JPH0516361A - インクジエツトヘツド駆動回路 - Google Patents

インクジエツトヘツド駆動回路

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JPH0516361A
JPH0516361A JP3198391A JP19839191A JPH0516361A JP H0516361 A JPH0516361 A JP H0516361A JP 3198391 A JP3198391 A JP 3198391A JP 19839191 A JP19839191 A JP 19839191A JP H0516361 A JPH0516361 A JP H0516361A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching element
ink
piezoelectric element
turned
resistor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3198391A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Shinoda
正紀 篠田
Hirozo Matsumoto
浩造 松本
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0516361A publication Critical patent/JPH0516361A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 動作中に回路内で余分に流れる電流を少なく
し、消費電力及び発熱量を少なくする。 【構成】 電源電圧VHが印加される一対の電源端子間
に、スイッチング素子T1、抵抗R3,R2及びスイッ
チング素子T2を直列に接続する。抵抗R3,R2の接
続点とGND間に圧電素子7を接続する。スイッチング
素子T1に並列に、スイッチング素子T3及び抵抗R1
の直列回路を接続する。スイッチング素子T1がオフ、
T2がオンである圧電素子7の放電期間中に、スイッチ
ング素子T3をオフし、抵抗R1に電流が流れないよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オンデマンド型インク
ジェットヘッドの駆動回路に係り、詳しくは電気機械変
換素子として圧電素子を用いたインクジェットヘッドに
電荷を与える駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、インクジェットヘッドの一つ
としてオンデマンド型のインクジェットヘッドがある。
このインクジェットヘッドの動作原理を図3の概略断面
図に基づいて簡単に説明する。図において、1はインク
タンク、2はインク供給路、3はインク加圧室、5はイ
ンクノズル4に連通するインク供給路、6はインク加圧
室3の外側に設けられた振動板、7は振動板6に貼着さ
れた電気機械変換素子としての圧電素子であり、これら
の振動板6と圧電素子7とによりバイモルフが形成され
る。
【0003】8はヘッド基板であり、このヘッド基板8
上にインク供給路2,5およびインク加圧室3、インク
ノズル4が形成される。以上の構成において、圧電素子
7にパルス状の電圧を印加すると、圧電素子7がその厚
さ方向に膨張するとともに、長さ方向に収縮し、振動板
6がインク加圧室3の内側方向にたわむ。これによりイ
ンク加圧室3の容積が減少し、振動板6の変形とともに
インク加圧室3内のインクがインク滴となってインクノ
ズル4のインク吐出口から図中のa方向に噴射される。
【0004】図4は上記圧電素子7にパルス状の電圧を
与えるための従来の駆動回路であり、図5はその動作の
一例を示すタイミングチャートである。図5に示された
タイミングで図4のスイッチング素子T1,T2がオ
ン、オフすることにより、圧電素子7の電圧V0が変化
する。ここで、スイッチング素子T1は、時刻t1から
時刻t3まで間オフとなり、それ以外ではオンとなる。
また、スイッチング素子T2は、時刻t1から時刻t2
で間オンとなり、それ以外ではオフとなる。
【0005】初めの時刻t1以前には、スイッチング素
子T1と抵抗R3を介して電源電圧VHが圧電素子7に
印加されるため、圧電素子7の変形量が最大となり、イ
ンク加圧室3は収縮された状態を保つ。次に、時刻t1
において、スイッチング素子T1がオフ、スイッチング
素子T2がオンとなり、圧電素子7に充電されていた電
荷が、抵抗R2、スイッチング素子T2を通り放電され
る。その結果、圧電素子7の電圧V0がGND(グラウ
ンド)に近い電位まで低下して圧電素子7の形状が復帰
し、インク加圧室3の容積が増大する。容積の増大とと
もにインクがインクタンク1から供給されてインク加圧
室3はインクで満たされた状態となる。このとき、抵抗
R1には、電源から電流が流れ込み、この電流は抵抗R
3,R2,スイッチング素子T2を経てGNDへ流れ
る。
【0006】次に、時刻t2においてスイッチング素子
T2がオフとなり、抵抗R1,R3を介して圧電素子7
に電圧の印加が始まる。圧電素子7の電圧V0の上昇速
度は抵抗R1,R3の値により調整される。電圧V0
上昇とともに圧電素子7は徐々に変形してインク加圧室
3を収縮させる。次いで、時刻t3においてスイッチン
グ素子T1がオンとなり、スイッチング素子T1,抵抗
R3を介して圧電素子7は急速に充電される。これによ
り電圧V0が急速に上昇するとともに、圧電素子7も急
速に変形してインク加圧室3が収縮される。その結果、
インクノズル4の先端からインク滴が急激に噴射され
る。この一連の動作をヘッドの位置を変えながら繰り返
すことにより、文字、イメージ等がインクにより印字さ
れる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の駆動回路では、時刻t1からt2の間に、抵抗R1,
抵抗R3,抵抗R2,スイッチング素子T2を経て電源
からGNDへ電流が流れる。この電流は、ヘッドの駆動
には無関係の電流であり、いわば余分な電力が消費され
ることになる。またそのため、回路基板の発熱量も大き
くなってしまうという問題がある。本発明はこれらの問
題を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、電力の浪費を防止して回路基板の発熱量を低減
させるインクジェットヘッド駆動回路を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、圧電素子の変形によりインク加圧室を加
圧してその内部のインクをインクノズルから噴射させる
インクジェットヘッドに用いられ、前記圧電素子に電圧
を印加するための駆動回路において、電源電圧が印加さ
れる一対の電源端子間に、第1のスイッチング素子と第
3の抵抗と第2の抵抗と第2のスイッチング素子とが直
列に接続され、第2の抵抗及び第2のスイッチング素子
の直列回路の両端に前記圧電素子が接続されるととも
に、前記第1のスイッチング素子に並列に、第3のスイ
ッチング素子及び第1の抵抗の直列回路が接続されてい
ることを特徴とする。
【0009】
【作用】本発明においては、第1のスイッチング素子を
オフとして第2のスイッチング素子をオンとする圧電素
子の放電期間中に、第3のスイッチング素子をオフする
ことにより、電源端子間が完全に遮断され、第1の抵抗
を介して不要な電流が流れることはない。
【0010】
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明を適用したインクジェットヘッド駆動
回路の回路図であり、図4における抵抗R1に直列に第
3のスイッチング素子T3を接続した構成となってい
る。その構成を詳述すると、電源電圧VHが印加される
一対の電源端子間に、第1のスイッチング素子T1、第
3の抵抗R3、第2の抵抗R2及び第2のスイッチング
素子T2が直列に接続され、抵抗R3,R2の接続点と
GND間に図3に示した圧電素子7が接続されている。
また、第1のスイッチング素子T1に並列に、第3のス
イッチング素子T3及び第1の抵抗R1の直列回路が接
続されている。
【0011】図2はその動作の一例を示すタイミングチ
ャートであり、図示のタイミングで前記スイッチング素
子T1,T2,T3がオン、オフすることにより、圧電
素子7の電圧V0が変化する。すなわち、スイッチング
素子T1は、時刻t1から時刻t3まで間オフとなり、そ
れ以外ではオンとなる。また、スイッチング素子T2
は、時刻t1から時刻t2まで間オンとなり、それ以外で
はオフとなる。さらに、スイッチング素子T3は、時刻
2から時刻t4まで間オンとなり、それ以外ではオフと
なる。
【0012】まず、時刻t1以前には、スイッチング素
子T1と抵抗R3を介して電源電圧VHが圧電素子7に
印加される。このため、電圧V0が電源電圧VHと等し
くなって圧電素子7の変形が最大となり、インク加圧室
3は収縮された状態を保つ。次に、時刻t1において、
スイッチング素子T1がオフ、スイッチング素子T2が
オンとなる。このとき、スイッチング素子T3はオフの
状態のままである。これにより、圧電素子7に充電され
ていた電荷が、抵抗R2、スイッチング素子T2を通り
放電される。その結果、圧電素子7の電圧V0がGND
の電位まで低下して圧電素子7の変形が復帰され、イン
ク加圧室3の容積が増大する。
【0013】インク加圧室3の容積の増大とともにイン
クがインクタンク1から供給され、インク加圧室3はイ
ンクで満たされた状態となる。このとき、スイッチング
素子T1,T3が何れもオフであり電源端子間は完全に
遮断されているため、抵抗R1,R3を介して電流が流
れることはない。
【0014】次に、時刻t2において、スイッチング素
子T2がオフ、スイッチング素子T3がオンとなり、抵
抗R1,R3を介して圧電素子7に電圧が印加される。
圧電素子7の電圧V0の上昇速度は抵抗R1,R3の値
により調整される。電圧V0の上昇とともに圧電素子7
は徐々に変形してインク加圧室3を収縮させる。次い
で、時刻t3において、スイッチング素子T1がオンと
なり、スイッチング素子T1,抵抗R3を介して電源か
ら圧電素子7に電流が流れ込み、圧電素子7は急速に充
電される。これにより電圧V0が急速に上昇するととも
に、圧電素子7も急速に変形してインク加圧室3が収縮
され、インクノズル4の先端からインク滴が急激に噴射
される。
【0015】なお、時刻t3の直後であって電圧V0が電
源電圧VHに到達する時刻t4に、スイッチング素子T
3はオフとなる。この一連の動作をヘッドの位置を変え
ながら繰り返すことにより、文字、イメージ等がインク
により印字される。
【0016】以上のようにこの実施例では、第3のスイ
ッチング素子T3を抵抗R1に直列に接続し、スイッチ
ング素子T2がオンである時刻t1〜t2の間、すなわち
圧電素子7の放電期間中にはスイッチング素子T3をオ
フにして、一対の電源端子間に電流が流れないようにし
た。これにより、消費電力が少なくなり、駆動回路を形
成した基板からの発熱量も少なくすることができる。
【0017】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、第2
のスイッチング素子のオンにより圧電素子が放電する期
間には、第3のスイッチング素子をオフして電源端子間
に余分な電流が流れないようにすることにより、消費電
力を少なくし、回路基板からの発熱量を少なくすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図である。
【図2】動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図3】本発明が適用されるオンデマンド型インクジェ
ットヘッドの概略断面図である。
【図4】従来例を示す回路図である。
【図5】従来例の動作を示すタイミングチャートであ
る。
【符号の説明】
1 インクタンク 2,5 インク供給路 3 インク加圧室 4 インクノズル 6 振動板 7 圧電素子 8 ヘッド基板 R1,R2,R3 抵抗 T1,T2,T3 スイッチング素子

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 圧電素子の変形によりインク加圧室を加
    圧してその内部のインクをインクノズルから噴射させる
    インクジェットヘッドに用いられ、前記圧電素子に電圧
    を印加するための駆動回路において、 電源電圧が印加される一対の電源端子間に、第1のスイ
    ッチング素子と第3の抵抗と第2の抵抗と第2のスイッ
    チング素子とが直列に接続され、第2の抵抗及び第2の
    スイッチング素子の直列回路の両端に前記圧電素子が接
    続されるとともに、前記第1のスイッチング素子に並列
    に、第3のスイッチング素子及び第1の抵抗の直列回路
    が接続されていることを特徴とするインクジェットヘッ
    ド駆動回路。
JP3198391A 1991-07-11 1991-07-11 インクジエツトヘツド駆動回路 Withdrawn JPH0516361A (ja)

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JP (1) JPH0516361A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6355102A (ja) * 1987-05-15 1988-03-09 Nippon Mining Co Ltd 水素製造装置における水素製造量の制御方法
EP0779151A3 (en) * 1995-12-14 1997-11-12 Kabushiki Kaisha TEC Head driving device for ink-jet printer

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981008