[发明专利]喷墨记录装置

说明书

本发明涉及喷墨记录装置，它有一记录头，而该记录头包括：

多个压力腔，每个压力腔均与一墨水池联通且都具有一喷嘴孔，喷嘴孔由喷嘴板上的通孔形成，喷嘴板覆盖压力腔而构成每个压力腔的一个腔壁，上述喷嘴孔布置成一个n行m列的矩阵；

数目与压力腔数一致的压电致动元件，各致动元件包括第一电极和第二电极，每个致动元件均布置成与其中一个压力腔协同工作，使得当有电压施加在第一电极和第二电极间时，压力腔的容积会改变，当第一电极相对于第二电极为正时，压力腔膨胀，当第一电极相对于第二电极为负时，压力腔收缩，而当压力腔的收缩造成其容积的相对减小超过一预定值时，即有油墨滴从喷嘴孔喷出；

此记录装置还包括一控制装置，用于有选择地将预定的电压脉冲施加到各致动元件的第一和第二电极上。

这样的一种喷墨记录装置已公开于欧洲专利0516188号中。喷嘴孔取矩阵布置的优点是，比只用一排喷嘴孔能达到的记录分辨率要高。由于压力腔和致动元件的尺寸有限，所以相邻喷嘴孔的距离不能任意地小，因而不可能达到例如每英寸300个喷嘴孔这样一种密度，但这又是以分辨率为每英寸300点(dpi)进行记录时所需要的。但在现代的记录装置中，高得多的分辨率(通常在600dpi以上)才是标准值。当喷嘴孔布置为这样一种矩阵形式，即其中的列与行不是垂直的，而是使第二行喷嘴孔的中心位于第一行各喷嘴孔中间处，便可以达到上述分辨率。这时的分辨率是喷嘴孔中心间距的两倍。

遵循同样的原理，若采用P行喷嘴孔，则可将分辨率增大为P倍。这对于制造适合于进行彩色记录的装置来说就更具吸引力。如果每种颜色用P行，那么行数将是n＝cp，其中c是用于记录的不同颜色的行数。通常，c等于4(黑色和三种原色)。但是在已知的记录装置中，将喷嘴孔布置成两行以上的矩阵形式非常困难。原因是每个致动元件都有两个电极，都要进行联线。为了节省联线，所有致动元件的第一电极或第二电极可以联在一起，但是必须能分别定址其它电极。因此，对于一个喷嘴孔布置为n行m列的矩阵的记录头，需要有nm＋1根联线。这使连向记录头的导线有极高的密度，从而造成该装置昂贵且可靠性差。

本发明的一个目的是提供一种前述类型的记录装置，其中至记录头的联线数目显著减少。为了实现这个目的，本发明的装置具有如下特点：记录头包括n个第一接线端和m个第二接线端，与在同一行上具有喷嘴孔的压力腔相联的致动元件的第一电极被联接到第一接线端中的一个上，而与在同一列上具有喷嘴孔的压力腔相联的致动元件的第二电极被联接到第二接线端中的一个上，控制装置布置为有选择地为第一接线端提供第一电压脉冲和有选择地为第二接线端提供第二电压脉冲，各电压脉冲都有上升时间、最大值和衰减时间，电压脉冲是这样选取的，由第一或第二电压脉冲造成的压力腔容积的变化不足以喷射油墨液滴，而第一和第二电压脉冲联合作用所造成的容积变化则足以使油墨液滴喷射。至打印头的联线数目是与接线端的数目相对应的，等于n＋m，这一数值显著小于nm＋1。

满足本发明要求的第一和第二电压脉冲的组合有许多种。本发明的第一实施例的特征是，第一电压脉冲相对于一固定的参考电位为正，而第二电压脉冲相对于该参考电位为负，各电压脉冲都具有较长的上升时间和较短的衰减时间，第一和第二电压脉冲的最大值基本上是同时发生的。在此实施例中，压力腔缓慢膨胀使油墨流入压力腔，而后快速收缩使油墨滴通过喷嘴孔射出。

本发明的第二实施例的特征是，第一电压脉冲相对于一固定的参考电位为负，而第二电压脉冲相对于该参考电位为正，各电压脉冲都具有较短的上升时间和较长的衰减时间，第一和第二电压脉冲的最大值基本上是同时发生的。在此实施例中，油墨滴射出之后压力腔缓慢膨胀，向压力腔内补充油墨。第一和第二电压脉冲的最大值最好是基本上相等。