JP2003211665A - インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置 - Google Patents

インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置

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JP2003211665A JP2002016972A JP2002016972A JP2003211665A JP 2003211665 A JP2003211665 A JP 2003211665A JP 2002016972 A JP2002016972 A JP 2002016972A JP 2002016972 A JP2002016972 A JP 2002016972A JP 2003211665 A JP2003211665 A JP 2003211665A
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piezoelectric element
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charging
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Atsushi Umeda
篤 梅田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、簡単で小型の構成により、低コス
トで、各圧電素子の所定のバイアス電位を容易に保持し
得るようにした、インクジェット式プリンタのヘッド駆
動装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 複数のノズルに対応してそれぞれ設けら
れたインクに圧力を加える圧電素子１１を、所定の印字
タイミングで選択的にヘッド駆動回路からの駆動信号に
より駆動し、対応するノズルからインク滴を吐出させて
記録を行なうと共に、充電回路により充電されるコンデ
ンサＣ１により、各圧電素子のグランド側の電極にバイ
アス電圧を印加する、インクジェット式プリンタのヘッ
ド駆動装置１０であって、上記コンデンサの充電電圧が
所定電圧以上になったとき、検出信号を出力する異常電
圧検出回路３０を備えるように、ヘッド駆動装置１０を
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
プリンタのヘッドにてインク滴を吐出するためのノズル
に対応して設けられた圧電素子のグランド側を所定のバ
イアス電位に保持するようにしたインクジェット式プリ
ンタのヘッド駆動の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、コンピュータの出力装置とし
て、数色のインクを記録ヘッドから吐出するタイプのイ
ンクジェット式カラープリンタが普及してきており、コ
ンピュータ等が処理した画像を多色多階調で印刷するた
めに広く用いられている。
【０００３】例えば、インク吐出のための駆動素子とし
て圧電素子を用いたインクジェット式プリンタでは、印
刷ヘッドの複数のノズルに対応してそれぞれ設けられた
複数個の圧電素子を選択的に駆動することにより、各圧
電素子の動圧に基づいてノズルからインク滴を吐出さ
せ、印刷用紙にインク滴を付着させることにより、印刷
用紙にドットを形成して、印刷を行なうようにしてい
る。
【０００４】ここで、各圧電素子は、インク滴を吐出す
るためのノズルに対応して設けられており、印刷ヘッド
内に実装されたドライバＩＣ（ヘッド駆動回路）から供
給される駆動信号により駆動され、インク滴を吐出させ
るようになっている。
【０００５】このようなヘッド駆動装置は、例えば図４
に示すように構成されている。
【０００６】図４において、ヘッド駆動装置１は、イン
クジェットプリンタの複数のノズルに対応してそれぞれ
設けられた圧電素子２と、各圧電素子２の一方の電極２
ａに対して駆動信号を供給するためヘッド駆動回路３
と、このヘッド駆動回路３と各圧電素子２との間に設け
られた電流増幅回路４及びスイッチ回路５と、から構成
されている。
【０００７】圧電素子２は、例えばピエゾ素子であっ
て、双方の電極２ａ，２ｂ間に印加される電圧により変
位するように構成されている。
【０００８】ヘッド駆動回路３は、インクジェットプリ
ンタのヘッドへの駆動信号ＣＯＭを発生させるものであ
り、例えばプリンタ本体内に配置されている。
【０００９】電流増幅回路４は、二つのトランジスタ４
ａ，４ｂから構成されている。このうち、第一のトラン
ジスタ４ａは、コレクタが定電圧電源に接続され、ベー
スがヘッド駆動回路３の一方の出力に接続されると共
に、エミッタがスイッチ回路５の入力側に接続されてい
る。これにより、ヘッド駆動回路３からの信号に基づい
て導通して、定電圧Ｖｃｃをスイッチ回路５を介して圧
電素子２に供給する。
【００１０】また、第二のトランジスタ４ｂは、エミッ
タがスイッチ回路５の入力側に接続され、ベースがヘッ
ド駆動回路３の第二の出力に接続されると共に、コレク
タがグランドにアース接続されている。これにより、ヘ
ッド駆動回路３からの信号に基づいて導通して、圧電素
子２をスイッチ回路５を介して放電させる。
【００１１】スイッチ回路５は、制御信号が入力される
ことにより、対応する圧電素子２の駆動タイミングでオ
ンされ、駆動信号ＣＯＭを圧電素子２に出力する。
【００１２】このスイッチ回路５は、実際には、各圧電
素子２をそれぞれオンオフするための所謂トランスミッ
ションゲートとして構成されている。
【００１３】ここで、このような構成のヘッド駆動装置
１においては、圧電素子２が故障等によりショートまた
はレアショート等の異常を生ずることがある。このよう
な場合、電流増幅回路４の第一のトランジスタ４ａのオ
ンにより、定電圧Ｖｃｃがスイッチ回路５を介して圧電
素子２に印加されると、この定電圧Ｖｃｃから異常電流
が当該圧電素子２を通って流れることになる。
【００１４】このため、定電圧Ｖｃｃによる異常電流が
圧電素子２を流れないようにするために、従来は、図４
に示すように、定電圧Ｖｃｃと第一のトランジスタ４ａ
のコレクタとの間に、ヒューズ６が接続されている。
【００１５】これにより、圧電素子２にショートまたは
レアショートが発生した場合、定電圧Ｖｃｃから異常電
流が流れると、この異常電流によってヒューズ６が切断
することにより、圧電素子２に異常電流が流れないよう
になっている。
【００１６】ところで、このような圧電素子は、非駆動
時（すなわち印刷を行なわないとき）には、充電により
蓄積された電荷が、絶縁抵抗により放電して、その電圧
が低下してしまうことにより、インクの吐出に影響を与
えることがある。
【００１７】このため、各圧電素子のグランド側を例え
ば駆動信号の中間電位等のバイアス電位に保持するよう
にしたヘッド駆動装置も知られており、例えば図５に示
すように構成されている。
【００１８】図５において、ヘッド駆動装置７は、図４
に示したヘッド駆動装置１とほぼ同様の構成であり、圧
電素子２の他側の電極２ｂに対して、定電圧Ｖｃ１によ
り充電される充電手段としてのコンデンサ８が接続され
ている。
【００１９】これにより、圧電素子２の他側の電極２ｂ
が、コンデンサ８の充電電圧によるバイアス電圧に保持
されることになり、圧電素子２の双方の電極２ａ，２ｂ
間の電圧が低減され、高密度化の際の圧電素子電極間の
放電を防止することができる。
【００２０】しかしながら、このような構成のヘッド駆
動装置７においては、前述したように各圧電素子にてシ
ョートまたはレアショートが発生した場合、圧電素子２
の他側の電極２ｂに対して、充電手段としてのコンデン
サ８によるバイアス電圧が印加されて、圧電素子２の電
極２ａ，２ｂ間の電圧が低くなっていることから、定電
圧Ｖｃｃから異常電流が流れたとき、十分に大きい異常
電流が流れなくなる。従って、ヒューズ６が切断しなく
なり、異常電流が圧電素子２を流れることになってしま
う。
【００２１】このため、従来は、プリンタヘッドに温度
検出回路を設けて、異常電流による圧電素子の温度上昇
を検出するようにしている。
【００２２】そこで、本発明の課題は、簡単な構成によ
り、圧電素子にショートまたはレアショートが発生した
ことを確実に検出し得るようにした、インクジェット式
プリンタのヘッド駆動装置を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、圧電素子のグランド側の電極に所定の
バイアス電圧を印加するための充電手段の充電電圧に基
づいて、圧電素子のグランド側の電極の異常電圧を検出
するようにした。
【００２４】即ち、請求項１記載のインクジェット式プ
リンタのヘッド駆動装置では、複数のノズルに対応して
それぞれ設けられたインクに圧力を加える圧電素子を、
所定の印字タイミングで選択的にヘッド駆動回路からの
駆動信号により駆動し、対応するノズルからインク滴を
吐出させて記録を行なうと共に、充電回路により充電さ
れる充電手段により、各圧電素子のグランド側の電極に
バイアス電圧を印加する、インクジェット式プリンタの
ヘッド駆動装置であって、上記充電手段の充電電圧が所
定電圧以上になったとき、検出信号を出力する異常電圧
検出回路を備えていることを特徴とする。
【００２５】この構成によれば、圧電素子にショートま
たはレアショート等の異常が発生すると、圧電素子を介
して異常電流が充電手段に流れ込むことになる。そし
て、この異常電流によって充電手段がさらに充電される
ことになり、充電手段の充電電圧が高くなるので、異常
電圧検出回路が、充電手段の充電電圧が所定電圧以上に
なったとき、検出信号を出力する。
【００２６】従って、プリンタ本体の制御部が、この異
常電圧検出回路からの検出信号に基づいて、ヘッド駆動
装置の圧電素子の故障等によるショートまたはレアショ
ート等の異常の発生を検出することができる。
【００２７】さらに、プリンタ本体の制御部は、ヘッド
駆動装置の異常電圧検出回路からの検出信号を受け取っ
たとき、ヘッド駆動装置を制御することにより、印刷動
作を一時停止させたり、場合によっては印刷動作を強制
終了させることにより、圧電素子の異常電流によるプリ
ンタヘッドの破壊を防止することができる。
【００２８】このようにして、本発明によるインクジェ
ット式プリンタのヘッド駆動装置によれば、圧電素子の
グランド側の電極に、中間電位等のバイアス電圧が印加
されている場合であっても、圧電素子の故障等によるシ
ョートまたはレアショート等の異常発生時に、圧電素子
のグランド側の電極の異常電流による異常電圧を検出す
ることができる。
【００２９】この場合、従来の圧電素子のグランド側の
電極に対してバイアス電圧を印加するための充電手段及
び充電回路を備えたヘッド駆動装置に対して、充電手段
の充電電圧を監視するための異常電圧検出回路を追加す
るだけの簡単な構成により、圧電素子のグランド側の異
常電圧を検出することができる。従って、定電圧側のヒ
ューズが不要となり、部品コストが低減され得ることに
なる。
【００３０】請求項２記載のヘッド駆動装置において
は、上記異常電圧検出回路が、充電手段の充電電圧が所
定電圧以上になったとき、オンまたはオフされるスイッ
チング素子を備えていることを特徴とする。
【００３１】この構成によれば、スイッチング素子のオ
ンまたはオフにするための充電手段の充電電圧のしきい
値を、通常時の充電手段の充電電圧より僅かに高く設定
しておくことにより、圧電素子に異常電流が流れて、充
電手段の充電電圧が高くなると、スイッチング素子がオ
ンまたはオフとなり、検出信号がＨレベルからＬレベル
に、またはＬレベルからＨレベルに反転して出力される
ことになる。
【００３２】この場合、異常電圧検出回路が、充電手段
の充電電圧を分圧抵抗により分圧して適宜の電圧に変換
し、この電圧によりトランジスタ等のスイッチング素子
をオンオフさせることになるので、従来の圧電素子のグ
ランド側の電極に対してバイアス電圧を印加するための
充電手段及び充電回路を備えたヘッド駆動装置に対し
て、分圧抵抗及びスイッチング素子を追加するだけの極
めて簡単な構成により、圧電素子のグランド側の異常電
圧を検出することができる。
【００３３】請求項３記載のヘッド駆動装置において
は、上記異常電圧検出回路が、充電手段の充電電圧が所
定電圧異常になったとき、ＨレベルまたはＬレベルの信
号を出力するコンパレータを備えていることを特徴とす
る。
【００３４】この構成によれば、コンパレータの基準電
圧を、通常時の充電手段の充電電圧より僅かに高く設定
しておくことにより、圧電素子に異常電流が流れて、充
電手段の充電電圧が高くなると、コンパレータの出力信
号がＨレベルからＬレベルに、またはＬレベルからＨレ
ベルに反転して出力されることになる。
【００３５】
【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施の
形態に係るヘッド駆動装置について説明する。尚、以下
に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本
発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定す
る旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもので
はない。
【００３６】図１は、本発明によるインクジェット式プ
リンタのヘッド駆動装置の第一の実施形態の構成を示し
ている。
【００３７】図１において、ヘッド駆動装置１０は、イ
ンクジェットプリンタの複数のノズルに対応してそれぞ
れ設けられた圧電素子１１と、各圧電素子１１の一方の
電極１１ａに対して駆動信号を供給するためヘッド駆動
回路１２と、このヘッド駆動回路１２と各圧電素子１１
との間に設けられた電流増幅回路１３及びスイッチ回路
１４と、さらに圧電素子１１の他方のグランド側の電極
１１ｂに対して所定のバイアス電圧を印加するバイアス
電源回路２０，異常電圧検出回路３０と、から構成され
ている。
【００３８】ここで、図１においては、圧電素子１１
は、実際にはインクジェット式プリンタ１０のプリンタ
ヘッドにて、各色毎にそれぞれ一つのノズル列が設けら
れており、各ノズル列に対してそれぞれ圧電素子が備え
られている。
【００３９】そして、ヘッド駆動回路１２からの駆動信
号ＣＯＭは、実際にはシフトレジスタ等を介して、各ノ
ズル列の圧電素子に対して順次に出力されるようになっ
ている。
【００４０】圧電素子１１は、例えばピエゾ素子であっ
て、双方の電極１１ａ，１１ｂ間に印加される電圧によ
り変位するように構成されている。
【００４１】そして、圧電素子１１は、常時中間電位Ｖ
ｃ付近に充電されており、ヘッド駆動回路１２からの駆
動信号ＣＯＭに基づいて放電する際に対応するノズル内
のインクに圧力を加えることにより、このノズルからイ
ンク滴を吐出するように構成されている。
【００４２】ヘッド駆動回路１２は、インクジェットプ
リンタのヘッドへの駆動信号ＣＯＭを発生させるもので
あり、例えばプリンタ本体内に配置されている。
【００４３】電流増幅回路１３は、二つのトランジスタ
１３ａ，１３ｂから構成されている。
【００４４】このうち、第一のトランジスタ１３ａは、
コレクタが定電圧電源（例えば＋４２Ｖの直流電源）に
接続され、ベースがヘッド駆動回路１２の一方の出力に
接続されると共に、エミッタがスイッチ回路１４の入力
側に接続されている。これにより、ヘッド駆動回路１２
からの信号に基づいて導通して、定電圧Ｖｃｃをスイッ
チ回路１４を介して圧電素子１１に供給する。
【００４５】また、第二のトランジスタ１３ｂは、エミ
ッタがスイッチ回路１４の入力側に接続され、ベースが
ヘッド駆動回路１２の第二の出力に接続されると共に、
コレクタがグランドにアース接続されている。これによ
り、ヘッド駆動回路１２からの信号に基づいて導通し
て、圧電素子１１をスイッチ回路１４を介して放電させ
る。
【００４６】スイッチ回路１４は、制御信号が入力され
ることにより、対応する圧電素子１１の駆動タイミング
でオンされ、駆動信号ＣＯＭを圧電素子１１に出力する
ようになっている。
【００４７】このスイッチ回路１４は、実際には、各圧
電素子１１をそれぞれオンオフするための所謂トランス
ミッションゲートとして構成されている。
【００４８】上記バイアス電源回路２０は、充電手段と
してのコンデンサＣ１から構成されている。
【００４９】上記コンデンサＣ１は、電解コンデンサで
あって、その充電電圧すなわちバイアス電圧Ｖｂを各圧
電素子１１のグランド側の電極１１ｂに印加するよう
に、一端が圧電素子１１のグランド側の電極１１ｂに接
続されると共に、他端がグランドにアース接続されてい
る。
【００５０】尚、コンデンサＣ１の容量は、各圧電素子
１１に対して安定したバイアス電圧Ｖｂを供給すること
ができるように、すべての圧電素子１１の総静電容量
（数μＦ、例えば１．４μＦ程度）に対して十分大きな
容量、即ち数１０００μＦ（例えば３３００μＦ程度）
に選定されている。
【００５１】さらに、上記コンデンサＣ１は、その一端
が電流制限抵抗Ｒ１を介して第二の定電圧電源に接続さ
れている。
【００５２】この第二の定電圧電源は、例えば＋５Ｖの
直流電源であり、定電圧Ｖｃ２を電流制限抵抗Ｒ１を介
してコンデンサＣ１に印加して、コンデンサＣ１を充電
するようになっている。
【００５３】このようにして、バイアス電源回路２０
は、圧電素子１１のグランド側の電極１１ｂに対して、
所定のバイアス電圧Ｖｂ、好ましくはヘッド駆動回路１
２からの駆動信号ＣＯＭの中間電位Ｖｃにほぼ等しい電
圧を出力するようになっている。
【００５４】上記異常電圧検出回路３０は、二つの分圧
抵抗Ｒ２，Ｒ３と、スイッチングトランジスタＱ１と、
から構成されている。
【００５５】上記第一の分圧抵抗Ｒ２は、上記バイアス
電源回路２０のコンデンサＣ１の一端とグランド間にて
互いに直列に接続された二つの抵抗Ｒ２Ａ及びＲ２Ｂか
ら構成されている。
【００５６】上記スイッチングトランジスタＱ１は、ベ
ースが上記分圧抵抗Ｒ２の抵抗ＲＡ及びＲＢの間に接続
され、エミッタが前記第二の定電圧電源に接続されてい
る。
【００５７】上記第二の分圧抵抗Ｒ３は、スイッチング
トランジスタＱ１のコレクタとグランド間にて互いに直
列に接続された二つの抵抗Ｒ３Ａ及びＲ３Ｂから構成さ
れている。
【００５８】そして、分圧抵抗Ｒ３の各抵抗Ｒ３Ａ，Ｒ
３Ｂの間が、例えばプリンタ本体の制御部に接続される
ことにより、分圧抵抗Ｒ３による分圧電圧が検出信号と
して出力されるようになっている。
【００５９】このようにして、異常電圧検出回路３０
は、バイアス電源回路２０のコンデンサＣ１の充電電圧
が正常、即ち定電圧Ｖｃ２であるときには、スイッチン
グトランジスタＱ１がオンとなり、定電圧Ｖｃ２を第二
の分圧抵抗Ｒ３で分圧したＨレベルの信号を出力する。
【００６０】これに対して、圧電素子１１にショートま
たはレアショート等の異常が発生し、定電圧Ｖｃｃから
異常電流が流れて、コンデンサＣ１の充電電圧が高くな
ると、スイッチングトランジスタＱ１のベース電圧が高
くなって、スイッチングトランジスタＱ１がオフされ、
Ｌレベルの信号を出力する。
【００６１】本発明実施形態によるヘッド駆動装置１０
は、以上のように構成されており、以下のように動作す
る。
【００６２】先ず、電源投入時には、ヘッド駆動回路１
２から駆動信号ＣＯＭが出力されると、駆動信号ＣＯＭ
により電流増幅回路１３の第一のトランジスタ１３ａが
オンして、第一の定電圧電源からスイッチ回路１４を介
して圧電素子１１の一方の電極１１ａに電流が流れて充
電することにより、圧電素子１１の一方の電極１１ａ
は、中間電位Ｖｃまで徐々に上昇する。
【００６３】他方、バイアス電源回路２０にて、コンデ
ンサＣ１が第二の定電圧電源により充電され、その充電
電圧がバイアス電圧Ｖｂとして、圧電素子１１のグラン
ド側の電極１１ｂに印加され、バイアス電圧Ｖｂに達す
る。
【００６４】従って、圧電素子の双方の電極１１ａ，１
１ｂ間の電位差はほぼ０になる。
【００６５】以上で、電源投入時の動作が完了する。
【００６６】次に、印刷が開始されると、ヘッド駆動回
路１２から駆動信号ＣＯＭが出力され、この駆動信号Ｃ
ＯＭの変動に基づいて、駆動信号ＣＯＭが中間電位Ｖｃ
より高い場合には、電流増幅回路１３の第一のトランジ
スタ１３ａを介して圧電素子１１の一方の電極１１ａの
充電が行なわれ、また駆動信号ＣＯＭが中間電位Ｖｃよ
り低い場合には、電流増幅回路１３の第二のトランジス
タ１３ｂを介して圧電素子１１の一方の電極１１ａの放
電が行なわれる。これにより、圧電素子１１が駆動信号
ＣＯＭに基づいて作動して、インク滴を吐出する。
【００６７】このとき、圧電素子１１のグランド側の電
極１１ｂは、バイアス電源回路２０からバイアス電圧Ｖ
ｂが印加されることにより、常にバイアス電圧Ｖｂに保
持されている。
【００６８】従って、異常電圧検出回路３０では、スイ
ッチングトランジスタＱ１のベース電圧は、第二の定電
圧電源の定電圧Ｖｃ２と等しいバイアス電圧Ｖｂが第一
の分圧抵抗Ｒ２により分圧されており、他方エミッタ電
圧は第二の定電圧電源の定電圧Ｖｃ２がそのまま印加さ
れているので、ベース電圧がエミッタ電圧より低く、ス
イッチングトランジスタＱ１はオンになっている。
【００６９】このため、スイッチングトランジスタＱ１
を介して、定電圧Ｖｃ２が第二の分圧抵抗Ｒ３により分
圧されて、Ｈレベルの信号Ｖｃｐｕが出力されることに
なる。
【００７０】これに対して、圧電素子１１に故障等によ
りショートまたはレアショート等の異常が発生して、圧
電素子１１の電極１１ａ，１１ｂ間が短絡すると、駆動
信号ＣＯＭが中間電位Ｖｃより高い場合に、電流増幅回
路１３の第一のトランジスタ１３ａを介して第一の定電
圧電源から定電圧Ｖｃｃが圧電素子１１に印加される。
そして、この定電圧Ｖｃｃが圧電素子１１からバイアス
電源回路２０のコンデンサＣ１に印加され、圧電素子１
１を通って異常電流がコンデンサＣ１に流れ込む。これ
により、コンデンサＣ１が充電されて、第二の定電圧電
源の定電圧Ｖｃ２より高い充電電圧となる。
【００７１】従って、異常電圧検出回路３０にて、第一
の分圧抵抗Ｒ２による分圧電圧が高くなり、この分圧電
圧が定電圧Ｖｃ２より高くなると、スイッチングトラン
ジスタＱ１のベース電圧がエミッタ電圧より高くなるの
で、スイッチングトランジスタＱ１がオフとなり、第二
の分圧抵抗Ｒ３を介してＬレベルの信号Ｖｃｐｕが出力
されることになる。
【００７２】尚、スイッチングトランジスタＱ１がオフ
となるようなコンデンサＣ１の充電電圧のしきい値Ｖｒ
ｅｆは、
【００７３】
【数１】 Ｖｒｅｆ＝Ｖｃ２×（ＲＡ＋ＲＢ）／ＲＢ で与えられることになる。
【００７４】このようにして、圧電素子１１の異常発生
による短絡時には、図２に示すように、駆動信号ＣＯＭ
のパルス変動に伴って、駆動信号ＣＯＭが上記しきい値
Ｖｅｒｆを越えると、その都度、異常電圧検出回路３０
の出力信号ＶｃｐｕがＬレベルのパルスを発生すること
になる。
【００７５】これにより、例えばプリンタ本体の制御部
が、この出力信号ＶｃｐｕがＨレベルにあるときには、
圧電素子１１が正常に動作していると判断し、この出力
信号ＶｃｐｕがＬレベルのパルスのときには、圧電素子
１１に異常電圧が発生していると判断する。
【００７６】そして、プリンタ本体の制御部は、例えば
ヘッド駆動装置を制御することにより、印刷動作を一時
停止させたり、場合によっては印刷動作を強制終了させ
ることにより、圧電素子の異常電流によるプリンタヘッ
ドの破壊を防止することができる。
【００７７】図３は、本発明によるインクジェット式プ
リンタのヘッド駆動装置の第二の実施形態の構成を示し
ている。
【００７８】図３において、ヘッド駆動装置４０は、図
１に示した第一の実施形態のヘッド駆動装置１０とほぼ
同じ構成であり、異常電圧検出回路３０の代わりに、異
常電圧検出回路４１を備えている点でのみ異なる構成に
なっている。
【００７９】ここで、異常電圧検出回路４１は、二つの
分圧抵抗Ｒ４及びＲ５と、コンパレータ４２と、から構
成されている。
【００８０】上記分圧抵抗Ｒ４は、第三の定電圧電源と
グランド間にて互いに直列に接続された二つの抵抗Ｒ４
Ａ，Ｒ４Ｂから構成されており、第三の定電圧電源Ｖｃ
３を分圧することにより基準電圧としている。
【００８１】上記コンパレータ４２は、一方の入力端子
がバイアス電源回路２０のコンデンサＣ１の一端に接続
されており、他方の入力端子が上記分圧抵抗Ｒ４の二つ
の抵抗Ｒ４Ａ，Ｒ４Ｂの間に接続されている。
【００８２】上記分圧抵抗Ｒ５は、コンパレータ４２の
出力端子とグランド間にて互いに直列に接続された二つ
の抵抗Ｒ５Ａ，Ｒ５Ｂから構成されている。
【００８３】そして、分圧抵抗Ｒ５の各抵抗Ｒ５Ａ，Ｒ
５Ｂの間が、例えばプリンタ本体の制御部に接続される
ことにより、分圧抵抗Ｒ５による分圧電圧が検出信号と
して出力されるようになっている。
【００８４】これにより、異常電圧検出回路４１は、バ
イアス電源回路２０のコンデンサＣ１の充電電圧が正
常、即ち定電圧Ｖｃ２であるときには、コンパレータ４
２の第一の入力端子に入力されるコンデンサＣ１の充電
電圧が第二の入力端子に入力される基準電圧より低いこ
とから、コンパレータ４２がＨレベルの信号を出力す
る。
【００８５】これに対して、圧電素子１１に異常が発生
して、コンデンサＣ１の充電電圧が高くなると、コンパ
レータ４２の第一の入力端子に入力されるコンデンサＣ
１の充電電圧が第二の入力端子に入力される基準電圧よ
り高くなることから、コンパレータ４２がＬレベルの信
号を出力する。
【００８６】このような構成のヘッド駆動装置４０によ
れば、図１に示したヘッド駆動装置１０と同様に動作す
ると共に、圧電素子１１に異常が発生して、圧電素子１
１からコンデンサＣ１に流れ込む異常電流により、コン
デンサＣ１の充電電圧が高くなると、同様に異常電圧検
出回路４１が、駆動信号ＣＯＭのパルス変動に対応した
Ｌレベルのパルス信号を出力することになる。
【００８７】従って、例えばプリンタ本体の制御部が、
この出力信号ＶｃｐｕがＨレベルにあるときには、圧電
素子１１が正常に動作していると判断し、この出力信号
ＶｃｐｕがＬレベルのパルスのときには、圧電素子１１
に異常電圧が発生していると判断する。
【００８８】上述した実施形態においては、異常電圧発
生回路３０，４１は、正常時にはＨレベルの信号を出力
し、圧電素子１１に異常が発生したとき、駆動信号ＣＯ
Ｍに対応するＬレベルのパルス信号を出力するようにな
っているが、これに限らず、正常時にはＬレベルの信号
を出力し、圧電素子１１に異常が発生したとき、駆動信
号ＣＯＭに対応するＨレベルのパルス信号を出力するよ
うにしてもよい。
【００８９】また、上述した実施形態においては、バイ
アス電源回路２０は、ヘッド駆動回路１２からの駆動信
号ＣＯＭの中間電圧Ｖｃに等しいバイアス電圧Ｖｂを出
力するようになっているが、これに限らず、中間電圧Ｖ
ｃからずれたバイアス電圧Ｖｂを出力するようにしても
よい。
【００９０】この場合、圧電素子１１の双方の電極１１
ａ，１１ｂ間の電圧はほぼ０にはならないが、バイアス
電圧のない場合と比較して、電位差が小さくなるので、
圧電素子における消費電力が低減されると共に、圧電素
子の自然放電による電圧降下が小さくなり、電力損失が
低減される。
【００９１】さらに、上述した実施形態においては、異
常電圧検出回路３０，４１にて、充電手段としてのコン
デンサＣ１の充電電圧の上昇を検出するために、スイッ
チングトランジスタまたはコンパレータが使用されてい
るが、これに限らず、他のスイッチング素子や差動回路
が使用されてもよいことは明らかである。また、充電手
段としては、コンデンサ以外のものを用いることもでき
る。
【００９２】さらに、上述した実施形態においては、図
４に示した従来のヘッド駆動装置１におけるヒューズ６
が省略されているが、このようなヒューズが併設されて
もよく、さらに図５のヘッド駆動装置７に関連して説明
したプリンタヘッドの温度検出回路が付加的に設けられ
ていてもよいことは明らかである。
【００９３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、圧
電素子にショートまたはレアショート等の異常が発生す
ると、圧電素子を介して異常電流が充電手段としてのコ
ンデンサに流れ込むことになる。そして、この異常電流
によって充電手段としてのコンデンサがさらに充電され
ることになり、充電手段としてのコンデンサの充電電圧
が高くなるので、異常電圧検出回路が、充電手段として
のコンデンサの充電電圧が所定電圧以上になったとき、
検出信号を出力する。
【００９４】従って、プリンタ本体の制御部が、この異
常電圧検出回路からの検出信号に基づいて、ヘッド駆動
装置の圧電素子の故障等によるショートまたはレアショ
ート等の異常の発生を検出することができる。
【００９５】このようにして、本発明によるインクジェ
ット式プリンタのヘッド駆動装置によれば、圧電素子の
グランド側の電極に、中間電位等のバイアス電圧が印加
されている場合であっても、圧電素子の故障等によるシ
ョートまたはレアショート等の異常発生時に、圧電素子
のグランド側の電極の異常電流による異常電圧を検出す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるヘッド駆動装置の第一の実施形態
の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のヘッド駆動装置における圧電素子の異常
発生時のヘッド駆動回路の駆動信号ＣＯＭと異常電圧検
出回路の出力信号Ｖｃｐｕとの関係を示すタイムチャー
トである。
【図３】本発明によるヘッド駆動装置の第二の実施形態
の構成を示すブロック図である。
【図４】従来のヘッド駆動装置の一例の構成を示すブロ
ック図である。
【図５】従来のバイアス電源回路を備えたヘッド回路の
一例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０，４０ ヘッド駆動装置 １１ 圧電素子 １１ａ 一方の電極 １１ｂ グランド側の電極 １２ ヘッド駆動回路 １３ 電流増幅回路 １４ スイッチ回路 ２０ バイアス電源回路 Ｃ１ コンデンサ Ｒ１ 電流制限抵抗 ３０，４１ 異常電圧検出回路 Ｑ１ スイッチングトランジスタ ４２ コンパレータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のノズルに対応してそれぞれ設けら
    れたインクに圧力を加える圧電素子を、所定の印字タイ
    ミングで選択的にヘッド駆動回路からの駆動信号により
    駆動し、対応するノズルからインク滴を吐出させて記録
    を行なうと共に、充電回路により充電される充電手段に
    より、各圧電素子のグランド側の電極にバイアス電圧を
    印加する、インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置
    であって、 上記充電手段の充電電圧が所定電圧以上になったとき、
    検出信号を出力する異常電圧検出回路を備えていること
    を特徴とする、インクジェット式プリンタのヘッド駆動
    装置。
  2. 【請求項２】 上記異常電圧検出回路が、充電手段の充
    電電圧が所定電圧以上になったとき、オンまたはオフさ
    れるスイッチング素子を備えていることを特徴とする、
    請求項１に記載のインクジェット式プリンタのヘッド駆
    動装置。
  3. 【請求項３】 上記異常電圧検出回路が、充電手段の充
    電電圧が所定電圧異常になったとき、ＨレベルまたはＬ
    レベルの信号を出力するコンパレータを備えていること
    を特徴とする、請求項１に記載のインクジェット式プリ
    ンタのヘッド駆動装置。
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