(57)【要約】      （修正有）【課題】消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電することにある。【解決手段】光エネルギを電力に変換する太陽光発電部６０と、電力を消費する際に消費電力が変動する定着ヒータ４４ａと、定着ヒータ４４ａに供給する電力を制御する定着ヒータ駆動部４４ｂと、太陽光発電部６０から供給される電力によりキャパシタユニット５０を充電する充電器１３０と、充電器１３０を制御してキャパシタユニット５０への充電電流を調整する制御部１４０と、を備える電力供給装置であって、定着ヒータ４４ａが起動するときの突入電流を予測する制御部１４０を備え、制御部１４０は突入電流に基づいて充電器１３０からキャパシタユニット５０へ供給される充電電流を制御する。【選択図】図２
2017015970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光エネルギを電力に変換する光発電部と、
電力を消費する際に消費電力が変動する変動負荷と、
前記変動負荷に供給する電力を制御する電力制御部と、
電力を蓄える蓄電部と、
前記光発電部から供給される電力により前記蓄電部を充電する充電部と、
前記充電部を制御して前記蓄電部への充電電流を調整する充電制御部と、
を備える電力供給装置であって、
前記変動負荷が起動するときの突入電流を予測する予測手段を備え、
前記充電制御部は、前記突入電流に基づいて前記充電部から前記蓄電部へ供給される前記充電電流を制御することを特徴とする電力供給装置。
【請求項２】
前記変動負荷の温度を測定する温度測定手段を備え、
前記予測手段は、前記変動負荷の温度に基づいて前記突入電流を予測することを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項３】
前記変動負荷が停止している間の停止時間を検出する停止時間検出手段を備え、
前記予測手段は、前記停止時間に基づいて前記突入電流を予測することを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項４】
前記変動負荷が配置された装置の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段を備え、
前記予測手段は、前記雰囲気温度に基づいて前記突入電流を予測することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電力供給装置。
【請求項５】
前記予測手段は、前記変動負荷が停止する直前における前記変動負荷への電流値に基づいて前記突入電流を予測することを特徴とする請求項１又は３に記載の電力供給装置。
【請求項６】
前記充電制御部は、前記充電部への前記充電電流を制御する制御周期内における電流変動を予測し、充電電力の総和を最大とする値に前記充電電流を補正する請求項１に記載の電力供給装置。
【請求項７】
前記変動負荷は、定着ヒータであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の電力供給装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の電力供給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
光エネルギを電力に変換する光発電部と、
電力を消費する際に消費電力が変動する変動負荷と、
前記変動負荷に供給する電力を制御する電力制御部と、
電力を蓄える蓄電部と、
前記光発電部から供給される電力により前記蓄電部を充電する充電部と、
前記充電部を制御して前記蓄電部への充電電流を調整する充電制御部と、
を備える電力供給装置による電力供給方法であって、
前記変動負荷が起動するときの突入電流を予測するステップと、
予測した前記突入電流に基づいて前記充電部から前記蓄電部へ供給される充電電流を制御するステップと、
を実行することを特徴とする電力供給方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の電力供給方法における各ステップをプロセッサに実行させ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、太陽光発電により発電された電力を変動負荷に供給するのに好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の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等の画像形成装置として省電力化を図るため、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。
このような画像形成装置にあっては、太陽光発電の発電量に応じて画像形成装置への電力供給源の切り替えと蓄電池への充電量の調整とを行うようにしている。
特許文献１には、省電力化を図るため、太陽光発電の発電量と負荷の電力とを比較して、太陽光発電の発電量が多い場合は、太陽光発電から負荷に電力を供給し、同時に余った電力を蓄電池に充電する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置にあっては、太陽光発電の発電量に応じて、画像形成装置への電力供給源の切り替えや蓄電池への充電量の調整を行うという制御は、一定負荷を前提とした制御であり、定着ヒータとして使用されるハロゲンヒータのように電力を消費する際に消費電力が変動する変動負荷の場合、充電電流が最適にならず、充電効率が悪い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、消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、光エネルギを電力に変換する光発電部と、電力を消費する際に消費電力が変動する変動負荷と、前記変動負荷に供給する電力を制御する電力制御部と、電力を蓄える蓄電部と、前記光発電部から供給される電力により前記蓄電部を充電する充電部と、前記充電部を制御して前記蓄電部への充電電流を調整する充電制御部と、を備える電力供給装置であって、前記変動負荷が起動するときの突入電流を予測する予測手段を備え、前記充電制御部は、前記突入電流に基づいて前記充電部から前記蓄電部へ供給される前記充電電流を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電できる。
【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的な機構構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電力供給装置の電源切替制御系を示すブロック図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は同電力制御装置の太陽光発電部の充電制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る電力供給装置における突入電流予測処理を説明する図であり、（ａ）は同実施形態に係る突入電流予測処理を示すフローチャート、（ｂ）は定着ヒータの温度と抵抗値の関係を示すグラフ図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る電力供給装置における突入電流予測処理を説明する図であり、（ａ）は同実施形態に係る突入電流予測処理を示すフローチャート、（ｂ）は定着ヒータの温度と抵抗値の関係を示すグラフ図である。
【図６】異なる雰囲気温度における定着ヒータと抵抗値との関係を示すグラフ図である。
【図７】異なる雰囲気温度におけるジョブ終了後の時間と定着ヒータの抵抗値との関係を示すグラフ図である。
【図８】定着ヒータＯＦＦ直前の電流から次の突入電流について時間と定着ヒータの抵抗値との関係を示すグラフ図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る電力制御装置の太陽光発電部の充電制御について説明するためのフローチャートである。
【図１０】（ａ）（ｂ）は同電力制御装置における1制御周期内で充電電力の総和の考え方について説明する図である。
【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、消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電するために、以下の構成を有する。
即ち、本発明の電力供給装置は、光エネルギを電力に変換する光発電部と、電力を消費する際に消費電力が変動する変動負荷と、変動負荷に供給する電力を制御する電力制御部と、電力を蓄える蓄電部と、光発電部から供給される電力により蓄電部を充電する充電部と、充電部を制御して蓄電部への充電電流を調整する充電制御部と、を備える電力供給装置であって、変動負荷が起動するときの突入電流を予測する予測手段を備え、充電制御部は、予測手段が予測した突入電流に基づいて充電部から蓄電手段への充電電流を制御することを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、消費する電力値が変動する変動負荷を使用した場合でも、太陽光発電部による発電電力を効率よく使用して蓄電部へ充電できる。
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】
先ず、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機構構成を示す断面図である。
画像形成装置１は、電子写真式の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って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、光発電部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を備え、この太陽光発電パネルにより発電された電力が画像形成装置１に供給される。なお、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から供給される電力は、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はないとき、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を行う制御系について説明する。
図２は本発明の第１実施形態に係る電力供給装置の電源切替制御系を示すブロック図である。
本例では、処理内容によって消費される電力を表す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。
詳しくは、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、電源切替部（ＳＷ）１００により、太陽光発電装置６０と商用電源７０との何れか一方からの電力に切り替えられて定着装置４４に入力される。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の温度は温度測定手段１２０で測定される。
定着ヒータ駆動部４４ｂは、定着ヒータ４４ａへの接続／切断を行う定着リレー又はトライアックを出力段として備える。定着ヒータ駆動部４４ｂは、制御部１４０からの制御信号に応じて、電源切替部１００を介して供給される直流電力を出力段の定着リレー又はトライアックをＯＮ／ＯＦＦ制御して定着ヒータ４４ａに供給／遮断する。
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は、１００Ｖ又は２００Ｖの交流電力を供給する。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部９０によって出力電流及び電圧が測定される。更に、電流電圧検出部９０と入力端子１００ｂとの間には、電流検出部１１０が配置され、電流（Ｉ１）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によって切替制御される。制御部１４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）部１４１と、メモリ部１４２と、Ａ／Ｄコンバータ部１４３とを備える。
ＣＰＵ部１４１は、内部にプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備え、ＣＰＵがＲＯＭからオペレーティングシステム（ＯＳ）を読み出してＲＡＭ上に展開してＯＳを起動し、ＯＳ管理下において、ＲＯＭからプログラムを読み出し、データ処理を実行して各機能を実現する。
Ａ／Ｄコンバータ部１４３は、電流電圧検出部９０、電流検出部１１０から入力される電流信号や電圧信号を所定周期のサンプリングクロックを用いてサンプリングし、電流値や電圧値を表すデータに変換して出力する。なお、Ａ／Ｄコンバータ部１４３のサンプリングレートは、定着ヒータ４４ａの電流変動に追随するものであり、例えば１００ｍｓ〜５００ｍｓであれば充分である。
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。
【００１８】
メモリ部１４２には太陽光発電装置６０における最大電力点の設定テーブルや直前の定着ヒータ４４ａの電流値データ等が格納されている。メモリ部１４２は、ＲＡＭを備えており、ＲＡＭには直前の定着ヒータ４４ａの電流値データが書換可能に記憶されている。
なお、ＣＰＵ部１４１は定着ヒータ駆動部４４ｂの制御を行うが、定着ヒータ駆動部４４ｂの制御は独立しており、キャパシタユニット５０の発電電流（Ｉ０）、発電電圧（Ｖ０）、及び定着ヒータ４４ａの負荷電流値（Ｉ１）の検出結果の影響を受けない。
ＣＰＵ部１４１は必要に応じてメモリ部１４２にアクセスする。これによりＣＰＵ部１４１は、電流電圧検出部９０で取得した太陽光発電部２５からの電流（Ｉ０）、電圧、及び電流検出部１１０で取得した定着ヒータ４４ａへの電流（Ｉ１）の検出結果に基づいて、充電器１３０への電流（Ｉ２）の制御を行う。以上のように、ＣＰＵ部１４１は充電制御部として機能する。
更にＣＰＵ部１４１は、メモリ部１４２に蓄積されたデータ及び外部から入手したデータから突入電流や電流変動を予測する演算を行い予測手段として機能する。電源切替部１００は、ＣＰＵ部１４１によりプログラムを実行して各機能を実現する。
【００１９】
定着ヒータ駆動部４４ｂは、定着ヒータ駆動部４４ｂへの接続／切断を行う定着リレー又はトライアックを出力段に設け、制御部１４０からの制御信号に応じて、電源切替部１００を介して供給される直流電力を出力段の定着リレー又はトライアックをＯＮ／ＯＦＦ制御して定着ヒータ駆動部４４ｂに供給／遮断する。
定着ヒータ駆動部４４ｂは、定着装置４４の内部に設けられ、定着ヒータ駆動部４４ｂから供給される電力により発熱する。
【００２０】
ここで、充電器１３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、制御部１４０から充電電流値が設定されると、太陽光発電装置６０から供給される電力をＤＣ／ＤＣコンバータにより直流−直流変換して当該充電電流値により指定された電流値をキャパシタユニット５０に流す定電流源の役割を果たす。
充電器１３０は、MPPT（Max Peak Power Tracking）回路を備える。充電器１３０は、充電する電力が最大になるように動作し、太陽光発電装置６０からの充電に際して高効率で充電を行う。
ＣＰＵ部１４１は、太陽光発電装置６０から供給される発電電流Ｉ０、発電電圧Ｖ０、及び定着ヒータ４４ａに供給される負荷電流値Ｉ１の検出結果に基づいて、充電器１３０に供給される電流Ｉ２の制御を行う。
また、ＣＰＵ部１４１は、予測手段として、定着ヒータ４４ａの突入電流を予測し、充電器１３０から供給される５０への充電電流を制御する。各実施形態では、様々な要素を基礎として定着ヒータ４４ａの突入電流を予測する。
【００２１】
以下、制御部１４０による充電の制御について説明する。
図３は同電力制御装置の太陽光発電部の充電制御について説明するためのフローチャートである。図３において（ａ）は充電の基本処理を示すフローチャートであり、（ｂ）は充電電流の補正処理を示すサブルーチンのフローチャートである。
図３（ａ）に示すように、制御部１４０は、先ず設定した電流、即ち充電電流（Ｉ２）を初期値として充電を開始する（ステップＳ１）。そして、電流電圧検出部９０により充電電圧（Ｖ０）、充電電流（Ｉ０）を測定し（ステップＳ２）、これらから充電電力（Ｗ０）を算出する（ステップＳ３）。
その後、制御部１４０は、充電電流を所定の値δだけ増し（Ｉ２＝Ｉ２＋δ）（ステップＳ４）、この設定で充電電圧（Ｖ０ａ）、充電電流（Ｉ０ａ）を算出する（ステップＳ５）。そして、制御部１４０は、これらから充電電力（Ｗ０ａ）を算出し（ステップＳ６）、充電電流補正処理を行う（ステップＳ７）。制御部１４０は充電電流補正処理において、最適な充電電流を設定する。
【００２２】
次に、充電電流補正処理について説明する。
図３（ｂ）に示すように、制御部１４０は、先ず最新の充電電力（Ｗ０ａ）と１周期前の充電電力（Ｗ０）とを比較する（ステップＳ８）。
制御部１４０は、その比較結果として、Ｗ０ａ＞Ｗ０である場合はδの符号を「＋」とする（ステップＳ９）、一方、Ｗ０ａ≦Ｗ０である場合はδの符号を「−」とする（ステップＳ１０）。
そして、制御部１４０は、１周期前の充電電力を最新の充電電力に上書きする（ステップＳ１１）。その後、制御部１４０は、定着ヒータ４４ａが消灯しているか否か確認する（ステップＳ１２）。定着ヒータ４４ａが消灯している場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）は定着ヒータ４４ａが点灯を開始しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。
一方、制御部１４０は、定着ヒータ４４ａが点灯している場合（ステップＳ１２のＮｏ）、電流検出部１１０により電流（Ｉ１）を測定する（ステップＳ１７）。
【００２３】
制御部１４０は、定着ヒータ４４ａが点灯を開始していないと判断した場合（ステップＳ１３、ＮＯ）には、充電電流（Ｉ２）をδだけ増減し（ステップＳ１４）、すなわち、δの符号が「＋」の場合は充電電流（Ｉ２）にδを加算し、一方、δの符号が「−」の場合は充電電流（Ｉ２）からδを減算し、ステップＳ５に戻る。
定着ヒータ４４ａが点灯する場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、制御部１４０は、突入電流予測処理を実行する（ステップＳ１５）。そして、制御部１４０は、予測した補正値Ｉｒａｓｈを用いて充電電流を補正する（ステップＳ１６）。この補正処理では、制御部１４０は、δの符号が「＋」の場合はＩ２＝Ｉ２＋δ−Ｉｒａｓｈに基づいて行い、一方、δの符号が「−」の場合はＩ２＝Ｉ２−δ−Ｉｒａｓｈに基づいて行い、ステップＳ５へ戻る。
ステップＳ１２において定着ヒータ４４ａが点灯している場合に、ステップＳ１７に進み、ヒータ電流（Ｉ１）を測定し、Ｉ１に基づいて充電電流を補正する（ステップＳ１８）。この補正処理では、制御部１４０は、δの符号が「＋」の場合はＩ２＝Ｉ２＋δ−Ｉ１に基づいて行い、一方、δの符号が「−」の場合はＩ２＝Ｉ２−δ−Ｉ１に基づいて行い、ステップＳ５へ戻る。
以下ステップＳ１５におけるＣＰＵ部１４１による突入電流の予測について説明する。この予測の手法は各種選択できる。以下、これらの予測の手法を第１実施形態から第６実施形態により説明する。
【００２４】
＜第１実施形態＞
先ず第１実施形態について説明する。
第１実施形態において、制御部１４０は定着ヒータ４４ａの突入電流を温度測定手段１２０で測定される定着ヒータ４４ａの温度に基づいて予測する。
図４は本発明の第１実施形態に係る電力供給装置における突入電流予測処理を説明する図であり、（ａ）は同実施形態に係る突入電流予測処理を示すフローチャート、（ｂ）は定着ヒータの温度と抵抗値の関係を示すグラフ図である。
【００２５】
本実施形態において、制御部１４０は、先ず、制御部１４０が現在の定着ヒータ４４ａの温度Ｔ１を温度測定手段１２０で測定する（ステップＳ１９）。そして制御部１４０は、この温度Ｔ１に基づいて定着ヒータ４４ａの突入電流（Ｉｒａｓｈ）を予測する（ステップＳ２０）。
定着ヒータ４４ａの抵抗値Ｒは、温度Ｔの変化に対して図４（ｂ）のグラフ図で示される値を取る。この場合、温度をパラメータとしてヒータ固有の係数で飽和するという特性を表している。
この関係から制御部１４０は、温度Ｔ１における突入電流（Ｉｒａｓｈ）を、
Ｉｒａｓｈ＝Ｖｉｎ／［（Ｒ−Ｒ０）｛１−α＾（−Ｔ１）｝＋Ｒ０］（Ａ）  ・・・式１
に基づいて予測する。
ただし、Ｖｉｎ：入力電圧、Ｒ：定常時のヒータ抵抗値、α：ヒータ固有の特性値、Ｒ０：セ氏０度におけるヒータ抵抗値である。
【００２６】
本実施形態によれば、突入電流は定着ヒータ４４ａの温度に基づいて予測され、適正なものとなり、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００２７】
＜第２実施形態＞
次に本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態では、制御部１４０は定着ヒータ４４ａの突入電流を前回ジョブからの時間（Ｔｏｆｆ）に基づいて予測する。
図５は本発明の第２実施形態に係る電力供給装置における突入電流予測処理を説明する図であり、（ａ）は同実施形態に係る突入電流予測処理を示すフローチャート、（ｂ）は定着ヒータの温度と抵抗値の関係を示すグラフ図である
本実施形態において、制御部１４０は、先ず、制御部１４０は前回のジョブが終了してからの時間（Ｔｏｆｆ）を取得する（ステップＳ２１）。そして、制御部１４０は、この時間（Ｔｏｆｆ）に基づいて定着ヒータ４４ａの突入電流（Ｉｒａｓｈ）を予測する（ステップＳ２２）。
定着ヒータ４４ａの抵抗値Ｒは、時間Ｔｏｆｆの変化に対して図５（ｂ）のグラフ図で示される値を取る。この場合、消灯時間をパラメータとしてヒータ固有の係数で飽和するという特性を表している。
本実施形態ではこの関係から、制御部１４０は、時間（Ｔｏｆｆ）における突入電流（Ｉｒａｓｈ）を、
Ｉｒａｓｈ＝Ｖｉｎ／［（Ｒ−Ｒ０）｛Ｒ−Ｒ０｝α＾（−Ｔｏｆｆ）＋Ｒ０］（Ａ）  ・・・式２
に基づいて予測する。
ただし、Ｖｉｎ：入力電圧、Ｒ：定常時のヒータ抵抗値、α：ヒータ固有の特性値、Ｒ０：セ氏０度におけるヒータ抵抗値、である。
【００２８】
本実施形態によれば、突入電流は前回ジョブ終了からの時間に基づいて予測され、適正なものとなり、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００２９】
＜第３実施形態＞
次に本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態では、定着ヒータ４４ａの温度と雰囲気温度とに基づいて突入電流を予測する。雰囲気温度は画像形成装置１内に配置した雰囲気温度検出手段で取得する。
図６は異なる雰囲気温度における定着ヒータと抵抗値との関係を示すグラフ図である。
２種類の雰囲気温度「低」と「高」に対して、ヒータの抵抗値Ｒは異なる値を取る。この場合、雰囲気温度によって特性値が変わることを表している。
即ち、突入電流（Ｉｒａｓｈ）は、
Ｉｒａｓｈ＝Ｖｉｎ／［（Ｒ−Ｒ０）｛１−α＾（−Ｔ１）＋Ｒ０｝］  ・・・式３（雰囲気温度低）
Ｉｒａｓｈ＝Ｖｉｎ／［（Ｒ−Ｒ１）｛１−β＾（−Ｔ１）＋Ｒ１｝］  ・・・式４（雰囲気温度高）
と予測できる。
【００３０】
本実施形態によれば、定着ヒータの温度に加えて雰囲気温度に基づいて定着ヒータの突入電流を予測するので、より正確な予測が行える。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００３１】
＜第４実施形態＞
次に本発明の第４実施形態について説明する。
第４実施形態では、ジョブ終了後の時間と雰囲気温度とに基づいて突入電流を予測する。雰囲気温度は画像形成装置１内に配置した雰囲気温度検出手段で取得する。
図７は異なる雰囲気温度におけるジョブ終了後の時間と定着ヒータの抵抗値との関係を示すグラフ図である。
２種類の雰囲気温度「低」と「高」に対して、ヒータの抵抗値Ｒは異なる値を取る。この場合、雰囲気温度によって特性値が変わることを表している。
即ち、突入電流（Ｉｒａｓｈ）は、
Ｉｒａｓｈ＝Ｖｉｎ／｛Ｒ０＋（Ｒ−Ｒ０）α＾（−Ｔｏｆｆ）｝  ・・・式５（雰囲気温度低）
Ｉｒａｓｈ＝Ｖｉｎ／｛Ｒ１＋（Ｒ−Ｒ１）β＾（−Ｔｏｆｆ）｝  ・・・式６（雰囲気温度高）
と予測できる。
【００３２】
本実施形態によれば、定着ヒータの温度に加えて雰囲気温度に基づいて定着ヒータの突入電流を予測するので、より正確な予測が行える。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００３３】
＜第５実施形態＞
次に本発明の第５実施形態について説明する。
第５実施形態では、定着ヒータをＯＦＦする直前の電流値に基づいて突入電流を予測する。
図８は定着ヒータＯＦＦ直前の電流から次の突入電流について時間と定着ヒータの抵抗値との関係を示すグラフ図である。
ヒータ消灯時間による予測方法に関して、ヒータ抵抗値が定常状態になる前に、ヒータＯＦＦしたときの場合を考える。
この場合、定着ヒータをＯＦＦする直前の電流値を測定することで、消灯時のヒータ抵抗値を算出する。そして、初期値が定常時の抵抗値ではなく、算出した抵抗値になることを考慮にいれた上で、Ｔｏｆｆ秒後の抵抗値を予測する。
即ち、突入電流（Ｉｒａｓｈ）は、
Ｉｒａｓｈ＝Ｖｉｎ／［Ｒ０＋（Ｒ−Ｒ０）α＾｛−（Ｔｏｆｆ＋ΔＴ）｝］  ・・・式７
と予測できる。
【００３４】
本実施形態によれば、定着ヒータをＯＦＦする直前の電流値に基づいて定着ヒータの突入電流を予測するので、より正確な予測が行える。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００３５】
＜第６実施形態＞
次に本発明に係る第６実施形態に係る電力供給装置の制御について説明する。
第６実施形態では、１つの制御周期内における充電電力の総和が最大になるように充電電流を補正する。
図９は本発明の第６実施形態に係る電力制御装置の太陽光発電部の充電制御について説明するためのフローチャートである。
本実施形態においては、制御部１４０は、先ず電流予測に必要な情報を取得する（ステップＳ２３）。ここでは前ＪＯＢ終了後からの消灯時間Ｔｏｆｆを取得している。次いで制御部１４０は、その情報から突入電流を予測し、補正した突入電流（Ｉｒａｓｈ）を算出する（ステップＳ２４）。
この算出は、現在のヒータ抵抗値（Ｒ）Ｒｒａｓｈ、電流値Ｉｒａｓｈに基づき計算（予測）する。
これは、
Ｒｒａｓｈ＝（Ｒ−Ｒ０）α＾（−Ｔｏｆｆ）＋Ｒ０  （Ω）  ・・・式８
Ｉｒａｓｈ＝Ｖｉｎ／Ｒｒａｓｈ  ・・・式９
に基づいて行う。
【００３６】
そして、制御部１４０は、点灯Ｄｕｔｙに基づいて、制御周期内のヒータのＯＮ時間ＴｏｎとＯＦＦ時間Ｔｏｆｆを算出し（ステップＳ２５）、Ｔｏｎ秒後の抵抗値、電流値を予測する（ステップＳ２６）。
Ｔｏｎ秒後の抵抗値Ｒｒａｓｈ’、電流値Ｉｒａｓｈ’は、
Ｔ＝ｌｎβ−ｌｎ｛（Ｒ−Ｒｒｕｓｈ）／（Ｒ−Ｒ０）｝＋Ｔｏｎ  ・・・式１０
Ｒｒａｓｈ’＝（Ｒ−Ｒ０）（１−β＾（−Ｔ））＋Ｒ０  ・・・式１１
Ｉｒａｓｈ’＝Ｖｉｎ／Ｒｒａｓｈ’  ・・・式１２
に基づいて予測する。
次いで、ヒータＯＮ中に関して補正しないと仮定した場合の電力を計算する（ステップＳ２７、ステップＳ２８）。ステップＳ２７においては、ＶＩ特性に基づき「Ｉ０＝Ｉｒａｓｈ＋Ｉ２」から「Ｉｒａｓｈ’＋Ｉ２」に変化するとき（補正しない場合）の電力の総量Ｗｔｏｔａｌ１を計算する。なお、Ｉ２は最適動作点となる電流値を表す。
また、ステップＳ２８においては、制御部１４０は、ＶＩ特性に基づき「Ｉ０＝Ｉ２」から「Ｉ２−（Ｉｒａｓｈ−Ｉｒａｓｈ’）」に変化するとき（補正した場合）の電力の総量Ｗｔｏｔａｌ２を計算する。
更に、制御部１４０は、補正した場合と補正しない場合との比較として、Ｗｔｏｔａｌ２＞Ｗｔｏｔａｌ１となるか否かを判断する（ステップＳ２９）。補正しないほうの電力が大きいと判断された場合は突入電流＝０と予測し（ステップＳ３３）処理を終了する。
【００３７】
補正した場合の電力のほうが大きいと判断された場合（ステップＳ２９、Ｙｅｓ）、ヒータＯＦＦ中に関して補正しない場合と、補正した場合での電力を両方計算する（ステップＳ３０、ステップＳ３１）。
すなわち、ステップＳ３０では、制御部１４０は、ＶＩ特性からＩ０＝Ｉ２においてＴｏｆｆ秒間充電したときの電力の総量Ｗｔｏｔａｌ１’を計算する。また、ステップＳ３１では、制御部１４０は、ＶＩ特性から「Ｉ０＝Ｉ２−Ｉｒａｓｈ」でＴｏｆｆ秒間充電したときの電力の総量Ｗｔｏｔａｌ２’を計算する。
次に制御部１４０は、補正した場合の「Ｗｔｏｔａｌ２−Ｗｔｏｔａｌ１」と、補正しない場合の「Ｗｔｏｔａｌ１’−Ｗｔｏｔａｌ２’」とを比較する（ステップＳ３２）。
補正しない場合の「Ｗｔｏｔａｌ１’−Ｗｔｏｔａｌ２’」の方が大電力であると判断した場合（ステップＳ３２、ＮＯ）補正値Ｉｒａｓｈを０とし、処理を終了する（ステップＳ３３）。
また、補正した場合の「Ｗｔｏｔａｌ２−Ｗｔｏｔａｌ１」の方が大電力であると判断した場合（ステップＳ３２、ＹＥＳ）、制御部１４０は、ステップＳ２４で算出したＩｒａｓｈを補正値とし、処理を終了する。
【００３８】
次に本実施形態において1制御周期内で充電電力の総和の考え方について説明する。
図１０は同電力制御装置における1制御周期内で充電電力の総和の考え方について説明する図である。
図１０（ａ）に示すように、補正をしない場合、（１）突入発生直後は充電電流・充電電圧で表和される動作点が最適動作点から大きくはずれてしまうが、（２）突入が収まるにつれ、動作点が最適動作点に近づいていく。更に、（３）ヒータがＯＦＦすると、動作点が最適動作点に戻る。
一方、図１０（ｂ）に示すように、補正する場合、（１）突入発生直後は動作点が最適動作点を維持できるが、（２）突入が収まるにつれ、動作点が最適動作点からはずれていく。更に、（３）ヒータがＯＦＦすると、補正をしている分だけ動作点が最適動作点から大きくはずれてしまう。
本実施形態では、この２つのパターンを比較し、制御周期内の充電量が大きい方を選択する。
【００３９】
以上のように、本実施形態によれば、１つの制御周期内における充電電力の総和が最大になるように充電電流を補正するので、定着ヒータの突入電流を予測するので、より正確な予測が行える。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００４０】
＜本発明の実施態様例の構成、作用、効果＞
＜第１態様＞
本態様は、光エネルギを電力に変換する太陽光発電装置６０と、電力を消費する際に消費電力が変動する定着ヒータ４４ａと、定着ヒータ４４ａに供給する電力を制御する定着ヒータ駆動部４４ｂと、電力を蓄えるキャパシタユニット５０と、太陽光発電装置６０から供給される電力によりキャパシタユニット５０を充電する充電器１３０と、充電器１３０を制御してキャパシタユニット５０への充電電流を調整する制御部１４０と、を備える電力供給装置であって、定着ヒータ４４ａが起動するときの突入電流を予測する制御部１４０を備え、制御部１４０は、突入電流に基づいて充電器１３０からキャパシタユニット５０へ供給される充電電流を制御することを特徴とする。
本態様によれば、予測したキャパシタユニット５０への突入電流に基づいて充電器１３０からキャパシタユニット５０に充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００４１】
＜第２態様＞
本態様は、定着ヒータ４４ａの温度を測定する温度測定手段１２０を備え、制御部１４０は、定着ヒータ４４ａの温度に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、定着ヒータ４４ａの温度に基づいてキャパシタユニット５０への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器１３０からキャパシタユニット５０へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００４２】
＜第３態様＞
本態様は、定着ヒータ４４ａが停止している間の停止時間を検出する停止時間検出手段を備え、制御部１４０は、停止時間に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、定着ヒータ４４ａの停止時間に基づいてキャパシタユニット５０への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器１３０からキャパシタユニット５０へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００４３】
＜第４態様＞
本態様は、定着ヒータ４４ａが配置された装置の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段を備え、制御部１４０は、雰囲気温度に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、雰囲気温度に基づいてキャパシタユニット５０への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器１３０からキャパシタユニット５０へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００４４】
＜第５態様＞
本態様は、制御部１４０は、定着ヒータ４４ａが停止する直前における定着ヒータ４４ａへの電流値に基づいて突入電流を予測することを特徴とする。
本態様によれば、定着ヒータ４４ａが停止する直前における定着ヒータ４４ａへの電流値に基づいてキャパシタユニット５０への突入電流を予測し、この突入電流に基づいて充電器１３０からキャパシタユニット５０へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００４５】
＜第６態様＞
本態様は、制御部１４０は、充電器１３０への充電電流を制御する制御周期内における電流変動を予測し、充電電力の総和を最大とする値に充電電流を補正する。
本態様によれば、充電電流は、充電器１３０への充電電流を制御する制御周期内における電流変動を予測し、充電電力の総和を最大とする値に補正される。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００４６】
＜第７態様＞
本態様は、変動負荷が定着ヒータ４４ａであることを特徴とする。
本態様によれば、負荷が変動する定着ヒータ４４ａを対象とする。これにより、定着ヒータ４４ａを備える装置に本発明を適用できる。
【００４７】
＜第８態様＞
本態様は、電力供給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置１である。
本態様によれば、画像形成装置１に本発明に係る電力供給装置を備えることができる。これにより、画像形成装置１に配置したキャパシタユニット５０を太陽光発電装置６０で高い効率で充電できる。
【００４８】
＜第９態様＞
本態様は、光エネルギを電力に変換する太陽光発電装置６０と、電力を消費する際に消費電力が変動する定着ヒータ４４ａと、定着ヒータ４４ａに供給する電力を制御する定着ヒータ駆動部４４ｂと、電力を蓄えるキャパシタユニット５０と、太陽光発電装置６０から供給される電力により蓄電部を充電する充電器１３０と、充電器１３０を制御して蓄電部への充電電流を調整する制御部１４０と、を備える電力供給装置による電力供給方法であって、変動負荷が起動するときの突入電流を予測するステップ（ステップＳ１５）と、予測した突入電流に基づいて充電部から蓄電部へ供給される充電電流を制御するステップ（ステップＳ１６）と、を実行することを特徴とする。
本態様によれば、予測したキャパシタユニット５０への突入電流に基づいて充電器１３０からキャパシタユニット５０へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【００４９】
＜第１０態様＞
本態様は、上記電力供給方法における各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とするプログラムである。
本態様によれば、プロセッサは、予測したキャパシタユニット５０への突入電流に基づいて充電器１３０からキャパシタユニット５０へ供給される充電電流を制御する。これにより、太陽光発電装置６０による発電電力を効率よく使用してキャパシタユニット５０へ充電できる。
【符号の説明】
【００５０】
１…画像形成装置、４４ａ…定着ヒータ（変動負荷）、４４ｂ…定着ヒータ駆動部、５０…キャパシタユニット（蓄電部）、６０…太陽光発電装置（光発電部）、７０…商用電源、８０…整流回路、９０…電流電圧検出部、１００…電源切替部、１１０…電流検出部、１２０…温度測定手段、１３０…充電器、１４０…制御部（電力制御部、充電制御部）、１４１…ＣＰＵ部、１４２…メモリ部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２０１３−０６１６０６公報
【図１】
2017015970.tif 000003
【図２】
2017015970.tif 000004
【図３】
2017015970.tif 000005
【図４】
2017015970.tif 000006
【図５】
2017015970.tif 000007
【図６】
2017015970.tif 000008
【図７】
2017015970.tif 000009
【図８】
2017015970.tif 000010
【図９】
2017015970.tif 000011
【図１０】
2017015970.tif 000012