JP2006091778A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】商用電源からの電力と蓄電池の電力とを併用する画像形成装置であって、蓄電池の電力を有効に使用することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置本体を制御するメインコントローラ２０を備え、商用電源と、前記商用電源により充電される蓄電池８６からの電源とを併用して定着補助ヒータ８８に供給する画像形成装置であって、前記蓄電池８６の充電および／または放電動作を、前記画像形成装置本体とは独立して制御する蓄電池制御コントローラ８０を備えることを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

この発明は、文書や画像などを印刷出力する画像形成装置に関し、さらに詳細には、商用電源と蓄電池とを併用する画像形成装置に関する。

近年、複写機などの画像形成装置に求められる性能として、電源投入時や、省エネモードから運転モードへの復帰時における立ち上がり時間の短縮化が要求されている。そのため、定着ローラの厚さを薄くする（いわゆる薄肉化）などの方法により、定着ローラの昇温速度を向上させる試みがなされている。

このように定着ローラを薄肉化すると、定着ローラの保持熱量が低下するため、一定の画像品質を維持するためにＣＰＭ（１分間あたりのコピー枚数）を低下させ、また、通紙中に一旦停止をさせる必要がある。また、画像形成装置には最大消費電力が規定されており、ヒータ出力の増大による立ち上げ時間の短縮化は困難である。

そのため、画像形成装置内に蓄電池を搭載させ、消費電力が比較的少ない時期に蓄電池の充電を行っておき、装置立ち上げ時や連続通紙時など、大きな電力が必要になったときに蓄電池から放電させることによって、不足分の電力を補う方法が検討されている（例えば、下記特許文献１〜６参照。）。

特開２０００−７５７３７号公報 特開２０００−９８７９９号公報 特開２０００−１１６０２３号公報 特開２００２−１６２８５２号公報 特開２００２−１６２８５４号公報 特開２００２−１７４９８８号公報

しかしながら、蓄電池からの電力供給は、商用電源からの電力供給と異なり、供給可能量が小さい。このため、蓄電池に保持された電力を、より有効に使用する必要がある。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、蓄電池の電力を有効に使用することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる画像形成装置は、画像形成装置本体を制御するメインコントローラを備え、商用電源と、前記商用電源により充電される蓄電池からの電源とを併用して定着補助ヒータに供給する画像形成装置であって、前記蓄電池の充電および／または放電動作を、前記画像形成装置本体とは独立して制御する蓄電池制御手段を備えることを特徴とする。

この請求項１の発明によれば、蓄電池の充電および／または放電動作を前記画像形成装置本体とは独立して制御する蓄電池制御手段を備えている。このため、蓄電池の充電途中で画像形成装置本体側の制御が省エネモードに移行した場合でも、充電を中断することなく満充電まで続けることができ、効率的に蓄電電力を使用することができる。また、逆に、蓄電池の充電状態を考慮することなく、画像形成装置本体の制御を省エネモードに移行させることができ、画像形成装置の省電力化を図ることができる。

また、定着補助ヒータへの電源供給は前記蓄電池制御手段によって制御されるので、電源投入時や省エネモードから運転モード復帰時のように急速加熱が必要な場合に必要な熱量を短時間に供給することができ、画像形成装置の高速化に資することができる。

また、請求項２の発明にかかる画像形成装置は、請求項１に記載の発明において、前記蓄電池制御手段は、前記蓄電池の放電要求、充電要求、および充電状態の確認動作のうちの少なくとも一つを、前記メインコントローラとの間のコマンドのやりとりにより実行することを特徴とする。

この請求項２の発明によれば、前記蓄電池制御手段は、前記蓄電池の放電要求、充電要求、および充電状態の確認動作のうちの少なくとも一つを、前記メインコントローラとの間のコマンドのやりとりにより実行するので、例えば蓄電池の数を増やす場合などの蓄電池に関する変更を行う際に、より簡単に制御の拡張を図ることができる。

また、請求項３の発明にかかる画像形成装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記蓄電池制御手段は、前記定着補助ヒータの急速加熱を行うために、前記メインコントローラから放電要求コマンドを受信した際、前記蓄電池の残蓄電容量の問い合わせを行い、前記残蓄電容量が所定の閾値以上の場合には前記蓄電池を放電させ、前記閾値未満の場合には前記蓄電池を充電させることを特徴とする。

この請求項３の発明によれば、前記蓄電池制御手段は、前記定着補助ヒータの急速加熱を行うために前記メインコントローラから前記蓄電池制御手段に放電要求コマンドを送信する際、前記コマンド送信前に前記蓄電池の残蓄電容量の問い合わせを行い、前記残蓄電容量が所定の閾値以上の場合には前記蓄電池を放電させる一方、前記閾値未満の場合には放電させない放電制御機能をさらに具備する。すなわち、放電を行う前に蓄電池制御手段に対して蓄電容量の問い合わせを行い、一定容量以上の場合にのみ放電を行うので、有限である蓄電電力のより効果的な活用を行うことができる。

また、請求項４の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明において、前記蓄電池制御手段は、通紙するために前記メインコントローラから放電要求コマンドを受信した際、前記蓄電池の残蓄電容量の問い合わせを行い、前記残蓄電容量が所定の閾値以上の場合には前記蓄電池を放電させ、前記閾値未満の場合には前記蓄電池を充電させることを特徴とする。

この請求項４の発明によれば、前記蓄電池制御手段は、通紙するために前記メインコントローラから前記蓄電池制御手段に放電要求コマンドを送信する際、前記コマンド送信前に前記蓄電池の残蓄電容量の問い合わせを行い、前記残蓄電容量が所定の閾値以上の場合には前記蓄電池を放電させ、前記閾値未満の場合には放電させない放電制御機能をさらに具備する。すなわち、放電を行う前に蓄電池制御手段に対して蓄電容量の問い合わせを行い、一定容量以上の場合にのみ放電を行うので、有限である蓄電電力のより効果的な活用を行うことができる。

また、請求項５の発明にかかる画像形成装置は、請求項３または４に記載の発明において、前記蓄電池制御手段は、前記残蓄電容量の閾値の設定を変更可能なことを特徴とする。

この請求項５の発明によれば、前記蓄電池制御手段は、前記残蓄電容量の閾値の設定を変更する機能をさらに具備しているので、ユーザーの要望に即した蓄電池の制御を行うことができる。

本発明にかかる画像形成装置によれば、蓄電池の充電途中で画像形成装置本体側の制御が省エネモードに移行した場合でも、充電を中断することなく満充電まで続けることができる。また、逆に、蓄電池の充電状態を考慮することなく、画像形成装置本体の制御を省エネモードに移行させることができ、画像形成装置の省電力化を図ることができる。

また、定着補助ヒータが蓄電池制御手段によって電源を制御されるので、電源投入時や省エネモードから運転モード復帰時のように急速加熱が必要な場合に必要な熱量を短時間に供給することができ、画像形成装置の高速化に資することができる。

さらに、蓄電池の蓄電容量が一定容量以上の場合にのみ放電を行うので、有限である蓄電電力をより効果的に活用することができる。

（実施の形態１）
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる画像形成装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の画像形成装置を示す正面図である。自動原稿送り装置（以降、ＡＤＦと称す）１の上部の原稿台２には、原稿の画像面を上にして原稿束が置かれる。

操作部３０（図２参照）上の「スタート」キー３４が押下されると、一番上の原稿から給送ローラ３および給送ベルト４によってコンタクトガラス６上の所定の位置に給送される。読み取りユニット５０によってコンタクトガラス６上の原稿の画像データを読み取り、読み取りが終了した原稿は、給送ベルト４および排送ローラ５によって排出される。さらに、原稿セット検知部７にて原稿台２に次の原稿があることを検知した場合、前原稿と同様にコンタクトガラス６上に給送される。給送ローラ３と、給送ベルト４と、排送ローラ５は搬送モータ２６（図４参照）によって駆動される。

装置下方の第１給紙トレイ８と、第２給紙トレイ９と、第３給紙トレイ１０とに積載された転写紙は、各々第１給紙ユニット１１と、第２給紙ユニット１２と、第３給紙ユニット１３とによって給紙され、縦搬送ユニット１４によって感光体１５に当接する位置まで搬送される。読み取りユニット５０にて読み込まれた画像データは、書き込みユニット５７からのレーザーによって感光体１５に書き込まれ、現像ユニット２７を通過することによってトナー像が形成される。そして、転写紙は感光体１５の回転と等速で搬送ベルト１６によって搬送されながら、感光体１５上のトナー像が転写される。その後、定着ユニット１７にて画像を定着させ、排紙ユニット１８によって排紙トレイ１９に排出される。

転写紙の両面に画像を作像する場合は、各給紙トレイ８〜１０から給紙され作像された転写紙を排紙トレイ１９側に導かないで、両面入紙搬送路１１３に搬送し、反転ユニット１１２でスイッチバック反転させ、一旦両面搬送ユニット１１１にストックする。その後、両面搬送ユニット１１１にストックされた転写紙は再び感光体１５に作像されたトナー画像を転写するために、両面搬送ユニット１１１から縦搬送ユニット１４に再給紙され、裏面に画像を印刷された後に排紙トレイ１９に導かれる。また、転写紙を反転して排出する場合は、上記反転ユニット１１２でスイッチバック反転した用紙を両面ユニットに送らずに反転排紙搬送路１１４に送り出して排紙トレイ１９に排紙する。

感光体１５と、搬送ベルト１６と、定着ユニット１７と、排紙ユニット１８と、現像ユニット２７はメインモータ２５（図４参照）によって駆動され、各給紙ユニット１１〜１３はメインモータ２５の駆動力を各々給紙クラッチ２２〜２４（図４参照）によって伝達されて駆動される。縦搬送ユニット１４は、メインモータ２５の駆動力を中間クラッチ２１（図４参照）によって伝達することにより駆動される。

図２は、操作部の表示内容の一例を示す説明図である。操作部３０には、液晶タッチパネル３１や、テンキー３２や、「クリア／ストップ」キー３３や、「スタート」キー３４や、「予熱」キー３５などが設けられ、中でも「予熱」キー３５は待機電源のみ残してオフするという省電力状態（省エネモード）への移行に使用される。また、液晶タッチパネル３１には、後述するモード設定のための機能キー（不図示）や部数、および画像形成装置の状態を示すメッセージなどが表示される。

さらに、３８は「初期設定」キーであり、３９は「アプリケーション切り替え」キーである。「初期設定」キー３８を押下することで、画像形成装置の初期状態を任意にカスタマイズすることが可能である。例えば、装置が収納している用紙サイズの設定やコピー機能のモードクリアキーを押下したときに設定される状態を任意に設定することができる。また、一定時間操作がないときに優先して選択されるアプリケーションなどの選択や国際エネルギースター計画に従った低電力への移行時間の設定やオートオフ／スリープモードへの移行する時間なども設定することができる。

「予熱」キー３５を押下すると、画像形成装置は待機状態から省電力状態に移行し、定着温度を低下させ、操作部３０の表示を消灯する。予熱状態は、国際エネルギースター計画でいう、低電力状態を意味している。また、予熱状態、オフ状態／スリープ状態を解除し、待機状態に移行させるには、この「予熱」キー３５を再度押下する。

図３は、操作部に設けられる液晶タッチパネルの表示内容の一例を示す説明図である。オペレータが液晶タッチパネル３１に表示されたキーにタッチすることで、選択された機能を示すキーが黒く反転する。また、機能の詳細を指定しなければならない場合、例えば、変倍であれば、キーにタッチすることで変倍値などが詳細機能の設定画面に表示される。このように、液晶タッチパネル３１はドット表示器を使用しているため、そのときの最適な表示をグラフィカルに行うことが可能である。

連結キー４０は、１台以上の画像形成装置と電気的に接続されている場合に有効なキーである。この連結キー４０を押下すると、押下した画像形成装置がマスター機となり、接続されている画像形成装置がスレーブ機となり、選択されている機能がコピーであればマスター機の操作部のスタート指示により、マスター機で読み取った原稿画像をスレーブ機でも出力可能となる。

図４は、画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。メインコントローラ２０には、オペレータに対する表示やオペレータからの機能設定入力制御を行う操作部３０と、スキャナの制御や原稿画像を画像メモリに書き込む制御や作像を行うための制御等を行う画像処理部（ＩＰＵ）４９と、ＡＤＦ１といった分散制御装置が接続されている。

また、メインコントローラ２０には複数の画像形成装置に接続して各装置の構成および機能情報、動作制御に関する情報の送受信を行うための連結Ｉ／Ｆ（インターフェース）４８が接続されている。メインコントローラ２０は連結Ｉ／Ｆ４８を介して接続された画像形成装置の情報を獲得し、動作を設定することにより連結動作の制御を行うか、或いは、接続された他の画像形成装置からの要求を獲得して自機の動作の制御を行う。

操作部３０は、液晶タッチパネル３１にて状態確認され、キー入力部３２〜３５からの入力によって操作指示を取得する。そして、操作部３０から指示を受けたメインコントローラ２０は、メインモータ２５の駆動を制御し、さらに中間クラッチ２１と、第１給紙クラッチ２２と、第２給紙クラッチ２３と、第３給紙クラッチ２４の駆動制御を行う。すなわち、図１に示すように、感光体１５と、搬送ベルト１６と、定着ユニット１７と、排紙ユニット１８と、現像ユニット２７はメインモータ２５によって駆動され、各給紙ユニット１１〜１３は、メインモータ２５の駆動力を各々給紙クラッチ２２〜２４によって伝達することにより駆動される。また、縦搬送ユニット１４も、メインモータ２５の駆動力を中間クラッチ２１によって伝達することにより駆動される。さらに、メインコントローラ２０は、原稿セット検知部７と搬送モータ２６にてＡＤＦ１の制御も行う。

次に、図１を用いて、原稿の画像読み取りから記録面上に潜像形成するまでの動作を説明する。ここで「潜像」とは、感光体面上に画像を光情報に変換して照射することにより生じる電位分布である。

読み取りユニット５０は、原稿を載置するコンタクトガラス６と光学走査系で構成されており、光学走査系は、露光ランプ５１と、第１ミラー５２と、レンズ５３と、ＣＣＤイメージセンサ５４とによって構成されている。露光ランプ５１および第１ミラー５２は、図示しない第１キャリッジ上に固定され、第２ミラー５５および第３ミラー５６は、図示しない第２キャリッジ上に固定されている。

原稿像を読み取るときには、光路長が変わらないように、第１キャリッジと第２キャリッジとが２対１の相対速度で機械的に走査される。この光学走査系は、図示しないスキャナ駆動モータにて駆動される。原稿画像は、ＣＣＤイメージセンサ５４によって読み取られ、電気信号に変換されて処理される。レンズ５３およびＣＣＤイメージセンサ５４を図１において左右方向に移動させることにより、画像倍率が変わる。すなわち、指定された倍率に対応してレンズ５３およびＣＣＤイメージセンサ５４の左右方向に位置が設定される。

書き込みユニット５７は、レーザー出力ユニット５８と、結像レンズ５９と、ミラー６０とによって構成され、レーザー出力ユニット５８の内部には、レーザー光源であるレーザーダイオードおよびモータによって高速で定速回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）が備わっている。レーザー出力ユニット５８より照射されるレーザー光は、定速回転するポリゴンミラーで偏光され、結像レンズ５９を通り、ミラー６０で折り返され、感光体１５面上に集光結像する。

偏光されたレーザー光は、感光体１５が回転する方向と直行する方向（主走査方向）に露光走査され、後述する画像処理部４９のセレクタ６４（図５参照）より出力された画像信号のライン単位で記録を行う。感光体１５の回転速度と記録密度に対応した所定の周期で主走査を繰り返すことによって、感光体面上に画像（静電潜像）が形成される。

上述したように、書き込みユニット５７から出力されるレーザー光が、画像作像系の感光体１５に照射される。図示は省略するが、感光体１５の一端近傍のレーザービームが照射される位置に、主走査同期信号を発生するビームセンサが配置されている。この主走査同期信号をもとに主走査方向の画像記録開始タイミングの制御、および後述する画像信号の入出力を行うための制御信号の生成を行う。

次に、図４に示した画像処理部（ＩＰＵ）４９（図１に示した読み取りユニット５０と書き込みユニット５７）の構成について説明する。図５は、画像処理部の構成を示すブロック図である。

図１に示した露光ランプ５１から照射された光は原稿面を照射し、原稿面からの反射光を、ＣＣＤイメージセンサ（ＣＣＤ）５４にて結像レンズ（図示せず）により結像、受光して光電変換し、Ａ／Ｄコンバータ６１にてデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された画像信号は、シェーディング補正部６２でシェーディング補正がなされた後、ＭＴＦ・γ補正部６３にてＭＴＦ補正、γ補正などがなされる。変倍部７２を経由した画像信号は変倍率に合わせて拡大縮小され、セレクタ６４に送られる。セレクタ６４では、画像信号の送り先を、書き込みγ補正ユニット７１または画像メモリコントローラ６５へ切り替える。書き込みγ補正ユニット７１を経由した画像信号は作像条件に合わせて書き込みγが補正され、書き込みユニット５７に送られる。画像メモリコントローラ６５とセレクタ６４との間は、双方向に画像信号を入出力可能な構成となっている。

画像処理部（ＩＰＵ）４９は、画像メモリコントローラ６５の設定や、図１に示した読み取りユニット５０、書き込みユニット５７の制御を行うＣＰＵ６８、およびそのプログラムやデータを格納するＲＯＭ６９、ＲＡＭ７０を備え、その他Ｉ／Ｏポート６７も接続されている。ＣＰＵ６８は、画像メモリコントローラ６５を介して、画像メモリ６６のデータの書き込み、読み出しを行う。また、画像メモリ６６の内容を退避させたり、保存するためのＨＤＤ（ハードディスクドライブ／図示省略）をさらに備えていてもよい。

連結Ｉ／Ｆ４８は画像情報の送受信のため、画像メモリコントローラ６５のデータバスに接続され、データの入出力が可能な構成になっている。画像形成装置間のデータ転送速度に応じて、画像情報は画像メモリ６６を介して転送される。すなわち、画像出力時には画像メモリコントローラ６５から画像メモリ６６に画像データを格納した後、画像形成装置間のデータ転送速度に応じて順次画像メモリ６６からデータを読み出して、連結Ｉ／Ｆ４８にデータを転送する。画像入力時には連結Ｉ／Ｆ４８より転送される画像データを画像メモリ６６に格納した後、画像メモリ６６から画像メモリコントローラ６５を介して画像形成装置内部で画像データの処理を行う。上述の構成により、画像形成装置の機能の制約を受けることなく連結動作の実現が可能になる。

原稿画像で画像メモリコントローラ６５へ送られた画像は、画像メモリコントローラ６５内にある画像圧縮装置によって画像データを圧縮した後、画像メモリ６６に送られる。ここで画像データを圧縮する理由は、１枚の原稿画像で画像メモリ６６を大変多く使用するからである。最大画像サイズ分の２５６階調のデータを、そのまま画像メモリ６６に書き込むことも可能であるが、画像圧縮を行うことで、限られた画像メモリ６６を有効に利用できる。

また、一度に多くの原稿画像データを記憶することができるため、ソート機能として、貯えられた原稿画像イメージデータをページ順に出力することができる。この場合、画像を出力する際に、画像メモリ６６のデータを画像メモリコントローラ６５内の伸長装置で順次伸長しながら出力を行う。このような機能は一般に「電子ソート」と呼ばれている。

また画像メモリ６６の機能を利用して、複数枚の原稿画像を、画像メモリ６６の転写紙１枚分のエリアを分割したエリアに順次読み込むことも可能となる。例えば４枚の原稿画像を、画像メモリ６６の転写紙１枚分の４等分されたエリアに順次書き込むことで、４枚の原稿が１枚の転写紙イメージに合成され集約されたコピー出力を得ることが可能となる。このような機能は一般に「集約コピー」と呼ばれている。画像メモリ６６の画像はＣＰＵ６８からアクセス可能な構成となっている。このため画像メモリ６６の内容を加工することが可能であり、例えば画像の間引き処理、画像の切り出し処理などを行うことができる。

加工には、画像メモリコントローラ６５のレジスタにデータを書き込むことで画像メモリ６６の処理を行うことができる。加工された画像は再度画像メモリ６６に保持される。画像メモリ６６は、処理を行う画像データの大きさにより複数のエリアに分割して画像データの入出力を同時に実行可能な構成をとっている。各分割したエリアに画像データの入力、出力をそれぞれ並列に実行可能にするために画像メモリコントローラ６５とのインターフェースにリード用とライト用の２組のアドレス・データ線で接続されている。これにより画像を入力（ライト）する間に画像を出力（リード）するという動作が可能になる。

上述したように、画像メモリ６６には、多くの画像データを収納するためＨＤＤ（図示省略）を別に設けることもある。ＨＤＤを用いることにより、外部電源が不用で永久的に画像を保持できる特徴もある。複数の定型の原稿（フォーマット原稿）をスキャナで読み込み保持するためには、ＨＤＤを用いるのが一般的である。

また、図４には特に明示していないが、画像処理部４９には読み取りユニット５０から入力される画像データ以外にもＩ／Ｏポート６７を介して外部から供給される画像データ、例えばパーソナルコンピュータなどのデータ処理装置から入力したデータも処理できるよう、複数のデータの入出力の選択を行う機能を有しているものとする。

そして、Ｉ／Ｏポート６７を通じネットワークを介して画像形成装置をネットワーク接続することができ、その通信手段には、インターネットの標準プロトコルとして普及されているＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信プロトコルなどが用いられる。また、ネットワーク接続された各画像形成装置の構成情報や動作状況またはリモート出力コマンドなどの制御コマンドまたは設定コマンドの送受信をＩ／Ｏポート６７を通じて行っている。

画像メモリ６６の画像は、ＣＰＵ６８からアクセス可能な構成となっている。このため、画像メモリ６６の内容を加工することが可能であり、例えば画像の間引き処理、画像の切り出し処理などを行うことができる。加工には、画像メモリコントローラ６５のレジスタにデータを書き込むことにより画像メモリ６６の処理を行うことができる。加工された画像データは再度画像メモリ６６に格納される。

また、画像メモリ６６の内容をＣＰＵ６８が読み出し、Ｉ／Ｏポート６７を経て、画像データとして操作部３０に転送することが可能な構成となっている。一般に、操作部３０の画面表示解像度は低いため、画像メモリ６６の原画像は画像間引き処理が行われた後に操作部３０に送られる。

次に、本発明にかかる画像形成装置の構成、特に蓄電池制御手段としての蓄電池制御コントローラの構成について説明する。図６は、メインコントローラと蓄電池制御系のシステム構成を示すブロック図である。図６に示したように、蓄電池制御コントローラ８０は、図４で説明したメインコントローラ２０とコマンドライン２０１，２０２を介して接続されている。また蓄電池制御コントローラ８０と蓄電池８６とは、それぞれ充放電回路８２および蓄電電圧検出回路８４を介して接続されている。また、蓄電池８６には定着補助ヒータ８８が接続されている。

図６に示したように、蓄電池制御コントローラ８０と、充放電回路８２と、蓄電池８６と、定着補助ヒータ８８と、蓄電電圧検出回路８４とは一つの独立した制御系を構成しており、メインコントローラ２０との間はコマンドライン２０１，２０２を介して接続されているだけである。そのため、画像形成装置本体をコントロールするメインコントローラ２０とは独立して制御が行われる。従って、蓄電池８６の充電および放電の動作は、この蓄電池制御コントローラ８０により、画像形成装置本体とは独立して行うことができる。

例えば、蓄電池８６の充電途中にあるとき、画像形成装置本体側の制御が省エネモードに移行した場合であっても、充電動作を中断することなく満充電まで続行することができる。このように効果的な蓄電池８６の利用を図ることができる。また、反対に、蓄電池８６の充電状態に影響されることなく画像形成装置本体側の制御を省エネモードに移行させることができる。このように、画像形成装置の省電力化を図るという効果も得られる。

次に、画像形成装置本体を制御するメインコントローラ２０と蓄電池制御コントローラ８０との間の制御システム構成について説明する。前述したように、メインコントローラ２０による画像形成装置本体の制御と蓄電池制御コントローラ８０による蓄電池８６の制御はそれぞれ独立して行われるが、メインコントローラ２０と蓄電池制御コントローラ８０との間でコマンドの送受信を行う。このような場合を想定して、本発明にかかる蓄電池制御コントローラ８０とメインコントローラ２０との間はコマンドライン２０１，２０２で接続されており、このコマンドライン２０１，２０２を介してコマンドの送受信が行われるように構成されている。

従って、例えば、画像形成装置本体側から蓄電池８６の放電要求や充電要求、或いは蓄電容量の確認などの必要が生じた場合には、メインコントローラ２０からコマンドライン２０１を介して蓄電池制御コントローラ８０に放電コマンド、充電コマンド、或いは蓄電容量確認コマンドが送られる。これらのコマンドを受信した蓄電池制御コントローラ８０は必要な制御を行い、或いは蓄電容量の確認を行う。これらの動作を行った結果はコマンドライン２０２を介して蓄電池制御コントローラ８０からメインコントローラ２０に返信され、所期の目的動作が完了する。

このように、蓄電池８６に対する制御は、蓄電池コントローラ８０によって行われている。蓄電池８６に対する制御を、メインコントローラ２０による画像形成装置本体の制御と切り離して行うことにより、蓄電池の数を増加させた場合など、蓄電池に関する変更を行う際に、より簡単に制御の拡張や改変を図ることができる。

次に、本発明にかかる画像形成装置のウォームアップ時の放電動作について説明する。図７は本発明にかかる画像形成装置のウォームアップ時における放電動作の処理手順を示したフローチャートである。なお、この処理手順を実行する放電制御機能としてのプログラムを搭載するか否かは任意であり、搭載していなくてもよい。また、ステップＳ１の処理はメインコントローラ２０についての処理であり、それ以降のステップＳ２〜Ｓ１０に関しては蓄電池制御コントローラ８０の処理である。

このプログラム（以下、プログラム１という）は、画像形成装置の装置立ち上げ時（電源投入時）や省エネモードから通常モードへの復帰時といった、いわゆるウォームアップ時に蓄電池８６から放電させる場合に、蓄電池８６の蓄電容量を問い合わせ、その蓄電容量が一定の閾値以上残存している場合にのみ、メインコントローラ２０から蓄電池制御コントローラ８０に放電開始を指示するコマンドを送信するプログラムを示している。

図７のフローチャートを参照しながら説明すると、まず、メインコントローラ２０は、これから行う画像形成装置の動作が、画像形成装置の電源を投入する、或いは省エネモードから通常モードに復帰させるためのウォームアップ動作であるかどうかを判断し（ステップＳ１）、ウォームアップ動作を待機する(ステップＳ１：Ｎｏ)。ステップＳ１の判断結果がウォームアップ動作である場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ウォームアップ動作が開始され、メインコントローラ２０は蓄電池制御コントローラ８０に蓄電容量を問い合わせるコマンド（蓄電容量問合せコマンド）Ｃｍ１を、コマンドライン２０１を介して送信し、蓄電池制御コントローラ８０はメインコントローラ２０から送信された蓄電容量問合せコマンドＣｍ１を受信する(ステップＳ２)。

次に、蓄電容量問合せコマンドＣｍ１を受信した蓄電池制御コントローラ８０は、例えば蓄電電圧検出回路８４を介して蓄電池８６の端子電圧を検出し、この端子電圧の値から蓄電容量の正確な値を認識する（ステップＳ３）。そして、この蓄電容量が所定の閾値以上であるか否かについて判断する（ステップＳ４）。この蓄電容量が所定の閾値以上であると判断した場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、蓄電池制御コントローラ８０は、コマンドライン２０２を介して蓄電容量が閾値以上である旨の信号をメインコントローラ２０に送信する（ステップＳ５）。蓄電容量が閾値以上である旨の信号を受信したメインコントローラ２０は、放電可能と判断し、必要な電力を放電させるコマンド（放電コマンド）Ｃｍ２を、コマンドライン２０１を介して蓄電池制御コントローラ８０に送信し、蓄電池制御コントローラ８０は必要な電力を放電させるコマンドＣｍ２を受信する（ステップＳ６）。コマンドＣｍ２を受信した蓄電池制御コントローラ８０は、充放電回路８２を介して蓄電池８６から放電させ（ステップＳ７）、必要な電力を定着補助ヒータ８８に供給し、処理手順を終了する。

一方、コマンドＣｍ１を受信した蓄電池制御コントローラ８０が蓄電池８６の蓄電容量の確認を行った結果、蓄電容量が所定の閾値を下回っていた場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、蓄電池制御コントローラ８０は、コマンドライン２０２を介して蓄電容量が不足している旨を示す信号をメインコントローラ２０に送信する（ステップＳ８）。この信号を受信したメインコントローラ２０は、蓄電池８６に電力を充電させるコマンドＣｍ３（充電コマンド）を、コマンドライン２０１を介して蓄電池制御コントローラ８０に送信し、蓄電池制御コントローラ８０は蓄電池８６に電力を充電させるコマンドＣｍ３を受信する（ステップＳ９）。蓄電池８６に電力を充電させるコマンドＣｍ３を受信した蓄電池制御コントローラ８０は、充放電回路８２を介して蓄電池８６に電力を充電させ（ステップＳ１０）、処理手順を終了する。ただし、蓄電池８６の充電は画像形成装置の動作に関係なく常時行われており、ステップＳ１０により充電は継続して行われることになる。

以上説明したように、ウォームアップ時に、蓄電池８６に蓄電されている電力を定着補助ヒータ８８に供給する際、放電を行う前に蓄電池制御コントローラ８０に対して、蓄電容量の問い合わせを行い、蓄電容量が所定の閾値以上の場合にのみ放電動作を行う。従って、一定量以上の電力を放電しないと定着装置を十分加熱できない場合に、少量の蓄電量にもかかわらずその都度放電することで、充電した電力を無駄に放電してしまうことがなく、有限である蓄電池の電力をより効果的に使用することができる。

次に、本発明にかかる画像形成装置の連続通紙時の放電動作について説明する。図８は本発明にかかる画像形成装置の連続通紙時における放電動作の処理手順を示したフローチャートである。なお、この処理手順を実行する放電制御機能としてのプログラムを搭載するか否かは任意であり、搭載していなくてもよい。また、ステップＳ１１の処理はメインコントローラ２０についての処理であり、それ以降のステップＳ１２〜Ｓ２０に関しては蓄電池制御コントローラ８０の処理である。

このプログラム（以下、プログラム２という。）は、画像形成装置に連続的に複数枚の用紙に印刷させるときに蓄電池８６から放電させる場合に、蓄電池８６の蓄電容量を問い合わせ、その蓄電容量が一定の閾値以上残存している場合にのみ、メインコントローラ２０から蓄電池制御コントローラ８０に放電開始を指示するコマンドを送信するプログラムを示している。

図８のフローチャートを参照しながら説明すると、まず、メイントローラ２０は、これから行う画像形成装置の動作が、画像形成装置に複数枚の用紙に連続的に印刷させる旨の指示を操作部３０から入力することによって開始される連続通紙動作かどうかを判断し（ステップＳ１１）、連続通紙動作を待機する(ステップＳ１１：Ｎｏ)。次に、ステップＳ１１の判断結果が連続通紙動作である場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、メインコントローラ２０は、蓄電池制御コントローラ８０に蓄電容量を問い合わせるコマンド（蓄電容量問合せコマンド）Ｃｍ１１を、コマンドライン２０１を介して送信し、蓄電池制御コントローラ８０はメインコントローラ２０から送信された蓄電容量問合せコマンドＣｍ１１を受信する(ステップＳ１２)。

次に、蓄電容量問合せコマンドＣｍ１１を受信した蓄電池制御コントローラ８０は、例えば蓄電電圧検出回路８４を介して蓄電池８６の端子電圧を検出し、この端子電圧の値から蓄電容量の正確な値を認識する(ステップＳ１３)。そして、この蓄電容量が所定の閾値以上であるか否かについて判断する（ステップＳ１４）。この蓄電容量が所定の閾値以上であると判断した場合には(ステップＳ１４：Ｙｅｓ)、蓄電池制御コントローラ８０は、コマンドライン２０２を介して蓄電容量が閾値以上である旨の信号をメインコントローラ２０に送信する(ステップＳ１５)。蓄電容量が閾値以上である旨の信号を受信したメインコントローラ２０は、放電可能と判断し、必要な電力を放電させるコマンドＣｍ１２を、コマンドライン２０１を介して蓄電池制御コントローラ８０に送信し、蓄電池制御コントローラ８０は必要な電力を放電させるコマンド（放電コマンド）Ｃｍ１２を受信する（ステップＳ１６）。コマンドＣｍ１２を受信した蓄電池制御コントローラ８０は、充放電回路８２を介して蓄電池８６から放電させ(ステップＳ１７)、必要な電力を定着補助ヒータ８８に供給し、処理手順を終了する。

一方、コマンドＣｍ１１を受信した蓄電池制御コントローラ８０が蓄電池８６の蓄電容量の確認を行った結果、蓄電容量が所定の閾値を下回っていた場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、蓄電池制御コントローラ８０は、コマンドライン２０２を介して蓄電容量が不足している旨を示す信号をメインコントローラ２０に送信する(ステップＳ１８)。この信号を受信したメインコントローラ２０は、蓄電池８６に電力を充電させるコマンドＣｍ１３（充電コマンド）をコマンドライン２０１を介して蓄電池制御コントローラ８０に送信し、蓄電池制御コントローラ８０は蓄電池８６に電力を充電させるコマンドＣｍ１３を受信する（ステップＳ１９）。蓄電池８６に電力を充電させるコマンドＣｍ１３を受信した蓄電池制御コントローラ８０は、充放電回路８２を介して蓄電池８６に電力を充電させ（ステップＳ２０）、処理手順を終了する。ただし、蓄電池８６の充電は画像形成装置の動作に関係なく常時行われており、ステップＳ２０により充電は継続して行われることになる。

以上説明したように、連続通紙時に、蓄電池８６に蓄電されている電力を定着補助ヒータ８８に供給する際、放電を行う前に蓄電池制御コントローラ８０に対して、蓄電容量の問い合わせを行い、蓄電容量が所定の閾値以上の場合にのみ放電動作を行う。従って、一定量以上の電力を放電しないと定着装置を十分加熱できない場合に、少量の蓄電量にもかかわらずその都度放電することで、充電した電力を無駄に放電してしまうことがなく、有限である蓄電池の電力をより効果的に使用することができる。

なお、上記図７および図８に示したプログラム１，２の説明では、蓄電池８６の蓄電容量が所定の閾値以上であるか、閾値未満であるかによって蓄電池８６の放電の可否を判断しているが、この閾値の値は可変になっていてもよい。

このように、閾値の値を変更可能な構成にすることにより、装置の立ち上げ時間を優先させる場合には閾値を下げ、通紙時の定着温度保持により画像品質を優先させる場合には閾値を上げる、といった目標とする性能に対応可能な柔軟な設定を行うことができる。また、経年変化による蓄電池の劣化が生じた場合でも、蓄電池が全く使用できなくなるのではなく、閾値の設定を変更することによりウォームアップ時や連続通紙時の放電動作をより長く行うようにできるなど、効果的な蓄電池の使用が可能となる。

以上説明したように、実施の形態にかかる画像形成装置によれば、蓄電池の充電途中で画像形成装置本体側の制御が省エネモードに移行した場合でも、充電を中断することなく満充電まで続けることができる。また、逆に、蓄電池の充電状態を考慮することなく、画像形成装置本体の制御を省エネモードに移行させることができ、画像形成装置の省電力化を図ることができる。

また、定着補助ヒータが蓄電池制御手段によって電源を制御されるので、電源投入時や省エネモードから運転モード復帰時のように急速加熱が必要な場合に必要な熱量を短時間に供給することができ、画像形成装置の高速化に資することができる。

さらに、蓄電池の蓄電容量が一定容量以上の場合にのみ放電を行うので、有限である蓄電電力をより効果的に活用することができる。

以上説明したように、本発明にかかる画像形成装置によれば、商用電源からの電力と蓄電池の電力とを併用する場合において、蓄電池の電力を有効に使用することができ、特に、デジタル複写機などに適している。

本発明の画像形成装置を示す正面図である。 操作部の表示内容の一例を示す説明図である。 操作部に設けられる液晶タッチパネルの表示内容の一例を示す説明図である。 画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 画像処理部の構成を示すブロック図である。 メインコントローラと蓄電池制御系のシステム構成を示すブロック図である。 本発明にかかる画像形成装置のウォームアップ時における放電動作の処理手順を示したフローチャートである。 本発明にかかる画像形成装置の連続通紙時における放電動作の処理手順を示したフローチャートである。

符号の説明

２０ メインコントローラ
３０ 操作部
３１ 液晶タッチパネル
３２ テンキー
３３ 「クリア／ストップ」キー
３４ 「スタート」キー
３５ 「予熱」キー
６７ Ｉ／Ｏポート
６８ ＣＰＵ
６９ ＲＯＭ
７０ ＲＡＭ
８０ 蓄電池制御コントローラ
８２ 充放電回路
８４ 蓄電電圧検出回路
８６ 蓄電池
８８ 定着補助ヒータ

Claims (5)

1. 画像形成装置本体を制御するメインコントローラを備え、商用電源と、前記商用電源により充電される蓄電池からの電源とを併用して定着補助ヒータに供給する画像形成装置であって、
   前記蓄電池の充電および／または放電動作を、前記画像形成装置本体とは独立して制御する蓄電池制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記蓄電池制御手段は、前記蓄電池の放電要求、充電要求、および充電状態の確認動作のうちの少なくとも一つを、前記メインコントローラとの間のコマンドのやりとりにより実行することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記蓄電池制御手段は、前記定着補助ヒータの急速加熱を行うために、前記メインコントローラから放電要求コマンドを受信した際、前記蓄電池の残蓄電容量の問い合わせを行い、前記残蓄電容量が所定の閾値以上の場合には前記蓄電池を放電させ、前記閾値未満の場合には前記蓄電池を充電させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記蓄電池制御手段は、通紙するために前記メインコントローラから放電要求コマンドを受信した際、前記蓄電池の残蓄電容量の問い合わせを行い、前記残蓄電容量が所定の閾値以上の場合には前記蓄電池を放電させ、前記閾値未満の場合には前記蓄電池を充電させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像形成装置。
5. 前記蓄電池制御手段は、前記残蓄電容量の閾値の設定を変更可能なことを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
   

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