JPH09277526A - Piezoelectric element driving circuit - Google Patents
Piezoelectric element driving circuitInfo
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】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
るオンデマンド型インクジェット記録ヘッドを用いたプ
リンタのヘッドに利用される圧電素子の駆動回路に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving circuit for a piezoelectric element used in a printer head using an on-demand type ink jet recording head for ejecting ink droplets from nozzles by displacing a pressure chamber by a rod-shaped piezoelectric element. About.
【0002】[0002]
【従来の技術】記録装置に用いられるオンデマンド型イ
ンクジェット記録ヘッドは、例えば米国特許第4,69
7,193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知ら
れている。2. Description of the Related Art An on-demand type ink jet recording head used in a recording apparatus is disclosed in US Pat.
As described in Japanese Patent No. 7,193, the piezoelectric element is formed in a rod shape, and a vibration plate constituting a pressure chamber is brought into contact with the piezoelectric element to expand and contract the pressure chamber by longitudinal vibration, thereby forming an ink. Ink jet recording heads that fly droplets are known.
【0003】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。In the ink jet recording head utilizing such vertical vibration, the piezoelectric element is charged with electric charge immediately before dot formation, the piezoelectric element is contracted, and then the electric charge of the piezoelectric element is discharged to expand the piezoelectric element. A driving method based on a so-called pulling-out method, in which the pressure chamber is contracted to generate ink droplets, is adopted.
【0004】ところで、記録ヘッドにはヘッド自体の特
性や圧電素子のばらつきに個体差が存在し、これを補正
する方法がすでに提案されている(特開平7−1444
09号公報)。By the way, there are individual differences in the characteristics of the recording head and variations in piezoelectric elements in the recording head, and a method for correcting this has already been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 7-1444).
09 publication).
【0005】これによると記録ヘッドの個体差を補正す
るために駆動波形の時定数調整抵抗をユニット化して、
記録ヘッド毎に時定数調整抵抗ユニットを選択して記録
ヘッドの個体差を補正することができるようになってい
る。According to this, in order to correct the individual difference of the recording head, the time constant adjusting resistance of the drive waveform is unitized,
A time constant adjustment resistance unit is selected for each recording head so that individual differences of the recording head can be corrected.
【0006】しかし、印刷速度向上のための駆動波形の
複雑化、ノズル目詰まり防止のためのインク滴を吐出さ
せない程度の微振動駆動の追加、さらに印字品質向上の
ためのインクドット径を可変させる、等に対応しようと
する駆動回路では、駆動波の時定数調整抵抗のユニット
化を行なうと時定数調整抵抗の組み合わせのユニット数
が非常に増加して対応が難しくなる。However, the drive waveform is complicated to improve the printing speed, the fine vibration drive is added to prevent the ink droplets from being ejected to prevent the nozzle clogging, and the ink dot diameter is changed to improve the printing quality. In a drive circuit that attempts to cope with the above problems, if the time constant adjusting resistors of the drive wave are unitized, the number of units in which the time constant adjusting resistors are combined is greatly increased, which makes it difficult to cope.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたものであって、その目的とするとろ
は、複雑な駆動波形を容易に発生させることができ、記
録ヘッド自体の個体差や、環境温度による駆動波形の補
正が容易に行なうことができる圧電素子駆動回路を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to easily generate a complicated drive waveform and to improve the recording head itself. It is an object of the present invention to provide a piezoelectric element drive circuit capable of easily correcting a drive waveform due to individual difference and environmental temperature.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、圧電素子を収縮させるための複数の異なる時
定数を備えた第1群の電圧波形発生回路と圧電素子を伸
長させるための複数の異なる時定数を備えた第2群の電
圧波形発生回路とからなり、前記電圧発生回路は、圧電
素子の収縮には第1群の電圧発生回路の中から1つ以上
の回路を組み合わせて任意の時定数の電圧波形を発生さ
せ、圧電素子の伸長には第2群の電圧発生回路の中から
1つ以上の回路を組み合わせて任意の時定数の電圧波形
を発生させるようにした。In order to solve such a problem, a first group of voltage waveform generating circuits having a plurality of different time constants for contracting a piezoelectric element and a piezoelectric element for expanding the piezoelectric element are provided. A second group of voltage waveform generating circuits having different time constants, wherein the voltage generating circuit combines one or more circuits from the first group of voltage generating circuits for contraction of the piezoelectric element. A voltage waveform having an arbitrary time constant is generated, and one or more circuits from the voltage generating circuits of the second group are combined to generate a voltage waveform having an arbitrary time constant in order to extend the piezoelectric element.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】図2は、本発明の圧電素子駆動回
路により駆動されるインクジェット記録ヘッドの一実施
例を1つの圧力発生室の断面構造でもって示すものであ
って、図中符号10はノズルプレートで、ノズル開口1
1が設けられており、また符号12は流路形成板で、圧
力発生室13を区画する通孔、圧力発生室13の両側と
連通する2つのインク供給口14、14を区画する通孔
または溝、及びこれらインク供給口14、14に連通す
る2つの共通のインク室15、15を区画する通孔を設
けて構成されている。FIG. 2 shows an embodiment of an ink jet recording head driven by a piezoelectric element driving circuit according to the present invention with a sectional structure of one pressure generating chamber. Is a nozzle plate, nozzle opening 1
Reference numeral 12 denotes a flow path forming plate, which is a through hole that partitions the pressure generating chamber 13, a through hole that partitions two ink supply ports 14, 14 communicating with both sides of the pressure generating chamber 13, or It is provided with a groove, and a through-hole for dividing two common ink chambers 15, 15 communicating with the ink supply ports 14, 14.
【0010】16は、振動板で、圧電素子17の先端に
当接して弾性変形する薄板からなり、流路形成板12を
挟んでノズルプレート10と液密に一体に固定されて流
路ユニット18を形成している。 19は基台で、圧電
素子17を振動可能に収容する収容室20と、流路ユニ
ット18を支持する開口21とを備え、圧電素子17
を、その先端を開口21から選出させて固定基板22で
固定するとともに、振動板16のアイランド部16aを
圧電素子17に当接させて流路ユニット18を開口21
に固定して記録ヘッドを構成している。 このような構
成により、圧電素子17が収縮して圧力発生室13が膨
張すると、共通インク室15、15のインクがインク供
給口14、14を経由して圧力発生室13に流れ込む。
所定時間の経過後に圧電素子17が伸長して圧力発生室
13が収縮すると、圧力発生室13のインクが圧縮され
てノズル開口11からインク滴が吐出して記録用紙にド
ットを形成する。Reference numeral 16 denotes a vibrating plate, which is a thin plate that is elastically deformed by coming into contact with the tip of the piezoelectric element 17, and is fixed in a liquid-tight manner integrally with the nozzle plate 10 with the flow path forming plate 12 interposed therebetween. Is formed. Reference numeral 19 denotes a base, which includes a housing chamber 20 for housing the piezoelectric element 17 in a vibrating manner, and an opening 21 for supporting the flow path unit 18.
Is fixed at the fixed substrate 22 by selecting its tip from the opening 21, and the island portion 16a of the vibration plate 16 is brought into contact with the piezoelectric element 17 so that the flow path unit 18 is opened.
It is fixed to the recording head. With such a configuration, when the piezoelectric element 17 contracts and the pressure generating chamber 13 expands, the ink in the common ink chambers 15, 15 flows into the pressure generating chamber 13 via the ink supply ports 14, 14.
When the piezoelectric element 17 expands and the pressure generating chamber 13 contracts after a lapse of a predetermined time, the ink in the pressure generating chamber 13 is compressed and ink droplets are ejected from the nozzle openings 11 to form dots on the recording paper.
【0011】また、圧電素子17にインク滴を吐出させ
ない程度の微小振動パルスを印加して圧電素子17を微
小量収縮させると、圧力発生室13も少し膨張するた
め、ノズル開口11近傍のメニスカスが圧力発生室13
側に引き込まれ、ついで圧電素子17を元の状態に復帰
させると、圧力発生室13は収縮してメニスカスがノズ
ル開口11側に若干押し戻される。When the piezoelectric element 17 is contracted by a minute amount by applying a minute vibration pulse to the piezoelectric element 17 so as not to eject ink droplets, the pressure generating chamber 13 is also slightly expanded, so that the meniscus near the nozzle opening 11 is generated. Pressure generation chamber 13
When the piezoelectric element 17 is returned to the original state, the pressure generating chamber 13 contracts and the meniscus is slightly pushed back to the nozzle opening 11 side.
【0012】図4は本発明の駆動回路の一実施例を示す
もので、図中符号58a、58b、・・・、58fはそ
れぞれ充電回路50a、50b、・・・、50fの充電
制御信号であり、後述する図3に示した、制御手段30
から印刷タイミングに合わせて供給される。同様に図中
符号68a、68b、・・・、68fはそれぞれ放電回
路60a、60b、・・・、60fの放電制御信号であ
り、制御手段30から供給される。FIG. 4 shows an embodiment of the drive circuit of the present invention. In the figure, reference numerals 58a, 58b, ..., 58f are charge control signals of the charge circuits 50a, 50b ,. Yes, the control means 30 shown in FIG.
Is supplied at the same timing as the printing. Similarly, reference numerals 68a, 68b, ..., 68f in the drawing are discharge control signals of the discharge circuits 60a, 60b, ..., 60f, respectively, which are supplied from the control means 30.
【0013】充電回路50a、50b、・・・、50f
はそれぞれ同じ構成の定電流充電回路であり、その代表
として回路50aについてのみ図示してある。Charging circuits 50a, 50b, ..., 50f
Are constant current charging circuits having the same configuration, and only the circuit 50a is shown as a representative thereof.
【0014】放電回路60a、60b、・・・、60f
についても同様に、それぞれ同じ構成の定電流放電回路
であり、その代表として回路60aについてのみ図示し
てある。Discharge circuits 60a, 60b, ..., 60f
In the same manner, the constant current discharge circuits having the same configuration are similarly shown, and only the circuit 60a is shown as a representative thereof.
【0015】充電回路50aについて、符号58aの一
方の端子には電流制限抵抗55aを通してNPN型トラ
ンジスタ51aのベースが接続され、さらにトランジス
タ51aのコレクタには電流制限抵抗56aを通してP
NP型トランジスタ52aのベース及びPNP型トラン
ジスタ53aのコレクタが接続されている。トランジス
タ52aのエミッタにはトランジスタ53aのベースと
時定数設定抵抗54aの一方の端子が接続している。ま
たトランジスタ52aのコレクタには充電回路50b、
50c、・・・、50fの図示しないトランジスタ52
b、52c、・・・、52fのコレクタ及び時定数設定
コンデンサ71の一方の端子に接続している。トランジ
スタ53aのエミッタは電源Vhと時定数設定抵抗54
aの一方の端子が接続しており、定電流充電回路を構成
している。Regarding the charging circuit 50a, the base of an NPN transistor 51a is connected to one terminal of the reference numeral 58a through a current limiting resistor 55a, and the collector of the transistor 51a is connected to a P terminal through a current limiting resistor 56a.
The base of the NP transistor 52a and the collector of the PNP transistor 53a are connected. The base of the transistor 53a and one terminal of a time constant setting resistor 54a are connected to the emitter of the transistor 52a. The charging circuit 50b is connected to the collector of the transistor 52a.
Not shown transistor 52 of 50c, ..., 50f
The collectors of b, 52c, ..., 52f and one terminal of the time constant setting capacitor 71 are connected. The emitter of the transistor 53a has a power source Vh and a time constant setting resistor 54.
One terminal of a is connected to form a constant current charging circuit.
【0016】一方放電回路60aについて、符号68a
の一方の端子には電流制限抵抗65aを通してNPN型
トランジスタ62aのベース及びNPN型トランジスタ
63aのコレクタが接続されている。トランジスタ62
aのコレクタには放電回路60b、60c、・・・、6
0fの図示しないトランジスタ62b、62c、・・
・、62fのそれぞれのコレクタ、及び時定数設定コン
デンサ71の一方の端子に接続している。トランジスタ
62aのエミッタはトランジスタ63aのベース及び時
定数設定抵抗64aの一方の端子に接続されている。ト
ランジスタ63aのエミッタは時定数設定抵抗64aの
一方の端子とともに接地されており、定電流放電回路を
構成している。On the other hand, the discharge circuit 60a has a reference numeral 68a.
The base of the NPN transistor 62a and the collector of the NPN transistor 63a are connected to one of the terminals through a current limiting resistor 65a. Transistor 62
Discharge circuits 60b, 60c, ..., 6 are provided in the collector of a.
0f transistors 62b, 62c, not shown, ...
.., 62f, and one terminal of the time constant setting capacitor 71. The emitter of the transistor 62a is connected to the base of the transistor 63a and one terminal of the time constant setting resistor 64a. The emitter of the transistor 63a is grounded together with one terminal of the time constant setting resistor 64a, and constitutes a constant current discharge circuit.
【0017】時定数設定コンデンサ71にはNPN型ト
ランジスタ72とPNP型トランジスタ73が接続さ
れ、コンデンサ71の充電時、及び放電時の電流を増幅
する電流バッファとなっている。An NPN-type transistor 72 and a PNP-type transistor 73 are connected to the time constant setting capacitor 71, which serves as a current buffer for amplifying the current when the capacitor 71 is charged and discharged.
【0018】充電回路50a、50b、・・・、50f
及び放電回路60a、60b、・・・、60fは駆動波
形生成にあたり、それぞれ単独に充電動作、放電動作を
行なうばかりでなく、駆動波形の傾き及び駆動電圧に合
わせて複数の充電回路、放電回路を組み合わせて充電動
作、放電動作を行なわせる。Charging circuits 50a, 50b, ..., 50f
The discharge circuits 60a, 60b, ..., 60f not only perform the charging operation and the discharging operation individually in generating the driving waveform, but also configure a plurality of charging circuits and discharging circuits according to the inclination of the driving waveform and the driving voltage. The charging operation and the discharging operation are performed in combination.
【0019】充電回路50aの動作は、制御手段30よ
り58a端子に充電信号が入力されると、電源電圧Vh
から式1で示す一定の電流値Icaでコンデンサ71を
充電する。The operation of the charging circuit 50a is such that when the charging signal is inputted to the 58a terminal from the control means 30, the power source voltage Vh is reached.
, The capacitor 71 is charged with a constant current value Ica expressed by the equation (1).
【0020】 Ica=VBE53a/R54a ・・・(式1) 充電回路50b、50c、・・・、50fも充電回路5
0aと同様の構成の充電回路であり、符号58b、58
c、・・・、58f端子に制御手段30より充電信号が
入力されると電源電圧VhからそれぞれIcb、Ic
c、・・・Icfなる一定値の電流でコンデンサ71を
充電する。Ica = VBE53a / R54a (Equation 1) The charging circuits 50b, 50c ,.
The charging circuit has the same configuration as that of 0a, and includes the reference numerals 58b and 58.
When a charging signal is input from the control means 30 to the terminals c, ..., 58f, the power source voltage Vh changes to Icb and Ic, respectively.
The capacitor 71 is charged with a constant current of c, ..., Icf.
【0021】 Icb=VBE53b/R54b ・・・(式2) Icc=VBE53c/R54c ・・・(式3) Icd=VBE53d/R54d ・・・(式4) Ice=VBE53e/R54e ・・・(式5) Icf=VBE53f/R54f ・・・(式6) なお本実施例では充電時定数設定抵抗54a、54b、
・・・、54fのそれぞれの値は、充電回路50aを駆
動させた時に駆動回路で必要とされる最大の充電電流の
約半分となるように、充電時定数設定抵抗54aの値を
RxΩとし、次に充電回路50bの充電電流を充電回路
50aの半分となるように充電時定数設定抵抗54bの
値を2RxΩとする。以下充電回路50fまで、充電電
流が半分になるように設定され、以下のように表され
る。Icb = VBE53b / R54b (Equation 2) Icc = VBE53c / R54c (Equation 3) Icd = VBE53d / R54d (Equation 4) Ice = VBE53e / R54e (Equation 5) ) Icf = VBE53f / R54f (Equation 6) In this embodiment, the charging time constant setting resistors 54a, 54b,
The value of the charging time constant setting resistor 54a is set to RxΩ so that each value of 54f is about half of the maximum charging current required by the driving circuit when the charging circuit 50a is driven. Next, the value of the charging time constant setting resistor 54b is set to 2RxΩ so that the charging current of the charging circuit 50b becomes half that of the charging circuit 50a. Hereinafter, up to the charging circuit 50f, the charging current is set to be half, which is expressed as follows.
【0022】R54a= Rx Ω R54b= 2Rx Ω R54c= 4Rx Ω R54d= 8Rx Ω R54e=16Rx Ω R54f=32Rx Ω すなわち充電回路50fで充電される電流値Icfを最
小値とする63段階の電流値を設定できる。R54a = Rx Ω R54b = 2Rx Ω R54c = 4Rx Ω R54d = 8Rx Ω R54e = 16Rx Ω R54f = 32Rx Ω That is, a 63-step current value that sets the current value Icf charged in the charging circuit 50f to the minimum value is set. it can.
【0023】放電回路60aの動作は、制御手段30よ
り58a端子に充電信号が入力されると、コンデンサ7
1に充電された電荷を式7で示す一定の電流値Idaで
引き抜く。The operation of the discharging circuit 60a is such that when the charging signal is inputted from the control means 30 to the terminal 58a, the capacitor 7
The electric charge charged to 1 is extracted with a constant current value Ida shown in Expression 7.
【0024】 Ida=VBE63a/R64a ・・・(式7) 放電回路60b、60c、・・・、60fも放電回路6
0aと同様の構成の放電回路であり、符号68b、68
c、・・・、68f端子に制御手段30より放電信号が
入力されるとコンデンサ71に充電された電荷をそれぞ
れIdb、Idc、・・・Idfなる一定値の電流で引
き抜く。Ida = VBE63a / R64a (Equation 7) The discharge circuits 60b, 60c, ..., 60f are also discharge circuits 6
0a is a discharge circuit having the same structure as that of the reference numeral 68b, 68.
When a discharge signal is input from the control means 30 to the terminals c, ..., 68f, the electric charges charged in the capacitor 71 are extracted by currents of constant values Idb, Idc ,.
【0025】 Idb=VBE63b/R64b ・・・(式8) Idc=VBE63c/R64c ・・・(式9) Idd=VBE63d/R64d ・・・(式10) Ide=VBE63e/R64e ・・・(式11) Idf=VBE63f/R64f ・・・(式12) なお本実施例では放電時定数設定抵抗64a、64b、
・・・、64fのそれぞれの値は、放電回路60aを駆
動させた時に駆動回路で必要とされる最大の放電電流の
約半分となるように、放電時定数設定抵抗64aの値を
RyΩとし、次に放電回路60bの放電電流を放電回路
60aの半分となるように放電時定数設定抵抗64bの
値を2RyΩとする。以下放電回路60fまで、放電電
流が半分になるように設定され、以下のように表され
る。Idb = VBE63b / R64b (Equation 8) Idc = VBE63c / R64c (Equation 9) Idd = VBE63d / R64d (Equation 10) Ide = VBE63e / R64e (Equation 11) ) Idf = VBE63f / R64f (Equation 12) In the present embodiment, the discharge time constant setting resistors 64a, 64b,
The value of the discharge time constant setting resistor 64a is set to RyΩ so that each value of 64f is about half of the maximum discharge current required by the drive circuit when the discharge circuit 60a is driven. Next, the value of the discharge time constant setting resistor 64b is set to 2RyΩ so that the discharge current of the discharge circuit 60b becomes half that of the discharge circuit 60a. The discharge circuit 60f is set so that the discharge current is halved, and is expressed as follows.
【0026】R64a= Ry Ω R64b= 2Ry Ω R64c= 4Ry Ω R64d= 8Ry Ω R64e=16Ry Ω R64f=32Ry Ω すなわち放電回路50fで放電される電流値Idfを最
小値とする63段階の電流値を設定できる。R64a = Ry Ω R64b = 2Ry Ω R64c = 4Ry Ω R64d = 8Ry Ω R64e = 16Ry Ω R64f = 32Ry Ω That is, a 63-step current value that sets the minimum current value Idf discharged in the discharge circuit 50f is set. it can.
【0027】図5は本発明の駆動回路により出力される
駆動波形の一実施例を示すもので、印字タイミング信号
が印加されると、充電1動作−放電1動作−充電2動作
−放電2動作−充電3動作を行なう。FIG. 5 shows an embodiment of drive waveforms output by the drive circuit of the present invention. When a print timing signal is applied, charge 1 operation-discharge 1 operation-charge 2 operation-discharge 2 operation. Perform charge 3 operation.
【0028】充電1動作は充電時間がTc1で充電電圧
がVraであり、充放電時定数設定コンデンサ71の静
電容量をC71とすると充電電流は、 Ic1=Vra×C71/Tc1 ・・・(式13) となる。In the charging 1 operation, the charging time is Tc1 and the charging voltage is Vra. If the electrostatic capacity of the charge / discharge time constant setting capacitor 71 is C71, the charging current is Ic1 = Vra × C71 / Tc1 (equation 13).
【0029】本実施例における充電1動作の電流値は充
電回路50fの充電電流値Icfの15倍に相当してお
り、必要とされる充電回路は50c、50d、50e、
50fの4回路を駆動すればよい。The current value of the charging 1 operation in this embodiment corresponds to 15 times the charging current value Icf of the charging circuit 50f, and the required charging circuits are 50c, 50d, 50e,
It is sufficient to drive four circuits of 50f.
【0030】充電2動作、充電3動作、放電1動作、放
電2動作における充放電電流は同様に求められ、 Ic2=Vrb×C71/Tc2 ・・・(式14) Ic3=Vrc×C71/Tc3 ・・・(式15) Id1=Vfa×C71/Td1 ・・・(式16) Id2=Vfb×C71/Td2 ・・・(式17) となる。本実施例における標準駆動波形での充放電電
圧、充放電時間、充放電電流、および必要とされる充放
電回路の組み合わせを図6に示す。充電1動作での充電
電圧及び放電1動作での放電電圧は放電2動作での放電
電圧の20%の値になっており充電2動作の充電電圧と
充電3動作の充電電圧の和が放電2動作の放電電圧と等
しくなっており、それぞれの割合は76%と24%であ
る。The charging / discharging current in the charging 2 operation, the charging 3 operation, the discharging 1 operation, and the discharging 2 operation is similarly obtained, and Ic2 = Vrb × C71 / Tc2 (Equation 14) Ic3 = Vrc × C71 / Tc3 (Equation 15) Id1 = Vfa × C71 / Td1 (Equation 16) Id2 = Vfb × C71 / Td2 (Equation 17) FIG. 6 shows a combination of the charging / discharging voltage, the charging / discharging time, the charging / discharging current, and the required charging / discharging circuit in the standard driving waveform in this embodiment. The charge voltage in the charge 1 operation and the discharge voltage in the discharge 1 operation are 20% of the discharge voltage in the discharge 2 operation, and the sum of the charge voltage in the charge 2 operation and the charge voltage in the charge 3 operation is discharge 2 It is equal to the discharge voltage of operation, and the respective percentages are 76% and 24%.
【0031】図7は本発明の圧電素子駆動回路を搭載し
たインクジェットプリンタのヘッドの特性ばらつきに対
する駆動波形調整方法を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a drive waveform adjusting method for variations in the characteristics of the head of an ink jet printer equipped with the piezoelectric element drive circuit of the present invention.
【0032】図中Vn0で示される波形が標準駆動波形
であり、前述したように放電2動作の放電電圧を基準と
して各充放電電圧の割合が決められており、ヘッド固体
間のばらつき補正のための波形調整では、各充放電動作
の充放電時間がそれぞれ一定の値にしたままであって、
駆動電圧で調整をおこなう。駆動電圧を高くする場合に
は図中Vp1、Vp2で示されるような、放電2動作で
の放電電圧Vfbの増加分に合わせて他の充放電電圧が
高くなり、駆動電圧を低くする場合には図中Vm1、V
m2で示されるような、放電2動作での放電電圧の減少
分に合わせて他の充放電電圧を低くする。The waveform indicated by Vn0 in the figure is a standard drive waveform, and the ratio of each charge / discharge voltage is determined based on the discharge voltage of the discharge 2 operation as described above. In the waveform adjustment of, the charging / discharging time of each charging / discharging operation was kept at a constant value,
Adjust with the drive voltage. When the driving voltage is increased, other charging / discharging voltages are increased in accordance with the increase of the discharge voltage Vfb in the discharge 2 operation as indicated by Vp1 and Vp2 in the figure, and when the driving voltage is decreased, Vm1, V in the figure
Other charging / discharging voltages are lowered in accordance with the decrease amount of the discharging voltage in the discharging 2 operation as indicated by m2.
【0033】すなわち、全ての充放電動作に対する充放
電電流を調整することになる。しかしながら、本実施例
での駆動回路では任意の充放電電流を充放電回路の組み
合わせを変更することで実現できる。That is, the charging / discharging current for all charging / discharging operations is adjusted. However, in the drive circuit of this embodiment, an arbitrary charge / discharge current can be realized by changing the combination of charge / discharge circuits.
【0034】図1は、上述した圧電素子駆動回路を搭載
したインクジェットプリンタの印刷機構周辺の構造を示
すものであって、符号1は、キャリッジで、タイミング
ベルト2を介してパルスモータ3に接続されていて、ガ
イド部材4に案内されて記録用紙5の紙幅方向に往復動
するように構成されている。FIG. 1 shows a structure around a printing mechanism of an ink jet printer equipped with the above-mentioned piezoelectric element drive circuit. Reference numeral 1 is a carriage, which is connected to a pulse motor 3 via a timing belt 2. The guide member 4 guides the recording paper 5 to reciprocate in the paper width direction.
【0035】キャリッジ1には記録用紙5と対面する
面、この実施例では下面に後述するインクジェット式記
録ヘッド6が取り付けられている。インクジェット式記
録ヘッド6は、キャリッジ1の上部に搭載されているイ
ンクカートリッジ7からインクの補給を受けてキャリッ
ジ1の移動に合わせて記録用紙5にインク滴を吐出して
ドットを形成して、記録用紙5に画像や文字を印刷す
る。An ink jet recording head 6, which will be described later, is attached to the surface of the carriage 1 facing the recording paper 5, that is, the lower surface in this embodiment. The ink jet type recording head 6 receives ink replenishment from an ink cartridge 7 mounted on the upper part of the carriage 1 and ejects ink droplets on a recording paper 5 in accordance with the movement of the carriage 1 to form dots to perform recording. Images and characters are printed on the paper 5.
【0036】8はキャッピング装置で、非印刷領域に設
けられていて、印字休止中に記録ヘッド6のノズル開口
を封止する一方、印刷動作中に行われるフラッシング動
作による記録ヘッド6からのインク滴を受けるものであ
る。Reference numeral 8 denotes a capping device, which is provided in the non-printing area and seals the nozzle opening of the recording head 6 during the pause of printing, while ink drops from the recording head 6 due to the flushing operation performed during the printing operation. To receive.
【0037】9はクリーニング手段で、キャッピング装
置8の近傍に設けられ、記録ヘッド6のノズルプレート
の表面をブレード等でワイピングして、ノズルプレート
表面のインクカスや紙粉を拭き取るように構成されてい
る。A cleaning means 9 is provided in the vicinity of the capping device 8 and is configured to wipe the surface of the nozzle plate of the recording head 6 with a blade or the like to wipe off ink residue and paper dust on the surface of the nozzle plate. .
【0038】36はリニアエンコーダで、キャリッジ上
に取り付けられたセンサーにより読み取られ、キャリッ
ジの動作により特定の移動距離毎にパルスを発生させ、
印字タイミング信号の基準となる。Reference numeral 36 denotes a linear encoder which is read by a sensor mounted on the carriage and generates a pulse at a specific moving distance by the operation of the carriage,
This is a reference for the print timing signal.
【0039】37はパルスモータで、図示しない減速歯
車を介して記録用紙5をキャリッジ1の動作に合わせて
搬送するものである。A pulse motor 37 conveys the recording paper 5 in accordance with the operation of the carriage 1 via a reduction gear (not shown).
【0040】図3は、上述したインクジェットプリンタ
を制御する制御装置の一実施例を示すもので、符号30
は、制御手段で、ホストからの印刷指令信号や印刷デー
タを受けて後述する駆動回路31、キャリッジ駆動回路
33、及び紙搬送駆動回路35を制御して印刷動作を実
行させるとともに、記録ヘッド6のクリーニング、フラ
ッシング等を実行させるものである。FIG. 3 shows an embodiment of a control device for controlling the above-mentioned ink jet printer, which is designated by reference numeral 30.
The control means controls the driving circuit 31, the carriage driving circuit 33, and the paper transport driving circuit 35, which will be described later, in response to a print command signal and print data from the host to execute a printing operation. Cleaning, flushing and the like are executed.
【0041】印字タイミング生成回路34はキャリッジ
上に搭載されたリニアエンコーダ11によりキャリッジ
の移動を検出して、制御手段30に対して印字信号を発
生するように構成されている。The print timing generation circuit 34 is configured to detect the movement of the carriage by the linear encoder 11 mounted on the carriage and generate a print signal to the control means 30.
【0042】なお、本実施例では充電回路、放電回路共
にそれぞれ電流値の異なる6種類の回路の組み合わせで
構成されているが、6種類にかぎったことでなく、これ
より多くても少なくても良い。In the present embodiment, both the charging circuit and the discharging circuit are composed of 6 kinds of circuits having different current values, but the number of kinds is not limited to 6 kinds, and more or less than this is possible. good.
【0043】[0043]
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
任意の駆動波形が駆動回路の入力信号の組み合わせを変
えることで容易に得ることができる。また異なる構造の
記録ヘッドに対しても対応することが容易であるため駆
動回路を汎用的な集積回路として構成することができ、
部品点数の削減、コストダウンが可能となる。As described above, in the present invention,
An arbitrary drive waveform can be easily obtained by changing the combination of input signals of the drive circuit. Further, since it is easy to deal with recording heads having different structures, the drive circuit can be configured as a general-purpose integrated circuit,
It is possible to reduce the number of parts and cost.
【図1】本発明の圧電素子駆動回路が適用されるインク
ジェット記録装置の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of an ink jet recording apparatus to which a piezoelectric element drive circuit of the present invention is applied.
【図2】インクジェット記録ヘッドの一実施例を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of an ink jet recording head.
【図3】インクジェット記録装置の制御ブロックを示す
図である。FIG. 3 is a diagram illustrating control blocks of the inkjet recording apparatus.
【図4】本発明の圧電素子駆動回路の一実施例を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing one embodiment of a piezoelectric element drive circuit of the present invention.
【図5】同上圧電素子駆動回路の入力信号と出力波形を
示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an input signal and an output waveform of the piezoelectric element driving circuit.
【図6】同上駆動回路の出力波形の値を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing values of output waveforms of the drive circuit of the same.
【図7】同上駆動回路の出力波形の調整方法を示す図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing a method of adjusting the output waveform of the drive circuit of the same.
6 インクジェット記録ヘッド 8 キャッピング装置 9 クリーニング装置 11 ノズル開口 13 圧力発生室 17 圧電素子 Reference Signs List 6 inkjet recording head 8 capping device 9 cleaning device 11 nozzle opening 13 pressure generating chamber 17 piezoelectric element
Claims (2)
発生する圧電素子駆動回路であって、圧電素子を収縮さ
せるための複数の異なる時定数を備えた第1群の電圧波
形発生回路と圧電素子を伸長させるための複数の異なる
時定数を備えた第2群の電圧波形発生回路とからなるこ
とを特徴とする圧電素子駆動回路。1. A piezoelectric element drive circuit for generating a voltage waveform for contracting and expanding a piezoelectric element, comprising: a first group of voltage waveform generating circuits having a plurality of different time constants for contracting the piezoelectric element; A piezoelectric element drive circuit, comprising a second group of voltage waveform generation circuits having a plurality of different time constants for extending the element.
は第1群の電圧発生回路の中から1つ以上の回路を組み
合わせて任意の時定数の電圧波形を発生させ、圧電素子
の伸長には第2群の電圧発生回路の中から1つ以上の回
路を組み合わせて任意の時定数の電圧波形を発生させる
ことを特徴とする請求項1記載の圧電素子駆動回路。2. The voltage generating circuit generates a voltage waveform having an arbitrary time constant by combining one or more circuits out of the voltage generating circuits of the first group for contraction of the piezoelectric element to expand the piezoelectric element. 2. The piezoelectric element drive circuit according to claim 1, wherein one or more circuits from the second group of voltage generation circuits are combined to generate a voltage waveform having an arbitrary time constant.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8094578A JPH09277526A (en) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | Piezoelectric element driving circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8094578A JPH09277526A (en) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | Piezoelectric element driving circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09277526A true JPH09277526A (en) | 1997-10-28 |
Family
ID=14114176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8094578A Pending JPH09277526A (en) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | Piezoelectric element driving circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH09277526A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008518819A (en) * | 2004-11-03 | 2008-06-05 | フジフイルム ディマティックス インコーポレイテッド | Trimming individual voltages using waveforms |
-
1996
- 1996-04-16 JP JP8094578A patent/JPH09277526A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008518819A (en) * | 2004-11-03 | 2008-06-05 | フジフイルム ディマティックス インコーポレイテッド | Trimming individual voltages using waveforms |
KR101322768B1 (en) * | 2004-11-03 | 2013-10-29 | 후지필름 디마틱스, 인크. | Individual voltage trimming with waveforms |
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