JP2004098470A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電池の容量不足によって行うべき動作が行えなくなるのを回避しつつ、消費電力を低減できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】給電制御部１７は、ＰＳＵ７０、及び電池９０からそれぞれ供給される電力の供給を制御する。電池９０からの給電は、ＰＳＵ７０のＡＣ電源スイッチ７１がオフされている場合に、コントローラ１０、エンジン部２０、及びＦＡＸ部８０の各ユニットを対象に必要に応じて行う。その電池９０の残容量が不足すると、ＡＣ電源スイッチ７１をオンさせ、電池９０の充電を行う。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源がオフされた場合に、電池により動作可能にバックアップできる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気機器では、地球環境に及ぼす悪影響の低減のために省エネルギー化が強く要請されている。その要請により、プリンタや複写機、或いはファクシミリといった画像形成装置の多くに消費電力を抑えるための様々な機能（省エネ機能）が搭載されている。その機能を実現させる技術としては、例えば特開２００２−６３０１１公報には、接続されたホストの電源がオンとなっている状態のときに消費電力を抑えたモード（省エネモード）に移行させて、待機時の消費電力をより低減できるようにする技術が開示されている。また、特許第２８８５８７３号公報には、画像メモリに画像データが蓄積されており、且つメイン電源の電圧値が所定値以下に低下したときにのみ、バックアップ電池（２次電池）により画像メモリをバックアップすることで、消費電力の低減と併せてバックアップ電池の劣化を防止する技術が開示されている。
一方、最近ではメモリの安価に伴い、大量の画像データをファイル単位で蓄積できるようにメモリを搭載した画像形成装置が製品化されている。そのような画像形成装置のなかには、スキャナによる画像の読み込みや、記録紙などの媒体上への画像形成（プロッタ出力）など、消費電力の大きい動作を必要としない場合、例えばＬＡＮ等の通信ネットワークを通じた画像転送や夜間時のＦＡＸ受信等の動作を行う場合、受信した画像をメモリに蓄積するために、電源をオンさせることなく、必要上、最小限の一部のユニットにのみ電力を供給するようにして、消費電力を抑えるようにしているものがある。そのときに供給する電力は小さいことから、その供給に電池を用いるのが殆どである。その電池を用いることにより、商用電力を使うのを極力、回避させることができる。
【特許文献１】特開２００２−６３０１１公報
【特許文献２】特許第２８８５８７３号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電源がオフされた状態のときに電池から給電する従来の画像形成装置は、その給電を行うべき状況となると給電すべきユニットに給電を行うようになっていた。このため、電池が容量不足となると、給電すべきユニットに給電できなくなって、行うべき動作が行えなくなるという問題点があった。
本発明は、電池の容量不足によって行うべき動作が行えなくなるのを回避しつつ、消費電力を低減できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、記録紙などの媒体上に画像を形成できるものであり、給電の対象が限定された着脱可能な１つ以上の電池と、電池の残り容量を判断する残り容量判断手段と、残り容量判断手段が判断した残り容量に基づいて、電池からの給電を制御する給電制御手段と、を具備する。
なお、上記給電制御手段は、電源がオフされる場合、残り容量判断手段が判断した残り容量が所定の容量以上であれば電池から給電する状態に移行させる、ことが望ましい。また、電池から給電している場合、残り容量判断手段が判断した残り容量が所定の容量以下となれば該電池からの給電を中止し、電源をオンさせる、ことが望ましい。電池が充電手段により充電可能な二次電池であった場合、電源をオンさせるとともに、該充電手段による充電を行わせる、ことが望ましい。その充電は、残り容量判断手段が判断した残り容量に応じて行わせることが望ましい。
上記残り容量判断手段については、電池に給電させた時間を基に、該電池の残り容量を判断する、ことが望ましい。その残り容量は、電池の近傍の温度を考慮して判断することが望ましい。
本発明では、給電の対象が限定された電池の残り容量を判断し、その判断結果に基づいて、電池からの給電を制御する。例えば電源がオフされる場合、判断した残り容量が所定の容量以上であれば（給電を行える状態であれば）電池から給電する状態に移行させ、電池から給電している場合には、判断した残り容量が不足とすべき所定の容量以下となれば電池からの給電を中止し、電源をオンさせる。そのように電池からの給電を制御することにより、行うべき動作を確実に行わせつつ、消費電力を低減させることが可能となる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態につき詳細に説明する。
図１は、本実施の形態による画像形成装置の回路構成図、図２は、その概略断面図である。
本実施の形態による画像形成装置は、ファクシミリ装置に本発明を適用したものである。図２に示すように、ファクシミリ装置本体１００に対し、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）６０、及び増設給紙装置３００が取り付けられて構成されている。
ＡＤＦ６０は、原稿給紙台２０１上に裁置された原稿を１枚ずつ、繰り出して搬送ベルト２０３により排紙トレイ２０２に搬送する。増設給紙装置３００は、複数の給紙トレイ３０１〜３０３を備え、そのうちの一つから繰り出した記録紙をファクシミリ装置本体１００に供給する。
その本体１００は、内部に搭載された２つの給紙トレイ１０４、及び１０５のうちの一方から繰り出した記録紙、或いは増設給紙装置３００から供給された記録紙上に画像形成を電子写真プロセスにより行うものである。ＡＤＦ６０がコンタクトガラス１０１上に搬送した原稿の画像は光学的に読み取り、読み取った画像を画像データに変換して処理を施し、ＦＡＸ網を介して相手機に送信する。ＦＡＸ網を介して受信した画像データは、それを用いて感光体ドラム１０２に対する露光を行い、その露光後の現像処理により感光体ドラム１０２上に付着したトナーを記録紙上に転写させる。転写を行った後の記録紙は搬送ベルト１０３により定着装置１０６に搬送して定着処理を行い、その定着処理を行った記録紙を排紙トレイ４００上に排紙する。
【０００６】
図１に戻って、上記したようにして記録紙上に画像形成を行う画像形成装置の回路構成について説明する。
その画像形成装置は、図１に示すように、装置全体の制御を行うコントローラ１０と、コンタクトガラス１０１上の原稿画像を読み取って画像データに変換するスキャナ４０と、電子写真プロセスにより記録紙上に画像形成を行うプロッタ５０と、スキャナ４０、及びプロッタ５０を制御するエンジン部２０と、各種スイッチや表示部３１を有する操作部３０と、ＡＤＦ６０と、外部のＡＣ電源から電力を入力して直流の電力を供給する電力供給装置（ＰＳＵ）７０と、ＦＡＸ網を介して画像データの送受信を行うＦＡＸ部８０と、着脱自在に搭載される電池９０と、を備えて構成されている。コントローラ１０、エンジン部２０、及びＦＡＸ部８０の各ユニットは、ＰＣＩバスにより相互に接続されている。当然のことながら、それらは他のローカルバスで接続させても良い。搭載された電池９０を充電するための充電器は省略させている。
【０００７】
上記スキャナ４０、及びプロッタ５０を制御するエンジン部２０は、誤差拡散やγ変換などの画像処理を行う画像処理部２１、及びＰＣＩバスを介してデータの送受信を行うＰＣＩ部２５を有するＡＳＩＣ２２と、エンジン部２０全体の制御を行うＣＰＵ２３と、及びそのＣＰＵ２３が実行するプログラムや各種制御用データなどを格納したＲＯＭ２４と、を備えている。ＦＡＸ部８０は、ＦＡＸ部８０全体の制御を行うＣＰＵ８１と、プログラムや各種制御用データを格納したＲＯＭ８２と、ＡＳＩＣ８３、ＦＡＸ網から受信した画像データの蓄積に用いられるメモリ８４と、網制御を行うＮＣＵ８５と、を備えている。そのＡＳＩＣ８３は、網制御を行うＮＣＵ８５を介してＦＡＸ網との間でデータの送受信を行う通信制御部８６と、ＰＣＩバスを介してデータの送受信を行うＰＣＩ部８７と、を備えている。
コントローラ１０は、プログラムや各種制御用データを格納したＲＯＭ１１と、各種データ格納用メモリ１２と、ＡＳＩＣ１３と、ＣＰＵ１４と、そのＣＰＵ１４より省電力で動作するＣＰＵ（以降、便宜的に「省エネＣＰＵ」と呼ぶ）１５と、制御データ格納用のバッテリによって不揮発性化されたＮＶＲＡＭ１６と、各部への給電を制御する給電制御部１７と、を備えている。
その給電制御部１７はＰＳＵ７０のＡＣ電源スイッチ７１の状態を監視して、その状態を示す状態フラグを例えばＮＶＲＡＭ１６に格納する。そのフラグは省エネＣＰＵ１５が監視する。そのＡＣ電源スイッチ７１はオペレータが操作できるものであり、電源のオン／オフはそのスイッチ７１を操作して行うようになっている。
なお、本実施の形態では、省エネＣＰＵ１５をコントローラ１０に搭載したが、それを搭載する代わりに、消費電力を切り換えられるＣＰＵをＣＰＵ１４として採用しても良い。ＰＣＩバスには、ＬＡＮ等の通信ネットワークを介して外部装置との間でデータの送受信を行うユニットなどといった他のユニットを接続できるようにしても良い。
【０００８】
上記の構成において動作を説明する。
給電制御部１７は、ＰＳＵ７０、及び電池９０からそれぞれ供給される電力を入力して各部に供給する制御を行う。その制御は、オペレータが設定した省電力（省エネ）のための設定内容、ＡＣ電源スイッチ７１の状態、及び電池９０の状態に基づいて、移行すべき省エネ用のモードを決定することで行っている。電池９０の状態とは、満充電状態から給電を行った時間から判断している。その電池９０は、複数、搭載できるようになっている。
省エネ用のモードとして、メモリ制御モードを用意している。そのモードでは、電池９０からのみ給電を行うために、動作を、データを蓄積するための動作だけに限定しており、スキャナ４０やプロッタ５０の動作は行わない。つまりＦＡＸ受信に対応して、受信したデータの蓄積に限定した動作である。そのメモリ制御モードへは、図３に示すように、ＡＣ電源スイッチ７１がオフされたか、或いは所定時間、オペレータが操作が行わないか、若しくはＦＡＸの受信が無かったことにより、定着装置１０６の温度を或る設定温度に維持する余熱を中止し、表示部３１を構成する液晶表示器（ＬＣＤ）をオフする定着ＯＦＦモードに移行した後、予め設定された時間が経過すると移行させるようになっている。その図３において、実線はオペレータが行う操作による移行、点線はオペレータが介在せずに自動で行われる移行を表している。
【０００９】
図４は、省エネモード移行処理のフローチャートである。電池９０から給電を行う省エネモード、及びメモリ制御モードへの移行に注目して、その移行のために給電制御部１７が実行する処理を抜粋してその流れを示したものである。その図４を参照して、電池９０から給電を行うモードに移行させる給電制御部１７の動作について詳細に説明する。
先ず、ステップＳ１では、搭載された電池９０が全て満充電の状態か否か判定する。全ての電池９０で満充電させた状態から給電を行っていない場合、判定はＹＥＳとなってステップＳ５に移行する。そうでない場合には、判定はＮＯとなってステップＳ２に移行する。
ステップＳ２では、満充電させた状態から給電を行った時間に基づいて、その給電を行った電池９０を対象に充電器による充電を開始する。続くステップＳ３では、現在のモード、及び電池９０の状態を確認する。その後に移行するステップＳ４では、省エネモードへの移行が可能か否か判定する。確認した現在のモードが定着ＯＦＦモードであり、且つ電池９０の全てが満充電された状態であると確認できた場合、判定はＹＥＳとなってステップＳ５に移行する。そうでない場合には、判定はＮＯとなってステップＳ２に戻る。それにより、省エネモードへの移行が可能な状態となるまで待つ。
ステップＳ５では、省エネモードに移行するまでの時間を計時するためのカウントを開始する。次のステップＳ６では、その時間分のカウントが終了するのを待ってＡＣ電源スイッチ７１をオフさせ、省エネモードに移行させる。省エネモードに移行させた後は、ステップＳ７に移行して、そのモードの解除が要求されるのを待つ。
その解除要求は、図３に示すように、ＬＡＮ等を介して外部装置から記録紙上への画像形成が要求（プリント要求）されるか、ＦＡＸ部８０がＦＡＸ網におけるリンギング、或いは画像データ送信のためにＦＡＸ網を検出するか、或いは電池９０の充電要求により行われるようになっている。それらのうちの何れかが行われると、ステップＳ７からステップＳ８に移行する。なお、その解除要求が行われたか否かは、給電制御部１７が、省エネＣＰＵ１５がＮＶＲＡＭ１６に格納させるデータから判断している。その解除要求は更に、ＡＤＦ６０の原稿給紙台２０１上に裁置された原稿を紙検出センサが検出した場合に行うようにしても良い。
【００１０】
ステップＳ８では、給電を行っている電池９０の残容量が不足しているか否か判定する。その電池９０から給電を行っている時間が残容量不足になると考えられる時間より長くなかった場合、判定はＮＯとなってステップＳ１３に移行する。そうでない場合には、判定はＹＥＳとなってステップＳ９に移行する。
ステップＳ９では、他に給電を行っていない電池９０が存在するか否か判定する。そのような電池９０が存在する場合、判定はＹＥＳとなってステップＳ１０に移行して、給電を行う対象をその電池９０に変更した後、上記ステップＳ６に戻り、省エネモードの状態を維持させる。一方、そうでない場合には、判定はＮＯとなってステップＳ１１に移行する。
ステップＳ１１では、省エネモードを解除する。続くステップＳ１２では、ＡＣ電源スイッチ７１をオンさせ、電池９０の充電を行う。その後は上記ステップＳ１に戻り、電池９０の充電を終了するのを待つ。
上記ステップＳ８の判定がＮＯとなって移行するステップＳ１３では、メモリ制御モードに移行させ、データの蓄積を行わせるために電池９０からの給電を開始する。次のステップＳ１４では、ＦＡＸ部８０に画像データの受信を行わせ、その次のステップＳ１５では、ＦＡＸ部８０が受信したデータをコントローラ１０が搭載したメモリ１２を構成する揮発性メモリに蓄積させるための給電を行う。その後に移行するステップＳ１６では、揮発性メモリに蓄積した画像データをエンジン部２０のＡＳＩＣ２２に処理させ、処理された後の画像データを、メモリ１２を構成する不揮発性メモリに蓄積させるための給電を行う。その後は上記ステップＳ３に戻り、電池９０の状態の確認を行う。
このように、本実施の形態では、省エネモードに移行させた場合、最後の電池９０の残容量が不足となってから、ＡＣ電源スイッチ７１をオンさせて電池９０の充電を行うようにしている。それにより、行うべき動作を行えない状態となるのを回避させつつ、外部から供給されるＡＣ電源の使用を極力、抑える形で省電力化を図っている。なお、そのようにしてＡＣ電源スイッチ７１をオンさせた場合、操作部３０の表示部３１により電池９０の充電を行っている旨を通知するようにしても良い。そのようにすれば状況を把握できるようになるため、オペレータは混乱することなく、そのときの状況に適切に対処できることとなる。
【００１１】
各電池９０の充電は、給電を行っていた時間に応じて、つまりその残容量に応じて行っている。それにより、必要なだけ充電を行うようにして、その充電を効率的に行うようにしている。
電池９０は高温である程、放電できる時間が長くなることが知られている。このことから、本実施の形態では、電池９０の近傍に温度センサ９１を設け、そのセンサ９１が検出した温度を制御に反映させることにより、その温度が高いほど、１つの電池９０から給電させる時間を長くさせている。その時間は、例えば温度と給電時間の関係を定めたテーブルを参照して決定している。それにより、外部から供給されるＡＣ電源の使用をより回避する形で更なる省電力化を図っている
なお、本実施の形態では、省エネモード若しくはメモリ制御モード設定中にオペレータによってＡＣ電源スイッチ７１がオフされた場合は停電とは異なるので電池９０からの給電は行わない。ただし、データ蓄積動作等が途中の場合はその動作が終了するのを待って電池９０からの給電を終了させるようになっている。そのような給電上の制御内容は、オペレータが操作部３０上のスイッチを操作して任意に変更できるようにしても良い。
電池９０については、それをＩＣカード等に内蔵したものであれば、オペレータが装置の外部より着脱可能としても良い。各電池９０別に着脱可能とした場合には、最後の電池９０の残容量が不足となる前に充電させた電池９０を搭載させることが可能となるため、省エネモードの持続時間をより長くさせることができるようになる。電池９０の着脱用にカードスロットを用意する場合には、そのカードスロットを他の用途、例えばプログラムのダウンロード、或いは停電時のバックアップ等にも用いることができるようにしても良い。
また判断上の残容量と実際の容量が異なることは望ましくないので、電池９０の電圧レベルを監視するようにしても良い。電池９０からの給電は、その消耗や劣化を抑えるために、ＡＣ電源投入時には行わないことが望ましい。
【００１２】
ＡＣ電源スイッチ７１の状態を監視する場合、一時的な停電にも容易に対応できるようになる。例えばスイッチ７１がオンの状態にも関わらずＰＳＵ７０から供給されるＤＣ電圧のレベルが低下すれば電池９０から給電を開始するようなことが行える。このとき、ジャム等のトラブルが発生したときと同様に、スキャナ４０及びプロッタ５０以外の動作を継続させるようにすれば、電源投入時には一連の作業が滞りなく継続させることができるようになる。
電池９０は充電可能な２次電池だけでなく予備的なものとして一部を１次電池としても良い。その充電は、ＡＣ電源スイッチ７１がオン状態のときに行うが、そのスイッチ７１のオン・オフが短時間の間に行われる可能性があるため、オンとなっている状態が一定時間、経過してから充電を開始するように制御しても良い。
電池９０からの給電は、複数の電池９０を直列に接続させて行っても良い。レギュレータやＤＣ／ＤＣコンバータなどを用いて、その電圧レベルを変換させても良い。そのようにした場合、ダイオードを出力段に備えれば電流の逆流は防止できる。その電圧レベル、或いは電池９０自体の電圧レベルを若干、低くさせれば、ＰＳＵ７０からの給電と共存させることもできる。
メモリ制御モードは、ＦＡＸ部８０がＦＡＸを受信したときだけでなく、ＬＡＮ等を通じて送信されたデータを受信したときに移行させるようにしても良い。それら以外には、スキャナ４０やプロッタ５０の動作が伴わないアプリケーション・プログラムによる処理を行うときに移行させても良い。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、給電の対象が限定された電池の残り容量を判断し、その判断結果に基づいて、電池からの給電を制御する。例えば電源がオフされる場合、判断した残り容量が所定の容量以上であれば（給電を行える状態であれば）電池から給電する状態に移行させ、電池から給電している場合には、判断した残り容量が不足とすべき所定の容量以下となれば（給電を行うべき状態でなければ）電池からの給電を中止し、電源をオンさせる。このため、行うべき動作を確実に行わせつつ、消費電力を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態による画像形成装置の回路構成図である。
【図２】本実施の形態による画像形成装置の概略断面図である。
【図３】本実施の形態における状態遷移図である。
【図４】省エネモード移行処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０　　コントローラ
１５　　ＣＰＵ
１７　　給電制御部
２０　　エンジン部
３０　　操作部
４０　　スキャナ
５０　　プロッタ
７０　　電力供給装置
７１　　ＡＣ電源スイッチ
８０　　ＦＡＸ部

Claims (7)

1. 媒体上に画像を形成できる画像形成装置において、
   給電の対象が限定された着脱可能な１つ以上の電池と、
   前記電池の残り容量を判断する残り容量判断手段と、
   前記残り容量判断手段が判断した残り容量に基づいて、前記電池からの給電を制御する給電制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記給電制御手段は、電源がオフされる場合、前記残り容量判断手段が判断した残り容量が所定の容量以上であれば前記電池から給電する状態に移行させる、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記給電制御手段は、前記電池から給電している場合、前記残り容量判断手段が判断した残り容量が所定の容量以下となった場合、前記電池からの給電を中止し、電源をオンさせる、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記給電制御手段は、前記電池が充電手段により充電可能な二次電池であった場合、前記電源をオンさせるとともに、前記充電手段による充電を行わせる、
   ことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記給電制御手段は、前記残り容量判断手段が判断した残り容量に応じて前記充電手段による充電を行わせる、
   ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記残り容量判断手段は、前記電池に給電させた時間を基に、該電池の残り容量を判断する、
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記残り容量判断手段は、前記電池の近傍の温度を考慮して、該電池の残り容量を判断する、
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。

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