专利名称：用于控制释放墨滴量的驱动喷墨记录头的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动打印机、传真机、复印机等中使用的喷墨记录头的方法和装置。更特别地，本发明涉及一种控制释放的墨滴量的技术。
通常，已有一种采用喷墨记录头的喷墨型记录器。该使用该喷墨型记录器的喷墨记录头具有多个在垂直扫描方向或纸张的前进方向上的喷嘴，并且由机架机构使其在水平扫描方向或与纸张的前进方向正交的方向上移动。该喷墨记录头的喷嘴根据由扩展打印数据所产生的点阵图形分别按照预定的时序释放墨滴。相应地，来自各个喷嘴的墨滴落在记录纸上，从而执行打印操作。在上述喷墨型记录器中，打印是通过是否释放墨滴而执行的，即，是由通过控制点阵的开/关而确定的。因此，上述喷墨型记录器不能够表现半色调，例如灰色。
因此，由多个点构成一个像素被采用来表现半色调。在该方法中，当一个像素由4×4的点阵来表现时，颜色深浅可以由16个色调所表现(17个色调，如果包括纯白色的话)。每像素的点数的增加可以表现更加精细的色调。但是，如果使色调更加精细而没有改变点的直径，则基本分辨率下降。并且，如果形成在记录纸上的记录点直径较大，则使得在低浓度的区域中颗粒性突出，这相应地降低了打印的质量。
这些问题可以通过减小墨滴的重量和使记录点的直径更小而解决。但是，记录点的较小直径使得打印速度变慢。为了避免打印速度的下降，这种技术可以考虑使墨滴的释放间隔更短，或者使喷嘴的数目增加，但是这两种方法都是不容易实现的。
为了解决上述问题，日本公开专利申请(JP-A-Heisei 9-11457)中公开一种“用于驱动喷墨记录头的装置”，其可以控制从喷嘴释放的墨滴量，并且相应地改变记录点的尺寸，从而表现精细色调。在该驱动装置中，一个驱动信号被发送到对应于多个喷嘴的每一个安装的压电器件。该压电器件被根据所提供的驱动信号而膨胀和收缩。因此，该膨胀和收缩使得在对应于每个喷嘴安装的压力室(其中容纳着墨水)中的压力改变。结果，具有对应于压力改变的量的墨滴被从每个喷嘴释放。
在该驱动装置中使用的驱动信号是通过同时产生多个具有互不相同的形状的波形信号，然后根据打印数据从多个波形信号中选择一个波形信号而产生的。相应地，从喷嘴释放的墨水量是根据波形信号而控制的，可以改变落在记录纸上的记录点的直径。
并且，日本公开专利申请(JP-Heisei 10-81012)公开“用于驱动喷墨型打印头的方法和装置”，其按照类似于上述用于驱动喷墨记录头的原理而工作。用于该驱动装置中的驱动信号包括在产生一个记录点所需的打印周期中的四个驱动脉冲。然后，在每个打印周期中，根据打印数据从四个驱动脉冲中选择的一个或多个驱动脉冲被依次发送到压力产生器件。
相应地，该压力产生器件根据驱动脉冲使该压力改变。因此，墨滴量是根据压力改变而释放的。因此，当一个驱动脉冲被发送到压力产生器件时，一个墨滴被在打印周期内释放。当多个驱动脉冲被依次发送到压力产生器件，多个墨滴被在该打印周期内释放。相应地，落在记录纸上的墨水量可以被控制，从而控制记录点的直径。
另外，日本公开专利申请(JP-A-Heisei，10-81014)公开一种“用于驱动喷墨型打印头的方法及装置“，其使用由三个驱动脉冲所构成的驱动信号，并且控制落在记录纸上的墨水量，从而改变记录点的直径。因此，没有在日本公开专利申请(JP-A-Heisei，10-81012)中所述的由四个驱动脉冲所构成的上述驱动信号。
如果使用用于驱动喷墨记录头的装置，其公开于上述日本公开专利申请(JP-A-Heisei，9-11457)，打印速度可以得到提高而不增加喷嘴的数目。但是，需要安装一种硬件(实际上为一种传输门32)来响应每个压电器件从多个波形信号选择一个波形信号。因此，硬件数量及其庞大。例如，在墨滴量分三个阶段变化的情况中，需要数目等于喷嘴数目的三倍的传输门32。这导致驱动装置不能够制造得紧凑和其成本变高的问题。
并且，如果使用在日本公开专利申请(JP-A-Heisei，10-81012)和日本公开专利申请(JP-A-Heisei，10-81014)中公开的技术，打印速度可以得到提高而不增加喷嘴的数目，并且不需要从多个波形信号中选择一个波形信号。因此，不需要用于选择波形信号的硬件。但是，产生为每个打印周期输出的多个驱动脉冲中的至少一个驱动脉冲，使得一部分驱动信号基本上等于亥姆霍兹周期。因此，在使打印周期更短从而使打印周期更快方面具有限制。并且，来自打印周期中的多个驱动脉冲的基于要被释放的墨滴量的驱动脉冲被依次发送到压力产生器件。因此，墨滴的释放时序根据要被发送的驱动脉冲而不同。这导致一个问题，即产生墨滴下落的位置偏移，从而降低了打印的质量。例如，在第一和第三脉冲之间的时间段是打印周期的一半。因此，第一脉冲的点与第三脉冲的点相互偏离半个点距。如果点距被确定为720点/英寸(35微米)，则它们相互偏离18微米。
本发明是考虑上述问题而完成的。因此，本发明的一个目的是提供一种驱动喷墨记录头的方法和装置，该喷墨记录头体积小且便宜，并且可以控制从喷嘴释放的墨滴量，以使打印速度更快，并且还改进打印质量。
根据本发明第一方面的用于驱动喷墨记录头的装置包括驱动波形产生电路、波形提取电路。该驱动波形产生电路产生驱动波形，其中n个基本波形相串联，n个基本波形中的每个波形具有单个周期，其中n是等于或大于2的整数。波形提取电路根据外部提供的打印数据提取n个基本波形中的m(m为整数，并且1≤m≤n)个波形作为打印驱动波形，并且把该打印驱动波形应用到压电器件。从而，墨水是根据压电器件的形变从喷嘴释放出来的。
根据本发明第二方面的驱动喷墨记录头的方法，其中包括产生步骤、提取步骤和应用步骤。产生步骤产生驱动波形，其中n个基本波形相串联，n个基本波形中的每个波形具有单个时间段，其中n是等于或大于2的整数。波形提取步骤根据外部提供的打印数据提取n个基本波形中的m(m为整数，并且1≤m≤n)个波形作为打印驱动波形。应用步骤把该打印驱动波形应用到压电器件，从而墨水是根据压电器件的形变从喷嘴释放出来的。
图1为示出应用根据本发明第一实施例驱动装置的喷墨记录头的机械结构的视图；图2为概略示出用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置的结构的方框图；图3A至图3C为示出包括在用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置中的驱动波形中的基本波形的波形图；图4A至4B为示出驱动用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置中的驱动波形中压电器件的驱动波形的波形图；图5A至5B为示出对于在用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置中的墨流路径特定的时间段的视图；图6为示出用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置的驱动波形产生电路的结构的电路图；图7A至7E为描述图6中所示的电路图的工作的时序图；图8为示出根据本发明第一实施例的用于驱动喷墨记录头的装置的波形提取电路的结构的方框图；图9A至9G为描述当三个波峰是通过使用在用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置中的预定驱动波形而驱动时的操作的时序图；图10A至10G为描述当两个波峰是通过使用在用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置中的预定驱动波形而驱动时的操作的时序图；图11A至11G为描述当一个波峰是通过使用在用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置中的预定驱动波形而驱动时的操作的时序图；图12A至12G为描述当三个波峰是通过使用在用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置中的另一个驱动波形而驱动时的操作的时序图；图13为描述在用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置中，当墨滴量被测量时的结果的视图；图14A和14B为示出在用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置中，当在负侧产生剩余振动时弯曲的速度波形的波形图；图15A和15B为示出在用于驱动根据本发明第一实施例的喷墨记录头的装置中，当在正侧产生剩余振动时弯曲的速度波形的波形图；图16为示出应用根据本发明第一实施例的驱动装置的另一种喷墨记录头的机械结构的视图；图17为描述图16中所示的喷墨记录头的操作的视图；图18为示出应用根据本发明第二实施例的驱动装置的一种喷墨记录头的机械结构的视图；图19A至19C为示出包括在用于驱动根据本发明第二实施例的装置的驱动波形中的基本波形的一个实例的波形图；图20A和20B为示出驱动在用于驱动根据本发明第二实施例的喷墨记录头的装置中所用的压电器件的驱动波形的一个实例的波形图。
(第一实施例)图1部分地示出应用根据本发明第一实施例驱动装置的喷墨记录头的机械结构。该喷墨记录头采用通过利用压电器件压下容纳墨水的压力室而释放墨滴的方法。
在该喷墨记录头中，振动片12通过压力室片11安装在喷嘴片10上，并且压电器件13a、13b和13c还安装在该振动片12上。用叠层压电材料构成的叠层型压电器件被使用作为各个压电器件13a、13b和13c。
如图1中所示，喷嘴片10、压力室片11和振动片12构成多个压力室14a、14b和14c。具有R形截面并且连接到压力室14a、14b和14c的喷嘴10a、10b和10c分别形成在喷嘴片10中。尽管未示出，用于供墨的供墨口被提供于各个压力室14a、14b和14c中。
在具有上述结构的喷墨记录头中，当电压被施加在压电器件13b上时，该压电器件13b在图1的向下方向上膨胀，从而压缩压力室14b中的墨水。相应地，墨滴15被从喷嘴10b释放出来。当该喷墨记录头相对于记录介质运动时，通过根据从外部发送的打印数据以预定时序驱动压电器件，则字符、数字等等被记录在象打印纸等记录介质上。
图2为简要示出用于根据本发明第一实施例的喷墨记录头的驱动装置20的结构的方框图。该驱动装置20具有驱动波形产生电路21和波形提取电路22。
驱动波形产生电路21依次按照预定的频率产生驱动波形。由驱动波形产生电路21所产生的驱动波形被发送到波形提取电路22。波形提取电路22根据打印数据提取从驱动波形产生电路21发送的部分或整个驱动波形，从而产生驱动信号。由波形提取电路22所产生的驱动信号被提供到压电器件组13，以相应地驱动包含在压电器件组13中的压电器件。
下面将描述用于产生驱动波形的基本波形。如图3A中所示，该驱动波形包括第一上升部分、跟随在该第一上升部分之后的第一保持部分、跟随在该第一保持部分之后的下降部分、跟随在该下降部分之后的第二保持部分、以及跟随在该第二保持部分之后的第二上升部分。这些部分分别具有时间段t1、t2、t3、t4和t5。在第一上升部分处的电势差为V1，在下降部分处的电势差为V2，并且在第二上升部分处的电势差为V3。电压V1可以根据喷墨记录头的结构任意确定。
在此，如果假设一个对该墨流路径特定的周期为Tc，则基本波形具有“0.1×Tc”的时间段t1、“0.03×Tc”的时间段t2、“0.1×Tc”的时间段t3、“0.08×Tc”的时间段t4、以及“0.066×Tc”的时间段t5。并且，该基本波形如此产生使得第一上升部分的倾角等于第二上升部分的倾角。在第一实施例中，该基本波形被设计为使得第一上升部分的倾角等于第二上升部分的倾角。但是，它们并不必须总是互为相等。相等的情况具有一个优点，即，驱动波形产生电路21被简化并且其成本变低。应当指出，时间段t2为0的波形可以被用作为基本波形，如图3C中所示。
这一基本波形被发送到喷墨记录头的压电器件。然后，当在喷嘴尖端的开口表面上的墨水液弯面的速度波形被测量时，这样一个事实被确认，即，在一个波峰的速度波形被产生之后，基本上不会导致剩余振动，如图3B中所示。并且，这样一个事实被确认，即通过把速度波形的波峰面积乘以喷嘴尖端的开口表面的面积而获得的的数值基本上等于所释放的墨滴量。
在喷嘴尖端的开口表面中墨水液弯面的速度波形由如下过程所确定。通过仅仅把施加到压电器件上的电压波形的电压值乘以特定的放大系数α(＜1)，电压下降到不释放墨滴的电平的波形被施加到压电器件，然后通过利用激光多普勒速度计测量在此时喷嘴尖端的开口表面中的墨水液弯面的速度波形，并且进一步仅仅把所获得波形的速度值乘以1/α。并且，该速度波形可以通过执行声学模拟而确定。
上述对液流路径特定的周期Tc可以如下确定。即，具有这样使墨滴不被从喷嘴释放出来的振幅的低电压波形，例如，如图5A中所示在预定时间段t0中上升到预定电压的电压波形被发送到压电器件。然后，在此时在喷嘴尖端的开口表面中的墨水液弯面的运动通过利用激光多普勒速度计测量，相应地获得图5B中所示的速度波形。接着，对于该速度波形确定在经过时间段t0之后出现的波峰之间的时间。所确定的时间段是对墨流路径特定的周期Tc。应当指出对墨流路径特定的周期Tc可以通过模拟而确定。
通过连接多个上述基本波形而产生驱动波形。该驱动波形具有图4A中所示的形状。即，第二基本波形的起点连接到第一基本波形的结束点。第三基本波形的起点连接到第二基本波形的结束点。然后，在经过特定的时间段之后，从第三基本波形的结束点下降到在第一基本波形的起点处的电压。在该第一实施例中，第三基本波形被用于配置驱动波形。但是，基本波形的数目可以任意确定，使得它不限于三个。
并且，该驱动波形可以具有图4B中所示的形状。即，第一基本波形的结束点连接到第一保持部分的起点，用于保持该结束点的电平。第一保持部分的结束点连接到第二基本波形的起点。第二基本波形的结束点连接到第二保持部分的起点，用于保持结束点的电平。第二保持部分结束点连接到第三基本波形的起点。然后，在经过特定的时间段之后，从第三基本波形的结束点下降到在第一基本波形的起点处的电压。另外，在如下说明中，将参照图4A中所示的驱动波形。
下面将参照图6中所示的电路图具体描述驱动形波产生电路21的具体结构。该驱动波形产生电路21包括第一充电恒流电路210、第二充电恒流电路211、第一放电恒流电路212、第二放电恒流电路213、晶体管Tr1、Tr2、电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6、电容C和电流放大器214。来自时序产生电路(未示出)的时序信号T1、T2、T3和T4被发送到驱动波形产生电路21。
第一充电恒流电路210包括晶体管Q1、Q2和电阻R10。晶体管Tr1的集电极通过电阻R2连接到第一充电恒流电路210的控制端Tc。晶体管Tr1的发射极接地，并且时序信号T1通过电阻R1输入到晶体管Tr1的基极。第一充电恒流电路210的输出端To连接到电容C的第一端。电容C的第二端接地。当时序信号T1变为高电平(在下文中，称为H电平)时，第一充电恒流电路210被启动，从而输出预定数值的电流。
第二充电恒流电路211的结构与第一充电恒流电路210的结构相同。晶体管Q1、Q2的特性和电阻R10的阻值也相同。晶体管Tr2的集电极通过电阻R4连接到第二充电恒流电路211的控制端Tc。晶体管Tr2的发射极接地，并且时序信号T2通过电阻R3输入到晶体管Tr2的基极。第二充电恒流电路211的输出端To连接到电容C的第一端。当时序信号T2变为H电平时，第二充电恒流电路211被启动，从而输出与第一充电恒流电路210相同的电流。
第一放电恒流电路212包括晶体管Q3、Q4和电阻R20。时序信号T3通过电阻R5输入到第一放电恒流电路212的控制端Tc。并且，第一放电恒流电路212的输入端Ti连接到电容C的第一端。当时序信号T3变为高电平时，第一放电恒流电路212被启动。然后从输入端Ti接收电流。
第二放电恒流电路213包括晶体管Q5、Q6和电阻R30。时序信号T4通过电阻R6输入到第二放电恒流电路213的控制端Tc。并且，第二放电恒流电路213的输入端Ti连接到电容C的第一端。当时序信号T4变为H电平时，第二放电恒流电路213被启动。然后从输入端Ti接收电流。
如上文所述，电容C的第一端连接到第一充电恒流电路210和第二充电恒流电路211的各个输出端To和第一放电恒流电路212和第二放电恒流电路213的各个输入端Ti以及电流放大器214的输入端。电容C由从启动的第一充电恒流电路210和第二充电恒流电路211流入的电流所充电。另一方面，在电容C中累积的电荷由通过启动的第一放电恒流电路212和第二放电恒流电路213流出到地的电流所放电。
电流放大器214包括晶体管Q7、Q8，并且放大通过电容C的第一端的电流。由电流放大器214所放大的信号被作为驱动波形送到波形提取电路22。
下面将参照图7A至7E中所示的时序图描述驱动波形产生电路21的操作。
如图7A中所示，时序产生电路(未示出)产生仅在对应于基本波形的第一上升部分的时间段t1为高电平的时序信号T1。并且，如图7C中所示，时序产生电路产生时序信号T3，其在对应于从时序信号T1的下降沿往后的第一保持部分时间段t2之后上升，并且仅在对应于下降部分的时间段t3保持在H电平。并且，如图7B中所示，时序产生电路产生时序信号T2，其在对应于从时序信号T3的下降沿往后的第二保持部分时间段t4之后上升，并且仅在对应于第二上升部分的时间段t5保持在H电平。另外，如图7D中所示，时序产生电路产生时序信号T4，其在对应于第三基本波形的从时序信号T2的下降沿往后的时间段t6之后上升，并且仅对时间段t7保持在H电平。
当时序信号T1变为H电平时，第一充电恒流电路210被启动，并且来自电源+V的电流被通过电阻R10和晶体管Q2输出到输出端To。相应地，电容C被以对应于由第一充电恒流电路210中的电容C和电阻R10所形成的CR电路的时间参数的速度充电。该充电操作使得产生如图7E中所示具有对应于该时间常数的倾角的第一上升部分。
接着，当时序信号T1下降并且变为低电平(在下文中成为L电平)时，从第一充电恒流电路210输出的电流被停止，并且在电容器C中累积的电荷被保持在它们的原始状态。这种情况被保持直到时序信号T3变为H电平。相应地，第一保持部分被产生用于仅仅对时间段t2保持第一上升部分的结束时的电平。
如图7C中所示，当时序信号T3变为H电平时，第一放电恒流电路212被启动，并且在电容器C中累积的电荷通过晶体管Q4和电阻器R20流到地。相应地，电容器C被以对应于由在第一放电恒流电路212中的电容器C和电阻器R20所形成的CR电路的时间常数的速度放电。该放电操作使具有对应于该时间常数的倾角的下降部分得以产生，如图7E中所示。
当时序信号T3下降并变为L电平时，到第一放电恒流电路212的电流输入被停止，并且在电容器C中累积的电荷被保持在它们的原始状态。这种情况被保持直到时序信号T2变为H电平。相应地，第二保持部分被产生用于仅仅对时间段t4保持下降部分结束时的电平。
当时序信号T2变为H电平时，第二充电恒流电路211被启动，并且来自电源+V的电流被通过电阻器R10和晶体管Q2输出到输出端To。相应地，电容器C被以对应于由在第二充电恒流电路211中的电容器C和电阻器R10所形成的CR电路的时间常数的速度放电。该充电操作使具有对应于该时间常数的倾角的下降部分得以产生，如图7E中所示。
在此，第一充电恒流电路210与第二充电恒流电路211具有相同的结构。因此，这些电路具有相同的时间常数。结果，第一上升部分的倾角等于第二上升部分的倾角。另外，如果要求第一上升部分的倾角与第二上升部分的倾角不同，则它可以被设计为使得在第一充电恒流电路210中的电阻R10的阻值不同于第二充电恒流电路211中的电阻R10。
接着，如果时序信号T2下降，并且变为L电平，则到第一放电恒流电路212的电流输入被停止，并且在电容器C中累积的电荷被保持为它们的原始状态。另外，在对应于第一和第二基本波形的部分中，执行这样一种控制，使得当时序信号T2下降并且变为L电平的同时，第一时序信号T1上升，并且变为H电平。结果，再次产生第一上升部分。
另一方面，在对应于第三基本波形的部分中，第二上升部分的结束处电平被保持，直到时序信号T4变为H电平。相应地，第二上升部分结束时的电平仅仅在时间段t6中保持。由于该时间段t6的存在，从而有可能避免在第二充电恒流电路211和第二放电恒流213被同时启动时电源与地之间短路。应当指出，第一和第二保持部分还具有避免电源与地之间短路的功能。
接着，当时序信号T4变为H电平时，第二放电恒流电路213被启动，并且在电容器C中累积的电荷通过晶体管Q6和电阻器R30流到地。相应地，电容器C被按照对应于由在第二放电恒流电路213中的电容器C和电阻器R30所形成的CR电路的时间常数的速度放电。在这种情况下，如图7E中所示，上述时间常数(即，电阻器R30的数值)被确定，使得对于时间段t1、t2、t3、t4、t5和t6在电容器C中累积的电荷都在时间段t7中放电，换句话说，驱动波形的电平变为在时间段t7中第一基本波形的开始电平。
如上文所述，通过电容器C的充电和放电操作，流到电容器C的第一端的电流被电流放大器214所放大，并且作为驱动波形发送到波形提取电路22。
现在将参照图8中所示的方框图具体描述波形提取电路22的结构。该波形提取电路22通常产生驱动上百个压电器件的驱动信号，假设该驱动信号被产生用于驱动四个压电器件13a、13b、13c和13d。
该波形提取电路22包括系统控制电路23、位移电路24a、24b、24c和24d、锁存电路25a、25b、25c和25d、电平转换电路26a、26b、26c和26d、以及开关电路27a、27b、27c和27d。
系统控制电路23整体上控制驱动装置20。即，该系统控制电路23产生要发送到位移电路24a至24d的时钟信号，并且产生要发送到位移电路25a至25d的锁存信号。并且，电路23依次把数据从外部发送到位移电路24a作为打印数据。另外，电路23产生命令驱动波形的产生开始的启动信号，并且发送到驱动波形产生电路21。
例如，每个位移电路24a至24d由一位D型触发器所构成。位移电路24a与时钟信号同步地储存从系统控制电路23发送的打印数据。该位移电路24b、24c和24d分别与时钟信号同步地储存来自位移电路24a、24b和24c的打印数据。相应地，位移电路24a至24d包括用于与时钟信号同步地依次位移来自系统控制电路23的打印数据。存储在各个位移电路24a至24d的打印数据被分别发送到锁存电路25a至25d。
锁存电路25a至25d分别与来自系统控制电路23的锁存信号同步地锁存来自位移电路24a至24d的打印数据。锁存在各个锁存电路25a至25d中的打印数据被分别发送到电平转换电路26a至26d。
每个电平转换电路26a至26d由放大器所构成。该电平转换电路26a至26d转换来自锁存电路25a至25d的信号的电平，以分别发送到开关电路27a至27d。相应地，具有足以控制开关电路27a至27d的电平的门控制信号被分别发送到开关电路27a至27d。
每个开关电路27a至27d是由根据门控制信号而导通和截止的门电路所构成。来自驱动波形产生电路21的驱动波形被输入到每个开关电路27a至27d的输入端。来自每个电平转换电路26a至26d的控制信号被输入到门控制端。每个开关电路27a至27d的输出端连接到每个压电器件13a至13d的每个端子。来自开关电路27a至27d的信号被分别发送到压电器件13a至13d作为驱动信号。每个压电器件13a至13d的另一端接地。
现在，将参照图9至11中所示的时序图描述具有上述结构的波形提取电路22的操作。
首先，参照图9A至9G中所示的时序图描述三波峰驱动的情况。当系统控制电路23连续三次输出有效数据(在本实施例中为“1”)作为打印数据时，则执行三波峰驱动。
也就是说，当系统控制电路在图9C中所示的时间段TM0中依次输出“1111B”(在下文中，最后字符“B”表示二进制数)作为打印数据时，该位移电路24a至24d依次位移，以便于与时钟信号同步地接收打印数据，如图9D中所示。当“1”存储在所有位移电路24a至24d中时，该位移操作被停止。
接着，系统控制电路23在时间段TM1开始时启动锁存信号(于H电平)，如图9B中所示。相应地存储在位移电路24a至24d中的打印数据“1”被分别锁存在锁存电路25a至25d中。锁存在锁存电路25a至25d中的数据“1”的信号电平被电平转换电路26a至26d转换为预定电平，并且分别发送到开关电路27a至27d。
结果，各个开关电路27a至27d被导通。然后，具有与图9F的时间段TM1中所示的基本波形相同的形状的驱动信号被发送到各个压电器件13a至13d。该驱动信号对应于本发明的打印驱动波形。相应地，在各个喷嘴10a至10d的尖端的开口表面中的墨水被以图9G中所示的速度波形振荡。然后，第一墨滴15在该速度波形中的波峰边缘附近释放。
在时间段TM1中，与上述驱动信号的输出相平行，该系统控制电路23依次输出“1111B”作为下一个打印数据，如图9C中所示。与上述情况相类似，该打印数据由位移电路24a至24d所接收。然后，该位移操作在“1”被存储在所有位移电路24a至24d中的这种状态下停止。
接着，系统控制电路23在时间段TM2开始时(即，在时间段TM1的基本波形的结束点处)启动锁存信号，如图9B中所示。相应地，各个开关电路27a至27d类似于时间段TM1的情况被导通。具有与基本波形相同形状并且以在时间段TM1中的基本波形的结束点作为起点的驱动信号被发送到各个压电器件13a至13d，如图9F中的时间段TM2所示。结果，在各个喷嘴10a至10d的尖端处的开口表面中的墨水按照图9G中所示的速度波形振动。然后，第二墨滴15在该速度波形的波峰边缘的附近释放。
在时间段TM2中，与上述驱动信号的输出相平行，该系统控制电路23依次输出“1111B”作为下一个打印数据，如图9C中所示。与上述情况相类似，该打印数据由位移电路24a至24d所接收。然后，该位移操作在“1”被存储在所有位移电路24a至24d中的这种状态下停止。
接着，系统控制电路23在时间段TM3开始时(即，在时间段TM2的基本波形的结束点处)启动锁存信号，如图9B中所示。相应地，各个开关电路27a至27d类似于时间段TM1的情况被导通。具有与基本波形相同形状并且以在时间段TM2中的基本波形的结束点作为起点的驱动信号被发送到各个压电器件13a至13d，如图9F中的时间段TM3所示。相应地，在各个喷嘴10a至10d的尖端处的开口表面中的墨水按照图9G中所示的速度波形振动。然后，第二墨滴15在该速度波形的波峰边缘的附近释放。
在时间段TM3中，与上述驱动信号的输出相平行，该系统控制电路23依次输出“1111B”作为下一个打印数据，如图9C中所示。与上述情况相类似，该打印数据由位移电路24a至24d所接收。然后，该位移操作在“1”被存储在所有位移电路24a至24d中的这种状态下停止。
接着，系统控制电路23从时间段TM4开始时(即，从时间段TM3的基本波形的结束点处)经过一时间段之后启动锁存信号，如图9B中所示。相应地，各个开关电路27a至27d类似于时间段TM1的情况被导通。逐步从时间段TM3的结束点减小的驱动信号被发送到各个压电器件13a至13d，如图9F中的时间段TM4所示。结果，在各个喷嘴10a至10d的尖端处的开口表面中的墨水按照图9G中所示的速度波形进行剩余振动。但是，墨滴15不在该剩余振动中释放。
在时间段TM5和TM6中的操作还与时间段TM5中的操作相同。也就是说，如图9F中所示，在时间段TM5中逐步从时间段TM4的结束点减小的驱动信号，以及在时间段TM6中逐步从时间段TM5所结束点减小的驱动信号被分别发送到各个压电器件13a至13d。结果，在各个喷嘴10a至10d的尖端处的开口表面中的墨水的速度波形的剩余振动逐渐收敛，如图9G中所示。然后，在时间段TM6结束时，驱动信号的电平到达时间段TM1所起点的电平。相应地，一个打印周期结束。
在该三波峰驱动中，各个开关电路27a至27d在所有时间段TM1至TM6中导通。换句话说，在三波峰驱动的情况下，各个开关电路27a至27d总是导通，使得来自驱动波形产生电路21的驱动波形被发送到处于原始状态的压电器件13a至13d。图9E示出提取该波形的时序。在三波峰驱动的情况下，如图9E中所示，该波形被在打印周期的所有部分中提取。
根据三波峰驱动，如图9G中所示产生包括三个波峰的速度波形。结果，墨滴被三次释放。从而，等于在下文中描述的单波峰驱动的情况中的墨水量的三倍的墨水被释放。因此，大的记录点形成在打印纸上，应当指出三个墨滴可以整体地释放，如果通过适当地调节基本波形的形状产生驱动信号，以使得在图9G中所示的速度波形的波谷处的速度更大。另外，该三个墨滴可以整体地释放或者分别释放，这取决于墨水的特性和记录头的形状，例如喷嘴直径等等。
现在，将参照图10A至10B中所示的时序图描述二波峰驱动的情况。当系统控制电路23连续两次输出有效数据“1”作为打印数据时，执行二波峰驱动。
在时间段TM1中的操作与三波峰驱动中相同。也就是说，具有与图10F的时间段TM1中所示的基本波形相同形状的驱动信号被发送到各个压电器件13a至13d。相应地，在各个喷嘴10a至10d尖端处的开口表面中的墨水以图10G中所示的速度波形振动。然后，第一墨滴15在该速度波形边缘附近释放。
在时间段TM2中的操作与在三波峰驱动的情况中相同只是系统控制电路23依次输出“0000B”作为下一个打印数据，如图10C中所示。也就是说，具有与基本波形相同形状并且以在时间段TM1中的基本波形的结束点作为起点的驱动信号被发送到各个压电器件13a至13d，如图10F中所示。相应地，在各个喷嘴10a至10d尖端处的开口表面中的墨水以图10G中所示的速度波形振动。然后，第二墨滴15在该速度波形边缘附近释放。
在该时间段TM2中，与上述驱动信号的输出相平行，该系统控制电路23依次输出“0000B”作为下一个打印数据。该打印数据被位移电路24a至24d所接收。然后，位移操作在“0”被存储在所有位移电路24a至24d中的这种状态中停止。
接着，系统控制电路23在时间段TM3的起点(即，在时间段TM2的基本波形的结束点)处启动锁存信号，如图10B所示。相应地，存储在位移电路24a至24d中的打印数据“0”被锁存电路25a至25d锁存。在信号电平被电平转换电路26a至26d转换之后，锁存在锁存电路25a至25d中的打印数据“0”被发送到开关电路27a至27d。
结果，各个开关电路27a至27d被截止，并且驱动信号不被发送到各个压电器件13a至13d。在这种情况下，各个压电器件13a至13d仅仅作为电容器件，并且紧接着在各个开关电路27a至27d截止之前保持该信号电平。相应地，时间段TM2的结束点的电平被保持，如图10F的时间段TM3中所示。结果，如图10G中的速度波形所示，在各个压电器件10a至10d的尖端处的开口表面中的墨水不振动。因此，墨滴15不在该时间段TM3中释放。
在该时间段TM3中，系统控制电路23依次输出“0000B”作为下一个打印数据，如图10C中所示。该打印数据由位移电路24a至24d所接收。然后，在“0”被存储在所有位移电路24a至24d中的这种状态中，位移操作停止。
接着，在从时间段TM4的起点(即，在时间段TM3的基本波形的结束点)开始经过时间段t6之后，系统控制电路23启动锁存信号，如图10B所示。相应地，类似于时间段TM3的情况，各个开关电路27a至27d被截止。用于保持时间段TM3的结束点的信号电平的驱动信号被发送到各个压电器件13a至13d，如图10F的时间段TM4中所示。结果，在各个喷嘴10a至10d的尖端处的开口表面中的墨水不会从压电器件13a至13d中释放。
在时间段TM5和TM6中的操作与三波峰驱动的情况中相同。并且，如图10F中所示，在时间段TM5中逐渐从时间段TM4的结束点下降的驱动信号，以及在时间段TM6中逐渐从时间段TM5的结束点下降的驱动信号被分别发送到各个压电器件13a至13d。结果，在各个喷嘴10a至10d的尖端处的开口表面中的墨水的速度波形的剩余振动逐渐收敛，如图10G中所示。然后，在时间段TM6结束时，驱动信号的电平到达时间段TM1的起点的电平。相应地，完成一个打印周期。
在二波峰驱动中，当打印数据为“1”时(即，在如图10E中所示的时间段TM1、TM2、TM5和TM6中)，各个开关电路27a至27d被导通，并且在时间段TM3和TM4中截止。因此，仅仅第一和第二基本波形被从来自驱动波形21的驱动波形中提取。如图10G中所示，根据二波峰驱动，包括两个波峰的速度波形被产生。结果，墨滴被释放两次。从而等于在下文描述的单波峰驱动的情况中的墨水量的两倍的墨水被释放。因此，在打印纸上形成中等尺寸的记录点。
现在，将参照图11A至11B中所示的时序图对单波峰驱动的情况进行描述。当系统控制电路23仅仅一次输出有效数据“1”作为打印数据时，执行单波峰驱动。
在时间段TM1处的操作与在三波峰驱动的情况中相同，只是系统控制电路23依次输出“0000B”作为下一个打印数据，如图11C中所示。也就是说，具有与基本波形相同的形状的驱动信号被发送到各个压电器件13a至13d，如图11F的时间段TM1中所示。相应地，在各个喷嘴10a至10d的尖端处的开口表面中墨水按照图11G所示的速度波形振动。然后，第一墨滴15被在该速度波形中的波峰边缘的附近释放。
在时间段TM2和TM3中的操作与在二波峰驱动的情况中相同。在时间段TM4中，与驱动信号的上述输出相平行，系统控制电路23依次输出“0000B”作为下一个打印数据，如图11C中所示。与上述情况相类似，该打印数据被位移电路24a至24d所接收。然后，在“0”被存储在所有位移电路24a至24d中的状态下，位移操作停止。
接着，在从时间段TM4的起点(即，在时间段TM3的基本波形的结束点)开始经过时间段t6之后，系统控制电路23启动锁存信号，如图11B所示。相应地，类似于时间段TM3的情况，各个开关电路27a至27d被截止。用于保持时间段TM3的结束点的信号电平的驱动信号被发送到各个压电器件13a至13d，如图11F的时间段TM4中所示。结果，在各个喷嘴10a至10d的尖端处的开口表面中的墨水不会从压电器件13a至13d中释放。
在时间段TM5和TM6中的操作与二波峰驱动的情况中相同。相应地，在各个喷嘴10a至10d的尖端处的开口表面中的墨水的速度波形的剩余振动逐渐收敛，如图11G中所示。然后，在时间段TM6结束时，驱动信号的电平到达时间段TM1的起点的电平。相应地，完成一个打印周期。
在单波峰驱动中，当打印数据为“1”时(即，在如图11E中所示的时间段TM1和TM6中)，各个开关电路27a至27d被导通，并且在时间段TM2和TM5中截止。因此，仅仅第一基本波形被从来自驱动波形21的驱动波形中提取。如图11G中所示，根据单波峰驱动，包括一个波峰的速度波形被产生。结果，墨滴仅仅被释放一次。因此，在打印纸上形成小的记录点。
在上述第一实施例中，驱动波形产生电路21被设计为产生驱动波形，其中第二基本波形的起点连接到第一基本波形的结束点，并且第三基本波形的起点连接到第二基本波形的结束点。但是，如图12A中所示，该驱动波形可以被设计为使得其电平仅仅从第一基本波形的结束点开始保持一特定的时间段，并且第二基本波形的起点连接到该特定时间段的结束点，并且其电平类似地仅仅从第二基本波形的结束点保持特定的时间段，并且第三基本波形的起点连接到特定时间段的结束点。该驱动波形可以通过适当地调节从时序信号产生电路发送到驱动波形产生电路21的时序信号而产生。即使当驱动信号根据图12A中所示的驱动波形产生，然后驱动各个压电器件13a至13d时，该驱动装置20类似于上述情况地产生作用。
如上文所述，根据第一实施例，开关电路的数目可以等于压电器件的数目。因此，该驱动装置能够比常规装置大大地减小，并且减小成本。
然后，本发明人测量在几个用于驱动具有上述结构的喷墨记录头的装置中的墨滴。并且，该测量结果将在下文中描述。当驱动信号被从驱动装置20通过各个开关电路27a至27d发送到各个压电器件13a至13d时，从各个压电器件13a至13d释放的墨滴量根据喷墨记录头的结构和形状以及驱动波形而不同。
第一次测量使用在喷墨记录头中具有3.3×10-3Pa·s的粘滞度的墨水，其中对墨流路径特定的周期Tc为10.4μs，由于压电器件所造成的压力室的体积改变为2.3×10-15m3/V，喷嘴具有R形截面，有24μm的直径和70μm的长度，并且供给口具有R形截面，有27μm的直径和70μm的长度。其基本波形被产生，使得t1＝1.04μs，t2＝0.31μs，t3＝1.04μs，t4＝0.83μs，t5＝0.69μs，V1＝V2＝8.6V和V3＝5.6V。
在这种情况下，当采用如图9A中所示的三波峰驱动波形时，15×10-15m3/V的墨滴量被释放，当采用如图10A中所示的二波峰驱动波形时，10×10-15m3/V的墨滴量被释放，当采用如图11A中所示的三波峰驱动波形时，5×10-15m3/V的墨滴量被释放。所释放墨滴的速度都约为4m/s。
并且，第一滴和第三滴的释放之间的时间差为7.82μs。当点距为720点/英寸(＝35μm)时，驱动频率为14.4kHz，并且喷嘴与打印纸之间的距离为1mm，在第一滴与第三滴之间的下落位置的偏差仅仅为4μm。因此，打印的质量比常规技术有极大地改进。
准备各种形状不同的基本波形。然后，关于每个基本波形的图9A、10A和11A中所示的驱动波形被产生，并且应用于压电器件。图13示出所释放的墨滴量的结果。如图13中所示，这样一个事实被确认，即，当对所释放的墨滴量有大的作用的基本波形的第一上升部分的时间周期t1和下降部分的时间周期t3分别等于或小于对墨流路径特定的周期Tc的0.4倍，所释放的墨滴量可以按照3∶2∶1的比例释放。
接着，第二次测量使用在喷墨记录头中具有3.3×10-3Pa·s的粘滞度的墨水，其中对墨流路径特定的周期Tc为12.4μs，由于压电器件所造成的压力室的体积改变为1.6×10-15m3/V，喷嘴具有R形截面，有29μm的直径和70μm的长度，并且供给口具有R形截面，有31μm的直径和70μm的长度。在这种情况下，如果t1/Tc＝0.1，t2/Tc＝0.03，t3/Tc＝0.1，t4/Tc＝0.08以及t5/Tc＝0.066被应用于图13的条件号“1”中，则该基本波形被产生，使得t1＝1.25μs，t2＝0.38μs，t3＝1.25μs，t4＝1μs，t5＝0.83μs，V1＝V2＝18.7V和V3＝12.3V。
在这种情况下，当采用如图9A中所示的三波峰驱动波形时，27×10-15m3/V的墨滴量被释放，当采用如图10A中所示的二波峰驱动波形时，18×10-15m3/V的墨滴量被释放，当采用如图11A中所示的三波峰驱动波形时，9×10-15m3/V的墨滴量被释放。并且，所释放墨滴的速度都约为4m/s。
在上述描述中，设计为通过利用不会明显造成剩余振动的基本波形产生驱动波形。这是因为它的控制是容易的。也就是说，由于这种基本波形被使用，在喷嘴尖端的液弯面的速度波形中的第一波峰的形状变得基本上与在第二波峰之后的形状相同。并且，墨滴的速度变得相等，而与所释放的墨滴量无关。另外，所释放的墨滴量变为整数倍。
但是，如果多个波峰可以在喷嘴尖端产生，则驱动装置还可以通过利用不会造成剩余振动的基本波形而构成。图14示出液弯面的速度波形的一个实例，其中当压电器件被根据基本波形的驱动信号而驱动时，在负侧产生剩余振动。
当上述基本波形被用于产生三波峰驱动的驱动信号以驱动压电器件时，可以获得图14B中所示的液弯面的速度波形。因此，基本上与使用不会明显造成剩余振动的基本波形的情况相同，执行喷墨记录头的操作。另外，如果剩余振动的幅度太大，则当执行三波峰驱动时，在墨水液弯面中的速度波形的形变增大，这导致喷墨记录头的操作错误。因此，最好使用其剩余振动的幅度等于或小于最大幅度的30％的基本波形。
图15A示出液弯面的速度波形的一个实例，其中当压电器件被基于基本波形的驱动信号所驱动时，在正侧产生剩余振动。当使用上述基本波形来产生用于三波峰驱动的驱动信号以驱动压电器件时，可以获得图15B中所示的液弯面的速度波形。因此，基本上与使用不会明显造成剩余振动的基本波形的情况相同，执行喷墨记录头的操作。另外，如果剩余振动的幅度太大，则当执行三波峰驱动时，在墨水液弯面中的速度波形的形变增大，这导致喷墨记录头的操作错误。因此，最好使用其剩余振动的幅度等于或小于最大幅度的30％的基本波形。
在上述第一实施例中，图1中所示的叠层型压电器件被用作为喷墨记录头。但是，本发明不限于采用叠层型压电器件的喷墨记录头。本发明可以应用于采用图16中所示的单片型压电器件的喷墨记录头。
图16示出采用单片型压电器件的喷墨记录头的一个实例。该喷墨记录头由用于形成喷嘴101的叠层接合喷嘴片201、用于形成墨池的墨池片202、用于形成供墨口的供墨片203、用于形成压力室104的压力室片、振动片205和压电器件206所构成。
在振动片205上，用于定位该压电器件206的引导部分107中形成在除了与压力室104相接触的范围之外的部分上。由该引导部分107所定位的压电器件206接合在振动片205上。应当指出，该喷墨记录头具有把电信号发送到压电器件206的电信号线，以及通过吸墨口把墨水填充在墨池102内的墨流路径。但是，这在图16中省略。
下面将参照图17描述对于具有上述结构的喷墨记录头基于压电器件206和振动片205的UNIMOLF效应的操作。图17为取图16的A-A线的截面视图。压电器件206安装在振动片205上，对应于每个压力室104。在该压电器件206中，底电极208a形成在接合振动片205的一侧上，并且顶电极208b分别形成在其相对侧。在此，从顶电极208b的一侧到底电极206a的一侧的方向上(相反方向也是可以的)产生压电器件206的极化。底电极208a电连接到振动片205。该振动片205作为在压电器件206上的多个底电极208a所所连接的公共电极，并且连接到驱动电源207的一端。
并且，顶电极208b通过用于开关对压电器件的电连接的开关电路209连接到驱动电源207的另一端。如果，打印命令被从控制器(未示出)输入，则开关电路209导通，使得来自驱动电源207的电压被施加到压电器件206上。因此，由于压电效应该压电器件206在图17的“e”方向上收缩。但是，由于振动片205上具有负载，因此该压电器件上与振动片相接合的一侧比相对侧的形变更小。该形变的不对称性造成压电器件206与振动片205之间的极化部分在图17的“f”方向上形变。相应地，在压力室104中的体积被收缩和压缩。
来自对应于上述驱动装置20的驱动电源207的驱动信号被施加到具有上述结构的喷墨记录头上。从而，类似于上述操作的操作被执行，并且相应地控制喷嘴101的墨水释放。
(第二实施例)下面将描述本发明的第二实施例。根据第二实施例的驱动装置驱动所谓拔击型(pull and hit type)喷墨记录头，其膨胀和压缩容纳墨水的压力室。可以采用在日本公开专利申请(JP-A-Heisei 10-81012)中公开的打印头作为该喷墨记录头。
图18中示出该打印头的机械结构。基片单元300是通过把液流路径产生片305夹在形成有喷嘴孔301的喷嘴片302与形成有岛状部分303的振动片304之间而构成的。墨水室306、供墨口307和压力产生室308形成在流径产生片305上。
容纳室310形成在基底309上。压电振荡器311安装在容纳室310中。压电振荡器311通过固定基片312固定，使得压电振荡器311的尖端与岛状部分303相接触。在此，表现纵向振动和横向振动效果的PZT(压电换能器)被用于该压电振荡器311。当充电时，该PZT收缩，并且在放电时膨胀。对压电振荡器311的充电和放电是通过引线313完成的。
如果压电振荡器311被充电，则压电振荡器311收缩，从而使压力产生室308膨胀，并且减少在压力产生室308中的压力。因此，墨水从墨水室306流到压力产生室308。如果压电振荡器311放电，则压电振荡器311膨胀，从而使压力产生室308收缩，并且增加压力产生室308中的压力。因此，在压力产生室308中的墨水被通过喷嘴孔301释放到外部。
在根据第二实施例的驱动装置中，由驱动装置所产生的驱动信号的波形不同于由根据第一实施例的驱动装置所产生的驱动信号。实际上，包含在根据第二实施例的驱动装置中的驱动波形产生电路的结构不同于包含在根据第一实施例的驱动装置中的驱动波形产生电路的结构。
下面将描述用于第二实施例中的基本波形。该基本波形包括第一下降部分、跟随在第一下降部分之后的第一保持部分、跟随在第一保持部分之后的上升部分、跟随在该上升部分之后的第二保持部分、以及跟随在该第二保持部分之后的第二下降部分，如图19A中所示。它们每个具有时间段t1，t2，t3，t4和t5。在第一下降部分处的电势差为V1，在上升部分处的电势差为V2，并且在第二下降部分处的电势差为V3。
该基本波形可以根据对墨流路径特定的周期Tc产生，这类似于第一实施例。可以确认当这一基本波形被发送到喷墨记录头的压电器件以便于确定在喷嘴尖端的开口表面中的墨水液弯面的速度波形时，在一波峰的速度波形产生之后基本上不会导致剩余振动，如图19B中所示。并且，可以确认由速度波形的波峰面积乘以喷嘴尖端的开口表面的面积所得的结果等于所释放的墨滴量。并且，时间段t2为零的波形可以被用作为基本波形，如图19C所示。
驱动波形由多个上述基本波形所产生。该驱动波形具有如图20A中所示的形状。即，第二基本波形的起点连接到第一基本波形的结束点。第三基本波形的起点连接到第一基本波形的结束点。然后，在经过一定的时间段之后，从第三基本波形的结束点上升到在第一基本波形的起点处的电压。并且，该驱动波形可以具有图20B中所示的形状。即，第一基本波形的结束点连接到第一保持部分的起点，用于保持结束点的电平。第一保持部分的结束点连接到第二基本波形的起点。第二基本波形的结束点连接到第二保持部分的起点，用于保持结束点的电平。第二保持部分的结束点连接到第三基本波形的起点。在经过特定的时间段之后，从第三基本波形的结束点上升到第一基本波形的起点。另外，在第二实施例中，第三基本波形被用于构成该驱动波形。但是，基本波形的数目不限于3个，并且可以任意确定。
用于产生上述驱动波形的驱动波形产生电路可以通过利用类似于图6中所示的电路而构成，并且波形提取电路可以通过利用图8中所示的原始状态的电路实现。并且，根据第二实施例的驱动装置的操作与根据第一实施例的驱动装置相同，只是图9A和图12A中所示的驱动波形被分别变为图20A和20B中所示的波形。
根据第二实施例的喷墨记录头的驱动装置，即使对于拔击型喷墨记录头也可以改进打印速度。另外，从喷嘴释放的墨滴量可以被控制以改进打印质量。
另外，在第二实施例和上述第一实施例中，即使采用一种能够根据外部提供的信号在压力室中的产生压力振动的激励器，也可以提供类似的效果，该激励器例如为偏移量与电压的平方成比例的电形变器件以及在磁场中偏移的磁形变器件，它取代压电器件。
如上文所述，本发明可以提供用于驱动喷墨记录头的方法和装置，其体积较小并且便宜，而且能够控制从喷嘴释放的墨滴量，以使打印速度更快，并且提高打印质量。
权利要求
1.一种用于驱动喷墨记录头的装置包括压电器件(13a，13b，13c)；驱动波形产生电路(21)，其产生驱动波形，其中n个基本波形相串联，所述n个基本波形中的每个波形具有单个时间段，其中n是等于或大于2的整数；以及波形提取电路(22)，其根据外部提供的打印数据提取所述n个基本波形中的m(m为整数，并且1≤m≤n)个波形作为打印驱动波形，并且把所述打印驱动波形应用到所述压电器件(13a，13b，13c)，并且其中，墨水是根据所述压电器件(13a，13b，13c)的形变从喷嘴(10a，10b，10c)释放出来的。
2.根据权利要求1所述的用于驱动喷墨记录头的装置，其特征在于，所述基本波形如此形成，使得当所述基本波形被提供到所述压电器件(13a，13b，13c)时，在所述喷嘴(10a，10b，10c)的尖端部处的墨水弯液面的剩余振动的幅度等于或小于所述基本波形的最大幅度的30％。
3.根据权利要求1所述的用于驱动喷墨记录头的装置，其特征在于，所述基本波形具有从预定电平上升到第一电平的第一上升部分，保持所述第一电平的第一保持部分，从所述第一电平下降到第二电平的下降部分，保持所述第二电平的第二保持部分，以及从所述第二电平上升到第三电平的第二上升部分。
4.根据权利要求1所述的用于驱动喷墨记录头的装置，其特征在于，所述基本波形具有从预定电平上升到第一电平的第一上升部分，从所述第一电平下降到第二电平的下降部分，保持所述第二电平的保持部分，以及从所述第二电平上升到第三电平的第二上升部分。
5.根据权利要求3所述的用于驱动喷墨记录头的装置，其特征在于，所述基本波形的所述第一上升部分的倾角等于所述第二上升部分的倾角。
6.根据权利要求3所述的用于驱动喷墨记录头的装置，其特征在于，所述基本波形的第一上升部分的时间段等于或小于对一墨流路径特定的时间段的0.4倍，并且所述基本波形的所述下降部分的时间段等于或小于对该墨流路径特定的时间段的0.4倍。
7.根据权利要求1所述的用于驱动喷墨记录头的装置，其特征在于，所述基本波形具有从预定电平下降到第一电平的第一下降部分，保持所述第一电平的第一保持部分，从所述第一电平上升到第二电平的上升部分，保持所述第二电平的第二保持部分，以及从所述第二电平下降到第三电平的第二下降部分。
8.根据权利要求1所述的用于驱动喷墨记录头的装置，其特征在于，所述基本波形具有从预定电平下降到第一电平的第一下降部分，从所述第一电平上升到第二电平的上升部分，保持所述第二电平的保持部分，以及从所述第二电平下降到第三电平的第二下降部分。
9.根据权利要求7所述的用于驱动喷墨记录头的装置，其特征在于，所述基本波形的第一下降部分的倾角等于所述第二下降部分的倾角。
10.根据权利要求7所述的用于驱动喷墨记录头的装置，其特征在于，所述基本波形的第一下降部分的时间段等于或小于对一墨流路径特定的时间段的0.4倍，并且所述基本波形的所述上升部分的时间段等于或小于对该墨流路径特定的时间段的0.4倍。
11.根据权利要求1至10所述的用于驱动喷墨记录头的装置，其特征在于，在所述打印驱动波形应用于所述压电器件(13a，13b，13c)之后，所述打印驱动波形的电平最终下落到第一基本电平，所述打印驱动波形从所述第一基本电平开始。
12.根据权利要求11所述的用于驱动喷墨记录头的装置，其特征在于，所述打印驱动波形的下降时间等于所述打印驱动波形的时间段。
13.一种用于驱动喷墨记录头的方法，其中包括产生驱动波形，其中n个基本波形相串联，所述n个基本波形中的每个波形具有单个时间段，其中n是等于或大于2的整数；根据外部提供的打印数据提取所述n个基本波形中的m(m为整数，并且1≤m≤n)个波形作为打印驱动波形；把所述打印驱动波形应用到压电器件(13a，13b，13c)，从而根据压电器件(13a，13b，13c)的形变从喷嘴(10a，10b，10c)释放出墨水。
14.根据权利要求13所述的驱动喷墨记录头的方法，其特征在于，所述基本波形如此形成，使得当所述基本波形被提供到所述压电器件(13a，13b，13c)时，在所述喷嘴(10a，10b，10c)的尖端部处的墨水弯液面的剩余振动的幅度等于或小于所述基本波形的最大幅度的30％。
15.根据权利要求13所述的驱动喷墨记录头的方法，其特征在于，所述基本波形具有从预定电平上升到第一电平的第一上升部分，保持所述第一电平的第一保持部分，从所述第一电平下降到第二电平的下降部分，保持所述第二电平的第二保持部分，以及从所述第二电平上升到第三电平的第二上升部分。
16.根据权利要求13所述的驱动喷墨记录头的方法，其特征在于，所述基本波形具有从预定电平上升到第一电平的第一上升部分，从所述第一电平下降到第二电平的下降部分，保持所述第二电平的保持部分，以及从所述第二电平上升到第三电平的第二上升部分。
17.根据权利要求15所述的驱动喷墨记录头的方法，其特征在于，所述基本波形的所述第一上升部分的倾角等于所述第二上升部分的倾角。
18.根据权利要求15所述的驱动喷墨记录头的方法，其特征在于，所述基本波形的第一上升部分的时间段等于或小于对一墨流路径特定的时间段的0.4倍，并且所述基本波形的所述下降部分的时间段等于或小于对该墨流路径特定的时间段的0.4倍。
19.根据权利要求13所述的驱动喷墨记录头的方法，其特征在于，所述基本波形具有从预定电平下降到第一电平的第一下降部分，保持所述第一电平的第一保持部分，从所述第一电平上升到第二电平的上升部分，保持所述第二电平的第二保持部分，以及从所述第二电平下降到第三电平的第二下降部分。
20.根据权利要求13所述的驱动喷墨记录头的方法，其特征在于，所述基本波形具有从预定电平下降到第一电平的第一下降部分，从所述第一电平上升到第二电平的上升部分，保持所述第二电平的保持部分，以及从所述第二电平下降到第三电平的第二下降部分。
21.根据权利要求19所述的驱动喷墨记录头的方法，其特征在于，所述基本波形的第一下降部分的倾角等于所述第二下降部分的倾角。
22.根据权利要求19所述的驱动喷墨记录头的方法，其特征在于，所述基本波形的第一下降部分的时间段等于或小于对一墨流路径特定的时间段的0.4倍，并且所述基本波形的所述上升部分的时间段等于或小于对该墨流路径特定的时间段的0.4倍。
23.根据权利要求13至22所述的驱动喷墨记录头的方法，其特征在于，在所述打印驱动波形应用于所述压电器件(13a，13b，13c)之后，所述打印驱动波形的电平最终下落到第一基本电平，所述打印驱动波形从所述第一基本电平开始。
24.根据权利要求23所述的驱动喷墨记录头的方法，其特征在于，所述打印驱动波形的下降时间等于所述打印驱动波形的时间段。
全文摘要
一种用于驱动喷墨记录头的装置包括:压电器件(13a,13b,13c)、驱波形产生电路(21)、波形提取电路(22)。驱动波形产生电路(21)产生驱动波形,其中n个基本波形相串联,每个基本波形具有单个时间段,n是等于或大于2的整数。波形提取电路(22)提取所述n个基本波形中的m(m为整数,1≤m≤n)个波形作为打印驱动波形,且把所述打印驱动波形应用到所述压电器件(13a,13b,13c),且墨水是根据所述压电器件(13a,13b,13c)的形变从喷嘴(10a,10b,10c)释放出来的。
文档编号B41J2/045GK1273175SQ00107248
公开日2000年11月15日 申请日期2000年4月29日 优先权日1999年5月6日
发明者太田孝 申请人:日本电气株式会社