JP2005333774A - ラインプリンタにおける減電圧検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電池を駆動源とするラインプリンタにおいて、環境温度の変化に応じて電池の残容量を効率よく消費し、電池の残容量を最大限に使用することのできるラインプリンタにおける減電圧検出方法および装置を提供すること。
【解決手段】 環境温度を検出し、この環境温度から電池４の温度を算出し、電池４の温度に応じて格納された終止電圧の検出値から選択的に終止電圧の検出値を設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電池を駆動源とするラインプリンタに係り、特に、電池の残容量を最大限に使用することのできるラインプリンタにおける減電圧検出方法および装置に関する。

一般に、電池は、電池を駆動源とする電気機器に接続され、この電気機器を動作させることにより電力を放電するとともに、出力電圧が徐々に低下していき、安定して電力の供給を行なうことができなくなる電圧（終止電圧）に達すると出力電圧が急激に低下するという特性をもっている。

また、電池は化学反応を利用して放電しており、出力電圧には温度依存特性があるため、電池が使用される環境温度により出力電圧が変化し、環境温度が低い場合ほど出力電圧が低下してしまうという特性をもっている。

このため、従来から電池を駆動源とする電気機器、特に、出力電力の大きい電気機器において、電池の出力電圧が終止電圧に達して出力電圧が急激に低下することによって電気機器の回路動作が不安定になることを回避するため、環境温度に応じた出力電圧を検出し、この出力電圧における電池の使用可能容量、つまり電池の残容量を補正するものがある。

このような従来の電池を駆動源とする電気機器の一例としては、電池を備えた電池パックと、この電池パックを接続し、この電池パックに備えられた電池を駆動源として駆動するカメラ本体とからなるビデオカメラがある。

前記電池パックは、充電により発電能力を回復する可充電型の電池と、この電池の温度に応じた温度情報信号を発生する温度検出器と、電源端子と、温度情報信号端子を備えている。

前記温度検出器は、前記電池を充放電するときの該電池の温度情報を電気信号により充電装置および前記カメラ本体に提供するサーミスタであり、前記電池パック内に設けられている。

前記カメラ本体は、前記電池パックの電源端子から受電する電源端子と、前記温度情報信号端子から温度情報信号を入力する温度情報信号端子と、電源回路と、制御マイコンと、撮影記録再生部と、表示制御回路と、ＬＣＤ表示器と、操作パネルとを備えている。

前記電源回路は、各電源端子を介して受電した前記電池の出力電圧を所定の値に制御して前記制御マイコン、前記撮影記録再生部、前記表示制御回路および前記表示器に供給するようになっている。

前記制御マイコンは、このビデオカメラにおける撮影、記録、再生および表示機能を前記操作パネルからの指示に従って制御するとともに、前記電池の温度を参照する電源制御を実行するようになっている。

また、前記制御マイコンは、電源制御において、前記温度検出器から温度情報信号端子を介して入力した温度情報信号に基づいて前記電池の温度状況を認識し、この電池の温度特性に応じて前記電源回路を制御するようになっている。

さらに、この制御マイコンは、予め、前記電池の温度と放電電圧特性の関係（温度特性）を格納し、この温度特性を参照して前記電池の残容量を判別するとともに、前記電池の残容量が低減した際の機器停止の制御を実行するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２１５７１７号公報

しかしながら、前述したような電池を駆動源とする電気機器は、専用の電池パックに電池とこの電池の温度を検出する温度検出器を備えており、前記電池パックから該電池の温度情報を電気信号として電気機器に入力し、前記電気機器において該電池の残容量を判別する構成であったため、前記電気機器においては温度検出器を備えた専用の電池パックしか駆動源として使用することができなかった。

そこで、本発明は、電池を駆動源とするラインプリンタにおいて、電池の温度変化に応じて残容量を効率よく消費し、電池の残容量を最大限に使用することのできるラインプリンタにおける減電圧検出方法および装置を提供することを目的とするものである。

前述した目的を達成するため本発明に係るラインプリンタにおける減電圧検出方法の特徴は、電池を駆動源とするラインプリンタにおける減電圧検出方法であって、環境温度を検出し、この環境温度から前記電池の温度を算出し、前記電池の温度に応じて格納された終止電圧の検出値から選択的に終止電圧の検出値を設定する点にある。

また、本発明に係るラインプリンタにおける減電圧検出装置の特徴は、電池を駆動源とするラインプリンタにおける減電圧検出装置であって、環境温度を検出する温度センサと、前記ラインプリンタの制御を行なう制御部と、この制御部に設けられ前記電池の温度変化に応じた終止電圧の検出値がテーブルとして格納されたＲＯＭとを備え、前記制御部は、前記温度センサにより検出された環境温度から前記電池の温度を算出し、前記電池の温度に応じて前記ＲＯＭに格納された終止電圧の検出値から選択的に終止電圧の検出値を設定するようにされている点にある。

本発明のラインプリンタにおける減電圧検出方法によれば、電池の温度により変化する出力電圧に応じて終止電圧の検出値の設定を選択的に行なうことにより、電池の残容量（使用可能容量）を最大限に使用することができる。

また、本発明のラインプリンタにおける減電圧検出装置によれば、ラインプリンタの駆動源としての電池に、電池とこの電池の温度を検出する温度検出器とを備えた専用の電池パックを使用する必要がなく、さらに、温度センサにより環境温度の変化を検出して電池の温度を算出し、電池の温度により変化する出力電圧に応じて終止電圧の検出値の設定を選択的に行なうことにより、電池の残容量（使用可能容量）を最大限に使用することができる。

以下、図面を用いて本発明のラインプリンタにおける減電圧検出方法および装置の実施形態について説明する。

図１は本実施形態のラインプリンタの構成を示すブロック図である。

本実施形態のラインプリンタ１は、図１に示すように、パーソナルコンピュータ等から出力された印刷データに基づいて印刷の制御を行なう制御部２と、この制御部２からの制御信号により印刷を実行する印刷部３とから構成されており、前記ラインプリンタ１には、前記制御部２および前記印刷部３に電力を供給する電源として４本の電池４が直列に接続されて収納されるようになっている。

なお、本実施形態において前記各電池４にはアルカリ電池が使用されており、アルカリ電池の公称電圧は１．５Ｖで、内部抵抗は０．３Ω（概算値）であり、４本直列で接続すると１．２Ωとなる。このとき、無負荷時の電池両端電圧は６．０Ｖとなるので、負荷電流と端子電圧との関係は
端子電圧（Ｖ）＝６．０（Ｖ）−（負荷電流（Ａ）×１．２（Ω））
となる。

前記制御部２は、前記ラインプリンタ１全体の制御を行なうＣＰＵ５と、このＣＰＵ５が実行するプログラムやパラメータ等を格納するＲＯＭ６と、パーソナルコンピュータ等から出力された印刷データを一時的に格納しておくＲＡＭ７と、直列に接続された４本の電池４の総出力電圧を検出する端子電圧検出手段８と、環境温度を検出するサーミスタ等の温度センサ９とを有している。なお、本実施形態において前記端子電圧検出手段８としてはＡ／Ｄ変換器を使用する。

前記ＲＯＭ６には、前記各電池４の温度に応じた終止電圧の検出値がテーブルとして格納されており、前記ＣＰＵ５において、前記各電池４の温度と前記ＲＯＭ６に格納されたテーブルとから終止電圧の検出値が選択的に変更されるようになっている。なお、各終止電圧の検出値は、各環境温度に応じて前記ラインプリンタ１の駆動が保証される範囲で決定され、本実施形態においては、前記電池４の温度が、０℃以上５℃未満のときに４．５Ｖ、５℃以上１５℃未満のときに４．３Ｖ、１５℃以上２５℃未満のときに４．２Ｖ、２５℃以上３５℃未満のときに４．１Ｖ、３５℃以上４５℃未満のときに４．０Ｖとなっている。なお、前記電池４の温度が０℃未満の場合は前記電池４の放電特性が著しく低下し、４５℃以上の場合は前記電池４の劣化が激しくなるため、前記電池４の出力電圧に関係なく前記ラインプリンタ１の動作が停止されるようになっている。

前記印刷部３は、前記制御部２のＣＰＵ５からの制御信号により選択的に発熱するラインドット型のサーマルヘッド１０と、前記制御部２のＣＰＵ５の制御信号により印刷用紙（図示せず）の搬送を行なうためのモータ１１と、前記サーマルヘッド１０の温度を検出するサーミスタ等の温度センサ１２とを有している。

つぎに、このような構成からなるラインプリンタ１における本実施形態のラインプリンタにおける減電圧検出装置により減電圧検出方法について説明する。

まず、ラインプリンタ１に電源として４本の電池４を直列に接続し、端子電圧検出手段８により直列に接続された４本の電池４の総出力電圧が検出されＲＡＭ７に格納される。

つぎに、温度センサ９により環境温度が検出されＲＡＭ７に格納される。そして、各電池４の温度は、前記温度センサ９により検出される環境温度よりも５℃程度高いので、ＣＰＵ５においてＲＡＭ７に格納された環境温度を補正計算することにより各電池４の温度が算出され、この各電池４の温度からＲＯＭ６に格納された温度変化に応じた終止電圧の検出値が選択的に設定される。

このような構成から、本実施形態のラインプリンタにおける減電圧検出方法によれば、ラインプリンタ１に接続され収納された各電池４の温度変化に応じて終止電圧の検出値を選択的に設定していくことにより、各電池４の使用可能容量を最大限に使用することができる。そして、各電池４の使用可能量を最大限使用することができるので、ラインプリンタ１に使用される電池の廃棄量を減少させ、コストを削減することができる。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態においては、環境温度を検出する温度センサ９と、サーマルヘッド１０の温度を検出する温度センサ１２とを設けているが、１つの温度センサにより環境温度およびサーマルヘッド１０の温度を検出することも可能である。

また、前記電池４にニッケル水素電池を使用した場合は、ニッケル水素電池の公称電圧は１．２Ｖで、内部抵抗は０．０３Ω（概算値）であり４本直列で接続すると０．１２Ωとなる。このとき、無負荷の電池両端電圧は４．８Ｖとなるので、負荷電流と端子電圧との関係は
端子電圧（Ｖ）＝４．８（Ｖ）−（負荷電流（Ａ）×０．１２（Ω））
となる。

そして、前記ＲＯＭ６に格納される各環境温度に応じた終止電圧の検出値は、０℃以上５℃未満のときに４．４Ｖ、５℃以上１５℃未満のときに４．３５Ｖ、１５℃以上２５℃未満のときに４．３Ｖ、２５℃以上３５℃未満のときに４．２５Ｖ、３５℃以上４５℃未満のときに４．２Ｖとし、０℃未満および４５℃以上の場合には動作しないように制御される。

本実施形態におけるラインプリンタの構成を示すブロック図

符号の説明

１ ラインプリンタ
２ 制御部
３ 印刷部
４ 電池
５ ＣＰＵ
６ ＲＯＭ
７ ＲＡＭ
８ 端子電圧検出手段
９ 温度センサ
１０ サーマルヘッド
１１ モータ
１２ 温度センサ

Claims (2)

1. 電池を駆動源とするラインプリンタにおける減電圧検出方法であって、環境温度を検出し、この環境温度から前記電池の温度を算出し、前記電池の温度に応じて格納された終止電圧の検出値から選択的に終止電圧の検出値を設定することを特徴とするラインプリンタにおける減電圧検出方法。
2. 電池を駆動源とするラインプリンタにおける減電圧検出装置であって、環境温度を検出する温度センサと、前記ラインプリンタの制御を行なう制御部と、この制御部に設けられ前記電池の温度変化に応じた終止電圧の検出値がテーブルとして格納されたＲＯＭとを備え、前記制御部は、前記温度センサにより検出された環境温度から前記電池の温度を算出し、前記電池の温度に応じて前記ＲＯＭに格納された終止電圧の検出値から選択的に終止電圧の検出値を設定するようにされていることを特徴とするラインプリンタにおける減電圧検出装置。