以下に添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。なお、各実施の形態は、内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることができる。
(実施の形態1)
[実施の形態1に係る機能構成]
図1を用いて、実施の形態1に係る画像形成装置の機能構成を説明する。図1は、実施の形態1に係る画像形成装置の機能構成例を示すブロック図である。
図1に示すように、画像形成装置100は、フィルタ105と、第1電源部110と、第1供給部115と、第2供給部120と、第2電源部125と、残容量検出部129と、負荷電力検出部130と、エンジン制御部135と、電源制御部140と、コントローラ145とを有する。これらのうち、第1電源部110は、AC/DCコンバータ111を有する。第1供給部115は、負荷118に接続されたDC/DCコンバータ116と、負荷119に接続されたDC/DCコンバータ117とを有する。第2供給部120は、ヒータ122に接続されたDC入力電源121を有する。第2電源部125は、蓄電池126と、充電部127と、放電部128とを有する。なお、上記各部は、DC内部バス101で接続されており、これらの一部又は全てがソフトウェア(プログラム)で実現されても良いし、ハードウェア回路で実現されても良い。
画像形成装置100は、商用電源であるAC電源1に接続される。AC電源1からのAC電源は、フィルタ105を通してAC/DCコンバータ111に入力される。AC/DCコンバータ111は、入力されたAC電源を変換することにより所望の直流電力を生成し、DC内部バス101にDC電力を出力する。例えば、より大きな電力を消費する画像形成装置100である場合には、PFC(Power Factor Correction:力率改善)機能を兼ねたAC/DCコンバータ111で実現する。一方、小さな消費電力の画像形成装置100である場合には、全波整流回路で実現することも可能である。
DC電力が出力されたDC内部バス101には、画像形成装置100の負荷に電力を供給するDC/DCコンバータ116とDC/DCコンバータ117、ヒータ122を駆動するための電力を供給するDC入力電源121が接続されている。例えば、DC/DCコンバータ116は24V出力であり、負荷118は24V系負荷である。また、DC/DCコンバータ117は5V出力であり、負荷119は5V系負荷である。つまり、負荷118と負荷119とは、定電圧負荷である。また、DC内部バス101に接続された充電部127や放電部128は、蓄電池126に対する充放電を行なう。
ここで、図2A〜図2Cを用いて、各負荷に電力を供給する動作を説明する。図2Aは、画像形成装置100の負荷電力の時間変化の例を示す図である。本実施の形態において、負荷電力は、24V系負荷である負荷118と、5V系負荷である負荷119と、ヒータ122とに対する電力の合算を表すものである。図2Aに示すように、負荷電力は、画像形成装置100が省エネルギーを実現するための省エネモード時に小さく、プリント時に大きくなる。
プリント時のうち、プリント開始時は、定着ローラ(図示せず)が所定温度に達するまでヒータ122で加熱するため、より大きな電力を要する。そして、複数枚にわたるプリント中は、定着ローラの温度を一定温度に維持するために、ヒータ122を加熱する制御が行なわれる。プリント終了後は、プリント開始前と同様の省エネモードに移行し、負荷電力が小さくなる。ここで、負荷電力をAC電源1からの外部入力電力の供給全てに依存すると、上述したように大きな電力を要することになるため、蓄電池126からの放電電力を利用する。
一般に、画像形成装置100は、プリントを常時継続して行なっているわけではなく、プリントを行なっている時間よりも、省エネモードでプリントの指示を待っている時間の方が長い。このため、本実施の形態では、外部入力電力の上限値を設定しておき、設定した上限値を超える負荷電力に対しては、省エネモード時(詳細には充電モード時)に充電された蓄電池126からの放電電力により供給する。これにより、外部入力電力については、外部入力電力の上限値以下に平準化することができる。なお、図2Aでは、外部入力電力の上限値を超過した負荷電力を斜線で示している。
図2Bは、蓄電池126から供給する放電電力の時間変化の例を示す図である。図2Bに示すように、蓄電池126から供給する放電電力は、図2Aにおいて斜線で示した負荷電力に相当する。DC内部バス101に接続された蓄電池126の放電電力と、負荷電力と、外部入力電力とは、以下の(数1)が成立する。
外部入力電力=負荷電力−放電電力 ・・・(数1)
(数1)は、上述したように、負荷電力が外部入力電力の上限値を超過しないように放電電力を指示することで成立する。また、指示する放電電力は、以下の(数2)をもとに求められる。
放電電力=負荷電力−外部入力電力の上限値 ・・・(数2)
図2Cは、放電電力がDC内部バス101に供給されたときの外部入力電力の時間変化の例を示す図である。なお、図2Cでは、図2Bに示した放電電力がDC内部バス101に供給されたときの例を挙げている。図2Cに示すように、外部入力電力、負荷電力及び放電電力の関係が(数1)で示される状態において、(数2)をもとに求められた放電電力の指示を行なうことにより、外部入力電力は、外部入力電力の上限値以下になるため、外部入力電力の平準化が可能となる。
図3は、プリント時、省エネモード時、充電モード時における外部入力電力の例を説明するための図である。ここで、充電モードとは、蓄電池126に充電を行なうときのモードであり、省エネモードから切り替えられる可能性があるモードである。換言すると、充電モードは、プリントしている状況から切り替えられることはない。
図3に示すように、画像形成装置100は、時間(A)においてプリント動作を開始する。プリント動作中は、蓄電池126からの放電電力がヒータ122や負荷118、負荷119に供給されることにより、外部入力電力の平準化が実現する。画像形成装置100は、時間(B)においてプリント動作を終了し、省エネモードに移行することにより消費電力を抑制する。画像形成装置100は、時間(C)において省エネモードから充電モードに移行し、蓄電池126の充電が完了する時間(D)において充電モードから省エネモードに移行する。充電モード中である時間(C)から時間(D)までの間は、外部入力電力を利用して蓄電池126への充電が行なわれるため、外部入力電力が一定値まで上昇する。省エネモードから充電モードへの移行や、充電モードから省エネモードへの移行は、蓄電池126の充電状態(SOC:State Of Charge)に応じて行われる。
図4は、蓄電池126のSOCの変化の例を示す図である。図4に示すように、蓄電池126のSOCは、省エネモードからプリント動作に移行した時間(A)から、プリント動作が終了する時間(B)までの間、蓄電池126からの放電電力がヒータ122や負荷118、負荷119に供給されるため減少する。蓄電池126のSOCは、プリント動作が終了した時間(B)において、充電開始SOCを下回っている。充電開始SOCとは、蓄電池126への充電を開始するための閾値であり、予め決定された所定値である。つまり、画像形成装置100は、省エネモードの状態において、蓄電池126の残容量を検出し、検出した残容量が充電開始SOC以下である場合に、充電モードに移行して該蓄電池126への充電を開始する。蓄電池126の残容量の検出は、残容量検出部129によって行なわれる。残容量検出部129は、検出した蓄電池126の残容量を電源制御部140に対して出力する。
蓄電池126のSOCは、省エネモードから充電モードに移行した時間(C)から、充電モードが終了する時間(D)までの間、外部入力電力を利用して蓄電池126への充電が行なわれることで増加する。蓄電池126のSOCは、時間(D)において充電停止SOCに達する。充電停止SOCとは、蓄電池126への充電を終了するための閾値である。つまり、画像形成装置100は、充電モードの状態において、蓄電池126の残容量を検出し、検出した残容量が充電停止SOCに達した場合に、該蓄電池126への充電を終了して省エネモードに移行する。なお、省エネモード時は、ヒータ122に電力が供給されていないので、外部入力電力の平準化も実現可能となる。
図1の説明に戻り、負荷電力検出部130は、DC内部バス101に接続された負荷に供給される負荷電力を検出する。より具体的には、負荷電力検出部130は、定電圧負荷である負荷118及び負荷119と、ヒータ122とを含む負荷に供給される電力を表す負荷電力を検出し、検出した負荷電力を電源制御部140に対して出力する。なお、DC電圧出力は定電圧であるため、負荷電力の検出は電流検出で代用し、予め分かっているDC電圧出力の電圧値を使用して電力を計算することができる。
エンジン制御部135は、画像形成装置100の制御、すなわち作像制御を主に行なう。例えば、エンジン制御部135は、CPU、画像処理を行なうIPP、複写及びプリントアウトを制御するためのプログラムを内蔵したROM、複写及びプリントアウトの制御で利用するRAMやNV−RAM等を有する。また、エンジン制御部135は、これらとは異なる他の制御を行なうCPUと信号の送受信を行なうためのシリアルインタフェースを有し、エンジン制御ボードに接続されたI/O(カウンタ、ファン、ソレノイド、モータ等)を制御する。エンジン制御部135は、定着温度を制御するための定着制御信号を電源制御部140に対して出力する。
電源制御部140は、エンジン制御部135によって出力された定着制御信号に基づいて、定着電力指示をDC入力電源121に対して出力する。これにより、DC入力電源121は、電源制御部140によって出力された定着電力指示に従い、ヒータ122に電力を供給する。
また、電源制御部140は、負荷電力検出部130によって検出された負荷電力が外部入力電力の上限値を超えたか否かを判定する。そして、電源制御部140は、負荷電力が外部入力電力の上限値を超えた場合に、(数2)をもとに放電電力を求め、蓄電池126から放電させるための放電電力指示を放電部128に対して出力する。これにより、放電部128は、電源制御部140によって出力された放電電力指示に従い、蓄電池126から放電させ、DC内部バス101に接続された負荷に電力を供給する。例えば、放電部128は、放電電力に相当する電流値(=放電電力値/DC内部バス101の電圧値)により定電流出力を行なう。この結果、外部入力電力は、(数1)に示したように放電電力分だけ少なくなるため、外部入力電力の上限値以下となる。
また、電源制御部140は、省エネモード時において、蓄電池126の残容量が充電開始SOC以下である場合に、該蓄電池126を充電させるための指示を充電部127に対して出力する。ここで、電源制御部140は、省エネモードであるか否かについて、コントローラ145によって出力される省エネモード信号によって認識する。すなわち、コントローラ145は、画像形成装置100の全体制御を行ない、プリント動作をしていない状態になると、省エネモード信号を電源制御部140に対して出力する。
また、コントローラ145は、省エネモード信号を出力すると、画像形成処理を実現するための各部の機能を停止して省エネモードに移行させる。これにより、電源制御部140は、コントローラ145から省エネモード信号を受け付けると、残容量検出部129によって検出された蓄電池126の残容量が充電開始SOC以下である場合に、外部入力電力を使用した充電を行なわせるための指示を充電部127に対して出力する。このとき、電源制御部140は、蓄電池126の充電を行なう充電モードであることを表す充電モード信号をコントローラ145に対して出力する。コントローラ145は、電源制御部140から充電モード信号を受け付けると、省エネモードから充電モードに移行し、外部入力電力を利用した充電中であることを認識する。
充電部127は、電源制御部140によって出力された充電指示に従い、外部入力電力を利用して蓄電池126を充電する。充電モード中において、電源制御部140は、残容量検出部129からの検出情報(残容量)を継続して受け取り、残容量が充電停止SOCに達した場合に、充電を停止するための指示を充電部127に対して出力する。充電部127は、蓄電池126の充電を停止し、停止した旨を電源制御部140に対して応答する。電源制御部140は、充電部127から充電を停止した旨を受け付けると、コントローラ145に対する充電モード信号を停止する。これらにより、コントローラ145は、充電モードから省エネモードに移行する。
また、充電モード中にプリントのための指示が受け付けられた場合に、コントローラ145は、電源制御部140に対する省エネモード信号を停止する。電源制御部140は、省エネモード信号が停止されると、充電部127に対する充電指示を停止し、蓄電池126への充電を停止させる。そして、電源制御部140は、充電を停止させると、コントローラ145に対する充電モード信号を停止する。これらにより、コントローラ145は、蓄電池126の充電が停止したことを認識し、プリントを開始するための制御を行なう。
[実施の形態1に係る放電処理フロー]
次に、図5を用いて、実施の形態1に係る放電処理の流れを説明する。図5は、実施の形態1に係る放電処理の流れの例を示すフローチャートである。放電処理とは、蓄電池126から放電させ、DC内部バス101に電力を供給するための処理である。
図5に示すように、コントローラ145において画像形成処理(例えばプリント)が受け付けられた場合に(ステップS101:Yes)、負荷電力検出部130は、プリント中においてDC内部バス101に供給されている電力から負荷電力を検出する(ステップS102)。一方、コントローラ145は、画像形成処理を受け付けていない場合に(ステップS101:No)、該画像形成処理の受け付け待ちの状態となる。
電源制御部140は、負荷電力検出部130によって検出された負荷電力が外部入力電力の上限値を超えたか否かを判定する(ステップS103)。このとき、電源制御部140は、負荷電力が外部入力電力の上限値を超えた場合に(ステップS103:Yes)、放電電力を求め、蓄電池126から放電させるための放電電力指示を放電部128に対して出力する(ステップS104)。
一方、電源制御部140によって負荷電力が外部入力電力の上限値を超えていないと判定された場合に(ステップS103:No)、コントローラ145は、画像形成処理が終了したか否かを判定する(ステップS105)。コントローラ145は、画像形成処理が終了したと判定した場合に(ステップS105:Yes)、処理を終了する。また、コントローラ145によって画像形成処理が終了していないと判定された場合に(ステップS105:No)、ステップS102における処理が再度実行される。つまり、プリント等の画像形成処理中においては、負荷電力が外部入力電力の上限値を超えないように、蓄電池126からの放電が行なわれる。
[実施の形態1に係る充電処理フロー]
次に、図6を用いて、実施の形態1に係る充電処理の流れを説明する。図6は、実施の形態1に係る充電処理の流れの例を示すフローチャートである。充電処理とは、充電モードに移行して蓄電池126を充電させるための処理である。
図6に示すように、残容量検出部129は、蓄電池126の残容量を検出する(ステップS201)。電源制御部140は、残容量検出部129によって検出された残容量が充電開始SOC以下であるか否かを判定する(ステップS202)。また、電源制御部140は、残容量が充電開始SOC以下である場合に(ステップS202:Yes)、省エネモードであるか否かを判定する(ステップS203)。このとき、電源制御部140は、残容量が充電開始SOC以下であり、且つ、省エネモード中である場合に(ステップS203:Yes)、充電モード信号をコントローラ145に対して出力し、蓄電池126を充電させるための指示を充電部127に対して出力する(ステップS204)。一方、電源制御部140によって、残容量が充電開始SOC以下でないと判定された場合(ステップS202:No)や、省エネモード中でないと判定された場合(ステップS203:No)には、ステップS201における処理が再度実行される。
充電モード中において、コントローラ145によって画像形成処理が受け付けられていない場合に(ステップS205:No)、電源制御部140は、残容量検出部129からの検出情報を継続して受け付け、残容量が充電停止SOC以上であるか否かを判定する(ステップS206)。このとき、電源制御部140は、残容量が充電停止SOC以上であると判定した場合に(ステップS206:Yes)、コントローラ145に対する充電モード信号を停止し、蓄電池126の充電を停止させるための指示を充電部127に対して出力する(ステップS207)。これにより、コントローラ145によって充電モードから省エネモードに移行され、充電部127による蓄電池126への充電が終了される。
また、電源制御部140によって残容量が充電停止SOC以上でないと判定された状態において(ステップS206:No)、コントローラ145によって画像形成処理が受け付けられた場合に(ステップS205:Yes)、充電モードを終了し、画像形成処理が実行される(ステップS208)。つまり、蓄電池126への充電が充電停止SOCに達していない状態でプリントの指示が受け付けられると、蓄電池126への充電を停止し、プリント動作が行なわれる。
[実施の形態1による効果]
画像形成装置100は、省エネモードの状態において、蓄電池126の残容量が充電開始SOC以下である場合に、充電モードに移行して該蓄電池126を充電するので、安定した蓄電を実現することができる。換言すると、画像形成装置100は、プリント動作をしていない時間に蓄電池126の充電を行なうため、安定した蓄電を実現することができる。この結果、画像形成装置100は、このように、十分に充電された蓄電池126を利用することで、連続してプリントされるときであってもスループットを落とすことなくプリントすることが可能となる。
(実施の形態2)
上記実施の形態1では、省エネモードの状態において、蓄電池126の残容量が充電開始SOC以下であれば、外部入力電力を利用して蓄電池126を充電する場合を説明した。かかる外部入力電力は、単位期間あたりの供給量が制限されていることも有り得る。そこで、実施の形態2では、単位期間あたりに供給される外部入力電力が所定閾値を超えないように充電電力を指示する場合を説明する。
[実施の形態2に係る機能構成]
図7を用いて、実施の形態2に係る画像形成装置の機能構成を説明する。図7は、実施の形態2に係る画像形成装置の機能構成例を示すブロック図である。実施の形態2では、実施の形態1に係る画像形成装置100と同様の構成については同一の符号を付し、同様の構成については詳細な説明を省略する場合がある。
図7に示すように、画像形成装置200は、フィルタ105と、第1電源部110と、第1供給部115と、第2供給部120と、第2電源部125と、残容量検出部129と、負荷電力検出部130と、エンジン制御部135と、電源制御部240と、コントローラ145と、デマンド電力検出部250とを有する。なお、上記各部は、これらの一部又は全てがソフトウェア(プログラム)で実現されても良いし、ハードウェア回路で実現されても良い。
デマンド電力検出部250は、外部入力電力のデマンド電力を検出し、検出したデマンド電力の電力情報を電源制御部240に対して出力する。かかるデマンド電力は、電力料金の算出に使用される電力値であり、例えば、30分単位等の単位期間あたりにおける平均使用電力である。このようなデマンド電力は、所定閾値を超えると契約している電力に影響を及ぼしてしまうため、所定閾値を超えないようにすることが好ましい。
電源制御部240は、デマンド電力検出部250によって検出されたデマンド電力の電力情報をもとに、30分単位等の単位期間あたりにおける平均使用電力が所定閾値を超えないように充電電力を設定する。ここで、所定閾値は、予め決められた電力料金を超えないように設定された電力量を表すものである。つまり、電源制御部240は、平均使用電力が所定閾値以下である場合に充電モード信号をコントローラ145に対して出力し、平均使用電力が所定閾値を超えないように蓄電池126に充電するための充電電力を設定し、設定した充電電力を含む充電電力指示信号を充電部127に対して出力する。なお、充電電力指示としては、以下の手法も存在する。
具体的には、30分単位等の単位期間あたりに契約電力が決められているため、この単位期間内に実行されるプリント処理に要する電力を考慮する。例えば、電源制御部240は、単位期間あたりの平均使用電力が所定閾値を超えないように、契約電力から決められた最大デマンド電力から、デマンド電力を検出する時間内(30分の残り時間)に予想されるプリント処理に要する電力を差し引いた電力を充電電力として指示する。このほか、電源制御部240は、連続してプリントされるときの電力量が最大デマンド電力となる時間を計算し、デマンド電力を検出する30分の終了時間から、計算した時間を差し引いたときの時間から充電を開始させる指示を行なう。もちろん、このときの充電電力は、30分の終了時間において最大デマンド電力を超えないように設定する。
[実施の形態2に係る充電処理フロー]
次に、図8を用いて、実施の形態2に係る充電処理の流れを説明する。図8は、実施の形態2に係る充電処理の流れの例を示すフローチャートである。なお、実施の形態1に係る充電処理の流れと同様のステップについては説明を省略する場合がある。具体的には、ステップS301〜ステップS303は、ステップS201〜ステップS203における処理と同様である。また、ステップS309〜ステップS311は、ステップS206〜ステップS208における処理と同様である。
図8に示すように、電源制御部240は、残容量が充電開始SOC以下であり、且つ、省エネモード中である場合に、デマンド電力検出部250によって検出されたデマンド電力をもとに、30分あたりの平均使用電力量が所定閾値を超えているか否かを判定する(ステップS304)。このとき、電源制御部240は、平均使用電力量が所定閾値以下である場合に(ステップS304:No)、平均使用電力量が所定閾値を超えないように充電電力を設定する(ステップS305)。そして、電源制御部240は、充電モード信号をコントローラ145に対して出力し、設定した充電電力を含む充電電力指示信号を充電部127に対して出力する(ステップS306)。一方、電源制御部240は、平均使用電力量が所定閾値を超えている場合に(ステップS304:Yes)、蓄電池126に充電させることなく処理を終了する。
充電モード中において、コントローラ145によって画像形成処理が受け付けられていない場合に(ステップS307:No)、電源制御部240は、残容量検出部129からの検出情報をもとに、指示した充電電力の充電が完了したか否かを判定する(ステップS308)。このとき、電源制御部240は、指示した充電電力の充電が完了していない場合に(ステップS308:No)、残容量検出部129からの検出情報をもとに、残容量が充電停止SOC以上であるか否かを判定する(ステップS309)。一方、電源制御部240は、指示した充電電力の充電が完了した場合に(ステップS308:Yes)、コントローラ145に対する充電モード信号を停止し、蓄電池126の充電を停止させるための指示を充電部127に対して出力する(ステップS310)。
[実施の形態2による効果]
画像形成装置200は、電力料金に関わる30分単位等の単位期間あたりの平均電力量が所定閾値を超えないように充電電力を設定するので、電力料金に応じて好適な充電電力を設定することができる。
(実施の形態3)
上記実施の形態2では、30分単位等の単位期間あたりに供給される外部入力電力の平均使用電力が、電力料金に応じて設定された電力量である所定閾値を超えないように充電電力を設定する場合を説明した。かかる所定閾値は、省エネルギーのために設定された電力量を用いても良い。そこで、実施の形態3では、単位期間あたりに想定される外部入力電力による消費電力量が、省エネルギーのために設定された所定閾値を超えないように充電電力を設定する場合を説明する。
[実施の形態3に係る機能構成]
図9を用いて、実施の形態3に係る画像形成装置の機能構成を説明する。図9は、実施の形態3に係る画像形成装置の機能構成例を示すブロック図である。実施の形態3では、実施の形態1に係る画像形成装置100と同様の構成については同一の符号を付し、同様の構成については詳細な説明を省略する場合がある。
図9に示すように、画像形成装置300は、フィルタ105と、第1電源部110と、第1供給部115と、第2供給部120と、第2電源部125と、残容量検出部129と、負荷電力検出部130と、エンジン制御部135と、電源制御部340と、コントローラ145と、TEC(Typical Electricity Consumption)電力検出部355とを有する。なお、上記各部は、これらの一部又は全てがソフトウェア(プログラム)で実現されても良いし、ハードウェア回路で実現されても良い。
TEC電力検出部355は、外部入力電力のTEC電力を検出し、検出したTEC電力の電力情報を電源制御部340に対して出力する。かかるTEC電力は、省エネルギーの実現のために想定される消費電力量の算出に使用される電力値である。TEC電力の電力情報をもとに算出される消費電力量は、省エネルギーの観点から、所定閾値を超えないようにすることが好ましい。
電源制御部340は、TEC電力検出部355によって検出されたTEC電力の電力情報をもとに、単位期間あたりに想定される外部入力電力による消費電力量を算出する。そして、電源制御部340は、算出した消費電力量が所定閾値を超えないように充電電力を設定する。所定閾値は、省エネルギーのために設定された電力量を表すものである。つまり、電源制御部340は、消費電力量が所定閾値以下である場合に充電モード信号をコントローラ145に対して出力し、消費電力量が所定閾値を超えないように蓄電池126に充電するための充電電力を設定し、設定した充電電力を含む充電電力指示信号を充電部127に対して出力する。
例えば、消費電力量は、画像形成装置300において、一週間単位等の単位期間あたりに想定される電力量である。例を挙げると、画像形成装置300を一週間使い続けたことを想定したトータルの消費電力量は、稼働とスリープ/オフが繰り返される5日間と、スリープ/オフ状態の2日間として算出する。このような消費電力量には、画像形成処理のために負荷へ供給する電力に加えて、蓄電池126を充電するための充電電力も含まれる。なお、充電電力指示としては、以下の手法も存在する。
具体的には、契約電力は予め決められているため、単位期間内に実行されるプリント処理に要するTEC電力を考慮する。例えば、電源制御部340は、単位期間あたりの消費電力量が所定閾値を超えないように、契約電力から決められた最大TEC電力から、TEC電力を検出する期間内(一週間)に予想されるプリント処理に要する電力を差し引いた電力を充電電力として指示する。
[実施の形態3に係る充電処理フロー]
次に、図10を用いて、実施の形態3に係る充電処理の流れを説明する。図10は、実施の形態3に係る充電処理の流れの例を示すフローチャートである。なお、実施の形態1に係る充電処理の流れと同様のステップについては説明を省略する場合がある。具体的には、ステップS401〜ステップS403は、ステップS201〜ステップS203における処理と同様である。また、ステップS409〜ステップS411は、ステップS206〜ステップS208における処理と同様である。
図10に示すように、電源制御部340は、残容量が充電開始SOC以下であり、且つ、省エネモード中である場合に、TEC電力検出部355によって検出されたTEC電力をもとに、一週間あたりに想定される消費電力量が所定閾値を超えているか否かを判定する(ステップS404)。このとき、電源制御部340は、消費電力量が所定閾値以下である場合に(ステップS404:No)、想定される消費電力量が所定閾値を超えないように充電電力を設定する(ステップS405)。そして、電源制御部340は、充電モード信号をコントローラ145に対して出力し、設定した充電電力を含む充電電力指示信号を充電部127に対して出力する(ステップS406)。一方、電源制御部340は、想定される消費電力量が所定閾値を超えている場合に(ステップS404:Yes)、蓄電池126に充電させることなく処理を終了する。
充電モード中において、コントローラ145によって画像形成処理が受け付けられていない場合に(ステップS407:No)、電源制御部340は、残容量検出部129からの検出情報をもとに、指示した充電電力の充電が完了したか否かを判定する(ステップS408)。このとき、電源制御部340は、指示した充電電力の充電が完了していない場合に(ステップS408:No)、残容量検出部129からの検出情報をもとに、残容量が充電停止SOC以上であるか否かを判定する(ステップS409)。一方、電源制御部340は、指示した充電電力の充電が完了した場合に(ステップS408:Yes)、コントローラ145に対する充電モード信号を停止し、蓄電池126の充電を停止させるための指示を充電部127に対して出力する(ステップS410)。
[実施の形態3による効果]
画像形成装置300は、一週間等の単位期間あたりに想定される消費電力量が、省エネルギーの観点から設定された所定閾値を超えないように充電電力を設定するので、省エネルギーのための好適な充電電力を設定することができる。
(実施の形態4)
上記実施の形態1では、省エネモードの状態において、蓄電池126の残容量が充電開始SOC以下であれば、外部入力電力を利用して蓄電池126を充電する場合を説明した。かかる蓄電池126に対する充電は、残容量に対するプリントの処理可能枚数に応じて行われても良い。そこで、実施の形態4では、蓄電池126の残容量に対するプリントの処理可能枚数に応じて、該蓄電池126を充電する場合を説明する。
[実施の形態4に係る機能構成]
図11を用いて、実施の形態4に係る画像形成装置の機能構成を説明する。図11は、実施の形態4に係る画像形成装置の機能構成例を示すブロック図である。実施の形態4では、実施の形態1に係る画像形成装置100と同様の構成については同一の符号を付し、同様の構成については詳細な説明を省略する場合がある。
図11に示すように、画像形成装置400は、フィルタ105と、第1電源部110と、第1供給部115と、第2供給部120と、第2電源部125と、残容量検出部129と、負荷電力検出部130と、エンジン制御部135と、電源制御部440と、コントローラ145と、算出部460とを有する。なお、上記各部は、これらの一部又は全てがソフトウェア(プログラム)で実現されても良いし、ハードウェア回路で実現されても良い。
算出部460は、残容量検出部129によって検出された蓄電池126の残容量に対する画像形成処理の処理可能枚数を算出し、算出した処理可能枚数を電源制御部440に対して出力する。例えば、算出部460は、検出された残容量を、1枚あたりに使用される蓄電池126の放電電力で除することにより、そのときの残容量に対するプリント処理の処理可能枚数を算出する。
電源制御部440は、算出部460によって算出された処理可能枚数が所定数以下である場合に、蓄電池126を充電させるための指示を充電部127に対して出力する。つまり、電源制御部440は、蓄電池126の現在の残容量での処理可能枚数が所定数以下である場合に充電モード信号をコントローラ145に対して出力し、外部入力電力を使用した充電を行なわせるための指示を充電部127に対して出力する。換言すると、電源制御部440は、蓄電池126の残容量に応じた閾値を用いるのではなく、残容量に対する処理可能枚数に応じた閾値を用いて、蓄電池126の充電を行なうか否かを判定する。
[実施の形態4に係る充電処理フロー]
次に、図12を用いて、実施の形態4に係る充電処理の流れを説明する。図12は、実施の形態4に係る充電処理の流れの例を示すフローチャートである。なお、実施の形態1に係る充電処理の流れと同様のステップについては説明を省略する場合がある。具体的には、ステップS504〜ステップS509は、ステップS203〜ステップS208における処理と同様である。
図12に示すように、残容量検出部129は、蓄電池126の残容量を検出する(ステップS501)。算出部460は、残容量検出部129によって検出された残容量に対する画像形成処理の処理可能枚数を算出する(ステップS502)。電源制御部440は、算出部460によって算出された処理可能枚数が所定数以下であるか否かを判定する(ステップS503)。このとき、電源制御部440は、処理可能枚数が所定数以下である場合に(ステップS503:Yes)、省エネモードであるか否かを判定する(ステップS504)。一方、電源制御部440によって処理可能枚数が所定数よりも大きいと判定された場合には(ステップS503:No)、ステップS501における処理が再度実行される。
[実施の形態4による効果]
画像形成装置400は、蓄電池126の残容量に対するプリントの処理可能枚数が所定数以下である場合に、蓄電池126の充電を行なうので、画像形成装置400で主に利用される電力の用途であるプリント動作と関連して、好適に充電を行なうことができる。
(実施の形態5)
上記実施の形態1では、商用電源等の外部入力電力を利用して蓄電池126を充電する場合を説明した。かかる蓄電池126の充電は、商用電源以外の外部入力電力を利用しても良い。そこで、実施の形態5では、商用電源以外の外部入力電力を利用して、蓄電池126を充電する場合を説明する。
[実施の形態5に係る機能構成]
図13を用いて、実施の形態5に係る画像形成装置の機能構成を説明する。図13は、実施の形態5に係る画像形成装置の機能構成例を示すブロック図である。実施の形態5では、実施の形態1に係る画像形成装置100と同様の構成については同一の符号を付し、同様の構成については詳細な説明を省略する場合がある。
図13に示すように、画像形成装置600は、フィルタ105と、第1電源部110と、第1供給部115と、第2供給部120と、第2電源部125と、残容量検出部129と、負荷電力検出部130と、エンジン制御部135と、電源制御部640と、コントローラ145とを有する。また、画像形成装置600は、通信I/F部680と、取得部681と、余剰電力算出部682と、配電バス接続部683とを有する。
また、画像形成装置600には、配電バス接続部683を介して、外部蓄電池1100がDC外部バス1001で接続されている。外部蓄電池1100は、蓄電池1101と、充電部1102と、放電部1103と、制御部1104と、出力可能電力検出部1105とを有する。本実施の形態では、蓄電池1101を有する外部蓄電池1100から供給される電力をさらに入力源とする。また、外部蓄電池1100は、画像形成装置600から見て、外部の負荷となる外部負荷(負荷1200a〜負荷1200c)に電力を供給する。外部蓄電池1100と外部負荷とは、DC外部バス1001で接続されている。負荷1200a〜負荷1200cは、PC等の情報処理装置であり、外部負荷は図示した台数に限られるものではない。蓄電池1101によって出力可能な電力は、出力可能電力検出部1105によって検出される。また、外部蓄電池1100から外部負荷に供給される電力は、外部負荷電力検出部1210によって検出される。
出力可能検出部1105以外の外部蓄電池1100による機能は、一般の蓄電池が有する機能と同様である。具体的には、充電部1102は、蓄電池1101への充電を制御し、放電部1103は、蓄電池1101からの放電を制御する。本実施の形態において、蓄電池1101からの放電は、外部負荷と画像形成装置600へ行なわれるものとする。制御部1104は、充電部1102と放電部1103とによる充放電を制御する。また、上述したように、出力可能電力検出部1105は、蓄電池1101によって出力可能な電力である出力可能電力を検出する。
通信I/F部680は、外部装置との通信を制御するインタフェースである。例えば、通信I/F部680は、出力可能電力検出部1105によって検出された出力可能電力や、外部負荷電力検出部1210によって検出された外部負荷電力の入力を制御する。取得部681は、通信I/F部680を介して、出力可能電力と、外部負荷電力とを取得する。例えば、取得部681は、残容量検出部129によって検出された蓄電池126の残容量が充電開始SOC以下である場合に、通信I/F部680を介して、出力可能電力検出部1105によって検出された出力可能電力と、外部負荷電力検出部1210によって検出された外部負荷電力とを取得する。すなわち、取得部681は、蓄電池126への充電が必要になった場合に、外部の蓄電池1101によって出力可能な電力である出力可能電力と、外部の蓄電池1101が供給している外部負荷への電力である外部負荷電力とを取得する。
余剰電力算出部682は、出力可能電力と外部負荷電力とに基づいて、外部の蓄電池1101の余剰電力を算出する。例えば、余剰電力算出部682は、取得部681によって取得された出力可能電力と外部負荷電力とをもとに、出力可能電力から外部負荷電力を減算することで、蓄電池1101の余剰電力を算出する。すなわち、余剰電力算出部682は、蓄電池1101からの電力を入力源として蓄電池126の充電を行なう場合、蓄電池1101の出力可能電力から、そのときに外部負荷へ供給している外部負荷電力を減算することで、蓄電池126へ供給可能な余剰電力を算出する。
電源制御部640は、蓄電池1101の余剰電力をもとに、外部蓄電池1100から供給される電力により蓄電池126を充電させるための指示を第2電源部125に対して行なう。例えば、電源制御部640は、余剰電力算出部682によって算出された蓄電池1101の余剰電力から、画像形成装置600によって画像形成機能を実行していない時に負荷に供給される電力を表す待機電力を減算することにより、外部の蓄電池1101から画像形成装置600の蓄電池126への充電電力を表す外部機器充電電力を算出する。待機電力は、予め計測された値を保持していても良いし、必要に応じて検出された値を利用するようにしても良い。そして、電源制御部640は、算出した外部機器充電電力に従い、蓄電池126を充電させるための指示を第2電源部125に対して行なう。すなわち、電源制御部640は、使用可能な蓄電池1101の余剰電力から、画像形成装置600で待機時に使用される負荷への待機電力を減算した結果である外部機器充電電力を、外部機器から蓄電池126への充電電力として第2電源部125に指示する。
配電バス接続部683は、DC内部バス101とDC外部バス1001との接続を制御する。DC内部バス101とDC外部バス1001とは、通常時は開放されている(接続されていない)。例えば、配電バス接続部683は、電源制御部640によって外部機器から蓄電池126への充電電力である外部機器充電電力の指示が第2電源部125に対して行なわれた場合に、充電のために、DC内部バス101と外部バス1001とを接続する制御を行なう。なお、配電バス接続部683は、蓄電池126の残容量が充電停止SOC以上になった場合に、外部機器から蓄電池126への充電を停止するために、DC内部バス101とDC外部バス1001との接続を開放する。
[実施の形態5に係る画像形成装置の動作]
次に、図14〜図17を用いて、実施の形態5に係る画像形成装置600の動作について説明する。
まず、図14及び図15を用いて、画像形成装置600と外部負荷との電力の時間変化について説明する。図14は、画像形成装置600の電力の時間変化のパターンの例を示す図である。図14に示すように、画像形成装置600の電力の時間変化のパターンの例では、50枚の印刷を2分間実施後に28分間の待機状態を、30分ごとに繰り返している。また、図14に示した例では、印刷時に要する最大電力は1500Wであり、1時間あたりに要する電力量は193Whである。図15は、外部負荷の電力の時間変化のパターンの例を示す図である。図15に示すように、外部負荷の電力の時間変化のパターンの例では、PC使用に要する最大電力は400Wであり、1時間あたりに要する電力量は400Whである。外部負荷は、全ての外部負荷を指す。例えば、外部負荷として、PC1台が50Wとして、8台に対してバックアップ給電すると、全ての電力は400Wとなる。なお、電力値は一例である。
図16は、実施の形態5に係る画像形成装置600の印刷待機時の動作例を説明する図である。なお、図16では、商用電源等からの電力供給が0W(停電時)である場合を例に挙げる。高出力蓄電池は、画像形成装置600が有する蓄電池126に相当し、その出力可能電力が1500Wである。待機時稼働負荷は、印刷等の画像形成機能の実行に関わらず稼働する負荷、すなわち印刷等の画像形成機能を実行していない時(待機時)であっても稼働する負荷であり、待機時に要する電力が100Wである。印刷時負荷や定着ヒータは、印刷等の画像形成機能を実行している時に稼働する負荷であり、待機時に要する電力が0Wである。大容量蓄電池は、外部蓄電池1100が有する蓄電池1101に相当し、その出力可能電力が700Wである。外部負荷は、外部負荷1200a等の複数の外部負荷に相当し、印刷時や待機時に関係なく要する電力が400Wである。
印刷待機の状態において、停電等によって商用電源等の外部電源からの電力供給ができない場合、且つ、画像形成装置600の蓄電池126の残容量が充電開始SOC以下である場合に、大容量蓄電池から、高出力蓄電池へ電力を充電する。このとき、大容量蓄電池の出力可能電力が700Wであり、外部直流配電バス(DC外部バス1001)に接続された外部負荷への外部負荷電力が400Wであるため、「出力可能電力700W−外部負荷電力400W=余剰電力300W」となる。すなわち、画像形成装置600は、300Wの電力(余剰電力)を使用することができる。ここで、画像形成装置600は、待機時稼働負荷に100Wの電力を要するため、「余剰電力300W−待機電力100W=外部機器充電電力200W」により、大容量蓄電池からの電力のうち200Wで高出力蓄電池への充電を行なうことを決定する。これらにより、配電バス接続部683によって内部直流配電バス(DC内部バス101)と外部直流配電バスとが接続され、大容量蓄電池から高出力蓄電池へ200W、大容量蓄電池から待機時稼働負荷へ100Wの電力が供給される。なお、外部機器からの電力供給は、上述してきた実施の形態と同様に、蓄電池126の残容量が充電停止SOC以上である場合に停止される。
図17は、実施の形態5に係る画像形成装置600の印刷時の動作例を説明する図である。なお、図17では、商用電源等からの電力供給が0W(停電時)である場合を例に挙げる。高出力蓄電池は、画像形成装置600が有する蓄電池126に相当し、その出力可能電力が1500Wである。待機時稼働負荷は、印刷等の画像形成機能の実行に関わらず稼働する負荷であり、印刷時に要する電力が100Wである。印刷時負荷や定着ヒータは、印刷等の画像形成機能を実行している時に稼働する負荷であり、印刷時に要する電力が1400Wである。大容量蓄電池は、外部蓄電池1100が有する蓄電池1101に相当し、その出力可能電力が700Wである。外部負荷は、外部負荷1200a等の複数の外部負荷に相当し、印刷時や待機時に関係なく要する電力が400Wである。
停電等によって商用電源等の外部電源からの電力供給ができない場合に、高出力蓄電池で画像形成装置600の印刷時の負荷電力をバックアップ給電する。このとき、配電バス接続部683は、内部直流配電バスと外部直流配電バスとの接続を開放する。そして、高出力蓄電池は1500Wの電力を出力し、待機時稼働負荷に100W、印刷時負荷及び定着ヒータに合わせて1400Wの電力が供給される。なお、大容量蓄電池からは、外部負荷へ400Wの電力が供給される。なお、高出力蓄電池とは、「出力電力/電池容量=3以上」である蓄電池を指し、高容量蓄電池とは、「出力電力/電池容量=1程度」である蓄電池を指す。画像形成装置600は印刷時に高電力を要するため高出力蓄電池が適しており、PC等の外部負荷は高容量蓄電池が適している。また、大容量蓄電池は出力可能電力が700Wであるため、大容量蓄電池を使用して画像形成装置600の印刷時の負荷電力をバックアップ給電することはできない。用途によって高出力蓄電池と大容量蓄電池とを使い分ける例を説明した。但し、蓄電池の充放電による電力損失や、充電部や放電部の電力損失は省略する。
[実施の形態5に係る充電処理フロー]
次に、図18を用いて、実施の形態5に係る充電処理の流れを説明する。図18は、実施の形態5に係る充電処理の流れの例を示すフローチャートである。なお、図18では、主に、外部蓄電池から画像形成装置600の蓄電池126に充電する場合を説明する。
図18に示すように、残容量検出部129は、蓄電池126の残容量を検出する(ステップS601)。電源制御部640は、残容量検出部129によって検出された残容量が充電開始SOC以下であるか否かを判定する(ステップS602)。このとき、電源制御部640によって充電開始SOC以下であると判定された場合に(ステップS602:Yes)、取得部681は、通信I/F部680を介して、出力可能電力検出部1105によって検出された外部蓄電池の出力可能電力と、外部負荷電力検出部1210によって検出された外部負荷の外部負荷電力とを取得する(ステップS603)。一方、電源制御部640によって、残容量が充電開始SOC以下でないと判定された場合には(ステップS602:No)、ステップS601の処理が再度実行される。
余剰電力算出部682は、取得部681によって取得された出力可能電力から、外部負荷電力を減算することにより、外部蓄電池の余剰電力を算出する(ステップS604)。電源制御部640は、余剰電力算出部682によって算出された余剰電力から、画像形成装置600内の待機時稼働負荷に対する待機電力を減算することにより、蓄電池126への外部機器充電電力を算出し、算出した外部機器充電電力で蓄電池126を充電させるための指示を充電部127に対して出力する(ステップS605)。
画像形成処理が受け付けられていない場合に(ステップS606:No)、電源制御部640は、残容量検出部129からの検出情報を継続して受け付け、残容量が充電停止SOC以上であるか否かを判定する(ステップS607)。このとき、電源制御部640は、残容量が充電停止SOC以上であると判定した場合に(ステップS607:Yes)、蓄電池126の充電を停止させるための指示を充電部127に対して出力する(ステップS608)。これにより、充電部127による蓄電池126への充電が終了される。
また、電源制御部640によって残容量が充電停止SOC以上でないと判定された状態において(ステップS607:No)、画像形成処理が受け付けられた場合に(ステップS606:Yes)、外部機器からの充電を停止し、画像形成処理が実行される(ステップS609)。つまり、蓄電池126への充電が充電停止SOCに達していない状態でプリントの指示が受け付けられると、蓄電池126への充電を停止し、プリント動作が行なわれる。
(実施の形態5の変形例1)
図19は、実施の形態5の変形例1に係る画像形成装置の機能構成例を示すブロック図である。実施の形態5の変形例1では、実施の形態1や実施の形態5と同様の構成については同一の符号を付し、同様の構成については詳細な説明を省略する場合がある。
図19に示すように、画像形成装置700は、フィルタ105と、第1電源部110と、第1供給部115と、第2供給部120と、第2電源部125と、残容量検出部129と、負荷電力検出部130と、エンジン制御部135と、電源制御部640と、コントローラ145とを有する。また、画像形成装置700は、取得部781と、余剰電力算出部682と、配電バス接続部683と、電源線通信部784とを有する。
また、画像形成装置700には、配電バス接続部683を介して、外部蓄電池1100がDC外部バス1001で接続されている。外部蓄電池1100は、蓄電池1101と、充電部1102と、放電部1103と、制御部1104と、出力可能電力検出部1105とを有する。また、外部蓄電池1100は、画像形成装置700から見て、外部の負荷となる外部負荷(負荷1200a〜負荷1200c)に電力を供給する。外部蓄電池1100と外部負荷とは、DC外部バス1001で接続されている。負荷1200a〜負荷1200cは、PC等の情報処理装置であり、外部負荷は図示した台数に限られるものではない。蓄電池1101によって出力可能な電力は、出力可能電力検出部1105によって検出される。また、外部蓄電池1100から外部負荷に供給される電力は、外部負荷電力検出部1210によって検出される。
本実施の形態では、DC内部バス101及びDC外部バス1001を使用して、各種データの通信が可能である。例えば、出力可能電力や外部負荷電力を、DC内部バス101及びDC外部バス1001を使用して伝達する。このために、DC外部バス1001へのデータ通信を制御するインタフェースである電源線通信部1110と電源線通信部1211とが使用される。電源線通信部1110は、出力可能電力検出部1105によって検出された出力可能電力を、画像形成装置700に対して送信するための制御を行なう。電源線通信部1211は、外部負荷電力検出部1210によって検出された外部負荷電力を、画像形成装置700に対して送信するための制御を行なう。
電源線通信部784は、DC外部バス1001及びDC内部バス101を介して、電源線通信部1110によって送信された出力可能電力を受信するための制御を行なうインタフェースである。また、電源線通信部784は、DC外部バス1001及びDC内部バス101を介して、電源線通信部1211によって送信された外部負荷電力を受信するための制御を行なうインタフェースである。取得部781は、電源線通信部784を介して、出力可能電力と、外部負荷電力とを取得する。例えば、取得部781は、残容量検出部129によって検出された蓄電池126の残容量が充電開始SOC以下である場合に、電源線通信部784を介して、出力可能電力検出部1105によって検出された出力可能電力と、外部負荷電力検出部1210によって検出された外部負荷電力とを取得する。すなわち、実施の形態5の変形例1は、DC内部バス101及びDC内部バス1001を使用して各種データをやり取りするので、上述した実施の形態5のようなデータのやり取りを行なうための通信線が不要となる。なお、電源線通信部784は、IEEE1901等に標準化されているPLC(Power Line Communication)技術等を使用して実装することが可能である。余剰電力算出部682や電源制御部640、配電バス接続部683による処理は、上述した実施の形態5と同様である。
(実施の形態5の変形例2)
図20は、実施の形態5の変形例1に係る画像形成装置の機能構成例を示すブロック図である。実施の形態5の変形例2では、実施の形態1や実施の形態5と同様の構成については同一の符号を付し、同様の構成については詳細な説明を省略する場合がある。
図20に示すように、画像形成装置800は、フィルタ105と、第1電源部110と、第1供給部115と、第2供給部120と、第2電源部125と、残容量検出部129と、負荷電力検出部130と、エンジン制御部135と、電源制御部640と、コントローラ145とを有する。また、画像形成装置800は、通信I/F部680と、取得部881と、余剰電力算出部882と、配電バス接続部683とを有する。
また、画像形成装置800には、配電バス接続部683を介して、外部蓄電池1100や外部太陽電池1300がDC外部バス1001で接続されている。外部蓄電池1100は、蓄電池1101と、充電部1102と、放電部1103と、制御部1104と、出力可能電力検出部1105とを有する。また、外部蓄電池1100は、画像形成装置800から見て、外部の負荷となる外部負荷(負荷1200a〜負荷1200c)に電力を供給する。外部蓄電池1100と外部負荷とは、DC外部バス1001で接続されている。負荷1200a〜負荷1200cは、PC等の情報処理装置であり、外部負荷は図示した台数に限られるものではない。蓄電池1101によって出力可能な電力は、出力可能電力検出部1105によって検出される。また、外部蓄電池1100から外部負荷に供給される電力は、外部負荷電力検出部1210によって検出される。
外部太陽電池1300は、太陽電池1301と、DC出力パワーコンディショナ1302とを有する。太陽電池1301は、光起電力効果によって、光エネルギーを電力に変換する。DC出力パワーコンディショナ1302は、MPPT(Maximum Power Point Tracking)機能と、DC外部バス1001のDC電圧に変換するDC/DCコンバータとを有する。太陽電池によって出力される電力は、日時や天候等の環境により変化する。このため、太陽電池によって出力される電力である太陽電池出力電力を、太陽電池電力検出部1310に検出させる。
本実施の形態では、外部蓄電池1100からの電力に加え、外部太陽電池1300からの電力も、画像形成装置800への電力の入力源として、蓄電池126の充電を行なう。取得部881は、通信I/F部680を介して、出力可能電力と、外部負荷電力と、太陽電池出力電力とを取得する。例えば、取得部881は、残容量検出部129によって検出された蓄電池126の残容量が充電開始SOC以下である場合に、通信I/F部680を介して、出力可能電力検出部1105によって検出された出力可能電力と、外部負荷電力検出部1210によって検出された外部負荷電力と、太陽電池電力検出部1310によって検出された太陽電池出力電力とを取得する。
余剰電力算出部882は、出力可能電力と外部負荷電力と太陽電池出力電力とに基づいて、外部の蓄電池1101と外部の太陽電池1301との余剰電力を算出する。ここで、余剰電力は、太陽電池1301が発電している時により大きくなる。例えば、余剰電力算出部882は、取得部881によって取得された出力可能電力と外部負荷電力と太陽電池出力電力とをもとに、太陽電池出力電力と出力可能電力との合計値から、外部負荷電力を減算することで、蓄電池1101と太陽電池1301との余剰電力を算出する。すなわち、余剰電力算出部882は、蓄電池1101及び太陽電池1301からの電力を入力源として蓄電池126の充電を行なう場合、蓄電池1101の出力可能電力と太陽電池1301の太陽電池出力電力との合計値から、そのときに外部負荷へ供給している外部負荷電力を減算することで、蓄電池126へ供給可能な余剰電力を算出する。電源制御部640や配電バス接続部683による処理は、上述した実施の形態5と同様である。
[実施の形態5による効果]
画像形成装置600は、外部負荷に電力を供給する外部蓄電池1100の余剰電力を画像形成装置600への電力の入力源とする。余剰電力は、蓄電池1101の出力可能電力から、外部負荷に対する外部負荷電力を減算することで算出する。そして、画像形成装置600は、算出した余剰電力から、画像形成装置600内で常時稼働している負荷に対する電力を減算した電力を、充電池126に対する充電電力とする。これらの結果、画像形成装置600は、停電等による商用電源からの電力供給を受けられない場合であっても、蓄電池126に対する充電を行なうことができる。また、画像形成装置600の印刷時の電力は内蔵の蓄電池126でバックアップ給電するので、外部の蓄電池1101は印刷時に要する大きな電力を出力できなくても構わない。すなわち、外部の蓄電池1101は、高出力蓄電池でなくても良い。
また、画像形成装置700は、DC内部バス101やDC外部バス1001等の直流配電バス線を使用して、余剰電力を算出するための各種情報を外部機器とやり取りするので、各種情報を外部機器とやり取りするための専用線配置のコストを削減することができる。また、画像形成装置800は、外部太陽電池1300をさらに使用して、充電池126の充電を行なうので、太陽電池1301が発電している状況において、充電池126への充電電力をより大きくすることができる。
(実施の形態6)
さて、これまで本発明に係る画像形成装置の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態以外にも種々の異なる形態にて実施されて良いものである。そこで、(1)外部入力電力の上限値、(2)構成、(3)プログラム、について異なる実施の形態を説明する。
(1)外部入力電力の上限値
上記実施の形態1では、(数1)に示したように、負荷電力と放電電力とから求められる外部入力電力を説明した。かかる外部入力電力を、ある一定の電力を超えないようにするために、外部入力電力の上限値に余裕を持たせることも有り得る。これにより、負荷電力が変化している場合に、蓄電池126からの放電電力が遅延を持ってDC内部バスに供給される場合に有効である。このような外部入力電力の上限値は、以下の(数3)により成立する。
外部入力電力の上限値=外部入力電力が超えてはいけない電力−余裕電力
・・・(数3)
(2)構成
また、上記文書中や図面中等で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタ等を含む情報は、特記する場合を除いて任意に変更することができる。また、図示した装置の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、装置の分散又は統合の具体的形態は、図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負担や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に、分散又は統合することができる。
例えば、実施の形態2や実施の形態3において説明した単位期間は、30分や一週間に限られるものではなく、任意に変更することができる。また、例えば、実施の形態4に係る算出部460による処理は、電源制御部440によって行なわれても良い。つまり、算出部460と電源制御部440とを、蓄電池126の残容量に対する処理可能枚数を算出し、算出した処理可能枚数が所定数以下である場合に、該蓄電池126への充電を指示する「電源制御部」として統合しても良い。また、上述してきた画像形成装置は、以下で説明する機能をさらに有する構成であっても良い。
図21は、実施の形態6に係る画像形成装置の機能構成例を示すブロック図である。実施の形態6では、実施の形態1に係る画像形成装置100と同様の構成については同一の符号を付し、同様の構成については詳細な説明を省略する場合がある。
図21に示すように、画像形成装置500は、フィルタ105と第1電源部110と、第1供給部115と、第2供給部120と、第2電源部125と、残容量検出部129と、負荷電力検出部130と、エンジン制御部135と、電源制御部540と、コントローラ145と、表示部565と、タイマ部570とを有する。なお、上記各部は、これらの一部又は全てがソフトウェア(プログラム)で実現されても良いし、ハードウェア回路で実現されても良い。
表示部565は、蓄電池126を充電させるための指示が行なわれた場合に、省エネモードから充電モードに移行したことを表示する。つまり、表示部565は、コントローラ145によって認識される省エネモードや充電モード等のモードの現況を表示出力する。上記実施の形態で説明したように、省エネモード中の外部入力電力と、充電モード中の外部入力電力とは、蓄電池126の充電で使用される分だけ異なる。このため、ユーザに対して充電モードになったことを通知することが好ましい。
タイマ部570は、計時する。また、電源制御部540は、タイマ部570による計時をもとに、予め設定された時間に、蓄電池126を充電させるための指示を充電部127に対して出力する。蓄電池126の充電は、電力料金がより安い深夜の時間帯に行なうことが好ましい。このため、タイマ部570による計時をもとに、ユーザによって予め設定された時間内に、蓄電池126の充電を行なう。
図22は、上記実施の形態に係るMFPとしての画像形成装置のハードウェア構成の例を示すブロック図である。なお、図22に示す操作表示部20は、オペレーションパネルであり、表示部565の一例である。また、コントローラ10は、コントローラ145の一例である。また、エンジン部60は、エンジン制御部135の一例である。
図22に示すように、MFP100は、コントローラ10と、エンジン部(Engine)60とを、PCI(Peripheral Component Interface)バスで接続した構成となる。コントローラ10は、MFP全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部60は、PCIバスに接続可能なプリンタエンジン等であり、例えば白黒プロッタ、1ドラムカラープロッタ、4ドラムカラープロッタ、スキャナ又はファックスユニット等である。なお、エンジン部60には、プロッタ等のいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換等の画像処理部分が含まれる。
コントローラ10は、CPU11と、ノースブリッジ(NB)13と、システムメモリ(MEM−P)12と、サウスブリッジ(SB)14と、ローカルメモリ(MEM−C)17と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)16と、ハードディスクドライブ(HDD)18とを有し、ノースブリッジ13とASIC16との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス15で接続した構成となる。また、MEM−P12は、ROM12aと、RAM12bとをさらに有する。
CPU11は、MFP100の全体制御を行なうものであり、ノースブリッジ13、MEM−P12及びサウスブリッジ14からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。
ノースブリッジ13は、CPU11とMEM−P12、サウスブリッジ14、AGPバス15とを接続するためのブリッジであり、MEM−P12に対する読み書き等を制御するメモリコントローラと、PCIマスタ及びAGPターゲットとを有する。
MEM−P12は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリ等として用いるシステムメモリであり、ROM12aとRAM12bとからなる。ROM12aは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM12bは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリ等として用いる書き込み及び読み出し可能なメモリである。
サウスブリッジ14は、ノースブリッジ13とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このサウスブリッジ14は、PCIバスを介してノースブリッジ13と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインタフェース(I/F)部等も接続される。
ASIC16は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGPバス15、PCIバス、HDD18及びMEM−C17をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このASIC16は、PCIターゲット及びAGPマスタと、ASIC16の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM−C17を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジック等により画像データの回転等を行なう複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)と、エンジン部60との間でPCIバスを介してFCU(Facsimile Control Unit)30、USB(Universal Serial Bus)40、IEEE1394(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インタフェース50が接続される。操作表示部20は、ASIC16に直接接続されている。
MEM−C17は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD(Hard Disk Drive)18は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行なうためのストレージである。
AGPバス15は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースである。また、AGPバス15は、MEM−P12に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレータカードを高速にするものである。
(3)プログラム
また、画像形成装置100で実行されるプログラムは、一つの様態として、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。また、画像形成装置100で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしても良い。また、画像形成装置100で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成しても良い。また、画像形成装置100で実行されるプログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成しても良い。
画像形成装置100で実行されるプログラムは、上述した各部(第1電源部110、第2電源部125、第1供給部115、第2供給部120、残容量検出部129、電源制御部140)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、上記各部が主記憶装置上にロードされ、第1電源部110、第2電源部125、第1供給部115、第2供給部120、残容量検出部129、電源制御部140が主記憶装置上に生成されるようになっている。