JP4989995B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は省エネルギを促進するために二次電池を搭載し、コントローラ省エネ回路を備えた画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられている定着装置として加熱手段を内部に有する定着ローラ（加熱ローラ）を用いた熱ローラ定着方式が、低速機から高速機まで、また、モノクロ機からフルカラー機まで、幅広く採用されている。しかしながら、従来の熱ローラ定着方式の定着装置では、記録材やトナーを過熱する際に、熱容量の大きな定着ローラを加熱する必要があるため、エネルギ効率が悪く、省エネルギという観点からは不利であった。
ところで、熱電変換技術を用いた発電は、比較的低品質の熱においても直接電気に変換することが可能であり、現状の未利用の廃熱を回収できる技術であるため、最近のエネルギ問題や環境問題の深刻化に伴い、熱電変換技術に対する期待度はますます大きくなっている。
この熱電変換技術とは、異なる２種の金属やｐ型半導体とｎ型半導体等が対になった熱電変換材料に温度差を与えることによって両端に熱起電力が発生するゼーベック効果を利用して、熱エネルギを直接電力に変換する技術であり、モーターやタービン等の可動部を必要とせず、また、老廃物もないという優れた特徴を有している。
そこで、例えば特許文献１には、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、記録紙上の未定着画像を熱により定着する定着手段から排出する熱を熱の影響を受けやすい周辺機器から絶縁し、また排出する熱の回収を行い、再利用し省エネルギ性を向上させるため、記録紙を給紙する給紙搬送手段と、前記記録紙に未定着画像を形成する未定着画像形成手段と、前記未定着画像を熱により定着する定着手段と、該定着手段によって画像が定着された記録紙を排紙する排紙搬送手段を備えた画像形成装置において、前記定着手段を断熱部材で包囲し、前記断熱部材は、表面に熱電変換素子を有し、さらに前記熱電変換素子により熱電変換した電力を蓄電する蓄電装置を有する発明が開示されている。

また、特許文献２には、記録材あるいは定着ローラから加圧ローラに移動した廃熱を再利用するため、互いに圧接する加熱ローラ及び加圧ローラを備え、トナー像を保持した記録材を前記加熱ローラと加圧ローラの圧接部にて加熱加圧しながら挟持搬送することによって、前記トナー像を前記記録材に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、加圧ローラの熱を熱電変換可能な熱電変換手段を備えた構成が開示されている。

さらに、特許文献３には、熱電変換手段を利用することにより、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真画像形成装置、及び該画像形成装置を構成する付属装置から排出している熱を回収し、電気エネルギとして再利用するため、転写紙を給紙部から搬送する給紙搬送手段と、未定着画像を形成する画像形成手段と、未定着画像が形成された転写紙を熱により定着する定着手段と、前記定着手段の転写紙通過方向の下流側に転写紙を案内する搬送手段を備えた電子写真画像形成装置において、高温度排熱の熱電変換として第一の熱電変換手段及び、低温度排熱の熱電変換としての第二並びに第三の熱電変換手段を備えた発明が開示されている。

また、一般に利用されている印刷機、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置は、近年、画像の再現性、安定性等の理由から、オフィス、あるいは、家庭等で普及しつつある。一方、この種の画像形成装置は、利用形態が製品の持つ性格上、電源を投入した状態で稼働しているのが通常であり、エネルギ消費の削減よりも、利便性を向上させることを図っていた。しかしながら、エネルギ消費の課題が顕在化した今日では、稼働時間よりも待機時間の方が長いという問題を併せ持つ熱定着部におけるエネルギ消費量の低減、あるいは、温暖化に影響する化石燃料等の枯渇資源エネルギ源の使用抑制が求められている。
また、情報を取り扱う機器における電源の安定供給も求められており、この電源の安定供給に関して、集中型電源供給（火力、水力、原子力等）のインフラ状況で、安定化電源（ＵＰＳ）やキャパシタに代表されるバックアップ用蓄電器（二次電池）等を用いることによって対策がなされているのが現状である。
特開２００５−３３８４３０号公報 特開２００５−３０８８２６号公報 特開２００５−０９９５２７号公報

このように従来の画像形成装置では、複数のエネルギ供給手段（エネルギ蓄積手段）として主電源の他に二次電池、キャパシタ、燃料電池のいずれかを用い、加熱定着動作のように消費電力が大きくなる状態に移行する期間にエネルギを付勢してその移行期間を短縮するとともにファーストコピータイムの縮減と省エネルギを図っている。しかし、この画像形成装置では、１つのエネルギ供給手段である主電源は交流商用ライン電源であり、他のエネルギ供給手段は副電源としてエネルギの一時的な付勢を行うための補助的な機能を受け持っている。

したがって、エネルギ供給源は全体として商用電源に頼らざるを得ない。また、燃料電池などの自発的発電手段を副電源として備えたとしても、このような自発的発電手段は上記移行期間に、蓄積した電気エネルギを用いて一時的にエネルギを付勢するための補助的手段でしかありえない。むしろ自発的発電手段を一時的なエネルギ付勢の補助として使用することは、常時エネルギを供給し得る自発的発電手段の前記補助使用によりエネルギ源（燃料）の浪費を招く原因になる。

以上より、従来の技術は、ファーストコピータイムの短縮化とともに省エネルギ化を目的とするが、この２つの背反的な目的に対する抜本的な解決策となっていない。その理由は、主電源たる交流商用電源（ライン電源）がエネルギ供給手段の大半を占め、副電源と位置付けた補助電源装置を採用してこれを受動的に適用しているため、補助電源装置である発電装置ないし蓄電装置のエネルギ駆動源としての使い方が限定的になっているからである。その結果、省エネルギモード時の電力維持や立上げ時間の短縮化（ファーストコピータイムの削減）などには相応の効果があるにしても、画像形成装置が設置されるサイト（配備場所）全てのエネルギ使用形態を総体として捉え、画像形成装置が設置される孤立空間を越えて、画像形成装置間のエネルギ消費を積極的に分担するような合理的かつ協調的な使い方になっていない、という点が難点であった。

そこで、本発明が解決すべき課題は、商用電源や発電装置、蓄電装置、給電装置などのデバイス群の機能を好適に組み合わせて、主電源−補助電源の主従的な利用方法ではなく、個々のデバイスの機能を能動的に作用させることにより、画像形成装置のエネルギ消費及び制御機能を合理的に分化させて画像形成装置全体のエネルギ消費総量を削減するようにした際、制御部の負荷を低く抑え、かつ、負荷変動を少なくすることにある。

前記課題を解決するため、第１の手段は、装置の一部への電源供給を停止して消費電力を低減する省電力モードを有する画像形成装置において、前記画像形成装置の各部の制御を行う制御部と、前記省電力モードにおいて前記画像形成装置の必要な部位の制御を行う省エネ制御部と、前記制御部への電源供給を行うと共に前記省エネ制御部への電源供給が可能な電源供給部と、前記省エネ制御部への電源供給が可能な二次電池と、前記二次電池を充電する充電電源供給部と、前記充電電源供給部による前記二次電池の充電を制御する充電制御部と、前記省エネ制御部への電源供給元を前記電源供給部と前記二次電池とで切り替えるセレクタとを含むことを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段において、前記省エネ制御部は、電気料金が他の時間帯よりも安い低料金価格帯において前記充電電源供給部が前記二次電池を充電するように制御することを特徴とする。

第３の手段は、第１の手段において、前記省エネ制御部は、定められた日時において前記充電電源供給部による前記二次電池の充電をキャンセルするように制御することを特徴とする。

第４の手段は、第１の手段において、前記電源供給部に供給されるＡＣ電源ラインのＡＣ電流を検出する検出手段を備え、前記省エネ制御部は、前記検出手段によって検出されたＡＣ電流を所定の期間毎に積算して所定時間毎の積算電力を求め、前記求めた所定時間毎の積算電力に基づいて前記充電電源供給部による前記二次電池の充電を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

本発明によれば、制御部の負荷を低く抑え、かつ、負荷変動を少なくすることができる。

図１は、本実施形態に係る画像形成システムのシステム構成を示す図である。同図において、本実施形態に係る画像形成システムは、ネットワークＮＴを介してホストＰＣと画像形成装置ＰＲが接続されたシステムである。画像形成装置は、カラープリンタＰＴＲに対してスキャナＳＣＲ、自動原稿供給装置ＡＤＦ、及びソータ１１を備えており、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと称す）等のホストＰＣから、ネットワークＮＴを通じて、画像情報である印刷データが与えられると、その印刷データをプリントアウト（画像出力）する。この画像形成装置ＰＲは、複合機能があるデジタルカラー複写機であり、前述のようにプリンタとして機能するだけでなく、自身で原稿のコピーを生成することもできる。また、画像形成装置ＰＲには、画像形成装置ＰＲに対して脱着可能な補助電池装置５０と、補助電池装置５０に対して脱着可能な二次電池５２が搭載されている。なお、画像形成装置ＰＲの前面側の上部には操作パネルＯＰＢが設けられている。

図２は図１におけるプリンタＰＴＲの概略構成を示す図である。プリンタＰＴＲは電子写真方式のレーザ走査型のカラープリンタであり、作像装置、給紙装置（バンク）、両面給紙装置、及び後処理装置（ソータ）１１によって構成されている。作像装置は、感光体１、メインチャージャ２、レーザ走査器３、現像装置４、転写ベルト６、転写分離チャージャ８、搬送ベルト９及び定着器１０から主に構成されている。

レーザ走査器３には、Ｂｋ（黒），Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の各色の成分に分解された画像データが、各色単位で与えられる。各色単位が１画像形成単位である。単色記録のときには、上記４色のうちの一色の画像データがレーザ走査器３に与えられる。感光体１は定速度で回転駆動され、メインチャージャ２にて荷電された電位はクエンチングランプＱＬで適正電位に調整される。そして帯電面に、レーザ走査器３が画像データで変調したレーザを走査投射する。これにより、画像データに対応する静電潜像が感光体１に形成される。この静電潜像が、回転位置決め方式の現像装置４の画像形成指定色（例えばＢｋ）に対応する色の現像トナーを有する現像器（Ｂｋ）にて現像されて顕像すなわちトナー像となる。トナー像は、転写チャージャ５によって転写ベルト６に転写され、転写分離チャージャ８によってレジストローラ７で送り込まれる転写紙に転写される。トナー像が転写された転写紙は搬送ベルト９によって定着器１０に送り込まれる。

定着器１０は加熱及び加圧により転写紙上のトナー像を転写紙に固定する。定着を終えた転写紙は、ソータ１１に排出される。トナー像の転写を終えた感光休面はクリーニング装置１２でクリーニングされる。転写ベルト６の転写を終えた面はクリーニングブレード１３で拭われる。感光体１を臨む所定の位置にはＰセンサと呼ばれる感光体１面上のトナー濃度を検出する反射型の光センサ１４が配置され、転写ベルト６の基準位置を示すマークを検出する反射型の光センサ１５が転写ベルト６の内側に設けられている。また、定着ローラ１０のローラに対向する位置には定着ローラの温度を検出する温度センサ１６が設けられている。

２色以上のカラー重ね記録（最も代表的なものはフルカラー記録）のときには、前述の感光体１上へのトナー像の形成と転写ベルト６への転写が、各色分繰り返されて転写ベルト６上において各色トナー像が重畳され、所要色分の重ね転写を終えてから、一度に転写紙に転写される。

図３は図１に示した画像形成装置ＰＲの給電部を含むシステム構成を示すブロック図である。同図において、画像形成装置ＰＲに給電する場合、図示しないコンセントに接続されたプラグ１００から主電源スイッチ１０１、ＡＣ電流検出装置１０２、ＡＣ ＯＮ／ＯＦＦセンサ１０３、ＡＣカット装置１０４を経て本体及び主要回路への給電装置（メインＰＳＵ）１０５にＡＣ電源を供給し、メインＰＳＵ１０５でＡＣをＤＣに変換し、画像形成装置ＰＲの各部にＤＣ電源を供給する。

一方、充電専用ＰＳＵ１０６が設けられ、この充電専用ＰＳＵ１０６から充電用のＤＣ電源が１つのモジュールとなっている二次電池とその充電制御部１０８（以下、単に二次電池と称する）に接続されている。二次電池１０８は電源セレクタ１０７を介して画像形成装置ＰＲの制御回路の省エネ回路用のコントローラ（以下、コントローラ省エネ回路と称す）１１２に接続され、省エネ時に必要個所にＤＣ電源を供給する。コントローラ省エネ回路１１２はコントローラの各モードで共通して通電されている回路である。電源セレクタ１０７はメインＰＳＵ１０５からもＤＣ電源の供給を受け、コントローラ省エネ回路１１２に電源供給を行う場合に、二次電池１０８のＤＣ放電あるいはメインＰＳＵ１０５かのＤＣ電源のいずれかを選択する。

画像形成装置ＰＲは、前記操作部ＯＰＢ、スピーカ１１３等を備え、制御回路には主回路を制御するメインコントローラ１１１と省エネ回路を制御するコントローラ省エネ回路１１２とが設定されている。メインコントローラ１１１は、メインマイコン１１１ａ及び通信インターフェース制御部１１１ｂを備え、メインマイコン１１１ａによって画像形成装置ＰＲの主要部の制御を実行するとともに、通信インターフェース制御部１１１ｂによってネットワークを介し、あるいはＵＳＢ等によって外部機器との通信制御を実行する。コントローラ省エネ回路１１２はサブマイコン１１２ａ及びＲＴＣ（リアルタイムクロック）１１２ｂを備え、省エネモード時における制御を司る。

前記ＡＣ電流検出装置１０２は検出したＡＣ電流の電流値をコントローラ省エネ回路１１２に入力し、ＡＣ ＯＮ／ＯＦＦセンサはＡＣ ＯＮ／ＯＦＦ状態信号をコントローラ省エネ回路１１２に入力する。一方、コントローラ省エネ回路１１２からは、ＡＣカット装置１０４にＡＣカットする／しない制御信号が、充電専用ＰＳＵ１０６及び二次電源１０８には電池充電する／しない制御信号が、それぞれ入力される。また、コントローラ省エネ回路１１２は電源セレクタ１０７に電源セレクト信号を出力する。

電源セレクタ１０７はコントローラ省エネ回路１１２からの電源セレクト信号により、メインＰＳＵから給電／二次電池から給電／ＯＦＦのいずれかを選択する。

このように本実施形態においては、画像形成装置ＰＲにおけるＰＳＵは、本体及びその他主要電気回路用のメインＰＳＵ（第１の給電装置）１０５及び二次電池１０８の充電専用の充電専用ＰＳＵ（第２の給電装置）１０６の２つのＰＳＵを備えている。

省エネ時（待機時等）にも常に動作している特定の回路部にフォーカスしたコントローラ省エネ回路への給電を二次電池１０８から行うか、メインＰＳＵ１０５から行うか選択が可能となっている。この選択に関してもコントローラ省エネ回路１１２上のサブマイコン１１２ａから出力される電源セレクト新語運よって制御可能である。

図４は図３の給電部に対する比較例を示すブロック図である。この比較例は図３の給電回路に対して、ＡＣ電源検出装置１０２及び充電専用ＰＳＵ１０６が削除され、さらに、画像形成装置ＰＲ側では、コントローラ省エネ回路１１２が省略されている。これにより、本体及びその他主要回路への給電装置（ＰＳＵ）１０５及び二次電池１０８を電源セレクタ１０７によって選択し、待機時には二次電池１０８からの供給とすることにより省エネルギ駆動を実現している。

図５は図３のシステム構成におけるシステム状態の遷移図である。

図５の状態遷移図では、白抜きがＯＦＦを、網点が電池給電を、ハッチングがＰＳＵ給電をそれぞれ示す。また、小さな円はコントローラ省エネ回路を、大きな円はコントローラ回路をそれぞれ示す。図５の状態では、
１）ＳＨＵＴＤＯＷＮモード（Ｍ１）
２）電池残量確保モード（Ｍ２）
３）電池交換モード（Ｍ３）
４）ＳＨＵＴＤＯＷＮ準備モード（Ｍ４）
５）充電スタンバイモード（Ｍ５）
６）充電動作モード（Ｍ６）
７）充電省エネモード（Ｍ７）
８）スタンバイモード（Ｍ８）
９）動作モード（Ｍ９）
１０）省エネモード（Ｍ１０）
の１０のモードが設定される。各モード時の各部の状態は以下の通りである。
１）ＳＨＵＴＤＯＷＮモード Ｍ１
ＡＣ電源 ＝ ＯＦＦ
ＡＣ ＣＵＴ ＝ しない
充電 ＝ しない
コントローラ省エネ電源＝ ＯＦＦ
コントローラ電源 ＝ ＯＦＦ
電池残量 ＝ ０〜１００％
通信 ＝ ＯＦＦ
操作パネルからの操作 ＝ 不可
２）電池残量確保モード Ｍ２
ＡＣ電源 ＝ ＯＦＦ
ＡＣ ＣＵＴ ＝ しない
充電 ＝ しない
コントローラ省エネ電源＝ ＯＦＦ
コントローラ電源 ＝ ＯＦＦ
電池残量 ＝ ０〜１００％
通信 ＝ ＯＦＦ
操作パネルからの操作 ＝ 不可
３）電池交換モード Ｍ３
ＡＣ電源 ＝ ＯＮ
ＡＣ ＣＵＴ ＝ しない
充電 ＝ しない
コントローラ省エネ電源＝ ＰＳＵ
コントローラ電源 ＝ ＰＳＵ
電池残量 ＝ ０％
通信 ＝ ＯＦＦ
操作パネルからの操作 ＝ 不可
４）ＳＨＵＴＤＯＷＮ準備モード Ｍ４
ＡＣ電源 ＝ ＯＦＦ
ＡＣ ＣＵＴ ＝ しない
充電 ＝ しない
コントローラ省エネ電源＝ 電池
コントローラ電源 ＝ ＯＦＦ
電池残量 ＝ １〜９５％
通信 ＝ ＯＦＦ
操作パネルからの操作 ＝ 不可
５）充電スタンバイモード Ｍ５
ＡＣ電源 ＝ ＯＮ
ＡＣ ＣＵＴ ＝ しない
充電 ＝ する
コントローラ省エネ電源＝ ＰＳＵ
コントローラ電源 ＝ ＰＳＵ
電池残量 ＝ ５〜９４％
通信 ＝ ＯＮ
操作パネルからの操作 ＝ 可能
６）充電動作モード Ｍ６
ＡＣ電源 ＝ ＯＮ
ＡＣ ＣＵＴ ＝ しない
充電 ＝ する
コントローラ省エネ電源＝ ＰＳＵ
コントローラ電源 ＝ ＰＳＵ
電池残量 ＝ ５〜９５％
通信 ＝ ＯＮ
操作パネルからの操作 ＝ 可能
７）充電省エネモード Ｍ７
ＡＣ電源 ＝ ＯＮ
ＡＣ ＣＵＴ ＝ しない
充電 ＝ する
コントローラ省エネ電源＝ ＰＳＵ
コントローラ電源 ＝ ＯＦＦ
電池残量 ＝ １０〜９４％
通信 ＝ ＯＮ
操作パネルからの操作 ＝ サブ電源キーのみ可能
８）スタンバイモード Ｍ８
ＡＣ電源 ＝ ＯＮ
ＡＣ ＣＵＴ ＝ しない
充電 ＝ しない
コントローラ省エネ電源＝ 電池
コントローラ電源 ＝ ＰＳＵ
電池残量 ＝ １１〜９５％
通信 ＝ ＯＮ
操作パネルからの操作 ＝ 可能
９）動作モード Ｍ９
ＡＣ電源 ＝ ＯＮ
ＡＣ ＣＵＴ ＝ しない
充電 ＝ しない
コントローラ省エネ電源＝電池
コントローラ電源 ＝ ＰＳＵ
電池残量 ＝ ５〜９５％
通信 ＝ ＯＮ
操作パネルからの操作 ＝ 可能
７）ＡＣ・０Ｗ 電池駆動省エネモード Ｍ１０
ＡＣ電源 ＝ ＯＮ ｏｒ ＯＦＦ
ＡＣ ＣＵＴ ＝ する
充電 ＝ しない
コントローラ省エネ電源＝ 電池
コントローラ電源 ＝ ＯＦＦ
電池残量 ＝ １１〜９５％
通信 ＝ ＯＮ
操作パネルからの操作 ＝ サブ電源キーのみ可能
前記各モードは以下のように遷移する。
・ＳＨＵＴＤＯＷＭモードＭ１でＡＣ ＯＮしたら（Ｃ１）、電池残量確保モードＭ２に移行する。
・電池残量確保モードＭ２で電池残量が５％未満の場合（Ｃ２）、強制的に充電する。
・電池残量確保モードＭ２で電池残量が５％以上の場合、コントローラ電源をＯＮし（Ｃ３）、充電スタンバイモードＭ５に移行する。

・電池残量確保モードＭ２で電池不良なら（Ｃ４）、電池交換モードＭ３に移行する。
・充電スタンバイモードＭ５で電池残量が９５％以上になったら（Ｃ５）、スタンバイモードＭ８に移行する。
・充電スタンバイモードＭ５で電池不良なら（Ｃ６）、電池交換モードＭ３に移行する。
・スタンバイモードＭ８で動作開始要求がきたら（Ｃ７）、動作モードＭ９に移行する。
・スタンバイモードＭ８で電池残量が１０％以下になったら（Ｃ８）、充電スタンバイモードＭ５に移行する。
・動作モードＭ９で動作が停止したら（Ｃ９）、スタンバイモードＭ８に移行する。
・動作モードＭ９で電池残量が１０％以下になったら（Ｃ１０）、充電動作モードＭ６に移行する。
・スタンバイモードＭ８で規定時間が経過したら（Ｃ１１）、省エネモードＭ１０に移行する。
・スタンバイモードＭ８又は充電スタンバイモードＭ５でキー操作したら（Ｃ１２）、ＳＨＵＴＤＯＷＮ準備モードＭ４に移行する。
・充電動作モードＭ６で電池残量が９５％以上になったら（Ｃ１３）、動作モードＭ９に移行する。
・充電動作モードＭ６で動作が停止したら（Ｃ１４）、充電スタンバイモードＭ５に移行する。
・充電スタンバイモードＭ５で動作開始要求がきたら（Ｃ１５）、充電動作モードＭ６に移行する。
・充電スタンバイモードＭ５で規定時間が経過したら（Ｃ１６）、充電省エネモードＭ７に移行する。
・充電省エネモードＭ７で動作開始要求がきたら（Ｃ１７）、充電動作モードＭ６に移行する。
・充電省エネモードＭ７で電池残量が９５％以上になったら（Ｃ１８）、省エネモードＭ１０に移行する。
・省エネモードＭ１０で動作開始要求がきたら（Ｃ１９）、動作モードＭ９に移行する。
・省エネモードＭ１０で電池残量が１０％以下になったら（Ｃ２０）、充電省エネモードＭ７に移行する。
・充電省エネモードＭ７でＡＣ電源がＯＦＦしたら（Ｃ２１）、ＳＨＵＴＤＯＷＭ準備モードＭ４に移行する。
・充電省エネモードＭ７で電池不良なら（Ｃ２２）、電池交換モードＭ３に移行する。
・電池交換モードＭ３で電池交換したら（Ｃ２３）、電池残量確保モードＭ２に移行する。
・電池残量確保モードＭ２でＡＣ電源がＯＦＦしたら（Ｃ２４）、ＳＨＵＴＤＯＷＮモードＭ１に移行する。
・電池交換モードＭ３では電池交換する前に電池残量５％未満になるまで強制放電する（Ｃ２５）。

・ＳＨＵＴＤＯＷＮモードＭ４でＳＨＵＴＤＯＷＮ準備できたらコントローラ電源をＯＦＦし（Ｃ２６）、ＳＨＵＴＤＯＷＮモードＭ１に移行する。

このようにモードを設定し、二次電池からの給電とメインＰＳＵからの給電を設定すると、スタンバイモードＭ２、充電スタンバイモードＭ５、充電動作モードＭ６、及び充電省エネモードＭ７の４つのモードでは、二次電池１０８に対して充電を行う。

通常のスタンバイモードＭ８、動作モードＭ９、及び省エネモードＭ１０では、二次電池１０８の充電残量をそれぞれ監視し、電池残量が所定量、本実施形態では９５％以上であれば、電池駆動のモードに状態遷移し、電池駆動スタンバイモードＭ５、電池駆動印刷モードＭ６、及び電池駆動省エネモードＭ７へ移行する。

その際、前記電池駆動スタンバイモードＭ５、電池駆動印刷モードＭ６、及び電池駆動省エネモードＭ７では、電池残量を監視し、電池残量が１０％以下になったらそれぞれ充電スタンバイモードＭ５、充電動作モードＭ６、及び充電省エネモードＭ７に移行する。一方、充電スタンバイモードＭ５、充電動作モードＭ６、及び充電省エネモードＭ７で電磁残量が９５％以上になったらそれぞれスタンバイモードＭ８、動作モードＭ９、及び省エネモードＭ１０に移行する。

図６はＰＳＵの負荷率と変換効率との関係を示す特性図で、ＡＣ１００ＶからＤＣ５Ｖへの変換時の特を示す。この図から分かるように図４の比較例で示したように１つのＰＳＵでコントローラへの給電と二次電池への給電を行わせる場合には、幅広い使用をカバーして設計する必要があるが、コントローラへの給電と二次電池への給電それぞれにＰＳＵを設けた２ＰＳＵ構成であると、それぞれの使用に合わせた特性のＰＳＵを使用することができる。特に充電専用のＰＳＵ１０６を用いた場合には、充電専用ＰＳＵ１０６の仕様を、高変換効率を得られるように合わせ込むことができる。

本実施形態では、画像形成装置ＰＲの各部（省エネルギ時の動作以外の）の動作の制御を司るメインコントローラ１１１とコントローラ省エネ回路１１２とを分け、さらにそれぞれに対して別個の電源から給電するようにしている。すなわち、メインコントローラ１１１には、メインＰＳＵ１０５から給電され、コントローラ省エネ回路１１２には二次電池１０８から給電される。ただし、二次電池１０８が空の場合には、電源セレクタ１０７がメインＰＳＵ１０５からの給電経路を選択し、メインＰＳＵ１０５からコントローラ省エネ回路１１２に給電され、その間に充電専用ＰＳＵ１０６によって二次電池１０８への充電が行われる。

また、コントローラ省エネ回路１１２には、マイコン１１２ａとＲＴＣ１１２ｂが設けられているので、両者により時間管理が可能となる。これにより、コントローラ省エネ回路１１２は充電専用ＰＳＵ１０６及び二次電池１０８に対して電池充電する制御信号により充電時間を例えば夜間の低料金価格帯に設定し、あるいは、充電休止日の設定及び設定解除を行うことができる。

さらに、ＡＣ電流検出装置１０２から電流値がコントローラ省エネ回路１１２に入力されるので、入力された電流値を、時間をパラメータとして積算することにより、任意の時間における消費電力が算出できる。これにより、消費電力の管理も可能となり、より経済的に充電時間を設定することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成システムのシステム構成を示す図である。 図１におけるプリンタの概略構成を示す図である。 図１に示した画像形成装置の給電部を含むシステム構成を示すブロック図である。 図３の給電部に対する比較例を示すブロック図である。 図３のシステム構成におけるシステム状態の遷移図である。 ＰＳＵの負荷率と変換効率との関係を示す特性図である。

符号の説明

１０２ ＡＣ電流検出装置
１０５ メインＰＳＵ
１０６ 充電専用ＰＳＵ
１０７ 電源セレクタ
１０８ 二次電池（及び充電制御部）
１１１ メインコントローラ
１１２ コントローラ省エネ回路
１１２ａ マイコン
１１２ｂ ＲＴＣ
ＰＲ 画像形成装置

Claims (4)

1. 装置の一部への電源供給を停止して消費電力を低減する省電力モードを有する画像形成装置において、
   前記画像形成装置の各部の制御を行う制御部と、
   前記省電力モードにおいて前記画像形成装置の必要な部位の制御を行う省エネ制御部と、
   前記制御部への電源供給を行うと共に前記省エネ制御部への電源供給が可能な電源供給部と、
   前記省エネ制御部への電源供給が可能な二次電池と、
   前記二次電池を充電する充電電源供給部と、
   前記省エネ制御部への電源供給元を前記電源供給部と前記二次電池とで切り替えるセレクタとを含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記省エネ制御部は、電気料金が他の時間帯よりも安い低料金価格帯において前記充電電源供給部が前記二次電池を充電するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記省エネ制御部は、定められた日時において前記充電電源供給部による前記二次電池の充電をキャンセルするように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記電源供給部に供給されるＡＣ電源ラインのＡＣ電流を検出する検出手段を備え、
   前記省エネ制御部は、前記検出手段によって検出されたＡＣ電流を所定の期間毎に積算して所定時間毎の積算電力を求め、前記求めた所定時間毎の積算電力に基づいて前記充電電源供給部による前記二次電池の充電を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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