CN106313893B - 液滴驱动控制装置和图像形成设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液滴控制装置和图像形成设备，所述液滴控制装置包括：输出单元，其在液滴喷射定时输出用于喷射处于要求的液滴喷射周期的每个液滴的驱动波形，该波形作为基准驱动波形包括多个能够独立地设定开启或关闭的脉冲信号；判断单元，其判定液滴喷射周期是否需要变更；调整单元，其基于判断单元的判断结果选择性地设定基准驱动波形的每个脉冲信号的开启或关闭以将基准驱动波形调整为已调整驱动波形；以及液滴喷射控制单元，其使用经调整单元调整的已调整驱动波形来喷射每个液滴。

Description

液滴驱动控制装置和图像形成设备
技术领域
本发明涉及液滴驱动控制装置和图像形成设备。
背景技术
在诸如连续供给式喷墨打印机等通过喷射墨等液滴来形成图像的设备中，用于控制液滴喷射的定时的驱动频率是根据图像形成速度来设定的。
JP-A-2006-088712已描述了反馈打印速度以便校正驱动波形的施加定时。
JP-A-7-323550已描述了根据驱动频率来变更每个脉冲的宽度。
JP-A-2007-022095已描述了使用驱动频率使第一点与第二点的液滴体积和液滴速度大致地均衡。具体地说，喷射脉冲信号的频率被设定为时间T的大致(整数+0.5)倍的倒数，压力波能够在时间T内单程地传播穿过墨腔室(该整数为6至10)。
发明内容
在液滴喷射期间液滴速度或液滴量因取决于液滴喷射频率的残留压力振动而波动。出于这个原因，频带的设定范围优选地确定为不会影响压力振动。然而，另一方面，已提出使图像形成速度处于超出频带的区域的要求。
考虑到前述因素，本发明获得了一种液滴驱动控制装置和一种图像形成设备，其能够抑制在特定的高频带中液滴速度或液滴量的波动，在该特定的高频带中液滴速度或液滴量因液滴喷射期间的压力振动影响而波动。
本发明的第一构造涉及一种液滴控制装置，所述液滴驱动控制装置包括：输出单元，其在液滴喷射定时输出用于以要求的液滴喷射周期喷射每个液滴的驱动波形，所述驱动波形是包含能够被独立地设定为开启(ON)或关闭(OFF)的多个脉冲信号的基准驱动波形；判断单元，其判断所述液滴喷射周期是否需要变更；调整单元，其基于所述判断单元的判断结果选择性地设定所述基准驱动波形的所述脉冲信号中的每一个的开启或关闭以将所述基准驱动波形调整为已调整驱动波形；以及液滴喷射控制单元，其利用经所述调整单元调整的所述已调整驱动波形来喷射每个液滴。
本发明的第二构造涉及根据本发明的第一构造的液滴控制装置，其中：所述判断单元使用液滴喷射速度的误差的大小作为判断标准，所述液滴喷射速度的所述误差是由残留振动特性引起的，在液滴速度的适当值附近(在以液滴速度的适当值为中心的情况下)，所述残留振动特性的振幅随着所述液滴喷射周期的缩短而增大，并且所述残留振动特性以维持特定频率的状态收敛；并且当所述误差不在容许范围以外时所述判断单元判定所述基准驱动波形的周期不需要变更，并且当所述误差在所述容许范围以外时所述判断单元判定所述基准驱动波形的周期需要变更。
本发明的第三构造涉及根据本发明的第一或第二构造的液滴控制装置，其中：当所述判断单元判定所述基准驱动波形的周期不需要变更时，所述液滴喷射控制单元重复经所述调整单元调整的单个已调整驱动波形以便以与所述基准驱动波形的周期相同的稳定周期控制每个液滴的喷射；并且当所述判断单元判定所述基准驱动波形的周期需要变更时，所述液滴喷射控制单元以预定的次序重复经所述调整单元调整的多个已调整驱动波形以便以与所述基准驱动波形的周期不同的已调整周期控制每个液滴的喷射。
本发明的第四构造涉及根据本发明的第一至第三构造的中的任一构造的液滴驱动控制装置，其中：所述调整单元生成具有所述脉冲信号的彼此不同的组合的第一周期Tf1和第二周期Tf2；当所述液滴喷射周期不需要变更时，所述液滴喷射控制单元使用并输出所述第一周期Tf1和所述第二周期Tf2中的一个，作为稳定周期；并且当所述液滴喷射周期需要变更时，所述液滴喷射控制单元交替地输出所述第一周期Tf1和所述第二周期Tf2，作为已调整周期。
本发明的第五构造涉及根据本发明的第四构造的液滴驱动控制装置，其中：所述第一周期Tf1＝Tf0-(Tc/4)×n和所述第二周期Tf2＝Tf0+(Tc/4)×n中的每一个被设定为所述液滴喷射周期，其中Tf0表示所述基准驱动波形的周期，Tc表示所述残留振动特性的周期，并且n表示整数范围里的奇数。
本发明的第六构造涉及根据本发明的第一至第五构造中的任一构造的液滴驱动控制装置，其中所述液滴驱动控制装置还包括：校正单元，其在液滴喷射周期已被调整单元调整后校正液滴速度。
本发明的第七构造涉及根据本发明的第六构造的液滴控制装置，其中：当储存在压力室中的每个液滴在利用预定的驱动波形的压力控制下从喷嘴喷射出时，所述校正单元使所述预定的驱动波形变形；并且当所述液滴喷射定时提早时，所述校正单元将所述驱动波形变形为压力降低的驱动波形，并且当所述液滴喷射定时延迟时，所述校正单元将所述驱动波形变形为压力升高的驱动波形。
本发明的第八构造涉及一种图像形成设备，所述图像形成设备包括：根据本发明的第一至第七构造中的任一构造的液滴驱动控制装置；其中：所述图像形成设备能够选择常规规范模式和特定规范模式中的一个作为液滴喷射周期，在所述常规规范模式中图像在至少液滴速度不发生波动的设定范围内形成，在所述特定规范模式中图像在超出所述设定范围的特定周期中形成。
根据本发明的第一构造，可以抑制特定的高频带中的液滴速度或液滴量的波动，在该特定的高频带中液滴速度或液滴量因液滴喷射期间的压力振动的影响而波动。
根据本发明的第二构造，可以基于残留振动特性作出是否需要变更基准驱动波形的周期的判断。
根据本发明的第三构造，可以从已调整驱动波形中获得稳定周期和已调整周期。
根据本发明的第四构造，可以从两种已调整驱动波形中获得稳定周期和已调整周期，该两种已调整驱动波形已通过不同脉冲信号的开启/关闭设定进行了调整。
根据本发明的第六构造，可以基于液滴喷射定时的调整进一步校正液滴着落时间。
根据本发明的第七构造，可以通过使驱动波形变形来校正液滴速度。
根据本发明的第八构造，可以抑制特定的高频带中的液滴速度或液滴量的波动，在该特定的高频带中液滴速度或液滴量因液滴喷射期间的压力振动的影响而波动。
附图说明
将基于下列附图详细地描述本发明的示例性实施例，其中：
图1是示出根据第一示例性实施例的液滴喷射型记录设备的主要构造部分的实例的示意性构造图；
图2A和图2B分别是根据第一示例性实施例的喷头的平面图以及示出喷头中每个液滴喷射元件的内部结构的剖视图；
图3是根据第一示例性实施例的控制部分的框图；
图4是示出根据第一示例性实施例的控制部分中的周期调整控制的功能框图各框部；
图5A和图5B分别是液滴喷射驱动频率-液滴速度波动量特性图以及液滴喷射周期-液滴速度波动量特性图；
图6A、图6B、图6C和图6D分别是根据第一示例性实施例的：基准驱动波形图和选择脉冲后的波形图、已调整驱动周期的时序图、每个稳定驱动周期的时序图、以及示出已调整驱动周期与稳定驱动周期之间的位置关系的时序图；
图7A和图7B是示出根据第一示例性实施例的液滴喷射周期调整控制例程的流程的流程图；
图8是示出图7的步骤120中驱动波形的校正的细节的时序图；
图9A、图9B、图9C和图9D分别是根据第二示例性实施例的：基准驱动波形图和选择脉冲后的波形图、已调整驱动周期的时序图、每个稳定驱动周期的时序图、以及示出已调整驱动周期与稳定驱动周期之间的位置关系的时序图；
图10A、图10B和图10C分别是根据第三示例性实施例的：基准驱动波形图和选择脉冲后的波形图、已调整驱动周期的时序图、以及每个稳定驱动周期的时序图(连续喷射模式)；以及
图11A、图11B和图11C分别是根据第四示例性实施例的：基准驱动波形图和选择脉冲后的波形图、已调整驱动周期的时序图、以及每个稳定驱动周期的时序图(连续喷射模式+每个连续喷射的液滴的着落位置的调整)。
具体实施方式
[第一示例性实施例]
(设备概要)
图1是示出作为根据第一示例性实施例的图像形成设备的实例的液滴喷射型记录设备10的主要构造部分的示意性构造图。
例如，液滴喷射型记录设备10设置有：两个图像形成部分12A和12B、控制部分14、纸张供应辊16、排出辊18、以及多个供给辊20。两个图像形成部分12A和12B能够在纸张P的一次供给中在纸张P的正反两面上形成图像。
此外，图像形成部分12A设置有作为液滴喷射控制单元的实例的喷头驱动部分22A。此外，图像形成部分12A包括喷头24A和干燥装置26A。
类似地，图像形成部分12B设置有作为液滴喷射控制单元的实例的喷头驱动部分22B。此外，图像形成部分12B包括喷头24B和干燥装置26B。
顺便提及，在下文中，存在这样的情况：当不必区分图像形成部分12A与图像形成部分12B并且不必区分包括在图像形成部分12A和图像形成部分12B中的共同部件时，可能省略附图标记末尾的后缀“A”和后缀“B”。
控制部分14驱动未示出的供纸电动机来控制供给辊20的旋转，供纸辊20例如通过齿轮机构连接至供纸电动机。
长纸张P作为记录介质缠绕在纸张供应辊16上。伴随着供给辊20的旋转，纸张P沿图1中的箭头A(供纸方向)的方向供给。
在接收到图像信息时，控制部分14基于包含在图像信息中的图像的每个像素的颜色信息来控制图像形成部分12A。因此，在纸张P的一个图像形成表面上形成与图像信息对应的图像。
具体地说，控制部分14控制喷头驱动部分22A。喷头驱动部分22A根据由控制部分14所指示的液滴喷射定时来驱动连接至喷头驱动部分22A的喷头24A，从而从喷头24A喷射作为液滴的实例的液滴并且在供给的纸张P的一个图像形成表面上形成与图像信息对应的图像。
顺便提及，包括在图像信息中的图像的每个像素的颜色信息包括唯一地表示像素的颜色的信息。在第一示例性实施例中，假设以黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)、黑色(K)各个颜色的浓度来代表图像的每个像素的颜色信息。可以使用唯一地表示图像颜色的其他表示方法。
喷头24A包括分别对应于四种颜色(即，Y色、M色、C色和K色)的四个喷头24AC、24AM、24AY和24AK。各个喷头24A喷射对应颜色的液滴。
控制部分14控制干燥装置26A来干燥形成在纸张P上的图像的液滴，以将图像定影到纸张P上。
然后，伴随着供给辊20的旋转，纸张P被供给到与图像形成部分12B相对的位置。在这种情况下，纸张P被正反翻转并被供给，使得不同于已通过图像形成部分12A而形成图像的图像形成表面的另一图像形成表面能够面向图像形成部分12B。
控制部分14同样对图像形成部分12B执行与前述对图像形成部分12A执行的控制相类似的控制。因此，可以在纸张P的另一图像形成表面上形成对应于图像信息的图像。
喷头24B包括分别对应于四种颜色(即，Y色、M色、C色和K色)的四个喷头24BC、24BM、24BY和24BK。各个喷头24B喷射对应颜色的液滴。
控制部分14控制干燥装置26B来干燥形成在纸张P上的图像的液滴，以将图像定影到纸张P上。
然后，纸张P伴随着供给辊20的旋转而被供给至排出辊18并且缠绕在排出辊18上。
顺便提及，虽然已经描述了用于在开始于纸张供应辊16且结束于排出辊18的一次供给中在纸张P的正面和反面上形成图像的设备的构造，作为根据第一示例性实施例的液滴喷射型记录设备10。然而，当然的是，液滴喷射型记录设备10也可以是用于在单个表面上形成图像的液滴喷射型记录设备。
此外，作为液滴的实例的墨包括水基墨、油基墨、紫外线固化型墨等，其中油基墨用作包含可蒸发的溶剂的墨。然而，假设在第一示例性实施例中使用水基墨。当在第一示例性实施例中简单地提到“墨”或“液滴”时，其可能意味着“水基墨”或“水基墨滴”。
(喷头24)
如图2A所示，应用在图像形成部分12上的每个喷头24具有沿喷头的纵向布置的液滴喷射部件30。顺便提及，喷头的纵向与纸张P的供给方向(图2A中的箭头A的方向)交叉，并且可以称为主扫描方向。此外，纸张P的供给方向(图2A中的箭头A的方向)可以称为副扫描方向。
液滴喷射部件30的布置不局限于沿主扫描方向的单个阵列线。在一些点距(分辨率)中，多个沿副扫描方向设置的液滴喷射部件30的阵列线可以根据预定的规则以二维的方式排列，从而可以根据阵列线间距和纸张P的供给速度来控制每个阵列中的喷射定时。
如图2B所示，液滴喷射部件30设置有喷嘴32和分别与各喷嘴32相对应的压力室34。
在每个压力室34中设置有供应口36。压力室34通过供应口36与共用通道(共用通道38)相连接。
共用通道38具有接收从作为墨供应源的墨供应罐(未示出)所供应的墨以及将接收的所供应的墨分配到各个压力室34的作用。
在每个液滴喷射部件30中的压力室34的盖板部分的上表面上安装有隔膜40。此外，在压力室的盖板部分的上表面上安装有压电元件42。隔膜40设置有共用电极40A。压电元件42设置有单独电极42A。当将电压选择性地施加到压电元件42的单独电极42A与共用电极40A之间时，所选择的压电元件42发生变形使得液滴能够从喷嘴32中喷射出来并且新的墨能够从共用通道38供应到压力室34中。
控制部分14(见图1)基于图像信息来控制每个喷头驱动部分22(22A和22B)，以生成用于独立地将电压施加到每个压电元件42的单独电极42A的驱动信号。
为了喷射每个液滴，可以将能够保证指定图像质量的图像形成速度(液滴喷射周期)设定在预定的设定范围内(特别地，以最大图像形成速度Vmax作为上限)。
顺便提及，设定范围的下限不受特别限制。理论上，只要设定范围的下限是正数(大于0的数)即可。此外，除了图像形成速度外，设定还可以包括纸张供给速度和分辨率中的一者或两者。被简称的术语“图像形成速度”可包括液滴喷射周期(或频率)、纸张供给速度和分辨率中的一者，或者液滴喷射周期、纸张供给速度和分辨率中的两者或全部的组合，但不包括任何与环境不兼容的组合。
当图像形成速度的设定发生变更时，喷头驱动部分22对每个喷头24执行频率控制(液滴喷射周期控制)。
如图3所示，控制部分14配备有微计算机60。微计算机60设置有CPU 50、RAM 52、ROM 54、I/O 56和总线58。诸如数据总线或控制总线的总线58将CPU 50、RAM 52、ROM 54和I/O 56彼此连接。
用户界面(UI)62、硬盘(HDD)64以及通过无线电(或电缆)实现的通信I/F 66连接到I/O 56。此外，用作与任何外部装置(在第一示例性实施例中为喷头驱动部分22和干燥装置26)相连的端子的装置I/F 68连接到I/O 56。
这里，在超出能够保证图像质量的上限(Vmax)的特定的高频带中，液滴速度或液滴量伴随着每个压电元件42的残留压力振动(见图5A中的频带fm和图5B中的周期范围宽度Tm)而波动。因此，图像形成速度被限制在不受压力振动影响的设定范围(上限)内。
换言之，在超出与用作上限的最大图像形成速度Vmax相对应的频率的图像形成速度下，液滴在纸张P上的着落位置或已着落的液滴的尺寸发生变化，由此导致图像质量降低。
另一方面，在第一示例性实施例中，将用于抑制液滴速度或液滴量的波动的控制构筑在液滴速度或墨滴量发生波动的频带(超出与最大速度Vmax对应的频率的特定的高频带)中。
即，在第一示例性实施例中，在控制部分14和喷头驱动部分22中按以下控制程序执行周期调整控制。
(控制程序1)基于图5A或图5B，当根据被设定为超出设定范围的上限的图像形成速度来确定液滴喷射频率(液滴喷射周期)时，对残留压力振动是否在±5％的范围(不包括端点)以内进行判断。
(控制程序2)如图6A所示，在包含脉冲1和脉冲2的具有基准驱动波形周期(Tf0)的基准驱动波形中合适地选择(开启/关闭)脉冲1或脉冲2。因此，生成两种驱动波形。
如图6A所示，基准驱动波形具有周期Tf0(基准驱动波形周期)。基准驱动波形是这样的波形：其中，在上升沿中输出(宽度为)液滴喷射时间T1的脉冲1，并且在经过一定时间间隔T2之后输出(宽度为)液滴喷射时间T3的脉冲2。
这里，存在这种情况：被设定为宽度是时间T4并且与脉冲1和脉冲2反方向地凸起的脉冲信号(见图6A中的虚线)可在脉冲2刚刚输出完成后输出。
在图6A的基准驱动波形中，前述虚线部分的脉冲信号用于减小液滴喷射引起的振动。换言之，由于从液滴喷射方面考虑该脉冲信号是不必要的，因此在图6A中该脉冲信号由虚线表示。
顺便提及，尽管在将在后文中描述的图6B、图6C和图8中没有示出用于减小振动的虚线部分的脉冲，但优选为使用包含虚线部分的脉冲的实际驱动波形作为驱动波形。
在第一示例性实施例中，液滴喷射时间T1和T3中的每一个等于时间Tc/2。脉冲1与脉冲2之间的间隔时间T2为时间Tc/4。用于减小振动的脉冲的时间T4设定为时间Tc。如图5B所示，时间Tc是相对于液滴速度的要求值的波动的周期，从而与基准驱动波形周期Tf0一致。
这里，在图6A中的基准驱动波形中选择(开启/关闭)脉冲1(P1)或脉冲2(P2)。因此，能够生成两种驱动波形。
顺便提及，在第一示例性实施例中，作为用于生成每个驱动波形的实例，无论控制程序1的条件如何都将基准驱动波形从控制部分14输出到喷头驱动部分22，然后，基于控制程序1的条件选择喷头驱动部分22中的脉冲1或脉冲2的开启/关闭。
(控制程序3“在±5％的范围以外”)
生成并且交替地输出：在基准驱动波形中脉冲1设定为关闭且脉冲2设定为开启的驱动波形以及在基准驱动波形中脉冲1设定为开启且脉冲2设定为关闭的驱动波形。因此，重复比液滴喷射周期Tf0短(Tc/4)×n的周期Tf1和比指定的液滴喷射周期Tf0长(Tc/4)×n的周期Tf2(见图6B)。顺便提及，Tc是用于图5B中的残留压力振动的周期，从而与Tf0一致。此外，n是整数范围里的奇数。在第一示例性实施例中，关系式n＝3成立(即，±3Tc/4)。
结果，周期分别从指定的周期Tf0偏移±3Tc/4。因此，确保了残留压力振动的周期在±5％的范围(不包括端点)以内并且在整个周期中确保了指定的周期Tf0(见图6D)。
(控制程序4“在±5％的范围(不包括端点)以内”)
生成和输出在基准驱动波形中脉冲1设定为关闭且脉冲2设定为开启的单个驱动波形。因此，保持了液滴喷射周期Tf0(见图6C)。
图4是示出控制部分14中的用于在与从每个液滴喷射部件30喷射液滴的喷射控制相关的控制中抑制液滴速度或液滴量的波动的周期调整控制的功能框图的各框部。顺便提及，图4的功能框图的各个框部不限于控制部分14的硬件构造。
图像形成指示信息接受部分70接受来自UI 62(见图3)的图像形成指示。图像形成指示信息接受部分70连接至图像信息输入部分72和指定图像形成速度信息提取部分74。
图像信息输入部分72基于从图像形成指示信息接受部分70接受的图像信息输入指示来输入来自通信I/F 66或硬盘64(见图3)的图像信息，并且将已输入的图像信息发送到基准驱动波形读取部分76。
基准驱动波形储存部分86连接至基准驱动波形读取部分76。在接受来自图像信息输入部分72的图像信息时，基准驱动波形读取部分76读取来自基准驱动波形储存部分86的基准驱动波形并且向图像形成模式生成部分88发送已读取的基准驱动波形。
图像形成模式生成部分88生成基于图像信息和喷射周期的图像形成模式(基于主扫描和副扫描的液滴喷射的有无)，并且将图像形成模式发送到驱动指示部分94。驱动指示部分94用作输出单元的实例。
另一方面，指定图像形成速度信息提取部分74将指定的图像形成速度(可以包括供纸速度和/或分辨率)从图像形成指示信息中提取出。提取出的图像形成速度被发送到液滴喷射周期计算部分78和判断部分80。判断部分80用作判断单元的实例。
液滴喷射周期计算部分78基于从指定图像形成速度信息提取部分74接受的图像形成速度来计算液滴周期(液滴喷射周期)，并且将液滴周期发送到判断部分80。顺便提及，尽管计算结果可能是液滴喷射频率(周期的倒数)，但这里假设计算结果是周期(与图5B一致)。
图像形成速度设定范围储存部分82和液滴喷射周期-液滴速度特性数据表储存部分84连接至判断部分80。判断部分80作出关于以下两个条件的判断。
(判断1)作出指定的图像形成速度是否在设定范围内(特别地，是否超出作为上限的最大速度Vmax)的判断。
(判断2)作出液滴速度的波动是否在容许范围内(例如，如图5A和5B所示，是否在±5％的范围(不包括端点)以内)的判断。顺便提及，当判断1中指定的图像形成速度超出设定范围时可以进行判断2。
判断部分80作出的判断结果被发送到变更必要性信息生成部分90。变更必要性信息生成部分90生成为选择包含在基准驱动波形中的脉冲1和脉冲2所需要的调整必要性信息。
变更必要性信息生成部分90连接至驱动波形校正部分92。
驱动波形校正部分92对纸张P上的每个着落位置进行校正。校正在这种情况下进行：已作出喷射周期需要调整的判断并且喷射周期已被调整。更具体地说，如图8所示，对驱动波形进行校正以变更用于从每个喷嘴32(见图2B)喷射液滴的液滴速度。
驱动波形校正部分92连接至驱动指示部分94。
驱动指示部分94将图像形成模式生成部分88生成的图像形成模式以及调整必要性信息(必要时包括附加的校正信息)发送至喷头驱动部分22(见图1)。
喷头驱动部分22的接受部分95接受图像形成模式和调整必要性信息(必要时包括附加的液滴速度校正信息)。
接受部分95将调整必要性信息提取并发送到脉冲选择部分96。
开启/关闭模式表储存部分97连接至脉冲选择部分96。
如图4所示，在开启/关闭模式表储存部分97中储存有表示调整必要性与脉冲1和脉冲2的开启/关闭模式之间的关系的表。
脉冲选择部分96基于开启/关闭模式表来选择包含在基准驱动波形中的脉冲1和/或脉冲2，并且将脉冲1和/或脉冲2发送到喷射周期调整部分98。喷射周期调整部分98用作调整单元的实例。
喷射周期调整部分98将作为图像形成模式的基准驱动波形从接受部分95提取出。
因此，当调整必要性判断结果为调整是不必要的时，喷射周期调整部分98生成脉冲1设定为开启并且脉冲2设定为关闭的具有稳定喷射周期Tf0的单个驱动波形。
另一方面，当调整必要性判断结果为调整是必要的时，喷射周期调整部分98生成脉冲1设定为关闭且脉冲2设定为开启的具有已调整喷射周期Tf1的驱动波形以及脉冲1设定为开启并且脉冲2设定为关闭的具有已调整喷射周期Tf2的驱动波形。
用作液滴喷射执行控制单元的实例的喷射控制部分99连接至喷射周期调整部分98，以基于设定为稳定喷射周期或设定为两种已调整喷射周期中的一者的喷射周期来执行每个液滴的喷射。
下面将根据图7A和图7B中的流程图对第一示例性实施例的效果进行说明。
图7A是示出由控制部分14执行的用于在与从每个液滴喷射部件30喷射液滴的喷射控制相关的控制中抑制液滴速度或液滴量的波动的周期调整控制的流程的流程图。图7B是示出由头驱动部分22执行的用于在与从每个液滴喷射部件30喷射液滴的喷射控制相关的控制中抑制液滴速度或液滴量的波动的周期调整控制的流程的流程图。
(控制部分14侧的控制)
如图7A所示，在步骤100中，判断是否存在图像形成指示。当判断结果为“否”时，例程结束。此外，当步骤100中的判断结果为“是”时，例程转入步骤102，在步骤102中图像信息输入部分72将图像信息输入。然后，例程转入步骤104，在步骤104中，生成图像形成模式。然后，例程转入步骤106。
在步骤106中，提取指定的图像形成速度信息。然后，例程转入步骤108。
在步骤108中，基于图像形成速度计算每个液滴喷射周期。接下来，在步骤110中，从图像形成速度设定范围储存部分82读取图像形成速度设定范围信息(表)。例程转入步骤112，在步骤112中，判断图像形成速度是否在设定范围内。
当步骤112中的判断结果为“是”时，例程转入步骤116。
此外，当步骤112中的判断结果为“否”时，作出图像形成速度超出设定范围的结论。然后，例程转入步骤114，在步骤114中从“液滴喷射周期-液滴速度”特性表储存部分84读取“液滴喷射周期-液滴速度”特性表。然后，例程转入步骤116。
在步骤116中，生成取决于图像形成速度的液滴喷射周期的调整必要性信息。
即，当图像形成速度在设定范围内时，液滴喷射周期的调整是不必要的(调整不必要)。当图像形成速度超出设定范围并且残留振动的误差在±5％的范围以外时，生成表示调整是必要的(调整必要)的信息。
在下一步骤118中，判断驱动波形的校正是否是必要的。即，当作出液滴喷射周期的调整是不必要的判定时，驱动波形的校正是不必要的。另一方面，当作出液滴周期的调整是必要的判定时，使用与喷射定时中的偏差相对应的液滴速度来校正驱动波形是有必要的。
因此，当在步骤118中作出校正是必要的判定时，例程转入步骤120，在步骤120中将驱动波形的校正信息(液滴速度的校正)附加到调整必要性信息(见图8，并且将在后文中详述)。然后，例程转入步骤122。
相反，当在步骤118中作出校正是必要的判定时，不在调整必要性信息中附加校正信息。然后，例程转入步骤122。
在步骤122中，将图像形成模式信息(步骤104)、调整必要性信息(步骤116)以及在必要的情况下的液滴速度的校正信息(步骤120)作为驱动指示信息发送到喷头驱动部分22。然后，例程结束。
顺便提及，将在后文中描述的喷头驱动部分22的控制可以由控制部分14一并执行。
(喷头驱动部分22侧的控制)
如图7B所示，在步骤150中判断是否已接受驱动指示。当判断结果为“否”时，例程结束。
此外，当步骤150中的判断结果为“是”时，例程转入步骤152，在步骤152中，从驱动指示信息提取调整必要性信息。然后，例程转入步骤154。
在步骤154中，从脉冲开启/关闭模式表储存部分97读取脉冲开启/关闭模式表。接下来，例程转入步骤156。
在步骤156中，基于调整必要性信息来判断周期类型(稳定喷射周期或已调整喷射周期)。然后，例程转入步骤158。
当在步骤158中作出周期类型是已调整喷射周期的判定时，例程转入步骤160，在步骤160中从驱动指示信息读取基准驱动波形。接下来，例程转入步骤162，在步骤162中参考脉冲开启/关闭模式表生成基于基准驱动波形的已调整喷射周期Tf1和已调整喷射周期Tf2。然后，例程转入步骤168(见图6A和图6B)。
另一方面，当在步骤158中作出周期类型为稳定喷射周期的判定时，例程转入步骤164，在步骤164中从驱动指示信息读取基准驱动波形。接下来，例程转入步骤166，在步骤166中参考脉冲开启/关闭模式表生成基于基准驱动波形的稳定喷射周期Tf0。例程转入步骤168(见图6A和图6C)。
在步骤168中，基于已生成的一个喷射周期或多个喷射周期(稳定喷射周期或已调整喷射周期)执行液滴喷射。然后，例程结束。
这里，将详细说明在图7A中的步骤120中对驱动波形的校正。
如图8所示，当生成用于喷射液滴的已调整喷射周期Tf1和Tf2时，每个第二液滴提早周期(3Tc/4)×2喷射(见图6D)。如图8中的虚线位置所指示，当每个第二液滴提早周期(3Tc/4)×2喷射时，在周期Tf2喷射的液滴比在周期Tf1喷射的液滴早到达纸张P。纸张P沿图8中的箭头A的方向供给。
在这种情况下，通过基于周期调整的喷射定时控制，能够避免液滴喷射定时中的不稳定波动。然而，例如，根据一些用于判断图像质量好或差的阈值，图像质量可能被判定为差。
因此，以这种方式执行校正：使周期Tf2的喷射速度VTf2比周期Tf1的喷射速度VTf1慢，该周期Tf2的喷射定时比周期Tf1提早周期(3Tc/4)×2。基于喷嘴和纸张之间的距离(T.D.“抛射距离”)来设定速度校正。
通过该校正，在周期Tf2喷射的液滴在纸张P上从图8中的虚线位置转移到实线位置，从而使得相邻液滴之间的间隔能够恒定。
顺便提及，本发明不限于将多个喷射速度中的一个调整为其他喷射速度。以极端的方式来说，可以将两个速度校正为使得校正比例的相加值能够达到100％。
例如，以中间点为基准，可以使周期Tf1的喷射速度VTf1变慢校正量的50％并且使周期Tf2的喷射速度VTf2变快校正量的50％。
[第二示例性实施例]
下面将对第二示例性实施例进行说明。顺便提及，在第二示例性实施例中，与第一示例性实施例中的部件相同的部件将分别相对应地以相同的附图标记表示，并且将省略对这些部件的描述。
第二示例性实施例的特征如下。即，将比用作基准的稳定喷射周期Tf0(即，对应于波动周期Tc)短5Tc/4的周期(Tf1)以及比指定的液滴喷射周期Tf0长5Tc/4的周期(Tf2)设定为已调整喷射周期Tf1和Tf2。
在第二示例性实施例中，在控制部分14中按以下控制程序执行周期调整控制。
(控制程序1)基于图5A或图5B，当根据被设定为超出设定范围的上限的图像形成速度来确定液滴喷射频率(液滴喷射周期)时，对残留压力振动是否在±5％的范围(不包括端点)以内作出判断。
(控制程序2)如图9A所示，在包含脉冲1和脉冲2的具有基准驱动波形周期(Tf0)的基准驱动波形中合适地选择(开启或关闭)脉冲1或脉冲2。因此，生成两种驱动波形。
如图9A所示，基准驱动波形具有周期Tf0(基准驱动波形周期)。基准驱动波形是这样的波形：其中，在上升沿中输出(宽度为)液滴喷射时间T1的脉冲1，并且经过一定时间间隔之T2后输出(宽度为)液滴喷射时间T3的脉冲2。
这里，存在这种情况：被设定为宽度是时间T4并且与脉冲1和脉冲2反方向地凸起的脉冲信号(见图9A中的虚线)可在脉冲2刚刚输出完成后输出。
在图9A的基准驱动波形中，前述虚线部分的脉冲信号用于减小液滴喷射引起的振动。换言之，由于从液滴喷射方面考虑该脉冲信号是不必要的，因此在图9A中该脉冲信号由虚线表示。
顺便提及，尽管在图9B和图9C中没有示出用于减小振动的虚线部分的脉冲，但优选为使用包含虚线部分的脉冲的实用驱动波形作为驱动波形。
在第二示例性实施例中，液滴喷射时间T1和T3中的每一个等于时间Tc/2。脉冲1与脉冲2之间的间隔时间T2为时间3Tc/4。用于减小振动的脉冲的时间T4设定为时间Tc。如图5B所示，时间Tc是相对于液滴速度的要求值的波动的周期，从而与基准驱动波形周期Tf0一致。
这里，在图9A中的基准驱动波形中选择(开启/关闭)脉冲1(P1)或脉冲2(P2)。因此，能够生成两种驱动波形。
顺便提及，在第二示例性实施例中，作为用于生成每个驱动波形的实例，无论控制程序1的条件如何都将基准驱动波形从控制部分14输出到喷头驱动部分22之一，然后，基于控制程序1的条件选择喷头驱动部分22中的脉冲1或脉冲2的开启/关闭。
(控制程序3“在±5％的范围以外”)
生成并且交替地输出：在基准驱动波形中脉冲1设定为关闭且脉冲2设定为开启的驱动波形以及在基准驱动波形中脉冲1设定为开启且脉冲2设定为关闭的驱动波形。因此，重复比液滴喷射周期Tf0短(Tc/4)×n的周期Tf1和比指定的液滴喷射周期Tf0长(Tc/4)×n的周期Tf2(见图9B)。顺便提及，Tc是用于图5B中的残留压力振动的周期，从而与Tf0一致。此外，n是整数范围里的奇数。在第二示例性实施例中，关系式n＝5成立(即，±5Tc/4)。
(控制程序4“在±5％的范围(不包括端点)以内”)
生成和输出在基准驱动波形中脉冲1设定为关闭且脉冲2设定为开启的单个驱动波形。因此，保持了液滴喷射周期Tf0(见图9C)。
结果，周期从指定的周期Tf0偏移±5Tc/4。因此，确保了残留压力振动的周期在±5％的范围(不包括端点)以内并且在整个周期中确保了指定的周期Tf0(见图9D)。
[第三示例性实施例]
下面将对第三示例性实施例进行说明。顺便提及，在第三示例性实施例中，与第一示例性实施例中的部件相同的部件将分别相对应地以相同的附图标记表示，并且将省略对这些部件的描述。
第三示例性实施例的特征如下。即，使用用于连续喷射驱动的驱动波形作为用于液滴喷射的驱动波形的变型例，使得即使在例如两个“大液滴”着落时，也能够解决在第一示例性实施例中描述的问题(在超出容许范围的图像形成速度下维持图像质量)。
顺便提及，连续喷射驱动是使多个液滴能够在一个相同的位置(严格地，尽管由于纸张P的供给该位置不是同心的，但仍能够被看作一个以及相同的点)着落的驱动。
在前述的变型例中，两个“大液滴”在一个相同的点着落。
在第三示例性实施例中，在控制部分14中的以下控制程序中执行周期调整控制。
(控制程序1)基于图5A或图5B，当根据被设定为超出设定范围的上限的图像形成速度来确定液滴喷射频率(液滴喷射周期)时，对残留压力振动是否在±5％的范围(不包括端点)以内作出判断。
(控制程序2)如图10A所示，在包含脉冲1、脉冲2和脉冲3的基准驱动波形周期(Tf0)的基准驱动波形中合适地选择(开启/关闭)脉冲1、脉冲2或脉冲3。因此，生成两种驱动波形。
如图10A所示，基准驱动波形具有周期Tf0(基准驱动波形周期)。基准驱动波形是这样的波形：其中，在上升沿中输出(宽度为)液滴喷射时间T1的脉冲1，经过一定时间间隔T2后输出(宽度为)液滴喷射时间T3的脉冲2，并且经过一定时间间隔T4后输出(宽度为)液滴喷射时间T5的脉冲3。
这里，存在这种情况：被设定为宽度是时间T6并且与脉冲1、脉冲2和脉冲3反方向地凸起的脉冲信号(见图10A中的虚线)可以在脉冲3刚刚输出完成后输出。
在图10A的基准驱动波形中，前述虚线部分的脉冲信号用于减小液滴喷射引起的振动。换言之，由于从液滴喷射方面考虑该脉冲信号是不必要的，因此在图10A中该脉冲信号由虚线指定。
顺便提及，尽管图10B和图10C中没有示出用于减小振动的虚线部分的脉冲，但优选为使用包含虚线部分的脉冲的实用驱动波形作为驱动波形。
在第三示例性实施例中，液滴喷射时间T1、T3和T5中的每一个等于时间Tc/2。脉冲1与脉冲2之间的间隔时间T2为时间Tc/4。脉冲2与脉冲3之间的间隔时间T4为时间Tc/2。用于减小振动的脉冲的时间T6设定为时间Tc。如图5B所示，时间Tc是相对于液滴速度的要求值的波动的周期，从而与基准驱动波形周期Tf0一致。
这里，在图10A中的基准驱动波形中选择(开启/关闭)脉冲1(P1)、脉冲2(P2)或脉冲3(P3)。因此，能够生成两种驱动波形。在第三示例性实施例中，生成用于“大液滴”的具有脉冲2和脉冲3的组合(P2和P3)的驱动波形以及具有脉冲1和脉冲3的组合(P1和P3)的驱动波形。
顺便提及，在第三示例性实施例中，作为用于生成每个驱动波形的实例，无论控制程序1的条件如何都将基准驱动波形从控制部分14输出到多个喷头驱动部分22之一，然后，基于控制程序1的条件选择喷头驱动部分22中的脉冲1、脉冲2或脉冲3的开启/关闭。
(控制程序3“在±5％的范围以外”)
生成并且交替地输出：在基准驱动波形中脉冲1设定为关闭、脉冲2设定为开启且脉冲3设定为开启的驱动波形以及在基准驱动波形中脉冲1设定为开启、脉冲2设定为关闭且脉冲3设定为开启的驱动波形。因此，重复比液滴喷射周期Tf0短(Tc/4)×n的周期Tf1和比指定的液滴喷射周期Tf0长(Tc/4)×n的周期Tf2(见图10B)。顺便提及，Tc是用于图5B中的残留压力振动的周期，从而与Tf0一致。此外，n是整数范围里的奇数。在第三示例性实施例中，关系式n＝7成立(即，±7Tc/4)。
(控制程序4“在±5％的范围(不包括端点)以内”)
生成和输出在基准驱动波形中脉冲1设定为关闭、脉冲2设定为开启且脉冲3设定为开启的单个驱动波形。因此，保持了液滴喷射周期Tf0(见图10C)。
结果，周期从指定的周期Tf0偏移±7Tc/4。因此，确保了残留压力振动的周期在±5％的范围(不包括端点)以内并且在整个周期中确保了指定的周期Tf0。
顺便提及，尽管在第三示例性实施例中示出两个“大液滴”作为连续喷射的实例，但本发明可以应用于包括“小液滴”和“中液滴”的两个或更多个液滴的连续喷射。
[第四示例性实施例]
下面将对第四示例性实施例进行说明。顺便提及，在第四示例性实施例中，与第一示例性实施例中的部件相同的部件将分别相对应地以相同的附图标记表示，并且将省略对这些部件的描述。
第四示例性实施例的特征如下。即，当以第三示例性实施例中已描述的连续喷射驱动中的已调整喷射频率喷射每个液滴时，考虑着落定时的偏差的校正(第一示例性实施例中的液滴速度的校正)。
如图11A所示，应用于第四示例性实施例中的基准驱动波形具有与应用于第三示例性实施例中的基准驱动波形(见图10A)相同的时间宽度(T1至T6)。
第四示例性实施例中的脉冲2的幅度(电压值)与第三示例性实施例的脉冲2的幅度(电压值)不同。脉冲2的幅度比脉冲1和脉冲3的幅度小。因此，相应地，处于脉冲2的液滴速度较慢且着落时间较迟。
脉冲2是在已调整喷射周期Tf1被选择而在已调整周期Tf2中未被选择的脉冲。
因此，当喷射周期不需要调整时，如图11C所示，重复不选择脉冲1的单个驱动波形。相应地，液滴喷射速度没有受到影响，而是所有液滴都以相同液滴速度输出。
另一方面，当喷射周期需要调整并且已调整喷射周期Tf1和已调整喷射周期Tf2交替地输出时，则交替地输出选择了脉冲2的驱动波形和未选择脉冲2的驱动波形。相应地，执行与根据第一示例性实施例的速度调整(见图8)一致的控制。结果，能够校正着落位置。
为了解释和说明起见，已经提供了对于本发明的实施例的前述说明。其本意并不是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然，对于本技术领域的技术人员可以进行多种修改和变型。实施例的选取和说明是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使所属领域的其他技术人员能够理解本发明适用于各种实施例，并且具有各种变型的本发明适合于所设想的特定用途。其目的在于用所附权利要求书及其等同内容来限定本发明的范围。
[附图标记列表]
10 液滴喷射型记录设备
12(12A，12B) 图像形成部分
14 控制部分
16 纸张供应辊
18 排出辊
20 供给辊
22(22A，22B) 喷头驱动部分
24(24A，24B) 喷头
26(26A，26B) 干燥装置
24AC、24AM、24AY、24AK 喷头
24BC、24BM、24BY、24BK 喷头
30 液滴喷射部件
32 喷嘴
34 压力室
36 供应口
38 共用通道
40 隔膜
42 压电元件
40A 共用电极
42A 单独电极
50 CPU
52 RAM
54 ROM
56 I/O
58 总线
60 微计算机
62 用户界面(UI)
64 硬盘(HDD)
66 通信I/F
70 图像形成指示信息接受部分
72 图像信息输入部分
74 指定图像形成速度信息提取部分
76 基准驱动波形读取部分
78 液滴喷射周期计算部分
80 判断部分
82 图像形成速度设定范围储存部分
84 液滴喷射周期-液滴速度特性表储存部分
86 基准驱动波形储存部分
88 图像形成模式生成部分
90 变更必要性信息生成部分
92 驱动波形校正部分
94 驱动指示部分
95 接受部分
96 脉冲选择部分
97 开启/关闭模式表储存部分
98 喷射周期调整部分
99 喷射执行控制部分

Claims (9)

1.一种液滴驱动控制装置，包括：
输出单元，其在液滴喷射定时输出用于以要求的液滴喷射周期喷射每个液滴的驱动波形，所述驱动波形是包含能够被独立地设定为开启或关闭的多个脉冲信号的基准驱动波形；
判断单元，其判断所述液滴喷射周期是否需要变更；
调整单元，其基于所述判断单元的判断结果选择性地设定所述基准驱动波形的所述脉冲信号中的每一个的开启或关闭以将所述基准驱动波形调整为已调整驱动波形；以及
液滴喷射控制单元，其利用经所述调整单元调整的所述已调整驱动波形来喷射每个液滴，其中：
所述判断单元使用液滴喷射速度的误差的大小作为判断标准，所述液滴喷射速度的所述误差是由残留振动特性引起的，在液滴速度的适当值上下，所述残留振动特性的振幅随着所述液滴喷射周期的缩短而增大，并且所述残留振动特性以维持特定频率的状态收敛；并且
当所述误差不在容许范围以外时所述判断单元判定所述基准驱动波形的周期不需要变更，并且当所述误差在所述容许范围以外时所述判断单元判定所述基准驱动波形的周期需要变更。
2.根据权利要求1所述的液滴驱动控制装置，其中：
当所述判断单元判定所述基准驱动波形的周期不需要变更时，所述液滴喷射控制单元重复经所述调整单元调整的单个已调整驱动波形以便以与所述基准驱动波形的周期相同的稳定周期控制每个液滴的喷射；并且
当所述判断单元判定所述基准驱动波形的周期需要变更时，所述液滴喷射控制单元以预定的次序重复经所述调整单元调整的多个已调整驱动波形以便以与所述基准驱动波形的周期不同的已调整周期控制每个液滴的喷射。
3.根据权利要求1或2所述的液滴驱动控制装置，其中：
所述调整单元生成具有所述脉冲信号的彼此不同的组合的第一周期Tf1和第二周期Tf2；
当所述液滴喷射周期不需要变更时，所述液滴喷射控制单元使用并输出所述第一周期Tf1和所述第二周期Tf2中的一个，作为稳定周期；并且
当所述液滴喷射周期需要变更时，所述液滴喷射控制单元交替地输出所述第一周期Tf1和所述第二周期Tf2，作为已调整周期。
4.根据权利要求3所述的液滴驱动控制装置，其中：
所述第一周期Tf1＝Tf0-(Tc/4)×n和所述第二周期Tf2＝Tf0+(Tc/4)×n中的每一个被设定为所述液滴喷射周期，其中Tf0表示所述基准驱动波形的周期，Tc表示所述残留振动特性的周期，并且n表示整数范围里的奇数。
5.根据权利要求1或2所述的液滴驱动控制装置，还包括：
校正单元，其在所述液滴喷射周期已被所述调整单元调整后校正所述液滴速度。
6.根据权利要求5所述的液滴驱动控制装置，其中：
当储存在压力室中的每个液滴在利用预定的驱动波形的压力控制下从喷嘴喷射出时，所述校正单元使所述预定的驱动波形变形；并且
当所述液滴喷射定时提早时，所述校正单元将所述驱动波形变形为压力降低的驱动波形，并且当所述液滴喷射定时延迟时，所述校正单元将所述驱动波形变形为压力升高的驱动波形。
7.一种液滴驱动控制装置，包括：
输出单元，其在液滴喷射定时输出用于以要求的液滴喷射周期喷射每个液滴的驱动波形，所述驱动波形是包含能够被独立地设定为开启或关闭的多个脉冲信号的基准驱动波形；
判断单元，其判断所述液滴喷射周期是否需要变更；
调整单元，其基于所述判断单元的判断结果选择性地设定所述基准驱动波形的所述脉冲信号中的每一个的开启或关闭以将所述基准驱动波形调整为已调整驱动波形；以及
液滴喷射控制单元，其利用经所述调整单元调整的所述已调整驱动波形来喷射每个液滴，其中，
当所述判断单元判定所述基准驱动波形的周期不需要变更时，所述液滴喷射控制单元重复经所述调整单元调整的单个已调整驱动波形以便以与所述基准驱动波形的周期相同的稳定周期控制每个液滴的喷射；
当所述判断单元判定所述基准驱动波形的周期需要变更时，所述液滴喷射控制单元以预定的次序重复经所述调整单元调整的多个已调整驱动波形以便以与所述基准驱动波形的周期不同的已调整周期控制每个液滴的喷射；
所述调整单元生成具有所述脉冲信号的彼此不同的组合的第一周期Tf1和第二周期Tf2；
当所述液滴喷射周期不需要变更时，所述液滴喷射控制单元使用并输出所述第一周期Tf1和所述第二周期Tf2中的一个，作为稳定周期；并且
当所述液滴喷射周期需要变更时，所述液滴喷射控制单元交替地输出所述第一周期Tf1和所述第二周期Tf2，作为已调整周期。
8.一种液滴驱动控制装置，包括：
输出单元，其在液滴喷射定时输出用于以要求的液滴喷射周期喷射每个液滴的驱动波形，所述驱动波形是包含能够被独立地设定为开启或关闭的多个脉冲信号的基准驱动波形；
判断单元，其判断所述液滴喷射周期是否需要变更；
调整单元，其基于所述判断单元的判断结果选择性地设定所述基准驱动波形的所述脉冲信号中的每一个的开启或关闭以将所述基准驱动波形调整为已调整驱动波形；
液滴喷射控制单元，其利用经所述调整单元调整的所述已调整驱动波形来喷射每个液滴；以及
校正单元，其在所述液滴喷射周期已被所述调整单元调整后校正液滴速度，其中：
当储存在压力室中的每个液滴在利用预定的驱动波形的压力控制下从喷嘴喷射出时，所述校正单元使所述预定的驱动波形变形；并且
当所述液滴喷射定时提早时，所述校正单元将所述驱动波形变形为压力降低的驱动波形，并且当所述液滴喷射定时延迟时，所述校正单元将所述驱动波形变形为压力升高的驱动波形。
9.一种图像形成设备，包括：
根据权利要求1至8中任一项所述的液滴驱动控制装置；其中：
所述图像形成设备能够选择常规规范模式和特定规范模式中的一个作为液滴喷射周期，在所述常规规范模式中图像在至少液滴速度不发生波动的设定范围内形成，在所述特定规范模式中图像在超出所述设定范围的特定周期中形成。
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