JPH05501992A - 少なくとも１つの再充電可能な電池から給電される記録装置の作動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 少なくとも１つの再充電可能な電池 から給電される記録装置の作動方法 ドイツ連邦共和国特許第３２０２１８５号明細書から、記録過程中に高いビーク エフルギー需要ををするサーモプリンタとして構成された記録装置が公知である 。このピークエネルギー需要を補償するため、相応の能力のある電源部を設ける ことが考えられるが、このようなｉｓ部は記録装置全体のコストを著しく高める 。公知のサーモプリンタのようにエネルギー供給のために是が非でも高いエスル ギー量の短時間の出力を必要とする！池が使用されるならば、可能な記録過程の 数がｔ池の寿命または容量により制限される。！池の能力低下の際に均等な印字 の譬を維持するためには、印刷パラメータ（ドイツ連邦共和国特許第３２０２１ ８５号明細書から公知のサーモプリンタではたとえばその加勢要素の駆動継続時 間）の連合が必要であり、これは印字速度に望ましくない影響を与える。

さらに再充電可能な電池の使用の際には、特定の充電ａ’！！：を越えての放電 または完全な放ｔ（深放電）を避ける必要がある。なぜならばこれは電池の慣傷 または破壊に通し得るからである。電池の充電サイクルの数により制限される寿 命および利用可能な容量は少なからず放電速度により決定されるので、再充電可 能な電池から給電される記録装！ではエネルギーの経済的な取り出しが経済性お よび記録容量の理由から要求されている。

従って本発明の課題は、少なくとも１つの再充電可能な電池から給電される記録 装置の作動方法であって、できるかぎり多数の記録過程を実行可能であり、また 再充電可能なｔ池の深放電が確実に回避される方法を提供することである。

このＩＪｓ題は、本発明によれば、投入および遮断可能な充電装置と、制御装置 と、記録装置を始動または停止させるための主スィッチと、電池から記録装置を 切り離すための少なくとも１つの１１Ｔｘ的スイッチとを有する少なくとも１つ の再充電可能な！池から給電される記録装置の作動方法において、記録装置が始 動の後に、電池の充電状態が１つの記録過程に対して十分な限界値の上側に位置 する限り、記録！１！備状態に移行させられ、記録装置が始動の後に、電池の充 電状態が１つの記録過程に対して十分な限界値の下側に位置し、また充電装置が 投入されている限り、制御装置のエネルギー消費が、記録Ｙｊ！備状層状態較し て、減ぜられており、また電池が充電される待ち状態に移行させられ、記録装置 が能動化信号の生起の際に、電池の充電状態が限界値の上側に位置する限り、待 ち状態から記録準備状態に移行させられ、記録装置が不能動化信号の生起の際に 記録準備状態から待ち状態に移行させられ、記録装置が、電池の充電状態が限界 値の下側に位置し、また充電装置が遮断されているときに、電気的スイッチによ り電気的に遮断された状態に移行させられることを特徴とする記録装置の作動方 法により解決される。

エネルギー節約モード（待ち状態）への制御の移行はたとえば、制御装置の半導 体部品がトライステートモードに切換えられることにより行われ得る。相応に構 成された制御卸を監視するプロセッサでは、エネルギー消費の低減のためにクロ ック周波数が下げられる。このようなプロセッサはたとえば論文［ア、プルス・ トラークバーレル：ノユペートーコシムト・エル、ドッホ・エルーコンムト１フ ランクフルター・アルゲマイン新聞、１９８９年９月２６日、第Ｔ１頁に記載さ れているＤＭＯＳブロセ、すＭ６８０００である。

記録装置の始動の際に記録装置は、電池が十分な充電状態を有するかぎり、先ず 記録準備の作動状態に移行させられる。これから記録装置は、比較的短い時間（ たとえば数秒）の間に記録過程が行われないかぎり、不能動化信号により待ち伏 聾に移行させられる。記録装置は始動の後に原理的には始めに待ち状態に、また これから場合によっては能動化信号により記録準備状態に移行させられてもよい 。記録装置が、１つの記録過程が（始動または能動化信号により）予告されてい るときにのみ記録準備状態に位置し、またさもなければ主としてエネルギー消費 を顧慮して一層望ましい待ち状態に位置することにより、を利な仕方で記録装置 のエネルギー供給の少なからざる低減が行われる。それによって電池の放電速度 が減ぜられ、このことは一層望ましい放電曲線による放電に通ずる。さらに、充 を装置が待ち状態に接続されている際には電池の再充電が行われるので、電池は 大幅な放電の！］ｌ！囲で作動させられない。電池が限界値の下側に位！し、ま た充電装置が遮断されているときに、記録装置が電気的に遮断さ机た状態に移行 させられることにより、ｆ池の深放電が確実に回避さ九る。

記録装置のエネルギー消費の一層の低減は、記録装置が予め設定可能な待ち時間 の間に遮断されて待ち状態にとどめられているときに、記録装置が電気的に遮断 された状態に移行させられることにより達成される。それによって、たとえば利 用者がその作業を既に終了しており、かつ記録装置の停止を忘れているときに、 記録装置の自動的な遮断が保証されている。を気的スイッチが開かれている際に は単に、電気的スイッチの阻止［流および電気的スイッチの制御論理回路に対す るｉ流に応して決まる非常にわずかなエネルギー蓄積装置の放電が甘受される。

できるかぎり小さい阻止ｉ流ををする半導体スイッチを電気的スイッチとして使 用することは有利である。この要求はたとえばＳ　ｒ　ＰＭＯ５電界効果トラン ジスタ（ＦＥＴ）により満足させられる。

本発明による方法の有利な実施態様では、予め設定可能な時間の間に記録装置の データインタフェースにおけるデータの授受が行われていないときに、不能動化 信号が発生される。

本発明による方法の別の有利な実施態様では、データが記録装置のデータインタ フェースにおける授受のために予定されているときに、能動化信号が発生される 。それによって一層簡単な仕方で、記録装置が記録準備状態に移行させられ、ま たはこの状態に保たれるべきか、またはエネルギー供給を顧慮して一層望ましい 待ち状態に移行させられるかの判定規範が与えられている。能動化信号はさらに たとえば記録装置または記録装置とデータインタフェースを介して結びつけられ ている装置の操作盤のキーを押した際に発生され得る。

回路技術的に特に簡単に実現される電池の充電状態の監視の可能性は、電池の充 を状態がその出力電圧の測定によりめられることにある。

通常の電池の放電特性曲線は直線的に延びておらず、完全な放電（深放電）の前 の比較的突炊の強い低下を呈するので、電池の充電状態が１つの記録過程の前後 のその出力電圧の測定と測定された出力電圧の差形成とによりめられることによ って、！池の充電状態が簡単に評価され得る。それによって深放電の危険が特に 確実に回避され、またさらに、後続の印字過程に対して十分な電池の充電状態が なお存在するか否かを確認し得る。

以下、図面により本発明を一１詳細に説明する。

第１図は本発明による方法を実施するための回路装置の結ｗＡ図、また第２図は 本発明による方法に従って作動する記録装置の種々の状態を示すブロック図であ る。

第１［ｉｌ！ｌによれば、記録装置１は再充電可能なｔ池２により給電される。

充電装置３が電池２の充電のために接続壱４に接続されており、またそれによっ て投入および遮断可能である。主スィッチ５を介して１ｉ４２と記録装置１との 接続が形成可能である。記録装置ｌの監視回路１０は主な構成部分として跳躍段 １１．ｉｊ気的スイッチ１２としてのＳ　Ｉ　ＰＭＯＳ電界効果トランジスタ、 電圧コンバータＩ３、コンパレータ１４、中間接続点１８でアナログ−ディジタ ル変換器２０の入力端に導かれている分圧器１７および制御装置２２を有する。

制？Ｈ装置２２は印字ヘッド２３に印字すべき文字に応して駆動信号を与える。

コンパレータ１４の入力端２５には′ンエナーダイオードに降下する参照電圧が 与えられており、他方においてコンパレータ１４の別の入力端２６は別の分圧器 ２日の中間接続点２７と接続さ机ている。アナログーディノタル変換器２０は制 ２Ｂ装置２２から発生される選択信号３１により能動化される。アナログ−ディ ジタル変換器２０のディジタル出力信号は８ビ、トーデータｗＡ３２を介して制 御装！２２に供給される。

主スィッチ５の操作は、後で説明するように電池２の充電状態が予め設定された 限界値（出力電圧）を上澄るかぎり、制測装置２２のデータインタフェース３５ に到来するデータＤＡＴＡ、（記録または制御データ）と同しぐ制御装置２２の なかの能動化信号の発生に通ずる。制御装置２２の制御出力は制御線３６を介し て跳曜段１１のクロック入力端に導かれている。制御装置２２は信号線３８およ び３９を介して主スィッチ５の位Ｉと充電装置３が投入されているか遮断されて いるかどうかに関する状態信号を受ける。

主スィッチ５の閉路後に跳曜段１１を介して電気的スイッチ１２が閉しられ、ま たは導通ｉｆ：ｕに移行させられ、従ってコンパレータ１４の入力端２６に分圧 器２日を介して１６．５ないし２１Ｖのｔ池２の出力電圧に比例する電圧（３， １４Ｖと４ｖとの間）が生ずる。この電圧が整置電圧により３．７■に選択され た限界値を上澄ると、コンパレータ１４の出力端に出力信号（“を池が空”）が 生し、この出力信号は制御装置２２および制御線３６を介して信号ＡｔＪＳとし て跳躍段１１のクロック入力端に作用する。データ入力端に与えられている電圧 により信号ＡｔＪＳは跳躍段１１の出力信号互（低）を、従ってまた電気的スイ ッチ１２の“開路“を生しさせる。コンパレータ１４の入力端２６に与えられて いる電圧が選択された参照電圧よりも大きいならば、記録装置１は主スィッチ５ の閉路後に記録感層作動状態に位置している。データＤＡＴＡが制御Ｗ装置２２ のデータインタフェース３５に与えられているならば、これらは印字ヘッド２３ に伝達され、その際にアナログ−ディジタル変換器２０を介して記録過程の開始 前に点１日に与えられている分圧器１７の電圧が制御装置２２に供給され、また そこで少なくとも記録過程のｍＶＥ時間にわたり記憶される。記録過程またはた とえば予め設定された記録媒体のビット長さにより定められている記録過程の一 部分の終了後に、屯１８に与えられている電圧は新たにアナログ−ディジタル変 換器２０を介して制御装置２２に評価のために供給され、また最初の電圧値との 差形成が行われる。この差がたとえば０．１■のオーダーである予め設定された 値を上澄ると、制御値、ｔ２２が、前記の仕方で電気的スイ／チ１２の“開路° ゛を生しさせる信号ＡＵＳを発生する。すなわち、こうして形成された電圧差か ら、電池がその放電特性曲線のどの範囲で目下作動しているかが推定される。強 く下降する放電特性曲線により特徴付けられる完全放電の範囲の到達の際に出力 電圧の差は記録過程の前後により大きい値をとる。この仕方で、電池が後続の記 録過程に必要なエネルギー量を出力し得る状態にあるか否かの評価も行われる。

制御装置２２の“セントロニクス”インタフェースとして構成されたデータイン タフェース３５を介して記録装置１は図示されていない対応するデータ処理装置 と接続されている。。セントロニクス”インタフェースのいわゆるＤＡＴＡＳＴ ＲＯＢＥ線上に、対応するデータ処理装置からデータが記録装置Ｉに送られるべ きときに、信号”ＤＡＴＡＳＴＲＯＢＥ″が生ずる。この信号は取り出され、ま たしきい値検出器に供給される。しきい値検出器が入力側にＤＡ、ＴＡＳＴＲＯ ＢＥ線上で送られた信号を与えられるならば、それは能動化信号を発生し、この 能動化信号により制御装置２２が能動化され、またそのデータ処理および制御機 能が開始される。制御値！２２はいまや能動化された状態でデータの到来を監視 する。対応するデータ処理装置からのデータ伝達が終了していれば、制御Ｂ装置 ２２のなかでカウンタモジュールの形咳のタイミング要素が始動される。そのカ ウンタ状態が予め設定可能な値に到達すると、制御装置２２をエスルギーを節減 する待ち状態に移行させる不能動化信号が発せられる。この待ち状態では半導体 デバイスはしきい値検出器を例外として高抵抗状態（トライステート）に位置す る。

さらに印字ヘッド２３は詳細には図示されていない電気的スイッチによりエネル ギー蓄積装置２から切り離される。高抵抗状態から半導体デバイスは能動化信号 により初めて正常作動に戻され、その際に能動化信号は記録装置の操作キーを押 すことによっても主スィッチ５の閉路によっても発生され得る。それによって制 御装置２２の工享ルギー消費は少なからず減ぜられ、またこうして電池の放電が 少なからず遅くされる。

第２図によれば、本発明による方法により作動する記録装置は状！ｔＪＺ１ない しＺ５をとり得る。その際に本発明による方法に対して状Ｂｚ２、ｚ３およびｚ ４が特に重要である。状Ｂｚｔは王スイッチ５（第１図参照）の開路によりその 他のすべての杖ｔｌＺ２ないしＺ５から、矢印５０により示されているように到 達可能である。を気的に遮断された状ＱＺ２で電気的スイッチ１２は開かれてい る。

この状態はその他の状態Ｚ１、Ｚ３、Ｚ４およびＺ５から直接に到達可能であり 、このことは矢印５１により示されている。待ち状ｆｉＺ３では制御装置２２（ 第４図参照）のトライステート状態を設けられている半導体デバイスがトライス テート状態に移行させられている。充電装！３が投入された際に待ち状ＩＱＺ３ で記録装置ｌのエネルギー供給および場合によっては電池２の充電が充電装置３ により行われる。記録１！備状Ｂｚａから記録装置は記憶すべき一定のデータを 受けた際にこれらのデータを記憶するであろう、この記録ｆ、ＩはＺ５で示され ている。記録過程（状ｖｉＺ５）の終了後に記録装置は記録準備状ｕＺ４に復帰 する。

記録装置１が主スィッチ５の閉路により作動状態に入れられると、コンパレータ １４を介して電池２（第１図参照ンの充電状態のチェンジが行われる。その充電 状態が参昭電圧により予め設定された限界値を下田ると、制御装置２２により状 態信号を用いて信号線３９を介して、充電装置３が点４に接続されているか否か が確認される。充電装置３が接続されていない際には記録装置１は制御装置２２ の信号ＡＵＳの結果としての電気的スイッチ１２の“開路゛により遮断された状 態２２に移行させられる（矢印５１）、それに対して、充電装置３が接続されて いれば、記録装置１は待ち状態に移行させられ、また電池２は充電装置３により 充電される（矢印５２）。こうして充電装置ｆ３は必要な充ｔｔ力の定格を存し ていればよく、記録過程の際に必要なピーク電力需要をカバーする定格を有して いなくてよい６従って充１を装置３は比較的小さい定格にされ、またこうして経 済的に１！遺され得る。

電池２が予め設定された限界値の上側に位置する充電状態に到達し終わると、記 録装置は操作盤上の１つのキーの操作により、または接続されているデータ処理 装置からのデータ伝達の予告（能動化信号）により記録１備状態Ｚ４に移行させ られる（矢印５３）。電池２が王スイッチ５の閉路の後に予め設定された限界値 の上側に位置する充電状態を有すると、記録装置１は直接に記録１備状態Ｚ４に 移行させられる（矢印５４）、制御装置２２にデータＤＡＴＡが供給されると、 一方では記録過程の間に電池２の充電状態が予め設定可能な限界値を頓慮して監 視され、また他方では印字過程の開始前および終了後の電池の充電状態の比較が 第１図で説明した仕方と関連して行われる。データが記録のために記録装置１の データインタフェース３５に到達することなしに記録装置が予め設定可能な時間 にわたり記録準備状ＱＺ４に位置すると、制御装置２２から不能動化信号が発生 され、また記録装置は記録ｉｌｌ債状態Ｚ４から待ち状１ｕｉＺ３に移行させら れる（矢印５５）。記録装置が予め設定可能な待ち時間にわたり遮断されて待ち 状ｕＺ３にとどまっていると、制？Ｂ装置２２はたとえば遅延要素の遅延時間の 経過により電気的スイッチ１２の開路のための信号ＡＵＳ　（時間ａＵＳ）を発 生し、それによって記録装置】は遮断された状態Ｚ２に移行させられる（矢印５ ５）。

第２図 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．投入および遮断可能な充電装置（３）と、制御装置（２２）と、記録装置（ １）を始動または停止（Ｚ１）させるための主スイッチ（５）と、電池（２）か ら記録装置（１）を切り離すための少なくとも１つの電気的スイッチ（１２）と を有する少なくとも１つの再充電可能な電池（２）から給電される記録装置（１ ）の作動方法において、 −記録装置（１）が始動の後に、電池（２）の充電状態が記録過程に対して十分 な限界値の上側に位置する限り、待ち状態（Ｚ３）または記録準備状態（Ｚ４） に移行させられ、 −記録装置（１）が始動の後に、電池（２）の充電状態が記録過程に対して十分 な限界値の下側に位置し、また充電装置（３）が投入されている限り、制御装置 （２２）のエネルギー消費が、記録準備状態（Ｚ４）と比較して、減ぜられてお り、また電池が充電される待ち状態（Ｚ３）に移行させられ、−記録装置（１） が能動化信号の生起の際に、電池（２）の充電状態が限界値の上側に位置する限 り、待ち状態（Ｚ３）から記録準備状態（Ｚ４）に移行させられ、 −記録装置（１）が不能動化信号の生起の際に記録準備状態（Ｚ４）から待ち状 態（Ｚ３）に移行させられ、 −記録装置（１）が、電池の充電状態が限界値の下側に位置し、また充電装置が 遮断されているときに、電気的スイッチ（１２）により電気的に遮断された状態 （Ｚ２）に移行させられる ことを特徴とする記録装置の作動方法。 ２．記録装置（１）が予め設定可能な待ち時間の間に連続的に待ち状態（Ｚ３） にとどめられているときに、記録装置（１）が電気的に遮断された状態（Ｚ２） に移行させられることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。 ３．予め設定可能な時間の間に記録装置（１）のデータインタフェース（３５） におけるデータ（ＤＡＴＡ）の授受が行われていないときに、不能動化信号が発 生されることを特徴とする請求項１または２記載の方法。 ４．データ（ＤＡＴＡ）が記録装置（１）のデータインタフエース（３５）にお ける授受のために予定されているときに、能動化信号が発生されることを特徴と する請求項１ないし３の１つに記載の方法。 ５．電池（２）の充電状態がその出力電圧の測定により求められることを特徴と する請求項１ないし４の１つに記載の方法。 ６．電池（２）の充電状態が記録過程の前後のその出力電圧の測定と測定された 出力電圧の差形成とにより求められることを特徴とする請求項１ないし５の１つ に記載の方法。