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JP3097155B2 - Driving apparatus and driving method for inkjet print head - Google Patents

Driving apparatus and driving method for inkjet print head

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JP3097155B2
JP3097155B2 JP7771891A JP7771891A JP3097155B2 JP 3097155 B2 JP3097155 B2 JP 3097155B2 JP 7771891 A JP7771891 A JP 7771891A JP 7771891 A JP7771891 A JP 7771891A JP 3097155 B2 JP3097155 B2 JP 3097155B2
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JP
Japan
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piezoelectric element
timing
print head
driving
charging
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昌彦 吉田
稔久 猿田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット方式の
印字ヘッドの駆動装置および駆動方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving apparatus and a driving method for an ink jet print head.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のインクジェット式印字ヘッドは、
印字信号を圧電素子に印加して圧電素子を伸長させ、こ
のときに発生するインクの動圧によりノズルからインク
滴を飛出させて印刷用紙にドットを形成させるものであ
る。
2. Description of the Related Art A conventional ink jet print head is:
A printing signal is applied to the piezoelectric element to expand the piezoelectric element, and ink droplets are ejected from nozzles by the dynamic pressure of ink generated at this time to form dots on printing paper.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、駆動手段が走査電圧を遮断している時、圧
電素子の電荷が圧電素子の絶縁抵抗による放電により減
少し、インクの吐出に影響する点である。
The problem to be solved by the present invention is that when the driving means cuts off the scanning voltage, the electric charge of the piezoelectric element is reduced by the discharge due to the insulation resistance of the piezoelectric element, and the ink is ejected. It is a point that affects

【0004】本発明の目的は、上記課題を解決し、イン
ク吐出特性の優れたインクジェット式印字ヘッドの駆動
装置および駆動方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to drive an ink jet print head having excellent ink ejection characteristics.
It is an object of the present invention to provide an apparatus and a driving method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
式印字ヘッドの駆動装置および方法は、圧電素子の印字
タイミングと異なるタイミングで、前記圧電素子を充電
する充電電圧を前記圧電素子に印加することを特徴とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a drive apparatus and method for an ink jet print head which prints a piezoelectric element.
Charges the piezoelectric element at a different timing than the timing
And applying a charging voltage to the piezoelectric element.
You.

【0006】[0006]

【実施例】本発明の第1の実施例の回路図を図1に示
す。1は走査電圧入力端子、2は全ビットオン信号入力
端子、3はイネーブル信号入力端子、4はラッチ信号入
力端子、5はシリアル印字信号入力端子、6はシフトレ
ジスタ用クロック入力端子、7はシフトレジスタ、8は
ラッチ、9はANDゲート、10はORゲート、11は
トランスファゲート、12は圧電素子である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention. 1 is a scanning voltage input terminal, 2 is an all bit ON signal input terminal, 3 is an enable signal input terminal, 4 is a latch signal input terminal, 5 is a serial print signal input terminal, 6 is a clock input terminal for a shift register, and 7 is a shift. A register, 8 is a latch, 9 is an AND gate, 10 is an OR gate, 11 is a transfer gate, and 12 is a piezoelectric element.

【0007】(1)シリアル信号入力端子5から入力さ
れたシリアル印字信号は、シフトレジスタ7によりシフ
トレジスタ用クロック入力端子6から入力されるクロッ
ク信号に同期してパラレル信号に変換される。
(1) The serial print signal input from the serial signal input terminal 5 is converted into a parallel signal by the shift register 7 in synchronization with the clock signal input from the shift register clock input terminal 6.

【0008】(2)パラレル信号に変換された印字信号
はラッチ8によりラッチ信号入力端子4からラッチ信号
が入力するとラッチされる。
(2) The print signal converted into the parallel signal is latched by the latch 8 when the latch signal is input from the latch signal input terminal 4.

【0009】(3)ラッチされた印字信号は、イネーブ
ル信号入力端子3から入力されるイネーブル信号とAN
Dゲート9で論理演算されて印字のタイミングが選択さ
れる。
(3) The latched print signal is connected to the enable signal input from the enable signal input terminal 3 and
A logical operation is performed by the D gate 9 to select a print timing.

【0010】(4)ラッチされた印字信号に従ってトラ
ンスファゲート11がON,OFFし、選択された圧電
素子12にのみ走査電圧入力端子1から入力される走査
電圧が印加される。
(4) The transfer gate 11 turns ON and OFF according to the latched print signal, and the scanning voltage input from the scanning voltage input terminal 1 is applied only to the selected piezoelectric element 12.

【0011】(5)走査電圧を印加された圧電素子12
は走査電圧の波形に従い、放電及び、充電することによ
り伸長しインクの吐出を行う。
(5) Piezoelectric element 12 to which scanning voltage is applied
Expands by discharging and charging according to the waveform of the scanning voltage to discharge ink.

【0012】ここで、ORゲート10が付加されている
ことにより、全ビットオン信号入力端子2から入力され
る全ビットオン信号ですべてのトランスファゲートがO
Nしてすべての圧電素子に走査電圧が印加される。
Here, since the OR gate 10 is added, all the transfer gates are turned on by the all bit-on signal input from the all bit-on signal input terminal 2.
N and the scanning voltage is applied to all the piezoelectric elements.

【0013】このとき、図2のタイミングチャートに示
す様に走査電圧が高電位で一定の期間に全ビットオン信
号を与えることにより、印字信号とは無関係に、また圧
電素子の駆動に影響せずに圧電素子12を充電する。
At this time, as shown in the timing chart of FIG. 2, by applying the all-bits-on signal during a fixed period of time when the scanning voltage is high, regardless of the printing signal and without affecting the driving of the piezoelectric element. To charge the piezoelectric element 12.

【0014】全ビットオン信号を与える間隔T[s]は
任意であるが、圧電素子の両端のt[s]後の電位差V
[V]は、 V=E0(1−e-t/RC) E0 :t=0の時の圧電素子の両端の電位差[V] R :圧電素子の抵抗[Ω] C :圧電素子の静電容量[F] で求められるので、例えば放電による圧電素子の両端の
電位差の減少をE0の1%程度にするためには、 T=−ln(0.01)・RC が目安となる。
The interval T [s] at which all the bit-on signals are given is arbitrary, but the potential difference V after t [s] at both ends of the piezoelectric element is obtained.
[V] is V = E 0 (1−e −t / RC ) E 0 : potential difference [V] between both ends of the piezoelectric element when t = 0 R: resistance of the piezoelectric element [Ω] C: resistance of the piezoelectric element Since it is obtained by the capacitance [F], for example, in order to reduce the potential difference between both ends of the piezoelectric element due to electric discharge to about 1% of E 0 , T = −ln (0.01) · RC is a standard. .

【0015】次に、第2の実施例として、本発明の第2
の実施例の回路図を図3に示す。
Next, as a second embodiment, the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 shows a circuit diagram of the embodiment.

【0016】13は走査電圧入力端子、14はイネーブ
ル信号入力端子、15はラッチ信号入力端子、16はシ
リアル印字信号入力端子、17はシフトレジスタ用クロ
ック入力端子である。
Reference numeral 13 denotes a scanning voltage input terminal, 14 denotes an enable signal input terminal, 15 denotes a latch signal input terminal, 16 denotes a serial print signal input terminal, and 17 denotes a shift register clock input terminal.

【0017】また、図3の各入力端子に入力する信号の
タイミングチャートを図4に示す。回路の構成は、第1
の実施例とほぼ同様であるが、本実施例では、図4のタ
イミングチャートに示すようにシリアル印字信号をラッ
チした後に全ビットオンのシリアル印字信号をシリアル
信号入力端子16に入力する。
FIG. 4 is a timing chart of signals input to the input terminals of FIG. The circuit configuration is the first
In this embodiment, the serial print signal is latched as shown in the timing chart of FIG. 4 and then the serial print signal of all bits is input to the serial signal input terminal 16 as shown in the timing chart of FIG.

【0018】ラッチした印字信号による印字が終了した
後にラッチ信号入力端子15にラッチ信号を入力し、全
ビットオンの印字信号をラッチする。
After printing with the latched print signal is completed, a latch signal is input to the latch signal input terminal 15 to latch the print signal of all bits on.

【0019】次の印字信号を入力するまでの走査電圧が
高電位で一定の期間にイネーブル信号入力端子14にイ
ネーブル信号を入力することで、全てのトランスファゲ
ート11をONして、全ての圧電素子12を充電する。
By inputting an enable signal to the enable signal input terminal 14 during a fixed period in which the scanning voltage until the next print signal is input is high and all the transfer gates 11 are turned on, all the piezoelectric elements are turned on. Charge 12

【0020】[0020]

【発明の効果】所定のタイミングですべての圧電素子を
充電するので、ある圧電素子に駆動しない状態が続いて
も、圧電素子の放電による電荷の減少が補われるので、
インクの吐出に影響がない。
According to the present invention, since all the piezoelectric elements are charged at a predetermined timing, even if a certain piezoelectric element is not driven, a decrease in the charge due to the discharge of the piezoelectric element is compensated.
There is no effect on ink ejection.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を使用したインクジェット式印字ヘッド
の駆動回路の第1の実施例の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a drive circuit of an ink jet print head using the present invention.

【図2】図1の回路の入力端子に入力する信号のタイミ
ングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart of a signal input to an input terminal of the circuit of FIG.

【図3】本発明を使用したインクジェット式印字ヘッド
の駆動回路の第2の実施例の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of a drive circuit for an ink jet print head using the present invention.

【図4】図3の回路の入力端子に入力する信号のタイミ
ングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart of a signal input to an input terminal of the circuit of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 走査電圧入力端子 2 全ビットオン信号入力端子 3 イネーブル信号入力端子 4 ラッチ信号入力端子 5 シリアル印字信号入力端子 6 シフトレジスタ用クロック入力端子 7 シフトレジスタ 8 ラッチ 9 ANDゲート 10 ORゲート 11 トランスファゲート 12 圧電素子 13 走査電圧入力端子 14 イネーブル信号入力端子 15 ラッチ信号入力端子 16 シリアル印字信号入力端子 17 シフトレジスタ用クロック入力端子 Reference Signs List 1 scanning voltage input terminal 2 all bit ON signal input terminal 3 enable signal input terminal 4 latch signal input terminal 5 serial print signal input terminal 6 shift register clock input terminal 7 shift register 8 latch 9 AND gate 10 OR gate 11 transfer gate 12 Piezoelectric element 13 Scan voltage input terminal 14 Enable signal input terminal 15 Latch signal input terminal 16 Serial print signal input terminal 17 Clock input terminal for shift register

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/01 B41J 2/055 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2/01 B41J 2/055

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数のノズルに対応して各々設けられた
圧電素子を所定の印字タイミングで選択的に駆動し、該
ノズルからインク滴を吐出して記録を行うインクジェッ
ト式印字ヘッドの駆動装置であって、 前記圧電素子の印字タイミングと異なるタイミングで、
前記圧電素子を充電する充電電圧を前記圧電素子に印加
することにより該圧電素子の放電による電荷の減少を補
圧電素子充電手段、 を備えることを特徴とするインクジェット式印字ヘッド
の駆動装置。
An ink jet print head driving device for selectively driving a piezoelectric element provided for each of a plurality of nozzles at a predetermined printing timing and ejecting ink droplets from the nozzle to perform recording. At a timing different from the printing timing of the piezoelectric element,
Applying a charging voltage for charging the piezoelectric element to the piezoelectric element compensates for a decrease in charge due to discharge of the piezoelectric element.
And a piezoelectric element charging means.
【請求項2】 複数のノズルに対応して各々設けられた
圧電素子を所定の印字タイミングで走査電圧波形を選択
することにより前記圧電素子を選択的に駆動し、該ノズ
ルからインク滴を吐出して記録を行うインクジェット式
印字ヘッドの駆動装置であって、 前記圧電素子の印字タイミングと異なるタイミングで、
前記走査電圧波形が一定の期間に前記圧電素子を充電す
る圧電素子充電手段、 を備えることを特徴とするインクジェット式印字ヘッド
の駆動装置。
2. A scanning voltage waveform is selected at a predetermined printing timing by a piezoelectric element provided for each of a plurality of nozzles.
By selectively driving the piezoelectric element by doing, a driving device of an ink jet print head that performs recording by discharging ink droplets from the nozzle, at a timing different from the printing timing of the piezoelectric element,
And a piezoelectric element charging means for charging the piezoelectric element during a period in which the scanning voltage waveform is constant .
【請求項3】 前記圧電素子充電手段は、すべての前記
圧電素子を同一のタイミングで充電することを特徴とす
る請求項1又は請求項2に記載のインクジェット式印字
ヘッドの駆動装置。
3. The ink jet print head drive device according to claim 1, wherein the piezoelectric element charging means charges all the piezoelectric elements at the same timing.
【請求項4】 複数のノズルに対応して各々設けられた
圧電素子を所定の印字タイミングで選択的に駆動し、該
ノズルからインク滴を吐出して記録を行うインクジェッ
ト式印字ヘッドの駆動方法であって、 前記圧電素子の印字タイミングと異なるタイミングで、
前記圧電素子を充電する充電電圧を前記圧電素子に印加
することにより該圧電素子の放電による電荷の減少を補
ことを特徴とするインクジェット式印字ヘッドの駆動
方法。
4. A method for driving an ink-jet print head in which a piezoelectric element provided corresponding to each of a plurality of nozzles is selectively driven at a predetermined printing timing and ink droplets are ejected from the nozzles to perform recording. At a timing different from the printing timing of the piezoelectric element,
Applying a charging voltage for charging the piezoelectric element to the piezoelectric element compensates for a decrease in charge due to discharge of the piezoelectric element.
The driving method of an ink jet print head, characterized in that the Hare.
【請求項5】 複数のノズルに対応して各々設けられた
圧電素子を所定の印字タイミングで走査電圧波形を選択
することにより前記圧電素子を選択的に駆動し、該ノズ
ルからインク滴を吐出して記録を行うインクジェット式
印字ヘッドの駆動方法であって、 前記圧電素子の印字タイミングと異なるタイミングで、
前記走査電圧波形が一定 の期間に前記圧電素子を充電す
ることを特徴とするインクジェット式印字ヘッドの駆動
方法。
5. A scanning voltage waveform is selected at a predetermined printing timing for a piezoelectric element provided for each of a plurality of nozzles.
A method for selectively driving the piezoelectric element by ejecting ink droplets from the nozzles to perform recording, wherein the print timing of the piezoelectric element is different from the print timing of the piezoelectric element.
A method for driving an ink jet print head , wherein the piezoelectric element is charged during a period in which the scanning voltage waveform is constant .
【請求項6】 前記圧電素子充電手段は、すべての前記
圧電素子を同一のタイミングで充電することを特徴とす
る請求項4又は請求項5に記載のインクジェット式印字
ヘッドの駆動方法。
6. The method according to claim 4, wherein the piezoelectric element charging means charges all the piezoelectric elements at the same timing.
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