JP2007041275A - 充電システム、蓄電サーバ、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置のサイズを大きくすることなく、また製造コストも向上させることなく、定着部を短時間で定着可能温度まで上昇させることができ、画像形成装置の導入直後から定着部を短時間で定着可能温度まで上昇させることができるようにする。
【解決手段】 蓄電サーバ２に備えられた電気二重層キャパシタを商用電源の電力で充電し、この電気二重層キャパシタの電力を、定着部を定着可能状態に立ち上げる際の補助電力として複合機３１，３２，３３…に供給する。複合機３１等では、第１及び第２定着ヒータ駆動回路により、上記電気二重層キャパシタの電力を用いる第１定着ヒータと、商用電源の電力を用いる第２定着ヒータの両ヒータの駆動非駆動が切り換えられて定着部の加熱が行われる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱によりトナーを記録紙に定着させる目的で、画像形成装置内に設けられている定着部に対して電力を供給する技術に関する。

従来から、コピー機等の画像形成装置では、熱によりトナーを記録紙に定着させる定着部を、短時間で定着可能温度まで上昇させるために、補助電源（キャパシタや二次電池等）が備えられたものが提案されている。このような画像形成装置としては、画像形成装置の初期立ち上げ時等におけるプリント可能状態への移行時に、商用電源（外部電源）及び補助電源の両方を用いて大電流を定着ヒータに流すことによって、立上り時間を短縮するものが提案されている（下記特許文献１参照）。
特開平１０−２８２８２１号公報

しかし、上記のように補助電源を追加して定着部に電力を供給する機構を採用する場合、画像形成装置に補助電源を設けなくてはならないので、画像形成装置のサイズが大きくなり、また、その分の製造コストも増大する。さらに、このような画像形成装置は、導入直後は補助電源が満充電状態になっているとは限らないため、導入直後からすぐに補助電源による定着部への電力供給を行うことができるとは限らない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、画像形成装置のサイズを大きくすることなく、また製造コストも向上させることなく、定着部を短時間で定着可能温度まで上昇させることができ、画像形成装置の導入直後から定着部を短時間で定着可能温度まで上昇させることができるようにすることを目的とする。

請求項１に係る発明は、１以上の画像形成装置と、当該画像形成装置に電力を供給する蓄電サーバとを備える充電システムであって、
前記画像形成装置は、トナーを記録紙へ定着させる定着部を前記蓄電サーバから供給される電力で加熱する第１定着ヒータと、この第１定着ヒータを駆動させるか否かを切り換える第１定着ヒータ駆動手段と、商用電源からの電力で前記定着部を加熱する第２定着ヒータと、この第２定着ヒータを駆動させるか否かを切り換える第２定着ヒータ駆動手段とを有し、
前記蓄電サーバは、前記画像形成装置の定着部に電力を供給する補助電源と、この補助電源に対する商用電源の電力による充電を制御する充電制御手段と、この補助電源から電力を供給する画像形成装置を選択する電力供給先選択手段とを有するものである。

この構成によれば、蓄電サーバでは、補助電源が商用電源の電力で充電され、この補助電源の電力の供給先となる画像形成装置が電力供給先選択手段によって選択され、画像形成装置においては、第１及び第２定着ヒータ駆動手段により、上記補助電源の電力を用いる第１定着ヒータと、商用電源の電力を用いる第２定着ヒータの両ヒータの駆動非駆動が切り換えられて定着部の加熱が行われる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の充電システムであって、前記蓄電サーバは、前記補助電源及び前記充電制御手段を複数有し、
前記複数の補助電源から、前記画像形成装置に電力を供給する補助電源を選択する電源選択手段を有するものである。

この構成では、蓄電サーバでは、複数の補助電源から、電力供給先選択手段が補助電源を選択して、この選択された補助電源から画像形成装置に電力が供給されるようになっている。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の充電システムであって、前記蓄電サーバは、前記複数の補助電源の中で、前記電源選択手段によって前記画像形成装置に電力を供給する補助電源として選択されていない補助電源に対する前記充電が行われるように、前記充電制御手段に充電制御を行わせる制御手段を備えたものである。

この構成では、蓄電サーバの制御手段が、複数の補助電源の中から、電力供給先選択手段によって画像形成装置に電力を供給する補助電源として選択されていない補助電源に対する充電が行われるように、充電制御手段に充電制御を行わせるので、画像形成装置への電力供給に支障を与えないタイミングで、各補助電源の充電が行われるようになっている。

請求項４に係る発明は、１以上の画像形成装置に電力を供給する蓄電サーバであって、
前記画像形成装置の定着部に電力を供給する補助電源と、
前記補助電源に対する商用電源の電力による充電を制御する充電制御手段と、
前記補助電源から電力を供給する画像形成装置を選択する電力供給先選択手段と
を備えるものである。

請求項５に係る発明は、１以上の画像形成装置に対して補助的な電力を供給する蓄電サーバから供給される電力で、トナーを記録紙へ定着させる定着部を加熱する第１定着ヒータと、
この第１定着ヒータを駆動させるか否かを切り換える第１定着ヒータ駆動手段と、
外部電源からの電力で前記定着部を加熱する第２定着ヒータと、
この第２定着ヒータを駆動させるか否かを切り換える第２定着ヒータ駆動手段と
を備える画像形成装置である。

請求項１に記載の発明によれば、画像形成装置に補助電源のような蓄電機構を備えることなく、商用電源の電力よりも大きい電力で定着部を加熱できる。そのため、商用電源の電力よりも大きい電力による定着部の加熱を行うために、従来の画像形成装置のサイズを大きくする必要がない。しかも、蓄電機構を設けなくてよいので、画像形成装置の製造コストが増大することもない。また、蓄電サーバは、画像形成装置の稼働不稼動とは無関係に補助電源を充電するので、画像形成装置を新規導入した場合であっても、蓄電サーバの補助電源が充電された状態であれば、導入直後から即座に当該補助電源から画像形成装置の定着部への電力供給を開始して、短時間で定着部を定着可能状態に立ち上げることができる。

請求項２に記載の発明によれば、蓄電サーバの複数の補助電源の中から選択した補助電源から画像形成装置に電力を供給できるので、１つの補助電源がある画像形成装置に対して電力を供給していても、他の補助電源から別の画像形成装置に対して電力を供給することができる。これにより、複数の画像形成装置に対する電力供給を１台の蓄電サーバから円滑に行うことができる。

請求項３に記載の発明によれば、１つの補助電源から画像形成装置に対する電力供給を行いながら、他の補助電源の充電を行うことができるので、画像形成装置への電力供給に支障を与えることなく、これと並行して、画像形成装置に電力を供給していない補助電源に対する充電を円滑に行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、蓄電機構を備えていない画像形成装置の定着部に対して、商用電源の電力よりも大きい電力を供給することができる。

請求項５に記載の発明によれば、画像形成装置に補助電源のような蓄電機構を備えることなく、商用電源の電力よりも大きい電力で定着部を加熱できる。そのため、商用電源の電力よりも大きい電力による定着部の加熱を行うために、従来の画像形成装置のサイズを大きくする必要がない。しかも、蓄電機構を設けなくてよいので、画像形成装置の製造コストが増大することもない。また、蓄電サーバは、画像形成装置の稼働不稼動とは無関係に補助電源を充電するので、画像形成装置を新規導入した場合であっても、蓄電サーバの補助電源が充電された状態であれば、導入直後から即座に当該補助電源から画像形成装置の定着部への電力供給を開始して、短時間で定着部を定着可能状態に立ち上げることができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る充電システムを示すブロック図である。本発明に係る充電システム１は、蓄電サーバ２と、１台以上の複合機３１，３２，３３…等を備える。複合機３１，３２，３３…は蓄電サーバ２から電力供給を受けることが可能に接続されている。

蓄電サーバ２は、複合機３１，３２，３３…に設けられている定着部を短時間で立ち上げるため等の補助電力を複合機３１，３２，３３…に対して供給するものである。複合機３１，３２，３３…は、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、又はこれらの機能を併せ持つ。複合機３１，３２，３３…は、蓄電サーバ２からの電力供給を受けて定着部の定着ヒータを駆動する。なお、本実施形態では、本発明に係る画像形成装置を、上記複合機として説明するが、本発明に係る画像形成装置を複合機のみに限定する趣旨ではない。

複合機３１，３２，３３…から蓄電サーバ２には、電力供給要求信号又は電力供給停止信号が送られる。蓄電サーバ２は、電力供給要求信号又は電力供給停止信号に基づいて、内部の充電機構の充電を制御する。蓄電サーバ２及び複合機３１，３２，３３…には、外部電源（いわゆる商用電源で、電力会社によるＡＣ（交流）電源）５から電力が供給される。

次に、蓄電サーバ２の電力供給機構の回路について説明する。図２は、蓄電サーバ２の電力供給機構の回路イメージを示す図である。蓄電サーバ２は、３つの充電機構２１，２２，２３と、電力供給制御部（電力供給先選択手段、電源選択手段）２５を備えている。なお、本実施形態で示す充電機構の数は１以上であればよく、蓄電サーバ２に備えられる充電機構の数を３つに限定する趣旨ではない。

充電機構２１，２２，２３は、それぞれ外部電源５にダイオード２０を介して接続されている。なお、ダイオード２０は、ＡＣ電流をＤＣ電流に整流するものである。これにより、充電機構２１，２２，２３にはＤＣ電流が流れる。また、充電機構２１，２２，２３は、電力供給制御部２５に接続されている。この電力供給制御部２５は、複合機３１，３２，３３…のいずれかに対して電力を供給する充電機構を充電機構２１，２２，２３から選択する第１スイッチと、充電機構２１，２２，２３のいずれかから電力の供給を受ける複合機を複合機３１，３２，３３…から選択する第２スイッチとを備えている（図略）。電力供給制御部２５による上記第１及び第２スイッチの切り換え制御で、充電機構２１，２２，２３のうち、１つの充電機構からの電力が１つの複合機に対して供給されるようになっている。

充電機構２１，２２，２３について説明する。充電機構２１，２２，２３は同じ構成であるので充電機構２１を例に説明する。充電機構２１は、バッテリ充電制御回路（充電制御手段）２１１、リチウムイオン電池（補助電源）２１２、スイッチングレギュレータ２１３、電気二重層キャパシタ（補助電源）２１４、及びリレースイッチ２１５を備えている。

バッテリ充電制御回路２１１は、外部電源５からの電力をリチウムイオン電池２１２に供給するか否かを切り換えることにより、リチウムイオン電池２１２を充電するか否かを切り換えるスイッチである。リレースイッチ２１５をリチウムイオン電池２１２を充電する側に接続を切り換え、かつ、バッテリ充電制御回路２１１によって外部電源５からの電力がリチウムイオン電池２１２に供給されるようにすることで、リチウムイオン電池２１２が充電される。

リチウムイオン電池２１２は、電気二重層キャパシタ２１４を充電するために、電気二重層キャパシタ２１４に電力を供給する充電式の電源である。リチウムイオン電池２１２は、放電末期までの電圧の低下が小さいという特徴を有する。リチウムイオン電池２１２の充電時間は例えば１０分である。

スイッチングレギュレータ２１３は、リチウムイオン電池２１２から入力される電圧を平滑化して、安定した直流電圧を電気二重層キャパシタ２１４に出力する電源安定化装置である。

電気二重層キャパシタ２１４は、複合機３１等に備えられる第１定着ヒータ（後述）を駆動するための補助電源として機能する。電気二重層キャパシタ２１４は、大電流での充放電が可能である。電気二重層キャパシタ２１４は、充放電の繰り返し寿命が比較的長いが（例えば数十万回のオーダー）、電荷を放出すると電力（電圧）が急速に低下するという特徴を有する。電気二重層キャパシタ２１４の充電時間は例えば数十秒である。

リレースイッチ２１５は、リチウムイオン電池２１２を、(1)当該リチウムイオン電池２１２が放電する電力で電気二重層キャパシタ２１４を充電するように回路を接続するか、(2)外部電源５を電力供給源としてリチウムイオン電池２１２を充電するように回路を接続するか（上述）を切り換えるスイッチである。

すなわち、充電機構２１では、ダイオード２０からの電流は、バッテリ充電制御回路２１１を介してリチウムイオン電池２１２に供給され、バッテリ充電制御回路２１１とリチウムイオン電池２１２との間に、リレースイッチ２１５が備えられているため、このリレースイッチ２１５により、 (1)リチウムイオン電池２１２を電気二重層キャパシタ２１４に電力を供給して、リチウムイオン電池２１２の電力で電気二重層キャパシタ２１４を充電する接続とするか、(2)リチウムイオン電池２１２をバッテリ充電制御回路２１１側に接続して外部電源５からの電力でリチウムイオン電池２１２が充電される接続とするか、が切り換えられる。

電気二重層キャパシタ２１４は、スイッチングレギュレータ２１３に接続されており、リチウムイオン電池２１２からの電力で充電される。また、電気二重層キャパシタ２１４は、電力供給制御部２５にも接続され、電気二重層キャパシタ２１４の電力を、電力供給制御部２５を介して、複合機３１，３２，３３のいずれかに供給するようになっている。

このような構成によれば、リチウムイオン電池２１２からの電力で、電気二重層キャパシタ２１４を満充電状態に保っておくことができるので、電荷の放出により電気二重層キャパシタ２１４の電圧が下がって複合機に供給する電力が低下するという不具合が生じない。また、リチウムイオン電池２１２は、電気二重層キャパシタ２１４の充電用として機能し、複合機への電力供給用電源としては機能しないため、大電流で放電することはなく、従って、大電流で充放電を繰り返すことがないので、リチウムイオン電池２１２の寿命を長く保つことができる。

次に、複合機３１，３２，３３…の回路について説明する。なお、複合機３１，３２，３３…は同様の構成であるので、以下には、複合機３１を例にして説明する。図３は、複合機３１の電力供給機構の回路イメージを示す図であり、特に、定着ヒータへの電力供給機構部分を示したものである。複合機３１には、第１定着ヒータ３１１及び第２定着ヒータ３１２からなる定着ヒータ３００と、第１定着ヒータ駆動回路（第１定着ヒータ駆動手段）３１３と、第２定着ヒータ駆動回路（第２定着ヒータ駆動手段）３１４とが備えられている。

第１定着ヒータ３１１及び第２定着ヒータ３１２は、定着ローラを加熱するためのヒータであり、本実施形態では、ハロゲンヒータからなる。第１定着ヒータ３１１は、例えば１３００〜１８００ＷのＤＣ（直流）ヒータで、第２定着ヒータ３１２は、例えば１２００ＷのＡＣ（交流）ヒータである。第１定着ヒータ３１１は、大電流を流して急速に加熱するために消費電力の大きいものを用いている。第１定着ヒータ３１１及び第２定着ヒータ３１２は隣接して設置されている。

第１定着ヒータ駆動回路３１３は、蓄電サーバ２の充電機構２１，２２，２３のいずれかに備えられる電気二重層キャパシタ２１４からの電力で第１定着ヒータ３１１を駆動するか否かを制御するものである。すなわち、第１定着ヒータ駆動回路３１３は、電気二重層キャパシタ２１４からの電力で第１定着ヒータ３１１を加熱するか否かを切り換えるスイッチとして機能する。当該スイッチをオンにすると第１定着ヒータ３１１が駆動され、当該スイッチをオフにすると第１定着ヒータ３１１が停止される。

第２定着ヒータ駆動回路３１４は、外部電源５を電力供給源として第２定着ヒータ３１２を駆動するか否か、すなわち、第２定着ヒータ３１２を加熱させるか否かを切り換えるスイッチとして機能する。当該スイッチをオンにすると第２定着ヒータ３１２が駆動され、当該スイッチをオフにすると第２定着ヒータ３１２が停止される。

次に、蓄電サーバ２及び複合機３１の各部の制御について説明する。図４は、複合機３１の内部構成を示すブロック図であり、特に、定着ヒータへの電力供給機構部分を示したものである。図５は、蓄電サーバ２の内部構成を示すブロック図であり、特に複合機の定着部への電力供給機構部分を中心とした機能構成図である。なお、図５では、太線は電力供給方向を示し、細線は指示信号（制御信号）を示す。図６は、複合機３１の各状態種別（プラグイン状態、初期立ち上げ状態、プリント状態、レディ状態、スリープ状態、及び急速立ち上げ状態）及び、各状態から他の状態に遷移する契機となるイベントの種別とを示す状態遷移情報である。

複合機３１について説明する。複合機３１は電源制御回路３１６、メインスイッチ３１７、記録部３１８、指示受付部３１９、タイマ３２０、定着ローラ温度センサ３２１、制御部３１０、第１定着ヒータ３１１、第１定着ヒータ駆動回路３１３、第２定着ヒータ３１２、及び第２定着ヒータ駆動回路３１４を備える。

電源制御回路３１６は、複合機３１を起動させる主電源スイッチであるメインスイッチ３１７のオン又はオフに応じて、外部電源５（図１）からの電力を装置各部に供給するか否かを制御するものである。

記録部３１８は、記録紙にトナー画像を記録するものであり、複合機３１では、例えばコピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ受信機能が実行される際にプリント指示を受けて動作する。記録部３１８は、スキャナ部３１８１、画像形成部３１８２及び定着部３１８３を備える。

スキャナ部３１８１は、原稿照射ランプ及びＣＣＤ等からなり、コピーの対象となる原稿上に記載されている画像を読み取るものである。画像形成部３１８２は、例えば、感光体ドラム、帯電装置、露光装置及び転写装置等からなり、電子写真方式で記録紙に画像を形成する機構である。

定着部３１８３は、熱ローラ及び加圧ローラからなる定着ローラ（図示省略）を備え、感光体ドラムでトナー画像が転写された記録紙を熱ローラ及び加圧ローラでニップし、熱及び圧力によりトナー画像を記録紙に定着させるものである。

指示受付部３１９は、ユーザ等からの複合機３１に対する各種動作実行指示を受け付けるものであり、例えば、コピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ受信機能の実行指示等を受け付けるものである。指示受付部３１９において、コピー機能実行指示は、当該複合機３１の操作パネル（図示省略）からユーザにより当該複合機３１に入力される。プリンタ機能実行指示は、ネットワーク等により複合機３１に接続された例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）から当該複合機３１に送信される。ファクシミリ受信実行指示は、公衆回線等により複合機３１に接続されたファクシミリ送信装置から当該複合機３１に送信される。なお、プリント指示とは、記録部３１８の動作により記録紙に画像を記録させる動作の実行指示であり、コピー機能、プリンタ機能、ファクシミリ受信機能等の実行指示の中に含まれる。

タイマ３２０は、状態判別部３１０３から指示を受けた時点からの経過時間や現在時刻を計時するものである。定着ローラ温度センサ３２１は、定着ローラの温度を計測して、定着ローラ温度制御部３１０２に出力するものである。

制御部３１０は、複合機３１全体の動作を制御するもので、プログラムを実行するＣＰＵ（中央処理装置）、前記プログラムを格納するＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、前記プログラム実行時の一時的な記憶領域として用いられるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）等から構成される。制御部（制御手段）３１０は、動作制御部３１０１、定着ローラ温度制御部３１０２、状態判別部３１０３及びスイッチ制御部３１０４を備える。

動作制御部３１０１は、複合機３１各部の動作制御を司るものであり、指示受付部３１９で受け付けられるコピー機能やプリント機能等の実行指示に基づいて、記録部３１８等の動作を制御する。

状態判別部３１０３は、当該複合機３１の現在の状態が、初期立ち上げ状態、プリント状態、レディ状態、スリープ状態、及プラグイン状態、及び急速立ち上げ状態のいずれにあるかを判別するものである。状態判別部３１０３は、電源制御回路３１６から送出されてくるメインスイッチ３１７のオン又はオフ状態や、指示受付部３１９からプリント指示が所定時間入力されないこと等に基づいて、複合機３１が上記いずれの状態であるかを判別する。

初期立ち上げ状態は、複合機３１に電源が投入された時点から（メインスイッチ３１７がオンとされてから）、定着ローラの温度が定着可能な所定の第１の温度範囲（例えば、180℃前後）に至るまでの状態である。

プリント状態とは、複合機３１がプリント動作を行っている間の状態（印刷（複写等を含む）を受け付けてから完了するまでの間の状態）である。プリント状態においては、定着ローラの温度は上記第１の温度範囲内に保たれる。

レディ状態は、プリント指示の入力を待機し、プリント指示があれば即座に定着ローラを上記第１の温度範囲まで上昇させることができる状態のことである。このレディ状態は、定着ローラの温度が、上記第１の温度範囲内よりも低い第２の温度範囲（例えば、90℃前後）とされる。

また、スリープ状態は、省電力化のために第１定着ヒータ３１１及び第２定着ヒータ３１２をオフにした状態であり、一定時間プリント指示が入力されない場合に、レディ状態からスリープ状態に移行するようになっている。

プラグイン状態とは、電源プラグが外部電源５のコンセントに差し込まれている状態であるが、メインスイッチ３１７がオフとなっている状態をいう。

急速立ち上げ状態は、スリープ状態のときにプリント指示を受け付けた場合に、この受付時点から定着ローラの温度が定着可能な上記第１の温度範囲に立ち上がる状態をいう。

状態判別部３１０３は、図６に示す状態遷移情報を予め記憶しており、現在の状態（遷移元状態）、及び発生したイベントから次に遷移する状態（遷移先状態）を判別する。状態判別部３１０３は、電源制御回路３１６から送出されてくるメインスイッチ３１７のオン又はオフ状態や、指示受付部３１９からプリント指示が所定時間入力されないこと等に基づいて、複合機３１が上記いずれの状態であるかを判別する。状態判別部３１０３は、判別した現在の状態、及び次に遷移する状態を示す情報をスイッチ制御部３１０４に送出する。

定着ローラ温度制御部３１０２は、プリント状態において、定着ローラの温度が上記第１の温度範囲内となるように、定着ローラ温度センサ３２１が検出する温度値に基づいて、第１定着ヒータ駆動回路３１３及び第２定着ヒータ駆動回路３１４を駆動制御し、第１定着ヒータ３１１及び第２定着ヒータ３１２のオンオフを制御するものである。また、定着ローラ温度制御部３１０２は、レディ状態において、定着ローラの温度が所定の第２の温度範囲内にあるように第２定着ヒータ３１２のオンオフを制御するものである。これら定着ローラ温度制御部３１０２による各制御は、スイッチ制御部３１０４を介して行われる。

スイッチ制御部３１０４は、状態判別部３１０３によって判別された現在の複合機３１の各状態毎に、或いは、定着ローラ温度制御部３１０２からの指示に基づいて、第１定着ヒータ駆動回路３１３及び第２定着ヒータ駆動回路３１４の切り換えを制御する。また、スイッチ制御部３１０４は、蓄電サーバ２の制御部２６に対して、電力供給要求信号又は電力供給停止信号を送信する。

蓄電サーバ２について説明する。蓄電サーバ２には、制御部２６が備えられている。この制御部２６は、複合機３１，３２，３３…のスイッチ制御部３１０４から送信されてくる電力供給要求信号又は電力供給停止信号に基づいて、電力供給制御部２５、リレースイッチ２１５及びバッテリ充電制御回路２１１の動作を制御し、充電機構２１，２２，２３におけるリチウムイオン電池２１２及び電気二重層キャパシタ２１４を充電するか否か、複合機に対して電気二重層キャパシタ２１４の電力を供給するか否かを切り換える。なお、以下の説明では、バッテリ充電制御回路２１１による電力供給制御は、電力を供給する場合をオン、電力を供給しない場合をオフとして示す場合がある。

例えば、制御部２６に対して、ある複合機のスイッチ制御部３１０４から、電力供給要求信号が送られてくると、制御部２６は、充電機構２１，２２，２３の中から、他の複合機への電力供給に使用されていない充電機構を検出し、電力供給制御部２５の第１スイッチを切り換えて、当該検出した充電機構を複合機側に接続する。また、制御部２６に対して、ある複合機のスイッチ制御部３１０４から、電力供給停止要求が送られてくると、制御部２６は、電力供給制御部２５の第２スイッチを切り換え、それまで充電機構側に接続していた当該複合機を充電機構側とは非接続とし、それまで電力供給を行っていた充電機構からの電力供給を停止させる。

また、制御部２６は、充電機構が複合機に対して電力供給を行っていない場合には、当該充電機構のリレースイッチ２１５をバッテリ充電制御回路２１１側に接続し、バッテリ充電制御回路２１１をオンとして、リチウムイオン電池２１２が外部電源５の電力で充電されるように制御する。また、制御部２６は、複合機に対して電力供給を行う充電機構は、リレースイッチ２１５を電気二重層キャパシタ２１４側に接続し、バッテリ充電制御回路２１１をオフとし、電気二重層キャパシタ２１４から電気供給制御部２５を介して複合機３１，３２，３３…のいずれかに電気二重層キャパシタ２１４の電力が供給されるように制御する。

図７は、複合機３１の各状態における第１定着ヒータ駆動回路３１３及び第２定着ヒータ駆動回路３１４の状態と、蓄電サーバ２に電力供給要求信号を送信するか否かとを示す図である。

複合機３１の各状態に対応する第１定着ヒータ制御回路３１３及び第２定着ヒータ駆動回路３１４の切換制御、蓄電サーバ２に対する電力供給要求信号又は電力供給停止信号のいずれかの送信制御は、スイッチ制御部３１０４によって行われる。複合機３１の各状態に対応する第１定着ヒータ制御回路３１３及び第２定着ヒータ駆動回路３１４の状態と、蓄電サーバ２に電力供給要求信号を送信するか否かは、スイッチ制御部３１０４が自ら記憶しておいてもよいし、図略の記憶部に記憶させておき、スイッチ制御部３１０４が必要に応じて読み出すものとしてもよい。

初期立ち上げ状態及び急速立ち上げ状態においては、第１定着ヒータ制御回路３１３がオンとされ、第１定着ヒータ制御回路３１３により第１定着ヒータ３１１が駆動され、また、第２定着ヒータ駆動回路３１４もオンとされ、第２定着ヒータ駆動回路３１４により第２定着ヒータ３１２が駆動される状態とされる。この場合、上述したように、第１定着ヒータ３１１は、蓄電サーバ２から供給される電力で駆動され、第２定着ヒータ３１２は、外部電源５から供給される電力で駆動される。また、電力供給要求信号が蓄電サーバ２に対して送信される。

また、レディ状態においては、第１定着ヒータ制御回路３１３がオフとされ、第１定着ヒータ３１１非駆動とされ、また、第２定着ヒータ駆動回路３１４がオンとされ、第２定着ヒータ３１２は駆動される状態とされる。また、電力供給停止信号が蓄電サーバ２に対して送信される。

スリープ状態及びプラグイン状態では、第１定着ヒータ制御回路３１３がオフとされ、第１定着ヒータ３１１非駆動とされ、また、第２定着ヒータ駆動回路３１４もオフとされ、第２定着ヒータ３１２は非駆動の状態とされる。電力供給停止信号が蓄電サーバ２に対して送信される。

プリント状態においては、定着ローラ温度センサ３２１からスイッチ制御部３１０４に入力される定着ローラの温度値に基づいて、第１定着ヒータ制御回路３１３により第１定着ヒータ３１１駆動又は非駆動が切り換えられ、定着ローラの温度が上記第１の温度範囲に保たれる。第２定着ヒータ駆動回路３１４はオンとされ、第２定着ヒータ３１２は駆動される状態とされる。また、電力供給要求信号が蓄電サーバ２に対して送信される。

次に、充電システム１における、蓄電サーバ２による電力供給制御と、複合機３１等における定着ヒータ駆動制御時の処理とについて説明する。図８乃至図１０は、充電システム１における、蓄電サーバ２による電力供給制御と、複合機３１等における定着ヒータ駆動制御時の処理とを示すフローチャートである。以下には、複合機３１，３２，３３…のいずれかによる処理を、複合機３１を例にして説明する。

複合機３１は、その電源プラグがコンセントに装着され、電源制御回路３１６から状態判別部３１０３に当該状態を示す信号が送出されると、状態判別部３１０３が複合機３１がプラグイン状態であると判別し、スイッチ制御部３１０４は、第１定着ヒータ制御回路３１３に第１定着ヒータ３１１を非駆動とさせ、第２定着ヒータ駆動回路３１４には第２定着ヒータ３１２を非駆動とさせる（Ｓ１）。さらに、スイッチ制御部３１０４は、蓄電サーバ２に対して電源供給停止信号を送信する（Ｓ２）。

蓄電サーバ２では、制御部２６が上記電源供給停止信号を複合機３１から受信すると（ＳＳ１）、制御部２６が、電力供給制御部２５の第２スイッチを切り換えて、当該複合機３１が充電機構２１，２２，２３側（以下、単に充電機構側という）から非接続の状態とする。そして、制御部２６は、リレースイッチ２１５を切り換えて、リチウムイオン電池２１２をバッテリ充電制御回路２１１側に接続し、バッテリ充電制御回路２１１をオンにして、外部電源５からの電力でリチウムイオン電池２１２を充電させる（ＳＳ２）。

そして、複合機３１のメインスイッチ３１７（主電源スイッチ）が、オンとされたことを電源制御回路３１６が検知すると（Ｓ３でＹＥＳ）、電源制御回路３１６はメインスイッチ３１７がオン状態となったことを示す信号を状態判別部３１０３に送出する。状態判別部３１０３は、これをもって、複合機３１の状態が初期立ち上げ状態であると判別し、この装置状態を示す信号をスイッチ制御部３１０４に送出する。スイッチ制御部３１０４は、電力供給要求信号を蓄電サーバ２に対して送信する（Ｓ４）。続いて、スイッチ制御部３１０４は、第１定着ヒータ制御回路３１３をオンとして第１定着ヒータ３１１を駆動し、第２定着ヒータ駆動回路３１４もオンとして第２定着ヒータ３１２を駆動する（Ｓ５）。

蓄電サーバ２では、制御部２６が上記電源供給要求信号を複合機３１から受信すると（ＳＳ３）、制御部２６は、この時点で他の複合機に対して電力供給を行っていない充電機構を検出し（ＳＳ４）、電力供給制御部２５の第１スイッチを切り換えて、当該検出された充電機構を複合機側に接続し、第２スイッチを切り換えて当該複合機３１を充電機構側に接続する（ＳＳ５）。そして、制御部２６は、リレースイッチ２１５をリチウムイオン電池２１２を放電させる側（電気二重層キャパシタ２１４を充電する側）に切り換え、バッテリ充電制御回路２１１をオフとする（ＳＳ６）。これにより、上記検出された充電機構の電気二重層キャパシタ２１４の電力が、上記電力供給要求指示を送信してきた複合機に供給される。

このように切換制御を行った場合、第２定着ヒータ３１２に加えて、蓄電サーバ２からの電力供給により第１定着ヒータ３１１も駆動される。この状態は、定着ローラ温度制御部３１０２及びスイッチ制御部３１０４により、定着ローラ温度センサ３２１から得られる定着ローラの温度が、上述の第１の温度範囲に達したと検出されるまで継続される（Ｓ６）。

定着ローラ温度センサ３２１により定着ローラの温度が第１の温度範囲に達したことが検出されると（Ｓ６でＹＥＳ）、状態判別部３１０３は、指示受付部３１９からプリント指示を受け付けたことを示す信号が入力されたかを判断する（Ｓ７）。指示受付部３１９からプリント指示を受け付けたことを示す信号が入力された場合（Ｓ７でＹＥＳ）、状態判別部３１０３は、複合機３１の状態がプリント状態であると判断し、この装置状態を示す信号をスイッチ制御部３１０４に送出する。スイッチ制御部３１０４は、電力供給要求信号を蓄電サーバ２に対して送信する（Ｓ８）。この場合、蓄電サーバ２は、上述したＳＳ３乃至ＳＳ６の処理を行う。

複合機３１は、スイッチ制御部３１０４が、第２定着ヒータ駆動回路３１４に第２定着ヒータ３１２を駆動させる状態を維持するが、一方、第１定着ヒータ制御回路３１３には、定着ローラ温度センサ３２１から送られてくる温度値に基づいて、定着ローラの温度が上記第１の温度範囲を保つように、適時第１定着ヒータ３１１の駆動／非駆動を切り換えさせる（Ｓ９）。プリント時には、定着ローラへの通紙状況により、第２定着ヒータ３１２による記録紙への加熱だけでは、定着ローラの熱が記録紙に奪われて定着ローラの温度が低下することがあるため、かかる温度低下を回避して、定着ローラの温度を一定に保つためである。動作制御部３１０１は、記録部３１８に記録動作を実行させる（Ｓ１０）。

上記記録部３１８の記録動作により、プリントが終了すると（Ｓ１１でＹＥＳ）、状態判別部３１０３は、複合機３１の状態がレディ状態になったと判別して、この装置状態を示す信号をスイッチ制御部３１０４に送出する。スイッチ制御部３１０４は、第２定着ヒータ駆動回路３１４をオンとして第２定着ヒータ３１２を駆動状態としておくが、第１定着ヒータ制御回路３１３はオフとして、第１定着ヒータ３１１を駆動停止状態とする（Ｓ１２）。さらに、スイッチ制御部３１０４は、蓄電サーバ２に対して電源供給停止信号を送信する（Ｓ１３）。この場合、蓄電サーバ２は、上記ＳＳ１及びＳＳ２の説明箇所で述べた一連の処理を行う。

なお、上記Ｓ７で指示受付部３１９からプリント指示を受け付けたことを示す信号が状態判別部３１０３に入力されない場合も（Ｓ７でＮＯ）、状態判別部３１０３は、複合機３１の状態がレディ状態になったと判別して、この装置状態をスイッチ制御部３１０４に送出し、Ｓ１２及びＳ１３の処理を行う。

状態判別部３１０３は、複合機３１の状態を上記レディ状態と判別した場合、上記Ｓ１２及びＳ１３の処理を行うと共に、レディ状態と判別した時点からの時間経過の計測をタイマ３２０に開始させる（Ｓ１４）。このタイマ３２０による経過時間計測中に、指示受付部３１９でプリント指示を受け付けた場合は（Ｓ１５でＹＥＳ）、動作制御部３１０１は、処理をＳ８に戻す。

プリント指示が指示受付部３１９に受け付けられることなく（Ｓ１５でＮＯ）、タイマ３２０により所定時間（例えば、1分）が経過したことが計測された場合は（Ｓ１６でＹＥＳ）、状態判別部３１０３は、複合機３１の状態がスリープ状態になったと判別して、この装置状態を示す信号をスイッチ制御部３１０４に送出する。スイッチ制御部３１０４は、第１定着ヒータ制御回路３１３をオフとして第１定着ヒータ３１１を駆動停止状態とし、第２定着ヒータ駆動回路３１４もオフとして第２定着ヒータ３１２も停止状態にする（Ｓ１７）。このように第１定着ヒータ３１１及び第２定着ヒータ３１２の両方を停止状態にすることによって、消費電力を低減した状態で更なるプリント指示に待機する。また、スイッチ制御部３１０４は、蓄電サーバ２に対して電源供給停止信号を送信する（Ｓ１８）。この場合、蓄電サーバ２は、上記ＳＳ１及びＳＳ２の説明箇所で述べた一連の処理を行う。

複合機３１では、上記スリープ状態のときに、指示受付部３１９にプリント指示が受け付けられ、状態判別部３１０３に、当該プリント指示を受け付けたことを示す信号が指示受付部３１９から入力されると（Ｓ１９でＹＥＳ）、状態判別部３１０３は、複合機３１の状態が急速立ち上げ状態であると判断し、この装置状態を示す信号をスイッチ制御部３１０４に送出する。この急速立ち上げ状態の場合、スイッチ制御部３１０４が、電力供給要求信号を蓄電サーバ２に対して送信し（Ｓ２０）、第１定着ヒータ制御回路３１３をオンとして第１定着ヒータ３１１が駆動され、第２定着ヒータ駆動回路３１４もオンとして第２定着ヒータ３１２が駆動される状態とする（Ｓ２１）。この場合、蓄電サーバ２は、上述したＳＳ３乃至ＳＳ６の処理を行う。

この後、定着ローラ温度センサ３２１により、定着ローラの温度が、上述の第１の温度範囲に達したと検出されると（Ｓ２２でＹＥＳ）、処理はＳ８に戻り、Ｓ８乃至Ｓ２２の処理が繰り返される。なお、Ｓ４乃至Ｓ２２の処理のいずれかの時点でメインスイッチ３１７がオフになったことが検出されると、処理はＳ１に戻される。

なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、更に以下に述べる態様を採用することができる。上記図２では、電気二重層キャパシタ２１４が、リチウムイオン電池２１２の電力で充電される構成のものを示したが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、充電機構が、電気二重層キャパシタ２１４又はリチウムイオン電池２１２のいずれかのみを備える構成等を採用してもよい。

また、上記実施形態においては、充電機構２１，２２，２３及び第１定着ヒータ３１１にはＤＣ電流が流れ、第２定着ヒータ３１２にはＡＣ電流が流れるように構成されているが、本発明は、各定着ヒータに流される電流にＡＣを用いるかＤＣを用いるかに限定されるものではない。

また、上記各実施形態では、補助電源として、電気二重層キャパシタ２１４及びリチウムイオン電池２１２を用いているが、電気二重層キャパシタ２１４又はリチウムイオン電池２１２は一例に過ぎず、他のものを用いても構わない。

また、上記図１乃至図１０に示した構成及び処理は、本発明の単なる一実施形態に過ぎず、本発明の構成及び処理をこれらに限定するものではない。

本発明に係る充電システムを示すブロック図である。 蓄電サーバの電力供給機構の回路イメージを示す図である。 複合機の電力供給機構の回路イメージを示す図であり、特に、定着ヒータへの電力供給機構部分を示したものである。 複合機の内部構成を示すブロック図であり、特に、定着ヒータへの電力供給機構部分を示したものである。 蓄電サーバの内部構成を示すブロック図であり、特に複合機の定着部への電力供給機構部分を中心とした機能構成図である。 複合機の各状態種別（プラグイン状態、初期立ち上げ状態、プリント状態、レディ状態、スリープ状態、及び急速立ち上げ状態）及び、各状態から他の状態に遷移する契機となるイベントの種別とを示す状態遷移情報である。 複合機の各状態における第１定着ヒータ駆動回路及び第２定着ヒータ駆動回路の状態と、蓄電サーバに電力供給要求信号を送信するか否かとを示す図である。 充電システムにおける、蓄電サーバによる電力供給制御と、複合機における定着ヒータ駆動制御時の処理とを示すフローチャートである。 充電システムにおける、蓄電サーバによる電力供給制御と、複合機における定着ヒータ駆動制御時の処理とを示すフローチャートである。 充電システムにおける、蓄電サーバによる電力供給制御と、複合機における定着ヒータ駆動制御時の処理とを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 充電システム
２ 蓄電サーバ
５ 外部電源
２０ ダイオード
２１，２２，２３ 充電機構
２１１ バッテリ充電制御回路
２１２ リチウムイオン電池
２１３ スイッチングレギュレータ
２１４ 電気二重層キャパシタ
２１５ リレースイッチ
２５ 電気供給制御部
２６ 制御部
３１，３２，３３ 複合機
３１０ 制御部
３１０１ 動作制御部
３１０２ 定着ローラ温度制御部
３１０３ 状態判別部
３１０４ スイッチ制御部
３００ 定着ヒータ
３１１ 第１定着ヒータ
３１２ 第２定着ヒータ
３１３ 第１定着ヒータ制御回路
３１４ 第２定着ヒータ駆動回路
３１６ 電源制御回路
３１７ メインスイッチ
３１８３ 定着部

Claims (5)

1. １以上の画像形成装置と、当該画像形成装置に電力を供給する蓄電サーバとを備える充電システムであって、
   前記画像形成装置は、トナーを記録紙へ定着させる定着部を前記蓄電サーバから供給される電力で加熱する第１定着ヒータと、この第１定着ヒータを駆動させるか否かを切り換える第１定着ヒータ駆動手段と、商用電源からの電力で前記定着部を加熱する第２定着ヒータと、この第２定着ヒータを駆動させるか否かを切り換える第２定着ヒータ駆動手段とを有し、
   前記蓄電サーバは、前記画像形成装置の定着部に電力を供給する補助電源と、この補助電源に対する商用電源の電力による充電を制御する充電制御手段と、この補助電源から電力を供給する画像形成装置を選択する電力供給先選択手段とを有する充電システム。
2. 前記蓄電サーバは、前記補助電源及び前記充電制御手段を複数有し、
   前記複数の補助電源から、前記画像形成装置に電力を供給する補助電源を選択する電源選択手段を有する請求項１に記載の充電システム。
3. 前記蓄電サーバは、前記複数の補助電源の中で、前記電源選択手段によって前記画像形成装置に電力を供給する補助電源として選択されていない補助電源に対する前記充電が行われるように、前記充電制御手段に充電制御を行わせる制御手段を備えた請求項２に記載の充電システム。
4. １以上の画像形成装置に電力を供給する蓄電サーバであって、
   前記画像形成装置の定着部に電力を供給する補助電源と、
   前記補助電源に対する商用電源の電力による充電を制御する充電制御手段と、
   前記補助電源から電力を供給する画像形成装置を選択する電力供給先選択手段と
   を備える蓄電サーバ。
5. １以上の画像形成装置に対して補助的な電力を供給する蓄電サーバから供給される電力で、トナーを記録紙へ定着させる定着部を加熱する第１定着ヒータと、
   この第１定着ヒータを駆動させるか否かを切り換える第１定着ヒータ駆動手段と、
   外部電源からの電力で前記定着部を加熱する第２定着ヒータと、
   この第２定着ヒータを駆動させるか否かを切り換える第２定着ヒータ駆動手段と
   を備える画像形成装置。

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