DE69523245T2

DE69523245T2 - Farbstrahlaufzeichnungsgerät

Info

Publication number: DE69523245T2
Application number: DE69523245T
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Abe; Takahiro Katakura; Toshiki Usui
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1995-07-03
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2015-07-04
Also published as: EP0700783A3; US5818472A; EP0700783B1; EP0700783A2; DE69523245D1; JPH08300646A; JP3250596B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und insbesondere einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf.
Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen, die eine piezoelektrische Vibrationsplatte als Betätigungselement zum Bereitstellen eines Tintentropfens einsetzen, werden in jene unterteilt, welche die axiale Auslenkung einer piezoelektrischen Vibrationsplatte mit einer stangenähnlichen Form ausnutzen, und solche, welche die Auslenkung einer piezoelektrischen Vibrationsplatte mit einer plattenähnlichen Form ausnutzen. Die ersteren besitzen einen Vorteil in ihrer Hochgeschwindigkeitsarbeitsweise, weisen aber insofern ein Problem auf als es schwierig ist, eine piezoelektrische Vibrationsplatte zu befestigen und sich folglich die Herstellung verteuert.
Im Gegensatz dazu wird bei den letzteren eine piezoelektrische Vibrationsplatte auf einen Teilbereich einer Vibrationsplatte, die eine Druckerzeugungskammer aufbaut, aufgesteckt und das Fassungsvermögen der Druckerzeugungskammer durch Auslenkung der piezoelektrischen Vibrationsplatte verändert, wodurch ein Tintentropfen bereitgestellt wird. Daher weisen solche Vorrichtungen insofern Vorteile auf, als ein großer Bereich der Druckerzeugungskammer ausgelenkt und stabil ein Tintentropfen erzeugt werden kann und dass die piezoelektrische Vibrationsplatte und die Vibrationsplatte gleichzeitig hergestellt und folglich die Herstellungskosten verringert werden können. Da solche Vorrichtungen jedoch das Prinzip der Auslenkung einsetzen, weisen sie den Nachteil einer verringerten Dämpfungskraft auf.
Die verringerte Dämpfungskraft veranlasst die Vibrationsplatte sich im Takt mit einem nach dem Tintenausstoß erzeugten Tintenfluss zu bewegen, so dass Vibrationen im tion über eine längere Zeitspanne auftritt. Wenn sich der Meniskus durch die Vibration des Meniskus in Richtung der Düsenöffnung bewegt, werden winzige Tintentröpfchen D' oder sogenannte Satellitentröpfchen erzeugt.
Um das Problem zu lösen, wurde eine Technik vorgeschlagen, bei der nach dem Tintenausstoß ein Signal an die piezoelektrische Vibrationsplatte angelegt wird, so dass die Druckerzeugungskammer ausgedehnt wird. Tatsächlich aber wird die verbleibende Vibration fortgesetzt, nachdem die Entladung beendet ist, und dadurch entsteht ein Problem, dass insbesondere von einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf, welcher auf hoher Frequenz arbeitet, unerwünschte Tintentröpfchen ausgestoßen werden, wenn der Meniskus nicht gezogen wird.
Das Dokument EP 0 580 154 des Stands der Technik, offenbart eine bedarfsorientierte Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, welche die Länge der durch die Düsenöffnungen ausgestoßenen Tintentröpfchen verkürzen kann, wodurch die Ausbildung von kugeligen Tröpfchen sowie die Ausbildung kreisförmiger Punkte auf der bedruckten Seite erzielt wird. Dies wird durch das Ausdehnen einer Druckerzeugungskammer, wodurch Tinte angesaugt wird, das Zusammenziehen der Druckerzeugungskammer mit einer ersten Geschwindigkeit für eine bestimmte Zeitdauer und das darauffolgende Zusammenziehen der Druckerzeugungskammer mit einer zweiten Geschwindigkeit, die größer als die erste Geschwindigkeit ist, erreicht. Daraus ergibt sich, dass die Tinte ohne Unterbrechung auf solch eine Weise ausgestoßen werden kann, dass die Tinte am Ende des Tintentropfens die Tinte von der Spitze des Tintentropfens einholt, um dadurch einen kugeligen Tropfen auf das Aufzeichnungspapier auftreffen zu lassen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung sowie ein Verfahren, welches einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf einsetzt, bereitzustellen, welche den Ausstoß unerwünschter Tintentropfen wie Sprühtropfen verhindern.
Die Aufgabe wird durch den Tintenstrahlaufzeichnungskopf nach den unabhängigen Ansprüchen 1, 8 und 11 durch eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung nach dem unabhängigen Anspruch 12 und durch ein Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren nach den unabhängigen Ansprüchen 13, 20 und 23 gelöst.
Weitere Vorteile, Merkmale, Aspekte und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen.
Die Erfindung betrifft eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung und insbesondere eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die einen Aufzeichnungskopf einsetzt, in welchem eine dünne piezoelektrische Vibrationsplatte auf einen Teilbereich einer Druckerzeugungskammer aufgebracht ist, die ihrerseits mit einer Düsenöffnung verbunden ist, wobei die Druckerzeugungskammer durch die piezoelektrische Vibrationsplatte zusammengedrückt wird, um einen Tinten - tropfen zu erzeugen.
Wie in der Beschreibung und in den angeschlossenen Ansprüchen verwendet, bedeutet das Wort "eine Ladungszeitkonstante" eine reziproke Zahl des Spannungsgradienten in Bezug auf die Ladezeit, und "eine Entladungszeitkonstante" bedeutet eine reziproke Zahl des Spannungsgradienten in Bezug auf die Entladezeit.
Eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung umfasst: einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf, seinerseits umfassend: eine Druckerzeugungskammer, die mit einer Düsenöffnung und einer gemeinsamen Tintenkammer in Verbindung steht, und eine piezoelektrische Vibrationsplatte, die an einer Oberfläche der Druckerzeugungskammer gebildet und durch Biegung ausgelenkt wird, wobei der Kopf veranlasst wird, einen Tintentropfen durch die Auslenkung der piezoelektrischen Vibrationsplatte auszustoßen; eine Entladeschaltung, die einen Strom zu der piezoelektrischen Vibrationsplatte in Antwort auf ein Drucksignal liefert, wodurch die Auslenkung zum Tintenausstoß bereitgestellt wird, und die ein Signal zum Anhalten einer Ladeendspannung während einer Festzeitperiode nach Ende des Ladens ausgibt; und eine Entladeschaltung, welche eine erste Entladezeitkonstante aufweist, die geeignet ist, einen Meniskus in Richtung der Druckerzeugungskammer zu saugen, der unmittelbar nach dem Tintenausstoß gebildet wird, wodurch der Meniskus von der Düsenöffnung, welche die Entladung in einem Bereich anhält, der (n + ³/&sub4;) bis (n + 1) mal (wobei n die Werte 1, 2, 3, ... oder 8 aufweist) einer natürlichen Vibrationsperiode T der piezoelektrischen Vibrationsplatte ist, am Ausstoß gehindert wird und welche die Entladung mit einer zweiten und unterschiedlichen Entladungszeitkonstanten nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode weiterführt.
In einem Bereich, wo die Bewegung des Meniskus, die durch den Tintenausstoß verursacht wird, in Richtung der Düsenöffnung hin gerichtet wird, wird der Augenblick, in dem die natürliche Vibration der piezoelektrischen Vibrationsplatte den Zustand der Druckerzeugungskammer von Zusammenziehen auf Ausdehnung ändert, angehalten und die Entladezeitkonstante so umgeschaltet, dass die piezoelektrische Vibrationsplatte am neuerlichen Vibrieren mit der natürlichen Vibration gehindert wird, wodurch das Ausstoßen unerwünschter Tintentropfen aus der Düsenöffnung verhindert wird.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Ausführungsform eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein Schaltplan, der eine Ausführungsform einer Antriebsschaltung nach der Erfindung zum Antrieb des Aufzeichnungskopfes zeigt;
Fig. 3 ist ein Wellendiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung zeigt;
Fig. 4 ist ein Diagramm, welches ein Verhalten einer piezoelektrischen Vibrationsplatte zeigt, die nach einem Entladungshalt weiterentlädt;
Fig. 5 ist ein Schaltplan, der eine andere Ausführungsform einer Antriebsschaltung nach der Erfindung zeigt;
Fig. 6(A) und 6(B) sind Ansichten, die das Verhalten einer piezoelektrischen Vibrationsplatte zeigen, die nach unterschiedlichen Entladeanhaltezeiten weiterentlädt;
Fig. 7 ist ein Graph, der das Verhältnis zwischen einem Zeitablauf des Beginns der Entladung und der Bewegung des Meniskus darstellt;
Fig. 8 ist eine Ansicht, die eine andere Ausführungsform der Erfindung mittels einer Antriebswelle und der Vibration des Meniskus darstellt;
Fig. 9 ist eine Ansicht, welche die Verhältnisse zwischen der Bewegung des Meniskus, der natürlichen Vibration der piezoelektrischen Vibrationsplatte und der Antriebswelle in einem Aufzeichnungskopf, der die Vibrationsauslenkung einsetzt, zeigt; und
Fig. 10(A) und 10(B) sind Ansichten, die besondere Antriebsbedingungen eines Tintenstrahls darstellen, bei den die Erfindung angewendet wird.
Hier im Folgenden wird die Erfindung genau durch Darstellung ihrer Ausführungsformen, die in denen begleitenden Zeichnungen gezeigt werden, beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes nach der Erfindung. In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 eine Antriebseinheit, die durch einstückige Befestigung von piezoelektrischen Vibrationsplatten 3, die aus PZT (Blei-Zirkonat-Titanat) hergestellt sind, an der Oberfläche einer Vibrationsplatte 2, die ihrerseits aus einer dünnen Platte aus Zirkondioxid mit einer Stärke von ungefähr 10 um hergestellt ist, in solch einer Art aufgebaut ist, dass die Vibrationsplatten entsprechend den Druckerzeugungskammern 4 gegenüberliegen, die später beschrieben werden.
Die Bezugszahl 5 bezeichnet einen Abstandhalter. Im Abstandhalter werden Löcher, die in der Form den Druckerzeugungskammern 4 entsprechen, in einer Keramikplatte auf Zirkondioxid (ZrO&sub2;) oder ähnlichem mit einer Stärke von 150 pm bereitgestellt, was geeignet für die Ausbildung der Druckerzeugungskammern 4 ist.
Die Bezugszahl 8 bezeichnet ein Substrat, welches die andere Seite der Druckerzeugungskammern 4 abdichtet. In dem Substrat befinden sich Verbindungslöcher 9 zum Verbinden der Dusenöffnungen 31 mit den Druckerzeugungskammern 4 an einem Ende des Substrats auf der einen Seite der Druckerzeugungskammern 4. Verbindungslöcher 10 zum Verbinden der Druckerzeugungskammern 4 mit einer gemeinsamen Tintenkammer 19 stehen auf dem anderen Endabschnitt bereit.
Diese drei Elemente 1, 5 und 8 werden zu einer Einheit zusammengefügt und auf einer Einheitenbefestigungsplatte 11, die unten beschrieben wird, angebracht.
Die Bezugszahl 11 bezeichnet die Einheitenbefestigungsplatte. Auf der Einheitenbefestigungsplatte wird die oben erwähnte Einheit an einer vorbestimmten Position auf einer Seite mittels eines Klebemittels befestigt. Die den Flusspfad beschränkenden Löcher 12, die einen Durchflusswiderstand aufweisen, der im Wesentlichen gleich jenem der Düsenöffnungen 31 ist, stehen an der Grenzfläche zwischen den Verbindungslöchern 10 und der gemeinsamen Tintenkammer 19 bereit. Die den Flusspfad beschränkenden Löcher dienen als Tintenversorgungseingänge. Des Weiteren stehen Verbindungslöcher 13, die mit den Düsenöffnungen 31 verbunden sind, an den Positionen geöffnet bereit, die den entsprechenden Verbindungslöchern 9 gegenüberliegen.
Die Bezugszahl 15 bezeichnet einen Heißkleberfilm zum Zusammenfügen der Einheitenbefestigungsplatte 11 mit einer gemeinsamen Tintenkammerplatte 18, die später beschrieben wird. In dem Film sind ein Fenster 16, das mit der gemeinsamen Tintenkammer 19 zusammenfällt, und die Verbindungslöcher 17 zum Verbinden der Düsenöffnungen 31 mit den Druckerzeugungskammern 4 vorgesehen.
Die Bezugszahl 18 bezeichnet die gemeinsame Tintenkammerplatte. Die gemeinsame Tintenkammerplatte 18 umfasst eine Platte, die eine Stärke von, zum Beispiel, 150 um aufweist und für die Ausbildung der gemeinsamen Tintenkammer 19 geeignet ist, die aus einem korrosionsbeständigen Material wie Rostfreistahl hergestellt ist. Ein Durchgangsloch, das in der Form der gemeinsamen Tintenkammer 19 entspricht, und Verbindungslöcher 21 zum Verbinden der Druckerzeugungskammern 4 mit den Düsenöffnungen 31 sind in der gemeinsamen Tintenkammerplatte vorgesehen.
Die Bezugszahl 23 bezeichnet eine Düsenplatte, in der die Düsenöffnungen 31 in einem Endabschnitt auf der Seite der Druckerzeugungskammern 4 vorgesehen sind. Die Düsenplatte ist mit der gemeinsamen Tintenkammerplatte 18 durch einen Heißkleberfilm 25 verklebt, so dass die Düsenöffnungen 31 mit den entsprechenden Druckerzeugungskammern 4 über die Verbindungslöcher 9, 13, 17, 21 und 26 verbunden sind.
In dem derart aufgebauten Tintenstrahlaufzeichnungskopf wird, wenn ein Antriebssignal, bei dem das Spannungsniveau um eine konstante Rate angehoben wird, an die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 angelegt wird, die Vibrationsplatte 2 auf solch eine Weise ausgelenkt, dass der Abschnitt auf der Seite der Druckerzeugungskammer 4 konvex ist, wodurch die Druckerzeugungskammer 4 zusammengezogen wird. Das veranlasst, dass die Tinte in der Druckerzeugungskammer 4 die Düsenöffnung 31 über die Verbindungslöcher 9, 13, 17, 21 und 26 erreicht, und veranlasst so den Ausstoß eines Tintentropfens aus dieser Kammer.
Wenn das Spannungsniveau des Antriebssignals nach der Tropfenbildung mit einer konstanten Rate herabgesetzt wird, kehrt die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 schrittweise in ihren Ausgangszustand zurück, so dass die Druckerzeugungskammer 4 ausgedehnt wird. Während dieses Vorgangs fließt eine Menge Tinte, die gleich der durch die Tintentropfenbildung verbrauchten Tinte ist, von der gemeinsamen Tintenkammer 19 in die Druckerzeugungskammer 4 über das den Durchflusspfad beschränkende Loch 12 zu.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Antriebsschaltung nach der Erfindung zum Antrieb des Aufzeichnungskopfs. In der Abbildung bezeichnet die Bezugszahl 40 eine Ladeschaltung zum Laden einer Kapazität C mit einem konstanten Strom und umfasst ein Paar von PNP Transistoren Q10 und Q11, die dieselben Eigenschaften aufweisen und deren Basen miteinander verbunden sind, und von Widerständen R10 und R11, die zwischen die Emitter der jeweiligen Transistoren und einer konstanten Spannungsklemme VK geschaltet sind. Wenn ein Transistor Q18 durch ein Drucksignal MCHG eingeschaltet wird, tritt eine Spannungsdifferenz von Vref1 ≠ VK·R11/(R11 + R14) über den Widerstand R11 auf. Die Spannungsdifferenz widerspiegelt sich genauso in jener über den Emitterwiderstand R10 für den Transistor Q10, wobei ein konstanter Strom von Vref1/R10 aus dem Transistor Q10 fließt, so dass die Kapazität C über einen Transistor Q15 geladen wird.
Daraus folgt, dass die Klemmenspannung einer Kapazität C um einen konstanten Spannungsanstieg angehoben wird. Die Klemmenspannung der Kapazität C wird von einem COM Ausgang einer Stromverstärkerschaltung 42, welche die Transistoren Q14 und Q16 umfasst, an die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 geliefert.
Die Ladezeitkonstante der Kapazität C muss so eingestellt sein, dass die Druckerzeugungskammer mit einer Rate zusammengezogen wird, die für den Tintenausstoß geeignet ist. In der Ausführungsform sind die Werte der Widerstände R11, R14 und R10 sowie der Kapazität C so eingestellt, um die Rate von 12 V/usec zu erzielen.
Die Bezugszahl 41 bezeichnet eine Entladeschaltung, durch welche Ladungen der Kapazität C auf einem konstanten Stromniveau entladen werden. In einer ähnlichen Weise wie die Ladeschaltung 40 umfasst die Entladeschaltung ein Paar von NPN Transistoren Q12 und Q13, die dieselben Eigenschaften aufweisen und deren Basen miteinander verbunden sind, und von Widerständen R12 und R13, die zwischen die Emitter der jeweiligen Transistoren und Erde (GND) geschaltet sind. Wird ein Transistor Q20 durch ein Entladesignal DCHG abgeschaltet, wird der Transistor Q13 eingeschaltet, so dass eine vorbestimmte Spannungsdifferenz Vref2, die später beschrieben wird, über den Widerstand R13 auftritt. Die Spannungsdifferenz widerspiegelt sich genauso in jener über den Emitterwiderstand R12 für den Transistor Q12 und folglich absorbiert der Transistor Q12 Ladungen der Kapazität C mit einem konstanten Stromniveau, welches durch Vref2/R12 bestimmt wird, so dass die Kapazität C entladen wird.
Als Nächstes wird der Betrieb der derartig aufgebauten Vorrichtung mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben.
Wenn das Drucksignal MCHG einlangt (Zeitpunkt t0), arbeitet die Ladeschaltung 40 wie oben beschrieben und die Kapazität C wird mit einem konstanten Stromniveau geladen. Dies verursacht den plötzlichen Anstieg der Klemmenspannung der Kapazität C mit einem konstanten Anstiegswert. Die Klemmenspannung der Kapazität C wird vom COM Ausgang über die Stromverstärkungsschaltung 42 ausgegeben. Die Ausgabespannung am COM Ausgang wird ausgewählt an die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 über einen Transistor Tr angelegt, der durch ein Druckdatensignal eingeschaltet wird.
Das Anlegen der Spannung lenkt die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 auf solche Weise aus, dass der Abschnitt der Vibrationsplatte 2 auf der Seite der Druckerzeugungskammer 4 konvex wird, wodurch die Tinte in der Druckerzeugungskammer 4 unter Druck gesetzt und die Tinte aus der entsprechenden Düsenöffnung 31 ausgestoßen wird. Im gleichen Augenblick beginnt die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 Vibrationen mit einer natürlichen Vibrationsperiode T. Die durchschnittliche Amplitude der Vibration entspricht der statischen Auslenkung, die durch die angelegte Spannung verursacht wird, die Amplitude wird auf die durchschnittliche Amplitude gelegt und der Anfangspunkt wird auf den Beginn der Ladung gelegt.
Zum Zeitpunkt t1 ist die Kapazität C ausreichend geladen, so dass die Ausgabespannung am COM Ausgang die Sättigungsspannung erreicht. Wenn dann eine gegebene Zeitspanne Th1 abgelaufen ist, oder zum Zeitpunkt t2, wird das Drucksignal MCHG auf Aus gesetzt und das Entladesignal DCHG wird ausgegeben, um so die Entladeschaltung 41 in Betrieb zu nehmen.
Der Zeitpunkt t2 wird auf den Augenblick eingestellt, da die dynamische Auslenkung der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 in Bezug auf die Referenz, welche die statische Auslenkungsposition ist, so gerichtet ist, um die Druckerzeugungskammer 4 auszudehnen. Zum selben Zeitpunkt wird ein Hilfsentladesignal DCHG1 auf HOCH (HIGH) gesetzt, so dass ein Transistor Q24 und ein Transistor Q23 eingeschaltet werden.
Dies erzeugt einen Zustand, der im Wesentlichen gleich jenem ist, in dem ein Widerstand R18 parallel zu einem Widerstand R17 geschaltet ist. Die Spannung Vref2 über den Widerstand R13 ergibt sich aus
Vref2 ≠ VK·R13/(R17-18 + R13),
wobei R17-18 den gemeinsamen Widerstand der parallelen Widerstände R17 und R18 bezeichnet.
Die Kapazität C wird durch einen konstanten Strom Is (Is = Vref2/R12) entladen, der sich auf die Spannung Vref2 gründet, und die Klemmenspannung der Kapazität C wird mit einer gegebenen Entladezeitkonstante herabgesetzt. Die Klemmenspannung der Kapazität C wird über die Stromverstärkungsschaltung 42 an die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 geliefert, die sich in dem ausgewählten Zustand für das Drucken befindet.
Dies erlaubt es, die Auslenkung der Vibrationsplatte 2, welche sich in dem Zustand befindet, wo die Position auf der Seite der Druckerzeugungskammer 4 konvex ist, schrittweise freizugeben, so dass die Druckerzeugungskammer 4 ausgedehnt wird. Daher wird der in der Nähe der Düsenöffnung 31 geschaffene Meniskus in die Richtung der Druckerzeugungskammer 4 gezogen, wodurch das Ausstoßen winziger Tintentropfen D' (siehe Fig. 9) nach dem Tintenausstoß verhindert wird und die Tinte in der gemeinsamen Tintenkammer 19 zum Einfließen in die Druckerzeugungskammer 4 über den Tintenzustromanschluss 12 gebracht wird.
Um solch einen Ausstoß unerwünschter Tintentropfen nicht zuzulassen, sind in der Ausführungsform die Schaltungskonstanten so festgelegt, dass die Spannung mit einem Entladespannungsabfallwert von, zum Beispiel, ungefähr 0,33 V/usec herabgesetzt wird.
Mit anderen Worten, wenn der Entladespannungsabfallwert geringer als 0,33 V/usec ausfällt, ist die Kraft zum Ziehen des Meniskus so gering, dass das Auftreten eines Ausstoßes von unerwünschten winzigen Tintentropfen D' nicht verhindert werden kann. Wenn der Entladespannungsabfallwert viel größer als 0,33 V/usec ausfällt, verursacht solch ein großer Entladespannungsabfallwert eher, dass der Meniskus vibriert, wodurch unerwünscht winzige Tintentröpfchen ausgestoßen werden.
Andererseits wird der Meniskus unmittelbar nach dem Tintenausstoß großteils in die Druckerzeugungskammer 4 zurückgezogen. Wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, wird die Bewegung des Meniskus umgedreht und er bewegt sich in Richtung der Düsenöffnung 31 unter neuerlicher Vibration, die mit der natürlichen Vibration der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 synchron läuft.
Wenn eine Zeitspanne, die (n + ³/&sub4;) bis (n + 1) mal der natürlichen Vibrationsperiode T beträgt, nach dem Zeitpunkt t0, am Beginn der Auslenkung der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3, verstrichen ist oder in der Ausführungsform zum Zeitpunkt t3, wenn eine Zeit von T · (3 + ³/&sub4;) abgelaufen ist, wird das Entladesignal DCHG auf HOCH (HIGH) und das Hilfsentladesignal DCHG1 auf NIEDER (LOW) gesetzt, so dass die Entladung vorübergehend angehalten wird.
Daraus ergibt sich, dass eine Kraft zum Anhalten der Restvibration auf die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 wirkt. Nach diesem Zeitpunkt wird daher die Kraft des Meniskus verringert, der synchron mit der natürlichen Vibration der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 vibriert, wobei diese Kraft zur Düsenöffnung 31 hin gerichtet ist.
In anderen Worten, wie in Fig. 4 gezeigt, wenn die Entladung dann angehalten wird, wenn die natürliche Vibration der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 (in der Abbildung durch PZT gekennzeichnet) die Druckerzeugungskammer 4 veranlasst sich zusammenzuziehen, und die Richtung dann ins Gegenteil gekehrt wird, um so die Kammer auszudehnen, wird der Auslenkungsversatz P1 von einer statischen Auslenkungsposition H&sub1; der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 plötzlich verringert und die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 wird vom neuerlichen Vibrieren abgehalten. Daraus folgt, dass die Vibration des Meniskus in Richtung zur Düsenöffnung 31 hin verringert und folglich das Ausstoßen von unerwünschten Tintentropfen verhindert wird.
Im Obigen wurde die Anordnung beschrieben, in der die Entladung angehalten wird. Alternativ dazu, wie durch (a) in Fig. 4 gekennzeichnet, kann die Entladezeitkonstante so geschaltet sein, dass sie verlängert ist. In der Alternative wird der Zeitpunkt des Schaltens auf den Augenblick eingestellt, wenn eine Zeitspanne, die (n + ³/&sub4;) bis (n + 1) mal der natürlichen Vibrationsperiode T beträgt, verstrichen ist. Ebenfalls in der Alternative kann die Vibration der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 wirksam unterdrückt werden.
Als Nächstes wird der Fall beschrieben, in dem die Entladung aus nicht vorhersehbaren Gründen angehalten wird. Es wird angenommen, dass die Entladung angehalten wird, wenn die natürliche Vibration der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 die Druckerzeugungskammer 4 zur Ausdehnung veranlasst und die Richtung dann ins Gegenteil gekehrt wird, um so die Kammer zusammenzuziehen, oder zu dem Augenblick von, zum Beispiel, (n + 9/4)T, der in Fig. 4 gezeigt wird. In diesem Fall wird die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 veranlasst mit dem Vibrieren zu beginnen und es wird der Auslenkungsversatz P2 von einer statischen Auslenkungsposition H&sub2; der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 plötzlich vergrößert. Im Zusammenhang mit dem Anwachsen der Auslenkung wird die Vibrationsstärke des Meniskus ansteigen und folglich die Möglichkeit des Ausstoßes von unerwünschten Tintentropfen auf ein sehr hohes Niveau anwachsen.
Wenn eine Zeitspanne Th2 nach dem Zeitpunkt t3 verstrichen ist, wird das Entladesignal DCHG wiederum auf NIEDER (LOW) gesetzt, um so die Entladeschaltung 41 in Betrieb zu nehmen. Dies veranlasst die Druckerzeugungskammer 4 sich auszudehnen, so dass Tinte aus der gemeinsamen Tintenkammer 19 angesaugt wird.
Während dieses Vorgangs beträgt, da das Hilfsentladesignal DCHG1 auf NIEDER (LOW) gesetzt und der Transistor Q23 abgeschaltet ist, die Spannung Vref2 über den Widerstand R13 Vref2 ≠ VK·R13/(R17 + R13). Folglich wird die Kapazität C mit einem Strom entladen, der ein geringeres Niveau als der Strom Is aufweist.
Als eine Folge wird die Entladung mit einer zweiten Entladezeitkonstanten durchgeführt, die eine Spannungsänderung von, zum Beispiel, 0,14 V/usec mit sich bringt, die geringer als jene ist, die in der Entladung zwischen den Zeitpunkten t2 bis t3 bereitgestellt worden ist. Die Ausdehnung der Druckerzeugungskammer, die durch diese Entladung verursacht wird, beschleunigt die erzwungene Rückkehr des Meniskus in Richtung der Düsenöffnung.
Wenn der Großteil der Ladungen verloren ist und sich die Entladung in einem Zustand gerade vor dem Abschluss befindet oder wenn die Klemmenspannung der piezoelektrischen Vibrationsplatte auf ungefähr 8 bis 12% der Antriebsspannung (Zeitpunkt t4) abgefallen ist, wird das Hilfsentladesignal DCHG1 wiederum auf HOCH (HIGH) gesetzt, wodurch die Entladung plötzlich mit einer dritten Entladezeitkonstanten weitergeführt wird, die einen Spannungsgradienten in Bezug auf die Zeit von ungefähr 0,33 V/usec erzeugt, bis die Ladungen vollständig verloren sind.
Diese plötzliche Entladung veranlasst die Druckerzeugungskammer 4 sich um einen kleinen Betrag schnell auszudehnen. Als ein Ergebnis davon wird der Meniskus plötzlich in einem geringen Ausmaß eingezogen. Gemeinsam mit diesem Einzug wird Tinte, die sich in einem Bereich in der Nähe der Düsenöffnung 31 unter Miteinschluss der Düsenplattenfläche befindet, in Richtung der Druckerzeugungskammer 4 gezogen. Der Meniskus selbst wird in einem konkaven Zustand in der Düse stabilisiert. In der Folge wird die Tintenmenge, die beim nächsten Mal ausgestoßen wird, so gesteuert, dass sie konstant ist, und eine mögliche Krümmung der Flugbahn der ausgestoßenen Tinte, verursacht durch in der Umgebung der Düse verbleibende Tinte, tritt nicht ein.
In der Ausführungsform werden die Signale CHG, DCHG2 und DCHG3, wie sie in Fig. 2 gezeigt werden, immer auf NIEDER (LOW) gehalten.
Der Wert n wird mit "3" in der Ausführungsform gewählt. Der Wert n wird als ein Kompromiss zwischen der Funktion des wirksamen Dämpfens der Restvibration der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 und jener des ausreichenden Beschleunigens der Rückkehr des Meniskus festgelegt. Im Allgemeinen ist es angemessen, den Wert n in dem Bereich von 1 bis 8, vorzugsweise in dem Bereich 2 bis 4 festzulegen.
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben.
In der Abbildung bezeichnet Bezugszahl 45 eine Ladeschaltung, welche komplementäre Transistoren Q31 und Q32 sowie einen Widerstand R31 umfasst, der zwischen den Emitter des Transistors Q32 und eine konstante Spannungsklemme VK geschaltet ist. Wenn ein Transistor Q35 durch das Drucksignal MCHG eingeschaltet wird, beginnt die Ladeschaltung den Betrieb, so dass eine Kapazität C über den Widerstand R31 mit einem konstanten Stromniveau geladen wird.
Die Ladeschaltung 45 lädt die Kapazität C mit dem konstanten Strom If (If = Vref1/R31), der nicht durch die Umgebungstemperatur beeinflusst ist oder einzig in Abhängigkeit der Spannungsdifferenz Vref1 über einen Widerstand R33 bestimmt wird. Dies lässt die Klemmenspannung der Kapazität C mit einem konstanten Spannungsanstiegswert steigen und die Klemmenspannung wird ausgewählt an die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 über eine Stromverstärkerschaltung 47 geliefert.
Auf dieselbe Weise wie in der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Ladezeitkonstante Tc eingestellt, um einen Spannungsgradienten mit einem Wert zu erhalten, bei dem die Vibrationsplatte 2 in Richtung der Druckerzeugungskammer ausgelenkt wird, und die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 erhält einen Versatz durch Auslenkung, um so die Druckerzeugungskammer 4 mit einer Rate zusammenzuziehen, die für den Tintenausstoß geeignet ist. Zum Beispiel wird die Ladezeitkonstante auf ungefähr 12 V/usec eingestellt.
Die Bezugszahl 46 bezeichnet eine Entladeschaltung, welche die komplementären Transistoren Q33 und Q34 und einen Widerstand R32 umfasst, der zwischen den Emitter des Transistors Q34 und Erde (GND) geschaltet ist. Wenn ein Transistor Q36 durch das Entladesignal DCHG ausgeschaltet wird, beginnt die Entladeschaltung zu arbeiten, so dass die Kapazität C mit einem konstanten Strom Is (Is = Vref2/R32) entladen wird, der nicht durch die Umgebungstemperatur beeinflusst ist oder einzig in Abhängigkeit von der Spannungsdifferenz Vref2 über den Widerstand R35 bestimmt wird.
Die Entladezeitkonstante Td wird so ausgewählt, um einen Wert anzunehmen (zum Beispiel soll ihr Spannungsgradient ungefähr 0,66 V/usec betragen), bei welchem die Vibration des Meniskus unmittelbar nach dem Tintentropfenausstoß nicht aus der Düsenöffnung 31 vorragt und die Entladung zu dem Augenblick beendet wird, wenn eine Zeitspanne verstrichen ist, die (n' + ³/&sub4;) bis (n' + 1) mal die natürliche Vibrationsperiode T der piezoelektrischen Vibrationsplatten 3 beträgt, (wobei n' im Wesentlichen eine ganze Zahl im Bereich 1 bis 8 und vorzugsweise eine ganze Zahl im Bereich 2 bis 4 ist).
Als Nächstes wird der Betrieb der so aufgebauten Vorrichtung mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben.
Wenn das Drucksignal MCHG eingegeben wird, arbeitet die Ladeschaltung 45 und die Kapazität C wird mit einer konstanten Ladezeitkonstanten Tc geladen. Diese veranlasst den plötzlichen Anstieg der Klemmenspannung der Kapazität C auf eine vorbestimmte Spannung. Die - Klemmenspannung der Kapazität C wird an die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 über die Stromverstärkerschaltung 47 und einen Transistor Tr angelegt, welcher durch das Druckdatensignal zum Auswählen der Düsenöffnung 31, aus der Tinte ausgestoßen werden soll, eingeschaltet wird.
In der Folge veranlasst die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 die Auslenkung der Vibrationsplatte 2 auf solch eine Weise, dass der Abschnitt auf der Seite der Druckerzeugungskammer 4 konvex wird, wodurch die Tinte in der Druckerzeugungskammer 4 unter Druck gesetzt und Tinte durch die Düsenöffnung 31 ausgestoßen wird.
Andererseits beginnt die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 eine Vibration, bei welcher die Durchschnittsamplitude die statische Auslenkung ist, die durch die angelegte Spannung verursacht wird, die Amplitude auf die Durchschnittsamplitude aufgesetzt wird und der Anfangspunkt mit dem Beginn der Ladung festgelegt wird. Wenn dann eine Haltezeitspanne Th verstrichen ist oder zum Zeitpunkt t2, wird das Drucksignal MCHG auf Aus gesetzt und das Entladesignal DCHG wird ausgegeben, um so die Entladeschaltung 46 in Betrieb zu setzen. Dann wird die Kapazität G mit der Entladezeitkonstante Td entladen und die Klemmenspannung der Kapazität C wird mit einer konstanten Rate herabgesetzt.
Die Zeit t2 wird als ein Augenblick festgelegt, wenn die dynamische Auslenkung der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 in Bezug auf die Referenz, welche die statische Auslenkungsposition der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 ist, so gerichtet ist, um die Druckerzeugungskammer 4 auszudehnen.
Die herabgesetzte Klemmenspannung der Kapazität C veranlasst die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 in ihren Ausgangszustand zurückzukehren, so dass die Druckerzeugungskammer 4 mit einer konstanten Rate ausgedehnt wird. Zum Zeitpunkt t3 oder wenn dann eine Zeitspanne verstrichen ist, die (n' + ³/&sub4;) bis (n' + 1) mal die natürliche Vibrationsperiode T der piezoelektrischen Vibrationsplatten 3 ist, ist die Entladung vollständig beendet.
Wie in Fig. 6(A) gezeigt, führt dies dazu, dass die Entladung zum Zeitpunkt t3 angehalten wird, wenn die natürliche Vibration der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 (in der Abbildung durch PZT gekennzeichnet) die Druckerzeugungskammer 4 veranlasst sich zusammenzuziehen, und die Richtung wird dann ins Gegenteil gekehrt, um so die Kammer auszudehnen. Auf Grund derselben Funktion wie jene, die mit Bezug auf Fig. 4 beschrieben worden ist, wird die Restvibration der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3, die danach auftritt, schnell gedämpft und es wird kein Tintentropfen ausgestoßen, bis das nächste Drucksignal eingegeben wird.
In der Ausführungsform ist die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten t0 bis t3 mit (3 + ³/&sub4;) mal der natürlichen Vibrationsperiode T festgelegt und die Dämpfungsfunktion wird in einer Zeitperiode ausgeübt, die (3 + ³/&sub4;) bis (3 + 1) mal der natürlichen Vibrationsperiode T entspricht.
Umgekehrt vibriert in dem Fall, wo die Entladung zum Zeitpunkt t3' angehalten wird, wenn die natürliche Vibration die Druckerzeugungskammer 4 veranlasst sich auszudehnen und die Richtung dann umgedreht wird, um so die Kammer zusammenzuziehen, wie in Fig. 6(B) gezeigt, die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 mit einer größeren Amplitude, was zu der Möglichkeit des Ausstoßes unerwünschter Tintentropfen führt, bevor die Eingabe des nächsten Drucksignals erfolgt.
Wenn die Ladeoperation die Druckerzeugungskammer 4 veranlasst sich zusammenzuziehen, um so einen Tintentropfen auszustoßen, beginnt der Meniskus in der Nähe der Düsenöffnung zu vibrieren. Wie oben beschrieben, ist die Haltezeitperiode vorgesehen, um die Spannung, die am Ende der Ladung auftritt, für eine gegebene Periode zu halten, und die piezoelektrische Vibrationsplatte 3 wird nach dem Verstreichen der Haltezeitperiode entladen, um das Ausstoßen des nächsten Tintentropfens vorzubereiten, Es wurde herausgefunden, dass die Vibration des Meniskus wirksamer unterdrückt werden kann, wenn die Haltezeitperiode so eingestellt wird, um eine besondere Beziehung in Bezug auf die natürliche Vibrationsperiode T des Meniskus zu erfüllen.
Insbesondere wenn die Ladespannung nach dem Ende der Ladung auf einem konstanten Niveau beibehalten wird, wie durch eine Kurve B aus Fig. 7 dargestellt, empfängt der Meniskus die beim Tintentropfenausstoß erzeugte Energie und führt freie Vibrationen aus, wobei der neutrale Punkt in der Nähe der Düsenöffnung als dem Mittelpunkt zu liegen kommt und die Vibrationen mit der natürlichen Vibrationsperiode T erfolgen. Wenn der Meniskus sich in Richtung der Düsenöffnung bewegt, werden winzige Tintentropfen, die sogenannten Satellitentröpfchen, welche die Druckqualität mindern können, ausgestoßen.
Während der Zeitperiode von dem Zeitpunkt, wenn die Ladung begonnen wird, um einen für das Drucken eingesetzten Tintentropfen auszustoßen, bis zu jenem, wenn die Zeitperiode verstrichen ist, die 3/4 bis 5/4 mal die natürliche Vibrationsperiode T ist, wird der Meniskus auf der Seite der Druckerzeugungskammer angeordnet. Wenn der Beginnzeitpunkt der Entladung oder das Ende der Haltezeitperiode so festgelegt sind, dass sie in diese Zeitperiode (3/4 bis 5/4 mal der natürlichen Vibrationsperiode T) fallen, wirkt die Kraft, die den Meniskus auf Grund der Ausdehnung der Druckerzeugungskammer 4 zieht, welche durch die Entladung der piezoelektrischen Vibrationsplatte 3 verursacht wird, wobei die Entladung nach dem Ende der Haltezeitperiode durchgeführt wird, wie durch eine Kurve A in Fig. 7 dargestellt, synergetisch auf die Bewegung des Meniskus in Richtung der Druckerzeugungskammer selbst.
Dieses synergetische Ziehen des Meniskus ermöglicht es, dass der Meniskus, der sonst Satellitentröpfchen erzeugen könnte, wenn er sich in der Nähe in Richtung Düsenöffnung bewegt, ausreichend in Richtung der Druckerzeugungskammer gezogen wird.
Natürlich können die Druckerzeugungskammer 4, die Düsenöffnung 31 und Veränderungen der Eigenschaften der Tinte sowie Veränderungen von Konstanten der Vorrichtungen, die die Antriebsschaltung aufbauen, untersucht werden. In diesem Fall wird vorzugsweise der Zeitablauf in dem Bereich von ungefähr plus und minus T/4 (schraffierter Bereich in Fig. 7) unter Bezug auf den Zeitpunkt, wenn die freie Vibration des Meniskus, die nach dem Tintenausstoß erzeugt wird, den neutralen Punkt erreicht, oder unter Bezug auf den Zeitpunkt, wenn die natürliche Vibrationsperiode T nach dem Start der Ladung verstrichen ist, eingestellt.
Wie in Fig. 8 gezeigt, wird daher die Haltezeitperiode Th1' so angepasst, dass die Zeitperiode vom Start der Ladung bis zum Zeitpunkt t2, wenn die Entladung beginnt, innerhalb einer Zeitperiode liegt, die 3/4 bis 5/4 mal die natürliche Vibrationsperiode T beträgt, vorzugsweise 0,8 bis 1, 2 mal die Periode T, so dass die Bewegung des Meniskus, welche nach dem Zeitpunkt des Tintentropfenausstoßes erzeugt wird und auf die Druckerzeugungskammer gerichtet ist, wirksam ausgenutzt wird, um den Meniskus in ausreichendem Maße in Richtung der Druckerzeugungskammer zurückzuziehen.
Auf dieselbe Weise wie in der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform wird danach, wenn die Entladungsperiode Td1 verstrichen ist oder zum Zeitpunkt t3, die Entladung für eine vorbestimmte Zeitperiode Th2 angehalten. Dann wird eine zweite Entladung mit einer Entladungszeitkonstanten durchgeführt, die größer als die erste Entladungszeitkonstante ist, und unmittelbar vor dem Ende der Entladung oder zum Zeitpunkt t4, wenn die Klemmenspannung der piezoelektrischen Vibrationsplatte auf ungefähr 8 bis 12% der Antriebsspannung abgesenkt worden ist, wird die Entladung mit einer dritten Entladungszeitkonstanten beendet, die kürzer ist als die erste Entladungszeitkonstante, wodurch die Druckgeschwindigkeit verbessert werden kann, während Satellitentröpfchen sicherer an ihrem Auftreten gehindert werden und die Restvibration unterdrückt wird.
Fig. 10(A) und 10(B) zeigen Antriebswellenformen, die an einen Aufzeichnungskopf angelegt werden, in welchem die natürliche Vibrationsperiode T einer piezoelektrischen Vibrationsplatte 13 usec beträgt. Fig. 10(A) zeigt eine Wellenform in dem Fall, wo die maximale Antriebsfrequenz 9 kHz ist und Fig. 10(B) zeigt eine Wellenform in dem Fall, wo die maximale Antriebsfrequenz 7,2 kHz beträgt.
Wenn der Aufzeichnungskopf wie oben beschrieben angetrieben wird, wird Drucken mit ausgezeichneter Qualität mit einer vorbestimmten Druckgeschwindigkeit und ohne Ausstoß unerwünschter Satellitentintentröpfchen erzielt.
Wie oben beschrieben, wird nach der Erfindung die Entladung einer piezoelektrischen Vibrationsplatte, die einmal in Richtung der Druckerzeugungskammer ausgelenkt wird, um einen konvexen Zustand zu bilden, wodurch Tinte ausgestoßen wird, und die dann ausgelenkt ist, so geschaltet, um mit verschiedenen Zeitkonstanten ausgeführt, vorübergehend angehalten oder in einem Vorgang des Rückstellens der piezoelektrischen Vibrationsplatte in die Ausgangsposition und in einer Zeitperiode beendet zu werden, die (n + ³/&sub4;) bis (n + 1) mal (wobei n 1, 2, 3, ... oder 8 ist) die natürliche Vibrationsperiode T der piezoelektrischen Vibrationsplatten ist. Daher kann die Vibration der piezoelektrischen Vibrationsplatte mit Bezug auf die Referenz, welche die statische Auslenkungsposition ist, unterdrückt werden und der Ausstoß unerwünschter Tintentropfen aus der Düsenöffnung kann sicher verhindert werden.
Da des Weiteren eine steile Entladung unmittelbar vor dem Ende der Entladung ausgeführt wird, kann Tinte in der Nähe der Düsenöffnung in die Düsenöffnung zurückgezogen und der Meniskus in Richtung der Druckerzeugungskammer gezogen werden, so dass der Meniskus in einem konkaven Zustand stabilisiert wird. Dies ermöglicht es, die Menge an ausgestoßener Tinte zu steuern und verhindert, dass die Flugbahn der ausgestoßenen Tinte sich krümmt.

Claims

1. Tintenstrahlaufzeichnungskopf umfassend:

eine Druckerzeugungskammer (4), die mit einer Düsenöffnung (31) und einer gemeinsamen Tintenkammer (19) in Verbindung steht;

eine piezoelektrische Vibrationsplatte (3), die an einer Oberfläche der Druckerzeugungskammer (4) gebildet ist, und die eine natürliche Vibrationsperiode T aufweist, wobei die piezoelektrische Vibrationsplatte (3) auslenkbar ist, wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf veranlasst wird, einen Tintentropfen durch Auslenkung der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) auszustoßen;

eine Ladeschaltung (40; 45), die einen elektrischen Strom zu der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) liefert; und

eine Entladeschaltung (41; 46), die eine erste Entladezeitkonstante aufweist, die geeignet ist, um einen Meniskus in Richtung der Druckerzeugungskammer (4) zu saugen, der nach dem Ausstoßen eines Tintentropfens gebildet wird, und die auf eine andere zweite Entladezeitkonstante nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode umschaltet, die geeignet ist, um Entladung auszuführen, und die temporär die Entladung anhält oder die Entladung beendet, in einem Bereich der (n + 3/4) bis (n + 1) mal die natürliche Vibrationsperiode T der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) ist, wobei n 1, 2, 3, ..., 8 ist.

2. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 1, wobei die Ladeschaltung (40; 45) ein Signal zum Anhalten der Endladespannung während einer Festzeitperiode nach Ende des Ladens ausgibt.

3. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf veranlasst wird, einen Tintentropfen durch Auslenkung der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) in Antwort auf ein Drucksignal auszustoßen.

4. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei n 2, 3 oder 4 ist.

5. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß - einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Spannung an einem Ende der ersten Entladung über eine vorbestimmte Zeitperiode aufrecht erhalten wird und danach die Entladung mit der zweiten Entladungszeitkonstante erneut gestartet wird.

6. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entladung mit einer dritten Entladungszeitkonstante unmittelbar vor einem Ende der Entladung mit der zweiten Entladungszeitkonstante ausgeführt wird, wobei die dritte Entladungszeitkonstante kleiner ist als die zweite Entladungszeitkonstante.

7. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Entladungsschaltung (41; 46) die Entladung in einer Zeitperiode beginnt, die zu einem Zeitpunkt anfängt, wenn das Drucksignal ausgegeben wird und die 3/4 bis 5/4, bevorzugt 0,8 bis 1.2 mal der natürliche Vibrationsperiode T der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) entspricht.

8. Tintenstrahlaufzeichnungskopf umfassend:

eine Düsenöffnung (31),

eine gemeinsame Tintenkammer (19),

eine Druckerzeugungskammer (4), die mit der Düsenöffnung (31) und der gemeinsamen Tintenkammer (19) in Verbindung steht, und

eine piezoelektrische Vibrationsplatte (3), die an einer Oberfläche der Druckerzeugungskammer (4) gebildet ist, wobei die piezoelektrische Vibrationsplatte (3) auslenkbar ist und eine natürliche Vibrationsperiode T aufweist, wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf veranlasst wird, einen Tintentropfen durch Auslenkung der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) auszustoßen,

eine Ladeschaltung (40; 45), die einen elektrischen Strom in Antwort auf ein Drucksignal zu der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) liefert, wodurch die Auslenkung zum Ausstoßen der Tintentropfen erzeugt wird, und die ein Signal ausgibt, um eine Ladungsendspannung während einer festgelegten Zeitperiode nach einem Ende der Ladung aufrecht zu erhalten; und

eine Entladungsschaltung (41; 46), die eine erste Entladungszeitkonstante aufweist, die geeignet ist, um einen Meniskus in Richtung der Tintenkammer (4) zu saugen, der unmittelbar nach dem Ausstoßen eines Tintentropfens gebildet wird, um dadurch zu verhindern, dass der Meniskus aus der Düsenöffnung (31) ausgestoßen wird, und die eine Entladung in einer Zeitperiode startet, die zu einer Zeit anfängt, wenn das Drucksignal eingegeben wird und 3/4 bis 5/4, vorzugsweise 0.8 bis 1.2 mal der natürlichen Vibrationsperiode T der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) entspricht.

9. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 8, wobei die Entladung im Laufe der Entladung zeitweise angehalten wird, wobei eine Spannung während des Anhaltens für eine vorbestimmte Zeitperiode aufrechterhalten wird, und danach die Entladung mit einer zweiten Entladungszeitkonstante, die größer als die erste Entladungszeitkonstante ist, neu gestartet wird.

10. Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß Anspruch 9, wobei die Entladung mit einer dritten Entladungszeitkonstante unmittelbar vor Ende der Entladung ausgeführt wird, wobeidie dritte Entladungszeitkonstante kleiner als die zweite Entladungszeitkonstante ist.

11. Tintenstrahlaufzeichnungskopf umfassend:

eine Ladeschaltung (40; 45), die einen elektrischen Strom in Antwort auf ein Drucksignal zu der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) liefert, und dadurch die Auslenkung herstellt und die ein Signal zur Aufrechterhaltung einer Ladungsendspannung während einer festen Zeitperiode nach einem Ende des Ladens ausgibt, und

eine Entladeschaltung (41; 46), die eine erste Entladezeitkonstante aufweist, die geeignet ist, um einen Meniskus in Richtung der Druckerzeugungskammer (4) zu saugen, der nach dem Ausstoßen eines Tintentropfens gebildet wird, und dadurch den Meniskus davon abhält, dass er aus der Düsenöffnung (31) ausgestoßen wird, und die die Entladung nach Ablauf einer Zeitperiode beendet, die (n' + 3/4) bis (n + 1) mal die natürliche Vibrationsperiode T der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) ist, wobei n' 1, 2, 3, ..., 8 ist.

12. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung zum Ausstoßen eines Tintentropfens in Übereinstimmung mit einem Drucksignal, wobei die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung einen Tintenstrahlaufzeichnungskopf gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 umfasst.

13. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, wobei ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf umfasst:

eine Entladeschaltung (41; 46), die eine erste Entladezeitkonstante aufweist, die geeignet ist, um einen Meniskus in Richtung der Druckerzeugungskammer (4) zu saugen, der nach dem Ausstoßen eines Tintentropfens gebildet wird, wobei

die Entladeschaltung (41; 46) auf eine andere zweite Entladungszeitkonstante nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode, die geeignet ist, um Entladung auszuführen, umschaltet, und die zeitweise die Entladung anhält oder die Entladung in einem Bereich beendet, der (n + 3/4) bis (n + 1) mal die natürliche Vibrationsperiode T der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) ist, wobei n 1, 2, 3, ..., 8 ist.

14. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 13, wobei die Ladespannung (40; 45) ein Signal zum Anhalten der Endladungsspannung während einer festen Zeitperiode nach Ende des Ladens ausgibt.

15. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf veranlasst wird, einen Tintentropfen durch Auslenkung der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) in Antwort auf ein Drucksignal auszustoßen.

16. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei n 2, 3 oder 4 ist.

17. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei eine Spannung an einem Ende der ersten Entladung über eine vorbestimmte Zeitperiode aufrechterhalten wird, und wobei danach die Entladung mit einer zweiten Entladezeitkonstante neu gestartet wird.

18. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei die Entladung mit einer dritten Entladungszeitkonstante unmittelbar vor Ende der Entladung, die mit der, zweiten Entladungszeitkonstante ausgeführt wird, ausgeführt wird, wobei die dritte Entladungszeitkonstante kleiner als die zweite Entladungszeitkonstante ist.

19. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Entladungsschaltung (41; 46) die Entladung in einer Zeitperiode startet, die zu einer Zeit startet, wenn das Drucksignal eingegeben wird, und die 3/4 bis 5/4, vorzugsweise 0,8 bis 1, 2 mal die natürliche Vibrationsperiode T der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) ist.

20. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, wobei ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf umfasst:

eine Düsenöffnung (31),

eine gemeinsame Tintenkammer (19),

eine Druckerzeugungskammer (4), die mit einer Düsenöffnung (31) und einer gemeinsamen Tintenkammer (19) in Verbindung steht, und

eine piezoelektrische Vibrationsplatte (3), die an einer Oberfläche der Druckerzeugungskammer (4) gebildet ist, wobei die piezoelektrische Vibrationsplatte auslenkbar ist und eine natürliche Vibrationsperiode T aufweist, wobei der Tintenstrahlaufzeichnungskopf veranlasst wird, einen Tintentropfen durch Auslenkung der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) auszustoßen,

eine Ladeschaltung (40; 45), die einen elektrischen Strom in Antwort auf ein Drucksignal zu der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) liefert und dadurch die Auslenkung herstellt, und die ein Signal zur Aufrechterhaltung einer Ladungsendspannung während einer festen Zeitperiode nach einem Ende des Ladens ausgibt, und

eine Entladeschaltung (41; 46), die eine erste Entladezeitkonstante aufweist, die geeignet ist, um einen Meniskus in Richtung der Druckerzeugungskammer (4) zu saugen, der nach dem Ausstoßen eines Tintentropfens gebildet wird, und dadurch den Meniskus davon abhält, dass er aus der Düsenöffnung (31) ausgestoßen wird,

wobei die Entladungsspannung (41; 46) die Entladung in einer Zeitperiode startet, die zu einer Zeit startet, wenn das Drucksignal eingegeben wird, und die 3/4 bis 5/4, vorzugsweise 0,8 bis 1, 2 mal die natürliche Vibrationsperiode T der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) ist.

21. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 20, wobei die Entladung im Laufe der Entladung zeitweise angehalten wird, wobei eine Spannung am Anhaltepunkt über eine vorbestimmte Zeitperiode aufrechterhalten wird, und wobei danach die Entladung mit einer zweiten Entladungszeitkonstante neu gestartet wird, die größer als eine erste Entladungszeitkonstante ist.

22. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren gemäß Anspruch 21, wobei die Entladung mit einer dritten Entladungszeitkonstante unmittelbar vor dem Ende einer Entladung ausgeführt wird, wobei die dritte Entladungszeitkonstante kleiner als die zweite Entladungszeitkonstante ist.

23. Tintenstrahlaufzeichnungsverfahren, wobei ein Tintenstrahlaufzeichnungskopf umfasst:

eine Ladeschaltung (40; 45), die einen elektrischen Strom in Antwort auf ein Drucksignal zu der piezoelektrischen Vibrationsplatte (3) liefert, und dadurch die Auslenkung herstellt und die ein Signal zur Aufrechterhaltung einer Ladungsendspannung während einer festen Zeitperiode nach einem Ende des Ladens ausgibt; und

eine Entladeschaltung (41; 46), die eine erste Entladezeitkonstante aufweist, die geeignet ist, um einen Meniskus in Richtung der Druckerzeugungskammer (4) zu saugen, der unmittelbar nach dem Ausstoßen eines Tintentropfens gebildet wird, und dadurch den Meniskus davon abhält, dass er aus der Düsenöffnung (31) ausgestoßen wird,

wobei die Entladeschaltung (41; 46) die Entladung nach Ablauf einer Zeitperiode beendet, die (n' + 3/4) bis (n' + 1) mal (wobei n' 1, 2, 3, .., oder 8) die natürliche Vibrationsperiode T ist.