JP5224054B2 - 画像形成装置及び消費電力報知方法 - Google Patents

Description

本発明は、消費電力を監視する機能を有する画像形成装置（複写機、プリンタ等）に関する。

近年、ＣＯ２削減という観点から製品を見直す、という機運の高まりがある。画像形成装置についてみると、ライフサイクル全体を通じてのＣＯ２発生量のうちで、最も大きな割合を占めるのが、ユーザの元で使用される消費電力である。そこで、画像形成装置の消費電力を把握する手段として、消費電力の計測機器を外付けして画像形成装置の積算電力を直接測定する方法（特許文献１）が、提案されている。

しかしながら、消費電力を直接計測する方法は、計測機器を内蔵、あるいは外付けしなければならず、コストアップにつながる、という問題が生じる。
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、特に電力計測機器を追加することなく現在の消費電力を推定し、消費電力の上昇をユーザに報知することにある。

本発明は、設定される動作モードによって動作させる部品及び動作状態を変更する画像形成装置であって、部品の動作状態を監視し、監視結果を累積動作量として得る部品動作量取得手段と、予め定められた部品の累積動作量と消費電力の関係に基づいて、前記部品動作量取得手段が得た累積動作量からこの結果を得た時点における部品の消費電力を動作モード毎に推測する消費電力推測手段と、前記消費電力推測手段が推測した部品の消費電力によって所定の周期で更新される消費電力情報の現在値と、予め定められた消費電力情報の上限値の少なくとも２つを動作モード毎に記憶する消費電力情報記憶手段と、前記消費電力情報の現在値と前記消費電力情報の上限値との比較結果に基づいて、ユーザに消費電力に関する情報を報知する報知手段と、を有したことを特徴とする。
本発明は、設定される動作モードによって動作させる部品及び動作状態を変更する画像形成装置における消費電力報知方法であって、部品の動作状態を監視し、監視結果を累積動作量として得る部品動作量取得工程と、予め定められた部品の累積動作量と消費電力の関係に基づいて、前記部品動作量取得工程で得た累積動作量からこの結果を得た時点における部品の消費電力を動作モード毎に推測する消費電力推測工程と、前記消費電力推測工程で推測した部品の消費電力によって所定の周期で更新される消費電力情報の現在値と、予め定められた消費電力情報の上限値の少なくとも２つを動作モード毎に記憶する消費電力情報記憶工程と、前記消費電力情報の現在値と前記消費電力情報の上限値との比較結果に基づいて、ユーザに消費電力に関する情報を報知する工程と、を有したことを特徴とする。

本発明によると、経時変化によって部品レベルで変動する消費電力を動作モードごとに監視し、監視結果から得られる消費電力情報をユーザに提供することで、消費電力の現況を表す正しい情報をより詳しくユーザに伝えることができ、ユーザが望ましいと考える消費電力の低減方法が選択可能になる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の正面図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置における電気系の概略構成を示すブロック図である。 動作モード毎の消費電力情報の１例を示す表である。 部品毎の消費電力情報及び累積動作情報の１例を示す表である。 キセノンランプの消費電力と寿命（点灯回数）の関係を示すグラフである。 動作モード毎に消費電力を管理するための処理フローの１実施形態を示す図である。 キセノンランプ交換後の部品毎の消費電力情報及び累積動作情報の１例を示す表である。 キセノンランプ交換後の動作モード毎の消費電力情報の１例を示す表である。 動作モード毎に消費電力を管理するための処理フローの他の実施形態を示す図である。 求めた消費電力値が上限値を超えた場合に表示する画面の１例を示す。 求めた消費電力値が上限値を超えた場合に表示する詳細画面の１例を示す。 図１１の詳細画面から開かれる「部品交換シミュレーション」画面の１例を示す。 図１１の詳細画面から開かれる「部品交換シミュレーション」画面の他の例を示す。 図１１の詳細画面から開かれる「部品交換シミュレーション」画面の他の例を示す。 ＩＤチップを取付ける部品とＩＤチップに書込むデータを示す表である。 電源ＯＮ時にＩＤチップからデータを読取る処理のフローを示す図である。 シャットダウン時にＩＤチップにデータを書込む処理のフローを示す図である。

以下に本発明の実施形態を添付した図面を参照して説明する。
以下に示す実施形態は、本発明に係る画像形成装置をコピー・スキャナ・ＦＡＸ等の複合機能を持ち、カラー印刷が可能な画像形成装置に適用した例にて説明する。
「画像形成装置の概要」
図１は、本実施形態の画像形成装置の正面図である。
同図に例示する画像形成装置１００は、図１の右上にユーザインターフェースとして機能する操作部・表示部１０９を備える。操作部・表示部１０９で、コピー／スキャナの設定枚数、カラー／モノクロ、片面／両面、省エネモード移行／解除、等の画像形成装置１００の動作条件を設定するための操作の案内やキー入力の操作を行う。表示部は、液晶ディスプレイで、明るく表示するため、バックライトを備えている。また、液晶ディスプレイはタッチパネル式、或いはタッチパネルでない通常ディスプレイのどちらでも良い。

自動原稿搬送部１０７は、１枚以上の原稿を載せることが可能であり、コピー／スキャン開始ボタンを押すと、原稿読み取りを順次行う。なお、原稿は片面／両面のどちらでも対応できる。また、図示しないが、自動原稿搬送部１０７の下には、スキャナ部があり、スキャナ（キセノン）ランプと、スキャナランプ駆動体・モータを内蔵している。
図１の左には主電源スイッチ１０１がある。主電源スイッチ１０１をＯＮすると、画像形成装置のＤＣ電源部（後述するＰＳＵ１２３）からＤＣ電圧が生成され、図示しないが、画像形成装置の制御部、駆動部に電力が供給され、画像形成装置が起動状態となる。また、主電源スイッチ１０１をＯＦＦすると、パソコン同様のシャットダウン処理を開始して、必要な処理が終わると、自動的に電源が切れる構成となっている。
前カバー１０３は、ジャム処理、あるいはメンテナンスをするために開閉するカバーである。給紙トレイ１０５は、転写用紙をセットするトレイである。図示しないが、コピーを行う際には、給紙トレイ１０５の転写用紙が搬送され、原稿の画像が転写されて排出される。この搬送／排出などを行うモータを内蔵している。

図２は、図１の画像形成装置における電気系の概略構成を示すブロック図である。
図２において、主制御部１３０は、操作部・表示部１０９（図１）へのユーザの入力による動作指令を操作・表示制御部１３５を介して受け、この指令に従いエンジン制御１４０に動作条件を指示することにより、ユーザの求めるスキャナ読取や画像形成等の処理を行わせる、というのが大きな処理の流れである。
また、主制御部１３０は、画像形成装置の機器状態を正常に保つための制御機能を持つ。主制御部１３０は、内蔵する記憶装置(2)に画像処理や機器全体を制御する動作を行うために必要なデータやプログラムを格納し、該プログラムを動作させ、該データを用いることにより、主制御部としての機能を実現する。画像形成装置の消費電力を動作モード毎に管理するための後述する消費電力管理機能は、主制御部１３０が１機能として備えるものである。
なお、多様な複合機能をサポートするために、主制御部１３０は、操作・表示制御やエンジン制御以外に、２個のＨＤＤ（Hard Disk Drive）１３１、ＬＡＮ（Local Area Network）１３２及び電話回線１３３の制御も行う。

操作・表示制御部１３５は、バックライト１３７とＬＣＤＣ（液晶表示制御）１３６を制御する。
また、エンジン制御部１４０は制御下に、自動原稿搬送部１４２を介して搬送モータ１４３、スキャナ制御部１４４を介してスキャナモータ１４５とキセノンランプ１４６及び書込み制御部１４７を介してポリゴンモータ１４８をおき、また、直接の制御下に、ヒータ１２５を駆動するヒータ駆動部１２４、定着サーミスタ１５０、温湿度センサ１５１、給紙モータ１５３、搬送モータ１５４、ドラムモータ１５５、ＦＡＮ（送風ファン）１５６、ＳＯＬ（ソレノイド）１５７、ＣＬ（クラッチ）１５８、モータ１５９及びセンサ１６０をおく。なお、記憶装置(1)は、エンジン制御部１４０が制御動作を行うために必要なデータやプログラムを格納する記憶装置である。
電源コード１２１と主電源スイッチ１０１を介して主電源がヒータ駆動部１２４とＰＳＵ（Power Supply Unit）１２３に入力される。ＰＳＵ１２３からのＤＣ電圧は、制御部、駆動部の各部に供給される。

以下に、本実施形態の画像形成装置が備える、消費電力を動作モード毎に管理するための機能(以下、「消費電力管理機能」という)について説明する。
「部品の累積動作量」
ＰＳＵ１２３から電源が供給される駆動部の中には、経時変化によって特性が劣化し、求められる動作を行うために消費する電力が徐々に増加するものがある。これが、機器（画像形成装置）に対して定められた基準消費電力を超過させる原因となる。この基準消費電力は、この実施形態では動作モード毎に管理上の上限値として定められているので、この上限値を超えないように、管理しなければならない。
消費電力を上限値以内に収めるための管理は、例えば、ソフトウェアの変更により対応する方法を採用することができるが、ソフトウェアの変更ができない場合もあり、ここでは、使用している部品交換によって、初期の特性に回復させることにより消費電力を上限値以内に収める方法を採用する。

部品交換は、大規模に行うことなく、効果的に消費電力を基準以内に収めることが望ましく、このためには、部品レベルでどの程度劣化しているかを把握する必要がある。部品がどの程度劣化しているかは、部品の動作を監視し、初期の状態から現在までに動作された時間、回数等の累積動作量を得ることで数値化できる。
ただ、全ての部品について累積動作量を得ることは、コストアップにつながり、現実的ではないという面から、この実施形態では、次に示す部品を対象にする。
ＰＳＵ１２３から電源が供給される図２に示す部品のうち、通電時の消費電力が大きくかつ経時的な電力変化も大きい部品であり、例えば、図２中、破線で囲った、２個のＨＤＤ１３１、バックライト１３７、搬送モータ１４３、スキャナモータ１４５、キセノンランプ１４６、ポリゴンモータ１４８、給紙モータ１５３、搬送モータ１５４及びドラムモータ１５５を対象とする部品として選択している。もちろん、選択した部品以外もこの累積動作量の監視対象に加えても良いし、逆に部品交換のメンテナンスや交換性の難易度を考慮して、難易度の高い部品はこの累積動作量の監視対象から外しても良い。

累積動作量の監視対象となる上記の部品は、次のように整理される。
・モータ類（給紙モータ、搬送モータ×２、ドラムモータ、スキャナモータ、ポリゴンモータ）・・・これらのモータには、ブラシレスモータなどが採用されており、長時間使用に伴って、摩擦力が増加するため、徐々に消費電力が増加する部品である。
・ランプ類（キセノンランプ、バックライト）・・・これらのランプは、発光管内部表面汚れなどにより、一定量の光量を維持するためには、徐々に消費電力を増やす必要がある。
・ＨＤＤ・・・内部にモータ駆動部品が使われており、上述のモータ類と同様に、長時間の使用に伴って、徐々に消費電力が増加する。
また、上述の対象部品は、部品交換時に同型のものに交換するのみではなく、新技術部品或いは、より低消費電力な部品に交換可能な構成となっていても良い。例えば、ＨＤＤをＳＳＤ（Solid State Drive）に交換することやキセノンランプの発光効率を改善させた次世代ランプ部品を使用する場合が想定される。

「動作モード毎の消費電力量」
消費電力の管理は、動作モード毎に定められた基準消費電力（上記した上限値）によって行っているので、各動作モードで消費される電力量が、現在どうなっているかを知る必要がある。
この実施形態では、現在の消費電力量を経時変化によって消費電力が変動する部品の上記した累積動作量から推測する手法を用いる。即ち、部品の累積動作量と消費電力に一定の関係があり、予め定められた両者の関係に基づいて、現在の部品の累積動作量から消費電力量を推測する。
この消費電力量の推測は、動作モード毎に関係する部品（上記した累積動作量の監視対象とした部品）を特定し、それぞれに推測した結果を総合し、不変部分の消費電力量に加えることで、当該動作モードの消費電力量を得る。なお、この実施形態では、累積動作量の監視対象となる上記部品以外の部品の消費電力量の増加分はほぼ無視できる量である、という前提を置いている。

この実施形態の画像形成装置において、消費電力が管理される動作モードとしては、少なくとも下記の動作モードがある。
・ウォームアップモード・・・主電源スイッチをＯＮ、或いはスリープ状態を解除してからレディモードに移行するまでの期間でとる動作状態。
・コピーモード・・・プリント部とスキャン部が稼動時にとる状態。なおコピー内容によって更に細分化されていてもよい。
・プリントモード・・・プリント部が稼動時にとる状態（プリンタ機能を使用するときで、このモードでは、スキャン部が稼動しない）。なお、プリント内容によって更に細分化されていてもよい。
・スキャンモード・・・スキャン部が稼動時にとる状態（スキャナ機能を使用するときで、このモードでは、プリント部が稼動しない）。なお、スキャン内容によって更に細分化されていてもよい。
・レディモード・・・稼動待機状態であり、即時にコピー或いはプリントが可能な状態。
・節電モード・・・ヒータの維持温度をレディモードより下げ、表示部のバックライトや一部モータの稼動を停止した状態にあり、レディモードより消費電力が小さい状態。なお、節電モードからレディモードに移行するまで、１０秒〜４０秒など、時間がかかる場合がある。
・スリープモード・・・ＰＳＵと主制御部の一部機能のみに通電し、その他の負荷は稼動停止、或いは通電停止させて、大きく消費電力を減らした状態。

また、消費電力の管理は、先に述べたように、消費電力を上限値以内に収めることであり、現在の消費電力量を得る必要がある。経時変化による消費電力量の変動分は、累積動作量の監視対象となる上記部品の消費電力量の増加分であるから、現在の消費電力量は、消費電力量の初期値に部品の消費電力量の増加分（推測値）を加えることにより求めることができる。
この実施形態では、動作モード毎の消費電力量の初期値が、工場出荷時に主制御部１３０の記憶装置(2)１３４に記憶されている。また、動作モード毎の消費電力量の上限値もここに記憶されている。
経時変化による消費電力量の増加に対して何の対処もしないと、この上限値を超えてしまう。上限値を超えたときには、後記で詳述するが、部品交換を促すメッセージを外部に通信で伝達するか、或いは表示部１０９（図１）にその旨を表示するか、或いはＨＤＤ１３１などに記録しておくような方法で対処する。

なお、前述の説明では、上限値は工場出荷時に記憶されている値としたが、上限値はユーザ側で、管理上の都合によって任意の値を設定可能としても良い。
また、ユーザ側で１週間の消費電力量の目標値を設定することで、画像形成装置が目標値を、動作モード毎の上限値に自動で変換して設定するようにしても良い。例えば、省エネルギー規格値の１つに、国際エネルギースターに基づく１週間の標準消費電力量＝ＴＥＣがある。ユーザ側で上限としたいＴＥＣ値を入力すると、画像形成装置が上限ＴＥＣ値以下とするための動作モード毎の上限値を自動で計算し、その計算結果を記憶する方法が採用できる（具体例は後記「省エネルギーへの対応」に記述）。
また、累積動作量の監視対象となる上記部品の消費電力初期値、累積動作量（以下、「寿命」ともいう）と消費電力の関係テーブル或いは関係式、寿命カウント情報（通電時間でカウントするのか、プリント、スキャン回数でカウントするのかなどのカウント方法）も記憶装置(2)１３４に記憶されている。なお、これらを記憶するところは、記憶装置(1)１４１でもよい。

消費電力の管理に用いるために記憶装置(2)１３４に記憶される情報の１例を図３及び図４の表を参照して説明する。
図３は、動作モード（消費電力を管理する動作モードに関する上記の説明、参照）毎の消費電力情報を示す表である。
消費電力情報は、消費電力量の初期値、管理上定められる上限値及び現在の電力値（消費電力量）よりなり、それぞれ動作モード毎の値をとる。なお、図３中では、現在の電力値は、コピーモードの値のみが例示されている。
図４は、部品（累積動作量の監視対象となる部品に関する上記の説明、参照）毎の消費電力情報（消費電力量の初期値、上限値及び現在の電力値）及び累積動作情報（寿命カウント方法、電力と寿命テーブル或いは補正式、現在の寿命）を示す表である。なお、例示する図４の表は、コピーモードに対応するものである。消費電力量の初期値の欄と一緒に示されるコストは、部品購入等にかかるコストである。

図４の表中の現在の電力値、現在の寿命は、部品寿命（累積動作量）に応じて、随時更新される数値である。なお、「現在の寿命」は、図２の主制御部１３０、或いはエンジン制御部１４０が常時監視し、寿命カウント方法を参照して、逐次更新されていく数値である。
また、図３の表の現在の電力値（消費電力量）には、図４の表の部品毎の現在の電力値が反映される。例えば、コピーモードの初期値１２００Ｗの内訳は、７００Ｗがヒータ１２５系の消費電力で、５００ＷがＰＳＵ１２３系の消費電力である。図４の表の部品は、全てＰＳＵ１２３系の消費電力であり、５００Ｗのうち、同表の部品合計で３９０Ｗを占めている。

また、図４の表のキセノンランプ１４６の「電力と寿命」補正式Ａの一例を示す。キセノンランプ１４６は、図５に示すような寿命曲線を描いている。なお、図５に示すグラフの縦軸は、キセノンランプの消費電力であり、横軸は、点灯回数（寿命）であり、両者の関係を表す曲線が寿命曲線である。
図５に示した寿命曲線に基づく寿命算出には、近似的に、使用時間に応じた各係数を掛けることで、使用時間に応じた「現在の電力値」を算出する。算出に用いる各係数は、例えば、下記の数値となる。
点灯回数 ０以上〜５万未満 ・・・ 初期値×１．１倍
５万以上〜１０万未満 ・・・ 初期値×１．２倍
１０万以上〜１５万未満 ・・・ 初期値×１．３倍
１５万以上〜２０万未満 ・・・ 初期値×１．４倍
２０万以上〜２５万未満 ・・・ 初期値×１．５倍
２５万以上〜３０万未満 ・・・ 初期値×１．７倍
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また、温湿度の影響で、劣化が進み、消費電力の増加が著しくなる部品もある。温湿度等の環境の影響を考慮して消費電力をより正しく推測するためには、部品動作時の温湿度等の環境を監視しておく必要がある。例えば、温湿度センサ１５１（図２）を用いて、画像形成装置内部の温度・湿度を検出し、部品使用時間／回数だけでなく、温度・湿度も加味して、寿命を算出すると、更に精度の高い消費電力量を推測することができる。
なお、簡便な方法としては、温度を加味した場合の、補正方法として、所定の温度を越えた場合、寿命のカウントアップ値を増やす方法を採用してもよい。例えば、画像形成装置内部の温度が５０℃を越えたことを検出すると、累積動作量の監視対象となっているモータ類の通電時間のカウントは、通常は１ｈで１ｈとカウントするが、１．２の係数を掛けて、実時間は１ｈであるが、寿命への影響度としては１．２ｈ相当としてカウントする。このモータ類以外に、ランプ類やＨＤＤに関しても同様の考え方で、所定の温度を超えるときに補正係数を掛けるようにしてもよい。

「省エネルギーへの対応」
国際エネルギースターに基づく省エネルギー規格にはＴＥＣ（＝１週間の標準消費電力量）に基づく電力の試験方法がある。
上限としたいＴＥＣ値をユーザ側で任意に設定できるようにしても良いので、その場合に本実施形態の消費電力の管理機能を適用するための方法を以下に説明する。
この方法は、ユーザ側で上限としたいＴＥＣ値を入力すると、画像形成装置が上限ＴＥＣ値以下とするための動作モード毎の上限値を自動で計算し、その計算結果を上記した消費電力情報（図３、参照）の上限値として記憶することで対応する方法である。

画像形成装置１００には、各画像形成装置に共通の標準消費電力量として、記憶装置にＴＥＣ値が書き込まれる。例えば、目標とするＴＥＣ値＝「１４５５８Ｗｈ」が記憶されるとする。また、このＴＥＣ値１４５５８Ｗｈを動作モード毎に分解した、次の数値、即ち、
・ウォームアップモード ・・・１３００Ｗ
・コピーモード ・・・１２００Ｗ
・プリントモード ・・・１０５０Ｗ
・スキャンモード ・・・ ４５０Ｗ
・レディモード ・・・ ２５０Ｗ
・節電モード ・・・ １５０Ｗ
・スリープモード ・・・ ２０Ｗ
も同時に記憶される。これらの分解された数値が、動作モード毎の初期値となる。なお、上記の数値は、画像形成装置の製品の種類によって異なる値をとる。

上記した動作モード毎の消費電力の初期値と、画像形成装置のＣＰＭ（１分間におけるコピー枚数）、ウォームアップタイム、ファーストコピータイム、省エネモード移行時間から、逆算でＴＥＣ値＝「１４５５８Ｗｈ」の算出が可能となるよう、動作モード毎の消費電力量を推測する計算式の補正係数と計算プログラムを作成しておく。
さらに、上限となるＴＥＣ値、例えばユーザが「１５０００Ｗｈ」を入力すると、画像形成装置が内部に持っている上記補正係数と計算プログラムから、動作モード毎の上限値を計算する。下記の数値は、その計算結果の一例を示すものである。
・ウォームアップモード ・・・１３５０Ｗ
・コピーモード ・・・１２５０Ｗ
・プリントモード ・・・１１００Ｗ
・スキャンモード ・・・ ４７０Ｗ
・レディモード ・・・ ２７０Ｗ
・節電モード ・・・ １７０Ｗ
・スリープモード ・・・ ２５Ｗ

上記消費電力管理機能に基づく管理動作の実施形態を以下に実施形態１〜３として説明する。
「実施形態１」
この実施形態は、消費電力管理機能の基本動作を示す。
図６は、動作モード毎に消費電力を管理するための処理フローを示す図である。
図６に示すフローは、経時変化する消費電力を管理するための処理であるから、一日毎或いは一週間毎といった間隔で周期的に実行することを想定している。
また、この処理は、ここまでに説明してきたように、消費電力初期値と上限値(いずれも図３、参照)を予め主制御部１３０内蔵の記憶装置(2)１３４(以下、単に「記憶装置」という場合、この記憶装置を指す)に記憶している。また、累積動作量の監視対象となる部品は、記憶装置に記憶しておいた寿命カウント方法(図４、参照)に基づいて、寿命（累積動作量）をカウントする。

一日毎或いは一週間毎に図６のフローが起動されると、先ず、部品の「現在の電力値」を求め、これまでに記憶されている当該電力値を更新する（ステップＳ１０１）。「現在の電力値」は、監視を続けている「現在の寿命(累積動作量)」から推測する。この推測に用いる「電力と寿命テーブル或いは補正式」は、「寿命カウント方法(動作回数／動作時間等の種別)」を参照して取得する。
次に、推測した各部品の「現在の電力値」をもとに、動作モード毎の「現在の電力値」を更新する（ステップＳ１０２）。なお、動作モード毎の「現在の電力値」は、動作モード毎に、どの部品が稼動／停止するか、或いは部品毎にどの割合の電力が動作モード毎に加算されるかが、決められており、これを元に計算される。

例えば、図４のコピーモードの例で説明すると、コピーモードで対象にした部品の「現在の電力値」には、部品の電力値が１００％の割合で加算され、「現在の電力値」の合計（４６２Ｗ）が算出される。この合計値を動作モード毎の現在の電力値に反映させ新たな「現在の電力値」を得る。つまり、現在の部品の電力値の合計は、初期値から７２Ｗ（＝４６２Ｗ−３９０Ｗ）アップしているので、コピーモード時の「現在の電力値」は、図３に示されるように、初期値（１２００Ｗ）に７２Ｗが加算され、１２７２Ｗとなる。
このようにして得られた動作モード毎の「現在の電力値」でこれまでに記憶されている当該電力値を更新する。

次に、動作モード毎の「現在の電力値」が予め定められた上限値を超えるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。この判断は、消費電力が上限値を超える場合に、部品交換によって消費電力が上限値を超えないように管理するために行う。
ここで、消費電力が上限値を超えない場合には（ステップＳ１０３-No）、正常な状態が維持されているとみなし、スタートに戻り、次の更新時期を持つ。
他方、消費電力が上限値を超えた場合には（ステップＳ１０３-Yes）、消費電力を低減するための措置として、電力の消費状況を報知する（ステップＳ１０４）。

例示したコピーモードの場合、更新した「現在の電力値」１２７２Ｗとコピーモード時の上限値の消費電力１２５０Ｗとを比較する。この例では、比較結果として「現在の電力値」が上限値を超えていると判断され、この判断のもとに、画像形成装置１００は、現在の消費電力を低減するための措置を行う。
この措置は、消費電力の低減が必要である旨や、動作モード毎かつ部品毎に「現在の寿命」と「現在の電力値」など（図３、図４、参照）の電力の消費状況を表す情報（データ）を消費電力に関する情報としてユーザや管理者に報知する。報知の仕方は、操作部・表示部１０９を通じて行う方法、或いはＬＡＮ１３２、或いは電話回線１３３を経由して送信する方法があるが、いずれの方法でもよいし、同時に両方の方法で行ってもよい。

外部への報知は、ユーザの電力監視サーバ或いは画像形成装置１００の販売会社などがある。ユーザの電力監視サーバ或いは販売会社に、画像形成装置１００の消費電力オーバーが報知されると、ユーザ或いは販売会社は、図４の「現在の寿命」と「現在の電力値」などのデータを参照して、どの部品を交換するのが、消費電力削減への寄与度が大きいのか、残寿命を考慮してのコストパフォーマンスはどうかを検討し、部品交換を行う。
このとき、例えば、キセノンランプ１個の部品交換を実施すると、交換した部品の「現在の寿命」として記憶装置に保存されている値を０にリセットする。
図７は、キセノンランプ交換後の部品毎の消費電力情報及び累積動作情報の１例を示す表である。同図に示すように、キセノンランプの「現在の寿命」が０になり、「現在の電力値」が初期値の１２０Ｗとなって、コピーモードの部品合計の「現在の電力値」も４３２Ｗになる。
また、図８は、キセノンランプ交換後の動作モード毎の消費電力情報の１例を示す表である。同図に示すように、キセノンランプ交換によってコピーモードの「現在の電力値」が交換前の１２７２Ｗから１２４２Ｗに低減される。この部品交換によって、低減された「現在の電力値」は、上限値を超えない値に収まる。

上述では、上限値を越えた場合に、画像形成装置１００が電力の消費状況（上限値を超えた旨等）を知らせるデータを外部に通信する方法を挙げたが、当該データを装置内部の特定の記憶場所に記憶しておき、逆に外部の電力監視サーバが定期的に当該データを読み取るようにするか、或いは、製品の販売会社などが点検時に、当該データを読み取るようにしても良い。
また、上限値のみでなく、動作モード毎の「現在の消費電力」を、電力監視サーバ、あるいは製品の販売会社などが点検時に、必要に応じて、データを吸い上げるシステムにしても良い。
このように、本実施形態では、部品の累積動作量を監視して、経時変化によって部品レベルで変動する消費電力を動作モード毎に求めることで、消費電力の現況を表す正しい情報を詳しくユーザに伝えることができ、ユーザが望ましいと考える消費電力の低減方法が選択可能になる。また、求めた消費電力は、排出するＣＯ２に換算することができ、ＣＯ２の排出量の目標として上限値を設定することで、このような観点からの管理にも適用することができる。

「実施形態２」
この実施形態は、消費電力管理機能の基本動作を示した実施形態１に部品交換時に参照する情報を提供する機能を付加した形態を示す。
この付加機能は、消費電力の低減が必要であると判断し、ユーザや管理者にその旨を報知する際の情報内容を画像形成装置１００の操作部・表示部１０９を通じて、より詳細に示すことができる機能に係る。
図９は、動作モード毎に消費電力を管理するための本実施形態の処理フローを示す図である。ただ、図９に示すフローは、動作モード毎の「現在の電力値」が予め定められた上限値を超えるか否かが判断され、上限値を超えた場合に電力の消費状況を報知する際の動作、即ちステップＳ２０４の表示動作がこの実施形態の特徴部分であり、このステップまでの処理フローは上記実施形態１と変わらない。よって、図９のステップＳ２０１〜Ｓ２０３は、上記実施形態１の処理フロー（図６）のステップＳ１０１〜Ｓ１０３の説明を参照することとし、ここでは、記載を省略する。

図９のフローで動作モード毎の「現在の電力値」が予め定められた上限値を超えた場合に（ステップＳ２０３-Yes）、操作部・表示部１０９を通じて電力の消費状況を報知するが、そのとき、消費電力の低減が必要となる消費電力の状況と、部品交換を行うことを前提に消費状況のより詳細な情報が提供できるような表示内容とする。
図１０は、求めた消費電力値が上限値を超えた場合に操作部・表示部に表示する画面の１例を示す。図１０の画面２０１は、消費電力が規定値を越えたことを知らせる画面である。この画面は、ユーザの操作とは関係なく、画像形成装置１００が有する消費電力管理機能が、例えば１日毎に働いて、その結果によって表示されるものであるから、マルチウィンドウの形式で表示部１０９の画面の一部に表示することを想定している。画面２０１には、「詳細を表示する」ボタン２０２及び「キャンセル」ボタン２０３を設ける、「詳細を表示する」ボタン２０２を押すことで、詳細画面に切替わる。また、「キャンセル」ボタンを押すと、消費電力オーバーの表示画面を消すことが可能である。なお、図１０の画面は、上限値オーバーである限り、主電源スイッチ投入した直後に毎回１回表示する、といった動作を行って、ユーザの注意を喚起するようにしてもよい。

図１１は、図１０の「詳細を表示する」ボタンによって切替わる画面の１例を示す図である。図１１の画面の左上側における画面要素３０５内に消費電力が表示される。右上に、「並び替え」ボタン３０１があり、このボタンを押すと、中央の部品リスト表３０２が、「現在の電力値」の大小順、「電力増加量（初期値からの増加量）」の大小順、「残寿命」の大小順（寿命の残り割合の大小順）、「単価」の大小順に順次、並び替えが可能である。また、「部品」名称のあいうえお順に並び替え可能な構成としても良い。
図１１の画面の左下側の「部品交換シミュレーション」ボタン３０３を押すと、部品交換実施時の消費電力試算値を表示する部品交換シミュレーション画面に切替わる。

図１２は、部品交換シミュレーション画面の一例である。同図の画面の右に「並び替え」ボタン３１１があり、このボタンを押すと、中央の部品リスト表３１２が、「現在の電力値」の大小順、「電力増加量（初期値からの増加量）」の大小順、「残寿命」の大小順（寿命の残り割合の大小順）、「単価」の大小順に順次、並び替えが可能である。また、「部品」名称のあいうえお順に並び替え可能な構成としても良い。
交換可能部品を表示する部品リスト表３１２の最左列が、選択可能なボタンにもなっており、押すことで、表のセルが白黒反転する。例えば、「キセノンランプ」を選択すると、キセノンランプを交換した場合の、情報に更新される。更新される情報は、画面の左下側の表示要素３１３内の消費電力と、画面の中央下側の表示要素３１５内の価格である。「キセノンランプ」を選択することで、試算された部品交換後の消費電力値、部品交換に必要な金額がそれぞれ表示される。このとき「キセノンランプ」の「現在の電力値」等の値も、当然初期値に変えられる。
なお、消費電力の数値は、図３の表に示した動作モード毎の一覧であっても良いし、複数の動作モードを組み合わせた指標である標準消費電力量であっても良い。

図１２の画面に示すように、部品リスト表３１２から「キセノンランプ」が選択された場合、このときの交換後の消費電力として試算された値は、一応上限値をクリアできることを示しているが、マージンをもう少しとろうという場合には、部品リスト表３１２中の部品をさらに押すことにより複数の部品を選択することができる。
図１３は、「モータ１」がさらに選択された場合の部品交換シミュレーション画面を示す。
同図に示すように、「モータ１」が追加されたことにより、電力増加量をさらに５Ｗ減らすことができる。同画面では、図１１の画面と比べると、試算された交換後の消費電力と価格が、変わっている。
図１３の画面に示すように、複数の部品を選択する部品交換シミュレーションに従って、実際に複数の部品を交換すると、消費電力管理機能の動作に必要な図３及び図４の表に示したデータを初期値に戻す必要がある。上記の例では、「キセノンランプ」及び「モータ１」に係る「現在の電力値」及び「現在の寿命」等の記憶装置(2)１３４に保存されているデータを初期状態に戻す。

また、図１２又は図１３の画面では、画面左下の表示要素３１３で部品交換の効果が分かるように、上限値に対する関係が部品交換の前後の消費電力値を対比する形で示されているが、数値によるよりは分かり易い棒グラフや折れ線グラフでこれらの量を表現するとよい。
図１４は、部品交換の前後の消費電力値を棒グラフで表示した部品交換シミュレーション画面を示す。同図に示すように、画面左下の表示要素３１７に棒グラフによる消費電力値が示されている。なお、上記棒グラフの傍らに交換部品の一覧枠３１９を設け。ここに選択した部品を表示することで、正しく効果を確認できる。

「実施形態３」
この実施形態は、消費電力管理機能の動作に用いる情報の保存形態に係る。
消費電力管理機能の動作に用いる情報として、部品に付属する情報（図４、参照）がある。この情報を上記実施形態１，２では、記憶装置(2)１３４或いは記憶装置(1)１４１に保存している。この保存形態では、部品交換時に、上述のように、部品に付属する情報として保存する「現在の寿命」を０にリセットし、「現在の電力値」を初期値（工場出荷時の値）に戻すことにより、データを適正化する。ただ、この形態によると、部品交換時に改良された高効率の部品に換えて用いる場合、初期値や寿命テーブル等のデータが変わってくるので、上述の方法では誤ったデータを保存することになってしまう。誤りを正すためには、手動で或いは通信などを介してデータを書き換えるといった操作を行わなければならず、新たに人為的なエラーなどを生じる可能性がある。

そこで、この実施形態では、ＩＤチップを導入して、各部品にＩＤチップを取り付け、ここで部品に付属する情報を管理できるようにする。この方法をとることによって、上記した交換時に高効率の部品に換えるときに生じるエラーを防ぐことでき、さらに記憶装置(2)１３４或いは記憶装置(1)１４１を使わない分、メモリ容量を少なくできる。
図１５は、ＩＤチップを取付ける部品とＩＤチップに書込むデータを示す表である。
各部品に取付けるＩＤチップには、図１５の表に示すデータのうち少なくとも、「電力初期値」、「コスト」、「寿命カウント方法」、「電力と寿命テーブルあるいは補正式」及び「現在の寿命」が書き込まれる。なお、「現在の電力値」はＩＤチップに書き込まれていても或いは画像形成装置側で、「現在の寿命」と「電力と寿命テーブルあるいは補正式」から逐次算出する方式のどちらであっても良い。また、図１５の表に示さない他のデータ、温度と寿命の補正式或いは補正係数などが書き込まれていても良い。

次に、各部品にＩＤチップが取り付けられた場合に行われる動作を説明する。
この動作は、ＩＤチップで保存するデータ（図１５の表に例示するデータ）を管理するための動作であり、画像形成装置１００が稼動状態にあるときは、主制御部１３０が消費電力管理機能に用い、かつ稼動によって変化するデータを更新する処理を行うので、主制御部１３０の下で管理し、シャットダウン時等のタイミングでＩＤチップにデータを保存し直す、という動作が基本になる。
図１６は、主制御部１３０或いはエンジン制御部１４０がＩＤチップに対して行う電源ＯＮ時の処理フローを示し、図１７は同じくシャットダウン時の処理フローを示す図である。

図１６に示すように、主電源スイッチ１０１（図１）をＯＮした後に、主制御部１３０或いはエンジン制御部１４０は、各部品に取付けたＩＤチップにアクセスし、そこからデータを読取る（ステップＳ３０１）。読取ったデータには、図１５の表に例示するデータが含まれる。なお、部品交換時以降に行う読取りでは、「現在の寿命」のように値が変化するデータ以外の不変データは、主制御部１３０で保存している場合には、読取る必要はない。
読取ったデータは、電源が入っている間動作するＲＡＭ（Random Access Memory）に保存され、上述の消費電力管理機能の処理に用いられ、かつ処理によって変化する「現在の寿命」等のデータが更新される。

また、図１７に示すように、画像形成装置１００の動作によって、更新される「現在の寿命」は、主電源スイッチ１０１が押された後、電源ＯＦＦを指示する操作が行われると処理を開始するシャットダウン時に、主制御部１３０或いはエンジン制御部１４０によってＩＤチップへ書込まれる（ステップＳ４０１）。なお、このとき、書込まれるデータは、「現在の寿命」のように画像形成装置１００が動作することによって値が変化するデータだけでよい。また、上記では「現在の寿命」だけを書込むとしたが、これだけではなく、「現在の電力値」を追加してもかまわない。
また、主制御部１３０或いはエンジン制御部１４０が「現在の寿命」等のデータをＩＤチップへ書き込むタイミングをシャットダウン時とする方法は一例であって、１時間や半日サイクルなど、一定周期毎に書き込む方法を採用してもかまわない。

以上のように、部品毎にＩＤチップを備えることで、画像形成装置１００の記憶装置(2)１３４或いは記憶装置(1)１４１の不揮発性記憶領域を部品に付属する情報（図４、参照）によって占有されないので、メモリサイズを小さくできるというメリットがある。
また、ＩＤチップを利用するので、例えば、部品交換時にキセノンランプを次世代の高効率ランプに変更することやＨＤＤをＳＳＤに交換するといった、高効率部品への交換を行っても、ＩＤチップのデータを読込むのみで、簡単に、画像形成装置１００の消費電力管理機能の処理に反映できるというメリットがあり、画像形成装置１００の上記記憶装置のデータを手動で或いは通信などを介して書き換えることによるデメリットを負うこともない。

１００・・画像形成装置、１０９・・操作部・表示部、１２３・・ＰＳＵ、１３０・・主制御部、１３４・・記憶装置(2)、１３５・・操作・表示制御部、１４０・・エンジン制御部。

特開２００８−２６１８２６号公報

Claims (13)

1. 設定される動作モードによって動作させる部品及び動作状態を変更する画像形成装置であって、
   部品の動作状態を監視し、監視結果を累積動作量として得る部品動作量取得手段と、
   予め定められた部品の累積動作量と消費電力の関係に基づいて、前記部品動作量取得手段が得た累積動作量からこの結果を得た時点における部品の消費電力を動作モード毎に推測する消費電力推測手段と、
   前記消費電力推測手段が推測した部品の消費電力によって所定の周期で更新される消費電力情報の現在値と、予め定められた消費電力情報の上限値の少なくとも２つを動作モード毎に記憶する消費電力情報記憶手段と、
   前記消費電力情報の現在値と前記消費電力情報の上限値との比較結果に基づいて、ユーザに消費電力に関する情報を報知する報知手段と、
   を有したことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載された画像形成装置において、
   前記消費電力情報記憶手段に記憶された消費電力情報の現在値が管理上の上限値を超えたか否かを検出する限界検出手段
   を備え、
   前記報知手段は、前記限界検出手段によって消費電力情報の現在値が管理上の上限値を超えたことが検出されたときに報知を行うこと
   を特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載された画像形成装置において、
   前記報知手段は、消費電力に関する情報として、前記消費電力情報の現在値を報知すること
   を特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１又は２に記載された画像形成装置において、
   前記報知手段は、消費電力に関する情報として、消費電力の低減が必要である旨を報知すること
   を特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１に記載された画像形成装置において、
   前記消費電力情報記憶手段に記憶された消費電力情報の現在値が管理上の上限値を超えたか否かを検出する限界検出手段
   を備え、
   前記報知手段は、前記限界検出手段によって消費電力情報の現在値が管理上の上限値を超えたことが検出されたときに、関係する部品の交換を促す旨を報知をすることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載された画像形成装置において、
   前記報知手段によって関係する部品の交換を促す報知は、交換対象の部品リストと部品毎の累積動作量を報知内容とすることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６に記載された画像形成装置において、
   前記報知手段は、交換対象の部品リストとして、予め定められた所定の順序に従い部品を示すリストを用いることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載された画像形成装置において、
   前記所定の順序が、部品名称のあいうえお順、累積動作量から推測される部品劣化度のレベル順、部品交換により推測される消費電力低減の効果量順、或いは部品コストの大小順の任意の組合せで並び替え可能であることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項６乃至８のいずれかに記載された画像形成装置において、
   前記部品リストから指示される部品を選択する部品手段と、
   前記部品選択手段によって選択された部品について、部品コスト、消費電力、部品交換により推測される消費電力低減の効果量を報知する報知手段と
   を有したことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載された画像形成装置において、
    部品交換が行われたときに、前記消費電力情報記憶手段に記憶されていた該当部品の消費電力情報を更新する手段を有したことを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかに記載された画像形成装置において、
    前記部品動作量取得手段が監視する部品の動作状態は、部品の動作回数、部品の動作時間、部品動作時の環境の少なくとも一つであることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれかに記載された画像形成装置において、
    前記部品に記憶部を備えたＩＤチップを取付け、
    前記ＩＤチップの記憶部に、前記部品動作量取得手段が得た累積動作量、前記消費電力推測手段が消費電力の推測に用いる予め定められた部品の累積動作量と消費電力の関係及び前記前記消費電力推測手段が推測した部品の消費電力を記憶するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
13. 設定される動作モードによって動作させる部品及び動作状態を変更する画像形成装置における消費電力報知方法であって、
    部品の動作状態を監視し、監視結果を累積動作量として得る部品動作量取得工程と、
    予め定められた部品の累積動作量と消費電力の関係に基づいて、前記部品動作量取得工程で得た累積動作量からこの結果を得た時点における部品の消費電力を動作モード毎に推測する消費電力推測工程と、
    前記消費電力推測工程で推測した部品の消費電力によって所定の周期で更新される消費電力情報の現在値と、予め定められた消費電力情報の上限値の少なくとも２つを動作モード毎に記憶する消費電力情報記憶工程と、
    前記消費電力情報の現在値と前記消費電力情報の上限値との比較結果に基づいて、ユーザに消費電力に関する情報を報知する工程と、
    を有したことを特徴とする消費電力報知方法。

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