CN113352763B - 液体喷出装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的液体喷出装置能够缓和例如流过公共电极的电流的集中的影响，使液体的喷出稳定。实施方式的液体喷出装置具备液体喷出部、公共电极、独立电极以及致动器驱动电路。液体喷出部具备多组喷出液体的喷嘴和静电电容性的致动器。公共电极与致动器的一个端子连接。独立电极与致动器的另一个端子连接，并对该致动器提供驱动波形。致动器驱动电路在使多个致动器中的任意一个致动器充电的期间内，使相对于该致动器位于公共电极上电性接近的位置处的其他致动器放电。

Description

液体喷出装置
技术领域
本发明的实施方式涉及液体喷出装置。
背景技术
已知有将规定量的液体供给至规定位置的液体喷出装置。液体喷出装置例如搭载于喷墨打印机、3D打印机、分注装置等。喷墨打印机从喷墨头喷出油墨的液滴，从而在记录介质等的表面上印刷图像等。3D打印机从造型材料喷出头喷出造型材料的液滴并使其固化，从而形成三维造型物。分注装置喷出试样的液滴而向多个容器等供给规定量。
液体喷出装置具有多个通道，该通道具备用于形成点的喷嘴和致动器。液体喷出装置从多个通道中选择喷出液体的通道，并对致动器提供驱动波形而使其驱动。在驱动的致动器的数量较多时，特别是它们位于靠近的位置时，例如有时会受到流经公共电极的电流的集中的影响，使得液体的喷出不稳定。
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够缓和例如流经公共电极的电流集中的影响，使液体的喷出稳定的液体喷出装置。
用于解决问题的技术方案
本发明的实施方式的液体喷出装置具备液体喷出部、公共电极、独立电极以及致动器驱动电路。液体喷出部具备多组喷出液体的喷嘴和静电电容性的致动器。公共电极与致动器的一个端子连接。独立电极与致动器的另一个端子连接，并对该致动器提供驱动波形。致动器驱动电路在使多个致动器中的任意一个致动器充电的期间内，使相对于该致动器位于公共电极上电性接近的位置处的其他致动器放电。
本发明的实施方式的液体喷出装置的特征在于，具备：液体喷出部，具备多组喷出液体的喷嘴、与所述喷嘴连通的压力室以及静电电容性的致动器；公共电极，与所述致动器的一个端子连接；以及独立电极，与所述致动器的另一个端子连接，并对该致动器提供驱动波形；多个所述致动器是在提供正电压时对所述压力室进行加压的第一组致动器和在提供负电压时对所述压力室进行加压的第二组致动器，提供给所述第一组致动器的所述驱动波形和提供给所述第二组致动器的所述驱动波形是相互反相的波形。
附图说明
图1是具备第一实施方式涉及的喷墨头的喷墨打印机的整体构成图。
图2是上述喷墨头的立体图。
图3是上述喷墨头的内部构成图。
图4是上述喷墨头的致动器的剖视图。
图5是上述喷墨打印机的控制***的构成框图。
图6是提供给上述致动器的驱动波形的说明图。
图7上述致动器的排列和电极的说明图。
图8是使上述致动器驱动时的电压波形的说明图。
图9是提供给上述致动器的驱动波形A、B的说明图。
图10是将上述驱动波形A、B提供给致动器的致动器驱动电路的电路图。
图11上述致动器的排列和电极的变形例。
图12是将上述致动器驱动电路应用于剪切模式型的致动器的构成图。
图13是将上述驱动波形A、B提供给致动器的致动器驱动电路的变形例。
图14是将上述驱动波形A、B提供给致动器的致动器驱动电路的另一变形例。
图15是提供给上述致动器的驱动波形A～H的说明图。
图16是将上述驱动波形A～H提供给致动器的致动器驱动电路的电路图。
图17是将上述驱动波形A～H提供给致动器的致动器驱动电路的变形例。
图18是分配给上述致动器的延迟模式和延迟量的说明图。
图19是提供给第二实施方式涉及的喷墨头的致动器的驱动波形I、J的说明图。
图20是提供上述驱动波形I、J的致动器和致动器驱动电路的构成图。
附图标记说明
10：喷墨打印机；100～103、400：喷墨头；2：喷嘴头部；25：喷嘴；5：压力室；51：空气室；65：公共电极；66：独立电极；8：致动器；85：波形A生成部；86：波形B生成部；9：波形参照选择电路。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式涉及的液体喷出装置进行详细说明。此外，在各图中，对相同的构成标注相同的附图标记。
(第一实施方式)
作为搭载了第一实施方式的液体喷出装置1的图像形成装置的一例，对在记录介质上印刷图像的喷墨打印机10进行说明。图1表示喷墨打印机10的概略构成。喷墨打印机10的壳体11的内部配置有：收纳作为记录介质的一例的片材S的盒12、片材S的上游输送路径13、输送从盒12内取出的片材S的输送带14、向输送带14上的片材S喷出油墨的液滴的喷墨头100～103、片材S的下游输送路径15、排出托盘16以及控制基板17。作为用户界面的操作部18配置于壳体11的上部侧。
在片材S上印刷的图像数据例如由作为外部连接设备的计算机200生成。由计算机200生成的图像数据通过电缆201、连接器202、203发送至喷墨打印机10的控制基板17。
拾取辊204从盒12向上游输送路径13一张一张地供给片材S。上游输送路径13由进给辊对131、132和片材引导板133、134构成。片材S经由上游输送路径13被输送至输送带14的上表面上。图中的箭头104表示从盒12朝向输送带14的片材S的输送路径。
输送带14是表面上形成有多个贯通孔的网状的环形带。驱动辊141、从动辊142、143这三根辊将输送带14支承为旋转自如。电机205通过使驱动辊141旋转而使输送带14旋转。电机205是驱动装置的一例。图中105表示输送带14的旋转方向。输送带14的背面侧配置有负压容器206。负压容器206与减压用的风扇207连结。风扇207通过所形成的气流使负压容器206内成为负压，从而使片材S吸附保持在输送带14的上表面上。图中106表示气流的流向。
喷墨头100～103与吸附保持在输送带14上的片材S隔着例如1mm的微小间隙相对而配置。喷墨头100～103分别向片材S喷出油墨的液滴。喷墨头100～103在片材S从下方通过时印刷图像。各喷墨头100～103除了喷出的油墨的颜色不同之外，其他结构都相同。油墨的颜色例如为青色、品红色、黄色、黑色。
各喷墨头100～103分别经由油墨流路311～314与墨盒315～318及油墨供给压力调整装置321～324连结。在形成图像时，各墨盒315～318的油墨通过油墨供给压力调整装置321～324被供给至各喷墨头100～103。
图像形成后，从输送带14朝向下游输送路径15输送片材S。下游输送路径15由进给辊对151、152、153、154和规定片材S的输送路径的片材引导板155、156构成。片材S经由下游输送路径15从排出口157向排出托盘16传送。图中箭头107表示片材S的输送路径。
接着，对喷墨头100～103的构成进行说明。以下，参照图2至图4对喷墨头100进行说明，但喷墨头101～103的结构也与喷墨头100相同。
如图2至图4所示，喷墨头100具备作为液体喷出部的一例的喷嘴头部2、作为薄膜载体封装的一例的柔性印刷布线板3以及驱动电路基板4。进而，喷嘴头部2具备喷嘴板21、形成多个致动器的致动器基板22、形成公共墨室26的框部件23、以及向公共墨室26供给油墨的油墨供给部24。
喷嘴板21例如是由聚酰亚胺等树脂或不锈钢等金属形成的矩形状的板。喷出油墨的喷嘴25在喷嘴板21的表面形成有多个。喷嘴板21的喷嘴密度例如设定在150～1200dpi的范围内。致动器基板22例如是由绝缘性的陶瓷形成的矩形状的基板。
框部件23将致动器基板22的下方部分的周围包围。框部件23的下方表面的开口被喷嘴板21密封。由框部件23、致动器基板22以及喷嘴板21划分出的空间形成公共墨室26(261、262)。公共墨室26隔着致动器基板22具有两个公共墨室261、262。其中一个公共墨室261与油墨供给口27连通，成为向后述多个压力室5供给油墨的油墨供给路径。油墨供给口27经由油墨供给管28与图1的油墨供给压力调整装置321连接。虽然省略了图示，但另一个公共墨室262和作为与油墨供给口27相同的开口部的油墨排出口连通，成为排出来自后述多个压力室5的油墨的油墨排出路径。油墨排出口经由油墨排出管29与油墨供给压力调整装置321连接，以便循环供给油墨。
特别是如图3和图4所示，与喷嘴25一起构成油墨的喷出通道的压力室5以及构成虚拟通道的空气室51在位于公共墨室26(261、262)内的致动器基板22的表面上形成有多个。压力室5和空气室51被作为侧壁的压电部件6(61、62)隔开。压力室5和空气室51通过将层叠于致动器基板22的表面上的两片压电部件61、62沿基板的宽度方向呈矩形状切除而成的槽形成。两片压电部件61、62沿极化方向相反的方向(作为一例为相对方向)层叠。各压力室5与各喷嘴25一一对应地连通。空气室51以位于压力室5两侧的方式排列。
进而，在致动器基板22的两侧面上分别设置形成空气室51的短边侧的侧壁的两片盖板67。空气室51与公共墨室26(261、262)通过盖板67被隔断。盖板67例如由厚度为50μm左右的氧化锆板形成。盖板67上形成有与压力室5的形状对应的槽状的开口68，以使压力室5与左右的公共墨室261、262连通。公共墨室261侧的盖板67的开口68为油墨供给口，公共墨室262侧的盖板67的开口68为油墨排出口，向压力室5供给或者排出油墨。
压力室5的上表面和两侧面上呈一体地形成有电极63。空气室51的侧面分别形成有电气断开的电极64。压力室5的电极63和空气室51的电极64分别与作为布线电极的公共电极65和独立电极66连接。即，压力室5的电极63与公共电极65的连接点是致动器8的一个端子，空气室51的电极64与独立电极66的连接点是致动器8的另一个端子。电极63、64、公共电极65以及独立电极66例如由镍薄膜形成。致动器基板22上的公共电极65和独立电极66例如通过绝缘层(未图示)而绝缘。公共电极65例如接地。独立电极66对各通道的致动器8提供驱动电压。根据该构成，通过向与压电部件6(61、62)的极化轴交叉(最好是正交)的方向施加电场，而使压力室5的两侧的压电部件6(61、62)发生剪切模式变形，从而对压力室5内进行加压并从喷嘴25喷出油墨。即为剪切模式型的静电电容式致动器8。
返回图2进行说明，来自压力室5的公共电极65及来自空气室51的独立电极66与柔性印刷布线板3电连接，柔性印刷布线板3与驱动电路基板4电连接。柔性印刷布线板3上搭载有驱动用的IC(Integrated Circuit：集成电路)31。驱动电路基板4临时存储来自喷墨打印机10的控制基板17的打印数据，并以在规定的时刻喷出油墨的方式向致动器8提供驱动电压。
图5是喷墨打印机10的控制***的构成框图。作为控制部的控制基板17搭载有CPU170、ROM171、RAM172、作为输入输出端口的I/O端口173以及图像存储器174。CPU170通过I/O端口173控制电机205、油墨供给压力调整装置321～324、操作部18以及各种传感器。来自作为外部连接设备的计算机200的图像数据通过I/O端口173发送至控制基板17，并存储在图像存储器174中。CPU170将存储在图像存储器174中的图像数据按照描绘顺序发送至驱动电路7。驱动电路7由柔性印刷布线板3和驱动电路基板4构成。
驱动电路7具备作为通道数据供给部的打印数据缓冲器71、解码器72以及驱动器73。打印数据缓冲器71按通道呈时间序列存储图像数据。解码器72根据按通道存储在打印数据缓冲器71中的图像数据控制驱动器73。驱动器73根据解码器72的控制向各通道的致动器8提供驱动波形。
接着，参照图6对向致动器8提供的驱动波形进行说明。图6中作为驱动波形的一例而示出在一次的驱动周期内滴四次油墨而形成点的多滴的驱动波形。该驱动波形是所谓的拉引的驱动波形。当然，驱动波形只要能够滴一次以上油墨即可，并不限于滴四次的波形。另外，并不限于拉引，也可以是推压或推拉。
驱动波形是在时刻t1之前对静电电容性的致动器8提供偏压。然后，在从油墨的喷出动作开始的时刻t1到时刻t2为止放电之后，从时刻t2到时刻t3为止提供电压进行充电，第一次滴下油墨。进而，在从时刻t3到时刻t4放电之后，从时刻t4到时刻t5提供电压进行充电，第二次滴下油墨。进而，在从时刻t5到时刻t6放电之后，从时刻t6到时刻t7提供电压进行充电，第三次滴下油墨。进而，在从时刻t7到时刻t8放电之后，从时刻t8到时刻t9提供电压进行充电，第四次滴下油墨。在滴下结束后的时刻t9，提供偏压而使压力室5内的残余振动衰减。
喷出时提供的电压是比偏压小的电压，例如根据压力室5内的油墨的压力振动的衰减率来决定电压值。从时刻t1到时刻t2的时间、从时刻t2到时刻t3的时间、从时刻t3到时刻t4的时间、从时刻t4到时刻t5的时间、从时刻t5到时刻t6的时间、从时刻t6到时刻t7的时间、从时刻t7到时刻t8的时间、从时刻t8到时刻t9的时间分别设定为例如取决于油墨的特性和头内结构的固有的压力振动的振动周期λ的半周期。固有的振动周期λ的半周期也被称为AL(Acoustic Length：声学长度)。例如在振动周期λ为4μs时，半周期为2μs。
图7概略地示出致动器基板22上的致动器8(#1、#2、#3、……#n)的排列和公共电极65与独立电极66的布线的一例。为了便于作图，简化了致动器8的构成。如上所述，致动器8的一个端子与公共电极65连接。致动器8的另一个端子与独立电极66连接。该情况下，当使多个致动器8同时驱动时，公共电极65中流经较大的电流，在公共电极65上产生压降。因此，施加于位于远离供给部(图的左右端)的位置(例如中央附近)的致动器8上的电压波形发生变形，有时无法正常地喷出油墨。
实际上已得到确认，在使用具有1312个致动器8的喷墨头100，并使四个致动器8同时驱动时和使656个致动器8同时驱动时，电压波形如图8所示发生了变化。即，当同时驱动的致动器8的数量较少时，刚开始通电后致动器8开始充电，但是，当同时驱动的致动器8的数量较多时，充电初期接地(Gnd)电位上升而未流过充电电流，因而波形最初急剧上升。然后，由于经由公共电极65的电阻被充电，因而波形的上升变缓。由此，施加于致动器8的净电压变小，油墨的喷出速度降低。
为了缓和公共电极65的电流集中，如图9所示，选择性地向致动器8提供驱动时刻相互错开的驱动波形A和驱动波形B。驱动波形B的驱动时刻相对于驱动波形A延迟了压力振动的振动周期λ的半周期(例如2μs)。通过这样使驱动时刻延迟，在驱动波形A的时刻t2～时刻t8的期间，驱动波形B与驱动波形A呈反相。
图10是将驱动波形A和驱动波形B选择性地提供给致动器8的致动器驱动电路的一例。致动器驱动电路例如形成于驱动器73中。各致动器8的独立电极66分别连接驱动晶体管82与开关83。第奇数个通道的致动器8(#1、#3、……)与波形A生成部85连接。第偶数个通道的致动器8(#2、#4、……)与波形B生成部86连接。即，将驱动波形A和驱动波形B交替分配为#1＝A、#2＝B、#3＝A、#4＝B、#5＝A、#6＝B、#7＝A、#8＝B、……。波形A生成部85和波形B生成部86是驱动波形生成电路的一例。打印数据缓冲器71对喷出油墨的通道提供使开关83接通的信号。在开关83接通的通道中，通过驱动晶体管82提供规定的驱动波形A或B。
即，致动器驱动电路向位于公共电极65上电性最接近的位置处的通道提供驱动时刻相互错开的驱动波形A或B。该公共电极65上电性接近的位置是“在规定条件方向上接近的位置”的优选的一例。即，在图10的例子中，沿着在X方向上延伸的公共电极65呈等间隔地排列通道，因而在公共电极65上电性接近的方向为X方向。但是，通道的排列方向并不限于X方向，也可以如图11那样与XY方向倾斜地排列。或者，在图10、图11的排列中，也可以与驱动时刻的延迟相应地对喷嘴5的Y方向上的位置进行微调。这样，根据公共电极65的布线方向、通道的排列的不同，也存在电性最接近的方向不是X方向的情况。进而，也存在公共电极65上电性最接近的通道并不一定是相邻的通道的情况。另外，期望的是公共电极65上电性“最”接近的位置，但只要能够消除后述的电流，也可以不是“最”接近的位置。
例如在图10的情况下，致动器8(#6)的压降与致动器8(#7)的压降仅在#6与#7之间的较短的线段中所产生的压降的量不同，因而可以说#6与#7电性接近。例如，在构成为对#6进行充电时对#7进行放电的情况下，仅在该#6与#7之间的较短的线中产生压降，不影响公共电极65的其他部分的压降。
例如在图11的情况下，从致动器8(#9)与致动器8(#8)的关系来看，成为公共阻抗的部分从致动器8(#8)的位置起限于图左侧部分。致动器8(#8)的公共电极65的电路的布线电阻R是致动器8(#9)的公共电极65的电路的布线电阻2R的一半。因此，到达致动器8(#9)的公共电极65的电路中产生的压降的一半产生于与致动器8(#8)成为公共阻抗的部分。从致动器8(#8)至致动器8(#9)的部分有助于致动器8(#9)的压降，但无助于致动器8(#8)的压降。由于该部分也与致动器8(#10)～致动器8(#16)连接，因此，该部分的压降也根据是否驱动致动器8(#10)～致动器8(#16)而变化。即使在致动器8(#8)与致动器8(#9)的电气位置关系中，例如如果在对致动器8(#9)进行放电时对致动器8(#8)进行充电，则能够进行电荷的授受，而缓和对压降的影响。
在致动器8(#9)与致动器8(#10)的关系中，在公共电极65中除了致动器8(#9)与致动器8(#10)之间的较短的线段之外的其他全部的部分成为公共阻抗，在到达致动器8(#9)和致动器8(#10)各个的公共电极65的电路中产生的压降几乎全部产生于成为公共阻抗的部分。换言之，到达致动器8(#9)和致动器8(#10)各个的公共电极65的电路的布线电阻几乎全部产生于成为公共阻抗的部分。致动器8(#9)与致动器8(#10)的压降的不同仅限于在致动器8(#9)与致动器8(#10)之间的较短的线段上由于驱动致动器8(#9)而产生的微小的压降，因此，可以说致动器8(#9)与致动器8(#10)电性非常接近。在这样的条件的情况下，例如如果在对致动器8(#9)进行充电时使致动器8(#10)进行放电，则压降仅产生于该#9与#10之间的较短的线段上，不会影响公共电极65的其他部分的压降。
图12示出在图4所示的剪切模式型的致动器8中应用了图9所示的致动器驱动电路的构成。但是，在图12中，省略驱动晶体管82和开关83的记载，通过与门87进行了简化。
在这样构成的情况下，在同时期驱动的致动器8中，在第偶数个致动器8(#2、#4、……)的充电时刻与第奇数个(#1、#3、……)的致动器8的放电时刻一致的部分，在公共电极65中未流过电流，在第偶数个致动器8与第奇数个致动器8之间进行电荷的授受。由此，公共电极65上的压降被抑制，油墨的喷出稳定，打印品质提高。尤其是，在使用图9的致动器驱动电路时，具有能够抑制全部通道喷出油墨时的压降这一优点。
此外，在本实施方式的说明中，“在同时期驱动的致动器8”不仅包括在使油墨喷出的致动器8的组中驱动时刻相同的致动器，还包括驱动时刻不同但驱动周期的一部分(尤其是致动器8的充电期间/放电期间)重叠的致动器。
图13是将驱动波形A和驱动波形B选择性地提供给致动器8的致动器驱动电路的变形例。在该变形例中，提供驱动波形A的致动器8和提供驱动波形B的致动器8并非交替而是间隔两个地设定。即，将驱动波形A和驱动波形B分配为#1＝A、#2＝A、#3＝B、#4＝B、#5＝A、#6＝A、#7＝B、#8＝B、……。该情况下，对于在同时期驱动的致动器8的充电时刻与放电时刻一致的部分而言，公共电极65中也未流过电流，从而能够抑制公共电极65上的压降。尤其是在使用图13的致动器驱动电路时，具有在印刷1/2半色调等的情况下，能够抑制仅在同时期使第偶数个通道或第奇数个通道驱动时的压降这一优点。
图14是将驱动波形A和驱动波形B选择性地提供给致动器的致动器驱动电路的另一变形例。图10和图13的例子中向各通道提供驱动波形A和驱动波形B中的哪一个波形是固定的，但图14所示的致动器驱动电路具备波形参照选择电路9，该波形参照选择电路9在同时期驱动的致动器8中，参照向位于公共电极65上电性最接近的位置的通道提供的是驱动波形A还是驱动波形B，来选择驱动时刻与之不同的驱动波形A或B。
波形参照选择电路9包含第一与电路91、第二与电路92、非电路93、EXOR电路(异或电路)94、波形A侧的第一开关95、以及波形B侧的第二开关96。而且，例如以位于端部的通道#1为起点，并预先决定对该通道提供哪个驱动波形。在图示例子中，向第一个通道(#1)提供的波形选择为驱动波形A。进而，第二个及其之后的通道(#2～)与波形A生成部85和波形B生成部86双方连接，通过波形参照选择电路9选择提供波形A或B的任意一个。
例如，在同时期从第一个(#1)、第二个(#2)、第三个(#3)以及第五个(#5)通道喷出油墨的情况下，在第一个通道(#1)中，将来自打印数据缓冲器71的“1”的信号提供给第一开关95而使其接通，从而提供驱动波形A。在第二个通道(#2)中，将来自打印数据缓冲器71的“1”的信号提供给第一与电路91，利用非电路93使来自第一个通道(#1)的“1”的信号变为“0”并提供给第一与电路91，因而波形A侧的第一开关95断开。另一方面，对第二与电路92提供来自打印数据缓冲器71的“1”的信号和来自第一个通道(#1)的“1”的信号，使波形B侧的第二开关接通，从而提供驱动波形B。同样地，第三个通道(#3)中选择驱动波形A。
接着，由于第四个通道(#4)未驱动，因此，来自打印数据缓冲器71的“0”的信号分别被提供给第一与电路91和第二与电路92，开关95、96均断开。另一方面，在第五个通道(#5)中，将来自打印数据缓冲器71的“1”的信号提供给第一与电路91，通过来自第四个通道(#4)的“0”的信号和来自第四个通道(#4)的EXOR电路94的“1”的信号，将从第五个通道(#5)的EXOR电路94输出的“1”的信号在非电路93中变为“0”并提供给第一与电路91，因而波形A侧的第一开关断开。另一方面，对第二与电路92提供来自打印数据缓冲器71的“1”的信号和来自EXOR电路94的“1”的信号，使波形B侧的第二开关96接通，提供驱动波形B。由此，成为#1＝A、#2＝B、#3＝A、#4＝Off、#5＝B的分配。当然，在第四个通道(#4)也驱动的情况下，通过参照提供给第四个通道(#4)的驱动波形B，对第五个通道(#5)选择与之不同的驱动波形A。
即，图14所示的致动器驱动电路形成如下逻辑：作为公共电极65上电性接近的方向，检索位于该通道左侧的通道，调查左侧最近的被驱动的通道是由驱动波形A驱动还是由驱动波形B驱动，在由驱动波形A驱动时，对该通道选择驱动波形B，反之，在由驱动波形B驱动时，对该通道选择驱动波形A。在使用该致动器驱动电路的情况下，与打印模式无关，能够交替利用驱动波形A和驱动波形B驱动同时期驱动的通道，从而能够不依赖于驱动模式而消除流经公共电极65的电流。此外，作为起点的通道并不限于位于排列的最左边的通道(#1)。
在此，在仅为驱动波形A和驱动波形B的情况下，在想要使用驱动波形B来消除流经公共电极65的电流时，在波形的最初(时刻t1)和最后(时刻t9)的部分不能消除电流。为了缓和波形的最初(时刻t1)和最后(时刻t9)的电流集中，也可以在附近通道的电流消除中追加更短时间的延迟。作为一例，使用图15所示的驱动波形A～H(延迟0～7)。驱动波形C相对于驱动波形A使驱动时刻延迟了压力振动的半周期的二分之一(延迟2)。驱动波形D相对于驱动波形C使驱动时刻延迟了压力振动的半周期(延迟6)。驱动波形E相对于驱动波形A使驱动时刻延迟了压力振动的半周期的四分之一(延迟1)。驱动波形F相对于驱动波形E使驱动时刻延迟了压力振动的半周期(延迟5)。驱动波形G相对于驱动波形A使驱动时刻延迟了压力振动的半周期的四分之三(延迟3)。驱动波形H相对于驱动波形G使驱动时刻延迟了压力振动的半周期(延迟7)。
图16是选择性地对致动器8提供延迟0～7(驱动波形A～H)的致动器驱动电路的一例。将来自波形生成部89的七种驱动波形A～H按照延迟0～7的顺序分配到第一个通道(#1)至第八个通道(#8)。第九个通道(#9)及其之后也是同样的。各开关83根据来自打印数据缓冲器71的信号选择性地接通。打印数据缓冲器71使同时期驱动的通道的开关83接通。由此，各通道分别由对各自分配的驱动波形A～H驱动。在使用图16的致动器驱动电路的情况下，#1和#2、#3和#4、#5和#6、#7和#8的致动器8的充电电流和放电电流相互抵消流经公共电极65的电流，并且，在无法抵消的波形的开头(时刻t1)和最后(时刻t9)的时刻，电流被分散而抑制公共电极65的压降。由此，油墨的喷出稳定，打印品质提高。
将多种驱动波形提供给各致动器8的致动器驱动电路也可以构成为可编程。图17是例如将图6所示的驱动波形用作通用驱动波形，并对各通道可编程地分配延迟时间而能够产生与驱动波形A～H对应的驱动波形的致动器驱动电路300的一例。致动器驱动电路300能够设定在驱动时刻(延迟0～7)中的哪个驱动时刻对哪个通道分配驱动波形A～H，并在分配的驱动时刻开始产生驱动波形A～H。
致动器驱动电路300包括波形生成电路301和波形分配电路302。波形生成电路301包括多个延迟电路303、延迟时间设定存储器304、多个驱动波形生成电路305以及驱动波形设定存储器306。多个延迟电路303和多个驱动波形生成电路305分别串联连接。延迟电路303和驱动波形生成电路305的对例如有11组。
驱动波形设定存储器306中存储通用驱动波形的信息。在该例子中，将图5所示的驱动波形设为通用驱动波形。延迟时间设定存储器304中存储延迟0～延迟7的延迟量的设定值。在驱动波形A～H的例子中为延迟0(0.00μs)、延迟1(0.50μs)、延迟2(1.00μs)、延迟3(1.50μs)、延迟4(2.00μs)、延迟5(2.50μs)、延迟6(3.00μs)以及延迟7(3.50μs)。
波形分配电路302包括选择器307和驱动波形选择存储器308。驱动波形选择存储器308中存储设定了对哪个通道分配哪个延迟量0～7的“分配模式”。图18示出分配模式的一例。如图18所示，各分配模式对4列8行的矩阵分配八种延迟0～延迟7中的任意一个。但是，图18的表的纵轴和横轴并不限于表示致动器8的结构上的行和列，表的n行m列中记载的延迟是指n+(m-1)*8号通道的延迟。进而，图18中一并示出了使用分配模式分配给各通道的延迟时间。此外，为了便于作图，省略了13列及其之后的列，但在13列及其之后的列中也同样地分配延迟时间。
选择器307例如是32通道(ch)的“11to1”选择器。选择器307分别与各驱动波形生成电路305的输出端连接。进而，选择器307的32ch的输出端经由开关309分别与各通道连接。通道以八个通道为一组，并以四组通道组(总数32个通道)构成一个区域。为了便于作图而省略了图示，但是，例如全部具备七个区域。而且，在七个区域间多个通道共用同一个通道(ch)，例如区域1的通道1和区域2的通道33为同一个通道(ch)。开关309对是否将来自选择器307的驱动信号提供给通道进行切换控制。打印数据缓冲器71使同时期驱动的通道的开关309接通。
在上述驱动电路300中，当对延迟电路303提供印刷触发时，各延迟电路303待各自的延迟时间(0.00μs～3.50μs)经过之后驱动各驱动波形生成电路305。各驱动波形生成电路305分别输出存储在驱动波形设定存储器306中的驱动波形。因此，驱动波形的开始产生时刻相互错开各自的延迟量(μs)的差分。
来自各驱动波形生成电路305的驱动波形提供给选择器307。选择器307根据存储在驱动波形选择存储器308中的分配模式，将开始产生时刻不同的驱动波形分配给8行4列的通道。然后，通过将分配模式P向+X方向偏移并反复应用，从而对二维排列的所有通道分配驱动波形(参照图18)。由选择器307分配的各驱动波形分别提供给开关309接通的通道的致动器8。
(第二实施方式)
接着，参照图19至图20对第二实施方式涉及的喷墨头400进行说明。第二实施方式的喷墨头400除了生成完全反相的驱动波形，例如在相同的驱动时刻提供给致动器8的构成之外，其他构成与第一实施方式相同。因此，对于相同构成标注相同的附图标记，并省略详细的说明。
图19中作为完全反相的驱动波形的一例，示出了在一次驱动周期中滴下一次油墨而形成点的驱动波形I、J。驱动波形I在时刻t1～时刻t2作为偏压而对致动器8提供负电压。然后，在从油墨的喷出动作开始的时刻t2至时刻t3为止设为电压V0(＝0V)之后，从时刻t3至时刻t4为止提供正电压而进行油墨的滴下。驱动波形J在时刻t1～时刻t2作为偏压而对致动器8提供正电压。然后，在从油墨的喷出动作开始的时刻t2至时刻t3为止设为电压V0(＝0V)之后，从时刻t3至时刻t4为止提供负电压而进行油墨的滴下。这样，驱动波形I和驱动波形J反相。
如图20所示，第偶数个致动器8(#2、#4、……)的压力室5的电极63经由公共电极65与接地(Gnd)连接，经由独立电极66对空气室51的电极64提供驱动波形(与图12相同)。所提供的驱动波形例如为驱动波形J。反之，第奇数个致动器8(#1、#3、……)的空气室51的电极64经由公共电极65与接地(Gnd)连接，经由独立电极66对压力室5的电极63提供驱动波形。所提供的驱动波形例如为驱动波形I。即，第偶数个致动器8(#2、#4、……)构成在提供正电压时对压力室5进行加压的第一组致动器8，第奇数个致动器8(#1、#3、……)构成在提供负电压时对压力室5进行加压的第二组致动器8。
上述第一实施方式的喷墨头100提供驱动时刻错开的驱动波形来消除公共电极65的电流，但第二实施方式的喷墨头400由于提供驱动波形I的致动器8和提供驱动波形J的致动器8以完全反相的驱动波形I、J进行相同的动作，因而能够在相同的驱动时刻提供驱动波形I、J。而且，驱动波形I和驱动波形J在提供正电压的期间和提供负电压的期间一致，因而即使同时驱动也能够消除公共电极65的电流。
根据以上说明的实施方式的任意一个，在驱动的致动器8的数量较多时，尤其是它们位于电性接近的位置时，也能够缓和公共电极65的电流集中。由此，例如能够使喷出速度、喷出量等液体的喷出变稳定。即，如实施方式那样依次供给的类型存在如下问题：若公共电极65上存在压降，则对致动器8提供的驱动电压会在致动器8之间产生差异，由此使喷出特性产生不均，从而导致印刷面的浓度不均。若通过上述实施方式中的任意一个能够抑制与多个致动器8依次连接的公共电极65上产生的压降，则能够减少浓度不均。
此外，喷墨头100并不限于喷出通道与虚拟通道交替配置的剪切模式型的致动器8。例如，也可以采用在喷嘴板5的面上配置多个喷嘴51和致动器8两者的构成。也可以是其他的按需滴落压电方式的致动器8。
在上述实施方式中，作为液体喷出装置的一例对喷墨打印机10的喷墨头100、400进行了说明，但液体喷出装置也可以是3D打印机的造型材料喷出头、分注装置的试样喷出头。
本发明的实施方式是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种形态进行实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中，并且包含在权利要求书中所记载的发明和其均等的范围内。

Claims (6)

1.一种液体喷出装置，其特征在于，具备：
液体喷出部，具备多组喷出液体的喷嘴和静电电容性的致动器；
公共电极，与所述致动器的一个端子连接；
独立电极，与所述致动器的另一个端子连接，并对该致动器提供驱动波形；以及
致动器驱动电路，在使多个所述致动器中的任意一个致动器充电的期间内，使相对于该致动器位于所述公共电极上电性接近的位置处的其他致动器放电，
位于所述公共电极上电性接近的位置处的致动器呈以下的位置关系：到达各个致动器的所述公共电极的电路中产生的压降中的一半以上产生于成为公共阻抗的部分，或者到达各个致动器的所述公共电极的电路的布线阻抗中的一半以上产生于成为公共阻抗的部分。
2.根据权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，
所述公共电极与多个所述致动器依次连接。
3.根据权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，
所述公共电极接地。
4.一种液体喷出装置，其特征在于，具备：
液体喷出部，具备多组喷出液体的喷嘴、与所述喷嘴连通的压力室以及静电电容性的致动器；
公共电极，与所述致动器的一个端子连接；以及
独立电极，与所述致动器的另一个端子连接，并对该致动器提供驱动波形，
多个所述致动器是在提供正电压时对所述压力室进行加压的第一组致动器和在提供负电压时对所述压力室进行加压的第二组致动器，提供给所述第一组致动器的所述驱动波形和提供给所述第二组致动器的所述驱动波形是相互反相的波形，
在使多个所述致动器中的任意一个致动器充电的期间内，相对于该致动器位于所述公共电极上电性接近的位置处的其他致动器呈以下的位置关系：到达各个致动器的所述公共电极的电路中产生的压降中的一半以上产生于成为公共阻抗的部分，或者到达各个致动器的所述公共电极的电路的布线阻抗中的一半以上产生于成为公共阻抗的部分。
5.根据权利要求4所述的液体喷出装置，其特征在于，
所述公共电极与多个所述致动器依次连接。
6.根据权利要求4所述的液体喷出装置，其特征在于，
所述公共电极接地。
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