JP2003226011A - Driving method for piezoelectric element, inkjet head and inkjet printer - Google Patents

Driving method for piezoelectric element, inkjet head and inkjet printer

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JP2003226011A
JP2003226011A JP2002348862A JP2002348862A JP2003226011A JP 2003226011 A JP2003226011 A JP 2003226011A JP 2002348862 A JP2002348862 A JP 2002348862A JP 2002348862 A JP2002348862 A JP 2002348862A JP 2003226011 A JP2003226011 A JP 2003226011A
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Japan
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piezoelectric element
time
ink
driving
voltage
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JP2002348862A
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Japanese (ja)
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Yoshiaki Koshiro
良章 小城
Hiroshi Ishii
洋 石井
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress a driving voltage, a heating value and power consumption in driving piezoelectric elements used in an inkjet printer or the like. <P>SOLUTION: A rise time Tr or a fall time Tf of the driving voltage is made not smaller than 1/20 a natural oscillation period of the inkjet head, whereby the driving voltage, heating value and power consumption which increase by a loss because of resistance components of a charging/discharging system of wiring lines, switching elements and the like in consequence of a large current flowing if the rise or fall is steep are suppressed. The time Tr/the time Tf is made not larger than 1/3 the natural oscillation period, whereby an oscillation energy efficiency of piezoelectric elements which becomes higher as a voltage waveform rises or falls more steeply can be 80% or higher. The time Tr/the time Tf is made approximately 1/20 the natural oscillation period Ti, whereby a discharge energy by piezoelectric elements is nearly saturated. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンターのインクジェットヘッド,超音波洗浄機,超音
波加湿器および超音波モータ等の圧電素子を矩形波や台
形波によって駆動する、圧電素子の駆動方法、この駆動
方法を用いるインクジェットヘッド、および、このヘッ
ドを備えたインクジェットプリンターに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving a piezoelectric element, such as an inkjet head of an inkjet printer, an ultrasonic cleaner, an ultrasonic humidifier, an ultrasonic motor, or the like, which is driven by a rectangular wave or a trapezoidal wave. The present invention relates to an inkjet head using this driving method and an inkjet printer equipped with this head.

【0002】[0002]

【従来の技術】インクジェットプリンターのインクジェ
ットヘッドは、多数のインク加圧室を備えている。ま
た、このインク加圧室は、内部にインクを蓄えていると
ともに、インクを吐出させるためのノズルを有してい
る。また、インク加圧室の隔壁の一部は、圧電素子から
構成されている。そして、インクジェットヘッドでは、
インク加圧室の圧電素子を、駆動電圧を与えて変形させ
ることで、ノズルからインクをシート(用紙)に飛翔さ
せて記録を行うようになっている。
2. Description of the Related Art An inkjet head of an inkjet printer has a large number of ink pressurizing chambers. In addition, the ink pressurizing chamber stores ink therein and has a nozzle for ejecting the ink. Further, a part of the partition wall of the ink pressurizing chamber is composed of a piezoelectric element. And in the inkjet head,
By applying a driving voltage to the piezoelectric element in the ink pressurizing chamber to deform it, ink is ejected from a nozzle onto a sheet (paper) to perform recording.

【0003】このようなインクジェットヘッドの駆動方
法の一例としては、たとえば、以下の従来技術が提案さ
れている。
As an example of a method of driving such an ink jet head, for example, the following conventional techniques have been proposed.

【0004】すなわち、特許文献1に記載のインクジェ
ットプリンターでは、インク加圧室を、第1駆動電圧に
よって拡大した後、復帰させる(基本駆動)。その後、
第2駆動電圧によってインク加圧室を縮小することで、
インク吐出量の補正を行うようになっている。
That is, in the ink jet printer described in Patent Document 1, the ink pressurizing chamber is expanded by the first drive voltage and then restored (basic drive). afterwards,
By reducing the ink pressurizing chamber by the second drive voltage,
The ink ejection amount is corrected.

【0005】また、特許文献2には、インクジェット式
プリンタヘッドが示されている。このヘッドでは、イン
ク加圧室の駆動電圧の立ち上げ時間T1と保持時間T2
との合計時間を、インク加圧室の固有周期Tcの1/2
以上としている。これは、低電圧駆動時の吐出効率を向
上させるためである。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242242 discloses an ink jet printer head. In this head, the rise time T1 and the hold time T2 of the drive voltage of the ink pressurizing chamber are set.
And the total time is 1/2 of the natural period Tc of the ink pressurizing chamber.
That is all. This is to improve the ejection efficiency during low voltage driving.

【0006】また、特許文献3には、インクジェットヘ
ッドおよびその駆動方法に関する技術が示されている。
この技術では、圧電素子の固有振動周期をTa,インク
加圧室内のインクの固有振動周期をTc、圧電素子の駆
動電圧の立ち上がり時間をT2、同じく立ち下がり時間
をT1とするとき、T1,T2≧Tc、および、T1,
T2≧Taとするようになっている。これは、インクの
吐出量を安定させ、印刷品質を向上させるためである。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-242242 discloses a technique relating to an ink jet head and a driving method thereof.
In this technique, when the natural vibration cycle of the piezoelectric element is Ta, the natural vibration cycle of the ink in the ink pressurizing chamber is Tc, the rising time of the driving voltage of the piezoelectric element is T2, and the falling time is T1, T1 and T2 ≧ Tc and T1,
T2 ≧ Ta. This is for stabilizing the ink ejection amount and improving the print quality.

【0007】[0007]

【特許文献1】特開平6−297708号公報(公開日
1994年10月25日)
[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 6-297708 (publication date: October 25, 1994)

【0008】[0008]

【特許文献2】特開平10−114063号公報(公開
日1998年5月6日)
[Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 10-114063 (published date May 6, 1998)

【0009】[0009]

【特許文献3】特開平6−305134号公報(公開日
1994年11月1日)
[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-305134 (publication date: November 1, 1994)

【0010】[0010]

【特許文献4】特公平6−61936号公報(公開日1
994年8月17日)
[Patent Document 4] Japanese Patent Publication No. 6-61936 (publication date 1
(August 17, 994)

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
各従来技術は、いずれも吐出量の安定を目的としてい
る。また、想定している駆動周波数が低い(数k〜数十
kパルス/sec程度)。そして、これらの技術を、い
わゆるマルチドロップ駆動のように高い駆動周波数(百
kパルス以上/sec程度)を伴う駆動方式に適用する
ためには、立ち上がり時間T2,立ち下がり時間T1を
短くする必要がある。しかしながら、これらの時間を短
くしすぎると、発生した熱が蓄積されてヘッドの温度が
上昇し、吐出特性が変動したり、吐出不良を引起こした
りするという問題がある。また、消費電力が大きくなる
という問題も発生する。
However, each of the above-mentioned prior arts aims at stabilizing the discharge amount. Moreover, the assumed drive frequency is low (about several k to several tens of k pulses / sec). Then, in order to apply these techniques to a driving system involving a high driving frequency (100 k pulse or more / sec or so) such as so-called multi-drop driving, it is necessary to shorten the rising time T2 and the falling time T1. is there. However, if these times are set too short, there is a problem that the generated heat is accumulated and the head temperature rises, the ejection characteristics fluctuate, and ejection failure occurs. In addition, there is a problem that power consumption increases.

【0012】一方、圧電素子の駆動周波数を低くするた
めに立ち上がり時間T2,立ち下がり時間T1を長くし
すぎると、適量のインクを吐出するために、駆動電圧を
高くしなければならず、高圧の電源が必要になる。
On the other hand, if the rise time T2 and the fall time T1 are set too long in order to reduce the drive frequency of the piezoelectric element, the drive voltage must be raised in order to eject an appropriate amount of ink, and high voltage is applied. You need a power supply.

【0013】本発明は、上記のような従来の問題点を解
決するために成されたものである。そして、その目的
は、駆動電圧、発熱および消費電力を低減できる圧電素
子の駆動方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above conventional problems. An object of the present invention is to provide a method of driving a piezoelectric element that can reduce driving voltage, heat generation and power consumption.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明にかかる圧電素子の駆動方法(本駆動方
法)は、圧電素子によって振動される系(振動系)の固
有振動周期をTi、上記圧電素子に与えられる駆動電圧
の立ち上がり時間をTr、立ち下がり時間をTfとする
とき、Tr,Tfの少なくとも一方を、Tiの20分の
1以上に設定することを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, a method of driving a piezoelectric element according to the present invention (main driving method) determines a natural vibration period of a system (vibration system) vibrated by the piezoelectric element. When Ti, the rising time of the drive voltage applied to the piezoelectric element is Tr, and the falling time is Tf, at least one of Tr and Tf is set to 1/20 or more of Ti.

【0015】本駆動方法は、インクジェットヘッド、超
音波洗浄機、超音波加湿器および超音波モータ等の圧電
素子(圧電体)に矩形波や台形波を与えて駆動するため
の方法である。
This driving method is a method for driving a piezoelectric element (piezoelectric body) such as an ink jet head, an ultrasonic cleaner, an ultrasonic humidifier and an ultrasonic motor by applying a rectangular wave or a trapezoidal wave.

【0016】ここで、圧電素子は、誘電体を一対の電極
で挟んだコンデンサと同様の構造となっているものであ
る。そして、本駆動方法では、このような圧電素子に与
える駆動電圧におけるTr,Tfの少なくとも一方を、
圧電素子によって振動される振動系の固有振動周期Ti
の20分の1以上にするようになっている。
Here, the piezoelectric element has the same structure as a capacitor in which a dielectric is sandwiched by a pair of electrodes. Then, in the present driving method, at least one of Tr and Tf in the driving voltage applied to such a piezoelectric element is set to
Natural vibration period Ti of the vibration system vibrated by the piezoelectric element
It is designed to be 1/20 or more.

【0017】これにより、本駆動方法では、Tr,Tf
が小さすぎることに起因する、大電流による配線やスイ
ッチング素子等の充放電系統の抵抗成分による損失を防
止できる。従って、発熱および消費電力を抑制すること
が可能となっている。
Accordingly, in the present driving method, Tr, Tf
It is possible to prevent the loss due to the resistance component of the charging / discharging system such as the wiring and the switching element due to the large current, which is caused by the too small value. Therefore, it is possible to suppress heat generation and power consumption.

【0018】また、本駆動方法では、Tr、Tfの少な
くとも一方をTiの10分の1以上に設定することも好
ましい。これにより、あまり振動エネルギー効率を損な
わず(1%低下)して、発熱量を半減できる。ここでい
う振動エネルギー効率とは、Tr/Tiが十分小さい時
の飽和した振動エネルギーに対する比率である。このこ
とは、駆動回路の放熱設計が軽減され、コスト低減の利
点がある。
Further, in the present driving method, it is also preferable that at least one of Tr and Tf is set to 1/10 or more of Ti. As a result, the amount of heat generation can be halved without significantly reducing the vibration energy efficiency (1% decrease). The vibration energy efficiency here is the ratio to the saturated vibration energy when Tr / Ti is sufficiently small. This has the advantage of reducing the heat radiation design of the drive circuit and reducing costs.

【0019】また、本駆動方法では、Tr、Tfの少な
くとも一方をTiの3分の1以下に設定することも好ま
しい。これにより、極端な振動エネルギー効率の低下を
防ぐ(効率80%以上を確保する)ことができ、その結
果、駆動電圧の上昇を抑制できる。ここでいう振動エネ
ルギー効率とは、Tr/Tiが十分小さい時の飽和した
振動エネルギーに対する比率である。このことは、駆動
回路の電力設計が軽減され、コスト低減の利点がある。
Further, in the present driving method, it is also preferable that at least one of Tr and Tf is set to 1/3 or less of Ti. As a result, it is possible to prevent an extreme decrease in vibration energy efficiency (to secure an efficiency of 80% or more), and as a result, it is possible to suppress an increase in drive voltage. The vibration energy efficiency here is the ratio to the saturated vibration energy when Tr / Ti is sufficiently small. This has the advantage of reducing the power design of the drive circuit and reducing costs.

【0020】また、本駆動方法では、Tr、Tfの少な
くとも一方をTiの6分の1以下に設定することも好ま
しい。これにより、振動系を一旦膨張させた後に収縮さ
せるような双方向の変形を伴う駆動において、極端な振
動エネルギー効率の低下を防ぐ(効率80%以上確保す
る)ことができ、その結果、駆動電圧の上昇を抑制でき
る。ここでいう振動エネルギー効率とは、Tr/Tiが
十分小さい時の飽和した振動エネルギーに対する比率で
ある。このことは、駆動回路の電力設計が軽減され、コ
スト低減の利点がある。
Further, in the present driving method, it is also preferable to set at least one of Tr and Tf to 1/6 or less of Ti. This makes it possible to prevent an extreme reduction in vibration energy efficiency (ensure 80% or more efficiency) in a drive involving bidirectional deformation in which the vibration system is once expanded and then contracted. Can be suppressed. The vibration energy efficiency here is the ratio to the saturated vibration energy when Tr / Ti is sufficiently small. This has the advantage of reducing the power design of the drive circuit and reducing costs.

【0021】また、本駆動方法では、駆動電圧を維持す
る時間Tvを、 Tv≒(Ti−Tr)/2 を満たすように設定することが好ましい。
Further, in the present driving method, it is preferable that the time Tv for maintaining the driving voltage is set so as to satisfy Tv≈ (Ti-Tr) / 2.

【0022】駆動電圧に対する圧電素子の変位は、(T
i+Tr)/2で最大となる。従って、駆動電圧が立ち
上がってから(Ti+Tr)/2までの残り時間を維持
時間Tvとして駆動電圧を維持することで、圧電素子の
変位を最大値に到達させられる。このため、駆動電圧の
維持時間Tvを上記の値とし、その維持時間Tvが経過
した時点で駆動電圧の極性切換えなどを実行すれば、最
大効率を得られる。
The displacement of the piezoelectric element with respect to the driving voltage is (T
The maximum is i + Tr) / 2. Therefore, by maintaining the drive voltage with the remaining time from the rise of the drive voltage to (Ti + Tr) / 2 as the maintenance time Tv, the displacement of the piezoelectric element can reach the maximum value. Therefore, if the drive voltage sustain time Tv is set to the above value and the polarity of the drive voltage is switched when the sustain time Tv elapses, maximum efficiency can be obtained.

【0023】また、本発明のインクジェットヘッド(本
ヘッド)は、隔壁の一部が圧電素子から構成されている
多数のインク加圧室を有し、駆動電圧を与えることで上
記圧電素子を変形させ、インク加圧室内のインクを吐出
するインクジェットヘッドである。そして、本ヘッドで
は、インク加圧室における振動系の固有振動周期をT
i、上記圧電素子に与えられる駆動電圧の立ち上がり時
間をTr、立ち下がり時間をTfとするとき、Tr,T
fの少なくとも一方が、Tiの20分の1以上に設定さ
れていることを特徴としている。
Further, the ink jet head of the present invention (the present head) has a large number of ink pressurizing chambers in which a part of the partition wall is composed of piezoelectric elements, and the piezoelectric elements are deformed by applying a driving voltage. The inkjet head ejects ink in the ink pressurizing chamber. In this head, the natural vibration period of the vibration system in the ink pressurizing chamber is T
i, where Tr is the rise time of the drive voltage applied to the piezoelectric element and Tf is the fall time, Tr, T
At least one of f is set to 1/20 or more of Ti.

【0024】すなわち、本ヘッドは、上記した本駆動方
法を用いたインクジェットヘッドである。従って、本ヘ
ッドでは、Tr,Tfが小さすぎることに起因する、大
電流による配線やスイッチング素子等の充放電系統の抵
抗成分による損失を防止できる。これにより、発熱およ
び消費電力を抑制することが可能となっている。
That is, the present head is an ink jet head using the above-mentioned present driving method. Therefore, in the present head, it is possible to prevent the loss due to the resistance component of the charging / discharging system such as the wiring and the switching element due to the large current due to the excessively small Tr and Tf. This makes it possible to suppress heat generation and power consumption.

【0025】また、本発明のインクジェットプリンター
(本プリンター)は、隔壁の一部が圧電素子から構成さ
れている多数のインク加圧室を有し、駆動電圧を与える
ことで上記圧電素子を変形させ、インク加圧室内のイン
クを吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジェ
ットプリンターにおいて、上記インク加圧室の固有振動
周期をTi、上記圧電素子に与えられる駆動電圧の立ち
上がり時間をTr、立ち下がり時間をTfとするとき、
Tr,Tfの少なくとも一方がTiの20分の1以上に
設定されていることを特徴としている。
Further, the ink jet printer of the present invention (the present printer) has a large number of ink pressurizing chambers in which a part of the partition wall is composed of piezoelectric elements, and the piezoelectric elements are deformed by applying a driving voltage. In an ink jet printer having an ink jet head for ejecting ink in the ink pressurizing chamber, Ti is the natural vibration period of the ink pressurizing chamber, Tr is the rising time of the drive voltage applied to the piezoelectric element, and Tf is the falling time. When
At least one of Tr and Tf is set to 1/20 or more of Ti.

【0026】すなわち、本プリンターは、上記した本ヘ
ッドを備えたプリンターである。従って、本プリンター
では、Tr,Tfが小さすぎることに起因する、大電流
による配線やスイッチング素子等の充放電系統の抵抗成
分による損失を防止できる。これにより、発熱および消
費電力を抑制することが可能となっている。
That is, this printer is a printer provided with the above-mentioned head. Therefore, in this printer, it is possible to prevent the loss due to the resistance component of the charging / discharging system such as the wiring and the switching element due to the large current due to the excessively small Tr and Tf. This makes it possible to suppress heat generation and power consumption.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について説
明する。本実施の形態にかかるプリンター(本プリンタ
ー)は、外部の情報処理機器(コンピューター,デジタ
ルカメラ等)から送信される画像データを受信・処理
し、紙やプラスティック等からなる印刷用のシートに画
像を印刷して出力する機能を有している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described. The printer according to the present embodiment (this printer) receives and processes image data transmitted from an external information processing device (computer, digital camera, etc.), and prints the image on a printing sheet made of paper, plastic, or the like. It has the function of printing and outputting.

【0028】図1は、本プリンターの構成を示す斜視図
である。この図に示すように、本プリンターは、筐体1
1内に、シートガイド12,インクジェットヘッド1
3,保持シャフト14,搬送ローラ(図示せず)等を備
えている。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of this printer. As shown in this figure, the printer includes a housing 1
1, the sheet guide 12 and the inkjet head 1
3, a holding shaft 14, a conveying roller (not shown), and the like.

【0029】さらに、本プリンターは、図示しない画像
処理装置(コンピューター等)から送信される画像デー
タを受信し、上記の部材を制御して印刷を行う制御部
(図示せず)を備えている。
Further, the printer is provided with a control unit (not shown) which receives image data transmitted from an image processing device (computer or the like) not shown and controls the above-mentioned members to perform printing.

【0030】シートガイド12は、印刷前および印刷中
のシートPを支える給紙トレイ・給紙ガイドである。
The sheet guide 12 is a paper feed tray / paper feed guide that supports the sheet P before and during printing.

【0031】インクジェットヘッド13は、搬送ローラ
によって搬送されているシートに対し、制御部の指示に
よりインク(印刷剤)を吐出して画像を印刷するもので
ある。
The ink jet head 13 prints an image by ejecting ink (printing agent) on a sheet conveyed by a conveying roller according to an instruction from the control section.

【0032】このインクジェットヘッド13は、本プリ
ンターに設けられた走査空間内を往復移動しながら、シ
ートに対して1ライン毎に画像を印刷してゆくように設
定されている。
The ink jet head 13 is set to print an image line by line on a sheet while reciprocating in a scanning space provided in the printer.

【0033】保持シャフト14は、インクジェットヘッ
ド13を、走査方向に沿って移動できるように案内する
ためのガイドであり、走査空間内に設けられている。
The holding shaft 14 is a guide for guiding the ink jet head 13 so as to be movable in the scanning direction, and is provided in the scanning space.

【0034】また、図2は、インクジェットヘッド13
の構成を示す説明図である。この図に示すように、イン
クジェットヘッド13は、多数のインク加圧室K1〜K
nを含むものである。
Further, FIG. 2 shows the ink jet head 13
It is explanatory drawing which shows the structure of. As shown in this figure, the inkjet head 13 includes a large number of ink pressurizing chambers K1 to K.
n is included.

【0035】このインク加圧室K1〜Knは、それぞ
れ、内部にインクを蓄えているとともに、インクを吐出
させるためのノズルを有しているとともに、インク吐出
を制御するための駆動回路を備えている。また、インク
加圧室K1〜Knの隔壁の一部は、圧電素子から構成さ
れている。
Each of the ink pressurizing chambers K1 to Kn stores ink therein, has a nozzle for ejecting ink, and has a drive circuit for controlling ink ejection. There is. Further, a part of the partition walls of the ink pressurizing chambers K1 to Kn is composed of a piezoelectric element.

【0036】そして、このインクジェットヘッド13で
は、インク加圧室K1〜Knの圧電素子に駆動電圧を与
え、このインク加圧室K1〜Knを一旦膨張させた後に
収縮させることによって、ノズルからインクを吐出さ
せ、シート(記録用紙)に画像を形成するものである。
In the ink jet head 13, a driving voltage is applied to the piezoelectric elements in the ink pressurizing chambers K1 to Kn, and the ink pressurizing chambers K1 to Kn are once expanded and then contracted, so that ink is ejected from the nozzles. The ink is ejected to form an image on a sheet (recording paper).

【0037】なお、このような駆動方法は、たとえば特
許文献4に詳しく述べられているので、ここではその説
明は省略する。
Since such a driving method is described in detail in, for example, Patent Document 4, description thereof will be omitted here.

【0038】図3は、インク加圧室K1〜Knの備えて
いる駆動回路21の電気回路図である。
FIG. 3 is an electric circuit diagram of the drive circuit 21 provided in each of the ink pressurizing chambers K1 to Kn.

【0039】図3に示すように、この駆動回路21で
は、駆動信号CKが、オープンコレクタ型のインバータ
INV1および抵抗R1を介して、PNP型のトランジ
スタQ1のベースに与えられる。また、この駆動信号C
Kは、さらに、もう1つのインバータINV2を介し
て、NPN型のトランジスタQ2のベースに与えられ
る。
As shown in FIG. 3, in the drive circuit 21, the drive signal CK is applied to the base of the PNP type transistor Q1 via the open collector type inverter INV1 and the resistor R1. Also, this drive signal C
Further, K is given to the base of the NPN type transistor Q2 via another inverter INV2.

【0040】トランジスタQ1のエミッタは、エミッタ
抵抗R3を介して、ハイレベルVhの電源に接続され
る。
The emitter of the transistor Q1 is connected to the power supply of high level Vh via the emitter resistor R3.

【0041】また、トランジスタQ1のベースとハイレ
ベルVhの電源との間には、PNP型のトランジスタQ
3が介在されている。このトランジスタQ3のベース
は、トランジスタQ1のエミッタに接続される。
Further, a PNP type transistor Q is provided between the base of the transistor Q1 and the power supply of high level Vh.
3 is interposed. The base of the transistor Q3 is connected to the emitter of the transistor Q1.

【0042】一方、トランジスタQ2のエミッタは、エ
ミッタ抵抗R4を介して、ローレベルGNDの電源に接
続される。
On the other hand, the emitter of the transistor Q2 is connected to the low level GND power source through the emitter resistor R4.

【0043】また、トランジスタQ2のベースとローレ
ベルGNDの電源との間には、NPN型のトランジスタ
Q4が介在されている。そして、このトランジスタQ4
のベースは、トランジスタQ2のエミッタに接続され
る。
Further, an NPN type transistor Q4 is interposed between the base of the transistor Q2 and the low level GND power source. And this transistor Q4
Is connected to the emitter of the transistor Q2.

【0044】また、トランジスタQ2のベースは、プル
アップ抵抗R2を介して、ハイレベルVhの電源に接続
される。
The base of the transistor Q2 is connected to the power supply of high level Vh via the pull-up resistor R2.

【0045】トランジスタQ1,Q2のコレクタには、
コンデンサC1の一方の端子が接続されている。また、
このコンデンサC1の他方の端子は、ローレベルGND
の電源に接続される。また、コンデンサC1の一方の端
子からの出力電圧は、出力段のトランジスタQ5・Q6
のベースに共通に与えられる。
The collectors of the transistors Q1 and Q2 are
One terminal of the capacitor C1 is connected. Also,
The other terminal of the capacitor C1 has a low level GND.
Connected to the power supply. The output voltage from one terminal of the capacitor C1 is the output stage transistors Q5 and Q6.
Commonly given to the base of.

【0046】NPN型のトランジスタQ5のコレクタ
は、ハイレベルVhの電源に接続されている。また、P
NP型のトランジスタQ6のコレクタは、ローレベルG
NDの電源に接続される。これらのトランジスタQ5,
Q6のエミッタからは、出力電圧Voが導出される。こ
の出力電圧Voは、画像データに応じて駆動されるアナ
ログスイッチA1,A2,…,Anによって、選択的に
圧電素子B1,B2,…,Bnに与えられる。
The collector of the NPN type transistor Q5 is connected to the high level Vh power supply. Also, P
The collector of the NP type transistor Q6 has a low level G
Connected to ND power supply. These transistors Q5,
The output voltage Vo is derived from the emitter of Q6. The output voltage Vo is selectively applied to the piezoelectric elements B1, B2, ..., Bn by the analog switches A1, A2, ..., An that are driven according to the image data.

【0047】したがって、図4で示すように、駆動信号
CKがハイレベルとなると、インバータINV1の出力
がローレベルとなり、トランジスタQ1を介してコンデ
ンサC1に対する充電が行われる。このとき、トランジ
スタQ2はオフとなる。また、トランジスタQ1のエミ
ッタ電流が、抵抗R3およびトランジスタQ3によっ
て、一定の電流とされる。さらに、コンデンサC1の出
力電圧に応じたトランジスタQ5の出力電圧Voも、図
4で示すように立ち上がってゆく。
Therefore, as shown in FIG. 4, when the drive signal CK becomes high level, the output of the inverter INV1 becomes low level, and the capacitor C1 is charged through the transistor Q1. At this time, the transistor Q2 is turned off. Further, the emitter current of the transistor Q1 is made constant by the resistor R3 and the transistor Q3. Further, the output voltage Vo of the transistor Q5 corresponding to the output voltage of the capacitor C1 also rises as shown in FIG.

【0048】また、駆動信号CKがローレベルとなる
と、インバータINV2の出力がハイレベルとなり、ト
ランジスタQ2を介してコンデンサC1から放電が行わ
れる。このとき、トランジスタQ1はオフとなる。ま
た、トランジスタQ2のエミッタ電流が、抵抗R4およ
びトランジスタQ3によって、一定の電流とされる。さ
らに、コンデンサC1の出力電圧に応じたトランジスタ
Q6の出力電圧Voも、図4で示すように立ち下がって
ゆく。
When the drive signal CK becomes low level, the output of the inverter INV2 becomes high level, and the capacitor C1 is discharged through the transistor Q2. At this time, the transistor Q1 is turned off. The emitter current of the transistor Q2 is made constant by the resistor R4 and the transistor Q3. Further, the output voltage Vo of the transistor Q6 corresponding to the output voltage of the capacitor C1 also falls as shown in FIG.

【0049】そして、特に、駆動回路21では、出力電
圧Voの立ち上がり時間Trおよび立ち下がり時間Tf
におけるスルーレートαを好ましい値に設定し、これに
より、駆動電圧、発熱量および消費電力を抑えられるよ
うになっている。
In particular, in the drive circuit 21, the rising time Tr and the falling time Tf of the output voltage Vo are set.
The slew rate α is set to a preferable value so that the drive voltage, the heat generation amount, and the power consumption can be suppressed.

【0050】なお、スルーレートαとは、圧電素子B1
〜Bnを駆動する矩形波や台形波の駆動電圧パルスが、
ピーク値Vpの10%のレベルV10から90%のレベル
90に立ち上がるまでの変化率のことである(単位はV
/sec)。すなわち、このαは、 α=(V90−V10)/Tr=ΔV/Tr …(1) で表される。
The slew rate α is the piezoelectric element B1.
Drive voltage pulse of rectangular wave or trapezoidal wave that drives ~ Bn
It is the rate of change from the level V 10 of 10% of the peak value Vp to the level V 90 of 90% (unit: V
/ Sec). That is, this α is represented by α = (V 90 −V 10 ) / Tr = ΔV / Tr (1).

【0051】ただし、Trは、パルスがレベルV10から
レベルV90に立ち上がるまでの時間である。なお、立ち
下がり時のスルーレートαも、Trに代えて立ち下がり
時間Tf(パルスがレベルV90からレベルV10に立ち下
がるまでの時間)を用いることで、同様に表現できる。
また、図3の駆動回路21では、αについては、抵抗R
3・R4の抵抗値を調整することで、所望の値に設定で
きる。
However, Tr is the time until the pulse rises from the level V 10 to the level V 90 . The slew rate α at the time of falling can also be expressed in the same manner by using the falling time Tf (the time until the pulse falls from the level V 90 to the level V 10 ) instead of Tr.
In addition, in the drive circuit 21 of FIG.
It can be set to a desired value by adjusting the resistance value of 3 · R4.

【0052】ここで、スルーレートαの好ましい値につ
いて具体的に説明する。すなわち、圧電素子B1〜Bn
に与えられる出力電圧Voのパルス電圧値をΔV、イン
ク加圧室K1〜Knの振動系(インク加圧室K1〜Kn
における、圧電素子B1〜Bnによって振動されるも
の;インク吐出系)の固有振動周期をTiとすると、ス
ルーレートαは、 α≦20×ΔV/Ti (V/sec) を満たすような値に設定されることが好ましい。また、
このスルーレートαは、 α≦10×ΔV/Ti (V/sec) を満たすような値に設定されることがさらに好ましい。
Here, the preferable value of the slew rate α will be specifically described. That is, the piezoelectric elements B1 to Bn
The pulse voltage value of the output voltage Vo given to the ink is ΔV, the vibration system of the ink pressurizing chambers K1 to Kn
In which the piezo-electric elements B1 to Bn vibrate; the ink ejection system) has a natural vibration period of Ti, the slew rate α is set to a value that satisfies α ≦ 20 × ΔV / Ti (V / sec) Preferably. Also,
It is more preferable that the slew rate α is set to a value that satisfies α ≦ 10 × ΔV / Ti (V / sec).

【0053】また、 α=ΔV/Tr=ΔV/Tf であるので、前記パルス電圧(出力電圧)の立ち上がり
時間Tr、立ち下がり時間Tfを、 1/20≦Tr/Ti,かつ,1/20≦Tf/Ti …(a) とすることが好ましい。また、これらTr,Tfを、 1/10≦Tr/Ti,かつ,1/10≦Tf/Ti …(b) とすることがさらに好ましい。
Since α = ΔV / Tr = ΔV / Tf, the rising time Tr and the falling time Tf of the pulse voltage (output voltage) are set to 1/20 ≦ Tr / Ti and 1/20 ≦ Tf / Ti (a) is preferable. Further, it is more preferable that these Tr and Tf are set to 1/10 ≦ Tr / Ti and 1/10 ≦ Tf / Ti (b).

【0054】さらに、上記の条件に加えて、これらT
r,Tfを、 Tr/Ti≦1/3,かつ,Tf/Ti≦1/3 …(c) とすることが好ましい。
In addition to the above conditions, these T
It is preferable that r and Tf are Tr / Ti ≦ 1/3 and Tf / Ti ≦ 1/3 (c).

【0055】次に、α,Tr/Ti,Tf/Tiの値が
上記の範囲にあることの好ましい理由について説明する
(なお、以下では、Tr=Tfとする)。
Next, the reason why the values of α, Tr / Ti, and Tf / Ti are preferably in the above ranges will be described (hereinafter, Tr = Tf).

【0056】一般に、圧電素子は、誘電体を一対の電極
で挟んだコンデンサと同様の構造となっている。そし
て、この圧電素子に対し、駆動時に注入される電荷Q
は、 Q=CV …(2) で表される。また、 Q=∫idt …(3) であるので、 C・(V/Tr)=C・(V/Tf)=i …(4) となる。これにより、駆動電圧Vの立ち上がりや立ち下
がりが急峻であると、電流iが大電流となることがわか
る。たとえば、スルーレートαが2倍になる(Trおよ
びTfが1/2になる)と、電流iも2倍となる。
Generally, a piezoelectric element has the same structure as a capacitor in which a dielectric is sandwiched by a pair of electrodes. The charge Q injected into the piezoelectric element during driving
Is represented by Q = CV (2) Further, since Q = ∫idt (3), C · (V / Tr) = C · (V / Tf) = i (4). From this, it can be seen that the current i becomes a large current when the drive voltage V rises or falls sharply. For example, if the slew rate α doubles (Tr and Tf become 1/2), the current i also doubles.

【0057】そして、ヘッド内の配線やアナログスイッ
チ等の、充放電系統の抵抗成分をRとすると、発熱量U
は、 U=i2・R(Tr+Tf) …(5) で表される。
When the resistance component of the charging / discharging system such as the wiring in the head and the analog switch is R, the heat generation amount U
Is represented by U = i 2 · R (Tr + Tf) (5)

【0058】したがって、スルーレートαが高くなる
と、Tr,Tfが小さくなるが、電流iが2乗で影響す
るため、発熱量や消費電力が大きくなることが理解され
る。
Therefore, it is understood that when the slew rate α becomes high, Tr and Tf become small, but the current i is influenced by the square of the current, so that the heat generation amount and the power consumption increase.

【0059】一方、吐出性能はインク加圧室における振
動系の運動エネルギー(速度Vmax)に依存する。つ
まり、スルーレートα(勾配)が緩やかになると、同じ
吐出圧力を得るためには変位に相当する駆動電圧を高く
しなければならない。これを以下に説明する。
On the other hand, the ejection performance depends on the kinetic energy (speed Vmax) of the vibration system in the ink pressurizing chamber. That is, when the slew rate α (gradient) becomes gentle, the drive voltage corresponding to the displacement must be increased in order to obtain the same discharge pressure. This will be explained below.

【0060】インク加圧室の振動系(インク吐出系)
は、図5で示すような振動系に置換できる。図6に示す
ように、所望の時間Trで所望の変位Xrを得るように
スルーレートαを設定する。また、mをインク加圧室の
振動系の等価質量、xo(t)を任意の時点tでの位
置、xb(t)を基点位置、kを等価弾性とすると、時
間t<Trでの振動系の運動を、下式で示すような、速
度および位置の関数で表せる。
Vibration system of ink pressurizing chamber (ink ejection system)
Can be replaced with a vibration system as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the slew rate α is set so as to obtain a desired displacement Xr at a desired time Tr. Also, assuming that m is the equivalent mass of the vibration system of the ink pressurizing chamber, xo (t) is the position at an arbitrary time point t, xb (t) is the base point position, and k is the equivalent elasticity, vibration at time t <Tr. The motion of the system can be expressed as a function of velocity and position, as shown below.

【0061】 m{d2xo(t)/dt2}+k{xo(t)−xb(t)}=0…(6) 上式を、時間tを関数sにラプラス変換して以降の振動
を解いてゆくと、 m・s2・Xo(s)+k{Xo(s)−Xb(s)}=0 …(7) となる。そして、この式7と、1次関数xb(t)=α
・tをラプラス変換したものとを組み合わせると、 (s2+k/m)Xo(s)=Xb(s)k/m=α・k/(m・s2) …(8) となる。ここでXo(s)について整理すると、 Xo(s)=α・k/{m・s2(s2+ωn2)} …(9) ただし、ωn2=k/mである。上記式9を逆ラプラス
変換するとxo(t)が求まり、図7で示すように、 xo(t)=(α・k/m)(1/ωn3)(ωn・t−sin(ωn・t)) =(α/ωn)(ωn・t−sin(ωn・t)) =α{t−(1/ωn)・sin(ωn・t)} …(10) となる。
M {d 2 xo (t) / dt 2 } + k {xo (t) −xb (t)} = 0 (6) The above equation is subjected to the Laplace transform of the time t into the function s, and the vibration thereafter. By solving, m · s 2 · Xo (s) + k {Xo (s) −Xb (s)} = 0 (7) Then, this equation 7 and the linear function xb (t) = α
When combined with a Laplace transform of t, (s 2 + k / m) Xo (s) = Xb (s) k / m = α · k / (m · s 2 ) ... (8) Here, when Xo (s) is arranged, Xo (s) = α · k / {m · s 2 (s 2 + ωn 2 )} (9) where ωn 2 = k / m. Inverse Laplace transform of Equation 9 gives xo (t), and as shown in FIG. 7, xo (t) = (α · k / m) (1 / ωn 3 ) (ωn · t−sin (ωn · t )) = (Α / ωn) (ωn · t−sin (ωn · t)) = α {t− (1 / ωn) · sin (ωn · t)} (10)

【0062】図6における立ち上がり時間Trを境界と
する立ち上がり部および台形の上底部からなる折線曲線
xb’(t)のラプラス変換は、時間t≧Trでは、推
定定理によって、 Xb’(s)=ωn(α/s2)(1−ε-Tr.s) …(11) となる。また、式11を上記の式8に代入すると、 Xo’(s)=ωn(α/s2)(1−ε-Tr.s)/(s2+ωn2)…(12) を得られる。この式12を逆ラプラス変換すると、折線
曲線xb’(t)に対する時間tにおける変位xo’
(t)が求まる。
The Laplace transform of the polygonal curve xb '(t) consisting of the rising part with the rising time Tr in FIG. 6 as the boundary and the upper bottom part of the trapezoid is Xb' (s) = ωn (α / s 2 ) (1-ε- Tr.s ) (11). Further, by substituting the equation 11 into the above equation 8, Xo ′ (s) = ωn (α / s 2 ) (1-ε −Tr.s ) / (s 2 + ωn 2 ) ... (12) is obtained. When the equation 12 is subjected to the inverse Laplace transform, the displacement xo ′ at the time t with respect to the polygonal curve xb ′ (t).
(T) is obtained.

【0063】 xo’(t)=xo(t)−xo(t−Tr) =α(t−(1/ωn)・sin(ωn・t)) −α{(t−Tr)−(1/ωn)・sin(ωn・(t−Tr))} …(13) となる。この式13を整理すると、 xo’(t) =Xr(1−(2/(ωn・Tr))・sin(ωn・(Tr/2)) ・cos(ωn・(2t−Tr)/2)) …(14) を得られる。Xr=1、Tr=0.2と正規化して、上
記の式10および式14から変位X(t)を求めると、
図8に示すグラフを得られる。
Xo ′ (t) = xo (t) −xo (t−Tr) = α (t− (1 / ωn) · sin (ωn · t)) − α {(t−Tr) − (1 / ωn) · sin (ωn · (t−Tr))} (13) When this Expression 13 is rearranged, xo ′ (t) = Xr (1- (2 / (ωn · Tr)) · sin (ωn · (Tr / 2)) · cos (ωn · (2t−Tr) / 2) )… (14) can be obtained. When Xr = 1 and Tr = 0.2 are normalized and the displacement X (t) is obtained from the above equations 10 and 14,
The graph shown in FIG. 8 can be obtained.

【0064】前記式14および図8から、折線入力に対
する最大変位Xpの条件tpは、 tp=(Ti+Tr)/2 …(15) となる。また、最大変位Xpを得る台形波形の上底部の
維持時間であるTvは、 Tv=(Ti−Tr)/2 …(16) となる。なお、Xpは、時間t≧Trにおける最大変位
である。
From the equation 14 and FIG. 8, the condition tp of the maximum displacement Xp with respect to the polygonal line input is tp = (Ti + Tr) / 2 (15). Further, Tv, which is the maintenance time of the upper bottom of the trapezoidal waveform for obtaining the maximum displacement Xp, is Tv = (Ti-Tr) / 2 (16). Note that Xp is the maximum displacement at time t ≧ Tr.

【0065】したがって、所定の繰返吐出周波数を維持
するため、駆動パルス幅が固定された状態で、圧電素子
の駆動電圧の立ち上がりや立ち下がりが緩やかになると
(上式における時間Tr,Tfが長くなると)、振動系
の最大変位Xpが減少(最大速度が減少)し、要求され
る駆動電圧が高くなって高圧の電源が必要になることを
理解できる。
Therefore, in order to maintain a predetermined repeated ejection frequency, when the drive voltage of the piezoelectric element rises and falls slowly with the drive pulse width fixed (time Tr and Tf in the above equation become long). Then, it can be understood that the maximum displacement Xp of the vibration system decreases (maximum speed decreases), the required drive voltage increases, and a high-voltage power supply is required.

【0066】図9は、インク加圧室K1〜Knにおける
振動系(および圧電素子B1〜Bn)において、任意の
スルーレートのパルスを印加したときの振動状態と発熱
状態とを示したものである。
FIG. 9 shows a vibration state and a heat generation state when a pulse having an arbitrary slew rate is applied to the vibration system (and the piezoelectric elements B1 to Bn) in the ink pressurizing chambers K1 to Kn. .

【0067】振動系に与えられる振動エネルギー(吐出
に寄与するエネルギー)は、最大変位Xpの2乗の関数
として求まる。
The vibration energy (energy contributing to ejection) given to the vibration system is obtained as a function of the square of the maximum displacement Xp.

【0068】従って、図9においては、振動エネルギー
の飽和値を“1”と正規化したXp 2を図示している。
言い換えれば、Tr/Tiを変化させた場合の振動エネ
ルギーが、Tr/Tiが十分小さい時の飽和した振動エ
ネルギーに対して、どの程度の効率になっているかを図
示したものといえる。さらに、式(5)に準じ駆動の際
に生じる発熱量を、Tr/Ti=1/20の時を基準に
(“1”として)正規化発熱量として図示している。こ
れによると、発熱量はTr/Tiの減少に伴って直線的
に増加傾向にある。
Therefore, in FIG. 9, the vibration energy is
Xp normalized to the saturation value of "1" 2Is illustrated.
In other words, vibration energy when Tr / Ti is changed.
Saturated vibration energy when Tr / Ti is sufficiently small
Diagram showing how efficient is the energy
It can be said that it was shown. Furthermore, when driving according to equation (5)
The amount of heat generated at the time of Tr / Ti = 1/20
It is shown as normalized heating value (as "1"). This
According to this, the calorific value is linear with the decrease of Tr / Ti.
Is on the rise.

【0069】図9より、駆動回路の発熱を抑えつつ、よ
り効率的に振動エネルギーを得るためのTrとTiとの
比を読み取ることが可能である。つまり、Tr/Ti=
1/20ではXp2=0.99(効率:99%、ここで
いう効率とは、Tr/Tiが十分小さい時の飽和した振
動エネルギーに対する比率である)であり、正規化発熱
量は1である。これ以上に、Tr/Tiを小さくして
も、ほとんど効率は上がらず、発熱量が増すばかりであ
る。一方、Tr/Ti=1/10にすることで、Xp2
=0.98(効率:98%)と1%程度効率は低下する
ものの、正規化発熱量は0.5となり、Tr/Ti=1
/20の時と比較して発熱を半分にまで低減できる。し
かし、さらに発熱量を低減するために、Tr/Tiを極
端に大きく設定すると、Xp2 が急激に低下する傾向が
あるため、同じ振動エネルギーを得ようとした場合、駆
動電圧を高くする必要がある。ここで、Xp2が急激に
低下するXp2=0.80(効率:80%)を変極点と
定義する。また、安定した駆動を得るためには、この変
極点より小さくなることを避けなければならない。よっ
て、変極点以上を確保するためには、Tr/Tiは1/
3以下でなければならない。
From FIG. 9, it is possible to read the ratio of Tr and Ti for obtaining the vibration energy more efficiently while suppressing the heat generation of the drive circuit. That is, Tr / Ti =
At 1/20, Xp 2 = 0.99 (efficiency: 99%, the efficiency here is the ratio to the vibration energy saturated when Tr / Ti is sufficiently small), and the normalized heating value is 1. is there. Even if Tr / Ti is made smaller than this, the efficiency is hardly increased and only the amount of heat generation is increased. On the other hand, by setting Tr / Ti = 1/10, Xp 2
= 0.98 (efficiency: 98%), the efficiency is reduced by about 1%, but the normalized heating value is 0.5 and Tr / Ti = 1.
The heat generation can be reduced to half compared with the case of / 20. However, if Tr / Ti is set to be extremely large in order to further reduce the amount of heat generation, Xp 2 tends to decrease sharply. Therefore, in order to obtain the same vibration energy, it is necessary to increase the driving voltage. is there. Here, Xp 2 = 0.80 (efficiency: 80%) of Xp 2 rapidly decreases is defined as an inflection point. Further, in order to obtain stable driving, it is necessary to avoid becoming smaller than this inflection point. Therefore, Tr / Ti should be 1 /
Must be 3 or less.

【0070】つまり、駆動回路の発熱を抑えつつ、より
効率的に振動エネルギーを得るためには、 1/20≦Tr/Ti≦1/3 となり、さらなる発熱対策としては、 1/10≦Tr/Ti≦1/3が好ましい。
That is, in order to obtain the vibration energy more efficiently while suppressing the heat generation of the drive circuit, 1/20 ≦ Tr / Ti ≦ 1/3, and as a further heat generation measure, 1/10 ≦ Tr / Ti ≦ 1/3 is preferable.

【0071】次に、本プリンターのインクジェットヘッ
ド13を、インク加圧室K1〜Knを一旦膨張させた後
に収縮させ、これによってインクを吐出させるように構
成した場合について説明する。なお、この場合には、イ
ンク加圧室K1〜Knにおける膨張およびその維持の過
程に要する時間が、インク加圧室K1〜Knにおける振
動系の固有振動周期Ti’の1/2に設定される。
Next, a description will be given of a case where the ink jet head 13 of the printer is constructed so that the ink pressurizing chambers K1 to Kn are once expanded and then contracted to eject ink. In this case, the time required for the process of expansion and maintenance in the ink pressurizing chambers K1 to Kn is set to 1/2 of the natural vibration period Ti ′ of the vibration system in the ink pressurizing chambers K1 to Kn. .

【0072】膨張、収縮を行う駆動においては、膨張の
工程の終了時の変位Xtが収縮時の初期変位となる。こ
のため、収縮終了時の変位Xtをできるだけ大きくなる
ように設定することにより、収縮時に行われる吐出振動
のエネルギーを高められる。図10は、膨張終了時、す
なわち、時間t=Ti’/2における振動状態と発熱状
態とを、図9と同様に示したものである。
In the drive for expansion and contraction, the displacement Xt at the end of the expansion process becomes the initial displacement during contraction. Therefore, by setting the displacement Xt at the end of contraction to be as large as possible, the energy of the ejection vibration performed at the time of contraction can be increased. FIG. 10 shows the vibration state and the heat generation state at the end of expansion, that is, at time t = Ti ′ / 2, as in FIG. 9.

【0073】図11に示すように、インク加圧室K1〜
Knに貼付けられた圧電素子B1〜Bnは、A相の駆動
波形で膨張し、B相の駆動波形で収縮する。すなわち、
圧電素子B1〜Bnには、収縮時を基準として、非駆動
状態ではVh/2の電圧が印加されており、膨張時には
Vhの電圧が印加され、収縮時には0Vの電圧が印加さ
れる。
As shown in FIG. 11, the ink pressurizing chambers K1 ...
The piezoelectric elements B1 to Bn attached to Kn expand with the drive waveform of the A phase and contract with the drive waveform of the B phase. That is,
A voltage of Vh / 2 is applied to the piezoelectric elements B1 to Bn in a non-driving state, a voltage of Vh is applied during expansion, and a voltage of 0V is applied during contraction with reference to the time of contraction.

【0074】図10より、駆動回路の発熱を抑えつつ、
より効率的に振動エネルギーを得るためのTrとTi’
との比を読み取ることが可能である。つまり、Tr/T
i’=1/20ではXt2=0.98(効率:98%)
であり、正規化発熱量は1である。これ以上に、Tr/
Ti’を小さくしても、ほとんど効率は上がらず、発熱
量が増すばかりである。一方、Tr/Ti’=1/10
にすることで、Xt2=0.94(効率:94%)と4
%程度効率は低下するものの、正規化発熱量は0.5と
なり、Tr/Ti’=1/20の時と比較して発熱を半
分にまで低減できる。しかし、さらに発熱量を低減する
ために、Tr/Ti’を極端に大きく設定すると、Xt
2が急激に低下する傾向があるため、同じ振動エネルギ
ーを得ようとした場合、駆動電圧を高くする必要があ
る。ここで、Xt2が急激に低下するXp2=0.80
(効率:80%)を変極点と定義する。また、安定した
駆動を得るためには、この変極点より小さくなることを
避けることが好ましい。よって、変極点以上を確保する
ためには、Tr/Ti’は約1/6(正確には図10で
1/5.8)以下でなければならない。
From FIG. 10, while suppressing the heat generation of the drive circuit,
Tr and Ti 'for obtaining vibration energy more efficiently
It is possible to read the ratio with. That is, Tr / T
When i '= 1/20, Xt 2 = 0.98 (efficiency: 98%)
And the normalized calorific value is 1. Tr /
Even if Ti 'is made small, the efficiency hardly increases and the amount of heat generation only increases. On the other hand, Tr / Ti '= 1/10
By setting Xt 2 = 0.94 (efficiency: 94%) and 4
Although the efficiency is reduced by about%, the normalized heat generation amount becomes 0.5, and the heat generation can be reduced to half as compared with the case of Tr / Ti ′ = 1/20. However, if Tr / Ti ′ is set extremely large in order to further reduce the heat generation amount, Xt
Since 2 tends to decrease sharply, it is necessary to increase the drive voltage when trying to obtain the same vibration energy. Here, Xt 2 sharply decreases Xp 2 = 0.80
(Efficiency: 80%) is defined as an inflection point. Further, in order to obtain stable driving, it is preferable to avoid becoming smaller than this inflection point. Therefore, in order to secure the inflection point or higher, Tr / Ti 'must be about 1/6 (more accurately, 1 / 5.8 in FIG. 10) or less.

【0075】つまり、駆動回路の発熱を抑えつつ、より
効率的に振動エネルギーを得るためには、 1/20≦Tr/Ti’≦1/6 となり、さらなる発熱対策としては、 1/10≦Tr/Ti’≦1/6が好ましい。
That is, in order to obtain the vibration energy more efficiently while suppressing the heat generation of the driving circuit, 1/20 ≦ Tr / Ti ′ ≦ 1/6, and as a further heat generation measure, 1/10 ≦ Tr / Ti '≦ 1/6 is preferable.

【0076】さらに、前記パルス電圧が立ち上がってか
らの維持時間Tvを、前記式16で示すように(Ti’
−Tr)/2とすることで、最大効率を得られる。
Further, the sustaining time Tv after the pulse voltage rises is given by (Ti '
The maximum efficiency can be obtained by setting -Tr) / 2.

【0077】なお、本実施の形態では、立ち上がり時間
Trと立ち下がり時間Tfとが等しい(Tr=Tf)と
している。しかしながら、これに限らず、Tr,Tf
は、上記した(a)(あるいは(b))および(c)を満たして
いれば、互いに異なる値となっていてもよい。
In this embodiment, the rising time Tr and the falling time Tf are equal (Tr = Tf). However, not limited to this, Tr, Tf
May have different values as long as they satisfy (a) (or (b)) and (c) described above.

【0078】また、これらTr,Tfは、必ずしも、
(a)(あるいは(b))または(c)の双方を満たす必要はな
い。これらのいずれかを満たすようにTr,Tfを設定
することで、発熱量の抑制、あるいは、駆動電圧の抑制
(および、圧電素子の十分な変位)を実現できる。
Further, these Tr and Tf are not always
It is not necessary to satisfy both (a) (or (b)) or (c). By setting Tr and Tf so that either of these is satisfied, it is possible to suppress the amount of heat generation or suppress the drive voltage (and sufficient displacement of the piezoelectric element).

【0079】また、これらTr,Tfの双方が、上記の
(a)(あるいは(b))および/または(c)を満たす必要も
ない。(a)(あるいは(b))および/または(c)を満たす
ようにTr,Tfの一方を設定することで、発熱量の抑
制、あるいは、駆動電圧の抑制(および、圧電素子の十
分な変位)をある程度は実現できる。
Further, both Tr and Tf are
Neither is it necessary to satisfy (a) (or (b)) and / or (c). By setting one of Tr and Tf so as to satisfy (a) (or (b)) and / or (c), suppression of heat generation or suppression of drive voltage (and sufficient displacement of piezoelectric element) ) Can be achieved to some extent.

【0080】また、上記したインクジェットプリンター
とは、インクジェット記録装置とも表現できるものであ
る。
The ink jet printer described above can also be expressed as an ink jet recording apparatus.

【0081】また、本実施の形態では、本発明の圧電素
子の駆動方法を適用したインクジェットヘッド13を有
するインクジェットプリンターについて述べている。し
かしながら、本発明の駆動方法は、インクジェットヘッ
ドの圧電素子に限らず、超音波洗浄機、超音波加湿器お
よび超音波モータ等の圧電素子(圧電体)に矩形波や台
形波を与えて駆動する際に好適に用いることのできる方
法である。
Further, this embodiment describes an ink jet printer having an ink jet head 13 to which the method for driving a piezoelectric element of the present invention is applied. However, the driving method of the present invention is not limited to the piezoelectric element of the inkjet head, and drives a piezoelectric element (piezoelectric body) such as an ultrasonic cleaner, an ultrasonic humidifier, and an ultrasonic motor by applying a rectangular wave or a trapezoidal wave. This is a method that can be preferably used.

【0082】また、本発明の圧電素子の駆動回路(2
1)を、圧電素子(B1〜Bn)によって振動される振
動系の固有振動周期をTi、上記圧電素子(B1〜B
n)に与えられる駆動電圧の立ち上がり時間をTr、立
ち下がり時間をTfとするとき、Tr,Tfの少なくと
も一方が、Tiの20分の1以上に設定されている構成
である、と表現することもできる。
Further, the piezoelectric element drive circuit of the present invention (2
1) is the natural vibration period of the vibration system vibrated by the piezoelectric elements (B1 to Bn), and Ti is the piezoelectric element (B1 to Bn).
When the rising time of the driving voltage given to n) is Tr and the falling time is Tf, it is expressed that at least one of Tr and Tf is set to 1/20 or more of Ti. You can also

【0083】以上のように、本発明にかかる圧電素子の
駆動方法(本駆動方法)は、圧電素子によって振動され
る系(振動系)の固有振動周期をTi、上記圧電素子に
与えられる駆動電圧の立ち上がり時間をTr、立ち下が
り時間をTfとするとき、Tr,Tfの少なくとも一方
を、Tiの20分の1以上に設定する方法である。
As described above, the piezoelectric element driving method (main driving method) according to the present invention is such that the natural vibration period of the system (vibration system) vibrated by the piezoelectric element is Ti, and the driving voltage applied to the piezoelectric element. Is a method of setting at least one of Tr and Tf to 1/20 or more of Ti, where Tr is the rise time and Tf is the fall time.

【0084】本駆動方法は、インクジェットヘッド、超
音波洗浄機、超音波加湿器および超音波モータ等の圧電
素子(圧電体)に矩形波や台形波を与えて駆動するため
の方法である。
This driving method is a method for driving by applying a rectangular wave or a trapezoidal wave to a piezoelectric element (piezoelectric body) such as an ink jet head, an ultrasonic cleaner, an ultrasonic humidifier and an ultrasonic motor.

【0085】ここで、圧電素子は、誘電体を一対の電極
で挟んだコンデンサと同様の構造となっているものであ
る。そして、本駆動方法では、このような圧電素子に与
える駆動電圧におけるTr,Tfの少なくとも一方を、
圧電素子によって振動される振動系の固有振動周期Ti
の20分の1以上にするようになっている。
Here, the piezoelectric element has the same structure as a capacitor in which a dielectric is sandwiched by a pair of electrodes. Then, in the present driving method, at least one of Tr and Tf in the driving voltage applied to such a piezoelectric element is set to
Natural vibration period Ti of the vibration system vibrated by the piezoelectric element
It is designed to be 1/20 or more.

【0086】これにより、本駆動方法では、Tr,Tf
が小さすぎることに起因する、大電流による配線やスイ
ッチング素子等の充放電系統の抵抗成分による損失を防
止できる。従って、発熱および消費電力を抑制すること
が可能となっている。
Accordingly, in the present driving method, Tr, Tf
It is possible to prevent the loss due to the resistance component of the charging / discharging system such as the wiring and the switching element due to the large current, which is caused by the too small value. Therefore, it is possible to suppress heat generation and power consumption.

【0087】また、本駆動方法では、Tr、Tfの少な
くとも一方をTiの10分の1以上に設定することも好
ましい。これにより、あまり振動エネルギー効率を損な
わず(1%低下)して、発熱量を半減できる。ここでい
う振動エネルギー効率とは、Tr/Tiが十分小さい時
の飽和した振動エネルギーに対する比率である。このこ
とは、駆動回路の放熱設計が軽減され、コスト低減の利
点がある。
In the present driving method, it is also preferable that at least one of Tr and Tf is set to 1/10 or more of Ti. As a result, the amount of heat generation can be halved without significantly reducing the vibration energy efficiency (1% decrease). The vibration energy efficiency here is the ratio to the saturated vibration energy when Tr / Ti is sufficiently small. This has the advantage of reducing the heat radiation design of the drive circuit and reducing costs.

【0088】また、本駆動方法では、Tr、Tfの少な
くとも一方をTiの3分の1以下に設定することも好ま
しい。これにより、極端な振動エネルギー効率の低下を
防ぐ(効率80%以上を確保する)ことができ、その結
果、駆動電圧の上昇を抑制できる。ここでいう振動エネ
ルギー効率とは、Tr/Tiが十分小さい時の飽和した
振動エネルギーに対する比率である。このことは、駆動
回路の電力設計が軽減され、コスト低減の利点がある。
In the present driving method, it is also preferable to set at least one of Tr and Tf to one third or less of Ti. As a result, it is possible to prevent an extreme decrease in vibration energy efficiency (to secure an efficiency of 80% or more), and as a result, it is possible to suppress an increase in drive voltage. The vibration energy efficiency here is the ratio to the saturated vibration energy when Tr / Ti is sufficiently small. This has the advantage of reducing the power design of the drive circuit and reducing costs.

【0089】また、本駆動方法では、Tr、Tfの少な
くとも一方をTiの6分の1以下に設定することも好ま
しい。これにより、振動系を一旦膨張させた後に収縮さ
せるような双方向の変形を伴う駆動において、極端な振
動エネルギー効率の低下を防ぐ(効率80%以上確保す
る)ことができ、その結果、駆動電圧の上昇を抑制でき
る。ここでいう振動エネルギー効率とは、Tr/Tiが
十分小さい時の飽和した振動エネルギーに対する比率で
ある。このことは、駆動回路の電力設計が軽減され、コ
スト低減の利点がある。
In the present driving method, it is also preferable to set at least one of Tr and Tf to 1/6 or less of Ti. This makes it possible to prevent an extreme reduction in vibration energy efficiency (ensure 80% or more efficiency) in a drive involving bidirectional deformation in which the vibration system is once expanded and then contracted. Can be suppressed. The vibration energy efficiency here is the ratio to the saturated vibration energy when Tr / Ti is sufficiently small. This has the advantage of reducing the power design of the drive circuit and reducing costs.

【0090】また、本駆動方法では、駆動電圧を維持す
る時間Tvを、 Tv≒(Ti−Tr)/2 を満たすように設定することが好ましい。
Further, in the present driving method, it is preferable that the time Tv for maintaining the driving voltage is set so as to satisfy Tv≉ (Ti-Tr) / 2.

【0091】駆動電圧に対する圧電素子の変位は、(T
i+Tr)/2で最大となる。従って、駆動電圧が立ち
上がってから(Ti+Tr)/2までの残り時間を維持
時間Tvとして駆動電圧を維持することで、圧電素子の
変位を最大値に到達させられる。このため、駆動電圧の
維持時間Tvを上記の値とし、その維持時間Tvが経過
した時点で駆動電圧の極性切換えなどを実行すれば、最
大効率を得られる。
The displacement of the piezoelectric element with respect to the driving voltage is (T
The maximum is i + Tr) / 2. Therefore, by maintaining the drive voltage with the remaining time from the rise of the drive voltage to (Ti + Tr) / 2 as the maintenance time Tv, the displacement of the piezoelectric element can reach the maximum value. Therefore, if the drive voltage sustain time Tv is set to the above value and the polarity of the drive voltage is switched when the sustain time Tv elapses, maximum efficiency can be obtained.

【0092】また、本発明のインクジェットヘッド(本
ヘッド)は、隔壁の一部が圧電素子から構成されている
多数のインク加圧室を有し、駆動電圧を与えることで上
記圧電素子を変形させ、インク加圧室内のインクを吐出
するインクジェットヘッドである。そして、本ヘッドで
は、インク加圧室における振動系の固有振動周期をT
i、上記圧電素子に与えられる駆動電圧の立ち上がり時
間をTr、立ち下がり時間をTfとするとき、Tr,T
fの少なくとも一方が、Tiの20分の1以上に設定さ
れている。
Further, the ink jet head of the present invention (main head) has a large number of ink pressurizing chambers in which a part of the partition wall is composed of piezoelectric elements, and the piezoelectric elements are deformed by applying a driving voltage. The inkjet head ejects ink in the ink pressurizing chamber. In this head, the natural vibration period of the vibration system in the ink pressurizing chamber is T
i, where Tr is the rise time of the drive voltage applied to the piezoelectric element and Tf is the fall time, Tr, T
At least one of f is set to 1/20 or more of Ti.

【0093】すなわち、本ヘッドは、上記した本駆動方
法を用いたインクジェットヘッドである。従って、本ヘ
ッドでは、Tr,Tfが小さすぎることに起因する、大
電流による配線やスイッチング素子等の充放電系統の抵
抗成分による損失を防止できる。これにより、発熱およ
び消費電力を抑制することが可能となっている。
That is, the present head is an ink jet head using the above-mentioned present driving method. Therefore, in the present head, it is possible to prevent the loss due to the resistance component of the charging / discharging system such as the wiring and the switching element due to the large current due to the excessively small Tr and Tf. This makes it possible to suppress heat generation and power consumption.

【0094】また、本発明のインクジェットプリンター
(本プリンター)は、隔壁の一部が圧電素子から構成さ
れている多数のインク加圧室を有し、駆動電圧を与える
ことで上記圧電素子を変形させ、インク加圧室内のイン
クを吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジェ
ットプリンターにおいて、上記インク加圧室の固有振動
周期をTi、上記圧電素子に与えられる駆動電圧の立ち
上がり時間をTr、立ち下がり時間をTfとするとき、
Tr,Tfの少なくとも一方がTiの20分の1以上に
設定されている構成である。
Further, the ink jet printer of the present invention (the present printer) has a large number of ink pressurizing chambers in which a part of the partition wall is composed of piezoelectric elements, and the piezoelectric elements are deformed by applying a driving voltage. In an ink jet printer having an ink jet head for ejecting ink in the ink pressurizing chamber, Ti is the natural vibration period of the ink pressurizing chamber, Tr is the rising time of the drive voltage applied to the piezoelectric element, and Tf is the falling time. When
At least one of Tr and Tf is set to 1/20 or more of Ti.

【0095】すなわち、本プリンターは、上記した本ヘ
ッドを備えたプリンターである。従って、本プリンター
では、Tr,Tfが小さすぎることに起因する、大電流
による配線やスイッチング素子等の充放電系統の抵抗成
分による損失を防止できる。これにより、発熱および消
費電力を抑制することが可能となっている。
That is, the present printer is a printer equipped with the above-mentioned head. Therefore, in this printer, it is possible to prevent the loss due to the resistance component of the charging / discharging system such as the wiring and the switching element due to the large current due to the excessively small Tr and Tf. This makes it possible to suppress heat generation and power consumption.

【0096】また、本発明は、インクジェット記録装置
のインクジェットヘッド、超音波洗浄機、超音波加湿器
および超音波モータ等の圧電体に矩形波や台形波を与え
て駆動する際に好適に用いることができる圧電素子の駆
動方法と、その駆動方法を用いるインクジェット記録装
置とに関するものであるともいえる。
Further, the present invention is preferably used when a rectangular wave or a trapezoidal wave is applied to a piezoelectric body such as an ink jet head of an ink jet recording apparatus, an ultrasonic cleaner, an ultrasonic humidifier and an ultrasonic motor to drive the piezoelectric body. It can be said that the present invention relates to a driving method of a piezoelectric element capable of performing the above, and an ink jet recording apparatus using the driving method.

【0097】また、上記した特許文献3には、インク加
圧室内の固有振動周期をTc、駆動電圧の立ち上がり時
間をT2、立ち下がり時間をT1とするとき、T1+T
2≧Tc/2とすることで、インクの種類や環境による
粘度変化に対して、安定した印字品質を低コストで実現
したインクジェットヘッドおよびその駆動方法が示され
ているともいえる。
Further, in the above-mentioned Patent Document 3, when the natural vibration period in the ink pressurizing chamber is Tc, the rising time of the drive voltage is T2, and the falling time is T1, T1 + T
By setting 2 ≧ Tc / 2, it can be said that an inkjet head and a driving method thereof that realize stable print quality at low cost with respect to a change in viscosity depending on the type of ink and the environment are shown.

【0098】また、本プリンターは、本発明の実施の一
形態の圧電素子の駆動方法が適用されるインクジェット
プリンターであるともいえる。
It can be said that the present printer is an ink jet printer to which the method for driving a piezoelectric element according to the embodiment of the present invention is applied.

【0099】また、本プリンターのインクジェットヘッ
ドは、例えば、図3の駆動回路を用いるものであり、ノ
ズルを有する多数のインク加圧室を有し、各インク加圧
室毎にこの駆動回路を備えている。そして、前記インク
加圧室の隔壁の一部を構成する圧電素子に駆動電圧を与
えて該インク加圧室を一旦膨張させた後に収縮させるこ
と、もしくは、膨張行程を有さず、直接収縮させること
によってインクを吐出させるものであるともいえる。
The ink jet head of this printer uses, for example, the drive circuit shown in FIG. 3 and has a large number of ink pressurizing chambers having nozzles, and each ink pressurizing chamber is provided with this drive circuit. ing. Then, a drive voltage is applied to the piezoelectric element forming a part of the partition wall of the ink pressurizing chamber so that the ink pressurizing chamber is once expanded and then contracted, or directly contracted without an expansion stroke. Therefore, it can be said that the ink is ejected.

【0100】また、図3に示した出力電圧Voは、画像
データに応じて、アナログスイッチA1,A2,…,A
nによって選択的に圧電素子B1,B2,…,Bnに与
えられるものであってもよい。また、図5は、インクジ
ェットヘッドの吐出系を説明するための振動モデルの図
であるともいえる。
The output voltage Vo shown in FIG. 3 corresponds to the analog data A1, A2, ..., A according to the image data.
, n may be selectively applied to the piezoelectric elements B1, B2, ..., Bn. Further, FIG. 5 can also be said to be a diagram of a vibration model for explaining the ejection system of the inkjet head.

【0101】また、本発明について、以下のように述べ
ることもできる。すなわち、図3の回路で注目すべき点
は、前記抵抗R3,R4の抵抗値の設定などで、前記出
力電圧Voの立ち上がり時間Trおよび立ち下がり時間
Tfにおけるスルーレートαを後述するように設定する
ことで、駆動電圧、発熱量および消費電力を抑えること
である。具体的には、圧電素子B1,B2,…,Bnに
与えられるパルスの電圧値をΔV、インクジェットヘッ
ドのインク吐出系の固有振動周期をTiとして、スルー
レートαを、α≦20×ΔV/Ti(V/sec)とす
る。そして、前記パルス電圧の立ち上がり時間をTr、
立ち下がり時間をTfとするとき、α=ΔV/Tr(=
Tf)であるので、1/20≦Tr/Ti,Tf/Ti
とする。さらに、好ましくは、1/10≦Tr/Ti,
Tf/Tiとする。これは、前記立ち上がり時間Trお
よび立ち下がり時間Tfを、インクジェットヘッドの形
状によらないように前記インク吐出系の固有振動周期T
iで正規化し、それを変化させたとき、前記圧電素子B
1,B2,…,Bnの変位量および発熱量(=消費電
力)は、図9で示すように変化するためである。なお、
図9においては、変位の持つ振動エネルギーとして、最
大変位の2乗Xp2 で表している。
The present invention can also be described as follows. That is, what should be noted in the circuit of FIG. 3 is the setting of the resistance values of the resistors R3 and R4, etc., and the slew rate α at the rising time Tr and the falling time Tf of the output voltage Vo is set as described later. Therefore, the driving voltage, the heat generation amount, and the power consumption are suppressed. Specifically, assuming that the voltage value of the pulse given to the piezoelectric elements B1, B2, ..., Bn is ΔV and the natural vibration period of the ink ejection system of the inkjet head is Ti, the slew rate α is α ≦ 20 × ΔV / Ti. (V / sec). Then, the rise time of the pulse voltage is Tr,
When the fall time is Tf, α = ΔV / Tr (=
Tf), so 1/20 ≦ Tr / Ti, Tf / Ti
And Further, preferably, 1/10 ≦ Tr / Ti,
Tf / Ti. This is because the rise time Tr and the fall time Tf do not depend on the shape of the inkjet head, and the natural vibration period T of the ink ejection system is
When normalized with i and changed it, the piezoelectric element B
This is because the amounts of displacement and heat generation (= power consumption) of 1, B2, ..., Bn change as shown in FIG. In addition,
In FIG. 9, the vibration energy of the displacement is represented by the square of the maximum displacement Xp 2 .

【0102】したがって、前記パルス電圧の立ち上がり
時間Trや立ち下がり時間Tfを前記のようにインクジ
ェットヘッドのインク吐出系の固有振動周期Tiの1/
20以上の時間とすることによって、前記駆動電圧、発
熱量および消費電力を抑えつつ、所望とする変位量を得
ることができる。
Therefore, the rise time Tr and the fall time Tf of the pulse voltage are set to 1 / n of the natural vibration period Ti of the ink ejection system of the ink jet head as described above.
By setting the time to 20 or more, it is possible to obtain a desired displacement amount while suppressing the drive voltage, the heat generation amount, and the power consumption.

【0103】また、前記パルス電圧の立ち上がり時間T
rや立ち下がり時間Tfを前記インク吐出系の固有振動
周期Tiの1/3以下の時間とすることによって、前記
電圧波形の立ち上がりや立ち下がりが急峻である程高く
なる圧電素子の変位も、変極点(効率80%)以上を確
保することができ、特に前記インク吐出系の固有振動周
期Tiの1/20付近では、前記圧電素子による吐出エ
ネルギーを略飽和させることができる。
The rising time T of the pulse voltage
By setting r and the fall time Tf to be 1/3 or less of the natural vibration period Ti of the ink ejection system, the displacement of the piezoelectric element which becomes higher as the rise or fall of the voltage waveform becomes steeper is also changed. A pole point (efficiency of 80%) or more can be secured, and in particular, in the vicinity of 1/20 of the natural vibration period Ti of the ink ejection system, the ejection energy by the piezoelectric element can be substantially saturated.

【0104】また、前述のようにインク加圧室を一旦膨
張させた後に収縮させることによってインクを吐出させ
るようにした駆動方法において、膨張およびその維持の
過程に要する時間がインク吐出系の固有振動周期Ti’
の1/2に設定された場合の変位エネルギーを図10に
示し、その駆動波形を図11に示す。インク加圧室に貼
付けられた圧電素子は、A相の駆動波形で膨張し、B相
の駆動波形で収縮する。すなわち、圧電素子には、収縮
時を基準電圧として、非駆動状態ではVh/2の電圧が
印加されており、前記膨張時にはVhの電圧が印加さ
れ、前記収縮時には0Vの電圧が印加される。
Further, in the driving method in which the ink pressurizing chamber is once expanded and then contracted to eject the ink as described above, the time required for the process of expansion and maintenance is the natural vibration of the ink ejecting system. Period Ti '
FIG. 10 shows the displacement energy when it is set to ½ of the above, and FIG. 11 shows the drive waveform thereof. The piezoelectric element attached to the ink pressurizing chamber expands with the A-phase drive waveform and contracts with the B-phase drive waveform. That is, a voltage of Vh / 2 is applied to the piezoelectric element in the non-driving state, with the time of contraction as a reference voltage, the voltage of Vh is applied during the expansion, and the voltage of 0V is applied during the contraction.

【0105】前記図10から明らかなように、パルス電
圧の立ち上がり時間Trや立ち下がり時間Tfを前記の
ようにインク吐出系の固有振動周期Ti’の1/20以
上の時間とすることによって、前記駆動電圧、発熱量お
よび消費電力を抑えつつ、所望とする変位量を得ること
ができる。
As is apparent from FIG. 10, by setting the rise time Tr and the fall time Tf of the pulse voltage to be 1/20 or more of the natural vibration period Ti ′ of the ink ejection system as described above, It is possible to obtain a desired displacement amount while suppressing the drive voltage, the heat generation amount, and the power consumption.

【0106】また、前記パルス電圧の立ち上がり時間T
rや立ち下がり時間Tfを前記固有振動周期Ti’の1
/6以下の時間とすることによって、前記電圧波形の立
ち上がりや立ち下がりが急峻である程高くなる圧電素子
の変位も、変極点(効率80%)以上を確保することが
でき、特に前記固有振動周期Ti’の1/20付近で
は、前記圧電素子の変位を略飽和させることができる。
Further, the rise time T of the pulse voltage
r and the fall time Tf are set to 1 of the natural vibration period Ti ′.
By setting the time to be / 6 or less, the displacement of the piezoelectric element, which becomes higher as the rising or falling of the voltage waveform becomes steeper, can also ensure the inflection point (efficiency of 80%) or more, and particularly the natural vibration. In the vicinity of 1/20 of the period Ti ′, the displacement of the piezoelectric element can be almost saturated.

【0107】さらにまた、前記パルス電圧が立ち上がっ
てからの維持時間Tvを前記式16で示すように(T
i’−Tr)/2とすることによって、最大効率を得る
ことができる。
Furthermore, the sustain time Tv after the pulse voltage rises is given by (T
The maximum efficiency can be obtained by setting i′-Tr) / 2.

【0108】また、本発明を、以下の第1・2の圧電素
子の駆動方法および第1・2インクジェット記録装置と
して表現することもできる。すなわち、第1の圧電素子
の駆動方法は、圧電素子によって振動される系の固有振
動周期をTi、前記圧電素子に与えられる駆動電圧の立
ち上がり時間をTr、立ち下がり時間をTfとすると
き、 1/20≦Tr/Ti,Tf/Ti≦1/3 に設定する方法である。
The present invention can also be expressed as the following first and second piezoelectric element driving methods and first and second ink jet recording apparatuses. That is, the first method of driving a piezoelectric element is as follows: where Ti is the natural vibration period of the system vibrated by the piezoelectric element, Tr is the rise time of the drive voltage applied to the piezoelectric element, and Tf is the fall time. This is a method of setting / 20 ≦ Tr / Ti and Tf / Ti ≦ 1/3.

【0109】この方法によれば、誘電体を一対の電極で
挟んだコンデンサと同様の構造となっている圧電素子に
駆動電圧を与えるにあたって、電圧波形の立ち上がりや
立ち下がりが急峻であると、大電流が流れ、配線やスイ
ッチング素子等の充放電系統の抵抗成分による損失によ
って、前記駆動電圧、発熱および消費電力が大きくなっ
てしまうのに対して、前記駆動電圧の立ち上がり時間T
rや立ち下がり時間Tfを前記のように圧電素子によっ
て振動される系の固有振動周期Tiの1/20以上の時
間とすることによって、前記駆動電圧、発熱量および消
費電力を抑えられる。
According to this method, when a drive voltage is applied to a piezoelectric element having a structure similar to that of a capacitor in which a dielectric is sandwiched between a pair of electrodes, a sharp rise or fall of the voltage waveform is large. The drive voltage, heat generation, and power consumption increase due to the loss due to the resistance component of the charging / discharging system such as wiring and switching elements, whereas the drive voltage rise time T
By setting r and the fall time Tf to 1/20 or more of the natural vibration period Ti of the system vibrated by the piezoelectric element as described above, the drive voltage, the heat generation amount, and the power consumption can be suppressed.

【0110】また、前記駆動電圧の立ち上がり時間Tr
や立ち下がり時間Tfを前記固有振動周期Tiの1/3
以下の時間とすることによって、前記電圧波形の立ち上
がりや立ち下がりが急峻である程高くなる圧電素子の振
動エネルギー効率80%以上を確保でき、特に前記固有
振動周期Tiの1/20付近では、前記圧電素子の変位
エネルギーを略飽和させられる。
Further, the rise time Tr of the drive voltage
Or fall time Tf is 1/3 of the natural vibration period Ti
By setting the time below, it is possible to secure a vibration energy efficiency of 80% or more of the piezoelectric element that becomes higher as the rising or falling of the voltage waveform becomes steeper, and particularly in the vicinity of 1/20 of the natural vibration period Ti, The displacement energy of the piezoelectric element can be almost saturated.

【0111】また、第2の圧電素子の駆動方法は、第1
の圧電素子の駆動方法において、前記駆動電圧を維持す
る時間をTvとするとき、このTvを、 Tv≒(Ti−Tr)/2 に設定することを特徴とする。
The driving method of the second piezoelectric element is the first
In the method of driving a piezoelectric element, when the time for maintaining the driving voltage is Tv, this Tv is set to Tv≈ (Ti−Tr) / 2.

【0112】上記の方法によれば、前記駆動電圧に対す
る圧電素子の変位は、(Ti+Tr)/2で最大となる
ので、該駆動電圧が立ち上がってから前記(Ti+T
r)/2までの残り時間を前記維持時間Tvとして駆動
電圧を維持することで、前記圧電素子の変位を最大値に
到達させられる。
According to the above method, the displacement of the piezoelectric element with respect to the drive voltage becomes maximum at (Ti + Tr) / 2, so that the (Ti + T) is reached after the drive voltage rises.
By maintaining the drive voltage with the remaining time up to r) / 2 as the maintenance time Tv, the displacement of the piezoelectric element can reach the maximum value.

【0113】したがって、駆動電圧の維持時間Tvを上
記の値とし、その維持時間Tvが経過した時点で駆動電
圧の極性を切換えるなどして、最大効率を得ることがで
きる。
Therefore, the maximum efficiency can be obtained by setting the drive voltage sustaining time Tv to the above value and switching the polarity of the drive voltage when the sustaining time Tv elapses.

【0114】さらにまた、第1インクジェット記録装置
は、ノズルを有する多数のインク加圧室を有し、前記イ
ンク加圧室の隔壁の一部を構成する圧電素子に駆動電圧
を与えて該圧電素子を変形させることで、前記インク加
圧室に貯留されていたインクを前記ノズルから用紙に飛
翔させて記録を行うインクジェットヘッドを備えて構成
されるインクジェット記録装置において、前記インクジ
ェットヘッドのインク吐出系の固有振動周期をTiと
し、第1あるいは第2の圧電素子の駆動方法を用いるこ
とを特徴とする。
Furthermore, the first ink jet recording apparatus has a large number of ink pressurizing chambers having nozzles, and a drive voltage is applied to a piezoelectric element which constitutes a part of the partition wall of the ink pressurizing chamber to apply the piezoelectric element. In the ink jet recording apparatus including an ink jet head that performs recording by causing the ink stored in the ink pressurizing chamber to fly to the paper from the nozzles by performing deformation, It is characterized in that the natural vibration period is Ti and the first or second piezoelectric element driving method is used.

【0115】この構成によれば、前記駆動電圧、発熱お
よび消費電力を抑えつつ、高い吐出効率を得ることがで
きる。
According to this structure, high ejection efficiency can be obtained while suppressing the drive voltage, heat generation and power consumption.

【0116】また、第2インクジェット記録装置は、第
1インクジェット記録装置であって、前記インク加圧室
を一旦膨張させた後に収縮させることによってインクを
吐出させるようにしたインクジェット記録装置におい
て、前記膨張およびその維持の過程に要する時間がイン
ク吐出系の固有振動周期Tiの1/2であり、かつ、好
ましくは、 1/20≦Tr/Ti,Tf/Ti≦1/6 に設定することを特徴とする。
The second ink jet recording apparatus is the first ink jet recording apparatus, wherein the ink pressurizing chamber is expanded and then contracted to eject ink. And the time required for the maintenance process is 1/2 of the natural vibration period Ti of the ink ejection system, and preferably 1/20 ≦ Tr / Ti and Tf / Ti ≦ 1/6 are set. And

【0117】この構成によれば、駆動電圧の立ち上がり
時間Trや立ち下がり時間Tfの下限を、インク吐出系
の固有振動周期Tiの1/20以上とすることで、イン
ク加圧室の膨張およびその維持の過程に要する時間をイ
ンク吐出系の固有振動周期Tiの1/2に設定した場合
においても、駆動電圧、発熱量および消費電力を抑えら
れ、特に発熱量および消費電力を半減させられる。
According to this structure, the lower limit of the rise time Tr and the fall time Tf of the drive voltage is set to 1/20 or more of the natural vibration period Ti of the ink ejection system, so that the expansion of the ink pressurizing chamber and the expansion thereof. Even when the time required for the maintenance process is set to 1/2 of the natural vibration period Ti of the ink ejection system, the driving voltage, the heat generation amount and the power consumption can be suppressed, and particularly the heat generation amount and the power consumption can be reduced by half.

【0118】[0118]

【発明の効果】以上のように、本発明にかかる圧電素子
の駆動方法(本駆動方法)は、圧電素子によって振動さ
れる系(振動系)の固有振動周期をTi、上記圧電素子
に与えられる駆動電圧の立ち上がり時間をTr、立ち下
がり時間をTfとするとき、Tr,Tfの少なくとも一
方を、Tiの20分の1以上に設定する方法である。
As described above, in the method of driving a piezoelectric element according to the present invention (the present driving method), the natural vibration period of the system (vibration system) vibrated by the piezoelectric element is given to Ti and the piezoelectric element. When the rising time of the driving voltage is Tr and the falling time is Tf, at least one of Tr and Tf is set to 1/20 or more of Ti.

【0119】本駆動方法は、インクジェットヘッド、超
音波洗浄機、超音波加湿器および超音波モータ等の圧電
素子(圧電体)に矩形波や台形波を与えて駆動するため
の方法である。
The present driving method is a method for applying a rectangular wave or a trapezoidal wave to a piezoelectric element (piezoelectric body) such as an ink jet head, an ultrasonic cleaner, an ultrasonic humidifier, an ultrasonic motor, etc.

【0120】ここで、圧電素子は、誘電体を一対の電極
で挟んだコンデンサと同様の構造となっているものであ
る。そして、本駆動方法では、このような圧電素子に与
える駆動電圧におけるTr,Tfの少なくとも一方を、
圧電素子によって振動される振動系の固有振動周期Ti
の20分の1以上にするようになっている。
Here, the piezoelectric element has the same structure as a capacitor in which a dielectric is sandwiched between a pair of electrodes. Then, in the present driving method, at least one of Tr and Tf in the driving voltage applied to such a piezoelectric element is set to
Natural vibration period Ti of the vibration system vibrated by the piezoelectric element
It is designed to be 1/20 or more.

【0121】これにより、本駆動方法では、Tr,Tf
が小さすぎることに起因する、大電流による配線やスイ
ッチング素子等の充放電系統の抵抗成分による損失を防
止できる。従って、発熱および消費電力を抑制すること
が可能となっている。
Thus, in the present driving method, Tr, Tf
It is possible to prevent the loss due to the resistance component of the charging / discharging system such as the wiring and the switching element due to the large current, which is caused by the too small value. Therefore, it is possible to suppress heat generation and power consumption.

【0122】また、本駆動方法では、Tr、Tfの少な
くとも一方をTiの10分の1以上に設定することも好
ましい。これにより、あまり振動エネルギー効率を損な
わず(1%低下)して、発熱量を半減できる。ここでい
う振動エネルギー効率とは、Tr/Tiが十分小さい時
の飽和した振動エネルギーに対する比率である。このこ
とは、駆動回路の放熱設計が軽減され、コスト低減の利
点がある。
In the present driving method, it is also preferable to set at least one of Tr and Tf to 1/10 or more of Ti. As a result, the amount of heat generation can be halved without significantly reducing the vibration energy efficiency (1% decrease). The vibration energy efficiency here is the ratio to the saturated vibration energy when Tr / Ti is sufficiently small. This has the advantage of reducing the heat radiation design of the drive circuit and reducing costs.

【0123】また、本駆動方法では、Tr、Tfの少な
くとも一方をTiの3分の1以下に設定することも好ま
しい。これにより、極端な振動エネルギー効率の低下を
防ぐ(効率80%以上を確保する)ことができ、その結
果、駆動電圧の上昇を抑制できる。ここでいう振動エネ
ルギー効率とは、Tr/Tiが十分小さい時の飽和した
振動エネルギーに対する比率である。このことは、駆動
回路の電力設計が軽減され、コスト低減の利点がある。
Further, in the present driving method, it is also preferable to set at least one of Tr and Tf to 1/3 or less of Ti. As a result, it is possible to prevent an extreme decrease in vibration energy efficiency (to secure an efficiency of 80% or more), and as a result, it is possible to suppress an increase in drive voltage. The vibration energy efficiency here is the ratio to the saturated vibration energy when Tr / Ti is sufficiently small. This has the advantage of reducing the power design of the drive circuit and reducing costs.

【0124】また、本駆動方法では、Tr、Tfの少な
くとも一方をTiの6分の1以下に設定することも好ま
しい。これにより、振動系を一旦膨張させた後に収縮さ
せるような双方向の変形を伴う駆動において、極端な振
動エネルギー効率の低下を防ぐ(効率80%以上確保す
る)ことができ、その結果、駆動電圧の上昇を抑制でき
る。ここでいう振動エネルギー効率とは、Tr/Tiが
十分小さい時の飽和した振動エネルギーに対する比率で
ある。このことは、駆動回路の電力設計が軽減され、コ
スト低減の利点がある。
In the present driving method, it is also preferable to set at least one of Tr and Tf to 1/6 or less of Ti. This makes it possible to prevent an extreme reduction in vibration energy efficiency (ensure 80% or more efficiency) in a drive involving bidirectional deformation in which the vibration system is once expanded and then contracted. Can be suppressed. The vibration energy efficiency here is the ratio to the saturated vibration energy when Tr / Ti is sufficiently small. This has the advantage of reducing the power design of the drive circuit and reducing costs.

【0125】また、本駆動方法では、駆動電圧を維持す
る時間Tvを、 Tv≒(Ti−Tr)/2 を満たすように設定することが好ましい。
Further, in the present driving method, it is preferable that the time Tv for maintaining the driving voltage is set so as to satisfy Tv≉ (Ti-Tr) / 2.

【0126】駆動電圧に対する圧電素子の変位は、(T
i+Tr)/2で最大となる。従って、駆動電圧が立ち
上がってから(Ti+Tr)/2までの残り時間を維持
時間Tvとして駆動電圧を維持することで、圧電素子の
変位を最大値に到達させられる。このため、駆動電圧の
維持時間Tvを上記の値とし、その維持時間Tvが経過
した時点で駆動電圧の極性切換えなどを実行すれば、最
大効率を得られる。
The displacement of the piezoelectric element with respect to the driving voltage is (T
The maximum is i + Tr) / 2. Therefore, by maintaining the drive voltage with the remaining time from the rise of the drive voltage to (Ti + Tr) / 2 as the maintenance time Tv, the displacement of the piezoelectric element can reach the maximum value. Therefore, if the drive voltage sustain time Tv is set to the above value and the polarity of the drive voltage is switched when the sustain time Tv elapses, maximum efficiency can be obtained.

【0127】また、本発明のインクジェットヘッド(本
ヘッド)は、隔壁の一部が圧電素子から構成されている
多数のインク加圧室を有し、駆動電圧を与えることで上
記圧電素子を変形させ、インク加圧室内のインクを吐出
するインクジェットヘッドである。そして、本ヘッドで
は、インク加圧室における振動系の固有振動周期をT
i、上記圧電素子に与えられる駆動電圧の立ち上がり時
間をTr、立ち下がり時間をTfとするとき、Tr,T
fの少なくとも一方が、Tiの20分の1以上に設定さ
れている構成である。
Further, the ink jet head of the present invention (main head) has a large number of ink pressurizing chambers in which a part of the partition wall is composed of piezoelectric elements, and the piezoelectric elements are deformed by applying a driving voltage. The inkjet head ejects ink in the ink pressurizing chamber. In this head, the natural vibration period of the vibration system in the ink pressurizing chamber is T
i, where Tr is the rise time of the drive voltage applied to the piezoelectric element and Tf is the fall time, Tr, T
At least one of f is set to 1/20 or more of Ti.

【0128】すなわち、本ヘッドは、上記した本駆動方
法を用いたインクジェットヘッドである。従って、本ヘ
ッドでは、Tr,Tfが小さすぎることに起因する、大
電流による配線やスイッチング素子等の充放電系統の抵
抗成分による損失を防止できる。これにより、発熱およ
び消費電力を抑制することが可能となっている。
That is, the present head is an ink jet head using the above-mentioned present driving method. Therefore, in the present head, it is possible to prevent the loss due to the resistance component of the charging / discharging system such as the wiring and the switching element due to the large current due to the excessively small Tr and Tf. This makes it possible to suppress heat generation and power consumption.

【0129】また、本発明のインクジェットプリンター
(本プリンター)は、隔壁の一部が圧電素子から構成さ
れている多数のインク加圧室を有し、駆動電圧を与える
ことで上記圧電素子を変形させ、インク加圧室内のイン
クを吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジェ
ットプリンターにおいて、上記インク加圧室の固有振動
周期をTi、上記圧電素子に与えられる駆動電圧の立ち
上がり時間をTr、立ち下がり時間をTfとするとき、
Tr,Tfの少なくとも一方がTiの20分の1以上に
設定されている構成である。
Further, the ink jet printer of the present invention (this printer) has a large number of ink pressurizing chambers in which a part of the partition wall is composed of piezoelectric elements, and the piezoelectric elements are deformed by applying a driving voltage. In an ink jet printer having an ink jet head for ejecting ink in the ink pressurizing chamber, Ti is the natural vibration period of the ink pressurizing chamber, Tr is the rising time of the drive voltage applied to the piezoelectric element, and Tf is the falling time. When
At least one of Tr and Tf is set to 1/20 or more of Ti.

【0130】すなわち、本プリンターは、上記した本ヘ
ッドを備えたプリンターである。従って、本プリンター
では、Tr,Tfが小さすぎることに起因する、大電流
による配線やスイッチング素子等の充放電系統の抵抗成
分による損失を防止できる。これにより、発熱および消
費電力を抑制することが可能となっている。
That is, this printer is a printer provided with the above-mentioned head. Therefore, in this printer, it is possible to prevent the loss due to the resistance component of the charging / discharging system such as the wiring and the switching element due to the large current due to the excessively small Tr and Tf. This makes it possible to suppress heat generation and power consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態にかかるインクジェットプ
リンターの構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したインクジェットプリンターにおけ
るインクジェットヘッドの構成を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of an inkjet head in the inkjet printer shown in FIG.

【図3】本発明の一実施形態にかかるインクジェットプ
リンターにおける、インクジェットヘッドの駆動回路の
電気回路図である。
FIG. 3 is an electric circuit diagram of a drive circuit of an inkjet head in the inkjet printer according to the embodiment of the present invention.

【図4】図3に示す駆動回路の動作を説明するための波
形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the drive circuit shown in FIG.

【図5】インクジェットヘッドの振動系を説明するため
の振動モデルの図である。
FIG. 5 is a diagram of a vibration model for explaining a vibration system of the inkjet head.

【図6】インクジェットヘッドの駆動パルスのスルーレ
ート(勾配)を説明するためのグラフである。
FIG. 6 is a graph for explaining a slew rate (gradient) of a drive pulse of an inkjet head.

【図7】前記スルーレートと前記圧電素子の変位量との
関係を説明するためのグラフである。
FIG. 7 is a graph for explaining the relationship between the slew rate and the displacement amount of the piezoelectric element.

【図8】前記圧電素子の最大変位を得る条件を説明する
ためのグラフである。
FIG. 8 is a graph for explaining conditions for obtaining the maximum displacement of the piezoelectric element.

【図9】圧電素子の駆動パルスの立ち上がり時間Trお
よび立ち下がり時間Tfの変化に対する、圧電素子の変
位量および発熱量(=消費電力)の変化を説明するため
のグラフである。
FIG. 9 is a graph for explaining changes in the displacement amount and heat generation amount (= power consumption) of the piezoelectric element with respect to changes in the rise time Tr and the fall time Tf of the drive pulse of the piezoelectric element.

【図10】インク加圧室を一旦膨張させた後に収縮させ
ることによってインクを吐出させるようにした駆動方法
において、駆動パルスの立ち上がり時間Trおよび立ち
下がり時間Tfの変化に対する圧電素子の変位量および
発熱量(=消費電力)の変化を説明するためのグラフで
ある。
FIG. 10 is a displacement amount and heat generation of the piezoelectric element with respect to changes in the rise time Tr and the fall time Tf of the drive pulse in a drive method in which ink is ejected by temporarily expanding and then contracting the ink pressurizing chamber. It is a graph for explaining the change of the amount (= power consumption).

【図11】上記の駆動方法を説明するための波形図であ
る。
FIG. 11 is a waveform diagram for explaining the driving method described above.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A1〜An アナログスイッチ B1〜Bn 圧電素子 C1 コンデンサ INV1・2 インバータ K1〜Kn インク加圧室 Q1〜Q6 トランジスタ R1〜R4 抵抗 A1 to An analog switch B1-Bn Piezoelectric element C1 capacitor INV1 / 2 inverter K1 to Kn ink pressurizing chamber Q1 to Q6 transistors R1 to R4 resistance

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】圧電素子によって振動される振動系の固有
振動周期をTi、上記圧電素子に与えられる駆動電圧の
立ち上がり時間をTr、立ち下がり時間をTfとすると
き、Tr,Tfの少なくとも一方を、Tiの20分の1
以上に設定することを特徴とする圧電素子の駆動方法。
1. When Ti is a natural vibration period of a vibration system vibrated by a piezoelectric element, Tr is a rising time of a drive voltage applied to the piezoelectric element, and Tf is a falling time, at least one of Tr and Tf is set. , 1/20 of Ti
A method for driving a piezoelectric element, which is set as described above.
【請求項2】上記Tr,Tfの少なくとも一方を、Ti
の10分の1以上に設定することを特徴とする請求項1
に記載の圧電素子の駆動方法。
2. At least one of Tr and Tf is Ti
It is set to 1/10 or more of the above.
7. A method for driving a piezoelectric element according to item 4.
【請求項3】上記Tr,Tfの少なくとも一方を、Ti
の3分の1以下に設定することを特徴とする請求項1に
記載の圧電素子の駆動方法。
3. At least one of Tr and Tf is Ti
2. The method for driving a piezoelectric element according to claim 1, wherein the piezoelectric element is set to one third or less.
【請求項4】上記Tr,Tfの少なくとも一方を、Ti
の6分の1以下に設定することを特徴とする請求項1に
記載の圧電素子の駆動方法。
4. At least one of Tr and Tf is Ti
2. The method for driving a piezoelectric element according to claim 1, wherein the piezoelectric element is set to ⅙ or less.
【請求項5】上記駆動電圧を維持する時間Tvを、 Tv≒(Ti−Tr)/2 を満たすように設定することを特徴とする請求項1に記
載の圧電素子の駆動方法。
5. The method for driving a piezoelectric element according to claim 1, wherein the time Tv for maintaining the drive voltage is set so as to satisfy Tv≈ (Ti−Tr) / 2.
【請求項6】隔壁の一部が圧電素子から構成されている
多数のインク加圧室を有し、駆動電圧を与えることで上
記圧電素子を変形させ、インク加圧室内のインクを吐出
するインクジェットヘッドにおいて、 上記インク加圧室における振動系の固有振動周期をT
i、上記圧電素子に与えられる駆動電圧の立ち上がり時
間をTr、立ち下がり時間をTfとするとき、Tr,T
fの少なくとも一方が、Tiの20分の1以上に設定さ
れていることを特徴とするインクジェットヘッド。
6. An ink jet which has a large number of ink pressurizing chambers in which a part of partition walls are composed of piezoelectric elements, and which deforms the piezoelectric elements by applying a driving voltage to eject ink in the ink pressurizing chambers. In the head, the natural vibration cycle of the vibration system in the ink pressurizing chamber is T
i, where Tr is the rise time of the drive voltage applied to the piezoelectric element and Tf is the fall time, Tr, T
At least one of f is set to 1/20 or more of Ti.
【請求項7】上記Tr,Tfの少なくとも一方が、Ti
の10分の1以上に設定されていることを特徴とする請
求項6に記載のインクジェットヘッド。
7. At least one of said Tr and Tf is Ti
7. The inkjet head according to claim 6, wherein the inkjet head is set to 1/10 or more of the above.
【請求項8】上記Tr,Tfの少なくとも一方が、Ti
の3分の1以下に設定されていることを特徴とする請求
項6に記載のインクジェットヘッド。
8. At least one of Tr and Tf is Ti.
7. The inkjet head according to claim 6, wherein the inkjet head is set to one-third or less.
【請求項9】上記インク加圧室を一旦膨張させた後に収
縮させることによってインクを吐出させるように設定さ
れており、 さらに、上記Tr,Tfの少なくとも一方が、Tiの6
分の1以下になっていることを特徴とする請求項6に記
載のインクジェットヘッド。
9. The ink pressurizing chamber is set so that the ink is ejected by temporarily expanding and then contracting the ink pressure chamber, and at least one of the Tr and Tf is 6 of Ti.
The ink-jet head according to claim 6, wherein the ink-jet head has a ratio of one-tenth or less.
【請求項10】上記駆動電圧を維持する時間Tvが、 Tv≒(Ti−Tr)/2 を満たすように設定されていることを特徴とする請求項
6に記載のインクジェットヘッド。
10. The ink jet head according to claim 6, wherein the time Tv for maintaining the drive voltage is set so as to satisfy Tv≈ (Ti-Tr) / 2.
【請求項11】請求項6〜10のいずれかに記載のイン
クジェットヘッドを備えたインクジェットプリンター。
11. An ink jet printer provided with the ink jet head according to claim 6.
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