CN101304881B - 液体喷出装置、压电喷墨头及液体喷出装置的驱动方法 - Google Patents

液体喷出装置、压电喷墨头及液体喷出装置的驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种液体喷出装置，在用于对施加给压电执行元件的驱动电压进行接通一断开控制的控制单元(14)中设置有微小振动控制部(23)，其按照使压电执行元件在液滴不从喷嘴喷出的范围中微小振动的方式驱动控制驱动电路。压电喷墨头包括上述液体喷出装置。驱动方法在不使喷嘴喷出液滴的待机时，使压电执行元件在液滴不从喷嘴喷出的范围中微小振动。从而将压电执行元件的残留振动的振幅抑制在尽量小的范围，例如在是压电喷墨头的情况下，将形成图像的画质维持为良好的等级。

Description

液体喷出装置、压电喷墨头及液体喷出装置的驱动方法
技术领域
本发明涉及可以作为压电喷墨头等使用的液体喷出装置、利用了所述液体喷出装置的压电喷墨头和液体喷出装置的驱动方法。 
背景技术
图1是表示作为在请求(on demand)式喷墨打印机等中所使用的压电喷墨头的、液体喷出装置1的一个例子的剖面图。另外，图2是对图1的液体喷出装置1的一个例子的压电执行元件7的部分进行了放大的剖面图。参照图1、图2，该例子的液体喷出装置1具备：沿面方向排列多个液滴喷出部4而形成的基板5和板状的压电执行元件7，其中，所述液滴喷出部4具有填充印墨的压力室2；和与所述压力室2连通，用于将压力室2内的印墨作为墨滴进行喷出的喷嘴3；所述压电执行元件7包括具有覆盖所述基板5的多个压力室2的大小的压电陶瓷层6，并层叠在所述基板5上。 
压电执行元件7对应每个压力室2而配置，被划分成：通过单独地施加驱动电压，而独立地在厚度方向挠曲变形的多个压电变形区域8；和被配置成包围所述压电变形区域8，通过固定在所述基板5上来防止变形的束缚区域9。而且，图示例子的压电执行元件7具有：在压电陶瓷层6的两图中的上面按每个压力室2而独立形成，来划分压电变形区域8的单个电极10；和按顺序层叠在所述压电陶瓷层6的下面，并且具有覆盖多个压力室2的大小的公共电极11与振动板12；因此，该压电执行元件7具有所谓独特形态的构造。各单个电极10、公共电极11分别独立地与驱动电路13连接，驱动电路13与控制单元14连接。 
压电陶瓷层6例如由PZT等压电材料形成，并且，在层的厚度方向被预先极化，被赋予了所谓横振动模式的压电变形特性，如果从驱动电路13向任意的用于划分压电变形区域8的单个电极10与公共电极11之间施加 与所述极化方向相同方向的驱动电压，则被夹持在两电极10、11间的与压电变形区域8对应的活性区域15，将如图2中横向的白箭头所示，向层的面方向收缩。但是，由于压电陶瓷层6的下面隔着公共电极11被固定在振动板12上，所以，如果活性区域15收缩，则压电执行元件7的压电变形区域8也随之如图2中由朝下的白箭头所示那样，按照向压力室2的方向突出的方式挠曲变形。如果通过组合该挠曲变形的状态、和停止施加驱动电压而解除了挠曲变形的状态，使压电变形区域8振动，则填充在压力室2内的印墨会基于所述振动而被加压，通过喷嘴3作为墨滴被喷出。 
如专利文献1所记载那样，在液体喷出装置中，一般广泛采用的是所谓拨打式的驱动方法。图3是简化表示当利用通常的拨打式驱动方法驱动图1的液体喷出装置1时，通过从驱动电路13向压电执行元件7施加的驱动电压Vp被接通-断开控制而产生的驱动电压波形(由粗线的单点划线表示)的一个例子、与施加该驱动电压波形时喷嘴内的印墨的体积速度变化[由粗实线表示的、(+)是喷嘴3的前端侧，即墨滴的喷出侧，(-)是压力室2侧]的关系的曲线。 
参照图1～3，首先在图3中的比t1靠左侧的、未从喷嘴3喷出墨滴的待机时，将驱动电压Vp维持为接通状态，即维持为VH(Vp＝VH)，通过使活性区域15持续向面方向收缩，从而让压电变形区域8按照向压力室2的方向突出的方式挠曲变形，维持着使所述压力室2的容积减少的状态，该期间中，印墨维持静止状态，即喷嘴3中的印墨的体积速度维持0，在所述喷嘴3内，因印墨的表面张力形成的弯月(meniscus)面处于静止状态。 
为了从喷嘴3喷出墨滴而在纸面形成点，首先在其之前的t1时刻，通过断开驱动电压Vp，即进行放电(Vp＝0V)，解除活性区域15的面方向的收缩，来解除压电变形区域8的挠曲变形。由此，由于压力室2的容积增加一定量，所以，喷嘴3内的弯月面随着该容积的增加会被相应地向所述压力室2的方向吸引。此时，喷嘴3内的印墨的体积速度如图3的t1与t2之间的部分所示那样，暂时在(-)侧增大然后缓慢减小，最终接近于0。这相当于由粗实线表示的、印墨的体积速度的固有振动的固有振动周期T1的近似半周期量。 
接着，在喷嘴3中的印墨体积速度无限接近0的t2时刻，再次接通驱动电压Vp，即充电至VH(Vp＝VH)，通过使活性区域15在面方向收缩，可以使压电变形区域8挠曲变形。这样，喷嘴3内的印墨从弯月面在压力室2侧被最大吸引的状态(t2的时刻的体积速度为0的状态)开始，通过相反地在向喷嘴3的前端方向返回的时刻，使压电变形区域8挠曲变形，减少压力室2的容积，从而增加从所述压力室2挤出的印墨的压力，因此，朝向喷嘴3的前端侧的方向加速，向所述喷嘴3的外方大幅突出。此时喷嘴3内的印墨体积速度如图3的t2与t3之间的部分所示，暂时在(+)侧增大然后缓慢减小，最终接近于0。由于向喷嘴3的外方突出的印墨可以看作圆柱状，所以，一般将该突出状态的印墨称作墨柱。 
然后，在喷嘴3中的印墨体积速度成为0的时刻(图3的t3的时刻)之后，由于印墨的振动速度朝向压力室2一侧，使得向喷嘴3的外方延伸的墨柱被分离，生成墨滴，所生成的墨滴飞翔到与喷嘴3的前端对置配置的纸面，在所述纸面形成点。上述一系列的动作如图3中以粗点划线所示那样，相当于向压电变形区域8施加了具有包括一次脉冲宽度T2为固有振动周期T1的约1/2倍的脉冲的驱动电压波形的驱动电压VP。在一个点由2滴以上的墨滴形成的情况下，只要以与墨滴的数量对应的次数连续产生所述脉冲即可。 
专利文献1：日本特开平2-192947号公报(第三页左上栏第19行～该页右上栏第6行、第三页右上栏第14行～该页左下栏第2行、第16图(b)) 
在所述液体喷出装置中，压电执行元件7的压电变形区域8在驱动时，有时会发生与驱动电压波形的电平宽度T2相比，以几十分之一到几分之一的小周期振动的、所谓残留振动。而且，由于残留振动与喷出印墨之际的、图3所示的体积速度的振动重合，所以，在其振幅大的情况下，会影响印墨的体积速度，存在着使形成图像的画质降低的问题。 
例如，喷出墨滴之前的印墨弯月面如先前所述，本来在静止状态下必须稳定，但当残留振动的振幅大时，由于印墨弯月面振动、不静止，所以，经过上述一系列的动作，从喷嘴3喷出的墨滴的大小与形状按每个液滴喷出部4、而且在各个液滴喷出部4中也按每一次的动作，与动作开始时的印墨弯月面的位置和速度对应地变动。因此，形成在纸面的点的大小存在偏差，使得形成图像的画质降低。例如，如果墨滴的大小按每一次的动作变动，则形成图像上会产生与所述墨滴大小的变动对应的浓淡条纹图案。
而且，如果残留振动的振幅大，则墨柱被分离、形成墨滴时的状况(分离的位置与速度)会发生变动，结果，所形成的墨滴的飞翔方向弯曲、大量产生比用于形成点的墨滴小的、被称作薄雾(mist)的微小墨滴。并且，如果墨滴的飞翔方向弯曲，则在纸面上形成的点的位置会错移、点的形状会从理想的圆形发生变形。另外，在产生了大量的薄雾的情况下，所述薄雾会附着在纸面的点的周围，产生所谓被称作飞溅(チリ)的图像不良。因此，在上述任意一种情况下，形成图像的画质都降低。 
发明内容
本发明的目的在于，提供一种将压电执行元件的残留振动的振幅抑制到尽量小的范围，例如在压电喷墨头的情况下，能够将形成图像的画质维持为良好水平的液体喷出装置；利用了所述液体喷出装置的压电喷墨头；和能够将所述残留振动的振幅抑制在尽量小的范围的液体喷出装置的驱动方法。 
为了实现上述目的，本发明的液体喷出装置具备： 
(A)可填充液体的压力室； 
(B)与压力室连通的喷嘴； 
(C)被施加驱动电压，并且通过所述驱动电压被接通-断开控制而振动，用于通过喷嘴将压力室内的液体作为液滴进行喷出的压电执行元件； 
(D)用于向压电执行元件施加驱动电压的驱动电路；和 
(E)用于对驱动电压进行接通-断开控制的控制单元， 
所述控制单元，在不从喷嘴喷出液滴的待机时通过从将驱动电压设为接通的待机状态开始暂时将驱动电压断开之后再次接通从而使压电执行元件振动，通过喷嘴使压力室内的液体作为液滴进行喷出动作，并且所述控制单元具有微小振动控制部，该微小振动控制部在不从喷嘴喷出液滴的待机时，为了上述那样接通-断开控制驱动电压来使液滴喷出，通过基于在驱动电路中预先设定的驱动电压断开时的电压下降的时间常数及驱动电压接通时的电压上升的时间常数，采用比印墨的喷出周期短的周期来反 复执行使驱动电压下降、并且在其下降途中的不断开的范围中使驱动电压上升，在其上升途中再次使驱动电压下降的操作，从而按照在不能够从喷嘴喷出液滴的范围内使压电执行元件微小振动的方式在每一次所述喷出动作中对驱动电路进行驱动控制。 
在本发明的液体喷出装置中，通过基于控制单元所包含的微小振动控制部的功能，在不使液滴从喷嘴喷出的待机时，使压电执行元件在液滴不从喷嘴喷出的范围中微小振动，可以强制使所述压电执行元件的残留振动与所述微小振动一致。因此，根据本发明的液体喷出装置，通过将微小振动的振幅设定在不产生先前所说明的各种影响的、尽量小的范围，可将残留振动的振幅抑制在所述范围，例如在压电喷墨头的情况下，能够总是将形成图像的画质维持为良好的等级。 
另外，优选在上述本发明的液体喷出装置中，控制单元通过从将驱动电压设为接通的待机状态开始暂时将驱动电压断开之后再次接通，从而使压电执行元件振动，经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出，并且，微小振动控制部通过在再次接通驱动电压之后，立即反复执行在不断开所述驱动电压的范围中使所述驱动电压周期性降低和上升，来使压电执行元件微小振动。该构成中，可以在拨打式驱动方法下再次接通驱动电压之后，分离墨柱，强制使形成墨滴时的压电执行元件的残留振动与微小振动一致。因此，由于墨柱被分离，将形成墨滴时的状况(分离的位置与方向)总是维持一定，可防止墨滴的飞翔方向弯曲并产生薄雾，所以，能够将形成图像的画质总是维持为良好的等级。 
而且，优选所述控制单元通过从将驱动电压接通的待机状态开始暂时将驱动电压断开之后再次接通，从而使压电执行元件振动，经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出，并且，微小振动控制部通过在即将断开驱动电压之前，反复执行在不断开所述驱动电压的范围中使所述驱动电压周期性下降和上升，来使压电执行元件微小振动。该构成中，可强制使基于拨打式驱动方法即将喷出墨滴之前的时刻的压电执行元件的残留振动与微小振动一致，能够以静止状态使印墨弯月面稳定。因此，可以按每个液滴喷出部、还有各个液滴喷出部中每一次的动作，使经过一系列的工序从喷嘴喷出的墨滴的大小与形状固定，从而，可防止在纸面形成的点的大小发生偏差，能够将形成图像的画质总是维持为良好的等级。 
另外，优选通过本发明的液体喷出装置的控制单元，从将驱动电压接通的待机状态开始暂时将驱动电压断开之后再次接通，从而使压电执行元件振动，经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出，并且，微小振动控制部为了分别接通-断开控制驱动电压来使液滴喷出，而通过根据在驱动电路中预先设定的驱动电压断开时的电压下降的时间常数及驱动电压接通 时的电压上升的时间常数，反复执行使驱动电压下降、并且在其下降途中的不断开的范围中使驱动电压上升的操作，来使压电执行元件微小振动。在该构成中，由于不需要用于微小振动的特别电路，仅通过用于实施拨打式驱动方法的电路就能够使压电执行元件微小振动，所以，可以简化装置的构造。 
优选微小振动控制部以相对接通-断开控制驱动电压来使液滴喷出时的压电执行元件的变位量为5～50％的变位量来使压电执行元件微小振动。压电执行元件的微小振动的变位量在小于上述范围的情况下，难以充分获得下述效果：不能通过使压电执行元件微小振动而强制使残留振动与微小振动一致，将其抑制在尽量小的范围；在超过所述范围的情况下，有可能从喷嘴喷出液滴。与之相对，如果变位量在5～50％的范围内，则不仅能够可靠地防止从喷嘴喷出液滴，而且能够更加有效地将压电执行元件的残留振动抑制在尽量小的范围。 
本发明的压电喷墨头的特征在于，包括上述本发明的液体喷出装置，被组装于喷墨打印机，用于从喷嘴喷出作为液滴的墨滴来进行描绘，可以将形成图像的画质总是维持为良好的等级。 
本发明的液体喷出装置的驱动方法，是具备： 
(a)填充液体的压力室； 
(b)与压力室连通的喷嘴；和 
(c)压电执行元件，被施加驱动电压，并且通过所述驱动电压被接通-断开控制而振动，用于通过喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出， 
所述液体喷出装置的驱动方法中将下述两种信号必须作为一套传给压电执行元件来驱动所述压电执行元件： 
通过从将驱动电压接通的待机状态开始暂时将驱动电压断开之后再次接通，从而使压电执行元件振动，经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出的信号；和 
在不使液滴从喷嘴喷出的待机时，为了上述那样接通-断开控制驱动电压来使液滴喷出，而通过基于预先设定的驱动电压断开时的电压下降的时间常数及驱动电压接通时的电压上升的时间常数，反复执行使驱动电压下降、并且在其下降途中的不断开的范围中使驱动电压上升，在其上升途中再次使驱动电压下降的操作，从而在不能够从喷嘴喷出液滴的范围中使压电执行元件微小振动的、周期比印墨的喷出周期短的信号。 
根据上述本发明的驱动方法，如果驱动本发明的液体喷出装置，并在其待机时，使压电执行元件微小振动，则通过先前所说明的机理可抑制残留振动，能够将形成图像的画质总是维持为良好的等级。而且，例如也能够利用外置的可编程控制器等，通过本发明的驱动方法来驱动现有的、不具有微小振动功能的液体喷出装置的压电执行元件，该情况下，也能够抑制压电执行元件的残留振动，将形成图像的画质总是维持为良好的等级。 
在上述本发明的驱动方法中，优选通过从将驱动电压接通的待机状态开始暂时断开驱动电压之后再次接通，从而使压电执行元件振动，经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出，并且，在再次接通驱动电压之后，立即在不断开所述驱动电压的范围中使所述驱动电压周期性反复下降和上升，来使压电执行元件微小振动。另外，优选通过从将驱动电压接通的待机状态开始暂时断开驱动电压之后再次接通，从而使压电执行元件振动，经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出，并且，在断开驱动电压之前，在不断开所述驱动电压的范围中使所述驱动电压周期性反复下降和上升，来使压电执行元件微小振动。 
此外，优选通过从将驱动电压接通的待机状态开始暂时断开驱动电压之后再次接通，从而使压电执行元件振动，经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出，并且，分别为了接通-断开控制驱动电压来使液滴喷出，而通过根据预先设定的驱动电压断开时的电压下降的时间常数及驱动电压接通时的电压上升的时间常数，反复执行使驱动电压下降、并且在其下降途中的不断开的范围中使驱动电压上升的操作，来使压电执行元件微小振动。而且，优选以相对接通-断开控制驱动电压来使液滴喷出时的压电执行元件的变位量为5～50％的变位量，来使压电执行元件微小振动。上述的理由，如以上所说明的那样。 
发明效果 
根据本发明，可以提供：将压电执行元件的残留振动的振幅抑制在尽量小的范围中，例如在是压电喷墨头的情况下，能够将形成图像的画质维持为良好等级的液体喷出装置；利用了上述液体喷出装置的压电喷墨头；和能够将所述残留振动的振幅抑制在尽量小的范围中的液体喷出装置的驱动方法。 
附图说明
图1是表示作为请求型喷墨打印机等所使用的压电喷墨头的液体喷出装置的一个例子的剖面图。 
图2是对图1的液体喷出装置的一个例子的压电执行元件的部分进行了放大的剖面图。 
图3是简化表示当利用通常的拨打式驱动方法驱动图1的液体喷出装置时，通过从驱动电路向压电执行元件施加的驱动电压被接通-断开控制而产生的驱动电压波形的一个例子、与施加该驱动电压波形时喷嘴内的印墨的体积速度变化之间的关系的曲线。 
图4是表示用于对压电执行元件施加驱动电压的驱动电路的电路图。 
图5是表示用于对从驱动电路向压电执行元件施加的驱动电压进行接通-断开控制的控制单元的内部构成的一个例子的框图。 
图6是表示在进行通常的拨打式驱动方法时，从控制单元输入到驱动电路的端子、用于对驱动电压进行接通-断开控制的控制信号的电压波形的曲线。 
图7是表示在输入了所述控制信号时，通过从驱动电路向压电执行元件施加的驱动电压被接通-断开控制而产生的驱动电压波形的曲线。 
图8是表示在实施本发明的驱动方法时，通过从驱动电路向压电执行元件施加的驱动电压被接通-断开控制而产生的驱动电压波形的曲线。 
图9是对图8的t1附近的驱动电压波形进行了放大的曲线。 
图10是表示为了产生图9的驱动电压波形，从控制单元向驱动电路的端子输入而用于对驱动电压进行接通-断开控制的控制信号的电压波形的曲线。 
图11是对图8的t4附近的驱动电压波形进行了放大的曲线。 
图12是表示为了产生图11的驱动电压波形，从控制单元向驱动电路的端子输入而用于对驱动电压进行接通-断开控制的控制信号的电压波形的曲线。 
图13是为了解析实施例中准备的液体喷出装置而使用的解析模块的电路图。 
图14是表示通过具有图8的驱动电压波形的驱动电压驱动所述液体喷出装置时，利用所述解析模块对喷嘴的压力室侧的端部中的印墨的压力和流速的变化进行解析后的结果的曲线。 
图15是表示通过具有图7的驱动电压波形的驱动电压驱动所述液体喷出装置时，利用所述解析模样对喷嘴的压力室侧的端部中的印墨的压力 和流速的变化进行解析后的结果的曲线。 
图16是表示根据图14的解析结果，在利用具有图8的驱动电压波形的驱动电压驱动所述液体喷出装置时，对从喷嘴喷出的墨滴的飞翔速度、体积及形状进行了运算的结果的图。 
图17是表示根据图15的解析结果，在利用具有图7的驱动电压波形的驱动电压驱动所述液体喷出装置时，对从喷嘴喷出的墨滴的飞翔速度、体积及形状进行了运算的结果的图。 
图中：1-液体喷出装置，2-压力室，3-喷嘴，4-液滴喷出部，5-基板，6-压电陶瓷层，7-压电执行元件，8-压电变形区域，9-拘束区域，10-单个电极，11-公共电极，12-振动板，13-驱动电路，14-控制单元，15-活性区域，16-电源线，17-接地，18-第一电路，19-接地，20-第二电路，21-端子，22-液滴喷出控制部，23-微小振动控制部，24-驱动器，25-I/O端口，R1-电阻，R2-电阻，R3-电阻，TR1 -晶体管，TR2-晶体管，T1-固有振动周期，T2-脉冲宽度，TE-微小振动期间，TS-微小振动期间，VP-驱动电压，VC-控制信号，VC1-控制电压，VH-电源电压值，VL1-电压，VL2-电压，τDN-时间常数，τUP-时间常数。 
具体实施方式
本发明的液体喷出装置除了控制单元具有用于使压电执行元件的压电变形区域微小振动的微小振动控制部之外，与以往同样地构成，因此，下面首先根据图1、图2，对液体喷出装置的整体概略进行说明。即，图1是表示作为请求型喷墨打印机等所使用的压电喷墨头的、本发明的液体喷出装置1的一个例子的剖面图。而图2是对图1的液体喷出装置1的一个例子的、压电执行元件7的部分进行了放大的剖面图。参照图1、图2，本实例的液体喷出装置1具备：沿面方向排列多个液滴喷出部4而形成的基板5和板状的压电执行元件7，其中，所述液滴喷出部4具有填充印墨的压力室2；和与所述压力室2连通，用于将压力室2内的印墨作为墨滴进行喷出的喷嘴3；所述压电执行元件7包括具有覆盖所述基板5的多个压力室2的大小的压电陶瓷层6，并层叠在所述基板5上。 
压电执行元件7对应每个压力室2而配置，被划分成：通过单独地施 加驱动电压，而独立地在厚度方向挠曲变形的多个压电变形区域8；和被配置成包围所述压电变形区域8，通过固定在所述基板5上来防止变形的束缚区域9。而且，图示例子的压电执行元件7具有：在压电陶瓷层6的两图中的上面按每个压力室2而独立形成，来划分压电变形区域8的单个电极10；和按顺序层叠在所述压电陶瓷层6的下面，并且具有覆盖多个压力室2的大小的公共电极11与振动板12；因此，该压电执行元件7具有所谓单压电片(Unimorph)型的构造。各单个电极10、公共电极11分别独立地与驱动电路13连接，驱动电路13与控制单元14连接。 
压电陶瓷层6例如由PZT等压电材料形成，并且，在层的厚度方向被预先极化，被赋予了所谓横振动模式的压电变形特性，如果从驱动电路13向任意的用于划分压电变形区域8的单个电极10与公共电极11之间施加与所述极化方向相同方向的驱动电压，则被夹持在两电极10、11间的与压电变形区域8对应的活性区域15，将如图2中横向的白箭头所示，向层的面方向收缩。但是，由于压电陶瓷层6的下面隔着公共电极11被固定在振动板12上，所以，如果活性区域15收缩，则压电执行元件7的压电变形区域8也随之如图2中由朝下的白箭头所示那样，按照向压力室2的方向突出的方式挠曲变形。如果通过组合该挠曲变形的状态、和停止施加驱动电压而解除了挠曲变形的状态，使压电变形区域8振动，则填充在压力室2内的印墨会基于所述振动而被加压，通过喷嘴3作为墨滴被喷出。 
图4是表示用于向压电执行元件7施加驱动电压VP的驱动电路13的电路图。图中表示了与驱动电路13中的一个压电变形区域8对应的部分。实际的驱动电路13具有层叠了与压电执行元件7上所形成的多个压电变形区域对应的多个图4的电路的构成。参照图4，驱动电路13在电源线16与接地17之间具备：通过将第一晶体管TR1的发射极-集电极之间、电阻R1、R2及第二晶体管TR2的集电极-发射极之间串联连接而形成的第一电路18；从所述第一电路18的电阻R1、R2之间分支，经由电阻R3、单个电极10、压电陶瓷层6的活性区域15及公共电极11到达接地19的第二电路20；和与两个晶体管TR1、TR2的基极连接、用于将来自控制单元14的控制信号VC输入给所述两个晶体管TR1、TR2的基极的端子21。单个电极10、活性区域15及公共电极11构成压电变形区域8，等效地作 为电容器发挥功能。 
图5是表示用于对从驱动电路13向压电执行元件7施加的驱动电压VP进行接通-断开控制的控制单元14的内部构成的一个例子的框图。参照图1、图4及图5，本实例的控制单元14具备：用于产生进行控制的控制信号VC的液滴喷出控制部22，所述控制用于按每个压电变形区域8对从所述驱动电路13施加给压电变形区域8的驱动电压进行接通-断开控制，利用通常的拨打式驱动方法驱动任意的压电变形区域8，从对应的喷嘴3喷出用于形成图像的墨滴；和用于产生进行控制的控制信号VC的微小振动控制部23，所述控制用于在不从喷嘴3喷出墨滴的待机时，对所述驱动电压进行接通-断开控制，使压电变形区域8微小振动。 
由液滴喷出控制部22及微小振动控制部23产生的控制信号VC通过驱动器24被输出，输入到驱动电路13的端子21。而且，控制单元14中设置有I/O端口25，用于和未图示的个人计算机(PC)等连接，接收形成图像的数据信号等、或向所述PC等发送信号使其知晓印刷结束等喷墨打印机当前的状态。 
来自液滴喷出控制部22的控制信号VC根据形成图像的数据信号等，被独立地输入到图4的驱动电路13的与各个压电变形区域8对应的每个部分的端子21。并且，根据所输入的控制信号VC按照先前所说明那样，通过从驱动电路13施加到压电变形区域8的驱动电压VP按各压电变形区域8被独立地接通-断开控制，可以独立地驱动任意的压电变形区域8，从对应的喷嘴3喷出墨滴，从而在纸面上形成图像。 
图6是表示在进行通常的拨打式驱动方法之际，从控制单元14向驱动电路13的一个端子21输入的、用于接通-断开控制驱动电压VP的控制信号VC的电压波形的曲线。而图7是表示被输入所述控制信号VC时，从驱动电路13向压电执行元件7的对应的压电变形区域8施加的驱动电压VP被接通-断开控制而产生的驱动电压波形的曲线。参照图1、图4～图7，在通常的拨打式驱动方法下，控制单元14中的液滴喷出控制部22发挥功能，在比图6、图7的t1靠左侧的、不从喷嘴3喷出墨滴的待机时，所述液滴喷出控制部22维持通过端子21向两个晶体管TR1、TR2的基极输入(VC＝VC1)一定控制电压VC1的状态。 
因此，第一晶体管TR1的发射极-集电极之间接通，第二晶体管TR2 的集电极-发射极之间截止，从电源线16向第一晶体管TR1的发射极-集电极之间、及经由电阻R1、R3向构成压电变形区域8的单个电极10和公共电极11之间，持续施加与所述电源线16的电源电压值VH相当的驱动电压VP(VP＝VH)。并且，如先前所说明那样，通过活性区域15在面方向持续收缩，压电变形区域8会按照朝向压力室2的方向突出的方式挠曲变形，可维持使所述压力室2的容积减少的状态。 
在所述t1时刻，液滴喷出控制部22停止经由端子21向两个晶体管TR1、TR2的基极施加的控制电压VC1(VC＝0V)。这样一来，由于第一晶体管TR1的发射极-集电极之间截止，第二晶体管TR2的集电极-发射极之间接通，所以，对活性区域15施加的驱动电压VP经由电阻R3、R2 及第二晶体管TR2的集电极-发射极之间被向接地17放电。 
此时，驱动电压VP根据公式(i)： 
VP＝VH×exp[-tDN/τDN]       (i) 
〔式中，tDN是从t1开始的经过时间，τDN是将驱动电压VP从VH放电至0V的驱动电压波形下降时的电压降低的时间常数。〕从VH开始下降，最终变为0V(VP＝0V)。时间常数τDN可以根据公式(ii)： 
τDN＝CP×(r2+r3)     (ii) 
〔式中，CP是活性区域15的作为电容器的电容，r2、r3分别是电阻R2、R3的电阻值。〕求出。并且，由此不仅可以解除活性区域15的收缩，而且，能够解除压电变形区域8的挠曲，使得压力室2的容积增加，开始先前所说明的印墨的、体积速度的固有振动(参照图3)。另外，活性区域15的作为电容器的电容CP，可以由所述活性区域15的面积(＝单个电极10的面积)、形成压电陶瓷层6的陶瓷材料的种类与组成、所述压电陶瓷层6的厚度等规定。 
接着，在从前述t0开始经过了印墨体积速度的固有振动周期T1的约1/2倍的时间T2的t2时刻，液滴喷出控制部22借助端子21向两个晶体管TR1、TR2的基极再次施加控制电压VC1(VC＝VC1)。这样一来，由于第一晶体管TR1的发射极-集电极之间接通，第二晶体管TR2的集电极-发射极之间截止，所以，从电源线16经由第一晶体管TR1的发射极-集电 极之间、电阻R1、R3及单个电极10，再次开始向活性区域15充电。 
此时，驱动电压VP根据公式(iii)： 
VP＝VH×[1-exp[-tUP/τUP]]      (iii) 
〔式中，tUP是从t2开始的经过时间，τUP是将驱动电压从0V充电至VH为止的驱动电压波形上升时的电压上升的时间常数。〕从0V上升，最终成为VH(VP＝VH)。时间常数τUP可以通过公式(iv)： 
τUP＝CP×(r1+r3)         (iv) 
〔式中，CP是活性区域15的作为电容器的电容，r1、r3分别是电阻R1、R3的电阻值。〕求出。并且，由此不仅可以使活性区域15再次收缩，而且，使得压电变形区域8挠曲，通过压力室2的容积减少，墨柱可从喷嘴的前端突出，最终被分离，作为墨滴飞翔到纸面而形成点。 
图8是表示在实施本发明的驱动方法时，从驱动电路13向压电执行元件7的任意压电变形区域8施加的驱动电压VP被接通-断开控制而产生的驱动电压波形的曲线。图9是将图8的t1附近的驱动电压波形进行了放大的曲线。图10是表示为了产生图9的驱动电压波形，从控制单元14向驱动电路13的任意的端子21输入、用于接通-断开控制驱动电压VP 的控制信号VC的电压波形的曲线。图11是对图8的t4附近的驱动电压波形进行了放大的曲线。图12是表示为了产生图11的驱动电压波形，从控制单元14向驱动电路13的任意的端子21输入的、用于对驱动电压VP进行接通-断开控制的控制信号Vc的电压波形的曲线。 
参照上述各附图，本实例的驱动方法中用于喷出墨滴的基本动作部分，与先前所说明的通常的拨打式驱动方法相同，控制单元14中的液滴喷出控制部22发挥功能，进行墨滴的喷出。与以往的不同点在于， 
(I)从t1以前的待机状态开始，遍及为了在t1时刻喷出墨滴而暂时断开驱动电压VP，使电压下降的t0到t1为止的期间的一定期间(设为“微小振动期间”)TS，使控制单元14中的微小振动控制部23发挥功能，在不断开所述驱动电压VP的范围下，周期性反复下降和上升，使压电变形区域8微小振动；及 
(II)在从所述t0开始，经过了印墨体积速度的固有振动周期T1的约1/2倍的时间T2的t2时刻，再次接通驱动电压VP，使电压上升，从VP＝ VH的t4时刻开始，遍及到t5的一定期间(设为“微小振动期间”)TE，同样由所述微小振动控制部23发挥功能，在不断开所述驱动电压VP的范围下周期性反复降低和上升，使压电变形区域8微小振动。所述(I)(II)的电压控制与墨滴喷出时的接通-断开控制相同，可利用图4的驱动电路13进行。 
参照图4、图5、图8～图10，在所述(I)的电压控制中，微小振动控制部23首先在待机途中的t0时刻，停止向两个晶体管TR1、TR2的基极施加的控制电压VC1(VC＝0V)，使驱动电压VP根据上述公式(i)从VH 下降。接着，在下降的驱动电压VP达到比所述VH稍小的电压VL1时刻，再次对两个晶体管TR1、TR2的基极施加控制电压VC1(VC＝VC1)，当根据上述公式(iii)使驱动电压VP从VL1上升之后，在上升的驱动电压VP 达到VH的时刻，再次停止控制电压VC1(VC＝0V)，根据上述公式(i)使驱动电压VP下降。 
如果在t0到t1之间的微小振动期间TS反复执行上述操作，则可以使压电执行元件7的压电变形区域8微小振动，强制使所述压电变形区域8的残留振动与所述微小振动一致。因此，如果将由电压VH与VL1之间的电位差规定的微小振动的振幅设定在尽量小的范围，则能够将残留振动的振幅维持在相同的范围，在开始喷出墨滴的t1时刻，能够以静止状态使印墨弯月面稳定。从而，可以按每个液滴喷出部4、还有各个液滴喷出部4中每次的动作，使经过拨打式的一系列工序而从喷嘴3喷出的墨滴的大小与形状固定，因此，能够防止在纸面形成的点的大小发生偏差，将形成图像的画质总是维持为良好的等级。 
参照图4、图5、图8、图11、图12，在所述(II)的电压控制中，微小振动控制部23在拨打式的驱动结束、驱动电压VP达到了VH的t4时刻，首先停止向两个晶体管TR1、TR2的基极施加的控制电压VC1(VC＝0V)，根据上述公式(i)使驱动电压VP从VH下降。接着，在下降的驱动电压VP达到比所述VH稍小的电压VL2时刻，再次对两个晶体管TR1、TR2的基极施加控制电压VC1(VC＝VC1)，当根据上述公式(iii)使驱动电压VP从VL2上升之后，在上升的驱动电压VP达到VH的时刻，再次停止控制电压VC1(VC＝0V)，根据上述公式(i)使驱动电压VP下降。 
如果在t4到t5之间的微小振动期间TE反复进行上述操作，则可以使压电执行元件7的压电变形区域8微小振动，基于拨打式驱动方法产生的墨柱被分离，强制使形成墨滴时刻(图3的t3时刻)的压电变形区域8的残留振动与微小振动一致。因此，如果将由电压VH与VL2之间的电位差规定的微小振动的振幅设定在尽量小的范围，则通过将残留振动的振幅维持在相同的范围，可分离墨柱，将形成墨滴时的状况(分离的位置与方向)总是维持一定，可以防止墨滴的飞翔方向弯曲、产生薄雾，从而可将形成图像的画质总是维持为良好的等级。不从喷嘴3喷出墨滴的待机状态的压电变形区域8，可以在待机期间中持续微小振动，也可以不发生微小振动地维持静止状态，还能够以任意的间隔反复微小振动。 
本发明的构成不限定于以上所说明的各附图的例子。例如，所述(I)(II)的电压控制可以只进行任意一方。即便是只进行任意一方的电压控制，由于也是按每个墨滴的喷出反复进行，所以可抑制压电变形区域8的残留振动，将形成图像的画质维持为良好的等级。而且，可以从墨滴喷出结束的t4时刻到喷出下一个墨滴的t1时刻为止继续，即连续进行(I)(II)的动作，使压电变形区域8持续微小振动。或者，还可以选择实施：进行上述(I)(II)的电压控制至少一方的模式、和全不进行的模式，即通常的拨打式驱动方法。 
基于上述(I)(II)的电压控制而产生的压电变形区域8的微小振动的振幅越小，越能够减小对形成图像的画质造成的影响，但在振幅过小的情况下，为了使压电变形区域8的残留振动与微小振动一致而需要的时间变长，从先前的墨滴喷出之后到喷出下一个墨滴为止，有时会发生无法强制使所产生的残留振动与微小振动一致、将其抑制在尽量小的范围的情况。因此，需要将微小振动的振幅设定在适当的范围。不过，由于液体喷出装置1的构造、各部分的尺寸、形状等不同，所以，对于微小振动的振幅的最佳范围而言，无法一概规定适当的范围。 
不过，如果以所述微小振动时的电压的电位差VH-VL1或VH-VL2量的压电变形区域8的变位量，相对为了从喷嘴3喷出墨滴而在VH与0V之间对驱动电压VP进行接通-断开控制时的压电变形区域8的变位量的百分率进行表示，则优选大约为5～50％，特别优选为5～40％，更加优选 为10～30％左右。在压电变形区域8的微小振动的变位量小于上述范围的情况下，如先前所说明那样，有可能通过微小振动而无法强制使残留振动与微小振动一致，从而存在不能充分得到将其抑制在尽量小的范围内的效果的可能性，在超过上述范围的情况下，有可能从喷嘴3喷出液滴。与之相对，如果变位量在所述范围内，则不仅能够可靠防止从喷嘴3喷出液滴，而且，能够更加有效地将压电变形区域8的残留振动抑制在尽量小的范围。 
在图示的例子中，将输入到图4的驱动电路13的控制信号VC的脉冲宽度如图10、图12所示那样进行调整，通过反复进行在所述驱动电路13中根据由活性区域15的作为电容器的电容CP、电阻R2、R3的电阻值r2、r3规定的、被预先设定的截止时的下降时间常数τDN使驱动电压VP降低，在其下降途中的没有截止的范围下根据在所述驱动电路13中由所述电容CP、电阻R1、R3的电阻值r1、r3规定的、被预先设定的接通时上升的时间常数τUP使其上升的操作，来使压电执行元件7的压电变形区域8微小振动。即，在图示的例子中，依赖于压电执行元件7的过渡现象，使所述压电执行元件7的压电变形区域8微小振动。并且，通过调整控制信号的脉冲宽度，控制了微小振动的变位量。 
不过，也能够在不依赖于所述过渡现象的情况下使压电执行元件7的压电变形区域8微小振动。例如，由于依赖于压电执行元件7的尺寸、形状等，由所述电容CP、电阻R1、R2、R3的电阻值r1、r2、r3规定的时间常数τDN、τUP小，所以，也可以在难以实现依赖于所述过渡现象的控制等情况下，通过将输入到图4的驱动电路13的控制信号VC，设为在控制电压VC1与虽然比所述控制电压VC1低、但不为0V的控制电压VC2之间反复变化，而不设定为图10、图12所示的接通-断开的2值波形，使在驱动电路13中产生的驱动电压VP在电压VH与比所述电压VH低的电压VL2 之间变化，使压电执行元件7的压电变形区域8微小振动。所述微小振动的变位量可以通过调整控制信号的电压值VC2来控制。 
在图示的例子中，利用相同的图4的驱动电路13实施了为了喷出墨滴的驱动电压的接通-断开控制、和用于微小振动的电压控制，但也可以通过不同的电路实施两个控制。其中，尤其在喷墨打印机中，近年来伴随着高画质化的要求，具有在一个压电喷墨头上设定尽量多的液滴喷出部4 的倾向，因此，如果考虑装置的简化，则优选如图示的例子那样，利用相同的驱动电路13实施驱动电压的接通-断开控制、和微小振动用的电压控制。而且，用于喷出墨滴的驱动方法不限定于拨打式，还可以是所谓压打式等其他的驱动方法。在任意一种驱动方法下，通过在不喷出墨滴的待机时使压电执行元件的压电变形区域微小振动，都能够将所述压电变形区域的残留振动的振幅抑制在尽量小的范围中，可以提高形成图像的画质。 
本发明的液体喷出装置1的用途不限定于压电喷墨头，例如还能够应用于微型泵等。并且，本发明的驱动方法如先前所说明那样，还能够应用在本发明的液体喷出装置1之外的、本来不具有微小振动功能的液体喷出装置的驱动中。此时，只要连接外置的可编程控制器、或将控制单元14变换为包括微小振动控制部23的单元即可。此外，在不脱离本发明主旨的范围中，能够对本发明实施各种变更。 
实施例 
《实施例1》 
准备了具有图1所示的构造、压电执行元件8的残留振动的共振周期为1.4μsec的、作为压电喷墨头的液体喷出装置1。然后，在从驱动电路13施加下述两种驱动电压中的任意一种，驱动所述液体喷出装置1的、压电执行元件7的任意压电变形区域8时，利用图13的解析模样，基于模拟压缩法对喷嘴3的压力室2侧的端部处的印墨压力与流速的变化进行流体解析。图14表示施加了驱动电压A时的结果，图15表示施加了驱动电压B时的结果。并且，根据上述解析结果，运算了从喷嘴3喷出的墨滴的飞翔速度、体积及形状。图16表示施加了驱动电压A时的结果，图17表示施加了驱动电压B时的结果。 
(驱动电压A) 
是具有图8所示的驱动电压波形，且待机时的电压值VH为15V，脉冲宽度T2为6.2μsec，驱动电压波形的下降及上升的时间常数τDN及τUP 都为1.0μsec，微小振动期间TS为2.0μsec，微小振动期间TE为2.0μsec，微小振动时的电压的电位差VH-VL1或VH-VL2量的、压电变形区域8的变位量，相对在VH与0V之间对驱动电压VP进行接通-断开控制时的、压电变形区域8的变位量的百分率为20％的驱动电压。 
(驱动电压B) 
是具有图7所示的驱动电压波形，且待机时的电压值VH为15V，脉冲宽度T2为6.2μsec，驱动电压波形的下降及上升的时间常数τDN及τUP 都为1.0μsec的驱动电压。 
由图14～图17可知，如果施加本发明的驱动方法所涉及的、具有图8的驱动电压波形的驱动电压来驱动液体喷出装置1，则与以往的施加具有图7的驱动电压波形的驱动电压来进行驱动的情况相比，可将压电执行元件7的残留振动的振幅抑制在尽量小的范围，能够抑制因所述残留振动引起的墨滴的分离、速度慢的不需要的墨滴、或薄雾的喷出，可在形成图像上形成被称作随体(satellite)的多余的点，从而能够防止形成图像的画质降低。 
《实施例2》 
除了具有图8所示的驱动电压波形，且将微小振动时电压的电位差VH-VL1或VH-VL2量的、压电变形区域8的变位量，相对在VH与0V之间对驱动电压VP进行接通-断开控制时的压电变形区域8的变位量的百分率设为表1所示的值以外，从驱动电路13施加与所述驱动电压A相同的驱动电压，驱动与实施例1中使用的装置相同的液体喷出装置的、压电执行元件7的任意压电变形区域8，从喷嘴3喷出墨滴。然后，一边观察喷出的墨滴，一边观察由所述墨滴形成的图像，以下述基准对墨滴的喷出性能进行了评价。 
极其良好：在从喷嘴喷出的墨滴中没有观察到速度慢的不要的墨滴与薄雾等，并且在形成图像中也没发现随体。 
良好：在形成图像中发现极少的随体，但在从喷嘴喷出的墨滴中没有观察到速度慢的不要的墨滴与薄雾等。 
实用程度：在从喷嘴喷出的墨滴中观察到速度慢的不要的墨滴与薄雾等，并且在形成图像中发现极少的随体，但属于能够实用的程度。 
不良：在从喷嘴喷出的墨滴中观察到速度慢的不要的墨滴与薄雾等，并且在形成图像中发现多个随体。 
将结果表示于表1。 
[表1] 
  变位量  (％)   评价
  5   极其良好
  10   极其良好
  20   极其良好
  30   极其良好
  40   极其良好
  50   良好
  60   实用程度
由表可知，优选微小振动时电压的电位差VH-VL1或VH-VL2量的压电变形区域8的变位量，相对在VH与0V之间对驱动电压VP进行接通-断开控制时的压电变形区域8的变位量的百分率为5～50％，特别优选为5～40％。 

Claims (9)

1.一种液体喷出装置，具备：
(A)填充液体的压力室；
(B)与压力室连通的喷嘴；
(C)压电执行元件，被施加驱动电压，并且通过所述驱动电压被接通-断开控制而振动，用于通过喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出；
(D)驱动电路，用于向压电执行元件施加驱动电压；和
(E)控制单元，用于对驱动电压进行接通-断开控制，
所述控制单元，在不从喷嘴喷出液滴的待机时通过从将驱动电压设为接通的待机状态开始暂时将驱动电压断开之后再次接通从而使压电执行元件振动，通过喷嘴使压力室内的液体作为液滴进行喷出动作，并且
所述控制单元具有微小振动控制部，该微小振动控制部在不从喷嘴喷出液滴的待机时，为了上述那样接通-断开控制驱动电压来使液滴喷出，通过基于在驱动电路中预先设定的驱动电压断开时的电压下降的时间常数及驱动电压接通时的电压上升的时间常数，在比喷出印墨时的驱动电压的脉冲宽度短的期间内多次反复执行使驱动电压下降、并且在其下降途中的不断开的范围中使驱动电压上升，在其上升途中再次使驱动电压下降的操作，从而按照在从喷嘴喷不出液滴的范围内使压电执行元件微小振动的方式在每一次所述喷出动作中驱动控制驱动电路。
2.根据权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，
控制单元通过从将驱动电压设为接通的待机状态开始暂时将驱动电压断开之后再次接通，从而使压电执行元件振动，经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出，并且，微小振动控制部通过在再次接通驱动电压之后，立即反复执行在不断开所述驱动电压的范围中使所述驱动电压周期性降低和上升，来使压电执行元件微小振动。
3.根据权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，
控制单元通过从将驱动电压接通的待机状态开始暂时将驱动电压断开之后再次接通，从而使压电执行元件振动，经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出，并且，微小振动控制部通过在即将断开驱动电压之前，反复执行在不断开所述驱动电压的范围中使所述驱动电压周期性下降和上升，来使压电执行元件微小振动。
4.根据权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，
微小振动控制部以相对接通-断开控制驱动电压来使液滴喷出时的压电执行元件的变位量为5～50％的变位量来使压电执行元件微小振动。
5.一种压电喷墨头，包括权利要求1所述的液体喷出装置，被组装于喷墨打印机，用于从喷嘴喷出作为液滴的墨滴来进行描绘。
6.一种液体喷出装置的驱动方法，所述液体喷出装置具备：
(a)填充液体的压力室；
(b)与压力室连通的喷嘴；和
(c)压电执行元件，被施加驱动电压，并且通过所述驱动电压被接通-断开控制而振动，用于通过喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出，
所述液体喷出装置的驱动方法中将下述两种信号必须作为一套传给压电执行元件来驱动所述压电执行元件：
通过从将驱动电压接通的待机状态开始暂时将驱动电压断开之后再次接通，从而使压电执行元件振动，经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出的信号；和
在不使液滴从喷嘴喷出的待机时，为了上述那样接通-断开控制驱动电压来使液滴喷出，而通过基于预先设定的驱动电压断开时的电压下降的时间常数及驱动电压接通时的电压上升的时间常数，反复执行使驱动电压下降、并且在其下降途中的不断开的范围中使驱动电压上升，在其上升途中再次使驱动电压下降的操作，从而在不能够从喷嘴喷出液滴的范围中使压电执行元件多次微小振动的、长度比喷出液滴的信号的脉冲宽度短的信号。
7.根据权利要求6所述的液体喷出装置的驱动方法，其特征在于，
在将通过从将驱动电压接通的待机状态开始暂时断开驱动电压之后再次接通从而使压电执行元件振动、经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出的信号传给所述压电执行元件之后，立即将在不断开所述驱动电压的范围中使所述驱动电压周期性反复下降和上升来使压电执行元件微小振动的信号传给所述压电执行元件。
8.根据权利要求6所述的液体喷出装置的驱动方法，其特征在于，
在将通过从将驱动电压接通的待机状态开始暂时断开驱动电压之后再次接通从而使压电执行元件振动、经由喷嘴使压力室内的液体作为液滴喷出的信号传给所述压电执行元件之前，将在不断开所述驱动电压的范围中使所述驱动电压周期性反复下降和上升来使压电执行元件微小振动传给所述压电执行元件。
9.根据权利要求6所述的液体喷出装置的驱动方法，其特征在于，
以相对接通-断开控制驱动电压来使液滴喷出时的压电执行元件的变位量为5～50％的变位量，来使压电执行元件微小振动。
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8641168B2 (en) * 2009-07-31 2014-02-04 Zamtec Ltd Printing system with adjustable aerosol collection
JP2011177963A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Seiko Epson Corp 液体吐出装置、及び、液体吐出装置の制御方法
US8797373B2 (en) * 2010-03-18 2014-08-05 Ricoh Company, Ltd. Liquid droplet ejecting method, liquid droplet ejection apparatus, inkjet recording apparatus, production method of fine particles, fine particle production apparatus, and toner
JP6044755B2 (ja) * 2012-01-20 2016-12-14 セイコーエプソン株式会社 圧電素子の駆動方法および液体噴射装置の駆動方法並びに液体噴射装置
JP6171481B2 (ja) * 2012-04-09 2017-08-02 セイコーエプソン株式会社 印刷装置、及び、印刷方法
US9299959B2 (en) * 2012-06-06 2016-03-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Inkjet device and manufacturing method for organic el device
JP6074940B2 (ja) * 2012-07-31 2017-02-08 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置及びその制御方法
JP6213107B2 (ja) * 2013-09-30 2017-10-18 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置
JP6613655B2 (ja) * 2015-06-26 2019-12-04 株式会社リコー 液滴吐出装置、液滴吐出方法、及びプログラム
JP6716962B2 (ja) * 2016-03-03 2020-07-01 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、及び液体吐出システム
JP6932909B2 (ja) 2016-09-26 2021-09-08 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置、フラッシング調整方法、液体噴射装置の制御プログラム及び記録媒体
JP6907604B2 (ja) 2017-03-06 2021-07-21 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置の制御方法および液体噴射装置
JP7081146B2 (ja) * 2017-12-27 2022-06-07 富士電機株式会社 ガス分析装置
CN110091602B (zh) * 2018-01-31 2020-11-17 精工爱普生株式会社 液体喷出装置
JP7069761B2 (ja) * 2018-01-31 2022-05-18 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置
CN108927234A (zh) * 2018-05-15 2018-12-04 西安交通大学 一种基于压电激震机理的液滴发生系统
JP2022149012A (ja) * 2021-03-25 2022-10-06 東芝テック株式会社 液体吐出ヘッド駆動回路、液体吐出ヘッド
CN115837799B (zh) * 2023-02-22 2023-04-25 季华实验室 一种喷墨头驱动信号的优化方法、装置及存储介质

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5590373A (en) * 1978-12-28 1980-07-08 Seiko Epson Corp Ink jet recorder
JPS59114064A (ja) 1982-12-21 1984-06-30 Fujitsu Ltd インクジエツトヘツドの駆動方式
JP2593940B2 (ja) 1988-10-14 1997-03-26 富士電機株式会社 インクジェット記録ヘッドの駆動方法
JP4038598B2 (ja) * 1996-03-07 2008-01-30 セイコーエプソン株式会社 インクジェットプリンタ及びその駆動方法
US6386664B1 (en) * 1999-01-29 2002-05-14 Seiko Epson Corporation Ink-jet recording apparatus
JP3659494B2 (ja) * 2001-05-16 2005-06-15 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
US6783212B2 (en) * 2002-06-05 2004-08-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ink jet head and ink jet recording apparatus
JP2004082718A (ja) 2002-06-27 2004-03-18 Canon Inc インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法
US6945627B2 (en) 2002-06-27 2005-09-20 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus and ink jet recording method
JP4342781B2 (ja) 2002-09-03 2009-10-14 株式会社リコー インクジェット記録装置、画像形成装置、液滴を吐出する装置
JP2004160903A (ja) 2002-11-15 2004-06-10 Ricoh Co Ltd ヘッド駆動制御装置及び画像記録装置
US7195327B2 (en) * 2003-02-12 2007-03-27 Konica Minolta Holdings, Inc. Droplet ejection apparatus and its drive method

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