JPH02119276A - Drive circuit of piezoelectric element - Google Patents

Drive circuit of piezoelectric element

Info

Publication number
JPH02119276A
JPH02119276A JP63273921A JP27392188A JPH02119276A JP H02119276 A JPH02119276 A JP H02119276A JP 63273921 A JP63273921 A JP 63273921A JP 27392188 A JP27392188 A JP 27392188A JP H02119276 A JPH02119276 A JP H02119276A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
state
voltage
time
charging
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.)
Granted
Application number
JP63273921A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0714643B2 (en
Inventor
Atsuo Sakaida
惇夫 坂井田
Yoshiyuki Ikezaki
由幸 池崎
Akira Iriguchi
明 入口
Takeshi Shinkawa
武 新川
Masashi Suzuki
正史 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP63273921A priority Critical patent/JPH0714643B2/en
Priority to US07/426,773 priority patent/US5147141A/en
Priority to EP89311093A priority patent/EP0379780B1/en
Priority to DE68928503T priority patent/DE68928503T2/en
Priority to DE68926231T priority patent/DE68926231T2/en
Priority to EP95105985A priority patent/EP0668166B1/en
Publication of JPH02119276A publication Critical patent/JPH02119276A/en
Publication of JPH0714643B2 publication Critical patent/JPH0714643B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To generate a driving force of a definite magnitude at a piezoelectric element for a definite time and easily by a method wherein a first state-control means, a second state-control means and a voltage-limiting means, which are individually specific, are formed at a drive circuit, for the piezoelectric element, which is provided with a direct-current power-supply, a coil and the piezoelectric element. CONSTITUTION:The following are installed in a drive circuit, for a piezoelectric element, provided with a direct-current power supply E, a coil L and the piezoelectric element P which is resonated at a prescribed frequency together with the coil L: first state-control means TR1, TC which are always in a state to prevent a charging operation, are set to a state to permit the charging operation at an input of a driving command and are returned to an original state at one time after the passage of a time when a voltage of the piezoelectric element P has reached a definite value of a power-supply voltage or lower; second state-control means TR2, TC which are always in a state to prevent a discharge operation, are set to a state to permit the discharge operation simultaneously with one time from the input of the driving command or when a prescribed time has elapsed after time and are returned to an original state by a time when at least the first state-control means TR1, TC are set to the state to permit the charging operation; prescribed voltage-limiting means D1, D2.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は圧電素子の駆動回路に関するものであり、特に
圧電素子の変位状態を制御する技術に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a drive circuit for a piezoelectric element, and particularly to a technique for controlling the displacement state of a piezoelectric element.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

圧電素子はコイルと共に充電と放電とを繰り返しつつ所
定の周波数で共振し得るものであるが、この圧電素子の
1回の変位における変位状態継続時間が一定時間以上で
あることが望ましい場合がある。圧電素子をプリンタの
印字ヘッド等のアクチュエータに使用する場合がその一
例である。
The piezoelectric element can resonate at a predetermined frequency while repeating charging and discharging together with the coil, but it is sometimes desirable that the displacement state duration time for one displacement of the piezoelectric element be longer than a certain period of time. One example is when piezoelectric elements are used in actuators such as print heads of printers.

そこで、本出願人はこのような事情に鑑み、圧電素子の
作動応答性を悪化させることなく変位状態継続時間を大
きな値に設定できる圧電素子の駆動回路を開発し、特願
昭63−114397号として出願中である。この駆動
回路の一例を第8図に示す。この開発装置においては、
直流電源E。
Therefore, in view of these circumstances, the present applicant has developed a drive circuit for a piezoelectric element that can set the displacement state duration time to a large value without deteriorating the operational response of the piezoelectric element. The application is currently being filed as An example of this drive circuit is shown in FIG. In this development device,
DC power supply E.

トランジスタTR,、コイルしおよび圧電素子Pが順次
直列に接続され、直流電源Eの負極側と圧電素子Pの負
極となるべき電極側とが接地されている。トランジスタ
TR,の順方向は直流電源Eの正極側から圧電素子Pの
正極となるべき電極側に向かう順方向(以下、回路の順
方向という。)とされている。圧電素子Pの正極となる
べき電極側は抵抗RおよびトランジスタTR,を経て接
地され、トランジスタTR,の順方向は抵抗Rから接地
点に向かう向きとされている。
The transistor TR, the coil, and the piezoelectric element P are connected in series, and the negative electrode side of the DC power source E and the electrode side of the piezoelectric element P that should become the negative electrode are grounded. The forward direction of the transistor TR is a forward direction (hereinafter referred to as the forward direction of the circuit) from the positive electrode side of the DC power supply E to the electrode side that should become the positive electrode of the piezoelectric element P. The electrode side of the piezoelectric element P that is to become the positive electrode is grounded via a resistor R and a transistor TR, and the forward direction of the transistor TR is directed from the resistor R toward the ground point.

トランジスタTR+ 、TRzの遮断状態と導通状態と
の切換えはトランジスタ制御回路TC(以下、単に制御
回路TCという。)によって行われる。制御回路TCは
それに駆動指令が入力されれば、トランジスタTR,を
遮断状態から導通状態に切り換え、その結果、直流電源
Eの電荷がトランジスタTR,およびコイルLを経て圧
電素子Pに移動し、圧電素子PがコイルLと共に共振し
つつ充電され、圧電素子Pの電圧VPが第9回のグラフ
に実線で示すように0の値から上昇を開始する。圧電素
子Pが充電を開始してから圧電素子Pの等価キャパシタ
ンスとコイルしのりアクタンスとの積に応じて決まる共
振周期に対応するサイクルタイムの半分あるいはそれよ
り長い時間の経過後、制御回路TCはトランジスタTR
,を導通状態から遮断状態に復帰させるから、圧電素子
Pの電圧VPは直流電源Eの電源電圧V、のほぼ2倍の
大きさである最大値に達して充電が完了する。
Switching of the transistors TR+ and TRz between a cutoff state and a conduction state is performed by a transistor control circuit TC (hereinafter simply referred to as control circuit TC). When a drive command is input to the control circuit TC, the transistor TR is switched from a cutoff state to a conduction state, and as a result, the electric charge of the DC power supply E is transferred to the piezoelectric element P via the transistor TR and the coil L, and the piezoelectric The element P is charged while resonating with the coil L, and the voltage VP of the piezoelectric element P starts rising from a value of 0 as shown by the solid line in the ninth graph. After half of the cycle time corresponding to the resonance period determined by the product of the equivalent capacitance of the piezoelectric element P and the coil resistance actance after the piezoelectric element P starts charging or a longer time, the control circuit TC starts charging. transistor TR
, from the conductive state to the cut-off state, the voltage VP of the piezoelectric element P reaches a maximum value which is approximately twice the power supply voltage V of the DC power source E, and charging is completed.

圧電素子Pの充電完了時を経た一時期にトランジスタT
R,が導通状態にあっても、トランジスタTR,は電流
が回路の順方向とは逆の方向に流れることを阻止するか
ら、圧電素子Pの放電が阻止されて、圧電素子Pの電圧
■、が一定に保たれることとなる。トランジスタTR,
が導通状態にある充電期間を同グラフにおいてT、で表
す。充電完了後は、遮断状態にあるトランジスタTR,
に圧電素子Pの充電も放電も阻止させることにより、圧
電素子Pの電圧■、が一定に保たれるように設計されて
いる。
At a certain point after the completion of charging of the piezoelectric element P, the transistor T
Even if R, is in a conductive state, transistor TR prevents current from flowing in the direction opposite to the forward direction of the circuit, so discharging of piezoelectric element P is prevented, and the voltage of piezoelectric element P is will be kept constant. transistor TR,
The charging period during which the is in a conductive state is represented by T in the same graph. After charging is completed, the transistor TR, which is in the cut-off state,
The voltage of the piezoelectric element P is kept constant by preventing both charging and discharging of the piezoelectric element P.

駆動指令の入力時から所定期間経過後、制御回路TCは
トランジスタTR,を遮断状態から導通状態に切り換え
、その結果、圧電素子PおよびコイルLにそれぞれ蓄積
された電気エネルギが抵抗Rによって消滅させられる。
After a predetermined period of time has elapsed since the input of the drive command, the control circuit TC switches the transistor TR from the cutoff state to the conduction state, and as a result, the electrical energy stored in the piezoelectric element P and the coil L is extinguished by the resistor R. .

制御回路TCはそれら電気エネルギが完全に消滅するは
ずである時期にトランジスタTR,を遮断状態に復帰さ
せる。
The control circuit TC returns the transistor TR to its cut-off state at a time when the electrical energy should be completely extinguished.

トランジスタTR,が導通状態にある放電期間を同グラ
フにおいてT、で表す。
The discharge period during which the transistor TR is in a conductive state is represented by T in the same graph.

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

以上の説明から明らかなように、開発装置においては、
圧電素子Pの充電完了から放電開始まで、圧電素子Pを
最大変位状態に保つことによって、圧電素子Pが駆動対
象物に一定の大きさの駆動力を一定時間にわたって加え
得るように設計されている。
As is clear from the above explanation, in the development equipment,
The piezoelectric element P is designed to be able to apply a fixed amount of driving force to the driven object over a fixed period of time by maintaining the piezoelectric element P in a maximum displacement state from the completion of charging to the start of discharging. .

しかし、本出願人によるその後の研究により、開発装置
には次のような問題があることが判明した。すなわち、
最大変位状態においては圧電素子Pが充電されることを
阻止されているため、圧電素子Pが駆動対象物に対して
仕事を為すことなどによって圧電素子Pの電気エネルギ
が消費されれば、圧電素子Pの電圧■、が同グラフに二
点鎖線で示すようにしだいに減少し、その結果、圧電素
子Pの変位、ひいては駆動力が減少してしまうのである
However, subsequent research by the applicant revealed that the developed device had the following problems. That is,
Since the piezoelectric element P is prevented from being charged in the maximum displacement state, if the electrical energy of the piezoelectric element P is consumed due to the piezoelectric element P performing work on the driven object, the piezoelectric element The voltage (2) of P gradually decreases as shown by the two-dot chain line in the same graph, and as a result, the displacement of the piezoelectric element P and, as a result, the driving force decreases.

また、開発装置においては、何らかの事情で圧電素子P
の放電が正規に行われず、それに続いて行われる充電の
開始時に圧電素子Pに電気エネルギが残存することがあ
ると、コイルLと圧電素子Pとの共振の振幅が小さくな
って、圧電素子Pの電圧■、が、圧電素子Pに電気エネ
ルギが残存しない状態で充電が開始された場合に到達し
得る最大値に到達し得す、その結果、圧電素子Pの最大
変位位置が正規位置に到達せず、圧電素子Pの駆動力が
不足する。したがって、印字ヘッド用アクチュエータの
ように、圧電素子Pの充電と放電とを交互に何回も繰り
返す必要があり、放電に十分な時間をかけることが許容
されず、かつ、放電と充電との時間間隔がまちまちであ
る場合には、充電開始時に圧電素子Pに電気エネルギが
残存したりしなかったり、あるいは残存する場合にその
量が多かったり少なかったりして、圧電素子Pの最大変
位位置が各変位時で異なることとなり、圧電素子の駆動
力が変動するという事態が生ずる。そのため、開発装置
には、例えば放電時間を長く設定するなどにより、充電
開始前に圧電素子Pが確実に放電するように設計する必
要があるという問題もある。
In addition, in the developed device, for some reason the piezoelectric element P
If the discharging is not performed normally and electrical energy may remain in the piezoelectric element P at the start of the subsequent charging, the amplitude of the resonance between the coil L and the piezoelectric element P becomes small, and the piezoelectric element P The voltage ■, can reach the maximum value that can be reached when charging is started with no electrical energy remaining in the piezoelectric element P, and as a result, the maximum displacement position of the piezoelectric element P reaches its normal position. Therefore, the driving force of the piezoelectric element P is insufficient. Therefore, like an actuator for a print head, it is necessary to alternately charge and discharge the piezoelectric element P many times, and it is not allowed to take sufficient time for discharging, and the time between discharging and charging is If the intervals are different, the maximum displacement position of the piezoelectric element P may vary depending on whether the electrical energy remains in the piezoelectric element P at the start of charging or not, or if it remains, the amount is large or small. This will vary depending on the displacement, resulting in a situation where the driving force of the piezoelectric element fluctuates. Therefore, the developed device also has the problem that it is necessary to design the piezoelectric element P to ensure that the piezoelectric element P is discharged before charging starts, for example by setting a long discharge time.

そこで、本発明はこれらの問題を解決することを課題と
して為されたものである。
Therefore, the present invention has been made with the object of solving these problems.

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

本発明の要旨は、前述の直流電源、コイルおよび圧電素
子を備えた圧電素子の駆動回路に、(a)常には前記充
電を阻止する状態にあるが、駆動指令の入力に伴って充
電を許容する状態となり、圧電素子の電圧が電源電圧以
下の一定値に達した時期を経た一時期に原状態に復帰す
る第1の状態制御手段と、(b)常には前記放電を阻止
する状態にあるが、駆動指令の入力時から一時期と同時
あるいはその時期を経た所定期間経過時に放電を許容す
る状態となり、少なくとも第1の状態制御手段が次に充
電を許容する状態になる時期までには原状態に復帰する
第2の状態制御手段と、(C)圧電素子の電圧が一定値
を越えることとなるべき直流電源からの過剰の電気エネ
ルギが圧電素子に蓄積されないようにすることにより、
圧電素子の電圧が一定値を越えないようにする電圧制限
手段とを設けたことにある。
The gist of the present invention is to provide a piezoelectric element drive circuit including the above-mentioned DC power supply, coil, and piezoelectric element, (a) which is normally in a state of blocking the charging, but allows charging upon input of a drive command; (b) a first state control means that returns to the original state after a period when the voltage of the piezoelectric element reaches a certain value equal to or lower than the power supply voltage; , the state is set to permit discharging at the same time as a period of time from the input of the drive command, or a predetermined period of time after that period has elapsed, and the state is returned to the original state at least by the time when the first state control means next enters the state of permitting charging. (C) by preventing excessive electrical energy from the DC power supply from being stored in the piezoelectric element, which would cause the voltage of the piezoelectric element to exceed a certain value;
A voltage limiting means is provided to prevent the voltage of the piezoelectric element from exceeding a certain value.

〔作用〕[Effect]

本発明に係る圧電素子の駆動回路においては、駆動指令
の入力に伴って圧電素子の充電が開始され、圧電素子の
電圧が電源電圧以下の一定値に達した時期を経た一時期
に充電が阻止される。圧電素子の電圧が一定値に達して
から充電が阻止されるまでの期間においては、圧電素子
の電気エネルギが消費されてもその消費分が直流電源に
よって補われるとともに、電圧制限手段によって圧電素
子の電圧が一定値を越えないようにされるから、圧電素
子の電圧が当該期間一定に保たれることとなる。そして
、駆動指令の入力時から所定期間経過時に圧電素子の放
電が開始され、圧電素子の変位が消滅させられる。
In the piezoelectric element drive circuit according to the present invention, charging of the piezoelectric element is started upon input of a drive command, and charging is stopped for a period of time after the voltage of the piezoelectric element reaches a certain value below the power supply voltage. Ru. During the period from when the voltage of the piezoelectric element reaches a certain value until charging is stopped, even if the electrical energy of the piezoelectric element is consumed, the consumed amount is compensated for by the DC power supply, and the voltage limiting means Since the voltage is prevented from exceeding a certain value, the voltage of the piezoelectric element is kept constant during the period. Then, when a predetermined period of time has elapsed since the input of the drive command, the piezoelectric element starts discharging, and the displacement of the piezoelectric element disappears.

また、圧電素子の放電が正規に行われず、次の充電開始
時に圧電素子に電気エネルギが残存し、圧電素子の変位
が完全に消滅していない状態で充電が開始されることが
あっても、電気エネルギが残存するか否かにかかわらず
、および残存する場合にその残存量の多少にかかわらず
、圧電素子の最大電圧が各変位時で等しくなる。
Furthermore, even if the piezoelectric element is not discharged normally and electrical energy remains in the piezoelectric element when the next charging starts, charging may be started before the displacement of the piezoelectric element has completely disappeared. The maximum voltage across the piezoelectric element is the same at each displacement, regardless of whether or not electrical energy remains, and if so, regardless of how much of it remains.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

このように、本発明に従えば、圧電素子に一定の大きさ
の駆動力を一定時間にわたって容易に発生させることが
できるという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily generate a driving force of a constant magnitude in a piezoelectric element over a constant period of time.

さらに、充電開始時に圧電素子に電気エネルギが残存す
るか否かにかかわらず、および残存する場合にその量の
多少にかかわらず、圧電素子の最大変位位置が各変位時
で等しくなるから、例えば、圧電素子の充電と放電とを
交互に何回も繰り返させる場合に、放電時間が短く設定
された結果、放電が正規に行われない事態が生じても、
圧電素子から取り出し得る駆動力の大きさの変動が各変
位時で小さく抑えられるという効果が得られる。
Furthermore, regardless of whether or not electrical energy remains in the piezoelectric element at the start of charging, and regardless of the amount of electrical energy remaining, the maximum displacement position of the piezoelectric element is the same at each displacement, so for example, When charging and discharging a piezoelectric element alternately many times, even if the discharging time is set short and the discharging does not occur properly,
This provides the effect that fluctuations in the magnitude of the driving force that can be taken out from the piezoelectric element are suppressed to a small level at each displacement.

なお、圧電素子の電圧が一定値を越えることとなるべき
直流電源からの過剰の電気エネルギが圧電素子に蓄積さ
れないようにするために、例えば、その過剰の電気エネ
ルギを抵抗等によって消滅させたり、直流電源に返還し
たりすることが可能である。後者の場合には、返還され
た電気エネルギを再使用することが可能となり、無駄が
無くなって圧電素子の駆動に必要な消費電力が少なくな
るという効果が得られる。
In addition, in order to prevent excess electrical energy from the DC power supply that would cause the voltage of the piezoelectric element to exceed a certain value from being accumulated in the piezoelectric element, for example, the excess electrical energy may be extinguished with a resistor, etc. It is possible to return it to a DC power source. In the latter case, the returned electrical energy can be reused, eliminating waste and reducing the power consumption required to drive the piezoelectric element.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を、インパクト型ドツトプリンタ用印字ヘ
ッドの印字ワイヤを駆動する圧電型アクチュエータの駆
動源である圧電素子の駆動回路に適用した場合における
二、三の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
Hereinafter, two or three embodiments in which the present invention is applied to a drive circuit for a piezoelectric element, which is a drive source of a piezoelectric actuator that drives a print wire of a print head for an impact-type dot printer, will be explained in detail based on the drawings. do.

圧電型アクチュエータは第2図に示すように、多数の圧
電素子Pが一直線方向(図において上下方向)に沿って
積層されて成る積層圧電素子10を備えている。積層圧
電素子10は、各々が積層圧電素子10と平行に延び、
かつ積層圧電素子lOを中心として積層方向と直角な方
向に並ぶ2つのフレーム12.14に支持されている。
As shown in FIG. 2, the piezoelectric actuator includes a laminated piezoelectric element 10 in which a large number of piezoelectric elements P are laminated in a straight line direction (vertical direction in the figure). Each of the laminated piezoelectric elements 10 extends parallel to the laminated piezoelectric element 10,
It is supported by two frames 12 and 14 that are arranged in a direction perpendicular to the lamination direction with the laminated piezoelectric element lO at the center.

積層圧電素子10の両端面にはそれぞれ、共に直方体状
を成す可動子I6と温度補償材18とが固着されている
。可動子16の積層方向に平行な一側面が、互に重ね合
わせられた一対の板ばね20.22を介してフレーム1
2の面24に対向させられ、また、温度補償材18の積
層圧電素子10との固着面とは反対側の背面が、フレー
ム12の面26に対向させられている。可動子16と板
ばね20、および板ばね22とフレーム12の面24は
それぞれ互に固着されているが、板ばね20.22同士
はそれらの面に沿って摺動可能に接触させられている。
A movable element I6 and a temperature compensating member 18, both of which form a rectangular parallelepiped shape, are fixed to both end surfaces of the laminated piezoelectric element 10, respectively. One side surface of the movable element 16 parallel to the stacking direction is connected to the frame 1 through a pair of leaf springs 20 and 22 that are stacked on top of each other.
2, and the back surface of the temperature compensating material 18 opposite to the surface to which the laminated piezoelectric element 10 is fixed is opposed to the surface 26 of the frame 12. The movable member 16 and the leaf spring 20, and the leaf spring 22 and the surface 24 of the frame 12 are fixed to each other, but the leaf springs 20 and 22 are slidably in contact with each other along these surfaces. .

また、フレーム12には、温度補償材18に接触してそ
れを可動子16に接近させるピン28が固定されている
。これにより、積層圧電素子10は、積層方向に僅かな
圧縮力が残る状態でフレーム12.14に取り付けられ
ている。したがって、積層圧電素子10に電圧が印加さ
れて積層圧電素子10が積層方向に伸びれば、板ばね2
0が板ばね22に対して相対的に正方向(図において上
方)へ移動し、一方、積層圧電素子lOから電圧が除去
されて積層圧電素子10が縮めば、板ばね20が板ばね
22に対して逆方向へ移動することとなる。
Further, a pin 28 is fixed to the frame 12 to contact the temperature compensation material 18 and bring it closer to the movable element 16. Thereby, the laminated piezoelectric element 10 is attached to the frame 12.14 with a slight compressive force remaining in the lamination direction. Therefore, if a voltage is applied to the laminated piezoelectric element 10 and the laminated piezoelectric element 10 extends in the lamination direction, the leaf spring 2
0 moves in the positive direction (upward in the figure) relative to the leaf spring 22, and on the other hand, if the voltage is removed from the laminated piezoelectric element 10 and the laminated piezoelectric element 10 contracts, the leaf spring 20 moves to the leaf spring 22. It will move in the opposite direction.

なお、積層圧電素子10から完全に電圧が除去されても
、積層圧電素子10に正方向の残留歪が残り、しかも、
この残留歪は積層圧電素子10の温度が高い程小さくな
る。そのため、積層圧電素子10に印加される電圧の大
きさが一定に制御され、積層圧電素子10の変位量が一
定に制御されても、温度が高い場合には積層圧電素子1
0の最大変位位置が正規位置に到達し得す、温度が高い
程正規位置と最大変位位置との間に残る未到達距離が増
大する。このような事態の発生を回避するために前記温
度補償材18が設けられている。温度補償材18は、そ
れの温度が高い程大きく膨張するものとされ、この温度
補償材18が、積層圧電素子10の変位方向に直列に配
置されている。
Note that even if the voltage is completely removed from the laminated piezoelectric element 10, residual strain in the positive direction remains in the laminated piezoelectric element 10.
This residual strain becomes smaller as the temperature of the laminated piezoelectric element 10 becomes higher. Therefore, even if the magnitude of the voltage applied to the laminated piezoelectric element 10 is controlled to be constant and the amount of displacement of the laminated piezoelectric element 10 is controlled to be constant, if the temperature is high, the laminated piezoelectric element 1
The maximum displacement position of 0 can reach the normal position, and the higher the temperature, the greater the unreached distance remaining between the normal position and the maximum displacement position. The temperature compensating material 18 is provided to avoid such a situation. The temperature compensating material 18 expands more as its temperature increases, and the temperature compensating material 18 is arranged in series in the direction of displacement of the laminated piezoelectric element 10.

つまり、積層圧電素子10の未到達距離を、温度補償材
18の膨張長さで補償することにより、温度変化に起因
して積層圧電素子10の最大変位位置が変動することが
ないようにされているのである。
In other words, by compensating for the unreached distance of the laminated piezoelectric element 10 with the expansion length of the temperature compensating material 18, the maximum displacement position of the laminated piezoelectric element 10 is prevented from changing due to temperature changes. There is.

前記フレーム14は積層圧電素子10より長い長手形状
を成す弾性変形可能な板材で構成されており、フレーム
14はフレーム12の温度補償材18に近接する部分と
可動子16とを連結している。フレーム14の機能は後
に説明する。
The frame 14 is composed of an elastically deformable plate having a longitudinal shape longer than the laminated piezoelectric element 10, and the frame 14 connects a portion of the frame 12 close to the temperature compensation material 18 and the movable element 16. The function of frame 14 will be explained later.

一対の板ばね20,22の、積層圧電素子10の側の端
部とは反対側の端部(図において上側の端部)に、直線
的に延びる溝32を有する保持部材34が嵌合されてい
る。溝32の幅は板ばね20.22の板厚の和より大き
くされるとともに、各板ばね20.22とそれに対向す
る溝32の側面とが互に固着されている。保持部材34
からはアーム36が延び出させられており、このアーム
36の先端に印字ワイヤ38が固定されている。
A holding member 34 having a linearly extending groove 32 is fitted to the end of the pair of leaf springs 20 and 22 opposite to the end on the side of the laminated piezoelectric element 10 (the upper end in the figure). ing. The width of the groove 32 is made larger than the sum of the plate thicknesses of the leaf springs 20.22, and each leaf spring 20.22 and the side surface of the groove 32 facing the leaf spring 20.22 are fixed to each other. Holding member 34
An arm 36 is extended from the holder, and a printing wire 38 is fixed to the tip of the arm 36.

この印字ワイヤ38は印字リボンを介して印字用紙に対
向させられている。
This printing wire 38 is opposed to the printing paper via a printing ribbon.

したがって、積層圧電素子10が伸びて板ばね20が板
ばね22に対して相対的に上方へ滑り、保持部材34が
図において溝32の中心線をほぼ中心として反時計方向
に回動させられると、印字ワイヤ38が印字リボンを介
して印字用紙に押し付けられ、印字用紙上にドツトが印
刷される。この状態から積層圧電素子10が縮めば、保
持部材34が時計方向に回動させられる結果、印字ワイ
ヤ38が非作用位置に復帰する。印字ワイヤ38の非作
用位置は、フレーム14に固定の低反発性ゴム製ストッ
パ40にアーム36が当接することによって規定される
Therefore, when the laminated piezoelectric element 10 is extended and the leaf spring 20 slides upward relative to the leaf spring 22, and the holding member 34 is rotated counterclockwise approximately about the center line of the groove 32 in the figure. , the printing wire 38 is pressed against the printing paper via the printing ribbon, and dots are printed on the printing paper. When the laminated piezoelectric element 10 contracts from this state, the holding member 34 is rotated clockwise, and as a result, the printing wire 38 returns to the non-operating position. The non-active position of the printing wire 38 is defined by the abutment of the arm 36 against a low resilience rubber stopper 40 fixed to the frame 14.

以上の説明から明らかなように、圧電型アクチュエータ
は、積層圧電素子10の変位を一対の板ばね20,22
.保持部材34およびアーム36によって拡大して印字
ワイヤ3日に伝達するものなのである。
As is clear from the above description, the piezoelectric actuator uses a pair of leaf springs 20, 22 to control the displacement of the laminated piezoelectric element 10.
.. It is expanded by the holding member 34 and arm 36 and transmitted to the print wire 3 days later.

なお、印字ワイヤ3日が印字用紙に押し付けられれば、
可動子16に、可動子16をそれの中心部をほぼ中心と
して回において反時計方向に回動させる向きのモーメン
トが生じ、積層圧電素子10が積層方向と交差する方向
に屈曲させられるおそれがある。しかし、本実施例にお
いては、積層圧電素子10が伸びれば、それに応じてフ
レーム14が弾性的に伸びる結果、可動子16にそれを
時計方向に回動させる向きのモーメントが生ずるから、
互に逆向きのモーメントが相殺することとなり、積層圧
電素子10が屈曲することなく直線的に伸縮することが
可能となっている。
In addition, if the printing wire 3 days is pressed against the printing paper,
A moment is generated in the movable element 16 in a direction that causes the movable element 16 to rotate counterclockwise approximately around its center, and the laminated piezoelectric element 10 may be bent in a direction crossing the lamination direction. . However, in this embodiment, when the laminated piezoelectric element 10 stretches, the frame 14 elastically stretches accordingly, and as a result, a moment is generated in the movable element 16 in the direction of rotating it clockwise.
The moments in opposite directions cancel each other out, allowing the laminated piezoelectric element 10 to expand and contract linearly without bending.

第1図に積層圧電素子10の駆動回路を示す。FIG. 1 shows a drive circuit for the laminated piezoelectric element 10. As shown in FIG.

これは、前記開発装置(第8図に示す。)におけるトラ
ンジスタTR,およびコイルしに、それらを逆方向にバ
イパスするダイオードD1が設けられるとともに、コイ
ルLの、直流電源Eの正極側と接続される側がダイオー
ドD2を介して接地されたものである。ダイオードD2
の順方向は、接地点からコイルしに向かう向きとされて
いる。なお、図には1個の圧電素子Pが代表して描かれ
ており、積層圧電素子10を構成する多数の圧電素子P
は互に並列に接続されている。
This is because a diode D1 is provided between the transistor TR and the coil in the development device (shown in FIG. 8) to bypass them in the opposite direction, and the coil L is connected to the positive terminal side of the DC power supply E. The opposite side is grounded via diode D2. Diode D2
The forward direction is defined as the direction from the grounding point to the coiling point. Note that the figure depicts one piezoelectric element P as a representative, and a large number of piezoelectric elements P constituting the laminated piezoelectric element 10.
are connected in parallel with each other.

トランジスタTR+ 、 T Rzの遮断状態と導通状
態との切換えは制御回路TCによって行われる。
Switching of the transistors TR+ and TRz between the cutoff state and the conduction state is performed by the control circuit TC.

制御回路TCは、それにドツト印刷指令(ドツトを印刷
すべき旨の指令)が入力されれば、トランジスタTR,
を遮断状態から導通状態に切り換え、その結果、直流電
源Eの電荷がトランジスタTR。
When a dot printing command (command to print dots) is input to the control circuit TC, the transistors TR,
As a result, the electric charge of the DC power source E is transferred to the transistor TR.

およびコイルLを経て圧電素子Pに移動し、圧電素子P
がコイルLと共に共振しつつ充電され、圧電素子Pの電
圧■、が第3図のグラフに示すように、0の値から上昇
を開始し、やがて電源電圧■。
and moves to the piezoelectric element P via the coil L, and the piezoelectric element P
is charged while resonating with the coil L, and the voltage (2) of the piezoelectric element P starts to rise from a value of 0, as shown in the graph of FIG. 3, and eventually reaches the power supply voltage (2).

と等しい大きさに到達する。それ以後はダイオードD、
の圧電素子P側の電圧が直流電源E側の電圧より高くな
るため、コイルLから圧電素子Pに向かう電流がダイオ
ードD、およびトランジスタTR,を経てコイルしに還
流し、電気エネルギがコイルしに蓄積され、圧電素子P
には蓄積されず、圧電素子Pの電圧■、は電源電圧■6
より大き(はならない。この状態で、印字ワイヤ38を
印字用紙に押し付ける等によって、圧電素子Pの電気エ
ネルギが消費されても、その消費分が、直流電源Eから
の電荷がトランジスタTR,およびコイルLを経て圧電
素子Pに供給されることによって補われるから、圧電素
子Pの電圧■、は一定の大きさに保たれる。
reaches a size equal to . After that, diode D,
Since the voltage on the piezoelectric element P side becomes higher than the voltage on the DC power supply E side, the current flowing from the coil L to the piezoelectric element P flows back to the coil via the diode D and the transistor TR, and electrical energy is transferred to the coil. accumulated, piezoelectric element P
is not accumulated in the piezoelectric element P, and the voltage of the piezoelectric element P is the power supply voltage ■6
In this state, even if the electrical energy of the piezoelectric element P is consumed by pressing the printing wire 38 against the printing paper, the electric charge from the DC power source E is transferred to the transistor TR and the coil. Since it is supplemented by being supplied to the piezoelectric element P via L, the voltage (2) of the piezoelectric element P is kept at a constant level.

制御回路TCは、圧電素子Pの電圧■、が電源電圧■、
に等しい大きさに到達するはずである時期を経た一時期
であって、ドツト印刷指令の入力時から所定時間1+経
過時にトランジスタTR。
In the control circuit TC, the voltage ■ of the piezoelectric element P is the power supply voltage ■,
Transistor TR when a predetermined period of time 1+ has elapsed from the input of the dot printing command.

を遮断状態に復帰させる。その結果、コイルし。to return to the cut-off state. As a result, the coil.

ダイオードD1.直流電源EおよびダイオードD2を含
む閉回路によって、コイルLの電気エネルギが直流型a
Eに返還される。また、トランジスタTR,が遮断状態
にあると、圧電素子Pの電圧■7が電源電圧■、と等し
い大きさより小さくなっても、直流電源Eによる電気エ
ネルギの補充が行われないから、圧電素子Pの電気エネ
ルギが消費されれば、圧電素子Pの電圧■、が減少する
。なお、第3図のグラフにおいて、トランジスタTR,
が遮断状態に復帰した後に圧電素子Pの電圧■、が電源
電圧■、と等しい大きさに保たれる期間が存在している
が、これは、コイルし、圧電素子PおよびダイオードD
2を含む閉回路を流れる電流によって、コイルLの電気
エネルギが圧電素子Pに移動することによって圧電素子
Pの電気エネルギの消費分が補充されるからである。
Diode D1. A closed circuit including a DC power source E and a diode D2 converts the electrical energy of the coil L into a DC type a.
It will be returned to E. Furthermore, when the transistor TR is in a cut-off state, even if the voltage 7 of the piezoelectric element P becomes smaller than the magnitude equal to the power supply voltage 2, electric energy is not replenished by the DC power supply E, so the piezoelectric element P If the electrical energy of is consumed, the voltage of the piezoelectric element P decreases. In addition, in the graph of FIG. 3, the transistors TR,
After returning to the cut-off state, there is a period in which the voltage of the piezoelectric element P, ■, is kept equal to the power supply voltage, ■;
This is because the electrical energy of the coil L is transferred to the piezoelectric element P by the current flowing through the closed circuit including the piezoelectric element P, thereby replenishing the consumed electrical energy of the piezoelectric element P.

制御回路TCはまた、コイルLの電気エネルギが完全に
消滅することとなるべき時期と同時かあるいはその時期
を経た一時期であって、ドツト印刷指令の入力時から所
定時間t2経過時、トランジスタTR,を遮断状態から
導通状態に切り換える。その結果、圧電素子Pが抵抗R
を経て放電し、圧電素子Pの電気エネルギが抵抗Rによ
って消費されて圧電素子Pの電圧■Pが減少する。制御
回路TCは、圧電素子Pの電圧■、が完全に0になるは
ずである時期と同時かあるいはその時期を経た一時期で
あって、ドツト印刷指令の入力時から所定時間t3経過
時に、トランジスタT Rtを遮断状態に復帰させる。
The control circuit TC also controls the transistor TR, when a predetermined time t2 has elapsed from the input of the dot printing command, either at the same time as the time when the electric energy of the coil L should be completely extinguished, or after that time. Switch from cutoff state to conduction state. As a result, the piezoelectric element P has a resistance R
The electric energy of the piezoelectric element P is consumed by the resistor R, and the voltage P of the piezoelectric element P decreases. The control circuit TC controls the transistor T when a predetermined time t3 has elapsed from the input of the dot printing command, either at the same time as or after the time when the voltage of the piezoelectric element P should become completely zero. Rt is returned to the cut-off state.

このように、本実施例においては、少なくとも圧電素子
Pの電圧V、が電源電圧V、と等しい大きさに到達して
から充電期間Tcが満了するまでの期間、圧電素子Pの
電圧V、が一定の大きさに保たれ、しかもそのときの電
圧V、の大きさは各ドツト印刷時で変わらないから、圧
電素子Pの最大変位位置が各ドツト印刷時で互に等しく
なるとともに、各ドツト印刷時における圧電素子Pの最
大変位状態継続時間を十分な長さに設定することができ
る。
As described above, in this embodiment, the voltage V of the piezoelectric element P is maintained at least during the period from when the voltage V of the piezoelectric element P reaches a magnitude equal to the power supply voltage V until the charging period Tc expires. Since the magnitude of the voltage V is kept constant and the magnitude of the voltage V at that time does not change for each dot printing, the maximum displacement position of the piezoelectric element P becomes equal for each dot printing, and The maximum displacement state duration time of the piezoelectric element P can be set to a sufficient length.

さらに、本実施例においては、圧電素子Pの電気エネル
ギが完全に放出されるのを待って、次回のドツト印刷に
おける圧電素子Pの充電が開始されるから、圧電素子P
の変位量(圧電素子Pの、充電開始直前の初期位置と最
大変位位置との差)も各ドツト印刷時で等しくなり、圧
電素子Pの駆動力の大きさ、ひいては、印字圧の高さが
一定となって、印字品質が良好になる。
Furthermore, in this embodiment, charging of the piezoelectric element P in the next dot printing is started after waiting for the electric energy of the piezoelectric element P to be completely released.
The amount of displacement (difference between the initial position and the maximum displacement position of the piezoelectric element P just before charging starts) is also the same for each dot printing, and the magnitude of the driving force of the piezoelectric element P and, by extension, the height of the printing pressure is It becomes constant, and the print quality becomes good.

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、
トランジスタT RI と制御回路TCのトランジスタ
TR,を制御する部分とが第1の状態制御手段を構成し
、抵抗RとトランジスタTR。
As is clear from the above explanation, in this example,
The transistor T RI and a portion of the control circuit TC that controls the transistor TR constitute a first state control means, and the resistor R and the transistor TR constitute a first state control means.

と制御回路TCのトランジスタT Rzを制御する部分
とが第2の状態制御手段を構成し、ダイオードD、およ
びD2が電圧制限手段を構成している。
and a portion of the control circuit TC that controls the transistor TRz constitute a second state control means, and the diodes D and D2 constitute a voltage limiting means.

制御回路TCの上記実施例とは別な態様として、トラン
ジスタTRIを導通状態から遮断状態に復帰させた後、
トランジスタT Rtを導通状態に切り換えるべき時期
から一定小時間前の一時期にトランジスタTR,を再び
導通状態に切り換え、その後、トランジスタTR,を遮
断状態に復帰させると同時にトランジスタTR,を導通
状態に切り換えるものとすることができる。このように
すれば、ドツト印刷指令が入力される毎に、第4図のグ
ラフに示すように、少なくとも、1回目の充電によって
圧電素子Pの電圧V、が電源電圧Viと等しい大きさに
到達してからその充電期間T’c+が満了するまでの期
間のみならず、2回目の充電によって圧電素子Pの電圧
V、が電源電圧■、と等しい大きさに到達してからその
充電期間T’ezが満了するまでの期間においても、一
定の高さの印字圧を得ることができ、ドツト印刷指令が
前記実施例の場合と同じタイミングで制御回路TCに入
力される場合には、本実施例の場合のほうが前記実施例
の場合に比べて、各ドツト印刷時において一定の高さの
印字圧が得られる時間が長くなる。したがって、通常は
各ドツト印刷時に1回しか充電せず、必要に応じて2回
充電することにより、通常より濃い印字を行うことがで
きる。なお、本実施例においては、2回目の充電の終了
と同時に放電が開始されるから、放電開始時においてコ
イルしに電気エネルギが残存し、圧電素子Pの電気エネ
ルギと、コイルLの、直流電源已に返還されずに残った
電気エネルギとが共に抵抗Rによって消費さ九ることと
なるから、−圧電素子Pが完全に放電するまでの時間が
前記実施例の場合より長くなるが、2回目の充電は比較
的少量であるから、放電時間の延長も少なくて済む。
As a different aspect from the above embodiment of the control circuit TC, after returning the transistor TRI from the conductive state to the cut-off state,
Transistor TR Switches transistor TR to conduction again at a certain period of time before the time when transistor TR should be switched to conduction, and then switches transistor TR to conduction at the same time as transistor TR returns to cut-off state. It can be done. In this way, each time a dot printing command is input, the voltage V of the piezoelectric element P reaches a level equal to the power supply voltage Vi by at least the first charging, as shown in the graph of FIG. Not only the period from then until the charging period T'c+ expires, but also the period from when the voltage V of the piezoelectric element P reaches a magnitude equal to the power supply voltage ■ due to the second charging to the charging period T' Even in the period until ez expires, a constant level of printing pressure can be obtained, and if the dot printing command is input to the control circuit TC at the same timing as in the previous embodiment, this embodiment In this case, the time required to obtain a constant level of printing pressure during each dot printing is longer than in the case of the above embodiment. Therefore, normally it is charged only once for each dot printing, but by charging it twice as necessary, it is possible to print darker than usual. In this embodiment, since discharging is started at the same time as the second charging ends, electrical energy remains in the coil at the start of discharging, and the electrical energy of the piezoelectric element P and the DC power source of the coil L are Since the remaining electric energy that has not been returned is also consumed by the resistor R, - the time it takes for the piezoelectric element P to be completely discharged is longer than in the case of the above embodiment; Since the amount of charge is relatively small, the discharging time does not need to be extended.

制御回路TCのさらに別の態様として、トランジスタT
R,をトランジスタT Rzが導通状態に切り換えられ
る時期まで導通状態に保つものとすることができる。こ
のようにすれば、圧電素子Pの電圧■、が電源電圧V。
As yet another aspect of the control circuit TC, a transistor T
R, may be kept conductive until such time as transistor T Rz is switched conductive. In this way, the voltage of the piezoelectric element P becomes the power supply voltage V.

と等しい大きさに到達してから充電期間T、が満了する
まで(放電開始まで)の期間、圧電素子Pの電気エネル
ギが消費されればその消費分が直流電源Eから補充され
、圧電素子Pの電圧■、は第5図のグラフのように、圧
電素子VFが電源電圧■。と等しい大きさに到達してか
ら放電開始までの期間、一定の大きさに保たれる。なお
、本実施例においては、放電開始時にコイルしに電気エ
ネルギが残存するから、圧電素子PとコイルLとにそれ
ぞれ蓄積された電気エネルギが共通の抵抗Rによって消
費されることとなり、放電時間がやや長くなる。
If the electrical energy of the piezoelectric element P is consumed during the period from when it reaches a size equal to , until the charging period T expires (until the start of discharging), the consumed amount is replenished from the DC power supply E, and the piezoelectric element P As shown in the graph of FIG. It remains at a constant size from the time it reaches a size equal to , until the discharge starts. In this embodiment, since electrical energy remains in the coil at the start of discharge, the electrical energy stored in the piezoelectric element P and the coil L is consumed by the common resistor R, and the discharge time is It will be a little longer.

第6図に、上記実施例とは異なる圧電素子駆動回路を示
す。これは、第1図に示す実施例におけるダイオードD
、に並列にトランジスタTR,が接続されたものである
。トランジスタTR,の順方向はダイオードD、の順方
向とは逆にされている。
FIG. 6 shows a piezoelectric element drive circuit different from the above embodiment. This corresponds to the diode D in the embodiment shown in FIG.
, and a transistor TR is connected in parallel with the transistors TR. The forward direction of transistor TR is opposite to the forward direction of diode D.

トランジスタTR,、TR,およびTR,は制御回路T
Cによって制御される。制御回路TCは、それにドツト
印刷指令が入力されれば、トランジスタTR,を遮断状
態から導通状態に切り換え、これにより、圧電素子Pが
充電されてそれの電圧■、が第7図のグラフに示すよう
に上昇する。圧電素子Pの電圧■、が電源電圧V、と等
しい大きさとなれば、ダイオードD+ を経て電流が流
れ、圧電素子Pの電圧vPは電源電圧vEと等しい大き
さに保たれる。制御回路TCはまた、圧電素子Pの電圧
V、が電源電圧V、と等しくなった後にトランジスタT
R,を遮断状態に復帰させると同時にトランジスタTR
,を遮断状態から導通状態に切り換える。したがって、
圧電素子Pの電気エネルギが消費された場合には、直流
電源Eの電荷がトランジスタTR,を経て前記実施例と
は異なりコイルLを経ることなく圧電素子Pに移動する
Transistors TR, , TR, and TR are control circuit T
Controlled by C. When a dot printing command is input to the control circuit TC, the transistor TR is switched from a cut-off state to a conduction state, thereby charging the piezoelectric element P, and the voltage thereof is shown in the graph of FIG. to rise like that. When the voltage (2) of the piezoelectric element P becomes equal to the power supply voltage V, a current flows through the diode D+, and the voltage vP of the piezoelectric element P is kept equal to the power supply voltage vE. The control circuit TC also controls the transistor T after the voltage V, of the piezoelectric element P becomes equal to the power supply voltage V,
At the same time, the transistor TR is returned to the cut-off state.
, switches from the cutoff state to the conduction state. therefore,
When the electrical energy of the piezoelectric element P is consumed, the electric charge of the DC power source E is transferred to the piezoelectric element P via the transistor TR, without passing through the coil L, unlike the previous embodiment.

一方、コイルしに蓄積された電気エネルギは、コイルし
、ダイオードDI+直流電源EおよびダイオードDzを
含む閉回路によって、直流電源已に返還されるから、制
御回路TCがトランジスタTR1を導通状態から遮断状
態に復帰させると同時にトランジスタTR,を遮断状態
から導通状態に切り換える放電開始時には、コイルしに
電気エネルギが残存せず、圧電素子Pの放電が比較的短
時間で完了することとなる。トランジスタT R3が導
通状態にある期間は第7図のグラフにおいてTcであり
、本実施例においては、圧電素子Pの電圧V、が電源電
圧■1と等しい大きさに到達してから放電開始までの期
間、圧電素子Pの電圧V、が一定に保たれる。
On the other hand, the electric energy accumulated in the coil is returned to the DC power supply through a closed circuit including the diode DI, the DC power supply E, and the diode Dz, so that the control circuit TC changes the transistor TR1 from the conductive state to the cutoff state. At the start of discharging when the transistor TR is switched from the cut-off state to the conductive state at the same time as the piezoelectric element P returns to the current state, no electrical energy remains in the coil, and the discharge of the piezoelectric element P is completed in a relatively short time. The period during which the transistor T R3 is in a conductive state is Tc in the graph of FIG. During the period, the voltage V of the piezoelectric element P is kept constant.

以上の説明から明らかなように、本実施例においては、
トランジスタTR,、TR,と制御回路TCのトランジ
スタTR,、TR,を制御する部分とが第1の状態制御
手段を構成し、抵抗RとトランジスタT Rzと制御回
路TCのトランジスタTR,を制御する部分とが第2の
状態制御手段を構成し、ダイオードD、とD2とが電圧
制限手段を構成している。
As is clear from the above explanation, in this example,
The transistors TR, TR, and a portion of the control circuit TC that controls the transistors TR, TR constitute a first state control means, which controls the resistor R, the transistor TRz, and the transistor TR of the control circuit TC. portion constitutes the second state control means, and the diodes D and D2 constitute the voltage limiting means.

以上説明した実施例は、圧電素子Pの放電時に、圧電素
子Pの電気エネルギをコイルLとの共振を伴うことなく
抵抗Rに移動させ、この抵抗Rに消費させる形式の駆動
回路に本発明を適用したものであるが、例えば、前述の
特願昭63−114397号の第6図および第8図にそ
れぞれ示す実施例のように、圧電素子Pの電気エネルギ
をコイルLとの共振を伴って直流電源Eに返還すること
によって放電させる形式の駆動回路に本発明を適用する
こともできる。
In the embodiment described above, the present invention is applied to a drive circuit in which the electrical energy of the piezoelectric element P is transferred to the resistor R without resonance with the coil L and is consumed by the resistor R when the piezoelectric element P is discharged. For example, as in the embodiments shown in FIGS. 6 and 8 of the above-mentioned Japanese Patent Application No. 114397/1982, the electric energy of the piezoelectric element P is transmitted with resonance with the coil L. The present invention can also be applied to a drive circuit of the type that discharges by returning to the DC power source E.

また、前記実施例においてはいずれも、制御回路TCに
ドツト印刷指令が入力されれば、制御回路TC自身がト
ランジスタTR,に対応して予め定められた時間経過時
にTRIを遮断状態に復帰させたり、トランジスタTR
,およびTR,の各々の遮断・導通状態の切換え−を行
うように設計されているが、例えば1、制御面路TCに
、トランジスタTR,を導通状態から遮断状態に復帰さ
せる復帰指令等、トランジスタTR,ないしTR,の各
々の導通・遮断状態の切換えの契機となる指令が入力さ
れるように変更するとともに、制御回路TCを、それら
指令に応じてトランジスタT RIないしT Rsの各
々の導通・遮断状態の切換えを行うものに変更すること
ができる。
Furthermore, in all of the above embodiments, when a dot printing command is input to the control circuit TC, the control circuit TC itself returns the TRI to the cut-off state after a predetermined time has elapsed in response to the transistor TR. , transistor TR
, and TR, respectively. At the same time, the control circuit TC is changed so that a command that triggers the switching of the conduction/cutoff state of each of the transistors TR or TR is inputted, and the control circuit TC is changed to switch the conduction or cutoff state of each of the transistors TR or TR in accordance with these commands. It can be changed to one that switches the cut-off state.

また、以上の各実施例においては、圧電素子Pの充電お
よび放電をそれぞれ阻止する状態と許容する状態とに切
り換えるためにトランジスタTR。
Further, in each of the above embodiments, the transistor TR is used to switch between a state of blocking and a state of allowing charging and discharging of the piezoelectric element P, respectively.

ないしTR3が使用されているが、それらの代わりに、
遮断状態と、回路の順方向と逆方向とのいずれの方向に
も電流が流れることを許容する導通状態とに切換え可能
な例えばアナログスイッチを使用することも可能である
or TR3 are used, but instead of them,
It is also possible to use, for example, an analog switch that can be switched between a blocking state and a conducting state that allows current to flow in either the forward or reverse direction of the circuit.

これらの他、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良
等を施した態様で本発明を実施することができる。
In addition to these, the present invention can be implemented with various modifications, improvements, etc. based on the knowledge of those skilled in the art.

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

第1図は本発明をインパクト型ドツトプリンタの印字ヘ
ッド用圧電型アクチュエータの圧電素子の駆動回路に適
用した場合における一実施例の、その駆動回路を示す電
気回路図、第2図は上記圧電型アクチュエータを示す正
面図、第3図は本実施例における圧電素子の電圧変化を
示すグラフである。第4図および第5図はそれぞれ上記
実施例とは異なる圧電素子の電圧変化を示すグラフであ
る。第6図は上記実施例とは異なる圧電素子の駆動回路
を示す電気回路図、第7図は本実施例における圧電素子
の電圧変化を示すグラフである。第8図は、本出願人が
先に開発した圧電素子の駆動回路を示す電気回路図、第
9図はその駆動回路における圧電素子の電圧変化を示す
グラフである。 lO:積層圧電素子  20,22:板ばね34:保持
部材    36:アーム 38:印字ワイヤ E:直流電源 TR0,TRz 、TRz  : トランジスタム:コ
イル     P:圧電素子 R:低抵 抗C:)ランジスタ制御回路 第」図 :ダイオード
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a drive circuit of a piezoelectric element of a piezoelectric actuator for a print head of an impact-type dot printer according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a graph showing voltage changes of the piezoelectric element in this example. FIGS. 4 and 5 are graphs showing voltage changes of piezoelectric elements different from those of the above embodiments, respectively. FIG. 6 is an electric circuit diagram showing a piezoelectric element drive circuit different from that of the above embodiment, and FIG. 7 is a graph showing voltage changes of the piezoelectric element in this embodiment. FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a piezoelectric element drive circuit previously developed by the applicant, and FIG. 9 is a graph showing voltage changes of the piezoelectric element in the drive circuit. lO: Laminated piezoelectric element 20, 22: Leaf spring 34: Holding member 36: Arm 38: Print wire E: DC power supply TR0, TRz, TRz: Transistor: Coil P: Piezoelectric element R: Low resistance C:) Transistor control circuit Figure 1: Diode

Claims (1)

【特許請求の範囲】 直流電源と、コイルと、充電と放電とを繰り返しつつ前
記コイルと共に所定の周波数で共振し得る圧電素子とを
備え、かつ、それらが互に直列に接続されている圧電素
子の駆動回路であって、常には前記充電を阻止する状態
にあるが、駆動指令の入力に伴って充電を許容する状態
となり、前記圧電素子の電圧が電源電圧以下の一定値に
達した時期を経た一時期に原状態に復帰する第1の状態
制御手段と、 常には前記放電を阻止する状態にあるが、前記駆動指令
の入力時から前記一時期と同時あるいはその時期を経た
所定期間経過時に放電を許容する状態となり、少なくと
も前記第1の状態制御手段が次に前記充電を許容する状
態になる時期までには原状態に復帰する第2の状態制御
手段と、前記圧電素子の電圧が前記一定値を越えること
となるべき前記直流電源からの過剰の電気エネルギが圧
電素子に蓄積されないようにすることにより、圧電素子
の電圧が前記一定値を越えないようにする電圧制限手段
と を含むことを特徴とする圧電素子の駆動回路。
[Claims] A piezoelectric element comprising a DC power source, a coil, and a piezoelectric element that can resonate at a predetermined frequency with the coil while repeatedly charging and discharging, and the piezoelectric elements are connected in series. The drive circuit is always in a state of blocking the charging, but becomes a state of allowing charging when a drive command is input, and determines when the voltage of the piezoelectric element reaches a certain value below the power supply voltage. a first state control means that returns to the original state after a certain period of time has elapsed; a second state control means that returns to the original state at least by the time when the first state control means next becomes a state that allows charging; and a voltage of the piezoelectric element is set to the constant value. and voltage limiting means for preventing the voltage of the piezoelectric element from exceeding the predetermined value by preventing excess electrical energy from the DC power supply that would exceed the voltage from being accumulated in the piezoelectric element. A drive circuit for a piezoelectric element.
JP63273921A 1988-10-28 1988-10-28 Piezoelectric element drive circuit Expired - Lifetime JPH0714643B2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63273921A JPH0714643B2 (en) 1988-10-28 1988-10-28 Piezoelectric element drive circuit
US07/426,773 US5147141A (en) 1988-10-28 1989-10-26 Driver circuit for piezoelectric actuator, and dot-matrix head and printer using piezoelectric or other actuator having discharge control means
EP89311093A EP0379780B1 (en) 1988-10-28 1989-10-27 Driver circuit for piezoelectric actuator in a dot matrix printer
DE68928503T DE68928503T2 (en) 1988-10-28 1989-10-27 Dot matrix printer with piezoelectric or other actuator and discharge control device
DE68926231T DE68926231T2 (en) 1988-10-28 1989-10-27 Driver circuit for piezoelectric drive in a dot matrix printer
EP95105985A EP0668166B1 (en) 1988-10-28 1989-10-27 Dot matrix printer using piezoelectric or other actuator having discharge control means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63273921A JPH0714643B2 (en) 1988-10-28 1988-10-28 Piezoelectric element drive circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02119276A true JPH02119276A (en) 1990-05-07
JPH0714643B2 JPH0714643B2 (en) 1995-02-22

Family

ID=17534428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63273921A Expired - Lifetime JPH0714643B2 (en) 1988-10-28 1988-10-28 Piezoelectric element drive circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0714643B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0714643B2 (en) 1995-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4595854A (en) Drive circuit for piezoelectric stack
JPH0662585A (en) Piezoelectric device control circuit
JP2890787B2 (en) Drive circuit for piezoelectric element
JPH02145346A (en) Piezoelectric actuator exciting system
US5350962A (en) Driving device for piezoelectric element
JPH02119276A (en) Drive circuit of piezoelectric element
US5147141A (en) Driver circuit for piezoelectric actuator, and dot-matrix head and printer using piezoelectric or other actuator having discharge control means
JPS63130357A (en) Piezoelectric element driving circuit
EP0668166B1 (en) Dot matrix printer using piezoelectric or other actuator having discharge control means
JP2556178B2 (en) Driving device for piezoelectric element
JPH02131953A (en) Dot printer
JP2776007B2 (en) Driving device for piezoelectric element
JPH04176662A (en) Drive circuit of piezoelectric element
JPH02136245A (en) Piezoelectric element driving apparatus
JPH02301170A (en) Drive circuit of piezoelectric element
JPH03106658A (en) Dot printer
JPH03106659A (en) Dot printer
JPH0732621A (en) Dot printing apparatus
JP2945093B2 (en) Piezo element drive circuit
JPH0350511B2 (en)
JP2897324B2 (en) Impact type dot printer
JPH04112047A (en) Drive circuit of piezoelectric element of impact printer
JPH04164652A (en) Piezoelectric element drive circuit
JPH0258282A (en) Driving apparatus for piezoelectric element
JPH04173256A (en) Print control device in dot printer head

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080222

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090222

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090222

Year of fee payment: 14