JP2013178399A - 画像形成装置、画像形成システムおよび電源制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安定に動作させつつ、消費電力を低減することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】電圧生成部から供給された電源電圧により動作し、電源電圧を画像形成にかかる負荷部材に供給する供給先基板１１０と、供給先基板１１０の第１時間における電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出部１１２と、変動電圧値に基づいて、電圧生成部から供給される電源電圧値を決定する電圧値決定部とを備え、電圧生成部が、電圧値決定部により決定された電源電圧値の電源電圧を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成システムおよび電源制御方法に関する。

画像形成装置は、ＣＰＵを搭載した制御基板と、画像形成装置の各部（負荷）に電源を供給する電源供給基板とを備えている。制御基板への電源供給は、電源供給基板により行われる。制御基板および制御基板の制御先の負荷への電源供給経路は同一であり、負荷の状態によって動作電力が時間的に変動することから、制御基板への電力供給方式によっては、負荷の動作中に制御基板内の動作電圧がリセット電圧まで低下するおそれがある。

このような問題に対応すべく、制御基板内の動作電圧を電源供給基板にフィードバックし、電源供給基板が制御基板の動作電圧に基づいて、供給電圧を制御することにより、制御基板内の動作電圧が負荷変動等により不安定になることを防止する技術が知られている。特許文献１には、負荷動作による電圧変動を防止する目的で、電力供給先の動作電圧を電源側にフィードバックする方式が開示されている。

その一方で、画像形成装置が備えるロジックＩＣ等は、低電圧で駆動することにより単位時間当たりの消費電力量が下がることが知られている。このため、画像形成装置においては、動作可能な最低限の電力が供給されることが望まれている。

しかしながら、従来技術においては、電源供給基板は、制御基板の動作電圧がリセット電圧以下に低下するのを防ぐべく、常に一定の電圧を各部に供給していた。そのため、電源供給基板は、場合によっては動作可能な電圧より高い電圧を各部に供給することとなり、総消費電力が大きくなるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安定に動作させつつ、消費電力を低減することのできる画像形成装置、画像形成システムおよび電源制御方法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、本発明は、画像形成装置であって、電圧を生成する電圧生成部と、前記電圧生成部から供給された電源電圧により動作する、画像形成にかかる負荷部材と、前記電圧生成部から供給された前記電源電圧により動作し、前記負荷部材と同じ電源供給経路で前記電源電圧が供給される供給先基板と、前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出部と、前記変動電圧値に基づいて、前記電圧供給部から供給される電源電圧値を決定する電圧値決定部とを備え、前記電圧生成部は、前記電圧値決定部により決定された前記電源電圧値の前記電源電圧を生成することを特徴とする。

また、本発明は、少なくとも画像形成装置を備える画像形成システムであって、前記画像形成装置は、電圧を生成する電圧生成部と、前記電圧生成部から供給された電源電圧により動作する、画像形成にかかる負荷部材と、前記電圧生成部から供給された前記電源電圧により動作し、前記負荷部材と同じ電源供給経路で前記電源電圧が供給される供給先基板とを備え、前記画像形成システムは、前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出部と、前記変動電圧値に基づいて、前記電圧生成部から供給される電源電圧値を決定する電圧値決定部とを備え、前記電圧生成部は、前記電源電圧値の前記電源電圧を生成することを特徴とする。

また、本発明は、画像形成装置と、１または２以上の周辺機器とを備えた画像形成システムであって、前記周辺機器は、電圧を生成する電圧生成部から供給された電源電圧により動作する負荷部材と、第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出部と、前記変動電圧値を前記画像形成装置に送信する送信部とを有し、前記画像形成装置は、前記周辺機器から前記変動電圧値を受信する受信部と、前記電圧生成部から供給された電源電圧により動作する、画像形成にかかる負荷部材と、前記電圧生成部から供給された前記電源電圧により動作し、前記負荷部材と同じ電源供給経路で前記電源電圧が供給される供給先基板と、前記供給先基板の前記第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出部と、前記受信部が受信した前記周辺機器の１または２以上の前記変動電圧値と前記変動電圧算出部が算出した前記変動電圧値とを比較し、最大の前記変動電圧値に基づいて、前記電圧生成部から供給される電源電圧値を決定する電圧値決定部とを有し、前記電圧生成部は、前記電圧値決定部により決定された前記電源電圧値の前記電源電圧を生成することを特徴とする。

また、本発明は、画像形成装置と、前記画像形成装置と接続し、前記画像形成装置の電源を制御するサーバ装置とを備える画像形成システムであって、前記画像形成装置は、電圧を生成する電圧生成部と、前記電圧生成部から供給された電源電圧により動作する、画像形成にかかる負荷部材と、前記電圧生成部から供給された前記電源電圧により動作し、前記負荷部材と同じ電源供給経路で前記電源電圧が供給される供給先基板と、前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出部と、前記変動電圧値を前記サーバ装置に送信する送信部とを有し、前記サーバ装置は、前記画像形成装置から前記変動電圧値を受信する受信部と、前記変動電圧値に基づいて、前記電圧生成部から供給される電源電圧値を決定する電圧値決定部と、前記電源電圧値を前記画像形成装置に送信する送信部とを有し、前記画像形成装置は、前記サーバ装置から前記電源電圧値を受信する受信部をさらに有し、前記電圧生成部は、前記電源電圧値の前記電源電圧を生成することを特徴とする。

また、本発明は、画像形成装置で実行される電源制御方法であって、電源電圧が供給される供給先基板であって、画像形成にかかる負荷部材への電源供給経路と同じ前記電源供給経路で前記電源電圧が供給される前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出ステップと、前記変動電圧値に基づいて、前記供給先基板に供給される電源電圧値を決定する電圧値決定ステップと、前記電圧値決定ステップにおいて決定された前記電源電圧値の前記電源電圧を生成する電圧生成ステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明は、少なくとも画像形成装置を備える画像形成システムで実行される電源制御方法であって、電源電圧が供給される供給先基板であって、画像形成にかかる負荷部材への電源供給経路と同じ前記電源供給経路で前記電源電圧が供給される前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出ステップと、前記変動電圧値に基づいて、前記供給先基板に供給される電源電圧値を決定する電圧値決定ステップと、前記電圧値決定ステップにおいて決定された前記電源電圧値の前記電源電圧を生成する電圧生成ステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明は、本体装置と、１または２以上の周辺機器とを備えた画像形成システムで実行される電源制御方法であって、前記周辺機器が、電圧生成部から供給された電源電圧により動作する前記周辺機器の負荷部材の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する第１変動電圧算出ステップと、前記周辺機器が、前記変動電圧値を前記画像形成装置に送信する送信ステップと、前記画像形成装置が、前記周辺機器から前記変動電圧値を受信する受信ステップと、前記画像形成装置が、電源電圧が供給される供給先基板であって、画像形成にかかる負荷部材への電源供給経路と同じ前記電源供給経路で前記電源電圧が供給される前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する第２変動電圧算出ステップと、前記画像形成装置が、１または２以上の前記周辺機器から受信した１または２以上の前記変動電圧値と前記第２変動算出ステップにおいて算出した前記変動電圧値とのうち最大の前記変動電圧値に基づいて、前記電圧生成部から供給される電源電圧値を決定する電圧値決定ステップと、前記画像形成装置が、前記電圧決定ステップにおいて決定された前記電源電圧値の前記電源電圧を生成する電圧生成ステップとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置の消費電力を低減することができるという効果を奏する。

図１は、画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図２は、変動電圧算出部の回路構成を示す図である。 図３は、動作電圧（Ｖｉｎ）、平均電圧、変動電圧およびリセット電圧の関係を示す図である。 図４は、平均電圧算出処理を示すフローチャートである。 図５は、供給電圧決定処理を示すフローチャートである。 図６は、第１の変更例にかかる変動電圧算出部の回路構成を示す図である。 図７は、第１の変更例にかかる変動電圧算出部により算出された変動電圧と、動作電圧、平均電圧およびリセット電圧の関係を示す図である。 図８は、第２の変更例にかかる画像形成装置の全体構成を示すブロック図である。 図９は、第２の変更例にかかる平均電圧算出処理を示すフローチャートである。 図１０は、第６の変更例にかかる供給電圧決定処理を示すフローチャートである。 図１１は、第２の実施の形態にかかる画像形成システムの全体構成を示す図である。 図１２は、電圧制御部の処理を示すフローチャートである。 図１３は、画像形成装置の外観構成を示す図である。 図１４は、変更例にかかる画像形成システム４の構成を示す図である。

以下に添付図面を参照して、画像形成装置、画像形成システムおよび電源制御方法の実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１の構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、電源ユニット１００と、供給先基板１１０と、負荷回路１２０とを主に備えている。

電源ユニット１００は、ＡＣ電源（商用電源）からの電源電圧を、画像形成装置１の各部が使用可能な供給電圧に変換し、変換後の供給電圧を各部に供給する。電源ユニット１００は、例えば１００ＶのＡＣ電源を５ＶのＤＣ電圧に変換し、変換後の供給電圧を画像形成装置１の各部に供給する。電源ユニット１００は、具体的には、供給先基板１１０および負荷回路１２０に電源電圧を供給する。すなわち、供給先基板１１０および負荷回路１２０は、同一の供給経路により電源ユニット１００から電源電圧の供給を受ける。供給先基板１１０は、画像形成装置１の本体に設けられ、少なくとも画像形成装置１の一部を制御する。供給先基板１１０は、電源ユニット１００から供給された供給電圧により動作する。負荷回路１２０が、画像処理にかかる処理を行う回路である。負荷回路１２０は、電源ユニット１００から供給された供給電圧により動作する。負荷回路１２０としては例えば、マイコン、ＡＳＩＣ、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）、ロジックＩＣ等が挙げられる。

電源ユニット１００で生成される供給電圧の値（供給電圧値）は、供給先までのハーネスによる電圧降下や、供給先の電圧の負荷変動などが見込まれ、負荷回路１２０において最低限必要な電圧よりも高い電圧に設定されている。しかしながら、画像形成装置１を低電圧で駆動させることにより、画像形成装置１の消費電力量を抑えることができる。そこで、本実施の形態の画像形成装置１は、電源ユニット１００で生成される供給電圧の電圧値を適宜低い値に設定することにより、画像形成装置１の消費電力量を低減する。

電源ユニット１００は、ＣＰＵ１０１と、ＲＡＭ１０３と、ＲＯＭ１０４と、供給電圧生成部１０５とを備えている。ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０３およびＲＯＭ１０４は、バスで相互に接続されている。ＣＰＵ１０１は、電圧制御部１０２を有している。

電圧制御部１０２は、供給電圧生成部１０５を制御する。具体的には、電圧制御部１０２は、ＲＡＭ１０３またはＲＯＭ１０４に記憶されている電圧決定ルールを参照し、電圧決定ルールに基づいて、供給電圧生成部１０５が生成する供給電圧の電圧値を決定する。そして、電圧制御部１０２は、供給電圧生成部１０５に対し、決定した電圧値の供給電圧の生成を指示する。ここで、電圧決定ルールとは、後述の供給先基板１１０から取得する供給先基板１１０の平均電圧および変動電圧の値から供給電圧生成部１０５が生成する供給電圧の値を決定するアルゴリズムを示す情報である。なお、電圧決定ルールおよび電圧制御部１０２の動作については後に詳述する。なお、電圧制御部１０２は、電圧制御部および電圧値決定部に対応する。

供給電圧生成部１０５は、ＡＣ電源からの電源電圧の電圧値を、電圧制御部１０２により決定された供給電圧値に変換する。供給電圧生成部１０５は、電圧変換後の供給電圧を画像形成装置１の各部に供給する。なお、供給電圧生成部１０５は、電圧制御部１０２の制御の下、１００ＶのＡＣ電源を５Ｖ電源に対し、適宜４．９Ｖ〜５．１Ｖの電圧に変換し、供給する。ただし、供給先基板１１０に実際に供給される電圧の値は、接続ハーネスと、配線における電圧効果により供給電圧の電圧値よりも低い電圧値となる。以下、供給先基板１１０に実際に供給される電圧を動作電圧（Ｖｃｃ）と称する。

供給先基板１１０は、平均電圧算出部１１１と、変動電圧算出部１１２と、ＣＰＵ１１３とを備えている。ＣＰＵ１１３は、ＲＳＴ（リセット）電圧監視部１１４を有している。

平均電圧算出部１１１は、定期的に動作電圧値を検出し、一定期間に検出した所定数の動作電圧値の平均値、すなわち平均電圧を算出する。本実施の形態の平均電圧算出部１１１は、電子回路で実現され、動作電圧の平均値をＤＣ電圧として電源ユニット１００にフィードバックする。

変動電圧算出部１１２は、定期的に動作電圧値を検出し、一定期間に検出した所定数の動作電圧値の変動値を算出し、変動値の平均値を算出する。以下、変動値の平均値を変動電圧と称する。本実施の形態の変動電圧算出部１１２は、図２に示すような電子回路で実現される。変動電圧算出部１１２は、図２に示す回路構成により動作電圧の変動分の電圧値（変動電圧値）を増幅、平滑化しＤＣ電圧として電源ユニット１００にフィードバックする。

平均電圧算出部１１１および変動電圧算出部１１２により電源ユニット１００にフィードバックされた平均電圧の値（平均電圧値）および変動電圧の値（変動電圧値）は、いずれもＣＰＵ１０１を介してＲＡＭ１０３に書き込まれる。なお、ＲＡＭ１０３に書き込まれた平均電圧値よび変動電圧値は、平均電圧算出部１１１および変動電圧算出部１１２により新たな値がフィードバックされると、新たな値に更新される。

なお、平均電圧算出部１１１および変動電圧算出部１１２は、それぞれ動作電圧および動作電圧の変動値の平均を算出したが、他の例としては平均値に替えて標準偏差等を算出してもよい。このように、平均電圧算出部１１１および変動電圧算出部１１２は、それぞれ所定数の動作電圧値および所定数の動作電圧の変動値を平滑化した値を算出すればよい。

ＲＳＴ電圧監視部１１４は、定期的に動作電圧とリセット電圧とを比較し、動作電圧がリセット電圧以下にならないよう監視する。本実施の形態においては、ＲＳＴ電圧監視部１１４は、５０ｍｓ毎に動作電圧を監視することとする。ＲＳＴ電圧監視部１１４は、動作電圧がリセット電圧以下となった場合には、供給先基板１１０をリセットする。

図３は、動作電圧（Ｖｉｎ）、平均電圧、変動電圧およびリセット電圧の関係を示す図である。変動電圧値とリセット電圧値の差分が大きい場合には、供給電圧の値をより低い値に変更することが可能である。電圧制御部１０２は、ＲＡＭ１０３に書き込まれた平均電圧値および変動電圧値に基づいて、供給電圧生成部１０５が生成する供給電圧の電圧値を決定する。

図４は、供給先基板１１０の平均電圧算出部１１１による平均電圧算出処理を示すフローチャートである。平均電圧算出部１１１は、例えば１０ｍｓなど所定時間間隔で動作電圧値を読み取る（ステップＳ１０１）。そして、所定回分（図４の例においては５回分）の動作電圧値を取得するまでステップＳ１０１を繰り返し（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、５回分の動作電圧値を取得すると（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、平均電圧算出部１１１は、５回分の動作電圧値の平均値である平均電圧を算出する（ステップＳ１０３）。例えば、４．５Ｖ，４．７Ｖ，４．９Ｖ，４．６Ｖ，４．７Ｖの動作電圧に対し、平均電圧４．６８Ｖが得られる。

次に、平均電圧算出部１１１は、電源ユニット１００のＣＰＵ１０１を介して平均電圧値をＲＡＭ１０３に書き込む（ステップＳ１０４）。以上で、平均電圧算出部１１１による平均電圧算出処理が完了する。なお、平均電圧算出部１１１は、平均電圧算出処理を繰り返すことにより、定期的に平均電圧値を電源ユニット１００にフィードバックする。

なお、変動電圧算出部１１２による変動電圧算出処理は、図４を参照しつつ説明した平均電圧算出部１１１による平均電圧算出処理とほぼ同様である。すなわち、変動電圧算出部１１２は、１０ｍｓ毎に動作電圧値を読み取り（ステップＳ１０１）、変動値を算出する。そして、所定回分（図４の例においては５回分）の動作電圧値を取得し、変動値が算出されると（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、変動電圧算出部１１２は、変動値の平均値、すなわち変動電圧値を算出する（ステップＳ１０３）。

次に、変動電圧算出部１１２は、電源ユニット１００のＣＰＵ１０１を介して変動電圧値をＲＡＭ１０３に書き込む（ステップＳ１０４）。以上で、変動電圧算出部１１２による変動電圧算出処理が完了する。なお、変動電圧算出部１１２は、変動電圧算出処理を繰り返すことにより、定期的に変動電圧値を電源ユニット１００にフィードバックする。

図５は、電源ユニット１００の電圧制御部１０２による供給電圧決定処理を示すフローチャートである。なお、本実施の形態においては、動作電圧の基本設定値が５．０Ｖ、リセット電圧が４．２Ｖの場合を例に説明する。

供給電圧決定処理において、電圧制御部１０２は、ＲＡＭ１０３に記憶されている電圧情報としての平均電圧および変動電圧を取得する（ステップＳ１１１）。そして、電圧制御部１０２は、平均電圧が４．５Ｖよりも大きく４．６以下であって、かつ変動電圧が０．２Ｖ以下である場合には（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ、ステップＳ１１３，Ｙｅｓ）、供給電圧値を変更することなく、１００ｍｓ待機し（ステップＳ１１４）、再びステップＳ１１１に戻る。

なお、ステップＳ１１１の処理を開始する前にステップＳ１１４において１００ｍｓ待機するのは、ＲＳＴ電圧監視部１１４が５０ｍｓ毎に電圧を監視していることと、供給電圧値が更新された場合に、更新後の電圧値で安定した後にステップＳ１１１からの処理を再開するのが好ましいことに起因するものである。

また、電圧制御部１０２は、平均電圧が４．５Ｖ以下の場合には（ステップＳ１１２，Ｎｏ、ステップＳ１１５，Ｙｅｓ）、５Ｖ電源の供給電圧値を現在設定されている値よりも０．１Ｖ高い値に設定し（ステップＳ１１６）、ステップＳ１１４へ進む。電圧制御部１０２はまた、平均電圧が４．５Ｖよりも大きく４．６以下であって、かつ変動電圧が０．２Ｖよりも大きい場合（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ、ステップＳ１１３，Ｎｏ）も同様に、現在の供給電圧値よりも０．１Ｖ高い値を供給電圧値として設定する（ステップＳ１１６）。

また、電圧制御部１０２は、平均電圧が４．９Ｖ以上の場合には（ステップＳ１１２，Ｎｏ、ステップＳ１１５，Ｎｏ、ステップＳ１１７，Ｙｅｓ）、５Ｖ電源の供給電圧値を現在設定されている値よりも０．１Ｖ低い値に設定し（ステップＳ１１８）、ステップＳ１１４へ進む。電圧制御部１０２はまた、平均電圧が４．６Ｖよりも大きく４．９Ｖ未満であって、かつ変動電圧が０．２Ｖ以下である場合にも（ステップＳ１１２，Ｎｏ、ステップＳ１１５，Ｎｏ、ステップＳ１１７，Ｎｏ、ステップＳ１１９，Ｙｅｓ）、同様に現在の供給電圧値よりも０．１Ｖ低い値を供給電圧値として設定する（ステップＳ１１８）。

また、電圧制御部１０２は、平均電圧が４．６Ｖよりも大きく４．９Ｖ未満であって、かつ変動電圧が０．２Ｖよりも大きい場合には（ステップＳ１１２，Ｎｏ、ステップＳ１１５，Ｎｏ、ステップＳ１１７，Ｎｏ、ステップＳ１１９，Ｎｏ）、供給電圧値を変更することなく、ステップＳ１１４へ進む。

以上のように、電圧制御部１０２は、平均電圧が第１平均閾値（図５の例においては４．９Ｖ）以上である場合には、変動電圧によらず供給電圧値をより小さい値に変更し、平均電圧が第１平均閾値よりも小さい第２平均閾値（図５の例においては４．６Ｖ）以上である場合には、変動電圧が変動閾値よりも小さい場合にのみ供給電圧値をより小さい値に変更する。このように、平均電圧値が比較的高い値である場合には、リセット電圧を下回らない範囲において、供給電圧値をより小さい値に変更することができる。

また、電圧制御部１０２は、平均電圧が第２閾値よりも小さい第３平均閾値（図５の例においては４．５Ｖ）よりもさらに小さい場合には、変動電圧によらず供給電圧値をより大きい値に変更し、平均電圧が第３平均閾値以上であっても変動電圧が変動閾値よりも大きい場合には変動によりリセット電圧を下回る可能性があるため、供給電圧値をより大きい値に変更する。

このように、電圧制御部１０２は、以上の供給電圧決定処理を繰り返すことにより、動作電圧とリセット電圧との差分が大きい場合には、供給電圧値をより低い値に設定し、動作電圧とリセット電圧との差分が小さい場合には、供給電圧値をより高い値に設定する。すなわち、電圧制御部１０２は、供給先基板１１０の動作電圧に適した供給電圧値を決定することができる。供給電圧生成部１０５は、電圧制御部１０２により新たな供給電圧値が設定される度に、電源電圧の電圧値を新たな供給電圧値に変換するので、電源ユニット１００は、供給先基板１１０の動作電圧に適した電圧値の供給電圧を供給することができる。

これにより、電源ユニット１００は、供給先基板１１０の動作電圧に対し、必要以上に高い電圧値の供給電圧を画像形成装置１の各部に供給することなく、動作電圧に応じた最低限の電圧値の供給電圧を生成することができる。これにより、本実施の形態にかかる画像形成装置１においては、消費電力量を低減することができる。さらに、本実施の形態にかかる画像形成装置１においては、リセット電圧以下となるような値まで供給電圧値を下げることがないので、画像形成装置１の動作の負荷変動に対する安定性を保つことができる。

なお、ここでは、５．０Ｖ電源に対し、リセット電圧が４．２Ｖである場合の供給電圧決定処理の一例について説明したが、判定に用いる基準となる平均電圧および変動電圧の閾値の具体的な値は実施の形態に限定されるものではなく、任意に設定することができる。また、供給電圧決定処理は、５Ｖ電源にかえて３．３Ｖ電源に対しても適用することができる。

第１の実施の形態にかかる画像形成装置１においては、供給先基板１１０の変動電圧算出部１１２は、動作電圧の変動分の平均値を変動電圧として算出したが、この場合には、動作電圧の落ち込みによる動作電圧の極小値を得ることができない。そのため、平均値としての動作電圧に基づいて極小値を予測し、予測された極小値がリセット電圧を下回らないような供給電圧値を決定するような電圧決定ルールをＲＡＭ１０３等に記憶しておく必要がある。

これに対し、図６に示す第１の変更例にかかる変動電圧算出部１１５は、パルス・ストレッチャ回路で実現される。すなわち、変動電圧算出部１１５は、動作電圧の落ち込みの極小値を検出、ホールドし、これを電源ユニット１００にフィードバックする。図７は、第１の変更例にかかる変動電圧算出部１１５により算出された変動電圧と、動作電圧、平均電圧およびリセット電圧の関係を示す図である。

図７より、実施の形態にかかる変動電圧算出部１１２により算出された変動電圧においては、極小値が得られなかったのに対し、第１の変更例にかかる変動電圧算出部１１５により算出された変動電圧においては、極小値を得ることができることがわかる。

これにより、電圧制御部１０２は、実測の変動電圧の極小値に基づいて、供給電圧値を決定することができる。すなわち、第１の変更例にかかる画像形成装置においては、より正確な動作電圧の変動を監視することができる。

図８は、第２の変更例にかかる画像形成装置２の全体構成を示すブロック図である。第２の変更例にかかる画像形成装置２においては、供給先基板１３０のＣＰＵ１３１が平均電圧算出部１３２および変動電圧算出部１３３を有しており、平均電圧算出処理および変動電圧算出処理は、ソフトウェアによって実現される。

また、第３の変更例としては、平均電圧算出部および変動電圧算出部は、いずれも電源ユニットが備えることとしてもよい。この場合には、供給先基板は、動作電圧を検出し、検出値を電源ユニットにフィードバックすればよい。

また、第４の変更例としては、本実施の形態にかかる画像形成装置１においては、電源ユニット１００のＲＡＭ１０３等は、電圧決定ルールとしてのアルゴリズムを記憶したが、これに替えて、ＲＡＭ１０３等は、電圧決定テーブルを記憶してもよい。電圧決定テーブルは、平均電圧および変動電圧と、これら平均電圧および変動電圧により定まる供給電圧値とを対応付けて記憶している。この場合には、電圧制御部１０２は、この電圧テーブルを参照し、供給先基板１１０から取得した平均電圧および変動電圧に基づいて、供給電圧値を決定すればよい。

第５の変更例としては、平均電圧および変動電圧の算出に際し、取得した複数の動作電圧値のうち最大値および最小値を除いた値のみを用いることとしてもよい。図９は、この場合の平均電圧および変動電圧の算出処理を示すフローチャートである。図９に示すように、５回分の動作電圧値の取得後（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、５回分の動作電圧値のうち最大値および最小値を除いた値から平均値としての平均電圧または変動電圧を算出する（ステップＳ１０５）。例えば、４．５Ｖ，４．７Ｖ，４．９Ｖ，４．６Ｖ，４．７Ｖの動作電圧に対しては、４．５Ｖ、４．９Ｖが除外される。これにより、４．６７Ｖの平均電圧値が算出される。

このように、最大値および最小値を除外することにより、ノイズ等に起因した瞬間的な異常値の影響を除外した平均値を得ることができる。

図１０は、第６の変更例にかかる供給電圧決定処理を示すフローチャートである。第６の変更例にかかる供給電圧決定処理においては、電源ユニット１００の電圧制御部１０２は、変動電圧のみに基づいて、供給電圧値を決定する。

具体的には、電圧制御部１０２は、ＲＡＭ１０３に記憶されている電圧情報としての平均電圧を取得する（ステップＳ１２１）。そして、電圧制御部１０２は、平均電圧が４．３Ｖ以上で４．５Ｖよりも小さい場合には（ステップＳ１２２，Ｙｅｓ）、供給電圧値を変更することなく、１００ｍｓ待機し（ステップＳ１２３）、再びステップＳ１２１へ戻る。

また、電圧制御部１０２は、平均電圧が４．５Ｖ以上の場合には（ステップＳ１２２，Ｎｏ、ステップＳ１２４，Ｙｅｓ）、５Ｖ電源の供給電圧値を現在設定されている値よりも０．１Ｖ小さい値に設定し（ステップＳ１２５）、ステップＳ１２３へ進む。

また、電圧制御部１０２は、平均電圧が４．３Ｖ未満の場合には（ステップＳ１２２，Ｎｏ、ステップＳ１２４，Ｎｏ）、供給電圧値を現在設定されている値よりも０．１Ｖ大きい値に設定し（ステップＳ１２６）、ステップＳ１２３へ進む。

（第２の実施の形態）
図１１は、第２の実施の形態にかかる画像形成システム３の全体構成を示す図である。画像形成システム３は、画像形成装置２０と複数の周辺機器とを備えている。図１１には、周辺機として、第１周辺機２１と、第２周辺機２２とを備える画像形成システム３を示している。

このように、画像形成装置２０は、ステープル、折り、合紙、裁断などの動作を行う際には周辺機との組み合わせによって使用される場合には、１または２以上の周辺機と接続され、画像形成システム３として動作する。

消費電力が比較的小さい周辺機は、独自の電圧供給源を有さず、接続先となる画像形成装置からの供給電圧により動作する。しかし、このような周辺機が複数用いられる場合にはハーネスが長くなることや負荷変動が複雑になる等の理由から、画像形成装置２０において電圧降下によるリセットや不安定動作が生じる場合がある。そこで、本実施の形態にかかる画像形成システム３においては、周辺機２１，２２においても同様に周辺機２１，２２内の動作電圧から平均電圧および変動電圧を算出し、これらを画像形成装置２０の本体へと送信することとする。そして、画像形成装置２０においては、画像形成装置２０だけでなく、画像形成システム３が備える周辺機における動作電圧に基づいて、電源ユニット２００からの供給電圧の電圧値を設定することとする。

画像形成装置２０の電源ユニット２００は、画像形成装置２０の各部だけでなく、第１周辺機２１および第２周辺機２２に対し供給電圧を供給する。

また、ＣＰＵ２０２は、供給先基板２１０から供給先基板の動作電圧に対する平均電圧および変動電圧を取得し、これをＲＡＭ２０４に書き込むだけでなく、第１周辺機２１および第２周辺機２２それぞれから各周辺機の動作電圧に対する平均電圧および変動電圧を取得し、これらをＲＡＭ２０４に書き込む。電圧制御部２０３は、供給先基板２０１、第１周辺機２１および第２周辺機２２それぞれの変動電圧に基づいて、供給電圧値を決定するための基準とする基板を決定する。なお、基準となる基板を決定する処理については後に詳述する。

第１周辺機２１は、平均電圧算出部２１１と、変動電圧算出部２１２と、ＣＰＵ２１３とを備えている。また、第２周辺機２２は、第１周辺機２１と同様に、平均電圧算出部２２１と、変動電圧算出部２２２と、ＣＰＵ２２３とを備えている。なお、各部の動作は、画像形成装置２０の対応する各部の動作と同様である。

図１２は、電圧制御部２０３が供給電圧値を決定する際に基準とする基板を決定する処理を示すフローチャートである。電圧制御部２０３は、ＲＡＭ２０４から、供給先基板２０１、第１周辺機２１および第２周辺機２２それぞれから得られた変動電圧値を取得する（ステップＳ２０１）。次に、電圧制御部２０３は、得られた３つの変動電圧値の最大値を特定する。そして、画像形成装置２０本体の供給先基板２０１の変動電圧値が最大値である場合には（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、画像形成装置２０本体の電圧情報（平均電圧および変動電圧）を選択する（ステップＳ２０３）。

また、第１周辺機２１の変動電圧値が最大値である場合には（ステップＳ２０２，Ｎｏ、ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、電圧制御部２０３は、第１周辺機２１の電圧情報を選択する（ステップＳ２０５）。また、第２周辺機２２の変動電圧値が最大である場合には（ステップＳ２０２，Ｎｏ、ステップＳ２０４，Ｎｏ）、電圧制御部２０３は、第２周辺機２２の電圧情報を選択する（ステップＳ２０６）。

電圧制御部２０３は、以上の処理により選択された電圧情報に基づいて、図５を参照しつつ説明した供給電圧決定処理により供給電圧値を決定する。

なお、第２の実施の形態にかかる画像形成システム３のこれ以外の構成および処理は、第１の実施の形態にかかる画像形成装置１の構成および処理と同様である。

以上のように、第２の実施の形態にかかる画像形成システム３によれば、変動電圧値が最大となる電圧情報に基づいて、供給電圧値を決定することができるので、画像形成装置２０本体およびこれに接続された周辺機２１，２２のいずれにおいても、リセット電圧を下回ることなく可能な限り低い供給電圧を供給することができる。

なお、本実施の形態においては、画像形成装置２０に２台の周辺機２１，２２が装着された場合について説明したが、画像形成装置２０に３台以上の周辺機が接続された場合においても、画像形成装置２０は同様の処理を行えばよい。

図１３は、画像形成装置１，２，２０の外観構成を示す図である。画像形成装置１，２，２０は、図１３に示すように、本体部１４１と、自動原稿送り装置（ＡＤＦ，Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）１４２と、ステープラおよびシフトトレイ付きのフィニッシャ１４３と、両面反転ユニット１４４と、拡張給紙トレイ１４５と、大容量給紙トレイ（ＬＣＴ）１４６と、１ビン排紙トレイ１４７と、インサートフィダー１４８とを備えている。本体部１４１は、スキャナ部、書き込み部、感光体部、現像部、給紙部などを備えている。画像形成装置１においては、ユーザの用途に応じて、フィニッシャ１４３、拡張給紙トレイ１４５、インサートフィダー１４８などの周辺機が協働して所定の処理が実行される。

また、変更例としては、第１の実施の形態等において説明した画像形成装置の電源ユニット１００の電圧制御部１０２等は、画像形成装置と専用線５００を介して接続されたサーバ装置に搭載されてもよい。図１４は、本変更例にかかる画像形成システム４の構成を示す図である。画像形成システム４は、画像形成装置４０と、サーバ装置４１とを備えている。画像形成装置４０は、電源ユニット４００と、供給先基板４０１の他、Ｉ／Ｆ部４０２を備え、それぞれがバスＢ１で相互に接続されている。図１４の例では、画像形成装置４０は、専用線５００を介してサーバ装置４１と接続する。Ｉ／Ｆ部４０２は、画像形成装置４０をサーバ装置４１に接続するための手段であり、Ｉ／Ｆ部４０２には、専用線５００が接続されている。専用線５００は、所定の通信速度を担保するものであるが、他の例としては、専用線５００に替えてネットワークを介して画像形成装置４０とサーバ装置４１とを接続してもよい。なお、この場合には、ネットワークにおいても所定の通信速度を担保するのが好ましい。

また、サーバ装置４１は、ＣＰＵ４１０と、ＲＡＭ４１２と、ＲＯＭ４１３と、Ｉ／Ｆ部４１４と、通信Ｉ／Ｆ４１５とを備え、それぞれがバスＢ２で相互に接続されている。サーバ装置４１は、例えばＤＦＥ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）などで実現される。Ｉ／Ｆ部４１４は、サーバ装置４１を画像形成装置４０に接続するための手段であり、Ｉ／Ｆ部４１４には、専用線５００が接続されている。通信Ｉ／Ｆ４１５は、ネットワーク４２に接続するための手段であり、ネットワーク４２を介して、ＰＣ４３と通信を行うことができる。サーバ装置４１のＣＰＵ４１０は、実施の形態にかかる電源ユニット１００のＣＰＵ１０１と同様に、電圧制御部４１１として機能する。ＲＡＭ４１２またはＲＯＭ４１３は、電圧決定ルールを記憶している。

本例においては、画像形成装置４０の供給先基板４０１は、Ｉ／Ｆ部４０２を介して平均電圧および変動電圧をサーバ装置４１に送信する。サーバ装置４１では、Ｉ／Ｆ部４１４を介して平均電圧および変動電圧を受信すると、電圧制御部４１１は、平均電圧および変動電圧と、電圧決定ルールに基づいて、画像形成装置４０の電源ユニット４００が生成する供給電圧の電圧値を決定する。そして、電圧制御部４１１は、決定した供給電圧の電圧値をＩ／Ｆ部４１４を介して再び画像形成装置４０に送信する。画像形成装置４０においては、Ｉ／Ｆ部４０２を介して供給電圧値を受信すると、電源ユニット４００は、受信した供給電圧値の電圧生成を行う。

なお、これ以外の画像形成装置４０の構成および動作は、実施の形態において説明した画像形成装置の構成および動作と同様である。

他の例としては、図１４に示すような画像形成装置とサーバ装置とを備えた画像形成システムにおいて、画像形成装置に替えて、サーバ装置のＣＰＵが平均電圧算出部および変動電圧算出部を有することとしてもよい。この場合、供給先基板により検出された動作電圧の検出値は、専用線を介してサーバ装置に送信される。そして、サーバ装置において、平均電圧算出処理および変動電圧算出処理が行われ、平均電圧および変動電圧の値に基づいて、供給電圧の電圧値が決定される。画像形成装置は、サーバ装置において決定された電圧値をサーバ装置から受信する。そして、画像形成装置においては、受信した電圧値の電源電圧が生成される。

また、図１４に示すような画像形成装置とサーバ装置とを備えた画像形成システムにおいて、さらに、図１１に示すように、画像形成装置に接続する複数の周辺機器をさらに備えることとしてもよい。この場合に、画像形成装置は、画像形成装置および周辺機器それぞれにおいて算出された平均電圧および変動電圧を画像形成装置からサーバ装置に送信する。そして、サーバ装置において、画像形成装置および周辺機器それぞれの平均電圧および変動電圧に基づいて、供給電圧の電圧値を決定すればよい。

本実施の形態の画像形成装置１，２，２０、周辺機２１，２２のＣＰＵにおいて実行されるプログラムは、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、本実施の形態の画像形成装置１，２，２０、周辺機２１，２２のＣＰＵにおいて実行されるプログラムを、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良い。また、本実施の形態の画像形成装置１，２，２０、周辺機２１，２２のＣＰＵにおいて実行される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良い。

本実施の形態の画像形成装置１，２，２０、周辺機２１，２２のＣＰＵにおいて実行されるプログラムは、上述した各部を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

なお、上記画像形成装置は、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２つの機能を有する複合機、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置であればいずれにも適用することができる。

１，２，２０ 画像形成装置
３ 画像形成システム
２１，２２ 周辺機
１００ 電源ユニット
１０１ ＣＰＵ
１０２ 電圧制御部
１０５ 供給電圧生成部
１１０ 供給先基板
１１１ 平均電圧算出部
１１２，１１５ 変動電圧算出部
１１３ ＣＰＵ
１１４ ＲＳＴ電圧監視部
１２０ 負荷回路

特開平１１−２４９７５０号公報

Claims (12)

1. 電圧を生成する電圧生成部と、
   前記電圧生成部から供給された電源電圧により動作する、画像形成にかかる負荷部材と、
   前記電圧生成部から供給された前記電源電圧により動作し、前記負荷部材と同じ電源供給経路で前記電源電圧が供給される供給先基板と、
   前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出部と、
   前記変動電圧値に基づいて、前記電圧供給部から供給される電源電圧値を決定する電圧値決定部と
   を備え、
   前記電圧生成部は、前記電圧値決定部により決定された前記電源電圧値の前記電源電圧を生成することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御基板の所定時間における電源電圧を平滑化した平滑値を算出する平滑値算出部をさらに備え、
   前記電圧値決定部は、さらに前記平滑値に基づいて前記電源電圧値を決定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. 第２時間に得られた前記変動電圧値を平滑化した平滑値を算出する第２平滑値算出部をさらに備え、
   前記電圧値決定部は、前記変動電圧値の前記平滑値に基づいて、前記電源電圧値を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 第３時間における前記変動電圧値の極小値を検出する極小値検出部をさらに備え、
   前記電圧値決定部は、さらに前記極小値に基づいて、前記電源電圧値を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記電圧値決定部は、前記変動電圧値と第１閾値とを比較し、比較結果に基づいて、前記電源電圧値を決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記電圧値決定部は、前記電源電圧の前記平滑値と第２閾値とを比較し、比較結果に基づいて、前記電源電圧値を決定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
7. 少なくとも画像形成装置を備える画像形成システムであって、
   前記画像形成装置は、
   電圧を生成する電圧生成部と、
   前記電圧生成部から供給された電源電圧により動作する、画像形成にかかる負荷部材と、
   前記電圧生成部から供給された前記電源電圧により動作し、前記負荷部材と同じ電源供給経路で前記電源電圧が供給される供給先基板と
   を備え、
   前記画像形成システムは、
   前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出部と、
   前記変動電圧値に基づいて、前記電圧生成部から供給される電源電圧値を決定する電圧値決定部と
   を備え、
   前記電圧生成部は、前記電源電圧値の前記電源電圧を生成することを特徴とする画像形成システム。
8. 画像形成装置と、１または２以上の周辺機器とを備えた画像形成システムであって、
   前記周辺機器は、
   電圧を生成する電圧生成部から供給された電源電圧により動作する負荷部材と、
   第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出部と、
   前記変動電圧値を前記画像形成装置に送信する送信部と
   を有し、
   前記画像形成装置は、
   前記周辺機器から前記変動電圧値を受信する受信部と、
   前記電圧生成部から供給された電源電圧により動作する、画像形成にかかる負荷部材と、
   前記電圧生成部から供給された前記電源電圧により動作し、前記負荷部材と同じ電源供給経路で前記電源電圧が供給される供給先基板と、
   前記供給先基板の前記第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出部と、
   前記受信部が受信した前記周辺機器の１または２以上の前記変動電圧値と前記変動電圧算出部が算出した前記変動電圧値とを比較し、最大の前記変動電圧値に基づいて、前記電圧生成部から供給される電源電圧値を決定する電圧値決定部と
   を有し、
   前記電圧生成部は、前記電圧値決定部により決定された前記電源電圧値の前記電源電圧を生成することを特徴とする画像形成システム。
9. 画像形成装置と、前記画像形成装置と接続し、前記画像形成装置の電源を制御するサーバ装置とを備える画像形成システムであって、
   前記画像形成装置は、
   電圧を生成する電圧生成部と、
   前記電圧生成部から供給された電源電圧により動作する、画像形成にかかる負荷部材と、
   前記電圧生成部から供給された前記電源電圧により動作し、前記負荷部材と同じ電源供給経路で前記電源電圧が供給される供給先基板と、
   前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出部と、
   前記変動電圧値を前記サーバ装置に送信する送信部と
   を有し、
   前記サーバ装置は、
   前記画像形成装置から前記変動電圧値を受信する受信部と、
   前記変動電圧値に基づいて、前記電圧生成部から供給される電源電圧値を決定する電圧値決定部と、
   前記電源電圧値を前記画像形成装置に送信する送信部と
   を有し、
   前記画像形成装置は、
   前記サーバ装置から前記電源電圧値を受信する受信部をさらに有し、
   前記電圧生成部は、前記電源電圧値の前記電源電圧を生成することを特徴とする画像形成システム。
10. 画像形成装置で実行される電源制御方法であって、
    電源電圧が供給される供給先基板であって、画像形成にかかる負荷部材への電源供給経路と同じ前記電源供給経路で前記電源電圧が供給される前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出ステップと、
    前記変動電圧値に基づいて、前記供給先基板に供給される電源電圧値を決定する電圧値決定ステップと、
    前記電圧値決定ステップにおいて決定された前記電源電圧値の前記電源電圧を生成する電圧生成ステップと
    を含むことを特徴とする電源制御方法。
11. 少なくとも画像形成装置を備える画像形成システムで実行される電源制御方法であって、
    電源電圧が供給される供給先基板であって、画像形成にかかる負荷部材への電源供給経路と同じ前記電源供給経路で前記電源電圧が供給される前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する変動電圧算出ステップと、
    前記変動電圧値に基づいて、前記供給先基板に供給される電源電圧値を決定する電圧値決定ステップと、
    前記電圧値決定ステップにおいて決定された前記電源電圧値の前記電源電圧を生成する電圧生成ステップと
    を含むことを特徴とする電源制御方法。
12. 本体装置と、１または２以上の周辺機器とを備えた画像形成システムで実行される電源制御方法であって、
    前記周辺機器が、電圧生成部から供給された電源電圧により動作する前記周辺機器の負荷部材の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する第１変動電圧算出ステップと、
    前記周辺機器が、前記変動電圧値を前記画像形成装置に送信する送信ステップと、
    前記画像形成装置が、前記周辺機器から前記変動電圧値を受信する受信ステップと、
    前記画像形成装置が、電源電圧が供給される供給先基板であって、画像形成にかかる負荷部材への電源供給経路と同じ前記電源供給経路で前記電源電圧が供給される前記供給先基板の第１時間における前記電源電圧の変動電圧値を算出する第２変動電圧算出ステップと、
    前記画像形成装置が、１または２以上の前記周辺機器から受信した１または２以上の前記変動電圧値と前記第２変動算出ステップにおいて算出した前記変動電圧値とのうち最大の前記変動電圧値に基づいて、前記電圧生成部から供給される電源電圧値を決定する電圧値決定ステップと、
    前記画像形成装置が、前記電圧決定ステップにおいて決定された前記電源電圧値の前記電源電圧を生成する電圧生成ステップと
    を含むことを特徴とする電源制御方法。

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