JP3120812B2 - Drive circuit for inkjet print head - Google Patents

Drive circuit for inkjet print head

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JP3120812B2
JP3120812B2 JP7771791A JP7771791A JP3120812B2 JP 3120812 B2 JP3120812 B2 JP 3120812B2 JP 7771791 A JP7771791 A JP 7771791A JP 7771791 A JP7771791 A JP 7771791A JP 3120812 B2 JP3120812 B2 JP 3120812B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに用いる印字ヘッドの駆動回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a print head driving circuit used in an ink jet printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のインクジェット式印字ヘッドの駆
動回路を図11により説明する。図11は1個の電歪素
子600を駆動する1個の駆動回路を示す。ここでトラ
ンジスタ601及びトランジスタ602は、607の駆
動信号発生手段により選択的に、電歪素子600に充電
及び放電を行うものであり、抵抗604、605は充電
及び放電速度を決定するものである。このような充放電
を選択的に行うことにより電歪素子を伸長させ、インク
滴を吐出させ、記録するものであった。
2. Description of the Related Art A drive circuit of a conventional ink jet print head will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows one drive circuit for driving one electrostrictive element 600. Here, the transistor 601 and the transistor 602 selectively charge and discharge the electrostrictive element 600 by the drive signal generation means of the transistor 607, and the resistors 604 and 605 determine the charge and discharge speed. By selectively performing such charge / discharge, the electrostrictive element is extended, and ink droplets are ejected and recorded.

【0003】しかしながら、圧電素子1個につき図11
に示す回路1個が必要となり、素子数が多くコストが高
くなる課題があった。このような問題を解消するため、
特開平2-164544号公報に見られるように、一方の端子が
共通接続されて駆動信号源に接続された複数の電歪素子
のそれぞれの他方の端子にスイッチング素子を接続した
インクジェット記録ヘッド駆動回路が提案されている。
However, FIG. 11 shows one piezoelectric element.
However, there is a problem that the number of elements is large and the cost is high. To solve these problems,
As can be seen in JP-A-2-164544, one terminal is
Multiple electrostrictive elements connected in common and connected to a drive signal source
A switching element is connected to the other terminal of each
An ink jet recording head drive circuit has been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】これによれば、スイッ
チング素子の数を可能な限り低減することができるもの
の、放電時に急峻に変化する電圧波形を必要とする場合
には、スイッチング素子に定格の大きなものが必要とな
り、コストが上昇する等の問題がある。 本発明は、この
ような問題に鑑みてなされたものであって、その目的と
するところは、比較的定格が小さいスイッチング素子に
より、放電時に大きな電流を流すことが可能なインクジ
ェット式印宇ヘッドの駆動回路を提供することにある。
According to this, a switch is provided.
One that can reduce the number of chining elements as much as possible
When a voltage waveform that changes rapidly during discharge is required
Requires a switching element with a large rating.
Problems such as increased costs. The present invention
It is made in view of such a problem, and the purpose and
Where switching elements with relatively low ratings
It is another object of the present invention to provide a drive circuit for an ink-jet printing head which allows a large current to flow during discharging .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、複数のノズルに対応して設けられ
た電歪素子を記録信号に応じて選択的に駆動するインク
ジェット式印字ヘッドの駆動回路において、一方の極に
向けて時間的に変化する信号と、他方の極に向けて時間
的に変化する信号とを前記電歪素子の一方の端子に供給
する走査電圧発生手段と、前記電歪素子の他方の端子に
接続され、前記一方の極、及び他方の極に向けて時間的
に変化する信号を導通させことが可能なスイッチング素
子と、前記スイッチング素子に並列に接続され、かつ前
記他方の極に向けて変化する信号に対してのみ常時導通
状態を維持するダイオードと、を備えるようにした。
Means for Solving the Problems] In the present invention in order to solve the above problems, an ink jet print head selectively driven according electrostrictive element kicked set corresponding to the plurality of nozzles to a recording signal Drive circuit , one of the poles
Time-varying signal and time towards the other pole
To the one terminal of the electrostrictive element
Scanning voltage generating means, and the other terminal of the electrostrictive element.
Connected and timed towards said one pole and the other pole
Switching element capable of conducting signals that change
And the switching element and the switching element are connected in parallel.
Always conductive only for signals changing towards the other pole
And a diode for maintaining the state.

【0006】[0006]

【実施例】図1に本発明に於けるインクジェット式印字
ヘッドの駆動回路の実施例を示す。図1に於て、1は走
査電圧発生回路、2はシフトクロック、3は記録信号、
4はラッチ信号である。また10、11、12、・・・
は圧電素子、20、21、22、・・・はトランジス
タ、30、31、32、・・・はダイオード、40、4
1、42、・・・はラッチ、50、51、52、・・・
はシフトレジスタである。
FIG. 1 shows an embodiment of a drive circuit for an ink jet print head according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a scanning voltage generating circuit, 2 is a shift clock, 3 is a recording signal,
4 is a latch signal. Also, 10, 11, 12, ...
Are transistors, 20, 31, 22,... Are transistors, 30, 31, 32,.
,... Are latches, 50, 51, 52,.
Is a shift register.

【0007】図2に走査電圧発生回路1の一例を示す。
101乃至103はPNP形トランジスタ、104乃至
107、はNPN形トランジスタ、108乃至110は
抵抗、111はコンデンサ、112、113は制御信
号、114は走査電圧出力である。
FIG. 2 shows an example of the scanning voltage generating circuit 1.
101 to 103 are PNP transistors, 104 to 107 are NPN transistors, 108 to 110 are resistors, 111 is capacitors, 112 and 113 are control signals, and 114 is a scanning voltage output.

【0008】図2の走査電圧発生回路を図3のタイムチ
ャートにより説明する。
The scanning voltage generating circuit shown in FIG. 2 will be described with reference to a time chart shown in FIG.

【0009】(a)制御信号112をHighレベルに
することによりNPN形トランジスタ104をオン状態
にすると、PNP形トランジスタ101は、コンデンサ
111の電圧が電源電圧VHに達するまで定電流Irを
流す。尚、電源電圧VHに達するとIrは零になる。こ
の時PNP形トランジスタ102は電流制限の役目をす
る。
(A) When the NPN transistor 104 is turned on by setting the control signal 112 to High level, the PNP transistor 101 flows a constant current Ir until the voltage of the capacitor 111 reaches the power supply voltage VH. When the power supply voltage VH is reached, Ir becomes zero. At this time, the PNP transistor 102 serves to limit the current.

【0010】(b)次に、制御信号112をLowレベ
ルにし、制御信号113をHighレベルにする。NP
N形トランジスタ105は、コンデンサ111の電圧が
GNDに達するまで定電流Ifを流す。この時NPN形
トランジスタ106は電流制限の役目をする。この時N
PN形トランジスタ107とPNP形トランジスタ10
3は充電及び、放電時の電流駆動能力を補償する。
(B) Next, the control signal 112 is set to a low level, and the control signal 113 is set to a high level. NP
N-type transistor 105 allows constant current If to flow until the voltage of capacitor 111 reaches GND. At this time, the NPN transistor 106 serves to limit the current. At this time N
PN transistor 107 and PNP transistor 10
3 compensates for the current drive capability during charging and discharging.

【0011】以上の動作により図3に示す走査電圧出力
114を出力する。この時走査電圧出力114の立ち上
がり時定数Trは抵抗108の抵抗値をRr、コンデン
サ111の容量をC、PNP形トランジスタ101のベ
ースエミッタ間電圧をVBEとした時以下の式により得ら
れる。
The above operation outputs the scanning voltage output 114 shown in FIG. At this time, the rising time constant Tr of the scanning voltage output 114 is obtained by the following equation when the resistance value of the resistor 108 is Rr, the capacitance of the capacitor 111 is C, and the base-emitter voltage of the PNP transistor 101 is VBE.

【0012】Ir=VBE÷Rr (1) Tr=C×VH÷Ir (2) また同様に走査電圧出力114の立ち下がり時定数Tf
も抵抗110の抵抗値をRf、コンデンサの容量をC、
NPN形トランジスタ106のベースエミッタ間電圧を
VBEとした時以下の式により得られる。
Ir = VBE ÷ Rr (1) Tr = C × VH ÷ Ir (2) Similarly, the falling time constant Tf of the scanning voltage output 114
The resistance value of the resistor 110 is Rf, the capacitance of the capacitor is C,
Assuming that the base-emitter voltage of the NPN transistor 106 is VBE, it can be obtained by the following equation.

【0013】If=VBE÷Rr (3) Tf=C×VH÷If (4) 但しコンデンサ111の容量Cは10[pF]≦C≦1
0[nF]が望ましい。以下本発明の駆動方法の説明を
する。前述した走査電圧回路1の一例により図4に示す
走査電圧出力114を発生させ、この走査電圧の1走査
期間内に、記録信号3はシフトクロック2によりシフト
レジスタ50、51、52、・・・に順次転送され、所
定の数転送したところで、ラッチ信号4によりラッチ4
0、41、42、・・・に記憶される。
If = VBE ÷ Rr (3) Tf = C × VH ÷ If (4) where the capacitance C of the capacitor 111 is 10 [pF] ≦ C ≦ 1
0 [nF] is desirable. Hereinafter, the driving method of the present invention will be described. A scanning voltage output 114 shown in FIG. 4 is generated by one example of the scanning voltage circuit 1 described above, and within one scanning period of this scanning voltage, the recording signal 3 is shifted by the shift clock 2 into the shift registers 50, 51, 52,. Are transferred sequentially, and after a predetermined number of transfers, the latch signal 4
0, 41, 42,...

【0014】以上の記録信号の転送によりラッチ40、
41、42、・・・より出力される信号を図4のLou
t40、41、42、・・・に示す。記録の場合(図4
のLout40、41、42、・・・がHighレベル
の場合)はNPN形トランジスタ20、21、22、・
・・がオン状態になり、圧電素子10、11、12、・
・・には図4に示す走査電圧出力114の波形に従い、
図4に示すVpzt10、11、12、・・・の電圧が
印加される。
By the transfer of the recording signal, the latch 40,
The signals output from 41, 42,...
t40, 41, 42,... In the case of recording (Fig. 4
, Lout 40, 41, 42,... Are at the High level) are NPN transistors 20, 21, 22,.
Are turned on, and the piezoelectric elements 10, 11, 12,.
According to the waveform of the scanning voltage output 114 shown in FIG.
The voltages of Vpzt 10, 11, 12,... Shown in FIG.

【0015】圧電素子10、11、12、・・・は印加
される電圧波形Vpzt10、11・・に従い伸長し、
このときに発生するインクの動圧によりノズルからイン
ク滴を吐出させて記録媒体にドットを形成させるもので
ある。
The piezoelectric elements 10, 11, 12,... Expand in accordance with the applied voltage waveform Vpzt10, 11,.
Ink droplets are ejected from the nozzles by the dynamic pressure of the ink generated at this time to form dots on the recording medium.

【0016】前記インクの吐出動作を図5に示すような
印字ヘッドの一部を用いて詳しく説明する。201はノ
ズル、202はノズルプレート、203はインク、20
4は弾性板、205は圧電素子、206は基台である。
The ink discharging operation will be described in detail using a part of a print head as shown in FIG. 201 is a nozzle, 202 is a nozzle plate, 203 is ink, 20
4 is an elastic plate, 205 is a piezoelectric element, and 206 is a base.

【0017】(a)待機状態で、圧電素子205には電
圧が印加されていない状態を示す。 (b)走査電圧波形114が立ち上がるに従い圧電素子
205が縮小し、弾性板204はノズルプレート202
と反対方向に引かれ、図示されないインク流路からイン
クを吸引する。
(A) In a standby state, no voltage is applied to the piezoelectric element 205. (B) As the scanning voltage waveform 114 rises, the piezoelectric element 205 contracts, and the elastic plate 204 becomes the nozzle plate 202.
And sucks ink from an ink channel (not shown).

【0018】(c)次に走査電圧出力114が立ち下が
るに従い圧電素子205は伸長し、弾性板204はノズ
ルプレート202の方向に押され、インク203を押圧
し、ノズル201よりインク滴を吐出する。
(C) Next, as the scanning voltage output 114 falls, the piezoelectric element 205 expands, the elastic plate 204 is pushed in the direction of the nozzle plate 202, presses the ink 203, and ejects ink droplets from the nozzle 201. .

【0019】またこの場合の充放電電流は、充電時(走
査電圧出力114の立ち上がり)はトランジスタ20、
21、22(図1)、・・・の順方向に流れ、放電時
(走査電圧出力114の立ち下がり)にはダイオード3
0、31、32(図1)、・・・の順方向に流れる。
In this case, the charge / discharge current is determined by the transistor 20 during charging (rising of the scanning voltage output 114).
, 22 (FIG. 1), flows in the forward direction, and discharges (falls of the scanning voltage output 114).
Flow in the forward direction of 0, 31, 32 (FIG. 1),.

【0020】また非記録の場合(図4のLout40、
41、42、・・・がLowレベルの場合)はNPN形
トランジスタ20、21、22、・・・はオフ状態とな
り、圧電素子10、11、12、・・・に電圧は印加さ
れない。
In the case of non-recording (Lout 40 in FIG. 4,
Are low, the NPN transistors 20, 21, 22,... Are off, and no voltage is applied to the piezoelectric elements 10, 11, 12,.

【0021】以上図1の本発明の実施例を説明したが、
トランジスタ20、21、22、・・・のオン抵抗Zo
nは、走査電圧波形の立ち上がり時定数Trに対し、圧
電素子に実際に印加される電圧波形の遅延時間を考慮
し、圧電素子の容量をCpとした時 0.2×Tr>Cp×Zon (5) で求められる。更にIC化を考慮した場合、ICの温度
上昇を考慮し、圧電素子の最大駆動周期をf、IC1個
で駆動できる圧電素子数をNとするとICの消費電力P
は Ip=Cp×VH÷Tr (6) P=Zon×Ip×Ip×Tr×f×N (7) で求められる。一般的に、ICの放熱機構を設けない場
合、Pの最大値を0.5〜1[W]以下となるようZo
nを決定する。またICの放熱機構を設ける場合、IC
の最大動作温度以下になるように、放熱機構、及びZo
nを決定する。
The embodiment of the present invention shown in FIG. 1 has been described above.
On resistance Zo of transistors 20, 21, 22,...
n is the rising time constant Tr of the scanning voltage waveform, considering the delay time of the voltage waveform actually applied to the piezoelectric element, and taking the capacitance of the piezoelectric element as Cp, 0.2 × Tr> Cp × Zon ( 5) Required. Further, in consideration of IC integration, if the maximum driving cycle of the piezoelectric element is f and the number of piezoelectric elements that can be driven by one IC is N, the power consumption of the IC is P
Ip = Cp × VH ÷ Tr (6) P = Zon × Ip × Ip × Tr × f × N (7) In general, when the heat radiation mechanism of the IC is not provided, Zo is set so that the maximum value of P is 0.5 to 1 [W] or less.
Determine n. If a heat dissipation mechanism for IC is provided,
Radiating mechanism and Zo
Determine n.

【0022】またトランジスタ20、21、22、・・
・のオフ時の抵抗Zoffは Zoff>100×Tr÷Cp (8) で求められる。
The transistors 20, 21, 22,...
The off-state resistance Zoff is determined by the following equation: Zoff> 100 × Tr (Cp (8)

【0023】またダイオード30、31、32、・・・
の逆方向電流Id(リーク電流)は Id<0.1×Cp×VH÷Tr (9) で求められる。
The diodes 30, 31, 32,...
Is obtained by the following equation: Id <0.1 × Cp × VH ÷ Tr (9)

【0024】また図5の印字ヘッドの一例で用いた圧電
素子205には積層型圧電素子を用いたが、このような
積層圧電素子では印加電圧VHが40[V]以下で十分
な吐出が得られる。
Although a laminated piezoelectric element is used as the piezoelectric element 205 used in the example of the print head shown in FIG. 5, sufficient discharge can be obtained when the applied voltage VH is 40 V or less in such a laminated piezoelectric element. Can be

【0025】またNPN形トランジスタ20、21、2
2、・・・はFET(電界効果トランジスタ)、SCR
(シリコン制御整粒素子)等で置き換えても同様な効果
が得られることは明白である。
The NPN transistors 20, 21, 2
2,... Are FETs (field effect transistors), SCRs
It is obvious that the same effect can be obtained by replacing the element with a (silicon control sizing element) or the like.

【0026】また本実施例ではNPN形トランジスタと
ダイオードの組合せにより制御したが、トランスファー
ミッシンゲート(アナログスイッチ)の様な双方向電流
制御可能な素子により構成しても同様な効果が得られる
ことは明白である。
In this embodiment, the control is performed by the combination of the NPN transistor and the diode. However, the same effect can be obtained by using a bidirectional current control element such as a transfer miss gate (analog switch). It is obvious.

【0027】またIC化に際しては、図1の走査電圧回
路1と圧電素子10、11、12、・・・を除く全てを
IC化することにより圧電素子、インク流路、ノズル等
で構成される印字ヘッド及びその近傍に、省スペースで
実装でき、かつ数本の制御信号を接続するだけで制御可
能となる。
When the IC is formed, all components except the scanning voltage circuit 1 and the piezoelectric elements 10, 11, 12,... Shown in FIG. The print head and its vicinity can be mounted in a space-saving manner, and can be controlled only by connecting a few control signals.

【0028】また本実施例では圧電素子10、ダイオー
ド31、トランジスタ20を一組とし各組の走査電圧発
生手段の出力114と圧電素子10、11・・の接続を
共通電極としたため、コモンドロップの影響が考えられ
る。そのため図2のPNP形トランジスタ107とNP
N形トランジスタ103で構成される電流増幅回路の出
力インピーダンス(または走査電圧発生手段の出力イン
ピーダンス)を以下のように設定する。
In this embodiment, the piezoelectric element 10, the diode 31, and the transistor 20 constitute one set, and the connection between the output 114 of each set of scanning voltage generating means and the piezoelectric elements 10, 11,. Possible impact. Therefore, the PNP transistor 107 shown in FIG.
The output impedance of the current amplifier circuit (or the output impedance of the scanning voltage generating means) constituted by the N-type transistor 103 is set as follows.

【0029】電流増幅回路の最大出力電圧及び出力イン
ピーダンスをVH及びZout、一組に流れる電流をI
p、共通電極に接続される組の数をn(nは2以上の自
然数)とすると Zout≦VH÷(n×Ip)×m (10) ただしm≦1でばらつきを考慮したマージンである(m
=0.5程度が望ましい)。
The maximum output voltage and output impedance of the current amplifier circuit are VH and Zout, and the current flowing through
Assuming that p and the number of sets connected to the common electrode are n (n is a natural number of 2 or more), Zout ≦ VH ÷ (n × Ip) × m (10) where m ≦ 1 is a margin in consideration of variation ( m
= 0.5 is desirable).

【0030】図6(a)に走査電圧回路1の別の実施例
を示す。301乃至305はPNP形トランジスタ、3
06乃至309はNPN形トランジスタ、310はダイ
オード、311はコンデンサ、312乃至317は抵
抗、318、319は制御信号、320は走査電圧出力
である。
FIG. 6A shows another embodiment of the scanning voltage circuit 1. 301 to 305 are PNP transistors, 3
06 to 309 are NPN transistors, 310 is a diode, 311 is a capacitor, 312 to 317 are resistors, 318 and 319 are control signals, and 320 is a scanning voltage output.

【0031】図6(a)を図6(b)のタイムチャート
により説明する。
[0031] FIG 6 (a) is illustrated by the time chart of FIG. 6 (b).

【0032】(a)制御信号318をLowレベルに
し、PNP形トランジスタ302をオン状態にすると、
PNP形トランジスタ302は、コンデンサ311の電
圧が電源電圧Vccに達するまで定電流Irを流す。そ
の際、圧電素子は通常、逆電界が印加されると圧電効果
が失われるため、ダイオード310によりGNDレベル
より電圧を上昇しないよう保護する。また、この時PN
P形トランジスタ301は電流制限の役目をする。
(A) When the control signal 318 is set to Low level and the PNP transistor 302 is turned on,
PNP transistor 302 allows constant current Ir to flow until the voltage of capacitor 311 reaches power supply voltage Vcc. At this time, the piezoelectric element usually loses the piezoelectric effect when a reverse electric field is applied. Therefore, the diode 310 protects the piezoelectric element from increasing the voltage above the GND level. At this time, PN
P-type transistor 301 serves to limit the current.

【0033】(b)次に制御信号318をHighレベ
ルにし、制御信号319をLowレベルにし、PNP形
トランジスタ303をオン状態にすると、NPN形トラ
ンジスタ307は、コンデンサ311の電圧が電源電圧
VH−に達するまで定電流Ifを流す。この時NPN形
トランジスタ306は電流制限の役目をする。またこの
時NPN形トランジスタ308、309とPNP形トラ
ンジスタ304、305は充電及び、放電時の電流駆動
能力を補償する。
(B) Next, when the control signal 318 is set to the high level, the control signal 319 is set to the low level, and the PNP transistor 303 is turned on, the voltage of the capacitor 311 is changed to the power supply voltage VH- by the NPN transistor 307. The constant current If is allowed to flow until the current reaches. At this time, the NPN transistor 306 serves to limit the current. At this time, the NPN transistors 308 and 309 and the PNP transistors 304 and 305 compensate for the current driving capability at the time of charging and discharging.

【0034】以上の動作により図7に示す走査電圧出力
320を出力する。走査電圧出力320を図1の本発明
の実施例に用いると、前述した動作同様、記録の場合
(図7のLout40、41、42、・・・がHigh
レベルの場合)はNPN形トランジスタ20、21、2
2、・・・がオン状態になり、圧電素子10、11、1
2、・・・には図7に示す走査電圧出力320の波形に
従い、図7に示すVpzt10、11、12、・・・の
電圧が印加される。圧電素子10、11、12、・・・
は印加される電圧波形に従い伸長し、このときに発生す
るインクの動圧によりノズルからインク滴を吐出させて
記録媒体にドットを形成させるものである。
With the above operation, the scanning voltage output 320 shown in FIG. 7 is output. When the scanning voltage output 320 is used in the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, similar to the above-described operation, in the case of recording (Lout 40, 41, 42,... In FIG.
Level) are NPN transistors 20, 21, 2
Are turned on, and the piezoelectric elements 10, 11, 1
7, the voltages Vpzt 10, 11, 12,... Shown in FIG. 7 are applied in accordance with the waveform of the scanning voltage output 320 shown in FIG. Piezoelectric elements 10, 11, 12, ...
Extends in accordance with the applied voltage waveform, and ejects ink droplets from nozzles by the dynamic pressure of ink generated at this time to form dots on the recording medium.

【0035】前記インクの吐出動作を図8に示すような
印字ヘッドの一部を用いて詳しく説明する。
The ink discharging operation will be described in detail using a part of a print head as shown in FIG.

【0036】(a)は待機時の状態で圧電素子205に
は電圧が印加されてるため縮小し、弾性板204はノズ
ルプレート202と反対方向に引かれ、図示されないイ
ンク流路からインクを吸引している。
FIG. 7A shows a state in which the piezoelectric element 205 is contracted in a standby state because a voltage is applied to the piezoelectric element 205, and the elastic plate 204 is pulled in a direction opposite to the nozzle plate 202 to suck ink from an ink flow path (not shown). ing.

【0037】(b)では走査電圧出力320が立ち上が
るに従い圧電素子205は伸長し、弾性板204はノズ
ルプレート202の方向に押され、インク203を圧
し、ノズル201よりインク滴を吐出する。次に走査電
圧出力320が立ち下がると圧電素子205は縮小す
る。
In (b), as the scanning voltage output 320 rises, the piezoelectric element 205 expands, the elastic plate 204 is pushed in the direction of the nozzle plate 202, presses the ink 203, and ejects ink droplets from the nozzle 201. Next, when the scanning voltage output 320 falls, the piezoelectric element 205 contracts.

【0038】(c)の待機状態に戻る。The process returns to the standby state (c).

【0039】またこの場合の充放電電流は、充電時(走
査電圧出力320の立ち上がり)はダイオード30、3
1、32、・・・の順方向に流れ、放電時(走査電圧出
力114の立ち下がり)にはNPN形トランジスタ2
0、21、22、・・・の順方向に流れる。
In this case, the charge / discharge current is set at the time of charging (rising of the scanning voltage output 320) by the diodes 30, 3
1, 32,... Flows in the forward direction, and when discharging (falling of the scanning voltage output 114), the NPN transistor 2
Flow in the forward direction of 0, 21, 22,.

【0040】また非記録の場合(図8のLout40、
41、42、・・・がLowレベルの場合)はNPN形
トランジスタ20、21、22、・・・はオフ状態とな
り、圧電素子10、11、12、・・・は放電しないた
め、圧電素子には電源電圧VH−の電圧が印加されてい
る。
In the case of non-recording (Lout 40 in FIG. 8,
Are low levels, the NPN transistors 20, 21, 22,... Are turned off, and the piezoelectric elements 10, 11, 12,. Is applied with the power supply voltage VH-.

【0041】また図2の走査電圧回路で説明したよう
に、式(1)、(2)、(3)、(4)、(10)が同
様に適用される。
Further, as described in the scanning voltage circuit of FIG. 2, the equations (1), (2), (3), (4) and (10) are similarly applied.

【0042】以上本発明の実施例の充放電手段を図2、
及び図6の走査電圧発生手段で説明してきたが、図9に
示すような充放電回路により同様な効果が得られる。
The charging / discharging means of the embodiment of the present invention is shown in FIG.
Although the description has been made with reference to the scanning voltage generating means of FIG. 6, a similar effect can be obtained by the charge / discharge circuit as shown in FIG.

【0043】図9の501、502は抵抗、503はN
PN形トランジスタ、504はコンデンサ、505は制
御信号、506は出力信号である。
In FIG. 9, 501 and 502 are resistors, and 503 is N
A PN transistor, 504 is a capacitor, 505 is a control signal, and 506 is an output signal.

【0044】抵抗501、502の抵抗値をR1、R2
とした時 R1>>R2 (11) とすれば、制御信号505によりNPN形トランジスタ
503がオンされているときは、出力信号506はGN
Dレベルになる。
The resistance values of the resistors 501 and 502 are represented by R1 and R2.
R1 >> R2 (11) When the control signal 505 turns on the NPN transistor 503, the output signal 506 becomes GN.
It becomes D level.

【0045】次に、制御信号505によりNPN形トラ
ンジスタ503がオフされると出力信号506の電位V
out1は、電源電圧をVH、圧電素子の容量をCとす
ると Vout1=VH×(1−exp(−t1÷R1÷C)) (12) となり、圧電素子に充電を行う。但し、t1はNPN形
トランジスタ503がオフされてからの時間である。
Next, when the NPN transistor 503 is turned off by the control signal 505, the potential V of the output signal 506 becomes higher.
Assuming that the power supply voltage is VH and the capacitance of the piezoelectric element is C, out1 is as follows: Vout1 = VH × (1−exp (−t1 ÷ R1 ÷ C)) (12), and the piezoelectric element is charged. Here, t1 is the time since the NPN transistor 503 was turned off.

【0046】次に、NPN形トランジスタ503がオン
されると出力信号506の電位Vout2は Vout2=VH×exp(−t2÷R2÷C) (13) となり、圧電素子の放電を行う。
Next, when the NPN transistor 503 is turned on, the potential Vout2 of the output signal 506 becomes Vout2 = VH × exp (-t2 ÷ R2 ÷ C) (13), and the piezoelectric element is discharged.

【0047】以上の充放電動作により図10に示すよう
な波形となる。図10に制御信号505と出力信号50
6との関係を示す。
The above-described charge / discharge operation results in a waveform as shown in FIG. FIG. 10 shows the control signal 505 and the output signal 50.
6 is shown.

【0048】またコンデンサ504は、選択された圧電
素子の数により容量Cが大きく変わるのを抑止し、充放
電の時定数のバラツキを少なくするためである。
Further, the capacitor 504 is for preventing the capacitance C from largely changing according to the number of selected piezoelectric elements, and for reducing the variation in the time constant of charging and discharging.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
複数のノズルに対応して設けられた電歪素子を記録信号
に応じて選択的に駆動するインクジェット式印字ヘッド
の駆動回路において、一方の極に向けて時間的に変化す
る信号と、他方の極に向けて時間的に変化する信号とを
電歪素子の一方の端子に供給する走査電圧発生手段と、
電歪素子の他方の端子に接続され、一方の極、及び他方
の極に向けて時間的に変化する信号を導通させことが可
能なスイッチング素子と、スイッチング素子に並列に接
続され、かつ他方の極に向けて変化する信号に対しての
み常時導通状態を維持するダイオードとを備えたので、
定格の大きなスイッチング素子を必要とすることなく、
他方の極に変化する信号の電流容量を増加させて、駆動
信号の遅れや歪みを少なくすることができる。
In the present invention, as described above, according to the present invention,
The recording signal is sent to the electrostrictive elements provided corresponding to the multiple nozzles.
Ink-jet print head selectively driven according to
Change in time toward one pole
Signal and a time-varying signal towards the other pole
Scanning voltage generating means for supplying to one terminal of the electrostrictive element,
Connected to the other terminal of the electrostrictive element, one pole, and the other
Can conduct time-varying signals toward the
Switching element and a parallel connection with the switching element.
For signals that follow and change towards the other pole
Since it has a diode that always keeps the conduction state,
Without the need for large rated switching elements,
Drive by increasing the current capacity of the signal changing to the other pole
Signal delay and distortion can be reduced.

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

【図1】本発明のインクジェット式印字ヘッドの駆動回
路の実施例を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a drive circuit of an ink jet print head of the present invention.

【図2】本発明の走査電圧回路の一例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of a scanning voltage circuit of the present invention.

【図3】走査電圧発生回路の一例のタイムチャート図。FIG. 3 is a time chart of an example of a scanning voltage generation circuit.

【図4】本発明の実施例のタイムチャート図。FIG. 4 is a time chart of the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の印字ヘッドの動作例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an operation example of the print head of the present invention.

【図6】走査電圧発生回路の別の実施例及びタイムチャ
ートを示す図。
FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the scanning voltage generation circuit and a time chart.

【図7】本発明の別の実施例のタイムチャート図。FIG. 7 is a time chart of another embodiment of the present invention.

【図8】印字ヘッドの別の動作例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing another operation example of the print head.

【図9】充放電手段の別の例を示す図。FIG. 9 is a diagram showing another example of the charging / discharging means.

【図10】充放電手段の別の例のタイムチャート図。FIG. 10 is a time chart of another example of the charging / discharging means.

【図11】インクジェット式印字ヘッドの駆動回路の従
来例を示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a conventional example of a drive circuit of an ink jet print head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 走査電圧発生回路 3 記録信号 10、11、12 圧電素子 20、21、22 NPN形トランジスタ 30、31、32 ダイオード 112、113 制御信号 114走査電圧出力 201ノズル 202ノズルプレート 203インク 204弾性板 205圧電素子 Reference Signs List 1 scanning voltage generating circuit 3 recording signal 10, 11, 12 piezoelectric element 20, 21, 22 NPN transistor 30, 31, 32 diode 112, 113 control signal 114 scanning voltage output 201 nozzle 202 nozzle plate 203 ink 204 elastic plate 205 piezoelectric element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/01 B41J 2/055 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2/01 B41J 2/055

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数のノズルに対応して設けられた電歪
素子を記録信号に応じて選択的に駆動するインクジェッ
ト式印字ヘッドの駆動回路において、一方の極に向けて時間的に変化する信号と、他方の極に
向けて時間的に変化する信号とを前記電歪素子の一方の
端子に供給する走査電圧発生手段と、 前記電歪素子の他方の端子に接続され、前記一方の極、
及び他方の極に向けて時間的に変化する信号を導通させ
ることが可能なスイッチング素子と、 前記スイッチング素子に並列に接続され、かつ前記他方
の極に向けて変化する信号に対してのみ常時導通状態を
維持するダイオードと、 からなる インクジェット式印字ヘッドの駆動回路。
In the driving circuit of claim 1] Inkjet <br/> preparative printheads to the electrostrictive element kicked set corresponding to the plurality of nozzles selectively driven according to recording signals, towards the one pole Time-varying signal and the other pole
And a signal that changes over time with one of the electrostrictive elements.
Scanning voltage generating means for supplying a terminal, the one terminal connected to the other terminal of the electrostrictive element,
And conducting a time-varying signal towards the other pole
A switching element, which is connected in parallel with the switching element, and
Only for signals that change toward the
A drive circuit for an ink jet print head comprising a diode to be maintained .
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