專利名稱：包含電力供給電路的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含電力供給電路的裝置。
背景技術(shù)：
記錄裝置通過(guò)使用布置到記錄頭上的電熱轉(zhuǎn)換設(shè)備，將電力轉(zhuǎn)換為熱，并利用熱 將墨排出到片材表面上。如在日本特開(kāi)2003-145892號(hào)中所討論的，設(shè)置電容器(例如電 解電容器)，以向電熱轉(zhuǎn)換設(shè)備供給具有穩(wěn)定電壓值的電力。向記錄頭供給電力的電力供給 電路包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，以按需要執(zhí)行半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)操作。電 力供給電路還包括放電電路，該放電電路被配置為在記錄裝置不執(zhí)行記錄操作時(shí)，將儲(chǔ)存 在電容器中的電荷對(duì)地(大地)放電。然而，如果在啟動(dòng)記錄裝置時(shí)或在開(kāi)始記錄操作之前從電源供給電力，則可能產(chǎn) 生具有大電流值的浪涌電流(inrush current)。這是因?yàn)?，?chǔ)存在電容器中的電荷的量少， 因而電容器與電源之間的電位差大。因此，當(dāng)設(shè)置抑制電流值的電路時(shí)，電路規(guī)模增大，從 而成本提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及諸如記錄裝置等的裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種具有每單位時(shí)間消耗預(yù)定量的電力的負(fù)載的裝 置，該裝置包括電源電路，其被配置為生成用于驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載的電壓；電容器，其連接到 用于從所述電源電路向所述負(fù)載供給電力的供給線路，所述電容器被配置為穩(wěn)定所述負(fù)載 的電位；第一供給電路，其能夠向所述電容器供給小于所述預(yù)定量的電力，并且能夠?qū)⑺?電容器的電荷放電；第二供給電路，其能夠向所述電容器供給大于所述預(yù)定量的電力；開(kāi) 關(guān)電路，其被配置為操作所述第一供給電路和所述第二供給電路中的各個(gè)；以及保持電路， 其被配置為基于所述第一供給電路的操作來(lái)保持信息。通過(guò)以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征及方面將變得清楚。
被并入說(shuō)明書(shū)并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖，例示了本發(fā)明的示例性實(shí)施例、特 征及方面，并同文字描述一起，用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。圖1例示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電力供給電路的結(jié)構(gòu)。圖2是例示根據(jù)本示例性實(shí)施例的定時(shí)的時(shí)序圖。圖3是例示根據(jù)本示例性實(shí)施例的記錄裝置的框圖。圖4是根據(jù)本示例性實(shí)施例的控制流程。圖5是例示根據(jù)本示例性實(shí)施例的記錄裝置的立體圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例、特征及方面。圖1例示了向負(fù)載供給電力的電力供給電路(電力供給設(shè)備)。負(fù)載101例如是 記錄頭。記錄頭101根據(jù)信號(hào)204接通開(kāi)關(guān)123，并驅(qū)動(dòng)記錄元件(加熱器Hl)排出墨。參 照?qǐng)D1，為了簡(jiǎn)化描述，記錄頭101包括一個(gè)記錄元件。電容器102被布置用來(lái)穩(wěn)定記錄頭101的電壓。向第一供給電路108及第二供給 電路118輸入由電源電路117輸出的電壓VH，第一供給電路108及第二供給電路118向記 錄頭101供給電力。第一供給電路108及第二供給電路118并聯(lián)連接到電力供給線路，該 電力供給線路從電源電路117向記錄頭101供給電力。第一供給電路108能夠?qū)?chǔ)存在電容器102中的電荷放電。第一供給電路108包 括具有晶體管113及114的推挽電路(push-pull circuit)。電阻器112是限制從電源電 路117供給的電流的電阻元件。第一供給電路108是充電/放電電路，其在信號(hào)202處于 高電平時(shí)執(zhí)行充電操作，并在信號(hào)202處于低電平時(shí)執(zhí)行放電操作。晶體管113及114是 內(nèi)置電阻型(internal-resistor type)晶體管。第二供給電路118是充電電路，其包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET) 103、二極管111、電阻 器104及105以及晶體管106。二極管111被布置用來(lái)在電源電路117瞬時(shí)中斷時(shí)，使儲(chǔ)存 在電容器102中的電荷回流。晶體管106是偏置電阻晶體管(數(shù)字晶體管)。作為保持電路的鎖存電路110保持信號(hào)202的邏輯電平。當(dāng)信號(hào)202的邏輯電平 為高時(shí)，鎖存電路110輸出處于高電平的信號(hào)205。另一方面，當(dāng)信號(hào)202的邏輯電平為低 時(shí)，鎖存電路110輸出處于低電平的信號(hào)205。信號(hào)212被輸入到鎖存電路110的復(fù)位端。鎖存電路110接收信號(hào)212的輸入， 然后對(duì)要保持的信息進(jìn)行初始化。當(dāng)對(duì)鎖存電路110進(jìn)行初始化時(shí)，將信號(hào)205設(shè)置為低 電平。當(dāng)輸入信號(hào)211或信號(hào)207時(shí)，邏輯電路109將信號(hào)212設(shè)置為低電平。當(dāng)電壓 Vr的值低于預(yù)定值Vref，或者輸入信號(hào)207時(shí)，邏輯電路109輸出處于低電平的信號(hào)212。 電阻器115及116對(duì)電容器102的電壓Vc進(jìn)行分壓，生成電壓Vr。比較器電路119將電 壓Vr與基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較，在電壓Vr低于基準(zhǔn)電壓Vref時(shí)，輸出信號(hào)211。門電路 107將作為從鎖存電路110輸出的信號(hào)205與信號(hào)203的邏輯積的結(jié)果的信號(hào)206，輸出到 第二供給電路118。圖3例示了向記錄裝置中的記錄頭101供給電力的控制?？刂齐娐?20控制記錄 頭101、第一供給電路108及第二供給電路118的操作?？刂齐娐?20例如包括中央處理單 元(CPU)或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)?？刂齐娐?20還包括存儲(chǔ)由CPU執(zhí)行的程序的只讀存儲(chǔ) 器(ROM)，以及存儲(chǔ)由CPU使用的數(shù)據(jù)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。電源電路117是交流直流(AC/DC)轉(zhuǎn)換電路，其將從商用電源輸入的AC電壓轉(zhuǎn)換 為DC電壓。電源電路117生成電壓VH(例如20V)及邏輯電壓(例如5V)，向第一供給電路 108及第二供給電路118供給電壓VH，還向控制電路120供給邏輯電壓。向電源電路117輸入來(lái)自控制電路120的信號(hào)201，電源電路117輸出電壓VH。鎖 存電路110鎖存從控制電路120輸出的信號(hào)202。此外，鎖存電路110隨輸出自控制電路 120的信號(hào)207進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。
向門電路107輸入從鎖存電路110輸出的信號(hào)以及從控制電路120輸出的充電控 制信號(hào)203，門電路107控制到第二供給電路118的信號(hào)206。第二供給電路118基于信號(hào) 206向記錄頭101供給電力。復(fù)位信號(hào)生成電路121生成對(duì)鎖存電路110進(jìn)行初始化的信號(hào)212。當(dāng)確定電路 122確定電容器102的電位低于閾值，或者確定電路122從控制電路120接收到進(jìn)行初始化 的指令時(shí)，復(fù)位信號(hào)生成電路121輸出信號(hào)212。確定電路122對(duì)應(yīng)于圖1中所示的電阻器 115及116以及比較器電路119。接下來(lái)，描述第一供給電路108及第二供給電路118兩個(gè)電路每單位時(shí)間能夠供 給的電能與記錄頭101每單位時(shí)間的電力消耗之間的關(guān)系。第一供給電路108能夠供給第 一電能，第二供給電路118能夠供給第二電能。于是，給出“第一電能” < “第二電能”的關(guān) 系。也就是說(shuō)，第二電能大于第一電能。當(dāng)?shù)谌娔苁怯涗涱^101在記錄操作中消耗的最 大電能(驅(qū)動(dòng)記錄元件所需的電力)時(shí)，給出“第一電能” < “第三電能” < “第二電能”的 關(guān)系。也就是說(shuō)，第三電能大于第一電能且小于第二電能。圖2是例示利用圖1及圖3中所示的結(jié)構(gòu)的電源供給中的電壓及電流的狀態(tài)的時(shí) 序圖。時(shí)間從定時(shí)t200流逝到t221。當(dāng)信號(hào)201達(dá)到高電平時(shí)，電源電路117的輸出電壓逐漸上升，并在定時(shí)t202達(dá) 到預(yù)定電壓VI。在定時(shí)t201到t202的時(shí)間內(nèi)，不對(duì)電容器102充電。當(dāng)充電/放電控制信號(hào)202從定時(shí)t202起達(dá)到高電平時(shí)，第一供給電路108執(zhí)行 電容器102的充電處理。電容器102的電壓Vc逐漸上升，并在定時(shí)t203達(dá)到電壓V2。電 壓V2具有比電壓Vl的電位略低的電位。當(dāng)在定時(shí)t202檢測(cè)到充電/放電控制信號(hào)202 的上升之后，鎖存電路110將輸出Q(信號(hào)205)的電平設(shè)置為高電平?？刂齐娐?20在定時(shí)t204輸出充電控制信號(hào)203。向門電路107輸入處于高電平 的充電控制信號(hào)203以及處于高電平的信號(hào)205，從而輸出處于高電平的信號(hào)206。向第二 供給電路118輸入信號(hào)206，第二供給電路118執(zhí)行電容器102的充電處理。因此，電容器 102的電壓Vc在定時(shí)t204之后達(dá)到電壓Vl。在定時(shí)t205，控制電路120輸出脈沖形狀(矩形波)的頭驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)204，以 從記錄頭101排出墨。伴隨該操作，記錄頭101開(kāi)始驅(qū)動(dòng)。記錄頭101的驅(qū)動(dòng)操作消耗電 力，第二供給電路118向記錄頭101供給電力。在記錄頭101的驅(qū)動(dòng)操作結(jié)束之后的定時(shí) t207，控制電路120將頭驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)204設(shè)置為低電平。如上所述，在記錄頭101的記錄 操作時(shí)段之前及之后，通過(guò)控制電路120的控制，從第二供給電路118向記錄頭101供給電 力。在定時(shí)t216至t219，以類似的方式執(zhí)行控制。接下來(lái)，描述在定時(shí)t208從電源電路117輸出的電壓由于瞬時(shí)中斷而臨時(shí)降低的 情況。儲(chǔ)存在電容器102中的電荷經(jīng)由二極管111流到電源側(cè)。結(jié)果，電容器102的電壓 Vc在定時(shí)t208之后急劇下降。當(dāng)通過(guò)對(duì)電壓Vc進(jìn)行分壓而獲得的電壓Vr低于閾值即電壓Vref時(shí)，確定電路 122輸出信號(hào)211。向邏輯電路109輸入信號(hào)211，從而將信號(hào)212輸出到鎖存電路110。鎖 存電路110接收信號(hào)212，并解除鎖存操作。因此，在定時(shí)t208d，鎖存電路110將輸出Q(信 號(hào)205)的電平設(shè)置為低電平。因此，即使控制電路120在定時(shí)t209輸出充電控制信號(hào)203，門電路107也不輸出信號(hào)206。結(jié)果，第二供給電路118不向電容器102供給電力。因此，能夠防止到電容器 102的大電流涌入(浪涌電流)。在定時(shí)t214，如果控制電路120輸出充電/放電控制信號(hào)202，則鎖存電路110檢 測(cè)充電/放電控制信號(hào)202的上升，并將輸出Q(信號(hào)205)設(shè)置在高電平。因此，例如，當(dāng) 控制電路120在開(kāi)始驅(qū)動(dòng)記錄頭101之前輸出充電/放電控制信號(hào)202時(shí)，如果發(fā)生瞬時(shí) 中斷，則能夠預(yù)先對(duì)電容器102進(jìn)行充電。圖4例示了由控制電路120執(zhí)行的控制流程。在步驟S401中，控制電路120輸出 處于高電平的充電/放電控制信號(hào)202 (與圖2中所示的定時(shí)t202相對(duì)應(yīng))。在記錄裝置 開(kāi)始打印操作之前的準(zhǔn)備時(shí)段內(nèi)，執(zhí)行該定時(shí)的操作。在步驟S402中，控制電路120輸出 處于高電平的充電控制信號(hào)203 (與圖2中所示的定時(shí)t204相對(duì)應(yīng))。在該定時(shí)，移除記錄 頭 101 的頂蓋(capping)。在S403中，控制電路120輸出處于高電平的頭驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)204(與圖2中所示的 定時(shí)t205至t206相對(duì)應(yīng))。該定時(shí)處于記錄頭101執(zhí)行掃描并排出墨的時(shí)段內(nèi)。該時(shí)段 例如與一個(gè)頁(yè)面的記錄時(shí)段相對(duì)應(yīng)。在串聯(lián)式記錄裝置的情況下，頭驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)204的 記錄時(shí)段包括掃描記錄時(shí)段及休止(blank)時(shí)段。例如，在掃描記錄時(shí)段內(nèi)，多個(gè)記錄元件 為了以預(yù)定頻率記錄100個(gè)點(diǎn)(100列)，向記錄元件輸出具有100個(gè)脈沖的矩形信號(hào)。在 掃描記錄時(shí)段內(nèi)提供的休止時(shí)段內(nèi)，頭驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)204處于低電平。對(duì)于以上描述，圖2 中所示的從定時(shí)t205至t206表示處于低電平的時(shí)段，然而，為了簡(jiǎn)化描述，省略了處于低 電平的時(shí)段。在步驟S404中，控制電路120輸出處于低電平的充電控制信號(hào)203 (與圖2中所 示的定時(shí)t207相對(duì)應(yīng))。在該定時(shí)，記錄頭101返回到待機(jī)位置。在步驟S405中，控制電路120輸出處于低電平的充電/放電控制信號(hào)202 (與圖 2中所示的定時(shí)t213相對(duì)應(yīng))。在該定時(shí)，例如，記錄頭101被蓋上頂蓋。此外，當(dāng)轉(zhuǎn)變到 不使用記錄頭101的狀態(tài)時(shí)，控制電路120輸出處于低電平的充電/放電控制信號(hào)202。接下來(lái)，描述適用于上述示例性實(shí)施例的噴墨記錄裝置。圖5是例示噴墨記錄裝 置1的立體圖。在噴墨記錄裝置1(以下稱為“記錄裝置”)中，根據(jù)噴墨系統(tǒng)來(lái)排出墨和執(zhí) 行記錄的記錄頭3安裝在托架2上。記錄頭3對(duì)應(yīng)于圖1及圖3中所示的記錄頭101。傳 輸機(jī)構(gòu)4將托架馬達(dá)Ml產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳輸?shù)酵屑?，使得托架2在箭頭A指示的方向上往 復(fù)移動(dòng)。在進(jìn)行記錄時(shí)，片材進(jìn)給機(jī)構(gòu)5進(jìn)給記錄介質(zhì)(例如記錄紙)P，并將記錄介質(zhì)P輸 送到記錄位置。在記錄位置處，記錄頭3執(zhí)行掃描，并將墨排出到記錄介質(zhì)P以執(zhí)行記錄。 輸送輥7輸送記錄介質(zhì)P，輸送輥7由輸送馬達(dá)M2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。在記錄頭3執(zhí)行的掃描操作 之間的時(shí)段內(nèi)，輸送輥7輸送記錄介質(zhì)P。上述控制電路120執(zhí)行對(duì)托架馬達(dá)Ml、輸送馬達(dá) M2、記錄數(shù)據(jù)以及記錄數(shù)據(jù)向記錄頭3的傳送操作的控制。 記錄裝置1中的托架2不僅能夠安裝記錄頭3，還能夠安裝儲(chǔ)存要向其上的記錄頭 3供給的墨的墨盒6。墨盒6可拆卸地安裝到托架2上。 托架2與記錄頭3之間的接合面可以適當(dāng)?shù)叵嗷ソ佑|，以實(shí)現(xiàn)并維持預(yù)定電連接。 記錄頭3根據(jù)頭驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)204對(duì)記錄元件(電熱轉(zhuǎn)換設(shè)備)施加能量，從而從多個(gè)排 出口(例如128個(gè)口)排出墨并執(zhí)行記錄。因此，記錄頭3包括與各排出口相對(duì)應(yīng)的記錄 元件(圖1中的HI)。
在本示例性實(shí)施例中，描述了負(fù)載是記錄頭、裝置是記錄裝置的示例。然而，本發(fā) 明不局限于上述結(jié)構(gòu)。例如，由電力供給電路進(jìn)行供給的負(fù)載可以是馬達(dá)、加熱器或者具有 CPU的集成電路。此外，裝置可以是復(fù)印機(jī)、計(jì)算機(jī)裝置或顯示裝置等。此外，描述了使用偏置電阻晶體管(數(shù)字晶體管)的電力供給電路。然而，電力供 給電路可以使用其他類型的晶體管。雖然參照示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不局限于所 公開(kāi)的示例性實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)對(duì)所附權(quán)利要求的范圍給予最寬的解釋，以使其涵蓋所有變形、 等同結(jié)構(gòu)及功能。
權(quán)利要求
一種包含每單位時(shí)間消耗預(yù)定量的電力的負(fù)載的裝置，該裝置包括電源電路，其被配置為生成用于驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載的電壓；電容器，其連接到用于從所述電源電路向所述負(fù)載供給電力的供給線路，所述電容器被配置為穩(wěn)定所述負(fù)載的電位；第一供給電路，其能夠向所述電容器供給小于所述預(yù)定量的電力，并且能夠?qū)⑺鲭娙萜鞯碾姾煞烹姡坏诙┙o電路，其能夠向所述電容器供給大于所述預(yù)定量的電力；開(kāi)關(guān)電路，其被配置為操作所述第一供給電路和所述第二供給電路中的各個(gè)；以及保持電路，其被配置為基于所述第一供給電路的操作來(lái)保持信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，該裝置還包括門電路，其被配置為基于所述保持電路保持的所述信息，來(lái)選通用于控制所述開(kāi)關(guān)電 路的信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，當(dāng)所述電容器的所述電位低于預(yù)定電位時(shí)，將所 述保持電路保持的所述信息初始化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述負(fù)載是記錄頭，所述裝置是記錄裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包含電力供給電路的裝置。該裝置具有每單位時(shí)間消耗預(yù)定量的電力的負(fù)載，該裝置包括電源電路，其被配置為生成用于驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載的電壓；電容器，其連接到用于從所述電源電路向所述負(fù)載供給電力的供給線路，所述電容器被配置為穩(wěn)定所述負(fù)載的電位；第一供給電路，其能夠向所述電容器供給小于所述預(yù)定量的電力，并且能夠?qū)⑺鲭娙萜鞯碾姾煞烹姡坏诙┙o電路，其能夠向所述電容器供給大于所述預(yù)定量的電力；開(kāi)關(guān)電路，其被配置為操作所述第一供給電路和所述第二供給電路中的各個(gè)；以及保持電路，其被配置為基于所述第一供給電路的操作來(lái)保持信息。
文檔編號(hào)B41J2/05GK101927602SQ2010102100
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者小笠原靖史, 直井裕一, 高木真二 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社