JPH05116281A - インクジエツトプリンタ駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘッド駆動回路の充電抵抗を各ノズル共通１
本にして、部品点数を減らし、実装面積を減小させ、コ
ストを下げる。 【構成】 放電制御回路４の入力１＃〜Ｎ＃が”Ｈ”レ
ベルの間、放電制御回路４が圧電素子数に対応した放電
抵抗５を通して、容量性の圧電素子で構成されたヘッド
６に蓄えられた電荷を引き抜く。充電制御回路３の入力
Ｐwcが”Ｈ”レベルの間、充電制御回路３がヘッド駆動
電源から１個の充電抵抗１と圧電素子数に対応したダイ
オード２を通してヘッド６に電荷を与える。充電動作は
ヘッド６のノズル数が多くなっても、各ノズル共通に１
本の充電抵抗で実現できる。そのため、部品点数が減
り、コストを下げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェットプリンタ
の駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧電素子を使用したオンデマンド型のイ
ンクジェット駆動方法は圧電素子の電荷を与えることに
より、圧電素子に接したインク室の容積を減少させ、イ
ンクをノズルから飛翔させる。また、圧電素子の電荷を
除去することで圧電素子に接したインク室の容積を元に
戻し、ノズルの反対方向にあるインク溜りからインクを
インク室に充填する。ここで圧電素子に電荷を与える動
作を充電、電荷を除去する動作を放電と定義する。

【０００３】従来、この方式の駆動回路は図７に示すよ
うに圧電素子で構成されたヘッド６、インク飛翔のため
の充電抵抗７、ダイオード８、充電制御回路３、インク
室へのインク供給のための放電抵抗５、放電制御回路か
らなる。これらの方式は特開昭５７−１２１７７３によ
り公知となっている。

【０００４】最近はプリンタの印字品質を向上させるた
め、複数のノズルを備えたマルチノズル型ヘッドが増加
して来ている。マルチノズル駆動回路の場合インクを飛
翔させるための圧電素子（図６、６１〜６７）とそれに
対応した充電抵抗（図８、７１〜７７）、ダイオード
（図９、８１〜８７）、放電抵抗（図４、５１〜５
７）、放電トランジスタ（図３、４１〜４７）と１個の
充電トランジスタ３１（図２）からなっている。動作を
説明すると、電源投入時、圧電素子６１〜６７にヘッド
駆動電源ＶＨから充電抵抗７１〜７７とダイオード８１
〜８７を通して電荷が充電される。印字する場合、ま
ず、所望のドットに対応したオン信号を放電制御回路４
に入力し、対応する圧電素子の電荷を、放電抵抗５１〜
５７を介して放電制御回路４の放電トランジスタ４１〜
４７により放電する。この動作で圧電素子は歪んだ状態
から、元に戻り、インク室を広げ、インク室にインクを
供給する。ある一定時間経過後、放電制御回路４のオン
信号をオフにし、充電制御回路３にオン信号を入力し、
放電した圧電素子６１〜６７に充電抵抗７１〜７７、ダ
イオード８１〜８７を通してヘッド駆動電源ＶＨから充
電される。このとき、電気機械変換により、圧電素子は
歪みインク室の容積を減少させ、ノズルからインクを飛
翔させる。印字は以上の動作を繰り返す。

【０００５】現状のマルチノズルによるノズル数は４８
〜６４ノズルかそれ以上になっており、それに対応する
充電抵抗、放電抵抗、ダイオード、放電トランジスタの
部品数が膨大になった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このようなマルチノズ
ルに対応した駆動回路をプリンタシステムとして商品化
した場合、部品点数が多くなり、駆動回路を実装するた
めの回路基板が大きくなり、極めて基板コストが高くな
るという課題が発生した。

【０００７】また、プリンタ自身の小型化を図るために
インクジェットヘッドの駆動回路をヘッドが搭載されて
いるキャリッジに実装しようとしても部品点数が多すぎ
るため、実装できないという別の課題が発生した。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、印字指令により選択的に圧電素子を歪ませてインク
室を収縮させ、ノズルよりインクを飛翔させて文字ある
いはビットイメージを印刷するインクジェットプリンタ
において、前記圧電素子に充電・放電を行う制御で複数
の圧電素子に対して１個の充電抵抗で制御することを特
徴とする。

【０００９】

【実施例】以下、図面を用いながら本発明の一実施例に
つき詳細に説明する。

【００１０】図１は本発明に係わるインクジェットプリ
ンタ駆動回路図である。図１に示すように本発明の駆動
回路は図６に示す圧電素子６１〜６７で構成されたヘッ
ド６と電荷を与えるための充電制御回路３が１個の充電
抵抗と図５に示すダイオード２１〜２７を介して接続さ
れ、ヘッド６の電荷を除去するめの放電制御回路４が図
４に示す放電抵抗５１〜５７を介してヘッド６と接続さ
れている。また本発明の充電抵抗１は従来の充電抵抗７
１〜７７と比較すると充電抵抗１をＲ、従来の充電抵抗
７１〜７７をｒ、ノズル数をＮとすると以下の関係式が
成り立つ。

【００１１】Ｒ＝ｒ／Ｎ …… （１） 動作を説明すると電源投入と同時にＰwcを”Ｈ”レベル
にする。図２に示すトランジスタ３２がオンして次に充
電トランジスタ３１がオンする。これによりヘッド駆動
電源ＶＨから充電抵抗１、ダイオード２を通ってヘッド
６とつながり圧電素子６１〜６７に電荷が充電される。
このとき圧電素子はインク室の容積を減少させるがヘッ
ド駆動電源ＶＨの電圧が上昇中であるため、ノズルから
インクは飛翔しない。ヘッド電源電源ＶＨの電圧が規定
値に達すると印字ができるようになる。印字する場合、
所望のドットに対応したオン信号を放電制御回路４の１
＃〜Ｎ＃に入力し、対応する圧電素子の電荷を、放電抵
抗５１〜５７を介して放電制御回路４の放電トランジス
タ４１〜４７により放電する。この動作で圧電素子は歪
んだ状態から、元に戻り、インク室を広げ、インク室に
インクを供給する。ある一定時間経過後、放電制御回路
４のオン信号をオフにし、充電制御回路３にオン信号
（Ｐwc＝Ｈ）を入力し、放電した圧電素子６１〜６７に
充電抵抗１、ダイオード２１〜２７を通してヘッド駆動
電源ＶＨから充電される。このとき、電気機械変換によ
り、圧電素子は歪みインク室の容積を減少させ、ノズル
からインクを飛翔させる。印字は以上の動作を繰り返し
実現できる。

【００１２】この方式は充電抵抗を１本で実施している
ため、同時に印字するドット数により、充電時間に差が
できる。当方の実験によると充電時間の差が印字に与え
る影響はほとんど無かった。また、実際印字に与える影
響が発生する場合には印字に影響を与えない程度の充電
抵抗を複数に分け実装すればよい。

【００１３】なお、式（１）の充電抵抗の抵抗値Ｒはノ
ズル数Ｎが多くなると小さくなるが、実現不可能な抵抗
値になった場合も充電抵抗１を複数に分けることで簡単
に実現できる。

【００１４】充電抵抗がヘッドのノズル数にかかわらず
１本でインクジェットプリンタ駆動回路が実現できるよ
うになったため、インクジェットプリンタ駆動回路の部
品点数が減り、駆動回路をキャリッジ上に実装すること
も容易になった。また、マルチノズルのため配線が多い
場合も図１の放電制御回路４の入力部１＃〜Ｎ＃をシリ
アルデータ方式にし、充電制御回路３を本体の回路基板
に実装することで信号線を減らすことも考えられる。そ
の場合、充電抵抗１はキャリッジ上に実装しても本体の
回路基板に実装しても、配線は１本でよく、多種類の実
装方法が実現できる。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように本発明のインクジェッ
トプリンタ駆動回路によれば、複数の圧電素子に対して
１個の充電抵抗で駆動回路が実現でき、今後のマルチノ
ズル化に対して回路基板面積が減少し、低コスト化や高
機能化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットプリンタ駆動回路図で
ある。

【図２】本発明の充電制御回路図である。

【図３】本発明の放電制御回路図である。

【図４】本発明の放電抵抗の回路図である。

【図５】本発明のダイオードの回路図である。

【図６】本発明の圧電素子の回路図である。

【図７】従来のインクジェットプリンタ駆動回路図であ
る。

【図８】従来の放電抵抗の回路図である。

【図９】従来のダイオードの回路図である。

【符号の説明】

１１〜１７ 抵抗 ３３、３４ 抵抗 ３５、３６ 抵抗 ９１〜９２ 抵抗

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字指令により選択的に圧電素子を歪ま
   せてインク室を収縮させ、ノズルよりインクを飛翔させ
   て文字あるいはビットイメージを印刷するインクジェッ
   トプリンタにおいて、前記圧電素子に充電・放電を行う
   制御で複数の圧電素子に対して１個の抵抗で充電するこ
   とを特徴とするインクジェットプリンタ駆動回路。