(57)【要約】【課題】蓄電手段に蓄積された電力の有効利用を図る。【解決手段】定着器１００がトナー像の定着が可能となる所定の温度に加熱されるまでの間等において主電源２００からの電力の供給を補助する２次電池１１０を備え、第２電圧変換器１５２により２次電池１１０に蓄積された電力を所定の電圧の電力に電圧変換し、外部供給用インターフェース２２から外部機器に出力する。【選択図】図２
2008180893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に形成された未定着像を加熱定着する定着手段と、
前記定着手段に電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段から前記定着手段への電力の供給を補助する電力を蓄電する蓄電手段と、
前記蓄電手段に蓄電された電力を所定の電圧の電力に電圧変換して外部機器に出力する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段による前記外部機器への前記電力の出力を制限する出力制限手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記出力制限手段は、前記蓄電手段と前記電圧変換手段とを接続状態または遮断状態に選択的に切り替えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記出力制限手段は、前記電力供給手段からの電力が停止した場合に、前記蓄電手段と前記電圧変換手段とを接続状態に切り替えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記出力制限手段は、前記電力供給手段からの電力が停止した場合に、前記電力の前記外部機器への出力の制限を解除することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電圧変換手段での前記電圧変換を作動状態または停止状態に選択的に切り替える電圧変換切替手段をさらに備え、
前記電圧変換切替手段は、前記電圧変換手段にて電流が所定値以下の状態が所定時間継続された場合に、前記電圧変換手段での前記電圧変換を停止するように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電圧変換手段での前記電圧変換を作動状態または停止状態に選択的に切り替える電圧変換切替手段をさらに備え、
前記電圧変換切替手段は、前記定着手段が前記電力供給手段から電力の供給を受けている場合に、前記電圧変換手段での前記電圧変換を停止するように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記蓄電手段に残留する電力量を検出する残留電力量検出手段と、
前記電圧変換手段から出力される電力量を検出する出力電力量検出手段と、
前記残留電力量検出手段にて検出された前記蓄電手段に残留する電力量と、前記出力電力量検出手段にて検出された前記電圧変換手段から出力される電力量とに基づいて、前記蓄電手段の使用可能時間および／または前記電圧変換手段から供給可能な電力量を算出する算出手段と、
前記算出手段にて算出された前記蓄電手段の使用可能時間および／または前記電圧変換手段から供給可能な電力量を表示する表示手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
コンピュータに、
電力を蓄電した蓄電手段に蓄電された電力を所定の電圧の電力に電圧変換する電圧変換手段を流れる電流量に関する情報を取得する機能と、
取得した前記電流量に関する情報に基づいて、当該電流量が所定値以下か否かを判定する機能と、
前記電流量が所定値以下であると判定された場合に、前記電圧変換手段での前記電圧変換を停止するように制御する機能と
を実現することを特徴とするプログラム。
【請求項９】
コンピュータに、
電力を蓄電した蓄電手段に蓄電された電力を所定の電圧の電力に電圧変換する電圧変換手段を流れる電流量に関する情報を取得する機能と、
取得した前記電流量に関する情報に基づいて、当該電流量が所定値以上か否かを判定する機能と、
記録媒体上に形成された未定着像を加熱定着する定着手段に電力を供給する電力供給手段から当該定着手段に当該電力が供給され、かつ、前記電流量が所定値以上であると判定された場合に、前記電圧変換手段での前記電圧変換を停止するように制御する機能と
を実現することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置では、装置の立ち上げ時等に、トナー像の定着処理を行う定着器を所定の定着設定温度まで短時間に加温するための大きな電力を必要とする。しかし、商用電源からの電力供給だけで大きな電力を賄おうとすると、電源設備面等からの様々な制約を受ける。そこで、画像形成装置内に充分な電力を蓄積できる蓄電手段を設けておき、画像形成装置の立ち上げ時等には、商用電源からの電力に加えて蓄電手段からの電力を定着器に供給する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２８２８２１号公報(第３−４頁)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、蓄電手段に蓄積された電力の有効利用を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、記録媒体上に形成された未定着像を加熱定着する定着手段と、前記定着手段に電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段から前記定着手段への電力の供給を補助する電力を蓄電する蓄電手段と、前記蓄電手段に蓄電された電力を所定の電圧の電力に電圧変換して外部機器に出力する電圧変換手段と、前記電圧変換手段による前記外部機器への前記電力の出力を制限する出力制限手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置にて、前記出力制限手段は、前記蓄電手段と前記電圧変換手段とを接続状態または遮断状態に選択的に切り替えることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項２記載の画像形成装置にて、前記出力制限手段は、前記電力供給手段からの電力が停止した場合に、前記蓄電手段と前記電圧変換手段とを接続状態に切り替えることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項２記載の画像形成装置にて、前記出力制限手段は、前記電力供給手段からの電力が停止した場合に、前記電力の前記外部機器への出力の制限を解除することを特徴とする。
【０００７】
請求項５に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置にて、前記電圧変換手段での前記電圧変換を作動状態または停止状態に選択的に切り替える電圧変換切替手段をさらに備え、前記電圧変換切替手段は、前記電圧変換手段にて電流が所定値以下の状態が所定時間継続された場合に、前記電圧変換手段での前記電圧変換を停止するように制御することを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置にて、前記電圧変換手段での前記電圧変換を作動状態または停止状態に選択的に切り替える電圧変換切替手段をさらに備え、前記電圧変換切替手段は、前記定着手段が前記電力供給手段から電力の供給を受けている場合に、前記電圧変換手段での前記電圧変換を停止するように制御することを特徴とする。
【０００８】
請求項７に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置にて、前記蓄電手段に残留する電力量を検出する残留電力量検出手段と、前記電圧変換手段から出力される電力量を検出する出力電力量検出手段と、前記残留電力量検出手段にて検出された前記蓄電手段に残留する電力量と、前記出力電力量検出手段にて検出された前記電圧変換手段から出力される電力量とに基づいて、前記蓄電手段の使用可能時間および／または前記電圧変換手段から供給可能な電力量を算出する算出手段と、前記算出手段にて算出された前記蓄電手段の使用可能時間および／または前記電圧変換手段から供給可能な電力量を表示する表示手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項８に係る発明は、コンピュータに、電力を蓄電した蓄電手段に蓄電された電力を所定の電圧の電力に電圧変換する電圧変換手段を流れる電流量に関する情報を取得する機能と、取得した前記電流量に関する情報に基づいて、当該電流量が所定値以下か否かを判定する機能と、前記電流量が所定値以下であると判定された場合に、前記電圧変換手段での前記電圧変換を停止するように制御する機能とを実現することを特徴とするプログラムである。
請求項９に係る発明は、コンピュータに、電力を蓄電した蓄電手段に蓄電された電力を所定の電圧の電力に電圧変換する電圧変換手段を流れる電流量に関する情報を取得する機能と、取得した前記電流量に関する情報に基づいて、当該電流量が所定値以上か否かを判定する機能と、記録媒体上に形成された未定着像を加熱定着する定着手段に電力を供給する電力供給手段から当該定着手段に当該電力が供給され、かつ、前記電流量が所定値以上であると判定された場合に、前記電圧変換手段での前記電圧変換を停止するように制御する機能とを実現することを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１によれば、本発明を適用しない場合に比べて、蓄電手段に蓄積された電力の有効利用を図ることができる。
また、本発明の請求項２によれば、蓄電手段の電力を必要とする時に利用することができる。
また、本発明の請求項３によれば、停電時に蓄電手段に蓄積された電力を自動的に利用できるように設定することができる。
また、本発明の請求項４によれば、停電時に蓄電手段に蓄積された電力の利用を図ることができる。
【００１１】
また、本発明の請求項５によれば、本発明を採用しない場合に比べて、蓄電手段の電力損失を抑えることができる。
また、本発明の請求項６によれば、本発明を採用しない場合に比べて、定着手段に充分な電力が供給できない事態の発生を抑えることができる。
また、本発明の請求項７によれば、蓄電手段に蓄積された電力を計画的に利用することができる。
【００１２】
本発明の請求項８によれば、本発明を採用しない場合に比べて、蓄電手段に蓄積された電力の有効利用を図るに際しての蓄電手段の電力損失を抑えることができる。
本発明の請求項９によれば、本発明を採用しない場合に比べて、定着手段に充分な電力が供給できない事態の発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[実施の形態１]
図１は、本実施の形態が適用される画像形成装置１の構成の一例を示した図である。図１に示した画像形成装置１は、複写機能、ファクシミリ機能およびプリンタ機能を複合的に備えた多機能複合機であって、予め定められた処理プログラムに従って画像形成装置１全体の動作を制御する制御部１０、各種情報の表示や利用者（ユーザ）からの操作入力の受け付けを行う操作パネル２０、ネットワークとの通信を制御するＬＡＮ（Local Area Network）カードやモデム等からなる通信部３０、公衆回線を通じて画像を送受信するファクシミリ（ＦＡＸ）機能部４０を備えている。
また、画像形成装置１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やデジタルカメラ等の外部装置から出力された文書データやイメージデータ等を取得する入力部５０、スキャナ等で構成される画像読取部６０、入力部５０や画像読取部６０等から取得された文書データやイメージデータ等に対して所定の画像処理を施す画像処理部７０、処理プログラムや文書データ等が記憶される例えばハードディスク（Hard Disk Drive）にて実現される主記憶部８０を備えている。
【００１４】
また、画像形成装置１は、画像を記録紙等の媒体に印刷する例えば電子写真方式にて実現される画像形成プロセス部９０、商用電源３００（後段の図２参照）から画像形成装置１内の各部への電力供給をオンオフする主電源スイッチ２００を備えている。ここで、主電源スイッチ２００がオンされた状態において、主電源スイッチ２００は、画像形成装置１内の各部（例えば、画像形成プロセス部９０内の定着器１００）に電力を供給する電力供給手段として機能する。
そして、操作パネル２０、通信部３０、ＦＡＸ機能部４０、入力部５０、画像読取部６０、画像処理部７０、主記憶部８０、および画像形成プロセス部９０は、それぞれ制御部１０に接続されている。
さらに、本実施の形態の画像形成装置１には、停電時に作動する停電モード用制御部１１、停電時に各種情報の表示やユーザからの操作入力の受け付けを行う表示手段の一例としての停電モード用操作パネル２１、停電時に画像形成装置１の外部に電力を出力する電力出力手段の一例としての外部供給用インターフェース２２を備えている。
【００１５】
画像形成プロセス部９０は、図１に示したように、一定の間隔を置いて並列的に配置された４つの画像形成ユニット９１Ｙ,９１Ｍ,９１Ｃ,９１Ｋ（以下、画像形成ユニット９１とも総称する）が備えられている。画像形成ユニット９１は、静電潜像を形成してトナー像を保持する感光体ドラム９３、感光体ドラム９３の表面を所定電位で一様に帯電する帯電器９４、感光体ドラム９３上に形成された静電潜像を現像する現像器９５、転写後の感光体ドラム９３表面を清掃するドラムクリーナ９６を含んで構成されている。
また、各画像形成ユニット９１それぞれに対応して、画像処理部７０からの文書データ等に基づいて感光体ドラム９３を露光するレーザ露光装置９２Ｙ,９２Ｍ,９２Ｃ,９２Ｋ（以下、レーザ露光装置９２とも総称する）が設けられている。
ここで、各画像形成ユニット９１は、現像器９５に収納されたトナーを除いて、略同様に構成されている。そして、各画像形成ユニット９１は、それぞれがイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する。
【００１６】
また、画像形成プロセス部９０は、各画像形成ユニット９１の感光体ドラム９３にて形成された各色のトナー像が多重転写される中間転写ベルト９９、各画像形成ユニット９１の各色トナー像を一次転写部Ｔ１にて中間転写ベルト９９に順次転写（一次転写）させる一次転写ロール９７、中間転写ベルト９９上に転写された重畳トナー像を二次転写部Ｔ２にて記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写ロール９８、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着手段の一例としての定着器１００を備えている。
【００１７】
画像形成プロセス部９０では、通常動作時には、制御部１０から供給される各種の制御信号に基づいて画像形成動作を行う。すなわち、制御部１０による制御の下で、入力部５０や画像読取部６０等から入力された文書データやイメージデータは、画像処理部７０によって所定の画像処理が施され、不図示のインターフェースを通して各色画像成分毎に各レーザ露光装置９２に供給される。そして、例えばイエローの画像形成ユニット９１Ｙでは、帯電器９４により所定電位で一様に帯電された感光体ドラム９３の表面が、レーザ露光装置９２Ｙにより走査露光され、感光体ドラム９３上にＹ画像成分に関する静電潜像が形成される。感光体ドラム９３上に形成されたＹ画像成分に関する静電潜像は現像器９５により現像され、イエロー（Ｙ）のトナー像が形成される。同様にして、画像形成ユニット９１Ｍ,９１Ｃ,９１Ｋにおいても、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色トナー像が形成される。
【００１８】
各画像形成ユニット９１で形成された各色トナー像は、図１の矢印方向に移動する中間転写ベルト９９上に、一次転写ロール９７により順次静電吸引されて、重畳されたトナー像が形成される。中間転写ベルト９９上の重畳トナー像は、中間転写ベルト９９の移動に伴って二次転写ロール９８が配設された領域（二次転写部Ｔ２）に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Ｔ２に搬送されると、トナー像が二次転写部Ｔ２に搬送されるタイミングに合わせて用紙Ｐが用紙保持部１０１から二次転写部Ｔ２に供給される。そして、二次転写部Ｔ２にて二次転写ロール９８により形成される転写電界により、重畳トナー像は搬送されてきた用紙Ｐ上に一括して静電転写される。
その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Ｐは、中間転写ベルト９９から剥離されて定着器１００まで搬送される。定着器１００に搬送された用紙Ｐ上の未定着トナー像は、定着器１００によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙Ｐ上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１の排出部に設けられた排紙載置部（不図示）に搬送される。
【００１９】
続いて、本実施の形態の画像形成装置１における主電源スイッチ２００をオンに設定し、商用電源３００から画像形成装置１内の各部へ電力供給が行われる構成について説明する。
図２は、主電源スイッチ２００を介して商用電源３００からの電力を各部に供給する電力供給系統の一部を示すブロック図である。図２に示したように、本実施の形態の画像形成装置１には、商用電源３００からの電力を定着器１００等の各部に供給する電力供給系統として、オンされた状態にて商用電源３００からの電力を画像形成装置１内の各部に供給する電力供給手段の一例としての主電源スイッチ２００、主電源スイッチ２００から定着器１００に電力（交流１００Ｖ）を直接供給する電力供給ラインＬ１、画像形成装置１の立ち上げ時等に、主電源スイッチ２００からの電力を補助して定着器１００に電力供給を行う例えばリチウムイオン電池からなる蓄電手段の一例としての２次電池１１０、２次電池１１０を充電する充電電源１２０、２次電池１１０と定着器１００との間を接続状態または遮断状態に選択的に設定するリレー１３２および半導体スイッチ１３３からなるスイッチ部１３１、制御部１０や操作パネル２０等といった各部に例えば５Ｖを供給する低圧電源１２１を備えている。ここで、主電源スイッチ２００から充電電源１２０へは電力供給ラインＬ２により電力が供給され、また、主電源スイッチ２００から低圧電源１２１へは電力供給ラインＬ３により電力が供給される。
【００２０】
さらには、本実施の形態の画像形成装置１は、停電が発生した場合等に備えて、２次電池１１０に蓄積された電力を利用する停電モード用電力供給系統を配備している。すなわち、２次電池１１０と後段の第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２との間を接続状態または遮断状態に選択的に設定する切替手段の一例としての停電モード用スイッチ１５３、２次電池１１０から供給される例えば直流１２０Ｖを直流５Ｖに変換する電圧変換手段の一例としての直流−直流変換の第１電圧変換器１５１、２次電池１１０から供給される例えば直流１２０Ｖを交流１００Ｖに変換する電圧変換手段の一例としての直流−交流変換の第２電圧変換器１５２を備えている。
そして、停電が発生した場合等には、上記した停電モード用操作パネル２１（図１参照）は、第１電圧変換器１５１から直流５Ｖが供給されて、各種情報の表示やユーザからの操作入力の受け付けを行う。また、外部供給用インターフェース２２（図１参照）は、第２電圧変換器１５２にて変換された交流１００Ｖを画像形成装置１の外部の機器に供給する。その場合に、停電モード用制御部１１（図１参照）は、第１電圧変換器１５１から直流５Ｖが供給されて、停電モード用電力供給系統に接続される各部の動作を制御する。
【００２１】
その場合には、２次電池１１０から第１電圧変換器１５１へは、停電モード用スイッチ１５３への電力供給ラインＬ４と停電モード用スイッチ１５３からの電力供給ラインＬ５により電力が供給される。また、２次電池１１０から第２電圧変換器１５２へは、停電モード用スイッチ１５３への電力供給ラインＬ４と停電モード用スイッチ１５３からの電力供給ラインＬ６により電力が供給される。さらに、第１電圧変換器１５１から停電モード用操作パネル２１へは電力供給ラインＬ８により、また第２電圧変換器１５２から外部供給用インターフェース２２へは電力供給ラインＬ９により、それぞれ電力が供給される。
また、停電モード用制御部１１へは、電力供給ラインＬ７により電力が供給され、第１電圧変換器１５１からの５Ｖで駆動するように構成されている。
【００２２】
次に、画像形成装置１の通常動作時における定着器１００への電力供給について説明する。画像形成装置１の主電源スイッチ２００がオンされた場合、さらには、画像形成装置１が消費電力を低減するための省電力（省エネルギー）状態（「省エネモード」と称す）から画像形成動作を実行する動作状態（「画像形成動作モード」と称す）に復帰する場合には、商用電源３００からの電力（交流１００Ｖ）が主電源スイッチ２００から電力供給ラインＬ１を通して定着器１００に直接供給される。それと同時に、制御部１０は、信号ラインＳ１を通してスイッチ部１３１を接続状態に設定する。それにより、２次電池１１０は、定着器１００に対して蓄積された電力（直流１２０Ｖ）を供給する。すなわち、定着器１００の立ち上げ時には、主電源スイッチ２００を介した商用電源３００からの直接の電力と、２次電池１１０からの電力（直流１２０Ｖ）とが同時に供給されることで、定着器１００を所定の定着設定温度まで上昇させる所謂ウォームアップタイムの短縮化を図っている。
【００２３】
ところで、ユーザは、省エネモードが設定されることによる画像形成動作モードまでの復帰時間が長時間になることを嫌う傾向がある。そのため、ＦＡＸ機能部４０や画像読取部６０、外部接続されたＰＣ等からの文書データ等の入力を待ち受ける待機状態（「待機モード」と称す）から省エネモードへの移行時間を長くする設定変更を行ったり、省エネモードへの移行を禁止する操作を行うケースが多く見受けられる。その結果として、従来、省エネモードの有する省エネ機能が必ずしも効果的に使用されていなかった。
ところが、本実施の形態の画像形成装置１では、上記のように、主電源スイッチ２００を介した商用電源３００からの直接の電力供給に重畳させて２次電池１１０からの電力を補助的に供給することで、省エネモードから画像形成動作モードまでの復帰時間の短縮化が可能となる。それにより、画像形成動作が終了した後、待機モードの状態から短時間に省エネモードに移行しても、ユーザにとって利便性を損なうことが少なくなる。そのため、画像形成装置１において短時間で省エネモードに移行する設定が多く採用されることが期待でき、省エネ化の促進を図ることができる。
【００２４】
引き続いて、ウォーミングアップにより定着器１００が所定の定着設定温度まで到達すると、制御部１０は、信号ラインＳ１を通してスイッチ部１３１を遮断状態に設定する。ここで、図３は、定着器１００の温度（定着温度）と主電源スイッチ２００および２次電池１１０からの電力の供給タイミングの一例を示した図である。図３に示したように、定着器１００がオン（時間ｔ０）されてから、定着器１００が定着設定温度に達する時間ｔ１までは、主電源スイッチ２００を介した商用電源３００からの直接の電力と２次電池１１０からの電力とが同時に供給される。定着器１００が定着設定温度に達した時間ｔ１にて、スイッチ部１３１の遮断により、２次電池１１０から定着器１００への電力供給は停止する。そして、時間ｔ１の経過後は、定着器１００へは主電源スイッチ２００を介した商用電源３００からの電力だけが供給される。すなわち、時間ｔ１後は、定着器１００の温度を定着設定温度近傍に維持するための温度調整モードに移行するので、２次電池１１０からの電力供給が行われない状態でも、定着器１００の温度は維持される。
【００２５】
時間ｔ１に温度調整モードに移行して、２次電池１１０からの電力供給が停止されると、充電電源１２０は、２次電池１１０の充電を開始する。そして、充電電源１２０から２次電池１１０への充電は、２次電池１１０の充電電圧が所定値に達するまで行われる。その後、２次電池１１０は、定着器１００の次の立ち上げ時まで使用されない。したがって、画像形成装置１の通常動作が継続される間は、２次電池１１０は充電電圧が所定値に保たれた状態が維持されることとなる。
【００２６】
ところで、図３に示した例では、時間ｔ１の経過後は、定着器１００へは主電源スイッチ２００を介した商用電源３００からの電力だけが供給され、２次電池１１０からの電力供給を行わない場合について示した。このような設定の他に、時間ｔ１の経過後も、定着器１００に対して、主電源スイッチ２００を介した商用電源３００からの電力に加えて、２次電池１１０からの電力も供給するように構成することもできる。その場合には、充電電源１２０から２次電池１１０への充電は、２次電池１１０から定着器１００への電力の供給タイミングと前後して行われる。また、２次電池１１０の充電量が所定値以下をなった状態で行われるように設定することもできる。
【００２７】
続いて、例えば地震や台風のような災害等に起因して停電が発生した場合について説明する。本実施の形態の画像形成装置１では、停電が発生した場合には、上記した停電モード用電力供給系統が使用できるように構成されている。
具体的には、停電が発生すると、商用電源３００からの電力供給が停止するために、主電源スイッチ２００からの電力供給が停止し、そのため、各部に電力を供給する低圧電源１２１や充電電源１２０からの電力供給が停止して、画像形成装置１は動作を停止する。その場合に、ユーザは、画像形成装置１の外部側面に配置された停電モード用スイッチ１５３をオンにすることで、２次電池１１０と停電モード用電力供給系統とを接続状態に設定することができる。
２次電池１１０と停電モード用電力供給系統とが接続状態に設定されると、２次電池１１０に充電された電力は、停電モード用スイッチ１５３への電力供給ラインＬ４と停電モード用スイッチ１５３からの電力供給ラインＬ５とにより第１電圧変換器１５１に供給される。また、停電モード用スイッチ１５３への電力供給ラインＬ４と停電モード用スイッチ１５３からの電力供給ラインＬ６とにより第２電圧変換器１５２に供給される。
【００２８】
第１電圧変換器１５１は、２次電池１１０から供給される例えば直流１２０Ｖを直流５Ｖに変換する。そして、直流５Ｖを停電モード用制御部１１および停電モード用操作パネル２１に供給する。停電モード用制御部１１は、第１電圧変換器１５１から直流５Ｖが供給されることにより、停電モードの制御システムを起動させる。また、停電モード用操作パネル２１は、第１電圧変換器１５１から直流５Ｖが供給されることにより、停電モード用制御部１１による制御の下で、各種情報の表示とユーザからの操作入力の受け付けを行う。
【００２９】
一方、第２電圧変換器１５２は、２次電池１１０から供給される例えば直流１２０Ｖを交流１００Ｖに変換して、外部供給用インターフェース２２に供給する。外部供給用インターフェース２２は、画像形成装置１の外部側面に配置され、例えば家庭用の交流１００Ｖ用電源コンセントが設けられている。そして、ユーザは、外部供給用インターフェース２２に例えば通常の家庭電化製品や情報機器等を接続することができる。
このように、本実施の形態の画像形成装置１は、商用電源３００からの電力供給が途絶えた場合にも、２次電池１１０に蓄積された電力を有効に利用して、通常の家庭電化製品や情報機器等を一定時間の間であれば普通に使用することが可能となるように構成されている。
【００３０】
ところで、近年、水素を利用して発電する燃料電池を用いた家庭用発電システムが開発され、燃料電池からなる発電ユニットが内蔵された画像形成装置等も考案されている。しかし、燃料電池は未だ極めて高価であり、また、装置サイズが大型となり、重量も重い。そのため、現在、一般の事務所や家庭に普及するまでには到っておらず、災害等が発生して電力の供給が途絶えた場合に、大きなリスクの発生が想定される。これに対して、本実施の形態の画像形成装置１では、画像形成装置１で使用する比較的安価で、かつ比較的小型のリチウムイオン電池等からなる２次電池１１０を兼用して用いるので、コスト的に大きな負担をかけずに緊急時の電力を確保することができるメリットが大きい。さらには、画像形成装置１にそのまま接続するだけで電力の供給を受けることができるので、感電等の危険が殆どなく、取り扱いも極めて容易である利点も有している。
【００３１】
次に、停電モード用制御部１１の機能について述べる。図４は、停電モード用制御部１１の機能構成を示したブロック図である。図４に示したように、停電モード用制御部１１は、機能部として、第２電圧変換器電流量検出部１１１、電圧変換切替手段の一例としての第２電圧変換器オンオフ切替制御部１１２、残留電力量検出手段の一例としての充電残量検出部１１３、算出手段の一例としての充電残量算出部１１４、停電モード用操作パネル制御部１１５を備えている。
停電モード用制御部１１は、停電が発生した際に２次電池１１０と停電モード用電力供給系統とが接続状態に設定されている場合に、第２電圧変換器１５２を流れる電流量をモニターする電流量検出信号を、信号ラインＳ２を通して第２電圧変換器１５２から取得するように構成されている。そして、停電モード用制御部１１の第２電圧変換器電流量検出部１１１は、第２電圧変換器１５２から取得した電流量検出信号に基づいて、第２電圧変換器１５２の電流量を検出する。
そして、第２電圧変換器オンオフ切替制御部１１２は、第２電圧変換器電流量検出部１１１により検出された第２電圧変換器１５２の電流量が所定時間の間継続して所定値以下の場合（例えば “０”程度である場合）、すなわち、停電モード用電力供給系統が使用されていない場合には、第２電圧変換器１５２での電圧変換処理をオフするように制御する。それにより、外部供給用インターフェース２２が使用されていない場合において、２次電池１１０の電力が第２電圧変換器１５２内の回路にて損失することを抑制している。
【００３２】
また、その際に、停電モード用制御部１１の停電モード用操作パネル制御部１１５は、信号ラインＳ３を通して、第２電圧変換器１５２での電圧変換処理が停止していることを停電モード用操作パネル２１にて表示するように制御する。それにより、ユーザは外部供給用インターフェース２２が現在利用可能か否かを容易に判断できる。
さらに、第２電圧変換器１５２での電圧変換処理が停止している状態にある場合に、外部供給用インターフェース２２を使用しようとする場合には、ユーザは停電モード用操作パネル２１から、第２電圧変換器１５２を強制的に立ち上げる操作入力を行うこともできる。停電モード用操作パネル２１からの立ち上げ操作入力を受け付けた際には、停電モード用制御部１１は、第２電圧変換器１５２での電圧変換処理を再開するように制御し、外部供給用インターフェース２２の利用を可能とする。
なお、本実施の形態の画像形成装置１では、停電モード用操作パネル２１を操作パネル２０とは別体に構成したが、操作パネル２０を停電モード用操作パネル２１として使用することもできる。その場合には、停電時に第１電圧変換器１５１から操作パネル２０に電力が供給されるように構成される。
【００３３】
また、停電モード用制御部１１の充電残量検出部１１３は、２次電池１１０の充電残量をモニターする充電残量検出信号を、信号ラインＳ４を通して２次電池１１０から取得する。そして、充電残量検出部１１３は、取得した充電残量検出信号に基づいて２次電池１１０の充電残量を検出する。停電モード用制御部１１の停電モード用操作パネル制御部１１５は、信号ラインＳ３を通して、検出された２次電池１１０の充電残量を停電モード用操作パネル２１にて表示するように制御する。
【００３４】
さらに、停電モード用制御部１１は、２次電池１１０と停電モード用電力供給系統とが接続状態に設定された際に、２次電池１１０に関する使用情報として、電力量の観点からの接続可能な機器と、それに対応する使用可能時間とを表示するように構成されている。すなわち、停電モード用制御部１１の充電残量検出部１１３は、２次電池１１０と停電モード用電力供給系統とが接続状態に設定されるのと同時に、２次電池１１０の充電残量をモニターする充電残量検出信号を信号ラインＳ４を通して２次電池１１０から取得する。そして、充電残量算出部１１４は、充電残量検出部１１３にて検出した充電残量に基づいて所定の演算を行い、例えば「最大３００Ｗで約１時間使用可能」や、「最大１００Ｗで約３時間使用可能」といったように、使用電力量に対応する使用可能時間を算出する。停電モード用操作パネル制御部１１５は、その算出結果を停電モード用操作パネル２１にて表示するように制御する。
【００３５】
そして、停電モード用電力供給系統の稼動中は、充電残量算出部１１４は、実際に使用されている機器の現在の使用電力量と２次電池１１０の充電残量とから所定の演算を行い、使用されている機器の使用可能な残り時間を算出する。そして、停電モード用操作パネル制御部１１５は、その算出結果である例えば「残り２時間使用可能」を、停電モード用操作パネル２１にて表示するように制御する。
この場合に、実際に使用されている機器の現在の使用電力量は、第２電圧変換器電流量検出部１１１が、取得した電流量検出信号に基づいて検出する。すなわち、ここでの第２電圧変換器電流量検出部１１１は、出力電力量検出手段として機能する。
【００３６】
なお、停電モード用制御部１１の各機能部は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。具体的には、停電モード用制御部１１の図示しないＣＰＵが、第２電圧変換器電流量検出部１１１、第２電圧変換器オンオフ切替制御部１１２、充電残量算出部１１４、停電モード用操作パネル制御部１１５の各機能を実現するプログラムを主記憶部８０から図示しないＲＡＭ等に読み込んで各処理を行う。このプログラムの実行形態としては、この他に、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体の予約領域に格納されたプログラムを、ＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行される形態がある。また、予めＲＯＭに格納された状態にて、ＣＰＵで実行される形態がある。その場合に、ＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なＲＯＭを備えている場合には、停電モード用制御部１１がアッセンブリされた後に、プログラムだけが提供されてＲＯＭにインストールされる場合がある。さらには、インターネット等のネットワークを介してプログラムが伝送され、ＲＯＭにインストールされる形態も考えられる。
【００３７】
ところで、停電時であっても、ユーザは、画像形成装置１の外部側面に配置された停電モード用スイッチ１５３をオフにして、２次電池１１０と停電モード用電力供給系統とを遮断状態に設定しておくこともできる。
【００３８】
次に、制御部１０の機能について述べる。制御部１０は、その機能の一部として、画像形成装置１の通常動作時における停電モード用電力供給系統の制御を行う。すなわち、例えばユーザの操作ミスまたはユーザの積極的な意図により、画像形成装置１の通常動作時に、停電モード用スイッチ１５３がオンに設定されている状態にて生じる各種不具合の発生を抑制する機能を備えている。
ここで、図５は、制御部１０における停電モード用電力供給系統を制御する機能構成を示したブロック図である。図５に示したように、制御部１０は、停電モード用電力供給系統の制御機能部として、電圧変換器電流量検出部１０１、電圧変換切替手段の一例としての電圧変換器オンオフ切替制御部１０２、残留電力量検出手段の一例としての充電残量検出部１０３、算出手段の一例としての充電残量算出部１０４、操作パネル制御部１０５を備えている。
【００３９】
なお、制御部１０の各機能部は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現される。具体的には、制御部１０の図示しないＣＰＵが、電圧変換器電流量検出部１０１、電圧変換器オンオフ切替制御部１０２、充電残量検出部１０３、充電残量算出部１０４、操作パネル制御部１０５の各機能を実現するプログラムを主記憶部８０から図示しないＲＡＭ等に読み込んで各処理を行う。プログラムの実行形態は、上記の停電モード用制御部１１と同様である。
【００４０】
制御部１０は、画像形成装置１の通常動作時に、第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２それぞれを流れる電流量をモニターする電流量検出信号を、信号ラインＳ５,Ｓ６を通して第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２から取得するように構成されている。そして、制御部１０の電圧変換器電流量検出部１０１は、第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２から取得したそれぞれの電流量検出信号に基づいて、第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２それぞれを流れる電流量を検出する。
そして、電圧変換器オンオフ切替制御部１０２は、電圧変換器電流量検出部１０１により検出された電流量が第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２のいずれかにおいて所定値以上（例えば“０”程度でない場合）、すなわち２次電池１１０から停電モード用電力供給系統に電力が供給されている場合には、第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２での電圧変換処理をオフするように制御する。それにより、画像形成装置１の通常動作時、特に画像形成装置１の立ち上げ時において、２次電池１１０から停電モード用電力供給系統への電力供給が行われないように設定している。その結果、２次電池１１０からの供給電力が過剰となり、本来の定着器１００への電力供給が不充分となって定着性が低下することが抑制される。
【００４１】
なお、その場合に、外部供給用インターフェース２２の電源コンセント部に可動式のシャッターを設けておき、画像形成装置１の通常動作時には、自動的にシャッターを閉じるように構成することもできる。このような構成によっても、外部供給用インターフェース２２の使用はできなくなるので、画像形成装置１の通常動作時、特に画像形成装置１の立ち上げ時における２次電池１１０から停電モード用電力供給系統への電力供給を抑制する。
また、本実施の形態では、第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２それぞれを流れる電流量を検出し、２次電池１１０から停電モード用電力供給系統に電力が供給されている場合には、第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２での電圧変換処理をオフするように制御したが、第１電圧変換器１５１に比べ第２電圧変換器１５２を流れる電流量が大きいため、第２電圧変換器１５２を通した電力消費が圧倒的に大きい。そこで、第２電圧変換器１５２を流れる電流量のみを検出し、２次電池１１０から停電モード用電力供給系統に電力が供給されている場合には、第２電圧変換器１５２での電圧変換処理のみをオフするように制御することもできる。
また、第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２それぞれを流れる電流量を検出せずに、画像形成装置１の通常動作時は、第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２での電圧変換処理を常にオフするように制御することもできる。
【００４２】
また、制御部１０の充電残量検出部１０３は、例えば画像形成装置１の毎回の立ち上げ時等といった所定のタイミングにて、２次電池１１０の充電残量をモニターする充電残量検出信号を、信号ラインＳ７を通して２次電池１１０から取得する。そして、充電残量検出信号に基づいて２次電池１１０の充電残量を検出する。制御部１０の操作パネル制御部１０５は、信号ラインＳ８を通して、検出された２次電池１１０の充電残量を操作パネル２０にて表示するように制御する。それにより、ユーザは、２次電池１１０に関する管理情報として、２次電池１１０の異常や２次電池１１０の使用可能時間を予め知ることができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置１では、２次電池１１０に蓄積された電力を例えば交流１００Ｖに変換して、例えば家庭用の交流１００Ｖ用電源コンセントが設けられた外部供給用インターフェース２２に供給できるように構成している。それにより、例えば災害等による停電時に商用電源３００からの電力供給が途絶えた場合にも、通常の家庭電化製品等を一定時間の間であれば普通に使用することができる。
そのため、テレビジョンやパーソナルコンピュータ等の情報機器等を動作させて、災害時等におけるリスク回避に必要となる的確な情報を迅速に得ることが可能となる。また、災害時等の緊急な電力使用にも対応することができる。
【００４４】
[実施の形態２]
実施の形態１では、２次電池１１０に蓄積された電力を例えば家庭用電源コンセントで供給される交流１００Ｖに変換して、外部供給用インターフェース２２に供給する構成について説明した。本実施の形態では、２次電池１１０に蓄積された電力を例えばＵＳＢ端子で供給される直流１００Ｖに変換して、ＵＳＢ端子が設けられた外部供給用ＵＳＢインターフェースに供給する構成について述べる。なお、実施の形態１と同様の構成については、同様の符号を用い、その説明を省略する。
【００４５】
図６は、本実施の形態の画像形成装置２において、主電源スイッチ２００を介して商用電源３００からの電力を各部に供給する電力供給系統の一部を示すブロック図である。図６に示したように、本実施の形態の画像形成装置２には、出力する電力出力手段の一例として、ＵＳＢ端子が設けられた３つの外部供給用ＵＳＢインターフェース２３ａ,２３ｂ,２３ｃが設けられている。また、停電が発生した場合等に使用可能な２次電池１１０に蓄積された電力を利用する停電モード用電力供給系統として、２次電池１１０から供給される例えば直流１２０Ｖを直流５Ｖに変換する電圧変換手段の一例としての直流−直流変換の第３電圧変換器１５４を備えている。
【００４６】
第３電圧変換器１５４は、２次電池１１０の例えば直流１２０Ｖを変換して得られた直流５Ｖを、電力供給ラインＬ１０,Ｌ１１,Ｌ１２を通して外部供給用ＵＳＢインターフェース２３ａ,２３ｂ,２３ｃそれぞれに供給する。外部供給用ＵＳＢインターフェース２３ａ,２３ｂ,２３ｃは、画像形成装置２の外部側面に配置され、例えばＵＳＢ端子がそれぞれ１または複数設けられている。そして、ユーザは、外部供給用ＵＳＢインターフェース２３ａ,２３ｂ,２３ｃに例えば携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）等を接続することができる。それにより、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）等を使用したり、充電したりすることが可能となる。
このように、本実施の形態の画像形成装置２は、商用電源３００からの電力供給が途絶えた場合にも、２次電池１１０に蓄積された電力を有効に利用して、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）等の使用や充電を行うことが可能となるように構成されている。
【００４７】
[実施の形態３]
実施の形態１では、ユーザにより停電モード用スイッチ１５３がオンされることで、２次電池１１０と停電モード用電力供給系統とを接続状態に設定する構成について説明した。本実施の形態では、停電を検知して、２次電池１１０と停電モード用電力供給系統とを自動的に接続状態に設定する構成について述べる。なお、実施の形態１と同様の構成については、同様の符号を用い、その説明を省略する。
【００４８】
図７は、本実施の形態の画像形成装置３において、主電源スイッチ２００を介して商用電源３００からの電力を各部に供給する電力供給系統の一部を示すブロック図である。図７に示したように、本実施の形態の画像形成装置３では、制御部１０は、主電源スイッチ２００から出力される電力量をモニターする電力量検出信号を、信号ラインＳ１３を通して主電源スイッチ２００から取得するように構成されている。そして、制御部１０は、主電源スイッチ２００から取得した電力量検出信号に基づいて、停電モード用内部スイッチ１５５をオンオフする制御信号を、信号ラインＳ１４を通して停電モード用内部スイッチ１５５に出力するように構成されている。停電モード用内部スイッチ１５５は、制御部１０からの制御信号を受けて、２次電池１１０と第１電圧変換器１５１および第２電圧変換器１５２との接続をオンオフする。
【００４９】
ここで、図８は、制御部１０における停電モード用電力供給系統を制御する機能構成を示したブロック図である。図５に示したように、本実施の形態の制御部１０には、実施の形態１の制御部１０での停電モード用電力供給系統の機能部に加えて、停電検出部１０６、停電モード用スイッチオンオフ切替制御部１０７を備えている。
さらに、制御部１０は、蓄電池として使用される例えば比較的大容量のコンデンサ（不図示）が接続され、停電が発生した場合には、かかるコンデンサからの電力が供給されて所定時間内で駆動可能に構成されている。すなわち、停電により低圧電源１２１からの５Ｖの供給が途絶えた場合でも、所定時間内であればコンデンサからの電力により駆動するように構成されている。
【００５０】
制御部１０の停電検出部１０６は、主電源スイッチ２００から出力される電力量をモニターする電力量検出信号に基づいて、主電源スイッチ２００から出力される電力量が所定時間の間所定値以下の場合（例えば“０”程度である場合）には、商用電源３００から電力が供給されない状態、すなわち「停電」であると判断する。そして、停電検出部１０６が停電であると判断した場合には、制御部１０の停電モード用自動スイッチオンオフ切替制御部１０７は、停電モード用内部スイッチ１５５をオンする制御信号を、信号ラインＳ１４を通して停電モード用内部スイッチ１５５に出力する。
なお、この場合には、制御部１０は、上記したコンデンサからの電力により駆動されることとなる。
【００５１】
それにより、２次電池１１０と停電モード用電力供給系統とは接続状態に設定され、２次電池１１０に充電された電力は、停電モード用内部スイッチ１５５への電力供給ラインＬ４と停電モード用内部スイッチ１５５からの電力供給ラインＬ５により第１電圧変換器１５１に供給される。また、停電モード用内部スイッチ１５５への電力供給ラインＬ４と停電モード用内部スイッチ１５５からの電力供給ラインＬ６により第２電圧変換器１５２に供給される。そして、２次電池１１０からの例えば直流１２０Ｖが交流１００Ｖに変換されて、外部供給用インターフェース２２に供給される。
【００５２】
このように、本実施の形態の画像形成装置３では、停電が生じた場合には、２次電池１１０に蓄積された電力が交流１００Ｖに変換されて、自動的に外部供給用インターフェース２２に供給される。
ところで、本実施の形態の画像形成装置３では、停電が発生した場合に、制御部１０がコンデンサから供給される電力により所定時間内で駆動する構成について述べた。このような構成の他に、制御部１０を２次電池１１０から電力が供給されるように構成して、２次電池１１０からの電力により一時的に駆動できるように構成することもできる。このような構成では、停電モード用内部スイッチ１５５の切替が終了し、停電モード用制御部１１が駆動を開始した後に、停電モード用制御部１１が２次電池１１０から制御部１０への電力供給を停止するように制御することとなる。
【００５３】
一方、停電が復旧した場合には、主電源スイッチ２００を介して商用電源３００から通常時の電力が出力される。それにより、画像形成装置３は起動し、低圧電源１２１からの５Ｖが供給されて制御部１０も復帰する。そのため、制御部１０は、主電源スイッチ２００から出力される電力量をモニターする電力量検出信号を受け取ることが可能となる。それにより、制御部１０の停電検出部１０６は、電力量検出信号に基づいて、商用電源３００から電力が供給されている状態、すなわち「通常状態」であると判断する。そして、停電検出部１０６が通常状態であると判断した場合には、制御部１０の停電モード用自動スイッチオンオフ切替制御部１０７は、停電モード用内部スイッチ１５５をオフする制御信号を、信号ラインＳ１４を通して停電モード用内部スイッチ１５５に出力する。
【００５４】
このように、本実施の形態の画像形成装置３では、停電から復旧した場合には、停電モード用内部スイッチ１５５が自動的にオフされて、２次電池１１０と停電モード用電力供給系統とは遮断状態に設定されるように制御される。それにより、画像形成装置３の通常動作時、特に画像形成装置３の立ち上げ時において、２次電池１１０から停電モード用電力供給系統への電力供給が行われないように設定している。そのため、２次電池１１０からの供給電力が過剰となり、本来の定着器１００等への電力供給が不充分となって定着性が低下することが抑制される。また、２次電池１１０の過剰な使用を抑えることで、２次電池１１０の寿命が短縮するのが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の画像形成装置の構成の一例を示した図である。
【図２】実施の形態１での主電源スイッチを介して商用電源からの電力を各部に供給する電力供給系統の一部を示すブロック図である。
【図３】定着器の温度（定着温度）と主電源および２次電池からの電力の供給タイミングを示した図である。
【図４】停電モード用制御部の機能構成を示したブロック図である。
【図５】制御部における停電モード用電力供給系統を制御する機能構成を示したブロック図である。
【図６】実施の形態２での主電源スイッチを介して商用電源からの電力を各部に供給する電力供給系統の一部を示すブロック図である。
【図７】実施の形態３での主電源スイッチを介して商用電源からの電力を各部に供給する電力供給系統の一部を示すブロック図である。
【図８】制御部における停電モード用電力供給系統を制御する機能構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１,２,３…画像形成装置、１０…制御部、１１…停電モード用制御部、２０…操作パネル、２１…停電モード用操作パネル、２２…外部供給用インターフェース、２３ａ,２３ｂ,２３ｃ…外部供給用ＵＳＢインターフェース、１００…定着器、１１０…２次電池、１２０…充電電源、１２１…低圧電源、１３１…スイッチ部、１５１…第１電圧変換器、１５２…第２電圧変換器、１５３…停電モード用スイッチ、１５４…第３電圧変換器、１５５…停電モード用内容スイッチ、２００…主電源スイッチ
【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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