JP2024053370A - HEAD UNIT, LIQUID EJECTION DEVICE, APPLICATION DEVICE, DRIVE DEVICE, AND DRIVE METHOD - Google Patents

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Abstract

【課題】液体を吐出するノズル孔に気泡が巻き込まれることによる液体の吐出不良を低減する。
【解決手段】
加圧された液体を収容する液室と、前記液体を吐出するノズル孔と、前記液室内に設けられる弁体と、前記弁体を、前記弁体が前記ノズル孔を閉鎖する位置および前記弁体が前記ノズル孔を開放する位置に移動させる駆動体と、を有する液体吐出ヘッドと、前記駆動体に、前記ノズル孔を開放する位置に前記弁体を移動させる開放電圧および前記ノズル孔を閉鎖する位置に前記弁体を移動させる閉鎖電圧を印加する駆動制御部と、を備えるヘッドユニットであって、前記開放電圧の信号波形は、第1電圧を印加する第1期間と、前記第1期間より後に前記第1電圧と異なる第2電圧を印加する第2期間と、を有する。
【選択図】図6

A liquid ejection failure caused by air bubbles being caught in a nozzle hole that ejects the liquid is reduced.
SOLUTION
A head unit comprising: a liquid ejection head having a liquid chamber for containing pressurized liquid, a nozzle hole for ejecting the liquid, a valve body provided within the liquid chamber, and a driver for moving the valve body to a position where the valve body closes the nozzle hole and a position where the valve body opens the nozzle hole, and a drive control unit for applying to the driver an opening voltage for moving the valve body to a position where the nozzle hole is opened and a closing voltage for moving the valve body to a position where the nozzle hole is closed, wherein a signal waveform of the opening voltage has a first period in which a first voltage is applied, and a second period in which a second voltage different from the first voltage is applied after the first period.
[Selected Figure] Figure 6

Description

本発明は、ヘッドユニット、液体吐出装置、塗布装置、駆動装置および駆動方法に関するものである。 The present invention relates to a head unit, a liquid ejection device, a coating device, a driving device, and a driving method.

特許文献1には、塗料が噴射されるノズル孔と、ノズル孔に塗料を供給する塗料室と、塗料室の中にあって、先端にてノズル孔を閉鎖または開放するニードル弁と、ニードル弁を進退動作させる駆動機構とを備えた塗料噴射ノズルにおいて、ニードル弁がノズル孔を開放する際、ニードル弁をニードル弁の先端部に形成される合成樹脂層の変形戻り速度より速い速度で後退させる塗料噴射ノズルが記載されている。 Patent Document 1 describes a paint injection nozzle that includes a nozzle hole from which paint is injected, a paint chamber that supplies paint to the nozzle hole, a needle valve located in the paint chamber and that closes or opens the nozzle hole at its tip, and a drive mechanism that moves the needle valve forward and backward, in which, when the needle valve opens the nozzle hole, the needle valve is retracted at a speed faster than the deformation return speed of the synthetic resin layer formed at the tip of the needle valve.

特開2022-064482号公報JP 2022-064482 A

しかし、ニードル弁の後退速度を速くすると、ニードル弁の開放によるニードル弁の振動が大きくなり、その振動によりノズル孔から気泡が巻き込まれ、液体の吐出不良が生じるという課題があった。 However, increasing the retraction speed of the needle valve increases the vibration of the needle valve when it opens, and this vibration causes air bubbles to be drawn in from the nozzle hole, resulting in poor liquid ejection.

本発明は、加圧された液体を収容する液室と、前記液体を吐出するノズル孔と、前記液室内に設けられる弁体と、前記弁体を、前記弁体が前記ノズル孔を閉鎖する位置および前記弁体が前記ノズル孔を開放する位置に移動させる駆動体と、を有する液体吐出ヘッドと、前記駆動体に、前記ノズル孔を開放する位置に前記弁体を移動させる開放電圧および前記ノズル孔を閉鎖する位置に前記弁体を移動させる閉鎖電圧を印加する駆動制御部と、を備えるヘッドユニットであって、前記開放電圧の信号波形は、第1電圧を印加する第1期間と、前記第1期間より後に前記第1電圧と異なる第2電圧を印加する第2期間とを有することを特徴とする。 The present invention is a head unit including a liquid ejection head having a liquid chamber that contains pressurized liquid, a nozzle hole that ejects the liquid, a valve body provided in the liquid chamber, and a driver that moves the valve body to a position where the valve body closes the nozzle hole and a position where the valve body opens the nozzle hole, and a drive control unit that applies to the driver an opening voltage that moves the valve body to a position where the nozzle hole is opened and a closing voltage that moves the valve body to a position where the nozzle hole is closed, and is characterized in that the signal waveform of the opening voltage has a first period in which a first voltage is applied and a second period in which a second voltage different from the first voltage is applied after the first period.

本発明によれば、液体を吐出するノズル孔への気泡の巻き込みによる液体の吐出不良を低減することができる。 The present invention can reduce poor liquid ejection caused by air bubbles being entrained in the nozzle hole through which the liquid is ejected.

実施形態に係るヘッドユニットの一例を示す断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a head unit according to the embodiment. 加圧機構および移動機構の一例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a pressure mechanism and a movement mechanism. ヘッドユニット、加圧機構および移動機構の制御系の一例を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing an example of a control system for the head unit, the pressure mechanism, and the movement mechanism. ノズル孔の開閉動作の説明図。5A to 5C are explanatory diagrams of the opening and closing operation of a nozzle hole. 比較例における駆動信号とニードルの変位との関係を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between a drive signal and a displacement of a needle in a comparative example. 第1実施形態における駆動信号とニードルの変位との関係を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between a drive signal and a displacement of a needle in the first embodiment. 第2実施形態における駆動信号とニードルの変位との関係を示す説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the relationship between a drive signal and a displacement of a needle in a second embodiment. 第3実施形態における駆動信号とニードルの変位との関係を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between a drive signal and a displacement of a needle in the third embodiment. 第4実施形態における駆動信号とニードルの変位との関係を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between a drive signal and a displacement of a needle in the fourth embodiment. 第5実施形態における駆動信号とニードルの変位との関係を示す説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between a drive signal and a displacement of a needle in the fifth embodiment. 実施形態に係るヘッドユニットの別の構成例を示す断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing another configuration example of the head unit according to the embodiment. 固有振動周期の測定方法の一例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a method for measuring a natural vibration period. 塗布装置の一例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a coating device. 塗布装置の使用例を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of use of the coating device. 電極製造装置の一例を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an electrode manufacturing apparatus. 応用例を示す説明図。FIG.

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。 Below, we will explain the mode for implementing the invention with reference to the drawings. Note that in the explanation of the drawings, the same elements are given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted.

[ヘッドユニットの構成]
はじめに図1を参照しながら実施形態に係るヘッドユニットの構成について説明する。図1は、実施形態に係るヘッドユニットの一例を示す断面図である。
[Head unit configuration]
First, the configuration of a head unit according to an embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a cross-sectional view showing an example of a head unit according to an embodiment.

図1に例示されたヘッドユニットは、液体の一例であるインクを吐出するインクジェットヘッドユニットである。インクジェットヘッドユニットHU(以下、ヘッドユニットと称する)は、液体吐出ヘッドの一例であるインクジェットヘッド100(以下、ヘッドと称する)と、ヘッド100の駆動を制御する駆動制御部500とから構成される。駆動制御部500は駆動装置の一例でもある。ヘッド100は、中空状に形成された筐体110と、筐体110の一端部に設けられたノズル板101を備える。ノズル板101は、インク10を吐出するノズル孔102が形成された板状の部材である。 The head unit illustrated in FIG. 1 is an inkjet head unit that ejects ink, which is an example of a liquid. The inkjet head unit HU (hereinafter referred to as the head unit) is composed of an inkjet head 100 (hereinafter referred to as the head), which is an example of a liquid ejection head, and a drive control unit 500 that controls the driving of the head 100. The drive control unit 500 is also an example of a drive device. The head 100 includes a housing 110 formed in a hollow shape, and a nozzle plate 101 provided at one end of the housing 110. The nozzle plate 101 is a plate-shaped member in which nozzle holes 102 that eject ink 10 are formed.

筐体110は、ノズル孔102に近い側面に、インク10を注入する注入口113を備える。注入口113から注入されたインク10は、筐体110内の液室114に収容される。液室114は、概略としてノズル板101と、筐体110内に設けた封止部材135との間に形成される空間によって形成される。 The housing 110 has an inlet 113 for injecting the ink 10 on the side close to the nozzle hole 102. The ink 10 injected from the inlet 113 is contained in a liquid chamber 114 inside the housing 110. The liquid chamber 114 is roughly formed by the space formed between the nozzle plate 101 and a sealing member 135 provided inside the housing 110.

液室114内には、弁体の一例であるニードル131が設けられる。ニードル131は、ノズル板101が位置する側の先端部に、ノズル孔102と対向するように弁部材130が接合されている。弁部材130は、例えばゴム等の弾性体からなる。ニードル131の先端部に弁部材130を設けることによりノズル孔102に対する密着性がよくなり、ノズル孔102をより確実に閉鎖することができるようになる。なお、ニードル131の構成は上記に限るものではない。例えば、弁部材130を設けずに、ニードル131の先端部でノズル孔102を直接閉鎖する構成であってもよい。 A needle 131, which is an example of a valve body, is provided in the liquid chamber 114. A valve member 130 is joined to the tip of the needle 131 on the side where the nozzle plate 101 is located, so as to face the nozzle hole 102. The valve member 130 is made of an elastic body such as rubber. By providing the valve member 130 at the tip of the needle 131, the needle 131 adheres better to the nozzle hole 102, and the nozzle hole 102 can be closed more reliably. Note that the configuration of the needle 131 is not limited to the above. For example, the needle 131 may be configured to directly close the nozzle hole 102 at the tip of the needle 131 without providing the valve member 130.

封止部材135は、例えばゴム等の弾性体からなる。本実施形態では、封止部材135としてゴム製のOリングが用いられ、筐体110の内面とニードル131の外周面との間の隙間を封止するように、ニードル131にOリングが嵌められている。これにより、封止部材135は液室114のインク10が圧電素子132側へ流入することを防止する。 The sealing member 135 is made of an elastic material such as rubber. In this embodiment, a rubber O-ring is used as the sealing member 135, and the O-ring is fitted onto the needle 131 so as to seal the gap between the inner surface of the housing 110 and the outer circumferential surface of the needle 131. In this way, the sealing member 135 prevents the ink 10 in the liquid chamber 114 from flowing into the piezoelectric element 132.

駆動体の一例である圧電素子132は、封止部材135を境に液室114の隣(図1では上方)に形成された空間内に設けられる。圧電素子132は、駆動制御部500からの駆動信号に応じて、ノズル孔102を閉鎖する位置と、ノズル孔102を開放する位置との間でニードル131を移動させる。ノズル孔102を閉鎖する位置では、弁部材130がノズル板101に当接した状態となり、ノズル孔102を開放する位置では、弁部材130がノズル板101から離間した状態となる。なお、弁部材130を設けない構成の場合は、ノズル孔102を閉鎖する位置では、ニードル131がノズル板101に当接した状態となり、ノズル孔102を開放する位置では、ニードル131がノズル板101から離間した状態となる。 The piezoelectric element 132, which is an example of a driver, is provided in a space formed next to the liquid chamber 114 (above in FIG. 1) with the sealing member 135 as the boundary. The piezoelectric element 132 moves the needle 131 between a position for closing the nozzle hole 102 and a position for opening the nozzle hole 102 in response to a drive signal from the drive control unit 500. At the position for closing the nozzle hole 102, the valve member 130 is in contact with the nozzle plate 101, and at the position for opening the nozzle hole 102, the valve member 130 is separated from the nozzle plate 101. Note that in the case of a configuration without the valve member 130, the needle 131 is in contact with the nozzle plate 101 at the position for closing the nozzle hole 102, and the needle 131 is separated from the nozzle plate 101 at the position for opening the nozzle hole 102.

圧電素子132は、ジルコニアセラミックス等を用いて形成されたピエゾ素子であり、圧電素子132の形状等は、吐出されるインク滴の量などに応じて適宜設定される。 The piezoelectric element 132 is a piezoelectric element formed using zirconia ceramics or the like, and the shape of the piezoelectric element 132 is appropriately set according to the amount of ink droplets to be ejected, etc.

駆動制御部500は、圧電素子132に対して電気的に接続されており、圧電素子132の駆動を制御する。 The drive control unit 500 is electrically connected to the piezoelectric element 132 and controls the drive of the piezoelectric element 132.

[加圧機構および移動機構の構成]
次に、図2および図3を用いてヘッド100にインク10を加圧供給する加圧機構、およびヘッド100を対象物に対して移動させる移動機構について説明する。図2は、加圧機構および移動機構の一例を示す説明図、図3はヘッドユニット、加圧機構および移動機構の制御系の一例を示すブロック図である。
[Configuration of the pressure mechanism and the movement mechanism]
Next, a pressurizing mechanism that pressurizes and supplies the ink 10 to the head 100, and a moving mechanism that moves the head 100 relative to an object will be described with reference to Figures 2 and 3. Figure 2 is an explanatory diagram showing an example of the pressurizing mechanism and the moving mechanism, and Figure 3 is a block diagram showing an example of a control system for the head unit, the pressurizing mechanism, and the moving mechanism.

図2において、ヘッド100から吐出するインク10は、密閉されたインクタンク202に収容されている。インクタンク202とヘッド100の注入口113とはチューブ201によって接続されている。 In FIG. 2, the ink 10 ejected from the head 100 is contained in a sealed ink tank 202. The ink tank 202 and the injection port 113 of the head 100 are connected by a tube 201.

インクタンク202は、エアレギュレータ204を含むパイプ203を介してコンプレッサ205と接続されている。エアレギュレータ204は、コンプレッサ205で作成した圧縮空気の圧力を、必要とするエア圧力に調節し、コンプレッサ205からの加圧空気をインクタンク202へ供給する。これにより、ヘッド100の液室114には加圧されたインク10が供給されるとともに、弁部材130がノズル板101から離間することで液室114とノズル孔102とが連通し、ノズル孔102からインク10が吐出される。ここで、チューブ201、インクタンク202、パイプ203、エアレギュレータ204およびコンプレッサ205は、ヘッド100の液室114に対して加圧したインク10を供給するための加圧機構200を構成する。加圧機構200は加圧手段の一例である。 The ink tank 202 is connected to the compressor 205 via a pipe 203 including an air regulator 204. The air regulator 204 adjusts the pressure of the compressed air created by the compressor 205 to the required air pressure, and supplies the pressurized air from the compressor 205 to the ink tank 202. As a result, pressurized ink 10 is supplied to the liquid chamber 114 of the head 100, and the valve member 130 is separated from the nozzle plate 101, so that the liquid chamber 114 and the nozzle hole 102 communicate with each other, and the ink 10 is ejected from the nozzle hole 102. Here, the tube 201, the ink tank 202, the pipe 203, the air regulator 204, and the compressor 205 constitute a pressurizing mechanism 200 for supplying pressurized ink 10 to the liquid chamber 114 of the head 100. The pressurizing mechanism 200 is an example of a pressurizing means.

また、ヘッド100の筐体110の一部(図2では上部)は、ヘッド保持部材301によって保持されている。ヘッド保持部材301は、駆動装置302に接続されており、駆動装置302を駆動させることでヘッド保持部材301はレール部材303に沿って矢印A方向および矢印B方向へ移動することができる。これにより、ヘッド保持部材301に保持されたヘッド100もレール部材303に沿って矢印A方向および矢印B方向へ移動する。ここで、ヘッド保持部材301、駆動装置302およびレール部材303は、ヘッド100を対象物に対して移動させるためのヘッド移動機構300を構成する。ヘッド移動機構300は移動手段の一例である。 A part of the housing 110 of the head 100 (the upper part in FIG. 2) is held by a head holding member 301. The head holding member 301 is connected to a driving device 302, and by driving the driving device 302, the head holding member 301 can move in the directions of arrows A and B along a rail member 303. As a result, the head 100 held by the head holding member 301 also moves in the directions of arrows A and B along the rail member 303. Here, the head holding member 301, the driving device 302, and the rail member 303 constitute a head moving mechanism 300 for moving the head 100 relative to the object. The head moving mechanism 300 is an example of a moving means.

なお、駆動装置302およびレール部材303の部位は、例えば、ボールネジを用いた送りネジ機構、ラックアンドピニオンによる送り機構、動力伝達ベルトとプーリによる送り機構等、周知の機構を用いて適宜構成してよい。 The drive device 302 and rail member 303 may be appropriately configured using known mechanisms, such as a feed screw mechanism using a ball screw, a feed mechanism using a rack and pinion, or a feed mechanism using a power transmission belt and pulleys.

ここで、加圧機構200およびヘッド移動機構300と接続されたヘッドユニットHU(ヘッド100,駆動制御部500)は、液体吐出装置の一例である。 Here, the head unit HU (head 100, drive control unit 500) connected to the pressure mechanism 200 and head movement mechanism 300 is an example of a liquid ejection device.

図3に示すように、ヘッドユニットHU、加圧機構200およびヘッド移動機構300は、制御部600に電気的に接続されている。制御部600は、例えば、後述する塗布装置の全体動作を制御するものであってもよく、図3に示された構成要素以外にも、必要に応じて構成要素が追加されてもよい。 As shown in FIG. 3, the head unit HU, the pressure mechanism 200, and the head movement mechanism 300 are electrically connected to a control unit 600. The control unit 600 may, for example, control the overall operation of the coating device described below, and components other than those shown in FIG. 3 may be added as necessary.

制御部600は、例えば、画像データに基づいたインク吐出周期信号を、ヘッドユニットHUの駆動制御部500に対して送信する。制御部600は、ヘッド100の状態情報等を駆動制御部500を介して受信する。また、制御部600は、加圧機構200に対して加圧のオンオフを切り替えるための切替信号を送信する。さらに、制御部600は、ヘッド移動機構300に対してヘッド100を移動させるための移動信号を送信する。 The control unit 600 transmits, for example, an ink ejection period signal based on image data to the drive control unit 500 of the head unit HU. The control unit 600 receives status information of the head 100 and the like via the drive control unit 500. The control unit 600 also transmits a switching signal to the pressure mechanism 200 to switch pressure on and off. Furthermore, the control unit 600 transmits a movement signal to the head movement mechanism 300 to move the head 100.

ヘッドユニットHUの駆動制御部500は、入力部501、駆動電圧生成部502、増幅部503および出力部504を備える。 The drive control unit 500 of the head unit HU includes an input unit 501, a drive voltage generating unit 502, an amplifier unit 503, and an output unit 504.

入力部501は、制御部600から画像データに基づいたインク吐出周期信号等を受信する。 The input unit 501 receives an ink ejection period signal based on image data from the control unit 600.

駆動電圧生成部502は、入力部501が受信したインク吐出周期信号等の情報に応じて、ヘッド100の圧電素子132を駆動させるための駆動電圧を生成する。 The drive voltage generation unit 502 generates a drive voltage for driving the piezoelectric element 132 of the head 100 in response to information such as the ink ejection period signal received by the input unit 501.

増幅部503は、駆動電圧生成部502により生成された駆動電圧を増幅し、増幅後の信号を出力部504に出力する。 The amplifier unit 503 amplifies the drive voltage generated by the drive voltage generator unit 502 and outputs the amplified signal to the output unit 504.

出力部504は、増幅部503により増幅された信号に基づき、圧電素子132に対して駆動電圧を印加する。 The output unit 504 applies a drive voltage to the piezoelectric element 132 based on the signal amplified by the amplifier unit 503.

入力部501、駆動電圧生成部502、増幅部503および出力部504等の各機能は、電気回路で実現される他、これらの機能の一部をソフトウェア(CPU:Central Processing Unit)によって実現することもできる。また、上記各機能は、複数の回路または複数のソフトウェアによって実現されてもよい。 The functions of the input unit 501, drive voltage generating unit 502, amplifier unit 503, output unit 504, etc. can be realized by electrical circuits, and some of these functions can also be realized by software (CPU: Central Processing Unit). Furthermore, each of the above functions may be realized by multiple circuits or multiple pieces of software.

以上のように駆動制御部500は、制御部600から受信するインク吐出周期信号に基づき駆動信号を生成し、生成した駆動信号を用いてヘッド100を駆動する。ヘッド100は、駆動制御部500からの駆動信号に応じてノズル孔102を開閉し、インクを吐出する。 As described above, the drive control unit 500 generates a drive signal based on the ink ejection periodic signal received from the control unit 600, and drives the head 100 using the generated drive signal. The head 100 opens and closes the nozzle holes 102 in response to the drive signal from the drive control unit 500, and ejects ink.

加圧機構200は、制御部600から受信する切替信号に基づき、コンプレッサ205(またはエアレギュレータ204)のオンオフ切替を行い、液室114へ送るインク10に対して加圧状態と非加圧状態とを切り替える。 Based on a switching signal received from the control unit 600, the pressurizing mechanism 200 switches the compressor 205 (or the air regulator 204) on and off, switching the ink 10 sent to the liquid chamber 114 between a pressurized state and a non-pressurized state.

ヘッド移動機構300は、制御部600から受信する移動信号に基づき、駆動装置302を所定の方向へ所定の距離だけ駆動し、ヘッド保持部材301を介してヘッド100を所望の位置へ移動させる。 Based on the movement signal received from the control unit 600, the head movement mechanism 300 drives the drive device 302 a predetermined distance in a predetermined direction, and moves the head 100 to the desired position via the head holding member 301.

[ノズル孔の開閉動作について]
次に、図4を用いてノズル孔の開閉動作について説明する。
[Opening and closing of nozzle holes]
Next, the opening and closing operation of the nozzle holes will be described with reference to FIG.

駆動制御部500から圧電素子132に対して駆動電圧が印加された場合、圧電素子132に閉鎖電圧が印加された状態では図4(a)に示すように、弁部材130はノズル板101に当接した位置にあり、弁部材130はノズル孔102を閉鎖する。このため、液室114内のインク10はノズル孔102から吐出されない。 When a drive voltage is applied from the drive control unit 500 to the piezoelectric element 132, as shown in FIG. 4A, when a closing voltage is applied to the piezoelectric element 132, the valve member 130 is in a position in contact with the nozzle plate 101, and the valve member 130 closes the nozzle hole 102. As a result, the ink 10 in the liquid chamber 114 is not ejected from the nozzle hole 102.

圧電素子132に開放電圧が印加された状態では図4(b)に示すように、圧電素子132は収縮し、圧電素子132はニードル131を図において上方へ動かす。このニードル131の移動により、ニードル131に接合された弁部材130はノズル板101から離間する位置に移動し、弁部材130の先端部とノズル孔102との間に隙間Gが形成される。液室114内のインク10は、加圧機構200によって所定の圧力で加圧供給されているため、隙間Gの形成とともに液室114内のインク10はノズル孔102からインク滴10´となって吐出される。 When an open voltage is applied to the piezoelectric element 132, as shown in FIG. 4B, the piezoelectric element 132 contracts and moves the needle 131 upward in the figure. This movement of the needle 131 causes the valve member 130 joined to the needle 131 to move to a position away from the nozzle plate 101, and a gap G is formed between the tip of the valve member 130 and the nozzle hole 102. Since the ink 10 in the liquid chamber 114 is pressurized and supplied at a predetermined pressure by the pressurizing mechanism 200, the ink 10 in the liquid chamber 114 is ejected from the nozzle hole 102 as an ink droplet 10' as the gap G is formed.

このように弁部材130は、圧電素子132に駆動電圧(閉鎖電圧、開放電圧)が印加された場合、ノズル板101に当接する位置と離間する位置との間(図4(b)の矢印C方向)で移動し、弁部材130はノズル孔102を開閉する。 In this way, when a drive voltage (close voltage, open voltage) is applied to the piezoelectric element 132, the valve member 130 moves between a position in contact with the nozzle plate 101 and a position away from it (in the direction of arrow C in Figure 4(b)), and the valve member 130 opens and closes the nozzle hole 102.

[駆動信号]
以下、駆動制御部500より出力される駆動信号と、ヘッド100が備えるニードル131の動作との関係について、図5~図10を参照しながら説明する。図5~図10は駆動信号とニードルの変位との関係を示した説明図であり、図5は比較例、図6~図10は本発明に基づく実施形態である。
[Drive signal]
The relationship between the drive signal output from the drive control unit 500 and the operation of the needle 131 of the head 100 will be described below with reference to Figures 5 to 10. Figures 5 to 10 are explanatory diagrams showing the relationship between the drive signal and the displacement of the needle, with Figure 5 being a comparative example and Figures 6 to 10 being an embodiment based on the present invention.

<比較例>
比較例において駆動信号は、図5(a)に示されるように閉鎖電圧E1および開放電圧E2によって規定された矩形波である。ここで、閉鎖電圧とは、ノズル孔102を閉鎖する位置にニードル131を移動させる際に圧電素子132に印加される駆動電圧を意味するものとする。また、開放電圧とは、ノズル孔102を開放する位置にニードル131を移動させる際に圧電素子132に印加される駆動電圧を意味するものとする。
Comparative Example
5A, the drive signal is a square wave defined by a closing voltage E1 and an opening voltage E2. Here, the closing voltage refers to the drive voltage applied to the piezoelectric element 132 when the needle 131 is moved to a position where the nozzle hole 102 is closed. The opening voltage refers to the drive voltage applied to the piezoelectric element 132 when the needle 131 is moved to a position where the nozzle hole 102 is opened.

圧電素子132に開放電圧E2が印加されると圧電素子132は収縮し、その収縮に伴いニードル131は図5(b)に示されるように位置P1から位置P2へ変位する。すなわちニードル131は、駆動信号に基づき弁部材130をノズル板101から離間させる方向に移動する。弁部材130がノズル板101から離間し、弁部材130とノズル孔102との間に図4(b)に示したように隙間Gが形成されると、液室114内のインク10はノズル孔102から吐出可能な状態となる。しかし、実際は図5に示すように、圧電素子132に開放電圧E2が印加されると、ニードル131が自身の固有振動周期Tで振動し、以下のような吐出不良を招く。 When an open voltage E2 is applied to the piezoelectric element 132, the piezoelectric element 132 contracts, and the needle 131 is displaced from position P1 to position P2 as shown in FIG. 5B. That is, the needle 131 moves in a direction that separates the valve member 130 from the nozzle plate 101 based on the drive signal. When the valve member 130 separates from the nozzle plate 101 and a gap G is formed between the valve member 130 and the nozzle hole 102 as shown in FIG. 4B, the ink 10 in the liquid chamber 114 becomes capable of being ejected from the nozzle hole 102. However, in reality, as shown in FIG. 5, when an open voltage E2 is applied to the piezoelectric element 132, the needle 131 vibrates with its own natural vibration period T, resulting in the following ejection failure.

つまり、圧電素子132への開放電圧E2の印加に基づくニードル131の位置P1から位置P2への変位は急峻のため、加圧機構200から液室114への圧力付与が間に合わない場合などには、ニードル131の変位とともに液室114内の圧力が変動する。その結果、ニードル131が位置P1から位置P2に到達するまでの過程(図5(b)の「気泡巻込1」の区間)で、ノズル孔102から液室114内に気泡の巻き込み(吸い込み)が発生してしまう。 In other words, because the needle 131 is displaced steeply from position P1 to position P2 based on the application of the release voltage E2 to the piezoelectric element 132, if the pressure mechanism 200 is unable to apply pressure to the liquid chamber 114 in time, the pressure in the liquid chamber 114 will fluctuate as the needle 131 displaces. As a result, air bubbles are drawn in (sucked in) from the nozzle hole 102 into the liquid chamber 114 during the process in which the needle 131 moves from position P1 to position P2 (the "air bubble entrainment 1" section in FIG. 5B).

液室114に巻き込まれた気泡は、加圧機構200から液室114への圧力付与が開始されることで押し出され、ノズル孔102から液室114の外へ徐々に排出される(図5(b)の「気泡排出」の区間が相当する)。 The air bubbles caught in the liquid chamber 114 are pushed out when the pressure mechanism 200 starts applying pressure to the liquid chamber 114, and are gradually discharged from the nozzle hole 102 to the outside of the liquid chamber 114 (corresponding to the "air bubble discharge" section in Figure 5 (b)).

ところが、圧電素子132に開放電圧E2が印加されているt1の期間においては、ニードル131が自身の固有振動周期Tで振動するため、液室114内の圧力がニードル131の固有振動周期Tに同調するようにして変動する。そのため、図5(b)の「気泡巻込2」の区間で示すように、ニードル131が再び位置P2側へ変位した際に、ノズル孔102から液室114内に気泡を再び巻き込んでしまう。 However, during the period t1 when the open voltage E2 is applied to the piezoelectric element 132, the needle 131 vibrates with its own natural vibration period T, and the pressure in the liquid chamber 114 fluctuates in tune with the natural vibration period T of the needle 131. Therefore, as shown in the "Air bubble entrainment 2" section in Figure 5(b) , when the needle 131 is displaced again toward position P2, an air bubble is entrained again from the nozzle hole 102 into the liquid chamber 114.

時間t1後、圧電素子132に閉鎖電圧E1が印加されると、圧電素子132は伸長し、その伸長に伴いニードル131は図5(b)の「液滴吐出」の区間で示すように、位置P1へ変位する。すなわちニードル131は、駆動信号に基づき弁部材130をノズル板101に当接させる方向に移動する。そして、ニードル131が位置P1に到達するまでの過程(図5(b)の「液滴吐出」の区間)で、液室114内のインク10はノズル孔102からインク滴10´となって吐出される。 After time t1, when a closing voltage E1 is applied to the piezoelectric element 132, the piezoelectric element 132 expands, and as the needle 131 expands, it displaces to position P1, as shown in the "droplet ejection" section of FIG. 5(b). That is, the needle 131 moves in a direction that brings the valve member 130 into contact with the nozzle plate 101 based on the drive signal. Then, in the process until the needle 131 reaches position P1 (the "droplet ejection" section of FIG. 5(b)), the ink 10 in the liquid chamber 114 is ejected from the nozzle hole 102 as an ink droplet 10'.

上記のように比較例は、液室から一度排出した気泡を再び液室内に巻き込んでしまい、気泡を含んだ状態で液滴がノズル孔から吐出されてしまうため、所望の液体吐出を実現できない。 As described above, in the comparative example, the air bubbles once discharged from the liquid chamber are re-entered into the liquid chamber, and the liquid droplets are ejected from the nozzle hole while still containing the air bubbles, making it impossible to achieve the desired liquid ejection.

<第1実施形態>
次に、図6を用いて第1実施形態を説明する。図6は、第1実施形態における駆動信号とニードルの変位との関係を示した説明図である。
First Embodiment
Next, the first embodiment will be described with reference to Fig. 6. Fig. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the drive signal and the displacement of the needle in the first embodiment.

第1実施形態における駆動信号は、図6(a)に示されるように閉鎖電圧E1および2種類の開放電圧E2,E3によって規定された階段形状の波形である。閉鎖電圧とは、ノズル孔102を閉鎖する位置にニードル131を移動させる際に圧電素子132に印加される駆動電圧を意味するものとする。また、開放電圧とは、ノズル孔102を開放する位置にニードル131を移動させる際に圧電素子132に印加される駆動電圧を意味するものとする。 The drive signal in the first embodiment is a step-shaped waveform defined by a closing voltage E1 and two types of opening voltages E2 and E3 as shown in FIG. 6(a). The closing voltage refers to the drive voltage applied to the piezoelectric element 132 when the needle 131 is moved to a position where the nozzle hole 102 is closed. The opening voltage refers to the drive voltage applied to the piezoelectric element 132 when the needle 131 is moved to a position where the nozzle hole 102 is opened.

開放電圧E2は、開放電圧E3と異なる値(本実施形態では開放電圧E3よりも小さい値)で設定され、はじめに開放電圧E3が時間t1の期間で圧電素子132に印加され、その後に開放電圧E2が時間t2の期間で圧電素子132に印加される。第1実施形態において、開放電圧E3は「第1電圧」の一例であり、開放電圧E2は「第2電圧」の一例である。また、開放電圧E3が印加される時間t1の期間は「第1期間」の一例であり、開放電圧E2が印加される時間t2の期間は「第2期間」の一例である。 The open-circuit voltage E2 is set to a different value from the open-circuit voltage E3 (a value smaller than the open-circuit voltage E3 in this embodiment), and the open-circuit voltage E3 is first applied to the piezoelectric element 132 for a period of time t1, and then the open-circuit voltage E2 is applied to the piezoelectric element 132 for a period of time t2. In the first embodiment, the open-circuit voltage E3 is an example of a "first voltage", and the open-circuit voltage E2 is an example of a "second voltage". Furthermore, the period of time t1 during which the open-circuit voltage E3 is applied is an example of a "first period", and the period of time t2 during which the open-circuit voltage E2 is applied is an example of a "second period".

第1実施形態において、圧電素子132に第1電圧である開放電圧E3が印加されると圧電素子132は収縮し、その収縮に伴いニードル131は図6(b)に示されるように位置P1から位置P2へ変位する。すなわちニードル131は、駆動信号に基づき弁部材130をノズル板101から離間させる方向に移動する。比較例と同様、このときのニードル131の位置P1から位置P2への変位は急峻のため、加圧機構200から液室114への圧力付与が間に合わない場合などには、ニードル131の変位とともに液室114内の圧力が変動する。その結果、ニードル131が位置P1から位置P2に到達するまでの過程(図6(b)の「気泡巻込」の区間)で、ノズル孔102から液室114内に気泡の巻き込み(吸い込み)が発生してしまう。 In the first embodiment, when the first voltage, the release voltage E3, is applied to the piezoelectric element 132, the piezoelectric element 132 contracts, and the needle 131 is displaced from position P1 to position P2 as shown in FIG. 6B in accordance with the contraction. That is, the needle 131 moves in a direction that separates the valve member 130 from the nozzle plate 101 based on the drive signal. As in the comparative example, the displacement of the needle 131 from position P1 to position P2 at this time is steep, so that in cases where the pressure mechanism 200 is unable to apply pressure to the liquid chamber 114 in time, the pressure in the liquid chamber 114 fluctuates with the displacement of the needle 131. As a result, in the process in which the needle 131 reaches position P2 from position P1 (the "air bubble entrainment" section in FIG. 6B), air bubbles are entrained (sucked) from the nozzle hole 102 into the liquid chamber 114.

液室114に巻き込まれた気泡は、加圧機構200から液室114への圧力付与が開始されることで押し出され、ノズル孔102から液室114の外へ徐々に排出される(図6(b)の「気泡排出1」の区間が相当する)。 The air bubbles caught in the liquid chamber 114 are pushed out when the pressure mechanism 200 starts applying pressure to the liquid chamber 114, and are gradually discharged from the nozzle hole 102 to the outside of the liquid chamber 114 (corresponding to the section "air bubble discharge 1" in Figure 6 (b)).

次に、ニードル131が自身の固有振動周期Tによって再び位置P2側へ変位し始めるタイミングで、駆動制御部500は圧電素子132に第2電圧である開放電圧E2を印加する。開放電圧E2の印加によって圧電素子132は伸長し、その伸長に伴いニードル131は、弁部材130をノズル板101側へ移動させる方向に動き、図6(b)の「気泡排出2」の区間が示すようにニードル131の位置P2側への変位は抑制される。 Next, at the timing when the needle 131 starts to displace again toward position P2 due to its own natural vibration period T, the drive control unit 500 applies a second voltage, an opening voltage E2, to the piezoelectric element 132. The application of the opening voltage E2 causes the piezoelectric element 132 to expand, and as the needle 131 expands, it moves in a direction that moves the valve member 130 toward the nozzle plate 101, and the displacement of the needle 131 toward position P2 is suppressed, as shown in the "Bubble Discharge 2" section in Figure 6(b).

時間t2後、圧電素子132に閉鎖電圧E1が印加されると、圧電素子132は伸長し、その伸長に伴いニードル131は図6(b)の「液滴吐出」の区間で示すように、位置P1へ変位する。すなわちニードル131は、駆動信号に基づき弁部材130をノズル板101に当接させる方向に移動する。そして、ニードル131が位置P1に到達するまでの過程(図6(b)の「液滴吐出」の区間)で、液室114内のインク10はノズル孔102からインク滴10´となって吐出される。 After time t2, when a closing voltage E1 is applied to the piezoelectric element 132, the piezoelectric element 132 expands, and as the needle 131 expands, it displaces to position P1, as shown in the "droplet ejection" section of FIG. 6(b). That is, the needle 131 moves in a direction that brings the valve member 130 into contact with the nozzle plate 101 based on the drive signal. Then, in the process until the needle 131 reaches position P1 (the "droplet ejection" section of FIG. 6(b)), the ink 10 in the liquid chamber 114 is ejected from the nozzle hole 102 as an ink droplet 10'.

以上のように第1実施形態によれば、ノズル孔からの気泡の再度の巻き込みを防ぐことができる。第1実施形態の場合、図6(b)に示されるように「気泡排出2」以降の波高値は低い値に抑えられ、ニードル131(弁部材130)はノズル板101に近い側に位置することになるが、液室114内に気泡を含まない分、液体の吐出量は確保することができる。 As described above, according to the first embodiment, it is possible to prevent air bubbles from being re-entered from the nozzle hole. In the case of the first embodiment, as shown in FIG. 6(b), the crest value after "air bubble discharge 2" is kept low, and the needle 131 (valve member 130) is positioned closer to the nozzle plate 101, but the amount of liquid discharged can be secured since there are no air bubbles in the liquid chamber 114.

第1実施形態の一例としてニードル131の固有振動周期をTとした場合、時間t1はT<t1<3/2T、時間t2はt2<1/2Tの関係を満足するように規定する。これにより、図6(b)の「気泡排出1」から「気泡排出2」へ移行し始めてから少し遅れたタイミングで効率的にニードル131の振動を抑えることができ、「気泡排出2」が終了するタイミングで効率的に液体を吐出することができる。また、開放電圧E3に対して開放電圧E2は、1/2E3<E2<E3の関係を満足するように規定する。 As an example of the first embodiment, if the natural vibration period of the needle 131 is T, time t1 is specified to satisfy the relationship T<t1<3/2T, and time t2 is specified to satisfy the relationship t2<1/2T. This makes it possible to efficiently suppress the vibration of the needle 131 at a timing slightly delayed from the start of the transition from "air bubble discharge 1" to "air bubble discharge 2" in FIG. 6(b), and to efficiently eject liquid at the timing when "air bubble discharge 2" ends. Furthermore, the opening voltage E2 is specified to satisfy the relationship 1/2E3<E2<E3 with respect to the opening voltage E3.

上述のように、本実施形態は、加圧されたインク10を収容する液室114と、インク10を吐出するノズル孔102と、液室114内に設けられるニードル131と、ニードル131を、ニードル131がノズル孔102を閉鎖する位置およびニードル131がノズル孔102を開放する位置に移動させる圧電素子132と、を有するヘッド100と、圧電素子132に、ノズル孔102を開放する位置にニードル131を移動させる開放電圧およびノズル孔102を閉鎖する位置にニードル131を移動させる閉鎖電圧を印加する駆動制御部500と、を備えるヘッドユニットHUであって、開放電圧の信号波形は、開放電圧E3を印加する時間t1と、時間t1より後に開放電圧E3と異なる開放電圧E2を印加する時間t2と、を有する。 As described above, this embodiment is a head unit HU including a liquid chamber 114 that contains pressurized ink 10, a nozzle hole 102 that ejects ink 10, a needle 131 provided in the liquid chamber 114, a piezoelectric element 132 that moves the needle 131 to a position where the needle 131 closes the nozzle hole 102 and a position where the needle 131 opens the nozzle hole 102, and a drive control unit 500 that applies to the piezoelectric element 132 an opening voltage that moves the needle 131 to a position where the nozzle hole 102 is opened and a closing voltage that moves the needle 131 to a position where the nozzle hole 102 is closed, and the signal waveform of the opening voltage has a time t1 at which an opening voltage E3 is applied, and a time t2 at which an opening voltage E2 different from the opening voltage E3 is applied after the time t1.

また、上述のように、開放電圧E2は、閉鎖電圧E1と開放電圧E3の間の電圧であるように設けられる。 Also, as described above, the open voltage E2 is set to be a voltage between the close voltage E1 and the open voltage E3.

また、上述のように、ニードル131は、ノズル孔102を開放した位置において、ニードル131の移動する方向における固有振動周期Tで振動し、時間t2は、固有振動周期Tの半分より短い。 As described above, when the needle 131 is in the position where the nozzle hole 102 is open, it vibrates with a natural vibration period T in the direction in which the needle 131 moves, and the time t2 is shorter than half of the natural vibration period T.

さらに、ニードル131は、ノズル孔102を開放した位置において、ニードル131の移動する方向における固有振動周期Tで振動し、時間t1は、固有振動周期Tより長く、固有振動周期Tの3/2より短い。 Furthermore, when the needle 131 is in the position where the nozzle hole 102 is open, it vibrates with a natural vibration period T in the direction in which the needle 131 moves, and the time t1 is longer than the natural vibration period T and shorter than 3/2 of the natural vibration period T.

これにより、圧電素子132に開放電圧E2が印加された際は、気泡を巻き込まず、また意図しない吐出を防ぐことができる。 As a result, when the open voltage E2 is applied to the piezoelectric element 132, air bubbles are not entrapped and unintended ejection is prevented.

<第2実施形態>
次に、図7を用いて第2実施形態を説明する。図7は、第2実施形態における駆動信号とニードルの変位との関係を示した説明図である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to Fig. 7. Fig. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the drive signal and the displacement of the needle in the second embodiment.

第2実施形態における駆動信号は、図7(a)に示されるように閉鎖電圧E1および2種類の開放電圧E2,E3によって規定された階段形状の波形である。閉鎖電圧および開放電圧の定義については第1実施形態と同じである。 The drive signal in the second embodiment is a step-shaped waveform defined by a closing voltage E1 and two types of opening voltages E2 and E3, as shown in FIG. 7(a). The definitions of the closing voltage and the opening voltage are the same as in the first embodiment.

開放電圧E2は、開放電圧E3と異なる値(本実施形態では開放電圧E3よりも小さい値)で設定され、はじめに開放電圧E2が時間t1の期間で圧電素子132に印加され、その後に開放電圧E3が時間t2の期間で圧電素子132に印加される。第2実施形態においては、開放電圧E2が「第1電圧」の一例であり、開放電圧E3は「第2電圧」の一例である。また、開放電圧E2が印加される時間t1の期間は「第1期間」の一例であり、開放電圧E3が印加される時間t2の期間は「第2期間」の一例である。 The open-circuit voltage E2 is set to a different value from the open-circuit voltage E3 (a value smaller than the open-circuit voltage E3 in this embodiment), and the open-circuit voltage E2 is first applied to the piezoelectric element 132 for a period of time t1, and then the open-circuit voltage E3 is applied to the piezoelectric element 132 for a period of time t2. In the second embodiment, the open-circuit voltage E2 is an example of a "first voltage", and the open-circuit voltage E3 is an example of a "second voltage". Furthermore, the period of time t1 during which the open-circuit voltage E2 is applied is an example of a "first period", and the period of time t2 during which the open-circuit voltage E3 is applied is an example of a "second period".

第2実施形態において、圧電素子132に第1電圧である開放電圧E2が印加されると圧電素子132は収縮し、その収縮に伴いニードル131は図7(b)に示されるように位置P1から位置P2へ変位する。すなわちニードル131は、駆動信号に基づき弁部材130をノズル板101から離間させる方向に移動する。比較例や第1実施形態の場合と同様の理由から、ニードル131が位置P1から位置P2に到達するまでの過程(図7(b)の「気泡巻込」の区間)では、ノズル孔102から液室114内に気泡の巻き込みが発生する。 In the second embodiment, when a first voltage, an open voltage E2, is applied to the piezoelectric element 132, the piezoelectric element 132 contracts, and the needle 131 is displaced from position P1 to position P2 as shown in FIG. 7B in accordance with the contraction. That is, the needle 131 moves in a direction that moves the valve member 130 away from the nozzle plate 101 based on the drive signal. For the same reasons as in the comparative example and the first embodiment, air bubbles are entrained from the nozzle hole 102 into the liquid chamber 114 during the process in which the needle 131 moves from position P1 to position P2 (the "air bubble entrainment" section in FIG. 7B).

次に、ニードル131が自身の固有振動周期Tによって位置P2から位置P1側へ変位し始めたタイミングで、駆動制御部500は圧電素子132に第2電圧である開放電圧E3を印加する。圧電素子132への開放電圧E3の印加は、圧電素子132をより収縮させるため、その収縮に伴いニードル131も、ノズル板101からより離間する側の位置P3へ移動する。これにより、吐出液滴の体積を大きくすることができる。 Next, when the needle 131 begins to displace from position P2 toward position P1 due to its own natural vibration period T, the drive control unit 500 applies a second voltage, an open voltage E3, to the piezoelectric element 132. The application of the open voltage E3 to the piezoelectric element 132 causes the piezoelectric element 132 to contract further, and as a result of this contraction, the needle 131 also moves to position P3, which is further away from the nozzle plate 101. This makes it possible to increase the volume of the ejected droplet.

以上のように第2実施形態では、ニードル131が位置P2から位置P1側へ変位し始めたタイミングで、ニードル131をノズル板101からさらに離す方向へ動かすことで、ニードル131をほぼP2の位置に維持することが可能になる。そして、図7(b)の「気泡排出」の区間では、ニードル131は位置P3付近でほぼ静止した状態となるため、液室114に巻き込んだ気泡は加圧機構200から液室114に付与される圧力によって徐々に排出される。 As described above, in the second embodiment, when the needle 131 starts to displace from position P2 toward position P1, the needle 131 can be moved further away from the nozzle plate 101, thereby maintaining the needle 131 at approximately the position P2. During the "air bubble discharge" section in FIG. 7(b), the needle 131 is substantially stationary near position P3, so that the air bubbles entrained in the liquid chamber 114 are gradually discharged by the pressure applied to the liquid chamber 114 by the pressure mechanism 200.

また、第2実施形態では液滴吐出直前のニードル131の変位量が大きいため、液滴の体積を大きくすることができる。 In addition, in the second embodiment, the displacement of the needle 131 immediately before droplet ejection is large, so the volume of the droplet can be increased.

第2実施形態の一例としてニードル131の固有振動周期をTとした場合、時間t1は1/2T<t1<T、時間t2は1/2T<t2<Tの関係を満足するように規定する。これにより、ニードル131が位置P2から位置P1側へ変位し始めたタイミングで効率的にニードル131の振動を抑えることができ、「気泡排出」が終了するタイミングで効率的に液体を吐出することができる。また、開放電圧E2に対して開放電圧E3はE2<E3<4/3E2の関係を満足するように規定する。これにより、圧電素子132に開放電圧E3が印加された際は、気泡を巻き込まず、また意図しない吐出を防ぎつつ、液滴の体積を大きくすることができる。 As an example of the second embodiment, if the natural vibration period of the needle 131 is T, time t1 is specified to satisfy the relationship 1/2T<t1<T, and time t2 is specified to satisfy the relationship 1/2T<t2<T. This makes it possible to efficiently suppress the vibration of the needle 131 when it starts to move from position P2 toward position P1, and to efficiently eject liquid when "bubble ejection" ends. Furthermore, the release voltage E3 is specified to satisfy the relationship E2<E3<4/3E2 with respect to the release voltage E2. This makes it possible to increase the volume of the droplet when the release voltage E3 is applied to the piezoelectric element 132 without entraining air bubbles and preventing unintended ejection.

上述のように、本実施形態において、開放電圧E2は、閉鎖電圧E1と開放電圧E3の間の電圧である。 As described above, in this embodiment, the open voltage E2 is a voltage between the closed voltage E1 and the open voltage E3.

また、上述のように、ニードル131は、ノズル孔102を開放した位置において、ニードル131の移動する方向における固有振動周期Tで振動し、時間t1は、固有振動周期Tの半分より長く、固有振動周期Tより短い。 As described above, when the needle 131 is in the position where the nozzle hole 102 is open, it vibrates with a natural vibration period T in the direction in which the needle 131 moves, and time t1 is longer than half the natural vibration period T and shorter than the natural vibration period T.

これにより、圧電素子132に開放電圧E3が印加された際は、気泡を巻き込まず、また意図しない吐出を防ぐことができる。 As a result, when the open voltage E3 is applied to the piezoelectric element 132, air bubbles are not entrapped and unintended ejection is prevented.

<第3実施形態>
次に、図8を用いて第3実施形態を説明する。図8は、第3実施形態における駆動信号とニードルの変位との関係を示した説明図である。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described with reference to Fig. 8. Fig. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the drive signal and the displacement of the needle in the third embodiment.

第3実施形態における駆動信号は、図8(a)に示されるように閉鎖電圧E1および2種類の開放電圧E2,E3によって規定された階段形状の波形である。閉鎖電圧および開放電圧の定義については第1実施形態と同じである。 The drive signal in the third embodiment is a step-shaped waveform defined by a closing voltage E1 and two types of opening voltages E2 and E3, as shown in FIG. 8(a). The definitions of the closing voltage and the opening voltage are the same as in the first embodiment.

開放電圧E2は、開放電圧E3と異なる値(本実施形態では開放電圧E3よりも小さい値)で設定され、はじめに開放電圧E2が時間t1の期間で圧電素子132に印加され、その後に開放電圧E3が時間t2の期間で圧電素子132に印加される。第3実施形態において、開放電圧E2は「第1電圧」の一例であり、開放電圧E3は「第2電圧」の一例である。また、開放電圧E2が印加される時間t1の期間は「第1期間」の一例であり、開放電圧E3が印加される時間t2の期間は「第2期間」の一例である。 The open-circuit voltage E2 is set to a different value from the open-circuit voltage E3 (a value smaller than the open-circuit voltage E3 in this embodiment), and the open-circuit voltage E2 is first applied to the piezoelectric element 132 for a period of time t1, and then the open-circuit voltage E3 is applied to the piezoelectric element 132 for a period of time t2. In the third embodiment, the open-circuit voltage E2 is an example of a "first voltage", and the open-circuit voltage E3 is an example of a "second voltage". Furthermore, the period of time t1 during which the open-circuit voltage E2 is applied is an example of a "first period", and the period of time t2 during which the open-circuit voltage E3 is applied is an example of a "second period".

第3実施形態において、圧電素子132に第1電圧である開放電圧E2が印加されると圧電素子132は収縮し、その収縮に伴いニードル131は図8(b)に示されるように位置P1から位置P2へ変位する。すなわちニードル131は、駆動信号に基づき弁部材130をノズル板101から離間させる方向に移動する。比較例や第1実施形態の場合と同様の理由から、ニードル131が位置P1から位置P2に到達するまでの過程(図8(b)の「気泡巻込1」の区間)では、ノズル孔102から液室114内に気泡の巻き込みが発生する。 In the third embodiment, when a first voltage, an opening voltage E2, is applied to the piezoelectric element 132, the piezoelectric element 132 contracts, and the needle 131 is displaced from position P1 to position P2 as shown in FIG. 8B in accordance with the contraction. That is, the needle 131 moves in a direction that moves the valve member 130 away from the nozzle plate 101 based on the drive signal. For the same reasons as in the comparative example and the first embodiment, air bubbles are entrained from the nozzle hole 102 into the liquid chamber 114 during the process in which the needle 131 moves from position P1 to position P2 (the "air bubble entrainment 1" section in FIG. 8B).

次に、ニードル131が位置P2から位置P1側へ変位し始めたタイミング(図8(b)の「気泡排出1」の区間に移行し始めたタイミング)で、圧電素子132に第2電圧である開放電圧E3を印加する。開放電圧E3は、第2実施形態の場合の開放電圧E3よりも、より大きい値であるため、ニードル131をノズル板101からより離れた位置P3へ移動させる。これにより、吐出液滴の体積を、第2実施形態に比べてより大きくすることができる。 Next, at the timing when the needle 131 starts to move from position P2 towards position P1 (the timing when the needle starts to transition to the "Bubble Discharge 1" section in FIG. 8(b)), a second voltage, an open voltage E3, is applied to the piezoelectric element 132. Since the open voltage E3 is a larger value than the open voltage E3 in the second embodiment, the needle 131 is moved to position P3, which is farther away from the nozzle plate 101. This makes it possible to increase the volume of the ejected droplet compared to the second embodiment.

ニードル131が位置P2から位置P3に到達するまでの過程(図8(b)の「気泡巻込2」の区間)では、ノズル孔102から液室114内に気泡の巻き込みが発生するが、次の「気泡排出2」の区間において気泡は排出される。時間t2は、加圧機構200から付与させる圧力によって液室114から気泡を排出するために十分な時間で設定される。 In the process in which the needle 131 moves from position P2 to position P3 (the "air bubble entrainment 2" section in FIG. 8B), air bubbles are entrained from the nozzle hole 102 into the liquid chamber 114, but the air bubbles are discharged in the next "air bubble discharge 2" section. Time t2 is set to a time sufficient for the air bubbles to be discharged from the liquid chamber 114 by the pressure applied by the pressure mechanism 200.

第3実施形態の一例としてニードル131の固有振動周期をTとした場合、時間t1は1/2T<t1<T、時間t2はT<t2の関係を満足するように規定する。これにより、ニードル131が位置P2から位置P1側へ変位し始めたタイミングで効率的にニードル131の振動を抑えることができ、「気泡排出2」が終了するタイミングにおいて気泡が排出された状態で液体を吐出することができる。また、開放電圧E2に対して開放電圧E3は4/3E2<E3<3/2E2の関係を満足するように規定する。これにより、意図しない吐出を防ぎつつ、液滴の体積をさらに大きくすることができる。 As an example of the third embodiment, if the natural vibration period of the needle 131 is T, time t1 is specified to satisfy the relationship 1/2T<t1<T, and time t2 is specified to satisfy the relationship T<t2. This makes it possible to efficiently suppress the vibration of the needle 131 when it starts to displace from position P2 toward position P1, and allows liquid to be ejected with bubbles ejected when "bubble ejection 2" ends. Furthermore, the opening voltage E3 is specified to satisfy the relationship 4/3E2<E3<3/2E2 with respect to the opening voltage E2. This makes it possible to further increase the volume of the droplet while preventing unintended ejection.

以上、第1~第3実施形態では、開放電圧に基づき位置P2に変位したニードル131が、自身の固有振動周期によって位置P1側へ変位し始めたタイミングでニードル131の振動を抑制もしくは増幅し、気泡を排出する構成について述べてきた。 In the above, the first to third embodiments have described a configuration in which the vibration of the needle 131 is suppressed or amplified at the timing when the needle 131, which has been displaced to position P2 based on the open voltage, begins to displace toward position P1 due to its own natural vibration period, thereby discharging air bubbles.

以下に説明する第4および第5実施形態は、圧電素子132に開放電圧が印加された際のニードル131の立ち上がり時の振動を抑制し、立ち上がり時の気泡の吸い込み低減を図るものである。 The fourth and fifth embodiments described below aim to suppress the vibration of the needle 131 when it rises when an open voltage is applied to the piezoelectric element 132, and to reduce the intake of air bubbles when it rises.

<第4実施形態>
図9を用いて第4実施形態を説明する。図9は、第4実施形態における駆動信号とニードルの変位との関係を示した説明図である。
Fourth Embodiment
The fourth embodiment will be described with reference to Fig. 9. Fig. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the drive signal and the displacement of the needle in the fourth embodiment.

第4実施形態における駆動信号は、図9(a)に示されるように閉鎖電圧E1および2種類の開放電圧Em,E2によって規定された階段形状の波形である。閉鎖電圧および開放電圧の定義については、上述の実施形態と同じである。 The drive signal in the fourth embodiment is a step-shaped waveform defined by a closing voltage E1 and two types of opening voltages Em and E2, as shown in FIG. 9(a). The definitions of the closing voltage and the opening voltage are the same as in the above-mentioned embodiments.

開放電圧Emは、開放電圧E2と異なる値(本実施形態では開放電圧E2よりも小さい値)で設定され、はじめに開放電圧Emが時間t1の期間で圧電素子132に印加され、その後に開放電圧E2が時間t2の期間で圧電素子132に印加される。第4実施形態において、開放電圧Emは「第1電圧」の一例であり、開放電圧E2は「第2電圧」の一例である。また、開放電圧Emが印加される時間t1の期間は「第1期間」の一例であり、開放電圧E2が印加される時間t2の期間は「第2期間」の一例である。 The open-circuit voltage Em is set to a value different from the open-circuit voltage E2 (a value smaller than the open-circuit voltage E2 in this embodiment), and the open-circuit voltage Em is first applied to the piezoelectric element 132 for a period of time t1, and then the open-circuit voltage E2 is applied to the piezoelectric element 132 for a period of time t2. In the fourth embodiment, the open-circuit voltage Em is an example of a "first voltage", and the open-circuit voltage E2 is an example of a "second voltage". Furthermore, the period of time t1 during which the open-circuit voltage Em is applied is an example of a "first period", and the period of time t2 during which the open-circuit voltage E2 is applied is an example of a "second period".

第4実施形態は、ニードル131を位置P1から位置P2に一気に変位させるのではなく、途中に図9(b)に示すように位置Pmを維持するような期間を設けている。これにより、液室114内の急激な圧力変動を抑えることができる。また、ニードル131の振動が緩やかになるため液室114内への気泡の巻き込みを低減できるとともに、圧電素子132の発熱を低減することができる。 In the fourth embodiment, the needle 131 is not displaced from position P1 to position P2 in one go, but rather a period is provided during which the needle 131 maintains position Pm as shown in FIG. 9(b). This makes it possible to suppress sudden pressure fluctuations within the liquid chamber 114. In addition, since the needle 131 vibrates more slowly, it is possible to reduce the entrainment of air bubbles into the liquid chamber 114 and to reduce heat generation from the piezoelectric element 132.

なお、位置P2に到達以降のニードル131においては、ニードル131の固有振動周期Tの振動によって再び気泡を巻き込む可能性があるが、自由振動の振幅が小さいニードルを用いる場合であれば、再び気泡を巻き込む量は少なく、本構成は有効である。 After reaching position P2, the needle 131 may re-enter air bubbles due to vibrations with the natural vibration period T of the needle 131. However, if a needle with a small amplitude of free vibration is used, the amount of re-entered air bubbles is small, and this configuration is effective.

第4実施形態の一例としてニードル131の固有振動周期をTとした場合、時間t1はt1<1/2T、時間t2はT<t2<3/2Tの関係を満足するように規定する。これにより、ニードル131を、位置P2に向けて変位させる途中で一旦、位置Pm付近で停滞させ、気泡の巻き込みを抑制することができるとともに、「気泡排出2」が終了するタイミングでは、気泡が排出された状態で液体を吐出することができる。また、開放電圧E2に対して開放電圧Emは2/3E2<Em<E2の関係を満足するように規定する。 As an example of the fourth embodiment, if the natural vibration period of the needle 131 is T, time t1 is specified to satisfy the relationship t1<1/2T, and time t2 is specified to satisfy the relationship T<t2<3/2T. This allows the needle 131 to temporarily stagnate near position Pm while being displaced toward position P2, suppressing the entrainment of air bubbles, and at the timing when "air bubble discharge 2" ends, liquid can be ejected with air bubbles discharged. Furthermore, the opening voltage Em is specified to satisfy the relationship 2/3E2<Em<E2 with respect to the opening voltage E2.

上述のように、本実施形態において、ニードル131は、ノズル孔102を開放した位置において、ニードル131の移動する方向における固有振動周期Tで振動し、時間t1は、固有振動周期Tの半分より短い。 As described above, in this embodiment, the needle 131 vibrates with a natural vibration period T in the direction in which the needle 131 moves when the nozzle hole 102 is in an open position, and the time t1 is shorter than half of the natural vibration period T.

また、上述のように、ニードル131は、ノズル孔102を開放した位置において、ニードル131の移動する方向における固有振動周期Tで振動し、時間t2は、固有振動周期Tの半分より長い。 As described above, when the needle 131 is in the position where the nozzle hole 102 is open, it vibrates with a natural vibration period T in the direction in which the needle 131 moves, and the time t2 is longer than half of the natural vibration period T.

また、上述のように、開放電圧Emは、閉鎖電圧E1と開放電圧E2の間の電圧であるように設けられる。 Also, as described above, the open voltage Em is set to be a voltage between the closed voltage E1 and the open voltage E2.

これにより、初期の短時間でニードル131の変位と気泡の巻き込みをほぼ完了させることができ、以降の気泡の巻き込みを抑えることができる。また、圧電素子132の発熱も抑えられる。 This allows the needle 131 to be displaced and the bubbles to be entrained almost completely in a short initial period, suppressing subsequent entrainment of bubbles. It also suppresses heat generation from the piezoelectric element 132.

<第5実施形態>
次に、図10を用いて第5実施形態を説明する。図10は、第5実施形態における駆動信号とニードルの変位との関係を示した説明図である。
Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the drive signal and the displacement of the needle in the fifth embodiment.

第5実施形態における駆動信号は、図10(a)に示されるように閉鎖電圧E1および2種類の開放電圧Em,E2によって規定された階段形状の波形である。閉鎖電圧および開放電圧の定義については、上述の実施形態と同じである。 The drive signal in the fifth embodiment is a step-shaped waveform defined by a closing voltage E1 and two types of opening voltages Em and E2, as shown in FIG. 10(a). The definitions of the closing voltage and the opening voltage are the same as in the above-mentioned embodiments.

開放電圧Emは、開放電圧E2と異なる値(本実施形態では開放電圧E2よりも小さい値)で設定され、はじめに開放電圧Emが時間t1の期間で圧電素子132に印加され、その後に開放電圧E2が時間t2の期間で圧電素子132に印加される。第5実施形態において、開放電圧Emは「第1電圧」の一例であり、開放電圧E2は「第2電圧」の一例である。また、開放電圧Emが印加される時間t1の期間は「第1期間」の一例であり、開放電圧E2が印加される時間t2の期間は「第2期間」の一例である。 The open-circuit voltage Em is set to a value different from the open-circuit voltage E2 (a value smaller than the open-circuit voltage E2 in this embodiment), and the open-circuit voltage Em is first applied to the piezoelectric element 132 for a period of time t1, and then the open-circuit voltage E2 is applied to the piezoelectric element 132 for a period of time t2. In the fifth embodiment, the open-circuit voltage Em is an example of a "first voltage", and the open-circuit voltage E2 is an example of a "second voltage". Furthermore, the period of time t1 during which the open-circuit voltage Em is applied is an example of a "first period", and the period of time t2 during which the open-circuit voltage E2 is applied is an example of a "second period".

第5実施形態においても、第4実施形態と同様、ニードル131を位置P1から位置P2に一気に変位させるのではなく、途中に図10(b)に示すように位置Pmを維持するような期間を設けている。これにより、液室114内の急激な圧力変動を抑えることができる。また、ニードル131の振動が緩やかになるため液室114内への気泡の巻き込みを低減できるとともに、圧電素子132の発熱を低減することができる。 In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, the needle 131 is not displaced from position P1 to position P2 in one go, but rather a period is provided during which the needle 131 maintains position Pm as shown in FIG. 10(b). This makes it possible to suppress sudden pressure fluctuations in the liquid chamber 114. In addition, since the vibration of the needle 131 becomes gentler, it is possible to reduce the entrainment of air bubbles into the liquid chamber 114 and to reduce heat generation from the piezoelectric element 132.

高速周期で液滴を吐出する場合、吐出までに費やす時間は、ニードル131の振幅の一山分とすることができる。この場合、図10(b)に示されるように、位置P1から位置P2に到達するまでの急峻さ(曲線の傾き)を抑えることで、気泡の巻き込みを低減することができる。 When droplets are ejected at a high speed, the time taken for ejection can be one peak of the amplitude of the needle 131. In this case, as shown in FIG. 10(b), the steepness (slope of the curve) from position P1 to position P2 can be reduced to reduce the entrainment of air bubbles.

第5実施形態の一例としてニードル131の固有振動周期をTとした場合、時間t1はt1<1/2T、時間t2はt2<1/2Tの関係を満足するように規定する。これにより、ニードル131を、位置P2に向けて変位させる途中で一旦、位置Pm付近で停滞させ、気泡の巻き込みを抑制することができるとともに、「気泡排出」が終了するタイミングでは、気泡が排出された状態で液体を吐出することができる。また、開放電圧E2に対して開放電圧Emは2/3E2<Em<E2の関係を満足するように規定する。電圧のスルーレートは、波形の立ち上がり時間を1/8T以下にすることが望ましい。例えば、駆動信号の波形が図10に示したような駆動波形であると、1/2Tの時間を経過する過程で、2度の立ち上がりが発生しているので、個々の立ち上がりは2分割の1/4Tが割り振られる。さらに、それぞれの時間は均等ではないことを考えると、1/8Tとすることが望ましい。 As an example of the fifth embodiment, when the natural vibration period of the needle 131 is T, the time t1 is specified to satisfy the relationship t1<1/2T, and the time t2 is specified to satisfy the relationship t2<1/2T. As a result, the needle 131 is temporarily stopped near the position Pm while being displaced toward the position P2, and the entrainment of air bubbles can be suppressed, and at the timing when the "air bubble discharge" ends, the liquid can be discharged with the air bubbles discharged. In addition, the open voltage Em is specified to satisfy the relationship 2/3E2<Em<E2 with respect to the open voltage E2. It is desirable for the voltage slew rate to set the rise time of the waveform to 1/8T or less. For example, if the waveform of the drive signal is a drive waveform as shown in FIG. 10, two rises occur in the process of passing the time of 1/2T, so each rise is assigned 1/4T, which is a division of two. Furthermore, considering that each time is not equal, it is desirable to set it to 1/8T.

上述のように、本実施形態において、ニードル131は、ノズル孔102を開放した位置において、ニードル131の移動する方向における固有振動周期Tで振動し、時間t1は、固有振動周期Tの半分より短い。 As described above, in this embodiment, the needle 131 vibrates with a natural vibration period T in the direction in which the needle 131 moves when the nozzle hole 102 is in an open position, and the time t1 is shorter than half of the natural vibration period T.

また、上述のように、時間t2は、固有振動周期Tの半分より短い。 Also, as mentioned above, time t2 is shorter than half the natural vibration period T.

これにより、気泡の巻き込みを抑制するとともに、気泡が排出された状態で液体を吐出することができる。 This prevents air bubbles from being drawn in and allows the liquid to be ejected with the air bubbles expelled.

なお、第1~第5実施形態に示された駆動信号は、完全な矩形波ではなく、所定の傾きを持たせたつなぎ部分(スルーレート)を有する波形としてもよい。つまり、閉鎖電圧、第1電圧、第2電圧のそれぞれの電圧間を所定のスルーレートにより切り替えてもよい。その場合、スルーレートはニードル131の固有振動周期Tに対して十分に短いことが好ましく、例えば1/8T以下とすることが好ましい。 The drive signals shown in the first to fifth embodiments may be waveforms having transitions (slew rates) with a predetermined inclination, rather than being perfect square waves. In other words, the closing voltage, the first voltage, and the second voltage may be switched between at a predetermined slew rate. In this case, it is preferable that the slew rate is sufficiently short with respect to the natural vibration period T of the needle 131, for example, 1/8T or less.

[ヘッドユニットの別の構成例]
図11を参照しながらヘッドユニットの別の構成例について説明する。図11は、実施形態に係るヘッドユニットの別の構成例を示す断面図であり、図11(a)はノズル孔を閉じた状態を示す断面図、図11(b)はノズル孔を開いた状態を示す断面図である。
[Another example of a head unit configuration]
Another configuration example of the head unit will be described with reference to Fig. 11. Fig. 11 is a cross-sectional view showing another configuration example of the head unit according to the embodiment, Fig. 11(a) is a cross-sectional view showing a state in which the nozzle holes are closed, and Fig. 11(b) is a cross-sectional view showing a state in which the nozzle holes are open.

本構成例は、ニードル131と圧電素子132との間に、伝達機構の一例としての逆バネ機構134を備える点が図1などに示したヘッドユニットの構成と異なる。従って、ここでは逆バネ機構134の構成および動作を中心に説明し、図1のヘッドユニットと同等の構成および機能を有する部材には同一符号を付し、説明は省略する。なお、本構成例では、圧電素子132として、電圧を印加するとノズル板101側へ伸長する伸縮特性を有するものを用いる。 This configuration example differs from the configuration of the head unit shown in FIG. 1 etc. in that it includes an inverse spring mechanism 134 as an example of a transmission mechanism between the needle 131 and the piezoelectric element 132. Therefore, the configuration and operation of the inverse spring mechanism 134 will be mainly described here, and members having the same configuration and function as those in the head unit of FIG. 1 will be given the same reference numerals and will not be described. Note that in this configuration example, the piezoelectric element 132 used has an expansion and contraction characteristic that expands toward the nozzle plate 101 when a voltage is applied.

逆バネ機構134は、適宜に変形可能なゴムや軟質樹脂等または薄い金属板等を成形加工することによって形成された弾性部材である。逆バネ機構134は、変形部134a、固定部134b、ガイド部134cおよび屈曲辺134dを備える。 The reverse spring mechanism 134 is an elastic member formed by molding a suitably deformable material such as rubber, soft resin, or a thin metal plate. The reverse spring mechanism 134 includes a deformation portion 134a, a fixed portion 134b, a guide portion 134c, and a bent edge 134d.

変形部134aは、ニードル131の基端側の面(図11(a)ではニードル131の上側端面)に当接するようにして形成された断面略台形状を有する。 The deformation portion 134a has a generally trapezoidal cross section formed so as to abut against the base end surface of the needle 131 (the upper end surface of the needle 131 in FIG. 11(a)).

固定部134bは、変形部134aと、筐体110の内壁面に固定される。 The fixed portion 134b is fixed to the deformation portion 134a and the inner wall surface of the housing 110.

ガイド部134cは、固定部134bと、圧電素子132とを連結する。 The guide portion 134c connects the fixed portion 134b and the piezoelectric element 132.

屈曲辺134dは、台形状の変形部134aの長辺(台形の下底に相当)と固定部134bとを連結する。 The bent side 134d connects the long side of the trapezoidal deformation part 134a (corresponding to the bottom base of the trapezoid) to the fixed part 134b.

上記のような構成された逆バネ機構134は、圧電素子132に所定の電圧が印加されて圧電素子132が伸長すると、圧電素子132の伸長により、ガイド部134cがノズル孔102側(図11(b)の矢印a方向)に押される。 When a predetermined voltage is applied to the piezoelectric element 132 of the inverse spring mechanism 134 configured as described above, the piezoelectric element 132 expands, and the expansion of the piezoelectric element 132 pushes the guide portion 134c toward the nozzle hole 102 (in the direction of the arrow a in Figure 11 (b)).

この押される力に伴い、変形部134aをノズル孔102から遠ざかる方向(図11(b)の矢印b方向)に引き込む。すなわち、逆バネ機構134は、圧電素子132の伸びる力を、ニードル131を引き込む力に変換した上で、ニードル131へ伝達する。 This pushing force retracts the deformation portion 134a in a direction away from the nozzle hole 102 (the direction of arrow b in FIG. 11(b)). In other words, the inverse spring mechanism 134 converts the expanding force of the piezoelectric element 132 into a force that retracts the needle 131, and then transmits it to the needle 131.

本構成例に係るヘッド100は、圧電素子132へ電圧印加することにより、圧電素子132が伸び、それに伴い弁部材130がノズル孔102を開放し、ノズル孔102から液滴10´を吐出する。 In the head 100 according to this configuration example, when a voltage is applied to the piezoelectric element 132, the piezoelectric element 132 expands, causing the valve member 130 to open the nozzle hole 102 and eject a droplet 10' from the nozzle hole 102.

上述のように、本構成例は、ニードル131と圧電素子132との間に、圧電素子132の伸びる力を、ニードル131を引き込む力、すなわち圧電素子132の伸びる力と相反する力に変換した上で、ニードル131へ伝達する逆バネ機構134を備える。 As described above, this configuration example includes an inverse spring mechanism 134 between the needle 131 and the piezoelectric element 132, which converts the expanding force of the piezoelectric element 132 into a force that retracts the needle 131, i.e., a force opposite to the expanding force of the piezoelectric element 132, and then transmits the force to the needle 131.

本構成例のヘッドユニットHUにおいても、第1~第5実施形態で述べた駆動信号を用いることにより、ノズル孔102への気泡の巻き込みによる液体の吐出不良を低減することができる。ただし、図4に示されたヘッドユニットの場合は、圧電素子132が伸長する動作でノズル孔102が閉じ、圧電素子132が収縮する動作でノズル孔102が開くが、逆バネ機構134を備えたヘッドユニットの場合は、この関係が逆転する。 In the head unit HU of this configuration example, by using the drive signals described in the first to fifth embodiments, it is possible to reduce liquid ejection defects caused by air bubbles being drawn into the nozzle hole 102. However, in the case of the head unit shown in FIG. 4, the nozzle hole 102 closes when the piezoelectric element 132 expands, and the nozzle hole 102 opens when the piezoelectric element 132 contracts, but in the case of a head unit equipped with a reverse spring mechanism 134, this relationship is reversed.

つまり、逆バネ機構134を備えたヘッドユニットの場合は、圧電素子132が伸長したときは図11(b)のごとくノズル孔102が開き、圧電素子132が収縮したときは図11(a)のごとくノズル孔102は閉じる。従って、逆バネ機構134を備えたヘッドユニットにおいては、圧電素子132の伸縮とノズル孔102の開閉の関係が逆転することを踏まえた上で、第1~第5実施形態に示した駆動信号を用いればよい。 In other words, in the case of a head unit equipped with an inverse spring mechanism 134, when the piezoelectric element 132 expands, the nozzle hole 102 opens as shown in FIG. 11(b), and when the piezoelectric element 132 contracts, the nozzle hole 102 closes as shown in FIG. 11(a). Therefore, in a head unit equipped with an inverse spring mechanism 134, the drive signals shown in the first to fifth embodiments can be used, taking into account that the relationship between the expansion and contraction of the piezoelectric element 132 and the opening and closing of the nozzle hole 102 is reversed.

逆バネ機構134を備えたヘッド100は、逆バネ機構を備えないヘッドに比べて圧電素子132の少ない変位で大きな変位を得ることが可能となる。また、逆バネ機構134をニードル131と圧電素子132との間に設けることで、固有振動周期を長くすることができるので、第1期間または第2期間でのニードル131の固有振動の速度が抑えられ、気泡の巻き込みを低減することができる。 The head 100 equipped with the inverse spring mechanism 134 is able to obtain a large displacement with a small displacement of the piezoelectric element 132 compared to a head without the inverse spring mechanism. In addition, by providing the inverse spring mechanism 134 between the needle 131 and the piezoelectric element 132, the natural vibration period can be lengthened, so that the natural vibration speed of the needle 131 in the first period or the second period can be suppressed, and the entrainment of air bubbles can be reduced.

また、本発明は、逆バネ機構を備えたヘッドの他にも、剛性が低いヘッド、液体吐出装置由来の振動を拾いやすいヘッド等にも適用することが可能である。 In addition to heads equipped with an inverse spring mechanism, the present invention can also be applied to heads with low rigidity and heads that are prone to picking up vibrations from the liquid ejection device.

また、上記の説明では、電圧E1印加時は伸長し、電圧E1よりも大きい電圧の印加時に収縮する伸縮特性を有する圧電素子を前提としたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、圧電素子は、電圧E1印加時は収縮し、電圧E1よりも大きい電圧の印加時に伸長する伸縮特性を有するものを用いてもよい。 In addition, the above explanation is based on the assumption that the piezoelectric element has an expansion and contraction characteristic in which it expands when voltage E1 is applied and contracts when a voltage greater than voltage E1 is applied, but the present invention is not limited to this. For example, a piezoelectric element may be used that has an expansion and contraction characteristic in which it contracts when voltage E1 is applied and expands when a voltage greater than voltage E1 is applied.

[固有振動周期の測定方法]
図12は、固有振動周期の測定方法の一例を説明する説明図である。
[Method for measuring natural vibration period]
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example of a method for measuring the natural vibration period.

ニードル131の固有振動周期Tは、ニードル131の、ノズル板101´と当接する面(本実施形態ではニードル131に接合された弁部材130の端面)を測定して求める。 The natural vibration period T of the needle 131 is determined by measuring the surface of the needle 131 that abuts against the nozzle plate 101' (in this embodiment, the end surface of the valve member 130 joined to the needle 131).

測定にはレーザドップラー変位計901が用いられる。レーザドップラー変位計901から発したレーザ光902は、測定対象である弁部材130の端面に照射される。得られた測定値をフーリエ解析することで固有振動周期Tは求めることができる。 A laser Doppler displacement meter 901 is used for the measurement. Laser light 902 emitted from the laser Doppler displacement meter 901 is irradiated onto the end face of the valve member 130, which is the object of measurement. The natural vibration period T can be obtained by Fourier analysis of the obtained measurement value.

測定は実際の液体吐出動作と同じ駆動条件下で実施されることが望ましく、ヘッドに対しては実際の駆動波形を連続で印加するとともに、インクが液室に加圧供給される構成のヘッドである場合は、インクを加圧供給しながら測定することが望ましい。 It is desirable to carry out measurements under the same driving conditions as the actual liquid ejection operation, and the actual driving waveform is continuously applied to the head. If the head is configured so that ink is supplied to the liquid chamber under pressure, it is desirable to carry out measurements while supplying ink under pressure.

レーザ光902は、ノズル孔102´に向けてレーザ光902を照射すると、測定中にノズル孔102´から吐出されるインク滴10A´によって阻害され、測定対象を正しく測定できない場合がある。そのため、レーザ光902はノズル孔102´の位置から外した位置に向けて照射される。ここで、実際に使用するノズル板101は、レーザ光902が透過可能な材質で形成されていない。このため上述のようにレーザ光902をノズル孔102´の位置から外した位置に向けて照射させた場合、レーザ光902が測定対象に届かないという問題も生じる。 When the laser light 902 is irradiated toward the nozzle hole 102', it may be blocked by the ink droplets 10A' ejected from the nozzle hole 102' during measurement, and the measurement target may not be measured correctly. For this reason, the laser light 902 is irradiated toward a position away from the position of the nozzle hole 102'. Here, the nozzle plate 101 actually used is not made of a material that allows the laser light 902 to pass through. For this reason, if the laser light 902 is irradiated toward a position away from the position of the nozzle hole 102' as described above, a problem occurs in that the laser light 902 does not reach the measurement target.

そこで本実施形態では、測定の際はノズル板101´をレーザ光902が透過可能な材質からなるものに置き換えて、レーザ光902が測定対象に届くようにしている。ノズル板101´はレーザ光902が透過可能な材質であればよく、特に材質は限定されないが、レーザ光902の透過性および部品剛性の観点からガラス製が好ましい。 Therefore, in this embodiment, during measurement, the nozzle plate 101' is replaced with one made of a material that is transparent to the laser light 902, so that the laser light 902 reaches the measurement target. The nozzle plate 101' may be made of any material that is transparent to the laser light 902, and although there are no particular limitations on the material, glass is preferable from the standpoint of the transparency of the laser light 902 and the rigidity of the parts.

測定に用いるインク10Aは、実際のインク10であると例えばインク10に含まれるフィラー成分等がレーザ光902の透過を妨げるため、透過可能な透明インクが使用される。ただし、測定に使用するインク10Aは、実際のインク10と同等の動粘度特性を有するインクを使用することが望ましい。 The ink 10A used for the measurement is a transparent ink because, if the ink 10 were the actual ink 10, the filler components contained in the ink 10 would prevent the laser light 902 from passing through. However, it is preferable to use an ink 10A for the measurement that has the same dynamic viscosity characteristics as the actual ink 10.

レーザドップラー変位計901とヘッド100との間には、インク滴10A´の方向を変化させる偏向装置903を設置してもよい。偏向装置903は例えば送風ファンからなり、送風ファンはインク滴10A´に対して、インク滴10A´をレーザ光902の光路から遠ざける方向へ送風する。これにより、インク滴10A´による測定の阻害やレーザドップラー変位計901の汚染等を回避することができる。 A deflection device 903 for changing the direction of the ink droplets 10A' may be installed between the laser Doppler displacement meter 901 and the head 100. The deflection device 903 may be, for example, a blower fan, which blows air toward the ink droplets 10A' in a direction that moves the ink droplets 10A' away from the optical path of the laser light 902. This makes it possible to avoid the ink droplets 10A' from interfering with the measurement and to prevent contamination of the laser Doppler displacement meter 901.

[塗布装置]
次に、上述のヘッドユニットを適用した塗布装置について説明する。
[Coating device]
Next, a coating device to which the above-mentioned head unit is applied will be described.

<車体塗装システムへの適用例>
塗布装置の一例として、図13および図14を用いて車体塗装システムへの適用例を説明する。図13は、塗布装置の一例を示す説明図である。図14は、塗布装置の使用例を示す説明図であり、図14(a)は塗布装置の対象物への配置の第1例を示す図であり、図14(b)は塗布装置の対象物への配置の第2例を示す図である。
<Application example to car body painting system>
As an example of the coating device, an application example to a vehicle body coating system will be described with reference to Fig. 13 and Fig. 14. Fig. 13 is an explanatory diagram showing an example of the coating device. Fig. 14 is an explanatory diagram showing an example of use of the coating device, with Fig. 14(a) being a diagram showing a first example of the arrangement of the coating device on an object, and Fig. 14(b) being a diagram showing a second example of the arrangement of the coating device on an object.

塗布装置1001は、少なくとも1つのヘッド100と、ヘッド100の近傍に配設されたカメラ1004と、ヘッド100およびカメラ1004をX方向およびY方向へ移動させるX-Yテーブル1003と、カメラ1004で撮影した画像を編集する画像編集ソフトウェアSと、編集する画像等を表示するモニタ1010と、制御部600等を備える。制御部600は、所定の制御プログラムに基づいて、X-Yテーブル1003を動作させるとともに、ヘッド100から液体を吐出させる。 The coating device 1001 includes at least one head 100, a camera 1004 disposed near the head 100, an X-Y table 1003 for moving the head 100 and the camera 1004 in the X and Y directions, image editing software S for editing images captured by the camera 1004, a monitor 1010 for displaying the images to be edited, and a control unit 600. The control unit 600 operates the X-Y table 1003 and ejects liquid from the head 100 based on a predetermined control program.

塗布装置1001は、ヘッド100により吐出された液体(例えばインク10)を対象物Uに塗布することができる。 The application device 1001 can apply liquid (e.g., ink 10) ejected by the head 100 to an object U.

ヘッド100は、ノズル孔102から対象物Uの被塗布面に向けてインク10を吐出する。ノズル孔102から吐出されるインク10はX-Y平面に対して略直交する方向に吐出される。ノズル孔102と対象物Uの被塗布面との距離は、例えば20cm程度である。 The head 100 ejects ink 10 from the nozzle hole 102 toward the surface of the object U to be coated. The ink 10 ejected from the nozzle hole 102 is ejected in a direction approximately perpendicular to the X-Y plane. The distance between the nozzle hole 102 and the surface of the object U to be coated is, for example, about 20 cm.

X-Yテーブル1003は、直線移動機構を備えて形成されたX軸1005と、X軸1005を2つのアームで保持しつつX軸1005をY方向へ移動するY軸1006とを有する。X軸1005は、図2のレール部材303に相当し、また、ヘッド100およびカメラ1004は、図2のヘッド保持部材301に取り付けられる。Y軸1006にはシャフト1007が設けられている。このシャフト1007をロボットアーム1008により保持することで、対象物Uに対してヘッド100およびカメラ1004を自由に配置できるようになっている。 The X-Y table 1003 has an X-axis 1005 formed with a linear movement mechanism, and a Y-axis 1006 that moves the X-axis 1005 in the Y direction while holding the X-axis 1005 with two arms. The X-axis 1005 corresponds to the rail member 303 in FIG. 2, and the head 100 and camera 1004 are attached to the head holding member 301 in FIG. 2. A shaft 1007 is provided on the Y-axis 1006. By holding this shaft 1007 with a robot arm 1008, the head 100 and camera 1004 can be freely positioned with respect to the object U.

例えば、対象物Uが自動車である場合には、図14(a)に示すように対象物Uの上部に配置したり、図14(b)に示すように対象物Uの横位置に配置したりすることができる。なお、制御部600は、所定のプログラムに基づいて、ロボットアーム1008の動作を制御する。 For example, if the object U is an automobile, the robot arm 1008 can be placed above the object U as shown in FIG. 14(a) or to the side of the object U as shown in FIG. 14(b). The control unit 600 controls the operation of the robot arm 1008 based on a predetermined program.

カメラ1004は、ヘッド100とともにX-Y方向に移動しながら対象物Uの被塗布面における所定範囲を一定の微小な間隔により撮影する。カメラ1004は例えばデジタルカメラである。カメラ1004においては、被塗布面の所定範囲を分割した複数の細分割画像の撮影が可能なレンズの仕様または解像度等の仕様が適宜選択される。カメラ1004による被塗布面の複数の細分割画像の撮影は、制御部600に予め設けられたプログラムに従って連続的、且つ自動的に行われる。 The camera 1004 moves in the X-Y directions together with the head 100 and captures images of a predetermined range of the surface of the object U at constant, minute intervals. The camera 1004 is, for example, a digital camera. The specifications of the lens or resolution, etc., that enable the camera 1004 to capture multiple subdivision images that divide the predetermined range of the surface to be coated are appropriately selected. The camera 1004 captures the multiple subdivision images of the surface to be coated continuously and automatically according to a program pre-installed in the control unit 600.

以上説明したように、塗布装置1001は、ヘッド100を有することにより、対象物Uとノズル孔102との間の距離が長い場合等においても、対象物Uの所望の位置に高精度にインク10を塗布することができる。また、ヘッド100は、インク10を安定して吐出できるため、塗布装置1001は、対象物Uに対してインク10を高精度に塗布することができる。 As described above, the applicator 1001 has the head 100, and thus can apply ink 10 to a desired position on the target U with high precision, even when the distance between the target U and the nozzle hole 102 is long. In addition, the head 100 can stably eject ink 10, so the applicator 1001 can apply ink 10 to the target U with high precision.

<電極製造装置への適用例>
次に、塗布装置の別の例として、図15を用いて電極製造装置への適用例を説明する。図15は、電極製造装置の一例を示す説明図である。
<Application example to electrode manufacturing equipment>
Next, as another example of the coating device, an application example to an electrode manufacturing device will be described with reference to Fig. 15. Fig. 15 is an explanatory diagram showing an example of the electrode manufacturing device.

電極製造装置800は、上述のヘッド100を用いて液体組成物を吐出することで電極材料を有する層を有する電極を製造する装置である。 The electrode manufacturing apparatus 800 is an apparatus that manufactures an electrode having a layer containing an electrode material by ejecting a liquid composition using the head 100 described above.

ヘッド100からの液体組成物の吐出により、対象物上に液体組成物を付与して、液体組成物層を形成することができる。この場合の対象物としては、電極材料を有する層を形成する対象であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電極基体(集電体)や活物質層、固体電極材料を有する層などが挙げられる。また、対象物への液体組成物の付与は、対象物に対して電極材料を有する層を形成することが可能であれば、直接液体組成物を吐出することで電極材料を有する層を形成する構成であってもよく、間接的に液体組成物を吐出することで電極材料を有する層を形成する構成であってもよい。 By ejecting the liquid composition from the head 100, the liquid composition can be applied onto the target to form a liquid composition layer. In this case, the target is not particularly limited as long as it is an object on which a layer having an electrode material is to be formed, and can be appropriately selected according to the purpose, and examples include an electrode substrate (current collector), an active material layer, and a layer having a solid electrode material. In addition, the application of the liquid composition to the target may be a configuration in which the liquid composition is directly ejected to form a layer having an electrode material, or a configuration in which the liquid composition is indirectly ejected to form a layer having an electrode material, as long as it is possible to form a layer having an electrode material on the target.

電極製造装置におけるその他の構成としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、加熱手段などが挙げられる。加熱手段は、ヘッド100により吐出された液体組成物を加熱する手段である。加熱により液体組成物層を乾燥させることができる。 Other components of the electrode manufacturing device can be appropriately selected depending on the purpose, and examples include a heating means. The heating means is a means for heating the liquid composition ejected by the head 100. The liquid composition layer can be dried by heating.

図15は、電極製造装置の一例として、電極基体(集電体)上に活物質を含む電極合材層を形成する構成を示している。 Figure 15 shows an example of an electrode manufacturing device that forms an electrode mixture layer containing an active material on an electrode substrate (current collector).

電極製造装置800は、対象物を有する印刷基材W上に、液体組成物を付与して液体組成物層を形成する工程を含む吐出工程部801と、液体組成物層を加熱して電極合材層を得る加熱工程を含む加熱工程部802を備える。 The electrode manufacturing device 800 includes a discharge process section 801 that includes a process of applying a liquid composition to a printing substrate W having an object to form a liquid composition layer, and a heating process section 802 that includes a heating process of heating the liquid composition layer to obtain an electrode mixture layer.

電極製造装置800は、印刷基材Wを搬送する搬送部803,804を備え、搬送部803,804は、吐出工程部801、加熱工程部802の順に印刷基材Wをあらかじめ設定された速度で搬送する。活物質層などの対象物を有する印刷基材Wの製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法を適宜選択することができる。 The electrode manufacturing apparatus 800 includes conveying sections 803 and 804 that convey the printing substrate W, and the conveying sections 803 and 804 convey the printing substrate W at a preset speed in the order of the ejection process section 801 and the heating process section 802. There are no particular limitations on the method for manufacturing the printing substrate W having an object such as an active material layer, and any known method can be appropriately selected.

吐出工程部801は、印刷基材W上に液体組成物を付与する付与工程を実現する印刷装置811と、液体組成物を収容する収容容器812と、収容容器812に貯留された液体組成物を印刷装置811に供給する供給チューブ813を備える。印刷装置811は、上述のヘッド100を少なくとも1つ備えている。 The ejection process section 801 includes a printing device 811 that performs an application process of applying a liquid composition onto a printing substrate W, a storage container 812 that stores the liquid composition, and a supply tube 813 that supplies the liquid composition stored in the storage container 812 to the printing device 811. The printing device 811 includes at least one head 100 described above.

収容容器812は、液体組成物10Bを収容し、吐出工程部801は、印刷装置811に備えたヘッド100から液体組成物7を吐出して、印刷基材W上に液体組成物10Bを付与して液体組成物層を薄膜状に形成する。なお、収容容器812は、電極製造装置800と一体化した構成であってもよいが、電極製造装置800から取り外し可能な構成であってもよい。また、電極製造装置800と一体化した収容容器812や電極製造装置800から取り外し可能な収容容器812に添加するために用いられる容器であってもよい。 The storage container 812 stores the liquid composition 10B, and the ejection process unit 801 ejects the liquid composition 7 from the head 100 provided in the printing device 811 to apply the liquid composition 10B onto the printing substrate W to form a thin film of the liquid composition layer. The storage container 812 may be integrated with the electrode manufacturing device 800, or may be removable from the electrode manufacturing device 800. It may also be a container used for adding to the storage container 812 integrated with the electrode manufacturing device 800 or the storage container 812 removable from the electrode manufacturing device 800.

収容容器812や供給チューブ813は、液体組成物10Bを安定して貯蔵および供給できるものであれば任意に選択可能である。 The storage container 812 and the supply tube 813 can be selected arbitrarily as long as they can stably store and supply the liquid composition 10B.

加熱工程部802は、加熱装置821を備え、液体組成物層に残存する溶媒を、加熱装置821により加熱して乾燥させて除去する溶媒除去工程を含む。これにより電極合材層を形成することができる。加熱工程部802は、溶媒除去工程を減圧下で実施してもよい。 The heating process section 802 includes a heating device 821 and includes a solvent removal process in which the solvent remaining in the liquid composition layer is heated and dried by the heating device 821 to remove the solvent. This allows the electrode mixture layer to be formed. The heating process section 802 may perform the solvent removal process under reduced pressure.

加熱装置821としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、基板加熱、IRヒータ、温風ヒータなどが挙げられ、これらを組み合わせてもよい。また、加熱温度や時間に関しては、液体組成物10Bに含まれる溶媒の沸点や形成膜厚に応じて適宜選択可能である。 The heating device 821 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a substrate heater, an IR heater, a hot air heater, etc. can be used, and these can be combined. The heating temperature and time can be appropriately selected depending on the boiling point of the solvent contained in the liquid composition 10B and the thickness of the formed film.

上記のようにして形成される電極合材層は、例えば、電気化学素子の構成の一部として、好適に用いることができる。電気化学素子における電極合材層以外の構成としては、特に制限はなく、公知のものを適宜選択することができ、例えば、正極、負極、セパレータなどが挙げられる。 The electrode mixture layer formed as described above can be suitably used, for example, as part of the configuration of an electrochemical element. The components other than the electrode mixture layer in the electrochemical element are not particularly limited and can be appropriately selected from known components, such as a positive electrode, a negative electrode, and a separator.

なお、実施形態に係るヘッドユニットは、車体塗装システムや電極製造装置に限定されるものではなく、用紙等の記録媒体に画像を形成する画像形成装置等であってもよい。 The head unit according to the embodiment is not limited to a vehicle body painting system or an electrode manufacturing device, but may be an image forming device that forms an image on a recording medium such as paper.

[応用例]
次に、図16を参照しながら応用例について説明する。図16は、応用例を示す説明図である。
[Application example]
Next, an application example will be described with reference to Fig. 16. Fig. 16 is an explanatory diagram showing an application example.

図16に示すように、ヘッドモジュール700は、筐体710に複数(図16の例では8個)のヘッド100を備える。筐体710は、筐体710内にインク10を供給する供給口711と、供給口711と注入口713とをつなぐ供給路712と、液室714を挟んで注入口713の反対側に設けられた排出口715を有する。また、筐体710は、筐体710内のインク10を回収する回収口717と、回収口717と排出口715とをつなぐ回収路716を有する。 As shown in FIG. 16, the head module 700 has multiple heads 100 (eight in the example of FIG. 16) in a housing 710. The housing 710 has a supply port 711 that supplies ink 10 into the housing 710, a supply path 712 that connects the supply port 711 and an inlet 713, and an outlet 715 provided on the opposite side of the inlet 713 across the liquid chamber 714. The housing 710 also has a recovery port 717 that recovers ink 10 in the housing 710, and a recovery path 716 that connects the recovery port 717 and the outlet 715.

複数のヘッド100の基本的な構成は、図1および図4で説明したものと同様であり、図16では対応する要素について700番台の符号を用いている。また。複数のヘッド100は、図11に示した逆バネ機構を備えるヘッドによって構成してもよい。 The basic configuration of the multiple heads 100 is similar to that described in Figures 1 and 4, and in Figure 16, corresponding elements are designated by reference numbers in the 700s. In addition, the multiple heads 100 may be configured using a head equipped with a reverse spring mechanism as shown in Figure 11.

本応用例では、8個のヘッド100が、それぞれのノズル孔702が一方向(図16では左右方向)に略等間隔で配列されるように設けられている。ヘッド100のそれぞれは、図中下部のノズル孔702からインク10を下方に吐出するように上下方向に延在して設けられている。 In this application example, eight heads 100 are provided so that their nozzle holes 702 are arranged at approximately equal intervals in one direction (the left-right direction in FIG. 16). Each head 100 is provided extending in the vertical direction so that ink 10 is ejected downward from the nozzle hole 702 at the bottom in the figure.

8個のヘッド100の配列方向の一方側(図16では左側)から他方側(図16では右側)にインク10が流れるように、各ヘッド100の液室714は、貫通して設けられている。つまり、個々のヘッド100では、注入口713の反対側に排出口715が設けられる点が、上述の実施形態の構成と異なる。 The liquid chamber 714 of each head 100 is provided through the head 100 so that the ink 10 flows from one side (the left side in FIG. 16) to the other side (the right side in FIG. 16) in the arrangement direction of the eight heads 100. In other words, the configuration differs from the above-described embodiment in that each head 100 has an outlet 715 on the opposite side of the inlet 713.

以上の構成において、各ヘッド100の圧電素子732に対して、第1~第5実施形態で説明した駆動信号を印加することにより、それぞれのノズル孔702への気泡の巻き込みによる液体の吐出不良を低減することができる。 In the above configuration, by applying the drive signals described in the first to fifth embodiments to the piezoelectric elements 732 of each head 100, it is possible to reduce liquid ejection defects caused by air bubbles being entrained in each nozzle hole 702.

なお、本発明において、液体は、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、DNA、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどが挙げられる。 In the present invention, examples of liquids include solutions, suspensions, emulsions, etc., containing solvents such as water and organic solvents, colorants such as dyes and pigments, functional materials such as polymerizable compounds, resins, and surfactants, biocompatible materials such as DNA, amino acids, proteins, and calcium, and edible materials such as natural pigments.

これらは例えば、インクジェット用インク、塗装用塗料、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、3次元造形用材料液等の用途で用いることができる。 These can be used, for example, in inkjet inks, coating materials, surface treatment liquids, components of electronic elements and light-emitting elements, liquids for forming electronic circuit resist patterns, and material liquids for three-dimensional modeling.

以上説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。 The above is just one example, and the present invention provides unique effects for each of the following aspects:

[第1態様]
第1態様は、加圧された液体(例えばインク10)を収容する液室(例えば液室114)と、前記液体を吐出するノズル孔(例えばノズル孔102)と、前記液室内に設けられる弁体(例えばニードル131)と、前記弁体を、前記弁体が前記ノズル孔を閉鎖する位置および前記弁体が前記ノズル孔を開放する位置に移動させる駆動体(例えば圧電素子132)と、を有する液体吐出ヘッド(例えばヘッド100)と、前記駆動体に、前記ノズル孔を開放する位置に前記弁体を移動させる開放電圧および前記ノズル孔を閉鎖する位置に前記弁体を移動させる閉鎖電圧を印加する駆動制御部(例えば駆動制御部500)と、を備えるヘッドユニット(例えばヘッドユニットHU)であって、前記開放電圧の信号波形は、第1電圧(例えば図6の開放電圧E3)を印加する第1期間(例えば図6の時間t1)と、前記第1期間より後に前記第1電圧と異なる第2電圧(例えば図6の開放電圧E2)を印加する第2期間(例えば図6の時間t2)と、を有することを特徴とするものである。
[First aspect]
The first aspect is a liquid ejection head (e.g., head 100) having a liquid chamber (e.g., liquid chamber 114) that contains pressurized liquid (e.g., ink 10), a nozzle hole (e.g., nozzle hole 102) that ejects the liquid, a valve body (e.g., needle 131) provided in the liquid chamber, and a driver (e.g., piezoelectric element 132) that moves the valve body to a position where the valve body closes the nozzle hole and a position where the valve body opens the nozzle hole, and an opening device that controls the driver to move the valve body to a position where the nozzle hole is opened. a drive control unit (e.g., drive control unit 500) that applies a voltage and a closing voltage that moves the valve body to a position that closes the nozzle hole, and the signal waveform of the opening voltage is characterized in having a first period (e.g., time t1 in Figure 6) during which a first voltage (e.g., opening voltage E3 in Figure 6) is applied, and a second period (e.g., time t2 in Figure 6) during which a second voltage different from the first voltage (e.g., opening voltage E2 in Figure 6) is applied after the first period.

[第2態様]
第2態様は、第1態様において、前記第2電圧(例えば図6の開放電圧E2)は、前記閉鎖電圧(例えば図6の閉鎖電圧E1)と前記第1電圧(例えば図6の開放電圧E3)の間の電圧であることを特徴とするものである。
[Second aspect]
A second aspect is characterized in that, in the first aspect, the second voltage (e.g., the open circuit voltage E2 in FIG. 6) is a voltage between the closing voltage (e.g., the closing voltage E1 in FIG. 6) and the first voltage (e.g., the open circuit voltage E3 in FIG. 6).

[第3態様]
第3態様は、第2態様において、前記弁体(例えばニードル131)は、前記ノズル孔(例えばノズル孔102)を開放した位置において、前記弁体の移動する方向における固有振動周期(例えば図6の固有振動周期T)で振動し、前記第2期間(例えば図6の時間t2)は、前記固有振動周期の半分より短いことを特徴とするものである。
[Third aspect]
A third aspect is characterized in that in the second aspect, the valve body (e.g., needle 131) vibrates with a natural vibration period (e.g., natural vibration period T in Figure 6) in the direction in which the valve body moves when the nozzle hole (e.g., nozzle hole 102) is in an open position, and the second period (e.g., time t2 in Figure 6) is shorter than half of the natural vibration period.

[第4態様]
第4態様は、第2態様において、前記弁体(例えばニードル131)は、前記ノズル孔(例えばノズル孔102)を開放した位置において、前記弁体の移動する方向における固有振動周期(例えば図6の固有振動周期T)で振動し、前記第1期間(例えば図6の時間t1)は、前記固有振動周期より長く、前記固有振動周期の3/2より短いことを特徴とするものである。
[Fourth aspect]
A fourth aspect is characterized in that, in the second aspect, the valve body (e.g., needle 131) vibrates with a natural vibration period (e.g., natural vibration period T in Figure 6) in the direction in which the valve body moves when the nozzle hole (e.g., nozzle hole 102) is in an open position, and the first period (e.g., time t1 in Figure 6) is longer than the natural vibration period and shorter than 3/2 of the natural vibration period.

[第5態様]
第5態様は、第1態様において、前記第1電圧(例えば図7および図8の開放電圧E2、図9および図10の開放電圧Em)は、前記閉鎖電圧(例えば図7、図8、図9および図10の閉鎖電圧E1)と前記第2電圧(例えば図7および図8の開放電圧E3、図9および図10の開放電圧E2)の間の電圧であることを特徴とするものである。
[Fifth aspect]
A fifth aspect is characterized in that, in the first aspect, the first voltage (e.g., the open circuit voltage E2 in Figures 7 and 8, and the open circuit voltage Em in Figures 9 and 10) is a voltage between the closing voltage (e.g., the closing voltage E1 in Figures 7, 8, 9 and 10) and the second voltage (e.g., the open circuit voltage E3 in Figures 7 and 8, and the open circuit voltage E2 in Figures 9 and 10).

[第6態様]
第6態様は、第1態様または第5態様において、前記弁体(例えばニードル131)は、前記ノズル孔(例えばノズル孔102)を開放した位置において、前記弁体の移動する方向における固有振動周期(例えば図7、図8の固有振動周期T)で振動し、前記第1期間(例えば図7、図8の時間t1)は、前記固有振動周期の半分より長く、前記固有振動周期より短いことを特徴とするものである。
[Sixth aspect]
A sixth aspect is characterized in that, in the first or fifth aspect, the valve body (e.g., needle 131) vibrates with a natural vibration period (e.g., natural vibration period T in Figures 7 and 8) in the direction in which the valve body moves when the nozzle hole (e.g., nozzle hole 102) is in an open position, and the first period (e.g., time t1 in Figures 7 and 8) is longer than half the natural vibration period and shorter than the natural vibration period.

[第7態様]
第7態様は、第1態様、第5態様または第6態様において、前記弁体(例えばニードル131)は、前記ノズル孔(例えばノズル孔102)を開放した位置において、前記弁体の移動する方向における固有振動周期(例えば図9、図10の固有振動周期T)で振動し、前記第1期間(例えば図9、図10の時間t1)は、前記固有振動周期の半分より短いことを特徴とするものである。
[Seventh aspect]
A seventh aspect is characterized in that, in the first, fifth or sixth aspect, the valve body (e.g., needle 131) vibrates with a natural vibration period (e.g., natural vibration period T in Figures 9 and 10) in the direction in which the valve body moves when the nozzle hole (e.g., nozzle hole 102) is in an open position, and the first period (e.g., time t1 in Figures 9 and 10) is shorter than half of the natural vibration period.

[第8態様]
第8態様は、第7態様において、前記第2期間(例えば図10の時間t2)は、前記固有振動周期(例えば図10の固有振動周期T)の半分より短いことを特徴とするものである。
[Eighth aspect]
An eighth aspect is the seventh aspect, characterized in that the second period (for example, time t2 in FIG. 10) is shorter than half of the natural vibration period (for example, natural vibration period T in FIG. 10).

[第9態様]
第9態様は、第1態様乃至第8態様のいずれかにおいて、前記液体吐出ヘッド(例えばヘッド100)は、前記ノズル孔(例えばノズル孔102)が形成されたノズル板(例えばノズル板101)を備え、前記弁体(例えばニードル131)は、前記ノズル板に当接することで前記ノズル孔を閉鎖し、前記ノズル板から離間することで前記ノズルを開放することを特徴とするものである。
[Ninth aspect]
A ninth aspect is characterized in that, in any of the first to eighth aspects, the liquid ejection head (e.g., head 100) is provided with a nozzle plate (e.g., nozzle plate 101) in which the nozzle hole (e.g., nozzle hole 102) is formed, and the valve body (e.g., needle 131) closes the nozzle hole by abutting against the nozzle plate and opens the nozzle by moving away from the nozzle plate.

[第10態様]
第10態様は、第1態様乃至第9態様のいずれかにおいて、前記弁体(例えばニードル131)と前記駆動体(例えば圧電素子132)との間に、前記駆動体の伸びる力を、前記弁体を引き込む力に変換して前記弁体へ伝達する伝達機構(例えば逆バネ機構134)を備えることを特徴とするものである。
[Tenth aspect]
The tenth aspect is characterized in that, in any of the first to ninth aspects, a transmission mechanism (e.g., a reverse spring mechanism 134) is provided between the valve body (e.g., needle 131) and the driver (e.g., piezoelectric element 132) for converting the extending force of the driver into a force that retracts the valve body and transmitting the force to the valve body.

[第11態様]
第11態様は、第1態様乃至第10態様のいずれかのヘッドユニット(例えばヘッドユニットHU)と、前記ヘッドユニットが備える液体吐出ヘッド(例えばヘッド100)に対して、加圧した液体を供給する加圧手段(例えば加圧機構200)と、を備えることを特徴とする液体吐出装置である。
[Eleventh aspect]
The eleventh aspect is a liquid ejection device characterized by comprising a head unit (e.g., head unit HU) of any of the first to tenth aspects, and a pressure applying means (e.g., pressure applying mechanism 200) that supplies pressurized liquid to a liquid ejection head (e.g., head 100) provided in the head unit.

[第12態様]
第12態様は、第11態様において、前記液体吐出ヘッド(例えばヘッド100)を対象物に対して移動させる移動手段(例えばヘッド移動機構300)を備えることを特徴とするものである。
[Twelfth aspect]
A twelfth aspect is the eleventh aspect, characterized in that the liquid ejection head (for example, the head 100) is further provided with a moving means (for example, the head moving mechanism 300) for moving the liquid ejection head (for example, the head 100) relative to an object.

[第13態様]
第13態様は、第11態様または第12態様の液体吐出装置を備え、対象物(例えば図14の対象物U、図15の印刷基材W)に対して前記液体を塗布することを特徴とする塗布装置である。
[Thirteenth aspect]
A thirteenth aspect is an application device comprising a liquid ejection device of the eleventh or twelfth aspect, and characterized in that the liquid is applied to an object (e.g., object U in FIG. 14 or printing substrate W in FIG. 15).

[第14態様]
第14態様は、加圧された液体(例えばインク10)を収容する液室(例えば液室114)と、前記液体を吐出するノズル孔(例えばノズル孔102)と、前記液室内に設けられる弁体(例えばニードル131)と、前記弁体を、前記弁体が前記ノズル孔を閉鎖する位置および前記弁体が前記ノズル孔を開放する位置に移動させる駆動体(例えば圧電素子132)と、を有する液体吐出ヘッド(例えばヘッド100)を駆動する駆動装置(例えば駆動制御部500)であって、前記駆動装置は、前記駆動体に、前記ノズル孔を開放する位置に前記弁体を移動させる開放電圧を印加し、前記ノズル孔から前記液体が吐出するように制御し、前記駆動体に、前記ノズル孔を閉鎖する位置に前記弁体を移動させる閉鎖電圧を印加し、前記ノズル孔から前記液体が吐出しないように制御し、前記開放電圧の信号波形は、第1電圧(例えば図6の開放電圧E3)を印加する第1期間(例えば図6の時間t1)と、前記第1期間より後に前記第1電圧と異なる第2電圧(例えば図6の開放電圧E2)を印加する第2期間(例えば図6の時間t2)とを有することを特徴とするものである。
[14th aspect]
A fourteenth aspect is a drive device (e.g., drive control unit 500) that drives a liquid ejection head (e.g., head 100) having a liquid chamber (e.g., liquid chamber 114) that contains pressurized liquid (e.g., ink 10), a nozzle hole (e.g., nozzle hole 102) that ejects the liquid, a valve body (e.g., needle 131) provided in the liquid chamber, and a driver (e.g., piezoelectric element 132) that moves the valve body to a position where the valve body closes the nozzle hole and a position where the valve body opens the nozzle hole, and the drive device controls the driver to move the valve body to a position where the nozzle hole is opened. an opening voltage for moving the valve body to a position where the nozzle hole is closed is applied to the driver, and the liquid is controlled to be ejected from the nozzle hole; a closing voltage for moving the valve body to a position where the nozzle hole is closed is applied to the driver, and the liquid is controlled not to be ejected from the nozzle hole; and a signal waveform of the opening voltage has a first period (e.g., time t1 in FIG. 6 ) during which a first voltage (e.g., opening voltage E3 in FIG. 6 ) is applied, and a second period (e.g., time t2 in FIG. 6 ) during which a second voltage different from the first voltage (e.g., opening voltage E2 in FIG. 6 ) is applied after the first period.

[第15態様]
第15態様は、加圧された液体(例えばインク10)を収容する液室(例えば液室114)と、前記液体を吐出するノズル孔(例えばノズル孔102)と、前記液室内に設けられる弁体(例えばニードル131)と、前記弁体を、前記弁体が前記ノズル孔を閉鎖する位置および前記弁体が前記ノズル孔を開放する位置に移動させる駆動体(例えば圧電素子132)と、を有する液体吐出ヘッド(例えばヘッド100)を駆動するための駆動方法であって、前記駆動体に、前記ノズル孔を開放する位置に前記弁体を移動させる第1電圧(例えば図6の開放電圧E3)を印加する第1ステップと、前記第1ステップより後に、前記駆動体に、前記ノズル孔を開放する位置に前記弁体を移動させる電圧であり、前記第1電圧と異なる第2電圧(例えば図6の開放電圧E2)を印加する第2ステップと、前記第2ステップより後に、前記駆動体に、前記ノズル孔を閉鎖する位置に前記弁体を移動させる閉鎖電圧(例えば図6の閉鎖電圧E1)を印加する第3ステップと、を有することを特徴とするものである。
[Fifteenth aspect]
A fifteenth aspect is a driving method for driving a liquid ejection head (e.g., head 100) having a liquid chamber (e.g., liquid chamber 114) that contains pressurized liquid (e.g., ink 10), a nozzle hole (e.g., nozzle hole 102) that ejects the liquid, a valve body (e.g., needle 131) provided in the liquid chamber, and a driver (e.g., piezoelectric element 132) that moves the valve body to a position where the valve body closes the nozzle hole and a position where the valve body opens the nozzle hole, the fifteenth aspect is a driving method for driving a liquid ejection head (e.g., head 100) having a liquid chamber (e.g., liquid chamber 114) that contains pressurized liquid (e.g., ink 10), a nozzle hole (e.g., nozzle hole 102) that ejects the liquid, a valve body (e.g., needle 131) provided in the liquid chamber, and a driver (e.g., piezoelectric element 132) that moves the valve body to a position where the valve body closes the nozzle hole and a position where the valve body opens the nozzle hole, The method is characterized by comprising: a first step of applying a first voltage (e.g., opening voltage E3 in FIG. 6 ) to move the valve body; a second step, subsequent to the first step, of applying a second voltage (e.g., opening voltage E2 in FIG. 6 ) to the driver to move the valve body to a position to open the nozzle hole, the second voltage being different from the first voltage; and a third step, subsequent to the second step, of applying a closing voltage (e.g., closing voltage E1 in FIG. 6 ) to the driver to move the valve body to a position to close the nozzle hole.

10 インク
100 ヘッド
101 ノズル板
102 ノズル孔
113 注入口
114 液室
130 弁部材
131 ニードル(弁体の一例)
132 圧電素子(駆動体の一例)
134 逆バネ機構(伝達機構の一例)
500 駆動制御部(駆動装置の一例)
200 加圧機構(加圧手段の一例)
300 ヘッド移動機構(移動手段の一例)
600 制御部
HU ヘッドユニット
REFERENCE SIGNS LIST 10 Ink 100 Head 101 Nozzle plate 102 Nozzle hole 113 Inlet 114 Liquid chamber 130 Valve member 131 Needle (an example of a valve body)
132 Piezoelectric element (an example of a driver)
134 Reverse spring mechanism (an example of a transmission mechanism)
500 Drive control unit (an example of a drive device)
200 Pressurizing mechanism (an example of a pressurizing means)
300 Head moving mechanism (an example of a moving means)
600 Control unit HU Head unit

Claims (15)

加圧された液体を収容する液室と、前記液体を吐出するノズル孔と、前記液室内に設けられる弁体と、前記弁体を、前記弁体が前記ノズル孔を閉鎖する位置および前記弁体が前記ノズル孔を開放する位置に移動させる駆動体と、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動体に、前記ノズル孔を開放する位置に前記弁体を移動させる開放電圧および前記ノズル孔を閉鎖する位置に前記弁体を移動させる閉鎖電圧を印加する駆動制御部と、
を備えるヘッドユニットであって、
前記開放電圧の信号波形は、
第1電圧を印加する第1期間と、
前記第1期間より後に前記第1電圧と異なる第2電圧を印加する第2期間と、
を有することを特徴とするヘッドユニット。
a liquid ejection head including a liquid chamber for storing pressurized liquid, a nozzle hole for ejecting the liquid, a valve body provided in the liquid chamber, and a drive body for moving the valve body to a position where the valve body closes the nozzle hole and a position where the valve body opens the nozzle hole;
a drive control unit that applies to the drive body an opening voltage for moving the valve body to a position that opens the nozzle hole and a closing voltage for moving the valve body to a position that closes the nozzle hole;
A head unit comprising:
The signal waveform of the open circuit voltage is
a first period during which a first voltage is applied;
a second period in which a second voltage different from the first voltage is applied after the first period;
A head unit comprising:
前記第2電圧は、前記閉鎖電圧と前記第1電圧の間の電圧であることを特徴とする請求項1記載のヘッドユニット。 The head unit of claim 1, wherein the second voltage is a voltage between the closing voltage and the first voltage. 前記弁体は、前記ノズル孔を開放した位置において、前記弁体の移動する方向における固有振動周期で振動し、前記第2期間は、前記固有振動周期の半分より短いことを特徴とする請求項2記載のヘッドユニット。 The head unit according to claim 2, characterized in that the valve body vibrates with a natural vibration period in the direction in which the valve body moves when the nozzle hole is in an open position, and the second period is shorter than half of the natural vibration period. 前記弁体は、前記ノズル孔を開放した位置において、前記弁体の移動する方向における固有振動周期で振動し、前記第1期間は、前記固有振動周期より長く、前記固有振動周期の3/2より短いことを特徴とする請求項2記載のヘッドユニット。 The head unit according to claim 2, characterized in that the valve body vibrates with a natural vibration period in the direction in which the valve body moves when the nozzle hole is in an open position, and the first period is longer than the natural vibration period and shorter than 3/2 of the natural vibration period. 前記第1電圧は、前記閉鎖電圧と前記第2電圧の間の電圧であることを特徴とする請求項1記載のヘッドユニット。 The head unit of claim 1, wherein the first voltage is a voltage between the closing voltage and the second voltage. 前記弁体は、前記ノズル孔を開放した位置において、前記弁体の移動する方向における固有振動周期で振動し、前記第1期間は、前記固有振動周期の半分より長く、前記固有振動周期より短いことを特徴とする請求項5記載のヘッドユニット。 The head unit according to claim 5, characterized in that the valve body vibrates with a natural vibration period in the direction in which the valve body moves when the nozzle hole is in an open position, and the first period is longer than half the natural vibration period and shorter than the natural vibration period. 前記弁体は、前記ノズル孔を開放した位置において、前記弁体の移動する方向における固有振動周期で振動し、前記第1期間は、前記固有振動周期の半分より短いことを特徴とする請求項5記載のヘッドユニット。 The head unit according to claim 5, characterized in that the valve body vibrates with a natural vibration period in the direction in which the valve body moves when the nozzle hole is in an open position, and the first period is shorter than half of the natural vibration period. 前記第2期間は、前記固有振動周期の半分より短いことを特徴とする請求項7記載のヘッドユニット。 The head unit according to claim 7, characterized in that the second period is shorter than half the natural vibration period. 前記液体吐出ヘッドは、前記ノズル孔が形成されたノズル板を備え、前記弁体は、前記ノズル板に当接することで前記ノズル孔を閉鎖し、前記ノズル板から離間することで前記ノズルを開放することを特徴とする請求項1記載のヘッドユニット。 The head unit according to claim 1, characterized in that the liquid ejection head includes a nozzle plate in which the nozzle holes are formed, and the valve body closes the nozzle holes by contacting the nozzle plate and opens the nozzles by moving away from the nozzle plate. 前記弁体と前記駆動体との間に、前記駆動体の伸びる力を、前記弁体を引き込む力に変換して前記弁体へ伝達する伝達機構を備えることを特徴とする請求項1記載のヘッドユニット。 The head unit according to claim 1, characterized in that a transmission mechanism is provided between the valve body and the driver, which converts the force of the driver body to expand into a force that retracts the valve body and transmits the force to the valve body. 請求項1乃至10のいずれか一項に記載のヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットが備える液体吐出ヘッドに対して、加圧した液体を供給する加圧手段と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。
A head unit according to any one of claims 1 to 10,
a pressurizing unit for supplying pressurized liquid to a liquid ejection head of the head unit;
A liquid ejection device comprising:
前記液体吐出ヘッドを対象物に対して移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項11記載の液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 11, further comprising a moving means for moving the liquid ejection head relative to the target object. 請求項11に記載の液体吐出装置を備え、対象物に対して前記液体を塗布することを特徴とする塗布装置。 An application device comprising the liquid ejection device according to claim 11, and configured to apply the liquid to an object. 加圧された液体を収容する液室と、前記液体を吐出するノズル孔と、前記液室内に設けられる弁体と、前記弁体を、前記弁体が前記ノズル孔を閉鎖する位置および前記弁体が前記ノズル孔を開放する位置に移動させる駆動体と、を有する液体吐出ヘッドを駆動する駆動装置であって、
前記駆動装置は、
前記駆動体に、前記ノズル孔を開放する位置に前記弁体を移動させる開放電圧を印加し、前記ノズル孔から前記液体が吐出するように制御し、
前記駆動体に、前記ノズル孔を閉鎖する位置に前記弁体を移動させる閉鎖電圧を印加し、前記ノズル孔から前記液体が吐出しないように制御し、
前記開放電圧の信号波形は、第1電圧を印加する第1期間と、前記第1期間より後に前記第1電圧と異なる第2電圧を印加する第2期間とを有することを特徴とする駆動装置。
A drive device for driving a liquid ejection head having a liquid chamber for storing pressurized liquid, a nozzle hole for ejecting the liquid, a valve body provided in the liquid chamber, and a drive body for moving the valve body to a position where the valve body closes the nozzle hole and a position where the valve body opens the nozzle hole,
The drive device is
applying an opening voltage to the driving body to move the valve body to a position to open the nozzle hole, and controlling so that the liquid is ejected from the nozzle hole;
applying a closing voltage to the driving body to move the valve body to a position where the nozzle hole is closed, thereby controlling so that the liquid is not discharged from the nozzle hole;
A driving device characterized in that the signal waveform of the open circuit voltage has a first period in which a first voltage is applied, and a second period after the first period in which a second voltage different from the first voltage is applied.
加圧された液体を収容する液室と、前記液体を吐出するノズル孔と、前記液室内に設けられる弁体と、前記弁体を、前記弁体が前記ノズル孔を閉鎖する位置および前記弁体が前記ノズル孔を開放する位置に移動させる駆動体と、を有する液体吐出ヘッドを駆動するための駆動方法であって、
前記駆動体に、前記ノズル孔を開放する位置に前記弁体を移動させる第1電圧を印加する第1ステップと、
前記第1ステップより後に、前記駆動体に、前記ノズル孔を開放する位置に前記弁体を移動させる電圧であり、前記第1電圧と異なる第2電圧を印加する第2ステップと、
前記第2ステップより後に、前記駆動体に、前記ノズル孔を閉鎖する位置に前記弁体を移動させる閉鎖電圧を印加する第3ステップと、
を有することを特徴とする駆動方法。
A method for driving a liquid ejection head having a liquid chamber that contains pressurized liquid, a nozzle hole that ejects the liquid, a valve body provided in the liquid chamber, and a driver that moves the valve body to a position where the valve body closes the nozzle hole and a position where the valve body opens the nozzle hole, comprising:
a first step of applying a first voltage to the driver to move the valve body to a position to open the nozzle hole;
a second step of applying to the driving body, after the first step, a second voltage that moves the valve body to a position that opens the nozzle hole and is different from the first voltage;
a third step of applying a closing voltage to the driver to move the valve body to a position where the valve body closes the nozzle hole after the second step;
A driving method comprising the steps of:
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