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図面 (4)

課題

基板を適切な位置に配置しつつ、電磁ノイズ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。

概要

背景

基板有線で接続すると、各基板を接続する配線電磁ノイズ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。

概要

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。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。

目的

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

効果

実績

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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。

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

基板有線で接続すると、各基板を接続する配線電磁ノイズ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

0003

特開平10−191553号公報

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

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。
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。
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。

実施例

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。

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

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