(57)【要約】【課題】  電源ユニットの冷却制御を電気機器の消費電力に、より応じて行う電気機器を安価に提供する。【解決手段】  電気機器１に、電気機器１の内部に電力を供給する電源ユニット部１１と、電源ユニット部１１の発熱量と相関を有する複数のモードを備えるＣＰＵ（制御部１６）と、電源ユニット部１１を冷却する冷却ファン部１２と、冷却ファン部１２のファン回転速度を制御するファン回転速度制御部１６５と、ＣＰＵがフルオンモードで動作する時間の割合を検出するフルオンモード率検出部１６４とを備え、ファン回転速度制御部１６５は、フルオンモード率に応じて冷却ファン部１２のファン回転速度を決定することを特徴とする。【選択図】  図１
2005243755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器の内部に電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段の発熱量と相関を有する複数のモードを備える演算手段と、
前記電力供給手段を冷却する冷却手段と、
前記冷却手段の冷却強度を制御する制御手段と、
前記演算手段が前記複数のモードのうちのいずれのモードで動作しているかを検出する検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記演算手段のモードに応じて前記冷却強度を決定することを特徴とする電気機器。
【請求項２】
前記電気機器の消費電力を低減する節電モードで、前記電気機器を動作させる節電手段を更に備え、
前記制御手段は、前記電気機器が前記節電モードにある場合には、前記電気機器が前記節電モードにない場合に比して前記冷却強度を低くするように前記冷却強度を決定することを特徴とする請求項１に記載の電気機器。
【請求項３】
前記複数のモードは、前記演算手段の消費する電力量に応じたモードであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気機器。
【請求項４】
前記検出手段は、前記演算手段が通常動作可能な電力を供給する通常モードで前記演算手段が動作する時間の比率を表す通常モード動作率を検出し、
前記制御手段は、前記通常モード動作率が高い場合に前記冷却強度を高くするように前記冷却強度を決定することを特徴とする請求項３に記載の電気機器。
【請求項５】
前記電気機器は、画像形成装置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源ユニットの発熱量に関連する複数のモードを備えるマイクロプロセッサを有する電気機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コピー、ＦＡＸ、プリンタ等の画像形成装置を含む、多くの装置（電気機器）においてコンパクト化が要求されている。これは、作業者の近傍に装置を配置することにより作業効率をアップさせるため等の要因による。しかしながら、コンパクト化により電源ユニット内の放熱スペースが小さくなるため、熱を装置外に発散させるための冷却ファンを備えることが一般的となっている。これに対して、装置を作業者の近傍に配置するために、冷却ファンの清音化対策が成されるようにもなっている。電源ユニットの冷却ファンの清音化対策技術には主に下記の２つのものがある。
【０００３】
第１の技術として、省電力モード（待機モード）を有する装置の場合に、待機モードにある場合に冷却ファンの駆動を停止させるものがある。ＣＭＯＳ集積回路（ＩＣ）の消費電力はＩＣのスイッチ頻度に直接比例するため、通常、待機モードにおいては、電気機器のサブシステムに供給されるクロック信号を減少または停止させる制御を行うことにより、消費電力制御を行っている。
【０００４】
第２の技術として、電源ユニット内の温度を検出する温度センサーを電源ユニット内に設け、温度が所定値以下になった場合に冷却ファンの駆動を停止するものがある。このような技術として、例えば下記特許文献１には、高温度時のホットオフセット現象や画像形成処理の劣化、低温度時のファン風量過大による電力消費やコールドオフセット現象を防止することが可能な画像形成装置を提供することを目的として、内部で発生する熱を装置外へ放出するファンと、ファンに電力を供給する電源部と、内部の温度を検出して機内温度検出信号を出力する機内温度検出部と、機内温度検出信号が示す内部の温度に応じた内容のファン制御信号を出力する中央演算処理装置と、ファン制御信号の内容に応じて電源部からファンへ電力を供給するファン用電源制御部とを備える画像形成装置についての記載がある。
【０００５】
また、従来のＣＰＵにはＣＰＵの電力管理機能として、ＣＰＵの消費電力に応じて複数のモード（パワー・モード）を備えるものがある。例えばＩＢＭ社、モトローラ社、アップル社の共同開発であるＰｏｗｅｒＰＣ  ６０３には、４つのパワー・モード（フルオン、ドーズ、ナップ、スリープ）がありパワー・モードを設定するためのレジスタに適当な値を設定することにより、パワー・モードを選択することができる。フルオンモードは、デフォルトのパワー状態で、当該ＣＰＵに十分な電力が供給されるモードである。ドーズモード、ナップモード、スリープモードはそれぞれ少数のＣＰＵ内部機能ユニットのみを動作させることで（スリープモードの場合には全てを機能停止）、ＣＰＵの電力消費を低減するモードである。消費電力はドーズ、ナップ、スリープの順に少ない。これらのモードにおいて、外部割込みを受け付けた場合にはフルオンモードに移行する。
【特許文献１】特開１９９７−３０９２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の従来技術における第１の技術においては、プリンタ等の画像形成装置を例にとると、待機モード時（プリンタにおいては印刷処理が行われていないとき）に外部割込み処理が継続して行われた場合、具体的には例えば、印刷処理が実行されないＮＵＬＬデータの受信や、画像形成装置内に持っているＷｅｂページへのアクセス時にページの更新を連続して行う等の場合、印刷処理が行われないので待機モードは解除されないが、電力の消費量は上昇するので、電源ユニット内の温度は上昇するが冷却ファンは駆動されないこととなり、プリンタ部品の性能に悪影響を及ぼしてしまう等の問題があった。また、第２の技術においては、温度センサーが高価であるため装置コストがアップしてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みて成されたもので、電源ユニットの冷却制御を電気機器の消費電力に、より応じて行う電気機器を安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る電気機器は、電気機器の内部に電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段の発熱量と相関を有する複数のモードを備える演算手段と、前記電力供給手段を冷却する冷却手段と、前記冷却手段の冷却強度を制御する制御手段と、前記演算手段が前記複数のモードのうちのいずれのモードで動作しているかを検出する検出手段とを備え、前記制御手段は、前記演算手段のモードに応じて前記冷却強度を決定することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る電気機器は、請求項１に記載の電気機器であって、前記電気機器の消費電力を低減する節電モードで、前記電気機器を動作させる節電手段を更に備え、前記制御手段は、前記電気機器が前記節電モードにある場合には、前記電気機器が前記節電モードにない場合に比して前記冷却強度を低くするように前記冷却強度を決定することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る電気機器は、請求項１又は２に記載の電気機器であって、前記複数のモードは、前記演算手段の消費する電力量に応じたモードであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る電気機器は、請求項３に記載の電気機器であって、前記検出手段は、前記演算手段が通常動作可能な電力を供給する通常モードで前記演算手段が動作する時間の比率を表す通常モード動作率を検出し、前記制御手段は、前記通常モード動作率が高い場合に前記冷却強度を高くするように前記冷却強度を決定することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る電気機器は、請求項１〜４のいずれかに記載の電気機器であって、前記電気機器は、画像形成装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、電気機器の内部に電力を供給する電力供給手段の発熱量と相関を有する複数のモードを備える演算手段が、複数のモードのうちのいずれのモードで動作しているかが検出手段により検出され、電力供給手段を冷却する冷却手段の冷却強度が演算手段のモードに応じて制御手段により決定されるので、電力供給手段の発熱量に関連する演算手段のモードに応じて冷却手段の冷却強度（例えば冷却ファンの回転速度）が決定され制御される。従って、電源供給手段の温度に、より応じた冷却手段の冷却強度制御を行う電気機器を提供できる。また、温度センサー等の新たなハード部品を必要としないので、上記電気機器を安価に提供できる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、節電手段により節電モードで動作を行うことのできる電気機器において、電気機器が節電モードにある場合には、節電モードにない場合に比して冷却手段の冷却強度を低くするように制御手段により冷却強度が決定されるので、制御手段が冷却手段の冷却強度を決定する際に、電気機器が節電モードにあるか否かが加味され、電源供給手段の温度に、より応じた冷却手段の冷却強度制御を行う電気機器を提供できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、演算手段の備える複数のモードは、演算手段の消費する電力量に応じたモードであるので、演算手段のモードを検出することで演算手段の消費電力を知ることができ、これにより電源ユニットの温度変化を予測することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、演算手段が通常モードで動作する時間の比率を表す通常モード動作率が検出手段により検出され、通常モード動作率が高い場合に冷却手段の冷却強度を高くするように冷却強度が制御手段により決定されるので、演算手段の温度消費に最も影響の大きい通常モード動作率に応じて冷却手段の冷却強度が決定されることとなり、電気機器の電力消費量、ひいては電源ユニットの温度により応じた電源ユニット冷却装置をより簡単に提供できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、電気機器は画像形成装置であるので、上記の電気機器の効果が得られる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態として本発明に係る電源ユニット冷却装置を搭載した画像形成装置としてのプリンタについて図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１はプリンタ１の主な機能構成を示すブロック図である。プリンタ１は電源ユニット部１１、冷却ファン部１２、データ受信部１３、印刷部１４、回転速度−フルオン率対応情報記憶部１５、制御部１６を備える。制御部１６はモードレジスタ部１６１、モード設定部１６２、外部割込み受付部１６３、フルオンモード率検出部１６４、ファン回転速度制御部１６５、装置モード制御部１６６を備える。
【００２０】
電源ユニット部１１は、外部のＡＣ電源から入力されるＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換し、これをプリンタを構成する（電源の必要な）各構成ユニットに供給するもので、電源ユニットを備える。冷却ファン部１２は、電源ユニット部１１を冷却するためのもので、冷却ファン及びそれを駆動するモーターを備える。データ受信部１３は、ＰＣ等のホスト装置（図示省略）から（印刷を行う）画像データを受信するもので、例えばネットワークインターフェースを備える。印刷部１４は、データ受信部１３が受信した画像データを記録紙に印刷するもので、例えばトナーを用いて記録紙に画像を形成する印刷装置を備える。
【００２１】
回転速度−フルオン率対応情報記憶部１５は、プリンタ１のＣＰＵがフルオンモード（背景技術参照）で動作する時間の単位時間における割合（フルオンモード率）と、冷却ファン部１２の回転速度との対応情報を記憶するもので、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）又はＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の不揮発性記憶装置からなる。回転速度−フルオン率対応情報記憶部１５の詳細については後述する。
【００２２】
制御部１６は、プリンタ１全体の制御を行うもので、ＣＰＵ（例えばＰｏｗｅｒＰＣ（ＩＢＭの登録商標）  ６０３）及びＲＡＭ等から構成される。モードレジスタ部１６１は、ＣＰＵのモードを設定するためのレジスタで、具体的にはモードレジスタ部１６１に適当な値を設定することにより、「ＰｏｗｅｒＰＣ  ６０３」の有する４つのパワーモード（フルオン、ドーズ、ナップ、スリープ）のうち１つを選択することができる（背景技術参照）。例えばモードレジスタ部に「０」を設定するとＣＰＵはフルオンモード、「１」の場合はドーズモード、「２」の場合はナップモード、「３」の場合はスリープモードになるとする（この設定値はＰｏｗｅｒＰＣの仕様とは関係のない架空の設定値である。）。
【００２３】
モード設定部１６２はモードレジスタ部１６１に上記のパワーモードを選択するための値を設定するものである。モード設定部１６２はＣＰＵに備え付けられた機能としてのものとユーザが記述するＣＰＵで動作するプログラムとしてのものがある。プログラムによるものはモードレジスタのアドレスに設定値を書き込むことによる。ＣＰＵの機能としてものは、例えば外部割込み受付部１６３が外部割込みを受け付けた場合にモード設定部１６２はこれを検知してモードレジスタ部１６１に所定の設定値、例えば「０」を書き込む。外部割込み受付部１６３は外部割込みを受け付けるものである。装置モード制御部１６６はプリンタ１が動作モード（節電モードでないモード）で動作するか待機モード（節電モード）で動作するかの切り替えを制御するもので、例えば印刷部１４が作動されている場合にはプリンタ１を動作モードとし、それ以外は待機モードとする。
【００２４】
フルオンモード率検出部１６４は、所定時間、例えば１分ごとにモードレジスタ部１６１の設定値をチェックし、ＣＰＵがフルオンモードで動作されている時間の単位時間あたりにおける割合（フルオンモード率）を検出して、ファン回転速度制御部１６５に送信する。ファン回転速度制御部１６５は、フルオンモード率検出部１６４からフルオンモード率を受信した場合に、現在のプリンタ１のモード種別（動作モード／待機モード）を装置モード制御部１６６から取得し、回転速度−フルオン率対応情報記憶部１５からプリンタ１のモードに応じた、フルオンモード率に対応する冷却ファン部１２の回転速度を取得し、その回転速度で冷却ファン部１２を駆動する制御を行う。冷却ファン部１２は例えば高速、中速、低速又は停止の４段階の回転速度に制御される。
【００２５】
図２は、回転速度−フルオン率対応情報記憶部１５に記憶される回転速度−フルオン率対応情報の例を示す図表で、図２（ａ）は、プリンタの待機モード時に使用する待機モード用回転速度−フルオン率対応情報１５１、図２（ｂ）は、プリンタの動作モード時に使用する動作モード用回転速度−フルオン率対応情報１５２の例である。
【００２６】
回転速度−フルオン率対応情報１５１，１５２において、回転速度１５１１，１５２１は高速、中速、低速又は停止の４段階の回転速度、フルオンモード率１５１２，１５２２は冷却ファン部１２を各回転速度に制御するときのフルオンモード率を示す。プリンタ１が待機モードにある場合でフルオンモード率が８０％以上である場合には、ファン回転速度制御部１６５は冷却ファン部１２を高速で回転させるよう制御する（図２（ａ）参照）。同様に、フルオンモード率が６０％以上８０％未満の場合は回転速度を中速、フルオンモード率が３０％以上６０％未満の場合は回転速度を低速、フルオンモード率が３０％未満の場合は回転を停止する。また、例えばプリンタ１が動作モードにある場合でフルオンモード時間割合が４０％以上である場合には、ファン回転速度制御部１６５は冷却ファン部１２を高速で回転させるよう制御する（図２（ｂ）参照）。同様に、フルオンモード率が２０％以上３０％未満の場合は回転速度を中速、フルオンモード率が１０％以上２０％未満の場合は回転速度を低速、フルオンモード率が１０％未満の場合は回転を停止する。
【００２７】
回転速度−フルオン率対応情報１５１，１５２は、プリンタ１が待機モード又は動作モードにある場合に、電源ユニット部１１の温度とＣＰＵのフルオンモード率を測定することによりその関係を割り出し、フルオンモード率に対する回転速度を決定することにより作成される。
【００２８】
図３は、プリンタ１における冷却ファン制御の処理の流れを示すフローチャートである。以下に、図３のフローチャートに従い冷却ファン制御の処理の流れを説明する。ステップＳ１では、フルオンモード率検出部１６４は所定時間、例えば１分ごとにモードレジスタ部１６１の設定値をチェックして、フルオンモードが設定されている時間の単位時間あたりにおける割合（フルオンモード率）を算出してファン回転速度制御部１６５に送信する。ステップＳ３では、ファン回転速度制御部１６５は、装置モード制御部１６６から現在のプリンタ１のモードの種別（待機モード／動作モード）を取得し、それが待機モードか否かをチェックする。取得したモード種別が待機モードである場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、ファン回転速度制御部１６５は、ステップＳ１で取得したフルオンモード率に対応する回転速度を回転速度−フルオン率対応情報記憶部１５から取得する。
【００２９】
ステップＳ３の分岐において、取得したモード種別が動作モードである場合には（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、ファン回転速度制御部１６５は、ステップＳ１で取得したフルオンモード率に対応する回転速度を回転速度−フルオン率対応情報記憶部１５から取得する。ステップＳ５又はステップＳ７の処理が終了した場合にはステップＳ９へ進む。ステップＳ９では、ファン回転速度制御部１６５は、ステップＳ５又はステップＳ７で取得した回転速度で冷却ファンを回転するよう冷却ファン部１２に指示し、冷却ファン部１２は指示された回転速度で冷却ファンを回転させる。
【００３０】
このように本実施形態によれば、節電モードとしての待機モードを備える電気機器であるプリンタにおいて、フルオン、ドーズ、ナップ、スリープの４つのパワーモード（ＣＰＵの消費電力に応じたモード）を備えるＣＰＵ（演算手段）のフルオンモード（通常モード）での動作時間の割合であるフルオンモード率（通常モード動作率）がフルオンモード率検出部（検出手段）により検出され、電源ユニット部（電力供給手段）を冷却する冷却ファン部（冷却手段）のファン回転速度（冷却強度）がプリンタが待機モードか否か、及びフルオンモード率が高い場合には速くなるようにファン回転速度制御部（制御手段）により決定され制御される。フルオンモード率はプリンタの電力消費量に略比例し、プリンタの電力消費量は電源ユニットの温度に略比例するので、電気機器の電力消費量、ひいては電源ユニットの温度により応じた電源ユニット温度制御を行う電気機器、又は画像形成装置を提供できる。また、温度センサー等のハード部品を新たに設ける必要がないので、上記電気機器、又は画像形成装置を安価に提供できる。
【００３１】
なお、本発明は、上記実施形態のものに限定されるものではなく、以下に述べる態様を採用することができる。例えば本実施形態においては、電気機器として画像形成装置を、また、画像読取装置として特にプリンタを例に取り説明したが、画像形成装置は例えばコピー機、スキャナ装置、ファクシミリ装置等であってもよく、また、電気機器は画像形成装置以外の電気機器、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）等であってもよい。
【００３２】
また、本実施形態においては、ＣＰＵに「ＰｏｗｅｒＰＣ  ６０３」を使用したが、これは必ずしも「ＰｏｗｅｒＰＣ  ６０３」である必要はなく、電源ユニット（電力供給手段）の発熱量に関連する複数のモードを有するＣＰＵであれば他のＣＰＵでもよい。また、ＣＰＵの有するモードは必ずしも４つである必要はない。また、本実施形態においては、複数あるＣＰＵのモードのうち、フルオンモードでの動作のみに着目したフルオンモード率（通常モード率）によって冷却ファンの回転速度を決定したが、通常モード（フルオンモード）以外のＣＰＵモードに応じて使用して、冷却ファンの回転速度を決定するようにしてもよい。
【００３３】
また、本実施形態においては、モード動作率（ＣＰＵが動作するモードの時間の割合）で冷却ファンの回転速度を決定するようにしたが、これは必ずしもモード動作率により回転速度を決定する必要はなく、例えばＣＰＵの現在のモードによって回転速度を決定したり、所定のモードが所定時間継続されたことにより回転速度を決定するようにしてもよい。
【００３４】
本実施形態においては、プリンタ（電気機器、画像形成装置）は節電モード（待機モード）を備え、ファン回転速度制御部１６５は、プリンタが待機モードにあるか否かを考慮して冷却ファンの回転速度を決定したが、電源ユニット冷却装置が備えられる電気機器は必ずしも節電モードを備える必要はなく、電源ユニット冷却装置が冷却ファンの回転速度を決定する際に必ずしも電気機器が節電モードであるか否かを考慮する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態による電源ユニット冷却装置及びそれを備える画像形成装置としてのプリンタ機構構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による回転速度−フルオンモード率対応情報の例を示す図表で、（ａ）はプリンタが待機モードである場合に使用する回転速度−フルオンモード率対応情報の例、（ｂ）はプリンタが動作モードである場合に使用する回転速度−フルオンモード率対応情報の例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による電源ユニット冷却装置の冷却ファン回転速度制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１  プリンタ（電気機器、画像形成装置）
１１  電源ユニット部（電力供給手段）
１２  冷却ファン部（冷却手段）
１６  制御部（演算手段）
１６４  フルオンモード率検出部（検出手段）
１６５  ファン回転速度制御部（制御手段）
１６６  装置モード制御部（節電手段）
【図１】
2005243755.tif 000003
【図２】
2005243755.tif 000004
【図３】
2005243755.tif 000005