JP2002036516A - 携帯型インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】記録データを出力する外部コンピュータからイ
ンターフェースを介して電力の供給を受ける場合であっ
ても、ピーク消費電力を抑えることによって確実に記録
することのできる携帯型インクジェットプリンタを提供
する。 【解決手段】記録データを出力する外部コンピュータか
らＵＳＢインターフェースケーブルを介して電力の供給
を受ける携帯型インクジェットプリンタであって、温度
センサによって検出された記録ヘッドの周辺温度から記
録ヘッド１１の最適駆動電圧を決定すると共に（Ｓ
２）、その最適駆動電圧及び外部コンピュータから供給
可能なピーク電力のうち記録ヘッドが使用することので
きる電力値に基づいて同時噴射可能なノズル数Ｘを算出
し（Ｓ４）、このノズル数Ｘが記録ヘッドの全ノズル数
を下回る場合は、１行分の記録動作を複数回繰返すこと
により（Ｓ７〜Ｓ１３）、１回の記録動作における記録
ヘッドの使用ノズル数をＸ以下に抑えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、記録データを出
力する外部コンピュータからインターフェースを介して
電力の供給を受ける携帯型インクジェットプリンタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】昨今、コンピュータの小型軽量化に伴
い、コンピュータを持ち運んで戸外や外出先で使用する
機会が増加したため、コンピュータで作成した文書や画
像を戸外や外出先で印字出力する必要性が生じてきてい
る。そのため、従来の据え置き型のプリンタを小型軽量
化した携帯型プリンタが開発されており、ノート型コン
ピュータやモバイルコンピュータ等の携帯型コンピュー
タと共に持ち運ぶことができるようになっている。

【０００３】ところで、こういった携帯型プリンタは、
再充電可能なバッテリ等を電源として使用するのが一般
的であるが、近年では、ＵＳＢインターフェースのよう
に、外部コンピュータから記録データをプリンタに送信
するためのインターフェースを介して、外部コンピュー
タから電力の供給を受けることができるものも開発され
ており、このようなプリンタでは、必ずしもバッテリ等
の電源を搭載する必要がないので、さらに小型軽量化を
図ることができるという利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような携帯型プリンタを接続する外部コンピュータが
携帯型のコンピュータである場合、その電源としては、
再充電可能なバッテリ等を使用しなければならず、ＡＣ
電源を使用する場合に比べて十分な電力を外部コンピュ
ータ自体に供給することができないため、外部コンピュ
ータからプリンタに電力を供給する場合は、外部コンピ
ュータの作動に支障が生じないように、通常、プリンタ
が使用することのできるピーク電流値が制限されること
になる。従って、外部コンピュータからプリンタに電力
を供給する場合は、プリンタの作動に十分な電力を確実
に供給することができるとは限らない。

【０００５】また、インクジェットプリンタの場合は、
記録ヘッドを構成しているアクチュエータを適正に駆動
するための駆動電圧が環境温度によって変化するため、
記録ヘッドの最大使用電力を外部コンピュータからの供
給電力によって賄うことができなくなることがあり、そ
のような場合には、記録ヘッドを構成している全ノズル
を使用して記録することができなくなる可能性がある。

【０００６】そこで、この発明の課題は、記録データを
出力する外部コンピュータからインターフェースを介し
て電力の供給を受ける場合であっても、ピーク消費電力
を抑えることによって確実に記録することのできる携帯
型インクジェットプリンタを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記の課題
を解決するため、この発明は、記録データを出力する外
部コンピュータからインターフェースを介して電力の供
給を受ける携帯型インクジェットプリンタにおいて、環
境温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段に
よって検出された環境温度及び前記外部コンピュータか
ら供給可能なピーク電力値に基づいて、記録ヘッドにお
ける同時噴射可能なノズル数を算出するノズル数算出手
段とを備え、前記ノズル数算出手段によって算出された
同時噴射可能なノズル数が、所定ノズル数を下回る場合
は、通常１回で行う記録動作を複数回に分けて行うこと
によって、１回当りの記録動作における前記記録ヘッド
の使用ノズル数を同時噴射可能なノズル数以下に抑える
ようにしたことを特徴とする携帯型インクジェットプリ
ンタを提供するものである。

【０００８】以上のように構成された携帯型インクジェ
ットプリンタは、記録動作を行う際に使用する記録ヘッ
ドのノズル数が、環境温度と外部コンピュータから供給
可能なピーク電力値に基づいて算出された同時噴射可能
なノズル数以下に抑えられているので、記録動作に必要
なピーク消費電力が、外部コンピュータから供給可能な
ピーク電力を上回ることがなく、確実に記録することが
できる。

【０００９】１回の記録動作における記録ヘッドの使用
ノズル数を同時噴射可能なノズル数以下に抑えるには、
請求項２に記載の携帯型インクジェットプリンタのよう
に、記録動作のときに使用しないノズルに対応する記録
データを強制的に変更することで、そのノズルを噴射さ
せないようにすればよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態について図面を
参照して説明する。図１に示すように、この携帯型イン
クジェットプリンタ１は、モバイルコンピュータ等の携
帯型の外部コンピュータ２にＵＳＢインターフェースケ
ーブル３を介して接続されるようになっており、外部コ
ンピュータ２に接続された状態では、ＵＳＢインターフ
ェースケーブル３を介して、外部コンピュータ２から記
録データの転送及び電力の供給が同時に行われるように
なっている。

【００１１】この携帯型インクジェットプリンタ１は、
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、被記録媒体である用
紙を搬送する用紙搬送機構と、キャリッジ１２を、用紙
の搬送方向と略直交する方向にその用紙の大きさに応じ
て往復運動させるキャリッジ移動機構とを備えており、
これらの用紙搬送機構及びキャリッジ移動機構が、細長
い筒状のケーシング１０内に収容されている。

【００１２】キャリッジ１２には、圧電素子（ピエゾ素
子）に電気信号を印加してインク室を加圧することによ
り、その加圧されたインク室に連通するノズルからイン
クを吐出させる、いわゆるピエゾ方式の記録ヘッド１１
が搭載されており、ケーシング１０の上面部には、図１
に示すように、電源のオン・オフを行う電源スイッチ１
０ａ、オンラインスイッチ１０ｂ及びプリンタの状態等
を表示するためのＬＣＤ１０ｃがそれぞれ配設されてい
る。

【００１３】キャリッジ移動機構は、ケーシング１０の
一端側に回転可能に支持された駆動プーリ１３と、ケー
シング１０の他端側に回転可能に支持された従動プーリ
１４と、両プーリ１３、１４に掛け渡され、一部にキャ
リッジ１２が取り付けられたタイミングベルト１５と、
駆動プーリ１３に一体的に形成されたプーリギヤ１６
と、そのプーリギヤ１６に歯合する駆動ギヤ１７と、そ
の駆動ギヤ１７を正逆回転駆動するＣＲモータ１８とを
備えており、ＣＲモータ１８が作動することによって、
キャリッジ１２に搭載された記録ヘッド１１がケーシン
グ１０の長手方向に移動するようになっている。

【００１４】用紙搬送機構は、ケーシング１０内の他端
部側に配設され、ケーシング１０の側面に形成された用
紙供給口１０ｄから供給された用紙を、キャリッジ１２
の移動方向と直交する方向に搬送し、キャリッジ１２に
搭載された記録ヘッド１１により印字が行われた後、用
紙排出口（図示せず）から排出されるようになってい
る。

【００１５】具体的には、ケーシング１０に軸受部材２
１、２１を介して回転可能に支持された用紙搬送ローラ
２２と、その用紙搬送ローラ２２の回転軸２２ａに固定
されたギヤ２４と、そのギヤ２４にアイドルギヤ２５を
介して歯合する駆動ギヤ２６と、その駆動ギヤ２６を回
転駆動するためのＬＦモータ２７とを備えており、ＬＦ
モータ２７が作動することによって、用紙搬送ローラ２
２が回転するようになっている。なお、用紙搬送ローラ
２２は、ケーシング１０の中心位置より左側にずれてい
るが、搬送される用紙の略中央に位置するようになって
いる。

【００１６】用紙搬送ローラ２２が行う用紙の搬送動作
を補助するために、補助ローラ２３、２３が回転可能に
支持されており、補助ローラ２３、２３の回転軸２３
ａ、２３ａは、一端側が軸受部材２８ａに回転可能に支
持されていると共に、他端側が連結部材２８ｂにそれぞ
れ回転可能に支持されている。

【００１７】連結部材２８ｂとケーシング１０の一端部
との間には、コイルスプリング２９が配設されており、
そのコイルスプリング２９によって補助ローラ２３、２
３が搬送ローラ２２に接触するように常時付勢されてい
る。

【００１８】また、ＣＲモータ１８と用紙搬送機構との
間には、用紙搬送機構及びキャリッジ移動機構を制御し
て印字を行わせるため、制御回路を納めた基板３０が並
設され、その横には充電可能なバッテリ５０が設けられ
ている。

【００１９】次に、この携帯型インクジェットプリンタ
１の制御系について説明する。この携帯型インクジェッ
トプリンタ１は、図３に示すように、プリンタ全体の動
作を制御するＣＰＵ３１と、このＣＰＵ３１の制御プロ
グラムや各種データを記憶しているＲＯＭ３２と、ＣＰ
Ｕ３１のワークエリヤやプリントバッファとして使用さ
れ、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ３３と、ＡＳ
ＩＣ３４とを備えており、これらがバス４７を介してデ
ータ通信可能に接続されている。

【００２０】ＣＰＵ３１には、サーミスタからなる温度
センサ４６が接続されており、この温度センサ４６によ
って記録ヘッド１１の周辺温度が検出されるようになっ
ている。また、ＲＯＭ３２には、温度センサ４６によっ
て検出された記録ヘッド１１の周辺温度から記録ヘッド
１１の最適駆動電圧を決定するため、温度変化に対して
記録ヘッド１１の最適駆動電圧を対応付けた、駆動電圧
決定用テーブルが格納されている。

【００２１】ＡＳＩＣ３４は、各種割込み処理を制御す
るための割込み制御回路３５、記録ヘッド１１の位置検
出を行うエンコーダ４５を制御するエンコーダ処理回路
３６、ＤＭＡによるデータの転送を制御するバス制御／
ＤＭＡコントローラ３７、キャリッジ１２を移動させる
ＣＲモータ１８の駆動制御を行うＣＲモータ制御回路３
８、外部コンピュータ２から転送される記録データに基
づいて記録ヘッド１１の駆動制御を行うヘッド駆動制御
回路３９、用紙搬送ローラ２２の駆動源であるＬＦモー
タ２７の駆動制御を行うＬＦモータ制御回路４０及び外
部コンピュータ２を接続するインターフェース（Ｉ／
Ｆ）を制御するＩ／Ｆ制御回路４１を備えており、ＣＲ
モータ制御回路３８、ヘッド駆動制御回路３９及びＬＦ
モータ制御回路４０は、ＣＲモータドライバ４２、ヘッ
ドドライバ４３及びＬＦモータドライバ４４を介して、
ＣＲモータ１８、記録ヘッド１１及びＬＦモータ２７の
駆動制御を行うようになっている。

【００２２】ヘッド駆動制御回路３９は、図４に示すよ
うに、ヘッド制御コントローラ３９ａ、データロードセ
レクタ３９ｂ、データＦＩＦＯ３９ｃ、データマスク回
路３９ｄ及びシリアル変換器３９ｅから構成されてお
り、記録ヘッド１１の具体的な駆動制御は以下のように
して行われる。

【００２３】まず、エンコーダ波形から生成されたタイ
ミング信号をヘッド制御コントローラ３９ａが受信する
と、ヘッド制御コントローラ３９ａは、データロードセ
レクタ３９ｂにデータロード信号を出力し、プリントバ
ッファであるＲＡＭ３３に格納されている記録データを
データＦＩＦＯ３９ｃに順次転送する。このとき、プリ
ントバッファであるＲＡＭ３３からは、図５に矢印（デ
ータ転送タイミング）で示すように、記録ヘッド１１の
ノズル数分のデータが記録ヘッド１１の走査方向に１ビ
ットづつ一度に転送されるようになっている。従って、
記録ヘッド１１のノズル数が３２の場合は、３２ビット
のデータが１スキャン分のデータとして一度に転送され
ることになる。

【００２４】次に、ＣＰＵ３１が必要に応じてデータマ
スク回路３９ｄにマスク処理信号を出力することによ
り、データＦＩＦＯ３９ｃから順次出力される記録デー
タに対して、後述する所定のマスク処理を行わせた後、
その記録データをシリアル変換器３９ｅによってシリア
ルデータに変換した状態でヘッドドライバ４３に順次転
送する。

【００２５】ヘッドドライバ４３には、ヘッド制御コン
トローラ３９ａから噴射指令信号が適時出力されるの
で、ヘッドドライバ４３は、その噴射指令信号に合わせ
て、記録データを記録ヘッド１１に出力する。

【００２６】以上のように構成された携帯型インクジェ
ットプリンタ１は、図１に示すように、両端にコネクタ
が取り付けられたＵＳＢインターフェースケーブル３を
介して外部コンピュータ２に接続された状態で使用され
る。

【００２７】このように、携帯型インクジェットプリン
タ１を、ＵＳＢインターフェースケーブル３を介して外
部コンピュータ２に接続すると、外部コンピュータ２か
ら携帯型インクジェットプリンタ１に電力供給が可能な
状態となり、電源スイッチ１０ａをオンすることによっ
て、携帯型インクジェットプリンタ１が稼働状態とな
る。

【００２８】ここで、外部コンピュータ２から携帯型イ
ンクジェットプリンタ１に対して記録指令を出力する
と、外部コンピュータ２から所定の記録データが転送さ
れ、プリントバッファであるＲＡＭ３３に記録データが
格納された後、記録動作が実行される。

【００２９】以下、１スキャンデータ分の記録動作につ
いて、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
まず、温度センサ４６によって記録ヘッド１１の周辺温
度（環境温度）が検出され（Ｓ１）、その検出温度にお
ける記録ヘッド１１の最適な駆動電圧を決定した後（Ｓ
２）、その決定された駆動電圧を記録ヘッド１１の駆動
電圧として設定する（Ｓ３）。なお、記録ヘッド１１の
最適駆動電圧は、ＲＯＭ３２に格納されている、図７に
示すような駆動電圧決定用テーブルを参照して決定され
る。

【００３０】次に、決定された記録ヘッド１１の駆動電
圧と、予め設定されている、外部コンピュータ２から供
給可能なピーク電力のうち記録ヘッド１１の駆動に使用
することができる電力値とに基づいて、数１に示す計算
式によって、記録ヘッド１１を構成している複数のノズ
ルのうち、同時噴射可能なノズル数Ｘを算出する（Ｓ
４）。

【００３１】

【数１】

【００３２】このようにして、同時噴射可能なノズル数
Ｘが算出されると、ＣＰＵ３１からヘッド駆動制御回路
３９のヘッド制御コントローラ３９ａにデータ転送通知
信号が出力され、１スキャン分（最大ノズル数分）の記
録データが、ＲＡＭ３３からヘッド駆動制御回路３９の
データＦＩＦＯ３９ｃに転送される（Ｓ５）。ここで、
ＬＦモータ制御回路４０がＬＦモータ２７を制御して、
用紙供給口１０ｄから供給された用紙を記録開始位置ま
で搬送する（Ｓ６）。

【００３３】このようにして、データＦＩＦＯ３９ｃに
転送された記録データは、その後、データマスク回路３
９ｄによって、必要に応じてマスク処理が施されること
になるが、マスク処理に先立って、まず、マスク処理カ
ウンタＩを初期値０に設定した後（Ｓ７）、Ｓ８に移行
し、（Ｉ＋Ｘ）が記録ヘッド１１の最大ノズル数より小
さいか否かが判断される。

【００３４】ここで、（Ｉ＋Ｘ）が記録ヘッド１１の最
大ノズル数より小さいと判断された場合は（Ｓ８：Ｙｅ
ｓ）、Ｉ番目から（Ｉ＋Ｘ）番目までのノズルを除いた
他の全てのノズルに対応する記録データを強制的に非噴
射のデータに変更することによってマスクした後（Ｓ
９）、マスクされた記録データに基づいて記録動作を実
行する（Ｓ１０）。そして、マスク処理カウンタＩにＸ
＋１を加算して新たなマスク処理カウンタＩを設定した
後（Ｓ１１）、Ｓ８に戻って上述した一連の処理が繰り
替えされる。これによって、通常１回で行われる１スキ
ャン分の記録動作を複数回に分けて行うことになり、１
回の記録動作における記録ヘッド１１の使用ノズル数が
同時噴射可能なノズル数Ｘに抑えられることになる。

【００３５】一方、Ｓ８において、（Ｉ＋Ｘ）が記録ヘ
ッド１１の最大ノズル数より大きいかまたは等しいと判
断された場合は（Ｓ８：Ｎｏ）、Ｉ番目から最後までの
ノズルを除いた他の全てのノズルに対応する記録データ
を強制的に非噴射のデータに変更することによってマス
クした後（Ｓ１２）、マスクされた記録データに基づい
て記録動作を実行すると（Ｓ１３）、１スキャン分の記
録動作が終了する。

【００３６】以上のように、この携帯型インクジェット
プリンタ１では、記録動作を行う際に使用する記録ヘッ
ド１１のノズル数が、記録ヘッド１１の周辺温度から決
定された最適駆動電圧と、外部コンピュータ２から供給
可能なピーク電力のうち、記録ヘッド１１が使用するこ
とのできる電力値に基づいて算出された同時噴射可能な
ノズル数Ｘ以下に抑えられているので、記録動作時にお
ける消費電力が、外部コンピュータ２からの供給電力を
上回ることがなく、外部コンピュータからインターフェ
ースを介して電力の供給を受ける場合のように、供給電
力のピーク値が制限されている場合でも、常に、安定し
た状態で確実に記録することができるという効果があ
る。

【００３７】また、この携帯型インクジェットプリンタ
１では、記録動作のときに使用しないノズルに対応する
記録データを強制的に非噴射のデータに変更すること
で、そのノズルを噴射させないようにしているので、１
回の記録動作における記録ヘッド１１の使用ノズル数を
同時噴射可能なノズル数Ｘに簡単かつ確実に抑えること
ができる。

【００３８】なお、上述した実施形態では、ＵＳＢイン
ターフェースを介して外部コンピュータ２に接続される
携帯型インクジェットプリンタ１について説明したが、
これに限定されるものではなく、本発明は、記録データ
の転送と電力の供給とを同時に行うことができるインタ
ーフェースを介して外部コンピュータに接続される種々
の携帯型インクジェットプリンタに適用することができ
る。

【００３９】また、上述した実施形態では、１回の記録
動作における記録ヘッド１１の使用ノズル数を同時噴射
可能なノズル数Ｘに一致させるようにしているが、これ
に限定されるものではなく、同時噴射可能なノズル数Ｘ
以下に抑えてもよいことはいうまでもない。ただし、１
回の記録動作における記録ヘッド１１の使用ノズル数を
少なくすると、１行を記録する際における記録動作の回
数が多くなるので、１回の記録動作における記録ヘッド
１１の使用ノズル数は、同時噴射可能なノズル数Ｘに一
致させておくことが望ましい。

【００４０】また、上述した実施形態では、モバイルコ
ンピュータ等の携帯型の外部コンピュータ２に接続した
場合について説明したが、本発明の携帯型インクジェッ
トプリンタが接続される外部コンピュータには、上述し
たような携帯型のコンピュータ以外に、ワードプロセッ
サやＰＤＡ等の記録データを外部に出力可能な種々の情
報処理装置が含まれることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる携帯型インクジェットプリン
タの一実施形態を示す斜視図である。

【図２】（ａ）は同上の携帯型インクジェットプリンタ
を示す横断面図、（ｂ）は同上の携帯型インクジェット
プリンタを示す縦断面図である。

【図３】同上の携帯型インクジェットプリンタにおける
制御系を示すブロック図である。

【図４】同上の携帯型インクジェットプリンタにおける
ヘッド駆動制御回路の詳細を示すブロック図である。

【図５】プリントバッファからの記録データの転送タイ
ミングを説明するための説明図である。

【図６】同上の携帯型インクジェットプリンタにおける
１スキャンデータ分の記録動作を示すフローチャートで
ある。

【図７】同上の携帯型インクジェットプリンタにおいて
使用されている記録ヘッドの駆動電圧を決定するための
駆動電圧決定用テーブルを示す図である。

【符号の説明】

１ 携帯型インクジェットプリンタ ２ 外部コンピュータ ３ ＵＳＢインターフェースケーブル １１ 記録ヘッド ３１ ＣＰＵ（ノズル数算出手段） ３２ ＲＯＭ ３３ ＲＡＭ ３４ ＡＳＩＣ ３９ ヘッド駆動制御回路 ３９ａ ヘッド制御コントローラ ３９ｄ データマスク回路 ４６ 温度センサ（温度検出手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録データを出力する外部コンピュータ
   からインターフェースを介して電力の供給を受ける携帯
   型インクジェットプリンタにおいて、 環境温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段によって検出された環境温度及び前記
   外部コンピュータから供給可能なピーク電力値に基づい
   て、記録ヘッドにおける同時噴射可能なノズル数を算出
   するノズル数算出手段とを備え、 前記ノズル数算出手段によって算出された同時噴射可能
   なノズル数が、所定ノズル数を下回る場合は、通常１回
   で行う記録動作を複数回に分けて行うことによって、１
   回当りの記録動作における前記記録ヘッドの使用ノズル
   数を同時噴射可能なノズル数以下に抑えるようにしたこ
   とを特徴とする携帯型インクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】 記録動作のときに使用しないノズルに対
   応する記録データを強制的に変更することで、そのノズ
   ルを噴射させないようにした請求項１に記載の携帯型イ
   ンクジェットプリンタ。