JP6318865B2 - Thermoelectric converter and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、熱電変換装置および画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a thermoelectric conversion device and an image forming apparatus.
従来、画像形成動作に伴って発生する熱を熱電素子で電気エネルギーに変換して蓄電池を充電する熱電変換装置を搭載した画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、必要に応じて蓄電池の放電電力を利用することで、消費電力の削減を図ることができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an image forming apparatus including a thermoelectric conversion device that charges a storage battery by converting heat generated in association with an image forming operation into electric energy by a thermoelectric element. This image forming apparatus can reduce power consumption by using the discharge power of the storage battery as necessary.
しかし、熱電変換装置では、蓄電池を充電する動作で電力が消費されるため、充電動作のタイミングによっては、熱電素子で変換された電気エネルギーの電力量よりも熱電変換装置で消費する消費電力量が大きくなる場合がある。そして、このような場合には、蓄電池の充電を効率よく行うことができず、消費電力の削減効果が阻害される。 However, in the thermoelectric conversion device, power is consumed in the operation of charging the storage battery, and therefore, depending on the timing of the charging operation, the amount of power consumed by the thermoelectric conversion device is more than the amount of electric energy converted by the thermoelectric element. May be larger. In such a case, the storage battery cannot be charged efficiently, and the power consumption reduction effect is hindered.
なお、特許文献1には、記録材やトナーを加熱するのに必要な熱を奪うことなく、省エネルギー効率の高い画像形成装置を提供することを目的として、画像形成動作をしていない時に熱エネルギーを電気エネルギーに変換し、充電する制御動作例について開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133867 discloses a thermal energy when an image forming operation is not performed for the purpose of providing an image forming apparatus with high energy saving efficiency without depriving the heat necessary for heating the recording material and the toner. An example of a control operation for converting the battery into electrical energy and charging the battery is disclosed.
また、特許文献2には、余剰電力の無駄を防止することを目的として、予想対象日の消費電力量と発電電力量とを予想し、それに応じて予想対象日の前日の充電電力を決定する制御動作例について開示されている。
Further, in
しかし、特許文献1に記載の技術や特許文献2に記載の技術では、充電動作で消費される電力については何ら考慮されておらず、充電動作のタイミングが適切でないことによる効率低下という課題を解決できない。
However, the technique described in
上述した課題を解決するため、本発明は、発熱手段が発生した熱を電気エネルギーに変換する熱電変換手段と、前記熱電変換手段により変換された前記電気エネルギーにより蓄電手段を充電する充電手段と、前記熱電変換手段により変換された前記電気エネルギーの電力量が前記充電手段で消費される電力量以上となる期間内で前記充電手段を動作させる制御手段と、を備える熱電変換装置であって、前記制御手段は、前記発熱手段の温度と、前記熱電変換手段の温度と、前記熱電変換装置が設置された周囲の環境温度と、前記発熱手段の目標温度と、の少なくとも1つの温度に応じた充電時間を決定し、決定した充電時間の間で前記充電手段を動作させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a thermoelectric conversion unit that converts heat generated by the heat generation unit into electric energy, a charging unit that charges the power storage unit with the electric energy converted by the thermoelectric conversion unit, and A control means for operating the charging means within a period in which the amount of electric energy converted by the thermoelectric conversion means is equal to or greater than the amount of power consumed by the charging means, the thermoelectric conversion device comprising: The control means is charged according to at least one of the temperature of the heat generation means, the temperature of the thermoelectric conversion means, the ambient temperature around the thermoelectric conversion device, and the target temperature of the heat generation means. A time is determined, and the charging means is operated during the determined charging time .
本発明によれば、蓄電手段を適切なタイミングで効率よく充電することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the power storage unit can be efficiently charged at an appropriate timing.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る熱電変換装置および画像形成装置について詳しく説明する。 Hereinafter, a thermoelectric conversion device and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
まず、図1を参照しながら、本実施形態の画像形成装置の概要について説明する。図1は、本実施形態の画像形成装置1の概略構成例を示す図である。この画像形成装置1は、電子写真方式の画像形成動作を行うデジタル複合機として構成されたものであり、複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能等を有している。
(First embodiment)
First, the outline of the image forming apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration example of an
画像形成装置1は、図1に示すように、自動原稿送り装置11と、画像読取装置12と、画像書込ユニット13と、画像形成ユニット14とを備える。画像形成装置1は、図示しない操作部に設けられたアプリケーション切替キーの操作に応じて、複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次切り替えて選択することが可能となっている。画像形成装置1は、複写機能の選択時には「コピー」モードとなり、プリンタ機能の選択時には「プリント」モードとなり、ファクシミリ機能の選択時には「ファクシミリ」モードとなる。
As shown in FIG. 1, the
ここでは、「コピー」モードでの動作を例に挙げて、画像形成装置1の動作の概要について説明する。「コピー」モードでは、自動原稿送り装置11にセットされた原稿が順に画像読取装置12に送られる。画像読取装置12は自動原稿送り装置11から送られた原稿の画像情報を読み取る。画像読取装置12により読み取られた画像情報は、図示しない画像処理ユニットにより所定の処理が行われた後、画像書込ユニット13に送られる。画像書込ユニット13は、画像情報に基づいて書込光を出力する。この書込光によって画像形成ユニット14の感光体ドラム21が露光される。
Here, the outline of the operation of the
感光体ドラム21は、図示しない帯電装置により一様に帯電された後に、画像書込ユニット13からの書込光が照射されることで露光される。これにより、感光体ドラム21上に原稿の画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム21上の静電潜像は、現像装置22により現像されてトナー像となる。感光体ドラム21上のトナー像は、感光体ドラム21と搬送ベルト23との間を通過する用紙に転写される。
The
用紙は、給紙ローラ24によって給紙トレイ25から取り出され、搬送ローラ26により搬送されて、感光体ドラム21と搬送ベルト23との間を通過する。この際、感光体ドラム21上のトナー像が用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は、転写ベルト23によって定着装置27へと搬送される。そして、定着装置27により熱と圧力が加えられることにより、用紙に転写されたトナー像が用紙に定着される。そして、トナー像が定着された用紙が排紙トレイ28に排出される。
The paper is taken out from the
次に、図2を参照しながら、画像形成装置1における電源システムの構成例について説明する。図2は、画像形成装置1における電源システムの構成例を示すブロック図である。
Next, a configuration example of a power supply system in the
画像形成装置1における電源システムは、図2に示すように、PSU(Power Supply Unit)101と、熱電素子(ゼーベック素子)102と、充電器103と、蓄電池104と、放電器105と、切替回路106と、制御部100とを有する。
As shown in FIG. 2, the power supply system in the
PSU101は、ACライン110から供給されるAC電源をもとにDC電源を生成して切替回路106に供給する。
The PSU 101 generates DC power based on the AC power supplied from the
熱電素子102は、例えばゼーベック効果を利用した熱電素子であり、発熱部品120(発熱手段の一例)に隣接して設けられ、発熱部品120が発生した熱を電気エネルギーに変換する。すなわち、熱電素子102は、発熱部品120に隣接する高温側と発熱部品120から離れた低温側との温度差に応じた電力を発電する。熱電素子102は、熱電変換手段の一例である。
The
本実施形態では、上述した定着装置27を構成する部品(定着ヒータ、定着ヒータによって加熱される定着ローラまたは定着ベルトなど)を発熱部品120とする。発熱部品120の温度は、定着温度センサ130により検知されて制御部100に通知される。定着温度センサ130により検知された発熱部品120の温度は、制御部100が定着装置27の温度制御を行うために利用される。また、本実施形態では、定着温度センサ130により検知された発熱部品120の温度が、後述の充電時間を設定するためにも利用される。
In the present embodiment, a component (such as a fixing heater, a fixing roller heated by the fixing heater, or a fixing belt) constituting the fixing
充電器103は、例えばDCDCコンバータを用いて構成され、制御部100による制御のもとで動作して、熱電素子102が発熱部品120の熱から変換した電気エネルギーにより蓄電池104を充電する。充電器103は、充電手段の一例である。
The charger 103 is configured using, for example, a DCDC converter, operates under the control of the
蓄電池104(蓄電手段の一例)は、熱電変換素子102が発熱部品120の熱から変換した電気エネルギーを蓄電する。
The storage battery 104 (an example of a power storage unit) stores the electrical energy converted from the heat of the
放電器105は、例えばDCDCコンバータを用いて構成され、制御部100による制御のもとで動作して、蓄電池104を放電する。
The discharger 105 is configured using, for example, a DCDC converter, and operates under the control of the
切替回路106は、制御部100による制御に従って、PSU101からの電源と、放電器105によって蓄電池104から放電される電気エネルギーと、を切り替えて負荷200に供給する。負荷200は、電源供給先となる部分であり、例えば、+5V系負荷、+24V系負荷などがあげられる。発熱部品120の熱源もこの負荷200に含まれる。
The
なお、充電器103や放電器105は電力を使用して動作する。このため、制御部100による制御に従って、PSU101からの電源、または放電器105によって蓄電池104から放電される電気エネルギーが、切替回路106を介して充電器103や放電器105に供給される。
Note that the charger 103 and the discharger 105 operate using electric power. For this reason, the power from the PSU 101 or the electrical energy discharged from the
制御部100は、画像形成装置1全体の動作制御を行い、上述した各種の動作モードに応じてシーケンシャルに負荷200などを動作させる。また、制御部100は、蓄電池104への充電制御や蓄電池104からの放電制御も行っている。制御部100は、制御手段の一例である。
The
本実施形態では、制御部100は、熱電素子102が発熱部品120の熱から変換した電気エネルギーの電力量が充電器103で消費される電力量以上となる期間内で、充電器103を動作させる。例えば制御部100は、定着温度センサ130により検知された発熱部品120の温度に応じた充電時間を決定する。そして、制御部100は、決定した充電時間の間で熱電素子102が変換した電気エネルギーにより蓄電池104が充電されるように、充電器103の動作を制御する。
In the present embodiment, the
また、制御部100は、例えばPSU101からの電源供給が途絶える停電時や、消費電力削減のためにPSU101からの電源の使用を抑制する場合など、蓄電池104に蓄えた電気エネルギーを使用する状態が発生した場合に、放電器105を動作させて蓄電池104を放電し、蓄電池104に蓄えた電気エネルギーが負荷200に供給されるように制御する。
In addition, the
上述した画像形成装置1の電源システムにおいて、熱電素子102と、充電器103と、蓄電池104と、放電器105、制御部100とによって、本実施形態の熱電変換装置が構成される。
In the power supply system of the
次に、図3を参照しながら、発熱部品120の温度と熱電素子102の発電量との関係について説明する。図3は、発熱部品120の温度と熱電素子102の発電量との関係を説明する図であり、横軸が時間、縦軸が温度および電力量を表している。図3では、画像形成装置1の動作に伴う定着装置27内の発熱部品120の温度(定着温度センサ130により検知される温度)、熱電素子102の高温側の温度、熱電素子102の低温側の温度、および熱電素子102の発電電力量の時間変化の一例が示されている。
Next, the relationship between the temperature of the
操作者によって画像形成動作の指示が行われると、制御部100は、定着装置27の動作制御を開始し、定着ヒータをONする(タイミングT1)。これにより、発熱部品120の温度が上昇し始める。このとき、発熱部品120で発生する熱が熱電素子102に伝わることで、熱電素子102の温度も上昇し始める。
When the operator instructs the image forming operation, the
その後、制御部100は、定着装置27のウェイクアップ(WUP)期間と通紙期間の間、定着温度センサ130により検知される発熱部品120の温度が所定温度(定着目標温度)となるように、定着ヒータの動作を制御する。この際、熱電素子102が飽和温度に達するまで(タイミングT2)の間は、熱電素子102の温度は高温側と低温側とに温度差をもった状態で上昇し続ける。そしてこの間、熱電素子102は、高温側と低温側との温度差に比例した発電電力量で発電する。
Thereafter, the
なお、図3に示す例では、通紙期間中に熱電素子102が飽和温度に達して発電を終了しているが、例えば冷却ファンなどを用いて熱電素子102の低温側の温度上昇を抑制する構成の場合は、通紙期間が終了した後も熱電素子102の高温側と低温側に温度差を持たせて発電させることもできる。
In the example shown in FIG. 3, the
熱電素子102が発電した電力(発熱部品120の熱から変換された電気エネルギー)は、充電器103を動作させることにより蓄電池104に蓄えることができる。ここで、充電器103は、充電動作を行う際に電力を消費する。したがって、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量が充電器103で消費される電力量に満たない期間に充電を行おうとすると、充電によって蓄電池104に蓄えられる電力量よりも多くの電力が消費されることになり、蓄電池104を効率よく充電することができない。
The electric power generated by the thermoelectric element 102 (electric energy converted from the heat of the heat-generating component 120) can be stored in the
そこで本実施形態では、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量が充電器103で消費される電力量以上となる期間内で蓄電池104の充電が行われるように、制御部100が充電器103の動作を制御する。つまり、制御部100は、図3に示す「充電期間」(「発電電力」≧「充電器の消費電力」となっている期間)内で充電器103を動作させ、この期間に熱電素子102によって変換された電気エネルギーを蓄電池104に蓄えるように制御する。これにより、充電によって蓄電池104に蓄えられる電力量よりも多くの電力が消費されるといった不都合を回避して、蓄電池104を効率よく充電することができる。
Therefore, in the present embodiment, the
次に、図4を参照しながら、制御部100による充電制御の一例について説明する。図4は、制御部100が充電制御を行う際の処理手順を示すフローチャートである。
Next, an example of charging control by the
制御部100は、操作者によって画像形成動作の指示が行われると(ステップS101:Yes)、まず、定着温度センサ130が検知した発熱部品120の温度を取得する(ステップS102)。ステップS102で制御部100が取得する温度は、図3に示したタイミングT1(定着ヒータをONするタイミング)よりも前に、定着温度センサ130が検知した温度である。
When the operator instructs the image forming operation (step S101: Yes), the
次に制御部100は、ステップS102で取得した発熱部品120の温度をもとに、充電器103の動作を継続させる時間である充電時間を決定する(ステップS103)。
Next, the
充電時間を決定する方法としては、例えば、発熱部品120の温度と充電時間との対応関係を定めた対応テーブルを参照して決定する方法を用いることができる。図5は、充電時間の決定に用いる対応テーブルの一例を示す図である。図5に示す対応テーブルでは、発熱部品120の温度が高いほど充電時間が短くなり、発熱部品120の温度が低いほど充電時間が長くなるように、発熱部品120の温度と充電時間との対応関係が定められている。発熱部品120の温度が高い場合は、熱電素子102が飽和温度になるまでの時間が短いため充電時間が短く設定される。逆に、発熱部品120の温度が低い場合は、熱電素子102が飽和温度になるまでの時間が長いため、充電時間が長く設定される。なお、図5に示す対応テーブルは、発熱部品120の温度と最適な充電時間との関係を試験・評価することで予め作成され、制御部100の内部または外部に設けられた不揮発性の記憶装置などに格納される。
As a method for determining the charging time, for example, a method for determining with reference to a correspondence table that defines the correspondence between the temperature of the
なお、充電時間の決定は、図5に例示した対応テーブルを使用する代わりに、発熱部品120の温度から充電時間を求める関係式を使用して行うようにしてもよい。この場合の関係式は、図5に例示した対応テーブルと同様に、発熱部品120の温度と最適な充電時間との関係を試験・評価することで予め作成される。
The charging time may be determined using a relational expression for obtaining the charging time from the temperature of the
次に、制御部100は、定着装置27の動作を開始させて定着ヒータをONする。これにより、発熱部品120の発熱が開始される(ステップS104)。発熱部品120の発熱が開始されるタイミングは、図3に示したタイミングT1である。
Next, the
次に、制御部100は、定着ヒータをONしてから(発熱部品120が発熱を開始してから)第1所定時間が経過すると、充電器103の動作を開始させる(ステップS105)。第1所定時間は、熱電素子102により変換される電気エネルギーの電力量が充電器103で消費される電力量に達するまでに要する時間であり、例えば、予め試験などを行うことで求められた値が設定される。
Next, the
次に、制御部100は、タイマをスタートし(ステップS106)、充電器103の動作を開始させてから、ステップS103で決定した充電時間が経過したか否かを判定する(ステップS107)。そして、充電時間が経過すると(ステップS107:Yes)、制御部100は、充電器103の動作を終了させて(ステップS108)、図4のフローチャートで示す一連の処理を終了する。
Next, the
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置1は、発熱部品120を含む定着装置27の動作を開始する前に検知された発熱部品120の温度に応じて充電時間を決定する。そして、定着装置27の動作開始により発熱部品120が発熱を開始してから第1所定時間が経過した時点で充電器103の動作を開始させる。その後、事前に決定した充電時間の間だけ充電器103の動作を継続させ、熱電素子102により変換された電気エネルギーにより蓄電池104を充電する。そして、充電器103の動作を開始させてから充電時間が経過すると、充電器103の動作を終了させる。したがって、本実施形態の画像形成装置1によれば、充電によって蓄電池104に蓄えられる電力量よりも多くの電力が消費されるといった不都合を回避して、蓄電池104を効率よく充電することができる。
As described above, the
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、熱電素子102の温度と発熱部品120の温度とに応じた充電時間を決定する。充電時間を決定する処理以外は、上述した第1の実施形態と同様である。以下では、第1の実施形態と重複する説明を適宜省略し、本実施形態の特徴部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the charging time corresponding to the temperature of the
図6は、第2の実施形態における電源システムの構成例を示すブロック図である。本実施形態では、図6に示すように、第1の実施形態の電源システムの構成に加えて、熱電素子102の温度を検知する素子温度センサ140が設けられている。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the power supply system according to the second embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, an
本実施形態の電源システムでは、制御部100が上述した充電時間を決定する際(定着ヒータをONする前)に、定着温度センサ130により検知された発熱部品120の温度だけでなく、素子温度センサ140により検知された熱電素子102の温度も取得する。そして、制御部100は、熱電素子102の温度と発熱部品120の温度とに応じた充電時間を決定する。
In the power supply system of the present embodiment, not only the temperature of the
充電時間を決定する方法としては、例えば、熱電素子102の温度および発熱部品120の温度と充電時間との対応関係を定めた対応テーブルを参照して決定する方法を用いることができる。図7は、充電時間の決定に用いる対応テーブルの一例を示す図である。図7に示す対応テーブルでは、熱電素子102の温度が高く、かつ、発熱部品120の温度が高いほど充電時間が短くなり、熱電素子102の温度が低く、かつ、発熱部品120の温度が低いほど充電時間が長くなるように、熱電素子102の温度および発熱部品120の温度と充電時間との対応関係が定められている。なお、図7に示す対応テーブルは、熱電素子102の温度および発熱部品120の温度と最適な充電時間との関係を試験・評価することで予め作成され、制御部100の内部または外部に設けられた不揮発性の記憶装置などに格納される。
As a method of determining the charging time, for example, a method of determining with reference to a correspondence table that defines the correspondence between the temperature of the
なお、充電時間の決定は、図7に例示した対応テーブルを使用する代わりに、熱電素子102の温度と発熱部品120の温度とから充電時間を求める関係式を使用して行うようにしてもよい。この場合の関係式は、図7に例示した対応テーブルと同様に、熱電素子102の温度および発熱部品120の温度と最適な充電時間との関係を試験・評価することで予め作成される。
The charging time may be determined using a relational expression for obtaining the charging time from the temperature of the
以上説明したように、本実施形態では、充電器103の動作を継続させる時間である充電時間を、発熱部品120の温度だけでなく熱電素子102の温度も加味して決定するので、上述した第1の実施形態と比べて、より精度の高い充電時間を決定することができる。
As described above, in the present embodiment, the charging time, which is the time for which the operation of the charger 103 is continued, is determined in consideration of not only the temperature of the
なお、本実施形態では、熱電素子102の温度と発熱部品120の温度とに応じた充電時間を決定するようにしているが、熱電素子102の温度のみに応じた充電時間を決定することも可能である。この場合は、熱電素子102の温度が高いほど充電時間が短くなり、熱電素子102の温度が低いほど充電時間が長くなるように充電時間を決定することになる。
In the present embodiment, the charging time is determined according to the temperature of the
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、画像形成装置1の周囲の環境温度と発熱部品120の温度とに応じた充電時間を決定する。充電時間を決定する処理以外は、上述した第1の実施形態と同様である。以下では、第1の実施形態と重複する説明を適宜省略し、本実施形態の特徴部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, the charging time according to the ambient temperature around the
環境温度は、定着装置27の動作を開始させて定着ヒータをONするときの熱電素子102の温度や、定着ヒータをONしてからの熱電素子102の温度上昇の傾きに影響を与える。このため、熱電素子102の高温側と低温側とに温度差が生じている時間、すなわち、熱電素子102が発電している時間は、環境温度によっても変化する。
The environmental temperature affects the temperature of the
そこで、本実施形態では、制御部100が上述した充電時間を決定する際(定着ヒータをONする前)に、定着温度センサ130により検知された発熱部品120の温度だけでなく、図示しない環境温度センサにより検知された環境温度も取得する。そして、制御部100は、環境温度と発熱部品120の温度とに応じた充電時間を決定する。これにより、画像形成装置1が画像形成動作を行う際の時間帯や季節などに応じた最適な充電時間を設定することができる。
Therefore, in this embodiment, when the
なお、環境温度を検知する環境温度センサは、定着装置27の熱の影響を受けない場所に設けられていることが好ましい。これにより、環境温度を精度よく検知することができる。
Note that the environmental temperature sensor that detects the environmental temperature is preferably provided in a location that is not affected by the heat of the fixing
充電時間を決定する方法としては、例えば、環境温度および発熱部品120の温度と充電時間との対応関係を定めた対応テーブルを参照して決定する方法を用いることができる。図8は、充電時間の決定に用いる対応テーブルの一例を示す図である。図8に示す対応テーブルでは、環境温度が高く、かつ、発熱部品120の温度が高いほど充電時間が短くなり、環境温度が低く、かつ、発熱部品120の温度が低いほど充電時間が長くなるように、環境温度および発熱部品120の温度と充電時間との対応関係が定められている。なお、図8に示す対応テーブルは、環境温度および発熱部品120の温度と最適な充電時間との関係を試験・評価することで予め作成され、制御部100の内部または外部に設けられた不揮発性の記憶装置などに格納される。
As a method of determining the charging time, for example, a method of determining with reference to a correspondence table that defines a correspondence relationship between the environmental temperature and the temperature of the
なお、充電時間の決定は、図8に例示した対応テーブルを使用する代わりに、環境温度と発熱部品120の温度とから充電時間を求める関係式を使用して行うようにしてもよい。この場合の関係式は、図8に例示した対応テーブルと同様に、環境温度および発熱部品120の温度と最適な充電時間との関係を試験・評価することで予め作成される。
The determination of the charging time may be performed using a relational expression for obtaining the charging time from the environmental temperature and the temperature of the
以上説明したように、本実施形態では、充電器103の動作を継続させる時間である充電時間を、発熱部品120の温度だけでなく環境温度も加味して決定するので、上述した第1の実施形態と比べて、より精度の高い充電時間を決定することができる。
As described above, in the present embodiment, the charging time, which is the time for which the operation of the charger 103 is continued, is determined in consideration of not only the temperature of the
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。第4の実施形態では、定着装置27の動作制御に用いる定着目標温度と発熱部品120の温度とに応じた充電時間を決定する。充電時間を決定する処理以外は、上述した第1の実施形態と同様である。以下では、第1の実施形態と重複する説明を適宜省略し、本実施形態の特徴部分についてのみ説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, the charging time corresponding to the target fixing temperature used for operation control of the fixing
定着目標温度は、画像形成に使用する紙種等の画像形成条件に応じた最適な値が予め定められている。紙種等の画像形成条件は、画像形成動作を指示する操作者の操作に応じて設定される。このため、操作者が画像形成動作の指示を行う際に、画像形成条件に応じた定着目標温度が一意に決定される。 As the fixing target temperature, an optimum value is determined in advance according to image forming conditions such as a paper type used for image formation. The image forming conditions such as the paper type are set according to the operation of the operator who instructs the image forming operation. For this reason, when the operator instructs the image forming operation, the fixing target temperature corresponding to the image forming condition is uniquely determined.
定着目標温度は、熱電素子102の高温側と低温側とに温度差が生じている時間、すなわち、熱電素子102が発電している時間に影響を与える。定着目標温度が高いと熱電素子102が発電している時間が長くなり、定着目標温度が低いと熱電素子102が発電している時間が短くなる。
The fixing target temperature affects the time during which a temperature difference occurs between the high temperature side and the low temperature side of the
そこで、本実施形態では、制御部100が上述した充電時間を決定する際(定着ヒータをONする前)に、定着温度センサ130により検知された発熱部品120の温度だけでなく、画像形成条件に応じて決定された定着目標温度も取得する。そして、制御部100は、定着目標温度と発熱部品120の温度とに応じた充電時間を決定する。これにより、画像形成条件に応じた最適な充電時間を設定することができる。
Therefore, in the present embodiment, when the
充電時間を決定する方法としては、例えば、定着目標温度および発熱部品120の温度と充電時間との対応関係を定めた対応テーブルを参照して決定する方法を用いることができる。図9は、充電時間の決定に用いる対応テーブルの一例を示す図である。図9に示す対応テーブルでは、定着目標温度が低く、かつ、発熱部品120の温度が高いほど充電時間が短くなり、定着目標温度が高く、かつ、発熱部品120の温度が低いほど充電時間が長くなるように、定着目標温度および発熱部品120の温度と充電時間との対応関係が定められている。なお、図9に示す対応テーブルは、定着目標温度および発熱部品120の温度と最適な充電時間との関係を試験・評価することで予め作成され、制御部100の内部または外部に設けられた不揮発性の記憶装置などに格納される。
As a method of determining the charging time, for example, a method of determining with reference to a correspondence table that defines the correspondence between the fixing target temperature and the temperature of the
なお、充電時間の決定は、図9に例示した対応テーブルを使用する代わりに、定着目標温度と発熱部品120の温度とから充電時間を求める関係式を使用して行うようにしてもよい。この場合の関係式は、図9に例示した対応テーブルと同様に、定着目標温度および発熱部品120の温度と最適な充電時間との関係を試験・評価することで予め作成される。
The charging time may be determined by using a relational expression for obtaining the charging time from the fixing target temperature and the temperature of the
以上説明したように、本実施形態では、充電器103の動作を継続させる時間である充電時間を、発熱部品120の温度だけでなく定着目標温度も加味して決定するので、上述した第1の実施形態と比べて、より精度の高い充電時間を決定することができる。
As described above, in this embodiment, the charging time, which is the time for which the operation of the charger 103 is continued, is determined in consideration of not only the temperature of the
(第5の実施形態)
次に、第5の実施形態について説明する。第5の実施形態は、充電器103の動作制御の方法が上述した第1〜第4の実施形態と異なる。以下では、第1〜第4の実施形態と重複する説明を適宜省略し、本実施形態の特徴部分についてのみ説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described. The fifth embodiment is different from the first to fourth embodiments described above in the method of operation control of the charger 103. Below, the description which overlaps with 1st-4th embodiment is abbreviate | omitted suitably, and only the characteristic part of this embodiment is demonstrated.
上述した第1〜第4の実施形態では、充電器103の動作を継続させる時間である充電時間を事前に決定し、充電器103の動作を開始させてから事前に決定した充電時間が経過した時点で充電器103の動作を終了させるように制御していた。これに対し本実施形態では、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量を監視し、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量が充電器103で消費する電力量以上となった時点で充電器103の動作を開始させ、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量が充電器103で消費する電力量未満になった時点で充電器103の動作を停止させるように制御する。
In the first to fourth embodiments described above, the charging time, which is the time for which the operation of the charger 103 is continued, is determined in advance, and the charging time determined in advance has elapsed since the operation of the charger 103 is started. At that time, the control of the charger 103 was ended. In contrast, in the present embodiment, the amount of electric energy converted by the
本実施形態では、制御部100が、定着装置27の動作制御を開始して定着ヒータをONするタイミング(図3のT1)で、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量の監視を開始する。そして、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量が充電器103で消費する電力量以上になったタイミング(図3に示す「充電期間」の開始タイミング)で充電器103の動作を開始させる。これにより、熱電素子102により変換された電気エネルギーにより蓄電池104が充電される。
In the present embodiment, the
その後、制御部100は、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量の監視を継続し、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量が充電器103で消費する電力量未満になったタイミング(図3に示す「充電期間」の終了タイミング)で充電器103の動作を終了させ、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量の監視も終了する。これにより、蓄電池104の充電が終了する。充電器103の動作をこのように制御することで、充電によって蓄電池104に蓄えられる電力量よりも多くの電力が消費されるといった不都合を回避して、蓄電池104を効率よく充電することができる。
Thereafter, the
なお、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量を監視する方法としては、例えば、熱電素子102の高温側と低温側の温度をそれぞれ個別に検知して、その差分から熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量を推定する方法を用いることができる。
As a method for monitoring the amount of electric energy converted by the
図10は、熱電素子102の発電原理を説明する図である。図10に示す熱電素子102は、端部に電極201Pが設けられたP型半導体202Pと、端部に電極201Nが設けられたN型半導体202Nとが、電極201P,201Nとは逆側で接続部203により接続された構成である。この熱電素子102を、接続部203が発熱部品120に隣接するように配置することにより、接続部203が熱電素子102の高温側となり、接続部203とは逆側に位置する電極201Pおよび電極201Nが熱電素子102の低温側となる。この熱電素子102は、発熱部品120が発する熱により高温側と低温側に温度差が生じると、ゼーベック効果によりP型半導体202P内およびN型半導体202N内において電荷の移動が生じて電流が流れるため、正・負の電極(201P・201N)間に接続された負荷抵抗204の両端に電力が発生する。
FIG. 10 is a diagram for explaining the power generation principle of the
ここで、例えば図10に示す熱電素子102において、接続部203の近傍と電極201P,201Nの近傍とにそれぞれ温度センサを設けることで、熱電素子102の高温側と低温側の温度をそれぞれ個別に検知することができる。そして、これらの温度センサで検知された温度の差分から、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量を推定することができる。
Here, for example, in the
なお、熱電素子102の高温側と低温側の温度をそれぞれ個別に検知する代わりに、発熱部品120の温度と熱電素子102の温度とを検知し、その差分から熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量を推定することも可能である。発熱部品120の温度は、上述した定着温度センサ130により検知することができる。また、熱電素子102の温度は、上述した素子温度センサ140により検知することができる。
Instead of individually detecting the temperature on the high temperature side and the low temperature side of the
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置1は、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量を監視し、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量が充電器103で消費する電力量以上となった時点で充電器103の動作を開始させ、熱電素子102により変換された電気エネルギーの電力量が充電器103で消費する電力量未満になった時点で充電器103の動作を停止させるように制御する。これにより、充電動作の適切なタイミングをより簡便に制御することができ、充電によって蓄電池104に蓄えられる電力量よりも多くの電力が消費されるといった不都合を回避して、蓄電池104を効率よく充電することができる。
As described above, the
(第6の実施形態)
次に、第6の実施形態について説明する。第6の実施形態では、制御部100が、発熱部品120の発熱を伴う画像形成動作によって熱電素子102から得られる電力量を事前に予測し、予測した電力量が蓄電池104に充電可能な電力量を上回る場合に、余剰分の電力を画像形成動作中に蓄電池104から放電して負荷200に供給することで、充電期間が終了した時点で蓄電池104が満充電の状態となるように制御する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment will be described. In the sixth embodiment, the
ここで、画像形成動作に伴って発熱する発熱部品120は、画像形成動作が終了した後も自然放熱によって温度が低下するまでの間、高温状態が維持される。そして、上述したように、例えば冷却ファンなどを用いて熱電素子102の低温側の温度上昇を抑制する構成の場合、画像形成動作を停止させた後も、しばらくの間は熱電素子102による発電が継続されることになる。
Here, the heat-generating
そこで、制御部100は、画像形成動作によって熱電素子102から得られる電力量を、画像形成動作中に得られる電力量と、画像形成動作後に得られる電力量とを加算した値として求める。すなわち、制御部100は、画像形成動作中に発熱部品120が発熱することで熱電素子102により変換される電気エネルギーの電力量と、画像形成動作が終了した後に発熱部品120の発熱が継続されることで熱電素子102により変換される電気エネルギーの電力量とそれぞれ予測する。そして、これらの電力量を加算した値を、画像形成動作によって熱電素子102から得られる電力量として求める。
Therefore, the
また、制御部100は、以上のように予測した電力量と、蓄電池104に充電可能な電力量(蓄電池104の空き容量)との差分に相当する電力量を求め、この差分に相当する電力量と、画像形成動作に要する単位時間当たりの電力量とに基づいて、画像形成動作中に蓄電池104を放電させる放電時間を決定する。そして、制御部100は、画像形成動作中(例えば画像形成動作の開始時)に放電器105の動作を開始させ、その後、事前に決定した放電時間が経過した時点で、放電器105の動作を終了させる。
Further, the
本実施形態では、制御部100が以上のように放電器105の動作を制御することで、蓄電池104を充電する充電期間が終了した時点で蓄電池104を満充電の状態とすることができ、蓄電池104の充電をさらに効率よく行うことができる。すなわち、本実施形態では、蓄電池104が満充電の状態となっているために熱電素子102から得られる電気エネルギーが充電されずに破棄されるといった不都合を抑制し、電気エネルギーの利用効率をさらに向上させることができる。
In the present embodiment, the
以下、画像形成装置1が「コピー」モードまたは「プリント」モードで画像形成動作(印刷動作)を行う場合を例に挙げて、制御部100による放電器105の動作の制御例について具体的に説明する。図11は、制御部100が放電器105の放電時間を算出するために用いるパラメータの一例を示す図である。図中、「項目」は各パラメータの項目を示し、「アドレス」は各パラメータのインデックス(見出しとして用いる記号)を示し、「種別」は各パラメータが固定値であるか、計算値であるか、検出値であるかの種別を示している。
Hereinafter, an example of controlling the operation of the discharger 105 by the
昇温速度(A)は、印刷動作の開始時における発熱部品120の単位時間当たりの温度上昇率を表すパラメータ(単位は℃/s)である。この昇温速度(A)は、画像形成装置1が備える定着装置27の構成によって決まる固定値である。
The temperature increase rate (A) is a parameter (unit: ° C./s) representing the rate of temperature increase per unit time of the
立上げ開始温度(B)は、印刷動作の開始時における発熱部品120の温度を表すパラメータ(単位は℃)である。この立ち上げ温度(B)は、印刷動作の開始時に定着温度センサ130の出力を読み取ることで検出される検出値である。
The start-up start temperature (B) is a parameter (unit: ° C.) representing the temperature of the
リロード温度(C)は、定着装置27による定着が可能な最低温度を表すパラメータ(単位は℃)である。このリロード温度(C)は、画像形成装置1の動作モード(コピーモードかプリントモードか)と印刷に使用する用紙の紙種とに応じて決まる固定値である。
The reload temperature (C) is a parameter (unit: ° C.) indicating the lowest temperature at which fixing by the fixing
立ち上げ時間(D)は、定着装置27がリロード温度(C)になるまでに要する時間を表すパラメータ(単位はs)である。この立ち上げ時間(D)は、(C−B)÷Aによって求まる計算値である。
The start-up time (D) is a parameter (unit: s) representing the time required for the fixing
印刷前時間(E)は、定着装置27がリロード温度(C)に達してから実際に印刷が開始されるまでの時間を表すパラメータ(単位はs)である。この印刷前時間(E)は、画像形成装置1の構成によって決まる固定値である。
The pre-printing time (E) is a parameter (unit: s) that represents the time from when the fixing
CPM(g)は、印刷速度(1分間に何枚の印刷が可能か)を表すパラメータ(単位はcpm)である。このCPM(g)は、画像形成装置1の構成によって決まる固定値である。
CPM (g) is a parameter (unit: cpm) representing a printing speed (how many sheets can be printed per minute). This CPM (g) is a fixed value determined by the configuration of the
印刷時間係数(F)は、印刷に使用する用紙の紙種に応じた印刷時間の差を補正する係数である。この印刷時間係数(F)は、印刷に使用する用紙の紙種に応じて決まる固定値である。 The printing time coefficient (F) is a coefficient for correcting a difference in printing time according to the paper type of the paper used for printing. This printing time coefficient (F) is a fixed value determined according to the paper type of the paper used for printing.
印刷枚数(H)は、印刷動作により印刷される枚数を表すパラメータ(単位はc)である。この印刷枚数(H)は、指定された印刷動作の内容(印刷ジョブ)から検出される検出値である。 The number of printed sheets (H) is a parameter (unit: c) indicating the number of sheets printed by the printing operation. The number of printed sheets (H) is a detection value detected from the content (print job) of the designated printing operation.
印刷時間(I)は、実際に印刷を行っている時間を表すパラメータ(単位はs)である。この印刷時間(I)は、H×(60÷g×F)によって求まる計算値である。 The printing time (I) is a parameter (unit: s) that represents the actual printing time. This printing time (I) is a calculated value obtained by H × (60 ÷ g × F).
動作中の時間(J)は、印刷動作の開始から終了までの印刷動作全体の時間を表すパラメータ(単位はs)である。この動作中の時間(J)は、D+E+Iによって求まる計算値である。 The time (J) during operation is a parameter (unit: s) that represents the time of the entire printing operation from the start to the end of the printing operation. The time (J) during this operation is a calculated value obtained by D + E + I.
動作中の平均発電電力(K)は、印刷動作中の熱電素子102の発電電力の平均値を表すパラメータ(単位はW)である。この動作中の平均発電電力(K)は、画像形成装置1の動作モード(コピーモードかプリントモードか)と印刷に使用する用紙の紙種とに応じて決まる固定値である。
The average generated power (K) during operation is a parameter (unit: W) representing the average value of the generated power of the
動作中の発電電力量(L)は、印刷動作中に熱電素子102が発電する発電電力の総量を表すパラメータ(単位はWh)である。この動作中の発電電力量(L)は、J×K÷3600によって求まる計算値である。
The amount of generated power (L) during operation is a parameter (unit: Wh) that represents the total amount of power generated by the
1枚印刷時の熱維持時間(M)は、印刷動作により加熱された発熱部品120が熱を維持する時間を印刷枚数1枚当たりで表すパラメータ(単位はs)である。この1枚印刷時の熱維持時間(M)は、印刷に使用する用紙の紙種に応じて決まる固定値である。
The heat maintenance time (M) at the time of printing one sheet is a parameter (unit: s) that represents the time during which the
動作後の発電時間(N)は、印刷動作が終了した後に熱電素子102が発電を継続する時間を表すパラメータ(単位はs)である。この動作後の発電時間(N)は、M×Hによって求まる計算値である。
The power generation time (N) after the operation is a parameter (unit: s) representing the time during which the
動作後の平均発電電力(O)は、印刷動作後の熱電素子102の発電電力の平均値を表すパラメータ(単位はW)である。この動作後の平均発電電力(O)は、画像形成装置1の構成によって決まる固定値である。
The average generated power (O) after the operation is a parameter (unit: W) representing the average value of the generated power of the
動作後の発電電力量(P)は、印刷動作後に熱電素子102が発電する発電電力の総量を表すパラメータ(単位はWh)である。この動作後の発電電力量(P)は、N×O÷3600によって求まる計算値である。
The power generation amount (P) after the operation is a parameter (unit: Wh) that represents the total amount of power generated by the
動作中の平均消費電力(R)は、印刷動作中の消費電力の平均値を表すパラメータ(単位はW)である。この動作中の平均消費電力(R)は、画像形成装置1の構成によって決まる固定値である。
The average power consumption (R) during operation is a parameter (unit: W) representing the average value of power consumption during the printing operation. The average power consumption (R) during this operation is a fixed value determined by the configuration of the
動作中の消費電力量(S)は、印刷動作中に消費される消費電力の総量を表すパラメータ(単位はWh)である。この動作中の消費電力量(S)は、J×R÷3600により求まる計算値である。 The power consumption during operation (S) is a parameter (unit: Wh) representing the total amount of power consumed during the printing operation. The power consumption (S) during this operation is a calculated value obtained by J × R ÷ 3600.
動作に伴う発電電力量(Y)は、印刷動作中および印刷動作後に熱電素子102が発電する発電電力の総量を表すパラメータ(単位はWh)である。この動作に伴う発電電力量(Y)は、L+Pにより求まる計算値である。
The power generation amount (Y) accompanying the operation is a parameter (unit: Wh) that represents the total amount of power generated by the
蓄電池容量(Z)は、蓄電池104の容量(蓄電可能な最大の電力量)を表すパラメータ(単位はWh)である。この蓄電池容量(Z)は、蓄電池104の構成によって決まる固定値である。
The storage battery capacity (Z) is a parameter (unit: Wh) representing the capacity of the storage battery 104 (maximum amount of power that can be stored). This storage battery capacity (Z) is a fixed value determined by the configuration of the
SOC(a)は、印刷動作の開始時における蓄電池104の充電状態を表すパラメータ(単位は%)である。このSOC(a)は、印刷動作の開始時に蓄電池104から検出される検出値である。例えば、蓄電池104に自身の充電状態を監視して出力する機能を持たせ、この蓄電池104の出力を読み取ることでSOC(a)を検出することができる。
SOC (a) is a parameter (unit:%) representing the state of charge of the
空き容量(b)は、印刷動作の開始時における蓄電池104の空き容量(蓄電可能な電力量)を表すパラメータ(単位はWh)である。この空き容量(b)は、Z−(Z×a÷100)によって求まる計算値である。
The free capacity (b) is a parameter (unit: Wh) representing the free capacity (the amount of power that can be stored) of the
余剰電力量(d)は、印刷動作に伴う熱電素子102の発電電力のうち、蓄電池104に充電できない(蓄電池104の空き容量を超える)電力量を表すパラメータ(単位はWh)である。この余剰電力量(d)は、Y−bによって求まる計算値である。
The surplus power amount (d) is a parameter (unit: Wh) that represents the amount of power that cannot be charged in the storage battery 104 (exceeds the free capacity of the storage battery 104) among the generated power of the
図12は、制御部100による放電制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。この図12に示す一連の処理は、画像形成動作の開始前に実行される処理であり、例えばユーザの操作などに応じて印刷ジョブが投入されることで開始される。以下、この図12のフローチャートに沿った制御部100による処理の詳細について、具体例を挙げながら説明する。
FIG. 12 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of discharge control by the
印刷ジョブが投入されると、制御部100は、まず、指定された印刷ジョブによって示される画像形成装置1の動作モードと、印刷に使用する用紙の紙種とを検出する(ステップS201、ステップS202)。ここでは、画像形成装置1の動作モードとして「コピー」モードが検出され、印刷に使用する用紙の紙種として「通常」が検出されたものとする。
When a print job is input, the
次に、制御部100は、ステップS201で検出した動作モードと、ステップS202で検出した紙種とに基づき、上述したパラメータのうち固定値のものを取得する(ステップS203)。パラメータの固定値は、例えば図13に示す固定値テーブルTbとして制御部100の内部または外部に設けられた不揮発性の記憶装置などに格納されている。ここでは、ステップS201で「コピー」モード、ステップS202で「通常」が検出されたことを受けて、図13に示す固定値テーブルTbから下記に示すパラメータ情報が取得される。
昇温速度(A):20℃/s
リロード温度(C):130℃
印刷前時間(E):5s
CPM(g):30cpm
印刷時間係数(F):1
動作中の平均発電電力(K):2W
1枚印刷時の熱維持時間(M):2s
動作後の平均発電電力(O):1W
動作中の平均消費電力(R):10W
蓄電池容量(Z):5.0Wh
Next, based on the operation mode detected in step S201 and the paper type detected in step S202, the
Temperature increase rate (A): 20 ° C./s
Reload temperature (C): 130 ° C
Pre-printing time (E): 5s
CPM (g): 30 cpm
Printing time coefficient (F): 1
Average generated power during operation (K): 2W
Heat maintenance time when printing one sheet (M): 2s
Average generated power after operation (O): 1W
Average power consumption during operation (R): 10W
Storage battery capacity (Z): 5.0 Wh
次に、制御部100は、定着温度センサ130(図2参照)の出力を読み込んで、立ち上げ開始温度(B)を検出する(ステップS204)。ここでは、検出した立ち上げ開始温度(B)が30℃であるものとする。
Next, the
次に、制御部100は、指定された印刷ジョブによって示される印刷枚数(H)を検出する(ステップS205)。ここでは、検出した印刷枚数(H)が100c(100枚)であるものとする。
Next, the
次に、制御部100は、ステップS203で取得したリロード温度(C)と、ステップS204で検出した立ち上げ開始時間(B)と、ステップS203で取得した昇温速度(A)とに基づき、立ち上げ時間(D)を以下のように算出する(ステップS206)。
立ち上げ時間(D)=(リロード温度(C)−立ち上げ開始温度(B))÷昇温速度(A)
ここでは、リロード温度(C)が130℃、立ち上げ開始温度(B)が30℃、昇温速度(A)が20℃/sであるため、立ち上げ時間(D)は、(130℃−30℃)÷20℃/s=5sとなる。
Next, based on the reload temperature (C) acquired in step S203, the start-up start time (B) detected in step S204, and the temperature increase rate (A) acquired in step S203, the
Start-up time (D) = (Reload temperature (C) −Start-up start temperature (B)) ÷ Temperature increase rate (A)
Here, since the reload temperature (C) is 130 ° C., the start-up temperature (B) is 30 ° C., and the rate of temperature rise (A) is 20 ° C./s, the start-up time (D) is (130 ° C. − 30 ° C.) ÷ 20 ° C./s=5 s.
次に、制御部100は、ステップS205で検出した印刷枚数(H)と、ステップS203で取得したCPM(g)および印刷時間係数(F)とに基づき、印刷時間(I)を以下のように計算する(ステップS207)。
印刷時間(I)=印刷枚数(H)×(60÷CMP(g)×印刷時間係数(F))
ここでは、印刷枚数(H)が100c、CPM(g)が30cpm、印刷時間係数(F)が1であるため、印刷時間(I)は、100c×(60÷30cpm×1)=200sとなる。
Next, the
Printing time (I) = number of printed sheets (H) × (60 ÷ CMP (g) × printing time coefficient (F))
Here, since the number of printed sheets (H) is 100 c, CPM (g) is 30 cpm, and the printing time coefficient (F) is 1, the printing time (I) is 100 c × (60 ÷ 30 cpm × 1) = 200 s. .
次に、制御部100は、ステップS206で算出した立ち上げ時間(D)と、ステップS203で取得した印刷前時間(E)と、ステップS207で算出した印刷時間(I)とに基づき、動作中の時間(J)を以下のように算出する(ステップS208)。
動作中の時間(J)=立ち上げ時間(D)+印刷前時間(E)+印刷時間(I)
ここでは、立ち上げ時間(D)が5s、印刷前時間(E)が5s、印刷時間(I)が200sであるため、動作中の時間(J)は、5s+5s+200s=210sとなる。
Next, the
Time during operation (J) = Start-up time (D) + Pre-print time (E) + Print time (I)
Here, since the startup time (D) is 5 s, the pre-printing time (E) is 5 s, and the printing time (I) is 200 s, the operating time (J) is 5 s + 5 s + 200 s = 210 s.
次に、制御部100は、ステップS208で算出した動作中の時間(J)と、ステップS203で取得した動作中の平均発電電力(K)とに基づき、動作中の発電電力量(L)を以下のように算出する(ステップS209)。
動作中の発電電力量(L)=動作中の時間(J)×動作中の平均発電電力(K)÷3600
ここでは、動作中の時間(J)が210s、動作中の平均発電電力(K)が2Wであるため、動作中の発電電力量(L)は、210s×2W÷3600=0.1167Whとなる。
Next, the
Power generation amount during operation (L) = Time during operation (J) × Average power generation during operation (K) ÷ 3600
Here, since the operating time (J) is 210 s and the average generated power (K) during operation is 2 W, the generated power amount (L) during operation is 210 s × 2 W ÷ 3600 = 0.1167 Wh. .
次に、制御部100は、ステップS208で算出した動作中の時間(J)と、ステップS203で取得した動作中の平均消費電力(R)とに基づき、動作中の消費電力量(S)を以下のように算出する(ステップS210)。
動作中の消費電力量(S)=動作中の時間(J)×動作中の平均消費電力(R)÷3600
ここでは、動作中の時間(J)が210s、動作中の平均消費電力(R)が10Wであるため、動作中の消費電力量(S)は、210s×10W÷3600=0.5833Whとなる。
Next, the
Power consumption during operation (S) = Time during operation (J) × Average power consumption during operation (R) ÷ 3600
Here, since the operating time (J) is 210 s and the average operating power consumption (R) is 10 W, the operating power consumption (S) is 210 s × 10 W ÷ 3600 = 0.5833 Wh. .
次に、制御部100は、ステップS203で取得した1枚印刷時の熱維持時間(M)と、ステップS205で検出した印刷枚数(H)とに基づき、動作後の発電時間(N)を以下のように算出する(ステップS211)。
動作後の発電時間(N)=1枚印刷後の熱維持時間(M)×印刷枚数(H)
ここでは、1枚印刷後の熱維持時間(M)が2s、印刷枚数(H)が100枚であるため、動作後の発電時間(N)は、2s×100=200sとなる。
Next, the
Power generation time after operation (N) = heat maintenance time after printing one sheet (M) x number of printed sheets (H)
Here, since the heat maintenance time (M) after printing one sheet is 2 s and the number of printed sheets (H) is 100 sheets, the power generation time (N) after the operation is 2 s × 100 = 200 s.
次に、制御部100は、ステップS211で算出した動作後の発電時間(N)と、ステップS203で取得した動作後の平均発電電力(O)とに基づき、動作後の発電電力量(P)を以下のように算出する(ステップS212)。
動作後の発電電力量(P)=動作後の発電時間(N)×動作後の平均発電電力(O)÷3600
ここでは、動作後の発電時間(N)が200s、動作後の平均発電電力(K)が1Wであるため、動作後の発電電力量(P)は、200s×1W÷3600=0.0556Whとなる。
Next, based on the power generation time (N) after operation calculated in step S211 and the average power generation (O) after operation acquired in step S203, the
Power generation amount after operation (P) = Power generation time after operation (N) × Average power generation after operation (O) ÷ 3600
Here, since the power generation time (N) after the operation is 200 s and the average power generation (K) after the operation is 1 W, the power generation amount (P) after the operation is 200 s × 1 W ÷ 3600 = 0.0556 Wh. Become.
次に、制御部100は、ステップS209で算出した動作中の発電電力量(L)と、ステップS212で算出した動作後の発電電力量(P)とに基づき、動作に伴う発電電力量(Y)を以下のように算出する(ステップS213)。
動作に伴う発電電力量(Y)=動作中の発電電力量(L)+動作後の発電電力量(P)
ここでは、動作中の発電電力量(L)が0.1167Wh、動作後の発電電力量(P)が0.0556Whであるため、動作に伴う発電電力量(Y)は、0.1167Wh+0.0556Wh=0.1723Whとなる。
Next, the
Amount of generated power accompanying operation (Y) = Amount of generated power during operation (L) + Amount of generated power after operation (P)
Here, since the generated power amount (L) during operation is 0.1167 Wh and the generated power amount (P) after operation is 0.0556 Wh, the generated power amount (Y) accompanying the operation is 0.1167 Wh + 0.0556 Wh. = 0.1723 Wh.
次に、制御部100は、蓄電池104からSOC(a)を検出する(ステップS214)。ここでは、検出したSOC(a)が98%であるものとする。
Next,
次に、制御部100は、ステップS203で取得した蓄電池容量(Z)と、ステップS214で検出したSOC(a)とに基づき、空き容量(b)を下記のように算出する(ステップS215)。
空き容量(b)=蓄電池容量(Z)−(蓄電池容量(Z)×SOC(a)÷100)
ここでは、蓄電池容量(Z)が5.0Wh、SOC(a)が98%であるため、空き容量(b)は、5.0Wh−(5.0Wh×98%÷100)=0.1Whとなる。
Next, based on the storage battery capacity (Z) acquired at step S203 and the SOC (a) detected at step S214, the
Free capacity (b) = Storage battery capacity (Z) − (Storage battery capacity (Z) × SOC (a) ÷ 100)
Here, since the storage battery capacity (Z) is 5.0 Wh and the SOC (a) is 98%, the free capacity (b) is 5.0 Wh− (5.0 Wh × 98% ÷ 100) = 0.1 Wh. Become.
次に、制御部100は、ステップS213で算出した動作に伴う発電電力量(Y)が、ステップS215で算出した空き容量(b)を超えているか否かを判定する(ステップS216)。この判定の結果、動作に伴う発電電力量(Y)が空き容量(b)を超えていれば(ステップS216:Yes)次のステップに進み、超えていなければ(ステップS216:No)そのまま処理を終了する。ここでは、動作に伴う発電電力が0.1723Wh、空き容量(b)が0.1Whであるため、動作に伴う発電電力量(Y)が空き容量(b)を超えていると判定される。
Next, the
次に、制御部100は、ステップS213で算出した動作に伴う発電電力量(Y)と、ステップS215で算出した空き容量(b)とに基づき、余剰電力量(d)を以下のように算出する(ステップS217)。
余剰電力量(d)=動作に伴う発電電力量(Y)−空き容量(b)
ここでは、動作に伴う発電電力が0.1723Wh、空き容量(b)が0.1Whであるため、余剰電力量(d)は、0.1723Wh−0.1Wh=0.0723Whとなる。
Next, the
Surplus electric energy (d) = Generated electric energy (Y) accompanying operation−Free capacity (b)
Here, since the generated power accompanying the operation is 0.1723 Wh and the free capacity (b) is 0.1 Wh, the surplus power amount (d) is 0.1723 Wh−0.1 Wh = 0.0723 Wh.
そして、制御部100は、ステップS217で算出した余剰電力量(d)と、ステップS210で算出した動作中の消費電力量(S)と、ステップS208で算出した動作中の時間(J)とに基づき、画像形成動作中に蓄電池104を放電させる放電時間を以下のように算出し(ステップS218)、図12に示す一連の処理を終了する。
放電時間=余剰電力量(d)÷(動作中の消費電力量(S)÷動作中の時間(J))
ここでは、余剰電力量(d)が0.0723Wh、動作中の消費電力量(S)が0.5833Wh、動作中の時間(J)が210sであるため、放電時間は、0.0723Wh÷(0.5833Wh÷210s)≒26sとなる。
Then, the
Discharge time = surplus power (d) ÷ (power consumption during operation (S) ÷ time during operation (J))
Here, the surplus power (d) is 0.0723 Wh, the operating power consumption (S) is 0.5833 Wh, and the operating time (J) is 210 s, so the discharge time is 0.0723 Wh ÷ ( 0.5833Wh ÷ 210s) ≈26s.
その後、制御部100は、例えば画像形成動作(上述した例では「コピー」モードの動作)の開始とともに、放電器105の動作を開始させて蓄電池104を放電し、画像形成動作の消費電力を蓄電池104の放電電力で賄うように制御する。そして、放電器105の動作を開始させてから、上述のように決定した放電時間(上述した例では26s)が経過した時点で、放電器105の動作を終了させる。
Thereafter, the
なお、以上の説明では、本実施形態の特徴を分かりやすく説明するため、動作に伴う発電電力量(Y)(動作中の発電電力量(L)+動作後の発電電力量(P))のすべてが蓄電池104に充電されるものとして説明した。しかし、実際に蓄電池104が充電されるのは充電期間中であることを考慮して、充電期間中に熱電素子102が発電する発電電力量を求めて、この充電期間中の発電電力量が蓄電池104に充電されるものとして上述した放電時間を算出するようにしてもよい。この場合、充電期間中の発電電力量は、例えば、動作に伴う発電電力量(Y)×充電時間÷(動作中の時間+動作後の時間)により算出することができる。
In the above description, in order to explain the features of the present embodiment in an easy-to-understand manner, the amount of generated power (Y) accompanying the operation (the amount of generated power during operation (L) + the amount of generated power after operation (P)) It has been described that the
図14は、本実施形態の放電制御を行った場合における蓄電池104の充電状態の変化を説明する図である。本実施形態では、例えば画像形成動作の開始とともに制御部100が放電器105の動作を開始させるため、図14に示すように、画像形成動作の開始時から放電時間が経過するまでの間(図中の「放電期間」)は、蓄電池104の放電により充電状態が徐々に低下する。そして、放電時間が経過すると、制御部100が放電器105の動作を終了させるため蓄電池104の放電が停止し、その後は熱電素子102の発電電力によって蓄電池104が充電される分だけ、蓄電池104の充電状態が徐々に上昇していく。
FIG. 14 is a diagram illustrating a change in the state of charge of the
熱電素子102の発電は、上述したように画像形成動作が終了した後も継続するため、画像形成動作終了後も充電期間の間は蓄電池104の充電状態の上昇は続く。そして、充電期間が終了すると蓄電池104の充電が終了するが、本実施形態では、このときの蓄電池104の充電状態を満充電の状態(充電状態が100%)とすることができる。
Since the power generation of the
以上説明したように、本実施形態では、画像形成動作によって熱電素子102から得られる電力量を事前に予測し、予測した電力量が蓄電池104に充電可能な電力量を上回る場合に、余剰分の電力を画像形成動作中に蓄電池104から放電して負荷200に供給するように放電器105の動作を制御する。これにより、蓄電池104を充電する充電期間が終了した時点で蓄電池104を満充電の状態とすることができ、蓄電池104の充電をさらに効率よく行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the amount of power obtained from the
(第7の実施形態)
次に、第7の実施形態について説明する。第7の実施形態では、画像形成装置1による画像形成動作が開始されてから第2所定時間が経過した時点で放電器105の動作を開始させる。放電器105の動作を開始させるタイミングが異なる以外は、上述した第6の実施形態と同様である。以下では、第6の実施形態と重複する説明を適宜省略し、本実施形態の特徴部分についてのみ説明する。
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment will be described. In the seventh embodiment, the operation of the discharger 105 is started when the second predetermined time has elapsed since the image forming operation by the
図15は、本実施形態の放電制御を行った場合における蓄電池104の充電状態の変化を説明する図である。本実施形態では、画像形成動作が開始された後、第2所定時間が経過した時点で制御部100が放電器105の動作を開始させる。このため、図15に示すように、画像形成動作が開始されてから第2所定時間が経過するまでの間(図中の「放電期間」の前)は、熱電素子102の発電電力によって蓄電池104が充電されるため、充電池104の充電状態が徐々に上昇する。なお、第2所定時間は予め定められた任意の時間である。この第2所定時間は、上述のように事前に算出された動作中の時間(J)の範囲内で比較的長い時間に設定しておくことが望ましい。
FIG. 15 is a diagram for explaining a change in the state of charge of the
その後、画像形成動作が開始されてから第2所定時間が経過した時点で制御部100が放電器105の動作を開始させることで、その時点から放電期間が経過するまでの間(図中の「放電期間」)は、蓄電池104の放電により充電状態が徐々に低下する。そして、放電時間が経過すると、制御部100が放電器105の動作を終了させるため蓄電池104の放電が停止し、その後は熱電素子102の発電電力によって蓄電池104が充電される分だけ、蓄電池104の充電状態が再度上昇していく。そして、充電期間が終了すると蓄電池104の充電が終了するが、このときの蓄電池104の充電状態を満充電の状態とすることができる。
Thereafter, the
以上説明したように、本実施形態では、画像形成動作の開始から第2所定時間が経過した時点で放電器105の動作を開始して、余剰分の電力を蓄電池104から放電して負荷200に供給するように制御する。これにより、第2所定時間が経過する前に何らかのトラブルが生じて画像形成動作が停止したとしても、画像形成動作が停止する前に蓄電池104に蓄電された電力を無駄に消費してしまう不都合を有効に抑制することができ、蓄電池104の充電をさらに効率よく行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the operation of the discharger 105 is started when the second predetermined time has elapsed from the start of the image forming operation, and surplus power is discharged from the
(第8の実施形態)
次に、第8の実施形態について説明する。第8の実施形態では、画像形成動作に伴う熱電素子102の発電電力により蓄電池104を充電することで蓄電池104が満充電の状態になったタイミングで放電器105の動作を開始させる。放電器105の動作を開始させるタイミングが異なる以外は、上述した第6の実施形態と同様である。以下では、第6の実施形態と重複する説明を適宜省略し、本実施形態の特徴部分についてのみ説明する。
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment will be described. In the eighth embodiment, the operation of the discharger 105 is started at the timing when the
図16は、本実施形態の放電制御を行った場合における蓄電池104の充電状態の変化を説明する図である。本実施形態では、画像形成動作が開始された後、蓄電池104が満充電の状態になったタイミングで制御部100が放電器105の動作を開始させる。このため、図16に示すように、画像形成動作が開始されてから蓄電池104が満充電の状態になるまでの間(図中の「放電期間」の前)は、熱電素子102の発電電力によって蓄電池104が充電されるため、充電池104の充電状態が徐々に上昇する。
FIG. 16 is a diagram for explaining a change in the state of charge of the
その後、蓄電池104が満充電の状態になると、制御部100が放電器105の動作を開始させることで、その時点から放電期間が経過するまでの間(図中の「放電期間」)は、蓄電池104の放電により充電状態が徐々に低下する。そして、放電時間が経過すると、制御部100が放電器105の動作を終了させるため蓄電池104の放電が停止し、その後は熱電素子102の発電電力によって蓄電池104が充電される分だけ、蓄電池104の充電状態が再度上昇していく。そして、充電期間が終了すると蓄電池104の充電が終了するが、このときの蓄電池104の充電状態を満充電の状態とすることができる。
Thereafter, when the
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置1は、画像形成動作に伴う熱電素子102の発電電力により蓄電池104を充電することで蓄電池104が満充電の状態になったタイミングで放電器105の動作を開始して、余剰分の電力を蓄電池104から放電して負荷200に供給するように制御する。これにより、画像形成動作を開始してから蓄電池104が満充電の状態になるまでの間に何らかのトラブルが生じて画像形成動作が停止したとしても、画像形成動作が停止する前に蓄電池104に蓄電された電力を無駄に消費してしまう不都合を有効に抑制することができ、蓄電池104の充電をさらに効率よく行うことができる。
As described above, the
(第9の実施形態)
次に、第9の実施形態について説明する。第9の実施形態では、画像形成動作が終了するまでの間に新たに印刷ジョブが追加されて画像形成動作が追加された場合に、追加された画像形成動作に伴う発電電力量に相当する電力をさらに蓄電池104から放電するように制御する。蓄電池104の放電が追加される以外は、上述した第6の実施形態と同様である。以下では、第6の実施形態と重複する説明を適宜省略し、本実施形態の特徴部分についてのみ説明する。
(Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment will be described. In the ninth embodiment, when a print job is newly added and the image forming operation is added before the end of the image forming operation, the power corresponding to the power generation amount associated with the added image forming operation Is further controlled to be discharged from the
図17は、本実施形態の放電制御を行った場合における蓄電池104の充電状態の変化を説明する図である。本実施形態では、第6の実施形態と同様に、画像形成動作の開始とともに制御部100が放電器105の動作を開始させ、放電期間が終了すると放電器105の動作を終了させる。その後、図17に示すように、画像形成動作が終了するまでの間に新たに印刷ジョブが追加された場合に、制御部100が、新たな印刷ジョブに応じて追加される画像形成動作に伴う熱電素子102の発電電力量を予測する。そして、画像形成動作が終了するまでの間に、予測した発電電力量に相当する電力が放電器105からさらに放電されるように、制御部100が放電器105の動作を制御する(図中の「追加の放電期間」)。これにより、画像形成動作中に印刷ジョブが追加された場合であっても、充電期間が終了した時点での蓄電池104の充電状態を満充電の状態とすることができる。
FIG. 17 is a diagram illustrating a change in the state of charge of the
以上説明したように、本実施形態では、画像形成動作が終了するまでの間に新たに印刷ジョブが追加されて画像形成動作が追加された場合に、追加された画像形成動作に伴う発電電力量に相当する電力をさらに蓄電池104から放電するように制御する。これにより、画像形成動作中に印刷ジョブが追加された場合であっても、蓄電池104を充電する充電期間が終了した時点で蓄電池104を満充電の状態とすることができ、蓄電池104の充電をさらに効率よく行うことができる。
As described above, in the present exemplary embodiment, when a new print job is added and the image forming operation is added before the image forming operation is completed, the amount of generated power accompanying the added image forming operation is The electric power corresponding to is further controlled to be discharged from the
(第10の実施形態)
次に、第10の実施形態について説明する。第10の実施形態では、放電期間中に何らかのトラブルが生じて画像形成動作が停止した場合に、その時点で放電器105の動作を終了させて蓄電池104の放電を停止させる。放電期間中に蓄電池104の放電が停止される以外は、上述した第7の実施形態と同様である。以下では、第7の実施形態と重複する説明を適宜省略し、本実施形態の特徴部分についてのみ説明する。
(Tenth embodiment)
Next, a tenth embodiment will be described. In the tenth embodiment, when some trouble occurs during the discharge period and the image forming operation is stopped, the operation of the discharger 105 is terminated at that time, and the discharge of the
図18は、本実施形態の放電制御を行った場合における蓄電池104の充電状態の変化を説明する図である。本実施形態では、第7の実施形態と同様に、画像形成動作が開始されてから第2所定時間が経過した時点で制御部100が放電器105の動作を開始させる。その後、図18に示すように、放電時間が経過するまでの間(図中の「放電期間」の間)に何らかのトラブルが生じて画像形成動作が停止すると、制御部100は、その時点で放電器105の動作を終了させて、蓄電池104の放電を停止させる。これにより、放電期間中に画像形成動作が停止した場合であっても、蓄電池104に蓄電された電力を無駄に消費してしまう不都合を有効に抑制し、充電期間が終了した時点での蓄電池104の充電状態を満充電に近い状態とすることができる。
FIG. 18 is a diagram for explaining a change in the state of charge of the
以上説明したように、本実施形態では、放電期間中に何らかのトラブルが生じて画像形成動作が停止した場合に、その時点で放電器105の動作を終了させて蓄電池104の放電を停止させるように制御する。これにより、放電期間中に画像形成動作が停止した場合であっても、蓄電池104を充電する充電期間が終了した時点で蓄電池104を満充電に近い状態とすることができ、蓄電池104の充電をさらに効率よく行うことができる。
As described above, in this embodiment, when some trouble occurs during the discharge period and the image forming operation is stopped, the operation of the discharger 105 is terminated at that time to stop the discharge of the
以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態を例示したものであり、上記実施形態のみに本発明の範囲が限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。 The specific embodiments of the present invention have been described above. However, each of the above-described embodiments is a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments. Absent. The present invention can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.
例えば、上述した第1〜第4の実施形態を組み合わせて他の実施形態とすることも可能である。この場合は、発熱部品120の温度と、熱電素子102の温度と、環境温度と、定着目標温度と、の少なくとも1つの温度に応じた充電時間を決定し、決定した充電時間の間で充電器103を動作させるように制御する。また、第1〜第5の実施形態に対して、第6〜第10の実施形態を任意に組み合わせて他の実施形態とすることも可能である。
For example, the first to fourth embodiments described above can be combined to form another embodiment. In this case, the charging time corresponding to at least one of the temperature of the
また、上述した本実施形態の画像形成装置1を構成する各部の制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成を用いて実行することも可能である。
Further, the control operation of each unit constituting the
なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。 In the case of executing processing using software, it is possible to install and execute a program in which a processing sequence is recorded in a memory in a computer incorporated in dedicated hardware. Alternatively, it can be installed in a memory in a general-purpose computer capable of executing various processes and executed.
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやROM(Read Only Memory)に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、リムーバブル記録媒体に一時的、あるいは、永続的に格納(記録)しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。リムーバブル記録媒体は、磁気ディスク、半導体メモリなどの各種記録媒体があげられる。 For example, the program can be recorded in advance on a hard disk or a ROM (Read Only Memory) as a recording medium. Alternatively, the program can be stored (recorded) temporarily or permanently in a removable recording medium. Such a removable recording medium can be provided as so-called package software. Examples of the removable recording medium include various recording media such as a magnetic disk and a semiconductor memory.
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールすることになる。また、ダウンロードサイトからコンピュータに無線転送することになる。また、ネットワークを介してコンピュータに有線で転送することになる。 The program is installed in the computer from the removable recording medium as described above. In addition, it is wirelessly transferred from the download site to the computer. In addition, it is transferred to a computer via a network by wire.
また、上記実施形態の画像形成装置1を構成する各装置は、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に処理を実行するだけに限定するものでない。例えば、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に処理を実行するように構築することも可能である。
In addition, each apparatus constituting the
1 画像形成装置
27 定着装置
100 制御部
102 熱電素子
103 充電器
104 蓄電池
105 放電器
120 発熱部品
130 定着温度センサ
140 素子温度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記熱電変換手段により変換された前記電気エネルギーにより蓄電手段を充電する充電手段と、
前記熱電変換手段により変換された前記電気エネルギーの電力量が前記充電手段で消費される電力量以上となる期間内で前記充電手段を動作させる制御手段と、を備える熱電変換装置であって、
前記制御手段は、前記発熱手段の温度と、前記熱電変換手段の温度と、前記熱電変換装置が設置された周囲の環境温度と、前記発熱手段の目標温度と、の少なくとも1つの温度に応じた充電時間を決定し、決定した充電時間の間で前記充電手段を動作させることを特徴とする熱電変換装置。 Thermoelectric conversion means for converting heat generated by the heating means into electrical energy;
Charging means for charging power storage means with the electric energy converted by the thermoelectric conversion means;
A control means for operating the charging means within a period in which the amount of electric energy converted by the thermoelectric conversion means is equal to or greater than the amount of power consumed by the charging means ,
The control means is responsive to at least one of a temperature of the heat generating means, a temperature of the thermoelectric conversion means, an ambient temperature around which the thermoelectric conversion device is installed, and a target temperature of the heat generating means. A thermoelectric converter characterized by determining a charging time and operating the charging means during the determined charging time .
前記発熱手段の温度に応じた充電時間を決定する場合、前記発熱手段の温度が高いほど前記充電時間を短く決定し、前記発熱手段の温度が低いほど前記充電時間を長く決定し、
前記熱電変換手段の温度に応じた充電時間を決定する場合、前記熱電変換手段の温度が高いほど前記充電時間を短く決定し、前記熱電変換手段の温度が低いほど前記充電時間を長く決定し、
前記環境温度に応じた充電時間を決定する場合、前記環境温度が高いほど前記充電時間を短く決定し、前記環境温度が低いほど前記充電時間を長く決定し、
前記発熱手段の目標温度に応じた充電時間を決定する場合、前記発熱手段の目標温度が高いほど前記充電時間を長く決定し、前記発熱手段の目標温度が低いほど前記充電時間を短く決定することを特徴とする請求項1に記載の熱電変換装置。 The control means includes
When determining the charging time according to the temperature of the heat generating means, the charging time is determined to be shorter as the temperature of the heat generating means is higher, and the charging time is determined to be longer as the temperature of the heat generating means is lower,
When determining the charging time according to the temperature of the thermoelectric conversion means, determine the charging time shorter as the temperature of the thermoelectric conversion means is higher, determine the charging time longer as the temperature of the thermoelectric conversion means is lower,
When determining the charging time according to the environmental temperature, determine the charging time shorter as the environmental temperature is higher, determine the charging time longer as the environmental temperature is lower,
When determining the charging time according to the target temperature of the heat generating means, the charging time is determined to be longer as the target temperature of the heat generating means is higher, and the charging time is determined to be shorter as the target temperature of the heat generating means is lower. The thermoelectric conversion device according to claim 1 .
前記発熱手段が発熱を開始する前に前記充電時間を決定し、
前記発熱手段が発熱を開始してから第1所定時間が経過した時点で前記充電手段の動作を開始させ、
前記充電手段の動作を開始させてから前記充電時間が経過した時点で前記充電手段の動作を終了させることを特徴とする請求項1または2に記載の熱電変換装置。 The control means includes
Determining the charging time before the heating means starts to generate heat;
Starting the operation of the charging means when a first predetermined time has elapsed since the heating means started to generate heat;
The thermoelectric conversion device according to claim 1 or 2 , wherein the operation of the charging unit is terminated when the charging time has elapsed since the operation of the charging unit was started.
前記制御手段は、
前記発熱手段の発熱を伴う機器の動作内容に応じて、前記機器の動作に伴って前記熱電変換手段により変換される前記電気エネルギーの電力量を予測し、
予測した電力量が前記蓄電手段に充電可能な電力量を超える場合に、予測した電力量と前記蓄電手段に充電可能な電力量との差分に相当する電力量が前記機器の動作中に前記蓄電手段から放電されるように前記放電手段の動作を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱電変換装置。 Further comprising discharging means for discharging the power storage means,
The control means includes
According to the operation content of the device accompanied by heat generation of the heat generating means, predicting the amount of electric energy of the electric energy converted by the thermoelectric conversion means in accordance with the operation of the device,
If the predicted amount of power exceeds the amount of power that can be charged in the power storage means, the amount of power corresponding to the difference between the predicted power amount and the amount of power that can be charged in the power storage means is stored in the power storage during the operation of the device. The thermoelectric conversion device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the operation of the discharging means is controlled so as to be discharged from the means.
予測した電力量と前記蓄電手段に充電可能な電力量との差分に相当する電力量と、前記機器の動作に要する単位時間当たりの電力量とに基づき、前記蓄電手段を放電する放電時間を決定し、
前記放電手段の動作を開始させてから前記放電時間が経過した時点で前記放電手段の動作を終了させることを特徴とする請求項4または5に記載の熱電変換装置。 The control means includes
A discharge time for discharging the power storage unit is determined based on the power amount corresponding to the difference between the predicted power amount and the amount of power that can be charged to the power storage unit, and the power amount per unit time required for the operation of the device. And
The thermoelectric conversion device according to claim 4 or 5 , wherein the operation of the discharge means is terminated when the discharge time has elapsed since the start of the operation of the discharge means.
前記機器の動作中に動作内容が追加された場合に、追加された動作内容に伴って前記熱電変換手段により変換される前記電気エネルギーの電力量をさらに予測し、
追加された動作内容に伴って前記熱電変換手段により変換される前記電気エネルギーの電力量に相当する電力が前記機器の動作中に前記蓄電手段からさらに放電されるように、前記放電手段の動作を制御することを特徴とする請求項4〜8のいずれか一項に記載の熱電変換装置。 The control means includes
When the operation content is added during the operation of the device, further predicting the amount of electric energy converted by the thermoelectric conversion means according to the added operation content,
The operation of the discharging means is performed such that electric power corresponding to the amount of electric energy converted by the thermoelectric conversion means according to the added operation content is further discharged from the power storage means during operation of the device. the thermoelectric conversion device according to any one of claims 4-8, characterized in that control.
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