[发明专利]驱动装置、液体喷射头、液体喷射记录装置以及驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及驱动从喷嘴孔吐出液体而将图像或文字记录于被记录介质的液体喷射头的驱动装置、液体喷射头、液体喷射记录装置以及驱动方法。

背景技术

一般而言，从墨罐供给墨（液体）的液体喷射头具有头基片（head chip）。而且，通过从该头基片的喷嘴孔将墨吐出至被记录介质而进行记录。在这样的液滴吐出方式（喷墨方式）的液体喷射头（喷墨头）中，存在通过头驱动部驱动设在头基片的压电致动器而使液滴吐出的液体喷射头。

例如，图9是示出内置于液体喷射头的液体喷射头基片的驱动部的构成示例的框图。

在该图所示的示例中，液体喷射头基片73具有512根喷嘴NZ1~NZ512（以“喷嘴NZ”总称）而构成。与该液体喷射头基片73内的各喷嘴NZ相对应的压力产生元件PZT由搭载于控制电路基板80的驱动部100驱动。该驱动部100具有成为液体喷射头基片73的驱动装置的4个驱动器IC 101~104，各驱动器IC（IC1~IC4）101~104的各个构成为驱动与128根喷嘴NZ的各个相对应的压力产生元件PZT。另外，各驱动器IC（IC1~IC4）101~104经由连接器100A而输入印字用的图像数据或在进行印字动作时使用的各种时钟信号（移位CLK、像素CLK等）。

另外，图10是示出压力产生元件PZT的驱动装置的构成示例的图，例如，是示出图9所示的驱动器IC的构成示例的框图。如该图10所示，驱动装置（驱动器IC）101具有选择器111、设定值存储元件112、波形生成电路113、移位寄存器121、锁存器电路（锁存器）122、波形选择电路（波形选择）123以及电平变换电路（电平变换）124而构成。此外，在后述的实施方式的项目中，对各构成部分的详细情况进行说明。

在该图10所示的驱动装置101中，由从电平变换电路124输出的驱动信号OUT1~OUTn驱动与液体喷射头基片73（参照图9）内的n个各喷嘴NZ相对应的各个压力产生元件PZT。

另外，头驱动部驱动压力产生元件PZT（压电致动器）的驱动波形对液滴的吐出特性造成影响。例如，该压力产生元件PZT对驱动信号OUT1~n的应答速度非常快。因此，如图11（A）所示，如果利用峰值Vp的矩形波来驱动压力产生元件PZT，则在喷嘴内部产生急剧的压力变化。因此，不能高精度地控制弯液面动作，存在产生附属物或雾的可能性，另外，由于压力产生元件PZT的侧壁发生急剧的变形，因而存在产生气蚀的可能性。

于是，如前述的图10所示，将固定电阻器R插入电平变换电路124与驱动电源Vd（例如，DC 30V电源）之间。在这种情况下，压力产生元件PZT是电容性的负载（电容器负载），在固定电阻器R与压力产生元件PZT的静电电容之间构成一阶延迟电路。

所以，如图11（B）所示，由于该固定电阻器R和压力产生元件PZT的静电电容构成的一阶延迟电路，压力产生元件PZT的驱动电压描绘着曲线缓慢地上升至电压Vp。所以，压力产生元件PZT的驱动电压波形不是急剧地上升，而是从时刻t1至t2缓慢地上升。因此，压力产生元件PZT的位移也变得缓慢，在喷嘴NZ的内部不产生急剧的压力变化，能够抑制气蚀或雾的产生。

另外，在压电致动器的驱动方法中，公开了通过控制驱动波形的上升和下降的形状而控制液滴的吐出特性的技术（例如，参照专利文献1、2）。

专利文献1：日本特开2007－098795号公报；

专利文献2：日本特开2003－276188号公报。

发明内容

然而，依照专利文献1，示出这样的技术：作为供给使压电致动器驱动的电力的电源，预先设置输出电压不同的多个电源电压源，由多个晶体管选择从各电源电压源输出的电源电压。在如此构成头驱动部的情况下，必须准备多个电源电压源，电路变得复杂，制造成本变高。

另外，依照专利文献2，存在限制驱动压电致动器的电流值（充电电流）并供给驱动压电致动器的电力的电阻值不同的多个充电电阻。示出预先与这些充电电阻相对应地设置多个晶体管并由晶体管选择使期望的电流值流动的充电电阻的技术。在如此构成头驱动部的情况下，不但电路构成变得复杂，而且构成头驱动部的驱动电路中的热损失变大，头驱动部中的产热量变多。另外，在制造时需要对充电电阻进行修整等的工序，制造成本变高。

本发明是为了解决上述课题而做出的，本发明的目的在于，提供能够控制驱动液体喷射头的驱动波形的形状并降低头驱动部中的产热量的驱动液体喷射头的驱动装置、液体喷射头、液体喷射记录装置以及驱动方法。