JP2018013598A - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

画像形成装置、画像形成装置の制御方法、およびプログラム Download PDF

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白井 孝明
Takaaki Shirai
孝明 白井
矢野 哲哉
Tetsuya Yano
哲哉 矢野
岡田 憲和
Norikazu Okada
憲和 岡田
江原 誉
Homare Ebara
誉 江原
友主 山下
Tomoyuki Yamashita
友主 山下
剛 眞野
Tsuyoshi Mano
剛 眞野
隼平 細谷
Jumpei Hosoya
隼平 細谷
拓哉 谷村
Takuya Tanimura
拓哉 谷村
大輔 ▲徳▼永
大輔 ▲徳▼永
Daisuke Tokunaga
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Abstract

【課題】通常時には蓄電装置の消費電力を低減し、かつ、停電が発生した場合に画像形成装置のサービスを継続する。
【解決手段】画像形成装置は、本体部と、本体部に電力を供給する蓄電装置とを備える。蓄電装置は、第1の蓄電部と、一または複数の構成部を有するインバータ装置と、を備える。本体部は、第2の蓄電部と、記憶部と、受信部と、判断部と、稼動継続時間算出部と、切替時間算出部と、選択部と、通知部とを備える。第2の蓄電部は、停電時に本体部に電力を供給する。判断部は、本体部の動作状態を判断する。稼動継続時間算出部は、本体部の動作状態に応じた稼動継続時間を算出する。切替時間算出部は、インバータ装置内の構成部を復帰させてから本体部の電力供給元を外部電源から蓄電装置に切替えるまでに要する時間である切替時間を算出する。選択部は、稼動継続時間および切替時間に基づいて、停止対象の構成部を選択する。
【選択図】図4

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、およびプログラムに関する。
従来、外部から定常的に電力を供給する商用電源等の通常の電源に加えて、蓄電装置から電力供給を受けることができる画像形成装置が知られている。停電状態の場合でも画像形成装置のサービスを継続できるように、このような蓄電装置から電力供給を受けることができる画像形成装置のニーズがある。
このような蓄電装置から電力供給を受けることができる画像形成装置において、蓄電装置から電力供給を受けている場合に、電力の消費を低減することで画像形成装置の稼動時間をより長くするための技術が知られている。
例えば、特許文献1には、画像形成装置が蓄電装置から電力を供給されている場合には、画像形成装置は電力消費の大きいプリントモード等の出力処理を実行せず、これにより蓄電装置の消費電力を低減する技術が開示されている。
しかしながら、従来の技術においては、非停電時(通常時)にも停電時に備えて常時、蓄電池装置のインバータ装置を動作させていた。インバータ装置は画像形成装置本体部の負荷の変動に対して、出力を維持するために出力コンデンサを備えているが、出力コンデンサに蓄えられた電力は、非停電時には画像形成装置本体部には供給されない。このため、非停電時には画像形成装置本体部で消費されない無効電力が発生し、インバータ装置の電力喪失が常時発生して、商用電源からの電力消費が大きくなっていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、蓄電装置のインバータ装置の電力損失を少なくし、かつ、停電発生時に画像形成装置本体部への電力供給が停止しないことを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像形成装置は、画像形成処理を実行する本体部と、本体部に電力を供給する蓄電装置と、を備える。蓄電装置は、電力を蓄電する第1の蓄電部と、一または複数の構成部を有し、第1の蓄電部から放出される直流電力を、交流電力に変換して本体部に供給するインバータ装置と、制御部と、を備える。本体部は、第2の蓄電部と、記憶部と、受信部と、判断部と、稼動継続時間算出部と、切替時間算出部と、選択部と、通知部と、を備える。第2の蓄電部は、本体部に入力された電力を蓄電し、外部の電力供給元である外部電源から画像形成装置への電力供給が停止した場合に、蓄電装置からの電力供給が開始されるまでの間、本体部に電力を供給する。記憶部は、第2の蓄電部の静電容量に関する情報と、構成部毎に対応付けられ構成部が停止状態から復帰するまでの復帰時間を示す復帰時間情報と、本体部の動作状態と各動作状態における本体部の消費電力量とを対応付けた消費電力情報と、を記憶する。受信部は、外部電源からの電力供給が停止した場合に、停電を検出した旨の停電検出信号を受信する。判断部は、停電検出信号を受信していない場合に、本体部の動作状態を判断する。稼動継続時間算出部は、消費電力情報において、判断部で判断された動作状態に対応する消費電力量と、第2の蓄電部の静電容量と、に基づいて、外部電源からの電力供給が停止した場合に第2の蓄電部に蓄電された電力で本体部の稼動を継続することが可能な時間である稼動継続時間を算出する。切替時間算出部は、ンバータ装置内の一または複数の構成部を停止状態から復帰させてから本体部の電力供給元を外部電源から蓄電装置に切替えるまでに要する時間である切替時間を、復帰時間情報に基づいて算出する。選択部は、インバータ装置内の一または複数の構成部の中から、算出された切替時間が、算出された稼動継続時間以下となる構成部を、停止対象として選択する。通知部は、選択された構成部を蓄電装置に通知する。蓄電装置の制御部は、通知部から通知された構成部を停止する。
本発明によれば、通常時には蓄電装置の消費電力を低減し、かつ、停電が発生した場合に画像形成装置のサービスを継続することができるという効果を奏する。
図1は、実施形態1にかかる画像形成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 図2は、実施形態1にかかる画像形成装置の全体構成の一例を示す図である。 図3は、実施形態1にかかる画像形成装置本体部の制御部のハードウェア構成の一例を示す図である。 図4は、実施形態1にかかる画像形成装置本体部の機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。 図5は、実施形態1にかかる動作状態別の消費電力テーブルの値の一例を示す図である。 図6は、実施形態1にかかるコンデンサ容量データの値の一例を示す図である。 図7は、実施形態1にかかる回路別の復帰時間テーブルの値の一例を示す図である。 図8は、実施形態1にかかる電力供給元の切替時間と画像形成装置本体部の稼動継続時間との関係の一例を説明するための図である。 図9は、実施形態1にかかる蓄電装置の消費電力の低減処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図10は、実施形態2にかかる画像形成装置の全体構成の一例を示す図である。 図11は、実施形態2にかかる画像形成装置本体部の機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。 図12は、実施形態2にかかる蓄電装置の消費電力の低減処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図13は、実施形態3にかかる画像形成装置本体部の機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。 図14は、実施形態3にかかる蓄電装置の消費電力の低減処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図15は、実施形態4にかかる画像形成装置の全体構成の一例を示す図である。 図16は、実施形態4にかかる画像形成装置本体部の機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。 図17は、実施形態4にかかる蓄電装置の消費電力の低減処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図18は、実施形態5にかかる画像形成装置の全体構成の一例を示す図である。 図19は、実施形態5にかかる画像形成装置本体部の機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。 図20は、実施形態5にかかる蓄電装置の消費電力の低減処理の手順の一例を示すフローチャートである。
以下に添付図面を参照して、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本実施形態にかかる画像形成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。図1に示す画像形成装置1は、デジタル複合機からなり、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能等を有している。画像形成装置1は、操作部のアプリケーション切り替えキーにより、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能となっている。例えば、画像形成装置1は、複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。画像形成装置1が各モードで実行する処理を総称して、画像形成処理とする。
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置1は、自動原稿送り装置(ADF:Auto Document Feeder)2と、画像読取装置3と、書込みユニット4と、プリンタユニット5と、を備える。画像形成処理を行うこれらの構成は、画像形成装置本体部に含まれる。また、本実施形態の画像形成装置1は、不図示の蓄電装置を備える。画像形成装置1の画像形成処理における各部の機能を、複写モードの場合を例に挙げて説明する。
ADF2は、複写する原稿を原稿束から順に一枚ずつ画像読取装置3の読取位置に給送する。
画像読取装置3は、ADF2から給送された原稿から画像情報を読み取る(スキャンする)。そして、画像読取装置3は、読み取った画像の画像情報を、図示しない画像処理部を介して書込みユニット4へ送る。
書込みユニット4は、画像読取装置3から受け取った画像情報に従って、図示しない帯電器により一様に帯電された感光体ドラム6に光を照射する。これにより書込みユニット4は、感光体ドラム6上に静電潜像を形成する。
プリンタユニット5は、感光体ドラム6と、現像装置7と、搬送ベルト8と、定着装置9と、を備える。
現像装置7は、感光体ドラム6上に形成された静電潜像を現像してトナー像とする。
搬送ベルト8は、感光体ドラム6上のトナー像に対向する位置に転写紙を搬送して、転写紙にトナー像を転写する。
定着装置9は、転写紙に転写されたトナー像を加熱して定着させて、トナー像が定着した転写紙を排出する。定着装置9は、商用電源または蓄電装置から供給される交流電力によって発熱して、転写紙等の記録媒体に形成されたトナー像を定着させる定着ヒータと、当該定着ヒータを駆動させる駆動回路と、を備える。
次に、本実施形態の画像形成装置1にかかる構成の詳細について、図2を用いて説明する。図2は、本実施形態にかかる画像形成装置1の全体構成の一例を示す図である。
図2に示すように、本実施形態の画像形成装置1は、蓄電装置12と、画像形成装置本体部13(以下、本体部13という)とを備える。
本体部13は、前述の複写モード、プリンタモード、およびファクシミリモードにおける画像形成処理を実行する装置部分である。本体部13には、通常時(非停電時)には商用電源11から交流電力が供給される。商用電源11から電力の供給が遮断された停電状態の場合は、本体部13には、蓄電装置12から交流電力が供給される。商用電源11は、本実施形態における外部電源の一例である。
蓄電装置12は、通常時には商用電源11から交流電力が供給され、その電力を蓄電する。また、蓄電装置12は、停電状態の場合は、蓄電した電力を本体部13に供給する。
以下に、蓄電装置12の構成の詳細を説明する。図2に示すように、蓄電装置12は、切替装置14と、充電器15と、直流電源バッテリ16と、インバータ装置17と、停電検出回路28と、を備える。
停電検出回路28は、商用電源11の停電を検出する回路である。具体的には、停電検出回路28は、商用電源11の交流波形(電圧波形)を監視し、交流波形が停止した場合、停電と判定する。停電検出回路28は、停電を検出した場合、停電検出信号線26を介してインバータ装置17と、切替装置14と、本体部13の制御部25と、に停電検出信号を送出する。ここで、停電検出信号とは、停電を検出した旨を示す信号である。
切替装置14は、本体部13への電力の供給元を切り替える装置である。本体部13への電力の供給元は、通常時は商用電源11である。切替装置14は、停電検出回路28から停電検出信号を受信した場合に、本体部13への電力の供給元のスイッチを、商用電源11側から、蓄電装置12の直流電源バッテリ16側に切替える。
充電器15は、商用電源11から供給された交流電力を直流電力に変換し、直流電源バッテリ16を充電する。
直流電源バッテリ16は、商用電源11から供給された電力を蓄える二次電池(蓄電池)である。直流電源バッテリ16は、通常時は、充電器15によって商用電源11から供給された電力を充電される。また、直流電源バッテリ16は、停電時は、本体部13に電力を供給する電源となる。直流電源バッテリ16は、本実施形態における第1の蓄電部の一例である。
インバータ装置17は、直流電源バッテリ16から放出される直流電力を、安定した交流電力に変換して本体部13に供給するものである。インバータ装置17は、図2に示すように、直流昇圧部18と、コンデンサ(蓄電器)35と、インバータ回路19と、平滑フィルタ回路29と、出力コンデンサ20と、制御部21と、を備える。インバータ装置17の制御部21と、本体部13の制御部25とは、信号線27を介して信号の送受信を行う。
直流昇圧部18は、直流電源バッテリ16から放出される直流電力の電圧を昇圧し、電圧を安定させた上で、昇圧した電圧をインバータ回路19に印加するものである。直流昇圧部18は、直流昇圧回路34と、コンデンサ35とを備える。
直流昇圧回路34は、直流電源バッテリ16から放出される直流電流の電圧を昇圧する回路である。
コンデンサ35は、直流昇圧回路34が昇圧した電圧で電力を蓄電し、インバータ回路19に印加される電圧を安定させる。
インバータ回路19は、直流電源バッテリ16から放出される直流電力を直流昇圧部18を介して取得し、交流電力に変換する。
平滑フィルタ回路29は、インバータ回路19から放出される電力の電圧を平滑化する。平滑フィルタ回路29は、インダクタ36およびコンデンサ37によって構成され、電圧が短時間または急激に変動すると、当該電圧変動を抑制するように作用する。
例えば直流電源バッテリ16が直流48Vの電力を出力した場合、出力された電力を直流昇圧部18が直流200Vまで昇圧する。そして、昇圧された200Vの直流電力を、インバータ回路19および平滑フィルタ回路29が正弦波の交流100Vに変換して出力する。
出力コンデンサ20は、インバータ装置17から出力される電力の電圧を安定させる。切替装置14によって、本体部13の電力供給元が蓄電装置12に切替えられている場合、出力コンデンサ20は、本体部13に電力を供給する。本体部13の電力消費量は本体部13が行う動作によって変動するが、出力コンデンサ20を介することにより、一定の電圧を維持して蓄電装置12から本体部13へ電力を供給することができる。
また、本体部13の電力供給元が商用電源11である場合、出力コンデンサ20に蓄電された電力は本体部13には出力されず、無効電力となる。
ここで、無効電力とは、インバータ装置17に供給された電力の内、本体部13に供給されず、インバータ装置17の電力損失となる電力のことをいう。
制御部21は、インバータ装置17の全体を制御する。また、インバータ装置17の制御部21は、信号線27を介して本体部13の制御部25から信号を受信する。
また、制御部21は、直流昇圧回路34とインバータ回路19への通電を制御する。通電が停止して回路が電力消費をしない状態になることを、回路が停止するという。例えば、インバータ装置17は、直流昇圧回路34とインバータ回路19への通電のオン/オフを制御する不図示のスイッチを備える構成を採用しても良い。この構成を採用する場合、制御部21は、不図示のスイッチを制御してオフの状態にすることで、停止対象の回路への通電を停止し、回路を停止させる。
直流昇圧回路34への通電が停止された場合、下流にあるインバータ回路19への通電も停止する。また、インバータ回路19を停止すると、下流にある出力コンデンサ20への通電も停止するので、インバータ回路19を停止した場合は出力コンデンサ20の蓄電が停止する。出力コンデンサ20に蓄電された電力は、非停電時は本体部13に供給されないため、無効電力となるが、蓄電を停止することで無効電力の発生が減少する。
また、直流昇圧回路34を停止した場合は、直流昇圧回路34を駆動させるための電力消費が低減する。
制御部21は、停電検出回路28から停電検出信号を受けていない場合に、直流昇圧回路34とインバータ回路19のうち、本体部13の制御部25から受信した信号によって指定された回路を停止する。
また、制御部21は、停電検出回路28から停電検出信号を受けた場合は、直流昇圧回路34とインバータ回路19の停止の有無を判断し、停止している場合には当該回路への通電を再開し、当該回路を再度起動(復帰)させる。例えば、制御部21は、不図示のスイッチを制御してオンの状態にすることで、停止している回路への通電を再開することで、当該回路を復帰させる。
本実施形態においては通電の制御をする箇所は直流昇圧回路34とインバータ回路19の2箇所であるが、さらに細かい区分で通電の制御をする構成を採用しても良い。
インバータ装置17を構成する各回路は、それぞれ本実施形態における蓄電装置12の構成部の一例である。また、本実施形態においてはインバータ装置17内の回路を停止対象としているが、回路以外の構成を停止対象とする構成を採用しても良い。
次に、本体部13の構成の詳細を説明する。図2に示すように、本体部13は、電源装置22と、負荷24と、定着ヒータ30と、を備える。
電源装置22は、大型コンデンサ23と、AC/DC変換部33と、トライアック31と、を備える。
電源装置22には、本体部13へ供給される電力が入力される。前述のように、本体部13へ供給される電力の供給元は切替装置14によって制御される。通常時には商用電源11から電力が電源装置22に供給され、停電時には蓄電装置12の出力コンデンサ20から出力される電力が電源装置22に供給される。電源装置22は、本体部13の各構成に対して、各構成が動作するための電力を出力する。
大型コンデンサ23は、本体部13に入力された電力を蓄電する。また、本体部13への電力供給が断たれた場合は、大型コンデンサ23は蓄えた電荷を放出することによって、電源装置22の電力の出力を維持する。大型コンデンサ23は、商用電源11から画像形成装置1への電力供給が停止した場合に、蓄電装置12からの電力供給が開始されるまでの間、画像形成装置1の本体部13が稼動を継続するための電力を供給する。大型コンデンサ23は、本実施形態における第2の蓄電部の一例である。
AC/DC変換部33は、電源装置22に入力された交流電力を直流電力に変換し、負荷24に出力する。
定着ヒータ30は、定着装置9の構成の一部である。前述のように、定着ヒータ30は、交流電力によって発熱して、転写紙等の記録媒体に形成されたトナー像を定着させる。
トライアック31は、制御部25の制御を受け、定着ヒータ30に供給される交流電力のオン/オフを切り替える。
負荷24は、本体部13内の電力消費部を示す。ここでは、負荷24は、制御部25、前述のADF2、画像読取装置3、書込みユニット4、プリンタユニット5を含むものとする。
制御部25は、本体部13全体を制御する。例えば、制御部25は、定着ヒータ30が所定の目標温度に保たれるように、ヒータ制御信号32を送出してトライアック31を制御することにより、定着ヒータ30への交流電力の供給のオン/オフを制御する。
制御部25は、商用電源11が停電した場合に、停電検出信号線26を介して、停電検出回路28より通知を受ける。
また、本体部13の制御部25は、信号線27を介してインバータ装置17の制御部21に信号を送信する。信号を送信することにより、本体部13の制御部25は、通常時における蓄電装置12の消費電力の低減のため、インバータ装置17の回路の一部または全部を停止する。
しかしながら、インバータ装置17の回路の一部または全部を停止すると、商用電源11が停電した場合に、停止した回路を復帰させる必要がある。このため、即座に蓄電装置12から本体部13に電力供給を開始することができず、本体部13に電力供給がされない時間が生じる。
商用電源11が停電した場合に、蓄電装置12のインバータ装置17の停止された回路を全て復帰させて、本体部13の電力供給元を商用電源11から蓄電装置12に切替えるまでに要する時間を、切替時間とする。この切替時間が経過して蓄電装置12から本体部13への電力供給が開始されるまでの間は、本体部13の大型コンデンサ23に蓄えられた電荷によって、本体部13の稼動を継続する。
また、稼動継続時間とは、商用電源11および蓄電装置12から本体部13に電力が供給されない場合に、大型コンデンサ23に蓄えられた電荷によって、本体部13の稼動を継続することができる時間とする。
本体部13の稼動の停止を防ぐためには、切替時間が稼動継続時間以下でなければならない。
次に、本実施形態における本体部13の制御部25のハードウェア構成について説明をする。図3は、本実施形態にかかる本体部13の制御部25のハードウェア構成の一例を示す図である。
図3に示すように、制御部25は、CPU50と、メモリ51と、ドライバ52と、を備える。
CPU50は、メモリ51に格納されているプログラムにしたがって、本体部13を制御する。また、CPU50は、ドライバ52に命令信号を送出することにより、本体部13のモータや各種センサ等の起動または停止をする。
メモリ51は、不揮発性のメモリである。メモリ51としては、例えばROM(Read Only Memory)を用いる構成を採用しても良い。また、他の記憶装置、例えばフラッシュメモリ等を用いる構成を採用しても良い。メモリ51は、本体部13を動作させるためのプログラムや設定値を記憶する。メモリ51は、本実施形態における記憶部の一例である。
ドライバ52は、CPU50から送出された命令信号に基づいて動作するドライバ回路である。ドライバ52は、本体部13のモータや各種センサ等への電力供給をオン/オフすることにより、モータや各種センサ等を起動または停止する。
次に、本実施形態における本体部13の機能的構成について説明する。図4は、本実施形態にかかる本体部13の機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。本体部13は図4に示す他にも機能を備えるが、図4では主要な機能のみを記載している。また、電源装置22、蓄電装置12は、本体部13の機能的構成と関連する周辺装置であるため、図4に記載している。
図4に示すように、本体部13の機能的構成は、制御部25のCPUの機能ブロック150と、メモリ51と、を備える。
また、メモリ51は、動作状態別の消費電力テーブル100と、コンデンサ容量データ200と、回路別の復帰時間テーブル300と、を記憶する。
動作状態別の消費電力テーブル100は、本体部13の動作状態と、本体部13が単位時間あたりに消費する消費電力の情報とを対応付けたテーブルである。
ここで、本体部13の動作状態とは、本体部13が実行している処理の種類を示す。図5は、本実施形態にかかる動作状態別の消費電力テーブル100の値の一例を示す図である。例えば、図5に示すように、動作状態としては、フルカラー印刷(複写モードあるいはプリンタ機能において、フルカラーで印刷を実行中の状態)、スキャナ動作(複写モードにおいて、原稿の読取動作のみを行い、印刷は行わない状態)、スリープ動作(現在処理を実行しておらず、命令が入力されることを待機している状態)等が例として挙げられる。
本体部13の動作状態によって本体部13の負荷が変動することにより、消費電力量が変動する。すなわち、本体部13の消費電力量は、本体部13の動作状態によって変動する。図5に示すように、動作状態がスリープ動作の場合は負荷が小さいために、消費電力量が小さく、1Wとなる。フルカラー印刷を実行中の場合は負荷が大きいために、消費電力量は大きくなり、270Wとなる。動作状態がスキャナ動作の場合はフルカラー印刷よりは負荷が小さく、消費電力量は50Wとなる。
図4に戻り、コンデンサ容量データ200として保存されている値は、大型コンデンサ23のコンデンサ容量(静電容量)の値である。図6は、本実施形態にかかるコンデンサ容量データ200の値の一例を示す図である。大型コンデンサ23のコンデンサ容量は、予め決められている。本実施形態においては、図6に示すように、大型コンデンサ23のコンデンサ容量は400μFとする。
回路別の復帰時間テーブル300は、蓄電装置12のインバータ装置17内の各回路と、各回路が停止した状態から復帰するまでに要する時間である復帰時間とを、対応付けたテーブルである。図7は、本実施形態にかかる回路別の復帰時間テーブル300の値の一例を示す図である。図7に示すように、回路別の復帰時間テーブル300には、停止対象回路と、当該回路を停止した後に復帰させる際に要する復帰時間と、が対応付けられて保存される。回路別の復帰時間テーブル300は、本実施形態における構成部別の復帰時間情報の一例である。
図4に戻り、本体部13の電源装置22の大型コンデンサ23は、商用電源11からの電力供給が停止した場合に、電力供給元が蓄電装置12に切り替わるまでの切替時間の間に、制御部25を含む本体部13の各構成に電力を供給する。
次に、CPUの機能ブロック150の構成について詳細を説明する。図4に示すように、CPUの機能ブロック150は、停電検出信号受信部151と、動作状態判断部152と、稼動継続時間算出部153と、切替時間算出部154と、停止回路選択部155と、通知部156と、画像形成処理制御部157と、を備える。
停電検出信号受信部151は、商用電源11からの電力供給が停止した場合、すなわち停電の場合に、蓄電装置12の停電検出回路28から停電検出信号を受信する。停電検出信号受信部151は、停電検出信号を受信した場合、停止回路選択部155に、停電が発生したことを通知する。停電検出信号受信部151は、本実施形態における受信部の一例である。
画像形成処理制御部157は、本体部13全体を制御する。画像形成処理制御部157は、複写モード、プリンタモード、およびファクシミリモードにおいて画像形成処理が実行される場合に、ドライバ52に命令信号を送出して、ADF2、画像読取装置3、書込みユニット4、プリンタユニット5を制御する。また、画像形成処理制御部157は、動作状態判断部152に、本体部13の各構成が実行している処理内容の情報を送出する。
動作状態判断部152は、画像形成処理制御部157から本体部13の各構成が実行している処理内容を取得し、本体部13の最新の動作状態を判断する。動作状態判断部152は、本実施形態における判断部の一例である。
動作状態判断部152は、停電検出信号受信部151から、停電が発生した旨の通知を受けている場合は、動作状態の判断処理を行わない。商用電源11からの電力供給が再開し、停電が発生した旨の通知が停止した場合は、動作状態判断部152は、動作状態を判断する処理を再開する。
動作状態判断部152は、判断した動作状態を、稼動継続時間算出部153に通知する。
稼動継続時間算出部153は、動作状態別の消費電力テーブル100およびコンデンサ容量データ200から取得した値に基づいて稼動継続時間を算出する。
具体的には、稼動継続時間算出部153は、動作状態判断部152から動作状態を取得した場合に、メモリ51の動作状態別の消費電力テーブル100から、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力量の値を取得する。また、稼動継続時間算出部153は、メモリ51のコンデンサ容量データ200から、大型コンデンサ23のコンデンサ容量を取得する。稼動継続時間算出部153は、取得した消費電力量の値およびコンデンサ容量から稼動継続時間を算出する。
具体的には、稼動継続時間算出部153は、稼動継続時間を、(1)式により算出する。
Figure 2018013598
(1)式において、係数αには画像形成装置1に応じた所定の値が入力される。
稼動継続時間はコンデンサ容量の大きさと比例し、消費電力の大きさと反比例する関係にある。大型コンデンサ23のコンデンサ容量は予め定められているため、稼動継続時間は本体部13の動作状態の変化によって変動する。
すなわち、稼動継続時間算出部153は、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力量の値を取得し、取得した消費電力量と、取得したコンデンサ容量とに基づいて、稼動継続時間を算出することで、動作状態の変化に応じた本体部13の稼動継続時間を算出する。
本実施形態では稼動継続時間算出部153が(1)式を演算することによって、消費電力の値およびコンデンサ容量から稼動継続時間が動的に算出される。これに限らず、動作状態と、動作状態別の稼動継続時間とを、対応付けてテーブルに格納し、メモリ51に記憶する構成を採用しても良い。この構成を採用する場合、稼動継続時間算出部153は、当該テーブルから、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する稼動継続時間を取得する。
稼動継続時間算出部153は、算出した稼動継続時間を停止回路選択部155に送出する。
図4に戻り、切替時間算出部154は、停電検出信号受信部151が停電検出信号を受信していない場合、すなわち商用電源11が停電していない場合に、切替時間を算出する。
ここで、切替時間は、インバータ装置17の停止された回路の復帰時間と、本体部13の電力供給元を商用電源11から蓄電装置12に切替えるまでに要する時間と、を合計した時間である。
インバータ装置17内のいずれの回路を停止するかによって、復帰時間は異なる。例えば、図7に示すように、インバータ回路19の復帰時間は40msである。また、直流昇圧部18は、コンデンサ35に充電する必要があるため、復帰時間はより長く、1.45sを要する。
商用電源11が停電した場合に本体部13に電源を供給するためには、インバータ装置17内の停止した回路が復帰することに加えて、切替装置14が本体部13の電力供給元を蓄電装置12に切替える必要がある。この、切替装置14が本体部13の電力供給元を蓄電装置12に切替えるために要する時間を、スイッチ切替時間という。本実施形態において、スイッチ切替時間は10msとする。
停止した回路の復帰時間にスイッチ切替時間を加えた時間が、電力供給元の切替時間である。複数の回路を停止した場合には、停止した各回路の復帰時間が合計される。以下、単に切替時間というときは、この電力供給元の切替時間を指すものとする。
切替時間算出部154は、回路別の復帰時間テーブル300から各回路の復帰時間を取得し、回路の組合せ毎の切替時間を算出する。
図4に戻り、停止回路選択部155は、稼動継続時間算出部153が算出した稼動継続時間と、切替時間算出部154が算出した各回路の切替時間とに基づいて、停止対象の回路を選択する。
次に、切替時間と、稼動継続時間との関係について具体的に説明する。図8は、本実施形態にかかる電力供給元の切替時間と本体部13の稼動継続時間との関係の一例を説明するための図である。
図8の横軸は時間、縦軸はインバータ装置17内の停止した回路の種類を示す。また、図8の破線400a〜cは停止した回路毎の切替時間を示す。図8の下部には動作状態別の稼動継続時間を、切替時間400a〜cと比較するために記載している。
図8に示すように、停止回路なしの場合、すなわち、インバータ装置17内の全ての回路が起動している状態の場合に商用電源11が停電した場合は、復帰時間がかからないため、切替時間400aは、スイッチ切替時間と等しい10msとなる。
また、インバータ回路19が停止していた場合の切替時間400bは、インバータ回路19の復帰時間40msと、スイッチ切替時間10msとを合計した50msとなる。
ここで、切替時間400a〜cと、図8の下部に示す動作状態別の稼動継続時間とを比較する。本体部13の動作状態がスリープ動作の場合の稼動継続時間2sは、直流昇圧部18とインバータ回路19の両方を停止した場合の切替時間400cである1.5sよりも長い。
これは、本体部13の動作状態がスリープ動作中に商用電源11が停電した場合、直流昇圧部18とインバータ回路19の両方を停止していたとしても、本体部13の稼動継続時間内に電力供給元を蓄電装置12に切替えることが可能であることを意味する。
また、本体部13の動作状態がスキャナ動作の場合の稼動継続時間55msは、直流昇圧部18とインバータ回路19の両方を停止した場合の切替時間400dである1.5sよりも短いが、インバータ回路19が停止していた場合の切替時間400bである50msよりも長い。
これは、本体部13の動作状態がスキャナ動作中に商用電源11が停電した場合、直流昇圧部18とインバータ回路19の両方を停止していれば稼動継続時間内に電力供給元を蓄電装置12に切替えることはできないが、インバータ回路19のみを停止しているのであれば、稼動継続時間内に電力供給元を蓄電装置12に切替えることが可能であることを意味する。
停止回路なしの場合の切替時間400aは、本体部13の動作状態がフルカラー印刷をしている場合の稼動継続時間と等しく、スキャナ動作の場合またはスリープ動作の場合よりも短い。
これは、本体部13の動作状態がフルカラー印刷を実行中に商用電源11が停電した場合の稼動継続時間である10ms以内に電力供給元を蓄電装置12に切替えることが可能なのは、インバータ装置17内の全ての回路が起動している状態の場合に限られることを意味する。
図8に示すように、本体部13の動作状態によって稼動継続時間が変化するため、停止させることができる回路が異なる。
ここで、本体部13の動作状態がスリープ動作の場合、前述したように稼動継続時間は2sとなる。この稼動継続時間は、インバータ回路19のみを停止していた場合の切替時間400b、および直流昇圧部18とインバータ回路19の両方を停止した場合の切替時間400cのいずれよりも長い。このような場合、インバータ回路19のみを停止しても、本体部13の稼動継続時間内に電力供給元を蓄電装置12に切替えることは当然に可能である。
しかしながら、回路を停止することの目的が蓄電装置12の消費電力の低減であるため、本実施形態の画像形成装置1は、稼動継続時間以下でかつ最も切替時間が長くなる1つの回路、あるいは複数の回路の組み合わせを停止させる。例えば、図8に示す例においては、切替時間400cが、スリープ動作時の稼動継続時間の2s以下で、かつ、最も長い切替時間であるため、本体部13の動作状態がスリープ動作の場合は、直流昇圧部18とインバータ回路19が停止対象の回路の組み合わせとなる。
なお、図7および図8に示した停止対象回路とその復帰時間、スイッチ切替時間は一例であり、これに限るものではない。
図4に戻り、停止回路選択部155は、回路別の復帰時間テーブル300から回路別の復帰時間を取得し、複数の回路を組み合わせた場合の復帰時間を算出する。停止回路選択部155は、各復帰時間にスイッチ切替時間を加算して、個別の回路の切替時間、および複数の回路を組み合わせた場合の切替時間を算出する。スイッチ切替時間は、プログラム内に値が予め定義されていても良い。また、メモリ51がスイッチ切替時間を記憶する構成を採用しても良い。
図8で説明したように、本実施形態においては、稼動継続時間以下でかつ最も切替時間が長くなる1つの回路、あるいは複数の回路の組み合わせが停止対象となる。すなわち、停止回路選択部155は、切替時間が、稼動継続時間算出部153が算出した稼動継続時間以下となる一または複数の回路の組み合わせのうち、切替時間が最も長くなる組み合わせを停止対象の回路として選択する。
図4に戻り、停止回路選択部155は、いずれの回路を選択したかについての結果を、通知部156に送出する。
通知部156は、停止回路選択部155が選択した回路を、蓄電装置12内のインバータ装置17の制御部21に通知する。当該通知を受けたインバータ装置17の制御部21は、停止回路選択部155が選択した回路を停止する。
本体部13の動作状態が変化すると、稼動継続時間算出部153が算出する稼動継続時間も変更される。この場合、停止回路選択部155は変更後の稼動継続時間に基づいて、停止対象の回路を再度選択し、選択結果を通知部156に送出する。通知部156は、新たな選択結果に基づく回路をインバータ装置17の制御部21に通知する。インバータ装置17の制御部21は、通知された新たな選択結果に基づいて、回路を停止させる。この場合、インバータ装置17の制御部21は、既に停止中の回路のうち、停止対象から外れた回路があれば当該回路を復帰させる。
また、インバータ装置17の制御部21は、停電検出回路28から停電検出信号を受けた場合は、停止回路選択部155の通知によって停止した回路を復帰させる。
すなわち、停止回路選択部155は、停電検出信号受信部151が停電検出信号を受信していない場合に、蓄電装置12内の一または複数の回路を停止させた状態から復帰させてから本体部13の電力供給元を商用電源11から蓄電装置12に切替えるまでに要する時間である切替時間を、回路別の復帰時間テーブル300を参照して算出する。停止回路選択部155は、稼動継続時間算出部153が算出した稼動継続時間と、切替時間とに基づいて、蓄電装置12内の複数の回路から、停止させる一または複数の回路を選択し、選択した一または複数の回路を蓄電装置12に通知する。
本実施形態においては、停止回路選択部155はインバータ装置17を構成する複数の回路から、停止させる一または複数の回路を選択する。しかしながら、蓄電装置12内の回路のうち、インバータ装置17以外にも通常時に停止させることが可能なものがあれば、当該回路を停止対象とする構成を採用しても良い。
また、本実施形態においては、回路別の復帰時間テーブル300は、個別の回路の復帰時間を記憶するものとしたが、切替時間を予め算出し、停止回路の組み合わせと切替時間とを対応付けてテーブルに格納して、メモリ51に保存する構成を採用しても良い。この構成を採用する場合、切替時間は予め保存されているため、切替時間算出部154は不要となる。この構成を採用する場合、停止回路選択部155は、停止回路の組み合わせと切替時間とを対応付けたテーブルから、切替時間が稼動継続時間算出部153が算出した稼動継続時間以下でかつ最も切替時間が長くなる回路の組み合わせを選択する。
次に以上のように構成された本実施形態の蓄電装置12の消費電力の低減処理について説明する。図9は、本実施形態にかかる蓄電装置12の消費電力の低減処理の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば、画像形成装置1の電源がオンになった場合に開始される。
まず、蓄電装置12の停電検出回路28は、商用電源11の電圧を監視する(S1)。
停電検出回路28は、商用電源11の交流波形が停止していない場合、すなわち商用電源11が停電状態ではない場合(S2“No”)、停電検出信号を送信しない。この場合、停電検出信号受信部151は停電検出信号を受信せず、CPUの機能ブロック150は通常時の処理を行う。
通常時の処理として、まず、動作状態判断部152は、画像形成処理制御部157から本体部13の各構成が実行している処理内容を取得し、本体部13の最新の動作状態を判断する(S3)。動作状態判断部152は、判断した動作状態を、稼動継続時間算出部153に送出する。
稼動継続時間算出部153は、動作状態判断部152から動作状態を取得した場合に、メモリ51の動作状態別の消費電力テーブル100から、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力の値を取得する(S4)。
また、稼動継続時間算出部153は、メモリ51のコンデンサ容量データ200から、大型コンデンサ23のコンデンサ容量を取得する(S5)。
稼動継続時間算出部153は、取得した消費電力の値とコンデンサ容量を(1)式に入力し、稼動継続時間を算出する(S6)。稼動継続時間算出部153は、算出した稼動継続時間を、停止回路選択部155に送出する。
切替時間算出部154は、回路別の復帰時間テーブル300から回路別の復帰時間を取得する。切替時間算出部154は、取得した復帰時間とスイッチ切替時間から、回路の組み合わせ毎の切替時間を算出する(S7)。切替時間算出部154は、算出した切替時間を停止回路選択部155に送出する。
停止回路選択部155は、切替時間算出部154が算出した回路の組合せ毎の切替時間から、稼動継続時間算出部153が算出した稼動継続時間以下となり、かつ、切替時間が最も長くなる組み合わせを、停止する回路として選択する(S8)。停止回路選択部155は、選択した回路を通知部156に送出する。
通知部156は、停止回路選択部155が選択した回路を蓄電装置12内のインバータ装置17の制御部21に通知する。当該通知を受けたインバータ装置17の制御部21は、停止回路選択部155が選択した回路への通電を停止することで、当該回路を停止する(S9)。
回路を停止する処理の後は、再び、停電検出回路28による商用電源11の電圧を監視する処理に戻る(S1)。商用電源11から電力が供給されている限り、上記の処理S1〜S9が繰り返される。
本体部13の動作状態が変化すると稼動継続時間が変化するため、2回目以降の処理においては、S8の処理で停止回路選択部155が選択する回路が、前回選択した回路と異なる場合がある。S9の処理でインバータ装置17の制御部21は、既に停止中の回路のうち、停止対象から外れた回路があれば当該回路を復帰させる。
次に、停電時の処理について説明する。停電検出回路28は、商用電源11の停電を検出した場合は、インバータ装置17の制御部21と、切替装置14と、本体部13の制御部25と、に停電検出信号を送出する(S2“Yes”)。
制御部21は、直流昇圧回路34およびインバータ回路19への通電を制御するスイッチのオン/オフの状態を検出し、停止中の回路の有無を判断する(S10)。停止中の回路がある場合は(S10“Yes”)、制御部21は、停止した回路への通電を再開して当該回路を復帰させる(S11)。停止中の回路がない場合は(S10“No”)、そのまま次のS12の処理へ進む。
停電検出回路28から停電検出信号を受けた切替装置14は、本体部13への電力供給元のスイッチを、商用電源11側から、蓄電装置12の直流電源バッテリ16側に切替える(S12)。
本体部13の電力供給元が切替えられた後も、停電検出回路28は、商用電源11の電圧を監視する(S13)。
商用電源11からの電力供給が再開し、停電状態ではなくなったことを停電検出回路28が検出した場合(S14“No”)、停電検出回路28は、停電検出信号の送出を停止する。以降は通常時の処理に戻り、動作状態判断部152は、本体部13の動作状態を判断する(S3)。商用電源11から電力が供給されている限り、上記の処理S1〜S9が繰り返される。
停電状態が継続している場合(S14“Yes”)、直流電源バッテリ16に蓄電された電力の残量がある限り(S15“Yes”)、蓄電装置12は、本体部13への電力供給を継続する。この間、停電検出回路28は、商用電源11の電圧の監視を継続し(S13)、停電状態か否かを判定する(S14)。
停電状態の継続中に、直流電源バッテリ16に蓄電された電力の残量が尽きた場合は(S14“Yes”、S15“No”)、蓄電装置12から本体部13への電力供給も停止する。この場合、画像形成装置1の稼動は停止し、このフローチャートの処理が終了する。
従来は、停電時に備えてインバータ装置17が常時稼動し、出力コンデンサ20への蓄電を行っていたために、非停電時には本体部13で消費されない無効電力が発生し、インバータ装置17の電力喪失が常時発生していた。また、インバータ装置17の直流昇圧回路18を駆動させるための電力消費による電力喪失も常時発生していた。
本実施形態の画像形成装置1によれば、稼動継続時間算出部153が、大型コンデンサ23のコンデンサ容量と、本体部13の動作状態による負荷に応じた消費電力量から、本体部13が大型コンデンサ23に蓄えられた電力によって稼動を継続することができる稼動継続時間を算出する。また、切替時間算出部154が、インバータ装置17の各回路を復帰させ、本体部13の電力供給元を商用電源11から蓄電装置12へ切り替えるまでの切替時間を算出する。
このように算出された稼動継続時間と切替時間とに基づいて、停止回路選択部155は、切替時間が稼動継続時間以下となるインバータ装置の回路を停止対象とする。制御部21は、停止対象の回路を停止する。このように停止対象の回路を選択しているため、本実施形態の画像形成装置1によれば、商用電源11の停電が発生した場合は、本体部13が大型コンデンサ23が蓄えた電力で稼動を維持できる期間内に、インバータ装置17の回路を復帰させ、蓄電装置12から本体部13に電力を供給することができる。このため、本実施形態の画像形成装置1によれば、従来は常時稼動していたインバータ装置17内の回路を、本体部13の動作状況に応じて停止することができ、かつ、本体部13がどのような動作状態の場合に停電が発生しても、本体部13の各部に継続して電力を供給することができる。
また、予め、大型コンデンサ23のコンデンサ容量と、各動作状態による負荷に応じた消費電力量と、に基づいて算出された稼動継続時間を、動作状態に対応付けてテーブルに格納してメモリ51に保存する構成を採用しても、上記と同様の効果を得ることができる。この構成を採用した場合、停止回路選択部155が、本体部13の現在の動作状態に対応する稼動継続時間を当該テーブルから取得し、取得した稼動継続時間に基づいて、切替時間が稼動継続時間以下となる回路を選択することができる。
また、切替時間についても予め算出し、各回路の組み合わせと切替時間とを対応付けてテーブルに格納してメモリ51に保存する構成を採用しても、上記と同様の効果を得ることができる。この構成を採用した場合、当該テーブルに記憶された切替時間に基づいて、切替時間が稼動継続時間以下となる回路を選択することができる。
さらに、本実施形態の画像形成装置1によれば、停止回路選択部155は、インバータ装置17内の複数の回路から、切替時間が稼動継続時間算出部153が算出した稼動継続時間以下となる一または複数の回路の組み合わせのうち、切替時間が最も長くなる組み合わせを停止対象の回路として選択するため、停電発生時に本体部13が処理を行うための電力を継続して確保できることを前提として、インバータ装置17の電力損失を効率的に低減させることができる。
(実施形態2)
実施形態1では、稼動継続時間算出部153は、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力と、大型コンデンサ23のコンデンサ容量とに基づいて、稼動継続時間を算出していた。本実施形態の稼動継続時間算出部1153は、商用電源11の電圧と、大型コンデンサ23のコンデンサ容量とから、大型コンデンサ23に蓄えられた電荷の大きさを算出し、算出した電荷量と、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力量とに基づいて、より正確な稼動継続時間を算出する。
図10は、本実施形態にかかる画像形成装置1の全体構成の一例を示す図である。図10に示すように、本実施形態の画像形成装置1は、蓄電装置12と、本体部13と、を備える。
蓄電装置12の構成は、図2で説明した実施形態1の構成と同様である。
本体部13は、電源装置22と、負荷24と、定着ヒータ30と、電圧測定回路40と、を備える。電源装置22および定着ヒータ30は、図2で説明した実施形態1の構成と同様である。
電圧測定回路40は、本体部13に印加される電圧を測定する。通常時においては、本体部13の電力供給元は商用電源11であるので、電圧測定回路40は、商用電源11から印加された電圧を測定する。電圧測定回路40は、測定した電圧を、制御部1025に通知する。電圧測定回路40は、本実施形態における電圧測定部の一例である。
負荷24の制御部1025は、本体部13全体を制御する。本実施形態においては、制御部1025は、電圧測定回路40から、測定した電圧を取得する。また、制御部1025以外の負荷24の構成は、図2で説明した実施形態1の構成と同様である。
また、制御部1025のハードウェア構成は、図3で説明した実施形態1の構成と同様である。次に、本実施形態の制御部1025の機能的構成について説明する。図11は、本実施形態にかかる本体部13の機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。
図11に示すように、制御部1025のCPUの機能ブロック1150は、停電検出信号受信部151と、動作状態判断部152と、稼動継続時間算出部1153と、切替時間算出部154と、停止回路選択部155と、通知部156と、画像形成処理制御部157と、を備える。
停電検出信号受信部151と、動作状態判断部152と、切替時間算出部154と、停止回路選択部155と、通知部156と、画像形成処理制御部157の構成は図4で説明した実施形態1と同様である。
また、メモリ51は、実施形態1と同様に、動作状態別の消費電力テーブル100と、コンデンサ容量データ200と、回路別の復帰時間テーブル300と、を記憶する。
電源装置22の大型コンデンサ23は、実施形態1と同様に、入力された電力を蓄電し、商用電源11から画像形成装置1への電力供給が停止した場合に、蓄電装置12からの電力供給が開始されるまでの間、画像形成装置1の本体部13が稼動を継続するための電力を供給する。
ここで、大型コンデンサ23が蓄えることができる電荷量は、印加される電圧によって変化する。具体的には、印加される電圧が高いと大型コンデンサ23の電荷量は増大し、印加される電圧が低いと大型コンデンサ23の電荷量は減少する。
本実施形態の稼動継続時間算出部1153は、このように印加される電圧の変化によって大型コンデンサ23が蓄える電荷量が変動することを考慮して、稼動継続時間を算出する。
具体的には、稼動継続時間算出部1153は、動作状態判断部152から本体部13の動作状態を取得する。稼動継続時間算出部1153は、メモリ51の動作状態別の消費電力テーブル100を参照し、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力を取得する。また、稼動継続時間算出部1153は、メモリ51のコンデンサ容量データ200を参照し、大型コンデンサ23のコンデンサ容量を取得する。
稼動継続時間算出部1153は、電圧測定回路40から、電圧測定回路40が測定した商用電源11の電圧を、電圧測定結果として取得する。
また、稼動継続時間算出部1153は、電圧測定回路40が測定した電圧と、メモリ51から取得した大型コンデンサ23のコンデンサ容量から、大型コンデンサ23に蓄えられた電荷量を算出する。
具体的には稼動継続時間算出部1153は、測定した電圧と、取得したコンデンサ容量とを乗算する。実施形態1で説明した稼動継続時間を算出する式(1)式では、電圧は引数として設定されていなかったが、本実施形態では電圧の値を変数として入力できるよう、当該関数を変形する。一例として、稼動継続時間算出部1153は、稼動継続時間を、(2)式により算出する。
Figure 2018013598
(2)式においては、係数α´には画像形成装置1に応じた所定の値が入力される。また、(2)式内で求められる、商用電源11の電圧と大型コンデンサ23のコンデンサ容量とを乗じた値が、大型コンデンサ23に蓄えられた電荷量である。
すなわち、稼動継続時間算出部1153は、算出した電荷量と、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力量とに基づいて、稼動継続時間を算出する。
稼動継続時間算出部1153は、算出した稼動継続時間を停止回路選択部155に送出する。
次に、以上のように構成された本実施形態の蓄電装置12の消費電力の低減処理について説明する。図12は、本実施形態にかかる蓄電装置12の消費電力の低減処理の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、実施形態1と同様に、例えば、画像形成装置1の電源がオンになった場合に開始される。
S101の商用電源11の電圧監視から、S105のコンデンサ容量の取得までの処理は、図9で説明した実施形態1のS1からS5までの処理と同様に行われる。
コンデンサ容量の取得処理の後(S105)、稼動継続時間算出部1153は、電圧測定回路40から、電圧測定回路40が測定した商用電源11の電圧を、電圧測定結果として取得する(S106)。
稼動継続時間算出部1153は、取得した商用電源11の電圧と、取得したコンデンサ容量と、動作状態別の消費電力テーブル100から取得した消費電力量と、を(2)式に入力し、稼動継続時間を算出する(S107)。稼動継続時間算出部1153は、算出した稼動継続時間を、停止回路選択部155に送出する。
S108の切替時間の算出から、S116の直流電源バッテリ16の蓄電残量の有無による分岐までの処理は、図9で説明した実施形態1のS7からS15までの処理と同様に行われる。
このように、本実施形態では、稼動継続時間算出部1153は、大型コンデンサ23のコンデンサ容量と、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力に加えて、さらに電圧測定回路40が測定した商用電源11の電圧に基づいて稼動継続時間を算出するため、商用電源11の電圧の変化を反映したより正確な稼動継続時間を求めることができる。
より正確な稼動継続時間を用いて切替時間との比較を行うことにより、停止回路選択部155は、停止対象の回路を過不足なく選択することができるため、本実施形態の画像形成装置1によれば、通常時におけるインバータ装置17の電力損失を効率的に低減することができる。
また、本実施形態の画像形成装置1によれば、より正確な稼動継続時間を用いて切替時間との比較を行うことにより、停電発生時に電源供給元の切替が完了する前に、大型コンデンサ23に蓄えられた電荷をすべて消費してしまうことを防ぐことができる。このように、本実施形態の画像形成装置1によれば、停電時におけるサービスの継続について、より信頼性を高めることができる。
(実施形態3)
実施形態1では、稼動継続時間算出部153は、メモリ51に記憶されたコンデンサ容量データ200および動作状態別の消費電力テーブル100から、稼動継続時間を算出していた。本実施形態の稼動継続時間算出部2153は、経時劣化による大型コンデンサ23の蓄電量の低下、および画像形成装置1を構成する各部品の消費電力量の増大を考慮し、画像形成装置1の通算動作時間に応じて、メモリ51から取得したコンデンサ容量の値および消費電力の値を補正する。稼動継続時間算出部2153は、補正した結果を用いて演算を行うことで、より正確な稼動継続時間を算出する。
本実施形態の画像形成装置1のハードウェア構成は、実施形態1と同様である。以下、本実施形態の画像形成装置1の機能的構成について説明する。図13は、本実施形態にかかる本体部13の機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。
図13に示すように、制御部2025のCPUの機能ブロック2150は、停電検出信号受信部151と、動作状態判断部152と、稼動継続時間算出部2153と、切替時間算出部154と、停止回路選択部155と、通知部156と、画像形成処理制御部157と、タイマ160と、を備える。
停電検出信号受信部151と、動作状態判断部152と、切替時間算出部154と、停止回路選択部155と、通知部156と、画像形成処理制御部157の構成は図4で説明した実施形態1と同様である。
また、メモリ51は、実施形態1と同様に、動作状態別の消費電力テーブル100と、コンデンサ容量データ200と、回路別の復帰時間テーブル300と、を記憶する。
電源装置22の大型コンデンサ23は、実施形態1と同様に、入力された電力を蓄電し、商用電源11から画像形成装置1への電力供給が停止した場合に、蓄電装置12からの電力供給が開始されるまでの間、画像形成装置1の本体部13が稼動を継続するための電力を供給する。
ここで、画像形成装置1の動作の通算時間が経過することによって、大型コンデンサ23は劣化する。すなわち、大型コンデンサ23のコンデンサ容量は、画像形成装置1の通算動作時間が長いほど、減少する。
メモリ51が記憶するコンデンサ容量データ200は、画像形成装置1の出荷時に予め設定された固定値であるため、経年劣化による大型コンデンサ23のコンデンサ容量の減少を反映していない。
また、画像形成装置1を構成する部品が経年劣化することによって、消費電力が増加する。例えば、モータによって動作する部品は、経時劣化で摩耗が進むことにより、軸の回転のために必要なトルクが増大し、負荷電流が増加する。
メモリ51が記憶する動作状態別の消費電力テーブル100は、画像形成装置1の出荷時に予め設定された固定値であるため、経年劣化による画像形成装置1の消費電力の増加を反映していない。
本実施形態の稼動継続時間算出部2153は、このような経年劣化による大型コンデンサ23のコンデンサ容量の減少、および経年劣化による画像形成装置1の消費電力の増加を考慮して、稼動継続時間を求める。
具体的には、タイマ160は、画像形成装置1の通算動作時間を計測し、稼動継続時間算出部2153に送出する。タイマ160は、本実施形態における時間計測部の一例である。
稼動継続時間算出部2153は、動作状態判断部152から本体部13の動作状態を取得する。稼動継続時間算出部2153は、メモリ51の動作状態別の消費電力テーブル100を参照し、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力を取得する。また、稼動継続時間算出部2153は、メモリ51のコンデンサ容量データ200を参照し、大型コンデンサ23のコンデンサ容量を取得する。
稼動継続時間算出部2153は、タイマ160が計測した画像形成装置1の通算動作時間を取得する。稼動継続時間算出部2153は、画像形成装置1の通算動作時間が長いほど大型コンデンサ23のコンデンサ容量が小さくなるよう、メモリ51のコンデンサ容量データ200から取得したコンデンサ容量の値を補正する。
また、稼動継続時間算出部2153は、画像形成装置1の通算動作時間が長いほど消費電力量が大きくなるよう、消費電力量の値を補正する。
稼動継続時間算出部2153は、補正したコンデンサ容量と、補正した消費電力量とを、(1)式に入力して演算を実行し、稼動継続時間を算出する。
タイマ160が計測した通算動作時間が長いほど、補正したコンデンサ容量の値は小さくなり、消費電力量の値は大きくなるため、稼動継続時間は短くなる。すなわち、本実施形態の稼動継続時間算出部2153は、タイマ160が計測した通算動作時間が長いほど、稼動継続時間を短い値で算出する。稼動継続時間算出部2153は、算出した稼動継続時間を停止回路選択部155に送出する。
次に、以上のように構成された本実施形態の蓄電装置12の消費電力の低減処理について説明する。図14は、本実施形態にかかる蓄電装置12の消費電力の低減処理の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、実施形態1と同様に、例えば、画像形成装置1の電源がオンになった場合に開始される。
S201の商用電源11の電圧監視から、S205のコンデンサ容量の取得までの処理は、図9で説明した実施形態1のS1からS5までの処理と同様に行われる。
コンデンサ容量の取得処理の後(S205)、稼動継続時間算出部2153は、タイマ160から、タイマ160が計測した画像形成装置1の通算動作時間を取得する(S206)。
稼動継続時間算出部2153は、取得した画像形成装置1の通算動作時間に応じて、取得したコンデンサ容量の値を補正する(S207)。稼動継続時間算出部2153は、画像形成装置1の通算動作時間が長いほど、コンデンサ容量の値が小さくなるように補正する。
また、稼動継続時間算出部2153は、取得した画像形成装置1の通算動作時間に応じて、S204の処理で取得した消費電力量を補正する(S208)。稼動継続時間算出部2153は、画像形成装置1の通算動作時間が長いほど、消費電力量が大きくなるように補正する。
稼動継続時間算出部2153は、補正したコンデンサ容量と、補正した消費電力量と、を(1)式に入力して演算を実行し、稼動継続時間を算出する(S209)。稼動継続時間算出部2153は、算出した稼動継続時間を停止回路選択部155に送出する。
S210の切替時間の算出から、S218の直流電源バッテリ16の蓄電残量の有無による分岐までの処理は、図9で説明した実施形態1のS7からS15までの処理と同様に行われる。
このように、本実施形態の画像形成装置1では、本体部13のCPUの機能ブロック2150は、タイマ160をさらに備え、稼動継続時間算出部2153は、タイマ160が計測した通算動作時間が長いほど、稼動継続時間を短い値で算出する。このため、本実施形態の画像形成装置1によれば、動作開始から長期間が経過した画像形成装置1においても、経時劣化を考慮したより正確な稼動継続時間を求めることができる。
より正確な稼動継続時間を用いて切替時間との比較を行うことにより、停止回路選択部155は、停止対象の回路を過不足なく選択することができる。本実施形態の画像形成装置1によれば、通常時におけるインバータ装置17の電力損失を効率的に低減することができる。
より正確な稼動継続時間に基づいて停止対象の回路を選択することにより、停電発生時に電源供給元の切替が完了する前に、大型コンデンサ23に蓄えられた電荷をすべて消費してしまうことを防ぐことができる。このように、本実施形態の画像形成装置1によれば、停電時におけるサービスの継続について、より信頼性を高めることができる。
なお、本実施形態ではタイマ160はソフトウェアによって実現されるが、CPU50の周辺装置のタイマ装置から稼動継続時間算出部2153が通算動作時間を取得する構成を採用しても良い。
また、メモリ51の代わりに、書き込み可能な記憶装置が動作状態別の消費電力テーブル100およびコンデンサ容量データ200を記憶する構成を採用しても良い。この構成を採用する場合、定期的に動作状態別の消費電力テーブル100およびコンデンサ容量データ200に登録された値を更新することで、経時劣化による消費電力の増大およびコンデンサ容量の減少を反映する構成を採用しても良い。この場合、稼動継続時間算出部2153は、既に補正済みの消費電力量およびコンデンサ容量を取得することができるため、稼動継続時間の算出時に経年劣化を考慮して補正する処理を行わなくとも良い。
(実施形態4)
実施形態1では、稼動継続時間算出部153は、メモリ51に記憶されたコンデンサ容量データ200および動作状態別の消費電力テーブル100から、稼動継続時間を算出していた。本実施形態の稼動継続時間算出部3153では、本体部13内の環境温度の変化による大型コンデンサ23のコンデンサ容量の変化を考慮して、コンデンサ容量データ200から取得した値を補正する。稼動継続時間算出部1153は、補正したコンデンサ容量に基づいて稼動継続時間を算出することで、より正確な稼動継続時間を算出する。
図15は、本実施形態にかかる画像形成装置1の全体構成の一例を示す図である。図15に示すように、本実施形態の画像形成装置1は、蓄電装置12と、本体部13と、を備える。
蓄電装置12の構成は、図2で説明した実施形態1の構成と同様である。
本体部13は、電源装置22と、負荷24と、定着ヒータ30と、温度センサ41と、を備える。電源装置22および定着ヒータ30は、図2で説明した実施形態1の構成と同様である。
温度センサ41は、画像形成装置1の本体部13の環境温度を測定する。温度センサ41は、本実施形態における温度測定部の一例である。
ここで、環境温度とは、装置周辺の雰囲気温度(空気の温度)のことである。本実施形態においては、温度センサ41は、本体部13の内部の空気の温度を測定する。
負荷24の制御部3025は、本体部13全体を制御する。本実施形態においては、制御部3025は、温度センサ41から、測定した環境温度を取得する。また、制御部3025以外の負荷24の構成は、図2で説明した実施形態1の構成と同様である。
また、制御部3025のハードウェア構成は、実施形態1で説明した構成と同様である。次に、本実施形態の制御部3025の機能的構成について説明する。図16は、本実施形態にかかる本体部13の機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。
図16に示すように、制御部3025のCPUの機能ブロック3150は、停電検出信号受信部151と、動作状態判断部152と、稼動継続時間算出部3153と、切替時間算出部154と、停止回路選択部155と、通知部156と、画像形成処理制御部157と、を備える。
停電検出信号受信部151と、動作状態判断部152と、切替時間算出部154と、停止回路選択部155と、通知部156と、画像形成処理制御部157の構成は図4で説明した実施形態1と同様である。
また、メモリ51は、実施形態1と同様に、動作状態別の消費電力テーブル100と、コンデンサ容量データ200と、回路別の復帰時間テーブル300と、を記憶する。
電源装置22の大型コンデンサ23は、実施形態1と同様に、入力された電力を蓄電し、商用電源11から画像形成装置1への電力供給が停止した場合に、蓄電装置12からの電力供給が開始されるまでの間、画像形成装置1の本体部13が稼動を継続するための電力を供給する。
ここで、大型コンデンサ23のコンデンサ容量は、環境温度によって変動する。具体的には、環境温度が高いとコンデンサ容量は増大し、環境温度が低いとコンデンサ容量は減少する。このため、本体部13が大型コンデンサ23に蓄えられた電力によって稼動を継続することができる時間は、環境温度が高いと長くなり、環境温度が低いと短くなる。
本実施形態の稼動継続時間算出部3153は、温度センサ41から、温度センサ41が測定した環境温度を取得する。稼動継続時間算出部3153は、環境温度の高さに応じて、コンデンサ容量データ200から取得した値を補正する。例えば、稼動継続時間算出部3153は、環境温度が高いほど、コンデンサ容量の値が大きくなるよう、コンデンサ容量データ200から取得した値を補正する。
あるいは、所定の温度を標準温度として定め、温度センサ41が計測した環境温度が標準温度よりも高い場合はコンデンサ容量データ200から取得した値を補正して大きくし、温度センサ41が計測した環境温度が標準温度よりも低い場合はコンデンサ容量データ200から取得した値を補正して小さくする構成を採用しても良い。当該構成を採用する場合、メモリ51が標準温度を記憶する構成を採用しても良い。
稼動継続時間算出部3153が行う処理を具体的に説明する。稼動継続時間算出部3153は、動作状態判断部152から本体部13の動作状態を取得する。稼動継続時間算出部3153は、メモリ51の動作状態別の消費電力テーブル100を参照し、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力を取得する。また、稼動継続時間算出部3153は、メモリ51のコンデンサ容量データ200を参照し、大型コンデンサ23のコンデンサ容量を取得する。
稼動継続時間算出部3153は、コンデンサ容量データ200から取得したコンデンサ容量を、温度センサ41から取得した環境温度に応じて補正する。稼動継続時間算出部3153は、動作状態別の消費電力テーブル100から取得した消費電力と、補正したコンデンサ容量とを、(1)式に入力して演算を実行し、稼動継続時間を算出する。稼動継続時間算出部3153は、算出した稼動継続時間を停止回路選択部155に送出する。
すなわち、本実施形態の稼動継続時間算出部3153は、温度センサ41が測定した環境温度に基づいて、環境温度が高いほど、大型コンデンサ23のコンデンサ容量の値が大きくなるように、メモリ51から取得したコンデンサ容量の値を補正し、補正したコンデンサ容量と、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力とに基づいて稼動継続時間を算出する。
次に、以上のように構成された本実施形態の蓄電装置12の消費電力の低減処理について説明する。図17は、本実施形態にかかる蓄電装置12の消費電力の低減処理の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、実施形態1と同様に、例えば、画像形成装置1の電源がオンになった場合に開始される。
S301の商用電源11の電圧監視から、S305のコンデンサ容量の取得までの処理は、図9で説明した実施形態1のS1からS5までの処理と同様に行われる。
コンデンサ容量の取得処理の後(S305)、稼動継続時間算出部3153は、温度センサ41から、温度センサ41が測定した画像形成装置1の本体部13の環境温度を取得する(S306)。
稼動継続時間算出部3153は、取得した環境温度に基づいて、コンデンサ容量を補正する(S307)。
稼動継続時間算出部3153は、取得した消費電力と、補正したコンデンサ容量を(1)式に入力し、稼動継続時間を算出する(S308)。稼動継続時間算出部3153は、算出した稼動継続時間を、停止回路選択部155に送出する。
S309の切替時間の算出から、S317の直流電源バッテリ16の蓄電残量の有無による分岐までの処理は、図9で説明した実施形態1のS7からS15までの処理と同様に行われる。
このように、本実施形態の画像形成装置1では、稼動継続時間算出部3153は、温度センサ41が測定した環境温度に基づいて、環境温度が高いほど、大型コンデンサ23のコンデンサ容量の値が大きくなるように、メモリ51のコンデンサ容量データ200に記憶されたコンデンサ容量の値を補正し、補正した値を用いて稼動継続時間を算出する。このため、本実施形態の画像形成装置1によれば、稼動継続時間算出部3153の算出結果は画像形成装置1の環境温度によるコンデンサ容量の値の変化を反映し、より正確な稼動継続時間を求めることができる。
より正確な稼動継続時間を用いて切替時間との比較を行うことにより、停止回路選択部155は、停止対象の回路を過不足なく選択することができる。本実施形態の画像形成装置1によれば、通常時における蓄電装置12の消費電力を効率的に低減することができる。
より正確な稼動継続時間に基づいて停止対象の回路を選択することにより、停電発生時に電源供給元の切替が完了する前に、大型コンデンサ23に蓄えられた電荷をすべて消費してしまうことを防ぐことができる。このように、本実施形態の画像形成装置1によれば、停電時におけるサービスの継続について、より信頼性を高めることができる。
本実施形態の温度センサ41は、大型コンデンサ23周辺の空気の温度を測定することができれば、専用の温度センサ41を用いなくとも良い。例えば、定着ヒータ30が所定の目標温度に保たれるように定着ヒータ30の周囲の空気の温度を測定するための測定器を、温度センサ41として兼用する構成を採用しても良い。
(実施形態5)
実施形態1では、稼動継続時間算出部153は、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力と、大型コンデンサ23のコンデンサ容量とに基づいて、稼動継続時間を算出していた。本実施形態では、稼動継続時間算出部4153は、商用電源11の周波数に応じて本体部13の消費電力を補正し、補正した消費電力に基づいて、より正確な稼動継続時間を算出する。
図18は、本実施形態にかかる画像形成装置1の全体構成の一例を示す図である。図18に示すように、本実施形態の画像形成装置1は、蓄電装置12と、本体部13と、を備える。
蓄電装置12の構成は、図2で説明した実施形態1の構成と同様である。
本体部13は、電源装置22と、負荷24と、定着ヒータ30と、周波数測定回路42と、を備える。電源装置22および定着ヒータ30は、図2で説明した実施形態1の構成と同様である。
周波数測定回路42は、本体部13に電力供給をする交流電源の周波数を測定する。通常時においては、本体部13の電力供給元は商用電源11であるので、周波数測定回路42は、商用電源11の周波数を測定する。周波数測定回路42は、本実施形態における周波数測定部の一例である。
負荷24の制御部4025は、本体部13全体を制御する。本実施形態においては、制御部4025は、周波数測定回路42から、測定した周波数を取得する。また、制御部4025以外の負荷24の構成は、図2で説明した実施形態1の構成と同様である。
また、制御部4025のハードウェア構成は、図3で説明した実施形態1の構成と同様である。次に、本実施形態の制御部4025の機能的構成について説明する。図19は、本実施形態にかかる本体部13の機能的構成の一例を示す機能ブロック図である。
図19に示すように、制御部4025のCPUの機能ブロック4150は、停電検出信号受信部151と、動作状態判断部152と、稼動継続時間算出部4153と、切替時間算出部154と、停止回路選択部155と、通知部156と、画像形成処理制御部157と、を備える。
停電検出信号受信部151と、動作状態判断部152と、切替時間算出部154と、停止回路選択部155と、通知部156と、画像形成処理制御部157の構成は図7で説明した実施形態1と同様である。
また、メモリ51は、実施形態1と同様に、動作状態別の消費電力テーブル100と、コンデンサ容量データ200と、回路別の復帰時間テーブル300と、を記憶する。
電源装置22の大型コンデンサ23は、実施形態1と同様に、入力された電力を蓄電し、商用電源11から画像形成装置1への電力供給が停止した場合に、蓄電装置12からの電力供給が開始されるまでの間、画像形成装置1の本体部13が稼動を継続するための電力を供給する。
ここで、商用電源11の周波数が高いと、本体部13の負荷24が消費する電力量が増大する。また、商用電源11の周波数が低いと、本体部13の負荷24が消費する電力量が減少する。このため、大型コンデンサ23が蓄電した電力で本体部13が稼動を継続することができる時間は、商用電源11の周波数が高いと短くなり、周波数が低いと長くなる。
本実施形態の稼動継続時間算出部4153は、このように商用電源11の周波数の違いによって、本体部13の負荷24の消費電力量が変動することを考慮して、稼動継続時間を算出する。
具体的には、稼動継続時間算出部4153は、動作状態判断部152から本体部13の動作状態を取得する。稼動継続時間算出部4153は、メモリ51の動作状態別の消費電力テーブル100を参照し、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力を取得する。また、稼動継続時間算出部4153は、メモリ51のコンデンサ容量データ200を参照し、大型コンデンサ23のコンデンサ容量を取得する。
稼動継続時間算出部4153は、周波数測定回路42から、周波数測定回路42が測定した商用電源11の周波数を、周波数測定結果として取得する。
稼動継続時間算出部4153は、測定された周波数が高いほど、消費電力量の値が大きくなるよう、動作状態別の消費電力テーブル100から取得した消費電力量の値を補正する。
あるいは、所定の値の範囲の周波数を標準周波数として定め、周波数測定回路42が計測した周波数が標準周波数の上限値よりも高い場合は動作状態別の消費電力テーブル100から取得した消費電力の値を補正して大きくし、周波数測定回路42が計測した周波数が標準周波数の下限値よりも低い場合は動作状態別の消費電力テーブル100から取得した消費電力の値を補正して小さくする構成を採用しても良い。当該構成を採用する場合、メモリ51が標準周波数を記憶する構成を採用しても良い。
稼動継続時間算出部4153が行う処理を具体的に説明する。稼動継続時間算出部4153は、動作状態判断部152から本体部13の動作状態を取得する。稼動継続時間算出部4153は、メモリ51の動作状態別の消費電力テーブル100を参照し、動作状態判断部152が判断した動作状態に対応する消費電力を取得する。また、稼動継続時間算出部4153は、メモリ51のコンデンサ容量データ200から、大型コンデンサ23のコンデンサ容量を取得する。
稼動継続時間算出部4153は、動作状態別の消費電力テーブル100から取得した消費電力を、周波数測定回路42から取得した商用電源11の周波数に応じて補正する。
稼動継続時間算出部4153は、補正した消費電力と、取得したコンデンサ容量とを、(1)式に入力して演算を実行し、稼動継続時間を算出する。稼動継続時間算出部4153は、算出した稼動継続時間を停止回路選択部155に送出する。
すなわち、本実施形態の稼動継続時間算出部4153は、周波数測定回路42が測定した周波数に基づいて、周波数が高いほど、本体部13の消費電力量が大きくなるように、メモリ51に記憶された動作状態別の消費電力テーブル100から取得した消費電力量の値を補正し、補正した消費電力量と、メモリ51から取得したコンデンサ容量とに基づいて稼動継続時間を算出する。
次に、以上のように構成された本実施形態の蓄電装置12の消費電力の低減処理について説明する。図20は、本実施形態にかかる蓄電装置12の消費電力の低減処理の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、実施形態1と同様に、例えば、画像形成装置1の電源がオンになった場合に開始される。
S401の商用電源11の電圧監視から、S405のコンデンサ容量の取得までの処理は、図9で説明した実施形態1のS1からS5までの処理と同様に行われる。
コンデンサ容量の取得処理の後(S405)、稼動継続時間算出部4153は、周波数測定回路42から、周波数測定回路42が測定した商用電源11の周波数の値を、周波数測定結果として取得する(S406)。
稼動継続時間算出部4153は、取得した周波数の値に基づいて、動作状態別の消費電力テーブル100から取得した消費電力を補正する(S407)。
稼動継続時間算出部4153は、補正した消費電力と、取得したコンデンサ容量(1)式に入力し、稼動継続時間を算出する(S408)。稼動継続時間算出部4153は、算出した稼動継続時間を、停止回路選択部155に送出する。
S409の切替時間の算出から、S417の直流電源バッテリ16の蓄電残量の有無による分岐までの処理は、図9で説明した実施形態1のS7からS15までの処理と同様に行われる。
このように、本実施形態の画像形成装置1では、本体部13は、商用電源11の周波数を測定する周波数測定回路42をさらに備える。稼動継続時間算出部4153は、周波数測定回路42が測定した周波数に基づいて、周波数が高いほど、本体部13の消費電力が大きくなるように、メモリ51に記憶された動作状態別の消費電力テーブル100から取得した消費電力の値を補正し、補正した消費電力と、メモリ51から取得した静電容量とに基づいて稼動継続時間を算出する。このため、本実施形態の画像形成装置1によれば、商用電源11の周波数の違いによる本体部13の消費電力量の差異を反映した、より正確な稼動継続時間を求めることができ、通常時におけるインバータ装置17の電力損失をより効率的に低減することができる。
例えば、商用電源11は地域によって周波数が異なるが、本実施形態の画像形成装置1によれば、商用電源11の周波数を測定して、測定した周波数の値を用いて稼動継続時間を算出するため、それぞれの地域の周波数に基づいた稼動継続時間を算出することができる。
より正確な稼動継続時間に基づいて停止対象の回路を選択することにより、停電発生時に電源供給元の切替が完了する前に、大型コンデンサ23に蓄えられた電荷をすべて消費してしまうことを防ぐことができる。このように、本実施形態の画像形成装置1によれば、停電時におけるサービスの継続について、より信頼性を高めることができる。
なお、上記の実施形態2および実施形態5では、電圧測定回路40と周波数測定回路42とをそれぞれ別個の回路としているが、電圧と周波数との両方を測定する1つの回路を備える構成を採用しても良い。
また、上記の実施形態2〜5を組み合わせた構成を採用しても良い。例えば、画像形成装置1は、実施形態2の電圧測定回路40と、実施形態3のタイマ160と、実施形態4の温度センサ41と、実施形態5の周波数測定回路42と、を備える構成を採用しても良い。
上記の各実施形態では、画像形成装置1が本体部13と、蓄電装置12とを備える構成を採用したが、蓄電装置12を画像形成装置1の外部の装置とし、蓄電装置12が画像形成装置1に対して接続する構成を採用しても良い。
上記の各実施形態では、本発明の画像形成装置1を、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に適用した例を挙げて説明するが、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。
また、上記の各実施形態の画像形成装置1で実行される蓄電装置12の消費電力の低減処理プログラムは、ROM等に予め組み込まれて提供される。各実施形態の画像形成装置1で実行される蓄電装置12の消費電力の低減処理プログラムは、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、各実施形態の画像形成装置1で実行される蓄電装置12の消費電力の低減処理プログラムを、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、各実施形態の画像形成装置1で実行される蓄電装置12の消費電力の低減処理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。
各実施形態の画像形成装置1で実行される蓄電装置12の消費電力の低減処理プログラムは、上述した各部(受信部、動作状態判断部、稼動継続時間算出部、切替時間算出部、停止回路選択部、通知部)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から蓄電装置12の消費電力の低減処理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、受信部、動作状態判断部、稼動継続時間算出部、切替時間算出部、停止回路選択部、通知部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
1 画像形成装置
2 自動原稿送り装置(ADF:Auto Document Feeder)
3 画像読取装置
4 書込みユニット
5 プリンタユニット
6 感光体ドラム
7 現像装置
8 搬送ベルト
9 定着装置
11 商用電源
12 蓄電装置
13 画像形成装置本体部(本体部)
14 切替装置
15 充電器
16 直流電源バッテリ
17 インバータ装置
18 直流昇圧部
19 インバータ回路
20 出力コンデンサ
21 制御部(インバータ装置内)
22 電源装置
23 大型コンデンサ
24 負荷
25,1025,2025,3025,4025 制御部(本体部内)
26 停電検出信号線
27 信号線
28 停電検出回路
29 平滑フィルタ回路
30 定着ヒータ
31 トライアック
32 ヒータ制御信号
33 AC/DC変換部
34 直流昇圧回路
35 コンデンサ(直流昇圧部内)
36 インダクタ
37 コンデンサ(平滑フィルタ回路内)
40 電圧測定回路
41 温度センサ
42 周波数測定回路
51 メモリ
52 ドライバ
100 動作状態別の消費電力テーブル
150,1150,2150,3150,4150 CPUの機能ブロック
151 停電検出信号受信部
152 動作状態判断部
153,1153,2153,3153,4153 稼動継続時間算出部
154 切替時間算出部
155 停止回路選択部
156 通知部
157 画像形成処理制御部
160 タイマ
200 コンデンサ容量データ
300 回路別の復帰時間テーブル
400a,400b,400c 切替時間
特開2001−253152号公報

Claims (8)

  1. 画像形成装置であって、
    画像形成処理を実行する本体部と、
    前記本体部に、電力を供給する蓄電装置と、を備え、
    前記蓄電装置は、
    電力を蓄電する第1の蓄電部と、
    一または複数の構成部を有し、前記第1の蓄電部から放出される直流電力を、交流電力に変換して前記本体部に供給するインバータ装置と、を備え、
    前記本体部は、
    前記本体部に入力された電力を蓄電し、外部の電力供給元である外部電源から前記画像形成装置への電力供給が停止した場合に、前記蓄電装置からの電力供給が開始されるまでの間、前記本体部に電力を供給する第2の蓄電部と、
    前記第2の蓄電部の静電容量に関する情報と、前記構成部毎に対応付けられ前記構成部が停止状態から復帰するまでの復帰時間を示す復帰時間情報と、前記本体部の動作状態と各動作状態における前記本体部の消費電力量とを対応付けた消費電力情報と、を記憶する記憶部と、
    前記外部電源からの電力供給が停止した場合に、停電を検出した旨の停電検出信号を受信する受信部と、
    前記停電検出信号を受信していない場合に、前記本体部の前記動作状態を判断する判断部と、
    前記消費電力情報において前記判断部で判断された前記動作状態に対応する前記消費電力量と、前記第2の蓄電部の前記静電容量と、に基づいて、前記外部電源からの電力供給が停止した場合に前記第2の蓄電部に蓄電された電力で前記本体部の稼動を継続することが可能な時間である稼動継続時間を算出する稼動継続時間算出部と、
    前記インバータ装置内の一または複数の前記構成部を停止状態から復帰させてから前記本体部の前記電力供給元を前記外部電源から前記蓄電装置に切替えるまでに要する時間である切替時間を、前記復帰時間情報に基づいて算出する切替時間算出部と、
    前記インバータ装置内の一または複数の前記構成部の中から、算出された切替時間が、算出された稼動継続時間以下となる前記構成部を、停止対象として選択する選択部と、
    選択された前記構成部を前記蓄電装置に通知する通知部と、
    を備え、
    前記蓄電装置は、さらに、
    前記通知部から通知された前記構成部を停止する制御部と、
    を備える、画像形成装置。
  2. 前記選択部は、前記切替時間算出部が算出した前記切替時間が、前記稼動継続時間算出部が算出した前記稼動継続時間以下となる一または複数の前記構成部の組み合わせのうち、前記切替時間が最も長くなる組み合わせを、前記停止対象の前記構成部として選択する、
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記本体部は、
    前記外部電源から印加された電圧を測定する電圧測定部をさらに備え、
    前記稼動継続時間算出部は、前記電圧測定部が測定した電圧と、前記記憶部から取得した前記第2の蓄電部の前記静電容量から、前記第2の蓄電部に蓄えられた電荷量を算出し、算出した前記電荷量と、前記判断部が判断した前記動作状態に対応する前記消費電力量とに基づいて前記稼動継続時間を算出する、
    請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記本体部は、
    前記画像形成装置の通算動作時間を計測する時間計測部をさらに備え、
    前記稼動継続時間算出部は、前記時間計測部が計測した前記通算動作時間が長いほど、前記稼動継続時間を短い値で算出する、
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記本体部は、
    前記画像形成装置の環境温度を測定する温度測定部をさらに備え、
    前記稼動継続時間算出部は、前記温度測定部が測定した前記環境温度に基づいて、前記環境温度が高いほど、前記第2の蓄電部の前記静電容量の値が大きくなるように、前記静電容量を補正し、補正した前記静電容量と、前記判断部が判断した前記動作状態に対応する前記消費電力量とに基づいて前記稼動継続時間を算出する、
    請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記本体部は、
    前記外部電源の周波数を測定する周波数測定部をさらに備え、
    前記稼動継続時間算出部は、前記周波数測定部が測定した前記周波数に基づいて、前記周波数が高いほど、前記本体部の前記消費電力量が大きくなるように、前記消費電力量を補正し、補正した前記消費電力量と、前記記憶部から取得した前記静電容量とに基づいて前記稼動継続時間を算出する、
    請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 画像形成装置の制御方法であって、
    外部の電力供給元である外部電源からの電力供給が停止した場合に、停電を検出した旨の停電検出信号を受信する受信ステップと、
    前記停電検出信号を受信していない場合に、前記画像形成装置の画像形成処理を実行する本体部の、動作状態を判断する判断ステップと、
    前記本体部の記憶部に記憶された、前記本体部の動作状態と各動作状態における前記本体部の消費電力量とを対応付けた情報である消費電力情報において前記判断ステップで判断された前記動作状態に対応する前記消費電力量と、前記記憶部に記憶された、前記本体部の第2の蓄電部の静電容量と、に基づいて、前記外部電源からの電力供給が停止した場合に前記第2の蓄電部に蓄電された電力で前記本体部の稼動を継続することが可能な時間である稼動継続時間を算出する稼動継続時間算出ステップと、
    前記本体部に電力を供給する蓄電装置が備えるインバータ装置内の一または複数の構成部を、停止状態から復帰させてから前記本体部の前記電力供給元を前記外部電源から、前記蓄電装置に切替えるまでに要する時間である切替時間を、前記記憶部に記憶された前記構成部毎に対応付けられ前記構成部が停止状態から復帰するまでの復帰時間を示す復帰時間情報に基づいて算出する切替時間算出ステップと、
    前記インバータ装置内の一または複数の前記構成部の中から、算出された切替時間が、算出された稼動継続時間以下となる前記構成部を、停止対象として選択する選択ステップと、
    選択された前記構成部を前記蓄電装置に通知する通知ステップと、
    前記蓄電装置の制御部が、通知された前記構成部を停止する停止ステップと、
    を含む画像形成装置の制御方法。
  8. 画像形成装置で実行されるプログラムであって、
    外部の電力供給元である外部電源からの電力供給が停止した場合に、停電を検出した旨の停電検出信号を受信する受信ステップと、
    前記停電検出信号を受信していない場合に、前記画像形成装置の画像形成処理を実行する本体部の、動作状態を判断する判断ステップと、
    前記本体部の記憶部に記憶された、前記本体部の動作状態と各動作状態における前記本体部の消費電力量とを対応付けた情報である消費電力情報において前記判断ステップで判断された前記動作状態に対応する前記消費電力量と、前記記憶部に記憶された、前記本体部の第2の蓄電部の静電容量と、に基づいて、前記外部電源からの電力供給が停止した場合に前記第2の蓄電部に蓄電された電力で前記本体部の稼動を継続することが可能な時間である稼動継続時間を算出する稼動継続時間算出ステップと、
    前記本体部に電力を供給する蓄電装置が備えるインバータ装置内の一または複数の構成部を、停止状態から復帰させてから前記本体部の前記電力供給元を前記外部電源から、前記蓄電装置に切替えるまでに要する時間である切替時間を、前記記憶部に記憶された前記構成部毎に対応付けられ前記構成部が停止状態から復帰するまでの復帰時間を示す復帰時間情報に基づいて算出する切替時間算出ステップと、
    前記インバータ装置内の一または複数の前記構成部の中から、算出された切替時間が、算出された稼動継続時間以下となる前記構成部を、停止対象として選択する選択ステップと、
    選択された前記構成部を前記蓄電装置に通知する通知ステップと、
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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