(57)【要約】【課題】各基板を適切な位置に配置しつつ、電磁ノイズの送受を抑制することが可能な電気機器およびその給電方法を提供する。【解決手段】第１の基板１ａと第２の基板２ａとは、互いに異なる個所に設けられる。光源部３は、第１の基板１ａに設けられ、光を照射する。熱電素子６は、第２の基板２ａに設けられ、光源部３からの光によって発電する。電力負荷部１１は、第２の基板２ａに設けられ、熱電素子６で発電した電力で駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる個所に設けられた第１の基板および第２の基板を備える電気機器において、
前記第１の基板に設けられ、光を照射する光源部と、
前記第２の基板に設けられ、前記光源部からの光によって発電する発電素子と、
前記第２の基板に設けられ、前記発電素子で発電した電力で駆動される負荷と、を有することを特徴とする電気機器。
【請求項２】
前記第２の基板に設けられ、前記発電素子で発電した電力に応じた指標値を検出する検出部と、
前記第２の基板に設けられ、前記指標値を示す検出信号を無線通信方式にて送信する信号発信部と、
前記第１の基板に設けられ、前記検出信号を受信する受信部と、
前記第１の基板に設けられ、前記受信部にて受信された検出信号に基づいて、前記光源部を制御する光源制御部と、を有する請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記光源制御部は、前記検出信号にて示される指標値が目標値となるように、前記光源部を制御する、請求項２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記発電素子は、温度差に応じて発電する熱電素子であり、
前記指標値は、前記熱電素子の温度差である、請求項２または３に記載の電気機器。
【請求項５】
前記第２の基板に設けられ、前記指標値に基づいて、前記電力の前記負荷への供給を制御する供給制御部を有する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項６】
前記供給制御部は、前記指標値が閾値に到達すると、前記電力を前記負荷に供給する、請求項５に記載の電気機器。
【請求項７】
当該電気機器は、液体を吐出する液体吐出装置である、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項８】
互いに異なる個所に設けられた第１の基板および第２の基板を備える電気機器による給電方法において、
前記第１の基板から前記第２の基板に向けて光を照射し、
前記第２の基板において、前記光によって発電し、
前記発電した電力を負荷に供給することを特徴とする給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器およびその給電方法に関し、特には液体を吐出する液体吐出装置およびその給電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各基板を有線で接続すると、各基板を接続する配線が電磁ノイズの送受を行うアンテナとして機能してしまう。このため、外部からの電磁ノイズによって電気機器の動作に影響が生じたり、外部に電磁ノイズを放出して近傍に配置された他の電気機器の動作に影響を与えたりしてしまうという課題が生じる。
これに対して、特許文献１には、動作に対して影響を及ぼす電磁ノイズを検出すると、電力の供給を停止する電気機器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１９１５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、電磁ノイズが大きくなると、電気機器が使用できなくなるため、ユーザの利便性を損なうという問題がある。
【０００５】
また、各基板を有線で接続する代わりに、電磁場を用いて各基板を無線で接続することも考えられるが、この場合には、無線で接続のために発生する電磁場により外部に放射される電磁ノイズが増加してしまう恐れがある。特に、各基板への電力の供給に電磁場を使用する場合、各基板に設けられた電気回路を駆動するためにはある程度以上の電力が必要となるため、電磁場を強くしなければならず、電磁ノイズが非常に強くなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、各基板を適切な位置に配置しつつ、電磁ノイズの送受を抑制することが可能な電気機器およびその給電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による電気機器は、互いに異なる個所に設けられた第１の基板および第２の基板を備える電気機器において、前記第１の基板に設けられ、光を照射する光源部と、前記第２の基板に設けられ、前記光源部からの光によって発電する発電素子と、前記第２の基板に設けられ、前記発電素子で発電した電力で駆動される負荷と、を有することを特徴とする。
本発明による給電方法は、互いに異なる個所に設けられた第１の基板および第２の基板を備える電気機器による給電方法において、前記第１の基板から前記第２の基板に向けて光を照射し、前記第２の基板において、前記光によって発電し、前記発電した電力を負荷に供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、各基板を適切な位置に配置しつつ、電磁ノイズの送受を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の電気機器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態の電気機器における送電部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態の電気機器における受電部の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同じ機能を有するものには同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態の電気機器の構成を示すブロック図である。図１に示す電気機器１００は、被記録媒体に記録を行う記録装置、より具体的には、被記録媒体に対してインクなどの液体を吐出して記録を行う液体吐出装置である。しかしながら、電気機器１００は、記録装置に限らず、他の装置でもよい。
電気機器１００は、送電部１と、受電部２とを有する。送電部１は、第１の基板１ａと、第１の基板１ａに設けられた、光源部３、信号受信部４および光源制御部５とを有する。受電部２は、第２の基板２ａと、第２の基板２ａに設けられた、熱電素子６、温度検出部７、温度差算出部８、信号発信部９、供給制御部１０および電力負荷部１１とを有する。
送電部１の基板である第１の基板１ａは、本実施形態では、ＣＰＵ（Central Processing unit）などが集積される親基板である。受電部２の基板である第２の基板２ａは、搬送される被記録媒体の通過を検出するための搬送センサ、または、モータなどの搬送機構による移動量を検出するためのエンコーダセンサなどを搭載する子基板である。第１の基板１ａおよび第２の基板２ａは、互いに異なる個所に設けられる。
なお、図１で図示した構成は、第１の基板１ａおよび第２の基板２ａを互いに電気的に接続する電気接続部に係る構成であり、上述したＣＰＵ、搬送センサ、搬送機構およびエンコーダセンサなどの構成は図示していない。
【００１１】
送電部１の光源部３は、発光して照射対象に向けて光を照射する。照射対象は、本実施形態では、受電部２の熱電素子６である。光源部３は、照射対象である熱電素子６を熱するのに十分な光量（出力レベル）を有し、かつ、その光量を制御（調整）できるものであればよい。例えば、光源部３としては、レーザ光源やＬＥＤ（light emitting diode：発光ダイオード）などを用いることができる。
信号受信部４は、受電部２から無線通信方式で送信されてきた検出信号を受信し、その検出信号を光源制御部５に送信する。検出信号は、受電部２で発電（受電）された電力に応じた指標値を示す。
光源制御部５は、信号受信部４からの受信信号に基づいて、光源部３を制御する。例えば、光源制御部５は、光源部３を点灯する点灯タイミングになると、光源部３に電力を供給して光源部３を点灯させ、光を受電部２に対して照射させる。その後、光源制御部５は、信号受信部４からの検出信号が示す指標値に基づいて、光源部３を制御する。
例えば、光源制御部５は、指標値が予め定められた目標値となるように、光源部３の光量（出力レベル）を制御する。このとき、光源制御部５は、ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御を用いることが望ましいが、所望の精度やロバスト性を実現できるのであれば、他の制御方式が用いられてもよい。
また、光源制御部５は、光源部３を消灯する消灯タイミングになると、光源部３に供給する電力を停止して、受電部２に対する光の照射を停止する。
点灯タイミングや消灯タイミングは、例えば、上述したＣＰＵなどから光源制御部５に通知される。点灯タイミングとしては、被記録媒体に対して記録を行う記録動作を開始するタイミング（例えば、被記録媒体の搬送を開始するタイミング）などが挙げられる。また、消灯タイミングとしては、記録動作が終了したタイミングなどが挙げられる。
【００１２】
受電部２の熱電素子６は、送電部１の光源部３から照射された光によって発電する発電素子であり、より具体的には、光源部３からの光による熱エネルギーを電気エネルギーに変換することで発電する発電素子である。熱電素子６は、電力負荷部１１に対して所望の電力を供給できるものであればよい。本実施形態では、熱電素子６は、第１の端部と第２の端部（共に図示せず）の温度差に応じて発電するゼーベック素子である。第１の端部は、光源部３からの光が照射される端部であり、第２の端部は、第１の端部とは反対側の端部である。
温度検出部７および温度差算出部８は、熱電素子６で発電した電力に応じた指標値を検出する検出部を構成する。本実施形態では、熱電素子６が温度差に応じて発電するため、指標値として熱電素子６の温度差を検出する。具体的には、温度検出部７は、熱電素子６の第１の端部および第２の端部のそれぞれに取り付けられた温度センサ（図示せず）を有する。温度検出部７は、各温度センサにて、熱電素子６の第１の端部の温度である第１の温度と、熱電素子６の第２の端部の温度である第２の温度とを検出する。温度差算出部８は、温度検出部７にて検出された第１の温度と第２の温度との差（より具体的には、第１の温度から第２の温度を差し引いた値）である温度差を指標値として検出（算出）する。
信号発信部９は、温度差算出部８にて検出された温度差を示す検出信号を無線通信方式にて送電部１の信号受信部４に送信する。信号発信部９が用いる無線通信方式は、特に限定されない。
供給制御部１０は、温度差算出部８にて検出された指標値である温度差に基づいて、熱電素子６にて発電された電力の電力負荷部１１への供給を制御する。例えば、供給制御部１０は、温度差算出部８にて検出された指標値である温度差が閾値に到達した場合、熱電素子６にて発電された電力を電力負荷部１１に供給し、その温度差が既定値を下回った場合、電力の電力負荷部１１への供給を停止する。
閾値は、電力負荷部１１が正常に動作するのに必要な電力に対応した温度差である。既定値は、閾値と同じ値でもよいし、閾値よりも低い値でもよいが、電力の電力負荷部１１への電力の供給が頻繁に停止されないように、閾値よりも低い値であることが望ましい。また、閾値は、送電部１の光源制御部５による温度差の目標値と同じでもよいし、目標値よりも低い値でもよい。
電力負荷部１１は、熱電素子６から供給制御部１０を介して供給された電力で駆動され、所定の機能を実行する負荷である。電力負荷部１１は、例えば、搬送センサ、エンコーダセンサ、各種モータまたは液体吐出ヘッドなどである。
【００１３】
次に動作を説明する。
図２は、送電部１の動作を説明するためのフローチャートである。
先ず、送電部１の光源制御部５は、光源部３を点灯する点灯タイミングになったか否か、つまり受電部２に給電を開始するか否かを判断する（ステップＳ１０１）。例えば、送電部１（第１の基板１ａ）に電源が投入されると、光源制御部５に電力が供給される。光源制御部５は、電力が供給され、記録動作が可能な状態になると、ステップＳ１０１の処理を実行する。
点灯タイミングになっていない場合、光源制御部５は、給電を開始しないと判断して、ステップＳ１０１の処理に戻る。一方、点灯タイミングになった場合、光源制御部５は、給電を開始するために、光源部３に電力を供給して光源部３を点灯させる（ステップＳ１０２）。このとき、光源制御部５は、光源部３が最大光量(最大出力レベル)で点灯するように光源部３を制御して、電力が受電部２の電力負荷部１１に供給されるまでの時間を短くすることが望ましい。
光源部３が点灯した場合、後述するように受電部２の熱電素子６にて発電された電力の電圧値が一定値以上になると、受電部２から検出信号が送信され、信号受信部４は、その検出信号を受信して光源制御部５に送信する。
一方、光源制御部５は、信号受信部４から検出信号を受信したか否かを確認する（ステップＳ１０３）。  検出信号を受信していない場合、光源制御部５は、ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、検出信号を受信した場合、光源制御部５は、その検出信号が示す温度差が目標値となるように、光源部３の光量を制御する（ステップＳ１０４）。
その後、光源制御部５は、光源部３を消灯する消灯タイミング、つまり受電部２への給電を終了するか否かを判断する（ステップＳ１０５）。消灯タイミングになっていない場合、光源制御部５は、給電を終了しないと判断して、ステップＳ１０３の処理に戻る。一方、消灯タイミングになった場合、光源制御部５は、光源部３への電力の供給を停止して光源部３を消灯させ（ステップＳ１０６）、処理を終了する。
【００１４】
図３は、受電部２の動作を説明するためのフローチャートである。
先ず、受電部２の熱電素子６に対して送電部１の光源部３から光が照射され、その光によって熱電素子６の第１の端部が熱せられる。これにより熱電素子６の第１の端部と第２の端部との間に温度差が生じる。熱電素子６は、その温度差に応じて発電し、その発電した電力を、受電部２の各部（電力負荷部１１を除く）に供給する。それにより受電部２が起動する(ステップＳ２０１)。
温度検出部７は、熱電素子６の第１の端部および第２の端部のそれぞれに取り付けられた温度センサを用いて、熱電素子６の第１の端部および第２の端部のそれぞれの温度を、第１の温度および第２の温度として検出する。そして、温度検出部７は、第１の温度および第２の温度を示す温度信号を温度差算出部８に送信する。温度差算出部８は、温度信号を受信すると、その温度信号に基づいて第１の温度と第２の温度との差である温度差を算出する（ステップＳ２０２）。
温度差算出部８は、その温度差を示す検出信号を信号発信部９および供給制御部１０に送信する。信号発信部９は、その検出信号を無線通信方式にて送電部１に送信する（ステップＳ２０３）。なお、信号発信部９は、熱電素子６から供給される電力が一定値以上になると起動し、検出信号を送信する。このため、図２のステップＳ１０３で説明したように、受電部２の熱電素子６にて発電された電力の電圧値が一定値以上になると、検出信号が送電部１に送信されることとなる。また、検出信号が送信されると、その検出信号により送電部１にて光源部３の光量が制御され、熱電素子６の温度差が目標値に近づいていく。
供給制御部１０は、温度差算出部８から検出信号を受信し、その検出信号が示す温度差が目標値と同じがそれ以下の閾値に到達したか否かを判断する（ステップＳ２０４）。
温度差が閾値に到達していない場合、供給制御部１０は、ステップＳ２０４の処理に戻る。一方、温度差が閾値に到達した場合、供給制御部１０は、熱電素子６からの電力の電力負荷部１１への供給を開始する。これにより、電力負荷部１１が駆動され所定の機能を実行する（ステップＳ２０５）。なお、電力負荷部１１がエンコーダセンサや搬送センサなどの場合、電力負荷部１１からセンサ情報のような情報が出力される。この出力された情報は信号発信部９に通知され、信号発信部９がその情報を無線通信方式で送電部１の信号受信部４に送信する。これにより、電力負荷部１１からの情報を送電部１に伝達することができる。
供給制御部１０は、温度差が既定値以下になったか否かを判断する（ステップＳ２０６）。温度差が既定値以下になっていない場合、供給制御部１０は、ステップＳ２０６の処理に戻る。一方、温度差が既定値以下になった場合、供給制御部１０は、送電部１の光源部３が消灯したと判断し、電力負荷部１１への電力の供給を停止して（ステップＳ２０７）、受電部２の動作を終了する。
【００１５】
以上説明したように本実施形態では、第１の基板１ａと第２の基板２ａとは、互いに異なる個所に設けられる。光源部３は、第１の基板１ａに設けられ、光を照射する。熱電素子６は、第２の基板２ａに設けられ、光源部３からの光によって発電する。電力負荷部１１は、第２の基板２ａに設けられ、熱電素子６で発電した電力で駆動される。
この場合、第１の基板１ａから第２の基板２ａに照射された光によって発電された電力が第２の基板２ａに設けられた電力負荷部１１に供給される。このため、第１の基板１ａと第２の基板２ａとを有線で電気的に接続しなくても、また、電力負荷部１１に電力を供給するための電磁場を用いなくても、電力負荷部１１に電力を供給することができる。したがって、第１の基板１ａおよび第２の基板２ａを適切な位置に配置しつつ、電磁ノイズの送受を抑制することが可能になる。
また、本実施形態では、温度検出部７および温度差算出部８を含む検出部は、熱電素子６で発電した電力に応じた指標値を検出する。信号発信部９は、指標値を示す検出信号を無線通信方式で送信する。信号受信部４は検出信号を受信する。光源制御部５は、信号受信部４が受信した検出信号に基づいて光源部３を制御する。
この場合、電力負荷部１１が正常に動作するためには、電力負荷部１１に供給される電力の電圧値が一定範囲内に収まる必要がある場合でも、その範囲に収まる安定した電圧値を有する電力を供給することができる。このため、意図していないタイミングで電力負荷部１１の動作が停止して、記録動作のような電気機器１００の動作が停止したり誤動作を生じさせたりすることを抑制することが可能になる。
また、本実施形態では、供給制御部１０は、熱電素子６で発電した電力に応じた指標値に基づいて、電力の電力負荷部１１への供給を制御する。このため、電力負荷部１１に応じた適切な電力を供給することが可能になるため、電力負荷部１１を正常に動作させることが可能になる。
【００１６】
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
例えば、指標値は温度差に限らず、電力に応じた値であればよい。温度差以外の指標値としては、電圧などが挙げられる。
【符号の説明】
【００１７】
１ａ  第１の基板
２ａ  第２の基板
３  光源部
４  信号受信部
５  光源制御部
６  熱電素子（発電素子）
７  温度検出部（検出部）
８  温度差算出部（検出部）
９  信号発信部
１０  供給制御部
１１  電力負荷部（負荷）
１００    電気機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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