JPH06115143A - サーマルプリンタ制御方法 - Google Patents

サーマルプリンタ制御方法

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JPH06115143A
JPH06115143A JP26640792A JP26640792A JPH06115143A JP H06115143 A JPH06115143 A JP H06115143A JP 26640792 A JP26640792 A JP 26640792A JP 26640792 A JP26640792 A JP 26640792A JP H06115143 A JPH06115143 A JP H06115143A
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JP
Japan
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battery
thermal printer
voltage drop
driving
internal resistance
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP26640792A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Yamaji
秀幸 山路
Sumio Watanabe
寿美男 渡辺
Katsuhiro Maeda
克広 前田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッテリを駆動電源にしラインドット型のサ
ーマルヘッドにより印字を行うサーマルプリンタに関
し、バッテリの電圧降下による印字品質の低下を防止
し、更には、その電圧降下の過大によるプリンタシステ
ム自体の障害を予防することができるサーマルプリンタ
制御方法の提供を目的とする。 【構成】 擬似負荷発生回路3によりバッテリ1に擬似
負荷を与え、該擬似負荷によって生ずるバッテリ1の電
圧降下を電圧測定回路4により検出してバッテリ1の内
部抵抗を測定し、サーマルヘッド2の駆動毎に、ヘッド
2の発熱抵抗体に通電する通電時間を、該通電時の該内
部抵抗によるバッテリ1の電圧降下を予測して設定し、
駆動周期を該通電時間以上の長さに設定するように構成
し、内部抵抗又は予測電圧降下が過大な時はプリンタの
駆動を停止しバッテリ異常をホスト側に通知するように
構成する。制御回路5は通電時間・駆動周期を設定しヘ
ッド2を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サーマルプリンタ制御
方法に係り、特に、バッテリを駆動電源にしラインドッ
ト型のサーマルヘッドにより用紙に印字を行うサーマル
プリンタに関する。
【0002】近年、サーマルプリンタは、その小型化に
伴い、車載用、ハンディーターミナルなどのポータブル
機器の端末として広く利用されている。このような機器
においては、主電源としてバッテリが多く用いられてお
り、特にポータブル機器においては再充電可能で内部抵
抗の小さいNiCd(ニッケル−カドミウム)バッテリ
が使用されている。しかし、比較的大きな電流が必要と
される上記ラインドット型のサーマルプリンタを使用す
る場合、駆動電源のバッテリがNiCdバッテリであっ
てもその内部抵抗による電圧降下が無視できなくなり、
またその内部抵抗が経時的に変化するので、印字品質の
確保やプリンタシステムの障害予防のためにはバッテリ
の電圧降下に応じた対処が必要である。
【0003】
【従来の技術】従来のサーマルプリンタにおいては、電
源として安定化電源が一的に用いられて電圧降下を考慮
せずにプリンタの駆動を行っていた。しかし、バッテリ
を主電源とするプリンタが使用され始めるとバッテリの
電圧変動が無視できなくなり、電圧を監視して対処する
手法が使われだした。但し、その際の電圧監視は無負荷
時または定常状態時の電圧を測定し、その時点の電圧に
よって判断が行われており、サーマルヘッド駆動により
負荷電流が大きくなる時の電圧降下は考慮されていなか
った。
【0004】ラインドット型のサーマルプリンタをバッ
テリで駆動する際には、バッテリの負荷電流を軽減する
ために、サーマルヘッドの1ドットラインを複数の発熱
抵抗体ブロック(以下はブロックと略称する)に分割し
て、1ドットラインの印字をブロック単位に順次通電す
る繰り返し駆動で行っている。
【0005】図3はそのサーマルヘッド駆動のタイミン
グチャートであり、図中、T0は上記繰り返し駆動の駆
動周期、T1は発熱抵抗体に対する通電時間、を示す。
通電時間T1は、印字品質(印字濃度)を適切にする所
要印加エネルギーを発熱抵抗体に与えるように各駆動毎
に設定するものであり、駆動電圧(電源電圧)の関数と
なっている。駆動周期T0は、1ドットラインの印字時
間を規定するので、通電時間T1以上を狙うが長すぎな
いように設定してある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図4はバッテリの内部
等価回路図である。バッテリには内部抵抗が存在し、N
iCdバッテリにおいては1セル当たり20〜30mΩ
程度である。また1セルの公称電圧は約1.2V程度で
あり、サーマルプリンタを駆動する場合には4〜5個の
直列接続により4.8〜6.0V位にして使用される。
その場合のセル合計の内部抵抗は約80〜150mΩと
なる。
【0007】ここで、バッテリの内部抵抗をr、負荷電
流をi、内部抵抗rによる電圧降下をΔVとすると、
ΔV=i×r の関係式が成立する。負荷電流iが小さ
い場合には電圧降下ΔVも無視できる程度の値をとる
が、サーマルプリンタでは、図3の通電時間T1におい
て最大5〜6A程度の負荷電流iが流れる場合がある。
その場合には、電圧降下ΔVが電源電圧4.8〜6.0
Vに対し1V程度と無視できない大きさとなるため、印
字品質を良好に保つためには通電時間T1に対して電圧
降下ΔVに応じさせた延長の対処が必要である。然も
駆動周期T0>通電時間T1 の関係になければならな
い。若しこの対処により上記関係が逆になれば、通電時
間T1が駆動周期T0によって限定されて印字品質が低
下するからである。
【0008】また、内部抵抗rによる電圧降下ΔVが大
きすぎるとプリンタのシステム自体に障害を与える危険
性が生ずる。そしてその内部抵抗rは、二次型バッテリ
の特性として、充放電を繰り返し行うと経時的に増大す
る傾向にあり、任意の時点における実値を単純に規定す
ることが困難である。
【0009】本発明は、バッテリを駆動電源にしライン
ドット型のサーマルヘッドにより用紙に印字を行うサー
マルプリンタに関し、バッテリの電圧降下による印字品
質の低下を防止し、更には、その電圧降下の過大による
プリンタシステム自体の障害を予防することができるサ
ーマルプリンタ制御方法の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図で、(a)は要部のブロック図、(b)はバッテリ内
部抵抗の測定を示す図、である。
【0011】上記目的を達成するために、本発明による
サーマルプリンタ制御方法は、図1を参照して、バッテ
リ1を駆動電源にしラインドット型のサーマルヘッド2
により用紙に印字を行うサーマルプリンタの制御方法で
あって、擬似負荷発生回路3によりバッテリ1に擬似負
荷を与え、該擬似負荷によって生ずるバッテリ1の電圧
降下を電圧測定回路4により検出して、バッテリ1の内
部抵抗rを測定し、サーマルヘッド2の駆動毎に、サー
マルヘッド2の発熱抵抗体に通電する通電時間を、該通
電時の内部抵抗rによるバッテリ1の電圧降下を予測し
て設定し、駆動周期を該通電時間以上の長さに設定する
ことを特徴としている。図中の5は上述により通電時間
と駆動周期を設定してサーマルヘッド2を駆動する制御
回路である。
【0012】また、このサーマルプリンタ制御方法にお
いて、測定した内部抵抗rがバッテリ1に規定された上
限値より大きい際は、サーマルプリンタの駆動を停止す
ることを特徴とし、または、予測した電圧降下がサーマ
ルプリンタの安定な駆動を阻害する程度に大きい際は、
サーマルプリンタの駆動を停止することを特徴としてい
る。そして、サーマルプリンタの駆動停止と共に、ホス
トコンピュータに対しバッテリ1の状態通知を行うこと
が望ましい。
【0013】
【作用】上記バッテリ1の内部抵抗rの測定は次のよう
にして行うことができる。即ち図1(b)において、先
ず、スイッチング用トランジスタ3bをOFFにして擬
似負荷電流を通電しない場合(無負荷時)におけるバッ
テリ1の電圧を測定し、その電圧をV0とする。次に、
スイッチング用トランジスタ3bをONにして擬似負荷
用抵抗3aに電流i1を通電させた場合のバッテリ1の
電圧を測定し、その電圧をV1とする。バッテリ1の内
部抵抗rとの間には、 V0−V1=i1×r の関係が成立し、内部抵抗rは、 r=i1/(V0−V1) となる。
【0014】そして、上記発熱抵抗体の通電ドット数
は、印字データによりサーマルヘッドの駆動毎に既知で
ある。従って、個々の駆動における発熱抵抗体通電時の
バッテリ1に対する負荷抵抗を算定できるので、その通
電時のバッテリ1の電圧降下を上記内部抵抗rから予測
できる。この予測はその時の駆動電圧を示すので、上記
通電時間は印字品質が適切になるように設定することが
可能である。
【0015】それは、次の関係式を満足させるようにす
れば良い。 E=I2 ×R0×T1 I= (Vset −Vsat)/ 〔R0+Rex+ (Rcom ×N)〕 Vset =V0−ΔVn 但し、T1は上記通電時間であり図3でも説明したも
の、Nは発熱抵抗体の通電ドット数、Eは印字品質を適
切にする発熱抵抗体1ドット当たりの所要印加エネルギ
ー、Iは発熱抵抗体1ドット当たりに流れる電流、R0
は発熱抵抗体1ドットの抵抗、Vset はサーマルヘッド
の駆動電圧、Vsat はサーマルヘッド内駆動トランジス
タにおける飽和電圧、Rexはサーマルヘッド内駆動トラ
ンジスタ及び発熱抵抗体に対するリード線抵抗成分、R
com は電源パターン線抵抗成分、ΔVn は通電ドット数
Nの場合の内部抵抗rによる電圧降下、である。
【0016】そして上記駆動周期(図3で説明したT
0)の上述のような設定は、適切に設定した通電時間T
1を駆動周期T0によって限定することのないようにさ
せる。以上のことから、バッテリ1の電圧降下による印
字品質の低下を防止することができる。
【0017】また上述したプリンタの駆動停止は、バッ
テリ1の電圧降下が過大な時に実行されて、プリンタシ
ステム自体の障害を予防する。そして、上記ホストコン
ピュータへの状態通知は、バッテリ1が異常であること
を明示して迅速な事後処理を可能にさせる。
【0018】
【実施例】以下本発明の実施例について図2のブロック
図を用いて説明する。図2において、同図はサーマルプ
リンタ内の主としてサーマルヘッド駆動回路を中心に示
してある。11はMPUでありプリンタの主制御を受け
持つもの、12はヘッド駆動回路でありサーマルヘッド
に印字データを送信し発熱抵抗体に通電を行うもの、1
3はA/D変換器であり駆動電圧及びサーマルヘッドの
基板温度を測定するためのもの、14はインタフェース
回路でありホストよりデータ及びコマンドなどを入力す
るもの、15は擬似負荷発生回路でありバッテリ内部抵
抗に負荷電流を流してその抵抗値の測定を行うもの、1
6はRAMであり読み出し及び書き込み可能な揮発性メ
モリ、17はROMでありMPU11を制御するプログ
ラムコードやパラメータを記憶するもの、18はライン
ドット型のサーマルヘッド、である。先に述べた図1と
対比すると、MPU11とヘッド駆動回路12が制御回
路5に該当し、A/D変換器13が電圧測定回路4該当
し、擬似負荷発生回路15が擬似負荷発生回路3に該当
し、サーマルヘッド18がサーマルヘッド2に該当す
る。図1のバッテリ1は図示を省略してある。
【0019】A/D変換器13によるヘッド基板温度の
測定は、先に述べた所要印加エネルギーを設定するため
に行うものであり、その測定の温度検出素子はサーミス
タである。即ち、印字の対象となる感熱用紙は環境温度
に対する温度依存性が大きく、環境温度が低くなるほど
印加エネルギーを大きくしなければ所定の印字品質を得
ることができない。そこで印字の際の印字品質を適切に
させる所要印加エネルギーは、使用する感熱用紙の種類
で決まる基準印加エネルギー〔或る基準温度(通常は2
5℃程度)における所要印加エネルギー〕に環境温度に
よる補正乗数を掛けて設定する。ここでは、環境温度を
上記ヘッド基板温度で代表させる。
【0020】この実施例では、プリンタの電源投入時、
リセット時に擬似回路発生回路15及びA/D変換器1
3によって先に述べたようにバッテリ内部抵抗rを測定
し、測定結果をRAM16上に退避しておく。その後、
インタフェース回路14を介して印字指令がMPU11
に受け渡される。MPU11では、サーマルヘッドの1
ドットライン単位で印字データをRAM16上に展開
し、ヘッド駆動回路12にデータを受け渡すと共に、設
定されている用紙の基準印加エネルギー、A/D変換器
13で測定した駆動電圧及びヘッド基板温度、印字デー
タパターンを解析して得たブロック毎の通電ドット数、
RAM16上に退避されていたバッテリ内部抵抗r、を
もとに、サーマルヘッド18の駆動毎のバッテリの電圧
降下ΔVn(換言すれば駆動電圧Vset )を予測してそ
れぞれの通電時間T1及び駆動周期T0を算出し、その
結果を通電条件情報としてヘッド駆動回路12に受け渡
し、サーマルヘッド18を駆動する。
【0021】上述した内部抵抗rの測定において、その
測定値が電源のバッテリに規定された内部抵抗の上限値
より大きい際には、バッテリ自体が寿命になったと推察
される。そのままプリンタを駆動すると電圧が急激に低
下したり、不測の自体が発生したりする可能性があるた
め、プリンタの駆動を停止し、インタフェース回路14
を介してホストコンピュータにバッテリ寿命限界の状態
通知を行い、回線を切断する。
【0022】また、上述した電圧降下ΔVn において、
その予測値がプリンタの安定な駆動を阻害する程度に大
きい際には、バッテリの保有電荷が減少し過ぎているこ
とが推察されるので、上記バッテリ寿命限界の場合と同
様に、プリンタの駆動を停止し、インタフェース回路1
4を介してホストコンピュータにバッテリ低電圧異常の
状態通知を行い、回線を切断する。
【0023】なお、上記通電時間T1及び駆動周期T0
の決定は、アルゴリズムにより直接MPU11が計算に
より求めるか、または、ROM17上に予めルックアッ
プテーブルとして記憶し、各々のパラメータをオフセッ
トデータとして正規化した後サーチしても良い。
【0024】また、擬似負荷発生回路15は、必ずしも
独立した要素となる必要はなく、或る定電流を発生する
ようなモータ駆動回路や他の駆動回路にて代用すること
も可能である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ッテリを駆動電源にしラインドット型のサーマルヘッド
により用紙に印字を行うサーマルプリンタに関し、バッ
テリの電圧降下による印字品質の低下を防止し、更に
は、その電圧降下の過大によるプリンタシステム自体の
障害を予防し、且つ、バッテリ異常をホスト側に通知す
ることもできるサーマルプリンタ制御方法が提供され
て、電圧の急激な変動に対して事前に対処できることが
可能になり、システム自体の信頼性向上を可能にさせる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の原理説明図
【図2】 実施例の構成を示すブロック図
【図3】 サーマルヘッド駆動のタイミングチャート
【図4】 バッテリの内部等価回路図
【符号の説明】
1 バッテリ 2 サーマルヘッド 3 擬似負荷発生回路 3a 擬似負荷用抵抗 3b スイッチング用トランジスタ 4 電圧測定回路 5 制御回路 11 MPU 12 ヘッド駆動回路 13 A/D変換器 14 インタフェース回路 15 擬似負荷発生回路 16 RAM 17 ROM 18 サーマルヘッド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッテリを駆動電源にしラインドット型
    のサーマルヘッドにより用紙に印字を行うサーマルプリ
    ンタの制御方法であって、 擬似負荷発生回路により該バッテリに擬似負荷を与え、
    該擬似負荷によって生ずる該バッテリの電圧降下を電圧
    測定回路により検出して、該バッテリの内部抵抗を測定
    し、 該サーマルヘッドの駆動毎に、該サーマルヘッドの発熱
    抵抗体に通電する通電時間を、該通電時の該内部抵抗に
    よる該バッテリの電圧降下を予測して設定し、駆動周期
    を該通電時間以上の長さに設定することを特徴とするサ
    ーマルプリンタ制御方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のサーマルプリンタ制御方
    法において、 前記測定した内部抵抗が前記バッテリに規定された上限
    値より大きい際は、該サーマルプリンタの駆動を停止す
    ることを特徴とするサーマルプリンタ制御方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のサーマルプリンタ制御方
    法において、 前記予測した電圧降下が当該サーマルプリンタの安定な
    駆動を阻害する程度に大きい際は、該サーマルプリンタ
    の駆動を停止することを特徴とするサーマルプリンタ制
    御方法。
  4. 【請求項4】 請求項2または3記載のサーマルプリン
    タ制御方法において、 前記サーマルプリンタの駆動停止と共に、ホストコンピ
    ュータに対し前記バッテリの状態通知を行うことを特徴
    とするサーマルプリンタ制御方法。
JP26640792A 1992-10-06 1992-10-06 サーマルプリンタ制御方法 Withdrawn JPH06115143A (ja)

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JPH06115143A true JPH06115143A (ja) 1994-04-26

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006116772A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Canon Inc ストレージを有する印刷装置及びその制御装置
CN108431263A (zh) * 2015-12-17 2018-08-21 日立金属株式会社 高速工具钢、工具用材料及工具用材料的制造方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006116772A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Canon Inc ストレージを有する印刷装置及びその制御装置
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Effective date: 20000104