(57)【要約】【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
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。
【請求項１２】
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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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（＋Ｖ２）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＋Ｖ２には、２０Ｖ〜３０Ｖの直流電圧が適用される。
【０００９】
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＋Ｖ１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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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＋Ｖ１（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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【特許文献１】特開平９−４８１１７号公報
【特許文献２】特開２００４−５８６３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
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。
【発明の効果】
【００２５】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
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。
【００２７】
〔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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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）。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
〔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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
〔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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
〔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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
〔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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
出力線１１２には、抵抗器１５２を介して電圧＋Ｖ２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。
【０１１３】
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＋Ｖ２（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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
（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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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＋Ｖ２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。
【０１２８】
（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＋Ｖ２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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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＋Ｖ２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＋Ｖ２×｛（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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
（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。
【０１４１】
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＋Ｖ２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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
この状態でスイッチ１２４が閉じると、直流電圧＋Ｖ２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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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（＋Ｖ２）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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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＋Ｖ２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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。
【０１５４】
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
〔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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
＜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。
【０１６４】
（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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
（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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
（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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
（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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
（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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
（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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
（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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
（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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
（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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
（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。
【０１９０】
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。
【０１９１】
（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。
【０１９２】
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。
【０１９３】
（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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１９７】
【図１】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
【図２】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
【図３】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図４】図３中４−４線に沿う断面図
【図５】図３に示すヘッドのノズル配置を示す拡大図
【図６】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
【図７】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
【図８】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
【図９】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
【図１０】従来技術に係る圧電素子の駆動回路を説明する図
【図１１】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
【符号の説明】
【０１９８】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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