画像形成装置
【課題】 一次電池の電力消費を抑え、この一次電池の寿命を延ばせるようにする。
【解決手段】 給電制御回路１０６は、ＡＣ電源１５０からの給電が可能な場合には、その給電によりＤＣ電力を生成するＤＣ電源１０１（主電源手段）又は蓄電装置１１４（補助電源手段）から電力が必要な電気的負荷に対して、ＡＣ電源１５０からの給電が可能でない場合には、一次電池１１８から常時給電が必要な電気的負荷であるＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に対してそれぞれ給電されるように、給電切り換えスイッチ１１９〜１２１によって給電の切り換えを行う。
【解決手段】 給電制御回路１０６は、ＡＣ電源１５０からの給電が可能な場合には、その給電によりＤＣ電力を生成するＤＣ電源１０１（主電源手段）又は蓄電装置１１４（補助電源手段）から電力が必要な電気的負荷に対して、ＡＣ電源１５０からの給電が可能でない場合には、一次電池１１８から常時給電が必要な電気的負荷であるＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に対してそれぞれ給電されるように、給電切り換えスイッチ１１９〜１２１によって給電の切り換えを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリンタ，デジタル複写機，デジタル複合機，ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような画像形成装置において、近年、省エネルギー（以下単に「省エネ」という）化、使用部品のリサイクル使用の要求が高まっている。使用部品のリサイクル化においては、廃棄時の環境問題があることより、電池の再利用が注目されている。そして、この電池の利用目的は、画像形成装置に搭載された時計であるリアルタイムクロック（real-time clock：ＲＴＣ）回路や揮発性メモリへの給電が主な目的である。上記の時計には、ＡＣ（交流）給電のオン／オフに関わらず、常時給電する必要があるため、その常時給電を行う電源が一次電池の場合、消費電力の関係上リサイクルは困難であった。
【０００３】
一方、印刷（画像形成）中には充電可能な電気二重層コンデンサ等の蓄電媒体を備えた蓄電装置を補助電源として使用し、用紙等の記録媒体に転写された画像を熱定着する定着手段である定着装置の温度の上昇速度を早くし、給電時間を短くすることにより、定着器（定着装置）が消費する単位時間あたりの電力を抑える技術が既に知られている。
例えば、特許文献１には、複数の電気二重層コンデンサを直列に接続したセルバンクを備えた蓄電装置を定着装置の補助電源として使用する画像形成装置について開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、定着器の補助電源として使用する蓄電装置は、印刷中のみにしか使用せず、スリープモード中には定着器に給電しないため、スリープモード中に蓄電媒体に蓄えられた電力を無駄にしてしまうという問題がある。また、通常のＤＣ（直流）電源、補助電源、および時計や揮発性メモリに常時給電する一次電池がそれぞれ独立しているため、一次電池の給電を助けることができず、この一次電池の寿命を延ばせない。よって、一次電池をリサイクルできないという問題もある。
【０００５】
ここで、スリープモードとは、電気的負荷（電子部品）による消費電力を低減するための省電力モード（「省エネモード」ともいう）の一つをいう。画像形成装置では、一定時間アクセスがなければデバイスを停止してスリープモードに入る。このスリープモードでは、再起動用の電力しか消費しないため、デバイスの電力消費を低減できる。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、一次電池の電力消費を抑え、この一次電池の寿命を延ばせるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、記録媒体上への画像形成処理を行う画像形成手段と、その画像形成手段を構成する電気的負荷を含む全ての電気的負荷に給電するための主電源手段と、少なくとも上記画像形成手段を構成する電気的負荷のうちの電力消費が大きい所定の電気的負荷に給電するための充電可能な補助電源手段と、上記全ての電気的負荷のうちの常時給電が必要な電気的負荷へ給電するための一次電池の３種類の給電手段を有する画像形成装置であって、上記の目的を達成するため、次のようにしたことを特徴とする。
【０００７】
すなわち、商用電源からの給電が可能な場合には、該給電により直流電力を生成する上記主電源手段又は上記補助電源手段から電力が必要な電気的負荷に対して、上記商用電源からの給電が可能でない場合には、上記一次電池から上記常時給電が必要な電気的負荷に対してそれぞれ給電されるように、給電の切り換えを行う給電制御手段を設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の画像形成装置によれば、商用電源からの給電が可能な場合には、その給電により直流電力を生成する主電源手段又は補助電源手段から電力が必要な電気的負荷に対して、商用電源からの給電が可能でない場合には、一次電池から常時給電が必要な電気的負荷に対してそれぞれ給電されるように、給電の切り換えを行う。それによって、一次電池の電力消費を抑え、この一次電池の寿命を延ばすことができる。そのため、一次電池のリサイクルが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施形態である画像形成装置の機構部の一例を示す全体構成図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の主要部の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の給電制御回路１０６を含む各制御回路のスリープモード移行時の制御の一例を示すフロー図である。
【図４】同じくＡＣコンセント１５１からＡＣプラグ１０２ａが外れた場合の制御の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明を実施するための形態を説明する。
以下の実施形態では、補助電源として使用する蓄電装置に蓄えられた電力のスリープモード中での有効利用に際して、以下の特徴を有する。つまり、スリープモード中は、必要最低限の回路に給電する電力として蓄電装置に蓄えられた電力をなるべく有効に利用する（その電力も使用できない場合のみ一次電池からの電力を使用する）ため、ＡＣコンセントからの給電を遮断する。また、通常の印刷モード（以下単に「印刷モード」という）時、待機モード時、又はスリープモード時の給電を、通常使用するＤＣ電源からの給電、蓄電装置からの給電、又は一次電池からの給電に切り換える。
【００１１】
そこで、その特徴について図１〜図４を参照して具体的に説明する。
まず、この発明の実施形態である画像形成装置の機構部の構成および動作について説明する。なお、以下の説明で使用する作像処理（作像動作による処理）および用紙搬送処理（用紙搬送動作による処理）を次のように定義する。作像処理は、給紙された用紙（他の記録媒体でもよい）に転写する画像を作成する処理とする。用紙搬送処理は、用紙の給紙・排紙を含む搬送の処理に、給紙された用紙に作像処理によって作成された画像を転写する処理と、その転写画像を熱定着する定着処理とを加えた処理とする。
【００１２】
図１は、その画像形成装置の機構部の一例を示す全体構成図である。
この画像形成装置は、カラープリンタであり、図１に示すように、転写手段を構成する転写ベルト（「中間転写ベルト」ともいう）５に沿って複数色の電子写真プロセス部であるプロセスカートリッジ６（６Ｂｋ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ）が並べられた構成を備えるものであり、所謂、タンデムタイプといわれるものである。
【００１３】
転写ベルト５は、矢示方向（反時計回り）に回動し、その回動方向の上流側から順に、複数のプロセスカートリッジ６が配列されている。これら複数のプロセスカートリッジ６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。プロセスカートリッジ６Ｂｋはブラックのトナー画像を、プロセスカートリッジ６Ｍはマゼンタのトナー画像を、プロセスカートリッジ６Ｃはシアンのトナー画像を、プロセスカートリッジ６Ｙはイエローのトナー画像をそれぞれ形成する。その各プロセスカートリッジ６は、後述する露光器１１や転写ベルト５等と共に作像処理を実施する作像手段を構成する。
【００１４】
以下の説明では、プロセスカートリッジ６Ｂｋについて具体的に説明するが、他のプロセスカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｙはプロセスカートリッジ６Ｂｋと同様である。よって、そのプロセスカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｙの各構成要素については、プロセスカートリッジ６Ｂｋの各構成要素に付したＢｋに替えて、Ｍ，Ｃ，Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００１５】
転写ベルト５は、回転駆動される二次転写駆動ローラ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。二次転写駆動ローラ７は、図示しない駆動源である駆動モータにより回転駆動される。その駆動モータと、二次転写駆動ローラ７と、転写ベルトテンションローラ８とが、転写ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。
プロセスカートリッジ６Ｂｋは、像担持体である感光体９Ｂｋと、この感光体９Ｂｋの周囲に配置された帯電手段である帯電器１０Ｂｋと、現像手段である現像器１２Ｂｋ、クリーニング手段であるクリーナーブレード１３Ｂｋ等から構成されている。
【００１６】
露光器１１は、露光手段であり、各プロセスカートリッジ６（６Ｂｋ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ）が形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光１４（１４Ｂｋ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙ）を照射するように構成されている。
画像形成に際し、感光体９Ｂｋの外周面は、暗中にて帯電器１０Ｂｋにより一様に帯電された後、露光器１１からのブラック画像に対応するレーザ光１４Ｂｋにより露光され、静電潜像が形成される。
【００１７】
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現像処理を行い、この現像処理により感光体９Ｂｋ上にブラックのトナー画像が形成される。
このトナー画像は、感光体９Ｂｋと転写ベルト５とが接する位置（一次転写位置）で、一次転写ローラ１５Ｂｋの働きにより転写ベルト５上に転写される。この転写により、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（廃トナー）をクリーナーブレード１３Ｂｋによって除去された後、次の画像形成のために待機する。
【００１８】
以上のようにして、プロセスカートリッジ６Ｂｋでブラックのトナー画像を転写された転写ベルト５は、次のプロセスカートリッジ６Ｍに搬送される。
プロセスカートリッジ６Ｍでは、プロセスカートリッジ６Ｂｋでの作像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が形成され、そのトナー画像が転写ベルト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。
転写ベルト５は、さらに次のプロセスカートリッジ６Ｃ，６Ｙに順次搬送され、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、転写ベルト５上に重畳されて転写される。
【００１９】
こうして、転写ベルト５上にフルカラーの画像が形成される。以上が画像形成処理のうちの作像処理である。
このフルカラーの重ね画像が形成された転写ベルト５は、二次転写ローラ１６の位置まで搬送される。
なお、画像形成に際して、ブラックのみの画像形成の場合には、一次転写ローラ１５Ｍ，Ｃ，Ｙがそれぞれ感光体９Ｍ，感光体９Ｃ，感光体９Ｙから離間された位置に退避し、前述の作像処理のプロセスをブラックの場合のみ行う。
【００２０】
一方、作像処理と並行して、用紙搬送処理が行われ、そこで用紙Ｓへのトナー画像の転写および定着を含む各処理が順次行われる。これら一連の処理が画像形成処理であり、その画像形成処理を実施する各部が画像形成手段を構成する。
この画像形成装置は、用紙を給紙（供給）可能な本体給紙トレイ１を備えるのみであるが、用紙を給紙可能な本体給紙カセットや第２給紙カセット、更に手差しトレイ又は手差しカセットを有する構成であってもよい。また、用紙以外の記録媒体を供給可能なトレイ又はカセットを備えてもよい。
【００２１】
本体給紙トレイ１に収納された用紙Ｓは、最も上のものから給紙ローラ２を矢示方向（反時計回り）に回転駆動することにより順に給紙され、位置決めローラであるレジストローラ３の位置にて停止して待機する。その停止タイミングは、用紙Ｓの先端がレジストセンサ４によって検知（検出）されてから所定時間経過した時点となる。
レジストローラ３の駆動開始は、上記の転写ベルト５により搬送されたトナー画像と二次転写ローラ１６上で、トナー画像と用紙Ｓの位置が重なり合うようなタイミングで行われる。このとき、レジストローラ３は矢示方向（反時計回り）に回転駆動することで用紙Ｓを送り出す。
【００２２】
レジストローラ３にて送り出された用紙Ｓは、二次転写ローラ１６にて転写ベルト５上のトナー画像を用紙Ｓに転写され、定着器２０内の定着部材である定着ローラ２０１と加圧ローラ２０２との間を通過する際に、熱および圧力によってトナー画像が定着される。
その後、その用紙Ｓは、矢示方向（反時計回り）に回転駆動された排紙ローラ１８によって当該画像形成装置の外部（機外）に排紙される。
【００２３】
トナー画像の定着が終了した定着ローラ２０１は、外周面に残留した廃トナーを図示しないクリーナーブレードにより除去するクリーニング処理が行われた後、次の画像形成のために待機する。また、トナー画像の転写が終了した転写ベルト５も、外周面に残留した廃トナーをベルトクリーナ１７により除去するクリーニング処理が行われた後、次の画像形成のために待機する。
用紙Ｓの表裏両面に画像形成を行う両面モード時には、用紙Ｓが排紙ローラ１８を通過する手前（排紙センサ３１によって検知されなくなった時点）で排紙ローラ１８を時計回りに回転駆動し、用紙Ｓを両面搬送経路３０に搬送する。
【００２４】
両面搬送経路３０に搬送された用紙Ｓは、両面ローラ１９を経由し、両面センサ３２によって検知された後、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Ｓは、再びレジストローラ３から再給紙され、二次転写ローラ１６にて先ほどと逆側の用紙面にトナー画像が転写された後、定着器２０にてトナー画像が熱および圧力にて定着される。そして、その定着が行われた用紙Ｓは矢示方向に回転駆動された排紙ローラ１８にて当該画像形成装置の外部に排紙される。
【００２５】
次に、図１に示した画像形成装置における３種類のＤＣ電力元について説明する。
図２は、その画像形成装置の主要部（ＡＣ給電が停止状態でも給電が必要なＲＴＣ回路や揮発性メモリへ給電するための３つの電源とそれを制御するための制御回路を含む）の構成例を示すブロック図である。
【００２６】
この実施形態の画像形成装置は、印刷モード又は待機モード中に使用するＤＣ電源１０１を備えている。このＤＣ電源１０１が、３種類の給電手段のうちの一つであり、画像形成手段を構成する電気的負荷を含む全ての電気的負荷に給電するための主電源手段に相当する。
商用電源であるＡＣ電源１５０から供給されるＡＣ電圧は、ＡＣ電源１５０に接続されているＡＣコンセント１５１、そのＡＣコンセント１５１にＡＣプラグ１０２ａが挿入されたＡＣ給電ケーブル１０２、およびＡＣスイッチ１０３を介してＤＣ電源１０１へ入力される。
【００２７】
そして、上記のＡＣ電圧はＤＣ電源１０１によってＡＣ（交流）からＤＣ（直流）に変換される。その変換されたＤＣ電圧は、モード移行判定回路１０４、スリープモード制御回路１０５、給電制御回路１０６、ＡＣ接続検知回路１０７、電圧検知回路１０８、充放電制御回路１０９、ＣＰＵ１１０、ＲＴＣ回路１１１、および揮発性メモリ１１２に給電される。よって、それらの電力元は、ＤＣ電源１０１となる。
【００２８】
ここで、ＣＰＵ１１０は、画像形成装置に設けられている定着器２０内の温度検知手段であるサーミスタ等の温度センサ２０３を使用し、定着器２０内のメインヒータ２０４や補助ヒータ２０５により熱せられる定着ローラ２０１（図１参照）の表面温度（定着温度）を測定する。そして、その測定結果を元にドライブ回路１１３をオン／オフし、定着温度が予め設定された目標温度に一致するように温度調整制御（以下「定着制御」ともいう）を実施する。ＣＰＵ１１０はまた、印刷モード、待機モード、およびスリープモードを含む各モードを選択的に設定する（いずれかのモードに移行させる）こともできる。よって、モード設定手段としての機能を果す。
【００２９】
待機モードとは、前述した画像形成処理を行う印刷モード時よりも定着温度を目標温度より低い待機温度にして、メインヒータ２０４による消費電力を低減させるモードのことである。
スリープモードとは、予め設定されている所定時間内にユーザによる図示しない操作部上での操作がない場合や図示しないパーソナルコンピュータ等の外部機器からデータが来ない場合に、画像形成手段を構成する電気的負荷を含む全ての電気的負荷のうち、常時給電が必要な電気的負荷以外への給電を遮断するモードのことであり、省電力モードの一つである。
【００３０】
なお、定着器２０は、ヒータとして定着ローラ２０１内にハロゲンヒータを設けるものに限るものではなく、例えば板状のセラミックヒータを用いたものにしてもよい。
ＤＣ電源１０１は、スリープモード中は、消費電力を抑えるために、スイッチ手段であるＡＣスイッチ１０３のオフによってＡＣコンセント１５１からのＡＣ給電が遮断される。そして、ＤＣ電源１０１はコンデンサが出力段に接続されており、ＡＣ給電が遮断されても、直ぐに出力電圧が落ちることはない。
【００３１】
この実施形態の画像形成装置は、印刷モードと待機モード中にメインヒータ２０４の温度上昇速度を早めるために、補助ヒータ２０５に給電（電力を供給）する蓄電装置１１４を備えている。この蓄電装置１１４は、ＡＣ／ＤＣ変換機能を有する充電器１１５と、充電器１１５からのＤＣ電力を蓄電する蓄電媒体１１６とを備えている。蓄電媒体１１６としては、電気二重層コンデンサ（「電気二重層キャパシタ」ともいう）や二次電池（「蓄電池」ともいう）等がある。よって、蓄電装置１１４が、３種類の給電手段のうちの一つであり、少なくとも画像形成手段を構成する電気的負荷のうちの電力消費が大きい所定の電気的負荷（この例では補助ヒータ２０５）に給電するための充電可能な補助電源手段に相当する。
【００３２】
ＤＣ電源１０１へ入力されるＡＣ電圧は、蓄電装置１１４にも入力される。そして、蓄電装置１１４内の充電器１１５の中でＡＣ電圧がＤＣ電圧に変換され、このＤＣ電圧が蓄電媒体１１６に入力されることによりＤＣ電力が蓄えられる。蓄電媒体１１６に蓄えられたＤＣ電力は、給電切り換えスイッチ１１７の切り換えにより、補助ヒータ２０５に給電される。また、スリープモード中で定着器２０の補助ヒータ２０５が使用されない場合には、給電切り換えスイッチ１１７の切り換えにより、充電器１１５からモード移行判定回路１０４、スリープモード制御回路１０５、給電制御回路１０６、ＡＣ接続検知回路１０７、電圧検知回路１０８、充放電制御回路１０９、ＲＴＣ回路１１１、および揮発性メモリ１１２に給電される。
【００３３】
３種類の給電手段のうちの一つである一次電池１１８の使用は、全ての電気的負荷のうちの常時給電が必要な電気的負荷であるＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２にのみ給電することを目的としている。その給電は、ＡＣ電源１５０からの給電が受けられず、ＤＣ電源１０１と蓄電装置１１４のいずれからも給電されない場合にのみ行われる。
ここで、ＡＣスイッチ１０３は、ユーザによって手動でオフになった場合、給電制御回路１０６がこれを検知し、ＤＣ電源１０１をオフにできる準備ができた後に、ＡＣ給電を制御により遮断することができる。また、給電制御回路１０６により、蓄電媒体１１６からの電力によってオンにすることができる。
【００３４】
給電切り換えスイッチ１１９は、給電制御回路１０６に給電されない場合には、常時オン状態（接続状態）であり、給電切り換えスイッチ１２０，１２１は逆に、給電制御回路１０６に給電されない状態では、オフ状態になるものである。
降圧回路１２２は、蓄電媒体１１６から出力される電圧を降圧して適切な電圧にし、各制御回路に供給するためのものである。
給電制御回路１０６を含む各制御回路のこの発明に関わる動作については、図３および図４を使用して説明する。
【００３５】
まず、図３を使用し、給電制御回路１０６を含む各制御回路のスリープモード移行時の制御（ＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２への給電切り換え制御を含む）ルーチンについて説明する。
図３は、そのスリープモード移行時の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００３６】
画像形成装置では、給電切り換えスイッチ１２０がオン状態でＤＣ電源１０１からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２へ給電されているときに図３に示す制御ルーチンがスタートすると、まずステップＳ１で次の制御を行う。つまり、モード移行判定回路１０４によりスリープモード移行の判定があった場合に、その判定通知をスリープモード制御回路１０５が受信する。それによって、スリープモード制御回路１０５は、スリープモードに移行し、その旨をＣＰＵ１１０と給電制御回路１０６とに通知する。
【００３７】
次のステップＳ２では、ＣＰＵ１１０が、スリープモード制御回路１０５からスリープモードに移行した旨の通知を受けるので、定着制御をオフにする。
次のステップＳ３では、給電制御回路１０６が、スリープモード制御回路１０５からスリープモードに移行した旨の通知を受けるので、そのスリープモードに移行した旨を充放電制御回路１０９に通知し、充放電制御回路１０９に次の制御を行わせる。充放電制御回路１０９は、スリープモードに移行した旨の通知を受けると、給電切り換えスイッチ１１７を切り換え、蓄電媒体１１６の接続を補助ヒータ２０５側から充電器１１５側に切り換える。
【００３８】
その後、充放電制御回路１０９は、ステップＳ４において、充電器１１５を充電モードにすることにより充電器１１５から蓄電媒体１１６に給電させる。同時に、充電器１１５から、給電切り換えスイッチ１１７および降圧回路１２２を介して、モード移行判定回路１０４、スリープモード制御回路１０５、給電制御回路１０６、ＡＣ接続検知回路１０７、および電圧検知回路１０８への給電を開始させる。
給電制御回路１０６は、充電器１１５からの給電開始により、ステップＳ５において、給電切り換えスイッチ１２１をオンにし、充電器１１５からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２への給電も開始させる。
【００３９】
給電制御回路１０６は続いて、ステップＳ６で給電切り換えスイッチ１２０をオフにした後、ステップＳ７でＤＣ電源１０１の出力をオフにする。
給電制御回路１０６は次に、ステップＳ８において、蓄電媒体１１６の出力電圧を電圧検知回路１０８に検出させ、その出力電圧をチェックする。つまり、その出力電圧が予め設定されている所定の閾値（各回路を正常に動作させることが可能な所定電圧の値）以下であるか否か（もしく閾値を超えるか）を判定する。そして、所定の閾値を超える場合には、ステップＳ９へ進み、充放電制御回路１０９によって充電器１１５の充電モードを停止させる。
【００４０】
その後、スリープモード中の消費電力を抑えるために、ステップＳ１０でＡＣスイッチ１０３をオフにし、ステップＳ８へ戻る。
このステップＳ８において、蓄電媒体１１６の出力電圧が所定の閾値以下となった場合には、ステップＳ１１へ進み、ＡＣ接続検知回路１０７よってＡＣスイッチ１０３の状態をチェックする。つまり、ＡＣスイッチ１０３がオン状態か否か（オフ状態）を判定する。そして、ＡＣスイッチ１０３がオン状態であればそのまま、オフ状態であればステップＳ１２でＡＣスイッチ１０３をオンにした後、ステップＳ１３へ進む。
【００４１】
ステップＳ１３では、充放電制御回路１０９により充電器１１５から蓄電媒体１１６への充電を開始させる。
次に、ステップＳ１４へ進み、蓄電媒体１１６への充電により、電圧検知回路１０８によって検出する蓄電媒体１１６の出力電圧が充電完了を判定するための電圧値（上記閾値を超える値）に達すると、充電完了を判定し、ステップＳ１５で充放電制御回路１０９により充電器１１５の充電モードを停止させる。
次に、ステップＳ１６へ進み、ＡＣスイッチ１０３をオフにし、ステップＳ８へ戻る。
【００４２】
なお、ＡＣスイッチ１０３が人為的にオフになる場合には、ステップＳ１が「ユーザによりＡＣスイッチ１０３がオフになったかどうかを判定する」ことに代わるのみで、ＡＣスイッチ１０３がオフになった場合に、ステップＳ２以降の各処理を上述と同様に行うことも可能である。
【００４３】
次に、図４を使用し、給電制御回路１０６を含む各制御回路のＡＣコンセント１５１からＡＣプラグ１０２ａが外れた場合（つまりＡＣ給電が受けられない状態になった場合）の制御であるＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２への給電切り換え制御ルーチンについて説明する。
図４は、そのＡＣコンセント１５１からＡＣプラグ１０２ａが外れた場合の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００４４】
画像形成装置では、給電切り換えスイッチ１２０がオン状態でＤＣ電源１０１から、あるいは給電切り換えスイッチ１２１がオン状態で蓄電装置１１４の蓄電媒体１１６からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２へ給電されているときに図４に示す制御ルーチンがスタートすると、まずステップＳ２１で次の制御を行う。つまり、ＡＣコンセント１５１からＡＣプラグ１０２ａが外れることにより、ＡＣコンセント１５１からの給電（ＡＣ電源１５０からの給電）が物理的に遮断されると、そのことが遮断検知手段に相当するＡＣ接続検知回路１０７よって検知される（ＡＣコンセント１５１への接続が検知されなくなる）。このとき、給電制御回路１０６は、ＡＣ接続検知回路１０７よりＡＣコンセント１５１への接続が検知されていない旨の通知を受けるため、その接続の解除を判断し、ステップＳ２２へ進む。
【００４５】
ここで、ＡＣ接続検知回路１０７および給電制御回路１０６への給電は、ＤＣ電源１０１もしくは蓄電装置１１４のいずれかから必ず行われている。そして、ＡＣ給電が遮断されても、ＤＣ電源１０１においては、出力段に取付けられたコンデンサにより、ＤＣ出力は直ぐには停止されない。また、蓄電装置１１４においても、蓄電媒体１１６を使用しているため、ＤＣ出力は直ぐには停止されない。
このことを利用し、ステップＳ２２では、給電制御回路１０６が、即座に給電切り換えスイッチ１１９をオンにし、一次電池１１８からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２への給電を確保する。
【００４６】
その後、ステップＳ２３において、給電制御回路１０６が、給電切り換えスイッチ１２０，１２１をオフにする。
以後、新たな給電の切り換えを禁止して、給電切り換えスイッチ１２０，１２１をオフにした直後（給電切り換え直後）の状態を保持する。
よって、ＡＣコンセント１５１からＡＣプラグ１０２ａが外れた場合にのみ、一次電池１１８の電力を使用することになる。
【００４７】
したがって、給電制御回路１０６が、充放電制御回路１０９等の各回路および給電切り換えスイッチ１１７，１１９〜１２１を使用することにより、給電制御手段としての機能を実現することができる。
なお、この実施形態では、常時給電が必要な電気的負荷をＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２としたが、常時給電が必要な電気的負荷はそれらに限らない。
【００４８】
この実施形態の画像形成装置によれば、以下の（ａ）〜（ｄ）に示す作用効果を得ることができる。
（ａ）給電制御回路１０６が、ＡＣ電源１５０からの給電が可能な場合には、その給電によりＤＣ電力を生成するＤＣ電源１０１（主電源手段）又は蓄電装置１１４（補助電源手段）から電力が必要な電気的負荷に対して、ＡＣ電源１５０からの給電が可能でない場合には、一次電池１１８から常時給電が必要な電気的負荷であるＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に対してそれぞれ給電されるように、給電切り換えスイッチ１１９〜１２１によって給電の切り換えを行う。それによって、一次電池１１８の電力消費を抑え、この一次電池の寿命を延ばすことができる。そのため、一次電池１１８のリサイクルが可能になる。
【００４９】
（ｂ）給電制御回路１０６が、スリープモード（省電力モード）が設定された場合に、ＡＣ電源１５０からの給電によって蓄電装置１１４を充電させ、その充電が完了した後、ＡＣスイッチ１０３によってＡＣ電源１５０からの給電をオフにさせる。具体的には、電圧検知回路１０８によって蓄電装置１１４の出力電圧をチェックし、その出力電圧が予め設定された所定電圧以下の場合にはＡＣ接続検知回路１０７よってＡＣスイッチ１０３（スイッチ手段）の状態をチェックする。そして、ＡＣスイッチ１０３がＡＣ電源１５０からの給電をオンにさせている場合にはそのまま、オフにさせている場合にはＡＣ電源１５０からの給電をオンにさせる。その後、ＡＣ電源１５０からの給電によって蓄電装置１１４を充電させ、その充電が完了した後、ＡＣスイッチ１０３によってＡＣ電源１５０からの給電をオフにさせる。それによって、一層の省エネ効果が期待できる。
【００５０】
（ｃ）給電制御回路１０６が、ＤＣ電源１０１もしくは蓄電装置１１４から常時給電が必要な電気的負荷であるＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に対して給電されている場合に、ＡＣ電源１５０からの給電が物理的に遮断されたことがＡＣ接続検知回路１０７よって検知された場合に、一次電池１１８からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に対して給電されるように、給電切り換えスイッチ１１９〜１２１によって給電の切り換えを行う。よって、ＡＣ電源１５０から切り離された場合でも、ＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に給電されなくなることがない。
【００５１】
（ｄ）給電制御回路１０６が、一次電池１１８からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に対して給電されるように、給電の切り換えを行った後は、新たな給電の切り換えを禁止して、その切り換え直後の状態を保持する。それによって、一次電池１１８の無駄な電力消費を抑えることができる。
【００５２】
以上、この発明を、各感光体から各色のトナー画像を転写ベルト上に順次重ねて転写した後、そのフルカラーのトナー画像を記録媒体に一括転写する間接転写方式のカラープリンタに適用した実施形態について説明したが、この発明はこれに限らない。つまり、各感光体から記録媒体に直接各色のトナー画像を転写する直接転写方式のカラープリンタには勿論、間接転写方式又は直接転写方式のカラー複写機，カラーファクシミリ装置，デジタルカラー複合機（ＭＦＰ）等の電子写真方式の画像形成装置にもこの発明を適用可能である。あるいは、モノクロ等の単色の画像形成装置や、２色又は３色等の色数の画像形成装置にも、この発明を適用可能である。
また、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが対象となることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１：本体給紙トレイ ２：給紙ローラ ３：レジストローラ ４：レジストセンサ
５：転写ベルト ６（６Ｂｋ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ）：プロセスカートリッジ
７：二次転写駆動ローラ ８：転写ベルトテンションローラ
９（９Ｂｋ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｙ）：感光体
１０（１０Ｂｋ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｙ）：帯電器 １１：露光器
１２（１２Ｂｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ）：現像器
１３（１３Ｂｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ）：クリーナーブレード
１５（１５Ｂｋ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｙ）：一次転写ローラ １７：ベルトクリーナ
１８：排紙ローラ １９：両面ローラ ２０：定着器 ３１：排紙センサ
３２：両面センサ １０１：ＤＣ電源 １０２：ＡＣ給電ケーブル
１０２ａ：ＡＣプラグ １０３：ＡＣスイッチ １０４：モード移行判定回路
１０５：スリープモード制御回路 １０６：給電制御回路
１０７：ＡＣ接続検知回路 １０８：電圧検知回路 １０９：充放電制御回路
１１０：ＣＰＵ １１１：リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路
１１２：揮発性メモリ １１３：ドライブ回路 １１４：蓄電装置
１１５：充電器 １１６：蓄電媒体
１１７，１１９〜１２１：給電切り換えスイッチ １２２：降圧回路
１５１：ＡＣコンセント １５０：ＡＣ電源 ２０１：定着ローラ
２０２：加圧ローラ ２０３：温度センサ ２０４：メインヒータ
２０５：補助ヒータ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開２００９−７１９６８号公報
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリンタ，デジタル複写機，デジタル複合機，ファクシミリ装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような画像形成装置において、近年、省エネルギー（以下単に「省エネ」という）化、使用部品のリサイクル使用の要求が高まっている。使用部品のリサイクル化においては、廃棄時の環境問題があることより、電池の再利用が注目されている。そして、この電池の利用目的は、画像形成装置に搭載された時計であるリアルタイムクロック（real-time clock：ＲＴＣ）回路や揮発性メモリへの給電が主な目的である。上記の時計には、ＡＣ（交流）給電のオン／オフに関わらず、常時給電する必要があるため、その常時給電を行う電源が一次電池の場合、消費電力の関係上リサイクルは困難であった。
【０００３】
一方、印刷（画像形成）中には充電可能な電気二重層コンデンサ等の蓄電媒体を備えた蓄電装置を補助電源として使用し、用紙等の記録媒体に転写された画像を熱定着する定着手段である定着装置の温度の上昇速度を早くし、給電時間を短くすることにより、定着器（定着装置）が消費する単位時間あたりの電力を抑える技術が既に知られている。
例えば、特許文献１には、複数の電気二重層コンデンサを直列に接続したセルバンクを備えた蓄電装置を定着装置の補助電源として使用する画像形成装置について開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、定着器の補助電源として使用する蓄電装置は、印刷中のみにしか使用せず、スリープモード中には定着器に給電しないため、スリープモード中に蓄電媒体に蓄えられた電力を無駄にしてしまうという問題がある。また、通常のＤＣ（直流）電源、補助電源、および時計や揮発性メモリに常時給電する一次電池がそれぞれ独立しているため、一次電池の給電を助けることができず、この一次電池の寿命を延ばせない。よって、一次電池をリサイクルできないという問題もある。
【０００５】
ここで、スリープモードとは、電気的負荷（電子部品）による消費電力を低減するための省電力モード（「省エネモード」ともいう）の一つをいう。画像形成装置では、一定時間アクセスがなければデバイスを停止してスリープモードに入る。このスリープモードでは、再起動用の電力しか消費しないため、デバイスの電力消費を低減できる。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、一次電池の電力消費を抑え、この一次電池の寿命を延ばせるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、記録媒体上への画像形成処理を行う画像形成手段と、その画像形成手段を構成する電気的負荷を含む全ての電気的負荷に給電するための主電源手段と、少なくとも上記画像形成手段を構成する電気的負荷のうちの電力消費が大きい所定の電気的負荷に給電するための充電可能な補助電源手段と、上記全ての電気的負荷のうちの常時給電が必要な電気的負荷へ給電するための一次電池の３種類の給電手段を有する画像形成装置であって、上記の目的を達成するため、次のようにしたことを特徴とする。
【０００７】
すなわち、商用電源からの給電が可能な場合には、該給電により直流電力を生成する上記主電源手段又は上記補助電源手段から電力が必要な電気的負荷に対して、上記商用電源からの給電が可能でない場合には、上記一次電池から上記常時給電が必要な電気的負荷に対してそれぞれ給電されるように、給電の切り換えを行う給電制御手段を設けたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の画像形成装置によれば、商用電源からの給電が可能な場合には、その給電により直流電力を生成する主電源手段又は補助電源手段から電力が必要な電気的負荷に対して、商用電源からの給電が可能でない場合には、一次電池から常時給電が必要な電気的負荷に対してそれぞれ給電されるように、給電の切り換えを行う。それによって、一次電池の電力消費を抑え、この一次電池の寿命を延ばすことができる。そのため、一次電池のリサイクルが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施形態である画像形成装置の機構部の一例を示す全体構成図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の主要部の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の給電制御回路１０６を含む各制御回路のスリープモード移行時の制御の一例を示すフロー図である。
【図４】同じくＡＣコンセント１５１からＡＣプラグ１０２ａが外れた場合の制御の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明を実施するための形態を説明する。
以下の実施形態では、補助電源として使用する蓄電装置に蓄えられた電力のスリープモード中での有効利用に際して、以下の特徴を有する。つまり、スリープモード中は、必要最低限の回路に給電する電力として蓄電装置に蓄えられた電力をなるべく有効に利用する（その電力も使用できない場合のみ一次電池からの電力を使用する）ため、ＡＣコンセントからの給電を遮断する。また、通常の印刷モード（以下単に「印刷モード」という）時、待機モード時、又はスリープモード時の給電を、通常使用するＤＣ電源からの給電、蓄電装置からの給電、又は一次電池からの給電に切り換える。
【００１１】
そこで、その特徴について図１〜図４を参照して具体的に説明する。
まず、この発明の実施形態である画像形成装置の機構部の構成および動作について説明する。なお、以下の説明で使用する作像処理（作像動作による処理）および用紙搬送処理（用紙搬送動作による処理）を次のように定義する。作像処理は、給紙された用紙（他の記録媒体でもよい）に転写する画像を作成する処理とする。用紙搬送処理は、用紙の給紙・排紙を含む搬送の処理に、給紙された用紙に作像処理によって作成された画像を転写する処理と、その転写画像を熱定着する定着処理とを加えた処理とする。
【００１２】
図１は、その画像形成装置の機構部の一例を示す全体構成図である。
この画像形成装置は、カラープリンタであり、図１に示すように、転写手段を構成する転写ベルト（「中間転写ベルト」ともいう）５に沿って複数色の電子写真プロセス部であるプロセスカートリッジ６（６Ｂｋ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ）が並べられた構成を備えるものであり、所謂、タンデムタイプといわれるものである。
【００１３】
転写ベルト５は、矢示方向（反時計回り）に回動し、その回動方向の上流側から順に、複数のプロセスカートリッジ６が配列されている。これら複数のプロセスカートリッジ６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。プロセスカートリッジ６Ｂｋはブラックのトナー画像を、プロセスカートリッジ６Ｍはマゼンタのトナー画像を、プロセスカートリッジ６Ｃはシアンのトナー画像を、プロセスカートリッジ６Ｙはイエローのトナー画像をそれぞれ形成する。その各プロセスカートリッジ６は、後述する露光器１１や転写ベルト５等と共に作像処理を実施する作像手段を構成する。
【００１４】
以下の説明では、プロセスカートリッジ６Ｂｋについて具体的に説明するが、他のプロセスカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｙはプロセスカートリッジ６Ｂｋと同様である。よって、そのプロセスカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｙの各構成要素については、プロセスカートリッジ６Ｂｋの各構成要素に付したＢｋに替えて、Ｍ，Ｃ，Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００１５】
転写ベルト５は、回転駆動される二次転写駆動ローラ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。二次転写駆動ローラ７は、図示しない駆動源である駆動モータにより回転駆動される。その駆動モータと、二次転写駆動ローラ７と、転写ベルトテンションローラ８とが、転写ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。
プロセスカートリッジ６Ｂｋは、像担持体である感光体９Ｂｋと、この感光体９Ｂｋの周囲に配置された帯電手段である帯電器１０Ｂｋと、現像手段である現像器１２Ｂｋ、クリーニング手段であるクリーナーブレード１３Ｂｋ等から構成されている。
【００１６】
露光器１１は、露光手段であり、各プロセスカートリッジ６（６Ｂｋ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ）が形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光１４（１４Ｂｋ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙ）を照射するように構成されている。
画像形成に際し、感光体９Ｂｋの外周面は、暗中にて帯電器１０Ｂｋにより一様に帯電された後、露光器１１からのブラック画像に対応するレーザ光１４Ｂｋにより露光され、静電潜像が形成される。
【００１７】
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現像処理を行い、この現像処理により感光体９Ｂｋ上にブラックのトナー画像が形成される。
このトナー画像は、感光体９Ｂｋと転写ベルト５とが接する位置（一次転写位置）で、一次転写ローラ１５Ｂｋの働きにより転写ベルト５上に転写される。この転写により、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（廃トナー）をクリーナーブレード１３Ｂｋによって除去された後、次の画像形成のために待機する。
【００１８】
以上のようにして、プロセスカートリッジ６Ｂｋでブラックのトナー画像を転写された転写ベルト５は、次のプロセスカートリッジ６Ｍに搬送される。
プロセスカートリッジ６Ｍでは、プロセスカートリッジ６Ｂｋでの作像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が形成され、そのトナー画像が転写ベルト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。
転写ベルト５は、さらに次のプロセスカートリッジ６Ｃ，６Ｙに順次搬送され、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、転写ベルト５上に重畳されて転写される。
【００１９】
こうして、転写ベルト５上にフルカラーの画像が形成される。以上が画像形成処理のうちの作像処理である。
このフルカラーの重ね画像が形成された転写ベルト５は、二次転写ローラ１６の位置まで搬送される。
なお、画像形成に際して、ブラックのみの画像形成の場合には、一次転写ローラ１５Ｍ，Ｃ，Ｙがそれぞれ感光体９Ｍ，感光体９Ｃ，感光体９Ｙから離間された位置に退避し、前述の作像処理のプロセスをブラックの場合のみ行う。
【００２０】
一方、作像処理と並行して、用紙搬送処理が行われ、そこで用紙Ｓへのトナー画像の転写および定着を含む各処理が順次行われる。これら一連の処理が画像形成処理であり、その画像形成処理を実施する各部が画像形成手段を構成する。
この画像形成装置は、用紙を給紙（供給）可能な本体給紙トレイ１を備えるのみであるが、用紙を給紙可能な本体給紙カセットや第２給紙カセット、更に手差しトレイ又は手差しカセットを有する構成であってもよい。また、用紙以外の記録媒体を供給可能なトレイ又はカセットを備えてもよい。
【００２１】
本体給紙トレイ１に収納された用紙Ｓは、最も上のものから給紙ローラ２を矢示方向（反時計回り）に回転駆動することにより順に給紙され、位置決めローラであるレジストローラ３の位置にて停止して待機する。その停止タイミングは、用紙Ｓの先端がレジストセンサ４によって検知（検出）されてから所定時間経過した時点となる。
レジストローラ３の駆動開始は、上記の転写ベルト５により搬送されたトナー画像と二次転写ローラ１６上で、トナー画像と用紙Ｓの位置が重なり合うようなタイミングで行われる。このとき、レジストローラ３は矢示方向（反時計回り）に回転駆動することで用紙Ｓを送り出す。
【００２２】
レジストローラ３にて送り出された用紙Ｓは、二次転写ローラ１６にて転写ベルト５上のトナー画像を用紙Ｓに転写され、定着器２０内の定着部材である定着ローラ２０１と加圧ローラ２０２との間を通過する際に、熱および圧力によってトナー画像が定着される。
その後、その用紙Ｓは、矢示方向（反時計回り）に回転駆動された排紙ローラ１８によって当該画像形成装置の外部（機外）に排紙される。
【００２３】
トナー画像の定着が終了した定着ローラ２０１は、外周面に残留した廃トナーを図示しないクリーナーブレードにより除去するクリーニング処理が行われた後、次の画像形成のために待機する。また、トナー画像の転写が終了した転写ベルト５も、外周面に残留した廃トナーをベルトクリーナ１７により除去するクリーニング処理が行われた後、次の画像形成のために待機する。
用紙Ｓの表裏両面に画像形成を行う両面モード時には、用紙Ｓが排紙ローラ１８を通過する手前（排紙センサ３１によって検知されなくなった時点）で排紙ローラ１８を時計回りに回転駆動し、用紙Ｓを両面搬送経路３０に搬送する。
【００２４】
両面搬送経路３０に搬送された用紙Ｓは、両面ローラ１９を経由し、両面センサ３２によって検知された後、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Ｓは、再びレジストローラ３から再給紙され、二次転写ローラ１６にて先ほどと逆側の用紙面にトナー画像が転写された後、定着器２０にてトナー画像が熱および圧力にて定着される。そして、その定着が行われた用紙Ｓは矢示方向に回転駆動された排紙ローラ１８にて当該画像形成装置の外部に排紙される。
【００２５】
次に、図１に示した画像形成装置における３種類のＤＣ電力元について説明する。
図２は、その画像形成装置の主要部（ＡＣ給電が停止状態でも給電が必要なＲＴＣ回路や揮発性メモリへ給電するための３つの電源とそれを制御するための制御回路を含む）の構成例を示すブロック図である。
【００２６】
この実施形態の画像形成装置は、印刷モード又は待機モード中に使用するＤＣ電源１０１を備えている。このＤＣ電源１０１が、３種類の給電手段のうちの一つであり、画像形成手段を構成する電気的負荷を含む全ての電気的負荷に給電するための主電源手段に相当する。
商用電源であるＡＣ電源１５０から供給されるＡＣ電圧は、ＡＣ電源１５０に接続されているＡＣコンセント１５１、そのＡＣコンセント１５１にＡＣプラグ１０２ａが挿入されたＡＣ給電ケーブル１０２、およびＡＣスイッチ１０３を介してＤＣ電源１０１へ入力される。
【００２７】
そして、上記のＡＣ電圧はＤＣ電源１０１によってＡＣ（交流）からＤＣ（直流）に変換される。その変換されたＤＣ電圧は、モード移行判定回路１０４、スリープモード制御回路１０５、給電制御回路１０６、ＡＣ接続検知回路１０７、電圧検知回路１０８、充放電制御回路１０９、ＣＰＵ１１０、ＲＴＣ回路１１１、および揮発性メモリ１１２に給電される。よって、それらの電力元は、ＤＣ電源１０１となる。
【００２８】
ここで、ＣＰＵ１１０は、画像形成装置に設けられている定着器２０内の温度検知手段であるサーミスタ等の温度センサ２０３を使用し、定着器２０内のメインヒータ２０４や補助ヒータ２０５により熱せられる定着ローラ２０１（図１参照）の表面温度（定着温度）を測定する。そして、その測定結果を元にドライブ回路１１３をオン／オフし、定着温度が予め設定された目標温度に一致するように温度調整制御（以下「定着制御」ともいう）を実施する。ＣＰＵ１１０はまた、印刷モード、待機モード、およびスリープモードを含む各モードを選択的に設定する（いずれかのモードに移行させる）こともできる。よって、モード設定手段としての機能を果す。
【００２９】
待機モードとは、前述した画像形成処理を行う印刷モード時よりも定着温度を目標温度より低い待機温度にして、メインヒータ２０４による消費電力を低減させるモードのことである。
スリープモードとは、予め設定されている所定時間内にユーザによる図示しない操作部上での操作がない場合や図示しないパーソナルコンピュータ等の外部機器からデータが来ない場合に、画像形成手段を構成する電気的負荷を含む全ての電気的負荷のうち、常時給電が必要な電気的負荷以外への給電を遮断するモードのことであり、省電力モードの一つである。
【００３０】
なお、定着器２０は、ヒータとして定着ローラ２０１内にハロゲンヒータを設けるものに限るものではなく、例えば板状のセラミックヒータを用いたものにしてもよい。
ＤＣ電源１０１は、スリープモード中は、消費電力を抑えるために、スイッチ手段であるＡＣスイッチ１０３のオフによってＡＣコンセント１５１からのＡＣ給電が遮断される。そして、ＤＣ電源１０１はコンデンサが出力段に接続されており、ＡＣ給電が遮断されても、直ぐに出力電圧が落ちることはない。
【００３１】
この実施形態の画像形成装置は、印刷モードと待機モード中にメインヒータ２０４の温度上昇速度を早めるために、補助ヒータ２０５に給電（電力を供給）する蓄電装置１１４を備えている。この蓄電装置１１４は、ＡＣ／ＤＣ変換機能を有する充電器１１５と、充電器１１５からのＤＣ電力を蓄電する蓄電媒体１１６とを備えている。蓄電媒体１１６としては、電気二重層コンデンサ（「電気二重層キャパシタ」ともいう）や二次電池（「蓄電池」ともいう）等がある。よって、蓄電装置１１４が、３種類の給電手段のうちの一つであり、少なくとも画像形成手段を構成する電気的負荷のうちの電力消費が大きい所定の電気的負荷（この例では補助ヒータ２０５）に給電するための充電可能な補助電源手段に相当する。
【００３２】
ＤＣ電源１０１へ入力されるＡＣ電圧は、蓄電装置１１４にも入力される。そして、蓄電装置１１４内の充電器１１５の中でＡＣ電圧がＤＣ電圧に変換され、このＤＣ電圧が蓄電媒体１１６に入力されることによりＤＣ電力が蓄えられる。蓄電媒体１１６に蓄えられたＤＣ電力は、給電切り換えスイッチ１１７の切り換えにより、補助ヒータ２０５に給電される。また、スリープモード中で定着器２０の補助ヒータ２０５が使用されない場合には、給電切り換えスイッチ１１７の切り換えにより、充電器１１５からモード移行判定回路１０４、スリープモード制御回路１０５、給電制御回路１０６、ＡＣ接続検知回路１０７、電圧検知回路１０８、充放電制御回路１０９、ＲＴＣ回路１１１、および揮発性メモリ１１２に給電される。
【００３３】
３種類の給電手段のうちの一つである一次電池１１８の使用は、全ての電気的負荷のうちの常時給電が必要な電気的負荷であるＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２にのみ給電することを目的としている。その給電は、ＡＣ電源１５０からの給電が受けられず、ＤＣ電源１０１と蓄電装置１１４のいずれからも給電されない場合にのみ行われる。
ここで、ＡＣスイッチ１０３は、ユーザによって手動でオフになった場合、給電制御回路１０６がこれを検知し、ＤＣ電源１０１をオフにできる準備ができた後に、ＡＣ給電を制御により遮断することができる。また、給電制御回路１０６により、蓄電媒体１１６からの電力によってオンにすることができる。
【００３４】
給電切り換えスイッチ１１９は、給電制御回路１０６に給電されない場合には、常時オン状態（接続状態）であり、給電切り換えスイッチ１２０，１２１は逆に、給電制御回路１０６に給電されない状態では、オフ状態になるものである。
降圧回路１２２は、蓄電媒体１１６から出力される電圧を降圧して適切な電圧にし、各制御回路に供給するためのものである。
給電制御回路１０６を含む各制御回路のこの発明に関わる動作については、図３および図４を使用して説明する。
【００３５】
まず、図３を使用し、給電制御回路１０６を含む各制御回路のスリープモード移行時の制御（ＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２への給電切り換え制御を含む）ルーチンについて説明する。
図３は、そのスリープモード移行時の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００３６】
画像形成装置では、給電切り換えスイッチ１２０がオン状態でＤＣ電源１０１からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２へ給電されているときに図３に示す制御ルーチンがスタートすると、まずステップＳ１で次の制御を行う。つまり、モード移行判定回路１０４によりスリープモード移行の判定があった場合に、その判定通知をスリープモード制御回路１０５が受信する。それによって、スリープモード制御回路１０５は、スリープモードに移行し、その旨をＣＰＵ１１０と給電制御回路１０６とに通知する。
【００３７】
次のステップＳ２では、ＣＰＵ１１０が、スリープモード制御回路１０５からスリープモードに移行した旨の通知を受けるので、定着制御をオフにする。
次のステップＳ３では、給電制御回路１０６が、スリープモード制御回路１０５からスリープモードに移行した旨の通知を受けるので、そのスリープモードに移行した旨を充放電制御回路１０９に通知し、充放電制御回路１０９に次の制御を行わせる。充放電制御回路１０９は、スリープモードに移行した旨の通知を受けると、給電切り換えスイッチ１１７を切り換え、蓄電媒体１１６の接続を補助ヒータ２０５側から充電器１１５側に切り換える。
【００３８】
その後、充放電制御回路１０９は、ステップＳ４において、充電器１１５を充電モードにすることにより充電器１１５から蓄電媒体１１６に給電させる。同時に、充電器１１５から、給電切り換えスイッチ１１７および降圧回路１２２を介して、モード移行判定回路１０４、スリープモード制御回路１０５、給電制御回路１０６、ＡＣ接続検知回路１０７、および電圧検知回路１０８への給電を開始させる。
給電制御回路１０６は、充電器１１５からの給電開始により、ステップＳ５において、給電切り換えスイッチ１２１をオンにし、充電器１１５からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２への給電も開始させる。
【００３９】
給電制御回路１０６は続いて、ステップＳ６で給電切り換えスイッチ１２０をオフにした後、ステップＳ７でＤＣ電源１０１の出力をオフにする。
給電制御回路１０６は次に、ステップＳ８において、蓄電媒体１１６の出力電圧を電圧検知回路１０８に検出させ、その出力電圧をチェックする。つまり、その出力電圧が予め設定されている所定の閾値（各回路を正常に動作させることが可能な所定電圧の値）以下であるか否か（もしく閾値を超えるか）を判定する。そして、所定の閾値を超える場合には、ステップＳ９へ進み、充放電制御回路１０９によって充電器１１５の充電モードを停止させる。
【００４０】
その後、スリープモード中の消費電力を抑えるために、ステップＳ１０でＡＣスイッチ１０３をオフにし、ステップＳ８へ戻る。
このステップＳ８において、蓄電媒体１１６の出力電圧が所定の閾値以下となった場合には、ステップＳ１１へ進み、ＡＣ接続検知回路１０７よってＡＣスイッチ１０３の状態をチェックする。つまり、ＡＣスイッチ１０３がオン状態か否か（オフ状態）を判定する。そして、ＡＣスイッチ１０３がオン状態であればそのまま、オフ状態であればステップＳ１２でＡＣスイッチ１０３をオンにした後、ステップＳ１３へ進む。
【００４１】
ステップＳ１３では、充放電制御回路１０９により充電器１１５から蓄電媒体１１６への充電を開始させる。
次に、ステップＳ１４へ進み、蓄電媒体１１６への充電により、電圧検知回路１０８によって検出する蓄電媒体１１６の出力電圧が充電完了を判定するための電圧値（上記閾値を超える値）に達すると、充電完了を判定し、ステップＳ１５で充放電制御回路１０９により充電器１１５の充電モードを停止させる。
次に、ステップＳ１６へ進み、ＡＣスイッチ１０３をオフにし、ステップＳ８へ戻る。
【００４２】
なお、ＡＣスイッチ１０３が人為的にオフになる場合には、ステップＳ１が「ユーザによりＡＣスイッチ１０３がオフになったかどうかを判定する」ことに代わるのみで、ＡＣスイッチ１０３がオフになった場合に、ステップＳ２以降の各処理を上述と同様に行うことも可能である。
【００４３】
次に、図４を使用し、給電制御回路１０６を含む各制御回路のＡＣコンセント１５１からＡＣプラグ１０２ａが外れた場合（つまりＡＣ給電が受けられない状態になった場合）の制御であるＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２への給電切り換え制御ルーチンについて説明する。
図４は、そのＡＣコンセント１５１からＡＣプラグ１０２ａが外れた場合の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００４４】
画像形成装置では、給電切り換えスイッチ１２０がオン状態でＤＣ電源１０１から、あるいは給電切り換えスイッチ１２１がオン状態で蓄電装置１１４の蓄電媒体１１６からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２へ給電されているときに図４に示す制御ルーチンがスタートすると、まずステップＳ２１で次の制御を行う。つまり、ＡＣコンセント１５１からＡＣプラグ１０２ａが外れることにより、ＡＣコンセント１５１からの給電（ＡＣ電源１５０からの給電）が物理的に遮断されると、そのことが遮断検知手段に相当するＡＣ接続検知回路１０７よって検知される（ＡＣコンセント１５１への接続が検知されなくなる）。このとき、給電制御回路１０６は、ＡＣ接続検知回路１０７よりＡＣコンセント１５１への接続が検知されていない旨の通知を受けるため、その接続の解除を判断し、ステップＳ２２へ進む。
【００４５】
ここで、ＡＣ接続検知回路１０７および給電制御回路１０６への給電は、ＤＣ電源１０１もしくは蓄電装置１１４のいずれかから必ず行われている。そして、ＡＣ給電が遮断されても、ＤＣ電源１０１においては、出力段に取付けられたコンデンサにより、ＤＣ出力は直ぐには停止されない。また、蓄電装置１１４においても、蓄電媒体１１６を使用しているため、ＤＣ出力は直ぐには停止されない。
このことを利用し、ステップＳ２２では、給電制御回路１０６が、即座に給電切り換えスイッチ１１９をオンにし、一次電池１１８からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２への給電を確保する。
【００４６】
その後、ステップＳ２３において、給電制御回路１０６が、給電切り換えスイッチ１２０，１２１をオフにする。
以後、新たな給電の切り換えを禁止して、給電切り換えスイッチ１２０，１２１をオフにした直後（給電切り換え直後）の状態を保持する。
よって、ＡＣコンセント１５１からＡＣプラグ１０２ａが外れた場合にのみ、一次電池１１８の電力を使用することになる。
【００４７】
したがって、給電制御回路１０６が、充放電制御回路１０９等の各回路および給電切り換えスイッチ１１７，１１９〜１２１を使用することにより、給電制御手段としての機能を実現することができる。
なお、この実施形態では、常時給電が必要な電気的負荷をＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２としたが、常時給電が必要な電気的負荷はそれらに限らない。
【００４８】
この実施形態の画像形成装置によれば、以下の（ａ）〜（ｄ）に示す作用効果を得ることができる。
（ａ）給電制御回路１０６が、ＡＣ電源１５０からの給電が可能な場合には、その給電によりＤＣ電力を生成するＤＣ電源１０１（主電源手段）又は蓄電装置１１４（補助電源手段）から電力が必要な電気的負荷に対して、ＡＣ電源１５０からの給電が可能でない場合には、一次電池１１８から常時給電が必要な電気的負荷であるＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に対してそれぞれ給電されるように、給電切り換えスイッチ１１９〜１２１によって給電の切り換えを行う。それによって、一次電池１１８の電力消費を抑え、この一次電池の寿命を延ばすことができる。そのため、一次電池１１８のリサイクルが可能になる。
【００４９】
（ｂ）給電制御回路１０６が、スリープモード（省電力モード）が設定された場合に、ＡＣ電源１５０からの給電によって蓄電装置１１４を充電させ、その充電が完了した後、ＡＣスイッチ１０３によってＡＣ電源１５０からの給電をオフにさせる。具体的には、電圧検知回路１０８によって蓄電装置１１４の出力電圧をチェックし、その出力電圧が予め設定された所定電圧以下の場合にはＡＣ接続検知回路１０７よってＡＣスイッチ１０３（スイッチ手段）の状態をチェックする。そして、ＡＣスイッチ１０３がＡＣ電源１５０からの給電をオンにさせている場合にはそのまま、オフにさせている場合にはＡＣ電源１５０からの給電をオンにさせる。その後、ＡＣ電源１５０からの給電によって蓄電装置１１４を充電させ、その充電が完了した後、ＡＣスイッチ１０３によってＡＣ電源１５０からの給電をオフにさせる。それによって、一層の省エネ効果が期待できる。
【００５０】
（ｃ）給電制御回路１０６が、ＤＣ電源１０１もしくは蓄電装置１１４から常時給電が必要な電気的負荷であるＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に対して給電されている場合に、ＡＣ電源１５０からの給電が物理的に遮断されたことがＡＣ接続検知回路１０７よって検知された場合に、一次電池１１８からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に対して給電されるように、給電切り換えスイッチ１１９〜１２１によって給電の切り換えを行う。よって、ＡＣ電源１５０から切り離された場合でも、ＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に給電されなくなることがない。
【００５１】
（ｄ）給電制御回路１０６が、一次電池１１８からＲＴＣ回路１１１および揮発性メモリ１１２に対して給電されるように、給電の切り換えを行った後は、新たな給電の切り換えを禁止して、その切り換え直後の状態を保持する。それによって、一次電池１１８の無駄な電力消費を抑えることができる。
【００５２】
以上、この発明を、各感光体から各色のトナー画像を転写ベルト上に順次重ねて転写した後、そのフルカラーのトナー画像を記録媒体に一括転写する間接転写方式のカラープリンタに適用した実施形態について説明したが、この発明はこれに限らない。つまり、各感光体から記録媒体に直接各色のトナー画像を転写する直接転写方式のカラープリンタには勿論、間接転写方式又は直接転写方式のカラー複写機，カラーファクシミリ装置，デジタルカラー複合機（ＭＦＰ）等の電子写真方式の画像形成装置にもこの発明を適用可能である。あるいは、モノクロ等の単色の画像形成装置や、２色又は３色等の色数の画像形成装置にも、この発明を適用可能である。
また、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが対象となることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５３】
１：本体給紙トレイ ２：給紙ローラ ３：レジストローラ ４：レジストセンサ
５：転写ベルト ６（６Ｂｋ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙ）：プロセスカートリッジ
７：二次転写駆動ローラ ８：転写ベルトテンションローラ
９（９Ｂｋ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｙ）：感光体
１０（１０Ｂｋ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｙ）：帯電器 １１：露光器
１２（１２Ｂｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ）：現像器
１３（１３Ｂｋ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｙ）：クリーナーブレード
１５（１５Ｂｋ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｙ）：一次転写ローラ １７：ベルトクリーナ
１８：排紙ローラ １９：両面ローラ ２０：定着器 ３１：排紙センサ
３２：両面センサ １０１：ＤＣ電源 １０２：ＡＣ給電ケーブル
１０２ａ：ＡＣプラグ １０３：ＡＣスイッチ １０４：モード移行判定回路
１０５：スリープモード制御回路 １０６：給電制御回路
１０７：ＡＣ接続検知回路 １０８：電圧検知回路 １０９：充放電制御回路
１１０：ＣＰＵ １１１：リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路
１１２：揮発性メモリ １１３：ドライブ回路 １１４：蓄電装置
１１５：充電器 １１６：蓄電媒体
１１７，１１９〜１２１：給電切り換えスイッチ １２２：降圧回路
１５１：ＡＣコンセント １５０：ＡＣ電源 ２０１：定着ローラ
２０２：加圧ローラ ２０３：温度センサ ２０４：メインヒータ
２０５：補助ヒータ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開２００９−７１９６８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上への画像形成処理を行う画像形成手段と、該画像形成手段を構成する電気的負荷を含む全ての電気的負荷に給電するための主電源手段と、少なくとも前記画像形成手段を構成する電気的負荷のうちの電力消費が大きい所定の電気的負荷に給電するための充電可能な補助電源手段と、前記全ての電気的負荷のうちの常時給電が必要な電気的負荷へ給電するための一次電池の３種類の給電手段を有する画像形成装置であって、
商用電源からの給電が可能な場合には、該給電により直流電力を生成する前記主電源手段又は前記補助電源手段から電力が必要な電気的負荷に対して、前記商用電源からの給電が可能でない場合には、前記一次電池から前記常時給電が必要な電気的負荷に対してそれぞれ給電されるように、給電の切り換えを行う給電制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
商用電源からの給電をオン又はオフにするスイッチ手段と、
消費電力を低減するための省電力モードを設定するモード設定手段とを設け、
前記給電制御手段は、前記モード設定手段によって省電力モードが設定された場合に、前記商用電源からの給電によって前記補助電源手段を充電させ、該充電が完了した後、前記スイッチ手段によって前記商用電源からの給電をオフにさせることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記給電制御手段は、前記モード設定手段によって省電力モードが設定された場合に、前記補助電源手段の出力電圧をチェックし、該出力電圧が予め設定された所定電圧以下の場合にのみ前記スイッチ手段の状態をチェックして、該スイッチ手段が前記商用電源からの給電をオンにさせている場合にはそのまま、オフにさせている場合には前記商用電源からの給電をオンにさせた後、前記商用電源からの給電によって前記補助電源手段を充電させ、該充電が完了した後、前記スイッチ手段によって前記商用電源からの給電をオフにさせることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記商用電源からの給電が物理的に遮断されたことを検知する遮断検知手段を設け、
前記給電制御手段は、前記主電源手段もしくは前記補助電源手段から前記常時給電が必要な電気的負荷に対して給電されている場合に、前記遮断検知手段によって前記商用電源からの給電が物理的に遮断されたことが検知された場合に、前記一次電池から前記常時給電が必要な電気的負荷に対して給電されるように、給電の切り換えを行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記給電制御手段は、前記一次電池から前記常時給電が必要な電気的負荷に対して給電されるように、給電の切り換えを行った後は、新たな給電の切り換えを禁止して、その切り換え直後の状態を保持することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項１】
記録媒体上への画像形成処理を行う画像形成手段と、該画像形成手段を構成する電気的負荷を含む全ての電気的負荷に給電するための主電源手段と、少なくとも前記画像形成手段を構成する電気的負荷のうちの電力消費が大きい所定の電気的負荷に給電するための充電可能な補助電源手段と、前記全ての電気的負荷のうちの常時給電が必要な電気的負荷へ給電するための一次電池の３種類の給電手段を有する画像形成装置であって、
商用電源からの給電が可能な場合には、該給電により直流電力を生成する前記主電源手段又は前記補助電源手段から電力が必要な電気的負荷に対して、前記商用電源からの給電が可能でない場合には、前記一次電池から前記常時給電が必要な電気的負荷に対してそれぞれ給電されるように、給電の切り換えを行う給電制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
商用電源からの給電をオン又はオフにするスイッチ手段と、
消費電力を低減するための省電力モードを設定するモード設定手段とを設け、
前記給電制御手段は、前記モード設定手段によって省電力モードが設定された場合に、前記商用電源からの給電によって前記補助電源手段を充電させ、該充電が完了した後、前記スイッチ手段によって前記商用電源からの給電をオフにさせることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記給電制御手段は、前記モード設定手段によって省電力モードが設定された場合に、前記補助電源手段の出力電圧をチェックし、該出力電圧が予め設定された所定電圧以下の場合にのみ前記スイッチ手段の状態をチェックして、該スイッチ手段が前記商用電源からの給電をオンにさせている場合にはそのまま、オフにさせている場合には前記商用電源からの給電をオンにさせた後、前記商用電源からの給電によって前記補助電源手段を充電させ、該充電が完了した後、前記スイッチ手段によって前記商用電源からの給電をオフにさせることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記商用電源からの給電が物理的に遮断されたことを検知する遮断検知手段を設け、
前記給電制御手段は、前記主電源手段もしくは前記補助電源手段から前記常時給電が必要な電気的負荷に対して給電されている場合に、前記遮断検知手段によって前記商用電源からの給電が物理的に遮断されたことが検知された場合に、前記一次電池から前記常時給電が必要な電気的負荷に対して給電されるように、給電の切り換えを行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記給電制御手段は、前記一次電池から前記常時給電が必要な電気的負荷に対して給電されるように、給電の切り換えを行った後は、新たな給電の切り換えを禁止して、その切り換え直後の状態を保持することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−６６２８９（Ｐ２０１３−６６２８９Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０３１４８（Ｐ２０１１−２０３１４８）
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]