(57)【要約】【課題】蓄電手段を適切なタイミングで効率よく充電する。【解決手段】発熱部品１２０が発生した熱を電気エネルギーに変換する熱電素子１０２と、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を充電する充電器１０３と、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充電器１０３を動作させる制御部１００と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、を備えることを特徴とする熱電変換装置。
【請求項２】
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、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請求項１に記載の熱電変換装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
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、
前記目標温度が高いほど前記充電時間を長く決定し、前記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２に記載の熱電変換装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
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２または３に記載の熱電変換装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
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を監視し、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する電力量以上となった時点で前記充電手段の動作を開始させ、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する電力量未満になっ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に記載の熱電変換装置。
【請求項６】
前記蓄電手段を放電する放電手段をさらに備え、
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１〜５のいずれか一項に記載の熱電変換装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記機器の動作中に前記発熱手段が発熱することで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と、前記機器の動作が終了した後に前記発熱手段の発熱が継続されることで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とそれぞれ予測し、これらの電力量を加算して、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求めることを特徴とする請求項６に記載の熱電変換装置。
【請求項８】
前記制御手段は、
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６または７に記載の熱電変換装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記機器の動作が開始されてから第２所定時間が経過した時点で前記放電手段の動作を開始させることを特徴とする請求項８に記載の熱電変換装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、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る充電によって前記蓄電手段が満充電になったときに、前記放電手段の動作を開始させることを特徴とする請求項８に記載の熱電変換装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、
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６〜１０のいずれか一項に記載の熱電変換装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記蓄電手段が放電している間に前記機器の動作が停止した場合は、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６〜１１のいずれか一項に記載の熱電変換装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の熱電変換装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、画像形成装置の概略構成例を示す図である。
【図２】図２は、画像形成装置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。
【図３】図３は、発熱部品の温度と熱電素子の発電量との関係を説明する図である。
【図４】図４は、制御部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。
【図５】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６】図６は、電源システムの構成例を示す図である。
【図７】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８】図８は、充電時間を決定する対応テーブルの構成例を示す図である。
【図９】図９は、充電時間を決定する対応テーブルの構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、熱電素子の発電原理を説明する図である。
【図１１】図１１は、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１２】図１２は、制御部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。
【図１３】図１３は、固定値テーブルの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、蓄電池の充電状態の変化を説明する図である。
【図１５】図１５は、蓄電池の充電状態の変化を説明する図である。
【図１６】図１６は、蓄電池の充電状態の変化を説明する図である。
【図１７】図１７は、蓄電池の充電状態の変化を説明する図である。
【図１８】図１８は、蓄電池の充電状態の変化を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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）。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
（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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
（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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
（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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
（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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
（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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
（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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
（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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
（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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【符号の説明】
【０１４８】
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
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４９】
【特許文献１】特開２０１１−５９２７３号公報
【特許文献２】特開２０１２−１９１７００号公報
【図１】
2015014787.tif 000003
【図２】
2015014787.tif 000004
【図３】
2015014787.tif 000005
【図４】
2015014787.tif 000006
【図５】
2015014787.tif 000007
【図６】
2015014787.tif 000008
【図７】
2015014787.tif 000009
【図８】
2015014787.tif 000010
【図９】
2015014787.tif 000011
【図１０】
2015014787.tif 000012
【図１１】
2015014787.tif 000013
【図１２】
2015014787.tif 000014
【図１３】
2015014787.tif 000015
【図１４】
2015014787.tif 000016
【図１５】
2015014787.tif 000017
【図１６】
2015014787.tif 000018
【図１７】
2015014787.tif 000019
【図１８】
2015014787.tif 000020