JP2021112022A - モバイルデバイスおよび液体貯留カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】利便性や安全性を確保しつつ小型化できるモバイルデバイス及び液体貯留カートリッジを提供する。【解決手段】相手デバイスと接続可能なモバイルデバイス１液体貯留カートリッジ）は、電力により駆動する駆動部４（報知部）と、相手デバイスと接続する接続部７、８と、全固体電池５を収容する収容部と、を有する。駆動部は、相手デバイスが接続部に接続されている場合、相手デバイスから供給される電力により駆動し、相手デバイスが接続部に接続されていない場合、全固体電池から供給される電力により駆動する。【選択図】図７

Description

本発明は、モバイルデバイスおよび液体貯留カートリッジに関する。

小型かつ軽量な携帯性を有するモバイルデバイスが知られている。例えば、特許文献１には、モバイルデバイスの一例として、携帯型のサーマルプリンターまたはインクジェットプリンター等のプリンターが開示される。特許文献１に記載のプリンターは、リチウムイオン電池を搭載し、当該リチウムイオン電池からの電力により駆動する。

また、特許文献２には、全固体電池が開示される。

特開２０１６−１７５３７４号公報 特開平２−２２３１５８号公報

電解液を用いるリチウムイオン電池等の電解液電池は、安全性の観点から、運搬時または使用時等に衝撃を受けやすいモバイルデバイスに適用することは困難である。特に、インクカートリッジのようなモバイルデバイスでは、液体を含むので、電解液電池を搭載すると、当該液体により電解液電池の正極と負極とが短絡する場合があるため、安全性に問題がある。

それゆえ、従来、このようなモバイルデバイスは、実際上、電池を搭載しておらず、モバイルデバイスを相手デバイスに装着したときに相手デバイスからの電力供給により駆動する構成を必要に応じて採用する。

しかし、当該構成では、モバイルデバイス単独で駆動することができない。例えば、インクカートリッジにインク残量を報知する機能を搭載する場合、インクカートリッジをプリンター等の相手デバイスに装着しない状態では、インク残量を報知することができず、ユーザーの利便性に欠けるという課題がある。

一方、特許文献２に記載の全固体電池は、電解質が固体であるため、前述のリチウムイオン電池のような問題が生じない。そこで、全固体電池をモバイルデバイスに搭載することが考えられる。

しかし、モバイルデバイスに全固体電池を単に搭載しても、モバイルデバイスを長期にわたり駆動可能な容量の全固体電池が必要となり、この結果、全固体電池の大型化、ひいては、モバイルデバイスの大型化を招くという課題がある。

以上の課題を解決するために、本発明の一態様に係るモバイルデバイスは、相手デバイスと接続可能なモバイルデバイスであって、電力により駆動する駆動部と、前記相手デバイスと接続する接続部と、全固体電池を収容する収容部と、を有し、前記駆動部は、前記相手デバイスが前記接続部に接続されている場合、前記相手デバイスから供給される電力により駆動し、前記相手デバイスが前記接続部に接続されていない場合、前記全固体電池から供給される電力により駆動する。

本発明の一態様に係る液体貯留カートリッジは、液体を吐出する液体吐出装置と接続可能な液体貯留カートリッジであって、内部に液体を貯留する貯留部と、電力により前記貯留部に関する駆動を行う駆動部と、前記液体吐出装置と接続する接続部と、全固体電池を収容する収容部と、を有し、前記駆動部は、前記液体吐出装置が前記接続部に接続されている場合、前記液体吐出装置から供給される電力により駆動し、前記液体吐出装置が前記接続部に接続されていない場合、前記全固体電池から供給される電力により駆動する。

第１実施形態における相手デバイスとして例示されるモバイルプリンターの外観を示す斜視図である。 印刷可能な状態のモバイルプリンターの外観を示す斜視図である。 図１とは反対方向からみたモバイルプリンターの外観を示す斜視図である。 モバイルプリンターの概略構成を示す断面図である。 モバイルプリンターの電気的な構成を示す図である。 第１実施形態に係るモバイルデバイスとして例示される液体貯留カートリッジの構成を概略的に示す断面図である。 液体貯留カートリッジの電気的な構成を示す図である。 液体貯留カートリッジにおける電源回路の構成の一例を示す図である。 液体貯留カートリッジの動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るモバイルデバイスとして例示されるスマートフォンの外観を示す斜視図である。 スマートフォンの概略構成を示す断面図である。 スマートフォンの電気的な構成を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法または縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。

１．第１実施形態
１−１．相手デバイスの概略
図１は、第１実施形態における相手デバイスとして例示されるモバイルプリンター１０の外観を示す斜視図である。図２は、印刷可能な状態のモバイルプリンター１０の外観を示す斜視図である。図３は、図１とは反対方向からみたモバイルプリンター１０の外観を示す斜視図である。図４は、モバイルプリンター１０の概略構成を示す断面図である。

モバイルプリンター１０は、液体吐出装置の一例であるモバイル型のインクジェットプリンターである。モバイルプリンター１０は、モバイルデバイスの一例である液体貯留カートリッジ１と接続する。モバイルプリンター１０は、液体貯留カートリッジ１に貯留される液体の一例であるインクを液滴として印刷媒体に向けて吐出することにより印刷を行う。当該印刷媒体の典型例は、印刷用紙である。ただし、当該印刷媒体は、印刷用紙に限定されず、例えば、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象でもよい。

以下、説明の便宜上、互いに直交する「Ｘ軸」、「Ｙ軸」および「Ｚ軸」を適宜に用いて説明する。また、Ｘ軸に沿う一方向を「Ｘ１方向」、Ｘ１方向とは反対の方向を「Ｘ２方向」という。同様に、Ｙ軸に沿う一方向を「Ｙ１方向」、Ｙ１方向とは反対の方向を「Ｙ２方向」という。また、Ｚ軸に沿う一方向を「Ｚ１方向」、Ｚ１方向とは反対の方向を「Ｚ２方向」という。ここで、モバイルプリンター１０の印刷時において、Ｙ２方向が「前方」、Ｙ１方向が「後方」、Ｚ１方向が「上方」、Ｚ２方向が「下方」に相当する。なお、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する場合に限定されず、８０度以上１００度以下の範囲内の角度で互いに交差する場合も含む。

図１から図３に示すように、モバイルプリンター１０は、筐体２０とカバー３０と印刷ユニット４０と表示ユニット５０と電源ユニット６０と制御ユニット７０とを有する。

筐体２０は、カバー３０と印刷ユニット４０と表示ユニット５０と電源ユニット６０と制御ユニット７０とを支持する構造体である。本実施形態の筐体２０は、印刷ユニット４０と電源ユニット６０と制御ユニット７０とを収容する内部空間を有する箱体である。

図２に示すように、筐体２０には、給紙口２１と排紙口２２と表示パネル５１と操作スイッチ２３とが設けられる。給紙口２１は、印刷媒体をモバイルプリンター１０に供給するための開口である。排紙口２２は、印刷媒体をモバイルプリンター１０から排出するための開口である。表示パネル５１は、表示ユニット５０の構成要素の１つであり、モバイルプリンター１０に関する各種情報を表示する。例えば、表示パネル５１は、液晶パネル、電子ペーパーパネルまたは有機エレクトロルミネッセンスパネル等の表示パネルである。操作スイッチ２３は、ユーザーからの操作を受け付ける。なお、表示パネル５１および操作スイッチ２３は、これらを一体化したタッチパネルでもよい。

図３に示すように、筐体２０には、図２に示す要素のほか、ＤＣ（Direct Current）ジャック２４とＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポート２５とが設けられる。ＤＣジャック２４は、図示しないＡＣ（Alternating Current）アダプターのＤＣプラグを差し込み可能である。このため、ＤＣジャック２４を介して、外部からモバイルプリンター１０に電力を供給することができる。ＵＳＢポート２５は、図示しないＵＳＢケーブルのコネクターを差し込み可能である。このため、ＵＳＢポート２５を介して、パーソナルコンピューター、またはデジタルカメラ等の外部機器からモバイルプリンター１０に画像情報を供給することができる。

図１および図２に示すように、カバー３０は、筐体２０に対して開閉可能に設けられる板状の部材である。カバー３０は、図１に示すように閉じた状態と、図２に示すように開いた状態とをとり得る。ここで、カバー３０は、図１に示すように閉じた状態で、前述の給紙口２１および排紙口２２を覆うように筐体２０の上面および前面に沿って折れ曲がる。一方、カバー３０は、図２に示すように開いた状態で、給紙口２１および排紙口２２を露出させるとともに、給紙口２１に印刷媒体の一部を挿入したとき、給紙口２１から外部に露出する当該印刷媒体の部分を支える。

印刷ユニット４０は、印刷媒体に向けてインクの液滴を吐出する機能と、その吐出位置と印刷媒体との相対的な位置関係を変化させる機能と、を有する。図４に示すように、印刷ユニット４０は、ヘッドユニット４２とキャリッジ４３と移動機構４４と搬送機構４５とを有する。ここで、キャリッジ４３には、液体貯留カートリッジ１が搭載される。

液体貯留カートリッジ１は、ヘッドユニット４２に供給されるインクを収容する。図示しないが、液体貯留カートリッジ１は、インクを収容する複数の収容部を有する。当該複数の収容部に収容されるインクの種類は、互いに異なる。例えば、当該複数の収容部の数が４個である場合、当該複数の収容部に収容されるインクは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のインクである。ここで、液体貯留カートリッジ１は、前述の収容部ごとに分割された複数のカートリッジで構成されてもよい。また、液体貯留カートリッジ１が有する収容部の数は、４個に限定されず、任意である。なお、液体貯留カートリッジ１の詳細については、後述の「１−３．」において説明する。

ヘッドユニット４２は、制御ユニット７０による制御のもと、前述の液体貯留カートリッジ１からのインクを液滴として印刷媒体に向けて吐出する。ヘッドユニット４２は、１以上の記録ヘッド４２ａを有する。図示しないが、記録ヘッド４２ａは、インクを吐出する複数の吐出部を有する。当該複数の吐出部のそれぞれは、例えば、インクを収容するキャビティと、当該キャビティに連通するノズルと、当該ノズルからインクを吐出させるように当該キャビティの圧力を変化させる圧電素子と、を有する。なお、各吐出部は、圧電素子に代えて、キャビティ内のインクを加熱するヒーターを用いて、ノズルからインクを吐出させてもよい。

キャリッジ４３は、前述の液体貯留カートリッジ１およびヘッドユニット４２を搭載する構造体である。図示しないが、キャリッジ４３は、フレキシブルフラットケーブル等のケーブルを介して制御ユニット７０に電気的に接続される。この接続により、液体貯留カートリッジおよびヘッドユニット４２が制御ユニット７０に電気的に接続される。なお、液体貯留カートリッジ１は、キャリッジ４３に搭載されずに筐体２０に取り付けられてもよい。この場合、例えば、液体貯留カートリッジ１からチューブを介してヘッドユニット４２にインクを供給すればよい。

移動機構４４は、制御ユニット７０による制御のもと、筐体２０に対してキャリッジ４３をＸ１方向とＸ２方向とに往復移動させる機構である。移動機構４４は、ガイド軸４４ａとモーター４４ｂとを有する。ガイド軸４４ａは、筐体２０に対して固定され、キャリッジ４３をＸ軸に沿って移動可能に支持する。モーター４４ｂは、図示しない伝達機構を介して、キャリッジ４３をガイド軸４４ａに沿ってＸ１方向とＸ２方向とに往復移動させる。

搬送機構４５は、制御ユニット７０による制御のもと、筐体２０に対して印刷媒体を搬送経路ＨＫに沿ってＹ１方向に搬送する機構である。搬送機構４５は、案内部４５ａとプラテン４５ｂと給紙ローラー対４５ｃと搬送ローラー対４５ｄとモーター４５ｅとを有する。案内部４５ａは、給紙口２１から供給される印刷媒体を給紙ローラー対４５ｃに案内する。プラテン４５ｂは、ヘッドユニット４２からのインクの吐出を受ける状態の印刷媒体を支持する板状の台である。給紙ローラー対４５ｃは、プラテン４５ｂ上に印刷媒体を１枚ずつ供給する。搬送ローラー対４５ｄは、プラテン４５ｂ上の印刷媒体を排紙口２２に向けて搬送する。モーター４５ｅは、給紙ローラー対４５ｃおよび搬送ローラー対４５ｄのそれぞれを駆動する。

表示ユニット５０は、制御ユニット７０による制御のもと、モバイルプリンター１０に関する各種情報を表示する。表示ユニット５０は、前述の表示パネル５１のほか、表示パネル５１を駆動するためのドライバー等を有する。表示ユニット５０は、例えば、モバイルプリンター１０の動作情報または状態情報等の各種情報を適宜に表示する。

電源ユニット６０は、制御ユニット７０による制御のもと、モバイルプリンター１０の各部に電力を供給する。図４に示す例では、電源ユニット６０は、筐体２０の底板の内面上に配置される。電源ユニット６０は、電解液電池６１と電源回路６２とを有する。電源回路６２は、前述のＤＣジャック２４からの電力と電解液電池６１からの電力とのうち一方または両方の電力を用いて、モバイルプリンター１０の各部に電力を供給する。

ここで、電解液電池６１は、正極と負極間のイオンの伝導を液体の電解質が担うリチウムイオン電池等の電池である。本実施形態の電解液電池６１は、二次電池である。電源回路６２は、必要に応じて、ＤＣジャック２４からの電力を用いて、電解液電池６１を適宜に充電する。

制御ユニット７０は、モバイルプリンター１０の各部の動作を制御する。図４に示す例では、制御ユニット７０は、筐体２０の側板の内面上に配置される。

１−２．相手デバイスの機能的構成
図５は、モバイルプリンター１０の電気的な構成を示す図である。図５では、モバイルプリンター１０が有する前述の構成要素のうちの電気的な構成要素が示される。なお、図５では、当該電気的な構成要素のうち、操作スイッチ２３の図示が省略される。

図５に示すように、印刷ユニット４０は、前述の構成要素のほか、接続部４６を有する。接続部４６は、液体貯留カートリッジ１と電気的に接続可能な端子、電極またはコネクター等の電気部品または回路である。接続部４６と液体貯留カートリッジ１との接続は、有線接続であっても無線接続であってもよい。当該接続が有線接続である場合、接続部４６は、例えば、前述のキャリッジ４３に配置される。当該接続が無線接続である場合、接続部４６の配置は、任意である。

接続部４６には、電源回路６２および制御ユニット７０のそれぞれが電気的に接続される。接続部４６には、電源回路６２から、液体貯留カートリッジ１のための電圧Ｖ１が供給される。また、後に詳述するように、接続部４６には、液体貯留カートリッジ１から、液体貯留カートリッジ１の状態に関する情報を示す信号Ｄ１が供給される。信号Ｄ１は、制御ユニット７０に入力される。

ここで、電源回路６２には、電解液電池６１からの電圧Ｖｂ２が供給される。また、ＤＣジャック２４に電力が供給される場合、電源回路６２には、ＤＣジャック２４からの電圧Ｖｄが供給される。電源回路６２は、電圧Ｖｄおよび電圧Ｖｂ２のうちの一方または両方を用いて、モバイルプリンター１０の各部の駆動に用いる電圧Ｖｄｄを生成する。また、電解液電池６１には、電源回路６２から、充電のための電圧Ｖｃ１が供給される。電源回路６２は、電圧Ｖｄを用いて電圧Ｖｃ１を生成する充電回路６２ａを有する。また、電源回路６２は、電圧Ｖｄの電圧値等の状態に関する情報を示す状態信号Ｓｂ１と、電圧Ｖｃ１の電圧値等の状態に関する情報を示す状態信号Ｓｂ２と、を生成する。

図５に示すように、制御ユニット７０は、制御回路７１と駆動信号生成回路７２とを有する。

制御回路７１は、例えば、１個以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）を含むプロセッサーである。なお、制御回路７１は、当該１個以上のＣＰＵの一部または全部に代えて、または、当該１個以上のＣＰＵに加えて、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）を含んでもよい。

制御回路７１は、モバイルプリンター１０の各部の動作を制御するための信号として、信号Ｄ２、制御信号Ｓｋ１、Ｓｋ２、ＳｈおよびＳａ１と電源選択信号Ｓｎと波形指定信号ｄＣＯＭと印刷信号ＳＩとを生成する。

信号Ｄ２は、インク使用量等に関する情報を示す信号である。後に詳述するが、信号Ｄ２は、接続部４６を介して液体貯留カートリッジ１に入力される。液体貯留カートリッジ１は、例えば、信号Ｄ２に基づいて、液体貯留カートリッジ１におけるインク残量を算出する。

制御信号Ｓｋ１は、移動機構４４の駆動を制御するための信号である。移動機構４４は、制御信号Ｓｋ１に基づいて所定のタイミングおよび速度でキャリッジ４３を往復移動させる。

制御信号Ｓｋ２は、搬送機構４５の駆動を制御するための信号である。搬送機構４５は、制御信号Ｓｋ２に基づいて移動機構４４の動作タイミングと同期した所定のタイミングで印刷媒体を搬送する。

制御信号Ｓｈは、表示ユニット５０の駆動を制御するための信号である。表示ユニット５０は、制御信号Ｓｈに基づいて所定の情報を表示する。

電源選択信号Ｓｎおよび制御信号Ｓａ１は、電源ユニット６０の動作を制御するための信号である。具体的には、電源選択信号Ｓｎは、電源回路６２による電力供給源の選択を制御するための信号である。電源回路６２は、電源選択信号Ｓｎに基づいて、ＤＣジャック２４と電解液電池６１とのうち一方または両方をモバイルプリンター１０の電力供給源として選択する。制御信号Ｓａ１は、電源回路６２による電解液電池６１の充電を制御するための信号である。電源回路６２は、制御信号Ｓａ１に基づいて、電解液電池６１の充電を行うか否かを切り替えたり、電解液電池６１の充電に用いる電力を調整したりする。

ここで、制御回路７１は、前述の状態信号Ｓｂ１およびＳｂ２を適宜に用いて、電源選択信号Ｓｎおよび制御信号Ｓａ１を生成する。

印刷信号ＳＩは、ヘッドユニット４２の動作の種類を指定するためのデジタルの信号である。具体的には、印刷信号ＳＩは、駆動信号生成回路７２で生成される駆動信号ＣＯＭをヘッドユニット４２に対して供給するか否かを所定の単位期間ごとに指定することで、ヘッドユニット４２から吐出されるインク量等を指定する。

波形指定信号ｄＣＯＭは、駆動信号生成回路７２で生成される駆動信号ＣＯＭの波形を規定するためのデジタル信号である。

駆動信号生成回路７２は、電圧Ｖｄｄを用いて、ヘッドユニット４２を駆動するための駆動信号ＣＯＭを生成する回路である。例えば、駆動信号生成回路７２は、ＤＡ変換回路と増幅回路とを有する。駆動信号生成回路７２では、当該ＤＡ変換回路が制御回路７１からの波形指定信号ｄＣＯＭをデジタル信号からアナログ信号に変換し、当該増幅回路が当該アナログ信号を増幅することで駆動信号ＣＯＭを生成する。

１−３．モバイルデバイスの詳細
図６は、第１実施形態に係るモバイルデバイスとして例示される液体貯留カートリッジ１の構成を概略的に示す断面図である。図６に示すように、液体貯留カートリッジ１は、容器２と、封止機構３と、駆動部の一例である報知部４と、全固体電池５と、電源回路６と、接続部７および８と、制御部の一例である制御回路９と、を有する。

容器２は、液体の一例であるインクを貯留する部材である。容器２は、容器本体２ａと蓋体２ｂとを有する。容器本体２ａは、インクを貯留する貯留部Ｓを形成するための凹部を有する。また、容器本体２ａには、報知部４、全固体電池５、電源回路６、接続部７、８および制御回路９を収容する収容部２ｃが設けられる。図６に示す例では、収容部２ｃは、容器本体２ａの外表面に設けられる窪みである。蓋体２ｂは、容器本体２ａの凹部の開口を塞ぐように、容器本体２ａに接着剤またはネジ止め等により固定される。貯留部Ｓは、収容室Ｓ１と排出口Ｓ２と連通路Ｓ３とを有する。収容室Ｓ１は、インクを収容する空間である。排出口Ｓ２は、インクを排出するための開口である。連通路Ｓ３は、収容室Ｓ１と排出口Ｓ２とを連通させる空間であり、収容室Ｓ１から排出口Ｓ２へインクを流通させる流路である。なお、容器２および貯留部Ｓの形状は、図６の例示に限定されず、任意である。また、収容部２ｃの位置または形状等も、図６の例示に限定されず、任意である。

封止機構３は、前述の排出口Ｓ２からのインクの意図しない流出を防止するための機構である。封止機構３は、弾性部材３ａと弁体３ｂとを有する。

弾性部材３ａは、ゴム材料等の弾性材料で構成され、排出口Ｓ２の内周面に沿って配置される環状の部材である。弾性部材３ａには、液体貯留カートリッジ１がモバイルプリンター１０に装着される状態において、モバイルプリンター１０にインクを導入するための図示しない導入針が挿入される。このとき、弾性部材３ａの内周面が当該導入針の外周面に密着することで、排出口Ｓ２からインクが当該導入針内にされずに外部に漏れることが防止される。

弁体３ｂは、弾性部材３ａよりも収容室Ｓ１または連通路Ｓ３に近い位置に配置され、液体貯留カートリッジ１がモバイルプリンター１０に装着されていない状態において、前述の排出口Ｓ２を塞ぐ部材である。弁体３ｂは、例えば、ゴム材料等の弾性材料で構成される。液体貯留カートリッジ１がモバイルプリンター１０に装着される状態では、弁体３ｂは、前述の導入針により排出口Ｓ２から連通路Ｓ３に向けて押し出される。このとき、弁体３ｂと貯留部Ｓの内壁面との間に隙間が形成されることで、貯留部Ｓから当該導入針へのインクの導入が可能となる。

報知部４、全固体電池５、電源回路６、接続部７、８および制御回路９は、それぞれ、容器２の外部に配置され、容器２に対して接着剤またはネジ止め等により固定される。なお、これらの配置は、図６に示す配置に限定されず、任意である。例えば、これらは、容器２の互いに異なる面に配置されてもよい。

図７は、液体貯留カートリッジ１の電気的な構成を示す図である。報知部４は、制御回路９による制御のもと、液体貯留カートリッジ１におけるインク残量等の状態に関する情報を報知する。図７に示すように、本実施形態の報知部４は、当該情報を表示する表示部４ａと、操作部４ｂと、を有する。表示部４ａは、例えば、ＬＥＤ（light emitting diode）等の発光素子を１以上含み、当該発光素子の点灯状態により当該情報を表示する。操作部４ｂは、ユーザーからの操作を受け付けるスイッチ等の入力装置である。操作部４ｂは、当該操作に応じた信号Ｓｓを生成する。なお、報知部４は、当該情報を報知することができればよく、表示部４ａを有する構成に限定されず、例えば、音声等により当該情報を報知してもよい。また、操作部４ｂは、報知部４とは別体でもよい。また、操作部４ｂは、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。

全固体電池５は、正極と負極間のイオンの伝導を固体の電解質が担う電池である。当該固体の電解質は、酸化物系または硫化物系のような無機系固体電解質でもよいし、高分子系等の有機系固体電解質でもよいし、また、水分を含むウェット系電解質でもよいし、水分を含まないドライ系電解質でもよい。本実施形態の全固体電池５は、二次電池である。

電源回路６は、制御回路９による制御のもと、液体貯留カートリッジ１の各部に電力を供給する。電源回路６は、接続部７からの電力と全固体電池５からの電力とのうち一方または両方の電力を用いて、モバイルプリンター１０の各部に電力を供給する。具体的には、電源回路６には、接続部７から電圧Ｖ１が供給されたり、全固体電池５から電圧Ｖｂ１が供給されたりする。電源回路６は、電圧Ｖ１およびＶｂ１のうちの一方または両方の電力を用いて、報知部４の駆動のための電圧ＶＤを生成したり、全固体電池５の充電のための電圧Ｖｃ１を生成したりする。なお、電源回路６の詳細については、後述の図８を用いて説明する。

接続部７および８は、それぞれ、前述のモバイルプリンター１０の接続部４６と電気的に接続可能な端子、電極またはコネクター等の電気部品または回路である。接続部７および８と接続部４６との接続は、有線接続であっても無線接続であってもよい。接続部７には、モバイルプリンター１０から電圧Ｖ１が供給される。接続部８には、モバイルプリンター１０から信号Ｄ２が入力される。

制御回路９は、液体貯留カートリッジ１の各部の動作を制御する。具体的には、制御回路９は、信号Ｄ１、制御信号Ｓｈ０および電源選択信号Ｓｎ０を生成する。信号Ｄ１は、液体貯留カートリッジ１のインク残量等の状態に関する情報を示す信号である。制御回路９は、信号Ｄ１に基づいて、インク残量等の状態を算出する。制御信号Ｓｈ０は、操作部４ｂからの信号Ｓｓに基づいて、報知部４の駆動を制御するための信号である。報知部４は、制御信号Ｓｈ０に基づいてインク残量等の所定の情報を表示する。電源選択信号Ｓｎ０は、後述の状態信号Ｓｂに基づいて電源回路６による電力供給源の選択を制御するための信号である。電源回路６は、電源選択信号Ｓｎ０に基づいて、接続部７と全固体電池５のうち一方または両方を液体貯留カートリッジ１の電力供給源として選択する。

図８は、液体貯留カートリッジ１における電源回路６の構成の一例を示す図である。図８に示すように、電源回路６は、充電部の一例である充電回路６ａと、第１切替部の一例である第１スイッチ６ｂ１と、第２切替部の一例である第２スイッチ６ｂ２と、第３スイッチ６ｂ３と、状態検出回路６ｃと、電圧調整回路６ｄ１および６ｄ２と、デコーダー６ｅと、を有する。

充電回路６ａは、電圧Ｖ１を用いて、全固体電池５を充電するための一定電流値または一定電圧値の電圧Ｖｃ１を生成する。ここで、液体貯留カートリッジ１がモバイルプリンター１０と無線により接続される場合、充電回路６ａは、全固体電池５を無線充電により充電する。

第１スイッチ６ｂ１は、接続部７から電圧調整回路６ｄ１への電力を導通状態と遮断状態とに切替可能なアナログスイッチである。具体的には、第１スイッチ６ｂ１の入力端には、電圧Ｖ１が入力される。一方、第１スイッチ６ｂ１の出力端は、電圧調整回路６ｄ１に電気的に接続される。また、第１スイッチ６ｂ１の制御端子は、デコーダー６ｅに接続される。

第２スイッチ６ｂ２は、全固体電池５から電圧調整回路６ｄ２への電力を導通状態と遮断状態とに切替可能なアナログスイッチである。具体的には、第２スイッチ６ｂ２の入力端には、電圧Ｖｂ１が入力される。一方、第２スイッチ６ｂ２の出力端は、電圧調整回路６ｄ２に電気的に接続される。また、第２スイッチ６ｂ２の制御端子は、デコーダー６ｅに接続される。

第３スイッチ６ｂ３は、接続部７から充電回路６ａへの電力を導通状態と遮断状態とに切替可能なアナログスイッチである。具体的には、第３スイッチ６ｂ３の入力端には、電圧Ｖ１が入力される。一方、第３スイッチ６ｂ３の出力端は、充電回路６ａに電気的に接続される。また、第３スイッチ６ｂ３の制御端子は、デコーダー６ｅに接続される。

状態検出回路６ｃは、接続部７および８にモバイルプリンター１０が接続されているか否かを検出する回路である。例えば、状態検出回路６ｃは、電圧Ｖの電圧値等を検出する。状態検出回路６ｃは、当該情報を示す状態信号Ｓｂを出力する。

電圧調整回路６ｄ１は、電圧Ｖ１を昇圧または降圧することにより、所定の電圧値の電圧ＶＤを生成する。電圧調整回路６ｄ２は、電圧Ｖｂ１を昇圧または降圧することにより、所定の電圧値の電圧ＶＤを生成する。なお、電圧調整回路６ｄ１および６ｄ２は、１つの回路で構成されてもよい。

デコーダー６ｅは、電源選択信号Ｓｎ０に基づいて、第１スイッチ６ｂ１、第２スイッチ６ｂ２および第３スイッチ６ｂ３のそれぞれを切り替える。

図９は、液体貯留カートリッジ１の動作を示すフローチャートである。制御回路９は、図９に示すように、まず、ステップＳ１０において、相手デバイスであるモバイルプリンター１０が接続部７および８に接続されているか否かを判断する。具体的には、ステップＳ１０において、制御回路９は、状態検出回路６ｃからの状態信号Ｓｂに基づいて、モバイルプリンター１０が接続部７および８に接続されているか否かを判断する。

モバイルプリンター１０が接続部７および８に接続されていない場合、制御回路９は、ステップＳ１１において、液体貯留カートリッジ１で使用する電力の供給源として全固体電池５を選択する。具体的には、ステップＳ１１において、制御回路９は、第２スイッチ６ｂ２を導通状態とする。なお、このとき、制御回路９は、第１スイッチ６ｂ１および第３スイッチ６ｂ３のそれぞれを導通状態または遮断状態のいずれとしてもよいが、不要な通電経路を少なくする観点から、第１スイッチ６ｂ１および第３スイッチ６ｂ３のそれぞれを遮断状態とすることが好ましい。

モバイルプリンター１０が接続部７および８に接続されている場合、制御回路９は、ステップＳ１２において、液体貯留カートリッジ１で使用する電力の供給源としてモバイルプリンター１０を選択する。具体的には、ステップＳ１２において、制御回路９は、第１スイッチ６ｂ１を導通状態とする。また、モバイルプリンター１０の電力を使用できるのであれば、敢えて全固体電池５の電力を消費する必要はない。この点を鑑み、全固体電池５の電力消費を少なくするため、ステップＳ１２において、制御回路９は、第３スイッチ６ｂ３を遮断状態とすることが好ましい。

次に、制御回路９は、ステップＳ１３において、報知部４が駆動中であるか否かを判断する。具体的には、ステップＳ１３において、制御回路９は、操作部４ｂからの信号Ｓｓに基づいて、報知部４が駆動中であるか否かを判断する。

報知部４が駆動中である場合、制御回路９は、ステップＳ１４において、全固体電池５の充電を行わない。具体的には、ステップＳ１４において、制御回路９は、第３スイッチ６ｂ３を遮断状態とする。

報知部４が駆動中でない場合、制御回路９は、ステップＳ１５において、全固体電池５の充電を行う。具体的には、ステップＳ１５において、制御回路９は、第３スイッチ６ｂ３を導通状態とする。

以上のように、電力の供給源の切替制御と全固体電池５の充電を許可するか否かの制御とが行われる。

以上のモバイルデバイスの一例である液体貯留カートリッジ１は、前述のように、相手デバイスの一例であるモバイルプリンター１０と接続可能である。また、液体貯留カートリッジ１は、駆動部の一例である報知部４と、接続部７および８と、収容部２ｃと、を有する。報知部４は、電力により駆動する。接続部７および８は、モバイルプリンター１０と接続する。収容部２ｃは、全固体電池５を収容する。

ここで、モバイルプリンター１０が接続部７および８に接続されている場合、報知部４は、モバイルプリンター１０から供給される電力により駆動する。このため、一方、モバイルプリンター１０が接続部７および８に接続されていない場合、報知部４は、全固体電池５から供給される電力により駆動する。

以上の液体貯留カートリッジ１では、モバイルプリンター１０が接続部７および８に接続されていない場合、全固体電池５から供給される電力により報知部４が駆動するので、ユーザーの利便性を高めることができる。また、液体貯留カートリッジ１に電解液電池を搭載する必要がない。ここで、全固体電池５は、運搬時または使用時等に衝撃を受けたり、液体が付着したりしても、電解液電池のような問題を生じない。このため、液体貯留カートリッジ１の安全性が確保される。しかも、モバイルプリンター１０が接続部７および８に接続されている場合、モバイルプリンター１０から供給される電力により報知部４が駆動するので、常に全固体電池５からの電力を用いる構成に比べて、全固体電池５の容量を小さくすることができる。このため、全固体電池５の小型化、ひいては液体貯留カートリッジ１の小型化を図ることもできる。

本実施形態の液体貯留カートリッジ１は、充電部の一例である充電回路６ａをさらに有する。充電回路６ａは、モバイルプリンター１０が接続部７および８に接続されている場合、モバイルプリンター１０から供給される電力により全固体電池５を充電する。このため、全固体電池５を充電しない構成に比べて、全固体電池５の小型化、ひいては液体貯留カートリッジ１の小型化を図ることもできる。

なお、本実施形態では前述のとおり充電部として充電回路６ａを有する構成について説明したが、必ずしも全固体電池５を充電する充電部を有さずとも良い。その場合、図８に示すブロック図の充電回路６ａ、第３スイッチ６ｂ３や、図９に示すフローチャートのステップＳ１３〜Ｓ１５を割愛する。その上で、ステップＳ１１にて第２スイッチ６ｂ２を導通状態、ステップＳ１２にて第１スイッチ６ｂ１を導通状態にすれば、液体貯留カートリッジの利便性、安全性を確保しつつそのサイズを小型化することができる。なお、この場合であっても、本実施形態と同様の理由により、ステップＳ１１では第１スイッチ６ｂ１を遮断状態、ステップＳ１２では第２スイッチ６ｂ２を遮断状態とすることが好ましい。

ここで、充電回路６ａは、報知部４が駆動している場合、全固体電池５を充電せず、報知部４が駆動していない場合、全固体電池５を充電する。このため、報知部４への電力供給が全固体電池５の充電により不安定となることが防止される。また、モバイルプリンター１０からの電力により全固体電池５を安定的に充電することができる。なお、モバイルプリンター１０からの電力が十分である場合は、報知部４が駆動しているときに全固体電池５を充電してもよい。

また、充電回路６ａは、全固体電池５を無線充電により充電することが好ましい。この場合、充電のための端子を液体貯留カートリッジ１に設ける必要がない。この結果、液体貯留カートリッジ１が液体を含んでいても、当該端子に液体が付着することによる問題が防止される。また、当該端子を用いる構成に比べて、充電時における液体貯留カートリッジ１の姿勢の自由度を高めることができる。この結果、ユーザーの利便性を高めることができる。

本実施形態のモバイルプリンター１０は、電解液を含む電解液電池６１を有し、かつ、全固体電池を有さない。このため、電解液電池６１だけでなく全固体電池も有する構成に比べて、部品点数を少なくすることができ、低コスト化を図ることができる。また、モバイルプリンター１０が全固体電池のみを有する構成に比べて、低コスト化および電池の大容量化が容易であるという利点もある。

液体貯留カートリッジ１は、内部に液体の一例であるインクを貯留する貯留部Ｓを有する。本実施形態の報知部４は、貯留部Ｓにおけるインクの残量を駆動により報知する。このため、ユーザーは、液体貯留カートリッジ１をモバイルプリンター１０に装着することなく、当該残量を知ることができる。

ここで、報知部４は、貯留部Ｓにおけるインクの残量に関する情報を表示するための表示部４ａを有する。このため、音声等で報知を行う構成に比べて、報知部４の小型化を図りやすく、また、報知内容がユーザーに伝わりやすい。

本実施形態の液体貯留カートリッジ１は、検出部の一例である状態検出回路６ｃと、第１切替部の一例である第１スイッチ６ｂ１と、第２切替部の一例である第２スイッチ６ｂ２と、制御部の一例である制御回路９と、を有する。状態検出回路６ｃは、モバイルプリンター１０が接続部７および８に接続されているか否かを検出する。第１スイッチ６ｂ１は、モバイルプリンター１０から報知部４への電力を導通状態と遮断状態とに切替可能である。第２スイッチ６ｂ２は、全固体電池５から報知部４への電力を導通状態と遮断状態とに切替可能である。制御回路９は、状態検出回路６ｃによる検出結果に基づいて、第１スイッチ６ｂ１および第２スイッチ６ｂ２のそれぞれにおける切替を制御する。このため、報知部４への電力の供給源としてモバイルプリンター１０および全固体電池５を適宜に切り替えて用いることができる。

ここで、第１スイッチ６ｂ１は、モバイルプリンター１０から全固体電池５を経由せずに報知部４へ電力を供給する経路に設けられる。一般に、全固体電池の発電効率は、電解液電池の発電効率よりも低い。このため、モバイルプリンター１０から全固体電池５を経由して報知部４に電力を供給すると、電力の損失が増大する。これに対し、モバイルプリンター１０から全固体電池５を経由せずに報知部４へ電力を供給することで、電力の損失を低減することができる。

２．第２実施形態
以下、本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図１０は、第２実施形態に係るモバイルデバイスとして例示されるスマートフォン１Ａの外観を示す斜視図である。図１１は、スマートフォン１Ａの概略構成を示す断面図である。図１２は、スマートフォン１Ａの電気的な構成を示す図である。

図１０および図１１に示すように、スマートフォン１Ａは、筐体２Ａと、駆動部の一例である表示ユニット４Ａと、全固体電池５と、電源回路６と、接続部７および８と、制御部の一例である制御回路９と、を有する。

筐体２Ａは、表示ユニット４Ａ、全固体電池５、電源回路６、接続部７、８および制御回路９を支持するとともに収容する構造体である。本実施形態の筐体２Ａは、開口を有するトレイ状をなす。表示ユニット４Ａは、当該開口を塞ぐように設けられるタッチパネル型の表示装置である。制御回路９は、表示ユニット４Ａおよび電源回路６の動作を制御する。

本実施形態の接続部７および８には、ＰＣ（personal computer）等の外部装置が相手デバイスとして接続される。

以上の第２実施形態によっても、前述の第１実施形態と同様の効果が得られる。

３．変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

前述の形態では、モバイルデバイスとして、液体貯留カートリッジおよびスマートフォンが例示されるが、この例示に限定されず、携帯性を有する他の各種デバイスでもよい。また、液体吐出装置は、モバイルプリンターに限定されず、据え置き型のプリンターでもよい。

１…液体貯留カートリッジ（モバイルデバイス）、１Ａ…スマートフォン（モバイルデバイス）、２ｃ…収容部、４…報知部（駆動部）、４Ａ…表示ユニット（駆動部）、４ａ…表示部、５…全固体電池、６ａ…充電回路（充電部）、６ｂ１…第１スイッチ（第１切替部）、６ｂ２…第２スイッチ（第２切替部）、６ｃ…状態検出回路（検出部）、７…接続部、８…接続部、９…制御回路（制御部）、１０…モバイルプリンター（相手デバイス）、Ｓ…貯留部。

Claims (10)

1. 相手デバイスと接続可能なモバイルデバイスであって、
   電力により駆動する駆動部と、
   前記相手デバイスと接続する接続部と、
   全固体電池を収容する収容部と、を有し、
   前記駆動部は、前記相手デバイスが前記接続部に接続されている場合、前記相手デバイスから供給される電力により駆動し、前記相手デバイスが前記接続部に接続されていない場合、前記全固体電池から供給される電力により駆動する、
   ことを特徴とするモバイルデバイス。
2. 前記相手デバイスが前記接続部に接続されている場合、前記相手デバイスから供給される電力により前記全固体電池を充電する充電部をさらに有する、
   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. 前記充電部は、前記駆動部が駆動している場合、前記全固体電池を充電せず、前記駆動部が駆動していない場合、前記全固体電池を充電する、
   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. 前記充電部は、前記全固体電池を無線充電により充電する、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のモバイルデバイス。
5. 前記相手デバイスは、電解液を含む電解液電池を有し、かつ、全固体電池を有さない、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のモバイルデバイス。
6. 内部に液体を貯留する貯留部をさらに有し、
   前記駆動部は、前記貯留部における液体の残量を駆動により報知する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のモバイルデバイス。
7. 前記駆動部は、前記貯留部における液体の残量に関する情報を表示するための表示部を有する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のモバイルデバイス。
8. 前記相手デバイスが前記接続部に接続されているか否かを検出する検出部と、
   前記相手デバイスから前記駆動部への電力を導通状態と遮断状態とに切替可能な第１切替部と、
   前記全固体電池から前記駆動部への電力を導通状態と遮断状態とに切替可能な第２切替部と、
   前記検出部による検出結果に基づいて、前記第１切替部および前記第２切替部のそれぞれにおける切替を制御する制御部と、をさらに有する、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のモバイルデバイス。
9. 前記第１切替部は、前記相手デバイスから前記全固体電池を経由せずに前記駆動部へ電力を供給する経路に設けられる、
   ことを特徴とする請求項８に記載のモバイルデバイス。
10. 液体を吐出する液体吐出装置と接続可能な液体貯留カートリッジであって、
    内部に液体を貯留する貯留部と、
    電力により前記貯留部に関する駆動を行う駆動部と、
    前記液体吐出装置と接続する接続部と、
    全固体電池を収容する収容部と、を有し、
    前記駆動部は、前記液体吐出装置が前記接続部に接続されている場合、前記液体吐出装置から供給される電力により駆動し、前記液体吐出装置が前記接続部に接続されていない場合、前記全固体電池から供給される電力により駆動する、
    ことを特徴とする液体貯留カートリッジ。

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