CN1104333C - 打印头驱动电路及具有该打印头的喷墨打印机 - Google Patents

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Abstract

本发明喷墨打印机，其喷墨头驱动电路可以利用比常规驱动电路具有较小尺寸和较小电容的晶体管稳定地产生较少畸变的驱动波形。本发明的喷墨头包括：一头，包含若干压电元件以及用以喷墨；一小车，装有头；一头单片驱动电路，包含：若干选择部件；控制部件；以及若干电流放大器部件，设在每个选择部件和压电元件中，放大驱动信号。在喷墨头驱动电路中为每个压电元件装设电流放大器部件，无需在先技术中的大尺寸晶体管。

Description

打印头驱动电路及具有该打印头的喷墨打印机
本发明一般地说涉及打印机，更具体地说涉及结合在喷墨打印机中的打印头(即喷墨头)使用的驱动系统。本发明的打印头驱动系统不仅可应用于单独的打印机装置，而且还可以应用于一种广泛用于具有打印功能的复印机、传真机、计算机以及字处理器以及它们的组合机上的喷墨头。
在各种喷墨头中间，近些年来利用压电元件的那些喷墨头由于节能高效已急剧地成为注意点。这种类型的喷墨头通常包含：一压电元件；一公用的小室，其由外部装置接收和存储墨水；若干压力小室，其耦合到压电元件；以及连通到压力小室的喷嘴板(一个喷嘴可连通到每个压力小室)。每个压力小室通过墨水导道连通到公用的墨水小室使得其可以由公用的墨水小室接收墨水，并且利用压电元件的变形增加其内部压力，因而使墨水由喷嘴喷出。因此，喷墨头在例如为打印纸的记录媒体上打印字符和图像。
一个压电元件可以配置到每个压力小室(即每个喷嘴)，或者可以配置到所有的压力小室，同时每个压力小室分配到(在压电元件中作为一个分立件的)每个压电单元。配置到每个压力小室的压电元件或压电单元(下文称为“压电元件”)，可以独立于配置到其它压力小室的压电元件变形，以及因此每个喷嘴可以独立于其它喷嘴喷墨。
每个压电元件通常一个包含电容器的电容性负载。通常这些压电元件都共同连接到一单一驱动控制部件并由其驱动。同时，该驱动控制部件用于产生和放大驱动波形，其中的放大部件包含一大尺寸和大电容的晶体管，其需要高的驱动电压和电流，以便使得所有的压电元件能同时被驱动。驱动波形决定了每个压电元件的变形大小，因此，最终驱动电路将决定墨滴喷射量和喷射速度，以及决定最终的图像质量。
常规的喷墨打印机具有的一个缺点在于，驱动控制部件经常产生畸变的驱动波形，不能提供高质量的图像。近来对于高分辨率的图像要求越来越高，在一喷墨头中喷嘴和压电元件的数量也越来越多，不过本发明人已经发现畸变的驱动波形导致要同时增加驱动的压电元件数量。
压电元件本身对于特别是在喷墨时突然的电压变化呈现为一个电容性负载和形成一个大充电电流。这种突然的充电引起畸变，并随着压电元件数量的增多恶化了图像的质量。此外，在驱动控制部件中的放大器部件中的推挽电路当连接到一电容性负载时易于产生振荡。一推挽电路包含一对PNP和NPN晶体管，用于功率放大和阻抗变换，使得对于所驱动的压电元件所有组合，放大器部件中这样的电路设计结构难于稳定地工作。在推挽电路中产生的振荡将引起驱动波形畸变，不能打印预期的图像。此外，连接到驱动控制部件和打印头上的柔性电缆需要沿长的距离通过高电流和高电压驱动波形(信号)，它的电阻和电抗部分引起电压降和驱动波形畸变。
另一方面，压电元件已越来越变得微形化，用于驱动每个压电元件的驱动电压和电流已变低。甚至实际应用中较少可能需要所有的压电元件同时驱动。因此，本发明人已经发现常规的结构利用大的晶体管来驱动少量的压电元件是不经济的。
因此，本发明的总的目的是提供一种新颖实用的喷墨头，其中消除了上述的缺点。
本发明的另一个和更具体的目的是提供一种喷墨打印机，其具有的喷墨头驱动电路可以利用比常规的晶体管较小尺寸和较小电容的晶体管稳定地产生较少畸变的波形。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面的喷墨打印机包括：一喷墨头，包含若干压电元件以及可以利用压电元件喷墨；一小车，其装有喷墨头并与喷墨头一起移动；一喷墨头单片驱动电路，其装在小车上，接收用于驱动压电元件的控制信号和用于驱动喷墨头的驱动信号并驱动喷墨头，其中喷墨头驱动电路包含：若干选择部件，其连接到每个压电元件，可以接收驱动信号；控制部件，其连接到选择部件，根据控制信号控制选择部件以及从各压电元件中选择需要驱动的压电元件；以及若干电流放大器部件，其设在每个选择部件和压电元件中，将要提供到该需要驱动的压电元件的驱动信号放大。
根据本发明的另一个方面的喷墨打印机包含：一喷墨头，包含若干压电元件以及可以利用压电元件喷墨；一喷墨头驱动电路，其接收控制信号和驱动压电元件的多种类形的驱动信号，并驱动喷墨头，其中喷墨头驱动电路包含：若干选择部件，其连接到每个压电元件，可以接收多种类形的驱动信号每一种；控制部件，其连接到选择部件，根据控制信号控制选择部件以及从各压电元件中选择需要驱动的压电元件；以及若干电流放大器部件，其设在每个选择部件和压电元件中，将要提供到该需要驱动的压电元件的驱动信号放大。这样的喷墨打印机适用于多灰度等级的和或彩色喷墨打印机。
本发明的喷墨头驱动电路接用于驱动压电元件的控制信号和多种形式的驱动信号并驱动喷墨头中的压电元件，喷墨头包含若干压电元件并能够利用压电元件喷墨；还包含若干选择部件，它们连接到每个压电元件，可以接收多种形式的驱动信号；控制部件，连接到各选择部件，根据控制信号控制选择部件，以及根据来自各驱动信号中需要使用的驱动信号，从各压电元件中选择需要驱动的压电元件；以及若干电流放大器部件，其设在每个选择部件和压电元件中，将要提供到该需要驱动的压电元件的驱动信号放大。
根据本发明的另一个方面的单片头驱动电路，其接收控制信号和用于驱动在喷墨头中的压电元件的驱动信号，驱动压电元件，喷墨头包含若干压电元件并能够利用压电元件喷墨；还包含若干选择部件，它们连接到每个压电元件，可以接收每一驱动信号；控制部件，连接到各选择部件，根据控制信号控制选择部件，以及从各压电元件中选择需要驱动的压电元件；以及若干电流放大器部件，其设在每个选择部件和压电元件中，将要提供到该需要驱动的压电元件的驱动信号放大。
根据本发明的喷墨打印机和喷墨头驱动电路，无需在在先技术使用的大尺寸的晶体管，因为每个压电元件在喷墨头驱动电路中装有一个电流放大器部件。此外，喷墨头驱动电路可以包含一个电压放大器部件，其公共连接到每个电流放大器部件，因此，与每个具有电压放大器部件的电流放大器部件相比较，降低了电压放大器部件的数量。
参照附图，通过对各实施例的如下介绍，将会使本发明的其它目的、特征变得更加明显。
图1是表示本发明的第一实施例的驱动系统的电路图。
图2是表示结合图1中所示的喷墨头驱动电路使用的控制信号和驱动波形的示范性的时间关系图。
图3是表示驱动波形和提供有驱动波形的压电元件的工作情况的示意图。
图4是图3的一种变更情况。
图5是表示图1中所示的驱动波形的一种变更情况的波形示意图。
图6是表示图2中所示的驱动波形的另一种变更情况的波形示意图。
图7是表示在驱动波形和电流之间关系的示意图，是当图1中所示电路中仅驱动一个压电元件时的情况。
图8是表示在驱动波形和电流之间关系的示意图，是当图1中所示电路中驱动32个压电元件时的情况。
图9是表示在畸变的驱动波形和畸变的电流之间关系的示意图，与图8中所示的关系相比较。
图10是表示本发明的第二实施例的驱动系统的电路图。
图11是表示本发明的第三实施例的驱动系统的电路图。
图12是表示本发明的喷墨打印机的示意透视图。
下面参照图1-图8，对根据本发明的第一实施例的驱动系统100进行介绍。在图1-图8中使用相同的标号代表那些相同的(元)部件，并且略去对它们的详细介绍。使用相同的标号和字符的那些(元)部件代表对应的(元)部件。图1是表示本发明的驱动系统100的电路图。
如图1中所示，示范性的驱动系统100包含：控制器1，其置于在喷墨打印机的基板上，并且连接到主(计算)机上(未表示)；小车10，其安装有一可移动的头；以及柔性电缆40，其按可移动的方式将小车10连接到控制器1。
控制器1具有波形发生部件2a和控制信号发生部件2b。波形发生部件2a根据来自主(计算)机(未表示)的指令(数字数据)产生确定的驱动波形信号。控制信号发生部件2b产生控制信号并将其提供到控制部件31a(下面将介绍)。典型的控制信号包含64位串行数据信号(SDATA)，用于选择图像数据和每个压电元件(下面将介绍)；串行时钟信号(SCLK)，用于同步定时；以及指示终止的锁存信号(LATCH)。
小车10装有头20和头驱动电路31，同时头20装有若干压电元件。每个压电元件21呈现为电容性负载(由图1中所示的电容器构成)。因此，大电流流过的瞬间驱动电压加在每个压电元件21上。
头驱动电路31具有控制部件31a、驱动波形选择部件31b、驱动波形放大器部件31c、电压放大器部件31d以及电流放大器31e。控制部件31a由在控制器1中的控制信号发生部件2b接收控制信号以及控制驱动波形选择部件31b。每个控制驱动波形选择部件31b例如包含一个开关元件。每个控制驱动波形选择部件31b包含电压放大器部件31d以及电流放大器31e。电压放大器部件31d将由波形发生部件2a产生的驱动波形信号(例如10伏左右)放大到驱动每个压电元件21所需要的电压(例如40伏左右)。电压放大器部件31d可以采用任何公知的电压放大电路。
电流放大器31e使用一种推挽电路，其包含：一对PNP和NPN晶体管，用于功率放大和阻抗变换。在本发明的驱动系统100中，每个电流放大器31e从特征上仅负责驱动一个压电元件21。这种结构使本发明的驱动系统100能够达到如下的效果。
首先，本发明的驱动系统100比常规的喷墨头更经济和高效。常规的推挽电路采用这样一种大尺寸和大电容的晶体管，使得所有的压电元件能同时被驱动，其中，一个电流放大器31e负责驱动一个压电元件21。这种大尺寸和大电容的晶体管费用高，而所有的压电元件很少同时被驱动。因此看来，常规的结构是不经济的。本发明能够利用小尺寸和小电容的晶体管，因此解决了这些问题。这样一种晶体管最好包含一IC和晶体管阵列。
其次，本发明的驱动系统100比常规的喷墨头可以按更稳定的工作方式提供更高质量的图像。推挽电路其特征是低输入和高输出阻抗，通常用作提供电流的驱动电路。然而，推挽电路31e当连接到电容性负载时可能引起不利的振荡，这是由于经过在晶体管或电缆中的寄生电容产生的正反馈。振荡的状态取决于负载电容、其它电路常数、寄生电容等。因此，压电元件即若干电容性负载当连接到按照常规配置的推挽电路31e时，这样一种电路设计结构，对于同时驱动的压电元件所有的组合，每个推挽电路31e可以稳定的工作。因此，驱动波形可能有的畸变取决于同时驱动的压电元件的数量。由于一个电容性负载仅连接到每个推挽电路，本发明形成一种稳定防止振荡的电路设计结构，因此，解决了常规设计结构的缺点。
柔性电缆40当应用于常规电路时，要传输高电流和高电压驱动波形(信号)，并且由于电阻和/或电抗部分产生电压降和驱动波形畸变。另一方面，本发明的驱动系统100的结构具有的优点在于，柔性电缆40仅传输电源和例如为驱动波形和控制信号(例如为SDATA、SCLK和LATCH)的弱信号，使由于电阻和/或电抗部分产生的电压降和驱动波形畸变降低。
下面介绍驱动系统100的工作情况。图2表示波形发生部件2a产生的驱动波形V和控制信号发生部件2b产生的控制信号(SDATA、SCLK和LATCH)的示范性的时间关系图。波形发生部件2a产生的驱动波形V是示范性的驱动波形，用于形成10微微升(pl)的墨滴，以及在波形中的部分A后面将以放大的方式详细地表示。在波形中的部分B用于拖成弯月形(即降低弯月形残余振荡)以便降低在重复喷墨滴量时产生的波动。部分C是部分B的起始部分。部分D是喷射墨滴的部分，不过在中部中止了压电元件21的变形以便减少墨滴量。部分E是开始喷射墨滴的部分。
下面参照图3，更详细地对连续喷射墨滴进行介绍。图3表示驱动波形和提供有这种驱动波形的压电元件的工作情况。在图3中驱动波形以时间t为横座标以电压v为纵座标。此外，在这一驱动波形示意图中，还表示了在每一段喷墨头的动作情况。在0到t1之间的段中，恒定基本电压vi(例如22伏)加到压电元件21(其中未表示的外电极)上，并且压电元件21变形，经过薄膜22压迫压力小室23。这时，在喷嘴24中的墨水表面部分(弯月形)与喷嘴片25相齐平。
在t1到t2之间的段(对应于图2中的部分E)中，驱动电压由基本电压vi逐渐降低到(例如)0伏，压电元件21试图复原到其原来的状态。这种复原将墨水的吸入到喷嘴24中。最后，在t2到t3之间的段(对应于图2中的部分D)中，驱动电压在短的时间内再次上升到(例如)15伏上下，压电元件21再次变形，经过薄膜22压迫压力小室23，经过喷嘴24喷射墨滴。连续的喷射墨滴需要在图2中的部分C和B，以便防止由于在压力小室23中的振荡引起的压电元件21和薄膜22形成的弯曲，以及为与接续的在t1到t2之间的段相对应的段得到足够数量的墨水。
无须说，驱动波形V并不局限于图3中所示的向下凸出的形状。例如图3中所示的波形可以由图4中所示的波形替代。图4中所示的波形是图3中所示的波形的一种变更情况。在利用图4中所示的波形时，在0到t4之间的段的驱动电压为零，因此压电元件21没有变形。然后加到压电元件21上的驱动电压在t4到t5之间的段内上升，并且压电元件21变形。这一变形引起压力小室23中的压力变负，并使墨水I由公用的墨水小室(未表示)提供到压力小室23中。最后，电压在t5到t6之间的段内下降，并且使压电元件21变形，复原到其原来的状态，因此经过薄膜22压迫压力小室23并由喷嘴24喷射墨滴。
当喷射20微微升(pl)的墨滴时，驱动波形V由图5中所示的驱动波形V1替代；当喷射40微微升(pl)的墨滴时，驱动波形V由图6中所示的驱动波形V2替代。在波形V1中的B1和C1分别对应于在波形V中的B和C，因此，对它的介绍略去。在E1部分，驱动电压下降的程度为由例如为22伏的基本电压vi下降到例如为9伏。
与图2中所示的部分D不同，部分D1无需继续喷射小的墨滴，因此继续使压电元件21变形。这里要喷射的墨滴量变为20pl，即大于在与图2中所示的。例如，部分D1继续按照一定的速率上升直到达到约35伏。在图6中，部分B2像部分B一样，拖成弯月形，以便降低喷射的墨滴量的波动。形成部分F使得喷射的墨滴后沿清晰锐变，以及形成部分G是为了放大喷射的墨滴的前沿部分。部分E2用于使弯月形变浅，从而喷射大的墨滴。
参照图7，介绍按照图2中所示的驱动波形向其中一个压电元件21供电的方式。在这个实例中，图1中所示的控制部件31a控制驱动波形选择部件31b，使得仅其中一个驱动波形选择部件31b可以闭合而其它所有的驱动波形选择部件31b可以断开。图7在其上部的示意图中放大了图2中所示的驱动波形V中的部分A，并且在其下部的示意图中表示通过压电元件21的电流。由于压电元件21是一个电容性的负载，可以理解，约t＝2(微秒)流过大的电流，其中电压为正；以及约t＝16(微秒)电流几乎为零，其中电压变为接近恒定。
假设64个喷嘴(相应地有64个压电元件)安装在喷墨头20(即所谓的64引脚式喷墨头)上，并且同时驱动其中的32个压电元件(即所谓的32引脚)。于是，控制部件31a控制图1中所示的驱动波形选择部件31b，使得其中的32个驱动波形选择部件31b可以闭合，其余的32个可以断开。图8中表示一种驱动状态。图8在其上部的示意图中表示提供到32个压电元件中的每一个的驱动波形，并且在其下部的示意图中表示通过32个压电元件21中的每一个的电流。如由在图8其上部的示意图中表示的，在32个压电元件21中的每一个压电元件接收的驱动波形几乎维持在图7其上部的示意图中表示的驱动波形。在图8其上部的示意图中表示的电流大小对应于在图7其上部的示意图中表示的电流32倍。
图9表示在畸变的驱动波形和畸变的电流之间示范性的关系，与图8中所示的关系相比较。由虚线部分环绕的变形部分会使图像变差。应当理解，本发明不会产生图8中表示的变形部分。
参照图10，对根据本发明的第二实施例中能够实现多种灰度打印的驱动系统200进行介绍。图10表示根据本发明的驱动电路的示范性的结构，其应用于该可以按照一个墨滴的尺寸大小表示各种灰度的喷墨头20。图10表示的驱动系统200不同于图1表示的驱动系统100在于，控制器1a具有若干用于不同墨水量的产生驱动波形信号的波形发生部件2a，以及在于，装设头驱动电路31A而不是喷墨头驱动电路31。在图10中，为了说明表示3个波形发生部件2a，不过通常装设4-6个波形发生部件2a。喷墨头驱动电路31A不同于喷墨头驱动电路31在于，具有驱动波形选择部件31b1，替代驱动波形选择部件31b。
驱动波形选择部件31b1例如包含一开关元件。每个驱动波形选择部件31b1连接到所有的波形发生部件2a，不过控制部件31a确定选择哪一个驱动波形选择部件31b1，以及选择哪一个驱动波形用于所选择的驱动波形选择部件31b1。多灰度的驱动系统200无需加以任何变化就可适用于彩色喷墨头。
驱动系统200具有的效果与驱动系统100具有的效果相似，不过另外具有自己独特的效果，如在下面所介绍的。首先，驱动系统200可以采用小电容的晶体管用于电流放大器部件31e，并且与采用大电容的晶体管的常规喷墨打印头比较可以改善频率特性。多灰度的喷墨打印头要求精确的电压数值及斜率，并且受到畸变的波形的影响要远大于单一灰度的喷墨打印头。因此，驱动系统200可以比常规的喷墨打印头产生更高质量的图像。
其次，常规的喷墨打印头具有所需的开关元件(利用其在导通过程中的例如100U或其以下的小电阻)，以便通过压电元件直接控制驱动波形。因此常规的喷墨打印头需要大的芯片面积，妨碍了制造小尺度的IC。相反，图10中所示的驱动波形31c可以无需驱动波形选择部件31b1形成较高的输入阻抗，其利用具有显著小的电阻的(例如几百U(Ω)或其以下的)开关元件，因此利于小尺寸IC的制造。
参照图11，下面介绍根据本发明的第三实施例的驱动系统300，其能实现多灰度的打印。图11是另一实例，表示本发明的适用于喷墨打印头20的驱动电路的结构。在图11中所示的驱动系统300通过重新配置在(图10中所示的)驱动电路31B内侧的喷墨头驱动电路31A中的电压放大器部件31d，降低了电压放大器部件31d的数量。每个驱动波形选择部件31b2代之以需要一个开关元件来承受高电压。驱动压电元件需要几十伏到100伏的电压并需要图11中所示的每个驱动波形选择部件31b2使用一个可以承受高电压的开关元件。相反，在加到电压放大器之前的(约几十伏的)开关转换信号应足以驱动图10中所示的驱动电路31A。按灰度驱动需要开关元件与(喷嘴的数量)×(灰度的级数)一样多，并因此小而价格便宜的开关元件受到欢迎。由于耐压和电路尺寸彼此矛盾，IC的制造需要在图10和11所示的结构之间进行适当的选择，这取决于半导体的制造方法和采用的集成度。
参照图12，下面介绍可适用于本发明的驱动系统的彩色喷墨打印机500。参照图12，彩色喷墨打印机500包含：壳体510、枢轴地装在壳体510内的压纸卷筒512、驱动压纸卷筒512的电动机514、位置与压纸卷筒512平行的导杆516、以可旋转方式安装在导杆516上的小车10、皮带520和沿压纸卷筒512往复移动小车10的电动机522。打印机500还包含在基板(未表示)上的控制器1。控制器1通过连接到基板上的接口(未表示)连接到主机(例如为个人计算机、字处理器等)，还利用包含扁平电缆的柔性电缆40连接到小车10。
在打印工作过程中，由驱动电动机514断续驱动和旋转压纸卷筒512，以此按照沿箭头方向的预定间距断续送进记录纸。小车10包含用于单色(例如黑色)的打印的记录头20A和用于多色的打印的记录头20B。用于单色的打印的记录头20A以可卸方式包含黑色墨水盒528，而用于多色的打印的记录头20B以可卸方式包含彩色墨水盒530、532和534。彩色墨水盒530、532和534分别存有黄色墨水、青蓝墨水和品红墨水。
小车10包含喷墨头驱动电路31B或31C(下文称写为31)，其包含IC芯片(未表示)并连接到柔性电缆40(在图11中未表示)；以及在喷墨头20B和20C中的压电元件21(下文介绍)。利用由控制器1提供的图像数据和控制信号驱动喷墨头驱动电路31，因此控制喷墨头20A和20B在小车10沿压纸卷筒512移动的同时在打印纸P上形成预定的图像。喷墨头20A和20B中的每一个对应于在图10和11中所示的喷墨头20。
在记录操作结束之后，小车10返回到原始位置，在该位置设有喷嘴维护机构536。喷嘴维护机构536包含可移动的吸水帽(未表示)和连接到这一吸水帽的吸水泵(未表示)。当喷墨头20A和20B中的每一个返回到原始位置时，吸水帽便附着到在每个记录头中的喷嘴板上并防止由于驱动吸水泵在喷嘴板中产生阻塞。
此外，本发明并不局限于这些优选实施例，在不脱离本发明的范围的前提下，可以进行各种变化和改进。

Claims (10)

1.一种喷墨打印机，包括：
喷墨头，包含多个压电元件和可以利用所述压电元件喷射墨水；
小车，装有所述喷墨头并带所述喷墨头移动；以及
单片喷墨头驱动电路，装在所述小车上，接收控制信号和用于驱动所述压电元件的驱动信号并驱动所述喷墨头，其中所述喷墨头驱动电路包含：
多个选择部件，连接到每个所述压电元件，可以接收所述驱动信号；
控制部件，连接到所述选择部件，根据所述控制信号控制所述选择部件，并从所述压电元件中选择要驱动的压电元件；以及
多个电流放大器部件，设在每个选择部件和压电元件中，将要提供到被驱动的压电元件的所述驱动信号放大，且所述电流放大器部件的数目与所述压电元件的数目一致。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印机，其中所述喷墨头驱动电路还包含一电压放大器部件，公共连接到各所述电流放大器部件。
3.一种喷墨打印机，包括：
喷墨头，包含多个压电元件并可以利用所述压电元件喷射墨水；以及
喷墨头驱动电路，接收控制信号和多种类型的用于驱动所述压电元件的驱动信号以及驱动所述喷墨头，其中所述喷墨头驱动电路包含：
多个选择部件，连接到每个所述压电元件，可以接收所述多种类型驱动信号中的每一种驱动信号；
控制部件，连接到所述选择部件，根据所述控制信号控制所述选择部件，并从所述各压电元件中选择要驱动的压电元件和从所述驱动信号中选择要使用的驱动信号；以及
多个电流放大器部件，设在每个选择部件和压电元件中，将要提供到被驱动的压电元件的所述驱动信号放大，且所述电流放大器部件的数目与所述压电元件的数目一致。
4.根据权利要求3所述的喷墨打印机，其中所述喷墨头驱动电路还包含一电压放大器部件，其公共连接到各所述电流放大器部件。
5.根据权利要求3所述的喷墨打印机，其中所述喷墨头驱动电路还包含单片IC。
6.一种喷墨头驱动电路，接收控制信号和用于驱动所述压电元件的那些多种类型的驱动信号以及驱动所述在喷墨头中的压电元件，该喷墨头包含所述多个压电元件，并能够利用所述压电元件喷墨，所述喷墨头驱动电路包括：
多个选择部件，连接到每个可以接收所述多种类型驱动信号中的每一种驱动信号的所述压电元件；
控制部件，连接到所述选择部件，根据所述控制信号控制所述选择部件，并由所述各压电元件中间选择要驱动的压电元件和由所述驱动信号中间选择要使用的驱动信号；以及
多个电流放大器部件，设在每个选择部件和压电元件中，将要提供到被驱动的压电元件的所述驱动信号放大，且所述电流放大器部件的数目与所述压电元件的数目一致。
7.根据权利要求6所述的喷墨头驱动电路，其中所述喷墨头驱动电路还包含一电压放大器部件，公共连接到各所述电流放大器部件。
8.根据权利要求6所述的喷墨头驱动电路，其中所述喷墨头驱动电路还包含单片IC。
9.一种单片喷墨头驱动电路，其接收控制信号和用于驱动在喷墨头中的压电元件的驱动信号并驱动压电元件，所述喷墨头包含所述多个压电元件，并能够利用所述压电元件喷墨，所述喷墨头驱动电路包括：
多个选择部件，连接到每个可以接收每一驱动信号的所述压电元件；
控制部件，连接到所述选择部件，根据所述控制信号控制所述选择部件，并由所述各压电元件中间选择需要驱动的压电元件；以及
多个电流放大器部件，设在每个选择部件和压电元件中，将要提供到被驱动的压电元件的所述驱动信号放大，且所述电流放大器部件的数目与所述压电元件的数目一致。
10.根据权利要求9所述的单片喷墨头驱动电路，其中所述喷墨头驱动电路还包括电压放大器部件，公共连接到各所述电流放大器部件。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002264308A (ja) 2001-03-13 2002-09-18 Olympus Optical Co Ltd インクジェットプリンタ
JP4579485B2 (ja) * 2002-06-24 2010-11-10 セイコーエプソン株式会社 複数の印刷ヘッドを有する印刷装置
CN100468943C (zh) * 2004-03-31 2009-03-11 中国科学院电子学研究所 压电执行器驱动电源
JP4765346B2 (ja) * 2005-03-14 2011-09-07 ブラザー工業株式会社 記録装置
JP5071147B2 (ja) * 2008-02-22 2012-11-14 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
US8388083B2 (en) * 2009-03-26 2013-03-05 Xerox Corporation System and method for efficiently boosting drive capability for high-voltage linear power amplification
KR101504808B1 (ko) * 2009-12-26 2015-03-20 캐논 가부시끼가이샤 고압 전원
GB2480822B (en) * 2010-06-01 2017-05-17 Global Inkjet Systems Ltd Driver circuit
JP5927769B2 (ja) * 2011-03-18 2016-06-01 セイコーエプソン株式会社 液体噴出装置及び液体噴出方法
JP6221286B2 (ja) * 2013-03-22 2017-11-01 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置および容量性負荷駆動回路
JP6314485B2 (ja) * 2014-01-16 2018-04-25 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、ヘッドユニットおよび液体吐出装置の制御方法
JP6662380B2 (ja) * 2015-05-13 2020-03-11 コニカミノルタ株式会社 記録ヘッドの駆動回路及び画像記録装置
JP6922263B2 (ja) * 2017-03-06 2021-08-18 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置および容量性負荷の駆動回路
JP2019037906A (ja) * 2017-08-22 2019-03-14 東芝テック株式会社 薬液吐出装置及び薬液滴下装置
JP6925909B2 (ja) * 2017-08-22 2021-08-25 東芝テック株式会社 薬液滴下装置及び薬液吐出装置
CN109927291B (zh) * 2017-12-15 2020-11-03 中国科学院沈阳自动化研究所 一种适用于高粘度生物材料3d打印头驱动装置及方法
CN112497892B (zh) * 2020-12-15 2024-02-02 固高科技股份有限公司 伺服驱动装置及系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58208064A (ja) * 1982-05-29 1983-12-03 Fujitsu Ltd インクジエツト記録装置の駆動回路
JPS62278047A (ja) * 1986-05-26 1987-12-02 Nec Corp インクジエツトヘツド駆動回路
DE3924966A1 (de) * 1989-07-27 1991-01-31 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum ansteuern von schreibduesen in tintenmosaikschreibwerken
WO1995032865A1 (en) * 1994-05-27 1995-12-07 Lasermaster Corporation Ink on demand type ink jet head assembly energization system
JPH08187854A (ja) * 1995-01-10 1996-07-23 Canon Inc 記録装置
JPH0976485A (ja) * 1995-09-11 1997-03-25 Brother Ind Ltd インクジェット記録装置
EP0835757A2 (de) * 1996-10-08 1998-04-15 Pelikan Produktions Ag Verfahren zum Ansteuern von Piezoelementen in einem Druckkopf eines Tropfenerzeugers

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55123476A (en) * 1979-03-19 1980-09-22 Hitachi Ltd Multinozzle ink jetting recorder
US6068360A (en) * 1997-06-30 2000-05-30 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Printer head drive system having negative feedback control

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58208064A (ja) * 1982-05-29 1983-12-03 Fujitsu Ltd インクジエツト記録装置の駆動回路
JPS62278047A (ja) * 1986-05-26 1987-12-02 Nec Corp インクジエツトヘツド駆動回路
DE3924966A1 (de) * 1989-07-27 1991-01-31 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum ansteuern von schreibduesen in tintenmosaikschreibwerken
WO1995032865A1 (en) * 1994-05-27 1995-12-07 Lasermaster Corporation Ink on demand type ink jet head assembly energization system
JPH08187854A (ja) * 1995-01-10 1996-07-23 Canon Inc 記録装置
JPH0976485A (ja) * 1995-09-11 1997-03-25 Brother Ind Ltd インクジェット記録装置
EP0835757A2 (de) * 1996-10-08 1998-04-15 Pelikan Produktions Ag Verfahren zum Ansteuern von Piezoelementen in einem Druckkopf eines Tropfenerzeugers

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Publication number Publication date
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