(57)【要約】【課題】  動作部と共通の外部電源からの電力供給を受ける蓄電手段を補助電源として用いる際、補助電源を有効に利用できるようにし、従来に比べ省電力効果を高める。【解決手段】  処理中の印刷ジョブにおける最終紙が印刷処理を抜けたことを検知し、印刷の終了を確認し（Ｓ１０１）、ＤＣ電源を今までの商用電源から補助電源に切り替える（Ｓ１０２）。補助電源から供給される電力を用いて、省エネモードへ移行するときに行う立ち下げ処理の動作を実行し（Ｓ１０３）、立ち下げ処理後このフローによる処理を終了する。このフローにより、負荷において大きな電力を必要とし、変換効率の高いときに蓄えた電力を、小さな電力しか必要としない電源供給状態で行う立ち下げ処理の動作に用いるように、ＤＣ電源を切り替える制御を行うことで、全体として電力の損失を少なくし、省電力化を図ることができる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給停止の制御が可能な外部電源により動作する制御手段と、前記外部電源により充電され、補助電源として利用する蓄電手段を有する画像処理装置であって、
前記制御手段は、画像処理を終了する際に行う立ち下げ処理の開始前に前記外部電源の供給停止の制御を行うとともに、前記蓄電手段を放電することにより供給される電源により制御動作を維持する電源切り替え制御を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像処理装置において、
前記外部電源から供給される電源によって動作し、記録材を用い用紙に画像を形成し、形成した画像を用紙に加熱・定着する画像形成手段と、定着に用いる加熱部の温度を検出する定着温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記電源切り替え制御を行うか否かを、後にジョブが続いていないジョブであり、前記定着温度検出手段によって検出された温度と、定着に用いる加熱部の温度に影響する当該ジョブに係る要素とが所定の関係にあるか否かを確認し、その結果により判定する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載された画像処理装置において、
定着に用いる加熱部の温度に影響する当該ジョブに係る前記要素が、用紙の紙種と使用枚数であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載された画像処理装置において、
定着に用いる加熱部の温度に影響する当該ジョブに係る前記要素が、用紙のサイズであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項２乃至４に記載された画像処理装置において、
定着に用いる加熱部の温度に影響する当該ジョブに係る前記要素が、前記画像形成手段で用いる画像データの内容と画像形成条件であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項２乃至５に記載された画像処理装置において、
前記制御手段は、前記電源切り替え制御を行うか否かの判定時における環境温度を、定着に用いる加熱部の温度に影響する要素に加えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載された画像処理装置において、
前記制御手段が有する電源切り替え制御機能の有効／無効を設定できるようにしたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載された画像処理装置において、
前記補助電源として利用する蓄電手段の電圧を検出する蓄電電圧検出手段を備え、
前記制御手段は、前記蓄電電圧検出手段によって検出された電圧が所定電圧を越えるときのみ前記電源切り替え制御を実行する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載された画像処理装置において、
前記蓄電手段は、キャパシタバンクであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
コンピュータを請求項１乃至９のいずれかに記載された画像処理装置が有する前記制御手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載されたプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項１２】
供給停止の制御が可能な外部電源により動作する制御手段と、前記外部電源により充電され、補助電源として利用する蓄電手段を有する画像処理装置における前記外部電源と補助電源の間で電源を切り替える制御を行う電源切り替え制御方法であって、
画像処理を終了する際に行う立ち下げ処理の開始前に前記外部電源の供給停止の制御を行うとともに、前記蓄電手段を充電から放電に切り替え、前記蓄電手段からの放電により供給される電源により前記制御手段の動作を維持するよう電源の切り替え制御を行う
ことを特徴とする電源切り替え制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理要求に応じて、画像データをもとにプリント出力等の画像出力を行う複写機、プリンタ、ＭＦＰ（複合機）、ファクシミリ等の画像処理装置に関し、より詳しくは、画像処理装置が動作に用いる外部電源により充電される蓄電装置からの供給電力により省電力化を図るようにした画像処理装置、前記外部電源と蓄電装置の間で電源を切り替える制御を行う電源切り替え制御方法、プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への意識の高まりから、プリンタ、ＭＦＰ等の画像処理装置においても、省電力を高い目標のもとに実現することが求められている。
この種の画像処理装置では、従来から処理すべきジョブのないアイドル状態において、ユーザーＩ／Ｆ（インターフェース）、ネットワークＩ／Ｆ等を通して行われる入力に応答する制御部に必要な電源を除き、プリントエンジン等の他の動作部に供給される電源を停止する省電力（以下、「省エネルギー」もしくは「省エネ」ともいう）動作を行っている。
【０００３】
また、上記省電力動作を外部電源（商用電源）のオン・オフで行う場合、外部電源オフ時に、キャパシタ等の蓄電手段を補助電源として用いる方法が知られている。
この補助電源を用いる方法については、特許文献１（特許第４３３６３１８号公報）が提案されている。特許文献１には、補助電源への充電電力の供給を、制御系の回路への電力の供給と共通の商用電源からの電源によって行い、省エネモードにおいては、商用電源からの電力供給を停止し、省エネモードで動作が必要な制御系の回路に対し、補助電源に充電された電力を供給する構成が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、補助電源に充電された電力のこれまでの利用形態は、例示した従来例に示すように、省エネモードの動作に用いるという発想しかなく、このため省電力効果をそれほど高めることができない。というのは、省エネモードの動作に移行する際の立ち下げ処理時における電源の変換効率はよくなく、変換効率のよくない状態で供給される電力が補助電源の充電に用いられるからである。
従来、こうした利用形態によって生じる省電力効果の低下に注目し、解決策が提案されるということはなかった。
【０００５】
本発明は、外部電源から充電電力の供給を受ける蓄電手段を補助電源として用いる画像処理装置に生じる上述の従来技術の問題に鑑みてなされたもので、その解決課題は、上記補助電源を有効に利用できるようにし、従来技術によるよりも省電力効果を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、供給停止の制御が可能な外部電源により動作する制御手段と、前記外部電源により充電され、補助電源として利用する蓄電手段を有する画像処理装置であって、前記制御手段は、画像処理を終了する際に行う立ち下げ処理の開始前に前記外部電源の供給停止の制御を行うとともに、前記蓄電手段を放電することにより供給される電源により制御動作を維持する電源切り替え制御を行うことを特徴とする。
本発明は、供給停止の制御が可能な外部電源により動作する制御手段と、前記外部電源により充電され、補助電源として利用する蓄電手段を有する画像処理装置における前記外部電源と補助電源の間で電源を切り替える制御を行う電源切り替え制御方法であって、画像処理を終了する際に行う立ち下げ処理の開始前に前記外部電源の供給停止の制御を行うとともに、前記蓄電手段を充電から放電に切り替え、前記蓄電手段からの放電により供給される電源により前記制御手段の動作を維持するよう電源の切り替え制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、蓄電手段を補助電源として用いる画像処理装置において、従来技術によるよりも省電力効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る画像処理装置の実施形態としての画像形成装置の構成の概要を示す図である。
【図２】図１の画像形成装置に装備した定着器の構成を示す図である。
【図３】図１の画像形成装置に係るＤＣ電源供給制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図４】ＡＣ／ＤＣ変換における電力と変換効率の関係の１例を示す線図である。
【図５】制御部が省エネモードへの移行時に行う動作の手順（実施形態１）を示すフロー図である。
【図６】制御部が省エネモードへの移行時に行う動作の手順（実施形態２）を示すフロー図である。
【図７】制御部が省エネモードへの移行時に行う動作の手順（実施形態３）を示すフロー図である。
【図８】制御部が省エネモードへの移行時に行う動作の手順（実施形態４）を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る画像処理装置の実施形態を説明する。
本実施形態は、省電力動作を行う電子写真方式の画像形成装置（複写機、プリンタ、複合機等）に係る。
本実施形態では、外部電源として商用電源を用いて、電源を必要とする動作部へ電力を供給するが、供給する電力の一部は商用電源のＡＣからＤＣに変換される。変換されたＤＣ電源は、制御部等の動作電力として直接使用されるほか、補助電源としての蓄電手段（例えば、キャパシタ）を充電するために使用される。
この商用電源からのＤＣへの変換は、変換効率が使用電力によって変わる（後記、図５、参照）。このため、本実施形態では、同じ電力を得るのに、低い変換効率による時間を短く、高い変換効率による時間を長くすることで、省電力を図ることができ、この原理に従って供給するＤＣ電源を切り替える制御をする。
【００１０】
具体的には、高い変換効率のときに補助電源の蓄電手段に充電した電力を低い変換効率のときに使用し、つまり、低い変換効率による時間を短く、高い変換効率による時間を長くする方法をとることで、全体として省電力化を図ることができる。
なお、上記のように用いられる蓄電手段は、例えば、従来から省エネモードとして行われている、機器が使用される可能性の低い状態にある場合に商用電源の供給停止の制御を行う省電力動作において、省エネモードの間、最低限必要なＤＣ電源を所定の動作部に供給するために採用される蓄電手段が好適な実施対象である。
【００１１】
ただ、この実施形態の手法は、従来技術における、立ち下げ処理時における変換効率のよくない状態で変換し供給されるＤＣ電源を補助電源の充電に用いることが省電力にならない、という問題を解決するための手法であり、省エネモードの動作とは必ずしも関係なく、同様の状況の下にＤＣ電源の供給を受けて充電をする蓄電手段を機器の補助電源として用いるどのような場合にも、適用できるものである。
省電力を意図して行う本実施形態のＤＣ電源切り替え制御について、以下、添付図を参照して説明するが、この電源切り替え制御の詳細な説明に先立ち、先ず、本実施形態の画像形成装置の概要を説明する。
【００１２】
［画像形成装置の構成］
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成の概要を示す図である。
ここでは、図１を参照して、画像形成に直接係る動作部を主に本画像形成装置に係る動作部の構成及びその動作の概要を説明する。なお、同図には、電子写真方式で画像を形成するタンデムタイプのカラー画像形成装置を例示するが、カラー機は単なる一実施形態であり、モノクロ機でもよい。また、電子写真方式以外の画像形成方式であってもよい。
また、画像形成装置のＤＣ電源を必要とする動作部への電源供給を制御する制御系の構成については、後記［ＤＣ電源供給制御系の構成］にて説明する。
【００１３】
図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト５に沿ってカラー成分の色数のＡＩＯ（All In One）カートリッジが並べられた構成を備える。なお、ＡＩＯカートリッジとは、電子写真プロセス部を一体化したモジュールで、交換部品として扱えるようにしたものである。
中間転写ベルト５は、エンドレスのベルトで、ここでは反時計方向に（図１中、矢示にて示す）回転し、回転方向の上流側から順に、各カラー成分色のＡＩＯカートリッジ６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが配列され、所謂、タンデムタイプの構成をなす。
これら複数のＡＩＯカートリッジ６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの中、６Ｂｋはブラックの画像を、６Ｍはマゼンダの画像を、６Ｃはシアンの画像を、６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。
ただし、各ＡＩＯカートリッジは形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。したがって、以下の説明では、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋについて具体的に説明するが、他のＡＩＯカートリッジ６Ｍ、６Ｃ、６Ｙについては、後述するＡＩＯカートリッジ６Ｂｋの説明を参照することとし、説明を省略する。
【００１４】
中間転写ベルト５は、回転駆動される２次転写駆動ローラ７と転写ベルトテンションローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトである。２次転写駆動ローラ７は、不図示の駆動モータにより回転駆動され、この駆動モータと、２次転写駆動ローラ７と、転写ベルトテンションローラ８とが、中間転写ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。
電子写真プロセス部としてのＡＩＯカートリッジ６Ｂｋは、ドラム外周を感光面とした感光体９Ｂｋ、この感光体９Ｂｋの周囲に配置された帯電器１０Ｂｋ、露光器１１、現像器１２Ｂｋ、クリーナーブレード１３Ｂｋ、等から構成されている。
露光器１１は、各ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが形成するカラー成分色に対応する露光光であるレーザ光１４Ｂｋ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｙを照射するように構成されている。
【００１５】
画像形成に際し、感光体９Ｂｋの外周感光面は、暗中にて帯電器１０Ｂｋにより一様に帯電された後、ブラック画像に対応した画像データで点灯制御されるレーザ光源を有する露光器１１から射出するレーザ光１４Ｂｋにより露光され、外周感光面に静電潜像が形成される。現像器１２Ｂｋは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化する、即ち、感光体９Ｂｋ上にブラックのトナー画像を形成する。
この形成されたトナー画像は、感光体９Ｂｋと中間転写ベルト５とが接する位置（１次転写位置）で、１次転写ローラ１５Ｂｋの働きにより中間転写ベルト５上に転写される。この転写により、中間転写ベルト５上にブラックのトナーによる画像が形成される。
トナー画像の転写が終了した感光体９Ｂｋは、外周面に残留した不要なトナーをクリーナーブレード１３Ｂｋにより払拭された後、次の画像形成のために待機する。
以上のようにして、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋでブラックのトナー画像は、中間転写ベルト５によって次のＡＩＯカートリッジ６Ｍに搬送される。
【００１６】
ＡＩＯカートリッジ６Ｍでは、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体９Ｍ上にマゼンタのトナー画像を形成し、そのトナー画像は、中間転写ベルト５上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
中間転写ベルト５は、さらに下流のＡＩＯカートリッジ６Ｃ及び６Ｙへと次々に搬送され、同様の動作により、感光体９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、中間転写ベルト５上に重畳されて転写される。こうして、中間転写ベルト５上にフルカラーの画像が形成される。このフルカラーの重ね合わされた画像が形成された中間転写ベルト５は、２次転写ローラ１６の位置まで搬送される。
なお画像形成に際して、ブラックのみの印刷の場合は１次転写ローラ１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙは、それぞれ感光体９Ｍ、９Ｃ、９Ｙから離間された位置に退避し、前述の画像形成プロセスをブラックの場合のみ行なう。
【００１７】
画像形成時の用紙搬送動作の際、給紙トレイ１に収納された印刷用紙（以下、単に「用紙」という）４は、上のものから給紙ローラ２を反時計回りに回転駆動することにより順に送り出され、レジストローラ３の位置にて待機する。
レジストローラ３の駆動開始は、中間転写ベルト５により搬送されるトナー画像と２次転写ローラ１６上で、トナー画像と用紙４の位置が重なり合うタイミングで行なわれる。この時、レジストローラ３は反時計方向に回転駆動することで用紙４を送り出す。
【００１８】
レジストローラ３にて送り出された用紙４は、２次転写ローラ１６にて中間転写ベルト５上のトナー画像を用紙４に転写した後、定着器１７（後記で詳述）にてトナー画像を熱および圧力にて定着し、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ１８にて画像形成装置１００の外部に排紙される。
両面印刷を行なう場合は、用紙４が排紙ローラ１８を通過する手前で、排紙ローラ１８を時計回りに回転駆動し、用紙４を両面搬送経路２２に搬送する。両面搬送経路２２に搬送された用紙４は両面ローラ１９を経由し、再びレジストローラ３まで搬送される。レジストローラ３に到達した用紙４は再びレジストローラ３から再給紙され、２次転写ローラ１６にて先ほどと逆側の用紙面にトナー画像を転写後、定着器１７にてトナー画像を熱および圧力にて定着し、反時計回りに回転駆動された排紙ローラ１８にて画像形成装置の外部に排紙される。
【００１９】
〈定着器の構成〉
図１の画像形成装置１００の全体構成に示した定着器１７について、説明を加える。
図２は、図１のカラー画像形成装置１００に装備した定着器１７の構成を示す図である。
図２に示すように、定着器１７は、定着ローラ２７、加圧ローラ２８、前記定着ローラ２７内に設けた加熱用のヒータ２９，３０及び定着ローラ２７の表面に設けた温度を検出するサーミスタ３１を有する。なお、加熱用のヒータ２９，３０は、ＡＣヒータ２９とＤＣヒータ３０の２要素よりなる。
定着ローラ２７と加圧ローラ２８とは、圧接した状態で回転可能であり、定着ローラ２７と加圧ローラ２８を回転させることにより、定着ローラ２７内のヒータ２９，３０で発生する熱を加圧ローラ２８に供給し温めて、用紙上のトナーを定着しながら、図２中の矢印の方向に用紙を搬送する。
【００２０】
ヒータ２９，３０は、サーミスタ３１が検出した温度に応じて前記定着ローラ２７の表面温度が目標温度になるように点灯／消灯（オン／オフ）制御される。前記目標温度は、印刷要求時には定着に最適な温度を設定するほか、省電力動作においても、待機温度（目標温度）を保つようにヒータ２９，３０のオン／オフ制御を行う。
なお、本実施形態では、後述するように、商用電源から補助電源への電源切り替え制御における切り替えタイミングを、定着器１７の温度に応じて変更する。このためにも、定着ローラ２７の表面に設けた温度を検出するサーミスタ３１の検出結果が利用される。
【００２１】
［ＤＣ電源供給制御系の構成］
上記画像形成装置１（図１）におけるＤＣ電源の供給制御をする制御系（以下「ＤＣ電源供給制御系」という）の構成について説明する。
図３は、本実施形態の画像形成装置に係るＤＣ電源供給制御系の概略構成を示すブロック図である。なお、図３中における電源線は、信号線よりも太目の線（例えば、商用電源３２から伸びる線）で表している。
図３に実施形態として示すＤＣ電源供給制御系は、画像形成装置全体の制御を司るメインコントローラとしての制御部４０が構成する制御系の一部をなし、商用電源のＡＣから各負荷で使用する電源であるＤＣへ変換し、供給する電源回路、ＤＣ電源の供給を受ける補助電源としての蓄電手段、負荷を構成要素として有する。よって、ＤＣ電源供給制御系の制御動作には、補助電源に係る切り替え制御を含む。
【００２２】
ＤＣ電源供給制御系は、図３に示すように、電源回路部３３、補助電源部５０、制御部４０、各種センサ４７、定着部４９の各要素を有する。
なお、制御部４０は、メインコントローラとして機能するので、上記各要素のほか、操作パネル６０、画像形成部４８及び用紙搬送部４６を制御下におき、印刷ジョブを受付けてから印刷を終了するまでのジョブを管理し、また印刷ジョブの無いときに省エネモードへ移行して印刷ジョブの発生に対応する省電力動作等の機器の動作を管理する。
【００２３】
電源回路部３３は、商用電源３２を制御信号によりＯＮ／ＯＦＦするＡＣ入力開閉部３５と、ＡＣ入力開閉部３５を通し入力されるＡＣ電源（以下単に「ＡＣ」ともいう）をＤＣ生成回路部３６等のＡＣを用いる各負荷に出力するＡＣ回路部３４と、ＡＣ回路部３４を通し入力されるＡＣから負荷で用いるＤＣ電源（以下単に「ＤＣ」ともいう）を生成するＤＣ生成回路部３６と、ＤＣ生成回路部３６で生成したＤＣを制御部４０等のＤＣを用いる各負荷に出力するＤＣ出力部３７と、ＤＣ出力部３７を通して入力されるＤＣを制御信号によりＯＮ／ＯＦＦし補助電源部５０へ出力するＤＣ出力開閉部３８と、ＤＣ出力部３７を通して入力されるＤＣを制御信号によりＯＮ／ＯＦＦし定着部４９へ出力する定着用出力開閉部３９を構成要素として有する。
【００２４】
補助電源部５０は、蓄電手段としてのキャパシタなどの蓄電素子よりなり、電源回路部３３のＤＣ出力開閉部３８を通して入力されるＤＣを充電に用いる。なお、本実施形態に用いる蓄電手段としてのキャパシタは、大容量電力を蓄積することが望ましく、キャパシタバンクが好適である。キャパシタバンクは、電気二重層コンデンサよりなる蓄電セル複数個を直列に接続した構成で、本実施形態の動作に適応する性能を有する。
また、補助電源部５０は、出力側に制御信号によりＯＮ／ＯＦＦし、放電によりＤＣを制御部４０及び定着部４９へ出力する出力開閉部５１を有する。なお、この実施形態では、一つの出力開閉部５１により制御部４０及び定着部４９への出力をＯＮ／ＯＦＦしているが、制御部４０、定着部４９それぞれに出力開閉部を設けてもよい。また、補助電源部５０の充電電圧を検出する電圧検出部５２を設け、検出結果をキャパシタなどの蓄電素子の動作を管理し、制御を行う制御部４０に通知する。
【００２５】
制御部４０は、メインコントローラとして機能する。本実施形態では、制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４３、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４１、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）４４、外部Ｉ／Ｆ４５の各要素で構成するコンピュータをハードウェアとして有する。
ＲＯＭ４２には、本実施形態に係るＤＣ電源供給制御等の電源制御を実現するためのプログラムを含め、画像形成装置１００が持つ機能を実現するためのプログラムが格納され、ＣＰＵ４３はＲＯＭ４２に格納された前記プログラムを読み取って実行する。ＲＡＭ４１は、プログラムを実行するときに必要なデータを格納するためのワークメモリとして使用される。
【００２６】
また、制御部４０は、外部Ｉ／Ｆ４５を介して、制御の対象とする動作部である、上述のＤＣ電源供給制御に係る電源回路部３３、補助電源部５０、定着部４９のサーミスタ及び補助電源部５０の電圧検出部５２、並びに用紙搬送部４６、各種センサ４７、画像形成部４８及び操作パネル６０との制御データ（信号）等のデータ交換を行う。なお、ＤＣ電源供給制御の制御動作については、後記で制御手順を示すフロー図をもとに詳述する。また、制御部４０は、ホスト装置とデータ交換を行うための手段として、図示していないが、ネットワークＩ／Ｆを有していてもよい。
ＡＳＩＣ４４は、外部Ｉ／Ｆ４５を介して制御対象の動作部を制御するために必要なデータ（信号）を生成する。
【００２７】
定着部４９は、図３に示したように、ＤＣ電源で駆動するＤＣヒータ３０（図２）を有しており、このヒータへは、補助電源部５０と電源回路部３３のどちらからも電源が供給可能であり、制御部４０により電源供給が制御される。
画像形成部４８は、図１に示した電子写真方式で用紙に転写する画像を形成する手段であり、制御部４０により動作が制御される。
用紙搬送部４６は、トレイから用紙を給紙し、機外へ用紙を搬送する手段であり、制御部４０により動作が制御される。
【００２８】
次に、上記ＤＣ電源供給制御系（図３）が省電力を意図して行う動作の実施形態について、説明する。
ＤＣ電源供給制御系を上述の構成とし、制御部４０からの制御により、商用電源３２から変換したＤＣを負荷へ直接供給する状態から補助電源部５０に蓄電した電源を供給する状態へＤＣ電源を切り替えるタイミング及び商用電源３２から変換したＤＣによって補助電源部５０の蓄電を行うタイミングを選ぶことができるので、高い変換効率のときに補助電源の蓄電手段に充電した電力を低い変換効率のときに使用することが可能になり、意図した省電力化が可能になる。
【００２９】
ここで、商用電源３２のＡＣから負荷で用いるＤＣを生成するＤＣ生成回路部３６における変換効率について説明する。
図４は、ＤＣ生成回路部３６のＡＣ／ＤＣ変換における電力と変換効率の関係の１例を示す線図である。図４の線図は、定格出力Ｗｒに達しない低電力で出力するときには、変換効率は１００％より低く、出力電力が大きくなるに連れて単純に変換効率が上がり、定格出力Ｗｒで１００％となる、同図示の曲線で表される関係であることを示している。
よって、定着部４９や制御部４０で必要とされる電力が大きい時（図４中、Ｗ１にて示す）と、小さい時（図４中、Ｗ２にて示す）で比較した場合、Ｗ１の時のほうが変換の効率が高く、電力を効率的に蓄えることができる。そのため、使用電力がＷ１の時に蓄えた電力を使用電力がＷ２の時の動作に用いることで、全体として電力の損失を少なくし、省電力が図れる。
【００３０】
上記の省電力を意図して行うＤＣ電源の切り替えは、本実施形態では、印刷ジョブを終了し、処理すべき印刷ジョブがなくなったときに遷移する省エネモードへの移行時とし、移行の際に行う立ち下げ処理を、商用電源３２から直接供給されていたＤＣから補助電源部５０の蓄電されたＤＣに電源を切り替え、切り替えた電源を用いて行う。
即ち、使用電力が少なくて済む省エネモードへ移行するための立ち下げ処理を開始するタイミングで、商用電源３２の供給停止の制御を行うとともに、補助電源部５０に蓄電された電力を放電することにより供給される電源により制御動作を維持する電源切り替え制御を行う。
なお、上記省エネモードは、例えば、印刷ジョブがなくなり、定着温度を下げた状態で待機する状態もしくはさらに定着温度を下げてスリープ（休眠）する状態をとる動作モードである。
【００３１】
したがって、本実施形態は、継続する印刷ジョブの有無を判断し、無いと判断したときに基本的には商用電源ＯＦＦをするので、そのときから省エネモードが始まっている。つまり、商用電源３２のみが供給されるＡＣヒータ２９（図２）等の動作部は駆動を停止する。
また、印刷ジョブが無いので、ＤＣ電源を必要とする画像形成部４８や用紙搬送部４６等で用いる駆動モータ（不図示）への電源供給は行われていないので、ＤＣの使用電力が少ない状態となっている。
よって、この時期をとらえて、上述のＤＣ電源の切り替えを行い、切り替えた補助電源部５０に蓄電された電力により立ち下げ処理を行い、その電源のまま省エネモードの動作を保ち続けることになる。
【００３２】
ここで、省エネモードへの移行時に制御部４０が行うＤＣ電源の切り替え等の上述の動作の手順をフロー図により説明する。
以下には、［実施形態１］として基本動作手順を、また、［実施形態２］〜［実施形態４］として、［実施形態１］の基本動作手順に付加条件を考慮した実施形態を示す。
【００３３】
［実施形態１］
本実施形態は、制御部４０が省エネモードへの移行時に基本動作として行う、商用電源ＯＦＦ・ＤＣ電源切り替え動作及び立ち下げ処理の手順を示すものである。
図５は、本実施形態において、制御部が省エネモードへの移行時に行う動作の手順を示すフロー図である。このフローは、メインコントローラとして機能する制御部４０が、省エネモードへの移行制御を行う際に、その一環として行う動作である。
【００３４】
図５のフローによると、先ず印刷の終了を確認する（ステップＳ１０１）。この確認は、例えば、処理中の印刷ジョブにおける最終紙、即ち、ページ単位で順に画像形成プロセスを経て処理される印刷ジョブが途切れた状態になるとき最後に処理される用紙が、２次転写ローラ１６を抜けたか否かを確認することによる。最終紙の２次転写ローラ１６の通過は、このローラの出口に設けた用紙有無の検知センサ（図３の各種センサ４７の１つ）の出力により用紙の通過を知り、通過時における後続する印刷ジョブの有無を調べることにより判断することができる。
ステップＳ１０１で印刷の終了が確認できなければ、つまり、未処理部分があれば（ステップＳ１０１-NO）、引き続き印刷を行うので、直ちにこのフローを抜ける。
【００３５】
ステップＳ１０１で印刷の終了が確認できれば（ステップＳ１０１-YES）、印刷終了後に電源を今までの商用電源から補助電源に切り替える（ステップＳ１０２）。
この電源の切り替えは、電源回路部３３のＡＣ入力開閉部３５を開き、商用電源３２の供給を停止（商用電源ＯＦＦ）することで、これまでＤＣ出力部３７を通して行っていた負荷（制御部４０、定着部４９）へのＤＣ電源の供給を止め、また、同時に補助電源部５０の出力開閉部５１を閉じ、補助電源部５０のキャパシタからの放電を行い、蓄電したＤＣを前記負荷に供給することで、ＤＣ電源の切り替えを行う。
【００３６】
次に、ＤＣ電源の切り替えにより補助電源部５０から供給される電力を用いて、省エネモードへ移行するときに行う立ち下げ処理の動作を実行する（ステップＳ１０３）。なお、省エネモードへ移行時に行う立ち下げ処理そのものは、既存の技術であり、ここでは詳述しないが、例えば、スリープ状態をとる省エネモードとして、制御部の全部或いは一部の電源供給を停止する動作を行う場合、省エネモードからの復帰時に現状を再現するために、移行直前の機器の設定等の情報を一旦不揮発性の記憶手段に保存する処理等を行う。
立ち下げ処理を済ませて、このフローによる処理を終了する。
上記のように、図５のフローの処理手順を行うことにより、負荷において大きな電力を必要とし、変換効率の高いときに蓄えた電力を、小さな電力しか必要としない電源供給状態で行う立ち下げ処理の動作に用いるように、ＤＣ電源を切り替える制御を行うことで、全体として電力の損失を少なくし、省電力化を図ることができる。
【００３７】
［実施形態２］
この実施形態は、商用電源をＯＦＦし省エネモードへ移行する際に行う上記［実施形態１］の基本手順において、ＤＣ電源切り替え制御を行うタイミングを早めることを可能にする手順を付加した実施形態である。
ここでは、切り替え判定条件として、下記（１）〜（５）を採用し、この判定条件が満たされれば、早期に切り替えを行う。
（１）  判定の対象とする印刷ジョブは、後に印刷ジョブが続いていない、即ち、途切れた状態となるジョブ（以下、「最終ジョブ」という）であることを条件とする。
（２）〜（４）の条件はいずれも、温度検出手段（サーミスタ３１（図２））によって検出された定着器１７の現在温度と最終ジョブに係る要素との関係である。前記要素は、定着器１７の温度に影響する要素であり、定着器１７のヒータを切った状態を続けても、定着に必要な温度を保った状態で印刷ジョブを終了できることを予測するためのデータを提供する要素である。
【００３８】
（２）  最終ジョブに係る要素である用紙紙種と使用枚数との関係、即ち所定範囲内の紙種と使用枚数であることを条件とする。
（３）  最終ジョブに係る要素である用紙サイズとの関係、即ち所定範囲内の用紙サイズであることを条件とする。
（４）  最終ジョブに係る要素である画像情報との関係、即ち所定範囲内の画像情報を有することを条件とする。なお、前記画像情報は、画像形成に用いる画像データの内容や画像形成条件であり、例えば、カラー／モノクロ（黒）画像の種別、解像度、濃度、画素ドット数がここで参照される情報である。
（５）  上記（１）〜（４）に加え、定着器１７の温度に影響する要素として、現在の環境温度を条件とする。環境温度が低いと定着器１７の温度が速く低下するので、この点を考慮する。なお、環境温度を検出する手段が必要になるが、この種の機器においては、機器を管理するために環境温度を監視する機能を備えている場合もあり、この監視データを利用することができる。
【００３９】
図６は、本実施形態において、制御部が省エネモードへの移行時に行う動作の手順を示すフロー図である。このフローは、メインコントローラとして機能する制御部４０が、省エネモードへの移行制御を行う際に、その一環として行う動作である。
図６のフローによると、ＤＣ電源切り替え制御を行うか否かを判定する手順を行う前に現行の印刷ジョブの状態を確認する。その手順として、先ず、受付けた印刷ジョブがあるか、即ち印刷中であるか否かを確認する（ステップＳ２０１）。
ここで、印刷中のジョブがあれば（ステップＳ２０１-YES）、次に複数の印刷ジョブが未処理で待機している場合もあるので、後段の判定処理の対象となる最終ジョブであるか否かを、ジョブの受信完了をチェックすることで確認する（ステップＳ２０２）。
【００４０】
ステップＳ２０２で最終ジョブであることが確認できれば（ステップＳ２０２-YES）、次に、定着器１７の温度制御が、処理中の最終印刷ジョブに対して定められた制御条件の下で行われる温度制御であるか否かを確認する（ステップＳ２０３）。
ここで、最終印刷ジョブに対する条件の下に行う温度制御であることが確認できれば（ステップＳ２０３-YES）、ＤＣ電源切り替え制御を行うか否かを判定するステップＳ２０４以降の手順に進む。
なお、ステップＳ２０１、Ｓ２０２及びＳ２０３で、判定処理の対象とならないジョブもしくは判定処理の対象とすべき条件を満たさないジョブである場合（ステップＳ２０１-NO，Ｓ２０２-NO，Ｓ２０３-NO）、直ちにこのフローによる処理を終了する。
【００４１】
ＤＣ電源切り替え制御を行うか否かを判定する処理の始めに、定着器１７の現在温度として、定着器１７に設けたサーミスタ３１が検出した温度をサーミスタ３１から取得する（ステップＳ２０４）。
次いで、最終ジョブの紙種と印刷枚数を取得する（ステップＳ２０５）。
次いで、画像形成装置１００の現在の環境温度を、環境温度を検出するために装備したセンサ（不図示）から取得する（ステップＳ２０６）。
次いで、最終ジョブの用紙サイズを取得する（ステップＳ２０７）。
次いで、最終ジョブの画像情報を取得する（ステップＳ２０８）。
なお、最終ジョブの紙種と印刷枚数、用紙サイズ及び画像情報は、制御部４０自身がジョブを管理する機能を持ち、ジョブに設定された処理条件もしくは動作条件を管理情報として保管しているので、この情報を参照する。また、画像情報の中には、画像データを解析することにより得られる情報もあり、この場合には、必要とする解析機能を備え、解析結果を予め管理情報として求めておくとよい。
【００４２】
ステップＳ２０４〜Ｓ２０８によって、切り替え判定条件として説明した上述の（１）〜（４）の条件を確認するための情報を取得したので、ここで、これらの情報に基づき、定着器１７のヒータを切り続ける制御条件の下で、最終ジョブが処理できるか否かを判断する（ステップＳ２０９）。
ステップＳ２０９の判断の結果、ヒータを切り続ける制御条件の下で、最終ジョブが処理できる場合（ステップＳ２０９−YES）、電源切り替え制御を行う条件を満たすので、商用電源から補助電源へのＤＣ電源切り替えを行う（ステップＳ２１０）。なお、ここで行うＤＣ電源切り替えは、図５のステップＳ１０２で説明したとおりの動作を行う。
【００４３】
ここで、上記ステップＳ２０９で行う、ヒータを切り続ける制御条件の下で、最終ジョブが処理できる、つまり電源切り替え条件が成立するか否かを判断する処理の処理例を示す。
〈条件が成立する例〉
（ａ）ステップＳ２０４で検出された定着器の現在温度Ｔ２［℃］：１８０℃
（ｂ）ステップＳ２０５〜Ｓ２０８で定着器の温度に影響する最終ジョブに係る要素として取得した、最終ジョブの用紙の紙種、現在の環境温度、最終ジョブの用紙サイズ、最終ジョブの画像情報に基づいて算出した温度Ｔ１［℃］：１６０℃
（ｃ）１枚通紙時の定着器における下降温度Ｔ３［℃］：５℃
（ｄ）ステップＳ２０５で取得した印刷枚数ｎ［枚］：３枚
とすると、これらの変量、Ｔ２［℃］、Ｔ１［℃］、Ｔ３［℃］及びｎ［枚］の間において以下の条件式、
Ｔ３×ｎ  ≦  Ｔ２−Ｔ１
が成り立つ場合、電源切り替え条件が成立する。つまり、この条件式が成立すれば、ヒータを切り続けてｎ［枚］印刷した後でも、Ｔ１［℃］よりも定着器の温度が低下せず、全ての枚数の印刷を完了することができることを意味する。
【００４４】
なお、上記Ｔ１［℃］及びＴ３［℃］は、実験等を行うことにより得られる経験値に基づいて求められた関係式に現行のジョブの情報を適用することで算出することができる。用紙の紙種は定着目標温度という形で定着器の温度と関係付ける量で表され、また、画像情報は、例えば、画素のドットカウントにより定着器の温度と関係付ける量で表される。
上記（ａ）〜（ｄ）それぞれの末尾に示した数値、即ち、
Ｔ２［℃］：１８０℃
Ｔ１［℃］：１６０℃
Ｔ３［℃］：５℃
ｎ［枚］：３枚
によって表される状態は、上記条件式の左辺：Ｔ３×ｎ＝１５、右辺：Ｔ２−Ｔ１＝２０となり、上記条件式が成立、即ち電源切り替え条件が成立する。よって、ステップＳ２１０で商用電源から補助電源へのＤＣ電源切り替えを行う。
【００４５】
〈条件が成立しない例〉
上記の成立する例に対し、上記（ａ）〜（ｄ）それぞれの数値が、
Ｔ２［℃］：１８０℃
Ｔ１［℃］：１６０℃
Ｔ３［℃］：５℃
ｎ［枚］：５枚
によって表される状態では、上記条件式の左辺：Ｔ３×ｎ＝２５、右辺：Ｔ２−Ｔ１＝２０となり、上記条件式が成立しない、即ち電源切り替え条件が不成立となる。この例は、上記の成立例と比べ、印刷枚数ｎ［枚］が３枚から５枚に増えたために、５枚印刷したとすると、４枚目以上でＴ１「℃」よりも定着器の温度が低下していまい、正常な印刷が可能ではない、と予測される。よって、ステップＳ２１０のＤＣ電源切り替えを行わず、このフローによる処理を終了する。
【００４６】
ステップＳ２１０で商用電源から補助電源へのＤＣ電源切り替えを行った後、印刷の終了を確認する（ステップＳ２１１）。
ステップＳ２１１では、ＤＣ電源切り替えを行った後、ヒータを切り続ける制御条件の下に低電力動作で最終ジョブの印刷を行っているので、印刷の終了が確認できなくてもループ処理によって、印刷の終了を確認するまで、処理を繰り返す。
印刷終了の確認は、例えば、処理中の印刷ジョブにおける最終紙、即ち、ページ単位で順に画像形成プロセスを経て処理される印刷ジョブが途切れた状態になるとき最後に処理される用紙が、２次転写ローラ１６を抜けたか否かを確認することによる。
【００４７】
ステップＳ２１１で印刷の終了が確認できれば（ステップＳ２１１−YES）、省エネモードヘ移行するときに行う立ち下げ処理の動作を実行する（ステップＳ２１２）。このときの動作も、引き続いて補助電源部５０から供給されるＤＣ電源を用いて行う。なお、省エネモードヘ移行時に行う立ち下げ処理そのものは、既存の技術であり、ここでは詳述しないが、例えば、スリープ状態をとる省エネモードとして、制御部の全部或いは一部の電源供給を停止する動作を行う場合、省エネモードからの復帰時に現状を再現するために、移行直前の機器の設定等の情報を一旦不揮発性の記憶手段に保存する処理等を行う。
立ち下げ処理を済ませて、このフローによる処理を終了する。
【００４８】
上記のように、図６のフローの処理手順を行うことにより、図５のフローにおけると同様に、全体として電力の損失を少なくし、省電力化を図ることができる。また、定着器１７のヒータを切り続ける制御条件で最終ジョブを処理可能であることが予測できる場合に、ＤＣ電源の切り替えを行うようにし、補助電源からの電力供給を早めることで、更なる省電力化に繋がる。
【００４９】
［実施形態３］
この実施形態は、上述のＤＣ電源切り替え制御機能をユーザーの意思により有効にするか、無効にするかを選ぶことができるようにする。
上述のＤＣ電源切り替え制御機能は、先に説明したように、省電力効果が得られるが、常にこの機能を働かせていると、印刷終了時に補助電源のキャパシタからの電源で立ち下げ処理の動作を行うことになり、蓄電量が限られていることから、機器の使用状況等によっては、必ずしも電源が確保できなくなることが考えられる。もし、電源が確保できなくなった場合、修復する機能を働かせることになるが、状況によっては、安定性を損なう結果に繋がる可能性がある。
【００５０】
そこで、このような場合に対応することを可能にする手段として、ＤＣ電源切り替え制御機能の有効／無効を設定できるようにし、設定に従った動作が得られるようにする。
ＤＣ電源切り替え制御機能の有効／無効の設定は、操作パネル６０からのユーザーの設定操作を受付けることにより実施する。
制御部４０側では、操作パネル６０で受付けた有効／無効の設定条件をＤＣ電源切り替え制御の動作に反映させる。
【００５１】
図７は、本実施形態において、制御部が省エネモードヘの移行時に行う動作の手順を示すフロー図である。このフローは、上記［実施形態１］の基本手順（図５）において、ＤＣ電源切り替え制御機能の有効／無効の設定条件を反映させる手順を付加した実施形態である。
図７のフローは、メインコントローラとして機能する制御部４０が、省エネモードヘの移行制御を行う際に、その一環として行う動作である。
図７のフローによると、先ず、省エネモードヘの移行制御を行う際に、実行する立ち下げ処理にＤＣ電源切り替え制御機能を働かせるか否か、即ち当該機能の有効／無効の設定の確認をする（ステップＳ３０１）。ＤＣ電源切り替え制御機能の有効／無効の確認は、制御部４０自身が機器を管理する機能を持っており、操作パネル６０を通して機器に設定された当該機能の設定を管理情報として保管しているので、この情報を参照することにより行うことができる。
【００５２】
ステップＳ３０１でＤＣ電源切り替え制御機能を無効にすることを確認した場合（ステップＳ３０１−NO）、直ちにこのフローを抜ける。
他方、ステップＳ３０１でＤＣ電源切り替え制御機能を有効にすることを確認した場合（ステップＳ３０１−YES）、次の印刷の終了を確認するステップＳ３０２へ進め、このステップ以降のＤＣ電源切り替え制御機能を働かせた本フローの処理を続ける。
なお、ステップＳ３０２以降、フローを終了するまでの手順は、上記［実施形態１］の基本手順（図５）において記載した説明と同じである。よって、上記説明を参照することとし、ここでは記載を省略する。
【００５３】
上記のように、図７のフローの処理手順を行うことにより、ＤＣ電源切り替え制御機能を有効に設定すれば、図５のフローにおけると同様に、全体として電力の損失を少なくし、省電力化を図ることができる。また、ＤＣ電源切り替え糾御機能を無効に設定すれば、状況によっては、安定性を損なう結果に繋がる可能性のある補助電源の蓄電不足を懸念することがなくなる。
【００５４】
［実施形態４］
この実施形態は、上述のＤＣ電源切り替え制御機能が意図した通りに働かなくなる可能性が補助電源の蓄電不足により生じることへの対応を可能とした実施形態である。
上述のＤＣ電源切り替え制御機能は、先に説明したように、省電力効果が得られるが、立ち下げ処理の動作に用いる補助電源のキャパシタは、機器の使用状況等によっては、必ずしも１００％の蓄電量が確保できるとは限らない。もし、電源が確保できなくなった場合、修復する機能を働かせることになるが、状況によっては、安定性を損なう結果に繋がる可能性がある。
【００５５】
そこで、このような場合に対応することを可能にする手段として、補助電源として利用するキャパシタの電圧を検出することで、未然に蓄電不足により立ち下げ処理の動作ができなくなる状況に陥ることを回避することで、安定した動作が得られるようにする。
補助電源として利用するキャパシタの電圧は、補助電源部５０に設けた電圧検出部５２により検出する。
制御部４０側では、電圧検出部５２の検出結果を取得し、ＤＣ電源切り替え制御の動作に反映させる。
【００５６】
図８は、本実施形態において、制御部が省エネモードヘの移行時に行う動作の手順を示すフロー図である。このフローは、上記［実施形態１］の基本手順（図５）において、補助電源として利用するキャパシタの検出電圧を動作に反映させる手順を付加した実施形態である。
図８のフローは、メインコントローラとして機能する制御部４０が、省エネモードヘの移行制御を行う際に、その一環として行う動作である。
図８のフローによると、先ず、図５の基本手順で行ったと同様に、印刷の終了を確認する（ステップＳ４０１）。
ここで、印刷の終了が確認できれば（ステップＳ４０１−YES）、次に、補助電源部５０に設けた電圧検出部５２により検出された補助電源部５０のキャパシタの電圧を取得する（ステップＳ４０２）。
次いで、取得した電圧が、補助電源を用いて行う立ち下げ処理等の動作に必要な蓄電量に当たる所定の電圧以上であり、十分足りるか否かを確認する（ステップＳ４０３）。
【００５７】
ステップＳ４０３で必要な蓄電量に当たる所定の電圧以上あることが確認できない場合（ステップＳ４０３−NO）、直ちにこのフローを抜ける。
他方、ステップＳ４０３で必要な蓄電量に当たる所定の電圧以上あることが確認できた場合（ステップＳ４０３−YES）、次の「商用電源から補助電源への切り替え」のステップＳ４０４へ進め、このステップ以降のＤＣ電源切り替え制御機能を働かせた本フローの処理を続ける。
なお、ステップＳ４０４以降、フローを終了するまでの手順は、上記［実施形態１］の基本手順（図５）において記載した説明と同じである。よって、上記説明を参照することとし、ここでは記載を省略する。
【００５８】
上記のように、図８のフローの処理手順を行うことにより、補助電源に十分な蓄電量があれば、ＤＣ電源切り替え制御機能を働かせた本フローの処理を安定して行い、図５のフローにおけると同様に、全体として電力の損失を少なくし、省電力化を図ることができる。
また、補助電源に十分な蓄電量がなければ、ＤＣ電源切り替え制御機能を働かせた本フローの処理を行わないので、安定性を損なう結果に繋がる可能性のある動作を懸念することがなくなる。
【符号の説明】
【００５９】
６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｂｋ・・ＡＩＯカートリッジ、９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋ・・感光体、５・・中間転写ベルト、４・・用紙、１７・・定着器、２７・・定着ローラ、３１・・サーミスタ、３２・・商用電源、３３・・電源回路部、４０・・制御部、４３・・ＣＰＵ、４５・・外部Ｉ／Ｆ、４７・・各種センサ、４８・・画像形成部、４９・・定着部、５０・・補助電源部、６０・・操作パネル、１００・・画像形成装置。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６０】
【特許文献１】特許第４３３６３１８号公報
【図１】
2013003257.tif 000003
【図２】
2013003257.tif 000004
【図３】
2013003257.tif 000005
【図４】
2013003257.tif 000006
【図５】
2013003257.tif 000007
【図６】
2013003257.tif 000008
【図７】
2013003257.tif 000009
【図８】
2013003257.tif 000010