JP6166626B2 - プリンター及びその印字方法 - Google Patents

Description

本発明はプリンター及びその印字方法に係り、充電バッテリー又は外部電源からのエネルギー供給により駆動されるサーマルヘッドを備えるプリンター及びその印字方法に関する。

充電バッテリー又は外部電源を必要に応じて選択し、充電バッテリー又は外部電源から印字部にエネルギー供給し印字を行うプリンターが知られている。この種のプリンターでは、従来は電源の種別を検出せずに、異なる電源に対して同じ駆動条件で印字を行っていた。そのため、例えば、駆動条件を充電バッテリーの駆動条件に設定した場合に、外部電源からエネルギー供給して印字すると、外部電源の本来の能力に対して、印字速度が遅くなったり、印字品質が劣ったりする等の問題がある。また、駆動条件を外部電源の駆動条件に設定した場合に、充電バッテリーからエネルギー供給して印字すると、充電バッテリーの使用時間が短くなる等の問題がある。

これらの問題に対応するため、特許文献１〜４では、適正な印字を実現するため、印字前に使用する電源の種別（充電バッテリー又は外部電源）を判別し、電源の種類に応じた駆動条件を選択できるプリンターが提案されている。

特開平５−１１２０６２号公報 特開平７−２５１１６号公報 特開２０００−２１１１９４号公報 特開２００６−０２７００７号公報

ところで、充電バッテリーには内部抵抗が存在する。この内部抵抗は、劣化（使用回数）や低温環境下などになった場合、内部抵抗が増加する。特に、複数の発熱体を有するサーマルヘッドを有するプリンターでは、内部抵抗の増大により、発熱素子への印加電圧が低下するので、印字品質が劣化する問題がある。

また、プリンターの種類により、容量の異なる外部電源がプリンターに接続される場合がある。容量が大きくない外部電源ではプリンターの印字ができない。

上記特許文献１〜４に示されるように充電バッテリーと外部電源とを判別し、それぞれの駆動条件を選択するだけでは、サーマルヘッドを有するプリンターに対して適正な印字を行うことが困難であった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、充電バッテリー又は外部電源からの何れのエネルギー供給の場合でも、適正な印字ができるプリンター及びその印字方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の一の態様に係るプリンターは、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、駆動電源を供給する充電バッテリーと、外部電源を接続する外部電源接続端子と、を有するプリンターであって、前記プリンターに供給する駆動電源が前記外部電源であるか前記充電バッテリーであるかを判別する第１判別手段と、前記外部電源から前記サーマルヘッドに電圧を印加し、前記外部電源が印字可能な容量を有するか判別する第２判別手段と、前記第２判別手段により前記外部電源が印字可能な容量を有すると判別された場合に前記外部電源が駆動電源であることを記憶し、前記第２判別手段により前記外部電源が印字不可な容量であると判別された場合であって前記第１判別手段により前記充電バッテリーであると判別された場合に前記充電バッテリーが駆動電源であることを記憶する駆動電源記憶手段と、前記駆動電源記憶手段が駆動電源を前記外部電源と記憶している場合に前記複数の発熱素子に一括してエネルギーを印加して一括印字を行い、前記駆動電源記憶手段が駆動電源を前記充電バッテリーと記憶している場合に、印字前に前記サーマルヘッドに電圧を印加し、電圧降下量から補正値を算出するとともに、前記複数の発熱素子をブロック単位に分け、前記複数の発熱素子に対し前記ブロック単位ごとに前記補正値で補正したエネルギーを印加して分割印字を行う印字制御手段と、を有する。
上記目的を達成するために本発明の別の態様に係るプリンターの印字方法は、複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、駆動電源を供給する充電バッテリーと、外部電源を接続する外部電源接続端子と、を有するプリンターの印字方法であって、前記プリンターに供給する駆動電源が前記外部電源であるか前記充電バッテリーであるかを判別する第１判別ステップと、前記外部電源から前記サーマルヘッドに電圧を印加し、前記外部電源が印字可能な容量を有するか判別する第２判別ステップと、前記第２判別ステップで前記外部電源が印字可能な容量を有すると判別された場合に前記外部電源が駆動電源であることを記憶し、前記第２判別ステップで前記外部電源が印字不可な容量であると判別された場合に前記第１判別ステップで前記充電バッテリーであると判別された場合に前記充電バッテリーが駆動電源であることを記憶する駆動電源記憶ステップと、前記駆動電源記憶ステップで駆動電源を前記外部電源と記憶している場合に前記複数の発熱素子に一括してエネルギーを印加して一括印字を行い、前記駆動電源記憶ステップで駆動電源を前記充電バッテリーと記憶している場合に、印字前に前記サーマルヘッドに電圧を印加し、電圧降下量から補正値を算出するとともに、前記複数の発熱素子をブロック単位に分け、前記複数の発熱素子に対し前記ブロック単位ごとに前記補正値で補正したエネルギーを印加して分割印字を行う印字制御ステップと、を有する。
好ましくは、前記補正値が前記発熱素子に対する通電時間から算出される。

本発明によれば、充電バッテリー又は外部電源からの何れのエネルギー供給の場合でも、適正な印字ができる。

プリンターの外観斜視図である。 プリンターの概略縦断面図である。 制御部の構成例を示すブロック図である。 印字動作を示すフローチャートである。 ＡＣアダプターの測定状態を示す構成図。 ＡＣアダプターの電圧と時間との関係を示すグラフである。 判別回路の一例を示す回路図である。 充電バッテリーの測定状態を示す構成図。 充電バッテリーの電圧と電流との関係を示すグラフである。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、本発明が適用された携帯式のプリンター１の外観斜視図であり、図２は、携帯式のプリンター１の内部構成を示した概略縦断面図である。

これらの図における携帯式のプリンター１は、ハウジング２と、供給部２１と、位置検出部２２と、印字部２３と、バッテリー収納室２５と、アダプター接続端子２６（外部電源接続端子）と、入力部２７と、表示部２８（表示手段）と、制御部２９と、電源スイッチ３０と、を備えて構成されている。

ハウジング２は、プリンター１の外壁を形成してプリンター１の内部と外部とを画成する。ハウジング２は、プリンター１を構成する各種部品を支持してプリンター１として一体の装置を構成する。

このハウジング２は、プリンター１を作業者が携帯できるような大きさに形成されている。ハウジング２の上部、即ち、プリンター１の上面の左右隅部には一対のベルト掛け部３２が設けられている。その一対のベルト掛け部３２に肩掛けベルト（不図示）を取り付けることで、作業者は、ベルト掛け部３２を上側にした状態でプリンター１を肩から吊り下げた状態で携帯することができる。

供給部２１はプリンター１内の底部に設けられている。印字用紙である未使用のラベル連続体９が供給部２１に収容され、そのラベル連続体９が印字部２３に供給される。

ラベル連続体９は、帯状の台紙３４と、その台紙３４上に一定間隔で仮着された複数枚のラベル片３５とから構成されている。供給部２１には、そのラベル連続体９をロール状に巻回したものが収容される。供給部２１から印字部２３にラベル連続体９を供給する際には、供給部２１のロール状のラベル連続体９が外周側から帯状に繰り出される。

ラベル片３５は、いわゆるサーマルラベルであって、その表面に感熱発色層が塗工されている。このラベル片３５に熱を加えると、その部分が発色する。

なお、台紙３４の裏面側には、所定ピッチで位置検出用マーク３６があらかじめ印刷されている。

また、プリンター１の前面（正面）の下部には、開閉カバー３が設けられている。開閉カバー３は、下方隅部のカバー軸１７のまわりに回転可能に支持されている。開閉カバー３の開閉によってプリンター１の内部を外部に露呈させ、又は、内部を外部から遮蔽することができる。

開閉カバー３の開閉機構についての構成は省略するが、プリンター１の前面に設けられた開放用押しボタン４３を押すと、開閉カバー３を開放することができる。そしてロール状のラベル連続体９を供給部２１に挿入した後、開閉カバー３を閉鎖することによりラベル連続体９を供給部２１の規定位置に収容することができる。

位置検出部２２は、位置検出センサー３７を有している。位置検出センサー３７は、例えば開閉カバー３に取り付けられており、供給部２１から繰り出されたラベル連続体９が搬送される用紙搬送路のうち、印字部２３（サーマルヘッド７）よりも上流側の位置において用紙搬送路に対向して配置されている。

この位置検出センサー３７が、用紙搬送路に沿って搬送されているラベル連続体９の位置検出用マーク３６を検出することによって、印字部２３に対するラベル連続体９（ラベル片３５）の相対位置が検出され、ラベル片３５に対して適切な位置に印字が行われる。

印字部２３は、プリンター１内の前側（ラベル連続体９の搬送方向の下流側）であって上下方向の中央付近に配置されている。印字部２３は、サーマルヘッド７と、プラテンローラー８と、駆動モーター３８とを備えている。

サーマルヘッド７は、例えばハウジング２に取り付けられており、ラベル連続体９を搬送する用紙搬送路よりも上側に配置されている。サーマルヘッド７には、用紙搬送路の搬送面（ラベル連続体９が走行する面）に平行で、かつ、ラベル連続体９の搬送方向に対して直交する方向に沿って列状に配列された複数の発熱素子７Ａが設けられている。それらの発熱素子７Ａが用紙搬送路のラベル連続体９のラベル片３５に接触するとともに、ラベル片３５に熱を加えてラベル片３５を発色させる。

プラテンローラー８は、例えば開閉カバー３に取り付けられおり、用紙搬送路の下側においてサーマルヘッド７に対向して配置されている。このプラテンローラー８が用紙搬送路のラベル連続体９の裏面に当接することによって、ラベル連続体９の表面側のラベル片３５をサーマルヘッド７の発熱素子７Ａに押し当てる。

また、プラテンローラー８は中心軸となるプラテンローラー軸１３を備え、そのプラテンローラー軸１３が用紙搬送路の搬送面に平行で、かつ、ラベル連続体９の搬送方向に対して直交する方向に沿って配置されるとともに回転可能に支持されている。

そのプラテンローラー軸１３の一方の端部には、プラテンローラーギア３９が設けられている。

駆動モーター３８は、例えばハウジング２に取り付けられており、プリンター１内の前側であってサーマルヘッド７よりも上側に配置されている。駆動モーター３８には、その動力により回転する連結ギア４０が不図示の動力伝達機構を介して連結されており、その連結ギア４０がプラテンローラーギア３９に噛合している。

これによって、駆動モーター３８の動力によりプラテンローラー８が回転し、用紙搬送路のラベル連続体９（ラベル片３５）がサーマルヘッド７の発熱素子７Ａに接触しながら搬送される。

このように構成された印字部２３によれば、供給部２１から印字部２３に供給されたラベル連続体９がサーマルヘッド７の発熱素子７Ａとプラテンローラー８との間に挟持されるとともに、駆動モーター３８によりプラテンローラー８が回転駆動されてラベル連続体９がラベル片３５を発熱素子７Ａに接触させながら搬送される。そして、ラベル連続体９の搬送と共に制御部２９からサーマルヘッド７に与えられる印字データに基づいて発熱素子７Ａの発熱が制御されることで、ラベル連続体９（ラベル片３５）にサーマル印字が行われる。

印字が行われたラベル連続体９は、プリンター１の前面に設けられた発行口４４を通じてプリンター１の内部から外部に排出される。

バッテリー収納室２５は、プリンター１内の後側であって上下方向の中央付近に配置されており、充電バッテリー２４を収脱可能に収納する。

なお、充電バッテリー２４として、ニッケル・水素蓄電池やニッケル・カドミウム蓄電池等のリチウムイオン二次電池以外の種類の二次電池を採用することもできる。

プリンター１の一方の側面には、開閉可能なバッテリーカバー２５Ａが設けられており、バッテリーカバー２５Ａを開放することによって、バッテリー収納室２５に充電バッテリー２４を収納し、又はバッテリー収納室２５から充電バッテリー２４を取り外すことできる。

アダプター接続端子２６は、プリンター１のバッテリーカバー２５Ａと反対側の側面に設けられている。外部電源として、交流商用電源に接続したＡＣアダプター４１Ａ、又はＡＣアダプター４１Ｂが、このアダプター接続端子２６に接続される。

入力部２７は、プリンター１の前面の上側に設けられており、この入力部２７に対する操作によりプリンター１に必要なデータやコマンドの入力を行うことができる。

表示部２８は、プリンター１の前面において入力部２７に隣接して設けられており、入力部２７により入力された情報やその他の必要な情報が表示部２８により表示される。

制御部２９は、プリンター１内の上部に配置されており、電子基板２９Ａ、２９Ｂ上に実装された電子部品等から構成されている。この制御部２９は、上述した位置検出部２２、印字部２３、充電バッテリー２４、アダプター接続端子２６、入力部２７、表示部２８との間でデータ、コマンド、電源の授受を行うとともに、これらを適宜制御する。

電源スイッチ３０は、プリンター１の前面のほぼ中央部に設けられており、電源スイッチ３０を押下操作するごとに、プリンター１の電源がオンとオフとで切り替えられる。

本実施形態のプリンター１では、電源として、少なくとも、ＡＣアダプター４１Ａ若しくはＡＣアダプター４１Ｂ又は充電バッテリー２４が使用される。

ＡＣアダプター４１Ａは、サーマルヘッド７で印字動作を行える容量を有しておらず、主として充電バッテリー２４を充電するために使用される。ＡＣアダプター４１Ａの外形寸法は比較的小型である。

ＡＣアダプター４１Ｂは、サーマルヘッド７の複数の発熱素子７Ａに対して一括印字できる容量を有している。ＡＣアダプター４１Ｂの外形寸法は比較的大型である。一括印字できる容量とは、サーマルヘッド７を構成する複数の発熱素子７Ａの全てに同時にエネルギーを印加して印字するのに耐えうる容量を意味する。

充電バッテリー２４は、ＡＣアダプター４１Ａより大きく、かつＡＣアダプター４１Ｂより小さい容量を有している。充電バッテリー２４は、サーマルヘッド７の複数の発熱素子７Ａに対して一括印字できる容量を有していないが、サーマルヘッド７の複数の発熱素子７Ａに対して分割印字できる容量を有している。分割印字できる容量とは、サーマルヘッド７を構成する複数の発熱素子７Ａを複数のブロックに分割し、そのブロック単位で発熱素子７Ａにエネルギーを印加して印字するのに耐えうる容量を意味する。また、充電バッテリー２４は内部抵抗を有している。充電バッテリー２４からエネルギーをサーマルヘッド７に印加する場合、内部抵抗による電圧降下が生じる。充電バッテリー２４の充放電の繰り返しなどにより、内部抵抗は増大する特性を有している。つまり、経時劣化した充電バッテリー２４を使用した場合、より大きな電圧降下が生じる。さらに、内部抵抗は、環境温度により変化する特性も有している。

本実施形態では、上述したような異なる特性を有する駆動電源からエネルギーを供給した場合でも、適正なサーマル印字を行うことができる。

図３は、制御部２９の構成例を示すブロック図である。

制御部２９は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ：中央演算装置）５１と、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）５２と、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）５３と、搬送制御回路５４と、印字制御回路５５と、用紙検出回路５７と、通信インタフェース５８（通信手段）と、ＩＯポート５９と、電源部６０とを含んでおり、これらはバスラインを介して相互に接続されて、各種データの送受が相互に行うことができる。

各部の主な作用について簡単に説明すると、ＣＰＵ５１は、所定の制御プログラムを実行することによって、制御部２９全体を統括的に制御するとともに、各部に所要の処理や制御を実行させる。

ＲＯＭ５２は、ＣＰＵ５１が読み出して実行する上記制御プログラムを記憶している。

ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１が実行する処理に必要な各種データや印字に必要な印字データ、印字フォーマットなどを記憶する。

搬送制御回路５４は、ＣＰＵ５１からの指示信号にしたがいプラテンローラー８に連結された駆動モーター３８を制御し、プラテンローラー８の回転／停止を制御する。これにより、用紙搬送路のラベル連続体９の搬送が制御される。

印字制御手段である印字制御回路５５は、ＣＰＵ５１から供給される印字すべき文字、図形、及びバーコードなどの印字データに対応する印字信号を生成し、その印字信号をサーマルヘッド７に供給してラベル連続体９への印字を行う。

用紙検出回路５７は、位置検出部２２の位置検出センサー３７により用紙搬送路のラベル連続体９が有する上記の位置検出用マーク３６を検出してＣＰＵ５１にその情報を与える。ＣＰＵ５１は、搬送制御回路５４によるラベル連続体９の搬送の制御と共に、用紙検出回路５７からの情報に基づいてサーマルヘッド７による印字のタイミングを制御してラベル片３５の適切な位置への印字を実施する。

通信インタフェース５８は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やハンディターミナルなどの外部機器（ホスト機器７０）と接続して通信を行うためのものであり、印字データを供給するホスト機器７０との間で印字データやコマンドの送受信を行うことができる。通信インタフェース５８としては無線によるものが望ましく、例えば、２．４５ＧＨｚ帯の電波を利用したＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格のインタフェースが採用される。ただし、通信インタフェース５８は、赤外線を利用したＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）規格の通信インタフェースや、無線ＬＡＮに用いられる規格の通信インタフェース等、任意の規格の無線通信インタフェースでよい。また、有線により通信を行うための通信インタフェースであってもよい。

ＩＯポート５９は、表示部２８及び入力部２７が接続され、ＣＰＵ５１から供給される表示すべき情報を示す表示データを表示部２８に出力してその情報を表示部２８に表示させる。また、入力部２７の操作に対応した操作信号をＣＰＵ５１に与える。

電源部６０は電源回路を備えており、電源スイッチ３０に対する押下操作を監視する。プリンター１の電源がオン状態で、電源スイッチ３０押下されるとＣＰＵ５１は電源部６０に制御信号を出力し、電源をオフする。また、プリンター１の電源がオフ状態で、電源スイッチ３０押下されるとＣＰＵ５１は電源部６０に制御信号を出力し、電源をオンする。

電源部６０は充電回路を備えており、ＡＣアダプター４１Ａ，４１Ｂの何れかが接続された状態で、充電バッテリー２４の残量が少ない場合には、ＡＣアダプター４１Ａ，４１Ｂの電力を、充電回路を介して充電バッテリー２４に供給し、充電処理を行う。
以下、本実施の形態の印字動作について説明する。図４のフローチャートに示すように、プリンター１の電源がオンされると、アダプター接続端子２６にＡＣアダプター（４１Ａ又は４１Ｂ）が接続されているか否かを判別する（ステップ１０）。例えば、ＡＣアダプター４１Ａは、出力電圧が１０Ｖであり、最大電流が１Ａ（アンペア）の特性を有し、ＡＣアダプター４１Ｂは、出力電圧が１０Ｖであり、最大電流が２０Ａ（アンペア）の特性を有する。ＡＣアダプター４１ＡとＡＣアダプター４１Ｂとは出力される電圧値に差はないが、容量の大きさが異なる。

ＣＰＵ５１は、電圧値を測定するための電圧検出手段としてＡＤ変換器５６を備えている。ＡＤ変換器５６は、アダプター接続端子２６の電圧を検出してアダプター接続端子２６にＡＣアダプター（４１Ａ又は４１Ｂ）が接続されているか否かを判別する。判別の結果がＣＰＵ５１に制御信号として出力される。

この時点で、ＡＤ変換器５６では、接続されているＡＣアダプターの種類を特定できないが、アダプター接続端子２６にＡＣアダプター（４１Ａ又は４１Ｂ）の何れかが接続されているか否を判別することができる。

ＡＣアダプター４１Ａ，４１Ｂの何れかが接続されていると判断されると、次に接続されたＡＣアダプターが、印字可能な容量を有するか、印字不可の容量を有するか、つまり、ＡＣアダプターによる印字の可否が判断される（ステップ２０）。

図５に示すように、ＡＣアダプター（４１Ａ又は４１Ｂ）が接続されているとの出力信号を受けている場合、ＣＰＵ５１からの制御命令により印字制御回路５５を介して、ＡＣアダプター（４１Ａ又は４１Ｂ）から、サーマルヘッド７を構成する全ての発熱素子７Ａに数百μｓｅｃのオーダーで、２０Ａの電流が印加される。発熱素子７Ａに２０Ａの電流が通電されると、電圧降下が生じる。この電圧降下をＡＤ変換器５６で測定する。図６は、ＡＣアダプター（４１Ａ又は４１Ｂ）の電圧と時間との関係を示すグラフである。図６において点線はＡＣアダプター４１Ａの電圧変化を示し、実線はＡＣアダプター４１Ｂの電圧変化を示している。ＡＣアダプター（４１Ａ又は４１Ｂ）の容量の大きさにより電圧降下の変化が異なる。ＡＣアダプター４１Ｂの最大電流は２０Ａであるので、その容量は大きい。電圧の変化は小さくなる。一方、ＡＣアダプター４１Ａの最大電流が１Ａであるので、その容量は小さい。電圧の変化は大きくなる。この電圧の変化をＡＤ変換器５６で測定することで、接続されたＡＣアダプターがＡＣアダプター４１Ａ，４１Ｂの何れかであることを特定することができる。つまり、電圧の変化が大きい場合、接続されたＡＣアダプターは印字不可の容量しか持たないＡＣアダプター４１Ａと判断され、電圧の変化が小さい場合、接続されたＡＣアダプターは印字可能な容量を有するＡＣアダプター４１Ｂと判断される。判断の結果が、ＣＰＵ５１の内部で制御信号として出力される。なお、ＡＣアダプター４１Ａの最大電流は１Ａであるが、数百μｓｅｃのオーダーであれば、２０Ａを流しても、ＡＣアダプター４１Ａが壊れたりすることはない。
ＡＣアダプターが印字不可の容量しか持たないＡＣアダプター４１Ａ、又は印字可能な容量を有するＡＣアダプター４１Ｂの判断は、以下にして行うことができる。上述したように、容量の小さいＡＣアダプター４１Ａは電圧降下が大きく、容量の大きいＡＣアダプター４１Ｂは電圧降下が小さい。例えば、図６に示すように、ＡＣアダプター４１Ａでは８．０Ｖまで電圧降下し、ＡＣアダプター４１Ｂでは９．５Ｖまで電圧降下する。このとき、電圧降下の閾値を８．５Ｖと設定する。このような条件において、図７に示す回路で容量の大小を判別することができる。コンパレータ８０がＣＰＵ５１に接続されている。コンパレータ８０の非反転入力端子であるＶｉｎ（＋）に設定された８．５Ｖの閾値電圧が入力される。コンパレータ８０の反転入力端子であるＶｉｎ（−）には電圧降下後の電圧値が入力される。ＡＣアダプター４１Ａである場合、Ｖｉｎ（−）に８．０Ｖが入力される。Ｖｉｎ（＋）＞Ｖｉｎ（−）となり、コンパレータ８０が出力する。一方、ＡＣアダプター４１Ｂである場合、Ｖｉｎ（−）に９．５Ｖが入力される。Ｖｉｎ（＋）＜Ｖｉｎ（−）となり、コンパレータ８０が出力しない。この出力をＣＰＵ５１で検出することで、接続された外部電源がＡＣアダプター４１ＡかＡＣアダプター４１Ｂかを判別できる。

外部電源が印字可能な容量を有するＡＣアダプター４１Ｂであると判断された場合、駆動電源が外部電源であるＡＣアダプター４１Ｂであることが記憶される（ステップ３０）。ＣＰＵ５１の制御命令により、駆動電源記憶手段であるＲＡＭ５３に駆動電源がＡＣアダプター４１Ｂであることが記憶され、駆動電源記憶ステップを構成する。

外部電源が印字不可な容量を有するＡＣアダプター４１Ａであると判断された場合、充電バッテリー２４の有無が判断される（ステップ４０）。例えば、充電バッテリー２４は２セルを有し、出力電圧が８．４Ｖであり、最大電流が５Ａの特性を有する。ＣＰＵ５１のＡＤ変換器５６により、充電バッテリー２４の電圧を測定することができる。充電バッテリー２４の電圧を測定することで、充電バッテリー２４の有無を判別することができる。充電バッテリー２４がバッテリー収納室２５に収納されていない場合、ＡＤ変換器５６で測定される電圧値は０Ｖであり、充電バッテリー２４が「無し」と判断される。充電バッテリー２４がバッテリー収納室２５に収納されている場合、ＡＤ変換器５６で測定される充電バッテリー２４の電圧値が設定された基準電圧値以上であれば、充電バッテリー２４が「有り」と判断される。ＡＤ変換器５６で測定される充電バッテリー２４の電圧値が基準電圧値未満であれば、サーマルヘッド７の発熱素子７Ａにエネルギーを印加できないので、充電バッテリー２４が「無し」と判断される。判別の結果がＣＰＵ５１内部に制御信号として出力される。

充電バッテリー２４が有りと判断された場合、駆動電源が充電バッテリー２４であることが記憶される（ステップ５０）。ＣＰＵ５１の制御命令により、ＲＡＭ５３に駆動電源が充電バッテリー２４であることが記憶され、駆動電源記憶ステップを構成する。

上述したように、ＣＰＵ５１のＡＤ変換器５６が第１判別手段として機能し、ＡＣアダプター（４１Ａ又は４１Ｂ）の接続の有無、及び充電バッテリーの有無、プリンター１に供給する駆動電源がＡＣアダプター（４１Ａ又は４１Ｂ）であるか充電バッテリーであるかが判別され、第１判別ステップを構成する。

さらに、ＣＰＵ５１のＡＤ変換器５６と印字制御回路５５とが第２判別手段として機能し、印字可能な容量をＡＣアダプターが有するかを判断され、第２判別ステップを構成する。

なお、ステップ１０〜ステップ５０までは、プリンター１の電源がオンされてから比較的初期の段階で実行される。印字要求がなされるまでは待機状態となる。

次に、ＣＰＵ５１から印字要求の制御信号が印字制御回路５５に出力される（ステップ６０）。

印字制御回路５５は印字要求の信号を受けると、駆動電源がＡＣアダプター４１Ｂか充電バッテリー２４であるかを判別する（ステップ７０）。印字制御回路５５は、ＲＡＭ５３に記録された情報にアクセスし、ＡＣアダプター４１Ｂか充電バッテリー２４であるかを判別する。

駆動電源がＡＣアダプター４１Ｂであると判断されると、印字制御回路５５は一括印字制御を実行する（ステップ８０）。一括印字制御では、ＣＰＵ５１はＲＡＭ５３に記憶した印字データを読み出し、印字データからドットに展開し、エネルギーを印加すべき発熱素子７Ａを、全ての発熱素子７Ａの中から決定する。決定された発熱素子７Ａに濃度値に見合うエネルギーが決定される。
一つの発熱素子７Ａに印加されるエネルギーＥは以下の式を満たす。
Ｅ＝Ｉ^２×Ｒ×（Ｔ＋ΔＴ）・・・・（１）
Ｉ＝Ｖ／Ｒ・・・・・（２）
（Ｉは発熱素子７Ａを流れる電流（Ａ）、Ｒは発熱素子７Ａの抵抗値（Ω）、Ｔは通電時間（ｓ）、ＶはＡＣアダプター４１Ｂの電圧（Ｖ）、ΔＴは発熱素子７Ａの温度による印字時間補正（ｓ））
なお、ΔＲｔは、発熱素子７Ａの環境温度に対する変化であり、あらかじめ温度と発熱素子７Ａの抵抗値との関係をデータテーブルとして作成するのが好ましい。ΔＲｔを求めるため、印字を行う前にサーマルヘッド７の環境温度がサーミスタにより測定される。

ＡＣアダプター４１Ｂの容量は大きいので、サーマルヘッド７に対して大きなエネルギーを加えることができる。その結果、印字時間Ｔを短くすることできるので、高速印字が可能となる。

次に、印字制御回路５５が、駆動電源が充電バッテリー２４であると判断すると、充電バッテリー２４の電圧降下量を測定し、測定結果から充電バッテリー２４の内部抵抗ｒを求め、内部抵抗ｒに基づいて補正値を算出する（ステップ９０）。

最初に、図８に示すように、充電バッテリー２４から、サーマルヘッド７を構成する全ての発熱素子７Ａに数百μｓｅｃのオーダーで、２０Ａの電流が印加される。発熱素子７Ａに２０Ａの電流が通電されると、電圧降下が生じる。この電圧降下をＡＤ変換器５６で測定する。図９は、充電バッテリー２４の電圧と電流との関係を示すグラフである。充電バッテリー２４には内部抵抗ｒが存在する。充電バッテリー２４の使用回数が多くなるにしたがって、つまり劣化により内部抵抗ｒはその抵抗値が大きくなる特性を有している。したがって、充電バッテリー２４の使用回数に応じて、電圧降下量も大きくなる。図９の中で実線は、ほとんど使用していない（充放電を行っていない）充電バッテリー２４の電圧降下を示している。図９の中で点線は、例えば、数百回程度使用した充電バッテリー２４の電圧降下を示している。このグラフにみられるように、使用頻度（内部抵抗ｒの大きさ）により電圧降下に差が表れる。
この内部抵抗ｒは以下の式で求められる。
ｒ＝Ｉｂ／（Ｖｂ（０）−Ｖｂ（１））＝Ｉｂ／ΔＶｒ・・・・（３）
（Ｉｂは発熱素子７Ａを流れる電流（Ａ）、Ｖｂ（０）は実質的に未使用の充電バッテリー２４の電圧（Ｖ）、Ｖｂ（１）は使用された充電バッテリー２４の電圧（Ｖ））
なお、Ｖｂ（０）は、初期状態の充電バッテリー２４の電圧降下後の電圧であり、あらかじめ電圧値をデータテーブルとして作成するのが好ましい。これにより、印字前に充電バッテリー２４の電圧降下後の電圧Ｖｂ（１）を測定することにより、内部抵抗ｒを計算で求めることができる。

次に、内部抵抗ｒを考慮して補正値を算出する。この補正値は、次のようにして求めることができる。充電バッテリー２４の電圧がＶｂ（０）である場合のエネルギーＥｂ（０）を基準として、充電バッテリー２４の電圧がＶｂ（１）である場合のエネルギーＥｂ（１）との差を求め、エネルギーの差を補うための付加時間ΔＴｂを補正値として求める。
Ｅｂ（０）＝Ｉｂ（０）^２×Ｒ×Ｔｂ・・・・（４）
Ｉｂ（０）＝（Ｖｂ（０）−ΔＶｂｔ）／Ｒ・・・・・（５）
次に、印字直前での充電バッテリー２４の電圧がＶｂ（１）である場合のエネルギーＥｂ（１）を求める。
Ｅｂ（１）＝Ｉｂ（１）^２×Ｒ×Ｔｂ・・・・（６）
Ｉｂ（１）＝（Ｖｂ（０）−ΔＶｂｔ−ΔＶｒ）／Ｒ・・・・・（７）
Ｅｂ（０）とＥｂ（１）との差を求める。
ΔＥｂ＝Ｅｂ（０）−Ｅｂ（１）・・・・（８）
このエネルギー差ΔＥｂを補うための補正値としての付加時間ΔＴｂが求められる。補正値を加えたエネルギーＥｂ（１）が発熱素子７Ａに印加される。
Ｅｂ（１）＝Ｉｂ（１）^２×Ｒ×（Ｔｂ＋ΔＴｂ）・・・・（９）
（Ｉｂは発熱素子７Ａを流れる電流（Ａ）、Ｒは発熱素子７Ａの抵抗値（Ω）、Ｔｂは通電時間（ｓ）、Ｖｂ（０）は初期状態の充電バッテリー２４の電圧（Ｖ）、ΔＶｂｔは充電バッテリー２４の温度変化に伴う内部抵抗ｒの変化に起因よる電圧降下量（Ｖ）、ΔＶｒは充電バッテリー２４の使用よる内部抵抗ｒの変化に起因する電圧降下量（Ｖ））
補正値が求められると、印字制御回路５５は分割印字制御を実行する（ステップ１００）。

分割印字制御では、ＣＰＵ５１はＲＡＭ５３に記憶した印字データを読み出す。印字データからドットに展開し、エネルギーを印加すべき発熱素子７Ａを、全ての発熱素子７Ａの中から決定し、印字率を求める。印字率と充電バッテリー２４の容量とに応じて、サーマルヘッド７を構成する複数の発熱素子７Ａが、複数のブロックに分割、例えば、２分割、３分割等される。複数に分割されたブロック単位で、発熱素子７Ａに対する、補正値を加えたエネルギーＥｂ（１）が決定される。

一括印字制御（ステップ８０）、又は分割印字制御（ステップ１００）である印字制御ステップを終えると、印字が決定された発熱素子７Ａに濃度値に見合うエネルギーが印加され、ラベル等の印字対象物に印字が行われる（ステップ１１０）。駆動電源がＡＣアダプター４１Ｂであれば、印字すべき全ての発熱素子７Ａに一括してエネルギーが印加される。駆動電源が充電バッテリー２４であれば、ブロック単位で印字すべき全ての発熱素子７Ａに分割してエネルギーが印加される。印字が終了すると、新たな印字要求（ステップ６０）があるまで待機状態となる。新たな印字要求（ステップ６０）があれば、上述したフローにしたがい、印字が実行される。

上記実施の形態では、プリンター１として携帯式のものとしたが、本発明は、携帯式のプリンターに限らず、充電バッテリーとＡＣアダプターとを駆動電源とするプリンターの全てに適用できる。また、ラベル連続体９に限らず、任意の種類の用紙に印字を行う任意のプリンターに適用できる。

１ 携帯式プリンター
２ ハウジング
３ 開閉カバー
７ サーマルヘッド（印字ヘッド）
７Ａ サーマルヘッドの発熱素子
８ プラテンローラー
９ ラベル連続体（印字用紙）
１０ サーマルヘッドのヘッド軸
１３ プラテンローラー軸
１７ 開閉カバーのカバー軸
２１ 供給部
２２ 位置検出部
２３ 印字部
２４ 充電バッテリー
２５ バッテリー収納室
２５Ａ バッテリーカバー
２６ アダプター接続端子
２７ 入力部
２８ 表示部
２９ 制御部
２９Ａ、２９Ｂ 電子基板
３０ 電源スイッチ
３２ ベルト掛け部
３４ ラベル連続体の台紙
３５ ラベル片
３６ 位置検出用マーク
３７ 位置検出センサー
３８ 駆動モーター
３９ プラテンローラーのプラテンローラーギア
４０ 連結ギア
４１Ａ，４１Ｂ ＡＣアダプター
４３ 開放用押しボタン
４４ 発行口
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５４ 搬送制御回路
５５ 印字制御回路
５６ ＡＤ変換器
５７ 用紙検出回路
５８ 通信インタフェース
５９ ＩＯポート
６０ 電源部
７０ ホスト機器

Claims (4)

1. 複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、
   駆動電源を供給する充電バッテリーと、
   外部電源を接続する外部電源接続端子と、を有するプリンターであって、
   前記プリンターに供給する駆動電源が前記外部電源であるか前記充電バッテリーであるかを判別する第１判別手段と、
   前記外部電源から前記サーマルヘッドに電圧を印加し、前記外部電源が印字可能な容量を有するか判別する第２判別手段と、
   前記第２判別手段により前記外部電源が印字可能な容量を有すると判別された場合に前記外部電源が駆動電源であることを記憶し、前記第２判別手段により前記外部電源が印字不可な容量であると判別された場合であって前記第１判別手段により前記充電バッテリーであると判別された場合に前記充電バッテリーが駆動電源であることを記憶する駆動電源記憶手段と、
   前記駆動電源記憶手段が駆動電源を前記外部電源と記憶している場合に前記複数の発熱素子に一括してエネルギーを印加して一括印字を行い、前記駆動電源記憶手段が駆動電源を前記充電バッテリーと記憶している場合に、印字前に前記サーマルヘッドに電圧を印加し、電圧降下量から補正値を算出するとともに、前記複数の発熱素子をブロック単位に分け、前記複数の発熱素子に対し前記ブロック単位ごとに前記補正値で補正したエネルギーを印加して分割印字を行う印字制御手段と、
   を有するプリンター。
2. 前記補正値が前記発熱素子に対する通電時間から算出される請求項１記載のプリンター。
3. 複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、
   駆動電源を供給する充電バッテリーと、
   外部電源を接続する外部電源接続端子と、を有するプリンターの印字方法であって、
   前記プリンターに供給する駆動電源が前記外部電源であるか前記充電バッテリーであるかを判別する第１判別ステップと、
   前記外部電源から前記サーマルヘッドに電圧を印加し、前記外部電源が印字可能な容量を有するか判別する第２判別ステップと、
   前記第２判別ステップで前記外部電源が印字可能な容量を有すると判別された場合に前記外部電源が駆動電源であることを記憶し、前記第２判別ステップで前記外部電源が印字不可な容量であると判別された場合であって前記第１判別ステップで前記充電バッテリーであると判別された場合に前記充電バッテリーが駆動電源であることを記憶する駆動電源記憶ステップと、
   前記駆動電源記憶ステップで駆動電源を前記外部電源と記憶している場合に前記複数の発熱素子に一括してエネルギーを印加して一括印字を行い、前記駆動電源記憶ステップで駆動電源を前記充電バッテリーと記憶している場合に、印字前に前記サーマルヘッドに電圧を印加し、電圧降下量から補正値を算出するとともに、前記複数の発熱素子をブロック単位に分け、前記複数の発熱素子に対し前記ブロック単位ごとに前記補正値で補正したエネルギーを印加して分割印字を行う印字制御ステップと、
   を有するプリンターの印字方法。
4. 前記補正値が前記発熱素子に対する通電時間から算出される請求項３記載のプリンターの印字方法。

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