直流電圧変換回路、記録装置及び直流電圧変換回路の制御方法
【課題】 スイッチング方式の直流電圧変換回路において、温度変化によって出力電圧が不安定となることを防止し、安定した電圧を出力すること。
【解決手段】 スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路であって、スイッチング素子を制御する制御回路を有し、前記制御回路は、想定される前記キャパシタの温度に従って前記スイッチング素子の駆動周波数を制御することを特徴とする。
【解決手段】 スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路であって、スイッチング素子を制御する制御回路を有し、前記制御回路は、想定される前記キャパシタの温度に従って前記スイッチング素子の駆動周波数を制御することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサなどを使用したＬＰＦ（ロー パス フィルタ）を有するスイッチング方式の直流電圧変換回路、記録装置及び直流電圧変換回路の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、直流電圧変換回路として、環境配慮の観点から、効率的なスイッチング方式の直流電圧変換回路が多く採用されている。スイッチング方式の直流電圧変換回路は、インダクタとキャパシタを接続したＬＰＦを備え、出力される電圧を平滑化している。
【０００３】
上記スイッチング方式の直流電圧変換回路として、負荷変動による効率の変動を改善する為に、出力電圧と出力電流に応じてスイッチング周波数やデューティを可変させる方式が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、低温時の動作安定性を向上する為に、パルス電圧のデューティや周囲温度に応じて誤差増幅器のゲインを可変させる方式が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許 第２６０７５６９号公報
【特許文献２】特許 第３５７４３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スイッチング方式の直流電圧変換回路において、インダクタとキャパシタによるＬＰＦを接続して出力される電圧を平滑化する方式では、平滑化した電圧にリップル状の変動が重畳する。このリップル状の変動が重畳した電圧（リップル電圧）は、前記ＬＰＦ用キャパシタのＥＳＲ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｓｅｒｉｅｓ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ：等価直列抵抗）特性に大きく影響され、ＥＳＲが大きいとリップル電圧も大きくなる。このリップル電圧が大きいということは、安定した電圧の出力できないこととなり電源として望ましくない。
【０００６】
前記ＬＰＦ用のキャパシタとしては、電解コンデンサが使用されることが多い。前記電解コンデンサのＥＳＲは一般的に温度依存性を有しており、低温時ほどＥＳＲは大きくなる。つまり、低温時で電解コンデンサのＥＳＲが大きい時は、リップル電圧が大きくなり、電源として望ましくなくなるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、温度変化によって安定した電圧の出力できなくなることのないスイッチング方式の直流電圧変換回路及びその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路であって、
前記スイッチング素子を制御する制御回路を有し、
前記制御回路は、想定される前記キャパシタの温度に従って前記スイッチング素子の駆動周波数を制御することを特徴とする。
【０００９】
また、上記課題を解決するための別の本発明は、スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路であって、
前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
前記キャパシタの温度を検出するキャパシタ温度検出回路と、
を有し、
前記制御回路は、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度以下である場合には、前記キャパシタを駆動させることにより前記キャパシタの温度が前記規定値温度を超えるまで相対的に高い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御し、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度を超える場合には、相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御することを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するための別の本発明は、スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路の制御方法であって、
想定される前記キャパシタの温度に従って前記スイッチング素子の駆動周波数を制御することを特徴とする。
【００１１】
さらに、上記課題を解決するための別の本発明は、スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路の制御方法であって、
前記キャパシタの温度を検出するキャパシタ温度検出工程と、
前記キャパシタ温度検出工程により検出された温度が予め定められた規定値温度以下である場合には、前記キャパシタを駆動させることにより前記キャパシタの温度が前記規定値温度を超えるまで相対的に高い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御し、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度を超える場合には、相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御する制御工程と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スイッチング方式の直流電圧変換回路において、温度変化によって出力電圧が不安定となることを防止し、安定した電圧を出力することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
本発明のスイッチング方式の直流電圧変換回路は、インクジェット記録装置等の記録装置に好ましく使用することができる。
【００１５】
図１０は、本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【００１６】
図１０に示すように、インクジェット記録装置（以下、記録装置という）は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行う記録ヘッド３を搭載している。記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２にキャリッジモータＭ１によって発生する駆動力を伝達機構４より伝え、キャリッジ２を主走査方向である矢印Ａ方向に往復移動（往復走査）させる。この往復走査とともに、例えば、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構５を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド３から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行う。
【００１７】
記録装置のキャリッジ２には記録ヘッド３を搭載するのみならず、記録ヘッド３に供給するインクを収容するインクタンク６を装着する。このインクタンク６は、キャリッジ２に対して着脱自在になっている。
【００１８】
図１０に示した記録装置はカラー記録が可能であり、そのためキャリッジ２にはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクをそれぞれ収容した４つのインクタンクを搭載している。これら４つのインクタンクはそれぞれ独立に着脱可能である。
【００１９】
キャリッジ２と記録ヘッド３とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド３は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、本実施例の記録ヘッド３は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用し、熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備える。その電気熱変換体に印加される電気エネルギーが熱エネルギーへと変換され、その熱エネルギーをインクに与えることにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させる。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。
【００２０】
図１０に示されているように、キャリッジ２はキャリッジモータＭ１の駆動力を伝達する伝達機構４の駆動ベルト７の一部に連結されており、ガイドシャフト１３に沿って矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。したがって、キャリッジ２は、キャリッジモータＭ１の正転及び逆転によってガイドシャフト１３に沿って往復走査する。また、キャリッジ２の主走査方向（矢印Ａ方向）に沿ってキャリッジ２の位置を示すためのスケール８が備えられている。
【００２１】
また、記録装置には、記録ヘッド３の吐出口（不図示）が形成された吐出口面に対向してプラテン（不図示）が設けられており、キャリッジモータＭ１の駆動力によって記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２が往復走査される。これと同時に、記録ヘッド３に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体Ｐの全幅にわたって記録が行われる。
【００２２】
記録装置には、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録動作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の位置に、記録ヘッド３の吐出不良を回復するための回復装置１０が配設されている。
【００２３】
回復装置１０は、記録ヘッド３の吐出口面をキャップするキャッピング機構１１と記録ヘッド３の吐出口面をクリーニングするワイピング機構１２を備えている。そして、キャッピング機構１１による吐出口面のキャッピングに連動して回復装置内の吸引手段（吸引ポンプ等）により吐出口からインクを強制的に排出させる。それによって、記録ヘッド３のインク流路内の粘度の増したインクや気泡等を除去するなどの吐出回復動作を行う。
【００２４】
また、非記録動作時等には、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピング機構１１によるキャッピングすることによって、記録ヘッド３を保護するとともにインクの蒸発や乾燥を防止することができる。一方、ワイピング機構１２はキャッピング機構１１の近傍に配され、記録ヘッド３の吐出口面に付着したインク滴を拭き取るようになっている。
【００２５】
また、記録装置では、キャッピング機構１１に記録に関係しないインクを吐出することにより、予備吐出を行うことができる構成となっている。
【００２６】
これらキャッピング機構１１を使用した吸引動作及び予備吐出動作、ワイピング機構１２を使用したワイパー動作により、記録ヘッド３のインク吐出状態を正常に保つことが可能となっている。
【００２７】
図１０では、インクタンク６と記録ヘッド３とが分離された構成について示しているが、インクタンクと記録ヘッドとが一体に形成されたヘッドカートリッジであっても良い。
【００２８】
図１１は、図１０に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【００２９】
図１１に示すように、コントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、所要のテーブル、その他の固定データを格納したＲＯＭ６０２を有する。また、キャリッジモータＭ１の制御、搬送モータＭ２の制御、及び、記録ヘッド３の制御のための制御信号を生成する特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３を有する。また、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたＲＡＭ６０４、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行うシステムバス６０５を有する。さらに、以下に説明するセンサ群から入力されたアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ６０１に供給するＡ／Ｄ変換器６０６などで構成される。
【００３０】
また、６１０は画像データの供給源となるコンピュータ等でありホストと総称される。ホスト６１０と記録装置との間ではインタフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。
【００３１】
さらに、６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ６２２、及び回復動作の起動を指示するための回復スイッチ６２３など、操作者による指令入力を受けるためのスイッチから構成される。６３０はホームポジションを検出するためのフォトカプラなどの位置センサ６３１、環境温度を検出するために記録装置の適宜の箇所に設けられた温度センサ６３２等から構成される装置状態を検出するためのセンサ群である。
【００３２】
さらに、６４０はキャリッジモータＭ１を駆動させるキャリッジモータドライバ、６４２は搬送モータＭ２を駆動させる搬送モータドライバである。また、６４４は、記録ヘッド３を駆動させる記録ヘッドドライバである。本発明のスイッチング方式の直流電圧変換回路は、例えば、記録ヘッド３に駆動電圧を供給するために記録ヘッドドライバ６４４に使用することができる。また、例えば、搬送モータＭ２に電力を供給するために搬送モータドライバ６４２に使用することもできる。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本実施例の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【００３４】
入力電圧Ｖｉｎ１０１は、スイッチング素子であるバイポーラ型のトランジスタ１０２のスイッチングによりパルス変換され、インダクタ１０３とキャパシタ１０４で構成されたＬＰＦ（ロー パス フィルタ）に入力され平滑化される。なお、ここではキャパシタ１０４として、電界コンデンサを使用している。前記トランジスタ１０２のエミッタと接地（ＧＮＤ）とを接続する配線にはＳＢＤ（ショットキー バリア ダイオード）１０５が配置されており、前記トランジスタ１０２がオフした時に前記インダクタ１０３により発生する電位に従って電荷が流れる。このようにトランジスタ１０２のエミッタとＧＮＤとの間にＳＢＤが配置された方式を非同期方式と呼ぶ。これに対して前記ＳＢＤ１０５の替わりにトランジスタが配置され、前記トランジスタ１０２がオフしたタイミングで、前記トランジスタ１０２のエミッタと前記ＧＮＤとの間に配置したトランジスタをオンする制御方式もあり、これを同期方式と呼ぶ。平滑化された電圧Ｖｏｕｔ１０６を抵抗１０７と抵抗１０８により分圧して得られる所定の電圧１０９は、トランジスタ１０２の制御回路であるＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０にフィードバックされる。そして、このフィードバックされた電圧１０９が安定するように前記ＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０は前記トランジスタ１０２のスイッチングを制御する。
【００３５】
図２は、前記ＬＰＦに使用する電解コンデンサのＥＳＲについての温度特性の代表例を示すグラフである。図２のグラフに示されるとおり電解コンデンサのＥＳＲは低温時ほど大きい。また、その変化率は、低温になるに従い急激に高くなっていく。
【００３６】
図３は、前記直流電圧変換回路において、通常周期でＬＰＦに入力される電圧の波形とＬＰＦから出力される電圧の波形を示す図である。
【００３７】
通常周期でＬＰＦに入力される電圧波形３０１は、この通常周期である規定の周期Ｔ１ ３０２毎にスイッチング制御が実施され、この波形においてはＴｏｎ１ ３０３の期間トランジスタがオンしている。以後、通常周期である規定の周期毎にスイッチング制御して駆動する状態を通常周波数駆動と呼ぶ。このようなスイッチング波形がＬＰＦに入力されると、常温時ＬＰＦから出力される電圧波形３０４に示すように、平滑化された電圧にリップル状の変動が重畳したリップル電圧が出力される。ここで、ＬＰＦに使用する電解コンデンサの温度が低い場合、図２で示したようにＥＳＲが大きくなる。このため、ＬＰＦに使用する電解コンデンサの温度が低い場合、常温時にＬＰＦから出力される電圧波形３０４のリップル電圧波高値３０６に対して、低温時にＬＰＦから出力される電圧波形３０５のリップル電圧波高値３０７は大きくなり、電圧が不安定となる。
【００３８】
図４は、前記直流電圧変換回路において、短周期でＬＰＦに入力される電圧の波形とＬＰＦから出力される電圧の波形を示す図である。
【００３９】
短周期でＬＰＦに入力される電圧波形４０１に示されるスイッチング制御の周期Ｔ２ ４０２は、前記図３のスイッチング制御の周期である周期Ｔ１ ３０２より短い周期、つまり相対的に高い駆動周波数で制御されている。ただし、前記スイッチング制御の周期Ｔ２ ４０２とトランジスタがオンしている期間Ｔｏｎ２ ４０３との比率は、前記図３の周期Ｔ１ ３０２とトランジスタがオンしている期間Ｔｏｎ１ ３０３との比率とほぼ同じになっている。以後、短周期毎にスイッチング制御して駆動する状態を高速周波数駆動と呼ぶ。図４の低温時にＬＰＦから出力される電圧波形４０４のリップル電圧波高値４０５は、前記図３の低温時にＬＰＦから出力される電圧波形３０５のリップル電圧波高値３０７と比較して波高値が小さくなる。このように、同一の条件下でスイッチング制御の周期を短くすると、リップル電圧は小さくなる。
【００４０】
しかし、スイッチング制御の周期を短くすると単位時間当りのスイッチング回数が増えるため、図１のトランジスタ１０２のスイッチングロスが増加する。そして、このスイッチングロスにより、図１のトランジスタ１０２の他、キャパシタ１０４（電解コンデンサ）等における発熱量が増加してしまうというデメリットが存在する。本発明はこのデメリットも回避するものである。
【００４１】
図５に本実施例を説明する為のフローチャートを示す。
【００４２】
直流電圧変換回路による処理を開始すると（ステップＳ１１０）、直流電圧変換回路は高周波数駆動を行う（ステップＳ１４０）。直流電圧変換回路を動作する前は、環境温度及びＬＰＦの電解コンデンサの温度が低い可能性がある。この場合、前記ＬＰＦの電解コンデンサのＥＳＲは高い。電解コンデンサのＥＳＲが高いと、前記した通り直流電圧変換回路からの出力電圧のリップル電圧波高値が大きくなりこの出力電圧は不安定化する。このような状態を回避する為に、直流電圧変換回路による処理の開始時（起動時）には、高周波数駆動で動作してリップル電圧波高値を小さく抑えるように制御する（ステップＳ１４０）。
【００４３】
電解コンデンサは、直流電圧変換回路の動作に伴うリップル電流の充放電が繰り返されると電解コンデンサの自己発熱により温度が上昇する。直流電圧変換回路の起動時は、この電解コンデンサの自己発熱による温度上昇が無い為、高周波数駆動によるスイッチングロスが発生しても問題無い。このため、予め定められた規定時間その高周波数駆動を維持する（ステップＳ１５０）。こうすることにより、ＬＰＦ用の電解コンデンサは、前記したとおりこの電解コンデンサの自己発熱により温度が上昇してＥＳＲが低下する。ここで、高周波数駆動を維持する規定時間としては、直流電圧変換回路の動作保証下限温度から自己発熱により直流電圧変換回路からの出力電圧が安定するＥＳＲの値となると想定される温度まで電解コンデンサが温まるのに必要な時間とすることが望ましい。
【００４４】
そして、予め定められた規定時間が経過するまで規定時間高周波数駆動を維持した後（ステップＳ１５０）、通常周波数駆動に移行して（ステップＳ１６０）、通常の動作状態である定常動作状態（ステップＳ１７０）になる。
【実施例２】
【００４５】
図６は、本実施例の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【００４６】
本実施例の直流電圧変換回路は、図１で示した実施例１の直流電圧変換回路に、さらに、ＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０に接続された周囲温度検出回路７０１を備える構成となっている。そして、ＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０が周囲温度検出回路７０１により検出された直流電圧変換回路の使用環境の温度に従って直流電圧変換機能の制御を切り替えることが可能な構成となっている。なお、それ以外の構成は図１で示した実施例１の直流電圧変換回路と共通する。
【００４７】
図７に本実施例を説明する為のフローチャートを示す。
【００４８】
直流電圧変換回路による処理を開始すると（ステップＳ１１０）、直流電圧変換回路の使用環境の温度検出を周囲温度検出回路７０１により行う（ステップＳ１２０）。直流電圧変換回路の使用環境の温度が予め定められた規定値温度以下の場合、直流電圧変換回路を高速周波数駆動させる（ステップＳ１４０）。この規定値温度とは、ＬＰＦの電解コンデンサの温度がこの規定値温度以下となった場合に、ＥＳＲが高くなり安定した電圧の出力が困難となる温度である。直流電圧変換回路の使用環境の温度が予め定められた規定値温度を超える場合、直流電圧変換回路を通常周波数駆動させる（ステップＳ１６０）。ステップＳ１４０からステップＳ１７０までは、実施例１の図５の各ステップと共通するため説明を省略する。
【実施例３】
【００４９】
図８は、本実施例の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【００５０】
本実施例の直流電圧変換回路は、図１で示した実施例１の直流電圧変換回路に、さらに、ＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０に接続された電解コンデンサの温度検出回路（キャパシタ温度検出回路）８０１を備える構成となっている。そして、ＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０が電解コンデンサの温度検出回路８０１により検出された電解コンデンサの温度に従って直流電圧変換機能の制御を切り替えることが可能な構成となっている。この電解コンデンサの温度検出回路８０１は、例えば温度検出素子を電解コンデンサのボディーに接触するように配置する構造となっている。なお、それ以外の構成は図１で示した実施例１の直流電圧変換回路と共通する。
【００５１】
図９に本実施例を説明する為のフローチャートを示す。
【００５２】
直流電圧変換回路による処理を開始すると（ステップＳ１１０）、電解コンデンサの温度検出を電解コンデンサの温度検出回路８０１により行う（ステップＳ１３０）。電解コンデンサの温度が予め定められた規定値温度以下の場合、直流電圧変換回路を高速周波数駆動させる（ステップＳ１４０）。この規定値温度とは、ＬＰＦの電解コンデンサの温度がこの規定値温度以下となった場合に、ＥＳＲが高くなり安定した電圧の出力が困難となる温度である。そして、電解コンデンサの温度が予め定められた規定値温度を超えるまで、ステップＳ１３０とステップＳ１４０とを繰り返すことにより、直流電圧変換回路を高速周波数駆動させる。ステップＳ１３０において、電解コンデンサの温度が予め定められた規定値温度を超えた場合、直流電圧変換回路を通常周波数駆動させる（ステップＳ１６０）。
【００５３】
直流電圧変換回路の動作中は常に電解コンデンサの温度を検出するようにし、検出された温度に従って直流電圧変換回路のスイッチング周期を定期的に切り替えても良い。また、切り替えられるスイッチング周期を複数持っていても良い。スイッチング周期を複数持っている場合、電解コンデンサの温度が高くＥＳＲが小さい時には、長いスイッチング周期とし、電解コンデンサの発熱を抑えた寿命的に有利な制御とすることも可能である。
【００５４】
以上の各実施例で示したように、本発明により、スイッチング方式の直流電圧変換回路において、ＬＰＦに使用される電解コンデンサのＥＳＲ温度特性の影響による出力電圧の不安定化を防止し、安定した電圧を出力することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例１の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【図２】電解コンデンサのＥＳＲについての温度特性の代表例を示すグラフである。
【図３】直流電圧変換回路において通常周期でＬＰＦに入力される電圧の波形とＬＰＦから出力される電圧の波形を示す図である。
【図４】直流電圧変換回路において短周期でＬＰＦに入力される電圧の波形とＬＰＦから出力される電圧の波形を示す図である。
【図５】実施例１の直流電圧変換回路の動作を説明する為のフローチャートである。
【図６】実施例２の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【図７】実施例２の直流電圧変換回路の動作を説明する為のフローチャートである。
【図８】実施例３の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【図９】実施例３の直流電圧変換回路の動作を説明する為のフローチャートである。
【図１０】本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【図１１】インクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０２ トランジスタ
１０３ インダクタ
１０４ キャパシタ
１１０ ＤＣ／ＤＣ制御ブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサなどを使用したＬＰＦ（ロー パス フィルタ）を有するスイッチング方式の直流電圧変換回路、記録装置及び直流電圧変換回路の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、直流電圧変換回路として、環境配慮の観点から、効率的なスイッチング方式の直流電圧変換回路が多く採用されている。スイッチング方式の直流電圧変換回路は、インダクタとキャパシタを接続したＬＰＦを備え、出力される電圧を平滑化している。
【０００３】
上記スイッチング方式の直流電圧変換回路として、負荷変動による効率の変動を改善する為に、出力電圧と出力電流に応じてスイッチング周波数やデューティを可変させる方式が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、低温時の動作安定性を向上する為に、パルス電圧のデューティや周囲温度に応じて誤差増幅器のゲインを可変させる方式が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許 第２６０７５６９号公報
【特許文献２】特許 第３５７４３９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スイッチング方式の直流電圧変換回路において、インダクタとキャパシタによるＬＰＦを接続して出力される電圧を平滑化する方式では、平滑化した電圧にリップル状の変動が重畳する。このリップル状の変動が重畳した電圧（リップル電圧）は、前記ＬＰＦ用キャパシタのＥＳＲ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｓｅｒｉｅｓ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ：等価直列抵抗）特性に大きく影響され、ＥＳＲが大きいとリップル電圧も大きくなる。このリップル電圧が大きいということは、安定した電圧の出力できないこととなり電源として望ましくない。
【０００６】
前記ＬＰＦ用のキャパシタとしては、電解コンデンサが使用されることが多い。前記電解コンデンサのＥＳＲは一般的に温度依存性を有しており、低温時ほどＥＳＲは大きくなる。つまり、低温時で電解コンデンサのＥＳＲが大きい時は、リップル電圧が大きくなり、電源として望ましくなくなるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、温度変化によって安定した電圧の出力できなくなることのないスイッチング方式の直流電圧変換回路及びその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路であって、
前記スイッチング素子を制御する制御回路を有し、
前記制御回路は、想定される前記キャパシタの温度に従って前記スイッチング素子の駆動周波数を制御することを特徴とする。
【０００９】
また、上記課題を解決するための別の本発明は、スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路であって、
前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
前記キャパシタの温度を検出するキャパシタ温度検出回路と、
を有し、
前記制御回路は、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度以下である場合には、前記キャパシタを駆動させることにより前記キャパシタの温度が前記規定値温度を超えるまで相対的に高い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御し、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度を超える場合には、相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御することを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するための別の本発明は、スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路の制御方法であって、
想定される前記キャパシタの温度に従って前記スイッチング素子の駆動周波数を制御することを特徴とする。
【００１１】
さらに、上記課題を解決するための別の本発明は、スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路の制御方法であって、
前記キャパシタの温度を検出するキャパシタ温度検出工程と、
前記キャパシタ温度検出工程により検出された温度が予め定められた規定値温度以下である場合には、前記キャパシタを駆動させることにより前記キャパシタの温度が前記規定値温度を超えるまで相対的に高い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御し、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度を超える場合には、相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御する制御工程と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スイッチング方式の直流電圧変換回路において、温度変化によって出力電圧が不安定となることを防止し、安定した電圧を出力することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
本発明のスイッチング方式の直流電圧変換回路は、インクジェット記録装置等の記録装置に好ましく使用することができる。
【００１５】
図１０は、本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【００１６】
図１０に示すように、インクジェット記録装置（以下、記録装置という）は、インクジェット方式に従ってインクを吐出して記録を行う記録ヘッド３を搭載している。記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２にキャリッジモータＭ１によって発生する駆動力を伝達機構４より伝え、キャリッジ２を主走査方向である矢印Ａ方向に往復移動（往復走査）させる。この往復走査とともに、例えば、記録紙などの記録媒体Ｐを給紙機構５を介して給紙し、記録位置まで搬送し、その記録位置において記録ヘッド３から記録媒体Ｐにインクを吐出することで記録を行う。
【００１７】
記録装置のキャリッジ２には記録ヘッド３を搭載するのみならず、記録ヘッド３に供給するインクを収容するインクタンク６を装着する。このインクタンク６は、キャリッジ２に対して着脱自在になっている。
【００１８】
図１０に示した記録装置はカラー記録が可能であり、そのためキャリッジ２にはマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のインクをそれぞれ収容した４つのインクタンクを搭載している。これら４つのインクタンクはそれぞれ独立に着脱可能である。
【００１９】
キャリッジ２と記録ヘッド３とは、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。記録ヘッド３は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録する。特に、本実施例の記録ヘッド３は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット方式を採用し、熱エネルギーを発生するために電気熱変換体を備える。その電気熱変換体に印加される電気エネルギーが熱エネルギーへと変換され、その熱エネルギーをインクに与えることにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させる。この電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出する。
【００２０】
図１０に示されているように、キャリッジ２はキャリッジモータＭ１の駆動力を伝達する伝達機構４の駆動ベルト７の一部に連結されており、ガイドシャフト１３に沿って矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されるようになっている。したがって、キャリッジ２は、キャリッジモータＭ１の正転及び逆転によってガイドシャフト１３に沿って往復走査する。また、キャリッジ２の主走査方向（矢印Ａ方向）に沿ってキャリッジ２の位置を示すためのスケール８が備えられている。
【００２１】
また、記録装置には、記録ヘッド３の吐出口（不図示）が形成された吐出口面に対向してプラテン（不図示）が設けられており、キャリッジモータＭ１の駆動力によって記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２が往復走査される。これと同時に、記録ヘッド３に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された記録媒体Ｐの全幅にわたって記録が行われる。
【００２２】
記録装置には、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録動作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の位置に、記録ヘッド３の吐出不良を回復するための回復装置１０が配設されている。
【００２３】
回復装置１０は、記録ヘッド３の吐出口面をキャップするキャッピング機構１１と記録ヘッド３の吐出口面をクリーニングするワイピング機構１２を備えている。そして、キャッピング機構１１による吐出口面のキャッピングに連動して回復装置内の吸引手段（吸引ポンプ等）により吐出口からインクを強制的に排出させる。それによって、記録ヘッド３のインク流路内の粘度の増したインクや気泡等を除去するなどの吐出回復動作を行う。
【００２４】
また、非記録動作時等には、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピング機構１１によるキャッピングすることによって、記録ヘッド３を保護するとともにインクの蒸発や乾燥を防止することができる。一方、ワイピング機構１２はキャッピング機構１１の近傍に配され、記録ヘッド３の吐出口面に付着したインク滴を拭き取るようになっている。
【００２５】
また、記録装置では、キャッピング機構１１に記録に関係しないインクを吐出することにより、予備吐出を行うことができる構成となっている。
【００２６】
これらキャッピング機構１１を使用した吸引動作及び予備吐出動作、ワイピング機構１２を使用したワイパー動作により、記録ヘッド３のインク吐出状態を正常に保つことが可能となっている。
【００２７】
図１０では、インクタンク６と記録ヘッド３とが分離された構成について示しているが、インクタンクと記録ヘッドとが一体に形成されたヘッドカートリッジであっても良い。
【００２８】
図１１は、図１０に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【００２９】
図１１に示すように、コントローラ６００は、ＭＰＵ６０１、所要のテーブル、その他の固定データを格納したＲＯＭ６０２を有する。また、キャリッジモータＭ１の制御、搬送モータＭ２の制御、及び、記録ヘッド３の制御のための制御信号を生成する特殊用途集積回路（ＡＳＩＣ）６０３を有する。また、画像データの展開領域やプログラム実行のための作業用領域等を設けたＲＡＭ６０４、ＭＰＵ６０１、ＡＳＩＣ６０３、ＲＡＭ６０４を相互に接続してデータの授受を行うシステムバス６０５を有する。さらに、以下に説明するセンサ群から入力されたアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換し、デジタル信号をＭＰＵ６０１に供給するＡ／Ｄ変換器６０６などで構成される。
【００３０】
また、６１０は画像データの供給源となるコンピュータ等でありホストと総称される。ホスト６１０と記録装置との間ではインタフェース（Ｉ／Ｆ）６１１を介して画像データ、コマンド、ステータス信号等を送受信する。
【００３１】
さらに、６２０はスイッチ群であり、電源スイッチ６２１、プリント開始を指令するためのプリントスイッチ６２２、及び回復動作の起動を指示するための回復スイッチ６２３など、操作者による指令入力を受けるためのスイッチから構成される。６３０はホームポジションを検出するためのフォトカプラなどの位置センサ６３１、環境温度を検出するために記録装置の適宜の箇所に設けられた温度センサ６３２等から構成される装置状態を検出するためのセンサ群である。
【００３２】
さらに、６４０はキャリッジモータＭ１を駆動させるキャリッジモータドライバ、６４２は搬送モータＭ２を駆動させる搬送モータドライバである。また、６４４は、記録ヘッド３を駆動させる記録ヘッドドライバである。本発明のスイッチング方式の直流電圧変換回路は、例えば、記録ヘッド３に駆動電圧を供給するために記録ヘッドドライバ６４４に使用することができる。また、例えば、搬送モータＭ２に電力を供給するために搬送モータドライバ６４２に使用することもできる。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本実施例の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【００３４】
入力電圧Ｖｉｎ１０１は、スイッチング素子であるバイポーラ型のトランジスタ１０２のスイッチングによりパルス変換され、インダクタ１０３とキャパシタ１０４で構成されたＬＰＦ（ロー パス フィルタ）に入力され平滑化される。なお、ここではキャパシタ１０４として、電界コンデンサを使用している。前記トランジスタ１０２のエミッタと接地（ＧＮＤ）とを接続する配線にはＳＢＤ（ショットキー バリア ダイオード）１０５が配置されており、前記トランジスタ１０２がオフした時に前記インダクタ１０３により発生する電位に従って電荷が流れる。このようにトランジスタ１０２のエミッタとＧＮＤとの間にＳＢＤが配置された方式を非同期方式と呼ぶ。これに対して前記ＳＢＤ１０５の替わりにトランジスタが配置され、前記トランジスタ１０２がオフしたタイミングで、前記トランジスタ１０２のエミッタと前記ＧＮＤとの間に配置したトランジスタをオンする制御方式もあり、これを同期方式と呼ぶ。平滑化された電圧Ｖｏｕｔ１０６を抵抗１０７と抵抗１０８により分圧して得られる所定の電圧１０９は、トランジスタ１０２の制御回路であるＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０にフィードバックされる。そして、このフィードバックされた電圧１０９が安定するように前記ＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０は前記トランジスタ１０２のスイッチングを制御する。
【００３５】
図２は、前記ＬＰＦに使用する電解コンデンサのＥＳＲについての温度特性の代表例を示すグラフである。図２のグラフに示されるとおり電解コンデンサのＥＳＲは低温時ほど大きい。また、その変化率は、低温になるに従い急激に高くなっていく。
【００３６】
図３は、前記直流電圧変換回路において、通常周期でＬＰＦに入力される電圧の波形とＬＰＦから出力される電圧の波形を示す図である。
【００３７】
通常周期でＬＰＦに入力される電圧波形３０１は、この通常周期である規定の周期Ｔ１ ３０２毎にスイッチング制御が実施され、この波形においてはＴｏｎ１ ３０３の期間トランジスタがオンしている。以後、通常周期である規定の周期毎にスイッチング制御して駆動する状態を通常周波数駆動と呼ぶ。このようなスイッチング波形がＬＰＦに入力されると、常温時ＬＰＦから出力される電圧波形３０４に示すように、平滑化された電圧にリップル状の変動が重畳したリップル電圧が出力される。ここで、ＬＰＦに使用する電解コンデンサの温度が低い場合、図２で示したようにＥＳＲが大きくなる。このため、ＬＰＦに使用する電解コンデンサの温度が低い場合、常温時にＬＰＦから出力される電圧波形３０４のリップル電圧波高値３０６に対して、低温時にＬＰＦから出力される電圧波形３０５のリップル電圧波高値３０７は大きくなり、電圧が不安定となる。
【００３８】
図４は、前記直流電圧変換回路において、短周期でＬＰＦに入力される電圧の波形とＬＰＦから出力される電圧の波形を示す図である。
【００３９】
短周期でＬＰＦに入力される電圧波形４０１に示されるスイッチング制御の周期Ｔ２ ４０２は、前記図３のスイッチング制御の周期である周期Ｔ１ ３０２より短い周期、つまり相対的に高い駆動周波数で制御されている。ただし、前記スイッチング制御の周期Ｔ２ ４０２とトランジスタがオンしている期間Ｔｏｎ２ ４０３との比率は、前記図３の周期Ｔ１ ３０２とトランジスタがオンしている期間Ｔｏｎ１ ３０３との比率とほぼ同じになっている。以後、短周期毎にスイッチング制御して駆動する状態を高速周波数駆動と呼ぶ。図４の低温時にＬＰＦから出力される電圧波形４０４のリップル電圧波高値４０５は、前記図３の低温時にＬＰＦから出力される電圧波形３０５のリップル電圧波高値３０７と比較して波高値が小さくなる。このように、同一の条件下でスイッチング制御の周期を短くすると、リップル電圧は小さくなる。
【００４０】
しかし、スイッチング制御の周期を短くすると単位時間当りのスイッチング回数が増えるため、図１のトランジスタ１０２のスイッチングロスが増加する。そして、このスイッチングロスにより、図１のトランジスタ１０２の他、キャパシタ１０４（電解コンデンサ）等における発熱量が増加してしまうというデメリットが存在する。本発明はこのデメリットも回避するものである。
【００４１】
図５に本実施例を説明する為のフローチャートを示す。
【００４２】
直流電圧変換回路による処理を開始すると（ステップＳ１１０）、直流電圧変換回路は高周波数駆動を行う（ステップＳ１４０）。直流電圧変換回路を動作する前は、環境温度及びＬＰＦの電解コンデンサの温度が低い可能性がある。この場合、前記ＬＰＦの電解コンデンサのＥＳＲは高い。電解コンデンサのＥＳＲが高いと、前記した通り直流電圧変換回路からの出力電圧のリップル電圧波高値が大きくなりこの出力電圧は不安定化する。このような状態を回避する為に、直流電圧変換回路による処理の開始時（起動時）には、高周波数駆動で動作してリップル電圧波高値を小さく抑えるように制御する（ステップＳ１４０）。
【００４３】
電解コンデンサは、直流電圧変換回路の動作に伴うリップル電流の充放電が繰り返されると電解コンデンサの自己発熱により温度が上昇する。直流電圧変換回路の起動時は、この電解コンデンサの自己発熱による温度上昇が無い為、高周波数駆動によるスイッチングロスが発生しても問題無い。このため、予め定められた規定時間その高周波数駆動を維持する（ステップＳ１５０）。こうすることにより、ＬＰＦ用の電解コンデンサは、前記したとおりこの電解コンデンサの自己発熱により温度が上昇してＥＳＲが低下する。ここで、高周波数駆動を維持する規定時間としては、直流電圧変換回路の動作保証下限温度から自己発熱により直流電圧変換回路からの出力電圧が安定するＥＳＲの値となると想定される温度まで電解コンデンサが温まるのに必要な時間とすることが望ましい。
【００４４】
そして、予め定められた規定時間が経過するまで規定時間高周波数駆動を維持した後（ステップＳ１５０）、通常周波数駆動に移行して（ステップＳ１６０）、通常の動作状態である定常動作状態（ステップＳ１７０）になる。
【実施例２】
【００４５】
図６は、本実施例の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【００４６】
本実施例の直流電圧変換回路は、図１で示した実施例１の直流電圧変換回路に、さらに、ＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０に接続された周囲温度検出回路７０１を備える構成となっている。そして、ＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０が周囲温度検出回路７０１により検出された直流電圧変換回路の使用環境の温度に従って直流電圧変換機能の制御を切り替えることが可能な構成となっている。なお、それ以外の構成は図１で示した実施例１の直流電圧変換回路と共通する。
【００４７】
図７に本実施例を説明する為のフローチャートを示す。
【００４８】
直流電圧変換回路による処理を開始すると（ステップＳ１１０）、直流電圧変換回路の使用環境の温度検出を周囲温度検出回路７０１により行う（ステップＳ１２０）。直流電圧変換回路の使用環境の温度が予め定められた規定値温度以下の場合、直流電圧変換回路を高速周波数駆動させる（ステップＳ１４０）。この規定値温度とは、ＬＰＦの電解コンデンサの温度がこの規定値温度以下となった場合に、ＥＳＲが高くなり安定した電圧の出力が困難となる温度である。直流電圧変換回路の使用環境の温度が予め定められた規定値温度を超える場合、直流電圧変換回路を通常周波数駆動させる（ステップＳ１６０）。ステップＳ１４０からステップＳ１７０までは、実施例１の図５の各ステップと共通するため説明を省略する。
【実施例３】
【００４９】
図８は、本実施例の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【００５０】
本実施例の直流電圧変換回路は、図１で示した実施例１の直流電圧変換回路に、さらに、ＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０に接続された電解コンデンサの温度検出回路（キャパシタ温度検出回路）８０１を備える構成となっている。そして、ＤＣ／ＤＣ制御ブロック１１０が電解コンデンサの温度検出回路８０１により検出された電解コンデンサの温度に従って直流電圧変換機能の制御を切り替えることが可能な構成となっている。この電解コンデンサの温度検出回路８０１は、例えば温度検出素子を電解コンデンサのボディーに接触するように配置する構造となっている。なお、それ以外の構成は図１で示した実施例１の直流電圧変換回路と共通する。
【００５１】
図９に本実施例を説明する為のフローチャートを示す。
【００５２】
直流電圧変換回路による処理を開始すると（ステップＳ１１０）、電解コンデンサの温度検出を電解コンデンサの温度検出回路８０１により行う（ステップＳ１３０）。電解コンデンサの温度が予め定められた規定値温度以下の場合、直流電圧変換回路を高速周波数駆動させる（ステップＳ１４０）。この規定値温度とは、ＬＰＦの電解コンデンサの温度がこの規定値温度以下となった場合に、ＥＳＲが高くなり安定した電圧の出力が困難となる温度である。そして、電解コンデンサの温度が予め定められた規定値温度を超えるまで、ステップＳ１３０とステップＳ１４０とを繰り返すことにより、直流電圧変換回路を高速周波数駆動させる。ステップＳ１３０において、電解コンデンサの温度が予め定められた規定値温度を超えた場合、直流電圧変換回路を通常周波数駆動させる（ステップＳ１６０）。
【００５３】
直流電圧変換回路の動作中は常に電解コンデンサの温度を検出するようにし、検出された温度に従って直流電圧変換回路のスイッチング周期を定期的に切り替えても良い。また、切り替えられるスイッチング周期を複数持っていても良い。スイッチング周期を複数持っている場合、電解コンデンサの温度が高くＥＳＲが小さい時には、長いスイッチング周期とし、電解コンデンサの発熱を抑えた寿命的に有利な制御とすることも可能である。
【００５４】
以上の各実施例で示したように、本発明により、スイッチング方式の直流電圧変換回路において、ＬＰＦに使用される電解コンデンサのＥＳＲ温度特性の影響による出力電圧の不安定化を防止し、安定した電圧を出力することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例１の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【図２】電解コンデンサのＥＳＲについての温度特性の代表例を示すグラフである。
【図３】直流電圧変換回路において通常周期でＬＰＦに入力される電圧の波形とＬＰＦから出力される電圧の波形を示す図である。
【図４】直流電圧変換回路において短周期でＬＰＦに入力される電圧の波形とＬＰＦから出力される電圧の波形を示す図である。
【図５】実施例１の直流電圧変換回路の動作を説明する為のフローチャートである。
【図６】実施例２の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【図７】実施例２の直流電圧変換回路の動作を説明する為のフローチャートである。
【図８】実施例３の直流電圧変換回路を説明する為の回路図である。
【図９】実施例３の直流電圧変換回路の動作を説明する為のフローチャートである。
【図１０】本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の構成の概要を示す外観斜視図である。
【図１１】インクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０２ トランジスタ
１０３ インダクタ
１０４ キャパシタ
１１０ ＤＣ／ＤＣ制御ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路であって、
前記スイッチング素子を制御する制御回路を有し、
前記制御回路は、想定される前記キャパシタの温度に従って前記スイッチング素子の駆動周波数を制御することを特徴とする直流電圧変換回路。
【請求項２】
前記制御回路は、予め定められた規定時間が経過する前は、相対的に高い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御し、前記規定時間が経過した後は、相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御することを特徴とする請求項１に記載の直流電圧変換回路。
【請求項３】
前記直流電圧変換回路の使用環境の温度を検出する検出回路を有し、
前記制御回路は、前記検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度を超える場合には、前記予め定められた規定時間が経過する前から相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御することを特徴とする請求項２に記載の直流電圧変換回路。
【請求項４】
スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路であって、
前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
前記キャパシタの温度を検出するキャパシタ温度検出回路と、
を有し、
前記制御回路は、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度以下である場合には、前記キャパシタを駆動させることにより前記キャパシタの温度が前記規定値温度を超えるまで相対的に高い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御し、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度を超える場合には、相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御することを特徴とする直流電圧変換回路。
【請求項５】
前記キャパシタは、電解コンデンサであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の直流電圧変換回路。
【請求項６】
前記スイッチング素子は、バイポーラ型のトランジスタであり、
前記バイポーラ型のトランジスタのエミッタと接地との間にショットキー バリア ダイオードが配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の直流電圧変換回路。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の直流電圧変換回路を用いていることを特徴とする記録装置。
【請求項８】
記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドを駆動させる記録ヘッドドライバと、前記記録媒体を搬送する搬送モータと、前記搬送モータを駆動させる搬送モータドライバとを有し、
前記直流電圧変換回路は、前記記録ヘッドドライバ及び前記搬送モータドライバの少なくともいずれか一方に用いられていることを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
【請求項９】
スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路の制御方法であって、
想定される前記キャパシタの温度に従って前記スイッチング素子の駆動周波数を制御することを特徴とする直流電圧変換回路の制御方法。
【請求項１０】
スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路の制御方法であって、
前記キャパシタの温度を検出するキャパシタ温度検出工程と、
前記キャパシタ温度検出工程により検出された温度が予め定められた規定値温度以下である場合には、前記キャパシタを駆動させることにより前記キャパシタの温度が前記規定値温度を超えるまで相対的に高い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御し、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度を超える場合には、相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御する制御工程と、
を有することを特徴とする直流電圧変換回路の制御方法。
【請求項１】
スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路であって、
前記スイッチング素子を制御する制御回路を有し、
前記制御回路は、想定される前記キャパシタの温度に従って前記スイッチング素子の駆動周波数を制御することを特徴とする直流電圧変換回路。
【請求項２】
前記制御回路は、予め定められた規定時間が経過する前は、相対的に高い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御し、前記規定時間が経過した後は、相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御することを特徴とする請求項１に記載の直流電圧変換回路。
【請求項３】
前記直流電圧変換回路の使用環境の温度を検出する検出回路を有し、
前記制御回路は、前記検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度を超える場合には、前記予め定められた規定時間が経過する前から相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御することを特徴とする請求項２に記載の直流電圧変換回路。
【請求項４】
スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路であって、
前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
前記キャパシタの温度を検出するキャパシタ温度検出回路と、
を有し、
前記制御回路は、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度以下である場合には、前記キャパシタを駆動させることにより前記キャパシタの温度が前記規定値温度を超えるまで相対的に高い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御し、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度を超える場合には、相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御することを特徴とする直流電圧変換回路。
【請求項５】
前記キャパシタは、電解コンデンサであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の直流電圧変換回路。
【請求項６】
前記スイッチング素子は、バイポーラ型のトランジスタであり、
前記バイポーラ型のトランジスタのエミッタと接地との間にショットキー バリア ダイオードが配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の直流電圧変換回路。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の直流電圧変換回路を用いていることを特徴とする記録装置。
【請求項８】
記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドを駆動させる記録ヘッドドライバと、前記記録媒体を搬送する搬送モータと、前記搬送モータを駆動させる搬送モータドライバとを有し、
前記直流電圧変換回路は、前記記録ヘッドドライバ及び前記搬送モータドライバの少なくともいずれか一方に用いられていることを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
【請求項９】
スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路の制御方法であって、
想定される前記キャパシタの温度に従って前記スイッチング素子の駆動周波数を制御することを特徴とする直流電圧変換回路の制御方法。
【請求項１０】
スイッチング素子と、インダクタと、キャパシタとを有し、入力される電圧を前記スイッチング素子によりパルス電圧に変換し、前記インダクタとキャパシタにより平滑化して出力する直流電圧変換回路の制御方法であって、
前記キャパシタの温度を検出するキャパシタ温度検出工程と、
前記キャパシタ温度検出工程により検出された温度が予め定められた規定値温度以下である場合には、前記キャパシタを駆動させることにより前記キャパシタの温度が前記規定値温度を超えるまで相対的に高い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御し、前記キャパシタ温度検出回路により検出された温度が予め定められた規定値温度を超える場合には、相対的に低い駆動周波数で前記スイッチング素子が駆動するように制御する制御工程と、
を有することを特徴とする直流電圧変換回路の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−２８９２８５（Ｐ２００８−２８９２８５Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３２０３１（Ｐ２００７−１３２０３１）
【出願日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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