驅(qū)動脈沖的波形(電壓值、脈沖寬度)的信息、與波形對應(yīng)的墨水的吐出速度的信息等。此外,以下,作為一例,說明使驅(qū)動脈沖的電壓值一定的情況。
控制部182接收指示印刷的印刷指示信號,進(jìn)行墨水儲罐50y、50m、50c、50k的泵馬達(dá)m的驅(qū)動控制。印刷指示信號例如是從連接于液體噴射記錄裝置1的外部裝置等輸入的信號,包含表示印刷對象的印刷信息。另外,控制部182基于接收的印刷指示信號的印刷信息、以及從存儲部181讀出的波形信息來生成驅(qū)動信息。控制部182基于生成的驅(qū)動信息來控制施加部200。
液體噴射頭4能夠通過一個驅(qū)動脈沖吐出墨水滴,也能夠通過多個連續(xù)的驅(qū)動脈沖吐出墨水滴。以下,將通過多個連續(xù)的驅(qū)動脈沖吐出墨水滴的方式稱為多次滴落。若設(shè)基準(zhǔn)脈沖寬度為(pp),則在多次滴落時,例如,使最初施加的第一驅(qū)動脈沖的脈沖寬度為(pp/2),使第二驅(qū)動脈沖的脈沖寬度為(pp)。而且,在從施加第一驅(qū)動脈沖之后經(jīng)過了(3×pp/2)的定時施加第二驅(qū)動脈沖。在施加三個以上驅(qū)動脈沖的情況下,對第二個以后的驅(qū)動脈沖,以脈沖寬度(pp)各施加既定期間(2pp)。由此,在多次滴落中,能夠吐出比通過一次驅(qū)動脈沖吐出液滴的情況大的單個墨水滴。
施加部200在控制部182指定的定時對壓電促動器75施加控制部182指定的脈沖寬度的驅(qū)動脈沖。由于壓電厚度滑移效應(yīng),長槽76的側(cè)壁77變形。其結(jié)果,在長槽76內(nèi)產(chǎn)生墨水的壓力波,從噴嘴孔85吐出墨水滴。
(多次滴落)
接著,說明多次滴落時的壓電促動器75的適宜、不適。
圖7是示出適于多次滴落的壓電促動器75所示的脈沖寬度和吐出速度的關(guān)系的圖。另外,圖8是示出不適于多次滴落的壓電促動器75所示的脈沖寬度和吐出速度的關(guān)系的圖。
在圖7、圖8中,橫軸表示驅(qū)動脈沖的脈沖寬度[微秒(μs)],縱軸表示墨水的吐出速度[米/秒(m/s))。此外,在圖7、圖8中,驅(qū)動脈沖的電壓值一定。如圖7所示,適于多次滴落的壓電促動器75關(guān)于吐出速度示出多個峰值(極大值)。以下將這些峰值按脈沖寬度從短到長的順序稱為一次峰值、二次峰值、…。吐出速度的極大值隨著脈沖寬度的增加而降低。在圖7所示的例子中,一次峰值p1是脈沖寬度約5.2[μs]下的吐出速度約8[m/s]的點。另外,二次峰值p2是脈沖寬度約15.6[μs]下的吐出速度約5.5[m/s]的點。另外,三次峰值p2是脈沖寬度約26.0[μs]下的吐出速度約3.2[m/s]的點。如此,一次峰值、二次峰值、三次峰值以既定的周期出現(xiàn)。
相對于此,圖8所示的不適于多次滴落的壓電促動器75例如二次峰值下的吐出速度顯著低。在圖8所示的例子中,一次峰值p4是脈沖寬度約7.5[μs]下的吐出速度約8.5[m/s]的點。另外,二次峰值p5是脈沖寬度約22.5[μs]下的吐出速度約1.5[m/s]的點。
在此,脈沖寬度和吐出速度的對應(yīng)關(guān)系示出因驅(qū)動脈沖的施加而在壓力室內(nèi)產(chǎn)生的壓力波的變化。對該點進(jìn)行說明。首先,若被施加驅(qū)動脈沖,則壓電促動器75變形,在壓力室內(nèi)產(chǎn)生從開口部83去往噴嘴孔85的壓力波。另外,若停止驅(qū)動脈沖的施加,則壓電促動器75恢復(fù)至原來的狀態(tài),對壓力室施加進(jìn)一步的壓力。示出最快吐出速度的一次峰值的脈沖寬度與能夠通過壓力室的擴張和解除擴張而生成最強壓力波的驅(qū)動脈沖的施加時間對應(yīng)。因而,在一次峰值的脈沖寬度附近,能夠以快速的吐出速度進(jìn)行穩(wěn)定的吐出。上述基準(zhǔn)的脈沖寬度(pp)由于還存在因噴嘴引起的誤差,故相對于脈沖峰值最好為0.8~1.2倍左右。
另一方面,到達(dá)噴嘴孔85的壓力波被設(shè)有噴嘴孔85的側(cè)壁反射,并去往反方向。在此,存在去往反方向的壓力波再次反射的情況,即產(chǎn)生二次反射的情況。二次峰值的脈沖寬度與能夠使通過壓力室的擴張而產(chǎn)生的壓力波的二次反射和通過壓力室的解除擴張而產(chǎn)生的壓力波的合成波最強的驅(qū)動脈沖的施加時間對應(yīng)。由于壓力波在壓力室內(nèi)周期性地反射,故吐出速度的各峰值周期性地出現(xiàn)。相對于此,在壓力波的反射少的情況下,存在二次峰值顯著變小的情況。
因此,在本實施方式的液體噴射頭4中,采用壓力波的反射相對強地發(fā)生的壓電促動器75,并利用諧振現(xiàn)象執(zhí)行墨水滴的吐出。
圖9是示出適于多次滴落的壓電促動器75中的驅(qū)動脈沖和壓力室內(nèi)的壓力振動的關(guān)系的示意圖。圖10是示出不適于多次滴落的壓電促動器75中的驅(qū)動脈沖和壓力室內(nèi)的壓力振動的關(guān)系的示意圖。
在圖9、圖10中,曲線sg表示驅(qū)動脈沖的隨時間變化。曲線pa、pc表示通過第一驅(qū)動脈沖而產(chǎn)生的壓力振動的假想的隨時間變化。曲線pb、pd表示通過第二驅(qū)動脈沖而產(chǎn)生的壓力振動的假想的隨時間變化。更具體而言,曲線pa、pb、pc、pd表示吐出端側(cè)的墨水的彎液面位置變化。
在圖9、圖10所示的例子中,連續(xù)地施加第一驅(qū)動脈沖和第二驅(qū)動脈沖這兩個驅(qū)動脈沖。第一驅(qū)動脈沖在從時刻t0到時刻t1的期間施加。第二驅(qū)動脈沖在從時刻t3到時刻t4的期間施加。從開始第一驅(qū)動脈沖的施加的時刻t0到曲線pa在顯示最初的峰值之后顯示初始值的時刻t2的時間長度與一次峰值的脈沖寬度對應(yīng)。從開始第一驅(qū)動脈沖的施加的時刻t0到曲線pa顯示第二個峰值的時刻t4的時間長度與二次峰值的脈沖寬度對應(yīng)。另外,從開始第一驅(qū)動脈沖的施加的時刻t0到曲線pa所示的壓力振動從時刻t1開始達(dá)到一個周期的時刻t3的時間長度與位于一次峰值和二次峰值之間的下降(ディップ)(極小值)的脈沖寬度對應(yīng)。第一驅(qū)動脈沖的脈沖寬度為一次峰值的脈沖寬度的一半(pp/2)。第二驅(qū)動脈沖的脈沖寬度為一次峰值的脈沖寬度(pp)。在此,由于從施加第一驅(qū)動脈沖到施加第二驅(qū)動脈沖的時間間隔短,故僅憑第一驅(qū)動脈沖,墨水滴為未從噴嘴孔85分離的狀態(tài)。
如曲線pa所示,若施加第一驅(qū)動脈沖,則產(chǎn)生從噴嘴孔85去往歧管側(cè)的壓力波。而且,該壓力波在與噴嘴孔85相向的側(cè)壁等處反射,并去往噴嘴孔85。通過該壓力波,墨水滴的彎液面部分地從噴嘴孔85向被記錄介質(zhì)s側(cè)突出。接著,壓力波被設(shè)有噴嘴孔85的側(cè)壁反射,并去往反方向。之后,壓力波一邊重復(fù)反射一邊衰減。
在此,第二驅(qū)動脈沖的施加在基于第一驅(qū)動脈沖的壓力波振動了一個周期的時刻t3開始。因而,基于第二驅(qū)動脈沖的壓力波與基于第一驅(qū)動脈沖的壓力波不相抵而是諧振。即,通過在時刻t3以后施加第二驅(qū)動脈沖,能夠增強因反射而衰減的基于第一驅(qū)動脈沖的壓力波。而且,在本實施方式中,在基于第一驅(qū)動脈沖的壓力波振動了1.5個周期的時刻t4,結(jié)束第二驅(qū)動脈沖的施加。由此,在壓力室內(nèi)部,施加進(jìn)一步的壓力,因第一驅(qū)動脈沖而產(chǎn)生的墨水滴的突出部分和因再次到達(dá)的壓力波而產(chǎn)生的墨水滴集合,并從噴嘴孔85吐出。
在此,在多次滴落中,與進(jìn)行基于一個驅(qū)動脈沖的吐出的情況相比,吐出體積大的墨水滴。因而,在多次滴落時,需要施加僅憑一個驅(qū)動脈沖的施加無法獲得的大的壓力。但是,如圖10所示,在不適于多次滴落的噴嘴中,因壓力波的反射引起的衰減大。因此,即使利用壓力波的諧振,使基于兩個驅(qū)動脈沖的壓力波重合,也無法產(chǎn)生對于吐出大的墨水滴而言充分大的壓力。
相對于此,如圖9所示,在適于多次滴落的噴嘴中,因壓力波的反射引起的衰減小。因此,通過利用壓力波的諧振,能夠產(chǎn)生對于吐出大的墨水滴而言充分大的壓力。因而,液體噴射頭4在多次滴落時也能夠進(jìn)行穩(wěn)定的吐出。
圖11是示出在各驅(qū)動脈沖數(shù)下將適于多次滴落的壓電促動器75的吐出速度和驅(qū)動脈沖的電壓的關(guān)系進(jìn)行比較的結(jié)果的圖。圖12是示出在各驅(qū)動脈沖數(shù)下將不適于多次滴落的壓電促動器75的吐出速度和驅(qū)動脈沖的電壓的關(guān)系進(jìn)行比較的結(jié)果的圖。
在圖11、圖12中,橫軸表示驅(qū)動脈沖的電壓值[伏特(v)],縱軸表示墨水的吐出速度[米/秒(m/s))。此外,在圖11、圖12中,驅(qū)動脈沖的峰值寬度一定。圖11、圖12所示的1drop、2drop、3drop分別表示所施加的驅(qū)動脈沖的數(shù)量。
如圖11所示,在適于多次滴落的壓電促動器75中,即使是在增加了驅(qū)動脈沖數(shù)的情況下,若是相同電壓值的驅(qū)動脈沖,則都獲得了同等的吐出速度。相對于此,如圖12所示,在不適于多次滴落的壓電促動器75中,隨著增加驅(qū)動脈沖數(shù),吐出速度降低,吐出變得不穩(wěn)定。
圖13是示出壓電促動器75的特性與多次滴落中的吐出的成功與否的判定結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系的圖。在此,示出將相同波形的驅(qū)動脈沖施加于特性不同的壓電促動器75的情況下的判定結(jié)果。另外,圖13示出對長槽76的參數(shù)在槽寬40~100[μm]、槽深200-400[μm]、泵長2~5[mm]之間改變條件的情況下的實驗結(jié)果。
如圖13所示,能夠確認(rèn),越是二次速度相對于一次速度的比率(以下,稱為二次比率。)高的壓電促動器75,則多次滴落的吐出越容易成功。此外,一次速度是指多個峰值之中為最大峰值的一次峰值下的吐出速度。另外,二次速度是指多個峰值之中為第二大峰值的二次峰值下的吐出速度。二次比率高的壓電促動器75是通過第一驅(qū)動脈沖產(chǎn)生的壓力波的因反射引起的衰減少的壓電促動器75。特別地,在二次比率為40%以上的情況下,任一壓電促動器75在多次滴落的吐出方面都成功。如此,從實驗、經(jīng)驗方面明白了,通過以二次比率為40%以上的方式構(gòu)成壓電促動器75,能夠穩(wěn)定地進(jìn)行多次滴落。
由于壓電促動器75的各長槽76是微小的構(gòu)成,故觀察壓力室內(nèi)的壓力變化是極為困難的。另外,由于壓力室內(nèi)的壓力變化依賴于噴嘴孔85的形狀、長槽76的形狀、材質(zhì)、壓電促動器75的變形量、墨水的種類等非常多的參數(shù),故模擬也是不容易的。但是,根據(jù)本實施方式,僅通過確認(rèn)二次比率,就能夠容易地判定是否是適于多次滴落的壓電促動器75。而且,通過采用二次比率高的壓電促動器75,液體噴射頭4能夠穩(wěn)定地且連續(xù)地吐出液體。
[變形例]
以上,雖然參照附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的實施方式,但是具體的構(gòu)成不限于上述實施方式,還包含不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)的設(shè)計等。例如,在上述實施方式中說明的各構(gòu)成能夠隨意地組合。
另外,例如,還可以變更驅(qū)動脈沖的波形。例如,第二驅(qū)動脈沖的脈沖寬度也可以與一次峰值的脈沖寬度不一致。但是,即使在該情況下,也優(yōu)選地配合二次反射的壓力波到達(dá)噴嘴孔85的定時來施加壓力。因而,第二驅(qū)動脈沖的終端優(yōu)選地與示出二次峰值的脈沖寬度的定時一致。而且,在該情況下,優(yōu)選為基于第二驅(qū)動脈沖的壓力波與基于第一驅(qū)動脈沖的壓力波不相抵而是諧振。因而,優(yōu)選為在與示出一次峰值和二次峰值之間的下降的脈沖寬度對應(yīng)的定時開始施加第二驅(qū)動脈沖。
另外,雖然在上述實施方式中,說明了具備在墨水流路的終端存在噴嘴孔的,所謂邊射型的噴嘴的液體噴射頭4,但不限于此。液體噴射頭4還可以具備在墨水流路的中途存在噴嘴孔的,所謂側(cè)射型的噴嘴。
此外,還可以將用于實現(xiàn)上述控制部182的功能的程序記錄于計算機可讀取的記錄介質(zhì),通過使計算機系統(tǒng)讀入、執(zhí)行記錄于該記錄介質(zhì)的程序而進(jìn)行作為控制部182的處理。在此,“使計算機系統(tǒng)讀入、執(zhí)行記錄于記錄介質(zhì)的程序”包含對計算機系統(tǒng)安裝程序。在此所說的“計算機系統(tǒng)”包含os、周邊設(shè)備等硬件。另外,“計算機系統(tǒng)”還可以包含經(jīng)由包含互聯(lián)網(wǎng)、wan、lan、專用線路等通信線路的網(wǎng)絡(luò)而連接的多個計算機裝置。另外,“計算機可讀取的記錄介質(zhì)”是指軟盤、光磁盤、rom、cd-rom等可攜帶介質(zhì)、內(nèi)置于計算機系統(tǒng)的硬盤等存儲裝置。如此,存儲程序的記錄介質(zhì)還可以是cd-rom等非瞬時性的記錄介質(zhì)。另外,記錄介質(zhì)還包含用于發(fā)布該程序而能夠從發(fā)布服務(wù)器訪問的設(shè)于內(nèi)部或外部的記錄介質(zhì)。存儲于發(fā)布服務(wù)器的記錄介質(zhì)的程序的代碼也可以是與能夠在終端裝置執(zhí)行的形式的程序的代碼不同的代碼。即,若是能夠從發(fā)布服務(wù)器下載并在終端裝置以能夠執(zhí)行的形式安裝的代碼,則不問在發(fā)布服務(wù)器存儲的形式。此外,將程序分割為多個,在各不相同的定時下載之后在終端裝置合體的構(gòu)成、發(fā)布分割后的各程序的發(fā)布服務(wù)器不同也可。而且,“計算機可讀取的記錄介質(zhì)”還包含在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送程序的情況下的為服務(wù)器、客戶機的計算機系統(tǒng)內(nèi)部的易失性存儲器(ram)那樣,將程序保持一定時間的記錄介質(zhì)。另外,上述程序還可以是用于實現(xiàn)上述功能的一部分的程序。此外,還可以是能夠通過與已經(jīng)記錄于計算機系統(tǒng)的程序的組合而實現(xiàn)上述功能的程序,即所謂差分文件(差分程序)。
另外,還可以將上述控制部182的功能的一部分或全部作為lsi(大規(guī)模集成電路)等集成電路來實現(xiàn)。上述各功能可以個別地處理器化,也可以將一部分或全部集成并處理器化。另外,集成電路化的手法不限于lsi,還可以通過專用回路、或是通用處理器來實現(xiàn)。另外,在由于半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步而出現(xiàn)了代替lsi的集成電路化技術(shù)的情況下,還可以使用基于該技術(shù)的集成電路。另外,上述實施方式中的存儲部181和控制部182還可以在液體噴射頭4外部(例如,液體噴射記錄裝置1側(cè))的控制回路基板中實現(xiàn)。
符號說明
80控制回路基板
180驅(qū)動回路
181存儲部
182控制部
200施加部
200a~200f驅(qū)動端子
201a~201f電源端子
202a~202f接地端子
73液體噴射頭芯片
75壓電促動器
76a~76f長槽
77側(cè)壁
78a~78f驅(qū)動電極
82蓋板