(57)【要約】【課題】発電手段からの電力を無駄にすることなく使用して、商用電源の電力消費を削減する。【解決手段】太陽光発電装置６０と、処理内容によって電力消費量が変動する処理部である定着装置４４、画像形成ユニット４０と、処理部への電力の供給元を太陽光発電装置６０、又は商用電源７０に切り替える電源切替部１００と、太陽光発電装置６０の出力電力値Ｗを取得する電流電圧検出装置９０と、出力電力値Ｗと予め定めた閾値Ｗｔｈとの比較結果に基づいて電源切替部１００を駆動すると共に、出力電力値Ｗの時間の経過に応じた変化量を検出して、出力電力値Ｗの変化量及び定着装置４４、画像形成ユニット４０の処理内容で決定される係数に基づいて閾値Ｗｔｈを変更する制御部１４０、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電手段と、
処理内容によって電力消費量が変動する処理部と、
前記処理部への電力の供給元を前記発電手段、又は商用電源に切り替える電源切替部と、
前記発電手段の出力電力値を取得する電力値検出部と、
前記出力電力値と予め定めた閾値との比較結果に基づいて、前記電源切替部を駆動する切替手段駆動部と、
前記出力電力値の時間の経過に応じた変化量を検出する変化量検出部と、
前記変化量及び前記処理部の処理内容で決定される係数に基づいて、前記閾値を変更する閾値設定手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記処理部は、電子写真式画像形成プロセスに用いる定着装置であり、
前記定着装置の温度を検出する温度検出部を備え、
前記切替手段駆動部は、前記温度検出部が検出した前記定着装置の温度と閾値との比較結果に基づいて前記電源切替部を駆動し、
前記閾値設定手段は、前記出力電力値の変化量と、前記定着装置の処理内容で決定される係数とに基づいて前記閾値を変更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３】
前記処理部が所定の点灯デューティでパルス制御されるハロゲンヒータを含み、
前記閾値設定手段は、前記ハロゲンヒータの点灯デューティで定まる係数を用いて前記閾値を決定することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記処理部がカラー又はモノクロでの画像形成を切り替えて行うものであり、
前記閾値設定手段は、前記カラーで画像形成を行うか、又は前記モノクロで画像形成を行うかで定まる係数を用いて前記閾値を決定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記処理部がトナー濃度を変更できるものであり、
前記閾値設定手段は、トナー濃度により決定される係数を用いることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記処理部が記録媒体のサイズを設定可能なものであり、
前記閾値設定手段は、前記記録媒体のサイズに基づいて定まる係数を用いて前記閾値を決定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記処理部が記録媒体の厚さを設定できるものであり、
前記閾値設定手段は、前記厚さに基づいて定まる係数を用いて前記閾値を決定することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記処理部が残りの印刷枚数を認識するものであり、
前記閾値設定手段は、残りの印刷枚数に基づいて定まる係数を用いて前記閾値を決定することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記処理部が画像形成装置のオプション装置を含み、
前記閾値設定手段は、前記オプション装置の状態に基づいて定まる係数を用いて前記閾値を決定することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１記載の画像形成装置。
【請求項１０】
環境温度及び環境湿度の少なくとも一方を測定する手段を備え、
前記閾値設定手段は、測定した環境温度及び環境湿度で定まる係数の少なくとも一方の係数を用いて前記閾値を決定することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力消費の削減に好適な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式画像形成プロセスを利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらを組み合わせた複合機として、省エネルギー化を図るため、商用電源、太陽電池、蓄電装置を切り替えて駆動するものが知られている。
特許文献１には、省エネルギー化を図るため、商用電源、発電手段、及び発電手段からの電力を蓄えて画像形成装置に供給でき蓄電部、の３つの電源部を備え、発電手段の発電量に応じて、供給する電源部を切り替える画像形成装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１に記載の画像形成装置にあっては、発電手段から商用電源への切り替えが、発電手段の出力電力量、蓄電部における蓄電量で定まる一定の閾値によってのみ判断されている。このため、例えば画像形成装置が、連続印刷中において、印刷の終盤のジョブ中において発電手段の発電量が減少した場合には、商用電源へ切り替えを実施する。
この切り替えは、発電側の発電量が、定着不良を起こすことなく充分印刷を終えることが可能な状態である場合でもなされるため、発電手段の電力を充分に使用できず、商用電源での消費電力が増加してしまうといった問題があった。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、発電手段からの電力を可能な限り長く使用して、商用電源の電力消費を削減できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、発電手段と、処理内容によって電力消費量が変動する処理部と、前記処理部への電力の供給元を前記発電手段、又は商用電源に切り替える電源切替部と、前記発電手段の出力電力値を取得する電力値検出部と、前記出力電力値と予め定めた閾値との比較結果に基づいて前記電源切替部を駆動する切替手段駆動部と、前記出力電力値の時間の経過に応じた変化量を検出する変化量検出部と、前記変化量及び前記処理部の処理内容で決定される係数に基づいて前記閾値を変更する閾値設定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、発電手段からの電力を可能な限り長く使用して商用電源の電力消費を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置における電源切替制御系を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置の電源切替制御手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における各ジョブに対応する補正値を示す表で示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における片面印刷におけるカラー印刷とモノクロ印刷の補正値を説明する模式図である。
【図６】従来の画像形成装置の電源の切替制御における消費電力の変化を示すグラフ図であり、（ａ）は発電手段の出力電力を示すグラフ図、（ｂ）はカラー及びモノクロ印刷時の消費電力を示すグラフ図である。
【図７】本発明の実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における消費電力の変化を示すグラフ図であり、（ａ）は発電手段の出力電力を示すグラフ図、（ｂ）はカラー及びモノクロ印刷時の消費電力を示すグラフ図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における各ジョブに対応する補正値を示す表で示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における片面印刷におけるカラー印刷とモノクロ印刷の補正値を説明する模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における消費電力の変化を示すグラフ図であり、（ａ）は発電手段の出力電力を示すグラフ図、（ｂ）はカラー及びモノクロ印刷時の消費電力を示すグラフ図、（ｃ）はカラー及びモノクロ印刷時のデューティの変動を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
本発明は、発電手段からの電力を可能な限り長く使用して商用電源の電力消費を削減するために、以下の構成を有する。
すなわち、本発明の画像形成装置は、発電手段と、処理内容によって電力消費量が変動する処理部と、処理部への電力の供給元を発電手段、又は商用電源に切り替える電源切替部と、発電手段の出力電力値を取得する電力値検出部と、出力電力値と予め定めた閾値との比較結果に基づいて、電源切替部を駆動する切替手段駆動部と、出力電力値の時間の経過に応じた変化量を検出する変化量検出部と、変化量及び処理部の処理内容で決定される係数に基づいて、閾値を変更する閾値設定手段と、を備えることを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、発電手段からの電力を可能な限り長く使用して商用電源の電力消費を削減することができる。
上記の本発明の特徴に関して、以下、図面を用いて詳細に説明する。
【０００９】
まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略的な構成を示す断面図である。
画像形成装置１は、電子写真式画像形成プロセスを利用したデジタル複合機であり、複写機能と、プリンタ機能、及びファクシミリ機能等を有している。操作部のアプリケーション切り替えキーにより、複写機能、プリンタ機能、及びファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能となっている。複写機能を選択したときには複写モードとなり、プリンタ機能を選択したときにはプリンタモードとなり、ファクシミリモードを選択したときはファクシミリモードとなる。
【００１０】
画像形成装置１は、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１０と、画像読取装置２０と、書込ユニット３０と、画像形成部である画像形成ユニット４０と、キャパシタユニット５０と、を備える。
自動原稿搬送装置１０は、配置された原稿束から原稿を一枚ずつ画像読取装置２０に搬送する。画像読取装置２０は、自動原稿搬送装置１０から搬送された原稿を光学的に読み取り画像情報を出力する。書込ユニット３０は、画像読取装置２０からの画像情報に基づいて書込み光を画像形成ユニット４０に出力する。画像形成ユニット４０は感光体ドラム４１、現像装置４２、搬送ベルト４３、定着装置４４を備える。キャパシタユニット５０は蓄電部を構成する。
【００１１】
また、画像形成装置１には、発電手段である太陽光発電装置６０と商用電源７０とから電力が供給される。太陽光発電装置６０は画像形成装置１が配置された建物の屋根、屋上等に配置された太陽光発電パネル備え、この太陽光発電パネルからの電力が供給される。太陽光発電パネルは、太陽光を受光する発電セルを複数備え、発電セルに入射する太陽光の光量に応じて発電電力が変動する。
画像形成装置１は、太陽光発電装置６０及び商用電源７０からの電力によって駆動される。太陽光発電装置６０及び商用電源７０からの電力は、画像形成装置１の動作状態により切り替えられる。キャパシタユニット５０に充電された電力は、夜間等において太陽光発電装置６０における発電量が充分でないとき、画像形成装置１に供給される。
【００１２】
画像形成装置１は、複写モードにおいて、原稿束から原稿が自動原稿搬送装置１０により、順に画像読取装置２０に搬送され、画像情報が読み取られる。そして、読み取られた画像情報は、画像処理手段を介して書込ユニット３０により光情報に変換され、画像形成ユニット４０の感光体ドラム４１に書込み光として照射される。
感光体ドラム４１は、帯電器により一様に帯電された後に書込ユニット３０からの書込み光で露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム４１上の静電潜像は現像装置４２により現像されてトナー像となる。このトナー像は、搬送ベルト４３により転写紙に転写され、転写紙は、定着装置４４によりトナー像が定着され、排出される。
【００１３】
なお、図１では、画像形成装置１として、感光体ドラム４１を１つだけ配置したモノクロタイプのものを示したが、感光体ドラム４１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等のトナー像を形成する４つとし、各色を重ねて転写紙に転写するカラー画像形成装置とすることができる。
【００１４】
次に本実施形態に係る画像形成装置１における電源の切り替えの制御について説明する。
図２は本発明の実施形態に係る画像形成装置における電源の切替制御系を示すブロック図である。図１では、処理内容によって電力消費量が変動する処理部として、定着装置４４の定着ヒータ４４ａを例として示している。電力消費量が変動する処理部としては、定着装置４４の他、画像形成装置１がカラー画像形成装置の場合、カラー印刷（カラー画像形成）、モノクロ印刷（モノクロ画像形成）の違い、また、印刷枚数、用紙サイズ、用紙厚さ、トナー濃度により電力消費量が変動する画像形成ユニット４０、オプション装置がある。オプション装置としては、例えば後処理装置であるフィニッシャー、第２の排紙トレイとしての１ビントレイオプション、給紙部を増設する給紙バンク等がある。
【００１５】
この電力の切替制御系において、太陽光発電装置６０と、商用電源７０と、電源切替部（ＳＷ）で切り替えられて定着装置４４を駆動する。太陽光発電装置６０及び商用電源７０の出力は、それぞれ電源切替部１００の入力端子１００ａ、１００ｂに接続されている。また、電源切替部１００の出力端子１００ｃは、定着ヒータ駆動部４４ｂを介して定着ヒータ４４ａに接続されている。定着ヒータ４４ａには、温度検知部として温度検出手段１２０が配置され、温度が検出される。また、電源切替部１００からは、自動原稿搬送装置１０、画像読取装置２０、画像形成ユニット４０の他の装置にも電力が供給される。電源切替部１００を切替駆動することにより、定着ヒータ４４ａ等への電力供給元が太陽光発電装置６０又は商用電源７０に切り替えられる。
【００１６】
商用電源７０には、整流回路８０が接続され、商用電源７０からの交流電力が直流電力に変換される。また、太陽光発電装置６０からの電力は、電力値検出部である電流電圧検出装置９０によって出力電流及び電圧が測定される。更に、電流電圧検出装置９０と入力端子１００ｂとの間には、電流検出器１１０が配置され、電流が検出される。また、太陽光発電装置６０からの出力は、充電器１３０を介してキャパシタユニット５０に入力され、キャパシタユニット５０を充電する。
【００１７】
電源切替部１００は、切替手段駆動部である制御部１４０によって切り替えが制御される。電源切替部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４１と、メモリ１４２と、Ａ／Ｄコンバータ１４３と、を備える。
制御部１４０には、電流電圧検出装置９０で検出された電圧及び電流、電流検出器１１０で検出された電流、温度検出手段１２０からの温度が入力される。また、制御部１４０は、電源切替部１００の他、定着ヒータ駆動部４４ｂ、充電器１３０の制御を行う。更に、制御部１４０には、環境温度湿度検出手段１５０が接続され画像形成装置１の環境温度及び湿度を検出する。
【００１８】
電流電圧検出装置９０で検出した太陽光発電装置６０からの電流（Ｉ０）、電圧、及び電流検出器１１０で検出した定着ヒータ駆動部４４ｂのへ電流（Ｉ１）は、Ａ／Ｄコンバータ１４３でデジタル信号に変換されてＣＰＵ１４１に入力される。温度検出手段１２０は、定着部の温度を検出してＣＰＵ１４１に出力する。電源切替部１００は、これらの情報に基づいて定着ヒータ駆動部４４ｂに接続される電源を太陽光発電装置６０又は商用電源７０に切り替える。
この電源切替部１００による切り替えは、第１実施形態では、制御部１４０が、太陽光発電装置６０の出力電力値Ｗを閾値Ｗｔｈと比較して行う。一方、第２実施形態では、制御部１４０が温度検出手段１２０で検出した温度Ｔと閾値Ｔｔｈをと比較して行う。閾値Ｗｔｈ、閾値Ｔｔｈは、制御部１４０に入力される各処理部の動作状態により定まる係数に基づいてＣＰＵ１４１が演算によって決定する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
まず第１実施形態として、太陽光発電装置６０の出力電力値Ｗと閾値Ｗｔｈとを比較して制御する場合について説明する。
制御部１４０において、メモリ１４２には太陽光発電装置６０の出力電力の過去数回分のサンプリングデータや、閾値Ｗｔｈ、演算で使用する画像形成装置１のジョブ内容に応じた固定値（補正値）がテーブルとして格納されている。ＣＰＵ１４１は、メモリ１４２にアクセスし、補正値を取得する。ＣＰＵ１４１は、太陽光発電装置６０から取得した太陽光発電装置６０による電流（Ｉ０）及び電圧（Ｖ０）の検出結果から発電手段の出力電力値Ｗ（ｎ）を算出する。そして、メモリ１４２に記憶された補正値を用い、閾値Ｗｔｈの演算を行う。制御部１４０は、この閾値Ｗｔｈと出力電力値Ｗとを比較して電源切替部１００の駆動制御を行う。また、制御部１４０は、充電器１３０への電流（Ｉ２）の制御を行う。太陽光発電装置６０の余剰電力は、充電器１３０からキャパシタユニット５０に蓄電される。
【００２０】
第１実施形態における制御部１４０の電源切替部１００の切替制御について説明する。
本例では、太陽光発電装置６０の出力電力値Ｗを閾値Ｗｔｈと比較して電源切替部１００の切替の判定を行う。図３は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電源切替制御手順を示すフローチャートである。前提として制御部１４０は、電源切替部１００を駆動して、太陽光発電装置６０から定着ヒータ４４ａ等に電力を供給している。
まず、制御部１４０は、電流電圧検出装置９０から太陽光発電装置６０の出力電力値Ｗ（ｎ）を取得する（ステップＳ１）。次に制御部１４０は、過去に取得した出力電力値Ｗ（ｎ−１）、Ｗ（ｎ−２）及びＷ（ｎ）から、発電量の変化量ｄＷ（ｎ）／ｄｔを算出する（ステップＳ２）。これにより、制御部１４０は、出力電力値の時間の経過に応じた変化量を検出する変化量検出部の機能を実現している。更に、制御部１４０は、ｄＷ（ｎ）／ｄｔ及び各処理部のジョブの内容から、閾値Ｗｔｈを算出する（ステップＳ３）。
【００２１】
そして、制御部１４０は、Ｗ（ｎ）とＷｔｈとを比較し（ステップＳ４）、Ｗ（ｎ）＜Ｗｔｈと判定した場合（ステップＳ４のＹｅｓ）、制御部１４０は、発電手段の発電量が下がってきていると判定する。これにより、電源切替部１００を駆動して、定着ヒータ４４ａへの電力供給を太陽光発電装置６０から商用電源７０に切り替える（ステップＳ５）。
一方、Ｗ（ｎ）＞Ｗｔｈである場合は、制御部１４０は、太陽光発電装置６０で定着ヒータ４４ａを駆動することに問題がないとして、ステップＳ１に戻る（ステップＳ４のＮｏ）。
【００２２】
ここで、制御部１４０におけるＣＰＵ１４１の閾値Ｗｔｈの演算について説明する。
閾値Ｗｔｈは例えば画像形成装置１のジョブの内容、環境温度湿度等で決定される。図４は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における各ジョブに対応する補正値を示す表である。
ジョブ内容、環境等の項目は、大分類、小分類に分けられ、小分類に対応する補正値が定められている。図４に示した例では、大分類として、ａ：動作、ｂ：カラー、ｃ：トナー濃度、ｄ：紙サイズ、ｅ：紙厚、ｆ：リプリント枚数、ｇ：オプション、ｈ：周囲環境温度、ｉ：周囲環境湿度、を設定している。そして、各大分類に対応して、小分類を定め、この小分類に対応する補正値を定めている。
補正値は、例えば、大分類ａ：動作に対応する小分類として「片面」、「両面」、「ＦＡＸ」を設定し、それぞれの補正値をＷａ１、Ｗａ２、ＷＡ３としている。
【００２３】
同様に、他の大分類に対しても小分類を定めている。即ち、ｂ：カラーとして、「フルカラー」、「モノクロ」、ｃ：トナー濃度として「濃い」、「薄い」、ｄ：紙サイズとして、「Ａ４Ｔ」、「Ａ４Ｙ」、「Ａ３」、「レター」、ｅ：紙厚として、「普通紙」、「中厚」、「厚紙」、ｆ：リプリント枚数、ｇ：オプション装置として、「フィニッシャー」、「１ビントレイ」、「給紙バンク」、ｈ：周囲環境温度として「高」、「中」、「低」、ｉ：周囲環境湿度として「高」、「中」、「低」である。そして、各小項目に対応して補正値を設定している。なお、この大項目、小項目は必要に応じて変更することができる。また、各補正値は、画像形成装置の構成、機能に応じて実験とうにより予め定めておく。例えばモノクロ画像形成装置では、ｂ：カラーについては設定されない。
【００２４】
そして、制御部１４０は、閾値Ｗｔｈを例えば次式で決定する。
Ｗｔｈ＝Ｗａ＊−Ｗｂ＊−Ｗｃ＊−Ｗｄ＊−Ｗｅ＊−Ｗｇ＊−Ｗｈ＊−Ｗｉ＊−α（Ｎｃ―Ｎｆ）＋βｄＷ（ｎ）／ｄｔ  …式１
式１において、例えばＷａ＊は、Ｗａ１〜Ｗａ３のいずれかを表す。他の補正値Ｗｂ＊〜Ｗｉ＊も同様である。また、Ｎｃ：残りプリント枚数は、固定値であり、Ｎｃ＜Ｎｆとなる場合は、計算に含めない。α、βは予め定めた係数である。残りプリント枚数が少なくなるほど、動作に必要な電力が減少するため、閾値Ｗｔｈが減少する。
【００２５】
このように、制御部１４０は、各処理部の動作モードごとに補正値を取得し、「カラー」、「トナー濃度」、「紙サイズ」、「紙厚」、「残りプリント枚数」、「オプション」及び「太陽光発電装置６０の発電量の変化」に基づいて、式１から閾値Ｗｔｈを演算する。
【００２６】
図５は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における片面印刷におけるカラー印刷とモノクロ印刷の補正値を説明する模式図である。
片面印刷の動作による補正値Ｗａ１から、カラー印刷とモノクロ印刷とでそれぞれ補正値Ｗｂ１又は補正値Ｗｂ２を減算し、閾値Ｗｔｈを算出する。
図４に記載した他の項目も同様に演算の対象とされ、閾値Ｗｔｈが算出される。
【００２７】
図６は従来の画像形成装置の電源の切替制御における消費電力の変化を示すグラフ図であり、（ａ）は発電手段の出力電力を示すグラフ図、（ｂ）はカラー及びモノクロ印刷時の消費電力を示すグラフ図である。また、図７は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における消費電力の変化を示すグラフ図であり、（ａ）は発電手段の出力電力を示すグラフ図、（ｂ）はカラー及びモノクロ印刷時の消費電力を示すグラフ図である。
【００２８】
図６に示すように、従来の画像形成装置では、電力供給元を切替えるための閾値が一定であった。このため、画像形成装置の動作がモノクロ動作の場合、まだ印刷可能な状態であったとしても切り替えを実施してしまうため、商用電源で余分な電力を消費してしまう（図６中の斜線部）。
これに対して、図７に示す本実施形態に係る画像形成装置１では、制御部１４０は、画像形成装置１がカラー印刷、モノクロ印刷のどちらを実行するかを判断し、閾値Ｗｔｈを変化させている。これにより、カラー印刷とモノクロ印刷の動作時の消費電力と電源切替の閾値Ｗｔｈをそれぞれ一致させることができる。よって、カラー印刷、モノクロ印刷のいずれの場合においても太陽光発電装置６０の電力を無駄なく使用することができ、商用電源７０の電力使用量を削減することができる。
【００２９】
図７では、ジョブの種類としてカラー印刷、モノクロ印刷の場合を例として説明したが、制御部１４０は、他のジョブについての補正を行って閾値Ｗｔｈを式１に基づいて決定する。
このため、制御部１４０は、画像形成装置１が実行しているジョブの各種設定に対応して、太陽光発電装置６０及び商用電源７０の切り替えを行う。これにより、画像形成装置１のジョブのさまざまな動作内容に対応して太陽光発電装置６０の電力を可能な限り長く使用することができ、商用電源７０の電力使用量を削減することができる。
【００３０】
＜第２実施形態＞
次に第２実施形態として、温度検出手段１２０で検出した定着ヒータ４４ａの温度Ｔと閾値Ｔｔｈとを比較して制御する場合について説明する。
制御部１４０において、メモリ１４２には太陽光発電装置６０の出力電力の過去数回分のサンプリングデータや、閾値Ｔｔｈ、演算で使用する画像形成装置１のジョブ内容に応じた固定値（補正値）が格納されている。ＣＰＵ１４１はメモリ１４２にアクセスし、補正値を取得する。ＣＰＵ１４１は、太陽光発電装置６０から取得した太陽光発電装置６０による電流（Ｉ０）及び電圧（Ｖ０）の検出結果から発電手段の出力電力値Ｗ（ｎ）を算出する。また、温度検出手段１２０から定着ヒータ４４ａの温度Ｔ（ｎ）を検出する。そして、メモリ１４２に記憶された補正値を元に、閾値Ｔｔｈの演算を行う。制御部１４０は、温度Ｔと閾値Ｔｔｈとを比較して電源切替部１００の駆動制御を行う。
【００３１】
次に、第２実施形態における制御部１４０の電源切替部１００の切替制御について説明する。
本例では、定着装置４４の温度Ｔを閾値Ｔｔｈと比較して電源切替部１００の切替の判定を行う。図８は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電源切替制御手順を示すフローチャートである。前提として制御部１４０は、電源切替部１００を駆動して、太陽光発電装置６０から定着ヒータ４４ａに電力を供給している。
まず制御部１４０は、温度検出手段１２０から定着ヒータ４４ａの温度Ｔ（ｎ）を取得する（ステップＳ１１）。次に制御部１４０は、過去に取得した太陽光発電装置６０の出力電力値Ｗ（ｎ−１）、Ｗ（ｎ−２）及びＷ（ｎ）より、発電量の変化量ｄＷ（ｎ）／ｄｔを算出する（ステップＳ１２）。更に、制御部１４０は、ｄＷ（ｎ）／ｄｔ及びジョブの内容から、Ｔｔｈを算出する（ステップＳ１３）。
【００３２】
そして、制御部１４０は、温度Ｔ（ｎ）と閾値Ｔｔｈとを比較する（ステップＳ４）。そして、Ｔ（ｎ）＜Ｔｔｈと判定した場合（ステップＳ４のＹｅｓ）、制御部１４０は、発電手段の発電量が下がってきているとする。これにより、電源切替部１００を駆動して、定着ヒータ４４ａへの電力供給を太陽光発電装置６０から商用電源７０に切り替える（ステップＳ１５）。
一方、Ｔ（ｎ）＞Ｔｔｈである場合は、制御部１４０は、太陽光発電装置６０で定着ヒータ４４ａを駆動することに問題がないとして、ステップＳ１１に戻る（ステップＳ１４のＮｏ）。
【００３３】
ここで、制御部１４０におけるＣＰＵ１４１の閾値Ｔｔｈの演算について説明する。
閾値Ｔｔｈは例えば画像形成装置１のジョブの内容、環境等で決定される。図９は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における各ジョブに対応する補正値を示す表である。
ジョブ内容、環境等の項目は、大分類、小分類に分けられ、小分類に対応する補正値が定められている。
図１０に示した例では、大分類として、ａ：動作、ｂ：カラー、ｃ：トナー濃度、ｄ：紙サイズ、ｅ：紙厚、ｆ：リプリント枚数、ｇ：オプション、ｈ：周囲環境温度、ｉ：周囲環境湿度、を設定している。そして、各大分類に対応して、図４に示した例と同じ小分類を定め、この小分類に対応する補正値を定めている。
補正値は、例えば、大分類ａ：動作に対応する小分類として「片面」、「両面」、「ＦＡＸ」を設定し、それぞれの補正値をＴａ１、Ｔａ２、Ｔａ３としている。
同様に、他の大分類に対しても小分類を定め、それぞれ補正値を設定している。
【００３４】
そして、制御部１４０は、閾値Ｔｔｈを例えば次式で決定する。
Ｔｔｈ＝Ｔａ＊−Ｔｂ＊−Ｔｃ＊−Ｔｄ＊−Ｔｅ＊−Ｔｇ＊−Ｔｈ＊−Ｔｉ＊−α（Ｎｃ―Ｎｆ）＋βｄＴ（ｎ）／ｄｔ＋γＰ  …式２
式２において、例えばＴａ＊は、Ｔａ１〜Ｔａ３のいずれかを表す。他の補正値Ｔｂ＊〜Ｔｉ＊も同様である。また、Ｎｃ：残りプリント枚数は、固定値であり、Ｎｃ＜Ｎｆとなる場合は、計算に含めない。α、β、γは予め定めた係数である。残りプリント枚数が少なくなるほど、動作に必要な電力が減少するため、閾値も減少する。
【００３５】
このように、制御部１４０は、動作モードごとに補正値を取得し、そこから「カラー」、「トナー濃度」、「紙サイズ」、「紙厚」、「残りプリント枚数」、「オプション」、「太陽光発電装置６０の発電量の変化」、「定着器の温度」に基づいて、閾値Ｔｔｈを演算する。
【００３６】
図１０は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における片面印刷におけるカラー印刷とモノクロ印刷の補正値を説明する模式図である。片面印刷の動作による補正値Ｗａ１から、カラー印刷とモノクロ印刷とでそれぞれ補正値Ｗｂ１又は補正値Ｗｂ２を減算し、閾値Ｗｔｈを算出する。
【００３７】
図１１は本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の電源の切替制御における消費電力の変化を示すグラフ図であり、（ａ）は発電手段の出力電力を示すグラフ図、（ｂ）はカラー及びモノクロ印刷時の消費電力を示すグラフ図、（ｃ）はカラー及びモノクロ印刷時のデューティの変動を示すグラフ図である。図１１（ａ）に示すように、発電手段の発電電力が低下する。すると、図１１（ｂ）に示すように、定着部の温度維持が困難となり、温度Ｔは徐々に低下していく。そのため、本実施形態のように定着装置４４の温度状態を監視し、電源切り替えを行うことができる。
【００３８】
ここで、定着装置４４の定着ヒータ４４ａがパルス制御で温度制御されるハロゲンヒータを備えるとき、ハロゲンヒータの点灯デューティを考慮して切替制御を行うと、高い精度で切り替えを行うことができる。図１１（ｃ）に示すように、太陽光発電装置６０の出力電力の減少に伴い、点灯デューティが増加していき、デューティが１００％に達した後からは、太陽光発電装置６０の出力電力低下に応じて定着部温度が減少していく。このため、点灯デューティを、閾値Ｔｔｈを決定するための係数とすることで、より精度の高い切り替えが実施可能となる。
【００３９】
＜本発明の実施態様例の構成、作用、効果＞
＜第１態様＞
本態様の画像形成装置１は、太陽光発電装置６０と、処理内容によって電力消費量が変動する処理部である定着装置４４、画像形成ユニット４０と、処理部への電力の供給元を太陽光発電装置６０、又は商用電源７０に切り替える電源切替部１００と、太陽光発電装置６０の出力電力値Ｗを取得する電流電圧検出装置９０と、出力電力値Ｗと予め定めた閾値Ｗｔｈとの比較結果に基づいて電源切替部１００を駆動すると共に、出力電力値Ｗの時間の経過に応じた変化量を検出して、出力電力値Ｗの変化量及び定着装置４４、画像形成ユニット４０の処理内容で決定される係数に基づいて閾値Ｗｔｈを変更する制御部１４０、を備えることを特徴とする。
本態様によれば、太陽光発電装置６０の出力電力値Ｗの時間の経過に応じた変化量を検出して、出力電力値Ｗの変化量及び定着装置４４、画像形成ユニット４０の処理内容で決定される係数に基づいて閾値Ｗｔｈを変更するので、制御部１４０により閾値Ｗｔｈを処理部の処理内容に対応した適正な値とすることができる。これにより、太陽光発電装置６０からの電力を無駄にすることなく使用して商用電源７０の電力消費を削減することができる。
【００４０】
＜第２態様＞
本態様の処理部は、電子写真式画像形成プロセスに用いる定着装置４４であり、定着装置４４の温度を検出する温度検出手段１２０を備え、温度検出手段１２０が検出した定着装置４４の温度と閾値との比較結果に基づいて電源切替部１００を駆動し、制御部１４０は、出力電力値Ｗの変化量と、定着装置４４の処理内容で決定される係数とに基づいて閾値Ｗｔｈを変更することを特徴とする。
本態様によれば、定着装置４４の温度と閾値との比較結果に基づいて電源切替部１００を駆動し、出力電力値Ｗの変化量と、定着装置４４の処理内容で決定される係数とに基づいて閾値Ｗｔｈを変更することで、制御部１４０により閾値Ｔｔｈを定着装置４４の処理内容に対応した適正な値とすることができる。これにより、太陽光発電装置６０からの電力を無駄にすることなく使用して商用電源７０の電力消費を削減することができる。
【００４１】
＜第３態様＞
本態様は、定着装置４４の定着ヒータ４４ａが所定の点灯デューティでパルス制御されるハロゲンヒータを含み、制御部１４０は、ハロゲンヒータの点灯デューティで定まる係数を用いて閾値を決定することを特徴とする。
本態様によれば、電源切替部１００の切替制御を定着ヒータ４４ａの点灯デューティを考慮して行うことができる。これにより、精度の高い切り替えが実施可能となる。
【００４２】
＜第４態様＞
本態様は、画像形成ユニット４０がカラー又はモノクロでの画像形成を切り替えて行うものであり、制御部１４０は、カラーで画像形成を行うか、又はモノクロで画像形成を行うかで定まる係数を用いて閾値を決定することを特徴とする。
本態様によれば、電源切替部１００の切替制御を画像形成ユニット４０がカラーで画像形成を行うか、又はモノクロで画像形成を行うかを考慮して行うことができる。これにより、精度の高い切り替えが実施可能となる。
【００４３】
＜第５態様＞
本態様は、画像形成ユニット４０がトナー濃度を変更できるものであり、制御部１４０は、トナー濃度により決定される係数を用いることを特徴とする。
本態様によれば、電源切替部１００の切替制御を、画像形成ユニット４０のトナー濃度の変更を考慮して行うことができる。これにより、精度の高い切り替えが実施可能となる。
【００４４】
＜第６態様＞
本態様は、画像形成ユニット４０が記録媒体のサイズを設定可能なものであり、画像形成ユニット４０は、記録媒体のサイズに基づいて定まる係数を用いて閾値を決定することを特徴とする。
本態様によれば、電源切替部１００の切替制御を、画像形成ユニット４０の処理する記録媒体のサイズを考慮して行うことができる。これにより、精度の高い切り替えが実施可能となる。
【００４５】
＜第７態様＞
本態様は、画像形成ユニット４０記録媒体の厚さを設定できるものであり、画像形成ユニット４０は、厚さに基づいて定まる係数を用いて閾値を決定することを特徴とする。
本態様によれば、電源切替部１００の切替制御を、画像形成ユニット４０の記録媒体の厚さを考慮して行うことができる。これにより、精度の高い切り替えが実施可能となる。
【００４６】
＜第８態様＞
本態様は、制御部１４０が残りの印刷枚数を認識するものであり、制御部１４０は、残りの印刷枚数に基づいて定まる係数を用いて閾値を決定することを特徴とする。
本態様によれば、電源切替部１００の切替制御を、残りの印刷枚数を考慮して行うことができる。これにより、精度の高い切り替えが実施可能となる。
【００４７】
＜第９態様＞
本態様は画像形成装置１がオプション装置を含み、制御部１４０は、オプション装置の状態に基づいて定まる係数を用いて閾値を決定することを特徴とする。
本態様によれば、電源切替部１００の切替制御を、画像形成装置１のオプション装置の状態を考慮して行うことができる。これにより、精度の高い切り替えが実施可能となる。
【００４８】
＜第１０態様＞
本態様は、環境温度及び環境湿度を測定する環境温度湿度検出手段１５０を備え、制御部１４０は、測定した環境温度及び環境湿度で定まる係数を用いて閾値を決定することを特徴とする。
本態様によれば、電源切替部１００の切替制御を、環境温度及び環境湿度を考慮して行うことができる。これにより、精度の高い切り替えが実施可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４９】
【特許文献１】特開２０１３−０６１６０６公報
【図１】
2016197136.tif 000003
【図２】
2016197136.tif 000004
【図３】
2016197136.tif 000005
【図４】
2016197136.tif 000006
【図５】
2016197136.tif 000007
【図６】
2016197136.tif 000008
【図７】
2016197136.tif 000009
【図８】
2016197136.tif 000010
【図９】
2016197136.tif 000011
【図１０】
2016197136.tif 000012
【図１１】
2016197136.tif 000013