JP2014168960A - ポンピングチャンバー内の圧力を減衰することにより可変小滴サイズ放出を行う方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一実施形態において、アクチュエータを有する小滴放出装置を駆動するための方法は、2つ以上の駆動パルス及び1つの打ち消しパルスを有する複数パルス波形をアクチュエータに印加することを含む。更に、この方法は、各パルスに応答してポンピングチャンバーに圧力応答波を発生することも含む。更に、この方法は、小滴放出装置が、複数パルス波形の駆動パルスに応答して流体の小滴を放出するようにさせることも含む。更に、この方法は、打ち消しパルスに関連した圧力応答波で駆動パルスに関連した圧力応答波を打ち消すことも含む。
【選択図】図11A
Description
個々の放出装置10により噴射されるインクは、プリントヘッド12の下を移動する基板18にプリント線17を形成するように配送される。基板18は、単一パスモードにおいて固定プリントヘッド12を越えて移動するように示されているが、スキャニングモードにおいてプリントヘッド12も基板18を横切って移動することができる。
一実施形態では、アクチュエータは、ポンピングチャンバーから流体の小滴を放出する。
駆動電子装置は、PZT部材に結合される。プリントヘッドモジュールの動作中に、アクチュエータは、ポンピングチャンバーから流体の小滴を放出する。駆動電子装置は、2つ以上の駆動パルス及び1つの打ち消しパルスを有する複数パルス波形でアクチュエータを駆動するようにアクチュエータに結合され、アクチュエータが、各駆動パルスに応答してポンピングチャンバーに圧力応答波を発生するのに応答して流体の小滴を放出するようにさせる。打ち消しパルスに関連した圧力応答波は、駆動パルスに関連した圧力応答波を減衰し、付加的な圧力応答波を発生するその後の駆動パルスとの干渉を減少させる。一実施形態では、放出される小滴の少なくとも2つは、小滴サイズが異なり、各小滴は、実質的に同じ有効小滴速度で放出される。
ポンピングチャンバーの容積を増加することで、負の圧力波が放射される。この負の圧力は、ポンピングチャンバーにおいてスタートし、ポンピングチャンバーの両端に向かい、オリフィス及びインク充填通路に向かって進行する。負の波がポンピングチャンバーの端に到着し、おおよその自由面と連通するインク充填通路の大きなエリアに遭遇すると、負の波は、正の波としてポンピングチャンバーへ反射して戻され、オリフィスに向かって進行する。又、圧電素子がその元の位置へ戻っても、正の波が生じる。圧電素子を不作動にするタイミングは、その正の波及び反射した正の波が、オリフィス到着時に、加算的となるようなものである。
例えば、これは、正規化された速度応答減衰・対・発射パルス間の時間を表すことができる。
一実施形態では、波形1200は、小滴を発生し、そして圧力波間の干渉を減少するために、3つの駆動パルス及び1つの打ち消しパルスに対して35マイクロ秒の期間を必要とする。従って、波形1200は、反射波を減少するための減衰を効果的に与え、残留圧力波の形成を減少し、且つ広い動作周波数範囲にわたってより均一な小滴体積及び速度を与えるように、高周波用途(例えば、28kHzまで)に使用することができる。
12:プリントヘッド
14、15:電源ライン
17:プリント線
18:基板
19:オンボード制御回路
20:外部コントローラ
21:半導体ブロック
22:上面
28:ノズル開口
29:下部層
30:ポンピングチャンバー
32:入口
34:インク源
38:圧電アクチュエータ
40:制流部
100:モジュール
108:上昇路
112:供給路
114:インピーダンス特徴部
116:ポンピングチャンバー
118:下降路
120:ノズル開口
122:アクチュエータ
124:モジュール本体
126:支持体
132:シリコン層
134:テーパー壁
136:ベースシリコン層
140:圧電層
142:メンブレーンシリコン層
146:接着剤層
148:分離エリア
150:ラップアラウンド電極
152:接地電極
154:接地接触部
156:駆動電極
160:電極切断部
162:接触部
170:狭い電極部分
Claims (20)
- アクチュエータを有する小滴放出装置を駆動するための方法において、
2つ以上の駆動パルス及び1つの打ち消しパルスを有する複数パルス波形をアクチュエータに印加するステップと、
小滴放出装置が、複数パルス波形の駆動パルスに関連した圧力応答波に応答して流体の小滴を放出するようにさせるステップと、
打ち消しパルスに関連した圧力応答波で駆動パルスに関連した圧力応答波を打ち消すステップと、
を備えた方法。 - 打ち消しパルスに関連した圧力応答波で駆動パルスに関連した圧力応答波を打ち消す前記ステップは、付加的な圧力応答波を発生するその後の駆動パルスとの干渉を減少させる、請求項1に記載の方法。
- 前記2つ以上の駆動パルスは、実質的に同じ周波数を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記打ち消しパルスは、前記2つ以上の駆動パルスに続いて発射される、請求項3に記載の方法。
- 前記駆動パルスに関連した圧力応答波は、互いに同相で、建設的に合成される、請求項2に記載の方法。
- 前記打ち消しパルスに関連した圧力応答波は、駆動パルスに関連した圧力応答波に対して位相ずれしていて、破壊的に合成される、請求項5に記載の方法。
- 前記複数パルス波形は、3つの駆動パルス及び1つの打ち消しパルスを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数パルス波形は、3つの駆動パルス及び2つの打ち消しパルスを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記打ち消しパルスは、前記駆動パルスに関連した圧力波を打ち消して、放出される小滴に関連したメニスカスバウンスを防止する、請求項1に記載の方法。
- 前記アクチュエータは、前記駆動パルスに応答してポンピングチャンバーの流体の圧力を変化させるように動作できる、請求項1に記載の方法。
- ポンピングチャンバーから流体の小滴を放出させるアクチュエータと、
前記アクチュエータに結合された駆動電子装置と、
を備え、動作中に、前記駆動電子装置は、2つ以上の駆動パルス及び1つの打ち消しパルスを有する複数パルス波形で前記アクチュエータを駆動して、前記アクチュエータが、各駆動パルスに応答して発生される前記アクチュエータ内の圧力応答波に応答して流体の小滴を放出するようにさせ、更に、前記打ち消しパルスは、駆動パルスに関連した圧力応答波を減衰して、付加的な圧力応答波を発生するその後の駆動パルスとの干渉を減少するようにした、装置。 - 小滴放出装置は、異なる小滴サイズを有する少なくとも3つの小滴を放出し、各小滴は、実質的に同じ有効小滴速度で放出される、請求項11に記載の装置。
- 前記複数パルス波形は、ある期間中に放射される3つの駆動パルス及び1つの打ち消しパルスを有し、前記アクチュエータが駆動パルスに応答して流体の小滴を放射するようにさせる、請求項11に記載の装置。
- 3つの駆動パルス及び打ち消しパルスが発射される前記期間は、その巾が60マイクロ秒未満である、請求項13に記載の装置。
- 前記2つ以上の駆動パルスは実質的に同じ周波数を有する、請求項11に記載の装置。
- インクジェットモジュールを備え、このインクジェットモジュールは、
ポンピングチャンバーから流体の小滴を放出させるアクチュエータと、
前記アクチュエータに結合された駆動電子装置と、
を含み、動作中に、前記駆動電子装置は、2つ以上の駆動パルス及び1つの打ち消しパルスを有する複数パルス波形で前記アクチュエータを駆動して、前記アクチュエータが、各駆動パルスに応答して発生される前記アクチュエータ内の圧力応答波に応答して流体の小滴を放出するようにさせ、更に、前記打ち消しパルスは、駆動パルスに関連した圧力応答波を減衰して、付加的な圧力応答波を発生するその後の駆動パルスとの干渉を減少するようにした、プリントヘッド。 - 前記複数パルス波形は、ある期間中に放射される3つの駆動パルス及び1つの打ち消しパルスを有し、前記アクチュエータが駆動パルスに応答して流体の小滴を放射するようにさせる、請求項16に記載のプリントヘッド。
- 前記打ち消しパルスは、3つの駆動パルスの後に放射されて、圧力応答波を減衰させ、付加的な圧力応答波を発生するその後の駆動パルスとの干渉を減少させる、請求項17に記載のプリントヘッド。
- 前記駆動パルスに関連した圧力応答波は、互いに同相で、建設的に合成される、請求項17に記載のプリントヘッド。
- 前記打ち消しパルスに関連した圧力応答波は、駆動パルスに関連した圧力応答波に対して位相ずれして、破壊的に合成されるように構成される、請求項17に記載のプリントヘッド。
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