JPH04176661A - 圧電素子駆動方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 例えば印刷装置における印字部の圧電素子の駆動に応用
される圧電素子駆動方式に関し、構成要素を小型化し、
充電電圧波形の段差を減少させることを目的とし、 電源へインダクタンスと直列に圧電素子を接続して共振
回路を形成し該圧電素子を充電する過程と、該電源から
該インダクタンスを充電する過程と、該充電された該イ
ンダクタンスのフライバック電圧を前記充電された圧電
素子に重ね合わせて充電する過程とを具備するよう構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は例えば印刷装置における印字部の圧電素子の駆
動に応用される圧電素子駆動方式に関する。

〔従来の技術〕

圧電素子の駆動に関しては下記のような文献が開示され
ている。

（ａ）コイルと圧電素子とを直列に接続させ、その時に
発生する共振電圧によって、電源電圧の２倍に相当する
電荷を貯えるもの。（特開昭５９−１９８８８５号） （ｂ）電源電圧を一度コイルに充電することにより、電
源電圧とフライバック電圧によって圧電素子に充電する
もの。（特開昭６３−１２６２８５号）（Ｃ）コイルと
圧電素子との直列共振を利用して圧電素子に充放電を行
う際に、充電時と放電時との通路を分けて放電時間を制
御可能とするもの。

（特開平１−２８３９７８号） 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら上記（ａ）ではコイルと圧電素子との共振
周波数により電圧の形が固定されてしまい、（ｂ）では
圧電素子に充電する電荷の量を多くしようとすると、コ
イルも大容量にしなくてはならなくなり、大型になって
しまうという欠点がある。また、（Ｃ）についても、放
電時に際してコイルによって電圧の形に段差が生じると
いう課題があった。

従って、本発明の目的は構成要素を小型化し、充電電圧
波形の段差を減少させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明においては第１図に例示されるように、電源１ヘ
インダクタンス２と直列に圧電素子３を接続して共振回
路を形成し該圧電素子３を充電する過程と、該電源１か
ら該インダクタンス２を充電する過程と、該充電された
該インダクタンス２のフライバック電圧を前記充電され
た圧電素子３に重ね合わせて充電する過程とを具備する
圧電素子駆動方式が提供される。

〔作　用〕

上述の方式を用いれば、インダクタンスを与えるコイル
の大きさが比較的小型ですみ、充電電圧波形も第２図の
第４段目に示すようになり、顕著な段差は見られない。

〔実施例〕

本発明の一実施例としての圧電素子駆動方式を行う回路
の回路図が第１図に示される。

この回路は電源１１キヤパシタＣ１スイツチ（ＳＷＩ　
、　ＳＷ２　、５Ｗ３）　、ダイオード（Ｄｉ、Ｄ２゜
Ｄ３．Ｄ４）　、インダクタンスとしてのコイル２、圧
電素子３を具備する。電源１は直流電源であって負極側
は接地され、正極側はスイッチＳＷＩの接点を介してコ
イル２へ接続される。電源１には並列にキャパシタＣが
接続される。スイッチ５ＩＩ１１の接点間にはダイオー
ドＤ１が並列に接続され゛る。

ダイオードＤ１の極性は陰極側が電源ｌの正極側に接続
される。スイッチＳＷＩとコイル２の接続点と接地の間
にダイオードＤ３が陽極を接地側にして接続される。コ
イル２の他方側の端子はダイオードＤ２の陽極、ダイオ
ードＤ４の陰極、スイッチＳＷ２の一方の接点、および
スイッチＳＷ３の一方の接点に接続される。ダイオード
Ｄ２の陰極とスイッチＳＷ２の他方の接点は共に圧電素
子３の一方の端子に接続される。ダイオードＤ４の陽極
およびスイッチＳＷ３の他方の接点はそれぞれ接地され
る。圧電素子３の他方の端子は接地される。

前述の回路の動作を説明する。まず第１の過程としてス
イッチＳＩ！１１がオン（導通状態）される。

すると共振回路が形成され、電源はスイッチｓｗｉ、コ
イル２、ダイオードＤ２を介して圧電素子３を充電し、
電源電圧の２倍の電圧値に迄、圧電素子３を昇圧する。

第２の過程としてスイッチＳＷＩはオンのままとし、さ
らにスイッチ鐘３をオンする。

圧電素子３は充電状態のまま保持され、一方、電源１は
スイッチＳＷ　１　、コイル２、スイッチＳＷ３を介し
て接地され、コイル２が充電される。さらに第３の過程
としてスイッチＳＷ　１　右よび５Ｉｌ１２をオフする
と、コイル２からのフライバック電圧が、ダイオードＤ
２、圧電素子３、およびダイオードＤ３を通って印加さ
れ、圧電素子３の第１の過程における充電に加えて、第
３の過程のフライバック電圧による充電で、さらに圧電
素子３の端子電圧が上昇される。最後に、スイッチｓｗ
２がオンされると圧電素子３の充電された電荷はスイッ
チＳＷ２、コイル２、ダイオードＤ１を介して電源ｌに
回送される。

前述の動作を第２図の波形を用いて説明する。

コイル２を流れる電流Ｉは最上段の波形図のように、第
１の過程においては徐々に電流値を増しその後徐々に減
少して第２図第４段目のＶに示すように圧電素子３の端
子間電圧を徐々に上昇させる。

第２の過程においてはＩは直線状に増大し、一方電圧Ｖ
は一定値を保持する。第３の過程ではフライバック充電
されコイル２の電流は減少し、圧電素子３の端子電圧Ｖ
は徐々に上昇する。この端子電圧の上昇によって圧電素
子３は膨張し印字を行うことができる。圧電素子３の膨
張を元に戻すた狛の放電はスイッチＳＷ２のオンによっ
て行われコイルに充電時とは逆向きの電流が流れ電圧Ｖ
は減少する。

このような回路を用いれば共振電圧による充電とフライ
バック電圧による充電の双方を利用するため始動時に必
要とするコイルの容量も比較的小さくてすみ、コイルの
小型化を実現することができる。

前述の実施例の回路の変形が第３図に示される。

この回路は第１図の回路に比べてコイルとして中間タッ
プの設けられたコイル２′を用い、この中間タップから
スイッチＳＷ３とダイオードＤ４への接続線を引き出し
、コイルに充電する時のインダクタンス値を減少するも
ので、これにより第２図における電圧Ｖの波形をより滑
らかにすることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、使用する構成要素を小型化でき、充電
電圧波形の段差を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧電素子駆動方式を行う回路の回路図
、 第２図は第１図の回路の波形図、および第３図は第１図
の回路の変形例を示す回路図である。 図において、 １・・・電源、　　　　　２・・・コイル、３・・・圧
電素子、　　Ｃ・・・キャパシタ、ＤＩ、Ｄ２．Ｄ３．
Ｄ４・・・ダイオード、ＳＷＩ　、　ＳＷ２　、　ＳＷ
３・・・スイッチ、である。 実施例の回路の回路図　　　　　　　１・・・ｔｉｌ１
３・・・圧電素子 実施例の回路の波形図 第２図 実施例の回路の変形の回路図 第３図 ２′・・・コイル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電源（１）へインダクタンス（２）と直列に圧電素子（
   ３）を接続して共振回路を形成し該圧電素子（３）を充
   電する過程、 該電源（１）から該インダクタンス（２）を充電する過
   程、および 該充電された該インダクタンス（２）のフライバック電
   圧を前記充電された圧電素子（３）に重ね合わせて充電
   する過程、 を具備する圧電素子駆動方式。