JP2012125928A - 記録装置、および、電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部電源のバックアップとしてバッテリーを用いる場合に、外部電源からバッテリーへの切換を速やかに行うとともに、外部電源使用時のバッテリーの消耗を抑える。
【解決手段】ＡＣアダプター２またはバッテリー１０から電力供給を受けて動作する駆動部４０と、駆動部４０を制御して記録を実行させる記録制御ＣＰＵ４１と、ＡＣアダプター２から供給される電力またはバッテリー１０から供給される電力に基づいて駆動部４０に電源を供給する電源装置３とを備え、電源装置３は、ＡＣアダプター２から供給される電圧が低下した場合に、バッテリー１０から供給される電力を駆動部４０に供給するとともに、記録制御ＣＰＵ４１に対して電源の変更を示す信号を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録媒体に記録を行う記録装置、および、記録装置に電源を供給する電源装置に関する。

従来、記録媒体に記録を行うプリンター等の記録装置において、通常時は商用電源などの外部電源により動作し、この外部電源が途絶した場合のバックアップ用の電源としてバッテリーを搭載したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の記録装置は、外部電源からバッテリーへの切換を速やかに行うために、外部電源とバッテリーの両方が電力供給を受ける動作部（特許文献１ではエンジンコントローラー）に常時接続された構成となっている。

特開平０７−１８６４９２号公報

ところで、記録装置が搭載するモーター等の駆動部に対してバッテリーから電力を供給する場合、駆動部が必要とする電圧が、バッテリーの出力電圧よりも高いことが想定され、このような場合はバッテリーの出力電圧を昇圧して駆動部に供給することになる。
しかしながら、上記従来の記録装置においてバッテリーの出力段に昇圧回路を設けた場合、この昇圧回路に常時バッテリーからの電力が供給されることになるため、バッテリーのバックアップを必要としていない状態でもバッテリーの電力を消費してしまうという問題があった。すなわち、一般的な昇圧回路は外部に電力を出力しない状態であっても無視できない電力を消費してしまうので、外部電源とバッテリーの両方が電力供給を受ける動作部に接続された構成ではバッテリーの消耗が懸念される。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、外部電源のバックアップとしてバッテリーを用いる場合に、外部電源からバッテリーへの切換を速やかに行うことができ、外部電源使用時のバッテリーの消耗を抑えることが可能な記録装置、および、電源装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体を搬送する搬送部および前記記録媒体に記録を行う記録ヘッドを含み、外部電源またはバッテリーから電力供給を受けて動作する駆動部と、前記駆動部を制御して記録を実行させる記録制御手段と、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部の動作電圧に電圧変換して出力する昇圧手段と、前記外部電源から供給される電力または前記バッテリーから供給される電力に基づいて前記駆動部に電源を供給する電源装置と、を備え、前記電源装置は、前記外部電源から供給される電圧が低下した場合に、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部に供給するとともに、前記記録制御手段に対して電源の変更を示す信号を出力することを特徴とする。
本発明によれば、外部電源から供給される電圧が降下した場合に、この電圧降下に対応してバッテリーからの電力を外部電源に代えて駆動部に供給し、外部電源使用時のバッテリーの電力消費を抑えるとともに、外部電源では駆動部を動作させることができなくなった場合に電源を、速やかにバッテリーに切り換える。そして、電源が外部電源からバッテリーに変わったことを記録制御手段に通知できるので、例えば記録制御手段が駆動部の消費電力量や電流量を抑えるように制御して、記録装置の動作を、バッテリー駆動に適応させることが可能となる。

また、本発明は、上記記録装置において、前記電源装置は、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部の動作電圧に電圧変換して出力する昇圧手段と、前記昇圧手段が出力する電力と、前記外部電源から供給される電力とを選択的に前記駆動部へ出力する出力回路と、を備え、前記出力回路は、前記外部電源から供給される電力と前記昇圧手段が電圧変換して出力する電力のうち、電圧の高い方を出力するよう構成されたことを特徴とする。
本発明によれば、出力回路が、例えば昇圧手段が電圧変換を行っていない場合など、外部電源から供給される電圧の方が高ければ、外部電源から供給される電力を駆動部へ出力する。また、例えば、外部電源から供給される電圧が低下して昇圧手段が電圧変換を行っている場合等、昇圧手段が出力する電圧の方が高ければ、昇圧手段が出力した電力を駆動部へ出力する。このように、出力回路によって、外部電源から供給される電圧の変化と、バッテリーの電圧を電圧変換する昇圧手段を動作させるか否か等に応じて、駆動部の電源が適宜切り換えられるので、複雑な回路構成を用いることなく、駆動部に対して安定して電力を供給できる。また、外部電源から供給される電力の電圧が高い間はバッテリーの電力消費を抑えることができ、効率よくバッテリーの電力を利用できる。

また、本発明は、上記記録装置において、前記電源装置は、前記外部電源から供給される電圧が低下した場合に前記昇圧手段による電圧変換を実行させる電源制御手段を備えることを特徴とする。
本発明によれば、昇圧手段により電圧変換の実行及び停止を正確に制御できる。

また、本発明は、上記記録装置において、前記昇圧手段は、前記バッテリーの出力電流が流れるコイルと、前記コイルに流れる電流をオン／オフするスイッチと、前記コイルに発生する逆起電力を蓄積するコンデンサーと、前記スイッチを駆動する昇圧制御手段と、を備えて構成され、前記電源制御手段は、前記外部電源から供給される電力が所定電圧以下となっている間に前記昇圧制御手段に対してイネーブル信号を出力し、前記昇圧制御手段は、前記電源制御手段からイネーブル信号が入力されている間は前記スイッチを駆動して、前記コイル及び前記コンデンサーにより電圧変換を実行させることを特徴とする。
本発明によれば、外部電源により記録装置が動作している間は昇圧手段がスイッチングを行わないので、外部電源による動作中のバッテリーの消費を必要最小限に抑えることができる。そして、外部電源の電圧降下に伴ってイネーブル信号が入力されるとスイッチングを開始し、バッテリーに基づく電力を速やかに出力できる。

また、本発明は、上記記録装置において、前記外部電源及び前記バッテリーから前記出力回路への電力供給を遮断する遮断スイッチをさらに備えることを特徴とする。
本発明によれば、例えば記録装置の停止時等に、外部電源及びバッテリーからの電力供給を遮断することにより、記録装置が動作しない間の外部電源及びバッテリーの電力消費を抑えることができる。

また、本発明は、上記記録装置において、前記出力回路は、前記外部電源から電力が供給されるラインと前記昇圧手段が電力を出力するラインとをダイオードＯＲ接続して構成されることを特徴とする。
本発明によれば、ダイオードＯＲ接続によって、回路のスイッチング等を行うことなく外部電源から供給される電力とバッテリーからの電力とが適宜選択して供給されるので、外部電源の電圧が所定電圧以下に下がった場合には、昇圧回路を動作させることにより、速やかに、駆動部に対してバッテリーの電力を供給できる。

また、本発明は、上記記録装置において、前記記録制御手段は、前記電源装置から入力される信号に基づいて、前記駆動部を省電力モードで駆動することを特徴とする。
本発明によれば、駆動部を省電力モードで駆動し、駆動部の消費電力量を抑えることによって、バッテリーの限られた電力でより長時間、記録装置を駆動できる。また、バッテリーの放電の負荷を軽減できるので、バッテリーの長寿命化を実現できる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、記録媒体を搬送する搬送部および前記記録媒体に記録を行う記録ヘッドを含み、外部電源またはバッテリーから電力供給を受けて動作する駆動部と、前記駆動部を制御して記録を実行させる記録制御手段とを備えた記録装置に接続され、前記外部電源から供給される電力または前記バッテリーから供給される電力に基づいて前記駆動部に電源を供給し、前記外部電源から供給される電圧が低下した場合に、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部に供給するとともに、前記記録制御手段に対して電源の変更を示す信号を出力することを特徴とする。
本発明の電源装置によれば、外部電源から供給される電圧が降下した場合に、この電圧降下に対応してバッテリーからの電力を外部電源に代えて駆動部に供給し、外部電源使用時のバッテリーの電力消費を抑えるとともに、外部電源では駆動部を動作させることができなくなった場合に、電源を速やかにバッテリーに切り換える。そして、電源が外部電源からバッテリーに変わったことを記録制御手段に通知できるので、例えば記録制御手段が駆動部の消費電力量や電流量を抑えるように制御して、記録装置の動作を、バッテリー駆動に適応させることが可能となる。

本発明によれば、記録装置が外部電源で駆動される場合のバッテリーの電力消費を抑えるとともに、外部電源により供給される電圧が降下した場合に、外部電源とバッテリーを速やかに切り換えて記録を行う駆動部に電源を供給できる。

本発明の実施形態に係るプリンターの構成を示すブロック図である。 昇圧回路の構成を示す回路図である。 電圧降下検出部の構成を示す回路図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係るプリンター１のブロック図である。
プリンター１は、記録媒体に文字や画像等を記録（印刷）する記録装置である。本実施形態では、プリンター１が、本体ケース（図示略）内に収容した感熱ロール紙（図示略）に対し、ラインサーマルヘッドによって熱を与え、文字や画像等を印刷するラインサーマルプリンターである場合を例に挙げて説明する。

プリンター１は、電源装置３と、電源装置３から電源の供給を受けて動作し、ロール紙への記録を行う記録部４とを備える。
記録部４は、制御プログラムを実行してプリンター１の各部を制御する記録制御ＣＰＵ４１（記録制御手段）、記録制御ＣＰＵ４１が実行する制御プログラムや設定値等のデータを記憶するＲＯＭ４２、記録制御ＣＰＵ４１が実行する制御プログラムや処理対象のデータを展開するワークエリアを形成するＲＡＭ４３、および、プリンター１の外部のホストコンピューター１００に接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）部４７を備えている。また、記録部４は、記録制御ＣＰＵ４１を含む制御系により制御される駆動部４０として、記録制御ＣＰＵ４１の制御に従ってロール紙を搬送する搬送部としての搬送モーター４４、および、搬送モーター４４により搬送されるロール紙に有色のドットを形成して文字や画像を記録する記録ヘッド４５を備えている。記録部４が備える各部はバス４８を介して相互に接続されている。
記録制御ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に記憶された制御プログラムおよびデータを読み出して、ＲＡＭ４３のワークエリアに展開して実行することにより、プリンター１の各部を制御する。また、記録制御ＣＰＵ４１は、インターフェイス部４７を介してホストコンピューター１００との間で各種データを送受信し、ホストコンピューター１００から送信される記録実行コマンドおよび記録データに基づいて駆動部４０の搬送モーター４４および記録ヘッド４５を制御し、記録を実行する。

搬送モーター４４は、ロール紙に接する搬送ローラーに連結され、搬送モーター４４の回転に伴って搬送ローラーが回転することにより、ロール紙が排出口に向けて搬送される。記録部４は、記録ヘッド４５による記録後のロール紙を排出口付近で切断するカッターユニットと、このカッターユニットを動作させるカッター駆動モーターを備え、記録制御ＣＰＵ４１の制御によって所定のタイミングでカッターユニットの刃を移動させ、ロール紙をカットする構成としてもよい。このカッター駆動モーターを備えた構成においては、駆動部４０にカッター駆動モーターが含まれる。
また、プリンター１は、記録動作を制御するためのセンサー４６を備えている。センサー４６は、具体的には、ロール紙を収容する本体（図示略）に設けられたカバー（図示略）の開閉を検出するセンサーや、ロール紙の残量がなくなったことを検出するセンサー等である。

プリンター１には、通常時の電源として、商用交流電源Ｐに接続されたＡＣアダプター２（外部電源）が接続されている。ＡＣアダプター２は、例えば交流１００ボルトの商用交流電源Ｐを整流および電圧変換して、２４ボルトの直流電力を電源装置３に供給する。このＡＣアダプター２から供給される電力に基づいて、電源装置３は、記録部４の各部に電源を供給する。

電源装置３の出力段にはシステム電源部５が接続されている。システム電源部５は、電源装置３が出力した、例えば直流２４ボルトの駆動用の電力を、駆動部４０の各部に供給する。また、システム電源部５は、電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバーター（図示略）を内蔵し、電源装置３から供給される例えば直流２４ボルトの駆動用の電力を電圧変換して、制御用の電力（例えば直流３．３ボルト）を生成し、記録制御ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、センサー４６、インターフェイス部４７等の制御基板に実装された制御系の各部に供給する。なお、このシステム電源部５を電源装置３の一部として含めることも可能である。

また、プリンター１は、バッテリー１０を備えている。バッテリー１０は、繰り返し充放電可能な二次電池（リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケル−カドミウム電池等）であり、商用交流電源Ｐの停電や電圧降下が発生した場合、ＡＣアダプター２のコネクターが引き抜かれた場合やＡＣアダプター２の故障時に、バックアップ電源として記録部４に電力を供給する。そして、電源装置３のバッテリー制御用ＣＰＵ３１は、電源制御手段として機能し、ＡＣアダプター２から供給される電圧が低下した場合に、この電圧の低下を検出して、昇圧回路３５による電圧変換を実行させる。

電源装置３の出力ライン上のノードＮ１には、ＡＣアダプター２の出力ラインがダイオードＤ１を介して接続されるとともに、昇圧回路３５の出力段がダイオードＤ２を介して接続される。ノードＮ１はダイオードＤ１、Ｄ２のカソードに接続されている。このダイオードＤ１、Ｄ２は、いわゆるダイオードＯＲ回路であり、ＡＣアダプター２または昇圧回路３５の少なくともいずれか一方が電力を供給していれば、そのうち電圧が高い側の電力をシステム電源部５へ供給する出力回路となっている。また、ダイオードＤ１、Ｄ２は、ＡＣアダプター２から昇圧回路３５側へ電流が流れたり、反対に昇圧回路３５からＡＣアダプター２へ電流が流れたりするのを防ぐ。
本実施形態の構成では昇圧回路３５が出力する電圧はＡＣアダプター２から入力される電圧と同じか、わずかに低い程度である。このため、ＡＣアダプター２から定格電圧の電源が供給されている間は、昇圧回路３５が出力する電力を消費せず、ＡＣアダプター２からの電源がシステム電源部５へ供給される。また、ＡＣアダプター２の入力電圧が所定のしきい値以下に低下した場合、昇圧回路３５が所定電圧の電力を出力していれば、この昇圧回路３５が出力する電力がシステム電源部５へ供給される。
ノードＮ１に繋がるＡＣアダプター２の出力ライン上には、バッテリー制御用ＣＰＵ３１の制御により開閉されるスイッチＳＷ１が設けられ、このスイッチＳＷ１が開くとＡＣアダプター２からノードＮ１への電力供給が遮断される。

昇圧回路３５（昇圧手段）は、バッテリー１０の出力電圧を駆動部４０の駆動に必要な電圧まで昇圧するための回路である。バッテリー１０をプリンター１の本体に比較して小型の二次電池で構成した場合、放電電圧を高めることは比較的難しいので、駆動部４０が要求する電圧、すなわちＡＣアダプター２が供給する電圧よりも低電圧（例えば７．２Ｖ程度）で放電する。このため、電源装置３は、昇圧回路３５によりバッテリー１０の放電電圧を電圧変換する。
バッテリー１０の出力ライン上には、バッテリー制御用ＣＰＵ３１の制御によって開閉されるスイッチＳＷ２が設けられ、このスイッチＳＷ２によりバッテリー１０から昇圧回路３５への電力供給が遮断される。

また、バッテリー制御用ＣＰＵ３１は、昇圧回路３５に対し、昇圧回路３５の動作を制御するイネーブル信号Ｓ１を出力する。イネーブル信号Ｓ１は、アクティブハイまたはアクティブローのどちらでも良い。昇圧回路３５は、イネーブル信号Ｓ１が非アクティブ状態であれば電圧変換の動作を行わず、イネーブル信号Ｓ１がアクティブな間、電圧変換を行って電力を出力する。

図２は、昇圧回路３５の構成を詳細に示す回路図である。
昇圧回路３５は、入力側のノードＮ２と出力側のノードＮ３との間に直列に配置されたコイルＬ１及びダイオードＤ３と、コイルＬ１の一端に接続されたコンデンサーＣ１と、コイルＬ１の他端とダイオードＤ３のアノード側に接続され、スイッチとしてのＦＥＴ（Field Effect Transistor）と、ダイオードＤ３のカソード側にＦＥＴと並列に接続されたコンデンサーＣ２と、ＦＥＴをオン／オフさせる制御ＩＣ３７（昇圧制御手段）とを有する。コンデンサーＣ１、Ｃ２の他端は接地され、また、ＦＥＴのドレインはコイルＬ１に接続され、ソースは接地され、ゲートは制御ＩＣ３７に接続されている。
ノードＮ２はスイッチＳＷ２（図１）に接続され、ノードＮ３はシステム電源部５（図１）に接続される。また、ダイオードＤ３のアノード側には、バッテリー１０からの入力電圧を安定させるコンデンサーＣ１がＦＥＴに並列に接続されている。

制御ＩＣ３７は、バッテリー制御用ＣＰＵ３１（図１）から入力されるイネーブル信号Ｓ１がアクティブである間、ＦＥＴのゲートにパルスを出力して所定周期でスイッチングを行わせる。昇圧回路３５では、ＦＥＴがオンになるとコイルＬ１に電流が流れてコンデンサーＣ２が充電され、ＦＥＴがオフになるとコイルＬ１に高電圧の逆起電力が発生し、この逆起電力によりコンデンサーＣ２の両端電圧が高まり、この動作の繰り返しにより昇圧された電流がダイオードＤ３によって整流され、ノードＮ４から出力される。つまり、イネーブル信号Ｓ１がアクティブな間、制御ＩＣ３７の制御によって電圧変換が行われ、イネーブル信号Ｓ１が非アクティブ状態では電圧変換が行われない。

また、制御ＩＣ３７は昇圧回路３５の出力電圧を所定電圧に保持するフィードバック回路を有する。制御ＩＣ３７のフィードバック端子３９には、ノードＮ４の電圧を分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２によって分圧した電圧が入力されており、制御ＩＣ３７は、このフィードバック端子３９に入力される電圧値に基づいて、ＦＥＴを制御するパルスのデューティ比を調整し、昇圧回路３５の出力電圧を所定電圧（例えば、２４Ｖ）で安定させる。

また、バッテリー制御用ＣＰＵ３１（図１）は、ＡＣアダプター２から電力が供給されるラインに接続され、ＡＣアダプター２の出力電圧が適正な範囲内であるか否かを検出する電圧降下検出部３２を備えている。

図３は、電圧降下検出部３２の構成を示す回路図である。
電圧降下検出部３２は、ＡＣアダプター２の出力電圧を分圧する分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２と、抵抗Ｒ１１、Ｒ１２により分圧された入力電圧とリファレンス電圧Ｂ１とを比較して、入力電圧がリファレンス電圧Ｂ１以下の場合にバッテリー制御用ＣＰＵ３１に割り込みを入れるコンパレーター３８とを備えて構成される。リファレンス電圧Ｂ１（所定電圧）は、例えばバッテリー１０とは別に電源装置３が備える電池を用いて構成される。リファレンス電圧Ｂ１の電圧値は、駆動部４０を正常に動作させるために必要とされる電圧またはＡＣアダプター２の定格出力電圧と、分圧抵抗Ｒ１１、Ｒ１２の分圧比とに基づいて、予め決定されている。
バッテリー制御用ＣＰＵ３１は、電圧降下検出部３２からの割り込みによって、ＡＣアダプター２の出力電圧の降下を検出する。
また、ＡＣアダプター２の出力電圧がリファレンス電圧Ｂ１以下の電圧からリファレンス電圧Ｂ１を超える電圧に上昇した場合も、コンパレーター３８の出力が反転して、バッテリー制御用ＣＰＵ３１に割り込みが発生する。このため、バッテリー制御用ＣＰＵ３１は、ＡＣアダプター２の出力電圧の上昇も検出できる。

このように構成される電源装置３は、通常時はＡＣアダプター２から供給される電力をシステム電源部５に出力し、ＡＣアダプター２の出力電圧の降下を検出した場合に、電源をＡＣアダプター２からバッテリー１０に切り換えて、バッテリー１０が放電する電力をシステム電源部５に供給する。
すなわち、バッテリー制御用ＣＰＵ３１は、プリンター１の電源オンとともにスイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２をオンに切り換え、ＡＣアダプター２からノードＮ１への電力供給を開始させるとともに、バッテリー１０から昇圧回路３５に放電可能な状態にする。さらにバッテリー制御用ＣＰＵ３１は、イネーブル信号Ｓ１を非アクティブ状態にして、昇圧回路３５が電圧変換を行わない状態にし、ＡＣアダプター２からシステム電源部５に電力を供給させる。

バッテリー制御用ＣＰＵ３１は、電圧降下検出部３２によってＡＣアダプター２の出力電圧を監視し、ＡＣアダプター２の出力電圧が所定電圧以下に低下して割り込みが発生した場合には、イネーブル信号Ｓ１をアクティブに切り換えて、昇圧回路３５による電圧変換を開始させる。その後、昇圧回路３５から所定電圧の電力が出力され、この電力がノードＮ１からシステム電源部５に供給される。
ここで、バッテリー制御用ＣＰＵ３１は、イネーブル信号Ｓ１をアクティブに切り換えた時点、あるいは昇圧回路３５から電圧変換された電流が出力されるようになった後に、スイッチＳＷ１をオフに切り換えてもよい。この場合、ＡＣアダプター２の出力電圧が所定電圧を超える電圧値まで回復する間はＡＣアダプター２からノードＮ１へ電源が供給されないので、ＡＣアダプター２の供給電圧の変動に伴う頻繁な電源の切換等の望ましくない動作を防止できる。

その後、バッテリー制御用ＣＰＵ３１は、電圧降下検出部３２の機能によってＡＣアダプター２の出力電圧が所定電圧を超えるまで上昇したことを検出すると、スイッチＳＷ１がオフになっていればオンに切り換えて、イネーブル信号Ｓ１を非アクティブ状態に切り換えて昇圧回路３５の電圧変換を停止させる。これにより、ＡＣアダプター２からノードＮ１を介してシステム電源部５へ電力が供給される。
ここで、バッテリー制御用ＣＰＵ３１は、ＡＣアダプター２の出力電圧が所定電圧（リファレンス電圧Ｂ１）を超えた状態が所定時間以上継続した場合、或いは、上記所定電圧（リファレンス電圧Ｂ１）よりも高い電圧値を超えた場合に、スイッチＳＷ１をオンにしてＡＣアダプター２の電力を駆動部４０に供給してもよい。

上記の動作では、ＡＣアダプター２から電源を供給している間も、スイッチＳＷ２がオンになっていればバッテリー１０から昇圧回路３５へ電力が供給されるが、昇圧回路３５はイネーブル信号Ｓ１がアクティブでなければＦＥＴのスイッチングを行わないので、制御ＩＣ３７のみが電力を消費している。従って、ＡＣアダプター２の電源供給中のバッテリー１０の電力消費量は極めて小さいレベルに抑制できる。
一方、ＡＣアダプター２の出力電圧の降下によりバッテリー１０からシステム電源部５への電力供給が必要になると、既にスイッチＳＷ２がオンになっているため、バッテリー制御用ＣＰＵ３１がイネーブル信号Ｓ１をアクティブに切り換えるとすぐに制御ＩＣ３７がＦＥＴのスイッチングを開始し、昇圧回路３５から高圧の電流が出力される。従って、電源装置３は、ＡＣアダプター２からバッテリー１０へ電源を速やかに切り換えられる。

スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、上述したように独立してオン／オフされなくても、同時にオン／オフされてもよい。スイッチＳＷ１、ＳＷ２がオンの間は、ＡＣアダプター２またはバッテリー１０からシステム電源部５へ電源供給される。ＡＣアダプター２からの電力をシステム電源部５へ供給する間は昇圧回路３５が電圧変換を行わないので、スイッチＳＷ２がオンであってもバッテリー１０の電力が浪費されるおそれはない。また、バッテリー１０の電力をシステム電源部５へ供給する間はＡＣアダプター２の出力電圧が低いため、スイッチＳＷ１がオンであっても、ダイオードＤ１、Ｄ２の出力回路の機能によりＡＣアダプター２の電力は供給されないので、問題はない。このため、バッテリー制御用ＣＰＵ３１は、プリンター１の電源のオン／オフに連動して、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を同時にオン／オフすれば、電源オフの状態におけるプリンター１の消費電力がゼロとなるという効果がある。この場合、バッテリー制御用ＣＰＵ３１とスイッチＳＷ１、ＳＷ２とを接続する制御ラインは共通の１本でよい。或いは、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を、バッテリー制御用ＣＰＵ３１の制御によらず、プリンター１の電源スイッチ（図示略）に機械的または電気的に連動してオン／オフされる構成としても良い。

バッテリー制御用ＣＰＵ３１は、昇圧回路３５に対するイネーブル信号Ｓ１をアクティブに切り換える際、及び、イネーブル信号Ｓ１を非アクティブ状態に切り換える際に、記録制御ＣＰＵ４１に対して制御信号を出力する。このため、記録制御ＣＰＵ４１は、記録部４がＡＣアダプター２の電力で駆動されているか、或いはバッテリー１０の電力で駆動されているかを判別できる。

例えば、記録制御ＣＰＵ４１は、省電力モードと通常動作モードの２種類の記録動作を実行可能であり、バッテリー１０の電力で駆動されている間は省電力モードで動作し、ＡＣアダプター２の電力で駆動されている間は通常動作モードで動作する。省電力モードでは、例えば、搬送モーター４４の回転速度を通常動作モードより低速にする。この場合、搬送モーター４４の消費電力のピークすなわち電流のピークが抑制される他、記録媒体であるロール紙の搬送速度に合わせて記録ヘッド４５に通電される電流も抑制される。このような省電力モードの動作は、電流の容量が制限されるバッテリー１０で駆動される場合に適した動作であり、バッテリー１０の限られた電力で、より長時間駆動できる。また、バッテリー１０の放電の負荷を軽減できるので、バッテリー１０の長寿命化を実現できる。さらに、省電力モードで駆動部４０の動作を低速にすることで、電力不足により駆動部４０の動作が不安定になるのを防止し、低速ではあるが安定して動作させることができ、記録品質の低下を防止できる。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るプリンター１は、記録媒体としてのロール紙を搬送する搬送モーター４４およびロール紙に記録を行う記録ヘッド４５を含み、商用交流電源Ｐに接続されたＡＣアダプター２またはバッテリー１０から電力供給を受けて動作する駆動部４０と、駆動部４０を制御して記録を実行させる記録制御ＣＰＵ４１と、バッテリー１０から供給される電力を駆動部４０の動作電圧に電圧変換して出力する昇圧回路３５と、商用交流電源Ｐに基づいてＡＣアダプター２から供給される電力またはバッテリー１０から供給される電力に基づいて駆動部４０に電源を供給する電源装置３とを備え、電源装置３は、ＡＣアダプター２から供給される電圧が低下した場合に、バッテリー１０から供給される電力を駆動部４０に供給するとともに、記録制御ＣＰＵ４１に対して電源の変更を示す信号を出力するので、ＡＣアダプター２から供給される電圧が降下した場合に、この電圧降下に対応してバッテリー１０からの電力をＡＣアダプター２に代えてシステム電源部５に供給し、ＡＣアダプター２使用時のバッテリー１０の電力消費を抑えるとともに、ＡＣアダプター２では駆動部４０を動作させることができなくなった場合に、電源を、速やかにバッテリー１０に切り換える。そして、電源がＡＣアダプター２からバッテリー１０に変わったことを記録制御ＣＰＵ４１に通知できるので、例えば記録制御ＣＰＵ４１が駆動部４０の消費電力量や電流量を抑えるように制御して、プリンター１の動作を、バッテリー駆動に適応させることが可能となる。

また、プリンター１の電源装置３は、バッテリー１０から供給される電力を駆動部４０の動作電圧に電圧変換して出力する昇圧回路３５と、昇圧回路３５が出力する電力と、ＡＣアダプター２から供給される電力とを選択的に駆動部４０へ出力する出力回路と、を備え、出力回路は、昇圧回路３５が電圧変換を行っていなければＡＣアダプター２から供給される電力を駆動部４０へ出力し、昇圧回路３５が電圧変換した電力を出力すると、この昇圧回路３５が出力した電力を駆動部４０へ出力するよう構成される。すなわち、ダイオードＤ１、Ｄ２により構成される出力回路が、昇圧回路３５が電圧変換を行っていない場合など、ＡＣアダプター２から供給される電力の方が電圧が高ければ、このＡＣアダプター２から供給される電力を駆動部４０へ出力する。また、ＡＣアダプター２から供給される電圧が低下し、昇圧回路３５が電圧変換した電力を出力している場合など、昇圧回路３５が出力する電圧の方が高ければ、昇圧回路３５が出力する電力を駆動部４０へ出力する。このように、出力回路によって、ＡＣアダプター２から供給される電圧の変化と、バッテリー１０の電圧を電圧変換する昇圧回路３５を動作させるか否か等に応じて、駆動部４０の電源が適宜切り換えられるので、複雑な回路構成を用いることなく、駆動部４０に対して安定して電力を供給できる。また、ＡＣアダプター２から供給される電圧が高い間はバッテリー１０の電力消費を抑えることができ、効率よくバッテリー１０の電力を利用できる。

また、電源装置３は、ＡＣアダプター２から供給される電圧が低下した場合に昇圧回路３５による電圧変換を実行させるバッテリー制御用ＣＰＵ３１を備えるので、昇圧回路３５により電圧変換の実行及び停止を正確に制御できる。
昇圧回路３５は、バッテリー１０の出力電流が流れるコイルＬ１と、コイルＬ１に流れる電流をオン／オフするＦＥＴと、コイルＬ１に発生する逆起電力を蓄積するコンデンサーＣ２と、ＦＥＴを駆動する制御ＩＣ３７と、を備え、バッテリー制御用ＣＰＵ３１は、ＡＣアダプター２から供給される電力が所定電圧以下となっている間に制御ＩＣ３７に対してイネーブル信号を出力し、制御ＩＣ３７は、バッテリー制御用ＣＰＵ３１からイネーブル信号が入力されている間はＴを駆動して、コイルＬ１及びコンデンサーＣ２により電圧変換を実行させる。このため、ＡＣアダプター２によりプリンター１が動作している間は昇圧回路３５がスイッチングを行わないので、ＡＣアダプター２による動作中のバッテリー１０の消費を必要最小限に抑えることができる。そして、ＡＣアダプター２の電圧降下に伴ってイネーブル信号が入力されるとスイッチングを開始し、バッテリー１０に基づく電力を速やかに出力できる。

また、プリンター１は、ＡＣアダプター２及びバッテリー１０から出力回路への電力供給を遮断するスイッチＳＷ１、ＳＷ２を備え、例えばプリンター１の停止時等に、ＡＣアダプター２及びバッテリー１０からの電力供給を遮断することにより、プリンター１が動作しない間のＡＣアダプター２及びバッテリー１０の電力消費を抑えることができる。
さらに、ダイオードＤ１、Ｄ２によってＡＣアダプター２から電力が供給されるラインと昇圧回路３５が電力を出力するラインとをダイオードＯＲ接続して構成される出力回路を備えるので、回路の切換等を行うことなく、ＡＣアダプター２から供給される電力とバッテリー１０からの電力とを適宜選択して供給し、ＡＣアダプター２の電圧が所定電圧以下に下がった場合には、昇圧回路を動作させることにより、速やかに、駆動部４０に対してバッテリー１０の電力を供給できる。

また、記録制御ＣＰＵ４１は、バッテリー制御用ＣＰＵ３１から入力される信号に基づいて、駆動部４０を省電力モードで駆動し、駆動部４０の消費電力量を抑えることによって、バッテリー１０の限られた電力でより長時間、プリンター１を駆動できる。また、バッテリー１０の放電の負荷を軽減できるので、バッテリー１０の長寿命化を実現できる。

また、本発明を適用した電源装置３は、駆動部４０と、駆動部４０を制御して記録を実行させる記録制御ＣＰＵ４１とを備えたプリンター１に接続され、ＡＣアダプター２から供給される電力またはバッテリー１０から供給される電力に基づいて駆動部４０に電源を供給し、ＡＣアダプター２から供給される電圧が低下した場合に、バッテリー１０から供給される電力を駆動部４０に供給するとともに、記録制御ＣＰＵ４１に対して電源の変更を示す信号を出力するので、ＡＣアダプター２から供給される電圧が降下した場合に、この電圧降下に対応してバッテリー１０からの電力を昇圧回路によって電圧変換し、駆動部４０に対して供給する。このため、ＡＣアダプター２の使用時のバッテリー１０の電力消費を抑えるとともに、ＡＣアダプター２とバッテリー１０を速やかに切り換えて電源を供給できる。そして、バッテリー１０の電力の供給に切り換わったことを記録制御ＣＰＵ４１に通知できるので、例えば記録制御ＣＰＵ４１が駆動部４０の消費電力量や電流量を抑えるように制御して、プリンター１の動作を、バッテリー１０駆動に適応させることが可能となる。

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、ＡＣアダプター２の出力ライン上にダイオードＤ１を設け、昇圧回路３５の出力ライン上にダイオードＤ２を設けた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、単にＡＣアダプター２の出力ラインと昇圧回路３５の出力ラインとをノードＮ１に接続した構成としてよく、コイルＬ１に流れる電流をオン／オフするスイッチとしてＦＥＴのように寄生ダイオードを持つものを用いない場合には有効である。また、上記実施形態では、プリンター１がバッテリー１０を内蔵する場合を例に挙げて説明したが、プリンター１の外部にバッテリー等の電源装置が設置され、この電源装置からプリンター１にバックアップ用の直流電源が供給される構成としてもよい。また、電源装置３はバッテリー１０を充電する充電回路を備えていても良い。図２及び図３に示す回路構成はあくまで一例であり、図２、図３の回路と同機能を実現し得る別の回路構成を用いることも可能であるし、図２、図３の回路の一部を等価な回路により置き換えることも勿論可能である。

また、上記実施形態では、感熱ロール紙に記録ヘッド４５によって熱を与えて記録を行うサーマルプリンターを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、熱昇華型プリンター、インクジェット式プリンター、ドットインパクトプリンターに本発明を適用してもよい。この場合、記録ヘッドをキャリッジに搭載し、このキャリッジを記録媒体の搬送方向に直交して走査させる構成としてもよく、この場合のキャリッジ駆動モーターは上記の駆動部４０に含まれる。また、記録媒体として普通紙をロール状に巻き回したロール紙や、各種定型サイズのカット紙、連続した紙を折り畳んだファンフォールド紙を使用する構成としてもよい。さらに、本発明は、他の装置に組み込まれる各種プリンターにも適用可能である。また、上述の動作を行う記録制御ＣＰＵ４１が実行するプログラムは、プリンター１が備えるＲＯＭ４２に限らず、他の記憶装置、記憶媒体や外部装置の記憶媒体に記憶させ、記録制御ＣＰＵ４１により読み出して実行する構成としても良い。

１…プリンター（記録装置）、２…ＡＣアダプター（外部電源）、３…電源装置、４…記録部、５…システム電源部、１０…バッテリー、３１…バッテリー制御用ＣＰＵ（電源制御手段）、３２…電圧降下検出部、３５…昇圧回路（昇圧手段）、３８…コンパレーター、３９…フィードバック端子、４０…駆動部、４１…記録制御用ＣＰＵ（記録制御手段）、４４…搬送モーター（搬送部）、４５…記録ヘッド、１００…ホストコンピューター、Ｂ１…リファレンス電圧、Ｄ１、Ｄ２…ダイオード（出力回路）、Ｓ１…イネーブル信号、ＳＷ１、ＳＷ２…スイッチ（遮断スイッチ）。

Claims (8)

1. 記録媒体を搬送する搬送部および前記記録媒体に記録を行う記録ヘッドを含み、外部電源またはバッテリーから電力供給を受けて動作する駆動部と、
   前記駆動部を制御して記録を実行させる記録制御手段と、
   前記外部電源から供給される電力または前記バッテリーから供給される電力に基づいて前記駆動部に電源を供給する電源装置と、を備え、
   前記電源装置は、前記外部電源から供給される電圧が低下した場合に、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部に供給するとともに、前記記録制御手段に対して電源の変更を示す信号を出力すること、
   を特徴とする記録装置。
2. 前記電源装置は、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部の動作電圧に電圧変換して出力する昇圧手段と、
   前記昇圧手段が出力する電力と、前記外部電源から供給される電力とを選択的に前記駆動部へ出力する出力回路と、を備え、
   前記出力回路は、前記外部電源から供給される電力と前記昇圧手段が電圧変換して出力する電力のうち、電圧の高い方を出力するよう構成されたこと、
   を特徴とする請求項１記載の記録装置。
3. 前記電源装置は、前記外部電源から供給される電圧が低下した場合に前記昇圧手段による電圧変換を実行させる電源制御手段を備えることを特徴とする請求項２記載の記録装置。
4. 前記昇圧手段は、前記バッテリーの出力電流が流れるコイルと、前記コイルに流れる電流をオン／オフするスイッチと、前記コイルに発生する逆起電力を蓄積するコンデンサーと、前記スイッチを駆動する昇圧制御手段と、を備えて構成され、
   前記電源制御手段は、前記外部電源から供給される電圧が所定電圧以下となっている間に前記昇圧制御手段に対してイネーブル信号を出力し、
   前記昇圧制御手段は、前記電源制御手段からイネーブル信号が入力されている間は前記スイッチを駆動して、前記コイル及び前記コンデンサーにより電圧変換を実行させることを特徴とする請求項３記載の記録装置。
5. 前記外部電源及び前記バッテリーから前記出力回路への電力供給を遮断する遮断スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の記録装置。
6. 前記出力回路は、前記外部電源から電力が供給されるラインと前記昇圧手段が電力を出力するラインとをダイオードＯＲ接続して構成されることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の記録装置。
7. 前記記録制御手段は、前記電源装置から入力される信号に基づいて、前記駆動部を省電力モードで駆動することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の記録装置。
8. 記録媒体を搬送する搬送部および前記記録媒体に記録を行う記録ヘッドを含み、外部電源またはバッテリーから電力供給を受けて動作する駆動部と、前記駆動部を制御して記録を実行させる記録制御手段とを備えた記録装置に接続され、
   前記外部電源から供給される電力または前記バッテリーから供給される電力に基づいて前記駆動部に電源を供給し、
   前記外部電源から供給される電圧が低下した場合に、前記バッテリーから供給される電力を前記駆動部に供給するとともに、前記記録制御手段に対して電源の変更を示す信号を出力すること、
   を特徴とする電源装置。

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