JP2020124019A - 充電装置、画像形成装置、及び充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力の供給能力を最大限に活用して充電時間を短縮する。【解決手段】充電装置１０３は、第１直流電源１０１から入力した第１充電電流、及び前記第１直流電源より出力電圧が高い第２直流電源１０２から入力した第２充電電流の何れか一方を出力する充電電流切替部１０９と、前記充電電流切替部から出力された前記第１充電電流、及び前記第２充電電流の何れか一方により、二次電池１０４を充電する充電部１１０と、前記第１直流電源及び前記第２直流電源の状態が所定の条件を満たす場合に、前記充電電流切替部に前記第２充電電流を出力させる充電制御部１１２と、を有する。【選択図】図４

Description

本願は、充電装置、画像形成装置、及び充電方法に関する。

供給電力に制限のある電源が供給する電力のうち、負荷に供給する電力以外の余剰電力により二次電池を充電する充電装置が知られている。

また、電源の許容する最大供給可能電流と、検出した負荷の消費電流との差分値に基づき、電源の許容範囲内での最大充電電流により二次電池を充電し、満充電までの時間を短縮する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、画像形成装置等のように、制御系に電力を供給する５Ｖ電源と、駆動系に電力を供給する２４Ｖ電源の両方を備える装置では、２４Ｖ電源はスリープモード時にはオフにされ動作していないため、２４Ｖ電源を充電に使用できなくなる。そのため、プラグオン時に常時電力供給が可能な５Ｖ電源が充電に使用される場合がある。

このような装置では、５Ｖ電源より出力電圧が大きい２４Ｖ電源を、二次電池の充電のために使用できないため、装置が備える電力の供給能力を最大限に活用した充電ができず、充電時間が長くなる場合があった。

特許文献１の技術では、負荷への電力供給と二次電池の充電を一つの電源で行うため、上述した課題を解決することはできない。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、電力の供給能力を最大限に活用して充電時間を短縮することを課題とする。

開示の技術の一態様に係る充電装置は、第１直流電源から入力した第１充電電流、及び前記第１直流電源より出力電圧が高い第２直流電源から入力した第２充電電流の何れか一方を出力する充電電流切替部と、前記充電電流切替部から出力された前記第１充電電流、及び前記第２充電電流の何れか一方により、二次電池を充電する充電部と、前記第１直流電源及び前記第２直流電源の状態が所定の条件を満たす場合に、前記充電電流切替部に前記第２充電電流を出力させる充電制御部と、を有する。

本発明の一実施形態によれば、電力の供給能力を最大限に活用して充電時間を短縮することができる。

実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を説明する図である。 実施形態に係る画像形成装置の電力供給のための構成の一例を説明するブロック図である。 充電電流と負荷電流との関係を説明する図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を説明するブロック図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置の動作の一例を説明するフローチャートである。 比較例に係る画像形成装置の機能構成を説明するブロック図である。 第１の実施形態に係る画像形成装置による作用効果の一例を説明する図であり、（ａ）は負荷電力の時間変化を示す図、（ｂ）は充電電流の時間変化を示す図、（ｃ）は二次電池の電気容量の時間変化を示す図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を説明するブロック図である。 第２の実施形態に係る画像形成装置の動作の一例を説明するフローチャートである。 第２の実施形態に係る画像形成装置の動作の一例を説明する図であり、（ａ）は負荷電力の時間変化を示す図、（ｂ）は充電電流の時間変化を示す図、（ｃ）は二次電池の電気容量の時間変化を示す図である。 第３の実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を説明するブロック図である。 第３の実施形態に係る画像形成装置の動作の一例を説明するフローチャートである。 第４の実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を説明するブロック図である。 画像形成装置の動作モードと余剰電力が大きい直流電源との対応関係を示すテーブルの一例を説明する図である。

以下に、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一の構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

実施形態では、充電装置を備える画像形成装置を一例として説明する。また、実施形態の説明において、「動作モード」という用語を用いる場合があるが、この「動作モード」は、「画像形成装置の動作状態」の一例である。

＜実施形態に係る画像形成装置の構成＞
図１は、実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を説明する図である。

画像形成装置１００は、コピー機能、ＦＡＸ機能、プリント機能、スキャナ機能、また、入力画像（スキャナ機能による読み取り原稿や、プリンタ機能あるいはＦＡＸ機能により入力された画像）を保存や配信する機能等を複合して有するいわゆるＭＦＰ（Multi Functional Periphearl／Printer）と称される複合機である。

また、画像形成装置１００は、ＰＣ（Personal Computer）等の外部装置とも通信可能であり、外部装置から受信した指示に応じた動作を行うこともできる。なお、実施形態において、画像形成装置１００で処理される「画像」には画像データだけでなく、画像データが含まれていないデータ、つまりテキスト情報のみのデータも含むものとする。

画像形成装置１００は、帯電された感光体表面が選択的に露光されることにより書き込まれた静電潜像に、トナーを付着させ、付着させたトナーを用紙等の記録媒体に転写する、いわゆる電子写真方式の画像形成装置である。

画像形成装置１００は、図１に示されているように、操作パネル１と、起動スイッチ２と、操作パネル１の操作入力等に基づいて画像形成装置１００を制御するコントローラ３と、原稿を読み取る読取部４と、読取部４の読取結果に基づき制御信号を生成するエンジン制御部５と、用紙等の記録媒体上に画像を形成する画像形成部としてのプリンタユニット６と、記録媒体を収納する給紙カセット７Ａ，７Ｂと、給紙搬送部としての搬送ユニット８とを有する。

操作部である操作パネル１は、利用者の操作に応じた各種の入力を受け付けるとともに、各種の情報（例えば受け付けた操作を示す情報、画像形成装置１００の動作状況を示す情報、画像形成装置１００の設定状態を示す情報など）を表示する。操作パネル１は、一例としてタッチパネル機能を搭載した液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Cristal Display）で構成されるが、これに限られるものではない。例えばタッチパネル機能が搭載された有機ＥＬ（Electro-Luminescence）表示装置で構成されてもよい。さらに、これに加えて又はこれに代えて、ハードウェアキー等の操作部やランプ等の表示部を設けることもできる。

起動スイッチ２は、画像形成装置１００の電源がオフの状態でユーザによって押圧されると、画像形成装置１００を起動する。また画像形成装置１００が起動した状態、つまり電源がオンの状態でユーザによって押下されると、画像形成装置をオフ状態とする。このように起動スイッチ２は、ユーザが押圧することによって画像形成装置１００をオン／オフしてもよいがこれに限られず、外部装置から受信した指示に基づき画像形成装置１００をオン／オフしてもよい。

コントローラ３は、画像形成装置１００を統括的に制御する。一例として操作パネル１が受け付けた操作や情報に応じた動作を、画像形成装置１００に実行させる。その他の例として、ＰＣ等の外部機器から画像形成装置１００が受け付けた指示等を画像形成装置１００に実行させる。さらにその他の例として、特定の条件を検知した場合、例えば起動スイッチ２の押下を検知した場合、さらにその他の例として、画像形成装置１００に発生した異常を検知した場合等に、あらかじめ決められた動作を画像形成装置１００に実行させる。

コントローラ３の具体例としては、画像形成装置１００を統括的に制御する回路を搭載したコントローラボードである。この回路には、一例としてＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Randam Access Memory）が搭載されており、ＣＰＵが、ＲＡＭを作業領域として、ＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）に記憶されたプログラムを実行することによって、画像形成装置１００を制御する。

読取部４は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）４１とスキャナ部４２とを有する。ＡＤＦ４１は、ＡＤＦ４１上に置かれた原稿を順次し搬送し光学的に読み取り画像データを生成する。スキャナ部４２は、透明な原稿台の上に原稿を固定し、固定された原稿を光学的に読み取り画像データを生成する。

エンジン制御部５は、読取部４により生成された画像データに基づき、プリンタユニット６や搬送ユニット８を制御する制御信号を生成する。エンジン制御部５の具体例としては、画像データに基づき制御信号を生成するための回路基板である。

画像形成部であるプリンタユニット６は、感光体としての感光体ドラム６１と、感光体ドラム６１の外表面を帯電させる帯電部材６２と、読取部４により読み取られた画像データに基づいて、帯電された感光体ドラム６１上を露光して、感光体上に静電潜像を書き込む書込みユニット６３と、書き込まれた潜像をトナーで現像する現像部材６４と、トナー画像を形成する記録媒体を搬送する搬送ベルト６５と、記録媒体上のトナーを記録媒体に定着させる定着部６６とを有し、記録媒体上にトナー画像を形成する。

給紙カセット７Ａ、７Ｂは画像形成前の記録媒体を収納する。図１においては一例として二つの給紙カセットを有し、それぞれにサイズの異なる記録媒体を収納しているが、一つであっても良いし、三つ以上であってもよい。

給紙搬送部としての搬送ユニット８は、各種ローラを有し、給紙カセット７Ａ、給紙カセット７Ｂに収納された記録媒体をプリンタユニット６に搬送する。

ここで、コピーモードを例として画像形成装置１００での画像形成の流れを説明する。まずユーザが、操作パネル１で機能切替キー等をユーザが操作することにより、画像形成装置１００のコピー機能、プリンタ機能、及びファクシミリ機能を順次に切り替えて選択し、各機能を動作させることが可能となる。コピー機能の選択時にはコピーモードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリ機能選択時にはファクシミリモードとなる。

コピーモードでは、読取部４により、コピーする各原稿の画像情報が読み取られ、画像データが生成される。

感光体ドラム６１の外周面は、暗中にて帯電部材６２により一様に帯電された後、書込みユニット６３からの照射光（図１中に点線矢印Ａで示す。）により露光され、その結果、感光体ドラム６１の外周面上に静電潜像が形成される。現像部材６４は、この静電潜像をトナーにより可視像化する。これにより、感光体ドラム６１上にトナー画像が形成される。感光体ドラム６１上に形成されたトナー画像は、搬送ベルト６５上の記録媒体に転写される。そして定着部６６が記録媒体上のトナー画像のトナーを一例としてヒータで加熱溶融して、記録媒体にトナー画像を定着し、記録媒体を画像形成装置１００から排出する。

なお、プリンタユニット６がモノクロの電子写真方式によって画像を形成する場合を説明したが、カラーの電子写真方式やインクジェット方式などであってもよく、画像形成方式はこれらに限られない。

また、上述の操作パネル１は、コントローラ３によって制御されてもよいし、コントローラ３とは別に操作パネル１を制御するための制御回路を７有し、制御されてもよい。その場合、コントローラ３の制御回路と操作パネル１の制御回路は、相互に通信可能に接続され、コントローラ３は操作パネル１を含む画像形成装置１００全体を制御する。

なお、コントローラ３と、エンジン制御部５と、プリンタユニット６と、給紙カセット７Ａ、７Ｂ、搬送ユニット８は画像形成装置１００の外装内に設けられているが図１においては内部を透視して示している。

＜実施形態に係る画像形成装置の電力供給のための構成＞
図２は、実施形態に係る画像形成装置の電力供給のための構成の一例を説明する図である。画像形成装置１００が商用電源に接続された状態を示している。

画像形成装置１００は、ＡＣ（Alternating Current）制御部９と、直流電源部１０とを有する。直流電源部１０は、第１直流電源１０１と、第２直流電源１０２とを有する。画像形成装置１００はさらに、充電装置１０３と、二次電池１０４とを有する。

ＡＣ制御部９は、商用電源から入力されたＡＣ電圧を定着部６６へ供給する。定着部６６では、エンジン制御部５により、ＡＣ電圧が供給された定着ヒータのＯＮ／ＯＦＦ等の制御が行われる。

直流電源部１０は、商用電源から入力されたＡＣ電圧を、第１直流電源１０１に変換する。第１直流電源１０１は、商用電源が入力されると画像形成装置１００の起動スイッチ２のオン／オフに関わらず生成される電源である。第１直流電源１０１は、充電装置１０３を介して第１直流負荷の一例であるコントローラ３、及び二次電池１０４に接続される。

直流電源部１０はさらに、商用電源から入力されたＡＣ電圧を、第２直流電源１０２に変換する。第２直流電源１０２は、画像形成装置１００の起動スイッチ２がＯＮされると生成される電源である。第２直流電源１０２は、充電装置１０３を介して第２直流負荷の一例であるエンジン制御部５、及び二次電池１０４に接続される。また、第２直流電源１０２は、エンジン制御部５を介して読取部４、プリンタユニット６、搬送ユニット８へ供給される電源系統である。これらの第２直流負荷には、搬送ローラ等を回転駆動させるモータ等の駆動系が含まれ、第２直流電源１０２は、駆動系へ供給される電源系統であると換言することができる。

第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２についてさらに述べる。

第１直流電源１０１は、コントローラ３へ供給される電源系統（以下５ＶＸ電源系統と呼ぶことがある）である。第１直流電源１０１は、充電装置１０３を介してコントローラ３及び二次電池１０４へ接続される。充電装置１０３は、第１直流電源１０１によるコントローラ３への電力供給と、第１直流電源１０１による二次電池１０４への充電を制御する。従って、充電装置１０３は、コントローラ３への電力供給装置としても機能している。

一方、第２直流電源１０２は、エンジン制御部５へ供給される電源系統（以下２４ＶＸ電源系統と呼ぶことがある）である。第２直流電源１０２は、充電装置１０３を介してエンジン制御部５及び二次電池１０４へ接続される。充電装置１０３は、第２直流電源１０２によるエンジン制御部５への電力供給と、第２直流電源１０２による二次電池１０４への充電を制御する。従って、充電装置１０３は、エンジン制御部５への電力供給装置としても機能している。

図２に示される電力供給構成による画像形成装置１００の動作について説明する。画像形成装置１００へ商用電源等の外部電源からの電力供給が行われている時は、第１直流電源１０１からの電力は、コントローラ３へ供給される。ここで、コントローラ３の動作内容によって必要な電力は変わるため、コントローラ３の動作に使用されない電力である余剰電力は、二次電池１０４へ供給されて、この余剰電力によって二次電池１０４の充電が行われる。

そして災害等によって停電、つまり供給されていた外部電源からの電力供給がとまった時は、画像形成装置１００の５ＶＸ電源系統である第１直流電源１０１等に対して二次電池１０４から電力供給する。つまり二次電池１０４は、５ＶＸ系統である第１直流電源１０１等の補助電源として機能する。

ここで、コントローラ３に操作パネル１の制御やファクシミリの制御機能を持たせることにより、停電時でもコントローラ３が動作し、ファクシミリデータを受信して画像形成装置１００のＨＤＤ等に記憶することができる。そしてＡＣ電源を供給可能なＵＰＳ（Unit erruptoble Power Supply）による電力供給開始時、もしくは停電からの復旧時には、記憶されたファクシミリデータを印刷出力することが可能である。

上述では、第１直流電源１０１が余剰電力により二次電池１０４の充電を行い、停電時に二次電池１０４が補助電源として第１直流電源１０１等に電力供給する例を説明したが、第２直流電源１０２においても同様である。つまり、第２直流電源１０２が余剰電力により二次電池１０４の充電を行い、停電時に二次電池１０４が補助電源として第２直流電源１０２等に電力供給する。

なお、第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２を用いた二次電池１０４の充電については、別途詳述する。

次に、図３を用いて、二次電池への可変電流充電について説明する。図３は、充電電流と負荷電流との関係を説明する図である。図３は、縦軸が直流電源の出力電流の検出値、横軸が時間の経過を示す。

コントローラ３やエンジン制御部５等の直流負荷に供給される負荷電流の大きさは、直流負荷の動作内容によって変動する。つまり、直流負荷が電流を多く使う動作を行うときは負荷電流が大きく、電流を少なく使う動作を行うときは、負荷電流は小さい。

可変電流充電制御は、この負荷電流のレベルの変動に応じて充電電流を変化させる制御である。具体的には、コントローラ３への負荷電流が小さい場合（一例として図３中のｔ１）は、その分充電電流を大きく、負荷電流が大きい場合（一例として図３中のｔ２）は、その分充電電流を小さくする制御を行う。このようにすることで、負荷電流と充電電流の合計値を所定以内に収めることができる。

同じ直流電源からの出力を入力とする負荷電流と充電電流の場合、負荷電流と充電電流の検出値の合計値が直流電源の出力電流となる。この合計値を直流電源の最大供給可能電流以内に収まるように、充電電流を可変制御する。

このように出力電流検出値が一定のレベルになるように充電電流を可変制御することで、そのレベルの範囲内において充電にまわせる電力を最大化して急速な充電が可能となる。なお、実施形態では図３に示されるように、最大供給可能電流に対し少し下のレベルで一定に保つように制御する。

以上説明したように、実施形態において可変電流充電とは、第１直流電源１０１又は第２直流電源１０２から直流負荷に供給される電力以外の余剰電力分を使用して二次電池１０４を充電する場合に、直流負荷への出力負荷に応じて充電電流を変動可能な充電である。

例えばコントローラ３の消費電流を検出し、第１直流電源１０１の許容する最大供給可能電流との差分値を検出し、その差分値から第１直流電源１０１の許容される範囲の最大充電電流を基準として二次電池１０４を充電する。

或いは、エンジン制御部５の消費電流を検出し、第２直流電源１０２の許容する最大供給可能電流との差分値を検出し、その差分値から第２直流電源１０２の許容される範囲の最大充電電流を基準として二次電池１０４を充電する。

つまり検出される出力電流が、直流電源の最大供給可能電流を基準として略一定となるように充電電流が制御されている。

その結果、第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２の電力供給能力を最大限に使い、二次電池１０４の満充電までの時間を短縮できる。なお以降、可変電流充電を可変充電、可変電流充電を行う制御を、可変充電制御と呼ぶことがある。

［第１の実施形態］
次に、第１の実施形態に係る画像形成装置について説明する。

＜第１の実施形態に係る画像形成装置の機能構成＞
図４は、本実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を説明するブロック図である。図４に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、直流電源部１０と、充電装置１０３と、二次電池１０４と、第１直流負荷１０５と、第２直流負荷１０６とを有する。

直流電源部１０は、上述したように、コントローラ３等の第１直流負荷１０５へ供給する５ＶＸ電源系統である第１直流電源１０１と、エンジン制御部５等の第２直流負荷１０６へ供給する２４Ｖ電源系統である第２直流電源１０２とを有する。

第１直流電源１０１は、電気的に接続された第１直流負荷１０５に第１負荷電流を出力し、余剰電力を用いて、充電電流切替部１０９等を介して電気的に接続された二次電池１０４に、充電のための第１充電電流を出力する。図４で太い実線で示した矢印は、第１直流電源１０１から第１直流負荷１０５に出力される第１負荷電流を表し、太い一点鎖線で示した矢印は、第１直流電源１０１から二次電池１０４に出力される第１充電電流を表している。

第２直流電源１０２は、電気的に接続された第２直流負荷１０６に第２負荷電流を出力し、余剰電力を用いて、充電電流切替部１０９等を介して電気的に接続された二次電池１０４に、充電のための第２充電電流を出力する。図４で太い破線で示した矢印は、第２直流電源１０２から第２直流負荷１０６に出力される第２負荷電流を表し、太い二点鎖線で示した矢印は、第２直流電源１０２から二次電池１０４に出力される第２充電電流を表している。

充電装置１０３は、第１電流検出部１０７と、第２電流検出部１０８と、充電電流切替部１０９と、充電部１１０と、第２直流電源判定部１１１と、充電制御部１１２と、二次電池容量検出部１１３とを有する。

第１電流検出部１０７は、第１負荷電流と第１充電電流の和を示す検出信号を充電制御部１１２に出力する電気回路である。また、第２電流検出部は、第２負荷電流と第２充の和を示す検出信号を充電制御部１１２に出力する電気回路である。

充電電流切替部１０９は、第１直流電源１０１から第１充電電流を入力し、また、第２直流電源１０２から第２充電電流を入力して、充電制御部１１２からの制御信号に応じて、第１充電電流及び第２充電電流の何れか一方を充電部１１０に出力する電気回路である。充電電流切替部１０９は、制御信号に応じて出力信号を切り替えるスイッチング回路等により構成される。

充電部１１０は、充電電流切替部１０９から第１充電電流、又は第２充電電流の何れか一方を入力し、充電制御部１１２からの制御信号に応じた電流を、二次電池１０４に出力して二次電池１０４を充電する電気回路である。

ここで、第２直流電源判定部１１１、及び充電制御部１１２の機能について説明する。

画像形成装置１００は、所定の時間、操作パネル１から操作入力がなかった時や、操作パネル１を介して移行入力がされた時に、消費電力を抑制するため、動作モードを消費電力の小さいスリープモードに移行する場合がある。スリープモードでは、第１直流電源１０１と比較して出力電圧が大きく消費電力が大きい第２直流電源１０２の電源がオフにされ、第２直流電源１０２は動作しなくなる。そのため、スリープモード時には、第２充電電流を用いて二次電池１０４を充電することができない。

一方、画像形成装置１００のスリープモード時に充電が行えなくなることを避けるため、第２直流電源１０２を用いず第１直流電源１０１のみを用いて二次電池１０４の充電を行うようにすると、第１直流電源１０１の出力電圧は小さいため、充電時間が長くなる場合があった。

そこで、本実施形態では、第２直流電源判定部１１１は、第２直流電源１０２が動作しているか否かを判定し、充電制御部１１２は、第２直流電源判定部１１１による判定結果に応じて、充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させることを特徴にしている。

具体的には、第２直流電源判定部１１１は、第２直流電源１０２の出力電圧を検出する電気回路等により構成され、電圧が出力されている場合に第２直流電源１０２は動作していると判定する。また、電圧が出力されていない場合に第２直流電源１０２は動作していないと判定する。そして、判定結果を示す信号を充電制御部１１２に出力する。

なお、電圧が出力されているか否かは、検出した電圧値が予め定められた閾値を超えているか否か等により判定することができる。但し、第２直流電源判定部１１１は、第２直流電源１０２の出力電圧を検出する電気回路に限定されるものではない。第２直流電源判定部１１１は、第２電流検出部１０８による電流の検出値を入力し、電流の検出値が予め定められた閾値以上の場合に、第２直流電源１０２は動作していると判定し、電流の検出値が閾値を下回る場合に、第２直流電源１０２は動作していないと判定しても良い。

充電制御部１１２は、第２直流電源判定部１１１からの入力信号に応じ、第２直流電源１０２が動作していない場合には、充電電流切替部１０９に第１充電電流を出力させる制御を実行する。また、第２直流電源１０２が動作している場合には、充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させる制御を実行する。

換言すると、充電制御部１１２は、画像形成装置１００の動作モードがスリープモードになり、第２直流電源１０２がオフにされて動作していない場合には、第１直流電源１０１からの第１充電電流により二次電池１０４を充電させる。そして、画像形成装置１００がスリープモードでない通常の動作モードの場合は、第２直流電源１０２がオンにされて動作しているため、第２直流電源１０２からの第２充電電流により二次電池１０４を充電させる。

このようにすることで、出力電圧が大きい第２直流電源１０２を充電に用いることができるため、第１直流電源１０１のみを用いて充電する場合と比較して、充電時間を短縮することが可能となる。

なお、上述した例では、第２直流電源１０２がオフにされる動作モードとしてスリープモードを説明したが、これに限定されるものではない。第２直流電源１０２がオフにされ、動作しないものであれば、他の動作モードであっても良い。

上述した「第２直流電源判定部１１１が動作しているか否か」は、「第１直流電源及び第２直流電源の状態」の一例であり、「第２直流電源判定部１１１が動作している」という条件は、「所定の条件」の一例である。

一方、充電制御部１１２は、電流制御部１１４と、停止制御部１１５とを有する。

電流制御部１１４は、充電電流切替部１０９が充電部１１０に第１充電電流を出力する場合には、第１電流検出部１０７による検出値に基づき、上述した可変充電制御を実行する。また、充電電流切替部１０９が充電部１１０に第２充電電流を出力する場合には、第２電流検出部１０８による検出値に基づき、可変充電制御を実行することができる。

停止制御部１１５は、第１電流検出部１０７により検出された第１負荷電流と第１充電電流の和が、第１直流電源１０１の最大供給可能電流を超えた場合に、第１直流電源１０１及び充電部１１０の少なくとも一方を停止させる。また、停止制御部１１５は、第２電流検出部１０８により検出された第２負荷電流と第２充電電流の和が、第２直流電源１０２の最大供給可能電流を超えた場合に、第２直流電源１０２及び充電部１１０の少なくとも一方を停止させることができる。

ここで、電気回路のショート等によって、画像形成装置１００や充電装置１０３、二次電池１０４等が異常状態となり、過剰な電流が流れると、画像形成装置１００を故障させる場合がある。停止制御部１１５は、このような場合に、第１充電電流で充電している時には第１直流電源１０１及び充電装置１０３の少なくとも一方を停止させる。また、第２充電電流で充電している時には第２直流電源１０２及び充電装置１０３の少なくとも一方を停止させる。これにより、画像形成装置１００の故障を防ぎ、画像形成装置１００を保護することができる。

以上説明した充電制御部１１２の機能は、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）に記憶されたプログラムを実行することで実現される。但し、これに限定されるものではなく、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の電子回路により実現されても良い。

二次電池容量検出部１１３は、二次電池１０４に蓄積された電気容量を検出し、充電制御部１１２に出力する電気回路である。二次電池容量検出部１１３の出力に応じて、充電制御部１１２は、充電を行うか否かを判定することができる。

＜第１の実施形態に係る画像形成装置の動作＞
次に、画像形成装置１００の動作について、図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。

先ず、ステップＳ５１において、充電制御部１１２は、二次電池容量検出部１１３による検出値に基づき、二次電池１０４の電気容量が１００％であるか否かを判定する。

ステップＳ５１において、二次電池１０４の電気容量が１００％であると判定された場合は（ステップＳ５１、Ｙｅｓ）、画像形成装置１００は処理を終了する。一方、二次電池１０４の電気容量が１００％でないと判定された場合は（ステップＳ５１、Ｎｏ）、ステップＳ５２に移行する。

ステップＳ５２において、充電制御部１１２は充電電流切替部１０９に第１充電電流を出力させ、充電部１１０は第１充電電流により二次電池１０４を充電する。

続いて、ステップＳ５３において、第２直流電源判定部１１１は、第２直流電源１０２が動作しているか否かを判定する。

ステップＳ５３で、第２直流電源１０２が動作していないと判定された場合は（ステップＳ５３、Ｎｏ）、ステップＳ５１に戻り、ステップＳ５１以降の処理が再度実行される。一方、第２直流電源１０２が動作していると判定された場合は（ステップＳ５３、Ｙｅｓ）、ステップＳ５４に移行し、充電制御部１１２は、充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させ、充電部１１０は第２充電電流により二次電池１０４を充電する。

続いて、ステップＳ５５において、充電制御部１１２は、二次電池容量検出部１１３による検出値に基づき、二次電池１０４の電気容量が１００％であるか否かを判定する。

ステップＳ５５において、二次電池１０４の電気容量が１００％でないと判定された場合は（ステップＳ５５、Ｎｏ）、ステップＳ５３に戻り、ステップＳ５３以降の処理が再度実行される。一方、二次電池１０４の電気容量が１００％であると判定された場合は（ステップＳ５５、Ｙｅｓ）、画像形成装置１００は処理を終了する。

このようにして、画像形成装置１００は、二次電池１０４を充電する処理を実行することができる。

＜第１の実施形態に係る画像形成装置の作用効果＞
次に、本実施形態に係る画像形成装置の作用効果について説明する。

先ず、作用効果の説明に先立ち、比較例に係る画像形成装置について、図６を参照して説明する。図６は、比較例に係る画像形成装置の機能構成を説明する図である。なお、本実施形態に係る画像形成装置１００と同一の機能を備える構成には同一の部品番号を付し、説明を省略する。

画像形成装置２００は充電装置２０３を備え、充電装置２０３は、電流検出部２０７と、充電部２０８と、充電制御部２０９とを有する。電流検出部２０７は、第１直流電源１０１から出力された第１負荷電流と第１充電電流の和を検出し、充電制御部２０９は、電流検出部２０７の検出結果に応じて、可変充電制御を実行する。

つまり、比較例に係る画像形成装置２００は、第１直流電源１０１からの第１充電電流のみを用いて二次電池１０４への充電を行うものである。

次に、図７は、本実施形態に係る画像形成装置による作用効果の一例を説明する図である。図７（ａ）は負荷電力の時間変化を示す図、図７（ｂ）は充電電流の時間変化を示す図、図７（ｃ）は二次電池の電気容量の時間変化を示す図である。

図７に示されているグラフの横軸は何れも時間の経過を示している。図７（ａ）では、縦軸は直流負荷の負荷電力を示し、図７（ｂ）では、縦軸は二次電池１０４に入力される充電電流を示し、図７（ｃ）では、縦軸は二次電池１０４の蓄積される電気容量を示している。

図７（ａ）において、太い破線で示したグラフ７１は、第１直流負荷１０５の負荷電力を示し、太い実線で示したグラフ７２は、第２直流負荷１０６の負荷電力を示している。また、二点鎖線で示したグラフ７３は、第１直流電源１０１の許容電力値を示し、一点鎖線で示したグラフ７４は、第２直流電源１０２の許容電力値を示している。ここで、許容電力値とは、各電源の出力が最大供給可能電流時に供給される電力値である。

図７（ｂ）において、斜線ハッチングで示したグラフ７５は、第１直流電源１０１からの第１充電電流を示し、梨地ハッチングで示したグラフ７６は、第２直流電源１０２からの第２充電電流を示している。

図７（ｃ）において、太い黒色の実線で示したグラフ７７は、本実施形態に係る画像形成装置１００における二次電池１０４の電気容量の時間変化を示し、太い灰色の実線で示したグラフ７８は、比較例に係る二次電池の電気容量の時間変化を示している。なお、比較例に係るグラフ７８は、図６を用いて説明したように、第２直流電源１０２を充電のために用いず、第１直流電源１０１のみを充電のために用いる充電装置２０３を備えた画像形成装置２００によるものである。

図７において、期間Ｍ１は、画像形成装置１００がスリープしている期間、期間Ｍ２は画像形成装置１００がコピー処理を実行している期間、期間Ｍ３は画像形成装置１００が待機している期間である。また、期間Ｍ４は、画像形成装置１００がスリープしている期間、期間Ｍ５は、画像形成装置１００がコピー処理を実行している期間である。

期間Ｔ１及びＴ３では、画像形成装置１００がスリープしているため、第２直流電源１０２はオフにされている。この場合、第２直流電源判定部１１１は、第２直流電源１０２が動作していないと判定し、充電制御部１１２は、判定結果に応じて充電電流切替部１０９に第１充電電流を出力させる。また、期間Ｔ２及びＴ４では、画像形成装置１００がコピー処理を実行するか、或いは待機しているため、第２直流電源１０２はオンにされている。この場合、第２直流電源判定部１１１は、第２直流電源１０２が動作していると判定し、充電制御部１１２は、判定結果に応じて充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させる。図７（ｂ）において、期間Ｔ２及びＴ４では、第１直流電源１０１より出力電圧が大きい第２直流電源１０２から第２充電電流が二次電池１０４に入力されるため、期間Ｔ１及びＴ３に対して、充電電流が大きくなっている。

また、図７（ｃ）において、比較例に係る画像形成装置２００では、期間Ｔ２及びＴ４においても第１直流電源１０１からの第１充電電流により充電を行う。期間Ｔ２及びＴ４では負荷電力が大きいため、第１充電電流は小さくなり、その結果、グラフ７８に示すように、二次電池１０４の電気容量はほとんど増加していない。

これに対し、本実施形態に係る画像形成装置１００では、期間Ｔ２及びＴ４において、第２直流電源１０２からの第２充電電流により充電を行う。また、図７（ｂ）に示したように大きい充電電流により充電を行うため、図７（ｃ）に示すように、二次電池１０４の電気容量が大きく増加している。

以上説明したように、画像形成装置１００では、第２直流電源判定部１１１は第２直流電源１０２が動作しているか否かを判定し、第２直流電源１０２が動作している場合に、充電制御部１１２は充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させる。これにより、第１直流電源１０１より出力電圧の大きい第２直流電源１０２からの第２充電電流を用いて充電を行うことができ、第１直流電源１０１のみを充電に用いる比較例に対して、二次電池１０４に蓄積される電気容量を大きくすることができる。

また、画像形成装置１００がスリープモード等で第２直流電源１０２が動作しておらず、第２直流電源１０２を充電に使用できない場合は、第２直流電源判定部１１１による判定結果に応じて、充電制御部１１２は充電電流切替部１０９に第１充電電流を出力させる。これにより、第２直流電源１０２が動作していない場合にも充電を行うことができる。

このようにして、第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２からの電力の供給能力を最大限に活用することができ、充電の効率を上げることで、二次電池１０４が満充電になるまでの充電期間を、比較例に対して短縮することが可能となる。

また、本実施形態では、充電制御部１１２が可変充電制御を実行することで、第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２の電力供給能力を最大限に使い、二次電池１０４の満充電までの時間を短縮することができる。

さらに、本実施形態では、停止制御部１１５は、第１電流検出部１０７により検出された第１負荷電流と第１充電電流の和が、第１直流電源１０１の最大供給可能電流を超えた場合に、第１直流電源１０１及び充電部１１０の少なくとも一方を停止させる。また、停止制御部１１５は、第２電流検出部１０８により検出された第２負荷電流と第２充電電流の和が、第２直流電源１０２の最大供給可能電流を超えた場合に、第２直流電源１０２及び充電部１１０の少なくとも一方を停止させる。このようにすることで、電気回路のショート等によって、画像形成装置１００や充電装置１０３、二次電池１０４等が異常状態となり、過剰な電流が流れた場合にも、画像形成装置１００の故障を防ぎ、画像形成装置１００を保護することができる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る画像形成装置を説明する。なお、既に説明した実施形態と同一の構成部についての説明は省略する。

＜第２の実施形態に係る画像形成装置の機能構成＞
図８は、本実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を説明するブロック図である。画像形成装置１００ａは充電装置１０３ａを有し、充電装置１０３ａは充電制御部１１２ａを有する。また、充電制御部１１２ａは、余剰電力比較部１１６を有する。

余剰電力比較部１１６は、第１電流検出部１０７による検出結果に第１直流電源１０１の出力電圧を乗じて得られる負荷電力を、第１直流電源１０１の許容電力値から差し引くことで、第１直流電源１０１の余剰電力を取得する。また、余剰電力比較部１１６は、第２電流検出部１０８による検出結果に第２直流電源１０２の出力電圧を乗じて得られる負荷電力を、第２直流電源１０２の許容電力値から差し引くことで、第２直流電源１０２の余剰電力を取得する。そして、余剰電力比較部１１６は、第１直流電源１０１の余剰電力と、第２直流電源１０２の余剰電力とを比較する処理を実行する。

充電制御部１１２ａは、余剰電力比較部１１６による比較処理の結果、第２直流電源１０２の余剰電力が第１直流電源１０１の余剰電力より大きい場合に、充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させる機能を有する。

ここで、第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２の余剰電力は、「第１直流電源及び第２直流電源の状態」の一例であり、「第２直流電源１０２の余剰電力が第１直流電源１０１の余剰電力より大きい」という条件は、「所定の条件」の一例である。

＜第２の実施形態に係る画像形成装置の動作＞
次に、画像形成装置１００ａの動作について、図９を参照して説明する。図９は、本実施形態に係る画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。

先ず、ステップＳ９１において、充電制御部１１２ａは、二次電池容量検出部１１３による検出値に基づき、二次電池１０４の電気容量が１００％であるか否かを判定する。

ステップＳ９１において、二次電池１０４の電気容量が１００％であると判定された場合は（ステップＳ９１、Ｙｅｓ）、画像形成装置１００ａは処理を終了する。一方、二次電池１０４の電気容量が１００％でないと判定された場合は（ステップＳ９１、Ｎｏ）、ステップＳ９２に移行する。

ステップＳ９２において、充電制御部１１２ａは充電電流切替部１０９に第１充電電流を出力させ、充電部１１０は第１充電電流により二次電池１０４を充電する。

続いて、ステップＳ９３において、充電制御部１１２ａは、第２電流検出部１０８の出力に基づき、第２直流電源１０２の出力電流があるか否かを判定する。

ステップＳ９３で、第２直流電源１０２の出力電流がないと判定された場合は（ステップＳ９３、Ｎｏ）、ステップＳ９１に戻り、ステップＳ９１以降の処理が再度実行される。一方、第２直流電源１０２の出力電流があると判定された場合は（ステップＳ９３、Ｙｅｓ）、ステップＳ９４に移行し、充電制御部１１２ａは、第１充電電流による充電を停止させる。

続いて、ステップＳ９５において、余剰電力比較部１１６は、第１直流電源１０１の余剰電力を取得する。

続いて、ステップＳ９６において、充電制御部１１２ａは、第１電流検出部１０７から入力した第１負荷電流と第１充電電流の和の電流値を記憶部に出力し、記憶させる。ここで、記憶された電流値を第１記憶値とする。なお、記憶部は、画像形成装置１００ａの備えるＨＤＤ等で構成することができる。

続いて、ステップＳ９７において、余剰電力比較部１１６は、第２直流電源１０２の余剰電力を取得する。

続いて、ステップＳ９８において、充電制御部１１２ａは、第２電流検出部１０８から入力した第２負荷電流と第２充電電流の和の電流値を記憶部に出力し、記憶させる。ここで、記憶された電流値を第２記憶値とする。

なお、ステップＳ９６〜Ｓ９８の処理の順番は、適宜変更されてもよく、また、並行して実行されてもよい。

続いて、ステップＳ９９において、余剰電力比較部１１６は、第２直流電源１０２の余剰電力は第１直流電源１０１の余剰電力より大きいか否かを判定する。

ステップＳ９９で、第２直流電源１０２の余剰電力は第１直流電源１０１の余剰電力より大きいと判定された場合は（ステップＳ９９、Ｙｅｓ）、ステップＳ１００に移行する。

ステップＳ１００において、充電制御部１１２ａは、充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させ、充電部１１０は第２充電電流により二次電池１０４を充電する。

続いて、ステップＳ１０１において、充電制御部１１２ａは、第１電流検出部１０７が検出した第１負荷電流と第１充電電流の和を示す検出値を入力する。この検出値を第１検出値とする。

続いて、ステップＳ１０２において、充電制御部１１２ａは、記憶部に記憶させた第１記憶値が第１検出値より大きいか否かを判定する。

ステップＳ１０２で、第１記憶値が第１検出値より大きくないと判定された場合は（ステップＳ１０２、Ｎｏ）、ステップＳ１０３において、充電制御部１１２ａは、充電部１１０に第２充電電流による二次電池１０４の充電を停止させる。そして、ステップＳ９５に戻り、ステップＳ９５以降の処理が再度実行される。

一方、第１記憶値が第１検出値より大きいと判定された場合は（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に移行する。

ステップＳ１０４において、充電制御部１１２ａは、二次電池容量検出部１１３による検出値に基づき、二次電池１０４の電気容量が１００％であるか否かを判定する。

ステップＳ１０４において、二次電池１０４の電気容量が１００％でないと判定された場合は（ステップＳ１０４、Ｎｏ）、ステップＳ１００に戻り、ステップＳ１００以降の処理が再度実行される。一方、二次電池１０４の電気容量が１００％であると判定された場合は（ステップＳ１０４、Ｙｅｓ）、画像形成装置１００ａは処理を終了する。

ここで、ステップＳ９９に戻り、ステップＳ９９で、第２直流電源１０２の余剰電力は第１直流電源１０１の余剰電力より大きくないと判定された場合（ステップＳ９９、Ｎｏ）を説明する。

この場合は、ステップＳ１０５に移行し、充電制御部１１２ａは、充電電流切替部１０９に第１充電電流を出力させ、充電部１１０は第１充電電流により二次電池１０４を充電する。

続いて、ステップＳ１０６において、充電制御部１１２ａは、第２電流検出部１０８が検出した第２負荷電流と第２充電電流の和を示す検出値を入力する。この検出値を第２検出値とする。

続いて、ステップＳ１０７において、充電制御部１１２ａは、記憶部に記憶させた第２記憶値が第２検出値より大きいか否かを判定する。

ステップＳ１０７で、第２記憶値が第２検出値より大きくないと判定された場合は（ステップＳ１０７、Ｎｏ）、ステップＳ９４に戻り、ステップＳ９４以降の処理が再度実行される。一方、第２記憶値が第２検出値より大きいと判定された場合は（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８に移行する。

ステップＳ１０８において、充電制御部１１２ａは、二次電池容量検出部１１３による検出値に基づき、二次電池１０４の電気容量が１００％であるか否かを判定する。

ステップＳ１０８において、二次電池１０４の電気容量が１００％でないと判定された場合は（ステップＳ１０８、Ｎｏ）、ステップＳ１０５に戻り、ステップＳ１０５以降の処理が再度実行される。一方、二次電池１０４の電気容量が１００％であると判定された場合は（ステップＳ１０８、Ｙｅｓ）、画像形成装置１００ａは処理を終了する。

このようにして、画像形成装置１００ａは、二次電池１０４を充電する処理を実行することができる。

ここで、ステップＳ１０２及びＳ１０７において、負荷電流と充電電流の和の記憶値と検出値を比較する処理は、常時、第１直流電源１０１の余剰電力と第２直流電源１０２の余剰電力を比較し、余剰電力が大きい直流電源を用いて二次電池１０４への充電を行うためのものである。余剰電力が大きい直流電源を常時用いることで、第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２の電力供給能力を最大限に使い、二次電池１０４の満充電までの時間を短縮することができる。

より詳しくは、余剰電力を比較する時は充電を停止させる必要があるため、常時余剰電力を比較しようとすると、充電停止処理と余剰電力比較処理を常に繰り返すことになり、効率的な充電ができない場合がある。

記憶値と現状値の比較制御を入れることで、各電源の余剰電力の大小に逆転の可能性があるタイミングで余剰電力の比較処理（充電停止処理）を実行することができ、充電を効率的に行うことができる。

＜第２の実施形態に係る画像形成装置の作用効果＞
本実施形態に係る画像形成装置１００ａの作用効果を説明する。図１０は、本実施形態に係る画像形成装置の動作の一例を説明する図である。図１０（ａ）は負荷電力の時間変化を示す図、図１０（ｂ）は充電電流の時間変化を示す図、図１０（ｃ）は二次電池の電気容量の時間変化を示す図である。

図１０（ａ）において、余剰電力９１は、期間Ｔ４における第２直流電源１０２の余剰電力である。余剰電力比較部１１６が、第２電流検出部１０８による検出結果に第２直流電源１０２の出力電圧を乗じて得られる負荷電力を、第２直流電源１０２の許容電力値から差し引くことで、余剰電力９１は取得される。

一方、余剰電力９２は、期間Ｔ４における第１直流電源１０１の余剰電力である。余剰電力比較部１１６が、第１電流検出部１０７による検出結果に第２直流電源１０２の出力電圧を乗じて得られる負荷電力を、第２直流電源１０２の許容電力値から差し引くことで、余剰電力９２は取得される。

余剰電力比較部１１６は、余剰電力９１及び９２を比較し、第２直流電源１０２の余剰電力９１が第１直流電源１０１の余剰電力９２より大きいという比較結果を示す信号を、充電制御部１１２ａに出力する。充電制御部１１２ａは、余剰電力比較部１１６から入力した信号に応じ、充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させる。

また、余剰電力９３は、期間Ｔ３における第１直流電源１０１の余剰電力である。期間Ｔ３では、画像形成装置１００ａの動作モードはスリープモードであるため、第２直流電源１０２は動作していない。そのため、期間Ｔ３における第１直流電源１０１の余剰電力はゼロである。

従って、余剰電力比較部１１６は、期間Ｔ３では、第１直流電源１０１の余剰電力９３が第２直流電源１０２の余剰電力より大きいという比較結果を示す信号を充電制御部１１２ａに出力する。充電制御部１１２ａは、余剰電力比較部１１６から入力した信号に応じ、充電電流切替部１０９に第１充電電流を出力させる。

図１０（ｂ）において、期間Ｔ３では第１充電電流により充電が行われ、期間Ｔ４では、第１充電電流より大きい第２充電電流により充電が行われる。期間Ｔ１及びＴ２でも同様の処理が行われる。その結果、図１０（ｃ）に示すように、比較例に対して、二次電池１０４の電気容量を大きく増加させることができる。

以上説明したように、画像形成装置１００ａでは、余剰電力比較部１１６は、第１直流電源１０１の余剰電力と、第２直流電源１０２の余剰電力を比較し、充電制御部１１２は、第２直流電源１０２の余剰電力が大きい場合に、充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させる。これにより、第１直流電源１０１より出力電圧の大きい第２直流電源１０２からの第２充電電流を用いて充電を行うことができ、第１直流電源１０１のみを充電に用いる比較例に対して、二次電池１０４に蓄積される電気容量を大きくすることができる。

上述した以外の効果は第１の実施形態で説明したものと同様である。

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態に係る画像形成装置を説明する。

＜第３の実施形態に係る画像形成装置の機能構成＞
図１１は、本実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を説明するブロック図である。画像形成装置１００ｂは充電装置１０３ｂを有し、充電装置１０３ｂは充電制御部１１２ｂと、充電電力検出部１１７とを有する。

充電電力検出部１１７は、二次電池１０４に供給される充電電力を検出し、充電電力の検出値を示す信号を充電制御部１１２ｂに出力する電気回路である。

充電制御部１１２ｂは、余剰電力比較部１１６ｂを有する。余剰電力比較部１１６ｂは、第１電流検出部１０７による検出結果に第１直流電源１０１の出力電圧を乗じて得られる負荷電力と充電電力との合計値（第１電力値）から、充電電力検出部１１７から入力した充電電力の検出値を差し引くことで、画像形成装置１００ｂの負荷電力を求める。そして、第１直流電源１０１の許容電力値から画像形成装置１００ｂの負荷電力を差し引くことで、第１直流電源１０１の余剰電力を取得することができる。

同様に、余剰電力比較部１１６ｂは、第２電流検出部１０８による検出結果に第２直流電源１０２の出力電圧を乗じて得られる負荷電力と充電電力との合計値（第２電力値）から、充電電力検出部１１７から入力した充電電力の検出値を差し引くことで、画像形成装置１００ｂの負荷電力を求める。そして、第２直流電源１０２の許容電力値から画像形成装置１００ｂの負荷電力を差し引くことで、第２直流電源１０２の余剰電力を取得することができる。

余剰電力比較部１１６ｂは、第１直流電源１０１の余剰電力と、第２直流電源１０２の余剰電力とを比較する処理を実行する。

充電制御部１１２ｂは、余剰電力比較部１１６ｂによる比較処理の結果、第２直流電源１０２の余剰電力が第１直流電源１０１の余剰電力より大きい場合に、充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させる。

＜第３の実施形態に係る画像形成装置の動作＞
次に、画像形成装置１００ｂの動作について、図１２を参照して説明する。図１２は、本実施形態に係る画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。

先ず、ステップＳ１２１において、充電制御部１１２ｂは、二次電池容量検出部１１３による検出値に基づき、二次電池１０４の電気容量が１００％であるか否かを判定する。

ステップＳ１２１において、二次電池１０４の電気容量が１００％であると判定された場合は（ステップＳ１２１、Ｙｅｓ）、画像形成装置１００ｂは処理を終了する。一方、二次電池１０４の電気容量が１００％でないと判定された場合は（ステップＳ１２１、Ｎｏ）、ステップＳ９２に移行する。

ステップＳ１２２において、余剰電力比較部１１６ｂは、第１電流検出部１０７の検出値に基づき、第１電力値を取得する。第１電力値は、上述したように、第１電流検出部１０７による検出結果に第１直流電源１０１の出力電圧を乗じて得られる負荷電力と充電電力との合計値である。

続いて、ステップＳ１２３において、余剰電力比較部１１６ｂは、第２電流検出部１０８の検出値に基づき、第２電力値を取得する。第２電力値は、上述したように、第２電流検出部１０８による検出結果に第２直流電源１０２の出力電圧を乗じて得られる負荷電力と充電電力との合計値である。

なお、ステップＳ１２２〜Ｓ１２３の処理の順番は適宜変更されてもよく、また、並行して実行されてもよい。

続いて、ステップＳ１２４において、充電電力検出部１１７は、二次電池１０４に供給される充電電力を検出し、充電電力の検出値を示す信号を充電制御部１１２ｂに出力する。

続いて、ステップＳ１２５において、余剰電力比較部１１６ｂは、第１電力値から充電電力の検出値を差し引き、第１直流電源１０１の余剰電力を示す第１差分値を取得する。

続いて、ステップＳ１２６において、余剰電力比較部１１６ｂは、第２電力値から充電電力の検出値を差し引き、第２直流電源１０２の余剰電力を示す第２差分値を取得する。

なお、ステップＳ１２５〜Ｓ１２６の処理の順番は適宜変更されてもよく、また、並行して実行されてもよい。

続いて、ステップＳ１２７において、余剰電力比較部１１６ｂは、第２差分値は第１差分値より大きいか否かを判定する。ステップＳ１２７で、第２差分値は第１差分値より大きいと判定された場合は（ステップＳ１２７、Ｙｅｓ）、ステップＳ１２８に移行し、充電制御部１１２ｂは充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させ、充電部１１０は第２充電電流により二次電池１０４を充電する。その後、ステップＳ１３０に移行する。

一方、ステップＳ１２７で、第２差分値は第１差分値より大きくないと判定された場合は（ステップＳ１２７、Ｎｏ）、ステップＳ１２９に移行し、充電制御部１１２ｂは充電電流切替部１０９に第１充電電流を出力させ、充電部１１０は第１充電電流により二次電池１０４を充電する。その後、ステップＳ１３０に移行する。

続いて、ステップＳ１３０において、充電制御部１１２ｂは、二次電池容量検出部１１３による検出値に基づき、二次電池１０４の電気容量が１００％であるか否かを判定する。

ステップＳ１３０において、二次電池１０４の電気容量が１００％でないと判定された場合は（ステップＳ１３０、Ｎｏ）、ステップＳ１２２に戻り、ステップＳ１２２以降の処理が再度実行される。一方、二次電池１０４の電気容量が１００％であると判定された場合は（ステップＳ１３０、Ｙｅｓ）、画像形成装置１００ｂは処理を終了する。

このようにして、画像形成装置１００ｂは、二次電池１０４を充電する処理を実行することができる。

＜第３の実施形態に係る画像形成装置の作用効果＞
上述した第２の実施形態に係る画像形成装置１００ａでは、第１直流電源１０１と第２直流電源１０２の余剰電力を比較する際に、第１電流検出部１０７、又は第２電流検出部１０８による検出値に基づく電力値から充電電力を取り除いて正確に負荷電力を取得するために、充電を一旦停止させる必要がある。

これに対し、本実施形態では、充電電力検出部１１７により検出した充電電力値を、第１電流検出部１０７、又は第２電流検出部１０８による検出値に基づく電力値から差し引く。このようにすることで、充電を一旦停止させることなく、第１電流検出部１０７、又は第２電流検出部１０８による検出値に基づく電力値から充電電力を取り除いて正確に負荷電力を取得することができる。そして、充電を一旦停止させないため、充電装置１０３ｂによる制御処理を簡易化することができる。

なお、これ以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。

［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態に係る画像形成装置を説明する。

＜第４の実施形態に係る画像形成装置の機能構成＞
図１３は、本実施形態に係る画像形成装置の機能構成の一例を説明するブロック図である。画像形成装置１００ｃは充電装置１０３ｃを有し、充電装置１０３ｃは充電制御部１１２ｃを有する。また、充電制御部１１２ｃは、余剰電力判定部１１８を有する。

余剰電力判定部１１８は、画像形成装置１００ｃを制御するコントローラ３から入力した画像形成装置１００ｃの動作モード情報に基づき、第２直流電源１０２の余剰電力が第１直流電源の余剰電力より大きいか否かを判定する機能を有する。ここで、コントローラ３は、「画像形成制御部」の一例である。

余剰電力判定部１１８による判定方法について、さらに述べる。一例として、画像形成装置１００ｃの動作モードと、第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２のうちの余剰電力が大きいものとの対応関係を示すテーブルが、画像形成装置１００ｃの備えるＨＤＤ等の記憶部に記憶されている。

具体的には、図１４に例示したように、動作モードがスリープモードである時は、第１直流電源１０１が大きく、動作モードがコピーモード、或いは待機モードである時は、第２直流電源１０２が大きいことを示すテーブル１１９が記憶部に記憶されている。テーブル１１９は、動作モード毎での余剰電力を予め実験で取得する等して作成することができる。

余剰電力判定部１１８は、コントローラ３から入力した画像形成装置１００ｃの動作モード情報に基づき、上述した対応関係を示すテーブルを参照して、第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２の何れの余剰電力が大きいかを判定することができる。

図１３に戻り、充電制御部１１２ｃは、余剰電力判定部１１８による判定処理の結果、第２直流電源１０２の余剰電力が第１直流電源１０１の余剰電力より大きい場合に、充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させる。

＜第４の実施形態に係る画像形成装置の作用効果＞
以上説明したように、本実施形態では、コントローラ３から取得した画像形成装置１００ｃの動作モード情報に基づき、第２直流電源１０２の余剰電力が第１直流電源１０１の余剰電力より大きいかを判定する。そして、第２直流電源１０２の余剰電力が第１直流電源１０１の余剰電力より大きい場合に、充電電流切替部１０９に第２充電電流を出力させる。

このようにすることで、第１電流検出部１０７や第２電流検出部１０８、充電電力検出部１１７等を用いずに、第２直流電源１０２の余剰電力が第１直流電源１０１の余剰電力より大きいか否かを判定することができる。そして、画像形成装置１００ｃの構成を簡易化し、また、制御処理を簡易化することができる。

なお、上述した例では、画像形成装置１００ｃの動作モードと、第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２のうちの余剰電力が大きいものとの対応関係を示すテーブルを用いる場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、画像形成装置１００ｃの動作モードと、第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２のうちの余剰電力の予測値との対応関係を示すテーブルを用いても良い。このようなテーブルは、動作モード毎での余剰電力を予め実験で取得する等して作成することができる。

余剰電力判定部１１８は、コントローラ３から入力した画像形成装置１００ｃの動作モード情報に基づき、上述した対応関係を示すテーブルを参照して、第１直流電源１０１及び第２直流電源１０２の余剰電力の予測値を取得し、余剰電力の予測値を比較することで、何れの余剰電力が大きいかを判定することができる。

上述したもの以外の効果は、第１の実施形態で説明したものと同様である。

以上、実施形態を説明したが、本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

また、実施形態は、充電方法も含む。例えば、充電方法は、第１直流電源から入力した第１充電電流、及び前記第１直流電源より出力電圧が高い第２直流電源から入力した第２充電電流の何れか一方を出力する充電電流切替工程と、前記充電電流切替工程で出力された前記第１充電電流、及び前記第２充電電流の何れか一方により、二次電池を充電する充電工程と、前記第１直流電源及び前記第２直流電源の状態が所定の条件を満たす場合に、前記充電電流切替工程で前記第２充電電流を出力させる充電制御工程と、を含む。このような充電方法により、上述した充電装置と同様の効果を得ることができる。

また、上記で説明した実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

１ 操作パネル
２ 起動スイッチ
３ コントローラ（画像形成制御部の一例）
４ 読取部
５ エンジン制御部
６ プリンタユニット
７Ａ、７Ｂ 給紙カセット
８ 搬送ユニット
９ ＡＣ制御部
１０ 直流電源部
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 画像形成装置
１０１ 第１直流電源
１０２ 第２直流電源
１０３、１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ 充電装置
１０４ 二次電池
１０５ 第１直流負荷
１０６ 第２直流負荷
１０７ 第１電流検出部
１０８ 第２電流検出部
１０９ 充電電流切替部
１１０ 充電部
１１１ 第２直流電源判定部
１１２、１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ 充電制御部
１１３ 二次電池容量検出部
１１４ 電流制御部
１１５ 停止制御部
１１６、１１６ｂ 余剰電力比較部
１１７ 充電電力検出部
１１８ 余剰電力判定部
１１９ テーブル
Ｔ１〜Ｔ４、Ｍ１〜Ｍ５ 期間

特許４１２６３２９号公報

Claims (10)

1. 第１直流電源から入力した第１充電電流、及び前記第１直流電源より出力電圧が高い第２直流電源から入力した第２充電電流の何れか一方を出力する充電電流切替部と、
   前記充電電流切替部から出力された前記第１充電電流、及び前記第２充電電流の何れか一方により、二次電池を充電する充電部と、
   前記第１直流電源及び前記第２直流電源の状態が所定の条件を満たす場合に、前記充電電流切替部に前記第２充電電流を出力させる充電制御部と、を有する
   充電装置。
2. 前記充電制御部は、
   前記第２直流電源が動作していない場合に、前記充電電流切替部に前記第１充電電流を出力させ、
   前記第２直流電源が動作している場合に、前記充電電流切替部に前記第２充電電流を出力させる
   請求項１に記載の充電装置。
3. 前記第１直流電源が第１直流負荷に出力する第１負荷電流と、前記第１充電電流と、の和を検出する第１電流検出部と、
   前記第２直流電源が第２直流負荷に出力する第２負荷電流と、前記第２充電電流と、の和を検出する第２電流検出部と、を有し、
   前記充電制御部は、
   前記第２電流検出部による検出結果に基づき取得される前記第２直流電源の余剰電力が、前記第１電流検出部による検出結果に基づき取得される前記第１直流電源の余剰電力より大きい場合に、前記充電電流切替部に前記第２充電電流を出力させる
   請求項１に記載の充電装置。
4. 前記第１直流電源が第１直流負荷に出力する第１負荷電流と、前記第１充電電流と、の和を検出する第１電流検出部と、
   前記第２直流電源が第２直流負荷に出力する第２負荷電流と、前記第２充電電流と、の和を検出する第２電流検出部と、
   前記二次電池に供給される充電電力を検出する充電電力検出部と、を有し、
   前記充電制御部は、
   前記第２電流検出部による検出結果に基づき取得される前記第２直流電源の余剰電力と前記充電電力との差分値が、前記第１電流検出部による検出結果に基づき取得される前記第１直流電源の余剰電力と前記充電電力との差分値より大きい場合に、前記充電電流切替部に前記第２充電電流を出力させる
   請求項１に記載の充電装置。
5. 前記第１直流電源が第１直流負荷に出力する第１負荷電流と、前記第１充電電流と、の和を検出する第１電流検出部と、
   前記第２直流電源が第２直流負荷に出力する第２負荷電流と、前記第２充電電流と、の和を検出する第２電流検出部と、を有し、
   前記第１電流検出部、又は前記第２電流検出部による検出結果に基づき、前記充電部から前記二次電池に出力される電流を制御する電流制御部と、を有する
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の充電装置。
6. 前記電流制御部は、
   前記第１電流検出部による検出値が、前記第１直流電源の最大供給可能電流以内に収まるように前記充電部から前記二次電池に出力される電流を制御し、前記第１電流検出部による検出値が前記第２直流電源の最大供給可能電流以内に収まるように、前記充電部から前記二次電池に出力される電流を制御する
   請求項５に記載の充電装置。
7. 前記第１負荷電流と前記第１充電電流の和が前記第１直流電源の最大供給可能電流を超えた場合に、前記第１直流電源及び前記充電部の少なくとも一方を停止させ、
   前記第２負荷電流と前記第２充電電流の和が前記第２直流電源の最大供給可能電流を超えた場合に、前記第２直流電源及び前記充電部の少なくとも一方を停止させる、停止制御部を有する
   請求項１乃至６の何れか１項に記載の充電装置。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載の充電装置を有する
   画像形成装置。
9. 前記充電制御部は、
   前記画像形成装置を制御する画像形成制御部から取得した前記画像形成装置の動作状態に基づいて取得される前記第２直流電源の余剰電力が、前記画像形成装置の動作状態に基づき取得される前記第１直流電源の余剰電力より大きい場合に、前記充電電流切替部に前記第２充電電流を出力させる
   請求項８に記載の画像形成装置。
10. 第１直流電源から入力した第１充電電流、及び前記第１直流電源より出力電圧が高い第２直流電源から入力した第２充電電流の何れか一方を出力する充電電流切替工程と、
    前記充電電流切替工程で出力された前記第１充電電流、及び前記第２充電電流の何れか一方により、二次電池を充電する充電工程と、
    前記第１直流電源及び前記第２直流電源の状態が所定の条件を満たす場合に、前記充電電流切替工程で前記第２充電電流を出力させる充電制御工程と、を含む
    充電方法。

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