(57)【要約】【課題】熱を電気に変換して電力を回収する際に、より効率的に電力回収を行う。【解決手段】印刷ジョブに従い画像を形成する画像形成装置であって、発熱源の熱を熱電素子を用いて電気に変換して電源を供給する第１の電源部を備える。予測部は、印刷ジョブに従い動作する負荷部が動作のために必要とする必要電源を印刷ジョブに基づき予測する。切替部は、第１の電源部から出力される電源を負荷部に供給するか否かを必要電源に応じて切り替える。【選択図】図４
2015219464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷ジョブに従い画像を形成する画像形成装置であって、
発熱源の熱を熱電素子を用いて電気に変換して電源を供給する第１の電源部と、
前記印刷ジョブに従い動作する負荷部が該動作のために必要とする必要電源を前記印刷ジョブに基づき予測する予測部と、
前記第１の電源部から出力される電源を前記負荷部に供給するか否かを前記必要電源に応じて切り替える切替部と
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
蓄電部に蓄積された電気を電源として供給する第２の電源部をさらに有し、
前記切替部は、
前記第１の電源部から出力される電源を前記負荷部と前記蓄電部とのうち何れに供給するかを前記必要電源に応じて切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記切替部は、
前記熱電素子の特性に基づき、前記必要電源が該特性の予め定められた範囲内に含まれる場合に、前記第１の電源部から出力される電源を前記負荷部に供給する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
環境温度と前記発熱源の温度とを計測する計測部をさらに有し、
前記切替部は、
前記第１の電源部から出力される電源を前記負荷部に供給するか否かを、前記必要電源と、前記環境温度および発熱部の温度とに応じて切り替える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記切替部は、
前記第１の電源部から出力される電源を前記負荷部に供給しない場合に、商用電源に基づく第３の電源部から出力される電源を前記負荷部に供給するように切り替える
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記切替部は、
前記必要電源に対応する前記熱電素子の発電出力の、前記熱電素子の最大発電出力に対する比が、予め定められた値以上である場合に、前記第１の電源部から出力される電源を前記負荷部に供給するように切り替える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
印刷ジョブに従い画像を形成する画像形成装置を制御する制御方法であって、
前記印刷ジョブに従い動作する負荷部が該動作のために必要とする必要電源を前記印刷ジョブに基づき予測する予測ステップと、
発熱源の熱を熱電素子を用いて電気に変換して電源を供給する第１の電源部から出力される電源を前記負荷部に供給するか否かを前記必要電源に応じて切り替える切替ステップと
を有する
ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項８】
印刷ジョブに従い画像を形成する画像形成装置に搭載される、該画像形成装置を制御するコンピュータに、
前記印刷ジョブに従い動作する負荷部が該動作のために必要とする必要電源を前記印刷ジョブに基づき予測する予測ステップと、
発熱源の熱を熱電素子を用いて電気に変換して電源を供給する第１の電源部から出力される電源を前記負荷部に供給するか否かを前記必要電源に応じて切り替える切替ステップと
を実行させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真プロセスを用いて印刷媒体に画像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置において、印刷媒体に転写されたトナーを高温で定着させる定着装置で発生した熱を回収し、回収した熱を電気に変換して再利用する技術が開発されている。熱を電気に変換するためには、温度差を利用して発電を行う熱電素子を用いることができる。
【０００３】
この、装置内で発生した熱を電気に変換して再利用する際に、熱による発電量に応じて接続先の負荷を変更する技術が既に知られている。例えば、特許文献１では、温度計および流量計の検出結果を参照して冷却水の流量を制御し、熱電変換スタックによる発電量を制御する技術が開示されている。特許文献１によれば、運転条件に応じて適切な電力量を回収することが可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば上述した画像形成装置においては、要求される動作に応じて電源に対する負荷が変動する。そのため、従来の、温度に応じて動作を制御する方法では、熱電素子における温度が同一で発電量が一定であっても、負荷の変動に応じて必要となる電力量が変化することで、発電量が過剰あるいは発電量不足になる状態が生じ得る。したがって、この従来の方法では、動作に応じた効率的な電力回収が困難であるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、熱を電気に変換して電力を回収する場合において、より効率的な電力回収を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、印刷ジョブに従い画像を形成する画像形成装置であって、発熱源の熱を熱電素子を用いて電気に変換して電源を供給する第１の電源部と、印刷ジョブに従い動作する負荷部が動作のために必要とする必要電源を印刷ジョブに基づき予測する予測部と、第１の電源部から出力される電源を負荷部に供給するか否かを必要電源に応じて切り替える切替部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、熱を電気に変換して電力を回収する際に、より効率的な電力回収が可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る画像形成装置の一例の構造を概略的に示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置の利用形態の例を示す図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る、画像形成装置の電源系の構成の例を示すブロック図である。
【図４】図４は、第１の実施形態に係る制御部の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。
【図５】図５は、実施形態に適用可能な制御部の構成の例を示すブロック図である。
【図６】図６は、熱電素子の電流−電圧曲線の例を概略的に示す図である。
【図７】図７は、熱電素子の電流−電圧曲線と、ステープラの各動作に必要な電源との関係の例を示す図である。
【図８】図８は、ステープラの紙留めおよび紙待ちの各動作における熱電素子の必要発電量の例を示す図である。
【図９】図９は、印刷ジョブによるステープラに対する通紙のパターンの例を示す図である。
【図１０】図１０は、各平均電流Ｉavg1およびＩavg2を熱電素子の電流−電圧曲線に適用した例を示す図である。
【図１１】図１１は、第１の実施形態に係る、制御部による切替部の制御についてより具体的に説明するための図である。
【図１２】図１２は、第１の実施形態に係る、制御部による切替部の制御についてより具体的に説明するための図である。
【図１３】図１３は、第１の実施形態による、印刷ジョブに応じた電源制御を行った場合の効果を概略的に示す図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態に係る、テーブルの一例の構成を概略的に示す図である。
【図１５】図１５は、第１の実施形態による制御部の動作を示す一例のフローチャートである。
【図１６】図１６は、第２の実施形態による制御部の動作を示す一例のフローチャートである。
【図１７】図１７は、第３の実施形態による制御部の動作を示す一例のフローチャートである。
【図１８】図１８は、第４の実施形態に適用可能な、画像形成装置の電源系の一例の構成を示すブロック図である。
【図１９】図１９は、各実施形態に係る画像形成装置の一例のハードウェア構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、画像形成装置、画像形成装置の制御方法および制御プログラムの実施形態を詳細に説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１（ａ）は、第１の実施形態に係る画像形成装置の一例の構造を概略的に示す図である。図１（ａ）において、画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能といった複数の機能を１の筐体で実現させた複合機（ＭＦＰ：Multi  Function  Printer）である。画像形成装置１００は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１０１と、画像読取装置１０２と、プリンタユニット１０３と、キャパシタユニット１０４とを備える。
【００１１】
また、画像形成装置１００は、図示されない操作パネルや操作子を備え、操作パネルに表示された機能切替キーや入力キーに対するユーザ操作に応じて各機能を切り替え、選択することができるようになっている。さらに、画像形成装置１００は、通信Ｉ／Ｆ（図示しない）を備え、外部の例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）から送信された印刷ジョブを受信することができる。画像形成装置１００は、例えばプリンタ機能が選択されている場合、通信Ｉ／Ｆにて受信した印刷ジョブに従った印刷を実行することができる。
【００１２】
ＡＤＦ１０１は、図示しない原稿を供給するための原稿給紙トレイ、原稿給紙トレイから原稿をピックアップするピックアップローラ、原稿を１枚ずつ分離し、供給する分離ローラ、原稿が排出される排出トレイを含んで構成される。これは一例であるので、その他の構成であってもよく、また、追加の部品を含んでいてもよい。
【００１３】
画像読取装置１０２は、上部を原稿が移動される透明なコンタクトガラス、コンタクトガラスを通して原稿に光を照射する光源、原稿からの光を受光し、電気信号に変換する光電変換素子を含んで構成される。その他、複数の反射ミラーや集光レンズ、電気信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータなどを含むことができる。ここでは、反射した光を電気信号に変換する反射型の装置を例示したが、原稿を透過した光を電気信号に変換する透過型の装置を用いてもよい。
【００１４】
プリンタユニット１０３は、ここでは、電子写真方式により用紙に画像を形成するものとし、書き込みユニット１０３０、感光体ドラム１１３、現像ユニット１１２、搬送ベルト１１４、定着ユニット１１５を備える。書き込みユニット１０３０は、図示しない画像処理部からの画像情報に基づき、書き込み光を感光体ドラム１１３の表面に照射して、その表面に静電潜像を形成する。現像ユニット１１２は、感光体ドラム１１３の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させ、トナー像を形成する。
【００１５】
感光体ドラム１１３の表面に形成されたトナー像は、搬送ベルト１１４により搬送される用紙に転写される。定着ユニット１１５は、トナー像が転写された紙に熱と圧力とを加え、そのトナー像を用紙に定着させる。トナー像が定着された用紙は、排紙トレイ１１６へ搬送され、排紙される。プリンタユニット１０３は、搬送ベルト１１４上に供給する用紙が収納される給紙トレイ１１０ａおよび１１０ｂ、その用紙を１枚ずつ給紙する給紙ローラなどをさらに備えることができる。
【００１６】
キャパシタユニット１０４は、例えばコンデンサを蓄電池として利用した蓄電部を備え、後述する熱電素子により発電されて得られた電力を蓄えることができる。キャパシタユニット１０４は、蓄電された電力を、画像形成装置１００のスリープ状態などの際に、画像形成装置１００の各部に供給する。コンデンサは、電圧が加えられることにより電力としての電荷を蓄え、蓄電池として機能する。なお、ここでは、蓄電部がコンデンサを備えて構成されるものとして説明したが、これはこの例に限定されず、蓄電部を、化学反応を利用して電気を蓄える蓄電池を用いて構成してもよい。
【００１７】
ここで、画像形成装置１００において複写機能を用いる場合の動作例について説明する。原稿の束がＡＤＦ１０１の原稿給紙トレイにセットされ、操作パネルに対して複写開始操作がなされると、セットされた原稿の束が、ピックアップローラによりピックアップされ、分離ローラにより分離されて１枚ずつ順に画像読取装置１０２のコンタクトガラス上へ給送される。画像読取装置１０２は、コンタクトガラス上へ送られてきた原稿に光を照射し、反射した光を、光電変換素子により電気信号に変換し、それをＡ／Ｄコンバータによりデジタルデータに変換し、画像データとして出力する。
【００１８】
画像データは、図示しない制御部へ送られ、シェーディング補正やガンマ補正などの各種画像処理が行われ、書き込みユニット１０３０へ画像情報として与えられる。書き込みユニット１０３０は、与えられた画像情報に基づき感光体ドラム１１３の表面に光を照射し、表面に静電潜像を形成する。静電潜像が形成された感光体ドラム１１３は、現像ユニット１１２によりトナーが付着され、表面にトナー像が形成される。
【００１９】
一方、給紙トレイ１１０ａまたは１１０ｂに格納された用紙束から、給紙ローラにより用紙が１枚分離されて取り出され、搬送経路１１１を介して搬送ベルト１１４に送られる。搬送ベルト１１４に送られた用紙は、搬送ベルト１１４により一定速度で、図中の左方向に向けて搬送される。
【００２０】
感光体ドラム１１３は、一定方向に、一定速度で回転するため、表面に形成されたトナー像は、搬送ベルト１１４により搬送される用紙に押し付けられて転写される。感光体ドラム１１３上に残ったトナーは、図示しないクリーニングユニットにより除去される。なお、用紙は、図示しないレジストローラにより、書き込みユニット１０３０の書き込みや感光体ドラム１１３の回転などのタイミングに合わせて、転写位置に搬送されるようになっている。
【００２１】
トナー像が転写された用紙は、搬送ベルト１１４により定着ユニット１１５へ搬送される。定着ユニット１１５は、まず、熱を加えてトナーを溶かし、圧力を加えて用紙にトナーを定着させる。このようにしてトナー像を定着させた用紙は、排紙トレイ１１６へ排紙される。
【００２２】
なお、画像形成装置１００は、オプションユニットを装着することで、機能を拡張することができる。図１（ｂ）は、画像形成装置１００に対し、オプションユニットとしてステープラ１２０を装着した例である。ステープラ１２０は、例えば画像形成装置１００の排紙トレイ１１６に代えて装着される。ステープラ１２０は、画像形成装置１００から排出された用紙を、印刷ジョブに基づく指示に従い所定の枚数毎に纏めて綴ることができる。
【００２３】
図２は、第１の実施形態に係る画像形成装置１００の利用形態の例を示す。なお、図２では、画像形成装置１００がＭＦＰ１００として記載されている。画像形成装置１００は、ネットワーク１３１を介してＰＣ１３０と接続される。ＰＣ１３０は、例えば文書作成アプリケーションプログラムを用いて作成された文書データに対する印刷指示に応じて、当該文書データを印刷するための印刷ジョブを生成する。生成された印刷ジョブ（図２ではＪＯＢと記載）は、ＰＣ１３０からネットワーク１３１を介して画像形成装置１００に対して送信される。画像形成装置１００は、ネットワーク１３１を介して受信した印刷ジョブに従い、文書の印刷処理を行う。
【００２４】
また、画像形成装置１００にオプションユニット、例えば上述したステープラ１２０が装着されている場合、画像形成装置１００は、ステープラ１２０に対して電源を供給する。また、画像形成装置１００は、印刷ジョブに従いステープラ１２０に対して制御信号を送信し、ステープラ１２０の動作を制御する。
【００２５】
図３は、実施形態に係る、画像形成装置１００の電源系の構成の例を示す。画像形成装置１００は、電源系の構成として、制御部２００と、第１の切替部２２０と、ＤＤＣ（ＤＣ／ＤＣコンバータ）２２１および２２３と、蓄電池２２２と、第２の切替部２２４と、ＰＳＵ(Power  Supply  Unit)２４０とを備える。これらの構成は、例えば上述したキャパシタユニット１０４内部に設けられる。さらに、画像形成装置１００の電源系は、熱電素子１１５２と、冷却ファン（ＦＡＮ）１１５３と、温度センサ１１５４および１１６０とを含む第１の電源部を備える。
【００２６】
熱電素子１１５２は、熱を電気に変換する素子であって、温度差に応じて起電力が発生するゼーベック効果を利用した素子が知られている。熱電素子１１５２は、所定の一端（ホット面と呼ぶ）を発熱部品１１５１に熱結合させ、他端（コールド面と呼ぶ）をホット面の温度よりも低い温度に保つことで起電力を発生し、発電を行うことができる。発熱部品１１５１としては、定着ユニット１１５を用いることができる。
【００２７】
温度センサ１１５４は、発熱部品１１５１のホット面の温度を計測する。温度センサ１１６０は、熱電素子１１５２が設置される環境の温度を計測する。温度センサ１１６０により計測された環境温度は、熱電素子１１５２のコールド面の温度と見做すことができる。温度センサ１１５４および１１６０の計測結果は、制御部２００に送られる。制御部２００は、例えば温度センサ１１５４および１１６０の計測結果に基づき、熱電素子１１５２のホット面およびコールド面の温度差が発電効率の良い状態になるように、冷却ファン１１５３の動作を制御する。
【００２８】
熱電素子１１５２の発電出力は、逆流防止用のダイオード１１５５を介して第１の切替部２２０に供給される。第１の切替部２２０は、制御部２００の制御に従い、第１の出力端と第２の出力端とを切り替える。熱電素子１１５２の発電出力は、第１の出力端および第２の出力端のうち切り替えられた側に導出される。
【００２９】
ＤＤＣ２２１およびＤＤＣ２２３は、制御部２００の制御に従い出力電圧が制御される。第１の切替部２２０の第１の出力端から出力された発電出力は、ＤＤＣ２２１で制御部２００の制御に従い電圧を調整されて蓄電池２２２に供給され、蓄電される。また、蓄電池２２２の蓄電出力は、ＤＤＣ２２３で制御部２００の制御に従い電圧を調整されて第２の切替部２２４の第１の入力端に入力される。第２の切替部２２４の第２の入力端には、第１の切替部２２０の第２の出力端から出力される発電出力が直接的に入力される。蓄電池２２２と、ＤＤＣ２２１および２２３を含んで第２の電源部が構成される。
【００３０】
第２の切替部２２４は、さらに第３の入力端を有し、商用電源２４１から所定電圧の電源を生成するＰＳＵ２４０による電源が第３の入力端に入力される。第２の切替部２２４は、制御部２００の制御に従い、第１の入力端、第２の入力端および第３の入力端を切り替える。第２の切替部２２４の出力は、負荷２３０に電源として供給される。負荷２３０は、例えば上述したステープラ１２０である。負荷２３０は、ステープラ１２０に限らず、画像形成装置１００に装着された、他の機能を実現するオプションユニットでもよいし、画像形成装置１００の内部のユニットでもよい。
【００３１】
なお、第１の切替部２２０および第２の切替部２２４と、制御部２００とにより、負荷２３０に対する電源を、蓄電池２２２からの蓄電出力と、熱電素子１１５２からの発電出力と、ＰＳＵ２４０からの電源とで切り替える切替部を構成する。
【００３２】
制御部２００は、例えばＰＣ１３０から送信された印刷ジョブ（ＪＯＢ）が入力され、入力された印刷ジョブに基づき負荷２３０の動作を予測し、負荷２３０が必要とする電源（必要電源と呼ぶ）を予測する。そして、制御部２００は、この予測結果と、熱電素子１１５２の発電出力とに従い、第１の切替部２２０および第２の切替部２２４の切り替えを制御する。このとき、制御部２００は、例えば印刷ジョブに応じた消費電力が予め記憶されたテーブル記憶部２０１を参照して、第１の切替部２２０および第２の切替部２２４の切り替えを制御することができる。
【００３３】
図４は、第１の実施形態に係る制御部２００の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。制御部２００は、上述したテーブル記憶部２０１と、印刷ジョブ取得部２０２と、予測部２０３と、切替制御部２０４と、温度情報取得部２０５とを有する。
【００３４】
印刷ジョブ取得部２０２、予測部２０３、切替制御部２０４および温度情報取得部２０５は、後述するＣＰＵ(Central  Processing  Unit)上で動作するプログラムにより実現される。これに限らず、印刷ジョブ取得部２０２、予測部２０３、切替制御部２０４および温度情報取得部２０５のうち一部または全部を、互いに協働して動作するハードウェアにより構成してもよい。
【００３５】
印刷ジョブ取得部２０２は、制御部２００に入力された印刷ジョブを取得し、取得した印刷ジョブを解析する。予測部２０３は、印刷ジョブ取得部２０２による印刷ジョブの解析結果に基づき、負荷２３０の必要電源を予測する。なお、予測部２０３は、負荷２３０の必要電源を予測するための情報、例えば負荷２３０の動作仕様の情報を、図示されないＲＯＭなどに予め記憶しているものとする。これに限らず、予測部２０３は、負荷２３０と通信を行い、負荷２３０から直接的に情報を取得することもできる。
【００３６】
温度情報取得部２０５は、温度センサ１１５４および１１６０の出力から、熱電素子１１５２のホット面の温度（発熱部品１１５１の温度）と、コールド面の温度（環境温度）とを取得する。さらに、温度情報取得部２０５は、取得したこれらの温度に基づき、熱電素子１１５２のホット面とコールド面との温度差を取得する。
【００３７】
切替制御部２０４は、温度情報取得部２０５で取得された温度差の情報を含む温度情報に基づき熱電素子１１５２の発電出力を求める。切替制御部２０４は、求めた熱電素子１１５２の発電出力と、予測部２０３による予測結果とに基づき、第１の切替部２２０および第２の切替部２２４を制御するための制御情報を生成する。
【００３８】
図５は、実施形態に適用可能な制御部２００の構成の例を示す。制御部２００は、ＣＰＵ(Central  Processing  Unit)２１０と、ＲＯＭ(Read  Only  Memory)２１１と、ＲＡＭ(Random  Access  Memory)２１２と、ハードウェア（ＨＷ）Ｉ／Ｆ２１３と、通信Ｉ／Ｆ２１４とを有し、これらがバスにより互いに通信可能に接続される。
【００３９】
ＲＯＭ２１１は、制御部２００が電源系の動作を制御するための制御プログラムが予め記憶される。また、ＲＯＭ２１１は、例えば、上述したテーブル記憶部２０１を含む。ＨＷ  Ｉ／Ｆ２１３は、例えば、ＣＰＵ２１０の制御に従い、ＣＰＵ２１０と第１の切替部２２０、ＤＤＣ２２１、ＤＤＣ２２３および第２の切替部２２４との間の通信を行う。
【００４０】
通信Ｉ／Ｆ２１４は、ＣＰＵ２１０の制御に従い、画像形成装置１００の全体の動作を制御する全体制御部（図示しない）との間で通信を行う。例えばＰＣ１３０から送信された印刷ジョブは、画像形成装置１００の通信Ｉ／Ｆ（図示しない）に受信され、全体制御部に渡されると共に制御部２００に送られ、通信Ｉ／Ｆ２１４により受信されてＣＰＵ２１０に渡される。
【００４１】
上述した印刷ジョブ取得部２０２、予測部２０３、切替制御部２０４および温度情報取得部２０５は、ＣＰＵ２１０上で動作する制御プログラムによって実現される。制御プログラムは、ＲＯＭ２１１に予め記憶させて提供される。これに限らず、制御プログラムを、ネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、通信Ｉ／Ｆ２１４により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構成することができる。また、制御プログラムを、ネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
【００４２】
これに限らず、制御プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ(Compact  Disk)、ＤＶＤ(Digital  Versatile  Disk)などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。この場合、記録媒体に記録された制御プログラムは、例えば図示されないデータＩ／Ｆに接続された外部のドライブ装置を介して画像形成装置１００に供給される。これに限らず、記録媒体に記録された制御プログラムを、パーソナルコンピュータなど他の情報処理装置上に一旦記憶させ、この他の情報処理装置から、画像形成装置１００の図示されない通信Ｉ／ＦやデータＩ／Ｆを介した通信により、画像形成装置１００に供給してもよい。
【００４３】
制御プログラムは、例えば、上述した各部（印刷ジョブ取得部２０２、予測部２０３、切替制御部２０４および温度情報取得部２０５）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ＣＰＵ２１０がＲＯＭ２１１から制御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（例えばＲＡＭ２１２）上にロードされ、各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００４４】
次に、熱電素子１１５２の特性について概略的に説明する。また、熱電素子１１５２による電源供給の効率についても説明する。第１の実施形態では、この熱電素子１１５２による電源供給の効率が予め定められた値以上の場合に、負荷２３０に対して熱電素子１１５２から直接的に電源を供給するように制御する。
【００４５】
図６は、熱電素子１１５２のホット面とコールド面とがある温度差にある場合の、熱電素子１１５２から取り出せる電力の軌跡の例を示す図であり、この軌跡を電流−電圧曲線と呼ぶ。この電流−電圧曲線は、熱電素子１１５２のホット面とコールド面との温度差に依存するものであり、制御部２００は、例えば、各温度差の場合の電流−電圧曲線をテーブルとしてＲＯＭ２１１などに予め記憶しているものとする。
【００４６】
図６において、電流−電圧曲線３００は、熱電素子１１５２から取り出せる電力は、電圧および電流について非線形であることが示されている。したがって、ある温度差の場合の熱電素子１１５２において、最大の電力が取り出せる電流および電圧の組が存在する。ここでは、図６に例示されるように、電流−電圧曲線３００において電圧Ｖ10および電流Ｉ10の場合に、熱電素子１１５２から最大の電力の発電出力が取り出せるものとする。
【００４７】
ここで、熱電素子１１５２から取り出せる最大の電力と、実際に熱電素子１１５２から取り出す電力との比を、熱電素子１１５２の効率と定義する。換言すれば、熱電素子１１５２の効率は、必要電源に対応する熱電素子１１５２の発電出力の、当該熱電素子１１５２の最大発電出力に対する比として表される。図６の例において、熱電素子１１５２から最大の電力が取り出せる、電流Ｉ10および電圧Ｖ10である状態を、熱電素子１１５２の効率が１００％であるとする。
【００４８】
より具体的には、図３の例において、第１の切替部２２０を第２の出力端に、第２の切替部２２４を第２の入力端に、それぞれ切り替えて熱電素子１１５２と負荷２３０とを直接的に接続する。この状態において、負荷２３０にて電流Ｉ10が消費される場合に、熱電素子１１５２の効率が１００％となる。
【００４９】
別の例として、蓄電池２２２が熱電素子１１５２の出力のみにより蓄電されるものとし、第１の切替部２２０が第１の出力端に、第２の切替部２２４が第１の入力端にそれぞれ切り替えられた場合について考える。ここで、ＤＤＣ２２１およびＤＤＣ２２３の効率がそれぞれ８０％（損失２０％）であるものとする。また、ＤＤＣ２２１は、制御部２００により、熱電素子１１５２から最大の電力が取り出せるように、入力電圧を適切に制御されるものとする。
【００５０】
この場合、熱電素子１１５２の出力がＤＤＣ２２１を介して蓄電池２２２に蓄電され、蓄電池２２２に蓄電された電力がＤＤＣ２２３を介して出力されることになる。そのため、ＤＤＣ２２３の出力側における熱電素子１１５２の効率は、８０％×８０％＝６４％となる。
【００５１】
一方、図６に例示されるように、熱電素子１１５２の電流−電圧曲線３００において、電圧Ｖ11および電流Ｉ11の組と、電圧Ｖ12および電流Ｉ12の組とにおいて、熱電素子１１５２の効率が６４％となる。また、上述のように、ＤＤＣ２２１が適切に制御されているため、蓄電池２２２側の出力において、熱電素子１１５２の効率は、６４％に固定的となる。図６では、電流−電圧曲線３００において熱電素子１１５２の効率６４％となる位置を、境界線３０１ａおよび３０１ｂで示している。
【００５２】
したがって、負荷２３０に要求される電源がこれら境界線３０１ａおよび３０１で挟まれる領域に含まれる場合には、熱電素子１１５２の出力を負荷２３０に直接的に供給する方が、蓄電池２２２の出力を負荷２３０に供給するよりも効率が高い。また、負荷２３０に要求される電源がこれら境界線３０１ａおよび３０１ｂで挟まれる領域外の場合には、蓄電池２２２の出力を負荷２３０に供給する方が、熱電素子１１５２の出力を負荷２３０に供給するよりも効率が高い。
【００５３】
第１の実施形態では、制御部２００は、負荷２３０が必要とする電源を画像形成装置１００に供給される印刷ジョブに基づき求める。そして、制御部２００は、求めた必要電源に応じて、負荷２３０に対する電源を、熱電素子１１５２の出力を直接的に供給するか、蓄電池２２２の出力を供給するかを判定し、判定結果に従い第１の切替部２２０および第２の切替部２２４を制御する。
【００５４】
第１の実施形態に係る制御部２００による制御について、より具体的に説明する。以下では、負荷２３０がステープラ１２０であるものとして説明する。ステープラ１２０は、例えば、印刷ジョブにより指定された枚数毎に用紙を綴る。ここで、ステープラ１２０は、指定された枚数の用紙が溜まるまで待機し（「紙待ち動作」と呼ぶ）、用紙が指定枚数の用紙が溜まると、当該指定枚数の用紙を例えばステープルで綴る（「紙留め動作」と呼ぶ）。
【００５５】
図７は、熱電素子１１５２の電流−電圧曲線３００と、ステープラ１２０の各動作に必要な電源との関係の例を示す。図７に例示されるように、ステープラ１２０は、電圧ＶMINおよび電圧ＶMAXの範囲で動作可能であり、紙留め動作は電流Ｉ0が必要とされ、紙待ち動作は電流Ｉ1が必要とされるものとする。また、電流Ｉ0およびＩ1に電流−電圧曲線３００において対応する電圧Ｖ0およびＶ1は、電圧ＶMINおよび電圧ＶMAXの範囲内にあるものとする。
【００５６】
図７の例では、紙留め動作時の電圧Ｖ0および電流Ｉ0は、境界線３０１ａおよび３０１ｂで挟まれる領域に含まれている。したがって、紙留め動作時は、ステープラ１２０に対する電源を熱電素子１１５２から直接的に供給した方が、蓄電池２２２から供給するよりも効率が高いことが分かる。また、紙待ち動作時の電圧Ｖ1および電流Ｉ1は、境界線３０１ａおよび３０１ｂで挟まれる領域に含まれていない。したがって、紙待ち動作時は、ステープラ１２０に対する電源を蓄電池２２２から供給した方が効率が高いことが分かる。
【００５７】
図８は、ステープラ１２０の紙留めおよび紙待ちの各動作における熱電素子１１５２の必要発電量の例を示す。ステープラ１２０は、紙留め動作時には１０Ｗの電力を消費し、紙待ち動作時には１Ｗの電力を消費するものとする。
【００５８】
紙留め動作時の電源供給について説明する。熱電素子１１５２からステープラ１２０に対して直接的に電源を供給する場合、紙留め動作時の必要電源である１０Ｗの電力は、図７を参照し、境界線３０１ａおよび３０１ｂで挟まれる領域に含まれる電流Ｉ0および電圧Ｖ0で得られている。このときの熱電素子１１５２の効率が７０％であるとすると、熱電素子１１５２において必要とされる発電量（必要発電量）は、１４．３Ｗとなる。
【００５９】
一方、蓄電池２２２からステープラ１２０に電源を供給する場合、ＤＤＣ２２１および２２３を介した効率が６４％となるため、紙留め動作時の１０Ｗの電力を得るためには、熱電素子１１５２の必要発電量は、１５．６Ｗとなる。したがって、紙留め動作時では、ステープラ１２０対する電源は、熱電素子１１５２から直接的に供給する方が、蓄電池２２２から供給する場合よりも効率が良いことが分かる。
【００６０】
次に、紙待ち動作時の電源供給について説明する。この場合、熱電素子１１５２からステープラ１２０に対して直接的に電源を供給する場合、紙待ち動作時の必要電源である１Ｗの電力は、図７から、境界線３０１ａおよび３０１ｂで挟まれる領域外の電流Ｉ1および電圧Ｖ1で得られている。このときの熱電素子１１５２の効率が３０％であるとすると、熱電素子１１５２の必要発電量は、３．３Ｗとなる。
【００６１】
蓄電池２２２からステープラ１２０に電源を供給する場合、ＤＤＣ２２１および２２３を介した効率６４％を考慮し、紙待ち動作時の１Ｗの電力を得るための熱電素子１１５２の必要発電量は、１．８Ｗとなる。したがって、紙待ち動作時では、ステープラ１２０に対する電源は、蓄電池２２２から供給する方が、熱電素子１１５２から直接的に供給する場合よりも効率が良いことが分かる。
【００６２】
次に、画像形成装置１００が受信する印刷ジョブによるステープラ１２０の動作について、概略的に説明する。印刷ジョブでは、例えば、１部毎に綴る用紙の枚数（ページ数）と、作成する部数が指定される。図９は、印刷ジョブによるステープラ１２０に対する通紙のパターンの例を示す。図９（ａ）は、１部毎のページ数が少なく、作成する部数が多い通紙パターンの例である。この通紙パターン（少ページ多部数パターンとする）の場合、紙待ち動作と紙留め動作とが短い間隔で交互に実行される。図９（ｂ）は、１部毎のページ数が多く、作成する部数が少ない通紙パターン（多ページ小部数パターンとする）の例である。この通紙パターンの場合、紙留め動作と、１部毎のページ数に応じた比較的長い時間の紙待ち動作とが交互に実行される。
【００６３】
ここで、各パターンについて、紙留め動作時の電流と紙待ち動作時の電流とを平均した平均電流Ｉavgを考える。図９（ａ）および図９（ｂ）の例では、紙留め動作の時平均電流が電流Ｉavg1となり、紙待ち動作時の平均電流は、電流Ｉavg1よりも小さい電流Ｉavg2となる。
【００６４】
図１０は、各平均電流Ｉavg1およびＩavg2を熱電素子１１５２の電流−電圧曲線３００に適用した例を示す。図１０の例では、紙留め動作時の平均電流Ｉavg1は、電流−電圧曲線３００上において、境界線３０１ａおよび３０１ｂに挟まれる領域に含まれる点３１０で示される。一方、紙待ち動作時の平均電流Ｉavg2は、電流−電圧曲線３００上において、境界線３０１ａおよび３０１ｂに挟まれる領域外の点３１１で示される。
【００６５】
したがって、制御部２００は、供給された印刷ジョブに基づき、負荷２３０（ステープラ１２０）の動作による消費電力すなわち必要電源を予測し、予測結果に従い第１の切替部２２０と第２の切替部２２４とを制御する。この制御により、熱電素子１１５２の発電出力をより効率的に利用することが可能となる。
【００６６】
図１１および図１２を用いて、第１の実施形態に係る、制御部２００による第１の切替部２２０および第２の切替部２２４の制御について、より具体的に説明する。なお、図１１および図１２において、上述した図３と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６７】
制御部２００は、印刷ジョブに基づき負荷２３０の必要電源を予測する。制御部２００は、予測の結果、必要電源が、熱電素子１１５２の電流−電圧曲線３００の境界線３０１ａおよび３０１ｂに挟まれる領域に含まれるか否かを判定する。制御部２００は、必要電源が当該領域に含まれると判定した場合、第１の切替部２２０を第２の出力端に切り替え、第２の切替部２２４を第２の入力端に切り替える。これにより、図１１に例示されるように、熱電素子１１５２の発電出力は、経路ＡおよびＢにより負荷２３０に直接的に供給される。
【００６８】
一方、制御部２００は、必要電源が当該領域外であると判定した場合、第１の切替部２２０を第１の出力端に切り替え、第２の切替部２２４を第１の入力端に切り替える。これにより、図１２に例示されるように、熱電素子１１５２の発電出力は、経路Ｃ、ＤおよびＥを介して蓄電池２２２に供給され、蓄電される。また、蓄電池２２２の蓄電出力がＤＤＣ２２３を介して第２の切替部２２４に供給され、第２の切替部２２４から負荷２３０に供給される。
【００６９】
図１３は、第１の実施形態による、印刷ジョブに応じた電源制御を行った場合の効果を概略的に示す。図１３では、上述した、ステープラ１２０における通紙パターンが、少ページ多部数パターンの場合と多ページ小部数パターンの場合とで熱電素子１１５２の効率Ｐを比較している。
【００７０】
図１３において、線３２０は、従来技術による、第１の実施形態による制御を行わず、少ページ多部数および多ページ小部数の各パターンについて、熱電素子１１５２からステープラ１２０に対して直接的に電源を供給した例を示す。熱電素子１１５２からの直接的な電源供給の場合、図１０および図１１を用いて説明した例では、少ページ多部数ではより高い効率Ｐ3が得られ、多ページ小部数では効率Ｐ3より低い効率Ｐ1しか得られない。
【００７１】
線３２１は、従来技術による、第１の実施形態による制御を行わず、少ページ多部数および多ページ小部数の各パターンについて、蓄電池２２２からステープラ１２０に対して電源を供給した例を示す。蓄電池２２２からの電源供給の場合、効率は、ＤＤＣ２２１および２２３の効率（損失）に依存し、ステープラ１２０の動作に関わらず一定の効率Ｐ2となる。なお、ここでは、各効率Ｐの関係は、Ｐ3＞Ｐ2＞Ｐ1であるものとする。
【００７２】
線３２２は、第１の実施形態による制御を行った場合の例を示す。第１の実施形態では、上述したように、印刷ジョブに基づき必要電源を予測し、予測結果に従い、ステープラ１２０に対する電源を、熱電素子１１５２から直接的に供給するか、蓄電池２２２から供給するかを切り替える。この例では、制御部２００は、多ページ小部数パターンでは、蓄電池２２２からの供給に切り替え、少ページ多部数パターンでは、熱電素子１１５２からの直接供給に切り替える。
【００７３】
したがって、第１の実施形態において、制御部２００は、多ページ小部数および少ページ多部数の各パターンにおいて、熱電素子１１５２からの直接供給と、蓄電池２２２からの供給とのうち、効率がより高い供給方法を適切に選択することができる。そのため、第１の実施形態を適用することで、熱電素子１１５２の発電出力の利用効率を、従来技術を用いた場合に対して向上させることができる。
【００７４】
上述した、ステープラ１２０での各通紙パターンにおける平均電流Ｉavgは、１部に綴る枚数（ページ数）、および、作成する部数に依存する値となる。そのため、予め、各ページ数および各部数の平均電流Ｉavgをそれぞれ求め、テーブルとしてテーブル記憶部２０１に記憶しておくことが考えられる。制御部２００は、印刷ジョブにステープラ１２０による処理が指定されている場合に、テーブル記憶部２０１に記憶されるこのテーブルを参照し、指定されるページ数および部数に対応する平均電流Ｉavgを取得する。
【００７５】
図１４は、第１の実施形態に係る、このテーブル記憶部２０１に記憶されるテーブルの一例の構成を概略的に示す。図１４の例では、テーブルは、行方向のパラメータがページ数、列方向のパラメータが部数とされ、ページ数および部数の組のそれぞれに平均電流Ｉavgの値がそれぞれ対応付けられる。図１４の例では、ページ数は右方向に向けて多くなり、部数は下方向に向けて多くなる。上述した多ページ小部数パターンの平均電流Ｉavg1は、テーブルの右上隅に位置し、少ページ多部数パターンの平均電流Ｉavg2は、テーブルの左下隅に位置する。
【００７６】
また、このように配置した各平均電流Ｉavgに対して閾値３３０を予め設けることで、熱電素子１１５２から直接的に電源を供給した方が効率の良い場合と、蓄電池２２２から電源を供給した方が効率が良い場合とを容易に判定することが可能となる。
【００７７】
図１５は、第１の実施形態による制御部２００の動作を示す一例のフローチャートである。制御部２００において印刷ジョブ取得部２０２は、ステップＳ１００で、印刷ジョブが取得されたか否かを判定する。印刷ジョブ取得部２０２は、印刷ジョブが取得されていないと判定した場合、処理をステップＳ１００に戻す。印刷ジョブ取得部２０２は、印刷ジョブが取得されたと判定した場合、取得した印刷ジョブを解析し、処理をステップＳ１０１に移行させる。
【００７８】
ステップＳ１０１で、制御部２００において予測部２０３は、ステップＳ１００で取得された印刷ジョブに基づき、負荷２３０の動作状態を予測する。一例として、負荷２３０がステープラ１２０であるものとし、予測部２０３は、印刷ジョブにステープラ１２０に関する記述がある場合、印刷ジョブからステープラ１２０により綴じられる１部のページ数と部数とを取得する。そして、予測部２０３は、取得したページ数および部数に基づき、テーブル記憶部２０１に記憶されるテーブルを参照して、これらページ数および部数の組に対応する平均電流Ｉavgを取得する。この取得された平均電流Ｉavgが、印刷ジョブに基づく負荷２３０の必要電源に対応する。
【００７９】
次のステップＳ１０２で、制御部２００において切替制御部２０４は、熱電素子１１５２の発電電圧が負荷２３０の動作電圧範囲内の電圧であるか否かを判定する。例えば、切替制御部２０４は、温度情報取得部２０５に取得された温度センサ１１５４および１１６０による計測結果から、熱電素子１１５２のホット面とコールド面との温度差を求める。そして切替制御部２０４は、求めた温度差により、ＲＯＭ２１１に予め記憶される、熱電素子１１５２の、ホット面とコールド面との各温度差における電流−電圧曲線を参照し、熱電素子１１５２の発電電圧を取得する。
【００８０】
切替制御部２０４は、ステップＳ１０２で熱電素子１１５２の発電電圧が負荷動作電圧範囲内ではないと判定した場合、処理をステップＳ１０５に移行させる。ステップＳ１０５で、切替制御部２０４は、第１の切替部２２０を制御して、熱電素子１１５２の出力を蓄電池２２２に供給する。また、切替制御部２０４は、第２の切替部２２４を制御して、蓄電池２２２の出力を負荷２３０に電源として供給する。より具体的には、切替制御部２０４は、第１の切替部２２０を第１の出力端に切り替え、第２の切替部２２４を第１の入力端に切り替える。そして、切替制御部２０４は、処理をステップＳ１０６に移行させる。
【００８１】
切替制御部２０４は、ステップＳ１０２で熱電素子１１５２の発電電圧が負荷動作電圧範囲内であると判定した場合、処理をステップＳ１０３に移行させる。ステップＳ１０３で、切替制御部２０４は、ステップＳ１０１で予測された負荷２３０の動作状態と、熱電素子１１５２の発電出力とに基づき、熱電素子１１５２の効率に関する判定を行う。切替制御部２０４は、ステップＳ１０３で、負荷２３０への電源を蓄電池２２２から供給した方が、当該電源を熱電素子１１５２から直接的に供給するよりも、熱電素子１１５２の効率が高いと判定した場合、処理を上述したステップＳ１０５に移行させる。
【００８２】
一方、切替制御部２０４は、ステップＳ１０３で、負荷２３０への電源を熱電素子１１５２から直接的に供給した方が、当該電源を蓄電池２２２から供給するよりも熱電素子１１５２の効率が高いと判定した場合、処理をステップＳ１０４に移行させる。
【００８３】
ステップＳ１０４で、切替制御部２０４は、第１の切替部２２０および第２の切替部２２４を制御して、熱電素子１１５２の出力を負荷２３０に直接的に供給するように制御する。より具体的には、切替制御部２０４は、第１の切替部２２０を第２の出力端に切り替え、第２の切替部２２４を第２の入力端に切り替える。
【００８４】
ステップＳ１０４または上述のステップＳ１０５の処理の後、切替制御部２０４は、処理をステップＳ１０６に移行させ、ステップＳ１００で取得した印刷ジョブによる処理が完了したか否かを判定する。切替制御部２０４は、印刷ジョブによる処理が完了していないと判定した場合、処理をステップＳ１０６に戻し、処理が完了したと判定した場合、図１５のフローチャートによる一連の処理を終了させる。
【００８５】
なお、制御部２００は、例えば、処理がステップＳ１０６に移行される際に、画像形成装置１００の全体の動作を制御する全体制御部に対して、電源系の準備が完了した旨を通知する。全体制御部は、この通知に応じて、印刷ジョブによる印刷処理を開始させる。これに限らず、印刷ジョブによる印刷処理は、この図１５のフローチャートの処理とは独立して実行してもよい。この場合、制御部２００は、印刷ジョブに従った負荷２３０の動作が開始される前に、ステップＳ１０４またはステップＳ１０５までの処理を終了させる。
【００８６】
（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の実施形態は、負荷２３０に対する電源を、熱電素子１１５２および蓄電池２２２の何れから供給するかを、印刷ジョブによる処理中に切り替えることができるようにしている。なお、第２の実施形態では、図３〜図５を用いて説明した電源系および制御部２００の構成をそのまま適用可能であるので、構成に関する説明を省略する。
【００８７】
図１６は、第２の実施形態による制御部２００の動作を示す一例のフローチャートである。なお、図１６において、上述した図１５と共通する処理には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００８８】
図１６において、切替制御部２０４は、ステップＳ１０６で、ステップＳ１００にて取得した印刷ジョブによる処理が完了したか否かを判定する。切替制御部２０４は、処理が完了していないと判定した場合、処理をステップＳ１０２に戻し、再び、熱電素子１１５２の発電電圧が負荷２３０の動作電圧範囲内の電圧であるか否かを判定する。そして、切替制御部２０４は、図１５を用いた説明と同様にしてステップＳ１０３〜ステップＳ１０５の処理を行い、熱電素子１１５２の発電電圧に応じて、負荷２３０に対する電源を、熱電素子１１５２から直接的に供給するか、蓄電池２２２から供給するかを切り替える。
【００８９】
このように、第２の実施形態によれば、印刷ジョブの実行中であっても、負荷２３０に対する電源の供給元を切り替えることができ、熱電素子１１５２の発電出力を、さらに効率的に利用することが可能となる。
【００９０】
（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の実施形態は、熱電素子１１５２に対する環境温度の変化に応じて、負荷２３０に対する電源の供給元を切り替えるようにしている。
【００９１】
すなわち、例えば印刷ジョブの実行が長時間に及んだような場合、発熱部品１１５１の温度が変化したり、冷却ファン１１５３による冷却効果の変化により熱電素子１１５２の環境温度が変化する可能性がある。例えば、長時間の動作により発熱部品１１５１の温度が上昇して冷却ファン１１５３による冷却効果が弱まり、熱電素子１１５２の環境温度が上昇し、ホット面とコールド面の温度が上昇する一方で、これらの温度差が小さくなることが考えられる。この場合、熱電素子１１５２の発電出力が低下する可能性がある。
【００９２】
例えば印刷ジョブに基づき予測した負荷２３０の動作状態に従い、負荷２３０への電源を熱電素子１１５２から直接的に供給している場合に、熱電素子１１５２の発電出力が低下すると、負荷２３０への電源の供給が困難になり、負荷２３０の動作が停止してしまうおそれがある。第３の実施形態は、このような状態に対応可能とする。
【００９３】
図１７は、第３の実施形態による制御部２００の動作を示す一例のフローチャートである。なお、図１７において、上述した図１５と共通する処理には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。また、第３の実施形態では、図３〜図５を用いて説明した電源系および制御部２００の構成をそのまま適用可能であるので、構成に関する説明を省略する。
【００９４】
図１７のフローチャートにおいて、切替制御部２０４は、ステップＳ１０６で、ステップＳ１００にて取得した印刷ジョブによる処理が完了したか否かを判定し、処理が完了してないと判定した場合、処理をステップＳ１１０に移行させる。ステップＳ１１０で、切替制御部２０４は、負荷２３０に対する電源を、熱電素子１１５２から直接的に供給しているか否かを判定する。切替制御部２０４は、負荷２３０に対する電源を熱電素子１１５２から直接的に供給していない、すなわち、蓄電池２２２から供給していると判定した場合、処理をステップＳ１０６に戻す。
【００９５】
切替制御部２０４は、ステップＳ１１０で、負荷２３０に対する電源を、熱電素子１１５２から直接的に供給していると判定した場合、処理をステップＳ１１１に移行させる。切替制御部２０４は、温度情報取得部２０５が取得した、温度センサ１１５４および１１６０による温度検知結果に基づき熱電素子１１５２の発電出力を求め、求めた発電出力で負荷２３０の動作が可能か否かを判定する。切替制御部２０４は、熱電素子１１５２の発電出力で負荷２３０の動作が可能であると判定した場合、処理をステップＳ１０６に戻す。
【００９６】
切替制御部２０４は、ステップＳ１１１で、熱電素子１１５２の発電出力で負荷２３０の動作が可能ではないと判定した場合、処理をステップＳ１１２に移行させる。切替制御部２０４は、第２の切替部２２４を制御して、ＰＳＵ２４０の出力を負荷２３０に供給するように制御する。より具体的には、切替制御部２０４は、第２の切替部２２４を第３の入力端に切り替える。そして、処理をステップＳ１０６に戻す。
【００９７】
このように、第３の実施形態では、熱電素子１１５２における環境温度の変化に応じて、負荷２３０に対する電源をＰＳＵ２４０から供給するように制御できる。そのため、熱電素子１１５２の発電出力が不足するような場合であっても、負荷２３０に対する電源の供給が中断されることが避けられる。
【００９８】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。上述の第１〜第３の実施形態では、熱電素子１１５２および蓄電池２２２の出力を、１の負荷２３０に供給するように説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、熱電素子１１５２および蓄電池２２２の出力は、２以上の負荷のうち選択された負荷に供給するようにしてもよい。
【００９９】
図１８は、第４の実施形態に適用可能な、画像形成装置１００の電源系の一例の構成を示す。なお、図１８において、上述した図３と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。また、第４の実施形態では、図４および図５を用いて説明した制御部２００の構成をそのまま適用可能であるので、構成に関する説明を省略する。
【０１００】
第２の切替部２２４’は、上述と同様の第１、第２および第３の入力端を有すると共に、第１の出力端および第２の出力端を有する。図１８の例では、第２の切替部２２４’の第１の出力端に負荷２３０ａが接続され、第２の出力端に負荷２３０ｂが接続されている。また、第２の切替部２２４’の第１、第２および第３の入力端は、上述と同様に、蓄電池２２２、熱電素子１１５２およびＰＳＵ２４０の出力がそれぞれ接続されている。
【０１０１】
制御部２００において、予測部２０３は、制御部２００に入力された印刷ジョブに基づき、負荷２３０ａおよび２３０ｂそれぞれの必要電源を予測する。切替制御部２０４は、熱電素子１１５２の発電出力と、予測部２０３の予測結果とに基づき、例えば第２の切替部２２４’における第１および第２の出力端と、第１、第２および第３の入力端との組み合わせを切り替える。
【０１０２】
例えば、負荷２３０ａの必要電源が、熱電素子１１５２の電流−電圧曲線３００における境界線３０１ａおよび３０１ｂの範囲に含まれ、負荷２３０ｂの必要電源が当該範囲外である場合について考える。この場合、切替制御部２０４は、例えば、第２の切替部２２４’の第１の入力端と第２の出力端とを接続して蓄電池２２２の蓄電出力を負荷２３０ｂに供給し、第２の入力端と第１の出力端とを接続して熱電素子１１５２の発電出力を負荷２３０ａに供給することが考えられる。
【０１０３】
また例えば、熱電素子１１５２の発電出力での負荷２３０ａおよび２３０ｂの動作が不可である場合、切替制御部２０４は、例えば、第３の入力端を第１の出力端および第２の出力端に接続することが考えられる。この場合、負荷２３０ａおよび２３０ｂは、商用電源２４１に基づくＰＳＵ２４０からの電源が供給される。
【０１０４】
このように、複数の負荷２３０ａおよび２３０ｂが接続されている場合であっても、制御部２００は、供給された印刷ジョブに基づき負荷２３０ａおよび２３０ｂの必要電源を予測し、予測結果に従い第１の切替部２２０と第２の切替部２２４’とを制御する。この制御により、熱電素子１１５２の発電出力をより効率的に利用することが可能となる。
【０１０５】
（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、上述した第１〜第４の実施形態をＭＦＰである画像形成装置１００に適用した場合のハードウェア構成の例である。図１９は、第１〜第４の実施形態に係る画像形成装置１００の一例のハードウェア構成を示すブロック図である。
【０１０６】
図１９に示すように、画像形成装置１００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、画像形成装置１００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全体制御部である。エンジン部６０は、ＰＣＩバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、１ドラムカラープロッタ、４ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部６０には、プロッタなど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などの画像処理部分が含まれる。
【０１０７】
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（ＮＢ）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とを含む。
【０１０８】
ＣＰＵ１１は、画像形成装置１００の全体制御を行うものであり、ＮＢ１３、ＭＥＭ−Ｐ１２およびＳＢ１４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。
【０１０９】
ＮＢ１３は、ＣＰＵ１１とＭＥＭ−Ｐ１２、ＳＢ１４、ＡＧＰバス１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。
【０１１０】
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などとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ１２ａとＲＡＭ１２ｂとを含む。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などとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
【０１１１】
ＳＢ１４は、ＮＢ１３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ＳＢ１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。
【０１１２】
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および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ターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ１６の中核をなすアービタと、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などにより画像データの回転などをおこなう複数のＤＭＡＣ(Direct  Memory  Access  Controller)と、エンジン部６０との間でＰＣＩバスを介したデータ転送をおこなうＰＣＩユニットとを含む。
【０１１３】
ＡＳＩＣ１６は、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)インターフェース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。
【０１１４】
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うためのストレージである。
【０１１５】
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ーカード用のバスインターフェースであり、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ーカードを高速にするものである。
【０１１６】
電源制御部４００は、画像形成装置１００の各部に対して電源を供給する。電源制御部４００は、図３や図１８を用いて説明した構成を含み、蓄電池２２２を有すると共に、熱電素子１１５２からの発電出力が供給される。また、電源制御部４００は、ＰＳＵ２４０の出力も供給される。オプションユニット４０１は、例えばステープラ１２０であり、電源制御部４００から供給される電源により、印刷ジョブに応じたＣＰＵ１１からの命令に従い動作する。
【０１１７】
なお、上述の各実施形態は、本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形による実施が可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１００  画像形成装置
１１５  定着ユニット
１２０  ステープラ
１３０  ＰＣ
２００  制御部
２０１  テーブル記憶部
２０２  印刷ジョブ取得部
２０３  予測部
２０４  切替制御部
２０５  温度情報取得部
２１０  ＣＰＵ
２１１  ＲＯＭ
２１２  ＲＡＭ
２２０  第１の切替部
２２１，２２３  ＤＤＣ
２２２  蓄電池
２２４，２２４’  第２の切替部
２３０，２３０ａ，２３０ｂ  負荷
２４０  ＰＳＵ
３００  電流−電圧曲線
３０１ａ，３０１ｂ  境界線
１１５１  発熱部品
１１５２  熱電素子
１１５３  冷却ファン
１１５４，１１６０  温度センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１９】
【特許文献１】特開２００５−２９５７２５号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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