液体喷射装置的制作方法

专利名称：液体喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及从喷射嘴喷射液体的技术。
背景技术：
使用喷射嘴喷射墨水等液体的液体喷射装置众所周知。从喷射嘴喷射液体的方式 存在若干方式，但是，作为代表方式，广泛使用如下的方式将压电元件作为致动器搭载于 喷射嘴，对该压电元件施加规定电压波形，由此，从喷射嘴喷射液滴状的液体。在该方式中， 通过变更要施加的电压波形，由此，能够变更液滴的大小(或液体的喷射量)。压电元件是电容性负载，所以，当施加电压时，在压电元件中蓄积电荷，具有如下 的性质相当于所蓄积的电荷量的电压在压电元件的端子之间表现为施加电压。因此，为了 使施加电压上升，必须对压电元件提供电荷，为了使施加电压下降，需要从压电元件放出电 荷。作为利用高功效来驱动这种电容性负载的技术，提出了如下的技术。首先，利用不 同的电压对多个电容器进行充电。使施加电压上升时，将与电容性负载连接的电容器连续 切换为更高电压的电容器，由此，对负载提供电荷。使施加电压下降时，连续切换为更低电 压的电容器，由此，利用电容器回收电容性负载的电荷。这样，再次使施加电压上升时，将使 施加电压下降时由电容器回收的电荷再次提供给电容性负载，能够使施加电压上升，所以， 能够高效地驱动电容性负载(专利文献1)。专利文献1日本特开2003-285441号公报但是，在应用专利文献1的技术来驱动在液体喷射装置的喷射嘴上搭载的压电元 件的情况下，存在难以调整从喷射嘴喷射的液体的喷射量的问题。即，液体的喷射量由压电 元件的驱动量来决定，所以，严重依赖于要施加的电压波形的最大电压或最小电压，但是， 通过将预先充电为该电压的电容器与压电元件连接，从而施加最大电压或最小电压的任意 一方。因此，为了变更电压波形的最大电压或最小电压，必须变更电容器的电压。但是，改 变电容器的电压时，在要施加其他电压波形时，该电压波形的最大电压和最小电压也变化。当然，只要能够针对每个电压波形来改变电容器的电压即可，但是，为了能够输出 稳定的电压波形，电容器被设定为大电容，所以，在切换电压波形的短时间内，不容易改变 电容器的电压。还可考虑如下技术不使用全部电容器，例如最大电压的电容器或最小电压 的电容器剩余，仅在希望施加更高电压或更低电压的情况下，将最大电压的电容器或最小 电压的电容器与压电元件连接。但是，在该技术中，电压波形的最大电压或最小电压大幅变 动，无法细微地调整液体的喷射量。

发明内容
本发明正是对应于现有技术中的上述课题而完成的，其目的在于，提供如下的技 术针对驱动喷射嘴的压电元件切换连接多个电压，由此，能够一边喷射液体一边调整液体 的喷射量。
为了解决上述课题的至少一部分，本发明的液体喷射装置采用如下结构。S卩，其主 旨在于，液体喷射装置对驱动喷射嘴的压电元件施加驱动电压波形，由此从该喷射嘴喷射 液体，其中，该液体喷射装置具有基准电压产生单元，其产生多个基准电压；驱动电压波 形数据存储单元，其在将所述驱动电压波形划分为电压的上升区间、下降区间或保持区间 的任意一方的情况下，存储驱动电压波形数据，该驱动电压波形数据包含构成所述驱动电 压波形的波形区间的所需时间、和所述波形区间的边界位置上的从所述多个基准电压中选 择出的电压；以及驱动电压波形施加单元，其根据与从所述喷射嘴喷射的液体的喷射量的 调整有关的信息，变更所述驱动电压波形数据中包含的所述所需时间，对该压电元件施加 所述驱动电压波形。在这种本发明的液体喷射装置中，根据驱动电压波形数据来切换多个基准电压， 并将其与压电元件连接，由此，从喷射嘴喷射液体。在驱动电压波形数据中，存储有构成驱 动电压波形的多个波形区间的所需时间、以及这些波形区间的边界位置上的电压。在对压 电元件施加驱动电压波形时，根据与液体的喷射量的调整有关的信息，变更驱动电压波形 数据中包含的波形区间的所需时间。当然，基于取得的信息，也可能发生不变更驱动电压波 形数据的情况。根据这样得到的驱动电压波形数据来施加驱动电压波形，由此喷射液体。通过压电元件的变形来喷射液体，所以，液体的喷射量严重依赖于对压电元件施 加的驱动电压波形的振幅。切换预先设定的多个基准电压并将其与压电元件连接，由此，在 对压电元件施加驱动电压波形的情况下，不容易细微地变更驱动电压波形的振幅。但是，液 体的喷射量在某种程度上依赖于构成驱动电压波形的波形区间的所需时间。因此，只要变 更构成驱动电压波形的波形区间的所需时间，就能够细微地调整从喷射嘴喷射的液体的喷 射量。在上述本发明的液体喷射装置中，还可以取得与液体的喷射量的调整有关的信 息，根据调整后的喷射量，不仅变更驱动电压波形数据中包含的所需时间，还变更该驱动电 压波形数据中包含的电压。仅变更驱动电压波形数据中包含的所需时间，喷射量的调整范围存在极限，但是， 如果不仅变更驱动电压波形数据中包含的所需时间，还变更驱动电压波形数据中包含的电 压，则能够在更宽的范围内调整喷射量。在本发明的液体喷射装置中，还可以存储将液体的喷射量、驱动电压波形数据中 包含的所需时间、驱动电压波形数据中包含的电压预先对应起来的对应关系。还可以在根 据与喷射量的调整有关的信息决定调整后的喷射量后，根据对应关系来变更驱动电压波形 数据中包含的所需时间和驱动电压波形数据中包含的电压。其结果，根据预先存储的对应关系，能够简便地得到能够得到调整后的喷射量的 驱动电压波形数据。其结果，能够适当且迅速地调整喷射嘴的喷射量。关于预先存储的对 应关系，只要能够针对液体的喷射量来决定驱动电压波形数据中的所需时间和电压，则可 以是任意形式的对应关系。例如，可以是针对喷射量来设定所需时间和电压的表形式的对 应关系，或者，也可以是将喷射量作为变量来求出所需时间和电压的函数形式的对应关系。在预先存储了上述对应关系的本发明的液体喷射装置中，还可以针对等间隔设定 的多个喷射量来存储对应关系。其结果，能够等间隔 地连续地调整液体的喷射量，所以，能够在宽范围内适当调整在上述本发明的液体喷射装置中，还可以检测喷射嘴工作的环境温度，作为与液 体的喷射量的调整有关的信息。喷射嘴工作的环境温度对要喷射的液体的粘度造成影响，对液体的喷射量造成影 响，所以，环境温度变化时，需要调整液体的喷射量。因此，如果检测环境温度作为与喷射量 的调整有关的信息，则能够适当地调整喷射量。在上述本发明的液体喷射装置中，还可以根据驱动电压波形数据中包含的所需时 间，来变更开始施加驱动电压波形的定时。变更驱动电压波形数据中包含的所需时间时，有时从喷射嘴喷射的液体的喷射速 度变化。在这种情况下，如果变更开始施加驱动电压波形的定时，则能够抵消喷射速度变化 造成的影响。例如，在喷射速度增大的情况下，推迟施加驱动电压波形，相反，在喷射速度减 小的情况下，提前施加驱动电压波形，由此，即使在液体的喷射速度变化的情况下，也能够 使从喷射嘴喷射的液体到达对象的定时不变。这样，如果变更开始施加驱动电压波形的定 时，则能够抵消喷射速度变化造成的影响。因此，即使为了调整液体的喷射量，变更驱动电 压波形数据中包含的所需时间而使液体的喷射速度变化，也能够抵消该影响，适当地喷射 液体。


图1是例示了作为本实施例的液体喷射装置的喷墨打印机的说明图。图2是示出喷射头的结构和用于驱动设于喷射头的多个喷射嘴的电路结构的说 明图。图3是示出本实施例的喷射嘴驱动电路的详细结构的说明图。图4是示出驱动电压波形施加部对压电元件施加驱动电压波形的状况的说明图。图5是例示了改变驱动电压波形的排出级数来改变墨水的喷射量的状况的说明 图。图6是例示了本实施例的喷墨打印机调整墨水的喷射量时的基本方法的说明图。图7是示意地示出改变驱动电压波形的排出时间的长度并实际测量墨水的喷射 量的结果的说明图。图8是示出针对墨水的每个排出重量来决定驱动电压波形的状况的说明图。图9是示出本实施例的喷射嘴驱动电路驱动喷射嘴的喷射嘴驱动处理的流程图。图10是示出在波形数据存储部中存储的驱动电压波形数据的说明图。图11是示意地示出通过喷射嘴驱动处理调整喷射量的状况的说明图。图12是示出第1变形例的喷射头和喷射嘴驱动电路的结构的说明图。图13是示出第1变形例的喷射嘴驱动处理的流程图。图14是示出针对环境温度来存储调整参数(排出级数和排出时间T3)的状况的 说明图。图15是例示了根据调整参数(排出级数和排出时间T3)生成驱动电压波形数据 的状况的说明图。图16是示出由于对压电元件施加驱动电压波形而引起的喷射嘴的墨水界面的移动的说明图。 图17是示出避免由于变更墨水的排出时间(时间T3)而引起的画质降低的方法 的说明图。图18是例示了将多个驱动电压波形作为集合进行输出的情况的说明图。图19是示出第5变形例的喷射嘴驱动电路的结构的说明图。图20是示出第5变形例的喷射嘴驱动电路切换电容器之间的连接状态来产生多 个基准电压的状况的说明图。标号说明10 喷墨打印机；20 滑架(Carriage) ；24 喷射头；26 硒鼓；30 驱动机构；40 压纸滚轴(Platen Roller) ；50 打印机控制电路；100 喷射嘴；102 墨盒；104 压电元件； 110 温度检测部；200 喷射嘴驱动电路；202 驱动电压波形施加部；204 基准电压产生电 路；206 波形数据存储部；300 选通单元；302 选通元件；500 喷射嘴驱动电路；506 波
形数据存储部。
具体实施例方式下面，为了明确上述本申请发明的内容，按照以下顺序来说明实施例。A.装置结构B.喷射头的结构B-1.喷射嘴驱动电路的结构B-2.驱动电压波形的生成方法C.喷射量(排出重量)的调整方法D.喷射嘴驱动处理E.变形例E-1.第1变形例E-2.第2变形例E-3.第3变形例E-4.第4变形例E-5.第5变形例A.装置结构图1是例示了作为本实施例的液体喷射装置的喷墨打印机10的说明图。图示的 喷墨打印机10由在主扫描方向上进行往复运动并在打印介质2上形成墨点的滑架20、使 滑架20进行往复运动的驱动机构30、以及用于进行打印介质2的送纸的压纸滚轴40等构 成。在滑架20中设有收纳墨水的硒鼓26、装配有硒鼓26的滑架外壳22、搭载于滑架外壳 22的底面侧(朝向打印介质2的一侧)的喷射头24等。如后所述，在喷射头24上设有多 个喷射嘴，当在滑架外壳22上装配硒鼓26后，硒鼓26内的墨水被导入喷射头24，能够从喷 射嘴向打印介质2喷射墨水。使滑架20进行往复运动的驱动机构30由通过滑轮张紧设置的正时皮带32、以及 借助滑轮来驱动正时皮带32的步进电动机34等构成。正时皮带32的一个部位固定于滑 架外壳22，通过驱动正时皮带32，能够使滑架外壳22进行往复运动。压纸滚轴40与未图示的驱动电动机和齿轮机构一起，构成进行打印介质2的送纸的送纸机构，能够使打印介质2 在副扫描方向上按照规定量送纸。在喷墨打印机10上，还搭载有控制整体动作的打印机控制电路50、用于驱动设于 喷射头24上的喷射嘴的喷射嘴驱动电路200。喷射嘴驱动电路200、驱动机构30、送纸机构 等在打印机控制电路50的控制下，送出打印介质2并驱动喷射嘴来喷射墨水，由此，在打印 介质2上打印图像。B.喷射头的结构图2是示出喷射头24的结构和用于驱动设于喷射头24的多个喷射嘴100的电路 结构的说明图。如图所示，在喷射头24中，在底面侧(面向打印介质2的一侧)设有多个 喷射嘴100。在各个喷射嘴100中形成墨盒102，从硒鼓26向墨盒102供给墨水。在墨盒 102的上表面设有压电元件104。因此，对压电元件104施加电压而使压电元件变形时，墨 盒102内的墨水被加压，以液滴状从喷射嘴100喷射墨水。压电元件104的变形量能够通 过要施加的电压来控制，通过控制对压电元件104施加的电压波形，由此，能够在适当定时 喷射适当大小的墨滴。对压电元件104施加的驱动电压波形在打印机控制电路50的控制下，通过喷射嘴 驱动电路200生成后，经由选通单元300供给到压电元件104。选通单元300是并联连接多 个选通元件302的电路单元，选通元件302在打印机控制电路50的控制下，能够单独成为 导通状态或断开状态。因此，通过打印机控制电路50预先将选通元件302设定为导通状态 或断开状态的任意一方后，如果从喷射嘴驱动电路200输出驱动电压波形，则仅通过预先 设定为导通状态的选通元件302，施加给对应的压电元件104，能够从该喷嘴喷射墨滴。如图2所示，本实施例的喷射嘴驱动电路200由生成驱动电压波形并施加给喷射 嘴100的驱动电压波形施加部202、产生用于生成驱动电压波形的基准电压的基准电压产 生电路204、以及存储用于生成驱动电压波形的驱动电压波形数据的波形数据存储部206 等构成。打印机控制电路50命令喷射嘴驱动电路200输出驱动电压波形时，根据该命令， 从驱动电压波形施加部202输出适当的驱动波形。压电元件是所谓的具有电容成分的电负载(电容性负载)，在施加电压时，在压电 元件的内部蓄积与所施加的电压对应的电荷。要施加的电压越高，所蓄积的电荷量越增加， 相反，要施加的电压变低时，所蓄积的电荷量减少，放出电荷。在本实施例中，为了高效驱动 用于驱动喷射嘴100的压电元件104，采用以下说明的结构的喷射嘴驱动电路200。B-1.喷射嘴驱动电路的结构 图3是示出本实施例的喷射嘴驱动电路200的详细结构的说明图。如上所述，喷 射嘴驱动电路200由驱动电压波形施加部202、基准电压产生电路204、以及波形数据存储 部206等构成。驱动电压波形施加部202由多个开关SO S6、控制这些开关SO S6的 开关控制电路、以及包含开关控制电路在内对驱动电压波形施加部202的整体动作进行控 制的控制部等构成。在基准电压产生电路204中搭载有多个电容器Cl C6。这些电容器 Cl C6利用相同电压(Ve)进行充电，并且，相互串联连接。因此，能够取出一个电容器的电 压Vl ( = Ve)、串联连接2个电容器的电压V2 ( = 2Ve)、串联连接3个电容器的电压V3 (= 3Ve)、串联连接4个电容器的电压V4 ( = 4Ve)、串联连接5个电容器的电压V5 ( = 5Ve)、串 联连接6个电容器的电压V6( = 6Ve)等。如果在这6个电压Vl V6中加上地线的电压VO,则产生合计7个阶段的电压VO V6作为基准电压。在基准电压产生电路204中产生的7个阶段的电压VO V6(基准电压)中，电压 VO与驱动电压波形施加部202的开关SO连接。同样，在基准电压产生电路204中产生的电 压Vl与驱动电压波形施加部202的开关Sl连接，电压V2与开关S2连接，电压V3与开关 S3连接，电压V4与开关S4连接，电压V5与开关S5连接，电压V6与开关S6连接。因此，通 过连接开关SO S6 的任意一方，能够切换要对压电元件104施加的电压。例如，如果连接 开关S0，则能够对压电元件104施加电压V0，如果连接开关Si，则能够对压电元件104施加 电压VI。波形数据存储部206由存储器构成，存储与连接开关SO S6的开关的顺序和连 接时间有关的数据，作为驱动电压波形数据。驱动电压波形施加部202的控制部根据在波 形数据存储部206中存储的驱动电压波形数据，对开关控制电路的动作进行控制，由此，切 换开关SO S6的连接状态。这样，如以下说明的那样，能够对压电元件104施加与驱动电 压波形数据对应的驱动电压波形。B-2.驱动电压波形的生成方法图4是示出驱动电压波形施加部202对压电元件104施加驱动电压波形的状况的 说明图。图4(a)示出切换开关SO S6的连接状态的状况，图4(b)示出对压电元件104 施加的驱动电压波形。图4(c)示出伴随施加驱动电压波形而引起的压电元件104的动作。 如图4 (a)所示，首先，开关S2设定为on (连接状态)，其他开关设定为off (断开状态)。根 据图3所示的驱动电压波形施加部202的结构可知，在开关S2设定为on的状态下，产生电 压V2的电容器C2 (准确地说是电容器Cl和电容器C2)与压电元件104连接，对压电元件 104施加电压V2(参照图4(b))。接着，如图4 (a)所示，使开关S2为off并使开关S3为on。于是，与压电元件104 连接的电容器从产生电压V2的电容器C2 (准确地说是电容器Cl和电容器C2)切换为产生 电压V3的电容器C3(准确地说是电容器Cl C3)，所以，压电元件104的施加电压从电压 V2上升到电压V3(参照图4(b))。如上所述，压电元件104是电容性负载，所以，为了使施 加电压从电压V2上升到电压V3，必须对压电元件104供给电荷，从新切换的电容器C3 (准 确地说是电容器Cl C3)供给该电荷。在图4(a)中，在从开关S2为on的状态切换为开 关S3为on的状态的部位示出“C3”的显示和空心箭头，这表示在该定时，从电容器C3(准 确地说是电容器Cl C3)向压电元件104供给电荷。接着，使开关S3为off并使开关S4为on。于是，与压电元件104连接的电容器从 产生电压V3的电容器C3 (准确地说是电容器Cl C3)切换为产生电压V4的电容器C4 (准 确地说是电容器Cl C4)。其结果，从新切换的电容器C4向压电元件104供给电荷，压电 元件104的施加电压从电压V3上升到电压V4(参照图4(b))。在图4(a)中，在将开关S3 切换为off、将开关S4切换为on的部位示出“C4”的显示和空心箭头，这表示从电容器 C4(准确地说是电容器Cl C4)向压电元件104供给电荷。以下同样，使开关S4为off并使开关S5为on，由此，从电容器C5(准确地说是电 容器Cl C5)向压电元件104供给电荷，施加电压从电压V4上升到电压V5，进而，使开关 S5为off并使开关S6为on，由此，使压电元件104的施加电压从电压V5上升到电压V6。 使施加电压从电压V4上升到电压V5时，从电容器C5 (准确地说是电容器Cl C5)供给所需电荷，从电压V5上升到电压V6时，从电容器C6 (准确地说是电容器Cl C6)供给所需 电荷。如上所述，成为on的开关从开关S2依次切换为开关S6，使压电元件104的施加电 压从电压V2上升到电压V6后，此次，逆向切换成为on的开关，由此，使压电元件104的施 加电压下降。即， 从开关S6为on的状态起，使开关S6为off并使开关S5为on。于是，与 压电元件104连接的电容器从产生电压V6的电容器C6 (准确地说是电容器Cl C6)切换 为产生电压V5的电容器C5(准确地说是电容器Cl C5)，其结果，在压电元件104中蓄积 的电荷被供给到电容器C5(准确地说是电容器Cl C5)，压电元件104的施加电压从电压 V6下降到电压V5。在图4(a)中，在从开关S6为on切换为开关S5为on的部位示出附加 斜线的箭头和“C5”的显示，这表示从压电元件104放出的电荷通过电容器C5(准确地说 是电容器Cl C5)回收。以下同样，使开关S5为off并使开关S4为on，由此，利用电容器C4(准确地说是 电容器Cl C4)回收压电元件104的电荷，使施加电压从电压V5下降到电压V4。进而，使 开关S4为off并使开关S3为on，由此，使压电元件104的施加电压从电压V4下降到电压 V3,使开关S3为off并使开关S2为on，由此，使压电元件104的施加电压从电压V3下降到 电压V2。施加电压从电压V4下降到电压V3时，通过电容器C3(准确地说是电容器Cl C3)回收压电元件104的电荷，施加电压从电压V3下降到电压V2时，通过电容器C2(准确 地说是电容器Cl、C2)回收压电元件104的电荷。这样，按顺序切换成为on的开关，最终， 如果使开关Sl为off并使开关SO为on，则能够使压电元件104的施加电压下降到电压V0。根据图3所示的驱动电压波形施加部202的结构可知，使开关SO为on时，压电元 件104连接地线，所以，施加电压从电压Vl下降到电压VO时，压电元件104的电荷排出到 地线。在图4(a)中，在从开关Sl为on切换为开关SO为on的定时，示出附加斜线的箭头 和“gnd”的显示，这表示来自压电元件104的电荷排出到地线。如上所述，按照开关S6 —开关S5 —开关S4 —开关S3 —开关S2 —开关Sl —开 关SO的顺序切换成为on的开关，由此，使压电元件104的施加电压下降到电压VO后，此 次，将成为on的开关切换为开关SO —开关Sl —开关S2。这样，能够使压电元件104的施 加电压从电压VO上升到电压V2。如图4(a)所示，以锁存信号LAT为基准，使电压开始上升 的定时决定为从锁存信号LAT起经过时间TO后，使电压上升的时间、保持上升的电压的时 间、使电压下降的时间、保持下降的电压的时间、使电压上升到最初的电压的时间分别决定 为时间T1、时间T2、时间T3、时间T4、时间T5。这样，能够对压电元件104施加图4 (b)所示 的阶梯状的电压波形。使压电元件104的施加电压从电压V2上升到电压V3时，从产生电压V3的电容器 C3 (准确地说是电容器Cl C3)向压电元件104供给电荷，所以，电容器C3 (准确地说是电 容器Cl C3)的电荷减少。但是，压电元件104的施加电压从电压V4下降到电压V3时， 电容器C3(准确地说是电容器Cl C3)能够从压电元件104回收电荷(参照图4(a))。因 此，在输出图4(b)的电压波形的前后，对在电容器C3中蓄积的电荷进行比较时，几乎没有 发现变化。其他电容器也同样适用。例如，关于产生电压V4的电容器C4，使压电元件104 从电压V3上升到电压V4时放出电荷，但是，在施加电压从电压V5下降到电压V4时，能够 回收电荷。关于产生电压V2的电容器C2，在施加电压从电压V3下降到电压V2时，蓄积从压电元件104放出的电荷，但是，在使施加电压从电压Vl上升到电压V2时，向压电元件104 供给该电荷。因此，关于电容器C2，在输出电压波形的前后，所蓄积的电荷量不会大幅变化。
与此相对，关于产生电压V6的电容器C6，与其他电容器Cl C5存在些许不同。 即，在使压电元件104的施加电压从电压V5上升到电压V6时，电容器C6向压电元件104供 给电荷，但是，在压电元件104的施加电压从电压V6下降到电压V5时，通过电容器C5(准 确地说是电容器Cl C5)回收该电荷。这样，关于产生最高电压即电压V6的电容器C6， 无法从压电元件104回收电荷，所以，在输出电压波形后，所蓄积的电荷减少。因此，关于电 容器C6，需要从外部电源一点一点地补充电荷。但是，关于其他电容器Cl C5，几乎不需 要补充电荷。而且，施加电压在电压VO 电压V6的范围内变化，但是，对电容器C6仅供给 用于使施加电压从电压V5上升到电压V6的电荷即可，所以，能够非常高效地驱动压电元件 104。施加如上所述生成的电压波形时，喷射嘴100的压电元件104进行如下动作。图 4(c)示出施加图4(b)的驱动电压波形时的压电元件104的大致动作。如图4(b)所示，在 初始的时间TO的期间，施加电压保持为初期的电压V2，所以，压电元件104也保持初期状 态。但是，当经过初始的时间TO时，施加电压上升，压电元件104向增加墨盒102的容积的 方向变形。其结果，从硒鼓26向墨盒102内抽吸墨水。该墨水的抽吸动作需要时间Tl，使 施加电压按照电压V2 —电压V3 —电压V4 —电压V5 —电压V6这4个阶段上升，由此进行 抽吸。其结果，压电元件104变形相当于4级电压差(电压V6-电压V2)的量，向墨盒102 供给与该变形量大致相等的体积的墨水。这样抽吸墨水的状态保持时间T2的期间时，此次，施加电压下降，压电元件104向 减少墨盒102的容积的方向变形。其结果，吸入到墨盒102内的墨水被押出，以液滴状从喷 射嘴100排出。该排出动作需要时间T3，使施加电压按照电压V6 —电压V5 —电压V4 — 电压V3 —电压V2 —电压Vl —电压VO这6个阶段下降，由此进行排出。其结果，压电元件 104变形相当于6级电压差(电压V6-电压V0)的量，从喷射嘴100排出与该变形量对应的 体积的墨水。根据以上的说明可知，从喷射嘴100喷射的液体的喷射量(这里为排出的墨滴的 大小或排出重量)依赖于在排出动作中变化的施加电压的级数(排出级数)。因此，为了增 加液体的喷射量(墨水的排出重量)，只要增多排出级数即可，相反，为了减少喷射量(排出 重量)，只要减少排出级数即可。为了增多排出级数，在排出动作之前进行的抽吸动作中，也 需要使施加电压变化某个程度的级数。效仿将在排出动作中施加电压变化的级数称为排出 级数，下面，有时将在抽吸动作中施加电压变化的级数称为抽吸级数。图5是例示了改变驱动电压波形的排出级数来改变墨水的喷射量(排出重量)的 状况的说明图。在图5(a)中，使施加电压上升从电压V2到电压V5这3级的量来进行抽 吸动作，在排出动作中，使施加电压下降从电压V5到电压VO这5级的量。因此，与图4(b) 所示的驱动电压波形相比，排出级数从6级减少到5级，从喷射嘴100喷射的墨水的喷射量 (排出重量)减少响应量。在图5 (b)所示的例子中，使施加电压从电压V2上升到电压V4，从而进行抽吸级数 为2级的抽吸动作，在接下来的排出动作中，使施加电压从电压V4下降到电压V0，从而进行 排出级数为4级的排出动作。因此，在图5(b)所示的驱动电压波形中，与图5(a)所示的驱动电压波形相比，从喷射嘴100喷射的墨水的喷射量(排出重量)进一步减少。 以上，说明了改变在排出动作之前进行的抽吸动作的级数(抽吸级数)，相应地改 变排出动作的级数(排出级数)的情况。例如，在图5(a)所示的例子中，将利用图4(b)的 驱动电压波形进行的4级的抽吸动作减少到3级，使排出级数从6级减少到5级。在图5 (b) 所示的例子中，将利用图5(a)的驱动电压波形进行的3级的抽吸动作减少到2级，使排出 级数从5级减少到4级。与此相对，能够在保持抽吸级数的状态下仅改变排出级数。例如， 在图5(c)所示的例子中，在将抽吸级数保持为3级的状态下，使排出级数从5级减少到4 级。这样改变排出级数，由此，能够改变从喷射嘴100排出的墨水的喷射量(排出重量)。由于改变排出级数，因此，墨水的喷射量(排出重量)大幅变化。因此，即使能够 大致改变喷射量(排出重量)，也无法细微调整。因此，在本实施例的喷墨打印机10中，通 过使用以下方法，能够细微调整墨水的喷射量(排出重量)。C.喷射量(排出重量)的调整方法图6是例示了本实施例的喷墨打印机10细微调整墨水的喷射量(排出重量)时 的基本方法的说明图。图6(a)所例示的驱动电压波形或图6(b)所例示的驱动电压波形都 是抽吸级数被设定为4级，排出级数被设定为6级，但是，关于进行排出动作的时间的长度 (排出时间。这里为时间T3)，与图6(a)的驱动电压波形相比，图6(b)的驱动电压波形的排 出时间长。因此，在施加任何驱动电压波形的情况下，压电元件104的变形量(墨盒102的 容积的减少量)都相同，但是，在施加图6(a)的驱动电压波形的情况下，压电元件104快速 变形来押出墨盒102的墨水，与此相对，在施加图6(b)的驱动电压波形的情况下，压电元件 104慢慢变形，慢慢押出墨盒102的墨水。其结果，从喷射嘴100喷射的墨水的喷射量(排 出重量)产生若干差异。图7是示意地示出改变驱动电压波形的排出时间(时间T3)的长度并实际测量从 喷射嘴100喷射的墨水的喷射量(排出重量)的结果的说明图。关于驱动电压波形的排出 级数，分别针对6级的情况、5级的情况、4级的情况进行了实际测量。图中，空心圆形所示 的数据表示在排出级数为6级的情况下得到的实际测量结果，空心四边形所示的数据表示 排出级数为4级的情况下的实际测量结果。空心三角形所示的数据表示排出级数为3级的 情况下的实际测量结果。如图7所示，排出时间(时间T3)越长，墨水的喷射量(排出重量)越少。这是因 为，排出时间(时间T3)越长，越慢地押出墨盒102内的墨水，墨水难以排出，排出重量减 少。押出墨盒102内的墨水的速度过慢时，无法排出墨水，并且，即使能够排出，也无法排出 稳定重量的墨滴。因此，为了稳定地排出墨水，排出时间(时间T3)被限制为某个程度的长 度。在排出时间(时间T3)被设定为相同长度的情况下，排出级数越大，墨水的排出重量也 越大。这是因为，如上所述，排出级数越大，墨盒102的容量越大幅减少，所以，押出的墨水增多。根据图7所示的实际测量结果可知，通过改变排出级数，由此能够大幅改变排出 重量，通过改变排出时间(时间T3)，由此能够细微调整排出重量。因此，在某个排出级数 下，在能够稳定排出墨水的范围内改变排出时间(时间T3)，对墨水的喷射量(排出重量) 进行计测。接着，改变一个排出级数后，在能够稳定排出墨水的范围内改变排出时间(时间 T3)，对墨水的喷射量(排出重量)进行计测。此时，在之前的排出级数下得到的排出重量的实际测量范围和在之后的排出级数下得到的排出重量的实际测量范围大致重合。例如， 如果在能够稳定排出墨水的范围内排出时间(时间T3)存在余量，则扩大排出时间(时间 T3)的实际测量范围。仅扩大排出时间(时间T3)的实际测量范围，在排出重量的实际测量 范围不重合的情况下，必须减小每一级的电压变化，所以，需要增加基准电压产生电路204 的电容器数量和驱动电压波形施加部202的开关数量。图7示出这样得到的排出重量的实 际测量值。根据这种实际测量值，针对墨水的每个排出重量来决定驱动电压波形。 图8是示出针对墨水的每个排出重量来决定应该对压电元件104施加的驱动电 压波形的状况的说明图。在图示的例子中，等间隔设定多个排出重量，通过黑色圆形、黑色 四边形或黑色三角形来示出针对各个排出重量决定的驱动电压波形的排出级数和排出时 间(时间T3)。因此，在希望得到针对某个排出重量的排出级数和排出时间(时间T3)时， 首先，根据该排出重量来决定排出级数，接着，根据在该排出级数下实际测量到的排出时间 (时间T3)和排出重量的关系，能够通过插值运算来计算针对所要求的排出重量的排出时 间(时间T3)。如上所述，在某个排出级数下实际测量到的排出重量与在相邻的排出级数下 实际测量到的排出重量几乎重合，所以，针对等间隔设定的全部排出重量，能够决定对应的 排出级数和排出时间(时间T3)。这样，如果预先决定并存储针对排出重量的排出级数和排出时间(时间T3)，则能 够简单地进行墨水的喷射量(排出重量)的细微调整。例如假设在利用某个驱动电压波 形来驱动压电元件104时，需要稍微增加喷射量(排出重量)。在这种情况下，调查该驱动 电压波形的排出级数和排出时间(时间T3)，与所得到的排出级数和排出时间(时间T3)的 组合相比，求出排出重量稍微增多的排出级数和排出时间(时间T3)，来变更驱动电压波形 即可。如使用图4所述的那样，在本实施例的喷射嘴驱动电路200中，通过变更驱动电压波 形施加部202的开关的切换动作，由此，能够容易地变更驱动电压波形的排出级数和排出 时间(时间T3)。在喷射嘴驱动电路200的波形数据存储部206中，预先存储了包含这样针对墨水 的每个排出重量而决定的排出级数和排出时间(时间T3)在内的数据，作为驱动电压波形 数据。喷射嘴驱动电路200的驱动电压波形施加部202根据从波形数据存储部206中读出 的驱动电压波形数据，对开关的切换动作进行控制，由此，产生与驱动电压波形数据对应的 电压波形，施加给压电元件104。下面，说明本实施例的喷射嘴驱动电路200产生驱动电压 波形并施加给喷射嘴100的压电元件104的处理。D.喷射嘴驱动处理图9是示出本实施例的喷射嘴驱动电路200产生驱动电压波形并施加给压电元件 104，由此驱动喷射嘴100的喷射嘴驱动处理的流程图。该处理是从打印机控制电路50受 理开始打印的意思的命令后，通过喷射嘴驱动电路200来执行的处理。如图所示，开始喷射嘴驱动处理(步骤S100)后，首先，读入上次使用的驱动电压 波形数据(步骤S100)。这里，驱动电压波形数据是用于生成驱动电压波形的数据，存储在 波形数据存储部206中。图10是示出在波形数据存储部206中存储的驱动电压波形数据的说明图。为了 便于理解，在图10(b)中示出驱动电压波形数据的意思，在图10(c)中示出用于根据驱动电 压波形数据来计算开关的切换定时的计算式。
如使用图8所述的那样，驱动电压波形数据针对墨水的每个排出重量来设定。与 其对应地，在图10(a)所示的例子中，针对在排出重量8.0 11. Ong的范围内以0. 2ng的 等间隔设定的多个排出重量，分别设定一个驱动电压波形数据。在驱动电压波形数据中，记 述了 “在压电元件104中初始连接哪个基准电压”、“施加多少时间的该基准电压，以哪个基 准电压为目标进行切换”这样的信息。关于基准电压，仅取得预先设定的多个电压(这里为 电压VO 电压V6)，所以，在驱动电压波形数据中，不是设定基准电压的值本身，而是设定 表示该基准电压是在预先设定的多个基准电压中倒数第几个电压的值(级数)。进而，对各 个驱动电压波形数据附加连续编号。参照图10(b)详细说明驱动电压波形数据的意思。在图10(b)中，利用折线状的 波形简化显示驱动电压波形。即，如使用图4所述的那样，保持电压的区间(保持区间)、电 压上升的区间(上升区间)、电压下降的区间(下降区间)大致按照规定顺序反复，由此构 成驱动电压波形。因此，如果利用直线来近似各个区间(波形区间)，则能够利用大致折线 状的波形简化显示驱动电压波形。这样将驱动电压波形简化为折线状时，在图10(b)中，在“L0”、“L1”、“L2”、“L3”、 “ L4 ”、“ L5 ”所示的位置出现合计6个拐点。在驱动电压波形数据中，除了这6个拐点以外， 使用加上驱动电压波形的起始位置(在图10(b)中显示为“LS”)后的7个位置的电压和切 换为下一拐点的电压为止的时间，来记述驱动电压波形的形状。即，在指定了驱动电压波形 的起始电压(LS处的电压)后，指定下一拐点的电压(L0处的电压)和切换为该电压为止 的时间(时间TO)。此时，如果起始电压(LS处的电压)和下一拐点的电压(L0处的电压) 为相同电压，则在该波形区间(时间TO的波形区间)中维持电压。如果拐点LO处的电压 高于始点LS处的电压，则在该波形区间中，电压上升时间T0，相反，如果拐点LO处的电压低 于始点LS处的电压，则电压下降时间TO。接着这种拐点LO处的电压和切换为该电压为止的时间TO的指定，进而，指定下一 拐点Ll处的电压和切换为该电压为止的时间(时间Tl)。如果拐点LO处的电压和拐点Ll 处的电压相同，则在该波形区间(时间Tl的波形区间)中维持电压，如果拐点Ll处的电压 高于拐点LO处的电压，则在该波形区间中，电压上升时间Tl，相反，如果拐点Ll处的电压低 于拐点LO处的电压，则电压下降时间Tl。以下，同样，如果指定拐点L2处的电压和切换为 该电压的时间T2、拐点L3处的电压和切换为该电压的时间T3、拐点L4处的电压和切换为 该电压的时间T4、拐点L5处的电压和切换为该电压的时间T5，则能够记述图10(b)所示的 折线状的驱动电压波形。这里，如上所述，基准电压仅取得预先设定的多个电压(这里为电压VO 电压 V6)。因此，在驱动电压波形数据中，不是设定基准电压的值本身，而是设定该基准电压的级 数。设定“0”级 “6”级的级数，例如，如果是电压V0，则设定“0”级，如果是电压VI，则设 定“1”级，如果是电压V2，则设定“2”级。在使电压上升或下降时，使用图10(c)所示的计 算式，计算切换为中间级数的电压的切换定时。例如，如果从第1级的电压上升到第5级的 电压需要1 μ秒(μ S)，则需要1 μ秒来切换4级(=5级_1级)，所以，每经过0. 25 (= 1 μ秒/4级)μ秒切换一级即可。如以上说明的那样，在驱动电压波形数据中，设定利用折线表现驱动电压波形时 的始点和拐点处的电压、以及用于切换电压的时间，读出驱动电压波形数据，应用图10(c)的计算式，由此，能够决定切换所设置的多个基准电压的顺序以及切换定时。在搭载于本实施例的喷射嘴驱动电路200的波形数据存储部206中，如图10(a) 所例示的那样，针对多个排出重量，分别存储一个驱动电压波形数据，对各个驱动电压波形 数据附加连续编号。在图9所示的喷射嘴驱动处理中，如后所述，在处理结束时存储驱动电 压波形数据的连续编号，开始处理时，使用所存储的连续编号，参照波形数据存储部206的 驱动电压波形数据，由此，进行上次使用的驱动电压波形数据的读入处理(步骤S100)。接着，判断是否要调整从喷射嘴100喷射的墨水的喷射量(步骤S102)。在本实 施例中，在打印开始时，喷墨打印机10的操作者能够操作喷墨打印机10的操作按钮(省略 图示)，或者，从与喷墨打印机10连接的计算机的画面(省略图示)上对喷墨打印机10进 行如下指定是否调整打印时的浓度，如果需要调整，则是变浓还是变淡。然后，喷墨打印机 10的打印机控制电路50根据这些指定对喷射嘴驱动电路200输出命令。因此，喷射嘴驱动 电路200能够根据有无来自打印机控制电路50的命令，判断是否要调整喷射量。 其结果，在判断为要调整喷射量的情况下(步骤S102 是)，判断调整的内容是否 是喷射量的增加(步骤S104)。该判断也能够通过从打印机控制电路50受理的命令的内 容来容易地判断。在判断为是喷射量的增加的情况下(步骤S104 是)，读入连续编号大一 个的驱动电压波形数据(步骤S106)。如图10所示，针对多个喷射量(排出重量)的每一 个来设定驱动电压波形数据，在这些驱动电压波形数据中，按照喷射量(排出重量)从少到 多的顺序设定连续编号。因此，在判断为喷射量的调整内容是增加的情况下(步骤S104: 是)，从波形数据存储部206中读入连续编号比当前的驱动电压波形数据大一个的驱动电 压波形数据。与此相对，在判断为喷射量的调整内容不是增加的情况下(步骤S104:否)， 读入连续编号比当前的驱动电压波形数据小一个的驱动电压波形数据(步骤S108)。这样读入新的驱动电压波形数据后，根据读入的驱动电压波形数据来切换开关 SO S6，由此，输出驱动电压波形(步骤S110)。例如，如果读入了图10(a)所例示的连续 编号“ 1 ”的驱动电压波形数据，则首先使应该输出电压V2的开关S2为on，其他开关为off。 该状态保持2μ秒(时间TO)后，接着，为了通过4.5μ秒(时间Tl)使输出电压从电压V2 上升到电压V4，每经过2. 25 μ秒时，从开关S2为on的状态起，以切换为开关S3为on的状 态、开关S4为on的状态的方式对开关进行切换(参照图10(c)的计算式)。在输出电压V4 的状态(开关S4为on的状态)下保持2. 5 μ秒(时间Τ2)后，为了通过2. 4 μ秒(时间 Τ3)使输出电压从电压V4下降到电压VO，每经过0.6 μ秒时，从开关S4为on的状态起，以 切换为开关S3为on的状态、开关S2为on的状态、开关Sl为on的状态、开关SO为on的 状态的方式对开关进行切换。以下同样，根据驱动电压波形数据来切换开关SO S6的连 接状态，由此，能够输出与驱动电压波形数据对应的驱动电压波形。另一方面，在判断为不调整喷射量的情况下(图9的步骤S102 否)，根据之前读 入的上次使用的驱动电压波形数据来切换开关SO S6，由此，输出驱动电压波形(步骤 S110)。如上所述输出驱动电压波形后，判断打印是否结束(步骤S112)。在打印结束时， 从打印机控制电路50输出表示该意思的命令，所以，喷射嘴驱动电路200通过是否受理了 该命令，能够立即判断打印是否结束。在打印没有结束的情况下(步骤S112:否)，再次根 据驱动电压波形数据来切换开关SO S6，由此，向压电元件104输出驱动电压波形(步骤Sl 10)。判断打印是否结束(步骤Sl 12)。喷射嘴驱动电路200在从打印机控制电路50受理 结束打印的意思的命令之前，反复进行这种处理，在判断为打印结束后(步骤S112 是)，存 储在输出驱动电压波形时使用的驱动电压波形数据的连续编号(S114)，结束图9的喷射嘴 驱动处理。所使用的驱动电压波形数据的连续编号也可以存储在波形数据存储部206中。 或者，还可以存储于在驱动电压波形施加部202的控制部设置的存储器中。
图11是示意地示出通过进行上述喷射嘴驱动处理从而调整喷射嘴100的喷射量 的状况的说明图。图中所示的黑色的线表示与墨水的喷射量(排出重量)对应的驱动电压 波形数据。其中，黑色圆形的线是排出动作时的电压变化的级数(排出级数)为6级的驱 动电压波形数据，黑色四边形的线是排出级数为5级的驱动电压波形数据，黑色三角形的 线表示排出级数为4级的驱动电压波形数据。例如，初始的驱动电压波形数据是图中“A” 所示的数据，在以此为基准进行减少喷射量的调整(负调整)时，切换为图中“B”所示的数 据。观察根据该驱动电压波形数据进行打印的结果，在需要使打印浓度进一步变淡的情况 下，再次进行负调整并开始打印图像。于是，开始图9所示的喷射嘴驱动处理，此次，使用图 11中“C”所示的驱动电压波形数据输出驱动电压波形。在进一步需要使打印浓度变淡的情 况下，再次进行负调整并打印图像时，使用图11中“D”所示的驱动电压波形数据输出驱动 电压波形。这样，关于某个程度的调整，在确保驱动电压波形的排出级数的状态下稍微延长 排出时间(时间T3)来进行调整，但是，其结果，当排出时间(时间T3)到达某个时间时，进 一步的调整通过使驱动电压波形的排出级数减小一级来进行调整。在增加喷射量的调整 (正调整)的情况下也同样，在确保驱动电压波形的排出级数的状态下稍微缩短排出时间 (时间T3)来进行某个程度的调整，但是，其结果，当排出时间(时间T3)到达某个时间时， 进一步的调整通过使驱动电压波形的排出级数增大一级来进行调整。这样，在本实施例的 喷射嘴驱动电路200中，稍微改变对压电元件104施加的驱动电压波形的排出时间(时间 T3)、排出级数，由此，能够细微且连续地改变并调整墨水的喷射量(排出重量)。如果是细 微的调整，则几乎在所有情况下，均能够仅使用驱动电压波形的排出时间(时间T3)来进行 调整，在大幅调整的情况下，使用驱动电压波形的排出级数和排出时间(时间T3)来进行调 整即可。在上述实施例中说明了如下情况一个阶段一个阶段地进行墨水的喷射量(排出 重量)的调整，因此，将驱动电压波形数据切换为连续编号彼此不同的数据。当然，不限于 一个阶段一个阶段的调整，能够指定多级的调整，根据所指定的内容，能够切换为连续编号 相差多个的驱动电压波形数据。E.变形例在以上说明的本实施例中，存在各种变形例。下面说明这些变形例。关于以下说 明的各变形例，针对与上述实施例相同的结构部分标注相同编号，并且，省略该部分的详细 说明，以不同点为中心进行说明。E-1.第1变形例在上述实施例中说明了如下情况通过喷墨打印机10的操作者来指定是否要调 整墨水的喷射量(排出重量)，在喷墨打印机10的喷射嘴驱动电路200中，根据所指定的内 容来调整墨水的喷射量(排出重量)。但是，喷墨打印机10自身取得与是否要调整墨水的喷射量(排出重量)有关的信息，根据该结果判断是否要进行调整，也可以调整墨水的喷射 量(排出重量)。图12是示出第1变形例的喷射头24和喷射嘴驱动电路200的结构的说明图。如图 所示，在第1变形例中，在喷射头24的一部分中搭载用于检测环境温度的温度检测部110， 由温度检测部110检测到的环境温度的数据被输入到喷射嘴驱动电路200的驱动电压波形 施加部202。因此，在第1变形例中，喷墨打印机10能够根据打印图像时的环境温度，细微 地调整墨水的喷射量(排出重量)。图13是示出由第1变形例的喷射嘴驱动电路200进行的喷射嘴驱动处理的流程 图。该处理与使用图9所述的喷射嘴驱动处理同样，是从打印机控制电路50受理开始打印 的意思的命令后，通过喷射嘴驱动电路200来执行的处理。在第1变形例的喷射嘴驱动处理中，首先，检测喷墨打印机10的环境温度(步骤 S200)。如使用图12所述的那样，检测环境温度的温度检测部110搭载于喷射头24，所以， 能够检测与从喷射嘴100喷射的墨水的温度高度相关的环境温度。接着，取得针对检测到的环境温度的调整参数(步骤S202)。这里，调整参数是用 于调整墨水的喷射量(排出重量)的参数。在第1变形例中，使用驱动电压波形的排出级 数和排出时间(时间T3)作为调整参数，在与环境温度对应的状态下预先存储适当的调整 参数(排出级数和排出时间T3)。图14是示出针对环境温度来存储调整参数(排出级数和排出时间T3)的状况的 说明图。在图示的例子中，在环境温度10°c 40°C的范围内，针对每隔5°C的多个温度设 定排出级数和排出时间(时间T3)。因此，如果检测环境温度，则参照图14所示的对应关 系，能够立即取得与该环境温度对应的调整参数(排出级数和排出时间T3)。图14所例示 的对应关系可以存储在波形数据存储部206中，也可以存储在搭载于驱动电压波形施加部 202的控制部的存储器中。如上所述取得调整参数后，根据该调整参数生成驱动电压波形数据(步骤S204)。 即，如使用图10所述的那样，驱动电压波形数据由表示将驱动电压波形简化为折线状时的 始点LS、拐点LO L5的各位置的电压的级数、以及这些始点LS、拐点LO L5之间的波形 区间的时间TO T5构成。因此，根据所取得的调整参数，能够容易地生成驱动电压波形数 据。例如，如图15所例示的那样，如果是L3和L4的级数为0级的驱动电压波形数据，则将 L1、L2的级数变更为作为调整参数而得到的排出级数，将时间T3变更为作为调整参数而得 到的排出时间，由此，能够生成与调整参数对应的驱动电压波形数据。生成与调整参数对 应的驱动电压波形数据的处理能够把握为如下处理将驱动电压波形数据的一部分设为空 栏，在此组入调整参数，由此生成驱动电压波形数据，但是，也能够把握为通过调整参数来 变更预先设定的标准的驱动电压波形数据的处理。 这样生成与调整参数对应的驱动电压波形数据后，根据所生成的驱动电压波形数 据来切换开关SO S6，由此输出驱动电压波形(步骤S206)。输出驱动电压波形后，判断 打印是否结束(步骤S208)。通过是否受理了来自打印机控制电路50的命令，能够立即判 断打印是否结束。在打印没有结束的情况下(步骤S208 否)，再次根据驱动电压波形数据 输出驱动电压波形后(步骤S206)，判断打印是否结束(步骤S208)。喷射嘴驱动电路200 在从打印机控制电路50受理结束打印的意思的命令之前，反复进行这种处理，在判断为打印结束后(步骤S208 是)，结束第1变形例的喷射嘴驱动处理。在以上说明的第1变形例中，能够检测喷墨打印机10的环境温度，生成与环境温 度对应的驱动电压波形数据，来驱动喷射嘴100。因此，即使墨水的粘度由于环境温度的变 化而变化，通过变更驱动电压波形数据，也能够抵消该影响，所以，能够始终以稳定的画质 打印图像，而不受环境温度的变动的影响。在上述第1变形例中，如图14所示，说明了如下情况确定环境温度后决定调整参 数，其结果，生成驱动电压波形数据。因此，在环境温度和驱动电压波形数据之间，一对一的 关系成立。但是，也可以使用环境温度来校正驱动电压波形数据。例如，如图10所示，对多 个驱动电压波形数据附加连续编号进行存储。在环境温度高的情况下，墨水的粘度降低，墨 水的喷射量增多，所以，选择连续编号小一个(喷射量少)的驱动电压波形数据。相反，在环 境温度低的情况下，墨水的粘度增加，墨水的喷射量减少，所以，选择连续编号大一个(喷 射量多)的驱动电压波形数据。当然，在环境温度非常高的情况下或非常低的情况下，也可 以选择连续编号小两个的驱动电压波形数据、或连续编号大两个的驱动电压波形数据。这 样，一次设定优选的打印浓度后，能够始终以优选的打印浓度打印图像，而不受此后的环境 温度的影响。E-2.第2变形例在上述本实施例、第1变形例中，除了排出级数以外，还说明了仅使用排出时间 (时间T3)来调整墨水的喷射量(排出重量)的情况。但是，实际上，变更排出时间(时间 T3)以外的时间，也能够调整墨水的喷射量(排出重量)。图16是示出由于对喷射嘴100的压电元件104施加驱动电压波形而引起的喷射 嘴100的墨水界面的移动的说明图。图的上段部分示出驱动电压波形，图的中段部分示意 地示出在喷射嘴100上形成的墨水界面和墨盒102内的墨水的移动。图的下段部分示出墨 水界面随着时间的经过而变动的状况。首先，在驱动电压波形保持初始电压的波形区间(时间TO的波形区间)中，如图 16的中段部分的左端所示，在喷射嘴100的开口部附近形成墨水的界面。当驱动电压波形 的电压从该状态起上升时，压电元件104变形，墨盒102内的容积增加。其结果，来自硒鼓 26的墨水被抽吸到墨盒102，与此同时还抽吸喷射嘴100的开口部附近的墨水，伴随于此， 墨水的界面引入内侧(参照图16的中段部分的中央所示的图)。在保持最大电压的期间 内，这种墨水的移动逐渐收缩，保持时间T2后，此次使电压下降。于是，压电元件104向使 墨盒102内的容积减少的方向变形，墨盒102内的墨水从喷射嘴100的开口部押出来进行 排出(参照图16的中段部分的右端所示的图)。这样排出墨水后，驱动电压波形的电压在时间T4的期间内保持最小电压，然后还 原为初始电压。在排出了墨水时，墨水的界面处于临时大幅推出的状态，所以，此后墨水界 面要返回原来位置时，由于该力而产生一种共振现象。其结果，在保持驱动电压波形的电压 的期间内、或者还原为初始电压后，墨水界面以大致恒定的周期振动，并且振幅逐渐减小。驱动电压波形上升后，在保持最大电压的波形区间(时间T2的波形区间)中，在 喷射嘴100的开口部附近产生同样的墨水的振动现象。即，在驱动电压波形上升，压电元件 104进行抽吸动作的期间(时间Tl的波形区间)中，喷射嘴100的开口部附近的墨水流向 内侧，驱动电压保持一定电压，在刚刚停止抽吸动作后的短时间内，由于墨水的惯性而流向内侧。但是，压电元件104的抽吸动作结束，所以，要流到内侧的墨水流迅速衰减，相反，由 于押回墨水的力的作用，此次，墨水流向喷射嘴100的开口部附近。因此，驱动电压波形的 上升结束，在保持最大电压的波形区间(时间T2的波形区间)中，喷射嘴100的开口部附 近的墨水开始流向内侧，但是，经过短时间后，流向外侧(即开口部方向)。在喷射嘴100的 开口部附近的墨水流向内侧的状态下进行排出动作时，可认为要排出的墨水量减少，相反， 如果在流向外侧的状态下进行排出动作，则可认为要排出的墨水量增 多。实际上，变更驱动电压波形保持最大电压的时间(时间T2)，并且实际测量墨水的 喷射量(排出重量)时，确认到随着时间T2从极短的状态起逐渐延长，墨水的喷射量(排 出重量)逐渐增加，不久到达最大喷射量，然后开始减少。这是因为，在时间T2极短的情况 下，逆着朝向内侧的墨水流而押出墨水，所以，墨水的喷射量(排出重量)减少。时间T2越 长，朝向内侧的墨水流越弱，所以，墨水的喷射量(排出重量)增加，进一步延长时间T2时， 在喷射嘴100的开口部附近的墨水流向外侧(开口部方向)的状态下，从后面押出该墨水 来进行排出动作，所以，墨水的喷射量(排出重量)进一步增加。但是，过于延长时间T2时， 开口部附近的墨水朝向外侧的墨水流衰减，或者再次流向内侧，所以，墨水的喷射量(排出 重量)减少。根据以上的说明可知，通过变更驱动电压波形保持最大电压的时间(时间T2)，也 能够调整墨水的喷射量(排出重量)。以上说明了变更时间T2的情况，但是，可认为通过变 更其他时间，也能够调整墨水的喷射量(排出重量)。即，通过变更时间T2来调整墨水的喷 射量(排出重量)的机械原理在于，利用墨盒102内(至少喷射嘴100的开口部附近)的 墨水流，来变更喷射量(排出重量)。例如，如果喷射嘴100的开口部附近的墨水流朝向内 侧，则该墨水流在抵消压电元件104的排出动作的方向上进行作用，如果墨水流朝向外侧， 则在促进压电元件104的排出动作的方向上进行作用。这些影响的大小依赖于墨水流的强 度。在上述第1变形例中，通过变更时间T2，来调整压电元件104开始排出动作的时点的墨 水流的朝向和强度，其结果，变更墨水的喷射量(排出重量)。因此，如果能够对墨盒102内 (至少喷射嘴100的开口部附近)的墨水流赋予影响，则不限于时间T2，能够通过同样的原 理来变更墨水的喷射量(排出重量)。例如，压电元件104进行抽吸动作的时间(时间Tl)的长度对由于抽吸动作而使 墨水朝向内侧的墨水流的强度造成直接影响。该影响当然波及保持驱动电压波形的波形区 间(时间T2的波形区间)。因此，通过变更时间Tl的长度，也能够变更墨水的喷射量(排
出重量)。如图16所示，驱动电压波形输出完成后(经过时间T5后)，喷射嘴100的开口部 附近的墨水以大致恒定的周期进行振动。该振动随着时间的经过而衰减，所以，如果充分长 地设定时间TO的时间，则几乎能够忽视振动的影响，但是，时间TO的设定变短时，对下一抽 吸动作造成影响。例如，当墨水流向喷射嘴100的开口部时，压电元件104开始抽吸动作后， 墨水流在抵消抽吸动作的方向上进行作用，相反，在墨水流向内侧的情况下，在促进抽吸动 作的方向上进行作用。该影响还波及在抽吸动作后保持驱动电压波形的波形区间(时间T2 的波形区间)。因此，只要不将时间TO设定为能够忽视之前的驱动电压波形的影响的程度 的长度，就能够通过时间TO的设定来调整墨水的喷射量(排出重量)。进而，可认为压电 元件104结束排出动作后产生的墨水的振动的大小(振幅)根据时间T4和时间T5的设定而变化。因此，通过时间T4和时间T5的设定来变更在下一抽吸动作时残存的振动的大小 (振幅)，也能够调整墨水的喷射量(排出重量)。E-3.第3变形例 如所述的实施例或第1变形例那样，在变更排出时间(时间T3)来调整墨水的喷 射量(排出重量)的情况下，墨水的喷射速度(从喷射嘴100喷射的墨水的速度)也变化。 在喷墨打印机10中，墨水的喷射速度的变化有时对画质造成影响，所以，可以与时间T3的 变更一起还变更时间T0，由此抵消墨水的喷射速度的影响。在喷墨打印机10中，墨水的喷射速度的变化有时对画质造成影响是基于如下原 因。首先，如使用图1所述的那样，喷墨打印机10使喷射头24相对于打印介质2进行往复 运动，同时从喷射嘴100喷射墨水来打印图像。当设于喷射头24的喷射嘴100和打印介质 2接触时，无法打印图像，所以，在喷射嘴100和打印介质2之间设有被称为印字压板间隙 的间隙，从喷射嘴100喷射的墨水飞跃该印字压板间隙后，到达打印介质2的表面。喷射头 24—边相对于打印介质2进行往复运动一边喷射墨水，所以，从喷射嘴100喷射的墨水朝向 打印介质2的表面倾斜飞跃印字压板间隙之间。换言之，喷射嘴100喷射墨水的位置和所 喷射的墨水到达打印介质2上的位置产生些许位置偏移。该位置偏移的大小依赖于墨水的 喷射速度。即，如果墨水的喷射速度大，则在喷射墨水后，在短时间内飞跃印字压板间隙，所 以，位置偏移小。相反，如果墨水的喷射速度小，则从喷射墨水后到到达打印介质2的表面 需要时间，所以，位置偏移大。根据这种原因，当墨水的喷射速度变化时，位置偏移的大小也 变化，所以，对画质造成影响。因此，可认为在为了调整墨水的喷射量(排出重量)而缩短排出时间(时间T3) 的情况下墨水的喷射速度增大，所以，延长时间TO。这样，墨水的喷射定时延迟印字压板间 隙的飞行时间缩短的量，由此，能够抑制位置偏移的变化。相反，在为了调整墨水的喷射量 (排出重量)而延长排出时间(时间T3)的情况下，缩短时间TO。这样，在提前印字压板间 隙的飞行时间延长的量的定时喷射墨水，由此，能够抑制位置偏移的变化。图17例示了如 下状况为了避免由于缩短墨水的排出时间(时间T3)而引起的画质恶化，延长时间TO。Ε-4·第4变形例在以上说明的实施例和各种变形例中，说明了反复输出一个驱动电压波形的情 况。但是，在将多个驱动电压波形作为集合并反复输出驱动电压波形的集合的情况下，也能 够良好地应用本申请发明。图18是例示了将多个驱动电压波形作为集合进行输出的情况的说明图。在图示 的例子中，通过用于形成大墨点(大点)的驱动电压波形(波形1)、用于形成小墨点(小 点)的驱动电压波形(波形2)、以及用于形成适中墨点(中点)的驱动电压波形(波形3) 这3个波形，来构成一个波形集合。在锁存信号LATl的定时开始输出波形集合，首先输出 波形1，接着，当受理锁存信号LAT2后输出波形2，再次受理锁存信号LAT2后输出波形3。这样，在将多个驱动电压波形作为集合的情况下，难以通过改变排出动作时的电 压变化量(压电元件104的变形量)来调整墨水的喷射量(排出重量)。例如，考虑稍微减 小小点的大小(减少喷射量)的情况。利用波形2使驱动电压从电压V4下降到电压V0，由 此来进行小点用的墨水的排出动作，所以，如果稍微降低电压V4或稍微提高电压V0，则能 够减少墨水的喷射量(排出重量)，减小点的大小。但是，如使用图3所述的那样，在电压V4上加上电容器C5的端子间电压，从而产生电压V5，在电压V4上加上电容器C5的端子间电压和电容器C6的端子间电压，从而产生电压V6，所以，降低电压V4时，电压V5和电压V6 也同样降低。因此，减小由波形2形成的小点(减少墨水的喷射量)时，由波形1形成的大 点、由波形3形成的中点也减小(墨水的喷射量减少)。或者，在稍微提高电压VO的情况 下，在减小小点的同时，大点和中点也减小。这样，在为了调整波形集合中包含的某个波形 的墨水的喷射量而变更电压VO 电压V6的基准电压的值时，波形集合中包含的其他波形 的喷射量也变化。如果使用驱动电压波形的排出时间(时间T3)或其他波形区间的时间(时间T2 等)进行调整，则能够仅调整波形集合中的单独波形的喷射量。例如，在图18所示的例子 中，如果变更波形1的排出时间(时间T13)，则能够仅调整大点用的墨水的喷射量，对小点 用和中点用的墨水的喷射量完全不会造成影响。如上所述，通过最初的锁存信号LAT2开始 输出小点用的波形2，通过第2个锁存信号LAT2开始输出中点用的波形3，所以，即使波形1 的排出时间(时间T13)变更，波形2和波形3的输出开始定时也不会受其影响而变动。这 样，如果变更构成驱动电压波形的波形区间的时间，则能够自由地仅调整基于任意波形的 墨水的喷射量，所以，能够打印高画质的图像。E-5.第5变形例在上述实施例和各种变形例的喷射嘴驱动电路200中，如图3所示，电容器Cl C6相互串联连接，说明了通过开关SO S6的连接状态来切换哪个电容器之间的电压与压 电元件104连接的情况。但是，如果能够产生预先设定的多个基准电压，则不限于这种电路 结构。例如，如下所示，并联连接多个电容器并与电源连接，由此，对电容器充电后，将电容 器之间的连接切换为串联连接，产生施加电压。此时，可以使切换为串联连接的电容器的个 数不同，由此，产生多个基准电压。图19是示出第5变形例的喷射嘴驱动电路500的结构的说明图。在图示的例子 中，多个电容器Cl C6经由逆流防止用的二极管Dl D6与电源连接。在各个电容器Cl C6中串联连接2个开关而构成的开关对与电容器并联连接。进而，电容器的未与电源连接 的一侧(以下称为低电位侧)的端子连接在设于其他电容器的开关对的2个开关之间。将 电容器的未与电源连接的一侧称为“低电位侧”，并且，将电容器的与电源连接的一侧称为 “高电位侧”。在这种结构中，各个电容器Cl C6经由逆流防止用的二极管Dl D6与电 源连接，所以，充电成恒定电压。从该状态起，对设于各个电容器Cl C6的开关对的2个 开关的连接状态进行切换，从而能够切换电容器Cl C6之间的连接状态，产生多个基准电 压。图20是示出第5变形例的喷射嘴驱动电路500切换电容器Cl C6之间的连接 状态来产生多个基准电压的状况的说明图。如图20(a)所示，关于设于电容器Cl C6的 全部开关对，使高电位侧的开关为off、低电位侧的开关为on时，处于不对压电元件104施 加任何电容器的端子间电压的状态。该状态为施加了基准电压VO的状态。接着，如图20(b)所示，仅关于设于电容器Cl的开关对，使高电位侧的开关为on、 低电位侧的开关为off时，成为对压电元件104施加电容器Cl的端子间电压(相当于基准 电压VI)的状态。进而，如图20(c)所示，关于设于电容器Cl的开关对和设于电容器C2的 开关对，使高电位侧的开关为on、低电位侧的开关为off时，成为对压电元件104施加串联连接电容器Cl和电容器C2而得到的端子间电压(相当于基准电压V2)的状态。这样，在图19所示的第5变形例的喷射嘴驱动电路500中，使开关对中包含的2 个开关中的高电位侧的开关为on、低电位侧的开关为off时，选择该开关对的电容器，对压 电元件104施 加选择出的电容器的端子间电压。此时，在选择了多个电容器的情况下，成为 串联连接这些电容器的状态，对压电元件104施加对端子间电压进行合计后的电压。在具有上述结构的第5变形例的喷射嘴驱动电路500中，在波形数据存储部506 中存储驱动电压波形数据，通过变更构成驱动电压波形的波形区间的时间，能够细微地调 整墨水的喷射量(排出重量)。以上，说明了本申请发明的实施例和各种变形例，但是，本发明不限于上述内容， 在不脱离其主旨的范围内能够以各种形式实施。例如，代替电容器，使用能够蓄积电荷的蓄 电元件(例如二次电池等)，也能够构成喷射嘴驱动电路。在上述实施例或各种变形例中，说明了液体喷射装置是喷射墨水的喷墨打印机10 的情况。但是，针对作为脉冲状喷射水或食盐水等液体来切开或切除生物体组织的手术用 具的液体喷射装置，也能够良好地应用本申请发明。
权利要求
1.一种液体喷射装置，该液体喷射装置对驱动喷射嘴的压电元件施加驱动电压波形， 由此从该喷射嘴喷射液体，其中，该液体喷射装置具有基准电压产生单元，其产生多个基准电压；驱动电压波形数据存储单元，其在将所述驱动电压波形划分为电压的上升区间、下降 区间或保持区间的任意一方的情况下，存储驱动电压波形数据，该驱动电压波形数据包含 构成所述驱动电压波形的波形区间的所需时间、和所述波形区间的边界位置上的从所述多 个基准电压中选择出的电压；以及驱动电压波形施加单元，其根据与从所述喷射嘴喷射的液体的喷射量的调整有关的信 息，变更所述驱动电压波形数据中包含的所述所需时间，对该压电元件施加所述驱动电压 波形。
2.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其中，所述驱动电压波形施加单元是如下的单元根据与所述液体的喷射量的调整有关的信 息，变更该驱动电压波形数据中包含的所述电压，施加所述驱动电压波形。
3.根据权利要求2所述的液体喷射装置，其中，该液体喷射装置具有对应关系存储单元，该对应关系存储单元存储所述驱动电压波形 数据中包含的所述所需时间、该驱动电压波形数据中包含的所述电压、以及所述液体的喷 射量之间的对应关系，所述驱动电压波形施加单元是如下的单元在决定所述液体的调整后的喷射量时，根 据所述对应关系来变更所述驱动电压波形数据中包含的所述所需时间和该驱动电压波形 数据中包含的所述电压，施加所述驱动电压波形。
4.根据权利要求3所述的液体喷射装置，其中，所述对应关系存储单元是针对等间隔设定的多个喷射量来存储所述对应关系的单元。
5.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其中，该液体喷射装置具有温度检测单元，该温度检测单元检测所述喷射嘴工作的环境温度，与所述液体的喷射量的调整有关的信息是所述环境温度。
6.根据权利要求1 5中的任意一项所述的液体喷射装置，其中，所述驱动电压波形施加单元是如下的单元根据所述驱动电压波形数据中包含的所述 所需时间使所述驱动电压波形的施加的开始不同，施加该驱动电压波形。
7.一种液体喷射装置，该液体喷射装置对驱动喷射嘴的压电元件施加驱动电压波形， 由此从该喷射嘴喷射液体，其中，该液体喷射装置具有电压产生单元，其产生第1电压和大于所述第1电压的第2电压；驱动电压波形数据存储单元，其在将所述驱动电压波形划分为电压的上升区间、下降 区间或保持区间的任意一方的情况下，存储驱动电压波形数据，该驱动电压波形数据包含 构成所述驱动电压波形的波形区间的所需时间、和所述波形区间的边界位置上的从所述第 1电压和第2电压中选择出的电压；以及驱动电压波形施加单元，其根据与从所述喷射嘴喷射的液体的喷射量的调整有关的信 息，变更所述驱动电压波形数据中包含的所述所需时间，对该压电元件施加所述驱动电压 波形。
全文摘要
本发明提供一种液体喷射装置。针对驱动喷射嘴的压电元件切换连接多个电压，由此，能够一边喷射液体一边调整液体的喷射量。根据驱动电压波形数据，切换多个基准电压并使其与压电元件连接，由此，从喷射嘴喷射液体。这里，在驱动电压波形数据中，存储有构成驱动电压波形的多个波形区间的所需时间、这些波形区间的边界位置上的电压。对压电元件施加驱动电压波形时，取得与液体的喷射量的调整有关的信息，根据该信息，变更驱动电压波形数据中包含的波形区间的所需时间后，根据得到的驱动电压波形数据来施加驱动电压波形，由此喷射液体。
文档编号B41J2/045GK102039728SQ2010105098
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月13日 优先权日2009年10月16日
发明者井出典孝, 吉野浩行, 大岛敦, 宫崎新一, 田端邦夫 申请人:精工爱普生株式会社