JP6107507B2 - 液体吐出装置及び短絡検出方法 - Google Patents
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Description
前記給電部は、所定の第1電圧が印加される第1ラインと、前記第1電圧よりも低い所定の第2電圧が印加される第2ラインと、前記第1ラインと前記第2ラインにそれぞれ接続されて、前記吐出駆動部に供給するための、前記第1電圧と前記第2電圧の間の第3電圧を生成する、中間電圧生成部と、を有し、
前記第1ラインと前記第2ラインの間に短絡が生じているか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記給電部は、前記第1ラインと前記第2ラインの間の、前記中間電圧生成部を経由する導通経路に設けられて、前記判定部が前記第1ラインと前記第2ラインとの間の短絡を判定する際に前記導通経路を遮断可能な経路遮断スイッチを有することを特徴とするものである。
前記判定部は、前記制御部が前記経路遮断スイッチを制御して前記導通経路を遮断した後に、前記電圧検出部によって検出された前記第1ラインの電圧変化に基づいて、前記第1ラインと前記第2ラインの間の短絡の判定を行うことを特徴とするものである。
図1に示すように、インクジェットプリンタ1(本発明の液体吐出装置)は、プラテン2と、キャリッジ3と、インクジェットヘッド4と、搬送機構5と、制御装置6等を備えている。
次に、インクジェットヘッド4について説明する。図2は、インクジェットヘッドの平面図である。図3は、図2のA部拡大図である。図4は、図3のIV-IV線断面図である。図5は、図3のV-V線断面図である。尚、図2、図4では、圧電アクチュエータ21に接続されるCOF63を二点鎖線で概略的に示している。また、図5では、図4においては示されている、圧力室26よりも下側の流路構造の図示が省略されている。図2〜図5に示すように、インクジェットヘッド4は、流路ユニット20と圧電アクチュエータ21を備えている。
図4に示すように、流路ユニット20(本発明の流路構造体)は、それぞれ流路形成孔が形成された5枚のプレート31〜35が互いに積層されることによって形成されている。これら5枚のプレート31〜35が積層されたときにそれぞれの流路形成孔が連通することによって、流路ユニット20には、以下に述べるようなインク流路が形成されている。
圧電アクチュエータ21(本発明の吐出駆動部)は、流路ユニット20の上面に、複数の圧力室26を覆うように接合されている。図2〜図5に示すように、圧電アクチュエータ21は、インク封止膜43と、2枚の圧電層41〜43からなる圧電体40と、複数の個別電極44、及び、共通電極45とを備えている。
次に、圧電アクチュエータ21の電極44,45にそれぞれ電圧を印加する給電部61について説明する。図6は、制御装置、電源装置、及び、インクジェットヘッドの電気的な構成を概略的に示す図である。給電部61は、ヘッド基板62、及び、ドライバIC64等を有する。尚、図示は省略するが、給電部61のヘッド基板62は、電源装置55及び制御装置6と、フレキシブルフラットケーブル(FFC)等の配線部材によって接続されている。
次に、給電部61のドライバIC64によって個別電極44の電圧が切り換えられたときの、圧電アクチュエータ21の動作について説明する。図8は、圧電アクチュエータ21の動作説明図である。尚、図8において、太線の縦向き矢印bは、活性部51にそれぞれ作用する電界の方向を示し、塗りつぶした横向き矢印cは、活性部51における面方向における変形方向(伸長又は収縮)を示す。
図8(a)は、個別電極44に、電源電圧である第1電圧V1が印加された状態を示す。このとき、第1電圧V1が印加される個別電極44と、第3電圧V3が印加される共通電極45との間に電圧差が生じて、矢印bで示すように、活性部51に、個別電極44から共通電極45に向かう下向きの電界が作用する。また、矢印aで示すように、活性部51の分極方向も下向きである。従って、活性部51に作用する電界の方向が、分極方向と同じとなることから、矢印cで示すように、活性部51は面方向に収縮する。圧力室26の中央部と対向する活性部51が面方向に収縮することで、圧電体40は圧力室26側(下側)に凸となるように撓み、その中央部が下方向に変位する。
図8(b)は、個別電極44に、グランドである第2電圧V2が印加された状態を示す。この場合においても、第2電圧V2が印加された個別電極44と第3電圧V3が印加されている共通電極45との間に電圧差が生じる。但し、この場合は、共通電極45の電圧が個別電極44の電圧よりも高くなる。従って、矢印bで示すように、活性部51には、図8(a)とは逆に、共通電極45から個別電極44に向かう、上向きの電界が作用する。この電界は、矢印aで示される活性部51の分極方向とは逆向きである。従って、矢印cで示すように、活性部51は面方向に伸長する。このように、圧力室26の中央部と対向する活性部51が面方向に伸長することで、圧電体40は、圧力室26とは逆側(上側)に凸となるように撓み、その中央部が上方向に変位する。
次に、給電部61の、第1ライン66aと第2ライン66bとの間における短絡の検出について説明する。図9は、短絡検出時における圧電アクチュエータ21及び給電部61の等価回路図である。図9に二点鎖線で示すように、第1ライン66aと第2ライン66bとの間に短絡が生じていると、その短絡箇所75において大きな漏れ電流が流れる虞がある。尚、上記短絡は、例えば、静電気や雷等によってドライバIC64内の回路が破壊されることで、ドライバIC64内において発生しうる。また、FFC、FPC63、ヘッド基板62等に、導電性の異物が付着することによっても発生しうる。そこで、本実施形態のプリンタ1は、以下のようにして、第1ライン66aと第2ライン66bとの間の短絡を検出する。
4 インクジェットヘッド
6 制御装置
20 流路ユニット
21,21A 圧電アクチュエータ
25 ノズル
55 電源装置
61,61A 給電部
65,65A 中間電圧生成回路
66a 第1ライン
66b 第2ライン
67 電圧検出回路
68,68A 導通経路
C0 コンデンサ
SWa 経路遮断スイッチ
SWb 供給遮断スイッチ
Claims (6)
- ノズルを含む液体流路が形成された流路構造体と、
前記流路構造体に設けられて前記ノズルから液体を吐出させる吐出駆動部と、
前記吐出駆動部に接続される給電部と、を備え、
前記給電部は、
所定の第1電圧が印加される第1ラインと、
前記第1電圧よりも低い所定の第2電圧が印加される第2ラインと、
前記第1ラインと前記第2ラインにそれぞれ接続されて、前記吐出駆動部に供給するための、前記第1電圧と前記第2電圧の間の第3電圧を生成する、中間電圧生成部と、を有し、
前記第1ラインと前記第2ラインの間に短絡が生じているか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記給電部は、
前記第1ラインと前記第2ラインの間の、前記中間電圧生成部を経由する導通経路に設けられて、前記判定部が前記第1ラインと前記第2ラインとの間の短絡を判定する際に前記導通経路を遮断可能な経路遮断スイッチを有することを特徴とする液体吐出装置。 - 前記第1ラインの電圧を検出する電圧検出部と、
前記経路遮断スイッチの動作を制御する制御部と、を有し、
前記判定部は、前記制御部が前記経路遮断スイッチを制御して前記導通経路を遮断した後、前記電圧検出部によって検出された前記第1ラインの電圧変化に基づいて、前記第1ラインと前記第2ラインの間の短絡の判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記第1電圧を生成する電圧生成部からの、前記第1ラインへの前記第1電圧の供給を遮断する供給遮断スイッチをさらに備え、
前記制御部は、前記供給遮断スイッチの動作を制御し、
前記判定部は、
前記制御部が前記経路遮断スイッチを制御して前記導通経路を遮断し、次に、前記供給遮断スイッチを制御して前記電圧生成部からの電圧供給を遮断した後に、前記電圧検出部によって検出された前記第1ラインの電圧変化に基づいて、前記第1ラインと前記第2ラインの間の短絡の判定を行うことを特徴とする請求項2に記載の液体吐出装置。 - 前記給電部は、前記第1ラインと前記第2ラインとの間に、前記中間電圧生成部を経由する前記導通経路と並列的に設けられた、電圧安定化のためのコンデンサを有し、
前記電圧検出部は、前記供給遮断スイッチにより前記第1ラインへの電圧供給が遮断されて、前記コンデンサが放電するときの、前記第1ラインの前記第1電圧からの電圧低下を検出することを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。 - 前記吐出駆動部が前記ノズルから液体を吐出させないときに、前記経路遮断スイッチにより前記導通経路を遮断して、前記判定部による前記短絡の判定を行うことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の液体吐出装置。
- 請求項1に記載の液体吐出装置において、前記給電部の前記第1ラインと前記第2ラインの間の短絡を検出する方法であって、
前記経路遮断スイッチにより前記導通経路を遮断した後の、前記第1ラインの電圧変化に基づいて、前記第1ラインと前記第2ラインの間に短絡が生じているか否かを判定することを特徴とする短絡検出方法。
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