JP2014089239A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
ジョブ処理を行う画像形成装置であって、発熱手段に電源を供給する電源手段と、前記画像形成装置の筐体内部を冷却する冷却手段と、前記発熱手段が放出する熱を用いて発電する発電手段と、前記発電手段が発電した電力を蓄電する蓄電手段と、前記電源手段または前記発電手段からの電力を用いて前記冷却手段を駆動した後、前記冷却手段に対する電源供給元を前記電源手段または前記蓄電手段から前記発電手段に切替える電源制御手段と、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図5
Description
例えば、特許文献1ないし特許文献2には、定着装置の近傍に熱電発電素子を配置し、定着装置から放熱される熱を電力に変換して利用する技術が開示されている。
そこで、特許文献1ないし特許文献2は、熱電発電素子の加熱部と冷温部の温度差を維持して、電力を効率良く発電させている。
特許文献1は、熱電発電素子の片側を画像形成装置の外壁近傍に配置し、他方を、定着装置の熱を熱電発電素子に伝える熱伝達手段に接触させるように配置している。
特許文献2は、熱電発電素子の加熱面側に発熱体から冷温面への熱伝導を遮断し、発熱体からの熱を加熱面に伝導する遮断手段を備えている。
ジョブ処理を行う画像形成装置であって、発熱手段に電源を供給する電源手段と、前記画像形成装置の筐体内部を冷却する冷却手段と、前記発熱手段が放出する熱を用いて発電する発電手段と、前記発電手段が発電した電力を蓄電する蓄電手段と、前記電源手段または前記発電手段からの電力を用いて前記冷却手段を駆動した後、前記冷却手段に対する電源供給元を前記電源手段または前記蓄電手段から前記発電手段に切替える電源制御手段と、を備えることを特徴とする。
<システム構成の説明>
〔第1実施形態〕
図1において、異なった2種類の金属(又は半導体)101、104の一方を接続させ、両端に温度差を与えると、ゼーベック効果により、P/N型半導体102、103の電荷が移動し、負荷抵抗の両端に起電力Vが発生し、図1の矢印の方向に電流が流れる。
すなわち、熱エネルギーを電気エネルギーに変換できる。2種類の異なった金属(又は半導体)101、104の材質としては、多種多様な組み合わせがあるが、熱電変換が行える材質であれば材質はいずれでもよい。熱電発電素子が1個だけでは起電力が小さい場合、複数個の熱電発電素子を組み合わせて使用する方法もあるが、必要な熱電変換ができれば、どのような構成でもよい。
図2において、1101は画像形成装置内にある画像処理装置である。1100は画像処理装置を加工板金で覆っているボックスである。1102は画像処理装置1101の全体の制御を司る半導体(CPU)であり、特に大量の熱を放熱する。
1103は熱発電電素子である。1104は冷却装置で、ボックス1100内部、特に画像形成装置1101の筐体内部を冷却する。なお、後述する1105以降は、熱をさほど放出しない半導体群である。
以下は、CPU1102から熱エネルギーを供給することを前提とする。
操作部I/F1204は、操作部30とのインターフェース部で、操作部30に表示する画像データを操作部30に対して出力する。また、操作部I/F1204は、操作部30から使用者が入力した情報を、CPU1201に伝える役割をする。以上のデバイスがシステムバス1206上に配置される。
IO制御1207は、各IOチップをコントロールし、CPU1201やRAM1202との通信を行うI/Fであり、システムバス1206とIOバス1212のバスブリッジ機能を有する。
また、本実施形態の大きな特徴である冷却ファン1210、及びFAN電源制御手段1211がIOバス1212に接続されている。ここで、冷却ファン1210は、画像形成装置の筐体内部を冷却する冷却手段として機能する。
さらに、熱電発電素子1214がCPU1201上部に配置されている構成である。スキャナ、プリンタ通信I/F1213は、スキャナ10、プリンタ20のCPUとそれぞれ通信を行うためのI/Fである。以上のデバイスがIOバス1212上に配置される。
デバイスI/F部1270は、画像入出力デバイスであるスキャナ10やプリンタ20とコントローラユニット1200を接続し、画像データの同期系/非同期系の変換を行う。スキャナ画像処理部1230は、入力画像データに対し補正、加工、編集を行う。プリンタ画像処理部1240は、プリント出力画像データに対して、プリンタの補正、解像度変換等を行う。
画像回転部1250は、画像データの回転を行う。画像圧縮部1260は、多値画像データはJPEG、2値画像データはJBIG、MMR、MHの圧縮伸張処理を行う。
例えば、スキャナ機能のみ使用する場合はプリンタ20部やプリンタ画像処理部1240への電力供給を遮断する。一方、プリンタ機能のみ使用する場合に操作部30とスキャナ10部やスキャナ画像処理部1230など必要ない箇所への電力供給を遮断することで消費電力を削減する為の仕組みを備えている。
以下、FAN電源制御手段1211の内部ブロック図を中心に、CPU1201、IO制御1207、熱電発電素子1214、冷却ファン1210の主に電源系統、制御信号の関係について説明する。
図4において、FAN電源制御手段1211内部は、制御部1300、FAN電源切替部1301、昇圧部1302、蓄電部1303、情報格納部1304で構成される。
昇圧部1302は熱電発電素子1214からの出力電圧を昇圧する機能、蓄電部1303は昇圧部1302によって昇圧された電力を蓄電するリチウムイオン等の二次電池である。ここで、熱電発電素子1214は、CPU121が放出する熱エネルギーを電力に変換する発電手段として機能する。
また、情報格納部1304は冷却ファン1210の入力電源切替え条件や切替えトリガ(閾値電圧、熱電発電素子1214の温度差、タイマ出力など)の情報を格納している。
まず、S1400において、画像形成装置100の電源が起動されると、FAN電源制御手段1211は、IO制御1207からIOバス1212、通信バス1309を介して、Start_Flag信号を制御部1300に入力する。
一方、S1401で、蓄電部1303の電力量がWt以上でないと判断した場合、制御部1300がVsel1308を用いてFAN電源切替部1301を制御し、Vdd1307を選択させ、DC電源からVdd1307を供給して冷却ファン1210を駆動する(S1403)。
一方、S1410で、電源がオン状態であると制御部1300が判断した場合、S1412へ進み、電源が通常よりも省電力状態に移行(スリープ移行)しているかどうかを判断する(S1412)。ここで、スリープ移行していないと制御部1300が判断した場合は、S1406へ移行し、スリープ移行していると制御部1300が判断した場合は、スリープ状態から通常状態モードへ移行(スリープ復帰)しているかどうかを判断する(S1413)。ここで、スリープ復帰していると判断した場合は、S1401へ戻り、S1402移行の処理を繰り返す。
〔第2実施形態〕
図6は、本実施形態を示す画像形成装置の制御方法を示すフローチャートである。以下、コントローラユニット1200が備える熱電発電素子1214を用いる熱電発電処理例を説明する。なお、各ステップは、制御部1300がROM等に記憶された制御プログラムを実行することで実現される。本処理は、図5に示した処理に、FAN動作状態が安定しているかどうかを判断する処理を加えた例であり、他の処理は図5に示した処理と同様の処理である。以下、第1実施形態で示したステップと異なるステップを中心に説明する。本例は熱電発電素子1214または蓄電部1303から供給可能な電力量で冷却ファン1210を駆動可能かどうかを判断する処理(第2の判断処理)に従って冷却ファン1210への電力供給を切替制御する例である。
本発明の各工程は、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して取得したソフトウエア(プログラム)をパソコン(コンピュータ)等の処理装置(CPU、プロセッサ)にて実行することでも実現できる。
1200 コントローラユニット
1201 CPU
1202 RAM
1203 ROM
1204 操作部I/F
1205 Image Bus I/F
1206 システムバス
1207 IO制御
1208 HDD
1209 Network
1210 冷却ファン
1211 FAN電源制御手段
1212 IOバス
1214 熱電発電素子
Claims (9)
- ジョブ処理を行う画像形成装置であって、
発熱手段に電源を供給する電源手段と、
前記画像形成装置の筐体内部を冷却する冷却手段と、
前記発熱手段が放出する熱を用いて発電する発電手段と、
前記発電手段が発電した電力を蓄電する蓄電手段と、
前記電源手段または前記発電手段からの電力を用いて前記冷却手段を駆動した後、前記冷却手段に対する電源供給元を前記電源手段または前記蓄電手段から前記発電手段に切替える電源制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記電源制御手段は、前記電源手段または前記蓄電手段からの電力を用いて前記冷却手段を駆動した後の経過時間に応じて、前記冷却手段に対する電源供給元を前記電源手段または前記蓄電手段から前記発電手段に切替えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記蓄電手段から供給可能な電力量で前記冷却手段を駆動可能であるかどうかを判断する第1の判断手段と、をさらに備え、
前記蓄電手段から供給可能な電力量で前記冷却手段を駆動可能であると判断した場合、前記電源制御手段は、前記蓄電手段からの電力を用いて前記冷却手段を駆動した後の経過時間に応じて、前記冷却手段に対する電源供給元を前記蓄電手段から前記発電手段に切替え、
前記蓄電手段から供給可能な電力量では前記冷却手段を駆動できないと判断した場合、前記電源手段からの電力を用いて前記冷却手段を駆動した後の経過時間に応じて、前記冷却手段に対する電源供給元を前記電源手段から前記発電手段に切替えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記発電手段または前記蓄電手段から供給可能な電力量で前記冷却手段を駆動可能であるかどうかを判断する第2の判断手段と、をさらに備え、
前記発電手段から供給可能な電力量では前記冷却手段を駆動できず、前記蓄電手段から供給可能な電力量で前記冷却手段を駆動可能であると判断した場合、前記電源制御手段は、前記蓄電手段からの電力を用いて前記冷却手段を駆動した後、前記冷却手段の冷却状態に応じて、前記冷却手段に対する電源供給元を前記蓄電手段から前記発電手段に切替え、
前記発電手段または前記蓄電手段から供給可能な電力量では前記冷却手段を駆動できないと判断した場合、前記電源制御手段は、前記電源手段からの電力を用いて前記冷却手段を駆動した後、前記冷却手段の冷却状態に応じて、前記冷却手段に対する電源供給元を前記電源手段から前記発電手段に切替えることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - ジョブを受信する受信手段と、
省電力モードに移行した後、前記受信手段がジョブを受信することに応じて通常状態に復帰する際、前記電源制御手段は、前記電源手段または前記蓄電手段の電力を前記冷却手段に供給することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記冷却手段は、前記筐体内部の熱を排気する冷却ファンであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記蓄電手段は、前記発電手段が発電した電力を昇圧する昇圧手段と、前記昇圧手段により昇圧された電力を蓄電する二次電池とを有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 発熱手段に電源を供給する電源手段と、画像形成装置の筐体内部を冷却する冷却手段と、前記発熱手段が放出する熱を用いて発電する発電手段と、前記発電手段が発電した電力を蓄電する蓄電手段とを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記電源手段または前記発電手段からの電力を用いて前記冷却手段を駆動した後、前記冷却手段に対する電源供給元を前記電源手段または前記蓄電手段から前記発電手段に切替える電源制御工程と、
を備えることを特徴とする画像形成装置の制御方法。 - 請求項8に記載の画像形成装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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