(57)【要約】      （修正有）【課題】電池の劣化の程度を均一化し、電池を効率的に使用する電源を提供する。【解決手段】電源２０は、複数の電池２１ａ〜２１ｄと、複数の電池を直列接続して外部に電力供給する第１状態と、複数の電池の一部を使用せずに残りの電池を使用して外部に電力を供給する第２状態とを切り替える切替回路２２と、ＳＷ１〜ＳＷ１１と、を備える。切替回路は、第２状態で外部に電力を供給している期間内に使用する電池を、累積使用時間の短い電池に切り替える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池と、
該複数の電池を直列接続して外部に電力供給する第１状態と、該複数の電池の一部を使用せずに残りの前記電池を使用して外部に電力を供給する第２状態と、を切り替える切替回路と、
を備える電源。
【請求項２】
前記切替回路は、前記第２状態において、
累積使用時間の短い前記電池を使用する、
請求項１に記載の電源。
【請求項３】
前記切替回路は、
前記第２状態で外部に電力を供給している期間内において、使用する前記電池を切り替える、
請求項２に記載の電源。
【請求項４】
前記切替回路は、
前記第１状態から前記第２状態に切り替わる度に、直前の前記第２状態において使用されていた前記電池と異なる前記電池を使用する、
請求項２または請求項３のいずれかに記載の電源。
【請求項５】
前記切替回路は、
前記第２状態から前記第１状態に切り替わる場合、前記複数の電池を短絡させた後に前記第１状態に移行させる、
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電源。
【請求項６】
前記切替回路は、
前記第２状態から前記第１状態に切り替わる場合、前記複数の電池を短絡させて前記複数の電池の電圧差が閾値よりも小さくなったと判断した後に前記第１状態に移行させる、
請求項５に記載の電源。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電源を備え、該電源から供給される電力で動作する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の電池を備える電源から電子機器に電力を供給する技術が知られている。例えば、特許文献１においては、使用状態において２個の電池を直列接続し、非使用時において並列接続する電源回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３３２０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の電子機器においては、使用の過程で電力負荷が変化する機器が多い。例えば、モーターによって駆動部を駆動させる状態等の高負荷状態と、利用者の入力待ちを行う状態等の低負荷状態とで状態が変化する機器が多い。上述した従来の技術は、使用、非使用に応じて直列または並列を切り替えるが、いずれにしても回路に接続された全ての電池を使用している。従って、全ての状態において全ての電池が徐々に劣化していく。
本発明は、電池を効率的に使用する技術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】
【０００５】
上記目的を達成するための電源は、複数の電池と、該複数の電池を直列接続して外部に電力供給する第１状態と、該複数の電池の一部を使用せずに残りの前記電池を使用して外部に電力を供給する第２状態と、を切り替える切替回路と、を備える。
【０００６】
すなわち、電源は、外部の負荷に応じて、複数の電池を直列接続する第１状態と、一部を使用せず残りの電池を使用する第２状態とを切り替える。ここで、第１状態は、複数の電池を直列接続する状態であるため、直列接続された複数の電池によって出力可能な電圧の中で、最大値が出力として得られる状態となる。また、第２状態は、電池の一部を接続せず、残りの電池を使用するため、使用しない電池が劣化しにくく、電池を効率的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１Ａは本発明の実施形態にかかる電源を備える印刷装置を示すブロック図であり、図１Ｂは本体回路の処理を示すフローチャートである。
【図２】電源の構成を示す図である。
【図３】制御ＩＣの処理を示すフローチャートである。
【図４】図４Ａは第２状態の例を示す図であり、図４Ｂはセルを短絡した状態を示す図である。
【図５】図５Ａは第１状態の例を示す図であり、図５Ｂはセルを並列接続した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）印刷装置の構成：
（２）電源の構成：
（２−１）本体回路の処理：
（２−２）制御ＩＣの処理：
（３）他の実施形態：
【０００９】
（１）印刷装置の構成：
図１Ａは、本発明の一実施形態である電源２０（電池パック）によって駆動される印刷装置１０を示すブロック図である。印刷装置１０は、電源２０を装着可能な図示しない装着部およびＡＣアダプター８０の接続端子を備えており、装着部に装着された電源２０または端子に接続されたＡＣアダプター８０から電力の供給を受けて駆動される。
【００１０】
図１Ａに示す印刷装置１０は、電源２０、充電回路３０、昇圧回路４０、駆動部５０、昇降圧回路６０、本体回路７０を備えている。ＡＣアダプター８０は、商用電源から交流電力の供給を受け、所定の電圧の直流電力に変換し出力する回路を備えている。本実施形態において、ＡＣアダプター８０が出力する直流電力の電圧は２４Ｖである。
【００１１】
電源２０は、後述する複数の電池（本実施形態では４個の二次電池（セルとも呼ぶ）としてのリチウムイオン電池であるがこれに限られるものではない）を備えており、電源２０は、後述の切替回路による切替により、２種類の電圧で電力を外部に出力することができる。なお、本実施形態において２種類の電圧は、４個のセルを直列接続した場合の電圧と１個のセルによる電圧である（詳細は後述）。また、本実施形態において、各セルの仕様は同一であり、１個のセルの電圧は３〜４Ｖであるため、４個のセルを直列接続した場合の電圧は１２〜１６Ｖである。電源２０は、ダイオードを介して昇圧回路４０と昇降圧回路６０に接続されている。
【００１２】
充電回路３０は、ＡＣアダプター８０および電源２０に接続されており、ＡＣアダプター８０から供給される電力を利用して電池を充電するための回路を備えている。電源２０が備える複数のセルは充電回路３０の出力に基づいて充電されるが、充電を開始するためのトリガとしては種々のトリガを想定可能であり、例えば、図示しない操作部に対して利用者の操作や、ＡＣアダプター８０が印刷装置１０に接続されること、ＡＣアダプター８０が印刷装置１０に接続された状態において印刷が行われることなく所定時間が経過したこと等をトリガにすることが可能である。
【００１３】
昇圧回路４０は、入力された電力の電圧を既定の電圧に昇圧して出力する回路であり、ＡＣアダプター８０および電源２０の出力配線がダイオードを介して接続されている。また、昇圧回路４０の出力配線は駆動部５０に接続されており、昇圧回路４０の出力電力は駆動部５０に供給される。本実施形態において既定の電圧は４２Ｖである。従って、昇圧回路４０は、ＡＣアダプター８０の出力電圧（２４Ｖ）または電源２０の出力電圧（１２〜１６Ｖ）を４２Ｖに昇圧し、駆動部５０に４２Ｖの電力を供給する。なお、昇圧回路４０には、本体回路７０から制御信号が入力されるように構成されており、本体回路７０は、当該制御信号によって昇圧回路４０の動作を停止させることが可能である。
【００１４】
駆動部５０は、印刷装置１０で印刷を実現するために駆動される部位であり、図示しない印刷ヘッドやキャリッジ、印刷媒体搬送装置等が含まれる。本実施形態において、これらの駆動部５０の構成要素はピエゾ素子やモーター等によって駆動される。すなわち、昇圧回路４０の出力電力がこれらの構成要素に供給されることによって各構成要素が駆動する。なお、駆動部５０には、本体回路７０から制御信号が入力され、駆動タイミング等は当該制御信号によって制御される。
【００１５】
昇降圧回路６０は、入力された電力の電圧を既定の電圧に変換（昇圧または降圧）して出力する回路であり、ＡＣアダプター８０および電源２０の出力配線がダイオードを介して接続されている。また、昇降圧回路６０の出力配線は本体回路７０に接続されており、昇降圧回路６０の出力電力は本体回路７０に供給される。本実施形態において既定の電圧は３．３Ｖである。従って、昇降圧回路６０は、ＡＣアダプター８０の出力電圧（２４Ｖ）または電源２０の出力電圧（１２〜１６Ｖ）を３．３Ｖに降圧し、本体回路７０に３．３Ｖの電力を供給する。
【００１６】
本体回路７０は、図示しないＣＰＵ，メモリ等を有する制御部を備え、印刷を実行するための所定のプログラムを実行することができる。本実施形態において、本体回路７０は、図示しない操作部や外部機器のインターフェースを備えており、操作部に対する利用者の操作に応じて外部機器（メモリやコンピュータ等）から印刷対象を示す情報を取得し、所定の処理を行って印刷イメージを生成し、駆動部５０を適宜制御して印刷イメージを印刷媒体に印刷させる。
【００１７】
なお、駆動部５０を駆動して印刷を実行する際、本体回路７０は昇圧回路４０を停止させず、駆動部５０に電圧４２Ｖの電力を供給するが、本明細書ではこの状態を印刷モードと呼ぶ。駆動部５０が駆動されずに予め決められた所定時間が経過した場合、本体回路７０は、昇圧回路４０に制御信号を出力して昇圧回路４０を停止させる。この場合、本体回路７０に供給される３．３Ｖと比較して相対的に高い電圧である４２Ｖを生成するための電力は、電源２０またはＡＣアダプター８０から昇圧回路４０に供給されない。従って、この状態は印刷モードよりも電力消費が抑制された状態であり、本明細書ではこの状態を省電力モードと呼ぶ。
【００１８】
本体回路７０は、上述のように昇圧回路４０の停止／非停止や駆動部５０の駆動タイミングを制御できるほか、電源２０を制御することが可能である。すなわち、本体回路７０と電源２０とは信号線で接続されており、本体回路７０は当該信号線を介して電源２０に対して現在が印刷モードであることを示す信号（印刷モード信号）と現在が省電力モードであることを示す信号（省電力モード信号）とを出力することが可能である。
【００１９】
（２）電源の構成：
電源２０は、上述のモード（印刷モードおよび省電力モード）に応じて異なる電圧の電力を出力する構成を備えている。図２は、電源２０の内部構成を示すブロック図である。電源２０は、セル２１ａ〜２１ｄと、制御ＩＣ２２と、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１を備えている。セル２１ａ〜２１ｄは、上述のように、充電量に応じて３〜４Ｖの電圧で直流電力を出力する電池である。
【００２０】
制御ＩＣ２２は、図示しないＣＰＵ，メモリ等を有する制御部を備え、予めＲＯＭ等に記録されたプログラムを実行することによって既定の機能を実行することができる。本実施形態においては、当該プログラムがＳＷ制御部２２ａ、電圧検出部２２ｂ、累積使用時間計測部２２ｃというプログラムモジュールを備え、ＳＷ制御部２２ａは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１を制御する機能を制御ＩＣ２２に実現させる。すなわち、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１は電気的にオン、オフを切り替え可能なスイッチ（例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴ等）であり、制御ＩＣ２２は、ＳＷ制御部２２ａの処理により、図示しない信号線を介してスイッチＳＷ１〜ＳＷ１１をオンまたはオフに設定することが可能である。
【００２１】
電圧検出部２２ｂは、セル２１ａ〜２１ｄの電圧を検出する機能を制御ＩＣ２２に実現させる。すなわち、制御ＩＣ２２は、図示しないＡ／Ｄコンバーターおよび配線を備えており、制御ＩＣ２２は、電圧検出部２２ｂの処理により、当該Ａ／Ｄコンバーターによってアナログ値からデジタル値に変換されたセル２１ａ〜２１ｄの電圧を取得することができる。
【００２２】
累積使用時間計測部２２ｃは、セル２１ａ〜２１ｄのそれぞれについて累積使用時間を検出する機能を制御ＩＣ２２に実現させる。すなわち、制御ＩＣ２２は、図示しないメモリにセル２１ａ〜２１ｄのそれぞれについての累積使用時間を記憶させる記憶領域を確保している。本実施形態においては、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１の組み合わせによって使用対象のセルが決定されるため、制御ＩＣ２２は、累積使用時間計測部２２ｃの処理により、スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１の状態に基づいて、使用中のセルを特定し、図示しない計時回路によって使用期間を計測する。さらに、制御ＩＣ２２は、使用中のセルについての記憶領域に記憶された累積使用時間に対し、新たに計測された使用期間を加算する。
【００２３】
スイッチＳＷ１〜ＳＷ１１は、セル２１ａ〜２１ｄの全てを直列接続して外部に電力を供給する接続状態（第１状態）、または、セル２１ａ〜２１ｄのいずれか１個によって外部に電力を供給する接続状態（第２状態）を実現できるように配線されている。すなわち、スイッチＳＷ１はセル２１ａの正極と外部端子Ｔ1との間に介在し、スイッチＳＷ２はセル２１ａの負極と外部端子Ｔ2との間に介在する。また、スイッチＳＷ３はセル２１ｂの正極と外部端子Ｔ1との間、スイッチＳＷ４はセル２１ｂの負極と外部端子Ｔ2との間、スイッチＳＷ５はセル２１ｃの正極と外部端子Ｔ1との間、スイッチＳＷ６はセル２１ｃの負極と外部端子Ｔ2との間、スイッチＳＷ７はセル２１ｄの正極と外部端子Ｔ1との間、スイッチＳＷ８はセル２１ａの負極とセル２１ｂの正極との間、スイッチＳＷ９はセル２１ｂの負極とセル２１ｃの正極との間、スイッチＳＷ１０はセル２１ｃの負極とセル２１ｄの正極との間、スイッチＳＷ１１はセル２１ａの正極とセル２１ｄの負極との間に介在する。
【００２４】
本実施形態において、電源２０は、制御ＩＣ２２とスイッチＳＷ１〜ＳＷ１１により、外部の負荷（印刷モード、省電力モードのいずれか）に応じて使用対象のセルを切り替える。従って、制御ＩＣ２２とＳＷ１〜ＳＷ１１が切替回路として機能する。また、本実施形態において、電源２０は、電圧の変換による電力変換効率を低下させないようにセルを切り替える。ここでは、本体回路７０の処理および制御ＩＣ２２の処理によって当該セルの切替を詳細に説明する。
【００２５】
（２−１）本体回路の処理：
図１Ｂは、本体回路７０の処理を示すフローチャートである。印刷装置１０が起動されると、電源２０、ＡＣアダプター８０のいずれから電力が供給されている状態であっても昇降圧回路６０によって本体回路７０に印加すべき電圧３．３Ｖの電力が生成される。昇降圧回路６０から電圧３．３Ｖの電力が出力されると、本体回路７０は、図１Ｂに示す本体回路の処理を実行する。
【００２６】
当該処理において、本体回路７０は、印刷指示があったか否かを判定する（ステップＳ１００）。すなわち、図示しない操作部によって利用者が印刷開始を指示した場合に、本体回路７０は、印刷指示があったと判定する。ステップＳ１００において、印刷指示があったと判定されなかった場合、本体回路７０は、印刷指示があったと判定されることなく所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。すなわち、本体回路７０は、ステップＳ１００において印刷指示があったと判定されなかった場合、図示しない計時回路によって経過時間の計測を開始する。そして、当該計測結果が、所定時間（省電力モードに移行するまでの待機時間として予め規定された時間）以上になった場合、本体回路７０は所定時間が経過したと判定する。
【００２７】
ステップＳ１１０において、所定時間が経過したと判定されなかった場合、本体回路７０は、ステップＳ１００以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１１０において、所定時間が経過したと判定された場合、本体回路７０は、省電力モード信号を出力する（ステップＳ１２０）。すなわち、本体回路７０は、現在が省電力モードであることを示す信号を電源２０に対して出力する。また、本体回路７０は、昇圧回路４０に制御信号を出力し、昇圧回路４０を停止させる。その後、本体回路７０は、ステップＳ１００以降の処理を繰り返す。
【００２８】
一方、ステップＳ１００において、印刷指示があったと判定された場合、本体回路７０は、印刷モード信号を出力する（ステップＳ１３０）。すなわち、本体回路７０は、現在が印刷モードであることを示す信号を電源２０に対して出力する。次に、本体回路７０は、印刷処理を実行する（ステップＳ１４０）。すなわち、本体回路７０は、昇圧回路４０に対して制御信号を出力し、昇圧回路４０を非停止状態にさせる。この結果、昇圧回路４０から電圧４２Ｖの電力が出力される。また、本体回路７０は、操作部に対する利用者の操作に応じて印刷対象を特定し、所定の処理を行って印刷イメージを生成する。さらに、本体回路７０は、駆動部５０に対して制御信号を出力し、印刷ヘッドやキャリッジ、印刷媒体搬送装置等を駆動させ、当該印刷イメージを印刷させる。印刷処理が終了すると、本体回路７０は、ステップＳ１００以降の処理を繰り返す。
【００２９】
（２−２）制御ＩＣの処理：
図３は、制御ＩＣ２２の処理を示すフローチャートである。本実施形態においては、電源２０が印刷装置１０に装着された状態で、印刷装置１０が起動されると制御ＩＣ２２の処理が開始される。制御ＩＣ２２の処理において、制御ＩＣ２２は、累積使用時間が最小のセルを使用対象に設定する（ステップＳ２００）。すなわち、制御ＩＣ２２は、累積使用時間計測部２２ｃの処理により、セル２１ａ〜２１ｄの累積使用時間を参照し、これらのセル２１ａ〜２１ｄの中から累積使用時間が最小のセルを１個選択し、使用対象として設定する。本実施形態にかかるセル２１ａ〜２１ｄは二次電池であり、セルの累積使用時間が長くなると、セルの劣化の程度が増加するが、累積使用時間が最小のセルが使用対象となることにより、累積使用時間の短いセルから使用することが可能になる。従って、セル２１ａ〜２１ｄのそれぞれにおける累積使用時間を均一化することができ、電池の劣化の程度を均一化することができる。
【００３０】
次に、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２００で設定した使用対象のセルの累積使用時間の計測を開始する（ステップＳ２０５）。すなわち、制御ＩＣ２２は、累積使用時間計測部２２ｃの処理により、図示しない計測回路を利用して使用時間の計測を開始し、使用対象のセルの累積使用時間を記憶させるメモリの記憶領域を順次更新する。次に、制御ＩＣ２２は、使用対象のセルのみによって電力を出力する（ステップＳ２１０）。すなわち、制御ＩＣ２２は、ＳＷ制御部２２ａの処理により、使用対象とされた１個のセルのみによって電力を外部に出力するようにＳＷ１〜ＳＷ１１に対して制御信号を出力する。この結果、第２状態が実現される。
【００３１】
図４Ａ〜図５Ｂは、図２に示す電源２０からスイッチＳＷ１〜ＳＷ１１およびセル２１ａ〜２１ｄとその配線を抜き出して示す図である。ステップＳ２００でセル２１ａが使用対象に設定された場合、制御ＩＣ２２は、スイッチＳＷ１、Ｗ２を制御してオンに設定し、他のスイッチをオフに設定する。この結果、図４Ａで示すように、太線の配線のみ導通し、セル２１ａのみから外部に対して電力が供給される。従って、この状態において、外部にはセル２１ａによって電圧３Ｖ〜４Ｖの直流電力が供給される。
【００３２】
以上のように、本実施形態においては、印刷装置１０が起動された直後は、電源２０から単一のセルのみによって外部に電力が供給される省電力モードである。また、本実施形態においては、後述するように、制御ＩＣ２２の処理はループ処理となっており、印刷モードに移行した後、再度省電力モードに移行した場合にもステップＳ２４０を経てステップＳ２００が実行される。従って、再度、単一のセルのみによって外部に電力が供給されるとなる。むろん、以上の処理は一例であり、印刷装置１０の起動時に印刷モードとなり、印刷指示がされることなく所定時間経過した場合に省電力モードに移行してもよい。
【００３３】
さらに、制御ＩＣ２２は、印刷モード信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２１５）。すなわち、図示しない操作部によって利用者が印刷開始を指示した場合、本体回路７０は、ステップＳ１００，Ｓ１３０の処理により、電源２０に対して印刷モード信号を出力する。当該印刷モード信号が出力された場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２１５において印刷モード信号が入力されたと判定する。ステップＳ２１５において、印刷モード信号が入力されたと判定されない場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２００以降の処理を繰り返す。すなわち、省電力モードで待機する。
【００３４】
ステップＳ２１５において、印刷モード信号が入力されたと判定された場合、制御ＩＣ２２は、全てのセルの累積使用時間の計測を開始する（ステップＳ２２０）。すなわち、制御ＩＣ２２は、累積使用時間計測部２２ｃの処理により、図示しない計測回路を利用して使用時間の計測を開始し、全てのセルについて累積使用時間を記憶させるメモリの記憶領域を順次更新する。
【００３５】
次に、制御ＩＣ２２は、全てのセルを短絡させる（ステップＳ２２５）。すなわち、制御ＩＣ２２は、ＳＷ制御部２２ａの処理により、セル２１ａ〜２１ｄを直列接続によって短絡させるようにＳＷ１〜ＳＷ１１に対して制御信号を出力する。具体的には、制御ＩＣ２２は、スイッチＳＷ８〜ＳＷ１１を制御してオンに設定し、他のスイッチをオフに設定する。この結果、図４Ｂで示す太線の配線のみ導通し、セル２１ａ〜２１ｄが直列接続で短絡され、短時間で全てのセル２１ａ〜２１ｄの電圧が均一化される状態となる。
【００３６】
次に、制御ＩＣ２２は、セルの電圧差が閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ２３０）。すなわち、制御ＩＣ２２は、電圧検出部２２ｂの処理により、セル２１ａ〜２１ｄの電圧を取得し、セル２１ａ〜２１ｄの電圧が均一化されたと見なすために予め設定された閾値に基づいて電圧差が閾値より小さいか否かを判定する。判定は、種々の手法で行って良く、例えば、セル２１ａ〜２１ｄの電圧の最大値と最小値との差が閾値より小さい場合にセル２１ａ〜２１ｄの電圧が均一化されたと見なしても良いし、セル２１ａ〜２１ｄの電圧の平均値からの乖離の最大値が閾値より小さい場合にセル２１ａ〜２１ｄの電圧が均一化されたと見なしても良く、種々の構成を採用可能である。
【００３７】
ステップＳ２３０において、セルの電圧差が閾値より小さいと判定されない場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２３０の処理を繰り返す。一方、ステップＳ２３０において、セルの電圧差が閾値より小さいと判定された場合、制御ＩＣ２２は、全てのセルを直列接続する（ステップＳ２３５）。すなわち、制御ＩＣ２２は、ＳＷ制御部２２ａの処理により、セル２１ａ〜２１ｄを直列接続して外部に電力を供給させるようにＳＷ１〜ＳＷ１１に対して制御信号を出力する。この結果、第１状態が実現される。
【００３８】
具体的には、制御ＩＣ２２は、スイッチＳＷ１，ＳＷ８〜ＳＷ１０を制御してオンに設定し、他のスイッチをオフに設定する。この結果、図５Ａで示す太線の配線のみ導通し、セル２１ａ〜２１ｄが直列接続された状態で外部に電力が供給される。従って、この状態において、外部にはセル２１ａ〜２１ｄの電圧の和による直流電力、すなわち、電圧１２Ｖ〜１６Ｖの直流電力が供給される。
【００３９】
次に、制御ＩＣ２２は、省電力モード信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２４０）。すなわち、印刷指示があったと判定されることなく所定時間が経過した場合、本体回路７０は、ステップＳ１１０，Ｓ１２０の処理により、電源２０に対して省電力モード信号を出力する。当該省電力モード信号が出力された場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２４０において省電力モード信号が入力されたと判定する。ステップＳ２４０において、省電力モード信号が入力されたと判定されない場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２４０以降の処理を繰り返す。すなわち、印刷モードで待機する。一方、ステップＳ２４０において、省電力モード信号が入力されたと判定された場合、制御ＩＣ２２は、ステップＳ２００以降の処理を繰り返す。
【００４０】
以上の構成において、印刷モードは駆動部が駆動される高負荷の状態、省電力モードは昇圧回路４０が停止された低負荷の状態である。そして、印刷モードにおいては全てのセル２１ａ〜２１ｄが直列接続されて外部に電力が供給され、省電力モードにおいては１個のセルのみから外部に電力が供給される。従って、本実施形態において、電源２０は、外部の負荷に応じて、複数のセル（４個のセル）を直列接続する第１状態と、一部のセル（３個のセル）を使用せず残りのセル（１個のセル）を使用する第２状態とを切り替える構成を備えている。
【００４１】
印刷モードにおいて実現される第１状態は、４個のセルを直列接続する状態であるため、４個のセルによって出力可能な電圧の中で、最大の電圧が出力として得られる状態となる。印刷装置１０の駆動部５０においては必要とされる電圧が４２Ｖであり、電源２０が備えるセルの数は４個であり、これらの電圧やセルの個数は設計段階においてコストとを加味して特定の値に決められる。４個のセルで出力可能な電圧は「単一セルの電圧」〜「単一セルの電圧×４」、すなわち、約４Ｖ〜約１６Ｖであり、４２Ｖより小さい。
【００４２】
そこで、印刷装置１０は印刷モードにおいて、昇圧回路４０によって電源２０の出力電圧を昇圧するが、この場合、一般的には、変換前後の電圧の差が小さいほど電力変換効率が高い（損失が少ない）。従って、第１状態において複数のセルの全て（４個）を直列接続する本実施形態においては、４個のセルによって得られる電圧の最大値を外部に出力することになり、４個のセルによって得られる電力変換効率の中で、最も高い電力変換効率で変換を行って負荷に対して電力を供給することができる。
【００４３】
さらに、第２状態は、３個のセルを使用しないため、当該３個のセルにおいて劣化を防止することができる。また、これらのセルにおいて電力を消費しないようにすることができる。
【００４４】
（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、第１状態で複数の電池を直列接続する一方、第２状態で一部の電池を使用しない構成を採用する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。
【００４５】
例えば、第２状態において使用する電池は１個に限定されない。上述の実施形態においては、省電力モードにおいて本体回路７０を駆動するために必要な電圧が３．３Ｖであり、セル１個の出力電圧が最も当該電圧３．３Ｖに近いため、省電力モードにおいて２個以上のセルを直列接続せずに１個のセルから電力を供給することで昇降圧回路６０における電力損失を抑制することができる。従って、省電力モードにおいて必要とされる電圧が、例えば、６Ｖなど、複数個のセルの直列接続によって得られる電圧に近ければ、省電力モードにおいて２個など複数個のセルを直列接続して電力を出力してもよい。
【００４６】
また、第２状態における接続態様は直列接続に限定されない。例えば、省電力モードにおいて、１個のセルの電圧に近い電圧が必要である場合に、複数個のセルを並列接続してもよい。図５Ｂは、セル２１ａ〜２１ｃを並列接続した場合の例である。この例は、例えば、上述の実施形態のステップＳ２００〜Ｓ２１０において、制御ＩＣ２２が累積使用時間の短いセルを３個選択し、累積使用時間の計測を開始するとともにスイッチＳＷ１〜ＳＷ６をオンに設定し、他のスイッチをオフに設定することによって実現される。この構成によれば、図４Ａに示す状態よりも省電力モードにおける駆動可能時間を延ばすことができる。また、セル２１ａ〜２１ｄの少なくとも１個を使用しないことにより、少なくとも１個においては劣化を防止することができる。
【００４７】
複数の電池は、電位差の生じる複数の電極を備えており、電極への配線によって配線された回路に電力を供給することができればよい。従って、各電池は単一のセルによって構成されていても良いし、複数のセルが直列または並列に接続されて構成されていても良い。また、電池は一次電池であっても良いし二次電池であっても良い。さらに、エネルギー源の態様や電極の態様など、電池の種類は特に限定されず、種々の種類が採用されてよい。
【００４８】
切替回路は、第１状態と第２状態とを切り替えることができればよく、スイッチ等によって配線状態を変更する制御部を備える回路等によって実現可能である。すなわち、複数の電池が直列接続された状態や一部の電池を使用しない状態を複数のスイッチのオン、オフで切り替えられる回路が構成され、制御部でスイッチのオン、オフを切り替える事により、第１状態と第２状態とが切り替えられるように構成されていれば良い。
【００４９】
第１状態は、複数の電池を直列接続して外部に電力供給する状態であれば良い。すなわち、第１状態において複数の電池によって得られる電圧を最大化できるようにこれらの電池が直列接続されればよい。なお、第１状態で使用される複数の電池は、電源が備える複数の電池の全てであるが、全て直列接続される状態に限定されず、並列接続が併用される場合も想定され得る。例えば、複数の電池の半分ずつを直列接続し、直列接続された２組の電池群を並列接続する構成等が挙げられる。この構成であっても、複数の電池の半分が直列接続されることにより、当該半分の電池を利用して出力し得る電圧の最大値を出力することができる。
【００５０】
電源から電力の供給を受ける外部の負荷は、通常、印加されるべき電圧（または電圧範囲）が仕様によって決まっている。そして、多くの場合、負荷に印加される電圧と、複数の電池を組み合わせて出力することが可能な電圧とは異なっている（負荷に対して商用電源から電力供給可能である場合はその電圧も異なっている）。
【００５１】
このような場合、電源から供給される電力における電圧が昇降圧回路によって変換された後に負荷に対して印加される。この場合、一般的には、変換前後の電圧の差が小さいほど電力変換効率が高い（損失が少ない）。そして、電源と外部の負荷とを備えるシステム（電子機器等）を構成する場合、通常は、複数の電池によって出力可能な電圧の最大値が負荷に印加すべき電圧の最大値以上にならないように構成される。
【００５２】
従って、このような構成において、第１状態において複数の電池の全てを直列接続する構成が採用されると、複数の電池によって得られる最大電圧で昇降圧回路に電力を供給することができ、当該複数の電池によって得られる最も高い電力変換効率で変換を行って負荷に対して電力を供給することができる。
【００５３】
第２状態は、複数の電池の一部を使用せずに残りの電池を使用して外部に電力を供給する状態であれば良い。すなわち、第２状態においては電源が備える電池の一部において電池の劣化を防止することができればよい。なお、第２状態において使用される電池の数は１個であっても良いし、複数個であっても良い。また、第２状態において複数の電池が使用される場合、電池の接続態様は直列接続であっても良いし並列接続であっても良い。
【００５４】
各状態における電力の供給先は、切替回路の外部であれば良く、任意の負荷を想定する事ができる。ただし、第１状態と第２状態とを切り替えて電力が供給されることが好ましい負荷である構成、すなわち、負荷が変動し得る構成が好ましい。
【００５５】
さらに、第２状態においては複数の電池の一部を使用しないため、当該第２状態においては複数の選択肢の中から選択された電池が使用される。電池を選択する際の選択基準としては、種々の選択基準を採用可能である。この構成例としては、例えば、切替回路が、第２状態において、累積使用時間の短い電池を使用する構成を採用可能である。すなわち、各電池において使用開始以後の使用時間を累積して得られる累積使用時間が短い電池を使用すれば、複数の電池のそれぞれにおける累積使用時間を均一化することが可能である。
【００５６】
電池の累積使用時間が長くなると、電池における残電力量が低下し、電池の劣化の程度が増加（特に二次電池の場合）するため、複数の電池のそれぞれにおける累積使用時間を均一化することにより、複数の電池において残電力量を均一化し、電池の劣化の程度を均一化することができる。
【００５７】
さらに、切替回路が、第２状態で外部に電力を供給している期間内において、使用する電池を切り替える構成が採用されてもよい。すなわち、切替回路は、第２状態である期間内に使用する電池を動的に切り替える。この構成によれば、長期間にわたって第２状態が継続されたとしても、各電池の累積使用時間に大きな差が生じることはない。このような構成は、例えば、上述の実施形態のステップＳ２１５で印刷モード信号がないと判定された場合の処理を変更することによって実現可能である。具体的には、ステップＳ２１５で印刷モード信号がないと判定された場合、制御ＩＣ２２が、使用対象のセル以外に累積使用時間が最小のセルが存在するか否かを判定する構成とする。そして、使用対象のセル以外に累積使用時間が最小のセルが存在し、さらに、前者と後者の累積使用時間に所定の時間差が生じている場合に、制御ＩＣ２２が使用対象を後者に切り替えてステップＳ２０５に戻る処理とする。
【００５８】
さらに、切替回路は、第１状態から第２状態に切り替わる度に、直前の第２状態において使用されていた電池と異なる電池を使用するように構成されていても良い。すなわち、切替回路は、第１状態から第２状態に切り替わる度に使用する電池を変更することにより、複数の電池のそれぞれにおける累積使用時間を均一化する。この構成によれば、簡易な制御によって複数の電池のそれぞれにおける累積使用時間を均一化することができる。このような構成は、例えば、制御ＩＣ２２が最後に使用したセルをメモリに記憶する構成とし、上述のステップＳ２００において、最後に使用したセルと異なるセルを使用対象として設定する構成によって実現可能である。むろん、この際、制御ＩＣ２２は、セルの使用順序に従って使用対象のセルを選択しても良いし、最後に使用したセル以外のセルの中から、累積使用時間が最小のセルを使用対象として設定してもよい。
【００５９】
さらに、第２状態から第１状態に切り替わる場合、切替回路が、複数の電池を短絡させた後に第１状態に移行させる構成であっても良い。すなわち、直列接続される複数の電池のそれぞれにおける電圧は均一である必要があるため、第１状態で複数の電池を直列接続する前に、これらの複数の電池を短絡させれば、第１状態において、電圧が均一な複数の電池が直列接続された状態で外部に電力を供給することができる。なお、複数の電池を短絡させる際には、複数の電池を直列接続した状態で短絡させても良いし、並列接続した状態で短絡させてもよい。
【００６０】
さらに、第２状態から第１状態に切り替わる場合、切替回路は、複数の電池の全てを短絡させて複数の電池の電圧差が閾値よりも小さくなったと判断した後に第１状態に移行させてもよい。この構成によれば、複数の電池の電圧が均一化されたと見なすことができる状態で複数の電池を直列接続することが可能である。
【００６１】
さらに、上述の電源を備え、該電源から供給される電力で動作する電子機器が構成されても良い。電子機器としては、第１状態および第２状態によって駆動する種々の機器を想定する事が可能であり、例えば、印刷装置、スキャナ装置、撮像装置、演算装置、携帯端末等やこれらの装置を含む複合機等が挙げられる。さらに、以上のような、第１状態で複数の電池を直列接続する一方、第２状態で一部の電池を使用しない本発明の手法は、方法としても実現可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１０…印刷装置、２０…電源、２１ａ〜２１ｄ…セル、２２…制御ＩＣ、２２ａ…制御部、２２ｂ…電圧検出部、２２ｃ…累積使用時間計測部、３０…充電回路、４０…昇圧回路、５０…駆動部、６０…昇降圧回路、７０…本体回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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