[发明专利]一种压电喷头控制板

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印机用喷头控制板，具体说涉及一种可调节点火脉冲上升沿和下降沿斜率的喷墨打印机用压电喷头控制板。

背景技术

压电式喷墨打印是指通过给压电晶体施加电压，使之发生高速且轻微的变形，将墨腔中的油墨从喷嘴压出，来实现图像或文字的打印。当压电晶体受到外界的脉冲电压作用时，压电晶体产生变形导致喷嘴油墨腔的容积减少。这样，一滴油墨便从喷嘴中射出。然后，压电晶体恢复原状，由于表面张力作用，新的油墨进入喷嘴。通过并排排列大量喷嘴，就可以获得理想的喷印宽度和解像度。在喷墨打印机喷头控制板上设置脉冲发生器用来产生推动压电陶瓷喷嘴喷墨需要的模拟信号，点火脉冲的形状如图1所示，其中，t_r为脉冲的上升沿斜率，t_f为脉冲的下降沿斜率，t_w为脉冲宽度，点火脉冲的上升沿对应喷头的吸墨过程，其下降沿对应喷头的喷墨过程，点火脉冲的上升沿斜率和下降沿斜率直接影响喷头的喷墨过程，进而影响喷墨打印质量。下降沿斜率过大，电压下降过快，喷头喷出的墨滴速度过大易出现散雾状，而下降斜率过小，电压下降缓慢，喷头喷出的墨滴速度过小，墨滴易受外界影响不能垂直降落到打印介质表面。而上升沿斜率过大，电压上升过快，墨腔不容易充满墨，墨水不足，喷嘴喷出的墨滴过小。不同型号喷头的驱动电压不同，针对不同驱动电压的喷头设计与其对应的喷头控制板将增加生产制作成本，且压电喷头的出厂驱动电压为一个范围值，只有通过实验才能确定其最合适的驱动电压，因此需要喷头点火脉冲的上升沿和下降沿的斜率是可调的。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种可控制点火脉冲上升沿斜率和下降沿斜率的喷墨打印机用压电喷头控制板。

为实现上述目的，本发明中提供了一种压电喷头控制板，包括处理单元、信号发生器和电压控制电路，其中，信号发生器用于产生喷头的控制信号，并根据喷头的控制信号由处理单元向喷头发出相应的控制命令；处理单元接收到信号发生器发出的喷头控制信号，调节喷墨打印机主板和喷头控制板的参数，控制喷头工作；所述电压控制电路包括升压电路、脉冲产生电路和电平转换电路；所述脉冲产生电路包括一个半桥驱动芯片和串联在所述半桥驱动芯片的输出端的限流电路、恒流电路及MOS管；所述限流电路由拨码开关及四个电阻构成，通过调节所述拨码开关的阻值可调节限流电路上电流的大小；所述恒流电路由一个三极管、两个二极管、两个电阻构成，通过所述恒流电路可使输入所述MOS管栅极的电流为恒定值。

进一步，所述半桥驱动芯片的输出端串联两个所述限流电路、恒流电路及MOS管，其一用于调节点火脉冲的上升沿斜率，另一用于调节点火脉冲的下降沿斜率。

进一步，在所述MOS管的栅极与漏极之间串联一个反馈电容，使MOS管的开门速度减慢。

进一步，在所述MOS管的前端还设置有一二极管，其作用是不让限流电路限制MOS管的关门速度。

进一步，所述拨码开关有16级可变电阻。

进一步，所述脉冲产生电路为一梯形脉冲产生电路。

进一步，喷墨打印机的每一喷头均对应连接有一所述脉冲产生电路。

进一步，所述喷头控制板用于控制压电喷头。

本发明的喷头控制板通过在脉冲产生电路中的限流电路中设置一拨码开关可实现限流电路电流16级可调，从而可调节喷头点火脉冲的上升沿斜率和下降沿斜率，同时在脉冲产生电路中设置一恒流电路使得点火脉冲的电压平缓上升，精确控制喷头的喷墨和吸墨过程，提高喷墨打印质量。

附图说明

图1为现有技术中压电喷头点火脉冲波形图；

图2为本发明一个具体实施例的喷头控制板的结构框图；

图3为本发明一个具体实施例的喷头控制板的脉冲产生电路原理图。

具体实施方式

如图2所示，本发明的喷头控制板与喷墨打印机主板和喷头相连，喷头的打印数据直接来源于主板，喷头控制板包括单片机、FPGA/CPLD、电压控制电路和LVDS传输接口。FPGA/CPLD用于产生喷头的控制信号，并根据喷头的控制信号由单片机向喷头发出相应的控制命令；喷头的控制信号由FPGA/CPLD产生，FPGA/CPLD接收来自主板的同一控制信号，产生各种喷头特有的控制信号，如点火脉冲，时钟信号，像素数据，加热温度等，有些控制信号如点火脉动信号并不送到喷头而是控制头板的脉冲发生器，用来产生驱动喷头的功率脉冲。