JPH10291312A - 静電容量型アクチュエータの駆動方法、及びインクジェット式記録ヘッドの駆動方法 - Google Patents
静電容量型アクチュエータの駆動方法、及びインクジェット式記録ヘッドの駆動方法Info
- Publication number
- JPH10291312A JPH10291312A JP11762997A JP11762997A JPH10291312A JP H10291312 A JPH10291312 A JP H10291312A JP 11762997 A JP11762997 A JP 11762997A JP 11762997 A JP11762997 A JP 11762997A JP H10291312 A JPH10291312 A JP H10291312A
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- driving
- piezoelectric vibrator
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動時間の延長を招くことなく、突入電流を
抑えて圧電振動素子を駆動すること。 【解決手段】 弾性板の表面に圧電振動体を形成し、圧
電振動体に駆動電圧を印加して充放電させることによ
り、被駆動体に力学的作用を与える静電容量型アクチュ
エータの駆動方法において、静電容量が大きな充電初期
には時間変化率の低い駆動電圧ｖ1を印加して突入電流
を抑え、また電圧Ｖ１に到達して静電容量が低下した段
階で電圧変化率の高い駆動電圧ｖ2により充電して所定
電圧Ｖ2に到達するまでの時間を一定とする。
抑えて圧電振動素子を駆動すること。 【解決手段】 弾性板の表面に圧電振動体を形成し、圧
電振動体に駆動電圧を印加して充放電させることによ
り、被駆動体に力学的作用を与える静電容量型アクチュ
エータの駆動方法において、静電容量が大きな充電初期
には時間変化率の低い駆動電圧ｖ1を印加して突入電流
を抑え、また電圧Ｖ１に到達して静電容量が低下した段
階で電圧変化率の高い駆動電圧ｖ2により充電して所定
電圧Ｖ2に到達するまでの時間を一定とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は、弾性基板の表面
に造膜法等により圧電体層を形成してなる静電容量型ア
クチュエータの駆動方法、及び静電容量型アクチュエー
タを有するインクジェット式記録ヘッドの駆動方法に関
する。
に造膜法等により圧電体層を形成してなる静電容量型ア
クチュエータの駆動方法、及び静電容量型アクチュエー
タを有するインクジェット式記録ヘッドの駆動方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット式記録ヘッドの圧力発生
室のような極めて微小な領域を変形させるアクチュエー
タは、駆動力伝達媒体となる弾性変形可能な基板自体、
またはこの表面に形成された下電極の表面に、ＰＺＴ等
の圧電材料をスパッタリングして圧電体層を所望の形状
に形成したり、また基板に一様に圧電体層を形成した
後、エッチング等により所望の形状に形成し、最後に圧
電体層の表面に上電極を形成して構成されている。
室のような極めて微小な領域を変形させるアクチュエー
タは、駆動力伝達媒体となる弾性変形可能な基板自体、
またはこの表面に形成された下電極の表面に、ＰＺＴ等
の圧電材料をスパッタリングして圧電体層を所望の形状
に形成したり、また基板に一様に圧電体層を形成した
後、エッチング等により所望の形状に形成し、最後に圧
電体層の表面に上電極を形成して構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようにして構成さ
れたアクチュエータにおける圧電振動素子の肉厚が１μ
ｍ以下と極めて薄いため、大きな静電容量を有するばか
りでなく、静電容量が電圧依存性を有し、駆動電圧の印
加初期に大きな突入電流が流れ込み、駆動回路に大きな
負担を掛けるという問題を抱えている。
れたアクチュエータにおける圧電振動素子の肉厚が１μ
ｍ以下と極めて薄いため、大きな静電容量を有するばか
りでなく、静電容量が電圧依存性を有し、駆動電圧の印
加初期に大きな突入電流が流れ込み、駆動回路に大きな
負担を掛けるという問題を抱えている。
【０００４】すなわち、アクチュエータにより圧縮力を
発生させ、この状態を所定時間継続させ、最後に元の状
態に復帰させるという動作を行わせる場合には、図１０
（イ）に示したような時間的に略直線的に変化する台形
状の駆動電圧をアクチュエータに印加するが、図１０
（ロ）に示したように初期充電時に４６ｍＡ程度の大き
な突入電流が流れ込むという現象がある。このため、充
電初期の大電流に対応できる大きな定格の回路素子を必
要として駆動回路のコスト上昇を招いたり、またこのよ
うな対応を行わない場合には駆動回路の信頼性や寿命が
低下するなどの問題がある。
発生させ、この状態を所定時間継続させ、最後に元の状
態に復帰させるという動作を行わせる場合には、図１０
（イ）に示したような時間的に略直線的に変化する台形
状の駆動電圧をアクチュエータに印加するが、図１０
（ロ）に示したように初期充電時に４６ｍＡ程度の大き
な突入電流が流れ込むという現象がある。このため、充
電初期の大電流に対応できる大きな定格の回路素子を必
要として駆動回路のコスト上昇を招いたり、またこのよ
うな対応を行わない場合には駆動回路の信頼性や寿命が
低下するなどの問題がある。
【０００５】もとより、このような問題を解消するため
には電圧の時間変化率を低く抑えることも考えられる
が、最終充電電圧に到達するまでに時間を要し、駆動特
性が低下するという問題を招く。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、その目的とするとこ
ろは駆動特性の低下を招くことなく突入電流を低減する
ことができる静電容量型アクチュエータの駆動方法を提
案することである。
には電圧の時間変化率を低く抑えることも考えられる
が、最終充電電圧に到達するまでに時間を要し、駆動特
性が低下するという問題を招く。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、その目的とするとこ
ろは駆動特性の低下を招くことなく突入電流を低減する
ことができる静電容量型アクチュエータの駆動方法を提
案することである。
【０００６】また本発明の他の目的は静電容量型アクチ
ュエータを駆動手段とするインクジェット式記録ヘッド
の駆動方法を提案することである。
ュエータを駆動手段とするインクジェット式記録ヘッド
の駆動方法を提案することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、弾性板の表面に圧電振動体
を形成し、前記圧電振動体に駆動電圧を印加して充放電
させることにより、被駆動体に力学的作用を与える静電
容量型アクチュエータの駆動方法において、前記駆動電
圧を前記圧電振動体の電圧微分容量に対応させて調整
し、もって静電容量が大きな充電初期の突入電流を抑
え、また充電電流抑制期間中の充電時間の延長分を、静
電容量が低下した段階で電圧変化率を高めて最終電圧に
到達させるまでの時間を短縮して、全体としての充電時
間の増大を防止する。
るために本発明においては、弾性板の表面に圧電振動体
を形成し、前記圧電振動体に駆動電圧を印加して充放電
させることにより、被駆動体に力学的作用を与える静電
容量型アクチュエータの駆動方法において、前記駆動電
圧を前記圧電振動体の電圧微分容量に対応させて調整
し、もって静電容量が大きな充電初期の突入電流を抑
え、また充電電流抑制期間中の充電時間の延長分を、静
電容量が低下した段階で電圧変化率を高めて最終電圧に
到達させるまでの時間を短縮して、全体としての充電時
間の増大を防止する。
【０００８】
【発明の実施の形態】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。図１は、本発明の駆動
方法が適用される静電容量型アクチュエータを使用した
インクジェット式記録ヘッドの一実施例を示すものであ
って、シリコン単結晶基板をエッチングして形成された
インク圧力発生室基板１は、一方の表面を開口面２と
し、裏面に弾性変形する基板３を有するメンブレム部を
形成するように複数列、この実施例では千鳥状となるよ
うに位置する２列の圧力発生室４、４‥‥と、これら圧
力発生室４にインクを供給するリザーバ５と、さらにこ
れら圧力発生室４とリザーバ５とを一定の流体抵抗で連
通させるインク供給口６とを形成するように構成されて
いる。
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の駆動
方法が適用される静電容量型アクチュエータを使用した
インクジェット式記録ヘッドの一実施例を示すものであ
って、シリコン単結晶基板をエッチングして形成された
インク圧力発生室基板１は、一方の表面を開口面２と
し、裏面に弾性変形する基板３を有するメンブレム部を
形成するように複数列、この実施例では千鳥状となるよ
うに位置する２列の圧力発生室４、４‥‥と、これら圧
力発生室４にインクを供給するリザーバ５と、さらにこ
れら圧力発生室４とリザーバ５とを一定の流体抵抗で連
通させるインク供給口６とを形成するように構成されて
いる。
【０００９】開口面２側には、圧力発生室４の一端側で
連通するようにノズル開口７が穿設されたノズルプレー
ト８が固定され、また裏面には図３に示したように膜形
成方法で作り付けられた圧電体膜からなる圧電振動素子
９が、圧力発生室４と対向する領域に形成されている。
連通するようにノズル開口７が穿設されたノズルプレー
ト８が固定され、また裏面には図３に示したように膜形
成方法で作り付けられた圧電体膜からなる圧電振動素子
９が、圧力発生室４と対向する領域に形成されている。
【００１０】この圧電振動素子９は、チタン酸鉛とジル
コン酸鉛とを混合したＰＺＴ系の圧電膜前駆体材料を、
ゾルゲル法で厚さ１μｍとなるまで塗布、乾燥を繰り返
すして成膜し、基板全体を酸素雰囲気中で温度６５０℃
で３分、次に温度９００℃で１分加熱し、自然冷却させ
て構成されている。
コン酸鉛とを混合したＰＺＴ系の圧電膜前駆体材料を、
ゾルゲル法で厚さ１μｍとなるまで塗布、乾燥を繰り返
すして成膜し、基板全体を酸素雰囲気中で温度６５０℃
で３分、次に温度９００℃で１分加熱し、自然冷却させ
て構成されている。
【００１１】このようにして、インクジェット式記録ヘ
ッドの駆動に適するように構成された圧電振動素子９
は、各素子が長さ4ｍｍ、幅５０μｍ、厚さ０．７μｍ
で、その静電容量は電圧印加以前では約３ナノファラッ
ド程度で、図４に示すように充電が進行して充電電圧が
大きくなるほど静電容量が低下するというようにその静
電容量が電圧依存性を有している。
ッドの駆動に適するように構成された圧電振動素子９
は、各素子が長さ4ｍｍ、幅５０μｍ、厚さ０．７μｍ
で、その静電容量は電圧印加以前では約３ナノファラッ
ド程度で、図４に示すように充電が進行して充電電圧が
大きくなるほど静電容量が低下するというようにその静
電容量が電圧依存性を有している。
【００１２】インク圧力発生室基板１とノズルプレート
８とは液密となるように一体に固定されて、周縁部及び
中央部を支持する支持部１０ａ、１０ｂを備えたホルダ
１０に収容されてインクジェット式記録ヘッドに構成さ
れている。
８とは液密となるように一体に固定されて、周縁部及び
中央部を支持する支持部１０ａ、１０ｂを備えたホルダ
１０に収容されてインクジェット式記録ヘッドに構成さ
れている。
【００１３】これら圧電振動素子９は、フレキシブルケ
ーブル１１を介して外部駆動回路から駆動電圧の供給を
受け、圧力発生室４を膨張、収縮させてインク滴を吐出
させる。
ーブル１１を介して外部駆動回路から駆動電圧の供給を
受け、圧力発生室４を膨張、収縮させてインク滴を吐出
させる。
【００１４】図５は、上述したインクジェット式記録ヘ
ッド等のように短時間で被駆動体、上述の実施例におい
ては圧力発生室４を圧縮し、この圧縮状態を所定時間維
持した後、元の状態にまで膨張させるという一連の動作
を繰返す圧電振動素子９を駆動するのに適した駆動電圧
の一実施例を示すものであって、電圧微分容量が大きな
領域、つまり零電位から電圧Ｖ1までは時間に対する電
圧変化率の低い駆動電圧ｖ1を印加する。これにより電
圧が低い領域では大きな電圧微分容量を示す圧電振動素
子９への充電電流を押さえつつ充電することができる。
ッド等のように短時間で被駆動体、上述の実施例におい
ては圧力発生室４を圧縮し、この圧縮状態を所定時間維
持した後、元の状態にまで膨張させるという一連の動作
を繰返す圧電振動素子９を駆動するのに適した駆動電圧
の一実施例を示すものであって、電圧微分容量が大きな
領域、つまり零電位から電圧Ｖ1までは時間に対する電
圧変化率の低い駆動電圧ｖ1を印加する。これにより電
圧が低い領域では大きな電圧微分容量を示す圧電振動素
子９への充電電流を押さえつつ充電することができる。
【００１５】比較的電圧微分容量が小さくなる電圧Ｖ1
まで充電が進行した段階で、時間変化率の高い駆動電圧
ｖ2を印加して所定電位Ｖ2まで急速に充電しても、この
時点では電圧微分容量が低下しているから大きな電圧変
化率の駆動電圧ｖ2であっても圧電振動素子９に流れ込
む最大電流を抑制して所定電圧Ｖ2まで、全充電工程の
充電に要する時間に延長を来すことなく充電を完了する
ことができる。
まで充電が進行した段階で、時間変化率の高い駆動電圧
ｖ2を印加して所定電位Ｖ2まで急速に充電しても、この
時点では電圧微分容量が低下しているから大きな電圧変
化率の駆動電圧ｖ2であっても圧電振動素子９に流れ込
む最大電流を抑制して所定電圧Ｖ2まで、全充電工程の
充電に要する時間に延長を来すことなく充電を完了する
ことができる。
【００１６】すなわち、駆動初期の時間に対する電圧変
化率を８／０．８＝１０（Ｖ／μｓ）と従来の駆動方法
における電圧変化率（３０／２＝１５（Ｖ／μｓ））の
６６％程度に下げるだけで、初期の充電電流の最大値を
２８ｍＡと従来の駆動方法による最大電流４６ｍＡの６
０％程度に抑えることができる。
化率を８／０．８＝１０（Ｖ／μｓ）と従来の駆動方法
における電圧変化率（３０／２＝１５（Ｖ／μｓ））の
６６％程度に下げるだけで、初期の充電電流の最大値を
２８ｍＡと従来の駆動方法による最大電流４６ｍＡの６
０％程度に抑えることができる。
【００１７】そして、電圧微分容量が低下した時点以降
は、従来の駆動方法における電圧変化率（１５（Ｖ／μ
ｓ））より高い電圧変化率を有する電圧（２２／１２＝
１．８３（Ｖ／μｓ））を印加しても最大電流の上昇を
招くことなく、所定時間（２μｓ）以内に規定の電圧
（３０Ｖ）に圧電振動素子９を充電することができる。
は、従来の駆動方法における電圧変化率（１５（Ｖ／μ
ｓ））より高い電圧変化率を有する電圧（２２／１２＝
１．８３（Ｖ／μｓ））を印加しても最大電流の上昇を
招くことなく、所定時間（２μｓ）以内に規定の電圧
（３０Ｖ）に圧電振動素子９を充電することができる。
【００１８】図６は、上述した駆動方法を実現するため
の駆動回路の一実施例を示すものであって、図中符号２
１、２２、２３は、それぞれ周期Ｔ０で出力される印字
信号（図７（I））のタイミングに基づいて制御手段２
０から供給される第１、第２の充電パルス（図７（I
I）、（III））、及び放電パルス（図７（IV））が入力
する端子で、端子２１に入力した第１の充電パルスは、
ＮＰＮ型トランジスタ２４のベースに入力し、ＰＮＰ型
トランジスタ２５、２６及び抵抗２７により構成された
定電流回路２８が作動させて、抵抗２７により決まる低
い一定電流Ｉraでコンデンサ２９を電圧Ｖ1まで充電さ
せる。
の駆動回路の一実施例を示すものであって、図中符号２
１、２２、２３は、それぞれ周期Ｔ０で出力される印字
信号（図７（I））のタイミングに基づいて制御手段２
０から供給される第１、第２の充電パルス（図７（I
I）、（III））、及び放電パルス（図７（IV））が入力
する端子で、端子２１に入力した第１の充電パルスは、
ＮＰＮ型トランジスタ２４のベースに入力し、ＰＮＰ型
トランジスタ２５、２６及び抵抗２７により構成された
定電流回路２８が作動させて、抵抗２７により決まる低
い一定電流Ｉraでコンデンサ２９を電圧Ｖ1まで充電さ
せる。
【００１９】同様に、入力端子２２に入力した第２の充
電パルスは、ＮＰＮ型トランジスタ３０のベースに入力
し、ＰＮＰ型トランジスタ３１、３２及び抵抗３３によ
り構成された定電流回路３４が作動させて、電圧Ｖ1か
ら所望の最終充電電圧Ｖ2まで電流Ｉraよりも大きな一
定電流Ｉrbによりコンデンサ２９を充電させる。
電パルスは、ＮＰＮ型トランジスタ３０のベースに入力
し、ＰＮＰ型トランジスタ３１、３２及び抵抗３３によ
り構成された定電流回路３４が作動させて、電圧Ｖ1か
ら所望の最終充電電圧Ｖ2まで電流Ｉraよりも大きな一
定電流Ｉrbによりコンデンサ２９を充電させる。
【００２０】一方、入力端子２３に入力した放電パルス
は、ＮＰＮ型トランジスタ３５、３６及び抵抗３７から
なる定電流回路３８により、コンデンサ２９の電荷を一
定電流Ｉfaで放電させる。
は、ＮＰＮ型トランジスタ３５、３６及び抵抗３７から
なる定電流回路３８により、コンデンサ２９の電荷を一
定電流Ｉfaで放電させる。
【００２１】トランジスタ２５のべース−エミツタ間電
圧をＶbｅ25、抵抗２７の抵抗値をＲraとすると、充電
電流Ｉraは、Ｉra＝Ｖbｅ25／Ｒraとなり、またコンデ
ンサ２９の容量をＣ0とすると、第１の充電電圧Ｖ1まで
電圧が立ち上がるに要する時間Ｔraは、Ｔra＝Ｃ0×ＶH
／Ｉraとなる。また、第２の定電流回路３４についても
同様であり、トランジスタ３１のべース−エミツタ間電
圧をＶbｅ31、抵抗３４の抵抗値をＲrBとすると、充電
電流Ｉrbは、Ｉrb＝Ｖbｅ34／Ｒrbとなり、電圧（ＶH−
Ｖ1）を充電するに要する時間ＴrbはＴrb＝Ｃ0×（ＶH
−Ｖ1）／Ｉrbとなる。
圧をＶbｅ25、抵抗２７の抵抗値をＲraとすると、充電
電流Ｉraは、Ｉra＝Ｖbｅ25／Ｒraとなり、またコンデ
ンサ２９の容量をＣ0とすると、第１の充電電圧Ｖ1まで
電圧が立ち上がるに要する時間Ｔraは、Ｔra＝Ｃ0×ＶH
／Ｉraとなる。また、第２の定電流回路３４についても
同様であり、トランジスタ３１のべース−エミツタ間電
圧をＶbｅ31、抵抗３４の抵抗値をＲrBとすると、充電
電流Ｉrbは、Ｉrb＝Ｖbｅ34／Ｒrbとなり、電圧（ＶH−
Ｖ1）を充電するに要する時間ＴrbはＴrb＝Ｃ0×（ＶH
−Ｖ1）／Ｉrbとなる。
【００２２】一方、放電電流Ｉfaに関しては、定電流回
路３８のトランジスタ３６のベース−エミッタ間電圧を
Ｖbｅ36、抵抗３７の抵抗値をＲfaとすると、Ｉfa＝Ｖb
ｅ36／Ｒfaとなり、電圧Ｖ2を降下する要する時間Ｔfa
は、Ｔfa＝Ｃ0×ＶH／Ｉfaとなる。なお、図中符号３
９、４０により示すＮＰＮ型トランジタは、出力端子４
１に接続されるアクチュエータの圧電振動素子９に駆動
電圧を出力する電流増幅器を構成している。
路３８のトランジスタ３６のベース−エミッタ間電圧を
Ｖbｅ36、抵抗３７の抵抗値をＲfaとすると、Ｉfa＝Ｖb
ｅ36／Ｒfaとなり、電圧Ｖ2を降下する要する時間Ｔfa
は、Ｔfa＝Ｃ0×ＶH／Ｉfaとなる。なお、図中符号３
９、４０により示すＮＰＮ型トランジタは、出力端子４
１に接続されるアクチュエータの圧電振動素子９に駆動
電圧を出力する電流増幅器を構成している。
【００２３】したがって、定電流回路２８、３４を構成
している抵抗２７、３３の抵抗値Ｒra、Ｒrbを調整する
ことにより、圧電振動素子９に印加する電圧の時間変化
率を、また第１、第２の充電パルスの時間幅Ｔ１、Ｔ２
を調整することにより、電圧Ｖ１、Ｖ２を所望の値に設
定することができ、さらに定電流回路３８の抵抗３７の
抵抗Ｒfaを調整することにより、電圧降下時の電圧変化
率を任意に調整することができる。
している抵抗２７、３３の抵抗値Ｒra、Ｒrbを調整する
ことにより、圧電振動素子９に印加する電圧の時間変化
率を、また第１、第２の充電パルスの時間幅Ｔ１、Ｔ２
を調整することにより、電圧Ｖ１、Ｖ２を所望の値に設
定することができ、さらに定電流回路３８の抵抗３７の
抵抗Ｒfaを調整することにより、電圧降下時の電圧変化
率を任意に調整することができる。
【００２４】一方、微分容量Ｃの電圧Ｖに対する関係Ｃ
（Ｖ）が判明している場合には、アクチュエータの圧電
振動素子９に流入する電流Ｉは、 Ｉ＝Ｃ（Ｖ）×ｄＶ／ｄｔ により表わされるから、 ｄｖ／ｄｔ＝Ａ／Ｃ（Ｖ） なる条件（なお、Ａは定数を示す）を満たす電圧（図８
（イ））を駆動電圧として圧電振動素子９に印加する
と、圧電振動素子９には同図（ロ）に示したように充電
に伴う電圧上昇による微分容量の変化率に一致して電圧
変化率が変化する電圧が印加されるため、ゼロ電位近傍
で電圧微分容量が特に大きな領域（図中符号Ｂで示す領
域）にあっても最大電流を従来の駆動方法の最大電流の
４０％に抑制することができ、しかも充電工程中の電流
を一定に維持して充電に要する時間の延長を招くことな
く所定電圧Ｖ2まで充電することができる。
（Ｖ）が判明している場合には、アクチュエータの圧電
振動素子９に流入する電流Ｉは、 Ｉ＝Ｃ（Ｖ）×ｄＶ／ｄｔ により表わされるから、 ｄｖ／ｄｔ＝Ａ／Ｃ（Ｖ） なる条件（なお、Ａは定数を示す）を満たす電圧（図８
（イ））を駆動電圧として圧電振動素子９に印加する
と、圧電振動素子９には同図（ロ）に示したように充電
に伴う電圧上昇による微分容量の変化率に一致して電圧
変化率が変化する電圧が印加されるため、ゼロ電位近傍
で電圧微分容量が特に大きな領域（図中符号Ｂで示す領
域）にあっても最大電流を従来の駆動方法の最大電流の
４０％に抑制することができ、しかも充電工程中の電流
を一定に維持して充電に要する時間の延長を招くことな
く所定電圧Ｖ2まで充電することができる。
【００２５】このような時間的に変化する電圧信号は、
ＣＰＵにより制御可能な信号発生装置により簡単に実現
することができる。
ＣＰＵにより制御可能な信号発生装置により簡単に実現
することができる。
【００２６】なお、アクチュエータが適用される被駆動
体の種類によっては、第１の工程で一方向の変位し、つ
いで他方向に変位させることが求められる場合がある
が、このような場合には図９（イ）に示したように、中
間電位ＶMに予め充電されている状態から放電させる工
程では、電圧微分容量が比較的小さいから大きな電圧変
化率の駆動電圧ｖ3を印加し、所定電位Ｖ3まで低下して
電圧微分容量が大きくなった段階で電圧変化率の低い駆
動電圧ｖ4を印加する。
体の種類によっては、第１の工程で一方向の変位し、つ
いで他方向に変位させることが求められる場合がある
が、このような場合には図９（イ）に示したように、中
間電位ＶMに予め充電されている状態から放電させる工
程では、電圧微分容量が比較的小さいから大きな電圧変
化率の駆動電圧ｖ3を印加し、所定電位Ｖ3まで低下して
電圧微分容量が大きくなった段階で電圧変化率の低い駆
動電圧ｖ4を印加する。
【００２７】そして、ゼロ電位から所定電圧Ｖ2に充電
する工程では前述したのと同様に充電初期の期間は電圧
微分容量が大きいから電圧変化率の小さな駆動電圧ｖ1
を、そして電圧Ｖ2までの充電が進行して電圧微分容量
が低下した時点以降は電圧変化率が大きな駆動電圧ｖ2
を印加する。
する工程では前述したのと同様に充電初期の期間は電圧
微分容量が大きいから電圧変化率の小さな駆動電圧ｖ1
を、そして電圧Ｖ2までの充電が進行して電圧微分容量
が低下した時点以降は電圧変化率が大きな駆動電圧ｖ2
を印加する。
【００２８】なお、上述の実施例におては静電容量型ア
クチュエータをインクジェット式記録ヘッドに適用した
場合について説明したが、微小な領域を圧縮、膨張させ
る目的で使用される静電容量型アクチュエータを駆動す
る場合に適用しても同様な作用を奏することは明らかで
ある。
クチュエータをインクジェット式記録ヘッドに適用した
場合について説明したが、微小な領域を圧縮、膨張させ
る目的で使用される静電容量型アクチュエータを駆動す
る場合に適用しても同様な作用を奏することは明らかで
ある。
【００２９】
【発明の効果】以上、説明したように本発明において
は、弾性板の表面に圧電振動体を形成し、圧電振動体に
駆動電圧を印加して充放電させることにより、被駆動体
に力学的作用を与える静電容量型アクチュエータの駆動
方法において、駆動電圧を圧電振動体の電圧微分容量に
対応させて調整し、もって静電容量が大きな充電初期の
突入電流を抑え、かつ充電電流抑制期間中の充電時間の
延長分を、静電容量が低下した段階で電圧変化率を高め
て最終電圧に到達させるまでの時間を短縮して、全体と
しての充電時間の増大を防止することができる。
は、弾性板の表面に圧電振動体を形成し、圧電振動体に
駆動電圧を印加して充放電させることにより、被駆動体
に力学的作用を与える静電容量型アクチュエータの駆動
方法において、駆動電圧を圧電振動体の電圧微分容量に
対応させて調整し、もって静電容量が大きな充電初期の
突入電流を抑え、かつ充電電流抑制期間中の充電時間の
延長分を、静電容量が低下した段階で電圧変化率を高め
て最終電圧に到達させるまでの時間を短縮して、全体と
しての充電時間の増大を防止することができる。
【図１】本発明の駆動方法が適用される静電容量型アク
チュエータを使用したインクジェット式記録ヘッドの一
例を示す斜視図である。
チュエータを使用したインクジェット式記録ヘッドの一
例を示す斜視図である。
【図２】同上インクジェット式記録ヘッドの断面構造を
示す図である。
示す図である。
【図３】アクチュエータの一例を示す斜視図である。
【図４】同上静電容量型アクチュエータの電圧と静電容
量との関係の一例を示す線図である。
量との関係の一例を示す線図である。
【図５】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の駆動方
法を実施する駆動電圧と電流との関係を示す線図であ
る。
法を実施する駆動電圧と電流との関係を示す線図であ
る。
【図６】同上駆動方法を実現するための駆動回路の一実
施例を示すものである。
施例を示すものである。
【図７】同上駆動回路を駆動する信号のタイミング図で
ある。
ある。
【図８】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の駆動方
法を実施する駆動電圧と電流との関係を示す線図であ
る。
法を実施する駆動電圧と電流との関係を示す線図であ
る。
【図９】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明の駆動方
法を実施する駆動電圧と電流との関係を示す線図であ
る。
法を実施する駆動電圧と電流との関係を示す線図であ
る。
【図１０】図（イ）、（ロ）はそれぞれ静電容量型アク
チュエータの従来の駆動電圧と電流との関係を示す線図
である。
チュエータの従来の駆動電圧と電流との関係を示す線図
である。
３ 弾性板 ９ 圧電振動素子
Claims (4)
- 【請求項１】 弾性板の表面に圧電振動体を形成し、前
記圧電振動体に駆動電圧を印加して充放電させることに
より、被駆動体に力学的作用を与える静電容量型アクチ
ュエータの駆動方法において、 前記駆動電圧を前記圧電振動体の電圧微分容量に対応さ
せて調整することを特徴とする静電容量型アクチュエー
タの駆動方法。 - 【請求項２】 前記駆動電圧が、複数の時間的に変化率
が異なる電圧として構成されている請求項１に記載の静
電容量型アクチュエータの駆動方法。 - 【請求項３】 複数のノズル開口と、外部からインクの
供給を受けるリザーバ、該リザーバとインク供給口を介
して接続するとともに前記ノズル開口の各々に連通する
複数の圧力発生室、該圧力発生室内のインクを加圧する
弾性膜とを備えたインクジェット式記録ヘッドの駆動方
法において、 前記弾性膜の前記圧力発生室に対応して設けられた圧電
振動体に、該圧電振動体の電圧微分容量に対応して変化
する駆動電圧を印加すること特徴とするインクジェット
式記録ヘッドの駆動方法。 - 【請求項４】 前記駆動電圧が、複数の時間的に変化率
が異なる電圧として構成されている請求項３に記載のイ
ンクジェット式記録ヘッドの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11762997A JPH10291312A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | 静電容量型アクチュエータの駆動方法、及びインクジェット式記録ヘッドの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11762997A JPH10291312A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | 静電容量型アクチュエータの駆動方法、及びインクジェット式記録ヘッドの駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10291312A true JPH10291312A (ja) | 1998-11-04 |
Family
ID=14716460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11762997A Withdrawn JPH10291312A (ja) | 1997-04-21 | 1997-04-21 | 静電容量型アクチュエータの駆動方法、及びインクジェット式記録ヘッドの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10291312A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009286096A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Canon Inc | 記録装置 |
| JP2013006363A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Brother Industries Ltd | 圧電素子の駆動方法、圧電素子の駆動回路及び液滴吐出ヘッドの駆動装置 |
| JP2016049697A (ja) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | 株式会社リコー | 圧電アクチュエータ、液滴吐出装置及び画像形成装置 |
-
1997
- 1997-04-21 JP JP11762997A patent/JPH10291312A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009286096A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-10 | Canon Inc | 記録装置 |
| JP2013006363A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Brother Industries Ltd | 圧電素子の駆動方法、圧電素子の駆動回路及び液滴吐出ヘッドの駆動装置 |
| JP2016049697A (ja) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | 株式会社リコー | 圧電アクチュエータ、液滴吐出装置及び画像形成装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |