專利名稱：液滴噴出裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用壓電元件將液滴噴出到對象物的液滴噴出裝置及方法。
背景技術(shù)：
在特開平11-138798號公報中公開了作為液滴噴出裝置的一個應(yīng)用例的噴墨打印機。該噴墨打印機通過將加熱專用的加熱用信號施加到壓電元件(壓電元件)上，而由壓電單元的發(fā)熱加熱墨水，使其達到合適的溫度。根據(jù)該噴墨打印機，無須復(fù)雜的頭結(jié)構(gòu)便可對墨水進行加熱，并可避免因溫度變化產(chǎn)生的墨水粘度變化給繪圖帶來的惡劣影響。
在上述噴墨打印機中，通過將加熱用信號的重復(fù)頻率設(shè)定為比頭的共振頻率還高，而使得從頭中不能噴出墨水，或者在將上述重復(fù)頻率設(shè)定在共振頻率附近時，將加熱用信號的振幅設(shè)定為噴不出墨水。但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于分開設(shè)置頭驅(qū)動信號產(chǎn)生單元和加熱用信號產(chǎn)生單元，所以電路結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，由于只在圖像形成區(qū)域外將加熱用信號施加到壓電元件(壓電元件)，所以在圖像形成區(qū)域內(nèi)噴出時，因為頭驅(qū)動條件，墨水的溫度降低了，所以迅速加熱墨水來快速消除因墨水的溫度降低引起的惡劣影響(噴出不良)不充分，希望開發(fā)更有效的裝置。如上所述，該現(xiàn)有技術(shù)公開在下面的公知文獻中。
特許文獻1特開平11-138798號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述問題而作出，其目的如下(1)通過壓電元件的發(fā)熱而迅速加熱噴出用液體。
(2)通過在噴出前迅速加熱噴出用液體，抑制因噴出用液體的溫度變化而引起的噴出性能降低。
為達到上述目的，作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之1，是通過由通常驅(qū)動信號使壓電元件發(fā)生機械變形，從開口噴出噴出用液體的液滴的裝置，采用了向壓電元件施加不會將液滴從開口噴出的并且為超聲波頻帶的重復(fù)頻率的加熱用驅(qū)動信號結(jié)構(gòu)。
另外，作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之2，在所述裝置之1中，采用在通過通常驅(qū)動信號的驅(qū)動將要噴出液滴之前向壓電元件施加加熱用驅(qū)動信號的結(jié)構(gòu)。
作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之3，在所述裝置之1中，采用在通過通常驅(qū)動信號的驅(qū)動噴出液滴期間向壓電元件施加加熱用驅(qū)動信號的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之4，在所述第1-第3中任意一項的裝置中，采用當(dāng)由溫度檢測單元檢測出的噴出用液體的溫度低于規(guī)定的閾值溫度時，向壓電元件施加加熱用驅(qū)動信號的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之5，在所述第1-第4中任意一項的裝置中，采用加熱用驅(qū)動信號的重復(fù)頻率是40kHz以上的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之6，在所述第1-第5中任意一項的裝置中，采用加熱用驅(qū)動信號的振幅是通常驅(qū)動信號的一半以下的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之7，在所述第1-第6中任意一項的裝置中，采用噴出用液體是打印用的墨水的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之8，在所述第1-第6中任意一項的裝置中，采用噴出用液體是形成布線圖案的導(dǎo)電性材料的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之9，在所述第1-第6中任意一項的裝置中，采用噴出用液體是形成顯微透鏡用的透明樹脂的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之10，在所述第1-第6中任意一項的裝置中，采用噴出用液體是形成濾色鏡的著色層用的樹脂的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之11，在所述第1-第6中任意一項的裝置中，采用噴出用液體是電光物質(zhì)的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之12，在所述第1-第11中任意一項的裝置中，采用電光物質(zhì)是呈現(xiàn)電致發(fā)光的熒光性有機化合物的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出裝置之13，在所述第1-第12中任意一項的裝置中，采用在預(yù)備噴出(沖洗)工序前、工序內(nèi)、工序后將加熱用驅(qū)動信號施加到壓電元件的構(gòu)成。
另一方面，作為本發(fā)明的液滴噴出方法之1，是一種通過由通常驅(qū)動信號使壓電元件發(fā)生機械變形，從開口噴出噴出用液體的液滴的方法，采用通過向壓電元件施加不會將液滴從開口噴出的并且為超聲波頻帶的重復(fù)頻率的加熱用驅(qū)動信號，來加熱噴出用液體的結(jié)構(gòu)。
另外，作為本發(fā)明的液滴噴出方法之2，是在所述方法之1中，采用在將要進行使液滴噴出的通常驅(qū)動之前進行加熱驅(qū)動的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出方法之3，是在所述方法之1或之2中，采用在通常驅(qū)動期間進行加熱驅(qū)動的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出方法之4，是在所述方法之1至3中任意一種方法中，采用當(dāng)噴出用液體的溫度低于規(guī)定的閾值溫度時，進行加熱驅(qū)動的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出方法之5，是在所述方法之1至4中任意一種方法中，采用加熱驅(qū)動的重復(fù)頻率是40kHz以上的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出方法之6，是在所述方法之1至5中任意一種方法中，采用以通常驅(qū)動振幅的一半以下的振幅進行加熱驅(qū)動的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出方法之7，是在所述方法之1至6中任意一種方法中，采用噴出用液體是打印用的墨水的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出方法之8，是在所述方法之1至6中任意一種方法中，采用噴出用液體是形成布線圖案的導(dǎo)電性材料的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出方法之9，是在所述方法之1至6中任意一種方法中，采用噴出用液體是形成顯微透鏡用的透明樹脂的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出方法之10，是在所述方法之1至6中任意一種方法中，采用噴出用液體是形成濾色鏡的著色層用的樹脂的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出方法之11，是在所述方法之1至6中任意一種方法中，采用噴出用液體是電光物質(zhì)的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出方法之12，是在所述方法之1的方法中，采用電光物質(zhì)是呈現(xiàn)電致發(fā)光的熒光性有機化合物的構(gòu)成。
作為本發(fā)明的液滴噴出方法之13，是在所述方法之1至12中任意一種方法中，采用在預(yù)備噴出(沖洗)工序前、工序內(nèi)、工序后將加熱用驅(qū)動信號施加到壓電元件的構(gòu)成。


圖1是表示本發(fā)明一實施例的液滴噴出裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖；圖2是表示本發(fā)明一實施例的噴出頭7的詳細結(jié)構(gòu)的分解立體圖；圖3是表示本發(fā)明一實施例的激勵部23的詳細結(jié)構(gòu)的縱剖面圖；圖4是表示本發(fā)明一實施例的液滴噴出裝置的電功能結(jié)構(gòu)的框圖；圖5是表示本發(fā)明一實施例的通常驅(qū)動信號和加熱用驅(qū)動信號的各波形(一周期)的模式圖；圖6是表示本發(fā)明一實施例的通常驅(qū)動信號和加熱用驅(qū)動信號的配置關(guān)系及沖洗驅(qū)動信號和加熱用驅(qū)動信號的位置關(guān)系的模式圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，說明本發(fā)明的液滴噴出裝置和方法的一實施例。
液滴噴出裝置的整體構(gòu)成圖1是表示本實施例的液滴噴出裝置的整體結(jié)構(gòu)的立體圖。如該圖1所示，本液滴噴出裝置A由主體B和控制計算機C構(gòu)成。主體B由底座1、X方向驅(qū)動軸2、Y方向驅(qū)動軸3、X方向驅(qū)動電機4、Y方向驅(qū)動電機5、臺6、噴出頭7和控制裝置8等構(gòu)成，另一方面，控制計算機C包括鍵盤10、外部存儲部11和顯示部12等。
底座1是具有規(guī)定面積的方形平板，在其表面(上面)上設(shè)有彼此垂直配置的X方向驅(qū)動軸2和Y方向驅(qū)動軸3。X方向驅(qū)動軸2由絲杠等構(gòu)成，由X方向驅(qū)動電機4進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。該X方向驅(qū)動電機4例如是步進電機，根據(jù)從控制裝置8輸入的驅(qū)動信號使X方向驅(qū)動軸2旋轉(zhuǎn)，從而在底座1上使噴出頭7沿X方向(主掃描方向)移動。
Y方向驅(qū)動軸3與上述X方向驅(qū)動軸一樣，由絲杠構(gòu)成，由Y方向驅(qū)動電機5進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。該Y方向驅(qū)動電機5例如是步進電機，根據(jù)從控制裝置8輸入的驅(qū)動信號使Y方向驅(qū)動軸3旋轉(zhuǎn)，從而在底座1上使臺6沿Y方向(副掃描方向)移動。臺6是方形平板，其上在固定狀態(tài)下裝載對象物W。該對象物W是粘附從噴出頭7噴出的液滴的對象，是各種用紙和基板等。
噴出頭7利用壓電元件的機械變形噴出存儲在內(nèi)部的噴出用液體的液滴，其詳細結(jié)構(gòu)將在后面描述。另外，噴出用液體可根據(jù)本液滴噴出裝置A的用途使用各種液體，例如，可以是各種墨水、樹脂或電光物質(zhì)等?？刂蒲b置8在控制計算機C進行的控制下，控制·驅(qū)動所述X方向驅(qū)動電機4、Y方向驅(qū)動電機5和噴出頭7。
另一方面，作為控制計算機C的構(gòu)成要素的鍵盤10用于輸入與將液滴噴出到對象物W的噴出有關(guān)的噴出條件等的各種設(shè)定信息。外部存儲部11存儲從該鍵盤10輸入的各種設(shè)定信息，外部存儲部11例如是硬盤裝置。另外，顯示部12屏幕顯示已經(jīng)存儲在外部存儲部11的所述各種設(shè)定信號和從鍵盤10輸入的各種設(shè)定信息。
這樣構(gòu)成的本液滴噴出裝置A在由控制計算機C進行的控制下，通過使X方向驅(qū)動電機4和Y方向驅(qū)動電機5工作，而任意設(shè)定對象物W和噴出頭7的相對位置關(guān)系，同時，從噴出頭7將液滴噴出到對象物W的任意位置上，并使其粘附。
噴出頭7的詳細結(jié)構(gòu)接著，圖2是表示上述排除頭7的詳細結(jié)構(gòu)的分解立體圖。噴出頭7由噴嘴形成板20、壓力產(chǎn)生室形成板21、振動板22、激勵部22和保護箱(casing)24等構(gòu)成。
噴嘴形成板20是按規(guī)定的間隔形成多個噴出用開口20a的平板。壓力產(chǎn)生室形成板21是下面被粘接在所述噴嘴形成板20的上面的平板，通過蝕刻加工形成壓力產(chǎn)生室21a、側(cè)壁(隔板)21b、貯存室21c和導(dǎo)入路徑21d。對應(yīng)于所述噴出用開口20a設(shè)置多個壓力產(chǎn)生室21a，壓力產(chǎn)生室是存儲噴出前的噴出用液體的空間。側(cè)壁21b用于分隔各個壓力產(chǎn)生室21a。貯存室21c是用于將噴出用液體提供給各壓力產(chǎn)生室21a的通路。另外，導(dǎo)入路徑21d用于將噴出用液體從貯存室21c導(dǎo)入到各壓力產(chǎn)生室21a。
振動板22是可彈性變形的薄板，粘接在壓力產(chǎn)生室形成板21上面。即，噴嘴形成板20、壓力室形成板21和振動板22具有通過粘接劑膠合的三層構(gòu)造。在振動板22的上面設(shè)置激勵部23，振動板22中對應(yīng)于各壓力產(chǎn)生室21a的部位通過激勵部23內(nèi)的壓電元件相對表面沿垂直方向變形。另外，所述噴嘴形成板20、壓力產(chǎn)生室形成板22、振動板22和激勵部23作為整體被容納在保護箱24內(nèi)，而形成一體的噴出頭7。
激勵部23的詳細構(gòu)成圖3是表示所述激勵部23的詳細結(jié)構(gòu)的縱剖面圖。如圖中所示，將壓電元件30的一端粘接固定在對應(yīng)于所述振動板22的各壓力產(chǎn)生室21a的部位上。該壓電元件30通過從外部施加的電壓沿上下方向進行伸縮。壓電元件30的另一端被粘接固定在固定基板31上，固定基板31被粘接固定在支撐物32上。將該支撐物32固定在振動板22上。
另外，將驅(qū)動用集成電路33粘接固定在所述固定基板31上。通過撓性電纜34將各種控制信號和驅(qū)動信號(通常驅(qū)動信號和加熱用驅(qū)動信號)從控制裝置8(參照圖1)提供給該驅(qū)動用集成電路33。驅(qū)動用集成電路33根據(jù)上述控制信號選擇性地輸出各種驅(qū)動信號，經(jīng)撓性電纜34將由驅(qū)動用集成電路33選擇的各種驅(qū)動信號提供給各壓電元件30。
即，本液滴噴出裝置A的噴出頭7根據(jù)從驅(qū)動用集成電路33選擇性地提供給壓電元件30的各種驅(qū)動信號，使壓電元件30沿上下方向伸縮。并且，由于該壓電元件30的伸縮位于壓電元件30下方的振動板22的部位在上下方向即振動板22的表面上沿垂直方向變形，從而將存儲在壓力發(fā)生室21a中的噴出用液體L作為液滴D向?qū)ο笪颳噴出。
電功能結(jié)構(gòu)接著，參照圖4說明本液滴噴出裝置A的電功能結(jié)構(gòu)。如圖4所示，被設(shè)置在上述主體B上的控制裝置8由運算控制部8a、驅(qū)動信號生成部8b構(gòu)成，另一方面，設(shè)置在噴出頭7內(nèi)的驅(qū)動用集成電路33由切換信號生成部33a、開關(guān)電路33b和溫度檢測部33c等構(gòu)成。
運算控制部8a根據(jù)從控制計算機C輸入的所述設(shè)定信息和預(yù)先存儲在內(nèi)部的控制程序控制·驅(qū)動X方向驅(qū)動電機4和Y方向驅(qū)動電機5，同時，將生成驅(qū)動壓電元件30用的各種驅(qū)動信號a的各種數(shù)據(jù)(驅(qū)動信號生成數(shù)據(jù))輸出到驅(qū)動信號生成部8b。另外，運算控制部8a根據(jù)上述控制程序生成選擇數(shù)據(jù)b并輸出到切換信號生成部30中。該選擇數(shù)據(jù)b由指定為驅(qū)動信號a的施加對象的壓電元件30用的噴嘴選擇數(shù)據(jù)和指定施加到壓電元件30上的驅(qū)動信號用的波形選擇數(shù)據(jù)構(gòu)成。
另外，本運算控制部8a構(gòu)成為加入從溫度檢測部33c輸入的溫度檢測信號c，生成所述波形選擇數(shù)據(jù)。即，本運算控制部8a根據(jù)溫度檢測信號c對切換信號生成部33a選擇指定通常驅(qū)動信號或加熱用驅(qū)動信號的一種。
驅(qū)動信號生成部8b根據(jù)所述驅(qū)動信號生成用數(shù)據(jù)生成規(guī)定形狀的各種驅(qū)動信號，即，通常驅(qū)動信號及加熱用驅(qū)動信號并輸出到開關(guān)電路33b。
圖5是表示通常驅(qū)動信號和加熱用驅(qū)動信號的各種波形(一個周期)的模式圖。該圖5中，(a)表示通常驅(qū)動信號ND的波形，(b)表示加熱用驅(qū)動信號HD的波形。通常驅(qū)動信號ND的重復(fù)頻率f被設(shè)定為10kHz，相反，加熱用驅(qū)動信號HD的重復(fù)頻率f最好大于超聲波區(qū)域的40kHz，在本實施例中被設(shè)定為100kHz。該100kHz左右的重復(fù)頻率f是可充分驅(qū)動(機械變形)壓電元件30的頻率，同時，是通過高速驅(qū)動壓電元件30而產(chǎn)生反應(yīng)性好的工作熱量的頻率。另外，雖然加熱用驅(qū)動信號HD的振幅最好是不能從噴出用開口20a噴出液滴D的水平，例如小于通常驅(qū)動信號ND的振幅VHN的1/2，但是在本實施例中正好設(shè)定為通常驅(qū)動信號ND的振幅VHN的1/2(50％。
另一方面，切換信號生成部33a根據(jù)選擇數(shù)據(jù)b生成指示導(dǎo)通/不導(dǎo)通各壓電元件30的驅(qū)動信號a的切換信號，并輸出到開關(guān)電路33b。對每個壓電元件30設(shè)置開關(guān)電路33b，并將由切換信號指定的驅(qū)動信號輸出到壓電元件30。溫度檢測部33c檢測驅(qū)動用集成電路33的動作溫度，并作為溫度檢測信號c輸出到運算控制部8a。
這里，如圖3所示，將驅(qū)動用集成電路33粘接固定到固定基板31上，另一方面，也將根據(jù)驅(qū)動信號的工作而產(chǎn)生熱(工作熱量)的各壓電元件30的另一端粘接固定在該固定基板31上。即，容納溫度檢測部33c的驅(qū)動用集成電路33和各壓電元件30經(jīng)過熱傳導(dǎo)性好的固定基板31處于緊密的熱耦合狀態(tài)。因此，溫度檢測部33c檢測的驅(qū)動用集成電路33的動作溫度正確地反映了壓電元件30的工作熱量。另外，由于壓電元件30夾著振動板22(薄板)而與噴出用液體緊密熱耦合，所以溫度檢測部33c多少有點溫度差，但是可大致正確地檢測出噴出用液體L的溫度來作為壓電元件30的溫度。
下面，參照圖6詳細說明這樣構(gòu)成的液滴噴出裝置的動作。
首先，說明通常動作。
同步進行由運算控制部8a進行的X方向驅(qū)動電機4和Y方向驅(qū)動電機5的控制·驅(qū)動、向切換信號生成部33a輸出選擇數(shù)據(jù)b和由驅(qū)動信號生成部8b進行的向開關(guān)電路33b輸出各種驅(qū)動信號。即，通過由運算控制部8a進行的控制·驅(qū)動動作X方向驅(qū)動電機4和Y方向驅(qū)動電機5，在適當(dāng)設(shè)定噴出用頭7和對象物W之間的相對位置的狀態(tài)下，將通常驅(qū)動信號ND從驅(qū)動用集成電路33的開關(guān)電路33b連續(xù)施加到壓電元件30中，將噴出用液體L從噴出用開口20a連續(xù)噴出(通常噴出)到對象物W中來作為液滴D。
在重復(fù)頻率f是10kHz的重復(fù)頻率下進行這種壓電元件30的通常驅(qū)動。這時，雖然因壓電元件30產(chǎn)生工作熱量而加熱噴出用液體L，但是由于將噴出用液體L的一部分作為液滴D噴出到對象物W中，所以通過液滴向外部放出所述工作熱量的一部分，因此不能高效地加熱噴出用液體L。并且，通過經(jīng)固定基板31與壓電元件30緊密熱耦合的驅(qū)動用集成電路33內(nèi)的溫度檢測部33c等價地檢測這種噴出用液體L的溫度上升來作為壓電元件30的溫度上升。
運算控制部8a根據(jù)從溫度檢測部33輸入的溫度檢測信號c來把握噴出用液體L的溫度，當(dāng)該溫度低于規(guī)定的閾值溫度時，驅(qū)動信號生成部8b指示生成加熱用驅(qū)動信號HD，同時，生成指示將該加熱用驅(qū)動信號HD施加到壓電元件30的選擇數(shù)據(jù)b，并輸出到切換信號生成部33a中。結(jié)果，將加熱用驅(qū)動信號HD施加到壓電元件30上，并在100kHz的重復(fù)頻率f下在非噴出狀態(tài)下驅(qū)動(加熱驅(qū)動)壓電元件30。并且，通過該非噴出且100kHz的高頻進行的驅(qū)動來迅速上升噴出用液體L的溫度。
圖6(a)是表示通常驅(qū)動信號ND和加熱用驅(qū)動信號HD的配置關(guān)系的模式圖。如圖所示，通過在通常驅(qū)動信號ND期間插入加熱用驅(qū)動信號HD，而在通常驅(qū)動期間Tn期間插入加熱驅(qū)動期間Th，來抑制噴出用液體L的溫度降低。
通常，在液滴噴出裝置中，在對象物W上進行通常驅(qū)動期間，即終止貫穿X方向的一條線的噴出后到進行下一條線的噴出之前的階段中，為確保該下一條線的正常噴出性能，執(zhí)行預(yù)備的噴出工序(沖洗(flushing)工序)。所述加熱驅(qū)動期間Th可以被設(shè)定在這種沖洗工序內(nèi)，在沖洗驅(qū)動信號期間施加或者在沖洗波形之前施加，可更有效地執(zhí)行沖洗，或者在沖洗之后到噴出之前期間進行施加后，進行正常噴出。即，如圖6(b)所示，本液滴噴出裝置通過在通常噴出之前的沖洗工序前、工序內(nèi)、工序后加熱驅(qū)動壓電元件30來抑制噴出用液體L的溫度降低。
根據(jù)本實施例，若在通常噴出中噴出用液體L的溫度低于閾值溫度，則代替通常驅(qū)動，在非噴出狀態(tài)且超聲波區(qū)域的重復(fù)頻率下驅(qū)動壓電元件30，所以可迅速上升噴出用液體L的溫度，而維持在規(guī)定的溫度以上。因此，可有效防止因噴出用液體L的溫度降低引起的噴出不良。另外，通過在沖洗工序前、工序內(nèi)、工序后進行加熱驅(qū)動，可實現(xiàn)噴出用液體L的加熱，而不犧牲作為液滴噴出裝置的動作效率。
本液滴噴出裝置可應(yīng)用于各種用途，例如可考慮下述應(yīng)用。
(1)通過將作為噴出用液體L的墨水噴出到作為對象物W的紙或各種薄膜中，而應(yīng)用于畫圖或者寫字的打印裝置中。
(2)通過將作為噴出用液體L的導(dǎo)電性液體噴出到作為對象物W的基板上，而應(yīng)用于描繪電子電路的布線圖的繪圖裝置。
(3)通過將作為噴出液體L的透明樹脂噴出到作為對象物W的基板上，而應(yīng)用于形成顯微透鏡的顯微透鏡制造裝置。這時，粘附在基板上的透明樹脂通過紫外線等的照射而固化，并最終在基板上形成顯微透鏡。
(4)通過將上色用樹脂噴出到作為對象物W的基板上來作為噴出用液體L，而應(yīng)用于形成濾色鏡的著色層的濾色鏡制造裝置。
(5)通過將作為噴出用液體L的電光學(xué)物質(zhì)，即呈現(xiàn)電致發(fā)光的熒光性有機化合物噴出到作為對象物W的基板上，而應(yīng)用于形成有機電致發(fā)光(EL)顯示板的有機EL顯示板制造裝置。
另外，在上述實施例中，雖然在沖洗工序前、工序內(nèi)、工序后設(shè)定加熱驅(qū)動期間Th，在該沖洗工序前、工序內(nèi)、工序后加熱驅(qū)動壓電元件30，但是可以通過在通常驅(qū)動期間Tn內(nèi)設(shè)定較短周期的加熱驅(qū)動周期Th，來抑制噴出用液體L的溫度降低。本實施例的加熱用驅(qū)動信號HD的重復(fù)頻率(100kHz)是通常驅(qū)動信號ND的重復(fù)頻率(10kHz)的十倍，即，與通常驅(qū)動信號ND相比加熱用驅(qū)動信號HD被設(shè)定為相當(dāng)短周期的信號。因此，在通常驅(qū)動信號ND期間可容易地插入幾個周期(即短周期)的加熱用驅(qū)動信號HD。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在通過由通常驅(qū)動信號使壓電元件發(fā)生機械變形，從開口噴出噴出用液體的液滴，由于向壓電元件施加不會將液滴從開口噴出的并且為超聲波頻帶的重復(fù)頻率的加熱用驅(qū)動信號，即，由于壓電元件不噴出液滴，且被超聲波區(qū)域的重復(fù)頻率驅(qū)動，所以可迅速加熱噴出用液體，而可維持·設(shè)定到規(guī)定溫度以上。因此，可有效地防止因噴出用液體的溫度降低引起的噴出不良。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴出裝置，通過由通常驅(qū)動信號使壓電元件發(fā)生機械變形，從開口噴出噴出用液體的液滴，其特征在于向壓電元件施加不會將液滴從開口噴出的并且為超聲波頻帶的重復(fù)頻率的加熱用驅(qū)動信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于在將要通過通常驅(qū)動信號的驅(qū)動噴出液滴之前向壓電元件施加加熱用驅(qū)動信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液滴噴出裝置，其特征在于在通過通常驅(qū)動信號的驅(qū)動噴出液滴期間向壓電元件施加加熱用驅(qū)動信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于當(dāng)由溫度檢測單元檢測出的噴出用液體的溫度低于規(guī)定的閾值溫度時，向壓電元件施加加熱用驅(qū)動信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于加熱用驅(qū)動信號的重復(fù)頻率在40kHz以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于加熱用驅(qū)動信號的振幅是通常驅(qū)動信號的一半以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于噴出用液體是打印用墨水。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于噴出用液體是形成布線圖案的導(dǎo)電性材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于噴出用液體是用于形成顯微透鏡的透明樹脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于噴出用液體是用于形成濾色鏡著色層的樹脂。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于噴出用液體是電光物質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的液滴噴出裝置，其特征在于電光物質(zhì)是呈現(xiàn)電致發(fā)光的熒光性有機化合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于在預(yù)備噴出(沖洗)工序前、工序內(nèi)、工序后向壓電元件施加加熱用驅(qū)動信號。
14.一種液滴噴出方法，是一種通過由通常驅(qū)動信號使壓電元件發(fā)生機械變形，從開口噴出噴出用液體的液滴的方法，其特征在于通過向壓電元件施加不會將液滴從開口噴出的并且為超聲波頻帶的重復(fù)頻率的加熱用驅(qū)動信號，來加熱噴出用液體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液滴噴出方法，其特征在于在將要進行使液滴噴出的通常驅(qū)動之前進行加熱驅(qū)動。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的液滴噴出方法，其特征在于在通常驅(qū)動期間進行加熱驅(qū)動。
17.根據(jù)權(quán)利要求14-16中任意一項所述的液滴噴出方法，其特征在于當(dāng)噴出用液體的溫度低于規(guī)定的閾值溫度時，進行加熱驅(qū)動。
18.根據(jù)權(quán)利要求14-17中任意一項所述的液滴噴出方法，其特征在于加熱驅(qū)動的重復(fù)頻率在40kHZ以上。
19.根據(jù)權(quán)利要求14-18中任意一項所述的液滴噴出方法，其特征在于以通常驅(qū)動振幅的一半以下的振幅進行加熱驅(qū)動。
20.根據(jù)權(quán)利要求14-19中任意一項所述的液滴噴出方法，其特征在于噴出用液體是打印用的墨水。
21.根據(jù)權(quán)利要求14-19中任意一項所述的液滴噴出方法，其特征在于噴出用液體是用于形成布線圖案的導(dǎo)電性材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求14-19中任意一項所述的液滴噴出方法，其特征在于噴出用液體是用于形成顯微透鏡的透明樹脂。
23.根據(jù)權(quán)利要求14-19中任意一項所述的液滴噴出方法，其特征在于噴出用液體是用于形成濾色鏡著色層用的樹脂。
24.根據(jù)權(quán)利要求14-19中任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于噴出用液體是電光物質(zhì)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的液滴噴出裝置，其特征在于電光物質(zhì)是呈現(xiàn)電致發(fā)光的熒光性有機化合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求14-25中任意一項所述的液滴噴出裝置，其特征在于在預(yù)備噴出(沖洗)工序前、工序內(nèi)、工序后向壓電元件施加加熱用驅(qū)動信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液滴噴出裝置及方法?？赏ㄟ^壓電元件的發(fā)熱迅速加熱噴出用液體。該裝置通過由通常驅(qū)動信號使壓電元件發(fā)生機械變形，從開口噴出噴出用液體的液滴，向壓電元件施加不會將液滴從開口噴出的并且為超聲波頻帶的重復(fù)頻率的加熱用驅(qū)動信號。
文檔編號B41J2/045GK1498757SQ2003101138
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者臼田秀范 申請人:精工愛普生株式會社