JP2021027636A - モバイルデバイス - Google Patents

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涼平 堀田
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Abstract

【課題】特性の異なる電池が適用された場合であっても、弊害の少ないモバイルデバイスを提供すること。【解決手段】電力に基づいて駆動するモバイルデバイスであって、電解質が固体の全固体電池と電気的に接続可能な接続部と、前記接続部に電気的に接続された前記全固体電池の個別情報を取得する取得部と、を備える、モバイルデバイス。【選択図】図6

Description

本発明は、モバイルデバイスに関する。
小型且つ軽量で、携帯性を備え、駆動素子を有するモバイルデバイスが従来から提案されている。近年、このようなモバイルデバイスに使用される電池の1つとして、電解質が固体の全固体電池が開発されている。例えば、特許文献1には、モバイルデバイスの一例として、持ち運び可能な液体吐出装置であって、電池として液体の電解質を有するリチウムイオン電池を搭載した液体吐出装置が開示されている。また、特許文献2には、特許文献1に記載のモバイルデバイス等に使用することが可能な全固体電池の一例が開示されている。
特開2016−175374号公報 特開平2−223158号公報
特許文献2に記載の全固体電池は、固体の電解質を用いるため、従来のリチウムイオン電池などの電解質が液体の電解液電池と比較して、安全性に優れ、そのため、電池の設計、製造において広い自由度を有する。そのため、電解質が固体の全固体電池では、使用される用途に応じた最適な形状、及び特性が得られるといった利点がある。このように、全固体電池では、電池の設計、製造において広い自由度を有するが故に、同一の形状であっても、異なる特性の電池が流通する可能性がある。しかしながら、このような特性の異なる複数の電池を1つのモバイルデバイスに適用可能とする場合、適用される電池によっては、モバイルデバイスの性能を十分に発揮できない、モバイルデバイスに誤動作が生じる、等のおそれがある。
本発明に係るモバイルデバイスの一態様は、
電力に基づいて駆動するモバイルデバイスであって、
電解質が固体の全固体電池と電気的に接続可能な接続部と、
前記接続部に電気的に接続された前記全固体電池の個別情報を取得する取得部と、
を備える。
前記モバイルデバイスの一態様において、
前記接続部に接続された前記全固体電池から供給される電力に基づいて駆動する駆動回路と、
前記駆動回路の駆動を制御する制御回路と、
を備え、
前記取得部が取得した前記個別情報が、前記全固体電池としての第1電池を示す第1個別情報である場合、前記制御回路は、前記駆動回路を第1駆動状態で駆動するよう制御し、
前記取得部が取得した前記個別情報が、前記全固体電池としての第2電池を示す第2個別情報である場合、前記制御回路は、前記駆動回路を前記第1駆動状態と異なる第2駆動状態で駆動するよう制御してもよい。
前記モバイルデバイスの一態様において、
前記第2電池の性能は、前記第1電池の性能よりも低く、
前記第2駆動状態は、前記第1駆動状態よりも消費電力が少なくてもよい。
前記モバイルデバイスの一態様において、
前記取得部が取得した前記個別情報が、前記第1個別情報、及び前記第2個別情報と異なる場合、前記制御回路は、前記駆動回路を非駆動とするよう制御してもよい。
前記モバイルデバイスの一態様において、
前記駆動回路は、物体を動作、又は変位させる機械力発生部を含み、
前記第2駆動状態は、前記第1駆動状態よりも発生する機械力が小さくてもよい。
前記モバイルデバイスの一態様において、
前記駆動回路は、音を発生させる音発生部を含み、
前記第2駆動状態は、前記第1駆動状態よりも発生する音量が小さくてもよい。
前記モバイルデバイスの一態様において、
前記駆動回路は、光を発生する光発生部を含み、
前記第2駆動状態は、前記第1駆動状態よりも発生する光量が小さくてもよい。
前記モバイルデバイスの一態様において、
前記駆動回路は、温度を変化させる温度変化部を含み、
前記第2駆動状態は、前記第1駆動状態よりも温度の変化量が小さくてもよい。
前記モバイルデバイスの一態様において、
前記個別情報に対応する個別情報データを記憶する記憶部と、
前記取得部が取得した前記個別情報と、前記個別情報データとに基づいて、前記接続部に接続された前記全固体電池の種類を判定する判定部と、
を備えてもよい。
モバイルデバイスを+Y方向から見た場合の図である。 モバイルデバイスとしてのモバイルプリンターのカバーが開いている場合に、モバイルデバイスを+Y方向から見た場合の図である。 モバイルデバイスを−Y方向から見た場合の図である。 モバイルデバイスを、図2に示すE−e線で切断した場合におけるモバイルデバイスの断面構造を示す図である。 モバイルデバイスの機能構成を示す図である。 モバイルプリンターの駆動制御方法を説明するための図である。 第2実施形態のモバイルデバイスを正面側から見た場合の図である。 第2実施形態のモバイルデバイスを裏面側から見た場合の図である。 第2実施形態のモバイルデバイスにおいて、図7におけるE−e線で切断した場合における、モバイルデバイスの断面構造を示す図である。 第2実施形態におけるモバイルデバイスの機能構成を示す図である。 図6のS120、S130、S140における判定の一例を説明するための図である。
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1.第1実施形態
第1実施形態のモバイルデバイスとして、液体としてのインクを吐出して媒体に画像を形成する液体吐出装置であって、電池から供給される電力に基づいて駆動することが可能な液体吐出装置であるモバイルタイプのインクジェットプリンターを例に挙げて説明を行う。なお、以下の説明では、モバイルタイプのインクジェットプリンターを単にモバイルプリンターと称する。また、モバイルプリンターが画像を形成する媒体には、例えば、画像等の印刷に用いられる普通紙、写真等の印刷に用いられる光沢紙、及び葉書を含む各種記録用紙が用いられる。
1.1 モバイルプリンターの外観
まず図1〜図3を用いて、モバイルデバイスMの外観構成について説明する。なお、以下の説明では、互いに直交するX軸、Y軸、及びZ軸を用いる。また、X軸における起点側を「−X方向」、起点側の反対側を「+X方向」と称する場合があり、さらに、「−X方向」及び「+X方向」を総称して、「X軸方向」と称する場合がある。同様に、Y軸における起点側を「−Y方向」、起点側の反対側を「+Y方向」と称する場合があり、さらに、「−Y方向」及び「+Y方向」を総称して、「Y軸方向」と称する場合がある。同様に、Z軸における起点側を「−Z方向」、起点側の反対側を「+Z方向」と称する場合があり、さらに、「−Z方向」及び「+Z方向」を総称して、「Z軸方向」と称する場合がある。また、以下の説明では、X軸、Y軸、及びZ軸が互いに直交しているとして説明を行うが、モバイルデバイスMとしてのモバイルプリンター1に含まれる各ユニットが互いに直交していることに限られるものではない。
図1は、モバイルデバイスMを+Y方向から見た場合の図である。図2は、モバイルデバイスMとしてのモバイルプリンター1のカバー110が開いている場合に、モバイルデバイスMを+Y方向から見た場合の図である。図3は、モバイルデバイスMを−Y方向から見た場合の図である。
図1に示すように、モバイルデバイスMとしてのモバイルプリンター1は、筐体100と、筐体の上部に開閉可能に設けられたカバー110とを有する。
図2及び図3に示すように、筐体100は、壁部101,102,103,104,105,106を含む。壁部101は、筐体100の+Y方向に位置している。壁部102は、筐体100の+X方向に位置している。壁部103は、筐体100の+Z方向に位置している。壁部104は、筐体100の−Y方向に位置している。壁部105は、筐体100の−X方向に位置している。壁部106は、筐体100の−Z方向に位置している。すなわち、壁部101と壁部104とは、Y軸方向に沿った方向において、向かい合って位置し、壁部102と壁部105とは、X軸方向に沿った方向において、向かい合って位置し、壁部103と壁部106とは、Z軸方向に沿った方向において、向かい合って位置している。換言すれば、モバイルプリンター1における筐体100は、6面を壁部101〜106で囲まれ、内部に空間を有する略直方体形状である。
また、筐体100の壁部103には、表示パネル140、及び操作スイッチ141が設けられている。表示パネル140には、モバイルプリンター1の動作、及び状態に基づく情報が表示される。表示パネル140は、液晶パネル、電子ペーパーパネル、又は有機エレクトロルミネッセンスパネル等で構成されてもよい。操作スイッチ141は、使用者による操作を受け付ける。なお、壁部103に設けられている表示パネル140と操作スイッチ141とは、表示パネル140と操作スイッチ141とが一体に積層されたタッチパネルであってもよい。
壁部103の−Y方向には、筐体100の内部に媒体を供給するための供給口131が設けられている。また、壁部101には、筐体100の内部に供給された媒体を排出するための排出口132が設けられている。供給口131から筐体100の内部に供給された媒体は、筐体の100の内部で搬送された後、排出口132から排出される。また、媒体が筐体100の内部で搬送される際に、当該媒体に液体が吐出される。そして、排出口132から排出される媒体に吐出された液体が付着することで、媒体には、当該付着した液体に基づく画像が形成される。
また、図3に示すように筐体100の内部には、後述する電池20が収容される収容部200と、収容部200に収容された電池20と電気的に接続される接続部210とが設けられている。そして、収容部200に電池20が収容された場合、電池20と接続部210とが電気的に接続する。これにより、電池20から出力される電圧に応じた電力が、モバイルプリンター1に供給される。すなわち、モバイルプリンター1は、電池20から供給される電圧に応じた電力に基づいて駆動する。
また、図4に示すように、壁部105には、不図示のAC(Alternating Current)アダプターのDC(Direct Current)プラグが差し込み可能なDCジャック108と、USBケーブルの取り付けが可能なUSB(Universal Serial Bus)ポート107とが設けられている。モバイルプリンター1は、USBポート107に接続されるUSBケーブルを介して、パーソナルコンピューター、デジタルカメラ等の外部機器と通信可能に接続される。これにより、モバイルプリンター1には、外部機器から媒体に形成される画像に応じた画像情報Imgが供給される。また、モバイルプリンター1には、ACアダプターなどの外部電源からDCジャック108を介して電圧が供給される。すなわち、モバイルプリンター1は、DCジャック108から入力される電圧を電源電圧として、当該電圧に応じた電力に基づいて駆動することもできる。
1.2 モバイルプリンターにおける筐体の内部構成
次にモバイルプリンター1の筐体100の内部構成について説明する。図4は、モバイルデバイスMを、図2に示すE−e線で切断した場合におけるモバイルデバイスMの断面構造を示す図である。
図4に示すように、モバイルプリンター1の筐体100の内部には、ヘッドユニット12と搬送ユニット13とが設けられている。
ヘッドユニット12は、吐出ヘッド120、キャリッジ121、及び液体貯留部123を含む。キャリッジ121は、−Y方向において、X軸方向に延伸するキャリッジガイド軸122に往復移動可能に支持されている。そして、キャリッジ121は、キャリッジガイド軸122に支持された状態で、X軸方向に往復移動する。キャリッジ121の−Z方向には、吐出ヘッド120が取り付けられている。また、キャリッジ121の+Z方向には、吐出ヘッド120から吐出される液体を貯留する液体貯留部123が搭載されている。そして、液体貯留部123と吐出ヘッド120とは、不図示の液体流路により接続されている。すなわち、液体貯留部123に貯留された液体は、不図示の液体流路を介して吐出ヘッド120に供給される。そして、吐出ヘッド120は、供給された液体を吐出する。
搬送ユニット13は、媒体支持部133、搬送ローラー対134、駆動モーター135、プラテン136、駆動モーター137、及び搬送ローラー対138を含む。媒体支持部133とプラテン136とは、供給口131から供給された媒体を排出口132まで搬送するための搬送経路HKを形成する。供給口131に供給された媒体は、搬送ローラー対134の駆動に伴い、媒体支持部133からプラテン136に搬送される。プラテン136は、キャリッジ121に取り付けられた吐出ヘッド120とZ軸方向で対向して位置する。そして、媒体がプラテン136に支持されている場合に、吐出ヘッド120から液体が吐出されることで、当該液体が媒体に着弾し画像が形成される。その後、媒体は、搬送ローラー対138の駆動に伴い排出口132へと搬送される。
ここで、媒体を搬送するための搬送ローラー対134、及び搬送ローラー対138は、駆動モーター137の駆動により制御される。また、キャリッジ121の往復移動は、駆動モーター135の駆動により制御される。すなわち、駆動モーター135,137が制御されることで、媒体の搬送と、吐出ヘッド120が取り付けられたキャリッジ121の移動とが制御される。これにより、媒体の所望の位置に所定の量の液体の吐出が可能となり、媒体に所望の画像が形成される。
搬送経路HKの−Y方向には、ヘッドユニット12、搬送ユニット13を動作させるための制御信号を出力する駆動ユニットDrvを含む複数の回路が実装されている回路基板112が設けられている。回路基板112は、筐体100の壁部104の内面104aに取り付けられている。換言すれば、駆動ユニットDrvの少なくとも一部は、筐体100と接触している。駆動ユニットDrvは、ヘッドユニット12、搬送ユニット13を動作させるための制御信号を出力するため、ヘッドユニット12、及び搬送ユニット13のそれぞれと比較して、より大きな電力を消費する可能性が高く、その結果、駆動ユニットDrvの発熱は、ヘッドユニット12、及び搬送ユニット13のそれぞれの発熱と比較して大きくなるおそれがある。図4に示すように、駆動ユニットDrvの少なくとも一部を筐体100と接触させることで、駆動ユニットDrvで生じた熱は、筐体100を介して放出される。その結果、駆動ユニットDrvの温度上昇を低減することが可能となる。
搬送経路HKの−Z方向であって、筐体100の壁部106の内面106aには、収容部200が設けられている。収容部200が壁部106と接触する接触部には、収容部200に電池20を収容するための開閉可能な不図示の蓋部が設けられていてもよい。
1.3 モバイルプリンターの機能構成
ここで、モバイルプリンター1の機能構成について、図5を用いて説明する。図5は、モバイルデバイスMの機能構成を示す図である。
モバイルプリンター1は、1または複数の制御回路10、吐出信号出力回路11、ヘッドユニット12、搬送ユニット13、表示ユニット14、電力供給切替ユニット15、及び電池制御ユニット16を備える。
制御回路10は、外部からUSBポート107を介して入力される画像情報Imgに基づいて各種制御信号を生成し出力することで、モバイルプリンター1の動作を制御する。制御回路10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を含んで構成される。なお、制御回路10は、CPUの代わりに、又はCPUに加えて、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、及びFPGA(Field Programmable Gate Array)の少なくともいずれかを含んで構成されてもよい。
制御回路10は、吐出信号出力回路11から出力される吐出信号COMの波形を規定するためのデジタル信号の波形規定信号dCOMを生成し、吐出信号出力回路11に出力する。吐出信号出力回路11は、デジタル信号の波形規定信号dCOMをアナログ信号に変換した後、変換されたアナログ信号をD級増幅することで、吐出信号COMを生成する。すなわち、波形規定信号dCOMは、吐出信号COMの波形を規定するデジタル信号であり、吐出信号出力回路11は、波形規定信号dCOMで規定された波形をD級増幅することで所定の電圧値の吐出信号COMを生成し、ヘッドユニット12に出力する。なお、波形規定信号dCOMは、吐出信号COMの波形を規定することができる信号であればよく、アナログ信号であってもよい。また、吐出信号出力回路11は、波形規定信号dCOMで規定される波形を所定の電圧値に増幅できればよく、A級増幅回路、B級増幅回路、AB級増幅回路等で構成されてもよい。
また、制御回路10は、ヘッドユニット12に含まれる吐出ヘッド120が有する不図示の液体吐出部からの液体の吐出を制御するための吐出制御信号SIを生成し、ヘッドユニット12に出力する。吐出ヘッド120が有する液体吐出部は、ノズルと、ノズルから液体を吐出させるための駆動素子とを含む。駆動素子は、吐出信号COMが供給されることにより駆動する。そして、駆動素子の駆動に応じた量の液体がノズルから吐出される。また、吐出ヘッド120は、入力される吐出制御信号SIに基づいて、駆動素子への吐出信号COMの供給を制御する。これにより、吐出ヘッド120が有する液体吐出部に含まれるノズルから所定のタイミングで所定量の液体が吐出される。ここで、ヘッドユニット12に含まれる駆動素子としては、例えば、吐出信号COMに基づいて変位する圧電素子、吐出信号COMに基づいて発熱する発熱素子などが用いられる。すなわち、ヘッドユニット12は、物体を動作、又は変位させる機械力発生部の一例であり、また、温度を変化させる温度変化部の一例である。
また、制御回路10は、搬送ユニット13を制御するための搬送制御信号Skを生成し、搬送ユニット13に出力する。搬送ユニット13は、媒体を所定の搬送方向に搬送する。そして、搬送ユニット13が、搬送制御信号Skに基づいて媒体を搬送するタイミングと、吐出ヘッド120が、吐出制御信号SIに基づいて液体を吐出するタイミングとを同期させることで、媒体の所望の位置に、所望の量の液体が吐出される。したがって、媒体に所望の画像が形成される。ここで、搬送ユニット13は、媒体、及びキャリッジ121を所定の方向に動作させるための機械力発生部の一例である。
また、制御回路10は、表示ユニット14における各種情報の表示を制御するための表示制御信号Shを生成し、表示ユニット14に出力する。表示ユニット14は、表示制御信号Shに従って、モバイルデバイスMの動作情報、状態情報等の各種情報を表示する。これにより、モバイルデバイスMの動作、及び状態を含む情報が使用者に報知される。この表示ユニット14には、前述した表示パネル140、操作スイッチ141、及び表示パネル140と操作スイッチ141とが一体となったタッチパネル等が含まれる。また、表示ユニット14は、発光素子等を用いった光によって、各種情報を使用者に報知してもよく、音声等の音によって各種情報を使用者に報知してもよい。ここで、表示パネル140に表示される情報に合わせて、音、及び光を用いて各種情報を使用者に報知する表示ユニット14が、音を発生させる音発生部及び光を発生する光発生部の一例である。
また、制御回路10は、モバイルプリンター1を駆動するために供給される電源電圧の供給源の切り替えを制御するための電源選択信号Snを生成し、電力供給切替ユニット15に出力する。
具体的には、電力供給切替ユニット15には、接続部210を介して電池20から供給された電圧Vbと、モバイルデバイスMの外部に設けられたACアダプターからDCジャック108を介して供給された電圧Vdとが入力される。そして、電力供給切替ユニット15は、電源選択信号Snに基づいて電圧Vb,Vdのいずれかを選択し、モバイルプリンター1の電源電圧である電圧Vddとして、モバイルプリンター1の各部に供給する。
ここで、電力供給切替ユニット15から出力される電圧Vddは、上述したヘッドユニット12、搬送ユニット13、及び表示ユニット14を含むモバイルプリンター1の各部に供給される。換言すれば、ヘッドユニット12、搬送ユニット13、及び表示ユニット14は、電池20から供給された電圧Vb、又はACアダプターからDCジャック108を介して供給された電圧Vdに基づく電力で駆動する。すなわち、ヘッドユニット12、搬送ユニット13、及び表示ユニット14が駆動回路の一例である。また、本実施形態において電池20は、電解質が固体の全固体電池である。すなわち、モバイルデバイスMとしてのモバイルプリンター1は、全固体電池である電池20から供給される電力に基づいて駆動する。なお、図5では電池20はモバイルプリンター1の外部に設けられるように示されているが、実際には電池20はモバイルプリンター1の内部の収容部200に着脱自在に設けられている。
さらに、電力供給切替ユニット15は、電圧Vdに基づいて電池20を充電するための電流値、又は電圧値が一定の電圧Vcを生成し出力する。
また、制御回路10は、電池制御ユニット16を制御するための制御信号S1を生成し、電池制御ユニット16に出力する。また、制御回路10には、電池制御ユニット16から、状態信号S2、及び個別情報信号Spiが入力される。
電池制御ユニット16は、電池20の充電を制御する充電制御回路18と、電池20の状態を検出し検出結果を示す状態信号S2を生成し出力する状態検出回路19と、電池20の個別情報を取得する個別情報取得部17とを有する。
状態検出回路19は、電池20の状態として、例えば、電池20から供給される電圧Vbの電圧値を検出する。これにより、状態検出回路19は、接続部210に電池20が接続されていることを検出する。そして、状態検出回路19は、検出結果に応じた電池20の状態を示す状態信号S2を生成し、制御回路10に出力する。
制御回路10は、入力される状態信号S2に基づく電源選択信号Snを生成し、電力供給切替ユニット15に出力する。これにより、電力供給切替ユニット15は、電池20から供給される電圧Vbを選択することが可能となる。そして、電力供給切替ユニット15が、電源選択信号Snに基づいて電圧Vbを選択し、電圧Vddとして出力することで、モバイルプリンター1は、電池20から供給された電圧Vbに基づく電力により駆動する。
また、状態検出回路19は、電池20の状態として、例えば、電池20から供給される電圧Vbの電圧値と、電池20の温度とを検出し、検出結果に応じた電池20の状態を示す状態信号S2を生成し、制御回路10に出力する。制御回路10は、検出された電圧Vbの電圧値と電池20の温度とから、電池20に対して充電を行うか否かを判定し、判定結果に応じた制御信号S1を生成し、充電制御回路18に出力する。そして、充電制御回路18は、制御信号S1に基づいて、電力供給切替ユニット15から入力される電圧Vcを電池20の充電を行うための電圧Vcaとして出力するか否かを切り替える。
個別情報取得部17は、電池20に記憶されている個別情報Spを読み出し取得する。ここで、電池20に記憶されている個別情報Spとは、例えば、電池20の製造会社、製造地、製造日等の製造情報、公称電圧、定格容量等の特性情報、充電方式、充電電圧、放電電圧等の充放電特性情報等が含まれる。このような、個別情報は、例えば、電池20に搭載されたマイクロチップなどの記憶されている。そして、個別情報取得部17は取得した個別情報Spに基づく個別情報信号Spiを生成し、制御回路10に出力する。そして、個別情報取得部17から出力された個別情報信号Spiが、制御回路10で照合されることにより、制御回路10は、収容部200に収容されている電池20が、モバイルプリンター1で使用される電池に適しているか否かを判定する。ここで、個別情報取得部17が取得部の一例である。
具体的には、制御回路10は、記憶部21と判定部22とを有する。記憶部21には、複数種類の電池に対応する情報が個別情報データDpiとして記憶されている。判定部22は、個別情報取得部17から入力された個別情報信号Spiと、記憶部21に記憶されている個別情報データDpiとを照合し、照合結果に基づいて、収容部200に収容された電池20が、モバイルデバイスMであるモバイルプリンター1において使用することが可能か否かを判定する。そして、制御回路10は、判定部22の判定結果に基づいて、モバイルプリンター1の各部の駆動を制御する。
図6を用いて、判定部22における判定結果と、当該判定結果に応じた制御回路10によるモバイルプリンター1における駆動の制御方法について説明する。図6は、判定部22における個別情報信号Spiと個別情報データDpiとの照合結果に応じた、制御回路10によるモバイルプリンター1の駆動制御方法を説明するための図である。
まず、収容部200に電池20が収容されることで、個別情報取得部17は、電池20に記憶されている個別情報Spを取得する(S110)。そして、個別情報取得部17は、取得した個別情報Spを個別情報信号Spiとして制御回路10に出力する。
制御回路10は、個別情報信号Spiに含まれる電池20の個別情報Spと、記憶部21に記憶されている個別情報データDpiとの照合を行う。具体的には、判定部22は、収容部200に収容されている電池20が、モバイルデバイスMでの使用が推奨されている電池かの判定を行う(S120)。ここで、モバイルデバイスMでの使用が推奨されている電池とは、例えば、個別情報Spに含まれる製造情報、特性情報、及び充放電特性情報等の各種情報が、個別情報データDpiとして記憶部21に記憶されており、個別情報Spが、モバイルプリンター1の製品仕様に合致し、且つ、個別情報Spに対応する電池を用いたモバイルプリンター1の性能評価が十分に実施された電池をいう。換言すれば、モバイルプリンター1で使用するにあたり、信頼性が確認されている電池である。
そして、判定部22において、収容部200に収容されている電池20が、モバイルデバイスMでの使用が推奨されている電池である(S120のY)と判定された場合、制御回路10は、モバイルプリンター1の各部を通常モードで駆動する(S150)。ここで、通常モードとは、モバイルプリンター1が、媒体に画像を形成する印刷処理等を実行するための駆動において、特別な制限を設けていない駆動状態である。
判定部22において、収容部200に収容されている電池20が、モバイルデバイスMでの使用が推奨されている電池でない(S120のN)と判定された場合、判定部22は、収容部200に収容されている電池20が、モバイルデバイスMでの使用が可能な電池かの判定を行う(S130)。ここで、モバイルデバイスMでの使用が可能な電池とは、例えば、個別情報Spに含まれる製造情報、特性情報、及び充放電特性情報等の各種情報が、個別情報データDpiとして記憶部21に記憶されており、個別情報Spが、モバイルプリンター1の製品仕様に合致するが、個別情報Spに対応する電池を用いたモバイルプリンター1の十分な性能評価が実施されていない電池をいう。換言すれば、モバイルプリンター1で使用することは可能であるが、十分な信頼性の確認が得られていない電池であって、モバイルプリンター1に対して、性能の低い電池である。ここで、性能とは、例えば放電率、充電率、容量、電圧、寿命等である。
そして、判定部22において、収容部200に収容されている電池20が、モバイルデバイスMでの使用が可能な電池である(S130のY)と判定された場合、制御回路10は、モバイルプリンター1の各部を制限モードで駆動する(S160)。ここで、制限モードとは、モバイルプリンター1が、媒体に画像を形成する印刷処理等を実行するための駆動における印刷速度や、媒体の搬送速度、表示ユニット14の表示輝度や表示内容等に一部制限を設ける駆動状態であって、モバイルプリンター1の消費電力を低減させる駆動状態である。これにより、モバイルプリンター1の収容部200に収容される電池20に対する負荷を低減させることが可能となり、十分な信頼性の確認が得られていない電池が装着された場合であっても、モバイルデバイスMとしてのモバイルプリンター1に誤動作が生じるおそれが低減される。
判定部22において、収容部200に収容されている電池20が、モバイルデバイスMでの使用が可能な電池でない(S130のN)と判定された場合、判定部22は、収容部200に収容されている電池20の個別情報Spに対応する個別情報データDpiが、記憶部21に記憶されているか否かの判定を行う(S140)。そして、収容部200に収容されている電池20の個別情報Spに対応する個別情報データDpiが、記憶部21に記憶されている場合(S140のY)、制御回路10は、モバイルプリンター1の各部の駆動を非駆動とする(S170)。換言すれば、制御回路10は、モバイルプリンター1の各部の駆動を停止させる。したがって、媒体への画像の形成等は行われない。このとき、駆動の停止に伴って、収容部200に収容されている電池20がモバイルプリンター1に使用可能でない電池であること、及びその理由等を使用者に対して報知しても良い。
収容部200に収容されている電池20の個別情報Spに対応する個別情報データDpiが、記憶部21に記憶されていない場合(S140のN)、制御回路10は、モバイルプリンター1の各部の駆動を非駆動とする(S180)。換言すれば、制御回路10は、モバイルプリンター1の各部の駆動を停止させる。このとき、駆動の停止に伴って、収容部200に収容されている電池20がモバイルプリンター1に使用可能でない電池であること、及びその理由等を使用者に対して報知しても良い。更に、制御回路10は、個別情報Spを個別情報データDpiとして記憶部21に記憶する(S190)。後にモバイルプリンター1が外部サーバーにインターネット等を介して接続された際、記憶部21に記憶された個別情報Spを外部サーバーが引き出すことにより、その時点ではモバイルプリンター1での使用が不可能となっているが、使用者からのニーズの高い電池が何であるか、知ることができる。
以上のように、本実施形態におけるモバイルプリンター1では、個別情報取得部17が取得した個別情報Spが、モバイルデバイスMでの使用が推奨されている電池20を示す個別情報Spである場合、制御回路10は、モバイルプリンター1の各部を通常モードに制御し、個別情報取得部17が取得した個別情報Spが、モバイルデバイスMでの使用が可能な電池20を示す個別情報Spである場合、制御回路10は、モバイルプリンター1の各部を制限モードに制御する。さらに、個別情報取得部17が取得した個別情報Spが、モバイルデバイスMでの使用が推奨されている電池20を示す個別情報Sp、及びモバイルデバイスMでの使用が可能な電池20を示す個別情報Spと異なる場合、制御回路10は、モバイルプリンター1の各部の駆動を停止する。
ここで、モバイルデバイスMでの使用が推奨されている電池20が第1電池の一例であり、モバイルデバイスMでの使用が推奨されている電池20を示す個別情報Spが第1個別情報の一例である。また、モバイルデバイスMでの使用が可能な電池20が第2電池の一例であり、モバイルデバイスMでの使用が可能な電池20を示す個別情報Spが第2個別情報の一例である。そして、通常モードが第1駆動状態の一例であり、制限モードが第2駆動状態の一例である。
図11は図6のS120、S130、S140における判定の一例を説明するための図である。図11に示す例において記憶部21には、個別情報データDpiとして電池の製造会社および製造年が記憶されており、更に製造会社および製造年の組合せに応じてモバイルデバイスMでの使用が推奨されているか、使用が可能であるか、若しくは使用不可能であるかが対応付けられて記憶されている。
例えば、個別情報Spが示す製造会社がα社である場合、製造年にかかわらず、モバイルデバイスMでの使用が推奨されているものと判定される。また、個別情報Spが示す製造会社がβ社である場合、個別情報Spが示す製造年が2031年以降のものであればモバイルデバイスMでの使用が推奨されているものと判定するが、個別情報Spが示す製造年が2030年以前のものであればモバイルデバイスMでの使用が可能であると判定する。例えば、2031年以降のβ社製の電池についてのみ十分な信頼性が得られている場合に対応する。
また、個別情報Spが示す製造会社がγ社である場合、製造年にかかわらず、モバイルデバイスMでの使用が推奨されているものと判定される。例えば、γ社製の電池はα社の電池に比べると性能は低いが、制限モードにて駆動すればそれ程顕著な問題が生じない場合に対応する。
また、個別情報Spが示す製造会社がδ社である場合、個別情報Spが示す製造年が2031年以降のものであればモバイルデバイスMでの使用が可能であると判定するが、個別情報Spが示す製造年が2030年以前のものであればモバイルデバイスMでの使用が不可能であると判定する。この場合、2030年以前のδ社製の電池については使用すると、仮に制限モードで駆動したとしても、モバイルデバイスMに著しい問題が生じる場合に対応する。
なお、上述のとおり、図11に図示しない個別情報データDpiに対応する個別情報信号Spiが入力された場合にはS120、S130、S140それぞれでNに進み、モバイルデバイスMの各部の駆動を行わない。例えば、個別情報Spが示す製造会社がε社である場合に対応する。
1.4 作用効果
以上の説明した第1実施形態のモバイルデバイスMとしてのモバイルプリンター1は、電解質が固体の全固体電池である電池20から供給される電力に基づいて駆動する。そして、モバイルプリンター1が有する個別情報取得部17は、接続部210を介してモバイルプリンター1と電気的に接続される電池20に記憶されている個別情報Spを取得する。すなわち、モバイルプリンター1は、接続部210を介して接続される電池20の製品情報、特性情報、及び充放電特性情報等を取得することができる。これにより、モバイルプリンター1に接続されている電池20の特性が、モバイルプリンター1に適合するか否かを判定することが可能となり、その結果、特性の異なる電池20が、モバイルデバイスMとしてのモバイルプリンター1に適用されることに起因して、モバイルデバイスMに誤動作が生じるおそれが低減される。
1.5 変形例
以上に説明したモバイルデバイスMにおいて、記憶部21に記憶されている個別情報データDpiは、例えば、ネットワーク上に記憶されていてもよく、また、記憶部21に記憶されている内容が、ネットワーク回線などを通じて、適宜更新可能であってもよい。これにより、最新の個別情報に基づいて、接続部210を介してモバイルプリンター1と電気的に接続される電池20が、当該モバイルプリンター1に適合しているか否かを判定することが可能となる。したがって、特性の異なる電池20が、モバイルデバイスMとしてのモバイルプリンター1に適用されることに起因して、モバイルデバイスMに誤動作が生じるおそれがさらに低減される。
2.第2実施形態
第2実施形態のモバイルデバイスとして、各種情報を表示パネルに表示する表示装置であって、バッテリーによって動作することが可能なスマートフォンを例に挙げて説明を行う。なお、第2実施形態のモバイルデバイスを説明するにあたり、同様の構成については、同様の符号を付し、その説明を省略、若しくは簡略する。
図7〜図9は、モバイルデバイスMとしてのスマートフォン3の構成について説明するための図である。なお、以下の説明では、互いに直交するX軸、Y軸、及びZ軸を用いる。また、X軸における起点側を「−X方向」、起点側の反対側を「+X方向」と称する場合があり、さらに、「−X方向」及び「+X方向」を総称して、「X軸方向」と称する場合がある。同様に、Y軸における起点側を「−Y方向」、起点側の反対側を「+Y方向」と称する場合があり、さらに、「−Y方向」及び「+Y方向」を総称して、「Y軸方向」と称する場合がある。同様に、Z軸における起点側を「−Z方向」、起点側の反対側を「+Z方向」と称する場合があり、さらに、「−Z方向」及び「+Z方向」を総称して、「Z軸方向」と称する場合がある。なお、X軸、Y軸、及びZ軸が互いに直交しているとして説明を行うが、モバイルデバイスMとしてのスマートフォン3に含まれる各ユニットが互いに直交していることに限られるものではない。
図7は、第2実施形態のモバイルデバイスMを正面側から見た場合の図である。図8は、第2実施形態のモバイルデバイスMを裏面側から見た場合の図である。図9は、第2実施形態のモバイルデバイスMにおいて、図7におけるE−e線で切断した場合における、モバイルデバイスMの断面構造を示す図である。
図7に示すように、モバイルデバイスMとしてのスマートフォン3は、筐体300と、表示パネル310とを有する。また、図8に示すようにスマートフォン3は、電解質が固体の全固体電池である電池20が収容される収容部400と、収容部400に収容された電池20と電気的に接続される接続部410と、を備える。
図7〜図9に示すように、筐体300は、壁部303,304,306を有し、1面が解放されている形状である。壁部306は、筐体100の解放された1面である開口面と対向して位置している。壁部303は、筐体100の+Y方向に位置している。壁部304は、筐体100の−Y方向に位置している。さらに、図7〜図9では図示を省略するが、筐体300は、X軸方向で向かいあって位置する壁部を有する。すなわち、筐体300は、一面が解放された略直方体形状である。
また、筐体300において、壁部306とZ軸方向に沿った方向で対向する開口面には、表示パネル310が設けられている。表示パネル310は、表示部341と、表示部341に積層されたセンサー部342とを含む。表示部341は、液晶パネル、電子ペーパーパネル、又は有機エレクトロルミネッセンスパネル等を含んで形成される。また、センサー部342は、ユーザーによる操作を受け付ける操作部として機能する。センサー部342は、抵抗膜センサー、静電容量センサー、及び表面弾性波センサーなどが適用される。すなわち、本実施形態における表示パネル310は、表示部341と操作スイッチに相当するセンサー部342とが一体となった所謂タッチパネルである。
以上のように第2実施形態におけるモバイルデバイスMとしてのスマートフォン3の筐体300には、表示パネル310、駆動ユニットDrv、及び収容部400が設けられている。
具体的には、図9に示すように、電池20が固定され収容される収容部400は、筐体300の壁部306の内面306aと接触した状態で設けられている。また、収容部400と接触する壁部306には、開閉可能な不図示の蓋部が設けられていてもよい。そして、収容部400の+Z方向に、駆動ユニットDrvが実装された回路基板312が、位置し、回路基板312の+Z方向に、表示パネル310が位置している。
図10は、第2実施形態におけるモバイルデバイスMの機能構成を示す図である。図10に示すように、モバイルデバイスMとしてのスマートフォン3は、制御回路30、表示ユニット34、電力供給切替ユニット35、及び電池制御ユニット36を備える。
制御回路30は、スマートフォン3の駆動を制御する各種制御信号を生成し出力する制御回路30は、例えば、CPU(Central Processing Unit)を含んで構成される。なお、制御回路10は、CPUの代わりに、又はCPUに加えて、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、及びFPGA(Field Programmable Gate Array)の少なくともいずれかを含んで構成されてもよい。
制御回路10は、表示ユニット34における各種情報の表示を制御するための表示制御信号Shを生成し、表示ユニット34に出力する。表示ユニット34は、表示制御信号Shに従って、モバイルデバイスMの動作情報、状態情報等の各種情報を表示する。これにより、モバイルデバイスMの動作、及び状態を含む情報が使用者に報知される。この表示ユニット34は、前述した表示パネル310等を含む。ここで、表示ユニット34が第2実施形態における駆動回路の一例である。
また、制御回路10は、スマートフォン3に供給される電源電圧の供給源の切り替えを制御するための電源選択信号Snを生成し、電力供給切替ユニット35に出力する。電力供給切替ユニット35には、接続部410を介して電池20から供給される電圧Vbと、モバイルデバイスMの外部に設けられたACアダプターからDCジャック108を介して供給される電圧Vdとが入力される。電力供給切替ユニット35は、電源選択信号Snに基づいて電圧Vb,Vdのいずれかを選択し、スマートフォン3の電源電圧である電圧Vddとして、スマートフォン3の各部に供給する。また、電力供給切替ユニット35は、ACアダプターからDCジャック108を介して供給された電圧Vdに基づいて、電池20を充電するための電圧Vcを生成し、電池制御ユニット36に出力する。
また、制御回路30は、電池制御ユニット36を制御するための制御信号S1を生成し、電池制御ユニット36に出力する。また、制御回路30には、電池制御ユニット36から、状態信号S2、及び個別情報信号Spiが入力される。
電池制御ユニット36は、電池20の充電を制御する充電制御回路38と、電池20の状態を検出し検出結果を示す状態信号S2を生成し出力する状態検出回路39と、電池20の個別情報を取得する個別情報取得部37とを有する。なお、図10では電池20はスマートフォン3の外部に設けられるように示されているが、実際には電池20はスマートフォン3内の収容部400に着脱自在に設けられている。
状態検出回路39は、電池20の状態として、例えば、電池20から出力される電圧Vbの電圧値を検出する。これにより、状態検出回路39は、接続部410に電池20が接続されていることを検出する。そして、状態検出回路39は、検出結果に応じた電池20の状態を示す状態信号S2を生成し、制御回路30に出力する。
制御回路30は、入力される状態信号S2に基づく電源選択信号Snを生成し、電力供給切替ユニット35に出力する。これにより、電力供給切替ユニット35は、電池20から出力される電圧Vbを選択することが可能となる。そして、電力供給切替ユニット35が、電源選択信号Snに基づいて電圧Vbを選択し、電圧Vddとして出力することで、スマートフォン3は、電池20から供給された電圧Vbに基づく電力により駆動する。
また、状態検出回路39は、電池20の状態として、例えば、電池20から供給される電圧Vbの電圧値と、電池20の温度とを検出し、検出結果に応じた電池20の状態を示す状態信号S2を生成し、制御回路30に出力する。制御回路30は、検出された電圧Vbの電圧値と電池20の温度とから、電池20に対して充電を行うか否かを判定し、判定結果に応じた制御信号S1を生成し、充電制御回路38に出力する。そして、充電制御回路38は、制御信号S1に基づいて、電力供給切替ユニット35から入力される電圧Vcを電池20の充電を行うための電圧Vcaとして出力するか否かを切り替える。
個別情報取得部37は、電池20に記憶されている個別情報Spを読み出し取得する。ここで、電池20に記憶されている個別情報Spとは、例えば、電池20の製造会社、製造地、製造日等の製造情報、公称電圧、定格容量等の特性情報、充電方式、充電電圧、放電電圧等の充放電特性情報等が含まれる。このような、個別情報は、例えば、電池20に搭載された不図示のマイクロチップなどの記憶されている。そして、個別情報取得部37は取得した個別情報Spに基づく個別情報信号Spiを生成し、制御回路30に出力する。
制御回路30に含まれる判定部42は、個別情報取得部37から出力された個別情報信号Spiと、記憶部41に記憶されている個別情報データDpiとを照合する。そして、当該照合の結果に基づいて、制御回路30は、収容部400に収容されている電池20が、スマートフォン3で使用される電池に適しているか否かを判定する。そして、制御回路30は、当該判定結果に基づいてスマートフォン3の各部の駆動を制御する。
ここで、電池制御ユニット36に含まれる充電制御回路38は、第1実施形態における充電制御回路18と同様の構成であり、状態検出回路39は、第1実施形態における状態検出回路19と同様の構成であり、個別情報取得部37は、第1実施形態における個別情報取得部17と同様の構成である。そのため、充電制御回路38、状態検出回路39、及び個別情報取得部37の詳細な説明は省略する。また、同様に制御回路30は、第1実施形態における制御回路10に相当し、制御回路30に含まれる記憶部41は、第1実施形態における記憶部21と同様の構成であり、判定部42は、第1実施形態における判定部42と同様の構成である。そのため、記憶部41、及び判定部42の詳細な説明は省略する。
以上のように構成された第2実施形態におけるモバイルデバイスMとしてのスマートフォン3であっても、第1実施形態におけるモバイルデバイスMとしてのモバイルプリンター1と同様の作用効果を奏することができる。
3.その他の実施例
上述した第1実施形態のモバイルデバイスMでは、持ち運び可能なモバイルプリンター1を例示し、また、第2実施形態のモバイルデバイスMでは、スマートフォン3を例示し説明を行ったが、モバイルデバイスMは、バッテリーで駆動し持ち運び可能なデバイスであればよく、例えば、タブレット端末、携帯電話、電子計算機、デジタルオーディオプレイヤー等の各種モバイルデバイスMに適用されてもよい。このような場合であっても、第1実施形態及び第2実施形態と同様の作用効果を奏することが可能となる。
また、通常モードと制限モードは、以下のようなものであっても良い。例えば、モバイルデバイスMが機械力発生部を有する場合、制限モードでは通常モードよりも発生する機械力が小さければ良い。モバイルデバイスMが音発生部を有する場合、制限モードでは通常モードよりも発生する音量が小さければ良い。モバイルデバイスMが光発生部を有する場合、制限モードでは通常モードよりも発生する光量が小さければ良い。モバイルデバイスMが温度変化部を有する場合、制限モードでは通常モードよりも温度変化量が小さければ良い。
以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
1…モバイルプリンター、3…スマートフォン、10…制御回路、11…吐出信号出力回路、12…ヘッドユニット、13…搬送ユニット、14…表示ユニット、15…電力供給切替ユニット、16…電池制御ユニット、17…個別情報取得部、18…充電制御回路、19…状態検出回路、20…電池、21…記憶部、22…判定部、30…制御回路、34…表示ユニット、35…電力供給切替ユニット、36…電池制御ユニット、37…個別情報取得部、38…充電制御回路、39…状態検出回路、41…記憶部、42…判定部、100…筐体、101,102,103,104,105,106…壁部、104a,106a…内面、107…USBポート、108…DCジャック、110…カバー、112…回路基板、120…吐出ヘッド、121…キャリッジ、122…キャリッジガイド軸、123…液体貯留部、131…供給口、132…排出口、133…媒体支持部、134…搬送ローラー対、135…駆動モーター、136…プラテン、137…駆動モーター、138…搬送ローラー対、140…表示パネル、141…操作スイッチ、200…収容部、210…接続部、300…筐体、303,304,306…壁部、306a…内面、310…表示パネル、312…回路基板、341…表示部、342…センサー部、400…収容部、410…接続部、Drv…駆動ユニット、HK…搬送経路、M…モバイルデバイス

Claims (9)

  1. 電力に基づいて駆動するモバイルデバイスであって、
    電解質が固体の全固体電池と電気的に接続可能な接続部と、
    前記接続部に電気的に接続された前記全固体電池の個別情報を取得する取得部と、
    を備える、
    ことを特徴とするモバイルデバイス。
  2. 前記接続部に接続された前記全固体電池から供給される電力に基づいて駆動する駆動回路と、
    前記駆動回路の駆動を制御する制御回路と、
    を備え、
    前記取得部が取得した前記個別情報が、前記全固体電池としての第1電池を示す第1個別情報である場合、前記制御回路は、前記駆動回路を第1駆動状態で駆動するよう制御し、
    前記取得部が取得した前記個別情報が、前記全固体電池としての第2電池を示す第2個別情報である場合、前記制御回路は、前記駆動回路を前記第1駆動状態と異なる第2駆動状態で駆動するよう制御する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のモバイルデバイス。
  3. 前記第2電池の性能は、前記第1電池の性能よりも低く、
    前記第2駆動状態は、前記第1駆動状態よりも消費電力が少ない、
    ことを特徴とする請求項2に記載のモバイルデバイス。
  4. 前記取得部が取得した前記個別情報が、前記第1個別情報、及び前記第2個別情報と異なる場合、前記制御回路は、前記駆動回路を非駆動とするよう制御する、
    ことを特徴とする請求項2又は3に記載のモバイルデバイス。
  5. 前記駆動回路は、物体を動作、又は変位させる機械力発生部を含み、
    前記第2駆動状態は、前記第1駆動状態よりも発生する機械力が小さい、
    ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載のモバイルデバイス。
  6. 前記駆動回路は、音を発生させる音発生部を含み、
    前記第2駆動状態は、前記第1駆動状態よりも発生する音量が小さい、
    ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載のモバイルデバイス。
  7. 前記駆動回路は、光を発生する光発生部を含み、
    前記第2駆動状態は、前記第1駆動状態よりも発生する光量が小さい、
    ことを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載のモバイルデバイス。
  8. 前記駆動回路は、温度を変化させる温度変化部を含み、
    前記第2駆動状態は、前記第1駆動状態よりも温度の変化量が小さい、
    ことを特徴とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載のモバイルデバイス。
  9. 前記個別情報に対応する個別情報データを記憶する記憶部と、
    前記取得部が取得した前記個別情報と、前記個別情報データとに基づいて、前記接続部に接続された前記全固体電池の種類を判定する判定部と、
    を備える、
    ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のモバイルデバイス。
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