電子機器
【課題】不活性化バッテリであるか正常な状態であるかにかかわらず、バッテリ電源を確実に満充電状態とする。
【解決手段】携帯型プリンタ１は、バッテリ電源ＢＴの出力電圧値を検出するＡ／Ｄ入力回路１９を有し、充電回路１０により充電処理が開始された後検出電圧降下値△Ｖが満充電検出用の所定の第１しきい値△Ｖ１を超えるか否かを判定し、第１しきい値△Ｖ１を超えた場合、バッテリ電源ＢＴから所定の負荷電流値によって満充電識別用の試行放電処理を行い、当該試行放電処理の実行時において検出された電圧降下値△Ｖが、不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値△Ｖ２を超えるか否かを判定する。
【解決手段】携帯型プリンタ１は、バッテリ電源ＢＴの出力電圧値を検出するＡ／Ｄ入力回路１９を有し、充電回路１０により充電処理が開始された後検出電圧降下値△Ｖが満充電検出用の所定の第１しきい値△Ｖ１を超えるか否かを判定し、第１しきい値△Ｖ１を超えた場合、バッテリ電源ＢＴから所定の負荷電流値によって満充電識別用の試行放電処理を行い、当該試行放電処理の実行時において検出された電圧降下値△Ｖが、不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値△Ｖ２を超えるか否かを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電可能なバッテリ電源からの電力により動作する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に用いられる充電可能なバッテリに充電を行うとき、満充電となったことを検知する手法が、既に知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、通常のバッテリ電源における、満充電に達した後に出力電圧値が若干下がる挙動を利用して、満充電の検知が行われる。すなわち、上記従来技術では、満充電に達したことを検出するために所定のしきい値が定められており、電圧検出手段により検出された電圧降下が上記しきい値を超えたことをもって、満充電が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２１５７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記のように充電中に電圧検出を行っているとき、回路内部や周囲環境から生じた電気的なノイズが電圧検出手段で検出される場合がある。バッテリ電源が正常な状態であれば、電池の内部抵抗は十分に小さいので、電気的ノイズの影響を受けにくいことから上記ノイズ発生による弊害は特に生じない。一方、バッテリ電源が、放電及び充電を繰り返して内部抵抗が大きくなったいわゆる不活性化バッテリであった場合には、電気的ノイズの影響を受けやすいことから、上記ノイズ発生直後の電圧の立ち下がり部分を上記電圧降下として誤検出する可能性がある。このような場合には、充電完了であるとみなされることから、実際には満充電に達していないにもかかわらず、充電処理が終了してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、不活性化バッテリであるか正常な状態であるかにかかわらず、バッテリ電源を確実に満充電状態とすることができる電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本願発明は、充電可能なバッテリ電源を収納するバッテリ収納部と、外部電源と接続可能な電源接続部と、前記電源接続部に接続された前記外部電源により前記バッテリ電源に対する充電処理を行う充電手段と、前記バッテリ電源の出力電圧値を検出する電圧検出手段と、前記充電手段により前記充電処理が開始された後、前記電圧検出手段により検出された電圧降下が、満充電検出用の所定の第１しきい値を超えるか否かを判定する第１判定手段と、前記第１判定手段により前記電圧降下が前記第１しきい値を超えると判定された場合、前記バッテリ収納部に収納された前記バッテリ電源から、所定の負荷電流値によって満充電識別用の試行放電処理を行う、放電処理手段と、前記放電処理手段による前記満充電識別用の試行放電処理の実行時において前記電圧検出手段により検出された電圧降下が、不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値を超えるか否かを判定する第２判定手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
充電可能なバッテリに充電を行うとき、満充電となったことを検知する手法は種々ある。満充電に達した後に出力電圧値が若干下がる挙動となるバッテリ電源では、この電圧降下挙動を利用して満充電の検知が行われる。本願第１発明においては、充電手段が外部電源によりバッテリ電源に対する充電処理を行い、そのときのバッテリ電源の出力電圧値が電圧検出手段によって検出される。このとき、上記満充電に達したことを検出するために所定の第１しきい値が定められており、第１判定手段が、電圧検出手段により検出された電圧降下が、上記第１しきい値を超えるか否かを判定する。
【０００８】
ここで、上記のように充電中に電圧検出を行っているとき、回路内部や周囲環境から生じた電気的なノイズが電圧検出手段で検出される場合がある。バッテリ電源が正常な状態であれば、電池の内部抵抗は十分に小さいので、電気的ノイズの影響を受けにくいことから上記ノイズ発生による弊害は特に生じない。一方、バッテリ電源が、放電及び充電を繰り返して内部抵抗が大きくなったいわゆる不活性化バッテリであった場合には、電気的ノイズの影響を受けやすいことから、上記ノイズ発生直後の電圧の立ち下がり部分を上記電圧降下と誤検出する可能性がある。すなわち上記電圧の立ち下がり部分の幅が第１しきい値を超える場合には、第１判定手段の判定が満たされることとなる。
【０００９】
そこで本願発明では、さらに、放電処理手段と第２判定手段とを設けている。すなわち、第１判定手段の判定が満たされた場合、放電処理手段が、バッテリ電源から、所定の負荷電流値によって満充電識別用の試行放電処理を行う。そして、第２判定手段は、その試行放電処理の実行時における電圧降下が、不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値を超えるか否かを判定する。上述したように、不活性化バッテリは、内部抵抗が大きくなっていることから、上記試行放電処理により発生する電圧降下の大きさが、正常な状態のバッテリ電源よりも大きくなる。したがって、第２しきい値の値を適宜に設定して、例えば不活性化バッテリの場合のみ第２判定手段の判定が満たされるようにすることにより、バッテリ収納部に収納されたバッテリ電源が不活性化バッテリであることを識別することができる。これにより、例えば、第２判定手段の判定が満たされた場合には不活性化バッテリであるとみなしてそのまま充電処理を続行し、第２判定手段の判定が満たされない場合には満充電状態に達したとみなして充電処理を終了することができる。この結果、不活性化バッテリであるか正常な状態であるかにかかわらず、バッテリ電源を確実に満充電状態とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、不活性化バッテリであるか正常な状態であるかにかかわらず、バッテリ電源を確実に満充電状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態である携帯型プリンタの外観構成を表す斜視図である。
【図２】携帯型プリンタの内部構造を表す、前方側斜め上方向から見た分解斜視図である。
【図３】携帯型プリンタの内部構造を表す図１中ＩＩＩ−ＩＩＩ断面による側断面図である。
【図４】携帯型プリンタの制御系を表す機能ブロック図である。
【図５】バッテリ電源に対する充電処理時の一般的挙動を表すグラフである。
【図６】バッテリ電源が不活性化バッテリであった場合の充電処理時の挙動の一例を表すグラフである。
【図７】本実施形態で実行される電圧降下値の検出を説明するためのグラフを表す図である。
【図８】ＣＰＵにより実行される制御内容を表すフローチャートである。
【図９】図８のステップＳ５０で実行される試行放電処理を説明するための説明図である。
【図１０】本実施形態において実現される、バッテリ電源が正常バッテリであった場合の充電処理時の挙動の一例を表すグラフである。
【図１１】本実施形態において実現される、バッテリ電源が不活性化バッテリであった場合の充電処理時の挙動の一例を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本発明は、電子機器の一例として、充電式のバッテリ電源ＢＴ（後述）によって駆動可能な印刷装置である携帯型プリンタに対し、本発明を適用した場合の実施形態である。
【００１３】
図１〜図３を用いて、本実施形態の携帯型プリンタ１の外観構成及び内部構造について説明する。以下では、図１中左下方向を前方、右上方向を後方、左上方向を左方、右下方向を右方として説明する。また、以下の説明において各部品について前後左右上下の各方向をいうときは、当該各部品が携帯型プリンタ１に取り付けられた状態での各方向に対応させて説明する。
【００１４】
図１〜図３において、携帯型プリンタ１は、例えばＰＣ端末や携帯電話等の外部機器２（後述の図４参照）より有線通信あるいは無線通信を介して受信した印刷データを種々の被印刷用紙（図示せず）に印刷する。この携帯型プリンタ１は、樹脂材料で構成された、装置外郭を構成する略直方体形状のハウジング１００と、シャーシ組立体５０とを組み付けることによって、概略組み立てられる。
【００１５】
ハウジング１００は、装置外郭上部を構成するトップカバー１０１と、装置外郭下部を構成するアンダーカバー１０２と、トップカバー１０１の上面前方側に開閉可能に設けられたカバー部材１０３とを備えている。
【００１６】
ハウジング１００内には、搬送手段を構成するプラテンローラ１１１と、サーマルヘッドの一種であるサーマルラインヘッド１１２とが設けられている。サーマルラインヘッド１１２は、後方側端部に軸部材１１３を備えた放熱板１１４上に設けられており、この放熱板１１４は上記サイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒにより軸部材１１３を中心に回動可能に支持されている。また、アンダーカバー１０２の内表面に設けられたメインシャーシ部材１５０には、上記サーマルラインヘッド１１２を支持する放熱板１１４をプラテンローラ１１１側に回動付勢する複数のコイルバネ１１５が設けられている。これにより、サーマルラインヘッド１１２は上記プラテンローラ１１１に圧接可能となっている。
【００１７】
ハウジング１００の後方側には、例えば略棒状の充電式のバッテリ電源ＢＴを収容するバッテリ収納室１０５（バッテリ収納部）が設けられており、このバッテリ収納室１０５にはバッテリ室カバー１７０が着脱可能に設けられている。当該バッテリ室カバー１７０を取り外した状態では、上記バッテリ収納室１０５がハウジング１００の背面部分に開口する。
【００１８】
シャーシ組立体５０は、アンダーカバー１０２の内表面に設けられた、シャーシ組立体５０の底部を構成する上記メインシャーシ部材１５０と、このメインシャーシ部材１５０の長手方向両側端部より立設される一対の上記サイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒとを備えている。サイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒは、軸孔１３１にプラテンローラ１１１の軸部材１１１ａを挿通することにより、プラテンローラ１１１を回転可能に支持している。プラテンローラ１１１は、駆動モータ１１により回転駆動されることで被印刷用紙を搬送する。またサイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒは、サーマルラインヘッド１１２を備えた放熱板１１４を、前述した軸部材１１３を介して回動可能に支持している。
【００１９】
左側のサイドシャーシ部材１３０Ｌには、プラテンローラ１１１を駆動する上記駆動モータ１１と、この駆動モータ１１の駆動力をプラテンローラ１１１の上記軸部材１１１ａに伝達する、複数のギアからなるギア機構１３２が設けられている。
【００２０】
また、サイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒの上部には、ビーム部材１４０が架け渡され、ネジにより固定されている。そして、挿入口１０４から挿入された被印刷用紙をプラテンローラ１１１とサーマルラインヘッド１１２との圧接部Ｐに案内する前述のガイド部材１２０が、ハウジング１００を構成するトップカバー１０１、アンダーカバー１０２、及びカバー部材１０３とは分離された別体として構成されており、上記ビーム部材１４０に固定されることによって、サイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒに設けられている。
【００２１】
上記構成において、印刷時には、カバー部材１０３を閉じた状態で、トップカバー１０１とカバー部材１０３との間に形成された挿入口１０４に上記被印刷用紙が挿入される。挿入された被印刷用紙は、挿入口１０４の下方に設けられたガイド部材１２０により、プラテンローラ１１１とサーマルラインヘッド１１２との圧接部Ｐ（図３参照）に案内される。プラテンローラ１１１は所定の圧接力で被印刷用紙に接触し、被印刷用紙を搬送する。この搬送される被印刷用紙に対し、サーマルラインヘッド１１２が所望の印刷を行う。印刷完了後の被印刷用紙は、カバー部材１０３とアンダーカバー１０２との間に形成された排出口１０７より排出される。なお、紙詰まり等が生じた場合には、カバー部材１０３を開放することで、サーマルラインヘッド１１２からプラテンローラ１１１がリリースされ、容易に被印刷用紙を引き出すことが可能となる。
【００２２】
次に、図４を用いて、携帯型プリンタ１の制御系について説明する。
【００２３】
図４において、携帯型プリンタ１は、所定の演算を行うＣＰＵ１２（演算部）を有している。
【００２４】
ＣＰＵ１２は、ＳＤＲＡＭ１３の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ１４に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行い、それによって携帯型プリンタ１全体の制御を行う。なお、ＳＤＲＡＭ１３及びＲＯＭ１４が、各請求項記載の記憶部を構成している。
【００２５】
またＣＰＵ１２は、携帯型プリンタ１の電源のオン・オフ処理を行う電源回路１５と、プラテンローラ１１１を駆動する上記駆動モータ１１の駆動制御を行うモータ駆動回路１６と、サーマルラインヘッド１１２の駆動制御を行うサーマルヘッド制御回路１７とに接続されている。
【００２６】
またＣＰＵ１２は、用紙検出センサ１８と、用紙送り操作を行うためのフィードキー４０（図１及び図２参照）と、電源のオン・オフ操作を行うための電源キー３０（図１及び図２参照）とに接続されている。ＣＰＵ１２は、用紙検出センサ１８の検出結果に基づき、挿入口１０４に被印刷用紙が挿入されているか否かを検出する。
【００２７】
またＣＰＵ１２は、電源キー３０又はフィードキー４０が押し下げられた場合に、当該押し下げられたキーに対応した処理を実行する。フィードキー４０が押し下げられると、ＣＰＵ１２は、上記モータ駆動回路１６に制御信号を出力し、駆動モータ１１を駆動させてプラテンローラ１１１を回転させ、被印刷用紙を所定量搬送するフィード処理を行う。このフィードキー４０は、例えば被印刷用紙の搬送方向途中位置から印刷を開始するために用紙送りをする場合や、搬送方向長さが所定の長さよりも長い被印刷用紙を用いた場合において印刷終了後に用紙を排出するような場合に、操作される。一方、携帯型プリンタ１の電源オフ状態で電源キー３０が押し下げられると、ＣＰＵ１２は、電源回路１５に制御信号を出力して電源のオン処理を行い、電源オン状態で電源キー３０が押し下げられると、電源回路１５に制御信号を出力して電源のオフ処理を行う。
【００２８】
またＣＰＵ１２は、ＵＳＢインターフェース駆動回路２１と、無線通信部２２と、赤外線通信部２３とに接続されている。ＵＳＢインターフェース駆動回路２１は、ＵＳＢ端子２４（図１参照）に接続されたＵＳＢケーブル（図示省略）を介して上記外部機器２との間で行われる通信の制御を行う。また無線通信部２２は、上記外部機器２との間で行われる赤外線以外の電波による無線通信の制御を行う。また赤外線通信部２３は、上記外部機器２との間で行われる赤外線通信の制御を行う。
【００２９】
また、ＣＰＵ１２には、バッテリ電源ＢＴの出力電圧値を測定（検出）するための電圧検出手段としてのＡ／Ｄ入力回路１９（電圧検出手段）が設けられている。このＡ／Ｄ入力回路１９は、上記バッテリ電源ＢＴに接続される。
【００３０】
バッテリ電源ＢＴは、例えば積層形のニッケル水素電池パック（公称電圧１４．４Ｖ、公称容量３６０ｍＡｈ）であり、バッテリ電源ＢＴに対する充電処理（急速充電）を行うための充電回路１０に接続される。バッテリ電源ＢＴはまた、上記モータ駆動回路１６及びサーマルヘッド制御回路１７に接続され、それぞれに対して電圧を供給可能となっている。また、充電回路１０は電源接続部としてのＡＣアダプタ２０によって外部電源と接続可能となっている。
【００３１】
電源回路１５は、ＣＰＵ１２からの制御信号により切り替え可能なスイッチＳＷを介して、バッテリ電源ＢＴ（図４中、接点ａへの切り替えの時）またはＡＣアダプタ２０（図４中、接点ｂ側への切り替えの時）のいずれかに接続可能となっている。なお、ＣＰＵ１２の制御による後述する試行放電実行処理時においては、スイッチＳＷが接点ａに自動接続される。
【００３２】
上記制御系において、携帯型プリンタ１で印刷を行う際には、操作者は、ＰＣ端末や携帯電話等の外部機器２を用いて被印刷用紙に印刷する印刷データの入力を行うとともに、印刷開始指示入力を行う。これにより、外部機器２から携帯型プリンタ１に、上記ＵＳＢケーブル、又は、無線通信若しくは赤外線通信を介して、印刷データが送信され、携帯型プリンタ１において印刷データに基づいた印刷が行われる。
【００３３】
以上の基本構成及び動作において、本実施形態の携帯型プリンタ１の最大の特徴は、バッテリ電源ＢＴに対する充電処理の内容にある。以下、その内容を順を追って説明する。
【００３４】
＜一般的な充電処理＞
例えば上述したニッケル水素等、充電可能なバッテリ電源は、満充電に達した後に出力電圧値が若干下がる挙動となる。すなわち、図５（ａ）に示すように、充電完了時に電圧値はピークとなり、そのピーク直後に下降する特性を示す。このようなバッテリに対しては、一般に、この電圧降下を検知することで、満充電に達したことを検出することができる（図５（ａ）の「検出Ａ」参照）。
【００３５】
ここで、上記のように充電中に電圧検出を行っているとき、回路内部や周囲環境から生じた電気的なノイズが発生する場合がある。バッテリ電源が正常な状態であれば、当該バッテリ電源（電池）の内部抵抗は十分に小さいので、電気的ノイズの影響を受けにくいことからノイズ発生による弊害は特に生じない。すなわち、上記図５（ａ）と同様に電圧降下を検知することで、満充電に達したことを正しく検出することができる（図５（ｂ）の「検出Ｂ」参照）。
【００３６】
＜不活性化バッテリの場合＞
一方、バッテリ電源が、放電及び充電を繰り返して（あるいは長時間放置で自己放電により）内部抵抗が大きくなったいわゆる不活性化バッテリとなっている場合があり得る。この場合の充電挙動は、不活性によってバッテリ容量が減少することから、満充電までの所要時間が短くなる。それでも、上記電気的ノイズの混入がなければ、上記図５（ａ）と同様に電圧降下を検知することで、満充電に達したことを正しく検出することができる（図６（ａ）の「検出Ｃ」参照）。
【００３７】
しかしながら、前述のように電気的なノイズが生じた場合には、不活性化バッテリは内部抵抗が大きいことから、電気的ノイズの影響を受けやすい。なぜなら、同じエネルギのノイズが発生した場合、内部抵抗が大きいと電流が流れにくくなるために、バッテリの端子に現れる電圧が比較的大きくなるからである。このため、不活性化領域におけるノイズ発生直後の電圧の立ち下がり部分を、前述の満充電検出時に生じる上記電圧降下であると誤検出する可能性がある（図６（ｂ）の「検出Ｄ」参照）。この場合、充電完了として誤って認識されるため、以降は充電処理が行われなくなってしまう。
【００３８】
＜本実施形態の充電処理の詳細＞
上記を回避するために、本実施形態において行う充電処理の手法を図７（ａ）及び図７（ｂ）により説明する。本実施形態では、前述したように、ＡＣアダプタ２０を外部電源に接続し、当該外部電源の電力を充電回路１０を介しバッテリ電源ＢＴに供給することにより充電処理を行う。そのときのバッテリ電源ＢＴの出力電圧値は、Ａ／Ｄ入力回路１９によって検出される。このとき、ＳＤＲＡＭ１３には、上記満充電に達したことを検出するために所定の第１しきい値△Ｖ１（例えば数［Ｖ］程度の値）が定められており、Ａ／Ｄ入力回路１９により検出された電圧降下値△Ｖが、上記第１しきい値△Ｖ１を超えるか否かが判定される。
【００３９】
但し、上記の第１しきい値を用いた判定だけでは、上記図５（ｄ）を用いて説明したように、バッテリ電源ＢＴが不活性化バッテリであってかつ電気的ノイズが混入したとき、当該電気的ノイズの電圧の立ち下がり部分の幅が第１しきい値△Ｖを超えた場合には、充電完了と誤検出されてしまう。そこで本実施形態では、上記第１しきい値△Ｖの検出後に定電流による試行放電を行うことにより、バッテリ電源ＢＴの満充電の誤検知を防止する。
【００４０】
すなわち、電圧降下値△Ｖが、上記第１しきい値△Ｖ１を超えると判定が満たされた場合、バッテリ電源ＢＴから、所定の負荷電流値（詳細は後述）によって満充電識別用の試行放電処理を行う。このとき、ＳＤＲＡＭ１３には、不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値△Ｖ２（例えば１［Ｖ］程度の値）が定められている。そして、上記試行放電処理の実行時における電圧降下値△Ｖが、当該第２しきい値△Ｖ２を超えるか否かが判定される。
【００４１】
前述のように、バッテリ電源ＢＴが正常なバッテリ（＝不活性化バッテリでないバッテリ）の場合は、この放電処理は満充電に達した後の処理であり、図７（ａ）に示すように電圧降下値△Ｖは比較的小さく、上記第２しきい値△Ｖ２を超えることはない。また、不活性化バッテリであるが充電処理中にノイズが混入しなかった場合も、前述のようにしてバッテリ容量が減少しているもののこの放電処理は満充電に達した後の処理であり、同様に電圧降下値△Ｖは比較的小さく、上記第２しきい値△Ｖ２を超えることはない。したがって、当該放電処理実行時の電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えなかった場合には、上記放電処理前における電圧降下値△Ｖ（第１しきい値△Ｖ１を超えた値）の検出が、上記第１しきい値△Ｖ１を超える図５（ａ）に示した「検出Ａ」の状態、図５（ｂ）に示した「検出Ｂ」の状態、図６（ａ）に示した「検出Ｃ」の状態、のいずれかであったことが判明する。したがってこの場合は、充電完了であるとみなされ、対応する所定の報知（詳細は後述）が実行される。
【００４２】
一方、バッテリ電源ＢＴが不活性化バッテリで、充電処理中にノイズが混入した場合は、上記放電処理は図７（ｂ）に示すような不活性化領域での処理となる。この場合、前述した不活性化バッテリの内部抵抗の大きさに起因して電圧降下値△Ｖが比較的大きくなり、上記第２しきい値△Ｖ２を超える。したがって、放電処理実行時の電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えた場合には、上記放電処理前における電圧降下値△Ｖ（第１しきい値△Ｖ１を超えた値）の検出は、図６（ｂ）に示した「検出Ｄ」の状態であったことが判明する。したがってこの場合は、充電処理が終了せずに続行される。
【００４３】
＜制御手順＞
以上の内容を実行するためのＣＰＵ１２の制御手順を図８により説明する。
【００４４】
図８において、前述したように、図４に示すスイッチＳＷが接点ａに切り替えられた状態で、このフローが開始される。
【００４５】
まず、ステップＳ１０において、Ａ／Ｄ入力回路１９により、バッテリ電源ＢＴの出力電圧値が検出される。
【００４６】
その後、ステップＳ２０において、ＣＰＵ１２の制御により、充電回路１０が、ＡＣアダプタ２０に接続された外部電源からの電力を用いて、バッテリ電源ＢＴに対する充電処理を行う。なお、このステップＳ２０が各請求項記載の充電手段として機能する。
【００４７】
そして、ステップＳ３０において、上記ステップＳ１０と同様、Ａ／Ｄ入力回路１９により、バッテリ電源ＢＴの出力電圧値が検出される。つまりこの手順では、放電処理開始前のバッテリ電源ＢＴの電圧値が検出されることとなる。
【００４８】
その後、ステップＳ４０において、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１０で検出された電圧値とステップＳ３０で検出された電圧値との差、すなわち電圧降下値△Ｖが、前述の満充電検出用の所定の第１しきい値△Ｖ１を超えるか否かを判定する。なお、このステップＳ４０が各請求項記載の第１判定手段として機能する。
【００４９】
バッテリ電源ＢＴの電圧降下値△Ｖが上記第１しきい値△Ｖ１を超えない場合、ステップＳ４０の判定が満たされず（ステップＳ４０：ＮＯ）、ステップＳ２０に戻って同様の手順を繰り返す。バッテリ電源ＢＴの電圧降下値△Ｖが第１しきい値△Ｖ１を超えていた場合、ステップＳ４０の判定が満たされ（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ステップＳ５０に移行する。
【００５０】
ステップＳ５０では、ＣＰＵ１２の制御により、バッテリ収納室１０５に収納されたバッテリ電源ＢＴから、所定の負荷電流値による満充電識別用の試行放電処理が実行される。この試行放電処理は、図９に示すように、バッテリ電源ＢＴからＣＰＵ１２、ＳＤＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４等の上記演算部・記憶部への通電によって行われる。この際、上記駆動モータ１１及びサーマルラインヘッド１１２等を含む上記駆動部への通電は行われない。なお、このステップＳ５０が各請求項記載の放電処理手段として機能する。
【００５１】
その後、ステップＳ６０に移り、上記ステップＳ１０やステップＳ３０と同様、Ａ／Ｄ入力回路１９により、試行放電処理後のバッテリ電源ＢＴの出力電圧値が検出される。
【００５２】
そして、ステップＳ７０において、ＣＰＵ１２は、ステップＳ３０で検出された電圧値とステップＳ６０で検出された電圧値との差、すなわちバッテリ電源ＢＴの放電処理前後における電圧降下値△Ｖが、前述の不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値△Ｖ２を超えるか否かを判定する。なお、このステップＳ７０が各請求項記載の第２判定手段として機能する。
【００５３】
バッテリ電源ＢＴの電圧降下値△Ｖが上記第２しきい値△Ｖ２を超えた場合、ステップＳ７０の判定が満たされ（ステップＳ７０：ＹＥＳ）、バッテリ電源ＢＴは内部抵抗が大きい不活性バッテリの状態であるとみなされて、ステップＳ２０に戻って、充電処理が繰り返される。なお、このようにしてステップＳ７０から戻って実行されるステップＳ２０の手順が、各請求項記載の追加充電手段として機能する。
【００５４】
一方、バッテリ電源ＢＴの電圧降下値△Ｖが上記第２しきい値△Ｖ２を超えない場合、ステップＳ７０の判定が満たされず（ステップＳ７０：ＮＯ）、満充電状態に達したとみなされて、ステップＳ８０へ移る。
【００５５】
ステップＳ８０では、ＣＰＵ１２は、適宜の報知手段に制御信号を出力し、充電完了の報知を実行させる。報知態様は、音声報知でもよいし、視覚的な表示等の報知でもよい。あるいは、充電中はランプ等を点灯しておき、ステップＳ８０で当該点灯したランプ等を消灯することで報知するようにしてもよい。その後、このフローを終了する。
【００５６】
以上の制御の結果実現される、バッテリ電源ＢＴの充電処理の挙動を、図１０及び図１１により説明する。バッテリ電源ＢＴが正常バッテリであって充電処理中に電気的なノイズが生じなかった場合は、充電処理時間の経過と共に電圧値が上昇し、満充電に到達した後に電圧が降下し、当該電圧降下挙動に基づく上記試行放電処理での電圧降下挙動により満充電完了が確認され、充電処理が終了する（図１０（ａ）参照）。一方充電処理中に電気的なノイズが生じた場合も、上記同様、満充電に到達した後に上記試行放電処理での電圧降下挙動により満充電完了が確認され、充電処理が終了する（図１０（ｂ）参照）。
【００５７】
一方バッテリ電源ＢＴが不活性化バッテリであって充電処理中に電気的なノイズが生じなかった場合は、充電処理時間の経過と共に電圧値がややゆっくりと上昇し、満充電に到達した後に電圧が降下し、当該電圧降下挙動に基づく上記試行放電処理での電圧降下挙動により満充電完了が確認され、充電処理が終了する（図１１（ａ）参照）。一方充電処理中に電気的なノイズが生じた場合には、ノイズ後の電圧降下挙動があった後に上記試行放電処理が実行され、当該試行放電処理での電圧降下挙動により不活性化バッテリへのノイズによる誤検知であることが確認されるので充電処理が終了せずに続行される。すなわち、上記図１１（ａ）と同様に電圧値がややゆっくりと上昇し、満充電に到達した後に電圧が降下し、当該電圧降下挙動に基づく上記試行放電処理での電圧降下挙動により満充電完了が確認され、充電処理が終了する（図１１（ｂ）参照）。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態においては、満充電検出用の第１しきい値△Ｖ１に加えて不活性化バッテリ識別用の第２しきい値△Ｖ２を用いる。そして、電圧降下値△Ｖが第１しきい値△Ｖ１を超えた場合には試行放電処理が行われ、当該試行放電処理前後の電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えるか否かが判定される。これにより、電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えた場合（不活性化バッテリであってノイズが混入した場合）であってもそのまま充電処理を続行し、充電処理を終了することができる。この結果、バッテリ収納室１０５に収納されたバッテリ電源ＢＴが不活性化バッテリであるか正常な状態であるかにかかわらず、当該バッテリ電源ＢＴを確実に満充電状態とすることができる。
【００５９】
また、本実施形態では特に、上記ステップＳ７０において電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えており判定が満たされたとき、ステップＳ２０に戻ってバッテリ電源ＢＴに対する追加の充電処理が行われる。これにより、バッテリ電源ＢＴが不活性化バッテリであった場合において当該バッテリ電源ＢＴを確実に満充電状態とすることができる。
【００６０】
また、本実施形態では特に、上記ステップＳ７０において電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えず判定が満たされなかったとき、ステップＳ８０で所定の報知処理が行われる。これにより、バッテリ収納室１０５に収納されたバッテリ電源ＢＴに対する充電処理が終了し、当該バッテリ電源ＢＴが満充電状態となったことを確実に操作者に報知することができる。
【００６１】
また、本実施形態では特に、ステップＳ５０において実行する試行放電処理において、負荷電流を、バッテリ電源ＢＴからＣＰＵ１２、ＲＯＭ１４、ＳＤＲＡＭ１３等の演算部・記憶部への通電によって与える。これにより、新たな放電回路を特別に設けることなく、既存の回路に対する通電によりバッテリ電源ＢＴに所定の負荷電流値を与え、放電させることができる。
【００６２】
なお、上記は、電子機器として、印刷装置である携帯型プリンタ１に本発明を適用したが、これに限られない。すなわち、充電可能なバッテリ電源を備え、当該バッテリ電源に対して充電処理を行う電子機器であれば他のものに対しても本発明は適用でき、この場合も同様の効果を得る。
【００６３】
なお、以上において、図４に示す矢印は信号の流れの一例を示すものであり、信号の流れ方向を限定するものではない。
【００６４】
また、図８に示すフローチャートは本発明を上記フローに示す手順に限定するものではなく、発明の趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で手順の追加・削除又は順番の変更等をしてもよい。
【００６５】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００６６】
１ 携帯型プリンタ（印刷装置、電子機器）
１１ 駆動モータ（駆動部）
１２ ＣＰＵ（演算部）
１３ ＳＤＲＡＭ（記憶部）
１４ ＲＯＭ（記憶部）
１９ Ａ／Ｄ入力回路（電圧検出手段）
２０ ＡＣアダプタ（電源接続部）
１０５ バッテリ収納室（バッテリ収納部）
１１１ プラテンローラ（搬送手段）
１１２ サーマルラインヘッド（駆動部）
ＢＴ バッテリ電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電可能なバッテリ電源からの電力により動作する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に用いられる充電可能なバッテリに充電を行うとき、満充電となったことを検知する手法が、既に知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、通常のバッテリ電源における、満充電に達した後に出力電圧値が若干下がる挙動を利用して、満充電の検知が行われる。すなわち、上記従来技術では、満充電に達したことを検出するために所定のしきい値が定められており、電圧検出手段により検出された電圧降下が上記しきい値を超えたことをもって、満充電が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２１５７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記のように充電中に電圧検出を行っているとき、回路内部や周囲環境から生じた電気的なノイズが電圧検出手段で検出される場合がある。バッテリ電源が正常な状態であれば、電池の内部抵抗は十分に小さいので、電気的ノイズの影響を受けにくいことから上記ノイズ発生による弊害は特に生じない。一方、バッテリ電源が、放電及び充電を繰り返して内部抵抗が大きくなったいわゆる不活性化バッテリであった場合には、電気的ノイズの影響を受けやすいことから、上記ノイズ発生直後の電圧の立ち下がり部分を上記電圧降下として誤検出する可能性がある。このような場合には、充電完了であるとみなされることから、実際には満充電に達していないにもかかわらず、充電処理が終了してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、不活性化バッテリであるか正常な状態であるかにかかわらず、バッテリ電源を確実に満充電状態とすることができる電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本願発明は、充電可能なバッテリ電源を収納するバッテリ収納部と、外部電源と接続可能な電源接続部と、前記電源接続部に接続された前記外部電源により前記バッテリ電源に対する充電処理を行う充電手段と、前記バッテリ電源の出力電圧値を検出する電圧検出手段と、前記充電手段により前記充電処理が開始された後、前記電圧検出手段により検出された電圧降下が、満充電検出用の所定の第１しきい値を超えるか否かを判定する第１判定手段と、前記第１判定手段により前記電圧降下が前記第１しきい値を超えると判定された場合、前記バッテリ収納部に収納された前記バッテリ電源から、所定の負荷電流値によって満充電識別用の試行放電処理を行う、放電処理手段と、前記放電処理手段による前記満充電識別用の試行放電処理の実行時において前記電圧検出手段により検出された電圧降下が、不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値を超えるか否かを判定する第２判定手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
充電可能なバッテリに充電を行うとき、満充電となったことを検知する手法は種々ある。満充電に達した後に出力電圧値が若干下がる挙動となるバッテリ電源では、この電圧降下挙動を利用して満充電の検知が行われる。本願第１発明においては、充電手段が外部電源によりバッテリ電源に対する充電処理を行い、そのときのバッテリ電源の出力電圧値が電圧検出手段によって検出される。このとき、上記満充電に達したことを検出するために所定の第１しきい値が定められており、第１判定手段が、電圧検出手段により検出された電圧降下が、上記第１しきい値を超えるか否かを判定する。
【０００８】
ここで、上記のように充電中に電圧検出を行っているとき、回路内部や周囲環境から生じた電気的なノイズが電圧検出手段で検出される場合がある。バッテリ電源が正常な状態であれば、電池の内部抵抗は十分に小さいので、電気的ノイズの影響を受けにくいことから上記ノイズ発生による弊害は特に生じない。一方、バッテリ電源が、放電及び充電を繰り返して内部抵抗が大きくなったいわゆる不活性化バッテリであった場合には、電気的ノイズの影響を受けやすいことから、上記ノイズ発生直後の電圧の立ち下がり部分を上記電圧降下と誤検出する可能性がある。すなわち上記電圧の立ち下がり部分の幅が第１しきい値を超える場合には、第１判定手段の判定が満たされることとなる。
【０００９】
そこで本願発明では、さらに、放電処理手段と第２判定手段とを設けている。すなわち、第１判定手段の判定が満たされた場合、放電処理手段が、バッテリ電源から、所定の負荷電流値によって満充電識別用の試行放電処理を行う。そして、第２判定手段は、その試行放電処理の実行時における電圧降下が、不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値を超えるか否かを判定する。上述したように、不活性化バッテリは、内部抵抗が大きくなっていることから、上記試行放電処理により発生する電圧降下の大きさが、正常な状態のバッテリ電源よりも大きくなる。したがって、第２しきい値の値を適宜に設定して、例えば不活性化バッテリの場合のみ第２判定手段の判定が満たされるようにすることにより、バッテリ収納部に収納されたバッテリ電源が不活性化バッテリであることを識別することができる。これにより、例えば、第２判定手段の判定が満たされた場合には不活性化バッテリであるとみなしてそのまま充電処理を続行し、第２判定手段の判定が満たされない場合には満充電状態に達したとみなして充電処理を終了することができる。この結果、不活性化バッテリであるか正常な状態であるかにかかわらず、バッテリ電源を確実に満充電状態とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、不活性化バッテリであるか正常な状態であるかにかかわらず、バッテリ電源を確実に満充電状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態である携帯型プリンタの外観構成を表す斜視図である。
【図２】携帯型プリンタの内部構造を表す、前方側斜め上方向から見た分解斜視図である。
【図３】携帯型プリンタの内部構造を表す図１中ＩＩＩ−ＩＩＩ断面による側断面図である。
【図４】携帯型プリンタの制御系を表す機能ブロック図である。
【図５】バッテリ電源に対する充電処理時の一般的挙動を表すグラフである。
【図６】バッテリ電源が不活性化バッテリであった場合の充電処理時の挙動の一例を表すグラフである。
【図７】本実施形態で実行される電圧降下値の検出を説明するためのグラフを表す図である。
【図８】ＣＰＵにより実行される制御内容を表すフローチャートである。
【図９】図８のステップＳ５０で実行される試行放電処理を説明するための説明図である。
【図１０】本実施形態において実現される、バッテリ電源が正常バッテリであった場合の充電処理時の挙動の一例を表すグラフである。
【図１１】本実施形態において実現される、バッテリ電源が不活性化バッテリであった場合の充電処理時の挙動の一例を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本発明は、電子機器の一例として、充電式のバッテリ電源ＢＴ（後述）によって駆動可能な印刷装置である携帯型プリンタに対し、本発明を適用した場合の実施形態である。
【００１３】
図１〜図３を用いて、本実施形態の携帯型プリンタ１の外観構成及び内部構造について説明する。以下では、図１中左下方向を前方、右上方向を後方、左上方向を左方、右下方向を右方として説明する。また、以下の説明において各部品について前後左右上下の各方向をいうときは、当該各部品が携帯型プリンタ１に取り付けられた状態での各方向に対応させて説明する。
【００１４】
図１〜図３において、携帯型プリンタ１は、例えばＰＣ端末や携帯電話等の外部機器２（後述の図４参照）より有線通信あるいは無線通信を介して受信した印刷データを種々の被印刷用紙（図示せず）に印刷する。この携帯型プリンタ１は、樹脂材料で構成された、装置外郭を構成する略直方体形状のハウジング１００と、シャーシ組立体５０とを組み付けることによって、概略組み立てられる。
【００１５】
ハウジング１００は、装置外郭上部を構成するトップカバー１０１と、装置外郭下部を構成するアンダーカバー１０２と、トップカバー１０１の上面前方側に開閉可能に設けられたカバー部材１０３とを備えている。
【００１６】
ハウジング１００内には、搬送手段を構成するプラテンローラ１１１と、サーマルヘッドの一種であるサーマルラインヘッド１１２とが設けられている。サーマルラインヘッド１１２は、後方側端部に軸部材１１３を備えた放熱板１１４上に設けられており、この放熱板１１４は上記サイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒにより軸部材１１３を中心に回動可能に支持されている。また、アンダーカバー１０２の内表面に設けられたメインシャーシ部材１５０には、上記サーマルラインヘッド１１２を支持する放熱板１１４をプラテンローラ１１１側に回動付勢する複数のコイルバネ１１５が設けられている。これにより、サーマルラインヘッド１１２は上記プラテンローラ１１１に圧接可能となっている。
【００１７】
ハウジング１００の後方側には、例えば略棒状の充電式のバッテリ電源ＢＴを収容するバッテリ収納室１０５（バッテリ収納部）が設けられており、このバッテリ収納室１０５にはバッテリ室カバー１７０が着脱可能に設けられている。当該バッテリ室カバー１７０を取り外した状態では、上記バッテリ収納室１０５がハウジング１００の背面部分に開口する。
【００１８】
シャーシ組立体５０は、アンダーカバー１０２の内表面に設けられた、シャーシ組立体５０の底部を構成する上記メインシャーシ部材１５０と、このメインシャーシ部材１５０の長手方向両側端部より立設される一対の上記サイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒとを備えている。サイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒは、軸孔１３１にプラテンローラ１１１の軸部材１１１ａを挿通することにより、プラテンローラ１１１を回転可能に支持している。プラテンローラ１１１は、駆動モータ１１により回転駆動されることで被印刷用紙を搬送する。またサイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒは、サーマルラインヘッド１１２を備えた放熱板１１４を、前述した軸部材１１３を介して回動可能に支持している。
【００１９】
左側のサイドシャーシ部材１３０Ｌには、プラテンローラ１１１を駆動する上記駆動モータ１１と、この駆動モータ１１の駆動力をプラテンローラ１１１の上記軸部材１１１ａに伝達する、複数のギアからなるギア機構１３２が設けられている。
【００２０】
また、サイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒの上部には、ビーム部材１４０が架け渡され、ネジにより固定されている。そして、挿入口１０４から挿入された被印刷用紙をプラテンローラ１１１とサーマルラインヘッド１１２との圧接部Ｐに案内する前述のガイド部材１２０が、ハウジング１００を構成するトップカバー１０１、アンダーカバー１０２、及びカバー部材１０３とは分離された別体として構成されており、上記ビーム部材１４０に固定されることによって、サイドシャーシ部材１３０Ｌ，１３０Ｒに設けられている。
【００２１】
上記構成において、印刷時には、カバー部材１０３を閉じた状態で、トップカバー１０１とカバー部材１０３との間に形成された挿入口１０４に上記被印刷用紙が挿入される。挿入された被印刷用紙は、挿入口１０４の下方に設けられたガイド部材１２０により、プラテンローラ１１１とサーマルラインヘッド１１２との圧接部Ｐ（図３参照）に案内される。プラテンローラ１１１は所定の圧接力で被印刷用紙に接触し、被印刷用紙を搬送する。この搬送される被印刷用紙に対し、サーマルラインヘッド１１２が所望の印刷を行う。印刷完了後の被印刷用紙は、カバー部材１０３とアンダーカバー１０２との間に形成された排出口１０７より排出される。なお、紙詰まり等が生じた場合には、カバー部材１０３を開放することで、サーマルラインヘッド１１２からプラテンローラ１１１がリリースされ、容易に被印刷用紙を引き出すことが可能となる。
【００２２】
次に、図４を用いて、携帯型プリンタ１の制御系について説明する。
【００２３】
図４において、携帯型プリンタ１は、所定の演算を行うＣＰＵ１２（演算部）を有している。
【００２４】
ＣＰＵ１２は、ＳＤＲＡＭ１３の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ１４に予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行い、それによって携帯型プリンタ１全体の制御を行う。なお、ＳＤＲＡＭ１３及びＲＯＭ１４が、各請求項記載の記憶部を構成している。
【００２５】
またＣＰＵ１２は、携帯型プリンタ１の電源のオン・オフ処理を行う電源回路１５と、プラテンローラ１１１を駆動する上記駆動モータ１１の駆動制御を行うモータ駆動回路１６と、サーマルラインヘッド１１２の駆動制御を行うサーマルヘッド制御回路１７とに接続されている。
【００２６】
またＣＰＵ１２は、用紙検出センサ１８と、用紙送り操作を行うためのフィードキー４０（図１及び図２参照）と、電源のオン・オフ操作を行うための電源キー３０（図１及び図２参照）とに接続されている。ＣＰＵ１２は、用紙検出センサ１８の検出結果に基づき、挿入口１０４に被印刷用紙が挿入されているか否かを検出する。
【００２７】
またＣＰＵ１２は、電源キー３０又はフィードキー４０が押し下げられた場合に、当該押し下げられたキーに対応した処理を実行する。フィードキー４０が押し下げられると、ＣＰＵ１２は、上記モータ駆動回路１６に制御信号を出力し、駆動モータ１１を駆動させてプラテンローラ１１１を回転させ、被印刷用紙を所定量搬送するフィード処理を行う。このフィードキー４０は、例えば被印刷用紙の搬送方向途中位置から印刷を開始するために用紙送りをする場合や、搬送方向長さが所定の長さよりも長い被印刷用紙を用いた場合において印刷終了後に用紙を排出するような場合に、操作される。一方、携帯型プリンタ１の電源オフ状態で電源キー３０が押し下げられると、ＣＰＵ１２は、電源回路１５に制御信号を出力して電源のオン処理を行い、電源オン状態で電源キー３０が押し下げられると、電源回路１５に制御信号を出力して電源のオフ処理を行う。
【００２８】
またＣＰＵ１２は、ＵＳＢインターフェース駆動回路２１と、無線通信部２２と、赤外線通信部２３とに接続されている。ＵＳＢインターフェース駆動回路２１は、ＵＳＢ端子２４（図１参照）に接続されたＵＳＢケーブル（図示省略）を介して上記外部機器２との間で行われる通信の制御を行う。また無線通信部２２は、上記外部機器２との間で行われる赤外線以外の電波による無線通信の制御を行う。また赤外線通信部２３は、上記外部機器２との間で行われる赤外線通信の制御を行う。
【００２９】
また、ＣＰＵ１２には、バッテリ電源ＢＴの出力電圧値を測定（検出）するための電圧検出手段としてのＡ／Ｄ入力回路１９（電圧検出手段）が設けられている。このＡ／Ｄ入力回路１９は、上記バッテリ電源ＢＴに接続される。
【００３０】
バッテリ電源ＢＴは、例えば積層形のニッケル水素電池パック（公称電圧１４．４Ｖ、公称容量３６０ｍＡｈ）であり、バッテリ電源ＢＴに対する充電処理（急速充電）を行うための充電回路１０に接続される。バッテリ電源ＢＴはまた、上記モータ駆動回路１６及びサーマルヘッド制御回路１７に接続され、それぞれに対して電圧を供給可能となっている。また、充電回路１０は電源接続部としてのＡＣアダプタ２０によって外部電源と接続可能となっている。
【００３１】
電源回路１５は、ＣＰＵ１２からの制御信号により切り替え可能なスイッチＳＷを介して、バッテリ電源ＢＴ（図４中、接点ａへの切り替えの時）またはＡＣアダプタ２０（図４中、接点ｂ側への切り替えの時）のいずれかに接続可能となっている。なお、ＣＰＵ１２の制御による後述する試行放電実行処理時においては、スイッチＳＷが接点ａに自動接続される。
【００３２】
上記制御系において、携帯型プリンタ１で印刷を行う際には、操作者は、ＰＣ端末や携帯電話等の外部機器２を用いて被印刷用紙に印刷する印刷データの入力を行うとともに、印刷開始指示入力を行う。これにより、外部機器２から携帯型プリンタ１に、上記ＵＳＢケーブル、又は、無線通信若しくは赤外線通信を介して、印刷データが送信され、携帯型プリンタ１において印刷データに基づいた印刷が行われる。
【００３３】
以上の基本構成及び動作において、本実施形態の携帯型プリンタ１の最大の特徴は、バッテリ電源ＢＴに対する充電処理の内容にある。以下、その内容を順を追って説明する。
【００３４】
＜一般的な充電処理＞
例えば上述したニッケル水素等、充電可能なバッテリ電源は、満充電に達した後に出力電圧値が若干下がる挙動となる。すなわち、図５（ａ）に示すように、充電完了時に電圧値はピークとなり、そのピーク直後に下降する特性を示す。このようなバッテリに対しては、一般に、この電圧降下を検知することで、満充電に達したことを検出することができる（図５（ａ）の「検出Ａ」参照）。
【００３５】
ここで、上記のように充電中に電圧検出を行っているとき、回路内部や周囲環境から生じた電気的なノイズが発生する場合がある。バッテリ電源が正常な状態であれば、当該バッテリ電源（電池）の内部抵抗は十分に小さいので、電気的ノイズの影響を受けにくいことからノイズ発生による弊害は特に生じない。すなわち、上記図５（ａ）と同様に電圧降下を検知することで、満充電に達したことを正しく検出することができる（図５（ｂ）の「検出Ｂ」参照）。
【００３６】
＜不活性化バッテリの場合＞
一方、バッテリ電源が、放電及び充電を繰り返して（あるいは長時間放置で自己放電により）内部抵抗が大きくなったいわゆる不活性化バッテリとなっている場合があり得る。この場合の充電挙動は、不活性によってバッテリ容量が減少することから、満充電までの所要時間が短くなる。それでも、上記電気的ノイズの混入がなければ、上記図５（ａ）と同様に電圧降下を検知することで、満充電に達したことを正しく検出することができる（図６（ａ）の「検出Ｃ」参照）。
【００３７】
しかしながら、前述のように電気的なノイズが生じた場合には、不活性化バッテリは内部抵抗が大きいことから、電気的ノイズの影響を受けやすい。なぜなら、同じエネルギのノイズが発生した場合、内部抵抗が大きいと電流が流れにくくなるために、バッテリの端子に現れる電圧が比較的大きくなるからである。このため、不活性化領域におけるノイズ発生直後の電圧の立ち下がり部分を、前述の満充電検出時に生じる上記電圧降下であると誤検出する可能性がある（図６（ｂ）の「検出Ｄ」参照）。この場合、充電完了として誤って認識されるため、以降は充電処理が行われなくなってしまう。
【００３８】
＜本実施形態の充電処理の詳細＞
上記を回避するために、本実施形態において行う充電処理の手法を図７（ａ）及び図７（ｂ）により説明する。本実施形態では、前述したように、ＡＣアダプタ２０を外部電源に接続し、当該外部電源の電力を充電回路１０を介しバッテリ電源ＢＴに供給することにより充電処理を行う。そのときのバッテリ電源ＢＴの出力電圧値は、Ａ／Ｄ入力回路１９によって検出される。このとき、ＳＤＲＡＭ１３には、上記満充電に達したことを検出するために所定の第１しきい値△Ｖ１（例えば数［Ｖ］程度の値）が定められており、Ａ／Ｄ入力回路１９により検出された電圧降下値△Ｖが、上記第１しきい値△Ｖ１を超えるか否かが判定される。
【００３９】
但し、上記の第１しきい値を用いた判定だけでは、上記図５（ｄ）を用いて説明したように、バッテリ電源ＢＴが不活性化バッテリであってかつ電気的ノイズが混入したとき、当該電気的ノイズの電圧の立ち下がり部分の幅が第１しきい値△Ｖを超えた場合には、充電完了と誤検出されてしまう。そこで本実施形態では、上記第１しきい値△Ｖの検出後に定電流による試行放電を行うことにより、バッテリ電源ＢＴの満充電の誤検知を防止する。
【００４０】
すなわち、電圧降下値△Ｖが、上記第１しきい値△Ｖ１を超えると判定が満たされた場合、バッテリ電源ＢＴから、所定の負荷電流値（詳細は後述）によって満充電識別用の試行放電処理を行う。このとき、ＳＤＲＡＭ１３には、不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値△Ｖ２（例えば１［Ｖ］程度の値）が定められている。そして、上記試行放電処理の実行時における電圧降下値△Ｖが、当該第２しきい値△Ｖ２を超えるか否かが判定される。
【００４１】
前述のように、バッテリ電源ＢＴが正常なバッテリ（＝不活性化バッテリでないバッテリ）の場合は、この放電処理は満充電に達した後の処理であり、図７（ａ）に示すように電圧降下値△Ｖは比較的小さく、上記第２しきい値△Ｖ２を超えることはない。また、不活性化バッテリであるが充電処理中にノイズが混入しなかった場合も、前述のようにしてバッテリ容量が減少しているもののこの放電処理は満充電に達した後の処理であり、同様に電圧降下値△Ｖは比較的小さく、上記第２しきい値△Ｖ２を超えることはない。したがって、当該放電処理実行時の電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えなかった場合には、上記放電処理前における電圧降下値△Ｖ（第１しきい値△Ｖ１を超えた値）の検出が、上記第１しきい値△Ｖ１を超える図５（ａ）に示した「検出Ａ」の状態、図５（ｂ）に示した「検出Ｂ」の状態、図６（ａ）に示した「検出Ｃ」の状態、のいずれかであったことが判明する。したがってこの場合は、充電完了であるとみなされ、対応する所定の報知（詳細は後述）が実行される。
【００４２】
一方、バッテリ電源ＢＴが不活性化バッテリで、充電処理中にノイズが混入した場合は、上記放電処理は図７（ｂ）に示すような不活性化領域での処理となる。この場合、前述した不活性化バッテリの内部抵抗の大きさに起因して電圧降下値△Ｖが比較的大きくなり、上記第２しきい値△Ｖ２を超える。したがって、放電処理実行時の電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えた場合には、上記放電処理前における電圧降下値△Ｖ（第１しきい値△Ｖ１を超えた値）の検出は、図６（ｂ）に示した「検出Ｄ」の状態であったことが判明する。したがってこの場合は、充電処理が終了せずに続行される。
【００４３】
＜制御手順＞
以上の内容を実行するためのＣＰＵ１２の制御手順を図８により説明する。
【００４４】
図８において、前述したように、図４に示すスイッチＳＷが接点ａに切り替えられた状態で、このフローが開始される。
【００４５】
まず、ステップＳ１０において、Ａ／Ｄ入力回路１９により、バッテリ電源ＢＴの出力電圧値が検出される。
【００４６】
その後、ステップＳ２０において、ＣＰＵ１２の制御により、充電回路１０が、ＡＣアダプタ２０に接続された外部電源からの電力を用いて、バッテリ電源ＢＴに対する充電処理を行う。なお、このステップＳ２０が各請求項記載の充電手段として機能する。
【００４７】
そして、ステップＳ３０において、上記ステップＳ１０と同様、Ａ／Ｄ入力回路１９により、バッテリ電源ＢＴの出力電圧値が検出される。つまりこの手順では、放電処理開始前のバッテリ電源ＢＴの電圧値が検出されることとなる。
【００４８】
その後、ステップＳ４０において、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１０で検出された電圧値とステップＳ３０で検出された電圧値との差、すなわち電圧降下値△Ｖが、前述の満充電検出用の所定の第１しきい値△Ｖ１を超えるか否かを判定する。なお、このステップＳ４０が各請求項記載の第１判定手段として機能する。
【００４９】
バッテリ電源ＢＴの電圧降下値△Ｖが上記第１しきい値△Ｖ１を超えない場合、ステップＳ４０の判定が満たされず（ステップＳ４０：ＮＯ）、ステップＳ２０に戻って同様の手順を繰り返す。バッテリ電源ＢＴの電圧降下値△Ｖが第１しきい値△Ｖ１を超えていた場合、ステップＳ４０の判定が満たされ（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ステップＳ５０に移行する。
【００５０】
ステップＳ５０では、ＣＰＵ１２の制御により、バッテリ収納室１０５に収納されたバッテリ電源ＢＴから、所定の負荷電流値による満充電識別用の試行放電処理が実行される。この試行放電処理は、図９に示すように、バッテリ電源ＢＴからＣＰＵ１２、ＳＤＲＡＭ１３、ＲＯＭ１４等の上記演算部・記憶部への通電によって行われる。この際、上記駆動モータ１１及びサーマルラインヘッド１１２等を含む上記駆動部への通電は行われない。なお、このステップＳ５０が各請求項記載の放電処理手段として機能する。
【００５１】
その後、ステップＳ６０に移り、上記ステップＳ１０やステップＳ３０と同様、Ａ／Ｄ入力回路１９により、試行放電処理後のバッテリ電源ＢＴの出力電圧値が検出される。
【００５２】
そして、ステップＳ７０において、ＣＰＵ１２は、ステップＳ３０で検出された電圧値とステップＳ６０で検出された電圧値との差、すなわちバッテリ電源ＢＴの放電処理前後における電圧降下値△Ｖが、前述の不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値△Ｖ２を超えるか否かを判定する。なお、このステップＳ７０が各請求項記載の第２判定手段として機能する。
【００５３】
バッテリ電源ＢＴの電圧降下値△Ｖが上記第２しきい値△Ｖ２を超えた場合、ステップＳ７０の判定が満たされ（ステップＳ７０：ＹＥＳ）、バッテリ電源ＢＴは内部抵抗が大きい不活性バッテリの状態であるとみなされて、ステップＳ２０に戻って、充電処理が繰り返される。なお、このようにしてステップＳ７０から戻って実行されるステップＳ２０の手順が、各請求項記載の追加充電手段として機能する。
【００５４】
一方、バッテリ電源ＢＴの電圧降下値△Ｖが上記第２しきい値△Ｖ２を超えない場合、ステップＳ７０の判定が満たされず（ステップＳ７０：ＮＯ）、満充電状態に達したとみなされて、ステップＳ８０へ移る。
【００５５】
ステップＳ８０では、ＣＰＵ１２は、適宜の報知手段に制御信号を出力し、充電完了の報知を実行させる。報知態様は、音声報知でもよいし、視覚的な表示等の報知でもよい。あるいは、充電中はランプ等を点灯しておき、ステップＳ８０で当該点灯したランプ等を消灯することで報知するようにしてもよい。その後、このフローを終了する。
【００５６】
以上の制御の結果実現される、バッテリ電源ＢＴの充電処理の挙動を、図１０及び図１１により説明する。バッテリ電源ＢＴが正常バッテリであって充電処理中に電気的なノイズが生じなかった場合は、充電処理時間の経過と共に電圧値が上昇し、満充電に到達した後に電圧が降下し、当該電圧降下挙動に基づく上記試行放電処理での電圧降下挙動により満充電完了が確認され、充電処理が終了する（図１０（ａ）参照）。一方充電処理中に電気的なノイズが生じた場合も、上記同様、満充電に到達した後に上記試行放電処理での電圧降下挙動により満充電完了が確認され、充電処理が終了する（図１０（ｂ）参照）。
【００５７】
一方バッテリ電源ＢＴが不活性化バッテリであって充電処理中に電気的なノイズが生じなかった場合は、充電処理時間の経過と共に電圧値がややゆっくりと上昇し、満充電に到達した後に電圧が降下し、当該電圧降下挙動に基づく上記試行放電処理での電圧降下挙動により満充電完了が確認され、充電処理が終了する（図１１（ａ）参照）。一方充電処理中に電気的なノイズが生じた場合には、ノイズ後の電圧降下挙動があった後に上記試行放電処理が実行され、当該試行放電処理での電圧降下挙動により不活性化バッテリへのノイズによる誤検知であることが確認されるので充電処理が終了せずに続行される。すなわち、上記図１１（ａ）と同様に電圧値がややゆっくりと上昇し、満充電に到達した後に電圧が降下し、当該電圧降下挙動に基づく上記試行放電処理での電圧降下挙動により満充電完了が確認され、充電処理が終了する（図１１（ｂ）参照）。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態においては、満充電検出用の第１しきい値△Ｖ１に加えて不活性化バッテリ識別用の第２しきい値△Ｖ２を用いる。そして、電圧降下値△Ｖが第１しきい値△Ｖ１を超えた場合には試行放電処理が行われ、当該試行放電処理前後の電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えるか否かが判定される。これにより、電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えた場合（不活性化バッテリであってノイズが混入した場合）であってもそのまま充電処理を続行し、充電処理を終了することができる。この結果、バッテリ収納室１０５に収納されたバッテリ電源ＢＴが不活性化バッテリであるか正常な状態であるかにかかわらず、当該バッテリ電源ＢＴを確実に満充電状態とすることができる。
【００５９】
また、本実施形態では特に、上記ステップＳ７０において電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えており判定が満たされたとき、ステップＳ２０に戻ってバッテリ電源ＢＴに対する追加の充電処理が行われる。これにより、バッテリ電源ＢＴが不活性化バッテリであった場合において当該バッテリ電源ＢＴを確実に満充電状態とすることができる。
【００６０】
また、本実施形態では特に、上記ステップＳ７０において電圧降下値△Ｖが第２しきい値△Ｖ２を超えず判定が満たされなかったとき、ステップＳ８０で所定の報知処理が行われる。これにより、バッテリ収納室１０５に収納されたバッテリ電源ＢＴに対する充電処理が終了し、当該バッテリ電源ＢＴが満充電状態となったことを確実に操作者に報知することができる。
【００６１】
また、本実施形態では特に、ステップＳ５０において実行する試行放電処理において、負荷電流を、バッテリ電源ＢＴからＣＰＵ１２、ＲＯＭ１４、ＳＤＲＡＭ１３等の演算部・記憶部への通電によって与える。これにより、新たな放電回路を特別に設けることなく、既存の回路に対する通電によりバッテリ電源ＢＴに所定の負荷電流値を与え、放電させることができる。
【００６２】
なお、上記は、電子機器として、印刷装置である携帯型プリンタ１に本発明を適用したが、これに限られない。すなわち、充電可能なバッテリ電源を備え、当該バッテリ電源に対して充電処理を行う電子機器であれば他のものに対しても本発明は適用でき、この場合も同様の効果を得る。
【００６３】
なお、以上において、図４に示す矢印は信号の流れの一例を示すものであり、信号の流れ方向を限定するものではない。
【００６４】
また、図８に示すフローチャートは本発明を上記フローに示す手順に限定するものではなく、発明の趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で手順の追加・削除又は順番の変更等をしてもよい。
【００６５】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００６６】
１ 携帯型プリンタ（印刷装置、電子機器）
１１ 駆動モータ（駆動部）
１２ ＣＰＵ（演算部）
１３ ＳＤＲＡＭ（記憶部）
１４ ＲＯＭ（記憶部）
１９ Ａ／Ｄ入力回路（電圧検出手段）
２０ ＡＣアダプタ（電源接続部）
１０５ バッテリ収納室（バッテリ収納部）
１１１ プラテンローラ（搬送手段）
１１２ サーマルラインヘッド（駆動部）
ＢＴ バッテリ電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能なバッテリ電源を収納するバッテリ収納部と、
外部電源と接続可能な電源接続部と、
前記電源接続部に接続された前記外部電源により前記バッテリ電源に対する充電処理を行う充電手段と、
前記バッテリ電源の出力電圧値を検出する電圧検出手段と、
前記充電手段により前記充電処理が開始された後、前記電圧検出手段により検出された電圧降下が、満充電検出用の所定の第１しきい値を超えるか否かを判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段により前記電圧降下が前記第１しきい値を超えると判定された場合、前記バッテリ収納部に収納された前記バッテリ電源から、所定の負荷電流値によって満充電識別用の試行放電処理を行う、放電処理手段と、
前記放電処理手段による前記満充電識別用の試行放電処理の実行時において前記電圧検出手段により検出された電圧降下が、不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値を超えるか否かを判定する第２判定手段と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１記載の電子機器において、
前記第２判定手段により前記電圧降下が前記第２しきい値を超えると判定された場合に、前記電源接続部に接続された前記外部電源により、前記バッテリ電源に対する追加の充電処理を行う、追加充電手段を有する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の電子機器において、
前記第２判定手段により前記電圧降下が前記第２しきい値を超えないと判定された場合に、所定の報知処理を行う報知手段を有する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の電子機器において、
所定の演算を行う演算部と、
データを記憶可能な記憶部と、
を有し、
前記所定の負荷電流値は、
前記放電処理手段による前記バッテリ電源から前記演算部及び前記記憶部への通電によって与えられる
ことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか１項記載の電子機器において、
前記バッテリ電源からの電力を用いて被印刷用紙に対し所望の印刷を行うサーマルヘッドと、前記バッテリ電源からの電力を用いて前記被印刷用紙を搬送する搬送手段を駆動する駆動モータと、を備える、印刷装置である
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
充電可能なバッテリ電源を収納するバッテリ収納部と、
外部電源と接続可能な電源接続部と、
前記電源接続部に接続された前記外部電源により前記バッテリ電源に対する充電処理を行う充電手段と、
前記バッテリ電源の出力電圧値を検出する電圧検出手段と、
前記充電手段により前記充電処理が開始された後、前記電圧検出手段により検出された電圧降下が、満充電検出用の所定の第１しきい値を超えるか否かを判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段により前記電圧降下が前記第１しきい値を超えると判定された場合、前記バッテリ収納部に収納された前記バッテリ電源から、所定の負荷電流値によって満充電識別用の試行放電処理を行う、放電処理手段と、
前記放電処理手段による前記満充電識別用の試行放電処理の実行時において前記電圧検出手段により検出された電圧降下が、不活性化バッテリ識別用の所定の第２しきい値を超えるか否かを判定する第２判定手段と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１記載の電子機器において、
前記第２判定手段により前記電圧降下が前記第２しきい値を超えると判定された場合に、前記電源接続部に接続された前記外部電源により、前記バッテリ電源に対する追加の充電処理を行う、追加充電手段を有する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の電子機器において、
前記第２判定手段により前記電圧降下が前記第２しきい値を超えないと判定された場合に、所定の報知処理を行う報知手段を有する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の電子機器において、
所定の演算を行う演算部と、
データを記憶可能な記憶部と、
を有し、
前記所定の負荷電流値は、
前記放電処理手段による前記バッテリ電源から前記演算部及び前記記憶部への通電によって与えられる
ことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか１項記載の電子機器において、
前記バッテリ電源からの電力を用いて被印刷用紙に対し所望の印刷を行うサーマルヘッドと、前記バッテリ電源からの電力を用いて前記被印刷用紙を搬送する搬送手段を駆動する駆動モータと、を備える、印刷装置である
ことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２１３２５７（Ｐ２０１２−２１３２５７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７６８４８（Ｐ２０１１−７６８４８）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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