CN1391160A

CN1391160A - 喷墨记录装置和控制所述喷墨记录装置的方法

Info

Publication number: CN1391160A
Application number: CN02122494A
Authority: CN
Inventors: 胜拓二
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-06-07
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2003-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: US7113294B2; JP2003054091A; EP1265193A3; EP1265193B1; EP1265193A2; JP4298224B2; KR20020093575A; US20020186395A1; CN1177273C; KR100519688B1

Abstract

现有的打印机中，为了减少功率消耗而转移到停止方式的CPU可以由打印机的控制部分重新启动，而不能由来自主计算机的指令重新启动。按照本发明的喷墨记录装置包括用于与主计算机通信的接口控制部分；具有低功耗的待机方式的CPU；以及用于供给时钟信号的时钟控制部分。当所述CPU转移到停止方式时，时钟控制部分向接口控制部分提供时钟信号。由此，能够通过来自主计算机的指令重新启动打印机。

Description

喷墨记录装置和控制所述喷墨记录装置的方法

技术领域

本发明一般涉及具有接口的喷墨记录装置，尤其涉及用于所述喷墨记录装置的低功耗型的控制方法，其中利用时钟控制电路向包括具有多种操作方式的CPU的逻辑电路提供时钟信号。更具体地说，本发明涉及使用USB接口作为接口的可用于控制喷墨记录装置的控制方法。

背景技术

近些年来，随着个人计算机的发展，喷墨记录装置(打印机)技术获得了突破。打印机被设置成根据图像信息在记录纸(纸，OHP，织物或其类似物)上记录图像。喷墨记录方法是这样一种方法，其中通过使记录头在记录介质上排放油墨进行记录。和其它记录方法相比，喷墨记录方法的优点在于能够以高的速度、低的运行成本、低的噪声等记录高质量的图像。

当一个计算机接口要和打印机相连时，除去常规的并行接口(根据Centronics)之外，还利用一个新的串行总线(通用串行总线)。USB接口(版本1.0)具有在全速下的12Mbps的传输速度和在低速下的1.5Mbps的传输速度。其传输方法包括4种类型，即“同步”、“中断”、“控制”和“成批”型。对于打印机，一般使用“成批”传输型，其在通信期间具有错误校正功能。

此外，这种类型完全适用于即插即用，并且即使当个人计算机已经启动时装置被连接，也能进行识别而不需重新启动。信号通过使用操作信号的串行传输方法被传输，并且由信号D+和D-构成。

为了减少功率消耗曾经付出了大量努力。例如，当打印机不操作时，用于控制打印机的微型计算机被置于低功率消耗的状态下。为此目的，有一种其中使微机处于低功率消耗下的待机状态的方法。例如，利用被置于暂停(HALT)方式下的CPU，通过中断CPU访问外存储器(ROM或RAM)可以减少功率消耗。

还有另一种方法，其中在CPU被置于停止方式时，停止对包括CPU在内的外围电路的时钟供应。这种方法比暂停方法可以更多地减少功率消耗。利用这些方法，可以提供一种喷墨记录装置及其控制方法，其中，例如，不可屏蔽的中断(NMI)信号被分配给打印机的控制键，并且其中打印机可以通过按下控制键而被启动。

不过，当试图进行重新启动时，这种使用包括CPU的打印机逻辑电路的暂停方式或停止方式的CPU暂停或停止的方法只能响应来自打印机或其类似物的控制板的指令。因此，用户不能通过从主计算机上发送指令重新启动打印机。

发明内容

因此，鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种喷墨记录装置及其控制方法，使得能够通过从主计算机发送指令重新启动打印机。

为实现上述目的，本发明提供一种喷墨记录装置，其包括：用于和主计算机进行通信的接口控制部分；具有停止方式的CPU，在所述停止方式下所述CPU作为一种操作方式处于低功耗的待机状态；以及时钟控制部分，其进行控制使得依照向停止方式转移的转移指令，只对接口控制部分连续地供给时钟信号，而所述指令是按照预定的条件从CPU输出的。

此外，本发明提供一种用于控制喷墨记录装置的方法，所述喷墨记录装置包括用于和主计算机进行通信的接口控制部分；具有停止方式的CPU，在所述停止方式下所述CPU作为一种操作方式处于低功耗的待机状态。所述方法包括以下步骤：按照预定条件从所述CPU发出指令，命令转移到停止方式的步骤；以及控制时钟信号的步骤，其使得按照所述转移指令，只对接口控制部分连续地供给时钟信号。

本发明的其它目的、特点和优点从下面结合附图进行的本发明的优选实施例的说明中可以更加清楚地看出。

附图说明

图1是按照本发明的一个实施例的打印机的透视图；

图2是按照所述实施例的打印机的功能方块图；以及

图3是按照所述实施例的打印机的功能方块图。

具体实施方式

图1是按照本发明的实施例的喷墨记录装置(打印机)的透视图。

标号1105表示记录头。记录头1105被安装在托架1104上，并且沿着轴1103的纵向可以往复运动。从记录头1105排出的油墨到达被记录件1102上，被记录件1102的记录表面由压纸卷筒滚子1101限定，同时和记录头1105保持一个小的距离，在被记录件1102上形成图像。

按照图像数据通过柔性电缆1119把喷墨信号提供给记录头1105。标号1114表示托架电动机，用于使托架1104沿着轴1103扫描。标号1113表示用于把电动机1114的驱动力传递到托架1104上的线。标号1118表示和压纸卷筒滚子1101相连的用于输送被记录件1102的输送电动机。这个喷墨记录装置通过USB接口和主计算机例如个人计算机相连，并接收由个人计算机发出的图像数据。

记录头1105的分辨率是600DPI。记录头1105是喷墨型的，并且包括320个用于黑墨的记录元件和128个用于彩色油墨的记录元件。每个记录元件包括驱动部分和喷嘴，所述驱动部分被设置得能够利用加热器对油墨提供热量。油墨由于受热而产生膜沸腾，并且借助于由所述膜沸腾产生的气泡的收缩和膨胀而引起的压力变化使油墨排出。

图2是表示按照本发明的打印机的功能方块图。标号1表示主计算机(个人计算机)，2表示打印机。标号3表示USB接口。打印机2利用这个USB接口从个人计算机1接收图像信号和指令信号。

USB接口3具有串行信号线(D+，D-)和5V的电源线。下文称这个5V的电源线为Vbus。所述Vbus使得来自计算机1的电源能够被提供给打印机2。串行信号线和ASIC6的USB控制部分7相连。

打印机2的逻辑电路包括微机12，ASIC 6，ROM 15，DRAM16，振荡器30和SSCG 31。

微机12设置用于控制ASIC 6的指令，并控制所述ASIC 6。微机12包括3个电路块：执行程序的CPU 13，包括中断控制器、定时器及其类似物的CPU外围部分14，以及时钟控制部分11。

48MHz的时钟信号由时钟控制部分11提供给USB控制部分7，24MHz的时钟信号被提供给USB控制部分7之外的电路。时钟控制部分11具有输出控制寄存器，用于控制输入给每个电路块的时钟信号的输出的接通和断开。利用所述寄存器中的值，确定时钟信号的输出可否。

当复位信号被输入给微机12时，CPU 13被复位，并执行初始化程序。如果CPU 13已经被转移到停止方式，则所述停止方式借助于这个复位信号被撤销。输出控制寄存器由一个初始化寄存器值初始化，并通过所述初始化使得能够向包括CPU 13的所有的电路块输出。由此，时钟控制部分11向每个电路块提供时钟信号。

时钟控制部分11包括振荡稳定等待电路。当借助于上述电路由停止方式转移到正常方式时，CPU 13的时钟控制部分11等待大约2毫秒的时间，直到来自下面说明的SSCG 31的时钟信号成为稳定的，此后，向CPU13提供时钟信号。

ASIC 6包括3个电路块：USB控制部分7，用户逻辑部分9，存储器控制部分10。用户逻辑部分9或者是用于控制记录头1105的排墨的电路，或者是用于处理由主计算机发出的打印数据的电路。

振荡器30向时钟控制部分11提供48Mhz的时钟信号。时钟控制部分11对所述48MHz的时钟信号进行分频，并把24MHz的时钟信号提供给扩展频谱时钟发生器(SSCG)31。所述SSCG 31调制输入的24MHz的时钟信号，并把按照所述调制使其频率改变的时钟信号提供给时钟控制部分11。这减少了由这个逻辑电路发出的特定频率的发射强度，借以提供EMI(电磁干扰)的反措施。

ROM 15存储CPU要执行的程序，并具有作为ASIC 6的临时工作区的存储空间的DRAM 16。

调节器20接收来自电源电路21的电源，并产生要提供给微机12和ASIC 6的2.5V的电压，此外，产生3.3V的电压。下文把2.5V的电压和3.3V的电压分别称为2.5V和3.3V。微机12和ASIC 6利用2.5V操作，同时其输入输出部分(用于进行外部访问的输入端口和输出端口)、ROM 15和DRAM 16利用3.3V操作。托架电动机1114和输送电动机1118由27V驱动。

打印机2当其不进行记录操作时，便使用在其中提供的定时装置(未示出)在预定时间(5分钟)内转移到待机状态。不过，即使预定的时间(5分钟)尚未过去，例如，当和主计算机1相连的USB电缆被断开时，或者当主计算机的电源被切断时，打印机2也转移到待机状态。上述的每种情况都相当于USB接口3的电压Vbus从5V变为0V的情况。

在此时，包括微机12和ASIC 6的逻辑电路实行减少功率消耗的控制，如下所述。

CPU 13从正常方式转移到停止方式。此时，微机12和ASIC 6被供给2.5V的电压，但是，因为CPU 13处于停止状态，所以可以减少功率消耗。CPU 13进行时钟控制部分11的输出控制寄存器的设置，由此使得时钟控制部分11只对USB控制部分7继续时钟供应，并停止对于其它每个电路块的时钟供应。时钟控制部分11的这种操作把微机12和ASIC 6的电流消耗抑制到最小值。因为USB控制部分7收到被供给的时钟信号而操作，所以USB控制部分7处于允许从主计算机接收信号的状态。

例如，当和主计算机1相连的USB电缆被拔出时，或者当主计算机1的电源被关断时，USB控制部分7就检测到电压Vbus的改变，并向预定的端口输出信号。CPU 13利用这个输入的信号转移到停止方式。这个被输出到CPU 13的信号例如是中断信号。

ROM 15被施加3.3V的电压，但是，因为CPU 13停止，因而不再能够访问ROM 15，电流消耗被降低到1mA(当CPU能够访问ROM时的电流消耗是10mA)。CPU 13的这种停止方式由预定的指令而转移。

在按照本发明的实施例的打印机2中，对于2.5V的系统，当打印机处于待机状态时在逻辑电路中的电流消耗大约是40mA(主要是USB控制部分和时钟控制部分消耗电流)，对于3.3V的系统大约是1mA。与此相比，在打印机可以操作的状态(例如，可以立即进行打印的状态，CPU，ROM，RAM可以访问的状态)，对于2.5V的系统，在逻辑电路中的电流消耗大约是60mA，对于3.3V的系统，大约是30mA。因此，按照本实施例的打印机2，能够实现节能。

通过在时钟控制部分7的输出控制寄存器中设置一个用于禁止输出时钟信号的值，CPU 13还可以禁止向USB控制部分7输出时钟信号。利用进行的所述设置，2.5V系统的电流消耗为1mA，从而能进一步减少逻辑电路的功率消耗。同时，由于不接收供给的时钟信号，USB控制部分7也可以检测USB接口3的电压Vbus的值，因此，如后所述，USB控制部分7可以检测到电压Vbus从0V到5V的改变。

下面说明打印机2从待机状态重新启动的情况。当USB控制部分7通过USB接口3收到来自个人计算机的恢复信号时，USB控制部分7就向CPU 13的预定的端口输出一个信号，利用输入的这个信号，CPU 13从停止方式转移到正常方式，并开始能够访问ROM 15。要访问的地址是预先确定的，利用所述地址，CPU 13执行在ROM 15中存储的程序。

CPU 13具有多个输入端口，其中的一个和打印机2的控制板上的电源键32相连。当用户按下电源键时，CPU 13从停止方式转移到正常方式，并执行上述的处理。

此外，当USB接口3的电压Vbus从0V变为5V时，打印机2从待机状态转移到可操作状态。例如，在通过USB电缆连接电源接通状态下的个人计算机和打印机2时，或者在个人计算机与打印机2相连接的状态下，接通个人计算机的电源时等。

当电压Vbus从0V变为5V时，USB检测到这个变化，并向CPU 13的预定端口输出一个信号。CPU 13利用这个输入的信号，从停止方式转移到正常方式。

此后，CPU 13向时钟控制部分11输出一个信号。此时，CPU进行设置，使得用于控制时钟信号的输出的导通和截止的输出控制寄存器的值对于所有的电路块都接通。根据所述寄存器的值，时钟控制部分11开始向CPU外围部分14、用户逻辑电路9、存储器控制部分10提供时钟信号。然后，在来自存储器控制部分10的指令的控制下，DRAM处于操作状态，并且开始刷新DRAM。因而，打印机2的所有的逻辑电路都处于操作状态，并且打印机2可以重新启动，并转移到可操作状态。当收到来自主计算机1的打印指令时，打印机2便开始记录操作。

除了上述操作，CPU 13从ROM中读出数据，并进行初始化处理，例如设置DRAM的初始值。

利用这些结构，微机12的外围部分14、ASIC 6的用户逻辑电路9和存储器控制部分10都停止其操作，因而只有USB控制部分7操作。这使得当打印机2处于待机状态下时的电流消耗被减小，因而使得包括微机12和ASIC 6在内的整个逻辑电路的总的功率消耗被降低。

在没有来自主计算机1的输入信号时，打印机2处于低功耗下的待机状态，因而可以维持低的功率消耗。当输入来自主计算机1的输入信号时，打印机2可以在任何时间重新启动。

虽然以上说明了本发明的实施例，但微机12和ASIC 6可以被制成一个芯片的ASIC 106，如图3所示。此外，用于微机12和ASIC 6的驱动电压不限于例如3.3V和2.5V的电压值，而是可以采用其它的电压值，例如1.8V。

除了通过软件指令实现转移之外，CPU 13向停止方式的转移可以通过向CPU 13的预定端子输入信号来实现。

作为CPU 13从正常方式向停止方式的转移条件，已经说明了在5分钟时间内不进行记录操作的情况。不过，这个不进行记录操作的时间间隔不限于5分钟。同时，有一种使CPU 13转移到停止方式的方法是通过由用户操作主计算机的打印机驱动器的转移按钮。在打印机驱动器的设置中，通过选择5，10，15，30，和60分钟的任何一个作为经过的时间，并从主计算机向打印机发送指令，当经过指定的时间时，CPU转移到停止方式。

与主计算机1的接口不限于USB接口。例如，即使在IEEE1284规范的情况下，可以通过设置IEEE1284的接口控制部分实现接口。

当复位信号被输入到微机12时，输出控制寄存器的初始化值不受限制。任何至少允许向CPU 13输出的值都可以使用。

在当前的实施例中，把DRAM 16设置为作为工作区的存储空间，但是也可以使用SDRAM作为存储空间。

作为例子已经说明了利用托架往复运动进行记录的串行打印机的结构，但是，打印机的结构不限于这种串行结构。另外，也可以是具有相应于记录介质的最大宽度的长度的全行型记录头的打印机。

作为例子已经说明了利用加热器加热来排放油墨的记录头，但是，也可以使用利用压电元件的记录头。

如前所述，显然，按照本发明，当打印机处于待机状态时，CPU转移到停止方式，并且时钟控制部分只继续向接口控制部分提供时钟信号，并停止对于接口控制部分之外的每个电路块的时钟信号的输出，从而减少了在打印机的逻辑电路中的功率消耗。打印机可以通过来自主计算机的指令被重新启动。

虽然本发明参照当前认为是优选的实施例进行了说明，但是应当理解，本发明不限于所披露的实施例。与此相反，本发明旨在覆盖被包括在所附权利要求的构思和范围内的各种改变和等效结构。下面的权利要求的范围应当给予最广义的解释，使得包括所有的所述改变和等效结构及其功能。

Claims

1.一种喷墨记录装置，包括：

用于与主计算机进行通信的接口控制部分；

具有停止方式的CPU，在所述停止方式下所述CPU作为一种操作方式处于低功耗的待机状态；

其特征在于具有时钟控制部分，其进行控制使得依照向停止方式转移的转移指令，只对接口控制部分连续地供给时钟信号，而所述指令是按照预定的条件从CPU输出的。

2.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其中，当CPU从停止方式转移时，时钟控制部分根据来自CPU的指令进行控制，使得时钟信号被提供给包括接口控制部分在内的所有的电路块。

3.如权利要求1或2所述的喷墨记录装置，还包括等待电路，用于当CPU从停止方式转移时，在一个预定的时间内等待要输出到CPU的从扩展频谱时钟发生器输出的时钟信号。

4.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其中：

时钟控制部分具有用于控制时钟信号的输出的输出控制寄存器；以及

当复位信号被输入给CPU并且停止方式被解除时，所述时钟控制部分初始化所述输出控制寄存器，并至少设置允许时钟信号向所述CPU输出的一个值。

5.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其中所述条件是，接口控制部分在一个预定的时间间隔内不和主计算机进行通信。

6.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其中用于从主计算机向接口控制部分提供功率的接口被制成可连接的，并且其中所述条件是，不进行对接口控制部分的功率供应。

7.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其中所述接口控制部分控制USB接口。

8.如权利要求1所述的喷墨记录装置，其中所述记录装置使用记录头进行记录操作。

9.如权利要求8所述的喷墨记录装置，其中记录头具有多个记录元件，每个记录元件包括用于产生作为排墨的能量的热能的电热换能器。

10.一种用于控制喷墨记录装置的方法，所述喷墨记录装置包括用于与主计算机进行通信的接口控制部分，以及具有停止方式的CPU，在所述停止方式下所述CPU作为一种操作方式处于低功耗的待机状态；其特征在于所述方法包括以下步骤：

按照预定条件从所述CPU发出指令，命令转移到停止方式的步骤；以及

控制时钟信号的步骤，其使得按照所述转移指令，只对接口控制部分连续地供给时钟信号。