(57)【要約】【課題】インバータ装置内部の電力損失を削減する。【解決手段】商用電源１１から供給される電力によって充電される充放電可能な直流電源バッテリ１６と、直流電源バッテリの電力を交流電力に変換して出力するインバータ装置１７と、商用電源１１から供給される電力あるいはインバータ装置１７から出力される電力を各負荷２４と定着ヒータ３０に供給する電源装置２２と、電源装置２２に供給する電力を商用電源１１から供給される電力あるいはインバータ装置１７から出力される電力のいずれかに切り替える切替装置１４と、を備えた画像形成装置１において、インバータ装置１７が、容量成分の大小が異なる複数のコンデンサ（１）２０ａ、コンデンサ（２）２０ｂと、複数のコンデンサ（１）２０ａ、（２）２０ｂのいずれかに切り替える切替回路２０ｃと、を含む。【選択図】図１
2018007319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給される電力によって充電される充放電可能なバッテリと、
前記バッテリの電力を交流電力に変換して出力するインバータ装置と
前記外部から供給される電力あるいは前記インバータ装置から出力される電力を各負荷と定着ヒータに供給する電源装置と、
前記電源装置に供給する電力を前記外部から供給される電力あるいは前記インバータ装置から出力される電力のいずれかに切り替える第１の切替手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記インバータ装置が、
容量成分の大小が異なる複数のコンデンサと、
前記複数のコンデンサのいずれかに切り替える第２の切替手段と、
を含む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、
前記第２の切替手段は、前記インバータ装置から前記電源装置へ電力供給するときは容量成分が大きい側のコンデンサに切り替え、前記外部から直接前記電源装置へ電力供給するときは容量成分の小さい側のコンデンサに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記第２の切替手段は、停電時および消費電力が小さい動作モード時は容量成分の小さい側のコンデンサに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置の動作モードに応じて前記インバータ装置のスイッチング周波数を変更する周波数変更手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記周波数変更手段は、前記インバータ装置の基準正弦波のゼロクロスポイント付近は高周波のスイッチング周波数に、それ以外の期間は低周波のスイッチング周波数に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記インバータ装置の基準正弦波のゼロクロスポイントを検知する検知手段と、
前記ゼロクロスポイントを前記定着ヒータの制御に使用するか否かを判断する判断手段と、
を備え、
前記第２の切替手段は、前記判断手段の判断結果に基づいて前記複数のコンデンサのいずれかに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記第２の切替手段は、前記定着ヒータのソフトスタート／ソフトストップ制御を行なう動作モード時のみ容量成分の大きい側のコンデンサに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記第２の切替手段は、前記画像形成装置の温度状態から前記定着ヒータの非点灯状態のタイミングを事前に予測し、消費電力が大きくなる前に容量成分の大きい側のコンデンサに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
充放電可能なバッテリに外部から供給される電力を充電する工程と、
インバータ装置によって前記バッテリの電力を交流電力に変換して出力する工程と、
前記外部から供給される電力あるいは前記インバータ装置から出力される電力を電源装置から各負荷とハロゲンヒータに供給する工程と、
前記電源装置に供給する電力を前記外部から供給される電力あるいは前記インバータ装置から出力される電力のいずれかに第１の切替手段により切り替える工程と、
前記インバータ装置から前記電源装置へ電力供給するときは容量成分が大きい側のコンデンサに切り替え、前記外部から直接前記電源装置へ電力供給するときは容量成分の小さい側のコンデンサに第２の切替手段により切り替える工程と、
を備えた電力供給方法。
【請求項１０】
コンピュータに、
充放電可能なバッテリに外部から供給される電力を充電する手順と、
インバータ装置によって前記バッテリの電力を交流電力に変換して出力する手順と、
前記外部から供給される電力あるいは前記インバータ装置から出力される電力を電源装置から各負荷と定着ヒータに供給する手順と、
第１の切替手段によって、前記電源装置に供給する電力を前記外部から供給される電力あるいは前記インバータ装置から出力される電力のいずれかに切り替える手順と、
第２の切替手段によって、前記インバータ装置から前記電源装置へ電力供給するときは容量成分が大きい側のコンデンサに切り替え、前記外部から直接前記電源装置へ電力供給するときは容量成分の小さい側のコンデンサに切り替える手順と、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、電力供給方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
震災等によって大規模停電が発生した場合、デジタル複合機（ＭＦＰ：Multi-Function Peripheral）等の画像形成装置が使用できなくなる。そこで、大規模停電を想定した蓄電池を備えたデジタル複合機のニーズが高まり、ハロゲンヒータを搭載した画像形成装置に対応した蓄電池システムの必要性が注目されている。蓄電池システムを搭載した技術として、例えば特開２００１−２５３１５２号公報に記載の技術が知られている。
【０００３】
この技術は、無停電電源装置に接続された熱定着方式のプリンタ機能を持つ複合機において、前記無停電電源装置から電力供給されたときに、ハロゲンヒータをオフしてプリント命令を実行しないことを特徴とするものである。この技術は、複合機が蓄電池と通信して、複合機が蓄電装置から電力の供給を受けているときは、複合機が電力消費の大きいプリントモード等の出力処理を禁止することにより消費電力を低減して蓄電池の保持時間を長くすることを目的としている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記従来技術のように定着ヒータとしてハロゲンヒータを搭載した画像形成装置では、ハロゲンヒータを点灯させる起動時や印刷開始時などに大電流が流れるため、蓄電システムに内蔵されたＡＣ出力インバータ装置の出力回路に大きな容量のコンデンサが必要となっていた。そのため出力側コンデンサにより無効電流が発生し、常時、蓄電システム内部で大きな電力損失を伴うという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、インバータ装置内部の電力損失を削減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明の一態様は、外部から供給される電力によって充電される充放電可能なバッテリと、前記バッテリの電力を交流電力に変換して出力するインバータ装置と、外部から供給される電力あるいは前記インバータ装置から出力される電力を各負荷と定着ヒータに供給する電源装置と、前記電源装置に供給する電力を前記外部から供給される電力あるいは前記インバータ装置から出力される電力のいずれかに切り替える第１の切替手段と、を備えた画像形成装置において、前記インバータ装置が、容量成分の大小が異なる複数のコンデンサと、前記複数のコンデンサのいずれかに切り替える第２の切替手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、インバータ装置内部の電力損失を削減することができる。なお、前記以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明において明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】蓄電装置を内蔵した従来からの画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３Ａ】従来技術の動作モード、消費電力、使用するコンデンサの関係を示す図である。
【図３Ｂ】実施例１の動作モード、消費電力、使用するコンデンサの関係を示す図である。
【図４】実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図５】実施例１における画像形成装置本体と蓄電装置の動作シーケンスを示す図である。
【図６】実施例１の変形例１−１に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図７】変形例１−１における画像形成装置本体と蓄電装置の動作シーケンスを示す図である。
【図８】変形例１−１における画像形成装置本体の制御部の内部構成を示すブロックである。
【図９】変形例１−１におけるコンデンサ切替信号と動作モードのシーケンスを示す図である。
【図１０】変形例１−１における動作モード、消費電力および使用するコンデンサについて示す図である。
【図１１】実施例１の変形例１−２に係る画像形成装置の構成を示すブロック部である。
【図１２】変形例１−２におけるコンデンサ切替信号と動作モードのシーケンスを示す図である。
【図１３】変形例１−２における動作モード、消費電力および使用するコンデンサについて示す図である。
【図１４】実施例１の変形例１−３に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】変形例１−３における省エネ制御信号と切替回路のシーケンスを示す図である。
【図１６】変形例１−３における動作モード、消費電力および使用するコンデンサについて示す図である。
【図１７】実施例１の変形例１−４に係る切替回路の構成を示す回路図である。
【図１８】本発明の実施形態における実施例２に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１９】図１８における出力コンデンサの容量による無効電流の差異を示す図である。
【図２０】実施例２に係る画像形成装置本体に入力されるインバータ回路から出力されたＡＣ出力電圧波形を示す図である。
【図２１】実施例２における出力電圧歪みの大きさによるゼロクロス検知への影響を示す図である。
【図２２】図１８におけるインバータ回路のスイッチング周波数を変化させるタイミングを示した図である。
【図２３】図１８におけるインバータ回路のスイッチング周波数を変化させる際の処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の実施形態における実施例３に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２５】実施例３におけるインバータ出力波形の生成法を示す図である。
【図２６】実施例３において出力コンデンサを切り替えた際のインバータ出力波形を示す図である。
【図２７】図２６に示したインバータ出力波形の拡大図である。
【図２８】ゼロクロス要／不要判断部の判断結果によって、出力コンデンサの容量を選択する実施例３の処理手順を示すフローチャートである。
【図２９】実施例３の変形例３−１に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図３０】変形例３−１の処理手順を示すフローチャートである。
【図３１】実施例３の変形例３−２に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図３２】変形例３−２の処理手順を示すフローチャートである。
【図３３】実施例３の変形例３−３に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図３４】変形例３−３の処理手順を示すフローチャートである。
【図３５】実施例３の変形例３−４に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図３６】変形例３−４の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、コンデンサを１種類ではなく、２種類以上に切り替える切替手段を備え、定着ヒータとしてのハロゲンヒータを点灯させる、大電流が流れる画像形成装置の動作モード時は容量の多いコンデンサに切り替え、ハロゲンヒータが点灯しない画像形成装置動作モード時は容量の少ないコンデンサに切り替えることと特徴とする。このようにハロゲンヒータの非点灯時に、出力コンデンサを容量の少ない方に切り替えることで、無駄な電力損失の削減が可能となる。その結果、インバータ装置を含む蓄電装置ひいては画像形成装置の省エネ性能の向上を図ることができる。以下、図面を参照し、本発明の実施形態について実施例を挙げて説明する。
【実施例１】
【００１０】
図２は、蓄電装置（インバータ装置含む）を内蔵した従来からの画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００１１】
同図において、画像形成装置１は蓄電装置１２と画像形成装置本体１３とからなる。図では蓄電装置１２と画像形成装置本体１３は別体のように図示されているが、蓄電装置１２は画像形成装置本体１３内に内蔵されている。蓄電装置１２は、切替装置１４、充電器１５、直流電源バッテリ１６、インバータ装置１７および停電検出回路２８から基本的に構成されている。蓄電装置１２は、商用電源１１からＡＣ電源が供給され、非停電時には画像形成装置本体１３にＡＣ電源がそのまま供給され、停電時には直流電源バッテリ１６に蓄えられた電荷をインバータ装置１７で交流変換したＡＣ電源が画像形成装置本体１３に供給される。停電、非停電は蓄電装置１２内の停電検出回路２８にて検出される。
【００１２】
停電検出回路２８は商用電源１１の交流波形を監視し、交流波形が停止した場合、停電と判定し、停電検出信号線２６に停電信号を出力する。停電が検出されれば停電検出信号線２６を介して切替装置１４に停電信号が送られる。切替装置１４は、停電信号を受信し、商用電源１１から直流電源バッテリ１６に蓄えられた電荷を交流変換したＡＣ電源からの供給に切り替える。蓄電装置１２内の直流電源バッテリ１６は、充電器１５によって充電される。
【００１３】
インバータ装置１７は、例えば直流電源バッテリ１６からＤＣ４８Ｖを受け、直流昇圧部１８でＤＣ２００Ｖまで昇圧し、インバータ回路１９および平滑フィルタ回路２９で正弦波ＡＣ１００Ｖに変換して出力される。また、出力電圧安定のために出力コンデンサ２０を有している。
【００１４】
画像形成装置本体１３は電源装置２２を備え、ＡＣ／ＤＣ変換部３３で交流電源から直流電源を生成し、交流電源を定着ヒータ３０に供給する。定着ヒータ３０は画像形成装置本体１３の制御部２５からヒータ制御信号３２によって制御され、トライアック３１を用いてＯＮ／ＯＦＦする。負荷２４は画像形成装置本体１３内の負荷を示し、電源装置２２から電力が供給される。画像形成装置本体１３の制御部２５は画像形成装置本体１３の制御を行い、画像形成装置本体１３の動作状態を把握する。また蓄電装置１２に対して通信を行なう。
【００１５】
電源装置２２の入力側には大型コンデンサ２３が設けられ、蓄えられた電荷によって一時的に画像形成装置本体１３への電源が断たれても電源装置２２の出力は維持することができる。停電していないときは、画像形成装置本体１３は商用電源１１から供給されるが、停電に備えて、インバータ装置１７が動作しており、出力コンデンサ２０に無効電力が発生するため、その分、商用電源１１から蓄電装置１２への余分な電力が増える。
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置１の構成を示すブロック図である。図２に示した従来例と蓄電装置１２の内部の一部が異なるだけなので、従来例と異なる構成について説明する。
【００１７】
本実施例１は、非停電時における蓄電装置１２から電力を供給しない動作モード時は、コンデンサの容量は少なくても良いことに着目したものである。そのため、コンデンサを１種類ではなく、２種類以上備え、さらに、コンデンサの種類を切り替える構成となっている。非停電時はコンデンサ容量が小さいほうで出力を行い、停電発生時に蓄電装置１２から画像形成装置本体１３へ電力供給が必要なときはコンデンサ容量が多いほうに切り替える。このように、実施例１では、非停電／停電の動作モードに合わせて、使用するコンデンサ容量を変えることによって、コイル、駆動回路、コンデンサの各部の電力損失を抑制することができる。
【００１８】
そこで、実施例１における出力コンデンサ２０は、小容量のコンデンサ（１）２０ａ、大容量のコンデンサ（２）２０ｂの２種のコンデンサからなり、さらに２種のコンデンサを切り替える切替回路２０ｃを備えている。その他の構成は図２に示した従来例と同様である。
【００１９】
図３Ａおよび図３Ｂは従来技術と実施例１における画像形成装置１の動作モード、消費電力、使用するコンデンサの関係を示す図である。同図３Ａ（ａ）は従来技術における非停電時の状態、同図（ｂ）は従来技術における停電時の状態、同図３Ｂ（ｃ）は実施例１における非停電時の状態、同図（ｂ）は実施例１における停電時の状態、をそれぞれ示す。動作モードとしては、電源ＯＦＦと電源ＯＮに分け、電源ＯＮ時には、ウォームアップ、待機中、印刷中、自動原稿読取中、待機中および省エネモードが設定されている。図から、ウォームアップ中、印刷中、自動原稿読み取り中に消費電力は多くなることが分かる。
【００２０】
従来技術では、図３Ａ（ａ）および（ｂ）から分かるように画像形成装置１の動作モードによらず、使用するコンデンサは１種類のため、非停電時も蓄電装置１２内部（インバータ装置１７内部）の大きな電力損失は常に一定である。これに対し、実施例１では、図３Ｂ（ｃ）に示すように非停電時における蓄電装置１２から電力を供給しない動作モード時は、出力コンデンサ２０が切替回路２０ｃにより小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替えられ、インバータ装置１７の無効電流分の内部損失が抑制されていることが分かる。小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替えたときに、電力損失が非常に少なくなっていることが理解される。
【００２１】
一方、停電発生時、蓄電装置１２から画像形成装置本体１３へ電力供給が必要な動作モード時には出力コンデンサ２０は大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り換えられている。そのため、従来と同様の電力損失で画像形成装置本体１３を作動させることができる。このように非停電／停電の動作モードに合わせて、切替回路２０ｃで出力コンデンサ２０の容量を切り替えることにより、使用するコンデンサ種類を最適化し、トータルでの電力損失を低減させることができる。
【００２２】
図４は、実施例１に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、デジタル複合機（ＭＦＰ）であり、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）２、画像読み取り装置３、書き込みユニット４およびプリンタユニット５から大略構成されている。プリンタユニット５は、さらに、感光体ドラム６、現像装置７、搬送ベルト８および定着装置９などを含む。
【００２３】
本実施例のようなデジタル複合機は、複写機能、プリンタ機能およびファクシミリ機能等を有し、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、プリンタ機能およ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。複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリンタモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。
【００２４】
複写モードでは、原稿束が自動原稿送り装置２により、順に画像読み取り装置３に給送され、画像読み取り装置３により、原稿の画像情報が読み取られる。その読み取られた画像情報は、画像処理手段を介して書き込み手段としての書き込みユニット４により光情報に変換される。感光体ドラム６は、帯電器（不図示）により一様に帯電された後に書き込みユニット４からの光情報で露光され、静電潜像が感光体ドラム６の表面に形成される。この感光体ドラム６上の静電潜像は現像装置７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８により転写紙に転写され、転写紙は、定着装置９によりトナー像が定着され、排出される。
【００２５】
図１ないし図４を参照した説明で、本実施例に係る画像形成装置１の構成と作用の概略について説明した。以下、さらに詳細に説明する。
【００２６】
図５は実施例１における画像形成装置本体１３と蓄電装置１２の動作シーケンスを示す図である。図４に示した停電あるいは非停電は、蓄電装置１２内の停電検出回路２８で検出される。停電検出回路２８は商用電源１１の交流波形を監視し、交流波形が停止した場合、停電と判定し、停電検出信号線２６に停電信号を出力する。交流波形が停止してから停電を判定するまでの時間は約５ｍｓである。なおこの数値は一例であり、高性能な回路を用いた場合検出時間は短縮でき、廉価な回路を用いた場合は検出に長時間かかる。
【００２７】
停電が検出されれば停電検出信号線２６を介して、切替装置１４で商用電源１１の電源供給から直流電源バッテリ１６に蓄えられた電荷を交流変換したインバータ装置１７からのＡＣ電源供給に切り替える。切替装置１４が停電信号を受信して蓄電装置１２のインバータ装置１７からの電源出力に切り替わるまで約１５ｍｓの時間がかかる。この１５ｍｓは切替装置１４の動作時間である。また、同時に出力コンデンサ２０の切替回路２０ｃを大容量コンデンサ（２）２０ｂに切り替える。こちらも約１５ｍｓの時間がかかる。この１５ｍｓは切替回路２０ｃの動作時間である。ここでは１５ｍｓを不定期間としている。
【００２８】
図５から分かるように、商用電源１１が停電してから、蓄電装置１２からの出力に切り替わるのは約２０ｍｓである。図５では、商用電源１１、停電検出回路２８の出力、切替装置１４の出力、電源装置２２の入力電圧の動作シーケンスを示している。なお、不定期間１５ｍｓおよび２０ｍｓも一例であり、前述のように高性能な部品・回路を用いた場合、時間は短縮でき、廉価な回路を用いた場合は切替に長時間かかる。また、不定期間２０ｍｓは、前記交流波形が停止してから停電を判定するまでの時間である５ｍｓに、不定期間１５ｍｓを加算した値に想到する。
【００２９】
図３で示したように非停電時に使用するコンデンサは小容量のコンデンサ（１）２０ａのため、非停電時は蓄電装置１２内部（インバータ装置１７内部）の電力損失が小さい。そのため、非停電時の消費電力を低減する効果がある。なお、停電発生時は電力ロスの大きい大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替えるが、これは画像形成装置１の印刷モードなどの大電力供給時も、蓄電装置１２の出力電圧安定化を図るためである。
【００３０】
なお、これまでに説明した実施例１は、非停電時の消費電力を減らす技術に関するものであり、停電時の蓄電装置１２内の電力損失を減らすことまでは考慮されていない。しかし、停電時の電力損失を減らさないと、蓄電装置１２内の直流電源バッテリ１６の消費が早まってしまう。そこで停電時のバッテリの長寿命化を図る構成を実施例１の変形例１として説明する。
【００３１】
［変形例１−１］
図６は実施例１の変形例１−１に係る画像形成装置１の構成を示すブロック図である。
【００３２】
変形例１は図２に示した実施例１に対して出力コンデンサ２０の切替回路２０ｃの前段にＡＮＤ素子２０ｄを配置し、ＡＮＤ素子２０ｄに、停電検出回路２８の停電信号と、画像形成装置本体１３の制御部２５の制御信号が入力され、ＡＮＤ素子２０ｄから切替回路２０ｃにＨｉｇｈあるいはＬｏｗのいずれかの信号が出力される。その他の各部は図２と同様なので重複する説明は省略する。
【００３３】
図７は変形例１−１における画像形成装置本体１３と蓄電装置１２の動作シーケンスを示す図である。図7は、商用電源１１、停電検出回路２８の出力、制御部２５からの制御信号の出力、切替装置１４の状態、切替回路２０ｃの状態、および電源装置２２の入力電圧における具体的な動作シーケンスを示している。
【００３４】
図６に示すように、停電あるいは非停電は蓄電装置１２内の停電検出回路２８で検出される。停電検出回路２８は商用電源１１の交流波形を監視し、交流波形が停止した場合、停電と判定し、停電検出信号線２６に停電信号を出力する。停電が検出されれば停電検出信号線２６を介して、切替装置１４で商用電源１１から直流電源バッテリ１６に蓄えられた電荷を交流変換したＡＣ電源からの供給に切り替える。停電信号を受信して切替装置１４が蓄電装置１２のほうに切り替わるまで約１５ｍｓの時間がかかる。この１５ｍｓは切替装置１４の動作時間である。
【００３５】
また、制御部２５の制御信号も大容量のコンデンサ（２）２０ｂを選択する指示信号を発していた場合、切替回路２０ｃの前段のＡＮＤ素子２０ｄでＨｉｇｈ信号を出力し、出力コンデンサ２０の切替回路２０ｃを大容量のコンデンサ（２）２０ｂ側に切り替える。切替回路２０ｃが切り替わるまで約１５ｍｓの時間がかかる。この１５ｍｓは切替回路２０ｃの動作時間である。図では、１５ｍｓを不定期間として表現している。図７に示した不定期間１５ｍｓと２０ｍｓも一例であり、高性能な部品・回路を用いた場合、時間は短縮でき、廉価な回路を用いた場合は切替に長時間かかる。
【００３６】
図８は、画像形成装置本体１３の制御部２５の内部構成を示すブロックである。同図において、制御部２５は、ＣＰＵ５０、メモリ５１およびドライバ５２を備えている。ＣＰＵ５０は画像形成装置１の制御を行なう。メモリ５１はＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）等を含む。ＲＯＭには画像形成装置１を動作させるためのプログラムや設定値が格納された読み出し専用のメモリであり、動作状態と消費電力が対になるテーブルデータも格納されている。これにより、ＣＰＵ５０は動作状態が変わるたびに、データテーブルを参照すれば、動作状態ごとの消費電力の大小が判別できる。ＲＡＭはプログラムやデータを展開するワークメモリとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。
【００３７】
また、大容量のコンデンサ（２）２０ｂは消費電力の大きい動作モードでも蓄電装置１２から安定した出力電圧の出力のために使用される。そこで、制御部２５は消費電力が大きい動作モードに移行する前に、さらに１５ｍｓ早く切替回路２０ｃを切り替え、消費電力の大きい動作モード時にも蓄電装置１２から安定した出力電圧を出力させる。ドライバ５２はＣＰＵ５０から出力された命令信号を受け、画像形成装置１のモータやセンサ等を駆動させる。
【００３８】
図９は変形例１−１におけるコンデンサ切替信号と動作モードのシーケンスを示す図である。図９では、動作モード（消費電力：小と大）、制御部２５からの制御信号の出力、および切替回路２０ｃの動作シーケンスを示している。図９では、制御部２５が消費電力の増大を予測して実際に大電流が必要になる前に大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替えたときの状態を示している。このように予測して、不定期間をクリアするように、先にコンデンサ（２）２０ｂへの切替の制御信号を出力することにより、動作モードが消費電力：大の状態になるタイミングｗに合わせて出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替えることができる。
【００３９】
図１０は変形例１−１における動作モード、消費電力および使用するコンデンサについて示す図である。同図（ａ）は非停電時、同図（ｂ）は停電時の状態を示す。
【００４０】
画像形成装置本体１３の主電源ＳＷを押す前は、画像形成装置１は電源ＯＦＦ状態である。このとき、図１０（ａ）に示すように制御部２５（図６）のコンデンサ切替信号（制御信号）は、小容量のコンデンサ（１）２０ａを選択している。図７のシーケンス図から制御信号がＯＦＦのときは使用するコンデンサ種類はコンデンサ（１）２０ａであり、制御信号がＯＮのときは使用するコンデンサ種類はコンデンサ（２）２０ｂであることが分かる。
【００４１】
図１０においても、実施例１の図３に示したように、動作モードは、電源ＯＦＦと電源ＯＮに分け、電源ＯＮ時には、ウォームアップ、待機中、印刷中、自動原稿読取中、待機中および省エネモードが設定されている。画像形成装置本体１３の主電源ＳＷを押すと、画像形成装置１は電源ＯＮ状態となる。電源ＯＮすると、消費電力が大きい画像形成装置１内部の初期化処理であるウォームアップが開始するため、画像形成装置１の制御部２５は図９に示すように事前に制御信号をＯＮして、使用するコンデンサ種類をコンデンサ（２）２０ｂとする。ウォームアップでは画像形成装置１の各モータの回転、およびトナー像を定着させる役割の定着ハロゲンヒータの昇温処理が行われる。通常２〜５分で終了する。
【００４２】
ウォームアップの終了と画像形成装置１の制御部２５が判断した後に、制御信号をＯＦＦし、コンデンサ種類をコンデンサ（１）２０ａに切り替える。その後は、コンデンサ（１）の使用を継続する。この使用の継続は、次に消費電力の大きい動作モードである印刷モードまたは原稿読取モードという用紙搬送あるいは原稿搬送が行われる前まで行われ、その間、コンデンサ（１）２０ａとする。用紙搬送あるいは原稿搬送が行われる状態が開始するときは、画像形成装置１が搬送を実施する前に制御信号をＯＮして、使用するコンデンサ種類はコンデンサ（２）２０ｂとする。このように使用するコンデンサ種類をコンデンサ（２）２０ｂとすることにより、画像形成装置１の大電流を消費する動作モードにも蓄電装置１２から安定した出力電圧を供給可能なように備える。
【００４３】
なお、画像形成装置１の消費電力が大きい動作モード時にコンデンサ（２）２０ｂへ切り替えることに失敗してコンデンサ（１）２０ａを選択していた場合、必要な電力を画像形成装置１へ供給することができず、画像形成装置１の電源が遮断してしまうおそれがある。
【００４４】
このように変形例１では、画像形成装置１の制御部２５で動作モードを管理して、制御信号を制御している。
【００４５】
図１０（ａ）および（ｂ）を図３（ａ）および（ｂ）と比較すると、変形例１−１においてもインバータ装置１７の無効電流分の内部損失が抑制されていることが分かる。図から小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替えたときに、電力損失が非常に少なくなっていることが理解される。
【００４６】
［変形例１−２］
変形例１では、画像形成装置本体１３の制御部２５が動作モードを管理して制御信号を制御する必要がある。そこで、変形例１−２では、画像形成装置１で従来から存在する制御信号を使用して、インバータ装置１７内部の損失低減を図るように構成した。変形例２の構成とすると、画像形成装置１の制御部（ソフトウェア部）２５の複雑化を招くことはない。ただし、容量の小さいほうのコンデンサ（１）２０ａは、原稿読取モードの消費電力にも対応する容量としなければならず、変形例１と比較し、原稿読取モードが使用時は、インバータ内部の損失が大きくなり、蓄電装置のバッテリが早く消耗する。
【００４７】
図１１は実施例１の変形例１−２に係る画像形成装置の構成を示すブロック部である。
【００４８】
変形例１−２は、変形例１の画像形成装置本体１３のトライアック３１への電源供給回路の前段に定着リレー３６を配置した例である。定着リレー３６へは制御部２５から定着リレー制御信号３６ａが入力され、定着リレー３６を制御部２５で制御する構成としている。
【００４９】
定着リレー３６は、画像形成装置１の異常発生時に定着ヒータ３０への通電を確実に遮断させる役割の保護部品として使用している。また、定着リレー制御信号３６ａは、出力コンデンサ２０内の切替回路２０ｃ前段のＡＮＤ素子２０ｄに接続されている。このように構成することにより、停電時かつ定着リレーＯＮ時に切替回路２０ｃは、大容量のコンデンサ（２）２０ｂを選択することになる。その他の各部は変形例１と同様に構成されているので、重複する説明は省略する。
【００５０】
図１２は変形例１−２におけるコンデンサ切替信号と動作モードのシーケンスを示す図である。図１２では、停電検出回路２８の出力信号（停電信号）、定着リレー３６へ制御部２５から出力される制御信号、および切替回路２２ｃの動作シーケンスを示している。
【００５１】
図１２に示すように、非停電時は定着リレー３６がＯＮであっても、小容量のコンデンサ（１）２０ａが選択される。一方、停電かつ定着リレー３６のＯＮ時に切替回路２０ｃは大容量のコンデンサ（２）２０ｂを選択する。なお、コンデンサ（２）２０ｂへの切替時には、不定期間が発生することは、前述の通りである。
【００５２】
図１３は変形例１−２における動作モード、消費電力および使用するコンデンサについて示す図である。同図（ａ）は非停電時、同図（ｂ）は停電時の状態を示す。図１３においても、実施例１の図３に示したように、動作モードは、電源ＯＦＦと電源ＯＮに分け、電源ＯＮ時には、ウォームアップ、待機中、印刷中、自動原稿読取中、待機中およびエネモードが設定されている。
【００５３】
画像形成装置本体１３の主電源ＳＷを押す前は、画像形成装置１は電源ＯＦＦ状態である。電源ＯＦＦ状態では定着リレー３６もＯＦＦのため、このとき切替回路２０ｃは、コンデンサ（１）２０ａを選択している。図１２から定着リレー制御信号３６ａがＯＦＦのときは電源ＯＦＦ状態なので、使用するコンデンサ種類はコンデンサ（１）２０ａである。定着リレー制御信号３６ａがＯＮのときは、使用するコンデンサ種類はコンデンサ（２）２０ｂである。
【００５４】
画像形成装置本体１３の主電源ＳＷを押すと、画像形成装置１は電源ＯＮ状態となる。電源ＯＮすると、消費電力が大きい画像形成装置１内部の初期化処理であるウォームアップ（プロコン）が開始する。ウォームアップ時はトナー像を定着させる役割の定着（ハロゲン）ヒータ３０の昇温処理も行われるため、定着リレー３６もＯＮする。よって、コンデンサ種類はコンデンサ（２）２０ｂへ切り替わる。
【００５５】
ウォームアップが終了し、定着（ハロゲン）ヒータ３０の点灯が不要な待機モードに移行すると、定着リレー３６がＯＦＦするため、コンデンサ種類はコンデンサ（１）２０ａへ切り替わる。次に印刷モードが実行されるときは、その前に定着リレー３６がＯＮするため、コンデンサ種類もコンデンサ（２）２０ｂへ切り替わり、印刷モードという画像形成装置本体１３の大電流を消費する動作モードにも安定した電圧を蓄電装置１２から供給可能なように備える。
【００５６】
図１３（ａ）および（ｂ）を図３（ａ）および（ｂ）と比較すると、変形例１−２においてもインバータ装置１７の無効電流分の内部損失が抑制されていることが分かる。また、小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替えたときに、電力損失が非常に少なくなっていることが理解される。
【００５７】
［変形例１−３］
画像形成装置１において動作モード毎の時間の全体動作時間に占める割合は、大部分が電源ＯＦＦあるいは省エネモードである。オフィスの１日の標準勤務時間が８時間とすると、１６時間（２４時間−８時間）は画像形成装置１の動作モードは電源ＯＦＦあるいは省エネモード状態である。このことに着目し、電源ＯＦＦと省エネモード時の電力損失を最小化できるようにした例が変形例１−３である。この変形例１−３は、変形例１−１，２の構成に対して、小容量のコンデンサ（１）２０ａの容量を最適化した例である。
【００５８】
図１４は実施例１の変形例１−３に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００５９】
変形例１−３の画像形成装置１は変形例１−１の画像形成装置１において、制御部２５から省エネ制御信号３７が電源装置２２と出力コンデンサ２０へ送信されるように接続されている。画像形成装置１の電源ＯＦＦ時、およびスリープモードなどの省エネモード時は、省エネ制御信号３７がＯＮする。電源装置２２は直流電圧を通常２種類以上生成しているが、省エネ制御信号３７がＯＮすることにより、省エネモード時は１種類を残して他は出力オフとし、省エネを図る。
【００６０】
また、省エネ制御信号３７は、出力コンデンサ２０内の切替回路２０ｃ前段のＡＮＤ素子２０ｅに接続されている。こうすることで、停電時であって、かつ省エネ信号がＯＦＦ時に切替回路２０ｃは、大容量のコンデンサ（２）を選択する。なお、省エネ制御信号３７はＡＮＤ素子２０ｅには反転して入力される。変形例１−３に係るＡＮＤ素子２０ｅは変形例１−１のＡＮＤ素子２０ｄとは、制御部２５からの制御信号が反転して入力されるか否かという点で異なる。その他の各部は変形例１−１と同様なので、重複する説明は省略する。
【００６１】
図１５は変形例１−３における省エネ制御信号と切替回路のシーケンスを示す図である。図１５では、停電検出回路２８の出力信号（停電信号）、出力コンデンサ２０へ制御部２５から出力される省エネ制御信号、および切替回路２２ｃの動作シーケンスを示している。
【００６２】
図１５に示すように、非停電時は小容量のコンデンサ（１）２０ａが選択される。停電かつ省エネＯＦＦ時に切替回路２０ｃはコンデンサ（２）２０ｂを選択する。
【００６３】
図１６は変形例１−３における動作モード、消費電力および使用するコンデンサについて示す図である。同図（ａ）は非停電時、同図（ｂ）は停電時の状態を示す。
【００６４】
画像形成装置本体１３の主電源ＳＷを押す前は、画像形成装置１は電源ＯＦＦ状態である。電源ＯＦＦ状態では省エネ制御信号３７がＯＮのため、このとき図１６における切替回路２０ｃは、コンデンサ（１）２０ａを選択している。また、図１５に示すように省エネ制御信号３７がＯＦＦのときは使用するコンデンサ種類はコンデンサ（１）２０ａであり、省エネ制御信号３７がＯＦＦかつ停電検出信号がＯＮのときは使用するコンデンサ種類はコンデンサ（２）２０ｂであることを示す。
【００６５】
画像形成装置本体１３の主電源ＳＷを押すと、画像形成装置１は電源ＯＮ状態となる。電源ＯＮすることで省エネ制御信号３７はＯＦＦに切り替わる。よってコンデンサ種類はコンデンサ（２）２０ｂが選択される。このように切り替わることにより、ウォームアップや印刷モードという画像形成装置１の大電流を消費する動作モードにも安定した電圧を蓄電装置１２から供給可能なように備える。
【００６６】
図１６（ａ）および（ｂ）を図３（ａ）および（ｂ）と比較すると、変形例１−３においてもインバータ装置１７の無効電流分の内部損失が抑制されていることが分かる。また、小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替えたときに、電力損失が非常に少なくなっていることが理解される。
【００６７】
［変形例１−４］
図１７は実施例１の変形例１−４に係る切替回路の構成を示す回路図である。この変形例１−４のベースは変形例１−３の出力コンデンサ２０である。
【００６８】
図１７に示すように、変形例１−４に係る切替回路２０ｃは、トランスファ型のリレーを用い、コンデンサ（１）あるいはコンデンサ（２）のどちらに接続される構成なっている。変形例１−４では、切替回路２０ｃの制御信号がＯＦＦ、すなわち切替回路（＝リレー）２０ｃのコイル電圧がＯＦＦのときは容量成分の小さいほうのコンデンサ（１）に接続され、電力損失を削減したいモード時はリレーコイル部の消費電力も消費しないようにした点が特徴である。切替回路２０ｃの制御信号がＯＮすなわち切替回路（＝リレー）２０ｃのコイル電圧がＯＮのときは、容量成分が大きいほうのコンデンサ（２）２０ｂに接続される。なお、コンデンサ（１）からコンデンサ（２）に切り替わる不定期間は、リレー接点の動作時間によって決まる。リレーコイル電圧をＯＦＦからＯＮに切り替えて、実際に、リレー接点がＯＮするまでの時間は２ｍｓ〜１０ｍｓである。
【００６９】
その他の各部は、変形例１−３と同様に構成されているので、重複する説明は省略する。
【実施例２】
【００７０】
実施例１では、小容量および大容量の２種のコンデンサを搭載し、２つのコンデンサを切り替えて無駄な電力損失を削減している。しかし、出力コンデンサの容量を削減し、無効電流を削減して電力損失を低減する場合、ＡＣ出力電圧波形が歪むことが問題になる場合がある。ＡＣ出力電圧波形が歪むと、ゼロクロス信号がずれ、そのずれたゼロクロス信号に基づいてデジタル複合機（ＭＦＰ）が動作することになる。そこで、本実施例２では、インバータ出力側キャパシタンス容量の削減による消費電力低減に伴うＡＣ出力電圧波形歪みを補正し、ゼロクロス信号の誤検知を発生させずにＭＦＰを動作させるようにした。
【００７１】
図１８は本実施例２に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。画像形成装置１自体の機械的構成は、実施例１において図４に示したものである。
【００７２】
本実施例２では、蓄電装置１２は、図２に示した実施例１の蓄電装置１２の出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａと大容量のコンデンサ（２）２０ｂとし、切替回路２０ｃを第２の切替装置１４ｂとして出力コンデンサ２０の前段に設けている。本実施例２においても、商用電源１１からＡＣ電源が供給され、非停電時には画像形成装置本体１３にＡＣ電源がそのまま供給され、停電時には直流電源バッテリ１６に蓄えられた電荷をインバータ装置１７で交流変換したＡＣ電源が画像形成装置本体１３に供給される。停電、非停電は蓄電装置１２内の停電検出回路２８で検出される。
【００７３】
停電検出回路２８は商用電源１１の交流波形を監視し、交流波形が停止した場合に停電と判定し、停電検出信号線（切替信号線）２６に停電信号を出力する。停電が検出されれば停電検出信号線２６を介して、第１の切替装置１４ａで商用電源１１から直流電源バッテリ１６に蓄えられた電荷を交流変換したＡＣ電源からの供給に切り替える。蓄電装置１２内の直流電源バッテリ１６は充電器１５からの電圧供給で充電される。第１の切替装置１４ａは、実施例１における切替装置１４に対応する。
【００７４】
インバータ装置１７は、実施例１と同様に、例えば直流電源バッテリ１６からＤＣ４８Ｖを受け、直流昇圧部１８でＤＣ２００Ｖまで昇圧し、インバータ回路１９および平滑フィルタ回路２９で正弦波ＡＣ１００Ｖに変換して出力される。また、出力電圧安定のために出力コンデンサ２０を有している。
【００７５】
画像形成装置本体１３には、電源装置２２が搭載されており商用電源１１からコンバータ部（ＡＣ／ＤＣ変換部）３３で直流電源を生成して画像形成装置本体１３が必要とする電圧に変換し、さらに交流電源を定着ヒータ３０に供給する。制御部２５から出力されるヒータ制御信号３２によってトライアック３１のＯＮ／ＯＦＦを制御し、定着ヒータ３０へ電力供給する。
【００７６】
負荷２４は画像形成装置本体１３内の負荷であり、制御部２５は画像形成装置１の制御を行い、画像形成装置本体１３の動作状態を把握し、蓄電装置１２に対して信号線２７で、蓄電装置１２の制御部２１と相互に通信し、第２の切替装置１４ｂとも信号線２７で繋がっている。電源装置２２の入力側には大型コンデンサ２３が接続され、蓄えられた電荷によって一時的に画像形成装置本体１３への電源が断たれても電源装置２２の出力を維持することができる。
【００７７】
停電していない時は、商用電源１１から画像形成装置本体１３へ電力供給されるが、停電に備えてインバータ装置１７も動作している。停電が発生した際には、画像形成装置本体１３の消費電力が小さい場合（スタンバイ・待機モード時）には、第２の切替装置１４ｂが出力コンデンサ２０の容量が小さいコンデンサ（１）側の経路に切り替える。
【００７８】
その他、特に説明しない各部は実施例１の蓄電装置１２および画像形成装置本体１３と同様に構成されている。
【００７９】
図１９は図１８における出力コンデンサ２０の容量による無効電流の差異を示す図である。従来技術では定着ヒータ３０への非線形電流に耐えられるようインバータ装置１７の出力に大容量のコンデンサ（出力コンデンサ２０）を搭載している。出力コンデンサ２０の容量が多いとコンデンサに流れる無効電流も多くなるので、定着ヒータ３０への非線形電流が小さい画像形成装置本体１３のスタンバイ・待機モード時にも無駄な電力が消費されることになる。そこで、本実施例２では、インバータ回路１９後段の出力コンデンサ２０の容量を第２の切替装置１４ｂで小容量側に切り替えて無効電流を減らし、低消費電力化を実現している。
【００８０】
図２０は画像形成装置本体１３に入力されるインバータ回路１９から出力されたＡＣ出力電圧波形を示す図である。同図（ａ）は出力コンデンサの容量をパラメータとして電圧歪みを検出した場合、同図（ｂ）はインバータのスイッチング周波数をパラメータとして電圧歪みを検出した場合の例をそれぞれ示している。従来技術では出力コンデンサ２０の容量が大きいため、インバータ回路１９のＡＣ出力電圧波形の歪みは小さい（図２０（ａ）、歪み：Ｖ１）。一方、第２の切替装置１４ｂにより小容量のコンデンサ２０ｂに接続した場合、容量が減少するためインバータ回路１９のＡＣ出力電圧波形の歪みは大きくなる（図２０（ａ）、歪み：Ｖ２）。
【００８１】
第２の切替装置１４ｂによって小容量のコンデンサ２０ｂに接続した状態で従来技術と同じスイッチング周波数でインバータを駆動すると、コンデンサ容量が小さいため、電圧歪みが大きくなる（図２０（ｂ）、歪み：Ｖ２）。実施例２では従来技術よりも高スイッチング周波数でインバータを駆動する。これにより、コンデンサ容量が小さくても電圧歪みを小さく抑えることができる（図２０（ｂ）、歪みＶ３）。本実施例では、歪みＶ３が歪みＶ１と同じになるようにスイッチング周波数を制御することにより、電圧歪みを小さく抑えるようにしている。
【００８２】
図２１は出力電圧歪みの大きさによるゼロクロス検知への影響を示す図である。同図（ａ）はゼロクロス異常の一例を示す図で、同図（ｂ）は異常なしの一例を示す図である。
【００８３】
無効電流削減のため出力コンデンサ容量を削減すると図２０に示すように電圧歪みが大きくなる。その結果、正常なゼロクロスポイントとは別にゼロクロスポイントが発生することが多くなり、異常の検知頻度が増す（図２１（ａ））。そこで、本実施例２では、出力コンデンサ容量を削減するとともにインバータ回路１９のスイッチング周波数を高くした。これにより、電圧歪みが小さくなり、ゼロクロス異常を抑えることができる（図２１（ｂ））。
【００８４】
図２２はインバータ回路１９のスイッチング周波数を変化させるタイミングを示した図である。図２０で示したようにインバータ回路１９のスイッチング周波数を常時高くすると、スイッチングロスが大きくなり消費電力が増加してしまう。これでは出力コンデンサ２０の容量を削減した意味がなくなる。そこでゼロクロス信号が出力する期間（ゼロクロス検知を実施する期間）のみインバータ回路１９のスイッチング周波数を高くすることによってスイッチングロスの増加を防ぐようにした。
【００８５】
そのメカニズムを以下に示す。
（１）Ｖｔｈ＞入力正弦波
ゼロクロス信号を検出する期間なので、インバータ回路１９のスイッチング周波数を高くしてゼロクロス異常を抑える。
（２）Ｖｔｈ＜入力正弦波
ゼロクロス信号を検出しない期間なので、インバータ回路１９のスイッチング周波数を下げてスイッチングロスの増加を防ぐ。
【００８６】
なお、閾値Ｖｔｈは、ゼロクロス信号を検出する期間／検出しない期間を区分するため、入力正弦波と比較される値である。また、図２２でゼロクロスポイントを挟んで正負双方のＶｔｈ間の期間をゼロクロスポイント付近とも称する。
【００８７】
図２３はインバータ回路１９のスイッチング周波数を変化させる際の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、画像形成装置本体１３の制御部２５の制御信号に基づいて蓄電装置１２の制御部２１を含む各制御機能部によって実行される。
【００８８】
まず、蓄電装置１２内の停電検出回路２８で停電が発生したか否かをチェックする（ステップＳ１０１：以下、単にＳで示す）。Ｓ１０１では、停電発生を検知するまで（Ｓ１０１：Ｎｏ）、第１の切替装置１４ａを商用電源１１側に切り替えておく（Ｓ１０２）。画像形成装置本体１３内の定着ヒータ３０が点灯する（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）と、第２の切替装置１４ｂを大容量側のコンデンサ（２）２０ｂに切り替え、定着ヒータ３０の非線形電流に備える（Ｓ１０４）。定着ヒータ３０が点灯していないとき（Ｓ１０３：Ｎｏ）は、第２の切替装置１４ｂを小容量側のコンデンサ（１）２０ａに切り替え、無効電流の削減を図る（Ｓ１０５）。このループは停電発生まで繰り返される。
【００８９】
一方、停電検出回路２８が停電の発生を検出すると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）と、その検出出力に基づいて第１の切替装置１４ａが動作し、電源が商用電源１１からインバータ装置１７側に切り替える（Ｓ１０６）。図２２で示した高周波スイッチングを常にインバータ回路１９が実施するとスイッチングロスが増加してしまうため、高周波スイッチングを実施する期間を限定する。その際、商用電源１１の電源電圧が設定した閾値Ｖｔｈとクロスする（Ｓ１０７）。クロスした後  入力電圧と閾値Ｖｔｈとを比較し（Ｓ１０８）その大小関係からスイッチング速度を決定する。
【００９０】
すなわち、入力電圧が閾値Ｖｔｈ以下であれば（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、インバータ回路１９のスイッチング周波数を上げ（Ｓ１１０）、Ｓ１０１に戻る。入力電圧が閾値Ｖｔｈより大きければ（Ｓ１０８：Ｎｏ）、インバータ回路１９のスイッチング周波数を下げ（Ｓ１０９）、Ｓ１０１に戻る。このＳ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１０→Ｓ１０１の動作を繰り返し、商用電源１１の電源電圧が設定した閾値Ｖｔｈとクロスするように制御する。
【００９１】
以上のように、本実施例は、画像形成装置本体１３側の動作モード（出力負荷電流）に応じてインバータ装置１７の出力側に接続された出力コンデンサ（キャパシタ）２０の容量の大小を切り替える第２の切替装置１４ｂを備え、また、出力コンデンサ２０の容量を減少するよう切り替えた際にインバータ回路１９のスイッチング周波数を上昇させる制御手段を備えたことを特徴としている。これにより、インバータ出力側キャパシタンス容量の削減による消費電力低減に伴うＡＣ出力電圧波形歪みを補正することができる。その結果、ゼロクロス信号の誤検知を発生させずにデジタル複合機（ＭＦＰ）を動作させることができる。
【実施例３】
【００９２】
画像形成装置１へのＡＣ入力電圧波形に歪みが発生した際、ゼロクロスポイントの誤検知によって定着ヒータ制御の誤動作が発生し、装置立上げ時における遅延時間発生による使い勝手の悪さ、定着低温異状検知といった問題が引き起こされることで、安定稼動を損なってしまう。定着ヒータ制御時においては、画像形成装置１へのＡＣ入力電圧波形に歪みを発生させない必要がある。そこで、本実施例３では、画像形成装置１の安定稼動を損なうことなく、画像形成装置１に接続する蓄電装置１２の電力損失を削減するように構成した。
【００９３】
図２４は、本発明の実施形態における実施例３に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。画像形成装置１自体は、実施例１の図４に示したものであり、内部構成は基本的に実施例１の図１で示したものと同等である。本実施例においても、非停電時と停電時で切替回路２０ｃにより小容量のコンデンサ（１）２０ａと大容量のコンデンサ（２）２０ｂを切り替えてコンデンサ容量を変更する点も同様である。
【００９４】
図２４において、画像形成装置１は蓄電装置１２と画像形成装置本体１３と切替装置１４とから基本的に構成されている。蓄電装置１２は、充電器（ＡＣ／ＤＣ部）１５、直流電源バッテリ１６、直流昇圧部（ＤＣ／ＤＣ部）１８、インバータ装置１７および制御部２１から基本的に構成されている。インバータ装置１７は、インバータ回路（駆動回路）１９、平滑フィルタ回路２９および出力コンデンサ２０を含む。出力コンデンサ２０は、さらに、小容量のコンデンサ（蓄電器）（１）２０ａ、大容量のコンデンサ（蓄電器）（２）２０ｂおよび切替回路２０ｃを含む。
【００９５】
画像形成装置本体１３は制御部２５と電源装置２２を含む。電源装置２２は、さらにゼロクロスポイントを検知するゼロクロス検知部３８を備えている。ゼロクロス検知部３８は切替装置１４の後段に接続され、入力された電源波形に基づいて制御部２５にゼロクロスポイントを示すゼロクロス信号３９を出力する。制御部２５はゼロクロス要／不要判断部４０を備え、ゼロクロス検知部３８で検知したゼロクロス信号３９に基づいて出力コンデンサ２０の切替回路２０ｃに切替信号４１を出力する。
【００９６】
蓄電装置１２内の制御部２１は、ゼロクロス検出部２１ａを含み、インバータ回路１９の出力波形を生成するにあたっては、予め記憶されている基準正弦波に対して差異が出ないようにＦＢ（フィードバック）を掛けながらスイッチング制御を行なっている。その他、特に説明しない各部は実施例１と同等に構成され、同様に機能する。
【００９７】
本実施例３においても切替装置１４を使用して、非停電時はＡＣ商用電源から画像形成装置本体１３へ電源供給を行ない、停電時は直流電源バッテリ１６に蓄えられた電荷を、交流変換したＡＣ電源からの供給に切り替える。また、画像形成装置本体１３の動作モードからゼロクロスポイントを使用すると判断した場合は大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替える。ゼロクロスポイントを使用しないと判断した場合は小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替える。このようにして、出力波形の歪みを許容できる場合のみ出力コンデンサ２０の容量を小さくしている。これにより、装置の安定稼動を損なうことなく、省電力化を実現することができる。
【００９８】
図２５は、インバータ出力波形の生成法を示す図である。
【００９９】
ゼロクロス検出部２１ａは、基準正弦波２１ｂとの比較をＡＶＲ２１ｃで行なうことによって、基準正弦波２１ｂの電圧を超えるまではパルスＯＮ、基準正弦波２１ｂの電圧を超えたらパルスＯＦＦのスイッチングをパルス変換部２１ｐで繰り返すことで、インバータ出力波形２１ｅは生成される。なお、符号２１ｄはスイッチング周波数を示す。また、インバータ出力波形２１ｅは出力電圧波形である。
【０１００】
図２６は、出力コンデンサ２０を切り替えた際のインバータ出力波形を示す図である。
【０１０１】
特に、切替回路２０ｃによって出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替えた際には、図２４の平滑フィルタ回路２９のＬのインダクタ容量と小容量のコンデンサ（１）のコンデンサ容量から決まるリップル電圧が大きくなるため、インバータ出力波形２１ｅの歪みが顕著に出てきてしまう。これによって、ゼロクロス誤検知ポイントが発生する。定着ヒータ３０のソフトスタート／ストップ制御を行なうタイミングでゼロクロス誤検知ポイントが発生した場合、システムの誤動作を引き起こす。
【０１０２】
一方で、誤動作を引き起こす懸念がないタイミングでのゼロクロス誤検知の発生については許容可能である。なお、定着ヒータ３０のソフトスタート／ストップ制御とは、スタート時には定着ヒータ３０の点灯時の突入電流と電圧変動を抑えるために、点灯開始時徐々に点灯時間を長くし、ストップ時にはその反対の制御を行う制御方法のことである。
【０１０３】
図２７は、インバータ出力波形２１ｅの拡大図である。図２７では、実線が出力コンデンサ２０の容量を、小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替える前のインバータ出力波形であり、点線が出力コンデンサ２０の容量を、小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替えた後のインバータ出力波形である。図２７から、出力コンデンサ２０の容量を、容量の小さいコンデンサ（１）２０ａに切り替えた際にはリップル電圧が大きくなり、基準正弦波２１ｂに対する波形歪み（ずれ）が大きくなることが分かる。
【０１０４】
図２８は、ゼロクロス要／不要判断部４０の判断結果によって、出力コンデンサ２０の容量を選択する実施例３の処理手順を示すフローチャートである。
【０１０５】
図２８では、まず、出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替えて、電力損失を削減する（Ｓ２０１）。次いで、画像形成装置１がゼロクロス信号３９を使用する状態か判断する（Ｓ２０２）。使用しない場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、使用するまで待つ。そして、ゼロクロス信号３９を使用するとき（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、インバータ出力波形歪みが発生しないように出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替えて、安定稼動を損なわないようにする。
【０１０６】
この状態で画像形成装置本体１３の状態（マシン状態）を監視し（Ｓ２０４）、画像形成装置本体１３の制御部２５がゼロクロス信号３９を使用する状態か判断する（Ｓ２０５）。使用する場合（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）には、Ｓ２０４に移行してそのまま画像形成装置本体１３の状態（マシン状態）、すなわち新たな制御要素が発生する（ゼロクロス信号３９を使用する）か否かを監視する。使用しない場合（Ｓ２０５：Ｎｏ）には、インバータ出力波形歪みが発生しても問題ないため、Ｓ２０１に移行し、出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替える。
【０１０７】
このように実施例３によれば、ゼロクロスを使用するとき、インバータ出力波形歪みが発生しないように出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替えるので、インバータ装置１７の無効電流分の内部損失を抑制し、電力損失の削減を図ることができる。
【０１０８】
［変形例３−１］
図２９は実施例３における変形例１（以下、変形例３−１と記す）に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。変形例３−１は、定着ヒータ３０のソフトスタート／ソフトストップ制御を行なう動作モード時のみ、出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替える制御を行う例である。
【０１０９】
変形例３−１に係る画像形成装置１は、図２４に示した実施例３の画像形成装置１の制御部２５のゼロクロス要／不要判断部４０を定着ソフトスタート判断部４２に置き換えたものである。他の構成は図２４の実施例３の画像形成装置１と同様なので、同一の各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１１０】
変形例３−１では、画像形成装置本体１３の動作モードから定着ヒータソフトスタート／ストップ制御を実行すると判断した場合は出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替える。一方、定着ヒータソフトスタート／ストップ制御を実行しないと判断した場合は出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替える。このように、変形例３−１では、インバータ出力波形の歪みを許容できる場合のみ出力コンデンサ２０の容量を小さくする。
【０１１１】
図３０は定着ソフトスタート判断部４２の判断結果によって、出力コンデンサ２０の容量を選択する変形例３−１の処理手順を示すフローチャートである。
【０１１２】
図３０では、まず、出力コンデンサ２０を容量の小さい方コンデンサ（１）２０ａに切り替えて、電力損失を削減する（Ｓ３０１）。次いで、画像形成装置１が定着ヒータソフトスタート制御を実行するか否かを判断する（Ｓ３０２）。実行しない場合（Ｓ３０２：Ｎｏ）、実行するまで待つ。実行する場合（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、インバータ出力波形歪みが発生しないように出力コンデンサ２０を容量が大きいコンデンサ（２）２０ｂに切り替えて（Ｓ３０３）、安定稼動を損なわないようにする。
【０１１３】
この状態で画像形成装置本体１３の状態（マシン状態）を監視し（Ｓ３０４）、画像形成装置本体１３の制御部２５が定着ヒータソフトスタート制御を実行するか否かを判断する（Ｓ３０５）。実行する場合（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）には、Ｓ３０４に移行してそのまま画像形成装置本体１３の状態、すなわち新たな制御要素が発生するか否か（定着ソフトスタート／ストップ制御の要否）を監視する。使用しない場合（Ｓ３０５：Ｎｏ）には、インバータ出力波形歪みが発生しても問題ないため、Ｓ３０１に移行し、出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替える。
【０１１４】
このように、変形例３−１によれば、インバータ出力波形の歪みを許容できる場合のみ出力コンデンサ２０の容量を小さくするので、画像形成装置１の安定稼動を損なうことなく、省電力化を実現することができる。
【０１１５】
［変形例３−２］
図３１は実施例３における変形例２（以下、変形例３−２と記す）に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。変形例３−２は、画像形成装置本体１３の温度状態から定着ヒータ非点灯状態のタイミングを事前に予測して出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替える制御を行う例である。
【０１１６】
変形例３−２に係る画像形成装置１は、図２４に示した実施例３の画像形成装置１の制御部２５のゼロクロス要／不要判断部４０を定着点灯判断部４３に置き換えたものである。他の構成は図２４の実施例３の画像形成装置１と同様なので、同一の各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１１７】
変形例３−２では、画像形成装置本体１３の定着温度状態から定着ヒータ３０を点灯する状態にあると判断した場合は出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替える。一方、定着ヒータ３０を点灯する状態にないと判断した場合は出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａ１に切り替える。変形例３−２では、インバータ出力波形の歪みを許容できる場合のみ出力コンデンサ２０の容量を小さくする。これにより、画像形成装置１の安定稼動を損なうことなく、省電力化を実現することができる。定着温度は図示しない温度センサにより継続的に測定され、制御部２５が前記定着温度を監視しながら定着ヒータ３０の点灯制御が実施される。この点灯制御は、例えば実施例１に示したヒータ制御信号３２に基づいて行われる。
【０１１８】
図３２は定着点灯判断部４３の判断結果によって、出力コンデンサ２０の容量を選択する変形例３−２の処理手順を示すフローチャートである。
【０１１９】
図３２では、まず、出力コンデンサ２０を容量の小さい方コンデンサ（１）２０ａに切り替えて、電力損失を削減する（Ｓ４０１）。次いで、画像形成装置１が定着ヒータ３０を点灯する状態にあるか温度状態から判断する（Ｓ４０２）。点灯する状態にない場合（Ｓ４０２：Ｎｏ）、点灯する状態になるまで待つ。実行する場合（Ｓ４０２：Ｙｅｓ）、インバータ出力波形歪みが発生しないように出力コンデンサ２０を容量が大きいコンデンサ（２）２０ｂに切り替えて（Ｓ４０３）、安定稼動を損なわないようにする。
【０１２０】
この状態で画像形成装置本体１３の状態（マシン状態）を監視し（Ｓ４０４）、画像形成装置本体１３は定着温度状態から定着ヒータ３０を点灯する状態にあるか否かを判断する（Ｓ４０５）。点灯する場合（Ｓ４０５：Ｙｅｓ）には、Ｓ４０４に移行してそのまま画像形成装置本体１３の定着温度状態（マシン状態）を監視し、使用しない場合（Ｓ４０５：Ｎｏ）には、インバータ出力波形歪みが発生しても問題ないため、Ｓ４０１に移行し、出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａ１に切り替える。
【０１２１】
このように、変形例３−２によれば、インバータ出力波形の歪みを許容できる場合のみ出力コンデンサ２０の容量を小さくするので、画像形成装置１の安定稼動を損なうことなく、省電力化を実現することができる。
【０１２２】
［変形例３−３］
図３３は実施例３における変形例３（以下、変形例３−３と記す）に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。変形例３−３は、電源装置２２のヒータ駆動回路の定着リレー（図１１：定着リレー３６）のＯＮ／ＯＦＦ信号と同期させて出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替える制御を行う例である。
【０１２３】
変形例３−３に係る画像形成装置１は、図２４に示した実施例３の画像形成装置１の制御部２５のゼロクロス要／不要判断部４０を定着リレー０Ｎ／ＯＦＦ判断部４４に置き換えたものである。他の構成は図２４の実施例３の画像形成装置１と同様なので、同一の各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１２４】
変形例３−３では、画像形成装置本体１３の動作モードから定着リレー３６をＯＮすると判断した場合は、出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替える。一方、定着リレー３６をＯＦＦすると判断した場合は、出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替える。このように、変形例３−３では、インバータ出力波形の歪みを許容できる場合のみ出力コンデンサ２０の容量を小さくする。これにより、画像形成装置１の安定稼動を損なうことなく、省電力化を実現することができる。
【０１２５】
図３４は定着リレーＯＮ／ＯＦＦ判断部４４の判断結果によって、出力コンデンサ２０の容量を選択する変形例３−３の処理手順を示すフローチャートである。
【０１２６】
図３４では、まず、出力コンデンサ２０を容量の小さい方コンデンサ（１）２０ａに切り替えて、電力損失を削減する（Ｓ５０１）。次いで、画像形成装置本体１３の定着ヒータリレーのＯＮ／ＯＦＦを判断する（Ｓ５０２）。リレーがＯＦＦの場合（Ｓ５０２：Ｎｏ）、リレーがＯＮになるまで待つ。リレーがＯＮの場合（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、インバータ出力波形歪みが発生しないように出力コンデンサ２０を容量が大きいコンデンサ（２）２０ｂに切り替えて（Ｓ５０３）、安定稼動を損なわないようにする。
【０１２７】
この状態で画像形成装置本体１３の状態（マシン状態）を監視し（Ｓ５０４）、画像形成装置本体１３の定着リレー３６のＯＮ／ＯＦＦを判断する（Ｓ５０５）。定着リレー３６がＯＮの場合（Ｓ５０５：Ｙｅｓ）には、Ｓ５０４に移行してそのまま画像形成装置本体１３の状態（定着リレー３６のＯＮ／ＯＦＦ状態）を監視し、定着リレー３６がＯＦＦの場合（Ｓ５０５：Ｎｏ）には、インバータ出力波形歪みが発生しても問題ないため、Ｓ５０１に移行し、出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａ１に切り替える。
【０１２８】
このように、変形例３−３によれば、インバータ出力波形の歪みを許容できる場合のみ出力コンデンサ２０の容量を小さくするので、画像形成装置１の安定稼動を損なうことなく、省電力化を実現することができる。
【０１２９】
［変形例３−４］
図３５は実施例３における変形例４（以下、変形例３−４と記す）に係る画像形成装置１の要部構成の概略を示す図である。変形例３−４は、画像形成装置本体１３の省エネモードへの遷移信号（図１４：省エネ制御信号３７）と同期させて出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切替える手段を備えた例である。
【０１３０】
変形例３−４に係る画像形成装置１は、図２４に示した実施例３の画像形成装置１の制御部２５のゼロクロス要／不要判断部４０を省エネモード状態確認部４５に置き換えたものである。他の構成は図２４の実施例３の画像形成装置１と同様なので、同一の各部には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１３１】
変形例３−４では、画像形成装置本体１３の省エネ遷移状態を確認して、省エネモード状態でないと判断した場合は出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替える。一方、省エネモード状態と判断した場合は出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替える。省エネモード状態であるか否かは、例えば、図１４を参照して変形例１−３で説明した省エネ制御信号３７が制御部２５から出力されているか否かによって判断できる。省エネモード状態においては定着ヒータ制御を行なわないことからインバータ出力波形の歪みを許容できる。このように変形例３−４では、インバータ出力波形の歪みを許容できる場合のみ出力コンデンサ２０の容量を小さくする。これにより、画像形成装置１の安定稼動を損なうことなく、省電力化を実現することができる。
【０１３２】
図３６は省エネモード状態確認部４５の判断結果によって、出力コンデンサ２０の容量を選択する変形例３−４の処理手順を示すフローチャートである。
【０１３３】
図３６では、まず、出力コンデンサ２０を容量の小さい方コンデンサ（１）２０ａに切り替えて、電力損失を削減する（Ｓ６０１）。次いで、画像形成装置本体１３が省エネモードか否かを判断する（Ｓ６０２）。省エネモードの場合（Ｓ６０２：Ｙｅｓ）、省エネモードでない場合（Ｓ６０２：Ｎｏ）、インバータ出力波形歪みが発生しないように出力コンデンサ２０を容量が大きいコンデンサ（２）２０ｂに切り替えて（Ｓ６０３）、安定稼動を損なわないようにする。
【０１３４】
この状態で画像形成装置本体１３の状態（マシン状態）を監視し（Ｓ６０４）、画像形成装置本体１３が省エネモードであるか否かを判断する（Ｓ６０５）。省エネモードでなければ（Ｓ６０５：Ｎｏ）、Ｓ６０４に移行してそのまま画像形成装置本体１３の状態（省エネモードが否か）を監視する。省エネモードであれば（Ｓ６０５：Ｙｅｓ）には、インバータ出力波形歪みが発生しても問題ないため、Ｓ６０１に移行し、出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）２０ａ１に切り替える。
【０１３５】
このように、変形例３−４によれば、インバータ出力波形の歪みを許容できる場合のみ出力コンデンサ２０の容量を小さくするので、画像形成装置１の安定稼動を損なうことなく、省電力化を実現することができる。
【０１３６】
以上のように、本発明を本実施形態に対応させれば、次のような効果を奏する。なお、以下の説明では、特許請求の範囲における各構成要素と本実施形態の各部について対応を取り、両者の用語が異なる場合には後者をかっこ書きで示し、また、対応する参照符号を付して両者の対応関係を明確にした。
【０１３７】
１．外部（商用電源１１）から供給される電力によって充電される充放電可能なバッテリ（直流電源バッテリ１６）と、前記バッテリの電力を交流電力に変換して出力するインバータ装置１７と、外部（商用電源１１）から供給される電力あるいは前記インバータ装置１７から出力される電力を各負荷２４と定着ヒータ３０に供給する電源装置２２と、前記電源装置２２に供給する電力を前記外部（商用電源１１）から供給される電力あるいは前記インバータ装置１７から出力される電力のいずれかに切り替える第１の切替手段（切替装置１４）と、を備えた画像形成装置１において、前記インバータ装置１７が、容量成分の大小が異なる複数のコンデンサ（コンデンサ（１）２０ａ、コンデンサ（２）２０ｂ）と、前記複数のコンデンサ（コンデンサ（１）２０ａ、（２）２０ｂ）のいずれかに切り替える第２の切替手段（切替回路２０ｃ）と、を含む本実施形態によれば、非停電時は容量成分が小さなコンデンサで出力し、停電発生時にバッテリ（直流電源バッテリ１６）もしくは蓄電装置１２から画像形成装置本体１３へ電力供給が必要なときは容量成分の大きなコンデンサに切り替えることができる。このように、非停電／停電の動作モードに合わせて、使用するコンデンサ容量を変えることによって、インバータ装置１７内部、特にコンデンサの電力損失を削減することができる。なお、容量成分の大小については、例えば１０対１程度の容量比で実施することができる。
【０１３８】
２．前記第２の切替手段（切替回路２０ｃ）は、前記インバータ装置１７から前記電源装置２２へ電力供給するときは容量成分が大きい側のコンデンサ（コンデンサ（２）２０ｂ）に切り替え、外部（商用電源１１）から直接前記電源装置２２へ電力供給するときは容量成分の小さい側のコンデンサ（コンデンサ（１）２０ａに切り替える本実施形態によれば、停電時に前記インバータ装置１７から前記電源装置２２へ電力供給するときは従来と同様の内部損失であるが、非停電時における蓄電装置１２から電力を供給しない動作モード時は、出力コンデンサ２０が小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替えられるので、インバータ装置１７の無効電流分の内部損失が抑制され、コンデンサの電力損失を削減することができる。
【０１３９】
３．前記第２の切替手段（切替回路２０ｃ）は、停電時および消費電力が小さい動作モード時は容量成分の小さい側のコンデンサに切り替える本実施形態によれば、非停電時および消費電力が小さい動作モード時には、出力コンデンサ２０が小容量のコンデンサ（１）２０ａに切り替えられるので、従来に比較してインバータ装置１７の無効電流分の内部損失が抑制され、コンデンサの電力損失を削減することができる。
【０１４０】
４．前記画像形成装置１の動作モードに応じて前記インバータ装置１７のスイッチング周波数を変更する周波数変更手段（制御部２５）を備えた本実施形態によれば、切り替えたコンデンサの容量に応じてスイッチング周波数を変更することができる。このため、インバータ装置１７の電圧歪みを小さく抑えることが可能となり、ゼロクロス異常をなくすことができる。
【０１４１】
５．前記周波数変更手段（制御部２５）は、前記インバータ装置１７の基準正弦波２１ｂのゼロクロスポイントを検出する期間は高周波のスイッチング周波数に、それ以外の期間は低周波のスイッチング周波数に変更する本実施形態によれば、ゼロクロス信号を検出する期間はスイッチング周波数を高くしてゼロクロス異常を抑え、ゼロクロス信号を検出しない期間は、スイッチング周波数を変化させないでスイッチングロスの増加を防ぐことができる。
【０１４２】
６．前記インバータ装置１７の基準正弦波２１ｂのゼロクロスポイントを検知する検知手段（ゼロクロス検知部３８）と、前記ゼロクロスポイントを前記定着ヒータ３０の制御に使用するか否かを判断する判断手段（ゼロクロス要／不要判断部４０）と、を備え、前記第２の切替手段（切替回路２０ｃ）は、前記判断手段（ゼロクロス要／不要判断部４０）の判断結果に基づいて前記複数のコンデンサ（コンデンサ（１）２０ａ、コンデンサ（２）２０ｂ）のいずれかに切り替える本実施形態によれば、ゼロクロス信号３９によって誤動作を引き起こす懸念がある場合に、インバータ出力波形歪みが発生しないように出力コンデンサ２０を大容量のコンデンサ（２）２０ｂに切り替え、誤動作を引き起こす懸念がない場合に、出力コンデンサ２０を小容量のコンデンサ（１）に切り替えるので、インバータ装置１７の無効電流分の内部損失を抑制し、電力損失の削減を図ることができる。
【０１４３】
７．前記第２の切替手段（切替回路２０ｃ）が、前記定着ヒータ３０のソフトスタート／ソフトストップ制御を行なう動作モード時のみ容量成分の大きい側のコンデンサ（コンデンサ（２）２０ｂ）に切り替える本実施形態によれば、インバータ出力波形の歪みを許容できる場合のみ出力コンデンサ２０の容量を小さくするので、画像形成装置１の安定稼動を損なうことなく、省電力化を実現することができる。
【０１４４】
８．前記第２の切替手段（切替回路２０ｃ）が、前記画像形成装置１の温度状態から前記定着ヒータ非点灯状態のタイミングを事前に予測し、消費電力が大きくなる前に容量成分の大きい側のコンデンサ（コンデンサ（２）２０ｂ）に切り替える本実施形態によれば、インバータ出力波形の歪みを許容できる場合のみ出力コンデンサ２０の容量を小さくするので、画像形成装置１の安定稼動を損なうことなく、省電力化を実現することができる。
【０１４５】
９．充放電可能なバッテリ（直流電源バッテリ１６）に外部（商用電源１１）から供給される電力を充電する工程と、インバータ装置１７によって前記バッテリ（直流電源バッテリ１６）の電力を交流電力に変換して出力する工程と、外部（商用電源１１）から供給される電力あるいは前記インバータ装置１７から出力される電力を電源装置２２から各負荷２４と定着ヒータ３０に供給する工程と、前記電源装置２２に供給する電力を前記外部から供給される電力あるいは前記インバータ装置１７から出力される電力のいずれかに第１の切替手段（切替装置１４）により切り替える工程と、前記インバータ装置１７から前記電源装置２２へ電力供給するときは容量成分が大きい側のコンデンサ（コンデンサ（２）２０ｂ）に切り替え、外部（商用電源１１）から直接前記電源装置２２へ電力供給するときは容量成分の小さい側のコンデンサ（コンデンサ（１）２０ａ）に第２の切替手段（切替回路２０ｃ）により切り替える工程と、を備えた本実施形態によれば、前記１．で述べた効果を奏することができる。なお、９．は前記１．を方法のカテゴリで定義しなおしたもので、装置の動作説明に前記各工程の詳細が記載されている。
【０１４６】
１０．コンピュータ（制御部２５のＣＰＵ）に、充放電可能なバッテリ（直流電源バッテリ１６）に外部（商用電源１１）から供給される電力を充電する手順（例えば、蓄電装置１２内の直流電源バッテリ１６は、充電器１５によって充電される、という記載）と、インバータ装置１７によって前記バッテリ（直流電源バッテリ１６）の電力を交流電力に変換して出力する手順（例えば、停電時には直流電源バッテリ１６に蓄えられた電荷をインバータ装置１７で交流変換したＡＣ電源が画像形成装置本体１３に供給される、という記載）と、外部（商用電源１１）から供給される電力あるいは前記インバータ装置１７から出力される電力を電源装置２２から各負荷２４と定着ヒータ３０に供給する手順（例えば、電源装置２２を備え、ＡＣ／ＤＣ変換部３３で交流電源から直流電源を生成し、交流電源を定着ヒータ３０に供給する、負荷２４は画像形成装置本体１３内の負荷を示し、電源装置２２から電力が供給される、という記載）と、第１の切替手段（切替装置１４）によって、前記電源装置２２に供給する電力を前記外部（商用電源１１）から供給される電力あるいは前記インバータ装置１７から出力される電力のいずれかに切り替える手順（例えばＳ１０２、Ｓ１０６）と、第２の切替手段（切替回路２０ｃ）によって、前記インバータ装置１７から前記電源装置２２へ電力供給するときは容量成分が大きい側のコンデンサ（コンデンサ（２）２０ｂ）に切り替え（例えば、Ｓ１０４）、外部（商用電源１１）から直接前記電源装置２２へ電力供給するときは容量成分の小さい側のコンデンサ（コンデンサ（１）２０ａ）に切り替える手順（例えば、Ｓ１０５）と、を実行させるための本実施形態に係るプログラムによれば、前記１．で述べた効果を奏することができる。なお、１０．は前記９．の方法をコンピュータによって実行させるためのプログラムとして定義したもので、各手順については装置の動作説明に対応して詳細が記載されている。
【０１４７】
また、上述した実施形態では、ＣＰＵが実行するプログラムを予めＲＯＭ等に格納しるとして説明している、これに限らず、本実施形態に係る画像形成装置１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成することもできる。
【０１４８】
さらに、本実施形態に係る画像形成装置１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成することもできる。加えて、本実施形態にかかる画像形成装置１で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成することもできる。
【０１４９】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、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本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１５０】
１  画像形成装置
１１  商用電源
１２  蓄電装置
１３  画像形成装置本体
１４  切替装置（第１の切替手段）
１６  直流電源バッテリ
１７  インバータ装置
２０  出力コンデンサ
２０ａ  コンデンサ（１）
２０ｂ  コンデンサ（２）
２０ｃ  切替回路（第２の切替手段）
２１ｂ  基準正弦波
２２  電源装置
２４  負荷
２５  制御部（周波数変更手段）
３０  定着ヒータ
３８  ゼロクロス検知部（検知手段）
３９  ゼロクロス信号
４０  ゼロクロス要／不要判断部（判断手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５１】
【特許文献１】特開２００１−２５３１５２号公報
【図１】
2018007319.tif 000003
【図２】
2018007319.tif 000004
【図３Ａ】
2018007319.tif 000005
【図３Ｂ】
2018007319.tif 000006
【図４】
2018007319.tif 000007
【図５】
2018007319.tif 000008
【図６】
2018007319.tif 000009
【図７】
2018007319.tif 000010
【図８】
2018007319.tif 000011
【図９】
2018007319.tif 000012
【図１０】
2018007319.tif 000013
【図１１】
2018007319.tif 000014
【図１２】
2018007319.tif 000015
【図１３】
2018007319.tif 000016
【図１４】
2018007319.tif 000017
【図１５】
2018007319.tif 000018
【図１６】
2018007319.tif 000019
【図１７】
2018007319.tif 000020
【図１８】
2018007319.tif 000021
【図１９】
2018007319.tif 000022
【図２０】
2018007319.tif 000023
【図２１】
2018007319.tif 000024
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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