JP5899724B2

JP5899724B2 - 電子装置

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Publication number: JP5899724B2
Application number: JP2011194688A
Authority: JP
Inventors: 幸暢井元
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2011-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2031-09-07
Also published as: JP2013057712A

Description

本発明は、プリンタ装置や複写機等の記録装置など、リレーを使用した省電力モードを備えた電子装置に関する。

今日、地球環境の保持が世界的に叫ばれ、地球温暖化防止会議を中心として温室効果ガスの排出規制が実現化に向かっている。このような状況において、プリンタ装置や複写機等の記録装置においても、消費電力の削減が要求されている。このため、記録装置のなかでも特に消費電力の大きい熱定着装置の温度を低く保つ、省電力モードの設定は重要である。

この省電力モードの設定には、リレーを使用する場合も多い。例えば、特許文献１では、記録処理を行う必要があるときにリレーを使用して消費電力の大きいプリンタ記録部への電力の供給を開始し、記録処理が終了するとリレーを使用してプリンタ記録部への電力の供給を停止するプリンタ装置が開示されている。

ところで、記録装置に耐用年数といった寿命（予測使用可能期間）があるのと同様に、リレーにも動作保証された動作寿命（設計上の動作保証回数）がある。リレーの動作寿命は、通常、オン/オフ回数によって定義される。従って、特許文献１で開示されるように、記録終了後直ちにリレーを駆動して省電力モードに設定すると、記録処理の頻度によっては、記録装置の耐用年数を経過する前にリレーが寿命を迎えることがある。この場合、記録装置では、リレーが正常に動作しないため、記録処理が行われないといった事態や省電力モードへ移行しないといった事態が発生することになる。

従来の記録装置では、このような事態を回避するため、様々な技術が採用されている。具体的には、リレーのオン/オフ回数をカウントしてリレーの寿命を監視する技術や、リレーをオンにしてから所定期間経過するまでリレーをオフしない技術が、知られている。

前者の技術によれば、リレーを交換すべきタイミングを適切に判断することが可能となるため、リレーが寿命を迎える前にリレーを交換することができる。このような技術は、例えば、特許文献２で開示されている。

また、後者の技術によれば、記録装置の耐用年数やリレーの寿命回数などに基づいてリレーをオフしない所定期間を適切に設定することで、記録装置の稼動中にリレーの動作回数が設計上の動作保証回数を迎えることを防止することができる。

特開平５−３４５４６０号公報特開２００６−２５３０１０号公報

しかしながら、上述した前者の技術では、十分な消費電力の抑制が期待できる一方で、頻繁に記録処理が行われる環境では、記録装置が使用開始から予め信頼性を損なうことなく使用可能な限界期間として決められた耐用年数を経過するまでの間（以降、予設定使用可能期間と記し、その期間の時間的長さを予設定使用可能時間と記す。）に、何度もリレーの交換が必要となる。従って、記録装置全体としての管理面での負担が大きくなってしまう。

また、上述した後者の技術では、記録装置の予設定使用可能期間中にリレーが寿命（即ち、予め動作保証されたリレーの動作回数限界値。以降、予設定動作限界回数と記す場合もある）を迎えることを防止することができる一方で、記録装置の実際の記録頻度に関わらず省電力モードへの移行が制限されることとなる。従って、記録装置の予設定使用可能期間中にリレーが効率的に利用されず、記録装置の消費電力を効率よく抑制することができない。

以上のような実情を踏まえ、本発明は、記録装置などの電子装置の省電力性とリレーの寿命管理とを両立させる技術を提供することを目的とする。

上記課題は本発明によれば、電源と制御部とを備え、予設定使用可能時間を有する電子装置であって、前記電源と前記制御部とが電気的に接続されたオン状態と電気的に遮断されたオフ状態とを切替える、予設定動作限界回数を有するリレーと、前記リレーを制御するリレー制御部と、を含み、前記リレー制御部は、前記電子装置の残り使用可能予測時間と前記リレーの残り動作可能予測回数とから算出される残り平均動作間隔時間が基準時間未満であるときは処理終了直後に前記リレーを前記オフ状態に制御し、前記残り平均動作間隔時間が基準時間以上であるときは前記リレーの前回の切替動作から前記残り平均動作間隔時間経過後に前記リレーを前記オフ状態に制御する、ことを特徴とする電子装置を提供することによって達成できる。

本発明によれば、電子装置の省電力性とリレーの寿命管理とを両立させる技術を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る記録装置の構成を例示した図である。本発明の一実施形態に係る記録装置のＥＥＰＲＯＭに記憶されたデータの内容を例示した図である。本発明の一実施形態に係る記録装置における電力の供給関係を示す概略図である。本発明の一実施形態に係る記録装置の処理を説明するフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子装置としての記録装置の構成を例示した図である。まず、図１を参照しながら、本実施形態に係る記録装置１の構成について説明する。
図１に例示される記録装置１は、記録装置本体２と、記録装置本体２に電力供給を行う電力供給制御装置３を備えている。記録装置本体２は、インターフェースコントローラ（以下、Ｉ／Ｆコントローラと記す）１２と、ヘッド制御部１３と、エンジン制御部１４と、記録ヘッド１５を備え、電力供給制御装置３は、オペレーションパネル４が接続された電源制御部５と、リレー６と、＋５Ｖ電源７と、＋２４Ｖ電源８と、電源スイッチＳＷを備えている。
なお、リレー６の種類は、特に限定されないが、入力信号を断っても状態を維持することが可能であり、省電力性に優れるラッチングリレーであってもよい。

電源制御部５は、ＭＰＵ９及びＥＥＰＲＯＭ１０を備え、＋５Ｖ電源７を通して電力が供給される。電源制御部５は、電源スイッチＳＷがオン状態になると、記録装置本体２に電源投入を通知する。また、電源制御部５は、オペレーションパネル４からの利用者の操作信号や、ＬＡＮケーブルを介して入力されるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）からの指示信号を受信すると、その信号に従った処理を記録装置本体２に実行させる。さらに、受信した信号が記録要求に関する信号である場合には、電源制御部５は、リレー６を駆動する駆動信号ＲＰを出力し、これを受信したリレー６は、駆動信号ＲＰに従って、＋２４Ｖ電源８と記録装置本体２が電気的に接続されたオン状態と電気的に遮断されたオフ状態とを切替える。
なお、上記インターフェースコントローラ１２は、消費電力の少ない電子回路のみで構成され、稼働していても電力消費が少ない低電力消費部である。一方、上記ヘッド制御部１３、エンジン制御部１４、記録ヘッド１５等を含む比較的高消費電力部品からなるプリンタエンジン部は、高消費電力部であり、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）からの記録要求が無く記録処理を行わないプリンタの休止期間（スリープ期間）に給電が継続されると、記録処理を行っていないにもかかわらず無駄な電力を消費することになる為、上記電源制御部５の制御により、リレー６を切り換えて、スリープ期間中の高消費電力部への給電を停止させる制御が行われるものである。

ＭＰＵ９は、ＥＥＰＲＯＭ１０に記憶された制御プログラムを実行することで、上記の制御を行う。ＥＥＰＲＯＭ１０には、制御プログラムの他に、記録装置１が使用できる予設定使用可能時間を示す予設定使用可能年数Ｐ、記録装置１の使用開始時刻ｔｓ、リレー６が使用できる最大回数を示す予設定動作限界回数Ｌ、リレー６の駆動回数ｎ、その他、省電力モードへの移行の基準となる基準時間Ｔなどのデータが記憶されている。図２は、ＥＥＰＲＯＭ１０に記憶されたデータの内容を例示した図である。

＋５Ｖ電源７は、上記電源スイッチＳＷがオン状態のときに、供給されるＡＣ１００Ｖの商用電源を＋５Ｖの直流電源に変換する装置であり、＋５Ｖ電源７からは、記録装置本体２のＩ／Ｆコントローラ１２やヘッド制御部１３などに電力供給が行われる。また、＋２４Ｖ電源８は、ＡＣ１００Ｖの商用電源を＋２４Ｖの直流電源に変換する装置であり、＋２４Ｖ電源８からは、リレー６を介して記録装置本体２のエンジン制御部１４や記録ヘッド１５などに電力供給される。尚、ＡＣ１００Ｖの商用電源は、不図示のヒータへも電源供給される。

Ｉ／Ｆコントローラ１２は、ＭＰＵ１６を備え、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から受信した記録データのコマンド解析を行い、記録データをビデオデータに変換し、ヘッド制御部１３に送信する。ヘッド制御部１３は、垂直同期信号（VSYNC）、及び水平同期信号（HSYNC）をＩ／Ｆコントローラ１２に送信し、水平同期信号（HSYNC）に同期して上記ビデオデータをＩ／Ｆコントローラ１２から受信する。

ヘッド制御部１３は、ビデオ変換部１８と、ＲＡＭ１９と、補正データ変換部２０を備える。ビデオ変換部１８は、Ｉ／Ｆコントローラ１２から送信されたビデオデータの階調制御を行い、その際補正データ変換部２０の補正データを加味したデータ変換処理を行う。そして、ビデオデータはヘッド制御部１３から記録ヘッド１５に送信され、記録ヘッド１５による用紙への記録処理が行われる。尚、記録ヘッド１５は、本例において、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の４色の記録処理を行う記録ヘッド１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｃ、１５Ｍで構成されている。

エンジン制御部１４は、ＭＰＵ２１と、ＲＯＭ２２と、ファン２３と、各種入出力センサ/クラッチ２４と、モータ制御部２５と、定着制御部２６と、ヒータ２７ａ及びヒータ２７ｂを備えている。エンジン制御部１４は、ＲＯＭ２２に記憶されたプログラムに従って、ファン２３や各種入出力センサ/クラッチ２４、モータ制御部２５、定着制御部２６、ヒータ２７ａ及びヒータ２７ｂの駆動制御を行う。また、上記構成のエンジン制御部１４を駆動するための電源は、リレー６を介して＋２４Ｖ電源８から供給される。

即ち、電力の供給関係に着目すると、本実施形態に係る記録装置１は、図３に例示されるような電力の供給関係を有している。従って、記録装置１は、リレー制御部である電源制御部５によりリレー６の駆動を制御することで、消費電力の大きなエンジン制御部１４や記録ヘッド１５などの記録制御部への電力の供給を制限することが可能であり、ＰＣからの記録要求が予め設定された時間以上送られてこない状態が続くと記録装置１の動作モードを消費電力が抑制される省電力モードへ移行させることができる。

図４は、本実施形態に係る記録装置の処理を説明するフローチャートである。以下、図４を参照しながら、記録装置１が記録要求を受信した後の処理について、具体的に説明する。ここでは、記録装置１の予設定使用可能年数Ｐ及び使用開始時刻ｔｓ、リレー６の予設定動作限界回数Ｌ及び駆動回数ｎ、省電力モードへの移行の基準となる基準時間Ｔは、それぞれ、図２に例示される値である場合について説明する。

なお、図２に例示される基準時間Ｔ（６０分）は、記録装置１の予設定使用可能年数Ｐとリレー６の予設定動作限界回数を用いて、例えば、以下の式（１）（２）により算出される。
Ｔ０＝Ｐ×３６５×２４×６０／Ｌ・・・（１）
Ｔ＝Ｔ０＋α ・・・（２）
つまり、本実施形態では、基準時間Ｔは、記録装置１の使用開始から予設定使用可能年数経過までの間にリレー６がちょうど予設定動作限界回数使用される場合のリレー６のオン/オフ動作（切替動作）の平均動作間隔時間Ｔ０に対して、所定値αだけ加えた時間として設定されている。具体的には、約２６分の平均時間動作間隔Ｔ０に対して所定量として約３４分を加えている。

電源スイッチＳＷがオン状態のときに記録装置１が記録要求を受信すると、まず、電源制御部５のＭＰＵ９はリレー６を制御して、リレー６をオン状態にする（ステップＳ１）。これにより、＋２４Ｖ電源８とエンジン制御部１４や記録ヘッド１５が電気的に接続されて、電力が供給される。さらに、電源制御部５のＭＰＵ９はＥＥＰＲＯＭ１０を駆動し、ＥＥＰＲＯＭ１０に記憶されたリレー６の駆動回数ｎを読み出し、駆動回数ｎを１だけインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）して、更新する（ステップＳ２）。

次に、ＭＰＵ９は記録装置本体２に記録処理を指示し、記録装置本体２が記録処理を実行する（ステップＳ３）。記録処理が終了すると、ＭＰＵ９はさらに記録要求がないかどうかを確認する（ステップＳ４）。記録要求がある場合には、ＭＰＵ９は記録装置本体２に再度記録処理を指示し、要求がなくなるまで記録指示を繰り返す（ステップＳ３、Ｓ４）。

ステップＳ４において記録要求がない場合には、電源制御部５のＭＰＵ９は、現時点から記録装置１の使用開始時刻ｔｓを基準とした記録装置１の予設定使用可能年数経過時までの間に、予設定動作限界回数を迎えることなくリレー６を使用することができる平均動作間隔時間（以降、残り平均動作間隔時間）Ｔｒを算出する（ステップＳ５）。

具体的には、電源制御部５のＭＰＵ９はＥＥＰＲＯＭ１０を駆動し、ＥＥＰＲＯＭ１０に記憶された記録装置１の予設定使用可能年数Ｐ及び使用開始時刻ｔｓ、リレー６の予設定動作限界回数Ｌ及び駆動回数ｎを読み出し、以下の式（３）により、残り平均動作間隔時間Ｔｒを算出する。
Ｔｒ＝（Ｐ−ｔ）×３６５×２４×６０／（Ｌ−ｎ）・・・（３）
ここで、ｔは記録装置１の使用開始時刻ｔｓから経過年数を示しており、記録装置１内に装備される不図示のＲＴＣ（Real Time Clock）回路から取得される現在時刻と使用開始時刻ｔｓとの差分により算出される。つまり、残り平均動作間隔時間Ｔｒは、記録装置１の残り使用可能予測時間とリレー６の残り動作可能予測回数から算出される。

電源制御部５のＭＰＵ９は、ステップＳ５で算出した残り平均動作間隔時間ＴｒとＥＥＰＲＯＭ１０に記憶されている基準時間Ｔとを比較する（ステップＳ６）。残り平均動作間隔時間Ｔｒが基準時間Ｔ以上である場合は、ＭＰＵ９は、さらに、ステップＳ１でリレー６をオン状態にしてからの経過時間と残り平均動作間隔時間Ｔｒとを比較する（ステップＳ７）。

ＭＰＵ９はリレー６をオン状態にしてからの経過時間が残り平均動作間隔時間Ｔｒを経過していないと判断すると、リレー６をオフ状態に切替えることなく即ち節電モードに移行制御することなくステップＳ４へ処理を遷移させる。そして、ＭＰＵ９は、再び記録要求の有無を確認して上述した処理を繰り返す（ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７）。

一方、ＭＰＵ９は、ステップＳ６において残り平均動作間隔時間Ｔｒが基準時間Ｔ未満であると判断すると、リレー６を制御して、リレー６をオフ状態にする（ステップＳ８）。また、ステップＳ７においてリレー６をオン状態にしてから残り平均動作間隔時間Ｔｒを経過したと判断すると、リレー６を制御して、リレー６をオフ状態にする（ステップＳ８）。これにより、残り平均動作間隔時間Ｔｒが基準時間Ｔ未満である場合には記録処理終了直後に、また、残り平均動作間隔時間Ｔｒが基準時間Ｔ以上であってもリレー６がオン状態になってから基準時間Ｔ経過後に、＋２４Ｖ電源８とエンジン制御部１４や記録ヘッド１５が電気的に遮断されて、電力の供給が停止される。

その後、電源制御部５のＭＰＵ９はＥＥＰＲＯＭ１０を駆動し、ＥＥＰＲＯＭ１０に記憶されたリレー６の駆動回数ｎを読み出し、駆動回数ｎを１だけインクリメント（ｎ＝ｎ＋１）して更新し（ステップＳ９）、一連の処理を終了する。

以上のように、本実施形態に係る記録装置１は、残り平均動作間隔時間Ｔｒに応じて記録処理終了後の記録制御部への電力の供給を制御することで、省電力モードへの遷移を制御することができる。このため、リレー６の予設定動作限界回数などから求まる基準時間Ｔがリレー６の駆動回数なども考慮して求まる残り平均動作間隔時間Ｔｒに対して大きい状態（Ｔｒ＜Ｔ）では、リレー６を記録処理終了直後にオフ状態に切替えて記録装置１を省電力モードへ遷移させる一方で、リレー６の予設定動作限界回数などから求まる基準時間Ｔがリレー６の駆動回数などを考慮して求まる残り平均動作間隔時間Ｔｒに対して同等以下の状態（Ｔｒ≧Ｔ）では、記録処理終了直後にリレー６をオフ状態に切替えることなく、一定期間経過してからオフ状態に切替える。

具体的に例示して説明すると、例えば、記録装置１の使用開始当初は、残り平均動作間隔時間Ｔｒが基準時間に比べて小さいので、記録処理終了直後に省電力モードへ移行することで消費電力を抑制することができる。また、記録装置１の使用開始後、記録処理頻度が高く残り平均動作間隔時間Ｔｒが基準時間よりも大きくなった場合には、残り平均動作間隔時間Ｔｒ経過後に省電力モードへ移行することで、リレー６の寿命を管理する。さらに、寿命管理により再び残り平均動作間隔時間Ｔｒが基準時間Ｔを下回った場合には、記録処理終了直後に省電力モードへ移行することで消費電力を抑制することができる。

従って、本実施形態に係る記録装置１によれば、記録装置１の予設定使用可能期間中にリレー６が寿命を迎えることを防止しながら、リレー６を効率的に利用して最大限の消費電力の抑制を図ることが可能であり、記録装置１の省電力性とリレー６の寿命管理とを両立させることができる。

なお、上述した説明では、基準時間Ｔを予設定使用可能年数Ｐと予設定動作限界回数Ｌに基づいて算出される値、より具体的には、初期状態における平均動作間隔時間Ｔ０に対して所定量αだけ加えた値として設定する例を示したが、基準時間Ｔの設定は、特にこの例に限られない。

例えば、基準時間Ｔを平均動作間隔時間Ｔ０と等しい値に設定してもよく、このような設定によっても記録装置１の省電力性とリレー６の寿命管理とを両立させることができる。この場合、記録装置１の使用開始から現在までに行われたリレー６の切替動作が基準時間Ｔよりも長い間隔で行われている場合には、残り平均動作間隔時間Ｔｒが基準時間Ｔよりも小さくなり、反対に、リレー６の切替動作が基準時間Ｔ以下の間隔で行われている場合には、残り平均動作間隔時間Ｔｒが基準時間Ｔ以上となる。つまり、基準時間Ｔを平均動作間隔時間Ｔ０に設定することで、現在までの動作間隔でリレー６を継続して使用する場合にリレー６が記録装置１の予設定使用可能期間中に寿命を迎えるか否かによって、記録処理終了直後にリレー６をオフ状態に切替えるか否かが判断されることなる。

また、基準時間Ｔは固定値に限られず、例えば、基準時間Ｔを記録装置１の使用開始から現在までに行われたリレー６の切替動作間の平均動作間隔時間に設定してもよい。このような設定によっても記録装置１の省電力性とリレー６の寿命管理とを両立させることができる。この場合、ステップＳ２で、ＭＰＵ９は、リレー６の駆動回数をインクリメントしてＥＥＰＲＯＭ１０に記憶させる処理に加えて、リレー６の切替動作の平均動作間隔時間を算出してＥＥＰＲＯＭ１０に記憶させる処理を行うことが望ましい。
尚、上述の説明では、記録装置に本発明を適用した例を示したが、本発明は、記録装置だけに限定されるものではなく、リレーを用いて電気回路を切り換える構成を有する電子装置、例えば、表示装置、映像装置、録画装置等々、どの様な装置にでも同様の手法を適用することが可能である。

本発明はいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下、本件特許出願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

付記１
電源と制御部とを備え、予設定使用可能時間を有する電子装置であって、
前記電源と前記制御部とが電気的に接続されたオン状態と電気的に遮断されたオフ状態とを切替える、予設定動作限界回数を有するリレーと、
前記リレーを制御するリレー制御部と、を含み、
前記リレー制御部は、前記電子装置の残り使用可能予測時間と前記リレーの残り動作可能予測回数とから算出される残り平均動作間隔時間に基づいて、処理終了後の前記制御部への電力の供給を制御する
ことを特徴とする電子装置。

付記２
付記１に記載の電子装置において、
前記リレー制御部は、前記残り平均動作間隔時間が基準時間未満であるとき、処理終了直後に、前記リレーを前記オフ状態に制御する
ことを特徴とする電子装置。

付記３
付記２に記載の電子装置において、
前記基準時間は、前記予設定使用可能期間と前記予設定動作限界回数に基づいて算出される時間である
ことを特徴とする電子装置。

付記４
付記２に記載の電子装置において、
前記基準時間は、前記リレーの切替動作間の平均動作間隔時間である
ことを特徴とする電子装置。

付記５
付記２乃至付記４のいずれか１つに記載の電子装置において、
前記リレー制御部は、前記残り平均動作間隔時間が基準時間以上であるとき、前記リレーの前回の切替動作から前記残り平均動作間隔時間経過後に、前記リレーを前記オフ状態に制御する
ことを特徴とする電子装置。

１・・・記録装置
２・・・記録装置本体
３・・・電力供給制御装置
４・・・オペレーションパネル
５・・・電源制御部
６・・・リレー
７・・・＋５Ｖ電源
８・・・＋２４Ｖ電源
９、１６、２１・・・ＭＰＵ
１０・・・ＥＥＰＲＯＭ
１２・・・Ｉ／Ｆコントローラ
１３・・・ヘッド制御部
１４・・・エンジン制御部
１５、１５Ｋ、１５Ｙ、１５Ｃ・・・記録ヘッド
１８・・・ビデオ変換部
１９・・・ＲＡＭ
２０・・・補正データ変換部
２２・・・ＲＯＭ
２３・・・ファン
２４・・・各種入出力センサ/クラッチ
２５・・・モータ制御部
２６・・・定着制御部
２７、２８・・・ヒータ

Claims

電源と制御部とを備え、予設定使用可能時間を有する電子装置であって、
前記電源と前記制御部とが電気的に接続されたオン状態と電気的に遮断されたオフ状態とを切替える、予設定動作限界回数を有するリレーと、
前記リレーを制御するリレー制御部と、を含み、
前記リレー制御部は、前記電子装置の残り使用可能予測時間と前記リレーの残り動作可能予測回数とから算出される残り平均動作間隔時間が基準時間未満であるときは処理終了直後に前記リレーを前記オフ状態に制御し、前記残り平均動作間隔時間が基準時間以上であるときは前記リレーの前回の切替動作から前記残り平均動作間隔時間経過後に前記リレーを前記オフ状態に制御する、
ことを特徴とする電子装置。
請求項１に記載の電子装置において、
前記基準時間は、前記予設定使用可能期間と前記予設定動作限界回数に基づいて算出される時間である、
ことを特徴とする電子装置。
請求項１に記載の電子装置において、
前記基準時間は、前記リレーの切替動作間の平均動作間隔時間である、
ことを特徴とする電子装置。