[发明专利]压电元件驱动电路和喷墨记录设备

说明书

本发明涉及压电元件驱动电路和喷墨记录设备，特别涉及一种用于驱动用作记录头施压装置的压电元件的压电元件驱动电路和涉及一种具有这样的压电元件驱动电路的喷墨记录设备。

喷墨记录设备大致可分为具有以压电元件作为油墨施压装置而进行喷墨的第一记录头的第一种类型，和具有以加热元件在油墨中产生气泡而进行喷墨的第二记录头的第二种类型。第二记录头对墨滴尺寸的控制困难。另一方面，设置的第一记录头通过压电元件使墨室机械变形进行喷墨，因此，通过加在压电元件上的驱动信号的波形控制墨滴尺寸较容易。

图1是表示用于驱动喷墨记录设备的压电元件的常规压电元件驱动电路实例的电路图。由于电路中的压电元件是一个电容器，故图1中该压电元件表示为一个电容器。

图1所示的压电元件驱动电路包括设置在供电电压VCC和地之间的三极管101和102，二极管103和105，以及电阻104和106，并与所示的压电元件(电容器)107相连。二极管103和电阻104以及二极管105和电阻106分别决定压电元件107的充电、放电时间常数。压电元件107被施加给三极管101和102的脉冲信号驱动。

图1所示的压电元件驱动电路相对每一个压电元件设置。因此，压电元件驱动电路中开关元件(三极管)的数目随压电元件数目而增加，这使得压电元件驱动电路复杂且昂贵。

图2是表示用于驱动喷墨记录设备压电元件的常规压电元件驱动电路另一实例的电路图。该压电元件驱动电路可驱动多个压电元件。

图2所示的压电元件驱动电路包括设置在供电电压VCC和地之间的三极管108和109，和与多个压电元件(电容器)107-1到107-n对应设置的多个开关电路111-1到111-n。压电元件107-1到107-n的共同电极同与三极管108和109连接的节点相连，压电元件107-1到107-n的独立电极经相应的开关电路111-1到111-n接地。各开关电路111-1到111-n包括三极管Tr和二极管D。各开关电路111-1到111-n根据加到相应三极管Tr上的信号被接通ON，以便接地并能驱动压电元件107-1到107-n中相应的一个。

在图2所示压电元件驱动电路中，根据压电元件数、压电元件驱动电路中开关元件(三极管)数的增加与图1所示的压电元件驱动电路中根据压电元件数而要求的开关元件数的显著增加相比略有减少。

作为改善记录速度的方法，增加喷射油墨喷嘴的数量是有效的。在这种情况下，每个喷嘴需要一个压电元件，这样，压电元件的数目不可避免地增加以便进行高速喷墨记录。

然而，从电的方面说，压电元件是个电容器。因此，如果压电元件连接为像加热元件那样的矩阵，分信号电压将加到每个压电元件上。其结果，使原来不能被驱动的压电元件被驱动，且使这个压电元件可进行喷墨操作。因此，为防止压电元件的误操作，压电元件不能连接成矩阵结构。

因此，如从图2所看到的，常规压电元件驱动电路要求每个压电元件至少有一个开关元件与之对应，而带来的问题是使压电元件驱动电路变得复杂和昂贵。其它的问题是开关元件数目的增加使压电元件驱动电路的功耗增大。

因此，本发明的基本目的是提供一个新的、实用的、可消除上述问题的压电元件驱动电路和喷墨记录设备。

更具体地说，本发明的一个目的是提供一个具有简单和廉价的电路结构并能以低功率消耗驱动多个压电元件的压电元件驱动电路及喷墨记录设备。

本发明的另一个目的是提供一个用于驱动具有公共电极和被单独驱动的单独电极的多个压电元件的压电元件驱动电路，所说的压电元件驱动电路包括一个根据第一启动信号启动具有连在一起公共电极的第一压电元件组的多个压电元件中每一个的第一开关电路、一个根据第二启动信号启动第二压电元件组的多个压电元件中每一个的第二开关电路，所说的第二压电元件组的压电元件与第一压电元件组的压电元件不同，和一个根据记录数据共同驱动第一和第二压电元件组的相应压电元件的独立电极的驱动电路部件。根据本发明的压电元件驱动电路，可用简单和便宜的电路结构以低的功耗驱动多个压电元件。