图像形成装置的制作方法

专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及搭载有被配置在外部电源与电力负载之间的能够蓄电的电源装置的图像形成装置。
背景技术：
以往，在电子照片方式的图像形成装置等电子设备中，具备下述的所谓低消耗电力模式当装置在主电源被接通的状态下也在一定期间未被使用时，除了控制系统的电路等电路的一部分之外，暂时停止电力的供给，来实现节电。
在这样的电子设备中，具备生成从商用交流电源向控制系统的电路供给的直流电源的电源电路，由该电源电路来执行向在低消耗电力模式下也继续电力供给的控制系统的电路等的电力的供给。
但是，由这样的电源电路在低消耗电力模式下供给的直流电源例如是额定电力的 80%左右的高输出。而且，实际上在低消耗电力模式下也应该继续电力供给的电路是控制系电路的一部分，所必需的是直流电源的额定电力的最多30%左右。因此，从节能这一观点来看，在低消耗电力模式下维持额定电力的80%左右的高输出浪费较多，需要实现更进一步的节电。
鉴于此，例如在日本专利4336318号公报中提出了下述方式设置作为辅助电源的充电部，通过在低消耗电力模式下使用该充电部中积蓄的电力来实现进一步的节电。
但是，如果充电部中积蓄的电力不足够，则需要使用商用电源。 发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够使用其他的电源作为辅助电源来进一步实现节能的图像形成装置。
本发明的某个方式的图像形成装置具备功能部，其执行图像形成装置的功能； 第I电源电路，其从商用电源对功能部供给电力；第2电源电路，其包含自发电电源，从自发电电源对功能部供给电力；以及第3电源电路，其包含进行蓄电的蓄电部和接受来自商用电源以及自发电电源中的至少一方的电力供给来对蓄电部充电的充电电路，从蓄电部对功能部供给电力；根据来自自发电电源的电力供给量，使从第2以及第3电源电路中的至少一方对功能部的电力供给比从第I电源电路对功能部的电力供给优先。
优选当来自自发电电源的电力供给量为规定值以上时，从第2电源电路对功能部供给电力。
优选在来自自发电电源的电力供给量小于第I规定值的情况下，当蓄电部中积蓄的电力供给量为第2规定值以上时，从第3电源电路对功能部供给电力。
尤其在来自自发电电源的电力供给量为第I规定值以上的情况下，从第3电源电路切换为第2电源电路来对功能部供给电力。
优选在来自自发电电源的电力供给量小于第I规定值、蓄电部中积蓄的电力供给量小于第2规定值的情况下，当将各个电力供给量相加后的值为第3规定值以上时，从第2 电源电路以及第3电源电路对功能部供给电力。尤其在来自自发电电源的电力供给量小于第I规定值、蓄电部中积蓄的电力供给量小于第2规定值的情况下，当将各个电力供给量相加后的值小于第3规定值时，从第I电源电路对功能部供给电力。
优选当从第I电源电路切换为第2电源电路以及第3电源电路中的至少一方来对功能部供给电力之时，在从第2电源电路以及第3电源电路中的至少一方开始对功能部的电力的供给后，停止来自第I电源电路的电力的供给。
优选还具备检测部，其检测基于自发电电源所发出的电力的电流与电压；以及控制部，其基于检测部的检测结果，计算自发电电源的电力供给量，并基于计算结果来控制第I电源电路 第3电源电路。
优选还具备检测部，其检测蓄电部的蓄电量；以及控制部，其基于检测部的检测结果来计算蓄电部中积蓄的电力供给量，并基于计算结果来控制第I电源电路 第3电源电路。
优选自发电电源包括太阳能电池、热电变换元件、振动发电元件或者无线发电元件。
优选蓄电部包括二次电池、锂离子电容器或者双电层电容器。
下面，参照附图来详细描述本发明，会更加明确本发明的上述以及其他的目标、特征、方式和优点。


图1是本发明的实施例涉及的图像形成装置MFP的概要构成图。
图2是表示本发明的实施例涉及的控制构造的框图。
图3是表示在本发明的实施例涉及的图像形成装置MFP中执行的处理步骤的流程图。
图4是对通常模式下的主控制部100以及副控制部400中的电源系统进行控制的流程图。
图5是对低消耗电力模式下的主控制部100以及副控制部400中的电源系统进行控制的流程图。
图6是说明通常模式下的电压电平等的变化的图。
图7是说明低消耗电力模式下的电压电平等的变化的图。
具体实施方式
参照附图，对本发明的实施例详细地进行说明。其中，对于图中的同一或者相当部分标注同一附图标记并不再重复其说明。
图1是本发明的实施例涉及的图像形成装置MFP的概要构成图。图1例示了搭载有串联型彩色打印引擎的图像形成装置MFP。
参照图1，图像形成装置MFP具有包含主控制部100、副控制部400、主电源部200 以及副电源部300的打印引擎。
典型的情况下，打印引擎基于扫描单元800通过光学方式读取打印对象的原稿的内容而得到的图像信息，对装填在供纸部I中的纸张P形成彩色或者单色的图像。扫描单元800与ADF (Auto Document Feeder :原稿自动传送装置)900连结，由该ADF900依次传送打印对象的原稿。
更具体而言，打印引擎按青(C)、品红(M)、黄(Y)、黑(K) 4色，分别包含处理单元 30C、30M、30Y、30K (以下也统称为“处理单元30”)。各色的处理单元30沿转印带8的移动方向排列，依次在转印带8上形成对应的颜色的调色剂像。
处理单元30C、30M、30Y、30K分别包含I次转印辊10C、10M、10Y、IOK (以下也统称为“I次转印辊10”)、感光体11C、11M、11Y、11K (以下也统称为“感光体11”)、显影辊12C、 12M、12Y、12K (以下也统称为“显影辊12”)、打印头13C、13M、13Y、13K (以下也统称为“打印头13”)、带电充电器14C、14M、14Y、14K (以下也统称为“带电充电器14”)、调色剂单元15C、 15M、15Y、15K (以下也统称为“调色剂单元15”)。
若各处理单元30接收到与用户对操作面板600 (操作面板)等的操作对应的打印请求，则在感光体11上形成构成应该打印的图像的各色调色剂像，并且与其他处理单元30 配合时机，将该形成的各色调色剂像转印到转印带8上。此时，使I次转印辊10对应的感光体11上的调色剂像向转印带8移动。
在各处理单元中，首先带电充电器14使旋转的感光体11的表面带电，并且根据打印头13应该打印的图像信息，使感光体11的表面曝光。由此，在感光体11的表面上形成对应该形成的调色剂像进行表示的静电潜像。然后，通过显影辊12向感光体11的表面供给来自调色剂单元15的调色剂，使得静电潜像被显影为调色剂像。而且，I次转印辊10向通过驱动马达9的驱动而旋转的转印带8上依次转印在各感光体11的表面上显影的调色剂像。由此，各色调色剂像被重合，形成应该转印到纸张P上的调色剂像。
其中，为了使所打印的调色剂像的浓度稳定化，打印引擎包含用于检测转印带8 上的调色剂浓度的浓度传感器31。
作为使用了该浓度传感器31的图像稳定化控制，在转印带8上形成多个改变显影器的显影输出来改变调色剂浓度 而打印出的调色剂浓度检测用补丁。而且，由浓度传感器 31进行浓度检测，通过根据该结果对显影器的显影输出进行反馈，可以得到在打印时总是稳定的调色剂浓度。在装置主体的主开关接通的情况、调色剂盒被更换的情况、打印了规定张数的情况下等，可以执行图像稳定化控制。
另一方面，供纸辊2取出被装填在供纸部I中的纸张P。该被取出的纸张P通过传送辊4等沿着传送路径3被传送。然后，传送辊4使纸张P在到达了定时传感器32的位置待机。而且，配合形成在转印带8上的调色剂像到达2次转印辊5的时机，传送辊4将纸张P向2次转印辊5传送。S卩，按照纸张P的前端位置与形成在转印带8上的调色剂像的开头一致的方式供给纸张P。
于是，转印带8上的调色剂像通过2次转印辊5以及对置辊6向纸张P转印。典型的情况下，通过向2次转印辊5施加与调色剂像所具有的电荷对应的规定电位(例如约 +2000V)，来产生使转印带8上的调色剂像向2次转印辊5侧电吸引的力，由此进行向纸张 P的转印。
并且，转印到纸张P上的调色剂像通过被定影器7加热以及加压而定影在纸张P上。该定影了调色剂像后的纸张P被向排纸托盘输出。由此，完成了一系列的打印处理。
主控制部100负责上述那样的打印引擎中的打印处理的整体处理。对于主控制部 100的详细内容将后述。
副控制部400管理节能模式下的向图像形成装置MFP的电源供给。
主电源部200生成向构成图像形成装置MFP的各电力负载供给的各种电力(例如 DC+5V、DC+24V等)。另外，来自主电源部200的电力的一部分还被用于蓄电部的充电。更具体而言，主电源部200包含用于生成DC+5V的各种未图示的调节器。
副电源部300具有自发电电源、和积蓄从主电源部200或者自发电电源接收到的电力的蓄电部，并且根据状况向电力负载供给该积蓄的电力。其中，作为一个例子，蓄电部由铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池、锂离子电容器、双电层电容器等蓄电元件构成。蓄电部的充电电压根据蓄电元件的种类，大概以OV 4. OV被使用。作为一个例子，自发电电源由太阳能电池、热电变换元件、振动发电元件、无线发电元件等发电元件构成。
需要说明的是，在以下的说明中，设图像形成装置MFP至少具有可以进行通常的图像形成处理的模式(通常模式)、和用于抑制电力消耗的低消耗电力模式(睡眠模式、待机模式) 。
本实施例涉及的图像形成装置MFP在通常模式下向电力负载供给来自商用电源的电力，并且对蓄电部充电。其中，由于还设置有自发电电源，所以也可以从该电源对蓄电部充电。在低消耗电力模式下，使蓄电部中积蓄的电力放出，向电力负载供给必要的电力。 或者，使用自发电电源来从该电源向电力负载供给必要的电力。更具体而言，在低消耗电力模式下，蓄电部以及自发电电源作为图像形成装置MFP的备用电源发挥功能。在该低消耗电力模式下，主电源部200基本上停止电源供给动作。更具体而言，主电源部200的调节器中的开关动作停止。由于该电源供给动作的停止，可使主电源部200中的开关损耗等为零。
在低消耗电力模式下，基本上各部使用来自副电源部300的电力来动作。但是，当来自副电源部300的电力供给量不足时，即便在低消耗电力模式下，也重新开始至少来自主电源部200的电源供给。为了提供这样的功能，设置有副控制部400。副控制部400将继电器开关207关闭，对主电源部200指示调节器的动作重新开始。
<整体控制模块构成>
图2是表示本发明的实施例涉及的控制构造的框图。
参照图2，本实施例涉及的图像形成装置MFP具有包含作为运算处理部的典型例的CPU (Central Processing Unit)101的主控制部100作为其控制构造。而且，具有管理节能模式下的向图像形成装置MFP的电源供给的副控制部400。
首先，对图像形成装置MFP中的电源供给功能进行说明。如图2所示，图像形成装置MFP包含用于供给对各电力负载进行驱动用的电源的主电源部200以及副电源部300。
主电源部200包含与商用电源208连接的继电器开关207和变换部210。变换部 210经由继电器开关207与商用电源208连接。而且，变换部210将商用电源208的交流电压变换为直流电压并向主控制部100供给。典型的情况下，供给2种电压(DC+5V以及 DC+24V)。S卩，主电源部200的变换部210经由控制线201对主控制部100供给DC+5V，并且经由控制线203对主控制部100供给DC+24V。另外，在变换部210与主控制部100之间，连接有供给DC+5V的控制线201的地线(信号地线SGND)即控制线202、和供给DC+24V的控制线203的地线(电源地线PGND)即控制线204。
另外，主电源部200还向图像控制器103、打印头104、操作面板600、扫描单元800 以及ADF900供给电源(对于各个供给线未图示)。
主控制部100从CPUlOl的输出端口 PI经由控制线205向变换部210供给DC+24V 远程信号。该DC+24V远程信号是用于对来自主电源部200的变换部210的DC+24V的供给/ 停止进行控制的信号。典型的情况下，在图像形成装置MFP中产生了卡纸(paper jam)的情况、图像形成装置MFP的门被打开的情况、图像形成装置MFP中发生了某种异常的情况、向低消耗电力模式转移的情况下等，DC+24V远程信号被激活，停止来自变换部210的DC+24V 的供给。
并且，主控制部100经由控制线206从CPUlOl的输出端口 PJ向变换部210供给充电远程信号。该充电远程信号是用于控制电力向副电源部300的供给的信号。
主电源部200经由电源线316与副电源部300电连接，来供给用于对副控制部400 以及/或者蓄电部305充电的电力(蓄电部充电输出)。蓄电部305中设置有充电电路309， 通过该充电电路309向蓄电部305充电。充电电路309经由二极管315与蓄电部305的正端子(+ )连接。具体而言，蓄电部305的正端子(+ )与节点NC连接。另外，蓄电部305的负端子(_)与地(GND)连接。
副电源部300包含作为自发电电源的太阳能电池304、电流传感器308、开关 310 312、二极管313 315、蓄电部305、闩锁继电器306和晶体管307a、307b。副电源部300向副控制部400供给电力。其中，将开关310 312也标记为开关SWl SW3来进行说明。
若从副控制部400的CPU401的控制线(输出端口 P4)向晶体管307a发出了指示 (0N)，则通过对具有继电器开关207的闩锁继电器306的电磁线圈A (未图示)通电，来进行打开继电器开关207的动作。另外，若从CPU401的控制线(输出端口 P5)向晶体管307b 发出了 指示(0N)，则通过对具有继电器开关207的闩锁继电器306的电磁线圈B (未图示) 通电，来进行关闭继电器开关207的动作。
其中，円锁继电器306具有电磁线圈A、B,通过向各个电磁线圈仅通入规定时间的电，可以执行开闭动作，能够维持其状态。
因此，在低消耗电力模式的情况下，通过打开继电器开关207，可以切断与商用电源208的连接而成为节能状态。
另一方面，在通常模式的情况下，由于需要关闭继电器开关207来向主控制部100 供给所需的电力，所以构成为在低消耗电力模式的情况下，总是向控制闩锁继电器306的 CPU401进行来自蓄电部305的电力供给。
在通常模式时，通过利用副控制部400的CPU401使继电器开关207成为闭合状态，来经由变换部210向主控制部100供给电力。
另外，在副控制部400中，能够从与CPU401的输出端口 Pl连接的控制线317向开关310发出指示(ON)，由变换部210向副电源部300的蓄电部305供给电力，并且还能够向副控制部400供给电力。
蓄电部305通过经由与CPU401的模拟输出端口 AN连接的控制线319，根据模拟电压值对充电电路309进行动作的ON、OFF控制、充电电流控制来进行充电。
其中，蓄电部305的蓄电状态由与CPU401的模拟输入端口 PA3连接的控制线322， 根据蓄电部305的输出电压来检测。
在低消耗电力模式时，充电电路309通过经由CPU401的模拟输出端口 AN的控制线319来停止充电动作。
开关312通过借助与CPU401的输出端口 P3连接的控制线321导通，将来自蓄电部305的电力输入到副控制部400的电源输入DC+3. 3V。由此，在低消耗电力模式时，能够以来自蓄电部305的电力动作。
以往，在通常模式下，使变换部210动作来进行设备主体的电源供给，并且进行蓄电部305的充电动作。在低消耗电力模式下，使主电源部200的动作停止，向副控制部400 供给来自蓄电部305的电力。对于从低消耗电力模式向通常模式的恢复而言，当用户操作操作面板600而在图像控制器中具有打印请求时，向副控制部400的CPU401的中断端口 (未图示)输入中断信号。而且，通过响应该中断信号，由CPU401将继电器开关207关闭来使变换部210动作,从而恢复为通常模式。
这样，由于以往在低消耗电力模式下，通过使用商用电源208的电力而充入到蓄电部305中的电力来使副控制部400动作，所以因待机电力而存在商用电源208的电力消耗。另外，从商用电源208经由变换部210并经由充电电路309对蓄电部305充电，效率较差。
在本发明的实施例中，对具有自发电电源(太阳能电池)，尽量不使用商用电源208 地供给低消耗电力模式时的电力的方式进行说明。
具体而言，对于来自自发电电源的发电量而言，通过利用与控制线323连接的 CPU401的模拟端口 PAl来监控输出电压，并且利用电流传感器308通过与控制线324连接的CPU401的模拟端口 PA2来监控电流值，能够计算出自发电电源(太阳能电池)的发电量。
在低消耗电力模式下，当自发电电源(太阳能电池)的发电量超过副控制部400的消耗电力时，不依赖于蓄电 部305的蓄电量地向副控制部400投入自发电电源的电力。具体而言，经由控制线320，通过CPU401的输出端口 P2来使开关311接通。经由二极管314 向副控制部400的DC+3. 3V电源线318供给电力。其中，电源线318的节点NA与节点NB 电连接。
并且，当自发电电源(太阳能电池)的发电量超出时，进行用于对蓄电部305充电的电力供给。具体而言，通过接通开关311，经由二极管314向充电电路309供给电源，可以经由二极管315对蓄电部305充电。
在低消耗电力模式时，当自发电电源的发电量超出副控制部400的消耗电力时， 使开关311接通，经由防逆流二极管314与二极管313的阴极连接，来对副控制部400的电源线318进行供给。
来自变换部210的3. 3V电源线316经由开关310以及防逆流二极管313与副控制部400的电源线318连接。
自发电电源经由防逆流二极管314与电源线318连接。来自自发电电源的输出电压向副控制部400的电源线318供给，通过由变换部210设定为高的电压，使得来自自发电电源的电力被优先用作向副控制部400、蓄电部305供给的电力。
因此，通过在通常模式下也使用自发电电源的电力，在低消耗电力模式下最优先使用自发电电源，其次使用蓄电部305中积蓄的电力，可以极力抑制商用电源208的消耗电力，实现节能。
接下来，对图像形成装置MFP中的图像形成功能进行说明。在本实施例涉及的图像形成装置MFP中，主要由CPU101、图像控制部102和图像控制器103协作来提供图像形成功能。
图像控制器103经由接口线(以下也称为“I/F线”)800a与扫描单元800进行通信，并且经由I/F线900a与ADF900进行通信。另外，图像控制器103经由I/F线103a与操作面板600之间进行通信。
若图像控制器103响应来自用户操作的操作面板600的操作指示，接受了打印请求(典型的情况为原稿的复印请求)，则通过对扫描单元800以及/或者ADF900施加控制指令，来读取原稿(未图示)的图像。图像控制器103将读取到的图像数据暂时保存到自控制器内的图像存储器(未图示)中。
或者，图像控制器103在经由网络接口(未图示)等从外部的主计算机(未图示)接收到打印请求以及图像数据的情况下，也将该图像数据暂时保存到自控制器内的图像存储器(未图不)中。
若按照上述那样的处理暂时保存图像数据，则图像控制器103经由I/F线110(输入输出端口 PA)向CPUlOl发送出打印请求指令。
若从图像控制器103接收到打印请求指令，则CPUlOl在预先规定的定时激活与图像控制部102之间的控制线112(输出端口 PB)。而且，CPUlOl经由控制线112向图像控制部102发送图像控制器103中保存的图像数据。于是，图像控制部102经由控制线113向打印头104发送基于接收到的图像数据的控制指令。
打印头104通过控制打印头13C、13M、13Y、13K (参照图1)来使感光体11C、11M、 IlYUlK曝光，以便形成用于表现接收到的图像数据的静电潜像。
图像形成装置MFP具有2次转印用高压电源105、带电用高压电源106、1次转印用高压电源107和显影用高压电源108。CPUlOl分别经由控制线114、115、116、117来控制它们的打印处理所涉及的高压电源。
2次转印用高压电源105供给对2次转印辊5 (图1)施加的2次转印电压(约 +2000V)。CPUlOl通过经由控制线114 (输出端口 PC)施加控制指令，来控制该2次转印电压的值。
带电用高压电源106供给对带电充电器14 (图1)施加的带电电压(约一5000V)。 CPUlOl通过经由控制线115(输出端口 PD)施加控制指令，来控制该带电电压的值。其中，由于分别与处理单元30(、301、30￥、301(对应地设置带电充电器，所以显示了 4根控制线115。
I次转印用高压电源107供给对I次转印辊10 (图1)施加的I次转印电压(约 +1000V)。CPUlOl通过经由控制线116 (输出端口 PE)施加控制指令，来控制该I次转印电压的值。其中，由于分别与处理单元30C、30M、30Y、30K对应地设置I次转印辊，所以显示了 4根控制线116。
显影用高压电源108供给对显影辊12 (图1)施加的显影电压。CPUlOl通过经由控制线117 (输出端口 PF)施加控制指令，来控制该显影电压的值。其中，由于分别与处理单元30(、301、30￥、301(对应地设置显影辊，所以显示了 4根控制线117。
主控制部100包含用于非易失性地保持关于图像形成装置MFP的各种设定、各种信息等的存储器109。CPUlOl经由I/F线118来访问存储器109。
<处理步骤>
接下来，对处理步骤进行说明。
图3是表示在本发明的实施例涉及的图像形成装置MFP中执行的处理步骤的流程图。图3所示的各步骤基本上通过CPUlOl执行预先保存的指令代码(程序)来提供。但是， 也存在CPU401执行一部分的步骤的情况。
参照图3，首先执行初始处理(步骤S2)。具体而言，在接通电源后，执行暖机等初始处理。
然后，在暖机等初始处理结束后，CPUlOl判断是否在规定期间内有打印请求(步骤 S4)。
当在步骤S4中判断为在规定期间内有打印请求时(在步骤S4中为是)，移向通常模式(步骤S6)。然后，执行打印处理(步骤S8)。
另一方面，当在步骤S4中判断为在规定期间内没有打印请求时(在步骤S4中为否)，移向低消耗电力模式(步骤S10)。
然后，返回到步骤S4，重复该处理。接下来，对通常模式下的处理进行说明。
图4是对通常模式下的主控制部100以及副控制部400中的电源系统进行控制的流程图。
参照图4，首先判断自发电电源的发电量是否比负载电力大(步骤S20)。具体而言，通过经由CPU401的模拟端口 PAl监控自发电电源(太阳能电池)304的输出电压，并且利用电流传感器308经由CPU401的模拟端口 PA2监控电流值，来计算自发电电源(太阳能电池)304的发电量。而且，判断是否超过了规定的阈值。
当在步骤S20中判断为自发电电源的发电量比负载电力大时(在步骤S20中为是)，将开关311 (SW2)接通。另 外，使继电器开关207为开状态(步骤S22)。其中，对于开关310 (SW1)、开关312 (SW3)可以断开。由此，从自发电电源向负载供给电力。
接下来，判断自发电电源的发电量是否比负载电力+规定电力α大(步骤S24)。
当在步骤S24中判断为自发电电源的发电量比负载电力+规定电力α大时(在步骤S24中为是)，设定充电电流β来启动(ON)充电电路(步骤S26)。具体而言，经由CPU401 的控制线(模拟输出端口 AN)，根据模拟电压值来启动充电电路309，并且设定充电电流的值。
这里，规定电力α用于判断自身发电电源的发电量相对于负载电力大多少，据此来设定充电电流β。例如，当自身发电电源的发电量相对于负载电力少时，充电电流β的值也被设定为低的值。另一方面，当自身发电电源的发电量相对于负载电力大时，充电电流 β的值也被设定为大的值。
接下来，判断蓄电部305是否为满充电(步骤S42)。具体而言，CPU401经由与蓄电部305的+端子侧连接的控制线322，通过模拟输入端口 ΡΑ3来判断蓄电部305的蓄电状态，根据输出电压来判断是否为满充电。
当在步骤S42中判断为蓄电部305为满充电时(在步骤S42中为是)，切断充电电路(步骤S44)。具体而言，经由CPU401的控制线(模拟输出端口 AN)将充电电路309切断。
另一方面，当在步骤S42中判断为蓄电部305不是满充电时(在步骤S42中为否)， 跳过步骤S44，结束处理(返回)。S卩，继续充电直至为满充电。
另外，当在步骤S24中判断为自发电电源的发电量不比负载电力+规定电力α大时(在步骤S24中为否)，结束处理(返回)。该情况下，由于越向充电电路309充电，自发电电源的发电量越不大，所以不向充电电路309充电。
另一方面，当在步骤S20中判断为自发电电源的发电量比负载电力小时(在步骤 S20中为否)，将开关311 (SW2)、开关312 (SW3)断开，将开关310 (SWl)接通。另外，使继电器开关207为闭状态(步骤S46 )。S卩，从商用电源208向负载供给电力。
然后，将充电电流设定为最大(max)，来启动充电电路(步骤S48)。具体而言，经由 CPU401的控制线(模拟输出端口 AN)来启动充电电路309，并且将充电电流的值设定为最大。
然后，进入到步骤S42。以后的处理与上述的同样。即，在通常模式下，监控自发电电源的发电量，当来自自发电电源的发电量比负载电力大时，从自发电电源向负载供给电力。另一方面，在来自自发电电源的发电量比负载电力小的情况下，使用商用电源向负载供给电力。因此，当自发电电源的发电量大时，尽可能不使用商用电源，从而可以降低消耗电力。
另外，通过对蓄电部305充电，可以在成为低消耗电力模式的情况下由蓄电部305 供给电力。
图5是对低消耗电力模式下的主控制部100以及副控制部400中的电源系统进行控制的流程图。
参照图5，首先判断自发电电源的发电量是否比负载电力大(步骤S50)。具体而言，通过利用CPU401的模拟端口 PAl监控自发电电源(太阳能电池)304的输出电压，并且利用电流传感器308通过CPU401的模拟端口 PA2监控电流值，来计算自发电电源(太阳能电池)304的发电量。然后，判断是否超过了规定的阈值。
当在步骤S50中判断为自发电电源的发电量比负载电力大时(在步骤S50中为是)，将开关311 (SW2)接通。另外，·使继电器开关207为开状态(步骤S52)。其中，对于开关310 (SW1)、开关312 (SW3)可以断开。由此，从自发电电源向负载供给电力。
接下来，判断自发电电源的发电量是否比负载电力+规定电力α大(步骤S54)。
当在步骤S54中判断为自发电电源的发电量比负载电力+规定电力α大时(在步骤S54中为是)，设定充电电流β来启动充电电路(步骤S56)。具体而言，经由CPU401的控制线(模拟输出端口 AN)，根据模拟电压值来启动充电电路309，并且设定充电电流的值。
这里，规定电力α用于判断自身发电电源的发电量相对于负载电力大多少，据此来设定充电电流β。例如，当自身发电电源的发电量相对于负载电力少时，充电电流β的值也被设定为低的值。另一方面，当自身发电电源的发电量相对于负载电力大时，充电电流 β的值也被设定为大的值。
接下来，判断蓄电部是否为满充电(步骤S66)。具体而言，CPU401通过模拟输入端口 ΡΑ3来判断蓄电部305的蓄电状态，根据输出电压判断是否为满充电。
当在步骤S66中判断为蓄电部305为满充电时(在步骤S66中为是)，切断充电电路(步骤S68)。具体而言，经由CPU401的控制线(模拟输出端口 AN)来切断充电电路309。
另一方面，在判断为蓄电部305不是满充电时(在步骤S66中为否)，跳过步骤S68， 结束处理(返回)。即，继续充电直至为满充电。
另外，当在步骤S54中判断为自发电电源的发电量不比负载电力+规定电力α大时(在步骤S54中为否)，结束处理(返回)。该情况下，由于越向充电电路309充电，自发电电源的发电量越不大，所以不向充电电路309充电。
当在步骤S50中判断为自发电电源的发电量比负载电力小时(在步骤S50中为否)，判断蓄电部305的蓄电量是否比负载电力大(步骤S70)。具体而言，CPU401通过模拟输入端口 ΡΑ3判断蓄电部305的蓄电状态，来判断是否超过了规定的阈值。
当在步骤S70中判断为蓄电部的蓄电量比负载电力大时(在步骤S70中为是)，将开关312 (SW3)接通，使继电器开关207为开状态(步骤S72)。具体而言，从蓄电部305向负载供给电力。其中，该情况下，开关311 (SW2)可以断开。
然后，结束处理(返回)。
另一方面，当在步骤S70中判断为蓄电部的蓄电量比负载电力小时(在步骤S70中为否)，判断自发电电源发电量与蓄电部的蓄电量的合计是否比负载电力大(步骤S74)。
当在步骤S74中判断为自发电电源发电量与蓄电部的蓄电量的合计比负载电力大时(在步骤S74中为是)，将开关311 (SW2)、开关312 (SW3)接通，使继电器开关207为开状态。具体而言，从作为自发电电源的太阳能电池304以及蓄电部305向负载供给电力。
当在步骤S74中判断为自发电电源发电量与蓄电部的蓄电量的合计为负载电力以下时(在步骤S74中 为否)，将开关311 (SW2)、开关312 (SW3)断开，将开关310 (SWl)接通，使继电器开关207为闭状态(步骤S78)。S卩，不从蓄电部305以及作为自发电电源的太阳能电池304供给电力，而从商用电源208向负载供给电力。
接下来，将充电电流设定为最大(max)，来启动充电电路(步骤S80)。具体而言，经由CPU401的控制线(模拟输出端口 AN)来启动充电电路309，并且将充电电流的值设定为最大。
然后，进入到步骤S66。以后的处理与上述的同样。图6是说明通常模式下的电压电平等的变化的图。
参照图6，在时刻Tl，自发电电源的发电量超过了负载电力电平。因此，开关310 (SWl)断开，开关311 (SW2)接通，开关312 (SW3)断开。然后，充电电路启动。
因此，从作为自发电电源的太阳能电池304向负载供给电力。
另外，执行从作为自发电电源的太阳能电池304对蓄电部305的充电。S卩，表示了向蓄电部305的充电由自发电电源来执行，从而蓄电量上升的情况。
接下来,在时刻T2,表不了自发电电源的发电量低于负载电力电平的情况。与此相伴，将开关310 (SWl)接通，断开开关311 (SW2)，断开开关312 (SW3)。然后，充电电路启动。由此，从商用电源向负载供给电力。其中，表示了该情况下向蓄电部305的充电由商用电源来执行，从而蓄电量上升的情况。
接下来，在时刻T3，自发电电源的发电量再次超过了负载电力电平。因此，开关 310 (SWl)断开，开关311 (SW2)接通，开关312 (SW3)断开。然后，充电电路启动。因此， 从作为自发电电源的太阳能电池304向负载供给电力。
另外，进行了从作为自发电电源的太阳能电池304向蓄电部305的充电。S卩，表示了向蓄电部305的充电由自发电电源执行，从而蓄电量上升的情况。
在通常模式下，当自发电电源的发电量大时，通过优先使用该电源，可以增强节能效果。
图7是说明低消耗电力模式下的电压电平等的变化的图。参照图7 (A)，在时刻 T4，自发电电源的发电量超过了负载电力电平。因此，开关310 (SWl)断开，开关311 (SW2) 接通，开关312 (SW3)断开。然后，充电电路启动。
因此，从作为自发电电源的太阳能电池304向负载供给电力。另外，进行从作为自发电电源的太阳能电池304向蓄电部305的充电。即，表示了向蓄电部305的充电由自发电电源执行，从而蓄电量上升的情况。
接下来,在时刻T5,表不了自发电电源的发电量低于负载电力电平的情况。与此相伴，开关310 (SWl)断开，开关311 (SW2)断开，开关312 (SW3)接通。然后，充电电路被切断。由此，从蓄电部305向负载供给电力。
接下来，在时刻T6，自发电电源的发电量再次超过了负载电力电平。因此，开关 310 (SWl)断开，开关311 (SW2)接通，开关312 (SW3)断开。然后，充电电路启动。因此， 再次从作为自发电电源的太阳能电池304向负载供给电力。另外，进行从作为自发电电源的太阳能电池304向蓄电部305的充电。即，表示了向蓄电部305的充电由自发电电源执行，从而蓄电量上升的情况。
接下来，在时刻T7，表示了自发电电源的发电量再次低于负载电力电平的情况。与此相伴，开关310 (SWl)断开，开关311 (SW2)断开，开关312 (SW3)接通。然后，充电电路被切断。由此，从蓄电部305向负载供给电力。
接下来，在时刻T8，自发电电源的发电量再次超过了负载电力电平。因此，开关 310 (SWl)断开，开关311 (SW2)接通，开关312 (SW3)断开。然后，充电电路启动。因此， 从作为自发电电源的太阳能电池304再次向负载供给电力。另外，进行从作为自发电电源的太阳能电池304向蓄电部305的充电。即，表示了向蓄电部305的充电由自发电电源执行，从而蓄电量上升的情况。其中，当向蓄电部305的充电变为满充电电平时，充电电路被切断。
参照图7 (B)，在时刻T10，表示了自发电电源的发电量低于负载电力电平的情况。
另外，由于蓄电部305中的蓄电量也低，所以开关310 (SWl)接通，开关311 (SW2) 断开，开关312 (SW3)断开。然后，充电电路启动。由此，从商用电源向负载供给电力。
接下来，在时刻T11，表示了蓄电部305中的蓄电量增加，作为自发电电源的太阳能电池304的发电量与蓄电部305的蓄电量的合计比负载电力大的情况。该情况下，开关 310 (SWl)断开，开关311 (SW2)接通，开关312 (SW3)接通。然后，充电电路被切断。由此，从蓄电部305以及作为自发电电源的太阳能电池304向负载供给电力。
然后，在时刻T12，自发电电源的发电量超过了负载电力电平。因此，开关310 (SWl)断开，开关311 (SW2)接通，开关312 (SW3)断开。然后，充电电路启动。
因此，从作为自发电电源的太阳能电池304向负载供给电力。另外，进行从作为自发电电源的太阳能电池304向蓄电部305的充电。即，表示了向蓄电部305的充电由自发电电源执行，从而蓄电量上升的情况。
接下来，在时刻T13，表示了自发电电源的发电量再次低于负载电力电平的情况。与此相伴，开关310 (SWl)断开，开关311 (SW2)断开，开关312 (SW3)接通。然后，充电电路被切断。由此，从蓄电部305向负载供给电力。
接下来，在时刻T14，自发电电源的发电量再次超过了负载电力电平。因此，开关 310 (SWl)断开，开关311 (SW2)接通，开关312 (SW3)断开。然后，充电电路启动。因此， 再次从作为自发电电源的太阳能电池304向负载供给电力。另外，进行从作为自发电电源的太阳能电池304向蓄电部305的充电。S卩，表示了向蓄电部305的充电由自发电电源执行，从而蓄电量上升的情况。其中，当向蓄电部305的充电为满充电电平时，充电电路被切断。
因此，在低消耗电力模式下，当自发电电源的发电量大时，优先使用该电源。具体而言，当自发电电源比负载电力大时，优先使用自发电电源。另外，在虽然自发电电源的发电量比负载电力小的情况，但蓄电部的蓄电量比负载电力大时，使用蓄电部来向负载供给电力。并且，在虽然蓄电部的蓄电量小的情况，但蓄电部的蓄电量与自发电电源的发电量的合计比负载电力大时，使用蓄电部与自发电电源双方来向负载供给电力。利用该处理，可以通过尽可能地不使用商用电源来提高节能效果。
此外，对使用太阳能电池作为自发电电源的一个例子的情况进行了说明，但作为自发电电源，例如也可以在定影器的周边设置热电变换元件，将作为热源的定影器的剩余热能变换为电力来使用。另外，作为自发电电源，例如也可以在扫描仪或者打印引擎等可动部位的周边设置振动发电元件，将可动部位的振动能量变换为电力来使用。另外，作为自发电电源，例如也可以在 未图示的通信装置等中设置无线发电元件，将经由通信装置从外部的终端以无线的方式接收任务等时的无线能量变换为电力来使用。
虽然本发明通过例示的方式被详细地描述，但很明显这些仅不过是举例说明，不用于限制本发明，本发明要求保护的范围由权利要求书来表示。
权利要求
1.一种图像形成装置，其特征在于，具备 功能部，其执行图像形成装置的功能； 第I电源电路，其从商用电源对所述功能部供给电力； 第2电源电路，其包含自发电电源，从所述自发电电源对所述功能部供给电力；以及 第3电源电路，其包含进行蓄电的蓄电部和接受来自所述商用电源以及所述自发电电源中的至少一方的电力供给来对所述蓄电部充电的充电电路，从所述蓄电部对所述功能部供给电力； 根据来自所述自发电电源的电力供给量，使从所述第2电源电路以及第3电源电路中的至少一方对所述功能部的电力供给比从所述第I电源电路对所述功能部的电力供给优先。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于， 当来自所述自发电电源的电力供给量为规定值以上时，从所述第2电源电路对所述功能部供给电力。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于， 在来自所述自发电电源的电力供给量小于第I规定值的情况下，当所述蓄电部中积蓄的电力供给量为第2规定值以上时，从所述第3电源电路对所述功能部供给电力。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于， 在来自所述自发电电源的电力供给量变为第I规定值以上的情况下，从所述第3电源电路切换为所述第2电源电路来对所述功能部供给电力。
5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于， 在来自所述自发电电源的电力供给量小于第I规定值、所述蓄电部中积蓄的电力供给量小于第2规定值的情况下，当将各个电力供给量相加后的值为第3规定值以上时，从所述第2电源电路以及第3电源电路对所述功能部供给电力。
6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于， 在来自所述自发电电源的电力供给量小于第I规定值、所述蓄电部中积蓄的电力供给量小于第2规定值的情况下，当将各个电力供给量相加后的值小于第3规定值时，从所述第I电源电路对所述功能部供给电力。
7.根据权利要求1 6中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于， 当从所述第I电源电路切换为所述第2电源电路以及第3电源电路中的至少一方来对所述功能部供给电力时，在从所述第2电源电路以及第3电源电路中的至少一方开始对所述功能部的电力供给后，停止来自所述第I电源电路的电力供给。
8.根据权利要求1 6中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，还具备 检测部，其检测基于所述自发电电源所发出的电力的电流与电压；以及 控制部，其基于所述检测部的检测结果来计算所述自发电电源的电力供给量，并基于计算结果来控制所述第I电源电路 第3电源电路。
9.根据权利要求1 6中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，还具备 检测部，其检测所述蓄电部的蓄电量；以及 控制部，其基于所述检测部的检测结果来计算所述蓄电部中积蓄的电力供给量，并基于计算结果来控制所述第I电源电路 第3电源电路。
10.根据权利要求1 6中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，所述自发电电源包括太阳能电池、热电变换元件、振动发电元件或者无线发电元件。
11.根据权利要求1 6中任意一项所述的图像形成装置，其特征在于，所述蓄电部包括二次电池、锂离子电容器或者双电层电容器。
全文摘要
本发明涉及图像形成装置，具备功能部，其执行图像形成装置的功能；第1电源电路，其从商用电源对功能部供给电力；第2电源电路，其包含自发电电源，从自发电电源对功能部供给电力；以及第3电源电路，其包含进行蓄电的蓄电部、和接受来自商用电源以及自发电电源的中至少一方的电力供给来对蓄电部充电的充电电路，从蓄电部对功能部供给电力。根据来自自发电电源的电力供给量，使从第2电源电路以及第3电源电路中的至少一方对功能部的电力供给比从第1电源电路对功能部的电力供给优先。
文档编号G03G15/00GK103002181SQ201210336749
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月12日 优先权日2011年9月15日
发明者平口宽, 长谷部孝, 田村友伸, 山本峰生, 立本雄平 申请人:柯尼卡美能达商用科技株式会社