JP2009083291A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】起動時において、アクチュエータ及び出力回路におけるショートを検査しつつ、電源装置の負担を軽減するとともにアクチュエータの不要な挙動を抑制し、且つ、低コスト化及び省スペース化を図る。
【解決手段】インクジェットヘッド１が、チャネル毎に配置された複数の個別電極と共通電極に挟持された圧電シートを有する４つのアクチュエータユニット２１と、対応するチャネルに駆動信号を出力する複数の出力回路を含む４つのドライバＩＣ５２とを有している。ヘッド電源装置８８が４つのドライバＩＣ５２に電力を供給している。起動時において、起動充電部７６が、チャネルをアクチュエータユニット２１単位で順に放電状態から充電状態に切り換える。電流検出回路８９が所定値以上の電流を検出したとき、停止部７８が、ショートが発生していると判断する。
【選択図】図７

Description

本発明は、インク滴を吐出して印刷を行うインクジェット記録装置に関する。

記録用紙等の記録媒体にインク滴を吐出するインクジェットプリンタが有するインクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノズルとノズルに連通する圧力室とが形成された流路ユニットと、圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与するアクチュエータと、アクチュエータを駆動する駆動信号を出力する出力回路が組み込まれたドライバＩＣとを有するものがある。アクチュエータは、圧力室の容積を変化させることにより圧力室に圧力を付加するものであり、複数の圧力室に跨る圧電シート（圧電層）と、各圧力室に対向する複数の個別電極と、複数の個別電極に圧電シートを介して対向する基準電位が付与された共通電極（グランド電極）とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このアクチュエータは、ドライバＩＣの出力回路から出力されたパルス状の駆動信号が個別電極に付与されることによって、その個別電極と共通電極との間に挟まれた圧電シートの部分に対してその厚み方向に電界が作用し、この部分の圧電シートを厚み方向に伸張させる。このとき、圧力室の容積が変化して圧力室内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与される。

ドライバＩＣやアクチュエータが破損することによってこれらの内部配線がショートし、出力回路に過電流が流れることがある。特に、インクジェットプリンタの休止時及び待機時においては、マイグレーション現象の発生や、圧力室からアクチュエータ内へのインク侵入などによりショートの発生する頻度が高い。ショートが発生した状態でインクジェットプリンタに電源が投入されると、出力回路に過電流が流れる。このような過電流を監視するため、電源装置の電流を検出する電流検出回路を設けることがある。しかしながら、起動時において、全てのアクチュエータを充電状態にするときの最大消費電流値が大きいため、一部のアクチュータに関する出力回路のみに過電流が流れたときにこれを検出するのが難しい。そこで、アクチュエータに対応する出力回路毎に電流検出回路を設け、各出力回路の電流を監視する技術がある（特許文献２参照）

特開２００２−３６５６８号公報（図１） 特開２００２−１２７４０５号公報（図１）

上述した技術のように、アクチュエータに対応する出力回路毎に電流検出回路を設けると、インクジェットプリンタのコストが高くなるとともにアクチュエータの制御回路が大型化してしまう。また、インクジェットプリンタの起動時において、全てのアクチュエータを同時に充電状態にすると、全てのアクチュエータが同時に変位してノズルからインクが漏れ出ることがある。さらに、このとき、大きな突入電流が流れるため、電磁ノイズが発生するとともに電源装置に負担がかかり、保護回路が誤作動することがある。

そこで、本発明は、起動時において、アクチュエータ及び出力回路におけるショートを検査しつつ、電源装置の負担を軽減するとともにアクチュエータの不要な挙動を抑制し、且つ、低コスト化及び省スペース化を図ることができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明のインクジェット記録装置は、共通インク室の出口から圧力室を介してノズルに至る複数の個別インク流路が形成されている流路ユニットと、前記圧力室に関連付けられた個別電極、基準電位が付与されたグランド電極及び前記個別電極と前記グランド電極との間に配置された圧電層を含む複数のアクチュエータと、前記個別電極に電位を付与する信号を出力する複数の出力回路と、前記出力回路に電力を供給する電源装置と、前記電源装置に係る出力部の電流値を検出する電流検出手段と、前記出力回路を制御する制御装置とを備えている。そして、前記制御装置が、起動時において、全ての前記アクチュエータが放電状態になるように、前記出力回路から前記個別電極に前記基準電位を付与する信号を出力させた後に、前記アクチュエータが１又は複数の単位で順に放電状態から充電状態に切り換えられるように、前記出力回路から前記個別電極に前記アクチュエータを駆動するときの駆動電位を付与する信号を出力させる充電手段と、前記充電手段が動作している場合に、前記電流検出手段が所定以上の電流値を検出したときに、前記出力回路に信号の出力を停止させる停止手段とを有している。

本発明によると、起動時において、アクチュエータが１又は複数の単位で順に放電状態から充電状態に切り換えられるため、最大消費電流値が低下し、停止手段において、ショートを判断する電流値を低くすることができる。これにより、出力回路毎に電流検出手段を設けることなく、アクチュエータ及び出力回路におけるショートを検査することができ、インクジェット記録装置の低コスト化及び省スペース化を図ることができる。また、突入電流が抑制されるため、電源装置の負担が軽減されるとともに、アクチュエータの不要な挙動が抑制されてノズルからインクが漏れ出るのを防止することができる。

本発明においては、前記制御装置が、終了時において、全ての前記アクチュエータが充電状態になるように、前記出力回路から前記個別電極に前記駆動電位を付与する信号を出力させた後に、前記アクチュエータが１又は複数の単位で順に充電状態から放電状態に切り換えられるように、前記出力回路から前記個別電極に前記基準電位を付与する信号を出力させる放電手段をさらに有していることが好ましい。これによると、終了時において、出力回路にショートが発生しているか否かを検査することができるため、次回の起動時に備えて適切な処理を行うことができる。

本発明においては、複数の前記アクチュエータが一体となってアクチュエータユニットを形成しており、前記アクチュエータユニットに含まれる複数の前記アクチュエータに対応する複数の前記出力回路がドライバＩＣに含まれており、複数の前記アクチュエータユニット及び各アクチュエータユニットに対応する複数のドライバＩＣを含むインクジェットヘッドが複数形成されていてもよい。

このとき、前記インクジェットヘッドに含まれている前記ドライバＩＣの数未満の前記電源装置が、１つの前記インクジェットヘッドに係る前記出力回路に電力を供給してもよい。これによると、ドライバＩＣ毎に独立した電源回路と電流検出部とを設ける必要がない。そのため、ドライバＩＣの数より少ない電流検出部によって不具合のドライバＩＣを特定でき、その分低コスト化に寄与する。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明に係る好適な実施形態であるインクジェットプリンタの全体的な構成を示す概略側面図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１０１は、４つのインクジェットヘッド１を有するカラーインクジェットプリンタである。また、インクジェットプリンタ１０１は、インクジェットプリンタ１０１を制御する制御装置１６を有している。このインクジェットプリンタ１０１には、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２がそれぞれ構成されている。

インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙部１１から排紙部１２に向かって用紙（記録媒体）Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙部１１のすぐ下流側には、用紙を狭持搬送する一対の送りローラ５ａ、５ｂが配置されている。一対の送りローラ５ａ、５ｂは、用紙Ｐを給紙部１１から図中右方に送り出すためのものである。用紙搬送経路の中間部には、ベルト搬送機構１３が設けられている。このベルト搬送機構１３は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７の間に架け渡されるように巻き回されたエンドレスの搬送ベルト８と、搬送ベルト８によって囲まれた領域内に配置されたプラテン１５とを含む。プラテン１５は、インクジェットヘッド１と対向する位置において、搬送ベルト８が下方に撓まないように搬送ベルト８を支持するものである。ベルトローラ７と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙部１１から送りローラ５ａ、５ｂによって送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付けるものである。

図示しない搬送モータがベルトローラ６を回転させることによって、搬送ベルト８が走行される。これにより、搬送ベルト８が、ニップローラ４によって外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐを粘着保持しつつ排紙部１２に向けて搬送する。この搬送ベルト８の表面には、弱粘着性のシリコン樹脂層が形成されている。

用紙搬送経路に沿って搬送ベルト８のすぐ下流側には、剥離機構１４が設けられている。剥離機構１４は、搬送ベルト８の外周面８ａに粘着されている用紙Ｐを外周面８ａから剥離して、図中左方の右方の排紙部１２に向けて導くように構成されている。

４つのインクジェットヘッド１は、４色のインク（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）に対応して、用紙Ｐの搬送方向に沿って４つ並べて設けられている。つまり、このインクジェットプリンタ１０１は、ライン式プリンタである。４つのインクジェットヘッド１は、その下端にヘッド本体２をそれぞれ有している。ヘッド本体２は、搬送方向に直交した方向に長尺な細長い直方体形状となっている。また、ヘッド本体２の底面が、搬送ベルト８の外周面８ａに対向するインク吐出面２ａとなっている。搬送ベルト８によって搬送される用紙Ｐが４つのヘッド本体２のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙Ｐの上面すなわち印刷面（印刷領域）に向けて、インク吐出面２ａから各色のインク滴が吐出される。これにより、用紙Ｐの印刷領域に所望のカラー画像を形成できるようになっている。

次に、図２を参照しつつインクジェットヘッド１について詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド１の短手方向に沿った断面図である。図２に示すように、インクジェットヘッド１は、内部に流路が形成された流路部材、流路部材からインク滴を吐出させる電装部材および電装部材を保護するカバー部材とから構成されている。流路部材は、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１とを含むヘッド本体２、およびヘッド本体２の上面に配置されているリザーバユニット７１を含む。リザーバユニット７１は、インクを一時的に貯留してヘッド本体２に供給する。電装部材は、ドライバＩＣ５２が実装されたＣＯＦ（Chip On Film）５０、およびＣＯＦ５０と電気的に接続された基板５４を含む。ＣＯＦ５０の一端は、アクチュエータユニット２１に接続され、ドライバＩＣ５２が生成する駆動信号がアクチュエータユニット２１に供給される。カバー部材は、サイドカバー５３及びヘッドカバー５５で構成されている。カバー部材は、電装部材を収納し、外部からインクやインクミストが浸入するのを防ぐ。

リザーバユニット７１は、４枚のプレート９１〜９４が互いに位置合わせされて積層されたものであり、その内部に、図示しないインク流入流路、インクリザーバ６１、及び、１０個のインク流出流路６２が互いに連通するように形成されている。なお、図２においては、１つのインク流出流路６２のみが表れている。

また、プレート９４には、流路ユニット９に対向する面に凹部９４ａが形成されている。プレート９４の凹部９４ａが形成された部分では、流路ユニット９との間に空隙を形成しており、この空隙内に、アクチュエータユニット２１が配置されている。なお、インクリザーバ６１に流れ込んだインクはインク流出流路６２を通過し、インク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９に供給される。

ＣＯＦ５０は、後述する個別電極１３５及び共通電極１３４と電気的に接続されるように、その一方端部近傍がアクチュエータユニット２１の上面に接着されている。さらに、ＣＯＦ５０は、アクチュエータユニット２１の上面からサイドカバー５３とリザーバユニット７１との間を通過するように上方に引き出されており、他方端部がコネクタ５４ａを介して基板５４に接続されている。基板５４は、制御装置１６からの駆動信号をドライバＩＣ５２に中継するものである。

次に、図３〜図６を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。図３は、ヘッド本体２の平面図である。図４は、図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図４では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。図５は、図４に示すV−V線に沿った部分断面図である。図６（ａ）はアクチュエータユニット２１の拡大断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）においてアクチュエータユニット２１の表面に配置された個別電極を示す平面図である。

ヘッド本体２は、図３に示すように、４つのアクチュエータユニット２１が流路ユニット９の上面９ａに固定されている。図４に示すように、アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９に形成された圧力室１１０に対向して設けられた複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。

流路ユニット９は、リザーバユニット７１のプレート９４とほぼ同じ平面形状を有する直方体形状となっている。流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路６２（図２参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。流路ユニット９の下面には、図４及び図５に示すように、多数のノズル１０８がマトリクス状に配置されたインク吐出面２ａが形成されている。圧力室１１０も、流路ユニット９におけるアクチュエータユニット２１の固定面において、ノズル１０８と同様マトリクス状に多数配列されている。

流路ユニット９は、図５に示すように、９枚のステンレス鋼等の金属プレート１２２〜１３０から構成されている。これらプレート１２２〜１３０は、主走査方向に長尺な矩形状の平面を有する。

これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、プレート１２２〜１３０に形成された貫通孔が連結されて、流路ユニット９内に、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経てノズル１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。

なお、リザーバユニット７１から流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５（副マニホールド流路１０５ａ）から各個別インク流路１３２に流れ込み、アパーチャ１１２（絞り）及び圧力室１１０を介してノズル１０８に至る。

アクチュエータユニット２１について説明する。図３に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット９の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の幅方向（副走査方向）に関して互いにオーバーラップしている。

図６（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート（圧電層）１４１〜１４３から構成されている。圧電シート１４１の上面には、圧力室１１０に対向する位置に、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間には、シート全面に形成された共通電極（グランド電極）１３４が介在している。個別電極１３５は、図６（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。個別電極１３５における鋭角部の一方は延出され、その先端には円形で導電性のランド１３６が設けられている。

共通電極１３４は、グランド電位（基準電位）が付与されている。一方、個別電極１３５は、各ランド１３６及びＣＯＦ５０の内部配線を介して、ドライバＩＣ５２の内部に形成された出力回路５２ａ（図８参照）と電気的に接続されている。つまり、アクチュエータユニット２１において、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働く。

ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電シート１４１は、多数の個別電極１３５と共通電極１３４とに挟持されており、圧電シート１４２、１４３は、共通電極１３４と流路ユニット９の上面とに挟持されている。ここで、個別電極１３５と共通電極１３４とに挟まれた圧電シート１４１の部分が、活性層として働き、両電極間に電圧を印加すると平面方向に伸縮する。また、この活性層として働く部分は、圧力室１１０側の圧電シート１４２、１４３と協働して、圧力室１１０の容積を変化するように変形する。活性層の分極方向と電界の方向とが共に厚み方向であれば、活性層が面方向に縮み、個別電極１３５に対応した部分は圧力室１１０の内側方向に凸状に変形（ユニモルフ変形）する。これにより圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、圧力室１１０内に圧力波が発生する。そして、発生した圧力波が圧力室１１０からノズル１０８まで伝播することによってノズル１０８からインク滴が吐出される。

なお、本実施形態においては、予め個別電極１３５に駆動電位を付与して充電状態とし、圧力室１１０の容積を縮めておく。その後、吐出要求があるごとに一旦個別電極１３５にグランド電位を付与して放電状態とし、これに続く所定のタイミングにて再び駆動電位を個別電極１３５に付与して充電状態とするような駆動信号がドライバＩＣ５２から出力される。この場合、個別電極１３５がグランド電位になるタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が降下（圧力室１１０の容積が拡大）して、副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５を駆動電位にしたタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が上昇（圧力室１１０の容積が縮小）し、ノズル１０８からインク滴が吐出される。つまり、個別電極１３５に矩形波のパルスが付与されることになる。このパルス幅は、圧力室１１０内において圧力波が副マニホールド１０５ａの出口からノズル１０８の先端まで伝播する時間長さであるＡＬ（Acoustic Length）となっており、圧力室１１０内のインクの圧力は、負圧状態から正圧状態に反転するときに、容積縮小による加圧力が合わさるため、強い圧力でインク滴をノズル１０８から吐出させることができる。なお、本実施形態では、駆動電位を２４Ｖとする。

上述のアクチュエータユニット２１によるインク吐出動作において、個別電極１３５の電位をグランド電位から駆動電位（例えば、２４Ｖ）に変えたとき、逆に駆動電位からグランド電位に変えたときには、それぞれ過渡電流が制御回路８６に流れる。過渡電流は、電源装置８５によって供給される。前者の場合には、充電電流が個別電極１３５へ流れ。後者の場合には、放電電流が個別電極１３５から流れる。アクチュエータユニット２１や後述のドライバＩＣ５２(出力回路５２ａ)に不具合がなければ、制御回路８６には毎回決まった過渡電流が流れる。この過渡電流は、本実施の形態では、電位の遷移直後の約１μｓｅｃ間流れる。

次に、図７を参照しつつ、制御装置１６について説明する。図７は、制御装置１６の機能ブロック図である。図７に示すように、制御装置１６は、画像データ記憶部８６と、ヘッド制御部（制御装置）８７と、ヘッド電源装置（電源装置）８８と、電流検出回路（電流検出手段）８９とを有している。ヘッド制御部８７、ヘッド電源装置８８及び電流検出回路８９は、インクジェットヘッド１毎に形成されている。なお、図７においては、１つのインクジェットヘッド１とこれに接続されるヘッド制御部８７、ヘッド電源装置８８及び電流検出回路８９のみが示されている。制御装置１６は、制御電源装置８５から３．３Ｖ系の電力が供給されることによって機能する。

画像データ記憶部８６は、用紙Ｐに印刷されるべき画像に関する画像データを記憶するものである。画像データは、印刷されるべき画像の各ドットに関するドットデータを含んでいる。本実施形態では、ドットデータはノズル１０８から吐出されるべきインク滴の体積を４階調で示している。

ヘッド制御部８７は、アクチュエータユニット２１の駆動を制御するものであり、印刷制御部７５と、起動充電部（充電手段）７６と、終了放電部（放電手段）７７と、停止部（停止手段）７８とを有している。印刷制御部７５は、画像データ記憶部８６に記憶された画像データにしたがって、所望のタイミングで各ノズル１０８からインク滴が吐出されるように、ドライバＩＣ５２を介してアクチュエータユニット２１の駆動を制御するものである。ドライバＩＣ５２は、アクチュエータユニット２１内に作り込まれている各ノズルに対応するアクチュータ（以下、チャネルと称す）を駆動するための複数の出力回路５２ａを有している。

ここで、図８を参照しつつ、ドライバＩＣ５２の出力回路５２ａの動作について説明する。図８は、ドライバＩＣ５２の出力回路５２ａの回路図である。図８に示すように、出力回路５２ａは、ｐチャンネルのトランジスタ（ＭＯＳ ＦＥＴ）ＴＲ１と、ｎチャンネルのトランジスタ（ＭＯＳ ＦＥＴ）ＴＲ２と、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２のドレインソース間に接続された保護ダイオードＤ１、Ｄ２と、ドライブ抵抗Ｒ３とを有している。トランジスタＴＲ１のドレインとトランジスタＴＲ２のソースとが接続されており、ヘッド制御部８７の出力端が、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２のゲートにそれぞれ接続されており、ヘッド制御部８７からの制御信号が入力される。トランジスタＴＲ１とトランジスタＴＲ２との接続点と個別電極１３５との間に、ドライブ抵抗Ｒ３が接続されている。ドライブ抵抗Ｒ３によって個別電極１３５に供給される電流値が決定されている。制御信号がＬｏｗレベルであれば、トランジスタＴＲ１がオンし、トランジスタＴＲ２がオフする。この状態のとき、２４Ｖの電位が、ドライブ抵抗Ｒ３を介して個別電極１３５に付与される。これにより、チャネルが充電される。一方、制御信号がＨｉｇｈレベルであれば、トランジスタＴＲ１がオフし、トランジスタＴＲ２がオンする。この状態では、グランド電位が、ドライブ抵抗Ｒ３を介して個別電極１３５に付与される。これにより、チャネルが放電される。このように、出力回路５２ａは、インバータ回路となっており、ヘッド制御部８７からの３．３Ｖ系の制御信号に対して論理反転した２４Ｖ系の駆動信号を個別電極１３５に付与する。

なお、ヘッド制御回路８８からの信号がＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベル、あるいは、この逆に遷移をするとき、一瞬トランジスタＴＲ１、ＴＲ２が同時にオン状態となっており、両トランジスタＴＲ１、ＴＲ２間を貫くように流れる貫通電流が流れる。この貫通電流を防ぐために、レベルの遷移タイミングを調整する貫通電流防止回路がトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のゲート側に設けられていてもよい。

図７に戻って、起動充電部７６は、インクジェットプリンタ１０１の起動時において、全てのアクチュエータユニット２１の充放電制御を行うものである。具体的には、インクジェットプリンタ１０１の起動時において、制御電源装置８５から３．３Ｖ系の電力が供給されることによって制御装置１６が起動した後に、起動充電部７６が、全てのアクチュエータユニット２１の全チャネルに関する出力回路５２ａに係るトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のゲートにＨｉｇｈレベルの制御信号を出力させる。この状態で、ヘッド電源装置８８に２４Ｖ系の電力を出力させる。これにより、各ドライバＩＣ５２の出力回路５２ａから個別電極１３５にグランド電位を付与する信号が出力され、全てのアクチュエータユニット２１の全チャネルが放電状態になる。その後、起動充電部７６は、アクチュエータユニット２１単位で順に放電状態から充電状態に切り換えられるように、対応するドライバＩＣ５２の出力回路５２ａから個別電極１３５に駆動電位を付与する信号を出力させる。これにより、全てのチャネルが充電状態となって、インクジェットプリンタ１０１が印刷待機状態に入る。

終了放電部７７は、インクジェットプリンタ１０１の終了時において、全てのアクチュエータユニット２１の充放電制御を行うものである。具体的には、インクジェットプリンタ１０１の終了処理開始時において、全てのアクチュエータユニット２１の全チャネルが充電状態になっていなければ、終了放電部７７は、各ドライバＩＣ５２の出力回路５２ａから個別電極１３５に駆動電位を付与する信号を出力させる。全てのアクチュエータユニット２１の全チャネルが充電状態となった後、終了放電部７７は、アクチュエータユニット２１単位で順に充電状態から放電状態に切り換えられるように、対応するドライバＩＣ５２の出力回路５２ａから個別電極１３５にグランド電位を付与する信号を出力させる。その後、ヘッド電源装置８８に２４Ｖ系の電力の出力を停止させる。

ヘッド電源装置８８は、アクチュエータユニット２１を駆動するための２４Ｖ系の電源である。ヘッド電源装置８８から出力された２４Ｖ系の電力は、ヘッド制御部８７を介してドライバＩＣ５２に供給されている。電流検出回路８９は、ヘッド電源装置８８の出力部における電流を検出するものである。その検出結果が、ヘッド制御部８７の停止部７８に出力される。

なお、電流検出回路８９は、過渡電流の流れる期間を避けて各電流値を検出している。電流検出回路８９による電流検出の開始は、電位の遷移後１μｓｅｃ以上待った後である。そのため、起動充電部７６による充電動作時や終了充電部７７による放電動作時に検出される電流値には、過渡電流は含まれない。

停止部７８は、起動充電部７６が、各アクチュエータユニット２１のチャネルの充電を行っているとき、及び、終了放電部７７が、各アクチュエータユニット２１のチャネルの放電を行っているときに、電流検出回路８９が過電流（所定以上の電流値）を検出したときに、ヘッド電源装置８８から２４Ｖ系の電力が出力されるのを停止することによって、出力回路５２ａからの駆動信号の出力を停止させるものである。

次に、図９を参照しつつ、インクジェットプリンタ１０１を起動するときの起動処理について説明する。図９は、インクジェットプリンタ１０１を起動するときの起動処理手順を示すフローチャートである。ユーザの操作により、インクジェットプリンタ１０１の起動指令が入力されると、図９に示すように、ステップＳ１０１（以下、Ｓ１０１と称す、他のステップも同様）に移行し、制御電源装置８５が３．３Ｖ系の電源の出力を開始する。これにより、制御装置１６が起動する。そして、Ｓ１０２に移行し、起動充電部７６が、全てのアクチュエータユニット２１の全チャネルに関する出力回路５２ａに係るトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のゲートにＨｉｇｈレベルの制御信号を出力させる。

そして、Ｓ１０３に移行し、ヘッド電源装置８８が２４Ｖ系の出力を開始する。このとき、出力回路５２ａに係るトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のゲートにＨｉｇｈレベルの制御信号が入力されているため、各ドライバＩＣ５２の出力回路５２ａから個別電極１３５にグランド電位を付与する信号が出力される。これにより、全てのアクチュエータユニット２１の全チャネルが放電状態となる。

この後に、Ｓ１０４に移行し、起動充電部７６が、１つのアクチュエータユニット２１について、全てのチャネルが放電状態から充電状態に切り換えられるように、対応するドライバＩＣ５２の出力回路５２ａから個別電極１３５に駆動電位を付与する信号を出力させる。そして、Ｓ１０５に移行し、電流検出回路８９が過電流（ショート）を検出したか否かを判断する。ショートが発生している場合、充電駆動したチャネルに対応する出力回路５２ａから、ショート部を通して放電駆動しているチャネルに対応する出力回路５２ａに電流が流れる。その結果として、電流検出回路８９は、異常な過電流を検出することになる。

電流検出回路８９が、過電流を検出したと判断すると（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、Ｓ１０６に移行し、停止部７８が、ヘッド電源装置８８からの２４Ｖ系の電力の出力を停止し、図示しないディスプレイに異常が発生したことを表示する。そして、図９のフローチャートを終了する。一方、電流検出回路８９が、過電流を検出していないと判断すると（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１０７に移行し、起動充電部７６は、次に充電状態にすべきアクチュエータユニット２１があるか否かを判断する。起動充電部７６は、次に充電状態にすべきアクチュエータユニット２１があると判断すれば（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、再びＳ１０４に移行し、上述の処理を繰り返す。一方、起動充電部７６は、次に充電状態にすべきアクチュエータユニット２１がないと判断すれば（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、図９のフローチャートを終了する。このように、起動充電部７６による起動処理が完了した状態で、全てのアクチュエータユニット２１に係る全チャネルが充電状態となっている。これにより、チャネルを素早く駆動してノズル１０８からインク滴を吐出させることができる。

次に、図１０を参照しつつ、インクジェットプリンタ１０１を終了するときの終了処理について説明する。図１０は、インクジェットプリンタ１０１を終了するときの終了処理手順を示すフローチャートである。なお、印刷待機状態においては、全てのアクチュエータユニット２１の全チャネルが充電状態になっている。この状態で、ユーザの操作により、インクジェットプリンタ１０１の終了指令が入力されると、図１０に示すように、Ｓ２０１に移行し、終了放電部７７が、１つのアクチュエータユニット２１について、全てのチャネルが充電状態から放電状態に切り換えられるように、対応するドライバＩＣ５２の出力回路５２ａから個別電極１３５にグランド電位を付与する信号を出力させる。

そして、Ｓ２０２に移行し、電流検出回路８９が過電流（ショート）を検出したか否かを判断する。電流検出回路８９が、過電流を検出したと判断すると（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓ２０３に移行し、終了放電部７７は、図示しないディスプレイに異常が発生したことを表示する。さらに、Ｓ２０５に移行し、停止部７８が、ヘッド電源装置８８からの２４Ｖ系及び３．３Ｖ系の電力の出力を順次停止する。一方、電流検出回路８９が、過電流を検出していないと判断すると（Ｓ２０２：ＮＯ）、Ｓ２０４に移行し、終了放電部７７は、次に放電状態にすべきアクチュエータユニット２１があるか否かを判断する。終了放電部７７は、次に放電状態にすべきアクチュエータユニット２１があると判断すれば（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、再びＳ２０１に移行し、上述の処理を繰り返す。一方、終了放電部７７は、次に放電状態にすべきアクチュエータユニット２１がないと判断すれば（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０５に移行し、ヘッド電源装置８８からの２４Ｖ系の電力の出力を停止する。さらに、終了放電部７７は、制御電源装置８５からの３．３Ｖ出力を停止して、インクジェットプリンタ１０１を終了し、図１０のフローチャートを終了する。

以上、説明した本実施形態によると、インクジェットプリンタ１０１の起動時において、起動充電部７６が、チャネルを、アクチュエータユニット２１単位で順に放電状態から充電状態に切り換えるため、充電時の突入電流が少なく、安定して電流を検出することができる。また、ショート時に流れる電流も抑制できるので、精度の良い電流値の測定と確実なショートの有無の判断とが可能となる。また、最大消費電流値が低下し、停止部７８において、ショートを判断する電流値を低くすることができる。これにより、出力回路５２ａ毎に電流検出手段を設けることなく、アクチュエータユニット２１及び出力回路５２ａにおけるショートを検査することができ、インクジェットプリンタ１０１の低コスト化及び省スペース化を図ることができる。また、突入電流（過渡電流）が抑制されるため、ヘッド電源装置８８の負担が軽減されるとともに、チャネルの不要な挙動が抑制されてノズルからインクが漏れ出るのを防止することができる。

また、インクジェットプリンタ１０１の終了時において、終了放電部７７が、チャネルを、アクチュエータユニット２１単位で順に充電状態から放電状態に切り換えるため、終了時においても、アクチュエータユニット２１及び出力回路５２ａにおけるショートを検査することができる。このため、ショートが発生したときに、次回の起動時に備えて適切な処理を行うことができる。

さらに、ヘッド電源装置８８が、インクジェットヘッド１毎に設けられているため、インクジェットプリンタ１０１の起動時における最大消費電流値がさらに低下し、突入電流が確実に抑制される。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態においては、インクジェットプリンタ１０１の起動時において、起動充電部７６が、チャネルを、アクチュエータユニット２１単位で順に放電状態から充電状態に切り換える構成であるが、放電状態から充電状態に切り換えるチャネルの数はこれに限定されるものではなく、任意の数であってよい。複数のチャネル毎（例えば、インク吐出面２ａに形成されたノズル列毎や副マニホールド流路１０５ａを共有するノズル列毎）に切り替えるようにしてもよいし、１つのチャンネル毎に順次切り替える構成であってもよい。特に、後者の場合、確実に不具合のあるチャネルを特定することができる。

また、上述した実施形態においては、インクジェットプリンタ１０１の終了時において、終了放電部７７が、チャネルを、アクチュエータユニット２１単位で順に充電状態から放電状態に切り換える構成であるが、充電状態から放電状態に切り換えるチャネルの数はこれに限定されるものではなく、任意の数であってよい。複数のチャネル毎（例えば、インク吐出面２ａに形成されたノズル列毎や副マニホールド流路１０５ａを共有するノズル列毎）に切り替えるようにしてもよいし、１つのチャンネル毎に順次切り替える構成であってもよい。特に、後者の場合、確実に不具合のあるチャネルを特定することができる。また。制御装置が終了放電部７７を有せず、インクジェットプリンタの終了時において、全てのチャネルを同時に充電状態から放電状態に切り換える構成であってもよい。

上述した実施形態では、電流値の検出のために、アクチュエータユニット２１毎、複数のチャネル毎、ノズル列毎、あるいはチャネル毎に電位の切替を行っていたが、ドライバＩＣ５２単位で順次切り替えていっても良い。ドライバＩＣ５２が複数のアクチュエータユニット２１に跨って駆動信号を出力している場合であっても、対応するアクチュエータユニット２１の電流検出と判断を待たなくても、迅速にその不具合の有無を確認できる。

さらに、上述した実施形態においては、ヘッド電源装置８８が、インクジェットヘッド毎に設けられる構成であるが、ヘッド電源装置８８が、複数のインクジェットヘッド毎に設けられる構成であってもよい。

本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッドの外観側面図である。 図１に示すインクジェットヘッドの短手方向に沿った断面図である。 図２に示すヘッド本体の平面図である。 図３に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図４に示すV−V線断面図である。 図４に示すアクチュエータユニットの拡大図である。 図１に示す制御装置の機能ブロック図である。 図２に示すドライバＩＣの出力回路の回路図である。 図１に示すインクジェットプリンタが起動するときの起動処理手順を示すフローチャートである。 図１に示すインクジェットプリンタが終了するときの終了処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ インクジェットヘッド
１６ 制御装置
２１ アクチュエータユニット
５２ ドライバＩＣ
５２ａ 出力回路
７５ 印刷制御部
７６ 起動充電部（充電手段）
７７ 終了放電部（放電手段）
７８ 停止部（停止手段）
８５ 制御電源装置
８６ 画像データ記憶部
８７ ヘッド制御部
８８ ヘッド電源装置（電源装置）
８９ 電流検出回路（電流検出手段）
１０１ インクジェットプリンタ
１３４ 共通電極
１３５ 個別電極
１４１〜１４３ 圧電シート

Claims (4)

1. 共通インク室の出口から圧力室を介してノズルに至る複数の個別インク流路が形成されている流路ユニットと、
   前記圧力室に関連付けられた個別電極、基準電位が付与されたグランド電極及び前記個別電極と前記グランド電極との間に配置された圧電層を含む複数のアクチュエータと、
   前記個別電極に電位を付与する信号を出力する複数の出力回路と、
   前記出力回路に電力を供給する電源装置と、
   前記電源装置に係る出力部の電流値を検出する電流検出手段と、
   前記出力回路を制御する制御装置とを備えており、
   前記制御装置が、
   起動時において、全ての前記アクチュエータが放電状態になるように、前記出力回路から前記個別電極に前記基準電位を付与する信号を出力させた後に、前記アクチュエータが１又は複数の単位で順に放電状態から充電状態に切り換えられるように、前記出力回路から前記個別電極に前記アクチュエータを駆動するときの駆動電位を付与する信号を出力させる充電手段と、
   前記充電手段が動作している場合に、前記電流検出手段が所定以上の電流値を検出したときに、前記出力回路に信号の出力を停止させる停止手段とを有していることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記制御装置が、終了時において、全ての前記アクチュエータが充電状態になるように、前記出力回路から前記個別電極に前記駆動電位を付与する信号を出力させた後に、前記アクチュエータが１又は複数の単位で順に充電状態から放電状態に切り換えられるように、前記出力回路から前記個別電極に前記基準電位を付与する信号を出力させる放電手段をさらに有し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記録装置。
3. 複数の前記アクチュエータが一体となってアクチュエータユニットを形成しており、
   前記アクチュエータユニットに含まれる複数の前記アクチュエータに対応する複数の前記出力回路がドライバＩＣに含まれており、
   複数の前記アクチュエータユニット及び各アクチュエータユニットに対応する複数のドライバＩＣを含むインクジェットヘッドが複数形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記インクジェットヘッドに含まれている前記ドライバＩＣの数未満の前記電源装置が、１つの前記インクジェットヘッドに係る前記出力回路に電力を供給することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。

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