JPH07144409A

JPH07144409A - 圧電素子駆動回路

Info

Publication number: JPH07144409A
Application number: JP5293500A
Authority: JP
Inventors: Takakazu Fukano; 孝和深野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】放電時間のばらつきを低減し、メニスカスの
位置を安定させて印字品質を向上させること。【構成】共通のコンデンサＣ１に電荷を充電するた
め、コンデンサＣ１に充電時定数調整用抵抗Ｒ１と充電
用トランジスタＱ８を介して電源に接続し、またコンデ
ンサＣ１を放電時定数調整用抵抗Ｒ２と放電用トランジ
スタＱ４を介してアースに接続し、さらにコンデンサＣ
１の端子電圧ＶO を電流バッファを介して複数の圧電素
子もった記録ヘッド１６に出力する。電流バッファの出
力電圧ＶＨは、アナログデジタル変換器２７で計測され
て、放電時間を一定に保つように調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、棒状の圧電素子により
圧力室を変位させ、ノズルからインク滴を噴射させるイ
ンクジェット記録ヘッドに利用される圧電素子の駆動回
路に関する。

【０００２】

【従来の技術】記録装置に用いられるインクジェット記
録ヘッドは、例えば特公平２−２４２１８号公報に示さ
れるように圧力室を形成する弾性板に円板状の圧電素子
を固定したものが広く知られている。この形式のインク
ジェット記録ヘッドは、圧電素子の変位が小さいため、
圧力室の実効面積を大きく取る必要が生じ、ノズルから
離れた箇所に圧力室を配置しなければならない。この結
果、記録ヘッドの全体の大型化を招くという問題があ
る。

【０００３】このような問題を解決する方法として、例
えば米国特許第４,６９７,１９３号明細書に示されたよ
うに、圧電素子を棒状に形成するとともに、これに圧力
室を構成している振動板を当接させ、縦振動により圧力
室を拡張、収縮させてインク滴を飛翔させるインクジェ
ット記録ヘッドが提案されている。

【０００４】このような縦振動を利用したインクジェッ
ト記録ヘッドは、ドット形成直前に圧電素子に電荷を充
電し圧電素子を収縮させ、次いで圧電素子の電荷を放電
させて圧電素子を伸長させることにより圧力室を収縮さ
せてインク滴を発生させるという、いわゆる引き打ち方
式による駆動方式が採用されている。

【０００５】この駆動回路に関して、出願人は、圧電素
子の収縮および伸長に合わせた電圧波形を生成する電源
に直接複数の圧電素子を接続する回路を開示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この回路によれば、圧
電素子の容量ばらつきに左右されず、充電及び放電時間
が一定に保て、一記録ヘッドだけで見れば吐出インク滴
の速度、量のノズル間ばらつきは抑えれれる。

【０００７】しかし、記録ヘッド自体に個体差があるわ
けで、この個体差までも補正することはできなかった。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、記録ヘッド自
体の個体差も補正し、周波数特性の良好の新規な圧電素
子駆動回路を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の圧電体駆動回路
は、圧電素子を収縮させる第１の電圧波形と、収縮状態
もしくは伸長状態を保持させる第２の電圧と、前記圧電
素子を伸長させる第３の電圧波形とを生成する圧電体駆
動回路において、前記第１および第３の電圧波形の時定
数を設定する時定数調整抵抗を、着脱可能なユニットと
したこと特徴とする。

【００１０】また、前記第３の電圧波形の時定数は、前
記圧電素子の自由振動周期とほぼ同じであることを特徴
とする。

【００１１】更に、前記第２の電圧を計測する手段を更
に有し、前記計測手段の出力結果に応じて、前記第１の
電圧波形の出力時間を調整することを特徴とする。

【００１２】

【作用】時定数調整抵抗をユニット化することによっ
て、記録ヘッドに合わせた時定数調整抵抗が選べ、更に
駆動回路部品のばらつきで生じる出力電圧誤差を計測し
調整するので、記録ヘッドの個体差を完全に補正でき
る。

【００１３】

【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。

【００１４】図１０は本発明のヘッド駆動回路により駆
動されるインクジェット記録ヘッド１６の一実施例を示
すもので、図中符号１は、圧力室で、フィルム２が表面
に設けられた振動板３と、これと一定の間隙をもって設
けられたノズル形成基板４と、これに貼着されたノズル
プレート５とにより形成され、図示しない共通のインク
室にインク供給口７を介して連通している。振動板３の
裏面側には、他端が基板９を介して基台１０に固定され
た圧力発生部材８の先端がノズル６に対向するように当
接されている。

【００１５】このような構成によればインク供給口７か
ら圧力室１に流れ込んだインクは、振動板３を介して圧
力発生部材８により加圧され、インク滴Ｐとしてノズル
６から吐出する。このインク吐出動作に必要とする駆動
電圧は、３０ボルト程度である。

【００１６】図３は、本発明の駆動回路の一実施例を示
すものであって図中符号ＩＮ１は、圧電素子に充電を行
う充電信号入力端子、ＩＮ２は圧電素子の放電を行う放
電信号入力端子で、後述する図４に示した、印刷タイミ
ングに合わせてそれぞれ充電入力端子には、充電パルス
Ｐc が、放電信号入力端子には、放電パルスＰd が印加
される。符号Ｑ６は、入力端子ＩＮ１にベース電極が接
続されたレベル調整用トランジスタで、これのコレクタ
電極には充電用トランジスタＱ８のベース電極が接続さ
れている。充電用トランジスタＱ８は、そのエミッタ電
極を充電時定数調整用抵抗Ｒ１を介して電源端子ＶＭに
接続され、またコレクタ電極が時定数調整用コンデンサ
Ｃ１を介して接地されている。Ｑ９は、定電流トランジ
スタで、エミッタ電極が電源端子ＶＭに、またコレクタ
電極がレベル調整用トランジスタＱ６のコレクタ電極に
接続され、さらにベース電極が時定数調整用抵抗Ｒ１を
介して電源端子ＶＭに接続されている。

【００１７】一方、入力端子ＩＮ２には放電用トランジ
スタＱ４のベース電極が接続され、コレクタ電極が時定
数調整用コンデンサＣ１に、さらにエミッタ電極が放電
時定数調整用抵抗Ｒ２を介して接地されている。

【００１８】符号Ｑ５は、定電流用トランジスタで、コ
レクタ電極が入力端子ＩＮ２に、またエミッタ電極が接
地され、さらにベース電極が放電時定数調整用抵抗Ｒ２
を介して接地されている。

【００１９】Ｑ１、Ｑ３、Ｑ２、Ｑ７は、それぞれコン
デンサＣ１の充電時、及び放電時の電流を増幅する電流
バッファを構成するトランジスタで、この実施例ではト
ランジスタＱ１、Ｑ３、及びＱ２、Ｑ７をダーリントン
接続して構成され、駆動すべき記録ヘッド１６のすべて
の圧力発生部材８の複数駆動が可能な電流容量を備えて
いる。

【００２０】ここでの時定数調整用抵抗Ｒ１、Ｒ２は、
図７に示したように接続端子３９を有する基板４０にユ
ニット化されており、図示せぬ駆動回路側コネクタに挿
入して供給される。この様に定数調整用抵抗Ｒ１、Ｒ２
をユニット化することで、抵抗値の異なるユニットを複
数種類用意でき、必要なユニットを差し替えるだけで、
インクジェット記録ヘッドのインク吐出特性に最適な時
定数を設定できる。

【００２１】次に駆動回路の動作を図４に示したタイミ
ング図に基づいて説明する。

【００２２】まず、ドットを形成するために、充電パル
スＰcが入力端子ＩＮ１に入力すると、レベル調整用ト
ランジスタＱ６がオンとなるから、充電用トランジスタ
Ｑ８もオンとなる。これにより、電圧ＶＭの電源電圧が
時定数調整用抵抗Ｒ１を介してコンデンサＣ１に印加さ
れ、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１により決まる時定数でも
ってコンデンサＣ１が充電される。

【００２３】ところで、時定数調整用抵抗Ｒ１は、定電
流用トランジスタＱ９が接続されていて、その端子電圧
がトランジスタＱ９のＶBE9 電位にほぼ等しい値に維持
されるから、コンデンサＣ１に流れ込む電流は時間的に
変化せず一定値となる。この結果、コンデンサＣ１の端
子電圧（図４破線）の立ち上がり勾配τ1 は、抵抗Ｒ１
の抵抗値Ｒ１とコンデンサＣ１の容量Ｃ１と定電流用ト
ランジスタＱ９のベース電極−エミッタ電極間電圧をＶ
BE9 とすると、

【００２４】

【数１】

【００２５】となる。

【００２６】このようにして充電パルスＰc 時間が経過
すると、コンデンサＣ１の端子電圧が電圧ＶOHまで上昇
する。そしてこの時点で充電パルスＰc がＬレベルに切
り替わるからレベルシフト用トランジスタＱ６がオフと
なって充電トランジスタＱ８がオフとなる。この結果、
コンデンサＣ１は、電圧τ1 ×Ｐc ＝ＶOHを維持するこ
とになる。

【００２７】充電パルスＰc がオフとなってから所定時
間Ｐh が経過した時点で、端子ＩＮ２に放電パルスＰd
を入力し、放電トランジスタＱ４をオンとする。この結
果、コンデンサＣ１に蓄積された電荷を放電時定数調整
用抵抗Ｒ２を介して放電する。同時に定電流用トランジ
スタＱ５がオンとなるので、前述した定電流用トランジ
スタＱ９と同様の作用により放電時定数調整用抵抗Ｒ２
の端子電圧がトランジスタＱ５のベース電極−エミッタ
電極間電圧ＶBE5 となる。これにより、コンデンサＣ１
の端子電圧（図４破線）は、一定の勾配で直線的に低下
する。

【００２８】すなわち、立ち下がりの勾配τ2 は、放電
時定数調整用抵抗Ｒ２の抵抗値とコンデンサＣ１の容量
と定電流用トランジスタＱ５のベース電極−エミッタ電
極間の電圧をＶBE5 とすると、

【００２９】

【数２】

【００３０】となる。

【００３１】放電パルスＰd 時間が経過して印刷信号が
オフになると、放電用トランジスタＱ４がオフとなる。
なお、放電パルスＰdは、放電パルスＰd 出力中に放電
が終了するような幅に設定されている。

【００３２】このように時定数調整用抵抗Ｒ１、Ｒ２、
及びコンデンサＣ１により所定の立ち上がり速度、及び
立ち下がり速度で変化する電圧は、電流バッファを構成
するトランジスタＱ１、Ｑ３、及びＱ２、Ｑ７により増
幅され、図示されてないスイッチング回路を介してイン
クジェット記録ヘッドを構成している各圧力発生部材８
（図１０）に印加される。

【００３３】これにより、共通の駆動電圧発生回路２６
からの電圧信号を印刷信号に合わせて記録ヘッド１６上
のスイッチング素子をオンオフすることにより、同一の
電圧波形を複数の圧力発生部材８に選択的に印加するこ
とができる。なお、これら充電パルスＰc 、及び放電時
間ｔｄは、対象となる記録ヘッド１６の構造や、インク
の粘度に左右されるものの、それぞれ大略中心値が１０
０マイクロ秒、及び６マイクロ秒程度とし、必要に応じ
て１０パーセントの範囲で調整するようになっている。

【００３４】しかし、一つの記録ヘッドだけに着目して
みれば各ノズル間のインク吐出特性は揃うものの、記録
ヘッド間で見れば、各部品精度のばらつきにより圧力室
の体積等にばらつきが生じ、記録ヘッド間でのインク吐
出特性に差異が生じる。つまり、記録ヘッド間でインク
吐出特性の補正が必要になる。この補正は、通常記録ヘ
ッドを駆動する電圧波形を調整することにより行われ
る。

【００３５】上述した駆動回路によれば時定数調整用抵
抗Ｒ１により立ち上がり特性、つまり圧力室１の膨張速
度を、また時定数調整用抵抗Ｒ２により立ち下がり特
性、つまり圧力室１の縮小速度をそれぞれ独立させて簡
単に調整することができるわけで、時定数調整抵抗Ｒ
１，Ｒ２をユニット化した意味がここにある。図８は、
複数の時定数調整抵抗ユニットＲＭ１、ＲＭ２、・・・・、
ＲＭ５の仕様を示したものであり、この各時定数調整ユ
ニットを用いた場合の駆動波形を図９に示している。

【００３６】図９に示したように、出力波形が変わって
も放電時間ｔｄの値が変わらないように放電時定数調整
用抵抗Ｒ２が設定されている。

【００３７】この放電時間ｔｄは、コンデンサＣ１の最
終到達電圧に依存するので、充電パルスＰc を変更する
ことにより調整することもできる。つまり、従来の駆動
回路のように一定電圧に維持された専用の電源回路を必
要とすることなく、例えば比較的電圧変動が大きなパル
スモータ駆動用の直流電源からの電力を用いても、充電
パルスＰc をコンデンサＣ１の最終到達電圧に応じて自
動制御することにより放電時間ｔｄを一定にすることが
できるわけで、印刷装置の小型化と、コストの引き下げ
を図ることができる。

【００３８】ところで、充電パルスＰc の印加により圧
力発生部材８が縮小すると、圧力室１が拡大するため、
インク供給口７から圧力室１へのインク供給が行われる
が、それと同時に、この圧力室１の拡大はノズル６の近
傍に形成されているメニスカスを後退させ、メニスカス
は、ある程度まで引き込まれると、表面張力によりノズ
ル６の方向へ移動して、メニスカスの位置は、時間と共
に変化する。

【００３９】このメニスカスの位置と、圧力発生部材８
を伸長させて圧力室１を縮小させ、ノズル６からインク
滴を噴射させるタイミングは、吐出インクの速度、量に
影響を与える。

【００４０】すなわち、図１１（イ）に示したようにメ
ニスカスＭが、停止時と同様にノズル６の近傍に位置し
ている状態で、圧力室１を収縮させると、飛び出すイン
ク滴Ｐは玉状となる（同図ロ）。一方、メニスカスＭが
ノズル６よりも後退した状態（同図ハ）で圧力室１を収
縮させると、インク滴Ｐは、飛翔方向に延びて柱状とな
る（同図ハ）。このようにして発生したインク滴が記録
媒体に到達すると、玉状インク滴の場合にはほぼ円形の
ドットが形成されるが、柱状の場合には円形とならず円
形からずれた形となり、印字品質を低下させることにな
る。

【００４１】圧力室１の膨張時のメニスカスＭの後退、
つまり圧力発生部材８側に移動するのは、ノズル６とこ
の近傍のインクとの表面張力よりも、インク供給口７
（図１０）の圧力損失が大きくなることに原因がある。
そこで、インク供給口での圧力損失がノズル近傍のイン
クの表面張力よりも小さく維持できる速度でインクを圧
力室１に引き込みメニスカスＭの後退を抑えるよう、充
電時定数調整抵抗Ｒ１により、立ち上がり時間を調整す
る必要がある。

【００４２】ノズル近傍における表面張力は、ノズル６
のサイズや、インクの粘度等に左右されるが、典型的な
例について説明すると、図１２に示したように大略ノズ
ルのサイズと圧電素子の縮小時間、つまり充電パルスＰ
c の立ち上がり時間との正比例直線Ｌよりも、遅い速度
でインク室を膨張させれば、玉状のインク滴を発生させ
ることができる。もとより、立ち上がり時間を不必要に
大きくすると、印刷速度が低下するので、自ずと上限が
定まってくる。

【００４３】一方、圧力室１へのインクの供給が終了し
た時点で、インク滴を形成するために圧力室１を収縮さ
せるべく圧力発生部材８を縮小させると、圧力発生部材
８に縦振動モードの圧電素子を使用している場合には、
圧力発生部材８の剛性が大きいため、ほぼこれの共振周
波数に一致した比較的長い時間で、かつ振幅の大きな残
留振動を生じる。

【００４４】つまり、図１３（イ）に示したように、圧
力発生部材８に電圧ＶO を印加しておき、これを放電時
間ｔｄを変えて放電させると、その放電時間ｔｄに対応
して圧力発生部材８の残留振動（自由振動）の形態が変
化する。すなわち電圧が印加されていない状態における
先端位置ｄO を中心として固有振動周期Ｔf の自由振動
が発生し、この振幅値、及びその継続時間が図中（Ａ）
（Ｂ）に示したように放電時間に依存して大きく異な
る。

【００４５】この圧力発生部材８の自由振動の振幅と放
電時間ｔｄとの関係は、図１４に示したように圧電素子
の自由振動の周期に一致する放電時間ｄｔのときに最小
値をもつことが経験的に知られている。

【００４６】そして、自由振動の振幅が小さくなると、
それだけインク滴発生後におけるメニスカスが短い時間
で静定するばかりでなく、上述した濡れ性を一定に維持
することができるから、繰り返し駆動周波数を高め、か
つ印刷品質を一定に維持することができる。

【００４７】図１４からも明らかなように最大振幅、最
大速度は放電時間が固有周期ｄｔよりも小さい側で大き
くなるため、安全を見込んで放電時間ｔｄを固有周期ｄ
ｔよりも長めに設定するとよい。

【００４８】この放電時間ｔｄは放電時定数調整抵抗Ｒ
２、コンデンサＣ１と定電流トランジスタＱ５のＶBE5
のそれぞれの部品精度により決定される。

【００４９】

【数３】

【００５０】さらに式３に示されている駆動電圧ＶＨ
は、充電時定数調整抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１、定電流
トランジスタＱ９のＶBE9 、電流バッファを構成してい
るトランジスタのＶBE1 、ＶBE3 、ＶBE2 、ＶBE7 のそ
れぞれの部品精度と、充電パルス幅の時間精度により、
式４のように決定される。

【００５１】

【数４】

【００５２】上記の各式において、トランジスタのＶBE
なるものは、トランジスタに流れるコレクタ電流に左右
され変わるため、定電流回路のトランジスタＱ５、Ｑ９
についてはコレクタ電流が一定しているため誤差が少な
いが、電流バッファとして構成されているトランジスタ
Ｑ１、Ｑ３、Ｑ２、Ｑ７のＶBEは相互に干渉しあい、ば
らつきについてはかなり大きくなる。つまり、式４に示
した駆動電圧ＶＨは、図４の波形のようにトランジスタ
Ｑ１、Ｑ３、Ｑ２、Ｑ７のＶBEに左右され、その結果、
放電時間ｔｄのばらつきが生じ、メニスカスの自由振動
が大きくなったり、インク滴の飛翔速度が遅くなったり
して、印字品質を低下させる。

【００５３】そのため、インクジェットプリンタとして
図３の回路を利用する場合は、駆動電圧ＶＨを精度よく
設定しなけらばならない。

【００５４】そこで、本発明では、駆動電圧ＶＨを精度
よくするために、電流バッファの出力に（図２にある）
分圧抵抗Ｒ１３とＲ１４を介してアナログデジタル変換
器で駆動電圧ＶＨを計測し、設定値と差異がある場合
は、充電パルスＰc の幅を調整して設定電圧ＶＨに調整
する。駆動電圧ＶＨの計測方法は、図４に示すように充
電パルスＰc が終了した時点で電流バッファの出力につ
ながれたアナログデジタル変換器２７により、そのとき
の電圧ＶOHを計測し、次に放電パルスＰd が終了した時
点で同じくそのときの電圧ＶOLを計測する。計測された
両者の差が、式５のように駆動電圧ＶＨとなる。

【００５５】

【数５】

【００５６】上述の方法を利用して本発明における駆動
電圧調整方法を以下に説明する。まず、目的の駆動電圧
ＶＨを得るために駆動電圧ＶＨに相当した抵抗ユニット
を図３の充電時定数調整抵抗Ｒ１と放電時定数調整抵抗
Ｒ２に実装する。素子のばらつきが中心値にあれば、図
４に示す駆動波形が得られるが、素子のばらつきで充電
勾配τ1 が低くなったり、電流バッファのＶBEが大きく
なると駆動電圧ＶＨは図５に示すように設定値より小さ
くなる。このとき、放電時間ｔｄはメニスカスの最適な
自由振動周期より小さくなり、インク滴が不安定な状態
になることがある。ここで充電パルス時間Ｐc を大きく
すると図５破線のように駆動電圧ＶＨが正規の値になる
点があることがわかる。本発明では、充電パルスＰc を
大きくしながら、電流バッファの出力につながれたアナ
ログデジタル変換器で出力電圧を測定し、駆動電圧ＶＨ
を正規の値に調整するようにしている。駆動電圧ＶＨが
正規の値になったことで放電時間ｔｄは、自然と設定値
になる。

【００５７】次に素子のばらつきで充電勾配τ1 が高く
なったり、電流バッファのＶBEが小さくなると駆動電圧
ＶＨは図６に示すように設定値より大きくなる。このと
き、放電時間ｔｄはメニスカスの最適な振動周期より大
きくなり、インク滴の飛翔速度が遅くなり、インク滴が
印字紙に弱々しく付着し印字品質が悪くなることがあ
る。前述とは反対に、充電パルス時間Ｐc を小さくする
ことで図６矢印のように駆動電圧ＶＨが正規の値にな
り、放電時間ｔｄも設定値になる。調整方法は、前述と
同様である。

【００５８】このように駆動電圧ＶＨを精度よく調整す
ることで放電時間ｔｄもばらつかなくなる。また、駆動
電圧ＶＨを測定する回路があるため、環境温度により、
ヘッドの駆動電圧ＶＨや放電時間ｔｄを変更することも
容易にできることは明白である。

【００５９】また、この駆動電圧測定回路を利用するこ
とで、電流バッファの故障、特にトランジスタＱ１、Ｑ
２の電源ＶＭ、アースとの短絡、開放を駆動と併せて検
知することができる。

【００６０】図１は上述した駆動素子駆動回路を搭載し
たインクジェットプリンタを図示したものであり、プラ
テン２１に沿って往復するキャリッジ１８には、プラテ
ン２１に近接して印字ヘッド１６が搭載されている。こ
のキャリッジ１８は、タイミングベルト２２を介してＣ
Ｒモータ１９により駆動される。２０はＰＦモータでギ
ア２４介したプラテン２１を回転させ、印字紙２３を搬
送させる。２５はヘッドキャップで、ヘッドキャップ２
５の近傍には、図示せぬ初期位置を検出するホームポジ
ションセンサ３８が設置されている。また、印字紙２３
の有り無しを検出するためにプラテン２１の下方に図示
せぬＰＥセンサ３７が設置されている。図２は、図１に
示したインクジェットプリンタを動作させるための回路
ブロック図である。印字ヘッド１６はヘッド駆動回路２
６により制御され、ＣＲモータ１９は、ＣＲモータ駆動
回路３３、ＰＦモータ２０はＰＦモータ駆動回路３４に
より制御される。また、ホームポジションセンサ３８、
ＰＥセンサ３７はセンサ判断回路３５にて状態を読み込
まれる。これらの動作を全て制御しているのがＣＰＵ２
８である。動作パターンを記憶しているのが、メモリ２
９である。

【００６１】本発明の圧電素子駆動における駆動電圧調
整は、インクジェットプリンタとして記録ヘッドを組み
込んだ時と、記録ヘッドを交換した後に行う必要があ
る。もちろん、環境温度により、駆動電圧ＶＨを変化さ
せたい場合も調整が必要なのはいうまでもない。この駆
動電圧調整は電源投入後、入出力装置３０につながって
いるスイッチ３６のモードにより開始する。まず、入力
装置３０のスイッチ３６の設定値でＣＰＵ２８は、調整
すべき、駆動電圧ＶＨを知る。次に駆動電圧ＶＨを発生
させるため、中心となる充電パルスＰc を出力し、アナ
ログデジタル変換器２７から、充電パルスＰc の終了と
ともに駆動電圧ＶOHを読み込む、さらに放電パルスＰd
の終了とともに駆動電圧ＶOLを読み込み両者の差の絶対
値を現在の駆動電圧ＶＨとし、現在の駆動電圧ＶＨが目
標とする値と相違する場合は充電パルスＰc を単位時
間、長くあるいは短くして、再度上記の動作を繰り返し
目標とする駆動電圧ＶＨに調整する。

【００６２】なお、本発明の記録ヘッドの圧電素子は、
圧電素子の充電により収縮し、放電により伸長するｄ３
１形式のもので設定したが、圧電素子の充電により伸長
し、放電により収縮するｄ３３形式のものを用いてもよ
い。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
駆動電圧ＶＨを精度よく調整することで放電時間ｔｄの
ばらつきを低減したので、インク滴発生時における圧力
発生部材の縮小速度をメニスカスに自由振動が生じない
伸長速度に設定することができ、インク滴生成の条件を
一定に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電駆動回路を備えたインクジェット
プリンタの図。

【図２】本発明のインクジェットプリンタの制御回路
図。

【図３】本発明のインクジェットプリンタの圧電駆動回
路図。

【図４】本発明の圧電素子駆動回路のタイミング図。

【図５】本発明の圧電素子駆動回路の別のタイミング
図。

【図６】本発明の圧電素子駆動回路の別のタイミング
図。

【図７】時定数調整用抵抗の一実施例を示す図。

【図８】時定数調整用抵抗値の一実施例を示す図。

【図９】時定数調整用抵抗を用いた圧電素子駆動回路の
出力電圧を示す図。

【図１０】本発明が適用される縦振動モードを利用した
インクジェット記録ヘッドを示す断面図。

【図１１】同図（イ）乃至同図（ロ）は、それぞれ圧力
室収縮時におけるメニスカスの位置とインク滴の形状と
の関係を示す説明図。

【図１２】ノズルのサイズ及び圧電素子の伸長時の立ち
上がり速度と、発生するインク滴の形状との関係を示す
線図。

【図１３】図（イ）乃至（ロ）は、それぞれ圧電素子を
伸長させる電圧変化、圧力発生部材の残留振動の変位の
関係を示す線図。

【図１４】圧電素子を伸長させる電圧とインク滴発生後
の圧力室構成部材の自由振動最大振幅との関係を示す線
図。

【符号の説明】

１圧力室３振動板５ノズルプレート６ノズル７インク供給口８圧力発生部材１６記録ヘッド２６駆動回路Ｑ４トランジスタＱ５定電流用トランジスタＱ６レベル調整用のトランジスタＱ８トランジスタＱ９定電流用トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ７電流バッファ用トランジスタＲ１充電時定数調整用抵抗Ｒ２放電時定数調整用抵抗Ｃ１時定数調整用コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電素子を収縮させる第１の電圧波形
と、収縮状態もしくは伸長状態を保持させる第２の電圧
と、前記圧電素子を伸長させる第３の電圧波形とを生成
する圧電体駆動回路において、前記第１および第３の電圧波形の時定数を設定する時定
数調整抵抗を、着脱可能なユニットとしたことを特徴と
する圧電素子駆動回路。
【請求項２】前記第３の電圧波形の時定数は、前記圧
電素子の自由振動周期とほぼ同じであることを特徴とす
る請求項１記載の圧電素子駆動回路。
【請求項３】前記第２の電圧を計測する手段を更に有
し、前記計測手段の出力結果に応じて、前記第１の電圧
波形の出力時間を調整することを特徴とする請求項１及
び２記載の圧電素子駆動回路。