DE60032268T2 - Verfahren zum Steuern eines Tintenstrahldruckkopfes und Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einem solchen Kopf - Google Patents

Verfahren zum Steuern eines Tintenstrahldruckkopfes und Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einem solchen Kopf Download PDF

Info

Publication number
DE60032268T2
DE60032268T2 DE60032268T DE60032268T DE60032268T2 DE 60032268 T2 DE60032268 T2 DE 60032268T2 DE 60032268 T DE60032268 T DE 60032268T DE 60032268 T DE60032268 T DE 60032268T DE 60032268 T2 DE60032268 T2 DE 60032268T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
potential
pressure generating
generating chamber
ink
drive signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60032268T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60032268D1 (de
Inventor
Kenji c/o Seiko Epson Corp. Otokita
Satoru c/o Seiko Epson Corp. Hosono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of DE60032268D1 publication Critical patent/DE60032268D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60032268T2 publication Critical patent/DE60032268T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04581—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04593—Dot-size modulation by changing the size of the drop
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04596—Non-ejecting pulses

Description

  • Diese Erfindung betrifft eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen eines Bildes, Textes, etc. auf einem Aufzeichnungsmedium mit einem Aufzeichnungskopf sowie ein Ansteuerverfahren eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes, und insbesondere eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, eine extrem kleine Menge eines Tintentröpfchens, die einen Mikropunkt ausbilden kann, auszuspritzen.
  • Tintenstrahldrucker als beispielhafte Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtungen sind bereits recht bekannt. Bei einem solchen Drucker wird der Punktdurchmesser auf dem Aufzeichnungspapier, nämlich die Bildqualität (die Auflösung), durch die Menge des aus einem Aufzeichnungskopf ausgespritzten Tintentröpfchens bestimmt. Daher ist es wichtig, die Ausstrahlmenge der Tinte zu steuern.
  • Wenn die Ausstrahlmenge des Tintentröpfchens auf der Grundlage des Durchmessers einer Düsenöffnung gesteuert wird, kann, wenn der Durchmesser klein ist, die Auflösung verbessert werden, aber die Aufzeichnungsgeschwindigkeit wird gering. Wenn der Durchmesser groß ist, kann die Aufzeichnungsgeschwindigkeit erhöht werden, aber es wird ein grobes Bild mit einer geringen Auflösung ausgebildet.
  • Um solche gegensätzlichen Anforderungen zu erfüllen, ist angedacht worden, unterschiedliche Volumina von Tinte durch die gleiche Düsenöffnung eines Druckers hindurch auszustrahlen bzw. auszuspritzen.
  • Wenn ein extrem kleiner Punkt (ein Mikropunkt) durch den Drucker aufgezeichnet wird, wird ein Druckerzeugungselement wie beispielsweise ein piezoelektrisches Betätigungselement durch ein Ansteuersignal angetrieben, das Ansteuerimpulse beinhaltet, die zum Ausspritzen bzw. Ausspritzen von verschiedenen Mengen von Tintentröpfchen geeignet sind.
  • Ein Tintentröpfchen wird unter Verwendung der Veränderung im Tintendruck in einer Druckerzeugungskammer, die das Ausdehnen und das Zusammenziehen dieser Druckerzeugungskammer begleitet, ausgespritzt.
  • Bei neueren Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtungen ist übrigens eine stärkere Verbesserung der Bildqualität gefordert worden. Mit dem Ansteuerimpuls in dem oben erwähnten Stand der Technik kann eine kleine Menge eines Tintentröpfchens ausgespritzt werden. Unter dem Gesichtspunkt einer Verbesserung der Aufzeichnungsqualität wird aber das Ausspritzen einer noch kleineren Menge eines Tintentröpfchens gefordert.
  • EP 0 812 689 A offenbart ein Verfahren zum Ansteuern eines Tintenstrahlkopfes mit dem Anlegen eines Ansteuersignals, das einen Ausdehnungsbereich und zwei Zusammenziehbereiche hat.
  • JP 9-141851 A offenbart ein Ansteuersignal für einen Tintenstrahlkopf, das die Verformung des Betätigungselements unterdrücken und dadurch das Ausspritzen von Streutröpfchen verhindern soll.
  • EP 1 004 441 A offenbart ein Ansteuersignal für einen Tintenstrahlkopf mit einem Ausdehnungsbereich, einem Zusammenziehbereich und einem anschließenden Ausdehnungsbereich zum Ausspritzen eines kleinen Tintentröpfchens.
  • Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Ansteuerverfahren eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfes zu schaffen, der eine extrem kleine Menge eines Tintentröpfchens ausspritzen kann, sowie eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, die ein solches Verfahren verwendet.
  • Um dieses Ziel zu erreichen, wird eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung geschaffen, die Folgendes aufweist:
    einen Aufzeichnungskopf mit einem piezoelektrischen Betätigungselement zum Verändern des Volumens einer Druckerzeugungskammer durch deren Verformung, um einen Tintentropfen aus einer Düse auszuspritzen, die mit der Druckerzeugungskammer in strömungsmäßiger Verbindung steht; und
    einen Ansteuersignalgenerator zum Ausgeben eines Ansteuersignals, das dem piezoelektrischen Betätigungselement zugeleitet wird, um dieses entsprechend dem Potenzial des Signals zu verformen, wobei das Ansteuersignal Folgendes enthält:
    ein Einziehelement zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die Druckerzeugungskammer in einem ersten Grad ausgedehnt wird, um einen Meniskus der Tinte in die daran befindliche Düse hineinzuziehen;
    ein erstes Ausspritzelement zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die ausgedehnte Druckerzeugungskammer in einem zweiten Grad teilweise zusammengezogen wird; und
    ein zweites Ausspritzelement zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die zusammengezogene Druckerzeugungskammer in einem dritten Grad, der geringer ist als der erste Grad, erneut ausgedehnt wird, um den Tintentropfen aus der Düse auszuspritzen, und
    ein Kontraktionselement zum Verändern des Potenzials dergestalt, dass die Druckerzeugungskammer, die durch das zweite Ausspritzelement ausgedehnt wird, in einem vierten Grad zusammengezogen wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der zweite Grad geringer ist als der vierte Grad.
  • Vorzugsweise beinhaltet das Ansteuersignal Folgendes:
    ein Einziehhalteelement, das ein Endpotenzial des Einziehelements und ein Anfangspotenzial des ersten Ausspritzelements auf dem gleichen Potenzial verbindet; und
    ein Ausspritzhalteelement, das ein Endpotenzial des ersten Ausspritzelements und ein Anfangspotenzial des zweiten Ausspritzelements auf dem gleichen Potenzial verbindet.
  • Vorzugsweise ist der Potenzialunterschied des zweiten Ausspritzelements gleich dem Potenzialunterschied des ersten Ausspritzelements oder geringer.
  • Vorzugsweise ist eine Dauer des Einziehelements so eingestellt ist, dass sie einer Eigenperiodendauer der Druckerzeugungskammer entspricht.
  • Vorzugsweise enthält das Kontraktionselement zumindest zwei Kontraktionselemente und wenigstens ein Kontraktionshalteelement, welches das vorangehende Kontraktionselement und das folgende Kontraktionselement auf dem gleichen Potenzial verbindet.
  • Vorzugsweise ist der Potenzialgradient des folgenden Kontraktionselements maximal so groß wie der Potenzialgradient des vorangehenden Kontraktionselements.
  • Vorzugsweise enthält das Ansteuersignal ein vorangehendes Kontraktionselement, um das Potenzial dergestalt zu verändern, dass die Druckerzeugungskammer einmal zusammengezogen wird, bevor das Einziehelement betätigt wird.
  • Vorzugsweise enthält das Ansteuersignal ein Dämpfungselement, um das Potenzial dergestalt zu verändern, dass die durch das Kontraktionselement zusammengezogene Druckerzeugungskammer zu ihrem Ursprungsvolumen zurückgeführt wird, um die Bewegung des Meniskus zu stabilisieren.
  • Vorzugsweise enthält der Ansteuersignalgenerator Folgendes:
    einen Ausgangsspannungsinformationsspeicher zum Speichern eines Potenzialwertes des Ansteuersignals;
    einen Änderungsinformationsspeicher zum Speichern eines Änderungsbetrages des Potenzials des Ansteuersignals; und
    einen Rechner zum Berechnen eines Potenzialwertes auf der Grundlage wenigstens des Potenzialwertes, der in dem Ausgangsspannungsinformationsspeicher gespeichert ist, und des Änderungsbetrages, der in dem Änderungsinformationsspeicher gespeichert ist.
  • Das Berechnungsergebnis wird nach jedem zuvor festgelegten Zeitraum in den Ausgangsspannungsinformationsspeicher geladen, während der in dem Änderungsbetragsspeicher gespeicherte Änderungsbetrag geändert wird, um ein Ansteuersignal programmierbar zu erzeugen.
  • Vorzugsweise enthält das Ansteuersignal einen zweiten Ansteuerimpuls, um einen Tintentropfen auszuspritzen, der schwerer ist als der Tintentropfen, der durch einen ersten Ansteuerimpuls ausgespritzt wird, der durch das Einziehelement, das erste Ausspritzelement und das zweite Ausspritzelement definiert wird.
  • Vorzugsweise enthält das Ansteuersignal einen dritten Ansteuerimpuls, um einen Tintentropfen auszuspritzen, der schwerer ist als der Tintentropfen, der unter der Einwirkung des zweiten Ansteuerimpulses ausgespritzt wird.
  • Vorzugsweise sind der dritte Ansteuerimpuls, der erste Ansteuerimpuls und der zweite Ansteuerimpuls in dieser Reihenfolge in dem Ansteuersignal angeordnet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung geschaffen, die Folgendes umfasst:
    einen Aufzeichnungskopf mit einem piezoelektrischen Betätigungselement zum Verändern des Volumens einer Druckerzeugungskammer durch deren Verformung, um einen Tintentropfen aus einer Düse auszuspritzen, die mit der Druckerzeugungskammer in strömungsmäßiger Verbindung steht; und
    einen Ansteuersignalgenerator zum Ausgeben eines Ansteuersignals, das dem piezoelektrischen Betätigungselement zugeleitet wird, um dieses entsprechend dem Potenzial des Signals zu verformen, wobei das Ansteuersignal Folgendes enthält:
    ein Einziehelement zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die Druckerzeugungskammer ausgedehnt wird, um einen Meniskus der Tinte in die daran befindliche Düse hineinzuziehen;
    ein erstes Kontraktionselement zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die ausgedehnte Druckerzeugungskammer teilweise zusammengezogen wird;
    ein Halteelement zum Halten des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass der zusammengezogene Zustand der Druckerzeugungskammer beibehalten wird, um den Tintentropfen aus der Düse auszuspritzen; und
    ein zweites Kontraktionselement zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die Druckerzeugungskammer erneut zusammengezogen wird, um Vibrationen des Meniskus der Tinte zu stabilisieren,
    wobei ein Zeitraum von einem Anfangsende des ersten Kontraktionselements bis zu einem Endpotenzial des Halteelements halb so lang ist wie eine Eigenperiodendauer des piezoelektrischen Betätigungselements oder ein Zeitraum von einem Anfangsende des ersten Kontraktionselements bis zu einem Endpotenzial des zweiten Kontraktionselements so lang ist wie eine Eigenperiodendauer der Druckerzeugungskammer.
  • Vorzugsweise ist der Potenzialgradient des ersten Kontraktionselements steiler als der Potenzialgradient des zweiten Kontraktionselements.
  • Vorzugsweise enthält das Ansteuersignal einen zweiten Ansteuerimpuls, um einen Tintentropfen auszuspritzen, der schwerer ist als der Tintentropfen, der durch einen ersten Ansteuerimpuls ausgespritzt wird, der durch das Einziehelement, das erste Kontraktionselement, das Halteelement und das zweite Kontraktionselement definiert wird.
  • Vorzugsweise beinhaltet das Ansteuersignal einen dritten Ansteuerimpuls zum Ausspritzen eines Tintentröpfchens, das schwerer ist als das Tintentröpfchen, das durch das Anlegen des zweiten Ansteuerimpulses ausgespritzt wird.
  • Vorzugsweise sind der erste Ansteuerimpuls und der zweite Ansteuerimpuls in dieser Reihenfolge in dem Ansteuersignal angeordnet.
  • Vorzugsweise enthält das Ansteuersignal einen vierten Ansteuerimpuls, um den Meniskus der Tinte in Schwingungen zu versetzen, ohne den Tintentropfen aus der Düse auszuspritzen. Der dritte Ansteuerimpuls geht dem ersten und dem zweiten Ansteuerimpuls voraus.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zum Ansteuern eines Aufzeichnungskopfes mit einer Düse, die mit einer Druckerzeugungskammer in strömungsmäßiger Verbindung steht, aus der infolge einer Volumenänderung der Druckerzeugungskammer mit einem piezoelektrischen Betätigungselement ein Tintentropfen ausgespritzt wird, geschaffen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    Ausdehnen der Druckerzeugungskammer in einem ersten Grad, um einen Meniskus der Tinte in die daran befindliche Düse hineinzuziehen;
    teilweises Zusammenziehen der ausgedehnten Druckerzeugungskammer in einem zweiten Grad;
    erneutes Ausdehnen der zusammengezogenen Druckerzeugungskammer in einem dritten Grad, der geringer ist als der erste Grad, um den Tintentropfen aus der Düse auszuspritzen; und
    erneutes Zusammenziehen der ausgedehnten Druckerzeugungskammer in einem vierten Grad; wobei der zweite Grad maximal so groß ist wie der vierte Grad.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zum Ansteuern eines Aufzeichnungskopfes mit einer Düse, die mit einer Druckerzeugungskammer in strömungsmäßiger Verbindung steht, aus der infolge einer Volumenänderung der Druckerzeugungskammer mit einem piezoelektrischen Betätigungselement ein Tintentropfen ausgespritzt wird, geschaffen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    Ausdehnen der Druckerzeugungskammer, um einen Meniskus der Tinte in die daran befindliche Düse hineinzuziehen;
    teilweises Zusammenziehen der ausgedehnten Druckerzeugungskammer;
    Beibehalten des zusammengezogenen Zustands der Druckerzeugungskammer, um den Tintentropfen aus der Düse auszuspritzen; und
    erneutes Zusammenziehen der Druckerzeugungskammer, um Vibrationen des Meniskus der Tinte zu stabilisieren,
    wobei ein Zeitraum von einem Anfang des ersten Kontraktionsschrittes bis zu einem Ende des Halteschrittes halb so lang ist wie eine Eigenperiodendauer des piezoelektrischen Betätigungselements oder ein Zeitraum von einem Anfangsende des ersten Kontraktionselements bis zu einem Endpotenzial des zweiten Kontraktionselements so lang ist wie eine Eigenperiodendauer der Druckerzeugungskammer.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun nur anhand weiterer Beispiele und mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist,
  • 2 eine Schnittansicht ist, um einen Aufzeichnungskopf zu zeigen,
  • 3 ein Blockdiagramm ist, um die Konfiguration eines Steuerungssystems zu zeigen,
  • 4 ein Blockdiagramm ist, um die Konfiguration eines Ansteuersignalerzeugers zu zeigen,
  • 5 ein Zeitdiagramm ist, um einen Prozess zur Erzeugung einer Wellenform eines Ansteuersignals in dem Ansteuersignalerzeuger in 4 zu zeigen,
  • 6 eine Zeichnung ist, um Ansteuersignale und Ansteuerimpulse zu beschreiben,
  • 7 ein Zeitdiagramm ist, um einen Mikropunkt-Ansteuerimpuls zu zeigen,
  • 8 ein Zeitdiagramm ist, um einen Mikropunkt-Ansteuerimpuls gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zu zeigen,
  • 9 ein Zeitdiagramm ist, um einen Mikropunkt-Ansteuerimpuls gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zu zeigen,
  • 10 ein Diagramm ist, um Ansteuersignale und Ansteuerimpulse gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu zeigen, und
  • 11 ein Zeitdiagramm ist, um einen Mikropunkt-Ansteuerimpuls gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung zu zeigen.
  • Mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen sind Ausführungsformen von Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtungen der Erfindung dargestellt. Die 1 bis 7 zeigen eine erste Ausführungsform einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Tintenstrahldruckers einer repräsentativen Tintenstrahl- Aufzeichnungsvorrichtung, 2 eine Schnittansicht, um einen Aufzeichnungskopf zu zeigen, 3 ein Blockdiagramm, um die Konfiguration eines Steuerungssystems der Aufzeichnungsvorrichtung zu zeigen, 4 ein Blockdiagramm, um die Konfiguration eines Ansteuersignalerzeugers zu zeigen, 5 ein Zeitdiagramm, um einen Prozess zur Erzeugung einer Wellenform zu zeigen, die ein Ansteuersignal in dem Ansteuersignalerzeuger wird, 6 eine Zeichnung, um das Anlegen einer Sequenz von Ansteuersignalen und Ansteuerimpulsen zu beschreiben, und 7 ein Zeitdiagramm, um einen Mikropunkt-Ansteuerimpuls zu zeigen.
  • In einem Tintenstrahldrucker 1 ist ein Laufwagen 2 an einem Führungselement 11 beweglich angebracht und ist mit einem Synchronriemen 14 verbunden, der an einer Antriebsriemenscheibe 12 und einer angetriebenen Riemenscheibe 13 platziert ist. Die Antriebsriemenscheibe 12 ist mit einer Drehwelle eines Impulsmotors 15 verbunden, und der Laufwagen 2 wird in Richtung der Breite des Aufzeichnungspapiers 3 (in der Hauptabtastrichtung) bewegt, wenn der Impulsmotor 15 angetrieben wird.
  • Ein Aufzeichnungskopf 4 ist an einer Fläche des Laufwagens 2 (der Bodenfläche) gegenüber dem Aufzeichnungspapier 3 angebracht. Der Aufzeichnungskopf 4 spritzt Tinte, die von einer Tintenkartusche 5 her zugeleitet wird, als Tintentröpfchen durch Düsenöffnungen 51 aus (siehe 2).
  • Bei der Aufzeichnung spritzt daher der Drucker 1 Tintentröpfchen aus dem Aufzeichnungskopf 4 synchron mit der Hauptabtastung der Laufwagens 2 aus und dreht eine Platte 16 in Übereinstimmung mit der Hin- und Herbewegung des Laufwagens 2 zum Bewegen des Aufzeichnungspapiers 3 in der Papierzuführrichtung (Nebenabtastrichtung). Als Ergebnis wird ein Bild, ein Text, etc. auf der Grundlage von Druckdaten auf dem Aufzeichnungspapier 3 aufgezeichnet.
  • Eine Home-Position ist innerhalb des Bewegungsbereichs des Laufwagens 2 und außerhalb eines Aufzeichnungsflächenbereichs gewählt, und ein Reinigungsmechanismus 17 zum Reinigen des Aufzeichnungskopfes 4 und ein Abdeckmechanismus 18 zum Bedecken der Aufzeichnungskopfes 4 sind Seite an Seite in der Home-Position platziert.
  • Außerdem ist eine Druckersteuerung 19 zum Steuern der Arbeitsweise der Komponenten, die den Drucker 1 ausmachen, an einem Gehäuse angebracht.
  • Wie es in 2 dargestellt ist, weist der Aufzeichnungskopf 4 eine Kanaleinheit 7 auf, die mit einer spitzen Feder eines Grundteils 40 verbunden ist. Tinte in einer Druckerzeugungskammer 71 wird mittels eines piezoelektrischen Betätigungselements (einer Art Druckerzeugungselement) zum Ausspritzen von Tintentröpfchen durch Düsenöffnungen 51, die in einer Düsenplatte 50 ausgebildet sind, unter Druck gesetzt.
  • Das Grundteil 40 ist wie ein Kasten gestaltet, in welchem eine Gehäusekammer 43 zum Aufnehmen einer Schwingereinheit 46 ausgeformt ist; beispielsweise ist das Grundteil 40 aus einem Kunstharzmaterial gemacht. Die Gehäusekammer 43 ist von der Öffnung auf der Seite der Verbindungsfläche hin zu der Kanaleinheit 7 zu der gegenüberliegenden Fläche hin erstreckt.
  • Die Kanaleinheit 7 weist die Düsenplatte 50 auf, die mit einer Fläche einer Kanalausbildeplatte 55 verbunden ist, und eine Schwingungsplatte 16, die mit einer gegenüberliegenden Fläche der Kanalausbildeeinheit 55 verbunden ist.
  • Die Kanalausbildeeinheit 55 ist aus einem Siliziumwafer etc. ausgeformt worden. Sie ist geätzt worden, wodurch sie in einem vorbestimmten Muster unterteilt worden ist, und eine Membran ist geeignet ausgeformt und bildet mehrere Druckerzeugungskammern 71, die mit den Düsenöffnungen 51 kommunizieren, ein gemeinsames Tintenreservoir 72, mehrere Tintenzuleitekanäle 73, die von dem gemeinsamen Tintenreservoir 72 aus zu den Druckerzeugungskammern 71 führen, und dergleichen. Das gemeinsame Tintenreservoir 72 ist mit einer Anschlussöffnung ausgeformt, die mit einer Tintenzuleiteröhre 48 verbunden ist, und in der Kartusche 5 gespeicherte Tinte wird durch die Anschlussöffnung zu dem gemeinsamen Tintenreservoir 72 geleitet.
  • Mehrere Düsenöffnungen 52 (beispielsweise 96 Öffnungen) sind in der Düsenplatte 50 wie Zeilen in Abständen entsprechend der Punktausbildedichte gemacht.
  • Die Schwingungsplatte 60 verwendet eine doppelte Struktur des Ablagerns einer elastischen Folie 62, wie beispielsweise einer PPS-Folie, auf einer rostfreien Platte 61; der jeder Druckerzeugungskammer 71 entsprechende Bereich ist durch Ätzen der rostfreien Platte wie ein Ring vorgesehen, und ein Inselbereich 70 ist in dem Ring ausgebildet.
  • Die Schwingereinheit 46 ist aus einem piezoelektrischen Betätigungselement 6 (einer Art Druckerzeugungselement) und aus einem Befestigungssubstrat 42 aufgebaut. Das piezoelektrische Betätigungselement 6 ist wie Kammzähne geformt, die durch Ausbilden von Schlitzbereichen in einer piezoelektrischen Betätigungselementplatte mit piezoelektrischen Körpern und Elektrodenschichten, die abwechselnd abgelagert sind, in einem vorbestimmten Abstand entsprechend den Druckerzeugungskammern 71 vorgesehen sind. Das Befestigungssubstrat 42 ist fest an dem Grundende des kammzahnartigen Schwingers 6 gesichert.
  • Die Spitze des piezoelektrischen Betätigungselements 6 ist in die Gehäusekammer 43 des Grundteils 40 in einer Haltung eingesetzt, in der sie aus einer Öffnung 41 herauszeigt, und das Befestigungssubstrat 42 ist fest an der Innenwand der Gehäusekammer 43 gesichert, wodurch die Schwingereinheit 46 untergebracht ist. In diesem untergebrachten Zustand liegen die Spitzen des piezoelektrischen Betätigungselements 6 gegen die entsprechenden Inselbereiche 70 der Schwingungsplatte 60 an.
  • Indem zwischen gegenüberliegenden Elektroden eine Potentialdifferenz erzeugt wird, wird jedes piezoelektrische Betätigungselement 6 in seiner Längsrichtung rechtwinklig zu der laminierten Richtung ausgedehnt oder zusammengezogen, um dadurch die elastische Folie 62 zu verschieben, die die Druckerzeugungskammern 71 unterteilt. Das heißt, in dem Aufzeichnungskopf 4 wird das piezoelektrische Betätigungselement 6 in seiner Längsrichtung ausgedehnt, wodurch der Inselbereich 70 gegen die Seite der Düsenplatte 50 gedrückt wird und die elastische Folie 62 im äußeren Bereich des Inselbereichs 70 verformt wird, wodurch sich das Volumen der Druckerzeugungskammer 71 vermindert. Wenn das piezoelektrische Betätigungselement 6 in seiner Längsrichtung zusammengezogen wird, wird die elastische Folie 62 verschoben, was das Volumen der Druckerzeugungskammer 71 vergrößert. Wenn die Druckerzeugungskammer 71 vergrößert und verkleinert wird, tritt eine Druckschwankung in der Tinte auf, die die Druckerzeugungskammer 71 füllt, und ein Tintentröpfchen wird durch die Düsenöffnung 51 der Kanaleinheit 7 ausgespritzt.
  • Es wird nun die elektrische Konfiguration des Druckers 1 diskutiert werden.
  • Wie es in 3 dargestellt ist, weist die Druckersteuerung 19 eine externe Schnittstelle 191 auf, einen RAM (random access memory) 192 zum temporären Speichern von verschiedenen Teilen von Daten, einen ROM (read-only memory) 193 zum Speichern eines Steuerungsprogramms etc., einen Steuerungsabschnitt 194, der aus einer CPU (central processing unit) etc. besteht, einen Oszillator 195 zum Erzeugen eines Uhrzeitsignals, einen Ansteuersignalerzeuger 8 zum Erzeugen eines Ansteuersignals COM, das dem Aufzeichnungskopf 4 zugeleitet wird, der als Ansteuersignalerzeugungsmittel der Erfindung dient, eine interne Schnittstelle 196 zum Eingeben des Ansteuersignals und verschiedener Signale von Punktmusterdaten (Bitmap-Daten), die auf der Grundlage von Druckdaten expandiert worden sind, und dergleichen in das Ansteuersystem des Aufzeichnungskopfes 4, etc., und dergleichen.
  • Die externe Schnittstelle 191 empfängt Druckdaten, die z.B. aus Buchstabencode, einer graphischen Funktion, Bitdaten, etc., aufgebaut sind, von einem Host-Computer (nicht dargestellt) etc.. Ein Busy-Signal (BUSY) und ein Acknowledge-Signal (ACK) werden durch die externe Schnittstelle 191 an den Host-Computer etc. ausgegeben.
  • Der RAM 192, der ein Arbeitsspeicher ist, funktioniert als Empfangspuffer RB, Zwischenpuffer MB, Ausgabepuffer OB, etc.. Das heißt, der Empfangspuffer RB speichert temporär die Druckdaten, die durch die externe Schnittstelle 191 hindurch aufgenommen worden sind, der Zwischenpuffer MB speichert Zwischencodedaten, die von dem Steuerabschnitt 194 zur Verfügung gestellt werden, und der Ausgabepuffer OB speichert Punktmusterdaten. Die Punktmusterdaten sind Druckdaten, die durch Dekodieren von Gradationsdaten geschaffen werden.
  • Der ROM 193 speichert Schriftartdaten, graphische Funktionen, etc. zusätzlich zu dem Steuerungsprogramm (der Steuerungsroutine) zum Ausführen verschiedener Arten von Datenverarbeitungen.
  • Der Steuerungsabschnitt 194 führt verschiedene Arten von Steuerungen auf der Grundlage des aus dem ROM 193 ausgelesenen Steuerungsprogramms aus. Er liest die Druckdaten in dem Empfangspuffer RB und speichert die Zwischencodedaten, die durch Umwandeln der Druckdaten in dem Zwischenpuffer MB gespeichert werden. Der Steuerungsabschnitt 194 analysiert auch die aus dem Zwischenpuffer MB ausgelesenen Zwischencodedaten, referenziert die in dem ROM 193 gespeicherten Schriftartdaten, graphische Funktionen etc., und expandiert die Zwischencodedaten zu Punktmusterdaten. Nach dem Ausführen der notwendigen Dekorationsverarbeitung speichert der Steuerungsabschnitt 194 die Punktmusterdaten in den Ausgabepuffer OB.
  • Wenn eine Zeile der Punktmusterdaten, die durch einen Hauptabtastvorgang des Aufzeichnungskopfes 4 aufgezeichnet werden kann, vorgesehen ist, wird sie aus dem Ausgabepuffer OB durch die interne Schnittstelle 196 der Reihe nach an den Aufzeichnungskopf 4 ausgegeben. Wenn eine Zeile der Punktmusterdaten aus dem Ausgabepuffer ausgegeben wird, werden die bereits expandierten Zwischencodedaten aus dem Zwischenpuffer gelöscht, und die nächsten Zwischencodedaten werden expandiert.
  • Ein elektrisches Ansteuersystem 44 des Aufzeichnungskopfes 4 weist ein Schieberegister 94 (Elemente 94A bis 94N) auf, einen Verriegelungsschaltkreis 95 (Elemente 95A bis 95N), einen Level-Shifter 96 (Elemente 96A bis 96N) von Spannungsverstärkern, einen Schalter 97 (Elemente 97A bis 97N) sowie ein piezoelektrisches Betätigungselement 6 (Elemente 6A bis 6N), die in dieser Reihenfolge miteinander verbunden sind, wobei die Elemente in einer Eins-zu-Eins-Übereinstimmung mit den Düsenöffnungen 51 vorgesehen sind.
  • Der Tintenstrahlausspritzvorgang in dem Aufzeichnungskopf 4 wird durch den Steuerungsabschnitt 94 gesteuert. Bei der Ausspritzsteuerung wird zunächst das signifikanteste Bitstring-Datum von Druckdaten (SI) der Reihe nach von dem Ausgabepuffer OB synchron mit einem Uhrzeitsignal CK des Oszillators 195 übertragen und wird in der Abfolge in den Schieberegisterelementen 94A bis 94N gesetzt.
  • Wenn die Druckdaten für alle Düsenöffnungen 51 in den Schieberegisterelementen 94A bis 94N gesetzt worden sind, wird ein Verriegelungssignal LAT an die Verriegelungselemente 95A bis 95N zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ausgegeben, um die in den Schieberegisterelementen 94A bis 94N gesetzten Druckdaten in den Verriegelungselementen 95A bis 95N zu verriegeln.
  • Die verriegelten Druckdaten werden den Level-Shifterelementen 96A bis 96N zugeleitet. Beispielsweise ist, wenn das Druckdatum gleich "1" ist, jedes Level-Shifter-Element 96A bis 96N dazu ausgestaltet, die Druckdaten bzw. das Druckdatum auf einen Spannungswert zu verstärken, bei welchem der Schalter 97A bis 97N angetrieben werden kann, beispielsweise einige zehn Volt. Das verstärkte Druckdatum wird dann an den Schalter 97A–97N angelegt, der in einen verbunden Zustand eintritt, wenn das Druckdatum angelegt wird. Beispielsweise ist das Druckdatum gleich "0", und dann verstärkt das entsprechende Level-Shifter-Element 96A bis 96N das Druckdatum nicht.
  • Ein Ansteuersignal COM von dem Ansteuersignalerzeuger 8 wird an jeden Schalter 97A–97N angelegt, und wenn der Schalter 97A–97N in einen verbundenen Zustand eintritt, wird das Ansteuersignal an das mit dem Schalter 97A–97N verbundene piezoelektrische Betätigungselement 6A–6N angelegt.
  • Wenn das Ansteuersignal auf der Grundlage des signifikantesten Bitstringdatums angelegt wird, übermittelt anschließend der Steuerungsabschnitt 194 das zweitsignifikanteste Bitstringdatum der Reihe nach und setzt das Datum in dem Schieberegister 51A–54N. Wenn das Datum in dem Schieberegister 94 gesetzt worden ist, gibt der Steuerungsabschnitt 194 ein Verriegelungssignal zum Verriegeln des Datums aus und liefert ein Ansteuersignal an das piezoelektrische Betätigungselement 6. Anschließend wird der gleiche Vorgang bis hin zum am wenigsten signifikanten Bitstring wiederholt, während das Druckdatum hin zum Bitstring der niedrigen Ordnung verschoben wird, und zwar um ein Bitstring nach dem anderen.
  • In dem beschriebenen Drucker 1 wird daher auf der Grundlage der Druckdaten gesteuert, ob das Ansteuersignal COM an das piezoelektrische Betätigungselement 6 (Element 6A–6N) des Aufzeichnungskopfes 4 geliefert wird. Während das Druckdatum gleich "1" ist, wird das Ansteuersignal COM an das piezoelektrische Betätigungselement 6 geliefert; wenn das Druckdatum gleich "0" ist, wird das Ansteuersignal COM nicht geliefert.
  • Es wird nun der Ansteuersignalerzeuger 8 diskutiert.
  • Wie es in dem Blockdiagramm der 4 gezeigt ist, weist der Ansteuersignalerzeuger 8 einen Wellenformerzeuger 80 sowie einen Stromverstärker 89 auf. Der Wellenformerzeuger 80 erzeugt ein Wellenformsignal, das als das Ansteuersignal COM verwendet wird, und gibt das Signal an den Stromverstärker 89 aus, welcher den Strom des Signals dann verstärkt und das entstehende Signal als Ansteuersignal COM ausgibt.
  • Der Wellenformerzeuger 80 weist einen Wellenformspeicher 81 auf, einen ersten Wellenformverriegelungsschaltkreis 82, einen zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreis 84, einen Addierer 83, einen Digital-Analog-Wandler 86 (D/A-Wandler 86) sowie einen Spannungsverstärker 88.
  • Der Wellenformspeicher 81 funktioniert als Variationsinformationsspeichermittel zum Speichern von verschiedenen Arten von Spannungsvariationsdaten (Variationsinformationen), die von dem Steuerungsabschnitt 194 ausgegeben werden, und zwar separat entsprechend Adressen. Der erste Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 funktioniert als Variationsinformationshaltemittel der Erfindung und ist elektrisch mit dem Wellenformspeicher 81 verbunden. Der erste Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 hält Spannungsvariationsdaten, die bei einer vorbestimmten Adresse des Wellenformspeichers 81 gespeichert sind, synchron mit einem ersten Zeitsignal. Der Addierer 83 funktioniert als Additionsmittel der Erfindung. Die Ausgabe des ersten Wellenformverriegelungsschaltkreises 82 und die Ausgabe des zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreises 84 werden dem Addierer 83 eingegeben, und der zweite Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 ist elektrisch mit der Ausgabe des Addierers 83 verbunden. Der Addierer 83 addiert die Ausgabesignale zusammen, um die Additionsspannungsinformation zu schaffen.
  • Der weite Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 funktioniert als Ausgabespannungsinformationshaltemittel der Erfindung und hält die Daten, die von dem Addierer 83 zur Verfügung gestellt werden (die Additionsspannungsinformation) aus Ausgabespannungsinformation zum Definieren der Wellenform des Ansteuersignals COM synchron mit einem zweiten Zeitsignal. Der D/A-Wandler 86 ist elektrisch mit der Ausgabe des zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreises 84 verbunden und wandelt die in dem zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 gehaltenen Daten in ein Analogsignal um. Der Spannungsverstärker 88 ist elektrisch mit der Ausgabe des D/A-Wandlers 86 verbunden und verstärkt das von dem D/A-Wandler 86 zur Verfügung gestellte analoge Signal zu der Spannung des Ansteuersignals.
  • Der Stromverstärker 89 ist elektrisch mit der Ausgabe des Spannungsverstärkers 88 verbunden und verstärkt den elektrischen Strom des Signals, dessen Spannung mittels des Spannungsverstärkers 88 verstärkt worden ist, und gibt dann das entstehende Signal als Ansteuersignal COM aus. In dem beschriebenen Ansteuersignalerzeuger 8 werden mehrere Stücke von Variationsdaten, die Spannungsveränderungsbeträge anzeigen, in Speicherstellen des Wellenformspeichers 81 separat gespeichert, bevor ein Ansteuersignal erzeugt wird.
  • Beispielsweise gibt der Steuerungsabschnitt 194 Variationsdaten und Adressdaten entsprechend den Variationsdaten an den Wellenformspeicher 81 aus. Dann speichert der Wellenformspeicher 81 die Variationsdaten in der durch die Adressdaten spezifizierten Speicherstelle. In der Ausführungsform werden die Variationsdaten gebildet aus Daten, die positive oder negative (Anstiegs- oder Verminderungs-)-Informationen beinhalten, und die Adressdaten werden aus einem 4-Bit-Adresssignal gebildet.
  • Wenn verschiedene Arten von Variationsdaten so in dem Wellenformspeicher 81 gespeichert worden sind, wird es ermöglicht, ein Ansteuersignal zu erzeugen.
  • Um ein Ansteuersignal zu erzeugen, wird, während das von dem ersten Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 zu dem Addierer 83 ausgegebene Variationsdatum verändert wird, immer dann, wenn ein vorbestimmter Update-Zeitpunkt da ist, das von dem Addierer 83 geschaffene Datum in dem zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 als neue Ausgabespannungsinformation erhalten, wodurch ein Ansteuersignal mit jeder gewünschten Form erzeugt wird.
  • In der Ausführungsform wird das Variationsdatum in dem ersten Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 gemäß dem 4-Bit-Adresssignal gesetzt, das dem Wellenformspeicher 81 eingegeben worden ist, und dem ersten Zeitsignal, das dem ersten Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 eingegeben worden ist. Das heißt, der Wellenformspeicher 81 wählt das Zielvariationsdatum aus auf der Grundlage des Adresssignals. Wenn das erste Zeitsignal eingegeben wird, liest der erste Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 das ausgewählte Variationsdatum aus dem Wellenformspeicher 81 heraus und hält das Datum.
  • Das in dem ersten Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 gehaltene Variationsdatum wird dem Addierer 83 eingegeben. Da die in dem zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 gehaltene Ausgabespannungsinformation ebenfalls dem Addierer 83 eingegeben wird, wird das von dem Addierer 83 ausgegebene Datum gleich einem Spannungswert, der sich ergibt aus einer Addition des in dem ersten Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 gehaltenen Variationsdatums und der in dem zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 gehaltenen Ausgabespannungsinformation. Da das Variationsdatum positive oder negative Information beinhaltet, wird, wenn das Variationsdatum ein positiver Wert ist, das von dem Addierer 83 ausgegebene Datum ein Spannungswert, der höher ist als die Ausgabespannungsinformation (nimmt zu). Wenn andererseits das Variationsdatum ein negativer Wert ist, wird das von dem Addierer 83 ausgegebene Datum ein Spannungswert, der geringer ist als die Ausgabespannungsinformation (nimmt ab). Wenn das Variationsdatum gleich "0" ist, wird das von dem Addierer 83 ausgegebene Datum der gleiche Spannungswert wie die Ausgabespannungsinformation.
  • Das von dem Addierer 83 ausgegebene Datum wird in den zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 eingegeben und dort gehalten synchron mit dem zweiten Zeitsignal. Dies bedeutet, dass die von dem zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreis 83 ausgegebene Spannungsinformation synchron mit dem zweiten Zeitsignal erneuert wird.
  • Der Vorgang der Erzeugung des Ansteuersignals wird auf der Grundlage eines spezifischen Beispiels in 5 diskutiert werden. In diesem Beispiel wird ein Variationsdatum "0" in der Adresse A des Wellenformspeichers 80 gespeichert, ein Variationsdatum +ΔV1 in der Adresse B und ein Variationsdatum –ΔV2 in der Adresse C.
  • Wenn das erste Zeitsignal in einem Zustand eingegeben wird, in welchem das Adresssignal, das die Adresse B anzeigt, dem Wellenformspeicher 81 eingegeben wird (t1), liest der erste Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 das Variationsdatum +ΔV1, das in Adresse B gespeichert ist, aus dem Wellenformspeicher 81 und hält das Datum.
  • Dann liest der zweite Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 das von dem Addierer 83 ausgegebene Datum und hält es, und zwar zu dem durch das zweite Zeitsignal definierten Update-Zeitpunkt, beispielsweise bei der ansteigenden Flanke des zweiten Zeitsignals t2. Zu dem ersten Zeitpunkt, nachdem das erste Zeitsignal zugeleitet worden ist, wird ΔV1 als Ergebnis der Addition von ΔV1 zu dem Erdungspotential des momentanen Stromausgabewerts als neue Ausgabespannung gehalten.
  • Wenn der Zyklus ΔT abgelaufen ist und der nächste Update-Zeitpunkt kommt, hält dann der zweite Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 zwei ΔV1 als Ergebnis der Addition von ΔV1 zu der momentanen Ausgabespannung, ΔV1, (ΔV1 + ΔV1) als neues Ausgabespannungsdatum t3.
  • Wenn der Zyklus ΔV1 weiter abgelaufen ist und der nächste Update-Zeitpunkt kommt, hält der zweite Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 den Wert V (2ΔV1 + ΔV1) als neues Ausgabespannungsdatum t4.
  • Wenn das Variationsdatum entsprechend der Adresse B in dem ersten Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 gehalten wird, dann werden die Adresssignalinhalte zu der Adresse A hin verändert.
  • Das Adresssignal, das die Adresse A anzeigt, wird referenziert, wenn ein weiteres erstes Zeitsignal eingegeben wird (t5). Das heißt, der erste Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 liest und hält das Variationsdatum des Wertes "0", gespeichert in der Adresse A, wenn das erste Zeitsignal eingegeben wird.
  • Wenn das Variationsdatum des Wertes "0" in dem ersten Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 gehalten wird, wird das von dem Addierer 83 ausgegebene Datum der gleiche Spannungswert wie die Ausgabespannung von dem zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreis 84. Während das Variationsdatum des Wertes "0" in dem ersten Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 gehalten wird, hält daher die aus dem zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 ausgegebene Spannung den vorangehenden Spannungswert V, wenn der durch das zweite Zeitsignal definierte Update-Zeitpunkt kommt (t6, t7).
  • Wenn ein weiteres erstes Zeitsignal eingegeben wird, wird das Variationsdatum von –ΔV2, das Variationsdatum entsprechend der Adresse C, in dem ersten Wellenformverriegelungsschaltkreis 82 gehalten (t8).
  • Wen das Variationsdatum gehalten wird, fällt jedes Mal dann, wenn der Update-Zeitpunkt kommt, die aus dem zweiten Wellenformverriegelungsschaltkreis 84 ausgegebene Spannung auf einmal um ΔV2 (t9–t14).
  • In dem beschriebenen Ansteuersignalerzeuger 8 kann daher die Wellenform des Ansteuersignals COM auf jede gewünschte Form gesetzt werden, indem einfach die Parameter der Adress- und Uhrzeitsignale etc. von dem Steuerungsabschnitt 194 ausgegeben werden.
  • Was das Ansteuersignal COM angeht, wird, wenn der Spannungswert erhöht wird, das piezoelektrische Betätigungselement 6 des Aufzeichnungskopfes 4 aufgeladen und wird in seiner Längsrichtung zusammengezogen, was das Volumen der Druckerzeugungskammer 71 vergrößert. Wenn dagegen der Spannungswert vermindert wird, wird das piezoelektrische Stellglied oder Betätigungselement 6 entladen und wird in seiner Längsrichtung ausgedehnt, was das Volumen der Druckerzeugungskammer 71 vermindert.
  • Es wird nun das Ansteuersignal COM diskutiert, das durch den Ansteuersignalerzeuger 8 erzeugt wird, und die Zuleitung von Ansteuerimpulsen, die das Ansteuersignal COM ausmachen.
  • Das durch den Ansteuersignalerzeuger 8 erzeugte Ansteuersignal COM ist ein Signal, das mehrere Arten von Ansteuerimpulsen aufweist, die sich in der Tintenmenge unterscheiden und die in einer Abfolge verbunden sind. Wie es in 6 dargestellt ist, weist das Ansteuersignal COM einen Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1 zum Ausspritzen einer extrem kleinen Menge eines Tintentröpfchens auf, die einen Mikropunkt ausbilden kann, durch die Düsenöffnung 51, einen Ansteuerimpuls DP2 zum Ausspritzen eines mittelgroßen Tintentröpfchens zum Ausbilden eines mittelgroßen Punktes, und einen Ansteuerimpuls DP3 zum Ausspritzen eines großen Tintentröpfchens zum Ausformen eines großen Punktes, und dies Ansteuerimpulse sind in einer Abfolge in der Reihenfolge von dem Ansteuerimpuls DP3 für den großen Punkt, über den Ansteuerimpuls DP1 für den Mikropunkt bis zum Ansteuerimpuls DP2 für den mittelgroßen Punkt miteinander verbunden.
  • Das Druckdatum SI ist aufgebaut aus drei Datenbits entsprechend den Ansteuerimpulsen DP1 bis DP3, und die Ansteuerimpulse DP1 bis DP3 werden selektiv an das piezoelektrische Betätigungselement 6 als Antwort auf die Druckdateninhalte geliefert. Das heißt, dass signifikanteste Bit des Druckdatums wird als Datenbit zum Auswählen des Ansteuerimpulses DP3 für den großen Punkt verwendet, das zweite signifikanteste Bit als Datenbit zum Auswählen des Mikropunkt-Ansteuerimpulses DP1 und das am wenigsten signifikante Bit als Datenbit zum Auswählen des Ansteuerimpulses DP2 für den mittelgroßen Punkt.
  • Um einen extrem kleinen Tintentröpfchen auszuspritzen, der einen Mikropunkt ausformen kann, wird das Druckdatum auf 010 gesetzt, und der Schalter 97 wird in einen verbundenen Zustand während der Zeit T2 platziert, wodurch der Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1 selektiv von dem Ansteuersignal COM an das piezoelektrische Betätigungselement 6 geliefert wird. Um einen mittelgroßen Tintentropfen entsprechend einem mittelgroßen Punkt auszuspritzen, werden die Druckdaten auf 001 gesetzt und der Schalter 97 wird in einen verbundenen Zustand während der Zeit T3 platziert, wodurch der Ansteuerimpuls DP2 für den mittelgroßen Punkt von dem Ansteuersignal COM geliefert wird. Um ein großes Tintentröpfchen entsprechend einem großen Punkt auszuspritzen, wird das Druckdatum auf 100 gesetzt, und der Schalter 97 wird während der Zeit T1 in einen verbundenen Zustand platziert, wodurch der Ansteuerimpuls DP3 für einen großen Punkt von dem Ansteuersignal COM zugeleitet wird.
  • Die Steuerungsabschnitt 194, das Schieberegister 94, der Verriegelungsschaltkreis 95, der Level-Shifter 96 und der Schalter 97 zum Ausführen des Betriebs funktionieren als Ansteuerimpuls-Zuführmittel zum selektiven Zuleiten des notwendigen Ansteuerimpulses DP1 bis DP3 von dem Ansteuersignal COM zu dem piezoelektrischen Betätigungselement 6.
  • Der Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1 wird im Detail diskutiert werden.
  • Wie es in 7 dargestellt ist, ist der Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1 ein Signal, das ein nulltes Entladungselement Pwd0 aufweist, das als ein früheres Kontraktionselement der Erfindung funktioniert, ein nulltes Halteelement Pwh0, ein erstes Ladeelement Pwd1, das als ein Einziehelement der Erfindung funktioniert, ein erstes Halteelement Pwh1, das als Einziehhalteelement der Erfindung funktioniert, ein erstes Entladeelement Pwd1, das als erstes Ausspritzelement der Erfindung funktioniert, ein zweites Halteelement Pwh2, das als Ausspritzhalteelement der Erfindung funktioniert, ein zweites Ladeelement Pwc2, das als zweites Ausspritzelement der Erfindung funktioniert, ein drittes Halteelement Pwh3, ein zweites Entladeelement Pwd2, das als Kontraktionselement der Erfindung funktioniert, ein viertes Halteelement Pwh4, ein drittes Entladeelement Pwd3, ein fünftes Halteelement Pwh5 sowie ein drittes Ladeelement Pwc3, das als Dämpferelement der Erfindung funktioniert. Die Elemente sind in dieser Reihenfolge miteinander verbunden.
  • Das nullte Entladeelement Pwd0 lässt das Potential von einem Zwischenpotential (Vorspannstufe) Vm auf ein GND-Potential (null Potential, geringstes Potential) mit einem vergleichsweise flachen Abwärtsgradienten θ0 abfallen. Wenn das nullte Entladeelement Pwd0 an das piezoelektrische Betätigungselement 6 angelegt wird, wird die Druckerzeugungskammer 71 vergleichsweise langsam von dem durch das Zwischenpotential Vm definierte Bezugsvolumen auf das durch das GND Potential definierte minimale Volumen zusammengezogen.
  • Das nullte Halteelement Pwh0 hält das Nullpotential, das unmittelbar vorangehende Potential, über eine vorbestimmte Zeit hinweg.
  • Das erste Ladeelement Pwc1 erhöht das Potential von dem GND Potential zum ersten maximalen Potential VH mit einem Aufwärtsgradienten θ1 so, dass ein Tintentröpfchen nicht ausgespritzt wird. Wenn das erste Ladeelement Pwc1 an das piezoelektrische Betätigungselement 6 geliefert wird, wird die Druckerzeugungskammer 71 schnell auf das durch das erste maximale Potential VH definierte maximale Volumen ausgedehnt. Wenn die Druckerzeugungskammer 71 ausgedehnt wird, wird die Druckerzeugungskammer 71 dekomprimiert, und ein Meniskus (eine freie Oberfläche von Tinte, die bei der Düsenöffnung 51 frei liegt) wird stark in die Druckerzeugungskammer 71 hineingezogen.
  • In der Ausführungsform werden, bevor das erste Ladeelement Pwc1 zugeleitet wird, das nullte Entladeelement Pwd0 und das nullte Halteelement Pwh0 zugeliefert, die Druckerzeugungskammer 71 wird von dem Bezugsvolumen auf das minimale Volumen zusammengezogen, und nachdem die durch das nullte Halteelement Pwh0 definierte Zeit abgelaufen ist, wird die Druckerzeugungskammer 71 schnell ausgedehnt. So wird der Meniskus einmal in der Tintenausspritzrichtung herausgedrückt und dann stark in die Seite der Druckerzeugungskammer 71 hineingezogen.
  • Dabei kann das Verhalten des Meniskus verglichen mit dem Fall, wo der ruhende Meniskus abrupt in die Seite der Druckerzeugungskammer 71 hineingezogen wird, stabilisiert werden. Es wird in Betracht gezogen, dass der Meniskus in die Seite der Druckerzeugungskammer 71 stark hineingezogen werden kann, passend zu der Bewegung des Meniskus, während das nullte Entladeelement Pwd0 geliefert wird.
  • Das oben erwähnte Zwischenpotential Vm ist ein Potential zum Definieren des Bezugsvolumens der Druckerzeugungskammer 71 und wird bestimmt auf der Grundlage der Potentialdifferenz von der Ansteuerspannung Vh, nämlich dem ersten maximalen Potential VH (maximalen Potential) zu dem GND-Potential (geringsten Potential). Das Zwischenpotential Vm kann in dem Bereich festgelegt werden, in welchem die Potentialdifferenz Vc0 von dem GND-Potential 5% bis 30% der Ansteuerspannung Vh wird, und es wird durch ein Experiment bestätigt, dass es optimal ist, die Potentialdifferenz Vc0 auf 15% der Ansteuerspannung Vh zu setzen.
  • In der Ausführungsform ist die Anlegezeit (die Impulsbreite) des ersten Ladeelements Pwc1 auf fast den gleichen Wert festgelegt wie die natürlich Periode Tc der Druckerzeugungskammer zum korrekten Steuern des Zusammenziehens der Druckerzeugungskammer 7. Das heißt, die Anlegezeit oder Anlegezeit des ersten Ladeelements Pwc1 wird fast auf den gleichen Wert festgelegt wie die natürliche Periode Tc, wodurch die verbleibende Schwingung der Druckerzeugungskammer 71, die das Zusammenziehen des piezoelektrischen Betätigungselements 6 begleitet, verhindert werden kann.
  • So kann ein sogenanntes Quervernetzungsphänomen verhindert werden, bei dem die Expansion oder Kontraktion einer Druckerzeugungskammer 71 sich zu einer benachbarten Druckerzeugungskammer 71 hin fortpflanzt.
  • Das erste Halteelement Pwd1 ist ein Element zum Aufrechterhalten des ersten maximalen Potentials VH, des unmittelbar vorgehenden Potentials, über eine vorbestimmte Zeit hinweg; beispielsweise hat es eine Impulsbreite von 1 μsec.
  • Das erste Entladeelement Pwd1 ist ein Element zum Abfallenlassen des Potentials von dem ersten maximalen Potential VH zu dem zweiten maximalen Potential VH2 bei einem steilen Abwärtsgradienten θ2. Wenn das erste Entladeelement Pwd1 an das piezoelektrische Stellglied 6 geliefert wird, wird die Druckerzeugungskammer 71 ein wenig zusammengezogen, und das Innere der Druckerzeugungskammer wird ein wenig unter Druck gesetzt, wodurch der Meniskus, der mittels des ersten Entladeelements Pwd1 stark hineingezogen worden war, ein wenig in der Tintenausspritzrichtung zurückgedrückt wird.
  • Die Anlegezeit des ersten Entladeelements Pwd1 (die Impulsbreite) kann beispielsweise in dem Bereich von 1 bis 3 μsec eingestellt werden. In der Ausführungsform ist sie auf 1 μsec eingestellt worden, weil die Tintentropfen-Ausspritzgeschwindigkeit größer gemacht werden kann, wenn die Anlegezeit des ersten Entladeelements Pwd1 kürzer ist.
  • Das zweite maximale Potential VH2, das abschließende Potential des ersten Entladeelements Pwd1, ist auf der Grundlage der Ansteuerspannung Vh definiert. Es ist experimentell bestätigt worden, dass das zweite maximale Potential VH2 in dem Bereich festgelegt werden kann, in welchem die Potentialdifferenz Vc1 von dem GND-Potential 55% bis 75% der Ansteuerspannung Vh wird und dass es optimal ist, die Potentialdifferenz Vc1 auf 70% der Ansteuerspannung Vh einzustellen. Das heißt, wenn das zweite maximale Potential VH2 auf ein größeres Potential eingestellt wird, kann die Tintentropfenmenge vermindert werden, aber wenn das zweite maximale Potential VH2 zu groß ist, variiert die Tintentropfenmenge, oder der Ausspritzweg wird instabil.
  • Unter dem Gesichtspunkt der Erhöhung der Tintentropfen-Ausspritzgeschwindigkeit wird vorzugsweise das erste Entladeelement Pwd1 anschließend an das erste Ladeelement Pwc1 angelegt. In der Ausführungsform ist aber das erste Halteelement Pwh1 zwischen dem ersten Ladeelement Pwc1 und dem ersten Entladeelement Pwd1 platziert, und das Ende des ersten Ladeelements Pwc1 und das Startende des ersten Entladeelements Pwd1 sind auf dem gleichen Potential angeschlossen, um das elektrische Ansteuersystem 44 des Aufzeichnungskopfes 4 zu schützen. Das heißt, wenn das erste Ladeelement Pwc1 und das erste Entladeelement Pwd1 konsekutiv angelegt werden, wird der Potentialgradient abrupt verändert, und ein Durchgangsstrom fließt in den Schalter 97 (97A–97N) hinein, was die Stabilität des Ausspritzvorgangs beeinträchtigt. Wenn das gleiche Potential für eine gegebene Zeit durch das erste Halteelement Pwh1 aufrecht erhalten wird, wird die abrupte Veränderung des Potentialgradienten abgeschwächt, und die Schwierigkeit, es einem Durchgangsstrom zu ermöglichen, in den Schalter 97 hineinzufließen, kann verhindert werden.
  • Das zweite Halteelement Pwh2 ist ein Element zum Aufrechterhalten des zweiten maximalen Potentials VH2, des unmittelbar vorangehenden Potentials, über eine vorbestimmte Zeit hinweg und hat beispielsweise eine Impulsbreite von 1 μsec.
  • Wenn das zweiten Halteelement Pwh2 an das piezoelektrische Betätigungselement 6 geliefert wird, wird das Zusammenziehen der Druckerzeugungskammer 71 durch das erste Entladeelement Pwd1 angehalten. Dabei wird angenommen, dass der mittlere Bereich des Meniskus wie eine schmale Säule in Richtung der Tintenausspritzrichtung durch eine Trägheitskraft erstreckt wird.
  • Das zweite Ladeelement Pwc2 ist ein Element zum Erhöhen des Potentials von dem zweiten maximalen Potential VH2 auf das dritte maximale Potential VH3 mit einem steilen Aufwärtsgradienten θ3. Wenn das zweite Ladeelement Pwc2 an das piezoelektrische Stellglied 6 geliefert wird, wird die Druckerzeugungskammer 71 wieder ausgedehnt. Wenn die Druckerzeugungskammer 71 ausgedehnt wird, wird ein extrem kleiner Tintentropfen (ungefähr 2 pL) von dem Säulenbereich des Meniskus abgetrennt und ausgespritzt.
  • Der Grund dafür ist möglicherweise, dass, wenn die Druckerzeugungskammer 71 ausgedehnt wird, während der Säulenbereich des Meniskus in der Tintenausspritzrichtung erstreckt wird, die Druckerzeugungskammer 71 dekomprimiert wird und die Kraft des Zurückziehens hin zur Seite der Druckerzeugungskammer 71 auf den Säulenbereich einwirkt. Das heißt, wenn die Kraft zum Zurückziehen hin zur Seite der Druckerzeugungskammer 71 auf den Säulenbereich einwirkt, der in der Ausspritzrichtung erstreckt ist, wird der Säulenbereich auf der Seite der Spitze eher zerbrochen als bei einem dazwischenliegenden Punkt im Stand der Technik durch die Kraft des Zurückziehens.
  • Das dritte maximale Potential VH3, das Abschlusspotential des zweiten Entladeelements Pwd2, kann in dem Bereich festgelegt werden, in welchem die Potentialdifferenz Vc2 von dem GND-Potential aus gleich 70% bis 120% der Ansteuerspannung Vh wird. In der Ausführungsform ist das dritte maximale Potential VH3 auf ein Potential eingestellt, das größer ist als das zweite maximale Potential VH2 und gleich dem ersten maximalen Potential Vh oder kleiner als dieses. In anderen Worten ist die Ausspritzexpansionsspannung von dem Startende-Potential des zweiten Ladeelements Pwc2 zu dem Abschlusspotential höchstens gleich der Ausspritzkontraktionsspannung von dem Startende-Potential des ersten Entladeelements Pwd1 zu dem Abschlusspotential eingestellt. Insbesondere ist sie so eingestellt, dass die Potentialdifferenz Vc2 gleich 80% der Ansteuerspannung Vh wird. Die Anlegezeit des zweiten Ladeelements Pwc2 (die Impulsbreite) kann in dem Bereich von 1 bis 3 μsec eingestellt werden, um ein Beispiel zu nennen; in der Ausführungsform ist sie auf 1 μsec eingestellt.
  • Wenn die Anlegezeit auf 1 μsec eingestellt ist, kann, während die Tintentropfen-Ausspritzgeschwindigkeit hoch gehalten wird, die Tintenmenge und die Tintentropfenstrecke stabilisiert werden.
  • Unter dem Gesichtspunkt der Verminderung der Tintemenge wird vorzugsweise das zweite Ladeelement Pwc2 anschließend an das erste Entladeelement Pwd1 angelegt. In der Ausführungsform ist aber das zweite Halteelement Pwh2 zwischen dem ersten Entladeelement Pwd1 und dem zweiten Ladeelement Pwc2 platziert, und das Ende des ersten Entladeelements Pwd1 und das Startende des zweiten Ladeelements Pwc2 sind auf dem gleichen Potential verbunden.
  • Die Platzierung und die Verbindung werden verwendet, um das elektrische Ansteuersystem 44 des Aufzeichnungskopfes 4 zu schützen. Das heißt, wenn das zweite Ladeelement Pwc2 anschließend an das erste Entladeelement Pwd1 konsekutiv angelegt wird, wird der Potentialgradient abrupt verändert, und ein Durchgangsstrom fließt in den Schalter 97 (97A–97N) hinein, was die Stabilität des Ausspritzvorgangs verschlechtert. Wenn das Potential aber für eine gegebene Zeit mittels des zweiten Halteelements Pwh2 aufrecht erhalten wird, wird die abrupte Veränderung des Potentialgradienten abgeschwächt, und das Problem, dass es einem Durchgangsstrom ermöglicht wird, in den Schalter 97 hineinzufließen, kann verhindert werden.
  • Das dritte Halteelement Pwh3 ist ein Element zum Aufrechterhalten des dritten maximalen Potentials VH3, des unmittelbar vorangehenden Potentials, über eine vorbestimmte Zeit hinweg unter beispielsweise einer Impulsbreite von 1 μsec. Es ist ein Element mit einer ähnlichen Funktion wie das erste Halteelement Pwh1 und stellt die Haltezeit für das nachfolgende zweite Entladeelement Pwd2 zur Verfügung, um stabil auszugeben.
  • Das zweite Entladeelement Pwd2, das ein Kontraktionsbereichselement der Erfindung ist, lässt das Potential von dem dritten maximalen Potential VH3 auf das Kontraktionshaltepotential VH4 mit einem Abwärtsgradienten θ4 so abfallen, dass kein Tintentropfen ausgespritzt wird.
  • Das vierte Halteelement Pwh4, das ein Kontraktionshalteelement der Erfindung ist, verbindet das Ende des zweiten Entladeelements Pwd2 (des vorangehenden Kontraktionsbereichselements) mit dem Startende des dritten Entladeelements Pwd3 (des nachfolgenden Kontraktionsbereichselements) auf dem Kontraktionshaltepotential VH4.
  • Das dritte Entladeelement Pwd3, das ein Kontraktionsbereichselement der Erfindung ist, lässt das Potential von dem Kontraktionshaltepotential VH4 auf das GND-Potential mit einem Abwärtsgradienten θ5 so abfallen, dass kein Tintentropfen ausgespritzt wird.
  • In der Ausführungsform ist der Abwärtsgradient θ5 des dritten Entladeelements Pwd3, der Potentialgradient des nachfolgenden Kontraktionsbereichselements, auf einen Gradienten festgelegt, der flacher ist als der Abwärtsgradient θ4 des zweiten Entladeelements Pwd2, der Potentialgradient des vorangehenden Kontraktionsbereichselements.
  • Wenn das zweite Entladeelement Pwd2, das vierte Halteelement Pwh4, und das dritte Entladeelement Pwd3 dem piezoelektrischen Betätigungselement 6 in dieser Reihenfolge zugeliefert werden, wird die Druckerzeugungskammer 71, die ausgedehnt worden ist, als das dritte Halteelement Pwh3 angelegt worden war, auf das minimale Volumen zusammengezogen, das auf der Grundlage des GND-Potentials definiert ist. In der Ausführungsform ist das vierte Halteelement Pwh4 mit einem konstanten Potential zwischen dem zweiten Entladeelement Pwd2 und dem dritten Entladeelement Pwd3 platziert, so dass die Kontraktion der Druckerzeugungskammer 71 nur für eine extrem kurze Zeit zwischen dem Betrieb des zweiten Entladeelements Pwd2 zum Zusammenziehen der Druckerzeugungskammer 71 und dem Betrieb des dritten Entladeelements Pwd3 zum Zusammenziehen der Druckerzeugungskammer 71 anhält.
  • Wenn die Kontraktion auf diese Art und Weise während des Zusammenziehens der Druckerzeugungskammer 71 temporär angehalten wird, kann das Ausspritzen eines Tintentropfens stabilisiert werden verglichen mit dem Fall, wo die Druckerzeugungskammer 71 konsekutiv von dem Volumen, das auf der Grundlage des dritten maximalen Potentials VH3 definiert ist, auf das minimale Volumen zusammengezogen wird. Beispielsweise können die Tintentropfen-Betragsdifferenz und die Ausspritzgeschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Fall, wo Tintentropfen durch alle Düsenöffnungen 51 hindurch ausgespritzt werden, und dem Fall, wo Tintentropfen durch einige Düsenöffnungen 51 ausgespritzt werden, vermindert werden.
  • Der Grund dafür ist möglicherweise, dass eine Druckschwankung in der Druckerzeugungskammer 71 zur Zeit der Kontraktion durch schrittweises Zusammenziehen der Druckerzeugungskammer 71 klein wird. Außerdem wird angenommen, dass die Druckschwankung in der Druckerzeugungskammer 71 zur Zeit der Kontraktion noch kleiner gemacht werden kann, indem der Abwärtsgradient θ5 des dritten Entladeelements Pwd3 auf einen Gradienten eingestellt wird, der schwächer ist als der Abwärtsgradient θ4 des zweiten Entladeelements Pwd2.
  • Es ist experimentell bestätigt worden, dass Tintentropfen stabil ausgespritzt werden können, indem die Anlegezeit des vierten Halteelements Pwh4 soweit wie möglich verkürzt wird. In der Ausführungsform ist dann die Anlegezeit auf einer Impulsbreite von 1 μsec festgesetzt worden, was die minimale Zeit ist, die durch das elektrische Ansteuersystem 44 gesteuert werden kann.
  • Das Kontraktionshaltepotential VH4 ist auf der Grundlage der Ansteuerspannung Vh definiert. Es kann in dem Bereich festgesetzt werden, in welchem die Potentialdifferenz Vc3 von dem GND-Potential gleich 20% bis 50% der Ansteuerspannung Vh wird, und in der Ausführungsform ist es durch ein Experiment bestätigt worden, dass es optimal ist, die Potentialdifferenz Vc3 auf 40% der Ansteuerspannung Vh festzulegen.
  • Die Anlegezeit des zweiten Anlegeelements Pwd2 (Impulsbreite) kann in dem Bereich von 2 bis 5 μsec festgelegt werden. In der Ausführungsform ist sie auf 3,5 μsec von dem Ausgleich mit dem Kontraktionshaltepotential VH4 festgelegt worden. In gleicher Art und Weise kann die Anlegezeit des dritten Entladeelements Pwd3 (die Impulsbreite) in dem Bereich von 5 bis 8 μsec festgelegt werden. In der Ausführungsform ist sie auf 6,5 μsec festgelegt.
  • Das fünfte Halteelement Pwh5 hält das unmittelbar vorangehende GND-Potential intakt für eine vorbestimmte Zeit, und das dritte Ladeelement Pwc3 erhöht das Potential von dem GND-Potential auf das Zwischenpotential Vm mit einem Aufwärtsgradienten θ6.
  • Das dritte Ladeelement Pwc3 expandiert die Druckerzeugungskammer 71 und stellt sie wieder her von dem minimalen Volumen aus, das auf der Grundlage des GND-Potentials definiert worden war, auf das Bezugsvolumen, das auf der Grundlage des Zwischenpotentials Vm definiert ist, wodurch eine Vibration des Meniskus in einer kurzen Zeit gedämpft wird. Die Anlegezeit des dritten Ladeelements Pwc3 in der Ausführungsform ist passend zur natürlichen Periode Ta des piezoelektrischen Betätigungselements 6 eingestellt, so dass die verbleibende Schwingung des piezoelektrischen Betätigungselements 6, die die Kontraktion des Elements 6 begleitet, minimiert werden kann und die Druckerzeugungskammer 71 gleichförmig expandiert werden kann.
  • Das fünfte Halteelement Pwh5 definiert den Anlegestartzeitpunkt des dritten Ladeelements Pwc3. Das heißt, die Anlegezeit des fünften Halteelements Pwh5 wird eingestellt, wodurch die Expansion der Druckerzeugungskammer 71, die durch das dritte Ladeelement Pwc3 ausgeführt wird, zum optimalen Zeitpunkt gestartet werden kann.
  • Wie oben beschrieben wird, wenn der Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1 an das piezoelektrische Betätigungselement 6 geliefert wird, die Druckerzeugungskammer 71 schnell mittels des ersten Ladeelements Pwc1 dekomprimiert, um den Meniskus stark in die Druckerzeugungskammer 71 hineinzuziehen, und die Druckerzeugungskammer 71 wird ein wenig mittels des ersten Entladeelements Pwd1 unter Druck gesetzt, direkt nachdem die Dekomprimierung beendet ist, und die Druckerzeugungskammer 71 wird wieder mittels des zweiten Ladeelements Pwc2 dekomprimiert, direkt nachdem das Unterdrucksetzen beendet ist.
  • In der Abfolge wirkt die Kraft des Hereinziehens in die Seite der Druckerzeugungskammer 71 hinein, die erzeugt wird, wenn die Druckerzeugungskammer 71 mittels des zweiten Ladeelements Pwc2 dekomprimiert wird, auf die Tintensäule ein, die erzeugt wird, wenn die Druckerzeugungskammer 71 mittels des ersten Entladeelements Pwd1 unter Druck gesetzt wird (in der Mitte des Meniskus gebildeter Säulenbereich), und so wird nur der Spitzenbereich der Tintensäule von der Tintensäule abgetrennt und als Tintentröpfchen ausgespritzt.
  • So kann ein Tintentropfen mit einer geringeren Tintenmenge als gemäß dem Stand der Technik, beispielsweise ein Tintentropfen von 2 pL, ausgespritzt werden. Außerdem kann bei der Ausspritzsteuerung nur der Spitzenbereich der Tintensäule, die schmal geworden ist oder schmal gewachsen ist, als ein Tintentropfen ausgespritzt werden, so dass ein Nachziehen (Satelliten) des ausgespritzten Tintentropfens vermindert wird, wodurch verhindert werden kann, dass ein Satellitenpunkte (ein Nebel) die Bildqualität verschlechtert oder die Aufzeichnungsvorrichtung beschmutzt.
  • Der Mikropunkt-Ansteuerimpuls gemäß der Erfindung ist übrigens nicht auf die oben beschriebene Form beschränkt. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung und ist ein Zeitdiagramm, um einen Mikropunkt-Ansteuerimpuls mit einer anderen Form zu zeigen.
  • Die zweite Ausführungsform ist gleich wie die erste Ausführungsform hinsichtlich der Konfiguration der Aufzeichnungsvorrichtung, etc., und die Wellenform eines Mikropunkt-Ansteuerimpulses DP1' ist verändert durch Verändern eines Parameters, der an einen Ansteuersignalerzeuger 8 ausgegeben wird.
  • Der Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1' ist ein Signal, das ein erstes Ladeelement Pwc1' aufweist, das als Einziehelement der Erfindung funktioniert, ein erstes Halteelement Pwh1, das als Einziehhalteelement der Erfindung funktioniert, ein erstes Entladeelement Pwd1, das als erstes Ausspritzelement der Erfindung funktioniert, ein zweites Halteelement Pwh2, das als Ausspritzhalteelement der Erfindung funktioniert, ein zweites Ladeelement Pwc2, das als zweites Ausspritzelement der Erfindung funktioniert, ein drittes Halteelement Pwh3, ein zweites Entladeelement Pwd2, das als Kontraktionselement der Erfindung funktioniert, ein viertes Halteelement Pwh4 sowie ein drittes Entladeelement Pwd3'. Die Elemente sind in dieser Reihenfolge miteinander verbunden.
  • Die Unterschiede zwischen dem Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1' und dem Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1 der ersten Ausführungsform sind, dass der Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1' das nullte Entladeelement Pwd0, das nullte Halteelement Pwh0, das fünfte Halteelement Pwh5, oder das dritte Ladeelement Pwc3 nicht beinhaltet und dass das Startendpotential des ersten Ladeelements Pwc1' und das Abschlusspotential des dritten Entladeelements Pwd3' gleich dem Zwischenpotential Vm werden.
  • Wenn der Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1' an ein piezoelektrisches Betätigungselement 6 angelegt wird, wie der Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1, wird eine Druckerzeugungskammer 71 schnell dekomprimiert mittels des ersten Ladeelements Pwc1', um einen Meniskus stark in die Druckerzeugungskammer 71 hineinzuziehen, und die Druckerzeugungskammer 71 wird ein wenig mittels des ersten Entladeelements Pwd1 unter Druck gesetzt, direkt nachdem die Dekomprimierung beendet ist, und die Druckerzeugungskammer 71 wird wieder mittels des zweiten Ladeelements Pwc2 dekomprimiert, nachdem das Unterdrucksetzen beendet ist, so dass ein extrem kleine Menge eines Tintentröpfchens ausgespritzt werden kann. In dem Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1' kann die notwendige Impulsbreite (Zeit vom Startende des ersten Ladeelements Pwc1' bis zum Abschluss des dritten Entladeelements Pwd3') kürzer sein als bei dem Ansteuerimpuls DP1, und daher ist der Ansteuerimpuls DP1' für einen Drucker zum Aufzeichnen mit hoher Geschwindigkeit geeignet.
  • 9 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung und ist ein Zeitdiagramm, um einen Mikropunkt-Ansteuerimpuls mit einer noch anderen Gestalt zu zeigen. Die dritte Ausführungsform ist auch die gleiche wie die erste Ausführungsform hinsichtlich der Ausgestaltung des Aufzeichnungsgeräts etc., und die Wellenform eines Mikropunkt-Ansteuerimpulses DP1'' ist verändert durch Verändern eines Parameters, der an einen Ansteuersignalerzeuger 8 ausgegeben wird.
  • Der Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1'' ist ein Signal, das ein erstes Ladeelement Pwc1' aufweist, das als Einziehhalteelement der Erfindung funktioniert, ein erstes Halteelement Pwh1, das als Einziehelement der Erfindung funktioniert, ein erstes Entladeelement Pwd1, das als erstes Ausspritzelement der Erfindung funktioniert, ein zweites Halteelement Pwh2, das als Ausspritzhalteelement der Erfindung funktioniert, ein zweites Ladeelement Pwc2, das als zweite Ausspritzelement der Erfindung funktioniert, ein drittes Halteelement Pwh3 sowie ein zweites Entladeelement Pwd2', das als Kontraktionselement der Erfindung funktioniert. Die Elemente sind in dieser Reihenfolge miteinander verbunden.
  • Die Unterschiede zwischen dem Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1'' und dem Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1' der zweiten Ausführungsform sind, dass das vierte Halteelement Pwh4 und das dritte Entladeelement Pwd3' gelöscht sind und dass das Abschlusspotential des zweiten Entladeelements Pwd2' als Zwischenpotential Vm verwendet wird.
  • Wenn der Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1'' an ein piezoelektrisches Betätigungselement 6 angelegt wird, wie der Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1, wird ein Druckerzeugungskammer 71 schnell mittels des ersten Ladeelements Pwc1' dekomprimiert, um einen Meniskus stark in die Druckerzeugungskammer 71 hineinzuziehen, und die Druckerzeugungskammer 70 wird ein wenig mittels des ersten Entladeelements Pwd1 unter Druck gesetzt, nachdem die Dekomprimierung beendet ist, und die Druckerzeugungskammer 71 wird wieder mittels des zweiten Ladeelements Pwc2 dekomprimiert, nachdem das Unterdrucksetzen beendet ist, so dass eine extrem kleine Menge eines Tintentropfens ausgespritzt werden kann. Auch bei dem Mikropunkt-Ansteuerimpuls DP1'' kann die notwendige Impulsbreite (Zeit vom Startende des ersten Ladeelements Pwc1' bis zum Abschluss des zweiten Entladeelements Pwd2') kürzer sein als bei dem Ansteuerimpuls DP1, und daher ist der Ansteuerimpuls DP1'' auch geeignet für einen Drucker zum Aufzeichnen mit einer hohen Geschwindigkeit.
  • 10 zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Ansteuersignal verwendet, COM, das anders ist als das in 6 dargestellte Ansteuersignal. In dieser Ausführungsform weist ein Druckdatum SI 3-Bitdaten D1, D2 und D3 auf. Ein Ansteuerimpuls 1013 für eine feine Schwingung, ein Mikropunkt-Ansteuerimpuls 1014 und ein Ansteuerimpuls 1015 für einen mittelgroßen Punkt sind den Druckdaten D1, D2 bzw. D3 zugeordnet. Die jeweiligen Wellenformen werden selektiv an das piezoelektrische Betätigungselement 6 geliefert als Antwort auf die Inhalte der Druckdaten, um mehrere Arten von Tintentropfen, die sich in der Menge unterscheiden, aus der Düsenöffnung 51 auszuspritzen.
  • Beispielsweise werden durch das Einstellen von D1 = 1, D2 = 1 und D3 = 0 als Druckdaten der Ansteuerimpuls 1013 für eine feine Schwingung und der Mikropunkt-Ansteuerimpuls 1014 an das piezoelektrische Betätigungselement 6 geliefert und daher wird ein Tintentropfen zum Ausbilden eines Mikropunktes aus der Düsenöffnung 51 ausgespritzt. Durch Einstellen von D1 = 1, D2 = 0 und D3 = 1 als Druckdaten werden der Ansteuerimpuls 1013 für die feine Schwingung und der Ansteuerimpuls 1015 für den mittelgroßen Punkt an das piezoelektrische Betätigungselement 6 geliefert, und dadurch wird ein Tintentropfen zum Ausbilden eines mittelgroßen Punktes aus der Düsenöffnung 51 ausgespritzt. Durch Einstellen von D1 = 1, D2 = 1 und D3 = 1 als Druckdaten werden der Ansteuerimpuls 1013 für die feine Schwingung, der Mikropunkt-Ansteuerimpuls 1014 und der mittelgroße Ansteuerimpuls 1015 an das piezoelektrische Betätigungselement 6 geliefert, und dadurch wird ein Tintentropfen zum Ausbilden eines Mikropunktes, ein Tintentropfen zum Ausbilden eines mittelgroßen Punktes aus der Düsenöffnung 51 ausgespritzt, um einen großen Punkt zu bilden. Durch Einstellen von D1 = 1, D2 = 0 und D3 = 0 als Druckdaten wird der Ansteuerimpuls 1013 für die feine Schwingung an das piezoelektrische Betätigungselement 6 geliefert, und dadurch wird ein Meniskus in der Düsenöffnung 51, nämlich eine freie Oberfläche von Tinte, die hin zu der Düsenöffnung 51 frei liegt, in feine Schwingungen versetzt. Demzufolge wird die Tinte in der Düsenöffnung 51 durchgerührt, um zu verhindern, dass die Viskosität der Tinte ansteigt.
  • In dieser Ausführungsform werden 4 ng eines Tintentropfens zum Ausbilden eines Mikropunktes und 11 ng eines Tintentropfens zum Ausbilden eines mittelgroßen Punktes aus der Düsenöffnung 51 ausgespritzt durch Anlegen des Mikropunkt-Ansteuerimpulses 1014 bzw. des Ansteuerimpulses 1015 für den mittelgroßen Punkt an das piezoelektrische Betätigungselement 6. Wie oben beschrieben, kann ein großer Punkt ausgebildet werden durch Anlegen des Mikropunkt-Ansteuerimpulses 1014 und des Ansteuerimpulses 1015 für den mittelgroßen Punkt sukzessive an das piezoelektrische Betätigungselement 6.
  • Alle Ansteuerimpulse zum Ausspritzen von Tintentropfen folgen auf den Ansteuerimpuls 1013 für die feine Schwingung, um das piezoelektrische Betätigungselement 6 auf feine Art und Weise zu kontrahieren/expandieren, um dadurch das Volumen der Druckerzeugungskammer 71 auf feine Art und Weise zu vermindern/zu vergrößern. Gemäß dieser feinen Volumenschwankung oder Veränderung der Druckerzeugungskammer 71 wird der Meniskus der Tinte in feine Schwingungen so versetzt, dass ein Tintentropfen nicht ausgespritzt wird, um zu verhindern, dass die Viskosität der Tinte ansteigt.
  • 11 zeigt einen Mikropunkt-Ansteuerimpuls 1014 der vorliegenden Ausführungsform. Der Mikropunkt-Ansteuerimpuls 1014 weist Folgendes auf: ein Einziehelement P1 zum Aufladen eines piezoelektrischen Betätigungselements eines Aufzeichnungskopfes, um Tinte zu den Druckerzeugungskammern einzuziehen, in dem Bereich eines Aufwärtsgradienten mit einer aufwärtskonvexen Wellenform; und ein erstes Kontraktionselement P2 sowie ein drittes Kontraktionselement 4 zum Entladen des piezoelektrischen Elements, um die Druckerzeugungskammer zu kontrahieren, in den Bereichen von Abwärtsgradienten. Das Ende des Einziehelements P1 und des ersten Kontraktionselements P2 sind mittels eines ersten Halteelements Ph verbunden. Das Ende des ersten Kontraktionselements P2 und des zweiten Kontraktionselements P4 sind mittels eines zweiten Halteelements P3 auf einem konstanten Potential verbunden.
  • Gemäß dem in 11 dargestellten Mikropunkt-Ansteuerimpuls 1014 wird zwischen dem ersten Kontraktionselement P2 und dem zweiten Kontraktionselement P4 zum Expandieren des piezoelektrischen Stellglieds 6 das zweite Halteelement P3 zum temporären Anhalten der Expansion angelegt. Wenn das zweite Halteelement P3 angelegt wird, während eine Tintensäule ausgeformt wird durch das Anlegen des zweiten Kontraktionselements P2, wird ein extrem kleiner Tintentropfen von der Säule abgetrennt und aus der Düsenöffnung 51 ausgespritzt. Wenn der Tintentropfen ausgespritzt wird, wird ein Meniskus stark in Richtung der Druckerzeugungskammer 71 hineingezogen, während das Potential des Ansteuerimpulses für eine vorbestimmte Zeit mittels des zweiten Halteelements P3 beibehalten wird. Dann wird das Potential in Richtung des unteren Grenzpotentials mittels des zweiten Kontraktionselements P4 zu einem geeigneten Zeitpunkt abfallen gelassen. Das zweite Kontraktionselement 4 drückt den Meniskus zu der Düsenöffnung hinaus.
  • Daher ist die Impulsbreite des zweiten Halteelements P3 geeignet gewählt, wodurch die Kraft zum Hineinbringen des Meniskus zurück zu der Druckerzeugungskammer und die Kraft zum Zusammenziehen der Druckerzeugungskammer einander aufheben, und die Größe des Hereinziehens des Meniskus, nachdem das Tintentröpfchen ausgespritzt worden ist, nimmt ab, wodurch die verbleibende Schwingung nach dem Ausspritzen des Tintentropfens vermindert wird.
  • Das Zeitintervall zwischen dem Moment, zu dem das Tintentröpfchen ausgespritzt wird, und dem Moment, zu dem die maximale Größe des Hereinziehens des Meniskus nach dem Ausspritzen des Tintentropfens erreicht ist, wird beispielsweise ungefähr gleich 3,5 bis 5,5 μsec. Daher liegt die geeignete Impulsbreite des Halteelements P3 im Bereich von 0,8 bis 1,2 μsec gemäß dem vom Erfinder ausgeführten Experiment.
  • Außerdem wird der Gradient des ersten Kontraktionselements P2 angepasst, und die Signalsumme aus dem ersten Kontraktionselement P2 und dem zweiten Halteelement P3 wird auf die Hälfte einer natürlichen Periode des piezoelektrischen Betätigungselements eingestellt, wodurch die verbleibende Schwingung des piezoelektrischen Betätigungselements vermindert werden kann.
  • Der Gradient des zweiten Kontraktionselements P4 zum Vermindern der verbleibenden Schwingung der Tinte in der Druckerzeugungskammer, nachdem der Tintentropfen ausgespritzt worden ist, wird so eingestellt, dass die Zeit vom Beginn des ersten Kontraktionselements P2 bis zum Ende des zweiten Kontraktionselements P4 fast gleich der natürlichen Periode Tc der Druckerzeugungskammer wird. Das heißt, die folgende Beziehung ist erfüllt. (Impulsbreite des zweiten Kontraktionselements P4) = (natürliche Periode Tc der Druckerzeugungskammer) – (Impulsbreite des ersten Kontraktionselements P2) + (Impulsbreite des zweiten Halteelements P3)
  • Die Summe der Impulsbreiten des ersten Kontraktionselements P2, des zweiten Halteelements P3 und des zweiten Kontraktionselements P4 wird auf die natürliche Periode Tc der Druckerzeugungskammer festgelegt, wodurch die verbleibende Schwingung der Druckerzeugungskammer abgeschwächt werden kann.
  • Gemäß dem von dem Erfinder ausgeführten Experiment wird das Potential des zweiten Halteelements P3 auf 45% bis 70% des Potentials des Einziehelements P1 festgelegt, wodurch eine geeignete Tintengeschwindigkeit und Stabilität in der Ansteuerwellenform mit einem minimierten Tintentropfen vorgesehen werden kann. Da die Zeit vom Start des ersten Kontraktionselements P2 bis zum Ende des zweiten Kontraktionselements P4 so eingestellt wird, dass sie fast gleich der natürlichen Periode Tc der Druckerzeugungskammer wird, um ein Beispiel zu nennen, wird, wenn das Potential des zweiten Halteelements P3 gering ist, der Gradient des erste Kontraktionselements P2 groß und der Gradient des zweiten Kontraktionselements P4 klein, und so kann eine ausreichende Dämpfung nicht erzielt werden, was zu einem instabilen Ausspritzen der Tinte führt. Wenn andererseits das Potential des zweiten Halteelements P3 hoch ist, wird der Gradient des ersten Kontraktionselements P2 klein, und der Gradient des zweiten Kontraktionselements P4 wird groß, und so kann eine korrekte Tintenausspritzgeschwindigkeit nicht erzielt werden.
  • In der obigen Diskussion wird die Impulsbreite (die Dauer) des zweiten Halteelements P3 konstant gemacht.
  • Das Ansteuersignal COM, das den vorgenannten Mikropunkt-Ansteuerimpuls beinhaltet, ist nicht auf das in 10 dargestellte Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann das in 6 dargestellte Ansteuersignal COM den in 11 dargestellten Mikropunkt-Ansteuerimpuls 1014 beinhalten. Auf gleiche Art und Weise kann das in 10 dargestellte Ansteuersignal die in den 7 bis 9 dargestellten Mikropunkt-Ansteuerimpulse beinhalten.
  • In den Ausführungsformen ist das piezoelektrische Betätigungselement 6 zum Expandieren der Druckerzeugungskammer 71 durch Aufladen und zum Kontrahieren der Druckerzeugungskammer 71 durch Entladen als Beispiel dargestellt. Es kann aber auch eine ähnliche Konfiguration geschaffen werden, wenn ein piezoelektrisches Betätigungselement zum Kontrahieren der Druckerzeugungskammer 71 durch Aufladen und zum Expandieren der Druckerzeugungskammer 71 durch Entladen verwendet wird.
  • Die Druckerzeugungskammer zum Verändern des Volumens der Druckerzeugungskammer 71 ist nicht auf ein piezoelektrisches Stellglied beschränkt. Beispielsweise kann auch ein Magnetostriktor verwendet werden.
  • Wie es in der Beschreibung beschrieben worden ist, bietet die Erfindung die folgenden Vorteile:
    Nachdem die Druckerzeugungskammer expandiert worden ist und der Meniskus hineingezogen worden ist, wird die Druckerzeugungskammer ein wenig unter Druck gesetzt, und nach dem Unterdrucksetzen wird die Druckerzeugungskammer wieder expandiert, um dadurch einen Tintentropfen auszuspritzen. So kann eine extrem kleine Menge eines Tintentropfens durch eine Düsenöffnung mit einer großen Bohrungsgröße ausgespritzt werden, wodurch die Größe des ausgebildeten Punktes kleiner gemacht werden kann als im Stand der Technik, wodurch die Bildqualität verbessert werden kann.
  • Bei einem Strahlantrieb, der das Ansteuersignal verwendet, tritt kaum ein Nachziehen (ein Satellit) in dem ausgespritzten Tintentropfen auf, so dass auch verhindert werden kann, dass ein Satellitenpunkt (Nebel) das Äußere der Aufzeichnungsvorrichtung beschmutzt.
  • Die extrem kleine Menge oder Größe des Tintentropfens kann außerdem auch durch temporäres Anhalten der Kontraktion des piezoelektrischen Betätigungselements, um die verbleibende Schwingung des Meniskus nach dem Ausspritzen des Tintentropfens abzuschwächen, ausgespritzt werden.
  • Die obige Beschreibung ist nur beispielhaft erfolgt, und Fachleute werden erkennen, dass Modifikationen gemacht werden können, ohne dass der Bereich der Ansprüche verlassen wird.

Claims (21)

  1. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung (1), die Folgendes umfasst: einen Aufzeichnungskopf (4) mit einem piezoelektrischen Betätigungselement (6) zum Verändern des Volumens einer Druckerzeugungskammer (71) durch deren Verformung, um einen Tintentropfen aus einer Düse (51) auszuspritzen, die mit der Druckerzeugungskammer in strömungsmäßiger Verbindung steht; und einen Ansteuersignalgenerator zum Ausgeben eines Ansteuersignals (COM), das dem piezoelektrischen Betätigungselement zugeleitet wird, um dieses entsprechend dem Potenzial des Signals zu verformen, wobei das Ansteuersignal Folgendes enthält: ein Einziehelement (Pwc1) zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die Druckerzeugungskammer in einem ersten Grad (Vh) ausgedehnt wird, um einen Meniskus der Tinte in die daran befindliche Düse hineinzuziehen; ein erstes Ausspritzelement (Pwd1) zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die ausgedehnte Druckerzeugungskammer in einem zweiten Grad (Vh – Vc1) teilweise zusammengezogen wird; und ein zweites Ausspritzelement (Pwc2) zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die zusammengezogene Druckerzeugungskammer in einem dritten Grad (Vc2 – Vc1), der geringer ist als der erste Grad, erneut ausgedehnt wird, um den Tintentropfen aus der Düse auszuspritzen, und ein Kontraktionselement (Pwd2, Pwd2') zum Verändern des Potenzials dergestalt, dass die Druckerzeugungskammer, die durch das zweite Ausspritzelement ausgedehnt wird, in einem vierten Grad (VC2 – Vc3) zusammengezogen wird, wobei der zweite Grad geringer ist als der vierte Grad.
  2. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Ansteuersignal Folgendes enthält: ein Einziehhalteelement (Pwh1), das ein Endpotenzial des Einziehelements (Pwc1) und ein Anfangspotenzial des ersten Ausspritzelements (Pwd1) auf dem gleichen Potenzial verbindet; und ein Ausspritzhalteelement (Pwh2), das ein Endpotenzial des ersten Ausspritzelements (Pwd1) und ein Anfangspotenzial des zweiten Ausspritzelements (Pwc2) auf dem gleichen Potenzial verbindet.
  3. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Potenzialunterschied des zweiten Ausspritzelements gleich dem Potenzialunterschied des ersten Ausspritzelements oder geringer ist.
  4. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Potenzial des zweiten Ausspritzelements auf seinem Endpotenzial gleich dem Potenzial des ersten Ausspritzelements auf seinem Anfangspotenzial oder geringer ist und höher als das Endpotenzial des ersten Ausspritzelements auf seinem Endpotenzial ist.
  5. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Dauer des Einziehelements so eingestellt ist, dass sie einer Eigenperiodendauer (Tc) der Druckerzeugungskammer entspricht.
  6. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Kontraktionselement wenigstens zwei Kontraktionselemente enthält.
  7. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Kontraktionselement wenigstens ein Kontraktionshalteelement (Pwh4) enthält, welches das vorangehende Kontraktionselement und das folgende Kontraktionselement auf dem gleichen Potenzial verbindet.
  8. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Potenzialgradient des folgenden Kontraktionselements maximal so groß ist wie der Potenzialgradient des vorangehenden Kontraktionselements.
  9. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Ansteuersignal ein vorangehendes Kontraktionselement (Pwd0) enthält, um das Potenzial dergestalt zu verändern, dass die Druckerzeugungskammer einmal zusammengezogen wird, bevor das Einziehelement betätigt wird.
  10. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Ansteuersignal ein Dämpfungselement (Pwd3, Pwd3') enthält, um das Potenzial dergestalt zu verändern, dass die durch das Kontraktionselement zusammengezogene Druckerzeugungskammer zu ihrem Ursprungsvolumen zurückgeführt wird, um die Bewegung des Meniskus zu stabilisieren.
  11. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Ansteuersignalgenerator Folgendes enthält: einen Ausgangsspannungsinformationsspeicher zum Speichern eines Potenzialwertes des Ansteuersignals; einen Änderungsinformationsspeicher zum Speichern eines Änderungsbetrages des Potenzials des Ansteuersignals; und einen Rechner zum Berechnen eines Potenzialwertes auf der Grundlage wenigstens des Potenzialwertes, der in dem Ausgangsspannungsinformationsspeicher gespeichert ist, und des Änderungsbetrages, der in dem Änderungsinformationsspeicher gespeichert ist, und wobei das Berechnungsergebnis nach jedem zuvor festgelegten Zeitraum in den Ausgangsspannungsinformationsspeicher geladen wird, während der in dem Änderungsbetragsspeicher gespeicherte Änderungsbetrag geändert wird, um ein Ansteuersignal programmierbar zu erzeugen.
  12. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Ansteuersignal einen zweiten Ansteuerimpuls (DP2) enthält, um einen Tintentropfen auszuspritzen, der schwerer ist als der Tintentropfen, der durch einen ersten Ansteuerimpuls ausgespritzt wird, der durch das Einziehelement, das erste Ausspritzelement und das zweite Ausspritzelement definiert wird.
  13. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Ansteuersignal einen dritten Ansteuerimpuls (DP3) enthält, um einen Tintentropfen auszuspritzen, der schwerer ist als der Tintentropfen, der unter der Einwirkung des zweiten Ansteuerimpulses ausgespritzt wird.
  14. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei der dritte Ansteuerimpuls, der erste Ansteuerim puls und der zweite Ansteuerimpuls in dieser Reihenfolge in dem Ansteuersignal angeordnet sind.
  15. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung (1), die Folgendes umfasst: einen Aufzeichnungskopf (4) mit einem piezoelektrischen Betätigungselement (6) zum Verändern des Volumens einer Druckerzeugungskammer (71) durch deren Verformung, um einen Tintentropfen aus einer Düse (51) auszuspritzen, die mit der Druckerzeugungskammer in strömungsmäßiger Verbindung steht; und einen Ansteuersignalgenerator zum Ausgeben eines Ansteuersignals (COM), das dem piezoelektrischen Betätigungselement zugeleitet wird, um dieses entsprechend dem Potenzial des Signals zu verformen, wobei das Ansteuersignal Folgendes enthält: ein Einziehelement (P1) zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die Druckerzeugungskammer ausgedehnt wird, um einen Meniskus der Tinte in die daran befindliche Düse hineinzuziehen; ein erstes Kontraktionselement (P2) zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die ausgedehnte Druckerzeugungskammer teilweise zusammengezogen wird; und ein Halteelement (P3) zum Halten des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass der zusammengezogene Zustand der Druckerzeugungskammer beibehalten wird, um den Tintentropfen aus der Düse auszuspritzen, und ein zweites Kontraktionselement (P4) zum Verändern des Potenzials des Ansteuersignals dergestalt, dass die Druckerzeugungskammer erneut zusammengezogen wird, um Vibrationen des Meniskus' der Tinte zu stabilisieren, wobei ein Zeitraum von einem Anfangsende des ersten Kontraktionselements (P2) bis zu einem Endpotenzial des Halteelements (P3) halb so lang ist wie eine Eigenperiodendauer (Ta) des piezoelektrischen Betätigungselements oder ein Zeitraum von einem Anfangsende des ersten Kontraktionselements bis zu einem Endpotenzial des zweiten Kontraktionselements so lang ist wie eine Eigenperiodendauer (Tc) der Druckerzeugungskammer.
  16. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Potenzialgradient des ersten Kontraktionselements steiler ist als der Potenzialgradient des zweiten Kontraktionselements.
  17. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei das Ansteuersignal einen zweiten Ansteuerimpuls (1015) enthält, um einen Tintentropfen auszuspritzen, der schwerer ist als der Tintentropfen, der durch einen ersten Ansteuerimpuls (1014) ausgespritzt wird, der durch das Einziehelement, das erste Kontraktionselement, das Halteelement und das zweite Kontraktionselement definiert wird.
  18. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobei der erste Ansteuerimpuls und der zweite Ansteuerimpuls in dieser Reihenfolge in dem Ansteuersignal angeordnet sind.
  19. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobei das Ansteuersignal einen dritten Ansteuerimpuls (1013) enthält, um den Meniskus der Tinte in Schwingungen zu versetzen, ohne den Tintentropfen aus der Düse auszuspritzen, und wobei der dritte Ansteuerimpuls dem ersten und dem zweiten Ansteuerimpuls vorausgeht.
  20. Verfahren zum Ansteuern eines Aufzeichnungskopfes (4) mit einer Düse (51), die mit einer Druckerzeugungskammer (71) in strömungsmäßiger Verbindung steht, aus der infolge einer Volumenänderung der Druckerzeugungskammer mit einem piezoelektrischen Betätigungselement (6) ein Tintentropfen ausgespritzt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Ausdehnen der Druckerzeugungskammer in einem ersten Grad (Vh), um einen Meniskus der Tinte in die daran befindliche Düse hineinzuziehen; teilweises Zusammenziehen der ausgedehnten Druckerzeugungskammer in einem zweiten Grad (Vh – Vc1); erneutes Ausdehnen der zusammengezogen Druckerzeugungskammer in einem dritten Grad (Vc2 – Vc1), der geringer ist als der erste Grad, um den Tintentropfen aus der Düse auszuspritzen; und erneutes Zusammenziehen der ausgedehnten Druckerzeugungskammer in einem vierten Grad (Vc2 – Vc3); wobei der zweite Grad maximal so groß ist wie der vierte Grad.
  21. Verfahren zum Ansteuern eines Aufzeichnungskopfes (4) mit einer Düse (51), die mit einer Druckerzeugungskammer (71) in strömungsmäßiger Verbindung steht, aus der infolge einer Volumenänderung der Druckerzeugungskammer mit einem piezoelektrischen Betätigungselement (6) ein Tintentropfen ausgespritzt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Ausdehnen der Druckerzeugungskammer, um einen Meniskus der Tinte in die daran befindliche Düse hineinzuziehen; teilweises Zusammenziehen der ausgedehnten Druckerzeugungskammer; Beibehalten des zusammengezogenen Zustands der Druckerzeugungskammer, um den Tintentropfen aus der Düse auszuspritzen; und erneutes Zusammenziehen der Druckerzeugungskammer, um Vibrationen des Meniskus der Tinte zu stabilisieren, wobei ein Zeitraum von einem Anfang des ersten Kontraktionsschrittes bis zu einem Ende des Halteschrittes halb so lang ist wie eine Eigenperiodendauer (Ta) des piezoelektrischen Betätigungselements oder ein Zeitraum von einem Anfangsende des ersten Kontraktionselements bis zu einem Endpotenzial des zweiten Kontraktionselements so lang ist wie eine Eigenperiodendauer (Tc) der Druckerzeugungskammer.
DE60032268T 1999-01-29 2000-01-28 Verfahren zum Steuern eines Tintenstrahldruckkopfes und Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einem solchen Kopf Expired - Lifetime DE60032268T2 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2331499 1999-01-29
JP2331499 1999-01-29
JP26118699 1999-09-14
JP26118699 1999-09-14
JP37530899 1999-12-28
JP37530899A JP2001150672A (ja) 1999-01-29 1999-12-28 インクジェット式記録装置、及び、インクジェット式記録ヘッドの駆動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60032268D1 DE60032268D1 (de) 2007-01-25
DE60032268T2 true DE60032268T2 (de) 2007-05-10

Family

ID=27284210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60032268T Expired - Lifetime DE60032268T2 (de) 1999-01-29 2000-01-28 Verfahren zum Steuern eines Tintenstrahldruckkopfes und Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einem solchen Kopf

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6464315B1 (de)
EP (1) EP1023998B1 (de)
JP (1) JP2001150672A (de)
AT (1) ATE348003T1 (de)
DE (1) DE60032268T2 (de)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3711443B2 (ja) * 2000-10-25 2005-11-02 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録装置
JP2002331664A (ja) * 2001-03-09 2002-11-19 Seiko Epson Corp 液体吐出ヘッド駆動装置及びこれを備えた液体吐出装置
JP3960084B2 (ja) * 2002-03-06 2007-08-15 セイコーエプソン株式会社 ヘッド駆動装置及び方法、液滴吐出装置、ヘッド駆動プログラム、並びにデバイス製造方法及びデバイス
US8491076B2 (en) 2004-03-15 2013-07-23 Fujifilm Dimatix, Inc. Fluid droplet ejection devices and methods
US7281778B2 (en) 2004-03-15 2007-10-16 Fujifilm Dimatix, Inc. High frequency droplet ejection device and method
JP4580201B2 (ja) * 2004-08-31 2010-11-10 京セラ株式会社 圧電素子の再生方法および液体吐出装置
WO2006074016A2 (en) 2004-12-30 2006-07-13 Fujifilm Dimatix, Inc. Ink jet printing
JP4321563B2 (ja) 2006-08-09 2009-08-26 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置、及び液体噴射装置の制御方法
JP2008105265A (ja) 2006-10-25 2008-05-08 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッドの駆動方法、及び、液体噴射装置
US7988247B2 (en) 2007-01-11 2011-08-02 Fujifilm Dimatix, Inc. Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer
US8186790B2 (en) * 2008-03-14 2012-05-29 Purdue Research Foundation Method for producing ultra-small drops
JP5257093B2 (ja) * 2009-01-22 2013-08-07 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
JP2010179539A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Seiko Epson Corp 液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの駆動方法
JP5699427B2 (ja) 2009-10-05 2015-04-08 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法
US8393702B2 (en) 2009-12-10 2013-03-12 Fujifilm Corporation Separation of drive pulses for fluid ejector
JP5605185B2 (ja) * 2010-11-22 2014-10-15 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置、および、その制御方法
JP5916325B2 (ja) * 2011-09-30 2016-05-11 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス インクジェットプリンタおよび画像記録方法
JP5605457B2 (ja) * 2013-04-24 2014-10-15 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
JP2017001240A (ja) * 2015-06-08 2017-01-05 東芝テック株式会社 インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置
JP2018048928A (ja) * 2016-09-23 2018-03-29 東芝テック株式会社 液滴噴射装置
JP6976726B2 (ja) 2017-06-06 2021-12-08 東芝テック株式会社 駆動装置及びインクジェット記録装置
EP3427953B1 (de) 2017-07-11 2021-02-24 Canon Production Printing Holding B.V. Verfahren zum betrieb einer vorrichtung zum ausstossen von tropfen auf anforderung
CN114845876B (zh) 2019-12-25 2023-09-15 柯尼卡美能达株式会社 喷墨头的驱动方法以及喷墨记录装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5615365A (en) * 1979-07-18 1981-02-14 Fujitsu Ltd Driving method for ink jet recorder
US4523200A (en) 1982-12-27 1985-06-11 Exxon Research & Engineering Co. Method for operating an ink jet apparatus
US4593291A (en) 1984-04-16 1986-06-03 Exxon Research And Engineering Co. Method for operating an ink jet device to obtain high resolution printing
JPS6371355A (ja) 1986-09-12 1988-03-31 Fujitsu Ltd インクジエツトヘツドの駆動方法
JPH01275148A (ja) 1988-04-28 1989-11-02 Canon Inc インクジェット記録方法
JPH0684073B2 (ja) 1988-06-21 1994-10-26 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
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
JP3262141B2 (ja) 1991-12-26 2002-03-04 セイコーエプソン株式会社 インクジェット記録ヘッドの駆動回路
JP3468377B2 (ja) 1993-03-01 2003-11-17 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッドの駆動方法、インクジェット式記録装置、及びインクジェット式記録ヘッドの制御装置
US5736993A (en) 1993-07-30 1998-04-07 Tektronix, Inc. Enhanced performance drop-on-demand ink jet head apparatus and method
US5495270A (en) 1993-07-30 1996-02-27 Tektronix, Inc. Method and apparatus for producing dot size modulated ink jet printing
US5689291A (en) 1993-07-30 1997-11-18 Tektronix, Inc. Method and apparatus for producing dot size modulated ink jet printing
JP3503656B2 (ja) * 1993-10-05 2004-03-08 セイコーエプソン株式会社 インクジェットヘッドの駆動装置
JP3156583B2 (ja) * 1995-04-19 2001-04-16 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式印字ヘッドの駆動装置
JPH0952360A (ja) 1995-04-21 1997-02-25 Seiko Epson Corp インクジェット式記録装置
NL1000239C2 (nl) * 1995-04-27 1996-10-29 Jan Gerber Opberginrichting voor contactlenzen.
JP3480157B2 (ja) * 1995-11-20 2003-12-15 セイコーエプソン株式会社 アクチュエータの駆動方法およびインクジェット記録装置
JP3500831B2 (ja) 1996-02-22 2004-02-23 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録装置
JP3349891B2 (ja) * 1996-06-11 2002-11-25 富士通株式会社 圧電型インクジェットヘッドの駆動方法
JPH1016211A (ja) * 1996-07-05 1998-01-20 Seiko Epson Corp インクジェット式記録装置
EP1366919B1 (de) * 1996-09-09 2009-03-25 Seiko Epson Corporation Tintenstrahldrucker und Tintenstrahldruckverfahren
JP2940542B2 (ja) 1997-05-07 1999-08-25 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式プリントヘッドの駆動波形生成装置及び駆動波形生成方法
JP3275965B2 (ja) 1998-04-03 2002-04-22 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッドの駆動方法
JP3159188B2 (ja) * 1998-10-20 2001-04-23 日本電気株式会社 インクジェット記録ヘッドの駆動方法
JP3223892B2 (ja) * 1998-11-25 2001-10-29 日本電気株式会社 インクジェット式記録装置及びインクジェット式記録方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1023998A2 (de) 2000-08-02
ATE348003T1 (de) 2007-01-15
JP2001150672A (ja) 2001-06-05
EP1023998A3 (de) 2001-02-07
DE60032268D1 (de) 2007-01-25
US6464315B1 (en) 2002-10-15
EP1023998B1 (de) 2006-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60032268T2 (de) Verfahren zum Steuern eines Tintenstrahldruckkopfes und Tintenstrahlaufzeichnungsgerät mit einem solchen Kopf
DE60114523T2 (de) Flüssigkeitsstrahlvorrichtung und Verfahren zu deren Steuerung
DE60025667T2 (de) Tintenstrahldruckvorrichtung
DE60006332T2 (de) Flüssigkeitsstrahlvorrichtung, Verfahren zu deren Steuerung und das Verfahren speicherndes computerlesbares Speichermedium
DE69725390T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und Verfahren zum Antreiben derselben
DE69935674T2 (de) Verfahren zum betreiben eines tintenstrahlaufzeichnungskopfes
DE69929735T2 (de) Steuerschaltung eines Tintenstrahldruckkopfes
DE60035963T2 (de) Verfahren zum ansteuern eines tintenstrahldruckkopfes und tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
EP0919382B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Antreiben eines Aufzeichnungskopfes für einen Tintenstrahldrucker
US6312077B1 (en) Ink jet printer and ink jet printing method
DE69907809T2 (de) Tintenstrahldruckkopfantrieb
DE69922602T2 (de) Verfahren zum Betreiben eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes und Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
DE60132392T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Tintenstrahldruckkopfes
DE60122980T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und dazugehöriges Steuerungsverfahren
JP2000141642A (ja) インクジェット式記録ヘッドの駆動方法
DE60033981T2 (de) Antriebeinrichtung und Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
DE60102755T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Tintenstrahldruckkopfes
DE60121069T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, Verfahren zu ihrer Steuerung und Medium worauf das Verfahren aufgezeichnet ist
DE60131910T2 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes und entsprechende Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
DE60031316T2 (de) Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
DE60031609T2 (de) Antriebsverfahren und Antriebsvorrichtung eines Tintenstrahldruckkopfes
DE60214321T2 (de) Flüssigkeitsstrahlapparat und Ansteuerverfahren dafür
JP3767658B2 (ja) インクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法
JP3685160B2 (ja) インクジェット式記録装置
JP3501285B2 (ja) インクの吐出方法

Legal Events

Date Code Title Description
8381 Inventor (new situation)

Inventor name: HOSONO, SATORU, C/O SEIKO EPSON CORP., SUWA-SHI NA

Inventor name: OTOKITA, KENJI, C/O SEIKO EPSON CORP., SUWA-SHI NA

8364 No opposition during term of opposition