(57)【要約】【課題】擬似負荷を設ける必要がなく、かつ、電源装置を改造する必要がなく、かつ、装置のコストの上昇を抑えつつ、電源電圧の安定化を図る。【解決手段】多出力電源１は、複数の２次巻線によって生成される第１及び第２の電圧を出力する。制御基板２は、第２の電圧を入力電源電圧として動作し、入力電源電圧が所定範囲外の値になったことを検出し、所定範囲内の値になるように制御する。入力電源電圧が所定範囲外の値になったことを検出した場合、クラッチ２３を所定期間以外の期間に動作させるための駆動信号を生成する。クラッチ２３は、電圧上昇対策のために設けたデバイスではなく、画像形成装置にもともと備わっているデバイスであり、本来の動作期間以外の期間にクラッチ２３を駆動することにより、消費電力を調整し、電源電圧の安定化を図る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の２次巻線を有するトランスを含み、前記複数の２次巻線によって生成される第１及び第２の電圧を出力する多出力電源と、
自装置内に設けられ前記第１の電圧を入力電源電圧として所定期間に動作するデバイスと、
制御基板と、
を備え、
前記制御基板は、
前記第２の電圧を入力電源電圧として動作し、前記入力電源電圧が所定範囲外の値になったことを検出する検出部と、
前記検出部が、前記入力電源電圧が所定範囲外の値になったことを検出した場合に、前記第２の電圧を前記所定範囲内の値になるように制御する制御部と、
前記デバイスを前記所定期間以外の期間に動作させるための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記デバイスは、画像形成処理のために必要なデバイスであり、
前記所定期間以外の期間は、前記画像形成処理が行われる期間以外の期間であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動信号生成部は、自装置の電源投入の直後に、前記デバイスを動作させるための駆動信号を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記デバイスを複数備え、前記駆動信号生成部は、前記所定期間以外の期間において、複数の前記デバイスを切り替えて動作させる駆動信号を生成することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動信号生成部を複数備え、複数の前記駆動信号生成部は、前記デバイスを動作させるための駆動信号をそれぞれ生成することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
複数の２次巻線を有するトランスを含み、前記複数の２次巻線によって生成される第１及び第２の電圧を出力する多出力電源と、
制御基板と、を備え、
前記制御基板が、
前記第２の電圧を入力電源電圧として動作し、前記入力電源電圧が所定範囲外の値になったことを検出する検出部と、前記入力電源電圧が所定範囲外の値になったことを検出した場合に、前記第２の電圧を前記所定範囲内の値になるように制御する制御部とを含む画像形成装置で実行される画像形成方法であって、
前記検出部が、前記入力電源電圧が所定範囲外の値になったことを検出する工程と、
前記検出部が、前記入力電源電圧が所定範囲外の値になったことを検出した場合に、前記制御部が、前記第２の電圧を前記所定範囲内の値になるように制御する工程と、
前記画像形成装置内に設けられ前記第１の電圧を入力電源電圧として所定期間に動作するデバイスを、前記所定期間以外の期間に動作させるための駆動信号を、駆動信号生成部が生成する工程と、
前記デバイスが、前記駆動信号によって、前記所定期間以外の期間に動作する工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、複数の２次巻線を有するトランスを含み、複数の２次巻線によって生成される複数種類の電圧を出力する多出力電源を備えることがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
画像形成装置用の多出力電源に求められる機能は、一般的に、定着器に用いるヒータへの電力供給と通電制御（ＡＣ部）、及び、制御基板やモータ等の二次側への電力供給（ＤＣ部）、である。二次側電力の生成は、交流をダイオードブリッジによって整流し、コンデンサによって平滑、平滑された電圧をコンバータ部により、二次側電圧に変換し、ダイオードで整流後、コンデンサで平滑することで行われる。コンバータ部は一般的にトランスとＭＯＳＦＥＴもしくはトランジスタ、及び、周辺部品で構成されており、ＭＯＳＦＥＴ、トランスジスタを用いてトランスへの通電を制御（スイッチング制御）している。このスイッチング制御方式として、フライバック方式、フォワード方式、ハーフブリッジ方式等の方式がある。
【０００４】
また、トランスの構成として、複数の二次巻線を有し、１つのトランスで複数電圧を出力する方式（多出力方式）がある。この方式は、回路構成が簡素化できることから、二次側出力の小さい機器や設置スペースが限られている機器で用いられている。モータ等のパワー系へ供給する電圧とＣＰＵ等の制御系に供給する電圧を生成するとした場合、一般的に、電圧を安定させる必要がある制御系への電圧を電圧検出回路にて検出して、一次側にフィードバックし、制御系の電圧が一定の電圧になるようにスイッチング制御している。そのため、パワー系への電圧は制御系電圧の出力により変動し、制御系の負荷が大きいと電圧が上昇し、逆に負荷が小さいと電圧が下がる。また、パワー系の負荷に応じて電圧が変動してしまう。
【０００５】
複数の二次巻線を有し、１つのトランスで複数の電圧を生成し、パワー系（出力電圧：２４Ｖ）と、制御系（出力電圧：５Ｖ／３．３Ｖ）とに電力を供給するような多出力電源の場合、通常、制御系の電圧を監視して、１次側のスイッチング制御にフィードバックし、電圧を安定化させている。このため、パワー系の電圧は直接制御されておらず、制御系の負荷やパワー系の負荷に応じて電圧が変動するため、パワー系の電圧を所定の範囲におさめるために、追加の回路が必要になることもある。
【０００６】
例えば、パワー系の負荷が小さい場合や制御系の負荷が大きい場合である。このとき、パワー系の電圧は上昇する。この電圧上昇を抑制し、電圧を所定の範囲におさめるために、パワー系の電圧が所定以上になった時に抵抗に電流を流す回路を追加することで、パワー系の負荷を大きくし出力電圧を下げる。また、パワー系の出力電圧が所定以上になった場合に、ＦＥＴのようなスイッチ回路で出力を遮断し、出力電圧が所定以下になると出力を再開するような方法もある。
【０００７】
特許文献２には、ダミー負荷を用いて電圧を安定化させる技術が開示されている。特許文献２に開示されている技術によると、１つのトランスからパワー系と制御系の電圧を生成し、制御系の電圧を検出してスイッチング制御するような構成の場合、パワー系にも電圧検出回路を搭載し、検出された電圧が所定電圧を越えた場合にダミー負荷に電流を流すことで、パワー系の電圧の上昇を抑制している。
【０００８】
特許文献３には、出力電圧値を検出し、検出された電圧が所定電圧を越えた場合に冷却用のファンのモータを駆動する技術が開示されている。特許文献３では、出力電流検出用の抵抗を電源装置に設けておき、その抵抗に流れる電流による電圧値を規定値と比較した結果に応じて負荷であるファンを駆動又は停止する制御を行っている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１、特許文献２及び特許文献３のいずれも、１つのトランスから複数の電圧を生成する電源構成において、電源電圧の安定化を図る技術を開示している。
【００１０】
しかしながら、特許文献２に開示されている技術によると、電源装置の本来の動作に関係の無いダミー負荷（擬似負荷）を追加する必要がある。そして、電圧を安定化させるためにはダミー負荷をオン又はオフするための回路を追加する必要があり、電源装置の部品点数が多くなる。
【００１１】
また、特許文献３に開示されている技術によると、電源装置を改造し、出力電流検出用の抵抗を電源装置の内部に設ける必要がある。このため、画像形成装置のコストが上昇するおそれがある。
【００１２】
なお、特許文献１に開示されている技術では、上記の問題を解決できない。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、擬似負荷を設ける必要がなく、かつ、電源装置を改造する必要がなく、装置のコストの上昇を抑えつつ、電源電圧の安定化を図ることのできる画像形成装置、画像形成方法を得ることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の２次巻線を有するトランスを含み、前記複数の２次巻線によって生成される第１及び第２の電圧を出力する多出力電源と、自装置内に設けられ前記第１の電圧を入力電源電圧として所定期間に動作するデバイスと、制御基板と、を備え、前記制御基板は、前記第２の電圧を入力電源電圧として動作し、前記入力電源電圧が所定範囲外の値になったことを検出する検出部と、前記検出部が、前記入力電源電圧が所定範囲外の値になったことを検出した場合に、前記第２の電圧を前記所定範囲内の値になるように制御する制御部と、前記デバイスを前記所定期間以外の期間に動作させるための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を含むことを特徴の一つとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、擬似負荷を設ける必要がなく、かつ、電源装置を改造する必要がなく、装置のコストの上昇を抑えつつ、電源電圧の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、一般的な画像形成装置の電源装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、多出力電源の出力電圧精度の特性例を示す図である。
【図３】図３は、一般的な画像形成装置の電源装置の構成を示す図である。
【図４】図４は、実施形態にかかる画像形成装置の電源装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、実施形態にかかる画像形成装置の電源装置の構成を示す図である。
【図６】図６は、実施形態にかかる画像形成装置の動作概要を示す図である。
【図７】図７は、実施形態にかかる画像形成装置の電源装置の構成を示す図である。
【図８】図８は、実施形態にかかる画像形成装置の動作概要を示す図である。
【図９】図９は、実施形態にかかる画像形成装置の電源装置の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態にかかる画像形成装置の動作概要を示す図である。
【図１１】図１１は、実施形態にかかる画像形成装置の電源装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
（一般的な画像形成装置）
【００１８】
最初に、一般的な画像形成装置の構成について説明する。
【００１９】
図１は、多出力低圧電源を搭載する画像形成装置の電源システムの一般的な構成例について説明する図である。図１において、画像形成装置１００は、多出力電源１と、制御基板２と、電装品１３と、センサ１４と、ハロゲンヒータ１９とを備えている。
【００２０】
多出力電源１は、主電源３０より直流電圧を生成し、制御基板２に供給している。また、多出力電源１は、ハロゲンヒータ１９に交流電圧を供給している。
【００２１】
多出力電源１には、インレット３より、主電源３０の出力が入力される。主電源３０の出力がインレット３に入力されることにより、ヒューズ（Ｆｕｓｅ）３１、ノイズフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）４、ダイオードブリッジ５、電圧平滑用のコンデンサ６、トランス７、スイッチング用のＦＥＴ８、ＦＥＴ８のスイッチングを制御するＩＣ９により、ＡＣ電圧から出力電圧２４Ｖ、及び、出力電圧５Ｖを生成する。電圧平滑用のコンデンサ６には、例えば、アルミ電解コンデンサを用いる。トランス７は、２４Ｖ及び５Ｖの２系統の電圧を出力する多出力用トランスである。この出力電圧２４Ｖ及び出力電圧５Ｖの２系統の出力は、制御基板２へ供給される。
【００２２】
また、双方向サイリスタであるトライアック（ＴＲＩＡＣ）１８がＯＮ／ＯＦＦ制御されることにより、交流電圧がハロゲンヒータ１９に供給される。リレー（Ｒｅｌａｙ）１７は、主電源３０側とハロゲンヒータ１９との電気的接続をＯＮ／ＯＦＦするために設けられている。
【００２３】
制御基板２へ供給された、出力電圧２４Ｖ、及び、出力電圧５Ｖは、電装品１３やセンサ１４に供給される。また、制御基板２上で、ＲＥＧ１５は、出力電圧５Ｖから電圧３．３Ｖを生成する。この電圧３．３Ｖは、ＣＰＵ１６に供給される。ＲＥＧ１５は、シリーズレギュレータもしくは、スイッチングレギュレータ等の電圧生成ＩＣや回路を示している。
【００２４】
多出力電源１において、電圧制御は、電圧検出回路１０が、トランス７の出力電圧５Ｖを検出することによって行われる。電圧検出回路１０は、検出電圧値を設定する抵抗及びシャントレギュレータで構成されている。電圧検出回路１０は、検出電圧値を５Ｖとした場合、５Ｖを超える電圧になった場合に、制御信号１１によりＩＣ９のスイッチング動作を停止させるよう制御を行う。その後、電圧が５Ｖ以下になると、制御信号１１によりＩＣ９のスイッチング動作を再開するよう制御を行う。これにより、トランス７の５Ｖの出力電圧が安定的に５Ｖに保たれることになる。つまり、ＩＣ９は、電圧検出回路１０が、出力電圧５Ｖが所定範囲外の値になったことを検出した場合に、その電圧を所定範囲内の値になるように制御する。
【００２５】
一方、トランス７の出力電圧２４Ｖは、出力電圧５Ｖや出力電圧２４Ｖの出力の負荷変動の影響をうけることになる。すなわち、５Ｖの出力電圧が大きい時は、２４Ｖの出力電圧が大きくなり、５Ｖの出力が小さい時は、２４Ｖの出力電圧が小さくなる。また、モータ起動時など２４Ｖの負荷が大きい時でも、２４Ｖの出力電圧は降下する。このため、５Ｖの負荷が小さく、２４Ｖ負荷が大きい場合においても、出力電圧２４Ｖが下限を下回らないように考慮する必要がある。逆に、電源ＯＮ時や待機時等は、出力電圧２４Ｖの負荷が小さくなる場合、出力電圧２４Ｖがほとんど使用されないため、出力電圧２４Ｖの電圧値が上昇する。
【００２６】
（出力電圧精度の特性例）
図２は、多出力電源の出力電圧精度の特性例を示した図である。本例では、２４Ｖの出力が４Ａ、５Ｖの出力が２Ａであり、電圧精度は２４Ｖ±１０％、５Ｖ±５％とする。スイッチング制御は、５Ｖの電圧検出により行っているとする。また、スイッチング制御以外の方法、例えば擬似負荷を接続する等の方法で電圧を安定化させることは行っていない。
【００２７】
図２では、横軸に２４Ｖの出力の電流値、縦軸に５Ｖの出力の電流値を示しており、多出力電源において、２４Ｖ、５Ｖ共に電圧精度を満足できる負荷範囲を斜線で示している。
【００２８】
図２の網掛け部分のように、２４Ｖの出力の電流が小さく、５Ｖの出力の電流が大きい時、また、２４Ｖの出力の電流が大きく、５Ｖの出力の電流が小さい時に、多出力電源は電圧精度を満足できない。２４Ｖの出力の電流が小さく、５Ｖの出力の電流が大きい負荷範囲では２４Ｖの出力の電圧が上昇する。例えば、２４Ｖ×１１０％＝２６．４Ｖ以上になる。一方、２４Ｖの出力の電流が大きく、５Ｖの出力の電流が小さい範囲では、２４Ｖの出力の電圧が下降する。例えば、２４Ｖ×９０％＝２１．６Ｖ以下に下降する。
【００２９】
このような特性があるため、多出力電源を用いる場合、画像形成装置の状態により２４Ｖの出力の負荷、５Ｖの出力の負荷がそれぞれ変動するなかで、出力電圧を狙いの範囲内すなわち図２のハッチング部分に収まるように設計する必要がある。
【００３０】
画像形成装置の場合、２４Ｖの出力の電流が大きい時は５Ｖ電流も大きい場合が多いので、２４Ｖの出力の電流が大きい範囲においては、問題が生じにくい。しかしながら、装置の電源ＯＮ直後（すなわち装置の電源投入の直後）や待機モードにおいては、２４Ｖの出力の電流が小さく、５Ｖの出力の電流が大きくなるため、２４Ｖの出力の電圧上昇が問題となる。
【００３１】
一方、単出力電源、すなわち２４Ｖの出力と５Ｖの出力とをそれぞれ別のトランスやレギュレータで生成する場合は、２４Ｖの出力、５Ｖの出力それぞれの電圧を制御できるので、基本的に、電圧精度の問題は生じない。
【００３２】
図３は、多出力低圧電源を搭載する画像形成装置の電源システムの他の構成例について説明する図である。図３では、電圧安定化を図るために、図１の画像形成装置１００の構成に、過電圧検出回路１２を追加している。
【００３３】
過電圧検出回路１２は、出力電圧２４Ｖの電圧値が所定値以上になることを抑制する回路である。例えば、出力電圧２４Ｖの出力範囲を２４Ｖ±１０％としている場合、過電圧検出回路１２を用いて、出力電圧２４Ｖの電圧値が２６．４Ｖ以下になるように設定する。過電圧検出回路１２としては、例えば、ツェナーダイオードや抵抗を用いて２４Ｖ系の電圧を検出し、検出した時にダミー抵抗に電流を流す回路構成例がある。また、過電圧検出時にＭＯＳＦＥＴで２４Ｖ系を遮断し、電圧が下がってきた時に再度通電を開始する回路構成例もある。
【００３４】
このように、一般的には、画像形成装置の多出力電源１に回路を追加し、電圧を検出することにより、出力電圧２４Ｖの電圧値を安定化させている。
【００３５】
（第１の実施形態）
第１の実施形態による画像形成装置１００の構成について説明する。本実施形態による画像形成装置１００は、複数の２次巻線を有し、１つのトランスから複数の電圧を生成する多出力電源方式に関して、以下の特徴を有する。要するに、画像形成装置に通常備わっており、通常動作すなわち画像形成処理を行う期間以外の期間に動作させても問題ないデバイス（クラッチ、冷却ファン等）を駆動する。こうすることにより、擬似負荷等、特別な部品を追加する必要がなく、出力電圧を安定化させることができる。
【００３６】
図４及び図５は、本実施形態による多出力電源１を用いた場合の画像形成装置の構成を示す図、図６は、電流、電圧、制御信号の推移を示す図である。
【００３７】
図４及び図５において、多出力電源１は２系統の出力電圧２４Ｖ及び５Ｖを制御基板２に対して供給している。電圧検出回路１０は、トランス７の出力電圧５Ｖの電圧値を検出する。電圧検出回路１０が検出する電圧値は、制御信号１１によりトランス７の１次側へフィードバックされる。この制御信号１１により、ＩＣ９がスイッチング制御を行い、出力電圧を安定化させる。
【００３８】
なお、多出力電源１は、２４Ｖ、５Ｖ、３．３Ｖのように３系統以上の出力電圧を制御基板２に供給するものであってもよい。また、電圧の検出はどの電圧系統で行ってもよいし、複数の電圧系統を、抵抗等を用いて接続し、この電圧を検知し、電圧制御する方法でもよい。
【００３９】
図４では、出力電圧を安定化させるために駆動するデバイスとして、クラッチ２３を使用する例を示している。クラッチ２３は、電圧上昇対策のために設けたデバイスではなく、画像形成装置にもともと備わっているものである。本例では、クラッチ２３を使用しているが、冷却ファン（以下、ファンと略称する）やモータ、センサなどの他のデバイスを、出力電圧を安定化させるために駆動するデバイスとして使用してもかまわない。
【００４０】
クラッチ２３は、ＣＰＵ１６により制御される。ＣＰＵ１６は、クラッチ２３の制御信号ＣＬＯＮ＿Ｎを出力する。この制御信号ＣＬＯＮ＿Ｎが“Ｌ”（低電位であることを示す。以下同様）の時、トランジスタＴｒ１のコレクタ電流は流れない。このため、トランジスタＴｒ２のベースに、５Ｖが印加され、クラッチ２３を動作可能な電圧が印加され、クラッチ２３のコイルに電流が流れる。これにより、クラッチ２３が動作する。
【００４１】
一方、制御信号ＣＬＯＮ＿Ｎが“Ｈ”（高電位であることを示す。以下同様）の時は、トランジスタＴｒ１のコレクタ電流が流れる。このため、トランジスタＴｒ２のベースには、トランジスタＴｒ２のコレクタ電流を流すために十分な電圧が印加されず、クラッチ２３には動作可能な電圧が印加されない。これにより、クラッチ２３は動作しない。
【００４２】
以上のように、ＣＰＵ１６は、クラッチを駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部として機能する。
【００４３】
本実施形態では、クラッチ２３を制御するＣＰＵ１６の端子のうち、リセット時に“Ｌ”となる端子を使用することを想定しているため、図４のように論理を反転する回路構成としているが、論理を反転しない回路構成としてもよい。この場合、ＣＰＵ１６の端子のうち、画像形成装置の電源ＯＮ時、及び、リセット時に、“Ｈｉ−ｚ”（高インピーダンス）になる端子を使用する。例えば、図５に示すように、ＣＰＵ１６から出力される制御信号ＣＬＯＮ＿Ｐを利用し、画像形成装置の電源ＯＮ時、及び、リセット時に、トランジスタＴｒ２のベースに、クラッチ２３を動作可能な電圧を印加して、クラッチ２３を駆動してもよい。電源ＯＮ直後はＣＰＵ１６による制御が行えないため、上記の回路動作によってクラッチ２３を駆動する。
【００４４】
また、画像形成装置の電源ＯＮ直後にクラッチ２３を動作させる必要がなければ、図５のような回路構成において、ＣＰＵ１６の端子のうち、画像形成装置の電源ＯＮ時、及び、リセット時に“Ｌ”となる端子を使用し、制御信号ＣＬＯＮ＿Ｐが“Ｈ”の時にクラッチ２３が動作するようにしてもよい。
【００４５】
図６を参照して、本実施形態にかかる画像形成装置の動作の概要について説明する。
【００４６】
図６は、画像形成装置における電流、電圧、制御信号の推移を示している。図６は、出力電圧２４Ｖの電圧値である「２４Ｖ電圧」、その電流値である「２４Ｖ電流」、出力電圧５Ｖの電流値である「５Ｖ電流」、クラッチの制御信号ＣＬＯＮ＿Ｎ、トランジスタＴｒ２のベース電圧ＣＬＯＮ２＿Ｐ、クラッチ２３のコイルの両端にかかる電圧Ｖ＿ＣＬを示している。
【００４７】
また、図６では、画像形成装置１００の動作状態を、期間Ｔ１１から期間Ｔ１５で示している。期間Ｔ１１は電源ＯＮ直後、期間Ｔ１２はＣＰＵ起動中の状態であり、期間Ｔ１１及び期間Ｔ１２は装置の電源ＯＮ後のＣＰＵのリセット状態からリセット解除後のＣＰＵ１６のイニシャライズ（初期化動作）が完了されるまでの処理を示している。期間Ｔ１３は、ハロゲンヒータ１９を加熱したり、電装品１３を動作させたりし、印刷の準備を行っている段階である。期間Ｔ１４は印刷中である。期間Ｔ１５は、印刷が終わり、画像形成装置１００が次の印刷まで待機している状態である。
【００４８】
期間Ｔ１１の「電源ＯＮ直後」について説明する。画像形成装置１００の電源ＯＮ直後のＣＰＵ１６のリセット中は、クラッチ２３を制御する制御信号ＣＬＯＮ＿Ｎは“Ｌ”であるのでクラッチ２３のコイルの両端に電圧がかかり、クラッチ２３は動作状態となる。つまり、装置の電源投入の直後に、クラッチ２３を動作させるための駆動信号が生成される。この時、「２４Ｖ電流」は、画像形成装置１００の電源ＯＮ直後に流れる「２０ｍＡ」に、クラッチ２３の通電電流「１００ｍＡ」が加えられ、「１２０ｍＡ」となる。つまり、クラッチ２３を動作させない場合（図６の破線）よりも、消費電流が増加し、「２４Ｖ電圧」の上昇を抑制することができる。
【００４９】
期間Ｔ１２の「ＣＰＵ起動中」について説明する。期間Ｔ１２では、ＣＰＵ１６の処理が期間Ｔ１１の時と比べて増えるため、「５Ｖ電流」は「５００ｍＡ」から「７００ｍＡ」に増大する。そのため、「２４Ｖ電圧」は期間Ｔ１１の時と比べて大きくなる。ただし、期間Ｔ１２でもクラッチ２３を動作させたままであるため、クラッチ２３を動作させない場合（図６の破線）よりも、消費電流が増加し、「２４Ｖ電圧」の上昇を抑制することができる。
【００５０】
期間Ｔ１３の「印刷準備中」、期間Ｔ１４の「印刷中」は「２４Ｖ電流」、「５Ｖ電流」ともに大きいため、「２４Ｖ電圧」は下降する。期間Ｔ１３及び期間Ｔ１４ではクラッチ２３は通常の用途である印刷制御に使用する。「２４Ｖ電流」が大きい期間Ｔ１３及び期間Ｔ１４では、クラッチ２３が動作していても動作していなくても（図６中の「駆動ＯＮ／ＯＦＦ」）、それによる電圧変動はほとんど生じない。
【００５１】
期間Ｔ１５の「待機中」は印刷が終了して、次の印刷に備えている状態である。この状態では、出力電圧２４Ｖで動作させるデバイスはほとんど停止している状態である。したがって、この状態では、画像形成装置１００内を冷却するために、ファンのみ動作していることが一般的である。本実施形態では、この「待機中」の状態ではファン（例えば、動作電流は１００ｍＡである）が動作している事を想定している。この「待機中」の状態になると、ＣＰＵ１６によりクラッチ２３を動作状態にする。このため、「２４Ｖ電流」の消費は、ファンによる「１００ｍＡ」とクラッチ２３による「１００ｍＡ」とを足した、「２００ｍＡ」となる。ここで、ファンが停止している場合、又は、ファンが設けられていない装置の場合は、「２４Ｖ電流」は数十ｍＡである。期間Ｔ１５においても、クラッチ２３を動作させているので、クラッチ２３を動作させない場合（図６の破線）よりも、消費電流が増加し、「２４Ｖ電圧」の上昇を抑制することができる。
【００５２】
上記のように期間Ｔ１１及び期間Ｔ１２の画像形成装置１００の電源ＯＮから、画像形成装置１００が動作する間や期間Ｔ１５の「待機中」などの「２４Ｖ電流」が低い状態において、画像形成装置１００に備わっているクラッチなどの「２４Ｖ電流」を消費するデバイスを動作させることで、特別な構成を追加することなく、「２４Ｖ電圧」の上昇を抑制することができる。
【００５３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態による画像形成装置１００の構成について説明する。図７に示すように、本実施形態による画像形成装置１００は、画像処理を行うコントローラ部とモータ等を制御するエンジン部とが分かれた構成になっている。このように、エンジン部とコントローラ部とに分かれた構成になっている画像形成装置１００の場合、コントローラ部へ最初に電源が供給され、コントローラ部が所定の処理をした後に、エンジン部が処理を行う。クラッチ等は、通常、エンジン部で制御されているので、コントローラ部のみが動作している場合には、モータやセンサなどの各種デバイスを駆動できない。このため、本実施形態では、コントローラ部からもエンジン部からも各種デバイスを駆動できるようにしている。すなわち、図７の画像形成装置１００では、画像処理をするコントローラ部を制御基板２６のコントローラ部ＣＰＵ（以下、ＣＰＵ＿ＣＴＬと記す）２７が制御し、モータやセンサなどの各種デバイスの駆動を行うエンジン部を制御基板２のエンジン部ＣＰＵ（以下、ＣＰＵ＿ＥＮＧと記す）２０が制御する。
【００５４】
このような構成の場合、画像形成装置１００の電源ＯＮ直後は、ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７のみが動作しており、所定処理の完了後に、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０が動作開始となる構成が多い。本実施形態では、ＦＥＴ２１により、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０への電源供給をＯＮ／ＯＦＦしている。ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７が所定処理を完了した後に、制御信号ＳＬＰ＿ＮによりＦＥＴ２１を動作させ、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０に電源供給を行う。つまり、１つのデバイスの駆動を、複数のＣＰＵによって制御する。
【００５５】
本実施形態では、ＦＥＴ２１に、Ｐｃｈ型ＭＯＳＦＥＴを用いればよい。ただし、Ｐｃｈ型ＭＯＳＦＥＴの代わりに、Ｎｃｈ型ＭＯＳＦＥＴを用いてもよいし、バイポーラトランジスタを用いてもよい。
【００５６】
本実施形態において、クラッチ２３の制御は、ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７とＣＵＰ＿ＥＮＧ２０との両方で行っている。ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７による制御は制御信号ＣＬＯＮ＿Ｃ＿Ｎを出力することによって行われ、ＣＵＰ＿ＥＮＧ２０による制御は制御信号ＣＬＯＮ＿Ｅ＿Ｐを出力することによって行われる。
【００５７】
制御信号ＣＬＯＮ＿Ｃ＿Ｎの出力反転信号である制御信号ＣＬＯＮ＿Ｃ２＿Ｐと、制御信号ＣＬＯＮ＿Ｅ＿ＰとはＯＲ回路を有するロジックＩＣ１に入力される。ロジックＩＣ１は、ＯＲ回路であるため、制御信号ＣＬＯＮ＿Ｃ２＿Ｐと制御信号ＣＬＯＮ＿Ｅ＿Ｐの少なくとも一方が“Ｈ”の時に“Ｈ”を出力する。ロジックＩＣ１から“Ｈ”が出力される時、トランジスタＴｒ２にはコレクタ電流が流れるため、クラッチ２３には電圧が印加され、クラッチ２３に電流が流れる。また、クラッチ２３の制御はＣＰＵ＿ＣＴＬ２７からのみ実施するとしてもよい。
【００５８】
図８を参照して、図７の画像形成装置１００の動作の概要について説明する。
【００５９】
図８は、図７の画像形成装置１００における電流、電圧、制御信号の推移を示している。図８は、「２４Ｖ電圧」、「２４Ｖ電流」、「５Ｖ電流」、ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７から出力される制御信号ＣＬＯＮ＿Ｃ＿Ｎ、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０から出力される制御信号ＣＬＯＮ＿Ｅ＿Ｐ、ロジックＩＣ１の出力信号ＣＬＯＮ＿Ｐ、クラッチ２３の両端にかかる電圧Ｖ＿ＣＬ、ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７からＦＥＴ２１への制御信号ＳＬＰ＿Ｎを示している。
【００６０】
また、図８では、画像形成装置１００の動作状態を、期間Ｔ２１から期間Ｔ２９で示している。期間Ｔ２１は装置の電源ＯＮ直後、期間Ｔ２２はＣＰＵ＿ＣＴＬ２７の起動中、期間Ｔ２３はＣＰＵ＿ＥＮＧ２０へ電源供給が開始され起動中の状態、期間Ｔ２４はハロゲンヒータ１９を加熱したり、電装品１３を動作させたりし、印刷の準備を行っている段階である。期間Ｔ２５は印刷中である。期間Ｔ２６は、印刷が終わり、画像形成装置１００が次の印刷まで待機している状態である。期間Ｔ２７は画像形成装置１００として消費電力が小さい状態であり、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０への電源供給を停止している状態である。期間Ｔ２８は期間Ｔ２７の「省エネ状態」からＣＰＵ＿ＣＴＬ２７が復帰動作をしている期間であり、期間Ｔ２９はＣＰＵ＿ＥＮＧ２０が復帰している状態である。
【００６１】
期間Ｔ２１の「電源ＯＮ直後」について説明する。装置の電源ＯＮ直後のＣＰＵ１６のリセット中は、ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７のクラッチ２３の制御信号ＣＬＯＮ＿Ｃ＿Ｎは“Ｌ”であるので、クラッチ２３には電圧が印加され、動作状態となる。このとき、「２４Ｖ電流」の消費は、電源ＯＮ直後に流れる「２０ｍＡ」に、クラッチ２３の通電電流「１００ｍＡ」が加えられ、「１２０ｍＡ」となる。つまり、クラッチ２３を動作させない場合（図６の破線）よりも、消費電流が増加し、「２４Ｖ電圧」の上昇を抑制することができる。
【００６２】
期間Ｔ２２の「ＣＰＵ＿ＣＴＬ起動中」について説明する。ＣＰＵ１６の処理が期間Ｔ２１の時と比べて増えるため、「５Ｖ電流」は「５００ｍＡ」から「６００ｍＡ」に増大する。そのため、「２４Ｖ電圧」は期間Ｔ２１の時と比べて大きくなる。ただし、期間Ｔ２２でもクラッチ２３を動作させたままであるため、クラッチ２３を動作させない場合（図６の破線）よりも、消費電流が増加し、「２４Ｖ電圧」の上昇を抑制することができる。
【００６３】
期間Ｔ２３の「ＣＰＵ＿ＥＮＧ起動中」について説明する。期間Ｔ２３では、ＦＥＴ２１の制御信号ＳＬＰ＿Ｎは“Ｈ”になり、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０への電源供給が開始される。ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７に加えて、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０の処理が始まるため、期間Ｔ２２の時と比較して５Ｖの消費電流は増大し、「６００ｍＡ」から「７００ｍＡ」に増大する。そのため、２４Ｖ電圧は期間Ｔ２２の時と比べて大きくなる。期間Ｔ２３においても、クラッチ２３を動作させているので、クラッチ２３を動作させない場合（図６の破線）よりも、消費電流が増加し、「２４Ｖ電圧」の上昇を抑制することができる。また、期間Ｔ２３において、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０からのクラッチ２３の制御信号ＣＬＯＮ＿Ｅ＿Ｐを“Ｈ”にし、ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７からのクラッチ２３の制御信号ＣＬＯＮ＿Ｃ＿Ｎを“Ｈ”にし、クラッチ２３の制御をＣＰＵ＿ＣＴＬ２７による制御からＣＰＵ＿ＥＮＧ２０による制御へ切り替える。この制御は、期間Ｔ２３ではなく、期間Ｔ２４で実施してもよい。
【００６４】
期間Ｔ２４の「印刷準備中」、期間Ｔ２５の「印刷中」は「２４Ｖ電流」、「５Ｖ電流」ともに大きいため、「２４Ｖ電圧」は下降する。期間Ｔ２４及び期間Ｔ２５ではクラッチ２３は通常の用途である印刷制御に使用される。ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７からのクラッチ２３の制御信号ＣＬＯＮ＿Ｃ＿Ｎは“Ｈ”であり、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０からのクラッチ２３の制御信号ＣＬＯＮ＿Ｅ＿Ｐは“Ｈ”であり、クラッチ２３はＣＰＵ＿ＥＮＧ２０でＯＮさせている。
【００６５】
期間Ｔ２６の「待機中」は印刷が終了して、次の印刷に備えている状態であり、出力電圧２４Ｖで動作させるデバイスはほとんど停止している状態である。したがって、この状態では、ファン（例えば、動作電流は１００ｍＡである）が動作している事を想定している。この「待機中」の状態になると、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０によりクラッチ２３を動作状態にする。このため、「２４Ｖ電流」の消費は、ファンによる「１００ｍＡ」とクラッチ２３による「１００ｍＡ」とを足した、「２００ｍＡ」となる。なお、ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７のみによる制御、又は、ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７とＣＰＵ＿ＥＮＧ２０との両方による制御でクラッチ２３を動作状態にしてもかまわない。
【００６６】
期間Ｔ２７の「省エネ」は期間Ｔ２６の「待機中」から、ＦＥＴ２１をＯＦＦにし、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０への電源供給を停止した状態である。このとき、「５Ｖ電流」は２００ｍＡ程度であり、「２４Ｖ電圧」は電圧仕様範囲内の値になるため、クラッチ２３は動作させない。
【００６７】
期間Ｔ２８の「省エネ復帰（ＣＴＬ）」の時、ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７の処理が増えるため、「５Ｖ電流」は、「２００ｍＡ」から「５００ｍＡ」に増加する。このとき、クラッチ２３の制御信号ＣＬＯＮ＿Ｃ＿Ｎを“Ｌ”にし、クラッチ２３を動作させることにより、クラッチ２３を動作させない場合（図８の破線）よりも、消費電流が増加し、「２４Ｖ電圧」の上昇を抑制することができる。
【００６８】
期間Ｔ２９の「省エネ復帰（ＥＮＧ）」の時、ＣＰＵ＿ＣＴＬ２７は制御信号ＳＬＰ＿Ｎを“Ｈ”にし、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０への通電を開始し、ＣＰＵ＿ＥＮＧ２０の復帰処理を行う。その後は、期間Ｔ２４へと移行する。このとき、クラッチ２３への通電は継続し、クラッチ２３を動作させたままであるため、クラッチ２３を動作させない場合（図８の破線）よりも、消費電流が増加し、「２４Ｖ電圧」の上昇を抑制することができる。
【００６９】
上記のように、各期間Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２８、及びＴ２９の装置の電源ＯＮや省エネ状態から画像形成装置１００が動作するまでの間や、期間Ｔ２６の待機中などの「２４Ｖ電流」が小さい状態において、画像形成装置１００にもともと設けられている、クラッチ等の「２４Ｖ電流」を消費するデバイスを動作させることで、多出力電源１に特別な構成を追加することなく、「２４Ｖ電圧」の上昇を抑制することができる。
【００７０】
（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態による画像形成装置１００の構成を示しており、図１０は、図９の画像形成装置１００における電流、電圧、制御信号の推移を示している。
【００７１】
図９の画像形成装置１００は、図４に記載の画像形成装置１００にＦＥＴ２２を追加した構成である。追加したＦＥＴ２２によってＯＮ／ＯＦＦされる電源電圧２４Ｖ＿ＦＥＴを、クラッチ２３以外の電装品１３に供給する。ＦＥＴ２２はＣＰＵ１６の制御信号ＳＬＰ＿Ｎにより制御される。「省エネ中」は、「５Ｖ電圧」の消費電力は小さく、「２４Ｖ電圧」の値は仕様範囲内におさまっており、「２４Ｖ電圧」を低減する必要がない。このため、ＦＥＴ２２により、クラッチ２３を除く電装品１３への電源供給を遮断することで、消費電力の低減を図る。「省エネ中」から復帰する時は、ＦＥＴ２２をＯＮにし、電装品１３へ電源供給するタイミングと同時に、もしくは、ＦＥＴ２２をＯＮにする前にクラッチ２３へ電源供給を行うことにより、「２４Ｖ電圧」を低減する。
【００７２】
図１０を用いて、動作概要を説明する。図１０には、「２４Ｖ電圧」、「２４Ｖ電流」、「５Ｖ電流」、クラッチ２３の制御信号ＣＬＯＮ＿Ｎ、及び、制御信号ＣＬＯＮ２＿Ｐ、クラッチ２３の両端にかかる電圧Ｖ＿ＣＬ、ＦＥＴ２２の制御信号ＳＬＰ＿Ｎを示す。
【００７３】
期間Ｔ３１及び期間Ｔ３２は装置の電源ＯＮ後のＣＰＵ１６のリセット状態からリセット解除後のＣＰＵ１６のイニシャライズが完了されるまでの処理を示している。期間Ｔ３３は、ハロゲンヒータ１９を加熱したり、電装品１３を動作させたりし、印刷の準備を行っている段階である。期間Ｔ３４は印刷中である。期間Ｔ３５は、印刷が終わり、画像形成装置１００が次の印刷まで待機している状態であり、期間Ｔ３６の省エネ中は、ＦＥＴ２２により電装品１３への電源供給を遮断し、また、ＣＰＵ１６の消費電力を低い状態にしている。期間Ｔ３７は省エネから復帰する時の動作を示している。
【００７４】
期間Ｔ３１の「電源ＯＮ直後」について説明する。画像形成装置１００の電源ＯＮ直後のＣＰＵリセット中は、制御信号ＣＬＯＮ＿Ｎは“Ｌ”であるのでクラッチ２３には電圧がかかり、動作状態となる。このとき「２４Ｖ電流」は、クラッチ２３のみに供給されるため、通電電流１００ｍＡとなる。
【００７５】
期間Ｔ３２の「ＣＰＵ起動中」について説明する。ＣＰＵ１６の処理が期間Ｔ３１の時と比べて増えるため、「５Ｖ電流」の消費は「５００ｍＡ」から「７００ｍＡ」に増大する。そのため、「２４Ｖ電圧」は期間Ｔ３１の時と比べて大きくなる。この期間Ｔ３２の処理中に、ＳＬＰ＿Ｎを“Ｈ”にし、ＦＥＴ２２をＯＮ状態にし、電装品１３への電源供給を開始する。
【００７６】
期間Ｔ３３の「印刷準備中」、期間Ｔ３４の「印刷中」は「２４Ｖ電流」、「５Ｖ電流」ともに大きいため、「２４Ｖ電圧」は下降する。期間Ｔ３３及び期間Ｔ３４ではクラッチ２３は通常の用途である印刷制御に使用する。「２４Ｖ電流」が大きい領域では、クラッチ２３のＯＮ／ＯＦＦによる電圧変動はほとんど生じない。
【００７７】
期間Ｔ３５の「待機中」は印刷終了して、次の印刷に備えている状態であり、「２４Ｖ電流」で動作させるデバイスはほとんど停止している状態である。本実施例では、ファン（動作電流：１００ｍＡ）が動作している事を想定している。待機状態になると、ＣＰＵ１６によりクラッチ２３を動作状態にする。このため、「２４Ｖ電流」の消費は、ファンによる「１００ｍＡ」とクラッチ２３による「１００ｍＡ」とを足した、「２００ｍＡ」となる。
【００７８】
期間Ｔ３６の「省エネ中」に移行する時に、制御信号ＳＬＰ＿Ｎを“Ｌ”にし、ＦＥＴ２２をＯＦＦにし、電装品１３への電源供給を遮断する。また、ＣＰＵ１６の「５Ｖ電流」の消費は「２００ｍＡ」となる。このとき、クラッチ２３はＯＦＦにしている。
【００７９】
期間Ｔ３７の「省エネ復帰」では、クラッチ２３への通電を開始する。ＣＰＵ１６の処理が増えるため、「５Ｖ電流」は「２００ｍＡ」から「５００ｍＡ」へと増大する。期間Ｔ３７の「省エネ復帰」の処理中に、制御信号ＳＬＰ＿Ｎを“Ｈ”にし、ＦＥＴ２２をＯＮにし、電装品１３への電源供給を開始する。
【００８０】
上記のように、画像形成装置１００にもともと設けられているクラッチ等の「２４Ｖ電流」を消費するデバイスを動作させることで、特別な構成を追加することなく、「２４Ｖ電圧」の上昇を抑制することができる。
【００８１】
（第４の実施形態）
図１１は、第４の実施形態による画像形成装置１００の構成を示している。図１１に示すように、本実施形態による画像形成装置１００は、図４の構成に、クラッチ２５が追加された構成になっている。この構成のように、クラッチを複数使用することにより、より大きな「２４Ｖ電圧」の低減効果を得ることができる。
【００８２】
また、待機時に常に「２４Ｖ電流」を流し、電圧を低減させる必要がある場合、クラッチ２３の駆動とクラッチ２５の駆動とを定期的に切り替える（例えば、１分間毎に、駆動するクラッチを切り替える）ことにより、クラッチの温度上昇を抑制することができる。すなわち、電圧低減のためにデバイスへの電源供給を行う必要がある場合、１つのデバイスを連続駆動すると、温度が上昇することが考えられる。そこで、駆動するデバイスを一定時間毎に切り替えることにより、温度の上昇を防止することができる。
【００８３】
なお、本実施形態では２個のクラッチを用いているが、他のデバイスを用いてもよい。例えば、２個のファンを用いたり、１個のファン及び１個のクラッチを用いたりしてもよい。また、駆動を切り替えるタイミングは任意でよい。
【００８４】
（まとめ）
以上のように、画像形成装置１００の状態ごとに駆動信号生成部であるＣＰＵ１６が駆動するデバイスを決めておき、所定期間以外の期間にデバイスを動作させることにより、電源電圧を安定させることができる。具体的には、複数の２次巻線によって生成される第１及び第２の電圧を出力する多出力電源と、第２の電圧を入力電源電圧として動作し、入力電源電圧が所定範囲外の値になったことを検出する機能を有する制御基板とを備えた画像形成装置１００において、電圧上昇対策のために設けたデバイスではなく、画像形成装置１００にもともと備わっているデバイスを、本来の動作期間以外の期間に駆動する。こうすることにより、擬似負荷を設ける必要がなく、かつ、電源装置を改造する必要がなく、かつ、装置のコストの上昇を抑えつつ、電源電圧の安定化を図ることができる。これにより、多出力電源のスペックを低減でき、電源回路を簡素化できる。
【００８５】
なお、本発明は、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置の他、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用に適用することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  多出力電源
２  制御基板
３  インレット
４  ノイズフィルタ
５  ダイオードブリッジ
６  コンデンサ
７  トランス
８、２１、２２  ＦＥＴ
９  ＩＣ
１０  電圧検出回路
１１  制御信号
１２  過電圧検出回路
１３  電装品
１４  センサ
１５  ＲＥＧ
１６  ＣＰＵ
１７  リレー
１８  トライアック
１９  ハロゲンヒータ
２０  エンジン部ＣＰＵ
２３、２５  クラッチ
２６  制御基板
２７  コントローラ部ＣＰＵ
３０  主電源
３１  ヒューズ
１００  画像形成装置
Ｔｒ１、Ｔｒ２  トランジスタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特開平５−２６０７４８号公報
【特許文献２】特開２００１−２６８９０８号公報
【特許文献３】特開２０００−３２４８３４号公報
【図１】
2014180180.tif 000003
【図２】
2014180180.tif 000004
【図３】
2014180180.tif 000005
【図４】
2014180180.tif 000006
【図５】
2014180180.tif 000007
【図６】
2014180180.tif 000008
【図７】
2014180180.tif 000009
【図８】
2014180180.tif 000010
【図９】
2014180180.tif 000011
【図１０】
2014180180.tif 000012
【図１１】
2014180180.tif 000013