CN1668469A

CN1668469A - 防止图像质量由于环境温度变化而降低的头控制器、喷墨记录设备和图像记录设备

Info

Publication number: CN1668469A
Application number: CNA038167808A
Authority: CN
Inventors: 野田浩司
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2003-06-24
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2023-06-24
Also published as: EP1531997B1; WO2004007205A1; CN100348416C; KR100685765B1; DE60334697D1; EP1531997A4; EP1531997A1; KR20050023419A; JP2004042576A; US7178893B2; US20050270318A1

Abstract

一种头控制器控制压力产生装置，该压力产生装置用于使增压隔腔的容积收缩和膨胀，该增压隔腔与液滴排出头的喷嘴连通。驱动波形产生装置输出驱动脉冲，该驱动脉冲至少包括：第一波形元素，该第一波形元素使隔腔膨胀；第二波形元素，该第二波形元素保持隔腔的膨胀状态；以及第三波形元素，该第三波形元素使隔腔收缩，以便排出液滴。当第一电势差是在膨胀开始时的第一波形元素和第二波形元素之间的电势差，且第二电势差是收缩结束时的第三波形元素和第二波形元素之间的电势差时，当环境温度高于第一预定温度时减小在第一和第二电势差之间的差值，当环境温度低于第二预定温度时增大在第一和第二电势差之间的差值。

Description

防止图像质量由于环境温度变化而降低的头控制器、喷墨记录设备和图像记录设备

技术领域

本发明涉及头控制器和图像记录设备。

背景技术

用作图像记录设备(成像设备)的喷墨记录设备(例如打印机、传真机、复印机和绘图仪)装备有作为液滴排出头的喷墨头，该喷墨头包括：喷嘴，用于排出墨滴；墨槽(也称为排出隔腔、压力隔腔、增压隔腔、液体隔腔等)，该墨槽与喷嘴连通；以及压力产生装置，用于使墨槽中的墨汁增压。液滴排出头例如还包括排出液滴形式的液体抗蚀剂的液滴排出头以及排出液滴形式的DNA试样的液滴排出头。不过，在下文中，介绍将集中于喷墨头。

喷墨头(例如所谓的压电喷墨头、所谓的热喷墨头和静电喷墨头)为已知。压电喷墨头通过使用压电元件作为压力产生装置而使得形成墨槽壁表面的振动板变形，使墨槽中的墨汁增压，且压电喷墨头改变墨槽的容积，以便排出墨滴(参考日本专利申请公开No.2-51734)。利用通过使用热电阻元件加热墨槽中的墨汁以产生气泡而产生的压力，热喷墨头排出墨滴(参考日本专利申请公开No.61-59911)。在静电喷墨头中，形成墨槽的壁表面的振动板和电极布置成彼此相对的方式，且振动板通过在振动板和电极之间产生的静电能而变形，从而改变墨槽的容积，以便排出墨滴(参考日本专利申请公开No.6-71882)。

一些这样的喷墨头通过推动排出的方法来驱动，因此，墨滴通过使振动板推向增压隔腔以减小增压隔腔的容积而排出。此外，一些喷墨头通过拉动排出的方法来驱动，因此，墨滴这样排出，即通过用力使振动板朝着墨汁隔腔的外侧变形，以便增加墨汁隔腔的容积，且然后使振动板变成初始状态，这样，墨汁腔室返回它的初始容积。

另外，对于喷墨头，墨汁的粘性根据在不同环境中的温度变化而变化，这将导致墨滴的速度Vj增大或减小。因此，墨滴在记录纸上的冲击位置可能变化，且墨滴的容积(墨滴排出容积)Mj可能增加或减小。因此，图像的密度可能改变，或者图像质量可能改变。而且，因为墨滴排出速度Vj增加和减小，因此，在某些情况下产生喷射弯曲，且随着喷射弯曲而发生向下喷射。

因此，如日本专利申请公开No.11-268266中所述，对于拉动排出类型的压电式喷墨头，考虑到环境温度变化，如图1所示，已知这样的方法，其中，第一信号P1使压力产生隔腔膨胀，第二信号P2保持压力产生隔腔的膨胀状态，而第三信号P3通过使处于膨胀状态的压力产生隔腔收缩而排出墨滴。根据温度检测装置的温度检测结果，当温度较高时，在第一电势差ΔV1(也就是，在第一信号P1和第二信号P2之间的电势差)和第二电势差ΔV2(也就是，在第三信号P3和第二信号P2之间的电势差)之间的差值变宽(增大)。当温度较低时，在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值变窄(减小)。

换句话说，当温度较高时，第一信号P1的电势和第三信号P3的电势减小，如图1中的虚线所示。这时，通过使第三信号P3的减小量大于第一信号P1的减小量时，在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值变宽。另一方面，当温度较低时，第一信号P1的电势和第三信号P3的电势增大，分别如1中的双点划线和点划线所示。这时，通过使第三信号P3的增大量第一信号P1的增大量，在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值变窄。

不过，在上述普通的喷墨头驱动方法中，当温度较高时，在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值增大，且当温度较低时，在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值减小。因此，当温度较低时，压力产生隔腔在弯液面比它在正常温度下更少拉回的状态下收缩。甚至当弯液面拉回时，压力产生隔腔过度收缩。因此，墨滴的排出容积Mj增大。

也就是，因为墨汁粘性根据温度而变化，因此，墨滴排出速度Vj在高温时增大，墨滴排出速度Vj在低温时减小。不过，如图2中的连续线所示，墨滴排出容积Mj在高温和低温时都增大。

不过，当在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值减小时，当温度较低时，压力产生隔腔在喷嘴的弯液面比它在正常温度下更少拉回的状态下收缩。甚至当弯液面拉回时，压力产生隔腔过度收缩。因此，墨滴排出容积Mj增大，如图2中的双点划线所示。

如上所述，在普通的喷墨头驱动方法中，有这样的问题，即墨滴排出速度Vj和墨滴排出容积Mj根据温度变化而变化，从而导致图像质量降低。

发明内容

本发明的总目的是提供一种改进和有用的头控制器、喷墨记录设备和图像记录设备，其中，解决了上述问题。

本发明的更具体的目的是提供一种头控制器、喷墨记录设备和图像记录设备，它们防止图像质量由于环境温度变化而降低。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种头控制器，用于控制压力产生装置，该压力产生装置用于使增压隔腔的容积收缩和膨胀，该增压隔腔与液滴排出头的喷嘴连通，该头控制器包括：

驱动波形产生装置，用于输出驱动脉冲，该驱动脉冲至少包括：第一波形元素，用于使增压隔腔的容积膨胀；第二波形元素，用于保持由第一波形元素引起的、增压隔腔的容积膨胀状态；以及第三波形元素，用于使处于膨胀状态的增压隔腔容积收缩，以便从增压隔腔中排出液滴；以及

用于当环境温度高于第一预定温度时减小在第一和第二电势差之间的差值以及当环境温度低于第二预定温度时增大在第一和第二电势差之间的差值的装置。第一电势差是在增压隔腔的容积膨胀开始时的第一波形元素和第二波形元素之间的电势差，而第二电势差是在增压隔腔的容积收缩结束时的第三波形元素和第二波形元素之间的电势差。

在本发明的头控制器中，当第一电势差大于第二电势差时，优选是第一波形元素的电势变化。此外，当第二电势差大于第一电势差时，优选是第三波形元素的电势变化。

另外，根据本发明的另一方面，提供了一种喷墨记录设备，它包括：

液滴排出头，用于排出墨滴，该液滴排出头有增压隔腔；

驱动波形产生装置，用于输出驱动脉冲，该驱动脉冲至少包括：第一波形元素，用于使液滴排出头的增压隔腔的容积膨胀；第二波形元素，用于保持由第一波形元素引起的、增压隔腔的容积膨胀状态；以及第三波形元素，用于使处于膨胀状态的增压隔腔容积收缩，以便从增压隔腔中排出液滴；

温度检测装置，用于检测环境温度；以及

在本发明的喷墨记录设备中，当第一电势差大于第二电势差时，优选是第一波形元素的电势变化。此外，当第二电势差大于第一电势差时，优选是第三波形元素的电势变化。

而且，根据本发明的另一方面，提供了一种记录装置，它包括：

液滴排出头，用于排出液滴，该液滴排出头有增压隔腔；

温度检测装置，用于检测环境温度；以及

在本发明的记录装置中，当第一电势差大于第二电势差时，优选是第一波形元素的电势变化。此外，当第二电势差大于第一电势差时，优选是第三波形元素的电势变化。

如上所述，对于本发明的头控制器，当假定在增压隔腔的容积膨胀开始时的第一波形元素和第二波形元素之间的电势差为第一电势差，而在增压隔腔的容积收缩结束时的第三波形元素和第二波形元素之间的电势差为第二电势差时，如果环境温度高于第一预定温度，在第一和第二电势差之间的差值减小。另一方面，当环境温度低于第二预定温度时，在低于和第二电势差之间的差值增大。因此，可以根据温度变化而合适校正液滴速度和液滴容积。因此，能够提高图像质量。

此外，对于本发明的图像记录设备，当假定在增压隔腔的容积膨胀开始时的第一波形元素和第二波形元素之间的电势差为第一电势差，而在增压隔腔的容积收缩结束时的第三波形元素和第二波形元素之间的电势差为第二电势差时，如果环境温度高于第一预定温度，在第一和第二电势差之间的差值减小。另一方面，当环境温度低于第二预定温度时，在低于和第二电势差之间的差值增大。因此，可以根据温度变化而合适校正液滴速度和液滴容积。因此，能够提高图像质量。

通过结合附图阅读下面的详细说明，可以更清楚本发明的其它目的、特征和优点。

附图说明

图1是用于解释普通头控制器的驱动波形的曲线图；

图2是用于解释在普通头控制器中墨滴排出容积Mj相对于温度变化的变化的曲线图；

图3是表示作为本发明的图像记录设备的喷墨记录设备的机械部分的实例的透视图；

图4是喷墨记录设备的机械部分的剖视图；

图5是表示构成喷墨记录设备的记录头的喷墨头实例沿该头的液体隔腔的纵向方向的剖视图；

图6是沿头的液体隔腔的宽度方向的剖视图；

图7是用于解释头的一部分的平面图；

图8是用于概括介绍喷墨记录设备的控制部分的方框图；

图9是用于说明本发明第一实施例的头控制器的驱动波形曲线图；

图10是用于说明在头控制器的第一实施例中墨滴排出容积Mj相对于温度变化的变化的曲线图；

图11是用于说明第一实施例的方法的流程图；

图12是用于说明本发明第二实施例的头控制器的驱动波形曲线图；

图13是用于说明在头控制器的第二实施例中墨滴排出容积Mj相对于温度变化的变化的曲线图；

图14是用于说明本发明第三实施例的头控制器的驱动波形曲线图；

图15是用于说明在头控制器的第三实施例中墨滴排出容积Mj相对于温度变化的变化的曲线图。

具体实施方式

下面将参考附图介绍本发明的优选实施例。图3是作为本发明的图像记录设备的喷墨记录设备的机械部分的示意透视图。图4是工作部分的剖视图。

喷墨记录设备在记录装置本体1内部装有打印机械部分，该打印机械部分2例如由托架、记录头和墨盒构成，该托架能够沿主扫描方向运动，该记录头由安装在托架上的喷墨头形成，该墨盒向记录头供给墨汁。喷墨记录设备引入纸张3，该纸张3从供纸盒4或手动供纸盘5供给，通过打印机械部分2来记录合适图像，然后，纸张被交付给纸张交付盘6，该纸张交付盘6安装在记录装置本体1的后表面上。

打印机械部分2以可通过主引导杆11和副引导杆12而沿主扫描方向(沿与图4垂直的方向)滑动的方式保持托架13，该主引导杆11和副引导杆12是在右侧和左侧布置在侧板(未示出)上的引导部件。头(在本文中也称为喷墨头和记录头)14分别排出黄色(Y)、青色(C)、洋红色(M)和黑色(Bk)的墨滴，并以墨滴排出方向朝下的方式安装在托架13上。各颜色的墨池(墨盒)15(用于供给各个颜色的墨汁)以可拆卸地方式安装在托架13的上侧。

各墨盒15包括：在它的上侧的气孔，该气孔与大气连通；在它的底侧的供给口，该供给口向相应喷墨头14供给墨汁；以及多孔体，该多孔体布置在墨盒中，它充满墨汁。供给喷墨头14的墨汁通过多孔体的毛细作用力而保持在稍微负压下。墨汁从墨盒15供给至头14的内部。

托架13的后侧(纸张传送方向的下游侧)以可滑动的方式安装在主引导杆11上，托架13的前侧(纸张传送方向的上游侧)以可滑动的方式布置在副引导杆12上。为了使托架13运动和沿主扫描方向扫描，正时皮带20在通过主扫描马达17而旋转的驱动滑轮18以及副驱动滑轮19之间拉伸，该正时皮带20固定在托架13上，且托架13通过主扫描马达17的旋转和反向旋转而以往复运动方式驱动。

另外，在上述情况中，各颜色的头14用作记录头。不过，也可以使用一个头，该头有喷嘴，该喷嘴排出各个颜色的墨滴。而且，对于头14，使用了形成墨槽的至少一部分壁表面的振动板以及通过压电元件而使振动板变形的压电式喷墨头，如后面所示。

为了将装于供纸盒4中的纸张3传送至喷墨头14的下面，提供有：供纸辊21，该供纸辊21从供纸盒4分离和供给纸张3；摩擦垫22；引导部件23，该引导部件引导纸张3；传送辊24，该传送辊24翻转和传送供给的纸张3；传送辊25，该传送辊25压靠传送辊24的表面；以及前部辊26，该前部辊26确定了纸张3从传送辊24的供给角度。传送辊24通过合适的齿轮组而由副扫描马达27驱动旋转。

另外，提供了作为纸张引导部件的接收部件29，该接收部件29在记录头14下面引导根据托架13沿主扫描方向的运动范围而从传送辊24传送的纸张3。在接收部件29后面沿纸张传送方向的下游侧，提供了传送辊31和支承件32，该传送辊31和支承件32进行旋转，用于沿交付方向传送纸张3。而且，如图所示，布置了将纸张3传送给纸张交付盘6的纸张交付辊33和支承件34以及形成纸张交付槽道的引导部件35和36。

在记录时，通过当托架13运动时根据图像信号来驱动记录头14，墨滴排出到停止的纸张3上，从而对一线进行记录。在纸张3传送预定量之后，进行下一线的记录。通过接收记录结束信号或表示纸张3的端部到达记录区域的信号，记录操作结束，并交付纸张3。

而且，用于使不充分排出的头14进行恢复的恢复装置37(图3)布置在托架13的运动方向右端侧的记录区域外部的位置处。恢复装置37包括帽装置、抽吸装置和清洁装置。在暂停打印时，托架13运动至恢复装置37侧，并由帽装置覆盖在头14上，从而使排出孔部分(喷嘴孔)保持润湿状态，以便防止由于墨汁变干而引起的不充分排出。还有，通过例如在记录中间排出(清除)与记录无关的墨汁，在全部排出孔处的墨汁粘性保持恒定，从而保持稳定的排出性能。

在例如发生不充分排出的情况下，头14的排出孔(喷嘴)由帽装置密封，气泡等以及墨汁通过管而由抽吸装置从排出孔中吸出，而粘附在排出孔表面上的墨汁、灰尘等通过清洁装置来除去。这样，不充分排出将恢复。此外，吸出的墨汁排向布置在记录装置本体1底部中的废墨容器(未示出)中，并由废墨容器中的墨汁吸收器来吸收和保持。

下面将参考图5至7介绍形成喷墨记录设备的记录头14的喷墨头。图5是沿记录头14的液体隔腔的纵向方向的剖视图。图6是沿记录头14的液体隔腔的宽度方向的剖视图。图7是记录头14的一部分的喷墨头。

喷墨头包括：槽道板41，该槽道板41由单晶硅板形成；振动板42，该振动板42粘在槽道板41的底表面上；以及喷嘴板43，该喷嘴板粘在槽道板41的顶表面上；它们形成增压隔腔46和墨汁供给槽道47。增压隔腔46是墨槽，排出墨滴(该墨滴作为液滴)的喷嘴45通过喷嘴连通槽道45a而与该墨槽连通。墨汁供给槽道47作为流体阻力器，它通过墨汁供给开口49而与用于将墨汁供给增压隔腔46的公共液体隔腔48连通。

作为机电转变元件的层叠式压电元件52粘在振动板42的外表面(与液体隔腔相反的表面)上，以便与各增压隔腔46相对应，该机电转变元件是用于使增压隔腔46内的墨汁增压的压力产生装置(促动器装置)。压电元件52粘在基板53上。另外，支承部分54布置成这样，即各支承部分54布置在压电元件52之间，以便与在布置于压电元件52上面的增压隔腔之间的分隔壁相对应(图6)。这里，通过半切切割而在压电元件部件上进行开槽处理，以便将压电元件部件分成梳子形状的齿，且压电元件52和支承部分54交替布置。支承部分54的结构与压电元件52的结构相同。不过，支承部分54只是作为支柱，因为并不向它施加驱动电压。

而且，振动板42的外周部分通过包括间隔部件的粘接剂50而粘在框架部件44上。作为公共液体隔腔48的凹形部分以及用于从外部向公共液体隔腔48供给墨汁的墨汁供给孔51(参考图7)形成于框架部件44中。框架部件44例如使用环氧树脂或亚硫酸聚苯撑通过注射模制而形成。

这里，作为喷嘴连通槽道45a、增压隔腔46和墨汁供给槽道47的凹形部分和孔通过例如使用碱蚀刻剂如氢氧化钾水溶液在单晶硅板的晶面方向(110)上进行各向异性蚀刻而形成于槽道板41中。不过，并不局限于单晶硅。例如也可以使用不锈钢板、感光聚合物。

振动板42由镍制成的金属板而形成，它例如通过电铸方法来制造。不过，也可以使用其它金属板、树脂以及金属和树脂板的连接部件。振动板42形成用于方便变形的薄壁部分(隔膜部分)55(与增压隔腔46相对应)以及用于粘在压电元件52上的厚壁部分(岛形凸起)。振动板42也形成与支承部分54以及框架部件44的连接件相对应的厚壁部分57。振动板42的平表面侧通过粘接剂接头而粘在槽道板41上。岛形凸起56通过粘接剂接头而粘在压电元件52上。而且，厚壁部分57通过粘接剂50而粘在支承部分54和框架部件44上。这里，振动板42通过双层镍电铸而形成。这时，隔膜部分55的厚度为3μm，而它的宽度为35μm(一侧)。

喷嘴板43形成喷嘴45(图5)，各喷嘴的直径为10-35μm，用于各增压隔腔46。还有，喷嘴板43通过粘接剂接头而粘在槽道板41上。对于喷嘴板43，可以使用金属例如不锈钢和镍、金属和树脂例如聚酰亚胺树脂膜的组合、硅、以及它们的组合。其中，喷嘴板43通过使用电铸方法而由例如镀Ni膜形成。此外，喷嘴45的内部形状(内侧形状)形成为喇叭形(也可以为基本柱形或基本截头圆锥形)。喷嘴45在墨滴出口侧的孔径为大约20-35μm。而且，各排的喷嘴间距为150dpi。

此外，在喷嘴板43的喷嘴表面(沿排出方向的表面：排出表面)提供有拒水层(未示出)，在该拒水层进行拒水表面处理。对于拒水层，根据墨汁物理性质选择的拒水层通过例如PTFE-Ni共析电镀、碳氟树脂树脂的电解沉积涂覆、具有蒸发度的碳氟树脂(例如沥青氟化物)的沉积涂覆、以及在施加溶剂后的硅树脂/碳氟树脂焙烤，以便稳定墨滴的形状和飞行特征，并获得高等级图像质量。

压电元件52通过使厚度为10-50μm/层的锆钛酸铅压电层61与厚度为几μm/层的银/铂(AgPd)内部电极层62交替堆叠而形成。内部电极层62以交替方式与专用电极63和公共电极64电连接，这些电极是在端面上的端面电极(外部电极)。增压隔腔46通过具有压电常数d33的压电元件52的膨胀和收缩而收缩和膨胀。当驱动信号施加给压电元件52并进行充电时，增压隔腔膨胀。另一方面，当压电元件52放电时，增压隔腔沿相反方向收缩。

应当知道，压电元件部件的一个端面电极通过半切切割而分成专用电极63，而另一端面电极由于有限处理(例如形成凹槽)而并不分开，并形成公共电极64，其中，全部压电元件52通过该公共电极64而连续。

FPC电缆65通过钎焊接头、ACF(各向异性导电膜)粘附或引线接合而与压电元件52的专用电极63连接，以便施加驱动信号。FPC电缆65与用于选择地向各压电元件52施加驱动波形的头驱动电路(驱动器IC)71连接。还有，公共电极64通过在压电元件52的端部提供电极层而与FPC电缆65的接地(GND)电极连接。

在这样构成的喷墨头中，例如通过根据记录信号向压电元件52施加驱动波形(10-50V的脉冲电压)，压电元件52沿堆叠方向发生变形。因此，在增压隔腔46中的墨汁通过振动板42而增压，且压力增大。因此，墨滴从喷嘴45排出。

然后，当墨滴排出结束时，增压隔腔46中的墨汁压力降低，通过墨汁流的惯性和驱动脉冲的放电，在增压腔室中产生负压，处理前进至墨汁充装处理。这时，由墨池(未示出)供给的墨汁流入公共液体隔腔48中，通过墨汁供给开口49而从公共液体隔腔48流向流体阻力器47(图5和7)，并充满增压隔腔46。

此外，流体阻力器47有在排出时减小残余压力振动的效果，同时通过表面张力而在重新充装时产生阻力。通过合适选择流体阻力器47的流体阻力值，在减小残余压力和重新充装时间之间保持平衡。且可以减小当处理前进至下一次墨滴排出操作时的时间间隔(驱动频率)。

下面将参考图8概括介绍喷墨记录设备的控制部分(头控制器)。

控制部分包括打印机控制器70以及包括头驱动电路71的引擎控制器。打印机控制器70包括：接口(下文中称为“I/F”)72，该接口72例如通过电缆或网络而从主计算机接收打印数据；主控制部分73，该主控制部分有CPU形成；RAM74，例如该RAM74储存数据等；ROM75，该ROM75例如储存数据处理的程序；振荡电路76；驱动波形产生电路77，该驱动波形产生电路77作为驱动波形产生装置产生通向喷墨头14的驱动波形Pv；I/F78，用于向头驱动电路71输送例如转变成点图形数据(位图数据)的打印数据；以及温度传感器80，该温度传感器80是用于检测环境温度(检测温度)T的温度检测装置。执行主扫描、副扫描的部分以及关于可靠性保持/恢复机构的驱动控制器都没有表示。

例如，RAM74用作各种缓冲和工作存储器。例如，ROM75储存由主控制部分73执行的各种控制程序、字体数据、曲线函数、程序类型。主控制部分73读出在接收缓冲器(该接收缓冲器包括于I/F72中)中的打印数据，并将该数据转变成中间代码。中间代码数据储存在由RAM74内的预定区域形成的中间缓冲器中。读出的中间代码数据通过利用储存在ROM75中的字体数据而转变成点图形数据，再储存于RAM74的不同预定区域中。

当获得与记录头14的一条线相对应的点图形数据时，主控制部分73将串行数据SD形式的、一条线的点图形数据通过I/F78而与振荡电路76的时钟信号CK同步地输送给头驱动电路71。

头驱动电路71安装在驱动器IC上，并包括：移位电阻器(shift resistor)81，该移位电阻器接收时钟信号CK和作为打印信号的串行数据SD，它们都由打印机控制器70来供给；锁定电路82，该锁定电路通过由打印机控制器70供给的锁定信号LAT而锁定位于电阻器81的阻值；电平转变电路(电平移动器)83，该电平移动器83改变锁定电路82的输出值；以及模拟开关组(开关电路)84，该模拟开关组84的ON/OFF由电平移动器83来控制。开关电路84接收由打印机控制器70的驱动波形产生电路77供给的驱动波形Pv，并由开关组形成。开关电路84与压电元件52连接，该压电元件52与记录头(喷墨头)14的各喷嘴相对应。

通过移位电阻器81连续传送的打印数据SD通过锁定电路82而暂时锁定。锁定的打印数据增压至可以驱动开关电路84的开关时的电压值(例如大约几十伏的预定电压值)，然后供给作为开关装置的开关电路84。

由驱动波形产生电路77供给的驱动波形Pv供给开关电路84的输入侧。开关电路84的输出侧与作为压力产生装置的压电元件52连接。因此，例如在发送给开关电路84的打印数据为“1”的时，由驱动波形Pv获得的驱动脉冲P施加给压电元件52。压电元件52根据驱动脉冲P而膨胀和收缩。另一方面，在发送给开关电路84的打印数据为“0”时，停止向压电元件52供给驱动脉冲P。

驱动波形产生电路77可以由分立电路形成。不过，在这里驱动波形产生电路77包括：ROM，该ROM储存驱动波形PV的图形数据；以及D/A变换器，该D/A变换器对由ROM读出的驱动波形数据进行变换。而且，这里，驱动波形产生电路77预先储存与环境温度相对应的多个驱动波形图形，且要输出的驱动波形根据由温度传感器80检测的环境温度(检测温度)T来选择。

下面将介绍包含在如上述构成的喷墨记录设备中的本发明实施例的头驱动器。

首先，将参考图9介绍本发明第一实施例的头驱动器。在第一实施例中，提供有具有压电常数d33的压电元件52的喷墨头通过拉动排出方法来驱动，以便形成墨滴。

如图9所示，用于本实施例中的驱动波形Pv(驱动脉冲P)是包括至少第一波形元素(第一信号)P1、第二波形元素(第二信号)P2和第三波形元素(第三信号)P3的波形，该第一波形元素P1使增压隔腔(压力产生隔腔)46的容积膨胀，该第二波形元素P2保持增压隔腔46的膨胀状态；而第三波形元件P3使得处于膨胀状态的增压隔腔46的容积缩小。

在驱动波形Pv中，在增压隔腔46的容积开始膨胀时的第一波形元素P1和第二波形元素P2之间的电势差作为第一电势差ΔV1，而在增压隔腔46的溶剂收缩结束时的第三波形元素P3和第二波形元素P2之间的电势差作为第二电势差ΔV2。

墨汁的粘性根据环境温度而变化。因此，例如当施加由图9中的实线表示的驱动波形Pv时获得在环境温度Ta下的墨滴容积Mja，在该情况下，当环境温度升高时墨滴的速度Vj增加，且墨滴溶剂Mj增加，如图10中的实线所示。另一方面，当环境温度降低时，墨滴的速度Vj减小，同样，墨滴的容积Mj增加。

因此，如图9的虚线所示，根据环境温度变化，当环境温度较高时，如果在增压隔腔46的容积膨胀开始时第一波形元素P1的电势和在增压隔腔46的容积收缩结束时第三波形元素P3分别减小ΔV11和ΔV21，且ΔV11和ΔV21设置成ΔV11＞ΔV21，那么在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值减小。

这样，当环境温度较高时，如果在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值根据环境温度变化而变窄(减小)，那么排出能变小。因此，参考图10，可以减小墨滴排出速度Vj，并可以沿由箭头A表示的方向使墨滴排出容积Mj减小至由图10中的虚线表示的水平。

此外，如图9中的双点划线所示，根据环境温度变化，当环境温度较低时，如果在增压隔腔46的容积膨胀开始时第一波形元素P1的电势和在增压隔腔46的容积收缩结束时第三波形元素P3分别增加ΔV12和ΔV22，且ΔV12和ΔV22设置成ΔV12＞ΔV22，那么在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值增大。

这样，当环境温度较低时，根据环境温度变化，如果在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值而变宽(增大)，那么能够使弯液面的量与在正常温度下的弯液面的量相同。因此，参考图10，可以增大墨滴排出速度Vj，并可以沿由箭头B表示的方向使墨滴排出容积Mj减小至由图10中的双点划线表示的水平。

因此，例如各包括如图9所示的三个波形元素的驱动波形图形(实线表示驱动波形Pv0，虚线表示驱动波形Pv1，双点划线表示驱动波形Pv2)储存在驱动波形产生电路77的ROM中并作为驱动波形图形。如图11所示，在步骤S1中，从温度传感器80装载检测温度T。然后，在步骤S2中，检测温度T与第一预定温度T1和第二预定温度T2比较。更具体地说，判断是否满足T2≤T≤T1。当满足T2≤T≤T1时，在步骤S3中选择和输出驱动波形Pv0。当T＞T1(高温)时，在步骤S4中选择和输出驱动波形Pv1。当T＜T2(低温)时，在步骤S5中选择和输出驱动波形Pv2。

其中，可以减小由于温度变化而引起的墨滴排出容积Mj的变化。因此，可以控制图像质量的退化。

而且，在上述实例中，两种温度(预定第一温度T1和预定第二温度T2)用于转换驱动波形。不过，通过增加驱动波形的种类和预定温度的种类，可以进行更精细的控制。此外，可以相对于检测温度T以线性方式改变驱动波形的电势。此外，在上述实例中，预先储存多种驱动波形图形，并根据检测温度T来选择要输出的驱动波形图形。不过，也可以在一个驱动循环中输出多个驱动波形图形(例如在一个驱动循环中顺序输出驱动波形Pv0、Pv1和Pv2)，并通过开关电路选择要施加给压电元件的驱动波形图形。

下面将参考图12和13介绍头控制器的第二实施例。

在第二实施例中，在增压隔腔46的容积膨胀开始时的第一波形元素P1的电势设置成高于在增压隔腔46的容积收缩结束时的第三波形元素P3的电势。还有，第一波形元素P1的电势根据环境温度的检测结果而变化，且在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值变化。

也就是，当第一电势差ΔV1大于第二电势差ΔV2时，在高温下，墨滴的速度Vj增大，且墨滴的容积Mj增大，如图13所示。另一方面，在低温下，墨滴的速度Vj降低，且墨滴的容积Mj增大，如图13所示。

因此，如在本实施例中的那样，根据环境温度，当第一波形元素P1如图12中虚线所示减小时，第一电势差ΔV1减小。当第三波形元素P3的电势不变时，在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值减小。当第一电势差ΔV1以这种方式减小时，排出能也变小。因此，可以降低墨滴排出速度Vj，并使墨滴排出容积Mj沿箭头A所示方向减小至由图13中虚线所示的水平。

此外，在低温时，当第一波形元素P1如图12中双点划线所示增大时，第一电势差ΔV1增大。当第三波形元素P3的电势不变时，在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值减小。当第一电势差ΔV1以上述方式增大时，可以使弯液面与在正常温度下的弯液面相同。因此，可以增加墨滴排出速度Vj，并使墨滴排出容积Mj沿箭头B所示方向减小至由图13中双点划线所示的水平。

因此，当第一波形元素P1的电势高于第三波形元素P3的电势时，第一波形元素P1的电势变化，以便改变第一电势差ΔV1。因此，可以补偿由于温度变化而引起的墨汁粘性变化所导致的墨滴大小变化。因此，可以提高图像质量。

下面将参考图14和15介绍头控制器的第三实施例。

在第三实施例中，在增压隔腔46的容积膨胀开始时的第一波形元素P1的电势设置成低于在增压隔腔46的容积收缩结束时的第三波形元素P3的电势。还有，第三波形元素P3的电势根据环境温度的检测结果而变化，以便改变在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值。

也就是，当第二电势差ΔV2大于第一电势差ΔV1时，在高温下，墨滴的速度Vj增大，且墨滴的容积Mj增大，如图15所示。另一方面，在低温下，墨滴的速度Vj增大，且墨滴的容积Mj减小，如图15所示。

因此，在本实施例中，根据环境温度，当第三波形元素P3如图14中断开线所示减小时，第二电势差ΔV2减小。当第一波形元素P1的电势不变时，在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值减小。当第二电势差ΔV2以上述方式减小时，排出能也变小。因此，可以降低墨滴排出速度Vj，并使墨滴排出容积Mj沿箭头A所示方向减小至由图15中虚线所示的水平。

此外，在低温时，当第三波形元素P3如图14中双点划线所示增大时，第二电势差ΔV2增大。因此，当第一波形元素P1的电势不变时，在第一电势差ΔV1和第二电势差ΔV2之间的差值增大。当第二电势差ΔV2以上述方式增大时，排出能变大。因此，如图15所示，可以增加墨滴排出速度Vj，并使墨滴排出容积Mj沿箭头B所示方向增大至由图15中双点划线所示的水平。

因此，当第三波形元素P3的电势高于第一波形元素P1的电势时，第三波形元素P3的电势变化，以便改变第二电势差ΔV2。因此，可以补偿由于温度变化而引起的墨汁粘性变化所导致的墨滴大小变化。因此，可以提高图像质量。

因此，在上述实施例中，尽管假定压电元件为d33定向位移PZT，但是也可以使用柔性振动类型PZT。不过，当采用d33定向位移的PZT时，元件的可靠性更高。而且，本发明的图像记录设备用于装备有排出墨滴的墨滴排出头的喷墨记录设备。不过，本发明还可以用于例如装备有排出液滴的液滴排出头的图像记录设备(该液滴不同于墨汁，例如用于形成图形的液体抗蚀剂)，以及用于装备有排出遗传测试试样的液滴排出头的图像记录设备。

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

Claims

1.一种头控制器，用于控制压力产生装置，该压力产生装置用于使增压隔腔的容积收缩和膨胀，该增压隔腔与液滴排出头的喷嘴连通，该头控制器包括：

驱动波形产生装置，用于输出驱动脉冲，该驱动脉冲至少包括：第一波形元素，用于使所述增压隔腔的容积膨胀；第二波形元素，用于保持由第一波形元素引起的、所述增压隔腔的容积膨胀状态；以及第三波形元素，用于使处于膨胀状态的所述增压隔腔容积收缩，以便从所述增压隔腔中排出液滴；以及

用于当环境温度高于第一预定温度时减小在第一和第二电势差之间的差值以及当环境温度低于第二预定温度时增大在第一和第二电势差之间的差值的装置，第一电势差是在增压隔腔的容积膨胀开始时的第一波形元素和第二波形元素之间的电势差，而第二电势差是在增压隔腔的容积收缩结束时的第三波形元素和第二波形元素之间的电势差。

2.根据权利要求1所述的头控制器，其中：驱动波形产生装置产生和输出驱动波形，该驱动波形的第一电势差大于第二电势差，且该驱动波形产生装置使第一波形元素的电势根据环境温度而变化。

3.根据权利要求1所述的头控制器，其中：驱动波形产生装置产生和输出驱动波形，该驱动波形的第二电势差大于第一电势差，且该驱动波形产生装置使第三波形元素的电势根据环境温度而变化。

4.一种喷墨记录设备，它包括：

液滴排出头，用于排出墨滴，该液滴排出头有增压隔腔；

驱动波形产生装置，用于输出驱动脉冲，该驱动脉冲至少包括：第一波形元素，用于使液滴排出头的所述增压隔腔的容积膨胀；第二波形元素，用于保持由第一波形元素引起的、所述增压隔腔的容积膨胀状态；以及第三波形元素，用于使处于膨胀状态的所述增压隔腔容积收缩，以便从所述增压隔腔中排出液滴；

温度检测装置，用于检测环境温度；以及

用于当环境温度高于第一预定温度时减小在第一和第二电势差之间的差值以及当环境温度低于第二预定温度时增大在第一和第二电势差之间的差值的装置，第一电势差是在所述增压隔腔的容积膨胀开始时的第一波形元素和第二波形元素之间的电势差，而第二电势差是在所述增压隔腔的容积收缩结束时的第三波形元素和第二波形元素之间的电势差。

5.根据权利要求4所述的喷墨记录设备，其中：输出和产生使第一电势差大于第二电势差的驱动波形，且第一波形元素的电势根据环境温度而变化。

6.根据权利要求4所述的喷墨记录设备，其中：输出和产生使第二电势差大于第一电势差的驱动波形，且第三波形元素的电势根据环境温度而变化。

7.一种图像记录装置，它包括：

液滴排出头，用于排出液滴，该液滴排出头有增压隔腔；

温度检测装置，用于检测环境温度；以及

8.根据权利要求7所述的图像记录设备，其中：输出和产生使第一电势差大于第二电势差的驱动波形，且第一波形元素的电势根据环境温度而变化。

9.根据权利要求7所述的图像记录设备，其中：输出和产生使第二电势差大于第一电势差的驱动波形，且第三波形元素的电势根据环境温度而变化。