液体喷出装置以及液体喷出方法

液体喷出装置以及液体喷出方法
【专利说明】液体喷出装置以及液体喷出方法
[0001 ] 本申请是申请号为201310467453.0，发明名称为“液体喷出装置以及液体喷出方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及液体喷出装置以及液体喷出方法。
【背景技术】
[0003]正在普及一种从设置于打印头的多个喷嘴向打印介质上喷出墨水来记录图像、文本的喷墨打印机。在这样的喷墨打印机中，例如与打印头的各喷嘴对应地被设置的压电元件根据驱动信号而被驱动，从而在规定的时刻从喷嘴喷出规定量的墨水。
[0004]上述驱动信号例如是通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulat1n, PWM)方式、脉冲密度调制(Pulse Density Modulat1n, PDM)方式、脉冲振幅调制(Pulse AmplitudeModulat1n, PAM)等对模拟的基础驱动信号进行脉冲调制来生成数字的调制基础驱动信号，并对调制基础驱动信号进行放大来生成调制驱动信号，并对调制驱动信号进行平滑以转换为模拟信号亦即驱动信号而生成的(例如，参照专利文献1)。
[0005]专利文献1:日本特开2010-114711号公报
[0006]上述的现有的嗔墨打印机在提尚墨水嗔出稳定性以及抑制消耗电力的方面上存在提尚的余地。
[0007]此外，上述的课题并不局限于喷墨打印机，对根据驱动信号喷出液体的液体喷出装置也是共同的课题。

【发明内容】

[0008]本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的，能够实现为以下的实施方式。
[0009](1)根据本发明的一实施方式，提供一种液体喷出装置。该液体喷出装置的特征在于，具备:基础驱动信号生成部，其生成基础驱动信号；信号调制部，其对上述基础驱动信号进行调制并生成调制基础驱动信号；信号放大部，其使用开关元件对上述调制基础驱动信号进行放大来生成调制驱动信号；信号转换部，其将上述调制驱动信号转换为驱动信号；压电元件，其利用上述驱动信号而变形；压力室，其利用上述压电元件的变形而膨胀或者收缩；以及喷嘴开口部，其与上述压力室连通，上述调制驱动信号所包含的交流成分的周期比上述基础驱动信号所包含的最大电压或者最小电压的持续时间短、且比上述开关元件的接通延迟时间与关断延迟时间的合计时间长。根据该实施方式的液体喷出装置，能够抑制因驱动信号的波形再现性降低而导致液体的喷出稳定性降低，并且能够抑制因转换损失而导致的消耗电力量的增大。
[0010](2)在上述实施方式的液体喷出装置中，上述信号调制部通过将上述基础驱动信号和由反复单一波形的三角波或者锯齿波构成的比较信号输入至电压比较器，从而生成上述调制基础驱动信号，上述调制驱动信号所包含的交流成分的频率与上述比较信号的频率相等。根据该实施方式的液体喷出装置，在使用将基础驱动信号和由重复单一波形的三角波或者锯齿波构成的比较信号输入至电压比较器，从而生成调制基础驱动信号的信号调制部的情况下，能够抑制因驱动信号的波形再现性降低而导致的液体的喷出稳定性降低，并且能够抑制基于转换损失导致的消耗电力量的增大。
[0011](3)在上述实施方式的液体喷出装置中，上述信号调制部通过将上述基础驱动信号和频率根据上述基础驱动信号的电压而变化的由三角波或者锯齿波构成的比较信号输入至电压比较器，从而生成上述调制基础驱动信号，在上述调制驱动信号中包含有多个频率的交流成分，与上述调制驱动信号所包含的交流成分的频率之中最大频率对应的周期比上述合计时间长，而与最小频率对应的周期比上述持续时间短。根据该实施方式的液体喷出装置，在使用将基础驱动信号和频率根据基础驱动信号的电压而变化的由三角波或者锯齿波构成的比较信号输入电压比较器，从而生成调制基础驱动信号的信号调制部的情况下，能够抑制因驱动信号的波形再现性降低而导致的液体的喷出稳定性降低，并且能够抑制基于转换损失而导致的消耗电力量的增大。
[0012](4)在上述实施方式的液体喷出装置中，上述信号调制部以规定的采样频率对上述基础驱动信号的振幅进行脉冲化，从而生成上述调制基础驱动信号，上述调制驱动信号所包含的交流成分的频率与上述采样频率相等。根据该实施方式的液体喷出装置，在使用以规定的采样频率对基础驱动信号的振幅进行脉冲化从而生成调制基础驱动信号的信号调制部的情况下，能够抑制因驱动信号的波形再现性降低而导致液体的喷出稳定性降低，并且能够抑制基于转换损失导致的消耗电力量的增大。
[0013](5)在上述实施方式的液体喷出装置中，上述驱动信号的周期与上述压力室的固有振动周期的整数倍大致相等。根据该实施方式的液体喷出装置，能够抑制基于驱动信号的每个周期的偏差导致的液体喷出稳定性的降低。
[0014](6)在上述实施方式的液体喷出装置中，上述调制驱动信号所包含的交流成分之中包含最多的交流成分的频率与上述压电元件的固有振动频率的整数倍大致相等。根据该实施方式的液体喷出装置，能够提高压电元件的响应性。
[0015](7)在上述实施方式的液体喷出装置中，上述压电元件依次迀移至施加有规定电压的通常状态、使上述压力室的体积膨胀的膨胀状态、保持上述膨胀了的压力室的体积的膨胀保持状态、使上述压力室的体积收缩的收缩状态、以及通过保持上述收缩了的压力室的体积的收缩保持状态从而使液滴从上述喷嘴开口部喷出，向上述收缩状态以及上述收缩保持状态下的上述压电元件施加上述驱动信号所使用的上述调制驱动信号中所包含的交流成分的周期的合计与上述压力室的固有振动周期大致相等。根据该实施方式的液体喷出装置，能够提高液体的喷出稳定性。
[0016]此外，本发明能够通过各种方式来实现，例如，能够通过液体喷出装置、液体喷出方法、液体喷出装置的控制方法、液体喷出装置用驱动电路等方式来实现。
【附图说明】
[0017]图1是表示本发明的实施方式中的打印装置100的简要构成的说明图。
[0018]图2是表不在打印头140中使用的各种信号的一个例子的说明图。
[0019]图3是表示打印头140的开关控制器160的构成的说明图。
[0020]图4是表示用于生成打印装置100中的驱动信号COM的构成的说明图。
[0021]图5是表不信号调制电路82的构成的一个例子的说明图。
[0022]图6是表示使用了脉冲密度调制的信号调制电路82a的构成的一个例子的说明图。
[0023]图7是表示使用了脉冲密度调制的信号调制电路82a的振荡频率的说明图。
[0024]图8是表示使用了脉冲振幅调制的信号调制电路82b的构成的一个例子的说明图。
【具体实施方式】
[0025]A.实施方式:
[0026]图1是表示本发明的实施方式中的打印装置100的简要构成的说明图。本实施方式的打印装置100是通过喷出液体墨水而在打印介质上形成墨点群，由此来打印与从主机200供给的图像数据对应的图像(包括文字、图形等)的喷墨打印机。
[0027]打印装置100具备打印头140、和经由挠性扁平线缆139与打印头140连接的控制单元110。控制单元110具有:用于从主机200输入图像数据等的主机接口(IF) 112、基于经由主机接口 112输入的图像数据来执行用于打印图像的规定运算处理的主控制部120、对用于输送打印介质的送纸马达172进行驱动控制的送纸马达驱动器114、对打印头140进行驱动控制的打印头驱动器116、以及将各驱动器114、116分别与送纸马达172、打印头140连接的主接口(IF) 119。头驱动器116包括主侧驱动电路80。
[0028]主控制部120包括执行各种运算处理的CPU (Central processing unit中央处理器)122、暂时储存/展开程序、数据的RAM(Random-aCCesS memory随机存取存储器)124、以及储存供CPU122执行的程序等的ROM (Read-only memory只读存储器)126。主控制部120的各种功能通过CPU122在RAM124上读出并执行储存在R0M126中的程序而实现。此外，主控制部120可以具备电路，主控制部120的功能的至少一部分也可以通过主控制部120所具备的电路基于其电路构成进行动作而实现。
[0029]主控制部120若从主机200经由主接口 112获取图像数据，则基于图像数据进行图像展开处理、颜色转换处理、墨水颜色分版处理、半色调处理之类的用于执行打印的运算处理，从而生成喷嘴选择数据(驱动信号选择数据)，并基于驱动信号选择数据等向各驱动器114、116输出控制信号，其中，所述喷嘴选择数据规定从打印头140的哪个喷嘴喷出墨水，或者喷出何种程度量的墨水。此外，供主控制部120执行的用于执行打印的各运算处理的内容是在打印装置的技术领域中公知的事项，因此此处省略说明。各驱动器114、116分别输出用于对送纸马达172、打印头140的动作进行控制的信号。例如，打印头驱动器116对打印头140供给后述的基准时钟信号SCK、锁存信号LAT、驱动信号选择信号SI&SP、以及信道信号CH。
[0030]从未图示的一个或者多个墨水容器向打印头140供给一个颜色或者多个颜色的墨水。打印头140具有头接口(IF) 142、头侧驱动电路90、开关控制器160、以及喷出部150。头侧驱动电路90以及开关控制器160基于经由头接口 142从控制单元110输入的各种信号进行动作。喷出部150具有喷出墨水的多个喷嘴开口部152、以及与多个喷嘴开口部152对应而设置的多个压电元件156。在本实施方式中，使用压电(piezo)器