JP2007301757A - Driving circuit and liquid delivering head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は駆動回路及び液体吐出ヘッドに関し、特に、圧電手段に駆動電圧を印加する駆動回路及びその駆動回路を備えた液体吐出ヘッドに関する。 The present invention relates to a drive circuit and a liquid discharge head, and more particularly to a drive circuit that applies a drive voltage to piezoelectric means and a liquid discharge head including the drive circuit.
従来から、インクジェット記録装置などの液体吐出装置においては、液体吐出ヘッドが備える圧電手段に印加する駆動電源の電位(印加電位)を多段階に切り換えて液体を吐出させる駆動回路が使用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a liquid ejection apparatus such as an ink jet recording apparatus, a driving circuit that ejects liquid by switching the potential (applied potential) of a driving power source applied to piezoelectric means included in a liquid ejection head in multiple stages is used.
例えば、特許文献1には、図8に示すように、直列に接続された複数の抵抗及び並列に接続された複数のコンデンサから構成される駆動電圧源を備え、電位の異なる複数の電源の各々に接続されたスイッチング素子により、複数の電源のいずれかを選択して、負荷(圧電手段)への印加電位を複数段階に切り換える駆動回路が記載されている。
しかし、特許文献1記載の駆動回路では、液体吐出動作時に圧電手段に連続して駆動電圧を印加すると、駆動電圧源のコンデンサ電荷の一部が容量性負荷である圧電手段に移動することにより、駆動電圧源側に電圧低下が発生する。また、駆動電圧源のコンデンサへの再充電は抵抗を介して行われることから、時間がかかり、充電が間に合わなくなる。
However, in the driving circuit described in
図9(A)は駆動電圧源から出力された正極性の駆動電圧、図9(B)は負極性の駆動電圧、図9(C)は駆動回路3により生成された駆動波形の例を示すものである。図8に示すような抵抗マトリクス及びコンデンサの組合せから成る駆動電圧源では、図9(A)及び図9(B)に示すように、駆動電圧が徐々に降下する階段状の波形に変化するため、インクの吐出速度や液量が変化して安定した液体吐出動作を行うことができないという問題があった。なお、RC回路のコンデンサに現れる電圧Vは、設定駆動電圧をV1、時間をtとするとV=V1(1−e−t/RC)で表され、抵抗R又はコンデンサ容量Cが大きいほど再充電の時間がかかることになる。
9A shows a positive drive voltage output from the drive voltage source, FIG. 9B shows a negative drive voltage, and FIG. 9C shows an example of a drive waveform generated by the
一方、上記の駆動電圧源におけるコンデンサ電荷の移動による電圧低下の影響を低減するために、駆動電圧源のコンデンサ容量を大きくすると、更に充電時間が長くなるという問題があった。また、再充電の時間を短くするために駆動電圧源の抵抗値を低くすると、駆動電圧源に流れる電流が増えて省電力にならないという問題があった。 On the other hand, when the capacitor capacity of the drive voltage source is increased in order to reduce the influence of the voltage drop due to the movement of the capacitor charge in the drive voltage source, there is a problem that the charging time is further increased. Further, if the resistance value of the drive voltage source is lowered in order to shorten the recharging time, there is a problem that the current flowing through the drive voltage source increases and power saving is not achieved.
更に、上記の駆動電圧源では、電源を固定抵抗で分圧しているため、出力される電圧値が固定され、様々な特性をもつ液体吐出ヘッドの各々に対応することができないという問題があった。 Furthermore, in the drive voltage source described above, since the power source is divided by a fixed resistor, there is a problem that the output voltage value is fixed and cannot be applied to each of the liquid ejection heads having various characteristics. .
本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、駆動電圧の変動を抑制して安定した液体吐出動作を行わせることを可能とする駆動回路及び液体吐出ヘッドを提供することを目的としている。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a drive circuit and a liquid discharge head that enable a stable liquid discharge operation to be performed while suppressing fluctuations in drive voltage. .
上記課題を解決するために請求項1に記載の発明は、容量性負荷としての圧電手段に駆動電圧を印加する駆動回路であって、異なる種類の駆動電圧を発生させる複数の電圧発生手段と、前記複数の電圧発生手段の各々に対応して設けられ前記駆動電圧を安定化させる複数の電圧安定化手段と、前記複数の電圧安定化手段の各々に電気的に接続され前記駆動電圧のオンオフの切り換えが可能な複数の電圧切換手段と、前記複数の電圧切換手段のオンオフを選択的に制御することにより所望の駆動波形を生成させるスイッチング制御手段と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
請求項1に記載の発明によれば、圧電手段に連続して駆動電圧を印加すると、コンデンサ電荷の移動により駆動電圧は徐々に降下するが、電圧発生手段の各々に対応して電圧安定化手段を設けることにより、電圧発生手段における抵抗値などを変更することなく、圧電手段に印加する駆動電圧を安定化させることが可能となる。
また、スイッチング制御手段により、電圧安定化手段の各々に接続された電圧切換手段のオンオフを制御することにより、所望の駆動波形を生成することが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, when the driving voltage is continuously applied to the piezoelectric means, the driving voltage gradually drops due to the movement of the capacitor charge, but the voltage stabilizing means corresponds to each of the voltage generating means. By providing this, it becomes possible to stabilize the drive voltage applied to the piezoelectric means without changing the resistance value or the like in the voltage generating means.
In addition, by controlling the on / off of the voltage switching means connected to each of the voltage stabilizing means by the switching control means, it becomes possible to generate a desired drive waveform.
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の駆動回路であって、前記電圧安定化手段はインピーダンス変換の機能を果たすバッファ回路及び前記容量性負荷の前段に並列接続され前記容量性負荷の50倍以上の容量を有するコンデンサを備えることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is the drive circuit according to the first aspect, wherein the voltage stabilizing means is connected in parallel to a buffer circuit that performs an impedance conversion function and a preceding stage of the capacitive load, and A capacitor having a capacity of 50 times or more is provided.
請求項2に記載の発明によれば、インピーダンス変換の機能を果たすバッファ回路を備えることにより、駆動回路の電圧供給能力を高くすることが可能となる。また、容量性負荷の50倍以上の容量を有するコンデンサを容量性負荷の前段に並列接続して、電圧発生手段から供給される駆動電圧をいったんコンデンサに蓄積してから容量性負荷としての圧電手段に印加することにより、電圧発生手段から供給される駆動電圧を圧電手段に直接印加する場合と比較して、駆動波形の立上り特性及び立下り特性を向上させることが可能となる。
また、電圧安定化手段としてバッファ回路及びコンデンサを用いることにより、従来の大電力トランジスタ回路を使用する場合と比較して、駆動回路を小型化することが可能となる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to increase the voltage supply capability of the drive circuit by providing the buffer circuit that performs the function of impedance conversion. In addition, a capacitor having a capacity of 50 times or more that of the capacitive load is connected in parallel to the previous stage of the capacitive load, and the driving voltage supplied from the voltage generating means is once accumulated in the capacitor, and then the piezoelectric means as the capacitive load As a result, the rising characteristics and falling characteristics of the driving waveform can be improved compared to the case where the driving voltage supplied from the voltage generating means is directly applied to the piezoelectric means.
Further, by using a buffer circuit and a capacitor as voltage stabilizing means, it is possible to reduce the size of the drive circuit as compared with the case where a conventional high power transistor circuit is used.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の駆動回路であって、前記電圧発生手段はDAコンバータを備え、駆動波形の電圧値に関するデジタルデータを任意の電圧波形にアナログ変換して出力することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the driving circuit according to the first or second aspect, the voltage generation unit includes a DA converter, and the digital data relating to the voltage value of the driving waveform is converted into an arbitrary voltage waveform by analog conversion. Output.
請求項3に記載の発明によれば、駆動波形の電圧値をデジタルデータとして設定するのみで、任意の電圧波形をアナログ変換された形で出力できることから、回路上の抵抗などの部品を取り外すといった作業を行うことなく、様々な特性の液体吐出ヘッドに対応して駆動電圧を容易に変更することが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to output an arbitrary voltage waveform in an analog-converted form simply by setting the voltage value of the drive waveform as digital data, so that components such as resistors on the circuit are removed. It is possible to easily change the driving voltage corresponding to the liquid ejection heads having various characteristics without performing the work.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3いずれか一項に記載の駆動回路であって、前記電圧切換手段は電界効果トランジスタにより構成されるアナログスイッチであることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is the drive circuit according to any one of the first to third aspects, wherein the voltage switching means is an analog switch composed of a field effect transistor. .
請求項4に記載の発明によれば、駆動電圧のオンオフ制御を高速に行うことが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to perform on / off control of the drive voltage at high speed.
請求項5に記載の発明は、液体吐出ヘッドであって、請求項1〜請求項4いずれか一項に記載の駆動回路を備えることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is a liquid ejection head, comprising the drive circuit according to any one of the first to fourth aspects.
請求項5に記載の発明によれば、液体吐出ヘッドにおいて上記と同様の作用を得ることが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, the same action as described above can be obtained in the liquid discharge head.
請求項6に記載の発明は、請求項5記載の液体吐出ヘッドであって、複数のノズルに対応する複数の前記圧電手段と、前記複数の圧電手段に対応して設けられた複数の前記駆動回路と、前記複数の駆動回路の各々に電気的に接続され、前記複数の駆動回路ごとに所望の駆動波形を生成させるスイッチング制御手段を備えることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is the liquid ejection head according to the fifth aspect, wherein a plurality of the piezoelectric means corresponding to a plurality of nozzles and a plurality of the drives provided corresponding to the plurality of piezoelectric means. And a switching control unit that is electrically connected to each of the plurality of driving circuits and generates a desired driving waveform for each of the plurality of driving circuits.
請求項6に記載の発明によれば、ノズルごとに液体の吐出タイミングなどを変えて、より精密に駆動波形の制御を行うことが可能となる。
また、電圧安定化手段をバッファ回路及びコンデンサで構成することにより、従来の大電力トランジスタ回路を使用する場合と比較して、ノズルごとに駆動回路を配置する場合でも液体吐出ヘッド全体を小型化することが可能となる。
According to the sixth aspect of the invention, it is possible to control the drive waveform more precisely by changing the liquid discharge timing for each nozzle.
In addition, by configuring the voltage stabilizing means with a buffer circuit and a capacitor, the entire liquid discharge head can be reduced in size even when a drive circuit is arranged for each nozzle, as compared with the case where a conventional high power transistor circuit is used. It becomes possible.
請求項7に記載の発明は、請求項6記載の液体吐出ヘッドであって、前記複数の駆動回路ごとに異なる種類の駆動電圧を設定する駆動電圧設定手段を備えることを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the liquid ejection head according to the sixth aspect, further comprising drive voltage setting means for setting different types of drive voltages for each of the plurality of drive circuits.
請求項7に記載の発明によれば、ノズルごとに駆動電圧を設定して、より精密に駆動波形の制御を行うことが可能となる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to set the drive voltage for each nozzle and control the drive waveform more precisely.
請求項1に記載の発明によれば、電圧発生手段における抵抗値などを変更することなく、圧電手段に印加する駆動電圧を安定化させることが可能となる。また、スイッチング制御手段により所望の駆動波形を生成することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to stabilize the drive voltage applied to the piezoelectric means without changing the resistance value or the like in the voltage generating means. In addition, a desired drive waveform can be generated by the switching control means.
請求項2に記載の発明によれば、電圧発生手段から供給される駆動電圧を圧電手段に直接印加する場合と比較して、駆動波形の立上り特性及び立下り特性を向上させることが可能となる。た、駆動回路を小型化することが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to improve the rising characteristics and the falling characteristics of the driving waveform as compared with the case where the driving voltage supplied from the voltage generating means is directly applied to the piezoelectric means. . In addition, the drive circuit can be reduced in size.
請求項3に記載の発明によれば、様々な特性の液体吐出ヘッドに対応して駆動電圧を容易に変更することが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to easily change the drive voltage corresponding to the liquid discharge heads having various characteristics.
請求項4に記載の発明によれば、駆動電圧のオンオフ制御を高速に行うことが可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to perform on / off control of the drive voltage at high speed.
請求項5に記載の発明によれば、液体吐出ヘッドにおいて上記と同様の効果を得ることが可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, the same effect as described above can be obtained in the liquid discharge head.
請求項6に記載の発明によれば、より精密に駆動波形の制御を行うことが可能となる。 According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to control the drive waveform more precisely.
請求項7に記載の発明によれば、より精密に駆動波形の制御を行うことが可能となる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to control the drive waveform more precisely.
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態について図1〜図4を参照して説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に、本実施形態に係る液体吐出ヘッド1の概略構成を示す。液体吐出ヘッド1は、複数のノズルに対応して設けられた複数の圧電手段2を備えている。また、圧電手段2の各々には、駆動電圧を生成・安定化して圧電手段2に印加する駆動回路3が電気的に接続されている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
圧電手段2は、容量性負荷としての圧電素子であり、電圧の印加により変形して液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出させるピエゾ素子などである。
The
駆動回路3は、電圧発生手段4及び電圧安定化手段5を備えて構成されている。本実施形態の駆動回路3は、図1に示すように、複数の電圧発生手段4a,4b…4nを備えており、電圧発生手段4a,4b…4nの各々には、複数の電圧安定化手段5a,5b…5nがそれぞれ電気的に接続されている。
The
図2に、電圧発生手段4及び電圧安定化手段5の構成を示す。図2では、電圧発生手段4及び電圧安定化手段5のうち、電圧発生手段4a,4b及び電圧安定化手段5a,5bの構成を示している。 FIG. 2 shows the configuration of the voltage generating means 4 and the voltage stabilizing means 5. FIG. 2 shows the configuration of the voltage generating means 4a and 4b and the voltage stabilizing means 5a and 5b among the voltage generating means 4 and the voltage stabilizing means 5.
電圧発生手段4は、直列に接続された複数の抵抗及び並列に接続された複数のコンデンサから成る電圧源であり、このうち電圧発生手段4aは正極性電圧源、電圧発生手段4bは負極性電圧源である。電圧発生手段4a,4bは、正極性又は負極性の駆動電圧を各々発生させて電圧安定化手段5a,5bにそれぞれ供給するようになっている。なお、電圧発生手段4の構成はこれに限られず、他の公知な電圧発生手段を使用することも可能である。
The voltage generating means 4 is a voltage source comprising a plurality of resistors connected in series and a plurality of capacitors connected in parallel. Of these, the voltage generating means 4a is a positive voltage source, and the voltage generating means 4b is a negative voltage. Is the source. The voltage generating means 4a and 4b generate positive or negative driving voltages and supply them to the
また、電圧安定化手段5a,5bは、それぞれバッファ回路6a,6bとコンデンサ7a,7bとを備えて構成されており、電圧発生手段4a,4bから供給された正極性又は負極性の駆動電圧のそれぞれを安定化させるようになっている。
The
バッファ回路6a,6bは、利得1倍のバッファアンプである。バッファアンプはインピーダンス変換の機能を果たすものであり、出力インピーダンスが無視できるほど小さく電圧供給能力が高いことから、容量性負荷の再充電時間を短くすることが可能となる。また、容量性負荷の容量を大きくすると再充電時間が長くなるが、この場合にも駆動電圧を早期に安定させることが可能となる。
The
また、図2に示すように、駆動回路3にコンデンサ7a,7bを接続すると、電圧発生手段4a,4bの抵抗と共にRC積分回路を構成したのと同様になり、波形がなまって液体吐出の応答が遅くなるが、バッファ回路6a,6bを接続することにより、電圧供給能力を高くして電圧発生手段4a,4bの抵抗の影響を抑制することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 2, when
コンデンサ7a,7bは、バッファ回路6a,6bの各々に対応して接続されており、容量性負荷としての圧電手段2に対して並列接続となるように接地されている。また、コンデンサ7a,7bは容量性負荷としての圧電手段2の50倍以上の容量を有している。
The
この構成により、コンデンサ7a,7bがバッファ回路6a,6bから供給される駆動電圧を蓄積し、コンデンサ7a,7bに蓄積された駆動電圧を容量性負荷としての圧電手段2に印加することにより、バッファ回路6a,6bから供給される駆動電圧を圧電手段2に直接印加する場合と比較して、駆動波形の立上り特性及び立下り特性を向上させることができる。
With this configuration, the
図1に戻り、電圧安定化手段5には電圧切換手段8が電気的に接続されている。本実施形態では、複数の電圧安定化手段5a,5b…5nの各々に対応するように複数の電圧切換手段8a,8b…8nが設けられている。また、電圧切換手段8a,8b…8nは、スイッチング素子としてのFET(電界効果トランジスタ)1,FET2…FETnを備えている。
Returning to FIG. 1, a voltage switching means 8 is electrically connected to the
また、電圧切換手段8a,8b…8nの各々には、スイッチング素子のON/OFFを制御するスイッチング制御部9が電気的に接続されている。図3に、スイッチング制御部9によるスイッチング制御及び駆動波形の例を示す。図3に示すように、スイッチング制御部9は、FET1,FET2…FETnのON/OFFを制御して、駆動電圧をV1〜V3に変化させることにより、所望の駆動波形を生成することができるようになっている。
Further, a switching
図4(A)は電圧安定化手段5a,5b…5nから出力された正極性の駆動電圧、図4(B)は負極性の駆動電圧、図4(C)は駆動回路3により生成された駆動波形の例を示すものである。図4(A)及び図4(B)に示すように、駆動回路3ではバッファ回路6a,6b…6nのインピーダンス変換により電圧供給能力が高められ、容量性負荷としての圧電手段2に速やかに電荷が補充されることから、駆動電圧は徐々に降下する階段状の波形に変化せず、一定範囲内の電圧値に保たれる。これにより、図4(C)に示す駆動波形の振幅値もほぼ一定に保たれ、圧電手段2に印加する駆動電圧が安定化する。
4A is a positive drive voltage output from the voltage stabilization means 5a, 5b... 5n, FIG. 4B is a negative drive voltage, and FIG. The example of a drive waveform is shown. As shown in FIGS. 4A and 4B, in the
また、駆動回路3ではコンデンサ7a,7b…7nで駆動電圧をいったん蓄積してから圧電手段2に印加することから、図4(C)に示すように、駆動波形の立上り特性及び立下り特性が向上する。
Further, in the
次に、液体吐出ヘッド1の動作について説明する。
Next, the operation of the
まず、電圧発生手段4a,4b…4nは正極性及び負極性の駆動電圧を各々発生させて電圧安定化手段5a,5b…5nに供給する。
First, the
続いて、電圧安定化手段5a,5b…5nは、電圧発生手段4a,4b…4nから供給された正極性及び負極性の駆動電圧を安定化させる。具体的には、バッファ回路6a,6b…6nのインピーダンス変換により電圧供給能力を高めると共に、コンデンサ7a,7b,…7nで駆動電圧をいったん蓄積することにより駆動波形の立上り特性及び立下り特性を向上させる。
Subsequently, the voltage stabilization means 5a, 5b,... 5n stabilizes the positive and negative drive voltages supplied from the voltage generation means 4a, 4b,. Specifically, the voltage supply capability is enhanced by impedance conversion of the
次に、スイッチング制御部9は、電圧切換手段8a,8b…8nとしてのスイッチング素子のON/OFFを制御して所望の駆動波形を生成し、容量性負荷としての圧電手段2に印加する。
Next, the switching
このように本実施形態の駆動回路3及び液体吐出ヘッド1によれば、圧電手段2に連続して駆動電圧を印加すると、コンデンサ電荷の移動により駆動電圧は徐々に降下するが、電圧発生手段4a,4b…4nの各々に対応して電圧安定化手段5a,5b…5nを設けることにより、電圧発生手段4a,4b…4nの抵抗値などを変更することなく、圧電手段2に印加する駆動電圧を安定化させることが可能となる。
As described above, according to the
また、スイッチング制御手段9により、電圧安定化手段5a,5b…5nの各々に接続された電圧切換手段8a,8b…8nのオンオフを制御することにより、所望の駆動波形を生成することが可能となる。 Further, the switching control means 9 can control the on / off of the voltage switching means 8a, 8b... 8n connected to each of the voltage stabilization means 5a, 5b. Become.
また、インピーダンス変換の機能を果たすバッファ回路6a,6b…6nを備えることにより、駆動回路3の電圧供給能力を高くすることが可能となる。また、容量性負荷としての圧電手段2の50倍以上の容量を有するコンデンサ7a,7b…7nを、圧電手段2の前段に並列接続することにより、電圧発生手段4a,4b…4nから供給される駆動電圧をいったんコンデンサ7a,7b…7nに蓄積してから圧電手段2に印加することにより、電圧発生手段4a,4b…4nから供給される駆動電圧を圧電手段2に直接印加する場合と比較して、駆動波形の立上り特性及び立下り特性を向上させることが可能となる。
Further, by providing the
また、電圧安定化手段5a,5b…5nとしてバッファ回路6a,6b…6n及びコンデンサ7a,7b…7nを用いることにより、従来の大電力トランジスタ回路を使用する場合と比較して、駆動回路3を小型化することが可能となる。
Further, by using the
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について、図5を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted, and a different part from 1st Embodiment is demonstrated.
本実施形態の駆動回路3が備える電圧発生手段4a,4b…4nは、CPU10及びDAコンバータ11a,11b…11nを備えて構成されている。また、CPU10には図示しない入力手段が電気的に接続されている。
The voltage generating means 4a, 4b,... 4n included in the
図示しない入力手段とは液晶表示パネルなどであり、駆動波形の電圧値をデジタルデータとして設定することができるようになっている。 The input means (not shown) is a liquid crystal display panel or the like, and the voltage value of the drive waveform can be set as digital data.
CPU10は、図示しない入力手段から入力されたデジタルデータに従って、DAコンバータ11a,11b…11nから任意の電圧波形をアナログ変換された形で出力させるようになっている。
The
DAコンバータ11a,11b…11nは、CPU11の制御によりデジタルデータをアナログデータに変換するようになっている。
The
このように、デジタルデータとして設定した電圧値に基づき、任意の電圧波形をアナログ変換された形で出力することにより、回路上の抵抗を取り外しすることなく、様々な特性の液体吐出ヘッドに対応して駆動電圧を容易に変更することが可能となる。 In this way, based on the voltage value set as digital data, an arbitrary voltage waveform is output in the form of analog conversion, so that it is compatible with liquid discharge heads with various characteristics without removing the resistance on the circuit. Thus, the drive voltage can be easily changed.
また、本実施形態の電圧切換手段8a,8b…8nは、FET1,FET2…FETnをスイッチング素子として使用し、アナログ信号を扱うことができるアナログスイッチとして構成されている。
The
次に、液体吐出ヘッド1の動作のうち上記実施形態と相違する点について説明する。
Next, points of the operation of the
ユーザは、図示しない入力手段により駆動波形の電圧値をデジタルデータとして設定する。 The user sets the voltage value of the drive waveform as digital data using an input means (not shown).
続いてCPU10は、図示しない入力手段から入力されたデジタルデータに従い、DAコンバータ11a,11b…11nから任意の電圧波形をアナログ変換された形で出力させる。こうして生成された駆動波形は、電圧安定化手段5a,5b…5nに供給される。
Subsequently, the
このように本実施形態の駆動回路3及び液体吐出ヘッド1によれば、駆動波形の電圧値をデジタルデータとして設定するのみで任意の電圧波形をアナログ変換された形で出力できることから、回路上の抵抗などの部品を取り外すといった作業を行うことなく、様々な特性の液体吐出ヘッド1に対応して駆動電圧を容易に変更することが可能となる。
Thus, according to the
また、アナログスイッチにより、駆動電圧のオンオフ制御を高速に行うことが可能となる。 In addition, the on / off control of the driving voltage can be performed at high speed by the analog switch.
[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分について説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted, and a different part from 1st Embodiment is demonstrated.
図6に示すように、本実施形態の液体吐出ヘッド1には、複数の圧電手段2a,2b…2nに対応するように、複数の駆動回路3a,3b…3nがそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 6, the
また、本実施形態の液体吐出ヘッド1は、複数の駆動回路3a,3b…3nの各々に電気的に接続されたスイッチング制御部12を備えている。スイッチング制御部12は、駆動回路3a,3b…3nの各々が備える電圧切換手段8a,8b…8nを制御して、駆動回路3a,3b…3nごとに所望の駆動波形を生成することができるようになっている。
In addition, the
図7に、本実施形態のスイッチング制御部9によるスイッチング制御の例を示す。図7に示すように、スイッチング制御部9は、電圧切換手段8a,8b…8nの各々についてFET1,FET2…FETnのON/OFFを制御し、駆動電圧をV1a〜V3a、V1b〜V3b又はV1c〜V3cにそれぞれ変化させることにより、駆動回路3a,3b…3nごとに所望の駆動波形を生成することができるようになっている。
In FIG. 7, the example of the switching control by the switching
また、本実施形態の液体吐出ヘッド1は駆動電圧設定部13を備えている。駆動電圧設定部13は、複数の駆動回路3a,3b…3nの各々と電気的に接続されており、駆動回路3a,3b…3nごとに異なる駆動電圧値を設定することができるようになっている。また、駆動電圧設定部13には図示しない入力手段が電気的に接続されている。
In addition, the
次に、液体吐出ヘッド1の動作のうち上記実施形態と相違する点について説明する。
Next, points of the operation of the
まず、駆動電圧設定部13は、図示しない入力手段からの入力信号に従い、駆動回路3a,3b…3nごとに異なる駆動電圧値を設定する。
First, the drive
続いて、複数の圧電手段2a,2b…2nに対応するように設けられた複数の駆動回路3a,3b…3nごとに、電圧発生手段4a,4b…4nが正極性及び負極性の駆動電圧を各々発生させて電圧安定化手段5a,5b…5nに供給する。
Subsequently, for each of the plurality of
続いて、電圧安定化手段5a,5b…5nは、駆動電圧を安定化させて電圧切換手段8a,8b…8nに出力する。
Subsequently, the
次に、スイッチング制御部12は、図7に示すように駆動回路3a,3b…3nごとに電圧安定化手段5a,5b…5nを制御して所望の駆動波形を生成し、複数の圧電手段2a,2b…2nのそれぞれに印加する。
Next, as shown in FIG. 7, the switching
このように本実施形態の駆動回路3及び液体吐出ヘッド1によれば、液体吐出ヘッド1のノズルごとに液体の吐出タイミングなどを変えて、より精密に駆動波形の制御を行うことが可能となる。
Thus, according to the
また、電圧安定化手段5a,5b…5nをバッファ回路6a,6b…6n及びコンデンサ7a,7b…7nで構成することにより、従来の大電力トランジスタ回路を使用する場合と比較して、ノズルごとに駆動回路を配置する場合でも液体吐出ヘッド1を小型化することが可能となる。
Further, the
また、駆動電圧設定部13により、ノズルごとに駆動電圧を設定して、より精密に駆動波形の制御を行うことが可能となる。
In addition, the drive
以上述べたように本発明の駆動回路及び液体吐出ヘッドによれば、駆動電圧の変動を抑制して安定した液体吐出動作を行わせることが可能となる。 As described above, according to the drive circuit and the liquid discharge head of the present invention, it is possible to perform a stable liquid discharge operation while suppressing fluctuations in the drive voltage.
1 液体吐出ヘッド
2 圧電手段
3 駆動回路
4a,4b…4n 電圧発生手段
5a,5b…5n 電圧安定化手段
6a,6b…6n バッファ回路
7a,7b…7n コンデンサ
8a,8b…8n 電圧切換手段
9 スイッチング制御部
10 CPU
11a,11b…11n コンバータ
12 スイッチング制御部
13 駆動電圧設定部
DESCRIPTION OF
11a, 11b... 11n
Claims (7)
異なる種類の駆動電圧を発生させる複数の電圧発生手段と、
前記複数の電圧発生手段の各々に対応して設けられ前記駆動電圧を安定化させる複数の電圧安定化手段と、
前記複数の電圧安定化手段の各々に電気的に接続され前記駆動電圧のオンオフの切り換えが可能な複数の電圧切換手段と、
前記複数の電圧切換手段のオンオフを選択的に制御することにより所望の駆動波形を生成させるスイッチング制御手段と、
を備えることを特徴とする駆動回路。 A drive circuit for applying a drive voltage to piezoelectric means as a capacitive load,
A plurality of voltage generating means for generating different types of driving voltages;
A plurality of voltage stabilizing means provided corresponding to each of the plurality of voltage generating means to stabilize the drive voltage;
A plurality of voltage switching means electrically connected to each of the plurality of voltage stabilizing means and capable of switching on and off the driving voltage;
Switching control means for generating a desired drive waveform by selectively controlling on / off of the plurality of voltage switching means;
A drive circuit comprising:
前記複数の圧電手段に対応して設けられた複数の前記駆動回路と、
前記複数の駆動回路の各々に電気的に接続され、前記複数の駆動回路ごとに所望の駆動波形を生成させるスイッチング制御手段を備えることを特徴とする請求項5記載の液体吐出ヘッド。 A plurality of piezoelectric means corresponding to a plurality of nozzles;
A plurality of the drive circuits provided corresponding to the plurality of piezoelectric means;
The liquid ejection head according to claim 5, further comprising a switching control unit that is electrically connected to each of the plurality of drive circuits and generates a desired drive waveform for each of the plurality of drive circuits.
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