JPH0336036A - インク噴射プリンタの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインクを電歪素子で押圧して、ノズルより噴射
させてドツトマトリックスで文字・図形を形成するイン
ク噴射プリンタの制御装置の新規なる構成に関する。

〔従来の技術〕

第３図が従来技術による実施例であるが、まず第４図と
第５図でインク噴射の方法の１例を説明する。

第４図（ａ）〜（ｃ）はインク噴射機構の断面図でイン
クの動きを矢印で示しである。５はノズル７を有するノ
ズル板で、基材６とでインク８を挟持している。３は電
界によって歪む電歪素子でノズル７に対向して基材６に
固着させて図示していないが図面の左右端に電極を配し
である。

（ａ）は電歪素子３に電界を印加して基材６をインク側
へ突出させている待期状態である。　（ｂ）はゆるやか
１．：電界を取去った状態、　（Ｃ）は急激に電界を加
えてインク８をノズル７より噴９１させる状態である０
図中の矢印はインクの動き方向を示す。

（１））でゆるやかに電界を取去るのは、外気の取込み
を防止する為で、外気が直入するとインク哨Ｑ１不可に
なる場合がある。

この様なインク哨’１１４機構を制御する従来技術によ
る実施例が第３図に示すものである１図で１は５０Ｖ〜
２００Ｖ程度の高圧電源である。■−は高圧電ｉｔの出
力の電Ｉ〔、Ｃ・は平滑用コンデンサーを表わす、ＴＲ
＋は電圧Ｖ・をスイッチするトランジスタである。この
スイッチされた電圧をＶ、とする、２は電歪素子３を制
御する制御回路で、Ｄはダイオドで他の制御回路との分
Ｍ用である。Ｒ＋は数にΩの抵抗で電歪素子３の寄生容
量を急速に充電する。Ｒ２は数１０にΩの抵抗で先述し
た様にゆるやかに電歪素子３の蓄積した電荷を吸出する
ものでトランジスタＴ　Ｒｏの導通で実行する。２ａは
制御回路２と電歪素子３との連絡線である。Ｒｓは数１
００にΩの抵抗で第４図（ａ）の待期状態にするもので
、体噴射時にも確実に待期状態を保持する。制御回路２
はノズル数と同じだけ設けられる。導通のシリアルプリ
ンタではノズル数は８〜４８個程度である。４は駆動信
号発生手段でトランジスタＴｒ＋とＴＲｏに所定のタイ
ミングでスイッチ信号とプリント信号を与える。

第３図の動作を説明するのが、第５図（ａ）〜（Ｃ）で
、　（ａ）が周期的に繰返すトランジスタＴ　Ｒ＋のス
イッチ信号である。　（ｂ）はプリン１−データによっ
てトランジスタＴＲｏを励起する駆動ｆ３号波形を示す
。

（Ｃ）は電歪素子３に加わる電圧波形を示す。

吐出と非吐と記したタイミングでインクが噴射される。

これが、従来技術による構成であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前述の従来技術はインク噴射を安定させる為に
、制御回路２を個別部品のダイオドＤ、値の大きく異な
る抵抗Ｒ１１Ｔ２＋　　Ｒｓを使用していた。これは、
ノズル数が８個程度までは余り問題ないが、これ以七段
々多くなるに従い実装面積と熟赦敗の問題点が発生する
。熱放散の問題点からと低抗値の大きさから集積化（Ｉ
Ｃ化）が困難である問題点も有する。従って、高機能に
なるに従ってコストに胃を招く問題点も併発する。

そこで、本発明はこれ等の問題点を解決するもので、そ
の目的は共通の走査電圧を発生させて、制御回路は走査
電圧を選択的に電歪素子に印加してインク噴射の安定化
と安価なインク噴射プリンタの制御装置を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のインク噴射プリンタの制御装置は、インクを電
歪素子で急激に押圧してインクをノズルより吐出せしめ
て、　ドツトマトリックスで文字・図形を形成するイン
ク噴射プリンタの制御’！！！に於て、高圧電源と唯一
のコイルを共有して主電極を一方向１ｇ″ｆ−で短絡さ
せている第１と第２のスイッチ手段よりなる走査電圧発
生手段とで走査電圧を発生させる。走査電圧発生が電力
効率の良いのが第１の特徴である。

走査電圧を前記電歪素子に選択的に与えるゲート手段も
電力消費が小さいのも第２の特徴である。

このゲート手段に信号を与える駆動信号発生手段、及び
この駆１１１Ｉ信号発生手段と同期して前記走査信号発
生手段を制御する走査制御手段を付加して、安定的にイ
ンク噴射を制御して前記電歪素子を励起する構成要素の
低減と低電力消費のインク噴射プリンタのｆｔ１ｌ制御
装置を提供するのが大きな特徴である。

〔作用〕

本発明の４＝記の構成によれば、電歪素子の寄生容量と
回路に付加する容量も含めて、充放電のエネルギー損失
を極小にして走査電圧を発生させることから、インク噴
射を安定に制御すると同時に構成要素の低減と低電力消
費化したインク噴射プリンタの制御装置が得られるもの
である。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例に放る具体的な構成を示す図で
、第２図は第１図を説明する動作波形図を示す、第１図
で第３図と同じ番号、付号、記号は同じ意味を有するも
のとする。

１０は走査電圧発生手段で走査電圧■３を発生する。ト
ランジスタＴＲ＋は第２図（ａ）の波形でスイッチされ
て、第２図（Ｃ）の立上部を形成する。

ＣＩはコンデンサーで、付加容量とスイッチされた電歪
素子の寄生容量を含むものとする。

コンデンサーＣ１の電圧０とＶａの充放電１サイクルの
エネルギー損失はＣＣＶ・２である。この損失を低減し
ようとするものである。

トランジスタＴ　Ｒ＋が遮断時の電流ｉｎとすると、コ
イルＬに蓄積されたエネルギーは＋Ｌｉｎ２である。こ
のエネルギーはダイオドＤ２でループを形成してコンデ
ンサー０１を充電する。この様に遅延は発生するが、−
旦コイルにエネルギーを蓄積すると回路の抵抗に余り消
費されることなくコンデンサーＣ２は電圧Ｖｓに充電さ
れて＋〇ＩＶ１２のエネルギーを蓄積する。これが走査
電圧ＶＳの立上部である。

今度はゆるやかにコンデンサーＣ２を放電させる場合を
説明する。トランジスタＴｒ２を第２図（ｂ）の様にス
°イッチする。このスイッチは、検出手段１１で走査電
圧ｖｌと下降する基準電圧と比較しながら実行する。従
って、必ずしも第２図（ｂ）の様に周期的ではない、第
２図（ｂ）が最大周期で示し、トランジスタＴ　Ｒａの
導通幅が一定で次の導通は基準電圧が走査電圧Ｖｓより
高いと遅れる。

いずれにしても、トランジスタＴＲｚの遮断時にコンデ
ンサーＣ２の電荷はコイルＬの電磁エネルギーに変換さ
れてダイオドＤ富を介して平滑コンデンサーＣ・へ帰還
する。この時電圧ＶＳは上昇するが平滑コンデンサー〇
・の容量をコンデンサーＣＩより大きいものにしである
から僅少である。この電圧上界は高圧電源１の制御手段
が非安定電源の入力を制限して、電源効率を向上させる
。やがて、基準電圧の変化に追従してコンデンサー０１
のエネルギーは大部分平滑コンデンサーＣ８に帰還され
て走査電圧ＶＳのサイクルを終了する。

この様に、走査電圧Ｖｌの発生力法を一旦コイルに蓄積
させる事により従来は全て系の抵抗で消費したものを約
８０％以上回収するのである。

従来は、■−二充電サイクルで系の抵抗で＋ＣＩＶ　Ｉ
２、放電サイクルでコンデンサー０１に蓄積した＋Ｃ＋
Ｖｓ２のエネルギーを系の抵抗で消費した。

第２図（Ｃ）がこの様に制御した走査電圧■＄である。

トランジスタＴ　ＲＩとＴＲ２を制御するのが走査制御
手段１２であり、ａｌ　２　ａと１２ｂで接続する。

走査制御手段１２は走査電圧ＶＳの検出手段１１の信号
を線１１ａを介して、走査電圧発生サイクルを同期する
様に駆動信号発生手段１５より同期信号を１１１５ｂを
介して受ける。

１３は駆動部で、走査電圧Ｖｓをゲート１４でゲートし
て選択的に電歪素子３に与える。ゲート１４を制御する
のが駆動信号発生手段１５で線１５ａで実行する。第２
図（ｄ゛）は走査電圧Ｖｌのサイクル数を増して示す、
第２図（ｅ）は待期時のゲート１４への制御信号で走査
電圧ＶＳがほぼＶ・の時に必ず電歪素子３のリークを袖
充して待期状態を保持する。

第２図（ｆ）はゲート１４への制御信号がインク噴射、
非噴射、噴射のサイクルの場合を示す。

第２図（ｇ）は選択された電歪素子３に印加される電圧
を示す、第２図で縦点線は位相関係を明確にする。

以上の様に、走査電圧Ｖｓを共通にして電歪素子へ選択
的にゲートするのみで条件が一定していることから、安
定にノズルよりインク噴射させることが出来る。

尚、コンデンサーＣ１を選択された寄生容量と付加容量
を合せたものとしたのは、走査電圧発生手段１０から見
て、電歪素子３の選択が無い場合と全て選択された場合
とで、容量負荷の変化が大きくて正確な走査電圧発生が
損なわれる場合がある為である。そこで、容量負荷の変
動率を小さくする為に容量をコンデンサーＣＩに含めた
訳である。

この様に容量を増加しても、系の抵抗に消費させること
なく、効率よくコンデンサー０ｍとＣ１間とを正確な走
査電圧を発生させながら交互に電荷を移動させるのであ
る。従って、高圧電源１よりの供給は少くない。

〔発明の効果〕

以］二連べた様に本発明によれば、高圧電源の平滑コン
デンサーと電歪素子の寄生容量を含む容量負荷間に１１
（ｉ−のコイルと方向性を持たせる２個のスイッチ手段
を配して効率よく走査電圧を発生せしめて、構成要素の
低減を安定にして低電力消費のインク噴９・ナプリンタ
の制御装置を提供出来る効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に於る具体的な構成を示す図で
ある。第２図（ａ）〜（ｇ）は第１図の各部の動作信号
波形を示す図である。 第３図は従来技術による構成例を示す図である。 第４図（ａ）〜（Ｃ）は本発明に係るインク噴射プリン
タの部分断面図を示す図である。第５図（ａ）〜（Ｃ）
は第３図の各部の動作波形を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インクを電歪素子で急激に押圧してインクをノズルより
   吐出せしめて、ドットマトリックスで文字・図形を形成
   するインク噴射プリンタの制御装置に於て、高圧電源、
   この高圧電源の出力電圧を入力として前記電歪素子に走
   査電圧を与える唯一のコイルを共有して主電極を一方向
   素子で接続されている第１と第２のスイッチ手段よりな
   る走査電圧発生手段、前記走査電圧を前記電歪素子に選
   択的に与えるゲート手段、このゲート手段を制御する駆
   動信号発生手段、及びこの駆動信号発生手段と同期して
   前記走査信号発生手段を制御する走査制御手段よりなり
   、インク噴射の安定化と共に前記電歪素子の励起する構
   成要素の低減と低電力消費化をしたことを特徴とするイ
   ンク噴射プリンタの制御装置。