JP2010188578A - Inkjet recorder, and voltage control circuit - Google Patents
Inkjet recorder, and voltage control circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010188578A JP2010188578A JP2009034266A JP2009034266A JP2010188578A JP 2010188578 A JP2010188578 A JP 2010188578A JP 2009034266 A JP2009034266 A JP 2009034266A JP 2009034266 A JP2009034266 A JP 2009034266A JP 2010188578 A JP2010188578 A JP 2010188578A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- temperature
- piezoelectric head
- boosting
- recording apparatus
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、圧電ヘッドを駆動させて液滴を吐出させて記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置及び圧電ヘッドに供給される電圧を制御する電圧制御回路に関する。 The present invention relates to an inkjet recording apparatus that drives a piezoelectric head to eject droplets to form an image on a recording medium, and a voltage control circuit that controls a voltage supplied to the piezoelectric head.
従来から、圧電ヘッドを駆動させて液滴を吐出させ、記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置本体から圧電ヘッドへ供給される駆動電圧は、通常は増幅回路を介して圧電ヘッドへ供給される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an ink jet recording apparatus that forms an image on a recording medium by driving a piezoelectric head to eject droplets. The drive voltage supplied from the ink jet recording apparatus main body to the piezoelectric head is normally supplied to the piezoelectric head via an amplifier circuit.
増幅回路の出力電圧(圧電ヘッドの駆動電圧)は、圧電ヘッドを駆動させるのに十分な電圧である必要がある。よって増幅回路へ供給される電圧は、最も電力を消耗する低温環境に合わせて、高い電圧に固定されている。低温環境とは、圧電ヘッド周辺の温度が低温である場合である。低温環境では、圧電ヘッドの周辺が低温であるほどインクの流動性が低い。よって圧電ヘッドに液滴を吐出させるためには、常温時や高温時と比べて強い圧力が必要となる。このため従来のインクジェット記録装置では、低温環境での動作を保証すべく低温環境でも圧電ヘッドを駆動させることができる電圧に固定している。 The output voltage of the amplifier circuit (piezoelectric head drive voltage) needs to be a voltage sufficient to drive the piezoelectric head. Therefore, the voltage supplied to the amplifier circuit is fixed at a high voltage in accordance with the low temperature environment that consumes the most power. The low temperature environment is a case where the temperature around the piezoelectric head is low. In a low temperature environment, the lower the temperature around the piezoelectric head, the lower the fluidity of the ink. Therefore, in order to discharge droplets to the piezoelectric head, a stronger pressure is required than at normal temperature or high temperature. For this reason, in the conventional ink jet recording apparatus, the voltage at which the piezoelectric head can be driven in a low temperature environment is fixed to ensure the operation in the low temperature environment.
特許文献1及び特許文献2には、画像形成装置の電源の省電力化に関する技術が開示されている。 Patent Documents 1 and 2 disclose techniques related to power saving of the power supply of the image forming apparatus.
圧電ヘッドの近傍の温度が常温又は高温である場合には、圧電ヘッドの駆動電圧は、圧電ヘッドの近傍の温度が低温のときよりも低い電圧で良い。このため上述したように、増幅回路へ供給する電圧を低温環境での動作を保証する電圧に固定した場合、圧電ヘッドの近傍の温度が常温又は高温であるときは固定された電圧との差分の電圧が増幅回路の熱となって無駄に消費される。また増幅回路が発熱すると、この発熱によりインクジェット記録装置内の温度が上昇し、インクジェット記録装置内の他の部品の信頼性を低下させる虞がある。 When the temperature in the vicinity of the piezoelectric head is normal or high, the driving voltage of the piezoelectric head may be lower than that in the vicinity of the piezoelectric head. Therefore, as described above, when the voltage supplied to the amplifier circuit is fixed to a voltage that guarantees operation in a low temperature environment, the difference between the fixed voltage and the temperature near the piezoelectric head is normal or high. The voltage is wasted as heat of the amplifier circuit. Further, when the amplifier circuit generates heat, this heat generation increases the temperature in the ink jet recording apparatus, which may reduce the reliability of other components in the ink jet recording apparatus.
本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべく成されたものであり、圧電ヘッドの駆動時に発生する消費電力の無駄を省き、低消費電力とすることが可能なインクジェット記録装置、電圧制御回路を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an ink jet recording apparatus and voltage control capable of reducing power consumption while eliminating waste of power generated when driving a piezoelectric head. An object is to provide a circuit.
本発明は、上記目的を達成するために、以下の如き構成を採用した。 The present invention employs the following configuration in order to achieve the above object.
本発明は、圧電ヘッドを駆動させて液滴を吐出させ、記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置であって、前記圧電ヘッド近傍の温度を検出する温度検出手段と、
前記圧電ヘッドに供給される電圧を昇圧する昇圧手段と、前記温度検出手段により検出された温度が所定の閾値よりも低い温度であるか否かを判断する制御手段と、を有し、前記制御手段により前記温度検出手段により検出された温度が前記所定の閾値よりも低い温度であると判断されたとき、前記昇圧手段は前記圧電ヘッドに供給される電圧を昇圧する構成とした。
The present invention is an ink jet recording apparatus that drives a piezoelectric head to eject droplets to form an image on a recording medium, and includes a temperature detection unit that detects a temperature in the vicinity of the piezoelectric head;
Boosting means for boosting the voltage supplied to the piezoelectric head, and control means for judging whether or not the temperature detected by the temperature detection means is lower than a predetermined threshold value. When it is determined by the means that the temperature detected by the temperature detecting means is lower than the predetermined threshold, the boosting means boosts the voltage supplied to the piezoelectric head.
また本発明のインクジェット記録装置は、前記圧電ヘッドの前段に配置されており、前記圧電ヘッドへ供給される電圧を増幅する増幅回路を有し、前記昇圧手段は、前記増幅回路へ供給される電圧を昇圧する構成とした。 The ink jet recording apparatus of the present invention is disposed in front of the piezoelectric head, and includes an amplifier circuit that amplifies the voltage supplied to the piezoelectric head, and the boosting unit supplies the voltage supplied to the amplifier circuit. Is configured to boost.
また本発明のインクジェット記録装置において、前記昇圧手段は、前記圧電ヘッド近傍の温度が前記所定の閾値以上の温度である場合に圧電ヘッドを駆動させるために必要な第一の電圧を、前記圧電ヘッド近傍の温度が前記所定の閾値よりも低い温度である場合に前記圧電ヘッドを駆動させるために必要な第二の電圧へ昇圧する構成とした。 In the ink jet recording apparatus according to the aspect of the invention, the boosting unit may apply the first voltage necessary for driving the piezoelectric head when the temperature in the vicinity of the piezoelectric head is equal to or higher than the predetermined threshold. When the temperature in the vicinity is lower than the predetermined threshold, the voltage is increased to the second voltage necessary for driving the piezoelectric head.
また本発明のインクジェット記録装置は、前記第一の電圧と前記第二の電圧が供給され、前記第一の電圧又は前記第二の電圧を前記圧電ヘッドへ供給される電圧として出力する電圧切替手段を有し、前記電圧切替手段は、前記温度検出手段により検出された温度が前記所定の閾値よりも低い温度であると判断されたとき、前記第二の電圧を出力し、前記温度検出手段により検出された温度が前記所定の閾値以上の温度であると判断されたとき、前記第一の電圧を出力する構成とした。 Further, the ink jet recording apparatus of the present invention is supplied with the first voltage and the second voltage, and outputs the first voltage or the second voltage as a voltage supplied to the piezoelectric head. And the voltage switching means outputs the second voltage when the temperature detected by the temperature detecting means is determined to be lower than the predetermined threshold, and the temperature detecting means When it is determined that the detected temperature is equal to or higher than the predetermined threshold, the first voltage is output.
また本発明のインクジェット記録装置において、前記昇圧手段は、前記温度検出手段の出力を参照して前記圧電ヘッドに供給される電圧を昇圧する構成とした。 In the ink jet recording apparatus of the present invention, the boosting unit boosts the voltage supplied to the piezoelectric head with reference to the output of the temperature detecting unit.
また本発明のインクジェット記録装置は、前記圧電ヘッド近傍の温度と前記圧電ヘッドに供給される電圧の昇圧値とが対応付けられたテーブルを有し、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度から前記テーブルを参照し、前記昇圧手段に昇圧値を設定する構成とした。 The ink jet recording apparatus of the present invention has a table in which a temperature in the vicinity of the piezoelectric head and a boost value of a voltage supplied to the piezoelectric head are associated with each other, and the control means is detected by the temperature detecting means. By referring to the table from the measured temperature, the boosting value is set in the boosting means.
また本発明のインクジェット記録装置において、前記昇圧手段は、前記昇圧手段において発生する電圧変換損失が、前記第一の電圧と前記第二の電圧との電圧差より大きくなったとき昇圧を停止し、上位制御手段により前記圧電ヘッドによる画像形成速度を低減させる構成とした。 Further, in the ink jet recording apparatus of the present invention, the boosting unit stops boosting when a voltage conversion loss generated in the boosting unit becomes larger than a voltage difference between the first voltage and the second voltage, The image forming speed by the piezoelectric head is reduced by the upper control means.
本発明は、インク液室に蓄えられたインクをノズル孔から液滴として記録媒体上に吐出させるための圧電ヘッドに供給される電圧を制御する電圧制御回路であって、前記圧電ヘッド近傍の温度を検出する温度検出手段と、前記圧電ヘッドに供給される電圧を昇圧する昇圧手段と、前記温度検出手段により検出された温度が所定の閾値よりも低い温度であるか否かを判断する制御手段と、を有し、前記制御手段により前記温度検出手段により検出された温度が前記所定の閾値よりも低い温度であると判断されたとき、前記昇圧手段は前記圧電ヘッドに供給される電圧を昇圧する構成とした。 The present invention relates to a voltage control circuit for controlling a voltage supplied to a piezoelectric head for discharging ink stored in an ink liquid chamber as a droplet from a nozzle hole onto a recording medium, and a temperature in the vicinity of the piezoelectric head. Temperature detecting means for detecting the voltage, boosting means for boosting the voltage supplied to the piezoelectric head, and control means for determining whether or not the temperature detected by the temperature detecting means is lower than a predetermined threshold value. And when the temperature detected by the temperature detecting means is lower than the predetermined threshold by the control means, the boosting means boosts the voltage supplied to the piezoelectric head. It was set as the structure to do.
本発明によれば、圧電ヘッドの駆動時に発生する消費電力の無駄を省き、低消費電力とすることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce wasteful power consumption while driving the piezoelectric head and reduce power consumption.
本発明は、液滴を吐出させて記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置の有する圧電ヘッド(圧電素子列)近傍の温度を検出する温度検出手段と、増幅回路に供給する電圧を昇圧する昇圧手段とを有し、圧電ヘッド近傍の温度が低温のときは昇圧手段で昇圧された電圧を増幅回路を介して圧電ヘッドへ供給する。 The present invention boosts the voltage supplied to an amplifier circuit and temperature detecting means for detecting the temperature in the vicinity of a piezoelectric head (piezoelectric element array) included in an ink jet recording apparatus that discharges droplets to form an image on a recording medium. When the temperature in the vicinity of the piezoelectric head is low, the voltage boosted by the boosting means is supplied to the piezoelectric head via the amplifier circuit.
始めに、本発明の実施形態の説明に先立ち、インクジェット記録装置の圧電ヘッドの前段に設けられる増幅回路について説明する。図1は、圧電ヘッド20の前段に配置される増幅回路10を説明する図である。
First, prior to the description of the embodiment of the present invention, an amplifier circuit provided in the front stage of the piezoelectric head of the ink jet recording apparatus will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining an
図1に示す増幅回路10は、B級プッシュプル増幅回路である。増幅回路10は、オペアンプ11、NチャネルパワートランジスタM1(以下、トランジスタM1)、PチャネルパワートランジスタM2(以下、トランジスタM2)と、を有する。オペアンプ11の入力には、インクジェット記録装置本体を制御する上位制御手段から圧電ヘッド20を駆動する駆動波形信号が入力される。オペアンプ11の出力は、トランジスタM1及びトランジスタM2のベースに接続されている。
The
トランジスタM1のコレクタには増幅回路10へ供給される電圧である供給電圧Vhが印加される。トランジスタM1のエミッタはトランジスタM2のエミッタと接続されており、トランジスタM2のコレクタは接地されている。トランジスタM1のエミッタはトランジスタM2のエミッタとの接続点の電圧が増幅回路10の出力電圧Voとして圧電ヘッド20へ供給される。
A supply voltage Vh, which is a voltage supplied to the
増幅回路10は、出力電流Ioと出力電圧Voで圧電ヘッド20を駆動させる。増幅回路10においてトランジスタM1のコレクタ損失は(Vh−Vo)×Ioとなる。
The
ここで図2を参照して圧電ヘッド20の駆動電圧と温度との関係を説明する。図2は、圧電ヘッド20の駆動電圧と温度との関係を説明するための図である。
Here, the relationship between the drive voltage and temperature of the
図2の波形Aは、圧電ヘッド20近傍の温度が低温である場合(以下、低温時)の圧電ヘッド20の駆動電圧を示している。図2の波形Bは、圧電ヘッド20近傍の温度が常温又は高温である場合(以下、常温時又は高温時)の圧電ヘッド20の駆動電圧を示している。
A waveform A in FIG. 2 shows the drive voltage of the
図2では、低温時に圧電ヘッド20を確実に駆動させるために必要な電圧(以下、低温時必要駆動電圧)を電圧Vthとし、常温時又は高温時に圧電ヘッド20を駆動するのに必要な電圧(以下、常温時必要駆動電圧)を電圧Vhjとした。図2から、電圧Vthは電圧Vhjよりも高い電圧であることがわかる。
In FIG. 2, a voltage necessary for driving the
インクジェット記録装置では、低温時の動作を保証するために、低温時必要駆動電圧Vthを増幅回路10の供給電圧Vhとしている。
In the ink jet recording apparatus, the required drive voltage Vth at the low temperature is set as the supply voltage Vh of the
このため、常温時又は高温時でのコレクタ損失は(Vhj−Vo)×Io+(Vht-Vhj)×Ioとなり、(Vht-Vhj)×Ioは無駄な損失となる。 Therefore, the collector loss at normal temperature or high temperature is (Vhj−Vo) × Io + (Vht−Vhj) × Io, and (Vht−Vhj) × Io is a useless loss.
本発明の実施形態は、上述した無駄な損失を無くし、消費電力を低減させるものである。 The embodiment of the present invention eliminates the above-mentioned useless loss and reduces power consumption.
(第一の実施形態)
図3は、本発明の第一の実施形態の電圧制御回路30を説明する図である。
(First embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating the
本実施形態の電圧制御回路30は、圧電ヘッド20を搭載した後述するインクジェット記録装置100に搭載されている。
The
電圧制御回路30は、制御部31、昇圧コンバータ32、電圧切替回路33と、サーミスタ34と、を有する。
The
本実施形態の電圧制御回路30には、常に常温時必要駆動電圧Vhjが供給されている。本実施形態の電圧制御回路30では、サーミスタ34により圧電ヘッド20の温度を検出し、制御部31により圧電ヘッド20の温度の状態を判断する。制御部31は、圧電ヘッド20の温度が常温又は高温と判断した場合、圧電ヘッド20に常温時必要駆動電圧Vhjを供給し、圧電ヘッド20の温度を低温と判断した場合には、常温時必要駆動電圧Vhjを昇圧コンバータ32で低温時必要駆動電圧Vthに昇圧して圧電ヘッド20へ供給する。尚本実施形態の制御部31は、例えば圧電ヘッド20近傍の温度が30℃以上の場合を高温と判断し、圧電ヘッド20の近傍の温度が16℃以上から30℃未満の場合を常温と判断し、圧電ヘッド20近傍の温度が16℃未満の場合を低温と判断しても良い。
The
本実施形態では、上記構成により、圧電ヘッド20の低温時のみ、常温時必要駆動電圧Vhjよりも高い電圧である低温時必要駆動電圧Vthを供給するようになる。よって本実施形態では、最も稼働時間の長い常温時での動作において、無駄な損失を無くし消費電力を低減させることができる。
In the present embodiment, with the above configuration, the low-temperature required drive voltage Vth, which is higher than the normal-time required drive voltage Vhj, is supplied only when the
電圧制御回路30において、制御部31には、サーミスタ34からの出力信号が供給される。サーミスタ34の出力信号は、制御部31の有するADC(アナログ/デジタル・コンバータ)35へ供給される。制御部31から出力される制御信号は、昇圧コンバータ32と電圧切替回路33へ供給される。
In the
昇圧コンバータ32には、電圧制御回路30に供給される常温時必要駆動電圧Vhjが供給されており、制御部31から供給される制御信号に基づき常温時必要駆動電圧Vhjを昇圧する。昇圧コンバータ32の出力は、電圧切替回路33へ供給される。
The
電圧切替回路33には、常温時必要駆動電圧Vhjと、昇圧コンバータ32から出力される電圧とが供給されている。電圧切替回路33は、制御部31から供給される制御信号に基づき、常温時必要駆動電圧Vhjか又は昇圧コンバータ32から出力された電圧かの何れか一方を出力する。
The
電圧切替回路33から出力された電圧は、電圧制御回路30の出力電圧として、増幅回路10へ供給される。即ち電圧制御回路30の出力電圧が増幅回路10への供給電圧Vhとなる。増幅回路10の出力電圧Voは、圧電ヘッド20へ供給されて圧電ヘッド20を駆動させる。
The voltage output from the
本実施形態の制御部31は、サーミスタ34の温度と昇圧コンバータ32の昇圧値とを対応付けた昇圧段階テーブル40を備えている。制御部31は、サーミスタ34の出力をADCによりデジタルデータに変換した後に、昇圧段階テーブル40を参照して常温時必要駆動電圧Vhjを昇圧するか否かを決定する。制御部31は、常温時必要駆動電圧Vhjを昇圧すると決定した場合、昇圧コンバータ32へ制御信号を出力し、昇圧コンバータ32に昇圧値を設定する。
The
図4は、昇圧段階テーブル40の一例を説明する図である。図4に示す昇圧段階テーブル40では、圧電ヘッド20の温度が15℃以下の場合を低温時としている。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the boosting step table 40. In the step-up stage table 40 shown in FIG. 4, the case where the temperature of the
昇圧段階テーブル40では、サーミスタ34により検出された温度が1〜5℃の場合常温時必要駆動電圧VhjをAVまで昇圧し、温度が6〜10℃場合常温時必要駆動電圧VhjをBVまで昇圧し、温度が11〜15℃場合常温時必要駆動電圧VhjをCVまで昇圧し、温度が16℃以上であった場合には、常温と判断して昇圧を行わないように設定されている。尚昇圧段階テーブル40は、例えば制御部31の有する図示しない記憶手段に記憶されている。
In the step-up step table 40, when the temperature detected by the
図3に戻って、本実施形態の電圧切替回路33は、ダイオードDと、スイッチSWとを有する。電圧切替回路33に供給される常温時必要駆動電圧Vhjは、ダイオードDへ供給される。電圧切替回路33に供給される昇圧コンバータ32の出力電圧はスイッチSWの一端へ供給される。スイッチSWの他端は、ダイオードDの出力と接続されており、ダイオードDの出力が電圧切替回路33の出力電圧、即ち増幅回路10への供給電圧Vhとして出力される。スイッチSWは、制御部31の制御信号によりオン/オフが切り替えられる。
Returning to FIG. 3, the
スイッチSWが制御信号によりオフされた場合、電圧切替回路33からは常温時必要駆動電圧Vhjが出力される。スイッチSWが制御信号によりオンされた場合、電圧切替回路33からは昇圧コンバータ32の出力電圧が出力される。
When the switch SW is turned off by the control signal, the
本実施形態のサーミスタ34は、圧電ヘッド20へ組み込まれており、圧電ヘッド20を構成する圧電素子周辺の温度を検出する。
The
以下に本実施形態の電圧制御回路30の動作を説明する。
The operation of the
始めに圧電ヘッド20の温度が低温である場合について説明する。
First, the case where the temperature of the
本実施形態の電圧制御回路30において、例えばサーミスタ34で検出された温度が6℃であった場合、制御部31は昇圧段階テーブル40を参照し、昇圧コンバータ32に対して昇圧値BVを設定する。同時に制御部31は、電圧切替回路33へスイッチSWをオンする制御信号を供給する。
In the
電圧制御回路30において、昇圧コンバータ32は、設定された昇圧値に基づき常温時必要駆動電圧Vhjを昇圧して低温時必要駆動電圧Vthとし、電圧切替回路33へ出力する。電圧切替回路33では、スイッチSWがオンされているため、低温時必要駆動電圧Vth出力する。出力された低温時必要駆動電圧Vthは、増幅回路10の供給電圧Vhとなる。低温時必要駆動電圧Vthは、増幅回路10において圧電ヘッド20を駆動させるのに十分な電圧に増幅されて圧電ヘッド20へ供給される。
In the
次に圧電ヘッド20の温度が常温である場合について説明する。
Next, a case where the temperature of the
本実施形態の電圧制御回路30において、例えばサーミスタ34で検出された温度が20℃であった場合、制御部31は昇圧段階テーブル40を参照し、昇圧コンバータ32よる昇圧を行わないと判断する。同時に制御部31は、電圧切替回路33へスイッチSWをオフする制御信号を供給する。
In the
電圧切替回路33では、スイッチSWがオフであるから、常温時必要駆動電圧Vhjを出力する。出力された常温時必要駆動電圧Vhjは、増幅回路10において圧電ヘッド20を駆動させるのに十分な電圧に増幅されて圧電ヘッド20へ供給される。
The
圧電ヘッド20の温度が高温である場合も、昇圧を行わないので圧電ヘッド20の温度が常温であった場合と同様である。
The case where the temperature of the
以上に説明したように、本実施形態によれば、常に低温時必要駆動電圧Vthが増幅回路10へ供給されることがなく、稼働時間がもっとも長い常温での動作において無駄な損失を無くし消費電力を低減させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the necessary drive voltage Vth at low temperature is not always supplied to the
また本実施形態では、増幅回路10において無駄な損失による発熱が発生しないため、インクジェット記録装置100内の温度の上昇を抑制し、信頼性を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, heat generation due to useless loss does not occur in the
また通常増幅回路10に供給される電圧は、インクジェット記録装置100の有するモータドライバやファン等の他の部品にも共通して供給される電圧である。よって増幅回路10に供給される電圧が高い場合、他の部品も定格電圧の高い部品を選択する必要があり、コストが高くなる、部品の選択肢が狭まる等の問題があった。
The voltage normally supplied to the
本実施形態では、電圧制御回路30により、増幅回路10に常時供給される電圧を低温時必要駆動電圧Vthよりも低い電圧である常温時必要駆動電圧Vhjとしたことで、上記問題も解決できる。即ち本実施形態によれば、増幅回路10に供給される電圧を共通して使用する部品を定格電圧の低い部品とすることができ、部品の選択肢を広げることができる。
In the present embodiment, the
(第二の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、圧電ヘッド20への駆動電圧が部分的に高くなる場合を考慮した点で第一の実施形態と相違する。よって以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The second embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the case where the drive voltage to the
圧電ヘッド20は、書き込み速度を高速にした際に部分的に大きい駆動電圧が必要となる場合がある。この場合圧電ヘッド20には、図5に示すような部分的に電圧が高くなっている駆動電圧が供給される。図5は、圧電ヘッド20の駆動電圧において部分的に電圧が高くなる波形の例を示す図である。図5に示す波形では、部分的に駆動電圧が高くなっていることがわかる。
The
本実施形態では、大きい駆動電圧が必要とされるタイミングを予め制御部31Aに設定しておくことで、必要されたときのみ、駆動電圧を昇圧させることができる。尚大きい駆動電圧が必要とされるタイミングは、圧電ヘッド20の特性等から予め求められているものとした。
In the present embodiment, the drive voltage can be boosted only when necessary by setting the timing at which a large drive voltage is required in the
図6は、本発明の第二の実施形態の電圧制御回路30Aを説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a
本実施形態の電圧制御回路30Aの有する電圧切替回路33Aは、スイッチSWの代わりにスイッチSW1を有する。本実施形態の電圧切替回路33Aの有するスイッチSW1は、例えばFET(Field effect transistor)スイッチ等である。
The
また本実施形態の制御部31Aには、大きい駆動電圧が必要とされるタイミングが予め設定されている。制御部31Aは、設定されたタイミングにしたがってスイッチSW1をオンとする制御信号を電圧切替回路33へ供給する。
In addition, the timing at which a large drive voltage is required is set in advance in the
本実施形態では、上記構成により、第一の実施形態と同様の効果を奏することができる。 In the present embodiment, the above configuration can provide the same effects as those of the first embodiment.
(第三の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第三の実施形態について説明する。本発明の第三の実施形態では、制御部にADCの代わりにコンパレータを設けた点で第一の実施形態と相違する。よって以下の第三の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The third embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that a comparator is provided in the control unit instead of the ADC. Therefore, in the following description of the third embodiment, only differences from the first embodiment will be described, and those having the same functional configuration as the first embodiment will be used in the description of the first embodiment. The same reference numerals as those used are assigned, and the description thereof is omitted.
図7は、本発明の第三の実施形態の電圧制御回路30Bを説明する図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a voltage control circuit 30B according to the third embodiment of the present invention.
本実施形態の制御部31Bは、コンパレータ36を有する。本実施形態では、サーミスタ34の出力がコンパレータ36に供給される。また本実施形態では、サーミスタ34の出力が昇圧コンバータ32へ供給される。
The
本実施形態の制御部31Bは、サーミスタ34の出力が供給されるコンパレータ36により、圧電ヘッド20の温度を判断する。制御部31Bは、圧電ヘッド20の温度が低温と判断されたとき、電圧切替回路33へスイッチSWをオンにする制御信号を供給する。例えば本実施形態の制御部31Bでは、コンパレータ36の一方の入力に、圧電ヘッド20の温度を低温と判断する基準となる基準電圧を供給し、コンパレータ36の他方の入力にサーミスタ34の出力を供給しても良い。そしてコンパレータ36の出力信号を出力信号として電圧切替回路33のスイッチSWのオン/オフを制御しても良い。
The
また本実施形態の昇圧コンバータ32Aは、サーミスタ34の出力に基づき昇圧値が設定される。実施形態の昇圧コンバータ32Aでは、例えばサーミスタ34の出力が所定の値以上である場合に、常温時必要駆動電圧Vhjを低温時必要駆動電圧Vthへ昇圧しても良い。このように本実施形態では、電圧切替回路33のスイッチSWのオン/オフの制御と、昇圧コンバータ32Aの昇圧値の設定とをサーミスタ34の出力に基づき行う。よって本実施形態では、制御部31BにADCを設ける必要がなく、電圧制御回路30Bのコスト低減に貢献できる。
In the
本実施形態は、以上の構成により第一の実施形態と同様の効果を得ることができる。 This embodiment can obtain the same effects as those of the first embodiment with the above configuration.
(第四の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第四の実施形態について説明する。本発明の第四の実施形態では、電圧切替回路を設けずに昇圧コンバータの出力電圧を増幅回路への供給電圧とした点で第一の実施形態と相違する。よって以下の第三の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The fourth embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the output voltage of the boost converter is a supply voltage to the amplifier circuit without providing a voltage switching circuit. Therefore, in the following description of the third embodiment, only differences from the first embodiment will be described, and those having the same functional configuration as the first embodiment will be used in the description of the first embodiment. The same reference numerals as those used are assigned, and the description thereof is omitted.
図8は、本発明の第四の実施形態の電圧制御回路30Cを説明する図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a voltage control circuit 30C according to the fourth embodiment of the present invention.
本実施形態の電圧制御回路30Cは、制御部31と、昇圧コンバータ32と、サーミスタ34とにより構成される。制御部31にはサーミスタ34の出力が供給される。昇圧コンバータ32は、制御部31から供給される制御信号により昇圧値が設定され、常温時必要駆動電圧Vhjを昇圧する。昇圧コンバータ32の出力電圧は、増幅回路10の供給電圧Vhとして増幅回路10へ供給される。
The
尚本実施形態の制御部31は、図4に示すような昇圧段階テーブル40を参照して昇圧コンバータ32へ昇圧値を設定しても良い。
Note that the
本実施形態の昇圧コンバータ32による昇圧は、昇圧コンバータ32の電圧変換損失≦(Vth−Vh)×Ioの範囲で有効となる。これは、圧電ヘッド20周辺の温度が低下するにつれ、低温時必要駆動電圧Vthと供給電圧Vhとの差が小さくなるためである。低温時必要駆動電圧Vthと供給電圧Vhの差電圧よりも昇圧コンバータ32の電圧変換損失の方が大きくなると、差電圧と昇圧コンバータ32の電圧変換損失との差が無駄な損失となるためである。尚本実施形態において昇圧コンバータ32の電圧変換損失≦(Vth−Vh)×Ioの範囲でない場合には、昇圧を行わずに圧電ヘッド20による画像形成速度を低下させて印刷品質を維持する。
Boosting by the
本実施形態では、上記構成により、電圧切替回路33を設けていなくても、第一の実施形態と同様の効果を奏することができる。また本実施形態では、電圧切替回路33が不要となるため、電圧制御回路30Cの低消費電流化及び低コスト化に貢献できる。
In the present embodiment, due to the above configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained even if the
ここで、図9、図10を参照して上記各実施形態で説明した制御回路が搭載されるインクジェット記録装置について説明する。図9はインクジェット記録装置を説明する斜視図であり、図10は、インクジェット記録装置の機構部を説明する側面図である。 Here, an ink jet recording apparatus on which the control circuit described in each of the above embodiments is mounted will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a perspective view for explaining the ink jet recording apparatus, and FIG. 10 is a side view for explaining a mechanism part of the ink jet recording apparatus.
インクジェット記録装置100は、インクジェット記録装置100の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ160、キャリッジに搭載したカートリッジ105からなる記録ヘッド107、記録ヘッド107を駆動、制御する駆動装置、記録ヘッド107を有する印字機構部110等が収納されている。記録ヘッド107において、カートリッジ105の下方には、キャリッジ160に保持されたインク液吐出装置が配置されており、このインク吐出装置に圧電ヘッド20が搭載されている。
The ink
またインクジェット記録装置100の下方部には、前方側から多数枚の記録媒体(用紙)40を積載可能な給紙カセット(或いは給紙トレイでもよい)120を抜き差し自在に装着することができる。
A paper feed cassette (or a paper feed tray) 120 in which a large number of recording media (paper sheets) 40 can be loaded from the front side can be detachably attached to the lower part of the
またインクジェット記録装置100は、用紙40を手差しで給紙するための手差しトレイ130を開倒することができる。インクジェット記録装置100は、給紙カセット120或いは手差しトレイ130から給送される用紙40を取り込み、印字機構部110によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ150に排紙する。
Further, the
またインクジェット記録装置100は、記録時には、キャリッジ160を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド107を駆動することにより、停止している用紙40にインクを吐出して1行分を記録し、用紙40を所定量搬送後次の行の記録を行う。インクジェット記録装置100は、記録終了信号又は用紙40の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙40を排紙する。
Further, during recording, the ink
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on each embodiment, this invention is not limited to the requirements shown in the said embodiment. With respect to these points, the gist of the present invention can be changed without departing from the scope of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.
本発明は、圧電ヘッドを駆動させて液滴を吐出させて記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置及び圧電ヘッドに供給される電圧を制御する電圧制御回路に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an inkjet recording apparatus that forms an image on a recording medium by driving a piezoelectric head to eject droplets and a voltage control circuit that controls a voltage supplied to the piezoelectric head.
10 増幅回路
11 オペアンプ
20 圧電ヘッド
30 制御回路
31 制御部
32 昇圧コンバータ
33 電圧切替回路
34 サーミスタ
35 ADC
36 コンパレータ
40 昇圧段階テーブル
100 インクジェット記録装置
DESCRIPTION OF
36
Claims (8)
前記圧電ヘッド近傍の温度を検出する温度検出手段と、
前記圧電ヘッドに供給される電圧を昇圧する昇圧手段と、
前記温度検出手段により検出された温度が所定の閾値よりも低い温度であるか否かを判断する制御手段と、を有し、
前記制御手段により前記温度検出手段により検出された温度が前記所定の閾値よりも低い温度であると判断されたとき、前記昇圧手段は前記圧電ヘッドに供給される電圧を昇圧するインクジェット記録装置。 An inkjet recording apparatus that drives a piezoelectric head to discharge droplets and forms an image on a recording medium,
Temperature detecting means for detecting the temperature in the vicinity of the piezoelectric head;
Boosting means for boosting the voltage supplied to the piezoelectric head;
Control means for determining whether or not the temperature detected by the temperature detecting means is lower than a predetermined threshold,
An ink jet recording apparatus, wherein when the temperature detected by the temperature detecting means is determined by the control means to be lower than the predetermined threshold, the boosting means boosts the voltage supplied to the piezoelectric head.
前記昇圧手段は、前記増幅回路へ供給される電圧を昇圧する請求項1記載のインクジェット記録装置。 Arranged in front of the piezoelectric head, and having an amplifying circuit for amplifying a voltage supplied to the piezoelectric head;
The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the booster boosts a voltage supplied to the amplifier circuit.
前記圧電ヘッド近傍の温度が前記所定の閾値以上の温度である場合に圧電ヘッドを駆動させるために必要な第一の電圧を、前記圧電ヘッド近傍の温度が前記所定の閾値よりも低い温度である場合に前記圧電ヘッドを駆動させるために必要な第二の電圧へ昇圧する請求項1又は2記載のインクジェット記録装置。 The boosting means includes
When the temperature in the vicinity of the piezoelectric head is equal to or higher than the predetermined threshold, the first voltage required for driving the piezoelectric head is the temperature in the vicinity of the piezoelectric head is lower than the predetermined threshold. The ink jet recording apparatus according to claim 1 or 2, wherein the voltage is increased to a second voltage necessary for driving the piezoelectric head.
前記電圧切替手段は、
前記温度検出手段により検出された温度が前記所定の閾値よりも低い温度であると判断されたとき、前記第二の電圧を出力し、
前記温度検出手段により検出された温度が前記所定の閾値以上の温度であると判断されたとき、前記第一の電圧を出力する請求項3記載のインクジェット記録装置。 Voltage switching means for supplying the first voltage and the second voltage and outputting the first voltage or the second voltage as a voltage supplied to the piezoelectric head;
The voltage switching means is
When it is determined that the temperature detected by the temperature detecting means is lower than the predetermined threshold, the second voltage is output,
The inkjet recording apparatus according to claim 3, wherein the first voltage is output when it is determined that the temperature detected by the temperature detection means is equal to or higher than the predetermined threshold.
前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度から前記テーブルを参照し、前記昇圧手段に昇圧値を設定する請求項1ないし6の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。 A table in which a temperature in the vicinity of the piezoelectric head and a boost value of a voltage supplied to the piezoelectric head are associated with each other;
7. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the control unit refers to the table from the temperature detected by the temperature detection unit and sets a boost value in the boost unit.
前記昇圧手段において発生する電圧変換損失が、前記第一の電圧と前記第二の電圧との電圧差より大きくなったとき昇圧を停止し、
上位制御手段により前記圧電ヘッドによる画像形成速度を低減させる請求項3ないし6の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。 The boosting means includes
When the voltage conversion loss generated in the boosting means becomes larger than the voltage difference between the first voltage and the second voltage, the boosting is stopped,
The ink jet recording apparatus according to any one of claims 3 to 6, wherein an image forming speed by the piezoelectric head is reduced by an upper control means.
前記圧電ヘッド近傍の温度を検出する温度検出手段と、
前記圧電ヘッドに供給される電圧を昇圧する昇圧手段と、
前記温度検出手段により検出された温度が所定の閾値よりも低い温度であるか否かを判断する制御手段と、を有し、
前記制御手段により前記温度検出手段により検出された温度が前記所定の閾値よりも低い温度であると判断されたとき、前記昇圧手段は前記圧電ヘッドに供給される電圧を昇圧する電圧制御回路。 A voltage control circuit for controlling a voltage supplied to a piezoelectric head for ejecting ink stored in an ink chamber as a droplet from a nozzle hole onto a recording medium,
Temperature detecting means for detecting the temperature in the vicinity of the piezoelectric head;
Boosting means for boosting the voltage supplied to the piezoelectric head;
Control means for determining whether or not the temperature detected by the temperature detecting means is lower than a predetermined threshold,
A voltage control circuit for boosting the voltage supplied to the piezoelectric head when the temperature detected by the temperature detecting means is determined by the control means to be lower than the predetermined threshold.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009034266A JP2010188578A (en) | 2009-01-23 | 2009-02-17 | Inkjet recorder, and voltage control circuit |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009013407 | 2009-01-23 | ||
JP2009034266A JP2010188578A (en) | 2009-01-23 | 2009-02-17 | Inkjet recorder, and voltage control circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010188578A true JP2010188578A (en) | 2010-09-02 |
Family
ID=42815177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009034266A Pending JP2010188578A (en) | 2009-01-23 | 2009-02-17 | Inkjet recorder, and voltage control circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010188578A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012061690A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | Image forming device |
JPWO2015004872A1 (en) * | 2013-07-12 | 2017-03-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Drive device, physical quantity detection device, and electronic device |
-
2009
- 2009-02-17 JP JP2009034266A patent/JP2010188578A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012061690A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | Image forming device |
JPWO2015004872A1 (en) * | 2013-07-12 | 2017-03-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Drive device, physical quantity detection device, and electronic device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5105070B2 (en) | Capacitive load drive circuit and liquid ejection device | |
US20080238964A1 (en) | Drive signal generating apparatus, liquid ejecting apparatus, and drive signal generating method | |
US7625056B2 (en) | Device and method for driving jetting head | |
JP5256997B2 (en) | Fluid ejecting apparatus and printing apparatus | |
JP2006272907A (en) | Liquid delivering apparatus, and liquid delivering method | |
JP2004090501A (en) | Head driver of inkjet printer | |
JP5163207B2 (en) | Liquid ejecting apparatus and printing apparatus | |
JP2009178926A (en) | Capacitive load driving circuit and liquid discharging apparatus | |
JP2010188578A (en) | Inkjet recorder, and voltage control circuit | |
JP2007261176A (en) | Liquid ejector, liquid ejection method, and program | |
US7638992B2 (en) | Drive power control device, liquid ejection apparatus, and drive power control method | |
JP2008238642A (en) | Drive signal generating apparatus, liquid discharge apparatus, and drive signal generating method | |
JP2009119714A (en) | Recording head and recorder | |
JP2009178925A (en) | Capacitive load driving circuit, liquid jetting head and liquid discharging apparatus | |
JP4433709B2 (en) | Inkjet head drive circuit | |
JP2009178923A (en) | Capacitive load driving circuit, liquid jetting head, and liquid discharging apparatus | |
JP5045936B2 (en) | Capacitive load drive circuit and liquid ejection device | |
JP5736645B2 (en) | Recording head drive device | |
US20120249654A1 (en) | Temperature detecting apparatus | |
JP2010173184A (en) | Printhead driver, drive method, and drive program of inkjet system | |
JP2003300318A (en) | Head driver of ink jet printer | |
JP2010253698A (en) | Drive signal generating circuit, and fluid jetting apparatus | |
JP5564855B2 (en) | Liquid ejecting apparatus and liquid ejecting method | |
US20210197553A1 (en) | Liquid ejecting apparatus, drive circuit, and integrated circuit | |
US20210197552A1 (en) | Liquid ejecting apparatus, drive circuit, and integrated circuit |