压电式打印头及压电式喷墨打印机制造技术

本发明专利技术提供一种减少压电式喷墨头的变质风险的压电式打印头及压电式喷墨打印机。压电式打印头(HU)具备：压电元件(37)；喷嘴(N)，其通过压电元件被驱动而喷出液体；传输门(TGb)，其对是否向压电元件供给用于驱动压电元件的驱动信号(Com)进行切换；微振动控制部72，其在预定的条件备足的情况下，对从外部被供给的波形选择信号SP进行变更而输出；解码电路DC，其基于从微振动控制部72被输出的波形选择信号SP，而对传输门TGb的接通及断开进行控制。

Piezoelectric Printing Head and Piezoelectric Inkjet Printer

The invention provides a piezoelectric printing head and a piezoelectric inkjet printer which can reduce the deterioration risk of a piezoelectric inkjet head. Piezoelectric printing head (HU) has: piezoelectric element (37); nozzle (N), which is driven by piezoelectric element and ejects liquid; transmission gate (TGb), which switches whether or not to supply the driving signal (Com) for driving piezoelectric element to piezoelectric element; micro-vibration control unit 72, which changes the waveform selection signal SP supplied from outside to output when the predetermined conditions are sufficient. The decoding circuit DC controls the opening and disconnection of the transmission gate TGb based on the waveform selection signal SP output from the micro-vibration control unit 72.

【技术实现步骤摘要】
压电式打印头及压电式喷墨打印机
本专利技术涉及一种为了喷出油墨等液体而使用了压电元件的技术。
技术介绍
按需型的喷墨打印机被大致划分为，作为喷出液体的驱动元件而使用发热元件的热敏方式和使用压电元件的压电式(压力方式)。压电式与热敏方式相比，具有以下这样的优点，即，由于并不会对油墨进行加热，因此能够对应于更大范围的油墨，并且能够精密地对油墨的喷出量进行控制。在这种压电式喷墨打印机的
中，已知一种具有应用MEMS(MicroElectroMechanicalSystems：微机电系统)技术而被开发出来的压电薄膜(Thin-FilmPiezoelectric)的打印头(参照专利文献1)。由于能够在MEMS技术中进行细微的加工，因此能够实现在压电式打印头中喷出油墨的喷嘴的高密度化。然而，随着压电式打印头的高密度化，每单位体积的发热量会上升。发热量的上升会使油墨的组成或粘度等的物理性质发生变化，从而会提高油墨的变质风险。变质风险的上升意味着因喷出不良或油墨的变质等而无法获得作为目的的生成物的可能性的上升，从而成为如下这样的大问题，即，会损害能够在不对油墨等液体施加热量的条件下喷出多种多样的液体这样的压电式打印头的优点。专利文献1：日本特开4078629号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的情况而完成的专利技术，其解决的课题之一在于，降低在压电式打印头中所喷出的液体的变质风险。为了解决以上的课题，本专利技术的优选的方式所涉及的压电式打印头具备压电元件；喷嘴，其通过所述压电元件被驱动而喷出液体；开关，其对是否向所述压电元件供给用于驱动所述压电元件的驱动信号进行切换；变更部，其在预定的条件备足的情况下，对从外部被供给的控制信号进行变更而输出；开关控制部，其基于从所述变更部被输出的控制信号，而对所述开关的接通及断开进行控制。根据该方式，驱动信号经由开关而被供给至压电元件，电力随着开关动作而被消耗，从而产生热量。由于变更部在预定的条件备足时，对从外部被供给的控制信号进行变更而输出，因此能够通过预定的条件来使开关断开。由于当开关变为断开状态时，开关动作会停止，因此能够抑制压电式打印头的温度上升，从而降低液体的变质风险，进而能够减少消耗电流。在上述的方式中，所述驱动信号包含通过被供给至所述压电元件而将所述液体设为非喷出状态的微振动波形，所述控制信号包含用于向所述压电元件供给所述微振动波形的微振动信息，所述变更部在所述预定的条件备足的情况下，对所述微振动信息的内容进行变更，当基于具有所变更的所述微振动信息的控制信号而对所述开关进行控制时，所述驱动信号的所述微振动波形不被供给至所述压电元件。根据该方式，在预定的条件备足时，控制信号被变更，从而驱动信号的微振动波形不被供给至压电元件。另一方面，在预定的条件未备足的情况下，当微振动通过控制信号而被指定时，微振动波形被供给至压电元件。当液体从喷嘴被喷出时，受到压电式打印头的发热的影响而温度上升了的喷嘴内部的液体被喷出，而并未受到压电式打印头的发热的影响的相对较低的温度的液体被填充至喷嘴内。通过被填充与至此为止所填充的液体相比而更低温的液体，从而使压电式打印头的内部冷却。另一方面，由于在微振动中，因液体成为非喷出状态从而不会获得由液体的喷出及新的液体的填充所产生的冷却效果，因此，温度会上升。根据该方式，能够在微振动被指定且预定的条件备足的情况下，使开关断开。由此，能够抑制液体受到的发热的影响，从而降低液体的变质风险，进而能够提高喷出稳定性。此外，根据该方式，由于能够就此直接使用从外部被供给的控制信号，而向原有的系统中仅添加简单的结构，因此可以减少微振动。另外，由于当预定的条件备足时，会减少微振动，因此能够通过预定的条件而使减少由微振动导致的液体的增粘的效果、与减少液体的温度上升的效果平衡。在上述的方式中，也可以具有如下特征，即，所述液体在小于100℃时物理性质发生变质。当从喷嘴被喷出的液体在小于100℃时物理性质发生变质的情况下，开关动作的发热会成为较大的问题。根据该方式，即使在作为液体的沸点处于70℃～90℃之间的溶剂而使用酒精类液体的液体、或作为沸点处于90℃～100℃之间的溶剂而使用水的液体、或进一步具有与它们相比更低的沸点的液体中，也可以经由开关而停止向压电元件供给驱动信号。由此，能够通过抑制发热而降低液体的变质风险，从而能够使被喷出的液体的物理性质稳定。在上述的方式中，优选为，包括所述喷嘴在内的400个以上的喷嘴以每英寸300个以上的密度而被排列为列状，对应于所述400个以上的喷嘴中的每一个而具备所述压电元件、所述开关、及所述开关控制部。在400个以上的喷嘴以每英寸300喷嘴以上的密度而被排列为列状的情况下，由于伴随着与各个喷嘴相对应的开关动作的发热，而使每单位体积的温度大幅度地上升。根据该方式，由于能够降低伴随着开关动作的发热，因此能够抑制压电式打印头的温度上升，从而降低液体的变质风险，进而能够减少消耗电流。在上述的方式中，优选为，以使将第一期间与第二期间设定为一个周期的处理期间反复的方式，而从喷嘴N喷出油墨，所述第一期间设定为，能够向所述压电元件供给所述微振动波形的期间，所述第二期间设定为，不能够向所述压电元件供给所述微振动波形的期间，所述预定的条件为所述第二期间。根据该方式，能够通过对第一期间的长度和第二期间的长度进行调节而抑制压电式打印头的温度上升，并且使液体的增粘和液体的温度上升平衡。在上述的方式中，优选为，具备包括所述喷嘴的多个喷嘴，对应于所述多个喷嘴中的每一个而具备所述压电元件、所述开关、及所述开关控制部，以对所述多个喷嘴共用的方式而具备所述变更部。根据该方式，由于变更部以对多个喷嘴共用的方式而被设置，因此与在每个喷嘴上设置变更部的情况相比，能够简化结构。在上述的方式中，也可以采用如下方式，即，具备：电路基板，其上设置有所述开关、所述变更部及所述开关控制部；压力室，其被填充有液体，并且根据所述压电元件的驱动而使内部的压力增减，所述压电元件被设置在由包括所述电路基板在内的多个部件而构成的封闭空间内。根据该方式，由于封闭空间由包括电路基板在内的多个部件而构成，因此从电路基板起至被填充有液体的压力室的距离较近。因此，开关及开关控制部的发热易于经由多个部件而被传导至压力室的液体。由于开关控制部在预定的条件备足的情况下会对控制信号进行变更，因此能够使开关断开，从而能够减少压电式打印头的温度上升，进而能够降低液体的变质风险。在本专利技术的优选的方式所涉及的压电式喷墨打印机中，所述液体为油墨，并且具备上述的压电式打印头中的任意一种。根据该方式，由于能够减少压电式打印头的温度上升，因此能够抑制油墨的变质风险，从而实施高品质的印刷。附图说明图1为本专利技术的实施方式所涉及的压电式喷墨打印机1的结构图。图2为表示头部5的电气结构的框图。图3为压电式打印头HU的分解立体图。图4为压电式打印头HU的剖视图。图5为表示头驱动器DR的电气结构的框图。图6A为驱动信号Com的波形图。图6B为单独驱动信号Vin[m]的波形图。图7为表示解码电路DC的解码内容的说明图。图8为表示控制信号S的说明图。图9为表示第一移位寄存器SR1及第二移位寄存器SR2的详细结构的电路图。图10为表示微振动控制部72的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压电式打印头，具备：压电元件；喷嘴，其通过所述压电元件被驱动而喷出液体；开关，其对是否向所述压电元件供给用于驱动所述压电元件的驱动信号进行切换；变更部，其在预定的条件备足的情况下，对从外部被供给的控制信号进行变更而输出；开关控制部，其基于从所述变更部被输出的控制信号，而对所述开关的接通及断开进行控制。

【技术特征摘要】
2017.09.27 JP 2017-1864491.一种压电式打印头，具备：压电元件；喷嘴，其通过所述压电元件被驱动而喷出液体；开关，其对是否向所述压电元件供给用于驱动所述压电元件的驱动信号进行切换；变更部，其在预定的条件备足的情况下，对从外部被供给的控制信号进行变更而输出；开关控制部，其基于从所述变更部被输出的控制信号，而对所述开关的接通及断开进行控制。2.如权利要求1所述的压电式打印头，其中，所述驱动信号包含通过被供给至所述压电元件而将所述液体设为非喷出状态的微振动波形，所述控制信号包含用于向所述压电元件供给所述微振动波形的微振动信息，所述变更部在所述预定的条件备足的情况下，对所述微振动信息的内容进行变更，当基于具有所变更的所述微振动信息的控制信号而对所述开关进行控制时，所述驱动信号的所述微振动波形不被供给至所述压电元件。3.如权利要求1所述的压电式打印头，其特征在于，所述液体在小于100℃时物理性质发生变质。4.如权利要求1所述的压电式打印头，其中，包括所述喷嘴在内的400个以上的喷嘴以...

【专利技术属性】
技术研发人员：近本元则，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP