包含負(fù)載的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種包含負(fù)載的裝置。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。
【專利說(shuō)明】包含負(fù)載的裝置
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年6月22日、申請(qǐng)?zhí)枮?01010210071.6、發(fā)明名稱為“包
含電力供給電路的裝置”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種包含電力供給電路的裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]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)體開關(guān)的開關(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。
[0004]然而，如果在啟動(dòng)記錄裝置時(shí)或在開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，從而成本提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及諸如記錄裝置等的裝置。
[0006]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鲭娙萜鞯碾姾煞烹?；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。
[0007]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。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]被并入說(shuō)明書并構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖，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。
[0009]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)。
[0010]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。
[0011]圖3是例示根據(jù)本示例性實(shí)施例的記錄裝置的框圖。[0012]圖4是根據(jù)本示例性實(shí)施例的控制流程。
[0013]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)施方式】
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]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)。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]圖3例示了向記錄裝置中的記錄頭101供給電力的控制。控制電路120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)。
[0023]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。[0024]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)。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]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。
[0031]控制電路120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。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]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)。
[0036]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。
[0037]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)。
[0038]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。
[0039]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。
[0040]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。
[0041]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I的立體圖。在噴墨記錄裝置I (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。
[0042]記錄裝置I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。
[0043]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Hl)。
[0044]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。
[0045]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。
[0046]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】
1.一種包含負(fù)載的裝置，該裝置包括: 電源單元，其被配置為供給比用于驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載的電力小的第一電力以及能夠驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載的第二電力； 電容器，其連接到所述電源單元與所述負(fù)載之間的部分，并且被配置為使用由所述電源單元供給的電力進(jìn)行充電； 輸出單元，其被配置為輸出使所述電源單元使用所述第二電力對(duì)所述電容器進(jìn)行充電處理的執(zhí)行信號(hào)， 其中，在所述電容器的電壓小于預(yù)定基準(zhǔn)電壓的情況下，所述輸出單元不向所述電源單元輸出所述執(zhí)行信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電源單元包括能夠供給所述第一電力的第一供給電路以及能夠供給所述第二電力的第二供給電路， 其中，所述輸出單元向所述第二供給電路輸出使所述第二供給電路使用所述第二電力對(duì)所述電容器進(jìn)行所述充電處理的所述執(zhí)行信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述第一供給電路和所述第二供給電路被連接到所述電容器并且相互并聯(lián)布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述第一供給電路能夠供給所述第一電力，并且能夠?qū)⑺鲭娙萜鞯碾姾煞烹姟?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，所述裝置還包括: 保持電路，其被配置為基于所述第一供給電路的控制來(lái)保持信息， 其中，所述輸出單元基于由所述保持電路保持的所述信息來(lái)輸出所述執(zhí)行信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，在所述電容器的電壓小于預(yù)定基準(zhǔn)電壓的情況下，將所述保持電路保持的所述信息初始化。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，在將所述保持電路保持的所述信息初始化的情況下，所述輸出單元不輸出所述執(zhí)行信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述裝置還包括: 控制單元，其被配置為在使用由所述電源單元供給的所述第一電力對(duì)所述電容器進(jìn)行充電處理之后，輸出使所述電源單元使用所述第二電力對(duì)所述電容器進(jìn)行充電處理的指令信號(hào)， 其中，所述輸出單元基于從所述控制單元輸出的所述指令信號(hào)的輸入來(lái)輸出所述執(zhí)行信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，在所述電容器的電壓小于預(yù)定基準(zhǔn)電壓的情況下，不論是否輸入所述指令信號(hào)，所述輸出單元都不向所述電源單元輸出所述執(zhí)行信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，所述裝置還包括: 確定單元，其被配置為確定所述電容器的電壓是否小于所述預(yù)定基準(zhǔn)電壓，并且 其中，所述輸出單元基于所述確定單元的確定結(jié)果以及所述指令信號(hào)來(lái)輸出所述執(zhí)行信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述控制單元對(duì)驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載進(jìn)行控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置， 其中，所述第一電力小于當(dāng)驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載時(shí)由所述負(fù)載消耗的最大電力，并且其中，所述第二電力大于當(dāng)驅(qū)動(dòng)所述負(fù)載時(shí)由所述負(fù)載消耗的最大電力。
13.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的裝置，其中，所述裝置包括記錄裝置，并且所述負(fù)載包括記錄頭。
【文檔編號(hào)】B41J2/05GK103904753SQ201410162898
【公開日】2014年7月2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