JP2004090502A - インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、駆動条件の変化に対応して、駆動素子の駆動制御を最適に行なうようにした、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してそれぞれ設けられた圧電素子を、所定の印字タイミングで選択的に、駆動波形発生回路１２からの駆動信号ＣＯＭを電流増幅回路１３により増幅して駆動し、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、上記電流増幅回路の駆動素子１３ａ，１３ｂの温度のしきい値に基づいて上記駆動制御を通常モードまたは負担軽減モードに選択的に切換えるようにした、インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置１０であって、上記電流増幅回路の駆動状態に基づいて、上記しきい値を変更するように、ヘッド駆動装置１０を構成する。
【選択図】　　　　図１

Description

【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駆動する駆動素子の温度に対応して、当該駆動素子の駆動制御を行なう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ドライバＩＣ（駆動波形発生回路）から供給される駆動信号により駆動され、インク滴を吐出させるようになっている。
このようなヘッド駆動装置は、例えば図９に示すように構成されている。
【０００５】
図９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。
ここで、図９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、実際にはシフトレジスタ等を介して、順次に出力されるようになっている。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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、定電圧Ｖｃｃをスイッチ回路５を介して圧電素子２に供給する。
【０００９】
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。
【００１０】
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いる。
【００１１】
ここで、このような構成のヘッド駆動装置１においては、電流増幅回路４は、一組のトランジスタ４ａ，４ｂにより、接続されたすべての圧電素子２を駆動するようになっている。
その際、これらの駆動素子としてのトランジスタ４ａ，４ｂの駆動による温度上昇を回避するために、トランジスタ４ａ，４ｂに隣接して設けられたサーミスタ等の温度検知素子により、トランジスタ４ａ，４ｂの温度を検知する。
そして、検知温度がしきい値としての所定温度（例えば８５℃）以上になった場合には、トランジスタ４ａ，４ｂの駆動を軽減するために、例えば待機時間を延長したり、一時的に駆動を停止させたり、あるいは例えば２パスを４パスに変更して、駆動ノズル数を低減させるようにしている。
【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、駆動素子としてのトランジスタ４ａ，４ｂの温度は、トランジスタ４ａ，４ｂに取り付けられたヒートシンクやケース等を介して、例えばサーミスタ等の温度検知素子６により検出して、プリンタ本体に設けられた制御部７に入力する。
そして、制御部７が、この温度検知素子６からの検知温度に基づいて、トランジスタ４ａ，４ｂの温度が所定のしきい値以上になった場合には、駆動波形発生回路２及びスイッチ回路５の駆動制御を切換えることにより、所謂駆動負荷軽減モードで駆動制御するようにしている。
【００１３】
しかしながら、サーミスタにより検知される温度は、トランジスタ４ａ，４ｂのジャンクション温度に対して、トランジスタ４ａ，４ｂのケース及びヒートシンクの熱抵抗に基づいて低下した温度である。
ここで、熱抵抗による温度低下は、トランジスタ４ａ，４ｂの駆動電力に比例することから、例えば７色インクによる印刷時と４色インクによる印刷時、あるいは通常印刷時と高速印刷時のように、トランジスタ４ａ，４ｂの駆動条件が変化すると、駆動電力も変化することになり、これに伴って温度低下も変化することになる。すなわち、トランジスタ４ａ，４ｂのジャンクション温度を正確に測定することができなかった。
【００１４】
したがって、このような駆動電力の変化を見込んで、トランジスタ４ａ，４ｂの温度上昇に関するしきい値のマージンを大きく取る必要がある。このため、従来は、大きいマージンを取るために、比較的大型のトランジスタ４ａ，４ｂを使用したり、あるいは大型のヒートシンクを使用するようにして、トランジスタ４ａ，４ｂの駆動条件による温度上昇を回避するようにしている。
このようにして、トランジスタ４ａ，４ｂやヒートシンクのコストが高くなってしまうという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明の課題は、駆動条件の変化に対応して、駆動素子の駆動制御を最適に行なうようにした、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。
【００１６】
【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、電流増幅回路の駆動状態、例えば駆動電流，駆動電力等に基づいて、圧電素子の駆動を制御するためのしきい値、例えば温度を変更して、より高温になりやすい駆動状態ではしきい値を低く設定して、駆動制御を行なうことにより、駆動素子の負荷を軽減するようにした。
【００１７】
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圧電素子を、所定の印字タイミングで選択的に、駆動波形発生回路からの駆動信号を電流増幅回路により増幅して駆動し、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、上記電流増幅回路の駆動に関する所定の項目のしきい値に基づいて上記駆動制御を切換えるようにした、インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置であって、上記電流増幅回路の駆動状態に基づいて、上記しきい値を変更することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、圧電素子の駆動制御により印刷動作を行なう際に、上記電流増幅回路の駆動状態に基づいて、上記電流増幅回路の駆動に関する所定の項目のしきい値を変更する。これにより、電流増幅回路の駆動条件による発熱が大きい場合には、上記しきい値の変更により、電流増幅回路の駆動条件を変更して、発熱を小さくするように、駆動制御を行なう。
尚、駆動制御の切換えは、例えば印刷中における待機時間の変更や、印刷動作中の駆動ノズル数の変更等によって行なわれ得る。
【００１９】
このようにして、上記しきい値の変更によって、駆動条件による発熱を低減させることにより、電流増幅回路の駆動素子の駆動負担を軽減して、温度上昇を抑制することができる。
したがって、従来のように、一定のしきい値により駆動制御の切換えを行なう場合と比較して、よりきめ細かい駆動制御を行なうことができるので、駆動制御に関するしきい値のマージンを小さくすることができる。
これにより、電流増幅回路の駆動素子として、より小型の駆動素子を使用したり、あるいは駆動素子の放熱のためのヒートシンクをより小型にすることが可能となり、コストが低減され得ることになる。
【００２０】
請求項２記載のヘッド駆動装置においては、上記電流増幅回路の駆動電流に基づいて、上記しきい値を変更することを特徴とする。
この構成によれば、圧電素子の駆動制御により印刷動作を行なう際に、上記電流増幅回路の駆動電流を例えばカレントトランス等により検知して、検知した駆動電流に基づいて、上記電流増幅回路の駆動に関する所定の項目としての温度のしきい値を変更する。
これにより、電流増幅回路の駆動電流による発熱が大きい場合には、上記しきい値を比較的高い温度例えば６０℃から比較的低い温度例えば４０℃に変更することにより、電流増幅回路の駆動条件例えば待機時間等を変更して、発熱を小さくするように、駆動制御を行なう。
【００２１】
請求項３記載のヘッド駆動装置においては、上記電流増幅回路の駆動電力に基づいて、上記しきい値を変更することを特徴とする。
この構成によれば、圧電素子の駆動制御により印刷動作を行なう際に、上記電流増幅回路の駆動電力を例えば抵抗等により検知して、検知した駆動電力に基づいて、上記電流増幅回路の駆動に関する所定の項目としての温度のしきい値を変更する。
これにより、電流増幅回路の駆動電力による発熱が大きい場合には、上記しきい値を比較的高い温度例えば６０℃から比較的低い温度例えば４０℃に変更することにより、電流増幅回路の駆動条件例えば待機時間等を変更して、発熱を小さくするように、駆動制御を行なう。
【００２２】
請求項４記載のヘッド駆動装置においては、上記駆動波形発生回路からの駆動信号による駆動条件に基づいて、ソフトウェアにより上記しきい値を変更することを特徴とする。
この構成によれば、圧電素子の駆動制御により印刷動作を行なう際に、上記電流増幅回路に入力される駆動信号による駆動条件をソフトウェアにより検知して、検知した駆動条件、例えば４色印刷または７色印刷等に応じて、上記電流増幅回路の駆動に関する所定の項目としての温度のしきい値を変更する。
これにより、電流増幅回路の駆動条件による発熱が大きい場合には、上記しきい値を比較的高い温度例えば６０℃から比較的低い温度例えば４０℃に変更することにより、電流増幅回路の駆動条件例えば待機時間等を変更して、発熱を小さくするように、駆動制御を行なう。
【００２３】
請求項５記載のヘッド駆動装置においては、上記駆動波形発生回路からの駆動信号の最大振幅に基づいて、上記しきい値を変更することを特徴とする。
この構成によれば、圧電素子の駆動制御により印刷動作を行なう際に、上記電流増幅回路に入力される駆動信号の最大振幅に基づいて、上記電流増幅回路の駆動に関する所定の項目としての温度のしきい値を変更する。
これにより、電流増幅回路の駆動条件による発熱が大きい場合には、上記しきい値を比較的高い温度例えば６０℃から比較的低い温度例えば４０℃に変更することにより、電流増幅回路の駆動条件例えば待機時間等を変更して、発熱を小さくするように、駆動制御を行なう。
【００２４】
請求項６記載のヘッド駆動装置においては、上記駆動波形発生回路からの駆動信号により駆動される圧電素子数に基づいて、上記しきい値を変更することを特徴とする。
この構成によれば、圧電素子の駆動制御により印刷動作を行なう際に、上記電流増幅回路により駆動される圧電素子数に基づいて、上記電流増幅回路の駆動に関する所定の項目としての温度のしきい値を変更する。
これにより、電流増幅回路により駆動される圧電素子数が多く、発熱が大きい場合には、上記しきい値を比較的高い温度例えば６０℃から比較的低い温度例えば４０℃に変更することにより、電流増幅回路の駆動条件例えば待機時間等を変更して、発熱を小さくするように、駆動制御を行なう。
【００２５】
請求項７記載のヘッド駆動装置においては、上記駆動波形発生回路からの駆動信号の周波数に基づいて、上記しきい値を変更することを特徴とする。
この構成によれば、圧電素子の駆動制御により印刷動作を行なう際に、上記電流増幅回路に入力される駆動信号の周波数に基づいて、上記電流増幅回路の駆動に関する所定の項目としての温度のしきい値を変更する。
これにより、駆動信号の周波数が高く、高速モードで印刷が行なわれて、発熱が大きい場合には、上記しきい値を比較的高い温度例えば６０℃から比較的低い温度例えば４０℃に変更することにより、電流増幅回路の駆動条件例えば待機時間等を変更して、発熱を小さくするように、駆動制御を行なう。
【００２６】
請求項８記載のヘッド駆動装置においては、上記駆動波形発生回路からの駆動信号の波形形状に基づいて、上記しきい値を変更することを特徴とする。
この構成によれば、圧電素子の駆動制御により印刷動作を行なう際に、上記電流増幅回路に入力される駆動信号の波形形状に基づいて、上記電流増幅回路の駆動に関する所定の項目としての温度のしきい値を変更する。
これにより、駆動信号の波形形状による駆動で発熱が大きい場合には、上記しきい値を比較的高い温度例えば６０℃から比較的低い温度例えば４０℃に変更することにより、電流増幅回路の駆動条件例えば待機時間等を変更して、発熱を小さくするように、駆動制御を行なう。
【００２７】
【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。
【００２８】
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、電流増幅回路１３の温度を検出する温度検知素子１５と、電流増幅回路１３への駆動電流値を検出する電流検知回路２０と、温度検知素子１５からの検知温度及び電流検知回路２０からの駆動電流値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の制御を行なう制御部２１と、から構成されている。
【００２９】
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。
そして、駆動波形発生回路１２からの駆動信号ＣＯＭは、実際にはシフトレジスタ等を介して、各ノズル列の圧電素子に対して順次に出力されるようになっている。
尚、インクジェット式プリンタは、４色印刷及び７色印刷を選択的に行なうことができるように構成されている。
【００３０】
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。
【００３１】
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２１またはプリンタヘッドに搭載されている。
【００３２】
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、コレクタが電流検知回路２０を介して、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、定電圧Ｖｃｃをスイッチ回路１４を介して圧電素子１１に供給する。
【００３３】
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。
【００３４】
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いる。
【００３５】
上記温度検知素子１５は、具体的には例えば図２に示すように、電流増幅回路１３の二つのトランジスタ１３ａ，１３ｂに隣接してヒート真紅１３ｃ（またはケース）１３ｃ上に配置されたサーミスタ等の温度検知素子であって、二つのトランジスタ１３ａ，１３ｂからヒートシンク１３ｃ（またはケース）を介して温度を検出するようになっている。
【００３６】
上記電流検知回路２０は、電流増幅回路１３に供給される駆動電流の電流値を検出するために、図３に示すように、第一のトランジスタ１３ａのコレクタと定電圧電源Ｖｃｃの間に直列に接続されたカレントトランスから構成されている。
これにより、電流検知回路２０は、電流増幅回路１３に供給される駆動電流の電流値を検出して、制御部２１に出力するようになっている。
【００３７】
上記制御部２１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。
そして、上記制御部２１は、温度検知素子１５からの検知温度に基づいて、検知温度がしきい値未満の場合には、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂ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、各列毎の印刷における待機時間が比較的短い時間、例えば０．１秒程度で、印刷が行なわれる。
【００３８】
これに対して、制御部２１は、温度検知素子１５からの検知温度がしきい値以上の場合には、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂ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を駆動負荷を軽減するモード（負荷軽減モード）で駆動制御する。これにより、各列毎の印刷における待機時間が比較的長い時間、例えば１．０秒程度で、印刷が行なわれる。
【００３９】
さらに、上記制御部２１は、電流検知回路２０で検知された電流増幅回路１３の駆動電流の電流値に基づいて、上述した温度検知素子１５からの検知温度のしきい値を切換えるようになっている。
すなわち、上記制御部２１は、例えば７色印刷時等にて駆動電流値が所定値、例えば５００ｍＡ未満の場合には、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂの駆動負荷が小さく、各トランジスタ１３ａ，１３ｂの発熱量が少ないことから、しきい値を比較的高い温度、例えば６０℃に切換える。
他方、上記制御部２１は、例えば４色印刷時等にて駆動電流値が所定値（例えば５００ｍＡ）以上の場合には、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂの駆動負荷が大きく、発熱量が多いことから、しきい値を比較的低い温度、例えば４０℃に切換える。
【００４０】
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、図４のフローチャートに基づいて、以下のように動作する。
即ち、プリンタの印刷動作中に、制御部２１は、まずステップＳＴ１にて、電流検知回路２０により検知される駆動電流の電流値を前もって設定された基準電流値と比較する。
そして、例えば４色印刷時等により、駆動電流の電流値が基準電流値以上の場合には、ステップＳＴ２にて、通常モードと負担軽減モードの切換えのためのしきい値の温度を比較的低く、例えば４０℃に設定する。
【００４１】
続いて、制御部２１は、ステップＳＴ３にて、温度検知素子１５からの検知温度をしきい値と比較して、検知温度がしきい値（この場合、４０℃）未満の場合には、ステップＳＴ４にて、通常モードにて、そのまま印刷を行なう。
これにより、駆動波形発生回路１２からの駆動信号ＣＯＭの変動にしたがって、駆動電圧が中間電位より高い場合には、電流増幅回路１３の第一のトランジスタ１３ａを介して圧電素子１１の一方の電極１１ａの充電が行なわれ、また駆動電圧が中間電位より低い場合には、第一の電流増幅回路１３の第二のトランジスタ１３ｂを介して圧電素子１１の一方の電極１１ａの放電が行なわれる。これにより、圧電素子１１が駆動信号ＣＯＭに基づいて作動して、インク滴を吐出する。
【００４２】
これに対して、ステップＳＴ３にて、温度検知素子１５からの検知温度がしきい値（４０℃）以上である場合には、制御部２１は、ステップＳＴ５にて、負担軽減モードで印刷を行なう。
これにより、駆動波形発生回路１２からの駆動信号ＣＯＭの変動にしたがって、駆動電圧が中間電位より高い場合には、電流増幅回路１３の第一のトランジスタ１３ａを介して圧電素子１１の一方の電極１１ａの充電が行なわれ、また駆動電圧が中間電位より低い場合には、第一の電流増幅回路１３の第二のトランジスタ１３ｂを介して圧電素子１１の一方の電極１１ａの放電が行なわれる。これにより、圧電素子１１が駆動信号ＣＯＭに基づいて作動して、インク滴を吐出する。
この場合、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂは、負担軽減モードで駆動されることになることから、その発熱量が低減され、温度が低下することになる。
【００４３】
他方、ステップＳＴ１にて、例えば７色印刷時等にて、駆動電流の電流値が基準電流値（例えば５００ｍＡ）未満である場合には、制御部２１は、ステップＳＴ６にて、通常モードと負担軽減モードの切換えのためのしきい値の温度を比較的高く、例えば６０℃に設定する。
【００４４】
続いて、制御部２１は、ステップＳＴ７にて、温度検知素子１５からの検知温度をしきい値と比較して、検知温度がしきい値（この場合、６０℃）未満の場合には、ステップＳＴ９にて、通常モードにて、そのまま印刷を行なう。
【００４５】
これに対して、ステップＳＴ７にて、温度検知素子１５からの検知温度がしきい値（６０℃）以上である場合には、制御部２１は、ステップＳＴ８にて、負担軽減モードで印刷を行なう。
この場合、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂは、負担軽減モードで駆動されることになることから、その発熱量が低減され、温度が低下することになる。
【００４６】
そして、上述したステップＳＴ１からステップＳＴ９までの動作が、プリンタの印刷動作中に、一ページ毎、あるいは一列の印刷毎に、繰返し行なわれる。即ち、ステップＳＴ４，５，８及び９にて、一ページ毎あるいは一列毎の印刷が終了した後、ステップＳＴ１０にて、未印刷の印刷データが残っている場合には、ステップＳＴ１に戻る。
これに対して、ステップＳＴ１０にて、全印刷データの印刷が終了した場合には、印刷処理が完了する。
【００４７】
このようにして、本発明実施形態によるヘッド駆動装置１０によれば、電流増幅回路１３の駆動状態として、駆動電流の電流値を電流検知回路２０により検出して、この駆動電流の電流値が所定値以上になると、通常モードと負担軽減モードとの駆動切換えのためのしきい値の温度を比較的低く設定し、また駆動電流の電流値が所定値未満の場合には、上記しきい値の温度を比較的高く設定する。
【００４８】
これにより、制御部２１は、電流増幅回路１３の駆動状態に対応して、通常モードと負担軽減モードの駆動モードの切換えのためのしきい値の温度を切換えるので、電流増幅回路１３の駆動状態に応じて、最適なしきい値の温度が設定される。したがって、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂのマージンを小さくすることができるので、各トランジスタ１３ａ，１３ｂとして小型で低コストのものを使用することができると共に、各トランジスタ１３ａ，１３ｂの放熱のためのヒートシンク１３ｃを小型化することができる。
【００４９】
図５は、本発明によるヘッド駆動装置の第二の実施形態の構成を示している。
図５において、ヘッド駆動装置３０は、図１乃至図３に示したヘッド駆動装置１０と比較して、電流検知回路２０の代わりに、電力検知回路３１が設けられている点で異なる構成になっている。
この電力検知回路３１は、電流増幅回路１３に供給される駆動電流の電力値を検出するために、図６に示すように、第一のトランジスタ１３ａのコレクタと定電圧電源Ｖｃｃの間に直列に接続された抵抗３２から構成されている。
そして、電流検知回路３１は、この抵抗３２の両端の電圧値を検出して、制御部２１に出力するようになっている。
【００５０】
このような構成のヘッド駆動回路によれば、図１乃至図３に示したヘッド駆動装置１０と同様にして、電流増幅回路１３の駆動状態として、駆動電流の電力値を電力検知回路３１により検出して、この駆動電流の電力値が所定値以上であると、通常モードと負担軽減モードとの駆動切換えのためのしきい値の温度を比較的低く設定し、また駆動電流の電流値が所定値未満の場合には、上記しきい値の温度を比較的高く設定する。
【００５１】
これにより、制御部２１は、電流増幅回路１３の駆動状態に対応して、通常モードと負担軽減モードの駆動モードの切換えのためのしきい値の温度を切換えるので、電流増幅回路１３の駆動状態に応じて、最適なしきい値の温度が設定されることになり、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂのマージンを小さくすることができる。したがって、各トランジスタ１３ａ，１３ｂとして小型で低コストのものが使用され得ると共に、各トランジスタ１３ａ，１３ｂの放熱のためのヒートシンク１３ｃを小型化することができる。
【００５２】
図７は、本発明によるヘッド駆動装置の第三の実施形態の構成を示している。
図７において、ヘッド駆動装置４０は、図１に示したヘッド駆動装置１０とほぼ同様の構成であるので、同じ構成要素には同じ符号を付して、その説明を省略する。
ヘッド駆動装置４０は、ヘッド駆動装置１０と比較して、電流検知回路２０が省略されており、その代わりに、制御部２１は、駆動波形発生回路１２からの駆動信号ＣＯＭの駆動波形に基づいて、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂの駆動状態を検出し、例えば４色印刷時または７色印刷時を判定することにより、通常モード及び負担軽減モードの切換えのためのしきい値の温度を切換えるようになっている。
【００５３】
このような構成のヘッド駆動装置４０によれば、図８のフローチャートに示すように動作する。
すなわち、図８において、プリンタの印刷動作中に、制御部２１は、まずステップＳＴ１１にて、電流増幅回路１３に入力される駆動信号ＣＯＭの駆動波形に基づいて、電流増幅回路１３の駆動状態を検出する。
そして、例えば４色印刷時等により、駆動負担が大きい場合には、ステップＳＴ１２にて、通常モードと負担軽減モードの切換えのためのしきい値の温度を比較的低く、例えば４０℃に設定する。
【００５４】
続いて、制御部２１は、ステップＳＴ１３にて、温度検知素子１５からの検知温度をしきい値と比較して、検知温度がしきい値（この場合、４０℃）未満の場合には、ステップＳＴ１４にて、通常モードにて、そのまま印刷を行なう。
【００５５】
これに対して、ステップＳＴ１３にて、温度検知素子１５からの検知温度がしきい値（４０℃）以上である場合には、制御部２１は、ステップＳＴ１５にて、負担軽減モードで印刷を行なう。
この場合、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂは、負担軽減モードで駆動されることになることから、その発熱量が低減され、温度が低下することになる。
【００５６】
他方、ステップＳＴ１１にて、例えば７色印刷時等にて、駆動負担が小さい場合には、制御部２１は、ステップＳＴ１６にて、通常モードと負担軽減モードの切換えのためのしきい値の温度を比較的高く、例えば６０℃に設定する。
【００５７】
続いて、制御部２１は、ステップＳＴ１７にて、温度検知素子１５からの検知温度をしきい値と比較して、検知温度がしきい値（この場合、６０℃）未満の場合には、ステップＳＴ１９にて、通常モードにて、そのまま印刷を行なう。
【００５８】
これに対して、ステップＳＴ１７にて、温度検知素子１５からの検知温度がしきい値（６０℃）以上である場合には、制御部２１は、ステップＳＴ１８にて、負担軽減モードで印刷を行なう。
この場合、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂは、負担軽減モードで駆動されることになることから、その発熱量が低減され、温度が低下することになる。
【００５９】
そして、上述したステップＳＴ１４，１５，１８及び１９にて、一ページ毎あるいは一列毎の印刷が終了した後、ステップＳＴ２０にて、未印刷の印刷データが残っている場合には、ステップＳＴ１１に戻る。
これに対して、ステップＳＴ２０にて、全印刷データの印刷が終了した場合には、印刷処理が完了する。
【００６０】
このようにして、ヘッド駆動装置４０によれば、前述したヘッド駆動装置１０と同様に動作すると共に、制御部２１が、電流増幅回路１３の各トランジスタ１３ａ，１３ｂの駆動状態を、駆動波形発生回路１２から電流増幅回路１３に入力される駆動信号ＣＯＭの駆動波形に基づいて、ソフトウェアにより検出して、しきい値を変更することができる。したがって、例えば図９に示した従来のヘッド駆動装置１において、ハードウェアを何ら変更することなく、制御部２１の制御プログラムを変更するだけで、ヘッド駆動装置４０を構成することができるので、コストが低減され得ることになる。
【００６１】
尚、上述したヘッド駆動装置４０においては、制御部２１は、駆動信号ＣＯＭの駆動波形に基づいて、例えば４色印刷時及び７色印刷時を判定するようになっているが、これに限らず、制御部２１は、駆動信号ＣＯＭの波形に基づいて、駆動すべき圧電素子数（すなわち駆動ノズル数）を判定して、ベタ印刷時等の駆動負担が大きい場合にしきい値を切換えたり、あるいは駆動信号ＣＯＭの駆動波形の最大振幅に基づいて、最大振幅が大きい場合にしきい値を切換えるようにしてもよい。
さらに、制御部２１は、駆動信号ＣＯＭの駆動周波数に基づいて、印刷の通常速度モードと高速モードを判定して、しきい値を切換えたり、あるいは駆動信号ＣＯＭの波形形状に基づいて、しきい値を切換えるようにしてもよい。
【００６２】
上述した実施形態においては、制御部２１は、通常モードと比較して、負担軽減モードにおいては、例えば各列の印刷終了後のキャリッジの待機時間を、例えば０．１秒から１．０秒に変更することにより実現されるようになっているが、これに限らず、所定時間だけ印刷を中断したり、あるいは２パス印刷を４パス印刷に変更する等により、駆動ノズル数を低減させることにより、負担軽減モードを実行するようにしてもよい。
【００６３】
さらに、上述した実施形態においては、制御部２１は、温度検知素子１５からの検知温度を基準しきい値と比較して、しきい値未満の場合には、通常モードで、またしきい値以上の場合には、負担軽減モードで、駆動制御を行なうようになっているが、これに限らず、制御部２１が、検知温度がしきい値以下の場合に通常モードで、またしきい値を越えた場合に負担軽減モードで、駆動制御を行なうようにしてもよい。
同様に、上述した実施形態においては、制御部２１は、電流検知回路２０，電力検知回路３０からの検知信号が所定値以上の場合に、通常モードと負担軽減モードの切換えのためのしきい値を切換えるようにしているが、これに限らず、制御部２１が、検知信号が所定値を越えた場合に、しきい値を切換えるようにしてもよい。
【００６４】
また、上述した実施形態においては、電流増幅回路の増幅素子として、トランジスタ１３ａ，１３ｂが使用されているが、これに限らず、ＦＥＴ，トライアック，サイリスタ等の他の増幅素子が使用されてもよい。
さらに、上述した実施形態においては、圧電素子１１として例えばピエゾ素子が使用されているが、これに限らず、他の圧電素子、例えば電歪素子，磁歪素子等を使用してもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、圧電素子の駆動制御により印刷動作を行なう際に、上記電流増幅回路の駆動状態に基づいて、上記電流増幅回路の駆動に関する所定の項目のしきい値を変更する。これにより、電流増幅回路の駆動条件による発熱が大きい場合には、上記しきい値の変更により、電流増幅回路の駆動条件を変更して、発熱を小さくするように、駆動制御を行なう。
尚、駆動制御の切換えは、例えば印刷中における待機時間の変更や、印刷動作中の駆動ノズル数の変更等によって行なわれ得る。
【００６６】
このようにして、上記しきい値の変更によって、駆動条件による発熱を低減させることにより、電流増幅回路の駆動素子の駆動負担を軽減して、温度上昇を抑制することができる。
したがって、従来のように、一定のしきい値により駆動制御の切換えを行なう場合と比較して、よりきめ細かい駆動制御を行なうことができるので、駆動制御に関するしきい値のマージンを小さくすることができる。
これにより、電流増幅回路の駆動素子として、より小型の駆動素子を使用したり、あるいは駆動素子の放熱のためのヒートシンクをより小型にすることが可能となり、コストが低減され得ることになる。
このようにして、本発明によれば、駆動条件の変化に対応して、駆動素子の駆動制御を最適に行なうようにした、インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置が提供されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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第一の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電流増幅回路の各トランジスタ及び温度検知素子のヒートシンクへの取付状態を示す概略斜視図である。
【図３】図１のヘッド駆動装置における電流検知回路の構成例を示す部分回路図である。
【図４】図１のヘッド駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】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第一の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】図５のヘッド駆動装置における電力検知回路の構成例を示す部分回路図である。
【図７】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第一の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図８】図７のヘッド駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】従来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。
【符号の説明】
１０，３０，４０　　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
１３ａ　第一のトランジスタ
１３ｂ　第二のトランジスタ
１４　　スイッチ回路
１５　　温度検知素子
２０　　電流検知回路
２１　　制御部
３１　　電力検知回路

Claims (8)

1. 複数のノズルに対応してそれぞれ設けられた圧電素子を、所定の印字タイミングで選択的に、駆動波形発生回路からの駆動信号を電流増幅回路により増幅して駆動し、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、上記電流増幅回路の駆動に関する所定の項目のしきい値に基づいて上記駆動制御を切換えるようにした、インクジェット式プリンタのヘッド駆動装置であって、
   上記電流増幅回路の駆動状態に基づいて、上記しきい値を変更す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。
2. 上記電流増幅回路の駆動電流に基づいて、上記しきい値を変更す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。
3. 上記電流増幅回路の駆動電力に基づいて、上記しきい値を変更す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。
4. 上記駆動波形発生回路からの駆動信号による駆動条件に基づいて、ソフトウェアにより上記しきい値を変更す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。
5. 上記駆動波形発生回路からの駆動信号の最大振幅に基づいて、上記しきい値を変更す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。
6. 上記駆動波形発生回路からの駆動信号により駆動される圧電素子数に基づいて、上記しきい値を変更す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ヘッド駆動装置。
7. 上記駆動波形発生回路からの駆動信号の周波数に基づいて、上記しきい値を変更す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。
8. 上記駆動波形発生回路からの駆動信号の波形形状に基づいて、上記しきい値を変更す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。

Images