JP2009303399A - ポータブルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】複数の充電電圧値のうちいずれかに切り替えて電池パックに印加することができるポータブルプリンタを提供する。
【解決手段】電池パックを接続する接続手段と、前記電池パックに印加可能な閾値電圧値を特定する閾値電圧値情報を取得する取得手段と、前記閾値電圧値情報に基づいて、予め設定されている複数の印加電圧値から前記電池パックに印加する電圧値を前記閾値電圧値以下の前記印加電圧値に切り替える制御手段とを有する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、充電可能な電池パックを装着するポータブルプリンタに関する。

近年では、バッテリ駆動可能なポータブルプリンタが普及している。このようなバッテリには、二次電池としてリチウムイオン電池パックが広く用いられている。また、電池パックは、定電流定電圧充電方式で充電される。

特許文献１には、電子機器には特性の異なる二つの二次電池が装着可能であり、装着された二次電池に対して適した充電出力を供給する充電システムについて記載されている。
特開２００５−３５４８７４号公報

しかしながら特許文献１に記載の構成では、特性の異なる二つの二次電池はそれぞれ異なる正極端子と負極端子の組と接続されるため、電子機器は、どの正極端子と負極端子の組に接続されたのかに応じて接続されている二次電池を判別している。したがって、電子機器は、特性の異なる二次電池を複数装着可能とするに応じて正極端子と負極端子の組も増加する。そのため、電子機器の構成は複雑化する。また、特急文献１には、特性の異なる二次電池が一組の正極端子と負極端子に対して装着可能である場合、装着された二次電池の特性を判別する構成は開示されていない。

また、電池パックは、充電容量以上の充電電圧値で充電されると、劣化または発火する恐れがある。さらに、電池パックが充電容量の許容量と同等の充電電圧値で充電されると、リチウムイオン電池パックの特性としてサイクル劣化が進行する。

そこでこの発明は、複数の充電電圧値のうちいずれかに切り替えて電池パックに印加することができるポータブルプリンタを提供する。

この発明の一実施の形態のポータブルプリンタは、電池パックを接続する接続手段と、前記電池パックに印加可能な閾値電圧値を特定する閾値電圧値情報を取得する取得手段と、前記閾値電圧値情報に基づいて、予め設定されている複数の印加電圧値から前記電池パックに印加する電圧値を前記閾値電圧値以下の前記印加電圧値に切り替える制御手段とを有する。

また、他の実施形態のポータブルプリンタは、電池パックを接続する接続手段と、前記電池パックに印加可能な閾値電圧値以下の印加電圧値を設定する設定手段と、前記設定手段で設定された前記印加電圧値で前記電池パックに印加する制御手段とを有する。

これにより、ポータブルプリンタは、異なる仕様の電池パックが同じ電極端子と接続させて装着可能であっても、電池パックの充電容量以上の充電電圧値で充電することがない。また、ユーザは、ポータブルプリンタに装着される電池パックの充電電圧値を任意に設定できるため、ユーザの用途に応じて電池パックの容量（持ち時間）をとるか電池パックの寿命を取るかを選択することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態におけるポータブルプリンタ１０の概略構造を示す模式図である。ポータブルプリンタ１０は、サーマルヘッド１とプラテンローラ２とを有している。サーマルヘッド１とプラテンローラ２とは、巻回された連続紙Ｓ（レシート紙など）から供給される用紙３を間に挟むように配置されている。サーマルヘッド１は、一端が回転自在に支持されて他端がプラテンローラ２に圧接するように図示しない付勢部材により付勢されている。したがってサーマルヘッド１は、取替え可能となっている。プラテンローラ２は、ステッピングモータ４とベルトを介して連結されており、ステッピングモータ４が回転されることによって回転される。

用紙３は、サーマルヘッド１とプラテンローラ２との間に挟まれた状態でプラテンローラ２が回転することによって搬送される。サーマルヘッド１は、連続紙Ｓの幅方向に配列された複数の発熱体を有しており、これらの発熱体のうち適当なものを発熱させることによって感熱紙である用紙３に対して印刷（印字）することができる。

図２は、ポータブルプリンタ１０の構成を示すブロック図である。ポータブルプリンタ１０は、各種の演算処理を実行し各部を集中的に制御するＣＰＵ１１を有し、このＣＰＵ１１にはＲＡＭ１３、フラッシュメモリ１４を含むメモリがシステムバス１５を介して接続されている。

フラッシュメモリ１４は、ポータブルプリンタ１０の動作プログラムを格納する。ＣＰＵ１１は、フラッシュメモリ１４に記憶された動作プログラムをＲＡＭ１３にコピーし実行することにより各部を制御する。動作プログラムには、例えば印刷処理を行うためのプログラムが含まれる。ＲＡＭ１３は各種の可変情報を一時的に格納する。また、ＲＡＭ１３の一部の領域は、用紙３に印刷される印刷データ（画像データ）が展開される印刷バッファとして利用される。また、フラッシュメモリ１４は、ホストコンピュータ３０から受信した印刷対象となる印刷データも記憶する。

また、ＣＰＵ１１には、モータ制御回路１８、ヘッド制御回路１９、電源回路２０が接続される。
モータ制御回路１８は、ＣＰＵ１１の制御のもとで、ステッピングモータ４を回転駆動させる。ヘッド制御回路１９は、ＣＰＵ１１の制御に基づいて、サーマルヘッド１による用紙３に対する印刷を制御する。電源回路２０は、バッテリである電池パック２１に蓄えられた電力を各部に供給しているともに、電池パック２１の充電を制御している。電池パック２１は、例えば二次電池であるリチウムイオン電池パックである。電源回路２０による電池パック２１への充電制御については、後に詳述する。

また、ＣＰＵ１１には、表示コントローラ２３、通信インタフェース２５、キー入力部２６が接続される。
表示コントローラ２３は、ＣＰＵ１１の制御のもとで、表示器２４における表示を制御する。表示器２４には、印字状況などの各種情報が表示される。通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）２５は、ホストコンピュータ３０（ホスト装置）などの外部の機器と接続するためのインタフェースである。ホストコンピュータ３０は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、携帯電話機、ハンディターミナル等、ユーザからの入力に応じてデータ処理を実行する機能が搭載された各種の情報機器が使用される。通信インタフェース２５は、ホストコンピュータ３０に設けられた通信インタフェース、例えばＩｒＤＡ等の赤外線通信、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＲＳ−２３２Ｃ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等により通信が可能であるものとする。キー入力部２６は、ポータブルプリンタ１０に対するユーザによる指示の入力に使用される。

図３は、電池パック２１に対する充電を説明するために電源回路２０と電池パック２１を詳述したブロック図である。

はじめに第１の実施形態について説明する。ここで、ポータブルプリンタ１０には、電池パック２１を装着するスロットが設けられている。スロットは、４セルで構成された電池パック２１および２セルで構成された電池パック２１を構造的に装着可能である。また、４セルで構成された電池パック２１は、内部に異なる過電圧保護回路２１１が有する２種類用意されている。同様に、２セルで構成された電池パック２１も、内部に異なる過電圧保護回路２１１が有する２種類用意されている。つまり、電源回路２０に設けられた電池パック２１と接続する正極端子と負極端子は、電池パック２１の仕様によらず同一である。

電池パック２１は、内部に有する過電圧保護回路２１１に応じて閾値電圧値が４．３５Ｖ／ｃｅｌｌまたは４．２５Ｖ／ｃｅｌｌと設定された複数用意されている。閾値電圧値が４．３５Ｖ／ｃｅｌｌである電池パック２１は、通常、４．１５Ｖで電源回路２０によって充電される。また、閾値電圧が４．２５Ｖ／ｃｅｌｌの電池パック２１は、通常、４．０７Ｖで電源回路２０によって充電される。

電源回路２０は、システム回路４０、充電回路５０を有している。システム回路４０は、ポータブルプリンタ１０に装着されている電池パック２１からＩＤ、バッテリ温度、電圧値を取得する。システム回路４０は、電池パック２１特有のＩＤとして設けられた抵抗値またはＥＥＰＲＯＭを取得することにより、充電可能な閾値電圧値がいずれであるかを判別することができる。つまり、システム回路４０は、電池パック２１の閾値電圧値が４．３５Ｖ／ｃｅｌｌなのか４．２５Ｖ／ｃｅｌｌなのかを電池パック２１のＩＤを基にして判断する。また、システム回路４０は、システム回路４０に接続された電池パック２１から電磁的方法により閾値電圧値情報を取得してもよい。つまり、システム回路４０は、電池パック２１から閾値電圧値情報、製品のシリアル番号、充電回数を示す電池パック２１自体の仕様を示すＩＤを取得することもできる。また、電池パック２１に設定された閾値電圧値に応じて異なる構造的な切欠けを設け、システム回路４０が、電源回路２０に対するスイッチングにより電池パック２１の閾値電圧値を判別してもよい。

充電回路５０は、定電流定電圧充電方式で電池パック２１に対して充電する。充電回路５０は、電池パック２１の正極端子と負極端子それぞれと電気的に接続されている。システム回路４０は、充電回路５０に対して、ポータブルプリンタ１０に装着されている電池パック２１に充電可能な閾値電圧値に応じた定電流の設定、定電圧の設定、充電イネーブルの設定を制御する。

充電回路５０は、電池パック２１が充電条件を満たさない場合またはＩＤのステータスが異なる場合は充電しない。充電回路５０は、充電イネーブルの設定により、電池パック２１に対する充電制御している充電制御ＦＥＴをイネーブル状態に切り換える。充電回路５０は、外部直流電源６０が充電電圧値の範囲にあることを確認し、電池パック２１に対して充電を開始する。充電後、電池パック２１は、充電ステータス（電流値、電圧値、温度等）を電池パック２１にフィードバックする。

つまり、充電可能な閾値電圧が４．３５Ｖ／ｃｅｌｌで設定された電池パック２１または充電可能な閾値電圧が４．２５Ｖ／ｃｅｌｌで設定された電池パック２１のいずれかがポータブルプリンタ１０に装着された場合、システム回路４０は、装着された電池パック２１の仕様を特定することができる。

例えば、システム回路４０が、ポータブルプリンタ１０に装着された電池パック２１から検出したＩＤから閾値電圧値情報を取得し、充電可能な閾値電圧値が４．２５Ｖ／ｃｅｌｌで設定された電池パック２１であると判断したとする。システム回路４０は、閾値電圧値情報に応じ、充電回路５０に対して、定電流値、定電圧値を設定する。そして、充電回路５０は、閾値電圧値を超えない予め設定された充電電圧値で、電池パック２１に対して印加する。

上記より、システム回路４０は、装着された電池パック２１の仕様を判断しているため、電池パック２１の閾値電圧値を超える充電電圧値で印加することはない。したがって、ユーザは、電池パック２１を仕様に関係なくポータブルプリンタ１０に装着することができる。

第２の実施形態として、ポータブルプリンタ１０に装着可能な電池パック２１として充電可能な閾値電圧が４．２５Ｖ／ｃｅｌｌで設定された電池パック２１のみ用意されている場合について説明する。ポータブルプリンタ１０に装着可能な電池パック２１として充電可能な閾値電圧が４．３５Ｖ／ｃｅｌｌで設定された電池パック２１のみが用意されている場合であっても同様である。

ユーザは、電池パック２１の充電が開始される前にキー入力部２６を用いて充電電圧値を設定する。充電電圧値は、電池パック２１の閾値電圧値を超えない充電電圧値であって、予め設定されている複数の充電電圧値から選択して設定される。例えばＲＡＭ１３は、予め設定された充電電圧値を記録する。そして、電源回路２０がポータブルプリンタ１０に電池パック２１が装着されたと判断した場合、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３に記録されている充電電圧値を読み出し、電源回路２０に装着された電池パック２１に対して当該充電電圧値で充電するように制御する。システム回路４０は、当該充電電圧値で電池パック２１を充電するように、充電回路５０に対して定電流値、定電圧値を設定する。充電電圧値の設定は、システム回路４０が電池パック２１の装着を検知したときに、ＣＰＵ１１が、充電電圧値を設定する旨を表示器２４に対して表示するようにしてもよい。ここで充電回路５０は、システム回路４０との間でのシステムの安定を考慮して、充電保護や電圧／電流の設定を閾値電圧値の超えない範囲内で数種類に限定している(例えば充電電圧値をハイとローの２種類)。

以上のように、充電回路５０はポータブルプリンタ１０に装着された電池パック２１に対して、ユーザが予め設定された複数段の充電電圧値から選択した充電電圧値で印加する。ユーザが設定されている充電電圧値のうちで閾値電圧値に近い充電電圧値を選択すると、電池パック２１の電池容量の持ちは長くなる。ユーザが設定されている充電電圧値のうちで最も低い充電電圧値を選択すると、電池パック２１の電池寿命は長くなる。したがって、ユーザは、ポータブルプリンタ１０の使用用途に合わせて充電電圧値を選択することができるため使い勝手が向上する。

また、第１の実施形態と第２の実施形態を組み合わせることもできる。つまり、システム回路４０が、ポータブルプリンタ１０に装着された電池パック２１から検出したＩＤに基づいて閾値電圧値情報を取得し、いずれの閾値電圧値が設定された電池パック２１であるか判断する。

ＣＰＵ１１は、電池パック２１に設定された閾値電圧値を判断すると、当該閾値電圧値の電池パック２１に対して予め設定された充電電圧値をＲＡＭ１３から読み出し、電源回路２０に装着された電池パック２１に対して当該充電電圧値で充電するように制御する。ここでＲＡＭ１３は、異なる閾値電圧値が設定された電池パック２１ごとにユーザが設定した充電電圧値を記録する。システム回路４０は、当該充電電圧値で電池パック２１を充電するように、充電回路５０に対して定電流値、定電圧値を設定する。このとき、充電回路５０は、閾値電圧値を超えない充電電圧値で、電池パック２１に対して印加する。

上記説明したように、仕様の異なる複数の電池パック２１を同一の接続端子に接続する場合であっても、ポータブルプリンタ１０は、それぞれの仕様を判別し、かつ、電池パック２１の仕様に応じて予め設定した充電電圧値で充電するように設定する。したがって、ユーザは複雑な操作を要することなく、所望の充電電圧値で電池パック２１を充電することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の実施形態に係るポータブルプリンタの概略構造を示す模式図。 本発明の実施形態に係るポータブルプリンタの構成を示すブロック図。 本発明の実施形態に係る電池パックの充電の構成を示すブロック図。

符号の説明

１…サーマルヘッド、２…プラテンローラ、３…用紙、４…ステッピングモータ、１０…ポータブルプリンタ、１１…ＣＰＵ、１３…ＲＡＭ、１４…フラッシュメモリ、１５…システムバス、１８…モータ制御回路、１９…ヘッド制御回路、２０…電源回路、２１…電池パック、２３…表示コントローラ、２５…通信インタフェース、２６…キー入力部、３０…ホストコンピュータ、４０…システム回路、５０…充電回路、６０…外部直流電源。

Claims (2)

1. 電池パックを接続する接続手段と、
   前記電池パックに印加可能な閾値電圧値を特定する閾値電圧値情報を取得する取得手段と、
   前記閾値電圧値情報に基づいて、予め設定されている複数の印加電圧値から前記電池パックに印加する電圧値を前記閾値電圧値以下の前記印加電圧値に切り替える制御手段と、
   を備えたことを特徴とするポータブルプリンタ。
2. 電池パックを接続する接続手段と、
   前記電池パックに印加可能な閾値電圧値以下の印加電圧値を設定する設定手段と、
   前記設定手段で設定された前記印加電圧値で前記電池パックに印加する制御手段と、
   を備えたことを特徴とするポータブルプリンタ。

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