(57)【要約】【課題】省電力化の要請に応えながら、補助電源２３の充電モードの制御を適切に行う。【解決手段】例えば５０枚セットの被ステープル処理原稿束が操作設定されている場合など、原稿束のセット枚数が多い場合には、ステープラユニット２０におけるステープル処理の時間間隔が長い（５０枚の複写毎に１回）とみなして、省電力充電モードでの充電を実行する一方で、例えば５枚セットの被ステープル処理原稿束が操作設定されている場合など、原稿束のセット枚数が少ない場合には、、ステープラユニット２０におけるステープル処理の時間間隔が短い（５枚の複写毎に１回）とみなして、急速充電モードでの充電を実行する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主電源と、これを補助するための補助電源とを備え、前記主電源又は前記補助電源からの電力供給を受けて画像形成動作を行う画像形成装置であって、
消費電力の時間変化を予測検知する予測検知手段と、
当該予測検知手段で予測検知された消費電力の時間変化に基づいて、消費電力の時間変化が小さいときには前記補助電源の充電モードを省電力充電モードに制御する充電モード制御手段と、
を備えて構成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置であって、
前記充電モード制御手段は、消費電力の時間変化が大きいときには前記補助電源の充電モードを急速充電モードに制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置であって、
前記予測検知手段は、間欠的な動作を行う負荷に係る消費電力の時間変化を予測検知するものであり、
前記間欠的な動作を行う負荷は、被ステープル処理原稿束に対してステープル処理を行うステープラユニットである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記充電モード制御手段は、前記予測検知手段で予測検知された消費電力の時間変化に基づいて、前記ステープラユニットにおけるステープル処理の時間間隔が長いときには前記補助電源の充電モードを省電力充電モードに制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置であって、
前記充電モード制御手段は、前記予測検知手段で予測検知された消費電力の時間変化に基づいて、前記ステープラユニットにおけるステープル処理の時間間隔が短いときには前記補助電源の充電モードを急速充電モードに制御する
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、主電源と、これを補助するための補助電源とを備え、主電源又は補助電源からの電力供給を受けて画像形成動作を行う画像形成装置に係り、特に、補助電源を効率的に利用することが可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題の重要性に鑑みて、複写機やプリンタ等の画像形成装置においても省電力化が進んできている。ところで、日本国内における商用電源は、一般に、１００Ｖ、１５Ａで１５００Ｗの定格電力とされている。かかる定格電力の制限が、装置を設計する上での大きな制約となっている。
【０００３】
そうした制約を除去するためのアプローチのひとつとして、主電源とは別個に補助電源を設けるとともに、主電源の供給電力を監視する手段を設け、主電源の供給電力が予め決められた所定値より小さいときには補助電源を充電し、主電源の供給電力が予め決められた所定値より大きいときには補助電源に蓄積したエネルギーを放電することで、比較的短時間の間に急峻に変化する電力を平準化する技術が知られている（特許文献１）。
【０００４】
また、上記特許文献１の改良技術として、一部の負荷に対しての電力供給元を、第１の電力供給手段と補助電源である第２の電力供給手段とを切り換えて利用するものにおいて、予測手段により予測した使用消費電力が第１の電力供給手段の供給可能な電力を越える場合に、一部の負荷への電力供給を第２の電力供給手段から行うように切換制御することにより、補助電源の容量を必要以上に大きくすることなく、急な出力変動にも対応可能で、かつ使用電力を平準化してＡＣラインの最大供給可能電力を超えないようにする技術が知られている（特許文献２）。
【０００５】
ところが、補助電源には容量の限界がある。このため、装置が連続して画像形成動作を行っている間の適時に充電が行われなければ、容量が徐々に減少してゆき、ついにはシステムを停止させることにもなりかねない。しかも、この充電を行う際においても、省電力化を満足することが要請されている。しかしながら、省電力化の要請に応えながら、補助電源の充電を適切に行うことは難しく、かかる課題を解決する新規な技術の開発が待たれていた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１９９５８８号公報
【特許文献２】特開２００４−２３６４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、省電力化の要請に応えながら、補助電源の充電を適切に行うことが難しかった点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、省電力化の要請に応えながら、補助電源の充電を適切に行うために、主電源と、これを補助するための補助電源とを備え、前記主電源又は前記補助電源からの電力供給を受けて画像形成動作を行う画像形成装置であって、消費電力の時間変化を予測検知する予測検知手段と、当該予測検知手段で予測検知された消費電力の時間変化に基づいて、消費電力の時間変化が小さいときには前記補助電源の充電モードを省電力充電モードに制御する充電モード制御手段と、を備えて構成されることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る画像形成装置は、主電源と、これを補助するための補助電源とを備え、前記主電源又は前記補助電源からの電力供給を受けて画像形成動作を行う画像形成装置であって、消費電力の時間変化を予測検知する予測検知手段と、当該予測検知手段で予測検知された消費電力の時間変化に基づいて、消費電力の時間変化が小さいときには前記補助電源の充電モードを省電力充電モードに制御する充電モード制御手段と、を備えため、従って、省電力化の要請に応えながら、補助電源の充電を適切に行うことが可能となる結果として、補助電源を効率的に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
省電力化の要請に応えながら、補助電源の充電を適切に行うという目的を、予測検知手段で予測検知された消費電力の時間変化に基づいて、消費電力の時間変化が小さいときには前記補助電源の充電モードを省電力充電モードに制御する充電モード制御手段により実現した。
【実施例】
【００１１】
以下に、本発明に係る画像形成装置の実施例を図面に基づいて詳述する。
【００１２】
［画像形成装置］
図１は、本発明に係る画像形成装置の全体構成図、図２は、本発明に係る画像形成装置の機能ブロック図、図３は、本発明に係る画像形成装置の操作パネル部を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施例に係る画像形成装置１は、プラテンガラス（不図示）上にセットされるか、又は原稿送り装置４から送り込まれた原稿の画像データをスキャナ部５で読み取り、読み取った画像データを光電変換して画像形成部６に送る。この画像形成装置１の画像形成部６は、給紙トレイ７，８又は両面印刷用ユニット１０から供給されてきた記録材（コピー用紙、ＯＨＰフィルム等）に、操作部３から入力されたデータや受信した画像データに基づきプリントする機能を有している。次いで、この画像形成装置１は、プリントされた記録材を後処理装置２に送り込み、後処理装置２内において記録材に孔明けやステープル処理を含む後処理を施した後、この後処理済みの記録材を記録材排出部１１の排紙トレイ１２上に排出する機能を有している。また、この画像形成装置１は、プリント済みの記録材に後処理を施さないで、バイパス搬送路１３を介して記録材排出部１１の排紙トレイ１２上に排出することができる。
【００１４】
後処理装置２は、記録材導入口３４が画像形成装置本体１ａの排紙口３５に接続されており、プリント済みの記録材に孔明けするためのパンチユニット（本発明の「負荷」に相当する。）３６と、プリント済みの記録材をステープル処理するステープラユニット（本発明の「負荷」に相当する。）２０と、を備えている。この後処理装置２は、ステープル処理する場合、記録材導入口３４から導入した記録材がパンチユニット３６を通過した後、記録材を搬送方向先端側から分岐路３７に案内し、その記録材をステープラユニット２０の中間トレイ３８上に位置決めした状態で載置する。この中間トレイ３８上に所定枚数の記録材が収容されると、これら複数の記録材の端部をステープラユニット２０でステープル処理する。その後、ステープル処理された記録材を中間トレイ３８上から記録材排出口４０を介して記録材排出部１１の排紙トレイ１２上に排出する。なお、記録材排出部１１は、複数の排紙トレイ１２、１２・・・を上下動させる機能を有している。
【００１５】
次に、本実施例に係る画像形成装置１を構成する機能部材について説明すると、画像形成装置１は、図２に示すように、主電源２１と、これを補助するための補助電源２３とを備え、主電源２１又は補助電源２３からの電力供給を受けて画像形成動作を行う機能を有している。ここで、補助電源２３としては、例えば電気二重層キャパシタを好適に採用することができる。電気二重層キャパシタは、大電流での充放電が可能であると共に、充放電の繰り返し寿命が比較的長い（例えば数十万回のオーダー）が、電圧が急速に低下するという特徴を有する。そのため、長時間電力を供給するためには、容量を大きくする必要があり高価となる。電気二重層キャパシタの充電時間は例えば数１０秒程度である。
【００１６】
また、画像形成装置１は、補助電源２３からの電力供給を受けて被処理原稿束に対してステープル処理を行うステープラユニット２０と、マイクロコンピュータ及び専用のハードウェア回路等から構成される充電モード制御部（本発明の「充電モード制御手段」に相当する。）２５と、操作部（本発明の「予測検知手段」に相当する。）３と、を備えている。
【００１７】
操作部３は、図３に示すように、数値データ等を入力するためのテンキー等キー入力部３１と、各種ジョブ処理モードや各種データを表示する液晶表示部３２と、操作用ボタン等を発光表示するＬＥＤ表示部３３と、を備えている。そして、この操作部３がユーザによって操作されることにより、ステープラユニット２０におけるステープル処理の枚数及び部数（例えば５枚セットの被ステープル処理原稿束を１００部、又は、５０枚セットの被ステープル処理原稿束を１０部など）等が選択的に設定されることになる。
【００１８】
充電モード制御部２５は、操作部３で操作設定されるステープル処理の枚数及び部数から消費電力の時間変化を予測検知し、こうして予測検知された消費電力の時間変化に基づいて、消費電力の時間変化が小さいときには補助電源２３の充電モードを省電力充電モードに制御する一方、消費電力の時間変化が大きいときには補助電源２３の充電モードを急速電力充電モードに制御する機能を有している。
【００１９】
［画像形成装置の動作］
次に、本発明に係る画像形成装置の動作について、補助電源２３として電気二重層キャパシタを用いて、操作部３で操作設定されるステープル処理の枚数及び部数から予測検知された消費電力の時間変化に基づいて、補助電源２３の充電モード制御を行う例をあげて説明する。
【００２０】
図４は、ステープル処理の枚数及び部数から予測検知された消費電力の時間変化に基づいて、補助電源２３の充電モード制御を行う際の動作フローチャートを示し、図５は、充電電力を異ならせたときの、充電時間に対する充電容量の推移を表す。
【００２１】
所要の原稿を複写した後に、被ステープル処理原稿束に対するステープル処理を希望するユーザが、ステープル処理の枚数及び部数を操作部３で操作設定すると、これを受けて操作部３は、ステープラユニット２０におけるステープル処理の枚数及び部数から、消費電力の時間変化：Ｐvr を予測検知する（ステップＳ１１）。具体的には、操作部３は、例えば表１に示すように、５０枚セットの被ステープル処理原稿束を１０部だけステープル処理する旨の設定操作がなされたときには、ステープラユニット２０におけるステープル処理の時間間隔が長い（５０枚の複写毎に１回）ことから、消費電力の時間変化：Ｐvr が小さいと予測検知する一方、５枚セットの被ステープル処理原稿束を１００部だけステープル処理する旨の設定操作がなされたときには、ステープラユニット２０におけるステープル処理の時間間隔が短い（５枚の複写毎に１回）ことから、消費電力の時間変化：Ｐvr が大きいと予測検知し、かかる予測検知結果を充電モード制御部２５宛に送る。
【００２２】
【表１】
2008185840.tif 000003
【００２３】
これを受けて充電モード制御部２５は、操作部３から送られてきた消費電力の時間変化：Ｐvr と、予め設定される消費電力しきい値：Ｐth との大小関係を比較演算する（ステップＳ１２）。なお、消費電力しきい値：Ｐth は、補助電源２３の充電に係る諸特性などを考慮して適宜の値に設定すればよい。また、消費電力しきい値：Ｐth を複数設定するとともに、三段階以上の各領域毎に適切な充電モードをそれぞれ設定することにより、きめ細かな充電モード制御を行うように構成してもよい。
【００２４】
ステップＳ１２における比較演算の結果、消費電力の時間変化：Ｐvr が、消費電力しきい値：Ｐth よりも小さいとき、具体的には、例えば、５０枚セットの被ステープル処理原稿束を１０部だけステープル処理する旨の設定操作がなされたときには、ステープラユニット２０におけるステープル処理の時間間隔が長い（５０枚の複写毎に１回）とみなして、充電モード制御部２５は、補助電源２３に対し、省電力充電モードで充電制御を行う旨の充電モード指令を送る。これを受けて補助電源２３は、主電源２１からの電源供給を受けて、省電力充電モードでの充電処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００２５】
一方、ステップＳ１２における比較演算の結果、消費電力の時間変化：Ｐvr が、消費電力しきい値：Ｐth 以上であるとき、具体的には、例えば、５枚セットの被ステープル処理原稿束を１００部だけステープル処理する旨の設定操作がなされたときには、ステープラユニット２０におけるステープル処理の時間間隔が短い（５枚の複写毎に１回）とみなして、充電モード制御部２５は、補助電源２３に対し、急速充電モードで充電制御を行う旨の充電モード指令を送る。これを受けて補助電源２３は、主電源２１からの電源供給を受けて、急速充電モードでの充電処理を実行する（ステップＳ１４）。
【００２６】
本実施例に係る効果の説明に先立って、補助電源２３として電気二重層キャパシタを採用した場合の、充電に係る諸特性について述べる。
【００２７】
表２に、補助電源２３としての電気二重層キャパシタの充電に係る特性を示し、表３に、充電電力と、充電効率／満充電所要時間の関係を示す。
【００２８】
【表２】
2008185840.tif 000004
【００２９】
【表３】
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【００３０】
表２によれば、充電電力が大きく、かつ、充電時間が短い場合（本発明の「急速充電モード」に相当する。）には、充電効率が低くなる一方、充電電力が小さく、かつ、充電時間が長い場合（本発明の「省電力充電モード」に相当する。）には、充電効率が高くなることがわかる。
【００３１】
また、表３によれば、充電電力が小さい場合（例えば５００Ｗ）には、充電効率が比較的高くなるとともに、満充電所要時間は長くなる一方、充電電力が大きくなる（例えば８００Ｗ）に従って、充電効率が比較的低くなるとともに、満充電所要時間は短くなることがわかる。
【００３２】
さらに、図５に示すように、補助電源２３としての電気二重層キャパシタについて、その満充電容量が５０Ｗの場合に、８００Ｗ充電電力による充電を行ったときには、６００Ｗ充電電力による充電を行ったときと比較して、短い充電時間で満充電状態にすることができることがわかる。
【００３３】
こうした補助電源２３としての電気二重層キャパシタの充電に係る諸特性を踏まえて、本実施例では、例えば５０枚セットの被ステープル処理原稿束が操作設定されている場合など、原稿束のセット枚数が多い場合には、ステープラユニット２０におけるステープル処理の時間間隔が長い（５０枚の複写毎に１回）とみなして、省電力充電モードでの充電を実行する一方で、例えば５枚セットの被ステープル処理原稿束が操作設定されている場合など、原稿束のセット枚数が少ない場合には、、ステープラユニット２０におけるステープル処理の時間間隔が短い（５枚の複写毎に１回）とみなして、急速充電モードでの充電を実行するようにしたので、従って、省電力化の要請に応えながら、補助電源２３の充電モードの制御を適切に行うことが可能となる結果として、補助電源２３を効率的に利用することができる。
【００３４】
［その他］
本発明は、上述した実施例に限定されることなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは技術思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う画像形成装置もまた、本発明の技術的範囲の射程に包含される。
【００３５】
すなわち、本実施例では、動作フローチャート図で示した各種処理手順を、充電モード制御部２５が所定のプログラムに従って入出力機器とデータ交換しながら実行する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されることなく、充電モード制御部２５の機能をハードウェアによって実現するように構成してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の全体構成図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の操作パネル部を示す図である。
【図４】補助電源の充電モード制御を行う際の動作フローチャート図である。
【図５】充電電力を異ならせたときの、充電時間に対する充電容量の推移を表す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  画像形成装置
２  後処理装置
３  操作部（予測検知手段）
２０  ステープラユニット（負荷）
２１  主電源
２３  電気二重層キャパシタ（補助電源）
２５  充電モード制御部（充電モード制御手段）
３６  パンチユニット（負荷）
【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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