JPH0664166A - Driving method for ink jet head - Google Patents

Driving method for ink jet head

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Publication number
JPH0664166A
JPH0664166A JP4237623A JP23762392A JPH0664166A JP H0664166 A JPH0664166 A JP H0664166A JP 4237623 A JP4237623 A JP 4237623A JP 23762392 A JP23762392 A JP 23762392A JP H0664166 A JPH0664166 A JP H0664166A
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JP
Japan
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electrode
common
drive
electrodes
switch means
Prior art date
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Pending
Application number
JP4237623A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitsugu Watanabe
佳嗣 渡辺
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0664166A publication Critical patent/JPH0664166A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To achieve simplification of a driving circuit for a piezoelectric ink jet head without lowering the limits of printing speed. CONSTITUTION:Electrodes on one end of each of piezoelectric elements that drive a plurality of nozzles in a piezoelectric ink jet head are made independent driving electrodes 121, 122, 123 and 124 while electrodes on the other end are connected with one another and are made a common electrode 141, and is grounded. The driving electrodes are then connected to the line of positive electric source through charging pnp bipolar transistors 41, 42, 43 and 44 while being grounded through isolating diodes 51, 52, 53 and 54 and a common discharging npn bipolar transistor 48. Charging is made selectively by the aforementioned charging pnp bipolar transistors to the capacity of the piezoelectric elements, and discharging is made by the common discharging npn bipolar transistor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はプリンターに関し、更に
詳しくはせん断モードを利用した圧電式インクジェット
ヘッドおよびその駆動方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printer, and more particularly to a piezoelectric ink jet head using a shear mode and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電素子のせん断モードによる変形を利
用して、インクを充填したチャンネル状の圧力室の隔壁
を変形させ、これによる圧力室の圧力上昇によりインク
を突出させるせん断モードによる印字ヘッドの駆動方式
に関する技術が例えば特開平2ー18054号公報に記
載されている。
2. Description of the Related Art A deformation of a piezoelectric element in a shear mode is used to deform a partition wall of a channel-shaped pressure chamber filled with ink, and a pressure rise in the pressure chamber thereby causes the ink to project. A technique relating to a driving method is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 18054/1990.

【0003】またインク室の上板に電歪素子を取り付
け、電歪素子の伸縮作用による屈曲変形により上インク
室の上面を変形させ、インクを突出させる方式のオンデ
マンド型の印字ヘッドの時分割駆動方式に関する技術が
たとえば特開昭61ー263760公報に記載されてい
る。
Further, an electrostrictive element is attached to the upper plate of the ink chamber, and the upper surface of the upper ink chamber is deformed by bending deformation due to the expansion and contraction of the electrostrictive element, whereby the ink is projected and the ink is projected. A technique relating to a drive system is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-263760.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】特開平2ー18054
号公報に記載されるような圧電素子のせん断モードを利
用して圧力室の隔壁を変形させる形式の印字ヘッドに対
する従来の駆動回路は同公報の第2図または第3図に示
すようにインクを射出する圧力室を構成する複数の溝の
駆動電極のそれぞれに対応したドライバーが必要とな
る。かかるドライバーは駆動電極の充放電を繰り返し行
うために、駆動電極と電源の高電位側の間に介在する第
1のスイッチ手段と、該駆動電極と電源の高電位側の間
に介在する第2のスイッチ手段を必要とするため回路全
体として複雑となり、ヘッドそのものは他の方式に比し
印字ドットの微細化、低コスト化に適しているという長
所を有していながら、駆動回路のコストアップ及びスペ
ースの増大を招くという欠点を有する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
A conventional drive circuit for a print head of a type in which a partition of a pressure chamber is deformed by utilizing a shear mode of a piezoelectric element as described in Japanese Patent Publication No. JP-A-2004-242242 is used to generate ink as shown in FIG. 2 or FIG. A driver corresponding to each of the drive electrodes of the plurality of grooves forming the pressure chamber to be ejected is required. In order to repeatedly charge and discharge the drive electrode, such a driver includes a first switch means interposed between the drive electrode and the high potential side of the power source, and a second switch means interposed between the drive electrode and the high potential side of the power source. Since the switching means is required, the circuit as a whole becomes complicated, and the head itself has an advantage that it is suitable for miniaturization of printing dots and cost reduction as compared with other methods, while increasing the cost of the drive circuit and It has the disadvantage of increasing the space.

【0005】この欠点を除去しようとして特開昭63ー
247051号公報に記載されるような構造のヘッドの
駆動を特開昭63ー247051公報に記載されたよう
な時分割駆動方式で行うことにより駆動回路の構造自体
を簡素化することはできる。しかし、インクジェットヘ
ッドの印字速度を上げるため、印字の周波数をノズルの
応答周波数に近づけた場合には時分割のグループごとに
駆動のタイミングをずらし、共通のドライバーで駆動す
ることは困難となる。換言すれば、駆動回路を簡素化の
ため時分割数を上げれば、グループごとの駆動のタイミ
ングの重複を避けるために、許容される印字速度は低下
するという問題を生ずる。かかる問題は、せん断モード
を利用するインクジェットヘッドのみならず特開昭61
ー263760公報に記載される屈曲モードを利用した
インクジェットヘッドを含め広く圧電式インクジェット
ヘッドに共通する課題である。本発明は圧電式インクジ
ェットヘッドにおいて、許容される印字速度を下げるこ
となく駆動回路の簡素化を図ることを目的の1つとす
る。さらに、時分割駆動を行う場合には同一時分割数に
おいて従来よりも駆動回路を簡素化することを目的とす
る。
In order to eliminate this defect, a head having a structure as described in JP-A-63-247051 is driven by a time-division drive system as described in JP-A-63-247051. The structure itself of the drive circuit can be simplified. However, in order to increase the printing speed of the inkjet head, when the printing frequency is brought close to the response frequency of the nozzle, it becomes difficult to shift the driving timing for each time-division group and drive with a common driver. In other words, if the number of time divisions is increased in order to simplify the drive circuit, there arises a problem that the allowable printing speed is reduced in order to avoid duplication of drive timing for each group. Such a problem is caused not only by an ink jet head utilizing the shear mode but also by JP-A-61-61.
This problem is common to all piezoelectric ink jet heads, including the ink jet head utilizing the bending mode disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 263760. An object of the present invention is to simplify a drive circuit in a piezoelectric inkjet head without lowering an allowable printing speed. Furthermore, it is an object of the present invention to simplify the drive circuit in the case of performing the time-divisional driving, compared to the conventional case, with the same number of time-divisions.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明のインクジェットヘッドの駆動方法は、複数の
ノズルを有し、該ノズルを圧電駆動により変形させてノ
ズル内のインクを吐出するインクジェットヘッドにおい
て、複数のノズルのそれぞれを駆動する圧電素子の一方
の電極を独立の駆動電極とし、他方の電極を各ノズル間
で接続して共通電極とし、駆動電源の一方の端子と独立
の駆動電極の間に各駆動電極に対応して個別に充電用の
スイッチ手段を設け、電源の他方の端子に共通電極を接
続し、独立の駆動電極を分離用のダイオードおよび共通
の放電用のスイッチ手段を介して該電源の他方の端子に
接続し、充電用のスイッチ手段により、選択的に前記圧
電素子の容量の充電を行い、その放電を共通の放電用ス
イッチ手段により行うことを特徴とする。
In order to solve the above problems, an ink jet head driving method of the present invention has a plurality of nozzles, and the ink jets the ink in the nozzles by deforming the nozzles by piezoelectric driving. In the head, one electrode of the piezoelectric element that drives each of the plurality of nozzles is an independent drive electrode, the other electrode is connected between the nozzles to be a common electrode, and one electrode of the drive power supply is independent of the drive electrode. A switch means for charging is provided individually corresponding to each drive electrode, a common electrode is connected to the other terminal of the power supply, and an independent drive electrode is provided with a diode for separation and a common switch means for discharge. Is connected to the other terminal of the power source through the charging switch means to selectively charge the capacitance of the piezoelectric element, and the discharging is performed by the common discharging switch means. And wherein the Ukoto.

【0007】本発明のインクジェットヘッドの駆動方法
は、複数のノズルを有し、該ノズルを圧電駆動により変
形させてノズル内のインクを吐出するインクジェットヘ
ッドにおいて、複数のノズルを時分割のグループに分
け、複数のノズルのそれぞれを駆動する圧電素子の一方
の電極を独立の駆動電極とし、他方の電極をグループ毎
に接続して共通電極とし、駆動電源の一方の端子と独立
の駆動電極の間に各グループにおける駆動電極の配列順
位に対応して充電用のスイッチ手段を設け、電源の他方
の端子とグループ毎の共通電極との間にはそれぞれに対
応してグループドライバーを設け、独立の駆動電極を分
離用のダイオードおよび共通の放電用のスイッチ手段を
介して該電源の他方の端子に接続し、グループドライバ
ーにより時分割的に選択されたノズルのグループごとに
充電用のスイッチ手段により、選択的に前記圧電素子の
容量の充電を行い、その放電を共通の放電用スイッチ手
段により行うことを特徴とする。
According to the method of driving an ink jet head of the present invention, in an ink jet head having a plurality of nozzles, and the nozzles are deformed by piezoelectric drive to eject ink in the nozzles, the plurality of nozzles are divided into time-division groups. , One electrode of the piezoelectric element that drives each of the plurality of nozzles is an independent drive electrode, the other electrode is connected to each group as a common electrode, and is connected between one terminal of the drive power source and an independent drive electrode. A switch means for charging is provided corresponding to the order of arrangement of the drive electrodes in each group, and a group driver is provided between the other terminal of the power source and the common electrode of each group to provide independent drive electrodes. Is connected to the other terminal of the power supply through a diode for separation and a switch means for common discharge, and is time-divided by a group driver. The switching means for charging each-option groups of nozzles, charges the capacitance of selectively the piezoelectric element, and performing by the discharge common discharge switch means.

【0008】[0008]

【作用】[Action]

(1)本発明のインクジェットヘッドの駆動方法によれ
ば、同時に印字する複数のノズルの駆動は、ノズルの数
と同数の充電用のスイッチ手段及び1個の共通の放電用
のスイッチ手段を有するドライバーにより、共通電極と
ノズルと同数の駆動電極間の充電及び放電の繰り返しに
より行われる。 (2)各駆動電極はそれぞれに対応するダイオードのよ
うな整流手段を介して放電用のスイッチ手段に接続され
るため、各駆動電極は互いに導通することなく独立に駆
動できる。 (3)本発明のインクジェットヘッドの駆動方法によれ
ば、それぞれに共通の電極及びm個のノズルを有するn
個のグループからなるm×n個のノズルを、各グループ
ごとに設けたグループ選択用スイッチ手段をn時分割で
導通させることにより、m個の充電用スイッチ手段、m
個の整流手段及び1個の放電用スイッチからなる共通の
ドライバーによりn時分割駆動することができる。
(1) According to the ink jet head driving method of the present invention, a plurality of nozzles for printing simultaneously are driven by a driver having the same number of charging switch means and one common discharging switch means. Thus, charging and discharging between the common electrodes and the same number of drive electrodes as the nozzles are repeated. (2) Since each drive electrode is connected to the discharge switch means through the corresponding rectifying means such as a diode, each drive electrode can be independently driven without conduction. (3) According to the method for driving an inkjet head of the present invention, n having common electrodes and m nozzles are provided for each.
By connecting m × n nozzles of each group to the group selection switch means provided for each group in n time division, m charging switch means, m
It is possible to perform n time division driving by a common driver composed of a single rectifying means and a single discharging switch.

【0009】(4)従来は同時に印字する複数のノズル
に対しては、これと同数の充電用スイッチ手段および放
電用スイッチ手段を必要としたが、本発明によればノズ
ルと同数の放電用スイッチ手段に代わり1個の放電用ス
イッチ手段及びノズルと同数のダイオード等整流手段が
あればよいことになる。ここに、ダイオード等整流手段
はバイポーラトランジスタ等スイッチ手段に比し構造が
簡単でありコストも低いので、同時に印字するノズルの
数が増えるほど、本発明は従来に比し駆動回路の簡素化
の点で優れたものとなる。しかも、時分割駆動によらな
い簡素化であるから印字速度の低下を招くことはない。 (5)もっとも、前述の如く本発明を時分割駆動に利用
することもできる。この場合も上記と同様の理由により
従来の時分割駆動方式のものに比し駆動回路の簡素化の
点で優れたものとなる。
(4) Conventionally, the same number of charging switch means and discharging switch means were required for a plurality of nozzles that print simultaneously, but according to the present invention, the same number of discharging switches as nozzles are required. Instead of the means, one discharge switch means and as many rectifying means as diodes and the like as the nozzles may be used. Here, the rectifying means such as the diode has a simpler structure and lower cost than the switch means such as the bipolar transistor. Therefore, as the number of nozzles to be printed at the same time increases, the present invention is simplified in the drive circuit as compared with the conventional one. Will be excellent at. Moreover, since the time-division drive is not used, the printing speed does not decrease. (5) Of course, as described above, the present invention can be used for time-division driving. In this case as well, for the same reason as above, the driving circuit is superior to the conventional time division driving method in terms of simplification.

【0010】[0010]

【実施例】【Example】

(実施例1) (1)以下に本発明の第1の実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例は圧電素子のせん断モードによる変形
を利用して圧力室の隔壁を変形させる方式の印字ヘッド
における本発明の1実施例であり、図2,図5に示すヘ
ッド105の構造については、圧電性素材の基板101
に、噴射孔110よりインクを噴射する噴射溝111及
びインクを噴射しないダミー溝112からなる複数の溝
及びインクを駆動する駆動隔壁115が形成され、駆動
隔壁の上端面は弾性部材103を介して蓋104に結合
されている。駆動隔壁115は図2の矢印の方向に分極
され噴射溝111およびダミー溝112の内面にはそれ
ぞれ駆動電極121、122、123、124およびダ
ミー電極128が設けられている。
(Embodiment 1) (1) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment is one embodiment of the present invention in a print head of a type in which the partition of the pressure chamber is deformed by utilizing the deformation of the piezoelectric element in the shear mode. Regarding the structure of the head 105 shown in FIGS. Substrate 101 made of piezoelectric material
A plurality of grooves, each including an ejection groove 111 that ejects ink from the ejection hole 110 and a dummy groove 112 that does not eject ink, and a drive partition 115 that drives the ink are formed on the upper surface of the drive partition 110 via an elastic member 103. It is connected to the lid 104. The drive partition 115 is polarized in the direction of the arrow in FIG. 2, and drive electrodes 121, 122, 123, 124 and a dummy electrode 128 are provided on the inner surfaces of the ejection groove 111 and the dummy groove 112, respectively.

【0011】前記の複数の溝の一方の端に連結して図5
に示すようにインクを供給するための共通の溝181が
形成され、ジョイント182と連通して外部より前記複
数の溝にインクを供給する。該複数の溝111,112
の他方の端は基板1の一つの端面において開口しこの開
口部を塞ぐようにしノズル板108が取付られる。図2
および図5に示すように、溝の配列は噴射溝111とダ
ミー溝112が交互に配置され両端にはダミー溝が配さ
れている。ダミー溝電極128同志を接続して共通電極
141とする。ノズル板108には噴射溝111に対応
して噴射孔110が設けられている。駆動電極は圧電材
よりなる駆動隔壁を挟んで共通電極と対向しそこにコン
デンサを形成するので、駆動電極に駆動端子をとりつけ
たとき、ヘッドの等価回路は図6に示すようなコンデン
サの直列回路となるが、これは更に図7に示すコンデン
サの並列回路と等価であり、駆動電極ごとに独立して充
放電が可能となる。
By connecting to one end of the plurality of grooves, FIG.
A common groove 181 for supplying ink is formed as shown in FIG. 3, and communicates with the joint 182 to supply ink to the plurality of grooves from the outside. The plurality of grooves 111, 112
The other end is opened at one end face of the substrate 1, and the nozzle plate 108 is attached so as to close this opening. Figure 2
As shown in FIG. 5 and FIG. 5, the grooves are arranged such that the injection grooves 111 and the dummy grooves 112 are alternately arranged and the dummy grooves are arranged at both ends. The dummy groove electrodes 128 are connected to each other to form a common electrode 141. The nozzle plate 108 is provided with injection holes 110 corresponding to the injection grooves 111. Since the drive electrode faces the common electrode across the drive partition made of a piezoelectric material and forms a capacitor there, when the drive terminal is attached to the drive electrode, the equivalent circuit of the head is a series circuit of capacitors as shown in FIG. However, this is equivalent to the parallel circuit of the capacitors shown in FIG. 7, and charging / discharging can be performed independently for each drive electrode.

【0012】(2)次に図7の等価回路を用いて前記の
印字ヘッドの駆動方法につき説明する。図1に示すよう
に共通電極141は接地される。駆動回路の正の電源線
には充電用のpnpバイポーラトランジスタ41、4
2、43、44のエミッタが接続され、該pnpバイポ
ーラトランジスタ41、42、43、44のコレクタに
は駆動電極121、122、123、124がそれぞれ
接続されるとともに、共通の放電用のnpnバイポーラ
トランジスタ48のコレクタに順方向に接続する分離用
のダイオード51、52、53、54がそれぞれ接続さ
れる。放電用のnpnバイポーラトランジスタ48のエ
ミッタは接地される。
(2) Next, a method of driving the above print head will be described with reference to the equivalent circuit of FIG. As shown in FIG. 1, the common electrode 141 is grounded. The positive power supply line of the drive circuit has a pnp bipolar transistor 41, 4 for charging.
The emitters of 2, 43, and 44 are connected, and the drive electrodes 121, 122, 123, and 124 are connected to the collectors of the pnp bipolar transistors 41, 42, 43, and 44, respectively, and a common npn bipolar transistor for discharging is used. Isolation diodes 51, 52, 53, and 54 connected in the forward direction are connected to the collector of 48, respectively. The emitter of the discharging npn bipolar transistor 48 is grounded.

【0013】(3)今、図9のタイミングチャートに示
すように周期Tでパルス幅τで、r番目(rは1,2,
3,4のうちの任意の数とする。)の充電用のpnpバ
イポーラトランジスタ41、42、43、44のベース
及び放電用のnpnバイポーラトランジスタ48のベー
スに同時にパルス幅τで立ち上がるチャンネル選択信号
Qpr及び制御信号Qnnをそれぞれ加え、信号が立ち上が
っているτの期間pnpバイポーラトランジスタを導
通、npnバイポーラトランジスタを非導通とし、それ
以外の期間は、pnpバイポーラトランジスタを非導
通、npnバイポーラトランジスタを導通とする。前記
のチャンネル選択信号が立ち上がっている期間において
は、r番目の駆動電極は電源の正の電源線に導通し、一
方該電極の両側に配されコンデンサの対向電極をなす共
通電極141は接地されているので、コンデンサに電流
が流れこんで充電が行われ、駆動電極121の電位Pは
共通電極141の電位に対し高電位となる。この結果、
噴射溝の両側の壁面を形成する2個の駆動隔壁115の
構成するコンデンサを内側から外側に電界が加わり、両
側の隔壁に対し外側に向かうせん断力が生じ駆動隔壁1
15は図3に示すように外側に変形し溝内にインクを吸
入する。
(3) Now, as shown in the timing chart of FIG. 9, with the period T and the pulse width τ, the r-th (r is 1, 2,
It is an arbitrary number of 3 and 4. ) The channel selection signal Qpr and the control signal Qnn which rise at the pulse width τ are simultaneously added to the bases of the pnp bipolar transistors 41, 42, 43 and 44 for charging and the base of the npn bipolar transistor 48 for discharging, and the signals rise. The pnp bipolar transistor is made conductive and the npn bipolar transistor is made nonconductive during the period of τ during the period of τ, and the pnp bipolar transistor is made nonconductive and the npn bipolar transistor is made conductive during the other period. While the channel selection signal is rising, the r-th drive electrode is electrically connected to the positive power supply line of the power supply, while the common electrodes 141, which are arranged on both sides of the electrode and are opposite electrodes of the capacitor, are grounded. Therefore, a current flows into the capacitor for charging, and the potential P of the drive electrode 121 becomes higher than the potential of the common electrode 141. As a result,
An electric field is applied from the inner side to the outer side of the capacitors formed by the two drive partition walls 115 that form the wall surfaces on both sides of the injection groove, and a shear force toward the outside is generated on the partition walls on both sides of the drive partition wall 1.
As shown in FIG. 3, 15 is deformed to the outside and sucks ink into the groove.

【0014】次に、前記の期間τが経過した後は駆動電
極は分離用のダイオード及び放電用のnpnバイポーラ
トランジスタ48を介してアースに導通し、共通電極1
41はもともと接地されているので駆動電極と共通電極
の間で放電のループが形成され、放電が行われ、駆動電
極の電圧Pはアースレベルになり、駆動隔壁115にお
ける電界は消失し、駆動隔壁は急速にもとの状態に復帰
する。この時、溝内のインクを圧縮し噴射孔110より
液滴を吐出する。以上はr番目の駆動電極を駆動する場
合について説明したが、充電用のpnpバイポーラトラ
ンジスタのベースに対し加えられたデータ信号に基づ
き、1または2個以上の任意の駆動電極を選択的に駆動
し印字パタンを形成することができる。この時、選択さ
れた駆動電極から選択されない駆動電極に対しての電流
の流入はダイオードにより阻止され、駆動の独立性が保
たれる。
Next, after the period τ has passed, the drive electrode is electrically connected to the ground via the isolation diode and the discharging npn bipolar transistor 48, and the common electrode 1
Since 41 is originally grounded, a discharge loop is formed between the drive electrode and the common electrode, discharge is performed, the voltage P of the drive electrode becomes the ground level, the electric field in the drive partition 115 disappears, and the drive partition Quickly returns to its original state. At this time, the ink in the groove is compressed and droplets are ejected from the ejection holes 110. Although the case of driving the r-th drive electrode has been described above, one or more arbitrary drive electrodes are selectively driven based on the data signal applied to the base of the pnp bipolar transistor for charging. A print pattern can be formed. At this time, the inflow of current from the selected drive electrode to the non-selected drive electrode is blocked by the diode, and the drive independence is maintained.

【0015】(4)本実施例の説明から明らかなよう
に、本発明によれば、せん断モードを利用した圧電式イ
ンクジェットヘッドの駆動方法に関し、m個のノズルを
用いた選択的な同時印字がm+1個のバイポーラトラン
ジスタとm個のダイオードを用いて実現できるため2m
個のバイポーラトランジスタを必要とする従来技術に比
し駆動回路の簡素化ができる。
(4) As is apparent from the description of the present embodiment, according to the present invention, a method for driving a piezoelectric ink jet head using a shearing mode is used, and selective simultaneous printing using m nozzles is possible. 2m because it can be realized by using m + 1 bipolar transistors and m diodes
The drive circuit can be simplified as compared with the prior art which requires a single bipolar transistor.

【0016】(実施例2) (1)以下に本発明の第2の実施例を図面に基づいて説
明する。本実施例における印字ヘッドの構造は実施例1
と同様である。図11に示すよう共通電極141は正の
電源線に接続される。共通の放電用のpnpバイポーラ
トランジスタ248のエミッタは正の電源線に接続さ
れ、そのコレクタは該コレクタに対して逆方向に接続す
る分離用のダイオード251、252、253、254
を介してそれぞれ駆動電極121、122、123、1
24に接続される。該駆動電極はさらにそれぞれ充電用
のnpnバイポーラトランジスタ241、242、24
3、244のコレクタに接続され、該npnバイポーラ
トランジスタのエミッタは接地される。
(Embodiment 2) (1) A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The structure of the print head in this embodiment is the same as that in the first embodiment.
Is the same as. As shown in FIG. 11, the common electrode 141 is connected to the positive power supply line. The common discharging pnp bipolar transistor 248 has an emitter connected to the positive power supply line, and a collector connected in a reverse direction to the collector to separate diodes 251, 252, 253, 254.
Via the drive electrodes 121, 122, 123, 1 respectively.
24 is connected. The drive electrodes further include npn bipolar transistors 241, 242, 24 for charging, respectively.
Connected to the collectors of 3, 244 and the emitter of the npn bipolar transistor is grounded.

【0017】(2)今、図10のタイミングチャートに
示すように周期Tでパルス幅τで、r番目(rは1,
2,3,4のうちの任意の数とする。)の充電用のnp
nバイポーラトランジスタ241、242、243、2
44のベース及び放電用のpnpバイポーラトランジス
タ248のベースに同時にパルス幅τで立ち上がるチャ
ンネル選択信号Qpr及び制御信号Qnnをそれぞれ加え、
信号が立ち上がっているτの期間npnバイポーラトラ
ンジスタを導通、pnpバイポーラトランジスタを非導
通とし、それ以外の期間は、npnバイポーラトランジ
スタを非導通、pnpバイポーラトランジスタを導通と
する。前記のチャンネル選択信号が立ち上がっている期
間においては、r番目の駆動電極はアースに導通し、一
方該電極の両側に配されコンデンサの対向電極をなす共
通電極141は正の電源線に接続されているので、コン
デンサに電流が流れこんで充電され駆動電極の電圧Pは
共通電極の電位に対しアースレベルの低電位となる。
(2) Now, as shown in the timing chart of FIG. 10, with the period T and the pulse width τ, the r-th (r is 1,
It is an arbitrary number among 2, 3, and 4. ) Np for charging
n bipolar transistors 241, 242, 243, 2
A channel selection signal Qpr and a control signal Qnn rising at a pulse width τ are simultaneously added to the base of 44 and the base of a discharging pnp bipolar transistor 248, respectively.
During the period of τ when the signal rises, the npn bipolar transistor is made conductive, the pnp bipolar transistor is made nonconductive, and the npn bipolar transistor is made nonconductive and the pnp bipolar transistor is made conductive in other periods. While the channel selection signal is rising, the r-th drive electrode is electrically connected to the ground, while the common electrodes 141, which are arranged on both sides of the electrode and serve as the opposite electrodes of the capacitor, are connected to the positive power supply line. As a result, a current flows into the capacitor and the capacitor is charged and the voltage P of the drive electrode becomes a low potential of the ground level with respect to the potential of the common electrode.

【0018】この結果噴射溝の両側の壁面を形成する2
個の駆動隔壁115の構成するコンデンサを外側から内
側に電界が加わり、両側の隔壁に対し内側に向かうせん
断力が生じ隔壁は図4に示すように内側に変形し溝内の
インクを圧縮し噴射孔110より液滴を吐出する。次
に、前記の期間τが経過した後はコンデンサにたいして
正の電源線、放電用のpnpバイポーラトランジスタ2
48、ダイオード251、252、253、254を介
してダミー電極と駆動電極の間で放電のループが形成さ
れ、放電が行われ、駆動電極の電圧Pはダミー電極の電
圧に等しく正の電源レベルとなり、駆動隔壁115にお
ける電界は消失し、駆動隔壁はもとの状態に復帰する。 (3)このようにして本実施例においても、結果的には
実施例1の場合と同様の印字動作を行い、同様の効果を
奏する。
As a result, two wall surfaces on both sides of the injection groove are formed.
An electric field is applied from the outside to the inside of the capacitors formed by the individual drive partition walls 115, and an inward shearing force is generated on the partition walls on both sides, and the partition walls are deformed inward as shown in FIG. 4 to compress and eject the ink in the grooves. Droplets are discharged from the holes 110. Next, after the period τ has passed, a positive power supply line for the capacitor and a discharging pnp bipolar transistor 2
48, a discharge loop is formed between the dummy electrode and the drive electrode via the diodes 251, 252, 253, 254, and the discharge is performed, and the voltage P of the drive electrode becomes equal to the voltage of the dummy electrode and becomes a positive power supply level. The electric field in the drive partition 115 disappears, and the drive partition returns to the original state. (3) In this way, also in this embodiment, as a result, the same printing operation as in the first embodiment is performed, and the same effect is obtained.

【0019】(実施例3)次に本発明の第3の実施例に
つき説明する。本実施例は圧電素子の屈曲モードによる
たわみを利用してインクを充填した圧力室の蓋を変形さ
せる方式の印字ヘッドにおける本発明の実施例である。
図15(a)および図15(b)において基板301に
は圧力室を構成する第1の溝302、噴射溝を構成する
第2の溝303、インク導入をする第3の溝304が設
けられている。第2の溝303は基板の一方の端面にお
いて整列、開口する。該端面にはノズル板305がとり
つけられ、該ノズル板には噴射溝303に対応して噴射
孔308が設けられている。基板の上面には薄板306
が取付けられ、該薄板の上面には第1の溝302に対応
して圧電素子307がそれぞれ取付けられることにより
ヘッド300が構成される。各圧電素子の一方の電極を
接続して共通電極とし、対向する電極を駆動電極とすれ
ば、等価回路は図8に示すようにコンデンサの並列回路
となり、図1に示し実施例1で説明した駆動方法または
図11に示し実施例2で説明したのと同様の方法により
同時に選択的に圧電素子を駆動し、選択された圧力室の
インクを圧縮し噴射孔からインクを吐出して印字を行う
ことができる。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is an embodiment of the present invention in a print head of a system in which a lid of a pressure chamber filled with ink is deformed by utilizing a flexure of a piezoelectric element in a bending mode.
In FIGS. 15A and 15B, a substrate 301 is provided with a first groove 302 forming a pressure chamber, a second groove 303 forming an ejection groove, and a third groove 304 introducing ink. ing. The second groove 303 is aligned and opened on one end surface of the substrate. A nozzle plate 305 is attached to the end face, and an injection hole 308 corresponding to the injection groove 303 is provided in the nozzle plate. A thin plate 306 is placed on the upper surface of the substrate.
, And the piezoelectric element 307 is attached to the upper surface of the thin plate in correspondence with the first groove 302, thereby forming the head 300. If one electrode of each piezoelectric element is connected to form a common electrode and the opposite electrode serves as a drive electrode, the equivalent circuit becomes a parallel circuit of capacitors as shown in FIG. 8 and is shown in FIG. 1 and described in the first embodiment. The piezoelectric element is selectively driven simultaneously by the driving method or the method similar to that described in the second embodiment shown in FIG. 11, the ink in the selected pressure chamber is compressed, and the ink is ejected from the ejection hole to perform printing. be able to.

【0020】(実施例4) (1)図2に示し実施例1において説明した印字ヘッド
を複数個並べて、1つのヘッドを1グループとして共通
の駆動回路により複数のグループの時分割駆動を行う方
法につき説明する。図12に示すようにグループ内のダ
ミー電極128は接続されて共通電極141,142,
143,・・・となり、各グループ毎に該共通電極はそ
れぞれに対応するグループドライバー451,452,
453・・・を介してアースに接続されている。グルー
プドライバーはそれぞれnpnバイポーラトランジスタ
411,412,413,・・・およびこれと並列にそ
のコレクタ、エミッタ間に導通方向を逆にして接続され
たダイオード421,422,423,・・・からな
り、該エッミタはアースに、該コレクタは対応するグル
ープの共通電極に接続される。
(Embodiment 4) (1) A method of arranging a plurality of print heads shown in FIG. 2 and described in Embodiment 1 and performing time division driving of a plurality of groups by a common drive circuit with one head as one group Will be explained. As shown in FIG. 12, the dummy electrodes 128 in the group are connected to form common electrodes 141, 142,
, 143, and the common electrodes for each group correspond to the group drivers 451, 452, respectively.
It is connected to the ground via 453 .... Each of the group drivers is composed of npn bipolar transistors 411, 412, 413, ... And diodes 421, 422, 423 ,. The emitter is connected to ground and the collector is connected to the common electrode of the corresponding group.

【0021】各グループの駆動電極121で1番目のも
のは第1の充電用のpnpバイポーラトランジスタ43
1のコレクタに、2番目のものは第2の充電用のpnp
バイポーラトランジスタ432のコレクタに、3番目の
ものは第3の充電用のpnpバイポーラトランジスタ4
33のコレクタに、4番目のものは第4の充電用のpn
pバイポーラトランジスタ434のコレクタにそれぞれ
接続される。これらの充電用のpnpバイポーラトラン
ジスタのエミッタは正の電源線に接続する。各グループ
の駆動電極121で1番目のものはさらに分離用の第1
のダイオード471を介して、2番目のものはさらに第
2のダイオード472を介して、3番目のものはさらに
第3のダイオード473を介して、4番目のものはさら
に第4のダイオード474を介して共通の放電用のnp
nバイポーラトランジスタ450のコレクタに順方向に
導通する。放電用のnpnトランジスタ450のエミッ
タは接地される。
The first drive electrode 121 of each group is the first pnp bipolar transistor 43 for charging.
1 collector, 2nd one is pnp for 2nd charging
In the collector of the bipolar transistor 432, the third one is the third pnp bipolar transistor 4 for charging.
33 collector, 4th is pn for 4th charging
Each of them is connected to the collector of the p bipolar transistor 434. The emitters of these pnp bipolar transistors for charging are connected to the positive power supply line. The first drive electrode 121 of each group is the first for separation.
Through the diode 471, the second through the second diode 472, the third through the third diode 473, and the fourth through the fourth diode 474. Np for common discharge
It conducts in the forward direction to the collector of the n-bipolar transistor 450. The emitter of the discharging npn transistor 450 is grounded.

【0022】(2)今、図13のタイミングチャートに
示すように周期Tでパルス幅τで立ち上がるグループ選
択信号Qg1,Qg2,Qg3及びQg4を順次に(1/4)T
の位相のずれをもってそれぞれ図12の第1、第2、第
3、及び第4のグループドライバーのnpnバイポーラ
トランジスタ411,412,413,・・・のベース
に加え、これらのトランジスタを順次に期間τの間導通
とし、それ以外の期間は非導通とする。r番目(rは
1,2,3,4のうちの任意の数とする。)の充電用の
pnpバイポーラトランジスタのベース及び放電用のn
pnバイポーラトランジスタのベースに同時に且つグル
ープ選択信号に同期してパルス幅τで立ち上がるチャン
ネル選択信号Qpr及びQnnをそれぞれ加え、信号が立ち
上がっているτの期間は充電用のpnpバイポーラトラ
ンジスタを導通、放電用のnpnバイポーラトランジス
タを非導通とし、それ以外の期間は、充電用のpnpバ
イポーラトランジスタを非導通、放電用のnpnバイポ
ーラトランジスタを導通とする。
(2) Now, as shown in the timing chart of FIG. 13, the group selection signals Qg1, Qg2, Qg3 and Qg4 which rise with the pulse width τ in the cycle T are sequentially (1/4) T.
With the phase shift of npn bipolar transistors 411, 412, 413, ... Of the first, second, third and fourth group drivers of FIG. Conduction during the period and non-conduction during the other periods. The r-th (r is an arbitrary number among 1, 2, 3, 4) pnp bipolar transistor base for charging and n for discharging
Channel selection signals Qpr and Qnn which rise at a pulse width τ are added to the base of the pn bipolar transistor at the same time and in synchronization with the group selection signal. During the period of τ when the signal rises, the charging pnp bipolar transistor is turned on and discharged. The npn bipolar transistor is turned off, and the charging pnp bipolar transistor is turned off and the discharging npn bipolar transistor is turned on during other periods.

【0023】前記のチャンネル選択信号が立ち上がって
いる期間においては、その期間に対応して選択されたグ
ループにおけるr番目の駆動電極121は正の電源線に
導通し、一方該電極の両側に配されコンデンサの対向電
極をなす共通電極(141等)はアースに導通するので
コンデンサに電流が流れこんで充電が行われ、駆動電極
121の電位Pは共通電極の電位に対し高電位となる。
この結果、噴射溝の両側の壁面を形成する2個の駆動隔
壁115の構成するコンデンサを内側から外側に電界が
加わり、両側の隔壁に対し外側に向かうせん断力が生じ
駆動隔壁は図3に示すように外側に変形し溝内にインク
を吸入する。次に、前記の期間τが経過した後は駆動電
極121とダミー電極の間には分離用のダイオード(4
71等)、放電用のnpnバイポーラトランジスタ45
0、アース及びグループドライバのダイオード(421
等)を介して放電ループが導通するので、放電が行わ
れ、駆動電極の電圧Pはアースレベルになり、駆動隔壁
115における電界は消失し、駆動隔壁は急速にもとの
状態に復帰する。この時、溝内のインクを圧縮し噴射孔
110より液滴を吐出する。
During the period when the channel selection signal rises, the r-th drive electrode 121 in the group selected corresponding to that period is electrically connected to the positive power supply line, and is arranged on both sides of the electrode. Since the common electrode (141 or the like) forming the opposite electrode of the capacitor is electrically connected to the ground, current flows into the capacitor for charging, and the potential P of the drive electrode 121 becomes higher than the potential of the common electrode.
As a result, an electric field is applied from the inner side to the outer side of the capacitors formed by the two drive partition walls 115 forming the wall surfaces on both sides of the injection groove, and a shear force toward the outer sides is generated on the partition walls on both sides, and the drive partition is shown in FIG. As described above, the ink is sucked into the groove by deforming outward. Next, after the period τ has passed, a diode (4) for isolation is provided between the drive electrode 121 and the dummy electrode.
71 etc.), npn bipolar transistor 45 for discharging
0, ground and group driver diode (421
, Etc., the discharge loop is turned on, the discharge is performed, the voltage P of the drive electrode becomes the ground level, the electric field in the drive partition 115 disappears, and the drive partition rapidly returns to the original state. At this time, the ink in the groove is compressed and droplets are ejected from the ejection holes 110.

【0024】前記のチャンネル選択信号が立ち上がって
いる時には、選択された駆動電極から選択されない駆動
電極に対しての電流の流入は同一グループにおいては分
離用のダイオード(471等)により阻止されるが、選
択されないグループのr番目の駆動電極も選択された充
電用のトランジスタを介して正の電源に導通するため当
該電極に係るコンデンサからこれに接続する当該グルー
プの他のコンデンサを介して回りこみ、更にはこれらに
それぞれ接続線を介して導通する選択されたグループの
r番目以外のコンデンサにより充電の流路が形成される
ので、選択されたグループのr番目のコンデンサ以外の
すべてのコンデンサは例えば矢印で例示されるように3
個のコンデンサが直列に接続された状態で充電が行わ
れ、これらコンデンサの両極間にはいわゆるクロストー
ク電圧が発生するが、これらの電圧はいずれも正の電源
電圧の1/2以下である。従って、インクの吐出に要す
る最低電圧が電源電圧の1/2以上になるように正の電
源電圧を設定しておけば、印字のクロストークは阻止さ
れ駆動の独立性が保たれる。このようにして共通の駆動
回路を用いて複数のグループのノズルを時分割的に且つ
印字データに基づいて選択し印字を行うことができる。
When the above-mentioned channel selection signal rises, the inflow of current from the selected drive electrode to the non-selected drive electrodes is blocked by the separating diode (471 etc.) in the same group. Since the r-th drive electrode of the unselected group also conducts to the positive power source through the selected charging transistor, it also shunts from the capacitor associated with the electrode through the other capacitor of the group connected to it. Since a charging flow path is formed by capacitors other than the r-th capacitor in the selected group, which are electrically connected to these respectively through connecting lines, all capacitors other than the r-th capacitor in the selected group are indicated by arrows, for example. 3 as illustrated
Charging is performed in a state where the individual capacitors are connected in series, and so-called crosstalk voltage is generated between the two electrodes of these capacitors, but these voltages are all 1/2 or less of the positive power supply voltage. Therefore, if the positive power supply voltage is set so that the minimum voltage required for ejecting ink is ½ or more of the power supply voltage, printing crosstalk is prevented and drive independence is maintained. In this way, it is possible to perform printing by selecting nozzles of a plurality of groups in a time-division manner and based on print data by using a common drive circuit.

【0025】(3)本実施例に例示したように本発明に
よればm+n+1個のバイポーラトランジスタ等スイッ
チ手段を用いてn時分割によりm×n個のノズルを駆動
できる。このことは従来のn時分割方式においてはm×
n個のノズルを駆動するのに2m+n+1個のバイポー
ラトランジスタ等を必要とするのに対し駆動回路が簡素
化される利点を有する。本実施例はせん断モードを利用
した圧電式インクジェットヘッドの本発明による時分割
駆動法に関するものであるが、実施例3に示すような屈
曲モードを利用した圧電式インクジェットヘッドに対し
ても全く同様にして本発明による時分割駆動を行うこと
ができる。
(3) According to the present invention as exemplified in the present embodiment, m × n nozzles can be driven by n time division using m + n + 1 bipolar transistor switching means. This is mx in the conventional n time division method.
It requires 2m + n + 1 bipolar transistors or the like to drive n nozzles, but has the advantage of simplifying the drive circuit. Although this embodiment relates to a time-division driving method of the present invention for a piezoelectric ink jet head using a shear mode, the same applies to a piezoelectric ink jet head using a bending mode as shown in the third embodiment. The time division drive according to the present invention can be performed.

【0026】次に本実施例に関し、クロストーク電圧の
発生を完全に除去する技術を参考例として説明する。図
14に示すように、各グループの駆動電極121で1番
目のものは第1の充電用のpnpバイポーラトランジス
タ431のコレクタに、2番目のものは第2の充電用の
pnpバイポーラトランジスタ432のコレクタに、3
番目のものは第3の充電用のpnpバイポーラトランジ
スタ433のコレクタに、4番目のものは第4の充電用
のpnpバイポーラトランジスタ434のコレクタにそ
れぞれ充電用のダイオード441、442、443、4
44を介して接続される。このダイオードの接続方向
は、pnpトランジスタのコレクタから電極に順方向で
ある。そしてこれらの充電用のpnpバイポーラトラン
ジスタのエミッタは正の電源線に接続する。各グループ
の駆動電極121で1番目のものはさらに放電用の第1
のダイオード445を介して、2番目のものはさらに第
2のダイオード446を介して、3番目のものはさらに
第3のダイオード447を介して、4番目のものはさら
に第4のダイオード448を介して共通の放電用のnp
nバイポーラトランジスタ450のコレクタに順方向に
導通する。他の構造は図12に示した実施例と同様であ
る。
Next, a technique for completely removing the generation of the crosstalk voltage will be described as a reference example in this embodiment. As shown in FIG. 14, the first drive electrode 121 of each group is the collector of the first charging pnp bipolar transistor 431, and the second one is the collector of the second charging pnp bipolar transistor 432. To three
The fourth one is on the collector of the third charging pnp bipolar transistor 433 and the fourth one is on the collector of the fourth charging pnp bipolar transistor 434, respectively, and the diodes 441, 442, 443 and 4 for charging are respectively provided.
Connected via 44. The connection direction of this diode is the forward direction from the collector of the pnp transistor to the electrode. The emitters of these pnp bipolar transistors for charging are connected to the positive power supply line. The first drive electrode 121 of each group is the first one for discharge.
Through the diode 445, the second through the second diode 446, the third through the third diode 447, and the fourth through the fourth diode 448. Np for common discharge
It conducts in the forward direction to the collector of the n-bipolar transistor 450. The other structure is similar to that of the embodiment shown in FIG.

【0027】今、図13のタイミングチャートに示すよ
うなグループ選択信号及びチャンネル選択信号が期間τ
の間立ち上がり、それぞれ選択されたグループドライバ
ーのnpnバイポーラトランジスタ(411等)及び選
択された充電用のpnpバイポーラトランジスタ(43
1等)のベースに加えられるとこれらは導通状態とな
り、選択されたグループの選択されたチャンネルの駆動
電極に対し充電用のダイオード(441等)を介して充
電が行われ、該駆動電極の電圧Pを正の電源電圧にまで
高め、その結果、噴射溝の隔壁を広げてインクを吸入す
る。次に、前記の期間τが経過した後は駆動電極121
と共通電極の間には放電用のダイオード(445等)、
放電用のnpnバイポーラトランジスタ450、アース
及びグループドライバのダイオード(421等)を介し
て放電ループが導通するので、放電が行われ、駆動電極
の電圧Pはアースレベルになり、駆動隔壁115におけ
る電界は消失し、駆動隔壁は急速にもとの状態に復帰す
る。この時、溝内のインクを圧縮し噴射孔110より液
滴を吐出する。ここで選択信号が立ち上がっている期間
τにおいて、選択されていないグループの駆動電極に対
する充電は充電用のダイオード(442等)により隣接
コンデンサを介しての回り込みによる充電が阻止される
結果充電は行われない。また選択されたグループ内では
放電用のダイオード(446等)により選択されないチ
ャンネルの充電は阻止される。この結果、本例によれば
クロストーク電圧は発生せず、選択されたグループの選
択されたチャンネルの駆動電極のみが正の電源の電圧と
なり、他の駆動電極はアースレベルの電圧に保持され
る。従って、インクの吐出に必要な最低電圧に対し電源
電圧をゆとりをもって十分高く設定することができ、動
作の信頼性が向上する。
Now, the group selection signal and the channel selection signal as shown in the timing chart of FIG.
For a selected group driver npn bipolar transistor (411, etc.) and a selected pnp bipolar transistor (43) for charging.
1) and the like, they become conductive, and the drive electrode of the selected channel of the selected group is charged through the diode (441 etc.) for charging, and the voltage of the drive electrode is charged. P is raised to a positive power supply voltage, and as a result, the partition of the ejection groove is widened and ink is sucked. Next, after the period τ has passed, the drive electrode 121
Between the common electrode and the discharge diode (445, etc.),
Since the discharge loop is conducted through the discharging npn bipolar transistor 450, the ground and the diode (421 etc.) of the group driver, the discharging is performed, the voltage P of the driving electrode becomes the ground level, and the electric field in the driving partition wall 115 is changed. It disappears and the drive partition quickly returns to its original state. At this time, the ink in the groove is compressed and droplets are ejected from the ejection holes 110. Here, during the period τ during which the selection signal rises, the drive electrodes of the non-selected groups are charged as a result of the charging diodes (442 and the like) preventing charging due to the sneak through via the adjacent capacitor. Absent. Further, in the selected group, charging of channels not selected by the discharging diodes (446, etc.) is blocked. As a result, according to this example, no crosstalk voltage is generated, only the drive electrode of the selected channel of the selected group becomes the voltage of the positive power supply, and the other drive electrodes are held at the ground level voltage. . Therefore, the power supply voltage can be set sufficiently high with respect to the minimum voltage required for ejecting ink, and the reliability of operation is improved.

【0028】[0028]

【発明の効果】【The invention's effect】

(1)本発明のインクジェットヘッドの駆動方法によれ
ば、圧電方式のインクジェットヘッドにおいて複数のノ
ズルを同時に選択的に駆動し印字するために必要な駆動
回路におけるスイッチ手段の数を従来に比しほぼ半減す
ることができるため、駆動回路の簡素化ができる。 (2)時分割駆動によらなくても駆動回路の簡素化がで
きるので印字速度を上げる上で有利である。 (3)本発明に時分割駆動を取り入れることにより、従
来の時分割駆動に比し更に顕著な駆動回路の簡素化が実
現できる。 (4)実施例において、本発明におけるスイッチ手段と
してバイポーラトランジスタを用いた場合を述べたが、
これに限らずFET等他のスイッチ手段を用いた場合に
も同様の効果が得られる。
(1) According to the method for driving an inkjet head of the present invention, the number of switch means in the drive circuit required to selectively drive and print a plurality of nozzles in a piezoelectric inkjet head at the same time is almost the same as in the prior art. Since it can be halved, the drive circuit can be simplified. (2) The drive circuit can be simplified without using time-division driving, which is advantageous in increasing the printing speed. (3) By incorporating the time-divisional driving in the present invention, a more remarkable simplification of the drive circuit can be realized as compared with the conventional time-divisional driving. (4) In the embodiment, the case where the bipolar transistor is used as the switch means in the present invention has been described.
The same effect can be obtained not only by this but also when other switching means such as FET is used.

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

【図1】本発明の第1の実施例の駆動方法に使用する回
路を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a circuit used in a driving method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例におけるヘッドの構造を
示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the head according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施例におけるヘッドの隔壁の
動作を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing an operation of a partition wall of the head in the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例におけるヘッドの隔壁の
動作示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing an operation of a partition wall of the head in the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施例におけるヘッドの構造を
示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing the structure of the head in the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1の実施例におけるヘッドの等価回
路を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an equivalent circuit of the head according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第1の実施例におけるヘッドの他の等
価回路を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing another equivalent circuit of the head in the first embodiment of the invention.

【図8】本発明の第3の実施例におけるヘッドの等価回
路を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an equivalent circuit of a head according to a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第1の実施例の駆動方法を示すタイム
チャートである。
FIG. 9 is a time chart showing a driving method according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施例の駆動方法を示すタイ
ムチャートである。
FIG. 10 is a time chart showing a driving method according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施例の駆動方法に使用する
回路を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a circuit used in a driving method according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第4の実施例の駆動方法に使用する
回路を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a circuit used in a driving method according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】本発明の第4の実施例の駆動方法を示すタイ
ムチャートである。
FIG. 13 is a time chart showing a driving method according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第4の実施例に関する参考例の回路
図である。
FIG. 14 is a circuit diagram of a reference example relating to a fourth example of the present invention.

【図15】本発明の第3の実施例におけるヘッドの構造
を示す図である。(a)は、本発明の第3の実施例にお
けるヘッドの構造を示す正面図である。(b)は、本発
明の第3の実施例におけるヘッドの構造を示す側面図で
ある。
FIG. 15 is a diagram showing a structure of a head according to a third embodiment of the present invention. FIG. 7A is a front view showing the structure of the head in the third embodiment of the present invention. FIG. 9B is a side view showing the structure of the head in the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

41 pnpバイポーラトランジスタ 42 pnpバイポーラトランジスタ 43 pnpバイポーラトランジスタ 44 pnpバイポーラトランジスタ 48 npnバイポーラトランジスタ 51 ダイオード 52 ダイオード 53 ダイオード 54 ダイオード 101 基板 103 弾性部材 104 蓋 105 ヘッド 108 ノズル板 110 噴射孔 111 噴射溝 112 ダミー溝 115 駆動隔壁 121 噴射電極 128 ダミー電極 141 共通電極 142 共通電極 143 共通電極 181 インク供給溝 182 ジョイント 241 npnバイポーラトランジスタ 242 npnバイポーラトランジスタ 243 npnバイポーラトランジスタ 244 npnバイポーラトランジスタ 248 pnpバイポーラトランジスタ 251 ダイオード 252 ダイオード 253 ダイオード 254 ダイオード 301 基板 302 第1の溝 303 噴射溝 304 インク供給溝 305 ノズル板 306 薄板 307 圧電素子 411 npnバイポーラトランジスタ 412 npnバイポーラトランジスタ 413 npnバイポーラトランジスタ 414 npnバイポーラトランジスタ 421 ダイオード 422 ダイオード 423 ダイオード 431 pnpバイポーラトランジスタ 432 pnpバイポーラトランジスタ 433 pnpバイポーラトランジスタ 434 pnpバイポーラトランジスタ 441 ダイオード 442 ダイオード 443 ダイオード 444 ダイオード 445 ダイオード 446 ダイオード 447 ダイオード 448 ダイオード 450 npnバイポーラトランジスタ 451 グループドライバー 452 グループドライバー 453 グループドライバー 471 ダイオード 472 ダイオード 473 ダイオード 474 ダイオード 41 pnp bipolar transistor 42 pnp bipolar transistor 43 pnp bipolar transistor 44 pnp bipolar transistor 48 npn bipolar transistor 51 diode 52 diode 53 diode 54 diode 101 substrate 103 elastic member 104 lid 105 head 108 nozzle plate 110 injection hole 111 injection groove 112 dummy groove 115 Drive partition wall 121 Ejection electrode 128 Dummy electrode 141 Common electrode 142 Common electrode 143 Common electrode 181 Ink supply groove 182 Joint 241 npn bipolar transistor 242 npn bipolar transistor 243 npn bipolar transistor 244 npn bipolar transistor 248 pnp bipolar transistor 251 diode 252 Iodine 253 Diode 254 Diode 301 Substrate 302 First groove 303 Jet groove 304 Ink supply groove 305 Nozzle plate 306 Thin plate 307 Piezoelectric element 411 npn bipolar transistor 412 npn bipolar transistor 413 npn bipolar transistor 414 npn bipolar transistor 421 diode 4 diode 422 diode pnp bipolar transistor 432 pnp bipolar transistor 433 pnp bipolar transistor 434 pnp bipolar transistor 441 diode 442 diode 443 diode 444 diode 445 diode 446 diode 447 diode 448 diode 450 npn bipolar transistor 451 guru Up driver 452 group driver 453 group driver 471 diode 472 diode 473 diode 474 diode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧力室及びその隔壁を形成する複数の溝
及び該複数の溝に連通しインクを供給する共通の溝を有
する圧電材料よりなる基板を有し、該基板の前記複数の
溝の開口する端面にインクを噴射する噴射孔を有するノ
ズル板を取り付けてなり、該複数の溝には圧電駆動用の
電極をとりつけ、該電極に駆動電圧を加えることにより
隔壁をせん断モードで変形させて圧力室の容積を変化さ
せ、圧力室内に充填したインクを噴射孔から射出するイ
ンクジェットヘッドにおいて、インクを噴射する噴射溝
とインクを噴射しないダミー溝を交互に設け、噴射溝の
電極を独立の駆動電極とし、ダミー溝の電極同士を接続
して共通電極とし、電源の一方の端子と独立の駆動電極
の間に各駆動電極に対応して個別に充電用のスイッチ手
段を設け、電源の他方の端子に共通電極を接続し、独立
の駆動電極を分離用のダイオードおよび共通の放電用の
スイッチ手段を介して該電源の他方の端子に接続し、充
電用のスイッチ手段により、選択的に前記隔壁の圧電素
子の容量の充電を行い、その放電を共通の放電用スイッ
チ手段により行うことを特徴とするインクジェットヘッ
ドの駆動方法。
1. A substrate made of a piezoelectric material having a plurality of grooves forming a pressure chamber and a partition thereof and a common groove communicating with the plurality of grooves and supplying ink, wherein the plurality of grooves of the substrate are provided. A nozzle plate having ejection holes for ejecting ink is attached to the open end face, electrodes for piezoelectric driving are attached to the plurality of grooves, and a drive voltage is applied to the electrodes to deform the partition wall in a shear mode. In an inkjet head that changes the volume of the pressure chamber and ejects the ink filled in the pressure chamber from the ejection holes, ejection grooves that eject ink and dummy grooves that do not eject ink are provided alternately, and the electrodes of the ejection grooves are driven independently. Electrodes, electrodes in the dummy groove are connected to each other to form a common electrode, and a switch means for charging is provided between one terminal of the power source and an independent drive electrode for each drive electrode. A common electrode is connected to one of the terminals, an independent drive electrode is connected to the other terminal of the power source through a diode for separation and a common switch means for discharging, and selectively by charge switch means. A method for driving an inkjet head, wherein the capacity of the piezoelectric element of the partition wall is charged and the discharge is performed by a common discharging switch means.
【請求項2】 複数のノズルを有し、該ノズルを圧電駆
動により変形させてノズル内のインクを吐出するインク
ジェットヘッドにおいて、複数のノズルのそれぞれを駆
動する圧電素子の一方の電極を独立の駆動電極とし、他
方の電極を各ノズル間で接続して共通電極とし、駆動電
源の一方の端子と独立の駆動電極の間に各駆動電極に対
応して個別に充電用のスイッチ手段を設け、電源の他方
の端子に共通電極を接続し、独立の駆動電極を分離用の
ダイオードおよび共通の放電用のスイッチ手段を介して
該電源の他方の端子に接続し、充電用のスイッチ手段に
より、選択的に前記圧電素子の容量の充電を行い、その
放電を共通の放電用スイッチ手段により行うことを特徴
とするインクジェットヘッドの駆動方法。
2. In an ink jet head having a plurality of nozzles, the nozzles being deformed by piezoelectric driving to eject ink in the nozzles, one electrode of a piezoelectric element driving each of the plurality of nozzles is independently driven. As the electrode, the other electrode is connected between the nozzles as a common electrode, and a switch means for charging is provided between one terminal of the drive power source and an independent drive electrode in correspondence with each drive electrode. The common electrode is connected to the other terminal of the power source, and the independent drive electrode is connected to the other terminal of the power source through the diode for separation and the common switch means for discharging, and the switch means for charging selectively A method for driving an inkjet head, wherein the capacity of the piezoelectric element is charged, and the discharging is performed by a common discharging switch means.
【請求項3】 圧力室及びその隔壁を形成する複数の溝
及び該複数の溝に連通しインクを供給する共通の溝を有
する圧電材料よりなる基板を有し、該基板の前記複数の
溝の開口する端面に インクを噴射する噴射孔を有する
ノズル板を取り付けてなり、該複数の溝には圧電駆動用
の電極をとりつけ、該電極に駆動電圧を加えることによ
り隔壁をせん断モードで変形させて圧力室の容積を変化
させ、圧力室内に充填したインクを噴射孔から射出する
インクジェットヘッドにおいて、インクを噴射する噴射
溝とインクを噴射しないダミー溝を交互に設け、これら
の溝列を時分割のグループに分け、複数の噴射溝の電極
を独立の駆動電極とし、同一グループのダミー溝の電極
同士を接続して共通電極とし、電源の一方の端子と独立
の駆動電極の間に各グループにおける駆動電極の配列順
位に対応して充電用のスイッチ手段を設け、電源の他方
の端子とグループ毎の共通電極との間にはそれぞれに対
応してグループドライバーを設け、独立の駆動電極を分
離用のダイオードおよび共通の放電用のスイッチ手段を
介して該電源の他方の端子に接続し、グループドライバ
ーにより時分割的に選択された溝列のグループごとに充
電用のスイッチ手段により、選択的に前記隔壁の容量の
充電を行い、その放電を共通の放電用スイッチ手段によ
り行うことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方
法。
3. A substrate made of a piezoelectric material having a plurality of grooves forming a pressure chamber and a partition thereof and a common groove communicating with the plurality of grooves and supplying ink, wherein the plurality of grooves of the substrate are provided. A nozzle plate having an ejection hole for ejecting ink is attached to the open end face, electrodes for piezoelectric drive are attached to the plurality of grooves, and a partition wall is deformed in a shear mode by applying a drive voltage to the electrodes. In an inkjet head that changes the volume of the pressure chamber and ejects the ink filled in the pressure chamber from the ejection holes, ejection grooves that eject ink and dummy grooves that do not eject ink are provided alternately, and these groove rows are time-divided. Divide into groups, the electrodes of the plurality of ejection grooves are independent drive electrodes, the electrodes of the dummy grooves of the same group are connected to each other to form a common electrode, and one electrode of the power source and each independent drive electrode are connected to each other. Switch means for charging is provided corresponding to the order of arrangement of the drive electrodes in the loop, and a group driver is provided between the other terminal of the power source and the common electrode for each group to provide independent drive electrodes. It is connected to the other terminal of the power source through a separating diode and a common discharging switch means, and is selectively switched by a charging switch means for each group of groove rows selected in time division by a group driver. A method for driving an inkjet head, wherein the capacity of the partition wall is charged, and the discharging is performed by a common discharging switch means.
【請求項4】 複数のノズルを有し、該ノズルを圧電駆
動により変形させてノズル内のインクを吐出するインク
ジェットヘッドにおいて、複数のノズルを時分割のグル
ープに分け、複数のノズルのそれぞれを駆動する圧電素
子の一方の電極を独立の駆動電極とし、他方の電極をグ
ループ毎に接続して共通電極とし、駆動電源の一方の端
子と独立の駆動電極の間に各グループにおける駆動電極
の配列順位に対応して充電用のスイッチ手段を設け、電
源の他方の端子とグループ毎の共通電極との間にはそれ
ぞれに対応してグループドライバーを設け、独立の駆動
電極をダイオードおよび共通の放電用のスイッチ手段を
介して該電源の他方の端子に接続し、グループドライバ
ーにより時分割的に選択されたノズルのグループごとに
充電用のスイッチ手段により、選択的に前記圧電素子の
容量の充電を行い、その放電を共通の放電用スイッチ手
段により行うことを特徴とするインクジェットヘッドの
駆動方法。
4. An ink jet head having a plurality of nozzles, wherein the nozzles are deformed by piezoelectric drive to eject ink in the nozzles, the plurality of nozzles are divided into time-division groups, and each of the plurality of nozzles is driven. One electrode of the piezoelectric element is used as an independent drive electrode, the other electrode is connected to each group as a common electrode, and the drive electrodes in each group are arranged between one terminal of the drive power supply and the independent drive electrode. A switch means for charging is provided corresponding to the above, a group driver is provided between the other terminal of the power source and the common electrode for each group, and an independent drive electrode is provided for the diode and the common discharge electrode. It is connected to the other terminal of the power source via a switch means, and a switch hand for charging is provided for each group of nozzles selected in a time division manner by a group driver. A method for driving an ink jet head, wherein the capacity of the piezoelectric element is selectively charged by steps, and the discharge is performed by a common discharging switch means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997029914A1 (en) * 1996-02-16 1997-08-21 Fujitsu Limited Optical switch and ink-jet printer
US6042210A (en) * 1995-08-11 2000-03-28 Hitachi Koki Company Ltd. Matrix driving circuit of an ink jet printer and a method of driving the same

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JPS6351142A (en) * 1986-08-20 1988-03-04 Nec Corp Drive circuit of ink jet printer head
JPS63247051A (en) * 1987-01-10 1988-10-13 ザール リミテッド Pulse droplet bonder and manufacture of pulse droplet bonder

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