JP2007098795A - 容量性負荷の駆動回路及び方法並びに液滴吐出装置 - Google Patents

容量性負荷の駆動回路及び方法並びに液滴吐出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2007098795A
JP2007098795A JP2005292536A JP2005292536A JP2007098795A JP 2007098795 A JP2007098795 A JP 2007098795A JP 2005292536 A JP2005292536 A JP 2005292536A JP 2005292536 A JP2005292536 A JP 2005292536A JP 2007098795 A JP2007098795 A JP 2007098795A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitive load
potential difference
piezoelectric element
drive voltage
voltage waveform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005292536A
Other languages
English (en)
Inventor
Kota Nakayama
広太 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2005292536A priority Critical patent/JP2007098795A/ja
Priority to US11/438,170 priority patent/US7744182B2/en
Publication of JP2007098795A publication Critical patent/JP2007098795A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04541Specific driving circuit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04548Details of power line section of control circuit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04581Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

【課題】 容量性負荷を駆動するときの発熱量を抑制する。
【解決手段】 圧電素子の放電時では、一気に駆動電圧をHV1からグランドレベルに下げるのではなく、HV1から中間レベルHV2に下げた後(ポイント1)、次にグランドレベルまで下げる(ポイント2)。圧電素子の充電時では、一気に駆動電圧をグランドレベルからHV1に上げるのではなく、グランドレベルから中間レベルHV2に上げた後(ポイント3)、次にHV1まで上げる(ポイント4)。
【選択図】 図4

Description

本発明は、容量性負荷の駆動回路及び方法並びに液滴吐出装置に係り、特に、発熱量を抑制できる容量性負荷の駆動回路及び方法並びに液滴吐出装置に関する。
圧電素子を備えた記録ヘッドに電気信号を印加して圧力波に変換し、該圧力波により液滴噴射する液滴吐出装置が提案されている。液滴吐出装置の記録ヘッドに設けられた圧電素子は、コンデンサと同様に静電容量を有している。このため、多数の圧電素子を同時に駆動すると、抵抗からジュール熱が発生して、熱エネルギーが損失してしまう。
そこで、特許文献1では、圧電素子に加える電圧パルスを所定時間T1のなかで一定波高値V1の矩形パルスP1,P2,…Pn−1,Pnを複数連続したものとし、パルスP1,P2,…Pn−1,Pnのパルスを印加する間隔および、又はパルス幅の少なくとも一部を異なるようにした液体噴射記録ヘッドの駆動方法が開示されている。
特開平5−138881号公報
しかし、電圧パルスを印加する間隔やパルス幅を変えてしまうと、高精細な画像を形成することが困難になるおそれがある。そこで、電圧パルスを印加する間隔やパルス幅を変えることなく、発熱量を抑制する必要がある。
図10は、従来の圧電素子ドライバ回路の構成を示す回路図である。図11は、従来の圧電素子ドライバ回路に入力されるオン信号及び出力波形を示すタイミングチャートである。オン信号がローレベルのときはPMOSがオンになり、圧電素子40に20(=HV1)Vが印加される。一方、オン信号がハイレベルのときはNMOSがオンになり、圧電素子40は0Vになる。
図12は、図11に示した各ポイントの発熱量を示す図である。なお、圧電素子40の静電容量をCとし、各ポイントの時間、すなわち時定数は2μsである。このように、一度の充電又は放電で(1/2)C(HV1)2[J]の熱が発生する。したがって、同時に多数の圧電素子40を駆動しようとすると、それに応じて発熱量も増大してしまう問題があった。
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、容量性負荷を駆動するときの発熱量を抑制することができる容量性負荷の駆動回路及び方法並びに液滴吐出装置を提供することを目的とする。
本発明に係る容量性負荷の駆動回路は、容量性負荷に駆動電圧を供給する容量性負荷の駆動回路であって、前記容量性負荷の充電又は放電の際に、時定数の時間内で、前記容量性負荷の電位差が第1の電位差から第2の電位差まで段階的に変化する駆動電圧波形を生成する駆動電圧波形生成手段を備えている。
本発明に係る容量性負荷の駆動方法は、容量性負荷に駆動電圧を供給する容量性負荷の駆動方法であって、前記容量性負荷の充電又は放電の際に、時定数の時間内で、前記容量性負荷の電位差が第1の電位差から第2の電位差まで段階的に変化する駆動電圧波形を生成する。
容量性負荷は静電容量を有するので、容量性負荷と回路内の抵抗とが接続すると、RC回路が構成される。このとき、容量性負荷を一気に充電したり、一気に放電したりすると、多くのジュール熱が発生する。
そこで、上記発明は、時定数の時間内で、前記容量性負荷の電位差が第1の電位差から第2の電位差まで段階的に変化する駆動電圧波形を生成する。なお、第1の電位差は第2の電位差よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。これにより、熱量の発生を抑制して、効率よく容量性負荷を駆動することができる。
本発明に係る液滴吐出装置は、ノズルから吐出する液滴を充填する圧力発生室と、当該圧力発生室に対応する容量性負荷とを備え、当該容量性負荷に駆動信号を印加して圧力発生室の容量を変化させることにより、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと、前記容量性負荷に駆動電圧を供給する容量性負荷の駆動回路であって、前記容量性負荷の充電又は放電の際に、時定数の時間内で、前記容量性負荷の電位差が第1の電位差から第2の電位差まで段階的に変化する駆動電圧波形を生成する駆動電圧波形生成手段を備えた容量性負荷の駆動回路と、を備えている。
したがって、上記発明は、容量性負荷を駆動するときの熱量の発生を抑制して、効率よく液滴を吐出することができる。
本発明に係る容量性負荷の駆動回路及び方法並びに液滴吐出装置は、容量性負荷を駆動するときに発生する熱量を抑制して、効率よく容量性負荷を駆動することができる。
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。液滴吐出装置は、本装置の全体制御を行うCPU10、データのワークエリアであるRAM12、外部からデータが入力される入力インターフェース14と、CPU10のプログラムが記憶されているROM16と、データを出力する出力インターフェース18と、を備えている。
液滴吐出装置は、更に、CPU10の制御に基づいて後述の用紙搬送モータ22を駆動させるモータドライバ回路20と、記録用紙を所定方向に搬送するための用紙搬送モータ22と、CPU10の制御に基づいて後述の圧電素子40を駆動させる圧電素子ドライバ回路30と、圧電素子ドライバ回路30によって振動する圧電素子40と、圧電素子40の振動によりインクを吐出するインク流路基板50と、を備えている。なお、記録ヘッドは、圧電素子ドライバ回路30、圧電素子40、インク流路基板50を含んだものである。また、本実施形態では、吐出する液滴としてインクを例に挙げて説明するが、液滴はインクに限定されるものではないのは勿論である。
図2は、インク流路基板50の構成を示す断面図である。インク流路基板50は、吐出すべきインクを予め収納するインク収容室51と、インク供給路52を介してインク収容室51から供給されたインクに圧力を与える場所であるインク圧力室53と、圧電素子40の変形に応じて振動してインクに圧力を与える振動板54、圧力の与えられたインクの出口であるノズル55と、を備えている。
インク圧力室53には、インク供給路52を介して、インク収容室51からインクが供給される。振動板54の一方側はインク圧力室53に接する共に、その他方側は圧電素子40に接している。そして、圧電素子40に駆動電圧が印加されると、圧電素子40が変形する。圧電素子40が変形すると、振動板54を介してインク圧力室72内の内圧が上昇し、ノズル55からインクが吐出される。
図3は、圧電素子ドライバ回路30の構成を示す回路図である。圧電素子ドライバ回路30は、PチャンネルMOSFETである第1及び第2のPMOSトランジスタ31、32と、NチャンネルMOSFETであるNMOSトランジスタ33と、を備えている。なお、第1及び第2のPMOSトランジスタ31、32、NMOSトランジスタ33のオン抵抗はいずれも1kΩであり、圧電素子40の静電容量Cは500pFである。
第1のPMOSトランジスタ31のソースには、図示しない定電圧源から20[V](=HV1[V])の電圧が供給される。第2のPMOSトランジスタ32のソースには、図示しない定電圧源から10[V](=HV2[V])の電圧が供給される。
第1のPMOSトランジスタ31及び第2のPMOSトランジスタ32のドレインは、共にNMOSトランジスタ33のドレイン、圧電素子40の一方の極板に、それぞれ接続されている。NMOSトランジスタ33のソース及び圧電素子40の他方の電極は接地されている。
第1及び第2のPMOSトランジスタ31、32の各ゲート、NMOSトランジスタ33のゲートには、第1及び第2のPMOSセレクト信号、NMOSセレクト信号がそれぞれ供給される。そして、第1のPMOSトランジスタ31はオンになると圧電素子40の印加電圧を20Vに、第2のPMOSトランジスタ32はオンになるとその印加電圧を10Vに、NMOSトランジスタ33はオンになるとその印加電圧をゼロにする。
以上のように構成された圧電素子ドライバ回路30は、次のように圧電素子40に駆動電圧を供給する。
図4は、第1のPMOSセレクト信号、第2のPMOSセレクト信号、NMOSセレクト信号のタイミングチャートである。
時刻ゼロから時刻t1では、NMOSセレクト信号及び第1のPMOSセレクト信号は共にローレベルであるが、第2のPMOSセレクト信号はハイレベルである。このため、第1のPMOSトランジスタ31のみオンになり、第2のPMOSトランジスタ32及びNMOSトランジスタ33はオフになる。したがって、圧電素子40の電圧は20[V]になる。なお、第1のPMOSトランジスタ31の時定数は1μsである。
時刻t1からt2では、NMOSセレクト信号はローレベルであるが、第1のPMOSセレクト信号はハイレベルであり、第2のPMOSセレクト信号はローレベルである。したがって、第2のPMOSトランジスタ32のみがオンになる。なお、第2のPMOSトランジスタ32の時定数は1μsである。よって、ポイント1の過渡期間に、圧電素子40の電圧は20から10[V]になる。
時刻t2からt3では、第1及び第2のPMOSセレクト信号、NMOSセレクト信号は共にハイレベルである。このためNMOSトランジスタ33のみがオンになる。なお、NMOSトランジスタ33の時定数は1μsである。よって、ポイント2の過渡期間に、圧電素子40の電圧は10から0[V]になる。
時刻t3からt4では、NMOSセレクト信号はローレベルであるが、第1のPMOSセレクト信号はハイレベルであり、第2のPMOSセレクト信号はローレベルである。したがって、第2のPMOSトランジスタ32のみがオンになる。よって、ポイント3の過渡期間に、圧電素子40の電圧は0から10[V]になる。
時刻t4から時刻t5では、NMOSセレクト信号及び第1のPMOSセレクト信号は共にローレベルであるが、第2のPMOSセレクト信号はハイレベルである。このため、第1のPMOSトランジスタ31のみオンになる。よって、ポイント4の過渡期間に、圧電素子40の電圧は10から20[V]になる。
なお、充電時又は放電時の過渡期間は、従来の充電時又は放電時の過渡期間と同じである。また、時刻t5、t6、t7、t8の各時刻間の状態は、上述した時刻t1、t2、t3、t4の各時刻間の状態と同様である。よって、図4に示すポイント5、6、7、8は、上述したポイント1、2、3、4と同様である。
図5は、図4に示した各ポイントの発熱量を示す図である。ここでは、圧電素子40の静電容量をCとする。
ポイント1及び5の過渡期間では、ピエゾである圧電素子40は放電し、圧電素子ドライバ回路30の発熱量は、(1/2)・C・(HV1−HV2)2[J]である。このときの時定数は1μsである。
ポイント2及び6の過渡期間では、圧電素子40は放電し、圧電素子ドライバ回路30の発熱量は、(1/2)・C・(HV2)2[J]である。このときの時定数は1μsである。
ポイント3及び7の過渡期間では、圧電素子40は充電し、圧電素子ドライバ回路30の発熱量は、(1/2)・C・(HV2)2[J]である。このときの時定数は1μsである。
ポイント4及び8の過渡期間では、圧電素子40は充電し、圧電素子ドライバ回路30の発熱量は、(1/2)・C・(HV1−HV2)2[J]である。このときの時定数は1μsである。
したがって、圧電素子ドライバ回路30の総発熱量(放電2回、充電2回)は、HV1=(1/2)HV2を考慮すると、
2C・(HV2)2+2C・(HV1−HV2)2=C・(HV1)2[J]になる。
これに対して、図12に示したように、圧電素子40を0から20(=HV1)[V]まで一気に1回充電し、又は20から0[V]まで一気に1回放電すると、圧電素子ドライバ回路30の発熱量は、(1/2)・C・(HV1)2[J]になる。したがって、従来の圧電素子ドライバ回路による放電2回、充電2回の総発熱量は、2C・(HV1)2[J]になり、本実施形態の2倍になる。
以上のように、本発明の第1の実施形態に係る液滴吐出装置は、圧電素子40の充電の際に、圧電素子40の駆動電圧をグランドレベルからハイレベルHV1に一気に制御するのではなく、グランドレベルから中間レベルHV2を介してハイレベルHV1に制御している。このため、従来に比べ、液滴吐出装置は、圧電素子40の充電による発熱量を半分にすることができる。また、液滴吐出装置は、圧電素子40の放電の際も同様に電圧を制御することにより、圧電素子40の放電による発熱量を半分にすることができる。
図6は、従来と本発明の圧電素子ドライバ回路30の発熱量の実測値を示す図である。なお、図中の「ドライバ」と「レベルシフタ」はIC内の回路区分である。このように、従来と本発明では、「ピエゾ充放電」による発熱がおよそ半分になっている。
この結果、液滴吐出装置は、記録ヘッドの駆動エネルギーを低減すると共に、駆動用ICである圧電素子ドライバ回路30の発熱を抑制できるので、駆動用ICの冷却に要するコストを低減することもできる。
[第2の実施形態]
つぎに、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態に係る液滴吐出装置は、第1の実施形態とほぼ同様に構成されているが、圧電素子ドライバ回路30と異なる構成の圧電素子ドライバ回路30Aを備えている。
図7は、圧電素子ドライバ回路30Aの構成を示す回路図である。圧電素子ドライバ回路30Aは、PチャンネルMOSFETである第1から第3のPMOSトランジスタ41、42、43と、NチャンネルMOSFETであるNMOSトランジスタ44と、を備えている。なお、第1から第3のPMOSトランジスタ41、42、43、NMOSトランジスタ44のオン抵抗はいずれも1kΩである。
第1のPMOSトランジスタ41のソースには、図示しない定電圧源から20[V](=HV1[V])の電圧が供給される。第2のPMOSトランジスタ42のソースには、図示しない定電圧源から13.3[V](=HV2[V])の電圧が供給される。第3のPMOSトランジスタ43のソースには、図示しない定電圧源から6.7[V](=HV3[V])の電圧が供給される。
第1から第3のPMOSトランジスタ41、42、43の各ドレインは、NMOSトランジスタ44のドレインと、圧電素子40の一方の極板と、にそれぞれ接続されている。NMOSトランジスタ44のソース及び圧電素子40の他方の電極は接地されている。
第1から第3のPMOSトランジスタ41、42、43の各ゲート、NMOSトランジスタ44のゲートには、第1から第3のPMOSセレクト信号、NMOSセレクト信号がそれぞれ供給される。
そして、第1のPMOSトランジスタ41はオンになると圧電素子40の印加電圧を20Vに、第2のPMOSトランジスタ42はオンになるとその印加電圧を13.3Vに、第3のNMOSトランジスタ43はオンになるとその印加電圧を6.7Vに、NMOSトランジスタ44がオンになるとその印加電圧はゼロになる。
以上のように構成された圧電素子ドライバ回路30Aは、次のように圧電素子40に駆動電圧を供給する。
図8は、第1から第3のPMOSセレクト信号、NMOSセレクト信号のタイミングチャートである。なお、主に、圧電素子40の充電時(ポイント1〜3)について説明するが、放電時(ポイント4〜6)についても同様である。
時刻ゼロから時刻t11では、第1のPMOSトランジスタ41のみがオンになる。したがって、圧電素子40の電圧は20[V]になる。なお、第1のPMOSトランジスタ41の時定数は0.67μsである。
時刻t11からt12では、第2のPMOSトランジスタ42のみがオンになる。したがって、ポイント1の過渡期間で、圧電素子40の電圧は20から13.3[V]になる。なお、第2のPMOSトランジスタ42の時定数は0.67μsである。
時刻t12からt13では、第3のPMOSトランジスタ43のみがオンになる。したがって、ポイント2の過渡期間で、圧電素子40の電圧は13.3から6.7[V]になる。なお、第3のPMOSトランジスタ42の時定数は0.67μsである。
時刻t13からt14では、第3のPMOSトランジスタ43のみがオンになる。したがって、ポイント3の過渡期間で、圧電素子40の電圧は6.7から0[V]になる。なお、第3のPMOSトランジスタ42の時定数は0.67μsである。
図9は、図8に示した各ポイントの発熱量を示す図である。ここでは、圧電素子40の静電容量をCとする。
ポイント1及び7の過渡期間では、ピエゾである圧電素子40は放電し、圧電素子ドライバ回路30の発熱量は、(1/2)・C・(HV1−HV2)2[J]である。このときの時定数は0.67μsである。
ポイント2及び8の過渡期間では、圧電素子40は放電し、圧電素子ドライバ回路30の発熱量は、(1/2)・C・(HV2−HV3)2[J]である。このときの時定数は0.67μsである。
ポイント3及び9の過渡期間では、圧電素子40は放電し、圧電素子ドライバ回路30の発熱量は、(1/2)・C・(HV3)2[J]である。このときの時定数は0.67μsである。
以下、ポイント4〜6、10〜12の各過渡期間では、圧電素子40は放電し、発熱量は放電時と同様の値になる。なお、充電時又は放電時の過渡期間は、従来の充電時又は放電時の過渡期間と同じである。
したがって、HV2=(2/3)HV1、HV3=(1/3)HV1を考慮すると、圧電素子ドライバ回路30の総発熱量(放電2回、充電2回)は、
2C・(HV3)2+2C・(HV2−HV3)2+2C・(HV1−HV2)2
=(2/3)・C・(HV1)2[J]になる。
これに対して、上述したように、従来の圧電素子ドライバ回路による放電2回、充電2回の総発熱量は、2C・(HV1)2[J]になり、本実施形態の3倍になる。
以上のように、本発明の第2の実施形態に係る液滴吐出装置は、圧電素子40の充電の際に、圧電素子40の駆動電圧をグランドレベルからハイレベルHV1に一気に制御するのではなく、グランドレベルから所定レベルHV3、HV2を介してハイレベルHV1に制御している。このため、従来に比べ、液滴吐出装置は、圧電素子40の充電による発熱量を1/3にすることができる。また、液滴吐出装置は、圧電素子40の放電の際も同様に電圧を制御することにより、圧電素子40の放電による発熱量を1/3にすることができる。
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。
例えば、上述の実施形態では、中間レベルの電圧が1つ又は2つの場合について説明したが、中間レベルの電圧は3つ以上であってもよい。この場合、中間レベルの電圧が増えたとしても、充電時及び放電時の過渡期間が変化しないようにすればよい。また、上述した実施形態では、段階的に変化する電圧間の値が等しい場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではないのは勿論である。すなわち、圧電素子40の端子間の電位差を均等分割する必要はないが、均等分割したときが最も効率がよくなる。
また、第1及び第2の実施形態では、圧電素子40の一端が接地されている場合を例に挙げて説明したが、圧電素子40の一端は接地されてなくてもよい。例えば、一端を+5Vの定電位とし、他端を+5Vから+30Vの範囲で段階的に変化させてもよい。また、一端を−15Vの定電位とし、他端を−15Vから+15Vの範囲で段階的に変化させてもよい。
さらに、必ずしも圧電素子40の一端を定電位にしなくてもよい。例えば、一端を0Vから−15Vの範囲で、他端を0Vから+15Vの範囲でそれぞれ変化させてもよい。
本発明の第1の実施形態に係る液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。 インク流路基板50の構成を示す断面図である。 圧電素子ドライバ回路30の構成を示す回路図である。 第1のPMOSセレクト信号、第2のPMOSセレクト信号、NMOSセレクト信号のタイミングチャートである。 図4に示した各ポイントの発熱量を示す図である。 従来と本発明の圧電素子ドライバ回路30の発熱量の実測値を示す図である。 圧電素子ドライバ回路30Aの構成を示す回路図である。 第1から第3のPMOSセレクト信号、NMOSセレクト信号のタイミングチャートである。 図8に示した各ポイントの発熱量を示す図である。 従来の圧電素子ドライバ回路の構成を示す回路図である。 従来の圧電素子ドライバ回路に入力されるオン信号及び出力波形を示すタイミングチャートである。 図11に示した各ポイントの発熱量を示す図である。
符号の説明
30 圧電素子ドライバ回路
31,41 第1のPMOSトランジスタ
32,42 第2のPMOSトランジスタ
33,44 NMOSトランジスタ
40 圧電素子
43 第3のPMOSトランジスタ
50 インク流路基板
51 インク収容室
53 インク圧力室
55 ノズル

Claims (6)

  1. 容量性負荷に駆動電圧を供給する容量性負荷の駆動回路であって、
    前記容量性負荷の充電又は放電の際に、時定数の時間内で、前記容量性負荷の電位差が第1の電位差から第2の電位差まで段階的に変化する駆動電圧波形を生成する駆動電圧波形生成手段を備えた容量性負荷の駆動回路。
  2. 前記駆動電圧波形生成手段は、前記容量性負荷の電位差が第1の電位差から第2の電位差までの間の複数の電位差を前記容量性負荷に各々供給する複数のスイッチ素子を備え、
    各スイッチ素子は、前記容量性負荷の電位差が前記第1の電位差から前記第2の電位差まで段階的に変化するように、順次オンになる
    請求項1に記載の容量性負荷の駆動回路。
  3. 容量性負荷に駆動電圧を供給する容量性負荷の駆動方法であって、
    前記容量性負荷の充電又は放電の際に、時定数の時間内で、前記容量性負荷の電位差が第1の電位差から第2の電位差まで段階的に変化する駆動電圧波形を生成する
    容量性負荷の駆動方法。
  4. 前記容量性負荷の電位差が第1の電位差から第2の電位差までの間の複数の電位差を前記容量性負荷に各々供給する複数のスイッチ素子が、前記容量性負荷の電位差が前記第1の電位差から前記第2の電位差まで段階的に変化するように、順次オンになる
    請求項3に記載の容量性負荷の駆動方法。
  5. ノズルから吐出する液滴を充填する圧力発生室と、当該圧力発生室に対応する容量性負荷とを備え、当該容量性負荷に駆動信号を印加して圧力発生室の容量を変化させることにより、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと、
    前記容量性負荷に駆動電圧を供給する容量性負荷の駆動回路であって、前記容量性負荷の充電又は放電の際に、時定数の時間内で、前記容量性負荷の電位差が第1の電位差から第2の電位差まで段階的に変化する駆動電圧波形を生成する駆動電圧波形生成手段を備えた容量性負荷の駆動回路と、
    を備えた液滴吐出装置。
  6. 前記駆動電圧波形生成手段は、前記容量性負荷の電位差が第1の電位差から第2の電位差までの間の複数の電位差を前記容量性負荷に各々供給する複数のスイッチ素子を備え、
    各スイッチ素子は、前記容量性負荷の電位差が前記第1の電位差から前記第2の電位差まで段階的に変化するように、順次オンになる
    請求項5に記載の液滴吐出装置。
JP2005292536A 2005-10-05 2005-10-05 容量性負荷の駆動回路及び方法並びに液滴吐出装置 Withdrawn JP2007098795A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005292536A JP2007098795A (ja) 2005-10-05 2005-10-05 容量性負荷の駆動回路及び方法並びに液滴吐出装置
US11/438,170 US7744182B2 (en) 2005-10-05 2006-05-22 Capacitive load driving circuit and method, and liquid drop ejecting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005292536A JP2007098795A (ja) 2005-10-05 2005-10-05 容量性負荷の駆動回路及び方法並びに液滴吐出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007098795A true JP2007098795A (ja) 2007-04-19

Family

ID=37901461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005292536A Withdrawn JP2007098795A (ja) 2005-10-05 2005-10-05 容量性負荷の駆動回路及び方法並びに液滴吐出装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7744182B2 (ja)
JP (1) JP2007098795A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010018028A (ja) * 2008-07-08 2010-01-28 Toshiba Tec Corp 静電容量性アクチュエータの駆動装置およびインクジェットヘッドの駆動装置
JP2013215961A (ja) * 2012-04-06 2013-10-24 Sii Printek Inc 駆動装置、液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置、及び駆動方法
JP2017177756A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 ブラザー工業株式会社 インクジェットヘッド駆動回路
JP2017177760A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 ブラザー工業株式会社 ヘッド、プリンタ及びヘッドユニットの選択方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4983434B2 (ja) * 2007-06-26 2012-07-25 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、及び、液体吐出方法
JP2010099983A (ja) * 2008-10-27 2010-05-06 Seiko Epson Corp 流体噴射装置
US8324943B1 (en) 2009-01-28 2012-12-04 Cirrus Logic, Inc. High voltage linear amplifier driving heavy capacitive loads with reduced power dissipation
JP5759710B2 (ja) 2010-12-08 2015-08-05 東芝テック株式会社 静電容量性アクチュエータの駆動装置
JP2024040827A (ja) * 2022-09-13 2024-03-26 東芝テック株式会社 インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4393384A (en) * 1981-06-05 1983-07-12 System Industries Inc. Ink printhead droplet ejecting technique
JPH05138881A (ja) 1991-11-15 1993-06-08 Ricoh Co Ltd 液体噴射記録ヘツドの駆動方法
US6504701B1 (en) * 1998-10-14 2003-01-07 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Capacitive element drive device
JP3772805B2 (ja) * 2002-03-04 2006-05-10 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド、及び、それを備えた液体噴射装置
US7556327B2 (en) * 2004-11-05 2009-07-07 Fujifilm Dimatix, Inc. Charge leakage prevention for inkjet printing

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010018028A (ja) * 2008-07-08 2010-01-28 Toshiba Tec Corp 静電容量性アクチュエータの駆動装置およびインクジェットヘッドの駆動装置
US8427115B2 (en) 2008-07-08 2013-04-23 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Driving device for capacitance type actuator and driving device for ink jet head
US8760126B2 (en) 2008-07-08 2014-06-24 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Driving device for capacitance type actuator and driving device for ink jet head
US9385296B2 (en) 2008-07-08 2016-07-05 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Driving device for capacitance type actuator and driving device for ink jet head
JP2013215961A (ja) * 2012-04-06 2013-10-24 Sii Printek Inc 駆動装置、液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置、及び駆動方法
GB2502869A (en) * 2012-04-06 2013-12-11 Sii Printek Inc Drive device for driving a liquid jet head
US8979230B2 (en) 2012-04-06 2015-03-17 Sii Printek Inc. Drive device, liquid jet head, liquid jet recording apparatus, and drive method
GB2502869B (en) * 2012-04-06 2018-05-09 Sii Printek Inc Drive device, liquid jet head, liquid jet recording apparatus, and drive method
JP2017177756A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 ブラザー工業株式会社 インクジェットヘッド駆動回路
JP2017177760A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 ブラザー工業株式会社 ヘッド、プリンタ及びヘッドユニットの選択方法
US10933631B2 (en) 2016-03-31 2021-03-02 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink-jet head driving circuit and ink-jet printer with ink-jet head driving circuit

Also Published As

Publication number Publication date
US20070076026A1 (en) 2007-04-05
US7744182B2 (en) 2010-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007098795A (ja) 容量性負荷の駆動回路及び方法並びに液滴吐出装置
KR100257866B1 (ko) 챠아지 펌핑 회로를 가지는 불 휘발성 메모리 장치
JP5451342B2 (ja) 記録素子基板、記録素子基板を備えた記録ヘッド
US6841920B2 (en) Method and apparatus for driving capacitive element
JP2008188889A (ja) 容量性負荷の駆動回路及び画像形成装置
US8717071B2 (en) High voltage linear amplifier driving heavy capacitive loads with reduced power dissipation
US20170008278A1 (en) Inkjet head and inkjet printer
US20070236521A1 (en) Droplet ejection head drive apparatus and inkjet recording apparatus
JPH10146969A (ja) インクジェットプリンタのヘッド駆動装置
US6504701B1 (en) Capacitive element drive device
US20090102890A1 (en) Inkjet print head
JP5516496B2 (ja) インクジェットヘッドの駆動回路、インクジェットヘッドの駆動信号出力回路及びインクジェットヘッド
US8465112B2 (en) Droplet ejecting apparatus and current control method
JP5071147B2 (ja) 画像形成装置
JP2019022944A (ja) 集積回路、駆動回路及び液体吐出装置
US20190091995A1 (en) Ink jet head and ink jet printer
JP2007125748A (ja) インクジェット記録装置
JPH11320879A (ja) アクチュエータの駆動回路
US10507650B1 (en) Piezoelectric print head drive with energy recovery
JP2011194641A (ja) 容量性負荷の駆動回路
US9555629B2 (en) Liquid discharge substrate, liquid discharge head, and printing apparatus
KR100581882B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 램프회로
JPH01103449A (ja) インクジェットヘッドの駆動回路
JP2009018532A (ja) インクジェット記録装置及びインクジェット駆動回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080924

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110308

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20110823