專(zhuān)利名稱(chēng)：用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法及其電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法及其電路，具體來(lái)說(shuō)，它涉及這樣一種用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法及其電路，其中，通過(guò)對(duì)具有噴嘴的噴墨打印頭進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并使其噴嘴有選擇性地噴出具有被調(diào)節(jié)成滿(mǎn)足所需打印分辨率的均勻大小的細(xì)小墨滴，從而將字符或圖像打印在如紙張、OHP(懸掛式投影儀)膠片或類(lèi)似物的打印介質(zhì)之上。
傳統(tǒng)噴墨打印設(shè)備在打印時(shí)，通過(guò)將一個(gè)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)傳送給一壓力發(fā)生器件(該壓力發(fā)生器件含有一個(gè)壓電致動(dòng)器或類(lèi)似物，而壓電致動(dòng)器或類(lèi)似物則被放置在與具有噴嘴的噴墨打印頭的壓力發(fā)生室相對(duì)應(yīng)的位置上)，從而使充滿(mǎn)墨的壓力發(fā)生室的容積產(chǎn)生快速變化以從噴嘴噴出一個(gè)墨滴，這樣，一個(gè)打印點(diǎn)就被形成在如紙張、OHP膠片或類(lèi)似的打印介質(zhì)之上。這類(lèi)噴墨打印設(shè)備被廣泛應(yīng)用于如打印機(jī)、繪圖儀、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)或類(lèi)似的打印設(shè)備之中。
在上述的噴墨打印設(shè)備中，當(dāng)一個(gè)墨滴進(jìn)入打印介質(zhì)范圍之內(nèi)時(shí)，由于是先形成一個(gè)點(diǎn)再生成一幅圖像，所以打印點(diǎn)直徑的大小近似地與一幅圖像的質(zhì)量成反比。也就是說(shuō)，為了滿(mǎn)足現(xiàn)代不斷增加的對(duì)高圖像質(zhì)量打印的需求，就需要在打印介質(zhì)上形成具有更小直徑的打印點(diǎn)。為了獲得平滑且優(yōu)良的高質(zhì)量圖像以使人對(duì)低密度打印的區(qū)域沒(méi)有“顆粒感”，則打印點(diǎn)的直徑(以下稱(chēng)為“點(diǎn)直徑”)應(yīng)不超過(guò)40μm，從人眼分辨能力的角度來(lái)看，則點(diǎn)直徑最好不要超過(guò)25μm。一般來(lái)說(shuō)，由于點(diǎn)直徑是墨滴直徑的2至2.5倍，那么要想獲得40μm的點(diǎn)直徑，則墨滴的直徑必須在20μm左右。在這種情況下，通過(guò)將一個(gè)主墨滴的體積與一附屬墨滴(它是在當(dāng)主墨滴被從噴嘴噴出時(shí)緊隨其后形成的一個(gè)小墨滴)的體積相加而獲得的整個(gè)墨滴的總直徑約為25μm。
另一方面，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以知道，從具有預(yù)定孔徑的噴嘴所噴出的整個(gè)墨滴的總直徑的最小值幾乎與小孔本身的直徑(噴嘴的直徑)相等。因此，為了使墨滴的總直徑為25μm，則噴嘴的直徑必須不能超過(guò)25μm。但是，要想在沒(méi)有很多困難的情況下制造出可以實(shí)際應(yīng)用且直徑不超過(guò)25μm的噴嘴是不可能的。即，噴嘴中出現(xiàn)堵塞的可能性的增加，會(huì)使噴墨打印頭的可靠性和耐久性受到很大的損害。由于這個(gè)原因，所以現(xiàn)在噴嘴直徑的下限都約為25至30μm。因此，在傳統(tǒng)噴墨打印設(shè)備中，很難以穩(wěn)定的方式來(lái)噴出直徑不超過(guò)25μm的墨滴。另外，傳統(tǒng)噴墨打印設(shè)備還有另一個(gè)問(wèn)題，即，如果為了簡(jiǎn)單地達(dá)到使墨滴變得更加細(xì)小的目的而將噴嘴設(shè)計(jì)成具有較小的直徑，則具有足以滿(mǎn)足所需分辨率的整個(gè)墨滴最大直徑的墨滴將不能被噴出。
為了解決上述問(wèn)題，(例如)日本未決專(zhuān)利申請(qǐng)No.Sho55-17589揭示出了一種用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法，在該方法中，通過(guò)向壓電致動(dòng)器提供一個(gè)倒梯形驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)以在噴出墨滴之前形成所謂的“液面控制”(meniscus control)，就可以使小于噴嘴直徑的墨滴被噴出。在上述方法中，如圖8A所示，當(dāng)不需要噴出墨滴時(shí)，液面1正好位于噴嘴2的小孔面2a上。當(dāng)需要噴出墨滴時(shí)，如圖8B所示，通過(guò)向壓電致動(dòng)器提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，就可使壓力發(fā)生室的容積增加，從而使液面1被從噴嘴2的小孔面2a的位置上向回拉入至噴嘴2的內(nèi)部，其結(jié)果使得液面的形狀變成凹形(這被稱(chēng)為“收縮過(guò)程”)。然后，當(dāng)一個(gè)可使壓力發(fā)生室的容積減小的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)被提供給壓電致動(dòng)器時(shí)，如圖8C所示，一個(gè)墨滴3就被噴出(這被稱(chēng)為“推出過(guò)程”)。
另外，在日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.Hei 3-30507中揭示了另一種噴墨打印設(shè)備，在這種設(shè)備中，通過(guò)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的波形變化，就可使噴出墨滴之前液面1在噴嘴中的收縮移動(dòng)量(表現(xiàn)為“收縮強(qiáng)度”)產(chǎn)生變化，或者可使噴出墨滴之前液面在噴嘴中收縮移動(dòng)的定時(shí)產(chǎn)生變化，從而使從噴嘴噴出的墨滴的直徑得到改變。
在用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的傳統(tǒng)方法或在上述傳統(tǒng)噴墨打印設(shè)備中，由于噴墨特性(它包括墨滴直徑或墨滴從噴嘴中向外下落的速度，等等)可根據(jù)噴出墨滴之前液面在噴嘴中的收縮量而產(chǎn)生相應(yīng)變化，所以，與沒(méi)有液面控制的噴墨情況相比，墨滴直徑的變化對(duì)部件尺寸的偏差或外部的干擾會(huì)更加敏感。
還有，在用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的傳統(tǒng)方法或在上述傳統(tǒng)噴墨打印設(shè)備中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)被提供給壓電致動(dòng)器以使壓力發(fā)生室的容積增加或減小時(shí)，就可產(chǎn)生液面的收縮以及墨滴的噴出。但是，壓電致動(dòng)器并不能精確地響應(yīng)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，而只能在一定程度上以振動(dòng)的方式對(duì)信號(hào)作出響應(yīng)。如在日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.Hei 03-30507中所公開(kāi)的，由于壓力發(fā)生室的容積每當(dāng)壓電致動(dòng)器進(jìn)行振動(dòng)時(shí)就改變，所以噴出墨滴之前液面1在噴嘴中將做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。因?yàn)橛捎趪娔z留、交叉干擾、使用環(huán)境或類(lèi)似因素而產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)，所以即使液面是在同一噴嘴中收縮，液面在噴嘴中的收縮量也不是恒定的。其結(jié)果是，墨滴的總直徑也將發(fā)生變化。因此，用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的傳統(tǒng)方法及傳統(tǒng)噴墨打印設(shè)備都具有這樣一些問(wèn)題，即，具有所需小直徑的墨滴不能被順利噴出，墨滴的形成變得很不穩(wěn)定，而且會(huì)出現(xiàn)墨滴噴射故障。
根據(jù)上述情況，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法及其電路，它能夠減少由部件尺寸(如噴嘴直徑)的偏差、外部干擾、墨滴噴射遺留、交叉干擾、使用環(huán)境或類(lèi)似因素而產(chǎn)生的負(fù)面影響，并能在保持高噴墨效率的情況下以穩(wěn)定方式形成細(xì)小的墨滴，從而從噴嘴中噴出墨滴并能將高質(zhì)量的字符或圖像打印在打印介質(zhì)之上。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法，該噴墨打印頭配有一充滿(mǎn)墨的壓力發(fā)生室、一用于在壓力發(fā)生室中產(chǎn)生壓力的壓力發(fā)生裝置以及一與壓力發(fā)生室連通的噴嘴，這種方法包括以下步驟向壓力發(fā)生裝置提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)以改變壓力發(fā)生室的容積，然后從噴嘴噴出墨滴；通過(guò)一第一電壓變化過(guò)程和一第二電壓變化過(guò)程形成上述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，其中，在第一電壓變化過(guò)程中，加載電壓以增大壓力發(fā)生室的容積，在第二電壓變化過(guò)程中，加載電壓以減小壓力發(fā)生室的容積；以及將第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間與第二電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間間隔的長(zhǎng)度設(shè)定在壓力發(fā)生室中所產(chǎn)生的壓力波的固有周期的約八分之三到四分之三范圍之內(nèi)。
在上述內(nèi)容中，有這樣一個(gè)優(yōu)選模式，該模式的特征在于，形成驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的波形的第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間與第二電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間間隔的長(zhǎng)度被設(shè)定成約為固有周期的二分之一。
也有這樣一個(gè)優(yōu)選模式，該模式的特征在于，在形成驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的波形的第一電壓變化過(guò)程與第二電壓變化過(guò)程之間包含有一個(gè)第一電壓保持過(guò)程，該電壓保持過(guò)程可將由第一電壓變化過(guò)程所加載的電壓保持一段時(shí)間。
還有這樣一個(gè)優(yōu)選模式，該模式的特征在于，在用于形成驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的波形的第二電壓變化過(guò)程之后包含有一第二電壓保持過(guò)程以及一第三電壓變化過(guò)程，第二電壓保持過(guò)程將由第二電壓變化過(guò)程所加載的電壓保持一段時(shí)間，在第三電壓變化過(guò)程中，加載電壓以增大壓力發(fā)生室的容積。
還有這樣一個(gè)優(yōu)選模式，該模式的特征在于，在第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)所產(chǎn)生的電壓和在第三電壓變化過(guò)程結(jié)束時(shí)所產(chǎn)生的電壓一致。
還有這樣一個(gè)優(yōu)選模式，該模式的特征在于，在第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)所產(chǎn)生的電壓和在第三電壓變化過(guò)程結(jié)束時(shí)所產(chǎn)生的電壓不同。
還有這樣一個(gè)優(yōu)選模式，該模式的特征在于，壓力發(fā)生裝置包括有一個(gè)電—機(jī)轉(zhuǎn)換裝置、一磁致伸縮裝置或一電—熱轉(zhuǎn)換裝置。
另外，還有一個(gè)優(yōu)選模式，該模式的特征在于，所述電—機(jī)轉(zhuǎn)換裝置是一個(gè)壓電致動(dòng)器。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種噴墨打印頭驅(qū)動(dòng)電路，該噴墨打印頭配有一充滿(mǎn)墨液的壓力發(fā)生室、一用于在壓力發(fā)生室中產(chǎn)生壓力的壓力發(fā)生裝置以及一與壓力發(fā)生室進(jìn)行連通并可通過(guò)改變壓力發(fā)生室的容積以噴出墨滴的噴嘴。這種驅(qū)動(dòng)電路包括波形發(fā)生裝置，它用于產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)所具有的波形是由一第一電壓變化過(guò)程和一第二電壓變化過(guò)程形成的，其中，在第一電壓變化過(guò)程中，加載電壓以增大壓力發(fā)生室的容積，在第二電壓變化過(guò)程中，加載電壓以減小壓力發(fā)生室的容積，而且第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間與第二電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間間隔的長(zhǎng)度被設(shè)定在壓力發(fā)生室中所產(chǎn)生的壓力波的固有周期的約八分之三到四分之三范圍之內(nèi)。
在上述內(nèi)容中，波形發(fā)生裝置最好能夠產(chǎn)生這樣一種驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)的波形是通過(guò)將第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間與第二電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間間隔的長(zhǎng)度設(shè)定成約為所述固有周期的二分之一而形成的。
還有，波形發(fā)生裝置最好能夠產(chǎn)生這樣一種驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)的波形是通過(guò)在第一電壓變化過(guò)程與第二電壓變化過(guò)程之間加入一個(gè)第一電壓保持過(guò)程而形成的，該電壓保持過(guò)程可將由第一電壓變化過(guò)程所加載的電壓保持一段時(shí)間。
還有，波形發(fā)生裝置最好能夠產(chǎn)生這樣一種驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)的波形是通過(guò)在第二電壓變化過(guò)程之后加入一第二電壓保持過(guò)程以及一第三電壓變化過(guò)程而形成的，第二電壓保持過(guò)程用于將由第二電壓變化過(guò)程所加載的電壓保持一段時(shí)間，在上述第三電壓變化過(guò)程中，加載電壓以增大壓力發(fā)生室的容積。
還有，波形發(fā)生裝置最好能夠產(chǎn)生這樣一種驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)的波形是通過(guò)使第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)所產(chǎn)生的電壓與第三電壓變化過(guò)程結(jié)束時(shí)所產(chǎn)生的電壓相一致而形成的。
還有，波形發(fā)生裝置最好能夠產(chǎn)生這樣一種驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)的波形是通過(guò)使第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)所產(chǎn)生的電壓與第三電壓變化過(guò)程結(jié)束時(shí)所產(chǎn)生的電壓不相同而形成的。
還有，壓力發(fā)生裝置最好包括有一個(gè)電—機(jī)轉(zhuǎn)換裝置、一磁致伸縮裝置或一電—熱轉(zhuǎn)換裝置。
另外，上述電—機(jī)轉(zhuǎn)換裝置最好是一個(gè)壓電致動(dòng)器。
通過(guò)以下的文字說(shuō)明并參考附圖，本發(fā)明的上述和其它目的、優(yōu)點(diǎn)及特征將變得更加清晰易懂。在附圖中

圖1是一個(gè)示意框圖，它示意性地顯示出采用了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法的噴墨打印頭的驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)；圖2是一個(gè)截面圖，它顯示出由根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)的噴墨打印頭的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子；圖3是一個(gè)示意框圖，它顯示出了具有本發(fā)明第一實(shí)施例所述噴墨打印頭的驅(qū)動(dòng)電路的一種打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)；圖4是一個(gè)經(jīng)放大后的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的波形形狀的例子，該信號(hào)由構(gòu)成本發(fā)明第一實(shí)施例的噴墨打印頭的驅(qū)動(dòng)電路的功率放大電路提供；圖5是在所放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的加載電壓為恒定情況下，通過(guò)模擬墨滴總直徑和主墨滴下落速度相對(duì)于時(shí)間間隔的變化特性所獲得的結(jié)果的一個(gè)例子；圖6是實(shí)際測(cè)量墨滴總直徑和主墨滴下落速度相對(duì)于所放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的加載電壓和時(shí)間間隔的變化特性所獲得的結(jié)果的一個(gè)例子；圖7是一個(gè)示意框圖，它簡(jiǎn)要地顯示出了采用根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法的噴墨打印頭的驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)；圖8A、8B和8C是噴嘴開(kāi)口面及其相關(guān)部分的截面圖，它們用來(lái)解釋按照用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的傳統(tǒng)方法所進(jìn)行的墨滴噴射過(guò)程。
以下將利用各種實(shí)施例并參考附圖對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式進(jìn)行更為詳細(xì)地說(shuō)明。第一實(shí)施例圖1是一個(gè)示意框圖，它簡(jiǎn)要地顯示出了采用根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法的噴墨打印頭的驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)。圖2是一個(gè)截面圖，它顯示出了由根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例所述驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)的噴墨打印頭的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。圖3是一個(gè)示意框圖，它顯示出了具有本發(fā)明第一實(shí)施例所述噴墨打印頭的驅(qū)動(dòng)電路的一種打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例中的噴墨打印頭11是一個(gè)Kyser型打印頭，它是一種按需滴墨型多噴頭，被設(shè)計(jì)用來(lái)按需噴墨并將字符或圖像打印在打印介質(zhì)上。該噴墨打印頭11主要由以下各部分構(gòu)成兩個(gè)或更多的壓力發(fā)生室12，它們被做成細(xì)長(zhǎng)方體的形狀，如圖2所示；振動(dòng)板13，它構(gòu)成了各壓力發(fā)生室12的上蓋板；壓電致動(dòng)器14，它由層疊型壓電陶瓷制成，被安裝在各壓力發(fā)生室12之上；供墨通路16，它與各壓力發(fā)生室12相連；供墨端口17，它被安裝在各壓力發(fā)生室12中，用于使墨盒15通過(guò)一儲(chǔ)墨池(未示出)而與各壓力發(fā)生室12連通；噴嘴18，它用于從沿各壓力發(fā)生室12一側(cè)伸出的端口部分噴出墨滴。噴嘴18為錐形形狀，其直徑朝著壓力發(fā)生室12的方向逐漸增加。
如圖3所示，具有上述結(jié)構(gòu)的噴墨打印頭11被安裝在本實(shí)施例的打印機(jī)的一個(gè)載體(未示出)上。噴墨打印頭11由一個(gè)受控制部分21控制的打印頭驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(未示出)移動(dòng)，其目的是使噴墨打印頭11以垂直于打印介質(zhì)24被輸送的方向掃過(guò)由送紙輥22從送紙器23傳送過(guò)來(lái)的打印介質(zhì)24。送紙輥22由一個(gè)受控制部分21控制的饋送馬達(dá)(未示出)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)噴墨打印頭11完成字符或圖像的打印時(shí)，由紙張、OHP膠片或類(lèi)似介質(zhì)組成的打印介質(zhì)24將被彈出到一個(gè)接紙盒25之中?？刂撇糠?1配備有未在圖中示出的CPU(中央處理器)、ROM(只讀存儲(chǔ)器)、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、或類(lèi)似單元。CPU能夠根據(jù)由計(jì)算機(jī)主機(jī)(例如個(gè)人電腦)通過(guò)一接口26傳送的打印信息，通過(guò)執(zhí)行保存在ROM中的程序并利用保存在RAM中的各個(gè)寄存器或標(biāo)志來(lái)控制各打印機(jī)組件(包括打印頭驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、饋送馬達(dá)或類(lèi)似組件)，從而達(dá)到將字符或圖像打印在打印介質(zhì)24上的目的。
接下來(lái)將對(duì)用來(lái)驅(qū)動(dòng)具有上述結(jié)構(gòu)的噴墨打印頭11的驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明，該驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成了本實(shí)施例所述打印機(jī)的控制部分21。如圖1所示的驅(qū)動(dòng)電路能夠生成一個(gè)與圖4所示放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，并能在放大該信號(hào)的功率之后將其提供給根據(jù)打印信息而預(yù)先確定好的壓電致動(dòng)器之一，從而使打印頭噴出總保持幾乎相同直徑的墨滴，從而將字符或圖像打印在打印介質(zhì)之上，該驅(qū)動(dòng)電路主要由波形發(fā)生電路31、功率放大電路32、兩個(gè)或多個(gè)壓電致動(dòng)器14以及兩個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)電路33(分別與各壓電致動(dòng)器14相連)組成。
波形發(fā)生電路31由一數(shù)—模轉(zhuǎn)換器和一積分電路構(gòu)成，它能夠?qū)腞OM內(nèi)預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)域之中讀出的驅(qū)動(dòng)波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)，并能在數(shù)據(jù)經(jīng)CPU進(jìn)行積分處理之后，產(chǎn)生一個(gè)與圖4所示放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)。功率放大電路32能夠放大波形發(fā)生電路31送來(lái)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的功率，并能輸出圖4所示放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)。開(kāi)關(guān)電路33的輸入端與功率放大電路32的輸出端相連，其輸出端則與相應(yīng)壓電致動(dòng)器14的相應(yīng)一端連接。當(dāng)從驅(qū)動(dòng)控制電路(未示出)輸出且與打印信息相應(yīng)的控制信號(hào)被輸入至開(kāi)關(guān)電路的控制端時(shí)，開(kāi)關(guān)電路將被導(dǎo)通，從而將功率放大電路32輸出的放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)傳送給壓電致動(dòng)器14。這將使壓電致動(dòng)器14使振動(dòng)板13產(chǎn)生與放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位移。由于壓電致動(dòng)器14使振動(dòng)板13產(chǎn)生位移，所以壓力發(fā)生室12的容積將被快速改變，從而在充滿(mǎn)墨的壓力發(fā)生室12中產(chǎn)生一個(gè)預(yù)定的壓力波，這個(gè)壓力波可使具有預(yù)定直徑的墨滴從相應(yīng)的噴嘴18中噴出。被噴出的墨滴落在打印介質(zhì)24上并形成了一個(gè)打印點(diǎn)。通過(guò)根據(jù)打印信息來(lái)重復(fù)打印點(diǎn)的形成過(guò)程，字符或圖像就被打印到打印介質(zhì)之上。
如圖4所示，上述放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的產(chǎn)生經(jīng)過(guò)了以下幾個(gè)過(guò)程，即，第一電壓變化過(guò)程41(稱(chēng)為“收縮過(guò)程”)，在此過(guò)程中，加載到壓電致動(dòng)器14上的電壓V被減小(從0伏到-V1)，從而增加壓力發(fā)生室12的容積以使液面收縮；然后是第一電壓保持過(guò)程42，在此過(guò)程中，減小了的電壓V被保持(從-V1到-V1)一段時(shí)間(持續(xù)時(shí)間t2)；接下來(lái)是第二電壓變化過(guò)程43(稱(chēng)為“推出過(guò)程”)，在此過(guò)程中，加載電壓V被增大(-V1到V2)，從而通過(guò)減小壓力發(fā)生室12的容積以噴出墨滴；然后是第二電壓保持過(guò)程44，在此過(guò)程中，增大了的電壓V被保持(從V2到V2)一段時(shí)間(持續(xù)時(shí)間t4)；最后是第三電壓變化過(guò)程45，在此過(guò)程中，加載電壓被減小以使壓力發(fā)生室12的容積再次增加。在上述用于產(chǎn)生放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的過(guò)程中，使液面向內(nèi)收縮的過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間ta(＝0)與使液面向外推出的過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間tb之間的時(shí)間間隔長(zhǎng)度tba(＝tb-ta＝t1+t2)被設(shè)定成約為產(chǎn)生于充滿(mǎn)墨的壓力發(fā)生室12之中的壓力波的固有周期Tc的一半。在本例中，固有周期Tc為10μs至20μs，但是，它也可以超過(guò)10μs或少于20μs。
接下來(lái)將對(duì)采用圖4所示放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的波形形狀的原因進(jìn)行說(shuō)明。
首先，本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)墨滴從噴墨打印頭噴出的現(xiàn)象做了一個(gè)流體分析模型，并且對(duì)放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的波形形狀與墨滴噴射特性(包括墨滴直徑和墨滴下落速度)之間的關(guān)系進(jìn)行了模擬。模擬結(jié)果顯示出，在放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的加載電壓V被保持恒定的情況下，墨滴總直徑和主墨滴下落速度的變化是與使液面向內(nèi)收縮的過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間ta和使液面向外推出的過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間tb之間的時(shí)間間隔tba相反的(如圖5所示)。在圖5中，曲線“a”顯示了墨滴總直徑相對(duì)于時(shí)間間隔tba的變化特性，曲線“b”則是墨滴下落速度相對(duì)于時(shí)間間隔tba的變化特性。從圖5中可以看出，曲線“a”和“b”的形狀都是凸起的，而且它們的最高點(diǎn)都位于當(dāng)時(shí)間間隔的長(zhǎng)度tba被設(shè)定成約為固有周期Tc的一半的位置上。這就證明了由于附加的液面控制收縮過(guò)程而在壓力發(fā)生室12之中產(chǎn)生的壓力波所造成的反應(yīng)對(duì)噴墨特性施加了影響。因此，可以看出，時(shí)間間隔被設(shè)定成約為固有周期Tc的一半時(shí)間長(zhǎng)度并且由“收縮”過(guò)程產(chǎn)生的壓力波的相位與由“推出”過(guò)程產(chǎn)生的壓力波的相位一致的位置點(diǎn)就是提供最佳墨滴噴射效率的點(diǎn)。
另外，本發(fā)明的發(fā)明人還對(duì)放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的波形形狀對(duì)墨滴噴射特性(包括墨滴直徑和墨滴下落速度)所產(chǎn)生的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果顯示，墨滴噴墨特性的變化與放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的加載電壓V和時(shí)間間隔tba是相反的，如圖6所示。圖6中的實(shí)的曲線c1至c9是當(dāng)墨滴總直徑為16，18，…32μm(間隔為2μm)時(shí)加載電壓V相對(duì)于時(shí)間間隔tba的變化特性，而虛的曲線d1至d10則是當(dāng)主墨滴下落速度為2，3，…，11m/s(間隔為1m/s)時(shí)加載電壓V相對(duì)于時(shí)間間隔tba的變化特性。在本例中，因?yàn)楫a(chǎn)生于構(gòu)成本例所采用的噴墨打印頭11的壓力發(fā)生室12之中的壓力波的固有周期Tc約為16μs，所以作為固有周期Tc一半的時(shí)間長(zhǎng)度就約為8μs，如圖6所示。另外，圖6中的斜線區(qū)域顯示出，如果用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的條件是在上述區(qū)域(非噴墨區(qū)域)中的任何點(diǎn)時(shí)，則不從噴嘴中噴出墨滴。如圖6所示，在各曲線c1至c9和d1至d10上形成一個(gè)凹谷的任何點(diǎn)都在時(shí)間間隔tba約為8μs的點(diǎn)上，該點(diǎn)也正是時(shí)間間隔長(zhǎng)度被設(shè)成約為固有周期Tc一半的點(diǎn)。另外，在圖6中，在驅(qū)動(dòng)電壓V被固定為一個(gè)確定的電壓水平時(shí)，當(dāng)任何一個(gè)曲線c1至c9和d1至d10被在沿水平方向的X軸上的一個(gè)確定點(diǎn)上切開(kāi)時(shí)，分別由上述曲線所代表的墨滴總直徑和主墨滴下落速度會(huì)逐漸增加和減小至?xí)r間間隔被設(shè)成約為固有周期Tc一半的點(diǎn)上，并以該點(diǎn)作為它們的極大值或極小值。也就是說(shuō)，由于圖5和圖6顯示出了幾乎完全相同的趨勢(shì)，所以上述模擬被證明是正確的。
這樣，在各曲線c1至c9和d1至d10上形成一個(gè)凹谷的任何點(diǎn)上，具有相同總直徑的墨滴就可被以較快的墨滴下落速度噴出，而且放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的加載電壓可處于最小水平，因而說(shuō)明該點(diǎn)就是能夠提供最佳噴墨效率的點(diǎn)。
如圖6所示，在如果時(shí)間間隔進(jìn)一步少于約為固有周期Tc一半的時(shí)間長(zhǎng)度的情況下，盡管這時(shí)具有相同直徑的主墨滴的下落速度會(huì)變得更快，但它將使相鄰曲線c1至c9以及d1至d10之間的間隔變得極密，其結(jié)果將使操作很容易受到外部干擾的影響，并且有可能很難以穩(wěn)定的方式進(jìn)行墨滴噴射。
因此，當(dāng)放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的波形形狀被設(shè)定時(shí)，由于有必要對(duì)墨滴噴射的穩(wěn)定性、墨滴的噴射特性(包括墨滴直徑和墨滴下落速度)、以及因壓力發(fā)生室的結(jié)構(gòu)或墨滴固有特性而導(dǎo)致的壓力波的相位延遲(約為0到2μs)加以考慮，所以應(yīng)將時(shí)間間隔tba設(shè)定在由以下的公式(1)所指定的范圍之內(nèi)3Tc/8≤tba≤3Tc/4…(1)在公式(1)中，其中的下限是在當(dāng)甚至以犧牲墨滴噴射的穩(wěn)定性為代價(jià)的情況下，通過(guò)給噴墨特性賦予一頂級(jí)優(yōu)先權(quán)以使細(xì)小墨滴被噴出時(shí)被設(shè)定的，而其上限則是在當(dāng)應(yīng)避免出現(xiàn)壓力波相位延遲的情況下被設(shè)定的。這樣就可以使墨滴噴射效率和噴射穩(wěn)定性做到相互協(xié)調(diào)。第二實(shí)施例圖7是一個(gè)示意框圖，它簡(jiǎn)要地顯示出了采用了本發(fā)明第二實(shí)施例用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法的噴墨打印頭的驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)。由于其上安裝有上述驅(qū)動(dòng)電路的打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及由上述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的噴墨打印頭的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例(見(jiàn)圖2和3)中所說(shuō)明的結(jié)構(gòu)完全相同，因而其說(shuō)明在此省略。
圖7所示的驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)所謂的墨滴直徑劃分型驅(qū)動(dòng)電路，在該電路中，根據(jù)由灰度所表示的打印信息，從噴嘴噴出的墨滴的直徑被劃分為多種尺寸的墨滴(本例中，墨滴被劃分成三個(gè)等級(jí)直徑約為40μm的大尺寸墨滴，直徑約為30μm的中等尺寸墨滴以及直徑約為20μm的小尺寸墨滴)，然后字符或圖像將按多級(jí)灰度被打印出來(lái)。該驅(qū)動(dòng)電路主要由以下部分組成三種波形發(fā)生電路51a，51b和51c，它們是按照墨滴直徑設(shè)計(jì)的；功率放大電路52a，52b和52c，其中每個(gè)電路分別與各波形發(fā)生電路一一對(duì)應(yīng)連接；多個(gè)壓電致動(dòng)器14以及多個(gè)開(kāi)關(guān)電路53，每個(gè)開(kāi)關(guān)電路都分別與各壓電致動(dòng)器14一一對(duì)應(yīng)連接。
每個(gè)波形發(fā)生電路51a至51c都由一?！獢?shù)轉(zhuǎn)換電路和一積分電路組成。波形發(fā)生電路51a能在將通過(guò)CPU從ROM內(nèi)預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)域之中讀出的用于噴射大尺寸墨滴的驅(qū)動(dòng)波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)、并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行積分處理之后，產(chǎn)生一個(gè)用于噴射大尺寸墨滴的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)。波形發(fā)生電路51b可在將通過(guò)CPU從ROM內(nèi)預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)域之中讀出的用于噴射中等尺寸墨滴的驅(qū)動(dòng)波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)、并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行積分處理之后，產(chǎn)生一個(gè)用于噴射中等尺寸墨滴的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)。波形發(fā)生電路51c可在將通過(guò)CPU從ROM內(nèi)預(yù)定存儲(chǔ)區(qū)域之中讀出的用于噴射小尺寸墨滴的驅(qū)動(dòng)波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)、并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行積分處理之后，產(chǎn)生一個(gè)用于噴射小尺寸墨滴的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)。
功率放大電路52a能夠?qū)τ刹ㄐ伟l(fā)生電路51a所提供的用于噴射大尺寸墨滴的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行功率放大并輸出該放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)以用于噴射大尺寸的墨滴。功率放大電路52b能夠?qū)τ刹ㄐ伟l(fā)生電路51b所提供的用于噴射中等尺寸墨滴的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行功率放大并輸出該放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)以用于噴射中等尺寸的墨滴。
功率放大電路52c能夠?qū)τ刹ㄐ伟l(fā)生電路51c所提供的用于噴射小尺寸墨滴的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行功率放大并輸出該放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)以用于噴射小尺寸的墨滴。開(kāi)關(guān)電路53由第一、第二和第三傳輸門(mén)(未示出)構(gòu)成。第一傳輸門(mén)的輸入端與功率放大電路52a的輸出端相連。第二傳輸門(mén)的輸入端與功率放大電路52b的輸出端相連。第三傳輸門(mén)的輸入端與功率放大電路52c的輸出端相連。第一、第二和第三傳輸門(mén)的輸出端都與相應(yīng)的公用壓電致動(dòng)器14的一端相連。當(dāng)由驅(qū)動(dòng)控制電路(未示出)提供的與打印信息相對(duì)應(yīng)的灰度控制信號(hào)被輸入至第一傳輸門(mén)的控制端時(shí)，第一傳輸門(mén)將導(dǎo)通，從而將功率放大電路52a所提供的用于噴射大尺寸墨滴的放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)加載到壓電致動(dòng)器14上。這將使壓電致動(dòng)器14產(chǎn)生一個(gè)與該放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位移，并將其加載到振動(dòng)板13上。通過(guò)利用振動(dòng)板13的這個(gè)位移來(lái)快速改變(增加或減小)壓力發(fā)生室的容積，就可在充滿(mǎn)墨的壓力發(fā)生室12中產(chǎn)生一個(gè)預(yù)定的壓力波。該產(chǎn)生的壓力波將可使大尺寸的墨滴從噴嘴18噴出。
另一方面，當(dāng)由驅(qū)動(dòng)控制電路提供的與打印信息相對(duì)應(yīng)的灰度控制信號(hào)被輸入至第二傳輸門(mén)的控制端時(shí)，第二傳輸門(mén)將導(dǎo)通，從而將功率放大電路52b所提供的用于噴射中等尺寸墨滴的放大的波形信號(hào)加載到壓電致動(dòng)器14上。這將使壓電致動(dòng)器14產(chǎn)生一個(gè)與該放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位移，并將其加載到振動(dòng)板13上。通過(guò)利用振動(dòng)板13的這個(gè)位移來(lái)改變壓力發(fā)生室12的容積，就可在充滿(mǎn)墨的壓力發(fā)生室12中產(chǎn)生一個(gè)預(yù)定的壓力波。該產(chǎn)生的壓力波將可使中等尺寸的墨滴從噴嘴18噴出。
此外，當(dāng)由驅(qū)動(dòng)控制電路提供的與打印信息相對(duì)應(yīng)的灰度控制信號(hào)被輸入至第三傳輸門(mén)的控制端時(shí)，第三傳輸門(mén)將導(dǎo)通，從而將功率放大電路52c所提供的用于噴射小尺寸墨滴的放大的波形信號(hào)加載到壓電致動(dòng)器14上。這將使壓電致動(dòng)器14產(chǎn)生一個(gè)與該放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)相對(duì)應(yīng)的位移，并將其加載到振動(dòng)板13上。通過(guò)利用振動(dòng)板13的這個(gè)位移來(lái)改變壓力發(fā)生室12的容積，就可在充滿(mǎn)墨的壓力發(fā)生室12中產(chǎn)生一個(gè)預(yù)定的壓力波。該壓力波將可使小尺寸的墨滴從噴嘴18噴出。被噴出的墨滴到達(dá)打印介質(zhì)24并形成打印點(diǎn)。通過(guò)根據(jù)打印信息而重復(fù)形成這樣的打印點(diǎn)，就可將字符或圖像以多級(jí)灰度打印在打印介質(zhì)24上。
根據(jù)公式(1)，通過(guò)對(duì)用于噴射大尺寸、中等尺寸或小尺寸墨滴的放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的波形形狀進(jìn)行設(shè)定，即使在按照多級(jí)灰度進(jìn)行打印時(shí)，噴墨時(shí)墨滴的噴射效率和噴射穩(wěn)定性都能相互協(xié)調(diào)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)，由于驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的波形是由第一電壓變化過(guò)程(在此過(guò)程中，加載電壓以增大壓力發(fā)生室的容積)和第二電壓變化過(guò)程(在此過(guò)程中，加載電壓以減小壓力發(fā)生室的容積)產(chǎn)生的，而且第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間與第二電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間間隔的長(zhǎng)度被設(shè)定在壓力發(fā)生室中所產(chǎn)生的壓力波的固有周期Tc的約八分之三到四分之三范圍之內(nèi)，所以由部件尺寸(如噴嘴直徑)的偏差、外部干擾、墨滴噴射遺留、交叉干擾、使用環(huán)境或類(lèi)似因素而產(chǎn)生的負(fù)面影響就可被減小，與此同時(shí)，細(xì)小墨滴也可被以穩(wěn)定的方式形成并以高噴射效率從各噴嘴噴出。這樣就能將高質(zhì)量的字符或圖像打印在打印介質(zhì)之上。
應(yīng)該明白，本發(fā)明并不受上述實(shí)施例的限制，在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可對(duì)其進(jìn)行各種變換和修改。例如，在上述實(shí)施例中，本發(fā)明所述的用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法是被應(yīng)用在打印機(jī)上。但是，也可將其應(yīng)用到其它的噴墨打印設(shè)備上，如繪圖儀、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)或類(lèi)似設(shè)備。另外，當(dāng)上述方法應(yīng)用于傳真機(jī)時(shí)，應(yīng)將接口26與一通信線路相連。如果上述方法被應(yīng)用于復(fù)印機(jī)，則有必要使用掃描儀以供輸入待被復(fù)印的圖像。在這種情況下，就沒(méi)有必要配備接口26。
還有，在上述各實(shí)施例中，噴嘴18被做成了錐形形狀。但是，本發(fā)明并不僅限于具有錐形形狀的噴嘴。類(lèi)似地，噴嘴18的開(kāi)口也可以不是圓形而可以是矩形或三角形。另外，噴嘴18、壓力發(fā)生室12和供墨端口17的結(jié)構(gòu)和位置也不僅限于上述實(shí)施例所說(shuō)明的那樣。例如，噴嘴18可被放置在壓力發(fā)生室12的中心部分之下方。
還有，在上述各實(shí)施例中所采用的壓力發(fā)生室12是細(xì)立方體形，但是，壓力發(fā)生室12也可以是任何形狀。
還有，在上述各實(shí)施例中，第一電壓變化過(guò)程41開(kāi)始時(shí)間處的電壓與第三電壓變化過(guò)程45結(jié)束時(shí)間處的電壓相一致。但是，它們也可相互不同。在各實(shí)施例中，參考電壓被設(shè)定為0(零)伏，但是，也可將參考電壓設(shè)定為任意值。
還有，在上述各實(shí)施例中引入了第一電壓保持過(guò)程42和第二電壓保持過(guò)程44以生成放大的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，但是，也可省略其中一個(gè)過(guò)程或全部省略。
另外，在上述各實(shí)施例中使用的是Kyser型噴墨打印頭11，但是，不應(yīng)把它看成是一種限制。可采用任何類(lèi)型的噴墨打印頭，只要它是通過(guò)利用一壓力發(fā)生裝置來(lái)改變壓力發(fā)生室中的壓力以使噴嘴噴出墨滴即可。
此外，在上述各實(shí)施例中，壓力發(fā)生裝置采用的是由層疊型壓電陶瓷制成的壓電致動(dòng)器，但是，它也不僅限于此。任何具有其它結(jié)構(gòu)的壓電致動(dòng)器(包括電—機(jī)轉(zhuǎn)換裝置、磁致伸縮裝置或電—熱轉(zhuǎn)換裝置)都可被采用。
最后，本發(fā)明要求1999年5月18日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.Hei11-137894的優(yōu)先權(quán)，并將其引入以作為本文的參考。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法，該噴墨打印頭配有一充滿(mǎn)墨的壓力發(fā)生室、一用于在上述壓力發(fā)生室中產(chǎn)生壓力的壓力發(fā)生裝置以及一與上述壓力發(fā)生室連通的噴嘴，所述方法包括以下步驟向上述壓力發(fā)生裝置提供一驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，以改變上述壓力發(fā)生室的容積，然后從上述噴嘴噴出墨滴；通過(guò)一第一電壓變化過(guò)程和一第二電壓變化過(guò)程以形成上述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，其中，在第一電壓變化過(guò)程中，加載電壓以增大上述壓力發(fā)生室的上述容積，在第二電壓變化過(guò)程中，加載電壓以減小上述壓力發(fā)生室的上述容積；以及將上述第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間與上述第二電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間間隔的長(zhǎng)度設(shè)定在上述壓力發(fā)生室中所產(chǎn)生的壓力波的固有周期的約八分之三到四分之三的范圍之內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法，其中形成上述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的上述波形的上述第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間與上述第二電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間間隔長(zhǎng)度被設(shè)定成約為上述固有周期的一半。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法，其中在用于形成上述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的上述波形的上述第一電壓變化過(guò)程與上述第二電壓變化過(guò)程之間包含有一個(gè)第一電壓保持過(guò)程，該電壓保持過(guò)程可對(duì)由上述第一電壓變化過(guò)程所加載的電壓進(jìn)行一段時(shí)間的保持。
4.如權(quán)利要求1、2和3中任何一項(xiàng)所述的用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法，其中在用于形成上述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的上述波形的上述第二電壓變化過(guò)程之后包含有一第二電壓保持過(guò)程以及一第三電壓變化過(guò)程，上述第二電壓保持過(guò)程能對(duì)由上述第二電壓變化過(guò)程所加載的電壓進(jìn)行一段時(shí)間的保持，在上述第三電壓變化過(guò)程中，加載電壓以增大上述壓力發(fā)生室的上述容積。
5.如權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法，其中上述第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)所產(chǎn)生的電壓與上述第三電壓變化過(guò)程結(jié)束時(shí)所產(chǎn)生的電壓一致。
6.如權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法，其中上述第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)所產(chǎn)生的電壓與上述第三電壓變化過(guò)程結(jié)束時(shí)所產(chǎn)生的電壓不同。
7.如權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法，其中上述壓力發(fā)生裝置包括電—機(jī)轉(zhuǎn)換裝置、磁致伸縮裝置或電—熱轉(zhuǎn)換裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法，其中上述電—機(jī)轉(zhuǎn)換裝置是壓電致動(dòng)器。
9.一種噴墨打印頭驅(qū)動(dòng)電路，該噴墨打印頭配有一充滿(mǎn)墨的壓力發(fā)生室、一用于在上述壓力發(fā)生室中產(chǎn)生壓力的壓力發(fā)生裝置以及一與上述壓力發(fā)生室連通并可通過(guò)改變上述壓力發(fā)生室的容積以噴出墨滴的噴嘴，這種驅(qū)動(dòng)電路包括一波形發(fā)生裝置，它用于產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)所具有的波形是由一第一電壓變化過(guò)程和一第二電壓變化過(guò)程形成的，其中，在第一電壓變化過(guò)程中，加載電壓以增大上述壓力發(fā)生室的上述容積，在第二電壓變化過(guò)程中，加載電壓以減小上述壓力發(fā)生室的上述容積，而且上述第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間與上述第二電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間間隔的長(zhǎng)度被設(shè)定在上述壓力發(fā)生室中所產(chǎn)生的壓力波的固有周期的約八分之三到四分之三范圍之內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的噴墨打印頭驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于上述波形發(fā)生裝置能夠產(chǎn)生這樣一種驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)的波形是通過(guò)將上述第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間與上述第二電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間間隔的長(zhǎng)度設(shè)定成約為上述固有周期的二分之一而形成的。
11.如權(quán)利要求9或10所述的噴墨打印頭驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于上述波形發(fā)生裝置能夠產(chǎn)生這樣一種驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)的波形是通過(guò)在上述第一電壓變化過(guò)程與上述第二電壓變化過(guò)程之間加入一個(gè)第一電壓保持過(guò)程而形成的，該電壓保持過(guò)程能對(duì)由上述第一電壓變化過(guò)程所加載的電壓進(jìn)行一段時(shí)間的保持。
12.如權(quán)利要求9、10和11中任何一項(xiàng)所述的噴墨打印頭驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于上述波形發(fā)生裝置能夠產(chǎn)生這樣一種驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)的波形是通過(guò)在上述第二電壓變化過(guò)程之后加入一第二電壓保持過(guò)程以及一第三電壓變化過(guò)程而形成的，上述第二電壓保持過(guò)程能夠?qū)τ缮鲜龅诙妷鹤兓^(guò)程所加載的電壓進(jìn)行一段時(shí)間的保持，在上述第三電壓變化過(guò)程中，加載電壓以增大上述壓力發(fā)生室的上述容積。
13.如權(quán)利要求12所述的噴墨打印頭驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于上述波形發(fā)生裝置能夠產(chǎn)生這樣一種驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)的波形是通過(guò)使上述第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)所產(chǎn)生的電壓與上述第三電壓變化過(guò)程結(jié)束時(shí)所產(chǎn)生的電壓相一致而形成的。
14.如權(quán)利要求12所述的噴墨打印頭驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于上述波形發(fā)生裝置能夠產(chǎn)生這樣一種驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，該信號(hào)的波形是通過(guò)使上述第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)所產(chǎn)生的電壓與上述第三電壓變化過(guò)程結(jié)束時(shí)所產(chǎn)生的電壓不相同而形成的。
15.如權(quán)利要求9至14中任何一項(xiàng)所述的噴墨打印頭驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于上述壓力發(fā)生裝置包括電—機(jī)轉(zhuǎn)換裝置，磁致伸縮裝置或電—熱轉(zhuǎn)換裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的噴墨打印頭驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于上述電—機(jī)轉(zhuǎn)換裝置是壓電致動(dòng)器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭的方法及其電路,其中,驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)是由一第一電壓變化過(guò)程和一第二電壓變化過(guò)程形成的,其中,在第一電壓變化過(guò)程中,加載電壓以增大壓力發(fā)生室的容積,在第二電壓變化過(guò)程中,加載電壓以減小壓力發(fā)生室的容積,而且第一電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間與第二電壓變化過(guò)程開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間間隔的長(zhǎng)度被設(shè)定在壓力發(fā)生室中所產(chǎn)生的壓力波的固有周期的約八分之三到四分之三范圍之內(nèi)。
文檔編號(hào)B41J2/205GK1273911SQ001075
公開(kāi)日2000年11月22日 申請(qǐng)日期2000年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月18日
發(fā)明者巖村卓哉 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社