JP2015111223A - 電子機器及び供給電源制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装着、取り外し可能な操作部内の二次電池を、取り外し時に操作部内で使用する電源と、装着時に省エネモードにおける電源の供給元に共有化し、共有化により必要になる供給元の電源を切り替える供給電源制御において、省エネモード時に操作部が機器本体から取り外されても、省エネ動作状態を正常に維持できるように電源供給を行うようにする。【解決手段】操作パネル１００が取り外し状態にあるか否かを検出する取り外し検出部と、操作パネル１００内の二次電池１０５又はＭＦＰ１本体の主電源であるＰＳＵ３０２のいずれかに電源の供給元を切り替える切り替え部２１０を設け、省エネルギーモードの動作下において、取り外し検出部による操作パネル１００の取り外し状態の検出結果の変化に応じ切り替え部２１０を動作させて、電源の供給元を二次電池１０５、ＰＳＵ３０２の一方から他方へ切り替える制御をする。【選択図】図１

Description

本発明は、機器本体に対し装着、取り外しが可能な操作パネル等の操作部を有する電子機器及び当該電子機器における供給電源制御方法に関する。

電子データ化された情報を処理する機能を持つ各種の電子機器は、ユーザーとの情報交換を操作パネル等の操作部を介して行うことで、ユーザーＩ／Ｆ（インターフェース）を構成する。
この種の電子機器の一つである携帯（モバイル）型の情報機器として、近年、タブレットやタッチパネルを操作部に用いたスマートフォン等が広く普及しつつある。
このスマートフォン等の広範な普及は、タブレットやタッチパネルにおける、画面の表示性能の向上や操作性の良さにより支えられている。
こうした表示性能や操作性の良さに着目し、他の情報機器の操作部においても、スマートフォン等に採用されるタブレットやタッチパネルの技術を導入しようとする傾向が見られる。
なお、例示したスマートフォン等の携帯型情報機器の普及は、簡単に他の情報機器やネットワークとの接続を可能とする無線通信技術及び電池技術の飛躍的向上もその要因となっている。

ところで、操作部を有する電子機器の中には、携帯やモバイル型ではなく、元来、定置して使用するもので、例えば、ＭＦＰ（複合機）がある。ＭＦＰにおける操作部は、ユーザーに対する機器の動作状態の報知やコピーを含む各種の画像出力等を指示するユーザーの操作に使用され、操作パネルを機器本体に固定した形態を採るものが広く知られている。
こうした定置型の情報機器においても、それまで機器本体に固定していた操作パネルを、機器本体に対し装着、取り外し可能とし、いわばモバイル型として使用することで、利便性を図ろうとする発想がある。

操作パネルを装着、取り外し可能とする発想に基づく従来技術として、例えば特許文献１（特開２００９−２２５３２１号公報）を挙げることができる。
特許文献１には、操作パネルを取り外した際のユーザーの利便性を向上させる目的で、取り外し時の機器状態に合わせた表示を行い、取り外した状態でユーザーの操作を受付けることが記載されている。表示する機器状態は、ジョブの受付けが可能な待機状態、ジョブの実行状態、機器に異常が発生した状態等の動作状況である。異常が発生した状態で取り外した操作パネルに表示される画像には、発生した異常の内容、異常発生の個所等に係る情報、及び詳しい処置方法を表示する指示を受け付けるためのソフトキー等が表示され、異常時におけるユーザーの対処を容易にする。
なお、特許文献１に明示する記載がないが、操作パネルは取り外し時に上記のような動作を行うので、当然内蔵の電源としてバッテリーを必要とする。

例示した特許文献１にも示されるように、操作部をモバイル型にする発想は、一つは機器から離れた場所にいるユーザーによっても入力操作が行える利便性を意図する。また、用紙ジャム等の機器の異常時には、対処のしかたを操作部の画面を通じて案内する際の利便性を意図する。即ち、ユーザーが異常発生箇所で行う処理操作をその操作の要領を示す操作部の案内画面を見ながら当該個所の処理を進める、といった場面に適応できる利便性である。
こうした意図を持つモバイル型の操作パネルへの上述のタブレットやタッチパネル技術の導入は、操作性をより良くすることを可能にし、又アニメーション等による表示機能の高度化によりジャム等の異常処理の案内をより分かり易くすることも可能にする。

ところで、ＭＦＰ（複合機）のような紙媒体に出力する画像の処理を行う機器では、従来から、省エネルギーを目的に電源から供給される電力をむだに消費しないようにする制御等の手段を講じている。
こうした省エネルギーを図るための一手段として、ＭＦＰでは、二次電池を搭載し、省電力（以下「省エネルギー」或は「省エネ」という）モードの動作時に二次電池からの電力を使用するよう電源制御を行う手段が提案されている（特許文献２、参照）。ここでは、限定された供給先だけに行う省エネモードにおける電源供給を、機器全体の電源を供給する主電源の動作によらず、二次電池を使用することで、効率の低減を避け、省エネ化を図っている。

また、省エネを目的として搭載される二次電池をより高い省電力効率で使用するために、次に示す使用方法が提案されている。
即ち、商用電源の供給を受けるＰＳＵ（電源供給ユニット）のＡＣ／ＤＣ変換効率の低い省エネモード中、二次電池の放電により電源が必要な部分だけに給電し、ＰＳＵのＡＣ／ＤＣ変換効率の高い稼動中、二次電池を充電するように二次電池を使用する。このような二次電池の使用方法を採用することによって、トータルの電力量の低減を図ることができる。

また、上述の操作パネルのモバイル化、二次電池からの電力を使用する省エネモード時の電源制御、というそれぞれ既存の要素技術をＭＦＰ等の機器に組み合わせて搭載する、という発想があり、実現に向けて関連構成が検討されている。
この検討における課題には、当然に構成の簡素化があり、この簡素化への解決策として、バッテリーの共有化という構成の簡素化が挙げられる。つまり、取り外し時の操作パネルの動作に必要な操作パネル内蔵のバッテリー電源と省エネモード時の電源供給元である二次電池を共通にすることで簡素化を図ることを意図するものである。
したがって、共有化する二次電池は、操作パネルに内蔵されて取り外し時の操作パネルの動作に使用されるとともに、又操作パネルの本体への装着時に省エネモード時の電源の供給元としても使用される。

しかし、二次電池の共有化によって次に示す解決すべき課題が想定されるが、この課題は未解決であり、二次電池の共有化は実施に至っていない。
即ち、操作パネル内の二次電池を共有化したために、この操作パネル内の二次電池を供給元とする電源切り替え動作を省エネモード時において新たに行うことになるので、このための供給電源制御手段を用意する必要がある。
また、上記供給電源制御手段に対して求められる条件には、二次電池の電源供給を受け省エネモードで待機中に、操作パネルが機器本体から取り外されても、この省エネ状態を正常に維持できるように電源供給を行う必要があり、この点も上記の不備に含まれる。

なお、特許文献１及び２は、取り外し可能な操作パネルに適用する表示、二次電池からの電力を使用する省エネモード時の電源制御、という要素技術をそれぞれ示すに留まり、これらの要素技術を組み合わせることが課題ではない。このため、上記課題及びその解決手段に関する記述もない。
上記のように、共有化する操作パネル内の二次電池を供給元とする電源切り替え動作を省エネモード時において行う供給電源制御手段は、未だ提案されておらず、当該供給電源制御を実施することはできない。

本発明の目的は、装着、取り外し可能な操作部内の二次電池を、取り外し時に操作部内で使用する電源と、装着時に省エネルギーモードにおける電源の供給元に共有化し、共有化により必要になる供給元の電源を切り替える供給電源制御において、省エネルギーモード時に操作部が機器本体から取り外されても、省エネルギーの動作状態を正常に維持できるように電源供給を行うようにすることである。

本発明は、機器本体に対し装着、取り外しが可能な操作部を有し、前記操作部の装着、取り外しの状態遷移によっても当該操作部が動作状態を維持し得る電源供給を行うとともに、機器の所定構成部だけに電源を供給する省エネルギーモードの動作を行う電子機器であって、前記操作部の機器本体への装着時に、当該操作部を機器本体が持つ主電源に接続する接続手段と、前記操作部内に設け、前記接続手段を介して主電源の供給を受けて充電し、操作部及び装置本体で消費する電力を供給するために放電する二次電池と、前記操作部が取り外し状態にあるか否かを検出する操作部状態検出手段と、前記二次電池又は前記主電源のいずれかに電源の供給元を切り替える電源切替手段と、前記省エネルギーモードの動作下において、前記操作部状態検出手段による前記操作部の取り外し状態の検出結果の変化に応じて前記電源切替手段を動作させて、電源の供給元を前記二次電池、前記主電源の一方から他方へ切り替える制御を行う供給電源制御手段とを有する電子機器である。

操作部が取り外し状態にあるか否かを検出し、検出結果が取り外し状態への変化であるときに、使用していた二次電池から機器本体の主電源へ電源の供給元を切り替える制御を行うことで、省エネルギーモード時に操作パネルが機器本体から取り外されても、省エネルギーの動作状態を正常に維持することができる。

本発明の電子機器の実施形態１に係るＭＦＰの構成の概要を示す図である。 ＭＦＰ（図１）の制御系における供給電源制御の動作過程を説明する図である。 供給電源制御の動作過程（図２）に対応付けて、操作パネルの取り外し操作に伴う供給電源制御に係る信号及び電源電圧の変化を示す線図である。 本発明の電子機器の実施形態２に係るＭＦＰの構成の概要を示す図である。 本発明の電子機器の実施形態３に係るＭＦＰにおける二次電池の充電タイミングを説明する線図である。 本発明の電子機器の実施形態４に係るＭＦＰにおける二次電池の充電タイミングを説明する線図である。 本発明の電子機器の実施形態５に係るＭＦＰにおける操作パネルのロック外し操作及び取り外し操作に伴う供給電源制御に係る信号及び電源電圧の変化を示す線図である。

本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
以下に示す実施形態は、本発明の電子機器を、紙媒体に出力する画像の処理を行うＭＦＰに実施した例を示す。
本ＭＦＰは、コピー、プリンタ、ファクシミリ、ドキュメントボックス（文書等の蓄積データによる出力処理）等の機能による処理を要求してユーザーが行うジョブの入力を受付け、ジョブの指示に従いプリント出力等の画像出力処理を行う。

このため、本ＭＦＰはユーザーが行う上記ジョブの入力操作を受付ける操作部としてＬＣＤ（液晶表示装置）を備えた操作パネルを有する。また、この操作パネルは、ＬＣＤを通しユーザーに対し機器の動作状態を報知するとともに、処理要求時に行う入力操作の手順等を案内をすることにより、ユーザーＩ／Ｆとして機能する。
本ＭＦＰでは、同種の既存の多くの機器において機器本体に固定していた操作パネルを装着、取り外し可能として、利便性を向上させる。
また、操作パネルは、装着した状態又は取り外した状態のいずれも、本来の操作パネルとしての機能が働くようにする。このため、操作パネル内に電源として二次電池を備えるとともに、取り外した状態で機器本体のメインコントローラとの間で情報（データ）交換ができるよう無線の通信手段を有する。

本ＭＦＰは、従来技術にはない特有の要素として、上記操作パネル内に備え、機器本体の主電源により充電される二次電池を省エネ時の供給元に用いる電源とする。即ち、取り外し可能な操作パネル内の二次電池を、取り外し時には操作パネル内で使用する電源とし、装着時には通常モードから移行する省エネモードにおける電源の供給元として共有化する。
なお、通常モードとは、ジョブの処理を実行している状態もしくはユーザーの操作により直ちにジョブが処理できる待機状態とする供給電源の制御を行う動作モードであり、機器の主電源を供給元とする制御動作モードである。

上記の意図を持って操作パネルを機器本体に装着、取り外し可能とするために、本ＭＦＰは、操作パネルの機器本体への装着時に、当該操作パネルを機器本体の主電源に電気的に接続するとともに機械的に接続状態を保つロック機能を持つ接続手段を備える。
さらに、操作パネル内の二次電池を共有するため、ジョブの入力操作を待つ通常モードから省エネモードへ移行するときに、電源の供給元を機器の主電源から操作パネル内の二次電池へ切り替える制御を行う供給電源制御手段を備える。
なお、通常モードから省エネモードの移行は、既存の省エネ制御においてと同様に所定の移行条件、例えば上記待機状態が所定時間以上経過した場合を条件とすること、が成立した時に行う。

また、供給元の切り替え制御を行う上記供給電源制御手段は、取り外し可能な操作パネルを機器本体へ装着した時、操作パネル内の二次電池を省エネモードにおける電源としても用いたためにおきる次の問題に対応する必要がある。
即ち、機器本体からの操作パネルの取り外しは、両者を接続する接続手段を切り離すことによるので、両者間の電気的な接続も解かれて、省エネモードにおける電源が切断されるので、動作が不能になってしまう。そこで、供給元の電源の切り替え制御を行う供給電源制御手段は、省エネルギーモード時に操作パネルが機器本体から取り外されても、省エネルギーの動作状態を正常に維持するための電源供給制御を行うことで、動作が不能にならないように対応をする。

省エネ動作中に供給される電源の切断に至る上記の状況は、ユーザーが随時に行う操作パネルの取り外し行為によって起きるので、常時この状況の発生を監視する。
本ＭＦＰでは、操作パネルが取り外し状態にあるか否かを検出する操作部状態検出手段（後記図１の取り外し検出部、参照）を備えることで、この状況の発生を監視する機能を提供する。

また、省エネルギーモードの動作下において、上記操作部状態検出手段による操作パネルの取り外し状態の検出結果の変化に応じ、供給電源制御手段は電源の供給元を二次電池、機器本体の主電源の一方から他方へ切り替える制御をする。つまり、装着から取り外しへの状態変化が検出された場合、供給電源制御手段は供給元を取り外す前の二次電池から機器本体の主電源に切り替える。他方、逆に装着への状態変化が検出された場合、省エネ時の装着を条件に、供給電源制御手段は供給元を取り外す前の機器本体の主電源から二次電池に切り替える。
なお、本ＭＦＰでは、上記供給元の電源切り替えに用いる電源切替手段は、二次電池又は機器本体の主電源のいずれかに入力を切り替え、省エネ制御手段（後記図１の省エネコントローラ、参照）へ出力する構成を採用する。

以下、装着、取り外し可能な操作パネル内に備え、機器本体の主電源により充電される二次電池を省エネ時の供給元に用いる供給電源制御を行う本ＭＦＰを下記「実施形態１」〜「実施形態５」によってさらに説明を加える。

「実施形態１」
本実施形態は、装着、取り外し可能な操作パネル内に備え、機器本体の主電源により充電される二次電池を省エネ時の供給元に用いる供給電源制御を行うＭＦＰの制御系の基本構成を示す。
図１は、本発明の電子機器の実施形態１に係るＭＦＰ１の構成の概要を示す図である。
図１に示すＭＦＰ１は、コピー、プリンタ、ファクシミリ、ドキュメントボックス等を複合機能として持ち、これらの機能による処理を要求してユーザーが行うジョブの入力を受付け、ジョブの指示に従いプリント出力等の画像出力処理を行う。ただ、受付けたジョブに対する複合機能を用いて行う画像の入出力処理自体は、本発明の要旨ではなく、既存の技術を採用することで実施し得る。よって、本実施形態では、上記既存の技術に係る部分の記載については省略をする。よって、図１は、本実施形態のＭＦＰ１に特有の供給電源制御系に係る構成を主に示す。

ＭＦＰ１は、機器本体に設け主電源としてＭＦＰ１の各部に電源を供給するＰＳＵ３０２、ＭＦＰ１全体のシステム制御、省エネ制御、ホストＰＣ等の外部機器とのＩ／Ｆ制御等を行うメインコントローラ２００及び操作パネル１００を構成要素として有する。

操作パネル１００は、ＬＣＤ１０２、タッチパネル１０３、ＬＣＤ１０２、タッチパネル１０３とのＩ／Ｏ制御を行うＳｏＣ（System On Chip）１０１モジュール及び二次電池１０５を構成要素として有する。
また、操作パネル１００は、図１中に破線で模式的に示すように、ＭＦＰ１本体に対し、接続、取り外しが可能である。ＭＦＰ１本体への操作パネル１００の接続は、主電源に電気的に接続するとともに機械的に接続状態を保つロック機能を持つ接続手段により行う。また、上記接続状態を検出する操作部状態検出手段として、取り外し検出部３０１を操作パネル１００とＭＦＰ１本体との接続部に設ける。この取り外し検出部３０１の利用方法については、後記で供給電源制御系における電源切替動作の説明で述べる。
なお、ＬＣＤ１０２はユーザーへの機器の動作状態等の表示をし、タッチパネル１０３は、ユーザー操作を検出することで既存のユーザーＩ／Ｆと同様の機能を持つ。

また、操作パネル１００はメインコントローラ２００に、ＳｏＣ１０１モジュールから繋がるデータ線と二次電池から繋がる電源線で接続されるとともに、ＳｏＣ１０１モジュールに接続された無線Ｉ／Ｆ１０４を介して無線通信手段でも繋がる。
操作パネル１００とメインコントローラ２００との間のデータ（情報）交換は、操作パネル１００がＭＦＰ１本体に装着されているときにデータ線を通して行う一方、操作パネル１００がＭＦＰ１本体から取り外されているときに無線通信手段を介して行う。
電源線で接続される操作パネル１００とメインコントローラ２００の間における電源の受給関係は次のようになる。即ち、操作パネル１００は、通常モード時にＭＦＰ１本体のＰＳＵ３０２で生成された電源の供給を受け、操作パネル１００内で消費する電力や二次電池１０５を充電する。他方、省エネ時には供給元の電源を二次電池１０５とするので、二次電池１０５から放電する電力を省エネモードの動作に使用する。

メインコントローラ２００は、ＭＦＰ１全体のシステム制御、入力されたジョブの画像を基にプリント出力用データを作成する描画処理等を行うＳｏＣ２０１モジュールと、省エネ制御、Ｉ／Ｏ制御等を行う省エネコントローラ２０２を構成要素とする。
また、メインコントローラ２００は、本実施形態のＭＦＰ１に特有の給電源制御を行うための構成要素として、切り替え部２１０及び切り替え部２１０出力側に低容量の蓄電部２１１を有する。
切り替え部２１０は、省エネコントローラ２０２に入力する電源の供給元を、操作パネル１００内の二次電池１０５又はＰＳＵ３０２のいずれかに切り替える電源切替手段である。なお、切り替え部２１０の動作及び蓄電部２１１の働きについては後記で図３及び図４を参照して詳述する。

メインコントローラ２００は、操作パネル１００とのデータ（情報）交換を、操作パネル１００がＭＦＰ１本体に装着されているときにＳｏＣ２０１モジュールから繋がるデータ線を通して操作パネル１００のＳｏＣ１０１モジュールとの間で行う。他方、操作パネル１００がＭＦＰ１本体から取り外されているときには、ＳｏＣ２０１モジュールに接続された無線Ｉ／Ｆ２０４を介して無線通信手段により行う。
メインコントローラ２００と操作パネル１００との間でやり取りするデータは、ＬＣＤ１０２に表示するデータ、ユーザーのタッチパネル１０３への操作により指示されるコマンド・データ等である。

ここで、図１に示したＭＦＰ１の供給電源制御系における電源切替動作を添付図を参照してより詳細に説明する。
図２はＭＦＰ１（図１）の制御系における供給電源制御の動作過程を説明する図である。同図に示す構成は、図１の構成と基本的に変わらない。ただ、図２において、切り替え部２１０及び蓄電部２１１がより具体化されている。また図２中には、ユーザーが操作パネル１００をＭＦＰ１本体からの取り外し操作を行ったときの供給電源制御の動作状態の変化を説明する矢印を付加している。付加した供給ルートを示す矢印は、各々（１）状態→（２）状態→（３）状態という順で生じる電源供給の一連の状態変化を説明するものである。
また、図３は、供給電源制御の動作過程（図２）に対応付けて、操作パネル１００の取り外し操作に伴う供給電源制御に係る信号及び電源電圧の変化を示す線図である。
図３において、横軸は時間軸であり、同図中に示された「取り外し操作」は、矢印のタイミングでこの操作が行われたことを表している。また、図３の最下部には、図２を参照して説明した（１）状態→（２）状態→（３）状態の時間軸上における推移を表している。

本ＭＦＰ１が行う省エネ動作を行うために供給する電源は、操作パネル１００内の二次電池１０５が充電されていれば、ＭＦＰ１の主電源に優先して二次電池１０５を供給元にする。
図２及び図３に説明する動作は省エネモードの動作であり、当初、ＭＦＰ１本体に装着された操作パネル１００内の二次電池１０５からの電源供給により省エネ動作が行なわれている。このとき、操作パネル１００は装着されているので、図３の「Ａ 取り外し検出信号」はＯＮである。また、供給電源制御動作は図２及び図３に示す（１）状態であり、切り替え部２１０において二次電池１０５を供給元にする接続端子が選ばれて、二次電池１０５の電源は省エネコントローラ２０２に供給される。よって、図３の「Ｂ 切り替え部出力電源種」は二次電池であり、同図Ｂ−１に示すようにＡ地点の電圧はＯＮ状態で高く、この電源が同図Ｃに示すように切り替え部２１０を通ったＣ地点にも供給される。また、Ｄ地点の省エネコントローラ２０２への入力電圧はＣ地点のままであるから、二次電池１０５からの電源供給が行なわれる。

供給電源制御が上記した（１）状態にあるときに、ユーザーにより操作パネル１００の取り外し操作が行なわれると、（２）状態に移り、取り外し検出部３０１によってその状態変化が検出され、図３の「Ａ 取り外し検出信号」はＯＦＦとなる。このとき、二次電池１０５からの電源供給は、操作パネル１００の取り外しと同時に切断されるので、同図Ｂ−１に示すようにＡ地点の電圧は急激に降下する。
この取り外し検出信号を受けとる切り替え部２１０は、省エネ動作に用いていた電源電圧を維持する必要があるために、供給先を主電源であるＰＳＵ３０２に切り替える制御を行う。ただ、この切り替え制御動作には遅れが生じるために、図３の（２）状態における「Ｂ 切り替え部出力電源種」に示すように、二次電池１０５からＰＳＵ３０２への切り替わりは、タイムラグとして現れる。従って、図３の（２）状態における「Ｃ 切り替え部実際の出力電圧」に示すように切り替え部２１０の出力側のＣ地点では、タイムラグにより電圧が低下し、省エネ動作に使用していた電源電圧を維持できない。

この電圧の低下の影響が直接に省エネコントローラ２０２の入力電圧の低下に現れないようにするために、切り替え部２１０の出力側において、低容量の蓄電部２１１を設ける。図２に例示する蓄電部２１１は、切り替え部２１０の出力端（Ｃ地点）にダイオードを介してキャパシタの一端を繋ぎ、このキャパシタの他端を接地するとともに、キャパシタの一端を省エネコントローラ２０２の入力端とする構成を採っている。
二次電池１０５からの供給電源の切断によって、切り替え部２１０から出力される電源電圧がドロップしてこれまでの省エネ動作に使用していた電源電圧を維持できないので、蓄電部２１１は、前記ドロップ分を貯めていた電力にて供給する。この動作は、図３の（２）状態における「Ｃ 切り替え部実際の出力電圧」に示す切り替え部２１０の出力側のＣ地点生じる電源電圧ドロップを蓄電部２１１の電力によって補充する動作である。つまり、この動作により、図３の「Ｄ 省エネコントローラ入力電圧」に示すフラットな状態にすることによって、省エネ動作に使用する電源電圧を維持する。
なお、蓄電部２１１は、切り替え部２１０の回路特性、省エネコントローラ２０２が入力電圧に求める特性等の要素によっては、必ずしも必要としない場合があり、この場合には、不要である。

「実施形態２」
上述のように、省エネ動作を行うために供給する電源は、ＭＦＰ１の主電源であるＰＳＵ３０２に優先して二次電池１０５を供給元にする。
ただ、二次電池１０５の蓄電量が時により異なるので、省エネ動作の途中で残量不足になる場合があり、残量不足になった場合、省エネ動作を継続するためには、供給元を主電源であるＰＳＵ３０２に切り替える必要がある。本実施形態は、この点を解決すべき課題とする。
なお、供給元を二次電池１０５からＰＳＵ３０２へ切り替える動作そのものは、この実施形態においても、上記実施形態１と同様に電源切り替え制御による。

図４は、本発明の電子機器の実施形態２に係るＭＦＰの構成の概要を示す図である。
図４のＭＦＰ１は、装着、取り外し可能な操作パネル１００内に備え、ＭＦＰ１本体の主電源であるＰＳＵ３０２により充電される二次電池１０５を省エネ時の供給元に用いる供給電源制御系を構成する点で実施形態１と同じである。
本実施形態のＭＦＰ１は、上述の課題を解決すべく、省エネ動作に用いる電源を供給している二次電池１０５に生じる残量不足に対応して電源供給元を切り替える供給電源制御手段を追加しているが、これ以外、実施形態１のＭＦＰ１（図１）と構成は変わらない。よって、図１と同じ構成及び動作に関しては、説明が重複するので、記載を省略する。

二次電池１０５に生じる残量不足に対応して電源供給元を切り替える供給電源制御をするためには、先ず、二次電池１０５の残量不足を知ることが必要である。
図４のＭＦＰ１においては、このために必要な要素として、操作パネル１００内の二次電池１０５に蓄えた電力が所定量以下になったことを検出する電力不足検出手段として機能する電力残量検出部１１０を設ける。なお、上記実施形態１では、二次電池１０５の充放電制御について、特定の制御方法を採用する必要性について述べていないので、本実施形態で必要とする電力残量検出部１１０がない場合が想定され、この場合には新たに用意する必要がある。ただ、放電によって減る二次電池の電力の残量を検出して、検出残量が所定値以下になった場合に充電する充放電制御方法が既知である。したがって、この既知の制御方法を採用する二次電池では、備わっている電力残量検出機能を用いることにより実施可能であり、この場合には、新たに設ける必要はない。

また、電力残量検出部１１０によって二次電池１０５の電力の残量が所定量以下であることが検出された場合、電源供給元を二次電池１０５からＰＳＵ３０２に切り替える供給電源制御を行う。
この電源の切り替え制御は、基本とする実施形態１の供給電源制御系（図１）に追加し、できるだけ簡素な構成とするために次に示す形態を採る。
即ち、切り替え部２１０に取り外し検出信号を出力する取り外し検出部３０１に電力残量検出部１１０の検出結果を通知する。なお、取り外し検出信号は、上記実施形態１で説明したように、切り替え部２１０がこの信号の受信を条件に電源切り替え制御を行う信号である。

また、電力残量検出部１１０から二次電池１０５の電力の残量が所定量以下との通知を受け取る取り外し検出部３０１は、この検出結果が、電源供給元を二次電池１０５からＰＳＵ３０２に切り替える動作を行わせる条件と捉え、取り外し検出信号を発生させる。つまり、取り外し検出部３０１は、受取る残量検出信号を、電源供給元を二次電池１０５からＰＳＵ３０２に切り替える動作を切り替え部２１０に行わせるために出力する信号（取り外し検出信号）に変えて出力する。
このように、残量検出信号を取り外し検出部３０１に通知し、取り外し検出部３０１内の信号処理により電源切り替え制御系を構成する形態を採ることにより、信号本数を減らすことができ、より構成を簡素化することができる。

「実施形態３」
省エネ動作に用いる電源に二次電池１０５を優先させる方法を採用し、省エネ効果を高めるためには、電力残量検出部１１０により残量不足が検出された場合、その後充電可能なタイミングを見計らって二次電池１０５への充電を行う必要がある。
省エネ動作に用いる電源に二次電池１０５を優先させる方法は、そもそも省エネ動作状態では、非常に低電力の状態にあって、ＭＦＰ１本体の主電源であるＰＳＵ３０２のＡＣ／ＤＣ変換効率が悪いため、主電源を用いない給電方法として考えられた方法である。つまり、ＭＦＰ１全体に電力が供給されるジョブ処理の実行もしくはジョブ処理を待つ通常動作状態では、ＰＳＵ３０２のＡＣ／ＤＣ変換効率が良いので、この状態であるときに二次電池１０５へ充電し、蓄電した電力を省エネ動作中に活用する。
本実施形態では、上記の考え方に沿って、残量不足が検出された後に行う二次電池１０５への充電のタイミングを定める。

図５は、本発明の電子機器の実施形態３に係るＭＦＰ１における二次電池１０５の充電タイミングを説明する線図である。
図５Ｂは、横軸が時間で、ＡＭ０〜ＰＭ１２（一日）の時間幅をとり、縦軸が消費電力で、省エネ動作状態を低電力に、省エネ動作以外（通常動作）の状態を高電力にて示す動作状態のタイムチャートの一例を示す図である。また、図５Ａは、図５Ｂの動作状態のタイムチャートに対応付けて、充電、放電別に充放電モードの動作状態を示す図である。

メインコントローラ２００は、ＭＦＰ１全体に電力が供給されるジョブ処理の実行もしくはジョブ処理を待つ定常動作状態では、ＰＳＵ３０２のＡＣ／ＤＣ変換効率が良いので、この時間に充電のタイミングを定めて二次電池１０５に充電制御を行わせる。
本ＭＦＰ１（図４）では、メインコントローラ２００が省エネ、通常の各動作モードへの移行制御動作を管理しているので、メインコントローラ２００が定めたタイミングで充電制御指令が出され、この指令がＳｏＣ１０１経由で二次電池１０５に伝えられる。
二次電池１０５は、充電制御指令に従い、二次電池１０５内の充放電制御によりＰＳＵ３０２からの電源の供給を受け充電を行う。

図５の例では、二次電池１０５からの放電が行われて蓄電した電力の残量不足が検出された後、朝ＡＭ９時頃にＭＦＰ１が省エネ動作から上記定常動作状態となるタイミングで充電を行う。また、その後、日中に行う省エネ動作において二次電池１０５からの放電が行われて、再び蓄電した電力の残量不足が検出されると、検出後に上記定常動作状態となるタイミングで充電を行う。
このように、ＰＳＵ３０２のＡＣ／ＤＣ変換効率が良い時間に充電のタイミングを定めて二次電池１０５に充電制御を行わせることにより、さらに省電力の効果を高めることができる。

「実施形態４」
本実施形態は、省エネ動作に用いる電源に二次電池１０５を優先させる方法を採り、蓄えられた電力の残量不足が検出された場合、その後充電可能なタイミングを見計らって二次電池１０５への充電を行うタイミングを有利に行うようにする形態に関する。
先に述べたように、ユーザーによる操作パネル１００の取り外しは随時に生じるので、二次電池１０５への充電時に操作パネル１００の取り外しが生じる可能性もある。この場合、二次電池１０５への充電が中断される。このような状況の発生が長く続くと、充電期間が短くなり、省エネ動作に用いる二次電池１０５の電力量が低減し、省エネ効果を低下させる。
また、経済性を考慮すると、主電源として用いる商用電源が時間帯によって電気料金が異なる料金体系を採っている場合、主電源の供給を受けて二次電池１０５への充電を行うときに、充電のタイミングを選ぶことにより利益が得られる。

そこで、本ＭＦＰ１のメインコントローラ２００は、二次電池１０５の充電を行うタイミングを、予め操作パネル１００の取り外しが生じる可能性が低く、かつ使用する商用電源の電気料金が安くなることが想定される時間に設定し、設定した時間を実行タイミングとして充電を行う。
この充電制御動作を行うためには、上記した条件に適う充電の実行タイミングを予め定め、設定データとして用意し、ＭＦＰ１が備える時計機能（不図示）を用いて、実行タイミングを管理し、設定したタイミングで起動を掛ける充電制御機能を備えることが必要になる。なお、充電制御そのものは、上記実施形態３におけると同様にメインコントローラ２００の指令に従い行う。

図６は、本発明の電子機器の実施形態４に係るＭＦＰ１における二次電池１０５の充電タイミングを説明する線図である。
図６Ｂは、横軸が時間で、ＡＭ０〜ＰＭ１２（一日）の時間幅をとり、縦軸が消費電力で、省エネ動作状態を低電力に、省エネ動作以外（通常動作）の状態を高電力にて示す動作状態のタイムチャートの一例を示す図である。また、図６Ａは、図６Ｂの動作状態のタイムチャートに対応付けて、充電、放電別に充放電モードの動作状態を示す図である。

図６の例では、メインコントローラ２００は、ユーザーによる取り外し操作が行われる可能性の少ない日中をさけて、朝ＡＭ９時以前の電気料金の安い時間に設定したタイミングで充電を行う。また、その後、日中を避けて、放電期間が安定して続く夜間前に充電することにより、省エネ動作に用いる二次電池１０５の電力量を増大させて、省エネ効果を高めることができる。
このように、操作パネル１００の取り外し操作が行われる可能性の低い時間を選び、かつ使用する商用電源の電気料金が安くなることが想定される時間に設定し、設定した時間を実行タイミングとして充電制御を行わせることで、省エネによる利益を増大することができる。

［実施形態５］
本実施形態は、装着、取り外し可能な操作パネル１００のＭＦＰ１本体への接続手段に係る機能を付加した実施形態に関する。
接続手段に係るこの付加機能は、ＭＦＰ１本体へ装着される操作パネル１００のロック機能である。このロック機能は、接続手段に一体化して装備され、装着状態を固定し外せないようにするロックする手段で、ＭＦＰ１側からの制御操作によってロック状態とロックの解除状態をとることができる。また、このロック機能が働いたロック状態であるか又はロック機能が働かないロックの解除状態であるかを検出するロック検出手段を備える。
本ＭＦＰ１のユーザーが例えば、不特定のユーザーによって使用される環境におかれた場合、取り外せる操作パネルを使用できる状態に常時適切に管理することは、困難である。

そこで、特定のユーザーだけが取り外した状態で使用できるよう制限するという手段を用いることが上記の管理を可能とする一つの解決策となる。具体化の一手段として、装着状態で操作パネル１００をロックする上述のロック機能を働かせ、例えば、ユーザー認証によりロック状態を解除できるようにする構成を採ることで、上記の管理が可能になる。
また、このロック機能が働いたロック状態であるか又はロックの解除状態であるかを検出するロック検出手段を備えることで、二次電池１０５からＰＳＵ３０２への電源切替時に起きる電源電圧の低下という異常動作を回避することが可能になる。

図７は、本発明の電子機器の実施形態５に係るＭＦＰ１における操作パネル１００のロック外し操作及び取り外し操作に伴う供給電源制御に係る信号及び電源電圧の変化を示す線図である。
図７において、横軸は時間軸であり、同図中に示された「ロック外し操作」は、矢印のタイミングでロック機能が働かないロックの解除が行われたことを表し、「取り外し操作」は、矢印のタイミングでこの操作が行われたことを表している。
操作パネル１００を取り外すときのユーザーの操作手順は、「ロック外し操作」でロック機能が働かないロック解除状態となってから、「取り外し操作」を行う手順になる。この手順に従い取り外し操作を行えば、外した操作パネル１００をユーザーの意のままに、例えば、ＭＦＰ１から離れた場所で入力操作が行える。

この実施形態では、操作パネル１００内の二次電池１０５からの電力による省エネ動作中に上記ユーザー操作が行われた場合であり、本ＭＦＰ１は、供給元をこれまでの二次電池１０５からＰＳＵ３０２へ切り替える供給電源制御を行う。
図７に説明する動作はこの省エネ動作時における操作パネル１００の取り外しにより必要になる供給電源制御動作である。従って、当初、切り替え部２１０において二次電池１０５を供給元にする接続端子が選ばれて、ＭＦＰ１本体に装着された操作パネル１００内の二次電池１０５からの電源供給により省エネ動作が行なわれている。このとき、操作パネル１００は装着され、ロック機能が働いているので、図７の「Ａ ロック検出信号」及び「Ｃ 取り外し検出信号」はＯＮである。
よって、図７の「Ｂ 切り替え部出力電源種」は二次電池であり、同図の「Ｄ 省エネコントローラ入力電圧」に示す省エネコントローラ２０２への入力電圧は二次電池１０５からの放電による電源供給が行なわれる。

次いで、ユーザーが操作パネル１００を取り外すための操作を行う。このとき、ユーザーは、操作パネル１００の取り外し操作に先立ち、ロック外し操作を行う。このロック外し操作は、ＭＦＰ１から、操作パネル１００を外して使用する場合に、ユーザーに対し例えば、認証手続きを行うよう要求する手順から始まる。
この要求に応え、ユーザーは、パスワード、暗証等の認証に必要なデータ入力を行う。
ＭＦＰ１のメインコントローラ２００は、ユーザーの入力データを基に認証処理を行い、認証できれば、ＭＦＰ１本体に装着された操作パネル１００のロック状態を解除することで、ロック外し操作を完了する。

ロック外し操作が完了すると、メインコントローラ２００は、直ちに供給先を二次電池１０５から主電源であるＰＳＵ３０２に切り替える制御を切り替え部２１０に掛ける。
このとき、この切り替え制御動作には遅れが生じるために、図７の「Ｂ 切り替え部出力電源種」に示すように、二次電池１０５からＰＳＵ３０２への切り替わりは、タイムラグが生じる。ただ、ロック外し操作が完了した後に行う操作パネル１００の取り外し操作が行われる前には切り替わっている。
また、この電源切り替え動作においては、ＰＳＵ３０２へ切り替わる直前まで二次電池１０５からの電源が供給されているので、切り替わりによる電圧変動は、ほとんど起きることはない。図７の「Ｄ 省エネコントローラ入力電圧」は、この電源切り替え動作を行ったときに省エネコントローラ２０２に入力される電圧を示しており、同図示のように二次電池１０５からＰＳＵ３０２への切り替わり時の電圧はフラットな状態が続いている。

ロック外し操作が完了した後に行う操作パネル１００の取り外し操作が行われると、取り外し検出部３０１によってその状態変化が検出され、図７の「Ｃ 取り外し検出信号」はＯＦＦとなる。このとき、二次電池１０５から供給され切り替え部２１０へ入力される電源は、操作パネル１００の取り外しと同時に切断される。ただ、このときには既に切り替え部２１０は、ＰＳＵ３０２への電源に切り替わっているので、省エネコントローラ２０２に入力される電圧に影響しない。
従って、図７に示すように「Ｄ 省エネコントローラ入力電圧」は、操作パネル１００の「取り外し操作」時にも電圧変動のないフラットな状態を保つ。

このように、操作パネル１００のロック機能及びロック機能がロック状態であるか又はロックの解除状態であるかを検出するロック検出手段を付加することで、操作パネル１００の取り外し操作による供給電源の電圧低下等の異常の発生を回避できる。
また、上記ロック機能に係る手段の付加によって、実施形態１において必要とした蓄電部２１１を不要とすることが可能になる。ただ、回路条件によっては、蓄電部２１１を併用してもよい。

１・・ＭＦＰ、１００・・操作パネル、１０１・・ＳｏＣ、１０２・・ＬＣＤ、１０３・・タッチパネル、１０４・・無線Ｉ／Ｆ、１０５・・二次電池、１１０・・電力残量検出部、２００・・メインコントローラ、２０１・・ＳｏＣ、２０２・・省エネコントローラ、２０４・・無線Ｉ／Ｆ、２１０・・切り替え部、２１１・・蓄電部、３０１・・取り外し検出部、３０２・・ＰＳＵ。

特開２００９−２２５３２１号公報 特開２００８−２３４０６１号公報

Claims (9)

1. 機器本体に対し装着、取り外しが可能な操作部を有し、前記操作部の装着、取り外しの状態遷移によっても当該操作部が動作状態を維持し得る電源供給を行うとともに、機器の所定構成部だけに電源を供給する省エネルギーモードの動作を行う電子機器であって、
   前記操作部の機器本体への装着時に、当該操作部を機器本体が持つ主電源に接続する接続手段と、
   前記操作部内に設け、前記接続手段を介して主電源の供給を受けて充電し、操作部及び装置本体で消費する電力を供給するために放電する二次電池と、
   前記操作部が取り外し状態にあるか否かを検出する操作部状態検出手段と、
   前記二次電池又は前記主電源のいずれかに電源の供給元を切り替える電源切替手段と、
   前記省エネルギーモードの動作下において、前記操作部状態検出手段による前記操作部の取り外し状態の検出結果の変化に応じて前記電源切替手段を動作させて、電源の供給元を前記二次電池、前記主電源の一方から他方へ切り替える制御を行う供給電源制御手段と
   を有する電子機器。
2. 請求項１に記載された電子機器において、
   電源の供給元を前記二次電池、前記主電源の一方から他方に切り替える前記電源切替手段の出力側に低容量の蓄電部を備える
   電子機器。
3. 請求項１又は２に記載された電子機器において、
   前記供給電源制御手段は、前記操作部状態検出手段の検出結果が前記操作部の取り外し状態への変化であるときに、電源の供給元を使用していた前記二次電池から前記主電源へ切り替える制御を行う
   電子機器。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された電子機器において、
   前記二次電池に蓄えた電力が所定量以下になったことを検出する電力不足検出手段を有し、
   前記操作部状態検出手段は、前記電力不足検出手段の検出結果を受取るようにするとともに、受取った検出結果が所定量以下である場合に、これを前記操作部の状態における取り外し状態への変化を示す検出結果に対応付け、当該検出結果として出力する機能を備える
   電子機器。
5. 請求項４に記載された電子機器において、
   前記電力不足検出手段の検出結果が所定量以下である場合に、前記省エネルギーモードの動作下にないタイミングで前記二次電池の充電を行う
   電子機器。
6. 請求項４又は５に記載された電子機器において、
   時計機能を搭載するとともに、前記主電源が供給元として時間帯によって電気料金が異なる料金体系を採用する商用電源を使用し、
   前記二次電池の充電を行うタイミングを、予め前記操作部の取り外しが生じる可能性が低く、かつ電気料金が安くなることが想定される時間に設定し、前記時計機能を用いることにより設定した時間を実行タイミングとして充電を行う
   電子機器。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載された電子機器において、
   前記接続手段は、前記操作部を機器本体が持つ主電源に電気的に接続するとともに機械的に接続状態を保つロック機能を持つ
   電子機器。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載された電子機器において、
   前記操作部を機器本体へ装着するとき、装着状態を固定するロック機能を前記接続手段に付加するとともに、
   前記ロック機能が働いたロック状態であるか又はロック機能が働かないロックの解除状態であるかを検出するロック検出手段を備え、
   前記供給電源制御手段は、前記ロック検出手段による検出結果がロック状態の解除である場合に、前記電源切替手段を動作させて、電源の供給元を使用していた前記二次電池から前記主電源へ切り替える制御を行う
   電子機器。
9. 機器本体が持つ主電源に接続する接続手段によって、当該機器本体に対し装着、取り外しを可能とした操作部を有し、前記操作部の内部に、前記接続手段を介して主電源の供給を受けて充電し、機器本体で消費する電力の供給元を切り替える電源切替手段によって主電源からの切り替えが行われると放電する二次電池を設け、前記操作部の装着、取り外しの状態遷移によっても当該操作部が動作状態を維持し得る電源供給を行うとともに、機器の所定構成部だけに電源を供給する省エネルギーモードの動作を行う電子機器における供給電源制御方法であって、
   前記操作部が取り外し状態にあるか否かを検出する操作部状態検出工程と、
   前記省エネルギーモードの動作下において、前記操作部状態検出工程における検出結果が前記操作部の取り外し状態への変化であるときに、前記電源切替手段を動作させて、電源の供給元を使用していた前記二次電池から前記主電源へ切り替える制御を行う供給電源制御工程と
   を有する供給電源制御方法。
   

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