JP2818425B2 - Excitation method of piezoelectric actuator - Google Patents

Excitation method of piezoelectric actuator

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JP2818425B2 JP29837088A JP29837088A JP2818425B2 JP 2818425 B2 JP2818425 B2 JP 2818425B2 JP 29837088 A JP29837088 A JP 29837088A JP 29837088 A JP29837088 A JP 29837088A JP 2818425 B2 JP2818425 B2 JP 2818425B2
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秀二郎 植山
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はドツトマトリクス式のインパクト印字装置に
係り、特に印字ヘツドの駆動源に用いられる圧電アクチ
エータの励振方式に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dot matrix type impact printing apparatus, and more particularly to an excitation method of a piezoelectric actuator used as a driving source of a printing head.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、ドツトマトリクス・インパクト方式の印字ヘツ
ドに使用される圧電アクチエータの励振方式の一例を第
4図に示し説明する。
FIG. 4 shows an example of a conventional excitation method of a piezoelectric actuator used for a dot matrix impact type printing head.

図において、21は圧電体を用いた圧電アクチエータ
で、この圧電アクチエータ21の一方の電極は接地されて
おり、他方の電極はコイル22を介してスイツチ回路23に
接続されると共に放電用抵抗24を介してスイツチ回路25
に接続されている。
In the figure, reference numeral 21 denotes a piezoelectric actuator using a piezoelectric body. One electrode of the piezoelectric actuator 21 is grounded, and the other electrode is connected to a switch circuit 23 via a coil 22 and a discharge resistor 24 is connected. Switch circuit 25 via
It is connected to the.

そして、スイツチ回路23は、例えば、駆動信号のパル
スの立上り時間内にだけ、コイル22を介して励振電圧を
圧電アクチエータ21に印加する。このコイル22と圧電ア
クチエータ21の直列回路に励振電圧が印加されると、充
電電流が徐々に流れはじめて、ピークに達した後は徐々
に下がりはじめゼロを通過すると、今度は逆方向に放電
電流が流れはじめる。
Then, the switch circuit 23 applies the excitation voltage to the piezoelectric actuator 21 via the coil 22 only during the rise time of the drive signal pulse, for example. When an excitation voltage is applied to the series circuit of the coil 22 and the piezoelectric actuator 21, the charging current starts to flow gradually, and after reaching the peak, gradually starts to decrease and passes through zero. Start to flow.

一方、圧電アクチエータ21の端子電圧は充電電流が流
れると共に徐々に上昇し、電流がゼロになつた時点でピ
ーク電圧となる。ピーク電圧以降は放電電流が流れるこ
とによつて圧電アクチエータ21の端子電圧は徐々に低下
する。そして、放電の過程においては、制動信号を操作
することによつてスイツチ回路25が導通状態となり、放
電用抵抗24とコイル22および圧電アクチエータ21の直列
回路となり放電電流がこの閉回路を流れ、圧電アクチエ
ータ21に蓄積されていたエネルギーは放電用抵抗24で熱
エネルギーに変換され消費される。
On the other hand, the terminal voltage of the piezoelectric actuator 21 gradually increases as the charging current flows, and reaches a peak voltage when the current becomes zero. After the peak voltage, the terminal voltage of the piezoelectric actuator 21 gradually decreases due to the flow of the discharge current. In the discharging process, by operating the braking signal, the switch circuit 25 becomes conductive, and becomes a series circuit of the discharging resistor 24, the coil 22, and the piezoelectric actuator 21. The energy stored in the actuator 21 is converted into heat energy by the discharge resistor 24 and consumed.

このように、圧電アクチエータ21への充電と放電の1
周期によつて1ドツトが印字される。
Thus, one of charging and discharging to the piezoelectric actuator 21 is performed.
One dot is printed in each cycle.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述した従来の圧電アクチエータ励振方式では、圧電
アクチエータとコイルおよび放電用抵抗で閉回路を構成
し、放電電流を流すことによつて、圧電アクチエータに
蓄積された静電エネルギーを放電用抵抗で消費して熱エ
ネルギーに変換していた。
In the above-described conventional piezoelectric actuator excitation method, a closed circuit is formed by the piezoelectric actuator, the coil, and the discharge resistor, and the discharge current flows so that the electrostatic energy accumulated in the piezoelectric actuator is consumed by the discharge resistor. Was converted to heat energy.

このため放電用の抵抗体には耐電力が大きく高い信頼
性のものが必要とされ、プリンタが小型化できずコスト
が高くなるという課題があつた。
For this reason, it is necessary to use a discharge resistor having a large withstand power and a high reliability, and there is a problem that the size of the printer cannot be reduced and the cost increases.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の圧電アクチエータ励振方式は、励振電圧を供
給する励振電源と、入力側がこの励振電源に接続された
第1のスイッチ手段と、一方の端子がこの第1のスイッ
チ手段の出力側に接続されかつ電流変化に基づきエネル
ギーを蓄積するコイルと、往復動を行う機械機構に接続
されるとともに2つの電極がそれぞれコイルの他方の端
子と接地とに接続されかつ電極間に印加される励振電圧
に応じて寸法歪を発生し機械機構の往復動を駆動する圧
電アクチエータと、アノードがコイルの一方の端子に接
続された第1のダイオードと、アノードがコイルの一方
の端子に接続されカソードが励振電源に接続された第2
のダイオードと、圧電アクチエータの寸法歪の制動タイ
ミングを示す制動信号を出力する制動信号発生手段と、
この制動信号発生手段に接続されるとともに第1のダイ
オードのカソードと接地との間に接続されかつ制動信号
に応答して導通状態および遮断状態となり圧電アクチエ
ータ、コイルおよび第1のダイオードによる閉回路を開
閉することにより圧電アクチエータの充電電荷を第2の
ダイオードを介して放電させる第2のスイッチ手段とを
備え、第1のスイッチ手段は励振電圧の印加タイミング
を示す駆動信号に応答してコイルを介し圧電アクチエー
タに励振電圧を印加する手段であり、制動信号の出力開
始から少なくとも圧電アクチエータの充電電荷の放電が
終了するまでの時間に第2のスイッチ手段による閉回路
の開閉が少なくとも1回行われるようにしたものであ
る。
According to the piezoelectric actuator excitation system of the present invention, an excitation power supply for supplying an excitation voltage, first switch means having an input side connected to the excitation power supply, and one terminal connected to an output side of the first switch means. In addition, two electrodes are connected to a coil that stores energy based on a change in current and a mechanical mechanism that performs reciprocating motion, and two electrodes are connected to the other terminal of the coil and ground, respectively, according to an excitation voltage applied between the electrodes. A piezoelectric actuator that generates dimensional distortion to drive the reciprocating motion of the mechanical mechanism, a first diode having an anode connected to one terminal of the coil, and an anode connected to one terminal of the coil and the cathode serving as an excitation power supply. Connected second
And a braking signal generating means for outputting a braking signal indicating a braking timing of the dimensional distortion of the piezoelectric actuator,
A closed circuit comprising the piezoelectric actuator, the coil and the first diode is connected to the braking signal generating means, is connected between the cathode of the first diode and the ground, and is turned on and off in response to the braking signal. Second switching means for discharging the charge of the piezoelectric actuator via the second diode by opening and closing, the first switching means being connected via a coil in response to a drive signal indicating an application timing of the excitation voltage. Means for applying an excitation voltage to the piezoelectric actuator such that the second switch means opens and closes the closed circuit at least once during the time from the start of the output of the braking signal to the end of the discharge of the charge of the piezoelectric actuator. It was made.

〔作 用〕(Operation)

第2のスイッチ手段が導通状態になると、圧電アクチ
エータの充電電荷に基づき圧電アクチエータからコイル
を介して第1のダイオードに流れる電流ループが形成さ
れ、コイルにエネルギーが蓄積される。次に第2のスイ
ッチ手段が遮断状態になると、コイルに蓄積されたエネ
ルギーが第2のダイオードから放電される。
When the second switch is turned on, a current loop is formed from the piezoelectric actuator through the coil to the first diode based on the charge of the piezoelectric actuator, and energy is stored in the coil. Next, when the second switch is turned off, the energy stored in the coil is discharged from the second diode.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明による圧電アクチエータ励振方式の一
実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a piezoelectric actuator excitation system according to the present invention.

第1図において、励振電圧は励振電源(図示せず)か
ら供給される。4はスイッチ回路で、入力側が励振電源
に接続されている。このスイッチ回路4は、励振電圧の
印加タイミングを示す駆動信号に応答して、後述するコ
イル3を介し圧電アクチエータ1に励振電圧を印加する
第1のスイッチ手段を構成している。3は電流変化に基
づきエネルギーを蓄積するコイルで、一方の端子がスイ
ッチ回路4の出力側に接続されている。
In FIG. 1, an excitation voltage is supplied from an excitation power supply (not shown). Reference numeral 4 denotes a switch circuit whose input side is connected to an excitation power supply. The switch circuit 4 constitutes first switch means for applying an excitation voltage to the piezoelectric actuator 1 via a coil 3 described later in response to a drive signal indicating an application timing of the excitation voltage. Reference numeral 3 denotes a coil for storing energy based on a current change, and one terminal is connected to the output side of the switch circuit 4.

1は圧電体を用いた圧電アクチエータで、往復動を行
う機械機構2に接続されるとともに2つの電極がそれぞ
れコイル3の他方の端子と接地とに接続されている。こ
の圧電アクチエータ1は、電極間に印加される励振電圧
に応じて寸法歪を発生し機械機構2の往復動を駆動する
ように構成されている。
Reference numeral 1 denotes a piezoelectric actuator using a piezoelectric body. The piezoelectric actuator 1 is connected to a mechanical mechanism 2 that reciprocates and two electrodes are connected to the other terminal of the coil 3 and the ground, respectively. The piezoelectric actuator 1 is configured to generate dimensional distortion in accordance with an excitation voltage applied between the electrodes and drive the reciprocating motion of the mechanical mechanism 2.

6は逆流電流防止用の第1のダイオードで、アノード
がコイル2の一方の端子に接続されている。7は第2の
ダイオードで、アノードがコイル2の一方の端子に接続
され、カソードが励振電源に接続されている。
Reference numeral 6 denotes a first diode for preventing a reverse current, the anode of which is connected to one terminal of the coil 2. Reference numeral 7 denotes a second diode, whose anode is connected to one terminal of the coil 2 and whose cathode is connected to an excitation power supply.

また、圧電アクチエータ1の寸法歪の制動タイミング
を示す制動信号は制動信号発生回路(図示せず)から供
給される。5はスイッチ回路で、この制動信号発生回路
に接続されるとともに、ダイオード6のカソードと接地
との間に接続されている。このスイッチ回路5は、制動
信号に応答して導通状態および遮断状態となり、圧電ア
クチエータ1、コイル2およびダイオード6による閉回
路を開閉することにより、圧電アクチエータ1の充電電
荷をダイオード7を介して放電させる第2のスイッチ手
段を構成している。
Further, a braking signal indicating a braking timing of the dimensional distortion of the piezoelectric actuator 1 is supplied from a braking signal generating circuit (not shown). Reference numeral 5 denotes a switch circuit which is connected to the braking signal generating circuit and is connected between the cathode of the diode 6 and the ground. The switch circuit 5 is turned on and off in response to a braking signal, and opens and closes a closed circuit formed by the piezoelectric actuator 1, the coil 2, and the diode 6, thereby discharging the charge of the piezoelectric actuator 1 through the diode 7. This constitutes second switch means for causing the switch to operate.

そして、圧電アクチエータ1の充電の過程では、コイ
ル3と圧電アクチエータ1とで直列回路を形成し、駆動
信号によつて操作されるスイッチ回路4によつて励振電
圧を印加し、放電の過程においては、圧電アクチエータ
1とコイル3とで閉回路を構成し、この回路の開閉を制
動信号によつて操作するスイツチ回路5を有しており、
制動信号の出力開始から少なくとも圧電アクチエータ1
の充電電荷の放電が終了するまでの時間に、スイツチ回
路5の開閉を少なくとも1回以上繰り返すことによつ
て、圧電アクチエータ1の端子電圧を制御するように構
成されている。
In the process of charging the piezoelectric actuator 1, a series circuit is formed by the coil 3 and the piezoelectric actuator 1, and an excitation voltage is applied by a switch circuit 4 operated by a drive signal. The piezoelectric actuator 1 and the coil 3 constitute a closed circuit, and a switch circuit 5 for opening and closing the circuit by a braking signal is provided.
At least the piezoelectric actuator 1 from the start of the output of the braking signal
The terminal voltage of the piezoelectric actuator 1 is controlled by repeating opening and closing of the switch circuit 5 at least once during the time until the discharge of the charged charges is completed.

なお、スイツチ回路4あるいはスイツチ回路5には交
流電流が流れるので、これらのスイツチ回路4,5に対す
る逆方向電流をバイパス(側流)するためのダイオード
7あるいは8を接続して、交流電流を流し得るようスイ
ツチ回路4あるいはスイツチ回路5を構成している。ま
た、圧電アクチエータ1の充電電荷の放電を行う際に生
ずる逆バイアス電圧が圧電アクチエータ1に加わるのを
防止するためのダイオード9を第1図に示すように圧電
アクチエータ1に並列に接続している。
Since an AC current flows through the switch circuit 4 or the switch circuit 5, a diode 7 or 8 for bypassing (side-flowing) a reverse current to the switch circuits 4 and 5 is connected, and an AC current is supplied. The switch circuit 4 or the switch circuit 5 is configured so as to obtain it. Further, a diode 9 for preventing a reverse bias voltage generated when discharging the charge of the piezoelectric actuator 1 from being applied to the piezoelectric actuator 1 is connected in parallel to the piezoelectric actuator 1 as shown in FIG. .

第2図は第1図の動作説明に供するタイムチヤート
で、(a)は駆動信号を示したものであり、(b)は制
動信号、(c)は電圧Vb、(d)は電流I、(e)は圧
電アクチエータ1の寸法歪を示したものである。
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of FIG. 1, in which (a) shows a drive signal, (b) is a braking signal, (c) is a voltage Vb , and (d) is a current I. (E) shows the dimensional distortion of the piezoelectric actuator 1.

つぎに第1図に示す実施例の動作を第2図を参照して
説明する。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.

まず、励振電源からは一定電圧V0の励振電圧が供給さ
れる。スイッチ回路4は、駆動信号(第2図(a)参
照)の立上り時間内にだけ導通状態となり、立下り時間
内は遮断状態になるとすると、スイツチ回路が4が導通
状態のときにはコイル3を介して励振電圧が圧電アクチ
エータ1に印加され、スイツチ回路4が遮断状態のとき
にはスイツチ回路4の出力端の電圧Vaはゼロとなる。な
お、スイツチ回路5もスイツチ回路4と同様に立上り時
間内に導通状態で立下り時間内は遮断状態になるとす
る。
First, the excitation voltage of the constant voltage V 0 is supplied from the excitation power supply. The switch circuit 4 is turned on only during the rise time of the drive signal (see FIG. 2 (a)), and is turned off during the fall time. If the switch circuit 4 is in the conductive state, the switch circuit 4 When the excitation voltage is applied to the piezoelectric actuator 1 and the switch circuit 4 is in the cut-off state, the voltage Va at the output terminal of the switch circuit 4 becomes zero. It is assumed that the switch circuit 5 is in a conductive state during the rise time and is in a cut-off state during the fall time, similarly to the switch circuit 4.

そして、スイツチ回路5が遮断状態で、スイツチ回路
4が高レベル(H)電圧の駆動信号によつて導通状態に
なると、これに応じてスイツチ回路4の出力端には励振
電圧とほぼ等しい高さの電圧があらわれる。
When the switch circuit 5 is cut off and the switch circuit 4 is turned on by a high-level (H) voltage drive signal, the output terminal of the switch circuit 4 has a height substantially equal to the excitation voltage. Voltage appears.

ここで、圧電アクチエータ1には直列にコイル3が接
続されているので、このコイル3を介して圧電アクチエ
ータ1に流れる電流は正弦波状の電流となる。また、励
振電源とコイル3と圧電アクチエータ1とからなる直列
閉回路が形成されるので、圧電アクチエータ1の端子電
圧Vbは、理想的には0から2V0まで上昇し、コイル3の
インダクタンスと圧電アクチエータ1の容量とで決まる
周波数で振動する。ただし、駆動信号のパルス幅は圧電
アクチエータ1の寸法歪(第2図(e)参照)の往復動
の一周期の約半分に選定されており、これは圧電アクチ
エータ1の端子電圧Vb(第2図(c)参照)がピークに
達する時間とほぼ一致している。
Here, since the coil 3 is connected to the piezoelectric actuator 1 in series, the current flowing through the coil 3 to the piezoelectric actuator 1 is a sinusoidal current. Further, since the series closed circuit is formed consisting of the excitation power supply and coil 3 and the piezoelectric actuator 1 Tokyo, the terminal voltage V b of the piezoelectric actuator 1 is ideally rises from 0 to 2V 0, the inductance of the coil 3 It vibrates at a frequency determined by the capacity of the piezoelectric actuator 1. However, the pulse width of the drive signal is selected to be approximately half of one cycle of reciprocation of the dimensions strain (FIG. 2 (e) see) of the piezoelectric actuator 1, which is a piezoelectric actuator 1 of the terminal voltage V b (a 2 (c)) almost coincides with the time to reach the peak.

以上のように、圧電アクチエータ1の端子電圧Vbがピ
ークに達するまでが充電過程である。
As described above, until the terminal voltage V b of the piezoelectric actuator 1 reaches the peak is the charging process.

一方、放電の過程においては、圧電アクチエータ1の
端子電圧Vbが励振電圧と等しくなるまで電流はダイオー
ド7を通じて励振電源へともどる。このときスイツチ回
路4とスイツチ回路5は遮断状態である。
On the other hand, in the course of discharge, the current until the terminal voltage V b of the piezoelectric actuator 1 is equal to the excitation voltage returns to the excitation power supply through the diode 7. At this time, the switch circuit 4 and the switch circuit 5 are in a cutoff state.

つぎに、制動信号によつてスイツチ回路5が導通状態
となることによつて逆流電流防止用ダイオード6の一端
が接地される。これによって圧電アクチエータ1、コイ
ル3および逆流電流防止用ダイオード6からなる直列閉
路が形成され、圧電アクチエータ1からコイル3を通っ
てダイオード6の方向に放電電流が流れる。このとき、
コイル3には電流変化に基づくエネルギーが蓄積され
る。ここでスイッチ回路5が遮断状態となると、コイル
3に蓄積されたエネルギーはダイオード7を通って励振
電源に流れ、励振電源によって回収される。このスイッ
チ回路5の導通と遮断とを繰り返すことによって、圧電
アクチエータ1の充電電荷は完全に放電される。この制
動信号を操作してスイツチ回路5が導通状態となる時間
と導通状態になる繰り返し周期を調節することによつて
放電する電流量を変化させて、圧電体アクチエータ1の
端子電圧Vbを制御することができる。
Next, when the switch circuit 5 is turned on by the braking signal, one end of the reverse current preventing diode 6 is grounded. As a result, a series closed circuit including the piezoelectric actuator 1, the coil 3, and the backflow current preventing diode 6 is formed, and a discharge current flows from the piezoelectric actuator 1 through the coil 3 toward the diode 6. At this time,
Energy based on a current change is stored in the coil 3. Here, when the switch circuit 5 is turned off, the energy stored in the coil 3 flows to the excitation power supply through the diode 7 and is recovered by the excitation power supply. By repeating the conduction and cutoff of the switch circuit 5, the charge of the piezoelectric actuator 1 is completely discharged. The braking signal by operating the switch circuit 5 by changing the amount of current by connexion discharge in regulating the repetition period becomes conductive and the time to be a conductive state, control the terminal voltage V b of the piezoelectric actuator 1 can do.

第3図は第1図におけるスイツチ回路5の開閉制御信
号によつて行う実施例を示すブロツク図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment which is performed by an open / close control signal of the switch circuit 5 in FIG.

この第3図において第1図と同一符号のものは相当部
分を示し、10はプログラマブルタイマ、11は発振器、12
はプログラマブルマルチバイブレータである。そして、
このプログラマブルタイマ10、発振器11およびプログラ
マブルマルチバイブレータ12によって制動信号発生回路
が構成され、これによって制動信号の出力開始から少な
くとも圧電アクチエータ1の充電電荷の放電が終了する
までの時間のスイッチ回路5の開閉の繰り返し周期、開
閉の繰り返しの数および開閉の時間比をプログラマブル
に設定することができる。
3, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote corresponding parts, 10 is a programmable timer, 11 is an oscillator, 12
Is a programmable multivibrator. And
A braking signal generating circuit is constituted by the programmable timer 10, the oscillator 11, and the programmable multivibrator 12, whereby the switching circuit 5 is opened and closed for at least the time from the start of the output of the braking signal to the end of discharging of the charged charges of the piezoelectric actuator 1. , The number of repetitions of opening and closing, and the time ratio of opening and closing can be set programmably.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、圧電アクチエータへ充
電された充電電荷を放電する際に、圧電アクチエータと
コイルおよび逆流電流防止用ダイオードによる閉回路を
用いて放電電流の導通と遮断を制御するため、従来用い
ていた高耐電力,高信頼性の放電用抵抗を使用すること
なく、圧電アクチエータ励振回路を構成できるようにな
る。したがつて、プリンタ装置の小型化,低コスト化が
実現できる効果がある。
As described above, the present invention controls the conduction and cutoff of the discharge current by using a closed circuit including the piezoelectric actuator, the coil, and the backflow current preventing diode when discharging the charged charge charged to the piezoelectric actuator, A piezoelectric actuator excitation circuit can be configured without using a conventionally used high withstand voltage and high reliability discharge resistor. Therefore, there is an effect that the size and cost of the printer can be reduced.

さらに、充電電荷の一部が放電時に励振電源側に帰還
するため励振電源の供給効率の向上が実現できるという
効果がある。
Furthermore, since a part of the charged electric charge returns to the excitation power supply side at the time of discharging, there is an effect that the supply efficiency of the excitation power supply can be improved.

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

第1図は本発明による圧電アクチエータ励振方式の一実
施例を示すブロツク図、第2図は第1図の動作説明に供
するタイムチヤート、第3図は第1図における第2のス
イツチ回路の開閉を制御信号によつて行う実施例を示す
ブロツク図、第4図は従来の圧電アクチエータ励振方式
の一例を示すブロツク図である。 1……圧電アクチエータ、2……機械機構、3……コイ
ル、4,5……スイツチ回路、6……逆流電流防止用ダイ
オード。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a piezoelectric actuator excitation system according to the present invention, FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of FIG. 1, and FIG. 3 is opening and closing of a second switch circuit in FIG. And FIG. 4 is a block diagram showing an example of a conventional piezoelectric actuator excitation system. 1 ... Piezoelectric actuator, 2 ... Mechanical mechanism, 3 ... Coil, 4,5 ... Switch circuit, 6 ... Diode for preventing reverse current.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雪野 正樹 東京都港区西新橋3丁目20番4号 日本 電気エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−198885(JP,A) 特開 昭63−130358(JP,A) 特開 平2−58280(JP,A) 特開 平2−62249(JP,A) 特開 平2−131953(JP,A) 特開 平2−145346(JP,A) 特開 昭60−124264(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/30────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masaki Yukino 3-20-4 Nishishinbashi, Minato-ku, Tokyo Japan Electric Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-59-198885 (JP, A) JP-A JP-A-63-130358 (JP, A) JP-A-2-58280 (JP, A) JP-A-2-62249 (JP, A) JP-A-2-1311953 (JP, A) JP-A-2-145346 (JP , A) JP-A-60-124264 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B41J 2/30

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】励振電圧を供給する励振電源と、 入力側が前記励振電源に接続された第1のスイッチ手段
と、 一方の端子が前記第1のスイッチ手段の出力側に接続さ
れかつ電流変化に基づきエネルギーを蓄積するコイル
と、 往復動を行う機械機構に接続されるとともに2つの電極
がそれぞれ前記コイルの他方端子と接地とに接続されか
つ前記電極間に印加される前記励振電圧に応じて寸法歪
を発生し前記機械機構の往復動を駆動する圧電アクチエ
ータと、 アノードが前記コイルの一方の端子に接続された第1の
ダイオードと、 アノードが前記コイルの一方の端子に接続されたカソー
ドが前記励振電源に接続された第2のダイオードと、 前記圧電アクチエータの寸法歪の制動タイミングを示す
制動信号を出力する制動信号発生手段と、 前記制動信号発生手段に接続されるとともに前記第1の
ダイオードのカソードと接地との間に接続されかつ前記
制動信号に応答して前記圧電アクチエータ、前記コイル
および前記第1のダイオードによる閉回路を開閉し前記
圧電アクチエータの充電電荷を前記第2のダイオードを
介して放電させる第2のスイッチ手段とを備え、 前記第1のスイッチ手段は、前記励振電圧の印加タイミ
ングを示す駆動信号に応答して前記コイルを介して前記
圧電アクチエータに前記励振電圧を印加する手段であ
り、 前記制動信号の出力開始から少なくとも前記圧電アクチ
エータの充電電荷の放電が終了するまでの時間に、前記
第2のスイッチ手段による前記閉回路の開閉が少なくと
も1回行われることを特徴とする圧電アクチエータ励振
方式。
An excitation power supply for supplying an excitation voltage; first switch means having an input side connected to the excitation power supply; one terminal connected to an output side of the first switch means; And a coil for storing energy based on the excitation voltage applied between the two electrodes and connected to the other terminal of the coil and ground, respectively, and connected to a reciprocating mechanical mechanism. A piezoelectric actuator that generates distortion and drives reciprocation of the mechanical mechanism; a first diode having an anode connected to one terminal of the coil; and a cathode having an anode connected to one terminal of the coil. A second diode connected to an excitation power supply, braking signal generating means for outputting a braking signal indicating a braking timing of dimensional distortion of the piezoelectric actuator, Connected to the driving signal generating means and connected between the cathode of the first diode and ground and responsive to the braking signal to open and close a closed circuit formed by the piezoelectric actuator, the coil and the first diode. Second switching means for discharging the charge of the piezoelectric actuator through the second diode, wherein the first switching means is configured to respond to a drive signal indicating a timing of applying the excitation voltage. Means for applying the excitation voltage to the piezoelectric actuator through the second switch means, at least during the time from the start of output of the braking signal to the end of discharging of the charge of the piezoelectric actuator. A piezoelectric actuator excitation system, wherein a circuit is opened and closed at least once.
【請求項2】請求項1において、 前記制御信号発生手段は、前記制動信号の出力開始から
少なくとも前記圧電アクチエータの充電電荷の放電が終
了するまでの時間の前記第2のスイッチ手段の前記閉回
路の開閉の繰り返し周期、前記開閉の繰り返しの数およ
び前記開閉の時間比がプログラマブルに設定される手段
を含むことを特徴とする圧電アクチエータ励振方式。
2. The closed circuit of the second switch means according to claim 1, wherein the control signal generating means has a time from a start of output of the braking signal to a termination of discharge of at least a charge of the piezoelectric actuator. A piezoelectric actuator excitation method, comprising means for programmably setting a repetition cycle of opening / closing, a number of repetitions of the opening / closing, and a time ratio of the opening / closing.
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