JP5974555B2 - 圧電アクチュエータの駆動信号決定方法、及び、液体吐出装置 - Google Patents
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Description
本発明によると、コンプライアンス比が大きく、駆動部の剛性がノズルからの液体の吐出特性に与える影響が大きい場合には、駆動部の剛性に応じて駆動信号を決定することにより、ノズルからの液体の吐出特性のばらつきを確実に抑制することができる。一方、コンプライアンス比が小さく、駆動部の剛性がノズルからの液体の吐出特性に与える影響が小さい場合には、駆動信号の決定において駆動部の剛性を考慮しないことにより、駆動信号決定工程を簡略化することができる。
第2の発明に係る圧電アクチュエータの駆動信号決定方法は、ノズルと、前記ノズルに連通する圧力室とを有する流路ユニットと、前記圧力室を覆う第1の層と、圧電材料からなり、前記第1の層の前記圧力室と反対側の面に配置された第2の層と、前記第2の層の前記圧力室と重なる部分を挟むように設けられた駆動電極と、を有する圧電アクチュエータと、を備えた液体吐出装置に用いられる圧電アクチュエータの駆動信号決定方法であって、前記圧電アクチュエータの前記圧力室と重なる部分である駆動部の剛性に応じて前記駆動信号を決定する駆動信号決定工程を備え、前記駆動信号決定工程において、前記駆動部の剛性と、前記駆動部の前記第2の層によって形成される部分である活性部の静電容量と、前記活性部の剛性と、前記駆動部の前記第1の層によって形成される部分である非活性部の剛性とに応じて、前記駆動信号を決定し、前記駆動信号を決定するときの、前記活性部の剛性の重みづけを、前記非活性部の剛性の重みづけよりも小さくすることを特徴とする。
ノズルからの液体の吐出特性は、活性部の静電容量によっても変わってくる。これに対して、本発明では、駆動部の剛性と活性部の静電容量とに応じて駆動信号を決定するため、ノズルからの液体の吐出特性のばらつきをより確実に抑制することができる。
活性部の厚みが変わると、活性部の静電容量と活性部の剛性の両方が変わる。そのため、活性部と非活性部とを含めた駆動部全体の剛性と活性部の静電容量とに応じて駆動信号を決定すると、活性部の厚みのばらつきに対して、駆動信号を適切に決定することができず、ノズルからの液体の吐出特性のばらつきが十分に抑制されない虞がある。
これに対して、本発明では、駆動部の剛性と活性部の静電容量と、前記活性部の剛性と非活性部の剛性とに応じて、駆動信号を決定し、駆動信号を決定するときの、活性部の剛性の重みづけを、非活性部の剛性の重みづけよりも小さくしている。したがって、駆動部の剛性と活性部の静電容量とに応じて駆動信号を決定する場合に、活性部の厚みにばらつきがあっても適切に駆動信号を決定することができる。そして、これにより、ノズルからの液体の吐出特性のばらつきを確実に抑制することができる。
第3の発明に係る圧電アクチュエータの駆動信号決定方法は、第2の発明に係る圧電アクチュエータの駆動信号決定方法において、前記活性部と前記非活性部とを含む前記駆動部全体の厚みを検出する全体厚み検出工程と、前記活性部の静電容量から前記活性部の厚みを算出する活性部厚み算出工程と、前記駆動部全体の厚みから前記活性部の厚みを差し引いて前記非活性部の厚みを算出する非活性部厚み算出工程と、をさらに備え、前記駆動信号決定工程において、前記活性部の厚みと前記非活性部の厚みとに応じて、前記駆動信号を決定することによって、前記活性部の剛性と前記非活性部の剛性とに応じて、前記駆動信号を決定することを特徴とする。
活性部及び非活性部の厚みと、活性部及び非活性部の剛性とは相関関係にある。したが
って、活性部の厚みと非活性部の厚みとに応じて、駆動信号を決定することにより、活性
部の剛性及び非活性部の剛性とに応じて、駆動信号を決定することができる。
また、活性部と非活性部とを含めた駆動部全体の厚みは、駆動部の共振周波数から算出することができる。一方、活性部の厚みは、活性部の静電容量から算出することができる。そして、駆動部全体の厚みから活性部の厚みを差し引くことにより、非活性部の厚みを算出することができる。すなわち、活性部及び非活性部の厚みは、液体吐出装置の製造後であっても算出可能である。また、液体吐出装置の製造後に活性部及び非活性部の厚みを算出すれば、接着剤の厚みなどを含めた活性部及び非活性部の厚みを正確に検出することができる。
15 ノズル
21 流路ユニット
22 圧電アクチュエータ
22a 駆動部
22a1 活性部
22a2 非活性部
22b 検査部
22b1 活性部
22b2 非活性部
41 インク分離層
42 セラミックス層
43 圧電層
44 共通電極
45 個別電極
52 ドライバIC
Claims (6)
- ノズルと、前記ノズルに連通する圧力室とを有する流路ユニットと、
前記圧力室を覆う第1の層と、圧電材料からなり、前記第1の層の前記圧力室と反対側の面に配置された第2の層と、前記第2の層の前記圧力室と重なる部分を挟むように設けられた駆動電極と、を有する圧電アクチュエータと、を備えた液体吐出装置に用いられる圧電アクチュエータの駆動信号決定方法であって、
前記圧電アクチュエータの前記圧力室と重なる部分である駆動部の剛性に応じて前記駆動信号を決定する駆動信号決定工程を備え、
前記駆動信号決定工程において、前記駆動部の剛性に対する前記圧力室内の液体の剛性の比であるコンプライアンス比が1.5以上である場合にのみ、前記駆動部の剛性に応じて前記駆動信号を決定することを特徴とする圧電アクチュエータの駆動信号決定方法。 - ノズルと、前記ノズルに連通する圧力室とを有する流路ユニットと、
前記圧力室を覆う第1の層と、圧電材料からなり、前記第1の層の前記圧力室と反対側の面に配置された第2の層と、前記第2の層の前記圧力室と重なる部分を挟むように設けられた駆動電極と、を有する圧電アクチュエータと、を備えた液体吐出装置に用いられる圧電アクチュエータの駆動信号決定方法であって、
前記圧電アクチュエータの前記圧力室と重なる部分である駆動部の剛性に応じて前記駆動信号を決定する駆動信号決定工程を備え、
前記駆動信号決定工程において、前記駆動部の剛性と、前記駆動部の前記第2の層によって形成される部分である活性部の静電容量と、前記活性部の剛性と、前記駆動部の前記第1の層によって形成される部分である非活性部の剛性とに応じて、前記駆動信号を決定し、
前記駆動信号を決定するときの、前記活性部の剛性の重みづけを、前記非活性部の剛性の重みづけよりも小さくすることを特徴とする圧電アクチュエータの駆動信号決定方法。 - 前記活性部と前記非活性部とを含む前記駆動部全体の厚みを検出する全体厚み検出工程と、
前記活性部の静電容量から前記活性部の厚みを算出する活性部厚み算出工程と、
前記駆動部全体の厚みから前記活性部の厚みを差し引いて前記非活性部の厚みを算出する非活性部厚み算出工程と、をさらに備え、
前記駆動信号決定工程において、前記活性部の厚みと前記非活性部の厚みとに応じて、前記駆動信号を決定することによって、前記活性部の剛性と前記非活性部の剛性とに応じて、前記駆動信号を決定することを特徴とする請求項2に記載の圧電アクチュエータの駆動信号決定方法。 - 前記圧電アクチュエータは、共振周波数を検出するための検査部を備え、
前記検査部の共振周波数を検出する共振周波数検出工程、をさらに備え、
前記駆動信号決定工程において、前記共振周波数検出工程において検出された共振周波数に応じて前記駆動信号を決定することによって、前記駆動部の剛性に応じて駆動信号を決定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の圧電アクチュエータの駆動信号決定方法。 - 前記第1の層が、複数の部材が積層されることによって形成されたものであり、
前記第1の層を形成する前記複数の部材同士が接着剤で接合されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の圧電アクチュエータの駆動信号決定方法。 - 前記流路ユニットが、前記圧力室を複数備え、
前記圧電アクチュエータが、前記駆動部を複数備え、
前記駆動信号決定工程において、複数の前記駆動部に対する駆動信号を、個別に決定することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の圧電アクチュエータの駆動信号決定方法。
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