(57)【要約】【課題】  デバイスや回路の電気的状態を判定する電力供給回路、及びその回路を備えた機器を提供する。【解決手段】  デバイスへ電力供給を行う電力供給回路であって、前記デバイスへ電力を供給する電力供給ラインに接続されたコンデンサと、前記電力供給ラインへ第１電圧を供給する電圧を生成する第１電圧生成手段と、前記第１電圧より低い第２電圧を生成し、前記第２電圧を前記電力供給ラインへ供給する第２電圧生成手段と、前記第２電圧生成回路へ電圧生成の開始指示を出力し、前記電力供給ラインの電圧と閾値電圧とを比較を行い、前記電力供給ラインの電圧が閾値電圧より高ければ前記第１電圧生成回路へ電圧生成の開始指示を出力し、前記出力部の電圧が閾値電圧より低ければ前記第１電圧生成回路へ電圧生成の停止指示を出力する制御を行う。【選択図】  図１
2012050208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスへ電力供給を行う電力供給回路であって、
前記デバイスへ電力を供給する電力供給ラインに接続されたコンデンサと、
前記電力供給ラインへ第１電圧を供給する電圧を生成する第１電圧生成手段と、
前記第１電圧より低い第２電圧を生成し、前記第２電圧を前記電力供給ラインへ供給する第２電圧生成手段と、
前記第２電圧生成回路へ電圧生成の開始指示を出力し、前記電力供給ラインの電圧と閾値電圧とを比較を行い、前記電力供給ラインの電圧が閾値電圧より高ければ前記第１電圧生成回路へ電圧生成の開始指示を出力し、前記出力部の電圧が閾値電圧より低ければ前記第１電圧生成回路へ電圧生成の停止指示を出力する制御を行う制御回路とを備えることを特徴とする電力供給回路。
【請求項２】
前記電力供給回路は、更に前記コンデンサに蓄積された電荷を放電する放電回路を備え、前記第２電圧生成回路へ電圧生成の開始指示を出力する前に、前記放電回路を動作させることを特徴とする請求項１に記載の電力供給回路。
【請求項３】
前記第２電圧生成回路は、スイッチ素子をオン／オフするスイッチ制御回路と前記スイッチ制御回路へ電力供給を行う第２の制御回路を備えることを特徴とする請求項１に記載の電力供給回路。
【請求項４】
請求項１に記載の電力供給回路を備え、前記デバイスを駆動することを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給回路及び該回路を備えた機器に関するものであり、故障の検知を行う機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デバイスを駆動する機器において、デバイスの電気的状態や機器の状態を検知する技術がある。デバイスとして記録ヘッドを備える記録装置において、記録ヘッドの故障の有無を判定し、故障がある場合には記録装置の動作を停止してその旨を表示する構成について特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−６２２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１で開示されている構成では、記録ヘッドの電圧を供給している電力供給回路や電源装置（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ）を起動し、記録ヘッドに電圧の供給を行って、故障の有無のチェックを実施している。しかし、この方法では、記録ヘッドに対して動作状態と同じ電圧レベルで検出を行うため、記録ヘッドや電力供給回路などが故障してしまう可能性がある。特に、ＤＣ／ＤＣコンバータを少なくとも１度は起動させ、記録ヘッドが正常であることを前提として、予め定めた電圧を供給するシーケンスとなっている。したがって、回路や電源ラインに不具合があれば、回路内の各種素子に熱的ストレス、電気的ストレスを与えることになる。
【０００５】
本発明は、安全にデバイスや回路の電気的状態を判定する電力供給回路、及びその回路を備えた機器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】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の電力供給回路は、デバイスへ電力供給を行う電力供給回路であって、前記デバイスへ電力を供給する電力供給ラインに接続されたコンデンサと、前記電力供給ラインへ第１電圧を供給する電圧を生成する第１電圧生成手段と、前記第１電圧より低い第２電圧を生成し、前記第２電圧を前記電力供給ラインへ供給する第２電圧生成手段と、前記第２電圧生成回路へ電圧生成の開始指示を出力し、前記電力供給ラインの電圧と閾値電圧とを比較を行い、前記電力供給ラインの電圧が閾値電圧より高ければ前記第１電圧生成回路へ電圧生成の開始指示を出力し、前記出力部の電圧が閾値電圧より低ければ前記第１電圧生成回路へ電圧生成の停止指示を出力する制御を行う制御回路とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の構成によれば、デバイスや回路の素子に熱的ストレスや電気的ストレスを与えることなく、安全に回路の状態の判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態における電力供給回路を説明する図である。
【図２】第１の実施形態における電力供給の制御フローである。
【図３】第２の実施形態における電力供給回路を説明する図である。
【図４】第２の実施形態における電力供給の制御フローである。
【図５】第２の実施形態における制御信号及び生成電圧の状態を説明する図である。
【図６】第２の実施形態の充電特性を説明するための図である。
【図７】実施形態における記録装置の斜視図である。
【図８】従来の電力供給回路を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施の形態における電力供給回路（電力供給装置）を説明する図である。電力供給回路は、後述する第１電圧生成回路と第２電圧生成回路を備えている。電力供給回路は、入力端子Ｔｉｎを介してＡＣ／ＤＣ電源（交流電圧を直流電圧に変換する回路）１から３２ボルトの直流電圧を入力し、出力端子Ｔｏｕｔを介してデバイス２に直流電圧を出力する。電力供給線（電力供給ライン）ＶＨを介して、電力供給装置からデバイス２へ電力が供給される。ＧＮＤは、グランド線（グランドライン）である。この電力供給線（電力供給ライン）にはコンデンサＣ１０２が接続されており、電力供給回路で生成される電荷を蓄積する。
【００１０】
この実施形態では、機器の例として記録装置、デバイス２の例として記録ヘッドとする。コントロールユニット３は、ＡＳＩＣやＣＰＵなどの集積回路、メモリなどで構成され機器の制御を行う。コントロールユニット３は、後述する制御信号を出力するための出力ポート、信号を入力するための入力ポートを備えている。電力供給回路を備える機器が記録装置であれば、記録ヘッドが備える記録素子を駆動するための制御を行う。また、電力供給回路を備える機器が画像入力装置であれば、読取部が備える光学素子やセンサの制御を行う。
【００１１】
第１電圧生成回路は、ＰＷＭ制御方式の降圧型ＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。第１電圧生成回路は、トランジスタ（スイッチ素子）Ｑ１０１、ダイオードＤ１０１、コイルＬ１０１、コンデンサＣ１０２、スイッチ制御回路５を備えている。スイッチ制御回路５は、定電圧フィードバック制御を行う。第１電圧生成回路は、更に抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２を備えており、スイッチ制御回路５は、抵抗Ｒ１０１、Ｒ１０２で分圧した電圧を入力する。スイッチ制御回路５は、この入力した電圧と基準電圧と比較回路で比較を行い、トランジスタＱ１０１をオン／オフする信号を出力する。この信号は、例えば、パルス幅が制御された信号（ＰＷＭ信号）である。
【００１２】
また、電力供給回路は、抵抗Ｒ９、Ｒ１０を備えており、抵抗Ｒ９、Ｒ１０によりＶＨ電圧を分圧する。コントロールユニット３は、この分圧された電圧をＶＨ＿ＭＯＮＩ信号として入力する。オンオフ回路１１は、制御ユニット３から出力される制御信号を入力し、スイッチ制御回路５へロジック電圧Ｖｃｃの供給の制御を行う。これにより、ロジック電圧Ｖｃｃの供給の制御により、スイッチ制御回路５の動作の開始や停止の制御を行う。なお、スイッチ制御回路５の動作の開始や停止の制御を行うために、制御ユニット３が別の信号を出力する形態でも構わない。
【００１３】
第１電圧生成回路は、ＡＣ／ＤＣ電源１から供給される３２ボルトから２１ボルトの電圧を生成する。スイッチ制御回路（ＰＷＭ制御ＩＣ）５から出力される信号に基づいてトランジスタＱ１０１がオン／オフする。
【００１４】
第２電圧生成回路８は、入力端子Ｖｉｎを介して入力した電圧に基づき、１２ボルトの直流電圧を生成する。この入力端子Ｖｉｎを介して入力した３２ボルトの電圧は、オンオフ回路１１、制御ユニット３へも供給される。
【００１５】
コントロールユニット３の駆動電圧（ロジック電圧、３．３ボルト）は、コントロールユニット内に設けられた電源回路（不図示）により、３２ボルトの電圧から生成される。なお、このロジック電圧は、ＡＣ／ＤＣ電源１を多出力の構成として、ＡＣ／ＤＣ電源１で生成し、供給を受ける構成でも構わない。
【００１６】
図２は、コントロールユニット３が行う制御フローである。この図２は、記録装置がオフ状態からスタートする場合を説明する。このスタート時におけるコンデンサＣ１０２の電位は、後述する閾値電圧Ｖｔｈ１より低いものとする。
【００１７】
Ｓ１で、コントロールユニット３は、第２電圧生成回路８へ電圧生成の開始指示を出力する。第２電圧生成回路８の電圧生成をスタートさせる。第２電圧生成回路８の電圧生成によりコンデンサＣ１０２には電力が供給され、ＶＨの電位は１２ボルトまで上昇する。Ｓ２で、所定時間ウエイトする。Ｓ３で、ＶＨ＿ＭＯＮＩの電圧値が閾値電圧Ｖｔｈ１より高いか判定する。Ｙｅｓであれば、Ｓ４へ進み、スイッチ制御回路５のスタートと、第２電圧生成回路８の電圧生成をストップさせる。このために、コントロールユニット３は、第１電圧生成回路へ電圧生成の開始指示を出力し、第２電圧生成回路へ電圧生成（あるいは電圧の出力）の停止指示を出力する。スイッチ制御回路５をスタートすることで第１電圧生成回路が電圧生成を開始する。これにより、第１電圧生成回路の電圧生成によりコンデンサＣ１０２には電力が供給されＶＨの電位は２１ボルトまで上昇する。そして、Ｓ５で記録動作を行う。Ｓ６で記録動作を終了するか判定する。Ｙｅｓであれば、Ｓ７でスイッチ制御回路５を停止させる。これにより、第１電圧生成回路が電圧生成を停止する。
【００１８】
一方、Ｓ３の判定がＮｏ（ＶＨ＿ＭＯＮＩの電圧値が閾値電圧Ｖｔｈ１より低い）であればＳ７へ進む。Ｓ７で第２電圧生成回路８の電圧生成をストップさせる、またエラー通知を行う。
【００１９】
以上のように、規定電圧より低い電圧の出力をデバイスに対して行い、その出力電圧を閾値電圧と比較を行い、その比較結果に基づいて規定の電圧を生成する動作を開始する。      
【００２０】
デバイスや回路の故障がなければＶＨ＿ＭＯＮＩの電圧値は閾値電圧Ｖｔｈ１より高くなるように、閾値電圧Ｖｔｈ１は定められている。デバイスや回路の故障がある場合に、ＶＨ＿ＭＯＮＩの電圧値が閾値電圧Ｖｔｈ１より低くなる。このような制御構成により、故障が発生している回路やデバイスに高い電圧を供給することを防止できる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図３は、第２の実施の形態における電力供給回路を説明する図である。第１の実施形態と同様の内容については、説明を省き、相違する点について説明する。
【００２２】
第２の実施の形態における電力供給回路は、放電回路７を備えている。この放電回路７は、デバイス２へ出力する電圧を低下させる働きをする。放電回路７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力部に設けられている。放電回路７は、電源供給ラインとＧＮＤ間に接続され、放電回路７を制御するＤＣＨＲＧ信号はコントロールユニット３から出力される。
【００２３】
第１電圧生成回路は、ＡＣ／ＤＣ電源１から供給される３２ボルトの電圧を入力し、１７ボルトから２４ボルト範囲で、コントロールユニット３から出力される指示に基づき電圧を生成する。
【００２４】
オンオフ回路１１は、入力電圧Ｖｉｎとスイッチ制御回路５の電源端子Ｖｃｃとの接続のオン／オフ、Ｖｒｅｆ端子とＤＴＣとの接続のオン／オフ、ＳＣＰ端子とＧＮＤとの接続のオン／オフをそれぞれ制御する。オンオフ回路１１が入力する信号ＥＮＢ１及び信号ＥＮＢ２号は、コントロールユニット３から出力される。つまり、オンオフ回路１１は、スイッチ制御回路５の端子に出力する電圧を制御する。このスイッチ制御回路５は、例えば、１チップの集積回路である。
【００２５】
第２電圧生成回路８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力部及び電源供給ラインに接続されている。ＰｒｅＣＨＲＧ信号は、第２電圧生成回路８の動作を制御する信号である。このＰｒｅＣＨＲＧ信号は、コントロールユニット３から出力される。第２電圧生成回路８のＰｒｅＣＨＲＧ信号を受けて、電圧１２ボルトを生成して、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力部へ供給する。
【００２６】
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ９を簡単に説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータ９の入力電圧ＶＨｉｎがコンデンサＣ１０１を介して、スイッチング素子Ｑ１０１に入力される。スイッチング素子Ｑ１０１及びダイオードＤ１０１において変換された交流出力はチョークコイルＬ１０１、及びコンデンサＣ１０２で構成される平滑回路を介して直流電圧に変換出力される。この直流電圧ＶＨが電源供給ラインを介して記録ヘッド２へ供給される。このＤＣ／ＤＣコンバータ９は、コントロールユニット３から出力される信号ＤＡＣに基づいて、出力電圧を１７ボルトから２４ボルトの範囲で制御する。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、信号ＤＡＣを入力するＤ／Ａコンバータ４０を備えている。Ｄ／Ａコンバータ４０は、デジタルデータをアナログデータに変換し、アナログデータに対応する電圧信号を出力する。
【００２７】
平滑回路の出力端から検出された出力電圧信号ＶＨは、抵抗Ｒ１０１及び抵抗Ｒ１０２により抵抗分圧され、その分圧された電圧がスイッチ制御回路（ＰＷＭ制御ＩＣ）５内部の誤差増幅器５２の非反転端子に入力される。スイッチ制御回路５は、定電圧フィードバック制御を行う。定電圧フィードバック制御の基準電圧は、基準電圧ＩＣ２で生成され、抵抗Ｒ７、Ｒ８の抵抗分圧値を誤差増幅器５２の反転端子に入力している。
【００２８】
スイッチ制御回路５は、内部基準電圧源Ｖｒｅｆ５１、誤差増幅器５２、ＰＷＭコンパレータ５３、三角波発生回路５４、出力ドライバー回路５５、等の回路ブロックによって構成されている。定電圧フィードバック制御は、誤差増幅器５２、コンパレータ５３を含むスイッチ制御回路５、及び、抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０２、Ｃ６、誤差増幅器５２の入出力間に挿入される次定数回路６から構成されている。コンデンサＣ６及び時定数回路６は、フィードバックループの周波数特性を調整するための回路部品である。
【００２９】
放電回路７は、スイッチ素子であるＭＯＳ−ＦＥＴＱ１０２とＱ１０２の電流を制限するための抵抗Ｒ１０３で構成されている。スイッチＱ１０２の一方はＧＮＤに接続され、他方は、抵抗Ｒ１０３を介してＶＨ出力に接続されている。スイッチ素子Ｑ１０２の制御端子は、コントロールユニットに接続されている。スイッチ素子Ｑ１０２は、コントロールユニット３からのＤＣＨＲＧ信号によってオンまたはオフする。スイッチ素子Ｑ１０２がオンして導通すると、コンデンサＣ１０２に蓄積された電荷がグランドラインへ流れ、電圧ＶＨは低下する。例えば、ＤＣＨＲＧ信号が“Ｈｉ（ハイ）”レベルの時にスイッチ素子Ｑ１０２は導通し、“Ｌｏ（ロウ）”レベルのときにはスイッチ素子Ｑ１０２は遮断する。
【００３０】
第２電圧生成回路８は、定電圧回路１２と切り替え回路１３、及び整流素子であるダイオードＤ２、電流制限のための抵抗Ｒ１１で構成されている。定電圧回路１２は、入力電圧ＶＨｉｎから直流電圧Ｖｃ（１２ボルト）を生成している。切り替え回路１３は、ＰｒｅＣＨＲＧ信号により、定電圧回路１２の出力ＶｃとダイオードＤ２のアノード端子との間の接続のオン／オフを行う。ダイオードＤ２のカソードは、抵抗Ｒ１１を介してＤＣ／ＤＣコンバータ９のＶＨ電圧ラインに接続されている。
【００３１】
オンオフ回路１１は、図３に示すように複数のスイッチ素子Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７で構成され、スイッチ制御回路の制御を行う。スイッチ素子Ｑ３、Ｑ４は、コントロールユニット３からのＥＮＢ１信号で、直流電圧ＶＨｉｎをスイッチ制御回路５のＶｃｃ端子、及び基準電圧ＩＣ２へのＶＨｉｎ電圧の供給をオン／オフしている。
【００３２】
ＥＮＢ１信号に“Ｈｉ”レベルの信号（例えば３．３Ｖ）が入力されると、スイッチ制御回路に入力電圧ＶＨｉｎが供給され、スイッチ制御回路５内部の基準電圧５１Ｖｒｅｆが立ち上がり、スイッチ制御回路の各入力端子にバイアス印加が可能な状態となりスイッチ制御回路５が起動すると共に基準電圧ＩＣ２も起動する。ここで内部基準電圧５１のＶｒｅｆ電圧は２．５Ｖとする。ＥＮＢ１信号に“Ｌｏ”レベルの信号（例えば０Ｖ）が入力されると、スイッチ制御回路５、及び基準電圧ＩＣ２への入力電圧ＶＨｉｎは遮断される。スイッチ素子Ｑ５、Ｑ６は、コントロールユニットからのＥＮＢ２信号で、ＤＴＣ端子とＶｒｅｆ端子間をオン／オフしている。
【００３３】
ＤＴＣ端子は休止期間調整回路であり、Ｖｒｅｆ端子とＧＮＤ端子間を抵抗Ｒ２、Ｒ３で分圧することで設定される。ＤＴＣ端子電位は、スイッチ制御回路５が出力するＰＷＭ信号の最大オンデューティー（オンの割合）を決定し、オンデューティー制限するための端子でＰＷＭコンパレータの非反転端子に入力されている。
【００３４】
ここで、ＤＴＣ端子とＶｒｅｆ端子間には抵抗Ｒ２と並列にコンデンサＣ４が接続される。またＤＴＣ端子とＧＮＤ間には抵抗Ｒ３が接続される。
ＤＴＣ端子の定常状態の電位ＶＤＴは、次式で決定される。
ＶＤＴ＝Ｖｒｅｆ×Ｒ３／（Ｒ３＋Ｒ２）・・・（式１）
例えば、ＶＤＴが１．４８Ｖ以下の時がＰＷＭ信号のデューティーは１００％であり、ＶＤＴが１．９７Ｖ以上の時にＰＷＭデューティーが０％に制御される。また、ＤＴＣ端子に接続されているコンデンサＣ４は、スイッチ制御回路５が起動する時の過渡的な状態の時に徐々にＰＷＭ信号のデューティーを広げ、入力電流を抑制させながら起動するソフトスタート機能を持たせている。スイッチ制御回路の起動時の過渡的な電圧ＶＤＴ（ｔ）は、次式で表され、ソフトスタートによる起動時間を設定することが可能である。
【００３５】
【数１】
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【００３６】
ＥＮＢ２信号に“Ｈｉ”レベルの信号が入力されると、トランジスタＱ５、Ｑ６は導通し、スイッチ制御回路５のＤＴＣ端子電位は、Ｖｒｅｆ電位となりＶＤＴは２．５Ｖに保持される。この電位は先ほど挙げた１．９７Ｖよりも高い電位のため、ＰＷＭデューティーは０％に制御される。つまりオフ時間が１００％となり、スイッチ素子Ｑ１０１は遮断状態となる。
【００３７】
また、ＥＮＢ２信号に“Ｌｏ”レベルの信号が入力されると、トランジスタＱ５、Ｑ６は遮断され、ＶＤＴ電位は、上記計算式で設定された値となりＰＷＭ制御の休止期間が設定される。一般に入力電圧ＶＨｉｎと出力電圧ＶＨとの比から（ＶＨ／ＶＨｉｎ）決まるデューティー比以上の値から１００％の値の範囲で設定される。
【００３８】
次に、保護回路（タイマーラッチ式）について説明する。この機能は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力電圧ＶＨが短絡等で異常となった場合に強制的に出力をＯＦＦさせて保護する機能である。出力電圧が低下すると誤差増幅器で誤差増幅され、誤差増幅器の出力電圧は低下しスイッチングデューティーを高める方向へ制御しようとする。すなわちスイッチ制御回路５のＯＵＴ端子の導通時間を長くする。ＳＣＰ（Ｓｈｏｒｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）コンパレータにより誤差増幅器５２の出力がスレッショルド電圧（例えば１．２５Ｖ）を低下するとＵＶＬＯ回路を通じて短絡保護回路が働く、ＳＣＰ端子はこの働きを一定期間マスクする機能である。マスクする時間設定は、ＳＣＰ端子に接続するコンデンサで設定される（例えば０．０１μＦで６．３ｍｓ）。すなわち、ＳＣＰ端子で設定された時間以上、誤差増幅器の出力電圧がスレッショルド電圧以下に低下していると低電圧保護回路（ＵＶＬＯ）回路を通してＯｕｔ端子のＤｒｉｖｅｒ回路をオフすると共にＰＷＭＣＯＭＰを停止させる。このＳＣＰ端子のマスク機能は、ＤＣ／ＤＣコンバータ起動時の不具合を避けるために有効であり、ＤＴＣ端子によって設定されるソフトスタート回路の時定数に合わせてマスクする時間を設定している。
【００３９】
次に、図４と図５を用いて、電力供給回路の動作説明を説明する。図４は、記録装置におけるフローチャートである。図５は、電力供給回路の信号、電圧の状態を説明する図である。図５（ａ）は、記録ヘッド２が正常な場合の状態を示す。図５（ｂ）は、記録ヘッド２の状態が正常でない場合の状態を示す。図５（ｃ）は、印刷動作中に記録ヘッド２の状態が変化した場合を示す。
【００４０】
コントロールユニット３は、ＥＮＢ１とＰｒｅＣＨＲＧ信号が”Ｌｏ”レベル、ＤＣＨＲＧ信号とＥＮＢ２信号が“Ｈｉ”レベルのイニシャル状態＜ステップＴ０＞から、ＶＨ＿ＥＮＢ１のみを”Ｈｉ”レベルにしてＰＷＭ制御ＩＣ５を起動する＜ステップＴ１＞。
イニシャル状態＜ステップＴ０＞では、ＥＮＢ１信号は”Ｌｏ”レベルによりＰＷＭ制御ＩＣ５、及び基準電圧ＩＣ２へＶＨｉｎ電圧は供給されず、いずれも動作は停止している。また、ＥＮＢ２信号は”Ｈｉ”“レベルが入力され、ＤＴＣ端子電位はトランジスタＱ５によりＶｒｅｆ端子と接続され、ＳＣＰ端子電位は、トランジスタＱ７によりＧＮＤに接続される。
【００４１】
第２電圧生成回路８は、ＰｒｅＣＨＲＧ信号”Ｌｏ”レベルにより切り替え回路１３により定電圧回路１２とダイオードＤ２のカソードは遮断されている。放電回路７は、ＤＣＨＲＧ信号”Ｈｉレベル”によりスイッチ素子Ｑ１０２は導通している。
【００４２】
よって、イニシャル状態＜ステップＴ０＞では、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の動作は停止し、第２電圧生成回路８は遮断され、放電回路７は導通しているためＤＣ／ＤＣコンバータ出力電圧はゼロ電位に保持されている。
【００４３】
次に、イニシャル状態の＜ステップＴ０＞から印刷シーケンスまでのステップについて説明する。オンオフ回路１１は、ＥＮＢ１信号が“Ｈｉ”レベル（例えば３．３Ｖ）になるとスイッチ制御回路５に入力電圧ＶＨｉｎが供給され、スイッチ制御回路５内部の基準電圧回路５１が動作することで基準電圧Ｖｒｅｆが立ち上がり、スイッチ制御回路５の他の各入力端子にバイアス印加が可能な状態となる。また、基準電圧ＩＣ２も起動し、抵抗Ｒ７、抵抗Ｒ８の抵抗分圧値がＰＷＭ制御ＩＣ５の誤差増幅器の反転端子にＰＷＭ制御ＩＣ５の基準電圧として入力される＜ステップＴ１＞。
【００４４】
次に、ＤＣＨＲＧ信号を”Ｌｏ”レベルとし、またＰｒｅＣＨＲＧ信号を”Ｈｉ”レベルとする＜ステップＴ２＞。ＤＣＨＲＧ信号を”Ｌｏ”レベルとすることで放電回路７は導通状態から遮断状態となる。
【００４５】
また、ＰｒｅＣＨＲＧ信号を”Ｈｉ”レベルとすると、切り替え回路１３は定電圧回路１２の出力ＶｃとダイオードＤ２のアノード間を導通状態とし、出力電圧ＶｃをダイオードＤ２及び抵抗Ｒ１１を介してＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力に供給する。
【００４６】
ここで、定電圧回路１２の出力電圧ＶｃはＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力電圧値ＶＨ２４ボルトよりも低い電圧値（１２ボルト）に設定されている。
第２電圧生成回路８からＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力に供給される電圧ＶＨ´は、図４＜Ｔ２区間＞のような充電波形となる。この波形の充電特性は、便宜上、ダイオードＤ２の順方向電圧ＶＦや、コンデンサＣ１０２の寄生成分等を無視すると、次式で表される特性となる。
【００４７】
【数２】
2012050208.tif 000004
【００４８】
第２電圧生成回路８からＶＨ出力に充電される電圧値ＶＨ´は、定電圧回路１２の出力電圧Ｖｃと抵抗Ｒ１１、出力コンデンサＣ１０２、及びＤＣ／ＤＣコンバータ９の内部インピーダンスＺ１、及び駆動していない記録ヘッド２の内部インピーンダンスＺ２から決まる。
【００４９】
また、この＜ステップＴ２＞の期間コントロールユニット３は、ＶＨ＿ＭＯＮＩ信号によりＶＨ電圧値を抵抗Ｒ９、Ｒ１０で抵抗分圧した値をモニタリングしている。つまり、＜ステップＴ２＞ではＶＨ＿ＭＯＮＩ信号は、第２電圧生成回路８からの充電特性をモニタリングし、ＰｒｅＣＨＲＧ信号が“Ｈｉ”レベル、ＤＣＨＲＧ信号が“Ｌｏ”レベルに切り替わった後の充電電圧波形をモニタリングしている。
【００５０】
ここで、Ｓ１０において、充電特性があらかじめ設定された閾値以下の場合は、記録ヘッド、またはＤＣ／ＤＣコンバータ出力、もしくは、ＤＣ／ＤＣ出力から記録ヘッド間の信号間の状態が適正でないと判断し、コントロールユニットはエラー信号を表示する。
【００５１】
一例として、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の内部インピーダンスＺ１を３０ｋΩ、記録ヘッド２の内部インピーダンスＺ２を７５０ｋΩ、抵抗Ｒ１１を２．４ｋΩとすると異常が無い場合の充電波形は、図６（ａ）のようになる。ここで、ＶＨ＿ＭＯＮＩ端子の電位がＶＨ電圧の１／５程度となるように抵抗Ｒ９、及び抵抗Ｒ１０の定数を設定しておくと、ＶＨ＿ＭＯＮＩ端子で検出される電圧は、図６（ｂ）のようになる。また、記録ヘッドの内部インピーダンスが１０ｋΩ程度に変化した場合の充電波形は図６（ｃ）のようになり、同じく記録ヘッド２の内部インピーダンスＺ２が１０ｋΩとした時のＶＨ＿ＭＯＮＩ端子の電位は図６（ｄ）のような充電特性となる。
【００５２】
図６（ａ）〜図６（ｄ）及び（式３）から明らかなように、記録ヘッドやＤＣ／ＤＣコンバータ出力端に何らかの異常が生じた場合は、ＤＣＤＣコンバータ出力の内部インピーダンスＺ１、記録ヘッド２の内部インピーダンスＺ２との合成インピーダンスＺが極端に低下した値となる。この合成インピーダンスＺと第２電圧生成回路８内の抵抗Ｒ１１との抵抗分圧比が変化するため、ＶＨ出力端の電圧値に変化が発生する。
【００５３】
記録ヘッドの状態を正常と判断する閾値を図６（ａ）または図６（ｂ）の値の±５％幅を見込んでおいても、記録ヘッドの内部インピーダンスが変化した場合の検出は十分に可能な値として検出することが出来る。
【００５４】
なお、ＶＨ＿ＭＯＮＩ信号のモニタリングは、例えば、コントロールユニット３のＡＳＩＣ３１に設けられたＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）３２でデジタル信号化され、記録ヘッドの正常状態、異常状態を判断する閾値に基づいて、ＡＳＩＣ３１が判定する処理を行う。この閾値は、ＡＳＩＣ３１に設けたレジスタやコントロールユニット内のメモリ（ＲＯＭ）に保持される。
【００５５】
Ｓ１０において、この＜ステップＴ２＞でのモニタリングの値が正常値の範囲内であれば（ＹＥＳ）、記録ヘッドの状態は適正であると判断し、次のシーケンスである印刷シーケンス＜ステップＴ３＞に進む。一方、モニタリングの値が正常値と判断する閾値よりも低い場合（ＮＯ）は、記録ヘッドの内部インピーダンス、または、電源内部インピーダンスに異常があると判断し、ステップ＜Ｔ８＞に進む。
【００５６】
次に、正常時の動作である＜ステップＴ３＞について説明する。印刷シーケンス＜ステップＴ３＞に移行すると、コントローラユニット３から“Ｌｏ”レベルのＥＮＢ２信号が出力され、トランジスタＱ５、Ｑ６、Ｑ７はオフ状態となる。
【００５７】
ＤＴＣ端子電圧は、式（２）から図９のようになりＰＷＭ制御ＩＣは徐々にデューティーを広げる制御を行い、ＯＣＰ端子はこの区間コンデンサＣ５で設定された時間ＰＷＭ制御ＩＣの短絡保護が掛からないようにマスクをかけている。よって出力電圧ＶＨはあらかじめ設定された電圧値ＶＨ（ＶＨ＞Ｖｃ）まで上昇する。
【００５８】
このとき、ＰｒｅＣＨＲＧ信号は、”Ｈｉ”レベルの状態を維持したままでよい。つまり、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力電圧ＶＨは定電圧回路１２の出力電圧Ｖｃよりも高い電圧値となる。しかし、整流素子であるダイオードＤ２のアノードがＶＨ端子側で接続されているため、ダイオードＤ２に逆バイアスが印加される状態となるだけで、第２電圧生成回路８とＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力端との間で電力のやり取りは発生しない。
【００５９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力電圧がＶＨ電圧まで上昇すると、記録ヘッドは印刷可能な状態となる。その後、図中には記載しないが、記録ヘッドに印刷データ、駆動信号をコントロールユニットから出力され、印刷データに従って用紙（被記録媒体）に記録を行う＜ステップＴ４＞。
【００６０】
記録装置が、リアル方式のインクジェットプリンタであれば、被記録媒体に対して記録ヘッドを移動（走査）と被記録媒体の搬送を交互に行う。従って、印刷動作シーケンスにおいて、記録ヘッドが駆動する期間と記録ヘッドが駆動しない期間がある。この記録ヘッドが、記録ヘッドが駆動しない期間に移行したとき、ＥＮＢ２信号を“Ｈｉ”レベルとする＜ステップＴ５＞。
【００６１】
ＥＮＢ２信号が“Ｈｉ”レベルとなると、トランジスタＱ５、Ｑ６、Ｑ７は導通する。トランジスタＱ５はＤＴＣ端子をＶｒｅｆ電圧と接続するため、ＤＣ／ＤＣコンバータ９のＰＷＭＤｕｔｙ幅は０％に強制的に保持される。また、トランジスタＱ７はＳＣＰ端子電位をＧＮＤレベルに保持するため、短絡保護回路はマスクされた状態となる。
【００６２】
すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力電圧は、ＶＨ電圧が出力されていた状態から、ＰＷＭスイッチングデューティーが０％となりスイッチング動作が停止した状態となる。よって、出力電圧ＶＨは、ＤＣ／ＤＣコンバータの内部インピーダンスＺ１と、記録ヘッド２の内部インピーダンスＺ２との合成インピーダンスＺと出力コンデンサＣ１０２の容量による放電時定数で出力電圧は通常徐々に低下していく。
【００６３】
また、この＜ステップＴ５＞の期間に、コントロールユニット３は、ＶＨ＿ＭＯＮＩ信号を入力し、ＶＨ電圧値を抵抗Ｒ９、Ｒ１０で抵抗分圧した値をモニタリングしている。
つまり、コントロールユニット３は、ＶＨ＿ＭＯＮＩ信号によってＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力電圧値の放電状態（電圧レベル）をモニタリングしている。
【００６４】
このときのＶＨ出力の電圧値は、ＰｒｅＣＨＲＧ信号が”Ｈｉ”レベルであるため、前述の合成インピーダンスＺ、定電圧回路１２の出力電圧Ｖｃ、及び抵抗Ｒ１１によって決定される電圧値まで低下する。先に説明した＜ステップＴ２＞と同様の閾値を用いて、ＶＨ＿ＭＯＮＩ端子の電圧値から、異常の有無が判定することができる。
【００６５】
Ｓ２０にて、ＶＨ電圧のモニタリングで異常が無ければ（ＹＥＳ）、コントロールユニット３は、Ｓ３０にて、印刷終了であるか判断する。印刷を行う場合（ＮＯ）は、＜ステップＴ３＞に戻り、ＥＮＢ２信号を“Ｌｏ”レベルとし、ＤＣ／ＤＣコンバータを動作させる。印刷を終了する場合（ＹＥＳ）には、印刷動作の終了と判断して、ＰｒｅＣＨＲＧ信号を”Ｌｏ”レベルとする。
【００６６】
これにより、切り替え回路１３が電源供給ラインを切断し、定電圧回路１２からＶＨ電源ラインへの出力を止める。またＤＣＨＲＧ信号を”Ｈｉ”レベルにすることで、放電回路７のスイッチ素子Ｑ１０２が導通し、抵抗Ｒ１０３を介してコンデンサＣ１０２の電荷を放電し、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の出力電圧をＧＮＤレベルに落とす＜ステップＴ６＞。
【００６７】
ＶＨ出力電圧をＧＮＤレベルに低下させた後は、電力供給回路の消費電力を削減するため、ＥＮＢ１信号を”Ｌｏ”レベルとし、スイッチ制御回路５のＶｃｃ端子、及び基準電圧回路へのＶＨｉｎ電圧の供給を停止する。この状態が印刷動作待ちのウエイト状態である＜ステップＴ７＞。
【００６８】
次に、＜ステップＴ２＞及び＜ステップＴ３＞後の判断でＶＨ＿ＭＯＮＩ端子電位が閾値Ｖｔｈ以下の場合について説明する。＜ステップＴ２＞の印刷シーケンスの前に、ＶＨ＿ＭＯＮＩ端子の電位Ｖｃｈが閾値Ｖｔｈ以下と判断されたときは、ＥＮＢ１信号を”Ｌｏ”レベル、ＤＣＨＲＧ信号を“Ｈｉ”レベルとする＜ステップＴ８＞。＜ステップＴ８＞では、ＰｒｅＣＨＲＧ信号を“Ｌｏ”レベルと設定する。この設定により、第２電圧生成回路８の定電圧回路１２とＶＨ端子を遮断すると共に、ＤＣＨＲＧ信号を“Ｈｉ”レベルとすることでＶＨ端子の電位を放電回路７によってＧＮＤレベルまで低下させる。そして、ＥＮＢ１信号を“Ｌｏ”レベルとすると共に、サービスマンやユーザーに通知させるための処理を行う＜ステップＴ９＞。＜ステップＴ９＞では、ＥＮＢ１信号“Ｌｏ”レベルによりスイッチ制御回路５及び基準電圧ＩＣ２へのＶＨｉｎ供給を停止する。
【００６９】
なお、＜ステップＴ５＞後の判定処理で、ＶＨ＿ＭＯＮＩ端子電位が閾値Ｖｔｈ以下の場合についても＜ステップＴ８＞、＜ステップＴ９＞と同様の処理を行う。
【００７０】
以上のように、ＤＣ／ＤＣコンバータの起動前に、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧値より出力電圧値が低い定電圧源を用いて、所定の電流値で電力供給を行い、その過程において、コンデンサへの充電特性を調べる。そして、その特性は、正常時と異常時で大きく異なることに着目して、正常か故障かを判定する。そのために、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧値を、コントロールユニットでモニターする。
【００７１】
また、記録動作の間（走査記録と走査記録の間のタイミング）に、オンオフ回路によりＤＣ／ＤＣコンバータの動作を遮断するとともに、第２電圧生成回路８の定電圧回路の出力電圧ＶｃをＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧よりも低く設定する。この条件で、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧ＶＨの放電特性（下降特性）が、正常時と異常時とで大きく異なることに着目して、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧値を、コントロールユニットでモニターする。そのモニターした電圧値と閾値とに基づいて、記録ヘッドの状態を判定する。
【００７２】
さらに、第２電圧生成回路８の出力とＤＣ／ＤＣコンバータの出力との間に、抵抗を介して接続することで、ＤＣ／ＤＣコンバータ出力の内部インピーダンスＺ１、記録ヘッドの内部インピーンダンスＺ２、がショート状態に近いインピーダンスとなっても、第２電圧生成回路８の出力の抵抗がリーク電流を制限するために、記録ヘッドやＤＣ／ＤＣコンバータにおいて熱的ストレス、電気ストレスが発生しない。
【００７３】
（記録装置の説明）
図７は、実施の形態で説明した記録装置１０１の斜視図である。インクを吐出する記録ヘッド１０３をキャリッジ１０２に搭載し、キャリッジ１０２を矢印Ａ方向に往復移動させて記録を行う。記録装置１０１は、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構１０５を介して給紙し、記録位置まで搬送する。そして、その記録位置において記録ヘッド１０３３から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行う。
【００７４】
キャリッジ１０２には、記録ヘッド１０３の他、例えば、インクカートリッジ１０６が搭載される。インクカートリッジ１０６は、記録ヘッド１０３に供給するインクを貯留する。なお、インクカートリッジ１０６は、キャリッジ１０２に対して着脱自在になっている。キャリッジ２には、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロ（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクをそれぞれ収容する４つのインクカートリッジが搭載されている。これら４つのインクカートリッジは、それぞれ独立して着脱できる。
【００７５】
記録ヘッド１０３は、電気熱変換体を吐出口のそれぞれに対応して設け、記録信号に応じて対応する電気熱変換体に電圧値ＶＨのパルス電圧を印加する。これにより、対応する吐出口からインクが吐出される。
【００７６】
（その他の実施形態の説明）
なお、上述した実施形態では、電圧生成回路は２種類の電圧生成回路を備える形態であるが、３種類以上の電圧生成回路を備える形態でも構わない。また、電力供給回路で使用する素子の値、生成する電圧値、閾値などは、上述した数値に限定するものではない。
【００７７】
また、回路の構成として、出力端子Ｔｏｕｔとデバイスとの間に、更にコンデンサを接続する形態でも構わない。
【００７８】
また、第１の実施形態において、図２のステップＳ４で第２電圧生成回路の電圧生成（電圧出力）を停止する構成であったが、ステップＳ４では生成を継続し、ステップＳ７で電圧出力を停止する構成でも構わない。
【００７９】
また、第２の実施形態において、第１電圧生成回路は２１ボルトの電圧を生成する形態でも構わない。
【符号の説明】
【００８０】
２  １０３  記録ヘッド
３  コントロールユニット
５  スイッチ制御回路（ＰＷＭ制御回路）
７  放電回路
【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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