CN1556754A - 图像记录装置以及头驱动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于驱动液滴排出头中的压力产生部分的头驱动控制装置输出驱动信号，该驱动信号包括：第一波形部分，用于使增压腔室的容积收缩，同时不排出液滴；第二波形部分，用于保持收缩状态，直到在喷嘴中的弯液面朝着增压腔室运动；第三波形部分，用于使增压腔室的容积从收缩状态膨胀；第四波形部分，用于保持增压腔室的容积的膨胀状态；以及第五波形部分，用于使增压腔室的容积从膨胀状态收缩，以便排出液滴。

Description

图像记录装置以及头驱动控制装置

技术领域

本发明涉及一种例如喷墨印制机的图像记录装置以及用于该图像记录装置的头驱动控制装置。

背景技术

用作图像记录装置(成像装置)例如印制机、传真机、复印机、绘图仪等的喷墨记录装置设置有作为液滴排出头的喷墨头。该喷墨头包括：喷嘴，用于排出墨滴；油墨槽道(该油墨槽道也可以称为排出腔室、压力腔室、增压流体腔室、流体腔室、增压腔室等)，各油墨槽道与喷嘴连接；以及压力产生部件，用于使油墨槽道中的油墨增压。尽管有例如用于排出流体抗蚀剂作为液滴或者用于排出DNA试样作为液滴的多种液滴排出头，但是在下面的说明中主要介绍喷墨头。

对于喷墨头，已知有压电型(日本公开专利申请No.2-51734)、热型(日本公开专利申请No.61-59911)和静电型(日本公开专利申请No.6-71882)。在压电型中，形成油墨槽道的壁的振动板通过利用压电元件(该压电元件是压力产生部件，用于增压油墨槽道中的油墨)而变形，这样，油墨槽道的容积改变，并排出墨滴。在热型中，墨滴通过利用由气泡产生的压力而排出，该气泡通过用加热电阻器加热在油墨槽道中的油墨来产生。在静电型中，形成油墨槽道的壁的振动板和电极相对布置，该振动板通过利用在振动板和电极之间的静电力而变形，这样，油墨槽道的容积改变，并排出墨滴。

在这些喷墨头中，采用两种方法中的任意一种来排出墨滴。一种方法是“推动射出”法，其中，振动板推向增压腔室，这样，该增压腔室的容积减小，并排出墨滴。另一方法是“拉动射出”法，其中，振动板首先通过朝着油墨腔室外部的力而变形，然后，振动板返回它的初始位置，这样，曾经增大的容积将回到它的初始容积，从而排出墨滴。

例如，PCT国际专利申请No.WO95-10416的日本国内公开中提出了一种压电型头的、采用“拉动射出”方法的驱动方法。该PCT申请公开了一种用于喷墨头的驱动方法，用于通过使用叠置压电促动器单元来排出在增压腔室中的油墨，其中，该叠置压电促动器单元包括基底以及多排叠置压电促动器，每排包括一对叠置压电促动器。叠置压电促动器有压电变形常数d33，并在两端表面上提供有校正电极，该对叠置压电促动器布置在基底上，并使该对叠置压电促动器彼此相对。在驱动方法中，在第一步骤中，电压沿叠置压电促动器的极化方向施加在叠置压电促动器上，以便沿厚度方向拉长该叠置压电促动器。在第二步骤中，通过逐渐减小电压而使油墨充满增压腔室。在第三步骤中，通过突然再次增加电压而使叠置压电促动器沿厚度方向拉长。

不过，在使用上述d33变形的压电元件(压电振动器)的传统“拉动射出”方法中，问题是即使当不进行印制时，电压也总是施加在压电元件上，因此压电元件的可靠性降低，从而使头的可靠性降低。

作为采用“拉动射出”方法的喷墨头的另一实例，日本公开专利申请No.11-268266介绍了一种采用“拉动射出”方法的喷墨印制机。日本公开专利申请No.11-268266公开了一种用于喷墨头中的压电振动器的驱动信号，其中，该驱动信号包括用于以以下方法控制该头的脉冲。

在压力腔室膨胀前和膨胀后之间的驱动信号的电势差ΔV1设置成大于在压力腔室收缩前和收缩后之间的驱动信号的电势差ΔV2。因此，压力腔室从油墨的弯液面(自由表面)主要由喷嘴孔拉动的状态开始收缩，从而排出用于小点的墨滴。通过优化小点的驱动信号，墨滴的重量可以进一步减小，因此，记录点的直径可以进一步减小。

不过，它的问题是很难只通过将驱动信号的电势差ΔV1设置成大于驱动信号的电势差ΔV2而优化用于小点的驱动信号。

也就是，本发明人证实，需要在包含于驱动信号中的放电脉冲(在日本公开专利申请No.11-268266中的放电脉冲114，下文中，“放电脉冲”的意思是“电放电脉冲”)和充电脉冲(在日本公开专利申请No.11-268266中的充电脉冲116)之间进行优化，以便当施加放电脉冲时在油墨压力腔室中形成最大压力振动。也就是，需要优化电压保持时间(在该期间保持恒定电压)、施加放电脉冲的时间以及施加充电脉冲的时间。也就是，可以只在实现该优化时将电势差ΔV1设置成大于电势差ΔV2。

作为传统技术的另一实例，日本公开专利申请No.6-297707介绍了一种喷墨记录装置，其中，压力腔室的容积膨胀，油墨充入压力腔室，然后，通过使压力腔室的容积收缩而排出油墨。在该方法中，压力腔室的容积膨胀速度在第一阶段根据记录介质的记录特性而变化，因此，只有油墨排出量可以自由变化，而油墨排出速度保持恒定。

对于使用高粘性油墨的喷墨头，需要缩短从油墨供给腔室重新充满油墨的时间，以便获得良好的频率特性。因此，需要使油墨压力腔室和油墨供给腔室的流体阻力部分的流体阻力Ro较小。对于采用“拉动射出”方法的喷墨记录装置，当喷墨头由具有图1中所示的、脉冲波形的传统驱动信号驱动时，当油墨压力腔室的容积膨胀速度较大时(也就是，当图1中所示的ΔV/Tfs较大时)，在油墨压力腔室中的负压变大，并且，油墨供给腔室由于流体阻力Ro较小而快速供给油墨。因此，喷嘴弯液面的拉动深度不会很大。也就是，如图1中所示，在电压从保持脉冲100的电压减小的过程中，放电脉冲101输出一段时间Tfs。然后，保持脉冲102(电压Vpb)输出一段时间Pws，并输出充电脉冲103，在该充电脉冲103中，电压增加一段时间Trm。然后，脉冲电压变成Vps(保持脉冲104)。另一方面，当油墨压力腔室的容积膨胀速度降低时，在油墨供给腔室中的压力不会增加。因此，不能期待通过利用油墨供给腔室中的压力来实现高效油墨排出。

图2表示了在脉冲波形的时间Pws和喷墨头的喷嘴表面的弯液面的深度之间的关系。在图2中，电压Vps通过保持脉冲100而施加给压电振动器，因此，压电振动器进行充电并延展。结果，油墨压力腔室的容积减小。然后，通过放电脉冲101使压电振动器放电至电压Vpb，这样，油墨压力腔室的容积膨胀。这时，在油墨供给腔室中产生压力，在时间段Ts中压力的大小振动。这样，因为首先出现负压，弯液面拉向油墨压力腔室内部。然后，油墨开始逐渐从油墨供给腔室进行供给。结果，当油墨供给时，曾经被拉入的弯液面逐渐升高至喷嘴表面，同时弯液面关于时间Ts进行阻尼振动。考虑到使用高粘性油墨且流体阻力Ro较小，当电压ΔV设置成恒定，且时间Tfs设置成较短时，弯液面的深度较小，振动幅值较大。当时间Tfs设置成更长时，弯液面的深度变深，振幅变小。已知弯液面深度与要排出的墨滴量有密切关系，振幅与油墨排出速度有密切关系。也就是，当希望通过利用较大弯液面深度来获得较小液滴时，不能获得合适的油墨排出速度。因此，需要较大的排出电压。不过，当通过使用较大排出电压而增大油墨排出速度时，油墨排出量将变大。因此，不能获得合适尺寸的较小墨滴。

对于在日本公开专利申请No.6-297707中所述的技术，喷墨头的压力腔室的容积膨胀速度可以自由变化，因此，只有油墨排出量可以自由变化。不过，油墨排出速度变慢。因此，由于喷射到记录介质上的墨滴的位置振动，印制速度较低且印制图像质量较低。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种头驱动控制装置和图像记录装置，用于提高液滴排出头的可靠性，该液滴排出头例如是图像记录装置中的喷墨头。

本发明的第二目的是提供一种图像记录装置，用于排出最佳小液滴。

上述目的通过一种用于控制压力产生部分的头驱动控制装置而实现，该压力产生部分使得与液滴排出头中的喷嘴相连的增压腔室的容积收缩和膨胀，该头驱动控制装置包括：

驱动波形产生部分，用于输出驱动信号，该驱动信号包括：

第一波形部分，用于使增压腔室的容积收缩，同时不排出液滴；

第二波形部分，用于保持收缩状态，直到在喷嘴中的弯液面朝着增压腔室运动，在该收缩状态中，增压腔室的容积收缩；

第三波形部分，用于使增压腔室的容积从收缩状态膨胀；

第四波形部分，用于保持增压腔室的容积的膨胀状态；以及

第五波形部分，用于使增压腔室的容积从膨胀状态收缩，以便排出液滴。

根据本发明，驱动电压可以只在进行印制时施加。因此，在压力产生部分上施加电压的时间可以缩短，从而提高可靠性。

此外，上述目的通过一种图像记录装置而实现，该图像记录装置包括液滴排出头，该液滴排出头包括增压腔室、与该增压腔室相连的喷嘴、用于使该增压腔室的容积膨胀和收缩的压力产生部分，该图像记录装置包括：

驱动器，用于驱动压力产生部分；

其中，该驱动器输出驱动信号，该驱动信号包括：

第一波形部分，用于使增压腔室的容积膨胀；

第二波形部分，用于保持增压腔室的膨胀状态；以及

第三波形部分，用于使增压腔室从膨胀状态收缩，以便排出液滴；

其中，第二波形部分的脉冲宽度确定为使得液滴排出速度大于预定值。

在本发明中，第二波形部分的脉冲宽度可以确定为使得液滴排出速度最大。根据本发明，图像记录装置可以通过施加第一波形部分而引起增压腔室中的最大压力振动，从而可以获得最佳小液滴，并可以降低第三波形部分的电压。

而且，上述目的通过一种图像记录装置而实现，该图像记录装置包括液滴排出头，该液滴排出头包括增压腔室、与该增压腔室相连的流体供给腔室、与该增压腔室相连的喷嘴、以及用于使该增压腔室的容积膨胀和收缩的压力产生部分，该图像记录装置包括：

驱动器，用于驱动压力产生部分；

其中，该驱动器输出驱动信号，该驱动信号包括：

第一波形部分，用于通过在增压腔室中产生第一压力而使该增压腔室膨胀；

第二波形部分，用于通过在增压腔室中产生比第一压力更高的第二压力而使该增压腔室膨胀；

第三波形部分，用于保持增压腔室通过第二波形部分而膨胀成的膨胀状态；以及

第四波形部分，用于使增压腔室从膨胀状态收缩，以便排出液滴。

根据本发明，第一波形部分可以降低增压腔室的容积膨胀速度，因此流体供给腔室(油墨供给腔室)中的压力可以降低，并可以使得由流体供给腔室较缓慢地供给油墨。因此，可以通过使用第一波形部分而拉动弯液面。然后，第二信号能够增加增压腔室的容积膨胀速度，以便增加流体供给腔室中的压力。因此，用于排出油墨的电压可以降低。因此，可以获得较小液滴，同时保持足够的液滴排出速度。

附图说明

通过下面的详细说明并结合附图，可以更清楚本发明的其它目的、特征和优点。附图中：

图1表示了喷墨记录装置的传统驱动信号的波形；

图2是用于解释通过图1中所示的驱动信号进行操作的曲线图；

图3是表示本发明实施例的喷墨记录装置的示意结构的透视图；

图4表示了喷墨记录装置的剖视图；

图5是喷墨头的分解图；

图6表示了该头沿流体腔室长度方向的剖视图；

图7是图6的主要部分的放大图；

图8是沿垂直于流体腔室长度的方向的剖视图；

图9表示了喷墨记录装置的控制部分；

图10是用于解释本发明第一实施例的头驱动控制装置的操作的视图；

图11表示了驱动信号和在流体腔室(增压腔室)中的压力变化，用于解释本发明的头驱动控制装置的第二实施例；

图12表示了驱动信号和在流体腔室(增压腔室)中的压力变化，用于解释本发明的头驱动控制装置的第三实施例；

图13是用于解释第三实施例中的驱动脉冲的参数的视图；

图14表示了用于测量墨滴速度Vj相对于“脉冲宽度Pw+下降时间常数tf”的变化宽度(范围)；

图15表示了本发明第四实施例的驱动波形和驱动信号；

图16是用于解释第四实施例中的选择状态的视图；

图17表示了本发明第五实施例的驱动波形和驱动信号；

图18是用于解释在第五实施例中的选择状态的视图；

图19表示了设置用于收缩增压腔室的驱动脉冲的脉冲高度的实例；

图20是用于解释驱动波形的温度补偿的视图；

图21是作为本发明第六实施例的图像记录装置实例的喷墨印制机的示意方框图；

图22表示了第六实施例的喷墨头的纵剖图；

图23是表示施加给喷墨头以便形成小点的驱动信号的波形的波形图；

图24表示了当改变脉冲宽度Pws时油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj的评估结果；

图25表示了驱动电压Vpp(排出电压)与排出速度的关系的评估结果；

图26表示了脉冲宽度Pws与油墨排出速度Vj的关系；

图27表示了脉冲宽度Pws与油墨排出量Mj的关系；

图28表示了油墨排出电压Vpp与油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj的关系；

图29表示了脉冲宽度Pwm与油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj的关系；

图30表示了传统喷墨印制机的驱动波形的实例；

图31表示了本发明第七实施例的驱动信号的波形；

图32表示了传统驱动信号的波形，以便与图31中所示的波形比较；

图33表示了拉动时间(Tfs1+Pws)和弯液面深度之间的关系；

图34表示了拉动油墨的时间和油墨公共流体腔室105a中的压力之间的关系；

图35表示了脉冲宽度和油墨排出量/油墨排出速度之间的关系；

图36表示了驱动电压和油墨排出量/油墨排出速度之间的关系；

图37表示了本发明第七实施例的驱动信号的另一波形。

具体实施方式

下面将参考附图介绍与第一目的相对应的本发明实施例。

图3是示意表示作为本发明实施例的图像记录装置的喷墨记录装置的结构透视图。图4表示了喷墨记录装置的剖视图。如图3和4所示，喷墨记录装置包括：印制机构部分2，该印制机构部分2由可沿主扫描方向运动的托架13形成；记录头，该记录头由安装在托架13上的喷墨头14形成；以及墨盒15，用于将油墨供给在主体1内部的喷墨头14，其中，该喷墨头是液滴排出头的实例。可以装载纸张3的供纸盒4(或供纸盘5)可拆卸地安装在装置的主体1下面。手工旁路供纸盘5可以打开或关闭。在喷墨记录装置中，获取由供纸盒4或手工旁路供纸盘5供给的纸张，且在通过印制机构部分2印制了所需的图像之后，将纸张弹出至安装在印制机后侧的输出盘6中。

印制机构部分2通过使用主引导杆11和侧引导杆12来保持托架13，该主引导杆11和侧引导杆12是横跨形成主体1的壳体的侧板之间的引导部件，这样，该托架13沿主扫描方向(沿垂直于图4中的纸表面的方向)自由运动。托架13有喷墨头14，该喷墨头14排出黄色(Y)、青色(C)、洋红色(M)和黑色(B)的墨滴，其中，该托架安装成使得墨滴排出的方向向下。用于向喷墨头14供给各种颜色的油墨的墨盒15可拆卸地安装在托架13上。

墨盒15有在顶部的通气孔以及在底部的、用于将油墨供给喷墨头14的开口。此外，墨盒15包括多孔材料，油墨充入该多孔材料中，其中，要供给喷墨头14的油墨通过利用多孔材料的毛细作用吸力而保持稍微负压。

托架13的后部(沿纸张供给方向的下游侧)由主引导杆11支承为使得该托架13可自由运动，前部(沿纸张供给方向的上游侧)由侧引导杆12支承为使得该托架13可自由运动。正时(timing)皮带20环绕在驱动滑轮18和惰轮19上，该驱动滑轮18通过主扫描马达17而旋转，该惰轮19用于使托架13沿主扫描方向运动。托架13固定在正时皮带20上，这样，托架13通过主扫描马达17的往复旋转而往复运动。

在本实施例中，多个喷墨头14用于各个颜色。不过，也可以使用一个喷墨头，该喷墨头具有用于排出各色墨滴的喷嘴。对于喷墨头14，使用压电型喷墨头，其中，喷墨头14有振动板，该振动板通过压电元件(压电振动器)而变形。

此外，为了将置于供纸盒4中的纸张3传送给下游侧的喷墨头14，喷墨记录装置设置有：供纸辊21和摩擦垫22，用于从供纸盒4供给纸张3；引导部件23，用于引导纸张3；传送辊24，用于使纸张3转向并传送该纸张3；传送辊25，该传送辊25推靠在传送辊24的表面上；以及头辊26，该头辊26确定纸张3从传送辊24出来的前进角度。传送辊24通过一排齿轮而由子扫描马达27驱动旋转。

此外，喷墨记录装置设置有印制支承部件29，该印制支承部件29是用于在喷墨头14底部下面根据托架13沿主扫描方向的运动而引导从传送辊24传送的纸张3的引导部件。此外，传送辊31进行旋转，以便沿输出方向传送纸张3，压杆32布置在印制支承部件29的、沿纸张传送方向的下游侧。此外，喷墨记录装置还包括：纸张弹出辊33和压杆34，用于将纸张3传送给输出盘6；以及引导部件35和36，该引导部件35和36形成纸张弹出通道。

当在纸张上记录图像时，根据图像信号驱动喷墨头14，同时使托架13运动，这样，通过在纸张3停止时将油墨喷射到纸张3上而记录一条图像线。当记录装置接收到记录结束信号或表示纸张3的后端到达记录区域的信号时，记录操作结束，并弹出纸张3。

用于修复喷墨头14的排出故障的恢复装置37布置在托架13的运动方向右端位置处，并在记录区域的外部。该恢复装置包括帽体装置、吸出装置和清洁装置。托架13在等候印制时位于恢复装置37侧，这样，帽体装置覆盖喷墨头14，以便通过保持排出孔湿润而防止由于油墨干燥引起的排出故障。此外，通过在进行印制时排出不用于印制的油墨，可以使所有排出孔的油墨粘性保持恒定，从而可以获得稳定的排出性能。

当出现排出故障时喷墨头14的排出孔由帽体装置密封，气泡和油墨通过吸出装置而经过管从排出孔排出，在排出孔表面上的油墨和灰尘将通过清洁装置而除去，从而纠正排出故障。吸出的油墨喷出至废墨接收器(图中未示出)，该废墨接收器布置在主体下面，且废墨被吸收和保持在该废墨接收器中的油墨吸收材料中。

下面将参考图5-8介绍喷墨记录装置的喷墨头14。图5是该头的分解图，图6表示了该头沿流体腔室长度方向的剖视图，图7是图6的主体部分的放大图，而图8是沿垂直于流体腔室长度的方向的剖视图。

喷墨头包括：槽道形成基底(槽道形成部件)41；振动板42，该振动板42与槽道形成基底41的底表面相连；喷嘴板43，该喷嘴板43与槽道形成基底41的顶表面相连，其中，形成有增压腔室46和公共流体腔室48。增压腔室46是与排出墨滴(该墨滴是流体液滴)的的喷嘴45相连的油墨腔室。公共流体腔室48通过油墨供给通道47向增压腔室46供给油墨，该油墨供给通道47起到阻流的作用。此外，液体对齐(registrant)薄膜50布置在形成于槽道形成基底41中的增压腔室46、膜状供给通道47和公共流体腔室48的壁的所有表面上，该壁与油墨接触。

对于各个增压腔室46，叠置压电振动器52布置在振动板42的外表面(与流体腔室相反)侧，其中，各叠置压电振动器52固定在基座基底53上，垫片部件54与基座基底53相连，这样，该垫片部件54包围叠置压电振动器52的排。

如图7所示，压电振动器52通过使压电材料55和内部电极56交替重叠而形成。压电振动器52的压电常数是d33。通过压电振动器52的膨胀和收缩，增压腔室46可以收缩和膨胀。当压电振动器52通过施加驱动信号而充电，压电振动器52沿图7中箭头A的方向膨胀。当压电振动器52放电时，它沿与箭头A相反的方向收缩。形成油墨供给开口49的通孔形成于基座基底53和垫片部件54中，这样，供给开口49用于从外部向公共流体腔室48供给油墨。

槽道形成基底41的外表面以及振动板42的底表面侧的外边缘粘接在头框架57上，该头框架57通过使用环氧树脂或聚苯硫醚注模而成。头框架57和基座基底53通过粘接剂等(图中未示出)相互粘接。FPC电缆58通过钎焊、ACF(各向异性导电膜)或引线接合而与压电振动器52连接，以便提供驱动信号。FPC电缆58利用驱动电路(驱动器IC)59来将驱动波形选择供给各个压电振动器。

与各增压腔室46相对应的通孔、与油墨供给通道47相对应的沟槽以及与槽道形成基底41中的公共流体腔室48相对应的通孔通过使用碱性蚀刻流体例如氢氧化钾(KOH)水溶液而通过进行各向异性的蚀刻而形成于(110)定向单晶硅基底上。

振动板42由镍金属板通过电加工方法形成。与各增压腔室46相对应，振动板42有：较薄部分61，用于使振动板42在与增压腔室46相对应的位置很容易变形；较厚部分62，用于与压电振动器52连接；以及较厚部分63，该较厚部分63在与流体腔室之间的壁相对应的位置处。振动板42的平表面侧通过粘接剂而粘接在槽道形成基底41上，且较厚部分通过粘接剂而粘接在框架17上。支柱64布置在较厚部分63和基座基底53之间。该支柱64的结构与压电振动器52相同。

喷嘴45形成于喷嘴板43中，各个喷嘴45的直径为10-30μm，且各喷嘴与增压腔室46相对应，且该喷嘴板43通过粘接剂而粘接在槽道形成基底41上。至于喷嘴板43的材料，可以使用金属例如不锈钢和镍、金属和树脂例如聚酰亚胺树脂膜的组合、硅、或者它们的组合。排斥剂膜(repellent film)通过已知方法例如电镀或防水剂涂覆而形成于喷嘴表面(排出方向的表面：排出表面)上，以便获得对油墨的斥水性。

下面将参考图9介绍喷墨记录装置的控制部分。该控制部分对应于头驱动控制装置。

控制部分包括印制机控制器70和发动机控制器，该发动机控制器包括头驱动电路71。印制机控制器70包括：界面72(下文中称为I/F)，用于通过电缆或网络来接收来自主机等的印制数据等；主控制部分73，该主控制部分73有CPU等；RAM 74，用于储存数据；ROM 75，用于储存处理数据的一般程序等；振荡电路76；驱动信号产生电路77，该驱动信号产生电路77作为驱动波形产生部分，用于产生将供给喷墨头14的驱动波形Pv；以及I/F78，用于将形成点图形数据(位图数据)的印制数据以及驱动波形等发送给驱动电路71。

RAM 74用于各种缓存器和工作储存器等。ROM 75储存由主控制部分73执行的各种控制程序、字形数据、图形功能和各种步骤。主控制部分73从I/F 72中的接收缓存器读出印制数据，将该印制数据转变成中间代码，将该中间代码储存在由RAM 74的预定区域形成的中间缓冲器中，将通过使用储存在ROM 75中的字形数据而将中间代码数据读成点图形数据，并将该点图形数据储存在RAM 74中的预定区域内。

当主控制部分73获得与喷墨头的一条线相对应的点图形数据时，主控制部分73将一条线的点图形数据作为串行数据SD通过I/F 78而以与来自振荡电路76的时钟信号CK同步的方式发送给头驱动电路71。

头驱动电路71在驱动器IC 59中实现。头驱动电路71包括：移位寄存器81，用于接收来自印制机控制器70的时钟信号以及作为印制信号的串行信号SD；锁定电路82，用于通过利用来自印制机控制器70的锁定信号LAT而锁定位移寄存器81中的寄存器值；电平转换电路(电平转换器)83，用于转换锁定电路82的输出值的电平；以及模拟开关阵列(开关电路)84，其中，开关的开/关由电平转换器83控制。开关电路84包括用于接收由印制机控制器70的驱动波形产生电路77发出的驱动波形Pv的开关阵列，且开关电路84与压电振动器52相连，各压电振动器52与记录头(喷墨头)的喷嘴相对应。

串行传送给位移寄存器81的印制数据SD由锁定电路82锁定。已锁定印制数据的电压通过电平转换器而增加至预定电压，例如几十伏，这样，可以驱动开关电路84中的开关。然后，印制数据供给作为开关部分的开关电路。

供给驱动波形产生电路77的驱动波形Pv施加给开关电路84的输入侧。在开关电路84的输出侧，与作为压力产生部件的压电振动器52相连。例如，当施加给开关电路84上的印制数据为“1”时，与驱动波形Pv相对应的驱动信号P施加给相应的压电振动器52，这样，压电振动器52根据驱动信号P膨胀和收缩。另一方面，当印制数据为“0”时，中断驱动信号P向相应压电振动器52的供给。

下面将介绍包含在喷墨记录装置中的头驱动控制装置的本发明实施例。

首先将参考图10介绍本发明第一实施例的头驱动控制装置的工作。在本发明第一实施例中，包括压电常数为d33的压电振动器52的喷墨头通过“拉动射出”方法驱动，从而形成墨滴。在本实施例中，驱动波形产生电路77产生和输出驱动波形Pv，如图10所示，该驱动波形Pv作为驱动信号P通过开关电路84施加给压电振动器。

驱动信号P的电压(脉冲高度)为Vp，驱动信号P包括第一波形部分(收缩信号)a、第二波形部分(收缩状态保持信号)b、第三波形部分(膨胀信号)c、第四波形部分(膨胀状态保持信号)d和第五波形部分(收缩信号)e。在第一波形部分a中，驱动信号的电压从最小电压电平VL(或偏移电势)升高，该最小电压电平VL是与GND电平相差几伏的电势差，且增压腔室46的容积收缩(减小)，同时不会排出液滴。在第二波形部分b中，增压腔室46的容积保持收缩状态，直到弯液面朝着增压腔室46运动。在第三波形部分c中，增压腔室的容积膨胀。在第四波形部分d中，增压腔室46保持膨胀状态。在第五波形部分中，通过使增压腔室46的容积减小而排出墨滴。

产生这样的驱动波形Pv的驱动波形产生电路77可以通过采用分立电路来形成。不过，在本实施例中，驱动波形产生电路77由储存驱动波形的图形的ROM以及用于将从ROM中读出的驱动波形的数字数据转换成模拟数据的D/A转换器。

当具有驱动波形Pv的驱动信号P施加给喷墨头的压电振动器52时，首先施加收缩信号a，从而使压电振动器52延展。结果，振动板42朝着增压腔室46变形，从而使增压腔室46的容积减小。这时，因为上升时间常数tr设置成使墨滴不会排出，因此墨滴不会通过收缩信号a而排出。然后，通过施加收缩状态保持信号b而保持该收缩状态，在该过程中，弯液面首先朝着喷嘴45的外侧运动，过了一会，弯液面开始朝着增压腔室46运动。如果在弯液面朝着喷嘴45的外侧运动时执行拉动和排出操作，将不能形成合适的小墨滴(少量油墨)。

因此，当弯液面开始朝着增压腔室46运动时，施加膨胀信号c，以便使压电振动器52恢复原状，并增加增压腔室46的容积。结果，弯液面拉向增压腔室46。这时，增压腔室46的该压力振动的正时(timing)通过施加膨胀状态保持信号d来调节。然后，通过施加收缩信号e而再次使压电振动器52延展，从而使增压腔室46的容积减小(收缩)。因此排出墨滴。

如上所述，通过提供驱动信号产生部分(它产生和输出包括具有第一至第五波形部分的驱动信号的驱动波形)，电压可以只在需要时施加给压力产生部分。因此，施加电压的时间可以减少，元件的故障发生率可以降低，并提高可靠性。

优选是，并不设置中间电压，收缩信号a的产生从偏移电势开始。因此，施加给压电振动器52的应力(电压x时间)可以尽可能小。

此外，在本实施例中，形成包括第一至第五波形部分的驱动信号，因此，在没有排出液滴的情况下使增压腔室的容积收缩之后，当喷嘴弯液面受拉时，增压腔室的容积膨胀，然后，增压腔室的容积再次减小，从而排出液滴。不过，例如当第四波形部分d对增压腔室46的电压振动没有影响时，第四波形部分(膨胀状态保持信号)d可以省略。

下面将参考图11介绍本发明第二实施例的头驱动控制装置。在本实施例中，通过在一个驱动周期中持续施加多个驱动脉冲而排出较大墨滴，其中，各驱动脉冲是所谓的“推动输出”脉冲，用于通过使增压腔室的容积收缩而排出墨滴。

在本实施例中，驱动波形产生电路77产生和输出包括多个驱动脉冲的驱动波形Pv，如图11(a)所示，该驱动波形Pv通过开关电路84施加给作为压力产生部件的压电振动器52。也就是，驱动波形Pv由时序四脉冲Pa和Pb形成，各个脉冲用于通过使增压腔室的容积在驱动期间收缩而排出墨滴。在驱动脉冲Pa和驱动脉冲Pb之间的差别只有下降时间常数tf。

通过将驱动波形Pv作为驱动信号P施加给压电振动器52，驱动脉冲Pa、Pb连续施加给压电振动器52。压电振动器52通过驱动脉冲Pa和Pb而伸展，这样，增压腔室46的容积通过振动板42而减小。因此，对于各个驱动脉冲Pa和Pb都排出墨滴，四个墨滴在飞行时结合在一起，从而形成较大墨滴，这样，较大墨滴喷射到纸张上。

当驱动脉冲施加成通过使增压腔室46的容积收缩而排出墨滴时，在增压腔室46中的压力如图11(b)所示变化。假定驱动脉冲Pa(Pb)的波参数是上升时间常数tr、脉冲宽度Pw、下降时间常数tf和脉冲间隔td，那么波形参数设置成使得下面的等式(1)保持为“真”，其中，Ts是增压腔室46的压力振动的谐振周期。

tr+Pw+tf+td＝n×Ts    (1)(n是不小于1的整数)

也就是，波形参数的和(＝tr+Pw+tf+td)设置成为油墨谐振周期Ts的n倍。因此，排出墨滴的正时(各脉冲的上升时间)几乎与增压腔室46的压力为正值的正时重合。因此，墨滴排出速度Vj可以增大，从而使多个墨滴在飞行时稳定地结合在一起，以便形成较大液滴，且该较大墨滴可以喷射到纸张上。

这时，等式(1)中的n设置成2或3。也就是，优选地，波形参数的和(＝tr+Pw+tf+td)设置成谐振周期Ts的2-3倍。当n＝1时，压力变化较大。因此，有由于气泡而使得不能进行排出的可能性，该气泡是当增压腔室的容积在进行排出后的下降时间常数tf中膨胀时产生。

下面将参考图12介绍本发明的第三实施例的头驱动控制装置。在本实施例中，施加多个驱动脉冲，以便形成较大的墨滴。

在本实施例中，如图12(a)所示，第二和第三驱动脉冲Pa2、Pa3的各脉冲宽度Pw2、Pw3大于第一驱动脉冲Pa1的脉冲宽度Pw1(Pw1＜Pw2＜Pw3)。也就是，驱动脉冲Pa1的参数和是Ts的两倍(n＝2，Ts×2)，驱动脉冲Pa2的和是Ts的三倍(n＝3，Ts×3)，而驱动脉冲Pa3的和是Ts的四倍(n＝4，Ts×4)。

因为当重复施加驱动脉冲时增压腔室内的压力增大，因此当连续施加相同驱动脉冲时，压力变化将变大。因此，有由于气泡而使得不能进行排出的可能性，该气泡是当增压腔室的容积在进行排出后的下降时间常数tf中膨胀时产生。

因此，各脉冲宽度设置成这样，即下一个驱动脉冲的脉冲宽度比前一个驱动脉冲的脉冲宽度更长，从而使下一个驱动脉冲的压力变化受到抑制而变小，并使残余振动变小。因此，可以抑制增压腔室中的压力升高，并能够消除不执行排出的可能性。特别是，当以很高频率驱动该头时，排出墨滴的稳定性提高。

下面将介绍在第二和第三实施例中驱动脉冲的脉冲宽度Pw和下降时间之间的关系。

如图13所示，假定“脉冲宽度Pw+下降时间常数tf”是驱动脉冲的参数，在以下两种情况下测量在频率特征中的墨滴速度Vj的范围(变化宽度)：一种情况是下降时间常数tf设置成大于谐振频率Ts，另一种情况是下降时间常数tf设置成不大于谐振频率Ts。图14表示了测量结果。

因为墨滴速度Vj的范围与增压腔室中的压力振动幅值成正比，因此可以确定，墨滴速度Vj的范围越小，压力振动幅值也越小。因此，根据测量实验的结果，通过将(Pw+tf)设置成使它满足以下等式(2)，可以使墨滴速度Vj的范围变小。

Pw+tf＝(n+1/4)×Ts    (2)  (n是不小于1的整数)

因此，可以高效抑制在通过最后驱动脉冲执行油墨排出之后出现的残余振动。特别是，通过这样设置Pw+tf，可以稳定执行高频驱动。

当下降时间常数tf设置成不大于谐振频率Ts时，墨滴速度Vj的范围随(Pw+Tf)增加而增加。因此，优选是将Pw和tf设置成满足tf＞Ts。

下面将参考图15(a)-15(e)介绍本发明的头驱动控制装置的第四实施例。在本实施例中，产生多个驱动脉冲，并由多个驱动脉冲获得合适波形。在本实施例中，驱动波形产生电路77在一个驱动周期中产生和输出六个驱动脉冲(第一到第六脉冲P1-P6)作为驱动波形Pv。

在第一脉冲P1中，波形参数设置成使增压腔室46的容积收缩，但是并不排出墨滴(例如，上升时间常数tr设置成较大)。第一脉冲P1成为第四驱动信号Pvd，用于在不排出任何墨滴的情况下使增压腔室的容积收缩。

在各第二至第五脉冲P2-P5中，波形参数设置成使增压腔室46的容积收缩，以便排出墨滴。该第二至第五脉冲P2-P5形成第一驱动信号Pva，用于通过使增压腔室的容积收缩而排出墨滴。在第二至第五脉冲P2-P5中，第五脉冲P5的下降时间常数tf设置成大于第二至第四脉冲中的任意一个。各第二至第五脉冲P2-P5设置成满足前述等式(1)，像第二实施例的驱动脉冲那样。

还有，在第六脉冲P6中，波形参数设置成使增压腔室46的容积收缩以便排出墨滴。第六脉冲P6用于形成第三驱动信号Pvc，该第三驱动信号Pvc包括第一至第五脉冲P1-P5以及第六脉冲P6的波形部分。第三驱动信号用于在增压腔室的容积膨胀之后使增压腔室的容积收缩以便排出墨滴。

因此，通过利用开关电路84从驱动波形产生电路77输出的第一至第六脉冲P1-P6中选择一个或多个脉冲，合适的驱动信号可以根据选择施加给压电振动器52，从而可以形成多种不同大小的墨滴。图16表示印制数据状态(“0”、“1”)和排出液滴量Mj之间的关系。

也就是，如图16中非排出驱动区域所示，通过将印制数据选择为“1”以便使开关电路只在时间S1打开，从而仅使第一脉冲P1在第四驱动信号Pvd时施加给压电振动器52，如图15(e)所示。因为作为第四驱动脉冲Pvd的第一脉冲P1使增压腔室46的容积减小，但是不排出墨滴，因此在此期间弯液面只是振动。

因此，当不进行印制时，通过在多个驱动周期中选择第四驱动脉冲Pvd。例如每次当喷墨头(记录头14)的主扫描方向反转时，油墨弯液面可以振动多次。因此，可以避免喷嘴周围的油墨粘滞，从而提高印制质量。

如图16中的Mj3(小)区域所示，印制数据设置成“1”，以便在时间S1期间打开开关电路S4，然后，印制数据设置成“0”，以便从时间S2至时间S5关闭开关电路84。也就是，在第一脉冲P1施加给压电振动器52之后切断驱动信号的供给，且由第一脉冲P1施加的充电保持在压电振动器52中。然后，通过在时间S6和S7之间再次将印制数据设置成“1”，开关电路84打开。也就是，第五脉冲P5和第六脉冲P6的下降边缘施加给压电振动器。也就是，获得图15(d)中所示的第三驱动信号Pvc。

因此，与图10中所示情况一样，第二驱动信号Pvc施加给压电振动器52，其中，第二驱动信号Pvc包括第一波形部分(收缩信号)a、第二波形部分(收缩状态保持信号)b、第三波形部分(膨胀信号)c、第四波形部分(膨胀状态保持信号)d和第五波形部分(收缩信号)e。在第一波形部分a中，驱动信号的电压从最小电压电平VL(或偏移电势)升高，该最小电压电平VL是与GND电平相差几伏的电势差，且增压腔室46的容积收缩(减小)，同时不会排出液滴。在第二波形部分b中，增压腔室46的容积保持收缩状态，直到喷嘴弯液面朝着增压腔室46运动。在第三波形部分c中，增压腔室的容积膨胀。在第四波形部分d中，增压腔室46保持膨胀状态。在第五波形部分中，通过使增压腔室46的容积减小而排出墨滴。

因此，这时小墨滴可以以与第一实施例相同的方式形成。

此外，如Mj1(较大)区域所示，通过将印制数据设置成“0”以便使开关电路84从时间S1至时间S2关闭，并通过从时间S3至时间S6将印制数据设置成“1”以及在时间S7再次将印制数据设置成“0”，各第二至第五脉冲P2-P5施加给压电振动器52作为第一驱动信号Pva，如图15(b)所示，各第二至第五脉冲P2-P5用于通过使增压腔室46收缩而排出墨滴。

因此，可以以与前述第二实施例相同的方式形成非常大的墨滴，因为多个墨滴同时排出，且它们在飞行时结合在一起。

这时，为了执行推动射出驱动，波形设置成使墨滴在第二脉冲P2的上升边缘排出。另一方面，如前所述，需要第一脉冲P1以便通过拉动射出方法实现较小墨滴，其中，第一脉冲P1为预定电压，同时不排出墨滴。也就是，第一脉冲P1不仅用于油墨弯液面的振动，而且在排出小墨滴和到墨滴之间进行选择。

此外，如图16的Mj2(中等)所示，通过在时间S1中将印制数据设置成“1”以及从时间S2至时间S3将印制数据设置成“0”，在第一脉冲P1施加给压电振动器52后切断驱动信号的供给，通过第一脉冲P1积累的电荷保持在压电振动器52中。然后，通过在时间S4中将印制数据设置成“1”以及在时间S5中将印制数据设置成“0”，在第四脉冲P4供给压电振动器52之后切断驱动信号的供给，且由第四脉冲P4施加的电荷保持在压电振动器52中。然后，在时间S6中将印制数据设置成“1”，从而使第五脉冲P5的下降边缘施加给压电振动器52。此外，在时间S7中将印制数据设置成“0”。因此，获得图15(c)中所示的第二驱动信号Pvb，并将该第二驱动信号施加给压电振动器52。

这时，第一脉冲P1至第五脉冲P5的波形部分连接，这样，第一驱动脉冲Pvb施加给压电振动器52。因此可以形成中等大小的墨滴。这时，重要的是不包括最后脉冲(第五脉冲P5)的上升边缘。也就是，当通过使用从第二脉冲P2至第五脉冲P5的脉冲来形成用于产生中等墨滴的波形时，有使得最后排出的油墨的排出速度变小且墨滴并不汇合成一个墨滴的可能性。因此，为了形成中等墨滴，通过使用第二至第四脉冲P2-P4的波形部分来设置驱动状态。因此，不管用于形成中等墨滴的驱动状态如何，都可以确定第五脉冲P5的波形。

如图15(a)所示，通过将第一至第五脉冲P1-P5的电压(脉冲高度值)设置成相同，脉冲可以平滑连接，且可以避免施加在驱动IC上的应力，例如冲击电流。

下面将参考图17介绍本发明第五实施例的头驱动控制装置，在该实施例中，产生和输出多个驱动脉冲，且具有合适波形的驱动脉冲由多个驱动脉冲获得。

在本实施例中，驱动波形产生电路77在一个驱动周期中产生第一至第七脉冲P1-P7的七个驱动脉冲作为驱动波形Pv。

第一至第六脉冲P1-P6与第四实施例相同。至于第七脉冲P7，波形参数设置成使增压腔室46的容积收缩，同时不排出墨滴(例如，P7的电压值(脉冲高度)设置成较小)。第七脉冲P7形成第五驱动信号Pve，用于使增压腔室46的容积收缩，同时不排出墨滴。图18表示了施加给开关电路84的印制数据的状态(“0”、“1”)，在该状态下，形成不同大小的墨滴，或者进行弯液面振动。也就是，图18表示了形成驱动波形Pv的多个脉冲P1-P7的选择状态。

如图18中的非排出驱动区域中所示，通过只在时间S8中将印制数据设置成“1”，可将第七脉冲P7施加给压电振动器52，作为第五驱动信号Pve，如图17(e)所示。施加第五驱动信号Pve的目的是通过施加多次振动来提高印制质量，以避免喷嘴周围的油墨粘滞。因为第一脉冲P1形成第二驱动信号Pvb和第三驱动信号Pvc的波形部分的一部分，因此，第一脉冲P1的脉冲高度将与排出墨滴所需一样大，像其它脉冲一样(P1的上升时间常数tr设置成不会排出墨滴)。因此，当油墨通过使用第一脉冲P1作为第四驱动信号Pvd而稍微振动时(如前所述)，增压腔室的容积将较大收缩，这样，因为油墨可能由于扰动等而泄漏，因此印制质量可能降低。

因此，通过使用脉冲高度(电压值)较小且不会进行油墨排出的第七脉冲P7来使油墨稍微振动，增压腔室46的容积不会有较大收缩，可以避免由于扰动产生油墨泄漏而引起的印制质量降低。

如图18的各个区域所示，在时间S8中印制数据设置成“1”，因此，如图17(b)-17(d)所示，不管要施加的驱动信号的种类如何都选择第七脉冲P7。换句话说，每次在印制时施加由第七脉冲P7获得的第五驱动信号Pve。这样，可以增大避免喷嘴周围的油墨粘滞作用。

当形成较小墨滴(Mj3)时，通过在时间S1、时间S6和时间S7中将印制数据设置成“1”，可以获得与图15(d)所示相同的第三驱动信号Pvc，如图17(d)所示，这样，通过由第六脉冲P6排出墨滴，可以形成较小液滴。

当形成较大墨滴(Mj1)时，通过在S3、S4、S5和S6中将印制数据设置成“1”，可以获得与图15(b)所示相同的第一驱动信号Pva，如图17(b)所示。这时，通过第二至第五脉冲P2-P5排出的墨滴在飞行时结合在一起。而且，当形成中等墨滴(Mj2)时，在S1、S4和S6中将印制数据设置成“1”。因此，如图17(c)所示，获得与图15(c)所示相同的第二驱动信号Pcb，且在第四脉冲P4中排出墨滴。

下面将参考图19介绍设置用于使增压腔室46收缩的驱动脉冲的脉冲高度的实例。

如图19(a)所示，当产生如图10、图15(d)和图17(d)所示的驱动信号时，第一波形部分a的电压(脉冲高度)设置成电压Vp。不过，由压电振动器52保持的电荷一点点地放出。因此，如图19(b)所示，在收缩状态中产生电压降ΔVp。

电压降ΔVp用于使增压腔室46的容积膨胀。因此，墨滴的大小可以改变。因此，如图19(c)所示，驱动脉冲的脉冲高度设置成电压值Vp1，其中，加上与电压降ΔVp相对应的电压。因此，当状态从收缩保持状态运动至膨胀状态时可以获得所需电压值Vp，从而可以稳定地排出较小墨滴。

下面将参考图20介绍温度补偿。当环境温度改变时，油墨的特性也改变。因此，即使当对于各个温度，驱动脉冲的电压都相同时，墨滴的大小也根据温度而变化。因此，驱动波形产生电路77储存与温度相对应的多个驱动波形图形，并根据由温度检查器80检测的温度来选择合适的驱动波形。

例如，预先储存用于低温的驱动波形PvH、用于高温的驱动波形PvL以及用于传统温度的驱动波形PvN，并根据检测的环境温度来选择它们中的一个，其中，在用于低温的驱动波形PvH中的电压Vp较大，在用于高温的驱动波形PvL中的电压Vp较小。因此，如图20所示，例如因为可以从三种驱动波形中选择和输出一种驱动波形，因此可以稳定排出具有合适墨滴速度和合适墨滴大小的墨滴。

尽管在上述实施例中，压电振动器52假定为d33方向变形的PZT，但是也可以使用偏转振动型的PZT。不过，d33方向变形的PZT具有更高的可靠性，因此故障率可以降低至低于其它PZT。

在上述实施例中，喷墨记录装置用作包括用于排出墨滴的喷墨头的图像记录装置。不过，本发明也可以用于包括流体排出头的图像记录装置，该流体排出头用于排出不同于油墨的流体液滴，例如用于制造布线图形的流体抗蚀剂以及基因分析试样。

如上所述，根据上述实施例的头驱动控制装置，驱动波形产生部分输出驱动信号，该驱动信号包括：第一波形部分，用于使增压腔室的容积收缩，同时不排出墨滴；第二波形部分，用于保持增压腔室容积收缩的收缩状态，直到在喷嘴中的弯液面朝着增压腔室运动；第三波形部分，用于使增压腔室的容积从收缩状态膨胀；第四波形部分，用于保持增压腔室的容积的膨胀状态；以及第五波形元件，用于使增压腔室的容积从膨胀状态收缩，以便排出液滴。因此，驱动电压可以只在进行印制时施加。因此，在压力产生部分上施加电压的时间可以缩短，从而提高可靠性。

在头驱动控制装置中，第一波形部分的电压开始从偏移电压变化。因此，当不进行印制时，施加给压力产生部分的电压可以停止。

此外，上述图像记录装置包括用于输出驱动信号的部分，它包括时序驱动脉冲，各驱动脉冲用于使增压腔室的容积收缩，以便在驱动周期中排出液滴；其中，各驱动脉冲的参数确定为使得等式tr+Pw+tf+td＝n×Ts保持为真，其中，tr是上升时间常数，Pw是脉冲宽度，tf是下降时间常数，td是脉冲间隔，Ts是在增压腔室中的压力谐振频率，而n是不小于1的整数。因此，可以形成较大液滴。在等式中的“n”可以设置成2或3，从而可以实现稳定排出。此外，对于在时序驱动脉冲中的时间相邻的两个驱动脉冲，在用于驱动脉冲的等式中的n大于用于前一个驱动脉冲的n。因此，可以抑制残余振动的增加，从而可以稳定进行高频驱动。

通过使时序驱动脉冲中的最后一个驱动脉冲确定为使得等式Pw+tf＝(n+1/4)×Ts保持为真，可以抑制由最后驱动脉冲引起的残余振动增加，从而可以稳定地进行高频驱动。这时，通过将tf设置成大于Ts，可以更可靠地抑制由最后驱动脉冲引起的残余振动增加。

此外，根据上述实施例，图像记录装置包括：用于输出驱动波形的部分，该驱动波形包括在驱动周期中的多个时序驱动脉冲；以及用于将第一信号和第二信号中的至少一个选择施加给压力产生部分的部分，各第一和第二信号由驱动波形获得；其中，该第一信号包括驱动脉冲，各驱动脉冲使增压腔室的容积收缩，以便排出液滴；该第二信号包括波形部分，用于在使增压腔室的容积膨胀之后使增压腔室的容积收缩，以便排出液滴。

根据该图像记录装置，可以混合“推动射出”驱动和“拉动射出”驱动，因此可以增加液滴量的选择范围。

在图像记录装置中，时序驱动脉冲中的第一脉冲用于使增压腔室的容积收缩，同时不会排出液滴。因此，可以稳定执行“拉动射出”。

在图像记录装置中，用于选择施加的部分还选择施加由驱动波形形成的第三信号，其中，该第三信号包括用于第一信号的驱动脉冲的波形部分以及用于使增压腔室的容积收缩且不会排出液滴的脉冲的波形部分，其中，液滴通过使用除在用于第一信号的驱动脉冲中的最后一个驱动脉冲之外的驱动脉冲排出。因此，可以稳定形成中等大小的液滴。此外，通过在不进行印制时向压力产生部分施加第一脉冲，可以提高可靠性。

在上述图像记录装置中，将第一波形部分的脉冲高度设置成加上在第二波形部分的时间中出现的电压降。因此，液滴的变化减小。此外，在图像记录装置中，第二信号包括用于第一信号的驱动脉冲的波形部分，该驱动脉冲具有相同的脉冲高度。因此，拉动射出驱动可以稳定进行。此外，通过包括有用于使增压腔室的容积收缩且不会排出液滴的驱动脉冲(其中，驱动脉冲的脉冲高度小于用于排出液滴的其它驱动脉冲的脉冲高度)，可以避免喷嘴周围的油墨粘性变高，从而提高可靠性。通过在各个印制循环中施加驱动脉冲，可以更高效地避免在喷嘴周围的油墨粘度变高。此外，通过根据环境温度而改变在驱动波形中的脉冲高度，可以实现稳定的油墨排出。

下面将参考附图介绍对应于第二目的的本发明第六和第七实施例。下面将介绍第六实施例。

图21是喷墨印制机111的方框图，该喷墨印制机111作为本发明第六实施例的图像记录装置的实例。如图21所示，喷墨印制机111包括作为液滴排出头的喷墨头112、驱动器113、控制部分114、界面115、供纸装置116和托架117。驱动器113向喷墨头112中的压电振动器102(图22中所示)施加驱动电压。控制部分114包括微计算机等，并控制整个喷墨印制机111。界面115从外部接收印制数据112，以便通过使用喷墨头来进行印制。供纸装置116通过使用供纸马达和供纸辊(图中2未示出)而沿子扫描方向供给纸张，该纸张是用于印制的记录介质。托架117安装喷墨头112，并沿主扫描方向运动。

图22表示了第六实施例的喷墨头112的纵剖图。喷墨头112包括：基底101；压电振动器102，该压电振动器102是喷墨头112的驱动器；框架103，用于支承油墨公共流体腔室105a；振动板104；流体腔室和槽道105；油墨公共流体腔室105a；流阻部分105b；油墨压力腔室106(该油墨压力腔室可以称为增压腔室)；以及喷嘴107，该喷嘴与油墨压力腔室106相连并排出油墨。

振动板104在油墨压力腔室106的两侧设置有隔膜部分104a，该隔膜部分104a能够弹性变形。振动板104可以通过压电振动器102的膨胀和收缩而使油墨压力腔室106收缩和膨胀。当驱动信号从驱动器113施加给压电振动器102时，压电振动器102沿图22中箭头A的方向膨胀。当充电的压电振动器102放电时，压电振动器102沿与箭头A方向相反的方向收缩。

驱动器113由控制部分114控制，并将如下面所述的驱动信号施加给喷墨头112，以便使喷墨头112形成墨滴。图23表示了波形图形，该波形图形表示了为了形成较小点而向喷墨头112施加的驱动信号的波形。在驱动信号的一个周期中，电压以恒定斜度从第一最高电压Vps(保持脉冲200)下降至最低电压Vpb(第一波形部分：放电脉冲201)，其中，斜度表示为(Vps-Vpb)/Tfs，它是常数，且Tfs表示施加第一波形部分的时间。然后，第一最低电压Vpb保持预定时间(第二波形部分：保持脉冲202：脉冲宽度Pws)。然后，电压以恒定斜度从第一最低电压Vpb升高至第二最高电压Vpp(第三波形部分：充电脉冲203)，其中，斜度表示为(Vpp-Vpb)/Trm，它是常数，且Trm表示施加第三波形部分的时间。然后，第二最高电压Vpp保持预定时间(第四波形部分：脉冲204(脉冲宽度Pwm))。然后，电压以恒定斜度升高至第一最高电压Vps(第五波形部分：充电脉冲205)，以便继续下一循环的驱动信号，其中，斜度表示为(Vps-Vpp)/Tfm，它是常数，且Tfm是施加第五波形部分的时间。

下面将介绍喷墨头112在施加该驱动信号时的工作。当保持脉冲200施加给压电振动器102时，压电振动器102沿箭头A的方向弯曲，从而减小油墨压力腔室106的容积。然后，当施加放电脉冲201时，压电振动器102以与箭头A相反的方向弯曲，这样，油墨压力腔室106的容积膨胀，在油墨压力腔室106的内部产生负压。因此，油墨的弯液面主要从喷嘴107的孔拉向油墨压力腔室106。然后，当在施加放电脉冲201之后施加保持脉冲202时，保持电压Vpb。不过，在油墨压力腔室106内部的产生的压力进行阻尼振动，同时在时间段Ts中重复正压和负压，它们由油墨压力腔室106、喷嘴107的直径、流阻等确定。

然后，当施加放电脉冲203时，压电振动器102沿箭头A的方向弯曲，因此油墨压力腔室106的容积收缩，在油墨压力腔室106内产生正压。这时，因为弯液面将从喷嘴107的孔进行较大拉动，充入喷嘴107内部的油墨量较少。因此，在该状态下，少量油墨通过充电脉冲103的正压以及在时间段Ts中振动的压力的总压而排出。

然后，图24表示了当改变脉冲宽度Pws时油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj的评估结果。在该评估结果中，图23的驱动信号施加给喷墨头112，从而将驱动电压Vpp设置为20V。如图24所示，油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj根据脉冲宽度Pws而周期性改变。

图25表示了油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj关于驱动电压Vpp(排出电压)变化的评估结果，其中，两个脉冲宽度(峰值脉冲宽度Pws p和谷值脉冲宽度Pws b)选择用于该评估，在这两个脉冲宽度中，油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj变得最大(A点)或最小(B点)。图25表示了当脉冲宽度为谷值脉冲宽度Pws b(因此油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj变得最小)时(B点)，油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj并不会随着排出电压的增加而变得非常大。另一方面，当脉冲宽度是峰值脉冲宽度Pws p(因此油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj变得最大)时(A点)，当排出电压较小时，油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj的值也均匀。

在图23所示的驱动信号中，如图24所示，油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj重复增加和减小的周期几乎与油墨压力腔室106内部的压力振动的周期Ts相同。因此，如果第二波形部分的脉冲宽度Pws设置成使放电脉冲203在油墨压力腔室106内的压力变成正值时开始施加，油墨排出速度将变得最大。此外，这时油墨排出量变得最大。

因此，当选择峰值脉冲宽度Pws p作为第二波形部分的脉冲宽度Pws时，所获得的油墨排出可以有较大的边缘余量，因此，充电脉冲的高度可以变小。因此，可以获得用于较小点的最佳驱动信号。

图30表示了用于传统喷墨印制机中的喷墨头的驱动电压的脉冲波形的实例。因为在传统驱动电压中设置中间电压Vm，驱动电压的开始和结束都是该中间电压Vm，如图30所示。另一方面，对于如图23所示的本实施例的驱动电压的脉冲波形，没有中间电压，第一最大电压Vps设置为中间电压。与本发明的波形相比，充电脉冲301和保持脉冲302加入根据传统技术的驱动电压的脉冲波形中。

因此，对于图30所示的传统技术，在一个周期中的信号变化数目是8。另一方面，在图23中所示的本发明的该数目是6。而且，因为在传统实例中油墨排出一定不会发生在充电脉冲301中，因此施加的时间需要加长。因此，通过该实施例，与传统实例相比，可以提高频率特性。

图26表示了脉冲宽度Pws与油墨排出速度Vj的关系，而图27表示了脉冲宽度Pws与油墨排出量Mj的关系。对于它们，三个值用作时间Tfs(该时间Tfs是用于施加放电脉冲201的时间)：油墨压力腔室106的压力振动的一个周期Ts；该周期的一半(Ts/2)；该周期的四分之一(Ts/4)。如图所示，当时间Tfs设置成一个周期Ts时，各油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj的变化量相对于脉冲宽度Pws较小，由于干涉，当施加放电脉冲201时在油墨压力腔室106中的压力减小。考虑到该情况，优选是时间Tfs设置在使油墨压力腔室106内的压力振动不会发生干涉的范围内(不超过Ts/2)。

此外，图28表示了油墨排出电压Vpp与油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj的关系，其中，时间Trm(该时间Trm是用于施加充电脉冲203的时间)设置为一个周期(Ts)和四分之一周期(Ts/4)。如图28所示，当Trm设置成一个周期(Ts)时，油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj相对于放电电压Vpp的变化量较小。原因是：由于干涉，施加放电脉冲201时，油墨压力腔室106中的压力减小。因此，考虑到该情况，优选是时间Trm设置在使油墨压力腔室106内的压力振动不会发生干涉的范围内(不超过Ts/2)。

图29表示了脉冲204的脉冲宽度Pwm与油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj的关系。对于它们，时间Tfm(该时间Tfm是施加充电脉冲205的时间)设置成一个周期Ts；该周期的一半(Ts/2)；该周期的四分之一(Ts/4)。当Tfm设置为四分之一周期(Ts/4)时，当脉冲宽度Pwm为图中所示值时产生第二油墨排出。也就是，充电脉冲205刚好在发生油墨排出后且油墨压力腔室106中的压力变成正值的时间之后施加。此外，当脉冲宽度Pwm较小时，油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj都增加，因此，产生较小墨滴的效果减小。

为了避免该问题，可以考虑增加用于施加充电脉冲203的时间Trm，以便减小压力振动。但是，该方法并不合适，因为不能获得预计油墨排出速度Vj。因此，在油墨压力腔室106内的压力首次变成负值之后开始施加充电脉冲205，同时保持充电脉冲203不变。因此，上述第二油墨排出不会发生。此外，通过增加用于施加充电脉冲205的时间，在油墨压力腔室106中的压力振动减小，因此不会发生油墨排出。

如上所述且如图29所示，优选是第四波形部分(脉冲204(脉冲宽度Pwm))设置成不小于Ts/2，且第五波形部分(充电脉冲205)设置成不小于Ts/2。图29表示了当周期Ts为9μm时的评估结果。

根据上述第六实施例，图像记录装置包括：驱动器，用于驱动压力产生部分；其中，该驱动器输出驱动信号，该驱动信号包括：第一波形部分，用于使增压腔室(油墨压力腔室)膨胀；第二波形部分，用于保持增压腔室的膨胀状态；以及第三波形部分，用于使增压腔室从膨胀状态收缩，以便排出液滴；其中，第二波形部分的脉冲宽度确定为使得液滴排出速度大于预定值。

在本发明中，第二波形部分的脉冲宽度可以确定为使液滴排出速度最大。根据本发明，图像记录装置可以通过施加第一波形部分而在增压腔室中产生最大的压力振动，因此可以获得最佳的小液滴，并可以降低第三波形部分的电压。

在上述图像记录装置中，驱动器在增压腔室中的压力变成正值时开始施加第三波形部分。因为第二信号的脉冲宽度可以设置成使得液滴排出速度最大的值，因此可以排出最佳小液滴。此外，第一波形部分的持续时间不大于Ts/2，其中，Ts是在增压腔室中的压力振动周期。且第三波形部分的持续时间不大于Ts/2。因此，图像记录装置可以通过施加第一波形部分而产生增压腔室中的最大压力振动，因此可以获得最佳小液滴。

在图像记录装置中，驱动信号还包括：第四波形部分，用于保持在第三波形部分结束时的增压腔室收缩状态；以及第五波形部分，用于使增压腔室收缩至与在施加第一波形部分之前的状态相对应的状态。根据该图像记录装置，在驱动信号中的变化数目最小，因此，频率特征可以提高，并能够实现稳定的油墨排出。各第四和第五波形部分的持续时间都不小于Ts/2。因此，在通过第三波形部分排出油墨之后，可以抑制油墨压力腔室中的谐振振动。

在图像记录装置中，第一波形部分的开始点和第二波形部分之间的电势差大于在第二波形部分和第三波形部分的结束点之间的电势差。因此，图像记录装置可以通过施加第一波形部分而使增压腔室中的压力振动最大，因此，最佳小液滴可以以合适的油墨排出速度排出。

下面将介绍本发明的第七实施例。本实施例中的喷墨记录装置的结构与参考图3、4、21所述的结构相同，且本实施例中的喷墨头的结构与图22中所示相同。

驱动器113由控制部分114控制，因此通过向喷墨头112施加驱动信号而形成墨滴。也就是，使用具有前述在一个周期中的波形的驱动信号。

图31表示了驱动信号的波形。如图31所示，驱动信号从保持脉冲400变成第一波形部分(放电脉冲401)，其中，电压以第一变化率(ΔVa/Tfs1)从最大电压Vps(保持脉冲400)降低。然后，驱动信号变成第二波形部分(放电脉冲402)，其中，电压以第二变化率(ΔVb/Tfs2＝常数)降低至最小电压Vpb，该第二变化率大于第一变化率(ΔVa/Tfs1)然后，驱动信号变成第三波形部分(保持脉冲403)，该第三波形部分保持最小电压Vpb预定时间(脉冲宽度Pws)。最后，驱动信号变到第四波形部分(充电脉冲404)，其中，电压以第三变化率(ΔVc/Trm＝常数)从最小电压Vpb升高至最大电压Vps。然后，信号返回保持脉冲405，这样，驱动信号的一个循环结束。然后，持续输出驱动信号，同时重复从保持脉冲400至保持脉冲405的循环。

图32表示了传统驱动信号的波形，用于与图31所示的波形比较。下面介绍在图31中所示的脉冲波形(波形A)和在图32中所示的传统脉冲波形(波形B)之间的比较。

波形A中的放电脉冲401以及波形B中的放电脉冲501具有相同的变化率(ΔVa/Tfs1)和相同的电势差(ΔVa)。波形A中的充电脉冲404与波形B中的充电脉冲503具有相同的变化率(ΔVc/Trm)以及相同的电势差(ΔVc)。图33表示了在拉动时间(Tfs1+Pws)和弯液面深度之间的关系。如图33所示，波形A和B的弯液面深度几乎相同，因为变化率(ΔVa/Tfs1和ΔVc/Trm)以及电势差(ΔVa和ΔVc)都相同。

在波形A中，可以通过在放电脉冲401之后施加放电脉冲402而引起在油墨公共流体腔室105a中的压力，该放电脉冲402具有第二变化率(ΔVb/Tfs2)，该第二变化率大于第一变化率(ΔVa/Tfs1)。因为放电脉冲的变化率与在油墨公共流体腔室105a中的压力振幅成正比，因此，通过使用大于第一变化率的第二变化率，在油墨公共流体腔室105a中的压力大于当采用第一变化率时的压力。此外，通过将施加放电脉冲401的时间设置成比施加放电脉冲402的时间更长，可以获得相同效果。

因此，如图33所示，当喷墨头112通过采用波形A来驱动时，增加了由于由施加放电脉冲402引起的、在油墨公共流体腔室105a中的压力而产生的弯液面变化。图34表示了在拉动油墨的时间和油墨公共流体腔室105a中的压力之间的关系。时间为0时的点表示用于施加放电脉冲的开始时间。这时，在油墨公共流体腔室105a中的压力也为0。当施加放电脉冲时，出现压力振动。还有，在该情况下，当喷墨头112通过波形A来驱动时，因为增加了由于由施加放电脉冲402引起的、在油墨公共流体腔室105a中的压力而产生的弯液面变化，因此，在油墨公共流体腔室105a中的压力振动幅值变大。

如图34所示，油墨公共流体腔室105a中的压力进行阻尼振动，同时在周期Ts中重复正压和负压，它们由例如油墨压力腔室106的结构、喷嘴107的直径以及油墨流体阻力等因素确定。从开始拉动至一半周期(Ts/2)，压力为负值，这时振幅最大。然后，在从一半周期(Ts/2)至一个周期Ts的期间，压力为正值。因此，在图31中所示的波形A中，通过将施加放电脉冲401的时间Tfs1设置成大于一半周期(Ts/2)的值，通过在油墨公共流体腔室105a中的负压而从流体阻力部分供给的油墨最少。因此，可以获得最大弯液面深度。

在从开始至一半周期(Ts/2)的时间间隔内，油墨公共流体腔室105a中的压力值最大。然后，压力振动逐渐被阻尼。因此，通过将施加图31中的波形A中的放电脉冲402的时间Tfs2设置成小于一半周期(Ts/2)，可以获得最大压力，因此，在油墨公共流体腔室105a中可以获得最大压力。

当使用图3 1中所示的驱动信号时，油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj以几乎与油墨压力腔室106中的压力振动相同的周期重复地增加和减小，如图35所示。因此，通过将第三波形部分的脉冲宽度Pws确定为使得在油墨压力腔室106中的压力为正值时(图35中的点A)施加充电脉冲404，从而使油墨排出速度最大。此外，通过使用该正时，油墨排出量也最大。因此，通过合适选择脉冲宽度Pws，即使当充电脉冲404的电势差ΔVc(驱动电压Vpp)较小(如图36所示)，也排出油墨，较小的电势差ΔVc(较小驱动电压)可以用于充电脉冲404。图36表示了对应于峰值点(A)和谷值点(B)的各个脉冲宽度，油墨排出速度Vj和油墨排出量Mj相对于驱动电压的变化。通过采用较小的电势差ΔVc，当排出墨滴时，油墨压力腔室106的容积变化量可以减小，因此可以进一步减小油墨排出量。

因此，图37所示的另一脉冲波形可以用于驱动喷墨头112，以代替图31中所示的驱动信号A。也就是，在图37中，在Vpb和Vpp(在保持脉冲403和保持脉冲405)之间的电势差ΔV2小于在Vps和Vpb(在保持脉冲400和保持脉冲403)之间的电势差ΔV1(ΔVa+ΔVb)。在输出保持脉冲405之后，输出充电脉冲406，这样，电压从驱动电压Vpp升高至最大电压Vps。因此，当获得合适排出速度时，墨滴大小减小。

根据本发明的上述第七实施例，图像记录装置包括液滴排出头，该液滴排出头包括增压腔室、与该增压腔室相连的流体供给腔室、与该增压腔室相连的喷嘴、用于使增压腔室的容积收缩和膨胀的压力产生部分，该图像记录装置还包括驱动器，用于驱动该压力产生部分；其中，该驱动器输出驱动信号，该驱动信号包括：第一波形部分，用于通过在增压腔室中产生第一压力而使该增压腔室膨胀；第二波形部分，用于通过在增压腔室中产生比第一压力更高的第二压力而使该增压腔室膨胀；第三波形部分，用于保持增压腔室通过第二波形部分而膨胀成的膨胀状态；以及第三波形部分，用于使增压腔室从膨胀状态收缩，以便排出液滴。

根据本实施例，第一波形部分可以降低增压腔室的容积膨胀速度，因此流体供给腔室(油墨供给腔室)中的压力可以降低，并可以使得流体供给腔室较缓慢地供给油墨。因此，可以通过使用第一波形部分而拉动弯液面。然后，第二信号能够增加增压腔室的容积膨胀速度，以便增加流体供给腔室中的压力。因此，用于排出油墨的电压可以降低。因此，可以获得较小液滴，同时保持足够的液滴排出速度。

在图像记录装置中，各第一和第二波形部分形成放电脉冲，第四波形部分形成充电脉冲。因此，可以获得较小液滴，同时保持充分的液滴排出速度。

此外，在图像记录装置中，第二波形部分的电压变化率大于第一波形部分的电压变化率。此外，第一波形部分的持续时间比第二波形部分的持续时间更长。因此，当施加第二信号时，可以在油墨压力腔室中产生较大压力，因此可以获得较小液滴，同时保持充分的液滴排出速度。

在图像记录装置中，第一波形部分的持续时间不小于Ts/2，第二波形部分的持续时间不大于Ts/2。

在图像记录装置中，第三波形部分的持续时间确定为使得从喷嘴排出的液滴量最大。因此，图像记录装置可以通过施加第二波形部分而使增压腔室中产生最大压力振动，因此可以获得最佳小液滴，并可以降低第四波形部分的电压。

此外，在图像记录装置中，在第一波形部分的开始点和第三波形部分之间的电势差大于在第三波形部分和第四波形部分的结束点之间的电势差，因此，可以深深地拉动喷嘴弯液面，从而减小油墨占据喷嘴的容积，并使得用于排出油墨的油墨压力腔室容积变化减小。因此，可以排出小液滴。

本发明并不局限于特别公开的实施例，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行变化和改变。

Claims (38)

1.一种用于控制压力产生部分的头驱动控制装置，该压力产生部分使得与液滴排出头中的喷嘴相连的增压腔室的容积收缩和膨胀，所述头驱动控制装置包括：

驱动波形产生部分，用于输出驱动信号，该驱动信号包括：

第一波形部分，用于使所述增压腔室的容积收缩，同时不排出液滴；

第二波形部分，用于保持收缩状态，直到在所述喷嘴中的弯液面朝着所述增压腔室运动，在该收缩状态中，所述增压腔室的容积收缩；

第三波形部分，用于使所述增压腔室的容积从所述收缩状态膨胀；

第四波形部分，用于保持所述增压腔室的容积的膨胀状态；以及

第五波形部分，用于使所述增压腔室的容积从所述膨胀状态收缩，以便排出液滴。

2.根据权利要求1所述的头驱动控制装置，其中：所述第一波形部分的电压从偏移电压开始变化。

3.一种用于控制压力产生部分的头驱动控制装置，该压力产生部分使得与液滴排出头中的喷嘴相连的增压腔室的容积收缩和膨胀，所述头驱动控制装置施加驱动信号，用于：

使所述增压腔室的容积收缩，同时不排出液滴；

当所述喷嘴中的弯液面被拉向所述增压腔室时，使所述增压腔室的容积膨胀；以及

使所述增压腔室的容积收缩，以便排出液滴。

4.一种图像记录装置，包括液滴排出头，该液滴排出头包括压力产生部分，该部分用于使与所述液滴排出头中的喷嘴相连的增压腔室的容积收缩和膨胀，所述图像记录装置还包括：

用于输出驱动信号的部分，该驱动信号包括时序驱动脉冲，各个驱动脉冲用于使所述增压腔室的容积收缩，以便在驱动周期中排出液滴；

其中，用于各个所述驱动脉冲的参数确定为使得等式tr+Pw+tf+td＝n×Ts保持为真，其中tr为上升时间常数，Pw为脉冲宽度，tf为下降时间常数，td为脉冲间隔，Ts为所述增压腔室中的压力的谐振频率，且n是不小于1的整数。

5.根据权利要求4所述的图像记录装置，其中：在所述等式中的n为2或3。

6.根据权利要求4所述的图像记录装置，其中：对于所述时序驱动脉冲中的相邻时间的两个驱动脉冲，对于一个所述相邻驱动脉冲的、在所述等式中的n大于对于前一个所述相邻驱动脉冲对应的n。

7.根据权利要求4所述的图像记录装置，其中：对于在所述时序驱动脉冲中的最后一个驱动脉冲，等式Pw+tf＝(n+1/4)×Ts保持为真。

8.根据权利要求7所述的图像记录装置，其中：对于所述最后一个驱动脉冲，tf大于Ts。

9.一种图像记录装置，包括液滴排出头，该液滴排出头包括压力产生部分，该部分用于使与所述液滴排出头中的喷嘴相连的增压腔室的容积收缩和膨胀，所述图像记录装置包括：

用于输出驱动波形的部分，该驱动波形包括在驱动周期中的多个时序驱动脉冲；

用于向所述压力产生部分选择施加至少一个第一信号和第二信号，其中，各所述第一和第二信号从所述驱动波形获得；其中

所述第一信号包括驱动脉冲，各个驱动脉冲使所述增压腔室的容积收缩，以便排出液滴；

所述第二信号包括第二波形部分，用于在所述增压腔室的容积膨胀之后使所述增压腔室的容积收缩，以便排出液滴。

10.根据权利要求9所述的图像记录装置，其中：所述时序驱动脉冲中的第一脉冲用于使所述增压腔室的容积收缩，且并不排出液滴。

11.根据权利要求9所述的图像记录装置，其中：用于选择施加的所述部分还选择施加由所述驱动波形形成的第三信号，

其中，所述第三信号包括用于所述第一信号的驱动脉冲以及用于使所述增压腔室的容积收缩且不排出液滴的脉冲的波形部分，其中，液滴通过使用除了用于所述第一信号的所述驱动脉冲中的最后一个驱动脉冲之外的驱动脉冲来排出液滴。

12.根据权利要求10所述的图像记录装置，其中：当不进行印制时，所述图像记录装置只选择第一脉冲，并向所述压力产生部分施加所述第一脉冲。

13.根据权利要求9所述的图像记录装置，其中，所述第二信号包括：

第一波形部分，用于使所述增压腔室的容积收缩，同时不排出液滴；

第二波形部分，用于保持收缩状态，直到在所述喷嘴中的弯液面朝着所述增压腔室运动，在该收缩状态中，所述增压腔室的容积收缩；

第三波形部分，用于使所述增压腔室的容积从所述收缩状态膨胀；

第四波形部分，用于保持所述增压腔室的容积的膨胀状态；以及

第五波形部分，用于使所述增压腔室的容积从所述膨胀状态收缩，以便排出液滴。

14.根据权利要求13所述的图像记录装置，其中：所述第一波形部分的电压从偏移电压开始变化。

15.根据权利要求13所述的图像记录装置，其中：所述第一波形部分的脉冲高度设置成使在加上所述第二波形部分时产生电压降。

16.根据权利要求9所述的图像记录装置，其中：所述第二信号包括用于所述第一信号的所述驱动脉冲的波形部分，该驱动脉冲具有相同的脉冲高度。

17.根据权利要求9所述的图像记录装置，其中：所述驱动波形包括用于使所述增压腔室的容积收缩且不会排出液滴的驱动脉冲，该驱动脉冲的脉冲高度小于用于排出液滴的其它驱动脉冲的脉冲高度。

18.根据权利要求17所述的图像记录装置，其中：具有更小脉冲高度的所述驱动脉冲在各个印制循环中施加给所述压力产生部分。

19.一种图像记录装置，包括液滴排出头，该液滴排出头包括压力产生部分，该部分用于使与所述液滴排出头中的喷嘴相连的增压腔室的容积收缩和膨胀，

所述图像记录装置还包括头驱动控制装置，用于控制所述压力产生部分，所述头驱动控制装置包括：

驱动波形产生部分，用于输出驱动信号，该驱动信号包括：

第一波形部分，用于使所述增压腔室的容积收缩，同时不排出液滴；

第二波形部分，用于保持收缩状态，直到在所述喷嘴中的弯液面朝着所述增压腔室运动，在该收缩状态中，所述增压腔室的容积收缩；

第三波形部分，用于使所述增压腔室的容积从所述收缩状态膨胀；

第四波形部分，用于保持所述增压腔室的容积的膨胀状态；以及

第五波形部分，用于使所述增压腔室的容积从所述膨胀状态收缩，以便排出液滴。

20.根据权利要求3所述的图像记录装置，其中：在所述驱动信号中的脉冲高度根据环境温度而变化。

21.根据权利要求9所述的图像记录装置，其中：在所述驱动波形中的脉冲高度根据环境温度而变化。

22.根据权利要求3所述的图像记录装置，其中：所述压力产生部分是d33变形的压电振动器。

23.根据权利要求9所述的图像记录装置，其中：所述压力产生部分是d33变形的压电振动器。

24.一种图像记录装置，包括液滴排出头，所述液滴排出头包括增压腔室、与所述增压腔室相连的喷嘴、用于使所述增压腔室的容积膨胀和收缩的压力产生部分，所述图像记录装置包括：

驱动器，用于驱动所述压力产生部分；

其中，所述驱动器输出驱动信号，该驱动信号包括：

第一波形部分，用于使所述增压腔室的容积膨胀；

第二波形部分，用于保持所述增压腔室的膨胀状态；以及

第三波形部分，用于使所述增压腔室从所述膨胀状态收缩，以便排出液滴；

其中，所述第二波形部分的脉冲宽度确定为使得液滴排出速度大于预定值。

25.根据权利要求24所述的图像记录装置，其中：当所述增压腔室中的压力保持正值时，所述驱动器开始施加所述第三波形部分。

26.根据权利要求24所述的图像记录装置，其中：所述第一波形部分的持续时间不超过Ts/2，其中，Ts是所述增压腔室中的压力振动周期。

27.根据权利要求24所述的图像记录装置，其中：所述第三波形部分的持续时间不超过Ts/2，其中，Ts是所述增压腔室中的压力振动周期。

28.根据权利要求24所述的图像记录装置，其中，所述驱动信号还包括：

第四波形部分，用于保持通过所述第三波形部分使所述增压腔室收缩的状态；以及

第五波形部分，用于使所述增压腔室收缩至与在施加所述第一波形部分之前的状态相对应的状态。

29.根据权利要求28所述的图像记录装置，其中：各所述第四和第五波形部分的持续时间不小于Ts/2，其中，Ts是所述增压腔室中的压力振动周期。

30.根据权利要求24所述的图像记录装置，其中：在所述第一波形部分的开始点和所述第二波形部分之间的电势差大于在所述第二波形部分和所述第三波形部分的结束点之间的电势差。

31.一种图像记录装置，包括液滴排出头，所述液滴排出头包括增压腔室、与所述增压腔室相连的流体供给腔室、与所述增压腔室相连的喷嘴、以及用于使所述增压腔室的容积膨胀和收缩的压力产生部分，所述该图像记录装置包括：

驱动器，用于驱动所述压力产生部分；

其中，所述驱动器输出驱动信号，该驱动信号包括：

第一波形部分，用于通过在所述增压腔室中产生第一压力而使所述增压腔室膨胀；

第二波形部分，用于通过在所述增压腔室中产生比所述第一压力更高的第二压力而使所述增压腔室膨胀；

第三波形部分，用于保持所述增压腔室通过所述第二波形部分而膨胀的膨胀状态；以及

第四波形部分，用于使所述增压腔室从所述膨胀状态收缩，以便排出液滴。

32.根据权利要求31所述的图像记录装置，其中：各所述第一和第二波形部分形成放电脉冲，所述第四波形部分形成充电脉冲。

33.根据权利要求32所述的图像记录装置，其中：所述第二波形部分的电压变化率大于所述第一波形部分的电压变化率。

34.根据权利要求33所述的图像记录装置，其中：所述第一波形部分的持续时间长于所述第二波形部分的持续时间。

35.根据权利要求31所述的图像记录装置，其中：所述第一波形部分的持续时间不超过Ts/2，其中，Ts是在所述增压腔室中的压力振动周期。

36.根据权利要求31所述的图像记录装置，其中：所述第二波形部分的持续时间不超过Ts/2，其中，Ts是所述增压腔室中的压力振动周期。

37.根据权利要求31所述的图像记录装置，其中：所述第三波形部分的持续时间确定为使得从所述喷嘴排出的液滴量最大。

38.根据权利要求31所述的图像记录装置，其中：在所述第一波形部分的开始点和所述第三波形部分之间的电势差大于在所述第三波形部分和所述第四波形部分的结束点之间的电势差。

Images