具有用改进驱动波形运行的打印头的图像再现/形成装置制造方法及图纸

技术编号:1017930 阅读:208 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种图像再现和形成装置,包括:喷射头,用于从喷嘴中喷射出液滴以在介质上形成图像;驱动信号产生单元,用于产生驱动信号,该驱动信号包括用于喷射液滴的喷射脉冲和产生不喷射液滴的能量的非喷射脉冲;驱动单元,在打印范围内将喷射脉冲施加到喷射头,在非打印范围内将非喷射脉冲施加到喷射头,从而以不等于喷射头的自然频率的驱动频率来驱动喷射头。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总地涉及图像再现/形成装置,具体地说,涉及一种采用在减小了共振影响的情况下运行的喷射头的图像再现/形成装置。
技术介绍
某些类型的图像再现/形成装置,如打印机、传真机、复印机或绘图仪等,采用喷墨打印设备将硬拷贝图像再现于介质上。喷墨打印设备通常包括喷墨头,其具有一组用于喷射墨滴的喷嘴。在喷墨头中,墨盒(也称为压力盒或墨水流动管道)设置为与每个喷嘴开口相通,当制动器或其它合适的压力产生装置对墨盒中的墨水施加压力时,墨滴从喷嘴开口中喷出。存在几种公知的喷墨头。所谓的压电式喷墨头采用压电元件作为压力产生装置,该装置使墨水流动管道壁变形,以改变墨盒的体积并喷射出墨滴。热动式喷墨头采用加热电阻来加热墨水并在墨盒中产生气泡,从而在压力下喷射出墨滴。静电式喷墨头采用限定墨水流动管道的振动板和面向该振动板的电极。在电极和振动板之间产生静电力,该力迫使振动板变形并改变墨水流动管道的体积,由此喷射出墨滴。采用振动板的喷墨头还可以分为若干类型。一种类型是为了释放出墨滴而将振动板推入到墨盒中以减小墨盒的体积。另一种类型是将振动板向外拉以扩大墨盒的体积,然后将振动板返回到原始位置以释放出墨滴。还有一种类型是通过推入释放方法和拉出释放方法的组合来驱动喷墨头。总地来说,喷墨打印单元针对每种颜色都具有几十个或更多的喷嘴,为了在介质上形成图像,根据像素数据选择要驱动来喷射墨滴的喷嘴。在驱动很多喷嘴时(通过激活压力产生装置),用于释放出墨滴的压力引起的反作用力作用在喷墨头本身上。为此,根据像素数据,喷墨头在喷墨压力的作用下振动,并在喷墨头的自然频率(本征频率)下产生共振。如果以共振频率附近的频率来驱动喷墨头,喷射出的墨滴可能在空中划出曲线,墨滴的大小可能变化,或者可能形成卫星微滴。在这种情况下,就可能不能再现出正确的图像。为了克服这个问题,JPA9-29962公开了一种改变制动器(机电变换器)的有效长度以减小共振带来的互干扰的技术,由此改善了对再现图像的不利影响。但是,制造不同大小制动器的机械过程是效率很低的,并且喷射头的结构变得复杂。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提供一种图像再现和形成装置,可以利用简单的结构减小共振的不利影响,并输出具有改进的打印质量的图像。为了达到这个目的,头驱动单元以不同于喷射头的自然频率的驱动频率来驱动该装置的喷射头。在本专利技术的另一方面,图像再现和形成装置包括喷射头,用于从喷嘴中喷射出液滴以在介质上形成图像,驱动信号产生单元,用于产生具有使喷射头以不同于喷射头的自然频率的驱动频率运行的波形的驱动信号,驱动单元,用于根据驱动信号产生单元提供的驱动信号来驱动喷射头。优选地,驱动信号产生单元产生驱动信号,该信号包括产生用于不喷射液滴的能量的非喷射脉冲,并且驱动单元在非打印范围内将该非喷射脉冲施加到喷射头,以便以不同于喷射头的自然频率的驱动频率来驱动喷射头。可以采用驱动信号中的一部分用于喷射液滴的喷射脉冲来产生非喷射脉冲。非喷射脉冲可以是张紧喷嘴半月形(draw in the nozzle meniscus)的脉冲。在这种情况下,优选用于张紧喷嘴半月形的电压改变速率大于用于恢复喷嘴半月形的电压改变速率。或者,非喷射脉冲可以是推出喷嘴半月形的脉冲。在这种情况下,优选非喷射脉冲的宽度小于喷射头液体盒受压力感应的共振的周期。驱动信号可以包括推出喷嘴半月形的第一波形,和跟随第一波形来张紧喷嘴半月形的第二波形,第一波形的脉冲宽度小于喷射头的液体盒的共振频率。附图说明从下面结合附图的详细描述中,本专利技术的其它目的、特征和优点将更加明显,其中图1是应用本专利技术的喷墨打印机的主要部件的透视图;图2是喷墨打印机的横截面视图;图3是在喷墨打印机中使用的喷墨头沿着墨盒的纵轴的横截面视图;图4是喷墨头沿着墨盒的宽度的横截面视图;图5是喷墨打印机控制部件的框图;图6是头驱动控制机制的框图;图7示出用于喷射出不同大小墨滴的头驱动脉冲的一般波形;图8是用于解释喷墨头的共振频率特性的图;图9是根据本专利技术的优选实施例产生的头驱动信号的波形的第一例;图10是头驱动信号的波形的第二例;图11是头驱动信号的波形的第三例;图12是头驱动信号的波形的第四例;图13是头驱动信号的波形的第五例;图14是头驱动信号的波形的第六例;图15是示出实际例子中使用的喷墨头的结构的横截面视图;图16示出评价打印性能时使用的图像模板。具体实施例方式下面参照附图描述本专利技术的优选实施例。图1和图2示出喷墨打印机,这是应用本专利技术的图像再现和形成装置的一个例子。图1是喷墨打印机的主要部件的透视图,而图2是喷墨打印机的横截面视图。在喷墨打印机中,打印机构2容纳在主框架1中。打印机构2包括可以在快速扫描方向上移动的托架13,安装在托架13上的喷墨头14(起打印头的作用),和将墨水提供给喷墨头14的墨桶15。从纸盒4或手动送纸盘5将纸送入打印机中,通过打印机构2在纸上再现(或打印)出规定的图像。然后将打印后的纸送出到收集盘6上。在打印机构2中,托架13由主导杆11和副导杆12以滑行方式支撑在快速扫描方向(与图2的纸垂直)。喷墨头14附着在托架13上,其中喷墨表面向下。喷墨头14喷射出黄色(Y)、青色(C)、品红(M)和黑色(B)的墨滴。在托架13上以可替换的方式设置了墨桶,用于提供各种颜色的墨水。墨桶15在顶面具有一个朝向空中的开口,在底面具有向喷墨头14提供墨水的墨水供应部件。墨桶15内部是充满了墨水的多孔材料,以轻微的负压力来保持由多孔材料的毛细作用力提供给喷墨头14的墨水。托架13由主导杆11以滑行方式支撑在后部(位于纸张路径的下游),并由副导杆12以滑行方式支撑在前部(位于纸张路径的上游)。为了在快速扫描方向上移动托架13,将定时带子20围绕在由快速扫描电机17旋转的驱动滑轮17以及子滑轮19周围。定时带子20固定在托架13上,托架13通过快速扫描电机17向前和反向的旋转而前后移动。可以根据各种颜色提供多个喷墨头14,或者只采用一个具有喷射各种颜色墨滴的喷嘴的喷墨头14。在两种情况下,喷墨头14都是压电类型,并具有限定至少一部分墨水流动管道壁的振动板和用于使振动板变形的压电元件。输纸辊21和指垫22将纸张从纸盒4中拉出。然后导轨23导引纸张3,输纸辊24将纸张的方向颠倒。滚筒25被压在输纸辊24的旋转表面上。滚式拉边器(edge roller)26控制纸张3从输纸辊24到喷墨头14下方的传送角度。输纸辊24由慢速扫描电机27通过一组齿轮旋转。纸张收集导轨29位于喷射头14下方,对应于托架13在快速扫描方向上的移动范围。纸张收集导轨29在喷墨头14的打印操作期间接收和保持由输纸辊24送入的纸张3,然后在打印操作之后将打印后的纸张3导向纸张路径的下游。具有打印图像的纸张3还沿着纸张路径被送出,最后由滚筒31和支撑(spur)32、导轨33和36、滚筒33和支撑34推出到收集盘6中。在打印期间,驱动喷墨头14来根据像素信号将墨滴喷射到静止的纸张3上,同时喷墨头在快速扫描方向与托架13一起移动。当打印了一行图像之后,将纸张3在慢速扫描方向上送入一个预定的量,并打印下一行图像。作为对打印终止信号或表示纸张3后缘已到达打印区域的信号的响应,终止打印操作,并推出纸张3。用于校正喷本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种图像再现和形成装置,包括:    喷射头,用于从喷嘴中喷射出液滴以在介质上形成图像;    驱动信号产生单元,用于产生具有使喷射头以不同于喷射头的自然频率的驱动频率来运行的波形的驱动信号;    驱动单元,用于根据由该驱动信号产生单元提供的驱动信号来驱动喷射头。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:加藤知已
申请(专利权)人:株式会社理光
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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