(57)【要約】【課題】本発明は、消費電源を効率的に削減する複合装置、複写装置、コンピュータ等の画像処理装置、電源制御方法、電源制御プログラム及び記録媒体に関する。【解決手段】画像処理装置１は、商用電源２０をスイッチング素子６でオン／オフ制御して電源制御部１０でオン／オフ制御値に応じた電圧レベルの内部電源を生成して各種電装品に供給するとともに、画像処理装置１の稼動環境に関連する複数の稼動環境因子を検出して、稼動環境因子毎の複数の因子値と電圧レベル公差を対応付けた稼動環境因子−電圧レベル公差テーブルと該検出した稼動環境因子から画像処理装置１の稼動状況に対応する稼動状況対応電圧レベル公差を算出し、下限電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルと該稼動状況対応電圧レベル公差に基づいて要求電圧レベルを算出して、要求電圧レベルの電圧を電源制御部１０に生成させるオン／オフ制御値をスイッチング素子６を決定する。【選択図】          図１
2009273020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される電圧から所定の電圧レベルの内部電圧を生成する内部電源手段と、該内部電源手段に供給される該電圧をオン／オフ制御するスイッチング手段と、該スイッチング手段を任意のオン／オフ制御値でオン／オフ制御するオン／オフ制御手段と、該内部電圧を利用して稼動する電装手段と、を備えた画像処理装置において、前記画像処理装置の稼動環境に関連する稼動環境因子の因子値を検出する稼動環境検出手段と、該稼動環境因子の複数の因子値と該因子値に対する前記内部電圧の変動許容範囲である電圧レベル公差を対応付けた稼動環境因子−電圧レベル公差テーブルと、該稼動環境検出手段の検出結果と該稼動環境因子−電圧レベル公差テーブルから現在の稼動環境に対して許容される電圧レベルの変動許容範囲である稼動環境対応電圧レベル公差を算出する稼動環境対応電圧レベル算出手段と、該画像処理装置の稼動状況に応じて求められる該内部電圧の電圧レベルに対して許容される電圧レベル変動である最大許容電圧レベル公差の範囲内の任意の設定電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルと該稼動環境対応電圧レベル公差に基づいて前記内部電源手段の生成する該内部電圧の電圧レベルとして要求する要求電圧レベルを算出する要求電圧レベル算出手段と、該要求電圧レベルの電圧を該内部電源手段に生成させるのに必要な前記スイッチング手段の前記オン／オフ制御値を決定して前記オン／オフ制御手段に設定するオン／オフ制御値設定手段と、を備えていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記要求電圧レベル算出手段は、前記最大許容電圧レベル公差の下限電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルと前記稼動環境対応電圧レベル公差に基づいて前記要求電圧レベルを算出することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記稼動環境検出手段は、前記内部電源手段に供給される電圧を検出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記稼動環境検出手段は、周囲環境の温度を検出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記稼動環境検出手段は、前記画像処理装置の稼動中の電装手段の総必要電流を検出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記稼動環境検出手段は、前記画像処理装置の連続稼動時間を検出することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記稼動環境検出手段は、所定期間における前記画像処理装置の総稼動時間を検出することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項８】
内部電源手段に供給される電圧を、設定されるオン／オフ制御値に応じてスイッチング手段でオン／オフ制御して、該オン／オフ制御値に応じた電圧レベルの内部電圧を生成する画像処理装置の電源制御方法において、前記画像処理装置の稼動環境に関連する稼動環境因子の因子値を検出する稼動環境検出処理ステップと、該稼動環境因子の複数の因子値と該因子値に対する前記内部電圧の変動許容範囲である電圧レベル公差を対応付けた稼動環境因子−電圧レベル公差テーブルと該稼動環境検出処理ステップでの検出結果から現在の稼動環境に対して許容される電圧レベルの変動許容範囲である稼動環境対応電圧レベル公差を算出する稼動環境対応電圧レベル算出処理ステップと、該画像処理装置の稼動状況に応じて求められる該内部電圧の電圧レベルに対して許容される電圧レベル変動である最大許容電圧レベル公差の範囲内の任意の設定電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルと該稼動環境対応電圧レベル公差に基づいて前記内部電源手段の生成する該内部電圧の電圧レベルとして要求する要求電圧レベルを算出する要求電圧レベル算出処理ステップと、該要求電圧レベルの電圧を該内部電源手段に生成させるのに必要な前記スイッチング手段の前記オン／オフ制御値を決定するオン／オフ制御値設定処理ステップと、を有していることを特徴とする電源制御方法。
【請求項９】
前記要求電圧レベル算出処理ステップは、前記最大許容電圧レベル公差の下限電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルと前記稼動環境対応電圧レベル公差に基づいて前記要求電圧レベルを算出することを特徴とする請求項８記載の電源制御方法。
【請求項１０】
前記稼動環境検出処理ステップは、前記内部電源手段に供給される電圧を検出する電圧検出処理ステップ、周囲環境の温度を検出する温度検出処理ステップ、前記画像処理装置の稼動中の電装手段の総必要電流を検出する総電流検出処理ステップ、該画像処理装置の連続稼動時間を検出する連続稼動時間検出処理ステップ及び所定期間における前記画像処理装置の総稼動時間を検出する総稼動時間検出処理ステップのうち少なくとも１つの処理ステップを行うことを特徴とする請求項８または請求項９記載の電源制御方法。
【請求項１１】
コンピュータに、画像処理装置の内部電源手段に供給される電圧を、設定されるオン／オフ制御値に応じてスイッチング手段でオン／オフ制御して、該オン／オフ制御値に応じた電圧レベルの内部電圧を生成させる電源制御プログラムであって、前記画像処理装置の稼動環境に関連する稼動環境因子の因子値を検出する稼動環境検出処理と、該稼動環境因子の複数の因子値と該因子値に対する前記内部電圧の変動許容範囲である電圧レベル公差を対応付けた稼動環境因子−電圧レベル公差テーブルと該稼動環境検出処理での検出結果から現在の稼動環境に対して許容される電圧レベルの変動許容範囲である稼動環境対応電圧レベル公差を算出する稼動環境対応電圧レベル算出処理と、該画像処理装置の稼動状況に応じて求められる該内部電圧の電圧レベルに対して許容される電圧レベル変動である最大許容電圧レベル公差の範囲内の任意の設定電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルと該稼動環境対応電圧レベル公差に基づいて前記内部電源手段の生成する該内部電圧の電圧レベルとして要求する要求電圧レベルを算出する要求電圧レベル算出処理と、該要求電圧レベルの電圧を該内部電源手段に生成させるのに必要な前記スイッチング手段の前記オン／オフ制御値を決定するオン／オフ制御値設定処理と、を実行させることを特徴とする電源制御プログラム。
【請求項１２】
請求項１１記載の電源制御プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、電源制御方法、電源制御プログラム及び記録媒体に関し、詳細には、画像を取り扱うとともに消費電源を安定しかつ効率的に削減する複合装置、複写装置、コンピュータ等の画像処理装置、電源制御方法、電源制御プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ装置、プリンタ、複写装置及びコンピュータ等の画像を取り扱う画像処理装置においては、電源部で電源制御した内部電源を利用して動作する各種画像処理用の電装品を備えているとともに、各種画像処理モードの処理に必要な電装品の利用を行っているが、近時、消費電力の削減が重要な問題となっている。
【０００３】
そして、従来、機器の待機状態に電源装置の複数の２次側出力のうち、一部を遮断したり、電源自体の方式を工夫して（例えば、２コンバータ方式）、ＰＷＭ（Pulse Wide modulation:パルス幅変調）制御によるＯＮ時間制御を行って、２次側電圧を制御する電源装置を用いて、電源の消費効率を高めることが行われるようになってきている（特許文献１参照）。そして、この従来の画像処理装置では、画像処理装置が、稼動状態であるか、待機状態であるかの状態変化に応じて、ＰＷＭ制御のＯＮ時間を変えている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３５０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術にあっては、画像処理装置が稼動状態であるか待機状態であるかによってＰＷＭ制御のＯＮ時間を制御しているのみであるため、画像処理装置の設置環境や利用環境等の稼動環境因子を考慮することができず、消費電力の削減効率を向上させつつ、画像処理装置の利用環境を向上させる上で、改良の必要があった。
【０００６】
そこで、本発明は、利用性を向上させつつ、消費電力を効率的に削減する画像処理装置、電源制御方法、電源制御プログラム及び記録媒体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、画像処理装置の内部電源手段に供給される電圧をスイッチング手段でオン／オフ制御して該オン／オフ制御値に応じた電圧レベルの内部電圧を生成するとともに、該画像処理装置の稼動環境に関連する稼動環境因子の因子値を検出して、該稼動環境因子値と該内部電圧の変動許容範囲である電圧レベル公差を対応付けた稼動環境因子−電圧レベル公差テーブルと該稼動環境検出の検出結果から該画像処理装置の稼動状況に対応する稼動環境対応電圧レベル公差を算出し、該画像処理装置の稼動上予め設定されている電圧レベルに対して許容される該内部電圧の変動レベルである最大許容電圧レベル公差の範囲内の任意の設定電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルと該稼動環境対応電圧レベル公差に基づいて要求電圧レベルを算出して、該要求電圧レベルの電圧を内部電源手段で生成するのに必要なスイッチング手段のオン／オフ制御値を決定して設定することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明は、前記最大許容電圧レベル公差の下限電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルと前記稼動環境対応電圧レベル公差に基づいて前記要求電圧レベルを算出することを特徴としてもよい。
【０００９】
さらに、本発明は、前記稼動環境因子として、前記外部電源の電圧、周囲環境の温度、前記画像処理装置の稼動中の電装手段の総必要電流、該画像処理装置の連続稼動時間及び所定期間における該画像処理装置の総稼動時間のうち少なくとも１つを検出することを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像処理装置の安全稼動を図りつつ、画像処理装置の稼動状況に必要とされる電圧レベルの内部電圧のみを生成するので、利用性を向上させつつ、消費電力を効率的に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。
【実施例１】
【００１２】
図１〜図１４は、本発明の画像処理装置、電源制御方法、電源制御プログラム及び記録媒体の一実施例を示す図であり、図１は、本発明の画像処理装置、電源制御方法、電源制御プログラム及び記録媒体の一実施例を適用した画像処理装置１の要部ブロック構成図である。
【００１３】
図１において、画像処理装置１は、複写装置、プリンタ装置、複合装置、コンピュータ等の装置であって、システム制御部２、ＤＣ−ＤＣコンバータ３、トランス４、１次入力回路部５、スイッチング素子６、ＡＣレベル検出部７、ＰＷＭ制御部８及び温度センサ９等を備えており、上記ＤＣ−ＤＣコンバータ３、トランス４及び１次入力回路５は、全体として電源制御部１０を構成している。
【００１４】
画像処理装置１は、複写装置、プリンタ装置、複合装置、ファクシミリ装置、コンピュータ等の画像処理を行う装置を総称したものであり、例えば、複合装置の場合、用紙への画像形成する画像形成ユニット、原稿の画像を読み取るスキャナユニット、用紙を画像形成ユニットに搬送する画像搬送ユニット、ファクシミリ通信を行うファクシミリユニット、各種操作キー、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ディスプレイとしてのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、スピーカ等の音声出力部を有する操作表示ユニット等の画像処理に必要な各ユニット等を備えているとともに、これらの各ユニットには、これらのユニットを動作させるための各種モータ、各種クラッチ、各種ヒータ（特に、定着用ヒータ）、各種センサ等の電装品（電装手段）を搭載している。
【００１５】
１次入力回路部５には、商用電源２０から交流１００Ｖが供給されており、１次入力回路部５は、例えば、ダイオードブリッジ等が用いられていて、入力される交流の商用電源２０の変動に対して、入力保護、ノイズ除去及び整流処理等を行ってトランス４に供給する。
【００１６】
トランス（内部電源手段）４は、その１次側に１次入力回路部５の出力が接続されており、その２次側にＤＣ−ＤＣコンバータ３が接続されている。トランス４は、１次側と２次側の絶縁を取りつつ、１次側に入力される商用電源（外部電源）２０を画像処理装置１で必要な内部電圧（２次側電圧）に変換して、ＤＣ−ＤＣコンバータ３に出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ３は、トランス４からの２次電圧から画像処理装置１で使用する複数の電圧を生成して画像処理装置１の各部に供給する。
【００１７】
トランス４の１次側には、スイッチング素子６が接続されており、スイッチング素子６は、ＦＥＴ（Field Effect Transistor ：電解効果トランジスタ）等が用いられていて、ＰＷＭ制御部８によってトランス４のスイッチング動作を制御する。トランス４は、スイッチング素子６のスイッチング動作によってその２次側に供給する電力（電圧）が制御され、スイッチング素子６のＯＮ時間が短いほど、２次側に供給する供給電力（特に、供給電圧）が低下する。したがって、スイッチング素子６は、電源制御部１０のトランス４に供給される商用電源２０の電圧をオン／オフ制御して、オン／オフ制御値に応じた電圧レベルの内部電圧を生成するスイッチング手段として機能している。
【００１８】
ＰＷＭ制御部８は、画像処理装置１のシステム制御部２の制御下で、スイッチング素子６のスイッチング動作をＰＷＭ制御（例えば、ＰＷＭ信号のＯＮ時間制御）を行い、オン／オフ制御手段として機能している。
【００１９】
また、１次入力回路部５には、ＡＣレベル検出部７が接続されており、ＡＣレベル検出部７は、１次入力回路部５に入力される商用電源２０のＡＣ電圧レベルを検出して、検出結果をシステム制御部２に出力する。したがって、ＡＣレベル検出部７は、１次入力回路部５を介してトランス４に入力される商用電源２０の電圧を検出する稼動環境検出手段として機能している。
【００２０】
温度センサ９は、画像処理装置１の周囲の温度、画像処理装置１の筐体内部の温度等の環境温度を検出して、検出結果をシステム制御部２に出力する。したがって、温度センサ９は、周囲環境状態を検出する稼動環境検出手段として機能している。
【００２１】
システム制御部２は、画像処理装置１のシステムプログラム及び本発明の電源制御プログラムがＲＯＭ（Read Only Memory）等の内部メモリやハードディスク等に導入されており、これらのプログラムに基づいて画像処理装置１の各部を制御して画像処理装置１としての動作処理を制御するとともに、電源制御処理を実行する。したがって、システム制御部２は、その動作モード（コピーモード、プリンタモード、ファクシミリモード等）に応じて画像処理装置１の備えている各種ユニットの稼動の要否とその電装品の利用状況を判断（検出）する電装品の利用状況を検出する稼動環境検出手段として機能し、また、この稼動環境検出手段としては、電装品の稼動状況からその稼動に応じた総必要電流の検出、画像処理装置１の連続稼動時間の検出（算出）及び所定期間（例えば、画像処理装置１の設置からの経過期間）における画像処理装置１の総稼動時間の検出（算出）を行い、図示しない不揮発性メモリ等に保管する。
【００２２】
システム制御部２は、画像処理装置１の稼動状況の検出結果に基づいて、稼動環境因子として、稼動中の電装品の総必要電流、連続稼動時間及び総稼動時間を検出する稼動環境検出手段として機能するとともに、これらの稼動環境因子と、ＡＣレベル検出部７の検出する商用電源２０の電圧及び温度センサ９の検出する環境温度を含む各稼動環境因子の複数の因子値（電流値、稼動時間、温度等）と該因子値に対して内部電圧の変動許容範囲である電圧レベル公差を対応付けた稼動環境因子−電圧レベル公差テーブルを、図２〜図１３にその一例と具体例を示すように、内部メモリ等に格納しており、該稼動環境因子の検出結果と該稼動環境因子−電圧レベル公差テーブルから現在の稼動環境に対して許容される電圧レベルの変動許容範囲である稼動環境対応電圧レベル公差を算出する稼動環境対応電圧レベル算出手段として機能し、また、画像処理装置１の稼動状況に応じて求められる該内部電圧の電圧レベルに対して許容される電圧レベル変動である最大許容電圧レベル公差の範囲内の任意の設定電圧レベル公差に対応する設定電圧レベル（図１２参照）と該稼動環境対応電圧レベル公差に基づいてトランス４の生成する該内部電圧の電圧レベルとして要求する要求電圧レベルを算出する要求電圧レベル算出手段として機能し、さらに、該要求電圧レベルの電圧をトランス４に生成させるのに必要なスイッチング素子６のオン／オフ制御値であるＳＷＯＮ時間を決定してオン／オフ制御手段であるＰＷＭ制御部８に設定するオン／オフ制御値設定手段として機能している。
【００２３】
また、システム制御部２は、各種動作を時間制御するために、発振器と分周器等によって構成されている計時機構を備えている。
【００２４】
そして、システム制御部２内の図示しないメモリ（不揮発性メモリ）には、上述のように、電源制御処理で使用する各種情報、特に、稼動環境因子−電圧レベル公差テーブルが各稼動環境因子について設定登録されている。例えば、ＡＣ電圧レベルＶに対するＤＣレベル公差Ｘｎの対応テーブルが図２に示すように登録されていて、その具体例が、図３に示すように登録され、また、負荷電流値Ｉについては、図４に示すように、画像処理装置１の各種装備している電装品の動作に必要な負荷電流値Ｉ（図４では、Ｉ１〜Ｉ９で表示）の総和に対するＤＣレベル公差Ｘｍの対応テーブルが登録されていて、その具体例が、図５に示すように登録されている。また、環境温度Ｔに対するＤＣレベル公差Ｘｌの対応テーブルが図６に示すように登録されていて、その具体例が、例えば、図７に示すように登録されており、画像処理装置１の連続稼動時間Ｓに対するＤＣレベル公差Ｘｋの対応テーブルが、例えば、図８に示すように登録されていて、その具体例が、例えば、図９に示すように登録されている。さらに、画像処理装置１の累積稼動時間Ｒに対するＤＣレベル公差Ｘｊの対応テーブルが、例えば、図１０に示すように登録されており、その具体例が、例えば、図１１に示すように登録されている。
【００２５】
なお、上記の図２から図１１に示した稼動環境因子であるパラメータＰ（ＡＣ電圧レベルＶ、負荷電流Ｉ、環境温度Ｔ、連続稼動時間Ｓ及び累積稼動時間Ｒ）とＤＣレベル公差Ｘ（Ｘｎ、Ｘｌ、Ｘｍ、Ｘｋ、Ｘｊ）の関係については、画像処理装置１の電源制御部１０の設計値、実験値によって決定され、一般的には、これらのパラメータＰの値が大きいほど、ＤＣレベル公差Ｘが大きくなるが、パラメータＰの値の大きさに対するＤＣレベル公差Ｘの大きくなる比率は、個々の電源制御部１０の回路構成によって変わる。
【００２６】
例えば、ＡＣ電圧レベルＶに対するＤＣレベル公差Ｘｎは、その対応テーブルが図２に示したように設定されるが、ＡＣ定格１００Ｖの電源の場合、例えば、図３に示したように、定格１００Ｖで最も出力精度が高くなるように設計された場合で、この場合、１００Ｖ±５Ｖで出力精度が一番高い値となり、定格電圧と検出電源電圧との差が大きくなるのに伴って、出力精度が大きくなっていく特性（例えば、図３では、５Ｖ毎に、ＤＣレベル公差Ｘｎが、±１％、±１．５％等となる特性）となっている。
【００２７】
また、負荷電流Ｉについては、電装品であるモータ、クラッチ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等について、図４に示したように、必要な負荷電流が決まっていて、図５には、その具体的な負荷電流の内容（例えば、モータ１では、１Ａ、クラッチ１では、０．１Ａ、ＬＥＤ１では、０．２Ａ等である）が例示されており、システム制御部２は、図４及び図５に示すように、画像処理装置１の動作状態（画像処理装置１の動作モード等）に応じて稼動の要求される電装品によって必要とされる負荷電流Ｉの総和を求めて、該負荷電流Ｉの総和、すなわち、電源として必要な出力電流に対するＤＣレベル公差Ｘｍが設定されている。すなわち、図４及び図５は、負荷電流Ｉの総和、すなわち、内部電源手段であるトランス４の生成する電流として必要な出力電流と、ＤＣレベル公差Ｘｍとの関係を示すテーブルとなっており、負荷電流Ｉの総和が小さいときに最も出力精度が高くなるように設定されていて、図５では、１Ａ以下の場合に、出力精度が最も高い値となる。そして、負荷電流Ｉが大きくなるにつれて、出力精度が大きくなっていく特性となっている。
【００２８】
さらに、環境温度Ｔについては、図６に示すように、環境温度Ｔに対する画像処理装置１の特性によって、画像処理装置１の回路素子（抵抗、ダイオード等）の温度特性や回路構成によって出力精度のピークが変わってくるが、図６では、温度Ｔが高くなるほどＤＣレベル公差が大きくなるように設定されており、本実施例では、具体的には、図７に示すように、環境温度Ｔが１０℃〜２０℃のときに最も出力精度が高くなるように設計されていて、１０℃毎に、ＤＣレベル公差Ｘｍが、±０．５％から０．５％ずつ大きくなるようになっている。
【００２９】
また、連続稼動時間Ｓについては、図８に示したように、画像処理装置１が連続稼動することで、画像処理装置１の温度、特に電源制御部１０の回路素子の温度が変化し、電源制御部１０の回路素子の温度特性によってＤＣレベル公差Ｘｋが影響され、特に、磁気飽和等によるインダクタンスの変化にも影響されることとなるが、一般的には、図９に示すように、連続稼動時間が長いほどほど、ＤＣレベル公差Ｘｋが大きくなって、出力精度が大きくなるようになっている。
【００３０】
さらに、累積稼動時間Ｒについては、図１０に示すように、回路素子の経時劣化による特性によってＤＣレベル公差が影響され、本実施例では、図１１に示すように、累積稼動時間Ｒが長いほど出力精度が大きくなるようにＤＣレベル公差Ｘｊが変化することとなるが、本実施例では、図１２及び図１３に示すように、例えば、パターンＰＴ１とパターンＰＴ２の２通りのＤＣレベル公差の設定を用いる。
【００３１】
まず、パターンＰＴ１について説明すると、図１２に示すように、パターンＰＴ１では、以下に示すように、
ＡＣ電圧レベルＶ・・・１００Ｖ
稼動電装品・・・クラッチ１、クラッチ２
環境温度・・・１５℃
連続稼動時間・・・５ｍｉｎ（分）
累積稼動時間・・・５０ｈ（時間）
となっている。このパターンＰＴ１の場合、ＡＣ電圧レベルＶとそのＤＣレベル公差Ｘｎの具体例を示す図３、負荷電流ＩとそのＤＣレベル公差Ｘｍの具体例を示す図５、環境温度ＴとそのＤＣレベル公差Ｘｌの具体例を示す図７、連続稼動時間ＳとそのＤＣレベル公差Ｘｋの具体例を示す図９および累積稼動時間ＲとそのＤＣレベル公差Ｘｊを示す図１１から図１２に示すように、ＡＣ電圧レベルＶについては、１００Ｖであるので、図３から分かるように、そのＤＣレベル公差Ｘｎは、±０．３％、負荷電流Ｉについては、図５から分かるように、クラッチ１の０．１Ａとクラッチ２の０．２Ａからその合計負荷電流値は０．３Ａであるので、そのＤＣレベル公差Ｘｍは、±０．３％、環境温度Ｔについては、１５℃であるので、図７から分かるように、そのＤＣレベル公差Ｘｌは、±０．５％、連続稼動時間Ｓについては、５ｍｉｎであるので、そのＤＣレベル公差Ｘｋは、図９から分かるように、±０．３％、累積稼動時間Ｒについては、５０ｈであるので、図１１から分かるように、そのＤＣレベル公差Ｘｊは、±０．１となり、システム制御部２は、総和のＤＣレベル公差は、図１２に示すように、±１．５となるが、算出した総和のＤＣレベル公差を四捨五入等の処理で０〜１０％（最大許容電圧レベル公差）の範囲内の整数に処理して、最終的な稼動状況対応ＤＣレベル公差（稼動状況対応電圧レベル公差）Ｘを算出する稼動環境対応電圧レベル算出処理を行うと、稼動状況対応ＤＣレベル公差Ｘ＝±２％となる。
【００３２】
次に、図１２の下段の左側に示すように、内部電源の画像処理装置１の稼動上予め規定されている電圧レベルに対する最大許容電圧レベル公差が設定されているが、図１２では、ＤＣレベル２４Ｖに対して、該最大許容電圧レベル公差として、±１０％が設定されている。システム制御手段２は、パターンＰＴ１では、この最大許容電圧レベル公差の下限電圧レベル公差（−１０％）を設定電圧レベル公差とし、この設定電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルである下限ＤＣレベル（図１２では、下限ＤＣレベル＝２１．６０Ｖ）と上記稼動状況対応ＤＣレベル公差Ｘ（±２％）に基づいて、要求電圧レベルを算出する要求電圧レベル算出処理を行う。なお、この下限ＤＣレベル公差Ｘは、ＤＣレベルが、設定ＤＣレベル（例えば、２４Ｖ）であるときに、画像処理装置１が正常に稼動する上で変動が許容される下限ＤＣレベルであり、図１２に示したように、設定ＤＣレベルが２４Ｖで、下限のＤＣレベル公差が−１０％であると、下限ＤＣレベルは、２１．６Ｖとなる。
【００３３】
そして、システム制御部２は、稼動状況ＤＣレベル公差Ｘの場合に、設定ＤＣレベルに対して下限ＤＣレベル公差Ｘに対応する下限ＤＣレベルを下廻らないように、以下の式（１）によって要求ＤＣレベル（要求電圧レベル）Ｖｙを算出する。
【００３４】
要求ＤＣレベルＶｙ＝下限ＤＣレベル（２１．６Ｖ）／下限ＤＣレベル公差（−０．２％）・・・（１）
この式（１）を上記パターンＰＴ１の場合、要求ＤＣレベルＶｙは、次式のように算出される。
【００３５】
要求ＤＣレベルＶｙ＝（２１．６Ｖ）／（０．９８）＝２２．０４Ｖ
すなわち、上記パターンＰＴ１の例では、要求ＤＣレベルＶｙが２２．０４Ｖとなる。
【００３６】
次に、システム制御手段２は、図１３に示すように、トランス４の２次側電圧（内部電圧）が、この要求ＤＣレベルＸｙとなるようなＳＷＯＮ時間（スイッチング素子６のＯＮ時間）を、予め不揮発性メモリ等に格納されているＤＣレベルとＳＷＯＮ時間を対応させたテーブル（ＤＡＣレベル−ＳＷＯＮ時間テーブル）から選択する。上記パターンＰＴ１の場合、要求ＤＣレベルＸｙが２２．０４Ｖであるので、図１３から分かるように、ＳＷＯＭ時間は、２０％Ｄｕｔｙの時間となる。
【００３７】
次に、パターンＰＴ２の場合について説明すると、図１２に示すように、パターンＰＴ２では、以下に示すように、
ＡＣ電圧レベルＶ・・・１１０Ｖ
稼動電装品・・・モータ１〜３、クラッチ３、ＬＥＤ１〜ＬＥＤ３
環境温度・・・４５℃
連続稼動時間・・・７０ｍｉｎ（分）
累積稼動時間・・・４１００ｈ（時間）
となっている。このパターンＰＴ２場合、ＡＣ電圧レベルＶについては、１１０Ｖであるので、そのＤＣレベル公差Ｘｎは、図３から分かるように、±１．５％、負荷電流Ｉについては、モータ１〜３の合計６Ａとクラッチ３の０．５Ａ及びＬＥＤ１〜ＬＥＤ３の合計０．６Ａからその合計負荷電流値７．１Ａであるので、そのＤＣレベル公差Ｘｍは、図５から分かるように、±３％、環境温度Ｔについては、４５℃であるので、そのＤＣレベル公差Ｘｌは、図７から分かるように、±２％、連続稼動時間Ｓについては、７０ｍｉｎであるので、そのＤＣレベル公差Ｘｋは、図９から分かるように、±３％、累積稼動時間Ｒについては、４１００ｈであるので、そのＤＣレベル公差Ｘｊは、図１１から分かるように、±１．５％となり、全ての稼動環境因子による総和のＤＣレベル公差は、±１１％となるが、算出した総和のＤＣレベル公差を四捨五入等の処理で０〜１０％の範囲内の整数に処理して、最終的な稼動状況対応ＤＣレベル公差（稼動状況対応電圧レベル公差）Ｘを算出する稼動環境対応電圧レベル算出処理を行うと、稼動状況対応ＤＣレベル公差Ｘ＝±１１％となる。
【００３８】
次に、システム制御部２は、上記同様に、最大許容電圧レベル公差（±１０％）のうち、下限電圧レベル公差（−１０％）を設定電圧レベル公差とし、この設定電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルである下限ＤＣレベル（図１２では、下限ＤＣレベル＝２１．６０Ｖ）と上記稼動状況対応ＤＣレベル公差Ｘ（±２％）に基づいて、要求電圧レベルを算出する要求電圧レベル算出処理を行う。
【００３９】
そして、システム制御部２は、稼動状況ＤＣレベル公差Ｘの場合に、設定ＤＣレベルに対して下限ＤＣレベル公差Ｘに対応する下限ＤＣレベルを下廻らないように、上記式（１）を用いて、要求ＤＣレベル（要求電圧レベル）Ｖｙを次式で示すように算出する。
【００４０】
要求ＤＣレベルＶｙ＝（２１．６Ｖ）／（０．９０）＝２４．０Ｖ
すなわち、上記パターンＰＴ２の例では、要求ＤＣレベルＶｙが、２４Ｖとなる。
【００４１】
次に、システム制御部２は、上記同様に、図１３に示すように、トランス４の２次側電圧（内部電圧）が、この要求ＤＣレベルＸｙとなるようなＳＷＯＮ時間（スイッチング素子６のＯＮ時間）を、予め不揮発性メモリ等に格納されているＤＣレベルとＳＷＯＮ時間テーブル（ＤＡＣレベル−ＳＷＯＮ時間テーブル）から選択する。上記パターンＰＴ２の場合、要求ＤＣレベルＸｙが２２．０４Ｖであるので、図１３から分かるように、ＳＷＯＭ時間は、７０％Ｄｕｔｙの時間となる。
【００４２】
そして、画像処理装置１は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically and Programmable Read Only Memory ）、ＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory ）、ＣＤ−ＲＷ（Compact Disc ）、ＤＶＤ（Digital Video Disk）、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＭＯ（Magneto-Optical Disc）等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録されている本発明の電源制御プログラムを実行する電源制御プログラムを読み込んで内部ＲＯＭや図示しないハードディスクに導入することで、後述する画像処理装置１の稼動環境因子に基づく効率的にかつ利用性の良好な状態での電源制御方法を実行する画像処理装置１として構築されている。この電源制御プログラムは、アセンブラ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｊａｖａ（登録商標）等のレガシープログラミング言語やオブジェクト指向ブログラミング言語等で記述されたコンピュータ実行可能なプログラムであり、上記記録媒体に格納して頒布することができる。
【００４３】
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の画像処理装置１は、図１４に示すように、稼動環境因子に基づいてスイッチング素子６のＰＷＭ制御のＯＮ時間を制御することで、効率的に消費電力を削減する。
【００４４】
すなわち、システム制御部２は、画像処理装置１の電源がオン（ＯＮ）になっていると、図１４に示すように、まず、１次入力回路部５に入力されている商用電源２０のＡＣ電圧レベルＶをＡＣレベル検出部７で検出して、図２及び図３に示したＡＣ電圧レベルＶに対するＤＣレベル公差Ｘｎの対応テーブルを参照して、該検出したＡＣ電圧レベルＶに対応するＤＣレベル公差Ｘｎを設定し（ステップＳ１０１）、次に、温度センサ９の検出した環境温度Ｔに基づいて、図６及び図７に示した環境温度Ｔに対するＤＣレベル公差Ｘｌの対応テーブルを参照して、該環境温度Ｔに対応するＤＣレベル公差Ｘｌを設定する（ステップＳ１０２）。
【００４５】
そして、この商用電源２０のＡＣ電圧レベルＶに対するＤＣレベル公差Ｘｎは、上述のように、画像処理装置１の電源制御部１０の設計値、実験値によって決定され、一般的には、これらのパラメータ値であるＤＣレベルＶが大きいほど、ＤＣレベル公差は大きくなるが、大きくなる比率は個々の電源制御部１０の回路構成によって変わる。
【００４６】
次に、システム制御部２は、画像処理装置１において現在稼動中の電装品を調査して、図４及び図５に示した各電装品の動作に必要な負荷電流値Ｉの総和を、図４及び図５に示したように算出し、該算出した負荷電流値Ｉの総和に基づいて、図４及び図５に示した負荷電流値Ｉに対するＤＣレベル公差Ｘｍの対応テーブルを参照して、該負荷電流値Ｉに対するＤＣレベル公差Ｘｍを設定する（ステップＳ１０３）。
【００４７】
また、システム制御部２は、内部の計時機構を利用して、画像処理装置１の連続稼動時間Ｓを算出して、該算出した連続稼動時間Ｓに基づいて、図８及び図９に示した連続稼動時間Ｓに対するＤＣレベル公差Ｘｋの対応テーブルを参照して、該連続稼動時間Ｓに対応するＤＣレベル公差Ｘｋを設定する（ステップＳ１０４）。次に、システム制御部２は、同様に、内部の計時機構を利用して、現在までの画像処理装置１の電源の累積稼動時間Ｒを算出して、該算出した累積稼動時間Ｒに基づいて、図１０及び図１１に示した画像処理装置１の累積稼動時間Ｒに対するＤＣレベル公差Ｘｊの対応テーブルを参照して、該累積稼動時間Ｒに対応したＤＣレベル公差Ｘｊを設定する（ステップＳ１０５）。
【００４８】
上述のようにしてＡＣレベルＶに基づくＤＣレベル公差Ｘｎ、環境温度Ｔに基づくＤＣレベル公差Ｘｌ、負荷電流値Ｉに基づくＤＣレベル公差Ｘｍ、連続稼動時間Ｓに基づくＤＣレベル公差Ｘｋ及び累積稼動時間Ｒに基づくＤＣレベル公差Ｘｊの総和のＤＣレベル公差を算出して、総和のＤＣレベル公差から最大許容電圧レベル公差（０％〜１０％）の範囲内の整数に処理して、最終的な稼動状況対応ＤＣレベル公差（稼動状況対応電圧レベル公差）Ｘを算出する稼動環境対応電圧レベル算出処理を行い、次に、上記最大許容電圧レベル公差のうち、下限電圧レベル公差を設定電圧レベル公差として、この設定電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルである下限ＤＣレベルと上記稼動状況対応ＤＣレベル公差Ｘに基づいて、要求電圧レベルを算出する要求電圧レベル算出処理を行う。そして、システム制御部２は、稼動状況ＤＣレベル公差Ｘの場合に、設定ＤＣレベルに対して下限ＤＣレベル公差Ｘに対応する下限ＤＣレベルを下廻らないように、上記式（１）によって要求ＤＣレベル（要求電圧レベル）Ｖｙを算出し、トランス４の２次側電圧（内部電圧）が、該算出した要求ＤＣレベルＸｙとなるようなＳＷＯＮ時間（スイッチング素子６のＯＮ時間）を、予め不揮発性メモリ等に格納されているＤＣレベルとＳＷＯＮ時間テーブルから選択して、ＰＷＭ制御部８に設定する（ステップＳ１０６）。
【００４９】
そして、システム制御部２は、１つのジョブが完了したかチェックし（ステップＳ１０７）、ジョブが完了するまでは、ステップＳ１０４に戻って、上記同様に、連続稼動時間Ｓに基づくＤＣレベル公差Ｘｋの算出・設定、累積稼動時間Ｒに基づくＤＣレベル公差Ｘｊの算出・設定及び上記ＤＣレベル公差の総和に基づくＳＷＯＮ時間の算出とスイッチング素子６の制御を繰り返し実行する（ステップＳ１０４〜Ｓ１０７）。すなわち、連続稼動時間Ｓに基づくＤＣレベル公差Ｘｋと累積稼動時間Ｒに基づくＤＣレベル公差Ｘｊのみを監視して、逐次、稼動状況ＤＣレベル公差Ｘを更新して、ＳＷＯＮ時間を算出して、スイッチング素子６のＰＷＭ制御を行う。
【００５０】
ステップＳ１０７で、１つのジョブが完了すると、ＰＷＭ制御部８によるスイッチング素子６のＯＮ時間設定値ＳＷＯＮを、待機時のＤＣレベル公差に基づいて、デフォルトのＳＷＯＮ（デフォルトＳＷＯＮ）に戻して（ステップＳ１０９）、ＰＷＭ制御部８にスイッチング素子６の制御を行わせ、画像処理装置１に新たなジョブ（ＪＯＢ）が発生したかチェックする（ステップＳ１０９）。
【００５１】
ステップＳ１０９で、新たなジョブが発生していないときには、ステップＳ１０８に戻って、デフォルトＳＷＯＮによる制御を繰り返し行い（ステップＳ１０８〜Ｓ１０９）、ステップＳ１０９で、新たなジョブが発生すると、ステップＳ１０３に戻って、該ジョブの実行に必要な電装品の負荷電流値Ｉとその負荷電流値Ｉに応じたＤＣレベル公差Ｘｍを設定する処理から上記同様に処理してスイッチング素子６のＰＷＭ制御を行う（ステップＳ１０３〜Ｓ１０９）。
【００５２】
このように、本実施例の画像処理装置１は、トランス４に供給される商用電源２０の電圧をスイッチング素子６でオン／オフ制御してトランス４で該オン／オフ制御値に応じた電圧レベルの内部電圧を生成するとともに、画像処理装置１の稼動環境に関連する稼動環境因子を検出して、該稼動環境因子の複数の因子値と該因子値に対する内部電圧の変動許容範囲である電圧レベル公差を対応付けた稼動環境因子−電圧レベル公差テーブルと該稼動環境の検出結果から画像処理装置１の稼動状況に対応する画像処理装置１の稼動状況に応じて求められる内部電圧の電圧レベルに対して許容される電圧レベル変動である最大許容電圧レベル公差の範囲内の任意の設定電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルと該稼動環境対応電圧レベル公差に基づいてトランス４の生成する該内部電圧の電圧レベルとして要求する要求電圧レベルを算出して、該要求電圧レベルの電圧をトランス４に生成させるのに必要なスイッチング素子６のオン／オフ制御値であるＳＷＯＮ時間を決定してＰＷＭ制御部８に設定している。
【００５３】
したがって、画像処理装置の安全稼動を図りつつ、画像処理装置の稼動状況に必要とされる電圧レベルの内部電圧のみを生成するので、利用性を向上させつつ、消費電力を効率的に削減することができる。
【００５４】
また、本実施例の画像処理装置１は、システム制御手段２は、最大許容電圧レベル公差の下限電圧レベル公差に対応する設定電圧レベルと稼動環境対応電圧レベル公差に基づいて要求電圧レベルを算出している。
【００５５】
したがって、画像処理装置１の稼動状況にとって必要とされる最低電圧レベルの内部電圧を、画像処理装置１の安全稼動を考慮して生成することができ、安価かつ容易に利用性を向上させつつ、消費電力を効率的に削減することができる。
【００５６】
さらに、本実施例の画像処理装置１は、ＡＣレベル検出部７が、稼動環境因子として、トランス４の１次側に供給される商用電源２０の電圧を検出している。
【００５７】
したがって、画像処理装置１に外部から供給される商用電源２０の変動に対しても、画像処理装置１の安全稼動を考慮しつつ、画像処理装置１の稼動状況にとって必要とされる電圧レベルの内部電圧のみを生成することができ、利用性を向上させつつ、消費電力をより一層適切かつ効率的に削減することができる。
【００５８】
また、本実施例の画像処理装置１は、温度センサ９が、稼動環境因子として、周囲環境の温度を検出している。
【００５９】
したがって、画像処理装置１の周囲温度の変化に対しても、画像処理装置１の安全稼動を考慮しつつ、画像処理装置１の稼動状況にとって必要とされる電圧レベルの内部電圧のみを生成することができ、利用性を向上させつつ、消費電力をより一層適切かつ効率的に削減することができる。
【００６０】
さらに、本実施例の画像処理装置１は、システム制御部２が、稼動環境因子として、稼動中の電装品の総必要電流を検出している。
【００６１】
したがって、画像処理装置１の動作モード等によって稼動状態の変化する電装品による総必要電流の変化に対しても、画像処理装置１の安全稼動を考慮しつつ、画像処理装置１の稼動状況にとって必要とされる電圧レベルの内部電圧のみを生成することができ、利用性を向上させつつ、消費電力をより一層適切かつ効率的に削減することができる。
【００６２】
また、本実施例の画像処理装置１は、システム制御部２が、稼動環境因子として、画像処理装置１の連続稼動時間を検出している。
【００６３】
したがって、画像処理装置１の連続使用による画像処理装置１の回路部品等の受ける影響を考慮しつつ、電装品を適切に稼動させるのに必要な内部電圧のみを、適切かつ効率的に生成させることができ、利用性をより一層向上させることができるとともに、消費電力をより一層効率的に削減することができる。
【００６４】
さらに、本実施例の画像処理装置１は、システム制御部２が、所定期間における画像処理装置の総稼動時間を検出している。
【００６５】
したがって、画像処理装置１の部品、特に、電源制御部１０を構成する各部３〜６の径時劣化による画像処理装置１の回路部品等の受ける影響を考慮しつつ、電装品を適切に稼動させるのに必要な内部電圧のみを、適切かつ効率的に生成させることができ、利用性をより一層向上させることができるとともに、消費電力をより一層効率的に削減することができる。
【００６６】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、供給電源をＰＷＭ制御するプリンタ装置、複写装置、ファクシミリ装置、コンピュータ等の画像処理装置、該画像処理装置の電源制御を行う電源制御方法、該電源制御方法をコンピュータ上で実行するための電源制御プログラム及び該電源制御プログラムを記録したコンピュータが読みとり可能な記録媒体に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施例を適用した画像処理装置の要部ブロック構成図。
【図２】ＡＣ電圧レベルに対するＤＣレベル公差テーブルの一例を示す図。
【図３】図２のＡＣ電圧レベルに対するＤＣレベル公差テーブルの具体例を示す図。
【図４】各種電装品の負荷電流値の稼動時総和に対するＤＣレベル公差テーブルの一例を示す図。
【図５】図４の各種電装品の負荷電流値の稼動時総和に対するＤＣレベル公差テーブルの具体例を示す図。
【図６】環境温度に対するＤＣレベル公差テーブルの一例を示す図。
【図７】図６の環境温度に対するＤＣレベル公差テーブルの具体例を示す図。
【図８】連続稼動に対するＤＣレベル公差テーブルの一例を示す図。
【図９】図８の連続稼動に対するＤＣレベル公差テーブルの具体例を示す図。
【図１０】累積稼動に対するＤＣレベル公差テーブルの一例を示す図。
【図１１】図１０の累積稼動に対するＤＣレベル公差の具体例を示す図。
【図１２】累積稼動に対するＤＣレベルの設定例を２つのパターンの場合について示す図。
【図１３】図１２で決定されたＤＣレベルとＰＷＭ制御のＯＮ時間の対応テーブルの一例を示す図。
【図１４】図１の画像処理装置による電源制御処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００６９】
１  画像処理装置
２  システム制御部
３  ＤＣ−ＤＣコンバータ
４  トランス
５  １次入力回路部
６  スイッチング素子
７  ＡＣレベル検出部
８  ＰＷＭ制御部
９  温度センサ
１０  電源制御部
２０  商用電源
【図１】
2009273020.tif 000003
【図２】
2009273020.tif 000004
【図３】
2009273020.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009273020.tif 000007
【図６】
2009273020.tif 000008
【図７】
2009273020.tif 000009
【図８】
2009273020.tif 000010
【図９】
2009273020.tif 000011
【図１０】
2009273020.tif 000012
【図１１】
2009273020.tif 000013
【図１２】
2009273020.tif 000014
【図１３】
2009273020.tif 000015
【図１４】
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