JP2010253884A - Liquid ejection method by ink-jet and ink-jet apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットによる液体の吐出方法およびインクジェット装置に関する。 The present invention relates to a method for ejecting liquid by inkjet and an inkjet apparatus.
インクジェット装置は、インクジェットヘッドに収容された液体を吐出することで印字を行う装置である。インクジェット装置に搭載されるインクジェットヘッドは、インクを収容する圧力室と、圧力室に連通するノズルと、ノズルからインクを吐出させるように圧力室内のインクに圧力を付与するアクチュエータとを備えている。また、インクジェット装置は、アクチュエータに駆動信号を供給する駆動信号供給手段を備えている。ヘッドの小型化等のため、アクチュエータとしては、圧電素子を有するものがよく用いられている（例えば、特許文献１参照）。 An ink jet apparatus is an apparatus that performs printing by discharging a liquid contained in an ink jet head. An ink jet head mounted on an ink jet apparatus includes a pressure chamber that stores ink, a nozzle that communicates with the pressure chamber, and an actuator that applies pressure to the ink in the pressure chamber so that ink is ejected from the nozzle. Further, the ink jet apparatus includes drive signal supply means for supplying a drive signal to the actuator. In order to reduce the size of the head and the like, an actuator having a piezoelectric element is often used (for example, see Patent Document 1).
近年このようなインクジェット装置は、有機ＥＬディスプレイや液晶パネルなどの電子デバイスの製造に適用されている。インクジェット装置で、有機ＥＬディスプレイや液晶パネルを製造するには、インクジェットヘッドに有機発光材料を含むインクや、液晶材料などの機能液を供給し、準備したパネルに印刷すればよい。 In recent years, such ink jet apparatuses have been applied to the manufacture of electronic devices such as organic EL displays and liquid crystal panels. In order to manufacture an organic EL display or a liquid crystal panel with an inkjet apparatus, an ink containing an organic light emitting material or a functional liquid such as a liquid crystal material may be supplied to an inkjet head and printed on a prepared panel.
インクジェット装置を電子デバイスの製造に適用する場合、インクジェット装置には、高い印刷精度が求められる。このため、インクジェット装置を電子デバイスの製造に適用する場合、印刷精度を上げるために、より小さい開口部を有するノズルを含むインクジェットヘッドが用いられる。 When applying an inkjet apparatus to manufacture of an electronic device, high printing accuracy is calculated | required by an inkjet apparatus. For this reason, when applying an inkjet apparatus to manufacture of an electronic device, in order to raise printing accuracy, the inkjet head containing the nozzle which has a smaller opening part is used.
また、ノズルから２以上の液滴を吐出し、後から吐出する液滴の吐出速度を先に吐出する液滴の吐出速度よりも速くすることにより、同一のノズルから吐出された２つの液滴同士を飛翔中に合体させ、一つの液滴にしてから着弾させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような方法では、飛翔中に合体させる液滴の数を調整することで、記録媒体上のインクドッドの大きさを調整することができる。 Also, two or more droplets discharged from the same nozzle can be obtained by discharging two or more droplets from the nozzle and making the discharge rate of the droplets discharged later higher than the discharge rate of the droplets discharged first. A method has been proposed in which the two are combined during flight to form a single droplet before landing (see, for example, Patent Document 2). In such a method, the size of the ink dot on the recording medium can be adjusted by adjusting the number of droplets to be combined during the flight.
しかしながら、上述のように小さい開口部のノズルを有するインクジェットヘッドを用いて印刷した場合、印刷条件によって液体の吐出精度が低下することがあった。例えば、高分子有機ＥＬ材料を含む溶液など粘度の高い液体を吐出する場合や、吐出開始直後などは、液滴の吐出角度が安定せず、液滴の直進性が低下し、インクジェット装置の印刷精度が低下することがあった。 However, when printing is performed using an inkjet head having a nozzle with a small opening as described above, the liquid ejection accuracy may be reduced depending on the printing conditions. For example, when a high-viscosity liquid such as a solution containing a polymer organic EL material is discharged, or immediately after the start of discharge, the droplet discharge angle is not stable, and the straightness of the droplet is reduced, and printing of an inkjet device is performed. The accuracy may be reduced.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、小さい開口部のノズルを有するインクジェットヘッドから高精度で液体を吐出する方法を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a method for discharging liquid with high accuracy from an inkjet head having a nozzle having a small opening.
本発明者は、ノズルから飛翔させる液滴の重量を増加させることで、飛翔する液滴の直進性が向上し、液体の吐出精度が向上することを見いだして本発明を完成させた。 The present inventor has found that increasing the weight of the droplets flying from the nozzle improves the straightness of the flying droplets and improves the liquid ejection accuracy, thereby completing the present invention.
すなわち本発明の第１は、以下に示す液体の吐出方法に関する。
［１］所定の液体を収容する圧力室と、前記圧力室と連通するノズルと、前記圧力室内の液体に圧力を付与するアクチュエータと、を有するインクジェットヘッドから、前記アクチュエータに１駆動周期内に駆動パルスをｎ回〔ｎは２以上の整数である〕供給することで、前記液体を吐出する方法であって、ｍ回目〔ｍは１から（ｎ−１）までの整数である〕の前記駆動パルスによってノズルから押し出され、かつ飛翔していない液滴を、ｍ＋１回目の前記駆動パルスによってノズルから押し出された液滴と合体させるステップ、およびｎ回目の前記駆動パルスによって前記合体した液滴を飛翔させて、前記液体を吐出するステップ、を有する液体の吐出方法。
［２］ｍ回目の前記駆動パルスのパルス周期をＴｍとし、ｍ＋１回目の前記駆動パルスのパルス周期をＴｍ＋１としたときに、Ｔｍ≦Ｔｍ＋１である、［１］に記載の吐出方法。
［３］ｍ回目の前記駆動パルスのパルス電圧をＶｍとし、ｍ＋１回目の前記駆動パルスのパルス電圧をＶｍ＋１としたときに、Ｖｍ≦Ｖｍ＋１である、［１］または［２］に記載の吐出方法。
［４］前記駆動パルスのパルス周期Ｔは、前記アクチュエータの固有振動周期Ｔａに対して、０．５Ｔａ≦Ｔ≦１．５Ｔａである、［１］〜［３］のいずれか一つに記載の吐出方法。
［５］ｎ回目の前記駆動パルスを前記アクチュエータに供給した後に、前記ｎ回目の駆動パルスとは逆位相の波形を有するパルスを前記アクチュエータに供給するステップをさらに有する、［１］〜［４］のいずれか一つに記載の吐出方法。
That is, the first of the present invention relates to a liquid discharge method described below.
[1] From an inkjet head having a pressure chamber containing a predetermined liquid, a nozzle communicating with the pressure chamber, and an actuator for applying pressure to the liquid in the pressure chamber, the actuator is driven within one drive cycle. A method of discharging the liquid by supplying a pulse n times [n is an integer equal to or greater than 2], the m-th driving [m being an integer from 1 to (n−1)]. A step of combining a droplet pushed out of the nozzle by a pulse and not flying with a droplet pushed out of the nozzle by the (m + 1) th driving pulse, and flying the united droplet by the nth driving pulse And a step of discharging the liquid.
[2] The ejection method according to [1], wherein T m ≦ T m + 1 when the pulse period of the m-th drive pulse is T m and the pulse period of the m + 1-th drive pulse is T m + 1. .
[3] When the pulse voltage of the m-th drive pulse is V m and the pulse voltage of the m + 1-th drive pulse is V m + 1 , V m ≦ V m + 1 , [1] or [2] The discharge method described.
[4] The pulse period T of the drive pulse is 0.5Ta ≦ T ≦ 1.5Ta with respect to the natural vibration period Ta of the actuator, according to any one of [1] to [3]. Discharge method.
[5] The method further includes the step of supplying the actuator with a pulse having a waveform opposite in phase to the n-th drive pulse after the n-th drive pulse is supplied to the actuator. The discharge method according to any one of the above.
本発明の第２は、以下に示すインクジェット装置に関する。
［６］所定の液体を収容する圧力室と、前記圧力室と連通するノズルと、前記圧力室内の液体に圧力を付与するアクチュエータと、を有するインクジェットヘッド；および前記アクチュエータに１駆動周期内にｎ回〔ｎは２以上の整数である〕の駆動パルスを有する駆動信号を供給する駆動信号供給手段；を有するインクジェット装置であって、前記駆動信号は、ｍ回目〔ｍは１から（ｎ−１）までの整数である〕の前記駆動パルスによってノズルから押し出され、かつ飛翔していない液滴が、ｍ＋１回目の前記駆動パルスによってノズルから押し出された液滴と合体し、かつ、ｎ回目の前記駆動パルスによって前記合体した液滴が飛翔するように調整されている、インクジェット装置。
A second aspect of the present invention relates to the following ink jet apparatus.
[6] An ink jet head having a pressure chamber containing a predetermined liquid, a nozzle communicating with the pressure chamber, and an actuator for applying pressure to the liquid in the pressure chamber; and n within one drive cycle of the actuator. A drive signal supply means for supplying a drive signal having a drive pulse having a drive pulse of n times (n is an integer of 2 or more), wherein the drive signal is m-th [m is from 1 to (n−1 The liquid droplets pushed out from the nozzle by the drive pulse in the above-described manner and not flying are combined with the liquid droplet pushed out from the nozzle by the m + 1th drive pulse, and the n-th time An ink jet apparatus that is adjusted so that the combined droplets fly by driving pulses.
本発明によれば、ノズルの開口部が小さい場合であっても、ノズルから飛翔する液滴の重量を増大することができ、飛翔する液滴の直進性が向上し、インクジェット装置の印刷精度を向上させることができる。 According to the present invention, even when the opening of the nozzle is small, the weight of the droplet flying from the nozzle can be increased, the straightness of the flying droplet can be improved, and the printing accuracy of the inkjet apparatus can be improved. Can be improved.
１．インクジェット装置について
本発明のインクジェット装置は、インクジェットヘッドと、駆動信号供給手段と、を有する。本発明のインクジェット装置は、後述するように駆動信号供給手段が供給する駆動信号の波形に特徴を有する。
1. Inkjet Device The inkjet device of the present invention includes an inkjet head and drive signal supply means. The ink jet apparatus of the present invention is characterized by the waveform of the drive signal supplied by the drive signal supply means as will be described later.
インクジェットヘッドは、インクジェット装置のうち、液体の吐出を行う部材である。インクジェットヘッドは、インクを収容する複数の圧力室と各圧力室にそれぞれ連通する複数のノズルと、各圧力室内の液体に圧力を付与する複数のアクチュエータとを有する。 The inkjet head is a member that discharges liquid in the inkjet apparatus. The ink jet head includes a plurality of pressure chambers that store ink, a plurality of nozzles that communicate with the pressure chambers, and a plurality of actuators that apply pressure to the liquid in each pressure chamber.
圧力室は、リザーバなどの液体補給部から供給された液体を収容するための空間である。圧力室は、通常供給口を介してリザーバに接続されている。 The pressure chamber is a space for storing the liquid supplied from a liquid supply unit such as a reservoir. The pressure chamber is normally connected to the reservoir via a supply port.
圧力室に供給される液体は、印刷する対象物によって適宜選択される。例えば対象物が有機ＥＬパネルである場合、圧力室に供給される液体は、ＰＥＤＯＴ:ＰＳＳなどの正孔注入材料や、発光材料等の有機発光物質を含有する溶液である。また、対象物が液晶パネルである場合、圧力室に供給される液体は、液晶材料等の高粘度の機能液である。 The liquid supplied to the pressure chamber is appropriately selected depending on the object to be printed. For example, when the object is an organic EL panel, the liquid supplied to the pressure chamber is a solution containing a hole injection material such as PEDOT: PSS or an organic light emitting material such as a light emitting material. When the object is a liquid crystal panel, the liquid supplied to the pressure chamber is a high-viscosity functional liquid such as a liquid crystal material.
本発明では、圧力室に供給される液体の粘度が高いことが好ましい。具体的には、圧力室に供給される液体の粘度は、１〜４０ｍＰａｓであることが好ましい。液体の粘度を上げるには溶質の濃度を上げるか、溶媒の粘度を上げればよい。また、圧力室に供給される液体の表面張力は、例えば１０〜７５ｍＮ／ｍであり、圧力室に供給される液体の密度は、例えば０．７〜１．２ｇ／ｃｍ３である。このような液体の例には、高分子有機ＥＬ材料を０．１〜２ｗｔ％含む溶液などが含まれる。圧力室に供給される液体の粘度が高いと、ある一の駆動パルスによってノズルから押出された液滴が飛翔する前に、次のパルスによって押出された液滴と合体することが容易になる（後述）。 In the present invention, the viscosity of the liquid supplied to the pressure chamber is preferably high. Specifically, the viscosity of the liquid supplied to the pressure chamber is preferably 1 to 40 mPas. In order to increase the viscosity of the liquid, the concentration of the solute may be increased or the viscosity of the solvent may be increased. The surface tension of the liquid supplied to the pressure chamber is, for example, 10 to 75 mN / m, and the density of the liquid supplied to the pressure chamber is, for example, 0.7 to 1.2 g / cm 3 . Examples of such a liquid include a solution containing 0.1 to 2 wt% of the polymer organic EL material. When the viscosity of the liquid supplied to the pressure chamber is high, before the droplet ejected from the nozzle by one driving pulse flies, it becomes easy to merge with the droplet ejected by the next pulse ( Later).
アクチュエータは、入力されたエネルギを物理的なエネルギへと変換し各圧力室内の液体に圧力を付与するための機構である。アクチュエータは、例えばヒータまたは圧電素子を有する。 The actuator is a mechanism for converting input energy into physical energy and applying pressure to the liquid in each pressure chamber. The actuator has, for example, a heater or a piezoelectric element.
圧電素子を有するアクチュエータは、圧電素子と圧電素子に電圧を印加するための電極とを有するピエゾ式のアクチュエータであって、特に、たわみ振動型のアクチュエータであることが好ましい。この場合、アクチュエータは、圧力室を縮小または拡大させることで圧力室内の圧力を変化させ、ノズルの開口部から液滴を押し出したり、圧力室に液体を充填したりする。一方、ヒータを有するアクチュエータは、圧力室内の液体を気化させ、そのときに生じた泡の体積変化によって液体に圧力を付与する。 The actuator having a piezoelectric element is a piezoelectric actuator having a piezoelectric element and an electrode for applying a voltage to the piezoelectric element, and is preferably a flexural vibration type actuator. In this case, the actuator changes the pressure in the pressure chamber by reducing or expanding the pressure chamber, and pushes out a droplet from the opening of the nozzle or fills the pressure chamber with liquid. On the other hand, an actuator having a heater vaporizes the liquid in the pressure chamber, and applies pressure to the liquid by a change in volume of bubbles generated at that time.
ノズルは、圧力室と連通し、開口部を有する管である。ノズルの開口部からは液体が吐出される。本発明のノズルの開口部の径は１０〜１００μｍであることが好ましい。 The nozzle is a tube that communicates with the pressure chamber and has an opening. Liquid is discharged from the opening of the nozzle. The diameter of the opening of the nozzle of the present invention is preferably 10 to 100 μm.
駆動信号供給手段は、アクチュエータに接続されており、駆動信号をアクチュエータに供給する。駆動信号供給手段は、駆動信号発生回路および選択回路を有していてもよい。駆動信号発生回路は、外部から入力された駆動制御信号の指示に応じて、駆動信号を選択回路に出力する。選択回路は、選択すべき駆動信号の情報に基づいて、駆動信号発生回路から出力された複数の駆動信号のうち、所定の駆動信号を選択し、選択した駆動信号をアクチュエータに供給する。 The drive signal supply means is connected to the actuator and supplies a drive signal to the actuator. The drive signal supply means may have a drive signal generation circuit and a selection circuit. The drive signal generation circuit outputs a drive signal to the selection circuit in response to an instruction of a drive control signal input from the outside. The selection circuit selects a predetermined drive signal from among the plurality of drive signals output from the drive signal generation circuit based on the information of the drive signal to be selected, and supplies the selected drive signal to the actuator.
本発明のインクジェット装置を用いて有機ＥＬパネルを製造する場合には、インクジェット装置を含む有機ＥＬパネルの製造装置を用意し、有機ＥＬパネルの製造装置を制御する主制御部から「駆動制御信号」および「選択すべき駆動信号の情報」を出力すればよい。 When manufacturing an organic EL panel using the inkjet device of the present invention, an organic EL panel manufacturing device including the inkjet device is prepared, and a “drive control signal” is sent from a main control unit that controls the organic EL panel manufacturing device. And “information of drive signal to be selected” may be output.
本発明のインクジェット装置は、駆動信号供給手段によって供給される駆動信号が、１駆動周期内に２以上の駆動パルスを有することを特徴とする（図３参照）。ここで「１駆動周期」とは、ノズルの開口部から１つのドットパターンを印字するために、アクチュエータが動作する時間を意味する。「駆動パルス」とは、圧力室をいったん減圧してから加圧するようにアクチュエータを駆動し、かつノズルから液体を吐出するための最小の電圧以上のパルス電圧を有するパルスを意味する。駆動信号供給手段によって供給される駆動信号の詳細は、以下の吐出方法において説明する。 The inkjet apparatus of the present invention is characterized in that the drive signal supplied by the drive signal supply means has two or more drive pulses within one drive cycle (see FIG. 3). Here, “one drive cycle” means the time during which the actuator operates in order to print one dot pattern from the opening of the nozzle. The “driving pulse” means a pulse having a pulse voltage equal to or higher than a minimum voltage for driving the actuator so as to pressurize and pressurize the pressure chamber and ejecting liquid from the nozzle. Details of the drive signal supplied by the drive signal supply means will be described in the following ejection method.
２．液体の吐出方法について
本発明の液体の吐出方法は、上述のインクジェット装置を用いて、インクジェットヘッドから液体を吐出することを特徴とする。
2. Liquid Discharge Method The liquid discharge method of the present invention is characterized in that liquid is discharged from an ink jet head using the above-described ink jet apparatus.
本発明の吐出方法は、
第１ステップ：ｎ回（ｎは２以上の整数である）の駆動パルスのそれぞれによりノズルから押出される液滴を合体させるステップと、
第２ステップ：第１ステップで合体させた液滴を飛翔させて、液体を吐出するステップと、を有する（図４参照）。
The discharge method of the present invention is
First step: coalescing droplets extruded from the nozzle by each of n driving pulses (n is an integer of 2 or more);
Second step: The step of causing the liquid droplets combined in the first step to fly and discharging the liquid is included (see FIG. 4).
具体的には第１ステップにおいて、駆動信号供給手段に、１駆動周期内にｎ個の駆動パルスを有する駆動信号をアクチュエータに供給させる。ここでｎは２以上の整数を意味する。つまり、１回の液体の吐出を、複数回の駆動パルスで実現する。そのために、ｍ回目の駆動パルスによってノズルから押出された液滴が飛翔する前に、（ｍ＋１）回目の駆動パルスを供給する。それにより、ｍ回目の駆動パルスによってノズルから押出された液滴が、飛翔前にｍ＋１回目の駆動パルスによってノズルから押出された液滴と合体する。ここでｍは、１から（ｎ−１）までの整数を示し、ｎ＝２であれば前記合体は１回だけであるが；ｎ＝３以上であれば前記合体を（ｎ−１）回繰り返す。 Specifically, in the first step, the drive signal supply means supplies a drive signal having n drive pulses within one drive cycle to the actuator. Here, n means an integer of 2 or more. That is, one discharge of liquid is realized by a plurality of drive pulses. For this purpose, the (m + 1) th driving pulse is supplied before the droplet ejected from the nozzle by the mth driving pulse flies. Thereby, the droplet pushed out from the nozzle by the m-th driving pulse merges with the droplet pushed out from the nozzle by the m + 1-th driving pulse before flight. Here, m represents an integer from 1 to (n-1), and if n = 2, the coalescence is only once; if n = 3 or more, the coalescence is (n-1) times. repeat.
各駆動パルスの強度（例えばパルス電圧）は、ノズルから液滴を吐出させることができる最小強度以上の強度であることが好ましい。各駆動パルスによりノズルから押出される液滴の量を十分な量とすることで、合体後の液滴の量を十分に多くするためである。ノズルから液滴を吐出させることができる最小強度は、液体の粘度や、圧力室やノズル形状などに応じて調整が必要である。 The intensity (for example, pulse voltage) of each drive pulse is preferably higher than the minimum intensity at which droplets can be ejected from the nozzle. This is because the amount of droplets that are pushed out from the nozzle by each drive pulse is set to a sufficient amount to sufficiently increase the amount of droplets after merging. The minimum intensity at which droplets can be ejected from the nozzle needs to be adjusted according to the viscosity of the liquid, the pressure chamber, the nozzle shape, and the like.
前記液滴の合体を実現するには、駆動信号の「パルス電圧」や、駆動信号の「パルス周期」などを適切に設定すればよい。「パルス電圧」とは、押出し動作が始まる立下り部の始点と押出し動作が終わる立下り部の終点との間の電位差を意味する（図３参照）。また、「パルス電圧」とは、引き込み動作が終わる立上り部の終点と押出し動作が終わる立下り部の終点との間の電位差であってもよい（図３参照）。パルス周期とは、駆動パルスの電位維持部の始点と立下り部の終点との間の時間を意味する（図３参照）。 In order to realize the combination of the droplets, the “pulse voltage” of the drive signal, the “pulse period” of the drive signal, and the like may be set appropriately. “Pulse voltage” means a potential difference between the start point of the falling portion where the pushing operation starts and the end point of the falling portion where the pushing operation ends (see FIG. 3). Further, the “pulse voltage” may be a potential difference between the end point of the rising portion where the pulling operation ends and the end point of the falling portion where the pushing operation ends (see FIG. 3). The pulse period means the time between the start point of the potential maintaining part and the end point of the falling part of the drive pulse (see FIG. 3).
具体的には、ｍ回目の駆動パルスのパルス電圧をＶｍとし、（ｍ＋１）回目の駆動パルスのパルス電圧をＶｍ＋１としたときに、Ｖｍ≦Ｖｍ＋１になるように調整することが好ましい。パルス電圧を徐々に上げることで、ｍ回目の駆動パルスによってノズルから押出された液滴が、飛翔する前に、ｍ＋１回目の駆動パルスによって押出された液滴に取り込まれて合体しやすくなる（図４参照）。前記の通り、全てのパルス電圧は、ノズルから液滴を吐出させることができる最小の電圧以上であればよい。また、パルス電圧の上限は、アクチュエータの破壊限界強度に応じて適宜調節されることが好ましい。 Specifically, it is preferable to adjust so that V m ≦ V m + 1 when the pulse voltage of the mth drive pulse is V m and the pulse voltage of the (m + 1) th drive pulse is V m + 1. . By gradually increasing the pulse voltage, the droplets ejected from the nozzle by the m-th driving pulse are easily incorporated into the droplets ejected by the m + 1-th driving pulse before flying (see FIG. 4). As described above, all the pulse voltages may be equal to or higher than the minimum voltage at which droplets can be ejected from the nozzle. Further, it is preferable that the upper limit of the pulse voltage is appropriately adjusted according to the breakdown limit strength of the actuator.
次に、ｍ回目の駆動パルスのパルス周期をＴｍとし、ｍ＋１回目の駆動パルスのパルス周期をＴｍ＋１としたときに、Ｔｍ≦Ｔｍ＋１になるように調整することが好ましい。つまり、駆動パルスのパルス周期を徐々に長くすることが好ましい。パルス周期を徐々に長くすることで、ｍ回目の駆動パルスによってノズルから液滴を押出した後に、圧力室内に十分量の液体を補給（充填）することができ、かつｍ＋１回目の駆動パルスによりノズルから押出される液適量が十分量となるので、ｍ回目の駆動パルスによってノズルから押出された液滴と合体しやすい。 Next, it is preferable to adjust so that T m ≦ T m + 1 when the pulse cycle of the m-th drive pulse is T m and the pulse cycle of the m + 1-th drive pulse is T m + 1 . That is, it is preferable to gradually increase the pulse period of the drive pulse. By gradually lengthening the pulse cycle, a sufficient amount of liquid can be replenished (filled) into the pressure chamber after the liquid droplet has been pushed out from the nozzle by the mth drive pulse, and the nozzle is driven by the m + 1th drive pulse. Since the appropriate amount of liquid extruded from the nozzle becomes a sufficient amount, it is easy to merge with the droplet extruded from the nozzle by the m-th driving pulse.
さらに、駆動パルスのパルス周期Ｔはいずれも、アクチュエータの固有振動周期をＴａとしたとき、０．５Ｔａ≦Ｔ≦１．５Ｔａであることが好ましい。ノズルから押出された液滴の液面の共振周期に同期して駆動パルスを供給するためである。それにより、ノズルから押出された液滴が安定するので、次の駆動パルスによりノズルから押出される液滴と合体しやすい。パルス周期Ｔが上記範囲を外れると、ノズルから液滴が押し出されなかったり、押し出された液滴がバラバラになったりする。アクチュエータの固有振動周期をＴａは、通常１〜５０μ秒である。 Furthermore, it is preferable that the pulse period T of the drive pulse is 0.5Ta ≦ T ≦ 1.5Ta, where Ta is the natural vibration period of the actuator. This is because the drive pulse is supplied in synchronization with the resonance period of the liquid surface of the droplet extruded from the nozzle. As a result, the liquid droplets extruded from the nozzle are stabilized, and are easily merged with the liquid droplets extruded from the nozzle by the next drive pulse. When the pulse period T is out of the above range, the droplets are not pushed out from the nozzles, or the pushed-out droplets fall apart. The natural vibration period Ta of the actuator is usually 1 to 50 μsec.
また、駆動パルスの電圧変化時間をＴｃとしたとき、Ｖ／α≦Ｔｃ≦０．５Ｔであることが好ましい。ここで、αとはアクチュエータの追従可能限界勾配（Ｖ／μｓ）を意味する。また、駆動パルスの電圧変化時間とは、立上り部の始点と立上り部の終点との間の時間および立下り部の始点と立下り部の終点との間の時間を意味する（図３参照）。Ｔｃが、Ｖ／α以上であると、駆動パルスの波形にアクチュエータの駆動が追従する。これにより、吐出する液体の量のコントロールが容易になる。一方、Ｔｃが０．５Ｔ以上であると、十分なパルス電圧が得られなくなり、液体の吐出が困難になるので好ましくない。 Further, when the voltage change time of the driving pulse is Tc, it is preferable that V / α ≦ Tc ≦ 0.5T. Here, α means the limit gradient (V / μs) that the actuator can follow. The voltage change time of the drive pulse means the time between the start point of the rising portion and the end point of the rising portion and the time between the start point of the falling portion and the end point of the falling portion (see FIG. 3). . When Tc is V / α or more, the drive of the actuator follows the waveform of the drive pulse. This facilitates control of the amount of liquid to be discharged. On the other hand, if Tc is 0.5T or more, a sufficient pulse voltage cannot be obtained, and it becomes difficult to discharge the liquid.
さらに、ｍ回目の駆動パルスの供給が終了してから、（ｍ＋１）回目のパルスの供給が開始するまでのインターバル（電位維持部）の長さＴｉは、ｍ回目のパルス周期（Ｔｍ）の０．５倍以下であることが好ましい（図３参照）。また、１パルス周期内における電位維持部の長さＴｉと、駆動パルスのパルス幅Ｔｐとの比率は、１：１〜１：３であることが好ましい（図３参照）。 Furthermore, the length Ti of the interval (potential maintaining unit) from the end of the supply of the mth drive pulse to the start of the supply of the (m + 1) th pulse is 0 of the mth pulse period (Tm). It is preferably 5 times or less (see FIG. 3). Further, the ratio between the length Ti of the potential maintaining portion and the pulse width Tp of the drive pulse within one pulse period is preferably 1: 1 to 1: 3 (see FIG. 3).
上述のように、第１ステップにおいて、駆動信号におけるｎ個の駆動パルスのそれぞれのパルス周期やパルス電圧などを調整することで、ｍ回目の駆動パルスによってノズルから押出された液滴が、飛翔する前に、ｍ＋１回目の駆動パルスによってノズルから押出された液滴と合体することができる。合体後の液滴の量は、各駆動パルスによってノズルから押出される液滴の量よりも大きくなる。例えば、第１ステップで得られる合体後の液滴の量は、２〜２０ｐｌとすることができる。 As described above, in the first step, the droplets ejected from the nozzle by the m-th driving pulse fly by adjusting the pulse period and pulse voltage of each of the n driving pulses in the driving signal. Previously, it can be merged with the droplets extruded from the nozzle by the (m + 1) th drive pulse. The amount of droplets after coalescence is larger than the amount of droplets pushed out from the nozzle by each drive pulse. For example, the amount of the combined droplets obtained in the first step can be 2 to 20 pl.
第２ステップにおいて、第１ステップでの合体により得られた液滴を、ｎ回目の駆動パルスの供給後にノズルから飛翔させて液体を吐出する。ｎ回目の駆動パルスの供給後に、液滴をノズルから飛翔させるには、ｎ回目の駆動パルスの供給後に駆動パルスを供給せずに、駆動パルスの供給を停止すればよい。 In the second step, the liquid droplets obtained by coalescence in the first step are ejected from the nozzles after the nth driving pulse is supplied, and the liquid is ejected. In order to cause the droplet to fly from the nozzle after the nth drive pulse is supplied, the supply of the drive pulse may be stopped without supplying the drive pulse after the nth drive pulse is supplied.
前記の通り、第１ステップで得られる合体後の液滴の量は、各駆動パルスによってノズルから押出された液滴の量よりも多くなる。したがって、ノズルから飛翔する液滴の重量も増大する。このように第２ステップでは、重量が増大した液滴をノズルから飛翔させることができるので；特に、ノズルの開口部が小さく、飛翔させる液滴を大きくすることが困難な場合であっても、ノズルから飛翔する液滴を大きくすることができる。 As described above, the amount of the combined droplets obtained in the first step is larger than the amount of droplets pushed out from the nozzle by each drive pulse. Therefore, the weight of the droplet flying from the nozzle also increases. In this way, in the second step, a droplet with increased weight can be ejected from the nozzle; in particular, even when the nozzle opening is small and it is difficult to enlarge the droplet to be ejected, The droplets flying from the nozzle can be enlarged.
ノズルから飛翔する液滴の重量が大きいと、液滴の吐出精度を向上させることができる。「液滴の吐出精度が向上する」とは、例えば、ノズルから飛翔した液滴の直進性が向上することをいう。 When the weight of the droplet flying from the nozzle is large, the droplet ejection accuracy can be improved. “Improving droplet ejection accuracy” means, for example, improving the straightness of droplets flying from a nozzle.
表１には、粘度：１〜４０ｍＰａｓ、表面張力：１０〜７５ｍＮ／ｍ、密度：０．７〜１．２ｇ／ｃｍ３の液体を、本発明の吐出方法で吐出した場合と、従来の吐出方法（駆動信号が１駆動周期内に１つの駆動パルスのみを有する方法）で吐出した場合との、吐出された液滴の「径」、「体積」および「吐出角度範囲」についての比較結果が示される。ここで吐出角度とは図１に示されるように、ノズル１０１の中心軸Ｘと、ノズル１０１から吐出された液滴Ｄ１０とのずれを表した角度αを意味する。したがって吐出角度の範囲が小さいほど吐出精度が高い。
Table 1 shows a case where a liquid having a viscosity of 1 to 40 mPas, a surface tension of 10 to 75 mN / m, and a density of 0.7 to 1.2 g / cm 3 is discharged by the discharge method of the present invention, and a conventional discharge. Comparison results for the “diameter”, “volume”, and “ejection angle range” of the ejected droplets with the case of ejecting by the method (method in which the drive signal has only one drive pulse within one drive cycle) Indicated. Here, as shown in FIG. 1, the discharge angle means an angle α representing a deviation between the central axis X of the
表１に示されるように、本発明の吐出方法では、吐出される液滴の径および体積が、従来の吐出方法で吐出される液滴よりも大きいことがわかる。そして、本発明の吐出方法によれば、吐出角度の範囲（８．７ｍｒａｄ）が、従来の吐出方法の吐出角度（２２ｍｒａｄ）の範囲の半分以下にすることができることがわかる。これは、本発明の吐出方法による吐出を安定にすることができることを支持する。 As shown in Table 1, it can be seen that in the ejection method of the present invention, the diameter and volume of the ejected droplets are larger than the droplets ejected by the conventional ejection method. According to the discharge method of the present invention, it can be seen that the discharge angle range (8.7 mrad) can be reduced to half or less of the discharge angle range (22 mrad) of the conventional discharge method. This supports that the discharge by the discharge method of the present invention can be stabilized.
また本発明は、第２ステップ後に、第１ステップおよび第２ステップで印加した駆動パルスとは逆位相の波形を有する補助パルスを供給するステップを有していてもよい（実施の形態２参照）。最後の駆動パルス後に逆位相の補助パルスを印加することで、メニスカスを安定させることができる。 Further, the present invention may include a step of supplying an auxiliary pulse having a waveform opposite in phase to the drive pulse applied in the first step and the second step after the second step (see Embodiment 2). . The meniscus can be stabilized by applying an auxiliary pulse having an opposite phase after the last drive pulse.
以下、本発明のインクジェット装置およびインクジェットヘッドを用いた液体の吐出方法について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a liquid discharge method using the ink jet apparatus and the ink jet head of the present invention will be described with reference to the drawings.
［実施の形態１］
図２に、本発明の液体吐出方法を実現するインクジェット式記録装置の主要部の概略構成を示す。図２に示されるようにインクジェット式記録装置１０は、インクジェットヘッド１００と、インクジェットヘッド１００に駆動信号を供給する駆動信号供給手段１５０と、を有する。
[Embodiment 1]
FIG. 2 shows a schematic configuration of a main part of an ink jet recording apparatus that realizes the liquid ejection method of the present invention. As shown in FIG. 2, the ink
図２に示されるようにインクジェットヘッド１００は、ノズル１０１が形成されたノズルプレート１０３と、圧力室１０５及びリザーバ１０７を区画する区画壁１０９とが積層されて構成されている。区画壁１０９の上には、アクチュエータ１１０が積層されている。ノズルプレート１０３は、例えば厚さ２０μｍのポリイミド板であり、区画壁１０９は、例えば厚さ４８０μｍのステンレス製ラミネート板またはステンレスと感光性ガラスとのラミネート板である。圧力室１０５は、リザーバ１０７から供給された液体１２０が収容されている。
As shown in FIG. 2, the
アクチュエータ１１０は、圧力室１０５を覆う振動板１１１と、振動板１１１を振動させる薄膜の圧電素子１１３と、個別電極１１５とが順に積層されて構成されている。アクチュエータ１１０は圧電素子１１３の圧電効果を利用するものであって、いわゆる圧電アクチュエータである。振動板１１１は、例えば厚さ２μｍのクロム板であり、個別電極１１５と共に圧電素子１１３に電圧を印加するための共通電極として機能する。
The
圧電素子１１３は、例えば厚さ０．５μｍ〜５μｍのＰＺＴ（ジルコル酸チタン酸鉛）である。個別電極１１５は、例えば厚さ０．１μｍの白金板であり、アクチュエータ１１０の全体の厚さは、例えば約５μｍである。
The
駆動信号供給手段１５０は、駆動信号発生回路１５１と選択回路１５３とを有する。駆動信号発生回路１５１は、主制御部から出力された駆動制御信号の指示に応じた駆動信号を選択回路１５３に出力する。駆動信号は、選択回路１５３によって選択され、アクチュエータ１１０に供給される。
The drive
図３は実施の形態１の駆動信号供給手段１５０によってアクチュエータ１１０に供給される駆動信号の波形を示す。図３に示されるように、本実施の形態では、駆動信号Ｐは、第１駆動パルスＰ１および第２駆動パルスＰ２を有する。第１駆動パルスＰ１および第２駆動パルスＰ２は、圧力室１０５をいったん減圧してから加圧し、液体が吐出するようにアクチュエータ１１０を駆動するパルスである。
FIG. 3 shows the waveform of the drive signal supplied to the
第１駆動パルスＰ１は、基準電位Ｖｍを維持する電位維持部Ｐ１１と、立上り部Ｐ１２と、ピークホールド部Ｐ１３と、立下り部Ｐ１４とからなる。立上り部Ｐ１２は圧力室１０５内を減圧するようにアクチュエータ１１０を駆動する電位であり、立下り部Ｐ１４は圧力室１０５内を加圧するようにアクチュエータ１１０を駆動する電位である。
The first drive pulse P1 includes a potential maintaining part P11 that maintains the reference potential Vm, a rising part P12, a peak hold part P13, and a falling part P14. The rising portion P12 is a potential for driving the
第２駆動パルスＰ２は、基準電位Ｖｍを維持する電位維持部Ｐ２１と、立上り部Ｐ２２と、ピークホールド部Ｐ２３と、立下り部Ｐ２４とからなる。立上り部Ｐ２２は圧力室１０５内を減圧するようにアクチュエータ１１０を駆動する電位であり、立下り部Ｐ２４は圧力室１０５内を加圧するようにアクチュエータ１１０を駆動する電位である。
The second drive pulse P2 includes a potential maintaining part P21 that maintains the reference potential Vm, a rising part P22, a peak hold part P23, and a falling part P24. The rising portion P22 is a potential for driving the
図３に示されるように第１駆動パルスのパルス周期Ｔ１は、第２駆動パルスＰ２のパルス周期Ｔ２よりも短い。 As shown in FIG. 3, the pulse period T1 of the first drive pulse is shorter than the pulse period T2 of the second drive pulse P2.
また、アクチュエータの固有振動周期をＴａとしたとき、第１駆動パルスＰ１および第２駆動パルスＰ２のパルス周期Ｔ（Ｔ１とＴ２）は、いずれも以下の条件を満たす。
０．５Ｔａ≦Ｔ≦１．５Ｔａ
When the natural vibration period of the actuator is Ta, the pulse periods T (T1 and T2) of the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2 both satisfy the following conditions.
0.5Ta ≦ T ≦ 1.5Ta
また、第２駆動パルスＰ２の電位維持部Ｐ２１の長さＴｉ（第１駆動パルスＰ１と第２駆動パルスＰ２との間隔）はパルス周期Ｔ１の０．５倍以下である。また、電位維持部Ｐ２１の長さＴｉと第２駆動パルスＰ２のパルス幅Ｔｐとの比率は１：１〜１：３である。 Further, the length Ti (interval between the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2) of the potential maintaining portion P21 of the second drive pulse P2 is 0.5 times or less of the pulse period T1. The ratio between the length Ti of the potential maintaining part P21 and the pulse width Tp of the second drive pulse P2 is 1: 1 to 1: 3.
さらに、駆動パルスの電圧変化時間Ｔｃは、Ｖ／α以上であり０．５Ｔ以下である。αとはアクチュエータの追従可能限界勾配（Ｖ／μｓ）を意味する。また、駆動パルスの電圧変化時間とは、立上り部（Ｐ１２、Ｐ２２）の始点と立上り部の終点との間の時間および立下り部（Ｐ１４、Ｐ２４）の始点と立下り部の終点との間の時間を意味する。 Further, the voltage change time Tc of the drive pulse is V / α or more and 0.5T or less. α means the limit gradient (V / μs) that the actuator can follow. The voltage change time of the drive pulse is the time between the start point of the rising part (P12, P22) and the end point of the rising part, and between the start point of the falling part (P14, P24) and the end point of the falling part. Means time.
また、図３に示されるように第１駆動パルスＰ１のパルス電圧Ｖ１は、第２駆動パルスＰ２のパルス電圧Ｖ２よりも小さい。また、第１駆動パルスＰ１および第２駆動パルスＰ２のパルス電圧Ｖは、いずれも吐出最小電圧以上である。 As shown in FIG. 3, the pulse voltage V1 of the first drive pulse P1 is smaller than the pulse voltage V2 of the second drive pulse P2. Further, the pulse voltages V of the first drive pulse P1 and the second drive pulse P2 are both equal to or higher than the discharge minimum voltage.
次に、上述した駆動信号をアクチュエータに供給し、液体を吐出する方法について説明する。図４に示されるように、液体の吐出方法は、１）合体した液滴Ｄ１０を形成する第１ステップ（図４Ａ１〜図４Ａ５）、２）合体した液滴Ｄ１０を飛翔させ、液体を吐出する第２ステップ（図４Ｂ１、図４Ｂ２）を有する。以下、第１ステップと第２ステップとに分けて駆動信号と液体の挙動との関係について説明する。 Next, a method for supplying the drive signal described above to the actuator and discharging the liquid will be described. As shown in FIG. 4, the liquid discharge method is as follows: 1) a first step (FIGS. 4A1 to 4A5) for forming a combined droplet D10; and 2) causing the combined droplet D10 to fly and discharging the liquid. It has a second step (FIG. 4B1, FIG. 4B2). Hereinafter, the relationship between the drive signal and the liquid behavior will be described in the first step and the second step.
１）第１ステップについて
図４Ａ１は、第１駆動パルスＰ１の電位維持部Ｐ１１時点のノズル１０１の開口部付近の液体１２０の挙動を示す。図４Ａ１に示されるように第１駆動パルスＰ１の電位維持部Ｐ１１時点では、液体１２０は静止している。
1) First Step FIG. 4A1 shows the behavior of the liquid 120 near the opening of the
図４Ａ２は、第１駆動パルスＰ１のピークホールド部Ｐ１３時点のノズル１０１の開口部付近の液体１２０の挙動を示す。図４Ａ２に示すように、ピークホールド部Ｐ１３では、ピークホールド部Ｐ１３の前の立上り部Ｐ１２によって、圧力室１０５内が減圧されたことにより、ノズル１０１の開口部の液体１２０は、圧力室１０５内に引き込まれている。また、圧力室１０５内が減圧されたことにより、所定の液体１２０がリザーバ１０７から圧力室１０５内に供給される。
FIG. 4A2 shows the behavior of the liquid 120 near the opening of the
図４Ａ３は、第２駆動パルスＰ２の電位維持部Ｐ２１時点のノズル１０１の開口部付近の液体１２０の挙動を示す。図４Ａ３に示すように、電位維持部Ｐ２１時点では、第１駆動パルスＰ１の立下り部Ｐ１４によって、圧力室１０５内が加圧されたことにより、液体１２０がノズル１０１の開口部から押し出されて液滴Ｄ１が形成される。
FIG. 4A3 shows the behavior of the liquid 120 near the opening of the
図４Ａ４は、第２駆動パルスＰ２のピークホールド部Ｐ２３時点のノズル１０１の開口部付近の液体１２０の挙動を示す。図４Ａ４に示すように、ピークホールド部Ｐ２３時点では、ピークホールド部Ｐ２３の前の立上り部Ｐ２２によって、圧力室１０５内が減圧されたことにより、ノズル１０１の開口部の液体１２０は、圧力室１０５内に引き込まれている。また、圧力室内が減圧されたことにより、所定の液体１２０がリザーバ１０７から圧力室１０５内に供給される。上述のように本実施の形態では第２駆動パルスＰ２のパルス周期Ｔ２が第１駆動パルスのパルス周期Ｔ１よりも長いことから、圧力室１０５内に液体１２０を供給するための時間が確保され、液滴Ｄ１の形成によって減少した分の液体１２０を圧力室１０５内に供給することができる。一方、液滴Ｄ１は飛翔していない。
FIG. 4A4 shows the behavior of the liquid 120 near the opening of the
図４Ａ５は、第２駆動パルスＰ２後の電位維持部Ｐ３時点のノズル１０１の開口部付近の液体１２０の挙動を示す。図４Ａ５に示すように、電位維持部Ｐ３時点では、第２駆動パルスＰ２の立下り部Ｐ２４によって、圧力室１０５内が加圧されたことにより、液体１２０がノズル１０１の開口部から押し出されて液滴Ｄ２が形成される。上述のように本実施の形態では第２駆動パルスＰ２のパルス電圧Ｖ２が第１駆動パルスのパルス電圧Ｖ１より大きいことから、液滴Ｄ２が押し出される速度は、液滴Ｄ１が押し出される速度よりも速い。これにより、液滴Ｄ２は、飛翔していない液滴Ｄ１と合体し、合体した液滴Ｄ１０を形成することができる。このように第１ステップでは、第１駆動パルスＰ１によって形成された液滴Ｄ１と第２駆動パルスＰ２によって形成された液滴Ｄ２とを、飛翔前に合体させることで、重量の大きい液滴Ｄ１０を形成する。
FIG. 4A5 shows the behavior of the liquid 120 near the opening of the
２）第２ステップについて
第２ステップでは、図４Ｂ１および図４Ｂ２に示されるように、第２駆動パルスＰ２後、駆動パルスを停止することで、液滴Ｄ１０がノズル１０１の開口部から飛翔し、液体が吐出される。
2) About the second step In the second step, as shown in FIGS. 4B1 and 4B2, by stopping the drive pulse after the second drive pulse P2, the droplet D10 flies from the opening of the
このように本実施の形態では、２つの駆動パルスによって押し出された液滴を、液滴がノズルから飛翔する前に合体させることから、液滴の重量が増加する。これにより液体の吐出精度が向上する。 As described above, in the present embodiment, since the droplets pushed out by the two drive pulses are combined before the droplets fly from the nozzle, the weight of the droplets increases. This improves the liquid ejection accuracy.
［実施の形態２］
実施の形態２では、液体を吐出した後、メニスカス振動を抑制するために、圧電素子に補助パルスを印加するステップを有する態様について説明する。
[Embodiment 2]
In the second embodiment, a mode including a step of applying an auxiliary pulse to a piezoelectric element in order to suppress meniscus vibration after discharging a liquid will be described.
実施の形態２のインクジェット装置は、駆動信号供給手段が供給する駆動信号の波形が異なる以外は、実施の形態１のインクジェット装置と同じである。したがって、実施の形態２では、駆動信号形成手段が供給する駆動信号の波形について説明する。 The ink jet apparatus of the second embodiment is the same as the ink jet apparatus of the first embodiment except that the waveform of the drive signal supplied by the drive signal supply means is different. Therefore, in the second embodiment, the waveform of the drive signal supplied by the drive signal forming unit will be described.
図５は実施の形態２の駆動信号形成手段によって形成された駆動信号を示す。図５に示されるように実施の形態２における駆動信号Ｐは、第１駆動パルスＰ１、第２駆動パルスＰ２、第１補助パルスＰｈ１および第２補助パルスＰｈ２を有する。第１駆動パルスＰ１および第２駆動パルスＰ２は実施の形態１と同じである。 FIG. 5 shows a drive signal formed by the drive signal forming means of the second embodiment. As shown in FIG. 5, the drive signal P in the second embodiment has a first drive pulse P1, a second drive pulse P2, a first auxiliary pulse Ph1, and a second auxiliary pulse Ph2. The first drive pulse P1 and the second drive pulse P2 are the same as those in the first embodiment.
第１補助パルスＰｈ１は、第２駆動パルスＰ２とは逆位相の波形を有するパルスであり、駆動パルスによって生じた残留振動を打ち消すための信号である。第１補助パルスＰｈ１は、電位維持部Ｐｈ１１と、立下り部Ｐｈ１２と、ピークホールド部Ｐｈ１３と、立上り部Ｐｈ１４とからなる。第１補助パルスＰｈ１のパルス電圧Ｖｈ１は、第２駆動パルスＰ２のパルス電圧Ｖ２よりも小さく、第２補助パルスＰｈ２のパルス電圧Ｖｈ２よりも大きいことが好ましい。 The first auxiliary pulse Ph1 is a pulse having a waveform opposite in phase to the second drive pulse P2, and is a signal for canceling the residual vibration caused by the drive pulse. The first auxiliary pulse Ph1 includes a potential maintaining unit Ph11, a falling unit Ph12, a peak hold unit Ph13, and a rising unit Ph14. The pulse voltage Vh1 of the first auxiliary pulse Ph1 is preferably smaller than the pulse voltage V2 of the second drive pulse P2 and larger than the pulse voltage Vh2 of the second auxiliary pulse Ph2.
ここで、第１補助パルスＰｈ１のパルス電圧Ｖｈ１とは、立上り部Ｐｈ１４の始点と立上り部Ｐｈ１４の終点との電位差を意味する。また、立下り部Ｐｈ１１の始点と立下り部Ｐｈ１１の終点との電位差Ｖｈ０は０であってもよい。すなわち第１補助パルスＰｈ１は、電位維持部Ｐｈ１１および立下り部Ｐｈ１２を有さなくてもよい。 Here, the pulse voltage Vh1 of the first auxiliary pulse Ph1 means a potential difference between the start point of the rising portion Ph14 and the end point of the rising portion Ph14. The potential difference Vh0 between the start point of the falling part Ph11 and the end point of the falling part Ph11 may be zero. That is, the first auxiliary pulse Ph1 may not include the potential maintaining unit Ph11 and the falling unit Ph12.
第２補助パルスＰｈ２は、第１補助パルスＰｈ１によって新たに生じた残留振動を打ち消すための信号である。したがって、第１補助パルスＰｈ１によって残留振動が新たに生じない場合は、第２駆動パルスＰｈ２はなくてもよい。 The second auxiliary pulse Ph2 is a signal for canceling the residual vibration newly generated by the first auxiliary pulse Ph1. Therefore, if no new residual vibration is generated by the first auxiliary pulse Ph1, the second drive pulse Ph2 may be omitted.
第２補助パルスＰｈ２は、立上り部Ｐｈ２１と、ピークホールド部Ｐｈ２２と、立下りＰｈ２３とからなる。第２補助パルスＰｈ２のパルス周期Ｔｈ２は、アクチュエータの固有振動周期Ｔａ以下であることが好ましい。また、第２補助パルスＰｈ２のパルス電圧Ｖｈ２は、吐出最小電圧以下である。 The second auxiliary pulse Ph2 includes a rising portion Ph21, a peak hold portion Ph22, and a falling Ph23. The pulse period Th2 of the second auxiliary pulse Ph2 is preferably equal to or less than the natural vibration period Ta of the actuator. Further, the pulse voltage Vh2 of the second auxiliary pulse Ph2 is equal to or lower than the minimum discharge voltage.
本発明では、１駆動周期内に複数の駆動パルスが供給されることから、１駆動周期内に駆動パルスのパルス周期が占める割合が大きい。このため最後の駆動パルスの供給後、次の駆動周期が始まるまでに液体の残留振動が停止しないことがある。液体の残留振動が停止する前に次の駆動周期が始まると、次の駆動周期で液体を適切に吐出できないおそれがある。一方、本実施の形態のように最後の駆動パルス後に、駆動パルスとは逆位相の波形を有するパルスをアクチュエータに供給すると、次の駆動周期までに残留振動を確実に停止させることができる。このため、本実施の形態によれば、連続的に安定して液滴を吐出することができる。 In the present invention, since a plurality of drive pulses are supplied within one drive cycle, the ratio of the drive pulse pulse cycle within one drive cycle is large. For this reason, after the last drive pulse is supplied, the residual vibration of the liquid may not stop until the next drive cycle starts. If the next driving cycle starts before the residual vibration of the liquid stops, the liquid may not be properly discharged in the next driving cycle. On the other hand, if a pulse having a waveform opposite in phase to the drive pulse is supplied to the actuator after the last drive pulse as in this embodiment, the residual vibration can be reliably stopped by the next drive cycle. For this reason, according to this Embodiment, a droplet can be discharged continuously and stably.
本発明によれば高精度で液体を吐出することができることから、有機ＥＬディスプレイや液晶パネルなどの電子デバイスの製造に適用されうる。 According to the present invention, the liquid can be discharged with high accuracy, and therefore, the present invention can be applied to the manufacture of electronic devices such as an organic EL display and a liquid crystal panel.
１０ インクジェット式記録装置
１００ インクジェットヘッド
１０１ ノズル
１０３ ノズルプレート
１０５ 圧力室
１０７ リザーバ
１０９ 区画壁
１１０ アクチュエータ
１１１ 振動板
１１３ 圧電素子
１１５ 個別電極
１２０ 液体
１５０ 駆動信号供給手段
１５１ 駆動信号発生回路
１５３ 選択回路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ｍ回目〔ｍは１から（ｎ−１）までの整数である〕の前記駆動パルスによってノズルから押し出され、かつ飛翔していない液滴を、ｍ＋１回目の前記駆動パルスによってノズルから押し出された液滴と合体させるステップ、および
ｎ回目の前記駆動パルスによって前記合体した液滴を飛翔させて、前記液体を吐出するステップ、を有する液体の吐出方法。 From an inkjet head having a pressure chamber containing a predetermined liquid, a nozzle communicating with the pressure chamber, and an actuator for applying pressure to the liquid in the pressure chamber, a drive pulse is applied to the actuator within one drive cycle. A method in which the liquid is ejected by supplying the n times (n is an integer of 2 or more),
Liquid ejected from the nozzle by the m + 1th drive pulse and ejected from the nozzle by the mth drive pulse (m is an integer from 1 to (n-1)). A liquid ejection method comprising: a step of combining with a droplet; and a step of ejecting the liquid by flying the combined droplet by the nth driving pulse.
前記アクチュエータに１駆動周期内にｎ回〔ｎは２以上の整数である〕の駆動パルスを有する駆動信号を供給する駆動信号供給手段；を有するインクジェット装置であって、
前記駆動信号は、ｍ回目〔ｍは１から（ｎ−１）までの整数である〕の前記駆動パルスによってノズルから押し出され、かつ飛翔していない液滴が、ｍ＋１回目の前記駆動パルスによってノズルから押し出された液滴と合体し、かつ、ｎ回目の前記駆動パルスによって前記合体した液滴が飛翔するように調整されている、インクジェット装置。
An ink jet head having a pressure chamber containing a predetermined liquid, a nozzle communicating with the pressure chamber, and an actuator for applying pressure to the liquid in the pressure chamber; and n times [n A drive signal supply means for supplying a drive signal having a drive pulse of
The drive signal is ejected from the nozzle by the m-th drive pulse [m is an integer from 1 to (n−1)], and a droplet that has not been ejected is ejected from the nozzle by the m + 1-th drive pulse. An ink jet apparatus that is united with a liquid ejected from the nozzle and adjusted so that the united liquid droplets fly by the n-th driving pulse.
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