JP2022167688A - 処理装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シーケンス間の二次電池の充電を適切に行うこと。
【解決手段】処理装置が提供される。蓄電手段は、外部電源から入力された電力により充電される。駆動手段は、蓄電手段に充電された電力により駆動対象を駆動する。駆動制御手段は、
駆動対象に複数のシーケンスを実行させるように駆動手段を制御する。充電制御手段は、複数のシーケンスに含まれる１つのシーケンスの実行後の蓄電手段の電圧が電圧閾値以下である場合に、１つのシーケンスの次のシーケンスが実行される前に蓄電手段の電力を充電する。変更手段は、蓄電手段の蓄電容量に関する条件が満される場合に電圧閾値を変更する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、処理装置及びその制御方法に関する。

モータの駆動と停止の切り替えを頻繁に行う記録装置又は画像読取装置等の装置では、一般に消費電流の変動が大きくなる。そのため、モータを駆動するための電源部はその変動における最大電流値を基準に許容電流値が決定される。この消費電流の変動を抑制するため、特許文献１には、電気二重層キャパシタ等の二次電池を利用する方法が開示されている。即ち、装置のモータ等による消費電流が小さいときは電気二重層キャパシタを充電しておき、消費電流が大きくなったときは電気二重層キャパシタに充電された電荷を放電して利用することで、装置の消費電流の変動を抑制する。

特許第５６７７７２９号

電気二重層キャパシタに充電された電力によりモータを駆動する場合、モータの駆動中に電気二重層キャパシタの蓄電量が低下すると、モータの駆動が停止してしまうことがある。モータの駆動が停止してしまうと、実行中の処理の精度に影響を及ぼすことがある。このような状況を防ぐための方策として、モータの駆動を伴う処理を可能な範囲で複数のシーケンスに分割し、シーケンス間に電気二重層キャパシタの充電を行うことが考えられる。一方で、電気二重層キャパシタ等の二次電池では、温度や経年劣化等により蓄電容量が変化することがあり、シーケンス間の二次電池の充電がより適切に行われることが望まれる。

本発明は、シーケンス間の二次電池の充電を適切に行う技術を提供する。

本発明の一態様によれば、
外部電源から入力された電力により充電される蓄電手段と、
前記蓄電手段に充電された電力により駆動対象を駆動する駆動手段と、
前記駆動対象に複数のシーケンスを実行させるように前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、
前記複数のシーケンスに含まれる１つのシーケンスの実行後の前記蓄電手段の電圧が電圧閾値以下である場合に、前記１つのシーケンスの次のシーケンスが実行される前に前記蓄電手段の電力を充電する充電制御手段と、
前記蓄電手段の蓄電容量に関する条件が満される場合に前記電圧閾値を変更する変更手段と、を備える、
ことを特徴とする処理装置が提供される。

本発明によれば、シーケンス間の二次電池の充電を適切に行うことができる。

一実施形態に係る記録装置の斜視図。 図１の記録装置のハードウェア構成の概略を示すブロック図。 （ａ）は比較例のキャリッジ突き当て動作時の蓄電部の電圧の推移を示す図。（ｂ）は本実施形態でのキャリッジ突き当て動作時の蓄電部の電圧の推移を示す図。 本発明の実施形態に係わる画像形成装置の制御手順を示すフローチャート。 ＣＰＵの制御例を示すフローチャート。 ＣＰＵの制御例を示すフローチャート。 一実施形態に係る二次電池の内部直列抵抗と温度の関係を示す図。 一実施形態に係る二次電池の内部直列抵抗と容量の経年劣化を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜記録装置１の概要＞
図１は一実施形態に係る処理装置としてのインクジェット記録装置１（以下、記録装置１）を説明するための斜視図である。記録装置１は、記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクジェット方式の記録装置である。記録装置１は、キャリッジ２と、記録ヘッド３と、伝達機構４と、給紙機構５と、インクカートリッジ６と、ＬＦ（ラインフィード）ローラ７とを含む。

キャリッジ２は、記録ヘッド３を搭載して矢印Ａ方向（主走査方向）に往復移動する。本実施形態では、キャリッジ２は、キャリッジモータＭ１の駆動力が伝達機構４によりキャリッジ２に伝えられることで往復移動する。また、本実施形態では、キャリッジ２は、記録ヘッド３に加えて、記録ヘッド３に供給されるインクを貯留するインクカートリッジ６を搭載する。記録ヘッド３又はインクカートリッジ６は、キャリッジ２に対して着脱可能に設けられ得る。

記録ヘッド３は、インクを吐出して記録媒体に画像を記録する。キャリッジ２と記録ヘッド３とは、両部材の接合面が適正に接触されることで所要の電気的接続を達成維持できるように構成されている。本実施形態では、記録ヘッド３は、ヘッド駆動制御信号に応じてエネルギーを記録素子（電気熱変換体）に印加することにより、複数の吐出ノズルからインクを吐出して記録する。このため、記録ヘッド３は各吐出口に対応して記録素子を備えている。なお、記録ヘッド３の吐出方式としては、公知の吐出方式を適宜採用可能である。また、記録ヘッド３は、例えばＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４色のインクをそれぞれのノズル列から吐出し得る。

給紙機構５は、記録紙等の記録媒体Ｐを装置内部に給紙する。例えば、給紙機構５は、記録媒体を積載する積載部と、積載部に積載された記録媒体を装置内部の搬送経路へと給送する給紙ローラとを含む。ＬＦローラ７（搬送ローラ）は、搬送経路上の記録媒体Ｐを搬送する。例えば、ＬＦローラ７は、ＬＦモータＭ２によって駆動される。

次に、記録装置１による記録動作の例を説明する。まず、給紙機構５の給紙ローラが記録媒体Ｐを記録位置まで搬送する。そして、キャリッジ２が主走査方向に移動している状態で記録ヘッド３が記録媒体Ｐに対してインクを吐出することにより、記録媒体Ｐに１走査分の画像が記録される。１走査分の記録動作後、ＬＦローラ７が記録媒体Ｐを所定量搬送する。キャリッジ２及び記録ヘッド３による１走査分の記録動作とＬＦローラ７の搬送動作が交互に行われることで、搬送方向に渡って記録媒体Ｐに画像が記録される。

＜ハードウェア構成例＞
図２は、記録装置１のハードウェア構成の概略を示すブロック図である。本実施形態の記録装置１のハードウェア構成は、システム部１００と記録部２００との２つのブロックに大別される。

システム部１００は、記録装置１の全体を制御するブロックである。システム部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、操作部１０４、充電制御部１０５、データ通信部１０６、位置検出部１０７、モータ制御部１０８、画像処理部１０９、外部インタフェース１１０、ＴＣＵ１１２及びサーミスタ１１３を含む。システム部１００の各要素はバス１０００により接続されている。

ＣＰＵ１０１は、記録装置１を統括的に制御するプロセッサである。ＲＯＭ１０２は、不揮発性の記憶領域であり、例えば、オペレーティングシステムプログラム（ＯＳ）等の各種制御プログラムや、記録装置１の機能を実行する上で必要な各種のデータ等を記憶する。ＲＡＭ１０３は、揮発性の記憶領域であり、例えば、ＣＰＵ１０１のワークメモリとして用いられる。例えば、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムをＲＡＭ１０３に読み出して実行することにより、記録装置１の各種機能を実現する。すなわち、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３等によって、記録装置１のコンピュータが形成され得る。

操作部１０４は、ユーザが記録装置１を操作するためのユーザインタフェースである。例えば、操作部１０４は、タッチパネル等のソフトキーを含んでもよいし、物理的機構としてのボタンやスイッチ等のハードキーを含んでもよい。

充電制御部１０５は、蓄電部１１１の充電を制御する。具体的には、充電制御部１０５は、外部インタフェース１１０から入力された電力で蓄電部１１１の充電を行う。ここで、蓄電部１１１は、外部電源５０から入力された電力により充電される二次電池である。本実施形態では、蓄電部１１１は、速やかに充電／放電が可能であることと、繰り返しの充放電による劣化が少ない二次電池であってもよく、例えば電気二重層キャパシタであってもよい。充電制御部１０５は、外部インタフェース１１０の供給可能電流を超えないことや、充電制御部１０５そのものの充電能力や、蓄電部１１１の最大充電電流等を加味して充電電流値を決定する。

データ通信部１０６は、記録部２００のデータ通信部２０４と線路３０４１を介して通信し、画像データの送受信を行う。データ通信部１０６とデータ通信部２０４との間のインタフェースの方式としては、パラレルインタフェース、シリアルインタフェース、ＬＶＤＳなど様々の方式を採用可能である。

位置検出部１０７は、キャリッジ２の位置を検出し、その検出結果をＣＰＵ１０１へと出力する。具体的には、位置検出部１０７は、線路３０４２を介して記録部２００のエンコーダ２０５と通信して、エンコーダ２０５からの受信信号に基づきキャリッジ２の位置を検出する。ＣＰＵ１０１は、位置検出部１０７から受信したキャリッジ２の位置に基づいて、キャリッジ２の移動距離や移動速度等を算出してもよい。

モータ制御部１０８は、記録部２００のキャリッジモータＭ１の駆動制御を行う。モータ制御部１０８は、線路３０４３を介してキャリッジモータＭ１に制御信号を送信する。本実施形態では、モータ制御部１０８は、エンコーダ２０５による位置制御を必要とすることが一般的であるＤＣモータドライバである。ただし、モータ制御部１０８は、キャリッジモータＭ１の構成に応じて適宜設計可能である。

画像処理部１０９は、外部インタフェース１１０を介してＰＣ等の外部装置から送られてくる画像データ（印刷データ）を処理する。一例として、画像処理部１０９は、ＲＧＢ形式で送られてきた画像データを各色インク量データに変換する処理等を行う。また、画像処理部１０９は、データ通信部１０６を介して記録部２００に処理した画像データを送信する。

外部インタフェース１１０は、外部電源５０と接続するためのコネクタを含む。外部インタフェース１１０に接続される外部電源５０は、例えば、ＵＳＢ端子を持つＰＣである。外部インタフェース１１０に接続される外部電源５０は、ＵＳＢ２．０、ＵＳＢ３．０に対応したＰＣでもよい。或いは、外部インタフェース１１０に接続される外部電源５０は、Ｂａｔｔｅｒｙ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ等のＵＳＢ充電規格や、ＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙといった大電力の供給に対応したＰＣ、充電器などでもよい。また、外部インタフェース１１０は、ＵＳＢインタフェースに限らず、ＡＣアダプタ等と接続するためのコネクタを含んでもよい。

外部インタフェース１１０により外部電源５０から得られた電力は、外部インタフェース１１０で電圧変換されてシステム部１００で使用される一方で、充電制御部１０５を介して記録装置１１へも供給される。

以下の説明において、システム部１００で電力を消費する負荷をシステム系負荷と呼ぶことがある。システム系負荷は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３を含むシステム部１００全体の負荷である。これに対し、記録部２００で電力を消費する負荷を、駆動系負荷と呼ぶことがある。本実施形態では、キャリッジモータＭ１及びインク吐出部２０２が駆動系負荷に対応する。

また、外部インタフェース１１０は、外部電源５０から電力を取り入れるためのインタフェースの他、外部装置との通信インタフェースを含み得る。例えば、外部インタフェース１１０は、有線又は無線によりＰＣ等の外部装置から画像データを受信可能に構成されてもよい。

ＴＣＵ（Ｔｉｍｅ Ｃｏｕｎｔ Ｕｎｉｔ）１１２は、後述する処理において蓄電部１１１の放電時間を測定するためのタイマである。サーミスタ１１３は、蓄電部１１１の温度を検知する。

次に、記録部２００の構成について説明する。記録部２００は、記録媒体への画像の記録に関する処理を行うためのブロックである。記録部２００は、ＲＡＭ２０１、インク吐出部２０２、記録制御部２０３、データ通信部２０４、エンコーダ２０５及びキャリッジモータＭ１を含む。図１で示した構成との関係を述べると、記録部２００の各構成要素は、キャリッジ２、記録ヘッド３、又はこれらを駆動制御するための構成に対応する。

インク吐出部２０２は、インクジェットプリンタのインク吐出ノズルである。データ通信部２０４は、システム部１００のデータ通信部１０６と通信し、画像データを受信する。記録制御部２０３は、データ通信部２０４が受信した画像データに基づいて、インク吐出部２０２がインクを吐出するためのヘッド駆動制御信号を生成する。ＲＡＭ２０１は、記録制御部２０３が記録データを生成する際に使用するバッファメモリである。エンコーダ２０５は、キャリッジ２の位置情報をフォトインタラプタとエンコーダストリップラインとの組み合わせにより光学的に検出し、検出結果を位置検出部１０７に送信する。キャリッジモータＭ１は、駆動対象としてのキャリッジ２を駆動するモータである。エンコーダ２０５及びキャリッジモータＭ１については一般的にＤＣモータ駆動に使用されている構成を採用可能であるため、詳細な説明は省略する。

＜充電制御部１０５の構成例＞
次に、充電制御部１０５の構成例について説明する。充電制御部１０５は、蓄電部１１１の蓄電量を検出する蓄電量検出部（不図示）及び蓄電部１１１の両端電圧である電圧Ｖｂａｔを検出する電圧検出部（不図示）を含む。また、充電制御部１０５は、検出した情報をＣＰＵ１０１に対して出力する。さらに、充電制御部１０５は、蓄電部１１１の電圧を駆動系負荷で必要な電圧に変換する。

外部インタフェース１１０に外部電源５０が接続されると、外部電源５０から得られた電力のうちシステム系負荷で必要な分の電力がシステム系負荷に供給される。また、外部電源５０から得られた電力からシステム系負荷に供給された電力を差し引かれた電力が充電制御部１０５を介して蓄電部１１１に充電される。

充電制御部１０５は、蓄電部１１１の蓄電量を蓄電量検出部によりモニタし、蓄電量が所定値を超えると蓄電部１１１の充電を停止する。蓄電部１１１に充電された電力は、充電制御部１０５を介して駆動系負荷に供給される。充電制御部１０５は、駆動系負荷の動作によって蓄電部１１１の蓄電量が所定値より下がったことを蓄電量検出部により検出すると、再び蓄電部１１１の充電を行う。

また、充電制御部１０５は、駆動系負荷の消費電力の変動に応じて蓄電部１１１への充電を制御してもよい。例えば、充電制御部１０５は、駆動系負荷が電力を消費しない、或いはその消費電力が比較的小さい場合には、外部インタフェース１１０を介して外部電源５０から入力される電力により蓄電部１１１を充電してもよい。そして、充電制御部１０５は、駆動系負荷の消費電力が一時的に大きくなった際に、蓄電部１１１に蓄電されている電力と、外部電源５０から入力された電力とを合わせて利用することで、駆動系負荷に対して大きな電力を供給する。

また、本実施形態では、充電制御部１０５が取得した蓄電部１１１の状態に関する制御情報が、ＣＰＵ１０１に送信される。ＣＰＵ１０１は、充電制御部１０５から得た情報に基づいて、例えばキャリッジモータＭ１の駆動を制御する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、充電制御部１０５から得た蓄電部１１１の状態に基づいて、駆動系負荷であるキャリッジモータＭ１を適切なタイミングで停止させる。これにより、記録装置１の平均消費電量を外部電源５０が供給可能な電力まで下げることが可能となる。

さらに具体的に言えば、ＣＰＵ１０１は、キャリッジ２の動作を複数のシーケンスに分割し、シーケンス間に蓄電部１１１を充電するための待機時間を設ける。これにより、駆動系負荷による平均消費時間が下がるため、限られた入力電力でも駆動系負荷を動作させることが可能となる。

＜キャリッジ２の突き当て動作＞
シリアルヘッド方式の記録装置１の動作として、キャリッジ突き当て動作というものがある。この動作は、キャリッジ２の位置検出精度の低下を抑制するために、キャリッジ２を位置決め用の部材に突き当てる動作である。キャリッジ２が位置決め用の部材に突き当てられた状態で、エンコーダ２０５により検出されたキャリッジ位置情報を基準位置に対応した位置情報として設定することで、キャリッジ２のキャリッジ位置の初期化（校正）を行うことができる。

キャリッジ２の突き当て動作は、キャリッジ２を突き当て位置まで移動させる動作（以下、移動シーケンス）と、突き当て位置にあるキャリッジ２を位置決め用の部材に突き当てる動作（以下、突き当てシーケンス）に分けられる。ここで、突き当てシーケンスについては、突き当て時間、突き当て時のモータトルクの設定等に基づいて、消費電力を予測することができる。一方で、移動シーケンスについては、動作開始時のキャリッジ２の位置によって消費電力が変動するため、消費電力の予測が困難な場合がある。

図３（ａ）は、本実施形態との比較例のキャリッジ突き当て動作時の蓄電部１１１の電圧Ｖｂａｔの推移を示す図である。図３（ａ）において、ＢＳＴ＿ＵＶＬＯは、蓄電電圧低下エラー電圧（以下、ＵＶＬＯ電圧）を示している。電圧ＶｂａｔがＵＶＬＯ電圧を下回ると、充電制御部１０５はＣＰＵ１０１にエラーを通知し、通知を受けたＣＰＵ１０１は記録装置１の動作の停止、又はエラーのユーザへの報知等を行う。また、ＣＰＵ１０１は、例えば、充電制御部１０５から蓄電部１１１の電圧Ｖｂａｔが基準電圧Ｖａ以上である旨の情報を取得したことに基づいてキャリッジ突き当て動作を開始する。

図３（ａ）では、移動シーケンスと突き当てシーケンスが連続して実行される場合が示されている。前述したとおり、移動シーケンスではキャリッジ２の初期位置によって消費電力が変動するため、移動シーケンスの所要時間Ｔ１ａは不定長となる。したがって、所要時間Ｔ１ａが比較的長くなる場合には、移動シーケンス及び突き当てシーケンスが終了するまでに電圧ＶｂａｔがＵＶＬＯ電圧を下回ってしまい、エラーが発生してしまうことがある。

なお、このような場合でも、ＣＰＵ１０１やＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３等のシステム系負荷については外部電源５０から電力を供給可能なため、プリンタ全体のシステムがシャットダウンすることはない。また、ＣＰＵ１０１は、蓄電部１１１への充電動作とモータ駆動電圧生成のための昇圧動作を停止させた後、エラーを終了させる。

このようなエラーの発生を抑制する方策として、所要時間Ｔ１ａが最大となる場合でも電圧ＶｂａｔがＵＶＬＯ電圧を下回らないように基準電圧Ｖａを上げることができるように、蓄電部１１１の蓄電容量を大きくすることが考えられる。しかしながら、蓄電部１１１の蓄電容量を大きくすると、記録装置１の大型化や、製造コストアップの要因となってしまうことがある。

そこで、本実施形態では、このキャリッジ突き当て制御動作時におけるシーケンスを図３（ｂ）で示すように変更している。具体的には、消費電力の予測が難しい移動シーケンスを複数のシーケンスに分割している。以下、図３（ｂ）で示す動作について説明する。

ＣＰＵ１０１は、移動シーケンスを複数のシーケンスに分割して得られた各シーケンス（移動サブシーケンスと呼ぶことがある）を順次実行する。このとき、ＣＰＵ１０１は、移動サブシーケンスが終了するごとに、蓄電部１１１の電圧Ｖｂａｔの値を充電制御部１０５から取得して、電圧Ｖｂａｔが電圧閾値Ｖｔｈ１を下回っているか否かを確認し、下回っている場合は待機時間を挿入して充電制御部１０５の充電を行う。ＣＰＵ１０１は、電圧Ｖｂａｔが電圧閾値Ｖｔｈ２を上回ると、次の移動サブシーケンスを実行する。ＣＰＵ１０１は、この動作を繰り返し、キャリッジ２が突き当て位置に到達すると、ここでも待機時間を挿入し、蓄電部１１１の充電を行う。そして、ＣＰＵ１０１は、電圧Ｖｂａｔが電圧閾値Ｖｔｈ２を上回ると、突き当てシーケンスを実行する。

ここで、突き当てシーケンスは、移動シーケンスと異なり、消費電力が予測可能なシーケンスである。したがって、突き当てシーケンスの消費電力の予想値を考慮することで、移動シーケンスの実行後に電圧ＶｂａｔがＵＶＬＯ電圧を下回らないように電圧閾値Ｖｔｈ２を設定することができる。

＜制御例＞
図４は、ＣＰＵ１０１の制御例を示すフローチャートである。具体的には、図３（ｂ）で示したキャリッジ突き当で動作実行時のＣＰＵ１０１の制御例が示されている。なお、以下の説明では、各ステップについて単にＳ１００等のように表記する。また、初期状態において、Ｓ１０３等で参照する変数ｎは、ｎ＝１に設定されているものとする。

Ｓ１００で、ＣＰＵ１０１は、シーケンス分割処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、移動シーケンスをＮ回分の移動サブシーケンスに分割する。例えば、ＣＰＵ１０１は、位置検出部１０７からキャリッジ２の位置情報を取得し、突き当て位置までのキャリッジ２の移動量を算出する。そして、ＣＰＵ１０１は、算出した移動量を、予め定めたキャリッジ移動量で割ることで、Ｎを算出する。ここで、予め定めたキャリッジ移動量は、それ以上分割すると所望の動作結果が得られなくなるような制約がある場合、その制約を守る範囲で定められる。以下、Ｎ回分の移動サブシーケンスについて、ｎ回目に実行する移動サブシーケンスを第ｎシーケンスと呼ぶことがある。

Ｓ１０１で、ＣＰＵ１０１は、閾値設定処理を実行する。詳細は後述する。
Ｓ１０２で、ＣＰＵ１０１は、電圧Ｖｂａｔが電圧閾値Ｖｔｈ１を超えているか否かを確認する。そして、ＣＰＵ１０１は、電圧Ｖｂａｔが電圧閾値Ｖｔｈ１を超えていればＳ１０３に進み、電圧閾値Ｖｔｈ１以下（電圧閾値以下）であれば１０９に進む。具体的には、ＣＰＵ１０１は、充電制御部１０５から電圧Ｖｂａｔを取得して、取得値とＳ１０１で設定した電圧閾値Ｖｔｈ１とを比較する。

Ｓ１０９で、ＣＰＵ１０１は、待機時間を挿入し、充電制御部１０５に蓄電部１１１を充電させる。その後、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１０２に戻る。なお、例えば物理的故障等によりこのＳ１０２及びＳ１０７の永久ループに入った場合は、ＣＰＵ１０１がタイムアウト処理を行い、ユーザにエラーを報知してもよい。

Ｓ１０３で、ＣＰＵ１０１は、第ｎシーケンスを実行する。ここでは、ＣＰＵ１０１は、Ｎ回に分割されたうちのｎ回目の移動サブシーケンスを実行する。Ｓ１０４で、ＣＰＵ１０１は、変数ｎについて、ｎ＝ｎ＋１とする。Ｓ１０５で、ＣＰＵ１０１は、ｎ＞Ｎであるか否かを確認する。ＣＰＵ１０１は、ｎ＞ＮであればＳ１０６に進み、そうでなければＳ１０２に戻る。すなわち、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１０４～Ｓ１０５の処理により、ｎ＞Ｎとなるまで、Ｓ１０３での第ｎシーケンス実行のステップをＮ回繰り返す。また、Ｎ回の移動サブシーケンスが実行されることにより、キャリッジ２が突き当て位置まで移動したことになる。すなわち、Ｎ回の移動サブシーケンスに分割された移動シーケンスが終了したことになる。なお、Ｓ１０５において、ＣＰＵ１０１は、エンコーダ２０５の値も合わせて確認し、エンコーダ２０５の値に基づいても移動シーケンスが終了したと判断できた場合にＳ１０６に進んでもよい。

Ｓ１０６で、ＣＰＵ１０１は、電圧Ｖｂａｔが電圧閾値Ｖｔｈ２以上であるか否かを確認する。そして、ＣＰＵ１０１は、電圧Ｖｂａｔが電圧閾値Ｖｔｈ２以上であればＳ１０７に進み、そうでなければＳ１１０に進む。具体的には、ＣＰＵ１０１は、充電制御部１０５から電圧Ｖｂａｔを取得して、取得値とＳ１０１で設定した電圧閾値Ｖｔｈ２とを比較する。

Ｓ１１０で、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１０８と同様、待機時間を挿入し、充電制御部１０５に蓄電部１１１を充電させる。その後、ＣＰＵ１０１は、Ｓ１０６に戻る。なお、ここでもＳ１０２及びＳ１０７の場合と同様にＳ１０６及びＳ１１０の永久ループに入った場合は、ＣＰＵ１０１がタイムアウト処理を行い、ユーザにエラーを報知してもよい。

Ｓ１０７で、ＣＰＵ１０１は、キャリッジ２の突き当てシーケンスを実行する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、キャリッジ２が突き当て位置にある状態で、所定時間、キャリッジ２を位置決め用の部材に突き当てる。Ｓ１０６及びＳ１１０の処理により、電圧Ｖｂａｔが電圧閾値Ｖｔｈ２以上となっている状態でキャリッジ２の突き当てシーケンスが実行されるので、突き当てシーケンスにより蓄電部１１１の電圧ＶｂａｔがＵＶＬＯ電圧以下となってしまうことを抑制することができる。

Ｓ１０８で、ＣＰＵ１０１は、電圧ＶｂａｔがＵＶＬＯ電圧以上であるか否かを確認する。そして、ＣＰＵ１０１は、電圧ＶｂａｔがＵＶＬＯ電圧以上であればフローチャートを終了し、そうでなければＳ１１１に進む。Ｓ１１１で、ＣＰＵ１０１は、電圧Ｖｂａｔ低下エラーを報知する。例えば、ＣＰＵ１０１は、記録装置１に設けられたディスプレイ等に、蓄電部１１１の電圧Ｖｂａｔが低下している旨のメッセージを表示する。

図５は、図４のＳ１０１の具体的な処理例を示すフローチャートである。
Ｓ２０１で、ＣＰＵ１０１は、電圧Ｖｂａｔが電圧閾値Ｖｔｈ２以上であるか否かを確認する。そして、ＣＰＵ１０１は、電圧Ｖｂａｔが電圧閾値Ｖｔｈ２以上であればＳ２０２に進み、そうでなければＳ２０６に進む。具体的には、ＣＰＵ１０１は、充電制御部１０５から電圧Ｖｂａｔを取得して、取得値とＳ１０１で設定した電圧閾値Ｖｔｈ２とを比較する。

Ｓ２０６で、ＣＰＵ１０１は、待機時間を挿入し、充電制御部１０５に蓄電部１１１を充電させる。ＣＰＵ１０１は、充電制御部１０５に蓄電部１１１を充電させた後、Ｓ２０１に戻る。なお、例えば物理的故障等によりこのＳ２０１及びＳ２０６の永久ループに入った場合は、ＣＰＵ１０１がタイムアウト処理を行い、ユーザにエラーを報知してもよい。

Ｓ２０２で、ＣＰＵ１０１は、蓄電部１１１の放電を行うとともに、その放電時間を計測する。具体的には、ＣＰＵ１０１は、充電制御部１０５により電圧Ｖｂａｔをモニタしながら放電を行い、電圧Ｖｂａｔが電圧閾値Ｖｔｈ２から電圧閾値Ｖｔｈ１に低下するまでの放電時間ＴｄをＴＣＵ１１２により計測する。一例として、この放電処理は、外部インタフェース１１０から入力される電力を停止した状態で、充電制御部１０５が蓄電部１１１の電圧を昇圧し、モータ制御部１０８がキャリッジモータＭ１をホールド（相停止）した状態で励磁することで行う。この放電及び放電時間の計測の全体は、疑似負荷スキャンと呼ばれることがある。また、ＣＰＵ１０１は、サーミスタ１１３により放電中の蓄電部１１１の温度を検知し、蓄電部１１１の温度に基づいて時間閾値Ｔ１（放電予測時間）を算出する。

Ｓ２０３で、ＣＰＵ１０１は、Ｓ２０２で計測された放電時間Ｔｄと時間閾値Ｔ１の比較を行う。ＣＰＵ１０１は、放電時間Ｔｄが時間閾値Ｔ１以下であればＳ２０３に進み、放電時間Ｔｄが時間閾値Ｔ１を超えていれば本フローチャートを終了して図４のフローチャートに戻る。すなわち、放電時間Ｔｄが時間閾値Ｔ１以下の場合、蓄電部１１１の蓄電容量が十分でないと予測されるので、Ｓ２０４以下のステップで電圧閾値Ｖｔｈ１の調整を行う。一方、放電時間Ｔｄが時間閾値Ｔ１を超えていれば、蓄電部１１１の蓄電容量は十分あると予測できるので、Ｓ２０４以下のステップでの電圧閾値Ｖｔｈ１の調整は不要であるため、本フローチャートを終了する。

Ｓ２０４で、ＣＰＵ１０１は、蓄電部１１１の温度Ｋ１と温度閾値Ｋ０との比較を行う。ＣＰＵ１０１は、温度Ｋ１が温度閾値Ｋ０以下（温度閾値以下）であればＳ２０５に進み、温度Ｋ１が温度閾値Ｋ０を超えていればＳ２０７に進む。ＣＰＵ１０１は、サーミスタ１１３により現在の蓄電部１１１の温度Ｋ１を検知して、その検知結果である温度Ｋ１と温度閾値Ｋ０との比較を行う。

ここで、図６は、蓄電部１１１の内部直列抵抗と温度の関係を示す図である。一般に、蓄電部１１１は、相対的に低い温度領域では内部直列抵抗（ＥＳＲ）の値が増加することが知られている。内部直列抵抗の値が増加すると蓄電部１１１の電流値に比例して電圧Ｖｂａｔの降下量が大きくなる。よって、内部直列抵抗の値が高いと、同じ二次電池の残電荷量であっても、電圧Ｖｂａｔが低下してしまいシャットダウン等のエラー停止を引き起こしてしまうことがある。すなわち、蓄電部１１１が低温の場合には、見かけ上の蓄電部１１１の残電荷量が減ることになる。そこで、本実施形態では、ＣＰＵ１０１は、温度Ｋ１が温度閾値Ｋ０以下（温度閾値以下）の場合には現在の温度Ｋ１に合わせた電圧閾値Ｖｔｈ１設定するためにＳ２０５に進む。一方、ＣＰＵ１０１は、温度Ｋ１が温度閾値Ｋ０を超えている場合、蓄電部１１１の温度Ｋ１は正常の範囲であると判断し、再充電と再評価を行うためＳ２０７へ進む。また、本実施形態では、図７で示すような内部直列抵抗と容量低下の相対特性を、予め実験的に得ておくことで、疑似負荷スキャン実行時に、蓄電部１１１の温度Ｋ１に依存する時間閾値Ｔ１を計算することができる。

Ｓ２０５で、ＣＰＵ１０１は、閾値変更を行う。具体的には、ＣＰＵ１０１は、蓄電部１１１が低温でありその内部直列抵抗（ＥＳＲ）が高くなっていることを鑑み、電圧閾値Ｖｔｈ１を高くする。これにより、図４（ｂ）で示したような動作中に電圧ＶｂａｔがＵＶＬＯ電圧を割り込んでしまい、充電制御部１０５による昇圧動作が停止してしまうことを回避することができる。例えば、ＣＰＵ１０１は、放電時間Ｔｄが時間閾値Ｔ１よりも長くなるように、電圧閾値Ｖｔｈ１を設定する。また例えば、ＣＰＵ１０１は、温度Ｋ１に応じた所定の係数を現状の電圧閾値Ｖｔｈ１に掛けることにより、電圧閾値Ｖｔｈ１を変更してもよい。所定の係数は、温度Ｋ１が低くなるほど大きくなるように設定され得る。

Ｓ２０７で、ＣＰＵ１０１は、Ｍカウンタに１を加える。なお、ここでは初期状態においてＭ＝０であるものとして説明する。Ｓ２０８で、ＣＰＵ１０１は、カウント値Ｍが規定回数Ｍ０に達したかどうかを判定する。ＣＰＵ１０１は、カウント値Ｍ＝規定回数Ｍ０であれば、Ｓ２０９に進み、そうでなければＳ２０１に戻る。すなわち、ＣＰＵ１０１は、Ｓ２０４の条件分岐でＳ２０５に進まない場合、Ｓ２０２の放電／計測処理をＭ回繰り返す。なお、Ｍは１であってもよい。すなわち、１回の放電／計測処理を繰り返さずに１回の処理の結果に基づいて容量低下エラーが報知されてもよい。

Ｓ２０９で、ＣＰＵ１０１は、容量低下エラーを発行し、記録装置１の動作をエラー停止させる。すなわち、ＣＰＵ１０１の処理がＳ２０９に進んでいる場合、温度Ｋ１が温度閾値Ｋ０を超えているが放電時間Ｔｄが時間閾値Ｔ１以下である状態がＭ回連続で生じているため、蓄電部１１１は温度以外の要因、例えば劣化等によりその容量が低下していると考えられる。したがって、ＣＰＵ１０１は、蓄電部１１１の容量が低下していることをユーザに対して報知する。図７は、蓄電部１１１の内部直列抵抗と容量の経年劣化示す図である。図で示すように、蓄電部１１１は、経年劣化により内部直列抵抗（ＥＳＲ）が徐々に増加していき、それにともなって蓄電容量が低下していく。

以上説明したように、本実施形態によれば、蓄電部１１１の蓄電容量に関する条件が満たされる場合に電圧閾値Ｖｔｈ１を変更する。これにより、シーケンスを複数に分割して実行する際の、シーケンス間での蓄電部１１１の充電を適切に行うことができる。

詳細には、ＣＰＵ１０１は、所定条件として、Ｓ２０３で放電時間Ｔｄが時間閾値Ｔ１以下でありＳ２０４で温度Ｋ１が温度閾値Ｋ０以下であった場合に、所定条件を満たすと判断してＳ２０５電圧閾値Ｖｔｈ１を変更する。これにより、低温により蓄電部１１１の内部直列抵抗（ＥＳＲ）が増加している場合に電圧閾値Ｖｔｈ１を高く設定することができる。よって、シーケンス実行時に電圧ＶｂａｔがＵＶＬＯ電圧以下に下がってしまうことを抑制することができる。

＜変形例＞
上記実施形態では、放電時間Ｔｄ及び温度Ｋ１についての条件が満たされる場合に電圧閾値Ｖｔｈ１が変更されている。しかし、放電時間Ｔｄについての条件が満たされる場合に電圧閾値Ｖｔｈ１を変更してもよい。すなわち、温度にせよ経年劣化にせよ、Ｓ２０２における疑似負荷スキャンの結果放電時間Ｔｄが時間閾値Ｔ１以下であれば、蓄電部１１１の蓄電容量が低下していると考えられる。したがって、この要な場合に電圧閾値Ｖｔｈ１を高くすることでシーケンス実行時に電圧ＶｂａｔがＵＶＬＯ電圧以下に下がってしまうことを抑制することができる。

上記実施形態では、電圧閾値Ｖｔｈ１の設定に関する制御をキャリッジ突き当て動作に適用しているが、他の動作に対しても適用可能である。例えば、同様の制御が、記録媒体を搬送するＬＦロ―ラ７を駆動するＬＦモータＭ２の動作に関するシーケンスに適用されてもよい。この場合、上記実施形態におけるキャリッジモータＭ１がＬＦモータＭ２に置き換えられ得る。

また、スキャナ等、原稿を読み取る画像読取装置における読取素子の突き当て動作に対しても同様の制御を適用可能である。例えば、画像読取装置が、読取素子としてのラインセンサと、ラインセンサを搭載して往復移動する移動部と、移動部を駆動するモータとを含む読取部を備えてもよい。そして、ラインセンサの読み取り位置の初期化（校正）を行うための移動部の突き当て動作に対して、上記実施形態に係る制御が適用されてもよい。この場合上記実施形態におけるキャリッジモータＭ１が、移動部を駆動するモータに置き換えられ得る。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１：記録装置、１０１、ＣＰＵ、１０５：充電制御部、１１１：蓄電部、Ｍ１：キャリッジモータ

Claims (11)

1. 外部電源から入力された電力により充電される蓄電手段と、
   前記蓄電手段に充電された電力により駆動対象を駆動する駆動手段と、
   前記駆動対象に複数のシーケンスを実行させるように前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、
   前記複数のシーケンスに含まれる１つのシーケンスの実行後の前記蓄電手段の電圧が電圧閾値以下である場合に、前記１つのシーケンスの次のシーケンスが実行される前に前記蓄電手段の電力を充電する充電制御手段と、
   前記蓄電手段の蓄電容量に関する条件が満される場合に前記電圧閾値を変更する変更手段と、を備える、
   ことを特徴とする処理装置。
2. 請求項１に記載の処理装置であって、
   前記蓄電容量に関する条件は、前記蓄電手段を所定の条件で放電させた場合の放電時間に関する条件である、
   ことを特徴とする処理装置。
3. 請求項２に記載の処理装置であって、
   前記変更手段は、前記放電時間が閾値以下である場合に、前記電圧閾値を高くする、
   ことを特徴とする処理装置。
4. 請求項１に記載の処理装置であって、
   前記蓄電手段の温度を検知する検知手段をさらに備え、
   前記蓄電容量に関する条件は、前記蓄電手段を所定の条件で放電させた場合の放電時間及び前記検知手段の検知結果に関する条件である、
   ことを特徴とする処理装置。
5. 請求項４に記載の処理装置であって、
   前記変更手段は、前記放電時間が閾値以下であり、かつ、前記蓄電手段の温度が温度閾値以下である場合に、前記電圧閾値を高くする、
   ことを特徴とする処理装置。
6. 請求項４から５までのいずれか１項に記載の処理装置であって、
   前記変更手段は、前記検知手段により検知された前記蓄電手段の温度が温度閾値以下の場合には、前記蓄電手段の温度が前記温度閾値を超える場合よりも前記電圧閾値を高くする、
   ことを特徴とする処理装置。
7. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の処理装置であって、
   前記処理装置は、記録媒体に画像を記録する記録装置であり、
   前記駆動対象は、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジである、
   ことを特徴とする処理装置。
8. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の処理装置であって、
   前記処理装置は、記録媒体に画像を記録する記録装置であり、
   前記駆動対象は、記録媒体を搬送する搬送ローラである、
   ことを特徴とする処理装置。
9. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の処理装置であって、
   前記処理装置は、原稿を読み取る画像読取装置であり、
   前記駆動対象は、ラインセンサを往復移動させて原稿を読み取る読取手段である、
   ことを特徴とする処理装置。
10. 請求項１から９までのいずれか１項に記載の処理装置であって、
    前記蓄電手段は電気二重層キャパシタである、
    ことを特徴とする処理装置。
11. 外部電源から入力された電力により充電される蓄電手段と、
    前記蓄電手段に充電された電力により駆動対象を駆動する駆動手段と、
    を備えた処理装置の制御方法であって、
    前記駆動対象に複数のシーケンスを実行させるように前記駆動手段を制御する駆動制御工程と、
    前記複数のシーケンスに含まれる１つのシーケンスの実行後の前記蓄電手段の電圧が電圧閾値以下である場合に、前記１つのシーケンスの次のシーケンスが実行される前に前記蓄電手段の電力を充電する充電制御工程と、
    前記蓄電手段の蓄電容量に関する条件が満される場合に前記電圧閾値を変更する変更工程と、を含む、
    ことを特徴とする制御方法。

Images