特開 2022-65411 印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022065411

(43)【公開日】2022-04-27

(54)【発明の名称】印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/32 20060101AFI20220420BHJP

   B41J 3/36 20060101ALI20220420BHJP

   B41J 2/355 20060101ALI20220420BHJP

【ＦＩ】

B41J2/32 Z

B41J3/36 Z

B41J2/355 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020173984

(22)【出願日】2020-10-15

(71)【出願人】

【識別番号】000104652

【氏名又は名称】キヤノン電子株式会社

(72)【発明者】

【氏名】吉田 武志

【テーマコード（参考）】

2C055

2C065

2C066

【Ｆターム（参考）】

2C055CC03

2C055CC05

2C065AA01

2C065AB01

2C065AD03

2C065CZ04

2C065CZ14

2C065CZ17

2C066AA08

2C066AB02

2C066CA07

2C066CA11

2C066CA13

2C066CA23

2C066CB01

2C066CB06

2C066CC03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】電圧低下または温度低下時に印刷速度を低下させずに印刷を行う。
【解決手段】ライン上に配列された複数の発熱体を有するサーマルヘッド２０４と、装置に電源を供給するための電池２１０と、電池２１０の電圧を計測する電圧計測手段と、電池２１０の温度を計測する温度計測手段２１０ｔと、温度計測手段２１０ｔにより測定された温度に基づき、印刷可能とする印刷開始可能電圧を設定する電圧設定手段と、電圧計測手段により計測された電圧と印刷開始可能電圧を比較して印刷可能か判定する印刷可能判定手段と、同時に発熱させる発熱体の個数を設定する発熱体数設定手段とを備え、発熱体数設定手段は、印刷可能判定手段が印刷可能と判定した状態で温度計測手段により計測された温度に基づいて、同時に発熱させる前記発熱体の個数を設定することを特徴とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ライン上に配列された複数の発熱体を有するサーマルヘッドと、
装置に電源を供給するための電池と、
前記電池の電圧を計測する電圧計測手段と、
前記電池の温度を計測する温度計測手段と、
前記温度計測手段により測定された温度に基づき、印刷可能とする印刷開始可能電圧を設定する電圧設定手段と、
前記電圧計測手段により計測された電圧と前記印刷開始可能電圧を比較して印刷可能か判定する印刷可能判定手段と、
同時に発熱させる前記発熱体の個数を設定する発熱体数設定手段と
を備え、
前記発熱体数設定手段は、前記印刷可能判定手段が印刷可能と判定した状態で前記温度計測手段により計測された温度に基づいて、同時に発熱させる前記発熱体の個数を設定することを特徴とする印刷装置。

【請求項2】

前記発熱体数設定手段が設定した個数の単位毎に印刷データを分割し、前記発熱体を前記個数ずつ発熱させる制御手段を備えることを特徴とする請求項１記載の印刷装置。

【請求項3】

前記電圧設定手段が印刷可能とする電圧を変更する温度は、前記発熱体数設定手段が前記発熱体の個数を変更する温度以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。

【請求項4】

前記温度計測手段は、前記装置における前記電池の収容部の内部に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の印刷装置。

【請求項5】

前記温度計測手段は、前記サーマルヘッドの長手方向の一方側の端部付近において前記装置の動作を制御する制御基板に配置され、前記電池とは異なる電源を使用した印刷制御時に使用されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、携帯可能かつサーマルヘッドを有する感熱式の印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電池で駆動され、無線通信が可能な携帯可能なプリンタは、領収書や注文書の印刷（印字）を行う業務などに広く用いられている。

【0003】

また、携帯可能なプリンタにおいては、サーマルヘッドで感熱紙を加熱することで印刷する方式が、比較的簡単な構造でプリンタエンジンを構成でき、小型・低コストを実現しやすいため、一般的に使用されている。

【0004】

これら携帯可能なサーマルヘッドを有する感熱式のプリンタは、電池切れによる印刷の中断の回避、制御の工夫による電池の持続時間の向上、印刷速度の高速化などが求められている。

【0005】

例えば、特許文献１では、電池の温度、電圧を計測し、これらの状況に適した同時駆動ドット数を制御することで、印刷速度の高速化と、電池持続時間の長期化の両立を図る技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８－８０６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１の制御では、電圧低下または温度低下のいずれかの条件を満たすと必ず印刷速度を低下させてしまう。また、状況により様々な速度の印刷を行うことになり、印刷される画像にバラつきを生じさせてしまう。

【0008】

さらに、印刷速度を低下させると感熱紙を搬送するためのモータ駆動時間や感熱紙を加熱するためのサーマルヘッドの加熱時間も増える。これにより、印刷に使用する電池の消費電力が増えてしまい、電池が空になるまでに印刷できる印刷枚数も減ってしまう。

【0009】

加えて、近年、使用されているリチウムイオン電池の放電温度特性は放電終止電圧直前まで大きな出力を維持できる。そのため、放電終止電圧直前まで、印刷速度を低下させて瞬時電力を低減することなく印刷をすることが可能である。

【0010】

そこで、本発明の目的は、電池を用いたサーマルヘッドを有する感熱式のプリンタにおいて、印刷速度を落とさずかつ電池の消費量を抑えて印刷枚数を確保できる印刷装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この課題を鑑み、本発明の印刷装置は、
ライン上に配列された複数の発熱体を有するサーマルヘッドと、
装置に電源を供給するための電池と、
前記電池の電圧を計測する電圧計測手段と、
前記電池の温度を計測する温度計測手段と、
前記温度計測手段により測定された温度に基づき、印刷可能とする印刷開始可能電圧を設定する電圧設定手段と、
前記電圧計測手段により計測された電圧と前記印刷開始可能電圧を比較して印刷可能か判定する印刷可能判定手段と、
同時に発熱させる前記発熱体の個数を設定する発熱体数設定手段と
を備え、
前記発熱体個数設定手段は、前記印刷可能判定手段が印刷可能と判定した状態で前記温度計測手段により計測された温度に基づいて、同時に発熱させる前記発熱体の個数を設定することを特徴とする。

【0012】

また、前記発熱体数設定手段が設定した個数の単位毎に印刷データを分割し、前記発熱体を前記個数ずつ発熱させる制御手段を備えることが好ましい。

【0013】

また、前記電圧設定手段が印刷可能とする電圧を変更する温度は、前記発熱体数設定手段が前記発熱体の個数を変更する温度以上であることが好ましい。

【0014】

また、前記温度計測手段は、前記装置における前記電池の収容部の内部に配置されていることが好ましい。

【0015】

また、前記温度計測手段は、前記サーマルヘッドの長手方向の一方側の端部付近において前記装置の動作を制御する制御基板に配置され、前記電池とは異なる電源を使用した印刷制御時に使用されることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、計測した環境温度により印刷開始可能電圧を変更し、さらに計測した環境温度により発熱体の分割数を設定する。これにより、サーマルヘッドの発熱体が可能とする最大印字数の印字が可能になる。そのため、印刷速度が落とさずに印字することができる。

【0017】

また、測定した電池周辺の温度により、サーマルヘッドの発熱体の最大印字数を変更する。これにより、印刷時の最大電流を抑えることができ、低温環境下において、印刷中の中断を防ぐことができる。

【0018】

また、前記電圧設定手段が印刷可能とする電圧を変更する温度は、前記発熱体数設定手段が前記発熱体の個数を変更する温度以上であることにより、温度が許す限り、サーマルヘッドの発熱体の最大印字数で印刷が可能になる。これにより、通常温度の環境下では印刷速度が落ちず、低温環境下において、印刷中の中断を防ぐことができる。

【0019】

また、温度計測手段を電池の収容部の内部に収容することにより、正確に電池温度を測定することができる。これにより、印刷可能な電圧の閾値を正確に設定することが可能となり、通常温度の環境下では印刷速度が落ちず、低温環境下において、印刷中の中断を防ぐことができる。

【0020】

また、温度計測手段がサーマルヘッドの長手方向の一方側の端部に配置されていることにより、電池の収容部内部に温度計測手段を配置しなくても電池温度を計測することができる。また、端部に配置することで印刷装置が発生する熱の影響を避けることができる。これにより、印刷装置の小型化・低価格化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の一実施形態に係る印刷装置の構成を正面側から見た斜視図。

【図2】本発明の一実施形態に係る印刷装置の構成を背面側から概略的に示す斜視図。

【図3】本発明の一実施形態に係る印刷装置の電気的接続を示すブロック図。

【図4】本発明の一実施形態に係る印刷装置の内部構成を側面から見た断面図。

【図5】本発明の一実施形態に係る印刷装置の内部構成を上面から見た断面図。

【図6】本発明の一実施形態に係る印刷装置の印刷制御の処理手順を示すフローチャート。

【図7】本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドの構成図。

【図8】本発明の一実施形態に係る印刷データを分割印刷する手順を説明する模式図。

【図9】電池の放電特性を示すグラフ。

【図10】電池の放電温度特性を示すグラフ。

【図11】分割印刷時の電池電圧・電流値を示すグラフ。

【図12】本発明の第２実施形態に係る印刷装置の印刷制御の処理手順の一部を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の実施形態に記載されている構成はあくまで実施例に過ぎず、本発明の範囲は実施の形態に記載されている構成によって限定されることはない。

【0023】

（第１の実施形態）
＜印刷装置の構成説明＞
図１は、本発明の一実施形態に係る印刷装置１００の構成を正面側から見た斜視図である。

【0024】

印刷装置１００は、略直方体の筐体からなる本体１０１を備え、本体１０１は金属、例えば、アルミニウムや合成樹脂によって形成される。本体１０１には、図中矢印Ａ方向から眺めたときの正面に、印刷用紙の排出口（以下、「プリンタ出口」という。）１０３が設けられる。

【0025】

更に、本体１０１には、図中矢印Ａ方向から眺めたときの上面に、窪み部１０４が形成される。

【0026】

窪み部１０４には、図４に示すように印刷用紙の挿入口（以下、「プリンタ入口」という。）１０６が設けられる。

【0027】

プリンタ出口１０３、プリンタ入口１０６は、本体１０１の長手方向に沿って開口している。なお、プリンタ入口１０６の開口位置は、後述の図４において詳細に示す。

【0028】

本体１０１には、図中矢印Ａ方向から眺めたときの上面左側に操作表示部２２１が設けられる。操作表示部２２１は、スイッチやタッチパネル等で構成され、ユーザーがプリンタの操作を行うことができる。また、ＬＥＤや液晶パネルなどでユーザーに対して情報を表示するようになっている。

【0029】

図２は、本発明の一実施形態に係る印刷装置１００の構成を背面側から概略的に示す斜視図である。

【0030】

本体１０１は、印刷動作を行うためのプリンタユニット１０１ａとプリンタユニットへの電源を供給するための電池ユニット１０１ｂからなり、電池ユニット１０１ｂが取り外し可能な構成となっている。

【0031】

本体１０１には、図中矢印Ａ方向から眺めたときの背面右側にＵＳＢ端子１０８、ＤＣ電源端子１０９が設けられる。ＵＳＢ端子１０８は印刷データを印刷装置１００に送信する外部機器などとＵＳＢケーブルを介して接続する際に用いられる接続端子である。

【0032】

ＤＣ電源端子１０９は、プリンタユニット１０１ａや電池ユニット１０１ｂに内蔵された電池２１０（図４参照）へ図３に示す外部のＤＣ電源機器２８３から電力を供給するための電源線が接続される接続端子である。

【0033】

＜印刷装置の内部構成説明＞
図４及び図５は、本実施形態に係る印刷装置の内部構成を概略的に示す断面図である。図４は側面側から見た断面図（図１におけるＢ－Ｂ断面）であり、図５は上面側から見た断面図（図１におけるＣ－Ｃ断面）である。

【0034】

印刷装置１００は、電池２１０及びプリンタ制御基板２０３を有する。電池２１０は、プリンタユニット１０１ａに電池ユニット１０１ｂが取り付けられる際に、プリンタ制御基板２０３に接続されて印刷装置１００の各構成要素へ電力を供給する。また、図３に示すように、ＤＣ電源端子１０９を介して供給される電力によって充電制御部２５１の制御の元で電池２１０が充電される。

【0035】

また、電池サーミスタ２１０ｔが電池ユニット１０１ｂ内の印刷装置１００の長手方向における中央部付近に配置されており、筐体の下部でプリンタユニット１０１ａと電池ユニット１０１ｂが接触している部分に沿って配置されている。なお、電池サーミスタ２１０ｔは電池ユニット１０１ｂ内の電池２１０の上方で、プリンタユニット１０１ａと電池ユニット１０１ｂとが接触している部分に沿って配置しても良い。また、電池ユニット１０１ｂ内の電池２１０の下方で筐体の外壁側に配置しても良い。

【0036】

プリンタ制御基板２０３は、図５に示すように、サーマルヘッド２０４の下方で、印刷装置１００の長手方向の端部に電圧変換回路２８１が搭載されており、その近傍に電圧変換回路サーミスタ２８１ｔが配置されている。

【0037】

さらに、印刷装置１００は、プラテンローラ３００（搬送用ローラ）及びサーマルヘッド２０４を有する。サーマルヘッド２０４はプラテンローラ３００の下方に配置され、サーマルヘッド２０４がプラテンローラ３００との間に印刷用紙を挟んだ状態でその長手方向のライン上に配列された複数の発熱体を加熱することにより印刷が行われる。

【0038】

サーマルヘッド２０４は印刷装置１００の長手方向に沿うように配置された平板状を呈し、サーマルヘッド２０４の搬送方向上流側（印刷装置１００の中央側）の端部には、長手方向に沿うように配置された丸棒状の支持部３０４が設けられ、印刷装置１００の側板と係合する。これにより、サーマルヘッド２０４は支持部３０４を中心として回転軸周りに回動可能となる。加えて、ヘッドサーミスタ２０４ｔが長手方向の中央部付近に配置されている。

【0039】

また、サーマルヘッド２０４の下方には弾性部材、例えば、コイルスプリング３０５が配置され、コイルスプリング３０５はサーマルヘッド２０４をプラテンローラ３００へ向けて付勢する。

【0040】

プラテンローラ３００は、その回転軸が印刷装置１００の長手方向に沿うように配置され、モータ２０５は印刷装置１００の長手方向の端部、かつ電圧変換回路２８１の反対側に配置される。プラテンローラ３００はギア列によってモータ２０５から伝達された駆動力により、回転軸周りに回転する。

【0041】

窪み部１０４は、サーマルヘッド２０４へ向けて傾斜する斜面１０４ａを有する。斜面１０４ａと、サーマルヘッド２０４及びプラテンローラ３００の間で搬送経路１１１を構成する（図４中破線矢印参照）。

【0042】

印刷装置１００では、印刷用紙が搬送経路１１１に沿って搬送される。具体的には、印刷用紙は、窪み部１０４の斜面１０４ａへ向けて投入されると、プリンタ入口１０６を経て、サーマルヘッド２０４及びプラテンローラ３００の間を通過し、プリンタ出口１０３から排出される。

【0043】

＜印刷装置のブロック図＞

【0044】

図３は、本実施形態に係る印刷装置１００の電気的接続を示すブロック図である。印刷装置１００は、プリンタユニット１０１ａ内に、プリンタ制御基板２０３、サーマルヘッド２０４、モータ２０５、無線モジュール２０６、操作表示部２２１を備える。

【0045】

また、プリンタ制御基板２０３には、ＵＳＢ端子１０８、ＤＣ電源端子１０９、制御部２００、充電制御部２５１、電圧変換回路２８１、ＳＷ２８２が搭載されている。

【0046】

一方、電池ユニット１０１ｂ内には、電池２１０、電池２１０の温度を検出するための電池サーミスタ２１０ｔを備えている。

【0047】

電池２１０は充電を行うことにより繰り返し使用することのできる二次電池である。また、電池２１０の電圧は、制御部２００及び充電制御部２５１に入力され、制御部２００による電池接続検知や、充電制御部２５１による充電電圧の制御や過電圧の検知などに使用される。このとき、制御部２００や充電制御部２５１が電池２１０の電圧計測手段として機能することになる。

【0048】

電池サーミスタ２１０ｔの検出値（検出電圧）は、制御部２００及び充電制御部２５１に入力され、充電時の外部短絡や、過充電によるリチウムイオン電池の熱暴走を検出するために使用される。また、電池２１０を使用した印刷時には、筐体内の環境温度を検出するために使用される。

【0049】

制御部２００は、ＣＰＵ、マイコン等で構成され、装置全体の制御、演算、情報転送を司る。制御部２００内には通信部２０２とＩＯ部２０７を備えている。

【0050】

通信部２０２は、外部機器と有線接続して情報通信を行う。通信規格としてはＵＳＢやＬＡＮ、ＳＣＳＩなどを挙げることができる。

【0051】

また、装置内にある無線モジュール２０６を介すことで、外部機器と無線での通信を行うこともできる。無線通信の規格としては、無線ＬＡＮ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）などを挙げることができる。

【0052】

ＩＯ部２０７は、信号の入力検知と出力制御を行う。入力検知されるものは、操作表示部２２１のボタンの入力、電池２１０の電池電圧、ヘッドサーミスタ２０４ｔ、電池サーミスタ２１０ｔ、電圧変換回路サーミスタ２８１ｔで検知した温度を変換した検出電圧などがある。また、出力制御するものは、サーマルヘッド２０４(加熱量制御)、モータ２０５(駆動制御)、充電制御部２５１(充電許可制御)、ＳＷ２８２(ＯＮ／ＯＦＦ制御)、操作表示部２２１の表示用ＬＥＤの制御などがある。

【0053】

サーマルヘッド２０４は、微小発熱体を１ライン状に整列配置したものである。制御部２００が印刷データに対応した通電時間を制御することで、サーマルヘッド２０４は選択的に発熱体が加熱され、所望する画像（印刷データ）を印刷することができる。また、サーマルヘッド２０４には温度を検出するためのヘッドサーミスタ２０４ｔが内蔵されている。

【0054】

ヘッドサーミスタ２０４ｔの検出電圧は、制御部２００がサーマルヘッドの通電時間の調整に使用する。

【0055】

モータ２０５は、後述の搬送用ローラ（搬送部）であるプラテンローラ３００を回転させ、印刷用紙を搬送するための駆動源である。

【0056】

無線モジュール２０６は、無線通信を行うために無線チップと無線(アンテナ)回路が小型基板に実装されたものである。

【0057】

充電制御部２５１は、電池２１０の充電に必要な電圧、電流の制御を行う。また、電池２１０の電圧、電池サーミスタ２１０ｔの検出電圧を入力することにより、電池２１０の過電圧、過放電、電池温度超過や充電時間超過などを検出し、電池２１０への通電を遮断する安全機能も備えている。さらに、制御部２００の指示により充電のオン／オフを行う。

【0058】

電圧変換回路２８１は、電池２１０より供給された電圧をサーマルヘッド２０４、モータ２０５を駆動するために必要な電池変換電圧Ｖｂに変換するものである。変換にはＤＣ／ＤＣコンバータなどが用いられる。また、電圧変換回路２８１には温度を検出するための電圧変換回路サーミスタ２８１ｔが配置されている。

【0059】

電圧変換回路サーミスタ２８１ｔは、印刷時に、連続印刷などの高負荷により、電圧変換回路２８１が過熱しているのを検出するために使用される。また、ＤＣ電源機器２８３を使用した印刷時には筐体内の温度を検出するために使用される。

【0060】

ＳＷ２８２は、サーマルヘッド２０４、モータ２０５への電力の供給の切り替えを行うものである。ＳＷ２８２では、電池２１０から電圧変換回路２８１を介して供給された電力（電池変換電圧Ｖｂ）または、ＤＣ電源機器から供給された電力(ＤＣ電源電圧Ｖｃ)のどちらかを選択できる構成となっている。本実施形態においては、電池２１０の出力電圧が印刷に必要な電圧以上であれば電池変換電圧Ｖｂを、そうでなければＤＣ電源電圧Ｖｃを使用して印刷を行うように設定されており、制御部２００がその設定に従って判定し、ＳＷ２８２の切替処理を行う。

【0061】

また、制御部２００を駆動するための電源として、電池２１０から供給された電力（バッテリー電圧Ｖｄ）、またはＤＣ電源機器２８３から供給された電力(ＤＣ電源電圧Ｖｃ)のどちらかの電力から不図示の制御部用電圧変換回路で変換された電力を供給する。なお、どちらの電力を供給するかの選択は不図示のＳＷを使用すれば良い。

【0062】

ＤＣ電源機器２８３は、プリンタユニットを駆動するために必要な直流電圧(ＤＣ電源電圧Ｖｃ)を機器に供給する。ＤＣ電源機器２８３には、商用電源から直流電圧を供給するＡＣアダプタや外部電池、モバイルバッテリーなどがある。

【0063】

＜印刷制御の処理手順＞
図６は本実施形態に係る印刷装置１００の印刷制御の処理手順を示すフローチャートである。

【0064】

操作表示部２２１へのユーザー操作により、印刷装置１００の電源が投入されると、制御部２００は、電池サーミスタ２１０ｔの出力電圧に基づき、電池２１０の温度を検知する（ステップＳ６０１）。

【0065】

制御部２００は、検知した温度により、印刷開始可能とする電圧の閾値を７．０Ｖ、６．８Ｖのいずれかから選択する。なお、以下に説明する本実施形態では、一例として電池２１０の検出電圧が、軽負荷時（印刷していないときの電圧）であるとする。

【0066】

ステップＳ６０１で検知した温度が１０℃未満の場合、制御部２００は、印刷開始可能とする印刷開始可能電圧の閾値を７．０Ｖに選択する（ステップＳ６１１）。この時、制御部２００が印刷開始可能電圧を設定する電圧設定手段として機能しており、以下の説明においても同様である。

【0067】

ステップＳ６０１で検知した温度が１０℃以上の場合、制御部２００は、印刷開始可能とする印刷開始可能電圧の閾値を６．８Ｖに選択する（ステップＳ６１２）。

【0068】

次に制御部２００は、外部機器、または、操作表示部２２１へのユーザー操作による画像の印刷指示を待つ（ステップＳ６２１）。

【0069】

ステップＳ６２１で印刷指示がない場合（ステップＳ６２１でＮｏ）、そのままステップＳ６２１に留まり、画像の印刷指示を待つ。

【0070】

ステップＳ６２１で印刷指示を受けた場合（ステップＳ６２１でＹｅｓ）、制御部２００は、電池２１０の電圧を検知し、検知した電池電圧が印刷開始可能とする電圧の閾値以上であるかを比較し、印刷可能かどうかを判定する（ステップＳ６３１）。この時、制御部２００は印刷可能判定手段として機能しており、以下の説明においても同様である。

【0071】

ステップＳ６３１で検知した電池２１０の電圧が印刷開始可能電圧未満であった場合（ステップＳ６３１でＮｏ）、制御部は、操作表示部２２１や外部機器にエラー情報を送信するなどによってローバッテリーの警告を行い（ステップＳ６３２）、印刷処理を終了する。

【0072】

ステップＳ６３１で検知した電池２１０の電圧が印刷開始可能電圧以上であった場合（ステップＳ６３１でＹｅｓ）、制御部２００は、電池サーミスタ２１０ｔの出力電圧に基づき、電池２１０の温度を検知する（ステップＳ６４１）。

【0073】

次に、制御部２００は、検知した温度により、サーマルヘッドの印刷ドット数を、１４４ドット、２８８ドットの何れに設定するか判断する。

【0074】

ステップＳ６４１で検知した温度が５℃未満の場合、制御部２００は、印刷ドット数を１４４ドットに選択する（ステップＳ６５１）。

【0075】

ステップＳ６５１で検知した温度が５℃以上の場合、制御部２００は、印刷ドット数を２８８ドットに選択する（ステップＳ６５２）。

【0076】

次に、制御部２００は、モータ２０５を駆動することでプラテンローラ３００を回転させて印刷用紙の搬送を開始する（ステップＳ６６１）。

【0077】

次に、制御部２００は、印刷データを用いて１ラインドット数をカウントする（ステップＳ６７１）。

【0078】

１ラインドット数のカウント数が０ドットであった場合（ステップ６７１で０ドット）、制御部２００は、サーマルヘッド２０４の通電処理を行わず、印刷用紙の搬送処理のみを行う（ステップＳ６８１）。

【0079】

１ラインドット数のカウント数が０でなく、かつ最大印字数以下であった場合（ステップＳ６７１で最大印字数以下）、制御部２００は、印刷データを分割しないで一括で印刷する（ステップＳ６８２）。

【0080】

１ラインドット数のカウント数が最大印字数より多い場合（ステップＳ６７１で最大印字数より多い）、制御部２００は、印刷データを分割印刷する（ステップ６８３）。

【0081】

次に、制御部２００は、残ライン数が無し（即ち、まだ印刷していない印刷データがない）か否かを確認し、残ライン数がある場合は（ステップＳ６９１でＮｏ）、ステップＳ６７１に戻って印刷を続行する。

【0082】

一方、残ライン数が無い場合（ステップＳ６９１でＹｅｓ）、制御部２００は、印刷を終了する。

【0083】

＜分割印刷の処理手順＞
図７は、本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドの外観を示した図である。サーマルヘッド２０４には、発熱体７０１が直線上に等間隔で配列されている。発熱体７０１の必要個数と間隔は印刷に必要な幅と解像度により決まる。例えば、必要な幅がＡ４サイズ（２１０ｍｍ）で、印字解像度が３００ｄｐｉの場合、発熱体７０１の配列幅は紙セットのずれを想定して２１９．５［ｍｍ］とすれば、配列ピッチは０．０８４７［ｍｍ］であり、２５９２ドット分の（即ち２５９２個の）発熱体７０１が配置されている。

【0084】

図８は、本発明の一実施形態に係る印刷データを分割印刷する手順を説明するための模式図である。

【0085】

ここでは、説明を容易にするため不図示の外部装置から制御部２００に４ドット設定の指定を含む制御指示が送信されたものとする。これは、４ドットずつの印刷を繰り返す設定である。

【0086】

制御部２００は、不図示の外部装置から送信されてくる印刷データによって、発熱体７０１を発熱させるか否かをサーマルヘッドの一端側から判断し、発熱させる発熱体７０１が４個となったところでこれらを同時に発熱させる。

【0087】

制御部２００は、この動作をサーマルヘッドの他端側まで繰り返し、他端側に４ドット未満の端数があった場合はこれを最後に同時に発熱させて１行分の印刷を完了する。このように、制御部２００は、発熱体数設定手段（制御部２００の機能）が設定した個数である４個を一単位として、印刷データの１ラインを単位毎に分割し、発熱体を４個ずつ発熱させることで印刷を１ラインの印刷を行う。

【0088】

図８の模式図では、制御部２００が、Ｎ行目（Ｎは自然数）の印刷に対し、第１回目にサーマルヘッドの端部から４個分の発熱体７０１を発熱させ、第２回目に隣接する４個の発熱体７０１を発熱させ、同様に最終回目まで、発熱体７０１を４個ずつ、サーマルヘッドの他端側にかけて発熱させていく様子を示している。

【0089】

なお、発熱させる発熱体７０１の総個数が４で割り切れない場合、制御部２００は、端数分の発熱体７０１を最終回に発熱させる。

【0090】

制御部２００は、このようにしてＮ行目の印刷を終えると、Ｎ＋１行目に対して、同様に４個ずつの発熱体７０１を順次発熱させていく。

【0091】

一般に、制御部２００は、指定されたドット設定がＭドットの場合（Ｍは自然数）、サーマルヘッドの一端側から他端側にかけて、発熱体７０１を発熱させるか否かを印刷データに従って判断し、発熱させる発熱体７０１の個数がＭ個に達すると、これらを同時に発熱させる。

【0092】

即ち、Ｍドットを超えない範囲で物理ブロックをまとめることで、物理ブロックごとに分割印刷する。このように、制御部２００は、発熱体数設定手段（制御部２００の機能）が設定した個数であるＭ個を一単位として、印刷データの１ラインを単位毎に分割し、発熱体をＭ個ずつ発熱させることで印刷を１ラインの印刷を行う。

【0093】

＜温度・分割可能電圧・最大印字数の設定＞
図９は電池の放電特性を示し、横軸を放電容量、縦軸を電圧とし温度一定の、放電電流をパラメータとしたグラフである。

【0094】

また、温度条件は１０℃の場合であり、放電電流０．５Ａは印刷開始前の待機状態の消費電流値、放電電流２．５Ａは１回の印刷時の平均電流値、放電電流５．０Ａは１回の印刷での最大消費電流値とする。

【0095】

図１０は電池の放電温度特性を示し、横軸を放電容量、縦軸をセル電圧とし放電電流は２．５Ａで一定の、放電中の環境温度をパラメータとしたグラフである。

【0096】

図１１は分割印刷時の電池電圧・電流値を示したグラフであり、１ラインを９分割（２８８ドット×９＝２５９２）して印刷したものを上段に示しており、その一部を拡大したものを下段に示している。最大消費電流値５．０Ａは２８８ドットを加熱している状態のときである。図１１の下段に示すグラフにおいて、１ラインを分割した９つのブロックに対応する９つの電流ピークが現れている。ピークの高さはブロックごとの印字内容（ドット数）に起因する。

【0097】

本実施形態においては、図９から図１１のグラフに示す特性を考慮して閾値温度、分割可能電圧、最大印字数を設定している。以下に概要を説明する。

【0098】

１回の印刷で電池切れによる印刷の中断を回避するためには、２つの条件を満たす必要がある。1つ目の条件は１回の印刷に必要な容量が確保できていることであり、２つ目の条件は１回の印刷の途中で消費する電流値が最大となる状態でも電池電圧が放電終止電圧以上の電圧を確保できていることである。

【0099】

最初に環境温度１０℃での印刷開始可能電圧を求める。まず、図１１のように、１回の印刷で消費する電流値が最大となる状態でサーマルヘッド２０４を駆動して最大の消費電流値を測定し、最大の消費電流(５．０Ａ)の放電特性から放電終止電圧となる放電容量のＷｍｉｎを求める。図９において５．０Ａのグラフが電圧５．０Ｖを示す横軸の位置である。

【0100】

次に１回の印刷に必要な容量が確保できる放電容量を求める。１回の印刷時に必要な電力を測定するなどして、１回の印刷に必要な放電容量ΔＷを求める。

【0101】

次に、ＷｍｉｎからΔＷを減算した放電容量 Ｗｄと印刷開始前に対応する０．５Ａの放電カーブの交点から、１０℃での印刷開始可能電圧Ｖｄ＝６．８Ｖが求められる。

【0102】

次に１０℃未満における印刷開始可能電圧を１０℃で求めた方法と同様にして求める。一例として５℃における印刷開始可能電圧については、５℃での印刷は電池の内部抵抗が上がることで、放電容量Ｗｍｉｎの値が低下する。また、印刷に必要な熱量も増えるため、１回に必要な放電容量ΔＷも増加する。これにより、印刷開始可能電圧は１０℃に比べて増加する。説明を省略するが、本実施形態においては、１０℃未満での印刷開始可能電圧Ｖｄ＝７．０Ｖとなっている。

【0103】

また、１０℃未満の一例として説明した５℃よりさらに温度が低くなると、放電容量Ｗｍｉｎの値が求められない場合や求められたとしても電圧Ｖｄが満充電電圧（８．４Ｖ）に近い値となってしまい、最大印字数２８８ドットでは１回の印刷もできない状況が発生する。

【0104】

そのため、５℃より低い温度では最大印字数１４４ドットとして、最大の消費電流を削減する。１４４ドットでは一度に印加する量は半分となるため、最大消費電流もおおよそ半分の２．５Ａとなる。

【0105】

なお、５℃より低い温度での最大印字ドット数は使用する温度範囲で最も低温の状態(本実施形態では－１０℃)でも印字可能であるドット数で設定すれば良い。

【0106】

以上のように、閾値温度（１０℃、５℃）に対し、印刷開始可能電圧および最大印字数のそれぞれが設定される。

【0107】

本実施形態では、電池サーミスタ２１０ｔにより測定した電池周辺の温度により印刷開始可能電圧（閾値電圧）を変更する。これにより、温度ごとに、サーマルヘッド２０４の発熱体７０１が可能とする最大印字数の印字が可能になる。

【0108】

そのため、必要以上に印刷速度が落ちず、速度が落ちないことで印字画像のバラつきを減らすことができる。また、電池の消費量が抑えられることで、総印刷枚数を確保することができる。

【0109】

また、制御部２００は、電池サーミスタ２１０ｔが測定した温度により、サーマルヘッド２０４の発熱体７０１の最大印字ドット数を変更する発熱体数設定手段として機能する。これにより、印刷時の最大電流を抑えることができ、低温環境下において、印刷中の中断を防ぐことができる。

【0110】

また、印刷可能とする電圧値を変更する温度（本実施形態：１０℃）は、同時に発熱させる発熱体の個数を変更する温度（本実施形態：５℃）以上とすることにより、温度が許す可能な限り、サーマルヘッドの発熱体の最大印字数で印刷が可能になる。これにより、通常温度の環境下では印刷速度が落ちず、低温環境下において、印刷中の中断を防ぐことができる。

【0111】

また、電池サーミスタ２１０ｔが電池２１０の収容部としての電池ユニット１０１ｂ内に収容されていることにより、正確に電池温度を測定することができる。これにより、印刷可能な電圧の閾値を正確に設定することが可能となり、通常温度の環境下では印刷速度が落ちず、低温環境下において、印刷中の中断を防ぐことができる。

【0112】

なお、本実施形態では、印刷開始可能電圧とサーマルヘッドの発熱体の最大印字数の設定を電池ユニット１０１ｂ内に収容されている電池サーミスタ２１０ｔを用いたが、これは、原理的には電池２１０そのものの温度を検知することが好ましく、最も適しているのが、電池サーミスタ２１０ｔであることに依る。但し、電池２１０の温度は、印刷装置１００内部の環境温度に依存するため、ＤＣ電源機器２８３を使用した印刷時に電圧変換回路サーミスタ２８１ｔを利用するなど、他の環境温度を計測する温度センサを用いても良い。

【0113】

これにより、電池に温度計測手段がなくても電池温度の計測が行うことができ、印刷装置の小型化・低価格化を図ることができる。

【0114】

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る印刷装置は、印刷開始可能電圧と最大印字数の設定を多段階にしたものである。本実施形態における印刷装置の構成および電気的接続をブロック図は、第１の実施形態と同様である。

【0115】

以下、第１の実施形態と異なる印刷制御の処理手順について異なる部分についてのみ説明する。

【0116】

図１２は、本発明の第２実施形態に係る印刷装置の印刷制御の処理手順の一部を示すフローチャートである。

【0117】

制御部２００は、ステップＳ６０１にて検知した温度により、印刷開始可能とする電圧の閾値を７．０Ｖ、６．８Ｖ、６．６Ｖ、６．４Ｖとする。

【0118】

１０℃未満の場合、印刷開始可能とする電圧の閾値を７．０Ｖに選択する（ステップＳ１２１１）

【0119】

１０℃以上かつ２５℃未満の場合、印刷開始可能とする電圧の閾値を６．８Ｖに選択する（ステップＳ１２１２）。

【0120】

２５℃以上かつ４０℃未満の場合、印刷開始可能とする電圧の閾値を６．６Ｖに選択する（ステップＳ１２１３）。

【0121】

４０℃以上の場合、印刷開始可能とする電圧の閾値を６．４Ｖに選択する（ステップＳ１２１４）。

【0122】

次に制御部２００は、外部機器、または、操作表示部２２１へのユーザー操作による画像の印刷指示を待つ。

【0123】

ステップＳ６２１からステップＳ６４１は第１の実施形態と同じため図示および説明を省略する。

【0124】

制御部２００は、ステップＳ６４１にて検知した温度により、サーマルヘッドの印刷ドット数を、１４４ドット、１９２ドット、２４０ドット、２８８ドットの何れに設定するか判断する。

【0125】

－５℃未満の場合、印刷ドット数を１４４ドットに選択する。（ステップＳ１２２１）

【0126】

－５℃以上０℃未満の場合、印刷ドット数を１９２ドットに選択する。（ステップＳ１２２２）

【0127】

０℃以上５℃未満の場合、印刷ドット数を２４０ドットに選択する。（ステップＳ１２２３）

【0128】

５℃以上の場合、印刷ドット数を２８８ドットに選択する。（ステップＳ１２２４）

【0129】

次に、制御部２００は、モータ２０５を駆動することでプラテンローラ３００を回転させて印刷用紙の搬送を開始する。（ステップＳ６６１）

【0130】

ステップＳ６６１からエンドまでは、第１の実施形態と同じため図示及び説明を省略する。

【0131】

以上のように、本実施形態では、電池サーミスタ２１０ｔにより測定した電池周辺の温度により印刷開始可能電圧の閾値を段階的に変更する。これにより、温度によらず、サーマルヘッド２０４の発熱体７０１が可能とする最大印字数（２８８ドット）の印字が可能になり、各温度条件で印字速度を落とさずに電池容量を使い切ることができる。

【0132】

また、電池サーミスタ２１０ｔの測定した温度により、サーマルヘッド２０４の発熱体７０１の最大印字数を段階的に変更する。これにより、印刷時の最大電流を抑えることができ、低温環境下の各温度において、最速の速度でかつ印刷中の中断を防ぐことができる。

【符号の説明】

【0133】

１００ 印刷装置
１０１ 本体
１０１ａ プリンタユニット
１０１ｂ 電池ユニット
１０３ プリンタ出口
１０４ 窪み部
１０４ａ 斜面
１０６ プリンタ入口
１０８ ＵＳＢ端子
１０９ ＤＣ電源端子
１１１ 搬送経路
２００ 制御部
２０２ 通信部
２０３ プリンタ制御基板
２０４ サーマルヘッド
２０４ｔ ヘッドサーミスタ
２０５ モータ
２０６ 無線モジュール
２０７ ＩＯ部
２１０ バッテリー
２１０ｔ 電池サーミスタ
２２１ 操作表示部
２５１ 充電制御部
２８１ 電圧変換回路
２８１ｔ 電圧変換回路サーミスタ
２８２ ＳＷ
２８３ ＤＣ電源機器
３００ プラテンローラ
３０４ 支持部
３０５ コイルスプリング
７０１ 発熱体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】