(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の負荷に電力を供給する電源装置において、
充放電可能な蓄電手段と、
前記蓄電手段の出力または商用電源の出力に基づいて定電圧を生成する定電圧生成手段と、
前記商用電源から出力された電圧を前記定電圧生成手段に入力可能とする、前記商用電源と前記定電圧生成手段との接続を開閉する第１開閉手段と、
前記蓄電手段から出力された電圧を前記定電圧生成手段に入力可能とする、前記蓄電手段と前記定電圧生成手段との接続を開閉する第２開閉手段と、
前記定電圧生成手段から出力された電圧を前記蓄電手段に入力可能とする、前記定電圧生成手段と前記蓄電手段との接続を開閉する第３開閉手段と、
前記定電圧生成手段から出力された電圧を前記負荷に入力可能とする、前記定電圧生成手段と前記負荷との接続を開閉する第４開閉手段と、
前記第１開閉手段、前記第２開閉手段、前記第３開閉手段および前記第４開閉手段のうちの少なくとも一つの開放または閉鎖を制御する制御信号を外部から受信する制御信号受信手段と、
前記制御信号受信手段によって受信された前記制御信号に基づいて、前記第４開閉手段を閉鎖することにより、前記定電圧生成手段によって生成された定電圧を前記負荷に供給するように制御する供電制御手段と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記蓄電手段から出力された電圧を上げる昇圧手段、をさらに備え、
前記供電制御手段は、さらに前記制御信号受信手段によって受信された前記制御信号に基づいて前記第１開閉手段を開放し、前記第３開閉手段を開放し、第２開閉手段を閉鎖することにより、前記蓄電手段から出力された電圧を前記昇圧手段によって昇圧し、昇圧された電圧を前記定電圧生成手段に供給すること、を特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記蓄電手段の充電電圧を検出する充電電圧検出手段、をさらに備え、
前記定電圧生成手段は、さらに前記充電電圧検出手段によって検出された電圧に基づいて前記蓄電手段を充電すること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記定電圧生成手段から出力される電圧を検出する出力電圧検出手段、をさらに備え、
前記定電圧生成手段は、さらに前記出力電圧検出手段によって検出された電圧に基づいて定電圧を生成すること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電源装置。
【請求項５】
前記蓄電手段の充電電流を検出する充電電流検出手段、をさらに備え、
前記定電圧生成手段は、さらに前記充電電流検出手段によって検出された電流に基づいて前記蓄電手段を充電すること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の電源装置。
【請求項６】
前記蓄電手段は、直列に接続された電気二重層コンデンサであり、
前記二重層コンデンサ個々の満充電を検出する単セル満充電検出回路と、
全ての電気二重層コンデンサの満充電を検出する全セル満充電検出回路と、をさらに備え、
前記単セル満充電検出回路出力または前記全セル満充電検出回路出力に基づいて充電動作を行うこと、を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の電源装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の電源装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記電源装置が備える前記第３開閉手段、前記第１開閉手段、前記第２開閉手段および前記第４開閉手段のうちの少なくとも一つを制御する制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記制御信号生成手段によって生成された前記制御信号を前記電源装置に送信する制御信号送信手段、をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記電源装置が備える前記充電電圧検出手段によって検出された充電電圧を受信する受信手段と、
前記制御信号生成手段は、さらに前記受信手段によって受信された前記充電電圧に基づいて前記第１開閉手段を閉鎖し、前記第２開閉手段を開放する制御信号を生成すること、を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御信号生成手段は、さらに前記受信手段によって受信された前記充電電圧に基づいて前記第１開閉手段を開放し、前記第２開閉手段を閉鎖する制御信号を生成すること、を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御信号生成手段は、さらに前記受信手段によって受信された前記充電電圧に基づいて前記第４開閉手段を開放し、前記第３開閉手段を閉鎖する制御信号を生成すること、を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御信号生成手段は、さらに前記電源装置が備える前記蓄電手段に充電動作を行うよう制御する制御信号を生成すること、を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱して前記トナー画像の定着を行う定着手段と、
前記定着手段の加熱部の温度を検出する温度検出手段と、
前記制御信号生成手段は、さらに前記温度検出手段によって検出された前記温度に基づいて、前記制御信号を生成すること、を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御信号生成手段は、さらに前記温度検出手段によって検出された前記温度が予め設定された温度より低い場合に、前記第２開閉手段を閉鎖し、前記第４開閉手段を閉鎖する制御信号を生成すること、を特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御信号生成手段は、さらに前記画像形成動作以外の場合は、前記第１開閉手段を閉鎖し、前記第２開閉手段を開放し、前記第３開閉手段を閉鎖し、前記第４開閉手段を開放する制御信号を生成すること、を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び電源装置に関するものであり、特に蓄電手段を含む電力の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保全活動が高まり、画像形成装置も省エネ化が求められている。トナー画像が形成された紙、フィルムなどの被加熱体を加圧及び加熱するヒートローラ方式の定着装置を有した画像形成装置は、特に多くの電力を必要とする。
【０００３】
画像形成速度が高速である画像形成装置では、画像形成動作時に加熱部の定着ローラの温度落ち込みを防止するため熱容量が大きい定着ローラを採用する場合がある。このような場合、定着ローラが使用可能温度に上昇するまで、数分の長い立上り時間が必要であるため、コピー待ちの時間が長くなってしまう。また、定着ローラの昇温時間を短くするために、熱容量を少なくした定着ローラが採用される場合がある。このような場合は、画像形成動作時に定着ローラの温度落ち込みが発生してしまう。これらの問題は、２００Ｖ電源を使用し、ハロゲンヒータなどの発熱部材の電力容量を大きくしたり、通電電流を大きくしたりすることによって、定着ローラの温度を早く立上ることができれば解決できる。しかし、日本国内の一般的なオフィスの商用電源は、１００Ｖ、１５Ａが一般的であり、２００Ｖに対応させるには、設置場所の電源関連に特別な工事を施す必要があり一般的な解決方法とはいえない。
【０００４】
また、待機時における定着装置の消費電力の低減方法としては、待機時に定着ローラの温度を定着温度よりやや低い一定の温度に保ち、使用時に直ちに使用可能温度まで立上げることによって、使用者の定着ローラの昇温を待つ時間を短縮することが一般的である。この場合、定着装置を使用していないときにもある程度の電力を供給して余分なエネルギを消費しているという問題があった。なお、この待機時の消費エネルギは、機器の消費エネルギの約７割から８割となるといわれている。
【０００５】
このような問題を解決するものとして、商用電源で駆動する定着ヒータと別に補助ヒータを設け、この補助ヒータに大容量コンデンサに蓄電した電力を供給することにより、定着ヒータに大きな電力を投入し、定着装置の立上り時間を短くし、かつ定着装置の温度変化を小さくする技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、スイッチング電源回路の出力を入力とした充電回路によって蓄電器に充電し、この出力を定電圧制御回路によって安定化し、例えば定着装置を昇温する等を行う負荷に供給する技術が開示されている（特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２９７５２６号公報
【特許文献２】特開２００５−２２１６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、複数のヒータに対応した温度検出部及び温度検出部が検出した温度検出結果に従って複数のヒータを制御する制御部が必要になり、定着装置の構成が複雑になってしまう。
【０００９】
また、上記特許文献２に記載された技術では、１つの回路で安定化した出力を再度他の回路で安定化する構成の電源供給方式を採用しているため、画像形成装置の構成を複雑にするとともに、コストが増大してしまう。また、画像形成装置が画像形成動作を行っていない時、すなわち大電力の供給が必要でない時に、数秒から数十秒しかかからない充電を行うために、専用の充電回路を設けることもまたコストが増大してしまう要因となり、望ましくない。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、日本国内の一般的なオフィスで使用されている商用電源を用いて、定着装置等の画像形成動作を行う負荷の立上り時間を短縮することができるとともに、画像形成装置の電源供給部の構成を簡易にでき、画像形成装置の製造コストの低減を図ることができる画像形成装置及び電源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、外部の負荷に電力を供給する電源装置において、充放電可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の出力または商用電源の出力に基づいて定電圧を生成する定電圧生成手段と、前記商用電源から出力された電圧を前記定電圧生成手段に入力可能とする、前記商用電源と前記定電圧生成手段との接続を開閉する第１開閉手段と、前記蓄電手段から出力された電圧を前記定電圧生成手段に入力可能とする、前記蓄電手段と前記定電圧生成手段との接続を開閉する第２開閉手段と、前記定電圧生成手段から出力された電圧を前記蓄電手段に入力可能とする、前記定電圧生成手段と前記蓄電手段との接続を開閉する第３開閉手段と、前記定電圧生成手段から出力された電圧を前記負荷に入力可能とする、前記定電圧生成手段と前記負荷との接続を開閉する第４開閉手段と、前記第１開閉手段、前記第２開閉手段、前記第３開閉手段および前記第４開閉手段のうちの少なくとも一つの開放または閉鎖を制御する制御信号を外部から受信する制御信号受信手段と、前記制御信号受信手段によって受信された前記制御信号に基づいて、前記第４開閉手段を閉鎖することにより、前記定電圧生成手段によって生成された定電圧を前記負荷に供給するように制御する供電制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の電源装置において、前記蓄電手段から出力された電圧を上げる昇圧手段、をさらに備え、前記供電制御手段は、さらに前記制御信号受信手段によって受信された前記制御信号に基づいて前記第１開閉手段を開放し、前記第３開閉手段を開放し、第２開閉手段を閉鎖することにより、前記蓄電手段から出力された電圧を前記昇圧手段によって昇圧し、昇圧された電圧を前記定電圧生成手段に供給すること、を特徴とする。
【００２８】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１または請求項２に記載の電源装置において、前記蓄電手段の充電電圧を検出する充電電圧検出手段、をさらに備え、前記定電圧生成手段は、さらに前記充電電圧検出手段によって検出された電圧に基づいて前記蓄電手段を充電すること、を特徴とする。
【００２９】
また、請求項４にかかる発明は、請求項１〜３のいずれか一つに記載の電源装置において、前記定電圧生成手段から出力される電圧を検出する出力電圧検出手段、をさらに備え、前記定電圧生成手段は、さらに前記出力電圧検出手段によって検出された電圧に基づいて定電圧を生成すること、を特徴とする。
【００３０】
また、請求項５にかかる発明は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の電源装置において、前記蓄電手段の充電電流を検出する充電電流検出手段、をさらに備え、前記定電圧生成手段は、さらに前記充電電流検出手段によって検出された電流に基づいて前記蓄電手段を充電すること、を特徴とする。
【００３１】
また、請求項６にかかる発明は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の電源装置において、前記蓄電手段は、直列に接続された電気二重層コンデンサであり、前記二重層コンデンサ個々の満充電を検出する単セル満充電検出回路と、全ての電気二重層コンデンサの満充電を検出する全セル満充電検出回路と、をさらに備え、前記単セル満充電検出回路出力または前記全セル満充電検出回路出力に基づいて充電動作を行うこと、を特徴とする。
【００３２】
また、請求項７にかかる発明は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の電源装置を備えたことを特徴とする。
【００３３】
また、請求項８にかかる発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、前記電源装置が備える前記第３開閉手段、前記第１開閉手段、前記第２開閉手段および前記第４開閉手段のうちの少なくとも一つを制御する制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記制御信号生成手段によって生成された前記制御信号を前記電源装置に送信する制御信号送信手段、をさらに備えたことを特徴とする。
【００３４】
また、請求項９にかかる発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記電源装置が備える前記充電電圧検出手段によって検出された充電電圧を受信する受信手段と、前記制御信号生成手段は、さらに前記受信手段によって受信された前記充電電圧に基づいて前記第１開閉手段を閉鎖し、前記第２開閉手段を開放する制御信号を生成すること、を特徴とする。
【００３５】
また、請求項１０にかかる発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記制御信号生成手段は、さらに前記受信手段によって受信された前記充電電圧に基づいて前記第１開閉手段を開放し、前記第２開閉手段を閉鎖する制御信号を生成すること、を特徴とする。
【００３６】
また、請求項１１にかかる発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記制御信号生成手段は、さらに前記受信手段によって受信された前記充電電圧に基づいて前記第４開閉手段を開放し、前記第３開閉手段を閉鎖する制御信号を生成すること、を特徴とする。
【００３７】
また、請求項１２にかかる発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記制御信号生成手段は、さらに前記電源装置が備える前記蓄電手段に充電動作を行うよう制御する制御信号を生成すること、を特徴とする。
【００３８】
また、請求項１３にかかる発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、トナー画像が形成された媒体を加圧及び加熱して前記トナー画像の定着を行う定着手段と、前記定着手段の加熱部の温度を検出する温度検出手段と、前記制御信号生成手段は、さらに前記温度検出手段によって検出された前記温度に基づいて、前記制御信号を生成すること、を特徴とする。
【００３９】
また、請求項１４にかかる発明は、請求項１３に記載の画像形成装置において、前記制御信号生成手段は、さらに前記温度検出手段によって検出された前記温度が予め設定された温度より低い場合に、前記第２開閉手段を閉鎖し、前記第４開閉手段を閉鎖する制御信号を生成すること、を特徴とする。
【００４０】
また、請求項１５にかかる発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記制御信号生成手段は、さらに前記画像形成動作以外の場合は、前記第１開閉手段を閉鎖し、前記第２開閉手段を開放し、前記第３開閉手段を閉鎖し、前記第４開閉手段を開放する制御信号を生成すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、定電圧生成手段によって、蓄電手段の出力または商用電源の出力に基づいて定電圧を生成し、供電制御手段によって、定電圧生成手段によって生成された定電圧を、画像形成動作を行う負荷に供給することにより、商用電源によって充電される蓄電手段から電圧を負荷に供給することができるため、日本国内の一般的なオフィスで使用されている商用電源に用いて、画像形成動作を行う負荷の立上り時間を短縮することができるという効果を奏する。また、蓄電手段から出力された電圧または商用電源から出力された電圧のいずれであっても、１つの定電圧生成手段によって定電圧を生成することができるため、電源供給部を含んだ画像形成装置の構成を簡易にできるという効果を奏する。さらに、画像形成装置の構成を簡易にすることができるため、画像形成装置の製造コストの低減を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる画像形成装置及び電源装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【００４３】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。第１の実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン電源部は、蓄電部から出力され、昇圧された電圧または商用電源から出力された電圧が定電圧回路に入力され、定電圧化され、負荷に供給されるものである。また、定電圧回路によって蓄電部が充電されるものである。
【００４４】
まず、本発明が適用される画像形成装置の一例としてのプリンタのエンジン電源部の構成例について、図１〜図３を用いて説明する。本実施の形態では、画像形成装置としてプリンタを例にとって説明する。なお、プリンタ以外の複写機、ファクシミリ装置、及び複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を組み合わせた複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripherals）などの画像形成装置に本発明を適用することができ、何らかの負荷部に電力を供給する電源装置に本発明を適用することができる。
【００４５】
図１は、第１の実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部の回路構成を示す回路図である。図２は、第１の実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。図３は、定電圧生成回路及び充電制御回路の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。
【００４６】
本実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部１００は、フィルタ１と、全波整流回路２と、定電圧生成回路及び充電制御回路７９（以下、定電圧／定電流生成回路７９という）と、蓄電部９（以下、キャパシタバンク９という）と、充電電圧検出回路１６と、充電電流検出回路１２と、昇圧回路８０と、昇圧電圧検出回路８２と、画像形成装置制御回路１０（以下、エンジン制御回路１０）と、電圧検出回路４９と、負荷２０と、ＡＣ定着ヒータ２９、３０と、加熱部温度検出回路３３、３４と、ＡＣ定着ヒータ制御回路３９と、第１開閉回路８３と、第２開閉回路８４と、第３開閉回路８５と、第４開閉回路８１と、を備えている。
【００４７】
商用電源は、主電源スイッチ３（図２参照）を介してフィルタ１に入力され、フィルタ１の出力は全波整流回路２に接続され、全波整流される。全波整流された出力は、平滑コンデンサＣ２に接続され、平滑コンデンサＣ２によってリップル成分等は除去される。
【００４８】
全波整流回路２の直流出力は、第１開閉回路８３、すなわちＦＥＴ（Field Effect Transistor）８３ａのソース側に接続され、第１開閉回路８３の出力、すなわちＦＥＴ８３ａのドレイン側は、定電圧／定電流生成回路７９の入力に接続される。定電圧／定電流生成回路７９の出力は、第４開閉回路８１を介して搬送モータ等のパワー系の負荷２０及び後処理装置２２（図２参照）に接続されている。
【００４９】
また、定電圧／定電流生成回路７９の出力は、第３開閉回路８５を介してキャパシタバンク９に供給される。定電圧／定電流生成回路７９によってキャパシタバンク９に充電された充電電圧は、昇圧回路８０に入力される。昇圧回路８０によって昇圧された電圧は、第２開閉回路８４、すなわちＦＥＴ８４ａのソース側に接続され、第２開閉回路８４の出力、すなわちＦＥＴ８４ａのドレイン側は、定電圧／定電流生成回路７９の入力に接続される。
【００５０】
定電圧／定電流生成回路７９は、エンジン制御回路１０のＣＰＵ１０ａから受取ったＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）に従って負荷２０に供給する定電圧を生成するものである。また、定電圧／定電流生成回路７９は、キャパシタバンク９に対して定電流充電または定電力充電を行うものである。このように、一つの回路で定電圧の生成と蓄電手段に対して充電をすることができるため、回路構成を簡素化することができ、画像形成装置を安価に製造することができる。
【００５１】
次に、図３を用いて、定電圧／定電流生成回路７９のより詳細な構成及び動作を説明する。定電圧／定電流生成回路７９において、高周波トランス７９ｂの一次コイル７９ｃは第１開閉回路８３の出力、すなわちＦＥＴ８３ａのドレイン側に接続されている。一次コイル７９ｃには、直列にスイッチング手段としてＦＥＴ７９ａが接続されている。ＦＥＴ７９ａで構成されるスイッチング回路は、スイッチング・レギュレータＩＣ７９ｍから出力されるＰＷＭ信号によって、スイッチング動作を行う。
【００５２】
スイッチング・レギュレータＩＣ７９ｍから出力されるＰＷＭ信号によって、ＦＥＴ７９ａがスイッチング（ＯＮ、ＯＦＦ動作）されると、一次コイル７９ｃにスイッチング電流が流れる。一次コイル７９ｃにスイッチング電流が流れることによって、トランス７９ｂの二次コイル７９ｄにスイッチ電圧が誘起される。スイッチング・レギュレータＩＣ７９ｍは、スイッチング周波数の導通期間を変えることによって、出力電圧の制御を行うことができる。
【００５３】
高周波トランス７９ｂの二次コイル７９ｄには、整流回路７９ｅとしてダイオードＤ４、Ｄ５が接続されている。スイッチング電圧は、整流回路７９ｅで整流され、チュークコイル７９ｆ及びコンデンサＣ２により平滑され、直流出力に変換される。直流出力は、第３開閉回路８５（ＦＥＴ８５ａ）及びダイオードＤ６を介してキャパシタバンク９に供給され、キャパシタバンク９の個々のキャパシタセルは充電される。
【００５４】
キャパシタバンク９の端子間電圧は、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３により構成される充電電圧検出回路１６により検出され、定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉに入力される。キャパシタバンク９に流れる充電電流は、抵抗Ｒ１の端子間電圧として検出する充電電流検出回路１２によって検出され、定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉに入力される。なお、定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉの詳細な動作の説明は後述する。
【００５５】
スイッチング・レギュレータＩＣ７９ｍは、全波整流回路２の直流出力を抵抗、コンデンサＣ５及びツェナーダイオードＺＤ１から構成される回路から電力を供給される。スイッチング・レギュレータＩＣ７９ｍは、電力供給によって動作を開始し、補助巻線７９ｚとダイオードＤ７とで構成される補助電源によって動作を行う。ＰＷＭ信号となる周波数は、抵抗とコンデンサとで構成される回路７９ｌの抵抗値とコンデンサの容量で決定される。
【００５６】
スイッチング・レギュレータＩＣ７９ｍは、入力電圧７９ｘに応じパルス幅を変調させるための電圧―パルス幅変換回路を備えている。スイッチング・レギュレータＩＣ７９ｍは、入力電圧７９ｘに応じパルス幅を変化させる。パルス幅を変化させたＰＷＭ信号は、ＦＥＴ７９ａのゲートに入力されることによって、高周波トランス７９ｂの一次コイル７９ｃをスイッチングする。これにより、定電圧／定電流生成回路７９は、出力電圧の異なる電圧を発生させることができる。
【００５７】
次に、電圧検出回路４９がＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧（二次側の出力電圧）を検出し、所定の定電圧を生成する動作を説明する。ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧は、電圧検出回路４９のシャント式レギュレータＩＣ１によって検出され、フォトカプラＰＣ１によってフィードバック電圧検出回路７９ｋにフィードバックされる。このフィードバック電圧によって、ＰＷＭ信号のパルス幅が制御される。このように、一定電圧の定電圧を連続して生成することができるため、安定した定電圧の供給を行うことができる。
【００５８】
次に、上述した定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉの動作を詳細に説明する。定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉは、エンジン制御回路１０から送出された充電動作指示信号を受けると、充電電流検出回路１２の抵抗Ｒ１を用いて、充電電流を端子間電圧として検出する。定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉは、端子間電圧と予め設定された充電電流との比較を行い、この比較結果を電圧電流変換回路７９ｊに出力する。電圧電流変換回路７９ｊは、トランジスタのエミッタに接続されたフォトカプラＰＣ２からフィードバック電圧検出回路７９ｋに電圧をフィードバックする。フィードバック電圧検出回路７９ｋがこのフィードバック電圧によってＰＷＭ信号の幅を制御することによって、定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉは定電流充電を行うことができる。
【００５９】
また、定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉは、予め定められた充電電圧を充電電圧検出回路１６の抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３によって検出すると、定電力充電モードに切り替る。定電力充電の電圧は、“抵抗Ｒ１による充電電流×抵抗Ｒ２と抵抗３によって検出される充電電圧”の計算式に従って生成される。この乗算回路は、アナログ乗算回路を使用してもよいし、ＣＰＵによる演算で行ってもよい。定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉは、定電力充電するための電圧を電圧電流変換回路７９ｊに出力する。電圧電流変換回路７９ｊを構成するトランジスタのエミッタに接続されたフォトカプラＰＣ２が、フィードバック電圧検出回路７９ｋに電圧をフィードバックすることによって、定電力充電が行われる。このように、充電電圧を監視することができるため、蓄電手段への過充電を防止することができ、蓄電手段の寿命を延ばすことができる。また、蓄電手段の蓄電量によって蓄電手段への充電を制御できるため、無駄な充電を停止することができる。
【００６０】
定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉは、キャパシタバンク９に組み込まれた充電電流バイパス回路１７ａの何れかのバイパス回路の単セル満充電信号５が入力されると、再び予め設定された充電電流による充電を行うために、抵抗Ｒ１によって充電電流を検出する。定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉは、検出された充電電流と予め設定された充電電流との比較を行い、この結果を電圧電流変換回路７９ｊに出力する。
【００６１】
定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉは、充電電流バイパス回路１７ａがすべて動作したことを示す満充電信号６を入力されると、充電動作を停止する。なお、定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉは、キャパシタバンク９が充電されてない状態である場合は、大きな突入電流がキャパシタバンク９に流れることを防止するために、充電電圧を低くし、徐々に充電電圧を高くするような電圧を出力してもよい。
【００６２】
次に、定電圧／定電流生成回路７９が負荷２０に定電圧を供給する場合と、キャパシタバンク９に定電流充電または定電力充電する場合の説明を行う。定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉは、ＣＰＵ１０ａから充電許可信号が出力されていない時は電圧電流変換回路７９ｊに電圧は出力しない。従って、フォトカプラＰＣ２により、フィードバック電圧検出回路７９ｋに電圧はフィードバックされない。
【００６３】
定電圧／定電流生成回路７９がキャパシタバンク９に定電流充電または定電力充電する場合、エンジン制御回路１０のＣＰＵ１０ａは充電許可信号を電圧電流変換回路７９ｊに出力する。ＣＰＵ１０ａは、フォトカプラＰＣ１によるフィードバック電圧検出回路７９ｋへのフィードバックを停止するために、フォトカプラＰＣ１への通電を遮断する信号をトランジスタ４９ａに出力する。ＣＰＵ１０ａは、定電流または定電力充電電圧発生回路７９ｉに充電許可信号を送信していない時は、トランジスタ４９ａをＯＦＦにする信号を出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧は、電圧検出回路４９のシャント式レギュレータＩＣ１により検出され、フォトカプラＰＣ１によってフィードバック電圧検出回路７９ｋにフィードバックされ、定電圧が生成される。
【００６４】
昇圧回路８０は、昇圧電圧制御回路８０ａと、昇圧チョッパ回路８０ｅとを備えている。昇圧電圧制御回路８０ａは、三角波発生回路を有し、予め設定された電圧と昇圧電圧検出回路の電圧との比較を行い、ＰＷＭ信号を発生させ、出力する。例えば、昇圧電圧検出回路８２の電圧が高い時には低い電圧を生成し、昇圧電圧検出回路の電圧が低い時には高い電圧を生成するようにし、この三角波発生回路のスレシュ電圧を変えてＰＷＭ信号を発生させ、出力する。このように、平滑化された商用電源と同等の電圧を負荷に供給することができるため、蓄電手段からの電圧で画像形成を行うことができる。
【００６５】
出力されたＰＷＭ信号は、昇圧チョッパ回路８０ｅのＦＥＴ８０ｂのゲートに入力される。昇圧チョッパ回路８０ｅは、入力側に設けた昇圧チョークコイル８０ｃ、ＦＥＴ８０ｂを設けたスイッチング回路、昇圧整流ダイオード８０ｄ、及び出力側に設けた平滑コンデンサ８０ｆから構成される。昇圧された出力は、第２開閉回路のＦＥＴ８４ａのソース側に接続される。
【００６６】
昇圧電圧制御回路８０ａから出力されるＰＷＭ信号によって、ＦＥＴ８０ｂがＯＮにされると、昇圧チョークコイル８０ｃに電流が流れエネルギが蓄積される。続いてＦＥＴ８０ｂがＯＦＦにされると、ＯＮ期間に昇圧チョークコイル８０ｃに蓄積したエネルギを入力電圧に重畳して出力する。この電流が昇圧整流ダイオード８０ｄを通して、平滑用コンデンサ８０ｆに貯えられる。この動作が繰り返され昇圧が行われる。この昇圧され、平滑された電圧が、第２開閉回路８４に接続される。
【００６７】
キャパシタバンク９の蓄電力が放電され蓄電圧が低下した場合であっても、予め設定された電圧と昇圧電圧検出回路８２の電圧との比較をし、ＰＷＭ信号のデューティ、すなわちＯＮ区間とＯＦＦ区間の割合を変えることにより、昇圧された電圧を一定電圧とすることができる。
【００６８】
なお、本実施の形態における昇圧は、昇圧チョッパ回路８０ｅを使用したが、高周波トランスの一次側をスイッチングし、２次側に誘起する電圧を整流してＤＣ化する回路を使用してもよい。
【００６９】
エンジン制御部１０は、定電圧／定電流生成回路７９に対してＰＷＭ信号を出力することによって定電圧の生成を制御するものである。また、エンジン制御部１０は、第１〜第４開閉回路に対して開放信号または閉鎖信号を出力することによって、電力の供給を制御するものである。エンジン制御部１０は、本発明にかかる供電制御手段を構成する。
【００７０】
エンジン制御部１０は、ＣＰＵ１０ａに接続されたシリアルコントローラ（ＳＣＩ）１０ｄ、入出力ポート１０ｃ、Ａ／Ｄコンバータ１０ｂ及びＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、割り込み制御回路（ＩＮＴ）等で構成されている。
【００７１】
ＣＰＵ１０ａのＡ／Ｄポート１０ｂには、定着装置の定着ローラの表面温度（定着温度）を検出する温度検出回路３３、３４が接続されている。温度検出回路３３は、ＡＣヒータ用サーミスタ３３ａと直列に接続された抵抗Ｒ１１とで構成され、ＡＣ定着ヒータ２９に対応する測定領域の温度を検出する回路である。また、温度検出回路３４は、ＡＣヒータ用サーミスタ３４ａと直列に接続された抵抗Ｒ１２とで構成され、ＡＣ定着ヒータ３０に対応する測定領域の温度を検出する回路である。
【００７２】
入出力ポート１０ｃには、後述する開閉回路の開閉動作を行うバッファ回路、温度検出回路３３、温度検出回路３４の温度検出結果によってＡＣ定着ヒータ２９、３０に電力を供給するＡＣヒータ制御回路３９、画像形成動作を行うために必要なモータ、ソレノイド、クラッチ等の負荷２０、２１、画像形成動作を行うために必要なセンサ、スイッチ回路１５等が接続されている。
【００７３】
なお、負荷２０は、搬送モータ、現像モータ等の大きな電力を必要とするパワー系の負荷である。負荷２１は、別電源から供給される負荷で、常時電源供給が必要な表示用ＬＥＤ、パルスモータの回転を保持する必要がある負荷である。勿論、充電時も負荷に電力を供給することが可能な回路構成の場合は、別電源から供給する必要はない。
【００７４】
ＣＰＵ１０ａは、定電圧／定電流生成回路７９とシリアルコントローラ（ＳＣＩ）１０ｄを介して信号の送受信を行ない、ＣＰＵ１０ａは放電中ではない時、待機中、または省エネモード時等に、定電圧／定電流生成回路７９に充電許可信号を送信する。ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク９の端子間電圧を充電電圧検出回路１６によって検出し、キャパシタバンク９の電力使用が可能か否かを判断する。
【００７５】
ＡＣ定着ヒータ制御回路３９は、定着ヒータ２９、３０の電力供給の制御を行うものである。ＣＰＵ１０ａは、温度検出回路３３、３４が予め設定された温度以下の温度を検出すると、フォトトライアックドライブ回路３５、３６にフォトトライアックをＯＮにする信号をポート１及びポート３より出力する。これにより、定着ヒータ２９、３０に電力が供給される。
【００７６】
温度検出回路３３、３４は予め設定された温度以上の温度を検出すると、フォトトライアックドライブ回路３５、３６にフォトトライアックをＯＦＦにする信号をポート１及びポート３から出力する。これにより、定着ヒータ２９、３０への電力供給は停止される。
【００７７】
次に第１開閉回路８３、第２開閉回路８４、第３開閉回路８５及び第４開閉回路８１の動作を説明する。第１開閉回路８３は、商用電源と定電圧／定電流生成回路７９との接続を開閉するものである。第２開閉回路８４は、キャパシタバンク９と定電圧／定電流生成回路７９との接続を開閉するものである。第３開閉回路８５は、定電圧／定電流生成回路７９とキャパシタバンク９との接続を開閉するものである。第４開閉回路８１は、定電圧／定電流生成回路７９と負荷２０、２１、２２との接続を開閉するものである。本実施の形態にかかる第１開閉回路〜第４開閉回路は、ＦＥＴで構成される。勿論、リレー、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等を使用した開閉回路を用いてもよい。
【００７８】
ＣＰＵ１０ａは、ポート１０ｃからの信号によってＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。ポート１０ｃからＦＥＴに対してＯＮにする信号を出力されると開閉回路は閉じられ、ＯＦＦにする信号を出力されると開閉回路は開放される。
【００７９】
ＣＰＵ１０ａは、待機時または省エネモード時等の電力を必要としない時キャパシタバンク９に充電するために、ＦＥＴに対する信号を出力する。具体的には、ＣＰＵ１０ａは、ＦＥＴ８３ａをＯＮにする信号をポート５から出力する。ＣＰＵ１０ａは、ポート６からＦＥＴ８５ａをＯＮにする信号、またはポート７からＦＥＴ８１ａをＯＦＦにする信号を出力する。さらに、ＣＰＵ１０ａは、ＦＥＴ８４ａをＯＦＦにする信号をポート４から出力する。なお、ＦＥＴ８１ａをＯＮにした場合には、負荷側にも電源が供給される。
【００８０】
ＣＰＵ１０ａは、商用電源のＡＣ電力定格を超えるような場合、画像形成装置のＤＣ電力が不足する場合、または画像形成装置側の急激な負荷変動によってフリッカーが発生するような場合は、キャパシタバンク９の蓄電力を使用するためＦＥＴに対する信号を出力する。具体的には、ＣＰＵ１０ａは、ＦＥＴ８５ａをＯＦＦにする信号をポート６から出力する。ＣＰＵ１０ａは、ポート５からＦＥＴ８３ａをＯＦＦにする信号を出力し、ＦＥＴ８４ａをＯＮにする信号をポート４から出力する。さらに、ＣＰＵ１０ａは、ポート７からＦＥＴ８１ａをＯＮにする信号を出力する。この動作により、ＡＣ電力の使用量を増したり、ＤＣ負荷への電力供給量を増加させたりすることができる。
【００８１】
また、ＣＰＵ１０ａは、充電または放電以外の通常時は放電を停止するため、ＦＥＴに対する信号を出力する。具体的には、ＣＰＵ１０ａは、ＦＥＴ８５ａをＯＦＦにする信号をポート６から出力し、ＦＥＴ８３ａをＯＮにする信号をポート５から出力する。ＣＰＵ１０ａは、ポート４からＦＥＴ８４ａをＯＦＦにする信号を出力し、ＦＥＴ８１ａをＯＮにする信号をポート７から出力する。これにより、商用電源は定電圧／定電流生成回路７９に接続され、その出力が負荷２０に供給される。
【００８２】
ＣＰＵ１０ａは、画像形成動作が終了後、一定時間が経過すると省エネモードに入るため、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に一部の電源出力停止信号をポート２から出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、省エネ解除ＳＷ２４（圧版開放ＳＷ、ＡＤＦの原稿検知ＳＷ等）によって省エネモードが解除され、通常の動作に復帰する。
【００８３】
次に、エンジン制御部１０のＲＯＭに格納されている電力使用テーブル１および電力使用テーブルについて説明する。電力使用テーブル１は、商用電源からの供給電力では賄えない画像形成動作と、その処理を行うために必要な蓄電力使用時間を規定する。図４は、電力使用テーブル１のデータ構成の一例を示す説明図である。電力使用テーブル１は、通常の供給電力以上の電力を必要とする画像形成動作と、蓄電力使用時間とを対応付けて記憶している。通常の供給電力以上の電力を必要とする画像形成動作とは、例えば商用電源から通常の電力が供給され、複数枚の画像形成動作を行った場合に、定着装置の温度が低下するために連続して画像形成動作を行うことができなくなる用紙のサイズと枚数の組合せなどである。蓄電力使用時間とは、通常の供給電力を超える条件の画像形成処理を行うためにキャパシタバンク９から電力を供給する時間である。電力使用テーブル１を参照することによって、通常の電力で賄いきれない画像形成動作を行う前に、必要な電力をキャパシタバンク９から供給することができ、待ち時間の少ない画像形成動作を実施できる。また、定着温度の低下を防止することができるため、画像形成の品質が向上でき、フリッカーを防止することができる。
【００８４】
電力使用テーブル２は、電力供給が必要な後処理を規定する。図５は、電力使用テーブル２のデータ構成の一例を示す説明図である。電力使用テーブル２は、電力供給が必要な後処理種別を記憶している。電力使用テーブル２を参照することによって、これから実行する後処理に電力供給が必要であるか否かを判断することができ、後処理を行う際に電力を供給することができる。
【００８５】
次に、画像形成装置の全体を制御するコントロール回路８の説明をする。コントロール回路８は、画像形成装置の全体を制御するＣＰＵ８ａと、ＣＰＵ８ａに接続されたシリアルコントローラ（ＳＣＩ）８ｂ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、プリンタで使用する画像展開用のワークメモリ、書き込み画像のイメージデータを一時的に蓄えるフレームメモリ、ＣＰＵ周辺を制御する機能を搭載したＡＳＩＣ及びそのインタフェース回路等で構成されている。
【００８６】
ＣＰＵ８ａは、パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力、使用者にシステムの設定内容状態を表示する表示、入力の制御を行う操作部制御回路２５、及びエンジン制御部１０がシリアルコントローラ（ＳＣＩ）８ｂを介して接続されている。
【００８７】
次に、以上のように構成されている画像形成装置による動作モード制御処理、充電制御処理について説明する。図６−１〜図６−４は、画像形成装置のエンジン制御部１０が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【００８８】
エンジン制御回路１０のＣＰＵ１０ａは、主電源ＯＮまたは省エネモード解除によってＤＣ電源が供給されると、エンジン制御回路１０のＣＰＵ１０ａ、その周辺回路及びメモリ関連の初期設定を行う（ステップＳ６０１）。ＣＰＵ１０ａは、充電電圧検出回路１６の検出結果から充電電圧が設定電圧か否か、すなわち満充電の状態か否かを判断する（ステップＳ６０２）。満充電であると判断した場合は（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ６０３）。これにより、商用電源からの電力供給を停止し、キャパシタバンク９に蓄電された蓄電力を定電圧／定電流生成回路７９に供給することができる。その結果、余った電力が定着装置の加熱部に供給される（ステップＳ６０４）。満充電でないと判断した場合は（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、ステップＳ６０４に進む。
【００８９】
次に、ＣＰＵ１０ａは、充電電圧検出回路１６の検出結果から充電電圧が予め設定された電圧以上か否かを判断する（ステップＳ６０５）。予め設定された電圧以上であると判断した場合は（ステップＳ６０５：Ｙｅｓ）、蓄電力が使用できると判断し、加熱部温度が予め設定された温度以上（例として１７５℃）か否かを判断する（ステップＳ６０６）。予め設定された温度に達してないと判断した場合は（ステップＳ６０６：Ｎｏ）、ステップＳ６０４に戻り、引き続き定着ヒータ２９、３０にヒータ定格の最大電力を供給する。
【００９０】
次に、加熱部温度が予め設定された温度以上であると判断した場合は（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）、またはキャパシタバンク９の充電電圧が予め設定された電圧未満であると判断した場合は（ステップＳ６０５：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ６０７）。これにより、商用電源から負荷に電力が供給される。
【００９１】
次に、ＣＰＵ１０ａは定着装置の定着ヒータ２９、３０に予め設定された通常時の電力供給を行う(ステップＳ６０８)。ＣＰＵ１０ａは、加熱部がリロード温度（例えば１８０℃）か否かを判断する（ステップＳ６０８）。リロード温度でないと判断した場合は（ステップＳ６０９：Ｎｏ）、ステップＳ６０８の戻り、定着ヒータ２９、３０に予め設定された通常時の電力供給が継続される。リロード温度であると判断した場合は（ステップＳ６０９：Ｙｅｓ）、待機状態となり、予め設定された通常時の電力供給が継続される（ステップＳ６１０）。
【００９２】
次に、ＣＰＵ１０ａは再度待機状態か否かを判断する（ステップＳ６１１）。待機状態であると判断した場合は（ステップＳ６１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは充電電圧が設定電圧未満か否か、すなわち満充電の状態か否かを判断する（ステップＳ６１２）。設定電圧未満である、すなわち満充電の状態でないと判断した場合は（ステップＳ６１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理３を行う（ステップＳ６１３）。これにより、キャパシタバンク９が充電される。その後ステップＳ６１０に戻る。設定電圧未満でない、すなわち充電電圧が満充電であると判断した場合は（ステップＳ６１２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ６１４）。これにより、商用電源から入力された電力が定電圧／定電流生成回路７９を介して負荷に供給される。ステップＳ６１０に戻る。
【００９３】
ステップＳ６１１において、待機状態でないと判断した場合は（ステップＳ６１１：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａはコピー動作中か否かを判断する（ステップＳ６１５）。コピー動作中であると判断した場合は（ステップＳ６１５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ６１６）。これにより、商用電源から入力された電力が定電圧／定電流生成回路７９を介して負荷に供給される。負荷は、画像形成動作を行い、定着ヒータ２９、３０に通常の電力が供給される（ステップＳ６１７）。
【００９４】
次に、ＣＰＵ１０ａはジョブが終了しているか否かを判断する（ステップＳ６１８）。ジョブが終了していると判断した場合は（ステップＳ６１８：Ｙｅｓ）、後述する省エネモードの処理を実施する。ジョブが終了していないと判断した場合は（ステップＳ６１８：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは電力使用テーブル１から使用電力が通常の電力以上となる現在の用紙サイズに対応するコピー枚数Ｎ及び蓄電力使用時間Ｍを取得する（ステップＳ６１９）。
【００９５】
次に、ＣＰＵ１０ａは現在のコピー枚数がＮか否かを判断する（ステップＳ６２０）。コピー枚数Ｎでないと判断した場合は（ステップＳ６２０：Ｎｏ）、ステップＳ６１７に戻り、画像形成動作が継続される。現在のコピー枚数がＮであると判断した場合は（ステップＳ６２０：Ｙｅｓ）、加熱部の温度が定着画像保証温度よって低下するのを防止するため、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ６２１）。これにより、商用電源からの電力供給が停止される。さらに、キャパシタバンク９に蓄電された蓄電力が定電圧／定電流生成回路７９に供給され、余った電力を定着装置の加熱部に供給することができる。その結果、定着ヒータ２９、３０にヒータ定格の最大電力の供給が可能となる。
【００９６】
ＣＰＵ１０ａは、定着ヒータ２９、３０に最大電力を供給した状態を継続し、コピー動作を継続する（ステップＳ６２２）。なお、定着装置の加熱部の温度の低下は、通紙を開始することによって定着の加圧ローラの熱が用紙に移動したために生じるものである。従って、加圧ローラが暖まれば温度低下は解消される。ＣＰＵ１０ａは、加圧ローラが暖まるまでの時間である蓄電力使用時間Ｍをタイマでカウントとする(ステップＳ６２３)。タイマカウントがＭでないと判断した場合は（ステップＳ６２３：Ｎｏ）、ステップＳ６２２に戻り、蓄電力使用時間Ｍが経過するまで、定着ヒータにヒータ定格の最大電力が供給される。
【００９７】
タイマカウントがＭであると判断した場合は（ステップＳ６２３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ６２４）。これにより、商用電源から入力された電力が負荷に供給される。負荷は、継続して画像形成動作を行い、ＣＰＵ１０ａは定着ヒータに通常の電力を供給する（ステップＳ６２５）。ＣＰＵ１０ａは、１ジョブで排出すべき枚数の用紙を排出したか否かを判断する（ステップＳ６２６）。１ジョブで排出すべき枚数の用紙を排出しないと判断した場合は（ステップＳ６２６：Ｎｏ）、ステップＳ６２５に戻り、画像形成動作を継続する。１ジョブで排出すべき枚数の用紙を排出したと判断した場合は（ステップＳ６２６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは電力使用テーブル２から電力供給が必要な後処理を取得する（ステップＳ６２７）。
【００９８】
次に、ＣＰＵ１０ａは、これから実施する後処理に電力供給が必要であるか否かを判断する（ステップＳ６２８）。後処理に電力供給が必要であると判断した場合は（ステップＳ６２８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ６２９）。これにより、キャパシタバンク９に蓄電された蓄電力が定電圧／定電流生成回路７９に供給され、ＤＣ電源の出力を増加することができる。例えば、後処理としてステープル処理の綴じ動作を行う場合などに電力供給を行う。電力を供給された後処理周辺機は、後処理動作を実施する(ステップＳ６３０)。その後、ステップ６１０に戻る。後処理に電力供給必要が必要でないと判断した場合は（ステップＳ６２８：Ｎｏ）、コピー動作は終了しているので、ステップＳ６１０に戻る。
【００９９】
ステップＳ６１５において、コピー動作中でないと判断した場合は（ステップＳ６１５：Ｎｏ）、またはステップＳ６１８においてジョブが終了したと判断した場合は（ステップＳ６１８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは省エネモード中か否かを判断する（ステップＳ６３１）。省エネモード中でないと判断した場合は（ステップＳ６３１：Ｎｏ）、ステップＳ６１０に戻る。省エネモード中であると判断した場合は（ステップＳ６３１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは充電電圧が設定電圧未満か否か、すなわち満充電状態か否かを判断する（ステップＳ６３２）。充電電圧が設定電圧未満である、すなわち満充電状態でないと判断した場合は（ステップＳ６３２：Ｙｅｓ）、キャパシタバンク９に充電するため、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理３を行い（ステップＳ６３３）、ステップＳ６３１に戻る。充電電圧が設定電圧未満でない、すなわち満充電状態であると判断した場合は（ステップＳ６３２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理４を行い（ステップＳ６３４）、ステップＳ６３１に戻る。
【０１００】
なお、本フローチャートには示さないが、この充電動作が終了すると、画像形成装置制御部も省エネモードに移行する。
【０１０１】
次に、エンジン制御回路１０による開閉回路制御処理１について説明する。図７は、画像形成装置のエンジン制御回路１０が行う開閉回路制御処理１の手順を示すフローチャートである。この処理により、定電圧／定電流生成回路７９はキャパシタバンク９の蓄電力を使用して定電圧出力制御を行う。
【０１０２】
ＣＰＵ１０ａは、電圧検出回路４９を有効にする(ステップＳ７０１)。具体的には、定電圧／定電流生成回路７９が定電圧出力するため、ＣＰＵ１０ａは画像形成制御回路１０の入出力ＩＣ１０ｃのポートから電圧検出回路４９のトランジスタをＯＦＦにする信号を出力する。これにより、電圧検出回路４９が有効になり、定電圧出力制御が行われる。ＣＰＵ１０ａは、第２開閉回路を閉鎖する信号を出力し（ステップＳ７０２）、第４開閉回路を閉鎖する信号を出力する（ステップＳ７０３）。ＣＰＵ１０ａは、第３開閉回路を開放する信号を出力する（ステップＳ７０４）。
【０１０３】
また、第２、第３開閉回路にリレーを使用した場合には、ＣＰＵ１０ａはタイマカウンタで時間Ｎをカウントする（ステップＳ７０５）。次に、ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路を開放する信号を出力する（ステップＳ７０６）。これにより、定着ヒータ２９、３０にヒータ定格の最大電力が供給される。なお、通常動作時は、１００％デューティで供給することはしない。また、定着ヒータ３０を補助ヒータとして、立上げ時または定着温度落ち込みに時のみにキャパシタバンク９から電力を供給するようにしてもよい。
【０１０４】
このように、蓄電手段から電力を供給することができるため、商用電源から供給される電力の不足を補助することができる。また、第１開閉手段を開放する場合は、第２開閉手段を閉鎖した後に第１開閉手段を開放することにより、負荷への電力供給が遮断されることがないため、安定した電力を供給することができる。
【０１０５】
次に、エンジン制御回路１０による開閉回路制御処理２について説明する。図８は、画像形成装置のエンジン制御回路１０が行う開閉回路制御処理２の手順を示すフローチャートである。この処理により、定電圧／定電流生成回路７９は商用電源より負荷に電源が供給される。
【０１０６】
ＣＰＵ１０ａは、電圧検出回路４９を有効にする(ステップＳ８０１)。具体的には、定電圧／定電流生成回路７９が定電圧出力するために、ＣＰＵ１０ａは画像形成制御回路の入出力ＩＣ１０ｃのポートから電圧検出回路４９のトランジスタ４９ａをＯＦＦにする信号を出力する。これにより電圧検出回路４９が有効になり、定電圧出力制御が行われる。ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路を閉鎖する信号を出力し（ステップＳ８０２）、第４開閉回路を閉鎖する信号を出力する（ステップＳ８０３）。ＣＰＵ１０ａは、第３開閉回路を開放する信号を出力する（ステップＳ８０４）。また、第２、第３開閉回路にリレーを使用した場合には、ＣＰＵ１０ａはタイマカウンタで時間Ｎをカウントする（ステップＳ８０５）。次に、ＣＰＵ１０ａは第２開閉回路を開放する信号を出力する（ステップＳ８０６）。
【０１０７】
このように、商用電源から電力が供給される場合には蓄電手段からの電力供給を遮断することができるため、蓄電手段の蓄電力を有効に活用することができる。また、第２開閉手段を開放する場合は、第１開閉手段を閉鎖した後に第２開閉手段を開放することにより、負荷への電力供給が遮断されることがないため、安定した電力を供給することができる。
【０１０８】
次に、エンジン制御部１０による開閉回路制御処理３について説明する。図９は、画像形成装置のエンジン制御部１０が行う開閉回路制御処理３の手順を示すフローチャートである。この処理によってキャパシタバンク９が充電される。
【０１０９】
ＣＰＵ１０ａは、ポートから第１開閉回路を閉鎖する信号を出力し（ステップＳ９０１）、第２開閉回路を開放する信号を出力する（ステップＳ９０２）。ＣＰＵ１０ａは、第３開閉回路を閉鎖する信号を出力し（ステップＳ９０３）、第４開閉回路を開放する信号を出力する（ステップＳ９０４）。ＣＰＵ１０ａは、電圧検出回路４９を無効にする(ステップＳ９０５)。具体的には、定電圧／定電流生成回路７９が充電するために、ＣＰＵ１０ａは画像形成制御回路１０の入出力ＩＣ１０ｃのポートから電圧検出回路４９のトランジスタ４９ａをＯＮにする信号を出力する。ＣＰＵ１０ａは、充電許可信号を定電圧／定電流生成回路７９に送信する（ステップＳ９０６）。これにより、定電流または定電力充電電圧発生回路出力が有効となり充電が行われる。
【０１１０】
このように、負荷に電力が必要でないときに蓄電手段に充電することができるため、電力使用の平準化を行うことができる。また、負荷を選択し、第４開閉回路に閉鎖信号を出力すれば、蓄電手段を充電すると同時に負荷に電力供給をすることができるため、回路構成を簡素化することができ、画像形成装置を安価に製造することができる。また、第２開閉手段を開放する場合は、第１開閉手段を閉鎖した後に第２開閉手段を開放することにより、負荷への電力供給が遮断されることがないため、安定した電力を供給することができる。
【０１１１】
次に、プリンタのエンジン制御回路１０による開閉回路制御処理４について説明する。図１０は、プリンタのエンジン制御回路１０が行う開閉回路制御処理４の手順を示すフローチャートである。
【０１１２】
ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路を開放する信号を出力し（ステップＳ１００１）。第２開閉回路を開放する信号を出力する（ステップＳ１００２）。ＣＰＵ１０ａは、第３開閉回路を開放する信号を出力し（ステップＳ１００３）、第４開閉回路を開放する信号を出力する（ステップＳ１００４）。さらに、ＣＰＵ１０ａはスイッチング・レギュレータＩＣに電力出力停止信号を出力する（ステップＳ１００５）。
【０１１３】
次に、定電圧／定電流生成回路７９による充電処理について説明する。図１１−１、図１１−２は、画像形成装置の定電圧／定電流生成回路７９が行う充電処理手順を示すフローチャートである。この処理によってキャパシタバンク９が充電される。
【０１１４】
定電圧／定電流生成回路７９は、エンジン制御回路１０のＣＰＵ１０ａから充電許可信号が送信されているか否かを判断する（ステップＳ１１０１）。充電許可信号が送信されていないと判断した場合は（ステップＳ１１０１：Ｎｏ）、処理は終了する。充電許可信号が送信されていると判断した場合は（ステップＳ１１０１：Ｙｅｓ）、定電圧／定電流生成回路７９は満時充電に達しているか否かを判断する（ステップＳ１１０２）。具体的には、充電電圧検出回路１６の検出結果から充電電圧を確認し、満充電状態か否かを判断する。充電電圧が満充電に達していると判断した場合は（ステップＳ１１０２：Ｙｅｓ）、充電する必要は無いので、定電圧／定電流生成回路７９は満充電電圧信号をエンジン制御回路１０のＣＰＵ１０ａに送信し（ステップＳ１１０３）、処理は終了する。
【０１１５】
充電電圧が満充電に達していないと判断した場合は（ステップＳ１１０２:Ｎｏ）、充電動作を行うために、定電圧／定電流生成回路７９は充電動作中信号をエンジン制御回路１０のＣＰＵ１０ａに送信する（ステップＳ１１０４）。定電圧／定電流生成回路７９は、充電電圧が予め設定された電圧以下か否かを判断する（ステップＳ１１０５）。充電電圧が予め設定された電圧以下であると判断した場合は（ステップＳ１１０５：Ｙｅｓ）、定電圧／定電流生成回路７９は蓄電部、すなわちキャパシタバンク９の充電電流を検出する（ステップＳ１１０６）。定電圧／定電流生成回路７９は、定電流充電するため検出した充電電流に対応したＰＷＭ信号をＦＥＴ８５ａのゲートに出力する（ステップＳ１１０７）。ステップＳ１１０５に戻り、定電圧／定電流生成回路７９は充電電圧が予め設定された電圧以下か否かを判断する。充電電圧が予め設定された電圧以下であると判断された場合は、上述した充電動作を繰り返す。
【０１１６】
ステップＳ１１０５において、充電電圧が予め設定された電圧以下であると判断した場合、すなわち充電電圧が予め設定された電圧以下でなくなった場合は（ステップＳ１１０５：Ｙｅｓ）、定電圧／定電流生成回路７９は蓄電部、すなわちキャパシタバンク９の充電電流と充電電圧の検出を行う（ステップＳ１１０８）。定電圧／定電流生成回路７９は、定電力充電を行うため、検出した充電電流と充電電圧に対応したＰＷＭ信号をＦＥＴ８５ａのゲートに出力する（ステップＳ１１０９）。次に、定電圧／定電流生成回路７９は、何れかの単セル満充電信号があるか否かを判断する（ステップＳ１１１０）。何れも単セル満充電信号がないと判断した場合には（ステップＳ１１１０：Ｎｏ）、ステップＳ１１０８に戻る。
【０１１７】
何れかの単セル満充電信号があると判断した場合には（ステップＳ１１１０：Ｙｅｓ）、定電圧／定電流生成回路７９は定電流充電を実施する（ステップＳ１１１１）。定電圧／定電流生成回路７９は、全セル満充電信号があるか否かを判断する（ステップＳ１１１２）。全セル満充電信号があると判断した場合は（ステップＳ１１１２：Ｙｅｓ）、定電圧／定電流生成回路７９は充電動作を停止するためにＰＷＭ信号をＦＥＴ８５ａのゲートに出力する（ステップＳ１１１３）。定電圧／定電流生成回路７９は、全セル満充電信号をＣＰＵ１０ａに送信し（ステップＳ１１１４）、処理は終了する。全セル満充電信号がないと判断した場合は（ステップＳ１１１２：Ｎｏ）、ステップＳ１１１１に戻り、定電圧／定電流生成回路７９は定電流充電を行う。
【０１１８】
このように、商用電源で充電されたキャパシタバンク９の出力または商用電源の出力から定電圧／定電流生成回路７９によって定電圧が生成され、生成された定電圧を負荷に供給する構成を採るとともに、定電圧／定電流生成回路７９が従来複数の回路によって実現されていた複数の機能、すなわち蓄電部から出力される電圧から定電圧を生成する機能および商用電源から出力される電圧から定電圧を生成する機能を持ったことによって、プリンタのエンジン電源部の回路構成が簡易な構成とすることができた。これにより、日本国内の一般的なオフィスの商用電源を用い、電源関連の特別な工事を施すことなく、定着装置の立上り時間を短縮することができ、蓄電部を設けた電源装置の回路構成を簡略化されたため、画像形成装置の製造コストを低減することができる。また、電源装置の回路構成が複雑な構成を採らないため、装置の品質の向上やメンテナンスの容易性の向上を図ることができる。
【０１１９】
さらに、定電圧／定電流生成回路７９は、蓄電部を充電する機能も備えるため、従来に比べさらにプリンタのエンジン電源部の回路構成が簡易な構成とすることができ、製造コストの削減、品質の向上、メンテナンスの容易性の向上を図ることができる。また、ＡＣ電力供給またはＤＣ電力供給が不足時にキャパシタバンク９を補助電源として使用することにより、電力使用の平準化を図ることができる。
【０１２０】
本実施の形態にかかる回路構成の特徴は、定電圧生成機能と定電流充電の機能を併せ持った定電圧／定電流生成回路７９によって、キャパシタバンク９に充電を行い、キャパシタバンク９の出力を昇圧して、定電圧生成充電回路７９の入力としている点にある。
【０１２１】
このように、キャパシタバンク９の出力を昇圧しているので、定電圧／定電流生成回路７９の入力は、平滑した商用電源電圧と同程度の電圧にすることが可能である。また、昇圧回路８０によって定電圧／定電流生成回路７９に入力する電圧の補正が可能なため、キャパシタバンク９の充電電圧は、負荷に供給する電圧と同程度の電圧にすることができる。また、負荷を選択すれば、充電時にも定電圧／定電流生成回路７９の出力を負荷に供給することができる。
【０１２２】
ここで、定電圧／定電流生成回路７９の入力を、平滑した商用電源電圧と同程度の電圧にする必要性を説明する。定電圧／定電流生成回路７９は、入力される電圧が低下しても、電圧変換用の高周波トランスの巻き数を変えれば、同じ定電圧を生成することは可能である。しかしながら、この場合は入力される電流は増加する。定電圧／定電流生成回路７９は過電流検知機能も備えており、あまり過電流が増加するとこの過電流検知機能が動作する。また、定電圧生成回路を設計する上でも、入力電圧が大きく変化することは望ましくない。よって、定電圧／定電流生成回路７９の入力を、平滑した商用電源電圧と同程度の電圧にする必要が生じるものである。
【０１２３】
なお、第４開閉回路を開放することにより、負荷への電圧供給を遮断してもよい。このように、第４開閉回路を設け、省エネモード時等のように負荷に電力供給が不要な場合は、第４開閉回路を開放することにより、電力の削減が可能になる。
【０１２４】
図１２は、キャパシタバンクを用いた場合の立上げ時及びコピー時の定着装置の温度特性を示す説明図である。本実施の形態は、上述したような構成を採ることにより、画像形成装置の起動時における定着装置が所定の温度に到達するまでの立上り時間は、キャパシタがない場合よりも短くなっている。また、画像形成処理を行うことによって温度の落ち込みが小さくなっている。このように、商用電源で充電するキャパシタバンクを用いた構成を採ることによって、日本国内の一般的なオフィスで使用されている商用電源を用いて、画像形成処理が不可能な時間を短縮することができる。
【０１２５】
なお、上述した図１及び図２において、第１開閉回路８３及び第２開閉回路８４、第３開閉回路８５及び第４開閉回路８１を切換回路としてもよい。図１３は、第１開閉回路及び第２開閉回路を切換回路とした例を示す説明図である。図１４は、第３開閉回路及び第４開閉回路を切換回路とした例を示す説明図である。
【０１２６】
また、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。他の実施の形態として、第２の実施の形態を説明する。
【０１２７】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。第２の実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン電源部は、蓄電部から出力された電圧または商用電源から出力された電圧が定電圧回路に入力され、定電圧化され、負荷に供給されるものである。また、定電圧回路によって蓄電部が充電されるものである。本実施の形態では、昇圧回路を備えず、定電圧生成回路の出力電圧を高くすることによって蓄電部を充電する。
【０１２８】
まず、本発明が適用される画像形成装置の一例としてのプリンタのエンジン電源部の構成例について、図１５、図１６を用いて説明する。図１５は、第２の実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部の回路構成を示す回路図である。図１５は、第２の実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。
【０１２９】
本実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部２００は、フィルタ１と、全波整流回路２と、定電圧／定電流生成回路７９と、キャパシタバンク９と、充電電圧検出回路１６と、充電電流検出回路１２と、エンジン制御回路１０と、電圧検出回路４９と、負荷２０と、ＡＣ定着ヒータ２９、３０と、加熱部温度検出回路３３、３４と、ＡＣ定着ヒータ制御回路３９と、第１開閉回路８３と、第２開閉回路８４と、第３開閉回路８５と、第４開閉回路８１と、を備えている。第１の実施の形態とは、第１の実施の形態が備えていた昇圧回路８０と、昇圧電圧検出回路８２とを備えていない点が異なる。
【０１３０】
ここで、フィルタ１と、全波整流回路２と、定電圧／定電流生成回路７９と、キャパシタバンク９と、充電電圧検出回路１６と、充電電流検出回路１２と、エンジン制御回路１０と、電圧検出回路４９と、負荷２０と、ＡＣ定着ヒータ２９、３０と、加熱部温度検出回路３３、３４と、ＡＣ定着ヒータ制御回路３９の構成、機能は、第１の実施の形態と同様であるので、第１の実施の形態の説明を参照し、ここでの説明を省略する。
【０１３１】
以上のように構成されているプリンタによる動作モード制御処理について説明する。図１７−１〜図１７−２は、画像形成装置のエンジン制御部１０が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【０１３２】
本実施の形態にかかる動作モード制御処理の手順は、図６−１〜図６−４に示すフローチャートの一部と同様であるので、異なる部分のみ説明する。ステップＳ１７０１以前の処理は、図６−１のステップＳ６０１〜ステップＳ６０９と同様であるので図６−１での説明を参照し、ここでの説明を省略する。
【０１３３】
図６−１のステップＳ６０９において、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａがリロード温度であると判断した場合は待機状態となり、予め設定された通常時の電力が定着ヒータに供給され、通常の温度制御が実施される（ステップＳ１７０１）。
【０１３４】
ＣＰＵ１０ａは、再度待機状態か否かを判断する（ステップＳ１７０２）。待機状態であると判断した場合は（ステップＳ１７０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは充電電圧が設定電圧未満か否か、すなわち満充電の状態か否かを判断する（ステップＳ１７０３）。設定電圧未満である、すなわち満充電の状態でないと判断した場合は（ステップＳ１７０３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理３を行い（ステップＳ１７０４）、ステップＳ１７０１に戻る。これにより、キャパシタバンク９が充電される。設定電圧未満でない、すなわち満充電の状態であると判断した場合は（ステップＳ１７０３：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行い（ステップＳ１７０５）、ステップＳ１７０１に戻る。これにより、商用電源から負荷に電力が供給される。
【０１３５】
ステップＳ１７０２において、待機状態でないと判断した場合は（ステップＳ１７０２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは動作モード、画像形成動作過程毎に蓄電力を使用する電力使用テーブル１、２を参照し、蓄電力を使用する動作モードまたは動作条件を設定する（ステップＳ１７０６）。例えば、連続コピー枚数により、加熱部の温度が低下するコピー枚数設定と、最大電力を定着ヒータに供給、すなわちキャパシタバンク９の蓄電力を使用する場合に加熱部の温度が回復する時間のタイマカウントと、電力供給が必要な後処理を電力使用テーブル１、２から取得し、設定する。
【０１３６】
次に、ＣＰＵ１０ａは、コピー動作中か否かを判断する（ステップＳ１７０７）。コピー動作中であると判断した場合は（ステップＳ１７０７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは電力使用テーブル１、２から取得したコピー枚数設定があるか否かを判断する（ステップＳ１７０８）。コピー枚数設定があると判断した場合には（ステップＳ１７０８：Ｙｅｓ）、商用電源から負荷に電力を供給するために、ＣＰＵ１０ａは複数コピー処理を行う（ステップＳ１７０９）。詳細は後述する。
【０１３７】
次に、ＣＰＵ１０ａは、開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ１７１０）。負荷は、継続して画像形成動作を行い、定着ヒータに通常の電力が供給される（ステップＳ１７１１）。ＣＰＵ１０ａは、１ジョブに対応する枚数の用紙を排出したか否かを判断する（ステップＳ１７１２）。１ジョブに対応する枚数の用紙を排出していないと判断した場合には（ステップＳ１７１２：Ｎｏ）、ステップＳ１７１１に戻り、負荷は画像形成動作を継続する。１ジョブに対応する枚数の用紙を排出したと判断した場合には（ステップＳ１７１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは後処理に電力供給が必要か否かを判断する（ステップＳ１７１３）。
【０１３８】
後処理に電力供給が必要であると判断した場合には（ステップＳ１７１３：Ｙｅｓ）、ＤＣ電源の出力増加をするため、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ１７１４）。これにより、キャパシタバンク９に蓄電された蓄電力が定電圧／定電流生成回路７９に供給される。電力が供給された後処理周辺機は、後処理動作を実施し(ステップＳ１７１５)、ステップＳ１７０１に戻る。後処理に電力供給が必要でないと判断した場合は（ステップＳ１７１３：Ｎｏ）、コピー動作は終了したので、ステップＳ１７０１に戻る。
【０１３９】
ステップＳ１７０７において、コピー動作中でないと判断した場合は（ステップＳ１７０７：Ｎｏ）、その処理の手順は図６−４のステップＳ６３１〜ステップＳ６３４に示すフローチャートと同様であるので、図６−４での説明を参照し、ここでの説明を省略する。
【０１４０】
プリンタのエンジン制御回路１０による複数コピー制御処理について説明する。図１８は、プリンタのエンジン制御回路１０が行う複数コピー制御処理手順を示すフローチャートである。
【０１４１】
まず、エンジン制御回路１０のＣＰＵ１０ａは、開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ１８０１）。次に、負荷は画像形成動作を実施し、定着ヒータ２９、３０に通常の電力が供給される（ステップＳ１８０２）。ＣＰＵ１０ａは、電力使用テーブルから取得されたコピー枚数のコピーを実施したか否かを判断する（ステップＳ１８０３）。コピー枚数Ｎのコピーを実施していないと判断した場合には（ステップＳ１８０３：Ｎｏ）、ステップＳ１８０２に戻り、負荷は画像形成動作を繰り返す。コピー枚数Ｎのコピーを実施したと判断した場合には（ステップＳ１８０３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ１８０４）。これにより、商用電源からの電力供給を停止し、キャパシタバンク９に蓄電された蓄電力が定電圧／定電流生成回路７９に供給され、余った電力が定着装置の加熱部に供給される。その結果、定着ヒータ２９、３０にヒータ定格の最大電力の供給が可能となり、加熱部の温度が定着画像保証温度より低下するのを防止することができる。
【０１４２】
ＣＰＵ１０ａは、定着ヒータ２９、３０に最大電力を供給した状態を継続し、画像形成動作を継続する（ステップＳ１８０５）。ＣＰＵ１０ａは、タイマカウンタがＭか否かを判断する（ステップＳ１８０６）。タイマカウンタがＭでないと判断した場合には（ステップＳ１８０６：Ｎｏ）、ステップＳ１８０６に戻る。タイマカウンタがＭであると判断した場合には（ステップＳ１８０６：Ｙｅｓ）、処理を抜ける。
【０１４３】
なお、定着装置の加熱部の温度の低下は、通紙を開始することによって定着の加圧ロータの熱が用紙に移動するために生じるものである。従ってこの加圧ローラが暖まれば、温度低下は解消される。加圧ローラが暖まるまでの時間Ｍは、電力使用テーブル２から取得され、タイマカウントとして設定されているので、その時間Ｍになるまで、定着ヒータにヒータ定格の最大電力を供給することができる。
【０１４４】
このように、第１の実施の形態で奏する効果に加え、昇圧回路を備えず、定電圧／定電流生成回路７９の出力電圧を高くして、キャパシタバンク９に充電する回路構成にすることにより、回路構成は簡易になり、プリンタの製造コストを削減できる。また、定電圧／定電流生成回路７９の制御入力電圧範囲を広くすることにより、キャパシタセルを直列に接続する使用個数を少なくすることができる。
【０１４５】
以上、本発明を第１及び第２の実施の形態を用いて説明してきたが、上述した実施の形態に多様な変更または改良を加えることができる。
【０１４６】
そうした変形例として、商用電源を降圧回路によって降圧して、定電圧／定電流生成回路７９の入力としてもよい。図１９及び図２０は、他の実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部の回路構成を示す回路図である。図１９で示すプリンタのエンジン電源部３００は、第２の実施の形態の構成に降圧回路８６と、降圧電圧検出回路８７と、降圧制御回路８８と、をさらに備えたものである。また、図２０で示すプリンタのエンジン電源部４００は、図１９で示すプリンタのエンジン電源部において第１開閉回路８３を備えない構成である。
【０１４７】
なお、上述した第１の実施の形態、第２の実施の形態、及び変形例において説明した構成や機能は、自由に組み合わせることができる。
【０１４８】
また、本実施の形態において上述した各回路は、組込まれたプログラムとして構成されてもよい。本実施の形態にかかるプリンタで実行される制御プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。
【０１４９】
本実施の形態にかかるプリンタで実行される制御プログラムは、インストール可能な形式又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してもよい。
【０１５０】
さらに、本実施の形態にかかるプリンタで実行される制御プログラムを、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してもよい。また、本実施の形態にかかるプリンタで実行される制御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してもよい。
【０１５１】
本実施の形態にかかるプリンタで実行される制御プログラムは、上述した各部（エンジン制御部など）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭから制御プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、エンジン制御部などが主記憶装置上に生成されるようになっている。
【０１５２】
なお、電力使用テーブル１及び電力使用テーブル２は、ＲＯＭに予め格納されていてもよく、またＨＤＤ（Hard Disk Drive）、光ディスク、メモリカードなどの一般的に利用されているあらゆる記憶媒体により構成することができる。
【０１５３】
図２１は、本実施の形態にかかるプリンタの概略構成の一例を示す説明図である。上述した第１、第２、及び他の実施の形態にかかる画像形成装置の機構部の概要を示したものである。画像形成装置であるプリンタには、中央に中間転写ユニットがあり、該中間転写ユニットには、無端ベルトである中間転写ベルト１１０がある。中間転写ベルト１１０は、例えば伸びの少ないフッ素樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層に、弾性層を設けた複層ベルトである。弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムの表面に、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層を形成したものである。
【０１５４】
中間転写ベルト１１０は、３つの支持ローラ１１４〜１１６に掛け廻されており、時計廻りに回動駆動される。第２の支持ローラ１１５の左に、画像転写後に中間転写ベルト１１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニングユニット１１７がある。
【０１５５】
第１の支持ローラ１１４と第２の支持ローラ１１５との間の中間転写ベルト１１０には、その移動方向に沿って、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）及びシアン（Ｃ）の各色の感光体ユニット１４０、チャージャユニット１１８、現像ユニット及びクリーニングユニットからなる作像装置１２０がある。作像装置１２０は、ＩＣタグを備え、プリンタ本体に対して脱着可能に装着されている。作像装置１２０の上方には、各色感光体ユニットの各感光体ドラムに画像形成のためのレーザ光を照射する書き込みユニット１２１がある。
【０１５６】
中間転写ベルト１１０の下方には、２次転写ユニット１２２がある。２次転写ユニット１２２は、２つのローラ１２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト１２４を掛け渡して、中間転写ベルト１１０を押し上げて第３の支持ローラ１１６に押当てるように配置したものである。この２次転写ベルト１２４は、中間転写ベルト１１０上の画像を、用紙上に転写する。２次転写装置１２２の横には、用紙上の転写画像を定着する定着ユニット１２５があり、トナー像が転写された用紙がそこに送り込まれる。定着ユニット１２５は、無端ベルトである定着ベルト１２６に加熱、加圧ローラ１２７を押し当てたものである。２次転写ユニット１２２及び定着ユニット１２５の下方に、表面に画像を形成した直後の用紙を、裏面にも画像を記録するために表裏を反転して送り出すシート反転ユニット１２８がある。
【０１５７】
操作部ユニット（図示せず）のスタートスイッチが押されると、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）１７０の原稿給紙台１３０上に原稿があるときは、それをコンタクトガラス１３２上に搬送する。ＡＤＦに原稿が無いときにはコンタクトガラス１３２上の手置きの原稿を読むために、画像読み取りユニット１７１のスキャナを駆動し、第１キャリッジ１３３及び第２キャリッジ１３４を、読み取り走査駆動する。そして、第１キャリッジ１３３上の光源からコンタクトガラスに光を発射するとともに原稿面からの反射光を第１キャリッジ１３３上の第１ミラーで反射して第２キャリッジ１３４に向け、第２キャリッジ１３４上のミラーで反射して結像レンズ１３５を通して読取りセンサであるＣＣＤ１３６に結像する。読取りセンサ１３６で得た画像信号に基づいてＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ各色記録データが生成される。
【０１５８】
また、スタートスイッチが押されたときに、中間転写ベルト１１０の回動駆動が開始されるとともに、作像装置１２０の各ユニットの作像準備が開始され、そして各色作像の作像シーケンスが開始されて、各色用の感光体ドラムに各色記録データに基づいて変調された露光レーザが投射され、各色作像プロセスにより、各色トナー像が中間転写ベルト１１０上に一枚の画像として、重ね転写される。このトナー画像の先端が２次転写ユニット１２２に進入するときに同時に先端が２次転写ユニット１２２に進入するようにタイミングをはかって用紙が２次転写ユニット１２２に送り込まれ、これにより中間転写ベルト１１０上のトナー像が用紙に転写する。トナー像が移った用紙は定着ユニット１２５に送り込まれ、そこでトナー像が用紙に定着される。
【０１５９】
なお、上述の用紙は、給紙テーブル１７２の給紙ローラ１４２の１つを選択回転駆動し、給紙ユニット１４３に多段に備える給紙トレイ１４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ１４５で１枚だけ分離して、搬送コロユニット１４６に入れ、搬送ローラ１４７で搬送してプリンタ１００内の搬送コロユニット１４８に導き、搬送コロユニット１４８のレジストローラ１４９に突き当てて止めてから、前述のタイミングで２次転写ユニット１２２に送り出されるものである。手差しトレイ１５１上に用紙を差し込んで給紙することもできる。ユーザが手差しトレイ１５１上に用紙を差し込んでいるときには、プリンタ１００が給紙ローラ１５０を回転駆動して手差しトレイ１５１上のシートの一枚を分離して手差し給紙路１５３に引き込み、同じくレジストローラ１４９に突き当てて止める。
【０１６０】
定着ユニット１２５で定着処理を受けて排出される用紙は、切換爪１５５で排出ローラ１５６に案内して排紙トレイ１５７上にスタックする。または、切換爪１５５でシート反転ユニット１２８に案内して、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ１５６で排紙トレイ１５７上に排出する。一方、画像転写後の中間転写ベルト１１０上に残留する残留トナーは、中間転写体クリーニングユニット１１７で除去し、再度の画像形成に備える。
【０１６１】
レジストローラ１４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、用紙の紙粉除去のためにバイアス電圧を印加することも可能である。例えば、導電性ゴムローラを用いバイアスを印加する。直径１８ｍｍで、表面を１ｍｍ厚みの導電性ＮＢＲゴムとする。電気抵抗はゴム材の体積抵抗で１０９Ωcm程度である。このようにバイアスを印加したレジストローラ１４９を通過した後の紙表面は、若干マイナス側に帯電している。よって、中間転写ベルト１１０からシートへの転写では、レジストローラ１４９に電圧を印加しなかった場合に比べて転写条件が変わり転写条件を変更する場合がある。中間転写ベルト１１０には、トナーを転写する側（表側）には−８００Ｖ程度の電圧を印加し、紙裏面側には転写ローラ１６２によって＋２００Ｖ程度の電圧を印加する。
【０１６２】
図２２は、定着装置の概略構成を示す縦断側面図である。図２２に示すように、定着ユニット１２５は、定着部材である定着ローラ１２９、加圧部材である加圧ローラ１２７、及び加圧ローラ１２７を一定の加圧力で定着ローラ１２９に押し当てる加圧手段（図示せず）を備えている。定着ローラ１２９及び加圧ローラ１２７は、駆動機構（図示せず）により回転駆動される。
【０１６３】
また、定着装置には、主ヒータ２９と補助ヒータ３０の２つと、定着ローラ１２９の表面温度検出用サーミスタ３３ａ、３４ａが設けられている。これらの定着ヒータ２９、３０は、定着ローラ１２９の内部に配置されており、その定着ローラ１２９を内部から加熱して定着ローラ１２９に熱を供給する。また、サーミスタ３４ａ、３３ａは、定着ローラ１２９の表面にそれぞれ当接され、定着ローラ１２９の表面温度（定着温度）を検出する。なお、サーミスタ３３ａは主定着ヒータ２９に対応する測定領域に配置され、サーミスタ３４ａは補助定着ヒータ３０に対応する測定領域に配置されている。
【０１６４】
主定着ヒータ２９は、定着ローラ１２９の温度が目標温度に達していないときにＯＮされて定着ローラ１２９を加熱するヒータである。補助定着ヒータ３０は、画像形成装置の主電源投入の時や省エネのためのオフモード時からコピー可能となるまでの立上げ時等、すなわち定着装置のウォームアップ時に蓄電部の蓄電力を使用し定着装置の立上げを補助する補助的なヒータ（補助ヒータ）の機能も備える。従って、補助定着ヒータ３０は、通常時はヒータの定格電力より、少なめに使用され定着装置の立上げ時または連続コピー時の温度落ち込み時に、定格電力まで使用する。
【０１６５】
このような定着ユニット１２５では、トナー画像を担持したシートが定着ローラ１２９と加圧ローラ１２７とのニップ部を通過する際に定着ローラ１２９及び加圧ローラ１２７によって加熱及び加圧される。これにより、シートにはトナー画像が定着される。
【０１６６】
図２３は、後処理装置の概略構成図である。分岐部は、上分岐爪１８０、ステープル分岐爪１８２、及びプレスタック分岐爪１８３を用いてシフトモード１（上排紙）、シフトモード２（下排紙）、プレスタックモード、ステープルモード（下排紙）への用紙の分岐を行う。
【０１６７】
複数部のステープルモードの場合、ステープル動作時の待機時間を減らすために、２部目の１枚目のプリントをプレスタックトレイ１８４に待機させておき、２枚目のプリントが来た場合に２枚一緒にステープルトレイ１８６に送る。
【０１６８】
上トレイ１８７及び下トレイ１８８は、ソートモード時のトレイのサイドシフト動作と、プリント排出枚数（部数）による上昇、下降動作を行う。ステープルを行う場合には、ステープルトレイ１８６に用紙を寄せコロ、ジョガーフェンスによって揃え、ステープラ１８５によってステープルを行う。パンチユニット１８１は、パンチモータによって２穴のパンチ穴あけを行う。
【０１６９】
図２４は、ステープラ部分の概略構成図である。ステープルトレイ１８６は、用紙を集積し、集積された用紙または用紙束はステープラ１８５によってステープル綴じ処理が行われる。
【０１７０】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。第３の実施の形態にかかる電源装置は、蓄電部から出力されて昇圧された電圧、または商用電源から出力された電圧が、定電圧回路で定電圧化され、負荷に供給されるものである。また、定電圧回路によって蓄電部が充電されるものである。なお、本実施の形態にかかる電源装置は、上述した第１の実施の形態にかかるエンジン電源部において電源部のみを１つの装置としたものである。
【０１７１】
まず、本発明にかかる電源装置を、画像形成装置としてのプリンタのエンジン部に組み込んだ構成例について、図２５〜図２７を用いて説明する。なお、本実施の形態にかかる電源装置は、プリンタ以外の複写機、ファクシミリ装置、及び複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を組み合わせた複合機などの画像形成装置、さらに電力を必要とする装置に搭載することができる。
【０１７２】
図２５は、第３の実施の形態にかかる電源装置の回路構成を示す回路図である。図２６は、第３の実施の形態にかかる電源装置の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。なお、図２５および図２６に示す電源装置は、プリンタのエンジン部に搭載されたものとして示されている。
【０１７３】
本実施の形態にかかるプリンタの電源装置５００は、フィルタ１と、全波整流回路２と、定電圧／定電流生成回路７９と、キャパシタバンク９と、充電電圧検出回路１６と、充電電流検出回路１２と、昇圧回路８０と、昇圧電圧検出回路８２と、電圧検出回路４９と、第１開閉回路８３と、第２開閉回路８４と、第３開閉回路８５と、第４開閉回路８１と、を備えている。また、電源装置５００が搭載されているプリンタのエンジン部は、エンジン制御回路１０と、負荷２０と、ＡＣ定着ヒータ２９、３０と、加熱部温度検出回路３３、３４と、ＡＣ定着ヒータ制御回路３９と、を備えている。
【０１７４】
ここで、フィルタ１、全波整流回路２、定電圧／定電流生成回路７９、キャパシタバンク９、充電電圧検出回路１６、充電電流検出回路１２、昇圧回路８０、昇圧電圧検出回路８２、電圧検出回路４９、第１開閉回路８３、第２開閉回路８４、第３開閉回路８５、第４開閉回路８１の構成、機能は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。また、エンジン制御回路１０、負荷２０、ＡＣ定着ヒータ２９、３０、加熱部温度検出回路３３、３４、ＡＣ定着ヒータ制御回路３９についても、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【０１７５】
第３の実施の形態にかかる電源装置５００の動作は、上述した第１の実施の形態のエンジン電源部の動作と同様であるが、電源装置５００が備える第１開閉回路８３、第２開閉回路８４、第３開閉回路８５、第４開閉回路８１を構成するＦＥＴは、インタフェース端子を介して、外部より入力される信号によって、ＯＮまたはＯＦＦが制御される。かかるインタフェース端子は、本発明にかかる制御信号受信手段を構成する。
【０１７６】
次に、図２７に示す均等化回路１７について説明する。図２７は、キャパシタセルとバイパス経路の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。図２７に示す回路図では、キャパシタセル９ａに並列に均等化回路１７ａが接続され、キャパシタセル９ａが１０個と、個々のキャパシタセル９ａに均等化回路（バランス回路）１７ａが直列に接続されている。キャパシタバンク９は、電力を貯蓄するために直列に接続された電気二重層キャパシタである。
【０１７７】
バランス回路１７ａは、キャパシタセル９ａの端子間に並列に接続される。バランス回路１７ａは、シャントレギュレータＸ１と、抵抗Ｒ１〜Ｒ５、トランジスタＱ１、ダイオードＤ１により構成される。キャパシタセル９ａの端子電圧の検出は、抵抗Ｒ１とＲ２からなる分圧回路とシャントレギュレータＸ１によって行われる。シャントレギュレータＸ１の制御端子に、抵抗Ｒ１とＲ２からなる分圧回路の分圧電圧が入力され、キャパシタセル９ａの端子電圧が所定の電圧に充電されると、シャントレギュレータＸ１は、ＯＮとなる。
【０１７８】
シャントレギュレータＸ１がＯＮとなると、トランジスタＱ１に抵抗Ｒ３を通してベース電流が流れ、トランジスタＱ１はＯＮになる。トランジスタＱ１がＯＮになると、抵抗Ｒ５によって決まる電流で、キャパシタセル９ａの充電電流が電流方向Ｉ２にバイパスされる。また、トランジスタＱ１がＯＮになると、トランジスタＱ２もＯＮになり、フォトカプラＴＬＰ１、ＴＰＬ２の発光ダイオードに抵抗Ｒ７、Ｒ８を通して電流が流れる。
【０１７９】
Bank Full端子は、他のバランス回路１７ａと直列に接続されているので、全てのキャパシタセル９ａが所定の電圧に充電され、全てのバランス回路１７ａが動作することにより、全セル満充電信号として出力される。この信号により、図２５および図２６に示す定電圧／定電流生成回路７９は、充電を停止する。
【０１８０】
バランス回路１７ａのCell Full端子は、並列に接続されており、いずれかのバランス回路１７ａに接続されたキャパシタセル９ａが所定の電圧に充電され、バランス回路１７ａが動作すると、セル満充電信号が出力される。セル満充電信号は、図２５および図２６に示す定電圧／定電流生成回路７９に入力され、定電圧／定電流生成回路７９はセル満充電信号により所定の定電流充電動作を行う。他のバランス回路１７ａは、上述したバラスン回路１７ａと機能および構成は同様なので、説明は省略する。
【０１８１】
次に、以上のように構成されている電源装置による動作モード制御処理、充電制御処理について説明する。図２８−１〜図２８−４は、画像形成装置のエンジン制御部１０が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【０１８２】
エンジン制御回路１０のＣＰＵ１０ａは、主電源ＯＮまたは省エネモード解除によってＤＣ電源が供給されると、エンジン制御回路１０のＣＰＵ１０ａ、その周辺回路及びメモリ関連の初期設定を行う（ステップＳ２８０１）。ＣＰＵ１０ａは、加熱部温度検出回路３３、３４により定着加熱部の温度が予め設定された温度以下か否かを判断する（ステップＳ２８０２）。設定温度は、主電源ＯＮまたは省エネモード解除によって定着装置のリロード温度（例えば、１８０℃）が設定されている。定着加熱部の温度が予め設定された温度以下であると判断した場合は（ステップＳ２８０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは充電電圧検出回路１６の検出結果から充電電圧が３０Ｖ以上か否かを判断する（ステップＳ２８０３）。３０Ｖ以上であると判断した場合は（ステップＳ２８０３：Ｙｅｓ）、開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ２８０４）。これにより、商用電源からの電力供給を停止し、キャパシタバンク９に蓄電された蓄電力を定電圧／定電流生成回路７９に供給し、余った電力を定着装置の加熱部に供給することができる。定着ヒータ２９、３０にヒータ定格の最大電力を供給する（ステップＳ２８０５）。なお、通常動作時は、１００％デューティで供給することはしない。また、定着ヒータ３０を補助ヒータとして、立上げ時または定着温度落ち込みに時のみにキャパシタバンク９から電力を供給するようにしてもよい。
【０１８３】
次に、ＣＰＵ１０ａは、充電電圧検出回路１６の検出結果から充電電圧が２８Ｖ以上か否かを判断する（ステップＳ２８０６）。２８Ｖ以上であると判断した場合は（ステップＳ２８０６：Ｙｅｓ）、蓄電力が使用できると判断し、加熱部温度が予め設定された温度以上（例として１７５℃）か否かを判断する（ステップＳ２８０７）。予め設定された温度に達してないと判断した場合は（ステップＳ２８０７：Ｎｏ）、ステップＳ２８０５に戻り、引き続き定着ヒータ２９、３０にヒータ定格の最大電力を供給する。
【０１８４】
ステップＳ２８０２において、定着加熱部の温度が予め設定された温度以下でないと判断した場合は（ステップＳ２８０２：Ｎｏ）、またはステップＳ２８０３において、充電電圧が３０Ｖ以上でないと判断した場合は（ステップＳ２８０３：Ｎｏ）、またはステップＳ２８０６において、キャパシタバンク９の充電電圧が予め設定された電圧未満であると判断した場合は（ステップＳ２８０６：Ｎｏ）、またはステップＳ２８０７において、加熱部温度が予め設定された温度以上であると判断した場合は（ステップＳ２８０７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ２８０８）。これにより、商用電源から負荷に電力が供給される。
【０１８５】
次に、ＣＰＵ１０ａは定着装置の定着ヒータ２９、３０に予め設定された通常時の電力供給を行う(ステップＳ２８０９)。ＣＰＵ１０ａは、加熱部がリロード温度（例えば１８０℃）か否かを判断する（ステップＳ２８１０）。リロード温度でないと判断した場合は（ステップＳ２８１０：Ｎｏ）、ステップＳ２８０９に戻り、定着ヒータ２９、３０に予め設定された通常時の電力供給が継続される。リロード温度であると判断した場合は（ステップＳ２８１０：Ｙｅｓ）、待機状態となり、予め設定された通常時の電力供給が継続される（ステップＳ２８１１）。
【０１８６】
ＣＰＵ１０ａは、再度待機状態か否かを判断する（ステップＳ２８１２）。待機状態であると判断した場合は（ステップＳ２８１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは充電電圧が３５Ｖ未満か否かを判断する（ステップＳ２８１３）。３５Ｖ未満であると判断した場合は（ステップＳ２８１３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理３を行い（ステップＳ２８１４）、ステップＳ２８１１に戻る。これにより、キャパシタバンク９が充電される。３５Ｖ未満でない、すなわち３５Ｖ以上であると判断した場合は（ステップＳ２８１３：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行い（ステップＳ２８１３）、ステップＳ２８１１に戻る。これにより、商用電源から負荷に電力が供給される。
【０１８７】
ステップＳ２８１２において、待機状態でないと判断した場合は（ステップＳ２８１２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは動作モード、画像形成動作過程毎に蓄電力を使用する電力使用テーブル１、２を参照し、蓄電力を使用する動作モードまたは動作条件を設定する（ステップＳ２８１６）。例えば、連続コピー枚数により、加熱部の温度が低下するコピー枚数設定と、最大電力を定着ヒータに供給、すなわちキャパシタバンク９の蓄電力を使用する場合に加熱部の温度が回復する時間のタイマカウントと、電力供給が必要な後処理を電力使用テーブル１、２から取得し、設定する。
【０１８８】
次に、ＣＰＵ１０ａは、コピー動作中か否かを判断する（ステップＳ２８１７）。コピー動作中であると判断した場合は（ステップＳ２８１７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは電力使用テーブル１、２から取得したコピー枚数設定があるか否かを判断する（ステップＳ２８１８）。コピー枚数設定があると判断した場合には（ステップＳ２８１８：Ｙｅｓ）、商用電源から負荷に電力を供給するために、ＣＰＵ１０ａは複数コピー処理を行う（ステップＳ２８１９）。詳細は後述する。コピー枚数設定がないと判断した場合には（ステップＳ２８１８：Ｎｏ）、ステップＳ２８２０に進む。
【０１８９】
次に、ＣＰＵ１０ａは、開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ２８２０）。負荷は、継続して画像形成動作を行い、定着ヒータに通常の電力が供給される（ステップＳ２８２１）。ＣＰＵ１０ａは、１ジョブに対応する枚数の用紙を排出したか否かを判断する（ステップＳ２８２２）。１ジョブに対応する枚数の用紙を排出していないと判断した場合には（ステップＳ２８２２：Ｎｏ）、ステップＳ２８２１に戻り、負荷は画像形成動作を継続する。１ジョブに対応する枚数の用紙を排出したと判断した場合には（ステップＳ２８２２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは後処理に電力供給が必要か否かを判断する（ステップＳ２８２３）。
【０１９０】
後処理に電力供給が必要であると判断した場合には（ステップＳ２８２３：Ｙｅｓ）、ＤＣ電源の出力増加をするため、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ２８２４）。これにより、キャパシタバンク９に蓄電された蓄電力が定電圧／定電流生成回路７９に供給される。電力が供給された後処理周辺機は、後処理動作を実施し(ステップＳ２８２５)、ステップＳ２８１１に戻る。後処理に電力供給が必要でないと判断した場合は（ステップＳ２８２３：Ｎｏ）、コピー動作は終了したので、ステップＳ２８１１に戻る。
【０１９１】
ステップＳ２８１７において、コピー動作中でないと判断した場合は（ステップＳ２８１７：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは省エネモード中か否かを判断する（ステップＳ２８２６）。省エネモード中でないと判断した場合は（ステップＳ２８２６：Ｎｏ）、ステップＳ２８１１に戻る。省エネモード中であると判断した場合は（ステップＳ２８２６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは充電電圧が３５Ｖ未満か否かを判断する（ステップＳ２８２７）。充電電圧が３５Ｖ未満であると判断した場合は（ステップＳ２８２７：Ｙｅｓ）、キャパシタバンク９に充電するため、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理３を行い（ステップＳ２８２８）、ステップＳ２８２６に戻る。充電電圧が設定電圧未満でない、すなわち満充電状態であると判断した場合は（ステップＳ２８２７：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理４を行い（ステップＳ２８２９）、ステップＳ２８２６に戻る。
【０１９２】
次に、プリンタのエンジン制御回路１０による複数コピー制御処理について説明する。図２９は、プリンタのエンジン制御回路１０が行う複数コピー制御処理手順を示すフローチャートである。
【０１９３】
まず、エンジン制御回路１０のＣＰＵ１０ａは、商用電源から負荷に電力を供給するために、開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ２９０１）。次に、負荷は画像形成動作を実施し、定着ヒータ２９、３０に通常の電力が供給される（ステップＳ２９０２）。ＣＰＵ１０ａは、電力使用テーブルから取得されたコピー枚数のコピーを実施したか否かを判断する（ステップＳ２９０３）。コピー枚数Ｎのコピーを実施していないと判断した場合には（ステップＳ２９０３：Ｎｏ）、ステップＳ２９０２に戻り、負荷は画像形成動作を繰り返す。コピー枚数Ｎのコピーを実施したと判断した場合には（ステップＳ２９０３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ２９０４）。これにより、商用電源からの電力供給を停止し、キャパシタバンク９に蓄電された蓄電力が定電圧／定電流生成回路７９に供給され、余った電力が定着装置の加熱部に供給される。その結果、定着ヒータ２９、３０にヒータ定格の最大電力の供給が可能となり、加熱部の温度が定着画像保証温度より低下するのを防止することができる。
【０１９４】
ＣＰＵ１０ａは、定着ヒータ２９、３０に最大電力を供給した状態を継続し、画像形成動作を継続する（ステップＳ２９０５）。ＣＰＵ１０ａは、タイマカウンタがＭか否かを判断する（ステップＳ２９０６）。タイマカウンタがＭでないと判断した場合には（ステップＳ２９０６：Ｎｏ）、ステップＳ２９０５に戻る。タイマカウンタがＭであると判断した場合には（ステップＳ２９０６：Ｙｅｓ）、処理を抜ける。
【０１９５】
次に、エンジン制御回路１０による開閉回路制御処理１について説明する。図３０は、画像形成装置のエンジン制御回路１０が行う開閉回路制御処理１の手順を示すフローチャートである。この処理により、定電圧／定電流生成回路７９はキャパシタバンク９の蓄電力を使用して定電圧出力制御を行う。
【０１９６】
ＣＰＵ１０ａは、キャパシタバンク９の電力を使用する信号、すなわち蓄電力使用信号を定電圧／定電流生成回路７９に送信する(ステップＳ３００１)。ＣＰＵ１０ａは、第２開閉回路を閉鎖する信号をポート４から出力し（ステップＳ３００２）、第４開閉回路を閉鎖する信号をポート７から出力する（ステップＳ３００３）。ＣＰＵ１０ａは、第３開閉回路を開放する信号をポート６から出力する（ステップＳ３００４）。
【０１９７】
また、第２、第３開閉回路にリレーを使用した場合には、ＣＰＵ１０ａはタイマカウンタで時間Ｎをカウントする（ステップＳ３００５）。次に、ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路を開放する信号をポート５から出力する（ステップＳ３００６）。これにより、定着ヒータ２９、３０にヒータ定格の最大電力が供給される。
【０１９８】
次に、エンジン制御回路１０による開閉回路制御処理２について説明する。図３１は、画像形成装置のエンジン制御回路１０が行う開閉回路制御処理２の手順を示すフローチャートである。この処理により、定電圧／定電流生成回路７９は商用電源より負荷に電源が供給される。
【０１９９】
ＣＰＵ１０ａは、負荷電力供給信号を定電圧／定電流生成回路７９に送信する(ステップＳ３１０１)。ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路を閉鎖する信号をポート５から出力し（ステップＳ３１０２）、第４開閉回路を閉鎖する信号をポート７から出力する（ステップＳ３１０３）。ＣＰＵ１０ａは、第３開閉回路を開放する信号をポート６から出力する（ステップＳ３１０４）。また、第２、第３開閉回路にリレーを使用した場合には、ＣＰＵ１０ａはタイマカウンタで時間Ｎをカウントする（ステップＳ３１０５）。次に、ＣＰＵ１０ａは第２開閉回路を開放する信号をポート４から出力する（ステップＳ３１０６）。
【０２００】
次に、エンジン制御部１０による開閉回路制御処理３について説明する。図３２は、画像形成装置のエンジン制御部１０が行う開閉回路制御処理３の手順を示すフローチャートである。この処理によってキャパシタバンク９が充電される。
【０２０１】
ＣＰＵ１０ａは、ポートから第１開閉回路を閉鎖する信号を出力し（ステップＳ３２０１）、第３開閉回路を閉鎖する信号を出力する（ステップＳ３２０２）。ＣＰＵ１０ａは、第２開閉回路を開放する信号を出力し（ステップＳ３２０３）、第４開閉回路を開放する信号を出力する（ステップＳ３２０４）。ＣＰＵ１０ａは、充電許可信号を昇圧回路８０に送信する（ステップＳ３２０５）。これにより、キャパシタバンク９に充電される。
【０２０２】
次に、プリンタのエンジン制御回路１０による開閉回路制御処理４について説明する。図３３は、プリンタのエンジン制御回路１０が行う開閉回路制御処理４の手順を示すフローチャートである。
【０２０３】
ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路を開放する信号を出力し（ステップＳ３３０１）。第２開閉回路を開放する信号を出力する（ステップＳ３３０２）。ＣＰＵ１０ａは、第３開閉回路を開放する信号を出力し（ステップＳ３３０３）、第４開閉回路を開放する信号を出力する（ステップＳ３３０４）。
【０２０４】
図３４は、定電圧／定電流生成回路７９が行う定電圧出力処理手順および昇圧回路８０が行う昇圧処理手順を示すフローチャートである。
【０２０５】
まず、定電圧／定電流生成回路７９は、画像形成動作中信号がＣＰＵ１０ａから出力されているか否かを判断する（ステップＳ３４０１）。画像形成動作中信号がＣＰＵ１０ａから出力されていると判断した場合は（ステップＳ３４０１：Ｙｅｓ）、電圧検出回路４９により定電圧／定電流生成回路７９の電圧を検出する（ステップＳ３４０２）。定電圧／定電流生成回路７９は、検出された電圧が２４Ｖか否かを判断する（ステップＳ３４０３）。
【０２０６】
検出された電圧が２４Ｖでないと判断した場合は（ステップＳ３４０３：Ｎｏ）、検出された電圧が２４ＶになるようにＰＷＭ信号を生成し、出力する（ステップＳ３４０４）。具体的には、検出した電圧に対応したＰＷＭ信号をＰＷＭ信号発生回路により生成し、高周波トランス７９ｂの一次コイル７９ｃに直列に接続されたＦＥＴ７９ａに出力する。その後、ステップＳ３４０２に戻る。また、検出された電圧が２４Ｖであると判断した場合は（ステップＳ３４０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ３４０２に戻り、再度検出電圧が２４Ｖか確認し、ＰＷＭ信号発生回路７ｅは上記動作を繰り返す。
【０２０７】
ステップＳ３４０１において、画像形成動作中信号がＣＰＵ１０ａから出力されていないと判断した場合は（ステップＳ３４０１：Ｎｏ）、定電圧／定電流生成回路７９は負荷電力供給信号がＣＰＵ１０ａから出力されているか否かを判断する（ステップＳ３４０５）。負荷電力供給信号がＣＰＵ１０ａから出力されていると判断した場合は（ステップＳ３４０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ３４０２に進み、電圧検出回路４９により電圧を検出し、定電圧／定電流生成回路７９の出力が２４Ｖになるような動作を繰り返す。
【０２０８】
負荷電力供給信号がＣＰＵ１０ａから出力されていないと判断した場合は（ステップＳ３４０５：Ｎｏ）、蓄電力使用信号がＣＰＵ１０ａから出力されているか否かを判断する（ステップＳ３４０６）。蓄電力使用信号がＣＰＵ１０ａから出力されていないと判断した場合は（ステップＳ３４０６：Ｎｏ）、処理を抜ける。蓄電力使用信号がＣＰＵ１０ａから出力されていると判断した場合は（ステップＳ３４０６：Ｙｅｓ）、昇圧電圧検出回路８２により昇圧電圧を検出する（ステップＳ３４０７）。
【０２０９】
次に、検出された昇圧電圧が予め設定された電圧か否か（例として、８０Ｖ）を判断する（ステップＳ３４０８）。昇圧電圧が予め設定された電圧、すなわち８０Ｖでないと判断した場合に（ステップＳ３４０８：Ｎｏ）、昇圧電圧が８０ＶになるようにＰＷＭ信号を生成し、出力する（ステップＳ３４０９）。具体的には、検出された電圧に対応したＰＷＭ信号を昇圧電圧制御回路８０ａによって生成し、昇圧チュッパ回路８０ｅのＦＥＴ８０ｂのゲートに出力する。その後、ステップＳ３４０７に戻る。ステップＳ３４０８において、昇圧電圧が予め設定された電圧、すなわち８０Ｖであると判断した場合に（ステップＳ３４０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ３４０７に戻り、昇圧電圧制御回路８０ａは検出された電圧に対応したＰＷＭ信号を生成し、昇圧チュッパ回路８０ｅのＦＥＴ８０ｂのゲートに出力する動作を繰り返す。かかる昇圧電圧は、開閉回路８４を介して、定電圧／定電流生成回路７９に供給される。
【０２１０】
なお、昇圧回路８０の実施例として、昇圧チュッパ回路８０ｅを使用したが、高周波トランスの一次側をスイッチングし、２次側に誘起する電圧を整流してＤＣ化する回路を使用しても勿論よい。また、昇圧電圧制御回路８０ａは、三角波発生回路を有しており、予め設定された電圧と、昇圧電圧検出回路の電圧との比較を行い、例えば、昇圧電圧検出回路８２の電圧が高い時には低い電圧を生成し、昇圧電圧検出回路の電圧が低い時には高い電圧を生成するようにし、この三角波発生回路のスレシュ電圧を変えてＰＷＭ信号を発生するようにしてもよい。
【０２１１】
なお、本実施の形態では、第１開閉回路８３、第２開閉回路８４、第３開閉回路８５、第４開閉回路８１は、電源装置５００に含まれない回路である画像形成装置制御回路１０によって制御される。
【０２１２】
図２５に示した本実施の形態にかかる電源装置５００は、定電圧生成機能と充電の機能を併せ持った定電圧／定電流生成回路７９によりキャパシタバンク９に充電を行い、このキャパシタバンク９の出力を昇圧して定電圧／定電流生成回路７９の入力としている点に特徴がある。キャパシタバンク９の出力を昇圧しているので、定電圧／定電流生成回路７９の入力は、平滑した商用電源電圧と同程度の電圧にすることが可能である。また、昇圧回路８０により定電圧／定電流生成回路７９に入力する電圧の補正が可能なので、直列に接続するキャパシタセル９ａの使用個数を少なくすることができる。
【０２１３】
また、キャパシタバンク９の充電電圧は、負荷に供給する電圧と同程度の電圧にすることが可能である。従って、負荷を選択すれば、充電時にも定電圧／定電流生成回路７９の出力を負荷に供給することが可能となる。勿論、第４開閉回路８１を開放することにより、負荷への電圧供給を遮断しても良い。特に、省エネモード時等のように負荷に電力供給が不要な場合は、第４開閉回路８１を開放することにより、電力の削減が可能になる。
【０２１４】
図３５は、他の実施の形態にかかる電源装置の回路構成を示す回路図である。図３６は、本実施の形態にかかる電源装置の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。
【０２１５】
図３５に示した本実施の形態にかかる電源装置６００は、上述した電源装置５００から昇圧回路８０を削除し、第４開閉回路８１を開放することにより、定電圧／定電流生成回路７９の出力電圧を高くしてキャパシタバンク９に充電する回路構成である。よって、電源装置６００は、昇圧回路８０を削除しているため、電源装置５００の回路構成に比べて簡易になる。また、直列に接続するキャパシタセル９ａの使用個数は、定電圧／定電流生成回路７９の制御入力電圧範囲を広くすることにより削減することが可能となる。
【０２１６】
図３７は、他の実施の形態にかかる電源装置の回路構成を示す回路図である。図３７に示す電源装置７００は、商用電源を降圧回路８６により降圧して、定電圧／定電流生成回路７９の入力としたものである。降圧回路８６により、定電圧／定電流生成回路７９の入力電圧を下げているので、キャパシタバンク９の充電電圧を低くすることが可能となり、直列に接続するキャパシタセル９ａの使用個数を削減することができる。電源装置７００は、画像形成装置制御回路１０が外部のインタフェースを介して降圧制御回路８８を制御することにより、第１開閉回路８３、第２開閉回路８４、第３開閉回路８５を制御する。
【０２１７】
図３８は、他の実施の形態にかかる電源装置の回路構成を示す回路図である。図３８に示す電源装置８００は、上述した電源装置７００に第１開閉回路８３を備えない構成である。
【０２１８】
このように、商用電源を入力として定電圧を生成する機能、及び蓄電器を充電する機能を備える定電圧／定電流生成回路７９の入力側に、充放電が可能なキャパシタバンク９を設け、定電圧／定電流生成回路７９によってキャパシタバンク９に充電を行い、充電されたキャパシタバンク９の出力を必要に応じ、定電圧／定電流生成回路７９に入力し、その出力を負荷に供給する構成とする。これにより、回路構成を簡易化し、製造コストを低減することができる。また、ＡＣの電力供給またはＤＣ電源の供給が不足した場合に、蓄電器から電力を供給することによって電力使用の平準化を図ることが可能な電源装置を提供することができる。また、かかる電源装置を搭載可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１９】
【図１】第１の実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部の回路構成を示す回路図である。
【図２】第１の実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。
【図３】定電圧生成回路及び充電制御回路の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。
【図４】電力使用テーブル１のデータ構成の一例を示す説明図である。
【図５】電力使用テーブル２のデータ構成の一例を示す説明図である。
【図６−１】プリンタのエンジン制御回路が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図６−２】プリンタのエンジン制御回路が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図６−３】プリンタのエンジン制御回路が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図６−４】プリンタのエンジン制御回路が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図７】プリンタのエンジン制御回路が行う開閉回路制御処理１の手順を示すフローチャートである。
【図８】プリンタのエンジン制御回路が行う開閉回路制御処理２の手順を示すフローチャートである。
【図９】プリンタのエンジン制御回路が行う開閉回路制御処理３の手順を示すフローチャートである。
【図１０】プリンタのエンジン制御回路が行う開閉回路制御処理４の手順を示すフローチャートである。
【図１１−１】プリンタの定電圧／定電流生成回路が行う充電処理手順を示すフローチャートである。
【図１１−２】プリンタの定電圧／定電流生成回路が行う充電処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】キャパシタバンクを用いた場合の立上げ時及びコピー時の定着装置の温度特性を示す説明図である。
【図１３】第１開閉回路及び第２開閉回路を切換回路とした例を示す説明図である。
【図１４】第３開閉回路及び第４開閉回路を切換回路とした例を示す説明図である。
【図１５】第２の実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部の回路構成を示す回路図である。
【図１６】第２の実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。
【図１７−１】プリンタのエンジン制御回路が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１７−２】プリンタのエンジン制御回路が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】プリンタのエンジン制御回路が行う複数コピー制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】他の実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部の回路構成を示す回路図である。
【図２０】他の実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部の回路構成を示す回路図である。
【図２１】本実施の形態にかかるプリンタの概略構成の一例を示す説明図である。
【図２２】定着装置の概略構成を示す縦断側面図である。
【図２３】後処理装置の概略構成図である。
【図２４】ステープラ部分の概略構成図である。
【図２５】第３の実施の形態にかかる電源装置の回路構成を示す回路図である。
【図２６】第３の実施の形態にかかる電源装置の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。
【図２７】キャパシタセルとバイパス経路の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。
【図２８−１】画像形成装置のエンジン制御部が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図２８−２】画像形成装置のエンジン制御部が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図２８−３】画像形成装置のエンジン制御部が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図２８−４】画像形成装置のエンジン制御部が行う動作モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図２９】プリンタのエンジン制御回路が行う複数コピー制御処理手順を示すフローチャートである。
【図３０】画像形成装置のエンジン制御回路が行う開閉回路制御処理１の手順を示すフローチャートである。
【図３１】画像形成装置のエンジン制御回路が行う開閉回路制御処理２の手順を示すフローチャートである。
【図３２】画像形成装置のエンジン制御部が行う開閉回路制御処理３の手順を示すフローチャートである。
【図３３】プリンタのエンジン制御回路が行う開閉回路制御処理４の手順を示すフローチャートである。
【図３４】定電圧／定電流生成回路が行う定電圧出力処理手順および昇圧回路８０が行う昇圧処理手順を示すフローチャートである。
【図３５】他の実施の形態にかかる電源装置の回路構成を示す回路図である。
【図３６】本実施の形態にかかる電源装置の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。
【図３７】他の実施の形態にかかる電源装置の回路構成を示す回路図である。
【図３８】他の実施の形態にかかる電源装置の回路構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【０２２０】
１  フィルタ
２  全波整流回路
９  蓄電部（キャパシタバンク）
１０  画像形成装置制御回路（エンジン制御回路）
１２  充電電流検出回路
１６  充電電圧検出回路
２０  負荷
２９、３０  ＡＣ定着ヒータ
３３、３４  加熱部温度検出回路
３９  ＡＣ定着ヒータ制御回路
４９  電圧検出回路
７９  定電圧生成回路及び充電制御回路（定電圧／定電流生成回路）
８０  昇圧回路
８１  第４開閉回路
８２  昇圧電圧検出回路
８３  第１開閉回路
８４  第２開閉回路
８５  第３開閉回路
１００  ２００  ３００  ４００  プリンタのエンジン電源部
５００  ６００  ７００  ８００  電源装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図６−４】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004806588.tif 000014
【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７−１】
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【図１７−２】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【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２８−１】
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【図２８−２】
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【図２８−３】
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【図２８−４】
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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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【図３７】
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【図３８】
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