記録装置
【課題】記録ヘッドに振動が生じたときに、速やかに記録ヘッドの動作を停止させることが可能な記録装置を提供すること。
【解決手段】インクジェットプリンタは、圧電アクチュエータ１３を駆動する駆動ＩＣ３１を有するインクジェットヘッド２と、駆動ＩＣ３１を制御する制御装置５と、インクジェットヘッド２に設けられ、このインクジェットヘッド２に生じる振動を検出する振動検出センサ１１を備えている。さらに、インクジェットヘッド２には、振動検出センサ１１によってインクジェットヘッド２の振動が検出されたときに、電源から駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断するスイッチ回路７７が設けられている。
【解決手段】インクジェットプリンタは、圧電アクチュエータ１３を駆動する駆動ＩＣ３１を有するインクジェットヘッド２と、駆動ＩＣ３１を制御する制御装置５と、インクジェットヘッド２に設けられ、このインクジェットヘッド２に生じる振動を検出する振動検出センサ１１を備えている。さらに、インクジェットヘッド２には、振動検出センサ１１によってインクジェットヘッド２の振動が検出されたときに、電源から駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断するスイッチ回路７７が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体に記録を行う記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な記録装置は、被記録媒体に画像等の記録を行う、記録素子を備えた記録ヘッドを有する。この記録装置において、例えば、電車等の移動体内で使用している場合や地震が発生した場合など、様々な要因によって外部から振動や衝撃が作用したときには、記録ヘッドもその影響を受けて振動する。そして、このような振動が発生している状態で、記録ヘッドの記録動作が行われると、画質が大きく低下してしまう。
【０００３】
これに関して、特許文献１には、用紙の幅方向に往復移動（走査）可能な記録ヘッド（プリントヘッド）と、記録ヘッドの記録動作を制御するプリント制御部と、記録ヘッドの振動を検出する振動検出センサを備えたインクジェットプリンタが開示されている。そして、このプリンタは、振動検出センサにより一定以上の大きさの振動が検出されたときには、その検出信号がプリント制御部に出力され、それを受けて、プリント制御部は記録ヘッドの記録動作（画像形成動作）を停止させるように構成されている。このように、記録ヘッドの振動が検出されたときに記録ヘッドの動作を停止させることで、インクや用紙の無駄な消費が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１のプリンタにおいては、振動検出センサにより記録ヘッドの振動が検出されたときに、このセンサの検出信号が一旦プリント制御部へ出力された後、改めて、プリント制御部から記録ヘッドの動作停止の指令が出力される。そのため、振動が検出されてから記録ヘッドの記録動作が実際に停止するまでにタイムラグが存在する。
【０００６】
特に、記録ヘッドが記録動作を行う直前の状態にあるときに振動が生じた場合には、上記タイムラグによって記録停止の指令が間に合わず被記録媒体への記録（インクの吐出）がわずかに行われてしまい、１枚の被記録媒体を無駄に消費することもある。
【０００７】
また、記録途中に振動が発生した場合においては、前記タイムラグの間に振動が発生している状態で記録動作が進行してしまうため、停止直前の画質が非常に悪くなる。従って、振動が収まったときに、停止したときの状態から同じ被記録媒体に対して画像の記録を再開し、その被記録媒体への記録を途中でやめることなく最後まで完了した場合に、その記録された画像には一部画質がかなり低い部分が発生することになる。即ち、同じ被記録媒体への記録を中断後に再開しても、画質低下が顕著だと被記録媒体を廃棄せざるを得なくなる可能性は高く、結局は被記録媒体を無駄に使用することになってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、記録ヘッドに振動が生じたときに、速やかに記録ヘッドの動作を停止させることが可能な記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明の記録装置は、被記録媒体に記録を行う記録素子とこの記録素子を駆動する駆動ＩＣを有する記録ヘッドと、前記駆動ＩＣを制御する制御装置と、前記記録ヘッドに設けられ、この記録ヘッドに生じる振動を検出する振動検出手段を備え、前記記録ヘッドに、前記振動検出手段によって前記記録ヘッドの振動が検出されたときに、電源から前記駆動ＩＣへの電力供給を遮断するスイッチが設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
記録ヘッドに大きな振動が生じている状態で被記録媒体への記録を行うと、画質が非常に悪くなり、このような記録を行っても被記録媒体を無駄に使用してしまうだけになる。本発明では、振動検出手段により記録ヘッドの大きな振動が検出されたときには、駆動ＩＣの電力供給が遮断されて記録ヘッドの記録動作が行われなくなるため、被記録媒体が無駄に消費されてしまうことが抑制される。これに加えて、駆動ＩＣへの電力供給を遮断するスイッチが、記録ヘッドに設けられているため、記録ヘッド内で振動検出とこれに応じた記録動作の停止が完結して行われる。従って、振動検出手段の検出信号が、記録ヘッド外に位置する制御装置に出力された後に、改めて制御装置から入力された停止信号によって記録ヘッドの記録動作を停止させる場合と違って、制御装置と記録ヘッドの間での信号の送受信がない分、記録ヘッドを速やかに停止させることができる。また、振動検出手段から制御装置への検出信号の出力、及び、制御装置から記録ヘッドへの停止信号の出力のための信号線が不要であり、コスト面で有利である。
【００１１】
第２の発明の記録装置は、前記第１の発明において、前記駆動ＩＣは、この駆動ＩＣの動作温度を検出する温度検出回路を有し、前記温度検出回路は、前記駆動ＩＣの動作温度に対応した、所定の基準電圧よりも高い電圧レベルの温度検出信号を出力し、さらに、前記温度検出信号は、信号線を介して前記駆動ＩＣから前記制御装置へ送信され、前記スイッチにより前記駆動ＩＣへの電力供給が遮断されたときに、前記温度検出信号の電圧レベルがグランドとなることを特徴とするものである。
【００１２】
駆動ＩＣ内の温度検出回路は、駆動ＩＣが作動している（ＯＮである）限り、駆動ＩＣの温度に対応した、ある電圧レベルの温度検出信号を出力する。しかし、記録ヘッドに振動が生じて、スイッチによって駆動ＩＣへの電力供給が遮断されたときには、駆動ＩＣがＯＦＦになり、温度検出回路の出力信号は実際の動作温度に関係なくグランドレベルとなる。従って、制御装置は、駆動ＩＣから信号線を介して入力される温度検出信号の電圧レベルによって、記録ヘッドの振動の有無、及び、駆動ＩＣの作動状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を把握することができる。この構成では、既存の信号線で送信されてくる温度検出信号を利用して、制御装置が記録ヘッドの振動の有無を把握できることから、振動検出手段から制御装置へ検出信号を送信するための専用の信号線を追加する必要がない。
【００１３】
第３の発明の記録装置は、前記第１又は第２の発明において、前記記録ヘッドは、前記被記録媒体にインクを噴射する、前記記録素子としての、ノズルを備えたインクジェットヘッドであり、前記インクジェットヘッドに前記ノズルを覆うように装着されるキャップを有し、前記インクジェットヘッドに前記キャップが装着されたときの、前記インクジェットヘッドに生じる振動が前記振動検出手段により検出されたときに、前記スイッチは前記駆動ＩＣへの電力供給を遮断することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は記録ヘッドがインクジェットヘッドであり、記録装置がインクジェットヘッドに装着されるキャップを有することを前提とする。インクジェットヘッドにキャップが装着される状態ではノズルからインクを噴射させることはないから、駆動ＩＣをＯＮにしておく必要はない。そこで、振動検出手段によりキャップ装着時のヘッドの振動が検出されたときに、駆動ＩＣへの電力供給がスイッチで遮断されることで、駆動ＩＣの消費電力（待機電力）が抑えられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、振動検出手段により記録ヘッドの大きな振動が検出されたときには、駆動ＩＣの電力供給が遮断されて記録ヘッドの記録動作が行われなくなるため、被記録媒体が無駄に消費されてしまうことが抑制される。これに加えて、駆動ＩＣへの電力供給を遮断するスイッチが、記録ヘッドに設けられているため、制御装置を経由して記録ヘッドを停止させる場合と比較して、制御装置と記録ヘッドの間での信号の送受信がない分、記録ヘッドを速やかに停止させることができる。また、振動検出手段から制御装置への検出信号の出力、及び、制御装置から記録ヘッドへの停止信号の出力のための信号線が不要であり、コスト面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態のインクジェットプリンタ１の概略側面図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタの平面図である。
【図３】インクジェットプリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】ヘッド本体の平面図である。
【図５】（ａ）は図３のＡ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】インクジェットヘッドの電気的構成、及び、制御装置との電気的な接続構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態のインクジェットプリンタ１の概略側面図、図２は、図１のインクジェットプリンタ１の平面図である。また、図３はインクジェットプリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。尚、図２においては、図１に示されているローラ４０，４１，４２等の図示は省略されている。
【００１８】
図１〜図３に示すように、本実施形態のインクジェットプリンタ１（記録装置）は、４つの固定ライン型のインクジェットヘッド２ａ〜２ｄ（記録ヘッド）と、インクジェットヘッド２の下側に位置する用紙搬送経路８（図１、図２に二点鎖線で示す）に沿って記録用紙Ｐを搬送する用紙搬送機構３と、インクジェットヘッド２の液滴噴射性能の回復及び維持を行うメンテナンスユニット４と、プリンタ１の全体制御を司る制御装置５を備えている。
【００１９】
まず、インクジェットヘッド２について説明する。固定ライン型のインクジェットヘッド２は、用紙搬送経路８と対向するヘッド本体１０を備えている。このヘッド本体１０の下面（用紙搬送経路８との対向する面）には、記録用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙幅方向（主走査方向：図１の紙面垂直方向、図２の左右方向）に沿って多数のノズルが配列されている。また、４つのインクジェットヘッド２ａ〜２ｄは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、及び、ブラックの４色のインクをノズル１４から噴射するように構成されており、図１、図２のように、４つのインクジェットヘッド２ａ〜２ｄは、搬送方向（副走査方向）に並べて配置されている。また、インクジェットヘッド２には、このヘッド２に生じた振動を検出する振動検出センサ１１（振動検出手段）が設けられている。振動検出センサ１１としては、加速度センサや角度センサといった公知のセンサを使用できる。尚、振動検出センサ１１が設けられている理由については後ほど説明する。
【００２０】
図４はヘッド本体１０の平面図、図５（ａ）は図３のＡ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図４、図５に示すように、各インクジェットヘッド２のヘッド本体１０は、ノズル１４を含むインク流路が形成された流路ユニット１２と、流路ユニット１２の上面に配置された圧電アクチュエータ１３とを備えている。
【００２１】
流路ユニット１２は、４枚のプレートが積層された構造を有し、搬送方向に沿って千鳥状に２列に配列された複数のノズル１４と、複数のノズル１４にそれぞれ連通する複数の圧力室１５と、複数の圧力室１５に共通に連通したマニホールド１６を含む、インク流路が形成されている。複数のノズル１４は流路ユニット１２の下面において開口する一方で、これら複数のノズル１４に連通する複数の圧力室１５は流路ユニット１２の上面において開口し、複数の圧力室１５が圧電アクチュエータ１３によって塞がれた構成となっている。マニホールド１６は、流路ユニット１２の上面に開口したインク供給口１７に接続され、図示しないインクタンクからインク供給口１７に供給されたインクがマニホールド１６に流入するようになっている。そして、図５（ｂ）に示すように、流路ユニット１２には、マニホールド１６から圧力室１５を経てノズル１４に至る個別インク流路１８が複数形成されている。
【００２２】
圧電アクチュエータ１３は、複数の圧力室１５を覆うように流路ユニット１２の上面に配置された振動板２０と、振動板２０の上面に積層された圧電層２１と、圧電層２１の上面に配置された複数の個別電極２２とを備えている。
【００２３】
振動板２０は金属材料で形成され、流路ユニット１２の上面に複数の圧力室１５を覆うように配設された状態で、流路ユニット１２に接合されている。また、導電性を有する振動板２０の上面は、圧電層２１の下面側に配置されることによって、上面の複数の個別電極２２との間で圧電層２１に厚み方向の電界を生じさせる、共通電極を兼ねている。この共通電極としての振動板２０は、後述する駆動ＩＣ３１のグランド配線に接続されて、常にグランド電位に保持される。
【００２４】
圧電層２１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなり、平板状に形成されている。図４、図５（ｂ）に示すように、この圧電層２１は、振動板２０の上面において、複数の圧力室１５に跨って連続的に形成されている。
【００２５】
圧電層２１の上面の、複数の圧力室１５と対向する領域には、複数の個別電極２２がそれぞれ配置されている。また、複数の個別電極２２の端部からは複数の接点部２３がそれぞれ引き出されている。尚、複数の個別電極２２と共通電極としての振動板２０とに挟まれた、複数の圧電層部分（活性部２６：図５（ｂ）参照））は、予め、その厚み方向に分極されている。
【００２６】
図４、図５（ｂ）に示すように、圧電アクチュエータ１３の複数の接点部２３が配置された上面を覆うように、圧電アクチュエータ１３を駆動する駆動ＩＣ３１が実装されたＣＯＦ（Chip On Film）３０が配置されており、複数の接点部２３はＣＯＦ３０の裏面に設けられた接点部３２と接続される。そして、ＣＯＦ３０に形成された図示しない配線を介して、駆動ＩＣ３１と複数の個別電極２２、及び、共通電極としての振動板２０が電気的に接続される。また、ＣＯＦ３０は、さらに、プリンタ１の制御装置５と接続される。そして、駆動ＩＣ３１は、制御装置５からの指令を受けて、複数の個別電極２２のそれぞれに対して駆動パルス信号を供給し、活性部２６に所定の駆動電圧を印加する。
【００２７】
次に、駆動パルス信号が供給されたときの、圧電アクチュエータ１３の動作について説明する。ある個別電極２２に対して、駆動ＩＣ３１から駆動パルス信号が供給されると、個別電極２２とグランド電位に保持されている共通電極としての振動板２０との間に挟まれた、活性部２６に所定の駆動電圧が印加され、これによって活性部２６に厚み方向の電界が作用する。この電界の方向は活性部２６の分極方向と平行であるから、活性部２６が厚み方向と直交する面方向に収縮する。ここで、圧電層２１の下側の振動板２０は流路ユニット１２の上面に固定されているため、この振動板２０の上面に位置する圧電層２１が面方向に収縮するのに伴って、振動板２０の圧力室１５を覆う部分が圧力室１５側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室１５内の容積が減少するために圧力室１５内のインク圧力が上昇し、この圧力室１５に連通するノズル１４からインクが噴射される。
【００２８】
尚、本実施形態においては、ノズル１４と、このノズル１４からインクの液滴を噴射させる圧電アクチュエータ１３の１つの活性部２６が、本願発明における記録素子に相当する。
【００２９】
図１に戻って、用紙搬送機構３は、ピックアップローラ４０と、給紙ローラ４１と、排紙ローラ４２と、これらのローラ４０，４１，４２をそれぞれ駆動する駆動モータ４６，４７，４８（図３参照）を備えており、給紙トレイ４３から取り出した記録用紙Ｐを用紙搬送経路８に沿って搬送する。即ち、ピックアップローラ４０によって、給紙トレイ４３内に積み重ねられた記録用紙Ｐの中から１枚を取り出し、取り出された記録用紙Ｐを給紙ローラ４１と従動ローラ４４との協働によってインクジェットヘッド２へ搬送し、さらに、インクジェットヘッド２により画像等が記録された後の記録用紙Ｐを排紙ローラ４２と拍車ローラ４５によって排出するように構成されている。
【００３０】
図１、図２に示すように、メンテナンスユニット４は、４つのインクジェットヘッド２の下面（インク噴射面）に装着されるキャップ５０と、このキャップ５０に接続された吸引ポンプ５１を備えている。キャップ５０はインクジェットヘッド２の下面と対向するキャッピング位置（図２のインクジェットヘッド２に対して紙面向こう側の位置）と、インクジェットヘッド２から主走査方向に退避した退避位置（図２に示されている位置）にわたって移動可能に構成されている。また、キャップ５０は、キャップ駆動モータ５３（図３参照）により、キャッピング位置にあるときに上下方向に駆動されてインク噴射面に対して離接するように構成されている。さらに、キャップ５０は、４つのインクジェットヘッド２に密着したときにそれらのノズル１４をそれぞれ覆う４つのキャップ部５０ａを備えている。吸引ポンプ５１は切り換えユニット５２を介してキャップ５０と接続されており、切り換えユニット５２によって、４つのキャップ部５０ａの間で吸引ポンプ５１との連通先を切り換えるようになっている。
【００３１】
上記メンテナンスユニット４は、４つのインクジェットヘッド２のノズル１４をキャップ５０で覆うことにより、インクを噴射しない待機状態におけるノズル１４の乾燥を防止する。また、適当なタイミングで、吸引ポンプ５１によりノズル１４からインクを吸引する吸引パージを行って、インクに混入している異物や気泡、あるいは、増粘インクをインクとともにノズル１４から排出することで、インクジェットヘッド２の液滴噴射性能の回復及び維持を行う。
【００３２】
次に、インクジェットプリンタ１の電気的な構成について図３のブロック図を参照して説明する。図３に示すように、制御装置５は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）６０を有し、このＡＳＩＣ６０は、入出力インターフェイスを介して外部装置であるＰＣ（パーソナルコンピュータ）６６とデータ通信可能に接続されており、ＰＣ６６から入力された画像データ等に基づいてプリンタ１の各部を制御する。具体的には、ＡＳＩＣ６０には、インクジェットヘッド２の駆動ＩＣ３１を制御するヘッド制御回路６１と、用紙搬送機構３の駆動モータ４６〜４８を制御する搬送制御回路６２と、メンテナンスユニット４のキャップ駆動モータ５３や吸引ポンプ５１を制御するメンテナンス制御回路６３等が組み込まれている。
【００３３】
さらに、インクジェットヘッド２の電気的構成についてより詳細に説明する。図６は、インクジェットヘッド２の電気的構成、及び、制御装置５との電気的な接続構成を示す図である。図６に示すように、インクジェットヘッド２はそのヘッド本体１０（図４、図５参照）に一体的に取り付けられた中継基板７０を有し、制御装置５とインクジェットヘッド２の中継基板７０が配線基板７１によって接続されている。一方で、先にも述べたように、インクジェットヘッド２の圧電アクチュエータ１３には駆動ＩＣ３１が実装されたＣＯＦ３０が接続されており、このＣＯＦ３０も中継基板７０に接続されている。即ち、制御装置５とインクジェットヘッド２の駆動ＩＣ３１は中継基板７０を介して信号の送受信可能に接続されている。
【００３４】
また、制御装置５には図示しない電源が接続されており、電源電圧（ＶＤＤ）が、制御装置５から配線基板７１上の給電配線７２、及び、中継基板７０を経由して駆動ＩＣ３１に供給されるようになっている。さらに、中継基板７０には、電源から駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断するスイッチ回路７７が設けられている。
【００３５】
インクジェットヘッド２が記録動作（インク噴射動作）を行う際に、制御装置５からインクジェットヘッド２の駆動ＩＣ３１に入力される制御信号としては、詳細な説明は省略するが、クロック信号（ＣＬＫ）、駆動パルス信号を生成するための複数種類のパルス波形信号（ＦＩＲＥ）、複数種類のパルス波形信号から１つを選択するための波形選択信号（ＳＩＮ）等がある。上記信号は、配線基板７１に形成された配線７３，７４，７５によって制御装置５から中継基板７０に入力され、さらに駆動ＩＣ３１に入力される。駆動ＩＣ３１は上記信号を用いて駆動パルス信号を生成し、圧電アクチュエータ１３に出力する。
【００３６】
また、駆動ＩＣ３１内には、この駆動ＩＣ３１の動作温度を検出する、トランジスタサーミスタからなる温度検出回路７８が組み込まれている。そして、駆動ＩＣ３１の温度検出回路７８による温度検出信号（Ｖ−ＴＥＭＰ）が、中継基板７０及び配線基板７１に形成された配線（信号線）７６を介して、制御装置５に入力される。尚、温度検出回路７８から出力される温度検出信号は、サーミスタ固有の温度特性に従い、駆動ＩＣ３１の動作温度に対応した、常にグランドレベルよりも高い電圧レベルの信号となる。これにより、制御装置５は、温度検出信号（Ｖ−ＴＥＭＰ）の電圧レベルから駆動ＩＣ３１の動作温度を把握することができ、駆動ＩＣ３１の温度が所定温度（例えば、１００℃）を超えたときには、過熱による駆動ＩＣ３１の破壊を防止するために、駆動ＩＣ３１による圧電アクチュエータ１３の駆動を停止させる等の対策を行う。
【００３７】
さらに、インクジェットヘッド２には、このインクジェットヘッド２の振動を検出する振動検出センサ１１が設けられている。振動検出センサ１１は振動（振幅）が大きいほど電圧レベルの高い信号を出力し、その出力（振動検出信号）は比較器７９に入力されて基準電圧（Ｖｒｅｆ）と比較される。そして、インクジェットヘッド２に一定以上の大きさの振動が発生した場合には、振動検出センサ１１から出力される振動検出信号が基準電圧（Ｖｒｅｆ）よりも高くなり、比較器７９からＨ信号（Ｈｉｇｈ）が出力される。そうでない場合には比較器７９からＬ信号（Ｌｏｗ）が出力される。
【００３８】
比較器７９の出力は中継基板７０のスイッチ回路７７に入力される。尚、図６では、比較器７９とスイッチ回路７７の間にラッチ回路８０が設けられているが、このラッチ回路８０の説明はここでは省略し、後で詳しく説明することにする。インクジェットヘッド２の振動が小さく（振動検出信号の電圧レベルが低く）、比較器７９からスイッチ回路７７に対してＬ信号が入力されるときには、スイッチ回路７７はＯＮとなり、電源から駆動ＩＣ３１への電力供給が継続される。一方、インクジェットヘッド２に一定以上の大きな振動が生じ、比較器７９からスイッチ回路７７に対してＨ信号が入力されたときには、スイッチ回路７７はＯＦＦとなり、電源から駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断する。スイッチ回路７７により駆動ＩＣ３１への電力供給が遮断されると駆動ＩＣ３１はＯＦＦになるため、駆動ＩＣ３１による圧電アクチュエータ１３の駆動（即ち、インクジェットヘッド２の記録動作）が速やかに停止され、振動が収まるまで圧電アクチュエータ１３の駆動が禁止されることになる。
【００３９】
その後、インクジェットヘッド２の振動が収まって、振動検出センサ１１から出力された振動検出信号の電圧レベルが基準電圧（Ｖｒｅｆ）よりも低くなると、スイッチ回路７７がＯＮに復帰し、駆動ＩＣ３１への電力供給が再開される。
【００４０】
このように、インクジェットヘッド２に大きな振動が生じて振動検出センサ１１で検出されたときに、スイッチ回路７７が駆動ＩＣ３１の電力供給が遮断されて、インクジェットヘッド２の記録動作が行われなくなる。即ち、振動発生中に画質の低い記録動作が行われてしまうことが防止され、記録用紙Ｐが無駄に消費されてしまうことが抑制される。また、インクを無駄に使用してしまうこともない。
【００４１】
さらに、駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断するスイッチ回路７７が、インクジェットヘッド２に設けられているため、振動検出センサ１１により振動が検出されたときにスイッチ回路７７が瞬時にＯＦＦになって駆動ＩＣ３１への電力供給が速やかに遮断される。従って、振動検出センサ１１の検出信号を一旦制御装置５に送信し、改めて制御装置５から駆動ＩＣ３１へ停止信号を送信することによってインクジェットヘッド２を停止させる構成と比べると、インクジェットヘッド２の記録動作を速やかに停止させる（禁止する）ことができる。また、振動検出センサ１１から制御装置５への検出信号の出力、及び、制御装置５からインクジェットヘッド２への停止信号の出力のための信号線を、配線基板７１に特別に設ける必要がなく、コスト面で有利である。
【００４２】
また、本実施形態では、駆動ＩＣ３１の温度検出回路７８から出力された、駆動ＩＣ３１の動作温度に対応した電圧レベルの温度検出信号（Ｖ−ＴＥＭＰ）が、配線基板７１の信号線７６を介して制御装置５に送信されている。駆動ＩＣ３１がＯＮである限り、温度検出信号の電圧レベルはグランドレベルよりも高くなる。しかし、上記のように、振動発生時に駆動ＩＣ３１への電力供給が遮断されて、駆動ＩＣ３１がＯＦＦになると、温度検出信号は実際の動作温度に関係なくグランドレベルとなる。
【００４３】
従って、制御装置５は、駆動ＩＣ３１から１本の信号線７６を介して入力される温度検出信号の電圧レベルが、グランドレベルか、それよりも高い電圧レベルであるかによって、インクジェットヘッド２の振動発生の有無、及び、駆動ＩＣ３１の作動状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を把握することができる。また、既存の信号線７６で送信されてくる温度検出信号を利用して、制御装置５がインクジェットヘッド２の振動の有無を把握できることから、振動検出センサ１１から制御装置５へ検出信号を送信するための専用の信号線を、配線基板７１に追加する必要がない。
【００４４】
上述のように、制御装置５が、インクジェットヘッド２の振動の有無（駆動ＩＣ３１のＯＮ／ＯＦＦ）を把握できるようになっていると、その振動発生に応じて、プリンタ１の他の構成を制御することが可能となる。例えば、以下のような制御が考えられる。
【００４５】
本実施形態では、振動発生時におけるインクジェットヘッド２の記録動作の停止が、制御装置５からの指令によってではなく、インクジェットヘッド２内で完結して行われる。そのため、制御装置５がインクジェットヘッド２の動作状態を把握できていないと、用紙搬送機構３は、インクジェットヘッド２の記録動作が正常に行われているものとして所定の送り量で記録用紙Ｐを搬送することになり、時間の無駄である。しかし、制御装置５が、インクジェットヘッド２の振動発生を把握できるようになっていると、インクジェットヘッド２の動作停止に合わせて、用紙搬送機構３による記録用紙Ｐの搬送を停止させることができる。あるいは、画像記録のためにインクジェットヘッド２に送られてきた記録用紙Ｐを一旦排出させてもよい。
【００４６】
ところで、上の説明においては、振動発生時に画質の低い無駄な記録動作が行われることを防止する目的で、駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断することについて述べた。しかし、本実施形態のプリンタ１の構成では、インクジェットヘッド２が記録動作を行わない場合において、駆動ＩＣ３１の消費電力（待機電力）を抑えることを目的として、振動検出センサ１１の検出結果を用いて駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断することも可能である。
【００４７】
インクジェットヘッド２を使用しないときには、ノズル１４内のインクの乾燥防止のために、インクジェットヘッド２の下面（インク噴射面）にキャップ５０（図２参照）が装着されてノズル１４が覆われる。ここで、キャップ５０の装着時には、キャップ５０はキャップ駆動モータ５３によってインクジェットヘッド２に押しつけられるが、このとき、インクジェットヘッド２に僅かな振動が生じる。そして、このキャップ５０装着時のインクジェットヘッド２の振動が振動検出センサ１１で検出されることによって、スイッチ回路７７がＯＦＦになり、駆動ＩＣ３１への電力供給が遮断される。また、インクジェットヘッド２の吸引パージを行うために、インクジェットヘッド２にキャップ５０が装着される場合においても、上と同様の振動が生じるから、スイッチ回路７７により駆動ＩＣ３１への電力供給が遮断される。
【００４８】
このように、キャップ５０の装着時に駆動ＩＣ３１への電力供給がスイッチ回路７７で遮断されることで、駆動ＩＣ３１の消費電力（待機電力）が抑えられる。尚、キャップ５０の装着時に、インクジェットヘッド２が微小角度揺動（傾動）できるように構成されていると、キャップ５０の装着時にインクジェットヘッド２に生じる振動が大きくなって振動検出センサ１１で検出しやすくなる。
【００４９】
但し、上記のキャップ５０が装着されている間、継続して駆動ＩＣ３１への電力遮断を行うためには、振動検出センサ１１でキャップ５０の装着時の振動が検出されてスイッチ回路７７がＯＦＦになった後、記録を行うためにクロック信号がＡＳＩＣ６０から出力されるまで、ＯＦＦの状態が維持される必要がある。一方で、記録用紙Ｐへの記録時には、振動発生によってスイッチ回路７７が一旦ＯＦＦになった後、振動が収まったときにインクジェットヘッド２の記録動作をすぐに再開できるように、スイッチ回路７７は速やかにＯＮに復帰することが好ましい。このため、記録用紙Ｐへの記録を行う際には、振動検出センサ１１の検出結果に応じてスイッチ回路７７のＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる一方で、キャップ５０の装着の際には、スイッチ回路７７のＯＦＦ状態が保持される回路構成を採用する。
【００５０】
上記回路構成の具体例について説明する。図６に示すように、比較器７９の出力とスイッチ回路７７の入力の間にはラッチ回路８０が設けられている。また、このラッチ回路８０には、ＡＳＩＣ６０から所定のクロック周波数で送られてくるクロック信号（ＣＬＫ）も入力されるようになっている。
【００５１】
振動検出センサ１１でインクジェットヘッド２の振動が検出されて、比較器７９からＨ信号が入力されたときには、ラッチ回路８０はそのＨ信号をスイッチ回路７７に出力し、スイッチ回路７７をＯＦＦにする。しかし、その後に振動が収まって、比較器７９からＬ信号が入力された場合、クロック信号（ＣＬＫ）が入力される場合に限って、ラッチ回路８０はそのＬ信号をスイッチ回路７７に出力し、クロック信号が入力されない場合にはＨ信号を出力し続ける。具体的には、ラッチ回路８０は、ＡＳＩＣ６０から入力されたクロック信号がＨとなるタイミングで、そのときに比較器７９から入力された信号（Ｈ信号又はＬ信号）をスイッチ回路７７へ出力する。
【００５２】
記録用紙Ｐへの記録時にはラッチ回路８０にクロック信号が入力されるため、ラッチ回路８０は、クロック信号がＨとなるタイミングで、振動検出センサ１１の振動検出結果に応じてスイッチ回路７７に出力する信号を随時更新することになり、インクジェットヘッド２の振動が、スイッチ回路７７のＯＮ／ＯＦＦにリアルタイムに反映される。
【００５３】
一方、キャップ５０の装着時にはクロック信号はラッチ回路８０に入力されない。従って、キャップ５０の装着時の振動が振動検出センサ１１で検出されて、ラッチ回路８０がスイッチ回路７７にＨ信号を出力した後（スイッチ回路７７がＯＦＦ）、振動が収まって比較器７９からＬ信号が入力されても、ラッチ回路８０はスイッチ回路７７にＨ信号を出力し続ける。つまり、記録を行うためにクロック信号がＡＳＩＣ６０から出力されるまで、スイッチ回路７７はＯＦＦの状態を保持することになる。
【００５４】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００５５】
１］前記実施形態では、インクジェットヘッド２の振動発生の有無を、温度検出信号の電圧レベルから制御装置５が把握するようになっていたが、振動検出センサ１１の検出信号が、スイッチ回路７７に加えて、制御装置５に直接送信されるように構成されてもよい。
【００５６】
また、制御装置５がインクジェットヘッド２の振動発生の有無を把握しない場合でも、用紙搬送機構３が記録用紙Ｐを送り続けるだけであり、それほど大きな問題ではないことから、インクジェットヘッド２側から振動に関する信号が制御装置５に送られない構成を採用してもよい。
【００５７】
２］前記実施形態のインクジェットヘッド２は、記録動作中に移動しない固定ライン型のヘッドであったが、記録用紙Ｐの幅方向に往復移動しながらインクを噴射する、いわゆる、シリアル型のインクジェットヘッドにも本発明を適用することができる。
【００５８】
３］インクジェットヘッドは、圧電アクチュエータによってインクを噴射させるものには限られず、他の方式のアクチュエータ、例えば、加熱体によってインクを加熱したときの蒸発を利用して噴射させる方式のものを使用することもできる。
【００５９】
また、本発明はインクジェットプリンタに限られるものでもなく、ドットインパクト方式のプリンタなど、他の記録方式を採用した記録装置においても適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
５ 制御装置
１１ 振動検出センサ
１３ 圧電アクチュエータ
１４ ノズル
３１ 駆動ＩＣ
５０ キャップ
７７ スイッチ回路
７８ 温度検出回路
Ｐ 記録用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被記録媒体に記録を行う記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な記録装置は、被記録媒体に画像等の記録を行う、記録素子を備えた記録ヘッドを有する。この記録装置において、例えば、電車等の移動体内で使用している場合や地震が発生した場合など、様々な要因によって外部から振動や衝撃が作用したときには、記録ヘッドもその影響を受けて振動する。そして、このような振動が発生している状態で、記録ヘッドの記録動作が行われると、画質が大きく低下してしまう。
【０００３】
これに関して、特許文献１には、用紙の幅方向に往復移動（走査）可能な記録ヘッド（プリントヘッド）と、記録ヘッドの記録動作を制御するプリント制御部と、記録ヘッドの振動を検出する振動検出センサを備えたインクジェットプリンタが開示されている。そして、このプリンタは、振動検出センサにより一定以上の大きさの振動が検出されたときには、その検出信号がプリント制御部に出力され、それを受けて、プリント制御部は記録ヘッドの記録動作（画像形成動作）を停止させるように構成されている。このように、記録ヘッドの振動が検出されたときに記録ヘッドの動作を停止させることで、インクや用紙の無駄な消費が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１のプリンタにおいては、振動検出センサにより記録ヘッドの振動が検出されたときに、このセンサの検出信号が一旦プリント制御部へ出力された後、改めて、プリント制御部から記録ヘッドの動作停止の指令が出力される。そのため、振動が検出されてから記録ヘッドの記録動作が実際に停止するまでにタイムラグが存在する。
【０００６】
特に、記録ヘッドが記録動作を行う直前の状態にあるときに振動が生じた場合には、上記タイムラグによって記録停止の指令が間に合わず被記録媒体への記録（インクの吐出）がわずかに行われてしまい、１枚の被記録媒体を無駄に消費することもある。
【０００７】
また、記録途中に振動が発生した場合においては、前記タイムラグの間に振動が発生している状態で記録動作が進行してしまうため、停止直前の画質が非常に悪くなる。従って、振動が収まったときに、停止したときの状態から同じ被記録媒体に対して画像の記録を再開し、その被記録媒体への記録を途中でやめることなく最後まで完了した場合に、その記録された画像には一部画質がかなり低い部分が発生することになる。即ち、同じ被記録媒体への記録を中断後に再開しても、画質低下が顕著だと被記録媒体を廃棄せざるを得なくなる可能性は高く、結局は被記録媒体を無駄に使用することになってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、記録ヘッドに振動が生じたときに、速やかに記録ヘッドの動作を停止させることが可能な記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明の記録装置は、被記録媒体に記録を行う記録素子とこの記録素子を駆動する駆動ＩＣを有する記録ヘッドと、前記駆動ＩＣを制御する制御装置と、前記記録ヘッドに設けられ、この記録ヘッドに生じる振動を検出する振動検出手段を備え、前記記録ヘッドに、前記振動検出手段によって前記記録ヘッドの振動が検出されたときに、電源から前記駆動ＩＣへの電力供給を遮断するスイッチが設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
記録ヘッドに大きな振動が生じている状態で被記録媒体への記録を行うと、画質が非常に悪くなり、このような記録を行っても被記録媒体を無駄に使用してしまうだけになる。本発明では、振動検出手段により記録ヘッドの大きな振動が検出されたときには、駆動ＩＣの電力供給が遮断されて記録ヘッドの記録動作が行われなくなるため、被記録媒体が無駄に消費されてしまうことが抑制される。これに加えて、駆動ＩＣへの電力供給を遮断するスイッチが、記録ヘッドに設けられているため、記録ヘッド内で振動検出とこれに応じた記録動作の停止が完結して行われる。従って、振動検出手段の検出信号が、記録ヘッド外に位置する制御装置に出力された後に、改めて制御装置から入力された停止信号によって記録ヘッドの記録動作を停止させる場合と違って、制御装置と記録ヘッドの間での信号の送受信がない分、記録ヘッドを速やかに停止させることができる。また、振動検出手段から制御装置への検出信号の出力、及び、制御装置から記録ヘッドへの停止信号の出力のための信号線が不要であり、コスト面で有利である。
【００１１】
第２の発明の記録装置は、前記第１の発明において、前記駆動ＩＣは、この駆動ＩＣの動作温度を検出する温度検出回路を有し、前記温度検出回路は、前記駆動ＩＣの動作温度に対応した、所定の基準電圧よりも高い電圧レベルの温度検出信号を出力し、さらに、前記温度検出信号は、信号線を介して前記駆動ＩＣから前記制御装置へ送信され、前記スイッチにより前記駆動ＩＣへの電力供給が遮断されたときに、前記温度検出信号の電圧レベルがグランドとなることを特徴とするものである。
【００１２】
駆動ＩＣ内の温度検出回路は、駆動ＩＣが作動している（ＯＮである）限り、駆動ＩＣの温度に対応した、ある電圧レベルの温度検出信号を出力する。しかし、記録ヘッドに振動が生じて、スイッチによって駆動ＩＣへの電力供給が遮断されたときには、駆動ＩＣがＯＦＦになり、温度検出回路の出力信号は実際の動作温度に関係なくグランドレベルとなる。従って、制御装置は、駆動ＩＣから信号線を介して入力される温度検出信号の電圧レベルによって、記録ヘッドの振動の有無、及び、駆動ＩＣの作動状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を把握することができる。この構成では、既存の信号線で送信されてくる温度検出信号を利用して、制御装置が記録ヘッドの振動の有無を把握できることから、振動検出手段から制御装置へ検出信号を送信するための専用の信号線を追加する必要がない。
【００１３】
第３の発明の記録装置は、前記第１又は第２の発明において、前記記録ヘッドは、前記被記録媒体にインクを噴射する、前記記録素子としての、ノズルを備えたインクジェットヘッドであり、前記インクジェットヘッドに前記ノズルを覆うように装着されるキャップを有し、前記インクジェットヘッドに前記キャップが装着されたときの、前記インクジェットヘッドに生じる振動が前記振動検出手段により検出されたときに、前記スイッチは前記駆動ＩＣへの電力供給を遮断することを特徴とするものである。
【００１４】
本発明は記録ヘッドがインクジェットヘッドであり、記録装置がインクジェットヘッドに装着されるキャップを有することを前提とする。インクジェットヘッドにキャップが装着される状態ではノズルからインクを噴射させることはないから、駆動ＩＣをＯＮにしておく必要はない。そこで、振動検出手段によりキャップ装着時のヘッドの振動が検出されたときに、駆動ＩＣへの電力供給がスイッチで遮断されることで、駆動ＩＣの消費電力（待機電力）が抑えられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、振動検出手段により記録ヘッドの大きな振動が検出されたときには、駆動ＩＣの電力供給が遮断されて記録ヘッドの記録動作が行われなくなるため、被記録媒体が無駄に消費されてしまうことが抑制される。これに加えて、駆動ＩＣへの電力供給を遮断するスイッチが、記録ヘッドに設けられているため、制御装置を経由して記録ヘッドを停止させる場合と比較して、制御装置と記録ヘッドの間での信号の送受信がない分、記録ヘッドを速やかに停止させることができる。また、振動検出手段から制御装置への検出信号の出力、及び、制御装置から記録ヘッドへの停止信号の出力のための信号線が不要であり、コスト面で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態のインクジェットプリンタ１の概略側面図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタの平面図である。
【図３】インクジェットプリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】ヘッド本体の平面図である。
【図５】（ａ）は図３のＡ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】インクジェットヘッドの電気的構成、及び、制御装置との電気的な接続構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態のインクジェットプリンタ１の概略側面図、図２は、図１のインクジェットプリンタ１の平面図である。また、図３はインクジェットプリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。尚、図２においては、図１に示されているローラ４０，４１，４２等の図示は省略されている。
【００１８】
図１〜図３に示すように、本実施形態のインクジェットプリンタ１（記録装置）は、４つの固定ライン型のインクジェットヘッド２ａ〜２ｄ（記録ヘッド）と、インクジェットヘッド２の下側に位置する用紙搬送経路８（図１、図２に二点鎖線で示す）に沿って記録用紙Ｐを搬送する用紙搬送機構３と、インクジェットヘッド２の液滴噴射性能の回復及び維持を行うメンテナンスユニット４と、プリンタ１の全体制御を司る制御装置５を備えている。
【００１９】
まず、インクジェットヘッド２について説明する。固定ライン型のインクジェットヘッド２は、用紙搬送経路８と対向するヘッド本体１０を備えている。このヘッド本体１０の下面（用紙搬送経路８との対向する面）には、記録用紙Ｐの搬送方向と直交する用紙幅方向（主走査方向：図１の紙面垂直方向、図２の左右方向）に沿って多数のノズルが配列されている。また、４つのインクジェットヘッド２ａ〜２ｄは、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、及び、ブラックの４色のインクをノズル１４から噴射するように構成されており、図１、図２のように、４つのインクジェットヘッド２ａ〜２ｄは、搬送方向（副走査方向）に並べて配置されている。また、インクジェットヘッド２には、このヘッド２に生じた振動を検出する振動検出センサ１１（振動検出手段）が設けられている。振動検出センサ１１としては、加速度センサや角度センサといった公知のセンサを使用できる。尚、振動検出センサ１１が設けられている理由については後ほど説明する。
【００２０】
図４はヘッド本体１０の平面図、図５（ａ）は図３のＡ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図４、図５に示すように、各インクジェットヘッド２のヘッド本体１０は、ノズル１４を含むインク流路が形成された流路ユニット１２と、流路ユニット１２の上面に配置された圧電アクチュエータ１３とを備えている。
【００２１】
流路ユニット１２は、４枚のプレートが積層された構造を有し、搬送方向に沿って千鳥状に２列に配列された複数のノズル１４と、複数のノズル１４にそれぞれ連通する複数の圧力室１５と、複数の圧力室１５に共通に連通したマニホールド１６を含む、インク流路が形成されている。複数のノズル１４は流路ユニット１２の下面において開口する一方で、これら複数のノズル１４に連通する複数の圧力室１５は流路ユニット１２の上面において開口し、複数の圧力室１５が圧電アクチュエータ１３によって塞がれた構成となっている。マニホールド１６は、流路ユニット１２の上面に開口したインク供給口１７に接続され、図示しないインクタンクからインク供給口１７に供給されたインクがマニホールド１６に流入するようになっている。そして、図５（ｂ）に示すように、流路ユニット１２には、マニホールド１６から圧力室１５を経てノズル１４に至る個別インク流路１８が複数形成されている。
【００２２】
圧電アクチュエータ１３は、複数の圧力室１５を覆うように流路ユニット１２の上面に配置された振動板２０と、振動板２０の上面に積層された圧電層２１と、圧電層２１の上面に配置された複数の個別電極２２とを備えている。
【００２３】
振動板２０は金属材料で形成され、流路ユニット１２の上面に複数の圧力室１５を覆うように配設された状態で、流路ユニット１２に接合されている。また、導電性を有する振動板２０の上面は、圧電層２１の下面側に配置されることによって、上面の複数の個別電極２２との間で圧電層２１に厚み方向の電界を生じさせる、共通電極を兼ねている。この共通電極としての振動板２０は、後述する駆動ＩＣ３１のグランド配線に接続されて、常にグランド電位に保持される。
【００２４】
圧電層２１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなり、平板状に形成されている。図４、図５（ｂ）に示すように、この圧電層２１は、振動板２０の上面において、複数の圧力室１５に跨って連続的に形成されている。
【００２５】
圧電層２１の上面の、複数の圧力室１５と対向する領域には、複数の個別電極２２がそれぞれ配置されている。また、複数の個別電極２２の端部からは複数の接点部２３がそれぞれ引き出されている。尚、複数の個別電極２２と共通電極としての振動板２０とに挟まれた、複数の圧電層部分（活性部２６：図５（ｂ）参照））は、予め、その厚み方向に分極されている。
【００２６】
図４、図５（ｂ）に示すように、圧電アクチュエータ１３の複数の接点部２３が配置された上面を覆うように、圧電アクチュエータ１３を駆動する駆動ＩＣ３１が実装されたＣＯＦ（Chip On Film）３０が配置されており、複数の接点部２３はＣＯＦ３０の裏面に設けられた接点部３２と接続される。そして、ＣＯＦ３０に形成された図示しない配線を介して、駆動ＩＣ３１と複数の個別電極２２、及び、共通電極としての振動板２０が電気的に接続される。また、ＣＯＦ３０は、さらに、プリンタ１の制御装置５と接続される。そして、駆動ＩＣ３１は、制御装置５からの指令を受けて、複数の個別電極２２のそれぞれに対して駆動パルス信号を供給し、活性部２６に所定の駆動電圧を印加する。
【００２７】
次に、駆動パルス信号が供給されたときの、圧電アクチュエータ１３の動作について説明する。ある個別電極２２に対して、駆動ＩＣ３１から駆動パルス信号が供給されると、個別電極２２とグランド電位に保持されている共通電極としての振動板２０との間に挟まれた、活性部２６に所定の駆動電圧が印加され、これによって活性部２６に厚み方向の電界が作用する。この電界の方向は活性部２６の分極方向と平行であるから、活性部２６が厚み方向と直交する面方向に収縮する。ここで、圧電層２１の下側の振動板２０は流路ユニット１２の上面に固定されているため、この振動板２０の上面に位置する圧電層２１が面方向に収縮するのに伴って、振動板２０の圧力室１５を覆う部分が圧力室１５側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室１５内の容積が減少するために圧力室１５内のインク圧力が上昇し、この圧力室１５に連通するノズル１４からインクが噴射される。
【００２８】
尚、本実施形態においては、ノズル１４と、このノズル１４からインクの液滴を噴射させる圧電アクチュエータ１３の１つの活性部２６が、本願発明における記録素子に相当する。
【００２９】
図１に戻って、用紙搬送機構３は、ピックアップローラ４０と、給紙ローラ４１と、排紙ローラ４２と、これらのローラ４０，４１，４２をそれぞれ駆動する駆動モータ４６，４７，４８（図３参照）を備えており、給紙トレイ４３から取り出した記録用紙Ｐを用紙搬送経路８に沿って搬送する。即ち、ピックアップローラ４０によって、給紙トレイ４３内に積み重ねられた記録用紙Ｐの中から１枚を取り出し、取り出された記録用紙Ｐを給紙ローラ４１と従動ローラ４４との協働によってインクジェットヘッド２へ搬送し、さらに、インクジェットヘッド２により画像等が記録された後の記録用紙Ｐを排紙ローラ４２と拍車ローラ４５によって排出するように構成されている。
【００３０】
図１、図２に示すように、メンテナンスユニット４は、４つのインクジェットヘッド２の下面（インク噴射面）に装着されるキャップ５０と、このキャップ５０に接続された吸引ポンプ５１を備えている。キャップ５０はインクジェットヘッド２の下面と対向するキャッピング位置（図２のインクジェットヘッド２に対して紙面向こう側の位置）と、インクジェットヘッド２から主走査方向に退避した退避位置（図２に示されている位置）にわたって移動可能に構成されている。また、キャップ５０は、キャップ駆動モータ５３（図３参照）により、キャッピング位置にあるときに上下方向に駆動されてインク噴射面に対して離接するように構成されている。さらに、キャップ５０は、４つのインクジェットヘッド２に密着したときにそれらのノズル１４をそれぞれ覆う４つのキャップ部５０ａを備えている。吸引ポンプ５１は切り換えユニット５２を介してキャップ５０と接続されており、切り換えユニット５２によって、４つのキャップ部５０ａの間で吸引ポンプ５１との連通先を切り換えるようになっている。
【００３１】
上記メンテナンスユニット４は、４つのインクジェットヘッド２のノズル１４をキャップ５０で覆うことにより、インクを噴射しない待機状態におけるノズル１４の乾燥を防止する。また、適当なタイミングで、吸引ポンプ５１によりノズル１４からインクを吸引する吸引パージを行って、インクに混入している異物や気泡、あるいは、増粘インクをインクとともにノズル１４から排出することで、インクジェットヘッド２の液滴噴射性能の回復及び維持を行う。
【００３２】
次に、インクジェットプリンタ１の電気的な構成について図３のブロック図を参照して説明する。図３に示すように、制御装置５は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）６０を有し、このＡＳＩＣ６０は、入出力インターフェイスを介して外部装置であるＰＣ（パーソナルコンピュータ）６６とデータ通信可能に接続されており、ＰＣ６６から入力された画像データ等に基づいてプリンタ１の各部を制御する。具体的には、ＡＳＩＣ６０には、インクジェットヘッド２の駆動ＩＣ３１を制御するヘッド制御回路６１と、用紙搬送機構３の駆動モータ４６〜４８を制御する搬送制御回路６２と、メンテナンスユニット４のキャップ駆動モータ５３や吸引ポンプ５１を制御するメンテナンス制御回路６３等が組み込まれている。
【００３３】
さらに、インクジェットヘッド２の電気的構成についてより詳細に説明する。図６は、インクジェットヘッド２の電気的構成、及び、制御装置５との電気的な接続構成を示す図である。図６に示すように、インクジェットヘッド２はそのヘッド本体１０（図４、図５参照）に一体的に取り付けられた中継基板７０を有し、制御装置５とインクジェットヘッド２の中継基板７０が配線基板７１によって接続されている。一方で、先にも述べたように、インクジェットヘッド２の圧電アクチュエータ１３には駆動ＩＣ３１が実装されたＣＯＦ３０が接続されており、このＣＯＦ３０も中継基板７０に接続されている。即ち、制御装置５とインクジェットヘッド２の駆動ＩＣ３１は中継基板７０を介して信号の送受信可能に接続されている。
【００３４】
また、制御装置５には図示しない電源が接続されており、電源電圧（ＶＤＤ）が、制御装置５から配線基板７１上の給電配線７２、及び、中継基板７０を経由して駆動ＩＣ３１に供給されるようになっている。さらに、中継基板７０には、電源から駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断するスイッチ回路７７が設けられている。
【００３５】
インクジェットヘッド２が記録動作（インク噴射動作）を行う際に、制御装置５からインクジェットヘッド２の駆動ＩＣ３１に入力される制御信号としては、詳細な説明は省略するが、クロック信号（ＣＬＫ）、駆動パルス信号を生成するための複数種類のパルス波形信号（ＦＩＲＥ）、複数種類のパルス波形信号から１つを選択するための波形選択信号（ＳＩＮ）等がある。上記信号は、配線基板７１に形成された配線７３，７４，７５によって制御装置５から中継基板７０に入力され、さらに駆動ＩＣ３１に入力される。駆動ＩＣ３１は上記信号を用いて駆動パルス信号を生成し、圧電アクチュエータ１３に出力する。
【００３６】
また、駆動ＩＣ３１内には、この駆動ＩＣ３１の動作温度を検出する、トランジスタサーミスタからなる温度検出回路７８が組み込まれている。そして、駆動ＩＣ３１の温度検出回路７８による温度検出信号（Ｖ−ＴＥＭＰ）が、中継基板７０及び配線基板７１に形成された配線（信号線）７６を介して、制御装置５に入力される。尚、温度検出回路７８から出力される温度検出信号は、サーミスタ固有の温度特性に従い、駆動ＩＣ３１の動作温度に対応した、常にグランドレベルよりも高い電圧レベルの信号となる。これにより、制御装置５は、温度検出信号（Ｖ−ＴＥＭＰ）の電圧レベルから駆動ＩＣ３１の動作温度を把握することができ、駆動ＩＣ３１の温度が所定温度（例えば、１００℃）を超えたときには、過熱による駆動ＩＣ３１の破壊を防止するために、駆動ＩＣ３１による圧電アクチュエータ１３の駆動を停止させる等の対策を行う。
【００３７】
さらに、インクジェットヘッド２には、このインクジェットヘッド２の振動を検出する振動検出センサ１１が設けられている。振動検出センサ１１は振動（振幅）が大きいほど電圧レベルの高い信号を出力し、その出力（振動検出信号）は比較器７９に入力されて基準電圧（Ｖｒｅｆ）と比較される。そして、インクジェットヘッド２に一定以上の大きさの振動が発生した場合には、振動検出センサ１１から出力される振動検出信号が基準電圧（Ｖｒｅｆ）よりも高くなり、比較器７９からＨ信号（Ｈｉｇｈ）が出力される。そうでない場合には比較器７９からＬ信号（Ｌｏｗ）が出力される。
【００３８】
比較器７９の出力は中継基板７０のスイッチ回路７７に入力される。尚、図６では、比較器７９とスイッチ回路７７の間にラッチ回路８０が設けられているが、このラッチ回路８０の説明はここでは省略し、後で詳しく説明することにする。インクジェットヘッド２の振動が小さく（振動検出信号の電圧レベルが低く）、比較器７９からスイッチ回路７７に対してＬ信号が入力されるときには、スイッチ回路７７はＯＮとなり、電源から駆動ＩＣ３１への電力供給が継続される。一方、インクジェットヘッド２に一定以上の大きな振動が生じ、比較器７９からスイッチ回路７７に対してＨ信号が入力されたときには、スイッチ回路７７はＯＦＦとなり、電源から駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断する。スイッチ回路７７により駆動ＩＣ３１への電力供給が遮断されると駆動ＩＣ３１はＯＦＦになるため、駆動ＩＣ３１による圧電アクチュエータ１３の駆動（即ち、インクジェットヘッド２の記録動作）が速やかに停止され、振動が収まるまで圧電アクチュエータ１３の駆動が禁止されることになる。
【００３９】
その後、インクジェットヘッド２の振動が収まって、振動検出センサ１１から出力された振動検出信号の電圧レベルが基準電圧（Ｖｒｅｆ）よりも低くなると、スイッチ回路７７がＯＮに復帰し、駆動ＩＣ３１への電力供給が再開される。
【００４０】
このように、インクジェットヘッド２に大きな振動が生じて振動検出センサ１１で検出されたときに、スイッチ回路７７が駆動ＩＣ３１の電力供給が遮断されて、インクジェットヘッド２の記録動作が行われなくなる。即ち、振動発生中に画質の低い記録動作が行われてしまうことが防止され、記録用紙Ｐが無駄に消費されてしまうことが抑制される。また、インクを無駄に使用してしまうこともない。
【００４１】
さらに、駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断するスイッチ回路７７が、インクジェットヘッド２に設けられているため、振動検出センサ１１により振動が検出されたときにスイッチ回路７７が瞬時にＯＦＦになって駆動ＩＣ３１への電力供給が速やかに遮断される。従って、振動検出センサ１１の検出信号を一旦制御装置５に送信し、改めて制御装置５から駆動ＩＣ３１へ停止信号を送信することによってインクジェットヘッド２を停止させる構成と比べると、インクジェットヘッド２の記録動作を速やかに停止させる（禁止する）ことができる。また、振動検出センサ１１から制御装置５への検出信号の出力、及び、制御装置５からインクジェットヘッド２への停止信号の出力のための信号線を、配線基板７１に特別に設ける必要がなく、コスト面で有利である。
【００４２】
また、本実施形態では、駆動ＩＣ３１の温度検出回路７８から出力された、駆動ＩＣ３１の動作温度に対応した電圧レベルの温度検出信号（Ｖ−ＴＥＭＰ）が、配線基板７１の信号線７６を介して制御装置５に送信されている。駆動ＩＣ３１がＯＮである限り、温度検出信号の電圧レベルはグランドレベルよりも高くなる。しかし、上記のように、振動発生時に駆動ＩＣ３１への電力供給が遮断されて、駆動ＩＣ３１がＯＦＦになると、温度検出信号は実際の動作温度に関係なくグランドレベルとなる。
【００４３】
従って、制御装置５は、駆動ＩＣ３１から１本の信号線７６を介して入力される温度検出信号の電圧レベルが、グランドレベルか、それよりも高い電圧レベルであるかによって、インクジェットヘッド２の振動発生の有無、及び、駆動ＩＣ３１の作動状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を把握することができる。また、既存の信号線７６で送信されてくる温度検出信号を利用して、制御装置５がインクジェットヘッド２の振動の有無を把握できることから、振動検出センサ１１から制御装置５へ検出信号を送信するための専用の信号線を、配線基板７１に追加する必要がない。
【００４４】
上述のように、制御装置５が、インクジェットヘッド２の振動の有無（駆動ＩＣ３１のＯＮ／ＯＦＦ）を把握できるようになっていると、その振動発生に応じて、プリンタ１の他の構成を制御することが可能となる。例えば、以下のような制御が考えられる。
【００４５】
本実施形態では、振動発生時におけるインクジェットヘッド２の記録動作の停止が、制御装置５からの指令によってではなく、インクジェットヘッド２内で完結して行われる。そのため、制御装置５がインクジェットヘッド２の動作状態を把握できていないと、用紙搬送機構３は、インクジェットヘッド２の記録動作が正常に行われているものとして所定の送り量で記録用紙Ｐを搬送することになり、時間の無駄である。しかし、制御装置５が、インクジェットヘッド２の振動発生を把握できるようになっていると、インクジェットヘッド２の動作停止に合わせて、用紙搬送機構３による記録用紙Ｐの搬送を停止させることができる。あるいは、画像記録のためにインクジェットヘッド２に送られてきた記録用紙Ｐを一旦排出させてもよい。
【００４６】
ところで、上の説明においては、振動発生時に画質の低い無駄な記録動作が行われることを防止する目的で、駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断することについて述べた。しかし、本実施形態のプリンタ１の構成では、インクジェットヘッド２が記録動作を行わない場合において、駆動ＩＣ３１の消費電力（待機電力）を抑えることを目的として、振動検出センサ１１の検出結果を用いて駆動ＩＣ３１への電力供給を遮断することも可能である。
【００４７】
インクジェットヘッド２を使用しないときには、ノズル１４内のインクの乾燥防止のために、インクジェットヘッド２の下面（インク噴射面）にキャップ５０（図２参照）が装着されてノズル１４が覆われる。ここで、キャップ５０の装着時には、キャップ５０はキャップ駆動モータ５３によってインクジェットヘッド２に押しつけられるが、このとき、インクジェットヘッド２に僅かな振動が生じる。そして、このキャップ５０装着時のインクジェットヘッド２の振動が振動検出センサ１１で検出されることによって、スイッチ回路７７がＯＦＦになり、駆動ＩＣ３１への電力供給が遮断される。また、インクジェットヘッド２の吸引パージを行うために、インクジェットヘッド２にキャップ５０が装着される場合においても、上と同様の振動が生じるから、スイッチ回路７７により駆動ＩＣ３１への電力供給が遮断される。
【００４８】
このように、キャップ５０の装着時に駆動ＩＣ３１への電力供給がスイッチ回路７７で遮断されることで、駆動ＩＣ３１の消費電力（待機電力）が抑えられる。尚、キャップ５０の装着時に、インクジェットヘッド２が微小角度揺動（傾動）できるように構成されていると、キャップ５０の装着時にインクジェットヘッド２に生じる振動が大きくなって振動検出センサ１１で検出しやすくなる。
【００４９】
但し、上記のキャップ５０が装着されている間、継続して駆動ＩＣ３１への電力遮断を行うためには、振動検出センサ１１でキャップ５０の装着時の振動が検出されてスイッチ回路７７がＯＦＦになった後、記録を行うためにクロック信号がＡＳＩＣ６０から出力されるまで、ＯＦＦの状態が維持される必要がある。一方で、記録用紙Ｐへの記録時には、振動発生によってスイッチ回路７７が一旦ＯＦＦになった後、振動が収まったときにインクジェットヘッド２の記録動作をすぐに再開できるように、スイッチ回路７７は速やかにＯＮに復帰することが好ましい。このため、記録用紙Ｐへの記録を行う際には、振動検出センサ１１の検出結果に応じてスイッチ回路７７のＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる一方で、キャップ５０の装着の際には、スイッチ回路７７のＯＦＦ状態が保持される回路構成を採用する。
【００５０】
上記回路構成の具体例について説明する。図６に示すように、比較器７９の出力とスイッチ回路７７の入力の間にはラッチ回路８０が設けられている。また、このラッチ回路８０には、ＡＳＩＣ６０から所定のクロック周波数で送られてくるクロック信号（ＣＬＫ）も入力されるようになっている。
【００５１】
振動検出センサ１１でインクジェットヘッド２の振動が検出されて、比較器７９からＨ信号が入力されたときには、ラッチ回路８０はそのＨ信号をスイッチ回路７７に出力し、スイッチ回路７７をＯＦＦにする。しかし、その後に振動が収まって、比較器７９からＬ信号が入力された場合、クロック信号（ＣＬＫ）が入力される場合に限って、ラッチ回路８０はそのＬ信号をスイッチ回路７７に出力し、クロック信号が入力されない場合にはＨ信号を出力し続ける。具体的には、ラッチ回路８０は、ＡＳＩＣ６０から入力されたクロック信号がＨとなるタイミングで、そのときに比較器７９から入力された信号（Ｈ信号又はＬ信号）をスイッチ回路７７へ出力する。
【００５２】
記録用紙Ｐへの記録時にはラッチ回路８０にクロック信号が入力されるため、ラッチ回路８０は、クロック信号がＨとなるタイミングで、振動検出センサ１１の振動検出結果に応じてスイッチ回路７７に出力する信号を随時更新することになり、インクジェットヘッド２の振動が、スイッチ回路７７のＯＮ／ＯＦＦにリアルタイムに反映される。
【００５３】
一方、キャップ５０の装着時にはクロック信号はラッチ回路８０に入力されない。従って、キャップ５０の装着時の振動が振動検出センサ１１で検出されて、ラッチ回路８０がスイッチ回路７７にＨ信号を出力した後（スイッチ回路７７がＯＦＦ）、振動が収まって比較器７９からＬ信号が入力されても、ラッチ回路８０はスイッチ回路７７にＨ信号を出力し続ける。つまり、記録を行うためにクロック信号がＡＳＩＣ６０から出力されるまで、スイッチ回路７７はＯＦＦの状態を保持することになる。
【００５４】
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００５５】
１］前記実施形態では、インクジェットヘッド２の振動発生の有無を、温度検出信号の電圧レベルから制御装置５が把握するようになっていたが、振動検出センサ１１の検出信号が、スイッチ回路７７に加えて、制御装置５に直接送信されるように構成されてもよい。
【００５６】
また、制御装置５がインクジェットヘッド２の振動発生の有無を把握しない場合でも、用紙搬送機構３が記録用紙Ｐを送り続けるだけであり、それほど大きな問題ではないことから、インクジェットヘッド２側から振動に関する信号が制御装置５に送られない構成を採用してもよい。
【００５７】
２］前記実施形態のインクジェットヘッド２は、記録動作中に移動しない固定ライン型のヘッドであったが、記録用紙Ｐの幅方向に往復移動しながらインクを噴射する、いわゆる、シリアル型のインクジェットヘッドにも本発明を適用することができる。
【００５８】
３］インクジェットヘッドは、圧電アクチュエータによってインクを噴射させるものには限られず、他の方式のアクチュエータ、例えば、加熱体によってインクを加熱したときの蒸発を利用して噴射させる方式のものを使用することもできる。
【００５９】
また、本発明はインクジェットプリンタに限られるものでもなく、ドットインパクト方式のプリンタなど、他の記録方式を採用した記録装置においても適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
５ 制御装置
１１ 振動検出センサ
１３ 圧電アクチュエータ
１４ ノズル
３１ 駆動ＩＣ
５０ キャップ
７７ スイッチ回路
７８ 温度検出回路
Ｐ 記録用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体に記録を行う記録素子とこの記録素子を駆動する駆動ＩＣを有する記録ヘッドと、
前記駆動ＩＣを制御する制御装置と、
前記記録ヘッドに設けられ、この記録ヘッドに生じる振動を検出する振動検出手段を備え、
前記記録ヘッドに、前記振動検出手段によって前記記録ヘッドの振動が検出されたときに、電源から前記駆動ＩＣへの電力供給を遮断するスイッチが設けられていることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記駆動ＩＣは、この駆動ＩＣの動作温度を検出する温度検出回路を有し、
前記温度検出回路は、前記駆動ＩＣの動作温度に対応した、所定の基準電圧よりも高い電圧レベルの温度検出信号を出力し、さらに、前記温度検出信号は、信号線を介して前記駆動ＩＣから前記制御装置へ送信され、
前記スイッチにより前記駆動ＩＣへの電力供給が遮断されたときに、前記温度検出信号の電圧レベルがグランドとなることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記記録ヘッドは、前記被記録媒体にインクを噴射する、前記記録素子としての、ノズルを備えたインクジェットヘッドであり、
前記インクジェットヘッドに前記ノズルを覆うように装着されるキャップを有し、
前記インクジェットヘッドに前記キャップが装着されたときの、前記インクジェットヘッドに生じる振動が前記振動検出手段により検出されたときに、前記スイッチは前記駆動ＩＣへの電力供給を遮断することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【請求項１】
被記録媒体に記録を行う記録素子とこの記録素子を駆動する駆動ＩＣを有する記録ヘッドと、
前記駆動ＩＣを制御する制御装置と、
前記記録ヘッドに設けられ、この記録ヘッドに生じる振動を検出する振動検出手段を備え、
前記記録ヘッドに、前記振動検出手段によって前記記録ヘッドの振動が検出されたときに、電源から前記駆動ＩＣへの電力供給を遮断するスイッチが設けられていることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記駆動ＩＣは、この駆動ＩＣの動作温度を検出する温度検出回路を有し、
前記温度検出回路は、前記駆動ＩＣの動作温度に対応した、所定の基準電圧よりも高い電圧レベルの温度検出信号を出力し、さらに、前記温度検出信号は、信号線を介して前記駆動ＩＣから前記制御装置へ送信され、
前記スイッチにより前記駆動ＩＣへの電力供給が遮断されたときに、前記温度検出信号の電圧レベルがグランドとなることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記記録ヘッドは、前記被記録媒体にインクを噴射する、前記記録素子としての、ノズルを備えたインクジェットヘッドであり、
前記インクジェットヘッドに前記ノズルを覆うように装着されるキャップを有し、
前記インクジェットヘッドに前記キャップが装着されたときの、前記インクジェットヘッドに生じる振動が前記振動検出手段により検出されたときに、前記スイッチは前記駆動ＩＣへの電力供給を遮断することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【公開番号】特開２０１２−６６５１７（Ｐ２０１２−６６５１７Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１４１２８（Ｐ２０１０−２１４１２８）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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