JP2021126782A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源の状態を精度良く特定して印刷を行うことが可能な印刷装置を提供する。【解決手段】印刷装置は、印刷データから第ｋ（ｋは１以上の自然数）ラインのオンドット数を取得する（Ｓ３１）。印刷装置は、オンドット数、及び第ｋラインを印刷する前の電源の電圧である第ｋ−１前電圧に基づいて、第ｋラインを印刷した後の電源の電圧である第ｋ後電圧と、第ｋ＋１ラインを印刷する前の電源の電圧である第ｋ前電圧と、を算出する（Ｓ３５、Ｓ３７）。印刷装置は、第ｋ後電圧が閾値以上と判定された場合（Ｓ３９：ＮＯ）、印刷データに基づき印刷を実行し（Ｓ４９）、第ｋ後電圧が閾値未満と判定された場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）、電源を充電した後（Ｓ４３）、印刷を実行する（Ｓ４９）。【選択図】図９

Description

本発明は、印刷装置に関する。

電池駆動が可能な印刷装置が知られている。例えば特許文献１は、リチウムイオン電池の電圧をサーマルヘッドに印加して駆動するサーマルプリンタを開示する。サーマルプリンタは、１ラインの印字処理が行われる場合にサーマルヘッドに流れる電流値と通電パルス幅とに基づき、１ラインの印字処理が行われる場合の電流消費量を算出する。サーマルプリンタは、印刷前におけるリチウムイオン電池の電池容量から電流消費量を減算することにより、リチウムイオン電池の残容量を算出する。サーマルプリンタは、算出した残容量に基づき、印刷後に電池容量が残るか否か判断し、残らないと判断した場合には印字処理を終了する。

特開２００３−８０７５８号公報

サーマルヘッドの駆動源として、様々な種類の電源が用いられる場合がある。ここで電源の種類によっては、印刷時において電源の電圧変化が大きくなる可能性がある。このため、特許文献１に記載された方法で電源の残容量を算出しようとした場合、印刷時の電圧変化が要因で残容量を精度良く算出できない場合があるという問題点がある。

本発明の目的は、電源の状態を精度良く特定して印刷を行うことが可能な印刷装置を提供することである。

本発明に係る印刷装置は、充電及び放電可能な電源と、電力を供給して前記電源を充電する為の充電部と、前記電源により駆動し、１ライン毎に印刷媒体に印刷を行うサーマルヘッドを有する印刷部と、制御部と、を備え、前記制御部は、印刷データから第ｋ（ｋは１以上の自然数）ラインのオンドット数を取得する取得制御と、前記取得制御により取得した前記第ｋラインの前記オンドット数、及び前記第ｋラインを印刷する前の前記電源の電圧である第ｋ−１前電圧に基づいて、前記第ｋラインを印刷した後の前記電源の電圧である第ｋ後電圧と、第ｋ＋１ラインを印刷する前の前記電源の電圧である第ｋ前電圧とを算出する算出制御と、前記算出制御により算出した前記第ｋ後電圧を閾値と比較する比較制御と、前記比較制御による比較の結果、前記第ｋ後電圧が前記閾値以上と判定された場合、前記印刷データに基づき前記印刷部を制御して印刷を実行し、前記第ｋ後電圧が前記閾値未満と判定された場合、前記充電部により前記電源を充電した後、前記印刷部を制御して印刷を実行する印刷制御とを実行することを特徴とする。

印刷装置は、第ｋラインを印刷した後の第ｋ後電圧を、第ｋラインを印刷する前の第ｋ−１前電圧に基づいて精度よく算出できる。なお、印刷装置は、算出した第ｋ後電圧が閾値以上の場合、そのまま印刷を行い、第ｋ後電圧が閾値未満の場合、充電部により電源を充電した後、印刷を行う。このように、印刷装置は、電源の状態を精度良く特定して印刷を適切に行うことができる。

本発明において、前記電源は、リチウムイオンキャパシタ又は電気二重層キャパシタを含むキャパシタであってもよい。印刷装置は、サーマルヘッドに通電する為の電源を、キャパシタにより適切に確保できる。

本発明において、前記制御部は、前記充電部により前記キャパシタを充電する時の充電電流、充電時間、及び充電電圧に基づいて、前記キャパシタの静電容量を決定する決定制御を実行し、前記算出制御は、前記決定制御により決定された前記静電容量に基づいて、前記第ｋ後電圧と前記第ｋ前電圧とを算出してもよい。印刷装置は、キャパシタの静電容量に個体差がある場合や、動作環境に応じて静電容量が変動する場合でも、第ｋ後電圧と第ｋ前電圧を精度よく算出できる。

本発明において、前記制御部は、前記比較制御による比較結果を報知する報知制御を更に実行してもよい。印刷装置は、電源の充電が実行されたか否かをユーザに通知できる。

本発明において、前記電源の電圧を検出する検出部を備え、前記制御部は、前記印刷制御による印刷の実行中に、前記検出部が検出した電圧が所定閾値未満になった場合、前記サーマルヘッドの駆動を停止して印刷を中止する中止制御と、前記中止制御により印刷を中止した後、前記充電部を制御して前記電源を充電する充電制御と、前記充電制御による前記電源の充電後、前記中止制御により中止した印刷を再開する再開制御とを実行してもよい。印刷装置は、印刷の途中で電源の電圧が低下した時、印刷を中止して電源を充電する。印刷装置は、電源の充電後、中止した印刷を再開する。この場合、印刷装置は、印刷の途中で電源の電圧が低下した場合でも、印刷を一時的に中断した後で再開できる。従って、印刷装置は、印刷が途中で終了することを防止できる。

印刷装置１を前側から見た斜視図である。 カセットカバー６を外した状態の印刷装置１を後側から見た斜視図である。 テープカセット３０の斜視図である。 印刷装置１の電気的構成を示すブロック図である。 印刷装置１の電源系統を示す図である。 第ｋ後電圧ｕ（ｋ）及び第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）を説明する為の図である。 キャパシタ５２の充電時における充電電圧及び充電電流と充電時間との関係を示すグラフである。 メイン処理のフローチャートである。 メイン処理のフローチャートであって、図８の続きである。 印刷処理のフローチャートである。

＜印刷装置１の概要＞
本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。印刷装置１は、印刷媒体であるテープ５０（図３参照）に対し、文字、文字列、記号、数字、図形、絵文字等（以下、「印刷情報」という。）を印刷してラベルを作成可能である。以下の説明では、図１の左上側、右下側、右上側、左下側、上側、及び下側を、それぞれ、印刷装置１の左側、右側、上側、下側、前側、及び後側とする。

図１に示すように、印刷装置１は、直方体状の筐体である本体カバー２を備える。本体カバー２の上面前部には、文字列等を入力するためのキーボード３が設けられる。キーボード３は、電源スイッチ、用途キー、カーソルキー等を含む。キーボード３の上側には、各種情報を表示するディスプレイ５が設けられる。一例として、ディスプレイ５はドットマトリクスＬＣＤである。ディスプレイ５の後側には、本体カバー２に対して開閉可能なカセットカバー６が設けられる。本体カバー２の上面には、印刷されたテープ５０を本体カバー２の外部に排出する排出口９（図２参照）が設けられる。本体カバー２の右上角部には、操作部１４が設けられる。操作部１４が内側へ押圧操作されることによって、印刷済みのテープは切断される。

図２に示すように、本体カバー２の内部におけるカセットカバー６（図１参照）の前側には、装着部８及び電池収容部１１０が設けられる。装着部８は、後述するテープカセット３０（図３参照）の形状に対応する凹部であり、テープカセット３０を着脱可能な部位である。印刷装置１は、装着部８に装着されたテープカセット３０を用いて、キーボード３を介して入力された文字列の印刷を実行する。電池収容部１１０には、印刷装置１が印刷を実行する為に必要な電力の供給源となる４本の乾電池１１Ａ〜１１Ｄ（図５参照）が収容される。乾電池１１Ａ〜１１Ｄは各々、１．５Ｖの単四乾電池である。

図３に示すように、テープカセット３０は、テープ５０及びインクリボン（非図示）等を収容する箱状のカセットケース３３を備える。印刷前のテープ５０が巻回されたテープスプール４０は、カセットケース３３内の左下部で回転可能に支持される。未使用のインクリボンが巻回されたリボンスプール４２は、カセットケース３３内の右下部で回転可能に支持される。リボン巻取スプール４４は、カセットケース３３内の中央から右下寄りの位置に配置され回転可能に支持される。リボン巻取スプール４４は、リボンスプール４２から未使用のインクリボンを引き出すとともに、印刷に使用されたインクリボンを巻き取る。テープ駆動ローラ４６は、カセットケース３３内の右上角部で回転可能に支持されて、テープスプール４０から印刷前のテープ５０を引き出す。

図２に示すように、装着部８には、リボン巻取軸８１、テープ駆動軸８２、サーマルヘッド８３、プラテン機構８４等が設けられる。リボン巻取軸８１は、テープカセット３０のリボン巻取スプール４４（図３参照）に挿入され、テープ送りモータ２３（図４参照）の駆動によって回転する。テープ駆動軸８２は、テープカセット３０のテープ駆動ローラ４６（図３参照）に挿入され、テープ送りモータ２３の駆動によって伝達機構（図示略）を介して回転する。サーマルヘッド８３は、テープ駆動軸８２の下側に配置される。

印刷装置１は、テープ駆動軸８２の駆動により、テープカセット３０のテープスプール４０からテープ５０を繰り出して搬送する。印刷装置１は、未使用のインクリボンをサーマルヘッド８３により加熱し、テープ５０への印刷を行う。印刷装置１は、プラテン機構８４の駆動により、テープ５０とインクリボンとをサーマルヘッド８３に圧接して搬送する。

＜印刷装置１の電気的構成＞
図４を参照し、印刷装置１の電気的構成を説明する。印刷装置１は制御回路部７０を備える。制御回路部７０は、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＣＧＲＯＭ７３、ＲＡＭ７４、フラッシュメモリ７５、及び入出力インタフェース７７を備え、これらがデータバス６９を介して接続される。ＣＰＵ７１は、印刷装置１を統括制御する。ＣＰＵ７１は、ＡＤコンバータからなる検出部２１（後述）を含む。ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ７１が各種プログラムの実行時に必要な定数を記憶する。ＲＯＭ７２に記憶される定数は、キャパシタ５２の内部抵抗Ｒ＿ＬＩＣ、後述する第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）の初期値である第０前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（０）、キャパシタ５２を充電する時の充電電流Ｉｃｈｇ等である。ＣＧＲＯＭ７３は、内蔵フォント等を記憶する。ＲＡＭ７４は、テキストメモリ、印刷バッファ等、複数の記憶領域を備える。フラッシュメモリ７５は、ＣＰＵ７１が実行する各種プログラム、印刷データ、変数等を記憶する。フラッシュメモリ７５に記憶される変数は、後述する第１閾値Ｖｔｈ（１）、第２閾値Ｖｔｈ（２）、第３閾値Ｖｔｈ（３）、第４閾値Ｖｔｈ（４）、印刷閾値Ｖｃｕｔ等である。

入出力インタフェース７７には、充電部５１、キーボード３、液晶駆動回路（ＬＣＤＣ）２５、駆動回路２６、２７、及び外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）１９が接続される。ＬＣＤＣ２５は、ディスプレイ５に表示データを出力するためのビデオＲＡＭ（図示略）を有する。駆動回路２６は、サーマルヘッド８３を駆動するための電子回路である。駆動回路２７は、テープ送りモータ２３を駆動するための電子回路である。外部Ｉ／Ｆ１９は、非図示の外部端末１９Ａと接続して通信を行う。例えばＣＰＵ７１は、外部端末１９Ａから受信したプログラムをフラッシュメモリ７５に記憶することにより、プログラムを更新できる。外部端末１９Ａは、汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）又は携帯端末である。充電部５１の詳細は後述する。

＜印刷装置１の電源系統図＞
印刷装置１の電源系統の一部について説明する。図５に示すように、印刷装置１が印刷を実行する為の電源として、直列に接続された４本の乾電池１１Ａ〜１１Ｄ（以下、総称して乾電池１１という。）が用いられる。乾電池１１は、単四形の一次電池である。図５に示す電源系統図は、サーマルヘッド８３、テープ送りモータ２３、及び、制御回路部７０と乾電池１１との間の電源系統を示す。その他のデバイスと乾電池１１との間の電源系統は省略されている。

乾電池１１とサーマルヘッド８３との間に、充電部５１が介在する。乾電池１１とテープ送りモータ２３との間に、充電部５１及び昇圧回路５３が介在する。キャパシタ５２の一方側の端子は、充電部５１と制御回路部７０内の検出部２１に接続する。キャパシタ５２の他方側の端子は、グラウンドに接続する。乾電池１１と制御回路部７０との間に、充電部５１及び降圧回路５４が介在する。

充電部５１は、乾電池１１の電力を、降圧回路５４を介して制御回路部７０に常時供給する。又、充電部５１は、乾電池１１の電力がキャパシタ５２に供給される状態と、供給されない状態とを切り替える。以下、乾電池１１の電力がキャパシタ５２及び制御回路部７０に供給される電源系統を、第１系統という。乾電池１１の電力が制御回路部７０にのみ供給され、キャパシタ５２に供給されない電源系統を、第２系統という。充電部５１は、制御回路部７０のＣＰＵ７１からの指令に応じて、電源系統を第１系統と第２系統とに切り替え可能である。

キャパシタ５２は、充電及び放電が可能なリチウムイオンキャパシタである。リチウムイオンキャパシタは、負極にリチウムイオンが予めドーピングされたキャパシタであり、通常の電気二重層キャパシタと比べて高電圧（約４．０Ｖ）での使用が可能である。充電部５１が電源系統を第１系統に切り替えた状態で、キャパシタ５２を充電する為の電力が、乾電池１１からキャパシタ５２に供給される。つまり、充電部５１は、電源系統を第１系統に切り替えることにより、乾電池１１の電力でキャパシタ５２を充電できる。

サーマルヘッド８３は、主走査方向に並ぶ複数の発熱素子８３Ａ（図６参照）を有する。複数の発熱素子８３Ａは、キャパシタ５２に充電された電力が供給されることにより通電して発熱し、インクリボンを加熱する。これにより、サーマルヘッド８３はテープ５０に対して１ラインずつ印刷を行う。テープ送りモータ２３は、キャパシタ５２に充電された電力が昇圧回路５３を介して供給されることにより回転する。テープ送りモータ２３の回転により、テープ駆動軸８２は回転し、テープ５０が搬送される。テープ５０が搬送されながら、サーマルヘッド８３による１ライン毎の印刷が繰り返し実行されることにより、テープ５０に対して印刷イメージが印刷される。以下、サーマルヘッド８３の複数の発熱素子８３Ａに通電することを、「サーマルヘッド８３に通電する」と言い換える。昇圧回路５３は、キャパシタ５２の電圧を、テープ送りモータ２３の駆動が可能な電圧まで昇圧する。

制御回路部７０に含まれる各種デバイス（ＣＰＵ７１等）は、充電部５１及び降圧回路５４を介して乾電池１１から供給される電力により駆動する。降圧回路５４は、乾電池１１の電圧を、制御回路部７０に含まれる各種デバイスの駆動が可能な電圧まで降圧する。ＣＰＵ７１（図４参照）に含まれる検出部２１は、キャパシタ５２の一方側の端子に接続し、キャパシタ５２の電圧を検出可能である。

＜前電圧、後電圧の算出方法＞
印刷装置１のＣＰＵ７１は、印刷データに基づく印刷を開始する前に、次の手順でキャパシタ５２の充電の要否を判断する。ＣＰＵ７１は、サーマルヘッド８３に通電して１ライン分の印刷を実行した後のキャパシタ５２の電圧を算出する。ＣＰＵ７１は、算出した電圧に基づき、次の１ラインの印刷が可能か判定する。ＣＰＵ７１は、電圧の算出及び印刷可否の判断を、印刷データに基づいて印刷される複数のラインの夫々に対して順番に繰り返す。

ＣＰＵ７１は、複数のラインの全てについて、次の１ラインの印刷が不可能と判定されなかった場合、キャパシタ５２に対する充電を行わず、印刷データに基づく印刷を実行する。一方、ＣＰＵ７１は、途中で次の１ラインの印刷が不可能と判定された場合、充電部５１の電源系統を第１系統に切り替えてキャパシタ５２に対する充電を行う。その後、ＣＰＵ７１は、キャパシタ５２から供給される電力に基づいて、印刷データに基づく印刷を実行する。

以下、図６に示すように、印刷データに基づきサーマルヘッド８３により印刷される各ラインを、第１ライン、第２ライン、第３ライン、・・・第ｎ−２ライン、第ｎ−１ライン、第ｎライン、（ｎは１以上の自然数）という。サーマルヘッド８３により第ｋライン（ｋは１以上ｎ以下の自然数）を印刷する時に通電する発熱素子８３Ａの数を、第ｋオンドット数Ｎｄｏｔ（ｋ）という。第ｋラインの印刷を実行する為にサーマルヘッド８３に通電した後のキャパシタ５２の電圧を、第ｋ後電圧ｕ（ｋ）という。サーマルヘッド８３により第ｋラインの印刷を実行する為にサーマルヘッド８３に通電する前のキャパシタ５２の電圧を、第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）という。サーマルヘッド８３により第ｋ＋１ラインの印刷を実行する為にサーマルヘッド８３に通電する前のキャパシタ５２の電圧は、第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）に対応する。

図６で示されるように、１ライン分の印刷を実行する為にキャパシタ５２から電力が供給されてサーマルヘッド８３に通電された場合、キャパシタ５２の電圧は、通電開始（Ｉｏｆｆ→Ｉｏｎ）から通電終了（Ｉｏｎ→Ｉｏｆｆ）までの間、大きく低下する（Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）→ｕ（ｋ））。その後、次の１ラインの印刷が開始されるまでの間、キャパシタ５２の電圧は上昇する（ｕ（ｋ）→Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ））。複数のラインが繰り返し印刷される場合、キャパシタ５２の電圧は、この変動を繰り返しながら徐々に低下する。なお、この特性は、特にリチウムイオンキャパシタにおいて顕著に表れる。つまり、キャパシタ５２では、残容量の低下による電圧の変化が大きく、１ライン分の印刷の開始時と終了時とで電圧が大きく相違する。このため、キャパシタ５２の電力に基づく印刷が可能か否かを判断する為に、キャパシタ５２の電圧を適切に特定して印刷可否を判断することが要求される。

本実施形態における印刷装置１のＣＰＵ７１は、以下に示す方法により、第ｋオンドット数Ｎｄｏｔ（ｋ）及び第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）に基づいて、第ｋ後電圧ｕ（ｋ）及び第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）を算出する。

第ｋラインを印刷するためにサーマルヘッド８３に通電された場合において、印刷装置１全体に流れる電流Ｉｏｎ（ｋ）は、式（１）により表すことができる。但し、Ｒｈｅａｄは、１つの発熱素子８３Ａのオン抵抗を示す。

サーマルヘッド８３に通電されない場合において、印刷装置１全体に流れる電流Ｉｏｆｆ（ｋ）は、式（２）により表すことができる。但し、Ｉｍは、テープ送りモータ２３の駆動に応じて通電される電流を示す。Ｉｌｏｇｉｃは、制御回路部７０の駆動に応じて通電される電流を示す。

第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）は、式（３）の関係を満たす。但し、Ｃは、キャパシタ５２の静電容量を示す。Ｔｐは、第ｋ−１ラインの印刷が開始されてから、第ｋラインの印刷が開始されるまでの時間を示す。Ｔｏｎ（ｋ）は、第ｋラインを印刷する為にサーマルヘッド８３に通電する時の通電時間である。

ここで、インクリボンの溶融及びインク転写に必要なエネルギーＥは一定であることから、式（４）の関係が成立する。但し、Ｖｈは、インクリボンの溶融及びインク転写に必要となるサーマルヘッド８３への印加電圧を示す。

従って、Ｔｏｎは、式（４）に基づき、式（５）により示される。

式（５）において、Ｖｈを第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）に置き換え、式（３）に適用することにより、式（６）が導出される。なお、数式の一部は、変数Ａ、Ｂにより置き換えられている。

式（６）を、第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）と第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）との関係として示した場合、式（７）が導出される。なお、数式の一部は、変数Ｕ、Ｗにより置き換えられている。

式（７）の変数Ｕは、式（８）のように変形できる。

以上から、第ｋオンドット数Ｎｄｏｔ（ｋ）と第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）とに基づき、式（９）により第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）を導出できる。但し、Ｖ＿ＬＩＣ（０）は、キャパシタ５２の初期電圧Ｖ_０であるとする。

第ｋ後電圧ｕ（ｋ）は、式（１０）の関係を満たす。但し、キャパシタ５２の内部抵抗をＲ＿ＬＩＣと表記する。

式（１０）を変形することにより、式（１１）を導出できる。但し、ｕ（０）は、ｋ＝０の時の第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）（第０前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（０））である。

このため、ＣＰＵ７１は、第ｋオンドット数Ｎｄｏｔ（ｋ）及び第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）に基づき、式（９）を適用して第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）を算出できる。又、ＣＰＵ７１は、第ｋオンドット数Ｎｄｏｔ（ｋ）及び第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）に基づき、式（１１）を適用して第ｋ後電圧ｕ（ｋ）を算出できる。

＜キャパシタ５２の静電容量の推定方法＞
式（９）を用いて第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）を精度良く算出する為に、パラメータの一部であるキャパシタ５２の静電容量Ｃを精度良く特定する必要がある。そのために、ＣＰＵ７１は、充電部５１が乾電池１１の電力でキャパシタ５２を充電する時の充電電流、充電時間、及び、充電電圧に基づいて、キャパシタ５２の静電容量Ｃを特定する。詳細は次の通りである。

図７は、キャパシタ５２の充電時における充電電圧及び充電電流の経時的変化の一例を示す。はじめに、夫々異なる時間ｔ_１、ｔ_２でキャパシタ５２の充電電圧が測定される。時間ｔ_１で測定された充電電圧を、Ｖ_１と表記する。時間ｔ_２で測定された充電電圧を、Ｖ_２と表記する。この場合、充電電圧の時間変化を示すｄＶ／ｄｔは、式（１２）により表すことができる。

電荷量Ｑと電圧Ｖは、Ｑ＝ＣＶの関係を満たすので、ｄＱ／ｄｔ＝ＣｄＶ／ｄｔの関係が成立する。この式は、式（１３）のように変形できる。但しＩｃｈｇは、図７に示すグラフの充電電流Ｉｃｈｇに対応する。

従って、キャパシタ５２の静電容量Ｃは、式（１４）により導出される。

従って、ＣＰＵ７１は、キャパシタ５２を充電する時の充電電流、充電時間、及び、充電電圧に基づき、式（１４）を適用してキャパシタ５２の静電容量Ｃを算出できる。

＜メイン処理＞
図８−図１０を参照し、メイン処理について説明する。メイン処理は、印刷装置１の電源がＯＮされた場合において、フラッシュメモリ７５に記憶されたプログラムをＣＰＵ７１が読み出して実行することにより、開始される。ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７４に記憶された変数ｋに１を設定して初期化する。

図８に示すように、ＣＰＵ７１は、充電部５１を制御して電源系統を第１系統に切り替える。これにより、ＣＰＵ７１はキャパシタ５２の充電を開始する（Ｓ１１）。キャパシタ５２は、乾電池１１の電力により充電される（Ｓ１３）。ＣＰＵ７１は、キャパシタ５２の電圧を検出部２１により検出する。ＣＰＵ７１は、時間ｔ_１で検出部２１により検出された電圧を充電電圧Ｖ_１として取得し、ＲＡＭ７４に記憶する。ＣＰＵ７１は、時間ｔ_２で検出部２１により検出された充電電圧Ｖ_２を取得し、ＲＡＭ７４に記憶する。

ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が、所定の第１閾値Ｖｔｈ（１）以上か判定する（Ｓ１５）。ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が第１閾値Ｖｔｈ（１）未満と判定した場合（Ｓ１５：ＮＯ）、処理をＳ１３に戻し、キャパシタ５２の充電を継続する。ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が第１閾値Ｖｔｈ（１）以上と判定した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、充電部５１を制御して電源系統を第１系統から第２系統に切り替える。これにより、ＣＰＵ７１はキャパシタ５２の充電を停止する（Ｓ１７）。

ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７４に記憶した充電電圧Ｖ_１、Ｖ_２、及びＲＯＭ７２に記憶された充電電流Ｉｃｈｇと、時間ｔ_１、ｔ_２とを式（１４）に代入することにより、キャパシタ５２の静電容量Ｃを算出する（Ｓ１９）。ＣＰＵ７１は、算出した静電容量ＣをＲＡＭ７４に記憶する。

ＣＰＵ７１は、印刷を開始する為の指示（開始指示という。）がキーボード３を介して入力されるのを待ち受ける（Ｓ２１）。ＣＰＵ７１は、キーボード３を介して開始指示が入力されていないと判定した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、処理をＳ２１に戻し、開始指示を継続して待ち受ける。ＣＰＵ７１は、キーボード３を介して開始指示が入力されたと判定した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、フラッシュメモリ７５に記憶された印刷データを読み出して取得する（Ｓ２５）。ＣＰＵ７１は、キャパシタ５２の電圧を検出部２１により検出し（Ｓ２７）、キャパシタ５２の初期電圧Ｖ_０としてＲＡＭ７４に記憶する。ＣＰＵ７１は、処理をＳ３１（図９参照）に進める。

図９に示すように、ＣＰＵ７１は、Ｓ２５（図８参照）の処理により取得した印刷データに基づき、第ｋラインのオンドット数である第ｋオンドット数Ｎｄｏｔ（ｋ）を取得する（Ｓ３１）。ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７４に記憶した第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）を取得する（Ｓ３３）。なお、ｋが１である場合のみ、ＲＯＭ７２に記憶された初期値である第０前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（０）が取得される。

ＣＰＵ７１は、Ｓ１９（図８参照）の処理によって算出した静電容量Ｃ、Ｓ３１の処理によって取得した第ｋオンドット数Ｎｄｏｔ（ｋ）、及び、Ｓ３３の処理によって取得した第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）を式（９）に代入し、第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）を算出する（Ｓ３５）。ＣＰＵ７１は、Ｓ１９（図８参照）の処理によって算出した静電容量Ｃ、Ｓ３１の処理によって取得した第ｋオンドット数Ｎｄｏｔ（ｋ）、及び、Ｓ３３の処理によって取得した第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）を式（１１）に代入し、第ｋ後電圧ｕ（ｋ）を算出する（Ｓ３７）。ＣＰＵ７１は、算出した第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）及び第ｋ後電圧ｕ（ｋ）を、ＲＡＭ７４に記憶する。

ＣＰＵ７１は、算出した第ｋ後電圧ｕ（ｋ）と、第１閾値Ｖｔｈ（１）よりも小さい第２閾値Ｖｔｈ（２）とを比較する（Ｓ３９）。ＣＰＵ７１は、第ｋ後電圧ｕ（ｋ）が第２閾値Ｖｔｈ（２）以上と判定した場合（Ｓ３９：ＮＯ）、処理をＳ５１に進める。ＣＰＵ７１は、Ｓ２５（図８参照）の処理により取得した印刷データに基づいて印刷される複数のラインの全てについて、Ｓ３１−Ｓ３９の処理が実行されたか判定する。ＣＰＵ７１は、印刷データに基づいて印刷される複数のラインの総数Ｋよりも変数ｋが小さい場合、複数のラインの全てについて、Ｓ３１−Ｓ３９の処理が実行されていないと判定する（Ｓ３９：ＮＯ）。この場合、ＣＰＵ７１は、変数ｋに１加算して更新し（Ｓ５３）、処理をＳ３１に戻す。ＣＰＵ７１は、更新された変数ｋに基づき、Ｓ３１−Ｓ３９の処理を繰り返す。

なお、Ｓ３１−Ｓ３９が繰り返し実行される場合において、Ｓ３３の処理では、前回Ｓ３５の処理が実行されることに応じてＲＡＭ７４に記憶された第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）が、第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）として取得される。そしてＳ３５、Ｓ３７では、取得された第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）に基づき、第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）及び第ｋ後電圧ｕ（ｋ）が算出される。

ＣＰＵ７１は、複数のラインの全てについてＳ３１−Ｓ３９の処理が実行され、全てにおいて第ｋ後電圧ｕ（ｋ）が第２閾値Ｖｔｈ（２）以上と判定した場合（Ｓ３９：ＮＯ、Ｓ５１：ＹＥＳ）、処理をＳ４９に進める。ＣＰＵ７１は、印刷データに基づいて複数のラインを印刷する為に、印刷処理（図１０参照）を実行する（Ｓ４９）。印刷処理の詳細は後述する。ＣＰＵ７１は、印刷処理の終了後、メイン処理を終了させる。

一方、ＣＰＵ７１は、複数のラインの全てについてＳ３１−Ｓ３９の処理が実行される前に、第ｋ後電圧ｕ（ｋ）が第２閾値Ｖｔｈ（２）未満と判定した場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）、キャパシタ５２から供給される電力が不足する可能性がある旨を通知する為のメッセージをディスプレイ５に表示させ、ユーザに報知する（Ｓ４１）。

ＣＰＵ７１は、充電部５１を制御して電源系統を第１系統に切り替える。これにより、ＣＰＵ７１はキャパシタ５２の充電を開始する。キャパシタ５２は、乾電池１１の電力により充電される（Ｓ４３）。ＣＰＵ７１は、キャパシタ５２の電圧を検出部２１により検出する。ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が、第２閾値Ｖｔｈ（２）よりも大きい第３閾値Ｖｔｈ（３）以上か判定する（Ｓ４５）。ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が第３閾値Ｖｔｈ（３）未満と判定した場合（Ｓ４５：ＮＯ）、処理をＳ４３に戻し、キャパシタ５２の充電を継続する。

ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が第３閾値Ｖｔｈ（３）以上と判定した場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、充電部５１を制御して電源系統を第１系統から第２系統に切り替える。これにより、ＣＰＵ７１はキャパシタ５２の充電を停止する（Ｓ４７）。ＣＰＵ７１は、印刷データに基づいて複数のラインを印刷する為に、印刷処理（図１０参照）を実行する（Ｓ４９）。印刷処理の詳細は後述する。印刷処理の終了後、ＣＰＵ７１はメイン処理を終了させる。

図１０を参照し、印刷処理について説明する。ＣＰＵ７１は、テープ送りモータ２３を制御してテープ駆動軸８２を回転させることにより、テープ５０の搬送を開始する（Ｓ６１）。同時にＣＰＵ７１は、サーマルヘッド８３が発熱するように制御し、搬送されるテープ５０に対して１ライン毎に印刷を実行する（Ｓ６１）。なお、電源系統は第２系統に切り替えられているので、テープ送りモータ２３及びサーマルヘッド８３は、キャパシタ５２に充電した電力のみで駆動される。

ＣＰＵ７１は、キャパシタ５２の電圧を検出部２１により検出する。ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が、第３閾値Ｖｔｈ（３）よりも小さい印刷閾値Ｖｃｕｔ以上か判定する（Ｓ６３）。ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が印刷閾値Ｖｃｕｔ以上と判定した場合（Ｓ６３：ＹＥＳ）、処理をＳ６５に進める。ＣＰＵ７１は、印刷データに基づき第ｋラインまで印刷が終了したか判定する（Ｓ６５）。ＣＰＵ７１は、第ｋラインまで印刷が終了していないと判定した場合（Ｓ６５：ＮＯ）、処理をＳ６１に戻す。ＣＰＵ７１は、テープ５０の搬送、及び、１ライン毎の印刷を継続する（Ｓ６１）。

ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が印刷閾値Ｖｃｕｔ未満と判定した場合（Ｓ６３：ＮＯ）、処理をＳ６７に進める。ＣＰＵ７１は、テープ送りモータ２３を制御してテープ駆動軸８２の回転を停止させることにより、テープ５０の搬送を停止する（Ｓ６７）。同時にＣＰＵ７１は、サーマルヘッド８３の発熱が中止するように制御し、テープ５０に対する印刷を中止する（Ｓ６７）。ＣＰＵ７１は、印刷中にキャパシタ５２の充電が必要となった旨を通知するためのメッセージをディスプレイ５に表示させ、ユーザに報知する（Ｓ６９）。

ＣＰＵ７１は、充電部５１を制御して電源系統を第１系統に切り替える。これにより、ＣＰＵ７１はキャパシタ５２の充電を開始する（Ｓ７１）。キャパシタ５２は、乾電池１１の電力により充電される（Ｓ７３）。ＣＰＵ７１は、キャパシタ５２の電圧を検出部２１により検出する。ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が、印刷閾値Ｖｃｕｔよりも大きい第４閾値Ｖｔｈ（４）以上か判定する（Ｓ７５）。ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が第４閾値Ｖｔｈ（４）未満と判定した場合（Ｓ７５：ＮＯ）、処理をＳ７３に戻し、キャパシタ５２の充電を継続する。ＣＰＵ７１は、検出したキャパシタ５２の電圧が第４閾値Ｖｔｈ（４）以上と判定した場合（Ｓ７５：ＹＥＳ）、充電部５１を制御して電源系統を第１系統から第２系統に切り替える。これにより、ＣＰＵ７１はキャパシタ５２の充電を停止する（Ｓ７７）。ＣＰＵ７１は、処理をＳ６１に戻す。

ＣＰＵ７１は、テープ送りモータ２３を制御してテープ駆動軸８２を回転させることにより、テープ５０の搬送を再開する（Ｓ６１）。同時にＣＰＵ７１は、サーマルヘッド８３が発熱するように制御し、搬送されるテープ５０に対する印刷を再開する（Ｓ６１）。なお、Ｓ３９の処理によって電源系統は第２系統に切り替えられているので、テープ送りモータ２３及びサーマルヘッド８３は、キャパシタ５２に充電した電力のみで駆動される。

ＣＰＵ７１は、印刷データに基づき第ｋラインまで印刷が終了したと判定した場合（Ｓ６５：ＹＥＳ）、印刷処理を終了し、処理をメイン処理（図９参照）に戻す。

＜本実施形態の作用、効果＞
印刷装置１は、第ｋラインを印刷する為にサーマルヘッド８３に通電した後のキャパシタ５２の電圧である第ｋ後電圧ｕ（ｋ）を、第ｋラインを印刷する為にサーマルヘッド８３に通電する前のキャパシタ５２の電圧である第ｋ−１前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ−１）に基づいて精度よく算出できる（Ｓ３５、Ｓ３７）。なお、印刷装置１は、算出した第ｋ後電圧ｕ（ｋ）が第２閾値Ｖｔｈ（２）以上の場合（Ｓ３９：ＮＯ）、そのまま印刷を行う（Ｓ４９）。一方、印刷装置１は、第ｋ後電圧ｕ（ｋ）が第２閾値Ｖｔｈ（２）未満の場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）、充電部５１によりキャパシタ５２を充電した後（Ｓ４３）、印刷を行う（Ｓ４９）。このように、印刷装置１は、キャパシタ５２の状態を精度良く特定して印刷を適切に行うことができる。

印刷装置１は、サーマルヘッド８３を駆動する為の電力源としてキャパシタ５２を有する。キャパシタ５２はリチウムイオンキャパシタであり、通常の電気二重層キャパシタと比べて高電圧での使用が可能である。印刷装置１は、サーマルヘッド８３に通電する為の電力を、キャパシタ５２により適切に確保できる。

印刷装置１は、キャパシタ５２を充電する時の充電電流、充電時間、及び充電電圧に基づいて、キャパシタ５２の静電容量Ｃを決定する（Ｓ１９）。印刷装置１は、決定された静電容量Ｃに基づいて、第ｋ後電圧ｕ（ｋ）と第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）を算出する（Ｓ３５、Ｓ３７）。この場合、印刷装置１は、キャパシタ５２の静電容量Ｃに個体差がある場合や、動作環境に応じて静電容量Ｃが変動する場合でも、第ｋ後電圧ｕ（ｋ）と第ｋ前電圧Ｖ＿ＬＩＣ（ｋ）を精度よく算出できる。

印刷装置１は、第ｋ後電圧ｕ（ｋ）が第２閾値Ｖｔｈ（２）未満と判定した場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）、キャパシタ５２から供給される電力が不足する可能性がある旨を通知する為のメッセージをディスプレイ５に表示させ、ユーザに報知する。これによって印刷装置１は、電力が不足する可能性があるためキャパシタ５２の充電が実行されたことを、ユーザに通知できる。

印刷装置１は、印刷の途中でキャパシタ５２の電圧が低下した時（Ｓ６３：ＮＯ）、印刷を中止し（Ｓ６７）、キャパシタ５２を充電する（Ｓ７３）。印刷装置１は、キャパシタ５２の充電後（Ｓ７５：ＹＥＳ）、中止した印刷を再開する（Ｓ６１）。この場合、印刷装置１は、印刷の途中でキャパシタ５２の電圧が低下した場合でも、印刷を一時的に中断した後で再開できる。従って、印刷装置１は、キャパシタ５２の電圧低下に応じて印刷が途中で終了することを防止できる。

＜変形例＞
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。検出部２１は、ＣＰＵ７１とは別に設けられたＡＤコンバータ、コンパレータ等でもよい。制御回路部７０に含まれる各種デバイスは、充電部５１を介さずに乾電池１１と直接接続してもよい。この場合、充電部５１は、乾電池１１の電力がキャパシタ５２に供給される状態と供給されない状態とを切り替えるスイッチとして機能する。

キャパシタ５２は、１つのリチウムイオンキャパシタにより構成されていてもよいし、複数のリチウムイオンキャパシタが直列又は並列に接続した構成であってもよい。キャパシタ５２はリチウムイオンキャパシタに限定されず、電気二重層キャパシタでもよい。なお、電気二重層キャパシタは、内部抵抗が小さいために大電流での充放電を行うことができる。このため、印刷装置１は、リチウムイオンキャパシタがキャパシタ５２として用いられた場合と同様、電気二重層キャパシタによりサーマルヘッド８３及びテープ送りモータ２３を適切に駆動できる。

キャパシタ５２の静電容量Ｃは、印刷装置１に固有の設定値として予めＲＯＭ７２に記憶されてもよい。又は、キャパシタ５２の静電容量Ｃは、ユーザが、キーボード３を介して印刷装置１に入力したパラメータに基づいて設定されてもよい。

第ｋ後電圧ｕ（ｋ）が第２閾値Ｖｔｈ（２）未満となった場合（Ｓ３９：ＹＥＳ）における報知態様は、上記実施形態に限らない。例えば印刷装置１は、印刷の途中でキャパシタ５２に対する充電が実行される頻度が高くなる可能性がある旨を通知する為のメッセージをディスプレイ５に表示させ、ユーザに報知してもよい。又、例えば印刷装置１は、ＬＥＤの点灯、ブザーによる警告音等によりユーザに報知してもよい。印刷装置１は、第ｋ後電圧ｕ（ｋ）が第２閾値Ｖｔｈ（２）未満となった場合の報知を行わなくてもよい。

印刷装置１は、印刷の途中でキャパシタ５２の電圧が印刷閾値Ｖｃｕｔ未満となった場合（Ｓ６３：ＮＯ）、印刷を継続しつつ、充電部５１を制御して電源系統を第２系統から第１系統に切り替え、キャパシタ５２を充電してもよい。つまり、印刷装置１は、印刷をしながらキャパシタ５２を充電してもよい。この場合、印刷終了までに要する時間を短縮できる。一方、印刷装置１は、印刷の途中でキャパシタ５２の電圧が印刷閾値Ｖｃｕｔ未満となった場合（Ｓ６３：ＮＯ）、キャパシタ５２の充電を行わず、そのまま印刷を終了してもよい。

メイン処理において、Ｓ１１−Ｓ１９は実行されなくてもよい。印刷装置１は、キーボード３を介して開始指示が入力されたと判定した時点で、充電部５１を制御して電源系統を第２系統から第１系統に切り替え、キャパシタ５２を充電してもよい。つまり、キーボード３を介して開始指示が入力される前に、キャパシタ５２の充電は行われなくてもよい。

印刷装置１は、サーマルヘッドを用いたサーマルプリンタに限定されず、他の方式（インクジェット方式、レーザ方式等）で印刷を行う為の印刷部を備えた印刷装置でもよい。キャパシタ５２を充電する為の電源として、乾電池１１の代わりに、二次電池又はＡＣアダプターより供給されるＤＣ電源等が用いられてもよい。キャパシタ５２の代わりに、充放電が可能な電池等の電源が用いられてもよい。

印刷装置１は、サーマルヘッド８３の温度及び／又は印刷装置１の内部の温度を検出可能な温度検出部（サーミスタ等）を有していてもよい。ＣＰＵ７１は、温度検出部により検出した温度に応じて、第１閾値Ｖｔｈ（１）−第４閾値Ｖｔｈ（４）の少なくとも何れかを変更してもよい。この場合、印刷装置１は、サーマルヘッド８３の温度及び／又は印刷装置１の内部の温度に応じた適切な第１閾値Ｖｔｈ（１）−第４閾値Ｖｔｈ（４）を用い、キャパシタ５２の充電が必要か否かを判定できる。

印刷装置１は、印刷終了後、印刷時の印刷データに基づき、消費されたキャパシタ５２の電力を算出し、次の印刷が開始されるまでにキャパシタ５２の充電が必要か否を判定してもよい。又、印刷装置１は、キャパシタ５２の充電が必要な場合、必要な充電時間を更に算出してもよい。印刷装置１は、算出した充電時間に基づき、次の印刷が開始される前にキャパシタ５２を充電してもよい。

＜その他＞
キャパシタ５２は、本発明の「電源」の一例である。駆動回路２６及びサーマルヘッド８３は、本発明の「印刷部」の一例である。ＣＰＵ７１は、本発明の「制御部」の一例である。Ｓ３１の処理は、本発明の「取得制御」の一例である。Ｓ３５、Ｓ３７の処理は、本発明の「算出制御」の一例である。Ｓ４９の処理は、本発明の「印刷制御」の一例である。

１ ：印刷装置
１１ ：乾電池
２１ ：検出部
５１ ：充電部
５２ ：キャパシタ
７１ ：ＣＰＵ
８３ ：サーマルヘッド
８３Ａ ：発熱素子

Claims (5)

1. 充電及び放電可能な電源と、
   電力を供給して前記電源を充電する為の充電部と、
   前記電源により駆動し、１ライン毎に印刷媒体に印刷を行うサーマルヘッドを有する印刷部と、
   制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   印刷データから第ｋ（ｋは１以上の自然数）ラインのオンドット数を取得する取得制御と、
   前記取得制御により取得した前記第ｋラインの前記オンドット数、及び前記第ｋラインを印刷する前の前記電源の電圧である第ｋ−１前電圧に基づいて、前記第ｋラインを印刷した後の前記電源の電圧である第ｋ後電圧と、第ｋ＋１ラインを印刷する前の前記電源の電圧である第ｋ前電圧と、を算出する算出制御と、
   前記算出制御により算出した前記第ｋ後電圧を閾値と比較する比較制御と、
   前記比較制御による比較の結果、前記第ｋ後電圧が前記閾値以上と判定された場合、前記印刷データに基づき前記印刷部を制御して印刷を実行し、前記第ｋ後電圧が前記閾値未満と判定された場合、前記充電部により前記電源を充電した後、前記印刷部を制御して印刷を実行する印刷制御と
   を実行することを特徴とする印刷装置。
2. 前記電源は、リチウムイオンキャパシタ又は電気二重層キャパシタを含むキャパシタであることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記制御部は、
   前記充電部により前記キャパシタを充電する時の充電電流、充電時間、及び充電電圧に基づいて、前記キャパシタの静電容量を決定する決定制御を実行し、
   前記算出制御は、
   前記決定制御により決定された前記静電容量に基づいて、前記第ｋ後電圧と前記第ｋ前電圧とを算出することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
4. 前記制御部は、
   前記比較制御による比較結果を報知する報知制御を更に実行することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の印刷装置。
5. 前記電源の電圧を検出する検出部を備え、
   前記制御部は、
   前記印刷制御による印刷の実行中に、前記検出部が検出した電圧が所定閾値未満になった場合、前記サーマルヘッドの駆動を停止して印刷を中止する中止制御と、
   前記中止制御により印刷を中止した後、前記充電部を制御して前記電源を充電する充電制御と、
   前記充電制御による前記電源の充電後、前記中止制御により中止した印刷を再開する再開制御と
   を実行することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の印刷装置。

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