压电元件驱动电路和驱动方法

专利名称：压电元件驱动电路和驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种压电元件驱动装置，用于驱动多个利用压电效应的压电元件，特别涉及一种用于喷墨式打印机等所用小型打机头的压电元件驱动装置。
近年来，商业上已经广泛应用喷墨式打印机。每个喷墨式打印机有一个墨喷嘴，墨滴由墨喷嘴喷射在纸张上，以便在纸上印出字符和图象。喷墨式打印机使用加热元件和压电元件，它们产生墨滴并把墨滴喷射在纸上。随着压电元件的振动，可喷射出墨滴。通常，为了防止打印机喷嘴被油墨堵塞，压电喷嘴是多层的，并使墨滴的喷射得到控制。
压电元件驱动型喷墨打印机的打印头利用其电致伸缩性，电致伸缩性是利用压电效应使磁场中的诸如罗谢尔盐(Rochelle salt)或钛化钡之类的晶体产生机械变形，而压电效应是晶体的介电值随所加给的机械变形对应的其表面电荷的变化而变化。利用压电元件随电压变形的特性，从打印头的喷嘴喷射出墨滴。由于电压和电位的斜率与压电元件变形的加速度和强度成正比，所以控制它们，便可改变墨滴的速度和直径。因此，为了精确地控制喷射的墨滴的加速度和尺寸，必须在压电元件上正确地施加电压。


图1示出了压电元件的结构。参考图1，压电元件10构成矩形。压电元件10具有交替形成的压电叠层部分13和电极11。通过在电极11之间加以电场，发生竖向机械变形。通过给位于靠近电极11的侧面12的油墨贮存器加以机械变形，从油墨贮存器的喷嘴喷射出墨滴。
在全色打印时，使用与多个油墨贮存器对应的多个喷嘴，这多个油墨贮存器中储存着蓝绿色油墨、品红色油墨、黄色油墨和黑色油墨。
图2是表示一个打印机装置的结构的示意图，该打印机装置包括一个使用压电元件10的打印头外围部分。该打印机装置包括油墨贮存器23、托架22、SP(定位)电机26、轴24、LF(行场)电机25、压纸卷筒28、以及扁平柔性电缆(FFC)27。托架22沿主扫描方向运送打印头(未示出)。SP电机26驱动托架22。轴24用于托架22的滑行。LF电机25沿副扫描方向输送纸页21。随着托架22滑行FFC 27可以弯曲。
在图2中示出的结构中，由LF电机25、压纸卷筒28、送纸辊(未示出)等沿副扫描方向输送纸页21。托架22由SP电机26驱动沿轴24滑行。通过FFC 27将驱动信号和控制信号送给打印头，以便在预定的时刻将墨滴喷射到纸页21上。
在托架22中，油墨贮存器23和打印头与各个导管(未示出)相连。油墨贮存器23中的油墨被提供给打印头。当压电元件10被驱动时，它们被变形。于是，打印头被局部受压，从而打印头中的油墨局部地从相关的喷嘴喷射出来。结果，在纸页21上形成一个图象。
在传统的压电元件驱动电路中，在把一个由功率放大器放大的驱动波形信号送到压电元件10的情况下，作为传输路径的FFC的电阻和压电元件的静态电容共同形成一个RC(阻容)滤波器。因此，由于驱动波形信号的高频成分被滤去，就不能把驱动波形信号传送到需要它的压电元件10上。
尤其是在压电元件的数目很多的情况下，作为电阻分量R与电容分量C乘积的时间常数RC的电容分量很大。于是，由于时间常数＝RC变得很大，只有低频成分被传送到压电元件。结果，使应该在高速条件下被驱动的压电元件的压电效应变差。例如，当把压电元件用于喷墨打印机时，不能精确地控制从打印头喷射的墨滴速度和大小。因此，使打印图象的打印质量下降。
接着，参照图3描述传统打印机装置使用的压电元件驱动电路。图3中所示的压电元件驱动电路包括驱动波形信号发生电路1、功率放大器2、扁平柔性电缆(FFC)3、多个打印头单元4、多个开关装置5以及多个压电元件6。驱动波形信号发生电路1产生用于驱动多个压电元件6的驱动波形信号。功率放大器2放大该驱动波形信号。扁平柔性电缆(FFC)3把功率放大器2与各打印头单元4连接起来。开关装置5设在打印头单元4中。压电元件6与各打印头单元4的开关装置5相连。打印头单元4是蓝绿色c、品红色m、黄色y和黑色b的彩色打印头单元。例如，每个打印头单元4都具有32个喷嘴。每个压电元件6可被表示为等效电路图中的一个电容。因此，与各个彩色打印头单元的32个喷嘴相对应，有32个电容器的电容。通过控制电路(未示出)接通/切断各个开关装置5的开关，使所需要的压电元件被驱动。在该实例中，假设一个压电元件6的电容为1nF。
接着，参照图4A、4B和4C将描述传统的压电元件驱动电路的输入波形信号与输出波形信号的关系。图4A示出压电元件驱动功率放大器的输出波形信号。压电元件驱动功率放大器的输出波形信号成为由扁平柔性电缆(FFC)的电阻分量R和压电元件的电容分量C构成的RC滤波器的输入波形信号。
图4B表示在把图4A中所示波形信号输入到R＝1Ω和C＝10nF的负载中的情况下的输出波形信号。如图4B中所示，作为负载的压电元件的电容C很小，时间常数＝RC＝10nsec(纳秒)，输出波形信号几乎与输入波形信号一样。
图4C表示在把图4A中所示波形信号输入R＝1Ω和C＝10×32×4色＝1280nF的负载中的情况下的输出波形信号。
如上所述，由于时间常数的值＝RC的值很大(即＝RC＝1.28isec)，输出波形信号与输入波形信号大不相同。
作为解决这一问题的相关技术参考文献，Hiroyuki Masunaga在日本专利公报特开平4-290585中揭示了一种压电元件驱动电路。根据该相关技术参考文献，设置一个电阻模块，它有多个并联连接的电阻器。将一个用于驱动压电振动器的接通/切断控制信号输入该电阻模块。一个模拟开关电路相应于一个选择信号从所述电阻模块中选择一个电阻器。通过一个运算放大电路，使通过所选择的电阻器的信号与一参考电压比较。将与所述差值成正比的电压加给压电振动器上。于是，使各个压电振动器的特性偏移受到调整。
但是，按照这一相关技术参考文献，并没有全部公开对由于多个压电元件的等效电容所导致的时间常数的降低问题的解决方法。如果各压电元件都有各自的驱动电路，时间常数就不会变大。但在这种情况下，电路的尺寸和成本就会变大。尤其是需要使喷墨打印机的打印头连续向多个叠层压电元件施加脉冲，还需同时向纸页上喷射多个墨滴流。因此，当压电元件驱动电路的时间常数变大时，喷射的墨滴流延迟。结果，打印机的打印质量下降，也使驱动电路的负载变大。
本发明的目的是提供一种驱动电路，用于直接驱动一个被加给的脉冲波形信号，而不会增加被驱动的多个压电元件的时间常数。
本发明的第一方面给出一种压电元件驱动电路，用于驱动设在多个打印头单元中的多个压电元件，该电路包括驱动多个打印头单元的多个功率放大器；多个扁平柔性电缆，用于把多个打印头单元和多个功率放大器连接起来；以及一个驱动波形信号发生电路，用于通过所述多个功率放大器把驱动波形信号提供给多个打印头单元，其中多个打印头单元中的每一个具有一个开关装置，用于把一个压电元件电流提供给多个压电元件，其中相对应多个打印头单元设置多个功率放大器，所述多个功率放大器提供驱动波形信号，以便驱动所述多个打印头单元，所述驱动波形信号是从所述驱动波形信号发生电路输入到所述多个功率放大器的。
本发明的第二方面给出一种压电元件驱动方法，用于驱动设在多个打印头单元中的多个压电元件，每个压电元件驱动电路包括用于驱动多个打印头单元的多个功率放大器；多个扁平柔性电缆，用于把所述多个打印头单元和多个功率放大器连接起来；以及一个驱动波形信号发生电路，用于把驱动波形信号提供给多个打印头单元，所述方法包括如下步骤驱动多个功率放大器，以便放大驱动波形信号；以及使多个打印头单元对应于驱动波形信号发生电路所输出的驱动波形信号喷射大墨滴、中等墨滴或小墨滴，其中当喷射小墨滴时，多个被驱动的功率放大器的时间常数可使被同时驱动的压电元件的数目变得最大。
本发明的第三方面给出一种打印机装置中使用的压电元件驱动系统，用于驱动设在多个打印头单元中的多个压电元件，该系统包括用于驱动各个打印头单元的多个功率放大器；多个扁平柔性电缆，用于把所述多个打印头单元和多个功率放大器连接起来；一个驱动波形信号发生电路，用于把驱动波形信号提供给多个功率放大器；打印纸，从多个功率放大器所驱动的多个打印头单元把油墨喷射到该打印纸上，以便将字符等打印在该打印纸上；一个沿副扫描方向驱动打印纸并沿主扫描方向运行打印头单元的机械部分，其中所述打印头单元受多个所述放大驱动波形信号的功率放大器驱动，而喷射大墨滴、中等墨滴或小墨滴。
本发明的第四方面给出一种压电元件驱动电路，用于驱动设在多个打印头单元中的多个压电元件，该电路包括多个功率放大器，用于驱动设在多个打印头单元中的多个压电元件；多个第一开关装置，它们对应于多个功率放大器设置，具有多个输入端被短路的连接/断开开关；多个柔性电缆，它们连接到所述多个第一开关装置的连接/断开开关；以及多个第二开关装置，它们对应于多个打印头单元设置，具有多个连接/断开开关，这些开关的输入端被连到所述多个柔性电缆，它们的输出端被短路，并被连到所述多个打印头单元，其中所述多个第一开关装置的连接/断开开关的输出端与多个第二开关装置的连接/断开开关的输入端被配对连接，其中相应于拟被驱动之压电元件的数目控制所述多个第一开关装置和多个第二开关装置的连接/断开开关的连接/断开，以便把多个功率放大器的时间常数减小到一个预定值或者更小。
在上述的电路、驱动方法等中，由所述波形信号发生电路产生的波形信号被多个功率放大器放大。所述各放大器与各个打印头单元相连。因此，由各个功率放大器驱动的负载受到抑制。于是，就使相对于负载变化的驱动波形信号的降低受到抑制。
本发明的这些和其它目的、特征和优点将在下面结合附图对最佳实施例的描述中变得更加清楚。
图1是表示一个压电元件的外形结构的透视图；图2是表示一个打印机装置的打印头部分的结构透视图；图3是表示一个传统压电元件驱动电路的方框图；图4A-4C是表示一个传统压电元件驱动电路的波形信号示意图；图5是表示本发明第一实施例的一个压电元件驱动电路结构的方框图；图6是表示本发明第一实施例压电元件驱动电路的打印头单元结构的方框图7是表示本发明第一实施例部分压电元件驱动电路结构的等效电路图；图8A和8B是表示本发明第一实施例压电元件驱动电路的波形信号示意图；图9是表示本发明第一实施例部分压电元件驱动电路结构的等效电路图；图10A和10B是表示本发明第一实施例压电元件驱动电路的波形信号示意图；图11A-11C是表示本发明第一实施例压电元件驱动电路的波形信号曲线；图12是表示本发明第二实施例的一个压电元件驱动电路的结构方框图；图13是表示本发明第三实施例的一个压电元件驱动电路的结构示意图。
以下将参考附图描述本发明的实施例。
(第一实施例)(1)第一实施例的结构下面参考图5描述本发明第一实施例的一个压电元件驱动电路的结构。在图5中，参考标号1是驱动波形信号发生电路，它产生用于驱动多个压电元件的驱动波形信号。参考标号2是放大所述驱动波形信号的功率放大器。有多个功率放大器2。参考标号3是扁平柔性电缆(FFC)。有多个FFC 3。参考标号4是打印头单元。有多个打印头单元4。FFC 3通过各个连接器把功率放大器2和各个打印头单元4连接起来。参考标号5是设置在各个打印头单元4中的开关装置。参考标号6是压电元件。所述压电元件6被连接到各个打印头单元4的开关装置5。
图6表示每个打印头单元4的详细结构。通过开关装置5的各个开关7使驱动波形信号传送到各压电元件6。
开关装置5具有控制开关7之连接/断开的开关控制电路。开关7比如是半导体开关。打印头单元4通过FFC 3接收数据、时钟信号等。串行/并行变换器9把串行信号转换为与时钟信号相应的并行信号。闩锁电路8暂时地锁存并行信号。开关7相应于并行信号被接通/断开。与功率放大器2的输出信号相对应，通过开关7使压电元件6受到驱动。实际上，功率放大器2输出用于驱动大墨滴、中等墨滴和小墨滴的驱动波形信号。根据本发明第一实施例，每个打印头单元有32个压电元件6。因此，功率放大器2可驱动的压电元件6的最大数目为32。
换句话说，限制与功率放大器2相连的一个打印头单元4的压电元件的数目，使压电元件6的总静态电容值不会变得很大。
(2)第一实施例的工作情况接下去描述图5所示电路的工作情况。如图5所示，一个功率放大器2与一个打印头单元4相连。
例如，32个压电元件与一个打印头单元4相连。这32个压电元件通过开关装置5和FFC 3与一个功率放大器2相连。
在图5中所示的电路中，有四个打印头单元4。每个打印头单元4与一个功率放大器2相连。
首先，考虑一个打印头单元4的一个压电元件6被驱动的情况。在此种情况下，接通与压电元件6相连的开关装置5的一个开关6。于是，压电元件6通过FFC 3与功率放大器2相连。
在此种情况下，通过FFC 3的线电阻使压电元件6的静态电容与所述功率放大器2相连。
图7表示一个压电元件6的静态电容为10nF、FFC 3的线电阻为1欧姆的等效电路。
此时，驱动功率放大器2的负载电路的时间常数＝RC＝1Ω×10nF＝10nsec。当从功率放大器2输出图8A所示的驱动波形信号时，图8B所示的波形信号被输入到压电元件6。
接着，考虑四个打印头单元4的所有的压电元件6被驱动的情况。由于一个打印头单元4与一个功率放大器2相连，并且被一个功率放大器2驱动的压电元件的数目是32，所以等效的静态电容成为32×10nF＝320nF。此时，时间常数变为＝RC＝1Ω×320 nF＝320nsec。图9表示功率放大器2输出端的串联电阻R为1Ω、各压电元件6的电容C为320nF的等效电路。
当从功率放大器2输出图10A所示之驱动波形信号时，图10B中所示的波形信号被输入到压电元件6。不管作为负载的压电元件6的数目是否为1亦或32，被输入到压电元件6的驱动波形信号不会有很大的变化。因此，不会降低在纸页上打印图象的打印质量。
图11A-11C表示驱动波形信号。图11A中的水平轴和竖直轴分别代表时间和打印头单元的输出电压。图11A表示在被同时驱动的喷嘴数目为1、32和64情况下用于喷射大墨滴的驱动波形信号的取整约化。图11A的右侧是曲线的局部放大视图。
图11B表示在被同时驱动的喷嘴数目为1、32、64和160情况下用于喷射中等墨滴的驱动波形信号的取整约化。
图11C表示在被同时驱动的喷嘴数目为1、32、64和160情况下用于喷射小墨滴的驱动波形信号的取整约化。
图11A、11B和11C表示，由于用于喷射小墨滴的驱动波形信号在短时间内有最陡的变化，所以因时间常数所致的驱动波形信号的取整约化最大。
为了获得有如图11A、11B和11C所示的驱动波形信号，必须减小时间常数。尤其如每个图线的右侧的局部放大图所示，随着喷嘴的数目增加，每个驱动波形信号的取整约化也变大。本发明的效果被应用在驱动波形信号的取整约化上。
因此，当按照大墨滴、中等墨滴和小墨滴的顺序将油墨喷射到打印纸上时，应当以这样的方式选择时间常数，即当喷射小墨滴时，驱动最大数目的打印头单元4的压电元件6。因此很清楚的是，关于小墨滴选择时间常数。只要时间常数小于400nsec，就不会降低打印纸上打印图象的图象质量。
由于拟被驱动的喷嘴数目与墨滴的速度之间的关系，在喷嘴数目大约为300的情况下，相对于拟被驱动喷嘴数目的大墨滴速度是喷嘴数目为1情况下大墨滴速度的80％。在喷嘴数目大约为300的情况下，相对于拟被驱动喷嘴数目的中等墨滴速度是喷嘴数目为1情况下中等墨滴速度的50％或更小。尤其是在喷嘴数目大约为300的情况下，相对于拟被驱动喷嘴数目的小墨滴速度是喷嘴数目为1情况下小墨滴速度的30％或更小。因此，可驱动100或更多的喷嘴。因此很清楚，墨滴速度在很大程度上取决于驱动波形信号的取整约化和打印头的特性、驱动波形信号、油墨的材料和油墨的黏度等。根据本发明，为了提供精确的驱动波形信号(即为增加喷嘴的数目并保持打印质量)，驱动系统的时间常数和驱动放大波形很重要。
(第二实施例)接下去将描述本发明的第二实施例。如图12所示，通过FFC 3将功率放大器2输出的驱动波形信号传送给压电元件6。于是，当传输路径的时间常数＝RC很小时，传送给压电元件6的驱动波形信号的失真很小。
根据第一实施例，使用多个功率放大器2，以减小压电元件的电容。但是很清楚，通过减小电阻R可获得同样的效果。
如图12所示，通过加大FFC 3的图样宽度，使各电阻分量被并联连接。于是，可使FFC 3的电阻分量被减小。在此种情况下，三个FFC 3被并联连接。另外，一个FFC 3的线宽度被增加三倍。
(第三实施例)接下去将描述本发明的第三实施例。图13是表示本发明第三实施例压电元件驱动电路的结构的方框图。打印头单元4可滑动。打印头单元4是具有黄色打印头单元41、品红色打印头单元42、蓝绿色打印头单元43和黑色打印头单元44的集成打印头单元。黄色打印头单元41具有32个压电元件，可喷射黄色油墨。品红色打印头单元42具有32个压电元件，可喷射品红色油墨。蓝绿色打印头单元43具有32个压电元件，可喷射蓝绿色油墨。黑色打印头单元44具有32个压电元件，可喷射黑色油墨。
功率放大器(Amp)1、开关装置SW1、铜箔FC1和开关装置SW5被串联连接。功率放大器1驱动黄色打印头单元41的压电元件。开关装置SW1选择与拟被驱动之压电元件数目相应的开关。铜箔FC1是一个与黄色打印头单元41相连的柔性电缆3的电缆部件。开关装置SW5选择与拟被驱动的压电元件数目相应的开关。同样地，品红色打印头单元42的压电元件由功率放大器2、开关装置SW2、铜箔FC2和开关装置SW6驱动。蓝绿色打印头单元43的压电元件由功率放大器3、开关装置SW3、铜箔FC3和开关装置7驱动。黑色打印头单元44的压电元件由功率放大器4、开关装置SW4、铜箔4和开关装置SW8驱动。
开关装置SW1-SW8各有四个开关。开关装置SW1-SW4的开关SW11、SW21、SW31和SW41在它们的输出端被短路。同样地，开关装置SW1-SW4的开关SW12、SW22、SW32和SW42在它们的输出端被短路。同样地，开关装置SW1-SW4的开关SW13、SW23、SW33和SW43在其输出端被短路。同样地，开关装置SW1-SW4的开关SW14、SW24、SW34和SW44在它们的输出端被短路。开关装置SW5-SW8的开关SW51、SW61、SW71和SW81在它们的输入端被短路。同样地，开关装置SW5-SW8的开关SW52、SW62、SW72和SW82在它们的输入端被短路。同样地，开关装置SW5-SW8的开关SW53、SW63、SW73和SW83在它们的输入端被短路。同样地，开关装置SW5-SW8的开关SW54、SW64、SW74和SW84在它们的输入端被短路。另外，各个开关装置SW1-SW4的开关在它们的输入端被短路。各个开关装置SW5-SW8的开关在它们的输出端被短路。一个连接控制电路(未示出)控制开关装置SW1-SW8的各个开关的连接/断开。因此，与从所述连接控制电路输出的控制信号相对应，开关装置SW1的各个开关SW11-SW14的连接/断开受到控制。
在上述压电元件驱动电路中，当所有的黄色打印头单元、品红色打印头单元、蓝绿色打印头单元和黑色打印头单元的所有的压电元件被驱动时，开关装置SW1的开关SW11和开关装置SW5的开关SW51被接通。另外，开关装置SW2的开关SW22和开关装置SW6的开关SW62被接通。开关装置SW3的开关SW33和开关装置SW7的开关SW73被接通。开关装置SW4的开关SW44和开关装置SW8的开关SW84被接通。于是，功率放大器1的输出信号被直接输入到黄色打印头单元41。功率放大器2的输出信号被直接输入到品红色打印头单元42。功率放大器3的输出信号被直接输入到蓝绿色打印头单元43。功率放大器4的输出信号被直接输入到黑色打印头单元44。
当只有黄色打印头单元41的32个压电元件被同时驱动时，开关装置SW1的开关SW11、SW12、SW13及SW14和开关装置SW5的开关SW51、SW52、SW53及SW54被接通。另一方面，其它开关装置SW2-SW4和SW6-SW8的开关被切断。因此，功率放大器1的输出信号通过开关装置SW1、柔性电缆FC1-FC4和开关装置SW5被输入到黄色打印头单元41。此时，并联连接的柔性电缆FC1-FC4的电阻分量R与被同时驱动的压电元件的电容分量C的时间常数小到就像柔性电缆FC1时间常数的1/4那样小。因此，从所述功率放大器输出的用于压电元件的驱动脉冲的前缘变得很陡。结果，可保持和改善图象的打印质量。
当黄色打印头单元41的16个压电元件和品红色打印头单元42的16个压电元件被同时驱动时，开关装置SW1的开关SW11及SW13和开关装置SW5的开关SW51及SW53被接通。另外，开关装置SW2的开关SW22及SW24和开关装置SW6的开关SW62及SW64也被接通。此外，开关装置SW3、SW4、SW7和SW8的所有开关都被切断。因此，功率放大器1的输出信号通过开关装置SW1、柔性电缆FC1和FC3和开关装置SW5被输入到黄色打印头单元41。另一方面，功率放大器2的输出信号通过开关装置SW2、柔性电缆FC2和FC4和开关装置SW6被输入到品红色打印头单元42。此时，并联连接的柔性电缆FC1和FC3及柔性电缆FC2和FC4的电阻分量2R与被同时驱动的压电元件的电容分量C/2的时间常数小到就像柔性电缆FC1和FC2的时间常数的1/2那样小。因此，从功率放大器输出的用于压电元件的驱动脉冲的前缘不会延迟。因此，可保持图象的打印质量。
对于每一个打印头单元而言，当被同时驱动的压电元件的数目小到一个或者两个时，由于作为每个功率放大器的负载所加给的压电元件的等效电容很小，所以时间常数也很小。因此，压电元件驱动小墨滴精确地喷射到打印纸的所需位置，不会延迟。
通过对应于被同时驱动的压电元件的数目控制开关装置SW，使功率放大器和打印头单元通过多个电缆被连在一起。因此，可减小从功率放大器所见到的时间常数。结果，可获得所需要的压电元件的驱动能力。因此，可完成具有高打印质量的高品质打印图象。
根据本发明，由于将压电元件的总静态电容分配给多个功率放大器，即使传输路径的电阻不改变，时间常数＝RC也与压电元件的静态电容成比例。因此，可减小由于传输路径上的RC所导致的驱动波形信号的高频成分的损失。结果，即使驱动多个压电元件，功率放大器的输出信号也会被不失真地输入到压电元件。因此，可有效地驱动压电元件。
尽管已经关于最佳实施例表示和描述了本发明，但应当为那些熟悉本领域的技术人员所理解，可以在形式和细节上进行各种变化、省略和添加，都不会脱离本发明的宗旨和范围。
权利要求
1.一种压电元件驱动电路，用于驱动设在多个打印头单元中的多个压电元件，该电路包括多个功率放大器，用于驱动多个打印头单元；多个扁平柔性电缆，它们设在所述多个功率放大器和多个打印头单元之间，用于连接所述多个打印头单元和所述多个功率放大器；以及驱动波形信号发生电路，用于把驱动波形信号提供给所述多个功率放大器和所述多个打印头单元，其中，多个打印头单元中的每一个具有一个开关装置，用于把压电元件电流提供给多个压电元件，其中所述多个功率放大器与多个打印头单元对应地设置，所述多个功率放大器可提供驱动波形信号，该驱动波形信号通过所述多个扁平柔性电缆从所述驱动波形信号发生电路输入到所述多个功率放大器，以便驱动多个打印头单元。
2.如权利要求1所述的压电元件驱动电路，其特征在于，所述多个功率放大器放大从所述驱动波形信号发生电路输出到各压电元件的驱动波形信号，所述多个功率放大器与各个打印头单元相连，并且所述多个功率放大器的时间常数受到抑制，以便控制从多个打印头单元喷射的油墨的速度。
3.如权利要求1所述的压电元件驱动电路，其特征在于，使多个打印头单元的多个压电元件振动，以便喷射大墨滴、中等墨滴或小墨滴，并且，其中当喷射小墨滴时，产生具有一个时间常数的驱动波形信号，所述时间常数可使被同时驱动的压电元件的数目变为最大。
4.如权利要求1所述的压电元件驱动电路，其特征在于，打印头单元是分别喷射黄色、品红色、蓝绿色和黑色油墨的黄色打印头单元、品红色打印头单元、蓝绿色打印头单元和黑色打印头单元，其中打印头单元喷射与所述多个功率放大器相连的每个打印头单元的压电元件的数目和驱动波形信号的电平相对应的各种颜色的大墨滴、中等墨滴或小墨滴，并且其中当喷射小墨滴时，产生具有一个时间常数的驱动波形信号，所述时间常数可使被同时驱动的压电元件的数目变为最大。
5.如权利要求2所述的压电元件驱动电路，其特征在于，使多个打印头单元的多个压电元件振动，以便喷射大墨滴、中等墨滴或小墨滴，并且，其中当喷射小墨滴时，产生具有一个时间常数的驱动波形信号，所述时间常数可使被同时驱动的压电元件的数目变为最大。
6.如权利要求2所述的压电元件驱动电路，其特征在于，打印头单元是分别喷射黄色、品红色、蓝绿色和黑色油墨的黄色打印头单元、品红色打印头单元、蓝绿色打印头单元和黑色打印头单元，其中打印头单元喷射与所述多个功率放大器相连的每个打印头单元的压电元件的数目和驱动波形信号的电平相对应的各种颜色的大墨滴、中等墨滴或小墨滴，并且其中当喷射小墨滴时，产生具有一个时间常数的驱动波形信号，所述时间常数可使被同时驱动的压电元件的数目变为最大。
7.一种压电元件驱动方法，用于驱动设在多个打印头单元中的多个压电元件，每个压电元件驱动电路包括多个功率放大器，用于驱动多个打印头单元；多个扁平柔性电缆，用于连接多个打印头单元和所述多个功率放大器；以及驱动波形信号发生电路，用于把驱动波形信号提供给多个打印头单元，所述方法包括如下步骤驱动多个功率放大器，以便放大驱动波形信号；以及使多个打印头单元对应于由驱动波形信号发生电路输出的驱动波形信号喷射大墨滴、中等墨滴或小墨滴，其中当喷射小墨滴时，多个被驱动的功率放大器的时间常数可使被同时驱动的压电元件的数目变得最大。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在闩锁电路的所有输出端被接通和与所有的压电元件相连的所有开关被接通的情况下，所述闩锁电路锁存多个打印头单元中的每一个的数据串行/并行变换器的输出，多个被驱动的功率放大器的时间常数等于或小于所有的多个压电元件被驱动的预定值。
9.一种压电元件驱动电路，用于驱动设在多个打印头单元中的多个压电元件，所述系统包括多个功率放大器，用于驱动设在多个打印头单元中的多个压电元件；多个第一开关装置，它们与所述多个功率放大器对应地设置，具有多个输入端被短路的连接/断开开关；多个柔性电缆连接到所述多个第一开关装置的连接/断开开关；以及多个第二开关装置，它们与所述多个打印头单元对应地设置，具有多个连接/断开开关，连接/断开开关的输入端连接到所述多个柔性电缆，输出端被短路并连接到多个打印头单元，其中所述多个第一开关装置的连接/断开开关的输出端与所述多个第二开关装置的连接/断开开关的输入端被配对连接，其中与被驱动的压电元件数目对应地控制所述多个第一开关装置和所述多个第二开关装置的连接/断开开关的连接/断开，以便把所述多个功率放大器的时间常数减小到一个预定值或更小。
10.如权利要求9所述的压电元件驱动电路，其特征在于，使多个打印头单元的多个压电元件振动，以便喷射大墨滴、中等墨滴或小墨滴，并且，其中当喷射小墨滴时，产生具有一个时间常数的驱动波形信号，所述时间常数可使被同时驱动的压电元件数目变为最大。
11.如权利要求9所述的压电元件驱动电路，其特征在于，打印头单元是分别喷射黄色、品红色、蓝绿色和黑色油墨的黄色打印头单元、品红色打印头单元、蓝绿色打印头单元和黑色打印头单元，其中与所述多个功率放大器相连的每个打印头单元的压电元件的数目和驱动波形信号的电平相对应地，各打印头单元喷射各种颜色的大墨滴、中等墨滴或小墨滴，并且其中当喷射小墨滴时，产生具有一个时间常数的驱动波形信号，所述时间常数可使被同时驱动的压电元件数目变为最大。
全文摘要
一种用于驱动设在打印头单元中的多个压电元件的压电元件驱动电路包括:用于驱动多个打印头单元的多个功率放大器;多个扁平柔性电缆,用于连接多个打印头单元和多个功率放大器;和驱动波形信号发生电路,用于把驱动波形信号提供给多个打印头单元,其中每一打印头单元有一开关装置,其中多个功率放大器与多个打印头单元对应地设置,多个功率放大器可提供一个驱动波形信号,以便驱动多个打印头单元。
文档编号B41J2/045GK1274644SQ00107
公开日2000年11月29日 申请日期2000年5月24日 优先权日1999年5月24日
发明者成相恭一 申请人:日本电气株式会社