JP2023114731A - Liquid discharge device - Google Patents
Liquid discharge device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023114731A JP2023114731A JP2022017211A JP2022017211A JP2023114731A JP 2023114731 A JP2023114731 A JP 2023114731A JP 2022017211 A JP2022017211 A JP 2022017211A JP 2022017211 A JP2022017211 A JP 2022017211A JP 2023114731 A JP2023114731 A JP 2023114731A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- period
- drive signal
- pressure chamber
- potential
- signal com
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 107
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims abstract description 92
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 42
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 85
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 70
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 115
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 32
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 21
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 21
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 12
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 9
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 6
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 101100286123 Mus musculus Hoxa1 gene Proteins 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PEFYMBKSDMQNPK-UHFFFAOYSA-N [Mg][Ti][Zr] Chemical compound [Mg][Ti][Zr] PEFYMBKSDMQNPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N dioxido(oxo)titanium;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Ti]([O-])=O NKZSPGSOXYXWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
本開示は、液体吐出装置に関する。 The present disclosure relates to a liquid ejection device.
ピエゾ方式のインクジェットプリンターに代表される液体吐出装置は、一般に、ノズルに連通する圧力室の壁面の一部を構成する振動板上に圧電素子を配置した構成を採用する。ここで、圧力室には、インク等の液体が収容される。そして、圧電素子は、振動板を変形させることにより、圧力室の容積の膨張または収縮を伴って、ノズルから液体を吐出させる。 2. Description of the Related Art A liquid ejecting apparatus typified by a piezo-type inkjet printer generally employs a configuration in which a piezoelectric element is arranged on a vibrating plate that constitutes a part of a wall surface of a pressure chamber that communicates with a nozzle. Here, liquid such as ink is contained in the pressure chamber. By deforming the diaphragm, the piezoelectric element expands or contracts the volume of the pressure chamber, thereby ejecting the liquid from the nozzle.
このような液体吐出装置の圧電素子は、例えば、特許文献1に開示されるように、振動板の厚さ方向にみて圧力室の中央部に重なる能動部と圧力室の端部に重なる能動部とに区分される場合がある。
The piezoelectric element of such a liquid ejection device has, for example, an active portion that overlaps the central portion of the pressure chamber and an active portion that overlaps the end portion of the pressure chamber when viewed in the thickness direction of the diaphragm, as disclosed in
しかし、特許文献1には、前述の2つの能動部のそれぞれを駆動するための具体的な駆動信号に関する開示がない。このような状況のもと、吐出特性に優れる液体吐出装置の実現が望まれる。
However,
以上の課題を解決するために、本開示に係る液体吐出装置の一態様は、第1面と前記第1面とは反対方向を向く第2面とを有する振動板と、前記第1面の上に積層され、液体を吐出するノズルに連通する圧力室を区画する隔壁を有する圧力室基板と、前記第2面の上に積層され、前記振動板の厚さ方向にみて前記圧力室の中心に重なる第1能動部と前記第1能動部よりも前記圧力室の外縁に近い位置で前記圧力室に重なる第2能動部とを有する圧電素子と、前記第1能動部を駆動する第1駆動信号と、前記第2能動部を駆動する第2駆動信号と、を生成する駆動信号生成部と、を備え、前記第1駆動信号は、前記圧力室の容積を収縮させる第1収縮要素を周期的な単位期間ごとに含み、前記第2駆動信号は、前記単位期間ごとに前記圧力室の容積を収縮させる第2収縮要素を前記単位期間ごとに含み、前記第1収縮要素が前記第1能動部に供給される第1期間と、前記第2収縮要素が前記第2能動部に供給される第2期間と、が互いに重なる収縮工程を実行する。 In order to solve the above problems, one aspect of the liquid ejection device according to the present disclosure is a vibration plate having a first surface and a second surface facing in a direction opposite to the first surface; a pressure chamber substrate laminated thereon and having partition walls defining pressure chambers communicating with nozzles for ejecting liquid; and a second active portion overlapping the pressure chamber at a position closer to the outer edge of the pressure chamber than the first active portion; and a first drive driving the first active portion. and a second drive signal for driving the second active section, wherein the first drive signal cycles a first contraction element that contracts the volume of the pressure chamber. the second drive signal includes, for each unit period, a second contraction element for contracting the volume of the pressure chamber for each unit period, and the first contraction element causes the first active A contraction step is performed in which a first period during which the second contraction element is supplied to the second active section overlaps with a second period during which the second contraction element is supplied to the second active section.
本開示に係る液体吐出装置の他の一態様は、第1面と前記第1面とは反対方向を向く第2面とを有する振動板と、前記第1面の上に積層され、液体を吐出するノズルに連通する圧力室を区画する隔壁を有する圧力室基板と、前記第2面の上に積層され、前記振動板の厚さ方向にみて前記圧力室の中心に重なる第1能動部と前記第1能動部よりも前記圧力室の外縁に近い位置で前記圧力室に重なる第2能動部とを有する圧電素子と、前記第1能動部を駆動する第1駆動信号と、前記第2能動部を駆動する第2駆動信号と、を生成する駆動信号生成部と、を備え、前記第1駆動信号は、第1電位から第2電位に変化する第1期間を周期的な単位期間ごとに含み、前記第2駆動信号は、第3電位から第4電位に変化する第2期間を前記単位期間ごとに含み、前記第1期間および前記第2期間が互いに重なる。 Another aspect of the liquid ejecting apparatus according to the present disclosure includes a vibration plate having a first surface and a second surface facing in a direction opposite to the first surface, and a vibration plate laminated on the first surface to eject liquid. a pressure chamber substrate having partitions defining pressure chambers communicating with ejection nozzles; and a first active portion laminated on the second surface and overlapping the center of the pressure chambers when viewed in the thickness direction of the vibration plate. a piezoelectric element having a second active portion overlapping the pressure chamber at a position closer to the outer edge of the pressure chamber than the first active portion; a first drive signal for driving the first active portion; and a drive signal generation unit configured to generate a second drive signal for driving the unit, wherein the first drive signal generates a first period in which a first potential changes to a second potential for each periodic unit period. The second drive signal includes a second period during which the third potential changes to the fourth potential for each unit period, and the first period and the second period overlap each other.
以下、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法および縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本開示の範囲は、以下の説明において特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the dimensions and scale of each part in the drawings are appropriately different from the actual ones, and some parts are shown schematically for easy understanding. Moreover, the scope of the present disclosure is not limited to these forms unless there is a description to the effect that the present disclosure is particularly limited in the following description.
なお、以下の説明は、便宜上、互いに交差するX軸、Y軸およびZ軸を適宜に用いて行う。また、以下では、X軸に沿う一方向がX1方向であり、X1方向と反対の方向がX2方向である。同様に、Y軸に沿って互いに反対の方向がY1方向およびY2方向である。また、Z軸に沿って互いに反対の方向がZ1方向およびZ2方向である。また、Z軸に沿う方向でみることを「平面視」という場合がある。 For the sake of convenience, the following description will appropriately use the X-axis, Y-axis, and Z-axis that intersect with each other. Also, hereinafter, one direction along the X axis is the X1 direction, and the opposite direction to the X1 direction is the X2 direction. Similarly, opposite directions along the Y-axis are the Y1 direction and the Y2 direction. Also, directions opposite to each other along the Z axis are the Z1 direction and the Z2 direction. Also, viewing in a direction along the Z-axis may be referred to as "plan view".
ここで、典型的には、Z軸が鉛直な軸であり、Z2方向が鉛直方向での下方向に相当する。ただし、Z軸は、鉛直な軸でなくともよい。また、X軸、Y軸およびZ軸は、典型的には互いに直交するが、これに限定されず、例えば、80°以上100°以下の範囲内の角度で交差すればよい。 Here, typically, the Z axis is the vertical axis, and the Z2 direction corresponds to the downward direction in the vertical direction. However, the Z-axis does not have to be a vertical axis. The X-axis, Y-axis, and Z-axis are typically orthogonal to each other, but are not limited to this, and may intersect at an angle within the range of 80° or more and 100° or less, for example.
1.第1実施形態
1-1.液体吐出装置の全体構成
図1は、第1実施形態に係る液体吐出装置100を模式的に示す構成図である。液体吐出装置100は、液体の一例であるインクを液滴として媒体Mに吐出するインクジェット方式の印刷装置である。媒体Mは、典型的には印刷用紙である。なお、媒体Mは、印刷用紙に限定されず、例えば、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象でもよい。
1. First Embodiment 1-1. Overall Configuration of Liquid Ejecting Apparatus FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a liquid ejecting
図1に示すように、液体吐出装置100は、液体容器10と制御ユニット20と搬送機構30と移動機構40と液体吐出ヘッド50とを有する。
As shown in FIG. 1, the
液体容器10は、インクを貯留する容器である。液体容器10の具体的な態様としては、例えば、液体吐出装置100に着脱可能なカートリッジ、可撓性のフィルムで形成された袋状のインクパック、および、インクを補充可能なインクタンクが挙げられる。なお、液体容器10に貯留されるインクの種類は任意である。
The
制御ユニット20は、例えば、CPU(Central Processing Unit)またはFPGA(Field Programmable Gate Array)等の処理回路と半導体メモリー等の記憶回路とを含み、液体吐出装置100の各要素の動作を制御する。
The
搬送機構30は、制御ユニット20による制御のもとで、媒体MをY2方向に搬送する。移動機構40は、制御ユニット20による制御のもとで、液体吐出ヘッド50をX1方向とX2方向とに往復させる。図1に示す例では、移動機構40は、液体吐出ヘッド50を収容する略箱型のキャリッジ41と、キャリッジ41が固定される無端状の搬送ベルト42と、を有する。なお、キャリッジ41に搭載される液体吐出ヘッド50の数は、1個に限定されず、複数個でもよい。また、キャリッジ41には、液体吐出ヘッド50のほかに、前述の液体容器10が搭載されてもよい。
The
液体吐出ヘッド50は、制御ユニット20による制御のもとで、液体容器10から供給されるインクを複数のノズルのそれぞれから媒体Mに向けてZ2方向に吐出する。この吐出が搬送機構30による媒体Mの搬送と移動機構40による液体吐出ヘッド50の往復移動とに並行して行われることにより、媒体Mの表面にインクによる画像が形成される。
Under the control of the
1-2.液体吐出装置の電気的構成
図2は、第1実施形態に係る液体吐出装置100の電気的構成を示す図である。以下、図2に基づいて、制御ユニット20について説明するが、これに先立ち、液体吐出ヘッド50について簡単に説明する。
1-2. Electrical Configuration of Liquid Ejecting Apparatus FIG. 2 is a diagram showing an electrical configuration of the liquid ejecting
図2に示すように、液体吐出ヘッド50は、ヘッドチップ51と切替回路52とを有する。
As shown in FIG. 2, the
ヘッドチップ51は、複数の圧電素子51fを有しており、当該複数の圧電素子51fの適宜の駆動により、インクをノズルから吐出する。ここで、各圧電素子51fは、「第1能動部」の一例である能動部P1と、「第2能動部」の一例である能動部P2と、「第3能動部」の一例である能動部P3と、を有する。そして、能動部P1は、供給信号Vin-Aの供給を受けて駆動する。一方、能動部P2および能動部P3のそれぞれは、供給信号Vin-Bの供給を受けて駆動する。なお、ヘッドチップ51の詳細については、後に図3から図6に基づいて説明する。
The
切替回路52は、制御ユニット20による制御のもと、ヘッドチップ51の有する複数の圧電素子51fのそれぞれについて、制御ユニット20から出力される第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bを各圧電素子51fに供給するか否かを切り替える。第1駆動信号Com-Aは、供給信号Vin-Aとして能動部P1に供給される。第2駆動信号Com-Bは、供給信号Vin-Bとして能動部P2、P3に供給される。なお、切替回路52の詳細については、後に図7に基づいて説明する。
Under the control of the
なお、図2に示す例では、液体吐出ヘッド50の有するヘッドチップ51の数が1個であるが、これに限定されず、液体吐出ヘッド50の有するヘッドチップ51の数が2個以上でもよい。
In the example shown in FIG. 2, the number of
図2に示すように、制御ユニット20は、制御回路21と、記憶回路22と、電源回路23と、「駆動信号生成部」の一例である駆動信号生成回路24と、を有する。
As shown in FIG. 2, the
制御回路21は、液体吐出装置100の各部の動作を制御する機能と、各種データを処理する機能と、を有する。制御回路21は、例えば、1個以上のCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサーを含む。なお、制御回路21は、CPUに代えて、または、CPUに加えて、FPGA(field-programmable gate array)等のプログラマブルロジックデバイスを含んでもよい。また、制御回路21が複数のプロセッサーで構成される場合、当該複数のプロセッサーが互いに異なる基板等に実装されてもよい。
The
記憶回路22は、制御回路21が実行する各種プログラムと、制御回路21が処理する印刷データImg等の各種データと、を記憶する。記憶回路22は、例えば、RAM(Random Access Memory)等の揮発性のメモリーとROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)またはPROM(Programmable ROM)等の不揮発性メモリーとの一方または両方の半導体メモリーを含む。印刷データImgは、パーソナルコンピューターまたはデジタルカメラ等の外部装置200から供給される。なお、記憶回路22は、制御回路21の一部として構成されてもよい。
The
電源回路23は、図示しない商用電源から電力の供給を受け、所定の各種電位を生成する。生成した各種電位は、液体吐出装置100の各部に適宜に供給される。例えば、電源回路23は、電源電位VHVとオフセット電位VBSとを生成する。オフセット電位VBSは、液体吐出ヘッド50に供給される。また、電源電位VHVは、駆動信号生成回路24に供給される。
The
駆動信号生成回路24は、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bを生成する回路である。具体的には、駆動信号生成回路24は、例えば、DA変換回路と増幅回路とを有する。駆動信号生成回路24では、当該DA変換回路が制御回路21からの波形指定信号dComをデジタル信号からアナログ信号に変換し、当該増幅回路が電源回路23からの電源電位VHVを用いて当該アナログ信号を増幅することで第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bをそれぞれ生成する。ここで、第1駆動信号Com-Aに含まれる波形のうち、圧電素子51fの能動部P1に実際に供給される波形の信号が前述の供給信号Vin-Aである。第2駆動信号Com-Bに含まれる波形のうち、圧電素子51fの能動部P2または能動部P3に実際に供給される波形の信号が前述の供給信号Vin-Bである。波形指定信号dComは、第1駆動信号Com-1および第2駆動信号Com-Bの波形を規定するためのデジタル信号である。
The drive
制御回路21は、記憶回路22に記憶されるプログラムを実行することで、液体吐出装置100の各部の動作を制御する。ここで、制御回路21は、当該プログラムの実行により、液体吐出装置100の各部の動作を制御するための信号として、制御信号Sk1およびSk2と印刷データ信号SIと波形指定信号dComとラッチ信号LATとチェンジ信号CNGとクロック信号CLKとを生成する。
The
制御信号Sk1は、搬送機構30の駆動を制御するための信号である。制御信号Sk2は、移動機構40の駆動を制御するための信号である。印刷データ信号SIは、圧電素子51fの動作状態を指定するためのデジタルの信号である。ラッチ信号LATおよびチェンジ信号CNGは、印刷データ信号SIと併用され、ヘッドチップ51の各ノズルからのインクの吐出タイミングを規定するタイミング信号である。これらのタイミング信号は、例えば、前述のキャリッジ41の位置を検出するエンコーダーの出力に基づいて生成される。
The control signal Sk1 is a signal for controlling driving of the
1-3.液体吐出ヘッドの全体構成 1-3. Overall configuration of liquid ejection head
図3は、ヘッドチップ51の分解斜視図である。図4は、図3中のA-A線断面図である。図3および図4に示すように、ヘッドチップ51は、流路基板51aと圧力室基板51bとノズル板51cと吸振体51dと振動板51eと複数の圧電素子51fとカバー51gとケース51hと配線基板51iとを有する。
3 is an exploded perspective view of the
ここで、流路基板51aよりもZ1方向に位置する領域には、圧力室基板51bと振動板51eと複数の圧電素子51fとケース51hとカバー51gとが設置される。他方、流路基板51aよりもZ2方向に位置する領域には、ノズル板51cと吸振体51dとが設置される。液体吐出ヘッド50の各要素は、概略的にはY軸に沿う方向に長尺な板状部材であり、例えば接着剤により互いに接合される。
Here, a
図3に示すように、ノズル板51cは、Y軸に沿う方向に配列される複数のノズルNが設けられる板状部材である。各ノズルNは、インクを通過させる貫通孔である。ノズル板51cは、例えば、ドライエッチングまたはウェットエッチング等の加工技術を用いる半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、ノズル板51cの製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。
As shown in FIG. 3, the
流路基板51aは、インクの流路を形成するための板状部材である。図2および図3に示すように、流路基板51aには、開口部R1と複数の供給流路Raと複数の連通流路Naとが設けられる。開口部R1は、複数のノズルNにわたり連続するように、Z軸に沿う方向でみた平面視で、Y軸に沿う方向に延びる長尺状の貫通孔である。他方、供給流路Raおよび連通流路Naそれぞれは、ノズルNごとに個別に設けられる貫通孔である。複数の供給流路Raのそれぞれは、開口部R1に連通する。流路基板51aは、前述のノズル板51cと同様に、例えば、半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、流路基板51aの製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。なお、供給流路Raの一部は、圧力室基板51bに形成されてもよい。
The
圧力室基板51bは、複数のノズルNに対応する複数の圧力室Cが形成される板状部材である。圧力室Cは、流路基板51aと振動板51eとの間に位置し、当該圧力室C内に充填されるインクに圧力を付与するためのキャビティと称される空間である。複数の圧力室Cは、Y軸に沿う方向に配列される。各圧力室Cは、圧力室基板51bの両面に開口する孔で構成されており、X軸に沿う方向に延びる長尺状をなす。各圧力室CのX2方向での端は、対応する供給流路Raに連通する。なお、供給流路Raは圧力室Cに対して断面積が狭められており、この部分が流路抵抗として機能するため、インクに圧力が付与された際の逆流が抑制される。一方、各圧力室CのX1方向での端は、対応する連通流路Naに連通する。圧力室基板51bは、前述のノズル板51cと同様に、例えば、半導体製造技術によりシリコン単結晶基板を加工することにより製造される。ただし、圧力室基板51bのそれぞれの製造には、他の公知の方法および材料が適宜に用いられてもよい。
The
圧力室基板51bのZ1方向を向く面には、振動板51eが配置される。振動板51eは、弾性的に変形可能な板状部材である。図4に示す例では、振動板51eは、弾性膜である第1層51e1と、絶縁膜である第2層51e2と、を有し、これらがこの順でZ1方向に積層される。なお、振動板51eの詳細については、後述の図6に基づいて説明する。
A
振動板51eのZ1方向を向く面には、互いに異なるノズルNまたは圧力室Cに対応する複数の圧電素子51fが配置される。各圧電素子51fは、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの供給により変形する受動素子であり、X軸に沿う方向に延びる長尺状をなす。複数の圧電素子51fは、複数の圧力室Cに対応するようにY軸に沿う方向に配列される。圧電素子51fの変形に連動して振動板51eが振動すると、圧力室C内の圧力が変動することにより、インクがノズルNから吐出される。なお、圧電素子51fの詳細については、後述の図6に基づいて説明する。
A plurality of
ケース51hは、複数の圧力室Cに供給されるインクを貯留するためのケースであり、流路基板51aのZ1方向を向く面に接着剤等により接合される。ケース51hは、例えば、樹脂材料で構成されており、射出成形により製造される。ケース51hには、収容部R2と導入口IHとが設けられる。収容部R2は、流路基板51aの開口部R1に対応する外形の凹部である。導入口IHは、収容部R2に連通する貫通孔である。開口部R1および収容部R2による空間は、インクを貯留するリザーバーである液体貯留室Rとして機能する。液体貯留室Rには、液体容器10からのインクが導入口IHを介して供給される。
The
吸振体51dは、液体貯留室R内の圧力変動を吸収するための要素である。吸振体51dは、例えば、弾性変形可能な可撓性のシート部材であるコンプライアンス基板である。ここで、吸振体51dは、流路基板51aの開口部R1と複数の供給流路Raとを閉塞して液体貯留室Rの底面を構成するように、流路基板51aのZ2方向を向く面に配置される。
The
カバー51gは、複数の圧電素子51fを保護するとともに圧力室基板51bおよび振動板51eの機械的な強度を補強する構造体である。カバー51gは、振動板51eの表面に例えば接着剤により接合される。カバー51gには、複数の圧電素子51fを収容する凹部が設けられる。
The
圧力室基板51bまたは振動板51eのZ1方向を向く面には、配線基板51iが接合される。配線基板51iは、制御ユニット20と液体吐出ヘッド50とを電気的に接続するための複数の配線が形成される実装部品である。配線基板51iは、例えば、FPC(Flexible Printed Circuit)またはFFC(Flexible Flat Cable)等の可撓性の配線基板である。配線基板51iには、切替回路52が実装される。
A
1-4.振動板および圧電素子の詳細
図5は、ヘッドチップ51の平面図である。図6は、図5中のB-B線断面図である。図5では、圧力室Cの平面視形状が二点鎖線で示される。圧力室基板51bの隣り合う2つの圧力室Cの間には、X方向に沿って延びる壁状の隔壁51b1が設けられる。隔壁51b1は、圧力室Cを区画する。
1-4. Details of Diaphragm and Piezoelectric Element FIG. 5 is a plan view of the
図5に示す例では、圧力室Cの平面視形状が平行四辺形である。このような平面視形状の圧力室Cは、例えば、面方位(110)のシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより形成される。当該異方性エッチングのエッチング液には、例えば、水酸化カリウム水溶液(KOH)等が用いられる。また、当該異方性エッチングでは、振動板51eの第1層51e1がエッチング停止層として用いられる。なお、圧力室Cの平面視形状は、図5に示す例に限定されず、任意である。
In the example shown in FIG. 5, the planar shape of the pressure chamber C is a parallelogram. Such a pressure chamber C having a plan view shape is formed, for example, by anisotropically etching a silicon single crystal substrate having a plane orientation of (110). For example, an aqueous potassium hydroxide solution (KOH) or the like is used as an etchant for the anisotropic etching. Also, in the anisotropic etching, the first layer 51e1 of the
図6に示すように、振動板51eは、第1面F1と、第1面F1とは反対方向を向く第2面F2と、を有する。図6に示す例では、振動板51eの厚さ方向がZ軸に沿う方向である。したがって、第1面F1が振動板51eのZ2方向を向く面であり、第2面F2が振動板51eのZ1方向を向く面である。第2面F2の上には、圧電素子51fが配置される。第1面F1の上には、圧力室基板51bが配置される。
As shown in FIG. 6, the
振動板51eは、第1層51e1と第2層51e1とを有し、これらがこの順でZ1方向に積層される。第1層51e1は、例えば、酸化シリコン(SiO2)で構成される弾性膜である。当該弾性膜は、例えば、シリコン単結晶基板の一方の面を熱酸化することにより形成される。第2層51e1は、例えば、酸化ジルコニウム(ZrO2)で構成される絶縁膜である。当該絶縁膜は、例えば、スパッタ法によりジルコニウムの層を形成し、当該層を熱酸化することにより形成される。
The
なお、第1層51e1は、酸化シリコンに限定されず、例えば、シリコン単体等の他の弾性材料で構成されてもよい。第2層51e1の構成材料は、酸化ジルコニウムに限定されず、例えば、窒化シリコン等の他の絶縁材料でもよい。また、第1層51e1と第2層51e1との間には、金属酸化物等の他の層が介在してもよい。言い換えると、第1層51e1または第2層51e1が互いに同一または異なる複数の層で構成されてもよい。また、振動板51eの一部または全部は、圧力室基板51bと同一材料で一体に構成されてもよい。また、振動板51eは、単一材料の層で構成されてもよい。
Note that the first layer 51e1 is not limited to silicon oxide, and may be made of other elastic material such as silicon alone. The constituent material of the second layer 51e1 is not limited to zirconium oxide, and may be other insulating materials such as silicon nitride. Another layer such as a metal oxide may be interposed between the first layer 51e1 and the second layer 51e1. In other words, the first layer 51e1 or the second layer 51e1 may be composed of multiple layers that are the same or different from each other. Further, part or all of the
図5に示すように、圧電素子51fは、平面視で圧力室Cに重なる。図6に示すように、圧電素子51fは、第1電極層51f1と圧電体層51f2と第2電極層51f3とを有し、これらがこの順でZ1方向に積層される。
As shown in FIG. 5, the
なお、圧電素子51fの層間、または圧電素子51fと振動板51eとの間には、密着性を高めるための層等の他の層が適宜介在してもよい。また、第1電極層51f1と圧電体層51f2との間には、シード層が設けられてもよい。当該シード層は、圧電体層51f2を形成する際に、圧電体層51f2の配向性を向上させる機能を有する。当該シード層は、例えば、チタン(Ti)で構成されるか、または、Pb(Fe,Ti)O3等のペロブスカイト構造を有する複合酸化物で構成される。当該シード層がチタンで構成される場合、圧電体層51f2を形成する際に、島状のTiが結晶核となって圧電体層51f2の配向性を向上させる。この場合、シード層は、例えば、スパッタ法等の公知の成膜技術、およびフォトリソグラフィおよびエッチング等を用いる公知の加工技術により3nm以上20nm以下程度の厚さで形成される。また、当該シード層が当該複合酸化物で構成される場合、圧電体層51f2を形成する際に、圧電体層51f2がシード層の結晶構造の影響を受けることにより、圧電体層51f2の配向性が向上する。この場合、シード層は、例えば、ゾルゲル法またはMOD(metal organic decomposition)法により複合酸化物の前駆体層を形成し、その前駆体層を焼成して結晶化することにより形成される。
It should be noted that another layer such as a layer for enhancing adhesion may be appropriately interposed between the layers of the
第1電極層51f1は、圧電素子51fごとに、個別電極51f1a、51f1b、51f1cを有する。個別電極51f1a、51f1b、51f1cのそれぞれは、X軸に沿う方向に延びる。個別電極51f1a、51f1b、51f1cは、互いに間隔を隔ててY軸に沿う方向に配列される。
The first electrode layer 51f1 has individual electrodes 51f1a, 51f1b, and 51f1c for each
ここで、個別電極51f1aは、平面視で、圧力室Cの幅方向での中央部に配置されており、圧力室Cの中心に重なる。個別電極51f1aには、配線を介して、第1駆動信号Com-Aが供給される。一方、個別電極51f1bおよび個別電極51f1cのそれぞれは、平面視で、圧力室Cの幅方向での端部に配置されており、個別電極51f1aよりも圧力室Cの外縁BDに近い位置で圧力室Cに重なる。個別電極51f1bおよび個別電極51f1cのそれぞれには、配線を介して、第2駆動信号Com-Bが供給される。 Here, the individual electrode 51f1a is arranged in the central portion of the pressure chamber C in the width direction and overlaps the center of the pressure chamber C in plan view. A first drive signal Com-A is supplied to the individual electrode 51f1a through wiring. On the other hand, the individual electrode 51f1b and the individual electrode 51f1c are each arranged at the end in the width direction of the pressure chamber C in a plan view, and the pressure chamber is positioned closer to the outer edge BD of the pressure chamber C than the individual electrode 51f1a. Overlaps C. A second drive signal Com-B is supplied to each of the individual electrodes 51f1b and 51f1c through wiring.
第1電極層51f1は、例えば、チタン(Ti)で構成される第1層と、白金(Pt)で構成される第2層と、イリジウム(Ir)で構成される第3層と、を有し、これらがこの順でZ1方向に積層される。第1電極層51f1は、例えば、スパッタ法等の公知の成膜技術、およびフォトリソグラフィおよびエッチング等を用いる公知の加工技術により形成される。 The first electrode layer 51f1 includes, for example, a first layer made of titanium (Ti), a second layer made of platinum (Pt), and a third layer made of iridium (Ir). , and these are stacked in this order in the Z1 direction. The first electrode layer 51f1 is formed by, for example, a known film forming technique such as sputtering, and a known processing technique using photolithography, etching, and the like.
ここで、第1電極層51f1の前述の第1層は、振動板51eに対する第1電極層51f1の密着性を向上させる密着層として機能する。当該第1層の厚さは、特に限定されないが、例えば、3nm以上50nm以下程度である。なお、第1層の構成材料は、チタンに限定されず、例えば、チタンに代えて、クロムを用いてもよい。
Here, the aforementioned first layer of the first electrode layer 51f1 functions as an adhesion layer that improves adhesion of the first electrode layer 51f1 to the
また、第1電極層51f1の前述の第2層を構成する白金と第3層を構成するイリジウムとは、ともに導電性に優れた電極材料であり、かつ、互いに化学的性質が近い。このため、第1電極層51f1の電極としての特性を優れたものとすることができる。第2層の厚さは、特に限定されないが、例えば、50nm以上200nm以下程度である。第3層の厚さは、特に限定されないが、例えば、4nm以上20nm以下程度である。 In addition, platinum forming the second layer and iridium forming the third layer of the first electrode layer 51f1 are both electrode materials with excellent conductivity and have chemical properties close to each other. Therefore, the characteristics of the first electrode layer 51f1 as an electrode can be improved. Although the thickness of the second layer is not particularly limited, it is, for example, about 50 nm or more and 200 nm or less. Although the thickness of the third layer is not particularly limited, it is, for example, about 4 nm or more and 20 nm or less.
なお、第1電極層51f1の構成は、前述の例に限定されない。例えば、前述の第2層または第3層のいずれかが省略されてもよいし、前述の第1層と第2層との間に、イリジウムで構成された層がさらに設けられてもよい。また、第2層および第3層に代えて、または、第2層および第3層に加えて、イリジウムおよび白金以外の電極材料で構成された層が用いられてもよい。当該電極材料としては、例えば、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、金(Au)、銅(Cu)等の金属材料が挙げられ、これらのうち、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を積層または合金等の形態で組み合わせて用いてもよい。 Note that the configuration of the first electrode layer 51f1 is not limited to the above example. For example, either the second layer or the third layer described above may be omitted, or a layer made of iridium may be further provided between the first layer and the second layer described above. Also, a layer composed of an electrode material other than iridium and platinum may be used in place of or in addition to the second and third layers. Examples of the electrode material include metal materials such as aluminum (Al), nickel (Ni), gold (Au), and copper (Cu). Two or more of them may be used in combination in the form of a laminate or an alloy.
圧電体層51f2は、第1電極層51f1と第2電極層51f3との間に配置される。圧電体層51f2は、複数の圧電素子51fにわたり連続するようにY軸に沿う方向に延びる帯状をなす。なお、圧電体層51f2は、圧電素子51fごと、または、能動部P1、P2、P3ごとに、個別に設けられてもよい。
The piezoelectric layer 51f2 is arranged between the first electrode layer 51f1 and the second electrode layer 51f3. The piezoelectric layer 51f2 has a strip shape extending in the direction along the Y-axis so as to be continuous over the plurality of
圧電体層51f2は、一般組成式ABO3で表されるペロブスカイト型結晶構造を有する圧電材料で構成される。当該圧電材料としては、例えば、チタン酸鉛(PbTiO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)、ジルコニウム酸鉛(PbZrO3)、チタン酸鉛ランタン((Pb,La),TiO3)、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン((Pb,La)(Zr,Ti)O3)、ニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛(Pb(Zr,Ti,Nb)O3)、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛(Pb(Zr,Ti)(Mg,Nb)O3)等が挙げられる。中でも、圧電体層51f2の構成材料には、チタン酸ジルコン酸鉛が好適に用いられる。なお、圧電体層51f2には、不純物等の他の元素が少量含まれてもよい。また、圧電体層51f2を構成する圧電材料は、チタン酸バリウム等の非鉛材料でもよい。 The piezoelectric layer 51f2 is made of a piezoelectric material having a perovskite crystal structure represented by the general composition formula ABO3 . Examples of the piezoelectric material include lead titanate (PbTiO 3 ), lead zirconate titanate (Pb(Zr, Ti)O 3 ), lead zirconate (PbZrO 3 ), lead lanthanum titanate ((Pb, La) , TiO 3 ), lead lanthanum zirconate titanate ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ), lead zirconium titanate niobate (Pb (Zr, Ti, Nb) O 3 ), magnesium titanium zirconium niobate acid lead (Pb(Zr, Ti)(Mg, Nb)O 3 ) and the like. Among them, lead zirconate titanate is preferably used as the constituent material of the piezoelectric layer 51f2. The piezoelectric layer 51f2 may contain a small amount of other elements such as impurities. Also, the piezoelectric material forming the piezoelectric layer 51f2 may be a non-lead material such as barium titanate.
圧電体層51f2は、例えば、ゾルゲル法またはMOD(metal organic decomposition)法等の液相法により圧電体の前駆体層を形成し、その前駆体層を焼成して結晶化することにより形成される。ここで、圧電体層51f2は、単層で構成されてもよいが、複数層で構成される場合、圧電体層51f2の厚さを厚くしても、圧電体層51f2の特性を高めやすいという利点がある。 The piezoelectric layer 51f2 is formed by, for example, forming a piezoelectric precursor layer by a liquid phase method such as a sol-gel method or a MOD (metal organic decomposition) method, and then firing and crystallizing the precursor layer. . Here, the piezoelectric layer 51f2 may be composed of a single layer, but when composed of a plurality of layers, even if the thickness of the piezoelectric layer 51f2 is increased, the characteristics of the piezoelectric layer 51f2 are likely to be improved. There are advantages.
第2電極層51f3は、複数の圧電素子51fにわたり連続するようにY軸に沿う方向に延びる帯状の共通電極である。第2電極層51f3には、所定の基準電圧としてオフセット電位VBSが供給される。
The second electrode layer 51f3 is a strip-shaped common electrode that extends in the direction along the Y-axis so as to be continuous across the plurality of
第2電極層51f3は、例えば、イリジウム(Ir)で構成される層と、チタン(Ti)で構成される層と、を有し、これらがこの順でZ1方向に積層される。第2電極層51f3は、例えば、スパッタ法等の公知の成膜技術、およびフォトリソグラフィおよびエッチング等を用いる公知の加工技術により形成される。 The second electrode layer 51f3 has, for example, a layer made of iridium (Ir) and a layer made of titanium (Ti), which are stacked in this order in the Z1 direction. The second electrode layer 51f3 is formed by, for example, a known film forming technique such as sputtering, and a known processing technique using photolithography, etching, or the like.
なお、第2電極層51f3の構成材料は、イリジウムおよびチタンに限定されず、例えば、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、金(Au)または銅(Cu)等の金属材料でもよい。また、第2電極層51f3は、これらの金属材料のうち、1種を単独で用いて構成されてもよいし、2種以上を積層または合金等の形態で組み合わせて用いて構成されてもよい。また、第2電極層51f3が単層で構成されてもよい。 The constituent material of the second electrode layer 51f3 is not limited to iridium and titanium. For example, metal materials such as platinum (Pt), aluminum (Al), nickel (Ni), gold (Au) or copper (Cu). It's okay. In addition, the second electrode layer 51f3 may be configured using one of these metal materials alone, or may be configured by combining two or more of these metal materials in the form of a laminate, an alloy, or the like. . Also, the second electrode layer 51f3 may be composed of a single layer.
以上の圧電素子51fは、能動部P1、P2、P3を有する。能動部P1は、振動板51eの厚さ方向にみて個別電極51f1aと圧電体層51f2と第2電極層51f3とのすべてが重なる圧電素子51fの部分である。能動部P2は、振動板51eの厚さ方向にみて個別電極51f1bと圧電体層51f2と第2電極層51f3とのすべてが重なる圧電素子51fの部分である。能動部P3は、振動板51eの厚さ方向にみて個別電極51f1cと圧電体層51f2と第2電極層51f3とのすべてが重なる圧電素子51fの部分である。
The
能動部P1は、能動部P2と能動部P3との間に配置される。図6に示す例では、能動部P2、能動部P1、能動部P3がこの順でY1方向に並ぶ。また、能動部P1、P2、P3のそれぞれは、X軸に沿う方向に延びる。 The active portion P1 is arranged between the active portion P2 and the active portion P3. In the example shown in FIG. 6, the active portion P2, the active portion P1, and the active portion P3 are arranged in this order in the Y1 direction. Also, each of the active portions P1, P2, and P3 extends in the direction along the X-axis.
ここで、能動部P1は、振動板51eの厚さ方向にみて、圧力室Cの中心に重なり、かつ、圧力室Cの外縁BDに重ならない。一方、能動部P2および能動部P3のそれぞれは、振動板51eの厚さ方向にみて、能動部P1よりも圧力室Cの外縁BDに近い位置で圧力室Cに重なる。図6に示す例では、能動部P2および能動部P3のそれぞれは、振動板51eの厚さ方向にみて、圧力室Cと隔壁51b1とに跨って配置されており、外縁BDに重なる。
Here, the active portion P1 overlaps the center of the pressure chamber C and does not overlap the outer edge BD of the pressure chamber C when viewed in the thickness direction of the
能動部P1のY軸に沿う幅W1は、圧力室CのY軸に沿う幅よりも小さく、好ましくは、圧力室CのY軸に沿う幅よりも小さく、かつ、圧力室CのY軸に沿う幅の1/2以上である。また、能動部P2のY軸に沿う幅W2は、圧力室CのY軸に沿う幅よりも小さく、好ましくは、圧力室CのY軸に沿う幅の1/2以下である。同様に、能動部P3のY軸に沿う幅W3は、圧力室CのY軸に沿う幅よりも小さく、好ましくは、圧力室CのY軸に沿う幅の1/2以下である。ここで、幅W2および幅W3は、互いに等しくてもよいし異なってもよい。 The width W1 of the active portion P1 along the Y axis is smaller than the width of the pressure chamber C along the Y axis, preferably smaller than the width of the pressure chamber C along the Y axis, and the width of the pressure chamber C along the Y axis. 1/2 or more of the width along. Also, the width W2 of the active portion P2 along the Y axis is smaller than the width of the pressure chamber C along the Y axis, preferably less than or equal to half the width of the pressure chamber C along the Y axis. Similarly, the width W3 of the active portion P3 along the Y-axis is smaller than the width of the pressure chamber C along the Y-axis, preferably less than half the width of the pressure chamber C along the Y-axis. Here, width W2 and width W3 may be equal to or different from each other.
1-5.切替回路の構成
図7は、切替回路52を説明するための図である。以下、図7に基づいて、切替回路52について説明する。
1-5. Configuration of Switching Circuit FIG. 7 is a diagram for explaining the switching
図7に示すように、切替回路52には、配線LHaおよび配線LHbのそれぞれが接続される。配線LHaは、第1駆動信号Com-Aを伝送する信号線である。配線LHbは、第2駆動信号Com-Bを伝送する信号線である。また、圧電素子51fの第2電極層51f3には、配線LHdが接続される。配線LHdは、オフセット電位VBSが供給される給電線である。
As shown in FIG. 7, the switching
切替回路52は、複数の圧電素子51fに一対一で対応する複数のスイッチSWaおよび複数のスイッチSWbと、これらのスイッチの接続状態を指定する接続状態指定回路52aと、を有する。
The switching
スイッチSWaは、第1駆動信号Com-Aの伝送のための配線LHaと圧電素子51fの個別電極51f1aとの間の導通(オン)と非導通(オフ)とを切り替えるスイッチである。スイッチSWbは、第2駆動信号Com-Bの伝送のための配線LHaと圧電素子51fの個別電極51f1bおよび個別電極51f1cとの間の導通(オン)と非導通(オフ)とを切り替えるスイッチである。これらのスイッチのそれぞれは、例えば、トランスミッションゲートである。
The switch SWa switches between conduction (on) and non-conduction (off) between the wiring LHa for transmitting the first drive signal Com-A and the individual electrode 51f1a of the
接続状態指定回路52aは、制御回路21から供給されるクロック信号CLK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LATおよびチェンジ信号CNGに基づいて、複数のスイッチSWaおよび複数のスイッチSWbのオンオフを指定する接続状態指定信号SLaを生成する。
The connection
例えば、図示しないが、接続状態指定回路52aは、複数の圧電素子51fと一対一で対応するように、複数の転送回路と複数のラッチ回路と複数のデコーダーとを有する。これらのうち、転送回路には、印刷データ信号SIが供給される。ここで、印刷データ信号SIには、圧電素子51fごとの個別指定信号が含まれており、個別指定信号がシリアルで供給され、例えば、個別指定信号がクロック信号CLKに同期して複数の転送回路に順番に転送される。また、ラッチ回路は、ラッチ信号LATに基づいて、転送回路に供給された個別指定信号をラッチする。また、デコーダーは、個別指定信号、ラッチ信号LATおよびチェンジ信号CNGに基づいて、接続状態指定信号SLaを生成する。
For example, although not shown, the connection
以上のように生成される接続状態指定信号SLaに応じて、スイッチSWaおよびスイッチSWbのオンオフが切り替えられる。例えば、スイッチSWaおよびスイッチSWbは、接続状態指定信号SLaがハイレベルの場合にオン状態となり、ローレベルの場合にオフ状態となる。以上のように、切替回路52は、複数の圧電素子51fから選択される1以上の圧電素子51fに対して、第1駆動信号Com-Aに含まれる波形の一部または全部を供給信号Vin-Aとして供給するとともに、第2駆動信号Com-Bに含まれる波形の一部または全部を供給信号Vin-Bとして供給する。
On/off of the switch SWa and the switch SWb is switched according to the connection state designation signal SLa generated as described above. For example, the switch SWa and the switch SWb are turned on when the connection state designation signal SLa is at high level, and turned off when it is at low level. As described above, the switching
1-6.第1駆動信号および第2駆動信号
図8は、第1実施形態での第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bを説明するための図である。図8中上段の縦軸「電圧」は、第1駆動信号Com-Aとオフセット電位VBSとの電位差であり、図8中下段の縦軸「電圧」は、第2駆動信号Com-Bとオフセット電位VBSとの電位差である。なお、図8中上段の縦軸「電圧」は、第1駆動信号Com-Aの電位であってもよいし、図8中下段の縦軸「電圧」は、第2駆動信号Com-Bの電位であってもよい。
1-6. First Drive Signal and Second Drive Signal FIG. 8 is a diagram for explaining the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B in the first embodiment. The vertical axis “voltage” in the upper part of FIG. 8 is the potential difference between the first drive signal Com-A and the offset potential VBS, and the vertical axis “voltage” in the lower part of FIG. 8 is the second drive signal Com-B and the offset potential VBS. It is the potential difference from the potential VBS. The vertical axis “voltage” in the upper part of FIG. 8 may be the potential of the first drive signal Com-A, and the vertical axis “voltage” in the lower part of FIG. 8 may be the potential of the second drive signal Com-B. It may be an electric potential.
図8に示すように、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bのそれぞれは、所定周期の単位期間Tuごとに変化する波形を有する。単位期間Tuは、前述のラッチ信号LAT等により規定され、媒体MにノズルNからのインクによるドットを形成する印刷周期に相当する。 As shown in FIG. 8, each of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B has a waveform that changes for each unit period Tu of a predetermined cycle. The unit period Tu is defined by the aforementioned latch signal LAT and the like, and corresponds to a print cycle in which dots are formed on the medium M by ink from the nozzles N. FIG.
図8に示す例では、第1駆動信号Com-Aは、中間電位Vcaを基準電位として、単位期間Tu内において、中間電位Vcaから電位VHaを経由して中間電位Vcaに戻る波形を有する。ここで、中間電位Vcaは、「第1電位」および「第5電位」の一例であり、例えば、オフセット電位VBS以下の電位である。電位VHaは、「第2電位」の一例であり、オフセット電位VBSよりも高い電位であり、かつ、中間電位Vcaよりも高い電位である。 In the example shown in FIG. 8, the first drive signal Com-A has a waveform that uses the intermediate potential Vca as a reference potential and returns from the intermediate potential Vca to the intermediate potential Vca via the potential VHa within the unit period Tu. Here, the intermediate potential Vca is an example of the "first potential" and the "fifth potential", and is a potential equal to or lower than the offset potential VBS, for example. The potential VHa is an example of a "second potential", which is higher than the offset potential VBS and higher than the intermediate potential Vca.
ここで、第1駆動信号Com-Aの電位は、期間P1aにわたり中間電位Vcaに維持された後、期間P2aにわたり中間電位Vcaから電位VHaまで上昇し、期間P3aにわたり電位VHaに維持された後、期間P4aにわたり電位VHaから中間電位Vcaに下降し、期間P5aにわたり中間電位Vcaに維持される。期間P2aは、「第1期間」の一例である。期間P3aは、「第1保持期間」の一例である。期間P4aは、「第3期間」の一例である。なお、期間P1a、期間P2a、期間P3a、期間P4a、期間P5aは、この順で、単位期間Tuの開始点から終了点までの間に含まれる。 Here, the potential of the first drive signal Com-A is maintained at the intermediate potential Vca for the period P1a, rises from the intermediate potential Vca to the potential VHa for the period P2a, and is maintained at the potential VHa for the period P3a. The potential VHa drops to the intermediate potential Vca over the period P4a, and is maintained at the intermediate potential Vca over the period P5a. The period P2a is an example of the "first period". The period P3a is an example of the "first holding period". The period P4a is an example of the "third period". Note that the period P1a, the period P2a, the period P3a, the period P4a, and the period P5a are included in this order from the start point to the end point of the unit period Tu.
以上の第1駆動信号Com-Aの期間P2aの波形部分は、圧力室Cの容積を収縮させる収縮要素ESaである。収縮要素ESaは、「第1収縮要素」の一例である。第1駆動信号Com-Aの期間P3aの波形部分は、「第1保持要素」の一例である保持要素ERaである。第1駆動信号Com-Aの期間P4aの波形部分は、圧力室Cの容積を膨張させる膨張要素EEaである。 The waveform portion of the period P2a of the first drive signal Com-A described above is the contraction element ESa that causes the volume of the pressure chamber C to contract. The contraction element ESa is an example of the "first contraction element". A waveform portion of the period P3a of the first drive signal Com-A is the retention element ERa, which is an example of the "first retention element." A waveform portion of the period P4a of the first drive signal Com-A is an expansion element EEa that expands the volume of the pressure chamber C. As shown in FIG.
一方、第2駆動信号Com-Bは、中間電位Vcbを基準電位として、単位期間Tu内において、中間電位Vcbから電位VHbを経由して中間電位Vcbに戻る波形を有する。ここで、中間電位Vcbは、「第3電位」および「第6電位」の一例であり、例えば、オフセット電位VBS以下の電位である。電位VHbは、「第4電位」の一例であり、オフセット電位VBSよりも高い電位であり、かつ、中間電位Vcbよりも高い電位である。 On the other hand, the second drive signal Com-B has a waveform that uses the intermediate potential Vcb as a reference potential and returns from the intermediate potential Vcb to the intermediate potential Vcb via the potential VHb within the unit period Tu. Here, the intermediate potential Vcb is an example of the "third potential" and the "sixth potential", and is, for example, a potential equal to or lower than the offset potential VBS. Potential VHb is an example of a “fourth potential” and is higher than offset potential VBS and higher than intermediate potential Vcb.
ここで、第2駆動信号Com-Bの電位は、期間P1bにわたり中間電位Vcbに維持された後、期間P2bにわたり中間電位Vcbから電位VHbまで上昇し、期間P3bにわたり電位VHbに維持された後、期間P4bにわたり電位VHbから中間電位Vcbに下降し、期間P5bにわたり中間電位Vcbに維持される。期間P4bは、「第2期間」の一例である。期間P3bは、「第2保持期間」の一例である。期間P2bは、「第4期間」の一例である。なお、期間P1b、期間P2b、期間P3b、期間P4b、期間P5bは、この順で、単位期間Tuの開始点から終了点までの間に含まれる。 Here, the potential of the second drive signal Com-B is maintained at the intermediate potential Vcb for the period P1b, rises from the intermediate potential Vcb to the potential VHb for the period P2b, and is maintained at the potential VHb for the period P3b. Potential VHb drops to intermediate potential Vcb over period P4b, and is maintained at intermediate potential Vcb over period P5b. The period P4b is an example of the "second period". The period P3b is an example of the "second retention period". The period P2b is an example of the "fourth period". Note that the period P1b, the period P2b, the period P3b, the period P4b, and the period P5b are included in this order from the start point to the end point of the unit period Tu.
以上の第2駆動信号Com-Bの期間P2bの波形部分は、圧力室Cの容積を膨張させる膨張要素EEbである。第2駆動信号Com-Bの期間P3bの波形部分は、「第2保持要素」の一例である保持要素ERbである。第2駆動信号Com-Bの期間P4bの波形部分は、圧力室Cの容積を収縮させる収縮要素ESbである。収縮要素ESbは、「第2収縮要素」の一例である。 The waveform portion of the period P2b of the second drive signal Com-B described above is the expansion element EEb that expands the volume of the pressure chamber C. As shown in FIG. A waveform portion of the period P3b of the second drive signal Com-B is a retention element ERb, which is an example of a "second retention element." A waveform portion of the period P4b of the second drive signal Com-B is a contraction element ESb that causes the volume of the pressure chamber C to contract. The contraction element ESb is an example of the "second contraction element".
本実施形態では、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bは、互いの波形が実質的に同一である。ただし、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bは、波形が供給される位相が互いにずれている。なお、「波形が実質的に同一」とは、電気的なノイズおよび誤差に基づく波形を除去した場合にパターンが一致することをいう。 In this embodiment, the waveforms of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B are substantially the same. However, the waveforms of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B are out of phase with each other. Note that "the waveforms are substantially the same" means that the patterns match when waveforms based on electrical noise and errors are removed.
つまり、第1駆動信号Com-Aの期間P1aの長さは、第2駆動信号Com-Bの期間P1bの長さよりも長い。第1駆動信号Com-Aの期間P2aの長さと第2駆動信号Com-Bの期間P2bの長さとは、互いに等しい。第1駆動信号Com-Aの期間P3aの長さと第2駆動信号Com-Bの期間P3bの長さとは、互いに等しい。第1駆動信号Com-Aの期間P4aの長さと第2駆動信号Com-Bの期間P4bの長さとは、互いに等しい。第1駆動信号Com-Aの期間P5aの長さは、第2駆動信号Com-Bの期間P5bの長さよりも短い。 That is, the length of the period P1a of the first drive signal Com-A is longer than the length of the period P1b of the second drive signal Com-B. The length of the period P2a of the first drive signal Com-A and the length of the period P2b of the second drive signal Com-B are equal to each other. The length of the period P3a of the first drive signal Com-A and the length of the period P3b of the second drive signal Com-B are equal to each other. The length of the period P4a of the first drive signal Com-A and the length of the period P4b of the second drive signal Com-B are equal to each other. The length of the period P5a of the first drive signal Com-A is shorter than the length of the period P5b of the second drive signal Com-B.
なお、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの波形は、互いに異なってもよい。ただし、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの波形が実質的に同一であると、駆動信号生成回路24は、1つの波形を生成して、位相をずらして供給すればよくなる場合がある。このため、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの波形が互いに異なる場合に比べて、駆動信号生成回路24の構成を簡単化することができるという利点がある。
Note that the waveforms of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B may be different from each other. However, if the waveforms of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B are substantially the same, the drive
第1駆動信号Com-Aの期間P3aの開始タイミングは、第2駆動信号Com-Bの期間P3bの終了タイミングよりも後である。 The start timing of the period P3a of the first drive signal Com-A is later than the end timing of the period P3b of the second drive signal Com-B.
ここで、第1駆動信号Com-Aの期間P2aの少なくとも一部と第2駆動信号Com-Bの期間P4bの少なくとも一部とが期間PSで時間的に互いに重なる。 Here, at least part of the period P2a of the first drive signal Com-A and at least part of the period P4b of the second drive signal Com-B temporally overlap each other in the period PS.
図8に示す例では、単位期間Tu内において、期間P2aの開始タイミングが期間P4bの開始タイミングよりも後である。これに伴い、単位期間Tu内において、期間P2aの終了タイミングが期間P4bの終了タイミングよりも後である。 In the example shown in FIG. 8, the start timing of the period P2a is after the start timing of the period P4b within the unit period Tu. Accordingly, within the unit period Tu, the end timing of the period P2a is later than the end timing of the period P4b.
1-7.収縮工程
図9は、第1実施形態での収縮工程SSを説明するための図である。図9では、第1駆動信号Com-Aが実線で示され、第2駆動信号Com-Bが破線で示される。図9に示す例では、電位VHaおよび電位VHbが互いに等しく、かつ、中間電位Vcaおよび中間電位Vcbが互いに等しい。
1-7. Shrinking Step FIG. 9 is a diagram for explaining the shrinking step SS in the first embodiment. In FIG. 9, the first drive signal Com-A is indicated by a solid line, and the second drive signal Com-B is indicated by a broken line. In the example shown in FIG. 9, potential VHa and potential VHb are equal to each other, and intermediate potential Vca and intermediate potential Vcb are equal to each other.
なお、電位VHaおよび電位VHbが互いに異なってもよいし、中間電位Vcaおよび中間電位Vcbが互いに異なってもよい。ただし、電位VHaおよび電位VHbが互いに等しく、かつ、中間電位Vcaおよび中間電位Vcbが互いに等しい場合、そうでない場合に比べて、駆動信号生成回路24の構成を簡単化することができるという利点がある。
Note that potential VHa and potential VHb may be different from each other, and intermediate potential Vca and intermediate potential Vcb may be different from each other. However, when the potential VHa and the potential VHb are equal to each other and the intermediate potential Vca and the intermediate potential Vcb are also equal to each other, there is an advantage that the configuration of the drive
前述のように、能動部P2、P3への第2駆動信号Com-Bの保持要素ERbの供給を完了した後、期間PSを経て、能動部P1への第1駆動信号Com-Aの保持要素ERaの供給が開始される。ここで、期間PSでは、収縮工程SSが実行される。 As described above, after the holding element ERb of the second drive signal Com-B is supplied to the active parts P2 and P3, the holding element ERb of the first drive signal Com-A is supplied to the active part P1 after the period PS. The supply of ERa is started. Here, the contraction process SS is performed in the period PS.
図10は、第1駆動信号Com-Aによる振動板51eの変形を説明するための模式図である。図11は、第2駆動信号Com-Bによる振動板の変形を説明するための模式図である。これらの図では、説明の便宜上、圧電素子51Fの図示が省略されるとともに、振動板51eが模式的に示される。また、図10および図11では、基準状態である自然状態の振動板51eが二点鎖線で示される。なお、「振動板51eの自然状態」とは、圧電素子51fに電圧が印加されないときの振動板51eの状態をいう。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining deformation of the
能動部P1、P2、P3は、いずれも、Z軸に沿う方向で電圧の印加を受けると、Z軸に沿う方向での伸長に伴ってZ軸に直交する方向に収縮しようとする。このとき、能動部P1、P2、P3のそれぞれのZ2方向を向く面が振動板51eに固定されるため、能動部P1、P2、P3のZ2方向を向く面の収縮量が能動部P1、P2、P3のZ1方向を向く面の収縮量よりも小さい。このため、能動部P1、P2、P3がZ軸に沿う方向に反るように変形し、これに伴い、振動板51eも変形する。
When the active portions P1, P2, and P3 are all subjected to voltage application in the direction along the Z-axis, they expand in the direction along the Z-axis and try to contract in the direction orthogonal to the Z-axis. At this time, since the surfaces of the active portions P1, P2, and P3 facing the Z2 direction are fixed to the
ここで、能動部P2、P3のそれぞれのY軸に沿う方向での両端のうち、圧力室Cの隔壁511に近い側の端は、隔壁511により変位の制限を受けるのに対し、圧力室Cの隔壁511に遠い側の端は、そのような変位の制限を受け難い。このため、能動部P2、P3がY軸に沿う方向に収縮しようとすると、当該遠い側の端がZ1方向に変位する。この結果、第1面F1が凹状となるように、振動板51eが変形する。したがって、第2駆動信号Com-Bの保持要素ERbが能動部P2、P3に供給されると、図10に示すように、第1面F1が凹状となるように、振動板51eが変形する。これにより、圧力室Cの容積が膨張する。
Of the two ends of the active portions P2 and P3 in the direction along the Y-axis, the end of the pressure chamber C closer to the partition 511 is restricted in displacement by the partition 511, whereas the pressure chamber C The end of the side remote from the partition wall 511 is less subject to such displacement restriction. Therefore, when the active portions P2 and P3 try to contract in the direction along the Y axis, the ends on the far side are displaced in the Z1 direction. As a result, the
一方、能動部P1のY軸に沿う方向での両端は、いずれも、圧力室Cの隔壁511から比較的遠い位置にあり、変位の隔壁511による制限を受け難い。このため、能動部P1がY軸に沿う方向に収縮しようとすると、第1面F1が凸状となるように、振動板51eが変形する。したがって、第1駆動信号Com-Aの保持要素ERaが能動部P1に供給されると、図11に示すように、第1面F1が凸状となるように、振動板51eが変形する。これにより、圧力室Cの容積が収縮する。
On the other hand, both ends of the active portion P1 in the direction along the Y-axis are located relatively far from the partition 511 of the pressure chamber C, and the displacement is not easily restricted by the partition 511 . Therefore, when the active portion P1 tries to contract in the direction along the Y axis, the
ここで、能動部P2、P3は、第2駆動信号Com-Bの収縮要素ESbの供給を受ける期間中に、振動板51eを図10中の実線で示す状態から二点鎖線で示す状態へ戻そうとする。また、能動部P1は、第1駆動信号Com-Aの収縮要素ESaの供給を受ける期間中に、振動板51eを図11中の二点鎖線で示す状態から実線で示す状態へ変形させようとする。
Here, the active portions P2 and P3 return the
収縮工程SSでは、振動板51eを図11中の二点鎖線で示す状態から実線で示す状態へ変形させる際に、振動板51eを図10中の実線で示す状態から二点鎖線で示す状態へ戻そうとする力を利用することができる。すなわち、収縮工程SSでは、能動部P1が振動板51eを基準状態から圧力室Cの容積を収縮させる状態に変形させる際、能動部P2、P3が圧力室Cの容積を膨張させた状態から振動板51eを基準状態に戻そうとする力を利用することができる。このため、第1駆動信号Com-Aによる能動部P1の駆動のみを行う構成に比べて、振動板51eの変形量を大きくすることができる。この結果、効率的にノズルNからインクを吐出することができる。
In the contraction step SS, when deforming the
これに対し、能動部P1への第1駆動信号Com-Aの収縮要素ESaの供給の開始タイミングが能動部P2、P3への供給の終了タイミングと一致またはそれ以降である場合、振動板51eを図11中の二点鎖線で示す状態から実線で示す状態へ変形させる際に、振動板51eを図10中の実線で示す状態から二点鎖線で示す状態へ戻そうとする力を利用することができず、前述の効果が得られない。
On the other hand, when the start timing of supply of the contraction element ESa of the first drive signal Com-A to the active portion P1 coincides with or after the end timing of supply to the active portions P2 and P3, the
以上のように、液体吐出装置100は、振動板51eと、圧力室基板51bと、圧電素子51fと、「駆動信号生成部」の一例である駆動信号生成回路24と、を備える。ここで、前述のように、振動板51eは、第1面F1と前記第1面F1とは反対方向を向く第2面F2とを有する。圧力室基板51bは、第1面F1の上に積層され、「液体」の一例であるインクを吐出するノズルNに連通する圧力室Cを区画する隔壁51b1を有する。圧電素子51fは、第2面F2の上に積層され、「第1能動部」の一例である能動部P1と「第2能動部」の一例である能動部P2とを有する。能動部P1は、振動板51eの厚さ方向にみて圧力室Cの中心に重なる。能動部P2は、振動板51eの厚さ方向にみて能動部P1よりも圧力室Cの外縁に近い位置で圧力室Cに重なる。駆動信号生成回路24は、能動部P1を駆動する第1駆動信号Com-Aと、能動部P2を駆動する第2駆動信号Com-Bと、を生成する。
As described above, the
第1駆動信号Com-Aは、周期的な単位期間Tuごとに、「第1収縮要素」の一例である収縮要素ESaを含む。一方、第2駆動信号Com-Bは、単位期間Tuごとに、「第2収縮要素」の一例である収縮要素ESbを含む。収縮要素ESaおよび収縮要素ESbのそれぞれは、圧力室Cの容積を収縮させる。そして、液体吐出装置100は、収縮工程SSを実行する。収縮工程SSは、「第1期間」の一例である期間P2aと「第2期間」の一例である期間P4bとが互いに重なる期間である。期間P2aでは、収縮要素ESaが能動部P1に供給される。期間P4bでは、収縮要素ESbが能動部P2に供給される。
The first drive signal Com-A includes a contraction element ESa, which is an example of a "first contraction element", for each periodic unit period Tu. On the other hand, the second drive signal Com-B includes a contraction element ESb, which is an example of a "second contraction element", for each unit period Tu. Each of the contraction element ESa and the contraction element ESb causes the volume of the pressure chamber C to contract. Then, the
ここで、期間P2aは、単位期間Tuごとに、「第1電位」の一例である中間電位Vcaから、「第2電位」の一例である電位VHaに変化する期間である。また、期間P4bは、単位期間Tuごとに、「第3電位」の一例である中間電位Vcbから、「第4電位」の一例である電位VHbに変化する期間である。 Here, the period P2a is a period during which the intermediate potential Vca, which is an example of the "first potential", changes to the potential VHa, which is an example of the "second potential", in each unit period Tu. A period P4b is a period during which the intermediate potential Vcb, which is an example of the "third potential", changes to the potential VHb, which is an example of the "fourth potential", in each unit period Tu.
以上の液体吐出装置100では、収縮工程SSにおいて期間P2aおよび期間P4bが互いに重なるので、これらの期間が互いに重ならない構成に比べて、振動板51eの変位量を大きくしたり、振動板51eの変位速度を速くしたりすることができる。このため、ノズルNからのインクの吐出速度を速くしたり、ノズルNから吐出されるインクの1回の吐出あたりの量を多くしたりすることができる。また、振動板51eの変位速度を速くすることにより、ノズルNからのインクの吐出周期を短くすることもできる。以上のように、液体吐出装置100の吐出特性を向上させることができる。
In the
ここで、前述のように、収縮工程SSの実行中では、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの互いの電位の大小関係が逆転する。すなわち、期間P2aおよび期間P4bが互いに重なる期間において、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの互いの電圧の大小関係が逆転する。 Here, as described above, during execution of the contraction step SS, the magnitude relationship between the potentials of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B is reversed. That is, during the period in which the period P2a and the period P4b overlap each other, the magnitude relationship between the voltages of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B is reversed.
さらに、前述のように、単位期間Tuにおいて、収縮要素ESaの開始タイミングは、収縮要素ESbの開始タイミングよりも後である。すなわち、単位期間Tuにおいて、期間P2aの開始タイミングは、期間P4bの開始タイミングよりも後である。このため、能動部P1により変形する振動板51eの部分と能動部P2により変形する振動板51eの部分との間に過大な応力が生じることが防止される。この結果、振動板51eのクラック等の損傷を低減することができる。
Furthermore, as described above, in the unit period Tu, the start timing of the contraction element ESa is later than the start timing of the contraction element ESb. That is, in the unit period Tu, the start timing of the period P2a is after the start timing of the period P4b. Therefore, excessive stress is prevented from being generated between the portion of the
また、前述のように、単位期間Tuにおいて、収縮要素ESaの終了タイミングは、収縮要素ESbの終了タイミングよりも後である。このため、単位期間Tuにおいて、収縮要素ESaの開始タイミングを収縮要素ESbの開始タイミングよりも後にすることができる。 Also, as described above, in the unit period Tu, the end timing of the contraction element ESa is later than the end timing of the contraction element ESb. Therefore, in the unit period Tu, the start timing of the contraction element ESa can be later than the start timing of the contraction element ESb.
さらに、前述のように、圧電素子51fは、「第3能動部」の一例である能動部P3をさらに有する。能動部P3は、振動板51eの厚さ方向にみて能動部P1よりも圧力室Cの外縁に近い位置で圧力室Cに重なる。そして、能動部P1は、振動板51eの厚さ方向にみて能動部P2と能動部P3との間に位置する。このため、能動部P3を能動部P2と同様に機能させることができる。
Furthermore, as described above, the
また、前述のように、圧電素子51fは、振動板51eから離れる方向に向かって第1電極層51f1、圧電体層51f2および第2電極層51f3をこの順に有する。圧電体層51f2および第2電極層51f3は、能動部P1、能動部P2および能動部P3にわたって共通に設けられる。これに対し、第1電極層51f1は、能動部P1、能動部P2および能動部P3に個別に設けられる複数の個別電極51f1a、51f1b、51f1cを含む。このため、第2電極層51f3に能動部ごとの個別電極を設ける構成に比べて、配線の引き回しを簡単化することができる。また、圧電体層51f2を能動部ごとに区分する構成に比べて、圧電体層51f2の製造を簡単化することもできる。
Further, as described above, the
2.第2実施形態
以下、本開示の第2実施形態について説明する。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
2. Second Embodiment A second embodiment of the present disclosure will be described below. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図12は、第2実施形態での収縮工程SSを説明するための図である。本実施形態は、図12に示すように、第2駆動信号Com-Bの中間電位Vcbが第1駆動信号Com-Aの中間電位Vcaよりも高いこと以外は、前述の第1実施形態と同様である。 FIG. 12 is a diagram for explaining the shrinking step SS in the second embodiment. As shown in FIG. 12, this embodiment is the same as the first embodiment except that the intermediate potential Vcb of the second drive signal Com-B is higher than the intermediate potential Vca of the first drive signal Com-A. is.
以上の第2実施形態によっても、液体吐出装置100の吐出特性を向上させることができる。本実施形態では、前述のように、中間電位Vcbが中間電位Vcaよりも高い。このため、これらの電位の差を適宜に設定することにより、振動板51eの硬さ等を調整することができる。この結果、製造バラつき等があっても、複数のヘッドチップ51間での吐出特性を揃えることができる。
The ejection characteristics of the
3.第3実施形態
以下、本開示の第3実施形態について説明する。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
3. Third Embodiment A third embodiment of the present disclosure will be described below. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図13は、第3実施形態での第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bを説明するための図である。図13に示す例では、第1駆動信号Com-Aは、中間電位Vcaを基準電位として、単位期間Tu内において、中間電位Vcaから電位VLa、電位VHaをこの順に経由して中間電位Vcaに戻る波形を有する。電位VLaは、中間電位Vcaよりも低い電位である。 FIG. 13 is a diagram for explaining the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B in the third embodiment. In the example shown in FIG. 13, the first drive signal Com-A uses the intermediate potential Vca as a reference potential, and returns from the intermediate potential Vca to the intermediate potential Vca via the potential VLa and the potential VHa in this order within the unit period Tu. It has a waveform. The potential VLa is a potential lower than the intermediate potential Vca.
ここで、第1駆動信号Com-Aの電位は、期間P1cにわたり中間電位Vcaに維持された後、期間P2cにわたり中間電位Vcaから電位VLaに下降し、期間P3cにわたり電位VLaに維持された後、期間P4cにわたり電位VLaから電位VHaまで上昇し、期間P5cにわたり電位VHaに維持された後、期間P6cにわたり電位VHaから中間電位Vcaに下降し、期間P7cにわたり中間電位Vcaに維持される。期間P2cは、「第3期間」の一例である。期間P4cは、「第1期間」の一例である。なお、期間P1c、期間P2c、期間P3c、期間P4c、期間P5c、期間P6c、期間P7cは、この順で、単位期間Tuの開始点から終了点までの間に含まれる。 Here, the potential of the first drive signal Com-A is maintained at the intermediate potential Vca for the period P1c, then drops from the intermediate potential Vca to the potential VLa for the period P2c, and is maintained at the potential VLa for the period P3c. After increasing from potential VLa to potential VHa over period P4c and maintained at potential VHa over period P5c, potential falling from potential VHa to intermediate potential Vca over period P6c and maintained at intermediate potential Vca over period P7c. The period P2c is an example of the "third period". The period P4c is an example of the "first period". Note that the period P1c, the period P2c, the period P3c, the period P4c, the period P5c, the period P6c, and the period P7c are included in this order from the start point to the end point of the unit period Tu.
以上の第1駆動信号Com-Aの期間P2cの波形部分は、圧力室Cの容積を膨張させる膨張要素EEa1である。膨張要素EEa1は、「第1膨張要素」の一例である。第1駆動信号Com-Aの期間P3cの波形部分は、保持要素ERa1である。第1駆動信号Com-Aの期間P4cの波形部分は、圧力室Cの容積を収縮させる収縮要素ESaである。収縮要素ESaは、「第1収縮要素」の一例である。第1駆動信号Com-Aの期間P5cの波形部分は、保持要素ERa2である。第1駆動信号Com-Aの期間P6cの波形部分は、圧力室Cの容積を膨張させる膨張要素EEa2である。 The waveform portion of the period P2c of the first drive signal Com-A described above is the expansion element EEa1 that expands the volume of the pressure chamber C. As shown in FIG. The expansion element EEa1 is an example of a "first expansion element." The waveform portion of the period P3c of the first drive signal Com-A is the holding element ERa1. A waveform portion of the period P4c of the first drive signal Com-A is a contraction element ESa that causes the volume of the pressure chamber C to contract. The contraction element ESa is an example of the "first contraction element". The waveform portion of the period P5c of the first drive signal Com-A is the holding element ERa2. The waveform portion of the period P6c of the first drive signal Com-A is the expansion element EEa2 that expands the volume of the pressure chamber C. As shown in FIG.
一方、図13に示す第2駆動信号Com-Bは、中間電位Vcbを基準電位として、単位期間Tu内において、中間電位Vcbから電位VLb、電位VHbをこの順に経由して中間電位Vcbに戻る波形を有する。電位VLbは、中間電位Vcbよりも低い電位である。 On the other hand, the second drive signal Com-B shown in FIG. 13 has a waveform in which the intermediate potential Vcb is used as a reference potential, and the intermediate potential Vcb returns to the intermediate potential Vcb via the potential VLb and the potential VHb in this order within the unit period Tu. have Potential VLb is a potential lower than intermediate potential Vcb.
ここで、第2駆動信号Com-Bの電位は、期間P1dにわたり中間電位Vcbに維持された後、期間P2dにわたり中間電位Vcbから電位VLbに下降し、期間P3dにわたり電位VLbに維持された後、期間P4dにわたり電位VLbから電位VHbまで上昇し、期間P5dにわたり電位VHbに維持された後、期間P6dにわたり電位VHbから中間電位Vcbに下降し、期間P7dにわたり中間電位Vcbに維持される。期間P4dは、「第4期間」の一例である。期間P6dは、「第2期間」の一例である。なお、期間P1d、期間P2d、期間P3d、期間P4d、期間P5d、期間P6d、期間P7dは、この順で、単位期間Tuの開始点から終了点までの間に含まれる。 Here, the potential of the second drive signal Com-B is maintained at the intermediate potential Vcb for the period P1d, drops from the intermediate potential Vcb to the potential VLb for the period P2d, and is maintained at the potential VLb for the period P3d. The potential increases from potential VLb to potential VHb for period P4d, is maintained at potential VHb for period P5d, decreases from potential VHb to intermediate potential Vcb for period P6d, and is maintained at intermediate potential Vcb for period P7d. The period P4d is an example of the "fourth period". The period P6d is an example of the "second period". Note that the period P1d, the period P2d, the period P3d, the period P4d, the period P5d, the period P6d, and the period P7d are included in this order from the start point to the end point of the unit period Tu.
以上の第2駆動信号Com-Bの期間P2dの波形部分は、圧力室Cの容積を収縮させる収縮要素ESb1である。第2駆動信号Com-Bの期間P3dの波形部分は、保持要素ERb1である。第2駆動信号Com-Bの期間P4dの波形部分は、圧力室Cの容積を膨張させる膨張要素EEbである。膨張要素EEbは、「第2膨張要素」の一例である。第2駆動信号Com-Bの期間P5dの波形部分は、保持要素ERb2である。第2駆動信号Com-Bの期間P6dの波形部分は、圧力室Cの容積を収縮させる収縮要素ESb2である。収縮要素ESb2は、「第2収縮要素」の一例である。 The waveform portion of the period P2d of the second drive signal Com-B described above is the contraction element ESb1 that causes the volume of the pressure chamber C to contract. A waveform portion of the period P3d of the second drive signal Com-B is the holding element ERb1. A waveform portion of the period P4d of the second drive signal Com-B is an expansion element EEb that expands the volume of the pressure chamber C. As shown in FIG. The expansion element EEb is an example of a "second expansion element." A waveform portion of the period P5d of the second drive signal Com-B is the holding element ERb2. A waveform portion of the period P6d of the second drive signal Com-B is a contraction element ESb2 that causes the volume of the pressure chamber C to contract. The contraction element ESb2 is an example of the "second contraction element".
本実施形態では、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bは、互いの波形が実質的に同一である。ただし、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bは、波形が供給される位相が互いにずれている。 In this embodiment, the waveforms of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B are substantially the same. However, the waveforms of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B are out of phase with each other.
ここで、第1駆動信号Com-Aの期間P1cの長さは、第2駆動信号Com-Bの期間P1dの長さよりも長い。第1駆動信号Com-Aの期間P2cの長さと第2駆動信号Com-Bの期間P2dの長さとは、互いに等しい。第1駆動信号Com-Aの期間P3cの長さと第2駆動信号Com-Bの期間P3dの長さとは、互いに等しい。第1駆動信号Com-Aの期間P4cの長さと第2駆動信号Com-Bの期間P4dの長さとは、互いに等しい。第1駆動信号Com-Aの期間P5cの長さと第2駆動信号Com-Bの期間P5dの長さとは、互いに等しい。第1駆動信号Com-Aの期間P6cの長さと第2駆動信号Com-Bの期間P6dの長さとは、互いに等しい。第1駆動信号Com-Aの期間P7cの長さは、第2駆動信号Com-Bの期間P7dの長さよりも短い。 Here, the length of the period P1c of the first drive signal Com-A is longer than the length of the period P1d of the second drive signal Com-B. The length of the period P2c of the first drive signal Com-A and the length of the period P2d of the second drive signal Com-B are equal to each other. The length of the period P3c of the first drive signal Com-A and the length of the period P3d of the second drive signal Com-B are equal to each other. The length of the period P4c of the first drive signal Com-A and the length of the period P4d of the second drive signal Com-B are equal to each other. The length of the period P5c of the first drive signal Com-A and the length of the period P5d of the second drive signal Com-B are equal to each other. The length of the period P6c of the first drive signal Com-A and the length of the period P6d of the second drive signal Com-B are equal to each other. The length of the period P7c of the first drive signal Com-A is shorter than the length of the period P7d of the second drive signal Com-B.
なお、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの波形は、互いに異なってもよい。ただし、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの波形が互いに同一であると、駆動信号生成回路24は、1つの波形を生成して、位相をずらして供給すればよくなる場合がある。このため、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの波形が互いに異なる場合に比べて、駆動信号生成回路24の構成を簡単化することができるという利点がある。
Note that the waveforms of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B may be different from each other. However, if the waveforms of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B are the same, the drive
第1駆動信号Com-Aの期間P3cの開始タイミングは、第2駆動信号Com-Bの期間P3dの終了タイミングよりも後である。同様に、第1駆動信号Com-Aの期間P5cの開始タイミングは、第2駆動信号Com-Bの期間P5dの終了タイミングよりも後である。 The start timing of the period P3c of the first drive signal Com-A is later than the end timing of the period P3d of the second drive signal Com-B. Similarly, the start timing of the period P5c of the first drive signal Com-A is later than the end timing of the period P5d of the second drive signal Com-B.
ここで、第1駆動信号Com-Aの期間P2cの少なくとも一部と第2駆動信号Com-Bの期間P4dの少なくとも一部とが期間PEで時間的に互いに重なる。 Here, at least part of the period P2c of the first drive signal Com-A and at least part of the period P4d of the second drive signal Com-B temporally overlap each other in the period PE.
図13に示す例では、単位期間Tu内において、期間P2cの開始タイミングが期間P4dの開始タイミングよりも前である。また、単位期間Tu内において、期間P2cの終了タイミングが期間P4dの終了タイミングよりも前である。なお、単位期間Tu内において、期間P2cの開始タイミングが期間P4dの開始タイミング以後であってもよいし、期間P2cの終了タイミングが期間P4dの終了タイミング以後であってもよい。 In the example shown in FIG. 13, the start timing of the period P2c is before the start timing of the period P4d within the unit period Tu. Also, within the unit period Tu, the end timing of the period P2c is earlier than the end timing of the period P4d. In the unit period Tu, the start timing of the period P2c may be after the start timing of the period P4d, and the end timing of the period P2c may be after the end timing of the period P4d.
また、第1駆動信号Com-Aの期間P4cの少なくとも一部と第2駆動信号Com-Bの期間P6dの少なくとも一部とが期間PSで時間的に互いに重なる。 At least part of the period P4c of the first drive signal Com-A and at least part of the period P6d of the second drive signal Com-B temporally overlap each other in the period PS.
図13に示す例では、単位期間Tu内において、期間P4cの開始タイミングが期間P6dの開始タイミングよりも前である。また、単位期間Tu内において、期間P2cの終了タイミングが期間P4dの終了タイミングよりも前である。なお、単位期間Tu内において、期間P4cの開始タイミングが期間P6dの開始タイミング以後であってもよいし、期間P2cの終了タイミングが期間P4dの終了タイミング以後であってもよい。 In the example shown in FIG. 13, the start timing of the period P4c is before the start timing of the period P6d within the unit period Tu. Also, within the unit period Tu, the end timing of the period P2c is earlier than the end timing of the period P4d. In the unit period Tu, the period P4c may start after the period P6d starts, and the period P2c may end after the period P4d ends.
図14は、第3実施形態での収縮工程SSおよび膨張工程SEを説明するための図である。図14では、第1駆動信号Com-Aが実線で示され、第2駆動信号Com-Bが破線で示される。図14に示す例では、電位VLaおよび電位VLbが互いに等しく、電位VHaおよび電位VHbが互いに等しく、かつ、中間電位Vcaおよび中間電位Vcbが互いに等しい。 FIG. 14 is a diagram for explaining the contraction process SS and the expansion process SE in the third embodiment. In FIG. 14, the first drive signal Com-A is indicated by a solid line, and the second drive signal Com-B is indicated by a broken line. In the example shown in FIG. 14, potential VLa and potential VLb are equal, potential VHa and potential VHb are equal, and intermediate potential Vca and intermediate potential Vcb are equal.
なお、電位VLaおよび電位VLbが互いに異なってもよいし、電位VHaおよび電位VHbが互いに異なってもよいし、中間電位Vcaおよび中間電位Vcbが互いに異なってもよい。ただし、電位VLaおよび電位VLbが互いに等しく、電位VHaおよび電位VHbが互いに等しく、かつ、中間電位Vcaおよび中間電位Vcbが互いに等しい場合、そうでない場合に比べて、駆動信号生成回路24の構成を簡単化することができるという利点がある。
Note that potential VLa and potential VLb may be different from each other, potential VHa and potential VHb may be different from each other, and intermediate potential Vca and intermediate potential Vcb may be different from each other. However, when potential VLa and potential VLb are equal, potential VHa and potential VHb are equal, and intermediate potential Vca and intermediate potential Vcb are equal, the configuration of drive
前述のように、能動部P2、P3への第2駆動信号Com-Bの保持要素ERb1の供給を完了した後、期間PEを経て、能動部P1への第1駆動信号Com-Aの保持要素ERa1の供給が開始される。ここで、期間PEでは、膨張工程SEが実行される。なお、収縮工程SSは、前述の第1実施形態と同様である。 As described above, after completing the supply of the holding element ERb1 of the second drive signal Com-B to the active parts P2 and P3, the holding element ERb1 of the first drive signal Com-A to the active part P1 passes through the period PE. The supply of ERa1 is started. Here, the expansion process SE is performed in the period PE. The shrinking step SS is the same as that of the first embodiment described above.
第2駆動信号Com-Bの保持要素ERb1が能動部P2、P3に供給されている期間においては、第1面F1が凸状となるように、振動板51eが変形する。これにより、圧力室Cの容積が収縮した状態となる。一方、第1駆動信号Com-Aの保持要素ERa1が能動部P1に供給されている期間においては、第1面F1が凹状となるように、振動板51eが変形する。これにより、圧力室Cの容積が膨張した状態となる。
During the period in which the holding element ERb1 of the second drive signal Com-B is supplied to the active portions P2 and P3, the
前述のように圧力室Cの容積が収縮した状態から、膨張した状態へと変化する膨張工程SEでは、能動部P1が振動板51eを基準状態から圧力室Cの容積を膨張させる状態に変形させる際、能動部P2、P3が圧力室Cの容積を収縮させた状態から振動板51eを基準状態に戻そうとする力を利用することができる。このため、第1駆動信号Com-Aによる能動部P1の駆動のみを行う構成に比べて、振動板51eの変形量を大きくすることができる。この結果、効率的にノズルNからインクを吐出することができる。
As described above, in the expansion step SE in which the volume of the pressure chamber C changes from the contracted state to the expanded state, the active part P1 deforms the
以上の第3実施形態によっても、液体吐出装置100の吐出特性を向上させることができる。本実施形態では、前述のように、第1駆動信号Com-Aは、「第1膨張要素」の一例である膨張要素EEa1を含む。また、第2駆動信号Com-Bは、「第2膨張要素」の一例である膨張要素EEbを含む。膨張要素EEa1および膨張要素EEbのそれぞれは、単位期間Tuごとに圧力室Cの容積を膨張させる。そして、液体吐出装置100は、膨張工程SEを実行する。膨張工程SEは、「第3期間」の一例である期間P2cと「第4期間」の一例である期間P4dとが互いに重なる期間である。期間P2cでは、膨張要素EEa1が能動部P1に供給される。期間P4dでは、膨張要素EEbが能動部P2、P3に供給される。
The ejection characteristics of the
膨張工程SEでは、期間P2cおよび期間P4dが互いに重なるので、これらの期間が重ならない構成に比べて、圧力室Cに導入されるインクの勢いを増加させることができる。また、これらの期間が重ならない構成に比べて、ノズルNからのインクの吐出周期を短くすることもできる。 In the expansion step SE, the period P2c and the period P4d overlap with each other, so that the momentum of the ink introduced into the pressure chamber C can be increased compared to a configuration in which these periods do not overlap. In addition, compared to a configuration in which these periods do not overlap, the ink ejection cycle from the nozzles N can be shortened.
ここで、前述のように、単位期間Tuにおいて、膨張工程SEは、収縮工程SSよりも先に実行される。このため、ノズルNから吐出される1回の吐出あたりの量を多くすることができる。 Here, as described above, the expansion process SE is performed before the contraction process SS in the unit period Tu. Therefore, the amount of ink ejected from the nozzle N per one ejection can be increased.
さらに、前述のように、期間P4cおよび期間P4dは、互いに重ならず、かつ、期間P2cおよび期間P6dは、互いに重ならない。このため、能動部P1により変形する振動板51eの部分と能動部P2により変形する振動板51eの部分との間に過大な応力が生じることが防止される。この結果、振動板51eのクラック等の損傷を低減することができる。
Further, as described above, periods P4c and P4d do not overlap each other, and periods P2c and P6d do not overlap each other. Therefore, excessive stress is prevented from being generated between the portion of the
4.第4実施形態
以下、本開示の第4実施形態について説明する。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
4. Fourth Embodiment A fourth embodiment of the present disclosure will be described below. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図15は、第4実施形態での収縮工程SSおよび膨張工程SEを説明するための図である。本実施形態は、第2駆動信号Com-Bの収縮要素ESb1および保持要素ERb1を省略したこと以外は、前述の第3実施形態と同様である。したがって、本実施形態の第2駆動信号Com-Bは、第1実施形態の第2駆動信号Com-Bと同様である。 FIG. 15 is a diagram for explaining the contraction process SS and the expansion process SE in the fourth embodiment. This embodiment is the same as the above-described third embodiment except that the contraction element ESb1 and the retention element ERb1 of the second drive signal Com-B are omitted. Therefore, the second drive signal Com-B of this embodiment is the same as the second drive signal Com-B of the first embodiment.
以上の第4実施形態によっても、液体吐出装置100の吐出特性を向上させることができる。
The ejection characteristics of the
5.第5実施形態
以下、本開示の第5実施形態について説明する。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
5. Fifth Embodiment A fifth embodiment of the present disclosure will be described below. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図16は、第5実施形態での収縮工程SS、膨張工程SEおよび制振工程SCを説明するための図である。本実施形態は、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの位相が異なること以外は、前述の第3実施形態と同様である。 FIG. 16 is a diagram for explaining the contraction process SS, the expansion process SE, and the damping process SC in the fifth embodiment. This embodiment is the same as the above-described third embodiment except that the phases of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B are different.
本実施形態では、第1駆動信号Com-Aの収縮要素ESaの期間と第2駆動信号Com-Bの収縮要素ESb1の期間とが期間PSで重なることにより、収縮工程SSが実行される。また、第1駆動信号Com-Aの膨張要素EEa2の期間と第2駆動信号Com-Bの膨張要素EEbの期間とが期間PEで重なることにより、膨張工程SEが実行される。さらに、膨張工程SEの後、第2駆動信号Com-Bの保持要素ERb2により、振動板51eに制振力を加える制振工程SCが実行される。なお、制振工程SCのタイミングや制振工程SCの電位VHbは、膨張工程SE以前の工程によって生じる振動板51eの振動周期や振幅に応じて適宜要請することが好ましい。
In this embodiment, the contraction step SS is performed by overlapping the period of the contraction element ESa of the first drive signal Com-A and the period of the contraction element ESb1 of the second drive signal Com-B in the period PS. Further, the expansion step SE is performed by overlapping the period PE of the expansion element EEa2 of the first drive signal Com-A and the period of the expansion element EEb of the second drive signal Com-B. Further, after the expansion step SE, the vibration damping step SC is performed in which the holding element ERb2 of the second drive signal Com-B applies a damping force to the
以上の第5実施形態によっても、液体吐出装置100の吐出特性を向上させることができる。本実施形態では、前述のように、単位期間Tuにおいて、膨張工程SEは、収縮工程SSよりも後に実行される。このため、収縮工程SSの実行によりインクの減少した圧力室C内に膨張工程SEの実行によりインクを供給することができる。また、第1駆動信号Com-Aによる能動部P1の駆動後に、制振工程SCの実行により、振動板51eを制振させることができる。この結果、印刷品質を高めつつ、吐出周期を短くすることができる。
The ejection characteristics of the
6.第6実施形態
以下、本開示の第6実施形態について説明する。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
6. Sixth Embodiment A sixth embodiment of the present disclosure will be described below. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図17は、第6実施形態での第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bを説明するための図である。図17に示す例では、第1駆動信号Com-Aは、第1実施形態の第1駆動信号COM-Aと同様である。 FIG. 17 is a diagram for explaining the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B in the sixth embodiment. In the example shown in FIG. 17, the first drive signal Com-A is the same as the first drive signal COM-A of the first embodiment.
一方、図17に示す第2駆動信号Com-Bは、第1駆動信号Com-Aの逆位相の信号である。すなわち、図17に示す第2駆動信号Com-Bは、中間電位Vcbを基準電位として、単位期間Tu内において、中間電位Vcbから電位VLbを経由して中間電位Vcbに戻る波形を有する。中間電位Vcbは、「第3電位」および「第6電位」の一例である。電位VLbは、「第4電位」の一例である。 On the other hand, the second drive signal Com-B shown in FIG. 17 is a signal having an opposite phase to the first drive signal Com-A. That is, the second drive signal Com-B shown in FIG. 17 has a waveform that uses the intermediate potential Vcb as a reference potential and returns from the intermediate potential Vcb to the intermediate potential Vcb via the potential VLb within the unit period Tu. The intermediate potential Vcb is an example of the "third potential" and the "sixth potential". The potential VLb is an example of a "fourth potential".
ここで、第2駆動信号Com-Bの電位は、期間P1bにわたり中間電位Vcbに維持された後、期間P2bにわたり中間電位Vcbから電位VLbに下降し、期間P3bにわたり電位VLbに維持された後、期間P4bにわたり電位VLbから中間電位Vcbまで上昇し、期間P5bにわたり中間電位Vcbに維持される。期間P2bは、「第2期間」の一例である。期間P4bは、「第4期間」の一例である。 Here, the potential of the second drive signal Com-B is maintained at the intermediate potential Vcb for the period P1b, then drops from the intermediate potential Vcb to the potential VLb for the period P2b, and is maintained at the potential VLb for the period P3b. Potential VLb rises to intermediate potential Vcb over period P4b, and is maintained at intermediate potential Vcb over period P5b. The period P2b is an example of the "second period". The period P4b is an example of the "fourth period".
以上の第2駆動信号Com-Bの期間P2bの波形部分は、「第2収縮要素」の一例であり、圧力室Cの容積を収縮させる収縮要素ESbである。第2駆動信号Com-Bの期間P3bの波形部分は、「第2保持要素」の一例である保持要素ERbである。第2駆動信号Com-Bの期間P4bの波形部分は、「第2膨張要素」の一例であり、圧力室Cの容積を膨張させる膨張要素EEbである。 The waveform portion of the period P2b of the second drive signal Com-B described above is an example of the “second contraction element”, and is the contraction element ESb that causes the volume of the pressure chamber C to contract. A waveform portion of the period P3b of the second drive signal Com-B is a retention element ERb, which is an example of a "second retention element." The waveform portion of the period P4b of the second drive signal Com-B is an example of a “second expansion element” and is an expansion element EEb that expands the volume of the pressure chamber C. FIG.
ここで、第1駆動信号Com-Aの期間P2aの少なくとも一部と第2駆動信号Com-Bの期間P2bの少なくとも一部とが期間PSで時間的に互いに重なる。また、第1駆動信号Com-Aの期間P4aの少なくとも一部と第2駆動信号Com-Bの期間P4bの少なくとも一部とが期間PEで時間的に互いに重なる。このような期間PSや期間PEを設けることで、他の実施形態と同様に吐出特性の向上が可能となる。 Here, at least part of the period P2a of the first drive signal Com-A and at least part of the period P2b of the second drive signal Com-B temporally overlap each other in the period PS. At least part of the period P4a of the first drive signal Com-A and at least part of the period P4b of the second drive signal Com-B temporally overlap each other in the period PE. By providing such periods PS and PE, it is possible to improve ejection characteristics as in the other embodiments.
図17に示す例では、期間P1aの長さと期間P1bの長さとは、互いに等しい。期間P2aの長さと期間P2bの長さとは、互いに等しい。期間P3aの長さと期間P3bの長さとは、互いに等しい。期間P4aの長さと期間P4bの長さとは、互いに等しい。期間P5aの長さと期間P5bの長さとは、互いに等しい。第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの波形が互いに逆位相である場合、そうでない場合に比べて、駆動信号生成回路24の構成を簡単化することができるという利点がある。
In the example shown in FIG. 17, the length of the period P1a and the length of the period P1b are equal to each other. The length of the period P2a and the length of the period P2b are equal to each other. The length of the period P3a and the length of the period P3b are equal to each other. The length of the period P4a and the length of the period P4b are equal to each other. The length of the period P5a and the length of the period P5b are equal to each other. When the waveforms of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B are in opposite phases to each other, there is an advantage that the configuration of the drive
図17の例では、期間P3aの長さと期間P3bの長さとは同一であるが、これらの長さを互いに異ならせてもよい。すなわち、期間P3aの長さは、期間P3bの長さと比べて、長くてもよいし、短くてもよい。この場合、何らかの理由で第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの位相に誤差が生じた場合であっても、吐出特性の変動を低減しやすいという利点がある。 In the example of FIG. 17, the length of the period P3a and the length of the period P3b are the same, but these lengths may be different from each other. That is, the length of the period P3a may be longer or shorter than the length of the period P3b. In this case, even if there is an error in the phases of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B for some reason, there is an advantage that fluctuations in ejection characteristics can be easily reduced.
図18は、第6実施形態での収縮工程SSおよび膨張工程SEを説明するための図である。図18では、第1駆動信号Com-Aが実線で示され、第2駆動信号Com-Bが破線で示される。図18に示す例では、電位VHaおよび中間電位Vcbが互いに等しく、かつ、中間電位Vcaおよび電位VLbが互いに等しい。 FIG. 18 is a diagram for explaining the contraction process SS and the expansion process SE in the sixth embodiment. In FIG. 18, the first drive signal Com-A is indicated by a solid line, and the second drive signal Com-B is indicated by a broken line. In the example shown in FIG. 18, potential VHa and intermediate potential Vcb are equal to each other, and intermediate potential Vca and potential VLb are equal to each other.
なお、電位VHaおよび中間電位Vcbが互いに異なってもよいし、中間電位Vcaおよび電位VLbが互いに異なってもよい。ただし、電位VHaおよび中間電位Vcbが互いに等しく、かつ、中間電位Vcaおよび電位VLbが互いに等しい場合、そうでない場合に比べて、駆動信号生成回路24の構成を簡単化することができるという利点がある。
Note that potential VHa and intermediate potential Vcb may be different from each other, and intermediate potential Vca and potential VLb may be different from each other. However, when the potential VHa and the intermediate potential Vcb are equal to each other, and the intermediate potential Vca and the potential VLb are also equal to each other, there is an advantage that the configuration of the drive
期間PSでは、収縮工程SSが実行される。その後、期間PEでは、膨張工程SEが実行される。 During the period PS, the contraction process SS is performed. After that, in the period PE, the expansion process SE is performed.
以上の第6実施形態によっても、前述の第1実施形態と同様、液体吐出装置100の吐出特性を向上させることができる。本実施形態では、前述のように、第1駆動信号Com-Aは、収縮要素ESaの後に電圧を保持する期間P3aを「第1保持期間」の一例として含む。一方、第2駆動信号Com-Bは、収縮要素ESbの後に電圧を保持する期間P3bを「第2保持期間」の一例として含む。ここで、期間P3aおよび期間P3bの長さが互いに異なる場合、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの位相に多少の誤差が生じても、期間P3aと期間P3bとが重なる期間の長さが変動し難い。このため、当該誤差によるノズルNからのインクの吐出量のバラつきを低減することができる。これに対し、期間P3aおよび期間P3bの長さがが互いに等しい場合、当該誤差により期間P3aと期間P3bとが重なる期間の長さが変動し易い。このため、ノズルNからのインクの吐出量のバラつきが生じやすい。ただし、この場合、駆動信号生成回路24の簡単化できるという利点がある。
According to the sixth embodiment described above, it is possible to improve the ejection characteristics of the
また、前述のように、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bは、互いに逆位相の信号である。このため、互いに隣り合う2つの吐出要素間の電気的なノイズによる影響(エレキクロストーク)を低減することができる。また、この場合は、第1駆動信号Com-Aと第2駆動信号Com-Bとに含まれる各要素を同時に実行するため、第1実施形態から第5実施形態などに比べて、単位期間Tuに要する時間を全体として短縮することができる。 Further, as described above, the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B are signals having phases opposite to each other. Therefore, it is possible to reduce the influence of electrical noise (electrical crosstalk) between two ejection elements adjacent to each other. Further, in this case, each element included in the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B is executed at the same time. can shorten the time required for
さらに、前述のように、中間電位Vcbが中間電位Vcaよりも高い。したがって、ノズルNからインクを吐出しない待機状態において、第2駆動信号Com-Bは、圧力室Cの容積を膨張させた状態を維持する。このため、振動板51eに張力が加わるため、振動板51eのバネ定数を高めることができる。この結果、振動板51eの固有振動周期を短くすることにより、ノズルNからのインクの吐出周期を短くすることができる。
Furthermore, as described above, intermediate potential Vcb is higher than intermediate potential Vca. Therefore, in the standby state in which ink is not ejected from the nozzles N, the second drive signal Com-B maintains the state in which the volume of the pressure chamber C is expanded. Therefore, since tension is applied to the
また、前述のように、第1駆動信号Com-Aは、単位期間Tuごとに、「第1保持期間」の一例である期間P3aと、「第3期間」の一例である期間P4aと、を含む。期間P3aは、「第1期間」の一例である期間P2aに後続し、「第2電位」の一例である電位VHaを保持する。期間P4aは、期間P3aに後続し、電位VHaから、「第5電位」の一例である中間電位Vcaに変化する。一方、第2駆動信号Com-Bは、単位期間Tuごとに、「第2保持期間」の一例である期間P3bと、「第4期間」の一例である期間P4bと、を含む。期間P3bは、「第2期間」の一例である期間P2bに後続し、「第4電位」の一例である電位VLbを保持する。期間P4bは、期間P3bに後続し、電位VLbから、「第6電位」の一例である中間電位Vcbに変化する。そして、期間P4aおよび期間P4bが互いに重なる。すなわち、膨張工程SEが実行される。このため、圧力室Cに導入されるインクの勢いを増加させることができる。また、ノズルNからのインクの吐出周期を短くすることもできる。 Further, as described above, the first drive signal Com-A has a period P3a that is an example of the "first holding period" and a period P4a that is an example of the "third period" for each unit period Tu. include. The period P3a follows the period P2a, which is an example of the "first period," and holds the potential VHa, which is an example of the "second potential." The period P4a follows the period P3a and changes from the potential VHa to the intermediate potential Vca, which is an example of the "fifth potential." On the other hand, the second drive signal Com-B includes a period P3b that is an example of a "second holding period" and a period P4b that is an example of a "fourth period" for each unit period Tu. The period P3b follows the period P2b, which is an example of the "second period," and holds the potential VLb, which is an example of the "fourth potential." In the period P4b, following the period P3b, the potential VLb changes to the intermediate potential Vcb, which is an example of the “sixth potential”. The period P4a and the period P4b overlap each other. That is, the expansion step SE is performed. Therefore, the momentum of the ink introduced into the pressure chamber C can be increased. Also, the ink ejection cycle from the nozzles N can be shortened.
ここで、前述のように、期間P4aおよび期間P4bが互いに重なる期間PEにおいて、第1駆動信号Com-Aおよび第2駆動信号Com-Bの互いの電位の大小関係が逆転する。 Here, as described above, in the period PE in which the period P4a and the period P4b overlap each other, the magnitude relationship between the potentials of the first drive signal Com-A and the second drive signal Com-B is reversed.
7.第7実施形態
以下、本開示の第7実施形態について説明する。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
7. Seventh Embodiment A seventh embodiment of the present disclosure will be described below. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図19は、第7実施形態での収縮工程および膨張工程を説明するための図である。本実施形態は、図19に示すように、第2駆動信号Com-Bの中間電位Vcbが第1駆動信号Com-Aの電位VHaとは異なること以外は、前述の第6実施形態と同様である。 FIG. 19 is a diagram for explaining the contraction process and the expansion process in the seventh embodiment. This embodiment is the same as the sixth embodiment described above, except that the intermediate potential Vcb of the second drive signal Com-B is different from the potential VHa of the first drive signal Com-A, as shown in FIG. be.
以上の第7実施形態によっても、液体吐出装置100の吐出特性を向上させることができる。本実施形態では、前述のように、中間電位Vcbが電位VHaとは異なる。このため、中間電位Vcbを適宜に設定することにより、振動板51eの硬さ等を調整することができる。この結果、製造バラつき等があっても、複数のヘッドチップ51の間や複数の圧力室Cの間での吐出特性を揃えることができる。
The ejection characteristics of the
8.第8実施形態
以下、本開示の第8実施形態について説明する。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
8. Eighth Embodiment An eighth embodiment of the present disclosure will be described below. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図20は、第8実施形態での第1駆動信号および第2駆動信号を説明するための図である。図20に示す例では、第1駆動信号Com-Aは、第6実施形態の第1駆動信号COM-Aと同様である。 FIG. 20 is a diagram for explaining the first drive signal and the second drive signal in the eighth embodiment. In the example shown in FIG. 20, the first drive signal Com-A is the same as the first drive signal COM-A of the sixth embodiment.
一方、図20に示す第2駆動信号Com-Bは、第1駆動信号Com-Aの逆位相の信号である。すなわち、図20に示す第2駆動信号Com-Bは、中間電位Vcbを基準電位として、単位期間Tu内において、中間電位Vcbから電位VHb、電位VLbをこの順で経由して中間電位Vcbに戻る波形を有する。 On the other hand, the second drive signal Com-B shown in FIG. 20 is a signal having an opposite phase to the first drive signal Com-A. That is, the second drive signal Com-B shown in FIG. 20 uses the intermediate potential Vcb as a reference potential, and returns from the intermediate potential Vcb to the intermediate potential Vcb via the potential VHb and the potential VLb in this order within the unit period Tu. It has a waveform.
ここで、第2駆動信号Com-Bの電位は、期間P1dにわたり中間電位Vcbに維持された後、期間P2dにわたり中間電位Vcbから電位VHbまで上昇し、期間P3dにわたり電位VHbに維持された後、期間P4dにわたり電位VHbから電位VLbに下降し、期間P5dにわたり電位VLbに維持された後、期間P6dにわたり電位VLbから中間電位Vcbまで上昇し、期間P7dにわたり中間電位Vcbに維持される。期間P4dは、「第2期間」の一例である。期間P6dは、「第4期間」の一例である。 Here, the potential of the second drive signal Com-B is maintained at the intermediate potential Vcb for the period P1d, rises from the intermediate potential Vcb to the potential VHb for the period P2d, and is maintained at the potential VHb for the period P3d. After falling from potential VHb to potential VLb over period P4d and maintained at potential VLb over period P5d, potential rises from potential VLb to intermediate potential Vcb over period P6d and is maintained at intermediate potential Vcb over period P7d. The period P4d is an example of the "second period". The period P6d is an example of the "fourth period".
以上の第2駆動信号Com-Bの期間P2dの波形部分は、「第2膨張要素」の一例であり、圧力室Cの容積を膨張させる膨張要素EEb1である。第2駆動信号Com-Bの期間P3dの波形部分は、「第2保持要素」の一例である保持要素ERb1である。第2駆動信号Com-Bの期間P4dの波形部分は、「第2収縮要素」の一例であり、圧力室Cの容積を収縮させる収縮要素ESbである。第2駆動信号Com-Bの期間P5dの波形部分は、「第2保持要素」の一例である保持要素ERb2である。第2駆動信号Com-Bの期間P6dの波形部分は、「第2膨張要素」の一例であり、圧力室Cの容積を膨張させる膨張要素EEb2である。 The waveform portion of the period P2d of the second drive signal Com-B described above is an example of the “second expansion element”, and is the expansion element EEb1 that expands the volume of the pressure chamber C. FIG. A waveform portion of the period P3d of the second drive signal Com-B is a retention element ERb1, which is an example of a "second retention element." A waveform portion of the period P4d of the second drive signal Com-B is an example of a “second contraction element” and is a contraction element ESb that causes the volume of the pressure chamber C to contract. A waveform portion of the period P5d of the second drive signal Com-B is a retention element ERb2, which is an example of a "second retention element." The waveform portion of the period P6d of the second drive signal Com-B is an example of the “second expansion element” and is the expansion element EEb2 that expands the volume of the pressure chamber C. FIG.
なお、本実施形態では、第1駆動信号Com-Aの期間P2cの波形部分は、「第1膨張要素」の一例であり、圧力室Cの容積を膨張させる膨張要素EEa1である。第1駆動信号Com-Aの期間P3cの波形部分は、「第1保持要素」の一例である保持要素ERa1である。第1駆動信号Com-Aの期間P4cの波形部分は、「第1収縮要素」の一例であり、圧力室Cの容積を収縮させる収縮要素ESaである。第1駆動信号Com-Aの期間P5cの波形部分は、「第1保持要素」の一例である保持要素ERa2である。第1駆動信号Com-Aの期間P6cの波形部分は、「第1膨張要素」の一例であり、圧力室Cの容積を膨張させる膨張要素EEa2である。 Note that in the present embodiment, the waveform portion of the period P2c of the first drive signal Com-A is an example of the “first expansion element” and is the expansion element EEa1 that expands the volume of the pressure chamber C. FIG. The waveform portion of the period P3c of the first drive signal Com-A is the retention element ERa1, which is an example of the "first retention element." A waveform portion of the period P4c of the first drive signal Com-A is an example of a “first contraction element”, and is a contraction element ESa that causes the volume of the pressure chamber C to contract. The waveform portion of the period P5c of the first drive signal Com-A is the retention element ERa2, which is an example of the "first retention element." A waveform portion of the period P6c of the first drive signal Com-A is an example of a “first expansion element”, and is an expansion element EEa2 that expands the volume of the pressure chamber C. FIG.
ここで、第1駆動信号Com-Aの期間P2cの少なくとも一部と第2駆動信号Com-Bの期間P2dの少なくとも一部とが期間PE1で時間的に互いに重なる。また、第1駆動信号Com-Aの期間P4cの少なくとも一部と第2駆動信号Com-Bの期間P4dの少なくとも一部とが期間PSで時間的に互いに重なる。さらに、第1駆動信号Com-Aの期間P6cの少なくとも一部と第2駆動信号Com-Bの期間P6dの少なくとも一部とが期間PE2で時間的に互いに重なる。 Here, at least part of the period P2c of the first drive signal Com-A and at least part of the period P2d of the second drive signal Com-B temporally overlap each other in the period PE1. At least part of the period P4c of the first drive signal Com-A and at least part of the period P4d of the second drive signal Com-B temporally overlap each other in the period PS. Furthermore, at least part of the period P6c of the first drive signal Com-A and at least part of the period P6d of the second drive signal Com-B temporally overlap each other in the period PE2.
図21は、第8実施形態での収縮工程SS、第1膨張工程SE1および第2膨張工程SE2を説明するための図である。図21では、第1駆動信号Com-Aが実線で示され、第2駆動信号Com-Bが破線で示される。図21に示す例では、電位VHaおよび電位VHbが互いに等しく、かつ、電位VLaおよび電位VLbが互いに等しい。また、中間電位Vcbが中間電位Vcaよりも高い。 FIG. 21 is a diagram for explaining the contraction process SS, the first expansion process SE1, and the second expansion process SE2 in the eighth embodiment. In FIG. 21, the first drive signal Com-A is indicated by a solid line, and the second drive signal Com-B is indicated by a broken line. In the example shown in FIG. 21, potential VHa and potential VHb are equal to each other, and potential VLa and potential VLb are equal to each other. Further, intermediate potential Vcb is higher than intermediate potential Vca.
なお、電位VHaおよび電位VHbが互いに異なってもよいし、電位VLaおよび電位VLbが互いに異なってもよい。 Note that potential VHa and potential VHb may be different from each other, and potential VLa and potential VLb may be different from each other.
期間PE1では、第1膨張工程SE1が実行される。その後、期間PSでは、収縮工程SSが実行される。次いで、期間PE2では、第2膨張工程SE2が実行される。第1膨張工程SE1および第2膨張工程SE2のそれぞれは、前述の膨張工程SEと同様の効果を奏する。すなわち、第1膨張工程SE1および第2膨張工程SE2は、膨張工程SEに含まれるといえる。 In the period PE1, the first expansion step SE1 is performed. After that, the contraction process SS is performed in the period PS. Next, in period PE2, the second expansion step SE2 is performed. Each of the first expansion step SE1 and the second expansion step SE2 has the same effect as the expansion step SE described above. That is, it can be said that the first expansion step SE1 and the second expansion step SE2 are included in the expansion step SE.
以上の第8実施形態によっても、液体吐出装置100の吐出特性を向上させることができる。本実施形態では、前述のように、膨張工程SEは、第1膨張工程SE1および第2膨張工程SE2を含む。そして、単位期間Tuにおいて、収縮工程SSは、第1膨張工程SE1と第2膨張工程SE2との間に実行される。このため、他の実施形態と同様にノズルNからのインクの1回の吐出あたりの量を多くすることができる。加えて、第1駆動信号Com-Aと第2駆動信号Com-Bとに含まれる各要素を同時に実行するため、第1実施形態から第5実施形態などに比べて、単位期間Tuに要する時間を全体として短縮することができる。つまり、吐出量を多くすることと、ノズルNからの液体の吐出周期を短くすることと、の両立を図ることができる。
According to the eighth embodiment as well, the ejection characteristics of the
9.第9実施形態
以下、本開示の第9実施形態について説明する。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
9. Ninth Embodiment A ninth embodiment of the present disclosure will be described below. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図22は、第9実施形態での収縮工程SS、第1膨張工程SE1および第2膨張工程SE2を説明するための図である。本実施形態は、中間電位Vcaと中間電位Vcbとの電位差が異なること以外は、前述の第8実施形態と同様である。 FIG. 22 is a diagram for explaining the contraction process SS, the first expansion process SE1, and the second expansion process SE2 in the ninth embodiment. This embodiment is the same as the eighth embodiment described above, except that the potential difference between the intermediate potential Vca and the intermediate potential Vcb is different.
本実施形態では、中間電位Vcaと中間電位Vcbとの電位差が第8実施形態に比べて小さい。図22に示す例では、中間電位Vcbが中間電位Vcaよりも若干高いものの、中間電位Vcaと中間電位Vcbとの電位差が極めて小さい。なお、中間電位Vcaと中間電位Vcbとが互いに等しくてもよいし、中間電位Vcbが中間電位Vcaよりも低くてもよい。 In this embodiment, the potential difference between the intermediate potential Vca and the intermediate potential Vcb is smaller than in the eighth embodiment. In the example shown in FIG. 22, although intermediate potential Vcb is slightly higher than intermediate potential Vca, the potential difference between intermediate potential Vca and intermediate potential Vcb is extremely small. Note that intermediate potential Vca and intermediate potential Vcb may be equal to each other, or intermediate potential Vcb may be lower than intermediate potential Vca.
以上の第9実施形態によっても、第8実施形態と同様に液体吐出装置100の吐出特性を向上させることができる。
According to the ninth embodiment described above, it is possible to improve the ejection characteristics of the
10.第10実施形態
以下、本開示の第10実施形態について説明する。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
10. Tenth Embodiment A tenth embodiment of the present disclosure will be described below. Below, it demonstrates centering around difference with 1st Embodiment.
図23は、第10実施形態での収縮工程SSおよび膨張工程SEを説明するための図である。本実施形態では、第2駆動信号Com-Bに制振工程SCのための波形を追加したこと以外は、前述の第6実施形態と同様である。 FIG. 23 is a diagram for explaining the contraction process SS and the expansion process SE in the tenth embodiment. This embodiment is the same as the sixth embodiment described above, except that a waveform for the damping process SC is added to the second drive signal Com-B.
本実施形態では、第2駆動信号Com-Bの電位が膨張工程SEの後に中間電位Vcbから電位VLb1まで降下することにより、制振工程SCが実行される。電位VLb1は、中間電位Vcbと電位VLbとの間の電位である。 In this embodiment, the damping process SC is performed by dropping the potential of the second drive signal Com-B from the intermediate potential Vcb to the potential VLb1 after the expansion process SE. Potential VLb1 is a potential between intermediate potential Vcb and potential VLb.
以上の第10実施形態によっても、液体吐出装置100の吐出特性を向上させることができる。本実施形態では、第6実施形態と同様の効果に加えて、制振工程SCによる効果が得られる。
According to the tenth embodiment as well, the ejection characteristics of the
11.変形例
以上の例示における各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。なお、以下の例示から任意に選択される2以上の態様は、互いに矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
11. Modifications Each form in the above examples can be modified in various ways. Specific modifications that can be applied to each of the above-described modes are exemplified below. In addition, two or more aspects arbitrarily selected from the following examples can be combined as appropriate within a range not contradicting each other.
11-1.変形例1
図24は、変形例1での収縮工程SSおよび膨張工程SEを説明するための図である。
変形例1は、収縮工程SSの前に工程SXを追加したこと以外は、前述の第6実施形態と同様である。
11-1.
24A and 24B are diagrams for explaining the contraction process SS and the expansion process SE in
図24に示す例では、第2駆動信号Com-Bの電位が収縮工程SSの前に中間電位Vcbから電位VLbまで複数回繰返し降下することにより、工程SXが実行される。以上の変形例1によっても、液体吐出装置100の吐出特性を向上させることができる。なお、工程SXに用いる波形は、図24に示す例に限定されず、任意である。工程SXによれば、例えば、インクが吐出されない程度に振動を発生させ、期間PSの直前に圧力室Cが膨張した状態とし、吐出する際の振動を励振するように調整することができる。また、工程SXによれば、液体を吐出しない待機状態において、高電位である中間電位Vcbが常に維持されないため、駆動信号生成回路24の消費電力を抑制することができる。
In the example shown in FIG. 24, the step SX is executed by repeatedly dropping the potential of the second drive signal Com-B from the intermediate potential Vcb to the potential VLb a plurality of times before the shrinking step SS. The ejection characteristics of the
11-2.変形例2
前述の形態では、個別電極と共通電極との間に圧電体層が介在する構成が例示されるが、これに限定されず、個別電極と個別電極との間に圧電体層が介在する構成でもよい。
11-2. Modification 2
Although the configuration in which the piezoelectric layer is interposed between the individual electrodes and the common electrode is exemplified in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and a configuration in which the piezoelectric layer is interposed between the individual electrodes is also possible. good.
11-3.変形例3
前述の各形態では、液体吐出ヘッド50を搭載するキャリッジ41を往復させるシリアル方式の液体吐出装置100を例示するが、複数のノズルNが媒体Mの全幅にわたり分布するライン方式の液体吐出装置にも本開示を適用することが可能である。
11-3. Modification 3
In each of the above-described embodiments, the serial-type
11-4.変形例4
前述の各形態で例示する液体吐出装置100は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本開示の液体吐出装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。
11-4. Modification 4
The
10…液体容器、20…制御ユニット、21…制御回路、22…記憶回路、23…電源回路、24…駆動信号生成回路、30…搬送機構、40…移動機構、41…キャリッジ、42…搬送ベルト、50…液体吐出ヘッド、51…ヘッドチップ、51F…圧電素子、51a…流路基板、51b…圧力室基板、51b1…隔壁、51c…ノズル板、51d…吸振体、51e…振動板、51f…圧電素子、51f1…第1電極層、51f1a…個別電極、51f1b…個別電極、51f1c…個別電極、51f2…圧電体層、51f3…第2電極層、51g…カバー、51h…ケース、51i…配線基板、52…切替回路、52a…接続状態指定回路、100…液体吐出装置、200…外部装置、51e1…第1層、51e1…第2層、ABO3…一般組成式、BD…外縁、C…圧力室、CLK…クロック信号、CNG…チェンジ信号、COM-A…第1駆動信号、Com-1…第1駆動信号、Com-A…第1駆動信号、Com-B…第2駆動信号、EEa…膨張要素、EEa1…膨張要素、EEa2…膨張要素、EEb…膨張要素、EEb1…膨張要素、EEb2…膨張要素、ERa…保持要素、ERa1…保持要素、ERa2…保持要素、ERb…保持要素、ERb1…保持要素、ERb2…保持要素、ESa…収縮要素、ESb…収縮要素、ESb1…収縮要素、ESb2…収縮要素、F1…第1面、F2…第2面、IH…導入口、Img…印刷データ、LAT…ラッチ信号、LHa…配線、LHb…配線、LHd…配線、M…媒体、N…ノズル、Na…連通流路、P1…能動部、P1a…期間、P1b…期間、P1c…期間、P1d…期間、P2…能動部、P2a…期間、P2b…期間、P2c…期間、P2d…期間、P3…能動部、P3a…期間、P3b…期間、P3c…期間、P3d…期間、P4a…期間、P4b…期間、P4c…期間、P4d…期間、P5a…期間、P5b…期間、P5c…期間、P5d…期間、P6c…期間、P6d…期間、P7c…期間、P7d…期間、PE…期間、PE1…期間、PE2…期間、PS…期間、R…液体貯留室、R1…開口部、R2…収容部、Ra…供給流路、SC…制振工程、SE…膨張工程、SE1…第1膨張工程、SE2…第2膨張工程、SI…印刷データ信号、SLa…接続状態指定信号、SS…収縮工程、SWa…スイッチ、SWb…スイッチ、SX…工程、Sk1…制御信号、Sk2…制御信号、Tu…単位期間、VBS…オフセット電位、VHV…電源電位、VHa…電位、VHb…電位、VLa…電位、VLb…電位、VLb1…電位、Vca…中間電位、Vcb…中間電位、Vin-A…供給信号、Vin-B…供給信号、W1…幅、W2…幅、W3…幅、dCom…波形指定信号。
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記第1面の上に積層され、液体を吐出するノズルに連通する圧力室を区画する隔壁を有する圧力室基板と、
前記第2面の上に積層され、前記振動板の厚さ方向にみて前記圧力室の中心に重なる第1能動部と前記第1能動部よりも前記圧力室の外縁に近い位置で前記圧力室に重なる第2能動部とを有する圧電素子と、
前記第1能動部を駆動する第1駆動信号と、前記第2能動部を駆動する第2駆動信号と、を生成する駆動信号生成部と、を備え、
前記第1駆動信号は、前記圧力室の容積を収縮させる第1収縮要素を周期的な単位期間ごとに含み、
前記第2駆動信号は、前記単位期間ごとに前記圧力室の容積を収縮させる第2収縮要素を前記単位期間ごとに含み、
前記第1収縮要素が前記第1能動部に供給される第1期間と、前記第2収縮要素が前記第2能動部に供給される第2期間と、が互いに重なる収縮工程を実行する、
ことを特徴とする液体吐出装置。 a diaphragm having a first surface and a second surface facing in a direction opposite to the first surface;
a pressure chamber substrate laminated on the first surface and having partition walls defining pressure chambers communicating with nozzles for ejecting liquid;
a first active portion laminated on the second surface and overlapping the center of the pressure chamber when viewed in the thickness direction of the diaphragm; and the pressure chamber at a position closer to the outer edge of the pressure chamber than the first active portion. a piezoelectric element having a second active portion that overlaps with the
a drive signal generator that generates a first drive signal for driving the first active section and a second drive signal for driving the second active section;
the first drive signal includes a first contraction element for contracting the volume of the pressure chamber for each periodic unit period;
the second drive signal includes, for each unit period, a second contraction element that contracts the volume of the pressure chamber for each unit period;
performing a contraction step in which a first period during which the first contraction element is supplied to the first active section and a second period during which the second contraction element is supplied to the second active section overlap with each other;
A liquid ejection device characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 During execution of the contraction step, the potential magnitude relationship between the first drive signal and the second drive signal is reversed.
2. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出装置。 In the unit period, the start timing of the first contraction element is later than the start timing of the second contraction element.
3. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。 In the unit period, the end timing of the first contraction element is later than the end timing of the second contraction element.
4. The liquid ejecting apparatus according to claim 3, characterized in that:
前記第2駆動信号は、前記単位期間ごとに前記圧力室の容積を膨張させる第2膨張要素を含み、
前記第1膨張要素が前記第1能動部に供給される第3期間と、前記第2膨張要素が前記第2能動部に供給される第4期間と、が重なる膨張工程を実行する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 the first drive signal includes a first expansion element that expands the volume of the pressure chamber for each unit period;
the second drive signal includes a second expansion element that expands the volume of the pressure chamber for each unit period;
performing an expansion step in which a third period during which the first expansion element is supplied to the first active section and a fourth period during which the second expansion element is supplied to the second active section overlap;
4. The liquid ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項5に記載の液体吐出装置。 In the unit period, the expansion step is performed before the contraction step,
6. The liquid ejecting apparatus according to claim 5, characterized in that:
ことを特徴とする請求項5に記載の液体吐出装置。 In the unit period, the expansion step is performed after the contraction step,
6. The liquid ejecting apparatus according to claim 5, characterized in that:
前記単位期間において、前記収縮工程は、前記第1膨張工程と前記第2膨張工程との間に実行される、
ことを特徴とする請求項5に記載の液体吐出装置。 The expansion step includes a first expansion step and a second expansion step,
In the unit period, the shrinking step is performed between the first expanding step and the second expanding step,
6. The liquid ejecting apparatus according to claim 5, characterized in that:
前記第2駆動信号は、前記第2収縮要素の後に電圧を保持する第2保持期間を含み、
前記第1保持期間および前記第2保持期間の長さが互いに異なる、
ことを特徴とする請求項7または8に記載の液体吐出装置。 the first drive signal includes a first hold period holding a voltage after the first constriction element;
the second drive signal includes a second hold period holding a voltage after the second constriction element;
the first holding period and the second holding period are different in length;
9. The liquid ejecting apparatus according to claim 7, wherein:
ことを特徴とする請求項7または8に記載の液体吐出装置。 wherein the first drive signal and the second drive signal are signals having phases opposite to each other;
9. The liquid ejecting apparatus according to claim 7, wherein:
ことを特徴とする請求項7から9のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 In a standby state in which liquid is not ejected from the nozzle, the second drive signal keeps the volume of the pressure chamber expanded.
10. The liquid ejecting apparatus according to any one of claims 7 to 9, characterized in that:
前記第2期間および前記第3期間は、互いに重ならない、
ことを特徴とする請求項5から11のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 the first period and the fourth period do not overlap each other;
the second period and the third period do not overlap each other;
12. The liquid ejecting apparatus according to any one of claims 5 to 11, characterized in that:
前記第1面の上に積層され、液体を吐出するノズルに連通する圧力室を区画する隔壁を有する圧力室基板と、
前記第2面の上に積層され、前記振動板の厚さ方向にみて前記圧力室の中心に重なる第1能動部と前記第1能動部よりも前記圧力室の外縁に近い位置で前記圧力室に重なる第2能動部とを有する圧電素子と、
前記第1能動部を駆動する第1駆動信号と、前記第2能動部を駆動する第2駆動信号と、を生成する駆動信号生成部と、を備え、
前記第1駆動信号は、第1電位から第2電位に変化する第1期間を周期的な単位期間ごとに含み、
前記第2駆動信号は、第3電位から第4電位に変化する第2期間を前記単位期間ごとに含み、
前記第1期間および前記第2期間が互いに重なる、
ことを特徴とする液体吐出装置。 a diaphragm having a first surface and a second surface facing in a direction opposite to the first surface;
a pressure chamber substrate laminated on the first surface and having partition walls defining pressure chambers communicating with nozzles for ejecting liquid;
a first active portion laminated on the second surface and overlapping the center of the pressure chamber when viewed in the thickness direction of the diaphragm; and the pressure chamber at a position closer to the outer edge of the pressure chamber than the first active portion. a piezoelectric element having a second active portion that overlaps with the
a drive signal generator that generates a first drive signal for driving the first active section and a second drive signal for driving the second active section;
The first drive signal includes a first period in which the first potential changes to the second potential in each periodic unit period,
the second drive signal includes a second period in which the third potential changes to the fourth potential for each unit period;
the first period and the second period overlap each other;
A liquid ejection device characterized by:
ことを特徴とする請求項13に記載の液体吐出装置。 In a period in which the first period and the second period overlap each other, the magnitude relationship between the voltages of the first drive signal and the second drive signal is reversed.
14. The liquid ejecting apparatus according to claim 13, characterized by:
ことを特徴とする請求項13または14に記載の液体吐出装置。 In the unit period, the start timing of the first period is later than the start timing of the second period.
15. The liquid ejecting apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that:
前記第1期間に後続し、前記第2電位を保持する第1保持期間と、
前記第1保持期間に後続し、前記第2電位から第5電位に変化する第3期間と、を含み、
前記第2駆動信号は、前記単位期間ごとに、
前記第2期間に後続し、前記第4電位を保持する第2保持期間と、
前記第2保持期間に後続し、前記第4電位から第6電位に変化する第4期間と、を含み、
前記第3期間および前記第4期間が互いに重なる、
ことを特徴とする請求項13から15のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 The first drive signal, for each unit period,
a first holding period, following the first period, for holding the second potential;
a third period in which the second potential changes to a fifth potential subsequent to the first holding period,
The second drive signal, for each unit period,
a second holding period that follows the second period and holds the fourth potential;
a fourth period in which the fourth potential changes to a sixth potential subsequent to the second holding period;
the third period and the fourth period overlap each other;
16. The liquid ejecting apparatus according to any one of claims 13 to 15, characterized by:
ことを特徴とする請求項16に記載の液体吐出装置。 In a period in which the third period and the fourth period overlap each other, the magnitude relationship between the potentials of the first drive signal and the second drive signal is reversed.
17. The liquid ejecting apparatus according to claim 16, characterized by:
ことを特徴とする請求項16または17に記載の液体吐出装置。 the first holding period and the second holding period are different in length;
18. The liquid ejecting apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that:
前記第1能動部は、前記振動板の厚さ方向にみて前記第2能動部と前記第3能動部との間に位置する、
ことを特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 The piezoelectric element has a third active portion overlapping the pressure chamber at a position closer to the outer edge of the pressure chamber than the first active portion when viewed in the thickness direction of the diaphragm,
The first active portion is positioned between the second active portion and the third active portion when viewed in the thickness direction of the diaphragm,
19. The liquid ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 18, characterized by:
前記圧電体層および前記第2電極層は、前記第1能動部、前記第2能動部および前記第3能動部にわたって共通に設けられ、
前記第1電極層は、前記第1能動部、前記第2能動部および前記第3能動部に個別に設けられる複数の個別電極を含む、
ことを特徴とする請求項19に記載の液体吐出装置。 The piezoelectric element has a first electrode layer, a piezoelectric layer and a second electrode layer in this order in a direction away from the diaphragm,
The piezoelectric layer and the second electrode layer are provided in common over the first active section, the second active section and the third active section,
The first electrode layer includes a plurality of individual electrodes individually provided in the first active section, the second active section and the third active section,
20. The liquid ejecting apparatus according to claim 19, characterized by:
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022017211A JP2023114731A (en) | 2022-02-07 | 2022-02-07 | Liquid discharge device |
CN202310119893.0A CN116552124A (en) | 2022-02-07 | 2023-02-02 | Liquid ejecting apparatus |
US18/164,999 US20230249456A1 (en) | 2022-02-07 | 2023-02-06 | Liquid discharge apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022017211A JP2023114731A (en) | 2022-02-07 | 2022-02-07 | Liquid discharge device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023114731A true JP2023114731A (en) | 2023-08-18 |
Family
ID=87502564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022017211A Pending JP2023114731A (en) | 2022-02-07 | 2022-02-07 | Liquid discharge device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023114731A (en) |
CN (1) | CN116552124A (en) |
-
2022
- 2022-02-07 JP JP2022017211A patent/JP2023114731A/en active Pending
-
2023
- 2023-02-02 CN CN202310119893.0A patent/CN116552124A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116552124A (en) | 2023-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7748811B2 (en) | Liquid jet apparatus | |
CN111634121A (en) | Liquid ejecting head and printer | |
JP7035413B2 (en) | Piezoelectric printheads and piezoelectric inkjet printers | |
JP2023114731A (en) | Liquid discharge device | |
JP6063108B2 (en) | Liquid ejecting apparatus and control method thereof | |
US20230249456A1 (en) | Liquid discharge apparatus | |
JP2010105300A (en) | Liquid discharge apparatus | |
EP3456538B1 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
US20230286264A1 (en) | Liquid discharge head and liquid discharge apparatus | |
US20230249451A1 (en) | Liquid discharge apparatus and method of driving liquid discharge head | |
JP7452226B2 (en) | Liquid ejection head unit, liquid ejection device, and liquid ejection state determination method of the liquid ejection device | |
US12145363B2 (en) | Liquid ejection apparatus | |
US20240227387A9 (en) | Method for driving liquid ejecting apparatus and liquid ejecting apparatus | |
US20230066215A1 (en) | Liquid Ejecting Apparatus | |
US20200061991A1 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
US20240239100A1 (en) | Liquid ejecting apparatus | |
JP2020082597A (en) | Liquid jetting device and method for driving liquid jetting device | |
US11794474B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP2023045780A (en) | Liquid discharge device | |
JP7192460B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting device | |
JP2012213957A (en) | Liquid injection head, and method of manufacturing the same | |
JP2010194834A (en) | Liquid discharge head, liquid discharge device, method for setting bias voltage of liquid discharge head, method for driving liquid discharge head | |
JP2024051476A (en) | Liquid ejection device, and print head | |
JP2024138831A (en) | Method for controlling liquid ejection head and liquid ejection device | |
JP2024127393A (en) | LIQUID EJECTION HEAD AND LIQUID EJECTION APPARATUS |