JP4617813B2

JP4617813B2 - 印刷装置及びその印刷制御方法

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Publication number: JP4617813B2
Application number: JP2004288686A
Authority: JP
Inventors: 宏瀧澤; 敏博塚田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: JP2006102961A

Description

本発明は、電源の能力（電源容量）に応じて印刷制御を行う印刷装置に関するものであり、特に、実際に使用される電源の能力に応じて、適切な印刷負荷となるように印刷制御を行うことのできる印刷装置及び印刷制御方法に関する。

例えば、感熱方式のラインプリンタは、行方向の印刷幅にあわせて横一列に整列された印刷ドットを有する印刷ヘッドをプラテンと対向するように配置し、搬送モータによりプラテンと印刷ヘッドの間を通過するように印刷用紙を搬送させながら、印刷ドットを駆動して発熱させ、発熱した印刷ドットと接触している部分の印刷用紙を黒色等に発色させて印刷を行う。このような、横一列の印刷ドットに対応する高さ１ドットからなる１行を１ドットラインと称する。１ドットラインを印刷する際に駆動される印刷ドットの数は、印刷データによって異なる。例えば、横方向の最長の直線を印刷する場合には、１ドットラインの全ての印刷ドットを印刷することになるため、１ドットライン中の全ての印刷ドットが駆動されることになる。

この際、１ドットライン中の全印刷ドットを同時に駆動するような印刷負荷が大きく、印刷する密度が高い場合は、１度の駆動パルスで１ドットラインの印刷が完了する。しかし、このように、多くの印刷ドットを同時に駆動すると、瞬間的に大きなヘッド駆動電流が消費される。１ドットラインの多くの印刷ドットを同時に駆動することは、印刷速度を速くすることを可能とする。しかし、一方で大きなヘッド駆動電流が流れるため、電源容量の大きい電源が必要となる。

電源容量が十分でない電源を用いて、高密度の印刷又は高速印刷を行うと、瞬間的に電源容量を超える大電流が流れて、大きな電圧降下を引き起こす場合がある。このような電圧の低下は、印刷濃度が薄くなる場合や印刷濃度にムラが発生する等の印刷品質の劣化につながる恐れがある。電源自体も、電源容量を越える大電流が流れると、回路構成によっては安全装置が作動して、電力供給を遮断してしまうものがあり、さらには電力供給が遮断された状態から簡単に復帰しないものもある。

従来技術においては、印刷装置や電源の小型化及び消費電力の低減化の要請から、電源容量を小さく抑えつつ、電流が瞬間的に大量消費されることを防止するため、印刷実行前に印刷予定の印刷データを調べ、１ドットライン中に印刷すべきドット数が多いときには、１ドットラインの印刷ドットを複数単位に分け、各単位に複数回に分けて駆動パルスを与えて駆動し印刷する分割印刷を行っている（特許文献１参照）。分割印刷の際には１ドットラインの印刷ドットを複数回に分けて駆動することから、印刷用紙の搬送速度も抑制されるので、印刷速度は遅くなる。しかし、印刷速度が遅くなることで、搬送モータの消費電力も抑えられ、消費電力はさらに抑制されることになる。また、シリアルプリンタにおいて、電圧低下の時間変化率が所定値以上の場合に印刷速度を減速するよう制御する従来技術も存在する（特許文献２参照）
特開２００１−８４３７１特開平５−４４０２

しかし、特許文献１に記載されている印刷負荷の制御は、設計上の基準を満たす所定の電源を使用することを前提にして、その電源容量を超えないように印刷内容を制御するものである。そのため、設計上の基準に適合しない電源が使用された場合には、適切な制御が困難となる。また。特許文献２による制御も、測定時点のみの電圧低下の変化率だけで印刷制御の必要性を判断するので、電圧低下傾向を正確に把握することができず、電源に最適な印刷制御を行うことができない場合もある。

現実の使用環境においては、印刷装置メーカーから提供される電源以外に、印刷装置使用者の保有するＡ／Ｃアダプタ（１００Ｖ交流を所定電圧のＤＣに変換するアダプタ）、または、印刷装置が接続されるホスト装置（ＰＯＳシステム等）から供給されるシステム電源が、印刷装置の電源として用いられる場合等もあり、このような場合の印刷制御が問題となる。また、長期間の使用による電源能力の劣化に伴い、適切な印刷負荷の制御が困難となる場合もある。また、このような電源は負荷特性が印刷装置に適したものでないため、印刷負荷に対する出力電圧の特性や印刷負荷変動により、電圧が不安定に変化したり急激な電圧降下を起こし、印刷品質の低下やさらには印刷装置自体が動作できなくなるおそれもある。

本発明は上述のような従来技術の課題に鑑みなされたもので、実際に使用される特性がわからない個々の電源の能力に応じて適切な印刷制御を行うことのできるプリンタ及びの印刷制御方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、電源を印刷装置に接続して電源投入する際に、電源評価要求に基づいて電源を評価する電源評価部とし、その評価結果に基づいて、最適な印刷負荷となるような印刷制御条件を設定して不揮発性記憶する印刷条件設定部を設け、記憶した印刷条件に基づいて印刷データの印刷制御を行うよう構成することにより、上記課題を達成する。

尚、本明細書において用いる「印刷比率」とは、いわゆる「印刷率」、「印刷比率」「印刷デューティ」と同じ意味であり、状況に応じて、１ドットライン中の印刷率を「印刷比率」と称することもある。

本発明の第１の態様にかかる印刷装置は、印刷動作開始前に、複数の異なる電源に接続可能な印刷装置であって、電源に大きさと特性の異なる複数種類の評価用負荷をかけて、所定時間流すことができる該電源の電流供給能力を評価する電源評価部と、電源評価部による評価結果に基づき、電源の電流供給能力に応じた印刷負荷となる印刷制御条件を選定する印刷条件設定部と、選定された印刷制御条件に基づいて、印刷制御を行う印刷制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明の他の態様にかかる印刷装置は、複数の異なる電源に接続可能な印刷装置であって、
所定時間、又は所定の閾値電圧以下になるまで評価用負荷をかけることを複数種類の評価用負荷の全てについて行って、接続された前記電源の各評価用負荷に対する電力供給能力をそれぞれ評価する電源評価部と、
前記電源評価部による評価結果に基づき、前記接続された電源の電力供給能力を超えない範囲の印刷負荷となる印刷制御条件を選定する印刷条件設定部と、
選定された前記印刷制御条件に基づいて、印刷制御を行う印刷制御部と、
を備えることを特徴とする。
また、前記電源評価部は、印刷動作開始前に前記接続された電源の電力供給能力を評価することを特徴とする。

この態様によると、電源接続時や印刷動作開始前に、実際に各種大きさと特性の負荷を与えて電源を評価し、その評価結果に基づいて、その電源に最適な印刷負荷となるような印刷条件を設定する。したがって、電源能力に見合った印刷制御が可能となり、電源能力に見合った印刷パフォーマンスを得ることが可能となる。

本発明の他の態様にかかる印刷装置は、電源評価部は接続された電源の電力供給能力の評価結果と不揮発性記憶されている前回の評価結果を比較し、同等の場合、電源評価部は不揮発性記憶されている評価結果を更新せず、印刷条件設定部は選定されている前回の印刷制御条件を更新しないで使用する。この態様では、一旦印刷装置に接続された電源は変えることが少ないので、同じ電源を使用し続けた場合など、印刷装置は電源評価と印刷条件の設定をする動作を省くことができ、さらに不揮発性記憶するメモリの書き換え回数が少なくなるので、メモリの寿命を伸ばすことができる。

本発明の他の態様にかかる印刷装置は、電源評価部が、評価用負荷として、少なくとも印刷ヘッド及びアクチュエータのいずれかに対して、大きさの異なる所定の電流をそれぞれ所定時間通電することを特徴とする。この態様では、印刷ヘッドの駆動電流、及び搬送モータなどのアクチュエータの駆動電流は予めわかっているので、電流の大きさが段階的に変化するような評価用負荷を与えることにより、電源能力を正確に把握する。

本発明の他の態様にかかる印刷装置は、アクチュエータは搬送モータであり、搬送モータへの評価用負荷が、搬送モータの相数を変更しながら複数回通電することによることを特徴とする。同時に通電することにより、搬送用モータを回転させずに、印刷用負荷をかけることが可能となる。

本発明の他の態様にかかる印刷装置は、電源評価部が、評価用負荷ごとに所定の閾値電圧以下になるまでの時間を測定することにより、電源の電流供給能力を評価し、前記印刷制御設定部は評価した前記電源の電流供給能力を超えない範囲の前記印刷制御条件を選定することを特徴とする。これにより、所定の電流をどの程度の時間流すことが可能であるかの電源評価が可能となる。

本発明の他の態様にかかる印刷装置は、印刷制御条件が、少なくとも、印刷速度、印刷ヘッドの同時駆動ドット数、印刷ヘッドへの駆動時間、搬送モータへの通電量のいずれかの制御データにより構成され、印刷条件設定部は、接続された電源の電力供給能力の評価結果に基づいて該電源に適合する一つの印刷制御条件を選択することを特徴とする。各種電源能力に応じた複数の印刷制御条件を予め記憶しておくことにより、電源に適合する印刷条件の設定が容易となる。また、より多くの印刷制御条件を記憶しておくことにより、電源能力に適合する印刷制御条件の精度が向上する。

本発明の他の態様にかかる印刷装置は、印刷ヘッドはライン方式のものであり、印刷制御条件が、１ドットラインの印刷比率に応じて、少なくとも、印刷速度、印刷ヘッドの同時駆動ドット数、印刷ヘッドへの駆動時間、搬送モータへの通電量のいずれかを、接続された電源の電力供給能力に応じて変更するよう制御する制御データからなることを特徴とする。ラインプリンタでは、1ドットラインの印刷ドットを複数単位に分けて駆動する分割印刷することにより、印刷負荷を大幅に軽減することができるので、1ドットラインの印刷比率を基準として、印刷制御条件を設定することが効率的である。

本発明の他の態様にかかる印刷装置は、印刷制御部は、印刷制御条件に従い、少なくとも、印刷予定の印刷データの印刷比率に対応する印刷ヘッドの駆動制御を行うことを特徴とする。これにより、電源能力を超えない印刷制御が実行されることとなる。

本発明の第１の態様にかかる印刷装置の印刷制御方法は、（ａ）複数の異なる電源に接続可能な印刷装置に接続された電源に対して、大きさの異なる複数種類の評価用負荷をかけて、所定時間流すことができる該電源の電流供給能力を評価する工程と、（ｂ）電源の評価結果に基づいて、電源の電流供給能力を超えない範囲の印刷負荷により印刷を実行する印刷制御条件を選定する工程と、（ｃ）選定された印刷制御条件に基づいて、印刷データの印刷比率に応じた印刷負荷を選択し、印刷制御を行う工程と、を備えることを特徴とする。
本発明の他の態様にかかる印刷装置の印刷制御方法は、
（ａ）複数の異なる電源に接続可能な印刷装置の印刷制御方法であって、所定時間、又は所定の閾値電圧以下になるまで評価用負荷をかけることを複数種類の評価用負荷の全てについて行って、前記接続された電源の各評価用負荷に対する電力供給能力をそれぞれ評価する工程と、
（ｂ）前記接続された電源の評価結果に基づいて、前記接続された電源の電力供給能力を超えない範囲の印刷負荷により印刷を実行する印刷制御条件を選定する工程と、
（ｃ）選定された前記印刷制御条件に基づいて、印刷制御を行う工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によると、このように特性がわからない各種電源を、事前に評価し、各電源に応じた適切な負荷条件による印刷制御を行うことにより、印刷品質を維持しつつ、電源に応じた最適な印刷パフォーマンスを引き出すことが可能となる。

図面を用いて本発明の最良の実施形態を説明する。図１（ａ）に、印刷装置１０に電源として汎用のＡＣアダプタ５０が使用される例を示す。このような印刷装置メーカーから提供される定格電源以外の電源は、電源容量不足による電圧降下が発生しやすい。図１（ｂ）は、レシート印刷の例を示しており、図１（ｃ）は、図１（ｂ）に例示するレシート６０の印刷に伴う電源の出力電圧Ｖ（ｔ）の変化、及び印刷速度Ｐｓの変化を例示している。図１（ｃ）中、Ｖは電源の出力電圧を示し、ｔは時間を示す。印刷装置の定格電圧を２４Ｖ（ボルト）とし、１９Ｖを許容最低電圧値として例示している。電源の出力電圧が２４Ｖから１９Ｖに低下するまでは、印刷装置１０の印刷制御条件（印刷ヘッドの分割数、印刷ヘッドの駆動時間、搬送モータの速度）を変更する範囲で、適切な印刷品質のレシート６０を印刷できるようにするが、１９Ｖ以下になると印刷濃度が薄くなり印刷内容が判別できなくなるとか、用紙送りが円滑にできなくなるなど、印刷装置１０の動作自体や適切な印刷品質の確保などができなくなる。

尚、定格電源以外の電源が使用される典型例として、図１（ａ）では、ＡＣアダプタ５０を用いた例を示している。しかし、本発明は、ＡＣアダプタに限らず、システム電源を用いる場合にも適用可能であるので、以下の説明においては、単に「電源５０」と称することとする。また、印刷制御の説明では、横一列に１ドットライン分の印刷ドットが配列されたラインドットプリンタの制御例を用いて説明するが、本発明は、ラインプリンタに限らず、シリアルプリンタやその他のプリンタにも適用可能である。

図１（ｂ）、（ｃ）において示されている領域Ａはすでに印刷した部分を示しており、領域Ｂは最近印刷した部分を、領域Ｃはこれから印刷する部分を示している。電源容量が十分でない場合には、印刷負荷が大きくなると、出力電圧の電圧降下が発生する。図１（ｂ）、（ｃ）からわかるように、領域Ａに示す文字等の印刷の場合には、印刷負荷がそれほど大きくないので電圧降下は大きくない。しかし、領域Ｂに示すように、黒く塗りつぶされたイメージ、またはバーコード（図示せず）のような印刷密度の高い印刷データの場合には印刷負荷が大きく、印刷ヘッドへの駆動電流が増大するため、電源の出力電圧の急激な降下が発生する。

このような場合に、今までと同様の印刷負荷が連続すると、電源の出力電圧が許容電圧以下になり、印刷不良や印刷装置の動作不良を起こし、ひいては電源が電力供給を遮断する恐れがある。そのため、電源能力以上の大電流が連続して流れることの無いように、電源の出力電圧に応じて印刷負荷を軽減することが望ましい。印刷装置においては、１ドットラインの印刷ドットを複数回に分けて駆動する分割印刷、印刷速度を落とす等の処理により、電源に対する瞬間的な印刷負荷を軽減することが可能である。また、印刷ヘッドに対する通電量を減少させるように制御することも可能である。

このように印刷負荷を軽減することにより、領域Ｃに示すような適切な印刷品質を確保しながら、電源の所定の閾値以下の電圧降下を回避することが可能となる。電源能力に応じた適切な電源負荷の印刷制御を行うために、電源の状態を印刷動作中にリアルタイムで監視して実際の電源の状態に応じて印刷負荷を制御する方法、または、予め電源接続時や印刷動作開始前に印刷負荷に対する電源の能力を測定しておき、要求される印刷内容に応じて最適な印刷負荷となるように印刷制御する方法が考えられる。本発明は、後者の方法により、電源の能力に応じて最適な印刷負荷制御を行うものである。

図２に本発明の一実施形態にかかる印刷装置１０の機能ブロック図を示す。制御部１１は、主制御部１２、印刷制御部１３、印刷バッファ１４、印刷条件設定部１５、搬送制御部１６、電源評価部１７等を備えている。制御部１１を構成する各部は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び、ＲＯＭ又はＲＡＭ等に記憶された制御プログラム及び制御データ等により各種制御を実施することができる。

ヘッド駆動回路２１は、１ドットラインに対応して整列されている印刷ドットからなる印刷ヘッド２２をいくつかに分割駆動できるように構成され、それぞれを一度に或いは順次駆動させることができ、主制御部１２の制御に基づいて、印刷ヘッド２２の分割印刷方法を選択できる。印刷ヘッド２２としては、インクジェットヘッド、サーマルヘッド、インパクトヘッドを用いることができるが、感熱プリンタの場合には、ラインのサーマルヘッドを用いるのが一般的である。印刷ヘッド２２には、電源５０から駆動電流が供給される。

モータ駆動回路２３は、主制御部１２の制御に基づいて、搬送モータ２４の各相の駆動を切換えながら順次電流を流すことにより搬送モータを回転駆動させる。搬送モータ２４は、印刷用紙を紙送り（搬送）するためのモータであり、通常ステップモータが用いられる。直流モータの場合は不図示の回転検出器の出力信号に基づき所定速度になるように電力供給をオン、オフ駆動し制御することになる。搬送モータ２４の駆動電流も電源５０から供給される。電源５０の出力電圧は、電圧検知回路２６により検出されＡ／Ｄ変換器２５を介して、電圧評価部１７に供給される。印刷装置は、これら以外にもスイッチやセンサなど各種制御ロジック回路も備えているが、本発明の説明にとって重要でない部分は省略している。

（印刷動作の概略）
主制御部１２は、制御部１１内の各部、及び印刷装置１０全体を制御する。印刷制御部１３は、ＰＣ又はＰＯＳ端末装置等のホスト装置から受信した印刷データ及び制御データに基づいて、受信した印刷データ及び制御データに基づき印刷イメージのビットデータに展開して印刷バッファ１４に転送し記憶する。印刷バッファ１４からビットパターン化された印刷データ（印刷ドットデータ）は、１ドットラインずつ、或いは印刷ヘッド２２のシフトレジスタの構成や配線により転送可能な印刷データ単位ごと複数回に分けて、ヘッド駆動回路２１に出力される。ヘッド駆動回路２１は、印刷制御部１３の駆動制御に基づいて、１ドットライン中に印刷ドット単位に２分割、３分割、４分割等複数分割された印刷ヘッド２２を、同時に或いは順次所定の時間だけ駆動する（分割された所定の印刷ドットに駆動電流を通電する）。このようにして、１ドットラインの印刷が実行される。

この際、１ドットライン中の何個の印刷ドットが同時に印刷されるかにより、印刷ヘッドで消費される電流値は異なる。図１（ｂ）の領域Ｂに示すような全体が黒くなるような印刷密度の高い印刷パターンの場合には、１ドットラインのほとんど全ての印刷ドットが印刷されることになり、ヘッド駆動電流も大きくなる。このような印刷密度が高いパターンが連続して続き、しかも高速印刷で行われると、短い時間に大電流が流れ続けることになり、電源５０の容量が小さいと、大きな電圧降下が発生して出力電圧が所定の閾値以下になるおそれがある。

このような場合に、１ドットラインを複数の印刷ドット単位に分割して、分割毎に時間をずらす分割印刷と称する制御を行うと、同時に駆動される印刷ドットの数が減る。このように、１ドットラインを印刷するための通電回数を複数に分割することにより、瞬間的に流れる電流を減少させることができる。一方、このような分割印刷の場合、１ドットラインを複数回に分けて通電するため、１ドットラインを印刷する時間がかかるため、紙送り速度を落とす必要がある。さらに、分割印刷とは無関係に、紙送りの速度を低下させることにより、搬送モータの駆動電流を抑制し、全体として印刷負荷を減少させることも可能である。また、印刷ヘッド２２の駆動時間を印刷内容が判別できる範囲で減少させて、印刷負荷を減少させることも可能である。

（電源の評価）
電源評価部１７は、印刷装置１０の電源投入時や図示しない操作部を使用者が操作すること、またはホスト装置から送信される電源評価指令により起動される。電源評価部は、電源能力を評価するため、複数種類の評価用負荷の駆動条件を記憶している。評価用負荷は、所定の大きさの電流負荷である。このような評価用負荷は、所定の大きさの駆動電流となるように印刷ヘッド２２の一部または全部を駆動し、又は搬送用モータ、その他の印刷装置１０内に備えられているソレノイドなどの各種アクチュエータなどに通電するものである。他にも印刷装置特有に備えられているアクチュエータ、例えばシリアルプリンタの場合はキャリッジモータへの通電などでもよい。電源評価部１７に記憶される評価用負荷の駆動条件の内容は、各評価用負荷の電流値に対応する印刷ヘッド駆動制御情報及び搬送モータ駆動制御情報、各アクチュエータ駆動制御情報である。このような制御情報が、評価用負荷の種類（電流の大きさ）ごとに記憶されている。評価用負荷としての搬送モータへの通電は、搬送モータへの各相全てに同時に通電することもできる。これにより、搬送モータを回転させることなく、評価用の電流を流すことができる。但し、搬送モータへの各相全てに同時に通電する場合は、通常使用時以上の電流が流れるため、印刷装置１０の搬送モータ２４やモータ駆動回路２３の故障や、電源の電流遮断のおそれがあるので、極めて短時間の通電で行う。尚、電源能力の評価時には、評価用負荷として印刷ヘッドに通電するため、印刷用紙が発色をしない程度の短時間の通電で行う。または、印刷用紙は装着されていないことが望ましい。

電源評価部は、評価用負荷（駆動制御情報）に基づいて、印刷ヘッド駆動回路２１を制御して印刷ヘッド２２を、分割数や印刷データのテストパターンを変えたりし、同時に駆動する印刷ドット数を変更しながら複数回駆動し、また、モータ駆動回路２３を直接駆動して、搬送モータ２６の同時に駆動する相数を変更しながら複数回駆動して電流を流す。尚、図２では、電源評価部１７により直接ヘッド駆動回路２１を駆動し、モータ駆動回路２３に電流を流す構成を示したが、電源評価部１７から印刷制御部１３及び搬送制御部１６に評価用負荷に対応する駆動制御情報を出力して、印刷制御部１３により印刷ヘッドを駆動させるようにしてもよい。この場合、印刷制御部１３及び搬送制御部１６は、評価用負荷に対応する駆動制御情報に基づいて、ヘッド駆動回路２１及びモータ駆動回路２３を制御し、印刷ヘッド22及び搬送モータ２４を駆動する。

これにより、電源５０から印刷ヘッド２２及び搬送モータ２４に対して所定の電流が流され、電源５０の能力を超える電流が流れると、電源５０の出力電圧に電圧降下が発生する。このとき電源５０の出力電圧は電圧検知回路２６により検知され、Ａ／Ｄ変換器２５を介して電源評価部１７に入力される。電源評価部は不図示の記憶部とタイマーを備え、評価負荷ごとの電圧降下を記録し、所定の閾値電圧以下になるまでの所要時間を検出する。所定の閾値電圧は、印刷装置１０の許容最低電圧もしくは、許容最低電圧よりも少し高い電圧とすることが望ましい。

図３は、電源評価部１７による電源評価をグラフ化したイメージとして示す図である。縦軸が、電源５０の出力電圧Ｖを示し、横軸が時間軸ｔである。２４Ｖ電源で、閾値電圧を１９Ｖとした場合の例を示している。図３の電源５０の電源評価グラフでは、評価用負荷として、１Ａ、２Ａ、５Ａ、１０Ａ、１５Ａを用いている。これは電源評価部で、印刷ヘッドの分割数や印刷データのテストパターンを変えて駆動したり、搬送モータの同時駆動相数を変えたりして、所定の電流値が設定できるようにしている。また、電源評価部では、負荷の特性を考慮し、例えばリアクタンス負荷に対する特性を調べたい場合は、主に抵抗からなるサーマルヘッドを駆動し、インダクタンス負荷に対する特性を調べたい場合は、主にコイルからなるステップモータを駆動し、或いはそれらの組み合わせ負荷を調べたい場合は、サーマルヘッドとステップモータを組み合わせて駆動して、評価すればよい。評価用負荷が１Ａ、２Ａの場合には、所定時間内に閾値電圧以下の電圧降下は発生せず、この範囲の負荷で印刷を実行することは問題がないことを示している。５Ａ、１０Ａ、１５Ａでは、それぞれｔ_１時間、ｔ_２時間、ｔ_３時間で閾値電圧１９Ｖ以下になり、この電源５０ではこれらの電流以上をそれぞれの時間以上負荷をかけることができないことを表している。したがって、実際の印刷に当たって、この評価情報（評価結果）に基づいて、印刷負荷の大きさ及び時間を制御することにより、この電源５０に最適な印刷制御を実行することが可能となる。また、これらの評価結果は不揮発性メモリに記憶される。電源評価部は、印刷開始時などで再度電源評価をした場合には、不揮発性メモリに記憶されている評価結果と比較し、異なる場合は評価結果を不揮発性メモリに値を更新する。比較した結果、同様の値となる場合は更新しない。

（印刷条件の設定）
電源評価部１７の評価結果は、印刷条件設定部１５に出力される。印刷条件設定部１５は、評価結果に基づいて、電源能力に応じた印刷制御条件を設定し、不揮発性メモリに記憶する。印刷制御条件とは、印刷データの印刷比率に応じて印刷負荷を制御する制御パターンのことである。印刷条件設定部１５に、このような制御パターン（印刷制御条件）を複数種類記憶しておき、評価結果（電流負荷と許容時間）に基づいて、その電源に最適な印刷制御条件を選択し、不揮発性メモリに記憶するような構成が望ましい。もっとも、印刷条件制御部１５において、評価結果に基づいて、印刷制御条件を生成して記憶することも可能であり、本発明はこのような構成を排除するものではない。

各種の印刷比率（印刷デューティ）の印刷データを、分割なしで印刷する場合、２分割して印刷する場合、４分割して印刷する場合等に必要な駆動電流、及び搬送速度に応じた搬送モータの駆動電流は印刷装置固有の値であり、予め把握することが可能である。したがって、印刷データの印刷比率、印刷速度、分割印刷数の組み合わせに応じた消費電流及びその通電時間を、電源の評価結果に基づいて、当該電源の能力を超えないような制御条件に設定することが可能となる。

印刷制御条件の例を、図４を用いて説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、印刷制御条件の２つの例をグラフ化したイメージとして示したものである。図４（ａ）の印刷制御条件（「パターン１」と称する）は、（ｂ）に示す印刷条件（「パターン２」と称する）よりも電源の能力が高い場合の印刷制御パターンを示している。図中、縦軸は、印刷速度を表し、横軸は印刷比率を表している。また、（１）、（２）、（４）は、１ドットライン印刷時の分割数を示している。

図（ａ）のパターン１では、印刷比率が２０％までは分割せずまた印刷速度も１５０ｍｍ／ｓで印刷可能である。印刷比率が２０％から６５％までは、分割せずに印刷可能（１）であるが、印刷比率が２０％以上６５％以下では印刷速度を１５０ｍｍ／ｓから順次低下させるよう制御する。また、印刷比率６５％以上では、印刷速度を６５ｍｍ／ｓで、２分割印刷（２）を行うよう印刷負荷を制御する。

図（ｂ）のパターン２は、さらに電源能力が低い場合の制御パターンである。最高印刷速度も１００ｍｍ／ｓとパターン１よりも遅い。また、印刷比率がほぼ１５％になるまで分割せずに印刷（１）するが、１０％を超えた時点から印刷速度を順次低下させていく必要がある。印刷比率が１５％から３０％までは２分割印刷（２）を行い、同時に印刷比率が増えるにつれてさらに印刷速度を順次低下させる。印刷比率３０％以上になると、印刷速度を４０ｍｍ／ｓの速度に落とし、４分割印刷で印刷を行う。

図４では、２つの例のみを示したが、このような印刷制御条件を、予想される電源能力に適合可能に複数種類記憶しておくことにより、電源の特性により適合性の高い制御パターンを選択することが可能となる。尚、実際の印刷において、選択制御条件中のどの制御パターンにより印刷を行うかは、印刷データの印刷比率により決定する。印刷する印刷比率（印刷デューティ）は、ホスト装置から受信した印刷データを印刷バッファに展開する時点でカウントすることにより、把握することが可能である。

また、電源評価部が印刷開始時などで再度電源評価をした場合には、不揮発性メモリに記憶されている前回の評価結果と比較し、評価結果が異なる場合は、電源能力に応じた印刷制御条件を設定し、不揮発性メモリを記憶更新するが、同等の結果の場合は更新せず、記憶されている印刷制御条件とする。これにより、印刷制御条件を不要に更新する必要がなく、さらに不揮発性メモリの書き換え回数を減らし、メモリの寿命を延ばすことができる。

（電圧評価処理手順及び印刷制御手順）
図5及び図６を用いて、電源評価処理手順及び印刷制御の一例を説明する。図５は、本発明にかかる電源評価手順の一実施形態を示すフローチャートである。電源評価は、電源評価要求により起動される（Ｓ１０１）。電源評価要求は、印刷装置の電源投入時や印刷装置に設けられたスイッチ等の操作手段による入力信号であっても、ホスト装置からの命令であってもよい。通常は、電源５０がはじめて接続されて使用される場合に、電源評価要求が行われる。

電源評価要求があると（Ｓ１０１；Ｙｅｓ）、電源５０に対して各種印刷用負荷がかけられ、電源が評価される（Ｓ１０２）。具体的には、電源評価部１７によりヘッド駆動回路２１、モータ駆動回路２３を介して、印刷ヘッド２２、及び搬送モータに対して、各種の大きさと特性の電流が流されて、電源電圧の出力電圧降下が測定される。これにより、電源の評価データが取得され、取得した評価データに基づいて、電源能力の解析が行われる（Ｓ１０３）。

電源５０の電源能力の解析結果に基づいて、電源の能力に最も適した印刷制御条件が選択され、不揮発性記憶される（Ｓ１０４）。以後の印刷制御及び搬送制御は、不揮発性記憶された印刷制御条件に基づいて行われる。

次に、印刷条件に基づく、印刷制御手順について説明する。図６は不揮発性記憶された印刷制御条件に基づいて印刷を実行する場合の印刷制御手順の一実施形態を示すフローチャートである。印刷命令又は搬送命令を受信すると（Ｓ２０１）、印刷制御部１３は、印刷データから印刷比率を算出する（Ｓ２０１）。この印刷比率は、これから印刷する印刷データの複数ラインの印刷比率であっても、次回印刷する1ラインドット中に含まれる印刷ドットの割合であってもよい。

印刷比率がわかると、不揮発性記憶されている印刷条件から、これから印刷する印刷データの印刷比率に相当する制御情報を読み出し、1ドットラインを何分割して印刷するか（分割印刷数）及び印刷速度等の制御情報を確定する（Ｓ２０３）。これらが確定されると、印刷制御部１３及び搬送制御部１６は、これらの制御情報に基づいて、印刷ヘッド及び搬送モータを駆動する。

以上説明したように、事前に電源を評価し、電源に応じた適切な負荷条件による印刷制御を行うことにより、印刷品質を維持しつつ、電源に応じた最適な印刷パフォーマンスを引き出すことが可能となる。

尚、上記説明においては、ラインプリンタを用いた例を示したが、本発明はシリアルプリンタにも適用可能である。この場合、印刷ヘッドを横方向に移送する移送モータの駆動電流、印刷ヘッドの駆動電流が印刷制御条件により指定される制御情報となる。

（ａ）は、電源として汎用のＡＣアダプタが使用された接続例の外観図を示し、（ｂ）は、レシート６０への印刷の例、（ｃ）は、（ｂ）のレシート印刷例を印刷した場合の電源電圧の変化及び印刷速度の変化を例示するグラフである。本発明の一実施形態にかかる印刷装置の構成を示す機能ブロック図である。電源評価部による電源評価をグラフ化したイメージとして示す図である。（ａ）及び（ｂ）は、印刷制御条件の２つの例をグラフ化したイメージとして示す図である。電源評価手順の一実施形態を示すフローチャートである。不揮発性記憶された印刷制御条件に基づいて印刷を実行する場合の印刷制御手順の一実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

１０印刷装置１１制御部
１２主制御部１３印刷制御部
１４印刷バッファ１５印刷条件設定部
１６搬送制御部１７電源評価部
２１ヘッド駆動回路２２印刷ヘッド
２３モータ駆動回路２４搬送モータ
２５Ａ／Ｄ変換器２６電圧検知回路
５０電源６０レシート

Claims

複数の異なる電源に接続可能な印刷装置であって、
所定時間、又は所定の閾値電圧以下になるまで評価用負荷をかけることを複数種類の評価用負荷の全てについて行って、接続された前記電源の各評価用負荷に対する電力供給能力をそれぞれ評価する電源評価部と、
前記電源評価部による評価結果に基づき、前記接続された電源の電力供給能力を超えない範囲の印刷負荷となる印刷制御条件を選定する印刷条件設定部と、
選定された前記印刷制御条件に基づいて、印刷制御を行う印刷制御部と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
前記電源評価部は、印刷動作開始前に前記接続された電源の電力供給能力を評価することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
前記電源評価部は、前記接続された電源の電力供給能力の評価結果を不揮発性記憶し、前記印刷条件制御設定部は選定される前記印刷制御条件を不揮発性記憶することを特徴とする請求項１から２のいずれか１項に記載の印刷装置。
前記電源評価部は、前記接続された電源の電力供給能力の評価結果と前記不揮発性記憶されている評価結果を比較し、同等の場合、前記電源評価部は前記不揮発性記憶されている評価結果を更新せず、前記印刷条件設定部は選定されている前記印刷制御条件を更新しないことを特徴とする請求項３に記載の印刷装置。
前記電源評価部は、前記評価用負荷として、少なくとも印刷ヘッド及びアクチュエータのいずれかに対して、大きさの異なる所定の電流をそれぞれ所定時間通電することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の印刷装置。
前記アクチュエータは搬送モータであり、前記搬送モータへの評価用負荷は、前記搬送モータの相数を変更しながら複数回通電することによることを特徴とする請求項５に記載の印刷装置。
前記印刷制御条件は、少なくとも、印刷速度、印刷ヘッドの同時駆動ドット数、印刷ヘッドへの駆動時間、搬送モータへの通電量のいずれかの制御データにより構成され、前記印刷条件設定部は、前記接続された電源の電力供給能力の評価結果に基づいて該電源に適合する一つの前記印刷制御条件を選択することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の印刷装置。
前記印刷ヘッドはライン方式のものであり、前記印刷制御条件は、１ドットラインの印刷比率に応じて、少なくとも、印刷速度、印刷ヘッドの同時駆動ドット数、印刷ヘッドへの駆動時間、搬送モータへの通電量のいずれかを、前記接続された電源の電力供給能力に応じて変更するよう制御する制御データからなることを特徴とする請求項７に記載の印刷装置。
前記印刷制御部は、前記印刷制御条件に従い、少なくとも、印刷予定の印刷データの前記印刷比率に対応する前記印刷ヘッドの駆動制御を行うことを特徴とする請求項９に記載の印刷装置。
（ａ）複数の異なる電源に接続可能な印刷装置の印刷制御方法であって、所定時間、又は所定の閾値電圧以下になるまで評価用負荷をかけることを複数種類の評価用負荷の全てについて行って、前記接続された電源の各評価用負荷に対する電力供給能力をそれぞれ評価する工程と、
（ｂ）前記接続された電源の評価結果に基づいて、前記接続された電源の電力供給能力を超えない範囲の印刷負荷により印刷を実行する印刷制御条件を選定する工程と、
（ｃ）選定された前記印刷制御条件に基づいて、印刷制御を行う工程と、を備えることを特徴とする印刷装置の印刷制御方法。