CN113459670A - 液体排出头和设有液体排出头的打印设备 - Google Patents

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成濑亘
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Abstract

本发明提供液体排出头和设有液体排出头的打印设备。液体排出头包括：通道基板，具有喷嘴和与喷嘴连通的通道；驱动元件，布置在通道基板上；和驱动信号产生电路，产生驱动信号以驱动驱动元件。驱动信号包括非排出驱动信号，非排出驱动信号用于驱动驱动元件，使得通道中的液体不从喷嘴排出。非排出驱动信号包括至少一个第一轻微振动波形和至少一个第二轻微振动波形。第一轻微振动波形是使驱动元件以第一移位量移位的波形。第二轻微振动波形是使驱动元件以比第一移位量大的第二移位量移位的波形。所述至少一个第二轻微振动波形跟随在所述至少一个第一轻微振动波形之后。

Description

液体排出头和设有液体排出头的打印设备
技术领域
本公开涉及一种从喷嘴排出液体(诸如墨)的液体排出头和一种设有该液体排出头的打印设备。
背景技术
已知一种液体排出设备，其包括压电元件、通过该压电元件的变形从其排出墨的喷嘴和产生将被施加到压电元件的驱动信号的驱动信号产生部(见日本专利申请公布特开2017-154415)。在该液体排出设备中，驱动信号包括使压电元件轻微振动以不从喷嘴排出任何墨的轻微振动波形和使压电元件变形以从喷嘴排出墨的驱动波形。通过轻微振动波形使压电元件轻微地振动，导致喷嘴附近的墨在不从喷嘴排出任何墨的程度上轻微地振动。这防止了弯月面在不排出任何墨的时期期间变干。
发明内容
然而，根据如何在喷嘴附近使墨轻微振动，即根据如何将轻微振动波形施加到压电元件，墨成分的分散状态在与相应喷嘴连通的单独通道中局部地改变。这可能紧接在喷嘴附近的墨轻微振动之后影响打印质量。
本公开的目的是提供一种液体排出头和一种包括该液体排出头的打印设备，该液体排出头通过使压电元件轻微地振动来加热单个通道中的墨以防止喷嘴附近的墨粘度的增加，并且防止在该单个通道中的墨成分的分散状态局部地改变。
根据本公开的第一形态，提供一种液体排出头，包括：
通道基板，所述通道基板具有喷嘴和通道，所述通道与所述喷嘴连通；
驱动元件，所述驱动元件被布置在所述通道基板上；和
驱动信号产生电路，所述驱动信号产生电路被构造成产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述驱动元件，
其中所述驱动信号包括非排出驱动信号，所述非排出驱动信号用于驱动所述驱动元件，使得所述通道中的液体不从所述喷嘴排出，
所述非排出驱动信号包括至少一个第一轻微振动波形和至少一个第二轻微振动波形，
所述第一轻微振动波形是使所述驱动元件以第一移位量移位的波形，
所述第二轻微振动波形是使所述驱动元件以比所述第一移位量大的第二移位量移位的波形，并且
所述至少一个第二轻微振动波形跟随在所述至少一个第一轻微振动波形之后。
根据本公开的第一形态，非排出驱动信号包括至少一个第一轻微振动波形和至少一个第二轻微振动波形。因而，通过将非排出驱动信号输入到驱动元件，能够在不从喷嘴排出液体的情况下驱动驱动元件。即，即使在不排出任何液体的时期期间，也能够通过在接连地驱动驱动元件多次时产生的热来加热通道中的液体。这降低了液体的粘度，从而使得当输入排出驱动信号时平稳地开始液体排出成为可能。此外，在非排出驱动信号中，至少一个第二轻微振动波形跟随在所述至少一个第一轻微振动波形之后。因而，所述至少一个第二轻微振动波形能够在液体中重新分散，通过所述至少一个第一轻微振动波形在喷嘴的开口正上方的位置处凝集的液体的成分的一部分。作为结果，在紧接在液体排出开始之后的时刻与在少量液滴被排出之后的时刻之间，在排出的液体中的成分的比率基本相等，因而获得期望的打印质量。
在本公开的第一形态中，所述驱动信号可以包括排出驱动信号，所述排出驱动信号用于驱动所述驱动元件，使得所述通道中的所述液体从所述喷嘴排出，
所述排出驱动信号可以包括至少一个排出波形，
所述排出波形可以是如下的波形，其中电压从第一电压改变到比所述第一电压高的第二电压，然后从所述第二电压改变到所述第一电压，从而使所述驱动元件以比所述第二移位量大的第三移位量移位，并且
在所述第一轻微振动波形和所述第二轻微振动波形中的每一个中，电压可以开始从所述第一电压朝向所述第二电压改变，然后可以在达到所述第二电压之前开始朝向所述第一电压改变。
在本公开的第一形态中，在所述第一轻微振动波形中，电压可以从所述第一电压改变到比所述第一电压大且比所述第二电压小的第三电压，可以被维持在所述第三电压，并可以从所述第三电压改变到所述第一电压，
在所述第二轻微振动波形中，电压可以从所述第一电压改变到比所述第三电压大且比所述第二电压小的第四电压，可以被维持在所述第四电压，并可以从所述第四电压改变到所述第一电压，
在所述第一轻微振动波形中，维持所述第三电压的时间可以短于将电压从所述第一电压改变到所述第三电压所需要的时间，并且
在所述第二轻微振动波形中，维持所述第四电压的时间可以短于将电压从所述第一电压改变到所述第四电压所需要的时间。
在本公开的第一形态中，在所述第一轻微振动波形中，电压可以从所述第一电压改变到比所述第一电压大且比所述第二电压小的第三电压，可以被维持在所述第三电压，并可以从所述第三电压改变到所述第一电压，
在所述第二轻微振动波形中，电压可以从所述第一电压改变到比所述第三电压大且比所述第二电压小的第四电压，可以被维持在所述第四电压，并可以从所述第四电压改变到所述第一电压，
在所述第一轻微振动波形中，维持所述第三电压的时间可以长于将电压从所述第一电压改变到所述第三电压所需要的时间，且可以短于使所述驱动元件以所述第三移位量移位所需要的时间，并且
在所述第二轻微振动波形中，维持所述第四电压的时间可以长于将电压从所述第一电压改变到所述第四电压所需要的时间，且可以短于使所述驱动元件以所述第三移位量移位所需要的时间。
在本公开的第一形态中，所述至少一个第一轻微振动波形可以包括多个第一轻微振动波形，
所述非排出驱动信号可以包括所述多个第一轻微振动波形和所述至少一个第二轻微振动波形，
所述多个第一轻微振动波形可以是接连的波形，并且
所述至少一个第二轻微振动波形可以不被包括在所述多个第一轻微振动波形之间。
在本公开的第一形态中，所述至少一个第二轻微振动波形可以包括多个第二轻微振动波形，
所述非排出驱动信号可以包括所述多个第一轻微振动波形和所述多个第二轻微振动波形，
所述多个第二轻微振动波形可以是接连的波形，并且
所述至少一个第一轻微振动波形可以不被包括在所述多个第二轻微振动波形之间。
根据本公开的第二形态，提供一种打印设备，包括：
传送器，所述传送器被构造成在第一方向上传送记录介质；
多个液体排出头，所述多个液体排出头在与所述第一方向相交的第二方向上布置，并且所述多个液体排出头被构造成将液体排出到在所述第一方向上传送的所述记录介质；和
控制器，所述控制器被构造成控制所述多个液体排出头和所述传送器，
其中所述多个液体排出头中的每一个液体排出头包括：
通道基板，所述通道基板具有喷嘴和通道，所述通道与所述喷嘴连通；
驱动元件，所述驱动元件被布置在所述通道基板上；和
驱动信号产生电路，所述驱动信号产生电路被构造成产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述驱动元件，
所述驱动信号包括：
非排出驱动信号，所述非排出驱动信号用于驱动所述驱动元件，使得所述通道中的所述液体不从所述喷嘴排出；和
排出驱动信号，所述排出驱动信号用于驱动所述驱动元件，使得所述通道中的所述液体从所述喷嘴排出，
所述非排出驱动信号包括至少一个第一轻微振动波形和至少一个第二轻微振动波形，
所述第一轻微振动波形是使所述驱动元件以第一移位量移位的波形，
所述第二轻微振动波形是使所述驱动元件以比所述第一移位量大的第二移位量移位的波形，
所述排出驱动信号包括至少一个排出波形，
所述排出波形是如下的波形，其中电压从第一电压改变到比所述第一电压高的第二电压，然后从所述第二电压改变到所述第一电压，从而使所述驱动元件以比所述第二移位量大的第三移位量移位，
在所述第一轻微振动波形和所述第二轻微振动波形中的每一个中，电压从所述第一电压朝向所述第二电压改变，然后在达到所述第二电压之前开始朝向所述第一电压改变，
所述至少一个第二轻微振动波形跟随在所述至少一个第一轻微振动波形之后，
所述传送器包括传送辊和传送马达，所述传送辊被构造成传送所述记录介质，所述传送马达被构造成驱动所述传送辊，
所述控制器被构造成控制所述传送马达以将所述记录介质的传送速度从第一速度增加到第二速度，并将所述传送速度维持在所述第二速度，并且
所述控制器被构造成在所述传送速度从所述第一速度改变之后并且在所述传送速度达到所述第二速度之前控制所述驱动信号产生电路，以将所述非排出驱动信号输入到所述驱动元件，并且
所述控制器被构造成在所述传送速度达到所述第二速度之后控制所述驱动信号产生电路，以将所述排出驱动信号输入到所述驱动元件。
本公开的第二形态也能够获得类似于第一形态的效果。
在本公开的第二形态中，所述至少一个第一轻微振动波形可以包括多个第一轻微振动波形，
所述非排出驱动信号可以包括所述多个第一轻微振动波形和所述至少一个第二轻微振动波形，
所述多个第一轻微振动波形可以是接连的波形，并且
所述至少一个第二轻微振动波形可以不被包括在所述多个第一轻微振动波形之间。
在本公开的第二形态中，所述至少一个第二轻微振动波形可以包括多个第二轻微振动波形，
所述非排出驱动信号可以包括所述多个第一轻微振动波形和所述多个第二轻微振动波形，
所述多个第二轻微振动波形可以是接连的波形，并且
所述至少一个第一轻微振动波形可以不被包括在所述多个第二轻微振动波形之间。
在本公开的第二形态中，所述液体可以是墨，
所述非排出驱动信号可以包括多个非排出驱动信号，并且
所述控制器可以被构造成根据所述墨的特性改变在一定时间内从所述驱动信号产生电路输入到所述驱动元件的所述非排出驱动信号的数目。
在本公开的第二形态中，所述打印设备可以进一步包括传感器，所述传感器被构造成检测所述记录介质的传送速度，并且在所述一定时间内从所述驱动信号产生电路输入到所述驱动元件的所述非排出驱动信号可以与从所述传感器输入到所述控制器的信号异步。
附图说明
图1是根据该实施例的打印设备的主要构造的示例的平面视图。
图2是根据该实施例的示例性头的底视图。
图3是包括设置在头中的第二基板和连接到该实施例的第二基板的柔性电路板的构造的示例的框图。
图4描绘设置在驱动器IC中的电路构造的示例。
图5是描绘设置在该实施例的头中的驱动信号产生电路的示例性构造的电路图。
图6是在根据该实施例的头中形成的单个通道的截面视图。
图7A到图7E各自描绘墨的弯月面的振动。
图8A描绘在根据该实施例的非排出驱动信号中包括的第一轻微振动波形的示例，图8B描绘在根据该实施例的非排出驱动信号中包括的第二轻微振动波形的示例，并且图8C描绘在根据该实施例的排出驱动信号中包括的排出波形的示例。
图9描绘根据该实施例的非排出驱动信号的示例。
图10A和图10B描绘第一轻微振动波形的变型。
具体实施方式
参考图1到图9，以下解释根据本公开的实施例的打印设备。
在图1中，片材S在传送方向上的上游侧被定义为打印设备1的前侧，并且在传送方向上的下游侧被定义为打印设备1的后侧。此外，平行于传送片材S的表面(平行于图1的纸面的表面)并且正交于传送方向的方向被定义为片材宽度方向。图1中的左侧是打印设备1的左侧，并且图1中的右侧是打印设备1的右侧。正交于片材S的传送表面的方向(正交于图1的表面的方向)被定义为打印设备1的上下方向。在图1中，图1的纸面的正手侧(前侧)被定义为向上(较高侧)，并且图1的纸面的远侧(另一侧)被定义为下(较低侧)。以下，通过适当地使用前、后、左、右、上(较高)和下(较低)方向作出解释。传送方向是示例性的“第一方向”，并且片材宽度方向是示例性的“第二方向”。
如在图1中限定，打印设备1包括壳体2、压板3、四个行式头4、两个传送辊5A、5B和控制器7。
压板3被平坦地放置在壳体2中。片材S诸如纸(示例性记录介质)被放置在压板3的上表面上。所述四个行式头4被设置在压板3上方，使得它们在前后方向上布置。传送辊5A被设置在压板3的前侧上，并且传送辊5B被设置在压板3的后侧上。所述两个传送辊5A和5B由马达(未描绘)驱动以向后传送压板3上的片材S。尽管在该实施例中打印设备1包括四个行式头4，但是行式头4的数目不限于四个。
如在图3中描绘，控制器7包括第一基板71。该第一基板71包括现场可编程门阵列(FPGA)771、只读存储器(ROM，在图中未描绘)、随机存取存储器(RAM，在图中未描绘)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)712等。控制器7与诸如个人计算机的外部设备9交互或互通。当控制器7从外部设备9或为打印设备1提供的操作部(未描绘)接收到指令时，控制器7根据存储在ROM中的程序控制行式头4的操作和传送辊5A、5B的操作。可以使用中央处理单元(CPU)或微处理器单元(MPU)代替FPGA 711。
例如，控制器7控制驱动传送辊5A和5B的马达，以使传送辊5A和5B在传送方向上传送片材S。此外，控制器7控制每一个行式头4以将墨排出到片材S。因此，图像被打印在片材S上。片材S可以是卷形片材，其包括在传送方向上具有上游端的供应卷和在传送方向上具有下游端的回收卷。在这种情况下，供应卷可以在传送方向上的上游侧处被附接到传送辊5A。回收卷可以在传送方向上的下游侧处被附接到传送辊5B。或者，片材S可以是仅包括在传送方向上具有上游端的供应卷的卷形片材。在这种情况下，该供应卷可以在传送方向上的上游侧处被附接到传送辊5A。传送辊5A、5B和驱动传送辊5A、5B的马达是示例性传送器。
壳体2包括与所述四个行式头4相对应的四个头保持部8。头保持部8在传送辊5A与5B之间的位置处被布置在压板3上方。头保持部8在前后方向上布置。所述头保持部8中的每一个头保持部均保持喷墨头4中的对应的一个喷墨头。
所述四个行式头4分别排出青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色(K)四种颜色的墨。所述墨中的每一种墨被从墨盒(未描绘)中的对应的一个墨盒供应到所述行式头4中的对应的一个行式头。
如在图2中描绘，该实施例的每一个行式头4包括九个头11(示例性液体排出头)。所述九个头11在片材宽度方向上以Z字形布置，以形成两行。由于一种颜色的墨被供应到一个行式头4，所以所述一种颜色的墨被从包括在所述一个行式头4中的九个头11排出。在该实施例中，行式头4包括九个头11。然而，头11的数目不限于九个。
在该实施例中，在每一个头11的底表面中，1680个喷嘴11a被打开。所述1680个喷嘴11a形成在片材宽度方向上布置的喷嘴行。每一个喷嘴行均由在传送方向上布置的喷嘴11a形成。尽管在该实施例中每一个头11包括1680个喷嘴11a，但是喷嘴11a的数目不限于1680个。
每一个头11均包括与喷嘴11a相同数目的驱动元件111(以下描述)、第二基板50和柔性电路板60。该实施例的打印设备1包括四个行式头4。每一个行式头4均包括九个头11。因此，打印设备1包括三十六个头11。因此，第二基板50的数目是三十六，并且连接到第二基板50的柔性电路板60的数目是三十六。如在图3中描绘，控制器7的第一基板71被连接到所述三十六个第二基板50。为方便起见，在图3中仅描绘了一个第二基板50和一个柔性电路板60。
第二基板50包括：FPGA 51、非易失性存储器52(诸如EEPROM)、D/A转换器20、电力供应电路21到26等。尽管在该实施例中第二基板50包括六个电力供应电路21到26，但是电力供应电路的数目不限于六个。柔性电路板60包括非易失性存储器62(诸如EEPROM)、驱动器IC 27等。
在设置在第一基板71中的FPGA 711的控制下，FPGA 51向D/A转换器20输出用于设定所述电力供应电路21到26中的每一个电力供应电路的输出电压的数字设定信号。
D/A转换器20将从FPGA 51输出的数字设定信号转换成模拟设定信号，并且然后将其输出到所述电力供应电路21到26中的每一个电力供应电路。
所述电力供应电路21到26中的每一个电力供应电路均可以被构造为使用诸如FET、电感器、电阻和电解电容器的电子部件制成的DC/DC转换器。所述电力供应电路21到26中的每一个电力供应电路将由设定信号指定的输出电压输出到驱动器IC 27。在该实施例中，所有电力供应电路21到26均被设定成具有不同的输出电压。
电力供应电路21经由迹线VDD1连接到驱动器IC 27。电力供应电路22经由迹线VDD2连接到驱动器IC 27。电力供应电路23经由迹线VDD3连接到驱动器IC 27。电力供应电路24经由迹线VDD4连接到驱动器IC 27。电力供应电路25经由迹线VDD5连接到驱动器IC27。电力供应电路26经由迹线HVDD连接到驱动器IC 27。电力供应电路26经由迹线VCOM连接到以下描述的每一个驱动元件111。迹线HVDD和VCOM从由电力供应电路26拉出的迹线的中间部分分支。
电力供应电路21到26被分别连接到驱动器IC 27中的驱动信号产生电路30(1)到30(n)(n是等于或大于2的自然数，并且n等于该实施例中的头单元11中的驱动元件111的数目(即，1680))。
驱动信号产生电路30(1)到30(n)被设置成与每一个头11中的n件驱动元件111相对应。即，驱动信号产生电路30(1)到30(n)被设置成与每一个头11中的n件喷嘴11a相对应。驱动器IC 27被连接到n条信号线34(1)到34(n)。驱动器IC 27经由n条信号线34(1)到34(n)连接到n件驱动元件111。每条信号线34被连接到对应的驱动元件111的单个电极。
驱动器IC 27包括与n件驱动元件111对应设置的n件选择器90(1)到90(n)。相应选择器90是例如由在驱动器IC 27中形的多个FET构造的硬件的构件。
电力供应电路26能够为驱动元件111的VCOM用作电力供应电压，或者能够被用作以下描述的PMOS晶体管311到315的高侧背栅电压(HVDD)。
驱动器IC 27经由控制线40和n条控制线33(1)到33(n)连接到FPGA 51。控制线33(1)到33(n)被设置成与n件驱动信号产生电路30(1)到30(n)相对应。用于控制为每一个驱动信号产生电路30提供的FET的信号被传输到每条控制线33。驱动信号产生电路30根据以上信号产生用于驱动驱动元件111的驱动信号，并且所产生的驱动信号经由信号线34被输出到驱动元件111。
用于控制驱动器IC 27中的n件选择器90(1)到90(n)的控制信号被传输到控制线40。FPGA 51控制n件选择器90(1)到90(n)并选择用于产生将被输出到每条信号线34的驱动信号的电力供应电路。
参考图4，以下解释驱动器IC 27中的电路的示例性构造。如在图4中描绘，驱动器IC 27包括：n件驱动信号产生电路30(1)到30(n)；和与相应驱动信号产生电路30(1)到30(n)对应设置的n件选择器90(1)到90(n)。
驱动器IC 27包括n件以上电路构造，其数目与喷嘴的数目相同。该n件电路构造具有相同的构造。因此，作为代表，下文解释设置在控制线33(1)与信号线34(1)之间的电路构造。在驱动器IC 27中，选择器90(1)和驱动信号产生电路30(1)被形成在控制线33(1)与信号线34(1)之间。
来自FPGA 51的控制线33(1)被连接到选择器90(1)。控制线33(1)从连接FPGA 51和选择器90(1)的路线的中间部分分支，并且从控制线33(1)的中间部分分支的控制线SB(1)被连接到驱动信号产生电路30(1)。
选择器90(1)经由5条控制线S1(1)、S2(1)、S3(1)、S4(1)和S5(1)连接到驱动信号产生电路30(1)。选择器90(1)根据来自FPGA 51的指令选择五条控制线S1(1)、S2(1)、S3(1)、S4(1)和S5(1)中的任一条，并且将所选择的线连接到控制线33(1)。
驱动信号产生电路30(1)被连接到连接到迹线VDD1到VDD5的五条迹线、被连接到迹线HVDD的迹线，并且被连接到连接到迹线GND的迹线。
参考图5，以下解释为根据该实施例的头11提供的驱动信号产生电路30(1)到30(n)的示例性电路构造。由于驱动信号产生电路30(1)到30(n)具有相同的构造，因此以下仅解释驱动信号产生电路30(1)。驱动信号产生电路30(1)包括五个P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管311到315(在图5中仅描绘两个晶体管)、N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管32、电阻35等。驱动信号产生电路30(1)经由信号线34(1)连接到驱动元件111的单个电极。
该实施例的驱动元件111中的每一个驱动元件均与压力腔室中的一个压力腔室相对应。驱动元件111是压电元件，其包括：介于单个电极和第一恒电位电极之间的第一活性部；和介于单个电极和第二恒电位电极之间的第二活性部。因此，驱动电极111包括电容器111b和电容器111b′。
PMOS晶体管311到315的五个源极端子311a到315a被分别连接到迹线VDD1到VDD5。NMOS晶体管32的源极端子32a被连接到地。即，PMOS晶体管311经由迹线VDD1连接到电力供应电路21。PMOS晶体管312经由迹线VDD2连接到电力供应电路22。PMOS晶体管313经由迹线VDD3连接到电力供应电路23。PMOS晶体管314经由迹线VDD4连接到电力供应电路24。PMOS晶体管315经由迹线VDD5连接到电力供应电路25。
控制线S1(1)被连接到PMOS晶体管311的栅极端子311c。控制线S2(1)被连接到PMOS晶体管312的栅极端子312c。控制线S3(1)被连接到PMOS晶体管313的栅极端子313c。控制线S4(1)被连接到PMOS晶体管314的栅极端子314c。控制线S5(1)被连接到PMOS晶体管315的栅极端子315c。控制线SB(1)被连接到NMOS晶体管32的栅极端子32c。
所述五个PMOS晶体管311到315的漏极端子311b到315b被连接到电阻35的第一端。NMOS晶体管32的漏极端子32b被连接到电阻35的第一端。电阻35的第二端被连接到驱动元件111的单个电极(电容器111b'的第二端和电容器111b的第一端)。驱动元件111的第一恒电位电极(电容器111b'的第一端)被连接到VCOM，并且驱动元件111的第二恒电位电极(电容器111b的第二端)被连接到地。
当FPGA 51将低电平信号(L信号)输出到控制线33(1)时，连接到由选择器90(1)选择的信号线的PMOS晶体管311到315中的任何一个变为开(on)状态。电容器111b利用从电力供应电路21到25中的任一个供应的电压充电，并且电容器111b′被放电。当FPGA 51将高电平信号(H信号)输出到控制线33(1)时，NMOS晶体管32变为开状态。电容器111b′利用从电力供应电路21到25中的任一个输出的电压充电，并且电容器111b被放电。通过对电容器111b和111b′中的每一个电容器交替地充电和放电，驱动元件111变形。
即，用于驱动驱动元件111的驱动信号被输出到控制线34(1)。选择器90(1)选择所述五条控制线S1(1)到S5(1)中的任一条控制线作为控制线，这允许所述五个电力供应电路21到25中的任一个电力供应电路被选择作为用于产生驱动信号的电力供应电路。
这里，解释形成每一个头11的通道基板112。通道基板112被形成为具有：喷嘴11a；与相应喷嘴11a连通的单个通道12；和与单个通道12连通的公共通道13。驱动元件111被布置在通道基板112中，使得驱动元件111对应于相应单个通道12。如在图6中描绘，每一个单个通道12包括压力腔室12a，并且每一个驱动元件111被设置成面向压力腔室12a。墨经由设置在通道基板112中的墨供应开口从墨供应部(在图中未描绘)供应到公共通道13。供应到公共通道13的墨被供应到每一个单个通道12。
当驱动元件111如上所述变形时，面向驱动元件111的压力腔室12a如由图6中的虚线指示地变形。这增加了压力腔室12a的内部压力，因而从喷嘴11a排出墨。当驱动元件111从变形恢复时，压力腔室12a的变形如由图6中的实线指示地恢复。这恢复了压力腔室12a的内部压力，这允许墨从公共通道13流动到单个通道12。重复如上所述的驱动元件111的变形和恢复接连地从对应的喷嘴11a排出墨。
如在图7A中描绘，当在变形时驱动元件111的移位量不足时，墨的弯月面M朝向喷嘴11a的外侧隆起，但是没有墨从喷嘴11a排出。如在图7B中描绘，当在该状态中的驱动元件111恢复时，墨的弯月面M朝向喷嘴11a的内侧变形(变凸)。如上所述，驱动元件111在没有墨从喷嘴11a排出的程度上变形，从而使墨的弯月面M振动。这防止了弯月面M变干。墨的弯月面M的最大移位量根据驱动元件111的最大移位量而改变。即，如在图7C和7D中描绘，在驱动元件111的最大移位量更大时，墨的弯月面M朝向喷嘴11a的内侧更大地变形(变凸)。
当在驱动元件111的恒定最大移位量被维持的状态中驱动元件111的变形和恢复被重复时，在墨的弯月面M的恒定最大移位量被维持的状态中，墨的弯月面M的振动被重复。在这种情况下，如由图7E中的粗线箭头指示，在单个通道12中的喷嘴11a附近引起涡流(旋流)。涡流改变了喷嘴11a附近的墨的分散状态。例如，当墨是颜料墨时，涡流使分散在墨中的颜料P在紧接在喷嘴11a的开口上方的位置处凝集或凝结。当在这种状态中接连地从喷嘴11a排出墨时，由于在紧接在墨排出开始之后的时刻和在少量墨滴被排出之后的时刻之间，在所排出的墨中颜料P的比率不同，因此可能未获得期望的打印质量。
鉴于以上情况，在该实施例中，在不排出墨时，在没有墨从喷嘴11a排出的情况下驱动元件111的第一移位量被维持时，驱动元件111被接连地驱动多次。然后，驱动元件111被驱动成以大于第一移位量的第二移位量移位。将驱动元件111驱动成以第二移位量移位使得墨的弯月面M的最大移位量大于其中驱动元件111被驱动成以第一移位量移位的情况。因此，通过将驱动元件111驱动成以第一移位量移位，具有该大的最大移位量的墨的弯月面M能够使在紧接在喷嘴11a的开口上方的位置处凝集的墨的成分的一部分重新分散。作为结果，在紧接在墨排出开始之后的时刻和在少量墨滴被排出之后的时刻之间，在所排出的墨中，成分的比率基本相等，因而获得期望的打印质量。
接下来，解释了在由驱动信号产生电路30产生的驱动信号中包括的驱动波形。该驱动信号包括：非排出驱动信号，驱动元件111由其驱动，使得单个通道12中的墨不从喷嘴11a排出；和排出驱动信号，驱动元件111由其驱动，使得单个通道12中的墨不从喷嘴11a排出。非排出驱动信号包括至少一个第一轻微振动波形P1和至少一个第二轻微振动波形P2。排出驱动信号包括至少一个排出波形P3。第一轻微振动波形P1是使驱动元件111以第一移位量移位的波形。第二轻微振动波形P2是使驱动元件111以大于第一移位量的第二移位量移位的波形。排出波形P3是使驱动元件111以大于第二移位量的第三移位量移位的波形。
当产生了第一轻微振动波形Pl时，如在图8A中描绘，FPGA 51在从低电平信号被输入起已经过了时间T1之后，将低电平信号(L)切换成高电平信号(H)。因此，第一轻微振动波形P1从电压V0上升，并且紧接在达到电压V1(第三电压的示例)之后下降到电压V0。如在图8B中描绘，当产生了第二轻微振动波形P2时，FPGA 51在从低电平信号被输入起已经过了时间T2之后，将低电平信号切换成高电平信号。因此，第二轻微振动波形P2从电压V0上升，并且紧接在达到大于电压V1的电压V2(第四电压的示例)之后下降到电压V0。当产生了排出波形P3时，如在图8C中描绘，在从低电平信号被输入起已经过了时间T3之后，FPGA 51将低电平信号切换成高电平信号。因此，排出波形P3从电压V0(第一电压的示例)上升到大于电压V2的电压V3(第二电压的示例)，并且在维持电压V3一定时间之后下降到电压V0。即，第一轻微振动波形P1和第二轻微振动波形P2中的每一个轻微振动波形是在从电压V0朝向电压V3的改变开始之后并且在电压达到电压V3之前开始朝向电压V0下降的波形。
在产生第一轻微振动波形P1时在低电平信号被切换成高电平信号之前在低电平信号被输入之后逝去的时间T1短于在产生第二轻微振动波形P2时在低电平信号被切换成高电平信号之前在低电平信号被输入之后逝去的时间T2。在产生第二轻微振动波形P2时在低电平信号被切换成高电平信号之前在低电平信号被输入之后逝去的时间T2短于在产生排出波形P3时在低电平信号被切换成高电平信号之前在低电平信号被输入之后逝去的时间T3。
如上所述，该实施例中的非排出驱动信号包括至少一个第一轻微振动波形Pl和至少一个第二轻微振动波形P2。如在图9中描绘，至少一个第二轻微振动波形P2跟随在至少一个第一轻微振动波形P1之后。换言之，排出波形P3不被包括在至少一个第一轻微振动波形P1和至少一个轻微振动波形P2之间。如在图9中描绘，当非排出驱动信号包括多个第一轻微振动波形P1时，第一轻微振动波形P1是接连的，并且第二轻微振动波形P2不处于第一轻微振动波形P1之间。如在图9中描绘，当非排出驱动信号包括多个第二轻微振动波形P2时，第二轻微振动波形P2是接连的，并且第一轻微振动波形P1不处于第二轻微振动波形P2之间。
在该实施例中，主要在打印开始之前，非排出驱动信号被输入到驱动元件111。具体地，控制器7控制传送马达(未描绘)旋转传送辊5A和5B，以将片材S的传送速度从0m/s(第一速度的示例)增加到预定速度(第二速度的示例)。然后，片材S的传送速度被维持在该预定速度。在传送速度从0m/s改变到预定速度之前，控制器7通过控制驱动信号产生电路30将非排出驱动信号输入到驱动元件111。在传送速度达到预定速度之后，控制器7控制驱动信号产生电路30将排出驱动信号输入到驱动元件111。即，在传送辊5A和5B开始片材S的传送之后并且在第一排出驱动信号被输入到驱动元件111之前，非排出驱动信号被输入到驱动元件111。这里，在此期间非排出驱动信号被从驱动信号产生电路30输入到驱动元件111的一定时间不同于在从检测片材S的传送速度的传感器(未描绘)输入到控制器7的信号之间的间隔。即，在该一定时间内从驱动信号产生电路30输入到驱动元件111的非排出驱动信号与从检测片材S的传送速度的传感器输入到控制器7的信号异步。因此，可以在打印开始之前的适当定时将必要数目的非排出驱动信号输入到驱动元件11，并且在加热单个通道12中的墨的同时振动墨的弯月面M。
在该实施例中，非排出驱动信号包括至少一个第一轻微振动波形Pl和至少一个第二轻微振动波形P2。第一轻微振动波形P1是驱动元件111以第一移位量移位使得没有墨从喷嘴11a排出的波形。第二轻微振动波形P2是使得驱动元件111以第二移位量移位使得没有墨从喷嘴11a排出的波形。因此，驱动元件111能够被驱动，使得通过将非排出驱动信号输入到驱动元件111，没有墨从喷嘴11a排出。因此，即使在没有墨被排出的时期期间，也能够用当驱动元件111被接连地驱动多次时产生的热来加热单个通道12中的墨。这降低了墨的粘度，使得当排出驱动信号被输入时平稳地开始墨排出成为可能。
当非排出驱动信号包括第一轻微振动波形Pl时，在维持第一移位量的同时，驱动元件111被接连地驱动多次，因而使墨的弯月面M振动。这防止了墨的弯月面M变干。然而，在这种情况下，在喷嘴11a附近产生涡流。涡流使墨的成分的一部分在紧接在喷嘴11a的开口上方的位置处凝集或凝结。鉴于以上情况，在该实施例的非排出驱动信号中，至少一个第二轻微振动波形P2跟随在第一轻微振动波形P1之后。即，在维持第一移位量的同时多次接连地驱动驱动元件111之后，驱动元件111被驱动成以大于第一移位量的第二移位量移位。当驱动元件111被驱动成以第二移位量移位时墨的弯月面M的最大移位量大于当驱动元件111被驱动成以第一移位量移位时的最大移位量。因此，能够使在紧接在喷嘴11a的开口上方的位置处凝集的墨的成分的一部分重新分散。作为结果，在紧接在墨排出开始之后的时刻和在少量墨滴被排出之后的时刻之间，在所排出的墨中，成分的比率基本相等，从而获得期望的打印质量。
随后，解释了以上实施例的变型例。在以上实施例中，第一轻微振动波形P1紧接在达到电压V1之后开始下降，并且第二轻微振动波形P2紧接在达到电压V2之后开始下降。然而，第一轻微振动波形P1开始下降的定时和第二轻微振动波形P2开始下降的定时不限于此。例如，如在图10A和图10B中描绘，第一轻微振动波形P'和P”可能花费时间T11从电压V0上升到电压V1，将电压V1维持时间T12，并且然后下降到电压V0。在这种情况下，仅要求通过将时间T11和时间T12相加而获得的时间T11+T12短于驱动元件111的响应时间(即，将驱动元件111移位成以第三移位量移位所需要的时间；例如，大约1.0μs)。在此期间电压V1被维持的时间T12可以短于如在图10A中描绘的上升时间T11，或者长于如在图10B中描绘的上升时间T11。第二轻微振动波形P2可以类似于第一轻微振动波形P1地变形。
控制器7可以根据将要被排出的墨的特性来改变在一定时间中将从驱动信号产生电路30输入到驱动元件111的非排出驱动信号的数目。例如，可能有在打印开始之前的预定时间内多种墨需要具有相同温度的情况。在这种情况下，将被输入到在从其排出具有高比热的墨的行式头4中包括的头11的每一个驱动元件111的非排出驱动信号(例如，由在图9的下侧处描绘的四个第一轻微振动波形P1和四个第二轻微振动波形P2形成的波形)的数目可以大于将被输入到在从其排出具有低比热的墨的行式头4中包括的头11的每一个驱动元件111的非排出驱动信号的数目。或者，可能存在这样一种情况，其中在打印开始之前的一定时间内，在从其排出多种墨的行式头4中，要求防止墨的弯月面M变干。在这种情况下，将被输入到属于从其排出包含容易蒸发的溶剂的墨的行式头4的头11的每一个驱动元件111的非排出驱动信号的数目可以大于将被输入到属于从其排出包含不易蒸发的溶剂的墨的行式头4的头11的每一个驱动元件111的非排出驱动信号的数目。与排出周期相对应的一定时间从几微秒到几十微秒。
在以上实施例中，主要在打印开始之前，非排出驱动信号被输入到驱动元件111。然而，非排出驱动信号可以在没有墨从喷嘴11a排出的时期期间被输入到驱动元件111。在这种情况下，在没有墨排出的时期期间防止单个通道12中的墨的温度降低的同时，能够防止墨的弯月面M变干。此外，能够防止墨成分的分散状态中的局部改变。
在以上实施例中，打印设备1根据行式头系统在片材S上执行打印，在该行式头系统中，墨被从固定到打印设备1并且在片材宽度方向上较长的每一个行式头4排出。然而，打印设备1可以根据串行式头系统在片材S上执行打印，在该串行式头系统中，滑架在片材宽度方向上移动头11。
在以上实施例中，在行式头4被固定到打印设备1的情况下传送片材S。然而，本公开不限于此。仅要求片材S相对于行式头4移动。例如，行式头4可以被构造成相对于固定的片材S移动。

Claims (11)

1.一种液体排出头，包括：
通道基板，所述通道基板具有喷嘴和通道，所述通道与所述喷嘴连通；
驱动元件，所述驱动元件被布置在所述通道基板上；和
驱动信号产生电路，所述驱动信号产生电路被构造成产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述驱动元件，
其中所述驱动信号包括非排出驱动信号，所述非排出驱动信号用于驱动所述驱动元件，使得所述通道中的液体不从所述喷嘴排出，
所述非排出驱动信号包括至少一个第一轻微振动波形和至少一个第二轻微振动波形，
所述第一轻微振动波形是使所述驱动元件以第一移位量移位的波形，
所述第二轻微振动波形是使所述驱动元件以比所述第一移位量大的第二移位量移位的波形，并且
所述至少一个第二轻微振动波形跟随在所述至少一个第一轻微振动波形之后。
2.根据权利要求1所述的液体排出头，
其中所述驱动信号包括排出驱动信号，所述排出驱动信号用于驱动所述驱动元件，使得所述通道中的所述液体从所述喷嘴排出，
所述排出驱动信号包括至少一个排出波形，
所述排出波形是如下的波形，其中电压从第一电压改变到比所述第一电压高的第二电压，然后从所述第二电压改变到所述第一电压，从而使所述驱动元件以比所述第二移位量大的第三移位量移位，并且
在所述第一轻微振动波形和所述第二轻微振动波形中的每一个中，电压开始从所述第一电压朝向所述第二电压改变，然后在达到所述第二电压之前开始朝向所述第一电压改变。
3.根据权利要求2所述的液体排出头，
其中在所述第一轻微振动波形中，电压从所述第一电压改变到比所述第一电压大且比所述第二电压小的第三电压，被维持在所述第三电压，并从所述第三电压改变到所述第一电压，
在所述第二轻微振动波形中，电压从所述第一电压改变到比所述第三电压大且比所述第二电压小的第四电压，被维持在所述第四电压，并从所述第四电压改变到所述第一电压，
在所述第一轻微振动波形中，维持所述第三电压的时间短于将电压从所述第一电压改变到所述第三电压所需要的时间，并且
在所述第二轻微振动波形中，维持所述第四电压的时间短于将电压从所述第一电压改变到所述第四电压所需要的时间。
4.根据权利要求2所述的液体排出头，
其中在所述第一轻微振动波形中，电压从所述第一电压改变到比所述第一电压大且比所述第二电压小的第三电压，被维持在所述第三电压，并从所述第三电压改变到所述第一电压，
在所述第二轻微振动波形中，电压从所述第一电压改变到比所述第三电压大且比所述第二电压小的第四电压，被维持在所述第四电压，并从所述第四电压改变到所述第一电压，
在所述第一轻微振动波形中，维持所述第三电压的时间长于将电压从所述第一电压改变到所述第三电压所需要的时间，且短于使所述驱动元件以所述第三移位量移位所需要的时间，并且
在所述第二轻微振动波形中，维持所述第四电压的时间长于将电压从所述第一电压改变到所述第四电压所需要的时间，且短于使所述驱动元件以所述第三移位量移位所需要的时间。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的液体排出头，其中所述至少一个第一轻微振动波形包括多个第一轻微振动波形，
所述非排出驱动信号包括所述多个第一轻微振动波形和所述至少一个第二轻微振动波形，
所述多个第一轻微振动波形是接连的波形，并且
所述至少一个第二轻微振动波形不被包括在所述多个第一轻微振动波形之间。
6.根据权利要求5所述的液体排出头，其中所述至少一个第二轻微振动波形包括多个第二轻微振动波形，
所述非排出驱动信号包括所述多个第一轻微振动波形和所述多个第二轻微振动波形，
所述多个第二轻微振动波形是接连的波形，并且
所述至少一个第一轻微振动波形不被包括在所述多个第二轻微振动波形之间。
7.一种打印设备，包括：
传送器，所述传送器被构造成在第一方向上传送记录介质；
多个液体排出头，所述多个液体排出头在与所述第一方向相交的第二方向上布置，并且所述多个液体排出头被构造成将液体排出到在所述第一方向上传送的所述记录介质；和
控制器，所述控制器被构造成控制所述多个液体排出头和所述传送器，
其中所述多个液体排出头中的每一个液体排出头包括：
通道基板，所述通道基板具有喷嘴和通道，所述通道与所述喷嘴连通；
驱动元件，所述驱动元件被布置在所述通道基板上；和
驱动信号产生电路，所述驱动信号产生电路被构造成产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述驱动元件，
所述驱动信号包括：
非排出驱动信号，所述非排出驱动信号用于驱动所述驱动元件，使得所述通道中的所述液体不从所述喷嘴排出；和
排出驱动信号，所述排出驱动信号用于驱动所述驱动元件，使得所述通道中的所述液体从所述喷嘴排出，
所述非排出驱动信号包括至少一个第一轻微振动波形和至少一个第二轻微振动波形，
所述第一轻微振动波形是使所述驱动元件以第一移位量移位的波形，
所述第二轻微振动波形是使所述驱动元件以比所述第一移位量大的第二移位量移位的波形，
所述排出驱动信号包括至少一个排出波形，
所述排出波形是如下的波形，其中电压从第一电压改变到比所述第一电压高的第二电压，然后从所述第二电压改变到所述第一电压，从而使所述驱动元件以比所述第二移位量大的第三移位量移位，
在所述第一轻微振动波形和所述第二轻微振动波形中的每一个中，电压从所述第一电压朝向所述第二电压改变，然后在达到所述第二电压之前开始朝向所述第一电压改变，
所述至少一个第二轻微振动波形跟随在所述至少一个第一轻微振动波形之后，
所述传送器包括传送辊和传送马达，所述传送辊被构造成传送所述记录介质，所述传送马达被构造成驱动所述传送辊，
所述控制器被构造成控制所述传送马达以将所述记录介质的传送速度从第一速度增加到第二速度，并将所述传送速度维持在所述第二速度，并且
所述控制器被构造成在所述传送速度从所述第一速度改变之后并且在所述传送速度达到所述第二速度之前控制所述驱动信号产生电路，以将所述非排出驱动信号输入到所述驱动元件，并且
所述控制器被构造成在所述传送速度达到所述第二速度之后控制所述驱动信号产生电路，以将所述排出驱动信号输入到所述驱动元件。
8.根据权利要求7所述的打印设备，其中所述至少一个第一轻微振动波形包括多个第一轻微振动波形，
所述非排出驱动信号包括所述多个第一轻微振动波形和所述至少一个第二轻微振动波形，
所述多个第一轻微振动波形是接连的波形，并且
所述至少一个第二轻微振动波形不被包括在所述多个第一轻微振动波形之间。
9.根据权利要求8所述的打印设备，其中所述至少一个第二轻微振动波形包括多个第二轻微振动波形，
所述非排出驱动信号包括所述多个第一轻微振动波形和所述多个第二轻微振动波形，
所述多个第二轻微振动波形是接连的波形，并且
所述至少一个第一轻微振动波形不被包括在所述多个第二轻微振动波形之间。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的打印设备，其中所述液体是墨，
所述非排出驱动信号包括多个非排出驱动信号，并且
所述控制器被构造成根据所述墨的特性改变在一定时间内从所述驱动信号产生电路输入到所述驱动元件的所述非排出驱动信号的数目。
11.根据权利要求10所述的打印设备，进一步包括传感器，所述传感器被构造成检测所述记录介质的传送速度，
其中在所述一定时间内从所述驱动信号产生电路输入到所述驱动元件的所述非排出驱动信号与从所述传感器输入到所述控制器的信号异步。
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