JP2012237821A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】商用電源からの電力の消費量を低減可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る画像形成装置１００は、媒体上に画像を形成する画像形成部３０と、画像形成部３０を制御する制御部４３と、商用電源からの電力を供給する電力供給部１１と、商用電源からの電力とは別の電力を発電する発電部１３と、発電部１３で発電された電力により充電される二次電池１２と、を備える。制御部４３は、少なくとも制御部４３に対する電力の供給源を、電力供給部１１および二次電池１２の何れかに切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、印刷を実行する通常モードと、印刷を実行せずに、媒体上に画像を形成する画像形成部への電力供給を停止して消費電力量を低減する省エネモードとを切り替えることが可能な画像形成装置が知られている。例えば特許文献１では、通常モードの場合は、商用電源からの電力を画像形成装置へ供給する一方、省エネモードの場合は、商用電源からの電力を画像形成装置に供給せずに、二次電池からの電力を画像形成装置へ供給するという技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、二次電池の充電は、商用電源からの電力により行われるので、結果として、商用電源からの電力の消費量を低減することはできない。さらに、充電効率を考慮に入れると、商用電源からの電力の消費量はかえって増加してしまうという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、商用電源からの電力の消費量を低減可能な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に、本発明の画像形成装置は、媒体上に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部を制御する制御部と、商用電源からの電力を供給する電力供給部と、前記商用電源からの電力とは別の電力を発電する発電部と、前記発電部で発電された電力により充電される二次電池と、を備え、前記制御部は、少なくとも前記制御部に対する電力の供給源を、前記電力供給部および前記二次電池の何れかに切り替えることを特徴とする。

本発明によれば、商用電源からの電力の消費量を低減可能な画像形成装置を提供できるという有利な効果を奏する。

図１は、画像形成装置の構成例を示す図である。 図２は、画像形成装置の各種モードの例を説明するための模式図である。 図３は、電力の供給源が電力供給部に切り替えられ、電力供給部からの電力がメインコントローラおよび画像形成部に供給される状態の一例を示す図である。 図４は、電力の供給源が二次電池に切り替えられ、二次電池からの電力がメインコントローラのみに供給される状態の一例を示す図である。 図５は、電力の供給源が電力供給部に切り替えられ、電力供給部からの電力がメインコントローラのみに供給される状態の一例を示す図である。 図６は、制御部が実行する一連の処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、電力供給部の電力で二次電池が充電される状態の一例を示す図である。 図８は、画像形成装置の動作状態の経時的変化の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、画像形成装置として、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも何れかの機能を有する複合機を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。

図１は、本実施形態の画像形成装置１００の概略構成例を示す図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、電源部１０と、操作表示部２０と、画像形成部３０と、メインコントローラ４０とを備える。

図１に示すように、電源部１０は、電力供給部（PSU：Power Supply Unit）１１と、二次電池１２と、発電部１３と、充放電コントローラ１４と、切替部１５とを有する。電力供給部１１は、商用電源（ＡＣ電源）からの電力を供給する手段である。本実施形態では、電力供給部１１は、商用電源から供給される交流電圧を、メインコントローラ４０や画像形成部３０で使用可能な直流電圧に変換する。また、本実施形態では、電力供給部１１は、商用電源が供給されるコンセントに差し込み可能なプラグ１６を有する。そして、プラグ１６がコンセントに差し込まれることによって、電力供給部１１と商用電源とが接続され、電力供給部１１は商用電源からの電力供給を受ける。

二次電池１２は、充放電可能な電池である。発電部１３は、商用電源からの電力とは別の（無関係の）電力を発電（生成）する手段である。本実施形態では、発電部１３は太陽電池で構成される。発電部１３で発電された電力は充放電コントローラ１４を介して二次電池１２に供給される。すなわち、二次電池１２は、発電部１３で発電された電力により充電される。

充放電コントローラ１４は、メインコントローラ４０の制御の下、二次電池１２の充放電を制御する手段である。また、本実施形態では、充放電コントローラ１４は、二次電池１２の充電量（残容量）を検出する手段でもある。充放電コントローラ１４は、公知の方法により、二次電池１２の充電量を検出する。例えば充放電コントローラ１４は、二次電池１２における電流積算値と、二次電池１２の温度や充電回数から求められる容量の劣化率とに基づいて、二次電池１２の充電量を検出することができる。なお、これに限らず、二次電池１２の充電量を検出する方法は任意である。

切替部１５は、メインコントローラ４０の制御の下、少なくともメインコントローラ４０に対する電力の供給源を切り替える手段である。例えば切替部１５は、電力の供給源を、電力供給部１１に切り替えることもできるし、二次電池１２に切り替えることもできる。また、切替部１５は、メインコントローラ４０の制御の下、電力の供給先を切り替えることもできる。例えば切替部１５は、電力の供給先を、メインコントローラ４０および画像形成部３０の両方に切り替えることもできるし、メインコントローラ４０のみに切り替えることもできる。

本実施形態では、充放電コントローラ１４および切替部１５は、メインコントローラ４０の制御の下、二次電池１２に対する電力供給部１１からの電力の供給および停止を切り替えることもできる。電力供給部１１からの電力で二次電池１２を充電する場合、メインコントローラ４０は、電力供給部１１からの電力が充放電コントローラ１４を介して二次電池１２に供給されるように、切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。

操作表示部２０は、各種画面や画像形成装置１００に関する情報を表示するとともに、ユーザーが各種の操作入力を行うための手段である。詳細な図示は省略するが、操作表示部２０は、各種画面や画像形成装置１００に関する情報を表示するとともにユーザーからのタッチ入力を受け付ける表示パネルと、キーなどの操作デバイスとを備える。

画像形成部３０は、メインコントローラ４０の制御の下、記録紙などの媒体上に画像を形成する手段である。本実施形態では、画像形成部３０には、ＣＭＹＫの各トナーが少なくとも搭載されており、各トナーに対して感光体、帯電器、現像器及び感光体クリーナーを含む作像ユニット、露光器及び定着機が各々搭載されている。画像形成部３０は、受信した画像データに応じて、露光器から光ビームを照射して各色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）のトナー像を感光体上に形成する。そして、画像形成部３０は、感光体上に形成された各色のトナー像を重ね合わせながら転写紙に転写する。転写紙に転写されたトナー像は、定着装置により熱と圧力で定着される。これにより、転写紙に画像が形成されて所望の印刷物が得られる。このような画像形成部３０の構成については周知であるため、ここでは、その詳細な説明を省略する。

メインコントローラ４０は、画像形成装置１００全体を制御する手段である。図１に示すように、メインコントローラ４０は、タイマー４１と、記憶部４２と、制御部４３とを備える。タイマー４１は、時刻を計測する手段であり、例えば現在時刻をカウントするリアルタイムクロック機能を有する構成であってもよい。記憶部４２は、各種のデータ（例えば後述のイベント情報等）を記憶する手段である。

制御部４３は、画像形成装置１００の各部を制御する手段であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ(Random Access Memory)などを含んで構成されるコンピュータである。図１に示すように、制御部４３が有する機能には、受付部５１、モード制御部５２、時刻設定部５３、消費電力量算出部５４、充電時間算出部５５、充電開始時刻算出部５６、充電制御部５７、判定部５８、画像形成部制御部５９が含まれる。これらの機能は、制御部４３のＣＰＵがＲＯＭ等に格納された所定の制御プログラムを実行することにより実現される。なお、これに限らず、これらの機能の少なくとも一部を個別の回路（ハードウェア）で実現することもできる。

受付部５１は、操作表示部２０や不図示の外部装置などからの各種入力を受け付ける。各種入力には、印刷ジョブや後述の夜間省エネ待機モードの開始時刻および終了時刻の設定入力などが含まれる。なお、印刷ジョブは、当該印刷ジョブに含まれる印刷データの印刷を要求する命令信号であり、印刷ジョブに含まれる印刷データの数（印刷枚数）は任意に設定され得る。印刷データは、例えばＰＤＬ（Page Description Language）などの言語で記述される。印刷ジョブは、画像形成部３０による画像形成を要求する画像形成要求と捉えることもできる。

モード制御部５２は、それぞれが画像形成装置１００の異なる動作状態を示す複数のモードへの移行および解除を制御する。図２に示すように、本実施形態では、画像形成装置１００のモードとして、通常稼動モードst030と、通常省エネ待機モードst031と、夜間省エネ待機モードst032とがある。通常稼動モードst030は、画像形成部３０による印刷（画像形成）が行われる場合における画像形成装置１００の動作状態を示す。通常稼動モードst030では、メインコントローラ４０および画像形成部３０の各々が動作するので、消費電力量が大きい。このため、通常稼動モードst030では、図３に示すように、メインコントローラ４０（モード制御部５２）は、電力の供給源を電力供給部１１に切り替えるとともに、電力供給部１１からの電力をメインコントローラ４０および画像形成部３０の各々に供給するように切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。なお、発電部１３で発電された電力は、充放電コントローラ１４を介して二次電池１２に供給されるが、例えば夜間などにおいて、太陽光の照射量が閾値を下回る場合は、発電部１３による発電を行うことができない。この場合は、発電部１３から二次電池１２（充放電コントローラ１４）に対する電力供給は行われない。これは、他のモードにおいても同様である。

通常省エネ待機モードst031は、夜間省エネ待機モードst032に設定される期間（夜間）以外の期間（昼間）において、画像形成部３０による印刷が行われない場合における画像形成装置１００の動作状態を示す。通常省エネ待機モードst031では、画像形成部３０は動作せずに、メインコントローラ４０のみが動作するので、メインコントローラ４０のみに対して電力供給が行われる。また、本実施形態では、二次電池１２の充電量に応じて、電力の供給源が切り替わる。より具体的には、二次電池１２の充電量が基準値以上の場合は、図４に示すように、メインコントローラ４０（モード制御部５２）は、電力の供給源を二次電池１２に切り替えるとともに、二次電池１２からの電力をメインコントローラ４０のみに供給するように切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。一方、二次電池の充電量が基準値を下回る場合は、図５に示すように、メインコントローラ４０（モード制御部５２）は、電力の供給源を電力供給部１１に切り替えるとともに、電力供給部１１からの電力をメインコントローラ４０のみに供給するように切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。

なお、電力供給部１１からの電力で二次電池１２の充電を行う場合は、制御部４３（モード制御部５２）は、二次電池１２の充電量に関わらず、電力の供給源を電力供給部１１に切り替えるとともに、電力供給部１１からの電力をメインコントローラ４０のみに供給するように切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。また、制御部４３（充放電制御部５７）は、電力供給部１１からの電力を二次電池１２に供給するように、切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。

夜間省エネ待機モードst032は、夜間において、画像形成部３０による印刷が行われない場合における画像形成装置１００の動作状態を示す。夜間となる時間帯は、時刻設定部５３によって予め設定される。夜間省エネ待機モードst032では、画像形成部３０は動作せずに、メインコントローラ４０のみが動作するので、メインコントローラ４０のみに対して電力供給が行われるが、二次電池１２のみが電力の供給源となる点で通常省エネ待機モードst031と相違する。より具体的には、夜間省エネ待機モードst032においては、図４に示すように、メインコントローラ４０（モード制御部５２）は、電力の供給源を二次電池１２に切り替えるとともに、二次電池１２からの電力をメインコントローラ４０のみに供給するように切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。

時刻設定部５３は、夜間省エネ待機モードst032に移行する時刻を示す夜間省エネ待機モード開始時刻と、夜間省エネ待機モードst032を解除する時刻を示す夜間省エネ待機モード終了時刻とを設定する。

消費電力量算出部５４は、時刻設定部５３で設定された時間（夜間省エネ待機モード開始時刻から夜間省エネ待機モード終了時刻に至るまでの時間）にわたって夜間省エネ待機モードst032を維持した場合に消費される電力量を示す夜間省エネ待機モード電力量を算出する。充電時間算出部５５は、二次電池１２の充電量と、発電部１３の発電量とに基づき、電力供給部１１からの電力で二次電池１２を充電した場合に、二次電池１２の充電量が夜間省エネ待機モード電力量以上の所定値となるまでに必要な時間を示す充電時間を算出する。充電開始時刻算出部５６は、夜間省エネ待機モード開始時刻よりも充電時間だけ前の時刻を、電力供給部１１からの電力で二次電池１２の充電を開始する時刻を示す充電開始時刻として算出する。充電制御部５７は、充電開始時刻に到達したときに、電力供給部１１からの電力を二次電池１２に対して供給するように切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する一方、二次電池１２の充電量が上述の所定値以上の場合は、二次電池１２に対する電力供給部１１からの電力の供給を停止するように切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。

判定部５８は、夜間省エネ待機モードst032において、夜間省エネ待機モードst032を他のモードへ移行させる要因を示す省エネ復帰要因を受付部５１で受け付けた場合に、電力供給部１１と商用電源とが接続されているか否かを判定する。本実施形態では、判定部５８は、電力供給部１１のプラグ１６がコンセントに差し込まれているか否かを判定することで、電力供給部１１と商用電源とが接続されているか否かを判定する。

画像形成部制御部５９は、画像形成部３０の動作を制御する。より具体的には以下のとおりである。本実施形態では、受付部５１で印刷ジョブを受け付けた場合、画像形成部制御部５９は、その受け付けた印刷ジョブに含まれる印刷データの画像処理を実行する。例えば、画像形成部制御部５９は、ＰＤＬなどの言語で記述された印刷データを、画像形成部３０が印刷可能な形式（例えばビットマップ形式）で描画された画像データに変換する。そして、画像形成部制御部５９は、その変換した画像データに基づいて、画像を記録紙などの媒体上に形成する（印刷を実行する）ように、画像形成部３０を制御する。すなわち、画像形成部３０は、画像形成部制御部５９の制御の下、印刷ジョブに含まれる印刷データに基づく印刷を実行する。

次に、図６を参照しながら、夜間省エネ待機モード開始時刻と、夜間省エネ待機モード終了時刻とが設定されてから、夜間省エネ待機モードが終了するまでの一連の処理について説明する。図６に示すように、まず夜間省エネ待機モード開始時刻、および、夜間省エネ待機モード終了時刻の入力を受付部５１で受け付けた場合（ステップＳ１０１の結果：ＹＥＳ）、時刻設定部５３は、夜間省エネ待機モード開始時刻、および、夜間省エネ待機モード終了時刻のそれぞれの値を、受け付けた入力値に設定する（ステップＳ１０２）。なお、本実施形態では、ユーザーが、操作表示部２０の操作デバイスの操作や表示パネルのタッチ操作を行うことによって、夜間省エネ待機モード開始時刻、および、夜間省エネ待機モード終了時刻のそれぞれの値が入力されるが、これに限らず、夜間省エネ待機モード開始時刻、および、夜間省エネ待機モード終了時刻のそれぞれの値の入力方法は任意である。

次に、消費電力量算出部５４は、時刻設定部５３で設定された時間にわたって夜間省エネ待機モードst032を維持した場合に消費される電力量を示す夜間省エネ待機モード電力量を算出する（ステップＳ１０３）。次に、充電時間算出部５５は、現在の二次電池１２の充電量と、発電部１３の発電量とに基づいて、電力供給部１１からの電力で二次電池１２を充電した場合に、二次電池１２の充電量がステップＳ１０３で算出された夜間省エネ待機モード電力量以上の所定値となるまでに必要な時間を示す充電時間を算出する（ステップＳ１０４）。なお、所定値は、ステップＳ１０３で算出された夜間省エネ待機モード電力量以上の値であればよく、その値は任意に設定可能である。次に、充電開始時刻算出部５６は、ステップＳ１０２で設定した夜間省エネ待機モード開始時刻よりも、ステップＳ１０４で算出された充電時間だけ前の時刻を、電力供給部１１からの電力で二次電池１２の充電を開始する時刻を示す充電開始時刻として算出する（ステップＳ１０５）。

次に、充電制御部５７は、タイマー４１が示す現在の時刻が、ステップＳ１０５で算出された充電開始時刻よりも早いか否かを判定する（ステップＳ１０６）。現在の時刻が充電開始時刻よりも早いと判定された場合（ステップＳ１０６の結果：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７では、充電制御部５７は、タイマー４１が示す現在の時刻が充電開始時刻に到達したか否かを判定する。現在の時刻が充電開始時刻に到達したと判定された場合（ステップＳ１０７の結果：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０８に移行する。一方、現在の時刻が充電開始時刻に到達していないと判定された場合（ステップＳ１０７の結果：ＮＯ）、処理は上述のステップＳ１０４に戻される。

一方、上述のステップＳ１０６において、タイマー４１が示す現在の時刻が、ステップＳ１０５で算出された充電開始時刻よりも遅いと判定された場合（ステップＳ１０６の結果：ＮＯ）、処理はステップＳ１０８に移行する。ステップＳ１０８では、充電制御部５７は、電力供給部１１からの電力で二次電池１２の充電を開始する。電力供給部１１の電力で二次電池１２の充電を行う場合、図７に示すように、充電制御部５７は、電力供給部１１からの電力を二次電池１２に供給するように、切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。

再び図６に戻って説明を続ける。ステップＳ１０８で充電が開始された後、充電制御部５７は、二次電池１２の充電量（残容量）が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。二次電池１２の充電量が所定値以上であると判定した場合（ステップＳ１０９の結果：ＹＥＳ）、充電制御部５７は、二次電池１２に対する電力供給部１１からの電力の供給を停止するように、切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。つまり、電力供給部からの電力による二次電池１２の充電が終了する。そして、モード制御部５２は、画像形成装置１００の動作状態を夜間省エネ待機モードst032へ移行させる（ステップＳ１１０）。より具体的には、モード制御部５２は、電力の供給源を二次電池１２に切り替えるとともに、二次電池１２からの電力をメインコントローラ４０のみに供給するように切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する（併せて図４参照）。なお、モード制御部５２は、二次電池１２の充電が終了すると同時に、画像形成装置１００の動作状態を夜間省エネ待機モードst032へ移行させてもよいし、夜間省エネ待機モード開始時刻よりも前に二次電池１２の充電が終了した場合は、夜間省エネ待機モード開始時刻に到達したときに、画像形成装置１００の動作状態を夜間省エネ待機モードst032へ移行させてもよい。

夜間省エネ待機モードst032において、制御部４３は、夜間省エネ待機モードst032を他のモードへ移行させる要因を示す省エネ復帰要因を受付部５１で受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１１）。本実施形態では、省エネ復帰要因として印刷ジョブが採用されるが、これに限らず、省エネ復帰要因の種類は任意であり、例えばネットワークを通じた外部からの応答であってもよい。受付部５１で省エネ復帰要因を受け付けたと判定された場合（ステップＳ１１１の結果：ＹＥＳ）、判定部５８は、電力供給部１１と商用電源とが接続されているか否かを判定する（ステップＳ１１２）。本実施形態では、判定部５８は、プラグ１６がコンセントに差し込まれているか否かを判定することで、電力供給部１１と商用電源とが接続されているか否かを判定する。

電力供給部１１と商用電源とが接続されていると判定された場合（ステップＳ１１２の結果：ＹＥＳ）、モード制御部５２は、画像形成装置１００の動作状態を、受け付けた省エネ復帰要因に応じたモードに移行させる（ステップＳ１１３）。本実施形態では、受け付けた省エネ復帰要因は印刷ジョブであるので、モード制御部５２は、画像形成装置１００の動作状態を通常稼動モードst030に移行させる。より具体的には、モード制御部５２は、電力の供給源を電力供給部１１に切り替えるとともに、電力供給部１１からの電力をメインコントローラ４０および画像形成部３０に供給するように切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する（併せて図３参照）。ステップＳ１１３の後、画像形成部制御部５９は、受け付けた省エネ復帰要因に応じた処理を実行する（ステップＳ１１４）。本実施形態では、画像形成部制御部５９は、受け付けた印刷ジョブを実行するように画像形成部３０を制御する。受け付けた省エネ復帰要因に応じた処理が完了すると、モード制御部５２は、受け付けた省エネ復帰要因に応じたモードを解除し、画像形成装置１００の動作状態を、再び夜間省エネ待機モードst032に移行させる（ステップＳ１１５）。本実施形態では、印刷ジョブの実行が完了すると、モード制御部５２は、通常稼動モードst030を解除し、画像形成装置１００の動作状態を、再び夜間省エネ待機モードst032に移行させる。そして、処理はステップＳ１１７へ移行する。

一方、上述のステップＳ１１２において、電力供給部１１と商用電源とが接続されていないと判定された場合（ステップＳ１１２の結果：ＮＯ）、モード制御部５２は、画像形成装置１００の動作状態を夜間省エネ待機モードst032に維持し、ステップＳ１１１で受け付けた印刷ジョブの内容と、受け付けた時間とを対応付けたイベント情報を記憶部４２に記録する（ステップＳ１１６）。そして、処理はステップＳ１１７へ移行する。

ステップＳ１１７では、モード制御部５２は、夜間省エネ待機モード終了時刻に到達したか否かを判定する。夜間省エネ待機モード終了時刻に到達していないと判定された場合（ステップＳ１１７の結果：ＮＯ）、処理は上述のステップＳ１１１に戻される。一方、夜間省エネ待機モード終了時刻に到達したと判定された場合（ステップＳ１１７の結果：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１１８に移行する。ステップＳ１１８では、モード制御部５２は、画像形成装置１００の動作状態を通常省エネ待機モードst031に移行させる。例えばモード制御部５２は、夜間省エネ待機モード終了時刻の直後における二次電池１２の充電量が基準値を下回る場合は、図５に示すように、電力の供給源を電力供給部１１に切り替えるとともに、電力供給部１１からの電力をメインコントローラ４０のみに供給するように切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。

図８は、画像形成装置１００の動作状態の経時的変化の一例を示す図である。以下、図８の内容を具体的に説明する。図８の例では、通常稼動モードst030となる時間は４時間、通常稼動モードst030での消費電力は１kＷ／ｈ、通常省エネ待機モードst031となる時間は８時間、通常省エネ待機モードst031での消費電力は１Ｗ／ｈ、夜間省エネ待機モードst032となる時間は１２時間、夜間省エネ待機モードst032での消費電力は１Ｗ／ｈである。また、夜間省エネ待機モード開始時刻は午後８時、夜間省エネ待機モード終了時刻は午前８時とする。この間、発電部１３による発電は行われない。それ以外の時間帯では、発電部１３は一定の電力を発電し、その発電量は０．４Ｗ／ｈとする。さらに、電力供給部１１からの電力による二次電池１２の充電速度は、６Ｗ／ｈとする。

図８に示す（１）の時間帯は、午前８時〜午前８時３０分であり、画像形成装置１００の動作状態は通常稼動モードst030である。午前８時における二次電池１２の充電量は６Ｗである。上述したように、図８の例では、午後８時から午前８時に至るまでの１２時間にわたって夜間省エネ待機モードst032が維持されるので、夜間省エネ待機モード消費電力量は、１Ｗ／ｈ×１２＝１２Ｗとなる。ここでは、夜間省エネ待機モード消費電力量である１２Ｗに予備電力の６Ｗを加えた１８Ｗが、上述の所定値となる。

充電時間算出部５５は、午前８時における二次電池１２の充電量（６Ｗ）と、発電部１３の発電量（０．４Ｗ／ｈ）とに基づいて、二次電池１２の充電量が所定値（１８Ｗ）以上となるまでに必要な充電時間を算出する。所定値が１８Ｗ、午前８時における二次電池の充電量は６Ｗなので、充電に必要な電力は１８Ｗ−６Ｗ＝１２Ｗである。電力供給部１１からの電力による二次電池１２の充電速度は６Ｗ／ｈ、発電部１３の発電量は０．４Ｗ／ｈなので、トータルの充電速度は６．４Ｗ／ｈと考えることができる。したがって、充電時間は、１２Ｗ÷６．４Ｗ≒１時間５２分と算出され、充電開始時刻算出部５６は、充電開始時刻を、午後８時よりも１時間５２分だけ前の午後６時８分と算出する。なお、充電時間算出部５５は、夜間省エネ待機モード開始時刻に到達するまで、充電時間の算出を繰り返し実行するので、充電時間は、現在の二次電池１２の充電量および発電部１３の発電量に応じた値となる。これにより、充電時間の算出精度を向上させることができる。

図８の例では、夜間省エネ待機モードst032以外の時間帯において、発電部１３は、一定の電力（０．４Ｗ／ｈ）を発電し、通常稼動モードst030では、電力の供給源が電力供給部１１に切り替えられるので、（１）の終点である午前８時３０分では、二次電池１２の充電量は６．２Ｗとなる。したがって、午前８時３０分の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−６．２Ｗ＝１１．８Ｗであり、充電時間は、１１．８Ｗ÷６．４Ｗ≒１時間５０分と算出される。これにより、充電開始時刻は午後６時１０分と算出される。

図８に示す（２）の時間帯は午前８時３０分から午前９時３０分であり、画像形成装置１００の動作状態は通常省エネ待機モードst031である。図８の例では、上述の基準値は３Ｗに設定される。午前８時３０分における二次電池１２の充電量は６．２Ｗであり、基準値（３Ｗ）以上であるので、電力の供給源は二次電池１２に切り替えられる。通常省エネ待機モードst031での消費電力量は１Ｗ／ｈ、発電部１３による発電量は０．４Ｗ／ｈなので、１時間後の午前９時３０分における二次電池１２の充電量は、６．２−1．０＋０．４＝５．６Ｗとなる。午前９時３０分における二次電池１２の充電量も基準値（３Ｗ）以上であるので、電力の供給源は二次電池１２のままである。そして、午前９時３０分の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−５．６Ｗ＝１２．４Ｗであり、充電時間は、１２．４Ｗ÷６．４Ｗ≒１時間４９分と算出される。これにより、充電開始時刻は午後６時１１分と算出される。

図８に示す（３）の時間帯は午前９時３０分から午前１０時であり、画像形成装置１００の動作状態は通常稼動モードst030である。電力の供給源は、二次電池１２から電力供給部１１に切り替えられ、午前１０時における二次電池１２の充電量は、５．６＋０．４÷２＝５．８Ｗとなる。このため、午前１０時の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−５．８Ｗ＝１２．２Ｗであり、充電時間は、１２．２Ｗ÷６．４Ｗ≒１時間５４分と算出される。これにより、充電開始時刻は午後６時６分と算出される。

図８に示す（４）の時間帯は午前１０時から午前１１時であり、画像形成装置１００の動作状態は通常省エネ待機モードst031である。午前１０時における二次電池１２の充電量は５．８Ｗであり、基準値（３Ｗ）以上なので、電力の供給源は二次電池１２に切り替えられる。そして、午前１１時における二次電池１２の充電量は、５．８−１．０＋０．４＝５．２Ｗとなる。このため、午前１１時の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−５．２Ｗ＝１２．８Ｗであり、充電時間は、１２．８Ｗ÷６．４Ｗ＝２時間と算出される。これにより、充電開始時刻は午後６時と算出される。

図８に示す（５）の時間帯は午前１１時から午前１１時３０分であり、画像形成装置１００の動作状態は通常稼動モードst030である。電力の供給源は、二次電池１２から電力供給部１１に切り替えられ、午前１１時３０分における二次電池１２の充電量は、５．２＋０．４÷２＝５．４Ｗとなる。このため、午前１１時３０分の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−５．４Ｗ＝１２．６Ｗであり、充電時間は、１２．６Ｗ÷６．４Ｗ≒１時間５８分と算出される。これにより、充電開始時刻は午後６時２分と算出される。

図８に示す（６）の時間帯は午前１１時３０分から午後０時３０分であり、画像形成装置１００の動作状態は通常省エネ待機モードst031である。午前１１時３０分における二次電池１２の充電量は５．４Ｗであり、基準値（３Ｗ）以上なので、電力の供給源は二次電池１２に切り替えられる。そして、午後０時３０分における二次電池１２の充電量は、５．４−１．０＋０．４＝４．８Ｗとなる。このため、午後０時３０分の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−４．８Ｗ＝１３．２Ｗであり、充電時間は、１３．２Ｗ÷６．４Ｗ≒２時間３分と算出される。これにより、充電開始時刻は午後５時５７分と算出される。

図８に示す（７）の時間帯は午後０時３０分から午後１時であり、画像形成装置１００の動作状態は通常稼動モードst030である。電力の供給源は、二次電池１２から電力供給部１１に切り替えられ、午後１時における二次電池１２の充電量は、４．８＋０．４÷２＝５．０Ｗとなる。このため、午後１時の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−５．０Ｗ＝１３．０Ｗであり、充電時間は、１３．０Ｗ÷６．４Ｗ≒２時間２分と算出される。これにより、充電開始時刻は午後５時５８分と算出される。

図８に示す（８）の時間帯は午後１時から午後２時であり、画像形成装置１００の動作状態は通常省エネ待機モードst031である。午後１時における二次電池１２の充電量は５．０Ｗであり、基準値（３Ｗ）以上なので、電力の供給源は二次電池１２に切り替えられる。そして、午後２時における二次電池１２の充電量は、５．０−１．０＋０．４＝４．４Ｗとなる。このため、午後２時の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−４．４Ｗ＝１３．６Ｗであり、充電時間は、１３．６Ｗ÷６．４Ｗ≒２時間８分と算出される。これにより、充電開始時刻は午後５時５２分と算出される。

図８に示す（９）の時間帯は午後２時から午後２時３０分であり、画像形成装置１００の動作状態は通常稼動モードst030である。電力の供給源は、二次電池１２から電力供給部１１に切り替えられ、午後２時３０分における二次電池１２の充電量は、４．４＋０．４÷２＝４．６Ｗとなる。このため、午後２時３０分の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−４．６Ｗ＝１３．４Ｗであり、充電時間は、１３．４Ｗ÷６．４Ｗ≒２時間６分と算出される。これにより、充電開始時刻は午後５時５４分と算出される。

図８に示す（１０）の時間帯は午後２時３０分から午後３時３０分であり、画像形成装置１００の動作状態は通常省エネ待機モードst031である。午後２時３０分における二次電池１２の充電量は４．６Ｗであり、基準値（３Ｗ）以上なので、電力の供給源は二次電池１２に切り替えられる。そして、午後３時３０分における二次電池１２の充電量は、４．６−１．０＋０．４＝４．０Ｗとなる。このため、午後３時３０分の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−４．０Ｗ＝１４．０Ｗであり、充電時間は、１４．０Ｗ÷６．４Ｗ≒２時間１１分と算出される。これにより、充電開始時刻は午後５時４９分と算出される。

図８に示す（１１）の時間帯は午後３時３０分から午後４時であり、画像形成装置１００の動作状態は通常稼動モードst030である。電力の供給源は、二次電池１２から電力供給部１１に切り替えられ、午後４時における二次電池１２の充電量は、４．０＋０．４÷２＝４．２Ｗとなる。このため、午後４時の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−４．２Ｗ＝１３．８Ｗであり、充電時間は、１３．８Ｗ÷６．４Ｗ≒２時間９分と算出される。これにより、充電開始時刻は午後５時５１分と算出される。

図８に示す（１２）の時間帯は午後４時から午後５時３０分であり、画像形成装置１００の動作状態は通常省エネ待機モードst031である。午後４時における二次電池１２の充電量は４．２Ｗであり、基準値（３Ｗ）以上なので、電力の供給源は二次電池１２に切り替えられる。そして、午後５時３０分における二次電池１２の充電量は、４．２−１．５＋０．４＝３．３Ｗとなる。このため、午後５時３０分の時点で、充電に必要な電力は１８Ｗ−３．３Ｗ＝１４．７Ｗであり、充電時間は、１４．７Ｗ÷６．４Ｗ≒２時間１８分と算出される。これにより、充電開始時刻は午後５時４２分と算出される。

図８に示す（１４）の時刻は、電力供給部１１からの電力による二次電池１２の充電を開始する時刻である。説明の便宜上、ここでは、（１４）の時刻は、午後５時３０分の時点で算出された充電開始時刻（午後５時４２分）に設定される。充電が開始されると、電力供給部１１からの電力が充放電コントローラ１４を介して二次電池１２に供給される。また、二次電池１２には、発電部１３で発電された電力が供給されるので、二次電池１２は、６．０Ｗ／ｈ＋０．４Ｗ／ｈ＝６．４Ｗ／ｈの充電速度で充電される。

図８に示す（１３）の時間帯は午後５時３０分から午後６時であり、画像形成装置１００の動作状態は通常稼動モードst030である。電力の供給源は、二次電池１２から電力供給部１１に切り替えられる。充電開始時刻である午後５時４２分における二次電池１２の充電量は、３．３＋０．４×（１２／６０）＝３．３８Ｗとなる。そして、午後６時における二次電池１２の充電量は、３．３８＋６．４×（１８／６０）＝５．３Ｗとなる。

図８に示す（１５）の時間帯は午後６時から午後７時３０分であり、画像形成装置１００の動作状態は通常省エネ待機モードst031である。午後６時における二次電池１２の充電量は５．３Ｗであり、基準値（３Ｗ）以上であるが、電力供給部１１からの電力による二次電池１２の充電が行われているので、電力の供給源は電力供給部１１のままとなる。そして、午後７時３０分における二次電池１２の充電量は、５．３＋６．４×１．５＝１４．９Ｗとなる。なお、二次電池１２の充電量が所定値（１８Ｗ）に到達するまでの電力は、１８．０−１４．９＝３．１Ｗであり、６．４Ｗ／ｈの充電速度で充電を続けると、３．１÷６．４≒２９分後に二次電池１２の充電量は所定値に到達する。したがって、午後７時５９分が充電終了時刻となる。図８に示す（１７）の時刻は、電力供給部１１からの電力による二次電池１２の充電を終了する時刻であり、午後７時５９分である。充電制御部５７は、二次電池１２の充電量が所定値以上になったとき（午後７時５９分に到達したとき）、二次電池１２に対する電力供給部１１からの電力の供給を停止するように切替部１５および充放電コントローラ１４を制御する。

図８の例では、モード制御部５２は、夜間省エネ待機モード開始時刻である午後８時に到達したときに、画像形成装置１００の動作状態を夜間省エネ待機モードst032へ移行させる。つまり、図８の例では、モード制御部５２は、午後８時よりも前に二次電池１２の充電が終了しても、午後８時に到達しない限り、画像形成装置１００の動作状態を夜間省エネ待機モードst032へ移行させることはしない。したがって、午後７時５９分から、夜間省エネ待機モード開始時刻である午後８時までの１分間は、発電部１３で発電された電力のみが二次電池１２に供給される。

図８に示す（１６）の時間帯は午後７時３０分から午後８時であり、画像形成装置１００の動作状態は通常稼動モードst030である。電力の供給源は、電力供給部１１のままであり、午後８時における二次電池１２の充電量は、１８．０＋０．４×（１／６０）≧１８．０Ｗとなり、所定値（１８．０Ｗ）以上の値に設定される。

図８に示す（１８）の時間帯は午後８時から翌日の午前８時であり、画像形成装置１００の動作状態は夜間省エネ待機モードst032である。電力の供給源は、二次電池１２に切り替えられ、翌日の午前８時における二次電池１２の充電量は、１８．０−１．０×１２＝６．０Ｗである。

以上に説明したように、本実施形態の画像形成装置１００は、商用電源からの電力とは別の電力を発電する発電部１３を備え、発電部１３で発電された電力によって二次電池１２が充電されるので、発電部１３が設けられない構成に比べて、商用電源からの電力の消費量を低減できるという有利な効果を奏する。

また、本実施形態では、制御部４３（充電時間算出部５５）は、現在の二次電池１２の充電量と、発電部１３の発電量とに基づいて、電力供給部１１からの電力で二次電池１２を充電した場合に、二次電池の充電量が所定値以上になるまでに必要な時間を示す充電時間を算出するので、充電時間の算出精度を高めることができる。

また、上述したように、本実施形態では、発電部１３が太陽電池で構成されるので、夜間省エネ待機モードst032においては、発電部１３による発電が行われず、発電部１３から二次電池１２に対する電力の供給が行われない（二次電池１２の充電が行われない）。このため、夜間省エネ待機モードst032の開始時点における二次電池１２の充電量を、夜間省エネ待機モード電力量以上の値（所定値）に設定することが重要となるが、本実施形態では、制御部４３（充電開始時刻算出部５６）は、夜間省エネ待機モード開始時刻よりも充電時間だけ前の時刻を夜間省エネ待機モード開始時刻として算出するので、夜間省エネ待機モードの開始時点における二次電池１２の充電量を所定値に設定できる。これにより、夜間省エネ待機モードst032の途中において、二次電池１２による電力供給が不可能になることを確実に防止できる。

なお、上述の実施形態に係る画像形成装置１００で実行される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、上述の実施形態に係る画像形成装置１００で実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述の実施形態に係る画像形成装置１００で実行される制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば上述の実施形態では、発電部１３として太陽電池を採用しているが、これに限らず、発電部１３の構成は任意である。例えば発電部１３として燃料電池システムを採用することもできる。要するに、発電部１３は、商用電源からの電力とは別の電力を発電する手段であればよい。

なお、上述の実施形態では、夜間省エネ待機モードst032が、請求項における「第１モード」に対応する。要するに、第１モードは、電力の供給源が二次電池１２に切り替えられた状態であって、画像形成部３０に対して電力が供給されない状態を示す。

１０ 電源部
１１ 電力供給部
１２ 二次電池
１３ 発電部
１４ 充放電コントローラ
１５ 切替部
１６ プラグ
２０ 操作表示部
３０ 画像形成部
４０ メインコントローラ
４１ タイマー
４２ 記憶部
４３ 制御部
５１ 受付部
５２ モード制御部
５３ 時刻設定部
５４ 消費電力量算出部
５５ 充電時間算出部
５６ 充電開始時刻算出部
５７ 充電制御部
５８ 判定部
５９ 画像形成部制御部
１００ 画像形成装置

特開２００９−２２２８２４号公報

Claims (5)

1. 媒体上に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部を制御する制御部と、
   商用電源からの電力を供給する電力供給部と、
   前記商用電源からの電力とは別の電力を発電する発電部と、
   前記発電部で発電された電力により充電される二次電池と、を備え、
   前記制御部は、少なくとも前記制御部に対する電力の供給源を、前記電力供給部および前記二次電池の何れかに切り替える、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記供給源が前記二次電池に切り替えられた状態であって、前記画像形成部に対して電力が供給されない状態を示す第１モードへの移行および解除を制御するモード制御部と、
   前記第１モードに移行する時刻を示す第１モード開始時刻と、前記第１モードを解除する時刻を示す第１モード終了時刻とを設定する時刻設定部と、
   前記時刻設定部で設定された時間にわたって前記第１モードを維持した場合に消費される電力量を示す第１モード電力量を算出する消費電力量算出部と、
   前記二次電池の充電量と、前記発電部の発電量とに基づき、前記電力供給部からの電力で前記二次電池を充電した場合に、前記二次電池の充電量が前記第１モード電力量以上の所定値となるまでに必要な時間を示す充電時間を算出する充電時間算出部と、
   前記第１モード開始時刻よりも前記充電時間だけ前の時刻を、前記電力供給部からの電力で前記二次電池の充電を開始する時刻を示す充電開始時刻として算出する充電開始時刻算出部と、
   前記充電開始時刻に到達したときに、前記電力供給部からの電力を前記二次電池に対して供給する一方、前記二次電池の充電量が前記所定値以上の場合は、前記二次電池に対する前記電力供給部からの電力の供給を停止する充電制御部と、をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記発電部は太陽電池で構成される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１モードを他のモードへ移行させる要因を示す省エネ復帰要因を受け付ける受付部と、
   前記第１モードにおいて、前記省エネ復帰要因を前記受付部で受け付けた場合は、前記電力供給部と前記商用電源とが接続されているか否かを判定する判定部とを備え、
   前記モード制御部は、前記電力供給部と前記商用電源とが接続されていないと判定された場合は、前記第１モードを維持する一方、前記電力供給部と前記商用電源とが接続されていると判定された場合は、前記第１モードを解除し、前記省エネ復帰要因に応じたモードへ移行させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記省エネ復帰要因には、前記画像形成部による画像形成を要求する画像形成要求が含まれ、
   前記第１モードにおいて、前記画像形成要求を前記受付部で受け付けた場合、前記判定部は、前記電力供給部と前記商用電源とが接続されているか否かを判定し、
   前記判定部により前記電力供給部と前記商用電源とが接続されていると判定された場合、前記モード制御部は、前記第１モードを解除し、前記供給源が前記電力供給部に切り替えられた状態であって、前記電力供給回路からの電力が、前記制御部および前記画像形成部の各々に対して供給される状態を示す第２モードへ移行させる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

Images