CN101130298B - 液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种能稳定地喷出液滴的液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法。其能够解决如下技术问题:驱动其他压电振子而从喷嘴开口喷出墨滴时,有可能产生墨滴的液量的变动、飞翔速度的变动、或者飞翔弯曲等喷出特性的下降。驱动信号产生电路使喷出脉冲(DP)中包含用于使压力室膨胀的第一充电要素(PE1)、用于使膨胀的压力室收缩而喷出墨滴的第一放电要素(PE3)、用于使压力室进一步收缩而抑制在墨滴喷出后的压力室内产生的残留振动的第二放电要素(PE5),将从第一放电要素(PE3)的终端到第二放电要素(PE5)的始端的时间(Pw1)设定在压电振子(20)的固有振动周期(Ta)的1/3~2/3的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨式打印机等液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法,特别是涉及具有通过驱动信号的供给而使压力产生机构工作,由此从喷嘴开口喷出液滴的液体喷射头的液体喷射装置及其控制方法。
背景技术
液体喷射装置是具有能将液体作为液滴喷出的液体喷射头,并且从该液体喷射头喷出各种液体的装置。作为液体喷射装置的代表性的装置,例如能列举对作为喷出对象物的记录纸,将液体状的墨水作为墨滴喷出、喷落而形成点,由此进行记录的喷墨式打印机(以下,简称为打印机)等图像记录装置。此外,近年来,并不局限于图像记录装置,也应用在显示器制造装置等各种制造装置中。
这里,如果列举所述喷墨式打印机(以下简称为打印机),则该打印机搭载具有从共用墨水室(贮存室)通过压力室到达喷嘴开口的一连串的墨水流路、和用于使压力室的容积变动的压力产生机构(例如压电振子)等的记录头,另外,具有产生对压力产生机构供给的驱动信号的驱动信号产生电路(驱动振动产生机构)。而且,通过来自驱动信号产生电路的驱动信号中包含的驱动脉冲,驱动压电振子,使压力室内的墨水产生压力变动,利用该压力变动,从喷嘴开口喷出墨滴。伴随着压力变动,在压力室内的墨水中激励起压力室内宛如声管那样动作的赫尔姆霍茨频率的压力振动。将该压力振动的振动周期表示为固有振动周期Tc。
可是,在墨滴喷出后,压力室内的墨水的残留振动成为问题。即由于该残留振动,弯液面的举动混乱,由此,墨滴有可能没准备地喷出,或者对接着进行的墨滴的喷出动作产生不良影响。特别是伴随着记录速度的高速化和记录图像的高析像度化,以非常短的时间(例如数μs)连续喷出极微小(例如数p1)的墨滴时,希望尽可能抑制所述的残留振动。因此,在这种打印机中,在驱动信号中,在用于喷出墨滴的波形要素(喷出要素)之后包含减振要素,由该减振要素降低残留振动(例如,参照专利文献1)。
[专利文献1]特开2002-127418号公报(图3)。
可是,压力产生机构即压电振子也具有由其形状或材质等决定的固有的振动形态。该压电振子中固有的振动周期例如表示为Ta。该固有振动周期Ta的振动通过以比该Ta短的时间进行伸缩动作来振荡。该压电振子的残留振动有可能也对墨滴的喷出特性产生不良影响。特别是在使用将一个压电材料切分成梳齿状而制作的振子组件,使切分的各压电振子分别与多个喷嘴开口对应的结构中,在某喷嘴开口中喷出墨滴时的残留振动向同一振子组件的其他压电振子传播,从而,驱动其他压电振子而从喷嘴开口喷出墨滴时,有可能产生墨滴的液量的变动、飞翔速度的变动、或者飞翔弯曲等喷出特性的下降。
发明内容
本发明是鉴于这样的事实而提出的,其目的在于,提供一种能抑制液滴喷出后的残留振动,稳定地喷出液滴的液体喷射装置以及液体喷射装置的控制方法。
本发明的液体喷射装置是为了实现所述目的而提出的。一种液体喷射装置,其包括:液体喷射头,其具有与喷嘴开口连通的压力室、及能使该压力室内的液体产生压力变动的压力产生机构,通过该压力产生机构的工作,将压力室内的液体从喷嘴开口作为液滴喷出;
驱动信号产生机构,其在各喷出周期中产生包含用于驱动所述压力产生机构而喷出液滴的喷出脉冲的驱动信号,
所述液体喷射装置的特征在于:
所述驱动信号产生机构,
使所述喷出脉冲中包含用于使压力室膨胀的膨胀要素、用于使由于该膨胀要素而膨胀的压力室收缩而喷出液滴的喷出要素、用于使压力室进一步收缩而抑制在液滴喷出后的压力室内产生的残留振动的减振要素,
将从所述喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期(Ta)的1/3~2/3的范围内。
根据该结构,将从喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta的1/3~2/3的范围内,由此,在液滴喷出后的压力产生机构的振动向与液滴的喷出方向相反的方向变位的定时,减振要素施加在压力产生机构上,所以能抑制液滴喷出后的压力产生机构的残留振动。由此,能防止压力产生机构的残留振动引起的液滴喷出特性的下降。
在所述的结构中,优选,所述驱动信号产生机构采用将从所述喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力室内的液体的固有振动周期Tc的1/3以下的结构。
根据该结构,通过将从喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta的1/3~2/3的范围内,并且,设定在所述压力室内的液体的固有振动周期Tc的1/3以下,能有效地抑制液滴喷出后的压力产生机构的残留振动和弯液面的残留振动双方。由此,能进一步稳定地喷出液滴。
此外,在所述结构中,优选,所述驱动信号产生机构将从所述减振要素的始端到终端的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta以上。
根据该结构,在将减振要素施加于压力产生机构上时,能使固有振动周期Ta的振动不振荡。由此,能防止对下一喷出动作的不良影响。
此外,本发明的液体喷射装置的控制方法是为了实现所述目的而提出的。一种液体喷射装置的控制方法,该液体喷射装置包括:液体喷射头,其具有与喷嘴开口连通的压力室、及能使该压力室内的液体产生压力变动的压力产生机构,通过该压力产生机构的工作,将压力室内的液体从喷嘴开口作为液滴喷出;
驱动信号产生机构,其在各喷出周期中产生包含用于驱动所述压力产生机构而喷出液滴的喷出脉冲的驱动信号,
所述液体喷射装置的控制方法的特征在于:
使所述喷出脉冲中包含用于使压力室膨胀的膨胀要素、用于使由于该膨胀要素而膨胀的压力室收缩而喷出液滴的喷出要素、用于使压力室进一步收缩而抑制在液滴喷出后的压力室内产生的残留振动的减振要素,
将从所述喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期(Ta)的1/3~2/3的范围内。
根据该结构,将从喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta的1/3~2/3的范围内,由此,在液滴喷出后的压力产生机构的振动向与液滴的喷出方向相反的方向变位的定时,减振要素施加在压力产生机构上,所以能抑制液滴喷出后的压力产生机构的残留振动。由此,能防止压力产生机构的残留振动引起的液滴喷出特性的下降。
在所述的结构中,优选,将从所述喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力室内的液体的固有振动周期Tc的1/3以下。
根据该结构,通过将从喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期Ta的1/3~2/3的范围内,并且,设定在所述压力室内的液体的固有振动周期Tc的1/3以下,能有效地抑制液滴喷出后的压力产生机构的残留振动和弯液面的残留振动双方。由此,能进一步稳定地喷出液滴。
在所述结构中,优选,将从所述减振要素的始端到终端的时间设定为所述压力产生机构的固有振动周期Ta以上。
根据该结构,在将减振要素施加于压力产生机构上时,能使固有振动周期Ta的振动不振荡。由此,能防止对下一喷出动作的不良影响。
附图说明
图1是说明打印机的电结构的框图。
图2是说明记录头的结构的要部剖视图。
图3是说明振子组件的结构的立体图。
图4是说明驱动信号产生电路的电结构的框图。
图5是说明喷出脉冲的结构的波形图。
图6是表示墨滴喷出后的压电振子中产生的残留振动的状态的图,(a)表示在比固有振动周期Ta长的时间中使压电振子伸展的情况,(b)表示在比固有振动周期Ta短的时间中使压电振子伸展的情况。
图7是表示应用了本发明时的压电振子的残留振动的状态的图。
图8是表示喷出了墨滴时的弯液面的振动状态的曲线图,(a)表示不进行喷出后的减振的情况,(b)表示应用了本发明的情况。
图中:1—打印机控制器;2—打印发动机;6—控制部;8—驱动信号产生电路;10—记录头;20—压电振子;24—振子组件;35—压力室;37—喷嘴开口。
具体实施方式
以下,根据附图说明用于实施本发明的具体实施方式。需指出的是,以下,作为本发明的液体喷射装置的一个例子,列举图1所示的喷墨式打印机(以下简称为打印机)。
图1是表示打印机的电结构的框图。该打印机大致由打印机控制器1和打印发动机2构成。打印机控制器1具有与主机等外部装置之间进行数据授受的外部接口(外部I/F)3、存储各种数据的RAM4、存储用于各种数据处理的控制程序的ROM5、进行各部的控制的控制部6、产生时钟信号的振荡电路7、产生向记录头10供给的驱动信号的驱动信号产生电路8(本发明的驱动信号产生机构的一种)、用于向记录头10输出喷出数据或驱动信号等的内部接口(内部I/F)9。
控制部6除了进行各部的控制之外,还将从外部装置通过外部I/F3接收的印刷数据变换为与点图案对应的喷出数据,将该喷出数据通过内部I/F9向记录头10侧输出。此外,控制部6根据来自振荡电路7的时钟信号,对记录头10供给闩锁信号或通道信号等。这些闩锁信号或通道信号中包含的闩锁脉冲或通道脉冲规定构成后述的驱动信号的各脉冲的供规定时。
驱动信号产生电路8由控制部6控制,产生用于驱动压电振子20(参照图2)的驱动信号。本实施方式的驱动信号产生电路8产生在一个记录周期(一个喷出周期)内包含用于喷出墨滴而在记录纸上形成点的喷出脉冲、或使喷嘴开口37(参照图2)中露出的墨水的自由表面(弯液面)微振动而搅拌墨水的微振动脉冲等的驱动信号COM。
下面说明打印发动机2侧的结构。打印发动机2由记录头10、滑架移动机构12、送纸机构13、线性编码器14构成。记录头10具有移位寄存器(SR)15、销存器16、解码器17、电平移动二极管18、开关19和压电振子20。来自打印机控制器1的喷出数据(SI)与来自振荡电路7的时钟信号(CK)同步,向移位寄存器15串行传送。喷出数据是2位的数据,例如由等级信息构成,所述等级信息表示由非记录(微振动)、小点、中点、大点构成的4等级的记录等级(喷出等级)。具体而言,非记录表示为等级信息“00”,小点表示为等级信息“01”,中点表示为等级信息“10”,大点表示为等级信息“11”。
在移位寄存器15电连接销存器16,如果来自打印机控制器1的闩锁信号(LAT)向销存器16输入,则锁住移位寄存器15的喷出数据。由销存器16锁住的喷出数据向解码器17输入。该解码器17翻译2位的喷出数据,生成脉冲选择数据。通过使各位与构成驱动信号COM的各脉冲分别对应,构成该脉冲选择数据。而且,与各位的内容,例如“0”、“1”对应,选择相对压电振子20的喷出脉冲的供给或非供给。
然后,解码器17以接收闩锁信号(LAT)或通道信号(CH)为契机,将脉冲选择数据向电平移动二极管18输出。这时,将脉冲选择数据从上位位顺次向电平移动二极管18输入。该电平移动二极管18作为电压放大器发挥功能,脉冲选择数据为“1”时,输出升压为能驱动开关19的电压例如数十伏特左右的电压的电信号。由电平移动二极管18升压的“1”的脉冲选择数据提供给开关19。向该开关19的输入侧供给来自驱动信号产生电路8的驱动信号COM,在开关19的输出侧连接压电振子20。
而且,脉冲选择数据控制开关19的工作即驱动信号中的驱动脉冲向压电振子20的供给。例如,向开关19输入的脉冲选择数据为“1”的期间中,开关19变为连接状态,对应的喷出脉冲提供给压电振子20,仿照该喷出脉冲的波形,压电振子20的电位电平变化。另一方面,脉冲选择数据为“0”的期间中,不从电平移动二极管18输出用于使开关19工作的电信号。因此,开关19变为切断状态,不向压电振子20供给喷出脉冲。
进行这样的动作的解码器17、电平移动二极管18、开关19、控制部6作为脉冲选择供给机构发挥功能,根据喷出数据,从驱动信号中选择必要的喷出脉冲,对压电振子20施加(供给)。其结果,从喷嘴开口喷出与构成喷出数据的等级信息对应的量的墨滴。此外,在非记录的等级信息时,例如,对压电振子20供给微振动脉冲,进行弯液面的微振动。
图2是说明所述记录头10的结构的要部剖视图。记录头10具有盒23、收纳在该盒23内的振子组件24、与盒23的底面(前端面)接合的流路组件25等。所述盒23例如由树脂制作,在其内部形成有用于收纳振子组件24的收纳空部26。振子组件24具有作为压力产生机构的一种发挥功能的压电振子20、接合该压电振子20的固定板28、用于对压电振子20供给驱动信号的柔性电缆29。如图3所示,压电振子20是将交替层叠了压电体层和电极层所成的压电板切分为梳齿状而制作的层叠型,是在与层叠方向正交的方向能伸缩的纵振动模式的压电振子。
在流路形成衬底30的一面上接合喷嘴板31,在流路形成衬底30的另一面上接合振动板32,构成流路组件25。该流路组件25设有贮存室33(共用液体室)、墨水供给口34、压力室35、喷嘴连通口36、喷嘴开口37。而且,与各喷嘴开口37对应,形成有从墨水供给口34经过压力室35及喷嘴连通口36而到达喷嘴开口37的一连串的墨水流路。
所述喷嘴板31是以与点形成密度对应的间隔(例如360dpi)列状穿设有多个喷嘴开口37的不锈钢等金属制的薄板。在该喷嘴板31列设有喷嘴开口37,设有多个喷嘴列(喷嘴组),一个喷嘴列例如由360个喷嘴开口37构成。
所述振动板32是在支撑板38的表面层叠弹性体膜39的二重构造。在本实施方式中,使用复合板材制作振动板32,所述复合板材通过将作为金属板的一种的不锈钢板作为支撑板38,并在该支撑板38的表面作为弹性体膜39层压树脂薄膜而成。在该振动板32设有使压力室35的容积变化的隔膜部40。此外,在振动板32设有密封贮存室33的一部分的柔顺部41。
通过蚀刻加工等,局部除去支撑板38,由此制作所述的隔膜部40。即,该隔膜部40由与压电振子20的自由端部的前端面接合的岛部42、包围该岛部42的薄壁弹性部43构成。与隔膜部40同样通过蚀刻加工等,除去与贮存室33的开口面相对的区域的支撑板38,由此制作所述柔顺部41,作为吸收贮存室33中贮藏的液体的压力变动的阻尼器发挥功能。需指出的是,在本实施方式中,表示了振动板32由支撑板38和弹性体膜39这2个构件构成的例子,但是并不局限于此。例如,也可以采用如下的结构:振动板32由单一的构件构成,将隔膜部40的与薄壁弹性部43对应的部分、或与柔顺部41对应的部分薄壁化。
而且,在所述的岛部42接合压电振子20的前端面,所以通过使该压电振子20的自由端部伸缩,能使压力室35的容积变动。伴随着该容积变动,在压力室35内的墨水中产生压力变动。而且,记录头10利用该压力变动,从喷嘴开口37使墨滴喷出。
下面就所述驱动信号产生电路8加以说明。
图4是说明驱动信号产生电路8的结构的框图。驱动信号产生电路8大致由生成构成驱动信号的各喷出脉冲的波形生成电路45、进行相对来自该波形生成电路45的信号的电流放大的电流放大电路50构成。
波形生成电路45具有波形存储器51、第一波形闩锁电路(销存器1)52、第二波形闩锁电路(销存器2)53、加法器54、数字模拟变换器(D/A变换器)55、电压放大电路56。波形存储器51作为独立存储多种电压变化量的数据的变化量数据存储机构发挥功能。第一波形闩锁电路52保持与第一定时信号同步在波形存储器51的规定地址中存储的电压变化量的数据。在加法器54连接第一波形闩锁电路52和第二波形闩锁电路53,输入第一波形闩锁电路52的输出和第二波形闩锁电路53的输出。而且,加法器54作为变化量数据加法机构发挥功能,将闩锁电路52、53的输出信号彼此相加并输出。
第二波形闩锁电路53是保持与第二定时信号同步从加法器54输出的数据(电压信息)的输出数据保持机构。D/A变换器55与第二波形闩锁电路53的后级连接,将第二波形闩锁电路53保持的输出信号从数字信号变换为模拟信号。电压放大电路56与D/A变换器55的输出侧连接,将由该D/A变换器55变换的模拟信号放大到驱动信号的电压。
电流放大电路50与电压放大电路56的输出侧即波形生成电路45的后级连接,进行相对由电压放大电路56放大了电压的信号的电流放大,作为驱动信号COM输出。
在具有所述结构的驱动信号产生电路8中,在生成驱动信号之前,将表示电压变化量的多个变化量数据独立存储到波形存储器51的存储区域中。例如,控制部6将变化量数据和与该变化量数据对应的地址数据向波形存储器51输出。然后,波形存储器51将变化量数据存储到由地址数据指定的存储区域中。需指出的是,在本实施方式中,变化量数据由包含正负的信息(增减信息)的数据构成,地址数据由4位的地址信号构成。
于是,如果将多种变化量数据存储到波形存储器51,则能生成驱动信号。在第一波形闩锁电路52中设置变化量数据,在各规定的更新周期中将第一波形闩锁电路52中设置的变化量数据与来自第二波形闩锁电路53的输出电压相加,从而生成驱动信号。
在本实施方式中,根据向波形存储器51输入的4位地址信号、向第一波形闩锁电路52输入的第一定时信号,进行向第一波形闩锁电路52的变化量数据的设置。即,波形存储器51根据地址信号,选择成为对象的变化量数据。然后,如果输入第一定时信号,则第一波形闩锁电路52从波形存储器51读出所选择的变化量数据并保持。
将保持在第一波形闩锁电路52中的变化量数据向加法器54输入。也向加法器54输入第二波形闩锁电路53保持的输出电压,所以来自加法器54的输出数据成为第一波形闩锁电路52保持的变化量数据与第二波形闩锁电路53保持的输出电压相加而成的电压值。这里,在变化量数据中包含正负的信息,所以在变化量数据为正的值时,来自加法器54的输出数据成为比输出电压高的电压值(即增加)。另一方面,在变化量数据为负的值时,来自加法器54的输出数据成为比输出电压低的电压值(即减少)。需指出的是,在变化量数据为值“0”时,来自加法器54的输出数据变为与输出电压相同的电压值。而且,来自加法器54的输出数据与第二定时信号同步由第二波形闩锁电路53取入并保持。即,来自第二波形闩锁电路53的输出电压与第二定时信号同步更新。而且,来自第二波形闩锁电路53的输出电压由D/A变换器55从数字信号变换为模拟信号后,经过电压放大电路56和电流放大电路50作为驱动信号COM输出。
图5是说明所述结构的驱动信号产生电路8产生的驱动信号COM中包含的喷出脉冲DP的结构的波形图。该喷出脉冲DP由以比较稳的梯度使电位从基准电位VB上升到最高电位VH的第一充电要素PE1(膨胀要素的一种)、在极短的时间中维持最高电位VH的第一保持要素PE2、以比较急剧的梯度使电位从最高电位VH下降到中间电位VM的第一放电要素PE3(喷出要素的一种)、在规定的时间中维持中间电位VM的第二保持要素PE4、以比第一放电要素PE3缓和的梯度使电位从中间电位VM下降到最低电位VL的第二放电要素PE5(减振要素的一种)、在规定的时间中维持最低电位VL的第三保持要素PE6、使电位从最低电位VL恢复到基准电位VB的第二充电要素PE7构成。
如果该喷出脉冲DP提供给压电振子20,则如下作用。首先,如果供给第一充电要素PE1,压电振子20收缩,则压力室35从与基准电位VB对应的基准容积膨胀到由最高电位VH规定的最大容积。该压力室35的膨胀状态在第一保持要素PE2的供给期间中一直维持。然后,通过供给第一放电要素PE3,压电振子20急剧伸长,压力室35的容积收缩。由此,压力室35内的墨水被加压,从喷嘴开口37喷出数p1的墨滴。该压力室35的收缩状态在第二保持要素PE4的供给期间一直维持。在该期间,由于墨滴的喷出而向喷出方向突出的弯液面再次向压力室侧被拉入。与该定时一致,向压电振子20供给第二放电要素PE5。由此,压电振子20进一步伸长,压力室35的容积收缩。由此,能抑制伴随着墨滴的喷出而产生的弯液面的残留振动。然后,依次对压电振子20供给第三保持要素PE6和第二充电要素PE7,压力室35恢复到基准容积。
下面说明伴随着墨滴的喷出而产生的残留振动的抑制。
如上所述,在喷出墨滴时,在压力室35内的墨水中激励起压力室内宛如声管那样工作的固有振动周期Tc的压力振动。如果在弯液面由于该残留振动而变得不稳定的状态下进行接着的墨滴的喷出,则有可能引起墨滴的飞翔速度的下降或飞翔弯曲等喷出特性的下降,所以使喷出脉冲DP中包含作为减振要素的第二放电要素PE5,对压电振子20供给第二放电要素PE5,由此抑制残留振动。
另外,作为压力产生机构的压电振子20也具有由其形状和材质等决定的固有的振动形态。
图6是表示墨滴喷出后的压电振子20中产生的残留振动的状态的图,(a)表示在比压电振子20所固有的振动周期(固有振动周期)Ta长的时间中使压电振子20伸展的情况,(b)表示在比固有振动周期Ta短的时间中使压电振子20伸展的情况。需指出的是,在图6中,由Mx表示的点是需要喷出墨滴的压电振子20最伸长的定时。此外,表示的是波形越向上,压电振子20越伸长,相反,越向下,越收缩的状态。如图6(a)所示,在比固有振动周期Ta长的时间中使压电振子20伸展时,该周期Ta的振动不振荡,所以喷出后的残留振动的振幅比较小。与此相对,如图6(b)所示,在比固有振动周期Ta短的时间中使压电振子20伸展时,该周期Ta的振动振荡,从而喷出后的残留振动的振幅比(a)的情况大。
在所述喷出脉冲DP中,为了以高速喷出微小的墨滴,将第一放电要素PE3向压电振子20的供给期间设定得比固有振动周期Ta短。因此,通过向压电振子20供给第一放电要素PE3,在喷出墨滴时,在压电振子20中激励起固有振动周期Ta的振动。该压电振子20的残留振动有可能对墨滴的喷出特性带来不良影响。具体而言,压电振子20的残留振动向同一振子组件24的其他压电振子20传播,从而驱动其他压电振子20,喷出墨滴时,有可能产生墨滴的液量的变动、飞翔速度的变动、或者飞翔弯曲等。
因此,在所述的打印机中,在墨滴的喷出后,将进行减振的定时最优化,由此尽可能抑制压电振子20的残留振动。具体而言,如图5所示,在驱动信号产生电路8生成喷出脉冲DP时,将从作为喷出要素的第一放电要素PE3的终端到作为减振要素的第二放电要素PE5的始端的时间(Pw1)设定在压电振子20的固有振动周期Ta的1/3~2/3的范围内。由此,在墨滴喷出后的压电振子20的振动向与墨滴的喷出方向相反的方向(使压力室35膨胀的方向)变位的定时,第二放电要素PE5施加在压电振子20上,所以如图7所示,能高效抑制墨滴喷出后的压电振子20的残留振动。由此,在以更高速喷出微小的墨滴时,也能防止压电振子20的残留振动引起的其他压电振子20(其他喷嘴开口37)的喷出特性的下降。特别是将Pw1设定在所述范围内时,激励起固有振动频率Ta的振动后,快速进行减振,所以能在更早的阶段抑制残留振动。
此外,驱动信号产生电路8,如上所述,为了抑制墨滴喷出后的弯液面残留振动,将从第一放电要素PE3的终端到第二放电要素PE5的始端的时间(Pw1)最优化。即,将该时间设定在压电振子20的固有振动周期Ta的1/3~2/3的范围内,并且设定在压力室35内的墨水的固有振动周期Tc的1/3以下。于是,如果将从第一放电要素PE3的终端到第二放电要素PE5的始端的时间设定在固有振动周期Tc的1/3以下,则在墨滴喷出后的弯液面的振动向与墨滴的喷出方向相反的方向(向压力室35侧被拉入的方向)变位的定时,第二放电要素PE5施加在压电振子20上,所以能在尽可能早的阶段抑制墨滴喷出后的弯液面的残留振动。其结果,从同一喷嘴开口37以短周期连续喷出墨滴时,也能防止上次的喷出动作引起的弯液面的残留振动对下次的喷出动作带来不良影响。其结果,记录头10的高频驱动成为可能。
在本实施方式中,将从第二放电要素PE5的始端到终端的时间即第二放电要素PE5的产生时间(Pw2)设定在压电振子20的固有振动周期Ta以上。由此,即使由第二放电要素PE5驱动压电振子20,也能使固有振动周期Ta的振动不振荡。由此,能更可靠地防止对下一喷出动作的不良影响。
图8是表示喷出墨滴时的弯液面的振动状态的曲线图,(a)表示喷出后不进行减振的结构的情况,(b)表示应用了本发明的情况。需指出的是,在曲线图中,横轴表示经过时间,纵轴表示弯液面的喷出方向的位置。纵轴的0的位置与喷嘴面对应,与此相比,波形越向上,弯液面与喷嘴面相比,越向外侧(喷出侧)突出,相反,越向下,弯液面越向压力室侧被拉入。此外,由D表示的时刻是墨滴的喷出定时。如图8(a)所示,在不进行减振时,在墨滴的喷出后,产生振幅比较大的固有振动周期Tc的残留振动,与此相对,如图8(b)所示,应用了本发明时,与图8(a)相比,将所述残留振动抑制得低。
此外,将从第一放电要素PE3的终端到第二放电要素PE5的始端的时间Pw1设定在固有振动周期Tc的1/3以下,且设定在压电振子20的固有振动周期Ta的1/3~2/3的范围外时,以与固有振动周期Tc的残留振动重叠的方式,产生周期比该Tc的振动短的压电振子的固有振动周期Ta的残留振动,该Ta的残留振动的振幅有可能比图8中由0表示的位置更向上侧突出。但是,如果像本实施方式那样,将从第一放电要素PE3的终端到第二放电要素PE5的始端的时间Pw1设定在固有振动周期Tc的1/3以下,且设定在压电振子20的固有振动周期Ta的1/3~2/3的范围内,则能抑制周期Tc的残留振动和周期Ta的残留振动双方,所以残留振动的振幅不会比0的位置更向上突出。
不过,本发明并不局限于所述的实施方式,能根据权利要求书的记载进行各种变形。
例如,在所述的实施方式中,作为本发明的喷出脉冲的一个例子,举例说明了图5所示的喷出脉冲DP,但是喷出脉冲的形状并不局限于此。如果是至少包含用于使压力室膨胀的膨胀要素、用于使膨胀的压力室收缩而喷出墨滴的喷出要素、用于使压力室进一步收缩而抑制在喷出后的压力室内产生的残留振动的减振要素的结构的喷出脉冲,则能使用任意波形的喷出脉冲。
此外,在所述的实施方式中,作为本发明的压力产生机构,列举了所谓的纵振动模式的压电振子20,但是并不局限于此,只要是墨滴(液滴)喷出后的残留振动成为问题的压力产生机构,则能应用本发明。
Claims (6)
- 0001.1.一种液体喷射装置,其包括:液体喷射头,其具有与喷嘴开口连通的压力室、及能使该压力室内的液体产生压力变动的压力产生机构,通过该压力产生机构的工作,将压力室内的液体从喷嘴开口作为液滴喷出;驱动信号产生机构,其在各喷出周期中产生包含用于驱动所述压力产生机构而喷出液滴的喷出脉冲的驱动信号,所述液体喷射装置的特征在于:所述驱动信号产生机构,使所述喷出脉冲中包含用于使压力室膨胀的膨胀要素、用于使由于该膨胀要素而膨胀的压力室收缩而喷出液滴的喷出要素、用于使压力室进一步收缩而抑制在液滴喷出后的压力室内产生的残留振动的减振要素,将从所述喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期(Ta)的1/3~2/3的范围内。
- 0002.2.根据权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于:所述驱动信号产生机构将从所述喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力室内的液体的固有振动周期(Tc)的1/3以下。
- 0003.3.根据权利要求1或2所述的液体喷射装置,其特征在于:所述驱动信号产生机构将从所述减振要素的始端到终端的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期(Ta)以上。
- 0004.4.一种液体喷射装置的控制方法,该液体喷射装置包括:液体喷射头,其具有与喷嘴开口连通的压力室、及能使该压力室内的液体产生压力变动的压力产生机构,通过该压力产生机构的工作,将压力室内的液体从喷嘴开口作为液滴喷出;驱动信号产生机构,其在各喷出周期中产生包含用于驱动所述压力产生机构而喷出液滴的喷出脉冲的驱动信号,所述液体喷射装置的控制方法的特征在于:使所述喷出脉冲中包含用于使压力室膨胀的膨胀要素、用于使由于该膨胀要素而膨胀的压力室收缩而喷出液滴的喷出要素、用于使压力室进一步收缩而抑制在液滴喷出后的压力室内产生的残留振动的减振要素,将从所述喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期(Ta)的1/3~2/3的范围内。
- 0005.5.根据权利要求4所述的液体喷射装置的控制方法,其特征在于:将从所述喷出要素的终端到所述减振要素的始端的时间设定在所述压力室内的液体的固有振动周期(Tc)的1/3以下。
- 0006.6.根据权利要求4或5所述的液体喷射装置的控制方法,其特征在于:将从所述减振要素的始端到终端的时间设定在所述压力产生机构的固有振动周期(Ta)以上。
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