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JP2010069787A - Piezoelectric actuator driving circuit and liquid ejecting apparatus - Google Patents

Piezoelectric actuator driving circuit and liquid ejecting apparatus Download PDF

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JP2010069787A
JP2010069787A JP2008241380A JP2008241380A JP2010069787A JP 2010069787 A JP2010069787 A JP 2010069787A JP 2008241380 A JP2008241380 A JP 2008241380A JP 2008241380 A JP2008241380 A JP 2008241380A JP 2010069787 A JP2010069787 A JP 2010069787A
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JP
Japan
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unit
switch
piezoelectric actuator
drive circuit
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008241380A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanori Kato
昌法 加藤
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Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

【課題】駆動回路の出力がグランド等に短絡しても、駆動回路を破損することなく保護することができる圧電アクチュエータ駆動回路及び液体吐出装置を提供する。
【解決手段】駆動回路100を起動する際に圧電アクチュエータ58に接続される電気配線と駆動回路100の電気接続を遮断し、該電気配線と電気接続される出力線112に検査用電源供給部122から検査用の電源が供給される。この状態で出力部112の電位を検出し、検出電位に基づいて該電気配線の短絡が検出される。電気配線が短絡している場合には駆動回路100と圧電アクチュエータ58との間の電気接続を遮断した状態を維持し、電気配線が短絡していない場合には検査用の電源供給を停止するとともに、駆動回路100と圧電アクチュエータ58との間の電気接続が行われる。
【選択図】図8
Provided are a piezoelectric actuator drive circuit and a liquid ejection device that can protect a drive circuit without damaging it even if the output of the drive circuit is short-circuited to a ground or the like.
When starting a drive circuit, an electrical wiring connected to a piezoelectric actuator and an electrical connection between the drive circuit are cut off, and an inspection power supply unit is connected to an output line connected to the electrical wiring. Power for inspection is supplied from. In this state, the potential of the output unit 112 is detected, and a short circuit of the electrical wiring is detected based on the detected potential. When the electrical wiring is short-circuited, the electrical connection between the drive circuit 100 and the piezoelectric actuator 58 is maintained, and when the electrical wiring is not short-circuited, the inspection power supply is stopped. The electrical connection between the drive circuit 100 and the piezoelectric actuator 58 is made.
[Selection] Figure 8

Description

本発明は圧電アクチュエータ駆動回路及び液体吐出装置に係り、特に圧電アクチュエータに駆動電圧を印加する駆動回路の保護技術に関する。   The present invention relates to a piezoelectric actuator drive circuit and a liquid discharge apparatus, and more particularly to a protection technique for a drive circuit that applies a drive voltage to a piezoelectric actuator.

一般に、カラー画像を形成する汎用の画像形成装置として、インクジェット記録装置が広く用いられている。インクジェット記録装置は、例えば、K(黒)、C(シアン)、M(マゼンダ)、Y(イエロー)の各色に対応するインクジェットヘッドを備え、色ごとに設けられた各ヘッドからカラーインクを吐出して、記録媒体に所望のカラー画像を形成するように構成されている。   In general, an inkjet recording apparatus is widely used as a general-purpose image forming apparatus for forming a color image. The ink jet recording apparatus includes, for example, an ink jet head corresponding to each color of K (black), C (cyan), M (magenta), and Y (yellow), and discharges color ink from each head provided for each color. Thus, a desired color image is formed on the recording medium.

インクジェットヘッドには、多数のノズルに対応してそれぞれに圧電アクチュエータ(ピエゾアクチュエータ)などの吐出力発生素子が設けられ、それぞれに吐出力発生素子に対して所定の駆動電圧を与えると、各ノズルから所定のタイミングで所定量のインクが吐出される。   Ink jet heads are provided with ejection force generating elements such as piezoelectric actuators (piezo actuators) corresponding to a large number of nozzles. When a predetermined drive voltage is applied to each of the ejection force generating elements, A predetermined amount of ink is ejected at a predetermined timing.

ここで、図10を用いて、従来技術に係るピエゾアクチュエータに与える駆動電圧を生成する駆動回路について説明する。   Here, a drive circuit that generates a drive voltage to be applied to the piezo actuator according to the prior art will be described with reference to FIG.

同図に示すように、インクジェットヘッド200には、多数のノズル(不図示)に対応してピエゾアクチュエータ202が設けられている。ピエゾアクチュエータ202には駆動電圧が印加される電極(不図示)が設けられ、該電極はフレキシブルフラットケーブル204に形成された駆動電圧線(及びリターン電圧線)を含む配線パターンを介して駆動回路220の出力部266に接続されている。   As shown in the figure, the inkjet head 200 is provided with piezoelectric actuators 202 corresponding to a large number of nozzles (not shown). The piezoelectric actuator 202 is provided with an electrode (not shown) to which a driving voltage is applied, and the electrode is connected to a driving circuit 220 via a wiring pattern including a driving voltage line (and a return voltage line) formed on the flexible flat cable 204. The output unit 266 is connected to the output unit 266.

駆動回路220を動作させて、所定の駆動波形を有する駆動電圧が出力されると、該駆動電圧はフレキシブルフラットケーブル204を介してピエゾアクチュエータ202に伝送される。   When the drive circuit 220 is operated and a drive voltage having a predetermined drive waveform is output, the drive voltage is transmitted to the piezo actuator 202 via the flexible flat cable 204.

図10に示す駆動回路220の動作を簡単に説明する。駆動波形を記憶した波形データ記憶部224からデジタルデータ列(波形データ列)226が順次読み出され、D/Aコンバータ228でアナログ信号に変換されるとともに、該アナログ信号はオペアンプ230によって電圧増幅される。   The operation of the drive circuit 220 shown in FIG. 10 will be briefly described. A digital data string (waveform data string) 226 is sequentially read from the waveform data storage unit 224 that stores the drive waveform, converted into an analog signal by the D / A converter 228, and the analog signal is voltage amplified by the operational amplifier 230. The

オペアンプ230の出力には、所定の入力回路240を介してトランジスタ232,234がトーテムポール接続された構成を含むブースト回路240が接続され、ピエゾアクチュエータ202の駆動源である駆動用電源供給部(+V)からピエゾアクチュエータ202を駆動するための大きな出力電流を流せるようにしている。これは、ピエゾアクチュエータ202は電気的にコンデンサと等価であり、ピエゾアクチュエータ202に対して電圧パルス信号(駆動電圧)を与えたときに、コンデンサを充放電するための大きな電流を瞬間的に流す必要があるためである。なお、ピエゾアクチュエータ202の駆動電圧+Vには、20V〜30Vの直流電圧が適用される。 The output of the operational amplifier 230 is connected to a boost circuit 240 including a configuration in which the transistors 232 and 234 are totem-pole connected via a predetermined input circuit 240, and a driving power supply unit (+ V) that is a driving source of the piezo actuator 202. 2 ), a large output current for driving the piezo actuator 202 can be supplied. This is because the piezoelectric actuator 202 is electrically equivalent to a capacitor, and when a voltage pulse signal (driving voltage) is given to the piezoelectric actuator 202, it is necessary to instantaneously flow a large current for charging and discharging the capacitor. Because there is. A DC voltage of 20 V to 30 V is applied to the drive voltage + V 2 of the piezo actuator 202.

また、駆動回路220はオペアンプ230及びブースト回路240を含む増幅回路のフィードバック回路を構成する抵抗器236,238を含み、さらに、ブースト回路240の入力回路は、一方の端子が低電圧源+Vに接続されるとともに他方の端子がトランジスタ232ベースに接続される抵抗器242、一方の端子がマイナス電圧源−Vに接続されるとともに他方の端子がトランジスタ234のベースに接続される抵抗器244、一方の端子がトランジスタ232のベースに接続されるとともに他方の端子がオペアンプ230の出力に接続されるダイオード246、一方の端子がトランジスタ234のベースに接続されるとともに他方の端子がオペアンプ230の出力に接続されるダイオード248を含んで構成されている。 The drive circuit 220 includes resistors 236 and 238 that constitute a feedback circuit of an amplifier circuit including the operational amplifier 230 and the boost circuit 240. Further, one terminal of the input circuit of the boost circuit 240 is set to the low voltage source + V 1 . A resistor 242 that is connected and has the other terminal connected to the base of the transistor 232; one resistor having one terminal connected to the negative voltage source −V and the other terminal connected to the base of the transistor 234; Is connected to the base of the transistor 232 and the other terminal is connected to the output of the operational amplifier 230. One terminal is connected to the base of the transistor 234 and the other terminal is connected to the output of the operational amplifier 230. The diode 248 is configured.

図10に示すように、インクジェットヘッド200内部には、各ノズル(不図示)に対応したピエゾアクチュエータ202が形成され、個々にアナログスイッチ250が接続されている。アナログスイッチ250の片側はいずれも駆動回路220の出力に接続されている。   As shown in FIG. 10, a piezo actuator 202 corresponding to each nozzle (not shown) is formed inside the ink jet head 200, and an analog switch 250 is individually connected. One side of the analog switch 250 is connected to the output of the drive circuit 220.

さらに、インクジェットヘッド200とのインターフェース(不図示)には画像データを通信するためのポート(不図示)があり、駆動回路220が駆動電圧を生成するタイミングに同期して画像データ(アナログスイッチ250のオンオフを制御する制御信号)を通信し、画像データにしたがって各アナログスイッチ250をそれぞれオンオフしている。このような構成により、画像データに応じて各ピエゾアクチュエータ202を駆動又は非駆動を制御することで、インク吐出パターンを生成している。   Further, an interface (not shown) with the inkjet head 200 has a port (not shown) for communicating image data, and the image data (analog switch 250 of the analog switch 250) is synchronized with the timing at which the drive circuit 220 generates the drive voltage. Control signal for controlling on / off), and each analog switch 250 is turned on / off according to the image data. With such a configuration, an ink ejection pattern is generated by controlling driving or non-driving of each piezo actuator 202 according to image data.

言い換えると、駆動回路220の出力部266からは、複数のピエゾアクチュエータ202に共通の駆動電圧が印加され、該駆動電圧とは別に各ピエゾアクチュエータ202に接続されるアナログスイッチ250のオンオフを制御する制御信号が印加される。駆動電圧の波形によってインク吐出量が決められ、制御信号によってインク吐出タイミングが決められている。   In other words, a common drive voltage is applied to the plurality of piezo actuators 202 from the output unit 266 of the drive circuit 220, and control for controlling on / off of the analog switch 250 connected to each piezo actuator 202 separately from the drive voltage. A signal is applied. The ink discharge amount is determined by the waveform of the drive voltage, and the ink discharge timing is determined by the control signal.

装置の小型化と高機能化にともない、ノズル数の増加並びにヘッド自体の小型化が進んでいる。このため、駆動回路220(駆動回路基板222)とインクジェットヘッド200の接続には、狭ピッチ多ピンコネクタ260が好適に使われている。狭ピッチ多ピンコネクタ260は、1ピンあたりに流せる電流量が小さいために、ピエゾアクチュエータ202を駆動可能な大きな電流を流せるように駆動電圧線262とリターン線264を複数のピンに割り当てることが多く、さらに、伝送路のインピーダンスを小さくするため、駆動信号線262とリターン線264を交互(互いに隣り合わせ)に配置することが行われている。   Along with the downsizing and higher functionality of the apparatus, the number of nozzles and the size of the head itself have been reduced. For this reason, a narrow pitch multi-pin connector 260 is preferably used for connection between the drive circuit 220 (drive circuit board 222) and the inkjet head 200. Since the narrow pitch multi-pin connector 260 has a small amount of current that can flow per pin, the drive voltage line 262 and the return line 264 are often assigned to a plurality of pins so that a large current that can drive the piezo actuator 202 can flow. Further, in order to reduce the impedance of the transmission path, the drive signal lines 262 and the return lines 264 are alternately arranged (adjacent to each other).

ところで、この狭ピッチ多ピンコネクタ260は、抜き差しに伴い誤ってオス・メス同士が互いに斜めに刺さったまま引っかかって固定されてしまうことがある。狭ピッチ多ピンコネクタ260が斜め差しされると、駆動回路の出力部266が駆動電圧線262及びリターン線264を介してグランド268に短絡されることになる。   By the way, this narrow pitch multi-pin connector 260 may be caught and fixed by mistake while the male and female are stuck obliquely with each other. When the narrow pitch multi-pin connector 260 is obliquely inserted, the output part 266 of the drive circuit is short-circuited to the ground 268 via the drive voltage line 262 and the return line 264.

通常、駆動回路220の起動時には、初期動作として駆動回路の出力部266を数ボルト程度にすることが多いが、もし駆動回路の出力部266がグランド268に短絡されたまま駆動回路220を起動すると、本来数ボルトとなるべき出力が常時0Vとなり、オペアンプ230の入力にフィードバックがかかり、オペアンプ230の出力が最大値まで上昇する。このとき、トランジスタ232のベース電位もオペアンプ230の出力の上昇に応じて上昇する。   Normally, when the drive circuit 220 is activated, the output unit 266 of the drive circuit is often set to several volts as an initial operation. However, if the drive circuit 220 is activated while the output unit 266 of the drive circuit is short-circuited to the ground 268, The output that should be several volts is always 0 V, feedback is applied to the input of the operational amplifier 230, and the output of the operational amplifier 230 rises to the maximum value. At this time, the base potential of the transistor 232 also increases as the output of the operational amplifier 230 increases.

これに対して、トランジスタ232のエミッタは出力部266を介して電位は0V(グランド)に短絡されているので、トランジスタ232のベース−エミッタ間に印加される電圧は最大で+V(20V〜30V)となる。一般的にトランジスタ232のベース−エミッタ間電圧の最大定格は数V程度であり、トランジスタ232のベース−エミッタ間に印加される電圧が最大定格を超えてしまうことにより、トランジスタ232を破損してしまう。 On the other hand, since the potential of the emitter of the transistor 232 is short-circuited to 0 V (ground) via the output unit 266, the voltage applied between the base and the emitter of the transistor 232 is + V 1 (20V to 30V) at the maximum. ) In general, the maximum rating of the base-emitter voltage of the transistor 232 is about several volts, and the voltage applied between the base-emitter of the transistor 232 exceeds the maximum rating, thereby damaging the transistor 232. .

このような駆動回路220の出力部266とグランド268の間の短絡の対策としては、図11に示すように、トランジスタ232のベース入力回路に抵抗器280,282から構成される分圧回路を追加して、トランジスタ232のベース−エミッタ間に最大定格を超える電圧が印加されないように保護する方法が知られている。   As a countermeasure against such a short circuit between the output unit 266 of the drive circuit 220 and the ground 268, a voltage dividing circuit including resistors 280 and 282 is added to the base input circuit of the transistor 232 as shown in FIG. Thus, a method of protecting a voltage exceeding the maximum rating from being applied between the base and emitter of the transistor 232 is known.

また、圧電アクチュエータの駆動回路の保護として、特許文献1には、駆動回路から圧電素子へ流れる電流を検出し、検出結果に基づき、正常、開放、短絡の判定を行うヘッドユニット検査装置が記載されている。   Also, as protection of the drive circuit of the piezoelectric actuator, Patent Document 1 describes a head unit inspection device that detects a current flowing from the drive circuit to the piezoelectric element and determines normality, openness, or short circuit based on the detection result. ing.

さらに、特許文献2には、複数の圧電素子を取り囲むようにインク漏れ検出用の電極対を設け、両電極間の電位差が所定のしきい値を超えたことが検出された場合には、所定の警告表示等を行うインクジェット式記録装置が記載されている。
特開平9−48117号公報 特開2004−58633号公報
Further, in Patent Document 2, an electrode pair for ink leakage detection is provided so as to surround a plurality of piezoelectric elements, and when it is detected that the potential difference between both electrodes exceeds a predetermined threshold value, a predetermined value is set. An ink jet recording apparatus that performs a warning display or the like is described.
JP 9-48117 A JP 2004-58633 A

しかしながら、図11に示す構成では、トランジスタ232,234のベース・エミッタ間容量とベース抵抗が高周波信号を遮断するフィルタ(低域通過フィルタ)を形成してしまうので、駆動回路220の応答性が低下してしまうという問題がある。   However, in the configuration shown in FIG. 11, the base-emitter capacitance and the base resistance of the transistors 232 and 234 form a filter (low-pass filter) that cuts off the high-frequency signal, so that the response of the drive circuit 220 is reduced. There is a problem of end up.

また、特許文献1に記載されたヘッドユニット検査装置は、駆動回路を起動した後に負荷(ピエゾアクチュエータ)の短絡状態を検査するものであって、特許文献1に記載された構成では、駆動回路の起動時において、出力電圧線とリターン線の短絡から駆動回路を保護することは困難である。   In addition, the head unit inspection apparatus described in Patent Document 1 is for inspecting a short circuit state of a load (piezo actuator) after starting the drive circuit. In the configuration described in Patent Document 1, At startup, it is difficult to protect the drive circuit from a short circuit between the output voltage line and the return line.

一方、特許文献2に記載されたインクジェット式記録装置は、起動前の短絡状態を検査することが可能であるものの、検出用の端子を独立に備える構成であって、コネクタの接続不良(誤差し)に対しては必ずしも有効といえない。   On the other hand, the ink jet recording apparatus described in Patent Document 2 is capable of inspecting a short-circuit state before start-up, but has a configuration in which a detection terminal is independently provided, and has a connector connection failure (error). ) Is not necessarily effective.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、駆動回路の出力がグランド等に短絡しても、駆動回路を破損することなく保護することができる圧電アクチュエータ駆動回路及び液体吐出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a piezoelectric actuator drive circuit and a liquid ejection device that can protect a drive circuit without damage even if the output of the drive circuit is short-circuited to a ground or the like. The purpose is to do.

上記目的を達成するために、本発明に係る圧電アクチュエータ駆動回路は、駆動電圧を表すデジタルデータ列に基づいて所定の駆動電圧を発生させる駆動電圧発生部と、前記駆動電圧発生部と前記駆動電圧発生部から供給される駆動電圧により駆動される圧電アクチュエータを電気接続する出力線と、前記出力線に検査用の直流電圧を印加する検査用電源供給部と、前記駆動電圧発生部と前記出力線の間に設けられ、前記駆動電圧発生部と前記出力線の間の電気接続の開閉を切り換える第1のスイッチと、前記検査用電源供給部と前記出力線との間に設けられ、前記検査用電源供給部と前記出力線の間の電気接続の開閉を切り換える第2のスイッチと、前記出力線の電位を検出する出力電位検出部と、前記出力電位検出部によって検出された検出電位に基づいて、前記出力線及び前記出力線と前記圧電アクチュエータとの間の電気配線の短絡の有無を判断する判断部と、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチの開閉を制御するスイッチ制御部と、を備え、前記スイッチ制御部は、起動時において前記第1のスイッチを開くとともに前記第2のスイッチを閉じるように前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチを制御し、起動時の検査において、前記判断部によって前記電気配線に短絡があると判断されると前記第1のスイッチを開いた状態及び前記第2のスイッチを閉じた状態を維持し、一方、前記電気配線に短絡がないと判断されると前記第1のスイッチを閉じるとともに前記第2のスイッチを開くように前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチを制御することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a piezoelectric actuator drive circuit according to the present invention includes a drive voltage generator that generates a predetermined drive voltage based on a digital data string representing a drive voltage, the drive voltage generator, and the drive voltage. An output line for electrically connecting a piezoelectric actuator driven by a drive voltage supplied from the generation unit; an inspection power supply unit for applying an inspection DC voltage to the output line; the drive voltage generation unit and the output line; A first switch that switches between opening and closing an electrical connection between the drive voltage generator and the output line, and provided between the inspection power supply unit and the output line. A second switch that switches between opening and closing an electrical connection between the power supply unit and the output line; an output potential detection unit that detects a potential of the output line; and the output potential detection unit Based on the output potential, the output line, a determination unit for determining the presence or absence of a short circuit in the electrical wiring between the output line and the piezoelectric actuator, and the opening and closing of the first switch and the second switch are controlled. A switch control unit, and the switch control unit controls the first switch and the second switch so as to open the first switch and close the second switch at the time of start-up. When the determination unit determines that there is a short circuit in the electrical wiring, the first switch is opened and the second switch is closed, while the electrical wiring is connected to the electrical wiring. When it is determined that there is no short circuit, the first switch and the second switch are controlled to close the first switch and open the second switch. To.

本発明によれば、圧電アクチュエータに供給する駆動電圧を生成する駆動回路を起動する際に、該回路駆動電圧発生部と出力線の間の電気接続を開放(遮断)するとともに、検査用電源供給部から出力線に検査用の電圧を供給して、出力線及び出力線と圧電アクチュエータとの間の電気配線の短絡の有無を判断するので、該電気配線が短絡していたとしても駆動回路(駆動電圧発生部)を破損させることがない。   According to the present invention, when starting a drive circuit that generates a drive voltage to be supplied to a piezoelectric actuator, the electrical connection between the circuit drive voltage generator and the output line is opened (cut off) and a power supply for inspection is supplied. A voltage for inspection is supplied from the unit to the output line, and it is determined whether or not there is a short circuit in the electric line between the output line and the output line and the piezoelectric actuator. The drive voltage generator is not damaged.

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図1は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置10の全体構成を示す概略図である。同図に示すように、インクジェット記録装置10は、黒(K),シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y)の各インクに対応して設けられた複数のインクジェットヘッド(以下、ヘッドという。)12K,12C,12M,12Yを有する印字部12と、各ヘッド12K,12C,12M,12Yに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵/装填部14と、記録媒体たる記録紙16を供給する給紙部18と、記録紙16のカールを除去するデカール処理部20と、各ヘッド12K,12C,12M,12Yのノズル面に対向して配置され、記録紙16の平面性を保持しながら記録紙16を搬送する吸着ベルト搬送部22と、印字部12の印字結果を読み取る印字検出部24と、記録済みの記録紙(プリント物)を外部に排紙する排紙部26と、を備えている。
[Overall configuration of inkjet recording apparatus]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an inkjet recording apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, an inkjet recording apparatus 10 includes a plurality of inkjet heads (hereinafter referred to as heads) provided corresponding to black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) inks. A printing unit 12 having 12K, 12C, 12M, and 12Y, an ink storage / loading unit 14 that stores ink to be supplied to each head 12K, 12C, 12M, and 12Y, and a recording paper 16 that is a recording medium. The paper feeding unit 18 to be supplied, the decurling unit 20 for removing the curl of the recording paper 16, and the nozzle surfaces of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y are arranged so as to maintain the flatness of the recording paper 16. The suction belt conveyance unit 22 that conveys the recording paper 16, the print detection unit 24 that reads the printing result of the printing unit 12, and the paper discharge that discharges the recorded recording paper (printed material) to the outside. It is provided with a 26, a.

図1には図示しないが、印字部12に含まれる各ヘッド12K,12C,12M,12Yのそれぞれの上面(記録紙16と対向する面と反対側の面)には、各ヘッド12K,12C,12M,12Yの駆動回路基板(図8に符号101で図示)が立てた状態で配置される。   Although not shown in FIG. 1, each head 12K, 12C, 12C, 12M, 12Y included in the printing unit 12 is provided on each upper surface (the surface opposite to the surface facing the recording paper 16). 12M and 12Y drive circuit boards (indicated by reference numeral 101 in FIG. 8) are arranged in a standing state.

インク貯蔵/装填部14は、各ヘッド12K,12C,12M,12Yに対応する色のインクを貯蔵するインク供給タンク(図1中不図示、図6に符号60で図示)を有し、各色のインクは所要のインク流路を介してヘッド12K,12C,12M,12Yと連通されている。   The ink storage / loading unit 14 has an ink supply tank (not shown in FIG. 1 and indicated by reference numeral 60 in FIG. 6) for storing inks of colors corresponding to the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y. The ink is communicated with the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y through a required ink flow path.

また、インク貯蔵/装填部14は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段(表示手段、警告音発生手段)を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。詳細な図示は省略するが、本例のインクジェット記録装置10は、各ヘッド12K,12C,12M,12Yの上面にインク供給部を備え、インク貯蔵/装填部14からインク供給部を介して各ヘッド12K,12C,12M,12Yにインクが供給されるように構成されている。   Further, the ink storage / loading unit 14 includes notifying means (display means, warning sound generating means) for notifying when the ink remaining amount is low, and has a mechanism for preventing erroneous loading between colors. ing. Although detailed illustration is omitted, the ink jet recording apparatus 10 of the present example includes an ink supply unit on the upper surface of each head 12K, 12C, 12M, 12Y, and each head from the ink storage / loading unit 14 via the ink supply unit. Ink is supplied to 12K, 12C, 12M, and 12Y.

図1では、給紙部18の一例としてロール紙(連続用紙)のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。   In FIG. 1, a magazine for rolled paper (continuous paper) is shown as an example of the paper supply unit 18, but a plurality of magazines having different paper widths, paper quality, and the like may be provided side by side. Further, instead of the roll paper magazine or in combination therewith, the paper may be supplied by a cassette in which cut papers are stacked and loaded.

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類(メディア種)を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。   When multiple types of recording paper are used, an information recording body such as a barcode or wireless tag that records paper type information is attached to the magazine, and the information on the information recording body is read by a predetermined reader. Thus, it is preferable to automatically determine the type of recording medium (media type) to be used and perform ink ejection control so as to realize appropriate ink ejection according to the media type.

給紙部18から送り出される記録紙16はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部20においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム30で記録紙16に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。   The recording paper 16 delivered from the paper supply unit 18 retains curl due to having been loaded in the magazine. In order to remove this curl, heat is applied to the recording paper 16 by the heating drum 30 in the direction opposite to the curl direction of the magazine in the decurling unit 20. At this time, it is more preferable to control the heating temperature so that the printed surface is slightly curled outward.

ロール紙を使用する装置構成の場合、図1のように、裁断用のカッター(第1のカッター)28が設けられており、該カッター28によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター28は、記録紙16の搬送路幅以上の長さを有する固定刃28Aと、該固定刃28Aに沿って移動する丸刃28Bとから構成されており、印字裏面側に固定刃28Aが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃28Bが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター28は不要である。   In the case of an apparatus configuration that uses roll paper, a cutter (first cutter) 28 is provided as shown in FIG. 1, and the roll paper is cut into a desired size by the cutter 28. The cutter 28 includes a fixed blade 28A having a length equal to or greater than the conveyance path width of the recording paper 16, and a round blade 28B that moves along the fixed blade 28A. The fixed blade 28A is provided on the back side of the print. The round blade 28B is disposed on the printing surface side with the conveyance path interposed therebetween. Note that the cutter 28 is not necessary when cut paper is used.

デカール処理後、カットされた記録紙16は、吸着ベルト搬送部22へと送られる。吸着ベルト搬送部22は、ローラ31、32間に無端状のベルト33が巻き掛けられた構造を有し、少なくともヘッド12K,12C,12M,12Yのノズル面(ノズル開口が形成されるインク吐出面)に対向する部分が水平面(フラット面)をなすように構成されている。   After the decurling process, the cut recording paper 16 is sent to the suction belt conveyance unit 22. The suction belt conveyance unit 22 has a structure in which an endless belt 33 is wound between rollers 31 and 32, and at least nozzle surfaces of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y (ink discharge surfaces on which nozzle openings are formed). ) Is configured to form a horizontal surface (flat surface).

ベルト33は、記録紙16の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴(不図示)が形成されている。図1に示したとおり、ローラ31、32間に掛け渡されたベルト33の内側においてヘッド12K,12C,12M,12Yのノズル面に対向する位置には吸着チャンバ34が設けられており、この吸着チャンバ34をファン35で吸引して負圧にすることによって記録紙16がベルト33上に吸着保持される。   The belt 33 has a width that is wider than the width of the recording paper 16, and a plurality of suction holes (not shown) are formed on the belt surface. As shown in FIG. 1, an adsorption chamber 34 is provided at a position facing the nozzle surfaces of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y inside the belt 33 spanned between the rollers 31 and 32. The recording paper 16 is sucked and held on the belt 33 by sucking the chamber 34 with the fan 35 to obtain a negative pressure.

ベルト33が巻かれているローラ31、32の少なくとも一方にモータ(図1中不図示、図7に符号88で図示)の動力が伝達されることにより、ベルト33は図1上の時計回り方向に駆動され、ベルト33上に保持された記録紙16は図1の左から右へと搬送される。   When the power of a motor (not shown in FIG. 1 and indicated by reference numeral 88 in FIG. 7) is transmitted to at least one of the rollers 31 and 32 around which the belt 33 is wound, the belt 33 rotates clockwise in FIG. , And the recording paper 16 held on the belt 33 is conveyed from left to right in FIG.

縁無しプリント等を印字するとベルト33上にもインクが付着するので、ベルト33の外側の所定位置(印字領域以外の適当な位置)にベルト清掃部36が設けられている。ベルト清掃部36の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。   Since ink adheres to the belt 33 when a borderless print or the like is printed, the belt cleaning unit 36 is provided at a predetermined position outside the belt 33 (an appropriate position other than the print area). Although details of the configuration of the belt cleaning unit 36 are not shown, for example, there are a method of niping a brush roll, a water absorbing roll, etc., an air blowing method of spraying clean air, or a combination thereof. In the case where the cleaning roll is nipped, the cleaning effect is great if the belt linear velocity and the roller linear velocity are changed.

なお、吸着ベルト搬送部22に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が染み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。   Although a mode using a roller / nip conveyance mechanism instead of the suction belt conveyance unit 22 is also conceivable, if the roller / nip conveyance is performed in the print area, the roller is brought into contact with the print surface of the sheet immediately after printing, so that the image is easily stained. There is a problem. Therefore, as in this example, suction belt conveyance that does not bring the image surface into contact with each other in the print region is preferable.

吸着ベルト搬送部22により形成される用紙搬送路上において印字部12の上流側には、加熱ファン40が設けられている。加熱ファン40は、印字前の記録紙16に加熱空気を吹き付け、記録紙16を加熱する。印字直前に記録紙16を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。   A heating fan 40 is provided on the upstream side of the printing unit 12 on the paper conveyance path formed by the suction belt conveyance unit 22. The heating fan 40 heats the recording paper 16 by blowing heated air onto the recording paper 16 before printing. Heating the recording paper 16 immediately before printing makes it easier for the ink to dry after landing.

印字部12のヘッド12K,12C,12M,12Yは、当該インクジェット記録装置10が対象とする記録紙16の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ(描画可能範囲の全幅)にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている(図2参照)。   The heads 12K, 12C, 12M, and 12Y of the printing unit 12 have a length corresponding to the maximum paper width of the recording paper 16 that is the target of the inkjet recording apparatus 10, and the nozzle surface has at least a recording medium of the maximum size. This is a full-line head in which a plurality of nozzles for ejecting ink are arranged over a length exceeding one side (the entire width of the drawable range) (see FIG. 2).

ヘッド12K,12C,12M,12Yは、記録紙16の送り方向に沿って上流側から黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の色順に配置され、それぞれのヘッド12K,12C,12M,12Yが記録紙16の搬送方向(紙送り方向)延在するように固定設置される。   The heads 12K, 12C, 12M, and 12Y are arranged in the order of black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) from the upstream side in the recording paper 16 feed direction. 12K, 12C, 12M, and 12Y are fixedly installed so as to extend in the conveyance direction (paper feeding direction) of the recording paper 16.

吸着ベルト搬送部22により記録紙16を搬送しつつ各ヘッド12K,12C,12M,12Yからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙16上にカラー画像を形成し得る。   A color image can be formed on the recording paper 16 by discharging different color inks from the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y while transporting the recording paper 16 by the suction belt transporting section 22.

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド12K,12C,12M,12Yを色別に設ける構成によれば、紙送り方向について記録紙16と印字部12を相対的に移動させる動作を1回行うだけで(即ち、1回の副走査で)、記録紙16の全面に画像を記録することができる。このようなシングルパス印字が可能な構成により、ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。   As described above, according to the configuration in which the full-line heads 12K, 12C, 12M, and 12Y having nozzle rows that cover the entire width of the paper are provided for each color, the recording paper 16 and the printing unit 12 are relatively disposed in the paper feeding direction. An image can be recorded on the entire surface of the recording paper 16 by performing the moving operation only once (that is, by one sub-scan). With such a configuration capable of single-pass printing, high-speed printing is possible and productivity can be improved as compared with a shuttle-type head in which the head reciprocates in a direction orthogonal to the paper conveyance direction.

本例では、KCMYの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。更に、記録紙16に処理液とインクとを付着させた後に、記録紙16上でインク色材を凝集又は不溶化させて、記録紙16上でインク溶媒とインク色材とを分離させる2液系のインクジェット記録装置では、処理液を記録紙16に付着させる手段としてインクジェットヘッドを備えてもよい。   In this example, the configuration of KCMY standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink color and number of colors is not limited to this embodiment, and light ink, dark ink, and special color ink are used as necessary. May be added. For example, it is possible to add an ink jet head that discharges light ink such as light cyan and light magenta. Also, the arrangement order of the color heads is not particularly limited. Further, after the treatment liquid and the ink are attached to the recording paper 16, the ink color material is aggregated or insolubilized on the recording paper 16 to separate the ink solvent and the ink color material on the recording paper 16. In this ink jet recording apparatus, an ink jet head may be provided as means for attaching the treatment liquid to the recording paper 16.

なお、ヘッド12K,12C,12M,12Yは、それぞれ複数のヘッドモジュールを記録紙16の幅方向につなぎ合わせた構造を有していてもよいし、各ヘッドは一体に形成された構造を有していてもよい。   Each of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y may have a structure in which a plurality of head modules are connected in the width direction of the recording paper 16, or each head has a structure formed integrally. It may be.

印字部12の後段に設けられる印字検出部24は、印字部12の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他吐出異常をチェックする手段として機能する。   The print detection unit 24 provided at the subsequent stage of the printing unit 12 includes an image sensor for imaging the droplet ejection result of the printing unit 12, and checks for nozzle clogging and other ejection abnormalities from the droplet ejection image read by the image sensor. Functions as a means to

本例の印字検出部24は、少なくとも各ヘッド12K,12C,12M,12Yによるインク吐出幅(画像記録幅)よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤(R)の色フィルタが設けられた光電変換素子(画素)がライン状に配列されたR受光素子列と、緑(G)の色フィルタが設けられたG受光素子列と、青(B)の色フィルタが設けられたB受光素子列と、から成る色分解ラインCCDセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が2次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。   The print detection unit 24 of this example is composed of a line sensor having a light receiving element array that is wider than at least the ink ejection width (image recording width) by the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y. This line sensor includes an R light receiving element array in which photoelectric conversion elements (pixels) provided with a red (R) color filter are arranged in a line, and a G light receiving element array provided with a green (G) color filter. And a color separation line CCD sensor comprising a blue light receiving element array provided with a blue (B) color filter. Instead of the line sensor, an area sensor in which the light receiving elements are two-dimensionally arranged can be used.

印字検出部24は、各色のヘッド12K,12C,12M,12Yにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッド12K,12C,12M,12Yの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドットの着弾位置の測定などで構成される。   The print detection unit 24 reads the test patterns printed by the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y of the respective colors, and detects ejection of the heads 12K, 12C, 12M, and 12Y. The ejection determination includes the presence / absence of ejection, measurement of dot size, measurement of dot landing position, and the like.

印字検出部24の後段には後乾燥部42が設けられている。後乾燥部42は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。   A post-drying unit 42 is provided following the print detection unit 24. The post-drying unit 42 is means for drying the printed image surface, and for example, a heating fan is used. Since it is preferable to avoid contact with the printing surface until the ink after printing is dried, a method of blowing hot air is preferred.

後乾燥部42の後段には、加熱・加圧部44が設けられている。加熱・加圧部44は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ45で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。   A heating / pressurizing unit 44 is provided following the post-drying unit 42. The heating / pressurizing unit 44 is a means for controlling the glossiness of the image surface, and pressurizes with a pressure roller 45 having a predetermined surface uneven shape while heating the image surface to transfer the uneven shape to the image surface. To do.

加熱・加圧部44によって記録紙16を押圧すると、多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。   When the recording paper 16 is pressed by the heating / pressurizing unit 44, when printing is performed on the porous paper with dye-based ink, the pores of the paper are blocked by pressurization, which causes damage to the dye molecules such as ozone. By preventing the contact with the image, the weather resistance of the image is improved.

こうして生成されたプリント物は排紙部26から排出される。本来プリントすべき本画像(目的の画像を印刷したもの)とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置10では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部26A、26Bへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター(第2のカッター)48によってテスト印字の部分を切り離す。カッター48は、排紙部26の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター48の構造は前述した第1のカッター28と同様であり、固定刃48Aと丸刃48Bとから構成される。   The printed matter generated in this manner is outputted from the paper output unit 26. It is preferable that the original image to be printed (printed target image) and the test print are discharged separately. The ink jet recording apparatus 10 is provided with a sorting means (not shown) for switching the paper discharge path in order to select the print product of the main image and the print product of the test print and send them to the discharge units 26A and 26B. Yes. Note that when the main image and the test print are simultaneously formed in parallel on a large sheet, the test print portion is separated by a cutter (second cutter) 48. The cutter 48 is provided immediately before the paper discharge unit 26, and cuts the main image and the test print unit when the test print is performed on the image margin. The structure of the cutter 48 is the same as that of the first cutter 28 described above, and includes a fixed blade 48A and a round blade 48B.

また、図1には示さないが、本画像の排出部26Aには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。   Although not shown in FIG. 1, the paper output unit 26A for the target prints is provided with a sorter for collecting prints according to print orders.

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別のヘッド12K,12C,12M,12Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号50によってヘッドを示すものとする。
[Head structure]
Next, the structure of the head will be described. Since the structures of the color-specific heads 12K, 12C, 12M, and 12Y are common, the heads are represented by the reference numeral 50 in the following.

図3(a)はヘッド50の構造例を示す平面透視図であり、図3(b)はその一部の拡大図である。また、図3(c)はヘッド50の他の構造例を示す平面透視図、図4はヘッド50の立体的構成を示す断面図(図3(a),(b)中の4−4線に沿う断面図)である。   FIG. 3A is a plan perspective view showing an example of the structure of the head 50, and FIG. 3B is an enlarged view of a part thereof. 3C is a plan perspective view showing another example of the structure of the head 50, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing the three-dimensional configuration of the head 50 (line 4-4 in FIGS. 3A and 3B). FIG.

記録紙16上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド50におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド50は、図3(a),(b)に示すように、インク滴の吐出孔であるノズル51と、各ノズル51に対応する圧力室52等からなる複数のインク室ユニット53を千鳥でマトリクス状に(2次元的に)配置させた構造を有し、これにより、ヘッド50の長手方向(紙送り方向と直交する主走査方向)に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。   In order to increase the dot pitch printed on the recording paper 16, it is necessary to increase the nozzle pitch in the head 50. As shown in FIGS. 3A and 3B, the head 50 of this example includes a plurality of ink chamber units 53 including nozzles 51 that are ink droplet ejection holes and pressure chambers 52 corresponding to the nozzles 51. Are arranged in a matrix (two-dimensionally) in a staggered manner, and are thereby projected substantially in a line along the longitudinal direction of the head 50 (main scanning direction perpendicular to the paper feed direction). High nozzle density (projection nozzle pitch) is achieved.

記録紙16の送り方向と略直交する主走査方向に記録紙16の全幅に対応する長さにわたり1列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図3(a)の構成に代えて、図3(c)に示すように、複数のノズル51が2次元的に配列された短尺のヘッドユニット50’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙16の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。また、図示は省略するが、短尺のヘッドユニットを一列に並べてラインヘッドを構成してもよい。   The form in which one or more nozzle rows are configured over a length corresponding to the entire width of the recording paper 16 in the main scanning direction substantially orthogonal to the feeding direction of the recording paper 16 is not limited to this example. For example, instead of the configuration of FIG. 3A, as shown in FIG. 3C, short head units 50 ′ in which a plurality of nozzles 51 are two-dimensionally arranged are arranged in a staggered manner and connected. Thus, a line head having a nozzle row having a length corresponding to the entire width of the recording paper 16 may be configured. Although not shown, a line head may be configured by arranging short head units in a line.

各ノズル51に対応して設けられている圧力室52は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル51と供給口54が設けられている。各圧力室52は供給口54を介して共通流路55と連通されている。共通流路55はインク供給源たるインク供給タンク(図3(a)〜(c)中不図示、図6に符号60で図示)と連通しており、該インク供給タンクから供給されるインクは図4の共通流路55を介して各圧力室52に分配供給される。   The pressure chamber 52 provided corresponding to each nozzle 51 has a substantially square planar shape, and the nozzle 51 and the supply port 54 are provided at both corners on the diagonal line. Each pressure chamber 52 communicates with a common flow channel 55 through a supply port 54. The common flow channel 55 communicates with an ink supply tank (not shown in FIGS. 3A to 3C, indicated by reference numeral 60 in FIG. 6) as an ink supply source, and the ink supplied from the ink supply tank is It is distributed and supplied to each pressure chamber 52 via the common flow channel 55 of FIG.

圧力室52の天面を構成し共通電極と兼用される振動板56には個別電極57を備えた圧電素子58が接合されており、個別電極57に駆動電圧を印加することによって圧電素子58が変形してノズル51からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路55から供給口54を通って新しいインクが圧力室52に供給される。   A piezoelectric element 58 having an individual electrode 57 is joined to a diaphragm 56 that constitutes the top surface of the pressure chamber 52 and also serves as a common electrode. By applying a driving voltage to the individual electrode 57, the piezoelectric element 58 is Deformation causes ink to be ejected from the nozzle 51. When ink is ejected, new ink is supplied from the common channel 55 to the pressure chamber 52 through the supply port 54.

かかる構造を有するインク室ユニット53を図5に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。   As shown in FIG. 5, the ink chamber unit 53 having such a structure is latticed in a fixed arrangement pattern along a row direction along the main scanning direction and an oblique column direction having a constant angle θ not orthogonal to the main scanning direction. The high-density nozzle head of this example is realized by arranging a large number in the shape.

即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット53を一定のピッチdで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチPはd×cosθとなり、主走査方向については、各ノズル51が一定のピッチPで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が1インチ当たり2400個(2400ノズル/インチ)におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。   That is, with a structure in which a plurality of ink chamber units 53 are arranged at a constant pitch d along the direction of an angle θ with respect to the main scanning direction, the pitch P of the nozzles projected in the main scanning direction is d × cos θ. Thus, in the main scanning direction, each nozzle 51 can be handled equivalently as a linear arrangement with a constant pitch P. With such a configuration, it is possible to realize a high-density nozzle configuration in which 2400 nozzle rows are projected per inch (2400 nozzles / inch) so as to be aligned in the main scanning direction.

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、(1)全ノズルを同時に駆動する、(2)ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、(3)ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、記録紙16の幅方向(記録紙16の搬送方向と直交する方向)に1ライン(1列のドットによるラインまたは複数列のドットから成るライン)を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。   When the nozzles are driven by a full line head having a nozzle row having a length corresponding to the entire printable width, (1) all the nozzles are driven simultaneously, (2) the nozzles are sequentially moved from one side to the other. (3) The nozzle is divided into blocks, each block is sequentially driven from one side to the other, and the like in the width direction of the recording paper 16 (direction perpendicular to the conveyance direction of the recording paper 16). The driving of the nozzle that prints one line (one line of dots or a line of dots of a plurality of lines) is defined as main scanning.

特に、図3(a),(b)に示すようなマトリクス状に配置されたノズル51を駆動する場合は、上記(3)のような主走査が好ましい。即ち、ノズル51-11、51-12、51-13、51-14、51-15、51-16を1つのブロックとし(他にはノズル51-21、…、51-26を1つのブロック、ノズル51-31、…、51-36を1つのブロック、…として)、記録紙16の搬送速度に応じてノズル51-11、51-12、…、51-16を順次駆動することで記録紙16の幅方向に1ラインを印字する。   In particular, when driving the nozzles 51 arranged in a matrix as shown in FIGS. 3A and 3B, the main scanning as described in the above (3) is preferable. That is, nozzles 51-11, 51-12, 51-13, 51-14, 51-15, 51-16 are made into one block (other nozzles 51-21,..., 51-26 are made into one block, Nozzles 51-31,..., 51-36 as one block,...), And the nozzles 51-11, 51-12,. One line is printed in 16 width directions.

一方、上述したフルラインヘッドと記録紙16とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された1ライン(1列のドットによるラインまたは複数列のドットから成るライン)の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。   On the other hand, by moving the full line head and the recording paper 16 relative to each other, printing of one line formed by the main scanning described above (a line composed of one line of dots or a line composed of a plurality of lines) is repeatedly performed. This is defined as sub-scanning.

そして、上述の主走査によって記録される1ライン(或いは帯状領域の長手方向)の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。即ち、本実施形態では、記録紙16の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する記録紙16の幅方向が主走査方向ということになる。なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されず、副走査方向に1列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。   The direction indicated by one line (or the longitudinal direction of the belt-like region) recorded by the main scanning is referred to as a main scanning direction, and the direction in which the sub scanning is performed is referred to as a sub scanning direction. In other words, in the present embodiment, the conveyance direction of the recording paper 16 is the sub-scanning direction, and the width direction of the recording paper 16 orthogonal thereto is the main scanning direction. In the implementation of the present invention, the nozzle arrangement structure is not limited to the illustrated example, and various nozzle arrangement structures such as an arrangement structure having one nozzle row in the sub-scanning direction can be applied.

〔インク供給系の構成〕
図6は、インクジェット記録装置10におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インク供給タンク60はヘッド50にインクを供給する基タンクであり、図1で説明したインク貯蔵/装填部14に含まれる。インク供給タンク60の形態には、インク残量が少なくなった場合に不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。
[Configuration of ink supply system]
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the ink supply system in the inkjet recording apparatus 10. The ink supply tank 60 is a base tank that supplies ink to the head 50 and is included in the ink storage / loading unit 14 described with reference to FIG. The ink supply tank 60 includes a system that replenishes ink from a replenishment port (not shown) and a cartridge system that replaces the entire tank when the remaining amount of ink is low. A cartridge system is suitable for changing the ink type according to the intended use. In this case, it is preferable that the ink type information is identified by a barcode or the like, and ejection control is performed according to the ink type.

図6に示すように、インク供給タンク60とヘッド50の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ62が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下(一般的には、20μm程度)とすることが好ましい。   As shown in FIG. 6, a filter 62 is provided between the ink supply tank 60 and the head 50 in order to remove foreign substances and bubbles. The filter mesh size is preferably equal to or smaller than the nozzle diameter (generally about 20 μm).

なお、図6には示さないが、ヘッド50の近傍又はヘッド50と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。   Although not shown in FIG. 6, a configuration in which a sub tank is provided in the vicinity of the head 50 or integrally with the head 50 is also preferable. The sub-tank has a function of improving a damper effect and refill that prevents fluctuations in the internal pressure of the head.

また、インクジェット記録装置10には、ノズル51の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ64が設けられている。キャップ64は、不図示の移動機構によってヘッド50に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド50下方のメンテナンス位置に移動される。   Further, the inkjet recording apparatus 10 is provided with a cap 64 as a means for preventing the nozzle 51 from drying or preventing an increase in ink viscosity near the nozzle. The cap 64 can be moved relative to the head 50 by a moving mechanism (not shown), and is moved from a predetermined retracted position to a maintenance position below the head 50 as necessary.

キャップ64は、図示せぬ昇降機構によってヘッド50に対して相対的に昇降変位される。電源OFF時や印刷待機時にキャップ64を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド50に密着させることにより、ノズル面をキャップ64で覆う。   The cap 64 is displaced up and down relatively with respect to the head 50 by an elevator mechanism (not shown). The cap 64 is raised to a predetermined raised position when the power is turned off or during printing standby, and is brought into close contact with the head 50, thereby covering the nozzle surface with the cap 64.

印字中又は待機中において、特定のノズル51の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、圧電素子58が動作してもノズル51からインクを吐出できなくなってしまう。   During printing or standby, if the frequency of use of a specific nozzle 51 is reduced and ink is not ejected for a certain period of time, the ink solvent near the nozzle evaporates and the ink viscosity increases. In such a state, ink cannot be ejected from the nozzle 51 even if the piezoelectric element 58 operates.

このような状態になる前に(圧電素子58の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で)圧電素子58を動作させ、その劣化インク(粘度が上昇したノズル近傍のインク)を排出すべくキャップ64(インク受け)に向かって予備吐出(パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出)が行われる。   Before such a state is reached (within the range of viscosity that can be discharged by the operation of the piezoelectric element 58), the piezoelectric element 58 is operated, and a cap is formed to discharge the deteriorated ink (ink in the vicinity of the nozzle whose viscosity has increased). Preliminary ejection (purge, idle ejection, collar ejection, dummy ejection) is performed toward 64 (ink receiver).

また、ヘッド50内のインク(圧力室52内)に気泡が混入した場合、圧電素子58が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合にはヘッド50にキャップ64を当て、吸引ポンプ67で圧力室52内のインク(気泡が混入したインク)を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク68へ送液する。   Further, when air bubbles are mixed into the ink in the head 50 (in the pressure chamber 52), the ink cannot be ejected from the nozzle even if the piezoelectric element 58 is operated. In such a case, the cap 64 is applied to the head 50, the ink in the pressure chamber 52 (ink mixed with bubbles) is removed by suction with the suction pump 67, and the suctioned and removed ink is sent to the recovery tank 68.

この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇(固化)した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室52内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。   In this suction operation, the deteriorated ink with increased viscosity (solidified) is sucked out when the ink is initially loaded into the head or when the ink is used after being stopped for a long time. Since the suction operation is performed on the entire ink in the pressure chamber 52, the amount of ink consumption increases. Therefore, it is preferable to perform preliminary ejection when the increase in ink viscosity is small.

〔制御系の説明〕
図7は、インクジェット記録装置10のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置10は、通信インターフェース70、システムコントローラ72、メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78、プリント制御部80、画像バッファメモリ82、ヘッドドライバ84等を備えている。
[Explanation of control system]
FIG. 7 is a principal block diagram showing the system configuration of the inkjet recording apparatus 10. The inkjet recording apparatus 10 includes a communication interface 70, a system controller 72, a memory 74, a motor driver 76, a heater driver 78, a print control unit 80, an image buffer memory 82, a head driver 84, and the like.

通信インターフェース70は、ホストコンピュータ86から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース70にはUSB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、イーサネット(登録商標)、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。ホストコンピュータ86から送出された画像データは通信インターフェース70を介してインクジェット記録装置10に取り込まれ、一旦メモリ74に記憶される。   The communication interface 70 is an interface unit that receives image data sent from the host computer 86. As the communication interface 70, a serial interface such as USB (Universal Serial Bus), IEEE 1394, Ethernet (registered trademark), a wireless network, or a parallel interface such as Centronics can be applied. In this part, a buffer memory (not shown) for speeding up communication may be mounted. The image data sent from the host computer 86 is taken into the inkjet recording apparatus 10 via the communication interface 70 and temporarily stored in the memory 74.

メモリ74は、通信インターフェース70を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ72を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ74は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。   The memory 74 is a storage unit that temporarily stores an image input via the communication interface 70, and data is read and written through the system controller 72. The memory 74 is not limited to a memory made of a semiconductor element, and a magnetic medium such as a hard disk may be used.

システムコントローラ72は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置10の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ72は、通信インターフェース70、メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78、等の各部を制御し、ホストコンピュータ86との間の通信制御、メモリ74の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ88やヒータ89を制御する制御信号を生成する。   The system controller 72 includes a central processing unit (CPU) and its peripheral circuits, and functions as a control device that controls the entire inkjet recording apparatus 10 according to a predetermined program, and also functions as an arithmetic device that performs various calculations. . That is, the system controller 72 controls each part such as the communication interface 70, the memory 74, the motor driver 76, the heater driver 78, etc., performs communication control with the host computer 86, read / write control of the memory 74, etc. A control signal for controlling the system motor 88 and the heater 89 is generated.

メモリ74には、システムコントローラ72のCPUが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、メモリ74は、書換不能な記憶手段であってもよいし、EEPROMのような書換可能な記憶手段であってもよい。メモリ74は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域としても利用される。   The memory 74 stores programs executed by the CPU of the system controller 72 and various data necessary for control. Note that the memory 74 may be a non-rewritable storage means or a rewritable storage means such as an EEPROM. The memory 74 is used as a temporary storage area for image data, and is also used as a program development area and a calculation work area for the CPU.

モータドライバ76は、システムコントローラ72からの指示にしたがってモータ88を駆動するドライバである。図7では、装置内の各部に配置されるモータ(アクチュエータ)を代表して符号88で図示している。例えば、図7に示すモータ88には、図1のベルト33の駆動ローラ31(32)を駆動するモータや、図6のキャップ64を移動させる移動機構のモータなどが含まれている。   The motor driver 76 is a driver that drives the motor 88 in accordance with instructions from the system controller 72. In FIG. 7, the motor (actuator) arranged in each part in the apparatus is represented by reference numeral 88. For example, the motor 88 shown in FIG. 7 includes a motor for driving the drive roller 31 (32) of the belt 33 in FIG. 1, a motor for a moving mechanism for moving the cap 64 in FIG.

ヒータドライバ78は、システムコントローラ72からの指示にしたがって、図1に示す加熱ファン40の熱源たるヒータや、後乾燥部42のヒータなどを含むヒータ89を駆動するドライバである。   The heater driver 78 is a driver that drives a heater 89 including a heater as a heat source of the heating fan 40 shown in FIG. 1 and a heater of the post-drying unit 42 according to an instruction from the system controller 72.

プリント制御部80は、システムコントローラ72の制御に従い、メモリ74内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ(ドットデータ)をヘッドドライバ84に供給する制御部である。プリント制御部80において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて、ヘッドドライバ84を介してヘッド50のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。   The print control unit 80 has a signal processing function for performing various processes and corrections for generating a print control signal from the image data in the memory 74 in accordance with the control of the system controller 72. The generated print data This is a control unit that supplies (dot data) to the head driver 84. Necessary signal processing is performed in the print controller 80, and the ejection amount and ejection timing of the ink droplets of the head 50 are controlled via the head driver 84 based on the image data. Thereby, a desired dot size and dot arrangement are realized.

プリント制御部80には画像バッファメモリ82が備えられており、プリント制御部80における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ82に一時的に格納される。また、プリント制御部80とシステムコントローラ72とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。   The print control unit 80 includes an image buffer memory 82, and image data, parameters, and other data are temporarily stored in the image buffer memory 82 when image data is processed in the print control unit 80. Also possible is an aspect in which the print controller 80 and the system controller 72 are integrated and configured with one processor.

ヘッドドライバ84は、プリント制御部80から与えられる画像データに基づいてヘッド50の圧電素子58に印加される駆動電圧を生成するとともに、該駆動電圧を圧電素子58に印加して圧電素子58駆動する駆動回路を含んで構成される。なお、図6に示すヘッドドライバ84には、ヘッド50の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。   The head driver 84 generates a driving voltage to be applied to the piezoelectric element 58 of the head 50 based on the image data given from the print control unit 80, and drives the piezoelectric element 58 by applying the driving voltage to the piezoelectric element 58. A drive circuit is included. The head driver 84 shown in FIG. 6 may include a feedback control system for keeping the driving condition of the head 50 constant.

本例に示すインクジェット記録装置10は、各圧電素子58に共通の駆動波形信号を印加し、各圧電素子58の吐出タイミングに応じて各圧電素子58の個別電極に接続されたスイッチ素子のオンオフを切り換えることで、各圧電素子58に対応するノズルからインクを吐出させる圧電素子58の駆動方式が適用される。   The ink jet recording apparatus 10 shown in this example applies a common drive waveform signal to each piezoelectric element 58 and turns on / off the switch element connected to the individual electrode of each piezoelectric element 58 according to the ejection timing of each piezoelectric element 58. By switching, the driving method of the piezoelectric elements 58 that discharge ink from the nozzles corresponding to the piezoelectric elements 58 is applied.

詳細は後述するが、本例に示すヘッドドライバ84には、装置の起動時における圧電素子の駆動回路(図7中不図示、図8符号100で図示)の出力部と圧電素子58までの配線に短絡(ショート)が発生しているか否かを検出するとともに、短絡が発生している場合には駆動回路を起動せず、かつ、駆動回路に含まれる出力トランジスタ(図9に符号170,172で図示)のベース−エミッタ間に最大定格を超える電圧が印加されないように保護する保護回路(図9に符号150で図示)が設けられている。   Although details will be described later, the head driver 84 shown in this example includes a piezoelectric element drive circuit (not shown in FIG. 7; shown by reference numeral 100 in FIG. 8) and wiring to the piezoelectric element 58 when the apparatus is started up. Whether or not a short circuit has occurred is detected, and if a short circuit has occurred, the drive circuit is not activated, and the output transistors included in the drive circuit (reference numerals 170 and 172 in FIG. 9). A protection circuit (indicated by reference numeral 150 in FIG. 9) is provided to protect against the application of a voltage exceeding the maximum rating between the base and the emitter.

印字検出部24は、図1で説明したようにラインセンサを含むブロックであり、記録紙16に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況(吐出の有無、打滴のばらつきなど)を検出し、その検出結果をプリント制御部80に提供する。   As described with reference to FIG. 1, the print detection unit 24 is a block including a line sensor. The print detection unit 24 reads an image printed on the recording paper 16, performs necessary signal processing, and the like to perform a print status (whether ejection is performed, whether droplet ejection is performed). Variation), and the detection result is provided to the print controller 80.

プリント制御部80は、必要に応じて印字検出部24から得られた情報に基づいてヘッド50に対する各種補正やヘッド50のメンテナンスを行うように各部を制御する。   The print control unit 80 controls each unit to perform various corrections to the head 50 and maintenance of the head 50 based on information obtained from the print detection unit 24 as necessary.

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース70を介して外部から入力され、メモリ74に蓄えられる。この段階では、RGBの画像データがメモリ74に記憶される。   Data of an image to be printed is input from the outside via the communication interface 70 and stored in the memory 74. At this stage, RGB image data is stored in the memory 74.

メモリ74に蓄えられた画像データは、システムコントローラ72を介してプリント制御部80に送られ、該プリント制御部80においてインク色ごとのドットデータに変換される。即ち、プリント制御部80は、入力されたRGB画像データをKCMYの4色のドットデータに変換する処理を行う。プリント制御部80で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ82に蓄えられる。   The image data stored in the memory 74 is sent to the print controller 80 via the system controller 72, and is converted into dot data for each ink color by the print controller 80. That is, the print control unit 80 performs processing for converting the input RGB image data into dot data of four colors of KCMY. The dot data generated by the print controller 80 is stored in the image buffer memory 82.

プログラム格納部90には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ72の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部90はROMやEEPROMなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやPCカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。なお、プログラム格納部90は動作パラメータ等の記録手段(不図示)と兼用してもよい。   Various control programs are stored in the program storage unit 90, and the control programs are read and executed in accordance with instructions from the system controller 72. The program storage unit 90 may use a semiconductor memory such as a ROM or an EEPROM, or may use a magnetic disk or the like. An external interface may be provided and a memory card or PC card may be used. Of course, you may provide several recording media among these recording media. The program storage unit 90 may also be used as a recording means (not shown) for operating parameters.

〔圧電素子の駆動回路の詳細な説明〕
次に、図7に示すヘッドドライバ84に含まれる圧電素子(圧電アクチュエータ)の駆動回路の構成及び機能について詳細に説明する。図8は、駆動回路100の構成を示すブロック図である。
[Detailed description of piezoelectric element drive circuit]
Next, the configuration and function of the drive circuit of the piezoelectric element (piezoelectric actuator) included in the head driver 84 shown in FIG. 7 will be described in detail. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the drive circuit 100.

同図に示すように、駆動回路100は、駆動回路基板101に実装され、圧電素子58を動作させるための電気的エネルギー(電圧及び電流)を有する駆動電圧を生成するものである。   As shown in the figure, the drive circuit 100 is mounted on the drive circuit board 101 and generates a drive voltage having electrical energy (voltage and current) for operating the piezoelectric element 58.

駆動回路100は、圧電素子58に印加される駆動電圧の波形データが記憶されている波形データ記憶部102と、波形データ記憶部102から出力された波形データ列(デジタルデータ列)103をアナログ信号に変換するD/A変換部104と、D/A変換部104によってアナログ信号に変換された波形データを電圧増幅する電圧増幅部106と、駆動用電源供給部108から電気エネルギーの供給を受けて、電圧増幅部106によって電圧増幅された波形データの信号を電流増幅するとともに、圧電素子58の駆動に適した電圧に変換する電流増幅部(駆動電圧変換部)110と、所定の電気的エネルギーを有する高電圧かつ大電流の駆動電圧が出力される出力線112と、電流増幅部110の出力部110Aの電圧を電圧増幅部106の入力にフィードバックする帰還回路(フィードバックループ)114が形成されている。   The drive circuit 100 converts a waveform data storage unit 102 in which waveform data of a drive voltage applied to the piezoelectric element 58 is stored, and a waveform data sequence (digital data sequence) 103 output from the waveform data storage unit 102 into an analog signal. A D / A converter 104 that converts the waveform data into a voltage, a voltage amplifier 106 that amplifies the waveform data converted into an analog signal by the D / A converter 104, and electrical energy supplied from the drive power supply unit 108. A current amplification unit (drive voltage conversion unit) 110 that amplifies the current of the waveform data signal voltage amplified by the voltage amplification unit 106 and converts it into a voltage suitable for driving the piezoelectric element 58, and a predetermined electrical energy. The voltage amplification unit 1 outputs the voltage of the output line 112 from which the high-voltage and large-current driving voltage is output and the output unit 110A of the current amplification unit 110. A feedback circuit (feedback loop) 114 is fed back to the input of 6 is formed.

また、出力線112は、コネクタ116及びフレキシブルフラットケーブル(図8中不図示、図9に符号140で図示)を介して、圧電素子58の個別電極(図4参照)と電気的に接続されている。   The output line 112 is electrically connected to the individual electrode (see FIG. 4) of the piezoelectric element 58 via the connector 116 and a flexible flat cable (not shown in FIG. 8, indicated by reference numeral 140 in FIG. 9). Yes.

さらに、図8に示す駆動回路100は、起動時に電流増幅部110と出力線112の間の電気接続を遮断した状態で、出力線112及び出力線112と圧電素子58との間の電気配線に短絡が発生しているか否かを判断し、短絡が発生している場合には電流増幅部110と出力線112の間の電気接続を遮断した状態を維持し、かつ、電圧増幅部106の入力部106Aにオフセット電圧を印加して、電圧増幅部106の出力電圧が最小となり、電流増幅部110の入力に過電圧が印加されないように保護する保護回路(図9に符号150で図示)を含んでいる。   Further, the drive circuit 100 shown in FIG. 8 is connected to the output line 112 and the electric wiring between the output line 112 and the piezoelectric element 58 in a state where the electrical connection between the current amplifier 110 and the output line 112 is cut off at the time of startup. It is determined whether or not a short circuit has occurred. If a short circuit has occurred, the electrical connection between the current amplifying unit 110 and the output line 112 is maintained, and the input of the voltage amplifying unit 106 is maintained. A protection circuit (indicated by reference numeral 150 in FIG. 9) is applied to apply an offset voltage to the unit 106A so that the output voltage of the voltage amplification unit 106 is minimized and an overvoltage is not applied to the input of the current amplification unit 110. Yes.

すなわち、駆動回路100の保護回路は、電流増幅部110と出力線112との間に設けられるスイッチ120(スイッチ1)と、出力線112に対して検査用の直流電圧を印加するための検査用電源供給部122と、検査用電源供給部122と出力線112との間に設けられるスイッチ124(スイッチ2)と、出力線112の電圧を検出する出力部電位検出部126と、出力線電位検出部126の検出電圧と基準電圧とを比較する比較部128と、比較部128の比較結果を記憶する比較結果記憶部130と、比較結果記憶部130に記憶されている比較結果に基づいてスイッチ切換信号を生成するスイッチ切換信号生成部132と、電圧増幅部106の入力部106Aに入力されるオフセット電圧を生成するオフセット信号生成部134と、オフセット信号生成部134と電圧増幅部106の入力部106Aとの間に設けられるスイッチ136(スイッチ3)と、スイッチ120がオフとスイッチ122のオンとの間に所定の時間遅れを発生させ、スイッチ120が完全にオフになった後にスイッチ122をオンに切り換えるための遅延時間を生成する遅延回路138と、を含んで構成されている。   That is, the protection circuit of the drive circuit 100 includes a switch 120 (switch 1) provided between the current amplifying unit 110 and the output line 112, and an inspection DC voltage applied to the output line 112 for inspection. A power supply unit 122; a switch 124 (switch 2) provided between the inspection power supply unit 122 and the output line 112; an output unit potential detection unit 126 that detects the voltage of the output line 112; and an output line potential detection. The comparison unit 128 that compares the detection voltage of the unit 126 with the reference voltage, the comparison result storage unit 130 that stores the comparison result of the comparison unit 128, and the switch switching based on the comparison result stored in the comparison result storage unit 130 A switch switching signal generation unit 132 that generates a signal and an offset signal generation unit 13 that generates an offset voltage input to the input unit 106A of the voltage amplification unit 106. And a switch 136 (switch 3) provided between the offset signal generation unit 134 and the input unit 106A of the voltage amplification unit 106, and a predetermined time delay is generated between the switch 120 being turned off and the switch 122 being turned on. A delay circuit 138 for generating a delay time for turning on the switch 122 after the switch 120 is completely turned off.

図8に示す駆動回路100を起動させる際に、まず、スイッチ120をオフ(開)にセットし、スイッチ124をオン(閉)にセットする。この状態では、出力線112には検査用電源供給部122から検査用の直流電圧が印加され、出力線電位検出部126は出力線112の電位を検出する。   When starting the drive circuit 100 shown in FIG. 8, first, the switch 120 is set to OFF (open), and the switch 124 is set to ON (closed). In this state, an inspection DC voltage is applied to the output line 112 from the inspection power supply unit 122, and the output line potential detection unit 126 detects the potential of the output line 112.

出力線112及び出力線112から圧電素子58までの電気配線にショート等の異常がなく正常な状態では、出力線112の電位は検査用電源供給部122の電圧となる。一方、当該電気配線にショート等の異常があると、出力線112の電位は0ボルト(グランドとショートした場合)又は、正常時の電位よりも十分に小さな電位となる。   When the output line 112 and the electrical wiring from the output line 112 to the piezoelectric element 58 are normal without any abnormality such as a short circuit, the potential of the output line 112 becomes the voltage of the inspection power supply unit 122. On the other hand, if there is an abnormality such as a short circuit in the electrical wiring, the potential of the output line 112 becomes 0 volt (when shorted to the ground) or a potential sufficiently smaller than the normal potential.

比較部128では、予め決められた基準信号129(正常及び異常を判断するための電位しきい値)と検出電位が比較され、その比較結果(例えば、正常はハイ(H)レベル、異常はロー(L)レベルの2値)は比較結果記憶部130に送られ、記憶される。   The comparison unit 128 compares a predetermined reference signal 129 (potential threshold value for determining normality and abnormality) with the detected potential, and the comparison result (for example, normal is high (H) level, abnormality is low). (L level binary) is sent to the comparison result storage unit 130 and stored therein.

スイッチ切換信号生成部132では、比較結果記憶部130に記憶された比較結果が所定の周期で参照され、比較結果に基づいてスイッチ120,124,136のオンオフを制御するスイッチ切換信号137が生成されるとともに、スイッチ切換信号137はスイッチ120,124,136に送出される。   The switch switching signal generation unit 132 refers to the comparison result stored in the comparison result storage unit 130 at a predetermined period, and generates a switch switching signal 137 for controlling on / off of the switches 120, 124, and 136 based on the comparison result. At the same time, the switch switching signal 137 is sent to the switches 120, 124 and 136.

正常時には、スイッチ124,136をオフ(開)、スイッチ120のオフに対して所定の時間遅れの後にスイッチ124をオン(閉)とするスイッチ切換信号137が生成され、駆動回路100の出力部110Aと出力線112の電気配線が電気接続される。一方、異常時にはスイッチ120のオフ(開)を維持し、スイッチ124,136のオン(閉)を維持するスイッチ切換信号137が生成されるとともに、電圧増幅部106にオフセット電圧が入力されて電圧増幅部106の出力が最小となるように電圧増幅部106が動作し、電流増幅部110の入力が保護される。   When the switch is normal, a switch switching signal 137 is generated to turn off (open) the switches 124 and 136 and turn on (close) the switch 124 after a predetermined time delay with respect to the switch 120 being turned off. And the electrical wiring of the output line 112 are electrically connected. On the other hand, when an abnormality occurs, a switch switching signal 137 is generated to maintain the switch 120 off (open) and the switches 124 and 136 on (closed), and an offset voltage is input to the voltage amplification unit 106 to amplify the voltage. The voltage amplification unit 106 operates so that the output of the unit 106 is minimized, and the input of the current amplification unit 110 is protected.

このようにして、駆動回路100の起動時において、駆動回路100の出力部110Aと圧電素子58への電気配線との電気接続を遮断し、該電気配線に電気接続される出力線112に検査用の直流電圧を供給して検査を行うので、出力線112と圧電素子58の間の電気配線に短絡等の異常が発生していても、駆動回路100を破損させることなく異常を検出することが可能である。また、異常時には駆動回路100の出力部110Aと圧電素子58への電気配線を遮断した状態が維持されるので、駆動回路100の破損が確実に防止される。   In this manner, when the drive circuit 100 is activated, the electrical connection between the output unit 110A of the drive circuit 100 and the electrical wiring to the piezoelectric element 58 is cut off, and the output line 112 electrically connected to the electrical wiring is used for inspection. Therefore, even if an abnormality such as a short circuit occurs in the electrical wiring between the output line 112 and the piezoelectric element 58, the abnormality can be detected without damaging the drive circuit 100. Is possible. Moreover, since the state where the electric wiring to the output portion 110A of the drive circuit 100 and the piezoelectric element 58 is cut off is maintained in an abnormal state, the drive circuit 100 is reliably prevented from being damaged.

次に、図9に示す具体的な回路構成例を用いて、本例に示す圧電素子駆動回路の保護回路の動作について、さらに詳述する。なお、図9では、図8に図示した構成の一部の図示は省略されている。   Next, the operation of the protection circuit of the piezoelectric element driving circuit shown in this example will be described in more detail using a specific circuit configuration example shown in FIG. In FIG. 9, a part of the configuration shown in FIG. 8 is not shown.

図9は、図8に示す駆動回路100の各部の構成を具体的な素子及び回路によって図示したものである。なお、図9中、図8と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 9 illustrates the configuration of each part of the drive circuit 100 illustrated in FIG. 8 with specific elements and circuits. In FIG. 9, parts that are the same as or similar to those in FIG. 8 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図9に示す駆動回路100の出力部110Aは、出力線112、狭ピッチ多ピンコネクタ116及びフレキシブルフラットケーブル140に設けられる駆動電圧線142を介してアナログスイッチ144に接続され、アナログスイッチ144の他方の端子は圧電素子58の個別電極(図4参照)に接続される。   The output unit 110A of the drive circuit 100 shown in FIG. 9 is connected to the analog switch 144 via the output line 112, the narrow pitch multi-pin connector 116, and the drive voltage line 142 provided on the flexible flat cable 140. These terminals are connected to individual electrodes of the piezoelectric element 58 (see FIG. 4).

また、圧電素子58の共通電極(図4参照)は、フレキシブルフラットケーブル140に設けられるリターン線146及び狭ピッチ多ピンコネクタ116を介して駆動回路100のグランド電位111に接続される。   Further, the common electrode (see FIG. 4) of the piezoelectric element 58 is connected to the ground potential 111 of the drive circuit 100 via a return line 146 provided on the flexible flat cable 140 and a narrow pitch multi-pin connector 116.

フレキシブルフラットケーブル140は、駆動電圧線142とリターン線146が交互に配設される配線パターンを有し、狭ピッチ多ピンコネクタ116のピン配置はフレキシブルフラットケーブル140の配線パターンに対応して、駆動電圧線142とリターン線146が交互に配置されている。   The flexible flat cable 140 has a wiring pattern in which drive voltage lines 142 and return lines 146 are alternately arranged. The pin arrangement of the narrow pitch multi-pin connector 116 corresponds to the wiring pattern of the flexible flat cable 140 and is driven. Voltage lines 142 and return lines 146 are alternately arranged.

圧電素子58の個別電極には、駆動電圧線142を介してインク吐出量を規定する波形を有する駆動電圧が印加され、かつ、圧電素子58の個別電極に接続されるアナログスイッチ144には、インクの吐出タイミングを規定する制御信号が印加される。この駆動方式は図10に示す駆動回路220と共通している。   A drive voltage having a waveform that defines the ink discharge amount is applied to the individual electrode of the piezoelectric element 58 via the drive voltage line 142, and ink is applied to the analog switch 144 connected to the individual electrode of the piezoelectric element 58. A control signal for defining the discharge timing is applied. This driving method is common to the driving circuit 220 shown in FIG.

図9において破線で囲まれた部分が駆動回路100の保護回路150である。保護回路150において、抵抗器152,154,156及び増幅器158は、出力部電位検出部(図8の符号126)を構成している。   In FIG. 9, a portion surrounded by a broken line is the protection circuit 150 of the drive circuit 100. In the protection circuit 150, the resistors 152, 154, 156 and the amplifier 158 constitute an output unit potential detection unit (reference numeral 126 in FIG. 8).

出力線112には、抵抗器152を介して電圧+Vが供給されるとともに、出力線112の電位(電圧)を抵抗器154,156によって分圧した電位が増幅器158の入力部に印加される。 A voltage + V 2 is supplied to the output line 112 via the resistor 152, and a potential obtained by dividing the potential (voltage) of the output line 112 by the resistors 154 and 156 is applied to the input portion of the amplifier 158. .

なお、図9では、図8の検査用電源供給部122と駆動用電源供給部108とを兼用して+V(圧電素子駆動用の電圧)を用いる態様を例示したが、図8に示すようにこれらを別々に構成してもよい。また、図9の増幅器158には、オペアンプを用いた増幅回路を適用する態様が好ましい。 9 illustrates an example in which + V 2 (voltage for driving the piezoelectric element) is used as the inspection power supply unit 122 and the driving power supply unit 108 in FIG. 8 as an example. As illustrated in FIG. These may be configured separately. 9 is preferably applied to an amplifier circuit using an operational amplifier.

図9の比較部128は、同じ符号128で図8に図示した比較部128に対応している。比較部128には、コンパレータを用いてもよいし、オペアンプを用いた比較回路を適用してもよい。また、基準信号129は抵抗器152,154,156の抵抗値と、異常の場合に出力線112に接続されるインピーダンスに応じて決められた直流電圧である。   The comparison unit 128 in FIG. 9 corresponds to the comparison unit 128 illustrated in FIG. A comparator may be used as the comparison unit 128, or a comparison circuit using an operational amplifier may be applied. The reference signal 129 is a DC voltage determined according to the resistance values of the resistors 152, 154, and 156 and the impedance connected to the output line 112 in the case of abnormality.

図9のDフリップフロップ160は、図8の比較結果記憶部130及びスイッチ切換信号生成部132として機能している。すなわち、Dフリップフロップ160は、入力CLKがLからHに変化したタイミングで、出力Qには入力Dの状態(H又はL)が出力されるとともに、出力Qバーには入力Dの状態の反転状態が出力される機能を有している。   The D flip-flop 160 in FIG. 9 functions as the comparison result storage unit 130 and the switch switching signal generation unit 132 in FIG. That is, the D flip-flop 160 outputs the state of the input D (H or L) to the output Q at the timing when the input CLK changes from L to H, and inverts the state of the input D to the output Q bar. It has a function to output the status.

Dフリップフロップ160の入力Dに比較部128の出力(比較結果)を入力することで、比較部128の比較結果(出力線112の検出電圧が所定の基準信号129よりも大きいか又は小さいか)が記憶されるとともに、出力Qの出力信号によりスイッチ120のオンオフを制御し、かつ、出力Qバーの出力信号によりスイッチ124,136のオンオフを制御することで、Dフリップフロップ160の記憶状態に応じてスイッチ120,124,136のオンオフが制御される。   By inputting the output (comparison result) of the comparison unit 128 to the input D of the D flip-flop 160, the comparison result of the comparison unit 128 (whether the detection voltage of the output line 112 is larger or smaller than the predetermined reference signal 129). Is controlled according to the storage state of the D flip-flop 160 by controlling on / off of the switch 120 by the output signal of the output Q and controlling on / off of the switches 124 and 136 by the output signal of the output Q bar. Thus, on / off of the switches 120, 124, and 136 is controlled.

スイッチ120,124,136は、制御信号によりオンオフの切り換えが可能なアナログスイッチが好ましい。もちろん、フォとカプラと定電流回路を組み合わせたスイッチング回路やトランジスタ等のスイッチング素子を用いてスイッチ120,124,136を構成することも可能である。   The switches 120, 124, and 136 are preferably analog switches that can be switched on and off by a control signal. Of course, it is also possible to configure the switches 120, 124, and 136 by using a switching circuit such as a combination of a pho, a coupler, and a constant current circuit, or a switching element such as a transistor.

図9のDフリップフロップ160は、ラッチ回路と論理回路(論理和回路や論理積回路、反転回路等)を適宜組み合わせて構成してもよいし、RSフリップフロップ回路などの構成を適用してもよい。   The D flip-flop 160 in FIG. 9 may be configured by appropriately combining a latch circuit and a logic circuit (an OR circuit, an AND circuit, an inverting circuit, etc.), or an RS flip-flop circuit or the like may be applied. Good.

図8の電圧増幅部106は、オペアンプ166及び帰還回路を構成する抵抗器162,164から構成され、電流増幅部110は、トランジスタ170,172及びトランジスタ170,172の入力回路を構成する抵抗器174,176及びダイオード178,180から構成されている。なお、トランジスタ170,172は、MOSFETなどのスイッチング素子(入力信号に対して電流増幅及び電圧変換を行う素子)を適用してもよい。   8 includes an operational amplifier 166 and resistors 162 and 164 that constitute a feedback circuit, and the current amplifying unit 110 includes a resistor 174 that constitutes an input circuit of the transistors 170 and 172 and the transistors 170 and 172. , 176 and diodes 178, 180. Note that a switching element (an element that performs current amplification and voltage conversion on an input signal) such as a MOSFET may be applied to the transistors 170 and 172.

また、トランジスタ170,172の入力回路は、適用される素子に応じて適宜変更される。さらに、周波数特性を改善するための回路構成や、高周波ノイズを除去するための素子又は回路構成を適宜付加してもよい。   Further, the input circuits of the transistors 170 and 172 are changed as appropriate in accordance with applied elements. Furthermore, a circuit configuration for improving frequency characteristics and an element or circuit configuration for removing high frequency noise may be added as appropriate.

図9には、NPNトランジスタ170とPNPトランジスタ172がトーテムポール接続されたプッシュプル型回路(電流増幅回路及び電圧変換回路)を例示したが、NPNトランジスタを用いたオープンコレクタ回路(又は、PNPトランジスタを用いたオープンエミッタ回路)など、他の回路構成を適用してもよい。   FIG. 9 illustrates a push-pull type circuit (current amplification circuit and voltage conversion circuit) in which an NPN transistor 170 and a PNP transistor 172 are connected in a totem pole connection, but an open collector circuit using an NPN transistor (or a PNP transistor) Other circuit configurations such as the open emitter circuit used) may be applied.

スイッチ136とオペアンプ166の反転入力端子との間には抵抗器182が設けられ、オフセット信号生成部134から送出されるオフセット信号は、抵抗器182を介してオペアンプ166の反転入力端子に入力される。   A resistor 182 is provided between the switch 136 and the inverting input terminal of the operational amplifier 166, and the offset signal sent from the offset signal generation unit 134 is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 166 via the resistor 182. .

次に、図9に図示した駆動回路100(保護回路150)の動作について詳細に説明する。   Next, the operation of the drive circuit 100 (protection circuit 150) illustrated in FIG. 9 will be described in detail.

(初期状態)
駆動回路100の起動時における初期状態では、D/Aコンバータ104から波形データ列は出力されない出力ゼロの状態であり、イネーブル信号105はLである。
(initial state)
In the initial state when the drive circuit 100 is started, the waveform data string is not output from the D / A converter 104, and the enable signal 105 is L.

駆動回路100の起動直後はDフリップフロップ160の出力Qは不定であり、H又はLのいずれにもなり得る。仮に、出力QをHとすると出力QバーはLであり、CLRの入力(出力Qバーとイネーブルとの論理和)はLとなり、出力Qは直ちにLになる。   Immediately after the drive circuit 100 is activated, the output Q of the D flip-flop 160 is indefinite and can be either H or L. If the output Q is H, the output Q bar is L, the CLR input (logical sum of the output Q bar and enable) becomes L, and the output Q immediately becomes L.

Dフリップフロップ160の出力QがLのときには出力QバーはHであり、入力CLRにはHが入力される。そして、入力CLK(イネーブル信号105)はLが維持され、出力QはLが維持される。したがって、初期状態では出力QはLであり、その結果、スイッチ120はオフ(開)、スイッチ124,136はオン(閉)となる。   When the output Q of the D flip-flop 160 is L, the output Q bar is H, and H is input to the input CLR. The input CLK (enable signal 105) is maintained at L, and the output Q is maintained at L. Therefore, in the initial state, the output Q is L, and as a result, the switch 120 is turned off (opened), and the switches 124 and 136 are turned on (closed).

上述したようにスイッチ120,124,136の初期状態のオンオフが設定されると、駆動回路100と圧電素子58との間の電気配線の検査モードとなり、トランジスタ170のエミッタ端子と出力線112との接続が遮断されるとともに、出力線112には直流電圧+Vが抵抗器152を介して供給される。また、オペアンプ166の反転入力(−)端子には、スイッチ124のオンのタイミングでオフセット信号が入力される。 As described above, when the switches 120, 124, and 136 are turned on and off in the initial state, the electric wiring inspection mode between the drive circuit 100 and the piezoelectric element 58 is set, and the emitter terminal of the transistor 170 and the output line 112 are connected. The connection is cut off, and a DC voltage + V 2 is supplied to the output line 112 via the resistor 152. In addition, an offset signal is input to the inverting input (−) terminal of the operational amplifier 166 when the switch 124 is turned on.

(出力が短絡していないとき(正常時)の動作)
初期状態においてスイッチ120がオフにセットされるので、出力線112と圧電素子58との間の電気配線が短絡していない正常時には、出力線112には抵抗器152を介して直流電圧+Vが印加され、出力線112の電位はオペアンプ166の出力によらない。
(Operation when the output is not short-circuited (normal))
Since the switch 120 is set to OFF in the initial state, the DC voltage + V 2 is applied to the output line 112 via the resistor 152 when the electrical wiring between the output line 112 and the piezoelectric element 58 is not short-circuited. The potential of the output line 112 does not depend on the output of the operational amplifier 166.

また、初期状態においてスイッチ136はオンにセットされるので、オペアンプ166の反転入力端子にはオフセット信号が印加される。オフセット信号は、駆動回路100の出力部110Aがマイナス電位になるように決められたアナログ電圧である。図9に示すD/Aコンバータ104の出力を増幅する増幅回路には、反転増幅回路が適用されるので、該増幅回路のゲインはマイナスであり、かつD/Aコンバータ104の出力がゼロなので、該増幅回路は駆動回路100の出力部110Aをマイナス電位にするように動作する。   In addition, since the switch 136 is turned on in the initial state, an offset signal is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 166. The offset signal is an analog voltage determined so that the output unit 110A of the drive circuit 100 has a negative potential. Since an inverting amplifier circuit is applied to the amplifier circuit that amplifies the output of the D / A converter 104 shown in FIG. 9, the gain of the amplifier circuit is negative and the output of the D / A converter 104 is zero. The amplifier circuit operates so that the output unit 110A of the drive circuit 100 has a negative potential.

しかし、駆動回路100の出力部110Aは、抵抗器162を介してオペアンプ166の入力端子に接続され、かつ、スイッチ120がオフとなって出力線112と電気接続が遮断されているので、駆動回路100の出力部110Aの出力電圧が、D/A変換部104の出力値とオフセット信号生成部134の出力値を加算した値を反転増幅した値にするようにオペアンプ166が動作する。この場合は、オペアンプ166は出力113がマイナスになるように動作するので、駆動回路100の出力部110Aはグランド電位で飽和する。   However, since the output unit 110A of the drive circuit 100 is connected to the input terminal of the operational amplifier 166 via the resistor 162, and the switch 120 is turned off and the electrical connection with the output line 112 is interrupted, the drive circuit The operational amplifier 166 operates so that the output voltage of the 100 output units 110A becomes a value obtained by inverting and amplifying the value obtained by adding the output value of the D / A conversion unit 104 and the output value of the offset signal generation unit 134. In this case, since the operational amplifier 166 operates so that the output 113 becomes negative, the output unit 110A of the drive circuit 100 is saturated with the ground potential.

この状態でスイッチ124をオンにすると、出力線112には直流電圧+Vを抵抗器152,154,156で抵抗分割した電位が現れる。インクジェットヘッド50(圧電素子58)の入力は通常ハイインピーダンスであり、インクジェットヘッド50には電流がほとんど流れない。したがって、出力線112の電位は+V×{(抵抗器154の抵抗値)+(抵抗器156の抵抗値)/(抵抗器152の抵抗値)+(抵抗器154の抵抗値)+(抵抗器156の抵抗値)}となる。 When the switch 124 is turned on in this state, a potential obtained by dividing the DC voltage + V 2 by the resistors 152, 154 and 156 appears on the output line 112. The input of the inkjet head 50 (piezoelectric element 58) is normally high impedance, and almost no current flows through the inkjet head 50. Therefore, the potential of the output line 112 is + V 2 × {(resistance value of the resistor 154) + (resistance value of the resistor 156) / (resistance value of the resistor 152) + (resistance value of the resistor 154) + (resistance Resistance value of the device 156)}.

出力線112の電位は正常動作時には30V程度になることがあるので、増幅器158の入力電圧を超えないように、出力線112の電位を抵抗器154,156で抵抗分割した電位が増幅器158に入力される。また、増幅器158の入力容量が影響して、駆動回路100が正常に動作している場合の駆動回路100の応答性を落としてしまうことを防止するために、抵抗器154,156には、数百kΩ程度の高抵抗が適用される。   Since the potential of the output line 112 may be about 30 V during normal operation, a potential obtained by dividing the potential of the output line 112 by resistors 154 and 156 is input to the amplifier 158 so as not to exceed the input voltage of the amplifier 158. Is done. In order to prevent the input circuit capacity of the amplifier 158 from affecting the response of the drive circuit 100 when the drive circuit 100 is operating normally, resistors 154 and 156 include A high resistance of about 100 kΩ is applied.

一方、出力線112の検出信号は、電圧が数mV、電流が数mA程度の微小信号となってしまうので、このような微小信号を比較部128の入力電圧に適した電圧に変換するとともに、比較部128の入力に十分な電流を流すことができるように増幅器158のゲインが決められている。   On the other hand, since the detection signal of the output line 112 becomes a minute signal having a voltage of several mV and a current of several mA, such a minute signal is converted into a voltage suitable for the input voltage of the comparison unit 128. The gain of the amplifier 158 is determined so that a sufficient current can flow through the input of the comparison unit 128.

比較部128は、増幅器158の出力電位と基準信号129との比較が行われる。(増幅器158の出力)>基準信号129であれば、比較部はH(正常)を出力し、Dフリップフロップ160の入力DにはHが入力される。また、初期状態において出力QバーはHであり、Dフリップフロップ160の入力CLRにはHが入力される。   The comparison unit 128 compares the output potential of the amplifier 158 with the reference signal 129. If (output of amplifier 158)> reference signal 129, the comparison unit outputs H (normal), and H is input to input D of D flip-flop 160. In the initial state, the output Q bar is H, and H is input to the input CLR of the D flip-flop 160.

この状態でイネーブル信号105がLからHに遷移すると、Dフリップフロップ160の入力Dの状態が出力Qに出力されるので、出力QはLからHに変化する。なお、出力QバーはHからLに変化するがイネーブル信号105がHのままなので、入力CLRはHのまま変化せず、出力QはHの状態を維持する。   When the enable signal 105 transitions from L to H in this state, the state of the input D of the D flip-flop 160 is output to the output Q, so that the output Q changes from L to H. Although the output Q bar changes from H to L but the enable signal 105 remains H, the input CLR remains H and the output Q remains in the H state.

このようにして、出力QがH、出力QバーがLになると、スイッチ120はオン、スイッチ124,136はオフになる。スイッチ124がオフになると、検査用の回路は出力線112から切り離される。   Thus, when the output Q becomes H and the output Q bar becomes L, the switch 120 is turned on and the switches 124 and 136 are turned off. When the switch 124 is turned off, the inspection circuit is disconnected from the output line 112.

一方、スイッチ120がオンになることで、駆動回路100の出力はオペアンプ166の出力に追従するモードになる。ここで、スイッチ120がオフからオンになるタイミングは、スイッチ124がオンからオフになるタイミングに対して所定の時間だけ遅れるように遅延回路138が動作する。   On the other hand, when the switch 120 is turned on, the output of the drive circuit 100 enters a mode that follows the output of the operational amplifier 166. Here, the delay circuit 138 operates so that the timing at which the switch 120 is turned on is delayed by a predetermined time with respect to the timing at which the switch 124 is turned on.

そのため、スイッチ124がオンからオフになるときに、スイッチ124が完全にオフになった結果、出力線112の電位が0Vに下がった後、スイッチ120がオンになる。   Therefore, when the switch 124 is turned off from on, as a result of the switch 124 being completely turned off, the switch 120 is turned on after the potential of the output line 112 is lowered to 0V.

したがって、スイッチ120がオンになった瞬間に、出力線112の電位が瞬間的に過大になるようなことがなく、インクジェットヘッド50(圧電素子58)を壊す心配がない。   Therefore, at the moment when the switch 120 is turned on, the potential of the output line 112 does not instantaneously become excessive, and there is no fear of damaging the inkjet head 50 (piezoelectric element 58).

(出力が短絡しているときの動作)
次に、コネクタ116の斜め差し、誤差し、逆差しなどにより、駆動電圧線142とリターン線146が短絡している場合の動作について説明する。
(Operation when output is short-circuited)
Next, an operation in the case where the drive voltage line 142 and the return line 146 are short-circuited due to the diagonal insertion, error, and reverse insertion of the connector 116 will be described.

初期状態においてスイッチ120がオフにセットされるので、出力線112(圧電素子58に電気接続される電気配線)が短絡していないとき(正常時)には、出力線112には抵抗器152を介して直流電圧+Vが印加され、出力線112の電位はオペアンプ166の出力によらない。 Since the switch 120 is set to OFF in the initial state, the resistor 152 is connected to the output line 112 when the output line 112 (electrical wiring electrically connected to the piezoelectric element 58) is not short-circuited (normally). The DC voltage + V 2 is applied through the output line 112, and the potential of the output line 112 does not depend on the output of the operational amplifier 166.

また、初期状態においてスイッチ136はオンにセットされるので、オペアンプ166の反転入力端子にはオフセット信号が印加される。オフセット信号は、駆動回路100の出力部110Aが基準電位(0ボルト)以下になるように決められたアナログ電圧である。   In addition, since the switch 136 is turned on in the initial state, an offset signal is applied to the inverting input terminal of the operational amplifier 166. The offset signal is an analog voltage determined so that the output unit 110A of the drive circuit 100 is equal to or lower than the reference potential (0 volt).

図9に示すD/Aコンバータ104の出力を増幅する増幅回路には、反転増幅回路が適用されるので、該増幅回路のゲインはマイナスであり、かつD/Aコンバータ104の出力がゼロなので、該増幅回路は駆動回路100の出力部110Aをマイナス電位にするように動作する。なお、ここでいう「D/Aコンバータ104の出力を増幅する増幅回路」とは、オペアンプ166及びトランジスタ170,172、これらの周辺回路を含む回路ブロックであり、図8の電圧増幅部106と電流増幅部110を含む概念である。   Since an inverting amplifier circuit is applied to the amplifier circuit that amplifies the output of the D / A converter 104 shown in FIG. 9, the gain of the amplifier circuit is negative and the output of the D / A converter 104 is zero. The amplifier circuit operates so that the output unit 110A of the drive circuit 100 has a negative potential. The “amplifier circuit for amplifying the output of the D / A converter 104” here is a circuit block including an operational amplifier 166, transistors 170 and 172, and peripheral circuits thereof. This is a concept including the amplification unit 110.

しかし、駆動回路100の出力部110Aはグランド電位で飽和してしまうため、オペアンプ166の出力113は最小値となる。ここまでは、出力が短絡していないときの動作と同じである。   However, since the output unit 110A of the drive circuit 100 is saturated with the ground potential, the output 113 of the operational amplifier 166 has a minimum value. Up to this point, the operation is the same as when the output is not short-circuited.

この状態でスイッチ124が閉じると、直流電圧+Vが抵抗器152を介して出力線112に接続される。しかし、出力線112はグランド電位111と短絡しているので、出力線112の電位はグランド電位(ゼロボルト)のままである。増幅器158の出力にゼロボルトが入力されると、増幅器158の出力からはゼロボルトが出力されるので、比較部128の入力は基準信号129よりも小さくなり、出力はLとなる。 When the switch 124 is closed in this state, the DC voltage + V 2 is connected to the output line 112 via the resistor 152. However, since the output line 112 is short-circuited to the ground potential 111, the potential of the output line 112 remains at the ground potential (zero volts). When zero volt is input to the output of the amplifier 158, zero volt is output from the output of the amplifier 158. Therefore, the input of the comparison unit 128 is smaller than the reference signal 129, and the output is L.

この状態でイネーブル信号105がLからHに遷移すると、Dフリップフロップ160の入力DはLであるから出力QはL、出力QバーはHのままで変化しない。したがって、スイッチ120,124,136の状態は変わらず、駆動回路100は起動せず、増幅回路は保護される。   When the enable signal 105 transitions from L to H in this state, the input D of the D flip-flop 160 is L, so the output Q remains L and the output Q bar remains H and does not change. Therefore, the states of the switches 120, 124, and 136 are not changed, the drive circuit 100 is not activated, and the amplifier circuit is protected.

すなわち、コネクタ116の斜め差し等により、駆動電圧線142とリターン線146が短絡しても、トランジスタ170,172のベース−エミッタ間に最大定格を超える電圧が入力されることがないので、トランジスタ170,172の入力部の破損を防止することができる。   That is, even if the drive voltage line 142 and the return line 146 are short-circuited due to the diagonal insertion of the connector 116, a voltage exceeding the maximum rating is not input between the bases and emitters of the transistors 170 and 172. , 172 can be prevented from being damaged.

なお、本例に示す保護回路150は、駆動電圧線142とリターン線146との短絡だけでなく、インクジェットヘッド50内のインク漏れによる電気回路や圧電素子58の絶縁性能の劣化に起因する駆動回路100の破損を防止することも可能である。   Note that the protection circuit 150 shown in this example is not only a short circuit between the drive voltage line 142 and the return line 146 but also a drive circuit due to an electrical circuit due to ink leakage in the inkjet head 50 or a deterioration in the insulation performance of the piezoelectric element 58. It is also possible to prevent 100 from being damaged.

インクジェットヘッド50の内部でインクが漏れて電気回路部分にインクが浸透し、正常時には数MΩ〜数十MΩとなる見かけ上端子間(駆動電圧線142とリターン線146との間)の電気抵抗が数Ω程度に小さくなることがある。この場合、インクジェットヘッド50は抵抗負荷となるので、駆動回路100は、インクジェットヘッド50の電気抵抗と出力電圧(+V)で決まる電流を常時出力する必要がある。したがって、駆動回路100の発熱量が正常時よりも大きくなって、最悪の場合には、駆動回路100を焼損するおそれがある。 Ink leaks inside the ink jet head 50 and the ink penetrates into the electric circuit portion, and the electrical resistance between the apparent terminals (between the drive voltage line 142 and the return line 146) is normally several MΩ to several tens MΩ. May be as small as several ohms. In this case, since the inkjet head 50 becomes a resistance load, the drive circuit 100 needs to constantly output a current determined by the electrical resistance of the inkjet head 50 and the output voltage (+ V 2 ). Therefore, the heat generation amount of the drive circuit 100 becomes larger than that in the normal state, and in the worst case, the drive circuit 100 may be burned out.

このような異常に対して、以下のような方法で駆動回路100を保護することが可能である。   The drive circuit 100 can be protected against such an abnormality by the following method.

インクジェットヘッド50の電気抵抗(駆動電圧線142とリターン線146との間の抵抗)がある程度小さくなると、コネクタ116の斜め差し等による短絡が起きていなくても、検査用回路から供給される+Vの印加に伴って出力線112に現れる電位が正常時よりも十分に小さくなり、増幅器158の出力もまた正常時よりも十分に小さくなる。 When the electrical resistance of the inkjet head 50 (resistance between the drive voltage line 142 and the return line 146) is reduced to some extent, + V 2 supplied from the inspection circuit even if there is no short circuit due to the oblique insertion of the connector 116 or the like. , The potential appearing on the output line 112 becomes sufficiently smaller than that in the normal state, and the output of the amplifier 158 is also sufficiently smaller than that in the normal state.

インクジェットヘッド50の電気抵抗の正常時の下限値に対応する基準信号129を予め設定しておくことで、インクジェットヘッド50の電気抵抗が正常時の下限値よりも小さくなると、比較部128の出力がLとなる。このとき、イネーブル信号105がLからHに遷移しても、Dフリップフロップ160入力DはLのままであり、出力QはL、出力QバーはHのまま変わらない。したがって、スイッチ120,124,136のオンオフは初期状態と変わらず、駆動回路100は起動しない。   When the reference signal 129 corresponding to the lower limit value of the electrical resistance of the inkjet head 50 is set in advance, when the electrical resistance of the inkjet head 50 becomes smaller than the lower limit value of the normal state, the output of the comparison unit 128 is L. At this time, even if the enable signal 105 transits from L to H, the D flip-flop 160 input D remains L, the output Q remains L, and the output Q bar remains H. Therefore, on / off of the switches 120, 124, and 136 is not changed from the initial state, and the drive circuit 100 is not activated.

これにより、インクジェットヘッド50の電気抵抗が、予め決められた下限値よりも小さくなった場合にも、駆動回路100を焼損などの破損から保護することが可能となる。   Thereby, even when the electrical resistance of the inkjet head 50 becomes smaller than a predetermined lower limit value, the drive circuit 100 can be protected from damage such as burning.

例えば、正常時における比較部128の最大入力電位を1.0Vとすると、デッドショート(抵抗値がほとんど0Ωでショートしている場合)には、比較部128の入力電位はほとんど0Vとなるので、基準信号は1.0Vよりも十分に小さい値(例えば0.2V程度)に設定される。一方、この基準信号を0.5V程度(正常状態とデッドショート状態の中間)に設定しておくと、数Ω〜数百Ω程度の抵抗値を持ってショートしている場合にも異常と判断することが可能となる。   For example, if the maximum input potential of the comparison unit 128 at normal time is 1.0 V, the input potential of the comparison unit 128 is almost 0 V in a dead short (when the resistance value is shorted at almost 0Ω). The reference signal is set to a value sufficiently smaller than 1.0V (for example, about 0.2V). On the other hand, if this reference signal is set to about 0.5V (between the normal state and dead short state), it will be judged abnormal even if it is short-circuited with a resistance value of several Ω to several hundred Ω. It becomes possible to do.

上記の如く構成された駆動回路100(保護回路150)によれば、駆動回路100の起動時において、インクジェットヘッド50を接続した状態で(駆動回路の出力ポートを用いて、検査専用の信号線を設けることなく)、インクジェットヘッド50の駆動時に用いる駆動回路とは別に、検査用の直流電圧を供給して、出力線112及び出力線112から圧電素子58の間の電気配線の異常を検査するので、出力線112から先の電気配線及び素子に短絡等の異常が発生していても、駆動回路100を破損することなく異常検出を行うことが可能である。   According to the drive circuit 100 (protection circuit 150) configured as described above, when the drive circuit 100 is started up, the inkjet head 50 is connected (using the output port of the drive circuit, a signal line dedicated for inspection is used). Independent of the driving circuit used when driving the inkjet head 50, a DC voltage for inspection is supplied to inspect the abnormality of the electrical wiring between the output line 112 and the output line 112 and the piezoelectric element 58. Even if an abnormality such as a short circuit occurs in the electrical wiring and the element ahead of the output line 112, it is possible to detect the abnormality without damaging the drive circuit 100.

また、検査専用の信号線を設けた場合には、検査専用の信号線がオープンとなっている場合には異常が検出されないが、本例に示す駆動回路100は検査専用の信号線を設けた場合に比べて検出結果の信頼性が高いといえる。   Further, in the case where a signal line dedicated for inspection is provided, no abnormality is detected when the signal line dedicated for inspection is open, but the drive circuit 100 shown in this example is provided with a signal line dedicated for inspection. It can be said that the detection result is more reliable than the case.

さらに、異常検出の基準電位を適宜設定することで、インク漏れ等による電気回路部分の絶縁異常(電気抵抗の低下)を検出することも可能である。   Furthermore, by appropriately setting the reference potential for abnormality detection, it is possible to detect an insulation abnormality (decrease in electric resistance) in the electric circuit portion due to ink leakage or the like.

〔応用例〕
圧電素子58に電気接続される電気配線の異常が検出された場合に、その旨を報知する構成を付加する態様が好ましい。例えば、図8の比較部結果記憶部130の比較結果に応じて点灯及び消灯するLEDを備える態様や、アラーム音を鳴らす態様、モニタ等の表示装置にその旨を表示する態様が挙げられる。
[Application example]
It is preferable to add a configuration for notifying that when an abnormality of the electrical wiring electrically connected to the piezoelectric element 58 is detected. For example, an aspect provided with LED which lights and extinguishes according to the comparison result of the comparison part result memory | storage part 130 of FIG. 8, the aspect which sounds an alarm sound, and the aspect which displays that on display apparatuses, such as a monitor, are mentioned.

本実施形態では、複数の圧電素子58が設けられたインクジェットヘッドの駆動回路を例示したが、本発明の適用範囲はインクジェットヘッドの駆動回路に限定されず、複数の圧電素子(圧電アクチュエータ)を制御信号によって切り換えながら駆動する圧電アクチュエータの駆動回路に適用することができる。   In the present embodiment, the drive circuit of the inkjet head provided with a plurality of piezoelectric elements 58 is illustrated, but the scope of the present invention is not limited to the drive circuit of the inkjet head, and controls a plurality of piezoelectric elements (piezoelectric actuators). The present invention can be applied to a drive circuit of a piezoelectric actuator that is driven while being switched by a signal.

とくに、圧電アクチュエータと駆動回路基板101をフレキシブルフラットケーブルなどの高密度に配線パターンが形成された電気配線により伝送し、かつ、インターフェースとして狭ピッチ多ピンコネクタを用いる構成において、本発明に係る駆動回路及び保護回路は特に効果を発揮する。   In particular, the drive circuit according to the present invention has a configuration in which the piezoelectric actuator and the drive circuit board 101 are transmitted by electric wiring having a high-density wiring pattern such as a flexible flat cable and a narrow pitch multi-pin connector is used as an interface. The protective circuit is particularly effective.

また、本実施形態では、本発明が適用される装置例として記録媒体上にカラー画像を形成するインクジェット記録装置を示したが、本発明は吐出ヘッドから媒体上に液体を吐出する液体吐出装置(ディスペンサーなど)など、圧電アクチュエータを吐出力発生素子に適用した構成に広く適用可能である。   In this embodiment, an inkjet recording apparatus that forms a color image on a recording medium is shown as an example of an apparatus to which the present invention is applied. However, the present invention is a liquid ejection apparatus that ejects liquid onto a medium from an ejection head ( The present invention is widely applicable to configurations in which a piezoelectric actuator is applied to an ejection force generating element, such as a dispenser.

本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。   The present invention is not limited to the above examples, and it goes without saying that various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

<付記>
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
<Appendix>
As will be understood from the description of the embodiments of the invention described in detail above, the present specification includes disclosure of various technical ideas including at least the invention described below.

(発明1):駆動電圧を表すデジタルデータ列に基づいて所定の駆動電圧を発生させる駆動電圧発生部と、前記駆動電圧発生部と前記駆動電圧発生部から供給される駆動電圧により駆動される圧電アクチュエータを電気接続する出力線と、前記出力線に検査用の直流電圧を印加する検査用電源供給部と、前記駆動電圧発生部と前記出力線の間に設けられ、前記駆動電圧発生部と前記出力線の間の電気接続の開閉を切り換える第1のスイッチと、前記検査用電源供給部と前記出力線との間に設けられ、前記検査用電源供給部と前記出力線の間の電気接続の開閉を切り換える第2のスイッチと、前記出力線の電位を検出する出力電位検出部と、前記出力電位検出部によって検出された検出電位に基づいて、前記出力線及び前記出力線と前記圧電アクチュエータとの間の電気配線の短絡の有無を判断する判断部と、前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチの開閉を制御するスイッチ制御部と、を備え、前記スイッチ制御部は、起動時において前記第1のスイッチを開くとともに前記第2のスイッチを閉じるように前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチを制御し、起動時の検査において、前記判断部によって前記電気配線に短絡があると判断されると前記第1のスイッチを開いた状態及び前記第2のスイッチを閉じた状態を維持し、一方、前記電気配線に短絡がないと判断されると前記第1のスイッチを閉じるとともに前記第2のスイッチを開くように前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチを制御することを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。   (Invention 1): A drive voltage generator for generating a predetermined drive voltage based on a digital data string representing a drive voltage, and a piezoelectric driven by the drive voltage generator and the drive voltage supplied from the drive voltage generator An output line for electrically connecting an actuator; an inspection power supply for applying a DC voltage for inspection to the output line; and provided between the drive voltage generator and the output line, the drive voltage generator and the output line A first switch that switches between opening and closing an electrical connection between the output lines; and provided between the inspection power supply unit and the output line, and an electrical connection between the inspection power supply unit and the output line. A second switch that switches between opening and closing; an output potential detection unit that detects a potential of the output line; and the output line, the output line, and the piezoelectric circuit based on the detection potential detected by the output potential detection unit. A determination unit that determines whether or not the electrical wiring is short-circuited with the tutor; and a switch control unit that controls opening and closing of the first switch and the second switch. The first switch and the second switch are controlled so that the first switch is opened and the second switch is closed, and the electrical wiring is short-circuited by the determination unit at the start-up inspection. If it is determined that the first switch is opened and the second switch is closed, and if it is determined that there is no short circuit in the electrical wiring, the first switch is closed. A piezoelectric actuator drive circuit that controls the first switch and the second switch to open the second switch.

本発明によれば、圧電アクチュエータに供給する駆動電圧を生成する駆動回路を起動する際に、該回路駆動電圧発生部と出力線の間の電気接続を開放(遮断)するとともに、検査用電源供給部から出力線に検査用の電圧を供給して、出力線及び出力線と圧電アクチュエータとの間の電気配線の短絡の有無を判断するので、該電気配線が短絡していたとしても駆動回路(駆動電圧発生部)を破損させることがない。   According to the present invention, when starting a drive circuit that generates a drive voltage to be supplied to a piezoelectric actuator, the electrical connection between the circuit drive voltage generator and the output line is opened (cut off) and a power supply for inspection is supplied. A voltage for inspection is supplied from the unit to the output line, and it is determined whether or not there is a short circuit in the electric line between the output line and the output line and the piezoelectric actuator. The drive voltage generator is not damaged.

駆動電圧発生部は、波形データを所定のアナログ信号に変換する低電圧回路(小信号を取り扱う回路)と、アナログ信号を圧電アクチュエータの駆動に必要な電流及び電圧に変換するパワー回路(高電圧、大電流を取り扱う回路)と、を含む概念である。   The drive voltage generator includes a low voltage circuit (circuit that handles small signals) that converts waveform data into a predetermined analog signal, and a power circuit (high voltage, that converts analog signals into current and voltage necessary for driving the piezoelectric actuator). A circuit that handles a large current).

電気配線には、駆動信号が伝送される駆動電圧線とリターン(グランド電位の信号)が伝送されるリターン線を含む態様がある。   There is a mode in which the electrical wiring includes a drive voltage line through which a drive signal is transmitted and a return line through which a return (ground potential signal) is transmitted.

電気配線の短絡とは、駆動電圧が伝送される駆動電圧線とリターン線(基準電位)との間の抵抗値がほぼ0Ωとなって接続される状態や、ある抵抗値(数Ω〜数百Ω程度の抵抗値)を持って接続される状態のいずれも含んでいる。   A short circuit of electrical wiring means a state in which the resistance value between the drive voltage line through which the drive voltage is transmitted and the return line (reference potential) is almost 0Ω, or a certain resistance value (several Ω to several hundreds). Any of the states connected with a resistance value of about Ω) are included.

圧電アクチュエータとは、電極となる金属膜の間に圧電材料がはさみ込まれた構造を有する圧電素子を含んでいる。また、圧電素子の変形に応じて動作する部材を含んでいてもよい。   The piezoelectric actuator includes a piezoelectric element having a structure in which a piezoelectric material is sandwiched between metal films serving as electrodes. Moreover, the member which operate | moves according to a deformation | transformation of a piezoelectric element may be included.

(発明2):発明1に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、前記出力線には複数の圧電アクチュエータが並列に接続されるとともに、前記複数の圧電アクチュエータのそれぞれは前記出力線との間の電気配線の開閉を切り換えるスイッチ素子を備え、各圧電アクチュエータの動作タイミングに応じて前記スイッチ素子の開閉を制御するタイミング制御部を備えたことを特徴とする。   (Invention 2): In the piezoelectric actuator drive circuit according to Invention 1, a plurality of piezoelectric actuators are connected in parallel to the output line, and each of the plurality of piezoelectric actuators is connected to the output line. And a timing control unit that controls opening and closing of the switch element in accordance with the operation timing of each piezoelectric actuator.

かかる態様では、複数の圧電アクチュエータには共通の駆動電圧が印加され、各圧電アクチュエータの動作タイミングに応じて各圧電アクチュエータに備えられたスイッチ素子の開閉を制御することで、各圧電アクチュエータは所定のタイミングで動作する。   In such an aspect, a common drive voltage is applied to the plurality of piezoelectric actuators, and the opening and closing of the switch element provided in each piezoelectric actuator is controlled according to the operation timing of each piezoelectric actuator. Operates with timing.

(発明3):発明1又は2に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、当該圧電アクチュエータ駆動回路は回路基板に形成されるとともに、前記出力線と前記複数の圧電アクチュエータとの間の電気配線は、前記回路基板に設けられる複数の端子を有するコネクタ、及び前記複数の圧電アクチュエータに印加される駆動電圧が伝送される配線パターンが形成された配線部材を含むことを特徴とする。   (Invention 3): In the piezoelectric actuator drive circuit according to Invention 1 or 2, the piezoelectric actuator drive circuit is formed on a circuit board, and electrical wiring between the output line and the plurality of piezoelectric actuators is It includes a connector having a plurality of terminals provided on a circuit board and a wiring member on which a wiring pattern for transmitting a driving voltage applied to the plurality of piezoelectric actuators is formed.

かかる態様によれば、コネクタのななめ差しや逆差しにより駆動電圧発生部と圧電アクチュエータとの間の電気配線に短絡が生じた場合にも、駆動電圧発生部を破損させることなく保護できる。   According to this aspect, even when a short circuit occurs in the electrical wiring between the drive voltage generation unit and the piezoelectric actuator due to the slanting or reverse insertion of the connector, the drive voltage generation unit can be protected without being damaged.

かかる態様は、狭ピッチ多ピンコネクタを用いる場合や、駆動電圧線とリターン線を交互にピン割り付けする場合において、特に効果を発揮する。   Such an embodiment is particularly effective when a narrow pitch multi-pin connector is used or when a drive voltage line and a return line are alternately assigned to pins.

(発明4):発明1乃至3のいずれかに記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、前記駆動電圧発生部は、前記デジタルデータ列をアナログ信号に変換するD/A変換部と、前記D/A変換部によって変換されたアナログ信号を所定の電圧に増幅する増幅部と、前記増幅部によって所定の電圧に増幅された増幅信号を、圧電アクチュエータを駆動するために必要な電圧及び電流に変換する駆動電圧変換部と、駆動電圧を出力する駆動電圧出力部と、を含むことを特徴とする。   (Invention 4): In the piezoelectric actuator drive circuit according to any one of Inventions 1 to 3, the drive voltage generator includes a D / A converter that converts the digital data string into an analog signal, and the D / A conversion. Amplifying unit for amplifying the analog signal converted by the unit to a predetermined voltage, and a drive voltage for converting the amplified signal amplified to the predetermined voltage by the amplifying unit into a voltage and a current necessary for driving the piezoelectric actuator A conversion unit and a drive voltage output unit that outputs a drive voltage are included.

かかる態様において、波形データを記憶する波形データ記憶部を備える態様が好ましい。   In such an aspect, an aspect including a waveform data storage unit that stores waveform data is preferable.

(発明5):発明4に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、前記駆動電圧変換部は、前記増幅部から出力された前記増幅信号が所定の入力回路を介して入力される制御入力端子、及び前記駆動電圧発生部に対して所定の電源供給を行う駆動用電源供給部から電源供給を受ける電源供給端子、前記駆動電圧出力部と電気接続される出力端子を有するトランジスタを含むことを特徴とする。   (Invention 5): In the piezoelectric actuator drive circuit according to Invention 4, the drive voltage converter includes a control input terminal to which the amplified signal output from the amplifier is input via a predetermined input circuit, and It includes a transistor having a power supply terminal that receives power supply from a drive power supply section that supplies a predetermined power supply to the drive voltage generation section, and an output terminal that is electrically connected to the drive voltage output section.

トランジスタには、バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタ(FET)などの電流増幅機能及び電圧変換機能を有する受動素子が含まれる
(発明6):発明5に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、前記駆動電圧変換部は、トーテムポール接続された第1のトランジスタ及び第2のトランジスタを含み、前記第1のトランジスタの第1の端子及び第2のトランジスタの第1の端子はともに前記駆動電圧出力部に接続されるとともに、前記第1のトランジスタの第2の端子及び第2のトランジスタの第2の端子は所定の入力回路を介して前記増幅部の出力に接続され、前記第1のトランジスタの第3の端子は前記第1のスイッチ素子を介して前記駆動用電源供給部と接続され、前記第2のトランジスタの第3の端子はグランド電位に接続されることを特徴とする。
The transistor includes a passive element having a current amplification function and a voltage conversion function, such as a bipolar transistor or a field effect transistor (FET). (Invention 6): In the piezoelectric actuator drive circuit according to Invention 5, the drive voltage conversion unit Includes a first transistor and a second transistor that are totem-pole connected, and the first terminal of the first transistor and the first terminal of the second transistor are both connected to the drive voltage output unit. In addition, the second terminal of the first transistor and the second terminal of the second transistor are connected to the output of the amplifying unit via a predetermined input circuit, and the third terminal of the first transistor is The third transistor is connected to the driving power supply unit via the first switch element, and the third terminal of the second transistor is grounded. It is connected to a potential.

かかる態様によれば、2つのトランジスタがトーテムポール接続されたプッシュプル回路は、高速スイッチングが可能であって高電圧及び大電流の駆動電圧により圧電アクチュエータを駆動する回路に好適である。   According to this aspect, a push-pull circuit in which two transistors are connected to a totem pole is suitable for a circuit capable of high-speed switching and driving a piezoelectric actuator with a high voltage and a large driving voltage.

かかる態様において、第1のトランジスタにNPNトランジスタを適用し、第2のトランジスタにPNPトランジスタを適用すると、第1の端子はエミッタ端子、第2の端子はベース端子、第3の端子はコレクタ端子となる。   In such an embodiment, when an NPN transistor is applied to the first transistor and a PNP transistor is applied to the second transistor, the first terminal is an emitter terminal, the second terminal is a base terminal, and the third terminal is a collector terminal. Become.

(発明7):発明5又は6記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、前記駆動電圧出力部から前記増幅部へ帰還をかける帰還部と、前記増幅部の出力がマイナス電位になるように前記増幅部に入力されるオフセット信号を生成するオフセット信号生成部と、前記増幅部と前記オフセット信号生成部との間に設けられ、前記増幅部と前記オフセット信号生成部との電気接続の開閉を切り換える第3のスイッチ素子と、を備え、前記スイッチ制御部は、前記第3のスイッチ素子の開閉を制御するとともに、起動時において前記第3のスイッチ素子を閉じるように制御し、起動時の検査において前記電気配線に短絡があると判断されると、前記第3のスイッチを閉じた状態を維持し、一方、前記電気配線に短絡がないと判断されると、前記第3のスイッチを開くように前記第3のスイッチの開閉を制御することを特徴とする。   (Invention 7): In the piezoelectric actuator drive circuit according to Invention 5 or 6, a feedback unit that applies feedback from the drive voltage output unit to the amplification unit, and an amplification unit that outputs a negative potential to the amplification unit. An offset signal generation unit that generates an input offset signal; a third unit that is provided between the amplification unit and the offset signal generation unit, and that switches between opening and closing of the electrical connection between the amplification unit and the offset signal generation unit. A switch element, wherein the switch control unit controls the opening and closing of the third switch element, and controls the third switch element to be closed at the time of start-up. If it is determined that there is a short circuit, the third switch is kept closed, while if it is determined that there is no short circuit in the electrical wiring, the third switch And controlling the opening and closing of said third switch to open the switch.

かかる態様によれば、起動時及び短絡発生時には、増幅部の出力がマイナス電位となるように増幅部にオフセット信号が印加されるので、増幅部の出力は帰還を繰り返すうちに最小電位になり、増幅部の出力に応じて動作する駆動電圧発生部の動作を確実に停止させることができる。   According to this aspect, at the time of start-up and when a short circuit occurs, an offset signal is applied to the amplifying unit so that the output of the amplifying unit becomes a negative potential. The operation of the drive voltage generator that operates according to the output of the amplifier can be reliably stopped.

(発明8):発明1乃至7のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、前記第1のスイッチが開いた状態から閉じた状態になるときに所定の時間遅れを発生させる遅延時間発生部を備えたことを特徴とする。   (Invention 8): In the piezoelectric actuator driving circuit according to any one of Inventions 1 to 7, generation of a delay time that generates a predetermined time delay when the first switch is changed from an open state to a closed state. It has the part.

かかる態様によれば、出力部の検査終了後に駆動電圧発生部を起動させる際に、時間遅れ分が経過した後に増幅部を動作させることで、起動直後から時間遅れの期間は駆動電圧発生部には増幅部の最小電位が印加され、起動直後の駆動電圧発生部の破損が防止される。   According to this aspect, when starting the drive voltage generation unit after completion of the inspection of the output unit, the amplification unit is operated after the time delay has elapsed, so that the time delay period immediately after the start is set in the drive voltage generation unit. The minimum potential of the amplifying unit is applied to prevent the drive voltage generating unit from being damaged immediately after startup.

(発明9):発明1乃至8のいずれかに記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、前記判断部は、前記出力電位検出部によって検出された検出電位を増幅する検出電位増幅部と、前記検出電位増幅部によって増幅された前記検出電位と所定の基準信号とを比較する比較部と、前記比較部による比較結果を記憶する比較結果記憶部と、を備えたことを特徴とする。   (Invention 9): In the piezoelectric actuator drive circuit according to any one of Inventions 1 to 8, the determination unit includes a detection potential amplification unit that amplifies a detection potential detected by the output potential detection unit, and the detection potential amplification. A comparison unit that compares the detection potential amplified by the unit with a predetermined reference signal; and a comparison result storage unit that stores a comparison result by the comparison unit.

かかる態様において、出力部の電位を検査電位増幅部の入力に適した電位に変換する態様が好ましい。   In such an aspect, an aspect in which the potential of the output unit is converted into a potential suitable for input to the inspection potential amplification unit is preferable.

(発明10):発明1乃至9のいずれかに記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、前記スイッチ制御部は、前記比較結果記憶部に記憶された比較結果に基づいて前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチに与えられるスイッチ切換信号を生成するスイッチ切換信号生成部を含むことを特徴とする。   (Invention 10): In the piezoelectric actuator drive circuit according to any one of Inventions 1 to 9, the switch control unit is configured to perform the first switch and the second switch based on a comparison result stored in the comparison result storage unit. And a switch switching signal generator for generating a switch switching signal to be supplied to the switch.

かかる態様において、第1及び第2のスイッチには、スイッチ切換信号によりオンオフを制御可能なアナログスイッチを適用するとよい。   In such an aspect, an analog switch that can be turned on and off by a switch switching signal may be applied to the first and second switches.

(発明11):発明10に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、前記切換信号生成部は、前記比較結果記憶部に記憶された比較結果に基づいて前記第3のスイッチに与えられるスイッチ切換信号を生成することを特徴とする。   (Invention 11): In the piezoelectric actuator drive circuit according to Invention 10, the switching signal generation unit generates a switch switching signal to be provided to the third switch based on the comparison result stored in the comparison result storage unit. It is characterized by doing.

かかる態様において、第3のスイッチには、スイッチ切換信号によりオンオフを制御可能なアナログスイッチを適用するとよい。   In such an embodiment, an analog switch that can be controlled to be turned on / off by a switch switching signal may be applied to the third switch.

(発明12):発明10又は11に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、前記比較結果記憶部及び前記スイッチ切換信号生成部は、Dフリップフロップ回路により構成されることを特徴とする。   (Invention 12): In the piezoelectric actuator drive circuit according to Invention 10 or 11, the comparison result storage unit and the switch switching signal generation unit are configured by a D flip-flop circuit.

かかる態様によれば、簡単な構成で比較結果記憶部及び切換信号生成部の機能を実現することができる。   According to this aspect, the functions of the comparison result storage unit and the switching signal generation unit can be realized with a simple configuration.

(発明13):液体を吐出させるノズルを具備するとともに、前記ノズルから吐出される液体に吐出力を付与する圧電アクチュエータを備えた液体吐出ヘッドと、前記圧電アクチュエータに所定の駆動電圧を与える駆動回路と、を備え、前記駆動回路は、請求項1乃至12のいずれかに記載の圧電アクチュエータ駆動回路を含むことを特徴とする液体吐出装置。   (Invention 13): A liquid ejection head having a nozzle for ejecting liquid and having a piezoelectric actuator for imparting ejection force to the liquid ejected from the nozzle, and a drive circuit for applying a predetermined drive voltage to the piezoelectric actuator And the drive circuit includes the piezoelectric actuator drive circuit according to any one of claims 1 to 12.

液体吐出ヘッドには、圧電アクチュエータから付与された吐出圧力を利用してノズルから液体を吐出するインクジェット方式の吐出ヘッドが含まれる。   The liquid discharge head includes an ink jet type discharge head that discharges liquid from a nozzle using a discharge pressure applied from a piezoelectric actuator.

液体吐出装置では、駆動回路が形成された駆動回路基板に設けられたコネクタ及びコネクタと接合される配線部材を介して、駆動回路と液体吐出ヘッドの電気接続を行う形態がよく用いられる。   In a liquid discharge apparatus, a form in which a drive circuit and a liquid discharge head are electrically connected via a connector provided on a drive circuit board on which a drive circuit is formed and a wiring member joined to the connector is often used.

また、本明細書は、起動時に駆動回路と出力線の電気接続を遮断し、該出力線に検査用の電源を供給して該出力線に接続される電気配線の短絡を検査し、検査結果に基づき該出力線に接続される電気配線が短絡している場合には駆動回路を動作させず、一方、該出力線に接続される電気配線が短絡していない場合には、駆動回路を動作させることを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路の保護方法を開示するものである。   Further, the present specification cuts off the electrical connection between the drive circuit and the output line at the time of start-up, supplies a power supply for inspection to the output line, and checks the short circuit of the electrical wiring connected to the output line. If the electrical wiring connected to the output line is short-circuited, the drive circuit is not operated. On the other hand, if the electrical wiring connected to the output line is not short-circuited, the drive circuit is operated. Disclosed is a method for protecting a piezoelectric actuator drive circuit.

本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図1 is an overall configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示すインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図FIG. 1 is a plan view of a main part around a printing unit of the inkjet recording apparatus shown in FIG. ヘッドの構造例を示す平面透視図Plane perspective view showing structural example of head 図3中4−4線に沿う断面図Sectional view along line 4-4 in FIG. 図3に示すヘッドのノズル配置を示す拡大図Enlarged view showing the nozzle arrangement of the head shown in FIG. 図1に示すインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示す概要図1 is a schematic diagram showing the configuration of an ink supply system of the ink jet recording apparatus shown in FIG. 図1に示すインクジェット記録装置の制御系の構成を示す概要図Schematic diagram showing the configuration of the control system of the ink jet recording apparatus shown in FIG. 図7に示すヘッドドライバに含まれる駆動回路の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the drive circuit contained in the head driver shown in FIG. 図8のブロック図の各機能の具体的な構成を示す構成図Configuration diagram showing a specific configuration of each function of the block diagram of FIG. 従来技術に係る圧電素子の駆動回路を説明する図The figure explaining the drive circuit of the piezoelectric element which concerns on a prior art 従来技術に係る圧電素子の駆動回路の変形例を説明する図The figure explaining the modification of the drive circuit of the piezoelectric element which concerns on a prior art

符号の説明Explanation of symbols

12K,12C,12M,12Y,50…ヘッド、58…圧電素子、84…ヘッドドライバ、100…駆動回路、101…駆動回路基板、106…電圧増幅部、108…駆動用電源供給部、110…電流増幅部、110A…出力部、112…出力線、116…狭ピッチ多ピンコネクタ、120,124,136…スイッチ、122…検査用電源供給部、126…出力電圧検出部、128…比較部、130…比較結果記憶部、132…スイッチ切換信号生成部、134…オフセット信号生成部、138…遅延回路、140フレキシブルフラットケーブル、142…駆動電圧線、146…リターン線、150…保護回路、152,154,156,162,164…抵抗器、160…Dフリップフロップ、170,172…トランジスタ   12K, 12C, 12M, 12Y, 50 ... head, 58 ... piezoelectric element, 84 ... head driver, 100 ... driving circuit, 101 ... driving circuit board, 106 ... voltage amplifier, 108 ... power supply for driving, 110 ... current Amplifying unit 110A ... output unit 112 ... output line 116 ... narrow pitch multi-pin connector 120, 124, 136 ... switch 122 ... inspection power supply unit 126 ... output voltage detection unit 128 ... comparison unit 130 ... Comparison result storage unit 132 ... Switch switching signal generation unit 134 ... Offset signal generation unit 138 ... Delay circuit, 140 flexible flat cable 142 ... Drive voltage line 146 ... Return line 150 ... Protection circuit 152,154 , 156, 162, 164 ... resistors, 160 ... D flip-flops, 170, 172 ... transistors

Claims (13)

駆動電圧を表すデジタルデータ列に基づいて所定の駆動電圧を発生させる駆動電圧発生部と、
前記駆動電圧発生部と前記駆動電圧発生部から供給される駆動電圧により駆動される圧電アクチュエータを電気接続する出力線と、
前記出力線に検査用の直流電圧を印加する検査用電源供給部と、
前記駆動電圧発生部と前記出力線の間に設けられ、前記駆動電圧発生部と前記出力線の間の電気接続の開閉を切り換える第1のスイッチと、
前記検査用電源供給部と前記出力線との間に設けられ、前記検査用電源供給部と前記出力線の間の電気接続の開閉を切り換える第2のスイッチと、
前記出力線の電位を検出する出力電位検出部と、
前記出力電位検出部によって検出された検出電位に基づいて、前記出力線及び前記出力線と前記圧電アクチュエータとの間の電気配線の短絡の有無を判断する判断部と、
前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチの開閉を制御するスイッチ制御部と、
を備え、
前記スイッチ制御部は、起動時において前記第1のスイッチを開くとともに前記第2のスイッチを閉じるように前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチを制御し、起動時の検査において、前記判断部によって前記電気配線に短絡があると判断されると前記第1のスイッチを開いた状態及び前記第2のスイッチを閉じた状態を維持し、一方、前記電気配線に短絡がないと判断されると前記第1のスイッチを閉じるとともに前記第2のスイッチを開くように前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチを制御することを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
A drive voltage generator for generating a predetermined drive voltage based on a digital data string representing the drive voltage;
An output line for electrically connecting the drive voltage generator and a piezoelectric actuator driven by a drive voltage supplied from the drive voltage generator;
An inspection power supply for applying an inspection DC voltage to the output line;
A first switch that is provided between the drive voltage generator and the output line, and switches between opening and closing an electrical connection between the drive voltage generator and the output line;
A second switch that is provided between the inspection power supply unit and the output line, and switches between opening and closing an electrical connection between the inspection power supply unit and the output line;
An output potential detector for detecting the potential of the output line;
Based on the detection potential detected by the output potential detection unit, a determination unit that determines the presence or absence of a short circuit of the output line and the electrical wiring between the output line and the piezoelectric actuator;
A switch control unit that controls opening and closing of the first switch and the second switch;
With
The switch control unit controls the first switch and the second switch to open the first switch and close the second switch at the time of start-up, and the determination unit at the time of start-up inspection If it is determined that the electrical wiring is short-circuited, the first switch is opened and the second switch is closed, while the electrical wiring is determined not to be short-circuited. A piezoelectric actuator drive circuit that controls the first switch and the second switch so as to close the first switch and open the second switch.
請求項1に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、
前記出力線には複数の圧電アクチュエータが並列に接続されるとともに、前記複数の圧電アクチュエータのそれぞれは前記出力線との間の電気配線の開閉を切り換えるスイッチ素子を備え、
各圧電アクチュエータの動作タイミングに応じて前記スイッチ素子の開閉を制御するタイミング制御部を備えたことを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
In the piezoelectric actuator drive circuit according to claim 1,
A plurality of piezoelectric actuators are connected in parallel to the output line, and each of the plurality of piezoelectric actuators includes a switch element that switches opening and closing of the electrical wiring with the output line,
A piezoelectric actuator drive circuit comprising a timing control unit that controls opening and closing of the switch element according to an operation timing of each piezoelectric actuator.
請求項1又は2に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、
当該圧電アクチュエータ駆動回路は回路基板に形成されるとともに、
前記出力線と前記複数の圧電アクチュエータとの間の電気配線は、前記回路基板に設けられる複数の端子を有するコネクタ、及び前記複数の圧電アクチュエータに印加される駆動電圧が伝送される配線パターンが形成された配線部材を含むことを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
In the piezoelectric actuator drive circuit according to claim 1 or 2,
The piezoelectric actuator drive circuit is formed on a circuit board,
The electrical wiring between the output line and the plurality of piezoelectric actuators is formed with a connector having a plurality of terminals provided on the circuit board, and a wiring pattern for transmitting a driving voltage applied to the plurality of piezoelectric actuators. A piezoelectric actuator drive circuit comprising a wiring member formed.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、
前記駆動電圧発生部は、前記デジタルデータ列をアナログ信号に変換するD/A変換部と、
前記D/A変換部によって変換されたアナログ信号を所定の電圧に増幅する増幅部と、
前記増幅部によって所定の電圧に増幅された増幅信号を、圧電アクチュエータを駆動するために必要な電圧及び電流に変換する駆動電圧変換部と、
駆動電圧を出力する駆動電圧出力部と、
を含むことを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
The piezoelectric actuator drive circuit according to any one of claims 1 to 3,
The drive voltage generator includes a D / A converter that converts the digital data string into an analog signal;
An amplifier for amplifying the analog signal converted by the D / A converter to a predetermined voltage;
A drive voltage conversion unit that converts an amplified signal amplified to a predetermined voltage by the amplification unit into a voltage and a current necessary for driving the piezoelectric actuator;
A drive voltage output unit for outputting a drive voltage;
A piezoelectric actuator drive circuit comprising:
請求項4に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、
前記駆動電圧変換部は、前記増幅部から出力された前記増幅信号が所定の入力回路を介して入力される制御入力端子、及び前記駆動電圧発生部に対して所定の電源供給を行う駆動用電源供給部から電源供給を受ける電源供給端子、前記駆動電圧出力部と電気接続される出力端子を有するトランジスタを含むことを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
In the piezoelectric actuator drive circuit according to claim 4,
The drive voltage converter includes a control input terminal to which the amplified signal output from the amplifier is input via a predetermined input circuit, and a drive power supply that supplies a predetermined power to the drive voltage generator A piezoelectric actuator drive circuit comprising: a transistor having a power supply terminal for receiving power supply from a supply unit; and an output terminal electrically connected to the drive voltage output unit.
請求項5に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、
前記駆動電圧変換部は、トーテムポール接続された第1のトランジスタ及び第2のトランジスタを含み、
前記第1のトランジスタの第1の端子及び第2のトランジスタの第1の端子はともに前記駆動電圧出力部に接続されるとともに、前記第1のトランジスタの第2の端子及び第2のトランジスタの第2の端子は所定の入力回路を介して前記増幅部の出力に接続され、前記第1のトランジスタの第3の端子は前記第1のスイッチ素子を介して前記駆動用電源供給部と接続され、前記第2のトランジスタの第3の端子はグランド電位に接続されることを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
In the piezoelectric actuator drive circuit according to claim 5,
The drive voltage conversion unit includes a first transistor and a second transistor connected in a totem pole connection,
The first terminal of the first transistor and the first terminal of the second transistor are both connected to the drive voltage output unit, and the second terminal of the first transistor and the second terminal of the second transistor are connected. The second terminal is connected to the output of the amplifying unit through a predetermined input circuit, and the third terminal of the first transistor is connected to the driving power supply unit through the first switch element, 3. A piezoelectric actuator driving circuit, wherein the third terminal of the second transistor is connected to a ground potential.
請求項5又は6に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、
前記駆動電圧出力部から前記増幅部へ帰還をかける帰還部と、
前記増幅部の出力がマイナス電位になるように前記増幅部に入力されるオフセット信号を生成するオフセット信号生成部と、
前記増幅部と前記オフセット信号生成部との間に設けられ、前記増幅部と前記オフセット信号生成部との電気接続の開閉を切り換える第3のスイッチ素子と、
を備え、
前記スイッチ制御部は、前記第3のスイッチ素子の開閉を制御するとともに、起動時において前記第3のスイッチ素子を閉じるように制御し、起動時の検査において前記電気配線に短絡があると判断されると、前記第3のスイッチを閉じた状態を維持し、一方、前記電気配線に短絡がないと判断されると、前記第3のスイッチを開くように前記第3のスイッチの開閉を制御することを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
In the piezoelectric actuator drive circuit according to claim 5 or 6,
A feedback unit that applies feedback from the drive voltage output unit to the amplification unit;
An offset signal generation unit that generates an offset signal input to the amplification unit such that the output of the amplification unit has a negative potential;
A third switch element that is provided between the amplifying unit and the offset signal generating unit and switches between opening and closing of the electrical connection between the amplifying unit and the offset signal generating unit;
With
The switch control unit controls opening and closing of the third switch element and controls the third switch element to be closed at the time of start-up, and it is determined that the electrical wiring has a short circuit at the time of start-up inspection. Then, the closed state of the third switch is maintained. On the other hand, when it is determined that there is no short circuit in the electrical wiring, the opening and closing of the third switch is controlled to open the third switch. A piezoelectric actuator drive circuit.
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、
前記第1のスイッチが開いた状態から閉じた状態になるときに所定の時間遅れを発生させる遅延時間発生部を備えたことを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
The piezoelectric actuator drive circuit according to any one of claims 1 to 7,
A piezoelectric actuator drive circuit, comprising: a delay time generation unit that generates a predetermined time delay when the first switch is changed from an open state to a closed state.
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、
前記判断部は、前記出力電位検出部によって検出された検出電位を増幅する検出電位増幅部と、
前記検出電位増幅部によって増幅された前記検出電位と所定の基準信号とを比較する比較部と、
前記比較部による比較結果を記憶する比較結果記憶部と、
を備えたことを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
The piezoelectric actuator drive circuit according to any one of claims 1 to 8,
The determination unit includes a detection potential amplification unit that amplifies the detection potential detected by the output potential detection unit,
A comparison unit that compares the detection potential amplified by the detection potential amplification unit with a predetermined reference signal;
A comparison result storage unit for storing a comparison result by the comparison unit;
A piezoelectric actuator drive circuit comprising:
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、
前記スイッチ制御部は、前記比較結果記憶部に記憶された比較結果に基づいて前記第1のスイッチ及び前記第2のスイッチに与えられるスイッチ切換信号を生成するスイッチ切換信号生成部を含むことを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
In the piezoelectric actuator drive circuit according to any one of claims 1 to 9,
The switch control unit includes a switch switching signal generation unit that generates a switch switching signal to be given to the first switch and the second switch based on the comparison result stored in the comparison result storage unit. A piezoelectric actuator drive circuit.
請求項10に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、
前記切換信号生成部は、前記比較結果記憶部に記憶された比較結果に基づいて前記第3のスイッチに与えられるスイッチ切換信号を生成することを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
In the piezoelectric actuator drive circuit according to claim 10,
The piezoelectric actuator drive circuit, wherein the switching signal generation unit generates a switch switching signal to be given to the third switch based on a comparison result stored in the comparison result storage unit.
請求項10又は11に記載の圧電アクチュエータ駆動回路において、
前記比較結果記憶部及び前記スイッチ切換信号生成部は、Dフリップフロップ回路により構成されることを特徴とする圧電アクチュエータ駆動回路。
The piezoelectric actuator drive circuit according to claim 10 or 11,
The comparison result storage unit and the switch switching signal generation unit are configured by a D flip-flop circuit.
液体を吐出させるノズルを具備するとともに、前記ノズルから吐出される液体に吐出力を付与する圧電アクチュエータを備えた液体吐出ヘッドと、
前記圧電アクチュエータに所定の駆動電圧を与える駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、請求項1乃至12のいずれかに記載の圧電アクチュエータ駆動回路を含むことを特徴とする液体吐出装置。
A liquid ejection head comprising a nozzle for ejecting liquid and a piezoelectric actuator for imparting ejection force to the liquid ejected from the nozzle;
A drive circuit for applying a predetermined drive voltage to the piezoelectric actuator;
With
A liquid ejection apparatus, wherein the drive circuit includes the piezoelectric actuator drive circuit according to claim 1.
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