JP4078730B2 - ポータブルプリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも交流電源及びバッテリ電源のいずれも駆動電源として使用可能であるポータブルプリンタ、またはバッテリ電源を駆動電源とするポータブルプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、記録媒体にインク液滴を噴射して記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズル面をキャップで覆い、回復駆動源を駆動して回復動作を行う回復手段とを備え、少なくとも交流電源及びバッテリ電源のいずれも駆動電源として使用可能で、そのいずれか１つを使用して、前記記録ヘッド及び回復駆動源が駆動されるポータブルプリンタは知られている。
【０００３】
ところで、そのようなポータブルプリンタは、バッテリ電源は電源容量が小さいので、電源の消耗をできるだけ少なくしたいという要求があり、例えば、バッテリ電源を駆動電源としている場合は、記録ヘッドによる記録速度を、交流電源を駆動電源とする場合よりも遅くする等して、電源の消耗を低減することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
また、パージシーケンスの回復動作は、消費電力が大きく、バッテリ電源の消耗の重要な要因であり、回復動作においても、バッテリ電源の消耗を抑制したいという要求がある。
【０００５】
【０００６】
この発明は、バッテリ電源を駆動電源とするものにおいて、回復動作時の消費電力を低減できるポータブルプリンタを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
請求項１の発明は、記録媒体にインク液滴を噴射して記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズル面をキャップで覆い、回復駆動源を駆動して回復動作を行う回復手段と、前記記録ヘッド及び前記回復手段の駆動電源としてのバッテリ電源とを備えるポータブルプリンタにおいて、前記駆動電源の電源容量を検出し、その容量が設定値を越えるか否かを判別する容量判定手段と、前記回復駆動源を駆動制御する駆動手段と、前記容量判定手段よりの信号を受け、前記電源容量が前記設定値を下回るとき、前記駆動手段を制御して、前記回復手段の動作回数を制限する制御手段とを備えるものである。
【００１４】
請求項１の発明によれば、容量判定手段によって、バッテリ電源の電源容量が設定値を下回ると判定されると、制御手段によって、駆動手段が制御され、回復手段の動作回数が制限され、バッテリ電源の消耗が低減され、節電が図られる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１のポータブルプリンタにおいて、さらに、前記回復手段に対する要求回復動作回数が設定回数を越えるか否かを検出する回復動作回数検出手段を備え、前記制御手段が、前記電源容量が前記設定値を下回り、かつ前記回復動作回数検出手段よりの信号を受け、前記要求回復動作回数が設定回数を越えるとき、前記回復手段の動作回数を制限するものである。
【００１６】
請求項２の発明によれば、電源容量が前記設定値を下回り、かつ要求回復動作回数が設定回数を越えるとき、制御手段によって、前記回復手段の動作回数が制限される。よって、要求回復動作回数が設定回数を越えていない場合は、要求回復動作回数だけ、回復動作が行われることになり、その要求回復動作回数だけ回復動作を行いたいという使用者の意思が尊重される。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００２４】
図１は本発明に係るポータブルプリンタの概略構成を示す説明図である。同図において、ポータブルプリンタ１は、そのケーシング２内に、記録用紙３（記録媒体）を搬送するために、左右方向に延びる回転軸（図示せず）によって、円筒状のプラテンローラ４が回転可能に支承されている。プラテンローラ４は、後述の紙送りモータ２０にて回転駆動されるものであり、給紙カセット又は手差し給紙部から供給された記録用紙３を、複数の記録ヘッド５，６，７，８に対面させながら搬送するものであり、いわゆる紙送り機構ＬＭの一部を構成している。前記記録ヘッド５〜８は、ノズル面が略水平になるように設けられており、下側に位置する記録用紙３に対しノズルからインク液滴を下向きに噴射して記録動作を行うインクジェット式である。
【００２５】
前記プラテンローラ４の上方には、キャリッジ１１がプラテンローラ４の軸線に沿って移動可能に設けられている。前記キャリッジ１１には、記録ヘッド５〜８を支持するヘッドホルダ９及び後述するインクカートリッジ１２，１３，１４，１５が着脱可能に装着される空間が形成されている。前記ヘッドホルダ９は、記録用紙３と反対側を開放した箱状に形成され、記録用紙３側に記録ヘッド５〜８を、そのノズル面が記録用紙３ヘ向くように支持している。
【００２６】
なお、記録ヘッド５〜８は、記録領域Ｐ１側から、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの順にキャリッジ１１の移動方向に並べて配置され、各記録ヘッド５〜８に供給するインクを収容したインクカートリッジ１２〜１５も各色に対応して複数個設けられている。
【００２７】
前記プラテンローラ４の軸線と平行にキャリッジ軸１６、ガイドレール１７が設けられ、このキャリッジ軸１６にはキャリッジ１１がスライド可能に嵌挿されている。また、キャリッジ１１の上側係合部１１ａがガイドレール１７に案内されるようになっている。前記キャリッジ１１はタイミングベルト１８の一部に固着され、該タイミングベルト１８がタイミングプーリ１９Ａ，１９Ｂ間に巻き掛けられてキャリッジ機構ＣＭが構成され、一方のタイミングプーリ１９Ａにキャリッジ駆動モータ２０が連結されている。キャリッジ１１は、記録用紙３と対向する記録領域Ｐ１と、その両側の後述する回復・維持領域Ｐ２及びフラッシング領域とにわたって移動可能である。
【００２８】
記録領域Ｐ１の左側の回復・維持領域Ｐ２には、パージ機構ＲＭ、ワイピング部材２６および保存キャップ装置２７が配設されている。
【００２９】
前記パージ機構ＲＭは、記録ヘッド５〜８のノズル面に密着して被せられる吸引キャップ２２と、該吸引キャップ２２を通じて、記録ヘッド５〜８内のインクを吸引除去する吸引ポンプ２３とを有する吸引手段２４とを備え、後述するモータ１１３で回転されるカム１２１により、吸引キャップ２２が記録ヘッド５〜８の１つに密着する位置とそこから後退した位置とに移動されるとともに、吸引ポンプ２３が駆動され、記録ヘッド５〜８内の保存液及び不良インク（気泡が発生したり増粘したインク）が吸引され、廃インクタンク２５に排出される。カム１２１の１回転で、１回のパージ動作が行われ、カム１２１の回転回数によって任意回数のパージ動作を行うことができる。例えば、前回のパージ動作から３日経過して記録動作を開始するときは、１回のパージ動作、５日経過しているときは２回のパージ動作をそれぞれ記録開始前に自動的に行う。また、インクカートリッジを交換したときは、５回のパージ動作を行って、新しいインクを記録ヘッドに導入し、記録ヘッド５〜８の噴射機能を回復するためにスイッチ操作により強制的に行うときは、１回のパージ動作を行う。これらのプログラムは、後述するＲＯＭ１０４に格納され、ＣＰＵ１０１の制御のもとに行われる。
【００３０】
吸引手段２４の記録領域Ｐ１側に隣接して、記録ヘッド５〜８のノズル面を拭き払うワイピング部材２６が配設されている。ワイピング部材２６も上記カム１２１によって、記録ヘッド５〜８の移動経路に突出する位置と、そこから後退した位置とに移動可能である。また、吸引手段２４の記録領域Ｐ１とは反対側に、保存キャップ装置２７が配設されている。保存キャップ装置２７は、記録を行わない際に記録ヘッド５〜８のノズル面を覆いインク蒸発を防止してノズル面が乾燥するのを回避するものである。
【００３１】
保存キャップ装置２７は、図１に示すように、各記録ヘッド５〜８に１対１で密着して被せられる保存キャップ３１，３２，３３，３４を有し、該保存キャップ３１〜３４を支持するケーシング３５が、キャリッジ１１の移動方向と平行に延びるガイドロッド部材３６にスライド移動及び回動が可能なるように支承されている。キャリッジ１１が記録領域Ｐ１から回復・維持領域Ｐ２側に移動するとき、ケーシング３５の係合凸部３５ａと係合して、保存キャップ３１〜３４は、キャリッジ１１の移動に追従してスライド移動する（図１において左方向）とともに、図示しない傾斜カムの作用により、記録ヘッド５〜８のノズル面に接近して密着する。再びキャリッジ１１が記録領域Ｐ１方向に移動すると、図示しないバネの作用で保存キャップ３１〜３４が記録領域Ｐ１側に移動しながら記録ヘッド５〜８から離れる。
【００３２】
また、前記記録領域Ｐ１の右側にフラッシング領域には、廃インク受け部材２１が配設されている。廃インク受け部材２１は、記録ヘッド５〜８のノズルの目詰まりを解消したり、ノズル内のインクに混入した気泡を除去するために、記録ヘッド５〜８による記録動作の直前に予備噴射したインクを受けるためのものである。
【００３３】
次に、前記実施の形態に係るポータブルプリンタ１の制御部を、図２のブロック図を参照しつつ説明する。
【００３４】
この制御部は、周知の演算処理装置であるＣＰＵ１０１を中心に構成される。ＣＰＵ１０１は、セントロニクスインターフェース１０２を介して、パーソナルコンピュータ１１９に接続され、パーソナルコンピュータ１１９からの記録データを受け、記録を実行するようになっている。
【００３５】
前記ＣＰＵ１０１は、記録用紙に対する記録を制御する制御手段として機能するもので、操作パネル１０３が接続されると共に，アドレスバス及びデータバスを通じて、ＲＯＭ１０４，ＲＡＭ１０５が接続されている。
【００３６】
操作パネル１０３は、用紙サイズその他の種々のパラメータを設定し、それらを表示するものである。操作パネル１０３は、記録ヘッド５〜８の噴射機能を回復するためにパージ機構を強制駆動するスイッチ、記録品質選択スイッチ１０６を備える。記録品質選択スイッチ１０６は、次の表に示すモード１〜３を選択することで、記録品質を選択することができる。例えば、公知のように、媒体上に記録すべきドットデータを、１ドットおき又は数ドットおきに間引くことで、中又は低記録品質を実現し、間引かないことで高記録品質を実現する。
【表１】

ＲＯＭ１０４は、プリンタの制御上必要な種々のプログラム類を格納するものである。ＲＡＭ１０５は、ホストコンピュータから転送された記録データや、プリンタの制御上必要な種々のパラメータの一時記憶を行うものである。
【００３７】
また、ＣＰＵ１０１には、アドレスバス及びデータバスを通じて、制御系統をハードウエア回路で構成するゲートアレイ１０７が接続され、該ゲートアレイ１０７が、ヘッドドライバ１０８を通じて、各記録ヘッド５〜８を、キャリッジの位置に基づいて制御するようになっている。なお、ゲートアレイ１０７は、キャリッジエンコーダ信号が入力されるようになっており、記録すべきドットデータを格納するイメージメモリ１０９を備える。
【００３８】
また、前記ＣＰＵ１０１は、モータ駆動回路１１１，１１２を介して紙送りモータ１１３及びキャリッジ駆動モータ２０を駆動制御するようになっている。尚、前記紙送りモータ１１３は、紙送り機構ＬＭの駆動源だけでなく、図示しない切り替え機構によって、パージ機構ＲＭの駆動源（回復駆動源）にもなるように構成されている。なお、駆動源であるモータを共用することなく、専用のパージモータを用いるようにすることも可能である。
【００３９】
さらに、ＣＰＵ１０１には、吸引ポンプ２３が原点位置にあることを検出する原点センサ１１４、及び新たに供給される記録用紙の先端を検出する給紙センサ１１５よりの信号が入力される。
【００４０】
本プリンタは、内蔵バッテリ電源１１８，交流電源１１７又はパーソナルコンピュータ１１９の電源のいずれをも電源として使用することができる。電源制御部１１６は、それらの電源から入力された電力にもとづいて、ヘッドドライバ１０８に供給するヘッド駆動電圧、ＣＰＵ１０１及びゲートアレー１０７等へ供給するロジック電圧、モータ駆動電圧を生成して出力する。また、電源制御部１１６は、接続された電源の種類に対応する信号、及び負荷変動を含む電源の電圧をＣＰＵ１０１に出力する。
【００４１】
ＣＰＵ１０１は、電源の種類を判別する駆動電源判別手段１０１ａ、パージ動作時、回復駆動源即ち紙送りモータ１１３の動作（駆動速度及びパージ回数）を制御する制御手段１０１ｂ、駆動電源の電源容量を検出しその容量が設定値を越えるか否かを判別する容量判別手段１０１ｃ、プログラム上で要求されたパージ回数が設定回数を越えるか否かを検出する回復動作回数検出手段１０１ｄ、及び前記表１の各モード設定にもとづく記録動作を制御するモード制御部１０１ｅを備える。これらの各手段及び制御部の相互の関係や動作は、図３，４のフローチャートの説明で明らかになる。
【００４２】
なお、容量判別手段１０１ｃにおける電源容量Ｖ１の検出は、バッテリ電源等の開放電圧Ｖ０から負荷変動による電圧降下の最大値Ｖｄ（電源制御部１１６から出力した値）を差し引いた値を観測することで行う。そして、電源容量Ｖ１がある一定の基準の値である設定値ＶＴ１，ＶＴ２と比較して、電源容量の適正あるいは不足を判別する。
【００４３】
図３，４のフローチャートにもとづいて、本実施形態のパージ動作即ち回復動作の流れを説明する。
【００４４】
パージ動作は、スイッチ操作により強制的に行う場合、経過時間あるいは日数等により自動的に挿入される場合、インクカートリッジ交換にともない自動的に行う場合など、それぞれの場合に応じてＣＰＵ１０１は、その動作を開始する。
【００４５】
まず、駆動電源判別手段１０１ａにて、接続されている電源の種類が、交流電源１１７であるか否かを判別する（ステップＳ１）。交流電源による駆動であれば（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、十分な電源容量を確保できるので、制御手段１０１ｂは、その判別信号を受けて、駆動源であるモータ１１３の回転速度を、第１の設定速度”Ｆａｓｔ”に設定し（ステップＳ２）、モータ１１３を高速回転してパージ動作を実行する（ステップＳ３）。このとき、経過日数またはインクカートリッジ交換に対してプログラム上設定されたパージ動作の要求回数は、そのまま実行される。また、前記表１のモード１〜３で選択された記録品質は、そのまま実行され、後述するバッテリ電源による駆動時のようにモードに応じてパージ動作の回数を制限する必要もない。
【００４６】
接続されている電源の種類が交流電源１１７でない場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、即ちバッテリ電源１１８かパーソナルコンピュータ１１９からもらった電源である場合、駆動電源判別手段１０１ａからの信号を受けて容量判定手段１０１ｃは、駆動電源の電源容量Ｖ１を検出し（ステップＳ４）、さらにその電源容量Ｖ１が第１の設定値ＶＴ１よりも低いか否かを判定し、低ければ（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、パージ動作を行うに十分な電源容量がないので、制御手段１０１ｂは、容量判定手段１０１ｃからの信号を受けて、操作パネルなどの表示手段にパージ不可能の表示を行い（ステップＳ６）、使用者の注意を喚起して、パージ動作を行うことなく終了する。
【００４７】
電源容量Ｖ１が第１の設定値ＶＴ１よりも低くなければ（ステップＳ５：Ｎｏ）、モード制御部１０１ｅは、容量判定手段１０１ｃからの信号を受けて、記録品質におけるモード１が選択されているか否かを判定し、モード１が選択されていれば（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、使用者の意志により高い記録品質が求められているので、パージ動作も高い品質になるように、制御手段１０１ｂは、モード制御部１０１ｅからの信号を受けて、モータ１１３の回転速度を、第１の設定速度”Ｆａｓｔ”に設定し（ステップＳ２）、パージ動作を実行する（ステップＳ３）。このとき、プログラム上設定されたパージ動作の要求回数は、そのまま実行される。
【００４８】
一方、モード１が選択されていない（ステップＳ７：Ｎｏ）、即ちモード２，３の中又は低記録品質が選択されているとき、記録品質と節電効果のバランスを図るため、回復動作回数検出手段１０１ｄは、いま行おうとするパージ動作においてプログラム上設定された要求回数が２回以上であるか否かを検出する（ステップＳ８）。２回以上でなければ（ステップＳ８：Ｎｏ）、制御手段１０１ｂは回復動作回数検出手段１０１ｄからの信号を受けて、モータ１１３を前記第１の設定速度よりも遅い第２の設定速度”Ｓｌｏｗ”に設定し（ステップＳ９）、パージ動作を実行する（ステップＳ３）。つまり、モード２，３においてパージ動作が１回ならば、遅い速度で実行し、消費電力を低減する。
【００４９】
また、いま行おうとするパージ動作が２回以上であっても（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、記録品質においてモード２（即ち中記録品質）が選択されていない（ステップＳ１０：Ｎｏ）、即ちモード３の低記録品質が選択されている場合には、制御手段１０１ｂは回復動作回数検出手段１０１ｄからの信号を受けて、パージ動作を２回に制限し（ステップＳ１２）、かつモータ１１３を遅い第２の設定速度”Ｓｌｏｗ”に設定して（ステップＳ９）、パージ動作を実行する（ステップＳ３）。つまり、モード３の低記録品質においては、パージ動作が２回以上要求されていても、２回に制限しかつ遅い速度で実行し、記録品質を多少犠牲にして消費電力を低減する。
【００５０】
また、いま行おうとするパージ動作が２回以上で（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、モード２の中記録品質が選択されているとき（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、容量判定手段１０１ｃは、電源容量Ｖ１と、第１の設定値ＶＴ１よりも高い第２の設定値ＶＴ２とを比較し、電源容量Ｖ１が第２の設定値ＶＴ２よりも低くないとき（ステップＳ１１：Ｎｏ）、つまり、電源容量が比較的十分にあるときは、中記録品質を維持するために、制御手段１０１ｂは、容量判定手段１０１ｃ及び回復動作回数手段１０１ｄからの信号を受けて、要求されたパージ動作回数をそのまま、遅い速度で（ステップＳ９）実行する（ステップＳ３）。
【００５１】
一方、電源容量Ｖ１が第２の設定値ＶＴ２よりも低いとき（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）には、モード３と同様に、パージ動作が２回以上要求されていても、２回に制限しかつ遅い速度で実行し、上記のモード２の記録品質より多少悪くなっても消費電力を低減する。
【００５２】
図４は、上記ステップＳ３でのパージ動作を詳細に表したものである。
【００５３】
まず、パージ動作が指示された記録ヘッド５〜８を判別し（Ｓ２１，Ｓ２３，Ｓ２５）、その記録ヘッドを吸引キャップ２２と対向する位置へ、キャリッジ１１を駆動して移動する（Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２６，Ｓ２７）。そして、モータ１１３を駆動してカム１２１を１回転すると（ステップＳ２８）、前述のように吸引キャップ２２が記録ヘッドに密着、吸引ポンプ２３による吸引の１サイクルの動作が行われる。この動作は、プログラム上要求されたパージ回数または前述のように制限された回数だけ、第１あるいは第２の設定速度で繰り返される（ステップＳ２９）。その後、記録ヘッドをフラッシング領域へ移動して、記録ヘッドから予備噴射即ちフラッシングを行う（Ｓ３０，Ｓ３１）。他の記録ヘッドに対してもパージ動作の指示があれば、これらの一連の動作が繰り返される（ステップＳ３２）。
【００５４】
本実施の形態の場合、パーソナルコンピュータ１１９から供給される電源は、パーソナルコンピュータ自体がバッテリ電源、交流電源のいずれで駆動されているのか、プリンタ側では判別できないので、バッテリ電源と同等に扱っている。プリンタにおいて、バッテリ電源と交流電源の２種類のみを使用する場合には、駆動電源判別手段１０１ａは、バッテリ電源を使用するか否かを判別するように構成することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、以下に述べるような効果を奏する。
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
請求項１の発明は、容量判定手段が、バッテリ電源の電源容量が設定値を下回ると判定すると、制御手段によって、回復手段の動作回数を制限するようにしているので、バッテリ電源の消耗を抑制して、節電を図ることができる。
【００６０】
請求項２の発明は、電源容量が前記設定値を下回り、かつ要求回復動作回数が設定回数を越えるとき、制御手段によって、前記回復手段の動作回数を制限するようにしているので、バッテリ電源の消耗を抑制できる。
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るポータブルプリンタの内部構造を示す概略構成図である。
【図２】 同プリンタの制御部のブロック図である。
【図３】 パージ処理の流れを示すフローチャート図である。
【図４】 パージ処理の流れを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１ ポータブルプリンタ
３ 記録用紙
５〜８ 記録ヘッド
１０１ ＣＰＵ
１０１ａ 駆動電源判別手段
１０１ｂ 制御手段録
１０１ｃ 容量判定手段
１０１ｄ 回復動作回数検出手段
１０６ 記録品質選択スイッチ
１１８ 交流電源
１１９ バッテリ電源

Claims (2)

1. 記録媒体にインク液滴を噴射して記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズル面をキャップで覆い、回復駆動源を駆動して回復動作を行う回復手段と、前記記録ヘッド及び前記回復手段の駆動電源としてのバッテリ電源とを備えるポータブルプリンタにおいて、
   前記駆動電源の電源容量を検出し、その容量が設定値を越えるか否かを判別する容量判定手段と、
   前記回復駆動源を駆動制御する駆動手段と、
   前記容量判定手段よりの信号を受け、前記電源容量が前記設定値を下回るとき、前記駆動手段を制御して、前記回復手段の動作回数を制限する制御手段とを備えることを特徴とするポータブルプリンタ。
2. さらに、前記回復手段に対する要求回復動作回数が設定回数を越えるか否かを検出する回復動作回数検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記電源容量が前記設定値を下回り、かつ前記回復動作回数検出手段よりの信号を受け、前記要求回復動作回数が設定回数を越えるとき、前記回復手段の動作回数を制限するところの請求項１記載のポータブルプリンタ。

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