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公開番号2025036854
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-17
出願番号2023143463
出願日2023-09-05
発明の名称駆動回路、および記録装置
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類B06B 1/06 20060101AFI20250310BHJP(機械的振動の発生または伝達一般)
要約【課題】周辺回路を含む回路全体の最大電圧を下げ、使用部品の耐圧を低くする。
【解決手段】圧電素子を駆動する駆動回路は、正電圧を出力する正極と、負電圧を出力する負極とを有する電源と、正極に入力端子が接続される第1スイッチング素子および第3スイッチング素子と、負極に入力端子が接続される第2スイッチング素子および第4スイッチング素子と、第1スイッチング素子の出力端子と圧電素子の第1端との間を接続する第1抵抗と、圧電素子の第1端と第2スイッチング素子の出力端子との間を接続する第2抵抗と、第3スイッチング素子の出力端子と圧電素子の第2端との間を接続する第3抵抗と、圧電素子の第2端と第4スイッチング素子の出力端子との間を接続する第4抵抗と、第1スイッチング素子および第2スイッチング素子に第1制御信号を供給し、第3スイッチング素子および第4スイッチング素子に第2制御信号を供給する制御手段と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１端と第２端とを有する圧電素子を駆動する駆動回路であって、
正電圧を出力する正極と、負電圧を出力する負極とを有する電源と、
前記電源の正極に入力端子が接続される第１スイッチング素子および第３スイッチング素子と、
前記電源の負極に入力端子が接続される第２スイッチング素子および第４スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子の出力端子と前記圧電素子の第１端との間を接続する第１抵抗と、
前記圧電素子の第１端と前記第２スイッチング素子の出力端子との間を接続する第２抵抗と、
前記第３スイッチング素子の出力端子と前記圧電素子の第２端との間を接続する第３抵抗と、
前記圧電素子の第２端と前記第４スイッチング素子の出力端子との間を接続する第４抵抗と、
前記第１スイッチング素子の制御端子および前記第２スイッチング素子の制御端子に第１制御信号を供給し、前記第３スイッチング素子の制御端子および前記第４スイッチング素子の制御端子に、前記第１制御信号とは逆位相の信号である第２制御信号を供給する制御手段と、
を備えることを特徴とする駆動回路。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記第１制御信号と前記第２制御信号とは矩形波である請求項１に記載の駆動回路。
【請求項３】
前記第１制御信号と前記第２制御信号とは同時に電圧が印加される期間がある請求項２に記載の駆動回路。
【請求項４】
前記第１制御信号と前記第２制御信号とは同時に電圧が印加されない期間がある請求項２に記載の駆動回路。
【請求項５】
前記第１抵抗の抵抗値、前記第２抵抗の抵抗値、前記第３抵抗の抵抗値、および前記第４抵抗の抵抗値がすべて等しい請求項１に記載の駆動回路。
【請求項６】
前記第１抵抗の抵抗値と前記第３抵抗の抵抗値とが等しく、前記第２抵抗の抵抗値と前記第４抵抗の抵抗値とが等しく、前記第１抵抗の抵抗値が前記第２抵抗の抵抗値より大きい請求項１に記載の駆動回路。
【請求項７】
前記第１抵抗の抵抗値と前記第３抵抗の抵抗値とが等しく、前記第２抵抗の抵抗値と前記第４抵抗の抵抗値とが等しく、前記第２抵抗の抵抗値が前記第１抵抗の抵抗値より大きい請求項１に記載の駆動回路。
【請求項８】
前記第１抵抗、前記第２抵抗、前記第３抵抗、および前記第４抵抗の少なくとも１つが可変抵抗である請求項１に記載の駆動回路。
【請求項９】
前記第１抵抗、前記第２抵抗、前記第３抵抗、および前記第４抵抗の少なくとも１つがデジタルポテンショメータである請求項１に記載の駆動回路。
【請求項１０】
前記第１スイッチング素子および前記第３スイッチング素子はＰＭＯＳＦＥＴあり、前記第２スイッチング素子および前記第４スイッチング素子はＮＭＯＳＦＥＴであり、または前記第１スイッチング素子および前記第３スイッチング素子はＮＭＯＳＦＥＴであり、前記第２スイッチング素子および前記第４スイッチング素子はＰＭＯＳＦＥＴである請求項１に記載の駆動回路。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、圧電素子を駆動する駆動回路の技術に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
大判インクジェット市場では、出力物の用途がＣＡＤ図面、ポスター、およびアート作品と多様である。そのため、用途に合わせた多種多様な物性のインクが使用されている。インクの物性によっては、沈降による画質低下などの問題が生じる。そこで、インクの沈降を防ぐために、インクタンク内または記録ヘッド内にインク循環ポンプを設けることがある。特に、記録ヘッド内のインク循環ポンプには、軽量であることから、圧電素子を駆動源としたインク循環ポンプが設けられることが多い。圧電素子の駆動回路としては、単電源のハーフブリッジ回路が一般的である。圧電素子を高電圧で駆動させる場合には、単電源のフルブリッジ回路（Ｈブリッジ回路）が用いられることもある。特許文献１には、単電源のフルブリッジ回路で圧電素子を駆動する際に生じる、圧電素子の他端を基準とした一端の電圧の振動を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－１１０１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技法を用いると、フルブリッジ回路の構成であるため、電源電圧を振幅とした駆動電圧を圧電素子に印加することができる。駆動電圧のピークトゥーピーク電圧は電源電圧の２倍となり、高電圧を圧電素子に印加することが可能となる。しかしながら、駆動電圧が高い場合、フルブリッジ回路だけでなく、電源およびゲートドライバなどの周辺回路における使用部品の耐圧を高くする必要がある。高耐圧の部品は種類も少なく、駆動電圧が高くなると設計が難しくなる。
【０００５】
本開示は上記課題に鑑みてなされたものであり、周辺回路を含む回路全体の最大電圧を下げ、使用部品の耐圧を低くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係る駆動回路は、第１端と第２端とを有する圧電素子を駆動する駆動回路であって、正電圧を出力する正極と、負電圧を出力する負極とを有する電源と、前記電源の正極に入力端子が接続される第１スイッチング素子および第３スイッチング素子と、前記電源の負極に入力端子が接続される第２スイッチング素子および第４スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子の出力端子と前記圧電素子の第１端との間を接続する第１抵抗と、前記圧電素子の第１端と前記第２スイッチング素子の出力端子との間を接続する第２抵抗と、前記第３スイッチング素子の出力端子と前記圧電素子の第２端との間を接続する第３抵抗と、前記圧電素子の第２端と前記第４スイッチング素子の出力端子との間を接続する第４抵抗と、前記第１スイッチング素子の制御端子および前記第２スイッチング素子の制御端子に第１制御信号を供給し、前記第３スイッチング素子の制御端子および前記第４スイッチング素子の制御端子に、前記第１制御信号とは逆位相の信号である第２制御信号を供給する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の技術によれば、周辺回路を含む回路全体の最大電圧を下げ、使用部品の耐圧を低くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
記録装置の外観を示す概略斜視図。
記録ヘッドの構成を示す断面図。
記録装置の制御構成を示すブロック図。
ポンプ駆動回路を示す回路図。
ポンプ駆動回路の入力および出力の電圧波形を示す図。
ポンプ駆動回路の入力および出力の電圧波形を示す図。
ポンプ駆動回路の入力および出力の電圧波形を示す図。
ポンプ駆動回路を示す回路図。
ポンプ駆動回路の入力および出力の電圧波形を示す図。
ポンプ駆動回路の入力および出力の電圧波形を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１実施形態］
以下、本開示の実施形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下の実施形態は本開示を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本開示の解決手段に必須のものとは限らない。尚、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。また、実施形態に記載されている構成要素の相対配置、形状等は、あくまで例示であり、本開示の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１０】
なお、以下の実施形態の説明において、「記録」には、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、広くシート上に画像、模様、パターン等を形成する場合も含まれる。また、以下の実施形態ではシートとしてロールシートを想定しているが、カット紙、布、プラスチック・フィルム等であってもよい。さらに、「インク」（「液体」という場合もある）とは、広く解釈されるべきもので、シート上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成またはシートの加工、或いはインクの処理に供され得る液体を表すものとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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