JP2006256190A - Circuit for driving liquid jetting head, and liquid jetting apparatus equipped with circuit for driving liquid jetting head - Google Patents

Circuit for driving liquid jetting head, and liquid jetting apparatus equipped with circuit for driving liquid jetting head Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make a liquid jetting apparatus low in consumption power and compact by a liquid jetting head driving circuit which can stably control jetting of a liquid correspondingly also to a plurality of liquid jetting controlling patterns of different driving voltages or the like of a capacitive load, and which less consumes power and less generates heat because of loss of power. <P>SOLUTION: A first switching transistor Q3 is set to be able to turn ON/OFF a charging course from a first constant voltage source Vdd to a collector of an NPN type transistor Q1. A second switching transistor Q4 is set to be able to turn ON/OFF a discharging course from a collector of a PNP type transistor Q2 to GND. A first control circuit 185 controls to turn ON/OFF the first switching transistor Q3 on the basis of a voltage between electrodes of a piezoelectric oscillator 77. A second control circuit 186 controls to turn ON/OFF the second switching transistor Q4 on the basis of the voltage between electrodes of the piezoelectric oscillator 77. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液体を噴射する開口部と、液体供給路を介して共通の液体室に連通する圧力発生室と、電極間に電位差を与えることによって圧力発生室を膨張及び収縮させる容量性負荷とを有するノズルがヘッド面に多数配設された液体噴射ヘッドを駆動するための液体噴射ヘッド駆動回路、該液体噴射ヘッド駆動回路を備えた液体噴射装置に関する。   The present invention includes an opening for ejecting liquid, a pressure generating chamber communicating with a common liquid chamber via a liquid supply path, and a capacitive load for expanding and contracting the pressure generating chamber by applying a potential difference between the electrodes. The present invention relates to a liquid ejecting head driving circuit for driving a liquid ejecting head in which a large number of nozzles having nozzles are arranged on a head surface, and a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head driving circuit.

ここで、液体噴射装置とは、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッドから記録紙等の被記録材へインクを噴射して被記録材への記録を実行するインクジェット式記録装置、複写機及びファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えて特定の用途に対応する液体を前述した記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから、被記録材に相当する被噴射材に噴射して、液体を被噴射材に付着させる装置を含む意味で用いる。また、液体噴射ヘッドとしては、前述した記録ヘッド以外に、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイや面発光ディスプレイ(FED)等の電極形成に用いられる電極材(導電ペースト)噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料を噴射する試料噴射ヘッド等が挙げられる。   Here, the liquid ejecting apparatus refers to an ink jet recording apparatus, a copying machine, a facsimile, or the like that performs recording on a recording material by ejecting ink from a recording head as a liquid ejecting head to a recording material such as recording paper. In addition to the recording apparatus, instead of ink, a liquid corresponding to a specific application is ejected from the liquid ejecting head corresponding to the recording head to the ejected material corresponding to the recording material, and the liquid is ejected to the ejected material. Used to include the device to be attached. In addition to the recording head described above, the liquid ejecting head includes a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode material used for forming an electrode such as an organic EL display and a surface emitting display (FED) ( Examples thereof include a conductive paste) ejection head, a bio-organic matter ejection head used for biochip manufacturing, and a sample ejection head that ejects a sample as a precision pipette.

記録ヘッドから記録紙の記録面にインクを噴射してドットを形成し、記録紙の記録面にデジタル画像等を印刷するインクジェット式記録装置に代表される液体噴射装置の液体噴射ヘッドの一例としては、液体を噴射する開口部と、液体供給路を介して共通の液体室に連通する圧力発生室と、電極間に電位差を与えることによって圧力発生室を膨張及び収縮させる圧電振動子(容量性負荷)とを有するノズルが被噴射材と対面するヘッド面に多数配置されているものが公知である。一般的な液体噴射ヘッドに使用される圧電振動子は、電極間の電位差や電流が流れる方向を変えることによって伸縮するようになっており、液体噴射ヘッドは、その圧電振動子の伸縮によって液圧発生室が膨張及び収縮するように構成されている。   As an example of a liquid ejecting head of a liquid ejecting apparatus typified by an ink jet recording apparatus that ejects ink from a recording head onto a recording surface of a recording paper to form dots and prints a digital image or the like on the recording surface of the recording paper. An opening for injecting liquid, a pressure generating chamber communicating with a common liquid chamber via a liquid supply path, and a piezoelectric vibrator (capacitive load) that expands and contracts the pressure generating chamber by applying a potential difference between the electrodes ) Are arranged on the head surface facing the material to be ejected. A piezoelectric vibrator used in a general liquid ejecting head expands and contracts by changing a potential difference between electrodes or a direction in which a current flows. The generation chamber is configured to expand and contract.

このような液体噴射ヘッドを駆動するための液体噴射ヘッド駆動回路は、例えば、インクジェット式記録装置等の記録ヘッドにおいては、まず、圧力発生室を膨張及び収縮させるためのノズルのデジタル制御信号をDAコンバータ等でアナログの交流信号に変換する。そして、そのままの交流信号では電圧が低いため、圧電振動子を直接駆動することができないので、その交流信号の振幅電圧を42V程度に増幅した交流信号が圧電振動子の電極間に印加されて各ノズルが駆動されているのが一般的である。   For example, in a recording head such as an ink jet recording apparatus, a liquid ejecting head driving circuit for driving such a liquid ejecting head first outputs a digital control signal of a nozzle for expanding and contracting a pressure generating chamber. Convert to analog AC signal with a converter. Since the AC signal as it is is low in voltage, the piezoelectric vibrator cannot be directly driven. Therefore, an AC signal obtained by amplifying the amplitude voltage of the AC signal to about 42 V is applied between the electrodes of the piezoelectric vibrator. In general, the nozzle is driven.

具体的には、電源電圧DC42Vで動作する公知のプッシュプル増幅回路で、ノズルのデジタル制御信号からDA変換されたアナログの交流信号を0〜42Vの振幅の交流信号に増幅して圧電振動子の電極に印加する。プッシュプル増幅回路は、例えば、2つのB級増幅回路を組み合わせた増幅回路であり、交流入力信号の電圧がバイアス電圧を基準として正電圧となる領域では、一方側のB級増幅回路のみが動作し、交流入力信号の電圧がバイアス電圧を基準として負電圧となる領域では、他方側のB級増幅回路のみが動作し、両方のB級増幅回路の出力が合成されて出力される。   Specifically, in a known push-pull amplifier circuit that operates with a power supply voltage of DC 42 V, an analog AC signal that is DA-converted from the nozzle digital control signal is amplified to an AC signal with an amplitude of 0 to 42 V to Apply to electrode. The push-pull amplifier circuit is, for example, an amplifier circuit in which two class B amplifier circuits are combined. In a region where the voltage of the AC input signal is a positive voltage with reference to the bias voltage, only one class B amplifier circuit operates. In the region where the voltage of the AC input signal is a negative voltage with respect to the bias voltage, only the other class B amplifier circuit operates, and the outputs of both class B amplifier circuits are combined and output.

交流信号の電圧がバイアス電圧より高い領域では、液圧発生室が膨張するように、交流信号の電圧がバイアス電圧より低い領域では、液圧発生室が収縮するように圧電振動子を液圧発生室近傍に配設する。液圧発生室が膨張することによって、インクカートリッジから液圧発生室へインクが吸入され、その状態から液圧発生室を収縮させることによって、ノズルのノズル開口から液圧発生室内のインクが噴射される。つまり、圧電振動子に交流電流を印加して液圧発生室の膨張と収縮とを繰り返すことによって、ノズルからインクを交流信号の周期で連続して噴射することができる。   When the AC signal voltage is higher than the bias voltage, the fluid pressure generating chamber expands. In the AC signal voltage lower than the bias voltage, the piezoelectric vibrator generates fluid pressure so that the fluid pressure generating chamber contracts. It is arranged near the room. When the hydraulic pressure generating chamber expands, ink is sucked from the ink cartridge into the hydraulic pressure generating chamber, and the hydraulic pressure generating chamber is contracted from that state, whereby the ink in the hydraulic pressure generating chamber is ejected from the nozzle opening of the nozzle. The That is, by applying an alternating current to the piezoelectric vibrator and repeating the expansion and contraction of the hydraulic pressure generating chamber, it is possible to eject ink from the nozzles continuously in the period of the alternating current signal.

このような回路構成を有する従来の液体噴射ヘッド駆動回路は、圧電振動子の充放電に必要な電力が全て単一の電源から圧電振動子へ供給されて、圧電振動子の駆動波形に応じた圧電振動子の電荷の充放電がされる。そのため、プッシュプル増幅回路のトランジスタにおいて大きな電力損失が生じ、その大きな電力損失によって無駄な電力消費が生じることによって、液体噴射ヘッド駆動回路の消費電力が大きくなってしまうという課題があった。また、それに伴ってプッシュプル増幅回路のトランジスタにおける電力損失による発熱からそのトランジスタを保護するために設けられるヒートシンク等の放熱手段が大型化してしまうため、液体噴射ヘッド駆動回路が大型化し、ひいては液体噴射装置が大型化してしまうという課題があった。   In the conventional liquid jet head driving circuit having such a circuit configuration, all the electric power necessary for charging and discharging the piezoelectric vibrator is supplied from a single power source to the piezoelectric vibrator, and according to the driving waveform of the piezoelectric vibrator. The electric charge of the piezoelectric vibrator is charged / discharged. Therefore, a large power loss occurs in the transistor of the push-pull amplifier circuit, and there is a problem that the power consumption of the liquid ejecting head driving circuit increases due to unnecessary power consumption caused by the large power loss. As a result, the heat-dissipating means such as a heat sink provided to protect the transistor from the heat loss due to power loss in the transistor of the push-pull amplifier circuit is increased in size. There was a problem that the apparatus would be enlarged.

このような課題を解決する従来技術の一例としては、容量性負荷(圧電振動子)に対する電荷の供給源として電源の他にキャパシタを設け、容量性負荷からGNDへ放出される電荷の一部をキャパシタに保持し、キャパシタに保持した電荷を容量性負荷へ再度供給する容量性負荷の駆動回路が公知である(例えば、特許文献1を参照)。すなわち、容量性負荷から放出される電荷を全てGNDへ放出せず、その一部をキャパシタに保持して再利用する。それによって、電源の消費電力を低減させることができるとともに、プッシュプル増幅回路のトランジスタにおける電力損失による発熱を低減させてヒートシンクを小型化することができる。   As an example of a conventional technique for solving such a problem, a capacitor is provided in addition to a power source as a charge supply source for the capacitive load (piezoelectric vibrator), and a part of the charge discharged from the capacitive load to the GND is obtained. A drive circuit for a capacitive load that is held in a capacitor and supplies the charge held in the capacitor again to the capacitive load is known (see, for example, Patent Document 1). That is, not all of the electric charge released from the capacitive load is released to the GND, but a part thereof is held in the capacitor and reused. Accordingly, power consumption of the power source can be reduced, and heat generation due to power loss in the transistors of the push-pull amplifier circuit can be reduced, and the heat sink can be downsized.

特開2000−238264号公報JP 2000-238264 A

ところで、上記特許文献1に開示されている従来技術においては、キャパシタの電位が一定電位で安定した状態となることを前提とした回路構成となっている。しかし、容量性負荷(圧電振動子)により駆動される液体噴射ノズルからの1回当たりの液体噴射量等が異なれば、容量性負荷(圧電振動子)の駆動パターンも異なり、その充放電波形も異なることになる。そのため、キャパシタの電位は、1回当たりの液体噴射量の大小に伴って変位する。例えば、インクジェットプリンタ等においては、記録紙の記録面に形成するドットサイズの大小(大ドット、中ドット、小ドット)に伴って変位する。すなわち、キャパシタの電位は、容量性負荷(圧電振動子)の駆動電圧等の変動に伴って変位する。   By the way, in the prior art disclosed in Patent Document 1, the circuit configuration is based on the premise that the potential of the capacitor is stable at a constant potential. However, if the liquid injection amount per one time from the liquid injection nozzle driven by the capacitive load (piezoelectric vibrator) is different, the drive pattern of the capacitive load (piezoelectric vibrator) is different, and the charge / discharge waveform is also different. Will be different. Therefore, the potential of the capacitor is displaced according to the amount of liquid injection per one time. For example, in an ink jet printer or the like, it is displaced with the size of the dot size (large dot, medium dot, small dot) formed on the recording surface of the recording paper. That is, the potential of the capacitor is displaced according to fluctuations in the drive voltage of the capacitive load (piezoelectric vibrator).

しかしながら、上記特許文献1に開示されている従来技術においては、キャパシタの電位が所定の電位で一定となることを前提として回路定数(ツェナーダイオードのツェナー電圧等)等を設定することから、1回当たりの液体噴射量等が異なる複数パターンの液体噴射制御の実行するとキャパシタの電位が所定の電位で一定とならず、容量性負荷(圧電振動子)の駆動波形が不安定になって、液体噴射ヘッドにおける安定した液体噴射を実行できない虞があった。   However, in the prior art disclosed in Patent Document 1, since circuit constants (such as a Zener voltage of a Zener diode) are set on the assumption that the potential of the capacitor is constant at a predetermined potential, once When multiple patterns of liquid ejection control with different amounts of liquid ejection are performed, the potential of the capacitor does not become constant at a predetermined potential, and the drive waveform of the capacitive load (piezoelectric vibrator) becomes unstable. There is a possibility that stable liquid ejection cannot be performed in the head.

本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、容量性負荷の駆動電圧等が異なる複数の液体噴射制御パターンにも対応して安定した液体噴射制御を実行でき、かつ電力の消費及び電力損失による発熱の少ない液体噴射ヘッド駆動回路により、液体噴射装置の低消費電力化と小型化を実現することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and the problem is that stable liquid ejection control can be executed in correspondence with a plurality of liquid ejection control patterns with different capacitive load driving voltages, and the like. In addition, a liquid jet head driving circuit that generates less heat due to power consumption and power loss realizes low power consumption and downsizing of the liquid jet apparatus.

上記課題を達成するため、本発明の第1の態様は、液体を噴射する開口部と、液体供給路を介して共通の液体室に連通する圧力発生室と、電極間に電位差を与えることによって前記圧力発生室を膨張及び収縮させる容量性負荷とを有するノズルがヘッド面に多数配設された液体噴射ヘッドを駆動するための液体噴射ヘッド駆動回路であって、前記圧力発生室を膨張させて前記液体室の液体を前記圧力発生室に吸入させ、前記圧力発生室を収縮させて前記圧力発生室内の液体を前記開口部から噴射するためのノズル制御信号を出力するノズル制御信号生成手段と、第1の定電圧源と、該第1の定電圧源の電圧より低い電圧の定電圧電力を供給可能な第2の定電圧源と、前記第1の定電圧源と前記第2の定電圧源とから供給される電力で前記ノズル制御信号の振幅電圧を前記容量性負荷の駆動電圧まで増幅して前記容量性負荷の電極間へ印加する容量性負荷駆動回路と、前記第1の定電圧源から前記容量性負荷駆動回路への充電経路及び前記容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路を、前記容量性負荷の電極間電圧に基づいて、別個独立にON/OFF可能な構成を有するスイッチング制御回路とを備え、前記スイッチング制御回路は、前記容量性負荷への充電に際しては、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧以下である間は前記第1の定電圧源から前記容量性負荷駆動回路への充電経路をOFFし、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧を超える間は前記第1の定電圧源から前記容量性負荷駆動回路への充電経路をONし、前記容量性負荷に充電した電荷を放電するに際しては、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧を超える間は前記容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路をOFFし、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧以下である間は前記容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路をONする、ことを特徴とした液体噴射ヘッド駆動回路である。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to provide a potential difference between an opening for ejecting liquid, a pressure generating chamber communicating with a common liquid chamber via a liquid supply path, and an electrode. A liquid ejecting head driving circuit for driving a liquid ejecting head in which a plurality of nozzles having a capacitive load for expanding and contracting the pressure generating chamber are disposed on a head surface, and expanding the pressure generating chamber. Nozzle control signal generating means for outputting the nozzle control signal for sucking the liquid in the liquid chamber into the pressure generating chamber, contracting the pressure generating chamber, and ejecting the liquid in the pressure generating chamber from the opening; A first constant voltage source; a second constant voltage source capable of supplying constant voltage power having a voltage lower than the voltage of the first constant voltage source; the first constant voltage source; and the second constant voltage. And the power supplied from the source A capacitive load drive circuit that amplifies the amplitude voltage of the control signal to the drive voltage of the capacitive load and applies it between the electrodes of the capacitive load, and the first constant voltage source to the capacitive load drive circuit A switching control circuit having a configuration in which a charging path and a discharging path from the capacitive load driving circuit to GND can be independently turned ON / OFF based on an inter-electrode voltage of the capacitive load, and the switching control The circuit is configured to charge the capacitive load from the first constant voltage source to the capacitive load driving circuit while the voltage between the electrodes of the capacitive load is equal to or lower than the voltage of the second constant voltage source. And the charging path from the first constant voltage source to the capacitive load drive circuit is turned on while the voltage between the electrodes of the capacitive load exceeds the voltage of the second constant voltage source. And the capacitive negative When discharging the charge charged to the capacitor, the discharge path from the capacitive load drive circuit to GND is turned off while the voltage between the electrodes of the capacitive load exceeds the voltage of the second constant voltage source, and the capacitance In the liquid jet head driving circuit, the discharge path from the capacitive load driving circuit to the GND is turned on while the voltage between the electrodes of the capacitive load is equal to or lower than the voltage of the second constant voltage source.

容量性負荷駆動回路は、第1の定電圧源とその第1の定電圧源より低い電圧の第2の定電圧源との2つの定電圧源から供給される電力で容量性負荷の充放電制御を実行可能に構成されている。また、スイッチング制御回路は、容量性負荷の電極間電圧に基づいて、第1の定電圧源から容量性負荷駆動回路への充電経路並びに容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路を、それぞれ別個独立にON/OFF可能に構成されている。   The capacitive load driving circuit charges and discharges the capacitive load with power supplied from two constant voltage sources, that is, a first constant voltage source and a second constant voltage source having a voltage lower than that of the first constant voltage source. The control is configured to be executable. In addition, the switching control circuit separates the charging path from the first constant voltage source to the capacitive load driving circuit and the discharging path from the capacitive load driving circuit to GND based on the interelectrode voltage of the capacitive load. It is configured to be able to be turned ON / OFF independently.

したがって、容量性負荷の電極間電圧に基づいて、以下のように容量性負荷駆動回路への充放電が実行される如くスイッチング制御回路を構成することによって、液体噴射を実行する際に液体噴射ヘッドで消費される電力を低減させることができる。   Accordingly, the liquid ejection head is configured to perform the liquid ejection by configuring the switching control circuit so that the capacitive load driving circuit is charged and discharged based on the voltage between the electrodes of the capacitive load as follows. The electric power consumed by can be reduced.

まず、容量性負荷への充電に際しては、容量性負荷の電極間電圧が第2の定電圧源の電圧以下である間は、第1の定電圧源から容量性負荷駆動回路への充電経路をOFFする。それによって、第2の定電圧源からのみ電力が供給されて容量性負荷への充電が行われる。第2の定電圧源は、第1の定電圧源より電圧が低いため、容量性負荷への充電の際の電力損失は、第1の定電圧源のみから充電するよりも小さくなる。したがって、容量性負荷への充電の際に消費される電力及び発熱量を小さくすることができる。   First, when charging the capacitive load, the charging path from the first constant voltage source to the capacitive load driving circuit is set while the voltage between the electrodes of the capacitive load is equal to or lower than the voltage of the second constant voltage source. Turn off. Thereby, electric power is supplied only from the second constant voltage source, and the capacitive load is charged. Since the voltage of the second constant voltage source is lower than that of the first constant voltage source, the power loss when charging the capacitive load is smaller than when charging only from the first constant voltage source. Therefore, it is possible to reduce the power and the amount of heat generated when charging the capacitive load.

また、容量性負荷への充電に際しては、容量性負荷の電極間電圧が第2の定電圧源の電圧を超える間は、第1の定電圧源から容量性負荷駆動回路への充電経路をONする。それによって、第1の定電圧源からも電力が供給されて容量性負荷への充電が行われるので、第1の定電圧源からの供給電力で容量性負荷の電極間電圧を駆動電圧まで上昇させることができる。   When charging the capacitive load, the charging path from the first constant voltage source to the capacitive load drive circuit is turned on while the voltage between the electrodes of the capacitive load exceeds the voltage of the second constant voltage source. To do. As a result, electric power is also supplied from the first constant voltage source to charge the capacitive load, so the inter-electrode voltage of the capacitive load is increased to the drive voltage with the electric power supplied from the first constant voltage source. Can be made.

一方、容量性負荷に充電した電荷を放電するに際しては、容量性負荷の電極間電圧が第2の定電圧源の電圧を超える間は、容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路をOFFする。それによって、容量性負荷に充電されている電荷は、GNDへ放出されずに容量性負荷の正極電位より低い電位の第2の定電圧源へ放電される。第2の定電圧源の正極は、第2の定電圧源の電圧分だけGND電位より高いので、容量性負荷に充電された電荷が容量性負荷の正極から第2の定電圧源の正極へ放電される際の電力損失は、GNDへそのまま放電するよりも小さくなる。したがって、容量性負荷から電荷が放電される際に消費される電力及び発熱量を小さくすることができる。   On the other hand, when discharging the charge charged in the capacitive load, the discharge path from the capacitive load drive circuit to GND is turned off while the voltage between the electrodes of the capacitive load exceeds the voltage of the second constant voltage source. . Thereby, the electric charge charged in the capacitive load is discharged to the second constant voltage source having a potential lower than the positive electrode potential of the capacitive load without being discharged to the GND. Since the positive electrode of the second constant voltage source is higher than the GND potential by the voltage of the second constant voltage source, the charge charged in the capacitive load is transferred from the positive electrode of the capacitive load to the positive electrode of the second constant voltage source. The power loss at the time of discharging becomes smaller than that of discharging to GND as it is. Therefore, it is possible to reduce the electric power and the amount of heat generated when electric charges are discharged from the capacitive load.

そして、容量性負荷に充電した電荷を放電するに際しては、容量性負荷の電極間電圧が第2の定電圧源の電圧以下である間は、容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路をONする。それによって、容量性負荷の電極間電圧をGND電位まで下降させることができる。   When discharging the charge charged in the capacitive load, the discharge path from the capacitive load drive circuit to GND is turned on while the voltage between the electrodes of the capacitive load is equal to or lower than the voltage of the second constant voltage source. To do. Thereby, the interelectrode voltage of the capacitive load can be lowered to the GND potential.

このように、第1の定電圧源とその第1の定電圧源より低い電圧の第2の定電圧源との2つの定電圧源から供給される電力で容量性負荷の充放電制御を実行可能に容量性負荷駆動回路を構成し、容量性負荷の電極間電圧に基づいて、上記の如く第1の定電圧源から容量性負荷駆動回路への充電経路並びに容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路を、それぞれ別個独立にスイッチング制御回路にてON/OFF制御する。それによって、液体噴射ヘッド駆動回路における電力の消費及び電力損失による発熱を少なくすることができるので、低消費電力化が可能になるとともに、ヒートシンク等の放熱手段を小さくすることができる。   In this way, charge / discharge control of the capacitive load is executed with the power supplied from the two constant voltage sources, that is, the first constant voltage source and the second constant voltage source having a lower voltage than the first constant voltage source. A capacitive load drive circuit is configured as possible, and the charging path from the first constant voltage source to the capacitive load drive circuit and the capacitive load drive circuit to GND are based on the voltage between the electrodes of the capacitive load as described above. Each of the discharge paths is ON / OFF controlled independently by the switching control circuit. As a result, power consumption and heat generation due to power loss in the liquid ejecting head driving circuit can be reduced, so that power consumption can be reduced and heat dissipation means such as a heat sink can be reduced.

また、スイッチング制御回路による第1の定電圧源から容量性負荷駆動回路への充電経路並びに容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路のON/OFFタイミングは、常に電圧が一定に維持される第2の定電圧源の電圧を基準として実行される。そのため、スイッチング制御回路におけるスイッチング制御のタイミングとなる電圧(第2の定電圧源の電圧)は、容量性負荷の駆動電圧等が変化しても常に略一定の電圧とすることができる。したがって、容量性負荷の駆動パターンや駆動電圧等に関わらず、スイッチング制御回路におけるスイッチング制御のタイミングを常に一定にすることができ、それによって、常に安定した液体噴射制御を実行することができる。   In addition, the ON / OFF timing of the charging path from the first constant voltage source to the capacitive load driving circuit and the discharging path from the capacitive load driving circuit to GND by the switching control circuit is always maintained at a constant voltage. This is executed with reference to the voltage of the two constant voltage sources. Therefore, the voltage (the voltage of the second constant voltage source) serving as the timing of the switching control in the switching control circuit can always be a substantially constant voltage even when the drive voltage of the capacitive load changes. Therefore, the timing of the switching control in the switching control circuit can always be made constant regardless of the driving pattern of the capacitive load, the driving voltage, and the like, whereby stable liquid ejection control can always be executed.

これにより本発明の第1の態様に記載の液体噴射ヘッド駆動回路によれば、容量性負荷の駆動パターンや駆動電圧等に関わらず常に安定した液体噴射制御を実行することができるので、容量性負荷の駆動電圧等が異なる複数の液体噴射制御パターンにも対応して安定した液体噴射制御を実行することができるという作用効果が得られる。
また、電力の消費及び電力損失による発熱の少ない液体噴射ヘッド駆動回路によって、液体噴射ヘッド駆動回路の低消費電力化及びヒートシンク等の放熱手段の小型化が可能になるので、液体噴射装置の低消費電力化と小型化を実現することができるという作用効果が得られる。
As a result, according to the liquid jet head drive circuit according to the first aspect of the present invention, it is possible to always perform stable liquid jet control regardless of the capacitive load drive pattern, drive voltage, etc. There is obtained an effect that stable liquid ejection control can be executed in correspondence with a plurality of liquid ejection control patterns having different drive voltages or the like of the load.
In addition, the liquid ejecting head driving circuit that generates less heat due to power consumption and power loss enables lower power consumption of the liquid ejecting head driving circuit and downsizing of heat dissipation means such as a heat sink. The effect that electric power and size reduction can be realized is obtained.

本発明の第2の態様は、前述した第1の態様において、前記容量性負荷駆動回路は、NPN形トランジスタとPNP形トランジスタとを組み合わせたコンプリメンタリSEPP回路で構成されるプッシュプル増幅回路であり、前記スイッチング制御回路は、前記第1の定電圧源から前記NPN形トランジスタのコレクタへの充電経路をON/OFF可能に配設された第1のスイッチングトランジスタと、前記PNP形トランジスタのコレクタからGNDへの放電経路をON/OFF可能に配設された第2のスイッチングトランジスタと、前記第1のスイッチングトランジスタ及び前記第2のスイッチングトランジスタをON/OFF制御するスイッチングトランジスタ制御回路とを有している、ことを特徴とした液体噴射ヘッド駆動回路である。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the capacitive load driving circuit is a push-pull amplifier circuit configured by a complementary SEPP circuit in which an NPN transistor and a PNP transistor are combined. The switching control circuit includes a first switching transistor arranged to be able to turn on / off a charging path from the first constant voltage source to the collector of the NPN transistor, and from the collector of the PNP transistor to GND. A second switching transistor disposed so as to be able to turn on / off the discharge path, and a switching transistor control circuit that performs on / off control of the first switching transistor and the second switching transistor. A liquid jet head driving circuit characterized by .

このように、第1の定電圧源からNPN形トランジスタのコレクタへの充電経路をON/OFF可能に第1のスイッチングトランジスタを配設し、PNP形トランジスタのコレクタからGNDへの放電経路をON/OFF可能に第2のスイッチングトランジスタを配設することによって、第1の定電圧源から容量性負荷駆動回路への充電経路並びに容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路を、それぞれ別個独立にON/OFFすることができる。   In this way, the first switching transistor is disposed so that the charging path from the first constant voltage source to the collector of the NPN transistor can be turned ON / OFF, and the discharging path from the collector of the PNP transistor to GND is turned ON / OFF. By disposing the second switching transistor so that it can be turned off, the charging path from the first constant voltage source to the capacitive load drive circuit and the discharge path from the capacitive load drive circuit to GND are turned on independently of each other. / OFF.

本発明の第3の態様は、前述した第2の態様において、前記第2の定電圧源から前記容量性負荷駆動回路への充電経路に、充電方向へのみ電流方向を制限するように配設された充電用ダイオードと、前記容量性負荷駆動回路から前記第2の定電圧源への放電経路に、放電方向へのみ電流方向を制限するように配設された放電用ダイオードとを有している、ことを特徴とした液体噴射ヘッド駆動回路である。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect described above, the current path is limited only in the charging direction in the charging path from the second constant voltage source to the capacitive load driving circuit. And a discharge diode disposed in a discharge path from the capacitive load driving circuit to the second constant voltage source so as to limit a current direction only in the discharge direction. This is a liquid ejecting head driving circuit.

このように、第2の定電圧源から容量性負荷駆動回路への充電経路に、充電方向へのみ電流方向を制限するように充電用ダイオードを配設することによって、第1のスイッチングトランジスタがONした際に第1の定電圧源から第2の定電圧源へ直接電流が流れてしまうことを防止できる。また、容量性負荷駆動回路から第2の定電圧源への放電経路に、放電方向へのみ電流方向を制限するように放電用ダイオードを配設することによって、第2のスイッチングトランジスタがONした際に第2の定電圧源の正極がGNDに直接接続されてしまうことを防止できる。   In this way, the first switching transistor is turned on by disposing the charging diode in the charging path from the second constant voltage source to the capacitive load driving circuit so as to limit the current direction only in the charging direction. In this case, it is possible to prevent a current from flowing directly from the first constant voltage source to the second constant voltage source. When the second switching transistor is turned on by disposing a discharge diode so as to limit the current direction only in the discharge direction in the discharge path from the capacitive load driving circuit to the second constant voltage source In addition, it is possible to prevent the positive electrode of the second constant voltage source from being directly connected to GND.

本発明の第4の態様は、前述した第3の態様において、前記スイッチングトランジスタ制御回路は、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧から所定電圧Vd1を減算した電圧以上である間のみ前記第1のスイッチングトランジスタをON制御する第1制御回路と、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧に所定電圧Vd2を加算した電圧以下である間のみ前記第2のスイッチングトランジスタをON制御する第2制御回路とを有している、ことを特徴とした液体噴射ヘッド駆動回路である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect described above, the switching transistor control circuit includes a voltage obtained by subtracting a predetermined voltage Vd1 from the voltage of the second constant voltage source so that the interelectrode voltage of the capacitive load is The first control circuit that controls ON of the first switching transistor only during the above and the inter-electrode voltage of the capacitive load is equal to or lower than the voltage obtained by adding the predetermined voltage Vd2 to the voltage of the second constant voltage source. And a second control circuit that performs ON control of the second switching transistor only in the meantime.

ここで、所定電圧Vd1は、第1のスイッチングトランジスタ、NPN形トランジスタ及び充電用ダイオードによる電圧降下と、第1のスイッチングトランジスタがOFFからONする間の電圧変化との合計値である。また、所定電圧Vd2は、第2のスイッチングトランジスタ、PNP形トランジスタ及び放電用ダイオードの電圧降下と、第2のスイッチングトランジスタがOFFからONする期間の電圧変化との合計値である。
スイッチングトランジスタ制御回路は、容量性負荷の電極間電圧が第2の定電圧源の電圧から所定電圧Vd1を減算した電圧以上である間のみ第1のスイッチングトランジスタをON制御する第1制御回路を有している。すなわち、第1制御回路は、容量性負荷の電極間電圧を駆動電圧まで上昇させる際には、半導体素子による電圧降下等で所定電圧Vd1だけ低下した第2の定電圧電源の電圧までは、第2の定電圧源からの電力供給のみで容量性負荷の電極間電圧を上昇させる。そして、それ以降は、第2の定電圧源からの電力供給のみでは、それ以上容量性負荷の電極間電圧を上昇させることができないので、第1のスイッチングトランジスタをONさせて第1の定電圧源からも電力供給して、容量性負荷の電極間電圧を駆動電圧まで上昇させる。
Here, the predetermined voltage Vd1 is a total value of a voltage drop caused by the first switching transistor, the NPN transistor, and the charging diode, and a voltage change during the period from when the first switching transistor is turned on. The predetermined voltage Vd2 is a total value of the voltage drop of the second switching transistor, the PNP transistor, and the discharge diode and the voltage change during the period when the second switching transistor is turned on.
The switching transistor control circuit has a first control circuit that controls ON of the first switching transistor only while the voltage between the electrodes of the capacitive load is equal to or higher than the voltage obtained by subtracting the predetermined voltage Vd1 from the voltage of the second constant voltage source. is doing. That is, when the first control circuit increases the inter-electrode voltage of the capacitive load to the driving voltage, the first control circuit does not increase the voltage of the second constant voltage power source, which is decreased by the predetermined voltage Vd1 due to a voltage drop due to the semiconductor element. The voltage between the electrodes of the capacitive load is increased only by supplying power from the constant voltage source 2. After that, since the interelectrode voltage of the capacitive load cannot be further increased only by the power supply from the second constant voltage source, the first switching transistor is turned on to turn on the first constant voltage. Power is also supplied from the source to increase the interelectrode voltage of the capacitive load to the drive voltage.

一方、スイッチングトランジスタ制御回路は、容量性負荷の電極間電圧が第2の定電圧源の電圧に所定電圧Vd2を加算した電圧以下である間のみ第2のスイッチングトランジスタをON制御する第2制御回路を有している。すなわち、第2制御回路は、容量性負荷に充電された電荷を放電させて、駆動電圧まで上昇した容量性負荷の正極電位を略GND電位まで下降させる際には、半導体素子による電圧降下等で所定電圧Vd2だけ上昇した第2の定電圧電源の正極電位までは、容量性負荷に充電されている電荷を第2の定電圧源へのみ放電して容量性負荷の正極電位を下降させる。そして、それ以降は、第2の定電圧源への放電のみでは、それ以上容量性負荷の正極電位を下降させることができないので、第2のスイッチングトランジスタをONさせてGNDへの放電経路も構成し、容量性負荷に充電されている電荷をGNDへも放電して、容量性負荷の正極電位を略GND電位まで下降させる。   On the other hand, the switching transistor control circuit is a second control circuit that controls ON of the second switching transistor only while the voltage between the electrodes of the capacitive load is equal to or lower than the voltage obtained by adding the predetermined voltage Vd2 to the voltage of the second constant voltage source. have. That is, when the second control circuit discharges the electric charge charged in the capacitive load and lowers the positive potential of the capacitive load that has risen to the drive voltage to approximately the GND potential, the second control circuit may be caused by a voltage drop or the like caused by a semiconductor element. Until the positive potential of the second constant voltage power source increased by the predetermined voltage Vd2, the charge charged in the capacitive load is discharged only to the second constant voltage source to lower the positive potential of the capacitive load. After that, since the positive potential of the capacitive load cannot be further lowered by only discharging to the second constant voltage source, the second switching transistor is turned on to form a discharge path to GND. Then, the electric charge charged in the capacitive load is also discharged to GND, and the positive electrode potential of the capacitive load is lowered to approximately the GND potential.

このように、回路を構成する半導体素子による電圧降下等を考慮して、第1の定電圧源からの容量性負荷駆動回路(プッシュプル駆動回路)への充電(第1のスイッチングトランジスタON)及び容量性負荷駆動回路(プッシュプル駆動回路)からGNDへの放電(第2のスイッチングトランジスタON)を必要最小限に制限し、可能な限り、電圧の低い第2の定電圧源のみを対象として容量性負荷の充放電を実行することによって、容量性負荷駆動回路(プッシュプル駆動回路)における電力消費及び発熱をより低減させることができる。   In this way, in consideration of a voltage drop or the like due to a semiconductor element constituting the circuit, charging to the capacitive load driving circuit (push-pull driving circuit) from the first constant voltage source (first switching transistor ON) and Discharge from the capacitive load drive circuit (push-pull drive circuit) to GND (second switching transistor ON) is limited to the minimum necessary, and the capacity is limited to only the second constant voltage source having a low voltage as much as possible. By performing charge / discharge of the capacitive load, power consumption and heat generation in the capacitive load drive circuit (push-pull drive circuit) can be further reduced.

本発明の第5の態様は、前述した第1の態様〜第4の態様のいずれかにおいて、前記第2の定電圧源の電圧は、前記第1の定電圧源の電圧の略1/2である、ことを特徴とした液体噴射ヘッド駆動回路である。
容量性負荷への充電時の消費電力を略1/2に低減させることができるとともに、容量性負荷からの放電時の消費電力も略1/2に低減させることができる。すなわち、第2の定電圧源の電圧を第1の定電圧源の略1/2にするのが最も効率が良く、それによって、液体噴射ヘッド駆動回路の消費電力及び発熱量を略1/2に低減させることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects described above, the voltage of the second constant voltage source is approximately ½ of the voltage of the first constant voltage source. This is a liquid ejecting head driving circuit.
The power consumption during charging of the capacitive load can be reduced to approximately ½, and the power consumption during discharging from the capacitive load can also be reduced to approximately ½. That is, it is most efficient to set the voltage of the second constant voltage source to approximately ½ that of the first constant voltage source, thereby reducing the power consumption and the heat generation amount of the liquid jet head driving circuit by approximately ½. Can be reduced.

本発明の第6の態様は、前記液体噴射ヘッドと、前述した第1の態様〜第5の態様のいずれかに記載の液体噴射ヘッド駆動回路を備えた液体噴射装置である。
本発明の第6の態様に記載の液体噴射装置によれば、液体噴射装置において、前述した第1の態様〜第5の態様のいずれかに記載の発明による作用効果を得ることができる。
A sixth aspect of the present invention is a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head and the liquid ejecting head driving circuit according to any one of the first to fifth aspects described above.
According to the liquid ejecting apparatus described in the sixth aspect of the present invention, in the liquid ejecting apparatus, it is possible to obtain the operational effects of the invention described in any of the first to fifth aspects described above.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、本発明に係る「液体噴射装置」の一例としてのインクジェット式記録装置の概略構成について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a schematic configuration of an ink jet recording apparatus as an example of the “liquid ejecting apparatus” according to the invention will be described.

図1は、本発明に係るインクジェット式記録装置の要部平面図であり、図2はその側面図である。図3は、本発明に係るインクジェット式記録装置の概略のブロック図である。
インクジェット式記録装置50には、「被記録材」としての記録紙Pにインクを噴射して記録を行う記録ヘッド62を記録紙Pに対して主走査方向Xに走査させる「主走査駆動手段」として、主走査方向Xに移動可能にキャリッジガイド軸51に軸支されたキャリッジ61が設けられている。キャリッジ61には、記録ヘッド62と後述するPWセンサ34とが搭載されており、CRモータ63(図3)の回転駆動力が図示していない無端ベルトによるベルト伝達機構によって伝達されて主走査方向Xに往復動する。記録ヘッド62のヘッド面と対向する位置には、記録ヘッド62のヘッド面と記録紙Pとのギャップを規定するプラテン52が設けられている。
FIG. 1 is a plan view of an essential part of an ink jet recording apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a side view thereof. FIG. 3 is a schematic block diagram of the ink jet recording apparatus according to the present invention.
The ink jet recording apparatus 50 includes a “main scanning drive unit” that scans the recording paper P in the main scanning direction X by ejecting ink onto the recording paper P as a “recording material”. As shown, a carriage 61 supported by a carriage guide shaft 51 so as to be movable in the main scanning direction X is provided. The carriage 61 is equipped with a recording head 62 and a PW sensor 34 to be described later, and the rotational driving force of the CR motor 63 (FIG. 3) is transmitted by a belt transmission mechanism using an endless belt (not shown) to perform the main scanning direction. Reciprocates to X. A platen 52 that defines a gap between the head surface of the recording head 62 and the recording paper P is provided at a position facing the head surface of the recording head 62.

キャリッジ61の主走査方向Xへの往復動領域の一端側の外側には、公知のキャッピング装置59が設けられている。記録を実行しない待機状態においては、キャリッジ61がキャッピング装置59の上まで移動して停止し、キャッピング装置59に配設されているキャップCPによって記録ヘッド62のヘッド面が封止される。このキャリッジ61の停止位置は、ホームポジションHPとして規定される。   A known capping device 59 is provided outside the one end side of the reciprocating region of the carriage 61 in the main scanning direction X. In a standby state in which recording is not performed, the carriage 61 moves over the capping device 59 and stops, and the head surface of the recording head 62 is sealed by the cap CP provided in the capping device 59. The stop position of the carriage 61 is defined as a home position HP.

また、インクジェット式記録装置50には、記録ヘッド62を記録紙Pに対して副走査方向Yに走査させる「副走査駆動手段」として、記録紙Pを副走査方向Yに搬送する搬送駆動ローラ53と搬送従動ローラ54が設けられている。搬送駆動ローラ53は、PFモータ58(図3)の回転駆動力が歯車伝達されて回転し、搬送駆動ローラ53の回転により、記録紙Pは副走査方向Yに搬送される。搬送従動ローラ54は、複数設けられており、それぞれ個々に搬送駆動ローラ53に付勢され、記録紙Pが搬送駆動ローラ53の回転により搬送される際に、記録紙Pに接しながら記録紙Pの搬送に従動して回転する。搬送駆動ローラ53の外周面には、高摩擦抵抗を有する皮膜が施されている。搬送従動ローラ54によって、搬送駆動ローラ53の外周面に押しつけられた記録紙Pは、その外周面の摩擦抵抗によって搬送駆動ローラ53の外周面に密着し、搬送駆動ローラ53の回転によって副走査方向に搬送される。インクジェット記録装置50の「記録実行手段」は、上述した「主走査駆動手段」と「副走査駆動手段」とで構成され、キャリッジ61とプラテン52の間に記録紙Pを副走査方向Yに所定の搬送量で搬送する動作と、記録ヘッド62を主走査方向Xに一往復させる間に記録ヘッド62から記録紙Pにインクを噴射する動作とを交互に繰り返すことによって記録紙Pに記録が行われる。   Further, in the ink jet recording apparatus 50, a conveyance driving roller 53 that conveys the recording paper P in the sub-scanning direction Y is used as “sub-scanning driving means” that causes the recording head 62 to scan the recording paper P in the sub-scanning direction Y. And a conveyance driven roller 54 are provided. The conveyance driving roller 53 rotates when the rotation driving force of the PF motor 58 (FIG. 3) is transmitted to the gear, and the recording paper P is conveyed in the sub-scanning direction Y by the rotation of the conveyance driving roller 53. A plurality of transport driven rollers 54 are provided and are individually urged by the transport driving roller 53, and the recording paper P is in contact with the recording paper P when the recording paper P is transported by the rotation of the transport driving roller 53. Rotates following the transport of A coating having a high frictional resistance is applied to the outer peripheral surface of the transport driving roller 53. The recording paper P pressed against the outer peripheral surface of the transport driving roller 53 by the transport driven roller 54 comes into close contact with the outer peripheral surface of the transport driving roller 53 by the frictional resistance of the outer peripheral surface, and rotates in the sub scanning direction by the transport driving roller 53. To be transported. The “recording execution unit” of the inkjet recording apparatus 50 includes the above-described “main scanning driving unit” and “sub-scanning driving unit”, and the recording paper P is placed between the carriage 61 and the platen 52 in the sub-scanning direction Y. Recording is performed on the recording paper P by alternately repeating the operation of transporting the recording head 62 with the transport amount and the operation of ejecting ink from the recording head 62 onto the recording paper P while the recording head 62 is reciprocated once in the main scanning direction X. Is called.

搬送駆動ローラ53の副走査方向Yの上流側には、多数の記録紙Pを積重可能な「被記録材積重手段」としての給紙トレイ57が配設されている。給紙トレイ57は、例えば普通紙やフォト紙等の記録紙Pを給紙(給送)可能な構成となっている。給紙トレイ57の近傍には、給紙トレイ57に積重されている記録紙Pの最上位の記録紙Pを「記録実行手段」へ自動給送する「自動給送手段」としてのASF(オート・シート・フィーダ)が設けられている。ASFは、給紙トレイ57に設けられた給紙ローラ57b及び図示してない分離パッドを有する自動給紙機構である。給紙ローラ57bは、給紙トレイ57の一方側に配置されている。記録紙ガイド57aは、記録紙Pの幅に合わせて幅方向に摺動可能に給紙トレイ57に設けられている。そして、PFモータ58(図3)の回転駆動力が歯車伝達されて回転する給紙ローラ57bの回転駆動力と、分離パッドの摩擦抵抗により、給紙トレイ57に置かれた記録紙Pが給紙される。その際に、複数の記録紙Pが一度に給紙されることなく最上位の記録紙Pのみが正確に分離されて一枚ずつ自動給紙されるように構成されている。給紙ローラ57bと搬送駆動ローラ53との間には、公知の技術による紙検出器33が配設されている。   On the upstream side of the conveyance drive roller 53 in the sub-scanning direction Y, a paper feed tray 57 as a “recording material stacking unit” capable of stacking a large number of recording sheets P is disposed. The paper feed tray 57 is configured to feed (feed) recording paper P such as plain paper or photo paper. In the vicinity of the paper feed tray 57, an ASF (automatic feeding means) that automatically feeds the uppermost recording paper P stacked on the paper feeding tray 57 to the "recording execution means" Auto sheet feeder) is provided. The ASF is an automatic paper feed mechanism having a paper feed roller 57b provided on the paper feed tray 57 and a separation pad (not shown). The paper feed roller 57 b is disposed on one side of the paper feed tray 57. The recording paper guide 57a is provided on the paper feed tray 57 so as to be slidable in the width direction in accordance with the width of the recording paper P. Then, the recording paper P placed on the paper feed tray 57 is fed by the rotational drive force of the paper feed roller 57b rotated by the transmission of the rotational drive force of the PF motor 58 (FIG. 3) and the frictional resistance of the separation pad. Paper. At this time, a plurality of recording sheets P are not fed at a time, but only the top recording sheet P is accurately separated and automatically fed one by one. A paper detector 33 according to a known technique is disposed between the paper feed roller 57b and the conveyance drive roller 53.

一方、記録実行後の記録紙Pを排紙する手段として、「排出駆動ローラ」としての排紙駆動ローラ55と排紙従動ローラ56とが設けられている。排紙駆動ローラ55は、PFモータ58(図3)の回転駆動力が歯車伝達されて回転し、排紙駆動ローラ55の回転により、記録実行後の記録紙Pは副走査方向Yに排紙される。排紙従動ローラ56は、周囲に複数の歯を有し、各歯の先端が記録紙Pの記録面に点接触するように鋭角的に尖った歯付きローラになっている。複数の排紙従動ローラ56は、それぞれ個々に排紙駆動ローラ55に付勢され、記録紙Pが排紙駆動ローラ55の回転により排紙される際に記録紙Pに接して記録紙Pの排紙に伴い従動回転する。
そして、給紙ローラ57bや搬送駆動ローラ53及び排紙駆動ローラ55を回転駆動するPFモータ58(図3)、並びにキャリッジ61を主走査方向に駆動するCRモータ63(図3)は、後述する記録制御部10により駆動制御される。また、記録ヘッド62も同様に、記録制御部10により駆動制御されて記録紙Pの表面にインクを噴射する。
On the other hand, as means for discharging the recording paper P after execution of recording, a paper discharge driving roller 55 and a paper discharge driven roller 56 as “discharge driving rollers” are provided. The paper discharge driving roller 55 is rotated by transmission of the rotational driving force of the PF motor 58 (FIG. 3), and the recording paper P after recording is discharged in the sub-scanning direction Y by the rotation of the paper discharge driving roller 55. Is done. The paper discharge driven roller 56 has a plurality of teeth around it, and is a toothed roller sharply sharpened so that the tip of each tooth makes point contact with the recording surface of the recording paper P. The plurality of paper discharge driven rollers 56 are individually urged by the paper discharge driving roller 55, and come into contact with the recording paper P when the recording paper P is discharged by the rotation of the paper discharge driving roller 55. The paper rotates as the paper is discharged.
A PF motor 58 (FIG. 3) that rotationally drives the paper feed roller 57b, the conveyance drive roller 53, and the paper discharge drive roller 55, and a CR motor 63 (FIG. 3) that drives the carriage 61 in the main scanning direction will be described later. The drive is controlled by the recording control unit 10. Similarly, the recording head 62 is driven and controlled by the recording control unit 10 to eject ink onto the surface of the recording paper P.

引き続き図1〜図3を参照しながら「記録制御装置」としての記録制御部10について説明する。
記録制御部10は、ROM11、RAM12、ASIC(特定用途向け集積回路)13、MPU14、「不揮発性記憶媒体」としての不揮発性メモリ15、PFモータドライバ16、CRモータドライバ17及びヘッドドライバ18を備えている。MPU14には、ASIC13を介して搬送駆動ローラ53の回転量を検出する「回転量検出手段」としてのロータリエンコーダ31、キャリッジ61の移動量を検出する「キャリッジ移動量検出手段」としてのリニアエンコーダ32、搬送される記録紙Pの先端及び後端を検出する紙検出器33、主走査方向Xの記録紙Pの端部を検出するためのPWセンサ34、及びインクジェット式記録装置50の電源をON/OFFするための電源スイッチ35の出力信号が入力される。
The recording control unit 10 as a “recording control device” will be described with reference to FIGS.
The recording control unit 10 includes a ROM 11, a RAM 12, an ASIC (application specific integrated circuit) 13, an MPU 14, a nonvolatile memory 15 as a “nonvolatile storage medium”, a PF motor driver 16, a CR motor driver 17, and a head driver 18. ing. The MPU 14 includes a rotary encoder 31 as a “rotation amount detection unit” that detects the rotation amount of the transport driving roller 53 via the ASIC 13, and a linear encoder 32 as a “carriage movement amount detection unit” that detects the movement amount of the carriage 61. The paper detector 33 for detecting the leading edge and the trailing edge of the conveyed recording paper P, the PW sensor 34 for detecting the edge of the recording paper P in the main scanning direction X, and the ink jet recording apparatus 50 are turned on. An output signal of the power switch 35 for turning off / off is input.

公知のロータリエンコーダ31は、搬送駆動ローラ53の回転に連動して回転するロータリスケール311と、ロータリスケール311の外周に沿って等間隔に形成されているスリットを検出するロータリスケールセンサ312とを有している(図2)。搬送駆動ローラ53の回転に伴い変化するロータリスケールセンサ312の出力信号は、ASIC13を介してMPU14へ出力される。
公知のリニアエンコーダ32は、キャリッジ61の近傍に主走査方向Xと略平行に配置されたリニアスケール321と、キャリッジ61に搭載されたリニアスケール321に等間隔に形成されているスリットを検出するリニアスケールセンサ322とを有している(図2)。キャリッジ61の主走査方向Xの移動量に応じたパルスの周期が移動速度に伴い変化するリニアスケールセンサ322の出力信号は、ASIC13を介してMPU14へ出力される。
The known rotary encoder 31 has a rotary scale 311 that rotates in conjunction with the rotation of the conveyance drive roller 53, and a rotary scale sensor 312 that detects slits formed at equal intervals along the outer periphery of the rotary scale 311. (FIG. 2). An output signal of the rotary scale sensor 312 that changes with the rotation of the transport driving roller 53 is output to the MPU 14 via the ASIC 13.
A known linear encoder 32 detects a linear scale 321 disposed in the vicinity of the carriage 61 substantially in parallel with the main scanning direction X and a linear scale that detects slits formed at equal intervals in the linear scale 321 mounted on the carriage 61. And a scale sensor 322 (FIG. 2). An output signal of the linear scale sensor 322 in which the pulse period corresponding to the moving amount of the carriage 61 in the main scanning direction X changes with the moving speed is output to the MPU 14 via the ASIC 13.

公知の紙検出器33は、立位姿勢への自己復帰習性が付与され、かつ記録紙Pの搬送方向(副走査方向Y)にのみ回動し得るよう記録紙Pの搬送経路内に突出する状態で枢支されたレバーを有し、このレバーの先端が記録紙Pに押されることでレバーが回動し、それによって記録紙Pが検出される構成を成す検出器である(図2)。紙検出器33は、給紙ローラ57bより給紙された記録紙Pの始端位置及び終端位置を検出し、その検出信号は、ASIC13を介してMPU14へ出力される。PWセンサ34は、非接触の光学式センサで構成されており、記録紙Pの主走査方向Xの端部位置(記録紙Pの側端位置)を検出し、その検出信号は、ASIC13を介してMPU14へ出力される。紙検出器33及びPWセンサ34の出力信号に基づいて記録紙Pの搬送位置や記録紙Pのサイズ等がMPU14において演算される。   The known paper detector 33 is given a self-returning behavior to a standing posture and protrudes into the conveyance path of the recording paper P so as to be able to rotate only in the conveyance direction (sub-scanning direction Y) of the recording paper P. This detector has a lever that is pivotally supported in the state, and the lever rotates when the tip of the lever is pushed by the recording paper P, whereby the recording paper P is detected (FIG. 2). . The paper detector 33 detects the start end position and the end position of the recording paper P fed from the paper feed roller 57 b, and the detection signal is output to the MPU 14 via the ASIC 13. The PW sensor 34 is configured by a non-contact optical sensor, and detects the end position (side end position of the recording paper P) of the recording paper P in the main scanning direction X, and the detection signal is transmitted via the ASIC 13. And output to the MPU 14. Based on the output signals of the paper detector 33 and the PW sensor 34, the MPU 14 calculates the transport position of the recording paper P, the size of the recording paper P, and the like.

記録制御部10のシステムバスには、ROM11、RAM12、ASIC13、MPU14及び不揮発性メモリ15が接続されている。MPU14は、インクジェット式記録装置50の記録制御を実行するための演算処理やその他必要な演算処理を行う。ROM11には、MPU14によるインクジェット式記録装置50の制御に必要な記録制御プログラム(ファームウェア)等が格納されており、記録制御プログラムの処理に必要な各種データ等は不揮発性メモリ15に記憶されている。RAM12は、MPU14の作業領域や記録データ等の格納領域として用いられる。   A ROM 11, a RAM 12, an ASIC 13, an MPU 14, and a nonvolatile memory 15 are connected to the system bus of the recording control unit 10. The MPU 14 performs arithmetic processing for executing recording control of the ink jet recording apparatus 50 and other necessary arithmetic processing. The ROM 11 stores a recording control program (firmware) necessary for controlling the ink jet recording apparatus 50 by the MPU 14, and various data necessary for processing the recording control program is stored in the nonvolatile memory 15. . The RAM 12 is used as a work area for the MPU 14 and a storage area for recording data.

ASIC13は、DCモータであるPFモータ58及びCRモータ63の速度制御、並びに記録ヘッド62の駆動制御を行う為の制御回路を有している。MPU14から送られてくる制御命令、ロータリエンコーダ31の出力信号、及びリニアエンコーダ32の出力信号に基づいて、PFモータ58及びCRモータ63の速度制御を行う為の各種演算を行い、その演算結果に基づくモータ制御信号をPFモータドライバ16及びCRモータドライバ17へ送出する。また、MPU14から送出される記録データ等に基づいて、記録ヘッド62の制御信号を演算生成してヘッドドライバ18へ送出して記録ヘッド62を駆動制御する。ASIC13は、「情報処理装置」としてのパーソナルコンピュータ301等との情報伝送を実現する「情報伝送手段」としてホストIF131を有している。   The ASIC 13 has a control circuit for performing speed control of the PF motor 58 and the CR motor 63 that are DC motors and driving control of the recording head 62. Based on the control command sent from the MPU 14, the output signal of the rotary encoder 31, and the output signal of the linear encoder 32, various calculations for controlling the speed of the PF motor 58 and the CR motor 63 are performed. The motor control signal based on this is sent to the PF motor driver 16 and the CR motor driver 17. Further, based on the recording data sent from the MPU 14, a control signal for the recording head 62 is calculated and generated and sent to the head driver 18 to drive-control the recording head 62. The ASIC 13 has a host IF 131 as “information transmission means” that realizes information transmission with the personal computer 301 or the like as an “information processing apparatus”.

つづいて、記録ヘッド62の構成について図4を参照しながら説明する。
図4は、記録ヘッド62の内部構造を説明するものである。ここでは、一つのインクカートリッジ(図示せず)に対応するインク供給針88からノズル96に至るまでの内部構造のみを示しているが、各色のインクあるいは定着液をノズル96から噴射させる構造はそれぞれ図4と同様である。
Next, the configuration of the recording head 62 will be described with reference to FIG.
FIG. 4 illustrates the internal structure of the recording head 62. Here, only the internal structure from the ink supply needle 88 corresponding to one ink cartridge (not shown) to the nozzle 96 is shown, but the structure for ejecting ink or fixing liquid of each color from the nozzle 96 is shown respectively. The same as FIG.

記録ヘッド62は、ケース72と、このケース72内に収容される振動子ユニット73と、ケース72の一端側に接合される流路ユニット74と、ケース72の他端側に配備される供給針ユニット76とから概略構成されている。供給針ユニット76は、インクカートリッジが接続される部分であり、針支持部87と、インク供給針88と、フィルタ89とから概略構成される。インク供給針88は、インクカートリッジ内に挿入される部分であり、インクカートリッジ内に貯留されたインク等を導入する機能を有する。このインク供給針88の先端部は、インク供給針88の内外を連通するインク導入孔が複数穿設されている。針支持部87は、インク供給針88を装着するための部材であり、その表面にはインク供給針88の根元部分を止着するための台座91が、インクカートリッジの数だけ横並びに形成されている。この台座91は、インク供給針88の底面形状に合わせた円形状に作成されている。   The recording head 62 includes a case 72, a vibrator unit 73 accommodated in the case 72, a flow path unit 74 joined to one end side of the case 72, and a supply needle disposed on the other end side of the case 72. The unit 76 is schematically configured. The supply needle unit 76 is a portion to which an ink cartridge is connected, and is generally configured by a needle support portion 87, an ink supply needle 88, and a filter 89. The ink supply needle 88 is a portion that is inserted into the ink cartridge and has a function of introducing ink or the like stored in the ink cartridge. The tip of the ink supply needle 88 has a plurality of ink introduction holes that communicate with the inside and outside of the ink supply needle 88. The needle support portion 87 is a member for mounting the ink supply needle 88, and a base 91 for fixing the base portion of the ink supply needle 88 is formed side by side on the surface thereof by the number of ink cartridges. Yes. The pedestal 91 is formed in a circular shape that matches the bottom shape of the ink supply needle 88.

また、台座底面の略中心には、針支持部87の板厚方向を貫通するインク排出口92を形成している。フィルタ89は、埃や成形時のばりなどのインク内の異物の通過を阻止する部材であり、例えば目の細かな金属網によって構成される。このフィルタ89は、台座91内に形成されたフィルタ保持溝に接着されている。この供給針ユニット76は、ケース72の取付面上に配設される。この配設状態において、供給針ユニット76のインク排出口92とケース72の突出部86とは、シール部材93を介して液密状態で連通する。   In addition, an ink discharge port 92 that penetrates the thickness direction of the needle support portion 87 is formed at the approximate center of the bottom surface of the base. The filter 89 is a member that blocks the passage of foreign matter in the ink such as dust and flashes at the time of molding, and is constituted by, for example, a fine metal net. The filter 89 is bonded to a filter holding groove formed in the pedestal 91. The supply needle unit 76 is disposed on the mounting surface of the case 72. In this arrangement state, the ink discharge port 92 of the supply needle unit 76 and the protruding portion 86 of the case 72 communicate with each other in a liquid-tight state via the seal member 93.

「容量性負荷」としての圧電振動子77は、固定端側を固定板78に接合することにより自由端側を固定板78の先端面よりも外側に突出させている。各圧電振動子77の自由端部は、圧電素子と内部電極とを交互に積層して構成されており、対向する電極間に電位差を与えることで圧電素子を長手方向に伸縮させ得る構造になっている。フレキシブルケーブル79は、圧電振動子77と電気的に接続されている。そして、このフレキシブルケーブル79の表面には、圧電振動子77の駆動等を制御するための制御用集積回路81が配備されている。また、各圧電振動子77を支持する固定板78は、圧電振動子77からの反力を受け止め得る剛性を備えた、例えばステンレス等の材質の板状部材で形成されている。   The piezoelectric vibrator 77 serving as a “capacitive load” has a fixed end side that is joined to a fixed plate 78 so that the free end side protrudes outward from the tip surface of the fixed plate 78. The free end portion of each piezoelectric vibrator 77 is configured by alternately stacking piezoelectric elements and internal electrodes, and has a structure in which the piezoelectric elements can be expanded and contracted in the longitudinal direction by applying a potential difference between the opposing electrodes. ing. The flexible cable 79 is electrically connected to the piezoelectric vibrator 77. On the surface of the flexible cable 79, a control integrated circuit 81 for controlling driving of the piezoelectric vibrator 77 and the like is provided. In addition, the fixing plate 78 that supports each piezoelectric vibrator 77 is formed of a plate-like member made of a material such as stainless steel having rigidity capable of receiving a reaction force from the piezoelectric vibrator 77.

ケース72は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で成形されたブロック状部材である。ケース72の内部には、振動子ユニット73を収納可能な空所82と、インク流路の一部を構成する「液体供給路」としてのインク供給路83とが形成されている。ケース72の先端には、共通インク室84となる凹部85が形成されている。空所82は、振動子ユニット73を収納可能な大きさのスペースであり、その先端側には、ケース72の内壁が側方に向けて部分的に突出しており、この突出部分の上面が固定板当接面として機能する。そして、振動子ユニット73は、先端が開口から臨む状態で空所82内に収納される。この収納状態において、固定板78の先端面は固定板当接面に当接した状態で接着されている。   The case 72 is a block-shaped member formed of a thermosetting resin such as an epoxy resin. Inside the case 72, a space 82 in which the vibrator unit 73 can be accommodated, and an ink supply path 83 as a “liquid supply path” constituting a part of the ink flow path are formed. A concave portion 85 that becomes a common ink chamber 84 is formed at the tip of the case 72. The space 82 is a space large enough to accommodate the vibrator unit 73, and the inner wall of the case 72 partially protrudes laterally at the tip side, and the upper surface of the protruding portion is fixed. It functions as a plate contact surface. The vibrator unit 73 is accommodated in the space 82 with the tip facing the opening. In this stored state, the front end surface of the fixed plate 78 is bonded in a state of being in contact with the fixed plate contact surface.

凹部85は、空所82よりも左右外側に形成された略台形状の凹部であり、空所82側に台形の下底が位置するように形成されている。インク供給路83は、ケース72の高さ方向を貫通するように形成され、先端が凹部85に連通している。またインク供給路83における取付面側の端部は、取付面から突設した突出部86内に形成されている。接続基板75は、記録ヘッド62に供給する各種信号用の電気配線が形成されるとともに、信号ケーブルを接続可能なコネクタが配備された配線基板である。そして、この接続基板75は、ケース72における取付面上に配置され、そこにフレキシブルケーブル79が接続される。流路ユニット74は、圧力発生室形成板101の一方の面にノズルプレート102を、圧力発生室形成板101の他方の面に、支持板107と弾性体膜108とからなる弾性板103を接合した構造である。ノズルプレート102は、液体を噴射する「開口部」を有するノズル96を列設した、例えばステンレス等の金属製の板状部材である。ノズル96は、ドット形成密度に対応したピッチで配列されている。   The recessed portion 85 is a substantially trapezoidal recessed portion formed on the left and right outside of the space 82, and is formed so that the lower base of the trapezoid is located on the space 82 side. The ink supply path 83 is formed so as to penetrate the height direction of the case 72, and the tip communicates with the recess 85. Further, the end portion on the attachment surface side in the ink supply path 83 is formed in a protruding portion 86 protruding from the attachment surface. The connection board 75 is a wiring board on which electrical wiring for various signals to be supplied to the recording head 62 is formed and a connector to which a signal cable can be connected is provided. And this connection board 75 is arrange | positioned on the attachment surface in case 72, and the flexible cable 79 is connected there. In the flow path unit 74, the nozzle plate 102 is bonded to one surface of the pressure generating chamber forming plate 101, and the elastic plate 103 composed of the support plate 107 and the elastic film 108 is bonded to the other surface of the pressure generating chamber forming plate 101. This is the structure. The nozzle plate 102 is a plate-like member made of metal such as stainless steel, for example, in which nozzles 96 having “openings” for ejecting liquid are arranged. The nozzles 96 are arranged at a pitch corresponding to the dot formation density.

弾性板103を、圧力発生室形成板101の一方の表面、すなわち、溝状窪部104の形成面に接合することにより、ダイヤフラム部97が溝状窪み部104の開口面を封止して圧力発生室99が区画形成される。また上記のノズルプレート102を圧力発生室形成板101の他方の面に接合することにより、ノズル96が対応する連通口105と連絡する。この状態で島部98に接合した圧電振動子77を伸縮すると島部98周辺の弾性体膜108が変形し、島部98が溝状窪部104側に押されたり、溝状窪み部104側から離隔する方向に引かれたりする。この弾性体膜108の変形により、圧力発生室99が膨張したり収縮したりして圧力発生室99内のインクに圧力変動が付与される。さらに、弾性板103(すなわち、流路ユニット74)をケース72に接合することにより、コンプライアンス部95が凹部85を封止する。このコンプライアンス部95は、共通インク室84に貯留されたインク等の圧力変動を吸収する。すなわち、貯留されたインク等の圧力に応じて弾性体膜108が膨張したり収縮したりして変形する。そして、逃げ凹部106は、弾性体膜108の膨張時において、弾性体膜108が膨らむための空間を形成する。   By joining the elastic plate 103 to one surface of the pressure generating chamber forming plate 101, that is, the forming surface of the groove-like recess 104, the diaphragm 97 seals the opening surface of the groove-like recess 104 and pressurizes. A generation chamber 99 is defined. The nozzle 96 communicates with the corresponding communication port 105 by joining the nozzle plate 102 to the other surface of the pressure generating chamber forming plate 101. In this state, when the piezoelectric vibrator 77 bonded to the island portion 98 is expanded or contracted, the elastic film 108 around the island portion 98 is deformed, and the island portion 98 is pushed toward the groove-like depression 104 side, or the groove-like depression 104 side. It is pulled away from the direction. Due to the deformation of the elastic film 108, the pressure generation chamber 99 expands or contracts, and pressure fluctuation is applied to the ink in the pressure generation chamber 99. Furthermore, the compliance portion 95 seals the recess 85 by joining the elastic plate 103 (that is, the flow path unit 74) to the case 72. The compliance unit 95 absorbs pressure fluctuations of ink stored in the common ink chamber 84. That is, the elastic film 108 expands or contracts in accordance with the pressure of the stored ink or the like and deforms. The escape recess 106 forms a space for the elastic film 108 to expand when the elastic film 108 expands.

以上のような構成の記録ヘッド62は、インク供給針88から共通インク室84までの共通インク流路と、共通インク室84から圧力発生室99を通って各ノズル96に至る個別インク流路とを有する。そして、インクカートリッジに貯留されたインクは、インク供給針88から導入されて共通インク流路を通って共通インク室84に貯留される。この共通インク室84に貯留されたインクは個別インク流路を介してノズル96から噴射される。例えば圧電振動子77を収縮させると、ダイヤフラム部97が振動子ユニット73側に引っ張られて圧力発生室99が膨張する。この膨張により圧力発生室99内が負圧になるので、共通インク室84内のインクがインク供給口94を通って各圧力発生室99に流入する。次に圧電振動子77を伸長させると、ダイヤフラム部97が圧力発生室形成板101側に押されて圧力発生室99が収縮する。この収縮により、圧力発生室99内のインク圧力が上昇し、対応するノズル96からインク滴が噴射される。   The recording head 62 configured as described above includes a common ink flow path from the ink supply needle 88 to the common ink chamber 84, and an individual ink flow path from the common ink chamber 84 through the pressure generation chamber 99 to each nozzle 96. Have The ink stored in the ink cartridge is introduced from the ink supply needle 88 and stored in the common ink chamber 84 through the common ink flow path. The ink stored in the common ink chamber 84 is ejected from the nozzle 96 through the individual ink channel. For example, when the piezoelectric vibrator 77 is contracted, the diaphragm 97 is pulled toward the vibrator unit 73 and the pressure generating chamber 99 expands. Due to this expansion, the pressure generation chamber 99 has a negative pressure, so that the ink in the common ink chamber 84 flows into the pressure generation chambers 99 through the ink supply ports 94. Next, when the piezoelectric vibrator 77 is extended, the diaphragm 97 is pushed toward the pressure generating chamber forming plate 101 and the pressure generating chamber 99 contracts. By this contraction, the ink pressure in the pressure generating chamber 99 rises, and ink droplets are ejected from the corresponding nozzle 96.

つづいて、本発明に係る「液体噴射ヘッド駆動回路」について、図5を参照しながら説明する。
図5は、本発明に係る液体噴射ヘッド駆動回路100を示した概略構成図である。
液体噴射ヘッド駆動回路100は、ヘッドドライバ18及び「容量性負荷駆動回路」としての圧電振動子駆動回路181を有している。ヘッドドライバ18は、ノズル制御信号生成手段182及びプッシュプルトランジスタ制御回路184を有している。ノズル制御信号生成手段182は、圧力発生室99(図4)を膨張させて共通インク室84(図4)のインクを圧力発生室99に吸入させ、圧力発生室99を収縮させて圧力発生室99内のインクをノズル96(図4)から噴射するための「ノズル制御信号」を出力する。
Next, the “liquid ejecting head driving circuit” according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a liquid jet head driving circuit 100 according to the present invention.
The liquid ejecting head driving circuit 100 includes a head driver 18 and a piezoelectric vibrator driving circuit 181 as a “capacitive load driving circuit”. The head driver 18 includes a nozzle control signal generation unit 182 and a push-pull transistor control circuit 184. The nozzle control signal generation means 182 expands the pressure generation chamber 99 (FIG. 4), sucks the ink in the common ink chamber 84 (FIG. 4) into the pressure generation chamber 99, and contracts the pressure generation chamber 99 to thereby reduce the pressure generation chamber. A “nozzle control signal” for ejecting the ink in 99 from the nozzle 96 (FIG. 4) is output.

プッシュプルトランジスタ制御回路184は、システムバスSBを介して受信した記録ヘッド62を駆動するためのデジタル制御信号からプッシュプル増幅回路183の制御信号を生成し、ノズル制御信号生成手段182へ出力する。ノズル制御信号生成手段182は、プッシュプル増幅回路183から入力したデジタル制御信号をD/A変換したアナログ交流信号をノズル制御信号CSとして圧電振動子駆動回路181へ出力する。   The push-pull transistor control circuit 184 generates a control signal for the push-pull amplifier circuit 183 from the digital control signal for driving the recording head 62 received via the system bus SB, and outputs the control signal to the nozzle control signal generation means 182. The nozzle control signal generation means 182 outputs an analog AC signal obtained by D / A converting the digital control signal input from the push-pull amplifier circuit 183 to the piezoelectric vibrator driving circuit 181 as the nozzle control signal CS.

また、液体噴射ヘッド駆動回路100は、圧電振動子77の最大駆動電圧までの定電圧電力を供給可能な第1の定電圧源Vddと、第1の定電圧源Vddの電圧より低い電圧の定電圧電力を供給可能な第2の定電圧源Vccとを有している。当該実施例においては、第1の定電圧源Vddの電圧はDC42Vであり、第2の定電圧源Vccの電圧はDC21Vである。圧電振動子駆動回路181は、この第1の定電圧源Vddと第2の定電圧源Vccとから供給される電力でノズル制御信号CSの振幅電圧を圧電振動子77の駆動電圧まで増幅して圧電振動子77の電極間へ印加する。   Further, the liquid jet head driving circuit 100 includes a first constant voltage source Vdd that can supply constant voltage power up to the maximum driving voltage of the piezoelectric vibrator 77 and a constant voltage lower than the voltage of the first constant voltage source Vdd. And a second constant voltage source Vcc capable of supplying voltage power. In this embodiment, the voltage of the first constant voltage source Vdd is DC42V, and the voltage of the second constant voltage source Vcc is DC21V. The piezoelectric vibrator driving circuit 181 amplifies the amplitude voltage of the nozzle control signal CS to the driving voltage of the piezoelectric vibrator 77 with the power supplied from the first constant voltage source Vdd and the second constant voltage source Vcc. Applied between the electrodes of the piezoelectric vibrator 77.

圧電振動子駆動回路181は、ノズル制御信号CSの振幅電圧を圧電振動子77の駆動電圧まで増幅して圧電振動子77の電極間へ印加する回路構成を有し、第1の定電圧源Vdd及び第2の定電圧源Vccから供給される直流電源電圧で動作するプッシュプル増幅回路183を備えている。プッシュプル増幅回路183は、NPN形トランジスタQ1とPNP形トランジスタQ2とを組み合わせたコンプリメンタリSEPP回路であり、NPN形トランジスタQ1及びPNP形トランジスタQ2のベースにノズル制御信号CSが入力される。NPN形トランジスタQ1のエミッタとPNP形トランジスタQ2のエミッタとが接続されているプッシュプル増幅回路183の出力には、記録ヘッド62に配設されている全圧電振動子77の電極の一方側が並列に接続されており、全圧電振動子77の電極の他方側がGNDに接続されている。また、前述したように、記録ヘッド62は、圧電振動子77の駆動等を制御するための制御用集積回路81を有しており、制御用集積回路81は、圧電振動子駆動回路181による圧電振動子77の膨張及び収縮動作を圧電振動子77毎にON/OFF可能な回路構成を有している。   The piezoelectric vibrator driving circuit 181 has a circuit configuration in which the amplitude voltage of the nozzle control signal CS is amplified to the driving voltage of the piezoelectric vibrator 77 and applied between the electrodes of the piezoelectric vibrator 77, and the first constant voltage source Vdd. And a push-pull amplifier circuit 183 that operates with a DC power supply voltage supplied from the second constant voltage source Vcc. The push-pull amplifier circuit 183 is a complementary SEPP circuit in which an NPN transistor Q1 and a PNP transistor Q2 are combined, and a nozzle control signal CS is input to the bases of the NPN transistor Q1 and the PNP transistor Q2. In the output of the push-pull amplifier circuit 183 in which the emitter of the NPN transistor Q1 and the emitter of the PNP transistor Q2 are connected, one side of the electrodes of all the piezoelectric vibrators 77 arranged in the recording head 62 is in parallel. The other electrodes of all the piezoelectric vibrators 77 are connected to GND. Further, as described above, the recording head 62 has the control integrated circuit 81 for controlling the driving of the piezoelectric vibrator 77 and the like. The control integrated circuit 81 is a piezoelectric circuit driven by the piezoelectric vibrator drive circuit 181. The circuit configuration is such that the expansion and contraction operations of the vibrator 77 can be turned on / off for each piezoelectric vibrator 77.

さらに、液体噴射ヘッド駆動回路100は、第1の定電圧源Vddから圧電振動子駆動回路181への充電経路のON/OFF及び圧電振動子駆動回路181からGNDへの放電経路を、ノズル制御信号CSから推測した圧電振動子77の電極間電圧に基づいて別個独立にON/OFF可能な構成を有する「スイッチング制御回路」を有している。当該実施例において「スイッチング制御回路」は、「スイッチングトランジスタ制御回路」としての第1制御回路185と第2制御回路186、第1のスイッチングトランジスタQ3及び第2のスイッチングトランジスタQ4で構成されている。第1のスイッチングトランジスタQ3及び第2のスイッチングトランジスタQ4は、電界効果型トランジスタ(FET)である。   Further, the liquid ejecting head driving circuit 100 turns on / off the charging path from the first constant voltage source Vdd to the piezoelectric vibrator driving circuit 181 and the discharging path from the piezoelectric vibrator driving circuit 181 to the GND. It has a “switching control circuit” having a configuration that can be independently turned ON / OFF based on the voltage between the electrodes of the piezoelectric vibrator 77 estimated from CS. In this embodiment, the “switching control circuit” includes a first control circuit 185 and a second control circuit 186 as a “switching transistor control circuit”, a first switching transistor Q3, and a second switching transistor Q4. The first switching transistor Q3 and the second switching transistor Q4 are field effect transistors (FETs).

第1のスイッチングトランジスタQ3は、第1の定電圧源VddからNPN形トランジスタQ1のコレクタへの充電経路をON/OFF可能に配設されている。第2のスイッチングトランジスタQ4は、PNP形トランジスタQ2のコレクタからGNDへの放電経路をON/OFF可能に配設されている。
第2の定電圧源Vccから圧電振動子駆動回路181への充電経路には、充電方向へのみ電流方向を制限するように充電用ダイオードD1が配設されている。また、圧電振動子駆動回路181から第2の定電圧源Vccへの放電経路には、放電方向へのみ電流方向を制限するように放電用ダイオードD2が配設されている。
The first switching transistor Q3 is arranged so that a charging path from the first constant voltage source Vdd to the collector of the NPN transistor Q1 can be turned ON / OFF. The second switching transistor Q4 is arranged so that the discharge path from the collector of the PNP transistor Q2 to GND can be turned on / off.
In the charging path from the second constant voltage source Vcc to the piezoelectric vibrator driving circuit 181, a charging diode D1 is disposed so as to limit the current direction only in the charging direction. In addition, a discharge diode D2 is disposed on the discharge path from the piezoelectric vibrator driving circuit 181 to the second constant voltage source Vcc so as to limit the current direction only in the discharge direction.

第1制御回路185は、抵抗R11、抵抗R12、トランジスタQ11及びツェナーダイオードZD11が図示の如く接続されて構成されており、圧電振動子77の電極間電圧に基づいて第1のスイッチングトランジスタQ3をON/OFF制御する。すなわち、第1制御回路185は、圧電振動子77の電極間電圧Vhdが第2の定電圧源Vccの電圧から所定電圧Vd1を減算した電圧以上である間(図7の符号T1〜T6)のみトランジスタQ11がOFFして第1のスイッチングトランジスタQ3をON制御する。
尚、所定電圧Vd1は、第1のスイッチングトランジスタQ3、NPN形トランジスタQ1及び充電用ダイオードD1による電圧降下と、第1のスイッチングトランジスタQ3がOFFからONする間の電圧変化との合計値である。
The first control circuit 185 is configured by connecting a resistor R11, a resistor R12, a transistor Q11, and a Zener diode ZD11 as shown in the figure, and turns on the first switching transistor Q3 based on the voltage between the electrodes of the piezoelectric vibrator 77. / OFF control. That is, the first control circuit 185 is only during a period when the interelectrode voltage Vhd of the piezoelectric vibrator 77 is equal to or higher than the voltage obtained by subtracting the predetermined voltage Vd1 from the voltage of the second constant voltage source Vcc (reference numerals T1 to T6 in FIG. 7). The transistor Q11 is turned off and the first switching transistor Q3 is turned on.
The predetermined voltage Vd1 is a total value of a voltage drop caused by the first switching transistor Q3, the NPN transistor Q1, and the charging diode D1, and a voltage change during the time when the first switching transistor Q3 is turned on.

具体的には、圧電振動子77の電極間電圧Vhdが第2の定電圧源Vccの電圧から所定電圧Vd1を減算した電圧以上である間(図7の符号T1〜T6)、圧電振動子77の正極電位とトランジスタQ11のベース電位との電位差がツェナーダイオードZD11のツェナー電圧以上になる。それによって、その間(図7の符号T1〜T6)、トランジスタQ11がONし、第1のスイッチングトランジスタQ3がONして、第1の定電圧源Vddから圧電振動子駆動回路181への充電経路が構成される。   Specifically, while the interelectrode voltage Vhd of the piezoelectric vibrator 77 is equal to or higher than the voltage obtained by subtracting the predetermined voltage Vd1 from the voltage of the second constant voltage source Vcc (reference numerals T1 to T6 in FIG. 7), the piezoelectric vibrator 77. The potential difference between the positive electrode potential and the base potential of the transistor Q11 becomes equal to or higher than the Zener voltage of the Zener diode ZD11. Thereby, during that time (reference characters T1 to T6 in FIG. 7), the transistor Q11 is turned on, the first switching transistor Q3 is turned on, and the charging path from the first constant voltage source Vdd to the piezoelectric vibrator driving circuit 181 is established. Composed.

第2制御回路186は、抵抗R21、トランジスタQ21及びツェナーダイオードZD21が図示の如く接続されて構成されており、圧電振動子77の電極間電圧に基づいて第2のスイッチングトランジスタQ4をON/OFF制御する。すなわち、第2制御回路186は、圧電振動子77の電極間電圧Vhdが第2の定電圧源Vccの電圧に所定電圧Vd2を加算した電圧以下である間(図7の符号T0〜T2及び符号T5〜T7)のみ第2のスイッチングトランジスタQ4をON制御する。
尚、所定電圧Vd2は、第2のスイッチングトランジスタQ4、PNP形トランジスタQ2及び放電用ダイオードD2の電圧降下と、第2のスイッチングトランジスタQ4がOFFからONする期間の電圧変化との合計値である。
The second control circuit 186 is configured by connecting a resistor R21, a transistor Q21, and a Zener diode ZD21 as shown in the figure, and controls ON / OFF of the second switching transistor Q4 based on the voltage between the electrodes of the piezoelectric vibrator 77. To do. That is, the second control circuit 186 operates while the voltage Vhd between the electrodes of the piezoelectric vibrator 77 is equal to or lower than the voltage obtained by adding the predetermined voltage Vd2 to the voltage of the second constant voltage source Vcc (references T0 to T2 and reference numerals in FIG. 7). Only in T5 to T7), the second switching transistor Q4 is ON-controlled.
The predetermined voltage Vd2 is a total value of the voltage drop of the second switching transistor Q4, the PNP transistor Q2, and the discharging diode D2, and the voltage change during the period when the second switching transistor Q4 is turned on.

具体的には、圧電振動子77の電極間電圧Vhdが第2の定電圧源Vccの電圧に所定電圧Vd2を加算した電圧以下である間(図7の符号T0〜T2及び符号T5〜T7)、圧電振動子77の正極電位とトランジスタQ21のベース電位との電位差がツェナーダイオードZD21のツェナー電圧以下になる。それによって、その間(図7の符号T0〜T2及び符号T5〜T7)、トランジスタQ21がOFFし、第2のスイッチングトランジスタQ4がONして、圧電振動子駆動回路181からGNDへの放電経路が構成される。   Specifically, while the interelectrode voltage Vhd of the piezoelectric vibrator 77 is equal to or lower than the voltage obtained by adding the predetermined voltage Vd2 to the voltage of the second constant voltage source Vcc (references T0 to T2 and reference signs T5 to T7 in FIG. 7). The potential difference between the positive electrode potential of the piezoelectric vibrator 77 and the base potential of the transistor Q21 becomes equal to or less than the Zener voltage of the Zener diode ZD21. Thereby, during that time (references T0 to T2 and reference signs T5 to T7 in FIG. 7), the transistor Q21 is turned OFF, the second switching transistor Q4 is turned ON, and a discharge path from the piezoelectric vibrator driving circuit 181 to GND is formed. Is done.

つづいて、第1制御回路185による第1のスイッチングトランジスタQ3の制御及び第2制御回路186による第2のスイッチングトランジスタQ4の制御について、さらに説明する。   Subsequently, the control of the first switching transistor Q3 by the first control circuit 185 and the control of the second switching transistor Q4 by the second control circuit 186 will be further described.

図6は、液体噴射ヘッド駆動回路100の要部を示した回路図である。
図7は、圧電振動子77の電極間電圧(ヘッド駆動電圧)とスイッチングトランジスタQ3及びスイッチングトランジスタQ4のON/OFF制御のタイミングとの関係を示したタイミングチャートである。
まず、圧電振動子77の電極間電圧Vhdが略0V、すなわち圧電振動子77の正極電位が略GND電位の状態(図7の符号T0)からノズル制御信号CSに応じてNPN形トランジスタQ1がONする。このとき、圧電振動子77は、第1のスイッチングトランジスタQ3は、OFFしているので(図7の符号T0〜T1)、第2の定電圧源Vccからの電力供給のみで電荷が充電されて(図6の符号R1)電極間電圧Vhdが上昇していく(図7の符号T0〜T1)。
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a main part of the liquid jet head driving circuit 100.
FIG. 7 is a timing chart showing the relationship between the interelectrode voltage (head drive voltage) of the piezoelectric vibrator 77 and the ON / OFF control timing of the switching transistor Q3 and the switching transistor Q4.
First, the NPN transistor Q1 is turned on in response to the nozzle control signal CS from the state in which the interelectrode voltage Vhd of the piezoelectric vibrator 77 is substantially 0 V, that is, the positive electrode potential of the piezoelectric vibrator 77 is substantially GND potential (T0 in FIG. 7). To do. At this time, since the first switching transistor Q3 of the piezoelectric vibrator 77 is OFF (reference numerals T0 to T1 in FIG. 7), the electric charge is charged only by the power supply from the second constant voltage source Vcc. (Reference sign R1 in FIG. 6) The interelectrode voltage Vhd increases (reference signs T0 to T1 in FIG. 7).

第2の定電圧源Vccは、第1の定電圧源Vddの略1/2の電圧なので、圧電振動子77への充電の際の電力損失は、第1の定電圧源Vddのみから充電する場合の略1/2となる。したがって、圧電振動子77への充電の際に消費される電力及び発熱量を略1/2程度に小さくすることができる。   Since the second constant voltage source Vcc is approximately half the voltage of the first constant voltage source Vdd, the power loss when charging the piezoelectric vibrator 77 is charged only from the first constant voltage source Vdd. About half of the case. Therefore, the electric power and the amount of heat generated when charging the piezoelectric vibrator 77 can be reduced to about ½.

圧電振動子77の電極間電圧Vhdが第2の定電圧源Vccの電圧から所定電圧Vd1を減算した電圧以上で上昇する間は(図7の符号T1〜T3)、第1のスイッチングトランジスタQ3がONする。したがって、その間は、第1の定電圧源Vddからも圧電振動子77へ電力が供給されて圧電振動子77に電荷が充電される(図6の符号R2)。圧電振動子77の電極間電圧Vhdは、ノズル制御信号CSに応じて、駆動電圧(第1の定電圧源Vddの電圧(DC42V)近傍)まで上昇し、その時点でNPN形トランジスタQ1がOFFする(図7の符号T3)。ノズル制御信号CSに応じて、所定時間(図7の符号T3〜T4)圧電振動子77の電極間電圧Vhdが駆動電圧のまま維持される。   While the interelectrode voltage Vhd of the piezoelectric vibrator 77 rises above the voltage obtained by subtracting the predetermined voltage Vd1 from the voltage of the second constant voltage source Vcc (reference numerals T1 to T3 in FIG. 7), the first switching transistor Q3 Turn on. Therefore, during that time, electric power is also supplied from the first constant voltage source Vdd to the piezoelectric vibrator 77, and the piezoelectric vibrator 77 is charged (reference numeral R2 in FIG. 6). The interelectrode voltage Vhd of the piezoelectric vibrator 77 rises to a drive voltage (near the voltage (DC42V) of the first constant voltage source Vdd) in accordance with the nozzle control signal CS, and the NPN transistor Q1 is turned OFF at that time. (T3 in FIG. 7). In accordance with the nozzle control signal CS, the interelectrode voltage Vhd of the piezoelectric vibrator 77 is maintained at the drive voltage for a predetermined time (reference characters T3 to T4 in FIG. 7).

つづいて、ノズル制御信号CSに応じてPNP形トランジスタQ2がONする(図7の符号T4)。このとき、第2のスイッチングトランジスタQ4がOFFしているので、圧電振動子77は、充電されている電荷が第2の定電圧源Vccへのみ放電されて(図6の符号R3)電極間電圧Vhdが下降していく(図7の符号T4〜T5)。   Subsequently, the PNP transistor Q2 is turned on in response to the nozzle control signal CS (reference numeral T4 in FIG. 7). At this time, since the second switching transistor Q4 is OFF, the piezoelectric vibrator 77 is discharged only to the second constant voltage source Vcc (reference numeral R3 in FIG. 6). Vhd decreases (reference numerals T4 to T5 in FIG. 7).

第2の定電圧源Vccの正極は、第2の定電圧源Vccの電圧(DC21V)に所定電圧Vd2を加算した電圧分だけGND電位より高いので、圧電振動子77に充電された電荷が圧電振動子77から第2の定電圧源Vccの正極へ放電される際の電力損失は、GNDへそのまま放電するよりも小さくなる。したがって、圧電振動子77から電荷が放電される際に消費される電力及び発熱量を小さくすることができる。   Since the positive electrode of the second constant voltage source Vcc is higher than the GND potential by the voltage obtained by adding the predetermined voltage Vd2 to the voltage (DC21V) of the second constant voltage source Vcc, the charge charged in the piezoelectric vibrator 77 is piezoelectric. The power loss when discharging from the vibrator 77 to the positive electrode of the second constant voltage source Vcc is smaller than when discharging to GND as it is. Therefore, it is possible to reduce the electric power and the amount of heat generated when electric charges are discharged from the piezoelectric vibrator 77.

そして、圧電振動子77の電極間電圧Vhdが第2の定電圧源Vccの電圧に所定電圧Vd2を加算した電圧以下で下降する間は(図7の符号T5〜T7)、第2のスイッチングトランジスタQ4がONする。したがって、その間は、圧電振動子77に充電されている電荷がGNDへも放電される(図6の符号R4)。圧電振動子77の電極間電圧Vhdは、ノズル制御信号CSに応じてGND電位まで下降していく(図7の符号T5〜T7)。   While the interelectrode voltage Vhd of the piezoelectric vibrator 77 falls below the voltage obtained by adding the predetermined voltage Vd2 to the voltage of the second constant voltage source Vcc (reference numerals T5 to T7 in FIG. 7), the second switching transistor Q4 turns on. Accordingly, during this time, the electric charge charged in the piezoelectric vibrator 77 is also discharged to GND (reference R4 in FIG. 6). The interelectrode voltage Vhd of the piezoelectric vibrator 77 decreases to the GND potential according to the nozzle control signal CS (reference numerals T5 to T7 in FIG. 7).

ここで、より説明を分かりやすくするために、時間T1(タイミングT0〜T1までの時間)が時間T3(タイミングT0〜T3までの時間)の1/2の時間とし、所定電圧Vd1、Vd2に相当する半導体素子による電圧降下等がないものと仮定して、充放電の過程でエネルギーロスが無いものとすれば、従来の第1の定電圧源VddだけでT0〜T3間に圧電振動子77に電荷を充電する場合に必要なエネルギーEoは、以下の式(1)通りとなる。

Eo=I・∫T3 T0(t・V/T3)dt
=VI・T3/2
=VI・T1(J) …(1)
Here, in order to make the explanation easier to understand, the time T1 (time from timing T0 to T1) is set to half the time T3 (time from timing T0 to T3) and corresponds to the predetermined voltages Vd1 and Vd2. Assuming that there is no voltage drop or the like due to the semiconductor element to be operated, if there is no energy loss in the charging / discharging process, the piezoelectric vibrator 77 is connected to the piezoelectric vibrator 77 between T0 and T3 only by the conventional first constant voltage source Vdd. The energy Eo required for charging the electric charge is as shown in the following formula (1).

Eo = I · ∫ T3 T0 (t · V / T3) dt
= VI ・ T3 / 2
= VI · T1 (J) (1)

一方、本発明に係る液体噴射ヘッド駆動回路100においては、T0〜T1間は第2の定電圧源Vccからの電力供給のみで圧電振動子77へ充電することによって、以下の式(2)から算出されるエネルギーEc分だけエネルギーを削減することができる。

Ec=I・∫T1 T0(t・V/T1)dt
=VI・T1/2
=Eo/2(J) …(2)
On the other hand, in the liquid jet head driving circuit 100 according to the present invention, the piezoelectric vibrator 77 is charged only by the power supply from the second constant voltage source Vcc between T0 and T1, and the following equation (2) is obtained. Energy can be reduced by the calculated energy Ec.

Ec = I · ∫ T1 T0 (t · V / T1) dt
= VI ・ T1 / 2
= Eo / 2 (J) (2)

これにより、本発明に係る液体噴射ヘッド駆動回路100によれば、従来よりも消費電力を約50%削減することができることになる。すなわち、従来はエネルギーE0がプッシュプル駆動回路183のNPN形トランジスタQ1及びPNP形トランジスタQ2によって全て消費されて熱となっていたが、本発明に係る液体噴射ヘッド駆動回路100においては、その消費電力及び発熱量を半分にすることができることになる。尚、実際には所定電圧Vd1、Vd2分の損失があるため消費電力を50%までは削減できないが、それに近い消費電力削減効果を得ることは可能である。   As a result, according to the liquid jet head driving circuit 100 according to the present invention, the power consumption can be reduced by about 50% compared to the conventional art. In other words, the energy E0 is conventionally consumed by the NPN transistor Q1 and the PNP transistor Q2 of the push-pull drive circuit 183 as heat, but in the liquid jet head drive circuit 100 according to the present invention, the power consumption And the calorific value can be halved. Actually, the power consumption cannot be reduced to 50% because there is a loss of the predetermined voltages Vd1 and Vd2, but it is possible to obtain a power consumption reduction effect close to that.

このようにして、本発明に係る液体噴射ヘッド駆動回路100によれば、第1の定電圧源Vddから圧電振動子駆動回路181への充電経路並びに圧電振動子駆動回路181からGNDへの放電経路のON/OFFタイミングは、常に電圧が一定に維持される第2の定電圧源Vccの電圧(DC21V)を基準として実行される。それによって、圧電振動子77の駆動電圧等に関わらず常に安定した液体噴射制御を実行することができるので、圧電振動子77の駆動電圧等が異なる複数の液体噴射制御パターンにも対応して安定した液体噴射制御を実行することができる。
また、電力の消費及び電力損失による発熱の少ない液体噴射ヘッド駆動回路100によって、液体噴射ヘッド駆動回路100の低消費電力化及びヒートシンク等の放熱手段の小型化が可能になるので、インクジェット式記録装置50の低消費電力化と小型化を実現することができる。
Thus, according to the liquid jet head driving circuit 100 according to the present invention, the charging path from the first constant voltage source Vdd to the piezoelectric vibrator driving circuit 181 and the discharging path from the piezoelectric vibrator driving circuit 181 to GND. The ON / OFF timing is executed with reference to the voltage (DC21V) of the second constant voltage source Vcc at which the voltage is always kept constant. As a result, stable liquid ejection control can be executed regardless of the driving voltage of the piezoelectric vibrator 77 and the like, so that the liquid ejection control pattern with different driving voltages of the piezoelectric vibrator 77 can be stably handled. The liquid ejection control can be executed.
In addition, the liquid jet head driving circuit 100 that generates less heat due to power consumption and power loss enables the power consumption of the liquid jet head driving circuit 100 and the size of heat dissipation means such as a heat sink. 50 power consumption and downsizing can be realized.

尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. Needless to say.

本発明に係るインクジェット式記録装置の概略の平面図である。1 is a schematic plan view of an ink jet recording apparatus according to the present invention. 本発明に係るインクジェット式記録装置の概略の側面図である。1 is a schematic side view of an ink jet recording apparatus according to the present invention. 本発明に係るインクジェット式記録装置の概略のブロック図である。1 is a schematic block diagram of an ink jet recording apparatus according to the present invention. 記録ヘッドの内部構造を説明するものである。An internal structure of the recording head will be described. 液体噴射ヘッド駆動回路を示した概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a liquid ejecting head driving circuit. 液体噴射ヘッド駆動回路の要部を示した回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a main part of a liquid jet head driving circuit. スイッチングトランジスタの制御を示したタイミングチャートである。3 is a timing chart showing control of a switching transistor.

符号の説明Explanation of symbols

10 記録制御部、11 ROM、12 RAM、13 ASIC、14 MPU、15 不揮発性メモリ、16 PFモータドライバ、17 CRモータドライバ、18 ヘッドドライバ、50 インクジェット式記録装置、51 キャリッジガイド軸、52 プラテン、53 搬送駆動ローラ、54 搬送従動ローラ、55 排紙駆動ローラ、56 排紙従動ローラ、57 給紙トレイ、57b 給紙ローラ、58 PFモータ、59 キャッピング装置、61 キャリッジ、62 記録ヘッド、63 CRモータ、77 圧電振動子、83 インク供給路、96 ノズル、99 圧力発生室、100 液体噴射ヘッド駆動回路、181 圧電振動子駆動回路、182 ノズル制御信号生成手段、183 プッシュプル増幅回路、184 プッシュプルトランジスタ制御回路、185 第1制御回路、186 第2制御回路、P 記録紙、Q3 第1のスイッチングトランジスタ、Q4 第2のスイッチングトランジスタ、Vdd 第1の定電圧源、Vcc 第2の定電圧源、X 主走査方向、Y 副走査方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Recording control part, 11 ROM, 12 RAM, 13 ASIC, 14 MPU, 15 Non-volatile memory, 16 PF motor driver, 17 CR motor driver, 18 Head driver, 50 Inkjet recording device, 51 Carriage guide shaft, 52 Platen, 53 Carrying drive roller, 54 Carrying driven roller, 55 Paper discharge driving roller, 56 Paper discharge driven roller, 57 Paper feed tray, 57b Paper feed roller, 58 PF motor, 59 Capping device, 61 Carriage, 62 Recording head, 63 CR motor , 77 Piezoelectric vibrator, 83 Ink supply path, 96 nozzles, 99 Pressure generating chamber, 100 Liquid ejecting head drive circuit, 181 Piezoelectric vibrator drive circuit, 182 Nozzle control signal generating means, 183 Push-pull amplifier circuit, 184 Push-pull transition Star control circuit, 185 first control circuit, 186 second control circuit, P recording paper, Q3 first switching transistor, Q4 second switching transistor, Vdd first constant voltage source, Vcc second constant voltage source, X main scanning direction, Y sub scanning direction

Claims (6)

液体を噴射する開口部と、液体供給路を介して共通の液体室に連通する圧力発生室と、電極間に電位差を与えることによって前記圧力発生室を膨張及び収縮させる容量性負荷とを有するノズルがヘッド面に多数配設された液体噴射ヘッドを駆動するための液体噴射ヘッド駆動回路であって、
前記圧力発生室を膨張させて前記液体室の液体を前記圧力発生室に吸入させ、前記圧力発生室を収縮させて前記圧力発生室内の液体を前記開口部から噴射するためのノズル制御信号を出力するノズル制御信号生成手段と、
第1の定電圧源と、該第1の定電圧源の電圧より低い電圧の定電圧電力を供給可能な第2の定電圧源と、
前記第1の定電圧源と前記第2の定電圧源とから供給される電力で前記ノズル制御信号の振幅電圧を前記容量性負荷の駆動電圧まで増幅して前記容量性負荷の電極間へ印加する容量性負荷駆動回路と、
前記第1の定電圧源から前記容量性負荷駆動回路への充電経路及び前記容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路を、前記容量性負荷の電極間電圧に基づいて、別個独立にON/OFF可能な構成を有するスイッチング制御回路とを備え、
前記スイッチング制御回路は、前記容量性負荷への充電に際しては、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧以下である間は前記第1の定電圧源から前記容量性負荷駆動回路への充電経路をOFFし、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧を超える間は前記第1の定電圧源から前記容量性負荷駆動回路への充電経路をONし、前記容量性負荷に充電した電荷を放電するに際しては、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧を超える間は前記容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路をOFFし、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧以下である間は前記容量性負荷駆動回路からGNDへの放電経路をONする、ことを特徴とした液体噴射ヘッド駆動回路。
A nozzle having an opening for ejecting liquid, a pressure generating chamber communicating with a common liquid chamber via a liquid supply path, and a capacitive load for expanding and contracting the pressure generating chamber by applying a potential difference between the electrodes Is a liquid ejecting head driving circuit for driving a liquid ejecting head arranged in a large number on the head surface,
Outputs a nozzle control signal for expanding the pressure generating chamber to suck the liquid in the liquid chamber into the pressure generating chamber and contracting the pressure generating chamber to eject the liquid in the pressure generating chamber from the opening. Nozzle control signal generating means for performing,
A first constant voltage source; a second constant voltage source capable of supplying constant voltage power having a voltage lower than the voltage of the first constant voltage source;
The amplitude voltage of the nozzle control signal is amplified to the drive voltage of the capacitive load by the power supplied from the first constant voltage source and the second constant voltage source, and applied between the electrodes of the capacitive load. A capacitive load driving circuit,
The charging path from the first constant voltage source to the capacitive load driving circuit and the discharging path from the capacitive load driving circuit to GND are independently turned ON / OFF based on the inter-electrode voltage of the capacitive load. A switching control circuit having a configuration that can be turned off,
When charging the capacitive load, the switching control circuit is configured to supply the capacitive load from the first constant voltage source while the interelectrode voltage of the capacitive load is equal to or lower than the voltage of the second constant voltage source. Charging from the first constant voltage source to the capacitive load driving circuit is performed while the charging path to the load driving circuit is turned OFF and the voltage between the electrodes of the capacitive load exceeds the voltage of the second constant voltage source When the path is turned on and the charge charged in the capacitive load is discharged, the capacitive load drive circuit is connected to GND while the voltage between the electrodes of the capacitive load exceeds the voltage of the second constant voltage source. And the discharge path from the capacitive load drive circuit to GND is turned on while the voltage between the electrodes of the capacitive load is equal to or lower than the voltage of the second constant voltage source. Liquid ejecting head driving circuit.
請求項1において、前記容量性負荷駆動回路は、NPN形トランジスタとPNP形トランジスタとを組み合わせたコンプリメンタリSEPP回路で構成されるプッシュプル増幅回路であり、
前記スイッチング制御回路は、前記第1の定電圧源から前記NPN形トランジスタのコレクタへの充電経路をON/OFF可能に配設された第1のスイッチングトランジスタと、
前記PNP形トランジスタのコレクタからGNDへの放電経路をON/OFF可能に配設された第2のスイッチングトランジスタと、
前記第1のスイッチングトランジスタ及び前記第2のスイッチングトランジスタをON/OFF制御するスイッチングトランジスタ制御回路とを有している、ことを特徴とした液体噴射ヘッド駆動回路。
2. The push-pull amplifier circuit according to claim 1, wherein the capacitive load driving circuit is a complementary SEPP circuit in which an NPN transistor and a PNP transistor are combined.
The switching control circuit includes a first switching transistor arranged to be able to turn on / off a charging path from the first constant voltage source to the collector of the NPN transistor;
A second switching transistor disposed so that a discharge path from the collector of the PNP transistor to GND can be turned ON / OFF;
A liquid ejecting head driving circuit comprising: a switching transistor control circuit that controls ON / OFF of the first switching transistor and the second switching transistor.
請求項2において、前記第2の定電圧源から前記容量性負荷駆動回路への充電経路に、充電方向へのみ電流方向を制限するように配設された充電用ダイオードと、前記容量性負荷駆動回路から前記第2の定電圧源への放電経路に、放電方向へのみ電流方向を制限するように配設された放電用ダイオードとを有している、ことを特徴とした液体噴射ヘッド駆動回路。 3. The charging diode according to claim 2, wherein a charging diode is disposed in a charging path from the second constant voltage source to the capacitive load driving circuit so as to limit a current direction only in a charging direction, and the capacitive load driving. A liquid jet head driving circuit comprising: a discharge diode disposed in a discharge path from the circuit to the second constant voltage source so as to limit a current direction only in a discharge direction. . 請求項3において、前記スイッチングトランジスタ制御回路は、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧から所定電圧Vd1を減算した電圧以上である間のみ前記第1のスイッチングトランジスタをON制御する第1制御回路と、前記容量性負荷の電極間電圧が前記第2の定電圧源の電圧に所定電圧Vd2を加算した電圧以下である間のみ前記第2のスイッチングトランジスタをON制御する第2制御回路とを有している、ことを特徴とした液体噴射ヘッド駆動回路。 4. The switching transistor control circuit according to claim 3, wherein the switching transistor control circuit controls the first switching transistor only while the voltage between the electrodes of the capacitive load is equal to or higher than a voltage obtained by subtracting a predetermined voltage Vd1 from the voltage of the second constant voltage source. ON control of the second switching transistor is performed only while the inter-electrode voltage of the capacitive load is equal to or lower than the voltage obtained by adding the predetermined voltage Vd2 to the voltage of the second constant voltage source. And a second control circuit. A liquid jet head drive circuit, comprising: a second control circuit; 請求項1〜4のいずれか1項において、前記第2の定電圧源の電圧は、前記第1の定電圧源の電圧の略1/2である、ことを特徴とした液体噴射ヘッド駆動回路。 5. The liquid jet head driving circuit according to claim 1, wherein the voltage of the second constant voltage source is substantially ½ of the voltage of the first constant voltage source. 6. . 前記液体噴射ヘッドと、請求項1〜5のいずれか1項に記載の液体噴射ヘッド駆動回路を備えた液体噴射装置。 A liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head and the liquid ejecting head driving circuit according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010221583A (en) * 2009-03-24 2010-10-07 Seiko Epson Corp Driving signal generation part

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