記録装置、および、電源装置
【課題】安定した電力供給を可能とし、かつ、電源投入時の突入電流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。
【解決手段】印刷機構部４を備えたプリンター１に、ＡＣアダプター２に基づき電源を供給する電源装置３は、印刷機構部４への電源供給ライン上に設けられ、印刷機構部４への出力電流の変動を補償するコンデンサーＣ２と、ＡＣアダプター２からコンデンサーＣ２に流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の切換によりコンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路３２Ａと、を備え、突入電流抑制回路３２Ａは、コンデンサーＣ２への電流の供給／遮断を切り換えるＦＥＴ３６に、スイッチＳＷ１の切換により充電開始されるコンデンサーＣ１を接続して、コンデンサーＣ１の充電が進むとスイッチング素子がオンに切り替わるよう構成され、スイッチＳＷ１が遮断状態に切り替わるとコンデンサーＣ１を放電させる放電回路３２Ｂを備えている。
【解決手段】印刷機構部４を備えたプリンター１に、ＡＣアダプター２に基づき電源を供給する電源装置３は、印刷機構部４への電源供給ライン上に設けられ、印刷機構部４への出力電流の変動を補償するコンデンサーＣ２と、ＡＣアダプター２からコンデンサーＣ２に流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の切換によりコンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路３２Ａと、を備え、突入電流抑制回路３２Ａは、コンデンサーＣ２への電流の供給／遮断を切り換えるＦＥＴ３６に、スイッチＳＷ１の切換により充電開始されるコンデンサーＣ１を接続して、コンデンサーＣ１の充電が進むとスイッチング素子がオンに切り替わるよう構成され、スイッチＳＷ１が遮断状態に切り替わるとコンデンサーＣ１を放電させる放電回路３２Ｂを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体に記録を行うプリンター等の記録装置は、記録動作中における消費電力の増減が大きいため、電力不足による記録品質への影響が懸念された。そこで、記録装置の電源に、一時的な電圧低下を補償する補償回路を備えた構成が提案された（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の補償回路はコンデンサーを備え、電圧が低下した場合にコンデンサーに蓄積した電力を供給することで安定した電力供給を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−６４２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１記載の電源のようにコンデンサーを用いた構成では、電源投入時に大きな突入電流がコンデンサーに流れることがあり、突入電流を抑制する手段が望まれていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、安定した電力供給を可能とし、かつ、電源投入時の突入電流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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体に記録を行う記録部と、外部電源に基づき前記記録部に電源を供給する電源装置とを備えた記録装置であって、前記電源装置は、前記記録部への電源供給ライン上に設けられ、前記記録部への出力電流の変動を補償する安定化コンデンサーと、前記外部電源から前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換える電源スイッチと、前記電源スイッチの切換により前記コンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路と、を備え、前記突入電流抑制回路は、前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチング素子に、前記電源スイッチの切換により充電開始される遅延用コンデンサーを接続して、前記遅延用コンデンサーの充電が進むと前記スイッチング素子がオンに切り替わるよう構成され、前記電源スイッチが遮断状態に切り替わると前記遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、記録部に供給される電流の変動が補償されることにより記録品質の向上を図ることができ、かつ、電源スイッチのオン時に安定化コンデンサーに流れる電流を突入電流遅延回路により遅延させることによって突入電流を抑制することができる。そして、突入電流遅延回路が備える遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えるため、遅延用コンデンサーの放電不足を解消できる。これにより、電源スイッチが短時間で再投入されても、安定化コンデンサーへの充電開始のタイミングを確実に遅延させることができ、突入電流を抑制できる。従って、電源装置に接続された外部電源等の各機器を突入電流から保護できる。
【０００６】
また、本発明は、上記の記録装置において、前記突入電流抑制回路は前記スイッチング素子としてのＦＥＴを有し、前記ＦＥＴのゲート−ソース間に、前記外部電源からの入力電圧が分圧されて印加されるとともに前記遅延用コンデンサーが接続され、前記遅延用コンデンサーが前記放電回路を介して放電する際に、前記遅延用コンデンサーの一端を接地極に短絡するバイパス回路を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、突入電流遅延回路は、電源スイッチがオフからオンに切り換えられてから遅延用コンデンサーを充電させることでＦＥＴがオンになるタイミングを遅延させ、突入電流を抑制するため、単純な構成により確実に突入電流を抑制できる。この構成において、電源スイッチがオフにされると遅延用コンデンサーに充電された電荷がバイパス回路により速やかに放電されるので、電源スイッチが短時間で再投入されても突入電流を抑制できる。
【０００７】
また、本発明は、上記の記録装置において、前記記録部がサーマルヘッドにより前記記録媒体としての感熱記録シートに記録を行うサーマルプリンターで構成されることを特徴とする。
本発明によれば、不規則かつ予測困難なタイミングで消費電力が大きく変動するサーマルヘッドを備えたサーマルプリンターにおいて、電力変動に伴う電力不足を防止することにより、サーマルヘッドへの電力供給を安定させ、記録品質の低下を防止できる。そして、このような大電流を必要とするサーマルプリンターに電力を供給する電源装置が、突入電流を確実に防止できる。
【０００８】
また、本発明は、上記の記録装置において、前記電源スイッチは、１回路２接点からなる単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチで構成され、入力側の２つの接点には、前記外部電源の出力ラインと、前記放電回路とがそれぞれ接続されたことを特徴とする。
本発明によれば、電源スイッチをオフに切り換えることで、遅延用コンデンサーが自動的に放電回路に接続され、放電されるので、放電不足を招くことがなく、突入電流を確実に抑制できる。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体に記録を行う記録部を備えた記録装置に、外部電源に基づき電源を供給する電源装置であって、前記記録部への電源供給ライン上に設けられ、前記記録部への出力電流の変動を補償する安定化コンデンサーと、前記外部電源から前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換える電源スイッチと、前記電源スイッチの切換により前記コンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路と、を備え、前記突入電流抑制回路は、前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチング素子に、前記電源スイッチの切換により充電開始される遅延用コンデンサーを接続して、前記遅延用コンデンサーの充電が進むと前記スイッチング素子がオンに切り替わるよう構成され、前記電源スイッチが遮断状態に切り替わると前記遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、記録部に供給される電流の変動が補償されることにより記録品質の向上を図ることができ、かつ、電源スイッチのオン時に安定化コンデンサーに流れる電流を突入電流遅延回路により遅延させることによって突入電流を抑制することができる。そして、突入電流遅延回路が備える遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えるため、遅延用コンデンサーの放電不足を解消できる。これにより、電源スイッチが短時間で再投入されても、安定化コンデンサーへの充電開始のタイミングを確実に遅延させることができ、突入電流を抑制できる。従って、電源装置に接続された外部電源等の各機器を突入電流から保護できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、記録部に供給される電流の変動を補償して記録品質の向上を図ることができ、かつ、突入電流を確実に抑制し、電源装置に接続された外部電源等の各機器を突入電流から保護できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンターの構成を示すブロック図である。
【図２】プリンターの入力回路部の構成を示す回路図である。
【図３】プリンターの入力回路部の別の構成例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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印刷機構部４（記録部）とを備える。
印刷機構部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ＣＰＵ４１（制御手段）、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、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（他の装置）に接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部４６を備えている。また、印刷機構部４は、ＣＰＵ４１を含む制御系により制御される駆動部４０として、ＣＰＵ４１の制御に従ってロール紙を搬送する搬送モーター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。印刷機構部４が備える各部はバス４７を介して相互に接続されている。
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、ＣＰＵ４１は、インターフェイス部４６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から送信される印刷実行コマンドおよび印刷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、印刷を実行する。
【００１４】
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。印刷機構部４は、記録ヘッド４５による印刷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（図示略）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ていてもよい。この場合、カッター駆動モーターは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。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。
【００１５】
プリンター１には、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、印刷機構部４の各部に電源を供給する。
電源装置３は、ＡＣアダプター２から供給される２４ボルトの直流電力を電圧変換し、例えば３．３ボルトの直流電力を生成して出力するＤＣ／ＤＣコンバーター３１（電源供給手段）を備えている。このＤＣ／ＤＣコンバーター３１が出力する３．３ボルトの直流電力は、主として制御基板に実装されたデバイスを動作させる電源となる。また、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１は、ＡＣアダプター２から供給される直流２４ボルトの電流を駆動部４０の各部に供給する。駆動部４０を構成する搬送モーター４４及び記録ヘッド４５等の装置は、ＣＰＵ４１等の制御系の各部に比べて大きな電力を要するため、より高電圧の電流により駆動される。
【００１６】
電源装置３は、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１の入力段に接続された入力回路部３２を備えている。入力回路部３２は、ＡＣアダプター２から供給される電力の電圧変動を補償してＤＣ／ＤＣコンバーター３１に安定した電流を供給するとともに、プリンター１の電源投入時における突入電流を抑制する機能を有する。
【００１７】
図２は、入力回路部３２の構成例を示す回路図である。
入力回路部３２は、コネクター３３を介してＡＣアダプター２に接続される。コネクター３３は図中に番号を示したように２接点のコネクターであり、このコネクター３３にはプリンター１の電源スイッチとして機能するスイッチＳＷ１が接続されている。スイッチＳＷ１は、１回路２接点からなる単極双投（ＳＰＤＴ：Single Pole Double Throw）スイッチであり、一方の接点はコネクター３３につながる直流２４ボルトの供給ラインに接続され、他方の接点は抵抗Ｒ１１を介して接地される。
【００１８】
スイッチＳＷ１の出力端には、突入電流抑制回路３２Ａを介してコンデンサーＣ２が接続されている。コンデンサーＣ２は、負荷としてのＤＣ／ＤＣコンバーター３１（図１）に供給する電圧の変動を補償するための安定化コンデンサーとして機能し、例えば大容量の電解コンデンサーが用いられる。
突入電流抑制回路３２Ａは、スイッチング素子としてＦＥＴ（Field Effect Transistor）３６を備え、スイッチＳＷ１がオフからオンに切り替わった際に、ＦＥＴ３６をオンにするタイミングを遅延させて、ＡＣアダプター２からコンデンサーＣ２への電源供給の開始タイミングを遅延させ、突入電流を抑制する。
【００１９】
ＦＥＴ３６のソースはスイッチＳＷ１に接続され、ドレインはコンデンサーＣ２に接続され、ゲートは抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の中間の接点に接続されている。抵抗Ｒ１、Ｒ２は直列に接続された一組の分圧抵抗であり、抵抗Ｒ２の一端はスイッチＳＷ１に接続され、抵抗Ｒ１の一端は接地されている。この抵抗Ｒ１、Ｒ２により、ＦＥＴ３６のゲートには、スイッチＳＷ１の直流２４ボルトの電圧を分圧した電圧が印加される。抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値は、ＦＥＴ３６のゲート−ドレイン間に定格電圧が印加される値であればよいが、抵抗値が大きいことが好ましい。スイッチＳＷ１がオンの状態で抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して流れる電流が大きいと、プリンター１の待機時消費電力の増大が懸念されるためである。
【００２０】
ＦＥＴ３６のゲート−ソース間には、抵抗Ｒ２と並列に、コンデンサーＣ１が接続されている。コンデンサーＣ１は、スイッチＳＷ１の電源投入からＦＥＴ３６のゲート−ドレイン間電圧が所定値以上となるまでのタイミングを遅延させる遅延用コンデンサーとして機能する。
すなわち、スイッチＳＷ１がオフ（遮断状態）からオン（供給状態）に切り替わると、コンデンサーＣ１に充電が開始され、コンデンサーＣ１の充電が進むとＦＥＴ３６のゲート−ソース間電圧がしきい値を超え、ＦＥＴ３６がオンとなる。これにより、コンデンサーＣ２への充電が開始され、充電が進むと入力回路部３２からＤＣ／ＤＣコンバーター３１へ電流が流れる。
【００２１】
上述のように、プリンター１はサーマルヘッドである記録ヘッド４５や搬送モーター４４を含む駆動部４０を備えた装置であるから、主にロール紙への記録時に電力を消費する。例えば記録ヘッド４５は、感熱ロール紙の記録面に熱を与えるため、記録ヘッド４５に付属するドライバー回路（図示略）から発熱素子（図示略）に随時給電して、適切な温度まで発熱させる。また、搬送モーター４４は、記録ヘッド４５による記録動作に合わせて速度を適宜変化させつつロール紙を搬送する。この記録動作中の電力消費は、記録する内容によって大きく変動し、その変動はホストコンピューター１００から入力される印刷データの内容によって決まるため、不規則かつ予測困難である。例えばロール紙に形成する黒ドットの数が多いと記録ヘッド４５の消費電力が増大し、余白が大きいと搬送モーター４４の消費電力が増大し、このような消費電力量の変化はきわめて短時間で発生する。
【００２２】
このように、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１から印刷機構部４の各部に供給すべき電力は変動が大きいが、ＡＣアダプター２やＤＣ／ＤＣコンバーター３１の容量に十分な余裕がないと印刷機構部４に供給される電圧の変動を招く可能性がある。ＣＰＵ４１等の電源電圧が不足すると誤動作の可能性があり、駆動部４０の電源電圧が不足すると、記録ヘッド４５の発熱が不十分となってロール紙に形成されるドットの濃度が薄くなったり、ドット抜けが発生したりする。また、搬送モーター４４の搬送速度が低下するとドットの濃度が濃くなることもあり得る。そこで、プリンター１は、入力回路部３２にコンデンサーＣ２を備え、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１に流れる電流が急増した場合にコンデンサーＣ２から給電することで、電源電圧の変動を防止している。
【００２３】
このため、コンデンサーＣ２は上述したように大容量のコンデンサーとなっているので、プリンター１の電源スイッチであるスイッチＳＷ１が投入されると、大きな電流がＡＣアダプター２から入力回路部３２に流れ、この突入電流によってＡＣアダプター２や、プリンター１の内部の回路が影響を受ける可能性がある。
そこで、プリンター１は、突入電流抑制回路３２Ａの機能により、スイッチＳＷ１が投入されてからコンデンサーＣ２が充電開始されるまでのタイミングを遅延させ、突入電流を抑制している。
【００２４】
突入電流抑制回路３２Ａがタイミングを遅延させる効果はコンデンサーＣ１の容量により決まるので、コンデンサーＣ１の容量は適宜決定されている。しかしながら、コンデンサーＣ１がすでに充電された状態では、遅延の効果が発揮されない。突入電流抑制回路３２Ａは、放電回路３２Ｂにより、コンデンサーＣ１を放電させる。
放電回路３２Ｂは、抵抗Ｒ１をバイパスしてコンデンサーＣ１の一端を接地させるダイオードＤ１（バイパス回路）と、スイッチＳＷ１の一接点に接続された抵抗Ｒ１１とで構成される。ダイオードＤ１のアノードは接地され、カソードＦＥＴ３６のゲートに接続されており、スイッチＳＷ１がオンの状態ではダイオードＤ１に電流が流れない。スイッチＳＷ１がオフに切り換わると、ダイオードＤ１、コンデンサーＣ１、及び抵抗Ｒ１１が直列に接続されるので、コンデンサーＣ１に充電されていた電荷は速やかに放電される。
【００２５】
上述のように、抵抗Ｒ１の抵抗値が大きいほどプリンター１の消費電力量が抑制されるが、抵抗Ｒ１の抵抗値が大きいと、コンデンサーＣ１からの放電に時間がかかってしまう。本実施形態ではコンデンサーＣ１の電荷を抵抗Ｒ１１により放電する構成とし、この方向にのみ抵抗Ｒ１をバイパスするダイオードＤ１を備えたので、スイッチＳＷ１をオフにするだけで速やかにコンデンサーＣ１を放電できる。
また、図２に示すように入力回路部３２において、スイッチＳＷ１を交換することにより、放電回路３２Ｂを有する構成と、放電回路３２Ｂを持たない構成のどちらも実現可能とする方法がある。
【００２６】
図３は、入力回路部の別の構成例として、入力回路部３２に代えて使用される入力回路部３５の構成を示す回路図である。
この入力回路部３５は、図２に示した入力回路部３２と同様に、２接点のコネクター３３を介してＡＣアダプター２に接続され、安定化コンデンサーとして機能するコンデンサーＣ２を有し、さらに突入電流を抑制する突入電流抑制回路３２Ａを備えている。入力回路部３５は、入力回路部３２が有するスイッチＳＷ１に代えて、コネクター３４Ａを備えている。コネクター３４Ａは、コネクター３３に繋がる直流２４ボルトの電力供給ライン、ＦＥＴ３６のソース、及び抵抗Ｒ１１に接続された３接点のコネクターである。このコネクター３４Ａには、スイッチ回路３７と、スイッチ回路３８とが交換可能に接続される。
【００２７】
スイッチ回路３７は、コネクター３４Ａに接続される３端子のコネクター３４Ｂと、コネクター３４Ｂに接続されたスイッチＳＷ２とを備えている。スイッチＳＷ２は、コネクター３４Ｂの端子のうち、ＦＥＴ３６のソースに接続される端子を、直流２４ボルトの電力供給ラインと、抵抗Ｒ１１とのいずれかに接続する単極双投スイッチであり、プリンター１の電源スイッチとして機能する。スイッチ回路３７をコネクター３４Ａに接続した場合、入力回路部３５は入力回路部３２と等価な回路となり、同様の作用効果が得られる。
【００２８】
スイッチ回路３８は、コネクター３４Ａに接続される３端子のコネクター３４Ｃと、コネクター３４Ｃに接続されたスイッチＳＷ３とを備えている。コネクター３４Ｃが有する３つの端子のうち１つはＦＥＴ３６のゲートに接続され、１つは直流２４ボルトの電力供給ラインに接続される。残りの１つの端子は空きとなっていて、抵抗Ｒ１１には接続されない。スイッチＳＷ３は、ＦＥＴ３６のソースと直流２４ボルトの電力供給ラインとを接離する単極単投スイッチであり、プリンター１の電源スイッチとして機能する。このスイッチ回路３８をコネクター３４Ａに接続した場合、入力回路部３５は、放電回路３２Ｂを持たない構成となる。
つまり、スイッチ回路３８と組み合わされた入力回路部３５は、コンデンサーＣ１を放電させる抵抗Ｒ１１及び放電回路３２Ｂを持たない従来型の回路であり、コンデンサーＣ１を放電回路３２Ｂにより放電させなくても問題がない場合等に用いられる。この構成においても突入電流抑制回路３２Ａによる遅延が機能することで、コンデンサーＣ２への突入電流を抑制できるという効果が得られる。そして、この従来型の回路に放電回路３２Ｂを持たせたい場合は、コネクター３４Ａと抵抗Ｒ１１を配し、コネクター３４Ａにスイッチ回路３７を接続する簡単な改造を施すことにより、図２の入力回路部３２と同様の回路を構成できる。
【００２９】
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に記録を行う印刷機構部４と、ＡＣアダプター２に基づき印刷機構部４に電源を供給する電源装置３とを備え、電源装置３は、印刷機構部４への電源供給ライン上に設けられ、印刷機構部４への出力電流の変動を補償するコンデンサーＣ２と、ＡＣアダプター２からコンデンサーＣ２に流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の切換によりコンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路３２Ａと、を備え、突入電流抑制回路３２Ａは、コンデンサーＣ２に流れる電流の供給／遮断を切り換えるＦＥＴ３６に、スイッチＳＷ１の切換により充電開始されるコンデンサーＣ１を接続して、コンデンサーＣ１の充電が進むとＦＥＴ３６がオンに切り替わるよう構成され、スイッチＳＷ１が遮断状態に切り替わるとコンデンサーＣ１を放電させる放電回路３２Ｂを備えている。このプリンター１によれば、印刷機構部４に供給される電流の変動が補償されることにより記録品質の向上を図ることができ、かつ、スイッチＳＷ１のオン時にコンデンサーＣ２に流れる電流を突入電流遅延回路により遅延させることによって突入電流を抑制することができる。そして、突入電流遅延回路が備えるコンデンサーＣ１を放電させる放電回路３２Ｂを備えるため、コンデンサーＣ１の放電不足を解消できる。これにより、スイッチＳＷ１が短時間で再投入されても、コンデンサーＣ２への充電開始のタイミングを確実に遅延させることができ、突入電流を抑制できる。従って、電源装置３に接続されたＡＣアダプター２等の各機器を突入電流から保護できる。
【００３０】
また、突入電流抑制回路３２Ａはスイッチング素子としてのＦＥＴ３６を有し、ＦＥＴ３６のゲート−ソース間に、ＡＣアダプター２からの入力電圧が分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２により分圧されて印加されるとともにコンデンサーＣ１が接続され、コンデンサーＣ１が放電回路３２Ｂを介して放電する際に、コンデンサーＣ１の一端を接地極に短絡するダイオードＤ１を備えているので、突入電流抑制回路３２Ａが、スイッチＳＷ１がオフからオンに切り換えられてからコンデンサーＣ１を充電させることでＦＥＴ３６がオンになるタイミングを遅延させ、突入電流を抑制する。これにより、単純な構成により確実に突入電流を抑制できる。また、この構成において、スイッチＳＷ１がオフにされるとコンデンサーＣ１に充電された電荷がダイオードＤ１により速やかに放電されるので、スイッチＳＷ１が短時間で再投入されても突入電流を抑制できる。
【００３１】
また、印刷機構部４は、サーマルヘッドにより記録媒体としての感熱記録シートに記録を行うサーマルプリンターで構成される。すなわち、不規則かつ予測困難なタイミングで消費電力が大きく変動するサーマルヘッドを備えたサーマルプリンターにおいて、電力変動に伴う電力不足を防止することにより、サーマルヘッドへの電力供給を安定させ、記録品質の低下を防止できる。そして、このような大電流を必要とするサーマルプリンターに電力を供給する電源装置３が、突入電流を確実に防止できる。
プリンター１が、ドットインパクトプリンターである場合も同様である。すなわち、記録ヘッド４５が記録ワイヤー、複数の記録ワイヤーを随時突出させるソレノイド及び突出機構を備え、記録ヘッド４５がキャリッジに搭載され、キャリッジを記録媒体の幅方向に走査するキャリッジ駆動モーターを備えた構成では、記録ヘッド４５のソレノイドと、キャリッジ駆動モーターと、搬送モーターとはいずれも高速で駆動され、その消費電力量は不規則に変動する。この構成において電源電圧の変動が起きると記録ワイヤーの突出力が不安定となって、記録媒体にインクにより形成されるドットの濃度やサイズのばらつきを生み、記録品質の低下の要因となる。このドットインパクトプリンターの電源装置として電源装置３を用い、コンデンサーＣ２によって記録ヘッド４５のソレノイド、キャリッジ駆動モーター、及び搬送モーターの消費電力量の変動に対応すれば、記録品質の向上と安定した動作を実現できる。また、大容量のコンデンサーＣ２を用いることにより発生する突入電流を突入電流抑制回路３２Ａによって抑制することで、上述したプリンター１と同様の効果が得られる。
そして、電源スイッチとして機能するスイッチＳＷ１は、１回路２接点からなる単極双投スイッチで構成され、入力側の２つの接点には、ＡＣアダプター２の出力ラインと、放電回路３２Ｂとがそれぞれ接続されている。このため、スイッチＳＷ１をオフに切り換えることで、コンデンサーＣ１が自動的に放電回路３２Ｂに接続され、放電されるので、放電不足を招くことがなく、突入電流を確実に抑制できる。
【００３２】
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、プリンター１の外部電源としてのＡＣアダプター２から電源装置３へ直流電源を供給する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、例えば、商用交流電源Ｐを整流して電圧変換するＡＣ／ＤＣコンバーターを電源装置３が備える構成としてもよい。この場合、商用交流電源ＰとＡＣ／ＤＣコンバーターとの間に電源スイッチを設けてもよい。また、入力回路部３２をＤＣ／ＤＣコンバーター３１の一部として構成することも可能であるし、入力回路部３２から直接、駆動部４０の各部へ電力を供給する構成としてもよい。さらに、図２及び図３に示した回路図はあくまで一例であって、等価な回路で一部または全部を置換することも勿論可能であるし、例えばスイッチング素子としてＦＥＴ以外の素子を用いてもよい。その他、本実施形態の細部構成についても任意に変更可能である。
また、記録媒体としては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ことができる。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、ＣＰＵ４１により読み出して実行する構成としても良い。
【符号の説明】
【００３３】
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…印刷機構部（記録部）、３１…ＤＣ／ＤＣコンバーター、３２、３５…入力回路部、３２Ａ…突入電流抑制回路、３２Ｂ…放電回路、３６…ＦＥＴ（スイッチング素子）、３３…コネクター、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ…コネクター、４０…駆動部、４１…ＣＰＵ（制御手段）、４４…搬送モーター、４５…記録ヘッド、１００…ホストコンピューター、Ｃ１…コンデンサー（遅延用コンデンサー）、Ｃ２…コンデンサー（安定化コンデンサー）、Ｄ１…ダイオード（バイパス回路）、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１…抵抗、ＳＷ１、ＳＷ２…スイッチ（電源スイッチ）。
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体に記録を行うプリンター等の記録装置は、記録動作中における消費電力の増減が大きいため、電力不足による記録品質への影響が懸念された。そこで、記録装置の電源に、一時的な電圧低下を補償する補償回路を備えた構成が提案された（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の補償回路はコンデンサーを備え、電圧が低下した場合にコンデンサーに蓄積した電力を供給することで安定した電力供給を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−６４２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１記載の電源のようにコンデンサーを用いた構成では、電源投入時に大きな突入電流がコンデンサーに流れることがあり、突入電流を抑制する手段が望まれていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、安定した電力供給を可能とし、かつ、電源投入時の突入電流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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体に記録を行う記録部と、外部電源に基づき前記記録部に電源を供給する電源装置とを備えた記録装置であって、前記電源装置は、前記記録部への電源供給ライン上に設けられ、前記記録部への出力電流の変動を補償する安定化コンデンサーと、前記外部電源から前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換える電源スイッチと、前記電源スイッチの切換により前記コンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路と、を備え、前記突入電流抑制回路は、前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチング素子に、前記電源スイッチの切換により充電開始される遅延用コンデンサーを接続して、前記遅延用コンデンサーの充電が進むと前記スイッチング素子がオンに切り替わるよう構成され、前記電源スイッチが遮断状態に切り替わると前記遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、記録部に供給される電流の変動が補償されることにより記録品質の向上を図ることができ、かつ、電源スイッチのオン時に安定化コンデンサーに流れる電流を突入電流遅延回路により遅延させることによって突入電流を抑制することができる。そして、突入電流遅延回路が備える遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えるため、遅延用コンデンサーの放電不足を解消できる。これにより、電源スイッチが短時間で再投入されても、安定化コンデンサーへの充電開始のタイミングを確実に遅延させることができ、突入電流を抑制できる。従って、電源装置に接続された外部電源等の各機器を突入電流から保護できる。
【０００６】
また、本発明は、上記の記録装置において、前記突入電流抑制回路は前記スイッチング素子としてのＦＥＴを有し、前記ＦＥＴのゲート−ソース間に、前記外部電源からの入力電圧が分圧されて印加されるとともに前記遅延用コンデンサーが接続され、前記遅延用コンデンサーが前記放電回路を介して放電する際に、前記遅延用コンデンサーの一端を接地極に短絡するバイパス回路を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、突入電流遅延回路は、電源スイッチがオフからオンに切り換えられてから遅延用コンデンサーを充電させることでＦＥＴがオンになるタイミングを遅延させ、突入電流を抑制するため、単純な構成により確実に突入電流を抑制できる。この構成において、電源スイッチがオフにされると遅延用コンデンサーに充電された電荷がバイパス回路により速やかに放電されるので、電源スイッチが短時間で再投入されても突入電流を抑制できる。
【０００７】
また、本発明は、上記の記録装置において、前記記録部がサーマルヘッドにより前記記録媒体としての感熱記録シートに記録を行うサーマルプリンターで構成されることを特徴とする。
本発明によれば、不規則かつ予測困難なタイミングで消費電力が大きく変動するサーマルヘッドを備えたサーマルプリンターにおいて、電力変動に伴う電力不足を防止することにより、サーマルヘッドへの電力供給を安定させ、記録品質の低下を防止できる。そして、このような大電流を必要とするサーマルプリンターに電力を供給する電源装置が、突入電流を確実に防止できる。
【０００８】
また、本発明は、上記の記録装置において、前記電源スイッチは、１回路２接点からなる単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチで構成され、入力側の２つの接点には、前記外部電源の出力ラインと、前記放電回路とがそれぞれ接続されたことを特徴とする。
本発明によれば、電源スイッチをオフに切り換えることで、遅延用コンデンサーが自動的に放電回路に接続され、放電されるので、放電不足を招くことがなく、突入電流を確実に抑制できる。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体に記録を行う記録部を備えた記録装置に、外部電源に基づき電源を供給する電源装置であって、前記記録部への電源供給ライン上に設けられ、前記記録部への出力電流の変動を補償する安定化コンデンサーと、前記外部電源から前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換える電源スイッチと、前記電源スイッチの切換により前記コンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路と、を備え、前記突入電流抑制回路は、前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチング素子に、前記電源スイッチの切換により充電開始される遅延用コンデンサーを接続して、前記遅延用コンデンサーの充電が進むと前記スイッチング素子がオンに切り替わるよう構成され、前記電源スイッチが遮断状態に切り替わると前記遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、記録部に供給される電流の変動が補償されることにより記録品質の向上を図ることができ、かつ、電源スイッチのオン時に安定化コンデンサーに流れる電流を突入電流遅延回路により遅延させることによって突入電流を抑制することができる。そして、突入電流遅延回路が備える遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えるため、遅延用コンデンサーの放電不足を解消できる。これにより、電源スイッチが短時間で再投入されても、安定化コンデンサーへの充電開始のタイミングを確実に遅延させることができ、突入電流を抑制できる。従って、電源装置に接続された外部電源等の各機器を突入電流から保護できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、記録部に供給される電流の変動を補償して記録品質の向上を図ることができ、かつ、突入電流を確実に抑制し、電源装置に接続された外部電源等の各機器を突入電流から保護できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンターの構成を示すブロック図である。
【図２】プリンターの入力回路部の構成を示す回路図である。
【図３】プリンターの入力回路部の別の構成例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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印刷機構部４（記録部）とを備える。
印刷機構部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ＣＰＵ４１（制御手段）、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、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（他の装置）に接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部４６を備えている。また、印刷機構部４は、ＣＰＵ４１を含む制御系により制御される駆動部４０として、ＣＰＵ４１の制御に従ってロール紙を搬送する搬送モーター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。印刷機構部４が備える各部はバス４７を介して相互に接続されている。
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、ＣＰＵ４１は、インターフェイス部４６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から送信される印刷実行コマンドおよび印刷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、印刷を実行する。
【００１４】
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。印刷機構部４は、記録ヘッド４５による印刷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（図示略）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ていてもよい。この場合、カッター駆動モーターは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。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。
【００１５】
プリンター１には、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、印刷機構部４の各部に電源を供給する。
電源装置３は、ＡＣアダプター２から供給される２４ボルトの直流電力を電圧変換し、例えば３．３ボルトの直流電力を生成して出力するＤＣ／ＤＣコンバーター３１（電源供給手段）を備えている。このＤＣ／ＤＣコンバーター３１が出力する３．３ボルトの直流電力は、主として制御基板に実装されたデバイスを動作させる電源となる。また、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１は、ＡＣアダプター２から供給される直流２４ボルトの電流を駆動部４０の各部に供給する。駆動部４０を構成する搬送モーター４４及び記録ヘッド４５等の装置は、ＣＰＵ４１等の制御系の各部に比べて大きな電力を要するため、より高電圧の電流により駆動される。
【００１６】
電源装置３は、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１の入力段に接続された入力回路部３２を備えている。入力回路部３２は、ＡＣアダプター２から供給される電力の電圧変動を補償してＤＣ／ＤＣコンバーター３１に安定した電流を供給するとともに、プリンター１の電源投入時における突入電流を抑制する機能を有する。
【００１７】
図２は、入力回路部３２の構成例を示す回路図である。
入力回路部３２は、コネクター３３を介してＡＣアダプター２に接続される。コネクター３３は図中に番号を示したように２接点のコネクターであり、このコネクター３３にはプリンター１の電源スイッチとして機能するスイッチＳＷ１が接続されている。スイッチＳＷ１は、１回路２接点からなる単極双投（ＳＰＤＴ：Single Pole Double Throw）スイッチであり、一方の接点はコネクター３３につながる直流２４ボルトの供給ラインに接続され、他方の接点は抵抗Ｒ１１を介して接地される。
【００１８】
スイッチＳＷ１の出力端には、突入電流抑制回路３２Ａを介してコンデンサーＣ２が接続されている。コンデンサーＣ２は、負荷としてのＤＣ／ＤＣコンバーター３１（図１）に供給する電圧の変動を補償するための安定化コンデンサーとして機能し、例えば大容量の電解コンデンサーが用いられる。
突入電流抑制回路３２Ａは、スイッチング素子としてＦＥＴ（Field Effect Transistor）３６を備え、スイッチＳＷ１がオフからオンに切り替わった際に、ＦＥＴ３６をオンにするタイミングを遅延させて、ＡＣアダプター２からコンデンサーＣ２への電源供給の開始タイミングを遅延させ、突入電流を抑制する。
【００１９】
ＦＥＴ３６のソースはスイッチＳＷ１に接続され、ドレインはコンデンサーＣ２に接続され、ゲートは抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の中間の接点に接続されている。抵抗Ｒ１、Ｒ２は直列に接続された一組の分圧抵抗であり、抵抗Ｒ２の一端はスイッチＳＷ１に接続され、抵抗Ｒ１の一端は接地されている。この抵抗Ｒ１、Ｒ２により、ＦＥＴ３６のゲートには、スイッチＳＷ１の直流２４ボルトの電圧を分圧した電圧が印加される。抵抗Ｒ１、Ｒ２の抵抗値は、ＦＥＴ３６のゲート−ドレイン間に定格電圧が印加される値であればよいが、抵抗値が大きいことが好ましい。スイッチＳＷ１がオンの状態で抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して流れる電流が大きいと、プリンター１の待機時消費電力の増大が懸念されるためである。
【００２０】
ＦＥＴ３６のゲート−ソース間には、抵抗Ｒ２と並列に、コンデンサーＣ１が接続されている。コンデンサーＣ１は、スイッチＳＷ１の電源投入からＦＥＴ３６のゲート−ドレイン間電圧が所定値以上となるまでのタイミングを遅延させる遅延用コンデンサーとして機能する。
すなわち、スイッチＳＷ１がオフ（遮断状態）からオン（供給状態）に切り替わると、コンデンサーＣ１に充電が開始され、コンデンサーＣ１の充電が進むとＦＥＴ３６のゲート−ソース間電圧がしきい値を超え、ＦＥＴ３６がオンとなる。これにより、コンデンサーＣ２への充電が開始され、充電が進むと入力回路部３２からＤＣ／ＤＣコンバーター３１へ電流が流れる。
【００２１】
上述のように、プリンター１はサーマルヘッドである記録ヘッド４５や搬送モーター４４を含む駆動部４０を備えた装置であるから、主にロール紙への記録時に電力を消費する。例えば記録ヘッド４５は、感熱ロール紙の記録面に熱を与えるため、記録ヘッド４５に付属するドライバー回路（図示略）から発熱素子（図示略）に随時給電して、適切な温度まで発熱させる。また、搬送モーター４４は、記録ヘッド４５による記録動作に合わせて速度を適宜変化させつつロール紙を搬送する。この記録動作中の電力消費は、記録する内容によって大きく変動し、その変動はホストコンピューター１００から入力される印刷データの内容によって決まるため、不規則かつ予測困難である。例えばロール紙に形成する黒ドットの数が多いと記録ヘッド４５の消費電力が増大し、余白が大きいと搬送モーター４４の消費電力が増大し、このような消費電力量の変化はきわめて短時間で発生する。
【００２２】
このように、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１から印刷機構部４の各部に供給すべき電力は変動が大きいが、ＡＣアダプター２やＤＣ／ＤＣコンバーター３１の容量に十分な余裕がないと印刷機構部４に供給される電圧の変動を招く可能性がある。ＣＰＵ４１等の電源電圧が不足すると誤動作の可能性があり、駆動部４０の電源電圧が不足すると、記録ヘッド４５の発熱が不十分となってロール紙に形成されるドットの濃度が薄くなったり、ドット抜けが発生したりする。また、搬送モーター４４の搬送速度が低下するとドットの濃度が濃くなることもあり得る。そこで、プリンター１は、入力回路部３２にコンデンサーＣ２を備え、ＤＣ／ＤＣコンバーター３１に流れる電流が急増した場合にコンデンサーＣ２から給電することで、電源電圧の変動を防止している。
【００２３】
このため、コンデンサーＣ２は上述したように大容量のコンデンサーとなっているので、プリンター１の電源スイッチであるスイッチＳＷ１が投入されると、大きな電流がＡＣアダプター２から入力回路部３２に流れ、この突入電流によってＡＣアダプター２や、プリンター１の内部の回路が影響を受ける可能性がある。
そこで、プリンター１は、突入電流抑制回路３２Ａの機能により、スイッチＳＷ１が投入されてからコンデンサーＣ２が充電開始されるまでのタイミングを遅延させ、突入電流を抑制している。
【００２４】
突入電流抑制回路３２Ａがタイミングを遅延させる効果はコンデンサーＣ１の容量により決まるので、コンデンサーＣ１の容量は適宜決定されている。しかしながら、コンデンサーＣ１がすでに充電された状態では、遅延の効果が発揮されない。突入電流抑制回路３２Ａは、放電回路３２Ｂにより、コンデンサーＣ１を放電させる。
放電回路３２Ｂは、抵抗Ｒ１をバイパスしてコンデンサーＣ１の一端を接地させるダイオードＤ１（バイパス回路）と、スイッチＳＷ１の一接点に接続された抵抗Ｒ１１とで構成される。ダイオードＤ１のアノードは接地され、カソードＦＥＴ３６のゲートに接続されており、スイッチＳＷ１がオンの状態ではダイオードＤ１に電流が流れない。スイッチＳＷ１がオフに切り換わると、ダイオードＤ１、コンデンサーＣ１、及び抵抗Ｒ１１が直列に接続されるので、コンデンサーＣ１に充電されていた電荷は速やかに放電される。
【００２５】
上述のように、抵抗Ｒ１の抵抗値が大きいほどプリンター１の消費電力量が抑制されるが、抵抗Ｒ１の抵抗値が大きいと、コンデンサーＣ１からの放電に時間がかかってしまう。本実施形態ではコンデンサーＣ１の電荷を抵抗Ｒ１１により放電する構成とし、この方向にのみ抵抗Ｒ１をバイパスするダイオードＤ１を備えたので、スイッチＳＷ１をオフにするだけで速やかにコンデンサーＣ１を放電できる。
また、図２に示すように入力回路部３２において、スイッチＳＷ１を交換することにより、放電回路３２Ｂを有する構成と、放電回路３２Ｂを持たない構成のどちらも実現可能とする方法がある。
【００２６】
図３は、入力回路部の別の構成例として、入力回路部３２に代えて使用される入力回路部３５の構成を示す回路図である。
この入力回路部３５は、図２に示した入力回路部３２と同様に、２接点のコネクター３３を介してＡＣアダプター２に接続され、安定化コンデンサーとして機能するコンデンサーＣ２を有し、さらに突入電流を抑制する突入電流抑制回路３２Ａを備えている。入力回路部３５は、入力回路部３２が有するスイッチＳＷ１に代えて、コネクター３４Ａを備えている。コネクター３４Ａは、コネクター３３に繋がる直流２４ボルトの電力供給ライン、ＦＥＴ３６のソース、及び抵抗Ｒ１１に接続された３接点のコネクターである。このコネクター３４Ａには、スイッチ回路３７と、スイッチ回路３８とが交換可能に接続される。
【００２７】
スイッチ回路３７は、コネクター３４Ａに接続される３端子のコネクター３４Ｂと、コネクター３４Ｂに接続されたスイッチＳＷ２とを備えている。スイッチＳＷ２は、コネクター３４Ｂの端子のうち、ＦＥＴ３６のソースに接続される端子を、直流２４ボルトの電力供給ラインと、抵抗Ｒ１１とのいずれかに接続する単極双投スイッチであり、プリンター１の電源スイッチとして機能する。スイッチ回路３７をコネクター３４Ａに接続した場合、入力回路部３５は入力回路部３２と等価な回路となり、同様の作用効果が得られる。
【００２８】
スイッチ回路３８は、コネクター３４Ａに接続される３端子のコネクター３４Ｃと、コネクター３４Ｃに接続されたスイッチＳＷ３とを備えている。コネクター３４Ｃが有する３つの端子のうち１つはＦＥＴ３６のゲートに接続され、１つは直流２４ボルトの電力供給ラインに接続される。残りの１つの端子は空きとなっていて、抵抗Ｒ１１には接続されない。スイッチＳＷ３は、ＦＥＴ３６のソースと直流２４ボルトの電力供給ラインとを接離する単極単投スイッチであり、プリンター１の電源スイッチとして機能する。このスイッチ回路３８をコネクター３４Ａに接続した場合、入力回路部３５は、放電回路３２Ｂを持たない構成となる。
つまり、スイッチ回路３８と組み合わされた入力回路部３５は、コンデンサーＣ１を放電させる抵抗Ｒ１１及び放電回路３２Ｂを持たない従来型の回路であり、コンデンサーＣ１を放電回路３２Ｂにより放電させなくても問題がない場合等に用いられる。この構成においても突入電流抑制回路３２Ａによる遅延が機能することで、コンデンサーＣ２への突入電流を抑制できるという効果が得られる。そして、この従来型の回路に放電回路３２Ｂを持たせたい場合は、コネクター３４Ａと抵抗Ｒ１１を配し、コネクター３４Ａにスイッチ回路３７を接続する簡単な改造を施すことにより、図２の入力回路部３２と同様の回路を構成できる。
【００２９】
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に記録を行う印刷機構部４と、ＡＣアダプター２に基づき印刷機構部４に電源を供給する電源装置３とを備え、電源装置３は、印刷機構部４への電源供給ライン上に設けられ、印刷機構部４への出力電流の変動を補償するコンデンサーＣ２と、ＡＣアダプター２からコンデンサーＣ２に流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチＳＷ１と、スイッチＳＷ１の切換によりコンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路３２Ａと、を備え、突入電流抑制回路３２Ａは、コンデンサーＣ２に流れる電流の供給／遮断を切り換えるＦＥＴ３６に、スイッチＳＷ１の切換により充電開始されるコンデンサーＣ１を接続して、コンデンサーＣ１の充電が進むとＦＥＴ３６がオンに切り替わるよう構成され、スイッチＳＷ１が遮断状態に切り替わるとコンデンサーＣ１を放電させる放電回路３２Ｂを備えている。このプリンター１によれば、印刷機構部４に供給される電流の変動が補償されることにより記録品質の向上を図ることができ、かつ、スイッチＳＷ１のオン時にコンデンサーＣ２に流れる電流を突入電流遅延回路により遅延させることによって突入電流を抑制することができる。そして、突入電流遅延回路が備えるコンデンサーＣ１を放電させる放電回路３２Ｂを備えるため、コンデンサーＣ１の放電不足を解消できる。これにより、スイッチＳＷ１が短時間で再投入されても、コンデンサーＣ２への充電開始のタイミングを確実に遅延させることができ、突入電流を抑制できる。従って、電源装置３に接続されたＡＣアダプター２等の各機器を突入電流から保護できる。
【００３０】
また、突入電流抑制回路３２Ａはスイッチング素子としてのＦＥＴ３６を有し、ＦＥＴ３６のゲート−ソース間に、ＡＣアダプター２からの入力電圧が分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２により分圧されて印加されるとともにコンデンサーＣ１が接続され、コンデンサーＣ１が放電回路３２Ｂを介して放電する際に、コンデンサーＣ１の一端を接地極に短絡するダイオードＤ１を備えているので、突入電流抑制回路３２Ａが、スイッチＳＷ１がオフからオンに切り換えられてからコンデンサーＣ１を充電させることでＦＥＴ３６がオンになるタイミングを遅延させ、突入電流を抑制する。これにより、単純な構成により確実に突入電流を抑制できる。また、この構成において、スイッチＳＷ１がオフにされるとコンデンサーＣ１に充電された電荷がダイオードＤ１により速やかに放電されるので、スイッチＳＷ１が短時間で再投入されても突入電流を抑制できる。
【００３１】
また、印刷機構部４は、サーマルヘッドにより記録媒体としての感熱記録シートに記録を行うサーマルプリンターで構成される。すなわち、不規則かつ予測困難なタイミングで消費電力が大きく変動するサーマルヘッドを備えたサーマルプリンターにおいて、電力変動に伴う電力不足を防止することにより、サーマルヘッドへの電力供給を安定させ、記録品質の低下を防止できる。そして、このような大電流を必要とするサーマルプリンターに電力を供給する電源装置３が、突入電流を確実に防止できる。
プリンター１が、ドットインパクトプリンターである場合も同様である。すなわち、記録ヘッド４５が記録ワイヤー、複数の記録ワイヤーを随時突出させるソレノイド及び突出機構を備え、記録ヘッド４５がキャリッジに搭載され、キャリッジを記録媒体の幅方向に走査するキャリッジ駆動モーターを備えた構成では、記録ヘッド４５のソレノイドと、キャリッジ駆動モーターと、搬送モーターとはいずれも高速で駆動され、その消費電力量は不規則に変動する。この構成において電源電圧の変動が起きると記録ワイヤーの突出力が不安定となって、記録媒体にインクにより形成されるドットの濃度やサイズのばらつきを生み、記録品質の低下の要因となる。このドットインパクトプリンターの電源装置として電源装置３を用い、コンデンサーＣ２によって記録ヘッド４５のソレノイド、キャリッジ駆動モーター、及び搬送モーターの消費電力量の変動に対応すれば、記録品質の向上と安定した動作を実現できる。また、大容量のコンデンサーＣ２を用いることにより発生する突入電流を突入電流抑制回路３２Ａによって抑制することで、上述したプリンター１と同様の効果が得られる。
そして、電源スイッチとして機能するスイッチＳＷ１は、１回路２接点からなる単極双投スイッチで構成され、入力側の２つの接点には、ＡＣアダプター２の出力ラインと、放電回路３２Ｂとがそれぞれ接続されている。このため、スイッチＳＷ１をオフに切り換えることで、コンデンサーＣ１が自動的に放電回路３２Ｂに接続され、放電されるので、放電不足を招くことがなく、突入電流を確実に抑制できる。
【００３２】
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、プリンター１の外部電源としてのＡＣアダプター２から電源装置３へ直流電源を供給する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、例えば、商用交流電源Ｐを整流して電圧変換するＡＣ／ＤＣコンバーターを電源装置３が備える構成としてもよい。この場合、商用交流電源ＰとＡＣ／ＤＣコンバーターとの間に電源スイッチを設けてもよい。また、入力回路部３２をＤＣ／ＤＣコンバーター３１の一部として構成することも可能であるし、入力回路部３２から直接、駆動部４０の各部へ電力を供給する構成としてもよい。さらに、図２及び図３に示した回路図はあくまで一例であって、等価な回路で一部または全部を置換することも勿論可能であるし、例えばスイッチング素子としてＦＥＴ以外の素子を用いてもよい。その他、本実施形態の細部構成についても任意に変更可能である。
また、記録媒体としては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ことができる。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、ＣＰＵ４１により読み出して実行する構成としても良い。
【符号の説明】
【００３３】
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…印刷機構部（記録部）、３１…ＤＣ／ＤＣコンバーター、３２、３５…入力回路部、３２Ａ…突入電流抑制回路、３２Ｂ…放電回路、３６…ＦＥＴ（スイッチング素子）、３３…コネクター、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ…コネクター、４０…駆動部、４１…ＣＰＵ（制御手段）、４４…搬送モーター、４５…記録ヘッド、１００…ホストコンピューター、Ｃ１…コンデンサー（遅延用コンデンサー）、Ｃ２…コンデンサー（安定化コンデンサー）、Ｄ１…ダイオード（バイパス回路）、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１１…抵抗、ＳＷ１、ＳＷ２…スイッチ（電源スイッチ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に記録を行う記録部と、外部電源に基づき前記記録部に電源を供給する電源装置とを備えた記録装置であって、
前記電源装置は、前記記録部への電源供給ライン上に設けられ、前記記録部への出力電流の変動を補償する安定化コンデンサーと、
前記外部電源から前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換える電源スイッチと、
前記電源スイッチの切換により前記コンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路と、を備え、
前記突入電流抑制回路は、前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチング素子に、前記電源スイッチの切換により充電開始される遅延用コンデンサーを接続して、前記遅延用コンデンサーの充電が進むと前記スイッチング素子がオンに切り替わるよう構成され、
前記電源スイッチが遮断状態に切り替わると前記遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えたこと、
を特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記突入電流抑制回路は前記スイッチング素子としてのＦＥＴを有し、前記ＦＥＴのゲート−ソース間に、前記外部電源からの入力電圧が分圧されて印加されるとともに前記遅延用コンデンサーが接続され、
前記遅延用コンデンサーが前記放電回路を介して放電する際に、前記遅延用コンデンサーの一端を接地極に短絡するバイパス回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記記録部がサーマルヘッドにより前記記録媒体としての感熱記録シートに記録を行うサーマルプリンターで構成されることを特徴とする請求項１または２記載の記録装置。
【請求項４】
前記電源スイッチは、１回路２接点からなる単極双投スイッチで構成され、入力側の２つの接点には、前記外部電源の出力ラインと、前記放電回路とがそれぞれ接続されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の記録装置。
【請求項５】
記録媒体に記録を行う記録部を備えた記録装置に、外部電源に基づき電源を供給する電源装置であって、
前記記録部への電源供給ライン上に設けられ、前記記録部への出力電流の変動を補償する安定化コンデンサーと、前記外部電源から前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換える電源スイッチと、前記電源スイッチの切換により前記コンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路と、を備え、
前記突入電流抑制回路は、前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチング素子に、前記電源スイッチの切換により充電開始される遅延用コンデンサーを接続して、前記遅延用コンデンサーの充電が進むと前記スイッチング素子がオンに切り替わるよう構成され、
前記電源スイッチが遮断状態に切り替わると前記遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えたこと、
を特徴とする電源装置。
【請求項１】
記録媒体に記録を行う記録部と、外部電源に基づき前記記録部に電源を供給する電源装置とを備えた記録装置であって、
前記電源装置は、前記記録部への電源供給ライン上に設けられ、前記記録部への出力電流の変動を補償する安定化コンデンサーと、
前記外部電源から前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換える電源スイッチと、
前記電源スイッチの切換により前記コンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路と、を備え、
前記突入電流抑制回路は、前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチング素子に、前記電源スイッチの切換により充電開始される遅延用コンデンサーを接続して、前記遅延用コンデンサーの充電が進むと前記スイッチング素子がオンに切り替わるよう構成され、
前記電源スイッチが遮断状態に切り替わると前記遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えたこと、
を特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記突入電流抑制回路は前記スイッチング素子としてのＦＥＴを有し、前記ＦＥＴのゲート−ソース間に、前記外部電源からの入力電圧が分圧されて印加されるとともに前記遅延用コンデンサーが接続され、
前記遅延用コンデンサーが前記放電回路を介して放電する際に、前記遅延用コンデンサーの一端を接地極に短絡するバイパス回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記記録部がサーマルヘッドにより前記記録媒体としての感熱記録シートに記録を行うサーマルプリンターで構成されることを特徴とする請求項１または２記載の記録装置。
【請求項４】
前記電源スイッチは、１回路２接点からなる単極双投スイッチで構成され、入力側の２つの接点には、前記外部電源の出力ラインと、前記放電回路とがそれぞれ接続されたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の記録装置。
【請求項５】
記録媒体に記録を行う記録部を備えた記録装置に、外部電源に基づき電源を供給する電源装置であって、
前記記録部への電源供給ライン上に設けられ、前記記録部への出力電流の変動を補償する安定化コンデンサーと、前記外部電源から前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換える電源スイッチと、前記電源スイッチの切換により前記コンデンサーへ流れる電流を遅延させる突入電流抑制回路と、を備え、
前記突入電流抑制回路は、前記安定化コンデンサーに流れる電流の供給／遮断を切り換えるスイッチング素子に、前記電源スイッチの切換により充電開始される遅延用コンデンサーを接続して、前記遅延用コンデンサーの充電が進むと前記スイッチング素子がオンに切り替わるよう構成され、
前記電源スイッチが遮断状態に切り替わると前記遅延用コンデンサーを放電させる放電回路を備えたこと、
を特徴とする電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１３１０４６（Ｐ２０１２−１３１０４６Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８２７３９（Ｐ２０１０−２８２７３９）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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