JP2014076593A - 液体吐出装置および温度検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程の複雑化・煩雑化、実装面積の増加等を回避する。
【解決手段】温度検出部は、温度により変動する第１電圧を出力する第１電圧供給部と、温度により変動しない第２電圧を出力する第２電圧供給部と、第１電圧に対応する温度特性を有する第１抵抗素子を有し、第１電圧をバイアス電圧とし第２電圧を検出電圧とし、第１抵抗素子とバイアス電圧により発生するバイアス電流を用いたコンデンサーの充電動作と検出電圧到達時のコンデンサーの放電動作との周波数に対応した第１クロック信号を生成する第１発振回路と、温度特性を有する第２抵抗素子を有し、第２電圧をバイアス電圧および検出電圧とし、第２抵抗素子とバイアス電圧により発生するバイアス電流を用いたコンデンサーの充電動作と検出電圧到達時のコンデンサーの放電動作との周波数に対応した第２クロック信号を生成する第２発振回路とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体吐出装置および温度検出方法に関する。

印刷ヘッドに設けられた複数のノズル開口部から印刷媒体上にインクを吐出して画像や文書を記録するインクジェットプリンターが広く普及している。このようなインクジェットプリンターは、例えば、駆動信号を出力する駆動回路と、駆動信号に従い変形する複数の圧電素子（例えばピエゾ素子）と、各圧電素子の変形によって膨張および収縮する圧力室に連通したノズル開口部と、駆動回路から各圧電素子への駆動信号の供給線を開閉する選択回路（「トランスミッションゲート」とも呼ばれる）とを備える。選択回路によって圧電素子に駆動信号が接続されると、駆動信号によって当該圧電素子が変形し、それに伴い圧力室が膨張および収縮し、圧力室に連通した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。

選択回路は開閉動作により発熱するため、温度管理されることが望ましい。従来、温度を検出する方法として、温度特性を有さない（温度によって抵抗値が変動しない）抵抗素子と温度特性を有する（温度によって抵抗値が変動する）サーミスターとを用いた発振回路の発振周波数を利用する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−４３２１３号公報 特開平１１−５５０３４号公報 特開昭６３−１１８２４号公報

従来の温度検出方法をインクジェットプリンターの選択回路に適用する場合には、選択回路内に２種類の温度特性を有する抵抗素子を作り込む必要がある。この場合には、抵抗素子の材質を２種類用意したり、同一の抵抗素子でも不純物濃度などの製造条件を２条件使い分けたりすることとなり、製造工程の複雑化・煩雑化が避けられない。また、２種類の温度特性を有する抵抗素子を選択回路の外部に設けることも考えられるが、この場合には、実装面積の増加や部品点数の増加による耐久性の低下・コスト増加という問題が発生する。また、１種類の抵抗素子と水晶振動子を利用する方法も考えられるが、この場合にも、実装面積の増加や部品点数の増加による耐久性の低下・コスト増加という問題が発生する。

なお、このような課題は、インクジェットプリンターに限らず、駆動回路から各圧電素子への駆動信号の供給線を開閉する選択回路を有する液体吐出装置に共通の課題であった。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は、駆動信号を出力する駆動回路と、前記駆動信号に従い変形する複数の圧電素子を有し、前記圧電素子の変形によって膨張および収縮する圧力室に連通したノズル開口部から液体を吐出する液体吐出部と、前記駆動回路から各前記圧電素子への前記駆動信号の供給線を開閉すると共に、温度検出部を有する選択回路と、を備える。前記温度検出部は、温度によって変動する第１の電圧を出力する第１の電圧供給部と、温度によって変動しない第２の電圧を出力する第２の電圧供給部と、前記第１の電圧の温度特性に対応する温度特性を有する第１の抵抗素子を有し、前記第１の電圧をバイアス電圧として入力すると共に前記第２の電圧を検出電圧として入力し、前記第１の抵抗素子と前記バイアス電圧とにより発生するバイアス電流を用いてコンデンサーを充電する充電動作と前記コンデンサーの電圧が前記検出電圧に達したときに前記コンデンサーを放電する放電動作とを周期的に実行し、前記充電動作および前記放電動作の周波数に対応した第１のクロック信号を生成する第１の発振回路と、温度によって抵抗値が変動する第２の抵抗素子を有し、前記第２の電圧をバイアス電圧および検出電圧として入力し、前記第２の抵抗素子と前記バイアス電圧とにより発生するバイアス電流を用いてコンデンサーを充電する充電動作と前記コンデンサーの電圧が前記検出電圧に達したときに前記コンデンサーを放電する放電動作とを周期的に実行し、前記充電動作および前記放電動作の周波数に対応した第２のクロック信号を生成する第２の発振回路と、を有する。この形態の液体吐出装置によれば、温度検出部が、温度が変動しても周波数が変動しない第１のクロック信号と、温度が変動すると周波数が変動する温度特性を有する第２のクロック信号とを生成することができ、これらのクロック信号を用いて選択回路の温度を検出することができる。そのため、選択回路の温度検出を実現するために、製造工程が複雑化・煩雑化することを回避することができると共に、実装面積の増加や部品点数の増加による耐久性の低下・コスト増加という問題を回避することができる。

（２）上記形態の液体吐出装置において、前記第２の抵抗素子は、温度が上昇すると抵抗値が小さくなる負の温度特性を有し、温度が上昇すると、前記第２のクロック信号の周波数が高くなるとしてもよい。この形態の液体吐出装置によれば、温度検出部が、温度が変動しても周波数が変動しない第１のクロック信号と、温度が上昇すると周波数が高くなる第２のクロック信号とを生成することができ、これらのクロック信号を用いて選択回路の温度を検出することができる。

（３）上記形態の液体吐出装置において、前記第２の抵抗素子は、温度が上昇すると抵抗値が大きくなる正の温度特性を有し、温度が上昇すると、前記第２のクロック信号の周波数が低くなるとしてもよい。この形態の液体吐出装置によれば、温度検出部が、温度が変動しても周波数が変動しない第１のクロック信号と、温度が上昇すると周波数が低くなる第２のクロック信号とを生成することができ、これらのクロック信号を用いて選択回路の温度を検出することができる。

（４）上記形態の液体吐出装置において、前記第２の抵抗素子の抵抗値は可変であるとしてもよい。この形態の液体吐出装置によれば、第２の抵抗素子の抵抗値を調整することによって第２のクロック信号の温度特性を調整することができ、温度検出精度を向上させることができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、液体吐出装置、液体吐出装置における選択回路の温度検出装置、液体吐出装置における選択回路の温度検出方法等の形態で実現することができる。

本発明の実施形態における印刷装置１００の概略構成を示す説明図である。 印刷ヘッド１４０において用いられる各種信号の一例を示す説明図である。 印刷ヘッド１４０のスイッチングコントローラー１６０の構成を示す説明図である。 温度検出部２００の構成を示す説明図である。 第１の電圧供給回路２４２の構成の一例を示す説明図である。 基準発振回路２１０の動作を示すタイミングチャートである。 クロック数カウント部２３０の構成の一例を示す説明図である。 クロック数カウント部２３０の動作を示すタイミングチャートである。

Ａ．実施形態：
図１は、本発明の実施形態における印刷装置１００の概略構成を示す説明図である。本実施形態の印刷装置１００は、液体インクを吐出することによって印刷媒体上にインクドット群を形成し、これにより、ホストコンピューターＨＣから供給された画像データに応じた画像（文字、図形等を含む）を印刷するインクジェットプリンターである。

印刷装置１００は、印刷ヘッド１４０と、フレキシブルフラットケーブル１３９を介して印刷ヘッド１４０と接続された制御ユニット１１０とを備えている。制御ユニット１１０は、ホストコンピューターＨＣから画像データ等を入力するためのホストインターフェイス（ＩＦ）１１２と、ホストインターフェイス１１２を介して入力された画像データに基づいて画像の印刷のための所定の演算処理を実行するメイン制御部１２０と、印刷媒体の搬送のための紙送りモーター１７２を駆動制御する紙送りモータードライバー１１４と、印刷ヘッド１４０を駆動制御するヘッドドライバー１１６と、各ドライバー１１４、１１６と紙送りモーター１７２、印刷ヘッド１４０とをそれぞれ接続するメインインターフェイス（ＩＦ）１１９と、を有している。ヘッドドライバー１１６は、メイン側駆動回路８０を含んでいる。

メイン制御部１２０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ１２２と、プログラムやデータを一時的に格納・展開するＲＡＭ１２４と、ＣＰＵ１２２が実行するプログラム等を格納するＲＯＭ１２６と、を含んでいる。メイン制御部１２０の各種の機能は、ＣＰＵ１２２がＲＯＭ１２６に格納されたプログラムをＲＡＭ１２４上に読み出して実行することによって実現される。なお、メイン制御部１２０は電気回路を備えていてもよく、メイン制御部１２０の機能の少なくとも一部はメイン制御部１２０が備える電気回路がその回路構成に基づいて動作することによって実現されてもよい。

メイン制御部１２０は、ホストコンピューターＨＣからホストインターフェイス１１２を介して画像データを取得すると、画像データに基づいて画像展開処理、色変換処理、インク色分版処理、ハーフトーン処理といった印刷実行のための演算処理を行うことにより、印刷ヘッド１４０の何れのノズルからインクを吐出するか、あるいは、どの程度の量のインクを吐出するかを規定するノズル選択データ（駆動信号選択データ）を生成し、駆動信号選択データ等に基づいて各ドライバー１１４、１１６に制御信号を出力する。なお、メイン制御部１２０が実行する印刷実行のための各演算処理の内容は、印刷装置の技術分野において周知の事項であるため、ここでは説明を省略する。各ドライバー１１４、１１６は、それぞれ紙送りモーター１７２、印刷ヘッド１４０の動作を制御するための信号を出力する。例えば、ヘッドドライバー１１６は、印刷ヘッド１４０に対して、後述する基準クロック信号ＳＣＫとラッチ信号ＬＡＴと駆動信号選択信号ＳＩ＆ＳＰとチャンネル信号ＣＨとを供給する。

印刷ヘッド１４０には、図示しないインク容器から１色または複数色のインクが供給される。印刷ヘッド１４０は、ヘッドインターフェイス（ＩＦ）１４２と、ヘッド側駆動回路９０と、スイッチングコントローラー１６０と、吐出部１５０と、を有している。吐出部１５０は、供給されたインクを吐出する複数のノズル（ノズル開口部）と、各ノズルに対応したノズルアクチュエーター１５６（図３参照）とを有している。本実施形態では、ノズルアクチュエーター１５６として、容量性負荷であるピエゾ素子（圧電素子）が用いられる。スイッチングコントローラー１６０は、後述する選択スイッチ回路１６８の温度を検出する温度検出部２００を有している。ヘッド側駆動回路９０およびスイッチングコントローラー１６０は、ヘッドインターフェイス１４２を介して制御ユニット１１０から入力される各種信号に基づき動作する。ノズルアクチュエーター１５６が後述する駆動信号により駆動されると、ノズルに連通するキャビティー（圧力室）内の振動板が変位してキャビティーが膨張・収縮し、キャビティー内に圧力変化が生じ、その圧力変化によって対応するノズルからインクが吐出される。ノズルアクチュエーター１５６の駆動に用いる駆動信号の波高値や電圧増減傾きを調整することで、インクの吐出量（すなわち形成するドットの大きさ）を調整することができる。

図２は、印刷ヘッド１４０において用いられる各種信号の一例を示す説明図である。駆動信号ＣＯＭは、印刷ヘッド１４０の吐出部１５０に設けられたノズルアクチュエーター１５６を駆動するための信号である。駆動信号ＣＯＭは、ノズルアクチュエーター１５６を駆動する駆動信号の最小単位（単位駆動信号）としての駆動パルスＰＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ１ないしＰＣＯＭ４）が時系列的に連続した信号である。駆動パルスＰＣＯＭ１、ＰＣＯＭ２、ＰＣＯＭ３およびＰＣＯＭ４の４つの駆動パルスＰＣＯＭの組は、１つの画素（印刷画素）に対応している。

各駆動パルスＰＣＯＭの立ち上がり部分は、ノズルに連通するキャビティーの容積を拡大してインクを引き込むための部分であり、駆動パルスＰＣＯＭの立ち下がり部分は、キャビティーの容積を縮小してインクを押し出すための部分である。そのため、ノズルアクチュエーター１５６を駆動パルスＰＣＯＭに従って駆動することにより、ノズルからインクが吐出される。駆動パルスＰＣＯＭ２、ＰＣＯＭ３およびＰＣＯＭ４の中から１つまたは複数の駆動パルスＰＣＯＭを選択してノズルアクチュエーター１５６に供給することにより、種々の大きさのインクドットを形成することができる。なお、本実施形態では、駆動信号ＣＯＭに、微振動と呼ばれる駆動パルスＰＣＯＭ１が含まれる。駆動パルスＰＣＯＭ１は、インクを引き込むのみで押し出しを行わない場合、例えばノズルの増粘を抑制する場合に用いられる。

駆動信号選択信号ＳＩ＆ＳＰは、インクを吐出するノズルを選択すると共に、ノズルアクチュエーター１５６の駆動信号ＣＯＭへの接続タイミングを決定する信号である。ラッチ信号ＬＡＴおよびチャンネル信号ＣＨは、全ノズル分のノズル選択データが入力された後、駆動信号選択信号ＳＩ＆ＳＰに基づいて駆動信号ＣＯＭと印刷ヘッド１４０のノズルアクチュエーター１５６とを接続させる信号である。図２に示すように、ラッチ信号ＬＡＴおよびチャンネル信号ＣＨは、駆動信号ＣＯＭに同期した信号である。すなわち、ラッチ信号ＬＡＴは、駆動信号ＣＯＭの開始タイミングに対応してハイレベルとなる信号であり、チャンネル信号ＣＨは、駆動信号ＣＯＭを構成する各駆動パルスＰＣＯＭの開始タイミングに対応してハイレベルとなる信号である。ラッチ信号ＬＡＴに応じて一連の駆動信号ＣＯＭの出力が開始され、チャンネル信号ＣＨに応じて各駆動パルスＰＣＯＭが出力される。また、基準クロック信号ＳＣＫは、駆動信号選択信号ＳＩ＆ＳＰをシリアル信号として印刷ヘッド１４０に送信するための信号である。すなわち、基準クロック信号ＳＣＫは、印刷ヘッド１４０のノズルからインクを吐出するタイミングの決定に使用される信号である。

図３は、印刷ヘッド１４０のスイッチングコントローラー１６０（図１参照）の構成を示す説明図である。スイッチングコントローラー１６０は、駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）をノズルアクチュエーター１５６に選択的に供給する。スイッチングコントローラー１６０は、駆動信号選択信号ＳＩ＆ＳＰを保存するシフトレジスター１６２と、シフトレジスター１６２のデータを一時的に保存するラッチ回路１６４と、ラッチ回路１６４の出力をレベル変換して選択スイッチ回路１６８に供給するレベルシフター１６６と、ヘッド側駆動回路９０から各ノズルアクチュエーター１５６への駆動信号ＣＯＭの供給線を開閉する選択スイッチ回路１６８とを有している。

シフトレジスター１６２には、駆動信号選択信号ＳＩ＆ＳＰが順次入力され、基準クロック信号ＳＣＫの入力パルスに応じて記憶される領域が順次後段にシフトする。ラッチ回路１６４は、ノズル数分の駆動信号選択信号ＳＩ＆ＳＰがシフトレジスター１６２に格納された後、入力されるラッチ信号ＬＡＴに従いシフトレジスター１６２の各出力信号をラッチする。ラッチ回路１６４に保存された信号は、レベルシフター１６６によって次段の選択スイッチ回路１６８を切り替え（オン／オフ）できる電圧レベルに変換される。レベルシフター１６６の出力信号により閉じられる（接続状態となる）選択スイッチ回路１６８に対応するノズルアクチュエーター１５６は、駆動信号選択信号ＳＩ＆ＳＰの接続タイミングで駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）に接続される。これにより、ノズルアクチュエーター１５６が変形し、駆動信号ＣＯＭに応じた量のインクがノズルから吐出される。また、シフトレジスター１６２に入力された駆動信号選択信号ＳＩ＆ＳＰがラッチ回路１６４にラッチされた後、次の駆動信号選択信号ＳＩ＆ＳＰがシフトレジスター１６２に入力され、インクの吐出タイミングに合わせてラッチ回路１６４の保存データを順次更新する。この選択スイッチ回路１６８によれば、ノズルアクチュエーター１５６を駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）から切り離した後も、当該ノズルアクチュエーター１５６の入力電圧は切り離す直前の電圧に維持される。なお、図３中の符号ＨＧＮＤは、ノズルアクチュエーター１５６のグランド端である。

図４は、温度検出部２００の構成を示す説明図である。温度検出部２００は、スイッチングコントローラー１６０の選択スイッチ回路１６８（図３）のＩＣに一体的に形成されており、選択スイッチ回路１６８の温度を検出する。温度検出部２００により検出された選択スイッチ回路１６８の温度は、ヘッド側駆動回路９０やメイン側駆動回路８０、メイン制御部１２０などによる印刷ヘッド１４０の駆動制御等に利用される。

図４に示すように、温度検出部２００は、２つの発振回路（基準発振回路２１０および温度検出発振回路２２０）と、電圧供給部２４０とを備える。基準発振回路２１０は請求項における第１の発振回路に相当し、温度検出発振回路２２０は請求項における第２の発振回路に相当する。電圧供給部２４０は、それぞれ電圧Ｖｏｕｔを出力する２つの電圧回路（第１の電圧供給回路２４２および第２の電圧供給回路２４４）を含んでいる。

図５は、第１の電圧供給回路２４２の構成の一例を示す説明図である。図示するように、第１の電圧供給回路２４２は、第１の電圧Ｖｏｕｔ１を出力するバンドギャップリファレンス回路である。第１の電圧供給回路２４２は、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を有しており、各抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値を調整することによって、温度特性（温度変動に対する第１の電圧Ｖｏｕｔ１の変動の特性）を調整することが可能である。本実施形態では、第１の電圧供給回路２４２が負の温度特性（温度が上昇すると第１の電圧Ｖｏｕｔ１が小さくなる特性）を有するように、第１の電圧供給回路２４２の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値が調整されている。

また図示しないが、第２の電圧供給回路２４４は、図５に示した第１の電圧供給回路２４２と同様、第２の電圧Ｖｏｕｔ２を出力するバンドギャップリファレンス回路である。本実施形態では、第２の電圧供給回路２４４が温度特性を有さない（温度が変動しても第２の電圧Ｖｏｕｔ２が変動しない）ように、第２の電圧供給回路２４４の抵抗素子Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の抵抗値が調整されている。なお、温度が変動しても第２の電圧Ｖｏｕｔ２が変動しないとは、厳密な意味ではなく、温度が変動したときに第２の電圧Ｖｏｕｔ２が非常にわずかに変動する場合（例えば、温度変動率の１割以下の変動率で第２の電圧Ｖｏｕｔ２が変動する場合）も含む。

基準発振回路２１０（図４）は、バイアス電流回路２１２と、充電回路２１４，２１５と、放電回路２１７，２１８とを含んでいる。バイアス電流回路２１２は、抵抗素子２１３を有しており、第１の電圧供給回路２４２から出力された第１の電圧Ｖｏｕｔ１をバイアス電圧Ｖｂｉａｓとして入力し、抵抗素子２１３とバイアス電圧Ｖｂｉａｓとによってバイアス電流Ｉｂｉａｓを発生させる。なお、基準発振回路２１０の抵抗素子２１３は請求項における第１の抵抗素子に相当する。ここで、抵抗素子２１３は、負の温度特性（温度が上昇すると抵抗値が小さくなる特性）を有する。この抵抗素子２１３の温度特性は、上述した第１の電圧Ｖｏｕｔ１の温度特性に対応している。抵抗素子２１３の温度特性と第１の電圧Ｖｏｕｔ１の温度特性とが対応しているとは、温度変動によって抵抗素子２１３の抵抗値と第１の電圧Ｖｏｕｔ１とが変動しても、両者の変動が打ち消し合い、抵抗素子２１３とバイアス電圧Ｖｂｉａｓとによって発生するバイアス電流Ｉｂｉａｓが変動しないことを意味する。なお、抵抗素子２１３とバイアス電圧Ｖｂｉａｓとによって発生するバイアス電流Ｉｂｉａｓが変動しないとは、厳密な意味ではなく、温度が変動したときにバイアス電流Ｉｂｉａｓが非常にわずかに変動する場合（例えば、温度変動率の１割以下の変動率でバイアス電流Ｉｂｉａｓが変動する場合）も含む。このように、本実施形態では、抵抗素子２１３の温度特性が第１の電圧供給回路２４２から出力される電圧Ｖｏｕｔ１の温度特性と整合しているため、抵抗素子２１３とバイアス電圧Ｖｂｉａｓとによって発生するバイアス電流Ｉｂｉａｓは温度特性を有さない（温度が変動しても電流値が変動しない）ものとなる。

充電回路２１４，２１５は、それぞれ、バイアス電流Ｉｂｉａｓを用いて電源ＶＤＤによるコンデンサーＣＡ１，Ｃａ２の充電を行う回路である。また、放電回路２１７，２１８は、第２の電圧供給回路２４４から出力された第２の電圧Ｖｏｕｔ２を検出電圧Ｖｒｅｆとして入力し、それぞれ、コンデンサーＣＡ１，Ｃａ２の電圧と検出電圧Ｖｒｅｆとを比較して、コンデンサーＣＡ１，Ｃａ２の電圧が検出電圧Ｖｒｅｆに達したときにコンデンサーＣＡ１，Ｃａ２を放電する回路である。なお、第２の電圧供給回路２４４から出力される第２の電圧Ｖｏｕｔ２は温度特性を有さないため、温度が変動しても検出電圧Ｖｒｅｆは変動しない。

このように構成された基準発振回路２１０は、コンデンサーＣＡ１，Ｃａ２の充電動作と放電動作とを周期的に実行することにより、充電動作および放電動作の周波数に対応したクロック信号（基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆ）を生成する。基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆは請求項１における第１のクロック信号に相当する。

図６は、基準発振回路２１０の動作を示すタイミングチャートである。図６には、基準発振回路２１０の各位置（Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）における信号値の推移を示している。地点Ａ３のレベルがローレベルであるときには、充電回路２１４によりコンデンサーＣＡ１が充電され、地点Ａ１の電位が上昇する。地点Ａ３のレベルがハイレベルになると、地点Ａ１の電位はグラウンドレベルとなり、放電回路２１７によってコンデンサーＣＡ１が放電される。地点Ａ２のレベルは、コンデンサーＣＡ１の充電開始タイミングでハイレベルになり、コンデンサーＣＡ１の電圧が検出電圧Ｖｒｅｆに達したタイミングでローレベルとなる。同様に、地点Ｂ３のレベルがローレベルであるときには、充電回路２１５によりコンデンサーＣＡ２が充電され、地点Ｂ１の電位が上昇する。地点Ｂ３のレベルがハイレベルになると、地点Ｂ１の電位はグラウンドレベルとなり、放電回路２１８によってコンデンサーＣＡ２が放電される。地点Ｂ２のレベルは、コンデンサーＣＡ２の充電開始タイミングでハイレベルになり、コンデンサーＣＡ２の電圧が検出電圧Ｖｒｅｆに達したタイミングでローレベルとなる。このようにして、コンデンサーＣＡ１，Ｃａ２の充電および放電の周期動作に対応した基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆが生成される。

上述したように、基準発振回路２１０において発生するバイアス電流Ｉｂｉａｓは、温度特性を有さない（温度が変動しても電流値が変動しない）。また、基準発振回路２１０に入力される検出電圧Ｖｒｅｆも、温度特性を有さない（温度が変動しても電圧値が変動しない）。従って、基準発振回路２１０により生成される基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆは、温度特性を有さない（温度が変動しても周波数が変動しない）信号となる。

温度検出発振回路２２０（図４）の構成は、図示を省略しているが、基準発振回路２１０と同じである。すなわち、温度検出発振回路２２０は、抵抗素子２１３を含むバイアス電流回路２１２と、充電回路２１４，２１５と、放電回路２１７，２１８とを含んでいる。温度検出発振回路２２０は、コンデンサーＣＡ１，Ｃａ２の充電動作と放電動作とを周期的に実行することにより、充電動作および放電動作の周波数に対応したクロック信号（温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐ）を生成する。温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐは請求項１における第２のクロック信号に相当する。また、温度検出発振回路２２０の抵抗素子２１３は請求項における第２の抵抗素子に相当する。

ここで、温度検出発振回路２２０のバイアス電流回路２１２にバイアス電圧Ｖｂｉａｓとして入力される電圧は、第１の電圧供給回路２４２から出力される第１の電圧Ｖｏｕｔ１ではなく、第２の電圧供給回路２４４から出力される第２の電圧Ｖｏｕｔ２である。第２の電圧Ｖｏｕｔ２は温度特性を有さないため、温度検出発振回路２２０においては、バイアス電圧Ｖｂｉａｓは温度特性を有さない。一方、温度検出発振回路２２０のバイアス電流回路２１２が有する抵抗素子２１３は、基準発振回路２１０の抵抗素子２１３と同じものであり、負の温度特性（温度が上昇すると抵抗値が小さくなる特性）を有する。そのため、温度検出発振回路２２０においては、抵抗素子２１３とバイアス電圧Ｖｂｉａｓとによって発生するバイアス電流Ｉｂｉａｓは、温度が上昇すると電流値が大きくなる温度特性を有することとなり、これにより、温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐは、温度が上昇すると周波数が高くなる温度特性を有することとなる。なぜなら、温度が上昇してバイアス電流Ｉｂｉａｓが大きくなると、コンデンサーＣＡ１，Ｃａ２の充電および放電に要する時間が短くなり、充電および放電の周期動作の周波数が高くなるからである。

このように、温度検出部２００は、温度特性を有さない基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆと、温度が上昇すると周波数が高くなる温度特性を有する温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐとを出力する。温度検出部２００は、２つのクロック信号を用いて温度を特定する。温度特定のために、温度検出部２００は、クロック数カウント部２３０を有する。図７は、クロック数カウント部２３０の構成の一例を示す説明図である。クロック数カウント部２３０は、分周波段２３２と、デコーダー２３４と、周波数カウンター２３６と、ＡＮＤ回路２３８とを有する。分周波段２３２には、温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐが入力され、周波数カウンター２３６には、ＡＮＤ回路２３８を介して基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆが入力される。開始信号Ｓｔａｒｔは、分周波段２３２のリセット端子と、周波数カウンター２３６のリセット端子と、ＡＮＤ回路２３８とに入力される。デコーダー２３４の出力は、反転されてＡＮＤ回路２３８に入力される。

図８は、クロック数カウント部２３０の動作を示すタイミングチャートである。初期状態では、開始信号Ｓｔａｒｔおよびデコーダー２３４の出力信号は、ローレベルである。タイミングＴｓで開始信号Ｓｔａｒｔがハイレベルに切り替わると、分周波段２３２および周波数カウンター２３６がリセットされ、周波数カウンター２３６が、基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆのクロック数のカウントを開始する。同時に、デコーダー２３４が、分周波段２３２によって分周された温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐのクロック数のカウントを開始する。本実施形態では、デコーダー２３４は、分周された温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐのクロックを１００個カウントすると、出力信号をハイレベルに切り替える（タイミングＴｅ）。これにより、周波数カウンター２３６による基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆのクロック数のカウントが終了する。このようにして、クロック数カウント部２３０は、温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐの１００クロックあたりの基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆのクロック数（以下、「比クロック数Ｎｃ」と呼ぶ）を計測する。

上述したように、温度が上昇すると、温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐの周波数は高くなるが、基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆの周波数は変動しない。そのため、温度が上昇すると、タイミングＴｓからタイミングＴｅまでの時間が短くなり、比クロック数Ｎｃは少なくなる。反対に、温度が下降すると、温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐの周波数は低くなるが、基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆの周波数は変動しない。そのため、温度が下降すると、タイミングＴｓからタイミングＴｅまでの時間が長くなり、比クロック数Ｎｃは多くなる。

温度検出部２００は、計測された比クロック数Ｎｃに基づき、温度を特定する。具体的には、温度検出部２００は、予め設定された基準温度Ｔ₀における比クロック数Ｎｃ（基準比クロック数Ｎｃ₀）と計測された比クロック数Ｎｃとの比を用いた下記の式（１）に従い、現在の温度Ｔを算出する。
Ｔ＝Ｔ₀×Ｎｃ₀／Ｎｃ・・・・（１）

以上説明したように、本実施形態の印刷装置１００は、ヘッド側駆動回路９０から各ノズルアクチュエーター１５６への駆動信号ＣＯＭの供給線を開閉する選択スイッチ回路１６８が、温度検出部２００を有する。温度検出部２００は、温度によって変動する第１の電圧Ｖｏｕｔ１を出力する第１の電圧供給回路２４２と、温度によって変動しない第２の電圧Ｖｏｕｔ２を出力する第２の電圧供給回路２４４と、２つの発振回路（基準発振回路２１０および温度検出発振回路２２０）とを有する。基準発振回路２１０は、第１の電圧Ｖｏｕｔ１の温度特性に対応する温度特性を有する抵抗素子２１３を有し、第１の電圧Ｖｏｕｔ１をバイアス電圧Ｖｂｉａｓとして入力すると共に第２の電圧Ｖｏｕｔ２を検出電圧Ｖｒｅｆとして入力し、抵抗素子２１３とバイアス電圧Ｖｂｉａｓとにより発生するバイアス電流Ｉｂｉａｓを用いてコンデンサーＣＡ１，ＣＡ２を充電する充電動作とコンデンサーＣＡ１，ＣＡ２の電圧が検出電圧Ｖｒｅｆに達したときにコンデンサーＣＡ１，ＣＡ２を放電する放電動作とを周期的に実行し、充電動作および放電動作の周波数に対応した基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆを生成する。一方、温度検出発振回路２２０は、温度によって抵抗値が変動する抵抗素子２１３を有し、第２の電圧Ｖｏｕｔ２をバイアス電圧Ｖｂｉａｓおよび検出電圧Ｖｒｅｆとして入力し、抵抗素子２１３とバイアス電圧Ｖｂｉａｓとにより発生するバイアス電流Ｉｂｉａｓを用いてコンデンサーＣＡ１，ＣＡ２を充電する充電動作とコンデンサーＣＡ１，ＣＡ２の電圧が検出電圧Ｖｒｅｆに達したときにコンデンサーＣＡ１，ＣＡ２を放電する放電動作とを周期的に実行し、充電動作および放電動作の周波数に対応した温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐを生成する。そのため、温度検出部２００は、温度が変動しても周波数が変動しない基準クロック信号ＣＬＫｒｅｆと、温度が変動すると周波数が変動する温度特性を有する温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐとを生成することができる。従って、温度検出部２００は、これらのクロック信号を用いて選択スイッチ回路１６８の温度を検出することができる。

ここで、本実施形態の温度検出部２００において、基準発振回路２１０の抵抗素子２１３の温度特性と、温度検出発振回路２２０の抵抗素子２１３の温度特性とは同一である。すなわち、温度検出部２００に含まれる抵抗素子２１３の温度特性は、１種類のみである。そのため、本実施形態では、抵抗素子２１３の材質を２種類用意したり不純物濃度などの製造条件を２条件使い分けたりして、製造工程が複雑化・煩雑化することを回避することができる。また、本実施形態では、選択スイッチ回路１６８の温度検出のために、２種類の温度特性を有する抵抗素子を回路の外部に設けたり、１種類の抵抗素子と水晶振動子を利用したりする必要がないため、実装面積の増加や部品点数の増加による耐久性の低下・コスト増加という問題を回避することができる。

Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

上記実施形態における印刷装置１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、温度検出部２００は選択スイッチ回路１６８に一体的に形成されているとしているが、温度検出部２００は、スイッチングコントローラー１６０内の選択スイッチ回路１６８以外の位置に形成されているとしてもよいし、ヘッド側駆動回路９０や吐出部１５０内に形成されているとしてもよい。

また、上記実施形態では、温度検出発振回路２２０の抵抗素子２１３と、第１の電圧供給回路２４２から出力される第１の電圧Ｖｏｕｔ１とは、共に負の温度特性を有するとしているが、これらは互いに対応していればよく、共に正の温度特性を有するとしてもよい。

また、上記実施形態では、温度検出発振回路２２０の抵抗素子２１３は、基準発振回路２１０の抵抗素子２１３と同じものであるとしているが、温度検出発振回路２２０の抵抗素子２１３は、温度特性を有するものであれば、基準発振回路２１０の抵抗素子２１３とは異なるものであるとしてもよい。このようにしても、２種類の温度特性を有する抵抗素子を回路の外部に設けたり、１種類の抵抗素子と水晶振動子を利用したりする従来の温度検出方法において避けられなかった実装面積の増加や部品点数の増加による耐久性の低下・コスト増加という問題を回避することができる。ただし、温度検出発振回路２２０の抵抗素子２１３を基準発振回路２１０の抵抗素子２１３と同じものとすると、製造工程の簡素化・効率化を実現することができる。

また、上記実施形態において、温度検出発振回路２２０の抵抗素子２１３の抵抗値は可変であるとしてもよい。このようにすれば、抵抗素子２１３の抵抗値を調整することにより、温度検出発振回路２２０により生成される温度検出クロック信号ＣＬＫｔｅｍｐの温度特性を調整することができ、温度検出部２００による温度検出精度を向上させることができる。

また、上記実施形態では、第１の電圧供給回路２４２および第２の電圧供給回路２４４として、バンドギャップリファレンス回路を用いているが、上述した特性の第１の電圧Ｖｏｕｔ１および第２の電圧Ｖｏｕｔ２を出力できれば、他の構成の回路を用いてもよい。

また、上記実施形態では、印刷装置１００は、ホストコンピューターＨＣから画像データを受信して印刷処理を行うとしているが、これに代えて、印刷装置１００は、例えば、メモリーカードから取得した画像データや所定のインターフェイスを介してデジタルカメラから取得した画像データ、スキャナーによって取得した画像データ等に基づき印刷処理を行うものとしてもよい。また、上記実施形態では、画像データを受信した印刷装置１００のメイン制御部１２０が、画像展開処理、色変換処理、インク色分版処理、ハーフトーン処理といった印刷実行のための演算処理を行うものとしているが、これらの演算処理はホストコンピューターＨＣにより実行されるとしてもよい。この場合には、印刷装置１００は、ホストコンピューターＨＣによる演算処理によって生成された印刷コマンドを受信して、印刷コマンドに従った印刷処理を実行する。また、本発明は、印刷の際に印刷ヘッド１４０を搭載するキャリッジが往復移動するシリアルプリンタにも適用可能であるし、そのような往復移動を伴わないラインプリンタにも適用可能である。また、本発明は、インクカートリッジがキャリッジと共に往復移動するオンキャリッジ方式のプリンターにも適用可能であるし、インクカートリッジを装着するホルダーがキャリッジとは別の場所に設けられ、インクカートリッジから可撓性チューブ等を介して印刷ヘッド１４０にインクを供給するオフキャリッジ方式のプリンターにも適用することが可能である。また、本発明は、インク以外の液体（機能材料の粒子が分散された液状体やジェルなどの流状体を含む）を用いて印刷媒体に画像を形成する印刷装置にも適用可能である。

また、上記実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータープログラム）は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。

８０…メイン側駆動回路
９０…ヘッド側駆動回路
１００…印刷装置
１１０…制御ユニット
１１２…ホストインターフェイス
１１４…紙送りモータードライバー
１１６…ヘッドドライバー
１２０…メイン制御部
１２２…ＣＰＵ
１２４…ＲＡＭ
１２６…ＲＯＭ
１３９…フレキシブルフラットケーブル
１４０…印刷ヘッド
１４２…ヘッドインターフェイス
１５０…吐出部
１５６…ノズルアクチュエーター
１６０…スイッチングコントローラー
１６２…シフトレジスター
１６４…ラッチ回路
１６６…レベルシフター
１６８…選択スイッチ回路
１７２…紙送りモーター
２００…温度検出部
２１０…基準発振回路
２１２…バイアス電流回路
２１３…抵抗素子
２１４，２１５…充電回路
２１７，２１８…放電回路
２２０…温度検出発振回路
２３０…クロック数カウント部
２３２…分周波段
２３４…デコーダー
２３６…周波数カウンター
２３８…ＡＮＤ回路
２４０…電圧供給部
２４２…第１の電圧供給回路
２４４…第２の電圧供給回路

Claims (5)

1. 液体吐出装置であって、
   駆動信号を出力する駆動回路と、
   前記駆動信号に従い変形する複数の圧電素子を有し、前記圧電素子の変形によって膨張および収縮する圧力室に連通したノズル開口部から液体を吐出する液体吐出部と、
   前記駆動回路から各前記圧電素子への前記駆動信号の供給線を開閉すると共に、温度検出部を有する選択回路と、を備え、
   前記温度検出部は、
   温度によって変動する第１の電圧を出力する第１の電圧供給部と、
   温度によって変動しない第２の電圧を出力する第２の電圧供給部と、
   前記第１の電圧の温度特性に対応する温度特性を有する第１の抵抗素子を有し、前記第１の電圧をバイアス電圧として入力すると共に前記第２の電圧を検出電圧として入力し、前記第１の抵抗素子と前記バイアス電圧とにより発生するバイアス電流を用いてコンデンサーを充電する充電動作と前記コンデンサーの電圧が前記検出電圧に達したときに前記コンデンサーを放電する放電動作とを周期的に実行し、前記充電動作および前記放電動作の周波数に対応した第１のクロック信号を生成する第１の発振回路と、
   温度によって抵抗値が変動する第２の抵抗素子を有し、前記第２の電圧をバイアス電圧および検出電圧として入力し、前記第２の抵抗素子と前記バイアス電圧とにより発生するバイアス電流を用いてコンデンサーを充電する充電動作と前記コンデンサーの電圧が前記検出電圧に達したときに前記コンデンサーを放電する放電動作とを周期的に実行し、前記充電動作および前記放電動作の周波数に対応した第２のクロック信号を生成する第２の発振回路と、を有することを特徴とする、液体吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体吐出装置であって、
   前記第２の抵抗素子は、温度が上昇すると抵抗値が小さくなる負の温度特性を有し、
   温度が上昇すると、前記第２のクロック信号の周波数が高くなることを特徴とする、液体吐出装置。
3. 請求項１に記載の液体吐出装置であって、
   前記第２の抵抗素子は、温度が上昇すると抵抗値が大きくなる正の温度特性を有し、
   温度が上昇すると、前記第２のクロック信号の周波数が低くなることを特徴とする、液体吐出装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
   前記第２の抵抗素子の抵抗値は可変であることを特徴とする、液体吐出装置。
5. 駆動信号を出力する駆動回路と、前記駆動信号に従い変形する複数の圧電素子を有し、前記圧電素子の変形によって膨張および収縮する圧力室に連通したノズル開口部から液体を吐出する液体吐出部と、前記駆動回路から各前記圧電素子への前記駆動信号の供給線を開閉する選択回路とを備える液体吐出装置において、前記選択回路の温度を検出する方法であって、
   温度によって変動する第１の電圧を出力する工程と、
   温度によって変動しない第２の電圧を出力する工程と、
   前記第１の電圧をバイアス電圧として利用すると共に前記第２の電圧を検出電圧として利用して、前記第１の電圧の温度特性に対応する温度特性を有する第１の抵抗素子と前記バイアス電圧とにより発生するバイアス電流を用いてコンデンサーを充電する充電動作と前記コンデンサーの電圧が前記検出電圧に達したときに前記コンデンサーを放電する放電動作とを周期的に実行し、前記充電動作および前記放電動作の周波数に対応した第１のクロック信号を生成する工程と、
   前記第２の電圧をバイアス電圧および検出電圧として利用して、温度によって抵抗値が変動する第２の抵抗素子と前記バイアス電圧とにより発生するバイアス電流を用いてコンデンサーを充電する充電動作と前記コンデンサーの電圧が前記検出電圧に達したときに前記コンデンサーを放電する放電動作とを周期的に実行し、前記充電動作および前記放電動作の周波数に対応した第２のクロック信号を生成する工程と、を備えることを特徴とする、方法。

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