JP2012125928A - Recording apparatus and power apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体に記録を行う記録装置、および、記録装置に電源を供給する電源装置に関する。 The present invention relates to a recording apparatus that performs recording on a recording medium, and a power supply apparatus that supplies power to the recording apparatus.
従来、記録媒体に記録を行うプリンター等の記録装置において、通常時は商用電源などの外部電源により動作し、この外部電源が途絶した場合のバックアップ用の電源としてバッテリーを搭載したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この種の記録装置は、外部電源からバッテリーへの切換を速やかに行うために、外部電源とバッテリーの両方が電力供給を受ける動作部(特許文献1ではエンジンコントローラー)に常時接続された構成となっている。 Conventionally, in a recording apparatus such as a printer for recording on a recording medium, it is known that a battery is mounted as a backup power source that normally operates with an external power source such as a commercial power source and this external power source is interrupted. (For example, refer to Patent Document 1). This type of recording apparatus has a configuration in which both the external power supply and the battery are always connected to an operation unit (engine controller in Patent Document 1) that receives power supply in order to quickly switch from the external power supply to the battery. ing.
ところで、記録装置が搭載するモーター等の駆動部に対してバッテリーから電力を供給する場合、駆動部が必要とする電圧が、バッテリーの出力電圧よりも高いことが想定され、このような場合はバッテリーの出力電圧を昇圧して駆動部に供給することになる。
しかしながら、上記従来の記録装置においてバッテリーの出力段に昇圧回路を設けた場合、この昇圧回路に常時バッテリーからの電力が供給されることになるため、バッテリーのバックアップを必要としていない状態でもバッテリーの電力を消費してしまうという問題があった。すなわち、一般的な昇圧回路は外部に電力を出力しない状態であっても無視できない電力を消費してしまうので、外部電源とバッテリーの両方が電力供給を受ける動作部に接続された構成ではバッテリーの消耗が懸念される。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、外部電源のバックアップとしてバッテリーを用いる場合に、外部電源からバッテリーへの切換を速やかに行うことができ、外部電源使用時のバッテリーの消耗を抑えることが可能な記録装置、および、電源装置を提供することを目的とする。
By the way, when power is supplied from a battery to a drive unit such as a motor installed in the recording apparatus, it is assumed that the voltage required by the drive unit is higher than the output voltage of the battery. The output voltage is boosted and supplied to the drive unit.
However, when a booster circuit is provided at the output stage of the battery in the conventional recording apparatus, the power from the battery is always supplied to the booster circuit, so that the battery power is not required even when the battery backup is required. There was a problem of consuming. In other words, a general booster circuit consumes power that cannot be ignored even when power is not output to the outside. Therefore, in a configuration in which both an external power supply and a battery are connected to an operating unit that receives power supply, Concern about consumption.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances. When a battery is used as a backup for an external power supply, the battery can be quickly switched from the external power supply to the battery when the external power supply is used. An object of the present invention is to provide a recording apparatus and a power supply apparatus that can suppress the above-described problem.
上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体を搬送する搬送部および前記記録媒体に記録を行う記録ヘッドを含み、外部電源またはバッテリーから電力供給を受けて動作する駆動部と、前記駆動部を制御して記録を実行させる記録制御手段と、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部の動作電圧に電圧変換して出力する昇圧手段と、前記外部電源から供給される電力または前記バッテリーから供給される電力に基づいて前記駆動部に電源を供給する電源装置と、を備え、前記電源装置は、前記外部電源から供給される電圧が低下した場合に、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部に供給するとともに、前記記録制御手段に対して電源の変更を示す信号を出力することを特徴とする。
本発明によれば、外部電源から供給される電圧が降下した場合に、この電圧降下に対応してバッテリーからの電力を外部電源に代えて駆動部に供給し、外部電源使用時のバッテリーの電力消費を抑えるとともに、外部電源では駆動部を動作させることができなくなった場合に電源を、速やかにバッテリーに切り換える。そして、電源が外部電源からバッテリーに変わったことを記録制御手段に通知できるので、例えば記録制御手段が駆動部の消費電力量や電流量を抑えるように制御して、記録装置の動作を、バッテリー駆動に適応させることが可能となる。
In order to achieve the above object, the present invention includes a transport unit that transports a recording medium and a recording head that performs recording on the recording medium, and operates by receiving power from an external power source or a battery, and the drive Recording control means for controlling the unit to execute recording, voltage boosting means for converting the power supplied from the battery into an operating voltage of the drive unit and outputting the power, and power supplied from the external power source or the battery A power supply device that supplies power to the drive unit based on the power supplied from the power supply, and the power supply device supplies the power supplied from the battery when the voltage supplied from the external power supply decreases. While supplying to the said drive part, the signal which shows the change of a power supply is output with respect to the said recording control means, It is characterized by the above-mentioned.
According to the present invention, when the voltage supplied from the external power supply drops, the power from the battery is supplied to the drive unit instead of the external power supply in response to this voltage drop, and the power of the battery when using the external power supply In addition to reducing consumption, the power supply is quickly switched to the battery when the drive unit cannot be operated with an external power supply. Since the recording control means can be notified to the recording control means that the power source has been changed from the external power supply to the battery, for example, the recording control means is controlled so as to suppress the power consumption amount and current amount of the drive unit, and the operation of the recording apparatus is controlled. It becomes possible to adapt to driving.
また、本発明は、上記記録装置において、前記電源装置は、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部の動作電圧に電圧変換して出力する昇圧手段と、前記昇圧手段が出力する電力と、前記外部電源から供給される電力とを選択的に前記駆動部へ出力する出力回路と、を備え、前記出力回路は、前記外部電源から供給される電力と前記昇圧手段が電圧変換して出力する電力のうち、電圧の高い方を出力するよう構成されたことを特徴とする。
本発明によれば、出力回路が、例えば昇圧手段が電圧変換を行っていない場合など、外部電源から供給される電圧の方が高ければ、外部電源から供給される電力を駆動部へ出力する。また、例えば、外部電源から供給される電圧が低下して昇圧手段が電圧変換を行っている場合等、昇圧手段が出力する電圧の方が高ければ、昇圧手段が出力した電力を駆動部へ出力する。このように、出力回路によって、外部電源から供給される電圧の変化と、バッテリーの電圧を電圧変換する昇圧手段を動作させるか否か等に応じて、駆動部の電源が適宜切り換えられるので、複雑な回路構成を用いることなく、駆動部に対して安定して電力を供給できる。また、外部電源から供給される電力の電圧が高い間はバッテリーの電力消費を抑えることができ、効率よくバッテリーの電力を利用できる。
Further, the present invention is the recording apparatus, wherein the power supply device converts the power supplied from the battery into an operating voltage of the driving unit and outputs the voltage, and the power output by the boosting unit; And an output circuit that selectively outputs the power supplied from the external power source to the driving unit, and the output circuit converts the power supplied from the external power source and the voltage boosting means and outputs the converted voltage. It is characterized by being configured to output the higher voltage of the power.
According to the present invention, when the voltage supplied from the external power supply is higher, for example, when the boosting means is not performing voltage conversion, the output circuit outputs the power supplied from the external power supply to the drive unit. In addition, for example, when the voltage supplied from the external power supply decreases and the booster performs voltage conversion, if the voltage output from the booster is higher, the power output from the booster is output to the drive unit. To do. As described above, the power supply of the driving unit is appropriately switched depending on the change of the voltage supplied from the external power supply and whether or not the boosting means for converting the voltage of the battery is operated by the output circuit. Without using a simple circuit configuration, power can be stably supplied to the drive unit. Moreover, while the voltage of the power supplied from the external power source is high, the power consumption of the battery can be suppressed, and the battery power can be used efficiently.
また、本発明は、上記記録装置において、前記電源装置は、前記外部電源から供給される電圧が低下した場合に前記昇圧手段による電圧変換を実行させる電源制御手段を備えることを特徴とする。
本発明によれば、昇圧手段により電圧変換の実行及び停止を正確に制御できる。
Further, the present invention is characterized in that, in the recording apparatus, the power supply device includes power supply control means for performing voltage conversion by the boosting means when the voltage supplied from the external power supply decreases.
According to the present invention, execution and stop of voltage conversion can be accurately controlled by the boosting means.
また、本発明は、上記記録装置において、前記昇圧手段は、前記バッテリーの出力電流が流れるコイルと、前記コイルに流れる電流をオン/オフするスイッチと、前記コイルに発生する逆起電力を蓄積するコンデンサーと、前記スイッチを駆動する昇圧制御手段と、を備えて構成され、前記電源制御手段は、前記外部電源から供給される電力が所定電圧以下となっている間に前記昇圧制御手段に対してイネーブル信号を出力し、前記昇圧制御手段は、前記電源制御手段からイネーブル信号が入力されている間は前記スイッチを駆動して、前記コイル及び前記コンデンサーにより電圧変換を実行させることを特徴とする。
本発明によれば、外部電源により記録装置が動作している間は昇圧手段がスイッチングを行わないので、外部電源による動作中のバッテリーの消費を必要最小限に抑えることができる。そして、外部電源の電圧降下に伴ってイネーブル信号が入力されるとスイッチングを開始し、バッテリーに基づく電力を速やかに出力できる。
Further, in the recording apparatus according to the present invention, the boosting unit stores a coil through which the output current of the battery flows, a switch for turning on / off the current flowing through the coil, and a back electromotive force generated in the coil. A capacitor and a boost control means for driving the switch, wherein the power supply control means is connected to the boost control means while the power supplied from the external power supply is below a predetermined voltage. An enable signal is output, and the step-up control unit drives the switch while the enable signal is input from the power supply control unit, and performs voltage conversion by the coil and the capacitor.
According to the present invention, since the boosting unit does not perform switching while the recording apparatus is operated by the external power supply, it is possible to minimize the battery consumption during the operation by the external power supply. When an enable signal is input along with a voltage drop of the external power supply, switching is started and power based on the battery can be output quickly.
また、本発明は、上記記録装置において、前記外部電源及び前記バッテリーから前記出力回路への電力供給を遮断する遮断スイッチをさらに備えることを特徴とする。
本発明によれば、例えば記録装置の停止時等に、外部電源及びバッテリーからの電力供給を遮断することにより、記録装置が動作しない間の外部電源及びバッテリーの電力消費を抑えることができる。
The present invention is also characterized in that the recording apparatus further comprises a cut-off switch for cutting off power supply from the external power source and the battery to the output circuit.
According to the present invention, for example, when the recording apparatus is stopped, the power supply from the external power source and the battery is cut off, so that the power consumption of the external power source and the battery while the recording apparatus is not operating can be suppressed.
また、本発明は、上記記録装置において、前記出力回路は、前記外部電源から電力が供給されるラインと前記昇圧手段が電力を出力するラインとをダイオードOR接続して構成されることを特徴とする。
本発明によれば、ダイオードOR接続によって、回路のスイッチング等を行うことなく外部電源から供給される電力とバッテリーからの電力とが適宜選択して供給されるので、外部電源の電圧が所定電圧以下に下がった場合には、昇圧回路を動作させることにより、速やかに、駆動部に対してバッテリーの電力を供給できる。
Further, the present invention is characterized in that in the recording apparatus, the output circuit is configured by diode-ORing a line to which power is supplied from the external power source and a line from which the booster outputs power. To do.
According to the present invention, the power supplied from the external power source and the power from the battery are appropriately selected and supplied without switching the circuit or the like by the diode OR connection, so that the voltage of the external power source is equal to or lower than a predetermined voltage. In this case, the battery power can be quickly supplied to the drive unit by operating the booster circuit.
また、本発明は、上記記録装置において、前記記録制御手段は、前記電源装置から入力される信号に基づいて、前記駆動部を省電力モードで駆動することを特徴とする。
本発明によれば、駆動部を省電力モードで駆動し、駆動部の消費電力量を抑えることによって、バッテリーの限られた電力でより長時間、記録装置を駆動できる。また、バッテリーの放電の負荷を軽減できるので、バッテリーの長寿命化を実現できる。
In the recording apparatus, the recording control unit may drive the driving unit in a power saving mode based on a signal input from the power supply apparatus.
According to the present invention, by driving the drive unit in the power saving mode and suppressing the power consumption of the drive unit, the recording apparatus can be driven for a longer time with the limited power of the battery. In addition, since the load of battery discharge can be reduced, the battery life can be extended.
また、上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体を搬送する搬送部および前記記録媒体に記録を行う記録ヘッドを含み、外部電源またはバッテリーから電力供給を受けて動作する駆動部と、前記駆動部を制御して記録を実行させる記録制御手段とを備えた記録装置に接続され、前記外部電源から供給される電力または前記バッテリーから供給される電力に基づいて前記駆動部に電源を供給し、前記外部電源から供給される電圧が低下した場合に、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部に供給するとともに、前記記録制御手段に対して電源の変更を示す信号を出力することを特徴とする。
本発明の電源装置によれば、外部電源から供給される電圧が降下した場合に、この電圧降下に対応してバッテリーからの電力を外部電源に代えて駆動部に供給し、外部電源使用時のバッテリーの電力消費を抑えるとともに、外部電源では駆動部を動作させることができなくなった場合に、電源を速やかにバッテリーに切り換える。そして、電源が外部電源からバッテリーに変わったことを記録制御手段に通知できるので、例えば記録制御手段が駆動部の消費電力量や電流量を抑えるように制御して、記録装置の動作を、バッテリー駆動に適応させることが可能となる。
In order to achieve the above object, the present invention includes a conveyance unit that conveys a recording medium and a recording head that performs recording on the recording medium, and a driving unit that operates by receiving power supply from an external power source or a battery; Connected to a recording apparatus having a recording control means for controlling the driving unit to execute recording, and supplying power to the driving unit based on power supplied from the external power source or power supplied from the battery When the voltage supplied from the external power supply decreases, the power supplied from the battery is supplied to the drive unit, and a signal indicating a change in power supply is output to the recording control means. Features.
According to the power supply device of the present invention, when the voltage supplied from the external power supply drops, the power from the battery is supplied to the drive unit instead of the external power supply in response to this voltage drop, and when the external power supply is used. The power consumption of the battery is reduced, and when the drive unit cannot be operated with an external power supply, the power supply is quickly switched to the battery. Since the recording control means can be notified to the recording control means that the power source has been changed from the external power supply to the battery, for example, the recording control means is controlled so as to suppress the power consumption amount and current amount of the drive unit, and the operation of the recording apparatus is controlled. It becomes possible to adapt to driving.
本発明によれば、記録装置が外部電源で駆動される場合のバッテリーの電力消費を抑えるとともに、外部電源により供給される電圧が降下した場合に、外部電源とバッテリーを速やかに切り換えて記録を行う駆動部に電源を供給できる。 According to the present invention, the power consumption of the battery is suppressed when the recording apparatus is driven by an external power source, and recording is performed by quickly switching between the external power source and the battery when the voltage supplied by the external power source drops. Power can be supplied to the drive unit.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明を適用した実施形態に係るプリンター1のブロック図である。
プリンター1は、記録媒体に文字や画像等を記録(印刷)する記録装置である。本実施形態では、プリンター1が、本体ケース(図示略)内に収容した感熱ロール紙(図示略)に対し、ラインサーマルヘッドによって熱を与え、文字や画像等を印刷するラインサーマルプリンターである場合を例に挙げて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a
The
プリンター1は、電源装置3と、電源装置3から電源の供給を受けて動作し、ロール紙への記録を行う記録部4とを備える。
記録部4は、制御プログラムを実行してプリンター1の各部を制御する記録制御CPU41(記録制御手段)、記録制御CPU41が実行する制御プログラムや設定値等のデータを記憶するROM42、記録制御CPU41が実行する制御プログラムや処理対象のデータを展開するワークエリアを形成するRAM43、および、プリンター1の外部のホストコンピューター100に接続されるインターフェイス(I/F)部47を備えている。また、記録部4は、記録制御CPU41を含む制御系により制御される駆動部40として、記録制御CPU41の制御に従ってロール紙を搬送する搬送部としての搬送モーター44、および、搬送モーター44により搬送されるロール紙に有色のドットを形成して文字や画像を記録する記録ヘッド45を備えている。記録部4が備える各部はバス48を介して相互に接続されている。
記録制御CPU41は、ROM42に記憶された制御プログラムおよびデータを読み出して、RAM43のワークエリアに展開して実行することにより、プリンター1の各部を制御する。また、記録制御CPU41は、インターフェイス部47を介してホストコンピューター100との間で各種データを送受信し、ホストコンピューター100から送信される記録実行コマンドおよび記録データに基づいて駆動部40の搬送モーター44および記録ヘッド45を制御し、記録を実行する。
The
The recording unit 4 includes a recording control CPU 41 (recording control unit) that controls each part of the
The
搬送モーター44は、ロール紙に接する搬送ローラーに連結され、搬送モーター44の回転に伴って搬送ローラーが回転することにより、ロール紙が排出口に向けて搬送される。記録部4は、記録ヘッド45による記録後のロール紙を排出口付近で切断するカッターユニットと、このカッターユニットを動作させるカッター駆動モーターを備え、記録制御CPU41の制御によって所定のタイミングでカッターユニットの刃を移動させ、ロール紙をカットする構成としてもよい。このカッター駆動モーターを備えた構成においては、駆動部40にカッター駆動モーターが含まれる。
また、プリンター1は、記録動作を制御するためのセンサー46を備えている。センサー46は、具体的には、ロール紙を収容する本体(図示略)に設けられたカバー(図示略)の開閉を検出するセンサーや、ロール紙の残量がなくなったことを検出するセンサー等である。
The
The
プリンター1には、通常時の電源として、商用交流電源Pに接続されたACアダプター2(外部電源)が接続されている。ACアダプター2は、例えば交流100ボルトの商用交流電源Pを整流および電圧変換して、24ボルトの直流電力を電源装置3に供給する。このACアダプター2から供給される電力に基づいて、電源装置3は、記録部4の各部に電源を供給する。
The
電源装置3の出力段にはシステム電源部5が接続されている。システム電源部5は、電源装置3が出力した、例えば直流24ボルトの駆動用の電力を、駆動部40の各部に供給する。また、システム電源部5は、電圧を変換するDC/DCコンバーター(図示略)を内蔵し、電源装置3から供給される例えば直流24ボルトの駆動用の電力を電圧変換して、制御用の電力(例えば直流3.3ボルト)を生成し、記録制御CPU41、ROM42、RAM43、センサー46、インターフェイス部47等の制御基板に実装された制御系の各部に供給する。なお、このシステム電源部5を電源装置3の一部として含めることも可能である。
A system power supply unit 5 is connected to the output stage of the
また、プリンター1は、バッテリー10を備えている。バッテリー10は、繰り返し充放電可能な二次電池(リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケル−カドミウム電池等)であり、商用交流電源Pの停電や電圧降下が発生した場合、ACアダプター2のコネクターが引き抜かれた場合やACアダプター2の故障時に、バックアップ電源として記録部4に電力を供給する。そして、電源装置3のバッテリー制御用CPU31は、電源制御手段として機能し、ACアダプター2から供給される電圧が低下した場合に、この電圧の低下を検出して、昇圧回路35による電圧変換を実行させる。
The
電源装置3の出力ライン上のノードN1には、ACアダプター2の出力ラインがダイオードD1を介して接続されるとともに、昇圧回路35の出力段がダイオードD2を介して接続される。ノードN1はダイオードD1、D2のカソードに接続されている。このダイオードD1、D2は、いわゆるダイオードOR回路であり、ACアダプター2または昇圧回路35の少なくともいずれか一方が電力を供給していれば、そのうち電圧が高い側の電力をシステム電源部5へ供給する出力回路となっている。また、ダイオードD1、D2は、ACアダプター2から昇圧回路35側へ電流が流れたり、反対に昇圧回路35からACアダプター2へ電流が流れたりするのを防ぐ。
本実施形態の構成では昇圧回路35が出力する電圧はACアダプター2から入力される電圧と同じか、わずかに低い程度である。このため、ACアダプター2から定格電圧の電源が供給されている間は、昇圧回路35が出力する電力を消費せず、ACアダプター2からの電源がシステム電源部5へ供給される。また、ACアダプター2の入力電圧が所定のしきい値以下に低下した場合、昇圧回路35が所定電圧の電力を出力していれば、この昇圧回路35が出力する電力がシステム電源部5へ供給される。
ノードN1に繋がるACアダプター2の出力ライン上には、バッテリー制御用CPU31の制御により開閉されるスイッチSW1が設けられ、このスイッチSW1が開くとACアダプター2からノードN1への電力供給が遮断される。
The output line of the
In the configuration of the present embodiment, the voltage output from the
On the output line of the
昇圧回路35(昇圧手段)は、バッテリー10の出力電圧を駆動部40の駆動に必要な電圧まで昇圧するための回路である。バッテリー10をプリンター1の本体に比較して小型の二次電池で構成した場合、放電電圧を高めることは比較的難しいので、駆動部40が要求する電圧、すなわちACアダプター2が供給する電圧よりも低電圧(例えば7.2V程度)で放電する。このため、電源装置3は、昇圧回路35によりバッテリー10の放電電圧を電圧変換する。
バッテリー10の出力ライン上には、バッテリー制御用CPU31の制御によって開閉されるスイッチSW2が設けられ、このスイッチSW2によりバッテリー10から昇圧回路35への電力供給が遮断される。
The step-up circuit 35 (step-up means) is a circuit for stepping up the output voltage of the
On the output line of the
また、バッテリー制御用CPU31は、昇圧回路35に対し、昇圧回路35の動作を制御するイネーブル信号S1を出力する。イネーブル信号S1は、アクティブハイまたはアクティブローのどちらでも良い。昇圧回路35は、イネーブル信号S1が非アクティブ状態であれば電圧変換の動作を行わず、イネーブル信号S1がアクティブな間、電圧変換を行って電力を出力する。
Further, the
図2は、昇圧回路35の構成を詳細に示す回路図である。
昇圧回路35は、入力側のノードN2と出力側のノードN3との間に直列に配置されたコイルL1及びダイオードD3と、コイルL1の一端に接続されたコンデンサーC1と、コイルL1の他端とダイオードD3のアノード側に接続され、スイッチとしてのFET(Field Effect Transistor)と、ダイオードD3のカソード側にFETと並列に接続されたコンデンサーC2と、FETをオン/オフさせる制御IC37(昇圧制御手段)とを有する。コンデンサーC1、C2の他端は接地され、また、FETのドレインはコイルL1に接続され、ソースは接地され、ゲートは制御IC37に接続されている。
ノードN2はスイッチSW2(図1)に接続され、ノードN3はシステム電源部5(図1)に接続される。また、ダイオードD3のアノード側には、バッテリー10からの入力電圧を安定させるコンデンサーC1がFETに並列に接続されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the
The
Node N2 is connected to switch SW2 (FIG. 1), and node N3 is connected to system power supply unit 5 (FIG. 1). A capacitor C1 that stabilizes the input voltage from the
制御IC37は、バッテリー制御用CPU31(図1)から入力されるイネーブル信号S1がアクティブである間、FETのゲートにパルスを出力して所定周期でスイッチングを行わせる。昇圧回路35では、FETがオンになるとコイルL1に電流が流れてコンデンサーC2が充電され、FETがオフになるとコイルL1に高電圧の逆起電力が発生し、この逆起電力によりコンデンサーC2の両端電圧が高まり、この動作の繰り返しにより昇圧された電流がダイオードD3によって整流され、ノードN4から出力される。つまり、イネーブル信号S1がアクティブな間、制御IC37の制御によって電圧変換が行われ、イネーブル信号S1が非アクティブ状態では電圧変換が行われない。
While the enable signal S1 input from the battery control CPU 31 (FIG. 1) is active, the
また、制御IC37は昇圧回路35の出力電圧を所定電圧に保持するフィードバック回路を有する。制御IC37のフィードバック端子39には、ノードN4の電圧を分圧抵抗R1、R2によって分圧した電圧が入力されており、制御IC37は、このフィードバック端子39に入力される電圧値に基づいて、FETを制御するパルスのデューティ比を調整し、昇圧回路35の出力電圧を所定電圧(例えば、24V)で安定させる。
The
また、バッテリー制御用CPU31(図1)は、ACアダプター2から電力が供給されるラインに接続され、ACアダプター2の出力電圧が適正な範囲内であるか否かを検出する電圧降下検出部32を備えている。
The battery control CPU 31 (FIG. 1) is connected to a line to which power is supplied from the
図3は、電圧降下検出部32の構成を示す回路図である。
電圧降下検出部32は、ACアダプター2の出力電圧を分圧する分圧抵抗R11、R12と、抵抗R11、R12により分圧された入力電圧とリファレンス電圧B1とを比較して、入力電圧がリファレンス電圧B1以下の場合にバッテリー制御用CPU31に割り込みを入れるコンパレーター38とを備えて構成される。リファレンス電圧B1(所定電圧)は、例えばバッテリー10とは別に電源装置3が備える電池を用いて構成される。リファレンス電圧B1の電圧値は、駆動部40を正常に動作させるために必要とされる電圧またはACアダプター2の定格出力電圧と、分圧抵抗R11、R12の分圧比とに基づいて、予め決定されている。
バッテリー制御用CPU31は、電圧降下検出部32からの割り込みによって、ACアダプター2の出力電圧の降下を検出する。
また、ACアダプター2の出力電圧がリファレンス電圧B1以下の電圧からリファレンス電圧B1を超える電圧に上昇した場合も、コンパレーター38の出力が反転して、バッテリー制御用CPU31に割り込みが発生する。このため、バッテリー制御用CPU31は、ACアダプター2の出力電圧の上昇も検出できる。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the voltage
The voltage
The
Also, when the output voltage of the
このように構成される電源装置3は、通常時はACアダプター2から供給される電力をシステム電源部5に出力し、ACアダプター2の出力電圧の降下を検出した場合に、電源をACアダプター2からバッテリー10に切り換えて、バッテリー10が放電する電力をシステム電源部5に供給する。
すなわち、バッテリー制御用CPU31は、プリンター1の電源オンとともにスイッチSW1及びスイッチSW2をオンに切り換え、ACアダプター2からノードN1への電力供給を開始させるとともに、バッテリー10から昇圧回路35に放電可能な状態にする。さらにバッテリー制御用CPU31は、イネーブル信号S1を非アクティブ状態にして、昇圧回路35が電圧変換を行わない状態にし、ACアダプター2からシステム電源部5に電力を供給させる。
The
That is, the
バッテリー制御用CPU31は、電圧降下検出部32によってACアダプター2の出力電圧を監視し、ACアダプター2の出力電圧が所定電圧以下に低下して割り込みが発生した場合には、イネーブル信号S1をアクティブに切り換えて、昇圧回路35による電圧変換を開始させる。その後、昇圧回路35から所定電圧の電力が出力され、この電力がノードN1からシステム電源部5に供給される。
ここで、バッテリー制御用CPU31は、イネーブル信号S1をアクティブに切り換えた時点、あるいは昇圧回路35から電圧変換された電流が出力されるようになった後に、スイッチSW1をオフに切り換えてもよい。この場合、ACアダプター2の出力電圧が所定電圧を超える電圧値まで回復する間はACアダプター2からノードN1へ電源が供給されないので、ACアダプター2の供給電圧の変動に伴う頻繁な電源の切換等の望ましくない動作を防止できる。
The
Here, the
その後、バッテリー制御用CPU31は、電圧降下検出部32の機能によってACアダプター2の出力電圧が所定電圧を超えるまで上昇したことを検出すると、スイッチSW1がオフになっていればオンに切り換えて、イネーブル信号S1を非アクティブ状態に切り換えて昇圧回路35の電圧変換を停止させる。これにより、ACアダプター2からノードN1を介してシステム電源部5へ電力が供給される。
ここで、バッテリー制御用CPU31は、ACアダプター2の出力電圧が所定電圧(リファレンス電圧B1)を超えた状態が所定時間以上継続した場合、或いは、上記所定電圧(リファレンス電圧B1)よりも高い電圧値を超えた場合に、スイッチSW1をオンにしてACアダプター2の電力を駆動部40に供給してもよい。
Thereafter, when the
Here, the
上記の動作では、ACアダプター2から電源を供給している間も、スイッチSW2がオンになっていればバッテリー10から昇圧回路35へ電力が供給されるが、昇圧回路35はイネーブル信号S1がアクティブでなければFETのスイッチングを行わないので、制御IC37のみが電力を消費している。従って、ACアダプター2の電源供給中のバッテリー10の電力消費量は極めて小さいレベルに抑制できる。
一方、ACアダプター2の出力電圧の降下によりバッテリー10からシステム電源部5への電力供給が必要になると、既にスイッチSW2がオンになっているため、バッテリー制御用CPU31がイネーブル信号S1をアクティブに切り換えるとすぐに制御IC37がFETのスイッチングを開始し、昇圧回路35から高圧の電流が出力される。従って、電源装置3は、ACアダプター2からバッテリー10へ電源を速やかに切り換えられる。
In the above operation, while the power is supplied from the
On the other hand, when power supply from the
スイッチSW1、SW2は、上述したように独立してオン/オフされなくても、同時にオン/オフされてもよい。スイッチSW1、SW2がオンの間は、ACアダプター2またはバッテリー10からシステム電源部5へ電源供給される。ACアダプター2からの電力をシステム電源部5へ供給する間は昇圧回路35が電圧変換を行わないので、スイッチSW2がオンであってもバッテリー10の電力が浪費されるおそれはない。また、バッテリー10の電力をシステム電源部5へ供給する間はACアダプター2の出力電圧が低いため、スイッチSW1がオンであっても、ダイオードD1、D2の出力回路の機能によりACアダプター2の電力は供給されないので、問題はない。このため、バッテリー制御用CPU31は、プリンター1の電源のオン/オフに連動して、スイッチSW1、SW2を同時にオン/オフすれば、電源オフの状態におけるプリンター1の消費電力がゼロとなるという効果がある。この場合、バッテリー制御用CPU31とスイッチSW1、SW2とを接続する制御ラインは共通の1本でよい。或いは、スイッチSW1、SW2を、バッテリー制御用CPU31の制御によらず、プリンター1の電源スイッチ(図示略)に機械的または電気的に連動してオン/オフされる構成としても良い。
The switches SW1 and SW2 may not be turned on / off independently as described above, but may be turned on / off at the same time. While the switches SW1 and SW2 are on, power is supplied from the
バッテリー制御用CPU31は、昇圧回路35に対するイネーブル信号S1をアクティブに切り換える際、及び、イネーブル信号S1を非アクティブ状態に切り換える際に、記録制御CPU41に対して制御信号を出力する。このため、記録制御CPU41は、記録部4がACアダプター2の電力で駆動されているか、或いはバッテリー10の電力で駆動されているかを判別できる。
The
例えば、記録制御CPU41は、省電力モードと通常動作モードの2種類の記録動作を実行可能であり、バッテリー10の電力で駆動されている間は省電力モードで動作し、ACアダプター2の電力で駆動されている間は通常動作モードで動作する。省電力モードでは、例えば、搬送モーター44の回転速度を通常動作モードより低速にする。この場合、搬送モーター44の消費電力のピークすなわち電流のピークが抑制される他、記録媒体であるロール紙の搬送速度に合わせて記録ヘッド45に通電される電流も抑制される。このような省電力モードの動作は、電流の容量が制限されるバッテリー10で駆動される場合に適した動作であり、バッテリー10の限られた電力で、より長時間駆動できる。また、バッテリー10の放電の負荷を軽減できるので、バッテリー10の長寿命化を実現できる。さらに、省電力モードで駆動部40の動作を低速にすることで、電力不足により駆動部40の動作が不安定になるのを防止し、低速ではあるが安定して動作させることができ、記録品質の低下を防止できる。
For example, the
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るプリンター1は、記録媒体としてのロール紙を搬送する搬送モーター44およびロール紙に記録を行う記録ヘッド45を含み、商用交流電源Pに接続されたACアダプター2またはバッテリー10から電力供給を受けて動作する駆動部40と、駆動部40を制御して記録を実行させる記録制御CPU41と、バッテリー10から供給される電力を駆動部40の動作電圧に電圧変換して出力する昇圧回路35と、商用交流電源Pに基づいてACアダプター2から供給される電力またはバッテリー10から供給される電力に基づいて駆動部40に電源を供給する電源装置3とを備え、電源装置3は、ACアダプター2から供給される電圧が低下した場合に、バッテリー10から供給される電力を駆動部40に供給するとともに、記録制御CPU41に対して電源の変更を示す信号を出力するので、ACアダプター2から供給される電圧が降下した場合に、この電圧降下に対応してバッテリー10からの電力をACアダプター2に代えてシステム電源部5に供給し、ACアダプター2使用時のバッテリー10の電力消費を抑えるとともに、ACアダプター2では駆動部40を動作させることができなくなった場合に、電源を、速やかにバッテリー10に切り換える。そして、電源がACアダプター2からバッテリー10に変わったことを記録制御CPU41に通知できるので、例えば記録制御CPU41が駆動部40の消費電力量や電流量を抑えるように制御して、プリンター1の動作を、バッテリー駆動に適応させることが可能となる。
As described above, the
また、プリンター1の電源装置3は、バッテリー10から供給される電力を駆動部40の動作電圧に電圧変換して出力する昇圧回路35と、昇圧回路35が出力する電力と、ACアダプター2から供給される電力とを選択的に駆動部40へ出力する出力回路と、を備え、出力回路は、昇圧回路35が電圧変換を行っていなければACアダプター2から供給される電力を駆動部40へ出力し、昇圧回路35が電圧変換した電力を出力すると、この昇圧回路35が出力した電力を駆動部40へ出力するよう構成される。すなわち、ダイオードD1、D2により構成される出力回路が、昇圧回路35が電圧変換を行っていない場合など、ACアダプター2から供給される電力の方が電圧が高ければ、このACアダプター2から供給される電力を駆動部40へ出力する。また、ACアダプター2から供給される電圧が低下し、昇圧回路35が電圧変換した電力を出力している場合など、昇圧回路35が出力する電圧の方が高ければ、昇圧回路35が出力する電力を駆動部40へ出力する。このように、出力回路によって、ACアダプター2から供給される電圧の変化と、バッテリー10の電圧を電圧変換する昇圧回路35を動作させるか否か等に応じて、駆動部40の電源が適宜切り換えられるので、複雑な回路構成を用いることなく、駆動部40に対して安定して電力を供給できる。また、ACアダプター2から供給される電圧が高い間はバッテリー10の電力消費を抑えることができ、効率よくバッテリー10の電力を利用できる。
Further, the
また、電源装置3は、ACアダプター2から供給される電圧が低下した場合に昇圧回路35による電圧変換を実行させるバッテリー制御用CPU31を備えるので、昇圧回路35により電圧変換の実行及び停止を正確に制御できる。
昇圧回路35は、バッテリー10の出力電流が流れるコイルL1と、コイルL1に流れる電流をオン/オフするFETと、コイルL1に発生する逆起電力を蓄積するコンデンサーC2と、FETを駆動する制御IC37と、を備え、バッテリー制御用CPU31は、ACアダプター2から供給される電力が所定電圧以下となっている間に制御IC37に対してイネーブル信号を出力し、制御IC37は、バッテリー制御用CPU31からイネーブル信号が入力されている間はTを駆動して、コイルL1及びコンデンサーC2により電圧変換を実行させる。このため、ACアダプター2によりプリンター1が動作している間は昇圧回路35がスイッチングを行わないので、ACアダプター2による動作中のバッテリー10の消費を必要最小限に抑えることができる。そして、ACアダプター2の電圧降下に伴ってイネーブル信号が入力されるとスイッチングを開始し、バッテリー10に基づく電力を速やかに出力できる。
Further, since the
The
また、プリンター1は、ACアダプター2及びバッテリー10から出力回路への電力供給を遮断するスイッチSW1、SW2を備え、例えばプリンター1の停止時等に、ACアダプター2及びバッテリー10からの電力供給を遮断することにより、プリンター1が動作しない間のACアダプター2及びバッテリー10の電力消費を抑えることができる。
さらに、ダイオードD1、D2によってACアダプター2から電力が供給されるラインと昇圧回路35が電力を出力するラインとをダイオードOR接続して構成される出力回路を備えるので、回路の切換等を行うことなく、ACアダプター2から供給される電力とバッテリー10からの電力とを適宜選択して供給し、ACアダプター2の電圧が所定電圧以下に下がった場合には、昇圧回路を動作させることにより、速やかに、駆動部40に対してバッテリー10の電力を供給できる。
The
Further, since the output circuit is configured by diode OR-connecting a line to which power is supplied from the
また、記録制御CPU41は、バッテリー制御用CPU31から入力される信号に基づいて、駆動部40を省電力モードで駆動し、駆動部40の消費電力量を抑えることによって、バッテリー10の限られた電力でより長時間、プリンター1を駆動できる。また、バッテリー10の放電の負荷を軽減できるので、バッテリー10の長寿命化を実現できる。
Further, the
また、本発明を適用した電源装置3は、駆動部40と、駆動部40を制御して記録を実行させる記録制御CPU41とを備えたプリンター1に接続され、ACアダプター2から供給される電力またはバッテリー10から供給される電力に基づいて駆動部40に電源を供給し、ACアダプター2から供給される電圧が低下した場合に、バッテリー10から供給される電力を駆動部40に供給するとともに、記録制御CPU41に対して電源の変更を示す信号を出力するので、ACアダプター2から供給される電圧が降下した場合に、この電圧降下に対応してバッテリー10からの電力を昇圧回路によって電圧変換し、駆動部40に対して供給する。このため、ACアダプター2の使用時のバッテリー10の電力消費を抑えるとともに、ACアダプター2とバッテリー10を速やかに切り換えて電源を供給できる。そして、バッテリー10の電力の供給に切り換わったことを記録制御CPU41に通知できるので、例えば記録制御CPU41が駆動部40の消費電力量や電流量を抑えるように制御して、プリンター1の動作を、バッテリー10駆動に適応させることが可能となる。
The
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ACアダプター2の出力ライン上にダイオードD1を設け、昇圧回路35の出力ライン上にダイオードD2を設けた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、単にACアダプター2の出力ラインと昇圧回路35の出力ラインとをノードN1に接続した構成としてよく、コイルL1に流れる電流をオン/オフするスイッチとしてFETのように寄生ダイオードを持つものを用いない場合には有効である。また、上記実施形態では、プリンター1がバッテリー10を内蔵する場合を例に挙げて説明したが、プリンター1の外部にバッテリー等の電源装置が設置され、この電源装置からプリンター1にバックアップ用の直流電源が供給される構成としてもよい。また、電源装置3はバッテリー10を充電する充電回路を備えていても良い。図2及び図3に示す回路構成はあくまで一例であり、図2、図3の回路と同機能を実現し得る別の回路構成を用いることも可能であるし、図2、図3の回路の一部を等価な回路により置き換えることも勿論可能である。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the diode D1 is provided on the output line of the
また、上記実施形態では、感熱ロール紙に記録ヘッド45によって熱を与えて記録を行うサーマルプリンターを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、熱昇華型プリンター、インクジェット式プリンター、ドットインパクトプリンターに本発明を適用してもよい。この場合、記録ヘッドをキャリッジに搭載し、このキャリッジを記録媒体の搬送方向に直交して走査させる構成としてもよく、この場合のキャリッジ駆動モーターは上記の駆動部40に含まれる。また、記録媒体として普通紙をロール状に巻き回したロール紙や、各種定型サイズのカット紙、連続した紙を折り畳んだファンフォールド紙を使用する構成としてもよい。さらに、本発明は、他の装置に組み込まれる各種プリンターにも適用可能である。また、上述の動作を行う記録制御CPU41が実行するプログラムは、プリンター1が備えるROM42に限らず、他の記憶装置、記憶媒体や外部装置の記憶媒体に記憶させ、記録制御CPU41により読み出して実行する構成としても良い。
In the above embodiment, a thermal printer that performs recording by applying heat to the thermal roll paper by the
1…プリンター(記録装置)、2…ACアダプター(外部電源)、3…電源装置、4…記録部、5…システム電源部、10…バッテリー、31…バッテリー制御用CPU(電源制御手段)、32…電圧降下検出部、35…昇圧回路(昇圧手段)、38…コンパレーター、39…フィードバック端子、40…駆動部、41…記録制御用CPU(記録制御手段)、44…搬送モーター(搬送部)、45…記録ヘッド、100…ホストコンピューター、B1…リファレンス電圧、D1、D2…ダイオード(出力回路)、S1…イネーブル信号、SW1、SW2…スイッチ(遮断スイッチ)。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記駆動部を制御して記録を実行させる記録制御手段と、
前記外部電源から供給される電力または前記バッテリーから供給される電力に基づいて前記駆動部に電源を供給する電源装置と、を備え、
前記電源装置は、前記外部電源から供給される電圧が低下した場合に、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部に供給するとともに、前記記録制御手段に対して電源の変更を示す信号を出力すること、
を特徴とする記録装置。 A drive unit that includes a conveyance unit that conveys the recording medium and a recording head that performs recording on the recording medium, and operates by receiving power supply from an external power source or a battery;
Recording control means for controlling the driving unit to execute recording;
A power supply device that supplies power to the drive unit based on power supplied from the external power supply or power supplied from the battery, and
When the voltage supplied from the external power supply decreases, the power supply device supplies power supplied from the battery to the drive unit and outputs a signal indicating a change in power supply to the recording control unit To do,
A recording apparatus.
前記昇圧手段が出力する電力と、前記外部電源から供給される電力とを選択的に前記駆動部へ出力する出力回路と、を備え、
前記出力回路は、前記外部電源から供給される電力と前記昇圧手段が電圧変換して出力する電力のうち、電圧の高い方を出力するよう構成されたこと、
を特徴とする請求項1記載の記録装置。 The power supply device includes a boosting unit that converts the power supplied from the battery into an operating voltage of the driving unit and outputs the voltage.
An output circuit that selectively outputs the power output from the boosting unit and the power supplied from the external power source to the drive unit;
The output circuit is configured to output the higher one of the electric power supplied from the external power source and the electric power output by the voltage booster by converting the voltage,
The recording apparatus according to claim 1.
前記電源制御手段は、前記外部電源から供給される電圧が所定電圧以下となっている間に前記昇圧制御手段に対してイネーブル信号を出力し、
前記昇圧制御手段は、前記電源制御手段からイネーブル信号が入力されている間は前記スイッチを駆動して、前記コイル及び前記コンデンサーにより電圧変換を実行させることを特徴とする請求項3記載の記録装置。 The boosting means includes a coil through which the output current of the battery flows, a switch for turning on / off the current flowing through the coil, a capacitor for accumulating counter electromotive force generated in the coil, and a boosting control means for driving the switch. And comprising
The power supply control means outputs an enable signal to the boost control means while the voltage supplied from the external power supply is below a predetermined voltage,
4. The recording apparatus according to claim 3, wherein the step-up control unit drives the switch while an enable signal is input from the power source control unit, and performs voltage conversion by the coil and the capacitor. .
前記外部電源から供給される電力または前記バッテリーから供給される電力に基づいて前記駆動部に電源を供給し、
前記外部電源から供給される電圧が低下した場合に、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部に供給するとともに、前記記録制御手段に対して電源の変更を示す信号を出力すること、
を特徴とする電源装置。 A recording unit that includes a conveying unit that conveys the recording medium and a recording head that performs recording on the recording medium, and operates by receiving power from an external power source or a battery; and a recording control unit that controls the driving unit to perform recording Connected to a recording device comprising
Supplying power to the drive unit based on power supplied from the external power supply or power supplied from the battery;
Supplying power supplied from the battery to the drive unit when the voltage supplied from the external power supply decreases, and outputting a signal indicating a change in power supply to the recording control unit;
A power supply characterized by.
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JP2016095680A (en) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 株式会社リコー | Image forming apparatus |
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