JP2016221716A - 電力供給装置、プリンタ及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力供給回路や負荷における異常の発生を適切に検出すると共に、電力負荷の動作の開始を早めることができる電力供給装置、プリンタ及び制御方法を提供する。【解決手段】ヘッド３の動作時に電力供給ラインを介してヘッド３に電力を供給する電源回路１０１と、電源回路１０１とヘッド３とを接続する前記電力供給ラインに並列に接続された電解コンデンサ１０５と、電力供給ラインを介したヘッド３への電力供給を開始してから経過した時間を特定する特定手段と、電解コンデンサ１０５の電圧値を検出する電圧検出回路１２１と、電圧検出回路１２１により検出された電圧値に基づいて、エラー処理を実行する実行手段と、を有し、電圧検出回路１２１は、ヘッド３の停止時で且つ特定された時間が所定時間を経過した場合、電力供給ラインを介した電力供給を停止させた状態で検出をする。【選択図】図１

Description

本発明は、電力供給装置、プリンタ及び制御方法に関し、特に、負荷への電力供給を制御する手段を備える電力供給装置、プリンタ及び制御方法に関する。

近年のインクジェット記録装置（以下、記録装置ともいう）は、印刷速度の向上や印刷解像度の向上のために、インクを吐出するノズルの数が増大してきている。例えば、サーマル方式の記録装置の場合には、インク吐出口付近にヒータを設け、このヒータに電力を供給する事によりインクを瞬時に発泡させ、発泡の運動エネルギによってインクを吐出させる。

このような記録装置において、画像形成時に消費される電力は、画像の濃淡によって変化する。濃度の高い画像を形成する際には、多量のインクを紙面上に吐出するために多数のノズル駆動用ヒータが瞬間的にオンされ、ノズルを備えるヘッドに短い時間で大きな電流を流す。

瞬間的な大電流を流す際には、電源のインピーダンスを下げる必要があり、等価直列抵抗値が小さく且つ容量が大きい電解コンデンサを、記録ヘッド近くの電源ラインに接続するプリンタが知られている（特許文献１参照）。電解コンデンサに蓄積された大きな電荷が瞬時的な電力として供給される事で、ヒータ駆動電圧の降下を防ぎ、安定したインク吐出を実現することができる。

特開２００９−２８６０９６号公報

特許文献１では、オフ状態や待機状態では、電源電圧が印加されず、ヘッドに電力を供給しない。そして、オフ状態や待機状態時にヘッドの故障の確認を行う。このため、次の印刷動作を開始する前には、再び加熱動作を行う必要がある。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑み、電力供給回路や負荷における異常の発生を適切に検出すると共に、電力負荷の動作の開始を早めることができる電力供給装置、プリンタ及び制御方法を提供することを課題とする。

上記の目的を達成するために本発明の電力供給装置は、電力負荷の動作時に電力供給ラインを介して前記電力負荷に電力を供給する電源部と、前記電源部と前記電力負荷とを接続する前記電力供給ラインに接続されたコンデンサと、前記電力供給ラインを介した前記電力負荷への電力供給を開始してから経過した時間を特定する特定手段と、前記コンデンサの電圧値を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された電圧値に基づいて、エラー処理を実行する実行手段と、を有し、前記検出手段は、前記電力負荷の停止時で且つ前記特定手段により特定された時間が所定時間を経過した場合、前記電力供給ラインを介した電力供給を停止させた状態で検出をする。

本発明によれば、電力供給回路や負荷における異常の発生を適切に検出すると共に、電力負荷の動作の開始を早めることができる。

実施形態１に係るプリンタの制御回路構成を示すブロック図である。 ヘッドの電源制御を示すフローチャートである。 ヘッドの電源制御を示すタイミングチャートである。 電解コンデンサの充電制御を示すフローチャートである。 電解コンデンサへの充電および放電を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施携帯について図面を参照して説明する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る電力供給装置の一例であるプリンタの制御回路の主要構成を示すブロック図である。なお、図１では、印刷機能を有するプリンタを例に挙げて説明するが、プリンタは、これに限定されるものではなく、例えば、印刷機能及び読取機能を有する複合プリンタであってもよい。

図１に示すプリンタは、電源回路１０１と、ヘッド電源制御ブロック１０２と、プリンタ制御用ＣＰＵ１２３と、ＲＡＭ１２５と、ＲＯＭ１２４と、充電回路１０６と、放電回路１０７と、記録ヘッド３と、電解コンデンサ１０５と、を有する。また、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１０３及びトランジスタ１０４を有する。なお、本実施形態において、「電源の供給電力」とは、電源回路１０１から記録ヘッド３に供給される電力を指す。

電源回路１０１は、いわゆる電源部であり、図示しないＡＣ電源からヘッドを駆動するＤＣ電圧を生成するＡＣ／ＤＣコンバータである。図１では、電源回路１０１が出力するＤＣ電圧をＶＭと表記している。また、ヘッド３の電源電圧、すなわち電解コンデンサ１０５の電圧をＶＨと表記する。

プリンタ制御用ＣＰＵ１２３は、記録装置全体を制御する中央演算処理部であり、プログラムの実行やハードウェアの起動によりプリンタ全体の動作を制御する。

ＲＯＭ１２４は、プリンタ全体を制御するプログラムや設定パラメータを格納する。ＲＡＭ１２５は、外部から受信した印刷ジョブを印刷用データへ変換したり、プログラムを展開するためのワークエリアとして用いられたり、パラメータや画像データを一時保存したりする。

ヘッド電源制御ブロック１０２は、ヘッド電源制御シーケンサ１２２と、ヘッドの電源電圧を検出する回路１２１を有し、ヘッドに供給する電力を制御する。電圧検出回路１２１は、記録ヘッドに電力を供給する電力供給ラインの電圧値（ヘッド電源電圧値）を検出する。なお、以下、ヘッド電源電圧値は、「電解コンデンサ電圧値」ともいう。これは、電解コンデンサ１０５の電圧は、ヘッド電源電圧と同じとなるためである。電圧検出回路１２１は、ＡＤ変換器であってもよいし、複数のコンパレータを並べて複数のしきい値を持たせた回路であってもよい。ヘッド電源電圧は、抵抗１１１と１１２で分圧され、入力端子ＰＩ１から電圧検出回路１２１に入力される。ヘッド電源制御シーケンサ１２２は、ＰＯ１から信号を出力することにより、トランジスタ１０４のオン・オフを制御する。また、充電回路１０６及び放電回路１０７の電流値を制御する。また、ヘッド電源制御シーケンサ１２２は、ＰＯ２から信号を出力することにより、充電回路１０６が供給する電流値を制御し、ＰＯ３から信号を出力することにより、放電回路１０７が放電する電流値を制御する。

また、ヘッド電源制御ブロック１０２は、図示しないが、ＦＥＴ１０３のゲートを開いてヘッド電源への大電力の連続供給時間を測定するためのタイマーを有する。

ＣＰＵ１２３とヘッド電源制御ブロック１０２は、同一の集積回路としてＬＳＩに実装されても良いし、別のＬＳＩとして実装されていてもよい。

記録ヘッド３（プリントヘッド）は、電力負荷に対応するものであり、プリント動作を行う。なお、本実施形態では、記録ヘッド３は、各色のインクタンクを有し、被記録媒体（例えば、紙）にインク液滴を吐出して記録を行う。なお、記録ヘッド３は、ヘッドキャリッジを支えるシャフトに沿って紙の搬送方向と直交する方向に移動しながらインクを吐出するものであってもよいし、紙の搬送方向に沿って各色のノズル列を有するラインヘッドを有するものであってもよい。本実施形態では、プリンタは、ヘッドを備えるヘッドキャリッジを、これを支えるシャフトに沿って搬送方向と直交する方向に移動しながらインクを吐出するシリアルプリンタとする。また、本実施形態に係るプリンタは、サーマル方式でプリントをするものであり、インク吐出口の付近に複数のヒータが設けられている。そして、インクを吐出する際には、ヒータに電力を供給する事によりインクを瞬時に発泡させ、発泡の運動エネルギによってインクを吐出させる。すなわち、本実施形態に係る記録ヘッドはサーマルヘッドである。

電解コンデンサ１０５は、記録ヘッド３に電源を供給する電解コンデンサであり、インクの吐出状況によって変化する負荷変動を吸収する役割も兼ねている。この電解コンデンサ１０５は、電力供給ラインに対してヘッド電源と並列に接続されている。本実施形態では、電解コンデンサ１０５は、等価直列抵抗値が小さく且つ容量が大きいコンデンサである。容量が大きい電解コンデンサ１０５とすることにより、濃度の高い画像を形成する際に、電解コンデンサ１０５に蓄積された大きな電荷が瞬時的な電力として供給される。これにより、瞬間的に大きな電流が流れる状況においてもヒータ駆動電圧の降下を防ぎ、安定したインク吐出を実現することができる。

ＦＥＴ１０３は、記録ヘッド３が印刷動作を行うために大きな電力を必要とする時にオンされる。本実施形態では、ＰＭＯＳでトランジスタ１０４をオン・オフすることにより、ゲートが開閉する構成とする。トランジスタ１０４は、ヘッド電源制御ブロック１０２の出力端子ＰＯ１に接続され、ヘッド電源制御シーケンサ１２２が出力する信号のＨｉｇｈ／Ｌｏｗによってオン・オフされる。なお、本実施形態では、充電回路１０６により電解コンデンサ１０５を充電する際には、ＦＥＴ１０３はオフした状態とする。

充電回路１０６は、電解コンデンサ１０５を充電するための回路であり、放電回路１０７は、電解コンデンサ１０５を放電するための回路である。

充電回路１０６は、電源回路１０１から供給される電力の電流値を制限して電解コンデンサ１０５を充電する。充電回路１０６は、カレントミラー構成の定電流回路となっており、ＦＥＴ及び定電流源１０８を有し、定電流源１０８により基準電流を生成する。定電流源１０８は、ヘッド電源制御ブロック１０２の出力端子ＰＯ２によって制御され、電流値の複数段階の切り替えが可能である。

放電回路１０７も、充電回路１０６と同様に、カレントミラー構成の定電流回路であり、ＦＥＴ及び定電流源１０８を有し、定電流源１０９が基準電流を生成する。また、定電流源１０９は、ヘッド電源制御ブロック１０２の出力端子ＰＯ３に接続され、定電流源１０８と同様に、電流値の複数段階の切り替えが可能である。

ここで、本実施形態に係るシリアルプリンタは、ヘッド３を第１方向に移動させながら被記録媒体である用紙に印刷をした後、第１方向とは反対の第２方向に移動させながら用紙に印刷をする。このヘッド３の移動方向を切り替える際に、ヘッド３への電力供給を切り替えるか否かを判定し、必要に応じて電力供給をオン／オフするものとする。なお、以下、いずれか一方向に移動させて印刷をすることを１スキャンという。

図２のフローチャート及び図３のタイミングチャートを用いて、ヘッド電源の制御シーケンスを説明する。図２のフローチャートは、記録ヘッドへの電力供給動作を示すフローチャートである。また、図３は、電解コンデンサへの充電及び放電を示すタイミングチャートであり、図２のフローの一部をタイミングチャートに示したものである。

図２に示すフローチャートは、例えば、ＣＰＵ１２３がＲＯＭ１２４に格納されたプログラムをＲＡＭ１２５に読み出して実行することにより実現される。具体的には、プリンタが印刷指令を受けて、ヘッド３に電源が投入されていない状態から、ヘッドに電源を投入して、印刷動作を行う流れを示している。

プリンタが印刷指令を受けると、電源電圧の制御を開始し（Ｓ２０１）、電解コンデンサ１０５に充電を行う（Ｓ２０２〜Ｓ２０６）。まず、ヘッド３への電圧印加を始める前に、ヘッドに電圧がかかっていないことを確認する。具体的には、ＶＨ電圧（コンデンサ電圧）が閾値Ｖｔｈ１１以下であるか判定する（Ｓ２０２：図３のタイミング３０２参照）。

閾値Ｖｔｈ１１を超える電圧を検出する、すなわち、ＶＨ電圧（コンデンサ電圧）が閾値Ｖｔｈ１１を超えたと判定した場合（Ｓ２０２でＮｏ）、ＶＨモニタエラーと判定する（Ｓ２１３）。ＶＨモニタエラー１は、記録ヘッドに異常な電圧が印加されていることを意味する。ＶＨモニタエラー１と判定すると、エラー処理をする。エラー処理とは、電力供給ラインを介したヘッド３への電力供給を終了させる処理である。具体的には、図１のＦＥＴ１０３をオフし、充電回路１０６をオフする。さらに、電源回路１０１の電源をオフする。また、さらに、放電回路１０７をオンして積極的に放電を行うなどの制御をしてもよい。

ＶＨ電圧（コンデンサ電圧）が閾値Ｖｔｈ１１以下であると判定した場合（Ｓ２０２でＹｅｓ）、充電回路１０６を動作させて、電解コンデンサ１０５のチャージを始める（Ｓ２０３：図３のタイミング３０３参照）。具体的には、ヘッド電源制御シーケンサ１２２は、出力端子ＰＯ２から充電回路１０６の制限電流値に対応した信号を出力し、出力端子ＰＯ１からＬｏｗ信号を出力する。

充電回路１０６の充電能力と、電解コンデンサ１０５の容量に応じて設定した所定時間が経過するまで待機する（Ｓ２０４：図３のタイミング３０４参照）。所定時間経過後、ＶＨ電圧（コンデンサ電圧）が閾値Ｖｔｈ１２以上になっているか判定する（Ｓ２０５：図３のタイミング３０５参照）。

ＶＨ電圧（コンデンサ電圧）が閾値Ｖｔｈ１２未満、すなわち、閾値電圧値未満である場合（Ｓ２０５でＮｏ）、ＶＨモニタエラーと判定する（Ｓ２１４）。ＶＨモニタエラー２は、記録ヘッドや電力供給回路で故障が発生している可能性があるエラーである。ＶＨモニタエラー２と判定すると、エラー処理をする。

ＶＨ電圧（コンデンサ電圧）が閾値Ｖｔｈ１２以上である場合（Ｓ２０５でＹｅｓ）、トランジスタ１０４をオンし、ヘッドへの大電力の供給を可能とする（Ｓ２０６：図３のタイミング３０６参照）。なお、ここでいう大電力とは、電源装置から供給するヘッド３を駆動させるための電力を指す。ヘッド電源への大電力供給を開始すると同時に、連続電力供給時間を測るためのタイマーをスタートする（Ｓ２１７）。すなわち、ヘッドへの電力供給の開始時にタイマーをスタートさせる。

その後、ＶＨ電圧（コンデンサ電圧）が閾値Ｖｔｈ１３以上であるか判定する（Ｓ２０７）。ＶＨ電圧（コンデンサ電圧）が閾値Ｖｔｈ１３未満、すなわち、閾値電圧値未満である場合（Ｓ２０７でＮｏ）、ＶＨモニタエラー３と判定する。ＶＨモニタエラー３は、記録ヘッドや電力供給回路で故障が発生している可能性があるエラーである。ＶＨモニタエラー３と判定すると、エラー処理をする。

ＶＨ電圧（コンデンサ電圧）が閾値Ｖｔｈ１３以上である場合（Ｓ２０７でＹｅｓ）、ヘッド電源制御シーケンサ１２２は出力端子ＰＯ１からＨｉｇｈ信号を出力し、ヘッドのヒータを加熱し（Ｓ２０８）、印刷を行う（Ｓ２０９）。すなわち、印刷動作時には、電源回路１０１から、電力供給ラインであるＦＥＴ１０３を介してヘッド３の動作時に電力供給ラインから電源回路１０１から大電力を供給する。ここで、シリアルプリンタでは、記録ヘッド３を第１方向へスキャンさせて印刷を行い、記録ヘッドの駆動方向を反転させて第２方向とするためのスキャン間（記録ヘッドの移動方向を切り替える時間）が存在する。そこで、印刷を開始した後、印刷スキャン間であるかチェックをする（Ｓ２１０）。１スキャン分の印刷が終了してスキャン間であり（Ｓ２１０でＹｅｓ）、１ページの印刷が終了していない場合（Ｓ２１１でＮｏ）、タイマーで特定された時間Ｔが閾値Ｔｔｈ以上か判定する（Ｓ２１８）。ここで、閾値Ｔｔｈは、ヘッドや電力供給回路に故障が発生していたとしても安全に停止できる時間を考慮して設定された値である。より具体的には、安全に停止できる時間と１スキャンに必要な時間とに基づいて、閾値Ｔｔｈを設定する。本実施形態では、閾値Ｔｔｈを、例えば、１〜１０秒とするが、これに限定されるものではない。

タイマーで測定された時間Ｔが閾値Ｔｔｈ以上ではない場合、すなわち、閾値Ｔｔｈ未満である場合（Ｓ２１８でＮｏ）、ヘッド電源への大電力供給を切ることなく次の印刷を再開する（Ｓ４０９）。

タイマー値Ｔが閾値Ｔｔｈ以上である場合（Ｓ２１８でＹｅｓ）、出力端子ＰＯ１からＬｏｗ信号を出力し、トランジスタ１０４をオフすることにより、ヘッドへの大電力供給を停止する（Ｓ２１２）。そして、電力供給タイマーをリセットし（Ｓ２１９）、ヘッドのリークチェックに戻る（Ｓ２０５）。すなわち、ヘッドへの電力供給を停止時にタイマーをリセットする。ここで、ヘッドへの電力供給を停止するのは、リークチェックをするためである。

なお、１スキャン分の印刷が終了してスキャン間であり（Ｓ２１０でＹｅｓ）、そのときに１ページの印刷が終了した場合（Ｓ２１１でＹｅｓ）、印刷終了シーケンスを実行する（Ｓ２１６）。具体的には、図３のタイミング３１５のタイミングで、充電回路１０６をオフし、放電回路１０７を動作させることによって、電解コンデンサ１０５の電荷を放電する。

なお、図示しないが、ＶＨ電圧（コンデンサ電圧）が閾値Ｖｔｈ１３以上であるかの判定は、ＦＥＴ１０３がオンしている間、すなわち、Ｓ２０６以降で且つ印刷終了シーケンスを実行する前もしくはＳ２１２で電力供給を停止するまで、所定周期で実行をする。例えば、５ｍｓｅｃ毎に判定を行う。なお、ＶＨ電圧（コンデンサ電圧）が閾値Ｖｔｈ１３未満である場合、ＶＨモニタエラー３と判定する。

なお、ここで、充電回路１０６により電解コンデンサ１０５を充電する際の電流値の制御について説明する。すなわち、Ｓ２０３がＳ４０１に対応する。図４に示すフローチャートは、例えば、ＣＰＵ１２３がＲＯＭ１２４に格納されたプログラムをＲＡＭ１２５に読み出して実行することにより実現される。具体的には、プリンタが印刷指令を受けて、ヘッド３に電源が投入されていない状態から、ヘッドに電源を投入して、印刷動作を行うまでの流れを示している。

ここで、図４及び図５に示すＩｃｈｇ１、Ｉｃｈｇ２、Ｉｃｈｇ３は、それぞれ充電回路１０６が出力する充電電流であり、電解コンデンサの電圧状態に応じて切り替えられる。具体的には、電圧検出回路１２１がモニタしている電解コンデンサの電圧が予め設定した各電圧しきい値（Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２）を超えると、充電電流値を所定値（Ｉｃｈｇ２、Ｉｃｈｇ３）まで上げる。このように、本実施形態では、充電電流値を切り替えることにより、充電回路１０６のＦＥＴの熱的制限を満足しつつ、可能な限り素早く充電を完了させることができる。本実施形態では、充電回路１０６のＦＥＴのソース・ドレイン間の電位差と、充電回路１０６が出力する電流値の積で計算される熱が、充電回路１０６のＦＥＴの許容損失以下となるように設定する。例えば、ソース・ドレイン間の電位差がＶＭ−Ｖｔｈ１、電流値がＩｃｈｇ１の場合、充電回路１０６に発生する熱量は（ＶＭ−Ｖｔｈ１）×Ｉｃｈｇ１と表わされる。 同様に、ソース・ドレイン間の電位差がＶＭ−Ｖｔｈ２、電流値がＩｃｈｇ２の場合、充電回路１０６に発生する熱量は（ＶＭ−Ｖｔｈ２）×Ｉｃｈｇ２と表わされる。また、ソース・ドレイン間の電位差がＶＭ−Ｖｔｈ３、電流値がＩｃｈｇ３の場合、充電回路１０６に発生する熱量は（ＶＭ−Ｖｔｈ３）×Ｉｃｈｇ３と表わされる。（ＶＭ−Ｖｔｈ１）×Ｉｃｈｇ１、（ＶＭ−Ｖｔｈ２）×Ｉｃｈｇ２、（ＶＭ−Ｖｔｈ３）×Ｉｃｈｇ３のいずれも、一定の許容損失以下になるように設定する。したがって、ＶＭとの電位差が大きいＶｔｈ１以下の時の電流値Ｉｃｈｇ１は比較的小さく、ＶＭとの電位差が小さいＶｔｈ２以上の時のＩｃｈｇ３は比較的大きくする。本実施形態では、電流値の切り替えを３段階で示しているが、これに限定されず、電流値の切り替え数は３よりも多くてもよいし、少なくてもよい。 まず、ヘッド電源制御シーケンサ１２２は、充電回路１０６の充電電流値としてＩｃｈｇ１を選択するように、出力端子ＰＯ２から信号を出力し（Ｓ４０２）、電圧検出回路１２１により検出した電解コンデンサの電圧がＶｔｈ１以上か判定する（Ｓ４０３）。電解コンデンサの電圧がＶｈｔ１以上と判定すると（Ｓ４０３でＹｅｓ）、ヘッド電源制御シーケンサ１２２は、充電回路１０６の充電電流値としてＩｃｈｇ２を選択するように、出力端子ＰＯ２から信号を出力する（Ｓ４０４）。すなわち、充電回路１０６の充電電流値は、Ｉｃｈｇ１からＩｃｈｇ２に切り替えられる。そして、電圧検出回路１２１により検出した電解コンデンサの電圧がＶｔｈ２以上か判定する（Ｓ４０５）。電解コンデンサの電圧がＶｈｔ２以上と判定すると（Ｓ４０５でＹｅｓ）、ヘッド電源制御シーケンサ１２２は、充電回路１０６の充電電流値としてＩｃｈｇ３を選択するように、出力端子ＰＯ２から信号を出力する（Ｓ４０６）。すなわち、充電回路１０６の充電電流値は、Ｉｃｈｇ２からＩｃｈｇ３に切り替えられる。

図５（ａ）は、電圧検出回路１２１がモニタしている電解コンデンサ１０５の電圧のタイミングチャートである。また、図５（ｂ）は、電解コンデンサへの充電電流および放電電流を示すタイミングチャートであり、図５（ｃ）は、ＰＯ１の電圧レベルを示すタイミングチャートである。

電解コンデンサ１０５を充電している期間３１０は、電圧上昇のカーブが急峻になる。これは、図５（ｂ）に示すように、電解コンデンサ電圧がＶｔｈ１のしきい値以上となるタイミング３０１で、充電電流値をＩｃｈｇ１からＩｃｈｇ２に切り替え、Ｖｔｈ２の閾値以上となるタイミング３０２で、充電電流値をＩｃｈｇ２からＩｃｈｇ３に切り替えているためである。

Ｉｃｈｇ３が選択された後は、電圧検出回路１２１により検出した電解コンデンサの電圧がＶｔｈ３以上か判定する（Ｓ４０７）。電解コンデンサの電圧がＶｈｔ３以上と判定すると（Ｓ４０７でＹｅｓ）、ヘッド電源制御シーケンサ１２２は、充電回路１０６の充電電流値として電圧保持用電流値Ｉｋｅｅｐを選択するように、出力端子ＰＯ２から信号を出力する（Ｓ４０８）。すなわち、充電回路１０６の充電電流値は、Ｉｃｈｇ１からＩｋｅｅｐに切り替えられる。電流値Ｉｋｅｅｐは、電解コンデンサ１０５の電圧を保持しつつ、リークの増加の検出することができる電流値である。したがって、Ｉｋｅｅｐ電流値は、充電電流値を上昇させたときの値（例えば、Ｉｃｈｇ３）よりも低い値とする。本実施形態では、Ｉｋｅｅｐ電流値は、Ｉｃｈｇ１よりも低い値、すなわち、充電時に充電回路１０６が供給する電流値よりも低い値とする。

これにより、充電回路１０６による電解コンデンサ１０５の充電が完了する（Ｓ４０９）。

なお、図示しないが、本実施形態では、印刷動作の印刷中や印刷停止中も充電回路１０６は、オンの状態とし、充電回路を介して電解コンデンサ１０５にＩｋｅｅｐ電流は供給される。

ここで、スキャン間のたびに大容量電源供給の停止を行い、リークの検出を行うようにした場合、ヘッドにヒータ電流を流すことができないため、ヘッドが放熱し温度が下がってしまう。しかしながら、インクの安定した吐出を行うためには、吐出用の電力を印加する前に、ヘッドを予熱し一定の温度にする必要がある。したがって、ヘッド温度が一定の温度まで上がるように加熱をした後、印刷動作を開始する。このように、スキャン間のたびにヘッドへの電力供給を停止し、再び加熱をするという動作を繰り返す場合、印刷時間が長くなってしまう。言い換えれば、印刷速度が低下してしまう。特に、リークを検出する際の放熱量が大きい場合、ヘッドの再加熱に長い時間がかかってしまう。加熱能力を上げることで、ヘッドの再加熱の時間を短縮することもできるが、加熱能力を大きくしすぎると細かい温度制御が難しくなってしまう。

これに対し、本実施形態では、ヘッドの再加熱の頻度を制限する、すなわち、ヘッドの再加熱の頻度を低下させることにより、全体の印刷時間に占める加熱時間の割合を抑え、印刷時間を短縮することができる。ヘッドや電力供給回路に故障が発生していたとしても安全に停止できる時間に基づいて設定した閾値Ｔｔｈ時間内は、スキャン間であってもリークチェックを行わず、設定した時間を経過したタイミングでリークチェックのためにヘッドへの電力供給をオフする。これにより、リークチェックのための電源供給オフ期間及びヒータを再加熱する時間を削減することができ、印刷時間を短縮しつつ、ヘッドや電力供給回路の異常が発生した場合に電力供給を適切に停止させることができる。

また、インク吐出用とは異なるヒータを用いて加熱・保温を行う場合、コストがかかってしまう。これに対し、本実施形態では、ヘッドへの電力供給時間を制御することにより、新たなヒータを設けることなく、インクの安定した吐出を実現することができる。

大サイズの紙に印刷できるシリアルプリンタの場合、Ａ３サイズの印刷を行う場合とＬ版サイズの印刷を行う場合とでは、１スキャンに要する印刷幅が大きく異なり、Ｌ版サイズの印刷では頻繁にスキャン間にかかってしまう。ここで、閾値Ｔｔｈとして、１スキャンに要する時間よりも２倍以上の時間を設定できる場合、リークチェックの頻度は少なくとも２スキャンに１回以下とすることができ、３倍以上の時間を設定できる場合には３スキャンに１回以下とすることができる。

上述したように、原稿サイズに関わらず、毎スキャン間に発生していたリークチェックを行うと、１枚当たりの印刷時間が長くなってしまう。これに対し、本実施形態では、リークチェックを設定した時間が経過したタイミングで行うことにより、ヘッドの再加熱の回数を減らすことができ、印刷時間の短縮を行うことができる。特に、１スキャンあたりの印刷時間が短い小サイズの印刷を実行する際にリークチェックの回数を減らすことができる。

以上より、本実施形態によれば、プリンタの性能を損なわず、ヘッドのリーク電流を適切に検出し、プリンタの性能と安全性を両立することができる。

なお、突入電流を抑制するために、ＡＣ／ＤＣコンバータにソフトスタートの回路を追加したり、突入電流にも耐えうるスイッチを用意したりすると、コストが増大する可能性が高い。これに対し、本実施形態では、充電回路１０６により電力供給回路に供給する電流値を制限するため、ＦＥＴ１０３への突入電流を防ぐことができる。

さらに、大容量の電解コンデンサの充電時間を短縮させるためにＩｃｈｇの値を大きくする場合、許容損失の大きなＦＥＴを選択する必要があり、コストアップにつながる可能性がある。これに対し、本実施形態では、充電回路１０６のＦＥＴの許容損失に応じた電流切り替えを行うことにより、電解コンデンサへの充電時間を記録装置の目標性能を達する程度に短くしつつ、ＦＥＴ１０３のコスト増を防ぐことができる。

以上より、本実施形態によれば、プリンタの性能を損なわず、ヘッドのリーク電流を適切に検出し、プリンタの性能と安全性を両立することができる。

（他の実施形態）
本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、電力供給装置は、電力負荷としてヘッドを備えるものとしたが、これに限定されず、電力負荷を備えないものであってもよい。すなわち、電力負荷に接続可能であり、電力負荷対して電力を供給できるものであってもよい。

また、上述した実施形態では、ヘッドリークチェックを行うタイミングをシリアルプリンタのスキャン間としたが、これに限定されず、ヘッドの予熱処理とスキャンの間、および予熱時間が長く必要になった時の予熱時間と予熱時間の間であってもよい。

また、上述した実施形態では、電解コンデンサ１０５を充電する際に、充電回路１０６が供給する電流値を切り替えるものとしたが、これに限定されず、充電回路１０６が供給する電流値は、一定の電流値としてもよい。

また、上述した実施形態では、電力供給装置は、プリンタとしたがこれに限定されるものではなく、負荷に対して電力を供給する装置であればよい。

Claims (11)

1. 電力負荷の動作時に電力供給ラインを介して前記電力負荷に電力を供給する電源部と、
   前記電源部と前記電力負荷とを接続する前記電力供給ラインに接続されたコンデンサと、
   前記電力供給ラインを介した前記電力負荷への電力供給を開始してから経過した時間を特定する特定手段と、
   前記コンデンサの電圧値を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された電圧値に基づいて、エラー処理を実行する実行手段と、
   を有し、
   前記検出手段は、前記電力負荷の停止時で且つ前記特定手段により特定された時間が所定時間を経過した場合、前記電力供給ラインを介した電力供給を停止させた状態で検出をすることを特徴とする電力供給装置。
2. 前記実行手段は、前記検出手段により検出された電圧値が所定の電圧値未満である場合、前記エラー処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
3. 前記エラー処理は、前記電力供給ラインを介した前記電力負荷への電力供給を終了させる処理であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力供給装置。
4. 前記実行手段は、前記電源部の電源をオフすることを特徴とする請求項３に記載の電力供給装置。
5. 前記所定時間は、故障が発生しても安全に停止できる時間に基づいて設定された時間であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力供給装置。
6. 前記特定手段は、前記電力供給ラインを介した前記電力負荷への電力供給を開始時にスタートさせるタイマーであり、前記タイマーは前記電力供給ラインを介した前記電力負荷への大電力供給の停止時にリセットすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力供給装置。
7. 前記電力負荷は、シリアルプリンタのプリントヘッドであり、
   前記検出手段は、前記プリントヘッドのスキャン間で且つ前記特定手段により特定された時間が所定時間を経過した場合、前記電力供給ラインを介した電力供給を停止させた状態で検出をすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力供給装置。
8. 前記電力負荷は、シリアルプリンタのサーマルヘッドであることを特徴とする請求項７に記載の電力供給装置。
9. 前記電力負荷を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電力供給装置。
10. プリントヘッドの動作時に電力供給ラインを介して前記プリントヘッドに電力を供給する電源部と、
    前記電源部と前記プリントヘッドとを接続する前記電力供給ラインに接続されたコンデンサと、
    前記電力供給ラインを介した前記プリントヘッドへの電力供給を開始してから経過した時間を特定する特定手段と、
    前記コンデンサの電圧値を検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された電圧値に基づいて、エラー処理を実行する実行手段と、
    を有し
    前記検出手段は、前記プリントヘッドの停止時で且つ前記特定手段により特定された時間が所定時間を経過した場合、前記電力供給ラインを介した電力供給を停止させた状態で検出をすることを特徴とするプリンタ。
11. 電力負荷の動作時に前記電力負荷に電力を供給する電源部と、
    前記電源部と前記電力負荷とを接続する電力供給ラインに接続されたコンデンサと、
    を有する電力供給装置の制御方法であって、
    前記電力供給ラインを介した前記電力負荷への電力供給を開始してから経過した時間を特定し、
    前記電力負荷の停止時で且つ電力供給を開始してから経過した時間が所定時間を経過した場合、前記電力供給ラインを介した電力供給を停止させた状態で前記コンデンサの電圧値を検出し、
    検出された電圧値に基づいて、エラー処理を実行することを特徴とする制御方法。

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