JP2014073041A - 画像形成装置及び電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンバータにおける消費電力の総和を軽減する。
【解決手段】給電モードを設定する給電モード設定部と、ＡＣ／ＤＣコンバータと、ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を給電モードに対応する直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、給電モード毎にＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力とＡＣ／ＤＣコンバータにおいて変換する際の消費電力とＤＣ／ＤＣコンバータにおいて給電モードに応じた直流電力に変換する際の消費電力とを組み合わせてなる消費電力特性を予め記憶する消費電力特性記憶部と、ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を設定する出力電力設定部とを備え、出力電力設定部は予め記憶されたＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力の和が最小となる給電モードに対応する消費電力特性に基づいてＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、当該ＡＣ／ＤＣコンバータの後段に直流電力を所定の直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えた画像形成装置において、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力を制御する技術に関する。

従来、省電力化を実現する機能を備えた画像形成装置として、画像形成動作に必要なモータ等の駆動部及び各機能動作部を制御する制御回路に給電する画像形成モードや、画像形成動作が実行されないときに駆動部への給電を停止する待機モード等の給電状態を示す複数の給電モードを設け、画像形成装置の使用状態に応じて給電モードを適宜切り替えて設定することにより、省電力効果を高めるものが知られている。

また、給電モードを柔軟に切り替えるべく、商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、当該ＡＣ／ＤＣコンバータの後段に直流電圧を変圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えた画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置では、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が高圧電力を要する駆動部の駆動用電圧として供給され、また、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧が後段のＤＣ／ＤＣコンバータで変圧され、制御用回路の制御用電圧として供給される。つまり、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を適宜制御することにより、給電モードを柔軟に切り替えることができる。

例えば、下記特許文献１には、駆動用電圧を必要としないスリープ（待機モード）時に、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を低減するとともに、ＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止し、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を制御用電圧として供給する技術が記載されている。また、下記特許文献２には、スリープ（待機モード）時に、ＡＣ／ＤＣコンバータから駆動部への給電路を遮断して、ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧をＡＣ／ＤＣコンバータの変換効率が最も高くなる電圧に変更して、当該ＡＣ／ＤＣコンバータの出力電圧をＤＣ／ＤＣコンバータに供給する技術が記載されている。

特開２００８−６７４９４号公報 特開２００３−２６６８７８号公報

しかしながら、上記特許文献１では、待機モードにおけるＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力を削減することはできるが、ＤＣ／ＤＣコンバータから供給されていた制御用電圧をＡＣ／ＤＣコンバータから供給すべく、ＡＣ／ＤＣコンバータにおいて交流電力を直流電力に変換する際のＡＣ／ＤＣコンバータの変換効率は考慮されていなかった。また、上記特許文献２では、待機モードにおけるＡＣ／ＤＣコンバータの変換効率を高め、ＡＣ／ＤＣコンバータにおける消費電力を軽減することはできるが、ＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率は考慮されていなかった。

つまり、従来では、商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、当該ＡＣ／ＤＣコンバータの後段に直流電圧を変圧するＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えた画像形成装置において、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータのうち何れか一方の変換効率しか考慮されていなかったため、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータにおける消費電力の総和を軽減する上で、更なる改善の余地があった。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、当該ＡＣ／ＤＣコンバータの後段に直流電力を所定の直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えた画像形成装置において、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータにおける消費電力の総和を軽減することができる画像形成装置及び電力制御方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、予め定められた１または複数の給電モードを択一的に設定する給電モード設定部と、
商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を前記給電モード設定部で設定された前記給電モードに対応する直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記給電モード毎に、前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力と、前記ＡＣ／ＤＣコンバータにおいて前記商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換する際の消費電力と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力を前記給電モード設定部で設定された給電モードに応じて予め定められた直流電力に変換する際の消費電力と、を組み合わせてなる消費電力特性を予め記憶する消費電力特性記憶部と、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を設定する出力電力設定部と、
を備え、
前記出力電力設定部は、前記消費電力特性記憶部に予め記憶された、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの消費電力と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力との和が最小となる前記給電モード設定部で設定された給電モードに対応する前記消費電力特性に基づいて、当該消費電力特性に含まれる前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力を、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力に設定する画像形成装置である。

また、請求項３に記載の発明は、予め定められた１または複数の給電モードを択一的に設定する給電モード設定部と、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を前記給電モード設定部で設定された前記給電モードに対応する直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記給電モード毎に、前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力と、前記ＡＣ／ＤＣコンバータにおいて前記商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換する際の消費電力と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力を前記給電モード設定部で設定された給電モードに応じて予め定められた直流電力に変換する際の消費電力と、を組み合わせてなる消費電力特性を予め記憶する消費電力特性記憶部と、を備えてなる画像形成装置における電力制御方法であって、
前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を設定する出力電力設定ステップを備え、
前記出力電力設定ステップは、前記消費電力特性記憶部に予め記憶された、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの消費電力と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力との和が最小となる前記給電モード設定部で設定された給電モードに対応する前記消費電力特性に基づいて、当該消費電力特性に含まれる前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力を、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力に設定する電力制御方法である。

これらの発明では、出力電力設定部（出力電力設定ステップ）により、給電モード設定部により設定された給電モードに対応して、ＡＣ／ＤＣコンバータの消費電力とＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力との和が最小となる消費電力特性に含まれるＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力がＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力に設定される。

このため、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータのいずれか一方の消費電力のみを考慮する場合に比して、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータにおける消費電力の総和を更に軽減することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから供給される直流電力により動作する拡張機能の有無のそれぞれに対応する給電モードが予め定められている。

この発明では、給電モードがＤＣ／ＤＣコンバータから供給される直流電力により動作する拡張機能の有無のそれぞれに応じて定められているため、ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて当該給電モードに応じて予め定められた直流電力に変換する際の消費電力を考慮した消費電力特性を消費電力特性記憶部に予め記憶することができる。

このため、拡張機能の有無に応じて柔軟に、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータにおける消費電力の総和を軽減することができるようになる。

本発明によれば、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、当該ＡＣ／ＤＣコンバータの後段に直流電力を所定の直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、を備えた画像形成装置において、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータにおける消費電力の総和を軽減することができる画像形成装置及び電力制御方法を提供することが可能になる。

本発明における画像形成装置の一例としての複写機を示す概略図。 複写機の電気的構成の一例を示すブロック図。 電源装置の要部構成の一例を示す構成図。 ＡＣ／ＤＣコンバータの回路構成の一例を示す構成図。 給電モード及び消費電力特性の一例を示す説明図。 ＡＣ／ＤＣコンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータの出力電力を制御する電力制御方法の一例を示すフローチャート。

以下、本発明における画像形成装置の一例としての複写機について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明における画像形成装置の一例としての複写機１を示す概略図である。複写機１は、本体部２００と、本体部２００の左側に配設された用紙後処理部３００と、ユーザが種々の操作指令等を入力するための操作部４００と、本体部２００の上部に配設された原稿読み取り部５００と、原稿読み取り部５００の上方に配設された原稿給送部８００とから構成される。

操作部４００は、タッチパネル４０１、スタートキー４０２及びテンキー４０３等を備える。

タッチパネル４０１は、拡縮率の設定用画面を含む種々の操作画面を表示するとともに、ユーザが種々の操作指令を入力するための種々の操作ボタン等を表示する。スタートキー４０２は、ユーザが印刷実行指令等を入力するために用いられ、テンキー４０３は、印刷部数等を入力するために用いられる。

原稿給送部８００は、原稿載置部８０１、原稿排出部８０２、給紙ローラ８０３及び原稿搬送部８０４等を備え、原稿読み取り部５００は、スキャナ５０１等を備える。

給紙ローラ８０３は、原稿載置部８０１にセットされた原稿を繰り出し、原稿搬送部８０４は、繰り出される原稿を１枚ずつ順にスキャナ５０１上に搬送する。スキャナ５０１は搬送される原稿を順次読み取り、読み取られた原稿は原稿排出部８０２に排出される。

本体部２００は、複数の給紙カセット２０１、複数の給紙ローラ２０２、転写ローラ２０３、中間転写体ローラ２０４、感光体ドラム２０５、露光装置２０６、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の現像装置２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７Ｋ、定着ローラ２０８、排出口２０９、及び排出トレイ２１０を備える。

感光体ドラム２０５は、図中の矢印方向に回転しながら図略の帯電装置によって一様に帯電される。

露光装置２０６は、原稿読み取り部５００において読み取られた原稿の画像データに基づいて生成された変調信号をレーザ光に変換して出力し、感光体ドラム２０５に各色別に静電潜像を形成する。

現像装置２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７Ｋは、各色の現像剤を感光体ドラム２０５に供給して各色別のトナー画像を形成する。中間転写体ローラ２０４は、感光体ドラム２０５から各色のトナー像を転写され、中間転写体ローラ２０４上にカラーのトナー像が形成される。

一方、給紙ローラ２０２は、記録紙が収納された給紙カセット２０１から記録紙を引き出し、転写ローラ２０３まで給送する。転写ローラ２０３は、搬送された記録紙に中間転
写体ローラ２０４上のトナー像を転写させ、定着ローラ２０８は、転写されたトナー像を加熱して記録紙に定着させる。その後、記録紙は、本体部２００の排出口２０９から用紙後処理部３００に搬入される。また、記録紙は、必要に応じて排出トレイ２１０へも排出される。

用紙後処理部３００は、搬入口３０１、記録紙搬送部３０２、搬出口３０３及びスタックトレイ３０４等を備える。

記録紙搬送部３０２は、排出口２０９から搬入口３０１に搬入された記録紙を順次搬送し、最終的に搬出口３０３からスタックトレイ３０４へ記録紙を排出する。スタックトレイ３０４は、搬出口３０３から搬出された記録紙の集積枚数に応じて矢印方向に上下動可能に構成されている。

図２は、図１に示す複写機１の電気的構成の一例を示すブロック図である。複写機１は、スキャナ部１１、プリンタ部２１、操作パネル部３１、パラレルＩ／Ｆ部５１、シリアルＩ／Ｆ部５２、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）５３、電源装置６１及び制御部４１を備えている。また、複写機１は、複写機１の拡張機能の動作を実行する本体部２００に着脱可能に構成されたオプション機器７１を装着して、当該複写機１の拡張機能を動作可能に構成されている。

スキャナ部１１は、図１に示す第１スキャナ５０１を構成する照明用光源１２及びイメージセンサ１３を含む。イメージセンサ１３は、例えばＣＣＤを備える。スキャナ部１１は、照明用光源１２により原稿を照射し、その反射光をイメージセンサ１３で受光することにより、原稿から画像を読み取り、読み取った画像に対応する画像データ（画像情報に相当する）を制御部４１へ出力する。

プリンタ部２１は、図１に示す給紙カセット２０１及び給紙ローラ２０２等から構成される用紙搬送部２２、図１に示す中間転写体ローラ２０４、感光体ドラム２０５、露光装置２０６及び現像装置２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７Ｋ等から構成される画像形成部２３、図１に示す転写ローラ２０３等から構成される転写部２４、及び図１に示す定着ローラ２０８等から構成される定着部２５を含む。

具体的には、用紙搬送部２２は記録紙を画像形成部２３へ搬送し、画像形成部２３は上記の画像データに対応するトナー像を形成し、転写部２４はトナー像を記録紙に転写し、定着部２５はトナー像を記録紙に定着させて画像を形成する。

操作パネル部３１は、図１に示すタッチパネル４０１等から構成されるタッチパネル部３２、及び図１に示すスタートキー４０２及びテンキー４０３等から構成される操作キー部３３を含む。

操作パネル部３１は、ユーザがコピー機能に関する操作を行なうために使用され、ユーザによる操作指令等を制御部４１に与える。タッチパネル部３２は、タッチパネルとＬＣＤ（Liquid Crystal Display）とを組み合わせたタッチパネルユニット等から構成され、種々の操作画面、例えば、拡縮率設定等に関する情報を表示するとともに、ユーザが当該部分をタッチすることにより種々の操作指令を入力するための操作ボタン等を表示する。操作キー部３３は、ユーザが印刷実行指令等を入力するために用いられる。

ＨＤＤ５３は、スキャナ部１１によって読み取られた画像データ及び当該画像データに設定されている出力形式及び種々の画像処理（加工処理）後の画像データ等を記憶するものである。なお、画像データのＨＤＤ５３への書き込み及びＨＤＤ５３からの画像データの読み出しは、制御部４１からの指令に従って実行される。

パラレルＩ／Ｆ部５１およびシリアルＩ／Ｆ部５２は、外部のコンピュータに対してデータの入出力を行うためのインタフェースである。

電源装置６１は、制御部４１による制御の下、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換して、プリンタ部２１や本体部２００に装着されたオプション機器７１等の複写機１に備えられた各機能動作部に当該変換した直流電力を供給する。

制御部４１は、ＣＰＵやＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを備えてなるマイクロコンピュータ及び専用のハードウェア回路等を内蔵し、装置全体の動作を制御するものである。また、制御部４１は、後述するように、電源装置６１が各機能動作部に直流電力を供給するように制御すべく、給電モード設定部４２と消費電力特性記憶部４３と出力電力設定部４４としての機能を有する。

オプション機器７１は、本体部２００に着脱可能に構成され、当該複写機１の拡張機能を実現する。例えば、ＦＡＸモデムをオプション機器７１として本体部２００に装着することにより、外部のコンピュータに対してＦＡＸの送受信を行うファクシミリ機能を実現し、或いは、ＬＡＮ用のネットワークインタフェースをオプション機器７１として本体部２００に装着することにより、外部のコンピュータからネットワークを介して受信した画像データを、プリンタ部２１を介して出力するプリンタ機能を実現することができる。

図３は、電源装置６１の要部構成の一例を示す構成図である。電源装置６１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０，６２１と、スイッチ制御回路６４０と、を備えている。

ＡＣ／ＤＣコンバータ６００は、商用電源ＡＣから供給される交流電力を直流電力に変換して、給紙ローラ２０２及び転写ローラ２０３を駆動するモータ等、プリンタ部２１に備えられた各駆動部、及び、後段に備えられたＤＣ／ＤＣコンバータ６２０，６２１に直流電力を供給するものである。

例えば、図４に示すように、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００は、商用電源ＡＣから供給された交流電圧を、ダイオードブリッジ６０１で整流し、コンデンサ６０２で平滑することにより直流電圧を生成し、当該直流電圧を並列接続されたＦＥＴ（Field Effect Transistor）６０４，６０５で高周波スイッチングすることで、トランス６０３の一次側巻線に高周波電流を流す。

これにより、トランス６０３の二次巻線に高周波電圧が誘起され、当該誘起された高周波電圧がダイオード６０６で整流され、コンデンサ６０７で平滑されて、直流電圧に変換される。そして、当該直流電圧が、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００の出力電圧として負荷２１，６２０，６２１へ供給される。また、当該直流電圧は、抵抗６０８，６０９の直列回路で分圧されて、その分圧電圧がフォトカプラ６１１を介してＰＷＭ制御回路６１２へフィードバックされる。

ＰＷＭ制御回路６１２は、この分圧電圧に応じて、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００の出力電圧が、後述する出力電力設定部４４（図２）から入力される制御信号が示す電圧レベルになるように、ＦＥＴ６０４，６０５をオン、オフさせるデューティ比を制御する。

ＰＷＭ制御回路６１２は、抵抗６１３，６１４，６１５を介してＦＥＴ６０４，６０５のゲートに接続されている。抵抗６１４，６１５はゲートへの充電抵抗、抵抗６１５は同期抵抗である。抵抗６１３には、ＦＥＴ６０４，６０５のターンオフ時に素早くゲート電荷を放電するための放電用のダイオード６１６が並列接続されている。

図３に戻り、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０，６２１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００から出力される直流電力を、後述する給電モード設定部４２で設定された給電モードに対応する直流電力に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０は、ＦＡＸボードやプリンタボード等のオプション機器７１、及び、制御部４１等の各機能動作部を制御する制御回路に当該変換した直流電圧を供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６２１は、定着部２５等の画像形成動作に関わる各機能動作部に当該変換した直流電力を供給する。

スイッチ制御回路６４０は、電力遮断スイッチ６４１とインタロックスイッチ６４２とを備えている。

電力遮断スイッチ６４１は、後述する給電モード設定部４２で設定された給電モードに応じて制御部４１から入力される開閉指示を示す制御信号に応じて開閉する。電力遮断スイッチ６４１は、制御部４１から開指示を示す制御信号が入力されると、開状態となり、後段に備えられたＤＣ／ＤＣコンバータ６２１及びプリンタ部２１に備えられた各駆動部に対するＡＣ／ＤＣコンバータ６００の出力電力の供給を遮断する。

インタロックスイッチ６４２は、本体部２００に取り付けられた図略のカバーの周辺に設けられた当該カバーの開閉状態を検知する開閉センサ等から当該カバーの開状態を示す制御信号が入力されると、開状態となり、後段に備えられたＤＣ／ＤＣコンバータ６２１及びプリンタ部２１に備えられた各駆動部に対するＡＣ／ＤＣコンバータ６００の出力電力の供給を遮断する。

これに関連して、電源装置６１が各機能動作部に直流電力を供給するように制御すべく、制御部４１が有する給電モード設定部４２と消費電力特性記憶部４３と出力電力設定部４４の機能について詳述する。

給電モード設定部４２は、予め定められた１または複数の給電モードを、操作パネル部３１からの入力を受け付ける、或いは、前回の画像形成動作終了時からの経過時間に対応させて設定する等の方法で、択一的に設定するものである。

例えば、当該複写機１には、画像形成モード、待機モード、及び省電力モードの３種類の給電モードが予め定められ、当該給電モード毎にＤＣ／ＤＣコンバータ６２０，６２１から出力される直流電力の電圧レベルと電流値等の各種パラメータが予め定められ、ＲＯＭ等のメモリに記憶されている。

ここで、画像形成モードとは、転写ローラ２０３等の各種ローラを駆動するモータ等、画像形成動作に関わるプリンタ部２１に備えられた各駆動部に対して高圧電力を供給するとともに、画像形成動作に関わる各機能動作部の制御回路に対して制御用電圧としての低圧電力を供給する給電状態を示している。

待機モードとは、定着部２５に備えられた定着ローラを画像形成動作時よりも低い温度に維持する等、次回の画像形成動作を即座に実行可能な状態を維持すべく、各駆動部に供給する電力を画像形成動作時に比して軽減する給電状態を示している。

省電力モードとは、画像形成動作を即座に実行可能にする必要はないものとして、プリンタ部２１に備えられた各駆動部及び画像形成動作に関わる各機能動作部の制御回路に対する直流電力の供給を遮断する給電状態を示している。

さらに、待機モードは、本体部２００にオプション機器７１が装着され、拡張機能が存在しているか否かに応じて分類され、それぞれ、拡張機能搭載待機モードと待機モードの２種類の給電モードが予め定められている。尚、当該給電モード毎にＤＣ／ＤＣコンバータ６２０，６２１から出力される直流電力の電圧レベルと電流値等の各種パラメータが予め定められ、ＲＯＭ等のメモリに記憶されている。

これと同様にして、拡張機能が存在しているか否かに応じて、省電力モードは、それぞれ拡張機能搭載省電力モードと省電力モードの２種類に分類され、当該給電モード毎にＤＣ／ＤＣコンバータ６２０から出力される直流電力の電圧レベルと電流値等の各種パラメータが予め定められ、ＲＯＭ等のメモリに記憶されている。

尚、拡張機能搭載待機モード及び拡張機能搭載省電力モードにおいては、拡張機能を動作させるべく、オプション機器７１に対して直流電力を供給する必要が生じるため、待機モード及び省電力モードに比して供給する直流電力が大きくなるように、各種パラメータが予め定められている。

消費電力特性記憶部４３は、ＲＯＭ等のメモリで構成され、給電モード毎に、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００で変換される直流電力と、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００において商用電源ＡＣから供給される交流電力を直流電力に変換する際の消費電力と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０においてＡＣ／ＤＣコンバータ６００で変換される直流電力を給電モード設定部４２で設定された給電モードに応じて予め定められた直流電力に変換する際の消費電力と、を組み合わせてなる消費電力特性を予め記憶するものである。

例えば、図５に示すように、複写機１の試験運転等による実験値に基づいて、省電力モード、拡張機能搭載省電力モード、待機モード、拡張機能搭載待機モード、及び画像形成モードのそれぞれの給電モードに対応する消費電力特性が予め消費電力特性記憶部４３に記憶されている。

ここで、図中の電力遮断スイッチ６４１欄は、給電モード設定部４２で設定された給電モードに対応する電力遮断スイッチ６４１の開閉状態を示している。制御部４１は、給電モードに対応する当該電力遮断スイッチ６４１欄の開閉状態に対応する制御信号を電力遮断スイッチ６４１に出力する。

例えば、給電モード設定部４２により省電力モード及び拡張機能搭載省電力モードが設定された場合、制御部４１は、電力遮断スイッチ６４１を開状態にする制御信号を電力遮断スイッチ６４１に出力して、電力遮断スイッチ６４１を開状態とする。これにより、プリンタ部２１に備えられた各駆動部及び画像形成動作に関わる各機能動作部の制御回路に対する直流電力の供給が遮断される。

図中のＤＣ／ＤＣコンバータ６２０欄の「入力電圧」は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０に入力される直流電力の電圧レベルを示し、つまり、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００で変換される直流電力の電圧レベルを示している。一方、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００には、上記のように、商用電源ＡＣから供給される１００Ｖの交流電力が入力されている。

図中のＤＣ／ＤＣコンバータ６２０欄の「５Ｖ負荷電流」は、上記の給電モード設定部４２で設定された給電モードに応じて予め定められた直流電力を示すものであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０により、各機能動作部の制御回路に対する制御用電圧として一定の電圧レベル（５Ｖ）で出力される直流電力の電流量を示している。

一方、図中のＡＣ／ＤＣコンバータ６００欄の「負荷電流」は、図中のＤＣ／ＤＣコンバータ６２０欄の入力電圧欄に記載された電圧レベルでＡＣ／ＤＣコンバータ６００から供給される出力電力の電流量を示している。

図中のＤＣ／ＤＣコンバータ６２０欄の「消費電力」は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０において当該ＡＣ／ＤＣコンバータ６００で変換される直流電力を給電モード設定部４２で設定された給電モードに応じて予め定められた直流電力（ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０欄の「５Ｖ負荷電流」）に変換する際に、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０を構成する回路素子等で損失される電力を示している。

これと同様に、図中のＡＣ／ＤＣコンバータ６００欄の「消費電力」は、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００において商用電源ＡＣから供給される交流電力を直流電力に変換する際に、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００を構成する回路素子等で損失される電力を示している。

図中のＤＣ／ＤＣコンバータ６２０欄及びＡＣ／ＤＣコンバータ６００欄の「効率」は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０及びＡＣ／ＤＣコンバータ６００のそれぞれにおける出力電力を上記の消費電力で除算して算出される電力変換効率を示すものである。

つまり、電力変換効率は、消費電力が少なくなるにつれて高まるものであり、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００及びＤＣ／ＤＣコンバータ６２０において損失する電力を軽減してどの程度効率よく電力を供給しているのかを示す指標となる。

このように、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００及びＤＣ／ＤＣコンバータ６２０における入力電力と消費電力（或いは電力変換効率）と出力電力との関係を示す消費電力特性が、複写機１の試験運転等による実験値に基づいて予め消費電力特性記憶部４３に記憶されている。

出力電力設定部４４は、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００から出力される直流電力を設定するものであり、消費電力特性記憶部４３に予め記憶された、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００の消費電力とＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の消費電力との和が最小となる給電モード設定部４２で設定された給電モードに対応する消費電力特性に基づいて、当該消費電力特性に含まれるＡＣ／ＤＣコンバータ６００で変換される直流電力を、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００から出力される直流電力に設定するものである。

例えば、図５に例示した消費電力特性が消費電力特性記憶部４３に記憶されている場合において、給電モード設定部４２により省電力モードが設定されると、出力電力設定部４４は、省電力モードに対応する消費電力特性のうち、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００欄の消費電力とＤＣ／ＤＣコンバータ６２０欄の消費電力との和が最小となる消費電力特性である、図中のＡＣ／ＤＣコンバータ６００欄の消費電力が０．７２０であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０欄の消費電力が０．５３０である消費電力特性を、消費電力特性記憶部４３から読み出す。

そして、出力電力設定部４４は、当該消費電力特性が示すＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の入力電圧（１２Ｖ）を、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００から出力される直流電力の電圧レベルに設定すべく、当該電圧レベル（１２Ｖ）を示す制御信号をＰＷＭ制御回路６１２に出力する。

これとは別の例として、給電モード設定部４２により待機モードが設定されると、出力電力設定部４４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０欄の消費電力の最小値（５．４７６）が含まれる消費電力特性ではなく、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００欄の消費電力が６．３０８であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０欄の消費電力が５．５０１である消費電力特性を消費電力特性記憶部４３から読み出して、当該消費電力特性が示すＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の入力電圧（１５Ｖ）を、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００から出力される直流電力の電圧レベルに設定すべく、当該電圧レベル（１５Ｖ）を示す制御信号をＰＷＭ制御回路６１２に出力する。

つまり、出力電力設定部４４により、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００及びＤＣ／ＤＣコンバータ６２０における消費電力の和が最小となるように、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００から出力される直流電力が設定されるようになる。

このため、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００及びＤＣ／ＤＣコンバータ６２０のいずれか一方の消費電力或いは電力変換効率のみを考慮する場合に比して、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００及びＤＣ／ＤＣコンバータ６２０における消費電力の総和を更に軽減することができる。

以下では、上記の構成に基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００及びＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の出力電力を制御する電力制御方法について説明する。

図６に示すように、複写機１の電源が投入され、各機能動作部の初期動作が行われた後、給電モード設定部４２により、操作パネル部３１からの入力を受け付ける、或いは、前回の画像形成動作終了後からの経過時間に対応させて設定する等の方法で、待機モードが設定された場合（Ｓ１；ＹＥＳ）、待機モードへの移行が開始される。

ここで、本体部２００にオプション機器７１が装着されており、つまり、拡張機能が存在している場合（Ｓ２；ＹＥＳ）、給電モード設定部４２により、拡張機能搭載待機モードが設定される。

このとき、出力電力設定部４４は、拡張機能搭載待機モードに対応するＡＣ／ＤＣコンバータ６００の消費電力とＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の消費電力との和が最小となる消費電力特性を消費電力特性記憶部４３から読み出し、当該消費電力特性が示すＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の入力電圧（図５においては１５Ｖ）を示す制御信号をＰＷＭ制御回路６１２に出力することにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００から出力される直流電力の電圧レベルを当該消費電力特性が示すＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の入力電圧（図５においては１５Ｖ）に設定する（Ｓ３）。

尚、本体部２００にオプション機器７１が装着されておらず、つまり、拡張機能が存在していない場合（Ｓ２；ＮＯ）、給電モード設定部４２により、待機モードが設定される。

このとき、出力電力設定部４４は、ステップＳ３と同様にして、待機モードに対応するＡＣ／ＤＣコンバータ６００の消費電力とＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の消費電力との和が最小となる消費電力特性に基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００から出力される直流電力の電圧レベルを当該消費電力特性が示すＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の入力電圧（図５においては１５Ｖ）に設定する（Ｓ４）。

ステップＳ３或いはステップＳ４が実行され、拡張機能の有無に応じた待機モードへ移行した後、給電モード設定部４２により、操作パネル部３１からの入力を受け付ける、或いは、前回の画像形成動作終了後からの経過時間に対応させて設定する等の方法で、省電力モードが設定された場合（Ｓ５；ＹＥＳ）、制御部４１は、消費電力特性記憶部４３に記憶された省電力モードに対応する電力遮断スイッチ６４１の開閉状態に基づいて、電力遮断スイッチ６４１を開状態にすることを示す制御信号を電力遮断スイッチ６４１に出力することにより、電力遮断スイッチ６４１を開状態にして、プリンタ部２１に備えられた各駆動部及び画像形成動作に関わる各機能動作部の制御回路に対する直流電力の供給を遮断する（Ｓ６）。

ここで、本体部２００にオプション機器７１が装着されており、つまり、拡張機能が存在している場合（Ｓ７；ＹＥＳ）、給電モード設定部４２により、拡張機能搭載省電力モードが設定される。

このとき、出力電力設定部４４は、ステップＳ３と同様にして、拡張機能搭載省電力モードに対応するＡＣ／ＤＣコンバータ６００の消費電力とＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の消費電力との和が最小となる消費電力特性に基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００から出力される直流電力の電圧レベルを当該消費電力特性が示すＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の入力電圧（図５においては１２Ｖ）に設定する（Ｓ８）。

尚、本体部２００にオプション機器７１が装着されておらず、つまり、拡張機能が存在していない場合（Ｓ７；ＮＯ）、給電モード設定部４２により、省電力モードが設定される。

このとき、出力電力設定部４４は、ステップＳ３と同様にして、省電力モードに対応するＡＣ／ＤＣコンバータ６００の消費電力とＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の消費電力との和が最小となる消費電力特性に基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００から出力される直流電力の電圧レベルを当該消費電力特性が示すＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の入力電圧（図５においては１２Ｖ）に設定する（Ｓ９）。

ステップＳ８或いはステップＳ９が実行され、拡張機能の有無に応じた省電力モードへ移行した後、給電モード設定部４２により、操作パネル部３１から画像形成動作の実行要求の入力が受け付けられる等の方法で、画像形成モードが設定された場合（Ｓ１０；ＹＥＳ）、制御部４１は、消費電力特性記憶部４３に記憶された画像形成モードに対応する電力遮断スイッチ６４１の開閉状態に基づいて、電力遮断スイッチ６４１を閉状態にすることを示す制御信号を電力遮断スイッチ６４１に出力することにより、電力遮断スイッチ６４１を閉状態にして、プリンタ部２１に備えられた各駆動部及び画像形成動作に関わる各機能動作部の制御回路に対して直流電力の供給を開始する（Ｓ１２）。

ステップＳ３或いはステップＳ４が実行され、拡張機能の有無に応じた待機モードへ移行した後に、給電モード設定部４２により、操作パネル部３１から画像形成動作の実行要求の入力が受け付けられる等の方法で、画像形成モードが設定された場合（Ｓ５；ＮＯ且つＳ１１；ＹＥＳ）、或いは、ステップＳ１２が行われると、出力電力設定部４４は、ステップＳ３と同様にして、画像形成モードに対応するＡＣ／ＤＣコンバータ６００の消費電力とＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の消費電力との和が最小となる消費電力特性に基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ６００から出力される直流電力の電圧レベルを当該消費電力特性が示すＤＣ／ＤＣコンバータ６２０の入力電圧（図５においては２４Ｖ）に設定し（Ｓ１３）、各機能動作部及び各駆動部は画像形成動作を実行する（Ｓ１４）。そして、当該画像形成動作が終了すると、再びステップ１の処理に戻る。

つまり、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ８、ステップＳ９、及びステップＳ１３は、本発明における出力電力設定ステップの一例を示している。

尚、上記実施形態においては、５つの給電モードが予め定められている構成を示したが、これに限定する趣旨ではなく、例えば、拡張機能の有無に関わらず、省電力モード及び待機モードをそれぞれ１種類にして構成してもよい。

ただし、本構成では、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２０から供給される直流電力により動作する拡張機能の有無に関わらず、省電力モード及び待機モードが１種類で構成されているため、拡張機能に対して供給する電力が不足しないように、消費電力特性を予め定めておく必要があることはいうまでもない。

また、上記実施形態においては、画像形成装置の一例として複写機を例に説明したが、これに限らず、プリンタ機、ファクシミリ等や各機能を備えた複合機であってもよい。

尚、上記実施形態において図１乃至図６に示した構成及び設定は単なる一例に過ぎず、本発明を当該実施形態に限定する趣旨ではない。

１ 複写機
２１ プリンタ部
３２ タッチパネル部
４１ 制御部
４２ 給電モード設定部
４３ 消費電力特性記憶部
４４ 出力電力設定部
２００ 本体部
６００ ＡＣ／ＤＣコンバータ
６１ 電源装置
６１２ ＰＷＭ制御回路
６２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ
６４０ スイッチ制御回路
６４１ 電力遮断スイッチ
７１ オプション機器

Claims (3)

1. 予め定められた１または複数の給電モードを択一的に設定する給電モード設定部と、
   商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、
   前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を前記給電モード設定部で設定された前記給電モードに対応する直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記給電モード毎に、前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力と、前記ＡＣ／ＤＣコンバータにおいて前記商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換する際の消費電力と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力を前記給電モード設定部で設定された給電モードに応じて予め定められた直流電力に変換する際の消費電力と、を組み合わせてなる消費電力特性を予め記憶する消費電力特性記憶部と、
   前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を設定する出力電力設定部と、
   を備え、
   前記出力電力設定部は、前記消費電力特性記憶部に予め記憶された、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの消費電力と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力との和が最小となる前記給電モード設定部で設定された給電モードに対応する前記消費電力特性に基づいて、当該消費電力特性に含まれる前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力を、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力に設定する画像形成装置。
2. 前記ＤＣ／ＤＣコンバータから供給される直流電力により動作する拡張機能の有無のそれぞれに対応する給電モードが予め定められている請求項１記載の画像形成装置。
3. 予め定められた１または複数の給電モードを択一的に設定する給電モード設定部と、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を前記給電モード設定部で設定された前記給電モードに対応する直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記給電モード毎に、前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力と、前記ＡＣ／ＤＣコンバータにおいて前記商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換する際の消費電力と、前記ＤＣ／ＤＣコンバータにおいて前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力を前記給電モード設定部で設定された給電モードに応じて予め定められた直流電力に変換する際の消費電力と、を組み合わせてなる消費電力特性を予め記憶する消費電力特性記憶部と、を備えてなる画像形成装置における電力制御方法であって、
   前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力を設定する出力電力設定ステップを備え、
   前記出力電力設定ステップは、前記消費電力特性記憶部に予め記憶された、前記ＡＣ／ＤＣコンバータの消費電力と前記ＤＣ／ＤＣコンバータの消費電力との和が最小となる前記給電モード設定部で設定された給電モードに対応する前記消費電力特性に基づいて、当該消費電力特性に含まれる前記ＡＣ／ＤＣコンバータで変換される直流電力を、前記ＡＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電力に設定する電力制御方法。

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