JP6576103B2 - Power supply device, printer, and control method - Google Patents
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Description
本発明は、電力供給装置、プリンタ及び制御方法に関し、特に、負荷への電力供給を制御する手段を備える電力供給装置、プリンタ及び制御方法に関する。 The present invention relates to a power supply device, a printer, and a control method, and more particularly, to a power supply device, a printer, and a control method including a unit that controls power supply to a load.
近年のインクジェット記録装置(以下、記録装置ともいう)は、印刷速度の向上や印刷解像度の向上のために、インクを吐出するノズルの数が増大してきている。例えば、サーマル方式の記録装置の場合には、インク吐出口付近にヒータを設け、このヒータに電力を供給する事によりインクを瞬時に発泡させ、発泡の運動エネルギによってインクを吐出させる。 In recent inkjet recording apparatuses (hereinafter also referred to as recording apparatuses), the number of nozzles for ejecting ink has been increasing in order to improve printing speed and print resolution. For example, in the case of a thermal recording apparatus, a heater is provided in the vicinity of the ink discharge port, and by supplying power to the heater, the ink is instantly foamed and the ink is ejected by the kinetic energy of the foaming.
このような記録装置において、画像形成時に消費される電力は、画像の濃淡によって変化する。濃度の高い画像を形成する際には、多量のインクを紙面上に吐出するために多数のノズル駆動用ヒータが瞬間的にオンされ、ノズルを備えるヘッドに短い時間で大きな電流を流す。 In such a recording apparatus, the power consumed at the time of image formation varies depending on the density of the image. When an image having a high density is formed, a large number of nozzle driving heaters are instantaneously turned on in order to eject a large amount of ink onto the paper surface, and a large current is passed through a head including the nozzles in a short time.
瞬間的な大電流を流す際には、電源のインピーダンスを下げる必要があり、等価直列抵抗値が小さく且つ容量が大きい電解コンデンサを、記録ヘッド近くの電源ラインに接続するプリンタが知られている(特許文献1参照)。電解コンデンサに蓄積された大きな電荷が瞬時的な電力として供給される事で、ヒータ駆動電圧の降下を防ぎ、安定したインク吐出を実現することができる。 When an instantaneous large current is passed, it is necessary to lower the impedance of the power supply, and a printer is known in which an electrolytic capacitor having a small equivalent series resistance value and a large capacity is connected to a power supply line near the recording head ( Patent Document 1). By supplying a large amount of electric charge accumulated in the electrolytic capacitor as instantaneous power, a drop in the heater driving voltage can be prevented and stable ink ejection can be realized.
特許文献1では、オフ状態や待機状態では、電源電圧が印加されず、ヘッドに電力を供給しない。そして、オフ状態や待機状態時にヘッドの故障の確認を行う。このため、次の印刷動作を開始する前には、再び加熱動作を行う必要がある。 In Patent Document 1, in an off state or a standby state, no power supply voltage is applied and no power is supplied to the head. Then, the head failure is confirmed in the off state or the standby state. For this reason, it is necessary to perform the heating operation again before starting the next printing operation.
そこで、本発明は、上述した事情に鑑み、電力供給回路や負荷における異常の発生を適切に検出すると共に、電力負荷の動作の開始を早めることができる電力供給装置、プリンタ及び制御方法を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above-described circumstances, the present invention provides a power supply device, a printer, and a control method that can appropriately detect the occurrence of an abnormality in a power supply circuit or a load and can speed up the start of the operation of the power load. This is the issue.
上記の目的を達成するために本発明の電力供給装置は、第1方向への移動及び前記第1方向とは反対の第2方向への移動が可能な電力負荷に電力を供給する電力供給装置であって、前記電力負荷の動作時に電力供給ラインを介して前記電力負荷に電力を供給する電源部と、前記電源部と前記電力負荷とを接続する前記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を介した前記電力負荷への電力供給を開始してから経過した時間を特定する特定手段と、前記電力負荷の前記第1方向への移動と前記第2方向への移動との間の移動間か判定する判定手段と、前記コンデンサの電圧値を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された電圧値に基づいて、エラー処理を実行する実行手段と、を有し、前記検出手段は、前記判定手段により前記移動間であると判定され、且つ前記特定手段により特定された時間が所定時間を経過した場合、前記電力供給ラインを介した電力供給を停止させた状態で前記コンデンサの電圧値を検出する検出処理を実行し、前記判定手段により前記移動間であると判定されたとしても、前記特定手段により特定された時間が前記所定時間を経過していない場合、前記検出処理を実行しない。 In order to achieve the above object, a power supply apparatus according to the present invention supplies power to a power load capable of moving in a first direction and moving in a second direction opposite to the first direction. A power supply for supplying power to the power load via a power supply line during operation of the power load; a capacitor connected to the power supply line for connecting the power supply and the power load; A specifying means for specifying a time elapsed since the start of power supply to the power load via the power supply line; and movement of the power load in the first direction and movement in the second direction. Determination means for determining whether the movement between the detection means, a detection means for detecting the voltage value of the capacitor, and an execution means for executing error processing based on the voltage value detected by the detection means, detection means, said-format Is determined to be between the moved by means, and wherein when a time specified by the specifying means has passed the predetermined time, detecting a voltage value of the capacitor in a state of stopping the power supply through the power supply line Even if it is determined that the movement is between the movements by the determination means, if the time specified by the specification means has not passed the predetermined time, the detection process is not executed.
本発明によれば、電力供給回路や負荷における異常の発生を適切に検出すると共に、電力負荷の動作の開始を早めることができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately detect the occurrence of an abnormality in the power supply circuit or the load, and to accelerate the start of the operation of the power load.
以下、本発明の実施携帯について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は、実施形態1に係る電力供給装置の一例であるプリンタの制御回路の主要構成を示すブロック図である。なお、図1では、印刷機能を有するプリンタを例に挙げて説明するが、プリンタは、これに限定されるものではなく、例えば、印刷機能及び読取機能を有する複合プリンタであってもよい。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a main configuration of a printer control circuit which is an example of a power supply apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, a printer having a printing function will be described as an example. However, the printer is not limited to this, and may be, for example, a composite printer having a printing function and a reading function.
図1に示すプリンタは、電源回路101と、ヘッド電源制御ブロック102と、プリンタ制御用CPU123と、RAM125と、ROM124と、充電回路106と、放電回路107と、記録ヘッド3と、電解コンデンサ105と、を有する。また、電界効果トランジスタ(FET)103及びトランジスタ104を有する。なお、本実施形態において、「電源の供給電力」とは、電源回路101から記録ヘッド3に供給される電力を指す。
The printer shown in FIG. 1 includes a
電源回路101は、いわゆる電源部であり、図示しないAC電源からヘッドを駆動するDC電圧を生成するAC/DCコンバータである。図1では、電源回路101が出力するDC電圧をVMと表記している。また、ヘッド3の電源電圧、すなわち電解コンデンサ105の電圧をVHと表記する。
The
プリンタ制御用CPU123は、記録装置全体を制御する中央演算処理部であり、プログラムの実行やハードウェアの起動によりプリンタ全体の動作を制御する。
The
ROM124は、プリンタ全体を制御するプログラムや設定パラメータを格納する。RAM125は、外部から受信した印刷ジョブを印刷用データへ変換したり、プログラムを展開するためのワークエリアとして用いられたり、パラメータや画像データを一時保存したりする。
The
ヘッド電源制御ブロック102は、ヘッド電源制御シーケンサ122と、ヘッドの電源電圧を検出する回路121を有し、ヘッドに供給する電力を制御する。電圧検出回路121は、記録ヘッドに電力を供給する電力供給ラインの電圧値(ヘッド電源電圧値)を検出する。なお、以下、ヘッド電源電圧値は、「電解コンデンサ電圧値」ともいう。これは、電解コンデンサ105の電圧は、ヘッド電源電圧と同じとなるためである。電圧検出回路121は、AD変換器であってもよいし、複数のコンパレータを並べて複数のしきい値を持たせた回路であってもよい。ヘッド電源電圧は、抵抗111と112で分圧され、入力端子PI1から電圧検出回路121に入力される。ヘッド電源制御シーケンサ122は、PO1から信号を出力することにより、トランジスタ104のオン・オフを制御する。また、充電回路106及び放電回路107の電流値を制御する。また、ヘッド電源制御シーケンサ122は、PO2から信号を出力することにより、充電回路106が供給する電流値を制御し、PO3から信号を出力することにより、放電回路107が放電する電流値を制御する。
The head power
また、ヘッド電源制御ブロック102は、図示しないが、FET103のゲートを開いてヘッド電源への大電力の連続供給時間を測定するためのタイマーを有する。
Further, although not shown, the head power
CPU123とヘッド電源制御ブロック102は、同一の集積回路としてLSIに実装されても良いし、別のLSIとして実装されていてもよい。
The
記録ヘッド3(プリントヘッド)は、電力負荷に対応するものであり、プリント動作を行う。なお、本実施形態では、記録ヘッド3は、各色のインクタンクを有し、被記録媒体(例えば、紙)にインク液滴を吐出して記録を行う。なお、記録ヘッド3は、ヘッドキャリッジを支えるシャフトに沿って紙の搬送方向と直交する方向に移動しながらインクを吐出するものであってもよいし、紙の搬送方向に沿って各色のノズル列を有するラインヘッドを有するものであってもよい。本実施形態では、プリンタは、ヘッドを備えるヘッドキャリッジを、これを支えるシャフトに沿って搬送方向と直交する方向に移動しながらインクを吐出するシリアルプリンタとする。また、本実施形態に係るプリンタは、サーマル方式でプリントをするものであり、インク吐出口の付近に複数のヒータが設けられている。そして、インクを吐出する際には、ヒータに電力を供給する事によりインクを瞬時に発泡させ、発泡の運動エネルギによってインクを吐出させる。すなわち、本実施形態に係る記録ヘッドはサーマルヘッドである。 The recording head 3 (print head) corresponds to the power load and performs a printing operation. In the present embodiment, the recording head 3 has an ink tank for each color, and performs recording by ejecting ink droplets onto a recording medium (for example, paper). The recording head 3 may eject ink while moving in a direction orthogonal to the paper transport direction along the shaft that supports the head carriage, or the nozzle array of each color along the paper transport direction. It may have a line head having In this embodiment, the printer is a serial printer that ejects ink while moving a head carriage including a head in a direction orthogonal to the transport direction along a shaft that supports the head carriage. The printer according to the present embodiment performs printing by a thermal method, and a plurality of heaters are provided in the vicinity of the ink discharge ports. When ink is ejected, the ink is instantly foamed by supplying power to the heater, and the ink is ejected by the kinetic energy of the foaming. That is, the recording head according to this embodiment is a thermal head.
電解コンデンサ105は、記録ヘッド3に電源を供給する電解コンデンサであり、インクの吐出状況によって変化する負荷変動を吸収する役割も兼ねている。この電解コンデンサ105は、電力供給ラインに対してヘッド電源と並列に接続されている。本実施形態では、電解コンデンサ105は、等価直列抵抗値が小さく且つ容量が大きいコンデンサである。容量が大きい電解コンデンサ105とすることにより、濃度の高い画像を形成する際に、電解コンデンサ105に蓄積された大きな電荷が瞬時的な電力として供給される。これにより、瞬間的に大きな電流が流れる状況においてもヒータ駆動電圧の降下を防ぎ、安定したインク吐出を実現することができる。
The
FET103は、記録ヘッド3が印刷動作を行うために大きな電力を必要とする時にオンされる。本実施形態では、PMOSでトランジスタ104をオン・オフすることにより、ゲートが開閉する構成とする。トランジスタ104は、ヘッド電源制御ブロック102の出力端子PO1に接続され、ヘッド電源制御シーケンサ122が出力する信号のHigh/Lowによってオン・オフされる。なお、本実施形態では、充電回路106により電解コンデンサ105を充電する際には、FET103はオフした状態とする。
The FET 103 is turned on when the recording head 3 requires a large amount of power to perform a printing operation. In this embodiment, the gate is opened and closed by turning on and off the
充電回路106は、電解コンデンサ105を充電するための回路であり、放電回路107は、電解コンデンサ105を放電するための回路である。
The
充電回路106は、電源回路101から供給される電力の電流値を制限して電解コンデンサ105を充電する。充電回路106は、カレントミラー構成の定電流回路となっており、FET及び定電流源108を有し、定電流源108により基準電流を生成する。定電流源108は、ヘッド電源制御ブロック102の出力端子PO2によって制御され、電流値の複数段階の切り替えが可能である。
The charging
放電回路107も、充電回路106と同様に、カレントミラー構成の定電流回路であり、FET及び定電流源108を有し、定電流源109が基準電流を生成する。また、定電流源109は、ヘッド電源制御ブロック102の出力端子PO3に接続され、定電流源108と同様に、電流値の複数段階の切り替えが可能である。
Similarly to the charging
ここで、本実施形態に係るシリアルプリンタは、ヘッド3を第1方向に移動させながら被記録媒体である用紙に印刷をした後、第1方向とは反対の第2方向に移動させながら用紙に印刷をする。このヘッド3の移動方向を切り替える際に、ヘッド3への電力供給を切り替えるか否かを判定し、必要に応じて電力供給をオン/オフするものとする。なお、以下、いずれか一方向に移動させて印刷をすることを1スキャンという。 Here, the serial printer according to the present embodiment prints on the paper that is the recording medium while moving the head 3 in the first direction, and then moves the head 3 on the paper while moving in the second direction opposite to the first direction. Print. When the moving direction of the head 3 is switched, it is determined whether or not the power supply to the head 3 is switched, and the power supply is turned on / off as necessary. Hereinafter, printing by moving in any one direction is referred to as one scan.
図2のフローチャート及び図3のタイミングチャートを用いて、ヘッド電源の制御シーケンスを説明する。図2のフローチャートは、記録ヘッドへの電力供給動作を示すフローチャートである。また、図3は、電解コンデンサへの充電及び放電を示すタイミングチャートであり、図2のフローの一部をタイミングチャートに示したものである。 The head power supply control sequence will be described with reference to the flowchart of FIG. 2 and the timing chart of FIG. The flowchart of FIG. 2 is a flowchart showing the power supply operation to the recording head. FIG. 3 is a timing chart showing charging and discharging of the electrolytic capacitor, and a part of the flow of FIG. 2 is shown in the timing chart.
図2に示すフローチャートは、例えば、CPU123がROM124に格納されたプログラムをRAM125に読み出して実行することにより実現される。具体的には、プリンタが印刷指令を受けて、ヘッド3に電源が投入されていない状態から、ヘッドに電源を投入して、印刷動作を行う流れを示している。
The flowchart shown in FIG. 2 is realized, for example, when the
プリンタが印刷指令を受けると、電源電圧の制御を開始し(S201)、電解コンデンサ105に充電を行う(S202〜S206)。まず、ヘッド3への電圧印加を始める前に、ヘッドに電圧がかかっていないことを確認する。具体的には、VH電圧(コンデンサ電圧)が閾値Vth11以下であるか判定する(S202:図3のタイミング302参照)。
When the printer receives a print command, control of the power supply voltage is started (S201), and the
閾値Vth11を超える電圧を検出する、すなわち、VH電圧(コンデンサ電圧)が閾値Vth11を超えたと判定した場合(S202でNo)、VHモニタエラーと判定する(S213)。VHモニタエラー1は、記録ヘッドに異常な電圧が印加されていることを意味する。VHモニタエラー1と判定すると、エラー処理をする。エラー処理とは、電力供給ラインを介したヘッド3への電力供給を終了させる処理である。具体的には、図1のFET103をオフし、充電回路106をオフする。さらに、電源回路101の電源をオフする。また、さらに、放電回路107をオンして積極的に放電を行うなどの制御をしてもよい。
When a voltage exceeding the threshold value Vth11 is detected, that is, when it is determined that the VH voltage (capacitor voltage) exceeds the threshold value Vth11 (No in S202), it is determined as a VH monitor error (S213). VH monitor error 1 means that an abnormal voltage is applied to the recording head. If it is determined that the VH monitor error is 1, error processing is performed. The error process is a process for terminating the power supply to the head 3 via the power supply line. Specifically, the
VH電圧(コンデンサ電圧)が閾値Vth11以下であると判定した場合(S202でYes)、充電回路106を動作させて、電解コンデンサ105のチャージを始める(S203:図3のタイミング303参照)。具体的には、ヘッド電源制御シーケンサ122は、出力端子PO2から充電回路106の制限電流値に対応した信号を出力し、出力端子PO1からLow信号を出力する。
When it is determined that the VH voltage (capacitor voltage) is equal to or lower than the threshold Vth11 (Yes in S202), the charging
充電回路106の充電能力と、電解コンデンサ105の容量に応じて設定した所定時間が経過するまで待機する(S204:図3のタイミング304参照)。所定時間経過後、VH電圧(コンデンサ電圧)が閾値Vth12以上になっているか判定する(S205:図3のタイミング305参照)。
Wait until a predetermined time set according to the charging capacity of the charging
VH電圧(コンデンサ電圧)が閾値Vth12未満、すなわち、閾値電圧値未満である場合(S205でNo)、VHモニタエラーと判定する(S214)。VHモニタエラー2は、記録ヘッドや電力供給回路で故障が発生している可能性があるエラーである。VHモニタエラー2と判定すると、エラー処理をする。 When the VH voltage (capacitor voltage) is less than the threshold value Vth12, that is, less than the threshold voltage value (No in S205), it is determined as a VH monitor error (S214). The VH monitor error 2 is an error that may cause a failure in the print head or the power supply circuit. If it is determined that the VH monitor error is 2, error processing is performed.
VH電圧(コンデンサ電圧)が閾値Vth12以上である場合(S205でYes)、トランジスタ104をオンし、ヘッドへの大電力の供給を可能とする(S206:図3のタイミング306参照)。なお、ここでいう大電力とは、電源装置から供給するヘッド3を駆動させるための電力を指す。ヘッド電源への大電力供給を開始すると同時に、連続電力供給時間を測るためのタイマーをスタートする(S217)。すなわち、ヘッドへの電力供給の開始時にタイマーをスタートさせる。
When the VH voltage (capacitor voltage) is equal to or higher than the threshold value Vth12 (Yes in S205), the
その後、VH電圧(コンデンサ電圧)が閾値Vth13以上であるか判定する(S207)。VH電圧(コンデンサ電圧)が閾値Vth13未満、すなわち、閾値電圧値未満である場合(S207でNo)、VHモニタエラー3と判定する。VHモニタエラー3は、記録ヘッドや電力供給回路で故障が発生している可能性があるエラーである。VHモニタエラー3と判定すると、エラー処理をする。 Thereafter, it is determined whether the VH voltage (capacitor voltage) is equal to or higher than the threshold value Vth13 (S207). When the VH voltage (capacitor voltage) is less than the threshold value Vth13, that is, less than the threshold voltage value (No in S207), it is determined as VH monitor error 3. The VH monitor error 3 is an error that may cause a failure in the print head or the power supply circuit. If VH monitor error 3 is determined, error processing is performed.
VH電圧(コンデンサ電圧)が閾値Vth13以上である場合(S207でYes)、ヘッド電源制御シーケンサ122は出力端子PO1からHigh信号を出力し、ヘッドのヒータを加熱し(S208)、印刷を行う(S209)。すなわち、印刷動作時には、電源回路101から、電力供給ラインであるFET103を介してヘッド3の動作時に電力供給ラインから電源回路101から大電力を供給する。ここで、シリアルプリンタでは、記録ヘッド3を第1方向へスキャンさせて印刷を行い、記録ヘッドの駆動方向を反転させて第2方向とするためのスキャン間(記録ヘッドの移動方向を切り替える時間)が存在する。そこで、印刷を開始した後、印刷スキャン間であるかチェックをする(S210)。1スキャン分の印刷が終了してスキャン間であり(S210でYes)、1ページの印刷が終了していない場合(S211でNo)、タイマーで特定された時間Tが閾値Tth以上か判定する(S218)。ここで、閾値Tthは、ヘッドや電力供給回路に故障が発生していたとしても安全に停止できる時間を考慮して設定された値である。より具体的には、安全に停止できる時間と1スキャンに必要な時間とに基づいて、閾値Tthを設定する。本実施形態では、閾値Tthを、例えば、1〜10秒とするが、これに限定されるものではない。
When the VH voltage (capacitor voltage) is equal to or higher than the threshold Vth13 (Yes in S207), the head power
タイマーで測定された時間Tが閾値Tth以上ではない場合、すなわち、閾値Tth未満である場合(S218でNo)、ヘッド電源への大電力供給を切ることなく次の印刷を再開する(S409)。 If the time T measured by the timer is not equal to or greater than the threshold Tth, that is, less than the threshold Tth (No in S218), the next printing is resumed without turning off the large power supply to the head power supply (S409).
タイマー値Tが閾値Tth以上である場合(S218でYes)、出力端子PO1からLow信号を出力し、トランジスタ104をオフすることにより、ヘッドへの大電力供給を停止する(S212)。そして、電力供給タイマーをリセットし(S219)、ヘッドのリークチェックに戻る(S205)。すなわち、ヘッドへの電力供給を停止時にタイマーをリセットする。ここで、ヘッドへの電力供給を停止するのは、リークチェックをするためである。
When the timer value T is equal to or greater than the threshold value Tth (Yes in S218), a low signal is output from the output terminal PO1 and the
なお、1スキャン分の印刷が終了してスキャン間であり(S210でYes)、そのときに1ページの印刷が終了した場合(S211でYes)、印刷終了シーケンスを実行する(S216)。具体的には、図3のタイミング315のタイミングで、充電回路106をオフし、放電回路107を動作させることによって、電解コンデンサ105の電荷を放電する。
If printing for one scan is completed and the period is between scans (Yes in S210), and printing of one page is completed (Yes in S211), a print end sequence is executed (S216). Specifically, the charge of the
なお、図示しないが、VH電圧(コンデンサ電圧)が閾値Vth13以上であるかの判定は、FET103がオンしている間、すなわち、S206以降で且つ印刷終了シーケンスを実行する前もしくはS212で電力供給を停止するまで、所定周期で実行をする。例えば、5msec毎に判定を行う。なお、VH電圧(コンデンサ電圧)が閾値Vth13未満である場合、VHモニタエラー3と判定する。
Although not shown, whether the VH voltage (capacitor voltage) is equal to or higher than the threshold value Vth13 is determined while the
なお、ここで、充電回路106により電解コンデンサ105を充電する際の電流値の制御について説明する。すなわち、S203がS401に対応する。図4に示すフローチャートは、例えば、CPU123がROM124に格納されたプログラムをRAM125に読み出して実行することにより実現される。具体的には、プリンタが印刷指令を受けて、ヘッド3に電源が投入されていない状態から、ヘッドに電源を投入して、印刷動作を行うまでの流れを示している。
Here, control of the current value when the
ここで、図4及び図5に示すIchg1、Ichg2、Ichg3は、それぞれ充電回路106が出力する充電電流であり、電解コンデンサの電圧状態に応じて切り替えられる。具体的には、電圧検出回路121がモニタしている電解コンデンサの電圧が予め設定した各電圧しきい値(Vth1、Vth2)を超えると、充電電流値を所定値(Ichg2、Ichg3)まで上げる。このように、本実施形態では、充電電流値を切り替えることにより、充電回路106のFETの熱的制限を満足しつつ、可能な限り素早く充電を完了させることができる。本実施形態では、充電回路106のFETのソース・ドレイン間の電位差と、充電回路106が出力する電流値の積で計算される熱が、充電回路106のFETの許容損失以下となるように設定する。例えば、ソース・ドレイン間の電位差がVM−Vth1、電流値がIchg1の場合、充電回路106に発生する熱量は(VM−Vth1)×Ichg1と表わされる。 同様に、ソース・ドレイン間の電位差がVM−Vth2、電流値がIchg2の場合、充電回路106に発生する熱量は(VM−Vth2)×Ichg2と表わされる。また、ソース・ドレイン間の電位差がVM−Vth3、電流値がIchg3の場合、充電回路106に発生する熱量は(VM−Vth3)×Ichg3と表わされる。(VM−Vth1)×Ichg1、(VM−Vth2)×Ichg2、(VM−Vth3)×Ichg3のいずれも、一定の許容損失以下になるように設定する。したがって、VMとの電位差が大きいVth1以下の時の電流値Ichg1は比較的小さく、VMとの電位差が小さいVth2以上の時のIchg3は比較的大きくする。本実施形態では、電流値の切り替えを3段階で示しているが、これに限定されず、電流値の切り替え数は3よりも多くてもよいし、少なくてもよい。 まず、ヘッド電源制御シーケンサ122は、充電回路106の充電電流値としてIchg1を選択するように、出力端子PO2から信号を出力し(S402)、電圧検出回路121により検出した電解コンデンサの電圧がVth1以上か判定する(S403)。電解コンデンサの電圧がVht1以上と判定すると(S403でYes)、ヘッド電源制御シーケンサ122は、充電回路106の充電電流値としてIchg2を選択するように、出力端子PO2から信号を出力する(S404)。すなわち、充電回路106の充電電流値は、Ichg1からIchg2に切り替えられる。そして、電圧検出回路121により検出した電解コンデンサの電圧がVth2以上か判定する(S405)。電解コンデンサの電圧がVht2以上と判定すると(S405でYes)、ヘッド電源制御シーケンサ122は、充電回路106の充電電流値としてIchg3を選択するように、出力端子PO2から信号を出力する(S406)。すなわち、充電回路106の充電電流値は、Ichg2からIchg3に切り替えられる。
Here, Ichg1, Ichg2, and Ichg3 shown in FIGS. 4 and 5 are charging currents output from the charging
図5(a)は、電圧検出回路121がモニタしている電解コンデンサ105の電圧のタイミングチャートである。また、図5(b)は、電解コンデンサへの充電電流および放電電流を示すタイミングチャートであり、図5(c)は、PO1の電圧レベルを示すタイミングチャートである。
FIG. 5A is a timing chart of the voltage of the
電解コンデンサ105を充電している期間310は、電圧上昇のカーブが急峻になる。これは、図5(b)に示すように、電解コンデンサ電圧がVth1のしきい値以上となるタイミング301で、充電電流値をIchg1からIchg2に切り替え、Vth2の閾値以上となるタイミング302で、充電電流値をIchg2からIchg3に切り替えているためである。
During the
Ichg3が選択された後は、電圧検出回路121により検出した電解コンデンサの電圧がVth3以上か判定する(S407)。電解コンデンサの電圧がVht3以上と判定すると(S407でYes)、ヘッド電源制御シーケンサ122は、充電回路106の充電電流値として電圧保持用電流値Ikeepを選択するように、出力端子PO2から信号を出力する(S408)。すなわち、充電回路106の充電電流値は、Ichg1からIkeepに切り替えられる。電流値Ikeepは、電解コンデンサ105の電圧を保持しつつ、リークの増加の検出することができる電流値である。したがって、Ikeep電流値は、充電電流値を上昇させたときの値(例えば、Ichg3)よりも低い値とする。本実施形態では、Ikeep電流値は、Ichg1よりも低い値、すなわち、充電時に充電回路106が供給する電流値よりも低い値とする。
After Ichg3 is selected, it is determined whether the voltage of the electrolytic capacitor detected by the
これにより、充電回路106による電解コンデンサ105の充電が完了する(S409)。
Thereby, the charging of the
なお、図示しないが、本実施形態では、印刷動作の印刷中や印刷停止中も充電回路106は、オンの状態とし、充電回路を介して電解コンデンサ105にIkeep電流は供給される。
Although not shown, in the present embodiment, the charging
ここで、スキャン間のたびに大容量電源供給の停止を行い、リークの検出を行うようにした場合、ヘッドにヒータ電流を流すことができないため、ヘッドが放熱し温度が下がってしまう。しかしながら、インクの安定した吐出を行うためには、吐出用の電力を印加する前に、ヘッドを予熱し一定の温度にする必要がある。したがって、ヘッド温度が一定の温度まで上がるように加熱をした後、印刷動作を開始する。このように、スキャン間のたびにヘッドへの電力供給を停止し、再び加熱をするという動作を繰り返す場合、印刷時間が長くなってしまう。言い換えれば、印刷速度が低下してしまう。特に、リークを検出する際の放熱量が大きい場合、ヘッドの再加熱に長い時間がかかってしまう。加熱能力を上げることで、ヘッドの再加熱の時間を短縮することもできるが、加熱能力を大きくしすぎると細かい温度制御が難しくなってしまう。 Here, when the large-capacity power supply is stopped and the leak is detected every time between scans, since the heater current cannot flow through the head, the head dissipates heat and the temperature decreases. However, in order to perform stable ink ejection, it is necessary to preheat the head to a certain temperature before applying power for ejection. Therefore, after heating so that the head temperature rises to a certain temperature, the printing operation is started. As described above, when the operation of stopping the power supply to the head and heating again each time between scans is repeated, the printing time becomes long. In other words, the printing speed decreases. In particular, if the amount of heat released when detecting a leak is large, it takes a long time to reheat the head. By increasing the heating capacity, the time for reheating the head can be shortened. However, if the heating capacity is increased too much, fine temperature control becomes difficult.
これに対し、本実施形態では、ヘッドの再加熱の頻度を制限する、すなわち、ヘッドの再加熱の頻度を低下させることにより、全体の印刷時間に占める加熱時間の割合を抑え、印刷時間を短縮することができる。ヘッドや電力供給回路に故障が発生していたとしても安全に停止できる時間に基づいて設定した閾値Tth時間内は、スキャン間であってもリークチェックを行わず、設定した時間を経過したタイミングでリークチェックのためにヘッドへの電力供給をオフする。これにより、リークチェックのための電源供給オフ期間及びヒータを再加熱する時間を削減することができ、印刷時間を短縮しつつ、ヘッドや電力供給回路の異常が発生した場合に電力供給を適切に停止させることができる。 In contrast, in this embodiment, the frequency of head reheating is limited, that is, by reducing the frequency of head reheating, the ratio of the heating time to the total printing time is suppressed, and the printing time is shortened. can do. Even within the threshold Tth time set based on the time that can be safely stopped even if a failure has occurred in the head or power supply circuit, the leak check is not performed even between scans, and the set time has passed. Turn off the power supply to the head to check for leaks. As a result, the power supply off period for leak check and the time for reheating the heater can be reduced, and the power supply can be properly supplied in the event of an abnormality in the head or power supply circuit while shortening the printing time. Can be stopped.
また、インク吐出用とは異なるヒータを用いて加熱・保温を行う場合、コストがかかってしまう。これに対し、本実施形態では、ヘッドへの電力供給時間を制御することにより、新たなヒータを設けることなく、インクの安定した吐出を実現することができる。 In addition, when heating and heat insulation are performed using a heater different from that for ink ejection, cost is increased. On the other hand, in this embodiment, by controlling the power supply time to the head, stable ink ejection can be realized without providing a new heater.
大サイズの紙に印刷できるシリアルプリンタの場合、A3サイズの印刷を行う場合とL版サイズの印刷を行う場合とでは、1スキャンに要する印刷幅が大きく異なり、L版サイズの印刷では頻繁にスキャン間にかかってしまう。ここで、閾値Tthとして、1スキャンに要する時間よりも2倍以上の時間を設定できる場合、リークチェックの頻度は少なくとも2スキャンに1回以下とすることができ、3倍以上の時間を設定できる場合には3スキャンに1回以下とすることができる。 In the case of a serial printer that can print on large size paper, the printing width required for one scan differs greatly between A3 size printing and L size printing, and frequent scanning for L size printing. It takes in the middle. Here, when the time Tth that is twice or more than the time required for one scan can be set as the threshold value Tth, the frequency of the leak check can be set to at least once every two scans, and the time that is three times or more can be set. In some cases, it can be set to once every three scans.
上述したように、原稿サイズに関わらず、毎スキャン間に発生していたリークチェックを行うと、1枚当たりの印刷時間が長くなってしまう。これに対し、本実施形態では、リークチェックを設定した時間が経過したタイミングで行うことにより、ヘッドの再加熱の回数を減らすことができ、印刷時間の短縮を行うことができる。特に、1スキャンあたりの印刷時間が短い小サイズの印刷を実行する際にリークチェックの回数を減らすことができる。 As described above, if a leak check that occurs between scans is performed regardless of the document size, the printing time per sheet becomes longer. On the other hand, in this embodiment, by performing the leak check at the timing when the set time has elapsed, the number of times of reheating the head can be reduced, and the printing time can be shortened. In particular, the number of leak checks can be reduced when performing small-size printing with a short printing time per scan.
以上より、本実施形態によれば、プリンタの性能を損なわず、ヘッドのリーク電流を適切に検出し、プリンタの性能と安全性を両立することができる。 As described above, according to the present embodiment, the leakage current of the head can be detected appropriately without compromising the performance of the printer, and both the performance and safety of the printer can be achieved.
なお、突入電流を抑制するために、AC/DCコンバータにソフトスタートの回路を追加したり、突入電流にも耐えうるスイッチを用意したりすると、コストが増大する可能性が高い。これに対し、本実施形態では、充電回路106により電力供給回路に供給する電流値を制限するため、FET103への突入電流を防ぐことができる。
If a soft start circuit is added to the AC / DC converter or a switch that can withstand the inrush current is prepared in order to suppress the inrush current, the cost is likely to increase. On the other hand, in this embodiment, since the current value supplied to the power supply circuit by the charging
さらに、大容量の電解コンデンサの充電時間を短縮させるためにIchgの値を大きくする場合、許容損失の大きなFETを選択する必要があり、コストアップにつながる可能性がある。これに対し、本実施形態では、充電回路106のFETの許容損失に応じた電流切り替えを行うことにより、電解コンデンサへの充電時間を記録装置の目標性能を達する程度に短くしつつ、FET103のコスト増を防ぐことができる。
Furthermore, when increasing the value of Ichg in order to shorten the charging time of a large-capacity electrolytic capacitor, it is necessary to select an FET with a large allowable loss, which may lead to an increase in cost. On the other hand, in the present embodiment, by switching the current according to the allowable loss of the FET of the charging
以上より、本実施形態によれば、プリンタの性能を損なわず、ヘッドのリーク電流を適切に検出し、プリンタの性能と安全性を両立することができる。 As described above, according to the present embodiment, the leakage current of the head can be detected appropriately without compromising the performance of the printer, and both the performance and safety of the printer can be achieved.
(他の実施形態)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、電力供給装置は、電力負荷としてヘッドを備えるものとしたが、これに限定されず、電力負荷を備えないものであってもよい。すなわち、電力負荷に接続可能であり、電力負荷対して電力を供給できるものであってもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above-described embodiment, the power supply device includes the head as the power load. However, the power supply device is not limited thereto, and may not include the power load. That is, it may be connectable to a power load and supply power to the power load.
また、上述した実施形態では、ヘッドリークチェックを行うタイミングをシリアルプリンタのスキャン間としたが、これに限定されず、ヘッドの予熱処理とスキャンの間、および予熱時間が長く必要になった時の予熱時間と予熱時間の間であってもよい。 In the above-described embodiment, the timing for performing the head leak check is between scans of the serial printer. However, the present invention is not limited to this, and between the head pre-heat treatment and the scan and when the pre-heat time is required to be long. It may be between the preheating time and the preheating time.
また、上述した実施形態では、電解コンデンサ105を充電する際に、充電回路106が供給する電流値を切り替えるものとしたが、これに限定されず、充電回路106が供給する電流値は、一定の電流値としてもよい。
In the embodiment described above, the current value supplied by the charging
また、上述した実施形態では、電力供給装置は、プリンタとしたがこれに限定されるものではなく、負荷に対して電力を供給する装置であればよい。 In the embodiment described above, the power supply device is a printer, but is not limited to this, and any device that supplies power to a load may be used.
Claims (11)
前記電力負荷の動作時に電力供給ラインを介して前記電力負荷に電力を供給する電源部と、
前記電源部と前記電力負荷とを接続する前記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を介した前記電力負荷への電力供給を開始してから経過した時間を特定する特定手段と、
前記電力負荷の前記第1方向への移動と前記第2方向への移動との間の移動間か判定する判定手段と、
前記コンデンサの電圧値を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された電圧値に基づいて、エラー処理を実行する実行手段と、を有し、
前記検出手段は、
前記判定手段により前記移動間であると判定され、且つ前記特定手段により特定された時間が所定時間を経過した場合、前記電力供給ラインを介した電力供給を停止させた状態で前記コンデンサの電圧値を検出する検出処理を実行し、
前記判定手段により前記移動間であると判定されたとしても、前記特定手段により特定された時間が前記所定時間を経過していない場合、前記検出処理を実行しないことを特徴とする電力供給装置。 A power supply device for supplying power to a power load capable of moving in a first direction and moving in a second direction opposite to the first direction,
A power supply for supplying power to the power load via a power supply line during operation of the power load;
A capacitor connected to the power supply line connecting the power supply unit and the power load;
A specifying means for specifying a time elapsed since the start of power supply to the power load via the power supply line;
A determination means for determining whether the power load is moving between the movement in the first direction and the movement in the second direction;
Detecting means for detecting a voltage value of the capacitor;
Execution means for executing error processing based on the voltage value detected by the detection means,
The detection means includes
The voltage value of the capacitor in a state in which power supply through the power supply line is stopped when the determination means determines that the movement is being performed and the time specified by the specification means has passed a predetermined time. and it performs the detection process of detecting a
Even if it is determined by the determining means that the time is between the movements, if the time specified by the specifying means has not passed the predetermined time, the power supply device is not executed .
前記判定手段は、前記プリントヘッドの前記第1方向へのスキャンと前記第2方向へのスキャンとの間のスキャン間か判定し、
前記検出手段は、
前記判定手段により前記プリントヘッドのスキャン間であると判定され、且つ前記特定手段により特定された時間が前記所定時間を経過した場合、前記検出処理を実行し、
前記判定手段により前記プリントヘッドのスキャン間であると判定されたとしても、前記特定手段により特定された時間が前記所定時間を経過していない場合、前記検出処理を実行しないことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電力供給装置。 The power load is a print head of a serial printer,
The determination unit determines whether the scan between the scan in the first direction and the scan in the second direction of the print head;
The detection means includes
Wherein the determining means is determined to be between scans of the printhead, and wherein when a time specified by the specifying means has passed the predetermined time, executes the detection process,
The detection processing is not executed when the time specified by the specifying means has not passed the predetermined time even if it is determined by the determining means that it is between scans of the print head. Item 7. The power supply device according to any one of Items 1 to 6.
前記プリントヘッドの動作時に電力供給ラインを介して前記プリントヘッドに電力を供給する電源部と、
前記電源部と前記プリントヘッドとを接続する前記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を介した前記プリントヘッドへの電力供給を開始してから経過した時間を特定する特定手段と、
前記プリントヘッドの前記第1方向へのスキャンと前記第2方向へのスキャンとの間のスキャン間か判定する判定手段と、
前記コンデンサの電圧値を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された電圧値に基づいて、エラー処理を実行する実行手段と、を有し
前記検出手段は、
前記判定手段により前記プリントヘッドのスキャン間であると判定され、且つ前記特定手段により特定された時間が所定時間を経過した場合、前記電力供給ラインを介した電力供給を停止させた状態で前記コンデンサの電圧値を検出する検出処理を実行し、
前記判定手段により前記プリントヘッドのスキャン間であると判定されたとしても、前記特定手段により特定された時間が前記所定時間を経過していない場合、前記検出処理を実行しないことを特徴とするプリンタ。 A print head capable of scanning in a first direction and scanning in a second direction opposite to the first direction;
A power supply for supplying power to the print head via a power supply line during operation of the print head;
A capacitor connected to the power supply line connecting the power supply unit and the print head;
A specifying means for specifying a time elapsed since the start of power supply to the print head via the power supply line;
Determining means for determining whether the scan between the scan in the first direction and the scan in the second direction of the print head;
Detecting means for detecting a voltage value of the capacitor;
Execution means for executing error processing based on the voltage value detected by the detection means, and the detection means
When it is determined by the determining means that the print head is being scanned, and the time specified by the specifying means has passed a predetermined time, the power supply via the power supply line is stopped and the capacitor is stopped. Execute the detection process to detect the voltage value of
Even if it is determined by the determination means that it is between scans of the print head, if the time specified by the specification means does not pass the predetermined time, the detection process is not executed. .
前記電源部と前記電力負荷とを接続する電力供給ラインに接続されたコンデンサと、
を有する電力供給装置の制御方法であって、
前記電力供給ラインを介した前記電力負荷への電力供給を開始してから経過した時間を特定する特定工程と、
前記電力負荷の前記第1方向への移動と前記第2方向への移動との間の移動間か判定する判定する判定工程と、
前記コンデンサの電圧値を検出する検出工程と、
前記検出工程により検出された電圧値に基づいて、エラー処理を実行する実行工程と、を有し、
前記判定工程において前記移動間であると判定され、且つ前記特定工程において特定された時間が所定時間を経過した場合、前記電力供給ラインを介した電力供給を停止させた状態で前記コンデンサの電圧値を検出する検出処理を実行し、
前記判定工程において前記移動間であると判定されたとしても、前記特定工程において特定された時間が前記所定時間を経過していない場合、前記検出処理を実行しないことを特徴とする制御方法。 A power supply for supplying power to the power load during operation of the power load capable of moving in a first direction and moving in a second direction opposite to the first direction ;
A capacitor connected to a power supply line connecting the power supply unit and the power load;
A method for controlling a power supply apparatus comprising:
A specifying step for specifying a time that has elapsed since the start of power supply to the power load via the power supply line ;
A determination step for determining whether the power load is moving between the movement in the first direction and the movement in the second direction;
A detection step of detecting a voltage value of the capacitor;
An execution step of performing error processing based on the voltage value detected by the detection step,
The voltage value of the capacitor in a state in which power supply through the power supply line is stopped when it is determined in the determination step that it is between the movements and the time specified in the specific step has passed a predetermined time. Execute detection process to detect
Even if it determines with it being between the said movements in the said determination process, when the time specified in the said specific process has not passed the said predetermined time, the said detection process is not performed, The control method characterized by the above-mentioned .
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