JP2004222452A - Power supply circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はスイッチング電源回路の出力電圧制御技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年の電子機器は機器内の制御回路が複雑に制御を行っているものが多く、動作状態から非動作状態に移行する場合には、所定の処理をする必要がある。このため動作状態、及び非動作状態への移行処理中に電子機器内の電源回路の1次側と電力源の接続を切り離すことで電子機器を非動作状態に移行させると、再び動作状態への移行が不可能になることがある。また一方で、電子機器内の制御回路は動作状態への復帰の操作を待つために非動作状態を保持しており電力を消費している。このことは電子機器の非動作時の消費電力を下げることを目指した場合に障害となっていた。従来の非動作状態における電子機器の消費電力を低減するための方法としては、電源回路で出力電流が低下したことを検出すると内部のスイッチング素子を間欠発振させ、消費電力を抑える方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の方法では、電子機器の非動作状態における消費電力を十分に低下させられておらず問題となっていた。
【0004】
したがって、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子機器における非動作状態での消費電力をより一層低下させることができるようにすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる電源回路は、接続される負荷機器が動作状態である場合に対応する第1の電圧値と、前記負荷機器が非動作状態である場合に対応する第2の電圧値の少なくとも2つの電圧値を出力可能な電源と、前記負荷機器の消費電力を検出する検出手段と、該検出手段により検出された消費電力値に基づいて、前記負荷機器が動作状態であるか非動作状態であるかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記負荷機器が動作状態であると判定された場合には、前記電源に前記第1の電圧値を出力させ、前記判定手段により前記負荷機器が非動作状態であると判定された場合には、前記電源に前記第2の電圧値を出力させる電圧制御手段とを具備することを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
【0007】
一般に電子機器内の電子回路は動作状態から非動作状態に移行すると消費電力が低下する。そこで、本実施形態では、電子機器内の電源回路に負荷状態を検出する手段、検出された負荷状態から電子回路の状態を動作状態、または非動作状態のどちらかに判定する動作状態判定手段をそれぞれ持たせ、判定された状態が動作状態の場合は電子回路の動作に十分な電圧を電源回路から供給するが、判定された状態が非動作状態であった場合は、電子回路が状態を保持するために必要かつ十分な動作状態時より低い電圧を電源回路から供給することによって、非動作状態における電子回路の消費電力を低下させることが可能となる。
【0008】
以下、本発明をインクジェット記録装置に適用した実施形態について説明する。
【0009】
<インクジェット記録装置の説明(図1)>
図1は本発明の代表的な実施形態であるインクジェット記録装置1の構成の概要を示す外観斜視図である。
【0010】
図1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なう記録ヘッド1003を搭載したキャリッジ1002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1004より伝え、キャリッジ1002を矢印A方向に往復移動させるとともに、例えば、記録紙などの記録媒体Pを給紙機構1005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1003から記録媒体Pにインクを吐出することで記録を行なう。
【0011】
また、記録ヘッド1003の状態を良好に維持するためにキャリッジ1002を回復装置1010の位置まで移動させ、間欠的に記録ヘッド1003の吐出回復処理を行う。
【0012】
記録装置1001のキャリッジ1002には記録ヘッド1003を搭載するのみならず、記録ヘッド1003に供給するインクを貯留するインクカートリッジ1006を装着する。インクカートリッジ1006はキャリッジ1002に対して着脱自在になっている。
【0013】
図1に示した記録装置1001はカラー記録が可能であり、そのためにキャリッジ1002にはマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロ(Y)、ブラック(K)のインクを夫々、収容した4つのインクカートリッジを搭載している。これら4つのインクカートリッジは夫々独立に着脱可能である。
【0014】
さて、キャリッジ1002と記録ヘッド1003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1003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、この実施形態の記録ヘッド1003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、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。
【0015】
図1に示されているように、キャリッジ1002はキャリッジモータM1の駆動力を伝達する伝達機構1004の駆動ベルト1007の一部に連結されており、ガイドシャフト1013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。従って、キャリッジ1002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1013に沿って往復移動する。また、キャリッジ1002の移動方向(矢印A方向)に沿ってキャリッジ1002の絶対位置を示すためのスケール1008が備えられている。この実施形態では、スケール1008は透明なPETフィルムに必要なピッチで黒色のバーを印刷したものを用いており、その一方はシャーシ1009に固着され、他方は板バネ(不図示)で支持されている。
【0016】
また、記録装置1001には、記録ヘッド1003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1003を搭載したキャリッジ1002が往復移動されると同時に、記録ヘッド1003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。
【0017】
さらに、図1において、1014は記録媒体Pを搬送するために搬送モータM2によって駆動される搬送ローラ、1015はバネ(不図示)により記録媒体Pを搬送ローラ1014に当接するピンチローラ、1016はピンチローラ1015を回転自在に支持するピンチローラホルダ、1017は搬送ローラ1014の一端に固着された搬送ローラギアである。そして、搬送ローラギア1017に中間ギア(不図示)を介して伝達された搬送モータM2の回転により、搬送ローラ1014が駆動される。
【0018】
またさらに、1020は記録ヘッド1003によって画像が形成された記録媒体Pを記録装置外ヘ排出するための排出ローラであり、搬送モータM2の回転が伝達されることで駆動されるようになっている。なお、排出ローラ1020は記録媒体Pをバネ(不図示)により圧接する拍車ローラ(不図示)により当接する。1022は拍車ローラを回転自在に支持する拍車ホルダである。
【0019】
またさらに、記録装置1001には、図1に示されているように、記録ヘッド1003を搭載するキャリッジ1002の記録動作のための往復運動の範囲外(記録領域外)の所望位置(例えば、ホームポジションに対応する位置)に、記録ヘッド3の吐出不良を回復するための回復装置1010が配設されている。
【0020】
回復装置1010は、記録ヘッド1003の吐出口面をキャッピングするキャッピング機構11と記録ヘッド1003の吐出口面をクリーニングするワイピング機構1012を備えており、キャッピング機構1011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、それによって、記録ヘッド1003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処理を行う。
【0021】
また、非記録動作時等には、記録ヘッド1003の吐出口面をキャッピング機構1011によるキャッピングすることによって、記録ヘッド1003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1012はキャッピング機構1011の近傍に配され、記録ヘッド1003の吐出口面に付着したインク液滴を拭き取るようになっている。
【0022】
これらキャッピング機構1011及びワイピング機構1012により、記録ヘッド1003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。
【0023】
<インクジェット記録装置の制御構成(図2)>
図2は図1に示した記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【0024】
図2に示すように、コントローラ600は、MPU601、後述する制御シーケンスに対応したプログラム、所要のテーブル、その他の固定データを格納したROM602、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1003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、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、以下に説明するセンサ群からのアナログ信号を入力して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。
【0025】
また、図2において、610は画像データの供給源となるコンピュータ(或いは、画像読取り用のリーダやデジタルカメラなど)でありホスト装置と総称される。ホスト装置610と記録装置1001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。
【0026】
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、及び記録ヘッド1003のインク吐出性能を良好な状態に維持するための処理(回復処理)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h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。
【0027】
さらに、640はキャリッジ1002を矢印A方向に往復走査させるためのキャリッジモータM1を駆動させるキャリッジモータドライバ、642は記録媒体Pを搬送するための搬送モータM2を駆動させる搬送モータドライバである。
【0028】
次に、上述したインクジェット記録装置に用いられる電源回路の実施形態について説明する。
【0029】
(第1の実施形態)
図3は第1の実施形態の電源回路の構成を示す図である。
【0030】
図3において、1は交流電力の供給を受けるためのACコンセント、2は交流電流を直流電流に整流するための整流回路、3は整流回路2で整流された直流電流を平滑化する平滑コンデンサ、4は電圧を変換するためのトランス、5はスイッチング素子、6はスイッチング素子5のスイッチングタイミングの基本となるノコギリ波を発生させるノコギリ波発生回路、7はスイッチング素子を制御するスイッチング信号を生成するスイッチング信号生成器、8は整流用ダイオード、9は出力フィルタコンデンサ、10は本電源回路に接続されている回路(例えば上述したコントローラ600などの制御回路、あるいはモータドライバなど)で以下負荷と呼ぶ。
【0031】
11は電源の出力電圧の状態をフィードバックさせるためのフィードバック制御回路、12はフィードバック制御回路11からの信号を電源回路の1次側に伝えるためのフォトカプラ、13はフォトカプラ12から送られる電源回路の出力電圧の状態を示す出力電圧値信号、14は負荷10の状態を判定する基準となる+2V基準電圧、15は負荷10の状態を判定するためのON時間比較器、16は電源の出力電圧に、動作状態用の+5V、非動作状態用の+1Vのどちらを用いるかを指定する出力電圧指定信号、17は+5V基準電圧を生成する+5V基準電圧、18は+1V基準電圧を生成する+1V基準電圧、19は+5V基準電圧、+1V基準電圧のどちらを電源回路の出力電圧値の基準に用いるかを選択する基準電圧セレクタ、20は基準電圧セレクタ19で選択された基準出力電圧、21は電源の出力電圧値と基準電圧とを比較するための差動増幅器で本実施形態では1倍の増幅率とする、22は電圧加算機で差動増幅器21の出力を元に次回のスイッチング素子5のON時間を設定する際の基本となる。また電圧加算器22はスイッチング素子5の動作1周期ごとに動作を行う。23は電圧加算器22の出力を最大+4Vに制限する電圧リミッター、24はスイッチング素子5のON時間を設定するためのON時間信号である。
【0032】
図4は、本実施形態の電源回路の動作を説明する状態遷移図である。以下、図3、図4を参照して動作の詳細を説明する。
【0033】
最初に回路が動作を始める際の各部の動きを説明していく。
【0034】
図4において、ステップS101でACコンセント1を電力源(不図示)に接続すると電源回路は動作を始める。ノコギリ波発生回路6はノコギリ波を出力し始め、+2V基準電圧14、+5V基準電圧17、+1V基準電圧18はそれぞれの出力電圧を出力し始め、その他の回路も動作を始める。
【0035】
次にステップS105へ移行する。電源回路が動作を開始した直後は、基準電圧セレクタ19は+5V基準電圧17側に接続されており、基準出力電圧20も+5Vの値を取っている。また電源回路の出力電圧もこの時点では0Vである。よって出力電圧値信号13は0Vになっている。このためステップS105では差動増幅器21が出力電圧値信号13と基準出力電圧20とを比較して「低い」と判定する。この結果ステップS106に移行する。
【0036】
この時差動増幅器21の出力は+5Vになり、電圧加算器22に入力される。電源回路が動作した最初はON時間信号24も0Vであるため、電圧加算器22の入力は0Vと+5Vとなって、電圧加算器22の出力は+5Vになる。+5Vの電圧加算器22の出力は、電圧リミッター23を通り+4VのON時間信号となる。よってステップS106ではスイッチング素子5のON時間は最大の+4Vに設定される。
【0037】
つぎにステップS109に移行しノコギリ波発生回路6の出力と、ON時間信号を用いてスイッチング信号生成器7はスイッチング素子5をON−OFF動作させる。次にステップS102に移行するが、ON時間信号24は+4VであるためON時間比較器15はON時間信号24と+2V基準電圧14を比較しプラスの値を出力電圧指定信号16として出力する。出力電圧指定信号16がプラスの場合基準電圧セレクタ19は+5V基準電圧17を選択し、S102での判定は「Yes」となり、ステップS103へ移行し基準電圧セレクタ19は基準出力電圧20に+5V基準電圧17を選択する。
【0038】
次にステップS105に移行し出力電圧値信号13と+5Vに設定された基準出力電圧20を差動増幅器21にて比較するが、この時点では電源の出力電圧は0Vからあまり変化していないため前回と同様に差動増幅器21はプラスの値を出力し、ステップS105では「低い」と判定されステップS106へ移行する。次に電圧加算器23には+4VのON時間信号24と、約+5Vの差動増幅器21の出力が入力され約+9Vの値を取るが、電圧リミッター23によってON時間信号は+4Vに制限される。このためステップS106でスイッチング素子5のON時間を長く設定しようとするが、ON時間信号24は最大値の+4Vに設定されているため前回と同じ値を用いてスイッチング素子のON時間を設定する。
【0039】
次にステップS109で+4Vに設定されたON時間信号24とノコギリ波発生回路6の出力信号を用いてコンパレータ7はスイッチング素子5に対して駆動パルスを出力し、この駆動パルスによってスイッチング素子5はON−OFF動作を行う。
【0040】
次に再びステップS102に移行しON時間信号24と+2V基準電圧14を比較する。しかしON時間信号24は少なくとも出力電圧値信号13が+5Vに到達するまでは差動増幅器21の出力がプラスの値を取るため、+4Vを維持しつづける。このためここでの判定は「Yes」となる。この結果前回と同様にステップS103、ステップS105、ステップS106、ステップS109と処理を進める。
【0041】
上記の一連の処理を何度か繰り返した後、電源回路の出力電圧が+5Vに到達すると、出力電圧信号13が+5Vを示すようになるため、ステップS105で出力電圧と基準電圧が「同じ」と判定され、ステップS107へ移行するようになる。また差動増幅器21が0Vを出力するためON時間信号24は前回と同じ値を取ることになる。このことからステップS107ではスイッチング素子5のON時間が前回と同じ値に設定され、その後ステップS109に移行しスイッチング信号生成器7にてスイッチング素子5をON−OFF動作させる。その後は電子機器が動作状態を保ち続ける場合は、負荷10の消費電力の変動は標準的な電源回路と同様にステップS105で出力電圧と+5V基準電圧を比較し、その結果にしたがってステップS106、ステップS107、ステップS108のいずれかの処理を行うことによって出力電圧が安定するよう制御される。
【0042】
次に電子機器が非動作状態に移行する場合の電源回路の動作を説明する。
【0043】
負荷10が非動作状態に移行すると負荷10の消費電力が低下する。そのため電源回路の電力供給が過剰となり出力電圧が上昇しようとする。そこで、フィードバック制御回路11、フォトカプラ12を経由して出力電圧の状態を知らせる出力電圧値信号13と、+5V基準電圧17が選択されている基準出力電圧20を差動増幅器21が比較するが、出力電圧値信号13が高くなるために差動増幅器21は負の値を出力する。このことによってステップS105では出力電圧が「高い」と判定され、差動増幅器21の負の値をとった出力は電圧加算器22で加算され、電圧加算器22の出力は前回の値より低下する。このためON時間信号24が前回より低い値、すなわちスイッチング素子5のON時間が短くなるような値を取る。このことからステップS108でスイッチング素子5のON時間が前回のON時間より短くなるように設定される。
【0044】
次にステップS109で前回より低い値を取ったON時間信号24を用いてスイッチング信号生成器7はスイッチング素子5をON−OFF動作させる。その後ステップS102に移行すると負荷10が非動作状態に移行して消費電流が低下しているため、ON時間比較器15はON時間信号24が+2V基準電圧より小さいと判定し、ステップS104に移行しスイッチング信号生成器7は基準出力電圧に+1V基準電圧18を使用するように出力電圧指定信号16にて基準電圧セレクタ19に伝える。
【0045】
その後ステップS113にて出力電圧値信号13と+1V基準電圧18が選択されている基準出力電圧20を比較する。すると負荷10が非動作状態に移行した後しばらくはステップS113で出力電圧値信号13が「高い」と判断され、ステップS116でスイッチング素子5のON時間を以前のON時間より短く設定する。その後ステップS117でスイッチング素子5をON−OFF動作させステップS110へ移行する。
【0046】
ステップS110では負荷10が非動作状態を保っている場合消費電力が少ないままなので、ON時間信号24は小さい値を示し、ON時間比較器15は+2V基準電圧14とON時間信号24を比較しON時間信号24の方が小さいと判定し、ステップS110での判定は「No」となる。
【0047】
次にステップS112に移行し、ON時間比較器15の判定結果にしたがって出力電圧指定信号16には+1V基準電圧18を選択するように信号が出力される。この結果ステップS112で基準出力電圧20が+1Vに設定される。
【0048】
次にステップS113で電源回路の出力電圧と+1V基準電圧を比較するために基準出力電圧20と出力電圧値信号13を比較する。負荷10が非動作状態に移行し、ステップS110にて「No」すなわち負荷が非動作状態と判定された場合電源回路の出力電圧は+5Vから+1Vに低下していくため、ステップS113では+1Vの基準出力電圧20と、出力電圧値信号13を差動増幅器21にて比較した結果、出力電圧値信号13は+5Vと+1Vの間の値を取っているため「高い」と判定され、ステップS116にて差動増幅器21のマイナスの値を持った出力が電圧加算器22に入力され、この結果ON時間信号24は前回よりスイッチング素子5のON時間を短くするように設定する。ただし電圧加算器22はマイナスの値を取れないためON時間信号24は最小値が0Vとなる。
【0049】
次にステップS117にてスイッチング素子を動作させるが、ON時間信号24が0Vの場合はスイッチング素子5は動作をせずにステップS110へ移行する。上記の処理を繰り返すと、やがて電源回路の出力電圧が+1Vに到達し、ステップS113で差動増幅器21が出力電圧値信号13と+1Vの基準出力電圧20を比較した結果が同じになるためステップS115へ移行するようになる。すると、差動増幅器21の出力が0Vとなり、電圧加算器22の出力は一定の電圧を保つようになる。このため、ON時間信号24は前回と同じ値を保つようになり、この結果スイッチング素子5のON時間が前回と同じ値に設定される。
【0050】
そしてステップS117でスイッチング素子5を1周期動作させ、ステップS110へ移行する。電子機器の状態が非動作状態を続けるならば、ステップS110で「No」と判断され、ステップS113で「同じ」と判断されるため図2の電子機器が非動作状態の中で動作を繰り返す。
【0051】
次に、電子機器が非動作状態から動作状態に移行する場合の動作を説明する。
【0052】
まず負荷10が動作状態に移行すると負荷10の消費電力が増加するために電源回路の出力電圧が低下する。するとステップS113で差動増幅器21は出力電圧値信号13と+1Vの基準出力電圧20を比較して電源回路の出力電圧が+1Vより低いと判断する。このため差動増幅器21の出力はプラスの値を出力し、電圧加算器22の出力は増加し、ON時間信号24の値も増加する。
【0053】
そこでステップS114に移行しスイッチング素子5のON時間が前回のON時間より長くなるように設定され、ステップS117でスイッチング素子5をON−OFF動作させる。この結果電源の出力電圧は上昇しようとする。次に再びステップS110へ移行しON時間比較器15がON時間信号24を+2V基準電圧14と比較するが回路10が動作状態に移行しているために消費電力が大きく、ON時間比較器15は+2V基準電圧14よりON時間信号24の方が大きいと判断する。このためステップS110の判定結果が「Yes」となりステップS111へ移行する。
【0054】
さらにON時間比較器15は出力電圧指定信号16を用いて基準電圧セレクタ19に+5V基準電圧17を使用するように指示する。このため基準電圧セレクタ19は+5V基準電圧17を基準出力電圧20に選択し、差動増幅器21が+5Vの基準出力電圧20と出力電圧値信号13を比較するように設定しステップS105に移行する。
【0055】
ステップS111からステップS105に移行した直後は電源回路の出力電圧が+1Vから+5Vへ上昇している途中なので出力電圧値信号13は+5V基準電圧より低い値を示すためステップS105では「低い」と判定されステップS106へ移行する。ステップS106では差動増幅器21が出力電圧値信号13と基準出力電圧20を比較した結果、出力電圧値信号13が基準出力電圧20より低いためにプラスの値を出力する。このため電圧加算器22の出力は増加し、ON時間信号24も増加する。このためスイッチング信号生成器7はスイッチング素子5のON時間を前回のON時間より長くなるように働き、ステップS109でスイッチング素子をON−OFF動作させステップS101に移行する。
【0056】
その後ステップS102で「Yes」、ステップS105で「低い」と判定され、電子機器が動作状態の枠内の処理を繰り替えしていき、徐々に出力電圧が+5Vに近づいていく。そして電源回路の出力電圧が+5Vに到達したならば、出力電圧値信号13と基準出力電圧20が同じ値となり、差動増幅器21の出力がゼロとなる。この結果電圧加算器22の出力は前回と同じ値に保たれ、ON時間信号24も前回と同じ値となる。このためステップS105で出力電圧と+5V基準電圧を比較して「同じ」と判定される。そこで次にステップS107に移行しスイッチング素子5のON時間を前回のON時間と同じになるように設定し、ステップS109でスイッチング素子をON−OFFさせる。
【0057】
その後、回路16が動作状態である間は負荷10の消費電力が大きいためステップS102で「Yes」と判定され、図2中の電子機器が動作状態の処理を繰り返し、電源回路の出力電圧を+5Vに安定させる。
【0058】
以上のような処理を行うことで、電子機器内の回路すなわち負荷の消費電力の変化を検出し、電源回路が状態に合わせた電圧を出力することが可能となり、この結果電子機器が非動作状態の場合の電源電圧を下げ、電子機器が非動作状態にあるときの消費電力を低下させることが可能となる。
【0059】
また本実施形態では、動作状態に+5V基準電圧17、非動作状態に+1V基準電圧18、また負荷10の状態を判定するために+2V基準電圧14、ON時間信号24の電圧変動を制限するために+4Vの電圧リミッター23を使用したが、これらは電子機器の状況に合わせて任意の値を選ぶことが出来る。
【0060】
(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態の電源回路の構成の構成を示す図ある。
【0061】
25は交流電力の供給を受けるためのACコンセント、26は交流電流を直流電流に整流するための整流回路、27は整流回路26で整流された直流電流を平滑化する平滑コンデンサ、28は電圧を変換するためのトランス、29はスイッチング素子、30はノコギリ波発生回路、31はスイッチング素子29を動作させるための信号を生成するスイッチング信号生成器、32はトランス28で電圧変換された電流を整流する整流用ダイオード、33は整流ダイオード31で整流された電流を平滑化する出力フィルタコンデンサ、34は本実施形態の電源回路に接続されている電子回路で本実施形態の電源とともに電子機器を構成している。本実施形態ではこれを負荷と呼ぶ。
【0062】
35は電源回路の出力電圧の状態を伝えるための出力電圧フィードバック制御回路、36は出力電圧フィードバック制御回路35から送られてくる電源回路の出力電圧の状態を伝えるための電圧用フォトカプラ、37は電源回路の出力電圧の状態を表す出力電圧値信号、38は電源回路の出力電流の状態を伝えるための出力電流フィードバック制御回路、39は電源回路の出力電流の状態を伝えるための電流用フォトカプラ、40は電源回路の出力電流の状態を表す出力電流値信号、41は電子機器が動作状態、非動作状態のどちらにあるかを判定するための+2V基準電圧、42は負荷34が動作状態、非動作状態のどちらの状態にあるかを判定するためのON時間比較器、43はON時間比較器42によって判定された電子機器の状態に対応した出力電圧を指定するための出力電圧指定信号、44は電子機器が動作状態にある時に電源回路の出力電圧の基準となる+5V基準電圧生成器、45は電子機器が非動作状態にある時に電源回路の出力電圧の基準となる+1V基準電圧、46は電子機器が動作状態、非動作状態のどちらにあるかによって+5V基準電圧43または+1V基準電圧44のどちらを基準電圧として使用するかを選択するための基準電圧セレクタ、47は基準電圧セレクタ46によって選択された電源回路の出力電圧の基準となる基準出力電圧、48は出力電圧値信号37と基準出力電圧47を比較し、電源回路の出力電圧について所定の電圧との差を検出するための差動増幅器、49は電源回路の出力電圧の変化を加算する電圧加算器、50は電圧加算器49の出力を制限するための電圧リミッター、51はスイッチング素子29のON時間を制御するためのON時間信号である。
【0063】
また図6は第2の実施形態の電源回路の動作を説明する図である。以下、図5、図6を参照して動作の詳細を説明する。
【0064】
最初に電子機器が起動する際の動作を説明する。
【0065】
図6において、ステップS201でACコンセント17を電力源(不図示)に接続すると電源回路に電流が供給される。ノコギリ波発生回路30はノコギリ波を出力し始め、+2V基準電圧41、+5V基準電圧44、+1V基準電圧45はそれぞれの電圧を出力し始め、その他の回路も動作を始める。ここで電源回路が動作を開始した直後は、基準電圧セレクタ46は+5V基準電圧44側に接続されているものとする。
【0066】
次にステップS205に移行する。動作を始めた直後の電源回路の出力電圧は0Vであるため出力電圧値信号37も0Vになっている。このため差動増幅器48の出力は+5Vになり、ステップS205での判定は「低い」となる。次にステップS206に移行し、+5Vの差動増幅器48の出力は電圧加算器49に入力される。電源回路が動作した最初の時点ではON時間信号51も0Vであるため、電圧加算器49の入力は0Vと+5Vとなって、電圧加算器22の出力は+5Vになる。+5Vの電圧加算器49の出力は、電圧リミッター50を通り+4VのON時間信号となる。このためステップS206ではスイッチング信号生成器31はON時間信号51で指定された+4Vすなわち最大のON時間を設定する。次にステップS209へ移行しスイッチング素子29をON−OFF動作させる。
【0067】
次にステップS202へ移行するが先ほどのステップS209でのスイッチング素子29の動作によりトランスに電流が流れ、整流用ダイオード32、出力フィルタコンデンサ33、出力電流フィードバック制御回路38を経由し負荷34に供給されており、電源回路が機動を開始した直後は負荷34内のコンデンサ(不図示)の影響で比較的大きな電流が流れている。このことは出力電流フィードバック制御回路38によって検知され電流用フォトカプラ39を経由して出力電流値信号40としてON時間比較器42に伝えられる。以上の結果ステップS202にてON時間比較器42は+2V基準電圧41と出力電流値信号40を比較し、出力電流値信号40が大きく電源回路の出力電流値が大きいと判断し、電源回路の出力電圧には+5Vを使用するように出力電圧指定信号43を基準電圧セレクタ46に送る。このためステップS202で「Yes」と判定され、ステップS203に移行する。
【0068】
ステップS203ではON時間比較器42から出力された+5Vを選択するように指定した出力電圧指定信号43が基準電圧セレクタ46に出力される。基準電圧セレクタ46は受け取った出力電圧指定信号43に従い+5V基準電圧44を基準出力電圧47に選択し、差動増幅器48に+5Vを送る。この結果ステップS203で出力電圧基準値は動作状態の+5Vに設定される。
【0069】
次にステップS205で差動増幅器48が出力電圧値信号37と基準出力電圧47を比較する。電源回路起動直後は電源回路の出力電圧が動作時出力電圧である+5Vに達していないのでステップS205で「低い」と判断されステップS206へ移行する。
【0070】
次にステップS206では差動増幅器48の出力がプラスの値を示し、電圧加算器49の出力は前回より大きな値を取るようになる。このためスイッチング素子29のON時間が前回より長くなるように設定を行う。ただし、電圧リミッター50によってON時間信号51は最大でも+4Vに制限される。このため前回すでに最大値に設定されている場合は前回の設定と同じ最大のON時間を設定する。
【0071】
次にステップS209でスイッチング信号生成器31はスイッチング素子29をON−OFF動作させ、その後ステップS202へ移行し、再び出力電流値信号が+2V基準電圧より大きいと判断し、前回と同様の処理を行いステップS202まで進む。以上の処理を何度か繰り返し実行すると、電源回路の出力電圧が+5Vに到達する。
【0072】
この時負荷34が動作状態なので電源回路の出力電力が大きく、ON時間比較器42は出力電流値信号40と+2V基準電圧41を比較した結果、動作状態と判断し+5V基準電圧44を使用するように基準電圧セレクタ46に出力電圧指定信号43を送り、差動増幅器48には+5Vの基準出力電圧47が伝えられる。このためステップS202で出力電流値信号が2V基準電圧より大きく「Yes」と判定され、ステップS203で基準出力電圧47を動作状態の+5Vに設定する。
【0073】
次にステップS205に移行すると差動増幅器48は出力電流値信号40と+5V基準電圧44が選択された基準出力電圧47を比較し「同じ」と判断し、差動増幅器48の出力が0Vとなり、電圧加算器49の出力は前回と同じ値になる。このためON時間信号は前回と同じ値となり、ステップS207でスイッチング素子29のON時間を前回と同じに設定し、ステップS209でスイッチング信号生成器31によってスイッチング素子29をON−OFF動作させる。電子機器が動作状態を続けるならば上記の処理を繰り返すことで電源回路の出力電圧を動作状態の+5Vに保つことが出来る。
【0074】
次に電子機器が非動作状態に移行する場合の動作を説明する。
【0075】
電子機器が非動作状態に移行すると、負荷34の消費電流が低下する。このことは出力電流フィードバック制御回路38で検出され、電流用フォトカプラ39を経由して出力電流値信号40の低下としてON時間比較器42に伝えられる。
【0076】
そこでステップS202にてON時間比較器42で出力電流値信号40と+2V基準電圧41を比較して出力電流値信号40のほうが小さいすなわち出力電流値信号が+2Vの基準電圧より小さいと判定され、ステップS204に移行する。ステップS204ではON時間比較器42が出力電流値信号40の方が小さいと判定したために、基準電圧セレクタ46に対して+1V基準電圧45を基準出力電圧47に設定するように出力電圧指定信号43が送られる。この結果ステップS204で基準出力電圧47は非動作状態である+1Vに設定される。
【0077】
次にステップS213で差動増幅器48は出力電圧フィードバック制御回路35から電圧用フォトカプラ36を経由して出力電圧値信号37として伝えられる電源の出力電圧の状態と基準出力電圧47を比較するが、ステップS204にて基準出力電圧47を+1Vに設定したため、出力電圧値信号37の方が高いと判定する。このためステップS216にて差動増幅器48の出力がマイナスの値を示し、電圧加算器49の出力は前回の値より低い値を取るようになる。
【0078】
この結果電圧リミッター50の出力であるON時間信号51も前回の値より小さい値を取るようになる。このためスイッチング信号生成器31はスイッチング素子29のON時間を前回より短くなるように設定する。次にステップS217でスイッチング素子29をON−OFF動作させる。
【0079】
その後ステップS210へ移行するが負荷34が非動作状態であるため消費電力が少なく、出力電流値信号40が+2V基準電圧より小さい値を示すためステップS210で出力電流値信号40が+2V基準電圧41より小さいと判定され、ステップS212で+1V基準電圧45を基準出力電圧47に使用するようにON時間比較器42が基準電圧セレクタ46に出力電圧指定信号43を使って知らせ、基準出力電圧47は+1Vに設定される。
【0080】
その後前回と同様にステップS216、ステップS217の処理を行いステップS210から処理を繰り返し行うとやがて電源回路の出力電圧が+1Vになり、このことは出力電圧フィードバック制御回路35、電圧用フォトカプラ36を経由して出力電圧値信号37にて差動増幅器48に伝えられる。するとステップS213で差動増幅器48は出力電圧値信号37と+1Vに設定された基準出力電圧47を比較し0Vを出力し「同じ」と判定しステップS215へ移行する。
【0081】
ステップS215では差動増幅器48の出力が0Vであるために電圧加算器49の出力も前回と同じ値を出力する。その結果電圧リミッター50の出力であるON時間信号51も前回と同じ値になる。したがってステップS215ではスイッチング素子29のON時間が前回と同じに設定される。
【0082】
次にステップS217に移行して前回と同じ値を示すON時間信号51を用いてスイッチング素子29をON−OFF動作させる。以上の処理によって負荷34が非動作状態に移行した場合、負荷34の消費電力の変化を検出することによって負荷が非動作状態に移行した場合は電源回路の出力電圧を+1Vに変更することが可能となる。
【0083】
また負荷34が非動作状態を保持している間における小さな電力変動は標準的な電源回路と同様にステップS213にて出力電圧値信号37と+1Vを示している基準出力電圧47を比較し、ステップS214、ステップS215、ステップS216のいずれかの処理を行うことで電源回路の出力電圧を安定に保つことが可能となっている。
【0084】
次に電子機器が再び動作状態に移行する様子を説明する。
【0085】
電子機器が非動作状態にある場合、図6の非動作状態で示された範囲の処理を繰り返し行っている。この時、電子機器を動作状態に移行させると、負荷34の消費電力が増加するが、このことをステップS210で検出するが、ステップS210では以下のような処理を行う。
【0086】
出力電流フィードバック制御回路38は電流用フォトカプラ39を経由して出力電流値信号40としてON時間比較器42へ伝える。ここでON時間比較器42は+2V基準電圧41と出力電流値信号40を比較し、出力電流値信号40が大きいと判断し、電源回路の出力電圧を動作状態の+5Vにするために基準電圧セレクタ46へ+5V基準電圧44を使用するように出力電圧指定信号43を送る。
【0087】
以上の処理のためステップS210で出力電流値信号40と+2V基準電圧41の比較の結果「Yes」と判定される。次にステップS211で出力電圧指定信号43によって、基準電圧セレクタ46は+5V基準電圧44を基準出力電圧47に送出する。この結果、基準出力電圧は動作状態に設定される。その後ステップS205へ移行するが、負荷34の消費電力が増加したために電源回路の出力電圧が低下しているために、スイッチング制御回路27は出力電圧値信号37と、+5Vが選択された基準出力電圧47を比較し「低い」と判定し、ステップS206でスイッチング素子29のON時間を前回より長く設定しステップS209でスイッチング素子29をON−OFF動作させる。
【0088】
次にステップS202に移行するが負荷34は動作状態であるため出力電流値信号40が+2V基準電圧41より大きいので「Yes」と判定されステップS203で出力電圧基準値を動作状態に設定する。
【0089】
再びステップS205に移行するが電源回路の出力電圧が+5Vまで上昇していない場合、再び「低い」と判定され、ステップS206に移行し前回と同様の処理をステップS205まで行う。
【0090】
以上の処理を繰り返すと、やがて電源回路の出力電圧が+5Vに到達し、ステップS205で出力電圧信号と+5V基準電圧を比較した結果「同じ」と判定され、ステップS207に移行しスイッチング素子29のON時間を前回と同じに設定し、ステップS209へ移行しスイッチング素子29をON−OFF動作させる。
【0091】
その後負荷34が動作状態を保持する間は上記動作を繰り返す。電子機器が動作状態を保持している間は本電源回路も標準的な電源と同様にステップS205にて出力電圧の状態を判定しステップS206、ステップS207、ステップS208のいずれかの処理を行うことで、+5Vに安定するように制御される。
【0092】
この様に電子機器が非動作状態から動作状態に移行した場合、電源回路は負荷34の消費電流の変化を出力電流値の増大として検知することによって出力電圧を動作状態用に事前に設定された電圧に変更することが可能となる。
【0093】
以上説明したように、電源回路の出力に接続された回路34の消費電流を電源回路内で監視することによって、回路が動作状態にあるか、非動作状態にあるかを判定すると、回路が非動作状態にある場合に電源回路は出力電圧を非動作状態用に設定された電圧に変更することが可能となり、非動作状態における消費電流(消費電力)を低減することが可能となる。
【0094】
また本実施形態では、動作状態に+5V基準電圧44、非動作状態に+1V基準電圧45、また電源回路の出力電流により負荷34の状態を判定するために+2V基準電圧41、ON時間信号24の電圧変動を制限するために+4Vの電圧リミッター50を使用したが、これらは電子機器の状況に合わせて任意の値を選ぶことが出来る。
【0095】
以上の動作を行うことで電子機器が非動作状態に移行した状態では、従来技術と比べ電源の出力電圧を低下させることによって、電源内の消費電流、及び、電源に接続された電子機器内の回路の消費電流を、より低下させることが可能となる。本実施形態は、特にACアダプタを電源とする電子機器において非使用状態時の消費電力をより低下させるために有効な方法である。
【0096】
以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段(例えば電気熱変換体やレーザ光等)を備え、前記熱エネルギーによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【0097】
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許第4723129号明細書、同第4740796号明細書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型の場合には、液体(インク)が保持されているシートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える少なくとも1つの駆動信号を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信号に1対1で対応した液体(インク)内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(インク)を吐出させて、少なくとも1つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体(インク)の吐出が達成でき、より好ましい。
【0098】
このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第4463359号明細書、同第4345262号明細書に記載されているようなものが適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第4313124号明細書に記載されている条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことができる。
【0099】
また、以上の実施形態は記録ヘッドを走査して記録を行なうシリアルタイプの記録装置であったが、記録媒体の幅に対応した長さを有する記録ヘッドを用いたフルラインタイプの記録装置であっても良い。フルラインタイプの記録ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体的に形成された1個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。
【0100】
加えて、上記の実施形態で説明した記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドのみならず、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッドを用いてもよい。
【0101】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッドに対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせによる予備加熱手段などがある。また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【0102】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによってでも良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも1つを備えた装置とすることもできる。
【0103】
以上説明した実施の形態においては、インクが液体であることを前提として説明しているが、室温やそれ以下で固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジェット方式ではインク自体を30°C以上70°C以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであればよい。
【0104】
さらに加えて、本発明に係る記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末として一体または別体に設けられるものの他、リーダ等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形態を取るものであっても良い。
【0105】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電子機器における非動作状態での消費電力をより一層低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の代表的な実施形態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2】図1に示すインクジェット記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【図3】第1の実施形態の電源回路の構成を示す図である。
【図4】第1の実施形態の電源回路の動作を示す図である。
【図5】第2の実施形態の電源回路の構成を示す図である。
【図6】第2の実施形態の電源回路の動作を示す図である。
【符号の説明】
1 ACコンセント
2 整流回路
3 平滑コンデンサ
4 トランス
5 スイッチング素子
6 ノコギリ波発生回路
7 スイッチング信号生成器
8 整流用ダイオード
9 出力フィルタコンデンサ
10 負荷
11 フィードバック制御回路
12 フォトカプラ
13 出力電圧値信号
14 +2V基準電圧
15 ON時間比較器
16 出力電圧指定信号
17 +5V基準電圧
18 +1V基準電圧
19 基準電圧セレクタ
20 基準出力電圧
21 差動増幅器
22 電圧加算器
23 電圧リミッター
24 ON時間信号
25 ACコンセント
26 整流回路
27 平滑コンデンサ
28 トランス
29 スイッチング素子
30 ノコギリ波発生回路
31 スイッチング信号生成器
32 整流用ダイオード
33 出力フィルタコンデンサ
34 負荷
35 出力電圧フィードバック制御回路
36 電圧用フォトカプラ
37 出力電圧値信号
38 出力電流フィードバック制御回路
39 電流用フォトカプラ
40 出力電流値信号
41 +2V基準電圧
42 ON時間比較器
43 出力電圧指定信号
44 +5V基準電圧
45 +1V基準電圧
46 基準電圧セレクタ
47 基準出力電圧
48 差動増幅器
49 電圧加算器
50 電圧リミッター
51 ON時間信号[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an output voltage control technique for a switching power supply circuit.
[0002]
[Prior art]
In many recent electronic devices, a control circuit in the device controls the operation in a complicated manner, and it is necessary to perform a predetermined process when shifting from an operation state to a non-operation state. For this reason, when the electronic device is shifted to the non-operating state by disconnecting the power source from the primary side of the power supply circuit in the electronic device during the process of shifting to the operating state and the non-operating state, the electronic device shifts to the operating state again. Migration may not be possible. On the other hand, the control circuit in the electronic device keeps the non-operation state in order to wait for the operation of returning to the operation state and consumes power. This has been an obstacle to reducing the power consumption of the electronic device when it is not operating. As a conventional method for reducing power consumption of an electronic device in a non-operating state, there is a method in which when a power supply circuit detects a decrease in output current, an internal switching element is intermittently oscillated to suppress power consumption.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional method, the power consumption in the non-operating state of the electronic device has not been sufficiently reduced, which has been a problem.
[0004]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problem, and an object of the present invention is to make it possible to further reduce power consumption of an electronic device in a non-operating state.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a power supply circuit according to the present invention includes a first voltage value corresponding to a case where a connected load device is in an operation state, and a state in which the load device is in a non-operation state. A power supply capable of outputting at least two voltage values of the second voltage value corresponding to the case, detection means for detecting power consumption of the load device, and a power consumption value detected by the detection means. A determination unit that determines whether the load device is in an operation state or a non-operation state; and when the determination unit determines that the load device is in an operation state, the first power supply is supplied to the power supply. A voltage control unit that outputs a voltage value, and when the determination unit determines that the load device is in a non-operating state, causes the power supply to output the second voltage value. I do.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described.
[0007]
Generally, when an electronic circuit in an electronic device shifts from an operating state to a non-operating state, power consumption decreases. Therefore, in the present embodiment, a means for detecting a load state in a power supply circuit in an electronic device, and an operation state determination means for determining the state of the electronic circuit from the detected load state to an operation state or a non-operation state are provided. The power supply circuit supplies a voltage sufficient for the operation of the electronic circuit when the determined state is the operating state, but the electronic circuit holds the state when the determined state is the non-operating state. By supplying from the power supply circuit a voltage that is necessary and sufficient to perform the operation, the power consumption of the electronic circuit in the non-operation state can be reduced.
[0008]
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an inkjet recording apparatus will be described.
[0009]
<Description of inkjet recording apparatus (FIG. 1)>
FIG. 1 is an external perspective view showing an outline of a configuration of an ink jet recording apparatus 1 which is a typical embodiment of the present invention.
[0010]
As shown in FIG. 1, an ink jet recording apparatus (hereinafter, referred to as a recording apparatus) transmits a driving force generated by a carriage motor M1 to a carriage 1002 mounted with a
[0011]
In addition, in order to maintain the state of the
[0012]
A carriage 1002 of the printing apparatus 1001 has a
[0013]
The printing apparatus 1001 shown in FIG. 1 is capable of performing color printing, and therefore, the carriage 1002 has four ink cartridges containing magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (K) inks, respectively. Equipped with an ink cartridge. These four ink cartridges are independently detachable.
[0014]
By the way, the carriage 1002 and the
[0015]
As shown in FIG. 1, the carriage 1002 is connected to a part of the
[0016]
Further, the printing apparatus 1001 is provided with a platen (not shown) opposed to an ejection port surface on which ejection ports (not shown) of the
[0017]
1,
[0018]
Further,
[0019]
Further, as shown in FIG. 1, the printing apparatus 1001 has a desired position (for example, home) outside the range of reciprocation (outside the printing area) for the printing operation of the carriage 1002 on which the
[0020]
The
[0021]
Further, at the time of non-printing operation or the like, by capping the ejection opening surface of the
[0022]
The capping mechanism 1011 and the wiping mechanism 1012 make it possible to keep the ink ejection state of the
[0023]
<Control configuration of inkjet recording apparatus (FIG. 2)>
FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the printing apparatus shown in FIG.
[0024]
As shown in FIG. 2, the
[0025]
In FIG. 2,
[0026]
Reference numeral 620 denotes a switch group which instructs activation of a power switch 621, a
[0027]
Further,
[0028]
Next, an embodiment of a power supply circuit used in the above-described inkjet recording apparatus will be described.
[0029]
(1st Embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the power supply circuit according to the first embodiment.
[0030]
In FIG. 3, 1 is an AC outlet for receiving supply of AC power, 2 is a rectifier circuit for rectifying AC current into DC current, 3 is a smoothing capacitor for smoothing DC current rectified by the
[0031]
11 is a feedback control circuit for feeding back the state of the output voltage of the power supply, 12 is a photocoupler for transmitting a signal from the feedback control circuit 11 to the primary side of the power supply circuit, and 13 is a power supply circuit sent from the photocoupler 12 , An output voltage value signal indicating the state of the output voltage, a reference voltage 14 for determining the state of the load 10, a reference voltage 2 V, an ON time comparator 15 for determining the state of the load 10, and an output voltage 16 of the power supply An output voltage specifying signal for specifying whether to use +5 V for the operating state or +1 V for the non-operating state, 17 is a +5 V reference voltage for generating a +5 V reference voltage, and 18 is a +1 V reference voltage for generating a +1 V reference voltage , 19 are reference voltage selectors for selecting which of the +5 V reference voltage and the +1 V reference voltage is used as the reference of the output voltage value of the power supply circuit, 0 is the reference output voltage selected by the reference voltage selector 19, 21 is a differential amplifier for comparing the output voltage value of the power supply with the reference voltage, and in this embodiment, has an amplification factor of 1, and 22 is a voltage addition. This is the basis for setting the next ON time of the
[0032]
FIG. 4 is a state transition diagram illustrating the operation of the power supply circuit according to the present embodiment. Hereinafter, the operation will be described in detail with reference to FIGS.
[0033]
First, the operation of each unit when the circuit starts operating will be described.
[0034]
In FIG. 4, when the AC outlet 1 is connected to a power source (not shown) in step S101, the power supply circuit starts operating. The sawtooth
[0035]
Next, the process proceeds to step S105. Immediately after the power supply circuit starts operating, the
[0036]
At this time, the output of the
[0037]
Next, the process proceeds to step S109, where the switching signal generator 7 performs the ON-OFF operation of the
[0038]
Next, the process proceeds to step S105, where the output voltage value signal 13 is compared with the
[0039]
Next, in step S109, the comparator 7 outputs a drive pulse to the
[0040]
Next, the process returns to step S102 to compare the
[0041]
After the above series of processing is repeated several times, when the output voltage of the power supply circuit reaches +5 V, the output voltage signal 13 indicates +5 V, so that the output voltage and the reference voltage are determined to be “the same” in step S105. The determination is made, and the process proceeds to step S107. Further, since the
[0042]
Next, the operation of the power supply circuit when the electronic device shifts to the non-operation state will be described.
[0043]
When the
[0044]
Next, in step S109, the switching signal generator 7 performs the ON-OFF operation of the
[0045]
Thereafter, in step S113, the output voltage value signal 13 is compared with the
[0046]
In step S110, since the power consumption remains small when the
[0047]
Next, the process proceeds to step S112, and a signal is output as the output
[0048]
Next, in step S113, the
[0049]
Next, in step S117, the switching element is operated. When the
[0050]
Then, in step S117, the switching
[0051]
Next, an operation when the electronic device shifts from the non-operation state to the operation state will be described.
[0052]
First, when the
[0053]
Therefore, the process proceeds to step S114, where the ON time of the
[0054]
Further, the
[0055]
Immediately after shifting from step S111 to step S105, since the output voltage of the power supply circuit is in the process of rising from + 1V to + 5V, the output voltage signal 13 indicates a value lower than the + 5V reference voltage, and thus is determined to be "low" in step S105. Move to step S106. In step S106, the
[0056]
Thereafter, “Yes” is determined in step S102, and “low” is determined in step S105, and the processing within the frame of the operating state of the electronic device is repeated, and the output voltage gradually approaches + 5V. When the output voltage of the power supply circuit reaches +5 V, the output voltage value signal 13 and the
[0057]
Thereafter, while the
[0058]
By performing the processing described above, it is possible to detect a change in the power consumption of a circuit in the electronic device, that is, a load, and output a voltage according to the state of the power supply circuit. In this case, it is possible to reduce the power supply voltage when the electronic device is in a non-operating state.
[0059]
In the present embodiment, the +5
[0060]
(Second embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the configuration of the power supply circuit according to the second embodiment.
[0061]
25 is an AC outlet for receiving supply of AC power, 26 is a rectifier circuit for rectifying AC current into DC current, 27 is a smoothing capacitor for smoothing the DC current rectified by the
[0062]
35 is an output voltage feedback control circuit for transmitting the state of the output voltage of the power supply circuit, 36 is a voltage photocoupler for transmitting the state of the output voltage of the power supply circuit sent from the output voltage
[0063]
FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the power supply circuit according to the second embodiment. Hereinafter, the operation will be described in detail with reference to FIGS.
[0064]
First, the operation when the electronic device starts up will be described.
[0065]
6, when the
[0066]
Next, the process proceeds to step S205. Since the output voltage of the power supply circuit immediately after the start of the operation is 0V, the
[0067]
Next, the process proceeds to step S202. A current flows through the transformer by the operation of the switching
[0068]
In step S203, an output
[0069]
Next, in step S205, the
[0070]
Next, in step S206, the output of the
[0071]
Next, in step S209, the
[0072]
At this time, since the
[0073]
Next, when the process proceeds to step S205, the
[0074]
Next, the operation when the electronic device shifts to the non-operation state will be described.
[0075]
When the electronic device shifts to the non-operating state, the current consumption of the
[0076]
Therefore, in step S202, the output
[0077]
Next, in step S213, the
[0078]
As a result, the
[0079]
Thereafter, the process proceeds to step S210. However, since the
[0080]
Thereafter, the processing of steps S216 and S217 is performed in the same manner as the previous time, and the processing is repeated from step S210. Then, the output voltage of the power supply circuit eventually becomes +1 V. This is via the output voltage
[0081]
In step S215, since the output of the
[0082]
Next, the process proceeds to step S217, where the switching
[0083]
Further, a small power fluctuation while the
[0084]
Next, how the electronic device shifts to the operating state again will be described.
[0085]
When the electronic device is in the non-operation state, the processing in the range shown in the non-operation state in FIG. 6 is repeatedly performed. At this time, when the electronic device is shifted to the operating state, the power consumption of the
[0086]
The output current
[0087]
For the above processing, the result of the comparison between the output
[0088]
Next, the process proceeds to step S202, but since the
[0089]
The process proceeds to step S205 again, but if the output voltage of the power supply circuit has not risen to +5 V, it is determined to be “low” again, and the process proceeds to step S206 to perform the same processing as before until step S205.
[0090]
When the above processing is repeated, the output voltage of the power supply circuit reaches +5 V, and the output voltage signal is compared with the +5 V reference voltage in step S205, and the result is determined to be “the same”, and the process proceeds to step S207 to turn on the switching
[0091]
Thereafter, the above operation is repeated while the
[0092]
As described above, when the electronic device shifts from the non-operation state to the operation state, the power supply circuit detects the change in the current consumption of the
[0093]
As described above, by monitoring the current consumption of the
[0094]
In the present embodiment, the +5
[0095]
In the state where the electronic device has shifted to the non-operation state by performing the above operations, the output voltage of the power supply is reduced as compared with the related art, so that the current consumption in the power supply and the electronic device connected to the power supply are reduced. The current consumption of the circuit can be further reduced. The present embodiment is an effective method for further reducing power consumption in a non-use state particularly in an electronic device powered by an AC adapter.
[0096]
The above-described embodiment includes a means (for example, an electrothermal converter or a laser beam) for generating thermal energy as energy used for causing ink to be ejected, particularly in an ink jet recording system. By using a method that causes a change in the state, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording.
[0097]
Regarding the typical configuration and principle, it is preferable to use the basic principle disclosed in, for example, US Pat. Nos. 4,723,129 and 4,740,796. This method can be applied to both the so-called on-demand type and the continuous type. In particular, in the case of the on-demand type, it is arranged corresponding to the sheet or liquid path holding the liquid (ink). Applying at least one drive signal corresponding to recording information and providing a rapid temperature rise exceeding nucleate boiling to the electrothermal transducer, thereby causing the electrothermal transducer to generate heat energy, and This is effective because a film in the liquid (ink) corresponding to this drive signal can be formed on a one-to-one basis by causing film boiling on the heat acting surface. By discharging the liquid (ink) through the discharge opening by the growth and contraction of the bubble, at least one droplet is formed. When the drive signal is in a pulse shape, the growth and shrinkage of the bubble are performed immediately and appropriately, so that the ejection of liquid (ink) having particularly excellent responsiveness can be achieved, which is more preferable.
[0098]
As the pulse-shaped drive signal, those described in US Pat. Nos. 4,463,359 and 4,345,262 are suitable. Further, if the conditions described in US Pat. No. 4,313,124 of the invention relating to the temperature rise rate of the heat acting surface are adopted, more excellent recording can be performed.
[0099]
Further, in the above-described embodiment, a serial type recording apparatus that performs recording by scanning a recording head is used. However, a full line type recording apparatus using a recording head having a length corresponding to the width of a recording medium is used. May be. As a full-line type recording head, either a configuration that satisfies the length by a combination of a plurality of recording heads as disclosed in the above specification or a configuration as one integrally formed recording head is used. May be.
[0100]
In addition, not only the cartridge-type recording head in which the ink tank is provided integrally with the recording head itself described in the above embodiment, but also the electrical connection with the apparatus main body by being mounted on the apparatus main body. A replaceable chip-type recording head that can supply ink from the apparatus main body may be used.
[0101]
It is preferable to add recovery means for the printhead, preliminary auxiliary means, and the like to the configuration of the printing apparatus described above because the printing operation can be further stabilized. Specific examples thereof include capping means for the recording head, cleaning means, pressurizing or sucking means, preheating means using an electrothermal transducer or another heating element or a combination thereof. It is also effective to provide a preliminary ejection mode for performing ejection that is different from printing, in order to perform stable printing.
[0102]
Further, the printing mode of the printing apparatus is not limited to a printing mode of only a mainstream color such as black, and may be a printing head integrally formed or a combination of a plurality of printing heads. The device may be provided with at least one of the full colors.
[0103]
In the above-described embodiment, the description has been made on the assumption that the ink is a liquid.However, even if the ink solidifies at room temperature or below, an ink that softens or liquefies at room temperature may be used. Alternatively, in the ink jet system, the temperature of the ink itself is controlled within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the ink is in a stable ejection range. It is sufficient if the ink is sometimes in a liquid state.
[0104]
In addition to the above, the recording apparatus according to the present invention may include, as an image output terminal of an information processing apparatus such as a computer, an integrated or separate apparatus, a copying apparatus combined with a reader or the like, and a transmission / reception function. It may take the form of a facsimile machine.
[0105]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to further reduce the power consumption of an electronic device in a non-operating state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view showing an outline of a configuration of an ink jet recording apparatus which is a typical embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit of the inkjet recording apparatus illustrated in FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a power supply circuit according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of the power supply circuit according to the first embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a power supply circuit according to a second embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of the power supply circuit according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 AC outlet
2 Rectifier circuit
3 Smoothing capacitor
4 transformer
5 Switching element
6 Sawtooth wave generation circuit
7 Switching signal generator
8 Rectifier diode
9 Output filter capacitor
10 Load
11 Feedback control circuit
12 Photo coupler
13 Output voltage value signal
14 + 2V reference voltage
15 ON time comparator
16 Output voltage designation signal
17 + 5V reference voltage
18 + 1V reference voltage
19 Reference voltage selector
20 Reference output voltage
21 Differential amplifier
22 Voltage adder
23 Voltage limiter
24 ON time signal
25 AC outlet
26 Rectifier circuit
27 Smoothing capacitor
28 Trance
29 Switching element
30 Sawtooth wave generation circuit
31 Switching signal generator
32 Rectifier diode
33 Output filter capacitor
34 load
35 Output voltage feedback control circuit
36 Photocoupler for voltage
37 Output voltage signal
38 Output current feedback control circuit
39 Photocoupler for current
40 Output current value signal
41 + 2V reference voltage
42 ON time comparator
43 Output voltage designation signal
44 + 5V reference voltage
45 + 1V reference voltage
46 Reference voltage selector
47 Reference output voltage
48 differential amplifier
49 Voltage adder
50 Voltage limiter
51 ON time signal
Claims (1)
前記負荷機器の消費電力を検出する検出手段と、
該検出手段により検出された消費電力値に基づいて、前記負荷機器が動作状態であるか非動作状態であるかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記負荷機器が動作状態であると判定された場合には、前記電源に前記第1の電圧値を出力させ、前記判定手段により前記負荷機器が非動作状態であると判定された場合には、前記電源に前記第2の電圧値を出力させる電圧制御手段とを具備することを特徴とする電源回路。A power supply capable of outputting at least two voltage values, a first voltage value corresponding to a case where the connected load device is in an operation state, and a second voltage value corresponding to a case where the load device is in a non-operation state. When,
Detecting means for detecting power consumption of the load device;
Determining means for determining whether the load device is in an operating state or a non-operating state based on the power consumption value detected by the detecting means;
When the determining unit determines that the load device is in the operating state, it causes the power supply to output the first voltage value, and the determining unit determines that the load device is in the non-operating state. In this case, the power supply circuit includes voltage control means for causing the power supply to output the second voltage value.
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