JP7459662B2 - 印刷装置 - Google Patents

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Description

本発明は、印刷装置に関する。
特許文献1に記載のマルチファンクションプリンタは、USB・PD(USB Power Delivery)の規格に準じて給電装置とケーブルを介して接続し、供給可能電力を受電する。マルチファンクションプリンタは、IF制御部、電力管理部、ROM等を有する。IF制御部は、給電装置との間でネゴシエーションを行い、給電装置から供給可能電力を示すプロファイルを取得する。電力管理部は、動作モード表に基づき、印刷等のジョブ(処理)を実行する動作モードである実行モードを決定する。動作モード表はROMに記憶され、マルチファンクションプリンタの給電状態と動作モードとの対応関係を示す。各動作モードは、ジョブの実行にかかる消費電力で大別される。電力管理部は、動作モード表においてプロファイルが示す供給可能電力を超えない消費電力を有する動作モードを実行モードとして決定する。
特開2019-97107号公報
各動作モードはジョブの実行にかかる消費電力で大別されるので、電力管理部により決定される実行モードの消費電力と供給可能電力との間には余裕がある。供給可能電力と消費電力との差分により、マルチファンクションプリンタは外部電源から受電する供給可能電力を十分に用いて印刷等のジョブを実行できないという問題点がある。
本発明の目的は、外部電源から受電する電力を十分に用いて印刷できる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、出力可能な電力を示す電力情報を複数有する外部電源と接続可能な印刷装置において、制御部と、前記外部電源から供給される電力により印刷媒体に印刷する印刷ヘッドとを備え、前記制御部は、前記外部電源が有する複数の前記電力情報を取得する第一取得部と、前記第一取得部が取得した前記電力情報が示す電力が前記外部電源から供給された場合に前記印刷ヘッドによる印刷が可能か否かを判断する判断部と、前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が可能であると判断した電力を示す前記電力情報から何れか一つを要求電力情報に決定する第一決定部と、前記要求電力情報が示す電力を出力するように前記外部電源に要求する要求部と、前記第一決定部が決定した前記要求電力情報に基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における、前記印刷ヘッドを制御する為の印刷制御値を演算する第一演算部と、前記第一演算部が演算した前記印刷制御値に基づき、前記印刷ヘッドによる印刷を実行する印刷制御部とを備えることを特徴とする。
上記構成によれば、印刷装置は、外部電源から受電する電力を示す要求電力情報に応じた印刷制御値を演算する。故に印刷装置は、外部電源から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
本発明において、印刷装置は、所定の前記印刷制御値で前記印刷ヘッドによる印刷を実行するときに必要と想定される想定電力を記憶する電力記憶部を更に備え、前記第一演算部は、前記要求電力情報が示す電力と、前記電力記憶部が記憶する前記想定電力との比に基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における前記印刷制御値を演算してもよい。この場合、印刷装置は所定の印刷制御値で印刷する場合に必要と想定される想定電力と、要求電力情報が示す電力の比に基づき、要求電力情報が示す電力が供給された場合における印刷制御値を演算する。故に印刷装置は、外部電源から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
本発明において、前記第一決定部は、前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が可能であると判断し、且つ前記想定電力以下の電力を示す前記電力情報の内、最大の電力を示す前記電力情報を前記要求電力情報に決定してもよい。外部電源が一度に出力できる電力には上限がある。印刷装置が想定電力より大きい電力を受電して印刷を実行しないので、外部電源が印刷装置及び印刷装置以外の機器と接続する場合において、印刷装置に出力する電力が大きくなることで、印刷装置以外の機器に出力する電力が小さくなることが抑制される。
本発明において、前記電力情報は出力可能な電流の情報を更に含み、所定の前記印刷制御値で前記印刷ヘッドによる印刷を実行するときに必要と想定される想定電流を記憶する電流記憶部を更に備え、前記第一演算部は、前記要求電力情報が示す電流と、前記電流記憶部が記憶する前記想定電流との比に基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における前記印刷制御値を演算してもよい。この場合、印刷装置は所定の印刷制御値で印刷する場合に必要と想定される想定電流と、要求電力情報が示す電流の比に基づき、要求電力情報が示す電力が供給された場合における印刷制御値を演算する。故に印刷装置は、外部電源から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
本発明において、前記第一決定部は、前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が可能であると判断し、且つ前記想定電流以下の電流を示す前記電力情報から何れか一つを前記要求電力情報に決定してもよい。外部電源が一度に出力できる電力には上限がある。印刷装置が想定電流より大きい電流を受電して印刷を実行しないので、外部電源が印刷装置及び印刷装置以外の機器と接続する場合において、印刷装置に出力する電流が大きくなることで、印刷装置以外の機器に出力する電力が小さくなることが抑制される。
本発明において、前記電力情報は出力可能な電圧の情報を更に含み、所定の前記印刷制御値で前記印刷ヘッドによる印刷を実行するときに必要と想定される想定電圧を記憶する電圧記憶部を更に備え、前記第一演算部は、前記要求電力情報が示す電圧と、前記電圧記憶部が記憶する前記想定電圧との比に基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における前記印刷制御値を演算してもよい。この場合、印刷装置は所定の印刷制御値で印刷する場合に必要と想定される想定電圧と、要求電力情報が示す電圧の比に基づき、要求電力情報が示す電力が供給された場合における印刷制御値を演算する。故に印刷装置は、外部電源から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
本発明において、前記第一決定部は、前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が可能であると判断し、且つ前記想定電圧以下の電圧を示す前記電力情報から何れか一つを前記要求電力情報に決定してもよい。外部電源が一度に出力できる電力には上限がある。印刷装置が想定電圧より大きい電圧を受電して印刷を実行しないので、外部電源が印刷装置及び印刷装置以外の機器と接続する場合において、印刷装置に出力する電圧が大きくなることで、印刷装置以外の機器に出力する電力が小さくなることが抑制される。
本発明において、前記電力情報は出力可能な電圧及び電流の情報を更に含み、前記第一演算部は、前記要求電力情報が示す電力、電圧、及び電流の少なくとも一つと、前記印刷ヘッド及び前記印刷媒体の少なくとも一つの特性に依る所定の固定値とに基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における前記印刷制御値を演算してもよい。この場合、印刷装置は要求電力情報が示す電力、電圧、及び電流の少なくとも一つと、印刷ヘッド及び印刷媒体の少なくとも一つの特性に依る固定値に基づき、要求電力情報が示す電力が供給された場合における印刷制御値を演算する。故に印刷装置は、外部電源から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
本発明において、前記電力情報は出力可能な電圧の情報を更に含み、前記制御部は、前記第一取得部が取得した前記複数の電力情報の全てについて前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が不可能であると判断した場合に、前記複数の電力情報の内、最小の電圧を示す前記電力情報を前記要求電力情報に決定する第二決定部を更に備えてもよい。印刷装置は、印刷ヘッドによる印刷が不可能である場合、最小の電圧を外部電源から受電する。故に、外部電源に印刷装置と異なる機器が更に接続された場合においても、印刷装置は印刷装置と異なる機器に供給する電力が低下することを抑制できる。
本発明において、印刷装置は、前記外部電源から供給された電力により充電されるバッテリを更に備え、前記制御部は、前記第二決定部が決定した前記要求電力情報が示す電力が前記外部電源から供給された場合に前記バッテリに充電する充電制御部を更に備え、前記第二決定部は、前記複数の電力情報の内で最小の電圧を示す前記電力情報から、最大の電力を示す前記電力情報を前記要求電力情報に決定してもよい。これにより、印刷装置は印刷ヘッドによる印刷が不可能である場合、外部電源から受電した電力でバッテリを充電できる。
本発明において、前記電力情報は出力可能な電流の情報を更に含み、前記制御部は、前記複数の電力情報が示す電力及び電流の少なくとも一方を取得する第二取得部と、前記第二取得部が取得した前記電力情報が示す電力及び電流の少なくとも一方と、前記第二決定部が決定した前記要求電力情報とに基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における、前記バッテリの充電を制御する為の充電制御値を演算する第二演算部とを更に備えてもよい。この場合、印刷装置は外部電源から受電する電力を示す要求電力情報に応じた充電制御値を演算する。故に印刷装置は、外部電源から受電する電力を十分に用いてバッテリを充電できる。
本発明において、前記制御部は、前記第一取得部が取得した前記複数の電力情報の全てについて前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が不可能であると判断した場合に、前記印刷ヘッドによる印刷を実行できないことを報知する報知部を更に備えてもよい。このように、印刷装置は印刷ヘッドによる印刷が不可能である場合に、印刷が実行できないことを報知する。これにより、ユーザは接続された外部電源から供給された電力で印刷装置が印刷を実行できないことを把握できる。
本発明において、前記印刷制御値は、印刷速度に関する前記印刷ヘッドの制御値、前記印刷ヘッドに通電する電流の大きさに関する制御値、及び前記印刷ヘッドに対して通電する時間に関する制御値の少なくとも一つを含んでもよい。この場合、印刷装置は演算された印刷制御値に基づき印刷ヘッドの制御を行うので、外部電源から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
本発明において、印刷装置は、USB PD(Universal Serial Bus Power Delivery)規格に準ずる接続で前記外部電源と接続されるUSBポートを更に備え、前記印刷ヘッドは、前記USBポートを介して前記外部電源から電力が供給されてもよい。この場合、印刷装置はUSB PDに準ずる接続で外部電源と接続するので、利便性が向上する。
印刷装置1の電気系統を示す図である。 印刷装置1の電気的構成を示すブロック図である。 外部電源99が有する電力情報を示す図である。 電力情報が示す電力を受電した場合における印刷制御値の演算結果を示す図である。 メイン処理のフローチャートである。 第二電力情報処理のフローチャートである。 印刷時における印刷ヘッドに供給される電圧及び電流の時間変化を示す図である。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。参照する図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明する為に用いられるものである。図面に記載されている装置の構成は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。
印刷装置1は、外部電源99及びバッテリ71の何れか一方から供給される電力により駆動する熱転写型プリンタである。印刷装置1は、キャラクタ(文字、記号、数字、及び図形等のオブジェクト)を印刷媒体(例えば、感熱ラベル)に印刷できる。
図1を参照し、印刷装置1の構成を説明する。印刷装置1は、筐体2を備える。筐体2の表面には、入力部5(図2参照)、表示部6(図2参照)、及びUSBコネクタ91が設けられる。入力部5は、ユーザの操作を受け付けることができる。表示部6は、各種情報を表示する液晶ディスプレイである。USBコネクタ91は、USB PD(Power Delivery)規格に準ずるケーブル98を介して、外部電源99等のUSBデバイスに接続をするための接続口である。
外部電源99は、例えば、汎用のパーソナルコンピュータ、携帯端末、タブレット端末等である。外部電源99は、USB PD規格におけるパワールールに基づく複数の電力情報(図3参照)を有する。各電力情報は、外部電源99が出力可能な所定の電圧、電流、及び電力の組み合わせを示す。外部電源99は、複数の電力情報の何れか一つが示す電力を印刷装置1に出力できる。USBコネクタ91は、外部電源99から供給される電力を中継する。
筐体2の内部には制御部50、装着部3、搬送モータ11(図2参照)、印刷ヘッド21、第一ライン36、第二ライン37、第三ライン38、駆動回路31、33、及び充電回路61等が設けられる。制御部50は印刷装置1を統括制御する。装着部3は、バッテリ71を着脱可能に装着できる。バッテリ71は、例えば、リチウムイオン電池、電気二重層コンデンサである。搬送モータ11は、印刷ヘッド21に向けて印刷媒体を搬送する。印刷ヘッド21は、印刷媒体の搬送方向と直交する方向に、複数の発熱素子(図示略)を備える。印刷ヘッド21は、印刷すべきドットパターンデータに従って通電されて発熱素子が発熱することで、搬送された印刷媒体を印刷する。
第一ライン36は、装着部3に装着されたバッテリ71及び印刷ヘッド21と接続する。第一ライン36は、バッテリ71が放電する電力を印刷ヘッド21に送電する。第一ライン36には、駆動回路33が設けられる。駆動回路33は、印刷ヘッド21の駆動を制御するための電子回路である。駆動回路33は、スイッチング素子であるFET34を備える。FET34は、制御部50から出力される指示に応じて、ON状態とOFF状態とに切替わる。FET34がON状態である場合、第一ライン36はバッテリ71から印刷ヘッド21に送電する。FET34がOFF状態である場合、第一ライン36はバッテリ71から印刷ヘッド21への送電を停止する。
第三ライン38は、装着部3に装着されたバッテリ71及びUSBコネクタ91と接続する。第三ライン38は、USBコネクタ91が中継する電源電力を装着部3に装着されたバッテリ71に送電する。第三ライン38には、充電回路61が設けられる。充電回路61は、バッテリ71への充電を制御するための電子回路である。充電回路61は、スイッチング素子であるFET62を備える。FET62は、制御部50から出力される指示に応じて、ON状態とOFF状態とに切替わる。FET62がON状態である場合、第三ライン38はUSBコネクタ91からバッテリ71に送電する。FET62がOFF状態である場合、第三ライン38はUSBコネクタ91からバッテリ71への送電を停止する。
第二ライン37は、印刷ヘッド21及びUSBコネクタ91と直接接続する。第二ライン37は、USBコネクタ91が中継する電源電力を印刷ヘッド21に送電する。第二ライン37には、駆動回路31が設けられる。駆動回路31は、駆動回路33と同様に、印刷ヘッド21の駆動を制御するための電子回路である。駆動回路31は、スイッチング素子であるFET32を備える。FET32は、制御部50から出力される指示に応じて、ON状態とOFF状態とに切替わる。FET32がON状態である場合、第二ライン37はUSBコネクタ91から印刷ヘッド21に送電する。FET32がOFF状態である場合、第二ライン37はUSBコネクタ91から印刷ヘッド21への送電を停止する。
第二ライン37及び第三ライン38には、スイッチ35が設けられている。スイッチ35は、制御部50から出力される指示に応じて、ON状態とOFF状態とに切替わる。スイッチ35がON状態である場合、USBコネクタ91が中継する電力は駆動回路31、充電回路61に送電される。スイッチ35がOFF状態である場合、USBコネクタ91が中継する電力の駆動回路31、充電回路61への送電が停止される。
図2を参照し、印刷装置1の電気的構成を説明する。制御部50は、CPU51、ROM52、RAM53、フラッシュメモリ54、USB PDコントローラ80、及び入出力インタフェース(以下、入出力I/Fという。)59を備える。ROM52、RAM53、フラッシュメモリ54、USB PDコントローラ80、及び入出力I/F59は、夫々、CPU51と電気的に接続する。
CPU51は、印刷装置1を制御するための各種プログラムを実行する。ROM52は、各種プログラム、印刷されるキャラクタのドットパターン、後述する想定電力情報等を記憶する。RAM53は、フラグ、カウンタ、演算結果等を一時的に記憶する。フラッシュメモリ54は、印刷装置1の各種設定等を記憶する。USB PDコントローラ80は、CPU51が出力する指示に応じて、スイッチ35の制御及び外部電源99との通信を行う。
CPU51は、入出力I/F59を介して入力部5、表示部6、スイッチ35、駆動回路12、31、33、充電回路61、USBコネクタ91と電気的に接続する。駆動回路12は、搬送モータ11と電気的に接続する。CPU51は、駆動回路12を制御することで搬送モータ11による印刷媒体の搬送を制御する。入力部5は、ユーザの操作を受け付けた結果をCPU51に入力する。表示部6は、CPU51が出力する指示に応じて各種情報を表示する。CPU51は、充電回路61を制御することでバッテリ71への充電を制御する。印刷装置1は、バッテリ71への充電と印刷ヘッド21による印刷とを同時に行わない。バッテリ71を充電する場合、CPU51はFET62をON状態に、FET32、34をOFF状態にする。
CPU51は、駆動回路31、33を制御することで、第一ライン36及び第二ライン37による送電を制御する。印刷装置1は、外部電源99が接続される場合には外部電源99から供給される電力により印刷し、外部電源99が接続されていない場合にはバッテリ71から供給される電力により印刷する。
外部電源99は、USBコネクタ91、入出力I/F59を介してUSB PDコントローラ80と電気的に接続する。CPU51は、USB PDコントローラ80を介して外部電源99と通信を行う。CPU51は、外部電源99が有する複数の電力情報を取得する。
図3を参照し、外部電源99が有する電力情報を説明する。外部電源99が有する電力情報は8個あり、夫々、電力情報番号、電圧、電流、及び電力が対応付けられている。電力情報番号1番の電力情報はUSB2.0規格に準拠する。電力情報番号2番の電力情報はUSB BC(Battery Charging)1.2規格に準拠する。電力情報番号6番の電力情報はUSB PD規格におけるパワールールに対して標準外の電力情報である。CPU51は、複数の電力情報から何れか一つを決定し、決定した電力情報が示す電力を出力するように外部電源99に要求する。
図4を参照し、外部電源99から電力を受電した場合における印刷時の制御を説明する。CPU51は、印刷時において印刷ヘッド21について、印刷速度、通電時間、及び分割数を、受電した電力に応じて制御する。以下、印刷速度、通電時間、分割数等、印刷時における印刷ヘッド21を制御するパラメータを印刷制御値と総称する。通電時間及び分割数は、印刷ヘッド21の発熱領域に関する印刷制御値である。発熱領域とは、印刷時に搬送方向に直交する方向に並べられる複数の発熱素子を備えた領域である。
印刷装置1は、搬送モータ11の駆動で印刷速度の速さで印刷媒体を搬送し、印刷ヘッド21を印刷速度に応じて制御して発熱領域に通電して印刷媒体を印刷する。印刷装置1は、通電を発熱領域ごとに分割して行うことによって、1ライン分の印刷をする場合がある。通電時間は、発熱領域の発熱素子に通電して印刷する為に必要な時間である。分割数は、1ライン分の印刷を行う場合に発熱領域を分割する数である。即ち、1ライン分の印刷に要する時間は、通電時間と分割数の掛け合わせにより導出される。分割数が大きくなると、発熱領域の発熱素子の数が減少するので、印刷ヘッド21に通電する電流の大きさは小さくなる。
ROM52は、想定電力情報と、想定電力情報が示す電力を外部電源99から受電した場合における印刷速度(基準印刷速度)、通電時間(基準通電時間)、分割数(基準分割数)を記憶する。想定電力情報は、所定の印刷制御値で印刷ヘッド21による印刷を実行するときに必要と想定される電圧、電流、及び電力の組み合わせの情報であり、本実施形態では20V/5A/100Wである。本実施形態における基準印刷速度は100mm/s、通電時間は1ms、基準分割数は1である。尚、印刷装置1は、想定電力情報が示す電圧、電流、及び電力の何れかを超える電圧、電流、及び電力を受電しない。
CPU51は、外部電源99が有する複数の電力情報から何れか一つを要求電力情報として決定し、外部電源99に要求電力情報が示す電力を出力するように要求する。CPU51は、決定した要求電力情報とROM52が記憶する想定電力情報との関係に基づき印刷制御値を演算する。要求電力情報が示す電力を受電した場合における印刷速度、通電時間、分割数は、夫々、以下の式(1)(2)(3)で演算される。要求電力情報が示す電力を受電した場合における印刷速度は、想定電力情報が示す電力に対する要求電力情報が示す電力の比と基準印刷速度との積で導出される。要求電力情報が示す電力を受電した場合における通電時間は、想定電力情報が示す電圧に対する要求電力情報が示す電圧の比と基準通電時間との積で導出される。要求電力情報が示す電力を受電した場合における分割数は、要求電力情報が示す電力に対する想定電力情報が示す電力の比の整数部分(床関数)として導出される。
Figure 0007459662000001
Figure 0007459662000002
Figure 0007459662000003
例えば、要求電力情報として外部電源99から電力情報番号5番の電力情報(15V/3A/45W)が示す電力を受電した場合、式(1)により印刷速度は45mm/s、式(2)により通電時間は約1.3s、式(3)により分割数は2となる。尚、CPU51は45Wよりも小さい電力を受電する場合、印刷ヘッド21による印刷を行わない。
外部電源99から電力を受電した場合におけるバッテリ71の充電の制御を説明する。印刷装置1に外部電源99が接続された場合、CPU51は外部電源99が有する電力情報に基づきバッテリ71に充電する電流を制御する。外部電源99が有する電力情報の内、最も電力が大きい電力情報が示す電力が15W以上である場合、CPU51は充電回路61を制御することで3Aの電流でバッテリ71を充電する。外部電源99が有する電力情報の内、最も電力が大きい電力情報が示す電力が7.5W以上15W未満である場合、CPU51は充電回路61を制御することで1.5Aの電流でバッテリ71を充電する。外部電源99が有する電力情報の内、最も電力が大きい電力情報が示す電力が2.5W以上7.5W未満である場合、CPU51は充電回路61を制御することで500mAの電流でバッテリ71を充電する。
図5、図6を参照し、CPU51が実行するメイン処理について説明する。メイン処理において、CPU51は要求電力情報を決定し、外部電源99から要求電力情報が示す電力を受電して、バッテリ71の充電又は印刷ヘッド21による印刷を実行する。メイン処理の開始時、FET32、34、62、スイッチ35は何れもOFF状態である。USBコネクタ91に外部電源99が接続された場合、CPU51はROM52に記憶されたプログラムを読み出し、メイン処理を実行する。
図5に示すように、CPU51はUSB PDコントローラ80を介して外部電源99が有する複数の電力情報を取得する(S1)。CPU51は、取得した電力情報が示す電力で印刷可能であるか否かを判断する(S2)。S2の判断において、CPU51は、取得した電力情報に45W以上の電力を示す電力情報がある場合には外部電源99から受電する電力で印刷可能と判断し、45W以上の電力を示す電力情報がない場合には外部電源99から受電する電力で印刷不可能と判断する。
取得した電力情報に45W以上の電力があり、印刷可能と判断した場合(S2:YES)、CPU51は第一電力情報処理を実行する(S11)。第一電力情報処理において、CPU51はS1で取得した電力情報の内、想定電力情報の電圧(20V)、電流(5A)、電力(100W)以下であり、且つ最大の電力を示す電力情報を要求電力情報に決定する。
CPU51は、制御値決定処理を実行する(S12)。制御値決定処理において、CPU51は決定した要求電力情報と想定電力情報とに基づき、式(1)(2)(3)から印刷制御値を演算する。CPU51は、決定した要求電力情報が示す電力を出力するように外部電源99に要求指示を出力する(S13)。印刷装置1から要求指示を受信した外部電源99は、要求電力情報が示す電力を印刷装置1に出力する。
CPU51は、スイッチ35及びFET62をON状態にして、バッテリ71の充電を開始する(S21)。CPU51は、入力部5から印刷指示を受信したか否かを判断する(S22)。印刷ヘッド21による印刷を行う場合、ユーザは入力部5を操作する。入力部5はCPU51に印刷指示を出力する。印刷指示を受信していないと判断した場合(S22:NO)、CPU51は処理を待機する。
印刷指示を受信したと判断した場合(S22:YES)、CPU51はFET62をOFF状態にして、バッテリ71の充電を停止する(S23)。CPU51は印刷処理を実行する(S24)。印刷処理において、CPU51はFET32をON状態にする。第二ライン37による送電が開始され、印刷ヘッド21に外部電源99から電力が供給される。CPU51は、制御値決定処理(S12)で導出した印刷制御値に基づき印刷ヘッド21の駆動を制御し、印刷媒体に印刷する。印刷処理の実行後、CPU51は処理をS21に戻す。
一方、取得した電力情報に45W以上の電力がなく、印刷不可能と判断した場合(S2:NO)、CPU51は第二電力情報処理を実行する(S31)。
図6を参照し、メイン処理で実行される第二電力情報処理(S31、図5参照)について説明する。第二電力情報処理において、CPU51はS1(図5参照)で取得した電力情報に基づき要求電力情報を決定する。
第二電力情報処理が開始されると、CPU51はS1で取得した電力情報に15W以上の電力を示す電力情報があるか否かを判断する(S51)。取得した電力情報に15W以上の電力を示す電力情報がある場合(S51:YES)、CPU51は取得した電力情報の内、最小の電圧(USB給電の規格に基づく5V)、且つ最大の電力を示す電力情報(5V/3A/15W)を要求電力情報に決定する(S52)。CPU51は処理をメイン処理に戻す。
取得した電力情報に15W以上の電力を示す電力情報がない場合(S51:YES)、CPU51は取得した電力情報に7.5W以上の電力を示す電力情報があるか否かを判断する(S53)。取得した電力情報に7.5W以上の電力を示す電力情報がある場合(S53:YES)、CPU51は取得した電力情報の内、最小の電圧、且つ最大の電力を示す電力情報(5V/1.5A/7.5W)を要求電力情報に決定する(S54)。CPU51は処理をメイン処理に戻す。S54で決定する要求電力情報はUSB BC1.2規格に準拠する。
取得した電力情報に7.5W以上の電力を示す電力情報がない場合(S53:NO)、CPU51は取得した電力情報の内、USB2.0規格に準拠する電力情報(5V/500mA/2.5W)を要求電力情報に決定する(S55)。CPU51は処理をメイン処理に戻す。
図5の説明に戻る。第二電力情報処理(S31)の実行後、CPU51は決定した要求電力情報が示す電力を出力するように外部電源99に要求指示を出力する(S33)。S33はS13と同様の処理である。
CPU51は、スイッチ35及びFET62をON状態にして、バッテリ71の充電を開始する(S41)。S41はS21と同様の処理である。CPU51は、入力部5から印刷指示を受信したか否かを判断する(S42)。S42はS22と同様の処理である。印刷指示を受信していないと判断した場合(S42:NO)、CPU51は処理を待機する。印刷指示を受信したと判断した場合(S42:YES)、CPU51は電力不足表示処理を実行する(S43)。電力不足表示処理において、CPU51は印刷ヘッド21による印刷を行えないことを表示部6に表示して報知する。電力不足表示処理の実行後、CPU51は処理をS42に戻す。
以上説明したように、印刷装置1は、複数の電力情報を有する外部電源99と接続する。印刷装置1は、CPU51を有する制御部50、印刷ヘッド21を備える。印刷装置1に外部電源99が接続された場合、CPU51は外部電源99が有する複数の電力情報を取得する(S1)。CPU51は、取得した電力情報が示す電力で印刷可能であるか否かを判断する(S2)。印刷可能と判断した場合(S2:YES)、CPU51は第一電力情報処理を実行して要求電力情報を決定する(S11)。CPU51は、制御値決定処理を実行し、決定した要求電力情報に基づき印刷制御値を演算する(S12)。CPU51は、決定した要求電力情報が示す電力を出力するように外部電源99に要求指示を出力する(S13)。CPU51は、印刷処理を実行して、演算した印刷制御値に基づき印刷ヘッド21の駆動を制御し、印刷媒体に印刷する(S24)。
このように、印刷装置1は、要求電力情報に応じた印刷制御値を演算し、印刷制御値に基づき印刷ヘッド21の駆動を制御して印刷する。故に印刷装置1は、外部電源99から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
印刷装置1は、想定電力情報を記憶するROM52を備える。CPU51は、要求電力情報が示す電力を受電した場合における印刷制御値の一つである印刷速度を、想定電力情報が示す電力に対する要求電力情報が示す電力の比に基づき演算する。このように、印刷装置1は、想定電力情報が示す電力と要求電力情報が示す電力との比に基づき、要求電力情報に応じた印刷制御値を演算する。故に印刷装置1は、外部電源99から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
CPU51は、取得した電力情報が示す電力で印刷可能であると判断した場合、第一電力情報処理において、想定電力情報の電力以下であり、且つ最大の電力を示す電力情報を要求電力情報に決定する。外部電源99が一度に出力できる電力には上限がある。印刷装置1が想定電力情報の電力より大きい電力を受電しないので、外部電源99が印刷装置1及び印刷装置1以外の機器と接続する場合において、印刷装置1に出力する電力が大きくなることで、印刷装置1以外の機器に出力する電力が小さくなることが抑制される。
CPU51は、要求電力情報が示す電力を受電した場合における印刷制御値の一つである通電時間を、想定電力情報が示す電圧に対する要求電力情報が示す電圧の比に基づき演算する。このように、印刷装置1は、想定電力情報が示す電圧と要求電力情報が示す電圧との比に基づき、要求電力情報に応じた印刷制御値を演算する。故に印刷装置1は、外部電源99から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
CPU51は、取得した電力情報が示す電力で印刷可能であると判断した場合、第一電力情報処理において、想定電力情報の電圧以下の電圧を示す電力情報を要求電力情報に決定する。外部電源99が一度に出力できる電力には上限がある。印刷装置1が想定電力情報の電圧より大きい電圧を受電しないので、外部電源99が印刷装置1及び印刷装置1以外の機器と接続する場合において、印刷装置1に出力する電圧が大きくなることで、印刷装置1以外の機器に出力する電力が小さくなることが抑制される。
CPU51は、取得した電力情報が示す電力で印刷不可能であると判断した場合(S2:NO)、第二電力情報処理において、最小の電圧を示す電力情報を要求電力情報に決定する(S31)。外部電源99が一度に出力できる電圧には上限がある。印刷装置1が最小の電圧を受電するので、外部電源99が印刷装置1及び印刷装置1以外の機器と接続する場合において、印刷装置1に出力する電圧が大きくなることで、印刷装置1以外の機器に出力する電力が小さくなることが抑制される。
印刷装置1は、バッテリ71を備える。CPU51は、取得した電力情報が示す電力で印刷不可能であると判断した場合(S2:NO)、バッテリ71を充電する(S41)。この場合において、CPU51は第二電力情報処理にて最小の電圧、且つ最大の電力を示す電力情報を要求電力情報に決定する。このように、印刷装置1は、印刷ヘッド21による印刷が不可能である場合、外部電源99から受電した電力でバッテリ71を充電できる。
CPU51は、取得した電力情報が示す電力で印刷不可能であると判断した場合(S2:NO)、電力不足表示処理を実行し、印刷ヘッド21による印刷を行えないことを表示部6に表示して報知する(S43)。これにより、ユーザは接続された外部電源99から供給された電力で印刷装置1が印刷を実行できないことを把握できる。
印刷制御値は、印刷速度、通電時間、及び分割数を含む。CPU51は、印刷ヘッド21を印刷速度に応じて制御して発熱領域に通電して印刷媒体を印刷する。この際に、CPU51は、発熱領域の発熱素子に通電時間の長さで通電して印刷する。印刷ヘッド21に通電する電流の大きさは分割数に応じて変動する。この場合、印刷装置1は演算された印刷速度、通電時間、及び分割数に基づき印刷ヘッド21の制御を行うので、外部電源99から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
印刷装置1は、USB PD規格に準ずる接続で外部電源99と接続されるUSBコネクタ91を備える。印刷ヘッド21は、USBコネクタ91を介して外部電源99から電力が供給される。この場合、印刷装置1はUSB PDに準ずる接続で外部電源99と接続するので、利便性が向上する。
上記実施形態において、S1を実行するCPU51が本発明の「第一取得部」に相当する。S2を実行するCPU51が本発明の「判断部」に相当する。S11を実行するCPU51が本発明の「第一決定部」に相当する。S13を実行するCPU51が本発明の「要求部」に相当する。S12を実行するCPU51が本発明の「第一演算部」に相当する。S24を実行するCPU51が本発明の「印刷制御部」に相当する。想定電力情報が示す電力が本発明の「想定電力」に相当する。ROM52が本発明の「電力記憶部」に相当する。想定電力情報が示す電圧が本発明の「想定電圧」に相当する。ROM52が本発明の「電圧記憶部」に相当する。S31を実行するCPU51が本発明の「第二決定部」に相当する。S41を実行するCPU51が本発明の「充電制御部」に相当する。S43を実行するCPU51が本発明の「報知部」に相当する。USBコネクタ91が本発明の「USBポート」に相当する。
本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更が加えられてもよい。例えば、以下の変形が適宜加えられてもよい。以下の変形は適宜組み合わされてもよい。
印刷制御値は、印刷時における印刷ヘッド21を制御するパラメータであればよい。例えば、印刷制御値はDuty比を含んでもよい。CPU51は、印刷ヘッド21の発熱素子が1ドットの印刷が完了するまでに印刷ヘッド21に電圧パルスを印加する(図7参照)。Duty比は、電圧パルスの周期(Duty周期時間)に対する電圧パルスにおいて電圧がONになる時間(ON時間)の比である。
要求電力情報が示す電力を受電した場合におけるDuty比は、式(4)で示される。要求電力情報が示す電力を受電した場合におけるDuty比は、想定電力情報が示す電流に対する要求電力情報が示す電流の比と基準Duty比との積で導出される。基準Duty比は、想定電力情報が示す電力を外部電源99から受電した場合におけるDuty比であり、ROM52に記憶される。この場合において、想定電力情報が示す電流が本発明の「想定電流」に相当する。ROM52が本発明の「電流記憶部」に相当する。
Figure 0007459662000004
このように、CPU51は、要求電力情報が示す電力を受電した場合における印刷制御値の一つであるDuty比を、想定電力情報が示す電流に対する要求電力情報が示す電流の比に基づき演算する。故に印刷装置1は、外部電源99から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
CPU51は、取得した電力情報が示す電力で印刷可能であると判断した場合、第一電力情報処理において、想定電力情報の電流以下の電流を示す電力情報を要求電力情報に決定する。外部電源99が一度に出力できる電力には上限がある。印刷装置1が想定電力情報の電流より大きい電流を受電しないので、外部電源99が印刷装置1及び印刷装置1以外の機器と接続する場合において、印刷装置1に出力する電流が大きくなることで、印刷装置1以外の機器に出力する電力が小さくなることが抑制される。
印刷制御値は、一つの電力情報が示す電圧、電流、電力に基づき演算されてもよいし、三つ以上の電力情報が示す電圧、電流、電力に基づき演算されてもよい。例えば、印刷制御値である印刷速度は、要求電力情報が示す電力に基づき演算されてもよい。この場合、要求電力情報が示す電力を受電した場合における印刷速度は、式(5)で示される。印刷速度は、要求電力情報が示す電力と固定値との積により導出される。固定値は、印刷ヘッド21の発熱素子が印刷する1ドットの印刷の幅(mm)、1ドットの印刷に必要な電力(W・s/ドット数)、及び解像度(ドット数)に基づく。印刷ヘッド21の発熱素子が印刷する1ドットの印刷の幅、1ドットの印刷に必要な電力、及び解像度は、何れも印刷ヘッド21の特性に依る所定の値である。
Figure 0007459662000005
このように、CPU51は、要求電力情報が示す電力、電圧、及び電流の少なくとも一つと、印刷ヘッド21の特性に依る所定の固定値とに基づき、要求電力情報が示す電力が外部電源99から供給された場合における印刷制御値を演算する。故に印刷装置1は、外部電源99から受電する電力を十分に用いて印刷できる。固定値は、印刷媒体の特性に依る固有値(例えば、印刷媒体の幅等)に基づく値でもよい。
このように、印刷装置1は、要求電力情報が示す電力、電圧、及び電流の少なくとも一つと、印刷ヘッド21及び印刷媒体の少なくとも一つの特性に依る固定値に基づき、要求電力情報が示す電力が供給された場合における印刷制御値を演算する。故に印刷装置1は、外部電源99から受電する電力を十分に用いて印刷できる。
CPU51は、外部電源99が有する電力情報が示す電力で印刷不可能であるか場合に、要求電力情報が示す電力が供給された場合におけるバッテリ71の充電を制御する為の充電制御値を演算してもよい。充電制御値は、例えば充電電流である。CPU51は、外部電源99から複数の電力情報を取得する(S1)。CPU51は、取得した複数の電力情報から要求電力情報を決定し(S31)、外部電源99に要求電力情報が示す電力を出力するように要求する(S33)。要求電力情報が示す電力を受電した場合における充電制御値である充電電流は、式(6)又は式(7)で示される。
Figure 0007459662000006
Figure 0007459662000007
式(6)では、要求電力情報が示す電力に対する要求電力情報が示す電圧(5V)により充電電流が導出される。式(7)では、要求電力情報が示す電力と電圧変換定数との積により充電電流が導出される。電圧変換定数は、充電回路61でのバッテリ71の充電する為の電圧の変換に関する所定の値である。この場合において、S1を実行するCPU51が本発明の「第二取得部」に相当する。充電制御値を演算するCPU51が本発明の「第二演算部」に相当する。外部電源99から複数の電力情報を取得する処理はS1と異なる処理で実行されてもよい。この場合、外部電源99から複数の電力情報を取得する処理を実行するCPU51が本発明の「第二取得部」に相当する。
このように、CPU51は、要求電力情報が示す電力に応じた充電制御値を演算して、バッテリ71の充電を制御する。故に印刷装置1は、外部電源99から受電する電力を十分に用いてバッテリ71を充電できる。
本発明は、他に種々の変更が可能である。印刷装置1の構成、数は適宜変更されてもよい。USB PDコントローラ80は、ハード単体でも、ソフトを含んだものであっても構わない。例えば、USB PDコントローラ80はCPUを備え、メイン処理の一部の処理がUSB PDコントローラ80のCPUにより実行されてもよい。第一ライン36、第二ライン37、第三ライン38に、FET32、34、62と異なるスイッチを設けてもよい。FET32、34、62は、スイッチング素子に限らず、例えばリレースイッチでもよい。
上記実施形態では、印刷装置1は、USB PD規格に準ずる接続で外部電源99と接続するが、これに限らない。印刷装置1は、USB BC(USB Battery Charge)に準ずる接続や、USB規格以外の接続により外部電源99と接続してもよい。USB規格以外の接続により外部電源99と接続する場合、印刷装置1はUSBコネクタ91を備えなくてもよい。
印刷装置1の各処理のステップは、CPU51によって実行される例に限定されず、一部又は全部が他の電子機器(例えば、ASIC)によって実行されてもよい。印刷装置1の各処理のステップは、複数の電子機器(例えば、複数のCPU)によって分散処理されてもよい。例えば、第一電力情報処理の一部がCPU51と異なるCPUにより実行されてもよい。
CPU51が処理を実行するための指令を含むプログラムは、CPU51がプログラムを実行するまでに、当該装置の記憶機器に記憶されればよい。従って、プログラムの取得方法、取得経路及びプログラムを記憶する機器の各々は、適宜変更してもよい。印刷装置1で実行されるプログラムは、ケーブル又は無線通信を介して他の装置から受信し、フラッシュメモリ54等の記憶装置に記憶されてもよい。他の装置は、例えば、PC、及びネットワーク網を介して接続されるサーバを含む。
印刷装置1の各処理のステップは、必要に応じて順序の変更、ステップの省略、及び追加が可能である。印刷装置1上で稼動しているオペレーティングシステム(OS)等が、印刷装置1が有するCPU51からの指令に基づき処理の一部又は全部を行う態様も、本開示の範囲に含まれる。
取得した電力情報が示す電力で印刷可能であると判断した場合において(S2:YES)、バッテリ71を充電しなくてもよい。この場合、CPU51はS21、S23の処理を省略してもよい。電力不足表示処理は、表示部6での表示ではなく、LEDの発光、ブザーによる報知等でもよい。
1 印刷装置
21 印刷ヘッド
50 制御部
51 CPU
52 ROM
91 USBコネクタ

Claims (14)

  1. 出力可能な電力を示す電力情報を複数有する外部電源と接続可能な印刷装置において、
    制御部と、
    前記外部電源から供給される電力により印刷媒体に印刷する印刷ヘッドとを備え、
    前記制御部は、
    前記外部電源が有する複数の前記電力情報を取得する第一取得部と、
    前記第一取得部が取得した前記電力情報が示す電力が前記外部電源から供給された場合に前記印刷ヘッドによる印刷が可能か否かを判断する判断部と、
    前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が可能であると判断した電力を示す前記電力情報から何れか一つを要求電力情報に決定する第一決定部と、
    前記要求電力情報が示す電力を出力するように前記外部電源に要求する要求部と、
    前記第一決定部が決定した前記要求電力情報に基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における、前記印刷ヘッドを制御する為の印刷制御値を演算する第一演算部と、
    前記第一演算部が演算した前記印刷制御値に基づき、前記印刷ヘッドによる印刷を実行する印刷制御部とを備える
    ことを特徴とする印刷装置。
  2. 所定の前記印刷制御値で前記印刷ヘッドによる印刷を実行するときに必要と想定される想定電力を記憶する電力記憶部を更に備え、
    前記第一演算部は、前記要求電力情報が示す電力と、前記電力記憶部が記憶する前記想定電力との比に基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における前記印刷制御値を演算する
    ことを特徴とする請求項1に記載の印刷装置。
  3. 前記第一決定部は、前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が可能であると判断し、且つ前記想定電力以下の電力を示す前記電力情報の内、最大の電力を示す前記電力情報を前記要求電力情報に決定することを特徴とする請求項2に記載の印刷装置。
  4. 前記電力情報は出力可能な電流の情報を更に含み、
    所定の前記印刷制御値で前記印刷ヘッドによる印刷を実行するときに必要と想定される想定電流を記憶する電流記憶部を更に備え、
    前記第一演算部は、前記要求電力情報が示す電流と、前記電流記憶部が記憶する前記想定電流との比に基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における前記印刷制御値を演算する
    ことを特徴とする請求項1~3の何れかに記載の印刷装置。
  5. 前記第一決定部は、前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が可能であると判断し、且つ前記想定電流以下の電流を示す前記電力情報から何れか一つを前記要求電力情報に決定することを特徴とする請求項4に記載の印刷装置。
  6. 前記電力情報は出力可能な電圧の情報を更に含み、
    所定の前記印刷制御値で前記印刷ヘッドによる印刷を実行するときに必要と想定される想定電圧を記憶する電圧記憶部を更に備え、
    前記第一演算部は、前記要求電力情報が示す電圧と、前記電圧記憶部が記憶する前記想定電圧との比に基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における前記印刷制御値を演算する
    ことを特徴とする請求項1~5の何れかに記載の印刷装置。
  7. 前記第一決定部は、前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が可能であると判断し、且つ前記想定電圧以下の電圧を示す前記電力情報から何れか一つを前記要求電力情報に決定することを特徴とする請求項6に記載の印刷装置。
  8. 前記電力情報は出力可能な電圧及び電流の情報を更に含み、
    前記第一演算部は、前記要求電力情報が示す電力、電圧、及び電流の少なくとも一つと、前記印刷ヘッド及び前記印刷媒体の少なくとも一つの特性に依る所定の固定値とに基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における前記印刷制御値を演算することを特徴とする請求項1~7の何れかに記載の印刷装置。
  9. 前記電力情報は出力可能な電圧の情報を更に含み、
    前記制御部は、前記第一取得部が取得した前記複数の電力情報の全てについて前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が不可能であると判断した場合に、前記複数の電力情報の内、最小の電圧を示す前記電力情報を前記要求電力情報に決定する第二決定部を更に備えることを特徴とする請求項1~8の何れかに記載の印刷装置。
  10. 前記外部電源から供給された電力により充電されるバッテリを更に備え、
    前記制御部は、前記第二決定部が決定した前記要求電力情報が示す電力が前記外部電源から供給された場合に前記バッテリに充電する充電制御部を更に備え、
    前記第二決定部は、前記複数の電力情報の内で最小の電圧を示す前記電力情報から、最大の電力を示す前記電力情報を前記要求電力情報に決定する
    ことを特徴とする請求項9に記載の印刷装置。
  11. 前記電力情報は出力可能な電流の情報を更に含み、
    前記制御部は、
    前記複数の電力情報が示す電力及び電流の少なくとも一方を取得する第二取得部と、
    前記第二取得部が取得した前記電力情報が示す電力及び電流の少なくとも一方と、前記第二決定部が決定した前記要求電力情報とに基づき、前記外部電源から前記要求電力情報が示す電力が供給された場合における、前記バッテリの充電を制御する為の充電制御値を演算する第二演算部とを更に備える
    ことを特徴とする請求項10に記載の印刷装置。
  12. 前記制御部は、前記第一取得部が取得した前記複数の電力情報の全てについて前記判断部が前記印刷ヘッドによる印刷が不可能であると判断した場合に、前記印刷ヘッドによる印刷を実行できないことを報知する報知部を更に備えることを特徴とする請求項1~11の何れかに記載の印刷装置。
  13. 前記印刷制御値は、印刷速度に関する前記印刷ヘッドの制御値、前記印刷ヘッドに通電する電流の大きさに関する制御値、及び前記印刷ヘッドに対して一度に通電する時間に関する制御値の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1~12の何れかに記載の印刷装置。
  14. USB PD(Universal Serial Bus Power Delivery)規格に準ずる接続で前記外部電源と接続されるUSBポートを更に備え、
    前記印刷ヘッドは、前記USBポートを介して前記外部電源から電力が供給される
    ことを特徴とする請求項1~13の何れかに記載の印刷装置。
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