CN104760431A - 打印装置的控制方法及打印装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种使用电池的打印装置，其能够尽量长时间地进行打印。通过提供一种打印装置的控制方法来解决上述问题，打印装置包括：打印头，其具有在记录纸上进行打印的多个发热元件；输送用马达，其输送记录纸；控制部，其对打印头及输送用马达进行控制；以及电压测定部，其对供应电力的电源的电压进行测定，其特征在于，在控制方法中，在发热元件中流动电流之前对电源的电压值V进行测定，基于所测定的电源的电压值V、电源的终止电压值VE、电源的内部电阻值Ri、打印头中的发热元件的电阻值Rh、及在输送用马达中流动的电流值Im，计算在打印头中能够使用的发热元件的个数N，并且利用所计算出的个数N个发热元件在记录纸上进行打印。

Description

打印装置的控制方法及打印装置
技术领域
本发明涉及一种打印装置的控制方法及打印装置。
背景技术
开具收据等的打印机被广泛用于商店等的收银机、银行等的ATM(Automated Teller Machine：自动取款机)或CD(Cash dispenser：付款机)等用途。对于这种开具收据等的打印机，通常一边输送作为记录纸的热敏纸，一边通过热感头等在记录纸上进行打印等，并在输送记录纸至预定的长度后，用切刀以预定的长度将记录纸切断。
在该打印装置中，例如设有打印主体部、以及以能够转动的状态被打印主体部支撑的盖部，并可通过打开该盖部，从而在打印主体部上设置被缠绕成卷状的记录纸。此时，例如热感头等被设置在打印主体部上，压纸辊被设置在盖部上，通过关闭盖部，使得记录纸被夹在热感头等与压纸辊之间。这样一来，在记录纸被夹在热感头等与压纸辊之间的状态下，利用热感头等在记录纸上进行打印。
然而，作为使用热感头等的打印装置，存在小型且能够容易搬运的便携打印机。对于这种便携打印机，例如用于开具票据或开具收据等，从具有较高便携性的观点来看，一般为由电池来驱动，作为用于便携打印机的电池，例如有锂离子电池等。
<现有技术文献>
<专利文献>
专利文献1：(日本)特开平10-250130号公报
专利文献2：(日本)特开2004-210444号公报
专利文献3：(日本)特开2008-30253号公报
发明内容
<本发明所要解决的技术问题>
然而，锂离子电池等电池中所积蓄的电力有限，随着电力消耗，发生电压下降。在打印装置中，当变为预定的电压以下时，由于无法进行打印等，因此，当对打印装置施加最大的电流负载时如果变为预定的电压以下，则一般进行使其无法进行打印的控制。
但是，便携打印机的情况中，由于是为了得到较高的便携型而通过电池驱动，因此以能够尽可能长时间地进行打印为佳。
因此，在使用电池的打印装置中，寻求一种能够尽可能长时间地进行打印的打印装置，例如是对打印装置施加最大的电流负载时即使变为预定的电压以下也能够尽可能地进行打印的打印装置的控制方法及打印装置。
<用于解决技术问题的方案>
根据本发明的实施方式的一个方面，提供一种打印装置的控制方法，所述打印装置包括：打印头，其具有在记录纸上进行打印的多个发热元件；输送用马达，其输送所述记录纸；控制部，其对所述打印头及所述输送用马达进行控制；以及电压测定部，其对供应电力的电源的电压进行测定，其特征在于，在所述控制方法中，在所述发热元件中流动电流之前对所述电源的电压值V进行测定，基于所测定的所述电源的电压值V、所述电源的终止电压值VE、所述电源的内部电阻值Ri、所述打印头中的发热元件的电阻值Rh、及在所述输送用马达中流动的电流值Im，计算在所述打印头中能够使用的发热元件的个数N，并且利用所计算出的个数N个发热元件在所述记录纸上进行打印。
<发明的效果>
根据本发明，能够提供一种使用电池的打印装置，其能够尽可能长时间地进行打印。
附图说明
图1是本实施方式的打印装置的外观的立体图。
图2是本实施方式的打印装置的结构图。
图3是电池的放电特性图。
图4是本实施方式的打印装置的控制方法的流程图(1)。
图5是本实施方式的打印装置的控制方法的流程图(2)。
图6是本实施方式的打印装置的电压、电流和电阻的说明图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。另外，对于相同部件等付与相同符号并省略其说明。
(打印装置)
参照图1及图2对本实施方式的打印装置进行说明。需要说明的是，图1是本实施方式的打印装置的外观立体图，图2是本实施方式的打印装置的结构图。本实施方式的打印装置具有作为打印头的热感头10、压纸辊20、输送用马达30、电路部40、以及作为电源的电池50。
如图2所示，在热感头10上，排列有用于进行打印的多个发热元件11。在发热元件11上，设有用于在各个发热元件11上流动电流并使其发热的发热元件驱动电路12，设有与发热元件驱动电路12连接的锁存单元13、以及与锁存单元13连接的移位寄存器14。另外，设有用于对热感头10上的温度进行测定的热敏电阻15等。需要说明的是，锁存单元13及移位寄存器14例如被IC(Integrated Circuit：集成电路)化，安装在热感头10上。
在电路部40上，设有作为控制部的MCU(Micro Control Unit：微控制单元)41、驱动用马达控制电路42、接口电路43、DC-DC转换器44、易失性存储器45、以及非易失性存储器46。另外，在MCU41上，设有作为用于对电池50中的电压的值进行测定的电压测定部47的AD转换器，在将电压值作为模拟信号检测出之后，转换为数字信号。需要说明的是，电压测定部47可以设在MCU41之外。另外，在电池50上，设置有用于对电池50中的温度进行测定的热敏电阻51。
本实施方式中的打印装置为利用电池驱动而驱动的装置，来自电池50的电力被供给到MCU41、热感头10、DC-DC转换器44等。
从MCU41向移位寄存器14输入串行信号，向锁存单元13输入锁存信号。为了选择流动电流的发热元件11，向移位寄存器14输入串行信号，例如，当流动电流时设为1，当未流动电流时设为0。串行信号例如通过时钟同期的串行通信来传送数据。输入到移位寄存器14中的串行信号在移位寄存器14中被转换为并行信号，通过在锁存单元13中输入的锁存信号，确定信号。之后，通过驱动发热元件驱动电路12，在预定的发热元件11中流动电流并使其发热，进行打印。利用热感头10所进行的打印可使用色带在记录纸上进行打印，另外也可以使用热敏纸作为记录纸来进行打印。
记录纸的输送是通过利用输送用马达30使压纸辊20转动而进行。例如，在记录纸夹持在热感头10与压纸辊20之间的状态下进行打印，通过压纸辊20转动而输送记录纸。
MCU41进行本实施方式的打印装置的整体的控制、各种运算等。例如，具备串行数据的输入输出功能、利用内藏的时钟的定时器功能、对易失性存储器45及非易失性存储器46的读/写功能等。另外，MCU41能够借助驱动用马达控制电路42来控制输送用马达30的转动，并能够通过使输送用马达30转动从而使压纸辊20转动并输送记录纸。
利用与电池50连接的DC-DC转换器44，电池50中的电压被转换为用于驱动电路部40中的易失性存储器45等、热感头10中的锁存单元13、移位寄存器14等的IC驱动用电压。
另外，对于设在热感头10上的热敏电阻15、及与电池50连接的热敏电阻51，其电阻值随着温度而变化。因此，可以在热敏电阻15上连接未示出的固定电阻，利用设在MCU41上的作为电压测定部47的AD转换器来测定由固定电阻所分压的电压，测定热敏电阻51的电阻值。由此，能够测定设有热敏电阻15及热敏电阻51所设置部分的温度。
需要说明的是，在本实施方式的打印装置中所打印的信息是由未示出的主机装置发送，在接口电路43中接收由主机装置所发送的信息，传送至MCU41。这样传送至MCU41的信息被传送到易失性存储器45并被存储。该信息是打印用的图形数据或命令等，基于其进行处理。
(电池)
接着，对用于本实施方式的打印装置的电池50进行说明。用于本实施方式的打印装置的电池50是锂离子电池等充电电池，如图3所示，电压随着电池50的使用时间而下降。例如，放电容量为1.0C、周围温度为20℃时，电池50的初始电压为4.0V以上，当变成不能在打印装置中使用的终止电压值VE为2.5V时，电池电压达到终止电压值VE为止的时间大约为1小时。
(打印装置的控制方法)
接着，对本实施方式的打印装置的控制方法进行说明。在本实施方式中，计算在打印装置的热感头10中能够同时通电的发热元件11的个数，利用所计算出的个数个发热元件来通过热感头10进行打印。
图4表示出作为本实施方式的打印装置的控制方法的、对在热感头10中能够同时通电的发热元件11的个数进行计算的方法。
首先，在步骤102(S102)中，在电压测定部47中对电池50的电压V进行测定。需要说明的是，在S102中所测定的电压V是向热感头10的发热元件11等通电前在电压测定部47中所测定的电池50的电压。
接着，在步骤104(S104)中，将点数(能够同时通电并使用的发热元件11的个数)N设定为1。
接着，在步骤106(S106)中，进行Ih＝f(V,N)运算的子流程，计算在发热元件11中流动的电流Ih。
接着，在步骤108(S108)中，判断是否满足以下的(1)所示的式子。
V-(Ih+Im)×Ri≤VE        (1)
当满足(1)所示的式子时，进到步骤110，当不满足(1)所示的式子时，进到步骤112。
接着，在步骤110(S110)中，检测出电池终止并结束。
接着，在步骤112(S112)中，通过对现在的N加1从而设定新的N。
接着，在步骤114(S114)中，进行Ih＝f(V,N)的运算的子流程，计算在发热元件11中流动的电流Ih。
接着，在步骤116(S116)中，判断Ih是否大于Ihmax。当Ih大于Ihmax时，进到步骤118。当Ih不大于Ihmax时，进到步骤120。
接着，在步骤118(S118)中，检测出电池终止并结束。
接着，在步骤120(S120)中，判断N是否为发热元件11的最大数。当N为发热元件11的最大数时结束。当N不是发热元件11的最大数时进到步骤112。
接着，参照图5对上述步骤106及114中的Ih＝f(V,N)的运算的子流程进行说明。
首先，在步骤202(S202)中，将下降电压值Va设定为V。
接着，在步骤204(S204)中，将Vx设定为下降电压值Va。
接着，在步骤206(S206)中，基于以下(2)所示的式子，计算Ih。
Ih＝Vx/(Rh×N)              (2)
接着，在步骤208(S208)中，基于以下(3)所示的式子，计算下降电压值Va。
Va＝V-Ri×(Ih+Im)             (3)
接着，在步骤210(S210)中，判断是否满足以下(4)所示的式子。
|Va-Vx|≒0            (4)
当满足(4)所示的式子时，该子流程结束。当不满足(4)所示的式子时，进到步骤204。
需要说明的是，图6是表示V、Va、ΔV、Im、Rh、Ih的关系的说明图。
(电阻值及电流值的测定)
接着，对根据在电压测定部47中所测定的向热感头10的发热元件11等通电前的电池50的电压值V、与向热感头10的N个发热元件11等通电状态的电压值Vt之差ΔV，来计算电池50的内部电阻值Ri、1个发热元件11的电阻值Rh、在输送用马达30中流动的电流的电流值Im的方法进行说明。具体来说，利用以下(5)所示的式子导出以下(6)所示的式子。
Vt＝V-(Ih+Im)×Ri           (5)
ΔV＝V-Vt
＝(Ih+Im)×Ri
＝[(Vt×N)/Rh+Im]×Ri           (6)
在(6)所示的式子中，ΔV、Vt为测定的值，N为能够预先设定的值。因此，通过将Rh、Im、Ri之中2个作为常数来设定，从而能够计算出剩下的一个的值。
具体来说，在(6)所示的式子中，通过将电池50的内部电阻值Ri、1个发热元件11的电阻值Rh作为常数来设定，从而能够计算出在输送用马达30中流动的电流的电流值Im。
另外，在(6)所示的式子中，通过将1个发热元件11的电阻值Rh、在输送用马达30中流动的电流的电流值Im作为常数来设定，从而能够计算出电池50的内部电阻值Ri。
另外，在(6)所示的式子中，通过将电池50的内部电阻值Ri、在输送用马达30中流动的电流的电流值Im作为常数来设定，从而能够计算出1个发热元件11的电阻值Rh。
另外，设在电压测定部47中测定的向热感头10的发热元件11等通电前的电池50的电压值V、与向热感头10的N1个发热元件11等通电的状态的电池50的电压值Vt1之差为ΔV1。另外，设在电压测定部47中测定的向热感头10的发热元件11等通电前的电池50的电压值V、与向热感头10的N2个发热元件11等通电的状态的电池50的电压值Vt2之差为ΔV2。此时，ΔV1为以下(7)所示的式子，ΔV2为以下(8)所示的式子。
ΔV1＝[(Vt1×N1)/Rh+Im]×Ri      (7)
ΔV2＝[(Vt2×N2)/Rh+Im]×Ri      (8)
因此，根据(7)所示的式子及(8)所示的式子，导出以下(9)所示的式子及(10)所示的式子。
(ΔV2-ΔV1)＝Ri×(Vt2×N2-Vt1×N1)/Rh      (9)
(ΔV2-ΔV1)/(Vt2×N2-Vt1×N1)＝Ri/Rh       (10)
在(10)所示的式子中，ΔV1、ΔV2、Vt1、Vt2能够根据测定的值来计算出，由于N1、N2是预先设定的值，因此(10)所示的式子的左边为常数。因此，通过将电池50的内部电阻值Ri或1个发热元件11的电阻值Rh之中任一个作为常数来设定，从而能够计算出另一个的值。基于这样计算出的值，还能够利用上述(1)所示的式子，计算出点数N。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明的内容并不限定于上述内容。
符号说明
10  热感头
11  发热元件
12  发热元件驱动电路
13  锁存单元
14  移位寄存器
15  热敏电阻
20  压纸辊
30  输送用马达
40  电路部
41  MCU
42  驱动用马达控制电路
43  接口电路
44  DC-DC转换器
45  易失性存储器
46  非易失性存储器
47  电压测定部
50  电池
51  热敏电阻

Claims (8)

1.一种打印装置的控制方法，所述打印装置包括：
打印头，其具有在记录纸上进行打印的多个发热元件；
输送用马达，其输送所述记录纸；
控制部，其对所述打印头及所述输送用马达进行控制；以及
电压测定部，其对供应电力的电源的电压进行测定，
其特征在于，在所述控制方法中，
在所述发热元件中流动电流之前对所述电源的电压值V进行测定，
基于所测定的所述电源的电压值V、所述电源的终止电压值VE、所述电源的内部电阻值Ri、所述打印头中的发热元件的电阻值Rh、及在所述输送用马达中流动的电流值Im，计算在所述打印头中能够使用的发热元件的个数N，并且
利用所计算出的个数N个发热元件在所述记录纸上进行打印。
2.根据权利要求1所述的打印装置的控制方法，其中，具有
基于所测定的所述电源的电压值V、发热元件的电阻值Rh、能够使用的发热元件的个数N、在所述输送用马达中流动的电流值Im、及所述电源中的内部电阻的电阻值Ri，计算下降电压值Va的步骤，以及
当发热元件的下降电压值Va大于终止电压值VE时，利用所述打印头进行打印的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的打印装置的控制方法，其中，
对在N个所述发热元件中流动电流的状态下的所述电源的电压值Vt进行测定，
根据所述电压值Vt、所述电压值V、所述电源的内部电阻值Ri、所述发热元件的电阻值Rh，计算在所述输送用马达中流动的电流的电流值Im。
4.根据权利要求1或2所述的打印装置的控制方法，其中，
对在N个所述发热元件中流动电流的状态下的所述电源的电压值Vt进行测定，
根据所述电压值Vt、所述电压值V、所述发热元件的电阻值Rh、在所述输送用马达中流动的电流的电流值Im，计算所述电源的内部电阻值Ri。
5.根据权利要求1或2所述的打印装置的控制方法，其中，
对在N个所述发热元件中流动电流的状态下的所述电源的电压值Vt进行测定，
根据所述电压值Vt、所述电压值V、所述电源的内部电阻值Ri、在所述输送用马达中流动的电流的电流值Im，计算所述发热元件电阻值Rh。
6.一种打印装置的控制方法，所述打印装置包括：
打印头，其具有在记录纸上进行打印的多个发热元件；
输送用马达，其输送所述记录纸；
控制部，其对所述打印头及所述输送用马达进行控制；以及
电压测定部，其对供应电力的电源的电压进行测定，
其特征在于，在所述控制方法中，
在所述发热元件中流动电流之前对所述电源的电压值V进行测定，
对在N1个所述发热元件中流动电流的状态下的所述电源的电压值Vt1进行测定，
对在N2个所述发热元件中流动电流的状态下的所述电源的电压值Vt2进行测定，其中N2与N1不同，并且
基于V、N1、Vt1、N2、Vt2、和所述电源的内部电阻值Ri或所述发热元件的电阻值Rh之中的任意一个，计算所述电源的内部电阻值Ri或所述发热元件的电阻值Rh的另一个。
7.根据权利要求6所述的打印装置的控制方法，其中，
基于所测定的所述电源的电压值V、所述电源的终止电压值VE、所述电源的内部电阻值Ri、所述打印头中的发热元件的电阻值Rh、及在所述输送用马达中流动的电流值Im，计算在所述打印头中能够使用的发热元件的个数N，并且
利用所述打印头中的个数N个发热元件在所述记录纸上进行打印。
8.一种打印装置，其包括：
打印头，其具有在记录纸上进行打印的多个发热元件；
输送用马达，其输送所述记录纸；
控制部，其对所述打印头及所述输送用马达进行控制；以及
电压测定部，其对供应电力的电源的电压进行测定，
其特征在于，在所述控制方法中，
通过所述控制部的控制，
在所述发热元件中流动电流之前对所述电源的电压值V进行测定，
基于所测定的所述电源的电压值V、所述电源的终止电压值VE、所述电源的内部电阻值Ri、所述打印头中的1个发热元件的电阻值Rh、及在所述输送用马达中流动的电流值Im，计算在所述打印头中能够使用的发热元件的个数N，并且
利用所述打印头中的个数N个发热元件在所述记录纸上进行打印。
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