DE60214321T2

DE60214321T2 - Flüssigkeitsstrahlapparat und Ansteuerverfahren dafür

Info

Publication number: DE60214321T2
Application number: DE60214321T
Authority: DE
Inventors: c/o Seiko Epson Corporation Chang Suwa-shi Junhua; c/o Seiko Epson Corporation Tsuyoshi Suwa-shi Kitahara
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: DE60214321D1; EP1319511A1; ATE337915T1; EP1319511B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung, wie eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, eine Anzeigeherstellungsvorrichtung, eine Elektrodenbildungsvorrichtung, eine Biochip-Herstellungsvorrichtung oder eine ähnliche Vorrichtung, die das Ausspritzen von Flüssigkeitströpfchen aus Düsenöffnungen steuern kann durch das Steuern der Zuführung von Ansteuerimpulsen zu druckerzeugenden Elementen entsprechend einer Strahlenmenge, sowie ein Verfahren zum Ansteuern einer derartigen Vorrichtung.
Bisher waren verschiedene Arten der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung bekannt. Es war zum Beispiel eine Bildbildungsvorrichtung bekannt, die Informationen auf Aufzeichnungspapier durch das Strahlen von Tintentröpfchen aufzeichnet, eine Elektrodenbildungsvorrichtung, die eine Elektrode auf einer Tafel durch das Strahlen von Elektrodenmaterial im flüssigen Zustand bildet, eine Biochip-Herstellungsvorrichtung, die einen Biochip durch das Strahlen von biologischen Proben herstellt, und eine Mikropipette zum Strahlen einer zuvor festgelegten Menge an Proben in einem Gefäß.
Bisher war eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung bekannt, die fähig ist, die Menge an Flüssigkeit, die aus Düsenöffnungen ausgespritzt werden soll, zu ändern, mit der Absicht, den schnelleren Strahlbetrieb und die höhere Strahlenmengengenauigkeit zu verfolgen.
Zum Beispiel eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die eine Art der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung ist, weist zum Beispiel einen Aufzeichnungskopf auf, der Düsenöffnungen aufweist, die strömungsmäßig mit einer Druckkammer verbunden sind, und druckerzeugende Elemente, die fähig sind, eine Änderung im Druck der Tinte, die in der Druckkammer gespeichert ist, zu bewirken, und einen Ansteuersignalgenerator, der fähig ist, ein Ansteuersignal zu erzeugen, das den druckerzeugenden Elementen zugeführt werden soll. Das Ansteuersignal ist ein einziges Signal, das gebildet wird durch das Verbinden mehrerer Ansteuerimpulse in einer Folge von Impulsen innerhalb eines Aufzeichnungszyklus. Ein notwendiger Abschnitt des Ansteuersignals wird dem druckerzeugenden Element entsprechend Aufzeichnungsdaten (das heißt Abstufungsdaten) zugeführt, wodurch die Menge an Tinte, die von einer Düsenöffnung ausgespritzt werden soll, geändert wird. Eine derartige Konfiguration wird in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 10-81012A offenbart (siehe Seite 9 und 9).
Eine Konfiguration einer verwandten Technik, in der ein notwendiger Abschnitt eines einzigen Ansteuersignals zu druckerzeugenden Elementen zugeführt wird, stößt jedoch auf Schwierigkeiten, um einen Strahlkopf (Aufzeichnungskopf) dazu zu bewirken, genügend ursprüngliche Leistung davon zu bieten. Insbesondere, da mehrere Ansteuerimpulse in einem Strahlen (Aufzeichnungszyklus) enthalten sind, besteht überdies keine andere Alternative, als einen Strahlkopf (das heißt ein druckerzeugendes Element) bei einer Frequenz zu betätigen, die unter der Höchstfrequenz liegt, bei der der Strahlkopf betätigt werden kann.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 1088662 offenbart einen Tintenstrahldrucker, der Folgendes enthält: einen Aufzeichnungskopf, eine Druckersteuerung und eine Druckmaschine. Der Aufzeichnungskopf umfasst eine Tintenkammer, eine Düsenplatte mit mehreren Düsen und mehreren Druckkammern, die in strömungsmäßiger Verbindung mit den mehreren Düsen stehen und die angepasst sind, sich durch Verformung eines piezoelektrischen Vibrationselements auszudehnen und zusammenzuziehen. Die Druckersteuerung enthält einen Ansteuersignal-erzeugenden Kreis, der Ansteuersignale erzeugt, die dem Aufzeichnungskopf zugeführt werden. Der Aufzeichnungskopf strahlt einen Tropfen Tinte auf Basis der Ansteuersignale, die Druckdaten umfassen. Die Druckdaten werden serienweise übertragen und bestehen aus Daten, die die Punktgröße bestimmen, das heißt kleiner Punkt, mittelgroßer Punkt, großer Punkt, und aus Daten, die die Qualität und die Geschwindigkeit des Drucks bestimmen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist demgemäß eine Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung bereit zu stellen, die dergestalt gebaut sein kann, dass sie in der Lage ist, einen Strahlkopf bei einer höheren Frequenz zu betätigen, sowie ein Verfahren zum Ansteuern einer derartigen Vorrichtung.
Um die vorstehende Aufgabe zu erreichen, wird erfindungsgemäß eine Flüssigkeitsstrahlvorrichtung bereit gestellt, die Folgendes umfasst:
einen Strahlkopf, der mit einer Düsenöffnung, einer Druckkammer, die mit der Düsenöffnung in strömungsmäßiger Verbindung steht, und einem piezoelektrischen Element versehen ist, das so verformbar ist, dass eine Druckschwankung bei einer Flüssigkeit bewirkt wird, die sich in der Druckkammer befindet;
einen Ansteuersignalgenerator, der gleichzeitig mehrere Ansteuersignale erzeugt, die jeweils mit Wellenformelementen versehen sind, die wenigstens einen Ansteuerimpuls in jedem Einheitsstrahlzyklus enthalten, wobei der Ansteuerimpuls das piezoelektrische Element dergestalt verformt, dass eine solche Druckschwankung bewirkt wird, dass ein Flüssigkeitströpfchen aus der Düsenöffnung ausgespritzt wird;
eine Schaltvorrichtung, die selektiv wenigstens eines der Wellenformelemente, die in einem der Ansteuersignale enthalten sind, dem piezoelektrischen Element zuführt; und
eine Schaltsteuerung, die einen selektiven Zuführbetrieb der Schaltvorrichtung entsprechend Mengendaten steuert, die eine Menge des auszuspritzenden Flüssigkeitströpfchens anzeigt,
wobei eine Zeitperiode, in der der Ansteuerimpuls eines der mehreren Ansteuersignale erzeugt wird, wenigstens teilweise eine Zeitperiode überlappt, in der der Ansteuerimpuls eines anderen der mehreren Ansteuersignale erzeugt wird.
In einer derartigen Konfiguration kann der Aufzeichnungszyklus im Vergleich mit dem verkürzt werden, der erreicht wird, wenn mehrere Ansteuerimpulse in einem Ansteuersignal in der Form einer einzigen Impulsfolge enthalten sind. Als ein Ergebnis kann ein Strahlkopf bei einer höheren Frequenz betätigt werden.
Vorzugsweise enthalten die Wellenformelemente in jedem Ansteuersignal ein Ansteuerwellenformelement, das den Ansteuerimpuls darstellt, sowie ein potenzialkonstantes Wellenformelement, das ein Potenzial des Ansteuersignals an einem Vorderend-Potenzial und einem Hinterend-Potenzial davon aufrecht erhält.
Hier kann die Schaltsteuerung die Schaltvorrichtung dergestalt steuern, dass das Ansteuerwellenformelement in einem der Ansteuersignale und das Ansteuerwellenformelement in einem anderen der Ansteuersignale dem piezoelektrischen Element im Einheitsstrahlzyklus zugeführt werden.
Alternativ kann die Schaltsteuerung die Schaltvorrichtung dergestalt steuern, dass das Ansteuerwellenformelement in einem der Ansteuersignale und das potenzialkonstante Wellenformelement in einem anderen der Ansteuersignale dem piezoelektrischen Element im Einheitsstrahlzyklus zugeführt werden.
Altrnativ steuert die Schaltsteuerung die Schaltvorrichtung dergestalt, dass das potenzialkonstante Wellenformelement in wenigstens einem der Ansteuersignale dem piezoelektrischen Element im Einheitsstrahlzyklus zugeführt wird.
Da die Wellenformelemente von jeweiligen Ansteuersignalen kombiniert mit dem druckerzeugenden Element innerhalb eines Strahlenzyklus durch Schaltsteuerung zugeführt werden, kann ein Strahlkopf in einem neuen Muster betätigt werden, das ursprünglich nicht in jeweiligen Ansteuersignalen enthalten ist. Als ein Ergebnis kann kompliziertes Steuern realisiert werden, während die Ansteuerfrequenz des Strahlkopfes gesteigert wird.
Wenn das potenzialkonstante Wellenformelement verwendet wird, kann das piezoelektrische Element auf einem konstanten Potenzial gehalten werden. Als ein Ergebnis kann ein Abfall im Potenzial des piezoelektrischen Elements verhindert werden, der andernfalls durch eine elektrische Entladung hervorgerufen werden würde. Folgendermaßen kann das Auftreten von Störungen verhindert werden, wie das fehlerhafte Ausspritzen eines Flüssigkeitströpfchens.
Vorzugsweise enthält die Schaltvorrichtung mehrere Schalter, die dergestalt zwischen dem Ansteuersignalgenerator und dem piezoelektrischen Element angeordnet sind, dass jeder der Schalter einem der Ansteuersignale zugeordnet ist.
Hier ist es vorzuziehen, dass die Schaltsteuerung dergestalt selektiv einen der Schalter aktiviert, dass eines der Ansteuersignale, das einem aktivierten Schalter zugeordnet ist, dem piezoelektrischen Element zugeführt wird.
Vorzugsweise enthält die Schaltvorrichtung mehrere Eingangskontakte, die jeweils einem der Ansteuersignale zugeordnet sind und einen Ausgangskontakt, der elektrisch mit dem piezoelektrischen Element verbunden ist. Hier verbindet die Schaltsteuerung selektiv einen der Eingangskontakte und den Ausgangskontakt dergestalt, dass eines der Ansteuersignale, das einem ausgewählten Eingangskontakt zugeordnet ist, dem piezoelektrischen Element zugeführt wird. In diesem Fall kann die Schaltsteuerung vereinfacht werden.
Vorzugsweise beinhalten die Ansteuersignale Folgendes: ein erstes Ansteuersignal, in dem wenigstens zwei erste Ansteuerimpulse jeweils zum Ausspritzen einer ersten Menge von Flüssigkeitströpfchen in einem zuvor festgelegten Intervall angeordnet sind; und ein zweites Ansteuersignal, in dem wenigstens ein zweiter Ansteuerimpuls zum Ausspritzen einer zweiten Menge von Flüssigkeitströpfchen zu einem Zeitpunkt zwischen Zeitpunkten erzeugt wird, an denen die ersten Ansteuerimpulse erzeugt werden. Hier wird der zuvor festgelegte Intervall dergestalt bestimmt, dass die ersten Ansteuerimpulse immer noch im zuvor festgelegten Intervall angeordnet sind, selbst wenn das erste Ansteuersignal sukzessiv in benachbarten Einheitsstrahlzyklen ausgewählt wird.
In einer derartigen Konfiguration kann das Auftreten eines Offsets verhindert werden, das andernfalls in einem Intervall zwischen dem Ausspritzen von Flüssigkeitströpfchen auftreten würde, wodurch eine Verbesserung in der Strahlenmengengenauigkeit ermöglicht wird.
Hier ist es vorzuziehen, dass der erste Ansteuerimpuls Folgendes enthält: ein Ausdehnungselement, in dem ein Potenzial des ersten Ansteuersignals mit einem konstanten Gradienten von einem Referenzpotenzial zu einem ersten Potenzial dergestalt geändert wird, dass ein Volumen der Druckkammer von einem Referenzvolumen zu einem ersten Volumen ausgedehnt wird; und ein erstes Halteelement, das das Volumen der Druckkammer auf dem ersten Volumen hält. Andererseits enthält der zweite Ansteuerimpuls Folgendes: ein zweites Halteelement, in dem ein Potenzial des zweiten Ansteuersignals auf dem ersten Potenzial gehalten wird, um das Volumen der Druckkammer auf dem ersten Volumen zu halten; und ein Kontraktionselement, in dem das Potenzial des zweiten Ansteuersignals mit einem konstanten Gradienten von dem ersten Potenzial zu dem Referenzpotenzial dergestalt geändert wird, dass das Volumen der Druckkammer von dem ersten Volumen zu dem Referenzvolumen zusammengezogen wird. Hier steuert die Schaltsteuerung die Schaltvorrichtung dergestalt, dass das Ausdehnungselement, das erste Halteelement, das zweite Halteelement und das Kontraktionselement zugeführt werden, dass eine Druckschwankung in einem solchen Ausmaß bewirkt wird, dass kein Flüssigkeitströpfchen ausgespritzt wird, wenn die Mengendaten anzeigen, dass kein Strahlen ausgeführt werden soll.
Ferner ist es vorzuziehen, dass jeder der ersten Ansteuerimpulse zwischen ersten potenzialkonstanten Wellenformelementen angeordnet ist, die dergestalt ein Potenzial des ersten Ansteuersignals auf einem Referenzpotenzial halten, dass ein Anfangsende und ein Abschlussende jedes ersten Ansteuerimpulses auf das Referenzpotenzial eingestellt werden; der zweite Ansteuerimpuls zwischen zweiten potenzialkonstanten Wellenformelementen angeordnet ist, die dergestalt ein Potenzial des zweiten Ansteuersignals auf dem Referenzpotenzial halten, dass ein Anfangsende und ein Abschlussende des zweiten Ansteuerimpulses auf das Referenzpotenzial eingestellt werden; und die Schaltsteuerung die Schaltvorrichtung dergestalt steuert, dass einer der erste Ansteuerimpulse und eines der zweiten potenzialkonstanten Wellenformelemente dergestalt zugeführt werden, dass ein Potenzial des piezoelektrischen Vibrators auf das Referenzpotenzial eingestellt wird, während der erste Ansteuerimpuls nicht zugeführt wird, wenn die Mengendaten anzeigen, dass die erste Menge an Flüssigkeitströpfchen ausgespritzt werden soll.
Erfindungsgemäß wird hier ebenfalls ein Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung bereit gestellt, die einen Strahlkopf umfasst, der mit einer Düsenöffnung, einer Druckkammer, die mit der Düsenöffnung in strömungsmäßiger Verbindung steht, und einem piezoelektrischen Element versehen ist, das so verformbar ist, dass eine Druckschwankung bei einer Flüssigkeit bewirkt wird, die sich in der Druckkammer befindet, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
gleichzeitiges Erzeugen mehrerer Ansteuersignale, die jeweils mit Wellenformelementen versehen sind, die wenigstens einen Ansteuerimpuls in jedem Einheitsstrahlzyklus enthalten, wobei der Ansteuerimpuls das piezoelektrische Element dergestalt verformt, dass eine solche Druckschwankung bewirkt wird, dass ein Flüssigkeitströpfchen aus der Düsenöffnung ausgespritzt wird;
Bereitstellen einer Schaltvorrichtung, die selektiv wenigstens eines der Wellenformelemente, die in einem der Ansteuersignale enthalten sind, dem piezoelektrischen Element zuführt; und
Steuern eines selektiven Zuführbetriebs der Schaltvorrichtung entsprechend Mengendaten, die eine Menge der Flüssigkeitströpfchen, die ausgespritzt werden sollen, anzeigen, wobei eine Zeitperiode, in der der Ansteuerimpuls des einen der mehreren Ansteuersignale erzeugt wird, wenigstens teilweise eine Zeitperiode überlappt, in der der Ansteuerimpuls eines anderen der mehreren Ansteuersignale erzeugt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher, indem vorzugsweise Ausführungsbeispiele davon unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigen:
1 ein funktionelles Blockschaltbild, das eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 eine Querschnittdarstellung, die die Konfiguration eines Aufzeichnungskopfes mit longitudinalem Vibrationsmodus zeigt;
3 ein Diagramm zum Beschreiben eines Ansteuersignals, das durch einen Ansteuersignalgenerator erzeugt werden soll und des Steuerns vom Zuführen des Ansteuersignals;
4 ein Diagramm zum Beschreiben des Steuerns vom Zuführen des Ansteuersignals während eines Nicht-Aufzeichnungsbetriebs;
5 ein Diagramm zum Beschreiben des Steuerns vom Zuführen eines Ansteuersignals zur Zeit eines kleiner-Punkt-Aufzeichnungsbetriebs;
6 ein Diagramm zum Beschreiben des Steuerns vom Zuführen eines Ansteuersignals zur Zeit eines mittelgroßer-Punkt-Aufzeichnungsbetriebs;
7 ein Diagramm zum Beschreiben des Steuerns vom Zuführen eines Ansteuersignals zur Zeit eines großer-Punkt-Aufzeichnungsbetriebs; und
8 ein Blockschaltbild, das eine Schaltvorrichtung einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
DETAILBESCHREIBUNG DER VORZUGSWEISEN AUSFÜHRUNGEN
Nachstehend werden vorzugsweise Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Erläuterungen gelten für eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die eine Art einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung ist. Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung strahlt Tintentröpfchen, die ein Art von Flüssigkeitströpfchen der Erfindung sind.
1 zeigt einen Drucker, der als eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung dient. Der Drucker umfasst eine Druckersteuerung 1 und eine Druckmaschine 2. Die Druckersteuerung 1 hat eine externe Schnittstelle 3 zum Empfangen von Druckdaten oder ähnlichem von einem nicht dargestellten Hostcomputer oder ähnlichem; einen RAM (Direktzugriffspeicher) 4 zum Speichern einer Vielfalt von Datensätzen; einen ROM (Nur-Lese-Speicher) 5 zum Speichern von Routinen für den Einsatz beim Verarbeiten einer Vielfalt von Datensätzen; eine Steuerung 6, die als eine CPU (Zentraleinheit) oder ähnlichem bereit gestellt ist; einen Oszillator 7 zum Erzeugen eines Takt (CK)-Signals; einen Ansteuersignalgenerator 9 zum Erzeugen von Ansteuersignalen (COM1, COM2), die einem Aufzeichnungskopf zugeführt werden sollen; und eine interne Schnittstelle 10 zum Übertragen von Aufzeichnungsdaten, Ansteuersignalen oder ähnlichem zur Druckmaschine 2.
Die externe Schnittstelle 3 empfängt von einem Hostcomputer Druckdaten, die aus einem Datentyp oder aus mehreren Datentypen bestehen, die ausgewählt sind z.B. aus einem Zeichencode, einer grafischen Funktion und Bilddaten. Die externe Schnittstelle 3 gibt ein Besetzt (BUSY)-Signal und ein Quittungs (ACK)-Signal zum Hostcomputer aus.
Der RAM (Direktzugriffspeicher) 4 wird als ein Empfangspuffer, ein Zwischenpuffer, ein Ausgangspuffer, Arbeitsspeicher (nicht dargestellt) und ähnlichem verwendet. Druckdaten, die vom Hostcomputer ausgegeben und von der externen Schnittstelle 3 empfangen wurden, werden vorübergehend in einem Empfangspuffer gespeichert. Zwischencodedaten, die durch die Steuerung 6 in einen Zwischencode umgewandelt wurden, werden in einem Zwischenpuffer gespeichert. Daten, die aufgezeichnet werden sollen (die nachstehend als „Aufzeichnungsdaten" bezeichnet werden) werden in einen Ausgangspuffer ausgedehnt. Der ROM (Nur-Lese-Speicher) 5 speichert verschiedene Steuerroutinen, Fontdaten, grafische Funktionen und verschiedene Verfahren.
Der Ansteuersignalgenerator 9 umfasst einen ersten Ansteuersignal-erzeugenden Abschnitt 9A, der fähig ist, ein erstes Ansteuersignal COM1 zu erzeugen und einen zweiten Ansteuersignal-erzeugenden Abschnitt 9B, der fähig ist, ein zweites Ansteuersignal COM2 zu erzeugen. Wie in 3 gezeigt wird, ist das erste Ansteuersignal COM1 eine Signalfolge, die zwei mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpulse DP1, DP2 innerhalb eines Aufzeichnungszyklus T enthält und bei jedem Aufzeichnungszyklus T erzeugt wird. Das zweite Ansteuersignal COM2 ist eine Signalfolge, die einen kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 innerhalb eines Aufzeichnungszyklus T enthält und bei jedem Aufzeichnungszyklus T erzeugt wird. Das zweite Ansteuersignal COM2 wird wiederholbar bei jedem Aufzeichnungszyklus T erzeugt. Die Ansteuersignale COM1, COM2 werden später noch näher beschrieben.
Die Steuerung 6 steuert die Erzeugung eines Signals, das zum Ansteuersignalgenerator 9 gesendet werden soll und wandelt den Druckdatenausgang vom Hostcomputer in Aufzeichnungsdaten um. Zum Zeitpunkt der Umwandlung von Druckdaten in Aufzeichnungsdaten, liest die Steuerung 6 Druckdaten vom Inneren des Empfangspuffers, wandelt die folgendermaßen gelesenen Druckdaten in einen Zwischencode um und speichert Zwischencodedaten in einem Zwischenpuffer. Anschließend analysiert die Steuerung 6 die Zwischencodedaten, die vom Zwischenpuffer gelesen wurden, und wandelt die Zwischencodedaten in Aufzeichnungsdaten um, und dies auf einer pro-Punkt-Basis unter Bezugnahme auf die Fontdaten und die grafischen Funktionen, die im ROM (Nur-Lese-Speicher) 5 gespeichert sind.
Die Aufzeichnungsdaten der Ausführungsform sind derart gestaltet, dass ein Bit aus zwei-Bit-Abstufungsdaten gebildet ist. Die Abstufungsdaten umfassen Abstufungsdaten [00], die einen Nicht-Aufzeichnungszustand (Meniskusvibrationsbetrieb) anzeigen; Abstufungsdaten [01], die eine Aufzeichnung anzeigen, die ausgeführt werden soll durch das Verwenden kleiner Punkte; Abstufungsdaten [10], die ein Aufzeichnung anzeigen, die ausgeführt werden soll durch das Verwenden mittelgroßer Punkte; und Abstufungsdaten [11], die eine Aufzeichnung anzeigen, die ausgeführt werden soll durch das Verwenden großer Punkte. Demgemäß ermöglicht eine derartige Datenstruktur das Aufzeichnen von jedem Punkt in vier Tonebenen.
Die Steuerung 6 stellt einen Teil eines Taktsignalgenerators dar und führt ein Latch (LAT)-Signal und Kanal (CH-A, CH-B)-Signale zum Aufzeichnungskopf 8 mit Hilfe der internen Schnittstelle 10 zu. Latch-Impulse, die im Latch-Signal enthalten sind, und Kanalimpulse, die in den Kanalsignalen enthalten sind, definieren Startzeitpunkte des Zuführens von mehreren Wellenformelementen, die die Ansteuersignale COM1, COM2 darstellen und des Zuführens von Einstellelementen (PS1 bis PS6, und P0, P20).
Wie in 3 gezeigt wird, definiert insbesondere ein Latch-Impuls LAT1 einen Startzeitpunkt des Zuführens eines Einstellelements P0, das während einer Ladeperiode t10 erzeugt werden soll, und einen Startzeitpunkt des Zuführens eines Einstellelements P20, das während einer Ladeperiode t20 erzeugt werden soll.
Ein erster Kanalimpuls CH11, der in einem ersten Kanalsignal CH-A erscheint, definiert einen Startzeitpunkt des Zuführens eines ersten Wellenformabschnitts PS1, der während einer Periode t11 des ersten Ansteuersignals COM1 erzeugt werden soll. Ein zweiter Kanalimpuls CH12 definiert einen Startzeitpunkt des Zuführens eines zweiten Wellenformabschnitts PS2, der während einer Periode t12 erzeugt werden soll. Ein dritter Kanalimpuls CH13 definiert einen Startzeitpunkt des Zuführens eines dritten Wellenformabschnitts PS3, der während einer Periode t13 erzeugt werden soll.
Auf ähnliche Weise definiert ein erster Kanalimpuls CH21, der in einem zweiten Kanalsignal CH-B erscheint, einen Startzeitpunkt des Zuführens eines vierten Wellenformabschnitts PS4, der während einer Periode t21 des zweiten Ansteuersignals COM2 erzeugt werden soll. Ein zweiter Kanalimpuls CH22 definiert einen Startzeitpunkt des Zuführens eines fünften Wellenformabschnitts PS5, der während einer Periode t22 erzeugt werden soll. Ein dritter Kanalimpuls CH23 definiert einen Startzeitpunkt des Zuführens eines sechsten Wellenformabschnitts PS6, der während einer Periode t23 erzeugt werden soll.
Nun wird die Druckmaschine 2 beschrieben. Wie in 1 gezeigt wird, hat die Druckmaschine 2 einen Aufzeichnungskopf 8, einen Vorschubmechanismus 11 und einen Papierzuführungsmechanismus 12.
Der Vorschubmechanismus 11 besteht aus einem Vorschub, dessen Aufzeichnungskopf 8 darauf montiert ist, und einen Antriebsmotor (z.B. ein Gleichstrommotor), der den Vorschub dazu bewirkt, sich mit Hilfe eines Synchronriemens oder ähnlichem zu bewegen. Der Vorschubmechanismus 11 bewegt den Aufzeichnungskopf 8 in die primäre Abtastrichtung. Der Papierzuführungsmechanismus 12 besteht aus einem Papierzuführungsmotor und einer Papierzuführungsrolle und ähnlichen Rollen. Der Papierzuführungsmechanismus 12 führt sekundäres Abtasten aus, in dem er sequenziell Aufzeichnungspapier (das heißt eine Art Druckaufzeichnungsmittel) zuführt.
Nun wird der Aufzeichnungskopf 8 näher beschrieben. Erst wird die Struktur des Aufzeichnungskopfes 8 unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Der dargestellte Aufzeichnungskopf 8 weist eine Vibratoreinheit 24 auf, in der mehrere piezoelektrische Vibratoren 21, eine Befestigungsplatte 22 und ein flexibles Kabel 23 als eine Einheit zusammengebaut sind; ein Gehäuse 25, das fähig ist, die Vibratoreinheit 24 aufzunehmen; und eine Kanaleinheit 26, die mit einer Vorderendseite des Gehäuses 25 verbunden ist.
Das Gehäuse 25 ist ein blockförmiges Element, das aus Kunstharz gebildet ist und das einen Gehäuseraum 27 definiert, dessen Vorder- und Hinterteile offen sind. Die Vibratoreinheit 24 ist im Gehäuseraum 27 untergebracht und befestigt.
Der piezoelektrische Vibrator 21 ist eine Art druckerzeugendes Element und ist in einer der Länge nach gestreckten Kammform gebildet. Der piezoelektrische Vibrator 21 ist ein piezoelektrischer Vibrator des laminierten Typs, der durch das Laminieren piezoelektrischer Materialschichten und interner Elektroden aufeinander gebildet ist. Der piezoelektrische Vibrator 21 ist des longitudinalen Vibrationsmodus, in dem der Vibrator in einer longitudinalen Richtung orthogonal zu der Richtung, in der die piezoelektrischen Materialschichten laminiert sind, anschwellen und schrumpfen kann. Vorderendseiten der jeweiligen piezoelektrischen Vibratoren 21 sind mit einem Inselabschnitt 28 der Kanaleinheit 26 verbunden.
Die piezoelektrische Vibratoreinheit 21 wirkt auf dieselbe Weise wie ein Kondensator. Insbesondere wenn das Zuführen eines Signals gestoppt ist, wird das Potenzial des piezoelektrischen Vibrators 21 (das heißt, das Potenzial des Vibrators) auf einem Potenzial gehalten, das erreicht wird, direkt bevor das Zuführen des Signals gestoppt ist.
Die Kanaleinheit 26 wird gebildet durch das Schichten eines kanalbildenden Substrats 29 zwischen einer Düsenplatte 30 und einer elastischen Platte 31, die sich gegenüber liegen. Die Düsenplatte 30 ist aus einem dünnen Metallplattenmaterial (z.B. eine rostfreie Stahlplatte) gebildet, die mehrere Düsenöffnungen 32 (z.B. 96 Düsenöffnungen) aufweist, die in einer sekundären Abtastrichtung bereit gestellt sind. Das kanalbildende Substrat 29 ist ein plattenförmiges Element, in dem ein Tintenströmungsdurchlass durch einen üblichen Tintenbehälter 33, eine Tintenzuführungsöffnung 34, eine Druckkammer 35 und eine Verbindungsöffnung 36 definiert ist. In der Ausführungsform wird das kanalbildende Substrat 29 aus einer Siliziumscheibe durch Ätzen hergestellt. Die elastische Platte 31 ist ein Verbundplattenmaterial mit einer Doppelstruktur und wird durch das Laminieren einer rostfreien Stahlträgerplatte 37 mit einer Harzschicht 38 gebildet. Der Inselabschnitt 28 wird durch annuelles Entfernen eines Abschnitts der Trägerplatte 37 gegenüber der Druckkammer 35 gebildet.
Im Aufzeichnungskopf 8 ist eine Folge von Tintenströmungsdurchlässen derart für jede Düsenöffnung 32 definiert, dass sie sich vom üblichen Tintenbehälter 33 zur entsprechenden Düsenöffnung 32 über die Druckkammer 35 erstreckt. Der piezoelektrische Vibrator 21 wird als ein Ergebnis davon verformt, dass er dem Entladen und Laden ausgesetzt ist. Der piezoelektrische Vibrator 21 des longitudinalen Vibrationsmodus zieht sich insbesondere in einer longitudinalen Richtung davon zusammen, wenn er Nachfüllung ausgesetzt ist und erweitert sich in derselben Richtung, wenn er einer Entladung ausgesetzt ist. Wenn das Potenzial des Vibrators als ein Ergebnis eines Ladebetriebs erhöht ist, wird der Inselabschnitt 28 zum piezoelektrischen Vibrator gezogen, wodurch sich die Harzschicht 38, die sich um den Inselabschnitt 28 befindet, verformt wird und sich die Druckkammer 35 ausdehnt. Wenn das Potenzial des Vibrators im Gegensatz dazu als ein Ergebnis eines Entladebetriebs herabgesetzt ist, zieht sich die Druckkammer 35 zusammen.
Auf diese Art kann das Volumen der Druckkammer 35 entsprechend des Potenzials des Vibrators gesteuert werden und somit kann der Druck von der Tinte, die in der Druckkammer 35 gespeichert ist, geändert werden, wodurch ein Tintentröpfchen aus der Düsenöffnung 32 ausgespritzt wird. Zum Beispiel wird die Druckkammer 35, die ein Referenzvolumen aufweist, dazu bewirkt, plötzlich zu schrumpfen, nachdem sie ausgedehnt wurde, wodurch das Ausspritzen eines Tintentröpfchens ermöglicht wird.
Nun wird eine elektrische Konfiguration des Aufzeichnungskopfes 8 beschrieben.
Wie in 1 gezeigt wird, weist der Aufzeichnungskopf 8 einen Schieberegisterkreis auf, bestehend aus einem ersten Schieberegister 41 und einem zweiten Schieberegister 42; einen Latch-Kreis bestehend aus einem ersten Latch 43 und einem zweiten Latch 44; einen Niveauschieberkreis bestehend aus einem Dekoder 45, einer Steuerlogik 46, einen ersten Niveauschieber 47 und einen zweiten Niveauschieber 48; einen Schaltkreis bestehend aus einer ersten Schaltvorrichtung 49 und einer zweiten Schaltvorrichtung 50; und die piezoelektrischen Vibratoren 21.
Mehrere Schieberegister 41, 42; mehrere Latches 43, 44; mehrere Niveauschieber 47, 48; mehrere Schaltvorrichtungen 49, 50; und mehrere piezoelektrische Vibratoren 21 sind derart bereit gestellt, um den jeweiligen Düsenöffnungen 32 zu entsprechen.
In Übereinstimmung mit dem Aufzeichnungsdaten (SI)-Ausgang von der Druckersteuerung 1, spritzt der Aufzeichnungskopf 8 Tintentröpfchen aus. In der Ausführungsform werden eine Gruppe hochwertigerer Bits von Aufzeichnungsdaten und eine Gruppe niederwertigerer Bits von Aufzeichnungsdaten in dieser Sequenz zum Aufzeichnungskopf 8 gesendet. Somit wird die Gruppe hochwertigerer Bits von Aufzeichnungsdaten erst in dem zweiten Schieberegister 42 eingestellt. Wenn die Gruppe hochwertigerer Bits von Aufzeichnungsdaten im zweiten Schieberegister 42 mit Hinblick auf alle Düsenöffnungen 32 eingestellt ist, wird anschließend die Gruppe niederwertigerer Bits von Aufzeichnungsdaten im zweiten Schieberegister 42 eingestellt. In Verbindung mit dem Einstellen der Gruppe niederwertigerer Bits von Aufzeichnungsdaten, wird die Gruppe hochwertigerer Bits von Aufzeichnungsdaten zum ersten Schieberegister 41 verschoben und eingestellt.
Das erste Latch 43 ist elektrisch mit dem ersten Schieberegister 41 verbunden.
Das zweite Latch 44 ist elektrisch mit dem zweiten Schieberegister 42 verbunden. Wenn ein Latch-Impuls (LAT1)-Ausgang von der Druckersteuerung 1 in die jeweiligen Latch-Kreise 43, 44 eingegeben wird, arretiert das erste Latch 43 die Gruppe hochwertigerer Bits von Aufzeichnungsdaten, und das zweite Latch 44 arretiert die Gruppe niederwertigerer Bits von Aufzeichnungsdaten.
Die Aufzeichnungsdaten (das heißt die Gruppe hochwertigerer Bits und die Gruppe niederwertigerer Bits), die durch die Latch-Kreise 43, 44 arretiert sind, werden jeweils in den Dekoder 45 eingegeben. Der Dekoder 45 führt den Übersetzungsbetrieb auf Basis der hochwertigeren Bits und der niederwertigeren Bits von Aufzeichnungsdaten aus, wodurch Wellenformauswahldaten erzeugt werden, die für das Auswählen der Wellenformelemente PS1 bis PS6 und der Einstellelemente P0, P20 verwendet werden sollen, die die Ansteuersignale COM1, COM2 darstellen.
In der Ausführungsform werden die Wellenformauswahldaten für jedes der Ansteuersignale COM1, COM2 erzeugt. Insbesondere werden erste Wellenformauswahldaten entsprechend dem ersten Ansteuersignal COM1 aus insgesamt vier Bits von Daten gebildet; das bedeutet, dass die Bits jeweils einem ersten Einstellelement P0 (eine Periode t10), einem ersten Wellenformabschnitt PS1 (eine Periode t11), einem zweiten Wellenformabschnitt PS2 (eine Periode t12) und einem dritten Wellenformabschnitt PS3 (eine Periode t13) zugeordnet sind. Zweite Wellenformauswahldaten entsprechend dem zweiten Ansteuersignal COM2 werden aus insgesamt vier Bits von Daten gebildet; das heißt, dass die Bits jeweils einem zweiten Einstellelement P20 (eine Periode t20), einem vierten Wellenformabschnitt PS4 (eine Periode t21), einem fünften Wellenformabschnitt PS5 (eine Periode t22) und einem sechsten Wellenformabschnitt PS6 (eine Periode t23) zugeordnet sind.
Der Dekoder 45 dient als ein Wellenformauswahldatengenerator und erzeugt mehrere Sätze Wellenformauswahldaten von den Aufzeichnungsdaten (das heißt Abstufungsdaten), wobei die Daten die gleiche Anzahl wie die Ansteuersignale aufweisen.
Ein Taktsignalausgang von der Steuerlogik 46 wird ebenfalls in den Dekoder 45 eingegeben. Die Steuerlogik 46 dient gemeinsam mit der Steuerung 6 als der Taktsignalgenerator. Synchron mit dem Eingang eines Latch-Signals (LAT) und von Kanalsignalen (CH-A, CH-B) werden Taktsignale (TYM-A, TYM-B) erzeugt.
Das Taktsignal wird ebenfalls für jedes der Ansteuersignale COM1, COM2 erzeugt. Die Steuerlogik 46 erzeugt insbesondere das erste Taktsignal (TYM-A) vom Latch-Impuls (LAT1) und von den Kanalimpulsen (CH11 bis CH13) für das erste Ansteuersignal COM1. Ferner erzeugt die Steuerlogik 46 das zweite Taktsignal (TYM-B) vom Latch-Impuls und von den Kanalimpulsen (CH21 bis CH23) für das zweite Ansteuersignal COM2.
Die vier Bits von Wellenformauswahldaten, die durch den Dekoder 45 erzeugt sind, werden in die jeweiligen Niveauschieber 47, 48 eingegeben, und dies in absteigender Reihenfolge von den hochwertigen Bits und zu einem Zeitpunkt, der durch das Taktsignal angegeben wird. In Übereinstimmung mit den Zeitpunkten, zu denen jeweilige Taktimpulse, die im ersten Taktsignal TYM-A enthalten sind, erzeugt werden sollen, werden die ersten Wellenformauswahldaten in den ersten Niveauschieber 47 eingegeben. In Übereinstimmung mit Zeitpunkten, zu denen jeweilige Taktimpulse, die im zweiten Taktsignal TYM-B enthalten sind, erzeugt werden sollen, werden überdies die zweiten Wellenformauswahldaten in den zweiten Niveauschieber 48 eingegeben.
Die Niveauschieber 47, 48 dienen als Spannungsverstärker. In einem Fall, in dem Wellenformauswahldaten einen Wert von [1] annehmen, geben die Niveauschieber 47, 48 ein elektrisches Signal aus, das zu einer Spannung verstärkt wurde, bei der entsprechende Schaltvorrichtungen 49, 50 aktiviert werden können; zum Beispiel approximativ einige Zehn Volt. Ganz besonders, wenn die ersten Wellenformauswahldaten einen Wert von [1] annehmen, wird ein elektrisches Signal zur ersten Schaltvorrichtung 49 ausgegeben. Wenn die zweiten Wellenformauswahldaten einen Wert von [1] annehmen, wird ein elektrisches Signal zur zweiten Schaltvorrichtung 50 ausgegeben.
Das erste Ansteuersignal COM1 wird einer Eingangsseite der ersten Schaltvorrichtung 49 vom Ansteuersignalgenerator 9 zugeführt. Das zweite Ansteuersignal COM2 wird einer Eingangsseite der zweiten Schaltvorrichtung 50 von dem vorgenannten zugeführt. Ferner ist der piezoelektrische Vibrator 21 elektrisch mit Ausgangseiten der Schaltvorrichtungen 49, 50 verbunden. Die Schaltvorrichtungen 49, 50 sind entsprechend des Typs eines Ansteuersignals, das erzeugt werden soll, bereit gestellt. Die Schaltvorrichtungen 49, 50 sind zwischen dem Ansteuersignalgenerator 9 und dem piezoelektrischen Vibrator 21 angeordnet und führen die Ansteuersignale COM1, COM2 selektiv dem piezoelektrischen Vibrator 21 zu.
Die Wellenformauswahldaten werden verwendet, um den Betrieb der Schaltvorrichtung 49 und den der Schaltvorrichtung 50 zu steuern. Während einer Periode, in der die Wellenformauswahldaten, die zur ersten Schaltvorrichtung 49 eingegeben sind, einen Wert von [1] annehmen, wird die erste Schaltvorrichtung 49 in Zuführung gebracht, und das erste Ansteuersignal COM1 wird dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt. Ähnlich wird während einer Periode, in der die Wellenformauswahldaten, die zur zweiten Schaltvorrichtung 50 eingegeben sind, einen Wert von [1] annehmen, die zweite Schaltvorrichtung 50 in Zuführung gebracht, und das erste Ansteuersignal COM1 wird dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt. In Antwort auf die folgendermaßen zugeführten Ansteuersignale COM1, COM2, wird ein Potenzial des piezoelektrischen Vibrators 21 geändert. Während einer Periode, in der die Wellenformauswahldaten, die zur Schaltvorrichtung 49 eingegeben sind, und diejenigen, die zur Schaltvorrichtung 50 eingegeben sind, einen Wert von [0] annehmen, wird ein elektrisches Signal, das verwendet werden soll, um die Schaltvorrichtungen 49, 50 zu aktivieren, weder vom Niveauschieber 47, noch vom Niveauschieber 48 ausgegeben. Somit wird dem piezoelektrischen Vibrator 21 kein Ansteuersignal zugeführt. Mit anderen Worten werden die Einstellelemente P0, P20 und die Wellenformelemente (das heißt vom ersten Wellenformabschnitt PS1 bis zum sechsten Wellenformabschnitt PS6), die während einer Periode aufgetreten sind, in der ein Wert von [1] als Wellenformauswahldaten eingestellt ist, dem piezoelektrischen Vibrator 21 selektiv zugeführt.
In der Ausführungsform dienen der Dekoder 45, die Steuerlogik 46 und die Niveauschieber 47, 48 als eine Schaltsteuerung. Die Schaltvorrichtungen 49, 50 werden entsprechend Aufzeichnungsdaten (das heißt Abstufungsdaten) gesteuert.
Nun werden die Ansteuersignale COM1, COM2, die durch den Ansteuersignalgenerator 9 erzeugt werden, beschrieben, gemeinsam mit der Steuerung des Zuführens der Ansteuersignale COM1, COM2 zum piezoelektrischen Vibrator 21.
Wie weiter oben erwähnt, sind die Ansteuersignale, die in 3 dargestellt sind, als das erste Ansteuersignal COM1 und das zweite Ansteuersignal COM2 ausgeführt. Das erste Ansteuersignal COM1 umfasst ein erstes Einstellelement P0, das während der Periode t10 erzeugt wird; einen zweiten Wellenformabschnitt PS1, der während der Periode t11 erzeugt wird; einen zweiten Wellenformabschnitt PS2, der während der Periode t12 erzeugt wird; und einen dritten Wellenformabschnitt PS3, der während der Periode t13 erzeugt wird. Das zweite Ansteuersignal COM2 umfasst ein zweites Einstellelement P20, das während der Periode t20 erzeugt wird; einen vierten Wellenformabschnitt PS4, der während der Periode t21 erzeugt wird; einen fünften Wellenformabschnitt PS5, der während der Periode t22 erzeugt wird; und einen sechsten Wellenformabschnitt PS6, der während der Periode t23 erzeugt wird.
Zuerst wird das erste Ansteuersignal COM1 beschrieben.
Das erste Einstellelement P0 ist aus einem Wellenformelement gebildet, das an einem Zwischenpotenzial Vhm uniform ist. Wie noch weiter unten beschrieben wird, wird das erste Einstellelement P0 dem piezoelektrischen Vibrator 21 derart zugeführt, um das Potenzial des Vibrators auf das Zwischenpotenzial Vhm zu Beginn des Aufzeichnungszyklus T einzustellen.
Hier ist das Zwischenpotenzial Vhm eine Art Referenzpotenzial und dient ebenfalls als Vorderflanken- und Hinterflanken-Potenziale der jeweiligen Ansteuerimpulse DP1 bis PD3.
Der erste Wellenformabschnitt PS1 wird aus einem ersten konstanten Potenzialelement P1, einem ersten Ausdehnungselement P2 und einem ersten Ausdehnungs-Halteelement P3 gebildet. Das erste konstante Potenzialelement P1 ist ein Wellenformelement, das bei einem Zwischenpotenzial Vhm konstant ist. Das erste Ausdehnungselement P2 ist ein Wellenformelement, das ein Potenzial dazu bewirken soll, sich vom Zwischenpotenzial Vhm zu einem ersten Ausdehnungspotenzial Vh1 bei einem derart relativ sanften konstanten Gradienten zu erhöhen, dass keine Tintentröpfchen ausgespritzt werden. Das erste Ausdehnungs-Halteelement P3 ist ein Wellenformelement, das konstant am ersten Ausdehnungspotenzial Vh1 ist.
Der zweite Wellenformabschnitt PS2 wird aus einem zweiten Ausdehnungs-Halteelement P4, einem ersten Ausspritzelement P5, einem Kontraktions-Halteelement P6, einem Dämpfungselement P7 und einem zweiten konstanten Potenzialelement P8 gebildet. Das zweite Ausdehnungs-Halteelement P4 ist ein Wellenformelement, das konstant am ersten Ausdehnungspotenzial Vh1 ist. Das erste Ausspritzelement P5 ist ein Wellenformelement, das ein Potenzial dazu bewirken soll, vom ersten Ausdehnungspotenzial Vh1 zu einem Kontraktionspotenzial VL bei einem relativ steilen Gradienten zu sinken. Das Kontraktions-Halteelement P6 ist ein Wellenformelement, das am Kontraktionspotenzial VL konstant ist. Das Dämpfungselement P7 ist ein Wellenformelement, das ein Potenzial dazu bewirken soll, sich vom Kontraktionspotenzial VL zum Zwischenpotenzial Vhm bei einem derart relativ sanften konstanten Gradienten zu erhöhen, dass keine Tintentröpfchen ausgespritzt werden. Überdies ist das zweite konstante Potenzialelement P8 ein Wellenformelement, das am Zwischenpotenzial Vhm konstant ist.
Der dritte Wellenformabschnitt PS3 wird aus einem dritten konstanten Potenzialelement P9, einem ersten Ausdehnungselement P10, einem Ausdehnungs-Halteelement P11, einem ersten Ausspritzelement P12, einem Kontraktions-Halteelement P13 und einem Dämpfungselement P14 gebildet.
Das dritte konstante Potenzialelement P9 ist ein Wellenformelement, das am Zwischenpotenzial Vhm konstant ist. Das Ausdehnungs-Halteelement P11 ist ein Wellenformelement, das am ersten Ausdehnungspotenzial Vh1 konstant ist. Eine Zeitperiode, in der das Ausdehnungs-Halteelement P11 erzeugt wird, wird auf einen Wert eingestellt, der gleich der Summe der Dauer des ersten Ausdehnungs-Halteelements P3 und der Dauer des zweiten Ausdehnungs-Halteelements P4 ist.
Die verbleibenden Wellenformelemente; das heißt das erste Ausdehnungselement P10, das erste Ausspritzelement P12, das Kontraktions-Halteelement P13 und das Dämpfungselement P14 sind identisch mit dem ersten Ausdehnungselement P2, dem ersten Ausspritzelement P5, dem Kontraktions-Halteelement P6 und dem Dämpfungselement P7, die alle zu den ersten und zweiten Wellenformelementen PS1, PS2 gehören, weshalb sie hier nicht wiederholt erläutert werden.
In Bezug auf das erste Ansteuersignal COM1, stellen das erste Ausdehnungselement P2, das erste Ausdehnungs-Halteelement P3, das zweite Ausdehnungs-Halteelement P4, das erste Ausspritzelement P5, das Kontraktions-Halteelement P6 und das Dämpfungselement P7, die alle zu den ersten und zweiten Wellenformelementen PS1, PS2 gehören, den ersten mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP1 dar. Überdies stellen das erste Ausdehnungselement P10, das Ausdehnungs-Halteelement P11, das erste Ausspritzelement P12, das Kontraktions-Halteelement P13 und das Dämpfungselement P14, die alle zum dritten Wellenformabschnitt PS3 gehören, den zweiten mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP2 dar. Die mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpulse DP1, DP2 nehmen identische Wellenformmuster an. Wenn die mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpulse DP1, DP2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt werden, wird die Menge an Tinte, die einem mittelgroßen Punkt entspricht, von einer entsprechenden Düsenöffnung 32 ausgespritzt.
Nun werden Beschreibungen ausgeführt, indem der erste mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP1 als ein Beispiel genommen wird. Als ein Ergebnis des Zuführens des ersten Ausdehnungselements P2, zieht sich der piezoelektrische Vibrator 21 in einer longitudinalen Richtung davon zusammen. Zusammengezogen dehnt sich eine entsprechende Druckkammer 35 aus, von einem Referenzvolumen entsprechend des Zwischenpotenzials Vhm (Referenzpotenzial) zu einem ausgedehnten Volumen entsprechend einem ersten Ausdehnungspotenzial Vh1. Durch die Ausdehnungswirkung der Druckkammer 35 wird Tinte vom üblichen Tintenbehälter 33 in das Innere der Druckkammer 35 zugeführt. Der ausgedehnte Zustand der Druckkammer 35 wird während einer Periode gehalten, in der die ersten und zweiten Ausdehnungs-Halteelemente P3 und P4 zugeführt werden.
Anschließend wird das erste Ausspritzelement P5 zum piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt, wodurch der piezoelektrische Vibrator 21 erweitert wird. In Verbindung mit der Erweiterung des piezoelektrischen Vibrators 21, wird die Druckkammer 35 plötzlich vom ausgedehnten Volumen zu einem zusammengezogenen Volumen entsprechend des Kontraktionspotenzials VL zusammengezogen. Die Tinte, die in der Druckkammer 35 gespeichert ist, wird als ein Ergebnis der plötzlichen Kontraktion der Druckkammer 35 komprimiert, wodurch ein zuvor festgelegte Menge an Tinte von einer entsprechenden Düsenöffnung 32 ausgespritzt wird.
Der zusammengezogene Zustand der Druckkammer 35 wird über eine Periode gehalten, während der das Kontraktions-Halteelement P6 zugeführt wird. Während dieser Periode, wird der Druck der Tinte, die in der Druckkammer 35 gespeichert ist, der Druck, der durch das Ausspritzen eines Tintentröpfchens gesunken ist, wieder durch die natürliche Vibration der Tinte erhöht. Das Dämpfungselement P7 wird im Schritt mit dem Zeitpunkt, zu dem sich der Druck erhöht, zugeführt. Als ein Ergebnis des Zuführens vom Dämpfungselement P7, dehnt sich die Druckkammer 35 aus und wird auf das Referenzvolumen rückgestellt, wodurch Änderungen im Druck der Tinte, die in der Druckkammer 35 gespeichert ist, absorbiert werden.
In Bezug auf das erste Ansteuersignal COM1, sind der erste mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP1 und der zweite mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP2 an den Vorderflanken- und Hinterflanken-Potenzialen davon (das heißt das Zwischenpotenzial Vhm) miteinander verbunden, durch das erste Einstellelement P0, das erste konstante Potenzialelement P1, das zweite konstante Potenzialelement P8 und das dritte konstante Potenzialelement P9. Folgendermaßen werden die mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpulse DP1, DP2 an gegebenen Intervallen über benachbarte Aufzeichnungszyklen T erzeugt. Insbesondere die Summe einer Zeitperiode, während der das erste Einstellelement P0 erzeugt wird und einer Zeitperiode, während der das erste konstante Potenzialelement P1 erzeugt wird, ist auf einen Wert eingestellt, der der Summe einer Zeitperiode, während der das zweite konstante Potenzialelement P8 erzeugt wird und einer Zeitperiode, während der das dritte konstante Potenzialelement P9 erzeugt wird, gleichkommt.
Gegeben, dass die mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpulse DP1, DP2 an gegebenen Intervallen über benachbarte Aufzeichnungszyklen T erzeugt werden, wenn die Medium-Ansteuerimpulse DP1, DP2 kontinuierlich dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt werden, kann der Zustand eines Meniskus, der zu Beginn des Zuführens der Ansteuerimpulse erreicht wird, konstant gehalten werden. Als ein Ergebnis kann der Gang eines Tintentröpfchens stabilisiert werden, wodurch ein Versuch realisiert wird, die Bildqualität zu verbessern.
In Bezug auf das erste Ansteuersignal COM1, das die vorstehende Konfiguration aufweist, dienen die ersten Ausdehnungselemente P2, P10, das erste Ausdehnungs-Halteelement P3, das zweite Ausdehnungs-Halteelement P4, das Ausdehnungs-Halteelement P11, die ersten Ausspritzelemente P5, P12, die Kontraktions-Halteelemente P6, P13 und die Dämpfungselemente P7, P14 als Ansteuerwellenformelemente.
Andererseits dienen das erste Einstellelement P0, das erste konstante Potenzialelement P1, das zweite konstante Potenzialelement P8 und das dritte konstante Potenzialelement P9 als potenzialkonstante Wellenformelemente.
Nun wird das zweite Ansteuersignal COM2 beschrieben.
Das zweite Einstellelement P20 wird aus einem Wellenformelement gebildet, das an der Zwischenspannung Vhm konstant ist, auf dieselbe Weise wie das erste Einstellelement P0. Um das Potenzial des Vibrators auf das Zwischenpotenzial Vhm zu Beginn des Aufzeichnungszyklus T einzustellen, wird das zweite Einstellelement P20 ebenfalls dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt.
In der Ausführungsform wird sowohl das zweite Einstellelement P20, als auch das erste Einstellelement P0 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zu Beginn des Aufzeichnungszyklus T zugeführt. Somit wird eine Zeitperiode t20, während der das zweite Einstellelement P20 erzeugt wird, eingestellt, um in Dauer einer Zeitperiode t10 gleichzukommen, während der das erste Einstellelement P0 erzeugt wird.
Der vierte Wellenformabschnitt PS4 wird aus einem vierten konstanten Potenzialelement P21 gebildet. Das vierte Potenzialelement P21 ist ein Wellenformelement, das am Zwischenpotenzial Vhm konstant ist und das zu einem Zeitpunkt zwischen der Periode t11 und der Periode t12 des ersten Ansteuersignals COM1 erzeugt wird. Insbesondere die Erzeugung des Wellenformelements wird beim Start der Periode t11 begonnen und an einem Zwischenpunkt während einer Zeitperiode beendet, während der das Kontraktions-Halteelement P6 des zweiten Wellenformabschnitts PS2 erzeugt wird.
Der fünfte Wellenformabschnitt PS5 wird aus einem fünften konstanten Potenzialelement P22, einem zweiten Ausdehnungselement P23, einem Ausdehnungs-Halteelement P24, einem zweiten Ausspritzelement P25 und einem ersten Kontraktions-Halteelement P26 gebildet. Das fünfte Potenzialelement P22 ist ein Wellenformelement, das am Zwischenpotenzial Vhm konstant ist und das über eine extrem kurze Zeitperiode erzeugt wird. Das zweite Ausdehnungselement P23 ist ein Wellenformelement, das ein Potenzial dazu bewirkt, sich plötzlich vom Zwischenpotenzial Vhm zu einem zweiten Ausdehnungspotenzial Vh2 zu erhöhen. Das Ausdehnungs-Halteelement P24 ist ein Wellenformelement, das an einem zweiten Ausdehnungspotenzial Vh2 konstant ist. Das zweite Ausspritzelement P25 ist ein Wellenformelement, das ein Potenzial dazu bewirkt, plötzlich vom zweiten Ausdehnungspotenzial Vh2 zu einem Ausspritzpotenzial Vh3 zu sinken. Das erste Kontraktions-Halteelement P26 ist ein Wellenformelement, das am Ausspritzpotenzial Vh3 konstant ist.
Das Ausspritzpotenzial Vh3 der Ausführungsform wird dem ersten Ausdehnungspotenzial Vh1 des ersten Ansteuersignals COM1 gleich gemacht.
Der sechste Wellenformabschnitt PS6 wird aus einem zweiten Kontraktions-Halteelement P27, einem Dämpfungselement P28 und einem sechsten konstanten Potenzialelement P29 gebildet. Das zweite Kontraktions-Halteelement P27 ist ein Wellenformelement, das am Ausspritzpotenzial Vh3 konstant ist und das über eine extrem kurze Zeitperiode erzeugt wird. Das Dämpfungselement P28 ist ein Wellenformelement, das ein Potenzial dazu bewirken soll, vom Ausspritzpotenzial Vh3 zum Zwischenpotenzial Vhm an einem relativ sanften konstanten Gradienten zu sinken. Das sechste konstante Potenzialelement P29 ist ein Wellenformelement, das am Zwischenpotenzial Vhm konstant ist und das von der Hinterflanke des Dämpfungselements P28 zur Hinterflanke des Aufzeichnungszyklus T erzeugt wird.
In Bezug auf das zweite Ansteuersignal COM2 stellen das zweite Ausdehnungselement P23, das Ausdehnungs-Halteelement P24, das zweite Ausspritzelement P25, die Kontraktions-Halteelemente P26, P27 und das Dämpfungselement P28, die alle zu den fünften und sechsten Wellenformelementen PS5, PS6 gehören, den kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 dar. Wenn der kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt ist, wird eine Nominalmenge an Tinte, die einem kleinen Punkt entspricht, von der Düsenöffnung 32 ausgespritzt.
Insbesondere als ein Ergebnis des Zuführens des zweiten Ausdehnungselements P23, zieht sich der piezoelektrische Vibrator 21 schnell in der longitudinalen Richtung davon zusammen. Die Druckkammer 35 dehnt sich schnell vom Referenzvolumen, das dem Zwischenpotenzial Vhm entspricht, zu einem ausgedehnten Volumen, das dem zweiten Ausdehnungspotenzial Vh2 entspricht, aus. Als ein Ergebnis der Ausdehnung, entwickelt sich ein relativ hoher negativer Druck in der Druckkammer 35, wobei ein Meniskus (das heißt eine ausgesetzte freie Fläche Tinte in der Düsenöffnung 32) stark zur Druckkammer 35 gezogen wird. Der ausgedehnte Zustand der Druckkammer 35 wird über eine Periode gehalten, während der das Ausdehnungs-Halteelement P24 zugeführt wird. Während dieser Periode wird die Bewegungsrichtung eines Zentralabschnitts vom Meniskus zu der Richtung umgekehrt, in der Tinte ausgespritzt werden soll. Der Zentralabschnitt wird in der Form einer Säule aufgerichtet. Anschließend wird das zweite Ausspritzelement P25 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt, woraufhin sich der Vibrator erweitert. Als ein Ergebnis der Erweiterung des piezoelektrischen Vibrators 21, wird Druckkammer 35 plötzlich vom ausgedehnten Volumen zu einem Ausspritzvolumen, das dem zweiten Ausdehnungspotenzial Vh3 entspricht, zusammengezogen. Durch abrupte Kontraktion der Druckkammer 35 wird die Tinte, die in der Druckkammer 35 gespeichert ist, komprimiert, wodurch das Wachstum des Säulenabschnitts gefördert wird. Der Säulenabschnitt wird an einer Zwischenposition davon gebrochen, wodurch Tinte in der Form eines Tintentröpfchens ausgespritzt wird.
Auf das zweite Ausspritzelement P25 folgt das Zuführen des ersten Kontraktions-Halteelements P26 und das Zuführen des zweiten Kontraktions-Halteelements P27. Anschließend wird das Dämpfungselement P28 zugeführt. Das Dämpfungselement P28 zieht die Druckkammer 35 derart zusammen, um den Druckabfall der Tinte, die in der Druckkammer 35 gespeichert ist, zu kompensieren, was aus dem Ausspritzen eines Tintentröpfchen resultiert. Insbesondere die Druckkammer 35 wird durch das Zuführen des Dämpfungselements P28 zu einem Referenzvolumen zusammengezogen, wobei eine Änderung im Druck der Tinte, die in der Druckkammer 35 gespeichert ist, absorbiert wird. Eine Zeitperiode, während der die jeweiligen Wellenformelemente (P23 bis P28), die den kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 darstellen, erzeugt werden sollen, überlappt partiell Zeitperioden, während der die jeweiligen Wellenformelemente (P2 bis P7, P10 bis P14), die den mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP1, DP2 darstellen, erzeugt werden sollen. Insbesondere eine Zeitperiode, während der das zweite Ausdehnungselement P23 vom kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 erzeugt wird, überlappt partiell eine Zeitperiode, während der das Dämpfungselement P7 vom ersten mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP1 erzeugt werden soll. Ferner überlappt eine Zeitperiode, während der das Dämpfungselement P28 vom kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 erzeugt werden soll, an der Hinterflanke eine Zeitperiode, während der das erste Ausdehnungselement P10 vom zweiten mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP2 erzeugt werden soll.
Auf diese Weise werden die Ansteuerimpulse DP1 bis DP3 in die Ansteuersignale COM1, COM2 geteilt und werden derart erzeugt, dass sie sich in Bezug auf die Zeit gegenseitig überlagern. In diesem Fall können die Ansteuerimpulse DP1 bis DP3 und der erste Vibrationsimpuls VP1 sogar in einem Aufzeichnungszyklus T mit begrenzter Länge effizient angeordnet werden. Folglich kann das Hochfrequenzansteuern des Aufzeichnungskopfs 8 realisiert werden.
In Bezug auf das zweite Ansteuersignal COM2 sind die kleiner-Punkt-Ansteuerimpulse DP3 an den Vorderflanken- und Hinterflanken-Potenzialen davon (das heißt das Zwischenpotenzial Vhm) miteinander verbunden, durch das zweite Einstellelement P20, das vierte konstante Potenzialelement P21, das fünfte konstante Potenzialelement P22 und das sechste konstante Potenzialelement P29.
Ein Zeitpunkt, zu dem der kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 erzeugt werden soll, ist auf einen Zwischenzeitpunkt zwischen dem ersten mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP1 und dem zweiten mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP2 eingestellt. Genauer wird ein Zeitpunkt, zu dem das zweite Ausspritzelement P25 vom kleiner-mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 erzeugt werden soll, auf einen genauen Zwischenzeitpunkt zwischen einem Zeitpunkt, zu dem das erste Ausspritzelement P5 vom ersten mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP1 erzeugt werden soll und einem Zeitpunkt, zu dem das erste Ausspritzelement P12 vom zweiten mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP2 erzeugt werden soll, eingestellt, um zu versuchen, die Bildqualität zu verbessern.
Wie noch weiter unten beschrieben wird, werden in der Ausführungsform der erste mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP1 und der zweite mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zur Zeit der Aufzeichnung eines großen Punkts zugeführt, und der zweite mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP2 wird dem piezoelektrischen Vibrator 21 zur Zeit der Aufzeichnung eines mittelgroßen Punkts zugeführt. Ferner wird zur Zeit der Aufzeichnung eines kleinen Punkts der kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt.
Wenn der kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 hier zu einem Zwischenzeitpunkt zwischen dem ersten mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP1 und dem zweiten mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP2 erzeugt wird, kann ein Intervall zwischen dem Ausspritzen eines Tintentröpfchens und dem Ausspritzen des nächsten Tintentröpfchens uniform gemacht werden, selbst wenn eine Aufzeichnungsabstufung zwischen einem vorhergehenden Aufzeichnungszyklus T und einem laufenden Aufzeichnungszyklus T geändert wird. Zum Beispiel kann ein Intervall zwischen dem Ausspritzen von Tinte zum Erzeugen eines kleinen Punktes während eines vorhergehenden Aufzeichnungszyklus T und dem Ausspritzen von Tinte zum Erzeugen eines großen Punktes während eines laufenden Aufzeichnungszyklus T dem gleich gemacht werden, der zwischen dem Ausspritzen von Tinte zum Erzeugen eines großen Punktes während eines vorhergehenden Aufzeichnungszyklus T und dem Ausspritzen von Tinte zum Erzeugen eines kleinen Punktes während des laufenden Aufzeichnungszyklus T besteht.
Als ein Ergebnis wird der Zustand eines Meniskus, der während eines laufenden Aufzeichnungszyklus T erzeugt wird, uniform, und das Ausspritzen eines Tintentröpfchens kann stabilisiert werden und durch Erweiterung kann die Bildqualität verbessert werden.
In Bezug auf das zweite Ansteuersignal COM2, das die vorstehende Konfiguration aufweist, dienen das zweite Ausdehnungselement P23, das Ausdehnungs-Halteelement P24, das zweite Ausspritzelement P25, das erste Kontraktions-Halteelement P26, das zweite Kontraktions-Halteelement P27, und das Schrumpfungs-Dämpfungselement P28 als Ansteuerwellenformelemente. Andererseits dienen das zweite Einstellelement P20, das vierte konstante Potenzialelement P21, das fünfte konstante Potenzialelement P22 und das sechste konstante Potenzialelement P29 als potenzialkonstante Wellenformelemente.
Nun wird das Steuern von Mehrfachabstufungen, das in der Ausführungsform ausgeführt werden soll, unter Bezugnahme auf 3 bis 7 beschrieben. Beim Steuern von Mehrfachabstufungen werden die Schaltvorrichtungen 49, 50 durch die Schaltsteuerung gesteuert (durch eine Kombination des Dekoders 45, der Steuerlogik 46 und der Niveauschieber 47, 48 ausgeführt; dasselbe gilt ebenfalls für jedwede Pendanten in den folgenden Beschreibungen). Die jeweiligen Schaltvorrichtungen 49, 50 führen die ausgewählten Ansteuersignale COM1, COM2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zu. Insbesondere das erste Ansteuersignal COM1 und das zweite Ansteuersignal COM2 werden nicht gleichzeitig dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt, um das Potenzial des Vibrators 21 zu stabilisieren.
Zuerst wird der Fall des Nicht-Aufzeichnungsbetriebs erläutert (Meniskusvibration). In diesem Fall erzeugt der Dekoder 45 die ersten Wellenformauswahldaten [1100] und die zweiten Wellenformauswahldaten [0001] durch das Übersetzen von Abstufungsdaten [00] für den Nicht-Aufzeichnungsbetrieb. Die Schaltsteuerung steuert den Betrieb der ersten Schaltvorrichtung 49 und den der zweiten Schaltvorrichtung 50 auf Basis der folgendermaßen erzeugten Wellenformauswahldaten, was wiederum das Zuführen des ersten Ansteuersignals COM1 und des zweiten Ansteuersignals COM2 zum piezoelektrischen Vibrator 21 steuert.
Während der Periode t10 (t20) wird das erste Einstellelement P10 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt. Als ein Ergebnis wird das Potenzial des Vibrators auf das Zwischenpotenzial Vhm eingestellt. Das eine wird hier von dem ersten Einstellelement P0 und dem zweiten Einstellelement P20 entsprechend dem nächsten Wellenformelement (das heißt das Wellenformelement), das gesendet werden soll, ausgewählt, und das ausgewählte Element wird dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt. Insbesondere, wenn das nächste Wellenformelement, das zugeführt werden soll, ein Wellenformelement des ersten Ansteuersignals COM1 ist, wird das erste Einstellelement P0 ausgewählt. Wenn das nächste Wellenformelement, das zugeführt werden soll, ein Wellenformelement des zweiten Ansteuersignals COM2 ist, wird das zweite Einstellelement P20 ausgewählt. Ein derartiger Auswählbetrieb wird ausgeführt, um die Anzahl der Male zu reduzieren, die die Schaltvorrichtungen 49, 50 arbeiten. Ganz besonders, wenn die Anzahl der Male, die die Schaltvorrichtungen 49, 50 arbeiten, reduziert ist, ist ein Ansteuersignal, das dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt ist, stabilisiert, wodurch es wiederum den Betrieb des piezoelektrischen Vibrators 21 stabilisiert.
Während der Periode t11 wird die erste Schaltvorrichtung 49 in einen verbundenen Zustand gebracht. Während der Periode t21 wird die zweite Schaltvorrichtung 50 in einen getrennten Zustand gebracht. Wie durch eine fett gedruckte Linie in 4 gezeigt wird, wird insbesondere der erste Wellenformabschnitt PS1 des ersten Ansteuersignals COM1 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt. Die Druckkammer 35 wird durch das erste Ausdehnungselement P2 auf ein ausgedehntes Volumen ausgedehnt. In Verbindung mit dem Anschwellen der Druckkammer 35, wird die Tinte, die in der Druckkammer 35 gespeichert ist, leicht dekomprimiert.
Während der anschließenden Perioden t12 und t13 wird die erste Schaltvorrichtung 49 gesteuert und in einen getrennten Zustand gebracht, und die zweite Schaltvorrichtung 50 wird während einer Periode t22 gesteuert und in einen getrennten Zustand gebracht. Als ein Ergebnis wird weder das erste Ansteuersignal COM1 noch das zweite Ansteuersignal COM2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt, und dies vom Anfang der Periode t12 bis zum Ende der Periode t22. Wie durch eine halbfett gedruckte Linie in 4 gezeigt wird, wird das Potenzial des Vibrators folglich auf dem ersten Ausdehnungspotenzial Vh1 gehalten, das unverzüglich vor der Trennung des ersten Schalters erscheint, und das ausgedehnte Volumen der Druckkammer 35 wird gehalten. Während der Periode, werden Druckschwankungen in der Tinte, die in der Druckkammer 35 gespeichert ist, durch die Druckminderung, die während der Periode t11 aufgetreten ist, induziert.
Während einer Periode t23 wird die zweite Schaltvorrichtung 50 gesteuert und in einen verbundenen Zustand gebracht. Wie durch eine fett gedruckte Linie in 4 gezeigt wird, wird als ein Ergebnis ein sechster Wellenformabschnitt PS6 des zweiten Ansteuersignals COM2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt, wobei die Druckkammer 35 durch das Dämpfungselement P28 auf das Referenzvolumen zusammengezogen wird. In Verbindung mit der Kontraktion der Druckkammer 35 wird die Tinte, die in der Druckkammer 35 gespeichert ist, leicht komprimiert.
Durch Druckschwankungen, die auf die Tinte ausgeübt werden, wird ein Meniskus minutlich zur Druckkammer 35 vibriert, sowie in eine Richtung, in der ein Tintentröpfchen ausgespritzt werden soll. Durch die Minutenvibration des Meniskus wird die Tinte, die sich in der Nachbarschaft der Düsenöffnung 32 befindet und deren Viskosität erhöht ist, verteilt, wodurch eine Erhöhung in der Viskosität der Tinte verhindert wird.
In der Ausführungsform werden das erste Ausdehnungspotenzial Vh1 des ersten Ansteuersignals COM1 und das Ausspritzpotenzial Vh2 des zweiten Ansteuersignals COM2 derart eingestellt, dass sie dasselbe Potenzial annehmen. Somit, wenn der sechste Wellenformabschnitt PS6 (das heißt ein zweites Kontraktions-Halteelement P27) dem piezoelektrischen Vibrator 21 während der Periode 123 zugeführt wird, werden das Potenzial des Vibrators und das Vorderflanken-Potenzial des sechsten Wellenformabschnitts PS6 untereinander gleich gemacht. Somit kann der sechste Wellenformabschnitt PS6 gleichmäßig dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt werden.
In der Ausführungsform werden im Fall einer Aufzeichnungsabstufung für Nicht-Aufzeichnung, Abschnitte der Wellenformelemente, die das erste Ansteuersignal COM1 darstellen (das heißt das erste Ausdehnungselement P2 und das erste Ausdehnungs-Halteelement P3) und ein Abschnitt des Wellenformelements, das das zweite Ansteuersignal COM2 darstellt (das heißt das zweite Kontraktions-Halteelement P27 und das Dämpfungselement P28) dem piezoelektrischen Vibrator 21 kombiniert zugeführt, wodurch ein Meniskus minutlich vibriert wird. Als ein Ergebnis kann der Meniskus minutlich vibriert werden, ohne Zuführung in die jeweiligen Ansteuersignale COM1, COM2 der Wellenformelemente, die eigens für die Minutenvibration ausgeführt sind, wodurch eine Erhöhung in der Viskosität der Tinte, die sich in der Nachbarschaft der Düsenöffnung 32 befindet, verhindert wird.
Nun wird ein Fall beschrieben, in dem die Aufzeichnung durch das Verwenden kleiner Punkte ausgeführt wird. In diesem Fall erzeugt der Dekoder 45 erste Wellenformauswahldaten [0000] und zweite Wellenformauswahldaten [1111] durch das Übersetzen von Abstufungsdaten [01], die kleine Punkte betreffen. Die Schaltsteuerung steuert das Zuführen der ersten und zweiten Ansteuersignale COM1, COM2 zum piezoelektrischen Vibrator 21 auf Basis der folgendermaßen erzeugten Wellenformauswahldaten.
Insbesondere wird während der Periode t10 (t20) das zweite Einstellelement P20 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt, wodurch das Potenzial des Vibrators auf das Zwischenpotenzial Vhm eingestellt ist. Während der Perioden t11 bis t13 wird die erste Schaltvorrichtung 49 gesteuert und in einen getrennten Zustand gebracht. Während der Perioden t21 bis t23 wird die zweite Schaltvorrichtung 50 gesteuert und in einen verbundenen Zustand gebracht.
Als ein Ergebnis wird der vierte Wellenformabschnitt PS4 dem piezoelektrischen Vibrator 21 während der Periode t21 zugeführt; wird der fünfte Wellenformabschnitt PS5 demselben während der Periode t22 zugeführt; und der sechste Wellenformabschnitt PS6 wird demselben während der Periode t23 zugeführt. Ganz besonders wird der kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt.
Wie durch eine fett gedruckte Linie in 5 gezeigt wird, wird das Potenzial des Vibrators folglich entsprechend des zweiten Ansteuersignals COM2 geändert, und eine Nominalmenge an Tinte wird von der Düsenöffnung 32 durch den kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 ausgespritzt.
Nun wird der Fall der Aufzeichnung mittelgroßer Punkte beschrieben. In diesem Fall erzeugt der Dekoder 45 erste Wellenformauswahldaten [0001] und zweite Wellenformauswahldaten [1100] durch das Übersetzen von Abstufungsdaten [10], die mittelgroße Punkte betreffen. Die Schaltsteuerung steuert das Zuführen der ersten und zweiten Ansteuersignale COM1, COM2 zum piezoelektrischen Vibrator 21 auf Basis der folgendermaßen erzeugten Wellenformauswahldaten.
Während der Periode t10 (t20) werden das erste Einstellelement P0 und das zweite Einstellelement P20 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt, und das Potenzial des piezoelektrischen Vibrators 21 wird auf das Zwischenpotenzial Vhm eingestellt. Während der Perioden t11 und t12 wird die erste Schaltvorrichtung 49 in einen getrennten Zustand gebracht. Während der Periode t21 wird die zweite Schaltvorrichtung 50 in einen verbundenen Zustand gebracht. Wie durch eine fett gedruckte Linie in 6 gezeigt wird, wird der zweite Wellenformabschnitt PS4 des zweiten Ansteuersignals COM2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt, und das Potenzial des Vibrators wird durch das vierte konstante Potenzialelement P21 auf dem Zwischenpotenzial Vhm gehalten.
Während der anschließenden Periode t22 wird die zweite Schaltvorrichtung 50 gesteuert und in einen getrennten Zustand gebracht. Während einer Periode vom Anfang der Periode t22 bis zum Ende der Periode t13 wird weder das erste Ansteuersignal COM1 noch das zweite Ansteuersignal COM2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt. Wie durch eine halbfett gedruckte Linie in 6 gezeigt wird, wird das Potenzial des Vibrators folglich auf dem Zwischenpotenzial Vhm gehalten, das vor der Trennung der Schaltvorrichtungen auftritt. Da das vierte konstante Potenzialelement P21 bereits dem piezoelektrischen Vibrator 21 während der vorhergehenden Periode t21 zugeführt wurde, wird die Zeitperiode, während der die Ansteuersignale nicht zugeführt werden, relativ kurz.
Während der Periode t13 wird die erste Schaltvorrichtung 49 gesteuert und in einen verbundenen Zustand gebracht. Während der Periode t23 wird die zweite Schaltvorrichtung 50 gesteuert und in einen getrennten Zustand gebracht. Wie durch die fett gedruckte Linie in 6 gezeigt wird, wird der dritte Wellenformabschnitt PS3 des ersten Ansteuersignals COM1 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt. Als ein Ergebnis wird der zweite mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt, wobei eine kleine Menge an Tinte, die einem mittelgroßen Punkt entspricht, ausgespritzt wird.
In der Ausführungsform werden sogar in dem Fall einer mittelgroßer-Punkt-Aufzeichnungsabstufung, Abschnitte der Wellenformelemente, die das erste Ansteuersignal COM1 darstellen (das heißt das dritte konstante Potenzialelement P9, das erste Ausdehnungselement P10, das Ausdehnungs-Halteelement P11, das erste Ausspritzelement P12, das Dämpfungs-Halteelement P13 und das Dämpfungselement P14) und ein Abschnitt des Wellenformelements, das das zweite Ansteuersignal COM2 darstellt (das heißt das vierte konstante Potenzialelement P21), dem piezoelektrischen Vibrator 21 kombiniert zugeführt werden. Während einer Zeitperiode, während der das erste Ansteuersignal COM1 dem piezoelektrischen Vibrator 21 nicht zugeführt werden kann (die Perioden t11, t12), wird das vierte konstante Potenzial P21 des zweiten Ansteuersignals COM2 zugeführt, wodurch das Potenzial des Vibrators auf dem Zwischenpotenzial Vhm gehalten wird.
Dies ist dazu gedacht, um die Zeitperiode im größtmöglichen Ausmaß zu verkürzen, während der die Ansteuersignale COM1, COM2 nicht dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt werden. Ganz besonders, wenn ein Drucker bei hoher Feuchtigkeit verwendet wird oder der Isolationswiderstand des piezoelektrischen Elements als ein Ergebnis einer Langzeitverwendung des piezoelektrischen Vibrators 21 gesunken ist, kann die Ladungshaltefähigkeit des piezoelektrischen Vibrators 21 sinken. Wenn ein Abfall in der Ladungshaltefähigkeit des piezoelektrischen Vibrators 21 aufgetreten ist, wird das Potenzial des piezoelektrischen Vibrators 21 stufenweise durch elektrische Entladung herabgesetzt, die während einer Zeitperiode auftritt, in der die Ansteuersignale dem Vibrator nicht zugeführt werden. Demgemäß, wenn die Zeitperiode, während der die Ansteuersignale dem Vibrator nicht zugeführt werden, lang ist, wird das Ausmaß, auf das das Potenzial des Vibrators herabgesetzt wird, größer. Wenn die nächsten Ansteuersignale dem Vibrator zugeführt werden, wird eine Differenz zwischen dem Potenzial des Ansteuersignals und dem Potenzial des Vibrators größer. In diesem Fall tritt eine abrupte Verformung im piezoelektrischen Vibrator 21 auf, wodurch fehlerhaftes Ausspritzen eines Tintentröpfchens hervorgerufen wird.
Wie im Fall dieser Ausführungsform, solange, wie die Zeitperiode, während der die Ansteuersignale COM1, COM2 dem Vibrator nicht zugeführt werden, auf das größtmögliche Ausmaß verkürzt ist, kann das Ausmaß, zu dem das Potenzial des Vibrators sinkt, kleiner gemacht werden, selbst wenn ein Abfall in der Ladungshaltefähigkeit des Vibrators aufgetreten ist. Somit können die Ansteuersignale COM1, COM2 problemlos zugeführt werden.
Nun wird der Fall der Aufzeichnung großer Punkte beschrieben. In diesem Fall erzeugt der Dekoder 45 erste Wellenformauswahldaten [1111] und zweite Wellenformauswahldaten [0000] durch die Übersetzung von Abstufungsdaten [11], die große Punkte betreffen. Entsprechend den folgendermaßen erzeugten Wellenformauswahldaten steuert die Schaltsteuerung das Zuführen des ersten Ansteuersignals COM1 und des zweiten Ansteuersignals COM2 zum piezoelektrischen Vibrator 21.
Insbesondere während der Periode t10 (t20) wird das erste Einstellelement P0 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt und das Potenzial des Vibrators wird auf das Zwischenpotenzial Vhm eingestellt. Während der Perioden t11 bis t13 wird die erste Schaltvorrichtung 49 gesteuert und in einen verbundenen Zustand gebracht. Während der Perioden t21 bis t23 wird die zweite Schaltvorrichtung 50 gesteuert und in einen getrennten Zustand gebracht. Als ein Ergebnis wird der erste Wellenformabschnitt PS1 während der Periode t11 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt. Während der Periode t12 wird der zweite Wellenformabschnitt PS2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt. Ferner wird der dritte Wellenformabschnitt PS3 während der Periode t13 demselben zugeführt. Ganz besonders werden die erste mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP1 und der zweite mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls DP2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt.
Wie durch eine fett gedruckte Linie in 7 gezeigt wird, wird folglich das Potenzial des Vibrators entsprechend dem ersten Ansteuersignal COM1 geändert, und eine kleine Menge an Tinte wird kontinuierlich von der Düsenöffnung 32 ausgespritzt, und dies zweimal in Antwort auf den mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpuls. Durch diese Tintentröpfchen werden große Punkte aufgezeichnet.
Wie bereits beschrieben wurde sind in der Ausführungsform zwei mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpulse DP1, DP2 im ersten Ansteuersignal COM1 enthalten. Ein kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP3 ist im zweiten Ansteuersignal COM2 enthalten. Eine Zeitperiode, während der die mittelgroßer-Punkt-Ansteuerimpulse DP1, DP2 erzeugt werden und eine Zeitperiode, während der der kleiner-Punkt-Ansteuerimpuls DP2 erzeugt wird, überlappen sich gegenseitig partiell, wodurch der Aufzeichnungszyklus T verkürzt wird. Als ein Ergebnis kann der piezoelektrische Vibrator 21 bei einer höheren Frequenz angesteuert werden, wodurch der Aufzeichnungskopf 8 befähigt wird, genügend Leistung zu liefern.
Da ein Abschnitt der Wellenformelemente, der das erste Ansteuersignal COM1 darstellt, und ein Abschnitt der Wellenformelemente, der das zweite Ansteuersignal COM2 darstellt, dem piezoelektrischen Vibrator 21 kombiniert zugeführt werden, kann der Aufzeichnungskopf entsprechend eines neuen Musters, das nicht ausdrücklich durch die Ansteuersignale spezifiziert ist, angesteuert werden. Ein Meniskus kann zum Beispiel minutlich ohne Verwendung eines dedizierten Vibrationsimpulses vibriert werden. Überdies können Perioden, während der dem piezoelektrischen Vibrator 21 keine Ansteuersignale zugeführt werden, auf das kleinstmögliche Ausmaß verkürzt werden. Als ein Ergebnis kann ein komplizierter Steuerbetrieb erreicht werden, während der Aufzeichnungskopf 8 bei einer höheren Frequenz betätigt wird.
In dieser Ausführungsform werden die Ansteuersignale COM1, COM2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 selektiv zugeführt, durch die ersten und zweiten Schaltvorrichtungen 49, 50, die entsprechend den Typen der Ansteuersignale, die erzeugt werden sollen, bereit gestellt sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Schaltvorrichtung begrenzt. Die Ansteuersignale COM1, COM2 können zum Beispiel dem piezoelektrischen Vibrator 21 selektiv durch einen Umschalter zugeführt werden, der in 8 als eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist.
Der Umschalter 61 ist für jeden der piezoelektrischen Vibratoren 21 bereit gestellt. Der Umschalter 61 hat einen ersten Eingangskontaktpunkt 61a, einen zweiten Eingangskontaktpunkt 61b, einen Aus-Kontaktpunkt 61c, die alle entsprechend den Typen der Ansteuersignale, die erzeugt werden sollen, bereit gestellt sind, und eine Ausgangsklemme 61d, die elektrisch mit dem piezoelektrischen Vibrator 21 verbunden werden soll. Einer der Kontaktpunkte 61a bis 61c ist selektiv mit der Ausgangsklemme 61d elektrisch verbunden. Der erste Eingangskontaktpunkt 61a ist elektrisch mit einer Leitung zum Zuführen eines ersten Ansteuersignals COM1 verbunden; der zweite Eingangskontaktpunkt 61b ist elektrisch mit einer Leitung zum Zuführen eines zweites Ansteuersignals COM2 verbunden; und der Aus-Kontaktpunkt 61c hat keine elektrische Verbindung.
Die Ansteuersignale COM1, COM2 können dem piezoelektrischen Vibrator 21 durch Schalten der Kontaktpunkte 61a bis 61c, die alle elektrisch mit der Ausgangsklemme 61d verbunden sind, selektiv zugeführt werden. Insbesondere das erste Ansteuersignal COM1 kann durch elektrisches Verbinden des ersten Eingangskontaktpunkts 61a mit der Ausgangsklemme 61d zugeführt werden. Das zweite Ansteuersignal COM2 kann durch elektrisches Verbinden des zweiten Eingangsansteuersignals COM2 mit der Ausgangsklemme 61d zugeführt werden. Weder das erste Ansteuersignal COM1 noch das zweite Ansteuersignal COM2 wird zugeführt, wenn der Aus-Kontaktpunkt 61c elektrisch mit der Ausgangsklemme 61d verbunden ist.
Der Betrieb des Umschalters 61 wird durch den Dekoder 62 und die Schaltsteuerung 63 gesteuert. Der Dekoder 62 dient als ein Schaltungsdatengenerator und erzeugt Schaltungsdaten, die irgendeinen vom ersten Eingangskontaktpunkt 61a ([1]), vom zweiten Eingangskontaktpunkt 61b ([2]) und vom Aus-Kontaktpunkt 61c ([0]) durch Übersetzen der Aufzeichnungsdaten (Abstufungsdaten) darstellen. Die Schaltungsdaten werden der Schaltsteuerung 63 synchron zu einem Zeitpunktausgang der Steuerlogik 46' ausgegeben.
Nun folgt eine Erläuterung unter Bezugnahme auf ein Ansteuersignal, das in 3 dargestellt ist. Im Fall der Abstufungsdaten [00] erzeugt der Dekoder 62 Schaltungsdaten [110002]. Die Schaltungsdaten werden der Schaltsteuerung 63 ausgegebenen, und dies an einem Startzeitpunkt der Periode t10 (t20), einem Startzeitpunkt der Periode t11 (t21), einem Startzeitpunkt der Periode t12, einem Startzeitpunkt einer Periode t22, einem Startzeitpunkt einer Periode t13 und einem Startzeitpunkt einer Periode t23.
Während der Perioden t10 und t11 wird der Umschalter 61 elektrisch mit dem ersten Eingangskontaktpunkt 61a verbunden, wodurch das erste Einstellelement P0 und der erste Wellenformabschnitt PS1 des ersten Ansteuersignals COM1 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt werden. Anschließend wird der Umschalter 61 auf den Aus-Kontaktpunkt 61c unverzüglich vor der Periode t23 geschaltet, wodurch das Zuführen eines Ansteuersignals unterbrochen wird. Während der Periode t23 wird der Umschalter 61 auf den zweiten Eingangskontaktpunkt 61b geschaltet, wodurch der sechste Wellenformabschnitt PS6 des zweiten Ansteuersignals COM2 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt wird.
Folglich kann, wie im Fall der Ausführungsform, der Meniskusvibrationsbetrieb ausgeführt werden.
Im Fall der Abstufungsdaten [01] erzeugt der Dekoder 62 Schaltungsdaten [222222]. Als ein Ergebnis ist der Umschalter 61 elektrisch mit dem zweiten Eingangskontaktpunkt 61b über die gesamte Periode des Aufzeichnungszyklus T verbunden. Das zweite Einstellelement P20, der vierte Wellenformabschnitt PS4, der fünfte Wellenformabschnitt PS5 und der sechste Wellenformabschnitt PS6 werden dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt.
Folglich kann, wie im Fall der Ausführungsform, eine Menge an Tinte, die einem kleinen Punkt entspricht, ausgespritzt werden.
Im Fall der Abstufungsdaten [10] erzeugt der Dekoder 62 Schaltungsdaten [222011]. Als ein Ergebnis ist der Umschalter 61 elektrisch mit dem zweiten Eingangskontaktpunkt 61b verbunden, und dies unverzüglich vor dem Start der Periode t22, woraufhin das zweite Einstellelement P20 und der vierte Wellenformabschnitt PS4, die beide zum zweiten Ansteuersignal COM2 gehören, dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt werden. Der Umschalter 61 ist auf den Aus-Kontaktpunkt 61 geschaltet, und dies von einem Startpunkt der Periode t22 zu einem Punkt unverzüglich vor dem Start der Periode t13, wodurch das Zuführen eines Ansteuersignals unterbrochen wird. Anschließend ist der Umschalter 61 auf den ersten Eingangskontaktpunkt 61a während der Periode t13 geschaltet, woraufhin der dritte Wellenformabschnitt PS3 des ersten Ansteuersignals COM1 dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt wird.
Folglich kann, wie im Fall der Ausführungsform, ein Tintentröpfchen, das einem mittelgroßen Punkt entspricht, ausgespritzt werden.
Im Fall der Abstufungsdaten [11] erzeugt der Dekoder 62 Schaltungsdaten [111111]. Als ein Ergebnis ist der Umschalter 61 elektrisch mit dem ersten Eingangskontaktpunkt 61a über die gesamte Periode des Aufzeichnungszyklus T verbunden. Das erste Einstellelement P0, der erste Wellenformabschnitt PS1, der zweite Wellenformabschnitt PS2 und der dritte Wellenformabschnitt PS3, die alle zum ersten Ansteuersignal COM1 gehören, werden dem piezoelektrischen Vibrator 21 zugeführt.
Folglich kann, wie im Fall der Ausführungsform, ein Tintentröpfchen, das einem großen Punkt entspricht, ausgespritzt werden.
Durch eine derartige Konfiguration, genügt das Steuern eines Umschalters 61 im Hinblick auf einen piezoelektrischen Vibrator 21, und somit kann die Vereinfachung des Steuerns der Schaltvorrichtung vorgenommen werden.
Die Erfindung begrenzt sich hier nicht auf weiter oben beschriebene Ausführungsform und kann im Rahmen der Erfindung, der durch die beiliegenden Patentansprüche definiert ist, verschiedenen Änderungen unterzogen werden.
In Verbindung mit dem druckerzeugenden Element hat die Ausführungsform einen Fall beschrieben, in dem der piezoelektrische Vibrator 21 mit so genanntem longitudinalen Vibrationsmodus verwendet wird. Die Erfindung kann jedoch auf dieselbe Weise durch das Verwenden eines piezoelektrischen Vibrators mit dem so genannten Ablenkvibrationsmodus ausgeführt werden. Alternativ kann ein elektrostatisches Stellglied zusätzlich zu einem piezoelektrischen Vibrator verwendet werden.
Die Ausführungsform hat die beiden Ansteuersignaltypen COM1, COM2 beschrieben. Die Erfindung kann jedoch selbst dann auf dieselbe Weise ausgeführt werden, wenn drei oder mehrere Ansteuersignaltypen erzeugt werden.
Die Erfindung kann für Plotter, Faxgeräte, Kopiergeräte oder verschiedene Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungstypen und auch Drucker angewandt werden.
Die Erfindung kann ebenfalls für die Anzeige von Herstellungsvorrichtungen, Elektrodenbildungsvorrichtungen, Biochip-Herstellungsvorrichtungen oder verschiedene Flüssigkeitsstrahlvorrichtungstypen, sowie Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen angewandt werden. In derartigen Fällen kann ein normaler Fachmann leicht feststellen, dass die Begriffe „Tinte", „Aufzeichnung", „kleiner Punkt, „mittelgroßer Punkt", „großer Punkt" und „Aufzeichnungsabstufung", die in den vorstehenden Erläuterungen verwendet werden, jeweils durch „Flüssigkeit", „Strahlen", „kleines Tröpfchen", „mittelgroßes Tröpfchen", „großes Tröpfchen" und „Strahlenmenge" ersetzt werden können.

Claims

Flüssigkeitsstrahlvorrichtung, umfassend: einen Strahlkopf (8), der mit einer Düsenöffnung (32), einer Druckkammer (35), die mit der Düsenöffnung (32) in strömungsmäßiger Verbindung steht, und einem piezoelektrischen Element (21) versehen ist, das so verformbar ist, dass eine Druckschwankung bei einer Flüssigkeit bewirkt wird, die sich in der Druckkammer (35) befindet; einen Ansteuersignalgenerator (9), der gleichzeitig mehrere Ansteuersignale (COM1, COM2) erzeugt, die jeweils mit Wellenformelementen (PS1–PS6) versehen sind, die wenigstens einen Ansteuerimpuls (DP1, DP2, DP3) in jedem Einheitsstrahlzyklus enthalten, wobei der Ansteuerimpuls (DP1, DP2, DP3) das piezoelektrische Element (21) dergestalt verformt, dass eine solche Druckschwankung bewirkt wird, dass ein Flüssigkeitströpfchen aus der Düsenöffnung (32) ausgespritzt wird; eine Schaltvorrichtung (49, 50), die selektiv wenigstens eines der Wellenformelemente (PS1–PS6), die in einem der Ansteuersignale (COM1, COM2) enthalten sind, dem piezoelektrischen Element (21) zuführt; und eine Schaltsteuerung (45, 46, 47, 48), die einen selektiven Zuführbetrieb der Schaltvorrichtung (49, 50) entsprechend Mengendaten steuert, die eine Menge der auszuspritzenden Flüssigkeitströpfchen anzeigen; wobei ein Zeitraum, in dem der Ansteuerimpuls (DP1) eines der mehreren Ansteuersignale erzeugt wird, wenigstens teilweise einen Zeitraum überlappt, in dem der Ansteuerimpuls (DP3) eines anderen der mehreren Ansteuersignale erzeugt wird.
Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wellenformelemente (PS1–PS6) in jedem Ansteuersignal (COM1, COM2) ein Ansteuerwellenformelement (P23, P24, P25, P26, P27, P28) enthalten, das einen Ansteuerimpuls (DP3) darstellt, sowie ein potenzialkonstantes Wellenformelement (P20, P21, P22, P29) enthalten, das ein Potenzial des Ansteuersignals (COM1, COM2) an dessen Vorderend-Potenzial und dessen Hinterend-Potenzial aufrecht erhält.
Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Schaltsteuerung (45, 46, 47, 48) die Schaltvorrichtung (49, 50) dergestalt steuert, dass das Ansteuerwellenformelement in einem der Ansteuersignale (COM1) und das Ansteuerwellenformelement in einem anderen der Ansteuersignale (COM2) dem piezoelektrischen Element (21) in dem Einheitsstrahlzyklus zugeführt werden.
Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Schaltsteuerung (45, 46, 47, 48) die Schaltvorrichtung (49, 50) dergestalt steuert, dass das Ansteuerwellenformelement in einem der Ansteuersignale (COM1) und das potenzialkonstante Wellenformelement in einem anderen der Ansteuersignale (COM2) dem piezoelektrischen Element (21) in dem Einheitsstrahlzyklus zugeführt werden.
Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schaltvorrichtung (49, 50) mehrere Schalter enthält, die zwischen dem Ansteuersignalgenerator (9) und dem piezoelektrischen Element (21) dergestalt angeordnet sind, dass jeder der Schalter einem der Ansteuersignale (COM1, COM2) zugeordnet ist.
Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Schaltsteuerung (45, 46, 47, 48) selektiv einen der Schalter dergestalt aktiviert, dass eines der Ansteuersignale (COM1, COM2), das einem aktivierten Schalter zugeordnet ist, dem piezoelektrischen Element (21) zugeführt wird.
Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Schaltvorrichtung (49, 50) mehrere Eingangskontakte enthält, die jeweils einem der Ansteuersignale (COM1, COM2) zugeordnet sind, sowie einen Ausgangskontakt enthält, der elektrisch mit dem piezoelektrischen Element (21) verbunden ist, und die Schaltsteuerung (45, 46, 47, 48) selektiv einen der Eingangskontakte und den Ausgangskontakt dergestalt verbindet, dass eines der Ansteuersignale (COM1, COM2), das einem ausgewählten Eingangskontakt zugeordnet ist, dem piezoelektrischen Element (21) zugeführt wird.
Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Ansteuersignale (COM1, COM2) Folgendes beinhalten: ein erstes Ansteuersignal (COM1), in dem wenigstens zwei erste Ansteuerimpulse jeweils zum Ausspritzen einer ersten Menge von Flüssigkeitströpfchen in einem zuvor festgelegten Intervall angeordnet sind; und ein zweites Ansteuersignal (COM2), in dem wenigstens ein zweiter Ansteuerimpuls zum Ausspritzen einer zweiten Menge von Flüssigkeitströpfchen zu einem gesteuerten Zeitpunkt zwischen gesteuerten Zeitpunkten erzeugt wird, an denen die ersten Ansteuerimpulse erzeugt werden; und wobei das zuvor festgelegte Intervall dergestalt bestimmt wird, dass die ersten Ansteuerimpulse immer noch in dem zuvor festgelegten Intervall angeordnet sind, selbst wenn das erste Ansteuersignal nacheinander in benachbarten Einheitsstrahlzyklen ausgewählt wird.
Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 8, wobei: der erste Ansteuerimpuls Folgendes enthält: ein Ausdehnungselement (P2), in dem ein Potenzial des ersten Ansteuersignals mit einem konstanten Gradienten von einem Referenzpotenzial (Vhm) zu einem ersten Potenzial (Vh1) dergestalt geändert wird, dass ein Volumen der Druckkammer (35) von einem Referenzvolumen zu einem ersten Volumen ausgedehnt wird; und ein erstes Halteelement (P3), welches das Volumen der Druckkammer (35) auf dem ersten Volumen hält; der zweite Ansteuerimpuls Folgendes enthält: ein zweites Halteelement (P4), in dem ein Potenzial des zweiten Ansteuersignals auf dem ersten Potenzial (Vh1) gehalten wird, um das Volumen der Druckkammer (35) auf dem ersten Volumen zu halten; und ein Kontraktionselement, in dem das Potenzial des zweiten Ansteuersignals mit einem konstanten Gradienten von dem ersten Potenzial (Vh1) zu dem Referenzpotenzial (Vhm) dergestalt geändert wird, dass das Volumen der Druckkammer (35) von dem ersten Volumen zu dem Referenzvolumen zusammengezogen wird; und wobei die Schaltsteuerung (45, 46, 47, 48) die Schaltvorrichtung so steuert, dass das Ausdehnungselement (P2), das erste Halteelement (P3), das zweite Halteelement (P4) und das Kontraktionselement dergestalt zugeführt werden, dass eine Druckschwankung in einem solchen Grad bewirkt wird, dass keine Flüssigkeitströpfchen ausgespritzt werden, wenn die Mengendaten anzeigen, dass kein Strahlen ausgeführt werden soll.
Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 8, wobei: jeder der ersten Ansteuerimpulse zwischen ersten potenzialkonstanten Wellenformelementen angeordnet ist, die ein Potenzial des ersten Ansteuersignals (COM1) so auf einem Referenzpotenzial (Vhm) halten, dass ein Anfangsende und ein Abschlussende jedes ersten Ansteuerimpulses auf das Referenzpotenzial (Vhm) eingestellt werden; der zweite Ansteuerimpuls zwischen zweiten potenzialkonstanten Wellenformelementen angeordnet ist, die ein Potenzial des zweiten Ansteuersignals (COM2) auf dem Referenzpotenzial (Vhm) halten, so dass ein Anfangsende und ein Abschlussende des zweiten Ansteuerimpulses auf das Referenzpotenzial (Vhm) eingestellt werden; und die Schaltsteuerung (45, 46, 47, 48) die Schaltvorrichtung so steuert, dass einer der ersten Ansteuerimpulse und eines der zweiten potenzialkonstanten Wellenformelemente so zugeführt werden, dass ein Potenzial des piezoelektrischen Vibrators auf das Referenzpotenzial eingestellt wird, während der erste Ansteuerimpuls nicht zugeführt wird, wenn die Mengendaten anzeigen, dass die erste Menge an Flüssigkeitströpfchen ausgespritzt werden soll.
Flüssigkeitsstrahlvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Schaltsteuerung (45, 46, 47, 48) die Schaltvorrichtung dergestalt steuert, dass das potenzialkonstante Wellenformelement in wenigstens einem der Ansteuersignale dem piezoelektrischen Element (21) in dem Einheitsstrahlzyklus zugeführt wird.
Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung, die einen Strahlkopf (8) umfasst, der mit einer Düsenöffnung (32), einer Druckkammer (35), die mit der Düsenöffnung (32) in strömungsmäßiger Verbindung steht, und einem piezoelektrischen Element (21) versehen ist, das so verformbar ist, dass eine Druckschwankung bei einer Flüssigkeit bewirkt wird, die sich in der Druckkammer (35) befindet, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: gleichzeitiges Erzeugen mehrerer Ansteuersignale (COM1, COM2), die jeweils mit Wellenformelementen (PS1–PS6) versehen sind, die wenigstens einen Ansteuerimpuls (DP1, DP2, DP3) in jedem Einheitsstrahlzyklus enthalten, wobei der Ansteuerimpuls (DP1, DP2, DP3) das piezoelektrische Element (21) dergestalt verformt, dass eine solche Druckschwankung bewirkt wird, dass ein Flüssigkeitströpfchen aus der Düsenöffnung (32) ausgespritzt wird; Bereitstellen einer Schaltvorrichtung (49, 50), die selektiv wenigstens eines der Wellenformelemente (PS1–PS6), die in einem der Ansteuersignale (COM1, COM2) enthalten sind, dem piezoelektrischen Element (21) zuführt; und Steuern eines selektiven Zuführbetriebes der Schaltvorrichtung (49, 50) entsprechend Mengendaten, die eine Menge der auszuspritzenden Flüssigkeitströpfchen anzeigen; wobei ein Zeitraum, in dem der Ansteuerimpuls (DP1) des einen der mehreren Ansteuersignale erzeugt wird, wenigstens teilweise einen Zeitraum überlappt, in dem der Ansteuerimpuls (DP3) eines anderen der mehreren Ansteuersignale erzeugt wird.