CN100567012C - 打印机、电源控制器以及在打印机中控制电源的方法 - Google Patents

Abstract

一种打印机，包括：喷墨打印头；图像处理部件，其处理图像数据并供应该数据到打印头；主电源，其连接到商业电源并供应第一功率到打印头；可充电的副电源，在打印执行期间，当用于驱动打印头所需的功率超过第一功率时，其供应第二功率到打印头以支持第一功率；和开关部件，其位于电源线上，并且当用于驱动打印头所需的功率超过第一功率时，其将副电源电气连接到电源线上。

Description

打印机、电源控制器以及在打印机中控制电源的方法

技术领域

将在说明书中提出的本发明涉及实现喷墨打印机中提供的主电源的更低容量的技术。

由发明人提出的本发明具有打印机、电源控制器以及计算机程序方面。

背景技术

最近，存在着对喷墨打印机中更快的打印速度以及更高清晰度的打印分辨率的需要。因此，期望在这种类型的打印机中提供具有大电源容量的电源(主电源)。

顺便提及，在由不确定数量的用户所使用的打印机中，期望广泛多种的打印方法。

例如，当一台打印机被用于商业用途时，它必须采取(assume)执行长时间的高速打印和执行固体(solid)打印(使用全部或几乎全部头元件的打印)。另一方面，当打印机被用于个人用途时，则很少有在苛刻的情况下的这种使用模式。

然而，需要使除了用于限制使用的专用打印机之外的通用打印机有意用于多种使用模式。因此，在通用打印机中大容量的电源(主电源)用于最重负载的情况。

在这点上，存在问题，即通过提供大容量的电源，扩大了打印机本身的尺寸。此外，大容量电源造成了重量和成本的增加。因此期望主电源的较低容量。

JP-A-2005-215239(专利文献1)公开了一种复印机，其被提供有独立于主电源的辅助电源，以减少预热时间和保持图像定影单元的温度。

发明内容

在专利文献1的情况中，来自辅助电源的供应一般是在图像定影单元的温度低于允许打印的温度时才被执行的。也就是说，执行辅助电源的供应是为了加热图像定影单元使其到达允许打印的温度或将该单元保持在适当的温度的温度。

然而，在开始打印前不需要积累热量的喷墨打印机中，用于专利文献1中公开的功能的辅助电源不是必需的。也就是说，对于喷墨打印机，在打印执行期间感测图像定影单元温度的功能和开关控制来自辅助电源的供电的功能不是必需的。

此外，在专利文献1的复印机中，功率消耗并不会随着打印内容而发生大的变化。因此，并不希望去补充根据打印内容而造成的功率不足(驱动电流的减少和驱动电压的减少)。此外，在专利文献1的复印机中，辅助电源有时会在连续打印期间补充功率，但是，这是因为图像定影单元温度的降低而不是为了补充功率的不足。

因此，希望能提供这样一种机制，其能够从独立于主电源而准备的可充电的副电源来补充功率，尤其是当在喷墨打印机中需要大功率时。

按照本发明的实施例，提供一种喷墨打印机，其包括下列设备：

(a)主电源，其连接于商用电源并供应第一功率到打印头；

(b)可充电的副电源，其在打印执行期间，当用于驱动打印头所需的功率超过第一功率时，供应第二功率到打印头以支持第一功率；以及

(c)开关部件，其位于电源线上，且当用于驱动打印头所需的功率超过第一功率时，其将副电源电气连接到电源线上。

对于该开关部件的断开和闭合操作，可以选择基于电路本身的连接结构而自动地执行的机制，或通过开关控制部件来控制的机制。

在该情况下，提出提供开关控制部件，其作为根据图像数据的内容来控制开关部件的断开和闭合操作的电源控制器，顺序地计算形成对应于图像数据的打印图像所需的功率，并且当所计算出的功率超过第一功率时，闭合控制开关部件以施加第二功率到电源线上。

电源控制器可以以计算机程序的形式来实现。

使用根据由本发明人提出的本发明的实施例，喷墨打印机中提供的主电源的容量与最大功率消耗相比可以被显著地减少。从而，可以实现打印机本身尺寸的减小和生产成本的降低。

附图说明

图1显示了打印系统的实例。

图2显示了副电源和打印头的内部结构的实例。

图3显示了图像处理部件的配置的实例。

图4A和4B是用于说明使用逻辑电路的副电源的供电和停止的图。

图5是用来说明使用系统控制部件(开关控制部件)的副电源供应控制和停止的图。

图6是用来说明使用系统控制部件(打印起始时间控制功能)的打印起始时间控制的图。

图7是用来说明当由大容量电容配置副电源时，输出电压和存储能量之间的关系的图。

图8是用来说明当由大容量电容配置副电源时，检测输出电压方法的图。

图9是用来说明当由蓄电池配置副电源时，输出电压和存储能量之间关系的图。

图10是用来说明当由蓄电池配置副电源时，检测输出电压方法的图。

图11是用来说明使用系统控制部件(打印待机(standby)时间控制功能)的打印起始时间控制的图。

图12是显示主电源和副电源的容量比与副电源充电时间之间的关系的图表。

具体实施方式

在下文中，将描述根据本发明的实施例的喷墨打印机的配置实例。

注意，本领域中广知的或公知的技术被应用于在本说明书中并没有具体显示或描述的部件。

此外，下文描述的实施例是本发明的实施例之一，而本发明并不局限于这些实施例。

(A)打印机的系统配置

(A-1)整体配置

图1显示使用打印机100的打印系统的功能模块配置。

打印机100是喷墨打印机。此外，打印机100经由串行总线或网络而连接到主计算机200。

主计算机200中提供图像存储器201，并且图像文件存储于其中。此外，打印机100还提供从外部存储介质中装载图像文件并打印该文件的功能(直接-打印功能)。在图1中，示出了作为具有卡片形外观的存储器介质的存储卡(半导体存储器)300的情况，作为外部存储器介质的例子。

(A-2)打印机内部的配置

打印机100包括：主电源111、电源开关部件113、副电源115、升压的直流-直流变换器117、打印头119、电动机驱动部件121、电动机123、系统控制部件125、A/D转换器部件127、传感器129、计算机I/F部件131、存储卡I/F部件133、图像处理部件135和打印头控制部件137。

(a)主电源

主电源111是经由电源电缆连接到商业电源插座上的电源。主电源111将功率分配到打印机内部的相应部件。例如，它从头电源经过电源开关部件113给打印头119供应功率。此外，例如，它从逻辑电源给打印机内部的相应部件供应功率。此外，例如，它从电动机电源给电动机驱动部件121供应功率。

在本例中，头电源被设计成允许在9.4V的电压下流过10.45A的额定电流。在该情况下，其被设计以便功率可以是最大功率消耗的大约一半。该功率对于普通打印来说是足够量的功率。因此，当不执行固体打印或高速连续打印时，打印头119可以仅由头电源驱动。

(b)电源开关部件

电源开关部件113是有选择性地向打印头119供应由头电源供应的功率(主电源)和由副电源115供应的功率(副电源)的电路部件。

从主电源伸出的电源线和从副电源伸出的电源线在电源开关部件113内部被连接成一条电源线。电源开关部件113控制着副电源到这一条电源线的电气连接。

当从主电源111供应的电流足以满足打印头119中所消耗的功率时，电源开关部件113向打印头119仅供应主功率。

相反地，当从主电源111供应的电流不足以满足打印头119中所消耗的功率时，电源开关部件113向打印头119供应主功率和副功率。同时，电流从副电源流向打印头119以补充主功率的不足。

也就是说，当打印头119中所需的电流是额定电流10.45A或以下时，电源开关部件113仅从主电源供应电流。

另一方面，当打印头119中所需的电流超过额定电流10.45A时，电源开关部件113供应20.9A的最大电流，其为来自主电源的电流10.45A和来自副电源的电流之和。

(c)副电源

副电源115是当打印头119中消耗的功率超过普通功率时，其被准备用于补充功率的不足的辅助电源。副电源115包括具有以法拉(farads)为单位的大电容的双电荷层电容器(electric double layer capacitor)或蓄电池。也就是说，它是可充电的电源。在本例中，使用具有可以按照直流负载供应10.45A电流的电源容量的副电源115。

图2显示了当副电源115由双电荷层电容器实现时的电路配置。双电荷层电容器不同于蓄电池，不涉及化学反应。因此，它能快速地充电和放电。由于这种性质，目前这种类型的大容量电容器也被用于短期备用。

副电源115被连接到从头电源(主电源)分支出的电源线上。也就是说，副电源115被配置以用主电源供应的功率来给大容量电容器充电。

将用来限制电流的电阻R1和用来防止倒流的二极管D串联到从主电源分支出的电源线上。电阻R1是用于防止过大的电流流入的电阻。此外，二极管D被定位以便大容量电容器的电流不会倒流到主电源。

在本例中，大容量电容器包括12个电容C和12个充电和放电的平衡电路B。在此，将12个电容C中相应的4个串联连接，分成3组串联电路。将一个充电和放电平衡电路B并联连接到一个电容C上。充电和放电平衡电路B起到这样的作用：当充电和放电时不至于在电容C上施加过大的电压。

此外，副电源115具有放电电路R2。该放电电路R2被连接到系统控制部件125，当主电源断开和检测到导致打印中断的错误状态时，其用来给副电源115的电荷放电。

(d)升压直流-直流变换器

升压直流-直流变换器117是被连接到副电源115的电源线，并提高和输出由于放电而减小的大容量电容器的电压的开关电源。升压后的电压象主电源一样被供应到电源开关部件113。顺便提及，是当副电源115是蓄电池时，则升压直流-直流变换器不是必需的。在下文中，将在假设副电源115为大容量电容器的情况下来描述本实施例。

(e)打印头

打印头119具有这样的头结构：从喷嘴喷出细小的墨滴到打印介质上。在打印头119中可以采用任何墨滴的喷射系统。例如，可以使用利用通过加热器加热而产生的气泡的膨胀力来喷射墨滴的系统，或者是使用通过压电元件的变形而导致的压力来喷射墨滴的系统。

此外，打印头119可以是串行头或者是行式头。

串行头指的是通过结合在主扫描方向上来回扫描打印头的操作和在副扫描方向上移动打印头或打印介质的操作而在打印介质上形成打印图像的打印头。此外，行式头指的是具有排列的宽度长于打印宽度的喷嘴行，且通过在副扫描方向上移动行式头或打印介质而在打印介质上形成打印图像的打印头。

图2显示了打印头119的等效电路。打印头119在电学上等效于其中用于平滑的电容1193并联连接于头芯片1191的电路。

(f)电动机驱动部件

电动机驱动部件121是控制打印机内部提供的电动机123的驱动操作的装置。电动机123的驱动、驱动时间等的细节是通过系统控制部件125来控制的。

(g)系统控制部件

系统控制部件125是控制整个系统的操作的处理单元。系统控制部件125包括计算机。也就是说，它具有作为主要组成元件的CPU、ROM和RAM。处理程序被存储在ROM中。CPU执行从ROM中装载的处理程序并控制整个系统的操作。RAM是算术处理的工作区域。

也就是说，系统控制部件125基于从主计算机200和存储卡300输入的图像数据、处理命令、状态信息等执行打印处理。

在主计算机200和打印机100之间的连接是通过计算机接口部件131得以实现的。

计算机接口部件131使用用于有线通信的接口或者用于无线通信的接口。例如，它使用可以适用于USB、以太网(注册商标)、Centronics、IrDA、蓝牙或IEEE802.11a/b/g的接口。

此外打印机100和存储卡300之间的连接是通过存储卡接口部件133得以实现的。根据各种卡类型的存储器介质的接口都可以被用于存储卡接口部件133。

这些接口到系统控制部件125之间的连接是通过控制总线实现的。

(h)A/D转换器部件

A/D转换器部件127是把模拟电压值转换成数字电压值以便可以由系统控制部件125监控大容量电容器的输出电压的电路。

(i)传感器

传感器129是布置在打印机内部的温度传感器、打印错误传感器和剩余墨水传感器中的各种传感器之一。这些传感器的检测值都被提供给系统控制部件125。

(j)图像处理部件

图像处理部件135是对通过系统控制部件125提供的图像数据来进行各种信号处理和输出特征变换的处理设备。

图3显示的是图像处理部件135的配置实例。图像处理部件135包括分色处理单元1351、黑色提取和底色(undercolor)去除单元1353、色彩和灰度修正单元1355、锐度修正单元1357，和多级抖动处理单元1359。

分色处理单元1351是把装载的图像数据的RGB信号转换成对应于墨水颜色的CMY信号的处理设备。

黑色提取和底色去除单元1353是从CMY信号中提取黑色(K)分量，并产生CMYK信号的处理设备。

色彩和灰度修正单元1355是根据需要对CMYK信号进行色彩调节和灰度修正处理的处理设备。

锐度修正单元1357是在色彩调节等之后，对CMYK信号进行图像的锐化处理和去噪处理的处理设备。

多级抖动处理单元1359是在锐度处理等之后，对CMYK信号进行多色调误差扩散方法等的多色调抖动处理，并产生打印数据(点阵图形数据)的处理设备。

(k)打印头控制部件

打印头控制部件137是把打印数据转换成头驱动信号，并控制打印头119的喷射操作的处理设备。在打印头控制部件137的控制下，形成打印头119的独立喷嘴朝向打印介质喷射一滴或多滴墨滴。

(B)电源开关部件的配置实例和控制实例

在这里将描述电源开关部件113的具体配置实例。如上所述，在普通打印时，电源开关部件113优先地从主电源供应电流；而当在固体打印或高速连续打印中、仅由主电源供应的功率不足时，在功率不足期间，电源开关部件113执行副电源的操作以便补充供应功率。

可以想象，存在这样的方法，该方法通过电源开关部件113以基于逻辑电路的自动操作的方式和通过系统控制部件125以开关的断开和闭合控制的方式来实现对功率(电源)的开关操作。

(a)逻辑电路实例

图4A和4B显示了当电源开关部件113以逻辑电路的方式得以实现时的电路实例。

在这种情况下，电源开关部件113包括位于从主电源伸出的电源线上的二极管元件D11，和位于从副电源(升压后)伸出的电源线上的二极管元件D12。

各个二极管元件D11和D12在阳极端通过电源线连接到电源，而在阴极端则通过电源线连接到打印头。

二极管元件D11和D12根据阳极和阴极之间的电位差进行导通或断开的操作。也就是说，二极管元件D11和D12起到开关的作用。二极管元件D11一般操作在导通状态，除非出现防止反向电流的情况。

在普通打印时，电源开关部件113优先地从主电源供应电流，只有当在打印头中消耗大量功率时，才从副电源补充电流的不足。因此，副电源的电压(升压后)被设为略低于主电源的电压。注意，副电源的电压(升压后)被设置使得当二极管元件D12导通时不妨碍打印质量。

例如，当主电源为9.9V时，副电源的电压被设置成大约9.7V。也就是说，准备了0.2V的偏压。

图4A显示了普通打印时的电流供应路径。在该情况下，从主电源供应的功率足以满足打印头中消耗的功率。因此，连接到打印头的电源线的电位是由在主电源侧的二极管元件D11的阳极电位决定的。也就是说，通过电压降(图4A中的0.3V)使得该电位成为比主电源电位低的电位(9.6V)。

同时，在副电源侧的二极管元件D12的阳极电位和阴极电位之间的电位差为0.1V。此电位差不足以使二极管元件D12导通。所以，只有主电源优先地向打印头119供应功率。在此期间，副电源(大容量电容器)通过主电源进行充电。

顺便提及，有时会进行全面的固体打印或类似的打印。在这种情况下，打印头需要非常大量的功率来进行大量墨滴的喷射操作。此外，当持续进行高速打印时，需要更高的能量来喷射大量的墨滴。也就是说，当每单位时间内喷射墨滴的数量变大时，需要更大的功率。

因此，观察到连接到打印头侧的电源线的电位下降的现象。这是由于随着打印头喷射墨滴数量的增多导致打印头的阻抗减小而造成的。例如，二极管元件D11和D12的阴极电位下降到9.4V。在这种情况下，在副电源侧的二极管元件D12的阳极和阴极之间产生0.3V的电位差，二极管元件D12自动变为导通状态。

图4B显示了在这种情况下的电流供应路径。在这种情况下，如图4B所示，电流的供应从副电源侧出发到打印头，以补充主电源功率供应的不足。因此，打印头119连续地确保打印所需的功率。原则上，只要从副电源补充功率的不足，则可以保持当前的打印操作。

不必多说，当连接到打印头侧的电源线的电位恢复到当打印头的打印状态恢复到普通打印等等时的普通打印状态的电位时，在副电源侧的二极管元件D12自动进行断开操作。也就是说，副电源恢复到无功率供应的状态。

这里的二极管元件只是为了说明开关操作，其可以通过晶体管电路的逻辑电路等得以实现，只要电路与等效二极管电路一样运作即可。

此外，通过结合状态信息等等，可以只在执行具体的打印内容或打印模式时进行上述电源的功率供应操作。例如，带有固体打印和连续打印的操作条件的开关可以和二极管元件D12相结合。

因此，实现如逻辑电路的电源开关部件113，甚至可以以简单的电路配置的形式使能来自副电源的供应和停止供应之间的自动转换。

此外，在电路配置中，来自副电源的供应或停止供应可以根据在打印头中消耗的实际负载情况进行转换。

也就是说，可以迅速地实时跟踪根据打印内容和打印模式而实时变化的负载变化。例如，在长时间进行固体打印和连续打印时，为了确保喷射墨滴的数量需要大量的功率，并且不考虑功率不足的起因，都可以实时地被补充功率的不足。

(b)开关的断开和闭合控制实例

图5显示了当通过开关的断开和闭合控制实现电源开关部件113时的功能电路的配置。

在这种情况下，至少在连接副电源和打印头的电源线上提供根据外部控制信号而进行断开和闭合操作的开关SW1。例如，开关SW1包括晶体管。

二极管元件D21被连接到连接主电源和打印头的电源线上。二极管元件D21是为了防止反向电流。

在图5的情况下，通过开关SW1的断开和闭合控制，实现电源的控制功能作为系统控制部件125的部分功能。此功能被表示为开关控制部件1251。开关控制部件1251执行下述处理：顺序计算打印作为处理主题的图像数据所需的功率、判断计算的功率是否超过从主电源供应的功率，以及根据判断结果控制开关SW1的断开和闭合。

在这里，为了功率的计算，存在着在打印开始前以页为单位计算关于图像数据的功率、以墨滴的喷射时间为单位计算功率、以打印作业为单位计算功率等等的方法。因此，可以采用任何功率计算的单位。

打印头中的功率消耗不仅受打印内容(图像数据)影响，还受环境温度、打印头温度、打印的页数、总的打印页数等影响。所以为了提高预测的精确度，希望把温度信息、打印页数等考虑进去。

如此，开关控制部件1251把计算出的功率和主电源的相应供应功率进行比较。在这里，当计算出的功率超过由主电源的供应功率时，开关控制部件1251闭合控制开关SW1。另一方面，当计算出的功率不超过由主电源的供应功率时，开关控制部件1251断开控制开关SW1。

如上所述，电源开关部件113配置有开关SW1，并且其断开和闭合操作从系统控制部件(开关控制部件1251)侧来控制，从而副电源的供应和停止供应可以利用状态信息来灵敏地加以控制。

不必多说，在控制技术的情况下，不论功率不足的起因如何，该不足都可以实时地被补充。

(C)系统控制部件(打印起始时间控制器)的配置实例和控制实例

这里，将描述在假定提供了副电源的情况下，用于进一步提高打印机的可用性的控制技术。

在通过由副电源补充功率的不足后，自然地需要对副电源进行充电。在这点上，优选的是，通常在充电完成之后再开始打印下一页，然而，有时在充电还没有完成时就实际开始了下一页的打印。

即使在这种情况下，如果用于打印下一页所需的补充的电量处在副电源剩余电量的范围之内，则不会出现问题。然而，下一页的打印内容是任意的，并且根据打印内容和打印模式，来自副电源的功率补充出现不足的可能性并不为零。

所以，作为系统控制部件125的部分功能，打印起始时间的控制功能得以实现。此功能被称为打印起始时间控制功能。

图6显示了用于实现打印起始时间控制功能的功能配置的实例。此控制功能被配置有电荷状态测量部件1253和打印开始控制部件1255。

电荷状态测量部件1253是至少在下一页打印开始之前测量副电源的电荷量的处理设备。在这里使用的下一页的含义不仅包括在一个打印作业中包含多页的情况，还包括单页被连续打印多次的情况。

在测量副电源电荷数量(剩余容量)时，在副电源是电容器或蓄电池的情况下，可以使用不用的技术。

当副电源是大容量电容器时，图7所示的关系是副电源存储的能量(电荷数量)E和输出电压之间的关系。在这种情况下，存储的能量(电荷数量)E可以通过CV²/2计算得到。

所以，当副电源是大容量电容器时，如图8所示，采用了A/D技术，其通过A/D转换部件127转换副电源的输出电压V，并将此数值提供到电荷状态测量部件1253。

另一方面，当副电源是蓄电池时，副电源存储的能量(电荷数量)E和输出电压之间不满足图7所示的关系。通常，蓄电池存储的能量和电池内部的阻抗变化有关。也就是说，当存储的能量变得越少时，电池内部的阻抗增加。因此，采用了利用如图10所示的检测电路间接地得到存储的能量(电荷数量)E的技术。

也就是说，采用了这样一种技术，其在副电源的电源线和地线GND之间插入由检测开关SW2和假负载(dummy)电阻R21和R22形成的串联电路，并且当检测开关SW2由A/D转换器部件127闭合时，检测从假负载电阻R21和R22中流过的电流而产生的电压值。

将所检测的电压值分成假负载电阻R21和R22的电阻比。因此在电荷状态测量部件1253中，考虑电压降，推算出副电源存储的能量(电荷数量)E。

这里，检测开关SW2的断开和闭合是由电荷状态测量部件1253控制的。

根据此技术，基于临时性或在打印下一页之前，电荷状态测量部件1253测量副电源存储的能量(电荷数量)E，并将该测量值提供到打印开始控制部件1255。

当测量的电荷量小于基准值(满的电荷量)时，打印开始控制部件1255通过打印头119来停止下一页的打印开始，并且当测量的电荷量满足基准值(满的电荷量)时，其通过打印头119允许下一页的打印开始。

当打印开始控制部件1255停止打印开始时，副电源利用此时间进行充电，且功率可以积累到达满的容量。例如，功率可以积累达到能够输出10.45A的功率。

如果在系统控制部件125中提供这种打印开始时间的控制功能，那么即使当需要主电源和副电源的最大容量的负载在打印下一页期间被施加到打印头上时，也可以确保所需的功率供应。所以，可以消除诸如在打印开始之后操作被中断和打印图像的质量变差的情况。

虽然将满电量的时间用作决定是否允许开始打印的基准，但是当能够由主电源和副电源供应的最大功率足够时，也可以使用小于满电量的值。在该情况下，打印开始时间被最小化到其中不会出现实际问题的范围中。

(D)系统控制部件(打印执行时间控制器)的配置实例和控制实例

这里，将描述在假定提供了副电源的情况下，用于进一步提高打印机可用性的另一种控制技术。

在紧接着前面的描述中，已经描述了这样的情况：在下一页打印开始前副电源的电量状态已经被确定，以至于在下一页的打印开始后不会出现功率不足。

在这点上，在下一页打印开始之前确定副电源的电荷状态的方法中，应当注意以下几点。

要注意的一点是，希望在下一页的进纸操作执行之前，根据副电源的电荷状态做出是否允许打印的判断。在这点上，当在下一页的进纸操作开始之后做出是否允许打印的判断时，从完成进纸到开始描绘之间的待机时间的变化就不可避免了。事实上，当在完成进纸之后停止打印的开始并且打印的待机时间较长时，接触的痕迹可能会留在打印纸上。因此，从保持稳定的打印质量的角度出发，发现希望在下一页的进纸操作执行之前，根据副电源的电荷状态做出是否允许打印的判断。

要注意的另一点是，希望在打印下一页的计算开始之前，根据副电源的电荷状态做出是否允许打印的判断。在打印下一页的全部计算结束之后用于开始描绘的打印序列的情况下，当在开始计算之后做出停止打印开始的判断时，则待机是必需的，甚至在计算结束之后当要保持计算结果直到副电源充电完成时，也必需待机。这段时间在计算处理中是不必须的待机时间。所以，从有效利用打印机内部计算资源的角度来看，希望不要带来这样的待机时间。

因此，作为系统控制部件125的部分功能，提出了根据副电源的电荷状态预先控制从打印结束到下一次打印开始之间的待机时间(打印待机时间)的功能。此功能被称做打印待机时间控制功能。

图11显示了用于实现打印待机时间控制功能的功能配置实例。此控制功能被配置有电荷状态测量部件1257和待机时间控制部件1259。

电荷状态测量部件1257是至少在每页打印结束时(打印结束之后)测量副电源的电荷量的处理设备。在根据副电源的配置而使得测量方式不同的这点上，它和在下一页打印开始之前测量副电源电荷量的电荷状态测量部件1253(图6)一样。

待机时间控制部件1259是根据所测量的电荷量来控制打印待机时间直到下一页打印开始的处理设备。

例如，当就在测量前仅用主电源执行打印时，待机时间控制部件1259设置打印待机时间为：用于进纸和喷射所需的时间和用于上升到最大打印电流或从最大打印电流下降所需的时间之和。

此外，例如，当就在测量前从副电源供给功率给打印时，待机时间控制部件1259设置打印待机时间为：进纸和喷墨所需的时间、上升到最大打印电流或从最大打印电流下降所需的时间、完成充电所需的时间的之和的较长的那个时间。

系统控制部件125根据打印待机时间预先做好打印下一页的准备。因此，打印纸的进纸时间是最佳的，并且从进纸完成到实际描绘开始的时间可以固定。也就是说，打印质量可以保持稳定。

此外，即使是在打印下一页的全部计算结束之后用于开始描绘的打印序列的情况下，计算处理可以和下一次打印的开始同步进行，因此可以消除不必要的待机时间。

(E)容量比的优化

这里，将描述主电源的电源容量和副电源的电源容量的优化技术。

紧接着前面的两个描述都是假定页与页之间的打印待机时间根据电荷状态(从无电荷到满电荷)而变化。因此，当打印待机时间变化时，每单位时间内打印的张数也会变化。

例如，在连接到商业电源的主电源的电源容量和副电源的电源容量之间的关系中，当主电源的容量比下降而副电源的容量比上升时，从副电源供应功率的机会增加了。在这种情况下，每单位时间内打印的张数更容易变化。

例如，当持续进行全面的固体打印时，用于副电源充电所需的时间不可避免地会变长，并且因此每分钟打印的张数会减少。

为解决该问题，需要增加主电源的电源容量而减小副电源的电源容量。然而，增加主电源的电源容量和作为本说明书主题的减少主电源的电源容量相违背。

因此，提出了一种优化主电源和副电源的容量比的方法，以便副电源的充电时间可以被吸收在用于执行打印操作的临界时间(进纸和喷墨以及计算所需的时间)中。

也就是说，提出了一种设置主电源和副电源的电源容量的方法，以便无论充电与否，打印待机时间通常可以是稳定的。

图12显示了在主电源和副电源的容量比与副电源的充电时间之间的经确定的实验结果。

图12显示了当施加恒压9.9V的最大负载时(当流过20.90A的打印电流时)，充电时间是如何根据主电源和副电源容量比中的差异而变化的。

在这里，给出的在打印执行期间所需的最少时间为2秒，当施加最大负载时，在2秒内吸收副电源的充电时间的边界条件是，在打印机中主电源的容量为14.93A或以上并且副电源的容量为5.97A或以下。

所以，至于关于本实施例中假定的驱动条件，通过提供具有14.93A或以上容量的主电源和具有5.97A或以下容量的副电源，一般可以保持打印待机时间稳定。

也就是说，当副电源的电源容量是主电源电源容量的1/2.5或以下时，不考虑打印内容或打印模式，一般也可以保持打印待机时间稳定。换句话说，不考虑打印内容等，也可以保持指定的打印速度。

不必多说，这些数值只是一个实例，并且当所施加的电压、最大打印电流、可接受的充电时间等发生变化时，主电源和副电源的容量比也发生变化。

此外，如上所述，当主电源太大时，它与减少主电源容量相违背，因此需要在考虑包装的条件下设置主电源电源容量的最大值。

(F)其他的实施例

(a)上述技术可以被应用到商业使用或是个人使用的打印机上。例如，也可以把它们应用到办公打印机、医学打印机、照片打印机、复印机、传真机、通用打印机、视频打印机等等。

打印机还可以被提供具有除打印功能之外的其它功能的设备，例如显示设备和扫描器。

此外，打印机可以被提供具有用来存储图像数据的大容量存储设备。作为大容量存储设备，可以使用例如硬盘驱动器、半导体存储器、光存储器介质等等。

(b)对于上述描述的技术，关于控制副电源的功率供应操作的功能，其等效功能可以通过硬件或软件得以实现。

此外，不仅可以通过硬件或软件实现所有的这些处理功能，而且也可以通过硬件或者软件实现部分功能。也就是说，也可以使用结合硬件和软件而形成的配置。

(c)可以想象的是，对于上述实施例，在本发明的含义范围内可以得到各种改进的实例。此外，还可以想象的是，基于本说明书的描述，可以创造各种改进和应用。

本领域的技术人员应该理解的是，依据设计要求和其他因素可能做出落入所附的权利要求或其等效物的范围内的各种的改进、合并、子结合和替换。

相关申请的交叉参考

本发明包括于2006年3月13日向日本专利局提出的日本专利申请JP2006-067655所涉及的主题，其全部内容被引用合并于此。

Claims (7)

1、一种打印机，包括：

喷墨打印头；

图像处理部件，其处理图像数据并供应所述数据到所述打印头；

主电源，其连接到商业电源并供应第一功率到所述打印头；

可充电的副电源，在打印执行期间，当用于驱动所述打印头所需的功率超过所述第一功率时，其供应第二功率到所述打印头以支持所述第一功率；以及

开关部件，其位于电源线上，且当用于驱动所述打印头所需的功率超过所述第一功率时，其将所述副电源电气连接到所述电源线上。

2、根据权利要求1所述的打印机，其中所述开关部件是以所述电源线的正向连接的二极管电路，并且当在所述二极管电路的端部之间产生等于或大于正向电压降的电位差时，启动往所述副电源的功率供应。

3、根据权利要求1所述的打印机，还包括开关控制部件，其顺序地计算形成对应于所述图像数据的打印图像所需的功率，并且当打印计算出的功率超过所述第一功率的部分时，闭合控制所述开关部件。

4、根据权利要求1所述的打印机，还包括开关控制部件，其仅在固体打印的打印区域中或在需要与固体打印相等的功率的打印区域中闭合控制所述开关部件。

5、根据权利要求1所述的打印机，还包括开关控制部件，当在连续打印期间出现功率不足时，其闭合控制所述开关部件。

6、一种打印机中的电源控制器，所述打印机被提供有：喷墨打印头；图像处理部件，其处理图像数据并供应所述数据到所述打印头；主电源，其连接到商业电源并供应第一功率到所述打印头；可充电的副电源，在打印执行期间，当用于驱动所述打印头所需的功率超过所述第一功率时，其供应第二功率到所述打印头以支持所述第一功率；以及开关部件，其位于电源线上，当用于驱动所述打印头所需的功率超过所述第一功率时，其将所述副电源电气连接到所述电源线上；

所述电源控制器包括开关控制部件，所述开关控制部件顺序地计算形成对应于打印数据的打印图像所需的功率，并当仅打印计算出的功率超过所述第一功率的部分时闭合控制所述开关部件，以施加所述第二功率到所述电源线上。

7、一种在打印机中控制电源的方法，所述打印机被提供有：喷墨打印头；图像处理部件，其处理图像数据并供应所述数据到所述打印头；主电源，其连接到商业电源并供应所述第一功率到所述打印头；可充电的副电源，在打印执行期间，当用于驱动所述打印头所需的功率超过所述第一功率时，其供应第二功率到所述打印头以支持所述第一功率；以及开关部件，其位于电源线上，当用于驱动所述打印头所需的功率超过所述第一功率时，其将所述副电源电气连接到所述电源线上；

所述方法包括下述步骤：

顺序地计算形成对应于打印数据的打印图像所需的功率；以及

当打印计算出的功率超过所述第一功率的部分时闭合控制所述开关部件，以施加所述第二功率到所述电源线上。

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