專利名稱：液體噴射設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被構(gòu)成為通過(guò)使用噴射脈沖驅(qū)動(dòng)壓力產(chǎn)生裝置來(lái)從噴嘴噴射液體的液體噴射設(shè)備。
背景技術(shù)：
有如下構(gòu)成的液體噴射設(shè)備其通過(guò)向壓力產(chǎn)生元件(例如，壓電振子或發(fā)熱元件等)施加噴射驅(qū)動(dòng)脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)該壓力產(chǎn)生元件，由此使壓力室內(nèi)的液體產(chǎn)生壓力變化， 并利用該壓力變化來(lái)從與壓力室連通的噴嘴噴射液體。例如，專利第3412682號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的打印機(jī)使用包括以下過(guò)程的驅(qū)動(dòng)脈沖(驅(qū)動(dòng)波形)準(zhǔn)備將噴嘴的彎月面最大限度地向壓力室側(cè)吸進(jìn)的膨脹過(guò)程；保持該狀態(tài)直到墨滴的噴射定時(shí)的保持(hold)過(guò)程；通過(guò)壓力室的收縮來(lái)使墨滴噴射的第一收縮過(guò)程；以及減少由噴射動(dòng)作的反作用造成的彎月面的拉入的第二收縮過(guò)程。即，在通過(guò)膨脹過(guò)程將彎月面吸進(jìn)壓力室側(cè)后，通過(guò)使壓力室側(cè)收縮，能夠利用彎月面的吸入的反作用來(lái)使墨滴噴射。但是，在液體噴射設(shè)備中，存在容易產(chǎn)生所噴出的液滴的行進(jìn)方向后端部分如尾巴那樣延伸的現(xiàn)象(以下稱為尾錨(tail drag))的傾向。當(dāng)產(chǎn)生這樣的尾錨時(shí)，可能會(huì)造成著陸對(duì)象上的著陸形狀(點(diǎn)形狀)不規(guī)則(雜亂)。即，期望著陸形狀為根據(jù)圖像質(zhì)量或設(shè)備的性能而指定的大小的圓形或橢圓形，但當(dāng)整個(gè)尾部或其一部分從液滴主體分離而作為附屬(satellite)液滴飛出時(shí)，也有可能著陸到著陸對(duì)象物的與液滴主體不同的位置上。這樣的著陸形狀的不規(guī)則會(huì)導(dǎo)致例如通過(guò)打印機(jī)向記錄紙記錄圖像時(shí)的圖像質(zhì)量的下降。

發(fā)明內(nèi)容
作為本發(fā)明之一，液體噴射設(shè)備包括液體噴射頭，所述液體噴射頭具有壓力室，液體被填充至所述壓力室；噴嘴，所述噴嘴與該壓力室連通并噴射液體；以及壓力產(chǎn)生裝置，所述壓力產(chǎn)生裝置使所述壓力室內(nèi)的液體產(chǎn)生壓力變化；噴射脈沖產(chǎn)生部，所述噴射脈沖產(chǎn)生部產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述壓力產(chǎn)生裝置的噴射脈沖；所述噴射脈沖按以下順序包括以下要素其電壓發(fā)生變化以使所述壓力室膨脹的第一電壓變化要素；將所述第一電壓變化要素的后端電位保持固定時(shí)間的保持要素；和其電壓發(fā)生變化以使通過(guò)所述第一電壓變化要素而膨脹了的壓力室收縮的第二電壓變化要素；所述第一電壓變化要素的始端至終端的時(shí)間 tl以及第二電壓變化要素的始端至終端的時(shí)間t2分別被設(shè)定在以下的范圍內(nèi)Tc/3 彡 tl 彡 Tc . . . (A),Tc/3 彡 t2 彡 Tc …(B)。


圖1是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的打印機(jī)的內(nèi)部構(gòu)成的立體圖；圖2是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的印刷系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的記錄頭的主要部分截面圖；圖4是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的噴射脈沖的構(gòu)成的波形圖；圖5A 圖5D是用于說(shuō)明通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的噴射脈沖從噴嘴噴射液體的情形的模式圖；圖6A 圖6D是用于說(shuō)明通過(guò)未經(jīng)改進(jìn)的噴射脈沖從噴嘴噴射液體的情形的模式圖；圖7是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式中的噴射脈沖的構(gòu)成的波形圖。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，在以下描述的實(shí)施方式中，作為本發(fā)明優(yōu)選的具體例，進(jìn)行了各種限定，但本發(fā)明的范圍不限于這些方式，除非在以下的說(shuō)明中特別對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了限定。另外，下面將噴墨式記錄設(shè)備(以下為打印機(jī)) 作為本發(fā)明液體噴射設(shè)備的例子進(jìn)行說(shuō)明。第一實(shí)施方式圖1例示的打印機(jī)1向記錄紙、布、薄膜等記錄介質(zhì)噴射作為液體的一種的墨水。 記錄介質(zhì)是成為液體噴射并著陸的對(duì)象的著陸對(duì)象。該打印機(jī)1包括托架4，作為液體噴射頭的一種的記錄頭2被安裝在該托架4上，并且墨盒3 (液體供給源的一種)可裝卸地被安裝至該托架4上；壓紙卷筒5，其配置在記錄頭2的下方；托架移動(dòng)機(jī)構(gòu)6，其使托架4在作為著陸對(duì)象的一種的記錄紙8的紙寬方向上移動(dòng)；線性編碼器7，其隨著托架4的移動(dòng)而輸出編碼器脈沖；以及送紙機(jī)構(gòu)9，其使記錄紙8向送紙方向移動(dòng)。上述的托架移動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括導(dǎo)向軸11，其被架設(shè)在打印機(jī)1的主掃描方向(紙寬方向)上；托架移動(dòng)馬達(dá)12，其被配置在主掃描方向的一側(cè)；驅(qū)動(dòng)滑輪13，其與該托架移動(dòng)馬達(dá)12的旋轉(zhuǎn)軸連接，并通過(guò)托架移動(dòng)馬達(dá)12被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；自由轉(zhuǎn)動(dòng)滑輪14，其被配置在與驅(qū)動(dòng)滑輪13的相反側(cè)的主掃描方向的另一側(cè)；以及正時(shí)帶15，其被架設(shè)在驅(qū)動(dòng)滑輪13 和自由轉(zhuǎn)動(dòng)滑輪14之間并與托架4連接。托架移動(dòng)馬達(dá)12起到托架移動(dòng)機(jī)構(gòu)6中的驅(qū)動(dòng)源的功能，例如可采用脈沖馬達(dá)或DC馬達(dá)。由起到控制裝置的功能的控制部25 (參考圖2) 控制該托架移動(dòng)馬達(dá)12d的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向等。并且，當(dāng)托架移動(dòng)馬達(dá)12旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)滑輪13以及正時(shí)帶15旋轉(zhuǎn)，托架4沿著導(dǎo)向軸11在記錄紙8的寬度方向上移動(dòng)。艮口， 安裝在該托架4上的記錄頭2在控制部25的控制下在主掃描方向上往復(fù)移動(dòng)。另外，線性編碼器7輸出與托架4的掃描位置相應(yīng)的編碼器脈沖(位置控制信號(hào))，作為主掃描方向上的位置信息。上述的送紙機(jī)構(gòu)9包括作為送紙驅(qū)動(dòng)源的送紙馬達(dá)16、以及通過(guò)該送紙馬達(dá)16 被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的送紙輥17。本實(shí)施方式的送紙輥17由上下一對(duì)輥構(gòu)成。即，由位于下側(cè)的驅(qū)動(dòng)輥和位于上側(cè)的從動(dòng)輥(沒(méi)有圖示)構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)輥以使上端部分從壓紙卷筒5的上表面露出的狀態(tài)被配置在壓紙卷筒5內(nèi)，從動(dòng)輥配置在該露出的部分之上。并且，通過(guò)從動(dòng)輥和驅(qū)動(dòng)輥夾持記錄紙8，并在該挾持狀態(tài)下通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輥來(lái)使記錄紙8向送紙方向移動(dòng)。
圖2是用于說(shuō)明打印機(jī)1的電氣構(gòu)成的框圖。該打印機(jī)大致由打印機(jī)控制器20和打印引擎21構(gòu)成。打印機(jī)控制器20包括外部接口(外部I/F) 22，其在與主計(jì)算機(jī)等外部設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)；RAM 23，其存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)等；ROM 24，其存儲(chǔ)有用于各種數(shù)據(jù)處理的控制例程等；控制部25，其進(jìn)行各部的控制；振蕩電路26，其產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)；驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路27(本發(fā)明中的噴射脈沖產(chǎn)生部的一種)，其產(chǎn)生向記錄頭2提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及內(nèi)部接口(內(nèi)部I/F08，用于向記錄頭2輸出點(diǎn)(dot)模式數(shù)據(jù)或驅(qū)動(dòng)信號(hào)等?？刂撇?5除進(jìn)行各部的控制之外，還將從外部設(shè)備通過(guò)外部I/F 22接收的印刷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成點(diǎn)模式數(shù)據(jù)，并將該點(diǎn)模式數(shù)據(jù)通過(guò)內(nèi)部I/F觀輸出到記錄頭2側(cè)。該點(diǎn)模式數(shù)據(jù)由通過(guò)將灰度數(shù)據(jù)(gradation data)譯碼(翻譯)而得的打印數(shù)據(jù)構(gòu)成。另外，控制部25基于來(lái)自振蕩電路沈的時(shí)鐘信號(hào)，向記錄頭2提供鎖存信號(hào)或通道信號(hào)等。包含在這些鎖存信號(hào)或通道信號(hào)中的鎖存脈沖或通道脈沖規(guī)定構(gòu)成驅(qū)動(dòng)信號(hào)的各脈沖的供給定時(shí)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路27被控制部25控制，產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)壓電振子30的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 本實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路27被構(gòu)成為產(chǎn)生在一個(gè)記錄周期內(nèi)包含噴射脈沖和微振動(dòng)脈沖等的驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM，噴射脈沖用于噴射墨滴(液滴的一種)從而在記錄紙8上形成點(diǎn)，所述微振動(dòng)脈沖用于通過(guò)使在噴嘴50(參考圖3)露出的墨水(液體的一種)的自由表面、即彎月面產(chǎn)生微振動(dòng)來(lái)攪拌墨水。接著，對(duì)打印引擎21側(cè)的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。打印引擎21包括記錄頭2、托架移動(dòng)機(jī)構(gòu)6、送紙機(jī)構(gòu)9、以及線性編碼器7。記錄頭2包括移位寄存器(SR) 31、鎖存器32，譯碼器33、電平轉(zhuǎn)換器(LS) 34、開(kāi)關(guān)35、以及壓電振子30。來(lái)自打印機(jī)控制器20的點(diǎn)模式數(shù)據(jù)SI與來(lái)自振蕩電路沈的時(shí)鐘信號(hào)CK同步地被順序地傳送給移位寄存器31。該點(diǎn)模式數(shù)據(jù)是2比特的數(shù)據(jù)，例如由表示四等級(jí)的記錄等級(jí)(噴射等級(jí))的等級(jí)信息構(gòu)成，該四等級(jí)包括不記錄(微振動(dòng))、小點(diǎn)、中點(diǎn)、大點(diǎn)。具體地說(shuō)，不記錄被表示為等級(jí)信息“00”、小點(diǎn)被表示為等級(jí)信息“01”、中點(diǎn)被表示為等級(jí)信息“ 10”、大點(diǎn)被表示為等級(jí)信息“ 11 ”。移位寄存器31與鎖存器32電連接，當(dāng)來(lái)自打印機(jī)控制器20的鎖存信號(hào)(LAT)被輸入到鎖存器32時(shí)，鎖存移位寄存器31的點(diǎn)模式數(shù)據(jù)。被鎖存在該鎖存器32的點(diǎn)模式數(shù)據(jù)被輸入到譯碼器33。該譯碼器33翻譯2比特的點(diǎn)模式數(shù)據(jù)，生成脈沖選擇數(shù)據(jù)。該脈沖選擇數(shù)據(jù)通過(guò)將各比特分別對(duì)應(yīng)到構(gòu)成驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM的各脈沖上來(lái)構(gòu)成。并且，根據(jù)各比特的內(nèi)容、例如“0”、“1”來(lái)選擇針對(duì)壓電振子30的噴射脈沖的提供或不提供。并且，譯碼器33以鎖存信號(hào)(LAT)或者通道信號(hào)(CH)的接收為契機(jī)，將脈沖選擇數(shù)據(jù)輸出給電平轉(zhuǎn)換器；34。在此情況下，脈沖選擇數(shù)據(jù)從高位比特依次被輸入到電平轉(zhuǎn)換器3。該電平轉(zhuǎn)換器34起到電壓放大器的功能，當(dāng)脈沖選擇數(shù)據(jù)為“1”時(shí)，輸出被升壓到能夠驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)35的電壓、例如幾十伏左右的電壓的電信號(hào)。經(jīng)電平轉(zhuǎn)換器34升壓后的“1” 的脈沖選擇數(shù)據(jù)被提供給開(kāi)關(guān)35。來(lái)自驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路27的驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM被提供給該開(kāi)關(guān)35的輸入側(cè)，壓電振子30連接在開(kāi)關(guān)35的輸出側(cè)。并且，脈沖選擇數(shù)據(jù)控制開(kāi)關(guān)35的工作，即控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的驅(qū)動(dòng)脈沖向壓電振子30的提供。例如，在向開(kāi)關(guān)35輸入的脈沖選擇數(shù)據(jù)為“1”的期間，開(kāi)關(guān)35處于連接狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的噴射脈沖被提供給壓電振子30，壓電振子30的電位水平隨著該噴射脈沖的波形而發(fā)生變化。另一方面，在脈沖選擇數(shù)據(jù)為“0”的期間，不從電平轉(zhuǎn)換器34輸出用于使開(kāi)關(guān)35工作的電信號(hào)。因此，開(kāi)關(guān)35處于切斷狀態(tài)，不向壓電振子30提供噴射脈沖。進(jìn)行上述動(dòng)作的譯碼器33、電平轉(zhuǎn)換器34、開(kāi)關(guān)35、控制部25、以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路27起到噴射控制裝置的功能，其基于點(diǎn)模式數(shù)據(jù)從驅(qū)動(dòng)信號(hào)中選擇需要的噴射脈沖并施加(提供)給壓電振子30。其結(jié)果是，壓電振子30進(jìn)行擴(kuò)張或收縮，隨著該壓電振子 30伸縮，壓力室48 (參考圖3)膨脹或收縮，由此從噴嘴50噴射與構(gòu)成點(diǎn)模式數(shù)據(jù)的等級(jí)信息相應(yīng)的量的墨滴。圖3是用于說(shuō)明上述記錄頭2的構(gòu)成的主要部分截面圖。該記錄頭2包括殼體 37、被容納在該殼體37內(nèi)的振子單元39、以及與殼體37的底面(前端面)接合的流路單元 38等。上述的殼體37例如由環(huán)氧系樹(shù)脂制成，并在其內(nèi)部形成有用于容納振子單元39的容納中空部40。振子單元39包括作為壓力產(chǎn)生裝置的一種而發(fā)揮功能的壓電振子30、與該壓電振子30接合的固定板41、以及用于向壓電振子30提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)等的柔性電纜42。 壓電振子30是通過(guò)將包括交替層疊的壓電體層和電極層的壓電板切割成梳齒狀而制成的層疊型，并且是可在與層積方向(電場(chǎng)方向)垂直的方向上伸縮的(電場(chǎng)橫向效應(yīng)型)的縱向振動(dòng)模式的壓電振子。流路單元38通過(guò)在流路形成基板43的一個(gè)面上接合噴嘴板44、并在流路形成基板43的另一個(gè)面上接合振動(dòng)板45而構(gòu)成。在該流路單元38中設(shè)置有儲(chǔ)存室46 (共用液室)、墨水供給口 47、壓力室48、噴嘴連通口 49、以及噴嘴50。并且，從墨水供給口 47經(jīng)由壓力室48和噴嘴連通口 49到達(dá)至噴嘴50的一系列的墨水流路與各噴嘴50相對(duì)應(yīng)地形成。上述噴嘴板44是多個(gè)噴嘴50以與點(diǎn)形成密度對(duì)應(yīng)的間距(例如180dpi)成列地穿設(shè)在其上的不銹鋼等金屬制薄板。在該噴嘴板44上排列噴嘴50從而設(shè)置了多個(gè)噴嘴列 (噴嘴組)，一個(gè)噴嘴列例如包括180個(gè)噴嘴50。上述振動(dòng)板45具有在支撐板51的表面層疊了彈性體膜52的雙層構(gòu)造。在本實(shí)施方式中，使用復(fù)合板材制作了振動(dòng)板45，該復(fù)合材料是通過(guò)將作為金屬板的一種的不銹鋼板作為支撐板51、并將樹(shù)脂薄膜作為彈性體膜52層疊在該支撐板51的表面上而形成。 在該振動(dòng)板45上設(shè)置有使壓力室48的容積發(fā)生變化的隔膜部53。另外，在該振動(dòng)板45上設(shè)置有密封儲(chǔ)存室46的一部分的柔性部M。上述隔膜部53通過(guò)蝕刻加工等將支撐板51部分地除去而制成。即，該隔膜部53 包括島部55，壓電振子30的自由端部的前端面被接合到該島部55上；以及圍繞該島部55 的薄彈性部56。上述柔性部M通過(guò)與隔膜部53同樣地利用蝕刻加工等除去與儲(chǔ)存室46 的開(kāi)口面相對(duì)的區(qū)域的支撐板51而制成，起到吸收被儲(chǔ)存在儲(chǔ)存室46中的液體的壓力變動(dòng)的緩沖器(damper)的功能。并且，由于壓電振子30的前端面接合在上述的島部55上，因此通過(guò)使該壓電振子 30的自由端部伸縮，能夠改變壓力室48的容積。隨著該容積變動(dòng)，壓力室48內(nèi)的墨水產(chǎn)生壓力變動(dòng)。并且，記錄頭2利用該壓力變動(dòng)從噴嘴50噴射墨滴。圖4是用于說(shuō)明上述驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路27產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM中包含的噴射脈沖DP的構(gòu)成的波形圖。噴射脈沖DP被構(gòu)成為包括膨脹要素Pl (相當(dāng)于本發(fā)明中的第一電壓變化要素)，其電位從與壓力室48的容積的膨脹和伸縮的基準(zhǔn)容積對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電位VB 以固定斜率上升到膨脹電位VH，以使壓力室48從基準(zhǔn)容積膨脹到膨脹容積；膨脹保持要素p2(相當(dāng)于本發(fā)明中的保持要素)，其以將壓力室48的膨脹狀態(tài)維持固定時(shí)間的膨脹電位 VH固定；收縮要素p3(相當(dāng)于本發(fā)明中的第二電壓變化要素)，其電位從膨脹電位VH以固定斜率下降到收縮電位VL，以使壓力室48收縮到收縮容積；收縮保持要素p4，其以維持壓力室48的收縮狀態(tài)的收縮電位VL固定；以及復(fù)原要素p5，其電壓從收縮電位VL以固定斜率上升到基準(zhǔn)電位VB，以使壓力室48膨脹柄復(fù)原到基準(zhǔn)容積。上述噴射脈沖DP最適于例如紫外線固化型墨水那樣具有8mPa-s以上且30mPa-s 以下的高粘度區(qū)域的粘度的液體的噴射(下面，將噴射這種高粘度墨水為前提進(jìn)行說(shuō)明)。 具體地，當(dāng)將壓力室48內(nèi)的墨水所產(chǎn)生的振動(dòng)的亥姆霍茲周期(固有振動(dòng)周期)設(shè)為Tc 時(shí)，膨脹要素Pl的始端至終端的時(shí)間寬度tl與收縮要素p3的始端到終端的時(shí)間寬度t2 被設(shè)定為滿足以下各式的值。Tc/3 ^ tl ^ Tc …(A)Tc/3 彡 t2 彡 Tc ... (B)此外，收縮要素p3的時(shí)間寬度t2優(yōu)選設(shè)定為滿足下式的值。Tc/2 彡 t2 彡 Tc …(C)在本實(shí)施方式中，被設(shè)定為t2 = 3Tc/4。這里，上述的Tc 一般能夠用下式(1)表示。Tc = 2π/" ( (Mn+ Ms) / (Mn χ Ms χ (Ce+ Ci) ) ) ... (1)在上述式(1)中，Mn是噴嘴50中的慣量(inertance)(每單位截面積的墨水的質(zhì)量),Ms是墨水供給口 47處的慣量，Cc是壓力室48的柔量(表示每單位壓力的容積變化、 柔軟程度)，Ci是墨水的柔量(Ci =體積V/〔密度P X聲速c2〕)。在將各時(shí)間寬度tl、t2設(shè)定為超過(guò)Tc的值的情況下，當(dāng)通過(guò)噴射脈沖DP驅(qū)動(dòng)壓電振子30來(lái)從噴嘴50噴射墨水時(shí)，無(wú)法使壓力室48內(nèi)的墨水產(chǎn)生足夠的壓力變動(dòng)，不能得到期望的噴射特性(在設(shè)計(jì)和規(guī)格上作為目標(biāo)的墨水重量或飛翔速度等)。此時(shí)有必要將噴射脈沖DP的驅(qū)動(dòng)電壓Vd(最低電位VL至最高電位VH的電位差)設(shè)定得更高。相反地，在將各時(shí)間寬度tl、t2設(shè)定為小于Tc/3的情況下，在與壓力變動(dòng)相應(yīng)地在噴嘴50內(nèi)移動(dòng)的彎月面中靠近噴嘴50內(nèi)壁且強(qiáng)烈受墨水自身粘性的影響的部分、即邊界層無(wú)法追隨壓力變動(dòng)，彎月面的中央部和邊界層之間的速度差變大，從噴嘴50噴射墨水時(shí)的尾錨變得細(xì)長(zhǎng)。通過(guò)設(shè)定收縮要素P3的時(shí)間寬度t2以使其滿足上述式(C)，不用過(guò)高地設(shè)定噴射脈沖DP的驅(qū)動(dòng)電壓Vd,能夠更可靠地確保期望的飛翔特性。圖5A 圖5D是用于說(shuō)明從上述噴射脈沖DP被施加到壓電振子30直到從噴嘴50 噴射墨水為止的彎月面的動(dòng)作的模式圖。此外，圖中的箭頭表示彎月面的移動(dòng)方向，箭頭的長(zhǎng)度表示彎月面的移動(dòng)速度的粗略的大小。另外，在圖中，上側(cè)是壓力室48側(cè)，下側(cè)是噴射側(cè)(著陸對(duì)象側(cè))。首先，壓電振子30在膨脹要素pi下收縮，壓力室從與基準(zhǔn)電位VB對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)容積膨脹到由最高電位VH規(guī)定的膨脹容積(膨脹工序)。由此，如圖5A所示，彎月面向壓力室48側(cè)被顯著吸進(jìn)。這里，由于膨脹要素Pl的時(shí)間寬度tl被設(shè)定為滿足上述式(A)，因此能夠使彎月面的邊界層追隨中央部并將整個(gè)彎月面吸進(jìn)壓力室48側(cè)。該壓力室48的膨脹狀態(tài)在膨脹保持要素P2的整個(gè)供應(yīng)期間那被維持(膨脹維持工序)。在整個(gè)彎月面被吸入越過(guò)噴嘴50中內(nèi)徑固定的筆直部50a與向壓力室48側(cè)內(nèi)徑逐漸變大的錐形部50b之間的邊界的程度的定時(shí)，通過(guò)向壓電振子30施加收縮要素p3，壓電振子30伸長(zhǎng)，壓力室48 的容積從膨脹容積收縮到由最低電位VL規(guī)定的收縮容積(收縮工序)。通過(guò)壓力室48的所述收縮，壓力室48內(nèi)的墨水被加壓。由此，如圖5B所示，彎月面朝向與壓力室48側(cè)相反一側(cè)的噴射側(cè)被擠出，易追隨壓力變動(dòng)的彎月面的中心部分隆起為柱狀(下面，將該部分稱為柱狀部)。這里，由于收縮要素P3的時(shí)間寬度t2被設(shè)定成滿足上述式(B)(優(yōu)選滿足上述式(C))，因此能夠抑制彎月面的中央部(柱狀部)和邊界層的移動(dòng)速度差，并向噴射側(cè)擠出整個(gè)彎月面(圖5C)。壓力室48的收縮狀態(tài)在收縮保持要素p4的整個(gè)供應(yīng)期間內(nèi)被維持。之后，如圖 5D所示，柱狀部向噴射側(cè)顯著延伸。該柱狀部在基部與彎月面分離，所述分離后的部分從噴嘴50作為墨滴被噴射。此外，接在收縮保持要素p4之后，在彎月面在由墨滴的噴射引起的反作用下被暫時(shí)向壓力室48側(cè)吸入后再次向噴射側(cè)被擠出的定時(shí)，復(fù)原要素p5被施加到壓電振子30。由此，壓力室48從收縮容積膨脹到基準(zhǔn)容積(復(fù)原工序)。其結(jié)果是，可抑制彎月面的殘余振動(dòng)。如此，通過(guò)使用本發(fā)明涉及的噴射脈沖DP進(jìn)行噴射動(dòng)作，即使在使用高粘度墨水的情況下，也能夠確保期望的噴射特性，并能夠抑制在墨滴的行進(jìn)方向后端部產(chǎn)生的尾錨比以往變得細(xì)長(zhǎng)。即使在該尾部從墨滴主體分離了的情況下，也能夠防止細(xì)霧等的產(chǎn)生，從而能夠抑制點(diǎn)的分離。相對(duì)于此，在將膨脹要素pi的時(shí)間寬度tl和收縮要素p3的時(shí)間寬度t2均設(shè)定為小于Tc/3 (例如Tc/4)的情況下，如圖6所示，到膨脹工序以及膨脹維持工序?yàn)橹古c上述噴射驅(qū)動(dòng)脈沖DP的情況相同(圖6A)，但在收縮工序中，壓力室48在收縮要素p3下從膨脹容積急劇收縮到收縮容積，因此如圖6A和圖6C所示，邊界層無(wú)法追隨易追隨壓力變動(dòng)的彎月面中心部的柱狀部，如圖6D所示，與本發(fā)明涉及的噴射脈沖DP的情況相比，柱狀部變得細(xì)長(zhǎng)。因此，當(dāng)柱狀部在基部與彎月面分離并從噴嘴50作為墨滴被噴射時(shí)，尾巴部分從墨滴主體分離，并且所述分離的部分容易變成細(xì)霧。如果該霧化的部分著陸到記錄紙8等著陸對(duì)象上的離開(kāi)墨滴主體分的位置，就有可能產(chǎn)生對(duì)所記錄的圖像等圖像質(zhì)量造成惡劣影響等的問(wèn)題。但是，本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式，可基于權(quán)利要求書中記載的內(nèi)容進(jìn)行各種變形。在上述實(shí)施方式中，將圖4所示的噴射脈沖DP作為本發(fā)明中的噴射脈沖的一個(gè)例子進(jìn)行了說(shuō)明，但噴射脈沖的形狀不限于此。第二實(shí)施方式在第二實(shí)施方式中，只要沒(méi)有提及是與第一實(shí)施方式不同的構(gòu)成，就是與第一實(shí)施方式同樣的構(gòu)成。例如，圖7是例示第二實(shí)施方式中的噴射脈沖DP’的構(gòu)成的圖。該第二實(shí)施方式中的噴射脈沖DP’包括膨脹要素pl，其電位從與壓力室48的收縮容積對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)電位VB 上升到膨脹電位VH，以使壓力室48從收縮容積膨脹到膨脹容積；膨脹保持要素p2，是以將壓力室48的膨脹狀態(tài)維持固定時(shí)間的膨脹電位VH固定；收縮要素p3，其電位從膨脹電位 VH下降到基準(zhǔn)電位VB，以使壓力室48收縮到收縮容積。并且，與上述第一實(shí)施方式中的噴射脈沖DP相比，上述噴射脈沖DP’的不同點(diǎn)在于膨脹要素pl的始端至終端的電位差與收縮要素P3的始端至終端的電位差相等，均為噴射脈沖DP’的驅(qū)動(dòng)電壓Vd’ ；以及不具有收縮保持要素P4和復(fù)原要素p5。關(guān)于其他構(gòu)成，由于與上述第一實(shí)施方式相同，因此省略其說(shuō)明。在本實(shí)施方式的噴射脈沖DP’中，膨脹要素pi的始端至終端的時(shí)間寬度tl以及收縮要素P3的始端至終端的時(shí)間寬度t2也被設(shè)定為滿足上述各式(A)、(B)。在使用該噴射脈沖DP’來(lái)噴射高粘度墨水的情況下，也與上述第一實(shí)施方式的噴射脈沖DP —樣，能夠確保期望的噴射特性，并能夠抑制在墨滴的行進(jìn)方向后端部產(chǎn)生的尾錨比以往變得細(xì)長(zhǎng)。另外，在上述各實(shí)施方式中，作為壓力產(chǎn)生裝置，例示了所謂縱向振動(dòng)型的壓電振子30，但不限于此，例如也可以采用所謂撓性振動(dòng)型的壓電振子。此時(shí)，所例示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)變?yōu)殡娢坏淖兓较?、即上下顛倒了的波形。并且，本發(fā)明只要是可使用噴射脈沖進(jìn)行噴射控制的液體噴射設(shè)備即可，不限于打印機(jī)，也能夠應(yīng)用于繪圖機(jī)、傳真設(shè)備、復(fù)印機(jī)等各種噴墨式記錄設(shè)備或者記錄設(shè)備以外的液體噴射設(shè)備，例如也能夠應(yīng)用于顯示器制造設(shè)備、電極制造設(shè)備、芯片制造置等。并且， 在顯示器制造設(shè)備中，從色材噴射頭噴射R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))各種色材的溶液。另外， 在電極制造設(shè)備中，從電極材料噴射頭噴射液狀的電極材料。在芯片制造設(shè)備中，從生物有機(jī)物噴射頭噴射生物有機(jī)物的溶液。
權(quán)利要求
1.一種液體噴射設(shè)備，包括液體噴射頭，所述液體噴射頭具有壓力室，液體被填充至所述壓力室；噴嘴，所述噴嘴與該壓力室連通并噴射液體；以及壓力產(chǎn)生裝置，所述壓力產(chǎn)生裝置使所述壓力室內(nèi)的液體產(chǎn)生壓力變化；噴射脈沖產(chǎn)生部，所述噴射脈沖產(chǎn)生部產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述壓力產(chǎn)生裝置的噴射脈沖； 所述噴射脈沖按以下順序包括以下要素 其電壓發(fā)生變化以使所述壓力室膨脹的第一電壓變化要素； 將所述第一電壓變化要素的后端電位保持固定時(shí)間的保持要素；和其電壓發(fā)生變化以使通過(guò)所述第一電壓變化要素而膨脹了的壓力室收縮的第二電壓變化要素；所述第一電壓變化要素的始端至終端的時(shí)間tl以及第二電壓變化要素的始端至終端的時(shí)間t2分別被設(shè)定在以下的范圍內(nèi) Tc/3 ^ tl ^ Tc …(A)， Tc/3 彡 t2 彡 Tc …(B)。
2.如權(quán)利要求1所述的液體噴射設(shè)備，其中，所述第二電壓變化要素的時(shí)間t2被設(shè)定為滿足下式 Tc/2 彡 t2 彡 Tc …(C)。
3.如權(quán)利要求1所述的液體噴射設(shè)備，其中，噴射時(shí)的所述噴嘴中的液體的粘度為SmPa · s以上且30mPa · s以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體噴射設(shè)備。噴射脈沖(DP)包括按以下順序連接的以下要素其電壓發(fā)生變化以使壓力室膨脹的膨脹要素(p1)；將素?cái)?shù)膨脹要素的后端電位保持固定時(shí)間的膨脹保持要素(p2)；以及其電壓發(fā)生變化以使壓力室收縮的收縮要素；并且，膨脹要素的始端至終端的時(shí)間(t1)以及收縮要素的始端至終端的時(shí)間(t2)分別被設(shè)定在以下的范圍內(nèi)Tc/3≤t1≤Tc...(A)，Tc/3≤t2≤Tc...(B)。
文檔編號(hào)B41J29/393GK102233728SQ201110083769
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者張俊華 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社