JP2012000824A - 電源オフ期間算出装置および記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源のオン期間の長さに関わらず電源のオフ期間を正確に把握することが可能な電源オフ期間算出装置および記録装置を提供する。
【解決手段】インクジェット記録装置１０は、期間算出装置１２によって算出されるオフ期間に基づいてクリーニングを実行する。期間算出装置１２は、電気二重層コンデンサーＣ１と、電源オン時の端子電圧を計測するＡ／Ｄコンバーター２２と、該端子電圧まで充電する時間に変換する電圧変換部２３と、該端子電圧の計測後に充電状態にし、変換された時間を初期充電時間として総充電時間をカウントするタイマー部２１と、総充電時間が記憶されるとともに電気二重層コンデンサーＣ１の放電特性に基づく補正係数データ３２が記憶された不揮発性のメモリー２５とを有する。期間算出装置１２は、上記端子電圧、総充電時間、補正係数データ３２に基づき、電気二重層コンデンサーＣ１の放電期間を前記オフ期間として算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源オフ期間算出装置および記録装置に関する。

従来から、記録媒体に対して印刷などの記録処理を行う記録装置として、記録ヘッドの各ノズルから微少な液状体の液滴を噴射するインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置においては、乾燥して増粘した液状体によるノズルの目詰まりなどを防止すべく、記録ヘッドのクリーニング処理が適宜行われる。クリーニング処理は、例えば、複数のノズルを囲うように記録ヘッドにキャップを当接させて、記録ヘッドとキャップとで密閉空間を形成したのち、その密閉空間に負圧を発生させることによって各ノズルからインクを強制的に排出させることによって行われる。このクリーニング処理を行う時期に関し、特許文献１では次のような提案がなされている。

すなわち、特許文献１に記載のインクジェット記録装置は、現在の時刻をカウントするとともに前回印刷時の日時である最終印刷日時を記憶しているＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）を有している。またインクジェット記録装置は、装置停止中に上記ＲＴＣの電源となり、装置稼働中に充電されるバックアップバッテリーを有している。そしてインクジェット記録装置は、電源がオンされると、以下に示す条件１あるいは条件２を満たすときにクリーニング処理を実行している。
（条件１）ＲＴＣに記憶されている最終印刷日時からクリーニング処理が必要となる所定時間経過しているとき。
（条件２）バックアップバッテリーの残量がないとき。

特開平５−１４７２０５号公報

しかしながら、特許文献１のインクジェット記録装置では、上記条件２を満たすときにクリーニング処理を実行することによって、以下のような問題が生じてしまう。
すなわち、例えばバッテリー残量のないインクジェット記録装置を短時間だけ稼動させた場合、バッテリーが満充電状態になる前に充電が終了してしまう。その結果、バッテリーがなくなるまでの期間も自ずと短くなるため、条件１に基づくクリーニング処理が必要ない場合であっても、条件２に基づくクリーニング処理が実行されてしまう。つまり、電源のオフ期間を正確に把握することができないため、最終印刷日時から上記所定期間を経過していないのにも関わらずクリーニング処理が実行されてしまう。その結果、条件２に基づくクリーニング処理に伴う量の液状体が消費されてしまうことになる。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電源のオン期間の長さに関わらず電源のオフ期間を正確に把握することが可能な電源オフ期間算出装置および記録装置を提供することにある。

本発明の電源オフ期間算出装置は、電源のオフ期間を算出する電源オフ期間算出記録装置であって、前記電源のオン期間に充電される蓄電素子の端子電圧を充電開始電圧として電源オン時に計測する計測手段と、前記端子電圧が前記充電開始電圧になるまでの充電時
間を前記蓄電素子の充電特性から推定し、且つ前記充電開始電圧からの充電時間を計時し、前記推定した充電時間と前記計時した充電時間との積算値である総充電時間を算出する算出手段と、前記蓄電素子の放電特性を前記総充電時間ごとに予め記憶する記憶手段と、前回の電源オン期間に基づく前記総充電時間に対応した前記放電特性を用い、今回の電源オン時における前記充電開始電圧に対応した放電期間を該放電特性から推定し、該放電期間を前記オフ期間とする推定手段とを備える。

この電源オフ期間算出装置によれば、電源オン時における蓄電素子の端子電圧が充電開始電圧として計測され、その充電開始電圧まで蓄電素子を充電するために必要な時間と、充電開始電圧からの充電時間との積算値が、蓄電素子の総充電時間として算出される。そして、前回の総充電時間に応じた放電特性に基づき今回の充電開始時間に対応した放電期間がオフ期間として推定される。その結果、蓄電素子が満充電状態となる前に充電が終了するように前回の電源オン期間が短い場合であれ、蓄電素子が満充電状態となるように前回の電源オン期間が十分に長い場合であれ、前回の総充電時間に対応した放電特性が用いられる以上、前回の充電状態に応じた放電特性から放電期間を推定することが可能である。これにより、電源のオン期間が短い場合であっても電源のオフ期間を正確に算出することが可能である。

この電源オフ期間算出装置において、前記記憶手段は、放電時の前記蓄電素子における端子電圧の電圧区間毎に前記放電期間を補正するための補正係数を前記総充電時間毎に記憶し、前記推定手段は、今回の電源オン時における前記総充電時間に対応した前記補正係数によって補正された放電特性を用いて前記オフ期間を推定する。

放電時における蓄電素子の端子電圧とは、蓄電素子の内部抵抗による電圧降下、蓄電素子の後段回路に対する充電による電圧降下、負荷に対する放電による電圧降下等、各種放電の態様に応じて、その降下速度が異なるものである。またこれら各種の放電が電源のオフ時から互いに異なるタイミングで進行することも少なくない。例えば蓄電素子の内部抵抗による放電が電源のオフ時から優先的に進むことになれば、電源オフの直後には、比較的に高い降下速度で電圧降下が進むことになる。一方、電源のオフ時から長時間が経過した後に負荷に対する放電が優先的に進むことになれば、電源のオフ時から長時間が経過した後には、比較的に低い降下速度で電圧降下が進むことになる。そのため、蓄電素子の端子電圧とは、電源オフ時からの経過時間、ひいては端子電圧の電圧区間に応じて、その降下速度が異なることが少なくない。この点、上述した電源オフ期間算出装置によれば、蓄電素子の電圧降下に応じた区間毎に補正係数が規定されていることから、オフ期間をより正確に算出することができる。

この電源オフ期間算出装置において、前記蓄電素子の周辺温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記推定手段は、前記検出された周辺温度に基づいて前記オフ期間を推定する。

ここで、蓄電素子においては、周辺温度によって内部抵抗や容量が変化するが、この電源オフ期間算出装置のように、温度検出手段をさらに備えることにより、蓄電素子の周辺温度も考慮したうえでオフ期間を推定することができる。これにより、オフ期間をさらに正確に推定することができる。

この電源オフ期間算出装置において、前記記憶手段は、前記補正係数を前記周辺温度毎に記憶し、前記推定手段は、今回の電源オン時における前記周辺温度に対応した前記補正係数によって補正された放電特性を用いて前記オフ期間を推定する。

この電源オフ期間算出装置によれば、周辺温度に応じた補正係数を用いてオフ期間を算
出することができる。
この電源オフ期間算出装置は、前記オフ期間中に前記蓄電素子と前記計測手段とを電気的に切断にする切断手段を有する。

この電源オフ期間算出装置によれば、装置停止中に蓄電素子と計測手段とを電気的に切断することによって、蓄電素子から計測手段への流れる電流を抑えることができる。これにより、蓄電素子と計測手段とが常に電気的に接続されている構成に比べて、蓄電素子の放電期間を長くすることができる。

この電源オフ期間算出装置において、前記蓄電素子は、電気二重層コンデンサーである。
この電源オフ期間算出装置のように、蓄電素子として電気二重層コンデンサーを用いることにより、蓄電素子としての二次電池などを用いる場合に比べて、蓄電素子への急速な充電が可能である。

本発明の記録装置は、上記電源オフ期間算出装置を備える。
本発明の記録装置は、上記電源オフ期間算出装置を備えることによって、正確なオフ期間を把握することができる。そのため、例えば、オフ期間に応じて記録ヘッドのクリーニング処理が実行される場合、前回の電源オン期間に関わらず、上記電源オフ期間算出装置が推定した正確なオフ期間に基づいてクリーニング処理を実行することができる。

本発明にかかる記録装置をインクジェット記録装置に具体化した一実施形態における概略構成を示すブロック図。 電気二重層コンデンサーの等価回路を示す回路図。 電気二重層コンデンサーの充電特性を示すグラフ。 電気二重層コンデンサーの放電特性を示すグラフ。 電圧区間を説明するための図。 補正係数データの構成の一部を模式的に示す図。 期間算出装置による一連の処理の手順を示すフローチャート。

以下、本発明にかかる記録装置をインクジェット記録装置に具体化した一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。図１は、インクジェット記録装置の概略構成を示すブロック図である。

図１に示されるように、インクジェット記録装置１０は、インクジェット記録装置１０を統括制御する制御装置１１と、インクジェット記録装置１０の電源がオフされていた期間であるオフ期間を算出する期間算出装置１２とを有している。制御装置１１は、記録ヘッドによる記録処理を実行するとともに、期間算出装置１２から入力される信号に基づき該記録ヘッドのクリーニング処理などを実行する。期間算出装置１２は、インクジェット記録装置１０の電源がオンされると直前のオフ期間を算出し、その算出したオフ期間に応じてクリーニング処理を実行するか否かを示す信号を制御装置１１に出力する。

次に、インクジェット記録装置１０のオフ期間を算出する期間算出装置１２について詳しく説明する。
図１に示されるように、期間算出装置１２は、蓄電素子としての電気二重層コンデンサーＣ１、算出手段を構成するタイマー部２１、計測手段としてＡ／Ｄコンバーター２２、算出手段を構成する電圧変換部２３、温度検出手段としての温度センサー２４、記憶手段としての不揮発性のメモリー２５、さらには推定手段を構成する計算部２６を有している
。そして期間算出装置１２は、電気二重層コンデンサーＣ１の放電時間をインクジェット記録装置１０のオフ期間として算出する。さらに期間算出装置１２は、算出されたオフ期間に応じてクリーニング処理を実行するか否かを示す信号を制御装置１１に出力する。

電気二重層コンデンサーＣ１は、トランジスタＱ１と電流制限抵抗Ｒ１とを介して、２．５Ｖの直流充電電圧Ｅを供給する充電電源Ｅ１に直列接続されている。トランジスタＱ１は、タイマー部２１からのオン／オフ制御信号によってオン状態になるときに、充電電源Ｅ１と電気二重層コンデンサーＣ１とを電気的に接続する。またトランジスタＱ１は、タイマー部２１からのオン／オフ制御信号によってオフ状態になるときに、充電電源Ｅ１と電気二重層コンデンサーＣ１とを電気的に切断する。電流制限抵抗Ｒ１は、トランジスタＱ１がオン状態であるときに、電気二重層コンデンサーＣ１に対する充電電流を制限する。

タイマー部２１は、トランジスタＱ１にオン／オフ制御信号を出力する。またタイマー部２１は、インクジェット記録装置１０の電源がオン状態になると、トランジスタＱ１をオン状態にするとともに、内部に設けられたカウンター２１ａを用い、トランジスタＱ１がオン状態である時間、つまり電気二重層コンデンサーＣ１の充電時間を計時（カウント）する。なお、この際、タイマー部２１は、電圧変換部２３から入力される初期充電時間ｔｃｉを初期値として電気二重層コンデンサーＣ１の充電時間をカウントする。一方、タイマー部２１は、インクジェット記録装置１０の電源がオフ状態になると、トランジスタＱ１をオフ状態にするとともに、カウントしたカウント値を総充電時間ｔｃｓとしてメモリー２５の所定領域に保存する。

Ａ／Ｄコンバーター２２には、インクジェット記録装置１０の電源がオンされると、電気二重層コンデンサーＣ１の電源オン時の端子電圧である充電開始電圧Ｖ２がアナログ値として入力される。Ａ／Ｄコンバーター２２は、入力される充電開始電圧Ｖ２のアナログ値をデジタル値に変換して電圧変換部２３と計算部２６とに出力する。

電圧変換部２３は、Ａ／Ｄコンバーター２２から入力された充電開始電圧Ｖ２に基づき、所定の端子電圧から当該充電開始電圧Ｖ２まで電気二重層コンデンサーＣ１を充電するために必要な時間である初期充電時間ｔｃｉを算出する。電圧変換部２３は、算出された初期充電時間ｔｃｉをタイマー部２１に出力する。

温度センサー２４は、電気二重層コンデンサーＣ１の周辺温度Ｔを検出するとともに、検出した周辺温度Ｔを計算部２６に出力する。
メモリー２５には、タイマー部２１のカウンター２１ａのカウント値である総充電時間ｔｃｓが所定領域に保存されるとともに、電気二重層コンデンサーＣ１の放電時間を算出するために必要な各種データが所定領域に予め記憶されている。なお、インクジェット記録装置１０の出荷時などインクジェット記録装置１０が初期状態である場合、総充電時間ｔｃｓが保存される所定領域には初期状態であることを示す総充電時間ｔｃｓが保存されている。

計算部２６は、Ａ／Ｄコンバーター２２からの充電開始電圧Ｖ２、温度センサー２４からの周辺温度Ｔ、メモリー２５に記憶されている総充電時間ｔｃｓ及び各種情報に基づいて、電気二重層コンデンサーＣ１の放電時間をインクジェット記録装置１０のオフ期間として算出する。計算部２６は、算出されたオフ期間に応じて記録ヘッドのクリーニング処理が必要か否かを判定する。そして、クリーニング処理が必要な場合には、その旨を示す信号を制御装置１１に出力する。

次に、メモリー２５に予め記憶されている各種情報及び計算部２６について図２〜図６
を参照して詳しく説明する。
まず、電気二重層コンデンサーＣ１について図２を参照して説明する。図２は、電気二重層コンデンサーにおける等価回路を示す図である。なお電気二重層コンデンサーＣ１は、内部抵抗の異なる微少なコンデンサーの集合体であると考えられるが、電気二重層コンデンサーＣ１の等価回路は、図２に示されるように、蓄電を行う主コンデンサーＣ２と絶縁抵抗Ｒ２とが並列接続された並列回路に直列抵抗Ｒ３を直列接続される回路として表現される。直列抵抗Ｒ３は、主に電気二重層コンデンサーＣ１の充電特性に対して影響を与える抵抗である。一方、絶縁抵抗Ｒ２は、主に電気二重層コンデンサーＣ１の放電特性に対して影響を与える抵抗である。なお、電気二重層コンデンサーＣ１における静電容量Ｃ、絶縁抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒｐ、直列抵抗Ｒ３の抵抗値Ｒｓは、種々の測定法により基準となる値が予め規定されるものである。

電気二重層コンデンサーＣ１の充電特性は、充電後の端子電圧をＶ１、直流充電電圧をＥ、充電時間をｔｃ、電気二重層コンデンサーＣ１の静電容量をＣ、電流制限抵抗Ｒ１の抵抗値をＲｃとすると、（１）式のように表される。

ここで、本来であれば直列抵抗Ｒ３も考慮して充電後の端子電圧Ｖ１を算出すべきであるが、本実施形態では、電流制限抵抗Ｒ１の抵抗値Ｒｃに対して直列抵抗Ｒ３の抵抗値Ｒｓが微少（１／１００以下）であるため直列抵抗Ｒ３の影響を無視している。図３は、上記（１）式に基づく電気二重層コンデンサーの充電特性を示すグラフであって、静電容量を１Ｆとし、電流制限抵抗Ｒ１の抵抗値が１２０Ω、２８４Ωである場合の充電特性を示すグラフである。また、上記（１）式から端子電圧Ｖ１の充電時間ｔｃを逆算する計算式が（２）式のように導かれる。

電圧変換部２３は、上記（２）式のＶ１にＡ／Ｄコンバーター２２から入力された充電開始電圧Ｖ２を代入することによって、当該充電開始電圧Ｖ２まで電気二重層コンデンサーＣ１を充電するために必要な時間である初期充電時間ｔｃｉを算出する。

一方、電気二重層コンデンサーＣ１の放電としては、Ａ／Ｄコンバーター２２及びトランジスタＱ１への漏れ電流Ｉによる定電流放電と、絶縁抵抗Ｒ２による定抵抗放電とがある。電気二重層コンデンサーＣ１の定抵抗放電による放電特性は、電気二重層コンデンサーＣ１の放電後における端子電圧をＶ２、放電開始時における端子電圧をＶ１、絶縁抵抗Ｒ２の抵抗値をＲｐ、放電時間をｔｄとすると、次の（３）式のように表される。

一方、電気二重層コンデンサーＣ１の定電流放電による放電特性は、電気二重層コンデンサーＣ１の放電後における端子電圧をＶ２、放電開始時における端子電圧をＶ１、定電流の電流値をｉ、電気二重層コンデンサーＣ１の静電容量をＣ、放電時間をｔｄとすると
次の（４）式のように表される。

すなわち、電気二重層コンデンサーにおいては上記（３）（４）式に基づく放電特性が得られる。ここで、定電流放電における定電流の電流値ｉが大きくなると、定電流放電に比べて定抵抗放電による電圧降下が微少となるため、電気二重層コンデンサーの放電特性を求める際に定抵抗放電による電圧降下を無視することが可能である。しかしながら、本実施形態では、定電流放電に関わる定電流が上記漏れ電流Ｉであり、例えば数マイクロアンペア程度の微少電流であるため、定電流放電及び定抵抗放電による電圧降下がともに微少となる。そのため、定抵抗放電による電圧降下を無視することができず、電気二重層コンデンサーＣ１の放電特性は、定抵抗放電及び定電流放電の両方による電圧降下を考慮する必要がある。すなわち、電気二重層コンデンサーＣ１においては、上記（３）（４）式に基づいて、定抵抗放電による電圧降下と定電流放電による電圧降下との和を電圧降下とする放電特性が得られる。

これらの（３）（４）式に基づき電気二重層コンデンサーＣ１の放電時間を算出することも可能ではあるが、その計算式が非常に複雑になるため、計算部２６に対する負荷が増大してしまう。そのため本実施形態では、放電時間を算出する計算式として、定抵抗放電及び定電流放電を考慮した放電特性の近似式から導出される次の（５）式を基本式として用いている。（５）式において、Ｖ２は放電後の端子電圧、Ｖ１は放電開始時の端子電圧、Ｃは電気二重層コンデンサーＣ１の静電容量、Ｒｐは電気二重層コンデンサーＣ１の絶縁抵抗Ｒ２、Ｉは漏れ電流である。なお、漏れ電流Ｉは、期間算出装置１２を実際に構成したのちに測定された電流値が用いられる。

しかしながら、上記（３）（４）（５）式に基づいて得られる放電特性は、実測される放電特性とは異なるものである。これは、実際の電気二重層コンデンサーにおいては、放電が開始されるとまず、電気二重層コンデンサーの内部抵抗による電圧降下が生じる。そして、内部抵抗の異なる微少なコンデンサーの集合体と考えられる電気二重層コンデンサー内において、電圧の高いコンデンサーが電圧の低いコンデンサーを充電する内部充電による電圧降下が生じるためである。そのため、放電開始時の端子電圧Ｖ１と放電後の充電開始電圧Ｖ２とを上記（５）式に単純に代入して電気二重層コンデンサーＣ１の放電時間を算出したとあっては、実際の放電時間に対して大きな誤差を招くことになる。

図４は、電気二重層コンデンサーＣ１の放電特性を示すグラフである。図４に示すグラフは、２８４Ωの電流制限抵抗Ｒ１を介して充電電源Ｅ１に直列接続された初期電圧０Ｖ、静電容量１Ｆ、絶縁抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒｐ２０ＭΩの電気二重層コンデンサーＣ１を充電電圧２．５Ｖの下で１５分または３０分間充電したのち、周辺温度４０℃のもとで放電させた場合の実測値である。図４に示すように、放電開始時の端子電圧Ｖ１にさほど差がなくとも、充電時間ｔｃの違いによって放電初期における電圧降下に差がある。これは、充電時間ｔｃの違いによって、内部抵抗による電圧降下量及び所要時間、内部充電による電圧降下量及び所要時間が異なるためである。そのため、電気二重層コンデンサーＣ１の放電特性は、充電時間ｔｃ毎に、単位時間あたりの電圧降下量（以下、変化量という）に
応じて複数の電圧区間に区分けすることができる。

上述した電圧区間について、充電時間ｔｃが３０分である電気二重層コンデンサーＣ１の放電特性を例にとって説明する。図５は、電圧区間を説明するための図であって、充電時間ｔｃが３０分である電気二重層コンデンサーＣ１の放電特性を変化量に応じて電圧区間Ａ〜Ｄに区分けした図である。図５に示されるように、電圧区間Ａは、放電開始後に電気二重層コンデンサーＣ１の内部抵抗によって電圧が降下する範囲であって、充電時間ｔｃが３０分の場合は端子電圧が２．５Ｖから２．０Ｖまでの範囲である。電圧区間Ｂは、電気二重層コンデンサーＣ１内において電圧の高いコンデンサーによって電圧の低いコンデンサーが充電される内部充電によって電圧が降下する範囲であって、充電時間ｔｃが３０分の場合は端子電圧が２．０から１．５Ｖまでの範囲である。電圧区間Ｃは、内部充電の一部が残るものの、定電流放電及び定抵抗放電によって電圧が降下する範囲であって、充電時間ｔｃが３０分の場合は端子電圧が１．５Ｖから１．０Ｖまでの範囲である。電圧区間Ｄは、定電流放電及び定抵抗放電によって電圧が降下する範囲であって、充電時間ｔｃが３０分の場合は端子電圧が１．０Ｖ未満の範囲である。

上述したように、こうした電圧降下の変化量に基づく電圧区間Ａ〜Ｄの各範囲は、充電時間ｔｃ毎に異なるものである。そのため、メモリー２５には、充電時間ｔｃ毎に電圧区間Ａ〜Ｄにおける電圧の範囲を規定したデータである電圧区間データ３１が予め記憶されている。また、各電圧区間Ａ〜Ｄではそれぞれ電圧降下の変化量が異なるため、各電圧区間Ａ〜Ｄにおける放電時間ｔｄａ〜ｔｄｄは、（５）式を電圧区間Ａ〜Ｄ毎に補正したうえで算出する必要がある。そして、電気二重層コンデンサーＣ１の放電時間は、これら補正して算出された放電時間ｔｄａ〜ｔｄｄを積算することによる求められる。すなわち計算部２６は、下記に示す条件の下では、次の（６）式を用いて放電時間ｔｄｓを計算する。
（条件）
・放電開始時の端子電圧Ｖ１
・電圧区間Ａ：Ｖ１〜Ｖａ（Ｖ１＞Ｖａ）、補正係数ａ
・電圧区間Ｂ：Ｖａ〜Ｖｂ（Ｖａ＞Ｖｂ）、補正係数ｂ
・電圧区間Ｃ：Ｖｂ〜Ｖｃ（Ｖｂ＞Ｖｃ）、補正係数ｃ
・電圧区間Ｄ：Ｖｃ以下、補正係数ｄ
・充電開始電圧Ｖ２が電圧区間Ｄに該当

なお、計算部２６は、放電後の充電開始電圧Ｖ２よりも低い電圧値で構成される電圧区間（例えば放電後の充電開始電圧Ｖ２が電圧区間Ｂ内である場合には電圧区間Ｃ，Ｄ）に関しては、当該電圧区間おける放電時間の計算は行わない。

上記（６）式における補正係数ａ〜ｄは、本実施形態では、例えば３０秒、１分、３分、…、といった充電時間ｔｃ毎に放電特性を実測した実測データに基づいて規定される。ここで、電気二重層コンデンサーＣ１の静電容量Ｃや絶縁抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒｐは、周辺温度Ｔによって変化する。そのため、静電容量Ｃ及び絶縁抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒｐを用いている上記（６）式で算出される放電時間ｔｄｓも周辺温度によって変化することになる。そこで本実施形態では、各周辺温度Ｔにおいて充電時間ｔｃ毎の放電特性を実測した実測データに基づいて補正係数ａ〜ｄを規定している。すなわち、本実施形態の補正係数ａ〜ｄは、周辺温度Ｔの変化にともなう電気二重層コンデンサーＣ１の静電容量Ｃの変化ならびに絶縁抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒｐの変化を含んだものとなっている。そして、不揮発性のメモリー２５には、こうした補正係数ａ〜ｄが規定された補正係数データ３２が予め記憶されている。図６は、こうした補正係数データ３２の構成の一部を模式的に示す図である。図６に示されるように、補正係数データ３２は、各周辺温度において、各電圧区間Ａ〜Ｄにおける補正係数ａ〜ｄが充電時間ｔｃ毎に規定されているデータである。つまり、不揮発性のメモリー２５には、放電情報として、電圧区間データ３１及び補正係数データ３２が予め記憶されている。

次に、期間算出装置１２による一連の処理について図７を参照して説明する。図７は、期間算出装置１２による処理の手順を示したフローチャートである。この一連の処理は、インクジェット記録装置１０の電源がオンされると実行される。

図７に示されるように、まず、インクジェット記録装置１０の電源がオンされると、タイマー部２１は、トランジスタＱ１をオフ状態に維持する（ステップＳ１）。また、Ａ／Ｄコンバーター２２は、電源オン時に検出された電気二重層コンデンサーＣ１の充電開始電圧Ｖ２を電圧変換部２３及び計算部２６に出力する（ステップＳ２）。また、温度センサー２４は、電源オン時に検出した周辺温度Ｔを計算部２６に出力する（ステップＳ３）。

続いてメモリー２５に保存されている総充電時間ｔｃｓが計算部２６に読み込まれる（ステップＳ４）。計算部２６は、読み込んだ総充電時間ｔｃｓに基づいてインクジェット記録装置１０が初期状態であるか否かを判定する（ステップＳ５）。計算部２６は、インクジェット記録装置１０が初期状態である場合には、クリーニング処理を実行する旨の信号を制御装置１１に出力する（ステップＳ１１）。

次に計算部２６は、読み込んだ総充電時間ｔｃｓ及び入力された周辺温度Ｔに基づいて、メモリー２５に予め記憶した電圧区間データ３１から当該総充電時間ｔｃｓにおける電圧区間Ａ〜Ｄの各電圧範囲を読み込む（ステップＳ６）。また計算部２６は、読み込んだ総充電時間ｔｃｓ及び入力された周辺温度Ｔに基づいて、メモリー２５に予め記憶した補正係数データ３２から当該総充電時間ｔｃｓ及び周辺温度Ｔに該当する補正係数ａ〜ｄを読み込む（ステップＳ７）。また計算部２６は、読み込んだ総充電時間ｔｃｓに相当する電圧であって、放電開始時の端子電圧Ｖ１を上記（２）式に基づいて算出する（ステップＳ８）。つまり、この時点で計算部２６は、放電開始時の端子電圧Ｖ１、今回の充電開始電圧Ｖ２、前回の電源オン期間に基づく総充電時間ｔｃｓ、及び周辺温度Ｔに応じた電圧区間Ａ〜Ｄ、補正係数ａ〜ｄを把握している。そして計算部２６は、（６）式にこれらの値を代入して各電圧区間Ａ〜Ｄの放電時間ｔｄａ〜ｔｄｄを算出し、各電圧区間の放電時間を積算した放電時間ｔｄｓを算出する（ステップＳ９）。これにより、計算部２６は、前回の電源オン期間に基づく総充電時間ｔｃｓに対応した放電特性を用い、今回の電源オン時における充電開始電圧Ｖ２に対応した放電時間ｔｄｓを該放電特性から推定する。

放電時間ｔｄｓが算出されると計算部２６は、その算出した放電時間ｔｄｓがクリーニング処理の必要な放電時間ｔｄｅを上回るか否かを判定する（ステップＳ１０）。クリー
ニング処理が必要な場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、計算部２６は、インクジェット記録装置１０の制御装置１１にクリーニング処理を実行する旨を示す信号を出力する（ステップＳ１１）。この信号を受けたインクジェット記録装置１０の制御装置１１は、記録ヘッドのクリーニング処理を実行する。一方、クリーニング処理が不必要な場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、期間算出装置１２は、次の処理（ステップＳ１２）へと進む。

次に、タイマー部２１が有するカウンター２１ａのリセット処理が行われる（ステップＳ１２）。電圧変換部２３は、Ａ／Ｄコンバーター２２から入力された充電開始電圧Ｖ２を初期充電時間ｔｃｉに変換してタイマー部２１に出力する（ステップＳ１３）。タイマー部２１は、電圧変換部２３から入力された初期充電時間ｔｃｉの分だけカウンター２１ａをカウントさせたのち、トランジスタＱ１をオフ状態からオン状態に切り替える。タイマー部２１は、初期充電時間ｔｃｉを初期値としてトランジスタＱ１がオン状態である時間のカウントを開始する（ステップＳ１４）。

やがてインクジェット記録装置１０の電源がオフされる（ステップＳ１５）と、タイマー部２１は、トランジスタＱ１をオフ状態に切り替えるとともに、カウンター２１ａによってカウントされたカウント値を総充電時間ｔｃｓとしてメモリー２５の所定領域に保存する（ステップＳ１６）。メモリー２５に次回の電源オン時に用いられる総充電時間ｔｃｓが保存されることで期間算出装置１２による一連の処理が終了する。これにより、タイマー部２１は、端子電圧が今回の充電開始電圧Ｖ２になるまでの充電時間を初期充電時間ｔｃｉとして充電特性から推定し、且つ今回の充電開始電圧Ｖ２からの充電時間を計時する。そして、タイマー部２１が、これら推定した充電時間と計時した充電時間との積算値である総充電時間ｔｃｓをメモリー２５に保存し、計算部２６は、次回の放電時間ｔｄｓの算出にこうした総充電時間ｔｃｓを利用する。

以上説明したように、上述したインクジェット記録装置１０によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態によれば、放電後の充電開始電圧Ｖ２を変換した初期充電時間ｔｃｉを初期値として、電気二重層コンデンサーＣ１の充電時間ｔｃをカウントした。これにより、放電開始時における電気二重層コンデンサーＣ１の充電状態に応じた総充電時間ｔｃｓを把握することができることから、オフ期間における電気二重層コンデンサーＣ１の放電特性を予測することが可能である。

（２）そして、電気二重層コンデンサーＣ１の総充電時間ｔｃｓに応じた放電情報に基づいて電気二重層コンデンサーＣ１の放電時間ｔｄｓがインクジェット記録装置１０のオフ期間として算出される。すなわち、たとえ前回の充電によって電気二重層コンデンサーＣ１が満充電状態にならなくとも、放電開始時における電気二重層コンデンサーＣ１の充電状態に応じた放電特性に基づいて放電時間ｔｄｓが算出される。これにより、電気二重層コンデンサーＣ１の充電状態に関わらず、当該電気二重層コンデンサーＣ１の放電時間ｔｄｓを正確に算出することが可能である。それゆえに、インクジェット記録装置１０のオフ期間を正確に算出することが可能であることから、記録ヘッドのクリーニング処理の増加を回避することができる。

（３）上記実施形態によれば、電気二重層コンデンサーＣ１の放電時間ｔｄｓをインクジェット記録装置１０のオフ期間として算出した。こうした構成によれば、例えばＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）などの電気二重層コンデンサーＣ１を電源とする計時手段を用いることなくインクジェット記録装置１０のオフ期間を算出することができる。これにより、電気二重層コンデンサーＣ１を電源とする計時手段を設ける必要がないため、当該計時手段の分だけコストを低減することができる。また、電気二重層コンデンサーＣ１を電源とする計時手段を設けた場合に比べて、電気二重層コンデンサーＣ１の電圧
を長期間にわたって保持することができる。

（４）上記実施形態によれば、各充電時間ｔｃにおける放電特性を電圧降下の変化量に応じて電圧区間Ａ〜Ｄに区分けするとともに、各電圧区間Ａ〜Ｄの放電時間ｔｄａ〜ｔｄｄを変化量に応じて補正したうえで算出した。それゆえに、これら放電時間ｔｄａ〜ｔｄｄの積算値であるインクジェット記録装置１０のオフ期間を正確に算出することができる。

（５）上記実施形態のように、電気二重層コンデンサーＣ１の放電特性を実測した実測データに基づいて補正係数データ３２の各補正係数を規定することにより、電気二重層コンデンサーＣ１の放電時間をより一層正確に算出することができる。

（６）上記実施形態の補正係数データ３２は、各周辺温度Ｔにおいて充電時間ｔｃ毎の放電特性を実測した実測データに基づいて補正係数ａ〜ｄが規定されている。これにより、周辺温度Ｔによる電気二重層コンデンサーＣ１の静電容量Ｃ及び絶縁抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒｐの変化を含んだかたちで各補正係数ａ〜ｄを規定することができる。

（７）期間算出装置１２は、電気二重層コンデンサーＣ１の周辺温度Ｔを検出する温度センサー２４を有しているとともに、温度センサー２４が検出した周辺温度Ｔに基づいて補正係数ａ〜ｄを選択する。こうした構成によれば、電気二重層コンデンサーＣ１の周辺温度Ｔをも考慮したうえで補正係数ａ〜ｄを選択することができる。

（８）上記実施形態では、蓄電素子として電気二重層コンデンサーＣ１を用いることにより、蓄電素子である二次電池に比べて、急速な充電が可能である。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。

・上記実施形態では、蓄電素子として電気二重層コンデンサーＣ１を用いた。これを変更して蓄電素子として二次電池などを用いてもよい。
・上記実施形態における期間算出装置１２において、電気二重層コンデンサーＣ１とＡ／Ｄコンバーター２２との電気的接続をインクジェット記録装置１０のオフ期間だけ切断する切断手段を設けてもよい。同様に電気二重層コンデンサーＣ１とトランジスタＱ１との電気的接続をインクジェット記録装置１０のオフ期間だけ切断する切断手段を設けてもよい。切断手段としては、例えば機械的なスイッチやソレノイドを用いたスイッチなどが挙げられる。こうした構成によれは、Ａ／Ｄコンバーター２２及びトランジスタＱ１への漏れ電流Ｉを抑えることができる。それゆえに、電気二重層コンデンサーＣ１の電圧保持能力をさらに高めることができる。

・上記実施形態における補正係数データ３２は、各周辺温度Ｔにおいて充電時間ｔｃ毎の放電特性を測定した実測データに基づいて補正係数が規定されているデータである。そのため、周辺温度Ｔによる電気二重層コンデンサーＣ１の静電容量Ｃや絶縁抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒｐの変化を含んだ補正係数が規定されている。これを変更して、以下のようにしてもよい。

すなわち、例えば、充電時間ｔｃ毎に基準となる補正係数ａ〜ｄが規定されたデータを補正係数データ３２として不揮発性のメモリー２５に予め記憶させる。そして、周辺温度Ｔ毎の絶縁抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒｐを示す絶縁抵抗データ、ならびに周辺温度Ｔ毎の電気二重層コンデンサーＣ１の静電容量Ｃを示す静電容量データを不揮発性のメモリー２５に予め記憶させる。そして、放電時間ｔｄｓを算出する際には、総充電時間ｔｃｓに基づき補正係数データ３２から読み出した補正係数ａ〜ｄ、温度センサー２４が検出した周辺温度Ｔに基づき上記絶縁抵抗データ及び静電容量データから読み出した抵抗値Ｒｐ及び静電容
量Ｃの値を（６）式に代入して算出するようにしてもよい。こうした構成であれば、周辺温度Ｔに応じた電気二重層コンデンサーＣ１の静電容量Ｃ及び絶縁抵抗Ｒ２の抵抗値Ｒｐを選択することが可能になることから、算出される放電時間ｔｄｓの精度向上が見込まれる。

・上記実施形態の期間算出装置１２は、蓄電素子としての電気二重層コンデンサーＣ１の周辺温度Ｔを検出する温度センサー２４を有し、該温度センサー２４が検出した周辺温度に基づく補正係数を用いて放電時間ｔｄｓを算出した。

これに限らず、温度センサー２４を割愛するとともに、補正係数データ３２に充電時間ｔｃ毎の補正係数のみを規定するようにしてもよい。こうした構成は、例えば周辺温度Ｔによる放電特性の変化が微小である蓄電素子に適用可能であり、期間算出装置１２の構成を簡素化するうえで有効な手段である。

・上記実施形態の補正係数ａ〜ｄは、電気二重層コンデンサーＣ１の放電特性を電圧降下の変化量に応じた４つの電圧区間Ａ〜Ｄ毎に規定されている。こうした電圧区間は、４つに限られるものではなく、より多くの区間に区分けすることによって、算出される放電時間ｔｄｓのさらなる精度の向上が見込まれる。

・上記実施形態では、蓄電素子としての電気二重層コンデンサーＣ１の放電時間ｔｄｓを算出する期間算出装置１２をインクジェット記録装置１０に適用した。これに限らず、上述した構成の期間算出装置１２の適用対象は、期間算出装置１２が算出する電気二重層コンデンサーＣ１の放電期間を正確に把握することを必要とする装置であればよく、インクジェット記録装置１０の他、例えば、同じく記録ヘッドとしての噴射ヘッドを移動可能に有しているラテラル式のプリンターに適用してもよいし、記録用紙の走査方向の全域にわたってインク滴を噴射するように位置に固定された噴射ヘットを有しているラインヘッド方式のプリンターに適用してもよし、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置を採用してもよく、微小量の液滴を吐出させる噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用してもよい。また、他の記録装置として、例えば、レーザー式プリンター（１ドラム方式やタンデム方式等）、ＬＥＤプリンター、熱転写プリンター（昇華型プリンターを含む）などのノンインパクトプリンターでもよいし、ドットインパクト式プリンターなどのインパクト式プリンター等の記録装置にも適用することが可能である。

Ｃ１…電気二重層コンデンサー、Ｃ２…主コンデンサー、Ｅ１…充電電源、Ｑ１…トランジスタ、Ｒ１…電流制限抵抗、Ｒ２…絶縁抵抗、Ｒ３…直列抵抗、１０…インクジェット記録装置、１１…制御装置、１２…期間算出装置、２１…タイマー部、２１ａ…カウンター、２２…Ａ／Ｄコンバーター、２３…電圧変換部、２４…温度センサー、２５…メモリー、２６…計算部、３１…電圧区間データ、３２…補正係数データ。

Claims (7)

1. 電源のオフ期間を算出する電源オフ期間算出装置であって、
   前記電源のオン期間に充電される蓄電素子の端子電圧を充電開始電圧として電源オン時に計測する計測手段と、
   前記端子電圧が前記充電開始電圧になるまでの充電時間を前記蓄電素子の充電特性から推定し、且つ前記充電開始電圧からの充電時間を計時し、前記推定した充電時間と前記計時した充電時間との積算値である総充電時間を算出する算出手段と、
   前記蓄電素子の放電特性を前記総充電時間ごとに予め記憶する記憶手段と、
   前回の電源オン期間に基づく前記総充電時間に対応した前記放電特性を用い、今回の電源オン時における前記充電開始電圧に対応した放電期間を該放電特性から推定し、該放電期間を前記オフ期間とする推定手段とを備える
   ことを特徴とする電源オフ期間算出装置。
2. 前記記憶手段は、放電時の前記蓄電素子における端子電圧の電圧区間毎に前記放電期間を補正するための補正係数を前記総充電時間毎に記憶し、
   前記推定手段は、今回の電源オン時における前記総充電時間に対応した前記補正係数によって補正された放電特性を用いて前記オフ期間を推定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源オフ期間算出装置。
3. 前記蓄電素子の周辺温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
   前記推定手段は、前記検出された周辺温度に基づいて前記オフ期間を推定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電源オフ期間算出装置。
4. 前記記憶手段は、前記補正係数を前記周辺温度毎に記憶し、
   前記推定手段は、今回の電源オン時における前記周辺温度に対応した前記補正係数によって補正された放電特性を用いて前記オフ期間を推定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の電源オフ期間算出装置。
5. 前記オフ期間中に前記蓄電素子と前記計測手段とを電気的に切断にする切断手段を有する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電源オフ期間算出装置。
6. 前記蓄電素子は、電気二重層コンデンサーである
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電源オフ期間算出装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の電源オフ期間算出装置を備える
   ことを特徴とする記録装置。

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