(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成により、ノイズの影響を受けず、スイッチ回路ＩＣの温度測定を高精度で行なうことができると共に、制御部の構成が簡略化されるようにした、インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置を提供することを目的とする。【解決手段】複数のノズルに対応する圧電素子１１を、スイッチ回路ＩＣにより順次に選択的に所定の印字タイミングで駆動波形発生回路１２からの駆動信号ＣＯＭにより駆動し、対応するノズルからインク滴を吐出させると共に、スイッチ回路ＩＣ１５内に設けられたダイオード２２のアノード電圧に基づいて、プリンタ本体の制御部３０にて、スイッチ回路ＩＣ１５が所定温度以上になったことを検出して、印字動作を中断させる、インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置１０であって、上記スイッチ回路ＩＣが、上記ダイオードのアノード電圧が基準値より低くなったとき、プリンタ本体の制御部３０に対してデジタル信号を出力する温度検出部２０を含んでいる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルに対応してそれぞれ設けられたインクに圧力を加える圧電素子を、集積化されたスイッチ回路ＩＣにより順次に選択的に所定の印字タイミングでヘッド駆動回路からの駆動信号により駆動し、対応するノズルからインク滴を吐出させて記録を行なうと共に、スイッチ回路ＩＣ内に設けられたダイオードのアノード電圧に基づいて、プリンタ本体の制御部にて、スイッチ回路ＩＣが所定温度以上になったことを検出して、印字動作を制御する、インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置において、
上記スイッチ回路ＩＣが、上記所定温度以上になったことを印字パス開始毎に検出し、上記ダイオードのアノード電圧が基準値より低くなったとき、プリンタ本体の制御部に対してデジタル信号を出力する温度検出部を含んでいることを特徴とする、インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置。
【請求項２】
上記制御部にて、上記スイッチ回路ＩＣが所定温度以上になったことを検出した場合には、印字動作を中断し、上記スイッチ回路ＩＣが規定温度以下になるまで、印字動作を開始しないことを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット式プリンタのヘッド駆動装置。
【請求項３】
上記温度検出部が、温度検出のための基準温度に対応する基準値を設定する温度設定部と、上記ダイオードのアノード電圧と、上記温度設定部からの基準値とを比較して、上記ダイオードのアノード電圧が基準値より高くなったとき、プリンタ本体の制御部に対してデジタル信号を出力するコンパレータと、から構成されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のインクジェット式プリンタのヘッド駆動装置。
【請求項４】
各スイッチ回路ＩＣのコンパレータから出力されるデジタル信号が、それぞれ互いに独立的にプリンタ本体の制御部に対して出力されることを特徴とする、請求項３に記載のインクジェット式プリンタのヘッド駆動装置。
【請求項５】
さらに各コンパレータから出力されるデジタル信号がそれぞれゲートに入力され、出力がオープンドレインにされたＦＥＴをスイッチ回路ＩＣ毎に備えていることを特徴とする、請求項４に記載のインクジェット式プリンタのヘッド駆動装置。
【請求項６】
上記各スイッチ回路ＩＣのＦＥＴのオープンドレインから出力されるデジタル信号が、それぞれ互いに独立的にプリンタ本体の制御部に対して出力されることを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット式プリンタのヘッド駆動装置。
【請求項７】
上記各スイッチ回路ＩＣのＦＥＴのオープンドレインから出力されるデジタル信号が、それぞれ互いにアンド接続されて、一本のケーブルによりプリンタ本体の制御部に対して出力されることを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット式プリンタのヘッド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット式プリンタのヘッドにてインク滴を吐出するためのノズルに対応して設けられた圧電素子を順次に切換えて駆動するための集積化されたスイッチ回路ＩＣが所定温度以上になったことを検出して、印刷動作を中断するようにしたインクジェット式プリンタのヘッド駆動の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンピュータの出力装置として、数色のインクを記録ヘッドから吐出するタイプのインクジェット式カラープリンタが普及してきており、コンピュータ等が処理した画像を多色多階調で印刷するために広く用いられている。
【０００３】
例えば、インク吐出のための駆動素子として圧電素子を用いたインクジェット式プリンタでは、印刷ヘッドの複数のノズルに対応してそれぞれ設けられた複数個の圧電素子を選択的に駆動することにより、各圧電素子の動圧に基づいてノズルからインク滴を吐出させ、印刷用紙にインク滴を付着させることにより、印刷用紙にドットを形成して、印刷を行なうようにしている。
【０００４】
ここで、各圧電素子は、インク滴を吐出するためのノズルに対応して設けられており、印刷ヘッド内に実装された少なくとも一つのヘッドドライバＩＣから供給される駆動信号により、スイッチ回路を介して順次に切換え駆動され、それぞれインク滴を吐出させるようになっている。
【０００５】
このようなヘッド駆動装置は、例えば図６に示すように構成されている。図６において、ヘッド駆動装置１は、インクジェット式プリンタの複数のノズルに対応してそれぞれ設けられた圧電素子２と、各圧電素子２の一方の電極２ａに対して駆動信号を供給するための駆動波形発生回路３と、この駆動波形発生回路３と各圧電素子２との間に設けられた電流増幅回路４及びスイッチ回路５と、から構成されている。
【０００６】
ここで、図６においては、圧電素子２は一つのみが示されているが、実際には、インクジェット式プリンタのヘッドには、複数個のノズルが設けられており、各ノズルに対してそれぞれ一つの圧電素子が備えられている。そして、各圧電素子２に対して、駆動波形発生回路３からの駆動信号ＣＯＭは、実際にはスイッチ回路等を介して、順次に出力されるようになっている。
【０００７】
圧電素子２は、例えばピエゾ素子であって、双方の電極２ａ，２ｂ間に印加される電圧により変位するように構成されている。そして、圧電素子２は、常時中間電位付近に充電されており、駆動波形発生回路３からの駆動信号ＣＯＭに基づいて放電する際に対応するノズル内のインクに圧力を加えることにより、このノズルからインク滴を吐出するように構成されている。
【０００８】
駆動波形発生回路３は、インクジェットプリンタのヘッドへの駆動信号ＣＯＭを発生させるものであり、例えばプリンタ本体内あるいはプリンタヘッド内に配置されている。
【０００９】
電流増幅回路４は、二つの駆動素子としてのトランジスタ４ａ，４ｂから構成されている。このうち、第一のトランジスタ４ａは、コレクタが定電圧電源に接続され、ベースが駆動波形発生回路３の一方の出力に接続されると共に、エミッタがスイッチ回路５の入力側に接続されている。これにより、駆動波形発生回路３からの信号に基づいて導通して、充電電流をスイッチ回路５を介して圧電素子２に供給する。
【００１０】
また、第二のトランジスタ４ｂは、エミッタがスイッチ回路５の入力側に接続され、ベースが駆動波形発生回路３の第二の出力に接続されると共に、コレクタがグランドにアース接続されている。これにより、駆動波形発生回路３からの信号に基づいて導通して、圧電素子２をスイッチ回路５を介して放電させる。
【００１１】
スイッチ回路５は、制御信号が入力されることにより、対応する圧電素子２の駆動タイミングでオンされ、駆動信号ＣＯＭを圧電素子２に出力する。このスイッチ回路５は、実際には、各圧電素子２をそれぞれオンオフするための所謂トランスミッションゲートとして構成されており、集積化されることによりスイッチ回路ＩＣ６として構成されている。
【００１２】
ところで、このような構成のヘッド駆動装置１においては、上述したスイッチ回路５を構成するスイッチ回路ＩＣ６は、動作により発熱し、その熱は、圧電素子２から吐出されるインク滴やヘッドを構成する部品等を介して放熱されるようになっているが、連続駆動やインク切れ等によって、インク滴により十分な放熱が行なわれなくなることがある。
【００１３】
このような状態で、印刷を続けると、各スイッチ回路ＩＣ６の温度がさらに上昇して、各スイッチ回路ＩＣ６や圧電素子２が熱破壊してしまうことがある。このため、従来のインクジェット式プリンタ１においては、各スイッチ回路ＩＣ６内に備えられたダイオード７のアノード電圧が、ＩＣの温度に依存して変化することに着目して、図７に示すように、例えば各スイッチ回路ＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ内のダイオード７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのアノード電圧を、それぞれケーブル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを介して、プリンタ本体内の例えばＡＳＩＣにより構成される制御部９に出力する。
【００１４】
そして、この制御部９内で、各スイッチ回路ＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄのアノード電圧をＡＤコンバータ９ａによりデジタル値に変換して、各スイッチ回路ＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄのダイオード７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄのアノード電圧を検出し、これらのアノード電圧に基づいて、各スイッチ回路ＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの温度を検出するようにしている。
【００１５】
そして、何れかのスイッチ回路のＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃまたは６ｄの温度が所定温度以上になった場合には、上記制御部９が、印刷動作を一時停止させて、スイッチ回路ＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの温度を低下させ、あるいはインク切れの場合には、インクカートリッジの交換まで印刷動作を中断させるようにしている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなスイッチ回路ＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの温度検出においては、制御部９が、各スイッチ回路ＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄからのアノード電圧をＡＤ変換しているため、時間がかかってしまう。このため、温度測定の精度が比較的低くなってしまうことから、次回の温度測定までの温度上昇を大きく見込む必要がある。従って、スイッチ回路ＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにおけるスイッチ回路５の各アナログスイッチのオン抵抗を小さくする必要があった。
【００１７】
そして、このように各アナログスイッチのオン抵抗を小さくすると、各スイッチ回路ＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが大型化すると共に、コストが高くなってしまうという問題もあった。
【００１８】
さらに、各スイッチ回路ＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄから制御部９までの接続ケーブルが比較的長くなると共に、これらのケーブルをアナログ信号が通ることになるため、ノイズの影響を受けやすく、検出精度が低下してしまうという問題があった。
【００１９】
また、各スイッチ回路ＩＣ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄからのアノード電圧が、制御部９内にてＡＤコンバータ９ａによりデジタル信号に変換されるので、制御部９内にＡＤコンバータ９ａが必要となり、従って、例えばＡＳＩＣにより構成される制御部９が大型化してしまう。
【００２０】
そこで、本発明の課題は、簡単な構成により、ノイズの影響を受けず、スイッチ回路ＩＣの温度測定を高精度で行なうことができると共に、制御部の構成が簡略化されるようにした、インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、温度検出部が印字パス開始毎に、スイッチ回路ＩＣのダイオードのアノード電圧を基準値と比較して、上記ダイオードのアノード電圧が基準値より低くなると、スイッチ回路ＩＣが所定温度以上になったことを検出し、プリンタ本体の制御部に対してデジタル信号を送出するようにした。
【００２２】
即ち、請求項１記載のインクジェット式プリンタのヘッド駆動装置では、　複数のノズルに対応してそれぞれ設けられたインクに圧力を加える圧電素子を、集積化されたスイッチ回路ＩＣにより順次に選択的に所定の印字タイミングでヘッド駆動回路からの駆動信号により駆動し、対応するノズルからインク滴を吐出させて記録を行なうと共に、スイッチ回路ＩＣ内に設けられたダイオードのアノード電圧に基づいて、プリンタ本体の制御部にて、スイッチ回路ＩＣが所定温度以上になったことを検出して、印字動作を制御する、インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置において、上記スイッチ回路ＩＣが、上記所定温度以上になったことを印字パス開始毎に検出し、上記ダイオードのアノード電圧が基準値より低くなったとき、プリンタ本体の制御部に対してデジタル信号を出力する温度検出部を含んでいることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、温度検出部が印字パス開始毎に、スイッチ回路ＩＣのダイオードのアノード電圧を基準値と比較する。そして、上記温度検出部は、上記ダイオードのアノード電圧が基準値より低くなると、デジタル信号をプリンタ本体の制御部に対して出力する。
【００２４】
これにより、プリンタ本体の制御部は、各スイッチ回路ＩＣ内に設けられた温度検出部からのデジタル信号を検出することにより、各スイッチ回路ＩＣが所定温度より高くなったことを印字パス開始毎に検出することができる。
【００２５】
さらに、プリンタ本体の制御部は、上述のように各スイッチ回路ＩＣが所定温度より高くなったことを検出したとき、印刷動作を一時停止したり、あるいは印刷動作を強制終了させることにより、またインク切れの場合には、インクカートリッジの交換を待つことにより、各スイッチ回路ＩＣそして圧電素子の温度上昇による熱破壊を防止することができる。
【００２６】
従って、プリンタ本体の制御部は、温度検出の処理の際にスイッチ回路ＩＣから信号をＡＤ変換する必要がなく、温度検出の処理を高速で行なうことができるので、例えば印刷動作の間のパスの開始時毎に温度検出の処理を行なっても、印刷動作のスループットを低下させるようなことはない。
【００２７】
これにより、プリンタ本体の制御部は、次回の温度検出までの時間が短いことから、高精度でスイッチ回路ＩＣの温度を検出することができるので、次回の温度検出までの温度上昇を比較的小さく見込むことができ、スイッチ回路のアナログスイッチのオン抵抗を大きくすることができる。従って、スイッチ回路ＩＣを小型に且つ低コストで構成することができる。
【００２８】
また、各スイッチ回路ＩＣからプリンタ本体の制御部に出力される温度検出のための信号が、デジタル信号であることから、スイッチ回路ＩＣから制御部までのケーブルが長くても、ノイズによる影響を受けにくく、検出精度が向上することになる。
【００２９】
請求項２記載のヘッド駆動装置においては、上記制御部にて、上記スイッチ回路ＩＣが所定温度以上になったことを検出した場合には、印字動作を中断し、上記スイッチ回路ＩＣが規定温度以下になるまで、印字動作を開始しないことを特徴とする。
【００３０】
また、請求項３記載のヘッド駆動装置においては、上記温度検出部が、温度検出のための基準温度に対応する基準値を設定する温度設定部と、上記ダイオードのアノード電圧と、上記温度設定部からの基準値とを比較して、上記ダイオードのアノード電圧が基準値より高くなったとき、プリンタ本体の制御部に対してデジタル信号を出力するコンパレータと、から構成されていることを特徴とする。この構成によれば、温度設定部により適宜に基準値を設定しておくことにより、スイッチ回路ＩＣにおいて、この基準値が、コンパレータの一方の入力端子に入力する。
【００３１】
この状態にて、例えば、プリンタヘッドの印刷動作の間、例えば、印字パスの開始時に、コンパレータが、スイッチ回路ＩＣ内に設けられたダイオードのアノード電圧と、上記温度設定部からの基準値とを比較する。
【００３２】
そして、上記コンパレータは、ダイオードのアノード電圧が基準値より高い場合にはデジタル信号を出力せず、またダイオードのアノード電圧が基準値より低くなった場合に、デジタル信号をプリンタ本体の制御部に対して出力する。
【００３３】
これにより、プリンタ本体の制御部は、各スイッチ回路ＩＣ内に設けられたコンパレータからのデジタル信号を検出することにより、各ヘッドドライバＩＣが所定温度より高くなったことを検出することができる。
【００３４】
請求項４記載のヘッド駆動装置においては、各スイッチ回路ＩＣのコンパレータから出力されるデジタル信号が、それぞれ互いに独立的にプリンタ本体の制御部に対して出力されることを特徴とする。
【００３５】
この構成によれば、各スイッチ回路ＩＣのコンパレータからのデジタル信号が、それぞれ独立してプリンタ本体の制御部に対して出力されるので、各スイッチ回路ＩＣからプリンタ本体の制御部へのケーブルの一部に断線等の障害が生じた場合であっても、障害の発生したケーブルを使用するスイッチ回路ＩＣの温度検出のみができなくなるが、他のケーブルを使用するスイッチ回路ＩＣの温度検出は可能である。
【００３６】
請求項５記載のヘッド駆動装置においては、さらに各コンパレータから出力されるデジタル信号がそれぞれゲートに入力され、出力がオープンドレインにされたＦＥＴをスイッチ回路ＩＣ毎に備えていることを特徴とする。
【００３７】
この構成によれば、各コンパレータからのデジタル信号により、ＦＥＴがオンオフされ、オープンドレインの出力が、プリンタ本体の制御部に入力されることになる。
【００３８】
請求項６記載のヘッド駆動装置においては、上記各スイッチ回路ＩＣのＦＥＴのオープンドレインから出力されるデジタル信号が、それぞれ互いに独立的にプリンタ本体の制御部に対して出力されることを特徴とする。
【００３９】
この構成によれば、各スイッチ回路ＩＣのＦＥＴからのデジタル信号が、それぞれ独立してプリンタ本体の制御部に対して出力されるので、各スイッチ回路ＩＣからプリンタ本体の制御部へのケーブルの一部に断線等の障害が生じた場合であっても、障害の発生したケーブルを使用するスイッチ回路ＩＣの温度検出のみができなくなるが、他のケーブルを使用するスイッチ回路ＩＣの温度検出は可能である。
【００４０】
請求項７記載のヘッド駆動装置においては、上記各スイッチ回路ＩＣのＦＥＴのオープンドレインから出力されるデジタル信号が、それぞれ互いにアンド接続されて、一本のケーブルによりプリンタ本体の制御部に対して出力されることを特徴とする。
【００４１】
この構成によれば、各スイッチ回路ＩＣのＦＥＴからのデジタル信号が、オープンドレインにより出力されるので、各ＦＥＴのオープンドレインの出力を互いにアンド接続しても、各ＦＥＴのデジタル出力信号が互いに干渉することなく、一本のケーブルによりプリンタ本体の制御部に対して出力される。従って、複数個のスイッチ回路ＩＣからの温度検出のためのケーブルが一本で済み、コストが低減されると共に、プリンタ本体の制御部の入力ピンが少なくて済み、制御部を構成するＡＳＩＣのピンの低減化に寄与し得る。
【００４２】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明の実施の形態に係るインクジェット式プリンタのヘッド駆動装置について説明する。尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００４３】
図１は、本発明によるインクジェット式プリンタのヘッド駆動装置の一実施形態の構成を示している。図１において、ヘッド駆動装置１０は、プリンタヘッドの複数のノズルに対応してそれぞれ設けられた圧電素子１１と、各圧電素子１１の一方の電極１１ａに対して駆動信号ＣＯＭを供給するため駆動波形発生回路１２と、この駆動波形発生回路１２と各圧電素子１１との間に設けられた電流増幅回路１３及びノズル選択用スイッチ回路１４と、ノズル選択用スイッチ回路１４の温度を検出する温度検出部２０と、温度検出部２０からの検出信号に基づいて駆動波形発生回路１２及びノズル選択用スイッチ回路１４の制御を行なうプリンタ本体の制御部３０と、から構成されている。
【００４４】
ここで、図１においては、圧電素子１１は、実際にはインクジェット式プリンタのプリンタヘッドにて、各色毎にそれぞれ一つのノズル列が設けられており、各ノズル列に対してそれぞれ圧電素子が備えられている。
【００４５】
上記圧電素子１１は、例えばピエゾ素子であって、双方の電極１１ａ，１１ｂ間に印加される電圧により変位するように構成されている。そして、圧電素子１１は、駆動波形発生回路１２からの駆動信号ＣＯＭに基づいて放電する際に対応するノズル内のインクに圧力を加えることにより、このノズルからインク滴を吐出するように構成されている。
【００４６】
上記駆動波形発生回路１２は、インクジェットプリンタのヘッドへの駆動信号ＣＯＭを発生させるものであり、プリンタ本体の制御部３０またはプリンタヘッドに搭載されている。
【００４７】
上記電流増幅回路１３は、二つのトランジスタ１３ａ，１３ｂから構成されている。このうち、第一のトランジスタ１３ａは、コレクタが定電圧電源に接続され、ベースが駆動波形発生回路１２の一方の出力に接続されると共に、エミッタがスイッチ回路１４の入力側に接続されている。これにより、第一のトランジスタ１３ａは、駆動波形発生回路１２からの駆動信号ＣＯＭに基づいて導通して、駆動電圧波形をスイッチ回路１４を介して圧電素子１１に供給する。
【００４８】
また、第二のトランジスタ１３ｂは、エミッタがスイッチ回路１４の入力側に接続され、ベースが駆動波形発生回路１２の第二の出力に接続されると共に、コレクタがグランドにアース接続されている。これにより、第二のトランジスタ１３ｂは、駆動波形発生回路１２からの駆動信号ＣＯＭに基づいて導通して、圧電素子１１をスイッチ回路１４を介して放電させる。
【００４９】
スイッチ回路１４は、プリンタ本体の制御部３０から制御信号が入力されることにより、対応する圧電素子２の駆動タイミングでオンされ、駆動信号ＣＯＭを圧電素子２に出力する。ここで、上記スイッチ回路１４は、実際には、各圧電素子１１をそれぞれオンオフするための所謂トランスミッションゲートとして構成されており、さらに集積化されることによりスイッチ回路ＩＣ１５として構成されている。
【００５０】
上記温度検出部２０は、図２に示すように、インクジェット式プリンタのプリンタヘッド内にて各ノズル列に対して設けられた複数個（図示の場合、４個）の各スイッチ回路ＩＣ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ内に設けられた各ダイオードＤのアノード電圧をそれぞれ基準電圧と比較して、比較結果をデジタル化して、一本のケーブル１６を介して、プリンタ本体の制御部３０に出力するように構成されている。
【００５１】
ここで、各スイッチ回路ＩＣ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、それぞれ同じ構成であり、例えばイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色に対応したノズル列の圧電素子を切換え駆動するためのスイッチ回路ＩＣとして構成されている。
【００５２】
従って、以下に、スイッチ回路ＩＣ１５ａについて、その構成を説明する。図３は、スイッチ回路ＩＣ１５ａの構成を示すブロック図である。図３において、スイッチ回路ＩＣ１５ａは、図示しないスイッチ回路１４に隣接した温度検出部２０を備えており、この温度検出部２０は、基準電圧源２１と、ダイオード２２と、コンパレータ２３と、ＦＥＴ２４と、から構成されている。
【００５３】
上記基準電圧源２１は、例えば任意の構成の直流電源等から構成されており、温度検出のための基準温度Ｔｒｅｆに対応する基準値Ｖｒｅｆを設定するものである。
【００５４】
ここで、基準温度Ｔｒｅｆは、スイッチ回路ＩＣの定格温度より低く設定されたしきい値であり、このしきい値は、次回の温度検出までの１パスの印刷動作による（例えばベタ印刷時等の）最大温度上昇が発生したとしても、上記定格温度を越えないように設定される。
【００５５】
例えば定格温度１２０℃に対して、一回の駆動による印刷動作による最大温度上昇を約５℃とした場合、しきい値は約１１５℃に設定すればよい。しかしながら、温度検出部２０自体の検出精度が±１５℃程度のバラツキを有していることから、実際には、しきい値は、例えば約１００℃程度に設定される。
【００５６】
上記ダイオード２２は、スイッチ回路ＩＣ１６ａ内に設けられており、アノード側が抵抗Ｒ１を介して定電圧電源Ｖｃｃ１と、またカソード側がアースと接続されている。尚、ダイオード２２は、図示の場合、複数個（例えば４個）のダイオードが互いに直列に接続されることにより、構成されている。ここで、ダイオード２２のアノード電圧Ｖは、後述するように、スイッチ回路ＩＣ１６ａの温度が上昇するに従って、低くなる特性を有している。
【００５７】
上記コンパレータ２３は、反転入力端子に上記ダイオード２２のアノード電圧Ｖが入力され、また非反転入力端子に上記ＤＡコンバータ２２からの基準値Ｖｒｅｆが入力されることにより、これらのアノード電圧Ｖと基準値Ｖｒｅｆとを比較する。
【００５８】
そして、コンパレータ２３は、上記ダイオード２２のアノード電圧Ｖが基準値Ｖｒｅｆより高い場合には、Ｌレベルのデジタル信号を出力すると共に、上記ダイオード２２のアノード電圧Ｖが基準値Ｖｒｅｆより低くなったとき、Ｈレベルのデジタル信号を出力するようになっている。
【００５９】
上記ＦＥＴ２４は、ゲートが上記コンパレータ２３の出力端子に接続され、ソースがアース接続されると共に、ドレインが抵抗Ｒ２を介して定電圧電源Ｖｃｃ２に接続され、さらにオープンドレインとしてドレインからデジタル信号が出力されるようになっている。
【００６０】
これにより、ＦＥＴ２４は、コンパレータ２３からの出力信号がＬレベルの場合には、オフであって、そのドレインが定電圧電源Ｖｃｃ２の電圧に保持されて、出力端子２５からの出力信号ＸＨＯＴがＨレベルとなるが、コンパレータ２３からの出力信号がＨレベルになると、オンとなり、そのドレインがアース電位に落とされる。これにより、出力端子２５からの出力信号ＸＨＯＴがＬレベルとなる。
【００６１】
上記制御部３０は、プリンタ本体内に配置されており、例えばパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから送信されてくる印刷データに基づいて、印刷イメージデータを生成して、この印刷イメージデータに基づいて、駆動波形発生回路１２及びノズル選択用スイッチ回路１４を駆動制御するようになっている。
【００６２】
そして、上記制御部３０は、パスの開始時毎に、温度検出部２０により各スイッチ回路ＩＣ１６の温度検出を行なわせる。ここで、制御部３０は、温度検出部２０からのデジタル信号ＸＨＯＴがＨレベルの場合には、スイッチ回路１４を構成するスイッチ回路ＩＣ１５が所定温度より低いことから、駆動波形発生回路１２及びノズル選択用スイッチ回路１４を通常モードで駆動制御する。これにより、当該パスの印刷が行なわれる。
【００６３】
これに対して、制御部３０は、温度検出部２０からのデジタル信号ＸＨＯＴがＬレベルの場合には、スイッチ回路１４を構成するスイッチ回路ＩＣ１５が所定温度以上であることから、駆動波形発生回路１２及びノズル選択用スイッチ回路１４の駆動を中断して、印刷動作を一時停止したり、あるいは印刷動作を強制終了させる。これにより、各スイッチ回路ＩＣ１６の温度が低下して、そして圧電素子１１の温度上昇による熱破壊を防止することができる。
【００６４】
本発明実施形態によるヘッド駆動装置１０は、以上のように構成されており、以下のように動作する。まず、各スイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄ内では、それぞれ温度検出部２０にて、基準電圧源２１が前以て設定された基準値Ｖｒｅｆを出力し、コンパレータ２３の非反転入力端子に入力する。
【００６５】
他方、ダイオード２２には当該スイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄの温度に対応したアノード電圧Ｖが発生する。これにより、コンパレータ２３は、基準値Ｖｒｅｆとアノード電圧Ｖを比較して、アノード電圧Ｖが基準値Ｖｒｅｆより高い場合には、Ｌレベルの信号を出力するので、ＦＥＴ２４はオフのままであり、出力端子２５には、定電圧電源Ｖｃｃ２からの電圧が印加され、出力端子２５からＨレベルのデジタル信号ＸＨＯＴが出力されることになる。
【００６６】
これに対して、スイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄの温度が印刷動作に伴って上昇して、ダイオード２２のアノード電圧Ｖが低下して、基準値Ｖｒｅｆより低くなると、コンパレータ２３は、Ｈレベルの信号を出力し、ＦＥＴ２４がオンとなるので、出力端子２５はアースに落とされ、出力端子２５からはＬレベルのデジタル信号ＸＨＯＴが出力されることになる。
【００６７】
ここで、各スイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄは、図３に示すように、各ＦＥＴ２４の出力端子２５の出力がオープンドレインになっているので、出力端子２５を互いにアンド接続しても、相互に干渉するようなことがなく、スイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄの何れか一つのＦＥＴ２４がオンしたとき、このＦＥＴ２４を介してアースに落とされることになるので、出力端子２５からのデジタル信号ＸＨＯＴはＬレベルとなる。
【００６８】
このようにして、スイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄの何れかの温度が所定温度（しきい値）を超えた場合、そのコンパレータ２３の出力がＨレベルとなって、ＦＥＴ２４のオープンドレインから制御部３０に入力されるデジタル信号ＸＨＯＴがＨレベルからＬレベルとなって、制御部３０が何れかのスイッチ回路ＩＣの温度が所定温度（しきい値）を超えたことを検出することができる。
【００６９】
この場合、制御部３０には、スイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄからデジタル信号ＸＨＯＴが、一本のケーブル１６を介して入力される。従って、従来のようなダイオード２２からのアノード電圧をＡＤ変換しなくてもよい。
【００７０】
これにより、温度検出は、ＡＤ変換が不要であることから、極めて短時間で処理され得ることになり、印刷動作中のパスの開始時毎に行なっても、スループットを低下させてしまうようなことはない。
【００７１】
また、ＡＤコンバータを備える必要がなく、また個々のヘッドドライバＩＣ１１ａ乃至１１ｄ毎にケーブル及び入力ピンを備えなくてもよい。これにより、制御部３０が小型に、そして少ない入力ピンで構成され得ると共に、温度検出に関するケーブルも一本の心線でよいので、コストが低減され得ることになる。
【００７２】
ここで、制御部３０は、スイッチ回路ＩＣからの温度検出のためのデジタル信号の入力により、例えば、図４に示すように動作する。図４のフローチャートは、次のパスを開始する直前のシーケンスである。
【００７３】
そして、ステップＳＴ２にて、制御部３０は、内蔵するタイマーをリセットし、Ｔ＝０とした後、ステップＳＴ３にて、各スイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄからケーブル１６を介して入力されるデジタル信号ＸＨＯＴがＨレベルの場合には、各スイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄが何れも所定温度以下であるので、ステップＳＴ４にて、印刷動作を開始する。
【００７４】
また、ステップＳＴ３にて、上記デジタル信号ＸＨＯＴがＬレベルである場合には、制御部３０は、ステップＳＴ６にて、タイマーＴを調べて、Ｔ＜２秒であるときには、再びステップ３に戻る。
【００７５】
これにより、何れかのスイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄが所定温度以上になった場合には、２秒まで印刷動作の開始を遅延させて、当該スイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄが所定温度未満になるまで待つことになる。
【００７６】
そして、この２秒間の間に、当該スイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄが所定温度以下になると、ステップＳＴ３にて、デジタル信号ＸＨＯＴがＨレベルとなって、ステップＳＴ４にて、印刷動作が開始されるのである。
【００７７】
これに対して、ステップＳＴ６にて、Ｔ＜２秒でない場合には、即ち、何れかのスイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄが所定温度以上になってから２秒以上経過した場合には、制御部３０は、ステップＳＴ７にて、回路等に異常が生じ、フェータルエラー発生と判断して、ステップＳＴ８にて、印刷強制終了を含むフェータルエラー処理を行なって、インクジェット式プリンタの動作を停止し、処理を終了する。
【００７８】
次に、実際に印刷を行なう場合について、図５のグラフにより説明する。図５のグラフに示すように、印刷が開始されると、１パスの印刷毎に熱が発生して、パス開始時Ａと共に、スイッチ回路ＩＣ１６の温度が上昇し、パス終了時Ｂには、パスの間の印刷休止時間中の放熱により、スイッチ回路ＩＣ１６の温度が低下する。そして、連続してパスの印刷動作が行なわれると、徐々にスイッチ回路ＩＣ１６の温度が上昇することになり、温度がしきい値を越えるようになる。
【００７９】
ここで、パス開始時Ａの温度検出にて、スイッチ回路ＩＣ１６の温度がしきい値以下である場合には、当該パスの印刷動作による温度上昇により、スイッチ回路ＩＣ１６の温度は、定格温度を越えないので、そのまま印刷が行なわれる。
【００８０】
これに対して、パス開始時Ａ１の温度検出にて、スイッチ回路ＩＣ１６の温度がしきい値以上である場合には、そのまま当該パスの印刷動作を行なうと、温度上昇により、点線Ｐで示すように、スイッチ回路ＩＣ１６の温度が定格温度を越えてしまうので、スイッチ回路ＩＣ１６の温度がしきい値以下になるまで、最大２秒間待機する。
【００８１】
これにより、時点Ａ２にて、スイッチ回路ＩＣ１６の温度がしきい値以下になったら、印刷処理が再開され、当該パスの印刷動作が行なわれる。
【００８２】
このようにして、本発明によるヘッド駆動装置１０によれば、スイッチ回路ＩＣ１５にて、温度検出部２０による検出温度がしきい値以上になったとき、温度検出部２０がデジタル信号ＸＨＯＴをＨレベルからＬレベルに切換えることにより、プリンタ本体の制御部３０に通知することになる。従って、スイッチ回路ＩＣ１５の所定温度以上の温度検出のために、ＡＤ変換が不要であることから、制御部３０は、温度検出の処理を迅速に行なうことができる。
【００８３】
これにより、スイッチ回路ＩＣ１５の温度検出が、例えば１パスの印刷毎に印刷開始前に、スループットを低下させることなく、行なわれ得ると共に、また、スイッチ回路ＩＣでの発熱はスイッチ回路のオン抵抗を増大するが、スイッチ回路ＩＣ１５のスイッチ回路１４の個々のアナログスイッチのオン抵抗を大きくすることができる。更に、オン抵抗を大きくできれば、ＩＣを小さくすることができるので、スイッチ回路ＩＣ１５が小型に且つ低コストで構成され得ることになる。
【００８４】
上述した実施形態においては、ヘッド駆動装置１０は、それぞれ四つのスイッチ回路ＩＣ１５ａ乃至１５ｄを備えているが、これに限らず、例えば７つのスイッチ回路ＩＣを備えた７色カラーのインクジェット式プリンタや、唯一つのスイッチ回路を備えたモノクロインクジェット式プリンタに対しても本発明を適用し得ることは明らかである。
【００８５】
また、上述した実施形態においては、各スイッチ回路１５ａ乃至１５ｄの温度検知部２０のデジタル出力は、一本のケーブル１６で制御部３０に送出されるようになっているが、これに限らず、各スイッチ回路１５ａ乃至１５ｄのデジタル出力は、それぞれ個別のケーブルにより個別に制御部３０に送出されるようにしてもよい。
【００８６】
さらに、上述した実施形態においては、各スイッチ回路１５ａ乃至１５ｄの温度検知部２０は、コンパレータ２３のデジタル出力をＦＥＴ２４を介して出力するようになっているが、これに限らず、各コンパレータ２３の出力信号を直接に一本のケーブル１６または個別のケーブルにより制御部３０に出力するようにしてもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、温度検出部が印字パス開始毎に、スイッチ回路ＩＣのダイオードのアノード電圧を基準値と比較して、上記ダイオードのアノード電圧が基準値より低くなると、スイッチ回路ＩＣが所定温度以上になったことを検出し、プリンタ本体の制御部に対してデジタル信号を出力する。
【００８８】
これにより、プリンタ本体の制御部は、各スイッチ回路ＩＣ内の温度検出部からのデジタル信号により、各スイッチ回路ＩＣが所定温度より高くなったことを検出して、これに基づいて、印刷動作を一時停止したり、あるいは印刷動作を強制終了させることにより、またインク切れの場合には、インクカートリッジの交換を待つことにより、各スイッチ回路ＩＣそして圧電素子の温度上昇による熱破壊を防止することができる。
【００８９】
このようにして、プリンタ本体の制御部は、温度検出の処理の際にスイッチ回路ＩＣから信号をＡＤ変換する必要がなく、温度検出の処理を高速で行なうことができるので、例えば印刷動作の間のパスの開始時毎に温度検出の処理を行なっても、印刷動作のスループットを低下させるようなことはない。
【００９０】
これにより、プリンタ本体の制御部は、次回の温度検出までの時間が短いことから、高精度でスイッチ回路ＩＣの温度を検出することができる。ここで、制御部は、次回の温度検出までの温度上昇を比較的小さく見込むことができるので、スイッチ回路のアナログスイッチのオン抵抗を大きくすることができる。従って、スイッチ回路ＩＣを小型に且つ低コストで構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるヘッド駆動装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のヘッド駆動装置における各スイッチ回路ＩＣの温度検出部と制御部との関係を示す概略図である。
【図３】図２のスイッチ回路ＩＣの要部を示すブロック図である。
【図４】図１のヘッド駆動装置における制御部の制御動作を示すフローチャートである。
【図５】図１のヘッド駆動装置による印刷動作時のスイッチ回路ＩＣの温度変化を示すグラフである。
【図６】従来のインクジェット式プリンタのヘッド駆動装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図７】図６のヘッド駆動装置におけるスイッチ回路ＩＣの一例の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０　　インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置
１１　　圧電素子
１２　　駆動波形発生回路
１３　　電流増幅回路
１４　　スイッチ回路
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ　　スイッチ回路ＩＣ
１６　　ケーブル
２０　　温度検出部
２１　　基準電圧源
２２　　ダイオード
２３　　コンパレータ
２４　　ＦＥＴ
２５　　出力端子
３０　　プリンタ本体の制御部
【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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