JPS60227078A - Flow control valve - Google Patents

Flow control valve

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JPS60227078A
JPS60227078A JP8467584A JP8467584A JPS60227078A JP S60227078 A JPS60227078 A JP S60227078A JP 8467584 A JP8467584 A JP 8467584A JP 8467584 A JP8467584 A JP 8467584A JP S60227078 A JPS60227078 A JP S60227078A
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valve
drive unit
valve body
voltage
valve seat
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俊夫 佐藤
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明石 正彦
Norio Iwasaki
岩崎 法夫
Taro Suenaga
末永 太郎
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/004Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by piezoelectric means
    • F16K31/007Piezoelectric stacks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To control the flow precisely under high speed by applying the bias voltage and the control voltage simultaneously onto all Piezo elements and choking the opening of valve seat with valve body when the control voltage is zero. CONSTITUTION:A drive unit 22 is made by laminating a plurality of Piezo elements 23 through thin electrode plates 24 of same shape in the direction of thickness. Control signal from a control signal source is applied thrugh an amplifier onto the Piezo element group 23 in parallel. Upon application of bias voltage onto all Piezo elements 23 in parallel, the valve body 3 will choke the opening of valve seat 9. Upon variation of the voltage to be applied onto the Piezo elements through variation of control voltage, that voltage will never exceed over the bias voltage thus to vary the extension of the drive unit 22 linearly in the decreasing direction.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、流を制御弁に係り、特に、空気等の流体のa
量を高速で精密Vc劃側することができ。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a flow control valve, and particularly relates to a flow control valve for controlling a flow of a fluid such as air.
The amount can be controlled at high speed and precisely on the Vc side.

しかも構造が簡単で信頼性の高い流量制御弁に関する。Furthermore, the present invention relates to a flow control valve that has a simple structure and high reliability.

流体流量を高速度で硝密に制御しなければならないもの
として、例えば不出願人の業務に係るインク噴射式の拡
大印写装置(特公昭42−6533号、特公昭47−2
1326号)のインクスプレーガンがある。上記拡大印
写装置は、例えば写真電送装置あるいは印刷製版用のス
キャナーのように書画原稿を光学的に2次元走食し、優
られた画像信号(画像の濃度をあられ丁信号)の強弱を
時々刻々インク噴射堆Kf侯して、上記書画原稿の走査
と同期して移動する紙などの記録媒体上に膚画像を印写
する。
Examples of devices that require high-speed and precise control of the fluid flow rate include ink-jet enlargement printing devices (Japanese Patent Publication No. 42-6533, Japanese Patent Publication No. 47-2
There is an ink spray gun (No. 1326). The above-mentioned enlarging printing device optically scans the manuscript in two dimensions, such as a photographic electrotransmission device or a scanner for printing plate making, and detects the strength and weakness of the superior image signal (a signal that indicates the density of the image) from time to time. The ink jetting machine prints a skin image on a recording medium such as paper that moves in synchronization with the scanning of the calligraphic original.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

しかして、上記インクスプレーガンはこの拡大印写装置
の出力装置であって、例えば第1図に示すように構成さ
れている。′″4″なゎち、第1白にSいて符号lは空
気流の流t N制御弁(以下車に1tll、制御弁とい
う)の全体を示し、この1111弁1は、円板状のばね
42の中央に垂設された弁体3を有してにす、この弁体
3は、ばね板2に一体的に装着され、前記画像信号に応
じた電流を供給されるムービングコイル4と、第1ぢよ
び第2磁極5および6の間に形成される環状の磁界との
相互作用によって弁体3をその軸線方向に駆動し、給気
管7を介して図示しない圧力空気源から弁室8内に導入
された圧Wi窒気を、画像信号の強弱に応じて開度が震
化する弁体3の先端部と弁座9との曲の環状の隋間から
、送気管11を介して、インク噴射ノズル12に送給す
るように作動する。このインク噴射ノズル12は、筒状
の空気ノズル13の内(IIllにインクノズル14を
同軸かつ入子状に配設したものであり、ベルヌーイの原
理によってインクノズル14からインクを吸引し、空気
流と#、@シてインクミストとなすもので、その作動原
理は公刊であるから1FF細な説明は省略する。な?、
41図において符号15イ戯界発生用の永久磁石を、符
号16はインク祁を調節マろニードル弁をそれぞれ示す
The ink spray gun is an output device of this enlarged printing apparatus, and is constructed as shown in FIG. 1, for example. ``4'', the first white S and the symbol l indicate the entire airflow flow tN control valve (hereinafter referred to as 1tll in the car, control valve), and this 1111 valve 1 is a disc-shaped The valve body 3 has a vertically installed valve body 3 in the center of the spring 42. The valve body 3 is integrally attached to the spring plate 2, and has a moving coil 4 and a moving coil 4 supplied with a current according to the image signal. , the valve body 3 is driven in its axial direction by interaction with the annular magnetic field formed between the first and second magnetic poles 5 and 6, and the valve chamber is supplied from a pressurized air source (not shown) via the air supply pipe 7. The pressure Wi nitrogen introduced into the chamber 8 is passed through the air supply pipe 11 from the curved annular gap between the tip of the valve body 3 and the valve seat 9, whose opening degree changes according to the strength of the image signal. The ink is then operated to feed the ink to the ink jet nozzle 12. This ink ejection nozzle 12 has an ink nozzle 14 coaxially and nestedly arranged in a cylindrical air nozzle 13 (IIll), and sucks ink from the ink nozzle 14 according to Bernoulli's principle, and generates an air flow. It is called an ink mist, and its operating principle is publicly available, so I will omit the detailed explanation of 1FF.Huh?
In Fig. 41, the reference numeral 15 indicates a permanent magnet for generating a play field, and the reference numeral 16 indicates a needle valve for adjusting the ink flow.

上記のような構成の制御弁1は、もちろん充分に所期の
8!熊を果たし、既に多年にわたって実効しているが、
ムービングコイル4に作用する電磁力が叱較的小さいの
でばね板2のはね定数を大きくすることができず、その
ため弁体3、ムービングコイル4、およびこれを巻着し
たボビン17等を慣性質菫とする撮動糸の固有振動数を
大きくすることができないので、割婢升としての応答周
波数も嶋々数ffh(ヘルツ)Kとどまる、といううら
みがある。ムービングコイル4を多重に巷き重ねて鳴動
力を増大させても、その分慣性が増加するので応答性改
善の効果は小さい。
Of course, the control valve 1 having the above-mentioned configuration is fully capable of achieving the desired 8! Although it has been effective for many years,
Since the electromagnetic force acting on the moving coil 4 is relatively small, it is not possible to increase the spring constant of the spring plate 2. Therefore, the valve body 3, the moving coil 4, the bobbin 17 around which it is wound, etc., have an inertial property. Since it is not possible to increase the natural frequency of the photographing thread used as a violet, there is a problem that the response frequency as a sapphire is also limited to the number of islands ffh (hertz) K. Even if the moving coils 4 are stacked in multiple layers to increase the ringing force, the effect of improving responsiveness is small because the inertia increases accordingly.

+ttll@I弁の応答周彼数が小さいといりことは、
インク噴射ノズル12におけるインクミストの断絖聞隔
を短かくできないことを意味し、得られる−ぎ画像の解
1#度および鮮鋭度が低下する。
+ttll@I valve response frequency is small,
This means that the ink mist cutting interval in the ink jet nozzle 12 cannot be shortened, and the resolution and sharpness of the resulting image are reduced.

′iた、弁体3を−の軸線方向位置から他方のそれに移
動させるとき、効果的なダンピングを付ゎないといわゆ
るオーバーシュートが生じる。すなわち、振動系の慣性
のため、弁体3が目的の位置を迫り過ぎて市制御弁の開
は過ぎ又は閉め過ぎが生じ、これにばね板2の引き戻し
作用や弁体3ぢよび弁座9の衝突によるはね返りが加わ
って複雑な振動埃象が発生する。勿論、現在実効してい
る制御弁は、ムービングコイルに電流を供給する増幅器
の出力インピーダンスを小さくし、上記オーバーシュー
トによってムービングコイルtK%生する起電力を利用
して電磁制動をかけたり、あるいは本発明の要旨ではな
いので説明を省略する電気的制動手段により倣動系のダ
ンピングを打っているが、完全にオーバーシュートを除
去することはできず、オーバーシュートにょる孕気流の
いわゆる吹き過ぎや切れの惑さは、得られる沓画稼σ)
濃度変化や鮮鋭度の低下となってあられれる。
Furthermore, when moving the valve body 3 from one axial position to the other, a so-called overshoot will occur unless effective damping is provided. In other words, due to the inertia of the vibration system, the valve body 3 approaches the target position too much, causing the city control valve to open or close too much. With the addition of the bounce caused by the collision, a complex vibration dust phenomenon is generated. Of course, currently effective control valves reduce the output impedance of the amplifier that supplies current to the moving coil, apply electromagnetic braking using the electromotive force generated by the moving coil tK% due to the above-mentioned overshoot, or The following system is damped by an electric damping means, which will not be explained as it is not the gist of the invention, but overshoot cannot be completely eliminated, and overshoot and breakage of the pregnant airflow due to overshoot can occur. The confusion is the result of getting a picture)
This may appear as a change in density or a decrease in sharpness.

行 さらVcまた、弁体3の作動工程は例えは約閣〜100
μ(ξクロン; 1/100011 )と微小なので、
弁体のわずかな変位によって流量が大きく変化し、した
がって弁部の加工、組立n度に厳しい水準が要求される
が、第1Nに示すように弁体3はばね板2に弾性的に支
持、されるので、組立調祭は容易ではない。
In addition, the operating process of the valve body 3 is, for example, about 100 to 100.
Since it is as small as μ (ξ chron; 1/100011),
A slight displacement of the valve body causes a large change in the flow rate, and therefore strict standards are required for processing and assembling the valve part.As shown in No. 1N, the valve body 3 is elastically supported by the spring plate 2, Therefore, assembly and adjustment is not easy.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

そこで、本発明の目的は、流量を高速で精密に1111
制御することができ、しかも構造が簡単で信頼性の畠い
制御4Fを提供するにある。
Therefore, an object of the present invention is to accurately control the flow rate by 1111 at high speed.
To provide a highly reliable control 4F that can be controlled, has a simple structure, and is reliable.

〔問題点を解決しようとする手段〕[Means to try to solve problems]

上記の目的な達Fiy、するため1本願に係る−の発明
は、被i11#流体の流入前および流出管をそれぞれ接
続した弁座と、この弁座に関して弁呈#lK配設され、
先ysを弁座り開口に近接して臨ま一+tた弁体と、こ
の弁体を駆動するために複数の板状の圧電素子を積層し
たブロック体で、一端に上記弁体を結合し、他端を弁室
内壁面に固定した駆動ユニットとケ有するものにおいて
、 この駆動ユテットを構成fる圧電素子群に流量の零点を
定めるためのバイアス電圧とこれと反対方向の制御電圧
とを全圧電素子TIC同時に印加するようにし、割#電
圧が零のとき弁体が弁座の開口を閉塞するようにしたこ
とを特徴とするRt制御弁。
In order to achieve the above object, the invention according to the present application includes a valve seat to which the inflow and outflow pipes of the fluid to be received are connected, respectively, and a valve seat #lK arranged with respect to the valve seat,
A block body is formed by stacking a plurality of plate-shaped piezoelectric elements to drive the valve body, with the tip facing close to the valve seat opening, and a block body with the valve body connected to one end and the other. In a device having a drive unit whose end is fixed to the wall surface of the valve chamber, a bias voltage for determining the zero point of the flow rate and a control voltage in the opposite direction to the piezoelectric element group constituting the drive unit are applied to the entire piezoelectric element TIC. An Rt control valve characterized in that the voltages are applied simultaneously, and the valve body closes the opening of the valve seat when the voltage is zero.

また、本願に係る他の発明は、被制御流体の流入管およ
び流出管をそれぞれ従続した弁室と、上記流出管路中に
設けられた弁座と、この弁室に関して4P室側に配設さ
れ、先端を弁座の開口に近接して臨ま一忙た弁体と、こ
の弁体を態動するために複数の板状の圧電素子を積層し
たブロック体で、一端に上記弁体を結合し、他端を弁室
内壁面に固定した駆動ユニットとを有するものに2いて
、この駆動ユニットを制御する信号は2進化されたn(
nは2以上の正整数λビットのディジタル制御信号の形
で供給されるものと)−1一方、上記駆動ユニットを構
成する圧電素子群をnビットの1ull IIIJl乍
号の各桁に対応してn個のグループに分割(2、をグル
ープの圧電素子の構成枚数を対応する桁の重み係数2n
−1のm(mは1以上の正整数)倍枚として、これらn
個の圧′屯素子グループを積層して$成した駆動ユニッ
トに対し、 上記各圧電素子グループには対応するtttU御信号の
ビット内容を電圧の形で供柑するが、全ビット≠1% 
Q IのときVCC電量零点が設定されろより各グルー
プにはそれぞれバイアス電圧が印Doされてぢり、ビッ
ト内容が111のときには、対応する圧電素子グループ
を構成する圧電素子群が、バイアス′蝿圧を印加された
ときとは反対方向に駆動されるようにし、もってディジ
タル償号出力によって流耽市11呻を竹うよ5にしたこ
とを特徴と1−る。
Further, another invention according to the present application includes a valve chamber having an inflow pipe and an outflow pipe respectively following the controlled fluid, a valve seat provided in the outflow pipe, and a valve seat disposed on the 4P chamber side with respect to the valve chest. A block body is constructed by laminating a plurality of plate-shaped piezoelectric elements to operate the valve body, and the valve body has the tip thereof facing close to the opening of the valve seat. and a drive unit with the other end fixed to the wall surface of the valve chamber, and the signal for controlling this drive unit is a binary coded n(
(where n is a positive integer of 2 or more, supplied in the form of a λ-bit digital control signal)-1. On the other hand, the piezoelectric element group constituting the drive unit is connected to each digit of the n-bit 1ull IIIJl number. Divide into n groups (2, where the number of piezoelectric elements in the group is the weighting coefficient 2n of the corresponding digit)
−1 m times (m is a positive integer greater than or equal to 1), these n
For a drive unit formed by stacking piezoelectric element groups, the bit content of the corresponding tttU control signal is provided to each piezoelectric element group in the form of voltage, but all bits ≠ 1%.
Since the VCC voltage zero point is set when QI, a bias voltage is applied to each group, and when the bit content is 111, the piezoelectric elements constituting the corresponding piezoelectric element group are biased. It is characterized in that it is driven in the opposite direction to the direction when pressure is applied, and the digital signal output makes the flow of the entertainment market 11 into a bamboo movement 5.

以下本発明の実施例を第2図乃至第]、f1図を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 2 and f1.

〔本願に係るーの発明の実JM例〕[Actual JM example of the invention related to the present application]

第2図KU6いて符号18は弁胴を示し、この弁力同1
8は例えば金m#の円筒体であって、その一端(第2図
で右端)にはフロントキャップ19が、−1に、他端に
はリアキャップ21がそれぞれ気VFIに螺着され、そ
の内側に弁室8を形成している。
In Fig. 2 KU6, reference numeral 18 indicates the valve body, and this valve force is the same as 1.
8 is a cylindrical body made of gold m#, for example, and a front cap 19 is screwed to one end (the right end in FIG. 2), a rear cap 21 is screwed to the other end, and the A valve chamber 8 is formed inside.

この弁室8には、破1i制御流体(図示の実施例では圧
縮空気)の流入管である耐気管7、詔よび流出管である
送気管1)とがそれぞれ接続されている。
The valve chamber 8 is connected to an air pipe 7, which is an inflow pipe for a control fluid (compressed air in the illustrated embodiment), and an air supply pipe 1, which is an outflow pipe.

第2図にHいては、この送気管l】は、上記フロントキ
ャップ19を貫通するようにして、これに同軸かつ気密
に螺着されてRす、その弁室8内に臨む内端部には環状
の弁座9が設けられている。
In FIG. 2, the air supply pipe l] passes through the front cap 19, is coaxially and airtightly screwed thereto, and has an inner end facing into the valve chamber 8. is provided with an annular valve seat 9.

電 この弁座9に関して弁#8側に?ける弁座り近傍には、
例えば先端を円錐形に尖らせた弁体3が、その尖端を弁
座8の開口に臨ませて配設されている。この弁体3は、
中央部をばね板2に支持され、基部は全体を符号四で示
す駆動ユニットに緊密圧結合されて一体をなしている。
Is this valve seat 9 on the valve #8 side? Near the valve seat,
For example, a valve body 3 having a conically pointed tip is disposed with its pointed end facing the opening of the valve seat 8. This valve body 3 is
The center portion is supported by a spring plate 2, and the base portion is integrally connected with a drive unit indicated by the reference numeral 4 in a tight pressure manner.

上記ばね板2は、例えば外形が円形の弾性板で、弁胴1
8の開口を覆うように設けられているが、その円周方向
または半径方向に旧って少なくともl藺の図ボしないス
リットが開口していて、耐気看7から弁室8内に流入し
1こ圧@窒気が送気骨1] 1tl11に抜けることが
できるより虻なっている。なお、このばね板2は、単に
弁体3の中心リリロ線と弁座9のそれとの整合を容易に
てろために設けられていて、不発明の必須の構成要件で
はなく、実際にはこれを省略しても差支えない。
The spring plate 2 is, for example, an elastic plate with a circular outer shape, and is
The valve chamber 8 is provided to cover the opening of the valve chamber 8, and at least one round slit is opened in the circumferential direction or the radial direction of the valve chamber 8. 1 pressure @Nitrogen supply bone 1] It is more crowded than it can escape at 1tl11. Note that this spring plate 2 is provided simply to facilitate alignment between the center line of the valve body 3 and that of the valve seat 9, and is not an essential component of the invention, but is actually required. It can be omitted.

しかして、上記駆匍1ユニットηは、第3図Hよび第4
図に下すように、外形が例えば円形の複ασ)根状り)
l−E屯素子zi 、 z’+ 、・・・、乙を、同形
の薄い電傘板別を介して厚さ方向に横1−シ、例えば導
電性の接層1lJK、よってこれら交互に@層された複
数の)E屯素子羽、乙、・・・、藻Rよび電極板勿、別
Therefore, the above-mentioned one unit η of the driving weapon is
As shown in the figure, the outer shape is circular (for example, double ασ) root shape)
The l-E element elements zi, z'+, ..., B are placed horizontally in the thickness direction through a thin cap plate of the same shape, for example, a conductive contact layer 1lJK, so that these are alternately @ A plurality of layered) E-ton element wings, Otsu,..., algae R and electrode plates, of course, are separate.

・・・、24を相互に一体的に結付した棒状体で、第2
図にポすように、七〇−癩面(石1111の端面)VC
はAi前前記棒体3例えば貼着され、他端面は升¥8の
内壁面の一部をなす前記リアキャップ2】の内面中心部
に同軸に貼着されている。
..., 24 are integrally connected to each other, and the second
As shown in the figure, 70-leprosy face (end face of stone 1111) VC
is attached to the front of the rod 3, for example, and the other end surface is coaxially attached to the center of the inner surface of the rear cap 2, which forms a part of the inner wall surface of the square.

上記圧電素子おの材質は、例えば超音波発振素子として
使われているPZT (ジルコンチタン酸鉛)やチタン
酸バリウムなどのセラミック材料が好負で、これら圧電
幼果を有f々セラξツク材を焼結して圧電素子おを製造
する。
The material for the piezoelectric element is preferably a ceramic material such as PZT (lead zirconium titanate) or barium titanate, which are used as ultrasonic oscillation elements. A piezoelectric element is manufactured by sintering.

また、上dU2′岨匣板別の外周縁には接続片ムaが突
設されてkす、図7ドのよりに、電、1東&24はこの
接続片271aが交互に反対方向を向くように圧市素子
乙1羽間に挿設される。そして、駆動ユニット四の母線
に市って、かつその中心!111に関して対称的に列収
された(第2図参照22列の接続片群別a 、 ′lA
a 、・・・、ムaは、第4図にボ丁よ5に、各列毎に
共通の導線局に電気的に接続され、これら一対の4線か
、δは、前^己弁胴Is(第2図)Vc装漸されたコネ
クタかを経て弁室8外に導出され、図ボしない増幅器を
介して、例えば印写装置の制御信号源(図示せず)に接
続される。上記しに構成により、第4図h・らも明らか
なように、駆動ユニット22を構成する圧′亀素子群p
、23.・・・、2:3には、上記r抽燐信号源からの
制御電圧が増幅器を介して並列に印加されることになる
。なぢ、補強のため駆動ユニット22を軟質合成+11
4脂でM覆しても差支えなし・。陵に述べるように、圧
(素子乙に゛電圧が印加されたときこれに発生する力が
強大で、上記破覆の抵抗はそれと比較して微小だからで
ある。
In addition, connection pieces 271a are protruded from the outer periphery of the upper dU2′ plate.As shown in FIG. It is inserted between two pressing elements as shown in FIG. And the city is on the bus line of drive unit 4, and the center! 111 (see Figure 2) Connection piece group a, 'lA of 22 rows
a, . Is (FIG. 2) is led out of the valve chamber 8 through a Vc-equipped connector, and is connected to, for example, a control signal source (not shown) of a printing device via an amplifier (not shown). With the above-mentioned configuration, as is clear from FIG.
, 23. . . , 2:3, the control voltage from the r-sampling signal source is applied in parallel via an amplifier. For reinforcement, the drive unit 22 is made of soft synthetic +11
There is no harm in substituting M with 4 fats. As mentioned in the previous section, the force generated when voltage is applied to element A is strong, and the resistance of the above-mentioned breakdown is minute compared to that.

〔作 用] 上記のよりに構成された本願に係るーの発明の一実施例
による甫11(11弁は、稟5図に示すように、一定の
正方向のバイアス′嘔圧vb と負方向の時間的に変化
1−る制御電圧VCとを加重した電圧vb−Veを、駆
動ユニットの圧1!累子群23 、々に印加して使用す
る。上g市14制御市圧Vcは、例えば前記印写装置の
畜画原稿走食系によって得られた画像信号に比例させて
いることは勿論である。ここで、正方向の復圧とは駆動
ユニットを伸長させる方向の電圧ないい、負方向とはそ
の反対方向をいうものとする。なR1駆動ユニットの圧
電素子乙には予め大きい電圧を印加し、その結晶粒の分
極方向を圧電素子乙の厚さ方向に揃えることは当然の前
提とする□ そして、上記バイアス電圧Vb 0)eR値を、圧′f
IL素子Z3の材質、厚さあるいは駆動ユニットρにお
ける枚数等に応じて、制御室、圧Vcが00とき、すな
わち駆動ユニットを構成する全圧電素子乙。
[Function] As shown in Figure 5, the valve 11 (valve 11) according to an embodiment of the invention of the present application, which is constructed as described above, has a constant bias in the positive direction 'vomiting pressure vb' and a bias in the negative direction. A voltage vb-Ve weighted with a control voltage VC that changes over time is applied to each of the drive unit pressure 1! For example, it is of course proportional to the image signal obtained by the animal document scanning system of the printing device.Here, the positive recovery pressure refers to the voltage in the direction of extending the drive unit. The negative direction refers to the opposite direction.It goes without saying that a large voltage is applied in advance to the piezoelectric element B of the R1 drive unit, and the polarization direction of the crystal grains is aligned in the thickness direction of the piezoelectric element B. Assuming □ Then, the bias voltage Vb 0) eR value is set to the pressure 'f
Depending on the material and thickness of the IL element Z3 or the number of IL elements in the drive unit ρ, when the pressure Vc in the control chamber is 00, that is, all the piezoelectric elements B forming the drive unit.

乙に並列にバイアス電圧vbが印加されたとき。When bias voltage vb is applied in parallel to B.

前記弁体3(第2図)が圧縮空気流の流量零点位置をと
る、すなわち弁体3が弁座9の開口を閉塞するように設
定する。ここで、弁体3が弁座9の開口を閉塞てる、と
は、弁体3の先端が弁座9の開口に当接する場合も含め
1例え少量の圧縮窒気が漏洩していても、前記インク噴
射ノズル12(第1図参照)からインクが噴射されない
状態をいうものとする。
The valve body 3 (FIG. 2) is set to take the zero flow point position of the compressed air flow, that is, the valve body 3 is set to close the opening of the valve seat 9. Here, the valve body 3 closing the opening of the valve seat 9 means that even if a small amount of compressed nitrogen leaks, including when the tip of the valve body 3 contacts the opening of the valve seat 9, This refers to a state in which ink is not ejected from the ink ejection nozzle 12 (see FIG. 1).

一部、圧電素子23に印加された正方向の電圧を#i増
させていくと、第6図忙示すように、誘導体である圧電
素子おの帯電量がOであるときには、曲線αに沿って駆
動ユニット22の伸長量dが増大し、バイアス電圧vb
に至って最大設定伸長量dmとなる。そして、印加電圧
Vを減じていくと、はぼ直線に近い曲線βに活って上記
伸長−Jldが漸減し、印加電圧01Cなっても歪量ε
が残る。この後逆に印加電圧Vを増加していくと、駆動
ユニットの伸長−ldは、介層は歪量6を出発点として
、上記曲線βに近接したこれも直線に近い曲線γに市っ
て増大し、バイアス電圧vbが印加されたときKは前記
最大設定伸長量dmとなる。以後制御電圧VCの変化に
より圧電素子乙に印加される電圧が変化すると、そり車
圧はバイアス車圧vbを越えないから、駆動ユニットη
の伸長量dは、1間御弁を閉塞するその最大量dmを基
点として、小さくなる方向にIl曲線に変化する。恨言
てれば、弁体3(第2図)と弁座9との間隔は市II御
゛電圧Vcに比例して変化し、この間隔は送気管11 
(42図)から噴出するIf縮窒気量に比例する。した
がって、インク噴射ノズル12からのインク噴射量は画
像信号に比例することになる。
When the positive voltage applied to the piezoelectric element 23 is partially increased by #i, as shown in FIG. As a result, the amount of extension d of the drive unit 22 increases, and the bias voltage vb
The maximum set expansion amount dm is reached. Then, as the applied voltage V is reduced, the above elongation -Jld gradually decreases due to the nearly straight curve β, and even when the applied voltage is 01C, the strain ε
remains. After that, when the applied voltage V is increased conversely, the elongation -ld of the drive unit starts from a strain amount of 6, and the interlayer reaches a curve γ, which is close to the above curve β and is also close to a straight line. When the bias voltage vb is applied, K becomes the maximum set extension amount dm. Thereafter, when the voltage applied to the piezoelectric element B changes due to a change in the control voltage VC, the sled wheel pressure does not exceed the bias wheel pressure vb, so the drive unit η
The amount of expansion d changes from the maximum amount dm that closes the control valve for one hour as a starting point, in the direction of decreasing in the Il curve. In other words, the distance between the valve body 3 (FIG. 2) and the valve seat 9 changes in proportion to the voltage Vc, and this distance is
It is proportional to the amount of If condensed nitrogen ejected from (Figure 42). Therefore, the amount of ink ejected from the ink ejection nozzle 12 is proportional to the image signal.

勿論、圧電素子乙の1枚あたりの伸1M量はμ単位の小
さなものであるが、圧電素子るを複数枚積層すれば、前
記印写装置の制御弁としての弁体の作動何種の100μ
は容易に得ることができる。
Of course, the amount of elongation of 1M per piezoelectric element B is small on the order of μ, but if multiple piezoelectric elements are stacked together, the valve body as a control valve of the printing device can operate in several 100μ units.
can be easily obtained.

また、圧電素子おはその伸紬tを′車圧によって精密に
制御できる特性があり、駆動ユニット四の伸縮量を0.
01μの確度で市制御することができ、さらにまた、超
音疲発振素子として用いられることからも判るように、
その)@仮数応答性も約犯〜数百kHzと非常に高い。
In addition, the piezoelectric element has the characteristic that its expansion and contraction can be precisely controlled by vehicle pressure, and the amount of expansion and contraction of the drive unit 4 can be controlled to 0.
As can be seen from the fact that it can be controlled with an accuracy of 0.1μ, and is also used as a supersonic fatigue oscillator,
Its) @mantissa response is also very high, at about 100 kHz to several hundred kHz.

これに加えて、駆動ユニット22の駆動力は数十〜数ゴ
Kyと強大で、弁体3を軽にと駆動する。
In addition, the driving force of the drive unit 22 is as strong as several tens to several kilograms, and drives the valve body 3 lightly.

〔本願に係る他の発明の実施例〕[Examples of other inventions related to the present application]

第7図は本願に係る他の発明による皿I婢弁の駆動ユニ
ットを示し、この駆動ユニット22は、2準化された制
御信号によって弁体を駆動するように構成されている。
FIG. 7 shows a drive unit for a countersunk valve according to another invention according to the present application, and this drive unit 22 is configured to drive a valve body using a binary control signal.

すなわち、この側@弁を例えは前記拡大印写装置KiM
用するものとすると、その書画原稿走査系から時々刻々
出力されるアナログ量としての画像信号を一定の短かい
時間的間隔をJ6いてサンシリングし、これを図示しな
いアナログ−ディジタル変侠器を用いて例えば8ビツト
構成の2進化制呻信号CCC・・・lC7に変換する。
That is, this side @ valve is compared to the enlarged printing device KiM.
When used, the image signal as an analog quantity output from the calligraphy manuscript scanning system every moment is scanned at fixed short time intervals, and then converted using an analog-digital converter (not shown). For example, it is converted into a binary control signal CCC . . . 1C7 having an 8-bit configuration.

この8ビQ+ 11 21 ット構成のディジタル電LXI信号を工0〜255の2
56とおりの不連続量であるが、印写装置では画揮潰要
を256段階に分割できれば光分連@量とみなすことが
でき、しかも、上記ディジタル側1i141信号のビッ
ト数は必要に応じて増減することができる。
This 8-bit Q+ 11 21 bit configuration digital electric LXI signal is
There are 56 discontinuous quantities, but if the printing device can divide the image loss into 256 stages, it can be regarded as a continuous quantity of light.Moreover, the number of bits of the digital side 1i141 signal can be changed as necessary. It can be increased or decreased.

一方、上記ディジタル制御1g号の構成ビット数n(図
示の実施例ではn=8)に応じて、第7図に示すように
、(2尋−1)のm(rylは1以上の正整数)倍枚の
圧電素子お、ん、・・・、ムを前言ピと同様に電極板胴
を介して積層才る。図示の実施例では図面を明瞭VCす
るためm = 1とし定から、駆動ユニット22が有す
る1モ市、素子は255枚となる。
On the other hand, depending on the number n of bits (n=8 in the illustrated embodiment) of the digital control number 1g, as shown in FIG. ) Double piezoelectric elements are laminated via the electrode plate body in the same way as in the previous example. In the illustrated embodiment, in order to make the drawings clearer, m = 1, so the drive unit 22 has 1 module and 255 elements.

そして、これら255枚の圧電素子群23 、23 、
・・・。
These 255 piezoelectric element groups 23 , 23 ,
....

Z3を、上記ディジタル市II @J <K号のピント
数と同じ第1乃至第8の8つのグループ忙分割し、第1
(1=1.2.・・・、8)グループの圧電素子の枚数
をmX2 =2 枚とする。すなわち、第7図にボ丁よ
うに、例えば同図で1番上方の圧電素子23−1を第1
グルーゾとし、次の2枚の圧電素子Z3−2および23
−3を第2グループとし、次の4枚の圧電素子23−4
〜羽−7を第3グループとし、以下同様にして圧電素子
群23−128〜都−255を第8グループとして、合
グループ毎に%他のグループとは独立して、当該グルー
プに媚する正電素子に並列に電圧を印加できるよりに4
巌5゜δを接続する。
Divide Z3 into eight groups, 1st to 8th, which are the same as the focus number of Digital City II @J <K, and
(1=1.2...,8) The number of piezoelectric elements in the group is mX2 = 2. That is, as shown in FIG. 7, for example, the uppermost piezoelectric element 23-1 in the figure is
The following two piezoelectric elements Z3-2 and 23
-3 is the second group, and the next four piezoelectric elements 23-4
- Feather-7 is set as the third group, and piezoelectric element group 23-128 - Miyako-255 are set as the eighth group. It is possible to apply a voltage in parallel to an electric element.
Connect Iwao 5°δ.

そして、第1乃至第8グループをそれぞれディジタル1
ITll@信号C6−C7に対応させ、その各桁の箪O
Iか111かのビット内σに応じて、11!のときには
絶対値がvb より小さい一定の負方向の車圧Vaを並
列に印加する(第6図参照)。−万、上記バイアス車圧
vbが恒當的に駆動ユニツト22の全圧電素子に並列忙
印加されていて、ディジタル訓@1信号Cが各ビットと
も%Qlであるとキニは、駆動ユニット22は最大量伸
長して弁体3が流量零点位置をとって弁座の開口を閉塞
するように設定されている。t yx、上記一定の負方
向の制御電圧’Vaの11は、駆動ユニット四の全圧′
は素子に負方向の電圧Vaが印加されたとき、′fなゎ
ちディジタル制御信号Cが全ビットとも11Nであると
き、駆動ユニット々の長さが最小になり、弁体3(第2
図)と弁座9の間の環状σ)隙間の開度が最大になるよ
うに設定する。
Then, each of the first to eighth groups is digitally
ITll@corresponds to signals C6-C7, and each digit's O
Depending on the bitwise σ of I or 111, 11! When , a constant negative vehicle pressure Va whose absolute value is smaller than vb is applied in parallel (see FIG. 6). - If the bias vehicle pressure vb is permanently applied in parallel to all piezoelectric elements of the drive unit 22, and each bit of the digital signal C is %Ql, then the drive unit 22 is It is set so that the valve body 3 expands by the maximum amount and takes the zero flow point position to close the opening of the valve seat. tyx, 11 of the constant negative control voltage 'Va' is the total pressure of the drive unit 4'
When a negative voltage Va is applied to the element, when the digital control signal C is 11N for all bits, the length of each drive unit becomes the minimum, and the length of the valve body 3 (second
Set so that the opening degree of the annular gap σ) between the valve seat 9 and the valve seat 9 is maximized.

なお、第7図下の駆動ユニットを装備した本領の他の発
明による。ff1l @升の他の構造は、ソケット26
 (第2図)K対する導線5,5の記報が多少変わる他
は第2図下のものと同様であるから、その図ボχよび詳
細な説明は省略fる。
In addition, this invention is based on another invention equipped with the drive unit shown in the lower part of FIG. The other structure of ff1l @ masu is socket 26
(FIG. 2) Since it is the same as the one in the lower part of FIG. 2 except that the notation of the conducting wires 5, 5 for K is slightly different, the diagram and detailed explanation thereof will be omitted.

〔作 用〕[For production]

上記のように構成された本願に係る他の発明の一実施例
による制釧弁は、例えば1秒間に数千+glのタイiン
グで画1象(N号をサンプリングし、これをアナログ−
ディジタル変侠器で8ビツトのディジタル、49制御g
J号C9〜C7に変換した段、第7図1で示すように、
それぞれ対応するグループに増幅器を介して供給し、前
記したように正方向のバイアス電圧vbより小さい負方
向の電圧Vaを印加する。−のサンプリング毎のVaの
印加時間は、通常サンプリング間隔とほぼ同じに定める
The control valve according to another embodiment of the present invention configured as described above, for example, samples one image (No.
8-bit digital, 49g control with digital converter
The stage converted to J No. C9 to C7, as shown in Fig. 7,
The voltage is supplied to each corresponding group via an amplifier, and as described above, a negative voltage Va smaller than the positive bias voltage Vb is applied. - The application time of Va for each sampling is set to be approximately the same as the normal sampling interval.

このよりにすると、iUl、l n偏号Cがあらゎす2
進数枚の圧電素子ハ1xl・・・、′lAに負方向の電
圧Vaが印加される結果、弁理と弁体との間[Nよび弁
室8からの漏洩圧縮空気量が制御イぎ号に比例して増減
し、インク噴射ノズル12 (第1 商)からのインク
噴射量が画像備考に比例する制御信号Cl7m対して線
形的に変化する。
According to this, iUl,l n polarization C becomes 2
As a result of applying a voltage Va in the negative direction to the piezoelectric elements C1xl...,'lA, the amount of compressed air leaking between the valve disc and the valve body [N] and the valve chamber 8 reaches the control key. The amount of ink ejected from the ink ejection nozzle 12 (first quotient) changes linearly with respect to the control signal Cl7m that is proportional to the image note.

〔他の実施例〕[Other Examples]

第8図は本発明の他の実施例を示し、この実施例は、次
に述べる構成の薄い圧電素子ユニットnの複数を、それ
ぞれその電極片2′7aの中心軸線回りの角度位置を少
しずつすら+!:た状態で積層して駆動ユニット22を
構成したものである。なお、第8図においては、図面を
明瞭にするため、圧電素子ユニット270間隔を大きく
して示している、上記圧′醒素子ユニツ)27は、第9
因に示すように、圧電材料の結晶を粉末状にしたものを
例えば有機系の糊でねって、例えば数十μ〜数百μの厚
さの圧電材シート27bに展伸し、この圧電材シート2
7bの両面K例えば銀−/(’ラジウム合金の電億膜を
印刷して、111.m片27mを突設した円板形に打ち
抜いたものである。
FIG. 8 shows another embodiment of the present invention, in which a plurality of thin piezoelectric element units n having the following configuration are arranged, each with its angular position around the central axis of the electrode piece 2'7a slightly changed. Even +! : The drive unit 22 is constructed by stacking the drive unit 22 in a stacked state. In addition, in FIG. 8, the piezoelectric element units 270 are shown with larger intervals in order to make the drawing clearer, and the piezoelectric element units 27 are shown as the 9th
As shown in the above, powdered piezoelectric material crystals are twisted with, for example, organic glue and stretched into a piezoelectric material sheet 27b having a thickness of, for example, several tens of microns to several hundred microns, and this piezoelectric material is sheet 2
7b is printed with an electrolyte film of, for example, a silver/('radium alloy), and punched out into a disk shape with a 111.m piece and a 27m protrusion.

そして、これらの圧電素子ユニット2′7.27を、第
8図に示すように外側面に電極片Z7a、27mがらせ
ん状に突出した円筒形に檀1脅し、積層状岬で焼結して
、駆動ユニット22を構成する。
As shown in FIG. 8, these piezoelectric element units 2'7 and 27 were formed into a cylindrical shape with electrode pieces Z7a and 27m protruding spirally on the outer surface, and sintered with a laminated cape. , constitutes the drive unit 22.

良く知られているように、圧電素子は暇倹聞々隔が小さ
い程低い電圧で圧電効果が生じる。しかしながら、第4
図によび第7図から明らかなように、電極間々隔が小さ
くなると接続片24aに対する導線かの接続が困s1.
になるという不部会が生じるが、第8図下のものは、第
4図または第7図にSける接続片ラミK相当する゛電極
片27 a 、 Z7 aがらせん状に展開するので、
各電極片271Lに対する4緋δの接続が容易になる、
という別の利点が生じる。
As is well known, the piezoelectric effect occurs at a lower voltage as the spacing between piezoelectric elements becomes smaller. However, the fourth
As is clear from the drawings and FIG. 7, when the distance between the electrodes becomes small, it becomes difficult to connect the conducting wire to the connecting piece 24a.s1.
However, in the lower part of Fig. 8, the electrode pieces 27a and Z7a, which correspond to the connection piece lamina K in Fig. 4 or Fig. 7, unfold in a spiral.
The connection of 4 Hi δ to each electrode piece 271L becomes easy.
Another advantage arises.

〔他の実施例〕[Other Examples]

第10図は本発明の他の実施例を示し、この実施例は、
弁体3の1fII線方向の寸法を大きくし、すなわち弁
体3を長くして、弁座9Rよび弁体3による弁開閉部を
前記インク噴射ノズル12(第1幽参照)のインク噴射
口の近傍に配設したものである。
FIG. 10 shows another embodiment of the invention, which includes:
The dimension of the valve body 3 in the 1fII line direction is increased, that is, the valve body 3 is lengthened, and the valve opening/closing portion by the valve seat 9R and the valve body 3 is made larger than the ink jet port of the ink jet nozzle 12 (see first axis). It is located nearby.

なぢ、図示の実施例では、弁体3のラジアル方向の振れ
を防止するため、弁体3の中央部を例えば滑りのよいテ
フロン製のスリーブ公によって支持、案内している。
In the illustrated embodiment, in order to prevent the valve body 3 from wobbling in the radial direction, the central portion of the valve body 3 is supported and guided by, for example, a slippery sleeve made of Teflon.

第1()図に示すように弁開閉部をインク噴射ノズル1
2のインク噴射口に近接させると、弁開閉部からインク
噴射口に至る空気流通管路容積が小さくなるため、イン
ク噴射量の側御イg号に対する追従2Y゛ 性参向上し、得られる印写像が鮮鋭になるという利点が
生じる。すなわち、第1図に下すように弁開閉部とイン
ク噴射口との間の管路容積が大きいと、例えば弁が全閉
状態から全開した場合、弁開閉部から上記w路内に吐出
された圧縮空気の圧力は漸増しながら最大圧力に達する
ため、インク噴射口にRける空気流は瞬時に変化するの
ではなく漸増する。そのため%鋭いエツジを有する涼m
11!の印写像はそのエツジがくずれ、画像が鮮鋭では
なくなるが、第10因示のものは上記した不都合を最小
限に抑えることができ、印写像が鮮鋭になる。
As shown in Figure 1(), the valve opening/closing part is connected to the ink jet nozzle 1.
If it is placed close to the ink ejection port No. 2, the volume of the air flow pipe from the valve opening/closing part to the ink ejection port becomes smaller, which improves the ability of the ink ejection amount to follow the side control 2Y, and the resulting print. The advantage is that the mapping becomes sharper. That is, if the volume of the pipe between the valve opening/closing part and the ink injection port is large as shown in Fig. 1, for example, when the valve is fully opened from the fully closed state, ink is discharged from the valve opening/closing part into the w passage. Since the pressure of the compressed air gradually increases until it reaches the maximum pressure, the airflow flowing to the ink jet port does not change instantaneously but gradually increases. Therefore, coolness with sharp edges
11! The edges of the printed image are distorted and the image is no longer sharp, but the tenth factor can minimize the above-mentioned disadvantages and the printed image becomes sharp.

なR,第1υ図に示すように弁体3を長くするとその慣
性抵抗が増大し、またスリーブ茄による摩擦抵抗も発生
するが、圧電効果による強大な駆動力を有する駆動ユニ
ット22にとっては、これらの抵抗は無視できる程微小
となる。すなわち、i 1(+図示の構成は本発明によ
って初めてOJ能となる。
R, as shown in Fig. 1υ, when the valve body 3 is lengthened, its inertial resistance increases, and frictional resistance is also generated by the sleeve, but these are difficult for the drive unit 22, which has a strong driving force due to the piezoelectric effect The resistance is so small that it can be ignored. That is, the configuration shown in the drawings becomes OJ capable for the first time with the present invention.

〔効果〕〔effect〕

以上の説明から明らかなように、本発明は、周波数応答
特性のよい圧電素子を積ノーシた駆動ユニットによって
弁体な駆動するようにしたので、被制御流体流量を短か
い時間的間隔で1III制御できる。
As is clear from the above description, in the present invention, a piezoelectric element with good frequency response characteristics is driven in a valve body by a drive unit, so that the flow rate of the fluid to be controlled is controlled in a short time interval. can.

そのため、本発明による制御弁を前記拡大印写装置に通
用すれば、得られる印写像の解像度?よび鮮鋭#を向上
させることができる。
Therefore, if the control valve according to the present invention is applied to the enlarged printing device, the resolution of the printed image obtained is? and sharpness can be improved.

1友、側l114I市圧と駆動ユニットの伸縮量との対
応性が良いので、弁の開度、すなわち被制御流体流量を
精密に市制御することができる。そのため、本発明によ
る制御弁を上記拡大印写装置に通用すれば、書画)lA
横のaf:階調を忠実に杏現することができる。
Since there is good correspondence between the side l114I city pressure and the amount of expansion and contraction of the drive unit, the opening degree of the valve, that is, the flow rate of the controlled fluid can be precisely controlled. Therefore, if the control valve according to the present invention is applied to the above-mentioned enlarged printing device,
Horizontal af: Gradation can be expressed faithfully.

さらにiた、駆動ユニットの駆動力がQ単位の強大なも
のなので、制御弁の作動が確実であって信頼性が増大す
るばかりでなく、撮動系のダンピングを行う必要がなく
構造が簡単になる。
Furthermore, since the driving force of the drive unit is strong in Q units, the control valve not only operates reliably, increasing reliability, but also eliminates the need for damping of the imaging system, simplifying the structure. Become.

加えて、全圧電素子に一定のバイアス電圧を印加したと
き弁開閉部が全閉になるようにし、m1i111電圧を
上記バイアス電圧が減少する方向に印加するようにした
ので、圧電素子の印加電圧に対する伸縮量のヒステリシ
ス特性(絹6図参照)を合理釣に利用することができる
、など種々の効果を奏する。
In addition, when a constant bias voltage is applied to all piezoelectric elements, the valve opening/closing part is fully closed, and the m1i111 voltage is applied in the direction in which the bias voltage decreases, so that the voltage applied to the piezoelectric elements is It has various effects such as being able to utilize the hysteresis characteristic of the amount of expansion and contraction (see Figure 6) for rational fishing.

なお、図示の実施例では破割卿流体は空気であるとした
が、本発明による制御弁は、空気に限らず他のあらゆる
流体の流量制御に用いることができるのは勿論である。
In the illustrated embodiment, the rupture fluid is air, but it goes without saying that the control valve according to the present invention can be used to control the flow rate of not only air but also any other fluid.

また、以上の説明においては、駆動ユニットを構成する
圧電素子忙訛重零点位置決め用のバイアス電圧及び制御
信号電圧を並列に印加するものとしたが、これは横1−
された圧′屯素子群の両端に積層枚数倍の電圧を直列に
印加してもよく(本願に係る−の発明の場合]、あるい
は、本願に係る他の発明においては、2進化された+l
t制御信号の各桁に対応する圧電素子グルーゾ毎に、当
該グループを構成する圧電素子の積層枚数倍の電圧を1
酊列に印加してもよい。このようにすると、高幡圧のバ
イアス用屯源及び割1伸信号出力瑠描器が必要になるが
、駆動ユニットの端子構成が容易に7.cるとい5利点
が生じる。
In addition, in the above description, it is assumed that the bias voltage and control signal voltage for positioning the piezoelectric element constituting the drive unit are applied in parallel;
A voltage twice as many as the number of laminated layers may be applied in series to both ends of the voltage element group (in the case of the - invention according to the present application), or in other inventions according to the present application,
For each piezoelectric element groove corresponding to each digit of the t control signal, apply a voltage equal to the number of laminated piezoelectric elements constituting the group by 1.
It may also be applied to the drunken row. In this case, a high-pressure bias source and a split signal output device are required, but the terminal configuration of the drive unit can be easily configured. 5 advantages arise.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

@1図は従来の流敵i11.制御弁の構造の一例を示す
巌図的防面図、第2図は本願に係るーの発明の一実施例
による1聞イ卸弁の断面図、第3図はその駆動ユニット
の構成を示す圧電素子と電惨板との外観斜視図、第4図
は圧電菓子群への4線の接続を示す駆動ユニットの線区
的部分側面図、第5図は圧電素子への印加電圧を示すグ
ラフ、第6図は圧電素子の印加電圧と伸縮量との関係の
一例を示すグラフ、第7図は本願に係る他の発明忙よる
割1#升における駆動ユニットの第4図と同様の線図的
1則面図、第8図は本発明の他の夷踊例による電+1i
i1弁の駆動ユニットの構成を示す圧酊、素子ユニット
の外観斜視図、第9図はその拡大断面図、稟用図は本発
明の他の実施例による制御弁の断面図である。 3・・・弁体、7・・・流入管、8・・・弁室、9・・
・弁座、11・・・流出管、ρ・・・駆動ユニット、久
・・・圧電素子、々・・・11I極板、24a・・・接
続片、5・・・導線。 特許出願人 日本エンラージング、カラー株式会社 1 第4図 第 5 図 第6図 第 8 図 第 9 図 手続補正書 昭和60年5月20日 特許庁長官 志賀 字数 1、事件の表示 昭和59年 % 軒 願第84675号3、 補正をす
る者 事件との関係 特許出願人 4、代 理 人(〒154)IIE話03(426)5
914住 所 東京都世田谷区豪徳寺1丁目薦番19号
6 補正により増加する発明の数 0 (11明細書の「時針請求の範囲」を次のように補正す
る。 r2.%iF!F請求の範囲 ■、被′IvlJ#流体の流入管および流出管をそれぞ
れ接続した弁室と、上記流出管路中に設けられた弁座と
、この弁座に関して弁室側に配設され、先端を弁座の開
口に近接して1筐せた弁体と、この弁体な駆動するため
に複数の板状の圧電素子を積層したブロック体で、一端
に上記弁体を結合し、他端を弁室内壁面に固定した駆動
ユニットとを有するものにおいて、この駆動ユニットを
構成する圧電素子群に流量の零点を定めるためのバイア
ス電圧とこれと反対方向の?li1.l #電圧とを全
圧電素子に同時に印加てるようにし、制御電圧が零のと
き弁体が弁座の開口を閉塞するようにしたことを特徴と
する流を制御弁。 2、被制御流体の流入管gよび流出管をそれぞれ接続し
た弁室と、上記流出管路中に設けられた弁座と、この弁
座に関して弁室側に配役され、先端を弁座の開口に近接
して臨ませた弁体と、この弁体を駆動するために複数の
板状の圧電素子を積層したブロック体で、一端に上記弁
体を結合し、他端を弁室内壁面に固定した駆動ユニット
とを有するものにおいて、この駆動ユニットを制御する
信号は2進化されたn(nは2以上の正整数)ビットの
ディジタル制#信号の形で供給されるものとし、一方、
上記駆動ユニットを構成する圧電素子群をnビットの制
御信号の各桁に対応して第1乃至第nのn個のグループ
に分割し、第1(t=i、2.・・・、n)グループの
圧電素子の構成枚数を対応する桁の重み係数2L−10
m(mは1以上の正整数)倍枚として、これらn iv
Aの圧電素子グループを積層して構成した駆動ユニット
に対し、 上記各圧電素子グループには対応する制御信号のビット
内容を電圧の形で供#するが、全ビットが101のとき
に流量の零点が設定されるよう谷グルー2′にはそれぞ
れバイアス市、圧が印加されてSす、ビット同各が%1
1のときには、対応する圧電素子グループを構成する圧
電素子群が、バイアス電圧を印加されたときとは反対方
向に駆動されるようにし、もってディジタル信号出力に
よって流量側御を行うようにしたことを特徴とする流を
制御弁。」 (2)明細IF第■0頁第14行の1弁座8」を「弁座
9」と補正する。 一以 上−
@1 figure is the conventional Ryūenki i11. FIG. 2 is a cross-sectional view of a first valve according to an embodiment of the invention according to the present application, and FIG. 3 shows the configuration of its drive unit. A perspective view of the appearance of the piezoelectric element and the electric shock plate, FIG. 4 is a line-wise partial side view of the drive unit showing the connection of four wires to the piezoelectric confectionery group, and FIG. 5 is a graph showing the voltage applied to the piezoelectric element. , FIG. 6 is a graph showing an example of the relationship between the applied voltage and the amount of expansion and contraction of the piezoelectric element, and FIG. 7 is a diagram similar to FIG. 4 of the drive unit in another invention related to the present application. Figure 8 is a diagram of the target 1 law surface diagram showing the electric +1i according to another example of the invention.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of an element unit showing the structure of the driving unit of the i1 valve, and FIG. 9 is a cross-sectional view of a control valve according to another embodiment of the present invention. 3...Valve body, 7...Inflow pipe, 8...Valve chamber, 9...
・Valve seat, 11...Outflow pipe, ρ...Drive unit, K...Piezoelectric element,...11I electrode plate, 24a...Connection piece, 5...Conductor. Patent Applicant Japan Enlargement, Color Co., Ltd. 1 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 8 Figure 9 Figure Proceedings Amendment May 20, 1985 Commissioner of the Patent Office Shiga Number of characters 1, Indication of the case 1988 % Eken Application No. 84675 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant 4, Agent (〒154) IIE story 03 (426) 5
914 Address: 1-chome Gotokuji, Setagaya-ku, Tokyo Kyoto No. 19-6 Number of inventions to be increased by amendment: 0 (The "Claims of the Hour Hand" in the 11th Specification are amended as follows. r2.%iF!F Claims Range ■, a valve chamber to which an inflow pipe and an outflow pipe for the fluid to be subjected to are connected, a valve seat provided in the outflow pipe, and a valve seat disposed on the valve chamber side with respect to this valve seat, the tip of which is connected to the valve chamber. A block body consisting of a valve body disposed close to the opening of the seat and a plurality of plate-shaped piezoelectric elements stacked together to drive the valve body.The valve body is connected to one end, and the valve body is connected to the other end. In a device having a drive unit fixed to an indoor wall, a bias voltage for determining the zero point of the flow rate and a voltage in the opposite direction to the piezoelectric elements constituting the drive unit are applied to all piezoelectric elements. A flow control valve characterized in that the control voltages are applied at the same time, and when the control voltage is zero, the valve body closes the opening of the valve seat. 2. Connect the inflow pipe g and the outflow pipe of the controlled fluid, respectively. a valve chamber provided in the outflow pipe, a valve body disposed on the valve chamber side with respect to the valve seat and having its tip facing close to the opening of the valve seat; A block body in which a plurality of plate-shaped piezoelectric elements are laminated for driving, and has a drive unit to which the above-mentioned valve body is connected at one end and the other end is fixed to the wall surface of the valve chamber, and this drive unit is controlled. The signal shall be supplied in the form of a binary coded n (n is a positive integer of 2 or more) bit digital # signal, and on the other hand,
The piezoelectric element group constituting the drive unit is divided into n groups from 1st to n-th corresponding to each digit of the n-bit control signal. ) The weighting coefficient of the digit corresponding to the number of piezoelectric elements in the group 2L-10
m (m is a positive integer greater than or equal to 1) times these n iv
For the drive unit constructed by laminating piezoelectric element groups A, the bit contents of the corresponding control signal are supplied to each piezoelectric element group in the form of voltage, and when all bits are 101, the flow rate reaches zero point. Bias pressure is applied to each valley glue 2' so that the bits are set at %1.
1, the piezoelectric elements constituting the corresponding piezoelectric element group are driven in the opposite direction to when the bias voltage is applied, and the flow rate side is controlled by the digital signal output. Features a flow control valve. (2) Correct "1 Valve seat 8" on page 0, line 14 of the specification IF to "Valve seat 9." One or more -

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被制御流体の流入管によび流出管をそれぞれ接続し
た弁室と、上記流出管路中に設けられた弁座と、この弁
座に関して弁室1μIIK吃設され、先端を弁座の開口
に近接して臨ませた弁体と、この弁体な駆動するために
復斂の板状の圧電素子を積層したブロック体で、一端に
上記弁体を結合し、他端を弁室内壁面に固定した駆動ユ
ニットとを有するものに?いて、 この駆動ユニットを構成1−6圧電素子群に流量の零点
を定めるためのバイアス電圧とこれと反対方向の制御電
圧とを全圧電素子に同時に印加するようにし、側御電圧
が零のとき弁体が弁座の開口を閉基てるよ5にし1ここ
とを特徴とする流゛畦上11旬市弁。 2、仮市制御流体の流入f2よび流出・Uをそれぞれ接
続した弁室と、上記流出管路中に設けられた弁座と、こ
の弁座に関して弁室側に配設され、先端を弁座の開口に
近接して臨ませた弁体と、この弁体を駆動するために複
数の板状の圧で素子を積層したブロック体で、一端に上
記弁体を結合し、他端を弁室内壁面に固定し1こ駆動ユ
ニットとを有するものKMいて、 この駆動ユニットな制御する信号は2進化されたn(n
は2以上の正整数)ビットのディジタル?ll制御信号
の形で供給されろものとし、−万、上記駆動ユニットを
構成する圧電素子群をnビットの割@1信号の各桁に対
応してn個のグループに分割し、谷グループの圧電素子
の構成枚数を対応する桁の重み係数2 のm(mは1以
上の正整数)倍枚として、これらn個の圧電素子グルー
プを積層して構成した駆動ユニツ1[対し、 上記谷圧電素子グループには対応する制御信号のビット
内容を゛電圧の形で供給するが、全ビットが10Iのと
きに流量の零点が設定されるよう各グループにはそれぞ
れバイアス電圧が印加されてχす、ビット同各が11#
のときには、対応する圧電素子グループを構成する圧電
素子群が、バイアス電圧を印加されたときとは反対方向
に駆動されるようにし、もってディジタル信号出力によ
ってr#r、材間1[lll11を何5ようにしたこと
を特徴とする流を制御弁。
[Scope of Claims] 1. A valve chamber to which an inflow pipe and an outflow pipe of the controlled fluid are respectively connected, a valve seat provided in the outflow pipe, and a valve chamber 1μIIK installed with respect to the valve seat, It is a block body consisting of a valve body whose tip faces close to the opening of the valve seat, and a convex plate-shaped piezoelectric element laminated to drive this valve body.The valve body is connected to one end and the other Does it have a drive unit whose end is fixed to the wall surface of the valve chamber? This drive unit is configured such that a bias voltage for determining the zero point of the flow rate and a control voltage in the opposite direction to the piezoelectric element group 1-6 are simultaneously applied to all piezoelectric elements, and when the side control voltage is zero, This is a flowing 11th year valve that is characterized by the fact that the valve body closes the opening of the valve seat. 2. A valve chamber to which the inflow f2 and outflow U of the temporary control fluid are connected, respectively, a valve seat provided in the above-mentioned outflow pipe, and a valve seat disposed on the valve chamber side with respect to this valve seat, with the tip connected to the valve seat. The valve body faces close to the opening of the valve body, and in order to drive this valve body, a block body is made by laminating a plurality of plate-shaped pressure elements.One end is connected to the valve body, and the other end is connected to the valve chamber. There is a model KM that is fixed to the wall and has one drive unit, and the signal that controls this drive unit is binary coded n(n
is a positive integer greater than or equal to 2) bit digital? The piezoelectric element group constituting the drive unit is divided into n groups corresponding to each digit of the n-bit division @1 signal, and the trough group is divided into n groups. The drive unit 1 is constructed by stacking these n piezoelectric element groups, with the number of piezoelectric elements multiplied by the weighting coefficient 2 of the corresponding digit (m is a positive integer of 1 or more). The bit contents of the corresponding control signal are supplied to the element groups in the form of a voltage, and a bias voltage is applied to each group so that the zero point of the flow rate is set when all bits are 10I. Each bit is 11#
When , the piezoelectric elements constituting the corresponding piezoelectric element group are driven in the opposite direction to when the bias voltage is applied, and the digital signal output changes r#r, material spacing 1 [llll11 to 5. A flow control valve characterized by:
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