JP3720772B2

JP3720772B2 - 電流判定回路、電流判定回路を有する画像記録装置

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Inventors: 秀之西田; 和則増田
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体素子によるスイッチング方式を用いて電圧変換する電源装置を電気機器などの負荷に接続して使用する際に、電源装置から供給される電流を検出して判定する電流判定回路、およびこの電流判定回路を内蔵する電源装置を用いた画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多くの電気機器に使用される電力供給用の電源装置において、電源装置が供給する負荷電流を検出し、負荷の状態を判定できると色々都合が良い。例えば、広く用いられる電源装置に内蔵される過電流保護回路などもその一例である。
【０００３】
一般に、供給する負荷電流を検出する方法としては、負荷電流を検出抵抗成分により電圧降下として検出して負荷電流を検出する「電流検出抵抗」を用いる方法が知られている。
【０００４】
しかし、この「電流検出抵抗」を用いる方法では、負荷電流が大きくなると「電流検出抵抗」で発生するジュール熱による損失が大きくなるという欠点を持っている。この点を解決する方法が、様々開示されている。
【０００５】
例えば、特開平６−２０１７３８号公報（「電流検出回路」）では、負荷電流が流れる「スイッチＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗（Ｒｄｏｎ）」を上記の「電流検出抵抗」の代わりに用いている。しかしながら、「スイッチＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗」の特性は、同じメーカのスイッチＭＯＳトランジスタのロット間のバラツキによる影響ばかりでなく、使用環境（例えば、温度）による影響を受けやすい欠点を有する。
【０００６】
さらに、上記の「スイッチＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗」を用いて電源装置から供給される負荷電流を検出する方法を採用するためには、同じ特性を有するスイッチＭＯＳトランジスタが安定して供給されることが望ましく、そのためには、一社に限らず複数のメーカのスイッチＭＯＳトランジスタを自由に使用できる状態であることが望ましい。
【０００７】
しかしながら、上記のような特性を備えるスイッチＭＯＳトランジスタの場合には、異なるメーカの代替品を使用すると、同じ特性が得られない場合がある。従って、そのような制約がある「スイッチＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗」による負荷電流の検出方法を採用するのは、実用の面から難しい。
【０００８】
一方、「電流検出抵抗」のような抵抗成分を用いない別の方法として、「負荷電流を磁気成分として検出して物理量に変換」する方法、即ち、電流から磁気を経由して電圧量に変換する方法がある。この例としては、いわゆる「カレントトランス」といわれる電流検出用コイルを用いたり、リアクトルを流れる電流を磁気センサであるホール素子で検出する方法があり、特開平５−６４４２５号公報（「昇圧コンバータの過電流検出回路」）の従来技術にその記載がある。
【０００９】
この「負荷電流を磁気成分として検出して物理量に変換」する方法は、「電流検出抵抗」を用いるよりもジュール熱による損失を小さくできる点や、電流の検出精度が高くできる点が長所である。
【００１０】
しかしながら、電流検出用コイルやホール素子は高価である点や、磁気を検出できる場所に実装しなくてはならず使いにくい点が短所である。
【００１１】
更に、また別の方法として、特開平５−２９２７４２号公報（「スイッチング電源装置」）には、フライホールダイオードの両端に電気的に接続され、分圧抵抗とフィルタコンデンサと電圧増幅器からなる電流検出回路の例が記載されている。
【００１２】
この方法は、負荷電流に比例しフライホールダイオードに流れる電流を、実装上引き出すため、プリント基板の配線パターン引出しにより、余分なループアンテナを作ることがあり、電源ノイズの発生を抑えるべき電源では、大きな問題である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術で説明したように、電気機器に使用される電力供給用の電源装置から供給される負荷電流の検出方法には、例えば、（１）精度が高いが、検出のロスが多い、（２）精度が高いが、コストが高い、（３）ノイズ発生原因になるおそれがある、といった問題点がある。
【００１４】
このため、上記説明した負荷電流の検出方法を、昨今話題になっているプリンタなど(例えば、大判機のプリンタなど)の省エネ化を目指した電気機器に適用するのは難しい。
【００１５】
ところで、電気機器において、電流検出が必要な場合の用途を考えてみると、連続した電流値の絶対精度を測定する必要がある場合は必ずしも多くない。むしろある特定の負荷状態における電流値を検出し、その負荷状態を判定できれば良いといった場合の用途の方がはるかに多い。
【００１６】
例えば、過電流保護回路に用いられる負荷電流を検出する目的では、過電流保護動作の開始ポイントを決めるために、負荷状態時における電流を検出し、過電流保護回路の動作開始時期を判定（決定）するために用いられる。すなわち、この場合には、負荷電流が予め設定されている電流値を超えたか否かを判定すればよいのであって、負荷電流を精度良く連続的に測定する必要はない。
【００１７】
本発明の目的は、上記説明した従来技術の問題点を解決することを出発点としてなされたものであり、その目的は、半導体素子によるスイッチング方式を用いて電圧変換する電源装置を負荷（電気機器など）に接続し、電源装置から負荷に供給される電流が適正範囲にあるか否かを判定する際に、電流検出抵抗を用いる方法、スイッチＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗を用いる方法、電流検出コイルやホール素子による電流検出法などの方法を用いずに、電流検出に際して生じるコストＵＰや不要な抵抗成分によるジュール損失を低減しながら、その電流が適正範囲にあることを判定できる電流判定回路を提供することである。
【００１８】
また本発明の別の目的は、上記の電流判定回路を有する電源装置を、例えば、画像記録装置の電力供給用の電源装置として用いることより、印刷時に記録ヘッドの不具合が発生しても、印刷動作前にその不具合を検出して印刷不良による無駄な印刷を防止できる画像記録装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の電流判定回路は、以下の構成を有する。すなわち、入力電圧端子と出力電圧端子との間にスイッチ手段を直列接続し、画像記録装置に供給する電流値に応じてデューティー比が変化する開閉信号に基づいて前記スイッチ手段を開閉させて入力電圧を出力電圧に変換する電源回路を有する電源装置において、前記電源装置から前記画像記録装置へ供給される電流値を判定する電流判定回路であって、前記開閉信号を入力して前記開閉信号のデューティー比に対応する電圧を出力する直流検波回路として動作する第１のエミッタフォロワ回路と、一定電圧が入力され第１の基準電圧を出力する検出レベル設定回路として動作する第２のエミッタフォロワ回路とで構成される一対のエミッタフォロア回路と、前記第１のエミッタフォロワ回路の出力と前記第２のエミッタフォロワ回路の出力とを比較し、比較結果に対応する電圧を出力する第１コンパレータと、前記第１コンパレータの出力と第２の基準電圧とを比較して、比較結果を前記電源装置から前記画像記録装置へ供給される電流値の判定結果として前記画像記録装置の動作を制御するコントローラへ出力する第２コンパレータとを有し、前記第１及び前記第２のエミッタフォロワ回路は、それぞれのエミッタ端子の電圧レベルを前記第１コンパレータのロジックレベルにあわせるために分圧する複数の抵抗と、前記複数の抵抗の接続点にコンデンサとを有することを特徴とする。
【００２０】
ここで、例えば、前記スイッチ手段は、ＭＯＳトランジスタであることが好ましい。
【００２５】
ここで、例えば、前記電源装置は、入力電圧を昇圧するまたは降圧するＤＣ／ＤＣコンバータであることが好ましい。
【００２８】
上記目的を達成するための本発明に係る一実施形態の画像記録装置は、以下の構成を有する。すなわち、請求項１項乃至請求項３のいずれか１項に記載の電流判定回路を備える電源装置を有することを特徴とする。
【００２９】
ここで、例えば、前記電流判定回路を用いて、前記電源装置から前記画像記録装置に流れる電流を判定するタイミングは、前記画像記録装置が画像記録を行っていないときであることが好ましい。
【００３０】
ここで、例えば、前記画像記録装置は、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドを有することが好ましい。
【００３１】
ここで、例えば、前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備えていることが好ましい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下に図面を参照して、本発明に係る一実施形態の電流判定回路を有する電源供給装置およびこの電源供給装置を備える画像記録装置について説明する。
【００３３】
なお、以下の説明では、画像記録装置としてインクジェットプリンタのうちで大判画像の記録に適した大判記録用のインクジェットプリンタ１０００を一例として説明するが、本発明の範囲を記載例に限定する趣旨のものではない。
【００３４】
本明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００３５】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００３６】
さらに、「インク」（「液体」と言う場合もある）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００３７】
［インクジェットプリンタ（大判機）：図１２、図１３］
以下の説明では、まず電源供給部１００を内蔵するインクジェットプリンタ１０００について説明し、次に、電流判定回路１を有する電源供給装置とこの電源供給装置をインクジェットプリンタ１０００の電源供給部１００として適用する場合について説明する。
【００３８】
図１２は、インクジェットプリンタ１０００を示す外観斜視図であり、図１３は、図１２インクジェットプリンタ１０００のアッパーカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【００３９】
図１２および図１３において、インクジェットプリンタ１０００の前面には手差し挿入口１５０が設けられており、その下部には、前面へ開閉可能なロールユニット１６０が設けられており、記録紙等の記録媒体１０１（図１３）は、手差し挿入口１５０またはロールユニット１６０から記録部へ供給される。
【００４０】
また、インクジェットプリンタ１０００は、２個の脚部１８０に支持されたインクジェットプリンタ本体１９０、排紙された記録媒体１０１を積載するスタッカ１７０、内部が透視可能な透明で開閉可能なアッパーカバー１４０を備えている。
【００４１】
さらに、インクジェットプリンタ本体１９０の右側には、図１３に示すように操作パネル１２０、供給・回復ユニット３００およびインクタンク１３０が配設されている。ここで、供給・回復ユニット３００は、インクタンク１３０内のインクをインク溜まり（サブタンク）（不図示）に供給するとともに、記録ヘッド２０１の吐出口からインクを吸引して記録ヘッド２０１の吐出口の目詰まりなどによるインク吐出不良を解消して吐出性能を維持回復するためのユニットである。
【００４２】
図１３に示すように、インクジェットプリンタ１０００は、さらに、記録媒体１０１を矢印Ｂ方向である副走査方向に搬送するための搬送ローラ対１１０と、記録媒体１０１の幅方向（矢印Ａ方向である主走査方向）に往復移動可能に案内支持されたキャリッジ２００と、キャリッジ２００を矢印Ａ方向に往復移動させるためのキャリッジモータ（不図示）およびベルト伝動手段２７０と、キャリッジ２００に装着された記録手段としての記録ヘッド２０１とを備えている。
【００４３】
また、キャリッジ２００には、記録媒体１０１にカラー記録を行うための複数の記録ヘッド２０１が装着されている。この複数の記録ヘッド２０１は、例えば、それぞれ異なった色のインクに対応した４つの記録ヘッド２０１（例えば、Ｙ（イエロー）用ヘッド、Ｍ（マゼンタ）用ヘッド、Ｃ（シアン）用ヘッド、Bk（ブラック）用ヘッド）などで構成されている。
【００４４】
以上の構成のインクジェットプリンタ１０００を用いて記録媒体１０１に記録を行う場合には、搬送ローラ対１１０によって、記録媒体１０１を所定の記録開始位置まで搬送した後で、記録ヘッド２０１による主走査および搬送ローラ１１０による副走査を繰り返すことにより、記録媒体１０１の全体に対する記録が行われる。
【００４５】
すなわち、キャリッジベルト２７０およびキャリッジモータ（不図示）によって、キャリッジ２００が主走査方向に対する所定位置から図１３中の矢印Ａ方向に移動することにより、記録媒体１０１上への記録を開始する。
【００４６】
次に、主走査方向の記録が終了すると、キャリッジ２００が主走査方向に対する所定位置（主走査方向への記録開始る前の定位置）まで戻されるとともに、搬送ローラ対１１０によって記録媒体１０１が副走査方向（図１３中の矢印Ｂ方向）に所定量搬送される。
【００４７】
その後、再び上記説明したように、キャリッジベルト２７０およびキャリッジモータ（不図示）によって、キャリッジ２００が主走査方向に対する所定位置から図１３中の矢印Ａ方向に移動することにより、記録媒体１０１に対する画像や文字等の記録が行なわれる。
【００４８】
上記説明した動作を繰り返すことにより、記録媒体１０１の１枚分の記録が終了すると、記録媒体１０１はスタッカ１７０内に排紙され、１枚分の記録が完了する。
【００４９】
［インクジェットプリンタの制御部：図１４］
図１４は、図１２に示すインクジェットプリンタの制御部の構成を示すブロック図である。
【００５０】
図１４において、１００は、インクジェットプリンタ本体１９０を動作させるための電圧を供給する電源供給部であり、７０１は、インクタンク１３０内に設けられた情報を記憶する記憶部であり、７０３は、インクジェットプリンタ全体を制御するための記憶部（ＲＡＭ，ＲＯＭなど）を内臓するＣＰＵであり、７０４は、電源供給部１００からインクタンク内記憶部７０１へ供給される電力供給用の電源をオン・オフするためのインクタンク内記憶部電源供給制御部である。
【００５１】
また、１２０は、インクジェットプリンタ本体１９０の状態を外部に知らせる表示部とインクジェットプリンタ１０００の各種操作を行なう入力部とを有する操作パネルであり、７０５は、インクタンク１３０に対し制御信号をハイインピーダンスにするインクタンク内記憶部制御信号切り離し部であり、７０６は、インクタンク１３０の装着状態を検出するインクタンク装着状態検出部であり、７０７は、インクタンク１３０の脱着を禁止するまたは有効にするインクタンク固定カバーロック制御部であり、７０８は、インクタンク固定カバー（図示せず）をロックするインクタンク固定カバーロック駆動部である。
【００５２】
またさらに、７１１は、インクタンク内記憶部電源供給制御部７０４によってオン・オフされて電源供給部１００からインクタンク内記憶部７０１に供給される電力供給用の電源であり、７１２は、インクタンク内記憶部電源供給制御部７０４から供給される電源の電流が制限を受ける場合の電源である。
【００５３】
またさらに、７１３および７１４は、インクタンク内記憶部７０１の制御信号のひとつでインクタンク１３０に設けられた各電気的コンタクト部（図示せず）を介してインクタンク１３０に接続されるチップセレクト信号およびシリアルクロック信号である。
【００５４】
また、７１５および７１６は、インクタンク１３０の装着状態を検出する時にインクタンク装着状態検出部７０６を保護する為の保護抵抗であり、７１７は、シリアルクロック信号７１４のインクタンク１３０内におけるロジック固定用プルアップ抵抗、７１８は、チップセレクト信号７１３のインクタンク１３０内におけるロジック固定用プルダウン抵抗である。
【００５５】
７１９は、インクタンク１３０内のチップセレクト信号７１３に付加されているロジック固定用プルダウン抵抗７１８より高抵抗なプルアップ抵抗、７２０は、インクタンク１３０内のシリアルクロック信号７１４に付加されているロジック固定用プルアップ抵抗７１７より高抵抗なプルダウン抵抗である。
【００５６】
なお、図１４には示されていないが、ＣＰＵ７０３には、ＲＯＭに格納されている不図示の制御プログラムに従って、上記説明した各部の動作を制御するとともに、ＣＰＵ７０３には、図１２のキャリッジ２００を往復移動させるための駆動モータ（不図示）、供給回復ユニット３００を駆動させるためのモータ（不図示）、記録媒体１０１を搬送するためのモータ等がさらに接続されており、ＲＯＭに格納された不図示の所定のプログラムに従ってこれらの動作もあわせて制御する。
【００５７】
［電流判定回路を備えた電源供給部：図１］
次に、電源供給部１００の詳細について、図１を用いて説明する。
【００５８】
図１は、電源供給部１００の一例として、電流判定回路１を備えるＤＣ／ＤＣコンバータのブロック回路を示す。
【００５９】
なお図１では、本実施形態の説明に必要な部分を除いた不要な部分（例えば、定電圧制御ＩＣ部の外付け部品など）は煩雑で見づらいため、説明を簡明にするため不要な部分を簡略化して記載している。
【００６０】
図１において、１は電流判定回路であり、２は定電圧制御ＩＣ部であり、３はスイッチＭＯＳトランジスタであり、４はインダクタであり、５は、フリーホイリングダイオード５であり、６は、出力コンデンサであり、７は、入力コンデンサであり、８および９は、出力電圧検出用抵抗である。
【００６１】
なお、図２には、電流判定回路１の詳細を示すが、その詳細は後述する。また図３〜図８には、図１で示すＤＣ／ＤＣコンバータを負荷（例えば、画像記録装置）に接続し、負荷に電流を供給する際に負荷に応じて変化するインダクタ４とスイッチＭＯＳトランジスタ３の動作状態を示すオシログラフの波形図を示す。
【００６２】
［ＤＣ／ＤＣコンバータの電圧変換動作］
次に、図１〜図８を用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作について説明する。
【００６３】
なお図１に一例を示すＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、いわゆる「降圧回路」といわれるものであるが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は「降圧回路」に限定されるものではなく、例えば、「昇圧回路」であってもよい。
【００６４】
すなわち、図１において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００のスイッチＭＯＳトランジスタ３が導通（オン）の時には、Ｖｉｎ端子に接続された電源（例えば、ＤＣ２４Ｖ）から、インダクタ４を経由してＶｏｕｔ端子に接続される負荷と出力コンデンサ６に電流を供給する。この時、インダクタ４には、エネルギーが蓄積される。
一方、電源供給部１００のスイッチＭＯＳトランジスタ３が導通（オン）から遮断（オン）に変化すると、Ｖｉｎ端子に接続された電源から供給される電流が停止するので、インダクタ４から負荷に流れる電流は減少しようとする。すると、インダクタ４の持つ性質により、電流を減らすまいとする向き（インダクタ４から負荷に流れる電流の向き）に逆起電力が発生し、この逆起電力の値が図１のフリーホイリングダイオード５の順方向電圧（Ｖ_ｆ５：とする。）とこのＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧（Ｖｏｕｔ：とする）の和（即ち、Ｖ_ｆ５＋Ｖｏｕｔ）を超えると、フリーホイリングダイオード５を導通（オン）させて、図１のＧＮＤ（グランド、基準電位）→フリーホイリングダイオード５→インダクタ４の経路を通って、インダクタ４に蓄積されたエネルギーが、負荷（図示せず）と出力コンデンサ６に電流として供給される。
【００６５】
このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、上記説明したスイッチＭＯＳトランジスタ３の導通（オン）および遮断（オン）の動作を繰り返し行うことによって、「降圧回路」としての電圧変換動作が行なわれる。
［定電圧動作］
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００のコンバータ動作内での定電圧の動作について説明する。
【００６６】
出力コンデンサ６は、Ｖｏｕｔ端子とＧＮＤ端子間に接続される負荷（図示せず）に応じて、インダクタ４から供給される電流が不足すると放電し、インダクタ４から供給される電流が十分なときは充電する。また負荷（図示せず）が軽くて充電電流が増加すると、出力コンデンサ６の両端の電位が上がる。
【００６７】
そこで出力電圧検出用抵抗８と９で出力電圧を分圧して検出し、定電圧制御ＩＣ部２に分圧して検出した電圧制御値を戻す。すると定電圧制御ＩＣ部２の内部では、分圧して検出した出力電圧を内蔵基準電圧と比較し、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）回路で予め設定した電圧で一定となるようにスイッチＭＯＳトランジスタ３の導通・遮断（オン/オフ）時間を制御しフィードバック制御を行う。
【００６８】
このようにして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、負荷に対して安定な電圧を供給することができる。
【００６９】
ここで、上記ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作は、負荷に供給する電流値によって、インダクタ４に流れる電流Ｉ_Ｌの状態が変化し、いくつかの動作モードが存在する。
【００７０】
［ＤＣ／ＤＣコンバータの各動作モード：図３〜図８Ａ］
図３〜図８Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の各動作モードにおけるインダクタ４とスイッチＭＯＳトランジスタ３の動作状態を示すオシログラフの波形図の一例である。
【００７１】
すなわち、図３は、「不連続モード」と呼ばれる負荷の比較的軽い状態（例えば、Ｉ_０＝０.８Ａの時）におけるインダクタ４を流れる電流Ｉ_Ｌの波形であり、図４は、図３の状態におけるスイッチＭＯＳトランジスタ３のドレインーソース電圧（Ｖ_ＤＳ）、ゲート電圧（Ｖ_ＧＳ）およびドレイン電流（Ｉ_Ｄ）の波形である。このときＩ_０：は、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流である。（以下同様。）
また図５は、「臨界モード」と呼ばれる負荷のある状態（例えば、Ｉ_０＝１．９Ａの時）におけるインダクタ４を流れる電流Ｉ_Ｌの波形であり、図６は、図５の状態におけるスイッチＭＯＳトランジスタ３のドレインーソース電圧（Ｖ_ＤＳ）、ゲート電圧（Ｖ_ＧＳ）およびドレイン電流（Ｉ_Ｄ）の波形である。
【００７２】
またさらに、図７は、「連続モード」と呼ばれる負荷の重い状態（例えば、Ｉ_０＝４．０Ａの時）におけるインダクタ４を流れる電流Ｉ_Ｌの波形であり、図８Ａは、図７の状態におけるスイッチＭＯＳトランジスタ３のドレインーソース電圧（Ｖ_ＤＳ）、ゲート電圧（Ｖ_ＧＳ）およびドレイン電流（Ｉ_Ｄ）の波形である。
【００７３】
［不連続モード：負荷が軽い場合］
まず図３および図４を用いて、「不連続モード」について説明する。
【００７４】
「不連続モード」とは、図３および図４に示すように、定電圧制御ＩＣ部２によってＰＷＭ制御されているゲート電圧（Ｖ_ＧＳ）のゲートオフ期間（ｔ_ｏｆｆ）内にインダクタ４に蓄積された磁気エネルギーは電流として全て放出されてしまい、その後ゲート電圧（Ｖ_ＧＳ）がゲートオン期間（ｔ_ｏｎ）に達するまでの間にわずかな振動波形が観測される場合のモードである。
【００７５】
この時のＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作Ｄｕｔｙ（Ｄ_ｏｎ）は、（１）式で定義され、スイッチＭＯＳ３のゲートオン・オフ時間中におけるゲートオン時間の割合として示される。
【００７６】
Ｄ_ｏｎ＝（ｔ_ｏｎ×１００）／（ｔ_ｏｎ＋ｔ_ｏｆｆ）・・・（１）
ここで、図４に示すように、ゲート電圧（Ｖ_ＧＳ）の波形値から得られるゲートオン期間（ｔ_ｏｎ）とゲートオフ期間（ｔ_ｏｆｆ）を（１）式に代入して動作Ｄｕｔｙ（Ｄ_ｏｎ）を算出すると、図３の「不連続モード」における動作Ｄｕｔｙ（Ｄ_ｏｎ）は、４７％である。
【００７７】
［臨界モード］
次に、図５および図６を用いて、「臨界モード」について説明する。
【００７８】
「臨界モード」とは、図５および図６に示すようにインダクタ４を流れる電流Ｉ_Ｌの波形において、ゲートオン期間（ｔ_ｏｎ）に蓄積されたエネルギーがゲートオフ期間（ｔ_ｏｆｆ）に電流として全て放出され、蓄積されるエネルギーと放出されるエネルギーとが一致する状態で電流の出し入れが行われている場合のモードである。
【００７９】
「臨界モード」におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作Ｄｕｔｙは、図６に示すように、電圧制御ＩＣ部２によってＰＷＭ制御されているゲート電圧（Ｖ_ＧＳ）のゲート波形から得られるゲートオン期間（ｔ_ｏｎ）とゲートオフ期間（ｔ_ｏｆｆ）を（１）式に代入して算出すると、７０％である。
【００８０】
［連続モード：負荷が重い場合］
次に、図７および図８Ａを用いて、「連続モード」について説明する。
【００８１】
「連続モード」とは、図７に示すように、インダクタ４を流れる電流は、ゲートオン期間（ｔ_ｏｎ）に蓄積されたエネルギーがゲートオフ期間（ｔ_ｏｆｆ）に電流として全て放出されずに、インダクタ４の内部に磁気エネルギーとして蓄積保持された状態で、電流の出し入れが行われている場合のモードである。
【００８２】
ここで、「連続モード」におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作Ｄｕｔｙは、図８Ａに示すように、電圧制御ＩＣ部２によってＰＷＭ制御されているゲート電圧（Ｖ_ＧＳ）のゲート波形から得られるゲートオン期間（ｔ_ｏｎ）とゲートオフ期間（ｔ_ｏｆｆ）を（１）式に代入し、て算出すると、７０％である。
【００８３】
なお「臨界モード」〜「連続モード」の間では、インダクタ４に流れる電流がオン状態とオフ状態で連続であるという条件から、フリーホイリングダイオード５の順方向電圧：Ｖｆ５とスイッチＭＯＳトランジスタ３のオン抵抗による電圧降下：Ｖｍｏｓが、ＶｉｎやＶｏｕｔに比べて小さいと考えると、
Ｉ_Ｌ＝（Ｖｏｕｔ−Ｖｉｎ）・ｔ_ｏｎ／Ｌ＝ − Ｖｏｕｔ・ｔ_ｏｆｆ／Ｌ
（Ｌはインダクタ４のインダクタンス）
なる関係が導き出され、これを解くと、
Ｄｏｎ＝（ｔ_ｏｎ×１００）／（ｔ_ｏｎ＋ｔ_ｏｆｆ）＝Ｖｏｕｔ／Ｖｉｎ・・・（２）
が求まる。
【００８４】
近似的には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の入力電圧（Ｖｉｎ）と出力電圧（Ｖｏｕｔ）の比で動作Ｄｕｔｙ（Ｄ_ｏｎ）が決められることが知られている。
【００８５】
また、図８Ｂは、上記説明した図３〜図８Ａで説明した各モードにおける負荷に流れる電流と動作Ｄｕｔｙ（Ｄ_ｏｎ）の関係をまとめたものである。図８Ｂに示すように、「連続モード」〜「臨界モード」までは、負荷に流れる電流の増加とともに動作Ｄｕｔｙ（すなわち、ゲートオン期間（ｔ_ｏｎ））も増加する。
【００８６】
そこで、本実施形態の電流判定部１は、「不連続モード」〜「臨界モード」において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００から負荷に流れる電流に応じて変化する電圧制御ＩＣ部２からスイッチＭＯＳトランジスタ３のオン・オフ用に送出される駆動パルス信号（ゲート電圧Ｖ_ＧＳ）に着目し、このゲート駆動パルス信号の動作Ｄｕｔｙを用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００から負荷に供給される電流を検知し、負荷に流れる電流が所定値を超えるか否かを判定することで、負荷に流れる電流を判定する。
［電流判定部：図２］
次に、電流判定部１の詳細について、図２に示す具体的な電流検知回路および判定回路の一例を用いて説明する。
【００８７】
図２において、電流検知回路および判定回路を構成する各トランジスタＱ、抵抗Ｒ、コンデンサＣ、ＩＣについては、各記号のあとに固有番号を振って区別する。また図２において、ＶＣＣ１、ＶＣＣ２は、電流判定部１の回路を動作させるために必要な電源を供給する端子であり、ＧＮＤは電源のＧＮＤを表している。なお図２では、電流判定をするロジック回路とのロジックレベルを合わせるのを容易するため、電源をＶＣＣ１、ＶＣＣ２に分けて記載しているが、同じ電源で供給してもよい。
【００８８】
また図２において、検出パルス入力端子は、図１において定電圧制御ＩＣ部２のＰＷＭ出力端子であり、即ちスイッチＭＯＳトランジスタ３のゲート駆動パルス信号を入力する端子である。また図２における電流判定出力端子が、図１における電流判定部１のＣＭｏｕｔ出力に相当する。
【００８９】
Ｑ１は、Ｒ２とＲ３により通称エミッタフォロワと呼ばれるバッファアンプとして動作する。これにより検出パルス入力端子をスイッチＭＯＳトランジスタ３のゲートに接続してもその接続における回路動作の影響を少なくすることが出来る。
【００９０】
そして入力された検出パルスを直流検波する回路が、Ｃ１とＲ２、Ｒ３である。検波の時定数は、Ｒ２とＲ３の並列合成抵抗値とＣ１のコンデンサの値の積で与えられる。またＲ２とＲ３は、直流的にはその分圧比により、電源を分けたためにＩＣ１の入力電圧バイアスレベルを適正値にするためのレベルシフト回路としても動作する。
【００９１】
Ｒ１、Ｑ２、Ｒ４、Ｒ５およびＣ２は、電圧比較器（コンパレータ）ＩＣ１の比較動作のために、予め設定した電流判定レベルを決めるための検出電圧レベルを設定する回路である。図２では、Ｑ１とＱ２にほぼ同一の特性を有するトランジスタを使用して検出電圧レベルがＱ１エミッタフォロワの温度の影響と同じになるようにし、判定レベルの温度影響が最小になるように工夫をしている。
【００９２】
ＩＣ１とＩＣ２は電圧比較器（コンパレータ）であり、２段で使用することにより、図２に示す電流判定部１がノイズ発生の多いＤＣ／ＤＣコンバータ１００内で動作しても、ＶＣＣ２の同相ノイズによる影響を少なくして、判定の信頼性を向上することができるためである。
【００９３】
特に、コンパレータＩＣ１は、Ｒ７により出力信号を正入力に正帰還して用いている。こうすることによりコンパレータＩＣ１にヒステリシス特性を付与することが出来るため、判定レベルギリギリでのノイズによりコンパレータＩＣ１の判定レベルがバタツクことを防止している。
【００９４】
以上説明したようにして、本実施形態の電流判定部１は、入力されるゲート駆動パルス信号（ＰＷＮ出力）を直流検波して得られる電圧を、予め設定されている所定電圧と比較して、この電圧が所定電圧よりも大きいか否かの比較結果を電流判定出力（Ｍ_ｏｕｔ）として出力することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００から負荷に流れる電流が所定の電流を超えたか否かを判定することができる。
【００９５】
また、本実施形態の電流判定部１を用いることにより、入力された検出パルスを精度良く安定して検出して判定を行うことができる。また、本実施形態の電流判定部１を有する電源供給部１００（ＤＣ／ＤＣコンバータ）をインクジェットプリンタ１０００の電源供給部として用いると、インクジェットプリンタ１０００に流れる負荷電流の判定のために行う電流検出を、負荷に供給する大電流の流れる部分で検出しないため、電流検出時のジュール損失による無駄な電力ロスがない。
【００９６】
また、本実施形態の電流判定部１は、「電流検出抵抗」や「カレントトランス」を用いる方法のように大電流の流れる部に挿入しなくても良いので、大電流回路パターン部を引き伸ばす必要がない。このため、放射ノイズ発生源となる回路パターン部の引き伸ばしによる電流ループアンテナを小さく抑えることができる。従って、ノイズ発生の少ない電流検出および判定が可能となる。
【００９７】
また本実施形態の電流判定部１では、電流の検出および判定をスイッチＭＯＳトランジスタのゲートドライブ部分で行なう構成となるので、ＩＣの中に電流判定部１を取り込むことも可能となり、機器の小型化も可能である。
【００９８】
なお上記の電流判定部１は、負荷に流れる電流値が予め設定されている所定電流値以上の範囲にあるか、あるいは所定電流値より小さい範囲にあるかすなわち、この２つの範囲のどちらにあるかを判定する。しかしながら、本発明はこの例に限ることはなく、たとえば、電流判定部１に予め２つ以上の所定電流値を設定しておき、負荷に流れる電流値がこれら複数の所定電流値とそれぞれ比較してどの範囲にあるかを判定するようにしても良い。
【００９９】
［電流判定部を有する電源供給部を備えるインクジェットプリンタ］
次に、上記説明した電流判定部１を有するＤＣ／ＤＣコンバータ１００（電源供給部）を備えたインクジェットプリンタについて述べる。
【０１００】
これまでの説明では図示しなかったが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００が無負荷に近い状態で動作しているときは、パルスのオンＤｕｔｙは短いかまたは、時々オンパルスが出るがある期間パルスが出ないといった間欠動作になる。
【０１０１】
このときＤＣ／ＤＣコンバータ１００の電流判定部１を用いる場合では、直流検波している電圧が小さくなるので、その電圧値に合わせた判定レベルを決めることにより、その状態を把握することが出来る。
【０１０２】
また本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチング制御をＰＷＭ制御で説明したが、オン時間一定またはオフ時間一定のＰＦＭ（Pulse Frequency Modulation）制御と呼ばれる方法でも、負荷電流が変わると、Ｄｕｔｙ変化が得られ、直流検波レベルが変わるのでこの発明を適用できる。
【０１０３】
このように、電流判定部１を有するＤＣ／ＤＣコンバータ１００をインクジェットプリンタ１０００の電源供給部として用いることで、記録ヘッド２０１のヒータボード内部で、何らかの原因で、一部分のノズル内に在るヒータ抵抗にリークが発生して、インクが吐出しないなどの不具合が発生しても、印刷前動作シーケンスであるプリンタの非印字動作タイミングにおいて、電流検出部１を有するＤＣ／ＤＣコンバータ１００とインクジェットプリンタ本体の制御を行うシステムコントローラとの間で、上記説明した電流判定に基づくエラー信号（ＣＭ_ｏｕｔ）のやり取りが可能になるため、不具合の発生したノズルで一部画像が印刷できないといった状態で印刷してしまうような印刷不良を印刷前にシステムコントローラ側で防止すること出来る。その結果、印刷不良を印刷前に防止することにより、紙やインクを無駄に使うことが避けられる。
【０１０４】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。
【０１０５】
以下の説明では、まず電源供給部であるＤＣ／ＤＣコンバータ２００を内蔵するインクジェットプリンタ２０００について説明し、次に、電流判定回路１を有する電源供給装置であるＤＣ／ＤＣコンバータとこのであるＤＣ／ＤＣコンバータをインクジェットプリンタ２０００の電源供給部であるＤＣ／ＤＣコンバータ２００として適用する場合について説明する。
【０１０６】
ここで、第２の実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ２００を内蔵するインクジェットプリンタ２０００は、第１の実施形態で説明したＤＣ／ＤＣコンバータ１００を内蔵するインクジェットプリンタ１０００とＤＣ／ＤＣコンバータ１００を除いて同じ構成である。したがって、以下の説明では、第２の実施形態が第１の実施形態と異なる電源供給部であるＤＣ／ＤＣコンバータ２００についてのみ説明し、第１の実施形態で説明したインクジェットプリンタ１０００の構成と同じ構成については同じ符号を付し、重複する図や説明は省略する。
【０１０７】
［ＤＣ／ＤＣコンバータおよび電流判定部：図９，１０］
図９は、従来のインクジェットプリンタのＤＣ／ＤＣコンバータにおける定電圧制御ＩＣ部２とスイッチＭＯＳトランジスタ３の部分を抜きだしたブロック図である。
【０１０８】
また、図１０は、第２の実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ２００の一部である定電圧制御ＩＣ部２、スイッチＭＯＳトランジスタ３および電流判定部１０１のみを抜き出したブロック図である。
【０１０９】
図１０と図９の比較より、第２の実施形態のＤＣ／ＤＣコンバータ２００が従来のＤＣ／ＤＣコンバータと異なるのは、波形整形部１０とパルスカウント部１１を有する電流判定部１０１を備えたことである。また、電流判定部１０１の機能は第１の実施形態の電流判定部１と同じ機能であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００から負荷に供給される電流が所定電流を超えたか否かを判定する。
【０１１０】
なお第１の実施形態の電流判定部１が第２の実施形態の電流判定部１０１と異なる点は、第１の実施形態の電流判定部１では、負荷に供給される電流をＤＣ／ＤＣコンバータ１００の定電圧制御ＩＣ部２から送出されるスイッチＭＯＳトランジスタ３のゲート駆動パルス信号の動作Ｄｕｔｙを直流検波で検出して負荷に流れる電流を判定するのに対して、第２の実施形態の電流判定部１０１では、ゲート駆動パルス信号の動作Ｄｕｔｙ（すなわちゲートオン時間）を直接、時間計測することにより負荷に流れる電流を判定する点である。
【０１１１】
時間計測の手段としては、色々あるが、本実施形態では、予め時間幅を規定したＣＣＬＫパルスと、スイッチＭＯＳトランジスタ３のゲート駆動パルス信号の動作Ｄｕｔｙから作成されたＧａｔｅパルスとでＡＮＤ論理を取る。
【０１１２】
その出力を、パルスカウント部１１で、ＣＣＬＫ幅のパルス数をカウントすることにより、ゲート駆動パルス信号のゲートオン時間の時間幅を時間計測し、ここで時間計測された時間幅を予め設定しておいた時間幅と比較することにより、負荷に流れる電流が所定電流を超えたか否かを判定（負荷電流判定）するものである。以下、図１１を用いて詳細に説明する。
【０１１３】
図１１は、図１０で示す回路ブロックの各部動作タイミングである。
【０１１４】
図１０中に記載の波形整形部１０は、図４、図６および図８で示されるＶ_ＧＳのゲート波形を直接ロジック回路で比較すると論理エッジがあいまいになるので、図２で既に説明したような、ヒステリシスを持つ電圧比較器（コンパレータ）を用いてロジック回路レベルのパルスになおして、時間計測を行うためのものである。
【０１１５】
ここで、図１１において、Ｇａｔｅ１信号は、負荷電流Ｉ_０＝０.８Ａ検出時の一例を示したものであり、このときのパルスカウント部１１の内部でカウントされるＣＣＬＫの数は、例えば、図１１の出力（１）に示すように７である。
【０１１６】
また、Ｇａｔｅ２信号は、負荷電流Ｉ_０＝１.９Ａ以上を検出した時のものであり、このときのパルスカウント部１１内部でカウントされるＣＣＬＫの数は、例えば、図１１の出力（２）に示すように１０である。
【０１１７】
ここで、上記説明したようにカウントされるパルスの数が予め設定したカウント値（設定カウント値）になるとキャリー信号を発するカウンタを用意しておき、このカウンタのキャリー信号を電流判定部１０１の電流判定出力信号ＣＭｏｕｔとする。
【０１１８】
例えば、７を設定カウント値とする場合には、負荷電流Ｉ_０＝０.８Ａ以下でＤＣ／ＤＣコンバータ２００が動作している時には、カウントされるパルスの数が７より小さいのでＣＭｏｕｔがＬＯＷのままであり、負荷電流Ｉ_０＝１．９Ａ以上でＤＣ／ＤＣコンバータ２００が動作している時には、カウントされるパルスの数が１０で、７より大きいのでＣＭｏｕｔがＨＩＧＨになる。その結果、負荷に流れる電流が所定電流を超えたか否かの判定をすることができる。
【０１１９】
なお上記説明において、ＣＣＬＫの周波数を上げると検出精度を向上することが容易である。また、カウンタをプログラマブルカウンタとすれば、外部コントローラ、例えば、インクジェットプリンタのＣＰＵ７０３からの指令により、負荷状態の判定レベルをＤｕｔｙ変化として捕らえられる範囲で任意に設定することができる。
【０１２０】
次に、上記説明した電流判定部１０１を有するＤＣ／ＤＣコンバータ２００を備えるインクジェットプリンタ２０００について述べる。
【０１２１】
これまでの説明では図示しなかったが、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００が無負荷に近い状態で動作しているときは、パルスのオンＤｕｔｙは短いかまたは、時々オンパルスが出るがある期間パルスが出ないといった間欠動作になる。そこで、電流判定部１０１のカウンタのキャリー信号を発生させるカウント数を小さくすることによりその状態を把握することができる。
【０１２２】
以下、電流判定部１を内蔵したＤＣ／ＤＣコンバータ２００をインクジェットプリンタ２０００の電源供給部に用い、ＤＣ／ＤＣコンバータ２００の出力を記録ヘッド２０１の電源として供給する場合について説明する。
【０１２３】
図１０において、ＣＣＬＫ、Ｅｎａｂｌｅ、ＲＳＴのそれぞれの信号をインクジェットプリンタ２０００のシステムコントローラ（図示せず）から送出する。
このシステムコントローラーは、インクジェットプリンタの動作制御するもので、ＣＰＵやＣＰＵを動作させるプログラムを保存しているＲＯＭ、動作のためのデータを一時保存するＲＡＭ、ゲートアレイ等で構成されている。
【０１２４】
ＣＣＬＫ、Ｅｎａｂｌｅ、ＲＳＴのそれぞれの信号タイミングは、インクジェットプリンタ２０００の非印字動作タイミングで、Ｅｎａｂｌｅ信号を送出して、カウンタが動作するようにする。このようにすれば、もし負荷が流れるはずのない無負荷の状態にも関わらず、リークなどのように負荷電流が流れるような場合の検出が可能となる。
【０１２５】
このように、電流判定部１０１を有するＤＣ／ＤＣコンバータ２００をインクジェットプリンタ２０００の電源供給部として用いることで、記録ヘッド２０１のヒータボード内部で、何らかの原因で、一部分のノズル内に在るヒータ抵抗にリークが発生して、インクが吐出しないなどの不具合が発生しても、印刷前動作シーケンスであるプリンタの非印字動作タイミングにおいて、電流検出部１０１を有するＤＣ／ＤＣコンバータ２００とインクジェットプリンタ本体の制御を行うシステムコントローラとの間で、上記説明した電流判定に基づくエラー信号（ＣＭ_ｏｕｔ）のやり取りが可能になるため、不具合の発生したノズルで一部画像が印刷できないといった状態で印刷してしまうような印刷不良を印刷前にシステムコントローラ側で防止すること出来る。その結果、印刷不良を印刷前に防止することにより、紙やインクを無駄に使うことが避けられる。
【０１２６】
【他の実施形態】
以上の実施形態のインクジェットプリンタは、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【０１２７】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式は、いわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体（インク）内の気泡を形成できるので有効である。
【０１２８】
この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好ましい。
【０１２９】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【０１３０】
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号明細書に記載された構成も本発明に含まれるものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構成としても良い。
【０１３１】
さらに、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【０１３２】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドのみならず、インクジェットプリンタ本体に装着されることで、インクジェットプリンタ本体との電気的な接続やインクジェットプリンタ本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【０１３３】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【０１３４】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【０１３５】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【０１３６】
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のような、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も本発明は適用可能である。
【０１３７】
このような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明においては、上述した各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
【０１３８】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１３９】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【０１４０】
また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１４１】
さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１４２】
以上述べてきたように本実施形態の電流判定部を用いた電源供給部（ＤＣ／ＤＣコンバータ）から負荷に流れる電流の判定では、電流検出抵抗およびスイッチＭＯＳのＯＮ抵抗を用いないため、負荷電流の検出時に余分なジュール損失が発生しない。また、電流検出やコイルホール素子による電流検出法に比べて、安価に構成できる。またこの電流判定部を備える電源供給部（ＤＣ／ＤＣコンバータ）をプリンタに適用することより、プリンタの使用途中で記録ヘッドに何らかの不具合が発生しても、印刷動作前に検出が可能になり印刷不良による無駄な印刷を防止することが可能になる。
【０１４３】
なお上記実施形態の説明では、負荷の一例としてプリンタに適用する場合を用いて説明したが、本実施形態の電流判定部を有するＤＣ／ＤＣコンバータから負荷に電流を供給でき、機器のコントローラとＤＣ／ＤＣコンバータとの間での信号のやり取りが可能であれば、本発明の主旨を逸脱しない範囲で多くの電気機器に電流判定部を有するＤＣ／ＤＣコンバータを適用でき、その場合において上記説明したのと同様の効果が期待できる。
【０１４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、半導体素子によるスイッチング方式を用いて電圧変換する電源装置を負荷（電気機器など）に接続し、電源装置から負荷に供給される電流が適正範囲にあるか否かを判定する際に、電流検出抵抗を用いる方法、スイッチＭＯＳトランジスタのＯＮ抵抗を用いる方法、電流検出コイルやホール素子による電流検出法などの方法を用いずに、電流検出に際して生じるコストＵＰや不要な抵抗成分によるジュール損失を低減しながら、その電流が適正範囲にあることを判定できる電流判定回路を提供することができる。
【０１４５】
また、上記の電流判定回路を有する電源装置を、例えば、画像記録装置の電力供給用の電源装置として用いることより、印刷時に記録ヘッドに不具合が発生しても、印刷動作前にその不具合を検出して印刷不良による無駄な印刷を防止できる画像記録装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるＤＣ／ＤＣコンバータのブロック回路である。
【図２】本発明の第１実施形態における電流検知手段１の一例を示す回路である。
【図３】ＤＣ／ＤＣコンバータ動作時のインダクタの非連続モードにおけるオシログラフの波形である。
【図４】非連続モードにおけるスイッチＭＯＳトランジスタの動作状態を示すオシログラフの波形一例である。
【図５】ＤＣ／ＤＣコンバータ動作時のインダクタの臨界モードにおけるオシログラフの波形一例である。
【図６】臨界モードにおけるスイッチＭＯＳトランジスタの動作状態をあらわすオシログラフの波形一例である。
【図７】ＤＣ／ＤＣコンバータ動作時のインダクタの連続モードにおけるオシログラフの波形一例である。
【図８Ａ】連続モードにおけるスイッチＭＯＳトランジスタの動作状態をあらわすオシログラフの波形一例である。
【図８Ｂ】負荷に流れる電流と動作Ｄｕｔｙを示す図である。
【図９】従来例のＤＣ／ＤＣコンバータより定電圧制御ＩＣ部とスイッチＭＯＳトランジスタを抜きだしたブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態におけるＤＣ／ＤＣコンバータより定電圧制御ＩＣ部、スイッチＭＯＳトランジスタおよび電流判定部を抜きだしたブロック図である。
【図１１】図１０の回路ブロックの各部動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１２】インクジェットプリンタを示す外観斜視図である。
【図１３】インクジェットプリンタのアッパーカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図１４】インクジェットプリンタの制御部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１・・・電流判定部
２、１０２・・・定電流制御ＩＣ
３、１０３・・・スイッチＭＯＳトランジスタ
４・・・インダクタ
５・・・フリーホイリングダイオード
６・・・出力コンデンサ
７・・・入力コンデンサ
８・・・分圧抵抗１
９・・・分圧抵抗２
１０・・・波形整形部
１１・・・パルスカウント部

Claims

入力電圧端子と出力電圧端子との間にスイッチ手段を直列接続し、画像記録装置に供給する電流値に応じてデューティー比が変化する開閉信号に基づいて前記スイッチ手段を開閉させて入力電圧を出力電圧に変換する電源回路を有する電源装置において、前記電源装置から前記画像記録装置へ供給される電流値を判定する電流判定回路であって、
前記開閉信号を入力して前記開閉信号のデューティー比に対応する電圧を出力する直流検波回路として動作する第１のエミッタフォロワ回路と、一定電圧が入力され第１の基準電圧を出力する検出レベル設定回路として動作する第２のエミッタフォロワ回路とで構成される一対のエミッタフォロア回路と、
前記第１のエミッタフォロワ回路の出力と前記第２のエミッタフォロワ回路の出力とを比較し、比較結果に対応する電圧を出力する第１コンパレータと、
前記第１コンパレータの出力と第２の基準電圧とを比較して、比較結果を前記電源装置から前記画像記録装置へ供給される電流値の判定結果として前記画像記録装置の動作を制御するコントローラへ出力する第２コンパレータとを有し、
前記第１及び前記第２のエミッタフォロワ回路は、それぞれのエミッタ端子の電圧レベルを前記第１コンパレータのロジックレベルにあわせるために分圧する複数の抵抗と、前記複数の抵抗の接続点にコンデンサとを有することを特徴とする電流判定回路。
前記スイッチ手段は、ＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項１に記載の電流判定回路。
前記電源装置は、入力電圧を昇圧するまたは降圧するＤＣ／ＤＣコンバータであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電流判定回路。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電流判定回路を備える電源装置を有することを特徴とする画像記録装置。
前記電流判定回路を用いて、前記電源装置から前記画像記録装置に流れる電流を判定するタイミングは、前記画像記録装置が画像記録を行っていないときであることを特徴とする請求項４に記載の画像記録装置。
前記画像記録装置は、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドを有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像記録装置。
前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備えていることを特徴とする請求項６に記載の画像記録装置。