CN1944055A - 压电元件的驱动电路和液滴喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压电元件的驱动电路和液滴喷射装置。本发明公开了一种液滴喷射头的驱动电路，该液滴喷射头用于通过使液滴喷射器的压力室响应于施加给作为致动器而设置的压电元件的电压的变化而膨胀和收缩，来从液滴喷射器喷射液滴。该驱动电路包括：电源，其输出被施加给所述压电元件的具有指定电压的电力；设置在所述电源与并联连接的压电元件和放电元件之间的第一开关元件，该第一开关元件根据向其输入的第一操作信号而断开或闭合。

Description

压电元件的驱动电路和液滴喷射装置
技术领域
本发明涉及用于从液滴喷射器喷射诸如墨滴的液滴的液滴喷射装置，更具体地，涉及一种被设置为液滴喷射器中的致动器的压电元件的驱动电路以及一种液滴喷射装置。
背景技术
液滴喷射装置包括以喷墨记录头作为液滴喷射头的喷墨记录装置，并且这些喷墨记录装置被分类成热敏型和以压电元件作为致动器的压电型。
在以压电元件作为致动器的液滴喷射器中，通过压电元件使充有墨的压力室膨胀和收缩来改变体积(容量)，通过内部压力的这种变化，从与压力室相连通的喷嘴前端喷射出墨滴，这被称为“按需出墨”***。
在这种喷墨记录装置中，要求高图像质量以及高打印速度，因此存在用于进行墨滴喷射的高密度的多个喷嘴。而且，在喷墨记录装置中，可以通过控制滴喷射量来提高打印灰度。在这种情况下，优选地，根据各喷嘴的特性来校正滴喷射量。
在使用压电元件作为致动器的液滴喷射器中，当模拟波形驱动压电元件以形成期望的波形形状时，通过调节波形的峰值，可以按期望的滴直径和液体速率喷射墨滴，由此可以提高打印灰度，并且可以根据各液滴喷射器的特性来校正滴喷射量。
其中，通过提供用于生成互不相同的多个模拟驱动波形的驱动波形生成单元，已提出将期望的所选驱动波形施加给各压电元件(例如，参见JP-A第2001-26102号)。
然而，为了生成适合于各液滴喷射器的多个特性的压电元件模拟驱动波形，需要大功耗的多个昂贵的波形生成电路，这导致喷墨记录装置的制造成本的增加和功耗的增加。
另一方面，压电元件根据驱动波形而充电和放电，已提出这样一种技术：当通过使用一组电压的脉冲驱动波形来执行矩形波形驱动时，由逻辑信号来调节波形形状的脉冲宽度或接通/断开定时(例如，参见日本专利第2689415号)。
由此，能够在不需要昂贵的波形生成电路的情况下就容易地获得具有相同的振幅但是不同的接通/断开定时的多个驱动波形。
然而，在日本专利第2689415号中的上述提议中，由于所述多个特性在充电和放电过程中基本上相同，因此通过仅仅控制放电时间和充电时间，难以控制灰度或校正各液滴喷射器中的液滴喷射量。即，尽管通过压电元件来控制压力生成定时是容易的，但是难以控制驱动波形的峰值，因此存在液滴喷射量的调节范围窄的问题。
还已经提出这样一种技术：提供了一种波形生成电路，通过使用逻辑控制信号(即，通过使用梯形波形、待施加给压电元件的驱动波形的峰值以及上升时间和下降时间)对晶体管进行接通/断开控制来顺利进行对电容器的充电和放电(例如，参见日本专利第3186873号)。
此外，已经提出这样一种技术：类似地提供了一种波形生成电路，以生成具有带有缓坡电压变化的区域的电压波形，在该波形生成电路与压电元件之间布置有开关元件，并通过控制开关元件的接通/断开定时来向压电元件施加具有期望峰值的驱动波形(例如，参见日本专利第3211918号)。
通过利用以上在日本专利第3211918号中描述的技术，可以通过对液滴直径进行调制并通过对开关元件进行接通/断开控制来提高打印灰度，或者校正各液滴喷射器特有的波动。
然而，以上在日本专利第3186873号和日本专利第3211918号中描述的技术需要用于生成模拟波形而非矩形波的波形生成电路，因此这两种技术都需要结构复杂的波形生成电路来驱动压电元件。
发明内容
鉴于以上情况提出了本发明，并且本发明提供了一种压电元件的驱动电路。
本发明的第一方面提供了一种压电元件的驱动电路，该压电元件被设置为液滴喷射器中的致动器，以通过使所述液滴喷射器的压力室根据施加给所述压电元件的电压的变化而膨胀或收缩，来使得所述液滴喷射器能够喷射(多个)液滴，该驱动电路包括：电源，其输出具有施加给所述压电元件的具有指定电压的电力；与所述压电元件并联连接的放电元件；以及布置于所述电源与所述并联连接的压电元件和放电元件之间的第一开关元件，该第一开关元件根据向其输入的第一操作信号而断开或闭合。
根据结合附图的以下说明，本发明的其他方面、特征以及优点将变得明了。
附图说明
基于以下附图对本发明的多个实施例进行详细描述，在附图中：
图1是根据本发明实施例的喷墨记录装置的示意结构图。
图2是例示了对墨滴的喷射控制的框图。
图3是示出液滴喷射器的示例的示意结构图。
图4是根据本发明第一实施例的驱动电路的框图。
图5是作为图4所示的驱动电路中的压电元件的放电特性的示例而例示的端子电压随时间的变化的曲线图。
图6是例示了在第一实施例中压电元件的端子电压相对于放电控制信号的变化的图。
图7是例示了在第一实施例中压电元件的端子电压相对于放电控制信号的变化的另一示例的图。
图8是根据本发明第二实施例的驱动电路的框图。
图9是例示了在第二实施例中压电元件的端子电压相对于放电控制信号和放电限制信号的变化的图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的多个实施例进行描述。
<第一实施例>
图1示出了用作本发明第一实施例中的液滴喷射装置的喷墨记录装置10的示意结构图。
喷墨记录装置10包括置于机壳12的下部的进纸盘14。在进纸盘14中叠置有作为记录介质的多层纸张16，由拾取辊18从最上层逐张地拾取容纳在进纸盘14中的纸张16。
通过一对传送辊20将从进纸盘14取出的纸16沿着形成在机壳12中的用于进纸的传送路径22传送。
在机壳12中，在布置在进纸盘14的上方的驱动辊24与从动辊26之间绷有环形传送带28。通过驱动辊24来驱动并使传送带28旋转。
在传送带28的上方，布置有记录头阵列30作为液滴喷射头。记录头阵列30与驱动辊24和从动辊26之间的传送带28的平坦部分相对，记录头阵列30的该相对区域是从记录头阵列30喷射墨滴的喷射区。
由传送带28保持经由传送路径22传送的纸16，然后进一步向喷射区传送纸16。在纸16经过该喷射区的定时，记录头阵列30根据图像信息喷射墨滴，并且所喷射的墨滴附着于纸16，从而根据图像信息在纸16上记录了图像。
在喷墨记录装置10中，通过使保持有纸16的传送带28旋转地移动，使该纸张多次通过喷射区，由此可以执行“多通(multipass)”图像记录。
除了使用传送带28以外，例如，还可以这样：可以使纸16吸附于圆筒形或圆柱形传送辊的外周，并使其旋转，从而可以将纸16保持为与喷射区相对。其中，通过使喷射区沿着传送辊的外周弯曲，可以使记录头阵列与纸16的间距在喷射区中大致保持均匀。
在本实施例中采用的喷墨记录装置的记录头阵列30足够长，使得有效图像记录区(墨滴喷射区)可以比纸16的沿与传送方向相垂直的方向的长度宽，并且该记录头阵列30包括沿传送方向布置的与黄(Y)、品红(M)、青(C)以及黑(K)4种颜色相对应的4个喷墨记录头单元(以下简称为头单元32)。由此，可以在喷墨记录装置10中进行全彩色图像记录。
将记录头阵列30构造成在与传送方向相垂直的方向上是不可移动的，但是也可以采用在必要情况下可沿这一方向移动的结构，因而通过多通图像记录可以进行更高分辨率的图像记录，可以防止在记录结果中出现液滴喷射的缺陷。记录头阵列30并不限于该示例，而是可被设计成沿主扫描方向移动，这里将纸16的宽度方向定义为主扫描方向移动。
在机壳12内设置有用于贮藏Y、M、C以及K的墨的墨罐34，并且每个头单元32都具有与墨罐34相对应的储存器罐34A。当储存器罐34A中的墨从各头单元32向纸16喷射时，通过未示出的墨添补管将墨罐34中的墨补充到储存器罐34A中。
在记录头阵列30的附近，与4个头单元32相对应地布置有4个维护单元36。在通过使用这些维护单元36来维护头单元32时，将这些维护单元36移动到形成在传送带28与记录头阵列30之间的间隙中，并将这些维护单元36保持为与所述多个头单元32的喷嘴表面(传送带28的一侧)相对。
在此状态下，维护单元36执行指定的维护动作，包括真空吸尘、假喷、擦拭以及封盖(capping)。将这些维护单元36分成两组，每组两个单元，并将它们布置于记录头阵列30的两侧的沿纸16的传送方向的上游侧和下游侧。
在喷墨记录装置10中，在记录头阵列30的传送路径22侧，与传送带28相对地设置有带电辊38。带电辊38与从动辊26一起夹持并移动传送带28和纸16，并在压靠传送带28的压靠位置与从传送带28分离开的释放位置之间移动纸16。
带电辊38接收来自未示出的电源的规定电压的电力，并在带电辊38与接地的从动辊26之间产生电势差，使得由于该电势差而向纸16施加电荷。结果，纸16被静电地吸附于传送带28。喷墨记录装置10在从带电辊38起的纸16的传送方向的上游侧具有未示出的对位(register)辊，通过该对位辊，在纸16被传送的同时，将纸16放置到位于传送带28与带电辊38之间的间隙中。
在从记录头阵列30起的纸16的传送方向的下游侧，设置有分离器板40，通过该分离器板40将记录纸16从传送带28释放开。在分离器板40的下侧，设有用于将传送带28与驱动辊24夹在一起的清洁辊(未示出)，并由该清洁辊对释放开纸16的传送带28的表面进行清洁。
在机壳12的上部，设置有捕获盘42，在分离器板40的纸传送方向的下游侧，形成有用于向捕获盘42传送纸16的排纸路径44。
排纸路径44包括传送辊对46，通过多个传送辊46传送由分离器板40从传送带28释放的纸16，并将其排放并收集在捕获盘42上。
在进纸盘14与传送带28之间，由传送辊对48形成了翻转路径50。
将一面记录有图像并且正被进送到排纸路径44中的纸16进一步传送到该翻转路径50中，将其翻转并进送到用于进纸的传送路径22中。结果，在喷墨记录装置10中，可以在纸16的两面记录图像。
另一方面，如图2所示，喷墨记录装置10包括用于使用记录头阵列30控制墨滴的喷射的控制器60。在喷墨记录装置10中，从诸如个人计算机或工作站的图像处理设备输入图像数据，控制器60根据该图像数据来控制记录头阵列30的多个头单元32对墨滴的喷射，从而在纸16上记录根据图像数据的图像。
如上所述，记录头阵列30比纸16的宽度长，并且各颜色的头单元32具有彼此靠近地布置的多个喷嘴，这些喷嘴用于沿纸16的宽度方向喷射墨滴。
二维地布置这些头单元32，将这些喷嘴排列成多行(例如4行)，使得各行的喷嘴在纸16的传送方向上不相交叠，并且在纸16的宽度方向上彼此靠近地布置这些喷嘴。本发明的液滴喷射头并不限于本示例，可以使用其他结构。
在如上所述地构造的喷墨记录装置10中，响应于输入的图像数据，使堆置在进纸盘14上的纸16通过传送路径向位于从动辊26与带电辊38之间的间隙传送。当将纸16进送到位于从动辊26与带电辊38之间的间隙中时，由从动辊26和带电辊38连同传送带28一起夹持该纸16，并使它压靠着传送带28并保持在传送带28上。
通过传送带28的环行移动，使保持在传送带28上的纸16通过与记录头阵列30的头单元32相对的喷射区，并基于图像数据从头单元32喷射出墨滴，使得基于图像数据在纸16上记录下图像。
其中，当通过单次通过记录图像时，由分离器板40将纸16从传送带28释放开，并将所释放的纸16沿排纸路径44传送并卸放到捕获盘42中。在多通图像记录的情况下，通过传送带28的环行移动，使纸16通过喷射区多次并记录下图像，并且在进行了图像记录之后，将纸16从传送带28释放开，并将其排放到捕获盘42中。
头单元32还具有用于喷射墨滴的液滴喷射器64。如图3所示，液滴喷射器64使用压电元件62作为充当致动器的压力生成元件。液滴喷射器64包括振动板66、压力室(压力生成室)68以及喷嘴部70。
压电元件62响应于对其施加的电压而变形，并使形成液滴喷射器64的压力室68的壁的一部分的振动板66振动。此时，当所施加的电压降低时，压电元件62使振动板66按使得压力室68膨胀的方式振动，而当所施加的电压升高时，压电元件62使振动板66按使得压力室68收缩的方式振动。
作为压力室68由于振动板66的振动而膨胀或收缩的结果，液滴喷射器64可以将压力室68中的墨从喷嘴部70喷射出成为墨滴。
可以通过使用压电元件62的公知的通用结构来实现液滴喷射器64。设置在记录头阵列30中的Y、M、C以及K色头单元32的基本结构是相同的，因此以下只对一种颜色的头单元32进行说明。
如图2所示，将驱动控制电路72连接到控制器60，将电源电路74和头单元32连接到驱动控制电路72。
电源电路74是恒定电压源，并为头单元32提供具有预定电压Vs的电力，作为压电元件62的驱动电力。
在头单元32中还设置有与压电元件62相连的驱动电路76。在Y、M、C以及K色头单元32中的每一个中都可以设置驱动控制电路72，并且可以将每个驱动控制电路72都连接到控制器60，或者可以将Y、M、C以及K色头单元32连接到单个驱动控制电路72。
控制器60向驱动控制电路72输出时钟信号、与图像数据相对应的打印数据、锁存信号等，驱动控制电路向驱动电路76输出用于对头单元32的各压电元件62的驱动进行控制的控制信号。
驱动电路76基于从驱动控制电路72输入的控制信号将从电源电路74供应的电力提供给压电元件62。响应于从驱动电路76供应给压电元件62的电力来驱动压电元件62。
图4示出了根据第一实施例的驱动电路76。驱动电路76具有与各压电元件62相对应的用作第一开关元件的选通开关78。将选通开关78与压电元件62串联连接，并通过选通开关78将电压Vs从电源电路74施加给压电元件62。
选通开关78从驱动控制电路72接收控制信号，并响应于该控制信号而接通/断开，当选通开关78处于接通状态时，向压电元件62施加电源电路74的电压Vs。
同时，驱动电路76包括作为放电元件而设置的多个电阻器80。将这些电阻器80分别与压电元件62并联连接。
使用压敏元件的压电元件62具有静电电容，当选通开关78接通时，累积从电源电路74供应的电力，使得端子电压V变成从电源电路74供应的电压Vs。
在驱动电路76中，当选通开关78断开时，通过与压电元件62并联连接的电阻器80对累积在压电元件62中的电荷进行放电，由此压电元件62的端子电压随着时间的流逝而降低。
此时，通过压电元件62的静电电容Cp和电阻器80的电阻值R来确定时间常数τ(τ＝Cp×R)。
图5示出了驱动电路76中的压电元件62的放电特性的概略图。作为放电特性的示例，示出了在电压Vs＝20V下对压电元件62进行充电的情况，其中压电元件62的静电电容Cp为600pF(皮法)，电阻80的电阻值R为25kΩ。
在图4所示的驱动电路76中，在压电元件62的放电过程中，作为选通开关78处于接通状态的结果，使放电中断，同时通过从电源电路74供应的电力对压电元件62进行充电，使得压电元件62的端子电压V突然向上升达到电压Vs。
此时电压变化(电势差ΔV)随着放电时间而变化。即，压电元件62的端子电压V根据选通开关78保持断开的时间Δt而变化，并且在充电时与端子电压之间的电势差ΔV发生变化。该电势差是当选通开关78接通和断开时施加给压电元件62的电压的幅值(峰值)。
因此，压电元件62这样地进行操作：施加给压电元件62的电压的幅值根据选通开关78保持断开的时间(断开时间)Δt而变化。
另一方面，当端子电压V升高时，压电元件62使液滴喷射器64的振动板66按使得压力室68收缩的方式振动，而当端子电压V降低时，压电元件62使压力室68膨胀。由于压力室68的突然收缩/膨胀，液滴喷射器64从喷嘴部70喷射出墨滴。所喷射的墨滴量(喷射滴量)随端子电压的电势差ΔV(即，当端子电压V变化时的幅值(峰值))而变化。
即，如图6所示，当选通开关78的断开时间长度Δt1、Δt2、Δt3具有Δt1＜Δt2＜Δt3的关系时，电势差ΔV1、/V2、ΔV3具有ΔV1＜ΔV2＜ΔV3的关系。
由此，对于断开时间Δt1，所喷射的滴量较小，而对于断开时间Δt2和Δt3，所喷射的滴量逐渐变大。
在驱动控制电路72中，基于来自控制器60的控制信号设置各压电元件62的断开时间Δt，并且，基于所设置的断开时间Δt使选通开关78接通和断开，由此驱动压电元件62，使得从液滴喷射器64喷射出墨滴。在以下说明中，将选通开关78的控制信号称为放电控制信号。
例如，如果将墨滴的喷射滴量分类成诸如小滴、中滴以及大滴的三个级，那么预先确定选通开关78的相应的断开时间Δt(例如，Δt1、Δt2、Δt3)，并将该断开时间Δt存储在驱动控制电路72中。
因此，在驱动控制电路72中，从控制器60输入基于待由从液滴喷射器64喷射的墨滴形成在纸16上的点直径的控制信号，并基于所输入的控制信号来设置选通开关78的断开时间Δt，并输出一控制信号(放电控制信号)，以使选通开关78在所设置的断开时间Δt期间断开。
在如上所述地构造的喷墨记录装置10中，根据头单元32中的多个喷嘴(喷嘴部70)的密度和副扫描速度来确定用于获得期望的分辨率和打印速度的各墨滴喷射器64的喷射周期。根据该喷射周期，确定了用于喷射一个点的墨滴的周期T。在驱动电路76中，例如，根据该打印周期T，可以确定在压电元件62的放电过程中的衰减时间常数τ。
当放电频率为18kHz时，如果需要15微秒(μsec)的衰减时间常数τ，则以能够获得该衰减时间常数τ的方式来确定电阻器80的电阻值R。基于(通过对液滴喷射器64的压电元件62的静电电容Cp进行测量而获得的)静电电容Cp和衰减时间常数τ来计算电阻值R，当压电元件62的静电电容Cp例如为600pF时，根据该静电电容Cp和时间常数τ确定出电阻值R为25kΩ。
由此，当来自电源电路74的输出电压Vs为20V时，在打印周期T内压电元件62的端子电压V可在20V与1V之间变化。即，可以将驱动压电元件62时的峰值控制在20V到1V的范围内。
在喷墨记录装置10中，针对各点直径(即，针对各滴喷射量)设置选通开关78的用于进行点直径调制的断开时间Δt。
例如，将点直径分类成小滴、中滴以及大滴三个级，基于用于获得各点直径的喷射滴量来设置断开时间长度Δt(Δt1、Δt2、Δt3)，并将预设的断开时间长度Δt的表存储在驱动控制电路72中。驱动控制电路72根据各液滴喷射器64的喷射滴量来设置选通开关78的断开时间Δt，并按预设断开时间Δt输出放电控制信号，从而驱动选通开关78。
同时，尽管在本示例中将断开时间Δt的表存储在驱动控制电路72中，但是也可以设置成将这种表存储在控制器60中，并且控制器60向驱动控制电路72输出控制信号，该控制信号基于根据喷射滴量确定的断开时间Δt。另选地，驱动电路76可以配备有存储器，并且可以将断开时间Δt的表存储在该存储器中。
另一方面，当驱动电路76的各选通开关78接通使得将压电元件62充以电压Vs时，驱动控制电路72启动打印处理。当在打印处理之前对压电元件62进行充电时，优选地，布置成这样：当各选通开关78接通时，电源电路74的输出电压Vs逐渐增大，以防止压电元件62的端子电压V突然变化。
当达到了基于从控制器60输入的控制信号而从液滴喷射器64喷射墨滴的打印定时时，驱动控制电路72通过向驱动电路76输出的放电控制信号使驱动电路76的选通开关78断开，在经过了预定断开时间Δt之后，使选通开关78接通。
由于驱动电路76的选通开关78被接通，因此压电元件62通过从电源电路74供应的电力而进行充电，使得端子电压V保持为电源电路74的电压Vs。然而，当选通开关78被断开时，压电元件62通过与压电元件62相并联连接的电阻器80而进行放电，使得端子电压V根据时间常数τ和流逝的时间而降低。当在放电过程中将选通开关78接通时，开始对压电元件62进行充电，由此将压电元件62的端子电压V恢复为电压Vs。
因此，在压电元件62的一对端子之间产生了与选通开关78的断开时间Δt相对应的峰值电压变化，由于该电压变化，液滴喷射器64的压力室68收缩，使得从喷嘴部70喷射出墨滴。
如图6所示，压电元件62的端子电压V随着选通开关78的断开时间Δt而变化。其中，作为端子电压V的幅度，电势差ΔV是变化的，在断开时间为Δt1时电势差为ΔV1，在断开时间为Δt2(Δt2＞Δt1)时电势差为ΔV2(ΔV2＞ΔV1)，在断开时间为Δt3(Δt3＞Δt2)时电势差为ΔV3(ΔV3＞ΔV2)。
可以将这种断开时间Δt任意地设置成3个或更多个级，因此在喷墨记录装置10中，可以增强打印灰度，从而可以在纸16上形成高质量的图像。
基于作为压电元件62的放电元件而设置的电阻器80的电阻值R，可以调节放电过程中的时间常数τ，通过缩短时间常数τ，可以缩短打印周期T，从而可以提高打印速度。
也可以通过具有使用选通开关78和电阻器80的简单结构的驱动电路76来实现对压电元件62的这种驱动。
另一方面，在液滴喷射器64中，即使施加于压电元件62的电压的峰值(电势差ΔV)相同，所喷射的滴量也具有个体差异。如果各压电元件62的静电电容Cp不同，则有可能液滴喷射器64的喷射滴量的个体差异和压电元件62的静电电容Cp的个体差异会导致在纸16上的不均匀打印或图像打印质量的降低。
在驱动电路76中，由于针对各压电元件62使选通开关78接通或断开，因此可以针对各压电元件62设置与喷射滴量相对应的断开时间Δt。
由此，当针对各液滴喷射器64设置压电元件62的断开时间Δt时，对液滴喷射器64的喷射滴量的个体差异进行了考虑。此时，例如，进行校正，使得具有较小喷射滴量的液滴喷射器64的压电元件62的断开时间Δt较长。
结果，通过抑制由于液滴喷射器64或设置在液滴喷射器64中的压电元件62的个体差异而导致的喷射滴量的不均匀性，可以实现高质量的图像记录。
同时，压电元件62的静电电容Cp、墨粘度(流动性)或者来自喷嘴部70的液滴的喷射状态可能随着环境温度或环境湿度而变化，这些变化可能导致打印在纸16上的图像的密度变化。
此时，例如，通过检测机壳12中的温度(环境温度)或湿度(环境湿度)，可以基于该检测结果来校正放电控制信号的断开时间Δt，使得可以确保避免打印质量随着环境温度和环境湿度而变化。
这里，首先在一个打印周期T中使选通开关78断开，但是可以在一个打印周期中任意地设置选通开关78的接通/断开定时。
液滴喷射器64在压电元件62的端子电压V升高到电压Vs的定时喷射墨滴。因此，当在一个打印周期中按第一定时使选通开关78断开时，墨滴的喷射定时随着喷射滴量而变化。
通过将在一个打印周期中使处于断开状态的选通开关78接通的定时设置为恒定的，可以对准墨滴着落位置(即，点形成位置)。
此时，如图7所示，根据断开时间Δt来设置使选通开关78断开的定时(断开定时tOFF)，以将在一个打印周期T内接通选通开关78的定时(接通定时tON)设置为恒定的。即，在一个打印周期中，根据下式确定各断开时间Δt的断开定时tOFF：
tON＝Δt+tOFF
        ＝Δt1+tOFF1(小滴)
        ＝Δt2+tOFF2(中滴)
        ＝Δt3+tOFF3(大滴)
在图7中，设置tON＝Δt3，因此断开定时tOFF3＝0。
通过基于如上所述地确定的断开时间Δt和断开定时tOFF对选通开关78进行接通/断开控制，可以将点形成为使得墨滴在纸16上的撞击位置均匀地对准，从而可以实现高质量的打印。
<第二实施例>
接下来在以下说明中对本发明的第二实施例进行描述。第二实施例的基本结构与第一实施例的基本结构相同。在第二实施例中，由相同的标号表示与第一实施例的部分相同的部分，并略去重复的说明。
图8示出了在第二实施例中使用的驱动电路82(而不是第一实施例中的驱动电路76)的概要结构。
驱动电路82包括选通开关84作为第二开关元件。该选通开关与电阻器80串联连接。
由此，在驱动电路82中，通过使选通开关84断开，可以使当使选通开关78断开时导致的从压电元件62的放电停止。
如图9所示，当由于选通开关84被断开而使放电停止时，压电元件62保持当选通开关84被断开时的端子电压V。
如图8所示，将驱动电路82连接到驱动控制电路72A(设置驱动控制电路72A来代替驱动控制电路72)。驱动控制电路72A输出放电限制信号作为有关选通开关84的驱动操作信号，并输出用于分别驱动所述多个选通开关78的放电控制信号。通过该放电限制信号使选通开关84接通或断开。
由此，如图9所示，在驱动电路82中，响应于放电限制信号使选通开关84接通，并响应于放电控制信号使选通开关78断开。因此，启动了从压电元件62的放电。
在驱动电路82中，在保持选通开关78的断开状态的同时，当响应于放电限制信号使选通开关84断开时，从压电元件62的放电停止。由此，将压电元件62的端子电压V保持为当选通开关84被断开时的电压。
随后，接通选通开关78，并启动对压电元件62的充电，使得压电元件62的端子电压V升高到从电源电路74供应的电压Vs的电平。
在具有以上结构的驱动电路82中，例如，假设喷射滴量为小滴、中滴以及大滴，当电势差ΔV为ΔV1、ΔV2以及ΔV3，并且用于获得电势差ΔV1、ΔV2以及ΔV3所需的断开时间长度Δt为Δt1、Δt2、Δt3时，选通开关84的断开时间为Δt，并且启动对压电元件62的充电的接通定时为tON。
按此方式，液滴喷射器64可以进行操作，以与喷射滴量和选通开关78的断开时间Δt无关地、在一个打印周期内按相同的接通定时tON进行喷射，由此可以使墨滴在纸16上的撞击位置均匀地对准，由此实现了均匀打印。
即，将上述驱动电路76配置成：为了使墨滴的着落位置对准，基于断开时间Δt和接通定时tON来设置选通开关78的用于启动从压电元件62的放电的断开定时tOFF，并基于如上所述地设置的断开定时tOFF和断开时间Δt来驱动选通开关78。
同时，将驱动电路82配置成：基于断开时间Δt来驱动选通开关78，同时基于接通定时tON来驱动选通开关84，从而可以使从液滴喷射器64喷射出的墨滴在纸16上的着落位置均匀地对准。
更具体来说，仅仅通过设置接通定时tON并基于所设置的接通定时tON来驱动选通开关84，就可以将墨滴的着落位置设置在基于接通定时tON所确定的位置处。
通过使用上述驱动电路82，可以容易地形成将点的位置均匀地对准的高质量图像。
此外，当通过放电控制信号使选通开关78接通时，通过由放电限制开关使选通开关84断开，作为由放电控制信号使选通开关84断开的结果，可以在对压电元件62进行充电的过程中限制流过电阻器80(其充当放电元件)的电流，从而可以抑制功耗的浪费。
可以将驱动电路82配置成：由单个放电限制信号驱动并操作多个选通开关84。另选地，也可以将它配置成：针对各选通开关84(即，针对各液滴喷射器64)设置接通定时tON。
当在多个液滴喷射器64中出现了在纸16的副扫描方向上墨滴着落位置未对准时，基于该未对准对接通定时tON进行校正，使得墨滴着落位置对准，由此可以抑制墨滴着落位置在副扫描方向上的未对准，从而可以形成高质量图像。
还可以将在以上说明中被设置为放电元件的电阻器80设置为IC中的电阻元件，在该IC中将选通开关78等形成为集成形式以执行门控制。另选地，可以将电阻器80设置成在该IC的外部与压电元件62相并联。与将电阻器80形成在IC中相比，与压电元件相并联地设置电阻器80的优点在于：可以抑制IC的产热。
上述多个实施例仅仅示出了本发明的多个示例，而不是为了对本发明的结构进行限制。在以上多个实施例中，通过示例的方式对喷墨记录装置10进行了描述，然而，本发明绝不限于此，而是可以将本发明应用于具有被设计成通过使用压电元件来喷射墨滴的任意结构的喷墨记录装置。
此外，在以上实施例中使用的驱动电路78、82示出了应用了本发明的驱动电路的示例，但是这些驱动电路78、82并不是为了限制本发明的结构，可以将本发明应用于用于控制压电元件62的充电和放电的任何其他结构。
此外，在所述多个实施例中，将液滴喷射装置作为用于通过喷射墨滴来执行图像记录的墨滴记录装置进行了说明，然而，本发明绝不限于此，也可以将本发明应用于具有被设计成使得通过使用压电元件作为致动器来喷射液滴的任意结构的液滴喷射装置。

Claims (13)

1、一种压电元件的驱动电路，该压电元件被设置为液滴喷射器中的致动器，以通过根据施加给所述压电元件的电压的变化使所述液滴喷射器的压力室膨胀和收缩，来使得所述液滴喷射器喷射一个或多个液滴，该压电元件的驱动电路包括：
电源，其输出被施加给所述压电元件的具有指定电压的电力；
与所述压电元件并联连接的放电元件；以及
设置在所述电源与所述并联连接的压电元件和放电元件之间的第一开关元件，该第一开关元件根据向其输入的第一操作信号而断开或闭合。
2、根据权利要求1所述的压电元件的驱动电路，该压电元件的驱动电路还包括与所述放电元件串联连接的第二开关元件，该第二开关元件根据向其输入的第二操作信号而断开或闭合。
3、根据权利要求1所述的压电元件的驱动电路，其中，所述放电元件是具有基于所述压电元件的静电电容而设置的电阻值的电阻器。
4、根据权利要求2所述的压电元件的驱动电路，其中，所述放电元件是具有基于所述压电元件的静电电容而设置的电阻值的电阻器。
5、一种液滴喷射装置，该液滴喷射装置包括：
液滴喷射器，由于压力室响应于施加给压电元件的电压的变化而膨胀和收缩，所述液滴喷射器从与所述压力室相连通的一个或多个喷嘴喷射出一个或多个液滴；
电源，其输出用于驱动所述压电元件的具有指定电压的电力；
充电单元，其允许利用从所述电源输出的电力将所述压电元件充电到所述指定电压；
放电单元，其允许被充电到所述指定电压的所述压电元件放电；以及
驱动控制单元，其通过所述充电单元和所述放电单元来控制对所述压电元件的充电和放电，并通过由所述充电元件对已开始由所述放电元件进行放电的所述压电元件进行充电来改变其端子电压，由此驱动已开始由所述放电元件进行放电的所述压电元件。
6、根据权利要求5所述的液滴喷射装置，该液滴喷射装置还包括放电限制单元，在所述驱动控制单元对所述放电限制单元的控制下，所述放电限制单元对通过所述放电单元对所述压电元件的放电进行限制。
7、根据权利要求5所述的液滴喷射装置，其中，
所述充电单元包括设置在所述电源与所述压电元件之间的第一开关元件；
所述放电单元包括具有指定电阻值并且与所述压电元件并联连接的电阻器；并且
所述驱动控制单元通过对所述第一开关元件的接通或断开操作来控制对所述压电元件的充电或放电。
8、根据权利要求6所述的液滴喷射装置，其中，
所述充电单元包括设置在所述电源与所述压电元件之间的第一开关元件；
所述放电单元包括具有指定电阻值并且与所述压电元件并联连接的电阻器；并且
所述驱动控制单元通过对所述第一开关元件的接通或断开操作来控制对所述压电元件的充电或放电。
9、根据权利要求8所述的液滴喷射装置，其中，所述驱动控制单元基于由所述压电元件的所述静电电容、所述电阻器的所述电阻值以及所述液滴喷射器的所述滴喷射量确定的所述第一开关元件的断开时间，来对所述第一开关元件的操作进行控制。
10、根据权利要求8所述的液滴喷射装置，其中，
所述放电单元包括与所述电阻串联连接的第二开关元件；并且
所述驱动控制单元通过使所述第二开关元件断开，来使所述压电元件的放电停止。
11、根据权利要求10所述的液滴喷射装置，其中，所述驱动控制单元通过所述第一开关元件的操作来控制所述放电启动和充电启动定时，并基于所述压电元件的所述静电电容、所述电阻器的所述电阻值以及所述液滴喷射器的所述滴喷射量来控制所述第二开关元件的操作。
12、根据权利要求9所述的液滴喷射装置，其中，所述驱动控制单元进行控制，以使所述第一开关元件按指定定时在断开状态与接通状态之间切换。
13、根据权利要求10所述的液滴喷射装置，其中，所述驱动控制单元进行控制，以使所述第一开关元件按指定定时在断开状态与接通状态之间切换。
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