JP2003054091A - インクジェット記録装置および該装置の制御方法 - Google Patents
インクジェット記録装置および該装置の制御方法Info
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Abstract
ているCPUをプリンターの操作部からは再起動させる
ことができるが、ホストコンピューターからの指示で再
起動させることができない。 【解決手段】 ホストコンピューターと通信を行うため
のインターフェース制御部と低消費電力で待機するモー
ドを有するCPUとクロックを供給するクロック制御部
とを有し、CPUがSTOPモードに移行する際に、ク
ロック制御部はインターフェース制御部へクロックを供
給する。
Description
を有するインクジェット記録装置について、複数の動作
モードを有するCPUを含むロジック回路へクロック信
号を供給するクロック制御回路を利用したインクジェッ
ト記録装置の低消費電力の制御方法に関するものであ
り、特にインターフェースとしてUSBインターフェー
スを用いたインクジェット記録装置の制御方法に適用可
能なものである。
伴い、インクジェット記録装置(プリンター)の技術も
飛躍的に進化して来ている。プリンターは画像情報に基
づいて記録用紙(用紙、OHP、布)上に画像を記録し
ていくよう構成されている。その記録方式は記録ヘッド
から被記録媒体にインクを吐出させて記録を行う方法で
ある。長所は高精細な画像を高速で記録することがで
き、ランニングコスト、静粛性等、様々な点で他の記録
方法よりも優れている点にある。
タインターフェースも、従来のパラレルインターフェー
ス(セントロニクス準拠)に加え、新たなシリアルバス
USB(Universal Serial Bus)
が利用されるようになってきた。USBインターフェー
ス(ver1.0)はフルスピードでは12Mbps、
ロースピードでは1.5Mbpsの転送速度を持ち、そ
の転送の方法の種類はアイソクロナス、インタラプト、
コントロール、バルクの4種類がある。通常プリンター
には通信時のエラー訂正機能があるバルク転送が用いら
れる。
おり、パソコンが立ち上がっている状態から機器を接続
しても、再起動の必要がなく認識が行われる。信号は作
動信号を用いたシリアル転送であり、D+,D−信号か
らなる。
されている。例えば、プリンターが動作していない時は
プリンターを制御するマイクロコンピューターを低消費
電力状態にする。このために、マイクロコンピューター
のCPUを低消費電力モードで待機させる方法がある。
例えば、CPUをHALTモードにすれば、CPUから
外部メモリ(ROMやRAM)へのアクセスを停止して
消費電力を低くすることができる。
Uを含め周辺回路へもクロックを停止させる方法があ
る。この方法はHALTモードよりもさらに消費電力を
低くすることができる。これらの方法は例えばマスクの
できない割り込み信号(例えばNMI信号)をプリンタ
ーの操作キーに割り当て、操作キーを押すことでプリン
ターを起動することができる。
を含むプリンターのロジック回路において、HALTモ
ードやSTOPモードを利用してCPUを停止させる方
法では、再起動の行うためにはプリンターの操作パネル
からの指示などにしか対応できない。従って、ユーザー
がホストコンピューターから指示を出してプリンターを
再起動させることはできない。
れたものであり、ホストコンピューターからの指示を出
してプリンターを再起動できるインクジェット記録装置
及び装置の制御方法を提供することを目的とする。
に、本発明のインクジェット記録装置は、ホストコンピ
ューターと通信を行うためのインターフェース制御部
と、動作モードとして低消費電力で待機するSTOPモ
ードを有するCPUとを有するインクジェット記録装置
であって、所定の条件に応じて前記CPUから出力され
る前記STOPモードへの移行指示に従って、インター
フェース制御部に対してのみクロック供給を継続するよ
う制御するクロック制御部を有することを特徴とするイ
ンクジェット記録装置である。
ンピューターと通信を行うためのインターフェース制御
部と動作モードとして低消費電力で待機するSTOPモ
ードを有するCPUとを有するインクジェット記録装置
の制御方法であって、所定の条件に応じてCPUからS
TOPモードへの移行を指示する指示工程と、移行の指
示に基づいてインターフェース制御部にのみクロック供
給を継続するクロック制御工程とを有することを特徴と
するインクジェット記録装置の制御方法である。
装置(プリンター)の斜視図である。
1104上に搭載されてシャフト1103に沿って長手
方向に往復運動可能となっている。記録ヘッドより吐出
されたインクは、記録ヘッドと微小な間隔をおいて、プ
ラテン1101に記録面を規制された被記録材1102
に到達し、その上に画像を形成する。
119を介して画像データに応じて吐出信号が供給され
る。なお、1114はキャリッジ1104をシャフト1
103に沿って走査させるためのキャリッジモーターで
ある。1113はモーター1114の駆動力をキャリッ
ジ1104に伝達するワイヤである。また、1118は
プラテンローラー1101に結合して被記録材1102
を搬送させるための搬送モーターである。このインクジ
ェット記録装置はパソコンなどのホストコンピューター
とUSBインターフェースで接続されており、パソコン
から送られてくる画像データを受信する。
である。この記録ヘッドは、インクジェット方式でブラ
ック用は320本、カラー用は128本の記録素子が配
列されている。記録素子は駆動部とノズルから構成され
ており、駆動部は、ヒーターによりインクに熱を与える
ことが可能になっている。この熱によりインクは膜沸騰
し、この膜沸騰による気泡の成長または収縮によって生
じる圧力変化によって、ノズルからインクが吐出され
る。
図である。1はホストコンピューター(パソコン)であ
り、2はプリンターである。3はUSBインターフェー
スであり、これを利用してプリンター2はパソコン1か
ら画像信号と指示信号を受ける。
ライン(D+,D−)と5ボルトの電源ラインを有す
る。以下、この5ボルトの電源ラインをVbusと記載
する。このVbusによってホストコンピューター1か
らプリンター2へ電源供給を行うことができる。シリア
ル信号ラインは、ASIC6のUSB制御部7に接続さ
れる。
コンピューター12、ASIC6、ROM15、DRA
M16、発振器30、SSCG31で構成されている。
に命令をセットしてASIC6を制御する。マイクロコ
ンピューター12にはプログラムを実行するCPU1
3、割り込みコントローラやタイマーなどのCPU周辺
(ペリフェラル)部14、クロック制御部11の3つの
回路ブロックで構成されている。
48MHzのクロック信号が供給され、USB制御部以
外の回路へは24MHzのクロック信号が供給される。
なお、クロック制御部には各回路ブロックへのクロック
信号の出力のオン/オフを制御する出力制御レジスタが
あり、このレジスタの値によってクロック信号の出力の
可否が決定される。
ット信号が入力するとCPUはリセット状態となり、初
期化プログラムを実行する。CPUはSTOPモードに
移行している場合にはこのリセット信号でSTOPモー
ドを解除される。出力制御レジスタは初期化レジスタの
値によって初期化されるが、この初期化でCPUを含む
すべての回路ブロックへ出力を許可される。これによっ
てクロック制御部はすべての回路ブロックへクロック信
号を供給する。
ト回路がある。この回路によってCPU13がSTOP
状態から通常状態へモード移行する時、後述するSSC
G31からのクロック信号が安定するまで約2mSec
のウエイトを行った後に、CPU13へクロック信号を
供給している。
ジック部9、メモリ制御部10の3つの回路ブロックで
構成されている。ユーザーロジック部9は記録ヘッド1
105の吐出制御のための回路や、ホスト装置から送ら
れてくる印刷データの加工を行う回路である。
クロック制御部11へ供給する。クロック制御部は48
MHzのクロック信号を分周してスペクトラム拡散クロ
ックジェネレーター(SSCG)31へ24MHzのク
ロック信号を供給する。SSCG31は、入力した24
MHzのクロック信号に変調をかけて揺らいだ(周波数
が変動する)クロック信号をクロック制御部11へ供給
する。これにより、このロジック回路から放出される特
定周波数の輻射強度を低減でき、EMI対策に有効であ
る。
ラムを格納しており、CPU13及びASIC6の一時
的な作業領域としてのメモリ空間を有するDRAM16
がある。
力供給をうけて、マイクロコンピューター12やASI
C6へ供給する2.5ボルトの電圧や3.3ボルトの電
圧を生成する。以下、2.5ボルトの電圧を2.5V、
3.3ボルトの電圧を3.3Vと記載する。マイクロコ
ンピューター及びASICは2.5Vで動き、マイクロ
コンピューター及びASICの入出力部(外部とアクセ
スするための入力ポート及び出力ポート)とROM1
5、DRAM16は3.3Vで動く。なお、キャリッジ
モーターや搬送モーターは27ボルトで駆動する。
示)により所定の時間(5分)の間、記録動作を行わな
い場合に待機状態に移行する。なお、所定の時間(5
分)を経過しなくても、例えばホストコンピューターと
接続されたUSBケーブルが引き抜かれた場合や、ホス
トコンピューターの電源がオフされた場合に、プリンタ
ーは待機状態に移行する。どちらの場合にも、USBイ
ンターフェースのVbusの電圧が5ボルトから0ボル
トに変化した場合である。この時、マイクロコンピュー
ター12やASIC6を含むロジック回路は、以下に述
べるように消費電力を低減する制御をおこなっている。
ドへ移行する。この時、マイクロコンピューターとAS
ICに対して2.5Vの電圧が印加されているが、CP
Uは動作を停止しており消費電力を低くできる。CPU
はクロック制御部の出力制御レジスタの設定をおこな
い、この設定によりクロック制御部はUSB制御部7に
のみクロック供給を続け、他の回路ブロックへのクロッ
ク信号の供給は停止する。このクロック制御部の働きに
より、マイクロコンピューター及びASICの消費電流
をなるべく小さくしている。USB制御部7はクロック
信号の供給をうけて動作しているのでホストコンピュー
ターからの信号を受け付け可能な状態である。
されたUSBケーブルが引き抜かれた場合やホストコン
ピューターの電源がオフされた場合に、USB制御部が
Vbusの電圧の変化を検知し、USB制御部がCPU
の所定のポートに信号を出力する。この信号を入力する
と、CPUはSTOPモードへ移行する。このCPUへ
出力される信号は例えば割り込み信号である。
ているがCPU13が停止することでROMとのアクセ
スを行わないので消費電流は1mA程度と低くなる。
(CPUがROMにアクセスする場合、消費電流は数1
0mA)。なお、このCPU13のSTOPモードは所
定のソフトウエアの命令で移行する。
ある時のロジック回路の消費電流は2.5V系は約40
mA(ほぼUSB制御部とクロック制御部が消費してい
る)、3.3V系は約1mAである。なお、プリンター
の動作可能状態(例えば、ホストから信号を受け付けれ
ば、直ちに印字(記録)可能な状態でありCPU、AS
IC、ROM、RAMはアクセス状態)では、ロジック
回路の消費電流は3.3V系は30mA、2.5V系で
は60mAであるから、省電力化が実現できる。
レジスタにクロック信号の出力を禁止する値を設定する
ことで、USB制御部へのクロック信号の出力を禁止さ
せることもできる。この設定を行えば、2.5V系は1
mAの消費電流となり、ロジック回路の消費電力をさら
に低減させることができる。なお、USB制御部は、ク
ロック信号の供給を受けなくても、USBインターフェ
ースのVbusの電圧のレベルを検知することができる
ので、後述するように、Vbusの電圧が0ボルトから
5ボルトに変化を検知できる。
スタート)する場合の説明をする。USB制御部7がパ
ソコンからUSBインターフェースを介して起動信号
(Resume信号)を受けたとき、USB制御部7は
CPU13の所定の入力ポートへ信号を出力する。この
信号を入力するとCPU13はSTOPモードから通常
モードへ移行するとともに、ROM15へアクセスを開
始する。このアクセスするアドレスはあらかじめ決めら
れており、ROM15に保存されているプログラムを実
行する。
有しており、1つはプリンターの操作パネルの電源キー
32と接続されている。ユーザーが電源キーを押下すれ
ば、STOPモードから通常モードへ移行し上述した処
理をおこなう。
の電圧が0ボルトから5ボルトに変化した場合に、プリ
ンターは待機状態から動作可能状態に移行する。例え
ば、電源が入った状態のパソコンとプリンターとをUS
Bケーブルで接続した場合、パソコンとプリンターを接
続した状態で、パソコンの電源を入れる場合などがあ
る。
トに変化した場合に、USB制御部が検知して、CPU
の所定のポートへ信号を出力する。この信号を入力し
て、CPUはSTOPモードから通常モードへ移行す
る。
へ信号を出力する。この時、CPUはクロック信号の出
力のオン/オフを制御する出力制御レジスタの値をすべ
ての回路ブロックについてオンする設定をおこなう。ク
ロック制御部11はレジスタの値に基づいてCPU周辺
部14やユーザーロジック回路9、メモリ制御部10へ
クロック信号の供給を開始する。そして、メモリ制御部
からの指示でDRAMが動作状態になり、DRAMのリ
フレッシュを開始する。これによりプリンターの全ての
ロジック回路は動作状態となり、プリンターは再起動し
て動作可能状態へ移行できる。そして、ホストコンピュ
ーターから印刷の指示があれば記録動作を開始する。
タを読み出してDRAMへの初期値設定など初期化処理
をおこなう。
ー12のCPU周辺部14と、ASIC6のユーザーロ
ジック回路9、メモリ制御部10は動作を停止し、US
B制御部7のみ動作するので、その結果プリンターの待
機時の消費電流を低くでき、マイクロコンピューター1
2とASIC6を含めたロジック回路全体の総消費電力
を低くすることができる。
れば、プリンターは低消費電力の状態で待機状態になり
低消費電力を維持できる。入力信号があれば、プリンタ
ーはいつでも再起動させることができる。
ロコンピューター12とASIC6は、図3に示すよう
にワンチップのASIC106としても構わない。ま
た、マイクロコンピューターやASICの駆動電圧は
3.3Vや2.5Vという電圧値に限定するものではな
く1.8Vなどの他の電圧値でも構わない。
ソフトウエアの命令で移行するほかに、CPUの所定の
端子に信号を入力して移行させても構わない。
Pモードへ移行の条件として5分間の間、記録動作が行
われない場合について述べたが、5分に限定するもので
はない。また、ユーザーがホストコンピューターのプリ
ンタードライバーの移行ボタンを操作してSTOPモー
ドへ移行させる方法がある。また、プリンタードライバ
ーの設定で経過時間を5分/10分/15分/30分/
60分の中からいずれか選択して、ホストコンピュータ
ーよりプリンターへ指示を出し、CPUは指示された時
間が経過すれば、STOPモードへ移行する。
フェースはUSBインターフェースに限定するものでは
ない。たとえばIEEE1284の仕様でも所定の入力
データを検知できるようなインターフェース制御部を設
けることで実現できる。
ターに入力した場合、出力制御レジスタの初期化する値
は限定されるものではなく、少なくともCPUへの出力
を許可する値であれば構わない。
空間をDRAM16としたが、SDRAMでも構わな
い。
ジが往復動作して記録をおこなうシリアルタイプを例に
あげたが、これに限定するものではなくプリンターが記
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を用いたプリンターでも構わ
ない。
インクを吐出する方式であったが、ピエゾ素子を用いた
記録ヘッドでも構わない。また、記録ヘッドのノズル数
も限定はしない。
リンターの待機状態においてCPUはSTOPモードへ
移行し、クロック制御部はインターフェース制御部のみ
クロック供給を継続し、インターフェース制御部以外の
回路ブロックへのクロック信号の出力を停止することで
プリンターのロジック回路の消費電力が低減できる。
で、プリンターは再起動を行うことができる。
Claims (10)
- 【請求項1】 ホストコンピューターと通信を行うため
のインターフェース制御部と、動作モードとして低消費
電力で待機するSTOPモードを有するCPUとを有す
るインクジェット記録装置であって、 所定の条件に応じて前記CPUから出力される前記ST
OPモードへの移行指示に従って、前記インターフェー
ス制御部に対してのみクロック信号の供給を継続するよ
う制御するクロック制御部を有することを特徴とするイ
ンクジェット記録装置。 - 【請求項2】 前記CPUが前記STOPモードから移
行する際、前記クロック制御部は前記CPUからの指示
に基づいて前記インターフェース制御部を含むすべての
回路ブロックに対してクロック信号の供給をおこなうよ
う制御することを特徴とする請求項1に記載のインクジ
ェット記録装置。 - 【請求項3】 前記CPUが前記STOPモードから移
行する際、前記クロック制御部はスペクトラム拡散クロ
ックジェネレーターから入力したクロック信号を前記C
PUへの出力を所定時間ウエイトするウエイト回路を有
することを特徴とする請求項1もしくは2に記載のイン
クジェット記録装置。 - 【請求項4】 前記クロック制御部は、クロック信号の
出力を制御する出力制御レジスタを有し、前記CPUに
リセット信号が入力され前記STOPモードが解除され
た場合、前記出力制御レジスタの初期化を行い少なくと
もCPUへの前記クロック信号の出力を許可する値を設
定することを特徴とする請求項1に記載のインクジェッ
ト記録装置。 - 【請求項5】 前記条件は前記インターフェース制御部
が前記ホストコンピューターとの通信を所定の期間おこ
なわないことを特徴とする請求項1に記載のインクジェ
ット記録装置。 - 【請求項6】 前記インクジェット記録装置は、前記ホ
ストコンピューターから前記インターフェース制御部に
電力供給を行うインターフェースを接続可能とし、前記
条件は前記インターフェース制御部に前記電力供給が行
われないことを特徴とする請求項1に記載のインクジェ
ット記録装置。 - 【請求項7】 前記インターフェース制御部はUSBイ
ンターフェースを制御することを特徴とする請求項1も
しくは5に記載のインクジェット記録装置。 - 【請求項8】 前記記録装置は記録ヘッドを用いて記録
動作をおこなうことを特徴とする請求項1に記載のイン
クジェット記録装置。 - 【請求項9】 前記記録ヘッドはインクを吐出するため
のエネルギーとして熱エネルギーを発生する電気熱変換
体を含む複数の記録素子を有することを特徴とする請求
項8に記載のインクジェット記憶装置。 - 【請求項10】 ホストコンピューターと通信を行うた
めのインターフェース制御部と動作モードとして低消費
電力で待機するSTOPモードを有するCPUとを有す
るインクジェット記録装置の制御方法であって、 所定の条件に応じて前記CPUから前記STOPモード
への移行を指示する指示工程と、 前記移行の指示に基づいて前記インターフェース制御部
にのみクロック信号の供給を継続するクロック制御工程
とを有することを特徴とするインクジェット記録装置の
制御方法。
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