特開 2022-70732 画像形成装置及びその制御方法

(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】P2022070732

(43)【公開日】2022-05-13

(54)【発明の名称】画像形成装置及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/325 20060101AFI20220506BHJP

   B41J 29/46 20060101ALI20220506BHJP

【ＦＩ】

B41J2/325 A

B41J29/46 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020179962

(22)【出願日】2020-10-27

(71)【出願人】

【識別番号】000208743

【氏名又は名称】キヤノンファインテックニスカ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】寺田 徹也

【テーマコード（参考）】

2C061

2C065

【Ｆターム（参考）】

2C061AQ04

2C061HJ10

2C061HK11

2C061HK14

2C061HK18

2C061HV04

2C061HV23

2C061HV26

2C061HV32

2C061HV44

2C065AA01

2C065AE06

2C065DA36

2C065DA38

(57)【要約】

【課題】測定用の抵抗を設けることなく電池の容量を推定可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】プリンタ（画像形成装置）は、制御部２００と、プリンタが動作するための電源として使用される電池２０３と、搬送される記録媒体に熱転写により画像を形成するサーマルヘッド１０３とを有する。制御部２００は、電池２０３とサーマルヘッド１０３とを接続し、サーマルヘッド１０３に流れる電流を測定する。制御部２００は、測定で得られた電流の測定値に基づいて電池２０３の内部抵抗値Ｒｂを取得し、当該内部抵抗値に基づいて電池２０３の容量を推定する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像形成装置であって、
前記画像形成装置の電源として使用される電池と、
搬送される記録媒体の表面に熱転写により画像を形成するサーマルヘッドを有する画像形成手段と、
前記電池と前記サーマルヘッドとを接続し、前記サーマルヘッドに流れる電流を測定する測定手段と、
前記測定手段による測定で得られた前記電流の測定値に基づいて前記電池の内部抵抗値を取得し、当該内部抵抗値に基づいて前記電池の容量を推定する第１推定手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記画像形成手段による画像形成が行われる際には、前記電池の出力電圧を所定電圧に変換して前記サーマルヘッドへ出力する電圧変換器を介して、前記電池と前記サーマルヘッドとが接続され、前記測定手段による測定が行われる際には、前記電圧変換器を介さずに、前記電池と前記サーマルヘッドとが直接接続される
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記測定手段は更に、前記電池の閉回路電圧を測定し、
前記第１推定手段は、前記測定手段による測定で得られた前記閉回路電圧の測定値と前記電流の測定値とに基づいて、前記容量を推定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記電池と前記サーマルヘッドとの間のラインに設けられ、電圧を検知する電圧検知手段と、
前記電圧検知手段と前記サーマルヘッドとの間のラインに設けられ、前記電池と前記サーマルヘッドとの接続のスイッチングを行うスイッチと、を更に備え、
前記測定手段は、
前記スイッチがオフの状態で前記電圧検知手段によって検知される電圧を前記閉回路電圧として測定し、
前記スイッチがオンの状態で前記電圧検知手段によって検知される電圧に基づいて前記電流を測定する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記測定手段は、前記スイッチがオンの状態で前記電圧検知手段によって検知される電圧と、前記サーマルヘッドの抵抗値とに基づいて、前記電流の測定値を求める
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記サーマルヘッドは、画像信号に従って選択的に通電される複数の抵抗体を有し、
前記測定手段は、前記測定において通電される抵抗体の平均抵抗値が所定値となるように、前記測定における前記複数の抵抗体への通電を制御する
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記第１推定手段は更に、前記閉回路電圧と前記電池の充電率との関係を示す特性を用いて、前記閉回路電圧の測定値に対応する充電率を取得し、前記容量と前記充電率とに基づいて前記電池の残容量を推定する
ことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

印刷ジョブの実行時の使用電力量を推定する第２推定手段と、
前記第１推定手段によって推定された前記残容量と、前記第２推定手段によって推定された前記使用電力量とを比較し、当該比較の結果に基づいて、前記画像形成手段による画像形成を制御する制御手段と、を更に備える
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記制御手段は、前記比較の結果に基づいて、前記印刷ジョブの実行のために前記残容量が不足すると判定すると、前記印刷ジョブの実行を停止する
ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記第２推定手段は、実行対象の印刷ジョブごとに、前記印刷ジョブにおける印字率、前記記録媒体の搬送方向の印字長、印刷モード、及び印刷部数のうちの少なくとも１つに基づいて、前記使用電力量を推定する
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記印刷モードは、前記記録媒体の切断動作を行うか否か、及び前記記録媒体の加熱動作を行うか否かを示す
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。

【請求項12】

搬送される記録媒体の表面に熱転写により画像を形成するサーマルヘッドを有する画像形成手段と、画像形成装置の電源として使用される電池と、を備える画像形成装置の制御方法であって、
前記電池と前記サーマルヘッドとを接続し、前記サーマルヘッドに流れる電流を測定する測定工程と、
前記測定で得られた前記電流の測定値に基づいて前記電池の内部抵抗値を取得し、当該内部抵抗値に基づいて前記電池の容量を推定する工程と、
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置等の電子機器に使用される二次電池は、通常、充電の繰り返しに伴う性能劣化に起因して内部抵抗値が上昇する。その結果、電池の容量を正しく検知することが難しくなる。このため、例えば特許文献１では、測定用に設けた抵抗（ダミーロード抵抗）に電流を流すことで電池の内部抵抗値を測定し、内部抵抗値に基づいて電池の残量を判定する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１５２９７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上述のような従来技術では、電池の内部抵抗値の測定のためにダミーロード抵抗を設けることが必要であり、これは装置の大型化及び複雑化を招く。

【0005】

そこで、本発明は、測定用の抵抗を設けることなく電池の容量を推定可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る画像形成装置は、前記画像形成装置の電源として使用される電池と、搬送される記録媒体の表面に熱転写により画像を形成するサーマルヘッドを有する画像形成手段と、前記電池と前記サーマルヘッドとを接続し、前記サーマルヘッドに流れる電流を測定する測定手段と、前記測定手段による測定で得られた前記電流の測定値に基づいて前記電池の内部抵抗値を取得し、当該内部抵抗値に基づいて前記電池の容量を推定する第１推定手段と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、測定用の抵抗を設けることなく電池の容量を推定可能な画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】プリンタの概略的なハードウェア構成例を示す断面図

【図2】プリンタの制御構成の一例を示すブロック図

【図3】電圧測定部の接続構成の一例を示す図

【図4】サーマルヘッドの構成例を示す図

【図5】電池のＳＯＣ－ＯＣＶ特性の一例を示す図

【図6】電池のサイクル寿命特性の一例を示す図

【図7】印刷ジョブ実行時のプリンタの動作の例を示す図

【図8】印刷ジョブ実行時のプリンタの動作の例を示す図

【図9】印刷ジョブに従った印刷処理の手順を示すフローチャート

【図10】電池容量の推定処理（Ｓ１０２）の手順を示すフローチャート

【図11】使用電力量の推定処理（Ｓ１０３）の手順を示すフローチャート

【図12】印刷判定処理（Ｓ１０４）の手順を示すフローチャート

【図13】抵抗体の使用制御の手順を示すフローチャート

【図14】抵抗体テーブルの一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

＜画像形成装置＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例であるプリンタ１００の概略的なハードウェア構成例を示す断面図である。プリンタ１００は、操作部１０２、サーマルヘッド１０３、媒体加熱器１０４、インクリボンカードリッジ１０５、搬送ローラ対１０６、搬送ローラ１０７、媒体センサ１０８、先端センサ１０９、プラテンローラ１１２、及び切断部１１４を有している。操作部１０２は、ユーザに情報を表示する表示部１２１とユーザからの指示を受け付ける入力部１２２とを有している。プラテンローラ１１２は、サーマルヘッド１０３に対向する位置に配置されている。

【0011】

プリンタ１００は、搬送される記録媒体に熱転写により画像を形成するサーマルヘッド１０３を有する画像形成部を備えている。本実施形態では、サーマルヘッド１０３は、挿入口１１０から挿入されて搬送路を搬送されるチューブ状の記録媒体Ｍに画像を形成する。チューブ状の記録媒体Ｍは、ユーザによって手動で搬送路の挿入口１１０から挿入される。記録媒体Ｍの先端は、円筒形状の媒体加熱器１０４の内部を通過し、搬送ローラ対１０６に突き当てられ、搬送ローラ対１０６により挟持される。媒体加熱器１０４は、低温環境下において、記録媒体Ｍの表面（記録面）を加熱するヒータである。

【0012】

媒体センサ１０８は、媒体加熱器１０４の出口と搬送ローラ対１０６との間に配置されており、記録媒体Ｍの有無を検知する。媒体センサ１０８は、例えば、発光素子と受光素子とを有してもよい。発光素子から受光素子に向かって出力される光が記録媒体Ｍによって遮断されるか否かによって、媒体センサ１０８の検知信号が変化する。また、搬送路において、搬送ローラ１０７と排出口１１１との間には先端センサ１０９が設けられている。記録媒体Ｍの先端が搬送路のどこにあるかは、媒体センサ１０８と先端センサ１０９との検知結果に基づいて判定される。

【0013】

サーマルヘッド１０３は、インクリボンカードリッジ１０５に装填されているインクリボンの裏面側からインクリボンを記録媒体Ｍに対して押圧する。これにより、チューブ状の記録媒体Ｍの表面の一部（記録面）がほぼ平面となる。サーマルヘッド１０３は多数の熱源（発熱体素子）を有している。サーマルヘッド１０３は、画像信号に従って複数の熱源を選択的に通電し、インクリボンを溶融させ、チューブ状の記録媒体Ｍの表面にインクを転写する。なお、サーマルヘッド１０３は、プラテンローラ１１２から離間した退避位置と、プラテンローラ１１２に対して記録媒体Ｍ（及びインクリボン）を押圧する印刷位置との間で移動可能に構成されている。

【0014】

搬送ローラ１０７は、プラテンローラ１１２と協働して記録媒体Ｍを搬送し、排出口１１１から記録媒体Ｍを排出する。搬送ローラ１０７と排出口１１１との間には切断部１１４が設けられている。記録媒体Ｍは、切断部１１４によって必要に応じて切断処理が行われた後に排出口１１１から排出される。

【0015】

＜制御構成＞
図２は、プリンタ１００の制御構成の一例を示すブロック図である。制御部２００は、制御部２００は、内部バスで互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含む。ＲＯＭにはプリンタ１００の制御プログラムが格納されている。ＲＡＭはＣＰＵのワークエリアとして機能する。制御部２００は、マイクロコンピュータで構成されてもよい。

【0016】

制御部２００は、制御部２００と接続された各デバイスの動作を制御する。制御部２００には、操作部１０２（表示部１２１及び入力部１２２）、サーマルヘッド１０３、媒体加熱器１０４、媒体センサ１０８、先端センサ１０９、切断部１１４、モータドライバ２０１及び２０２、電池２０３、並びに電圧測定部２０４が接続されている。また、制御部２００は、操作部１０２（入力部１２２）から入力された指示及び画像情報（印刷データ）の受付を受け付けたり、ユーザに対する情報を操作部１０２（表示部１２１）に表示したりする。

【0017】

制御部２００は、パーソナルコンピュータ等の外部装置と接続可能であってもよく、外部装置から指示及び画像情報を受信してもよい。また、ＲＡＭカードやＵＳＢ等の外部記憶装置がプリンタ１００に装着可能であってもよく、そのような外部記憶装置に格納されたデータを制御部２００が使用してもよい。

【0018】

モータドライバ２０１は、搬送用モータ２１１の動作を制御する。搬送用モータ２１１は、搬送ローラ対１０６及び搬送ローラ１０７を駆動するモータである。モータドライバ２０２は、ヘッド用モータ２１２の動作を制御する。ヘッド用モータ２１２は、サーマルヘッド１０３を、上述の退避位置と印刷位置との間で移動させるモータである。搬送用モータ２１１及びヘッド用モータ２１２は、例えばステッピングモータで構成される。電池２０３は、プリンタ１００が動作するための電源として使用され、充電可能な二次電池で構成される。電圧測定部２０４は、図３を用いて後述するように、電池２０３とサーマルヘッド１０３との間のライン上で電圧の測定を行う。

【0019】

＜電圧測定部＞
図３は、電圧測定部２０４の接続構成の一例を示す図である。電圧測定部２０４は、電池２０３とサーマルヘッド１０３との間に接続されている。電池２０３は、内部抵抗Ｒｂと電源ＤＣとで構成される。電圧測定部２０４は、電圧検知器３０１と、ＤＣ－ＤＣ（電圧変換器）３０２及び３０３と、スイッチＳ１～Ｓ４とを有している。スイッチＳ１～Ｓ４は、例えば、それぞれＦＥＴで構成される。

【0020】

電池２０３とサーマルヘッド１０３との間のラインには、電圧を検知する電圧検知器３０１が配置される。また、電圧検知器３０１とサーマルヘッド１０３との間のラインには、電池２０３とサーマルヘッド１０３との接続のスイッチングを行うスイッチＳ１が配置される。また、スイッチＳ１とサーマルヘッド１０３との間に、スイッチＳ２～Ｓ４がそれぞれ配置された並列の３つのラインが接続される。ＤＣ－ＤＣ３０２は、スイッチＳ１とＳ２との間に接続される。ＤＣ－ＤＣ３０３は、スイッチＳ１とＳ３との間に接続される。制御部２００は、スイッチＳ１のオン／オフを制御するとともに、スイッチＳ２～Ｓ３のいずれかがオンになるようにスイッチＳ２～Ｓ３のオン／オフを制御する。具体的には、制御部２００はスイッチＳ１～Ｓ４を以下のように制御する。

【0021】

（１）印刷を実行する際には、制御部２００は、スイッチＳ１及びＳ２をオンにすることで、電池２０３からＤＣ－ＤＣ３０２を介してサーマルヘッド１０３へ電圧を供給する。このとき、電池２０３から出力された電圧は、ＤＣ－ＤＣ３０２によって印刷用の所定の電圧に昇圧されて、サーマルヘッド１０３に印加される。
（２）サーマルヘッド１０３の抵抗値Ｒｓの検知を行う際には、制御部２００は、スイッチＳ１及びＳ３をオンにすることで、電池２０３からＤＣ－ＤＣ３０３を介してサーマルヘッド１０３へ電圧を供給する。このとき、電池２０３から出力された電圧は、ＤＣ－ＤＣ３０２によって抵抗値Ｒｓの検知用の所定の電圧に降圧されて、サーマルヘッド１０３に印加される。
（３）電池２０３の容量を推定（サーマルヘッド１０３に流れる電流を測定）する際には、制御部２００は、スイッチＳ１及びＳ４をオンにすることで、ＤＣ－ＤＣ３０２及び３０２を介さずに電池２０３をサーマルヘッド１０３に直接接続する。

【0022】

このように、画像形成部による画像形成が行われる際には、電池２０３の出力電圧を所定電圧に変換してサーマルヘッド１０３へ出力する電圧変換器（ＤＣ－ＤＣ３０２）を介して、電池２０３とサーマルヘッド１０３とが接続される。一方、サーマルヘッド１０３に流れる電流の測定が行われる際には、当該電圧変換器（ＤＣ－ＤＣ３０２）を介さずに、電池２０３とサーマルヘッド１０３とが直接接続される。スイッチＳ１～Ｓ４は、このように電池２０３とサーマルヘッド１０３との接続の切り替えを行う接続切替部として機能する。

【0023】

後述する電池容量の推定処理（Ｓ１０２）において、制御部２００は、スイッチＳ１がオフの状態で電圧検知器３０１によって検知される電圧を、電池２０３の閉回路電圧Ｖ１として測定する。また、制御部２００は、スイッチＳ１（及びＳ４）がオンの状態で電圧検知器３０１によって検知される電圧に基づいて、サーマルヘッド１０３に流れる電流を測定する。

【0024】

＜サーマルヘッド＞
図４は、サーマルヘッド１０３の構成例を示す図である。サーマルヘッド１０３は、１２８個の抵抗体Ｒ１～Ｒ１２８と、各抵抗体への通電を制御する制御回路４０１とを有する。なお、各抵抗体は、基準値（公称値）から誤差範囲内の抵抗値を有する。本例では、各抵抗体は、基準値Ｒｒｅｆ（例えば８００Ω）から±１５％の範囲内の抵抗値を有するものとする。制御回路４０１は、制御部２００から出力されるＤＡＴＡ信号に従って、抵抗体Ｒ１～Ｒ１２８に電流を流す。ＤＡＴＡ信号は、それぞれ各抵抗体に対応する１２８ビットで構成されている。

【0025】

制御回路４０１は、ＤＡＴＡ信号の各ビットに従って、対応する抵抗体に電流を流す（通電する）か否かを設定する。ＤＡＴＡ信号は、ＣＬＯＣＫ信号に同期している。制御回路４０１は、ＣＬＯＣＫ信号のパルスの立ち上がりエッジにおいてＤＡＴＡ信号からデータ（ビット）を順に取り込むことで、抵抗体Ｒ１～Ｒ１２８のそれぞれに通電するか否かを設定する。制御回路４０１は、制御部２００からＬＡＴＣＨ信号が出力されると、抵抗体Ｒ１～Ｒ１２８に対する通電設定を確定する。その後、制御回路４０１は、確定した通電設定に従って、制御部２００から出力されるＳＴＲＯＢＥ信号がオンである間に抵抗体Ｒ１～Ｒ１２８に対する通電を行う。

【0026】

＜電池の特性＞
図５は、電池２０３の特性として、充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）－閉回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）特性（ＳＯＣ－ＯＣＶ特性）の例を示している。このＳＯＣ－ＯＣＶ特性は、充電率と、電池２０３の負荷に接続されていない状態の電圧（即ち、閉回路電圧）との関係を示す。充電率とは、電池２０３が完全に充電された状態における電気容量に対する、充電されている電気量（放電された電気量を除いた電気量）の割合に相当する。電池２０３の閉回路電圧を検知し、検知した電圧に対応する充電率を、ＳＯＣ－ＯＣＶ特性を使用して求めることにより、電池２０３の充電率を推定できる。本実施形態では、後述するように、図５に示すＳＯＣ－ＯＣＶ特性を使用して電池２０３の充電率を推定し、更に電池２０３の容量を推定する。

【0027】

図６は、電池２０３のサイクル寿命特性の例を示しており、電池２０３の充電回数と電池２０３の容量［ｍＡｈ］との関係、及び、電池２０３の充電回数と電池２０３の内部抵抗値Ｒｂとの関係を示している。一般に、充電の繰り返しに伴う電池の劣化に起因して、図６に示すように、電池２０３の容量は充電回数の増加に従って電池２０３の内部抵抗値Ｒｂが徐々に増加して、電池２０３の容量が徐々に減少する。本実施形態では、後述するように、電池２０３の内部抵抗値Ｒｂを検知（測定）し、測定した内部抵抗値に基づいて、図６に示すサイクル寿命特性を使用して電池２０３の容量を推定する。

【0028】

＜印刷ジョブ実行時の動作＞
図７及び図８は、印刷ジョブの実行時のプリンタ１００の動作の例を示す図である。図７は、印刷ジョブにおける印刷部数が１部である例を、図８は、印刷ジョブにおける印刷部数が３部である例を示しており、各動作のタイミングを示している。図７及び図８において、「搬送」は、搬送ローラ対１０６及び搬送ローラ１０７がチューブ状の記録媒体Ｍを搬送する動作を行うタイミングを示す。「印字」は、サーマルヘッド１０３が記録媒体Ｍに画像を形成する動作を行うタイミングを示す。「カット」は、画像の形成が行われた記録媒体Ｍを切断部１１４が切断する動作を行うタイミングを示す。「加熱」は、記録媒体Ｍの柔軟性を維持するために媒体加熱器１０４が記録媒体Ｍを加熱する動作を行うタイミングを示す。

【0029】

図７及び図８に示すように、印刷ジョブの実行に関連する各動作は、チューブ状の記録媒体Ｍの搬送タイミングに合わせてそれぞれ実行される。また、搬送路におけるサーマルヘッド１０３と切断部１１４との間の距離に応じて、サーマルヘッド１０３による画像形成後に切断部１１４による記録媒体Ｍの切断が行われるタイミングが変化する。更に、サーマルヘッド１０３（の各抵抗体）に流れる電流は、図７及び図８に示す画像形成動作に合わせて変化する。したがって、（図１１を参照して後述する）印刷ジョブ実行時の使用電力量を推定する処理では、印刷ジョブの実行に関連する各動作を考慮して使用電力量を推定する必要がある。

【0030】

＜フローチャート：印刷処理＞
図９は、プリンタ１００における印刷処理の手順を示すフローチャートである。プリンタ１００において操作部１０２を介して印刷ジョブの実行指示をユーザから受け付けると、制御部２００は、図９の手順に従って印刷ジョブの実行を開始する。まずＳ１０１で、制御部２００は、サーマルヘッド１０３を退避位置から印刷位置に移動させてプラテンローラ１１２に対して記録媒体Ｍ（及びインクリボン）を押圧するよう、ヘッド用モータ２１２を駆動する。印刷位置へのサーマルヘッド１０３の移動が完了すると、制御部２００はＳ１０２へ処理を進める。

【0031】

Ｓ１０２で、制御部２００は、電池２０３の容量を推定する処理を、図１０に示す手順で実行し、Ｓ１０３へ処理を進める。Ｓ１０３で、制御部２００は、印刷ジョブ実行時の使用電力量を推定する処理を、図１１に示す手順で実行し、処理をＳ１０４へ進める。なお、Ｓ１０３の処理は、Ｓ１０２の処理より先に実行されてもよいし、Ｓ１０２の処理と並列に実行されてもよい。

【0032】

Ｓ１０４で、制御部２００は、Ｓ１０２において推定された電池２０３の残容量と、Ｓ１０３において推定された使用電力量とを比較し、その比較結果に基づいて、印刷処理を実行するか否かを判定する処理を行う。印刷処理を実行すると判定すると、制御部２００は、Ｓ１０５で、印刷ジョブに従って記録媒体Ｍに画像を形成する印刷処理を開始する。

【0033】

印刷処理の開始後、Ｓ１０６で、制御部２００は、電池２０３の出力電圧が所定電圧まで低下したか否かを判定し、出力電圧が所定電圧まで低下した場合にはＳ１０８へ処理を進め、出力電圧が所定電圧まで低下していない場合にはＳ１０７へ処理を進める。この所定電圧は、二次電池として構成されている電池２０３の使用限界に相当する最低電圧に対してある程度のマージンを加えた電圧として、電池２０３の過放電を防ぐために予め定められている。電池２０３に過放電が生じて残容量が０に至ると、電池２０３は深放電状態となり、電池を構成するセルが劣化して回復不能になる。Ｓ１０６の処理は、電池２０３がこのような状態に至ることを防ぐために行われる。

【0034】

電池２０３の出力電圧が所定電圧まで低下した場合、制御部２００は、Ｓ１０８で、実行中の印刷処理を停止し、Ｓ１０９で、バックアップ処理を行い、図９の手順による処理を終了する。なお、バックアップ処理は、例えば、ユーザによって入力部１２２から入力されたデータ等のバックアップを行う処理、及び、電池切れを示すメッセージを表示部１２１に表示する処理を含む。

【0035】

一方、Ｓ１０７で、制御部２００は、印刷処理を終了するか否かを判定する。制御部２００は、印刷ジョブに従った画像の形成が完了すると、印刷処理を終了すると判定し、図９の手順による処理を終了する。制御部２００は、印刷ジョブに従った画像の形成を継続する場合には、Ｓ１０６に処理を戻すことで、Ｓ１０６の処理を繰り返す。

【0036】

●電池容量の推定処理
図１０は、Ｓ１０２における電池容量の推定処理の手順を示すフローチャートである。制御部２００は、電圧測定部２０４及びサーマルヘッド１０３を使用して、電池２０３の容量（電池容量）及び残容量を推定する。

【0037】

まずＳ１１１で、制御部２００は、電圧測定部２０４に設けられたＤＣ－ＤＣ３０２及び３０３に出力を停止し、Ｓ１１２へ処理を進める。なお、制御部２００は、ＤＣ－ＤＣ３０２及び３０３の出力を停止する代わりに、各ＤＣ－ＤＣに接続されているスイッチＳ２及びＳ３をオフにしてもよい。

【0038】

Ｓ１１２で、制御部２００は、スイッチＳ１をオフにして、電圧検知器３０１によって検知される電圧を測定し、得られた測定値を閉回路電圧（ＯＣＶ）Ｖ１として取得する。その後、Ｓ１１３で、制御部２００は、スイッチＳ１及びＳ４をオンにして、電池２０３からスイッチＳ１及びＳ４を介してサーマルヘッド１０３に電流を流す（通電する）。このとき、サーマルヘッド１０３が有する複数の抵抗体（抵抗体Ｒ１～Ｒ１２８）のうち、後述する図１３の処理により決定された抵抗体に対して通電される。サーマルヘッド１０３に通電した状態で、制御部２００は、電圧検知器３０１によって検知される電圧を測定し、得られた測定値を電圧Ｖ２として取得する。電圧Ｖ２は、サーマルヘッド１０３に印加される電圧に相当する。

【0039】

制御部２００は、電圧Ｖ２に基づいて、サーマルヘッド１０３に流れる電流を測定する。当該電流は、サーマルヘッド１０３の抵抗値Ｒｓに基づいてＶ２／Ｒｓと求められる。
なお、サーマルヘッド１０３の抵抗値Ｒｓは、後述するように、Ｓ１１３において使用された抵抗体の抵抗値に平均値に相当し、基準値Ｒｒｅｆに等しくなるように定められている。Ｓ１１４で、制御部２００は、閉回路電圧Ｖ１、電圧Ｖ２及びサーマルヘッド１０３に流れる電流の測定値（Ｖ２／Ｒｓ）に基づいて、次式を用いて電池２０３の内部抵抗値Ｒｂを取得する。
Ｖ１－Ｖ２＝（Ｖ２／Ｒｓ）＊Ｒｂ
このようにして、サーマルヘッド１０３に流れる電流の測定値に基づいて、電池２０３の内部抵抗値が取得（測定）される。

【0040】

電池２０３の内部抵抗値Ｒｂを取得すると、次にＳ１１５で、制御部２００は、電池２０３のサイクル寿命特性（図６）を用いて、電池２０３の現在の容量Ｙを推定する。具体的には、制御部２００は、内部抵抗値Ｒｂに対応する充電回数を求め、更に当該充電回数に対応する容量を求める。このようにして、制御部２００は、電池２０３の現在の（全体の）容量Ｙを推定できる。なお、電池２０３のサイクル寿命特性（図６）及びＳＯＣ－ＯＣＶ特性（図５）を示すデータは、制御部２００内のＲＯＭに予め格納されており、当該ＲＯＭから読み出されて使用される。

【0041】

その後Ｓ１１６で、制御部２００は、Ｓ１１２において測定された閉回路電圧（ＯＣＶ）Ｖ１に基づいて、電池２０３のＳＯＣ－ＯＣＶ特性（図５）を用いて、充電率（ＳＯＣ）を求めることで、電池２０３の充電率ｎを推定する。更にＳ１１７で、制御部２００は、電池の現在の容量Ｙと充電率ｎとに基づいて、電池２０３の現在の残容量Ｚ（＝ｎ＊Ｙ）を推定し、図１０の手順による処理（Ｓ１０２）を終了し、処理をＳ１０３へ進める。

【0042】

●使用電力量の推定処理
図１１は、Ｓ１０３における使用電力量の推定処理の手順を示すフローチャートである。本実施形態では、制御部２００は、実行対象の印刷ジョブごとに、当該印刷ジョブにおける印字率、記録媒体Ｍの搬送方向の印字長、印刷モード、及び印刷部数のうちの少なくとも１つに基づいて、使用電力量を推定する。

【0043】

まずＳ１２１で、制御部２００は、印刷ジョブに含まれる印刷データに基づいて、サーマルヘッド１０３による画像形成における印字率αを取得する。なお、印字率は、記録媒体Ｍの記録面における画像形成が可能な領域内における、画像が形成される（インクが転写される）領域の割合に相当する。

【0044】

Ｓ１２２で、制御部２００は、印刷ジョブにおける、媒体加熱器１０４による記録媒体Ｍの加熱動作（予備加熱動作）のための予備加熱設定を確認することで、予備加熱に要する時間θ及び電力Ｄの設定を取得する。なお、予備加熱動作を行わないことが設定されている場合、時間θ及び電力Ｄは０に設定される。

【0045】

Ｓ１２３で、制御部２００は、印刷ジョブにおける印刷モードを確認することで、切断部１１４による切断回数ｍと、切断動作に要する電力Ｃとを取得する。なお、切断動作を行わない印刷モードが使用される場合には、切断回数ｍ及び電力Ｃは０に設定される。更にＳ１２４で、制御部２００は、印刷ジョブにおける印刷設定を確認することで、記録媒体Ｍの搬送方向における１部当たりの印字長βと、印刷部数εとを取得する。なお、Ｓ１２１～Ｓ１２４の処理は、任意の順序で実行されることが可能である。

【0046】

その後Ｓ１２５で、制御部２００は、Ｓ１２１～Ｓ１２４において取得されたパラメータ値に基づいて、印刷ジョブ実行時の使用電力量Ｗｂを推定する。使用電力量Ｗｂ［Ｗｂ］は、次式により求められる。
Ｗｂ＝［{α＊（β／Ａ）＊Ｂ｝＋（ｍ＊Ｃ）］＊ε＋［ε＊θ＊Ｄ］
なお、Ａは印刷速度、Ｂは、サーマルヘッド１０３の消費電力である。制御部２００は、使用電力量Ｗｂを推定すると、図１１の手順による処理（Ｓ１０３）を終了し、処理をＳ１０４へ進める。

【0047】

●印刷判定処理
図１２は、Ｓ１０４における印刷判定処理の手順を示すフローチャートである。まずＳ１３１で、制御部２００は、Ｓ１０２（図１０）の処理で得られた、電池２０３の残容量Ｚ（＝ｎ＊Ｙ）の推定結果と、Ｓ１０３（図１１）の処理で得られた、使用電力量Ｗｂの推定結果とを比較する。ここで、制御部２００は、使用電力量Ｗｂとの比較を可能にするために、次式により電池２０３の残容量Ｚを電力量Ｗａ［Ｗｂ］に換算する。
Ｗａ＝Ｖ１＊Ｚ＊τ
なお、τは、ＤＣ－ＤＣ３０２による電圧の変換効率である。これにより、制御部２００は、電池２０３の残容量Ｚに対応する電力量Ｗａ［Ｗｈ］と、使用電力量Ｗｂ［Ｗｈ］と比較する。

【0048】

Ｓ１３１における比較結果に基づいて、Ｓ１３２で、制御部２００は、印刷ジョブの実行のために電池２０３の残容量Ｚが不足するか否かを判定する。制御部２００は、Ｗａ≧Ｗｂである場合、電池２０３の残容量Ｚは不足しないと判定し、Ｓ１３３へ処理を進める。Ｓ１３３で、制御部２００は、印刷が可能であることを示す通知を表示部１２１に表示し、図１２の手順による処理（Ｓ１０４）を終了し、処理をＳ１０５へ進める。

【0049】

一方、制御部２００は、Ｗａ＜Ｗｂである場合、電池２０３の残容量Ｚが不足すると判定し、Ｓ１３２からＳ１３４へ処理を進める。Ｓ１３４で、制御部２００は、電池２０３の残容量Ｚが不足していることを示す通知を表示部１２１に表示し、それでも印刷処理を行うか否かをユーザに確認する。Ｓ１３５で、制御部２００は、入力部１２２から入力されたユーザの指示に基づいて、印刷処理を実行するか否かを判定する。制御部２００は、印刷処理を実行する場合には、図１２の手順による処理（Ｓ１０４）を終了し、処理をＳ１０５へ進める。一方、制御部２００は、印刷処理を実行しない場合には、図１２及び図９の手順による処理を終了することで印刷ジョブの実行を停止する。

【0050】

＜フローチャート：抵抗体の使用制御＞
図１３は、サーマルヘッド１０３の複数の抵抗体（抵抗体Ｒ１～Ｒ１２８）のうちで、電池容量の推定処理（Ｓ１０２）におけるＳ１１３で使用される抵抗体を決定するための、抵抗体の使用制御の手順を示すフローチャートである。Ｓ１１３で使用される抵抗体は、プリンタ１００の工場出荷時に予め定められており、このため抵抗体の使用数Ｎも予め定められている（例えば、Ｎ＝８０）。しかし、サーマルヘッド１０３に使用される各抵抗体の抵抗値は時間の経過とともに変化する。このため、ある程度の期間が経過するごとに、各抵抗体の抵抗値の変化に応じて、Ｓ１１３で使用される抵抗体を決定し直すのが望ましい。

【0051】

そこで、本実施形態では、制御部２００は、サーマルヘッド１０３に流れる電流の測定において通電される抵抗体の平均抵抗値Ｒａｖｅが所定値（基準値Ｒｒｅｆ）となるように、当該測定における複数の抵抗体への通電を制御する。具体的には、制御部２００は、所定部数の画像の形成が行われるごとに、図１３の手順による制御を実行することで、Ｓ１１３で使用される抵抗体を決定し直す。

【0052】

制御部２００は、所定部数の画像の形成が行われるごとに、印刷ジョブの実行開始時に、図１３の手順による制御を実行する。まずＳ１４１で、制御部２００は、Ｓ２及びＳ４をオフにし、スイッチＳ１及びＳ３をオンにして、電池２０３からスイッチＳ１、ＤＣ－ＤＣ３０３及びスイッチＳ３を介してサーマルヘッド１０３の各抵抗体に順に通電する。更に、制御部２００は、各抵抗体に通電した状態で、電圧検知器３０１によって検知される電圧を測定することで、抵抗体に流れる電流の値を測定し、その測定結果に基づいて抵抗体の抵抗値を取得する。これにより、制御部２００は、図１４に示すように、抵抗体Ｒ１～Ｒ１２８の抵抗値を取得する。

【0053】

次にＳ１４２で、制御部２００は、Ｓ１４１における測定結果に基づいて、図１４に示すように、抵抗体Ｒ１～Ｒ１２８を抵抗値の昇順又は降順に並べ替えたリストを生成し、当該リストにより、抵抗体テーブルを更新する。抵抗体テーブルは、ＲＯＭ又はＲＡＭに格納された状態で保持されている。

【0054】

更にＳ１４３で、制御部２００は、抵抗体Ｒ１～Ｒ１２８を抵抗値のうちの最大抵抗値が基準値Ｒｒｅｆ（例えば８００Ω）を下回るか否かを判定し、下回る場合にはＳ１４４に処理を進める。Ｓ１４４で、制御部２００は、Ｓ１１３における抵抗体の使用数ＮをＦ個減らし（即ち、Ｎ＝Ｎ－Ｆ）、処理をＳ１４７へ進める。一方、最大抵抗値が基準値Ｒｒｅｆを下回らない場合にはＳ１４３からＳ１４５へ処理を進める。Ｓ１４５で、制御部２００は、抵抗体Ｒ１～Ｒ１２８を抵抗値のうちの最小抵抗値が基準値Ｒｒｅｆ（例えば８００Ω）を上回るか否かを判定し、上回る場合にはＳ１４６に処理を進める。Ｓ１４６で、制御部２００は、Ｓ１１３における抵抗体の使用数ＮをＦ個増やし（即ち、Ｎ＝Ｎ＋Ｆ）、処理をＳ１４７へ進める。一方、最小抵抗値が基準値Ｒｒｅｆを上回らない場合にはＳ１４５からＳ１４７へ処理を進める。

【0055】

Ｓ１４７で、制御部２００は、抵抗体テーブルにおいて、連続するＮ個の抵抗体から成る範囲として、その範囲に含まれる抵抗体の平均抵抗値Ｒａｖｅが基準値Ｒｒｅｆに等しくなる範囲を特定する。制御部２００は更に、特定した範囲を、Ｓ１１３における使用範囲として定めることで、抵抗体テーブルにおける抵抗体の使用範囲を調整する。例えば、制御部２００は、連続するＮ個の抵抗体から成る範囲を、当該範囲についての平均抵抗値Ｒａｖｅが基準値Ｒｒｅｆに近づくようにシフトさせることで、そのような調整を行う。

【0056】

最後にＳ１４８で、制御部２００は、Ｓ１４７における調整後の使用範囲に含まれるＮ個の抵抗体を、Ｓ１１３において使用する抵抗体として決定し、図１３の手順による処理を終了する。このようにして、サーマルヘッド１０３の抵抗値が一定になるように抵抗体の使用制御を行うことで、電池２０３の容量の推定精度を向上させることが可能である。

【0057】

なお、図１３の例では、サーマルヘッド１０３の抵抗値が一定になるように抵抗体の使用制御が行われているが、サーマルヘッド１０３の抵抗値が可変であっても、図１０乃至図１２の手順により電池２０３の容量を推定することは可能である。

【0058】

以上説明したように、本実施形態のプリンタ１００（画像形成装置）において、制御部２００は、電池２０３とサーマルヘッド１０３とを接続し、サーマルヘッド１０３に流れる電流を測定する。制御部２００は、測定で得られた電流の測定値に基づいて電池２０３の内部抵抗値Ｒｂを取得し、当該内部抵抗値に基づいて電池２０３の容量を推定する。このように、本実施形態によれば、電池２０３の内部抵抗値Ｒｂの測定用の抵抗を設けることなく、電池２０３の容量を推定することが可能な画像形成装置を提供できる。

【0059】

また、電池２０３の内部抵抗値Ｒｂに基づいて電池２０３の容量を推定することで、電池の性能劣化による内部抵抗値Ｒｂの上昇に起因した電池容量の推定精度の劣化を避けることが可能である。

【0060】

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0061】

１００：プリンタ、１０３：サーマルヘッド、２００：制御部、２０３：電池、２０４：電圧測定部、３０１：電圧検知器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】