JP2023131229A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイミングマークの検出期間を正確に判断し、用紙の余白を一定にする。【解決手段】タイミングマークが予め印刷された印刷用紙にデータを印刷するプリントヘッド１２１と、プリントヘッド１２１に印刷用紙を搬送するモータを制御するプリンタ制御部３１１と、タイミングマークを検出するマークセンサ３２７と、マークセンサ３２７の値に応じてプリンタ制御部３１１に検出結果を通知する制御部３１２と、制御部３１２は、プリンタ制御部３１１がモータを制御する制御信号が入力されるモータ制御信号入力部を有し、モータ制御信号入力部に入力される制御信号が前記マークセンサ３２７によりタイミングマークを検出するのに必要な送り量に対応して設定された条件を満たしたときに、マークセンサの検出値によってタイミングマークを検出したか印刷用紙の用紙切れを検出したかを判別することを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、印刷用紙に印刷されたタイミングマークを用いて印字位置を決める印刷装置に関する。

検針などに用いられる携帯端末であるプリンタでは、印字用紙の有無や印字位置決めを行うために印字用紙に予め印字されたタイミングマークを用いることがある。従来、特許文献１などに開示されるように、タイミングマークの有無を一つの光学センサで検知していた。センサの特性上、「用紙切れ（紙無し）」と「タイミングマーク有り」はともに印字用紙からの反射光がない状態であり同じ検出結果になるため、タイミングマーク検出後の値の変化によって「用紙切れ」であるか「タイミングマーク有り」のいずれの状態であるかを判断することができる。特許文献１においては、センサと搬送モータを共通の制御部にて接続して制御することにより、搬送モータの駆動によってタイミングマーク検出後に印刷用紙が所定の距離搬送された時のセンサの検知結果によって「用紙切れ」であるか「タイミングマーク有り」であるかを判断可能になっている。

特開２０１８-１６７５０３号公報

しかしながら、センサ用制御ＩＣと印刷用紙の搬送モータ用制御ＩＣとが分かれた構成となる場合がある。その場合一般的には、センサ用制御ＩＣからは用紙の搬送速度が分からないので、タイミングマーク検出後、あらかじめ定めた時間が経過した時のセンサの検知結果によって判断していた。この方式では、意図しない搬送速度の変化やタイミングマークの公差を考慮して長めの時間（マージン）を設定せざるを得ず、用紙の先端や後端に対応する長さの余白部分が生じてしまうことがあった。

この課題を鑑み、本発明に係る印刷装置は、
タイミングマーク付きの印刷用紙に印刷するプリントヘッドと、
前記プリントヘッドに前記印刷用紙を搬送するモータを制御するプリンタ制御部と、
前記タイミングマークを検出するマークセンサと、
前記マークセンサの値に応じてプリンタ制御部に検出結果を通知する制御部と、
前記制御部は、前記プリンタ制御部が前記モータを制御する制御信号が入力されるモータ制御信号入力部を有し、
前記モータ制御信号入力部に入力される制御信号が前記マークセンサにより前記タイミングマークを検出するのに必要な送り量に対応して設定された条件を満たしたときに、前記マークセンサの検出値によって前記タイミングマークを検出したか前記印刷用紙の用紙切れを検出したかを判別することを特徴とする。

印字用紙の有無と位置決めのためのタイミングマークの有無を一つのセンサで検知する際に、タイミングマークの検出期間を正確に判断できる。

本発明の一実施形態に係る印刷装置の外観斜視図 本発明の一実施形態に係る印刷装置の外観斜視図 本発明の一実施形態に係る印刷装置の電気的接続を示すブロック図 本発明の一実施形態に係る印刷装置の制御部の処理手順を示すフローチャート 本発明の一実施形態に係る印刷装置のプリンタ制御部の処理手順を示すフローチャート 本発明の一実施形態に係る印刷装置の内部構成の側面断面図 本発明の一実施形態に係るプレ印刷を示す図 本発明の他の実施形態に係る印刷装置の制御部の処理手順を示すフローチャート 本発明の他の実施形態に係る印刷装置の内部構成の側面断面図 本発明の他の実施形態に係る印刷装置のブロック図 本発明の他の実施形態に係る印刷装置のプリンタユニットの電源回路構成図 本発明の他の実施形態に係る印刷装置の制御フローチャート

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図中、同じ符号は各図を通して共通である。但し、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための印刷装置を例示するものであって、本発明の印刷装置は以下に説明するものに限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態におけるハンディターミナル１００の斜視図である。ハンディターミナル１００の外形を構成する筐体１０２は、本体に向かって正面側（＋Ｚ方向）に配置される上筐体である上ケース１０３と、本体に向かって背面側（-Ｚ方向）に配置される下筐体である下ケース１０４に２分割される。ハンディターミナル１００の正面側には、向かって中央から上方（＋Ｙ方向）に表示部１０６が設けられ、下方（-Ｙ方向）にキーボードであるテンキー１０５が備えられている。

また、表示部１０６は、各種の情報を表示するためにＬＣＤなどによって構成されており、ユーザーは、その表示部１０６に表示された表示内容を参照しながら、正面に配置されたテンキー１０５を操作する。

さらに、筐体１０２の左側面には電源キー１０９（不図示）を備え、右側面には、Ｖｏｌｕｍｅ Ｕｐ／Ｄｏｗｎキー１１０を備えている。電源キー１０９と、Ｖｏｌｕｍｅ Ｕｐ／Ｄｏｗｎキー１１０は筐体１０２のテンキー１０５よりも上方（＋Ｙ方向）に配置される。

ハンディターミナル１００には、-Ｚ方向を向いて眺めたときの正面上方に、印刷用紙の排出口１１１が設けられる。

更に、ハンディターミナル１００には、-Ｚ方向を向いて眺めたときの正面上方で排出口１１１の下部に隣接して、窪み部１１２が形成される。窪み部１１２には印刷用紙の挿入口１１３が設けられる。

図２は本発明の一実施形態におけるハンディターミナル１００の背面図であり、表示部１０６の裏面となる位置にはカメラ部１１４が設けられており、その表面には、透光性のカメラ窓１１５を有し、その内部に不図示のカメラユニットを設けている。ハンディターミナル１００の下（－Ｙ方向）面にはスピーカ部１１６を設けており、スピーカ部１１６の左右に首からハンディターミナル１００をぶら下げるためのネックストラップ取り付け部１１７を配置されている。

＜印刷装置の内部構成説明＞
図３は、ハンディターミナル１００の電気的接続を示すブロック図である。ハンディターミナル１００は制御基板ユニット内に、ＬＣＤ３２９、タッチパネル３３０、スピーカ３３３、プリンタ３３２（印字部）、マークセンサ３２７（センサ）、赤外線通信モジュール（ＩｒＤＡ）３２８、キーボード３３１、無線ＬＡＮ Ｉ／Ｆ３２２、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｉ／Ｆ３２３、携帯モジュール３２４、バックアップバッテリー３２６、メインバッテリー３２１、ボリュームＵＰキー３３４、ボリュームＤＯＷＮキー３３５、電源スイッチ３３６、バイブレータ３３７を備える。また、ＳＩＭカードスロットが設けられており、本実施形態においては、ＳＩＭカード３２５を備えている。

また、制御基板には、ＣＰＵ３０１、ｅＭＭＣ３０２、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ３０３、充電制御ＩＣ３０４、ＰＭＩＣ３０５、ＵＳＢ-Ｃ３０６、ＥＣ３０７、ＬＥＤドライバ３０８、タッチパネルコントローラ３０９、オーディオコーデック３１０、プリンタコントローラ３１１（プリンタ制御部）、ＦＰＧＡ３１２（制御部）、ＵＳＢ ＵＡＲＴ３１３、ＵＳＢ ＨＵＢ３１４、拡張コネクタ３１５、Ｋｅｙｂｏａｒｄコントローラ３１６、ＬＥＤ３１７、リセットＳＷ３１８、インジケータＬＥＤ３１９、ＵＳＢインターフェース３２０が搭載されている。

メインバッテリー３２１は、充電を行うことにより繰り返し使用することのできる二次電池である。また、メインバッテリー３２１の電圧は、充電制御ＩＣ３０４による充電電圧の制御や過電圧の検知などに使用される。バックアップバッテリー３２６はＣＰＵの時計情報保持のために使用される。

ＣＰＵ３０１は装置全体の制御、演算、情報転送を司る。また、装置内にある無線ＬＡＮ Ｉ／Ｆ３２２、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｉ／Ｆ３２３や携帯モジュール３２４などを使用して外部機器との通信を行うことができる。携帯電話番号やＩＭＥＩ番号はＳＩＭカード３２５に保管される。

ＦＰＧＡ３１２は、信号の入力検知と出力制御を行う。入力検知されるものは、印刷用紙の位置決めのために印刷用紙にあらかじめ印刷されたタイミングマークや印刷用紙の有無を検出するために用いられるマークセンサ３２７からの入力信号や、ＩｒＤＡ３２８、拡張コネクタ３１５との間の入出力信号などである。また、後述するようにプリンタコントローラ３１１からのモータ制御信号も入力される。

ＥＣ３０７には、接続される各種デバイスのコントローラが組み込まれており、ボリュームＵＰキー３３４、ボリュームＤＯＷＮキー３３５、電源スイッチ３３６、リセットＳＷ３１８からの入力信号を受けて制御を行う。また、バイブレータ３３７、ＬＥＤ３１７の制御を行う。

ＬＥＤドライバ３０８はＬＣＤ３２９に内蔵されたＬＥＤの照度を制御する。また、ＬＣＤ３２９の上部にはタッチパネル３３０が配置され、タッチパネルコントローラ３０９を介してＣＰＵ３０１によって制御される。

キーボード３３１には、各種の操作を行うテンキーや電源キー、ファンクションキーといった複数の操作キーが並べられている。また、ＬＣＤ３２９のタッチパネル３３０も、操作キーとして機能する。

ハンディターミナル１００はｅＭＭＣ３０２を備えており、ハンディターミナル１００のオペレーティングシステム（ＯＳ）からは個別のドライブとして認識される。ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ３０３は、一時的なデータを保持する。一方ｅＭＭＣ３０２は、ファームウェアやアプリケーション、ユーザデータ等を保持する。

プリンタ３３２はモータとプリントヘッドにより構成され、それぞれがプリンタコントローラ３１１により制御される。本実施形態においては、ダイレクトサーマル方式のプリントヘッドによって構成され、プリントヘッドの発熱がプリンタコントローラ３１１によって制御される。プリンタコントローラ３１１がプリンタ３３２のモータを制御する信号（モータパルス）はＦＰＧＡ３１２のモータ制御信号入力部にも接続されており、ＦＰＧＡ３１２ではモータの回転速度を検出することができる。

オーディオコーデック３１０で変換された音声信号はスピーカ３３３から出力される。

＜処理手順＞
図６は本発明の第１の実施形態における印刷用紙、タイミングマーク、マークセンサ３２７、プリントヘッド１２１、プラテンローラ１２２、用紙カッター１２３の位置関係を示す。この図に示すように、挿入口１１３に挿入された印刷用紙がプラテンローラ１２２の回転によって給紙される。給紙された印刷用紙に対し、マークセンサ３２７によって検出されたタイミングマークに基づいて印刷タイミングが決定され、プラテンローラ１２２との間で印刷用紙を挟持するプリントヘッド１２１によって印刷用紙への印刷が行われた後、排出口１１１から排紙される。ロール紙などの場合には用紙カッター１２３で排紙後の印刷用紙が裁断される。

ここで、印刷用紙には、図７に示されるようにあらかじめ裏面にプレ印刷としてタイミングマークが印刷され、表面が感熱紙となっており、印字機構のプリントヘッド１２１で加熱すると発色して印字される用紙となっている。

図７は、図６に示すタイミングマークの位置関係を平面上に表現した構成である。本印刷装置は、ロール状の連続用紙を使用することができ、図示していない搬送モータによりプラテンローラ１２２を回転して用紙を搬送する用紙搬送機構、マークセンサ３２７、プリントヘッド１２１を採用して用紙に印字を行う印字機構にて構成される。

図４は、マークセンサ３２７がタイミングマークを検出してから、あらかじめ設定された時間が経過した後の検出結果によりタイミングマークの有無、または印刷用紙の有無を検出する、ハンディターミナルの制御部の処理手順を示すフローチャートである。

タイミングマークがプレ印刷された印刷用紙の初期状態は、印刷用紙がハンディターミナル１００の挿入口１１３にセットされ、かつ、タイミングマークがマークセンサ３２７の検知位置に到達していない状態である。ここで、マークセンサ３２７は反射型のセンサであるので、用紙がある場合は白、すなわちＨｉｇｈ信号が、用紙がない又はタイミングマーク有の場合は黒、すなわちＬｏｗ信号がＦＰＧＡ３１２に入力されるように構成されている。以下の説明においては、Ｌｏｗ信号が入力されることをセンサのオン（判定の結果であればＹｅｓ）として説明することがある。

印刷開始時に、まず、ステップＳ４０１においてマークセンサ３２７の出力を確認する。ここでマークセンサ３２７が黒を検知したときの検出値がＦＰＧＡ３１２に入力されると、ステップＳ４０２にてＦＰＧＡ３１２がプリンタコントローラ３１１に紙無し検知信号を出力する。

ステップＳ４０１において、センサが黒を検知しない場合は、ステップＳ４０３でカウンタをリセットする。本実施例形態においては、このカウンタは後述するように時間のカウントに用いられる。

ステップＳ４０３にてカウンタがリセットされるとステップＳ４０４～ステップＳ４０７の間の通常処理ループへ移行する。

ステップ４０５にてセンサが黒を検知しない場合、ステップ４０６へ移行しモータパルスを検出できるかを判断する。ステップ４０６でモータパルスを検出し、印字中であると判断すればステップ４０７へ移行し、ステップ４０４からの通常処理ループを継続する。

ステップ４０６でモータパルスを検出できない場合は、終了処理を行う。

ステップ４０５においてセンサが黒を検知した場合には、ステップＳ４０８で、時間のカウントを開始し、カウンタがあらかじめ設定されたタイミングマークを通過する時間にマージンを追加した時間を上回るまでウエイトし、タイミングマークがマークセンサ３２７を通過するのを待つ。次に、ステップ４０９でセンサ検知を行う。

ステップ４０９でセンサが黒を検知した場合、タイミングマーク（マージン込み）が通過した直後にまた黒を検知したということは紙無し（用紙切れ）による黒を検知していたと判断し、ステップ４０２に移行してＦＰＧＡ３１２がプリンタコントローラ３１１に紙無し検知信号を出力する。

ステップ４０９でセンサが黒を検知しない場合、ステップ４１０にてＦＰＧＡ３１２がプリンタコントローラ３１１にマーク検知信号を出力する（図７（ｂ））。この場合、正常にタイミングマークが検知されたとして、印字が継続される。

このように、本実施形態においては、搬送モータにより印刷用紙を搬送してから、Ｓ４０５でタイミングマークを検知するまでの間、Ｓ４０６の判定でモータパルスを利用することにより、印刷用紙が正しく搬送されているかどうかの判定を行っている。

図５は、図４で示した制御部のタイミングマークの有無、または印刷用紙の有無を検出する処理の結果を受けて処理を行うプリンタ制御部の処理手順を示すフローチャートである。

ステップＳ５０１にてプリンタコントローラ３１１がプリンタに内蔵するモータを回転させることにより用紙を搬送する。用紙が搬送されるとステップＳ５０２にてＦＰＧＡ３１２からプリンタコントローラ３１１に通知される紙無し検知信号がイネーブルであるかディセーブルであるかを判断する。このディセーブル信号は図４のＳ４０２で出力された信号に対応する（紙無し時は、紙無し検知信号イネーブル）。

ステップＳ５０２において紙無し検知信号がディセーブルの場合、ステップＳ５０３にてＦＰＧＡ３１２からプリンタコントローラ３１１に通知されるマーク検知信号がイネーブルであるかディセーブルであるかを判断する。このマーク検知信号は図４のステップＳ４１０で出力された信号に対応する（マーク検知時は、マーク検知信号イネーブル）。

ステップＳ５０３において、マーク検知信号がイネーブルである場合、ステップＳ５０４に移行し、プリンタコントローラ３１１はプリンタ３３２を制御して印刷を行う。次に、ステップＳ５０５ヘ移行し、プリンタコントローラ３１１はプリンタ３３２を制御して用紙搬送を停止する。

ステップＳ５０２において紙無し検知信号がイネーブルの場合、ステップＳ５０６に移行し、プリンタコントローラ３１１はプリンタ３３２を制御して用紙搬送を停止する。次にステップＳ５０７へ移行し、プリンタコントローラ３１１はＣＰＵ３０１に紙無しエラーを出力して処理を終了する。

ステップＳ５０３においてマーク検知信号がディセーブルの場合、ステップＳ５０８へ移行して、プリンタコントローラ３１１はプリンタ３３２を制御してあらかじめ決めた既定の距離だけ用紙を搬送する。これは、タイミングマークの無い用紙が挿入された場合に印刷できるようにする対処である。

以上説明したように、本実施形態においては、プリンタコントローラ３１１からのプリンタ３３２の駆動信号（モータパルス）をＦＰＧＡ３１２に入力することにより、印刷用紙のタイミングマークに対応した長さの分搬送した位置において紙無し検知を行うことができ、印刷された用紙の余白を一定にすることができる。

（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態おけるハンディターミナルにおいて、タイミングマークの有無、または印刷用紙の有無を検出する制御部の処理手順を示すフローチャートである。なお、本実施形態の基本的な構成、制御については第１の実施形態と同様であるため説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

ここで、図９に示すのは印刷用紙に印刷されているタイミングマークと閾値の関係である。印刷用紙の搬送方向（図の矢印）に対し、タイミングマーク先端から、第２の閾値（ＴＨ２）＜タイミングマーク長さに対応したパルス数＜第１の閾値（Ｔｈ１）の大小関係となるように設定されている。次に図８のフローチャートを説明する。

まず、印刷開始時に、まず、ステップＳ８０１において、マークセンサ３２７の出力を確認する。ここで、マークセンサ３２７が黒を検知すると、ステップＳ８０２にてＦＰＧＡ３１２がプリンタコントローラに紙無し検知信号を出力する。

ステップＳ８０１において、センサが黒を検知しなかった場合は、ステップＳ８０３でカウンタをリセットする。

ステップＳ８０３にてカウンタがリセットされるとステップＳ８０４～ステップＳ８０７の間の通常処理ループへ移行する。

ステップＳ８０５にてセンサが黒を検知しない場合には、ステップＳ８０６へ移行しモータパルスを検出できるか判断する。

ステップＳ８０６でモータパルスを検出できれば印刷中であるとしてステップＳ８０７へ移行し、ステップＳ８０４からの通常処理ループを継続する。ステップＳ８０６でモータパルスを検出できない場合は、終了処理を行う。

一方、ステップＳ８０５においてセンサが黒を検知した場合（図９（ａ）に対応）には、ステップＳ８０８でマーク検知処理ループに移行する。

ステップＳ８０９においてセンサが黒を検知するとステップＳ８１０においてモータパルスを検知し、ステップＳ６１１においてカウンタを１加算する。

ステップＳ８１２においてカウンタ値がＴｈ１以上であればステップＳ８０２に移行してＦＰＧＡ３１２がプリンタコントローラに紙無し検知信号を出力する。

ステップＳ８１２においてカウンタ値がＴＨ１に満たない場合は、ステップＳ８１３に移行する。

ステップＳ８１３では印字が継続しているかを判別している。継続している場合はステップＳ８１４に移行してマーク検知処理ループを継続する。

ステップＳ８１３にて印字が継続していない場合は、印刷処理を終了する。

ステップＳ８１０にてモータパルスを検知しなければ、モータの回転は停止しているのでステップＳ８１２へ移行する。

ステップＳ８０９においてセンサが黒を検知しなければ（図９（ｂ）に対応）、用紙有りなのでステップＳ８１５へ移行する。ここでカウンタ値がＴｈ２未満であるかを判別して、ＴＨ２未満でなければステップＳ８１６に移行しマーク検知信号を出力して処理を終了する。ステップＳ８１５でカウンタ値がＴＨ２未満であれば、ステップＳ８０６で印字中であるか判別する。これは、一時的にマークセンサ３２７で黒を検知したものの、ノイズ等を含め何らかの一時的な影響であり、タイミングマークでも紙無し検知する状態でもない場合に対応する。

なお、以上説明した実施形態によれば、プリンタコントローラ３１１がプリンタ３３２のモータを制御する信号（モータパルス）の一部がＦＰＧＡ３１２に入力される。具体的には翻字し形態においてはモータ制御信号を４つの信号線によって構成し、それぞれの信号線に対し順次駆動パルスを印加することでモータの駆動制御をしており、そのうちの１本の信号線をＦＰＧＡ３１２に対しても入力することで、モータの駆動パルスの１／４の数のパルス信号によってモータによる印刷用紙の搬送距離（移動量）を算出することができる。

すなわち、タイミングマークなのか用紙切れなのかを判定するための処理として、タイミングマークの先端が検知されてからの時間で行うよりも、実際に印刷用紙が搬送された搬送距離を正確に算出することができるため、タイミングマークの後端から検知位置までのマージンを短くすることができる。つまり、タイミングマークの検出期間を正確に判断できるため、印刷用紙の先端や後端にできる余白部分をより一定にすることが可能となる。

（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係る印刷装置について説明する。上記実施形態で説明したような印刷装置、特に可搬型の印刷装置（モバイルプリンタ）においては、次のような課題がある。

すなわち、プリンタを携帯端末に搭載する際には、印加電圧に依存して変化する印字濃度の調整や、プリンタ駆動による電圧低下から端末のシステムを保護するためにバッテリや外部電源からの供給電圧を監視することが必要となる。モバイルプリンタに対して行う電圧の監視と動作制御には多くの手段があるが、その手段の一つとしてマイコンを用いてプリンタへの印加電圧の取得と諸々の動作制御を行うことがある。

ここで、汎用的なプリンタに対する動作制御用マイコンを用いてプリンタを制御する場合、特定の製品向けにマイコンの制御内容を調整できず、そのままだと、各種制御機能が製品仕様、特に電池特性に対して不適切な設定になってしまっていることも多い。

一例として、電池電圧を供給されて駆動するプリンタユニットと、プリンタに供給される電圧を検出して制御を行う制御用マイコンを挙げる。この構成では、制御用マイコンに対して既存の内容から調整を行うことができない場合、使用している電池の放電特性に合わず、システム保護用の停止機能が働くための電圧検出閾値（システム保護電圧）が、電池の放電終止電圧未満となっていることがある。この場合、電池電圧が制御用マイコンのシステム保護電圧に到達する前に放電終止電圧に到達し、電池の出力が不安定に停止するため、プリンタ回路が不正な終了によって破損する恐れがある。

これを解決するために、本実施形態では電圧検出に基づく動作制御を行う汎用マイコンに対して、システム保護用の制御設定を、外部回路のみで変更することを目的とする。

本実施形態に係る印刷装置は、上記問題を解決するために、電池によって駆動するモバイルプリンタの制御に使用される汎用的なマイコンについて、供給されている電圧値を検知する電圧検知部と、上記プリンタに供給される上記電池の電圧を検知する電圧検知部と、上記マイコンへの入力電圧を低下させる切替部とを備える。

また、上記マイコンは印加される上記入力電圧を検出する機能と、システム保護用の第１閾値電圧以下の上記入力電圧を検出したときに上記プリンタの動作を停止させる機能とを有し、上記第１閾値電圧は、上記電池の放電終止電圧以下であり、上記切替部は上記電圧検知部で検出される電圧が、上記放電終止電圧よりも大きい第２閾値電圧を下回ったことに基づいて、上記マイコンへ認可される上記入力電圧を上記第１閾値電圧以下まで低下させることを特徴とする。

以上説明したように、本実施形態によれば、電池を主電源とするモバイルプリンタについて、検出電圧を元に動作制御を行う制御用の汎用マイコンを用いた場合であっても、容易にシステム保護を構成することが可能となる。

以下、本実施形態について、図面に基づいて説明する。図中、同じ符号は各図を通して共通である。ただし、以下の実施形態は本発明の技術思想を具現化するための装置を例示するものであって、本発明は電気回路装置を以下のものに特定しない。

図１０は本発明を適用可能な携帯端末である印刷装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図１０の例において印刷装置２０１は電池１１によって駆動し、プリンタ回路２０２と、ユーザが状態を把握するための表示部１７と、印刷装置２０１を操作するための入力部１８と、外部システムと通信するための外部通信制御部２０を備える。

プリンタ回路２０２は、印刷装置２０１が備える印刷機能の制御や紙の搬送を行う搬送モータの駆動制御、印刷を行う印刷ヘッドを制御することによる印字制御をＣＰＵ２０３からの通信内容を元に実行する。ＣＰＵ２０３は印刷装置全体の制御を行う制御装置であり、フラッシュメモリ１５などに記憶されているプログラムの実行を行う。システムバス１３はＣＰＵ２０３から各周辺モジュール間のデータアクセスに用いられる。ＲＡＭ１４はＣＰＵが実行するプログラムやデータなどが適宜一時的に記憶される。フラッシュメモリ１５はＣＰＵ２０３が実行するプログラム、データ、及びＯＳが保存される。フラッシュメモリ１５はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）など他の不揮発性の記憶媒体でも構わない。

電池１１は印刷装置２０１に内蔵されている主電源であり、電源制御部１２とプリンタ回路２０２へ電力供給を行う。プリンタ回路２０２への電力供給については、電力供給に支障がなければ電源制御部１２を介しても構わない。

電源制御部１２は電池１１から供給された電力について、電圧変換や省電力制御を行い、各回路上で必要とされる仕様の電力供給をおこなう。

外部出力制御部１６は表示部１７の制御を行っており、表示部１７ではＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やスピーカなどのモジュールを用いて、ユーザが必要とする各種情報を表示している。

入力部１８は、テンキーやファンクションキー、タッチパネルにより構成され、ユーザが印刷装置２０１を操作するための操作入力を受け付ける。外部入力制御１９は入力部１８で操作されたデバイスからの信号により制御を行う。

外部通信制御部２０は、無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈによる無線通信機能やＵＳＢによる有線通信機能を備える。外部通信制御部２０により、印刷装置２０１は外部システムと通信し、取得したプログラムやデータをフラッシュメモリ１５に記憶することができる。

図１１は本実施形態に係る印刷装置のプリンタ回路２０２におけるプリンタユニット２０５の電源回路構成図の構成図である。図２において、プリンタ機能を備えた印刷装置２０１は印刷制御および実行が可能なプリンタ回路２０２と少なくとも印刷装置全体の処理に用いるＣＰＵ２０３により構成される。

プリンタ回路２０２は、電池電圧Ｖｉｎの入力電源２０４、プリンタユニット２０５、制御用マイコン２０６、制御用マイコンが検知する電圧を調整するための抵抗２０７、切替部２０８（スイッチングデバイス）、電圧検知部２０９を少なくとも備えている。

ＣＰＵ２０３は、印刷装置２０１に関する演算を行っており、印刷装置２０１で印刷動作を実行する際には制御用マイコン２０６と通信を行い、印刷動作を開始させる。

入力電源２０４は、印刷装置２０１に装着され主電源となる電池からの電源ラインであり、プリンタユニット２０５に供給され、その駆動に用いられている。

プリンタユニット２０５は、用紙に対する搬送、印字を実行するユニット部分であり、本実施形態においてはダイレクトサーマル方式のプリンタで構成され、制御用マイコン２０６に対しては自身の発熱や搬送速度といった動作情報を伝えている。

制御用マイコン２０６は、プリンタ回路２０２を制御するためのマイコンである。ＣＰＵ２０３との通信により印字を開始し、プリンタユニット２０５の制御を行う。また、制御用マイコンの検出電圧Ｖ１が検出閾値Ｖｔｈ１未満になると、プリンタ回路２０２の動作を停止させることで電圧低下を防ぎシステム保護を図る機能を有する。

抵抗２０７は、入力電源２０４と制御用マイコン２０６を接続するライン上に設けられている。抵抗２０７は切替部２０８がＯＮ状態となり切替部２０８に電流が流れているとき、入力電源２０４の電池電圧Ｖｉｎが降下しないように十分大きな値で設定される。また、後述するように、抵抗２０７によって切替部２０８がＯＮ状態になったときに制御用マイコン２０６の検出電圧Ｖ１がＶｔｈ下回る値に設定されている。ただし、切替部２０８がＯＦＦ状態である時、漏れ電流によって抵抗２０７の両端にかかる電位差が十分無視できる程度の値である。

切替部２０８は、電圧検知部２０９によってスイッチング制御されている。本実施形態においては、ＦＥＴで構成され、そのゲート端子に電圧検知部２０９の出力が入力される。切替部２０８がＯＮ状態であるとき、制御用マイコン２０６の検出電圧Ｖ１は必ずＶ１＜Ｖｔｈ１となるまで低下する。また、切替部２０８がＯＦＦ状態である場合、Ｖ１＝Ｖｉｎ＞Ｖｔｈ１が検出される。図１１においては、切替部２０８の一例としてＦＥＴによって示しているが、実際は他のスイッチングデバイスを用いてもよい。

電圧検知部２０９は、電池電圧Ｖｉｎを監視しており、回路保護を行う電圧として設定されたプリンタ動作下限の電圧閾値Ｖｔｈ２を下回ったことを検出する。この電圧閾値Ｖｔｈ２は検出閾値Ｖｔｈ１より必ず大きな値が設定される。電池電圧Ｖｉｎが電圧閾値Ｖｔｈ２以上であれば、電圧検知部２０９は切替部２０８がＯＦＦ状態になる信号を出力するように構成されている。この時、制御用マイコン２０６ではＶ１＝Ｖｉｎ≧Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１となる電圧が入力されている。また、電池電圧Ｖｉｎが電圧閾値Ｖｔｈ２未満となれば、電圧検知部２０９は切替部２０８がＯＮ状態になるように信号を出力することにより、Ｖ１＜Ｖｔｈ１となることが制御用マイコン２０６で検出されるため、システム保護のためにプリンタ回路は停止する。

図１２は本実施形態における制御用マイコン２０６の制御フローチャートである。プリンタ動作についてはＣＰＵ２０３から制御用マイコン２０６に対して印刷指示が行われることで開始される。このとき、入力電源２０４からプリンタ回路２０２の間にスイッチング素子を接続して、ＣＰＵ２０３からの制御信号によりスイッチング素子をＯＮ状態とすることで電源供給の制御を行っても構わない。

印刷動作が開始されると、電圧検知部２０９で電池電圧Ｖｉｎが検出される。ステップＳ２１では、電池電圧Ｖｉｎと電圧閾値Ｖｔｈ２とを比較して状態遷移する。

Ｖｉｎ＞Ｖｔｈ２の時（ステップＳ２１でＹｅｓ）、切替部２０８はＯＦＦ状態を維持し、制御用マイコン２０６で検出される電圧Ｖ１がＶｉｎと等しくなる。このときＶ１＝Ｖｉｎ≧Ｖｔｈ２＞Ｖｔｈ１であるため、制御用マイコン２０６で検出される電圧Ｖ１は検出閾値Ｖｔｈ１を超えており、プリンタユニット２０５に入力される電圧と同等の値となる（ステップＳ２２）。

ステップＳ２３では制御用マイコン２０６からプリンタユニット２０５に対して正規のプリンタ動作を実行する。ＣＰＵ２０３から受けた印刷指示が完了したのち、プリンタ回路２０２を停止させ、終了する。

一方で、ステップＳ２１においてＶｉｎ＜Ｖｔｈ２であった場合（Ｓ２１でＮｏ）は、ステップＳ３１で切替部２０８がＯＮ状態に遷移し、Ｖ１がＶｔｈ１未満の値に降下する。ただし、Ｖｉｎに対する電圧降下は無視できる程度である。

切替部２０８によってＶ１＜Ｖｔｈ１となったことで、制御用マイコンはプリンタユニット２０５への供給電圧が不足しているものと判断する（ステップＳ３２）。

制御用マイコン２０６はシステム保護のためにプリンタ回路２０２に対して停止処理を実行する。これによってＣＰＵ２０３から受けた印刷指示は破棄され、プリンタ回路２０２を停止させて終了する（ステップＳ３３）。

以上説明した本実施形態に関する印刷装置をまとめると、下記のとおりとなる。

（付記１）
電池からの供給電力で動作するプリンタと、上記プリンタの制御用に使用される汎用的なマイコンと、上記プリンタに供給される上記電池の電圧を検知する電圧検知部と、上記マイコンへの入力電圧を低下させる切替部とを備える印刷装置。

（付記２）
上記マイコンは印加される上記入力電圧を検出する機能と、システム保護用の第１閾値電圧以下の上記入力電圧を検出したときに上記プリンタの動作を停止させる機能とを有し、上記第１閾値電圧は、上記電池の放電終止電圧以下であり、上記切替部は上記電圧検知部で検出される電圧が、上記放電終止電圧よりも大きい第２閾値電圧を下回ったことに基づいて、上記マイコンへ認可される上記入力電圧を上記第１閾値電圧以下まで低下させることを特徴とする付記１に記載の印刷装置。

以上、本発明の実施形態に係る発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に記載の構造に限るものではなく、種々の変更が可能である。

１００ ハンディターミナル
１０３ 上ケース
１０４ 下ケース
１０５ テンキー
１０６ 表示部
１０７ タッチパネル
１０９ 電源キー
１１０ Ｖｏｌｕｍｅ Ｕｐ／Ｄｏｗｎキー
１１１ 印刷用紙の排出口
１１２ 窪み部
１１３ 印刷用紙の挿入口
１１４ カメラ部
１１５ カメラ窓
１１３ スピーカ部
１１６ スピーカ
１１７ ストラップ部

Claims (3)

1. タイミングマークが予め印刷された印刷用紙にデータを印刷するプリントヘッドと、
   前記プリントヘッドに前記印刷用紙を搬送するモータを制御するプリンタ制御部と、
   前記タイミングマークを検出するマークセンサと、
   前記マークセンサの値に応じてプリンタ制御部に検出結果を通知する制御部と、
   前記制御部は、前記プリンタ制御部が前記モータを制御する制御信号が入力されるモータ制御信号入力部を有し、
   前記モータ制御信号入力部に入力される制御信号が前記マークセンサにより前記タイミングマークを検出するのに必要な送り量に対応して設定された条件を満たしたときに、前記マークセンサの検出値によって前記タイミングマークを検出したか前記印刷用紙の用紙切れを検出したかを判別することを特徴とする印刷装置。
2. 前記プリンタ制御部は、前記モータの回転に必要な駆動パルスを前記モータに印加することで制御し、前記駆動パルスを前記モータに印加するための複数の信号線を有しており、
   前記モータ制御信号入力部には、前記信号線のうちの１本が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記プリンタ制御部は、
   印刷開始時に前記マークセンサの値により前記印刷用紙の有無を確認し、
   印刷中に前記マークセンサが用紙切れに対応した値を検知すると、マーク検知処理ループに移行し、
   前記マーク検知処理ループのループ中に前記モータの前記駆動パルスが印加されるタイミングでカウンタを加算し、
   前記マークセンサにより前記用紙切れに対応した値を検知したまま前記カウンタの値が閾値を超えた場合に、前記印刷用紙の用紙切れと判定することを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。

Images