(57)【要約】【課題】本発明は燃料電池セルスタックの発電電力が少ない時に負荷となる電子機器が必要とする電力が大きい時に燃料電池セルスタックの出力電圧が低下して燃料電池セルスタックが損傷を受けるという問題を解決し、負荷となる電子機器には必要な電力を安定に供給できる。【解決手段】本発明の燃料電池システムは、単セル又は当該単セルを二つ以上積層されたセルスタックを有する燃料電池ユニットと、燃料電池セルスタックに並列に接続されて負荷装置に電力を供給する蓄電器と、燃料電池セルスタックの出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、検出結果に基づいて出力電圧低下防止制御を行う制御部とを有し、出力電圧検出手段によって検出された燃料電池セルスタックの出力電圧が予め定めた電圧より高い場合は燃料電池セルスタックの出力電圧をそのまま負荷装置に供給し、低い場合は予め定めた電圧を維持するよう燃料電池セルスタックから取り出す電力を制御する。【選択図】        図２
2008243398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極と正極の二つの電極に挟持されたイオン伝導性の固体高分子電解質膜を有し、負極に循環タンクから低濃度の液体燃料を循環供給し、正極に酸化剤ガスが供給される単セル又は当該単セルを二つ以上積層されたセルスタックを有する燃料電池ユニットと、該燃料電池セルスタックに並列に接続されて負荷装置に電力を供給する蓄電器と、前記燃料電池セルスタックの出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、全体制御を行う制御部とを有する燃料電池システムにおいて、
前記出力電圧検出手段によって検出された前記燃料電池セルスタックの出力電圧が予め定めた電圧より高い場合は、前記燃料電池セルスタックの出力電圧を負荷装置に供給し、低い場合は予め定めた電圧を維持するよう燃料電池セルスタックから負荷装置への電力供給を制御することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
負極と正極の二つの電極に挟持されたイオン伝導性の固体高分子電解質膜を有し、負極に循環タンクから低濃度の液体燃料を循環供給し、正極に酸化剤ガスが供給される単セル又は当該単セルを二つ以上積層されたセルスタックを有する燃料電池ユニットと、該燃料電池セルスタックに並列に接続されて負荷装置に電力を供給する蓄電器と、前記燃料電池セルスタックの出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、全体制御を行う制御部とを有する燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池セルスタックに接続された前記出力電圧検出手段によって検出された前記燃料電池セルスタックの出力電圧が予め定めた電圧より低い場合、出力電圧低下防止制御手段によって燃料電池セルスタックから取り出す電流を調整して前記燃料電池セルスタックの出力電圧を維持することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
前記出力電圧低下防止制御手段はアナログ制御であることを特徴とする請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記出力電圧低下防止制御手段はデジタル制御であることを特徴とする請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池セルスタックの出力電圧を維持するモードに応じて前記出力電圧低下防止制御手段をアナログ制御又はデジタル制御に切り替えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記燃料電池セルスタックの温度を検出する温度センサを設け、前記温度センサによって検出した前記燃料電池セルスタックの温度が所定の温度より低い時は、前記出力電圧低下防止制御手段をアナログ制御とし、高い時はデジタル制御とすることを特徴とする請求項５記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記出力電圧低下防止制御手段を構成する制御素子の温度を検出する温度センサを設け、前記温度センサによって検出した前記制御素子の温度が所定の温度より低い時は、前記出力電圧低下防止制御手段をアナログ制御とし、高い時はデジタル制御とすることを特徴とする請求項５記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記燃料電池セルスタックの出力電圧が予め定めた電圧より低い状態が一定時間以上継続した時は異常状態として前記燃料電池セルスタック及び前記蓄電器を前記負荷装置から切り離す接続手段を設け、異常状態のときは前記接続手段によって前記燃料電池セルスタック及び前記蓄電器を前記負荷装置から切り離すことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の燃料電池システムを有することを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の燃料電池システムを有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池システム、電子機器及び画像形成装置に関し、詳細には複写機やプリンタ等の電源部、特に燃料電池を使用した電源部の燃料電池出力電圧の低下を防止するための制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子技術の進歩によって、携帯電話、ノートＰＣ、ミニＰＣ（＝ポケットＰＣ）、携帯オーディオ機器、ＰＤＡなどの携帯電子機器の普及が急激に進んでいる。これらの携帯電子機器は二次電池を電源として稼動するシステムが多数を占めており、これらのシステムはユーザの利便性の観点から高機能化が加速している。市場ではこれらのシステムが高機能化するにつれ、システムの消費電力は増大する傾向にある。更には、携帯電子機器においても長時間にわたる使用が要求されているため、電源である二次電池の大容量化も進んでいる。このような状況の中で注目されているのが燃料電池である。
【０００３】
この燃料電池は、液体を燃料とする燃料電池セルがアノードとカソードが高分子電解質をはさんだ構造を有しており、アノードに燃料を供給し、かつカソードに空気を供給することで発電するものである。この燃料電池において、燃料の濃度を高めすぎると、アノードで反応しなかった燃料が高分子電解質膜を通り過ぎてカソードで反応する「クロスオーバー現象」が発生する問題があった。このため希釈されたメタノールの濃度は数％程度にする必要がある。数％の希釈されたメタノールを発電している間、燃料電池セルに供給し続ける必要がある。しかし、これでは燃料容器が非常に大きくなってしまう。そこで、特許文献１に記載されているように、燃料容器には高濃度（例えば１００％）の燃料を入れておき、中間容器を設け、この中間容器で濃度が数％になるように薄めてから燃料電池セルに供給している。この中間容器からは数％に希釈された燃料が発電中はポンプで燃料電池セルに循環させる。更には、特許文献１のように、中間容器には図示しない燃料濃度センサで燃料濃度を監視し、図示しない制御部は予め設定しておいた値より、濃度が高い時はポンプで水を補給し、逆に濃度が低い時はポンプで燃料を補給して、常に濃度が一定になるように制御する。
【特許文献１】特開２００４−２２７８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、燃料を補給し濃度が上昇しても、燃料濃度センサの応答遅れがあるため、燃料濃度のオーバーシュートやアンダーシュートが発生する。また、安価で小型のアルコールセンサが無いため、セルスタック温度と出力可能な電力との間に密接な関係にあることに着目し、温度が低い時はポンプで燃料を補給して、常に温度が一定になるように制御することでアルコールセンサを使わないでも出力可能な電力を平均的には一定に制御することができるが、燃料を補給してから温度が上昇するには時間遅れがあるため、やはり燃料濃度のオーバーシュートやアンダーシュートが発生する。このため、出力電力は燃料濃度のオーバーシュートやアンダーシュー時に変動する。また、化学反応で発電するため、運転中の温度が高い時は出力電力が大きく、温度が低い時は出力電力が小さくなり、また一般的に負荷となる電子機器が必要とする電力は一定ではなく、例えばモータが起動する時には大きな電力を必要とする。
【０００５】
本発明は、燃料電池セルスタックの発電電力が少ない時に負荷となる電子機器が必要とする電力が大きい時に燃料電池セルスタックの出力電圧が低下して燃料電池セルスタックが損傷を受けるという問題を解決し、かつ負荷となる電子機器には必要な電力を安定に供給できる、燃料電池システム、電子機器及び画像形成装置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】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明の燃料電池システムは、負極と正極の二つの電極に挟持されたイオン伝導性の固体高分子電解質膜を有し、負極に循環タンクから低濃度の液体燃料を循環供給し、正極に酸化剤ガスが供給される単セル又は当該単セルを二つ以上積層されたセルスタックを有する燃料電池ユニットと、該燃料電池セルスタックに並列に接続されて負荷装置に電力を供給する蓄電器と、燃料電池セルスタックの出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、その検出結果に基づいて出力電圧低下防止制御を行う制御部とを有している。そして、本発明の燃料電池システムにおいて、出力電圧検出手段によって検出された燃料電池セルスタックの出力電圧が予め定めた電圧より高い場合は、燃料電池セルスタックの出力電圧をそのまま負荷装置に供給し、低い場合は予め定めた電圧を維持するよう燃料電池セルスタックから取り出す電力を制御する。よって、燃料電池セルスタックの発電電力が少ない時に負荷となる電子機器が必要とする電力が大きい時に燃料電池セルスタックの出力電圧が低下して燃料電池セルスタックが損傷を受けるのを防止することができる。
【０００７】
また、本発明の燃料電池システムにおいて、図２を用いて説明する。燃料電池セルスタックに並列に接続されて燃料電池セルスタックの出力電圧を抵抗分圧する抵抗分圧手段と、抵抗分圧手段による抵抗分圧後の電圧に応じてセルスタックから取り出す電流を調整制御する回路からなる出力電圧低下防止制御手段を設けている。出力電圧低下防止制御は以下のように行われる。出力電圧検出手段によって検出された燃料電池セルスタックの出力電圧が予め定めた電圧より負荷の増大により低下しようとすると、出力電圧低下防止制御手段は燃料電池セルスタックから取り出す電力を制限する方向に動作することで出力電圧低下を妨げて、予め定めた電圧を維持する。よって、燃料電池セルスタックの発電電力が十分でない時に負荷となる電子機器が必要とする電力が大きくなっても燃料電池セルスタックの出力電圧が低下して燃料電池セルスタックが損傷を受けることを防止できる。
【０００８】
更に、出力電圧低下防止制御手段はアナログ制御又はデジタル制御であることが好ましい。
【０００９】
また、燃料電池セルスタックの出力電圧を維持するモードに応じて出力電圧低下防止制御手段をアナログ制御又はデジタル制御に切り替えることが好ましい。
【００１０】
更に、燃料電池セルスタックの温度を検出する温度センサを設け、温度センサによって検出した燃料電池セルスタックの温度が所定の温度より低い時は、出力電圧低下防止制御手段をアナログ制御とし、高い時はデジタル制御とする。よって、燃料電池セルスタックの温度が低くなったときの燃料電池セルスタックの出力電圧低下による燃料電池セルスタックの損傷を防止することができる。
【００１１】
また、出力電圧低下防止制御手段を構成する制御素子の温度を検出する温度センサを設け、温度センサによって検出した制御素子の温度が所定の温度より低い時は、出力電圧低下防止制御手段をアナログ制御とし、高い時はデジタル制御とすることにより、制御素子の破壊を防止でき、電子機器には必要な電力を安定に供給できる。
【００１２】
更に、燃料電池セルスタックの出力電圧が予め定めた電圧より低い状態が一定時間以上継続した時は異常状態として燃料電池セルスタック及び蓄電器を負荷装置から切り離す接続手段を設け、異常状態のときは接続手段によって燃料電池セルスタック及び蓄電器を負荷装置から切り離すことにより、燃料電池セルスタック及び蓄電器の損傷を防止し、かつ無駄な燃料を消費しないようにできる。
【００１３】
また、別の発明としての電子機器は、上記燃料電池システムを有することに特徴がある。よって、安定電力供給によって安定した駆動の実現可能な電子機器を提供できる。
【００１４】
更に、別の発明としての画像形成装置は、上記燃料電池システムを有することに特徴がある。よって、安定電力供給によって安定した画像形成動作を実現でき、信頼性の高い画像形成装置を提供できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の燃料電池システムによれば、出力電圧検出手段によって検出された燃料電池セルスタックの出力電圧が予め定めた電圧より高い場合は、燃料電池セルスタックの出力電圧を負荷装置に供給し、低い場合は予め定めた電圧を維持するように負荷装置への電力供給を制御する。よって、燃料電池セルスタックの発電電力が少ない時に負荷となる電子機器が必要とする電力が大きくなっても燃料電池セルスタックの出力電圧が低下して燃料電池セルスタックが損傷を受けるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の燃料電池システムでは、一例としてアクティブ方式の直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）を使い説明するが、エタノールやプロパノール等の液体を燃料とした燃料電池であっても良い。また、アクティブ方式の直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）に限定するものではなく、パッシブ方式の直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）であっても良い。
【００１７】
図１は本発明の燃料電池システムにおける燃料電池ユニットの構成を示すブロック図である。同図に示す燃料電池ユニット１００は、高濃度のメタノールが収容される燃料タンク１０１と、燃料ポンプ１０２と、循環タンク１０３と、燃料供給路１０４と、循環タンク１０３で希釈されたメタノールをセルスタック１０５のアノード１０６側に圧送する循環ポンプ１０７と、セルスタック１０５の電解質膜１０８及びカソード１０９と、ブロワ１１０と、排出路１１１と、凝縮器１１２と、凝縮器１１２に風を送り込むファン１１３と、水タンク１１４と、水ポンプ１１５と、セルスタック１０５の温度を検出する温度センサ１１６と、循環タンク１０３内の希薄されたメタノール量をモニタするための水位センサ１１７と、全体制御を行う制御部１１８とを含んで構成されている。なお、セルスタック１０５が単セルとしているが、単セルでは出力電圧が１ｖにも満たないので、実際は複数のセルを直列に接続したセルスタックとして使用している。
【００１８】
そして、セルスタック１０５は、メタノールを電気化学的酸化する触媒（メタノール酸化電極触媒）を有するアノード（燃料極）１０６と酸素を選択的に電気化学的還元する触媒（酸素還元電極触媒）を有するカソード（空気極）１０９との間に電解質膜１０８を挟み込んで構成され、更にはアノード１０６の外側には燃料を流すための溝を設けた導電性のセパレータとカソード１０９の外側には空気を流すための溝を設けた導電性のセパレータを有している。また、燃料タンク１０１にはメタノールが収容され、この燃料タンク１０１内のメタノールは燃料タンク１０１に接続した燃料ポンプ１０２によって循環タンク１０３に送出される。循環タンク１０３では、燃料タンク１０１から燃料ポンプ１０２によって送出されたメタノールとセルスタック１０５から回収された水とを混合する。そして、この循環タンク１０３内のメタノール水溶液をセルスタック１０５のアノード１０６に供給するために、循環タンク１０３とアノード１０６とを接続した燃料供給路１０４には循環ポンプ１０７が配置されている。
【００１９】
このような構成を有する燃料電池ユニット１００において、燃料であるメタノールと空気とが送り込まれたセルスタック１０５では、アノード１０６とカソード１０９との間に電力が生じるとともに、アノード１０６側には二酸化炭素が発生し、カソード１０９側には水が発生する。アノード１０６側で発生した二酸化炭素とカソード１０９側で発生した水とは循環タンク１０３に戻される。また、循環タンク１０３に戻された、カソード１０９側で発生した水は、燃料電池内部温度が高いため、一部は水蒸気になっているが、凝集器１１２を通過する際、凝縮器１１２においてファン１１３で送風されて冷やされて大半が水と空気に分離されて水タンク１１４に戻される。一方、凝集器１１２で水にならなかった一部の水蒸気は、二酸化炭素とともに循環タンク１０３から排出され、水タンク１１４を経由して排水される。このように、循環ポンプ１０７によってセルスタック１０５のアノード１０６に対してメタノール水溶液が供給され、またブロワ１１０によってカソード１０９に対して空気が供給されることでセルスタック１０５において発電が行われる。
【００２０】
また、循環タンク１０３には水位センサ１１７で希釈されたメタノール量を監視し、循環タンク１０３内の希釈されたメタノール量が少なくなると、水ポンプ１１５が動作して、水を水タンク１１４から循環タンク１０３に供給する。更に、燃料濃度センサ（図示せず）で燃料濃度を監視し、制御部１１８は予め設定しておいた値より、濃度が高い時は水ポンプ１１５で水を補給し、逆に濃度が低い時は燃料ポンプ１０２で燃料を補給して、常に濃度が一定になるように制御する。
【００２１】
更に、発電することでメタノールが消費され、希釈されたメタノールの濃度が徐々に薄くなるので、循環タンク１０３内、あるいは希釈されたメタノールの循環経路の途中にメタノール濃度センサ（図示せず）を設け、メタノール濃度を定期的に（例えば１分毎に）測定し、目標濃度より濃度が低い時は高濃度メタノール水溶液を補給することで、希釈されたメタノールの濃度を一定に保ち、発電可能な電力を平均的な一定な値に制御する。
【００２２】
しかし、液体を燃料とする燃料電池の出力電力は応答性が非常に悪い。負荷となる電子機器が必要とする電力は一定ではなく、例えばモータが回りだす瞬間に急に大きな電力を必要としても燃料電池の出力電力は追従できない。また、燃料電池は化学反応で発電するため、運転中の燃料電池の温度が高い時は出力電力が大きく、温度が低い時は出力電力が小さくなる。補給し濃度が上昇しても、各センサの応答遅れがあるため、燃料濃度のオーバーシュートやアンダーシュートが発生する。また、安価で小型のアルコールセンサが無いため、セルスタック温度と出力可能な電力との間に密接な関係にあることに着目し、温度が低い時は燃料ポンプで燃料を補給して、常に温度が一定になるように制御することでアルコールセンサを使わないでも出力可能な電力を平均的には一定に制御することができるが、燃料を補給してから温度が上昇するには時間遅れがあるため、やはり燃料濃度のオーバーシュートやアンダーシュートが発生する。このため出力電力は燃料濃度のオーバーシュートやアンダーシュー時に変動する。
【００２３】
本発明は、以上のように燃料電池セルスタックの発電電力が少ない時に負荷となる電子機器が必要とする電力が大きい時に燃料電池セルスタックの出力電圧が低下して燃料電池セルスタックが損傷を受けるのを防止し、かつ負荷となる電子機器には必要な電力を供給できる燃料電池システムを実現するものである。特に、燃料電池セルスタックは温度が低い時は極端に発電電力が小さいので、この時大きな電力を取り出すと燃料電池セルスタックの出力電圧はすぐ低下してしまう。燃料電池セルスタックを構成する各セルの電圧が成るべく高い状態で運転することが寿命上、望ましいが、それでは電力をあまり取り出せなくなるので両者のバランスを考慮した妥協の電圧となる。また、各セルの電圧にはバラツキがあるため、電力を取り出しすぎると電圧の低いセルはセルの電極に本来の極性とは反対の極性の電圧が印加することになり、破損あるいは著しく寿命を短くしてしまう。これらの課題を解決するための本発明について各実施の形態をもって以下に説明する。
【００２４】
図２は本発明の第１の実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。同図に示す本実施の形態の燃料電池システム１０は、燃料電池セルスタック１１と、燃料電池セルスタック１１に並列に接続されて負荷装置２００に電力を供給する蓄電器１２と、燃料電池セルスタック１１の出力電圧を検出して当該出力電圧の低下を防止するための電圧低下防止制御回路１３とを主に具備している。そして、燃料電池セルスタック１１からの出力電流を以下のような制御を行う電圧低下防止制御回路１３を経由して取り出すことで燃料電池セルスタック１１の出力電圧が、予め定めた電圧以下に低下しないようにし、燃料電池セルスタックがダメージを受けないようにしている。
【００２５】
ここで、燃料電池セルスタック１１からの出力電流を図１の制御部１１８を経由して取り出す際に通過する電力を制限する方法について以下に概説すると、この制御方法は大きく２つの方法に分けられる。つまり、それは、アナログ制御方法とデジタル制御方法である。アナログ制御方法は電気的には可変抵抗を経由して取り出すのと同じである。燃料電池セルスタック１１の出力電圧が低くなれば抵抗値を大きくし、出力電圧が高くなれば抵抗値を小さくし燃料電池セルスタック１１の出力電圧が一定の値より低下しないようにする。この時、抵抗では流れる電流の二乗と抵抗値を掛けた電力が熱として失われる。
【００２６】
一方、デジタル制御方法は電気的には高速でＯＮ／ＯＦＦするスイッチを経由して取り出すのと同じである。つまり、燃料電池セルスタック１１の出力電圧が低くなればＯＮ／ＯＦＦの時間の割合をＯＦＦの時間が多くなるようにし、出力電圧が高くなればＯＮ／ＯＦＦの時間の割合をＯＮの時間が多くなるようにし燃料電池セルスタック１１の出力電圧が一定の値より低下しないようにする。この時、理論的にはＯＮ／ＯＦＦ制御の所で電力損失は起きない。
【００２７】
次に、アナログ制御方法とデジタル制御方法の共通の動作について以下に説明する。具体的には、燃料電池セルスタック１１の出力電圧を測定し、その電圧が予め決めておいた電圧より高い場合は燃料電池セルスタック１１の出力電力をそのまま、図１の制御部１１８や図２の負荷装置２００を駆動する電力として供給する。測定した燃料電池セルスタック１１の出力電圧が、予め決めておいた電圧より低い場合は燃料電池セルスタック１１の出力電圧が、予め決めておいた電圧になるまで、燃料電池セルスタック１１の出力電力を図１の制御部１１８を経由する際に電力を制限して図１の制御部１１８や図２の負荷装置２００を駆動する電力の一部として供給することで、燃料電池セルスタック１１の出力電圧が、予め定めた電圧以下に低下しないようにする。図１の制御部１１８や図２の負荷装置２００が必要とする電力の一部しか燃料電池セルスタック１１からは供給されないが、蓄電器１２、例えばニッケル水素電池やリチュームイオン電池やスーパーキャパシタから不足分の電力が供給されるので制御部１１８や負荷装置２００の動作には何ら問題はない。
【００２８】
なお、図２のダイオード１４は燃料電池セルスタック１１の発電電圧が蓄電器の電圧より低い時に、蓄電器１２から燃料電池セルスタック１１に逆に電流が流れ込んでしまうと燃料電池セルスタック１１内での電気分解で水素と酸素を発生するだけでなく燃料電池セルスタック１１の特性劣化や破壊が起きるので、それを防止しながら燃料電池セルスタック１１から図１の制御部１１８や図２の負荷装置２００に電力を供給し続ける。また、ダイオード１５は燃料電池セルスタック１１の発電電圧が蓄電器１２の電圧より高いい時に、燃料電池セルスタック１１から蓄電器１２へ充電電流が無制限に流れ続けて蓄電器１２が過充電になり蓄電器１２が壊れることを防止しながら、燃料電池セルスタック１１から図１の制御部１１８や図２の負荷装置２００に電力を供給できない時に蓄電器１２から図１の制御部１１８や図２の負荷装置２００に電力を供給し続ける。
【００２９】
次に、アナログ制御方法は、図２に示すように、燃料電池セルスタック１１の出力電圧は、Ａ点とグランド（ＧＮＤ）の間に挿入した２個の直列抵抗Ｒ１とＲ２で抵抗分圧され、増幅器１６の＋入力端子に入力する。蓄電器１２、例えばニッケル水素電池やリチュームイオン電池はＤＣ−ＤＣコンバータ１７の入力に並列に接続してある。ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力は図１の制御部１１８や図２の負荷装置２００を駆動する電力を供給する。他に、グランドの間に挿入した２本の直列抵抗Ｒ３とＲ４で分圧され増幅器１６の−入力端子に入力する。
【００３０】
なお、具体的な数字を挙げて説明したほうがわかりやすいので、以下数字を使い説明するがこの数字に限定されるものではない。例えば蓄電器１２の電圧を１１Ｖ、ダイオード１４，１４の順方向電圧降下を０Ｖとし、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力電圧は５Ｖ、直列抵抗Ｒ３とＲ４はそれぞれ２ＫΩと３ＫΩにすると増幅器１６の−入力端子には３Ｖが入力する。また、直列抵抗Ｒ１とＲ２はそれぞれ７ＫΩと３ＫΩにするとＡ点の電圧が１０Ｖの時に増幅器１６の＋入力端子には−入力端子と同じ電圧、３Ｖが入力することになる。例えば、燃料電池セルスタック１１から制御部や負荷装置等へ電力を供給しても、電力に余裕があってＡ点の電圧が１２Ｖの時は増幅器１６の＋入力端子には３．６Ｖが入力する。増幅器１６の−入力端子には燃料電池セルスタック１１の発電状況にかかわらず、いつでも３Ｖが入力しているので、増幅器１６の出力はＨとなり、インバータ１８の出力はＬになりＦＥＴ１９を完全にＯＮさせるのでＤＣ−ＤＣコンバータ１７の入力に直結したのと電気的に同じになり制御部や負荷装置等で必要とする電力を燃料電池セルスタック１１が全て供給することになる。この時Ａ点の電圧が１２Ｖで蓄電器１２の電圧が１１Ｖなので、図示しない充電回路が接続してある場合は蓄電器１２に充電電流は流れ込むが、放電電流は流れない。
【００３１】
上記のように、運転中、何らかの理由、例えば負荷の一時的なショートやモータ等の起動で大きな電流が瞬間的に流れた場合、あるいは動作温度低下や運転動作の制御ミスでＡ点の電圧が低下した場合の動作は次のようになる。例えば、Ａ点の電圧が９Ｖに低下すると、増幅器１６の＋入力端子には２．７Ｖが入力する。そして、増幅器１６の−入力端子には燃料電池セルスタック１１の発電状況にかかわらず、いつでも３Ｖが入力しているので、増幅器１６の出力はＬとなり、インバータ１８の出力はＨになりＦＥＴ１９を完全にＯＦＦさせるので燃料電池セルスタックの出力端子は電気的に他の回路と完全に切り離される。燃料電池セルスタックの出力端子が電気的に切り離されると燃料電池セルスタック１１から電流が取り出されなくなるのでＡ点の電圧は９Ｖから上昇を始め、増幅器１６の＋入力端子と−入力端子の電圧が等しくなったところで上昇をやめる。増幅器１６の＋入力端子が３Ｖになるのは、抵抗Ｒ１とＲ２がそれぞれ７ＫΩと３ＫΩなのでＡ点の電圧が１０Ｖになった時である。つまり、燃料電池セルスタック１１の出力端子が開放状態で１０Ｖ以上の発電能力さえあれば、負荷装置側がいかに過負荷状態になっても定常的にＡ点の電圧が１０Ｖ未満に低下することは無い。この時Ａ点の電圧が１０Ｖで蓄電器１２の電圧が１１Ｖなので蓄電器１２には図示しない充電回路が接続してあったとしても充電電流は流れないが制御部や負荷装置等で必要とする電力を蓄電器が全て供給することになる。
【００３２】
上記制御においてＦＥＴ１９はあたかも、可変抵抗のように燃料電池セルスタック１１の出力電圧が低くなれば等価抵抗値を大きくし、出力電圧が高くなれば等価抵抗値を小さくし燃料電池セルスタック１１の出力電圧が１０Ｖ未満に低下しないようにＯＮからＯＦＦ、ＯＦＦからＯＮとアナログ的に変化するので、その時その時にＦＥＴ１９を流れる電流の二乗とその時その時のＦＥＴの等価抵抗値を乗算した電力が熱として失われる。
【００３３】
図３は本発明の第２の実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。同図において、図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態の燃料電池システム２０は、上述したデジタル制御方法によるものである。同図に示すように、燃料電池セルスタック１１の出力電圧はＡ点とグランドの間に挿入した２個の直列抵抗Ｒ１とＲ２で抵抗分圧され、マイコン２１のＡ／Ｄ入力端子に入力する。蓄電器１２、例えばニッケル水素電池やリチュームイオン電池はＤＣ−ＤＣコンバータ１７の入力に並列に接続してある。ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力は図１の制御部１１８や図３の負荷装置２００を駆動する電力を供給する。
【００３４】
具体的な数字を挙げて説明したほうが分かりやすいので、以下数字を使い説明するがこの数字に限定されるものではない。例えば蓄電器１２の電圧を１１Ｖ、ダイオード１４，１５の順方向電圧降下を０Ｖとし、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７の出力電圧は５Ｖとする。直列抵抗Ｒ１とＲ２はそれぞれ７ＫΩと３ＫΩにするとＡ点の電圧が１０Ｖの時にマイコン２１のＡ／Ｄ入力端子には、３Ｖが入力することになる。マイコン２１は例えば１ｍｓｅｃ毎にＡ／Ｄ入力端子の電圧をチェックし、その電圧が３．０Ｖ以下の時は出力端子をＨに、Ａ／Ｄ入力端子の電圧が３．１Ｖ以上の時は出力端子をＬに、Ａ／Ｄ入力端子の電圧が３．０Ｖを超え３．１Ｖ未満以上の時は出力端子の状態を維持するようなプログラムが予め組み込まれている。例えば、燃料電池セルスタックから制御部や負荷装置等へ電力を供給しても、電力に余裕があってＡ点の電圧が１２Ｖの時はマイコン２１のＡ／Ｄ入力端子には３．６Ｖが入力する。マイコン２１は１ｍｓｅｃ毎にＡ／Ｄ入力端子の電圧をチェックし、入力電圧が３．１Ｖ以上なので出力端子をＬにする。ＦＥＴ１９のＧがＬになりＦＥＴ１９は完全にＯＮするのでＤＣ−ＤＣコンバータ１７の入力に直結したのと電気的に同じになり制御部や負荷装置等で必要とする電力を燃料電池セルスタック１１が全て供給することになる。この時Ａ点の電圧が１２Ｖで蓄電器１２の電圧が１１Ｖなので、図示しない充電回路が接続してある場合は蓄電器１２に充電電流は流れ込むが、放電電流は流れない。
【００３５】
上記のように運転中、何らかの理由、例えば負荷の一時的なショートやモータ等の起動で大きな電流が瞬間的に流れた場合、あるいは動作温度低下や運転動作の制御ミスでＡ点の電圧が低下した場合の動作は次のようになる。例えば、Ａ点の電圧が９Ｖに低下すると、マイコン２１のＡ／Ｄ入力端子には２．７Ｖが入力する。マイコン２１は１ｍｓｅｃ毎にＡ／Ｄ入力端子の電圧をチェックし、入力電圧が３．０Ｖ以下なのでマイコン２１の出力端子をＨにする。ＦＥＴ１９のＧがＨになりＦＥＴ１９は完全にＯＦＦするので燃料電池セルスタック１１の出力端子と制御部や負荷装置等が電気的に完全に切り離される。燃料電池セルスタックの出力端子が電気的に切り離されると燃料電池セルスタック１１から電流が取り出されなくなるのでＡ点の電圧は９Ｖから上昇を始める。常時マイコン２１は１ｍｓｅｃ毎にＡ／Ｄ入力端子の電圧をチェックし、チェックした時にＡ／Ｄ入力端子の電圧３．１Ｖ以下ならマイコン２１の出力端子の状態は変化させない、つまりＨのままなのでＦＥＴのＧがＨになりＦＥＴは完全にＯＦＦしたままで、燃料電池セルスタックの出力端子と制御部や負荷装置等が電気的に完全に切り離された状態が維持される。１ｍｓｅｃ毎にＡ／Ｄ入力端子の電圧をチェックした時にＡ／Ｄ入力端子の電圧が３．１Ｖを超えるとマイコン２１は出力端子をＬにする。この時Ａ点の電圧は１０．３３Ｖである。ＦＥＴ１９のＧがＬになりＦＥＴ１９は完全にＯＮするので燃料電池セルスタックの出力端子はＤＣ−ＤＣコンバータ１７の入力に直結したのと電気的に同じになり、再び制御部や負荷装置等で必要とする電力を燃料電池セルスタック１１が全て供給することになる。つまり、燃料電池セルスタック１１の出力端子が開放状態で１０Ｖ以上の発電能力さえあれば、負荷装置側がいかに過負荷状態になっても定常的にＡ点の電圧が１０Ｖ未満に低下することは無い。
【００３６】
この時Ａ点の電圧が１０．３３Ｖで蓄電器１２の電圧が１１Ｖなので蓄電器１２には図示しない充電回路が接続してあったとしても充電電流は流れないが制御回路や負荷装置等で必要とする電力を蓄電器が全て供給することになる。Ａ点の電圧が１１Ｖを超えると蓄電器１２の電圧が１１Ｖなので蓄電器１２には図示しない充電回路が接続してあれば、充電電流が流れ始め、制御部や負荷装置等で必要とする電力を蓄電器１２が全て供給することになる。
【００３７】
なお、このようなデジタル制御方法においてＦＥＴ１９は電気的には高速で動作するスイッチ同じである。燃料電池セルスタック１１の出力電圧が低くなればＯＮ／ＯＦＦの時間の割合をＯＦＦの時間が多くなるようにし、出力電圧が高くなればＯＮ／ＯＦＦの時間の割合をＯＮの時間が多くなるようにし燃料電池セルスタック１１の出力電圧が１０Ｖ未満に低下しないように制御する。この時、ＯＮの時は電流が流れるがＦＥＴ１９の等価抵抗は０Ωなので理論的には電力損失は無い、またＯＦＦの時はＦＥＴ１９の等価抵抗は∞Ωだが電流は０Ａなので理論的には電力損失は無い、つまりＦＥＴでは理論的には電力損失が発生しない。
【００３８】
図４は本発明の第３の実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。同図において、図２及び図３と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。第１の実施の形態のようなアナログ制御方法、及び第２の実施の形態のようなデジタル制御方法による各動作を説明したように、予め定めた電圧まで低下した後は更に発電電力が低下したり、負荷が重くなっても、その電圧を維持するように方法が２つ有ることを説明したが、図４に示す本実施の形態の燃料電池システム３０は、そのどちらかの制御方法を使うのではなく、アナログ制御方法はＦＥＴでの電力損失が発生し、デジタル制御方法はＦＥＴでの電力損失が発生しないと言う、それぞれの特徴を活かして、アナログ制御方法あるいはアナログ制御方法を場合に応じてマイコン２１によってスイッチ３１で切り替えるものである。
【００３９】
図５は本発明の第４の実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。同図において、図４と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。図５に示す本実施の形態の燃料電池システム４０は、予め定めた電圧まで低下した時に更に発電電力が低下したり、負荷が重くなっても、その電圧を維持するように制御する方法を、温度センサ４１によって検出する燃料電池セルスタック１１の温度よって選択する。燃料電池セルスタック１１は化学反応で発電しているため、温度が低いと化学反応が穏やかになり電気的出力が低下してしまう。一例としては、６０℃で３０Ｗの出力電力が得られる燃料電池セルスタック１１も、５０℃で運転するとおよそ２０Ｗ程度の出力電力しかえられなくなってしまう。一晩放置後に起動すると、起動直後の燃料電池セルスタック１１の温度は室温より若干高い程度であり、出力電力をほとんど取り出すことができない。従って、起動後はできるだけ早く、燃料電池セルスタック１１の温度を上げる必要がある。その方法として、燃料電池セルスタック１１へ供給する燃料をヒータで温めたり、燃料電池セルスタック１１へ供給する燃料濃度を濃くしてクロスオーバーを発生させること等が知られている。これらと併用、あるいは単独で燃料電池セルスタックから電力を取り出すことで燃料電池セルスタック内の化学反応が活発になるので温度上昇を加速することができる。
【００４０】
しかし、温度が低い状態で電力を取り出すため電圧低下が起きやすく燃料電池セルスタックへ深刻なダメージを与える可能性が大きい。そこで、本実施の形態における燃料電池セルスタックの出力電圧が予め定めた電圧まで低下した後は更に発電電力が低下したり、負荷が重くなっても、その電圧を維持するようにアナログ制御方法、あるいはデジタル制御方法のどちらかの制御を行うことで、燃料電池セルスタックの出力電圧低下によるダメージを与える可能性は無くなる。
【００４１】
このように、アナログ制御方法あるいはデジタル制御方法のどちらでも、燃料電池セルスタックの出力電圧低下によるダメージを防止する効果は同じだが、上記説明したようにデジタル制御方法の場合はＦＥＴでの電力消費が無いため、燃料電池セルスタックから電力を取り出すことで燃料電池セルスタック内の化学反応を活発にして温度上昇を加速する効果はあまり期待できない。一方、アナログ制御方法の場合は燃料電池セルスタックの出力電圧低下によるダメージを与えない範囲に置ける最大電力をＦＥＴで消費できるので、燃料電池セルスタックから電力を取り出すことで燃料電池セルスタック内の化学反応を活発にして温度上昇を加速することができる。一方、燃料電池セルスタックの温度が運転中の温度、例えば６０℃に達した後では温度上昇を加速する必要は無いので無駄な電力消費を避けるためにデジタル制御方法の方が望ましい。つまり、起動直後の温度が低い、例えば５０℃未満の時はアナログ制御方法を行い、５０℃以上ではデジタル制御方法に図５のように制御方法を切り替えるものである。
【００４２】
このように第４の実施の形態における温度センサ４１による燃料電池セルスタック１１の温度測定は燃料電池セルスタック１１内の化学反応が活発かそうでないかを判断するために行う。つまり、燃料電池セルスタック１１内の化学反応に関連して温度が変化する所であれば何処でも良い。燃料電池セルスタック１１の表面温度、燃料電池セルスタック１１のスタック間の温度、燃料電池セルスタック１１の内部温度、燃料電池セルスタックを循環する燃料の温度等を測定することで、制御方法を切り替えても良い。
【００４３】
図６は本発明の第５の実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。同図において、図４と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。図６に示す本実施の形態の燃料電池システム５０は、予め定めた電圧まで低下した時に更に発電電力が低下したり、負荷が重くなっても、その電圧を維持するようにアナログ制御方法、あるいはデジタル制御方法のどちらかの制御を行う方法を、この制御回路を構成するＦＥＴ１９などの電力制御素子の温度を温度センサ５１によって検出することによって選択するものである。上述したようにアナログ制御方法、あるいはデジタル制御方法のどちらかの制御を切り替える方法でアナログ制御方法を選択していた場合や、制御を切替えず、アナログ制御方法のみの場合にはアナログ制御方法は電力をＦＥＴ１９などの電力制御素子で消費させているので、ＦＥＴ１９などの電力制御素子の温度は上昇する。何らかの理由、例えば負荷装置のショートや冷却能力の低下等で、この温度が高くなりすぎるとＦＥＴ１９などの電力制御素子は破壊されてしまう。ＦＥＴ１９などの電力制御素子の温度を検出し、例えば１００℃になったらアナログ制御方法からデジタル制御方法に切り替えることで理論的にはデジタル制御方法ではＦＥＴ１９などの電力制御素子での電力消費は無いので温度を下げることができる。例えば６０℃まで低下したら、再度デジタル制御方法からアナログ制御方法に戻しても良い。つまり、ＦＥＴ１９などの電力制御素子の温度が低い時はアナログ制御方法を行い、危険な温度領域に近づいた時にデジタル制御方法に図６のように制御方法を切り替えるものである。なお、温度測定部分は電力制御素子以外でも電力制御素子の温度と関係して温度変化する所、例えば電力制御素子を取り付けた、放熱板や筐体であっても良い。
【００４４】
ここで、蓄電器は二次電池またはスーパーキャパシタであり燃料電池セルスタックの出力電圧が予め定めた電圧まで低下した後は更に発電電力が低下したり、負荷が重くなっても、その電圧を維持するように制御する。図２のような回路構成の場合、予め定めた電圧が蓄電器の電圧より低く設計しておけば、燃料電池セルスタックの出力電圧が蓄電器の電圧を下回った瞬間に自動的に燃料電池セルスタックからの電力供給は零になり、回路や補機や負荷装置とが必要とする電力を蓄電器から全て供給するように動作する。
【００４５】
以上説明したように、本発明の燃料電池システムは燃料電池セルスタックの出力電圧が設定電圧以下に低下しないように制御するので、負荷となる電子機器や画像形成装置の故障や線材のショート等で大きな電流が流れても、燃料電池セルスタックがダメージを受心配は無い。
【００４６】
しかし、異常状態が続けば発火や損傷部分の拡大が発生して危険である。そこで、このような危険を防ぐために、危険までは至らないにしても、電池セルスタックからの電力は有効に利用されないので燃料電池セルスタックの出力電圧が予め定めた電圧より低い状態が一定時間以上継続した時は異常状態として図７に示すような第６の実施の形態の燃料電池システム６０のように電力制御素子をＯＦＦにし燃料電池セルスタック１１を切り離し、リレー６１をＯＦＦにして蓄電器を切り離し、更に図１のブロワ、循環ポンプ、燃料ポンプ、水ポンプの駆動を止めて燃料電池セルスタック１１の発電を停止して、危険を防止するとともに無駄な燃料を消費しないようにする。
【００４７】
次に、電子機器、特にモータの起動と停止を繰り返すものや、白熱電灯を点灯／消灯を繰り返すもの、例えばキャリッジを往復運動させたり、カセットから紙を取り出しているインクジェットプリンタや定着ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する静電潜像を利用して画像を形成するプリンタや複写機は消費電力が大きく変動する。消費電力が大きくなった時に燃料電池セルスタック出力電圧が低下しようとする時に燃料電池セルスタックの出力電圧が設定電圧以下に低下しないように制御して燃料電池セルスタックがダメージを受けるのを防止する。特に、燃料電池の起動直後は発電する電力が極端に少ないため、この時負荷の変動があると燃料電池セルスタックの出力電圧低下は大きくなる。しかし、燃料電池を起動したら直ぐに画像のプリントアウトを行いたいのが一般的なユーザの心理であるが、このような状況でも本発明の燃料電池セルスタックの出力電圧が設定電圧以下に低下しないように制御して燃料電池セルスタックがダメージを受けるのを防止することができる。
【００４８】
図８は本発明の燃料電池システムと電子機器の電気的な結合構成の一例を示すブロック図である。なお、同図において図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。燃料電池システム１０は電子機器の制御回路３００と接続される。蓄電器１２は、その出力電流が燃料電池セルスタック１１の燃料電池セルスタックの各電極に並列接続され、かつＤＣ−ＤＣコンバータ１７に供給されるよう、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７と並列に設置される。ただし、燃料電池セルスタック１１からの出力電流が蓄電装置１１の方向に流れて充電される時もある。ＤＣ−ＤＣコンバータ１７は入力された電圧を、例えば外部機器が電子機器である場合は電子機器が必要とする電圧に変換する。また、外部機器が電子機器であって、その制御回路３００に大電流が必要となった場合には、蓄電器１２から必要分の電流が供給される。このように蓄電器１２がＤＣ−ＤＣコンバータ１７と並列に接続されていることで、燃料電池は外部機器側の大きな消費電力変動の影響をあまり受けない。従って、燃料電池の出力電圧はほぼ一定に維持される。
【００４９】
また、電子機器の制御回路３００は、ＣＰＵ３０１、不揮発性メモリ３０２、データ受信部３０３、ＲＡＭ／ＤＭＡコントローラ３０４、ＲＡＭ３０５、ＲＯＭ３０６、タイミング制御部３０７、インク流量検出部３０８、ヘッドコントローラ３０９、ヘッドドライバ３１０、記録ヘッド３１１、キャリッジモータドライバ３１２、キャリッジモータ３１３、ラインフィードドライバ３１４及びラインフィードモータ３１５を含んで構成されている。そして、ＣＰＵ３０１は、このインクジェットプリンタの動作制御及びデータ処理を実行するためのものである。ＲＯＭ３０６はＣＰＵ３０１の制御プログラムやフォント処理のための各種データを格納するものである。ＲＡＭ３０５は受信した画像データを含め各種データを一時格納するものである。データ受信部３０３はホストコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像データを取り込むためのものである。更に、ＲＡＭ／ＤＭＡコントローラ３０４はデータ受信部３０３で受信した画像データをＲＡＭ３０５へＤＭＡ転送したり、ＣＰＵ３０１からＲＡＭ３０５へのアクセスを制御するものである。また、不揮発性メモリ３０２はプリンタ固有のパラメータを格納するものであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が挙げられる。ヘッドドライバ３１０は記録ヘッド３１１を駆動するものである。ヘッドコントローラ３０９はＣＰＵ３０１からの制御によりヘッドドライバ３１０への画像データの転送とヒートパルス信号を発生するものである。また、キャリッジモータドライバ３１２とキャリッジモータ３１３及びタイミング制御部３０７は、ＣＰＵ３０１から供給される制御信号とエンコーダ等による記録タイミングパルスによって記録ヘッド３１１の移動を行う制御系である。この記録ヘッド３１１が移動する方向は主走査方向と呼ばれる。ラインフィードモータドライバ１１３とラインフィードモータ３１５は、ＣＰＵ３０１から供給される制御信号によって記録用紙２０９等の記録媒体の搬送を行う制御系である。この記録媒体が搬送される方向は副走査方向と呼ばれる。更に、インク流量検出部３０８は、記録ヘッド３１１に送られた記録信号から、所定時間内において記録のために吐出されたインク滴（ドット）の数をカウントし、インクタンクから記録ヘッド３１１に供給されるインクの流量を検出する制御回路である。例えば外部機器の電子機器がインクジェットプリンタの場合は現在連続プリント中か待機中かの２つのモードの違いで消費電力は大きく違う。更に、完全に電源ＯＦＦの状態の３モードであっても良いし、電子機器がプリンタ以外場合は更にモードが増えても構わない。
【００５０】
次に、本発明の燃料電池システムを備える電子機器の一例を説明する。
図９は本発明の燃料電池システムを電源とするインクジェットプリンタの概観斜視図である。同図に示すインクジェットプリンタ４００は、燃料電池システムと、その燃料電池システムから電力の供給をうけて動作するプリンタ部で構成されている。
【００５１】
次に、図１０はプリンタ部の内部構成を示す斜視図である。同図に示すプリンタ部は、ラインフィードモータ４０１と、押さえ部材４０２と、ワイヤ４０３と、ＨＰ（ポジション）センサ４０４と、記録ヘッドカートリッジ４０５と、キャリッジ４０６と、ケーブル４０７と、キャリッジモータ４０８と、記録用紙４０９と、プラテンローラ４１０と、シャフト４１１、記録ヘッド４１２とを含んで構成されている。そして、記録ヘッドカートリッジ４０５は、記録ヘッド４１２とインク供給源たるインクタンクとを一体としたものである。この記録ヘッドカートリッジ４０５は、押さえ部材４０２によりキャリッジ４０６の上に固定されており、これらはシャフト４１１に沿って長手方向に往復運動可能となっている。
【００５２】
また、記録ヘッド４１２より吐出されたインク滴は、記録ヘッド４１２と微小間隔をおいて、プラテンローラ４１０に記録面を規制された記録用紙４０９に到達し、画像を形成する。記録ヘッド４１２にはケーブル４０７及びこれに結合する端子を介して適宜のデータ供給源より画像データに応じた記録タイミングパルスが供給される。
【００５３】
更に、記録ヘッドカートリッジ４０５は、用いるインク色等に応じて、１ないし複数個（図示例では２個）を設けることができる。キャリッジモータ４０８はキャリッジ４０６をシャフト４１１に沿って走査させるためのものである。ワイヤ４０３はモータ４０８の駆動力をキャリッジ４０６に伝達するためのものである。また、ラインフィードモータ４０１はプラテンローラ４１０に結合して記録用紙４０９を搬送させるためのものである。ＨＰセンサ４０４はキャリッジ４０６の位置を検出するものである。
【００５４】
次に、本実施の形態のインクジェットプリンタの記録制御を実行するための基本的な記録制御ついて図８を用いて説明する。
まず、データ受信部３０３によってホストコンピュータより入力された画像データは、ＲＡＭ／ＤＭＡコントローラ３０４を介してＲＡＭ３０５に一時格納される。ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０６に格納された制御プログラムを実行して受信コマンド、画像データ、文字コードの解析を行う。その後、入力された画像データは、ＣＰＵ３０１により記録データに変換され、順次、ＲＡＭ３０５に格納される。受信コマンドには記録制御情報が含まれ、この記録制御情報に応じた記録パス数により記録が行われる。次に、１ライン分の記録データの展開が終了するか、もしくは、受信コマンドの一つである記録命令をホストコンピュータから入力された時点で、キャリッジモータドライバ３１２によりキャリッジモータ３１３が駆動される。そして、タイミング制御部３０７から出力される記録タイミングパルスに同期して、ＲＡＭ３０５に格納されている記録データがＲＡＭ／ＤＭＡコントローラ３０４及びヘッドコントローラ３０９を介してヘッドドライバ３１０に転送される。そして、ヘッドコントローラ３０９からヒートパルス信号がヘッドドライバ３１０に送られて記録ヘッド３１１からインク滴が吐出される。
【００５５】
そして、１ライン分の記録が終了するとラインフィードモータ３１５が駆動されて改行が行われ、一連の手順が終了する。このような手順が図１０の記録用紙４０９の１ページに渡って繰り返して行われることにより、１ページ分の記録動作が完了する。
【００５６】
なお、電子機器としてインクジェットプリンタを用いて説明したが、電子機器は、電子写真方式の画像形成装置やその他の電子機器であっても良い。
【００５７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の燃料電池システムにおける燃料電池ユニットの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。
【図６】本発明の第５の実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。
【図７】本発明の第６の実施の形態に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。
【図８】本発明の燃料電池システムと電子機器の電気的な結合構成の一例を示すブロック図である。
【図９】本発明の燃料電池システムを電源とするインクジェットプリンタの概観斜視図である。
【図１０】プリンタ部の内部構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０，２０，３０，４０，５０，６０；燃料電池システム、
１１；燃料電池セルスタック、１２；蓄電器、
１３，２２，３２，４２，５２，６２；電圧低下防止制御回路、
１４，１５；ダイオード、１６；増幅器、
１７；ＤＣ−ＤＣコンバータ、１８；インバータ、１９；ＦＥＴ、
２１；マイコン、３１；スイッチ、４１，５１；温度センサ、
６１；リレー、１００；燃料電池ユニット、２００；負荷装置、
３００；制御回路、４００；インクジェットプリンタ。
【図１】
2008243398.tif 000003
【図２】
2008243398.tif 000004
【図３】
2008243398.tif 000005
【図４】
2008243398.tif 000006
【図５】
2008243398.tif 000007
【図６】
2008243398.tif 000008
【図７】
2008243398.tif 000009
【図８】
2008243398.tif 000010
【図９】
2008243398.tif 000011
【図１０】
2008243398.tif 000012