JPH0367025B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0367025B2
JPH0367025B2 JP1028283A JP1028283A JPH0367025B2 JP H0367025 B2 JPH0367025 B2 JP H0367025B2 JP 1028283 A JP1028283 A JP 1028283A JP 1028283 A JP1028283 A JP 1028283A JP H0367025 B2 JPH0367025 B2 JP H0367025B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
voltage
piezoelectric element
drive circuit
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP1028283A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59136266A (ja
Inventor
Masahiro Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP1028283A priority Critical patent/JPS59136266A/ja
Publication of JPS59136266A publication Critical patent/JPS59136266A/ja
Publication of JPH0367025B2 publication Critical patent/JPH0367025B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04541Specific driving circuit
    • 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
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04581Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
    • 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
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ドロツプオンデマンド型インクジエ
ツトヘツド記録装置に係わるインクジエツトヘツ
ドの駆動回路に関するものである。
本発明の説明に供するドロツプオンデマンド型
インクジエツトヘツドについて説明する。第1図
はその構成断面図である。噴射室1の一端は、イ
ンク滴噴射用オリフイス2を通して大気中に開放
されており、他の一端はインク供給孔3に通じて
いる。インクはインク供給孔3を通して噴射室1
に供給される。噴射室1の壁の一部を構成する可
撓性上部プレート4には、圧電素子5がはりつけ
られておりバイモルフを構成している。圧電素子
5に電気パルスを印加する事により、上部プレー
ト4が噴射室1の体積を減少させる方向にたわみ
内部に圧力波が発生し、この圧力波によりオリフ
イス2より記録紙7に向つてインク滴6が噴射さ
れる。
従来、第1図のインクジエツトヘツドを駆動す
るに際して公知の例として第2図に示す如き駆動
回路が用いられている。また第3図a,bがその
駆動電圧波形の例である。入力信号ラインは、
抵抗R1を介してエミツタ接地されたトランジス
タQ1のベース端子に接続されている。このトラ
ンジスタQ1のコレクタ端子は抵抗R2を介して高
圧電源+VHに接続されており、また可変抵抗R3
を介して圧電素子P1に接続されている。第2図
の駆動回路において、非記録時では、入力信号
は“H”であり、トランジスタQ1は“ON”にな
つている。従つてヘツドの電圧素子P1への印加
電圧VPはほとんど0〔V〕の状態に保持されてい
る。入力信号が印加されるとは“L”となり、
トランジスタQ1は“OFF”となり、抵抗R2,R3
を通して圧電素子P1が充電される。そのときの
波形の立ち上り特性は、抵抗R2,R3と圧電素子
P1の静電容量CPで決まりそのときの時定数τ1は τ1=CP(R2+R3) となる。この時定数により印加電圧VPは+VH
なる。入力電気コレクタを除去すると、入力ライ
ンは再び“H”となりトランジスタQ1は、
“ON”となる。圧電素子P1に充電された電荷は、
抵抗R3とトランジスタQ1を通して放電される。
立ち下り特性は、抵抗R3と圧電素子P1の静電容
量で決まり、そのときの時定数τ2は τ2=CPR3 となる。印加電圧VPは、この時定数τ2で立ち下
りVP≒0〔V〕に復帰する。
所で前述の駆動回路では、非記録時に抵抗R2
トランジスタQ1にVH/R2〔A〕なる電流が流れ
る。抵抗R2は、立ち上り特性に関与する為、余
り大きい値をとれず、大きな電流が流れることに
よつて、本駆動回路の消費電力が大きくなつてし
まうという大きな問題があつた。また第2の欠点
として駆動波形の立ち上り特性、立ち下り特性が
負荷(圧電素子の静電容量)に依存する為、イン
クロ噴射特性に最適な駆動波形が容易に得られ
ず、圧電素子の静電容量のバラツキにより駆動波
形がバラつくという欠点を有する。更に第3の欠
点として、本駆動回路では、立ち上り時定数を立
ち下り時定数より小さくできないという問題もあ
つた。
一方、第2図の駆動回路の主に消費電力が大き
いという欠点を解消する目的で短形波を出力する
駆動回路が考えられるが第4図aの如き短形波を
圧電素子に印加した場合、上部プレートと圧電素
子(以後バイモルフと呼ぶ)の変位は、第4図b
の如く大きく振動した。これは印加した短形波が
多くの高調波成分を含んでいる為である。この様
なバイモルフの残留振動が発生すると、インク滴
噴射の際にインク滴の尾の部分が残留振動により
分断され、この為インク滴が1滴にならず主イン
ク滴の後方に記録に不必要な微少インク滴(サテ
ライト)が一つ以上現われる。このサテライトの
発生により記録紙上に不用ドツトが形成され記録
品質が損なわれるという大きな問題が生じた。バ
イモルフ残留振動のもう一つの大きな幣害は、残
留振動がおさまるまで次の噴射を待たねばならず
この結果記録速度の低下を招くことである。上述
の様に短形波駆動方式は、バイモルフの残留振動
が大きく駆動波形としては適さなかつた。バイモ
ルフの残留振動の小さい駆動波形は、インク滴の
尾の部分がインクの表面張力により主インク滴に
吸収される為、サテライトを発生させずプリンタ
の記録性に於いて好ましいものである。
本発明の目的は、これ等の欠点を除去し、簡易
な回路構成で、圧電素子の静電容量の影響を受け
ることなく、バイモルフの残留振動の少ない、任
意の立ち上り/立ち下り特性を有する台形電圧波
(又は三角電圧波)を出力する駆動回路を提供す
る事にある。本発明の他の目的は、記録周波数特
性並びに記録品質の向上を計る事が可能に極めて
実用的なインクジエツトヘツドの駆動回路を提供
する事にある。
本発明によれば、第1のトランジスタと、この
第1のトランジスタのコレクタに接続される電流
バツフアと、この電流バツフアの出力端に接続さ
れる圧電素子と、この電流バツフアの出力端と前
記第1のトランジスタのベースとの間に接続され
たコンデンサとを備えたインクジエツトヘツドの
駆動回路が得られる。以下、実施例に従つて本発
明を説明する。
第5図は本発明に係わるインクジエツトヘツド
駆動回路の一実施例の回路図であり、第6図はそ
のタイムチヤートである。第7図においてT11
オープンコレクタ出力のインバータ、R11,R12
R13,は抵抗、Q11,Q12,Q13はトランジスタ、
P11は圧電素子、+VHは高圧電源電圧である。高
圧電源電圧+VHは通常150〜200Vである。各ト
ランジスタは少なくとも高圧電源電圧+VH以上
の耐圧を有し更に充分な電流増幅率hFEを持つも
のを選択する必要がある。特のトランジスタQ13
は、hFEの大きい内部でダーリントン接続された
トランジスタを、用いるのが望ましい。入力ライ
ンBはオープンコレクタ出力インバータT11の入
力端子に接続されている。このインバータT11
出力端子は、抵抗R11で+5Vにプルアツプされ、
抵抗R12を介してエミツタ接地されたトランジス
タQ11のベースに接続されている。トランジスタ
Q11のコレクタ端子は、抵抗R13により高圧電源
電圧+VHにプルアツプされている。このトラン
ジスタQ11はレベル変換用であり、ベース端子よ
り入力される論理レベルの入力コ信号を0〜+
VHレベルまで増幅する。さらにこのトランジス
タQ11のコレクタ端子には、後段のトランジスタ
Q12,Q13のベース端子が接続される。この2つ
のトランジスタQ12,Q13は第1のトランジスタ
Q11に対する電流バツフアを構成しており、本駆
動回路の出力インピーダンスを小さくする役割を
果している。トランジスタQ12,Q13のエミツタ
端子はともに結ばれ本駆動回路の出力端子となつ
ており、負荷であるところの圧電素子P11が接続
される。この出力端子と第1のトランジスタQ11
のベース端子の間に帰還用コンデンサC11が挿入
されている。
第5図の駆動回路の動作を第6図のタイムチヤ
ートを用いて説明する。非記録時では、入力信号
Bは“L”であり、インバータT11の出力はオー
プンであり、トランジスタQ11のベース端子は、
R11とR12を介して+5Vにプルアツプされており、
これ故、トランジスタQ11は“ON”である。ト
ランジスタQ12,Q13はトランジスタQ11の電圧バ
ツフアであり、本駆動回路の出力端とトランジス
タQ11のコレクタ端子はほぼ同電位である。これ
故、非記録時では駆動電圧VPはほぼ0〔V〕に保
たれる。
さて、入力信号Bが“H”になるとインバータ
T11の出力はVOLとなる。VOLは出力が“L”のと
きのインバータT11の出力電圧であり、ほぼ0
〔V〕である。これによりトランジスタQ11
“OFF”となり、駆動電圧VPは+VHまで立ち上
るが、本発明駆動回路に於いては、トランジスタ
Q11とこれに続く電流バツフアとコンデンサC11
がミラー積分回路を構成しており、駆動電圧波形
VPは第6図bの如く直線的に立ち上る。このと
きの電圧立ち上り速度(単位時間当りの上昇電
圧)θrは θr=VBE−VOL/C11R12〔V/sec〕 (1) となる。ここでVBEは、トランジスタQ11のベー
ス・エミツタ間電圧である。そしてVP≒+VH
なつた時点で電圧上昇は終る。この後、時定時間
駆動電圧を+VHに保つた後、次の待機の為、再
び入力信号Bが“L”になつたとき、立ち上り時
と同様に駆動波形VPは立ち上り速度θfにより直
線的に降下する。このときのθfは θf=5−VBE/C11(R11+R12)〔V/sec〕 (2) となる。前記(1),(2)式によれば、コンデンサC11
抵抗R11,R12の値を調整する事により、台形駆
動波の立ち上り速度θr、立ち下り速度θfを容易に
調整できる。本説明では第6図bの如き台形波に
ついて説明してきたが、VPが+VHに達する以前
に入力信号Bを“L”にする事により三角波も可
能である事は明らかでかである。
第7図に本発明に係わる駆動回路の更に他の実
施例を示す。本実施例では、第5図の構成におい
てトランジスタQ21のエミツタ端子とグランドの
間にダイオードD21を挿入したものである。これ
によりトランジスタQ21のベース電位がダイオー
ドD21の順方向電圧降下分上昇し第5図の回路に
比してグランドと+5Vの中央(2.5V)により近
くなる為に調整が容易になる。このときの台形駆
動電圧波の立ち上り速度θr、立ち下り速度θfは、
ダイオードD21の順方向電圧降下をVDとすれば θr=VBE+VD−VOL/C21R22〔V/sec〕 (3) θf=5−VBE−VD/C21(R21+R22)〔V/sec〕(4
) となる。
第8図に本発明に係る駆動回路の更に他の実施
例を示す。本実施例では第5図の駆動回路に於い
てトランジスタQ21のエミツタ端子とグランドの
間にダイオードD21を入れ、さらにトランジスタ
Q13を2つのトランジスタQ33,Q34と抵抗R34
置き換えたものである。トランジスタQ33,Q34
はダーリントン接続されており、第5図のトラン
ジスタQ13のhFEを増加させたものと同様の効果を
持つ。抵抗R34はこのダーリントン部分の動作を
安定化する為に用いている。これにより本駆動回
路における圧電素子に対する充電能力が強化され
抵抗R33をより大きな値にする事ができる。非記
録時には、抵抗R33、トランジスタQ31を通して
無益の電流が流れるので、抵抗R33の値を大きく
する事で電力消費を小さくする事ができる。
以上説明した如く本発明によれば、第1のトラ
ンジスタに電流バツフアを接続し、この電流バツ
フアの出力端子と第1のトランジスタのベース端
子を帰還コンデンサで結ぶことにより、容易に台
形駆動電圧波を作製でき、更に第1のトランジス
タのベース回路を構成する2本の抵抗の値を調整
する事により台形駆動電圧波の立ち上り速度、立
ち下り速度を調整する事のできるインクジエツト
ヘツドの駆動回路を提供できる。
発明の駆動回路は、駆動波形が圧電素子の静電
容量の影響を受けない為、圧電素子のバラツキに
よる駆動波形のバラツキが生ぜず、極めて調整が
容易である。また適当な立ち上り速度、立ち下り
速度に調整する事によりバイモルフの残留振動を
小さく抑られ、これによりサテライトの発生を防
ぎ記録品質を向上させると共に記録速度を向上さ
せる事ができ、その効果は多大なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の説明に供するインクジエツ
トヘツドの構成断面図、第2図,第3図は従来の
インジエツトヘツドの駆動回路図とその駆動波形
図、第4図は短形駆動電圧波形図とそのときのバ
イモルフ変位波形図、第5図,第6図は本発明に
係わるインジエツトヘツドの駆動回路の一実施例
の回路図とそのタイムチヤート、第7、第8図
は、本発明に係わるインジエツトヘツド駆動回路
の他の実施例の回路図である。 図において、1…噴射室、2…オリフイス、3
…インク供給孔、4…可撓性上部プレート、5…
圧電素子、6…インク滴、7…記録紙、R1〜R3
R11〜R13,R21〜R23,R31〜R34…抵抗、Q1,Q11
〜Q13,Q21〜Q23,Q21〜Q34…トランジスタ、
P1,P11,P21,P31…圧電素子、T11,T21,T31
…オーブンコレクタ出力インバータ、C11,C21
C31…コンデンサ、+VH…高圧電源電圧、,B
…入力電気信号、VP…圧電素子の電圧、X…バ
イモルフの変位。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ドロツプオンデマンド型インクジエツト記録
    装置におけるインクジエツトヘツドの圧電素子を
    パルス駆動させる回路において、第1のトランジ
    スタと、この第1のトランジスタのコレクタに接
    続される電流バツフアと、この電流バツフアの出
    力端に接続される圧電素子と、この電流バツフア
    の出力端と前記第1のトランジスタのベースとの
    間に接続されるコンデンサとを備えた事を特徴と
    するインクジエツトヘツドの駆動回路。
JP1028283A 1983-01-25 1983-01-25 インクジェットヘッドの駆動回路 Granted JPS59136266A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1028283A JPS59136266A (ja) 1983-01-25 1983-01-25 インクジェットヘッドの駆動回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1028283A JPS59136266A (ja) 1983-01-25 1983-01-25 インクジェットヘッドの駆動回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59136266A JPS59136266A (ja) 1984-08-04
JPH0367025B2 true JPH0367025B2 (ja) 1991-10-21

Family

ID=11745953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1028283A Granted JPS59136266A (ja) 1983-01-25 1983-01-25 インクジェットヘッドの駆動回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59136266A (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61261059A (ja) * 1985-05-15 1986-11-19 Canon Inc 液体噴射記録装置
JPH02208055A (ja) * 1989-02-08 1990-08-17 Hitachi Ltd インクジェット記録装置
JP3374862B2 (ja) * 1992-06-12 2003-02-10 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録装置
JP3292223B2 (ja) * 1993-01-25 2002-06-17 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッドの駆動方法、及びその装置
US5821953A (en) * 1995-01-11 1998-10-13 Ricoh Company, Ltd. Ink-jet head driving system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59136266A (ja) 1984-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4639735A (en) Apparatus for driving liquid jet head
JP2854575B2 (ja) インクジエツト記録装置
EP0580154B1 (en) Method for forming ink droplets in ink-jet type printer and ink-jet type recording device
US5359350A (en) Method of driving ink jet printing head
US6217159B1 (en) Ink jet printing device
US4563689A (en) Method for ink-jet recording and apparatus therefor
JPH0367025B2 (ja)
US6260959B1 (en) Ink ejector
JP2724141B2 (ja) インクジェットヘッドの駆動方法
JP3186873B2 (ja) インクジェット記録装置
JPH04339660A (ja) 液体噴射記録ヘッドの駆動方法
US6412927B1 (en) Ink ejection device for forming high density dot image by successively ejecting two or more ink droplets
JPH03108550A (ja) インクジェットヘッドの駆動方法
JP3156405B2 (ja) インクジェットヘッドの駆動方法
JPS59143652A (ja) 液体放出装置
JP3531338B2 (ja) インクジェットヘッド駆動装置
JP3256028B2 (ja) 液体噴射記録ヘッドの駆動方法
JP3329354B2 (ja) インクジェット式記録ヘッドの駆動回路及び駆動方法
JPS6341738B2 (ja)
JP3346075B2 (ja) インクジェットヘッドの駆動方法
JPS6394854A (ja) インクジエツト記録装置の駆動方法
JPH01275148A (ja) インクジェット記録方法
JPS613752A (ja) インクオンデマンドインクジエツトヘツドの駆動回路
JP2715976B2 (ja) 圧電素子駆動回路
JP3156393B2 (ja) インクジェットヘッドの駆動方法