本發(fā)明涉及打印技術(shù)，尤其涉及一種液體噴射裝置及打印設(shè)備。

背景技術(shù)：

圖1是現(xiàn)有壓電式打印頭的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，其包括壓力腔室1，設(shè)置在壓力腔室1下方與壓力腔室1相連的噴孔板2，噴孔板2上具有噴孔3，與壓力腔室1連接的供墨通道4，設(shè)置在壓力腔室1上方與壓力腔室1相連接的振動板5，設(shè)置在振動板5表面的壓電元件6，其中壓電元件6包括下電極7，壓電材料層8和上電極9，且下電極7和上電極9分別與控制器的電信號輸出端口(圖中未示出)連接。圖2為圖1中壓電式打印頭結(jié)構(gòu)的俯視圖。在進(jìn)行打印時，可以利用單一驅(qū)動脈沖波進(jìn)行驅(qū)動。圖3是現(xiàn)有技術(shù)中為單一驅(qū)動脈沖波時的驅(qū)動脈沖波形圖。如圖3所示，在進(jìn)行噴墨打印過程中，以時間T1為周期連續(xù)的給壓電元件施加噴墨驅(qū)動脈沖波DP1，壓電元件6產(chǎn)生應(yīng)力作用于振動板5致使振動板5產(chǎn)生形變，進(jìn)而導(dǎo)致壓力腔室1壓縮或膨脹，當(dāng)壓力腔室1的形變達(dá)到一定值時，墨水從噴孔3噴出，噴射到打印介質(zhì)上形成打印圖像。

為了提高噴墨打印圖像的質(zhì)量，實現(xiàn)不同分辨率圖像的打印，現(xiàn)有打印頭在施加噴墨驅(qū)動脈沖波時，還可將控制器發(fā)出的驅(qū)動脈沖波分為兩類，圖4是現(xiàn)有技術(shù)中驅(qū)動脈沖波分為兩類時的驅(qū)動脈沖波形圖。如圖4所示，其中一類是非噴墨驅(qū)動脈沖波SP1，另一類是噴墨驅(qū)動脈沖波DP2，在所述非噴墨驅(qū)動脈沖波SP1作用下，振動板完成第一次振動并在打印頭的壓力腔室內(nèi)形成第一壓力波；在噴墨驅(qū)動脈沖波DP2作用下，振動板完成第二次振動并在打印頭的壓力腔室內(nèi)形成第二壓力波，其中所述第二壓力波為所述振動板在所述第二次振動形成的壓力波與所述第一壓力波在振動方向相同時疊加而成的壓力波；在所述第二壓力波的作用下所述打印頭完成一次液體噴射。在連續(xù)的噴墨打印過程中，控制器以一個非噴墨驅(qū) 動脈沖波和一個噴墨驅(qū)動脈沖波為一個周期T2連續(xù)發(fā)出，通過改變控制器施加的非噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度(非噴墨驅(qū)動脈沖波SP2，SP2的信號強(qiáng)度比SP1強(qiáng)△V2)來實現(xiàn)打印不同分辨率圖像的目的。

然而，目前的打印頭在打印不同分辨率圖像時，需要增大非噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度來達(dá)到打印大墨滴的效果，這樣可能會因脈沖波的信號強(qiáng)度過高而導(dǎo)致壓電元件被擊穿，進(jìn)而損壞打印頭。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種液體噴射裝置及打印設(shè)備，以解決打印大墨滴時，因脈沖波的信號強(qiáng)度過高而導(dǎo)致壓電元件被擊穿，從而影響打印設(shè)備壽命的問題。

一方面，本發(fā)明提供一種液體噴射裝置，包括打印頭和控制器，控制器包括指令處理器和波形驅(qū)動模塊，指令處理器和波形驅(qū)動模塊電連接，打印頭和控制器中的波形驅(qū)動模塊電連接；

在連續(xù)的噴墨打印過程中，指令處理器指示波形驅(qū)動模塊發(fā)出驅(qū)動脈沖信號，波形驅(qū)動模塊在指令處理器的指示下以非噴墨驅(qū)動脈沖波和噴墨驅(qū)動脈沖波為周期連續(xù)向打印頭發(fā)出驅(qū)動脈沖信號，且在一個驅(qū)動脈沖周期中，包含多個非噴墨驅(qū)動脈沖波與一個噴墨驅(qū)動脈沖波，其中，非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)用于確定噴墨的墨滴大??；

打印頭根據(jù)驅(qū)動脈沖信號產(chǎn)生振動，以在打印頭的壓力腔室內(nèi)形成用于產(chǎn)生墨滴的壓力波，其中，壓力波的幅度隨單個驅(qū)動脈沖周期中非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)而變化。

進(jìn)一步的，每兩個驅(qū)動脈沖波之間具有一個電壓間歇段，電壓間歇段用于保證相鄰的驅(qū)動脈沖波進(jìn)行疊加。

進(jìn)一步的，所有電壓間歇段的時長相同，電壓間歇段的電壓為零。

進(jìn)一步的，非噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度與噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度相同。

進(jìn)一步的，非噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度小于噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度。

另一方面，本發(fā)明還提供一種打印設(shè)備，包括如上所述的液體噴射裝置。

本發(fā)明所提供的液體噴射裝置及打印設(shè)備，液體噴射裝置包括打印頭和 控制器，控制器包括指令處理器和波形驅(qū)動模塊，指令處理器和波形驅(qū)動模塊電連接，打印頭和控制器中的波形驅(qū)動模塊電連接，；在連續(xù)的噴墨打印過程中，指令處理器指示波形驅(qū)動模塊發(fā)出驅(qū)動脈沖信號，波形驅(qū)動模塊在指令處理器的指示下以非噴墨驅(qū)動脈沖波和噴墨驅(qū)動脈沖波為周期向打印頭連續(xù)發(fā)出驅(qū)動脈沖信號，且在一個驅(qū)動脈沖周期中，包含多個非噴墨驅(qū)動脈沖波與一個噴墨驅(qū)動脈沖波，非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)用于確定噴墨的墨滴大小；打印頭根據(jù)驅(qū)動脈沖信號產(chǎn)生振動，以在打印頭的壓力腔室內(nèi)形成用于產(chǎn)生墨滴的壓力波，其中，壓力波的幅度隨單個驅(qū)動脈沖周期中非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)而變化。這樣利用一個驅(qū)動脈沖周期中非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)確定噴墨的墨滴大小，從而在噴射大小不一的墨滴時不需要提高驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度，減少了驅(qū)動脈沖波造成的電壓沖擊，延長打印設(shè)備的使用壽命。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有壓電式打印頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中壓電式打印頭結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中為單一驅(qū)動脈沖波時的驅(qū)動脈沖波形圖；

圖4是現(xiàn)有技術(shù)中驅(qū)動脈沖波分為兩類時的驅(qū)動脈沖波形圖；

圖5是本發(fā)明實施例一所提供的液體噴射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例二提供的液體噴射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例一所提供的驅(qū)動脈沖波形圖；

圖8是本發(fā)明實施例一提供的又一種驅(qū)動脈沖波形圖；

圖9是本發(fā)明實施例一提供的又一種驅(qū)動脈沖波形圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲 得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例一

圖5是本發(fā)明實施例一所提供的液體噴射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實施例所提供的液體噴射裝置100包括打印頭11和控制器12，控制器包括指令處理器121和波形驅(qū)動模塊122，指令處理器121和波形驅(qū)動模塊122電連接，打印頭11和控制器12中的波形驅(qū)動模塊122電連接；

具體的，控制器12中的指令處理器121可以為可編輯邏輯門陣列(Field－Programmable Gate Array，簡稱FPGA)，或者其他類型的處理器?？刂破?2除了包括指令處理器121和波形驅(qū)動模塊122之外，還可以包括數(shù)據(jù)接口，溫度控制器和字車控制器等。數(shù)據(jù)接口可以用于向控制器12傳輸數(shù)據(jù)，溫度控制器用于控制打印頭的噴墨溫度，字車控制器用于控制打印頭的拖動位置等。

在連續(xù)的噴墨打印過程中，指令處理器121指示波形驅(qū)動模塊122發(fā)出驅(qū)動脈沖信號，波形驅(qū)動模塊122在指令處理器121的指示下以非噴墨驅(qū)動脈沖波和噴墨驅(qū)動脈沖波為周期連續(xù)向打印頭11發(fā)出驅(qū)動脈沖信號，且在一個驅(qū)動脈沖周期中，包含多個非噴墨驅(qū)動脈沖波與一個噴墨驅(qū)動脈沖波，非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)用于確定噴墨的墨滴大??；

打印頭11根據(jù)所述驅(qū)動脈沖信號產(chǎn)生振動，以在打印頭11的壓力腔室內(nèi)形成用于產(chǎn)生墨滴的壓力波，其中，壓力波的幅度隨單個驅(qū)動脈沖周期中非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)而變化。

具體的，本實施例所提供的液體噴射裝置100的控制器12可以在一個驅(qū)動脈沖周期中包含多個非噴墨驅(qū)動脈沖波和一個噴墨驅(qū)動脈沖波。其中，在連續(xù)噴墨打印過程中，執(zhí)行至非噴墨驅(qū)動脈沖波時，控制器12給打印頭11僅施加正向(+)驅(qū)動脈沖信號，而在噴墨驅(qū)動脈沖波時，控制器12給打印頭11連續(xù)施加正向(+)和反向(﹣)驅(qū)動脈沖信號。這樣，非噴墨驅(qū)動脈沖波階段僅用于加大打印頭11的壓力波幅度，只有在驅(qū)動脈沖執(zhí)行至噴墨驅(qū)動脈沖波時，液體噴射裝置100才能在正向與反向驅(qū)動脈沖信號的聯(lián)合作用下噴出墨滴。這樣，可以僅利用非噴墨驅(qū)動脈沖波的數(shù)量控制打印頭11的壓力波幅度，當(dāng)需要打印較大墨滴時，可以增加驅(qū)動脈沖周期內(nèi)的非噴墨驅(qū)動脈沖波的數(shù)量，例如使驅(qū)動脈沖周期內(nèi)的非噴墨驅(qū)動脈沖波的數(shù)量為兩個或 者兩個以上，這樣不需要利用驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度控制打印頭11的壓力波幅度，從而避免了驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度過大，保護(hù)了打印頭11中的壓電元件，從而延長了打印機(jī)壽命。

具體的，在每兩個驅(qū)動脈沖波之間還具有一個電壓間歇段，電壓間歇段用于保證相鄰的驅(qū)動脈沖波進(jìn)行有效的疊加。這樣在相鄰的兩個非噴墨驅(qū)動脈沖波之間，以及非噴墨驅(qū)動脈沖波與噴墨驅(qū)動脈沖波之間都具有一個電壓的間歇段。根據(jù)波的疊加原理，在單個驅(qū)動脈沖波周期內(nèi)，所有的非噴墨驅(qū)動脈沖波與噴墨驅(qū)動脈沖波所形成的壓力波在振動方向相同時進(jìn)行疊加，從而讓壓力波的振幅更大，并具備更高的能量，能夠作用于更大的墨滴。

進(jìn)一步的，所有電壓間歇段的時長相同，且電壓間歇段的電壓可以為零。這樣可以對控制器12所產(chǎn)生的驅(qū)動脈沖波進(jìn)行優(yōu)化，以保證打印頭11的振動方向及振動幅度不受電壓間歇段的電壓影響。

具體的，因為本實施例中，可以根據(jù)要打印的分辨率即所需墨滴大小對非噴墨驅(qū)動脈沖波的數(shù)量進(jìn)行配置，從而噴出大小不同的打印墨滴，而不需要通過調(diào)節(jié)驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度來控制墨滴大小，所以可以讓非噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度與噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度維持相同。這樣可以將驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度限制在一定的大小范圍內(nèi)，防止因驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度過大而導(dǎo)致壓電元件擊穿。同時，這樣利用非噴墨驅(qū)動脈沖波的數(shù)量控制墨滴的大小等級，可以使形成的不同等級的墨滴大小較為均勻，打印的一致性較好。

具體的，非噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度也可以小于噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度。因為非噴墨驅(qū)動脈沖波是依靠自身數(shù)量使壓電元件形成疊加的壓力波，所以不需要利用較強(qiáng)的信號強(qiáng)度來實現(xiàn)壓力波的增幅，所以，非噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度也可以小于噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度，以減少對打印頭11的電壓沖擊，延長打印頭11的使用壽命。

本實施例中，液體噴射裝置包括打印頭和控制器，控制器包括指令處理器和波形驅(qū)動模塊，指令處理器和波形驅(qū)動模塊電連接，打印頭和控制器中的波形驅(qū)動模塊電連接；在連續(xù)的噴墨打印過程中，波形驅(qū)動模塊在指令處理器的指示下以非噴墨驅(qū)動脈沖波和噴墨驅(qū)動脈沖波為周期向打印頭連續(xù)發(fā)出驅(qū)動脈沖信號，且在一個驅(qū)動脈沖周期中，包含多個非噴墨驅(qū)動脈沖波與 一個噴墨驅(qū)動脈沖波，非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)用于確定噴墨的墨滴大??；打印頭根據(jù)驅(qū)動脈沖信號產(chǎn)生振動，以在打印頭的壓力腔室內(nèi)形成用于產(chǎn)生墨滴的壓力波，其中，壓力波的幅度隨單個驅(qū)動脈沖周期中非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)而變化。這樣利用一個驅(qū)動脈沖周期中非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)確定噴墨的墨滴大小，從而在噴射大小不一的墨滴時不需要提高驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度，減少了驅(qū)動脈沖波造成的電壓沖擊，延長打印設(shè)備的使用壽命。

實施例二

圖6是本發(fā)明實施例二提供的液體噴射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例中，以一個具體的液體噴射裝置為例，對本發(fā)明所提供的液體噴射裝置的工作步驟進(jìn)行說明。如圖6所示，液體噴射裝置200，包括打印頭11和控制器12，控制器12包括有指令處理器121和波形驅(qū)動模塊122，且具體功能和前述實施例一類似；打印頭11包括壓力腔室1、噴孔板2、噴孔3、供墨通道4、振動板5以及壓電元件6。其中，壓電元件6用于根據(jù)控制器發(fā)出的驅(qū)動脈沖波控制振動板5產(chǎn)生振動，振動板5所產(chǎn)生的壓力波的幅度隨單個驅(qū)動脈沖周期中非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)而變化。

在連續(xù)噴墨打印過程中，當(dāng)噴射大墨滴時，控制器12所輸出的一個驅(qū)動脈沖周期中，包含有多個非噴墨驅(qū)動脈沖波與一個噴墨驅(qū)動脈沖波，此處以一個驅(qū)動脈沖周期中包含兩個非噴墨驅(qū)動脈沖波為例進(jìn)行說明。具體的，在一個驅(qū)動脈沖周期中，控制器12向壓電元件6施加非噴墨驅(qū)動脈沖波SP4，致使振動板5發(fā)生第一次振動，從而在壓力腔室1內(nèi)形成第一壓力波；在一個電壓間歇段IP1后，控制器12向壓電元件6施加非噴墨驅(qū)動脈沖波SP3致使振動板5發(fā)生第二次振動以致在壓力腔室1內(nèi)形成第二壓力波；在又一個電壓間歇段IP1后，控制器12向壓電元件6施加噴墨驅(qū)動脈沖波DP3致使振動板5發(fā)生第三次振動，第三次振動形成的壓力波與第一壓力波和第二壓力波在方向相同時進(jìn)行疊加從而形成第三壓力波，由于第三壓力波壓力足夠大可驅(qū)使大墨滴從噴孔板2上的噴孔3中噴出，從而完成一次大墨滴的噴射。

上述的驅(qū)動脈沖周期中，第一壓力波和第二壓力波都是非噴墨驅(qū)動脈沖波所形成的，此時液體噴射裝置并不噴出墨滴，而僅為增大壓電元件的振動幅度；而第三壓力波為噴墨驅(qū)動脈沖波所形成，此時壓力波的壓力已足夠大， 可以驅(qū)使大墨滴噴出。

圖7是本發(fā)明實施例一所提供的驅(qū)動脈沖波形圖。本實施例中非噴墨驅(qū)動脈沖波SP4和SP3以及噴墨驅(qū)動脈沖波DP3的驅(qū)動脈沖信號強(qiáng)度一致，在完成一次大墨滴噴射時(即在一個驅(qū)動脈沖周期T4)，控制器發(fā)出的驅(qū)動脈沖波如圖7所示。此處，電壓間歇段IP1的電壓為零。

可選的，非噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度也可以小于噴墨驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度。圖8是本發(fā)明實施例一提供的又一種驅(qū)動脈沖波形圖。如圖8所示，在一個噴射周期T5內(nèi)，控制器12發(fā)出的非噴墨驅(qū)動脈沖波SP6和SP5的信號強(qiáng)度小于驅(qū)動脈沖波DP3的信號強(qiáng)度，這樣可以減少對壓電元件6的電壓沖擊，延長打印頭壓電元件6的使用壽命。

具體的，因為噴墨時所形成的墨滴大小由非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)所決定，所以可以通過在一個脈沖驅(qū)動周期內(nèi)設(shè)置更多個非噴墨驅(qū)動脈沖波，從而打印出更大的墨滴。圖9是本發(fā)明實施例一提供的又一種驅(qū)動脈沖波形圖。如圖9所示，在完成一次更大的墨滴噴射時，控制器12發(fā)出多個非噴墨驅(qū)動脈沖波之后，再發(fā)出一個噴墨驅(qū)動脈沖波。其中，非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)為4個，分別是SP3、SP4、SP7和SP8，而噴墨驅(qū)動脈沖波為DP3，電壓間歇段為IP1。此時一個脈沖驅(qū)動周期所用的時間為T6，其中T6大于T4。

本實施例中，液體噴射裝置包括打印頭和控制器，控制器包括指令處理器和波形驅(qū)動模塊，指令處理器和波形驅(qū)動模塊電連接，打印頭和控制器中的波形驅(qū)動模塊電連接；在連續(xù)的噴墨打印過程中，波形驅(qū)動模塊在指令處理器的指示下以非噴墨驅(qū)動脈沖波和噴墨驅(qū)動脈沖波為周期向打印頭的壓電元件連續(xù)發(fā)出驅(qū)動脈沖信號，且在一個驅(qū)動脈沖周期中，包含多個非噴墨驅(qū)動脈沖波與一個噴墨驅(qū)動脈沖波，非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)用于確定噴墨的墨滴大小；打印頭的壓電元件根據(jù)驅(qū)動脈沖信號控制振動板產(chǎn)生振動，以在打印頭的壓力腔室內(nèi)形成用于產(chǎn)生墨滴的壓力波，其中，壓力波的幅度隨單個驅(qū)動脈沖周期中非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)而變化。這樣利用一個驅(qū)動脈沖周期中非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)確定噴墨的墨滴大小，從而在噴射大小不一的墨滴時不需要提高驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度，減少了驅(qū)動脈沖波造成的電壓沖擊，延長打印設(shè)備的使用壽命。

實施例三

本發(fā)明還提供一種打印設(shè)備，包括如上述實施例一和二所述的液體噴射裝置。其中液體噴射裝置的結(jié)構(gòu)、功能及作用可參見上述實施例中的相關(guān)描述，此處不再贅述。本實施例所提供的打印設(shè)備，可以根據(jù)液體噴射裝置中同一個驅(qū)動脈沖周期內(nèi)非噴墨驅(qū)動脈沖波的個數(shù)來確定噴墨的墨滴大小，從而在噴射大小不一的墨滴時不需要提高驅(qū)動脈沖波的信號強(qiáng)度，減少了驅(qū)動脈沖波造成的電壓沖擊，延長打印設(shè)備的使用壽命。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。