(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能な蓄電手段と、
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、
前記定電圧生成手段によって生成された定電圧を昇圧する昇圧手段と、
前記昇圧手段から出力される昇圧電圧を制御し、出力された昇圧電圧に基づいて前記蓄電手段を充電する昇圧・充電制御手段と、
前記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供電制御手段と、を備え、
前記定電圧生成手段は、さらに昇圧されて蓄電された前記蓄電手段の出力に基づいて定電圧を生成すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
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、
前記昇圧・充電制御手段は、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ように制御すること、を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記蓄電手段から出力される電流を検出する充電電流検出手段、をさらに備え、
前記昇圧・充電制御手段は、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または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
予め定められた画像形成動作における電力使用量テーブルを記憶する電力使用記憶手段、をさらに備え、
前記供電制御手段は、前記電力使用記憶手段に記憶された前記画像形成動作における前記電力使用量テーブルの結果に基づいて、前記蓄電手段からの出力を前記負荷に供給するように制御すること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電力使用記憶手段は、さらに所定の電力を必要とする画像形成動作を示す電力使用条件と、前記蓄電手段から供給される電力量を示す供給電力量とを対応付けて記憶し、
前記供電制御手段は、さらに前記負荷によって行われる画像形成動作が前記電力使用記憶手段に記憶された前記電力使用条件に合致する場合に、前記電力使用記憶手段に記憶された前記電力使用条件に対応する前記供給電力量を前記蓄電手段から供給するように制御すること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記蓄電手段の充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、
前記定電圧生成手段から出力された電圧を前記昇圧手段に入力可能とし、前記定電圧生成手段と前記昇圧手段との接続を開閉する第３開閉手段と、をさらに備え、
前記供電制御手段は、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第３開閉手段の開閉を制御すること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
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し、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、をさらに備え、
前記供電制御手段は、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第２開閉手段の開閉を制御すること、を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
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し、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、をさらに備え、
前記供電制御手段は、さらに前記画像形成動作以外を行う場合は、前記第３開閉手段を閉鎖し、前記第２開閉手段を開放し、前記第１開閉手段を閉鎖するよう制御すること、を特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記供電制御手段は、さらに前記画像形成動作を行う場合は、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開閉手段を開放するよう制御すること、を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記供電制御手段は、さらに前記画像形成動作を行う場合は、前記第２開閉手段を閉鎖し、前記第１開閉手段を開放し、前記第３開閉手段を開放するよう制御すること、を特徴とする請求項８または請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記供電制御手段は、さらに前記第１開閉手段を開放する場合は、前記第２開閉手段を閉鎖した後に前記第１開閉手段を開放し、前記第２開閉手段を開放する場合は、前記第１開閉手段を閉鎖した後に前記第２開閉手段を開放すること、を特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記負荷に供給する電圧を前記商用電源から出力された電圧または前記蓄電手段のいずれか一方から供給可能となるよう切替える切替回路、をさらに備え、
前記供電制御手段は、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切替手段を制御すること、を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像形
成装置。
【請求項１３】
前記供電制御手段は、さらに前記画像形成動作を行う場合は、前記切替手段を前記商用電源側に切替えるよう制御すること、を特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記供電制御手段は、さらに前記画像形成動作を行う場合は、前記切替手段を前記蓄電手段側に切替えるよう制御すること、を特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記昇圧・充電制御手段は、さらに前記蓄電手段に充電する電圧を、前記商用電源から出力され、前記定電圧生成手段に供給される電圧より低い電圧に充電すること、を特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記商用電源から出力される電圧を降圧する降圧手段、をさらに備え、
前記昇圧・充電制御手段は、さらに前記降圧手段によって出力される降圧電圧を制御すること、を特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記降圧手段によって降圧された電圧を検出する降圧電圧検出手段、をさらに備え、
前記昇圧・充電制御手段は、さらに前記降圧電圧検出手段によって検出された前記電圧に基づいて前記降圧手段を制御すること、を特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記昇圧・充電制御手段は、さらに前記降圧手段によって降圧する電圧を、前記蓄電手段に充電する電圧より低い電圧に降圧すること、を特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記昇圧・充電制御手段は、さらに前記画像形成動作以外を行う場合は、前記降圧手段によって出力される電圧を停止すること、を特徴とする請求項１６〜１８のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項２０】
充放電可能な蓄電手段と、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、前記定電圧生成手段によって生成された定電圧を昇圧する昇圧手段と、を備え、前記定電圧生成手段は、さらに昇圧されて蓄電された前記蓄電手段の出力に基づいて定電圧を生成すること、を特徴とする画像形成装置の制御方法において、
前記昇圧手段から出力される昇圧電圧を制御し、出力された昇圧電圧に基づいて前記蓄電手段を充電する昇圧・充電制御ステップと、
前記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供電制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項２１】
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、
前記定電圧生成手段によって生成された定電圧を昇圧し、かつ、昇圧された前記定電圧に基づいて前記蓄電手段を充電する昇圧・充電手段と、
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し、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し、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昇圧・充電手段に入力可能とし、前記定電圧生成手段と前記昇圧・充電手段との接続を開閉する第３開閉手段と、
前記第１開閉手段、前記第２開閉手段、および前記第３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、前記蓄電手段の出力または商用電源の出力から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昇圧・充電制御手段と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２２】
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、
前記定電圧生成手段によって生成された定電圧を昇圧し、かつ、昇圧された前記定電圧に基づいて前記蓄電手段を充電する昇圧・充電手段と、
前記定電圧生成手段に供給する電圧を前記商用電源から出力された電圧または前記蓄電手段のいずれか一方から供給可能となるよう切替える切替手段と、
前記切替手段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、前記切替手段を制御することにより、前記定電圧生成手段に電圧を供給するように制御する昇圧・充電制御手段と、
を備えることを特徴とする電源装置。
【請求項２３】
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、
前記昇圧・充電手段は、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２１または請求項２２に記載の電源装置。
【請求項２４】
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、
前記昇圧・充電手段は、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２１〜２３のいずれか一つに記載の電源装置。
【請求項２５】
前記昇圧・充電手段は、さらに商用電源から前記定電圧生成手段に入力する電圧よりも、前記蓄電手段の充電電圧を低い電圧に充電すること、を特徴とする請求項２１〜２４のいずれか一つに記載の電源装置。
【請求項２６】
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２１〜２５のいずれか一つに記載の電源装置。
【請求項２７】
請求項２１〜２６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２８】
前記電源装置が備える開閉手段または切替手段のうち少なくともいずれか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と、をさらに備えたことを特徴とする請求項２７に記載の画像形成装置。
【請求項２９】
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、商用電源から出力された電圧が前記定電圧生成手段に供給されるように制御信号を生成すること、を特徴とする請求項２８に記載の画像形成装置。
【請求項３０】
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、前記蓄電手段から出力された電圧が前記定電圧生成手段に供給されるように制御する制御信号を生成すること、を特徴とする請求項２８に記載の画像形成装置。
【請求項３１】
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、前記定電圧生成手段から出力された電圧が前記昇圧・充電手段に供給される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２８に記載の画像形成装置。
【請求項３２】
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２８に記載の画像形成装置。
【請求項３３】
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、前記蓄電手段から出力された電圧が前記定電圧生成手段に供給される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３２に記載の画像形成装置。
【請求項３４】
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、商用電源から出力された電圧が前記昇圧・充電手段に供給されるように制御する制御信号を生成すること、を特徴とする請求項２８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、電源装置及び制御方法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。
【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、電源装置及び制御方法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】
【００１１】
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、充放電可能な蓄電手段と、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、前記定電圧生成手段によって生成された定電圧を昇圧する昇圧手段と、前記昇圧手段から出力される昇圧電圧を制御し、出力された昇圧電圧に基づいて前記蓄電手段を充電する昇圧・充電制御手段と、前記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供電制御手段と、を備え、前記定電圧生成手段は、さらに昇圧されて蓄電された前記蓄電手段の出力に基づいて定電圧を生成すること、を特徴とする。
【００１２】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、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、前記昇圧・充電制御手段は、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ように制御すること、を特徴とする。
【００１３】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、前記蓄電手段から出力される電流を検出する充電電流検出手段、をさらに備え、前記昇圧・充電制御手段は、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。
【００１４】
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画像形成装置において、予め定められた画像形成動作における電力使用量テーブルを記憶する電力使用記憶手段、をさらに備え、前記供電制御手段は、前記電力使用記憶手段に記憶された前記画像形成動作における前記電力使用量テーブルの結果に基づいて、前記蓄電手段からの出力を前記負荷に供給するように制御すること、を特徴とする。
【００１５】
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画像形成装置において、前記電力使用記憶手段は、さらに所定の電力を必要とする画像形成動作を示す電力使用条件と、前記蓄電手段から供給される電力量を示す供給電力量とを対応付けて記憶し、前記供電制御手段は、さらに前記負荷によって行われる画像形成動作が前記電力使用記憶手段に記憶された前記電力使用条件に合致する場合に、前記電力使用記憶手段に記憶された前記電力使用条件に対応する前記供給電力量を前記蓄電手段から供給するように制御すること、を特徴とする。
【００１６】
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画像形成装置において、前記蓄電手段の充電電圧を検出する充電電圧検出手段と、前記定電圧生成手段から出力された電圧を前記昇圧手段に入力可能とし、前記定電圧生成手段と前記昇圧手段との接続を開閉する第３開閉手段と、をさらに備え、前記供電制御手段は、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第３開閉手段の開閉を制御すること、を特徴とする。
【００１７】
また、請求項７にかかる発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、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し、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、をさらに備え、前記供電制御手段は、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第２開閉手段の開閉を制御すること、を特徴とする。
【００１８】
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し、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、をさらに備え、前記供電制御手段は、さらに前記画像形成動作以外を行う場合は、前記第３開閉手段を閉鎖し、前記第２開閉手段を開放し、前記第１開閉手段を閉鎖するよう制御すること、を特徴とする。
【００１９】
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、前記供電制御手段は、さらに前記画像形成動作を行う場合は、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開閉手段を開放するよう制御すること、を特徴とする。
【００２０】
また、請求項１０にかかる発明は、請求項８または請求項９に記載の画像形成装置において、前記供電制御手段は、さらに前記画像形成動作を行う場合は、前記第２開閉手段を閉鎖し、前記第１開閉手段を開放し、前記第３開閉手段を開放するよう制御すること、を特徴とする。
【００２１】
また、請求項１１にかかる発明は、請求項８〜１０のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記供電制御手段は、さらに前記第１開閉手段を開放する場合は、前記第２開閉手段を閉鎖した後に前記第１開閉手段を開放し、前記第２開閉手段を開放する場合は、前記第１開閉手段を閉鎖した後に前記第２開閉手段を開放すること、を特徴とする。
【００２２】
また、請求項１２にかかる発明は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記負荷に供給する電圧を前記商用電源から出力された電圧または前記蓄電手段のいずれか一方から供給可能となるよう切替える切替回路、をさらに備え、前記供電制御手段は、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切替手段を制御すること、を特徴とする。
【００２３】
また、請求項１３にかかる発明は、請求項１２に記載の画像形成装置において、前記供電制御手段は、さらに前記画像形成動作を行う場合は、前記切替手段を前記商用電源側に切替えるよう制御すること、を特徴とする。
【００２４】
また、請求項１４にかかる発明は、請求項１２に記載の画像形成装置において、前記供電制御手段は、さらに前記画像形成動作を行う場合は、前記切替手段を前記蓄電手段側に切替えるよう制御すること、を特徴とする。
【００２５】
また、請求項１５にかかる発明は、請求項１〜１４のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記昇圧・充電制御手段は、さらに前記蓄電手段に充電する電圧を、前記商用電源から出力され、前記定電圧生成手段に供給される電圧より低い電圧に充電すること、を特徴とする。
【００２６】
また、請求項１６にかかる発明は、請求項１〜１５のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記商用電源から出力される電圧を降圧する降圧手段、をさらに備え、前記昇圧・充電制御手段は、さらに前記降圧手段によって出力される降圧電圧を制御すること、を特徴とする。
【００２７】
また、請求項１７にかかる発明は、請求項１６に記載の画像形成装置において、前記降圧手段によって降圧された電圧を検出する降圧電圧検出手段、をさらに備え、前記昇圧・充電制御手段は、さらに前記降圧電圧検出手段によって検出された前記電圧に基づいて前記降圧手段を制御すること、を特徴とする。
【００２８】
また、請求項１８にかかる発明は、請求項１６または請求項１７に記載の画像形成装置において、前記昇圧・充電制御手段は、さらに前記降圧手段によって降圧する電圧を、前記蓄電手段に充電する電圧より低い電圧に降圧すること、を特徴とする。
【００２９】
また、請求項１９にかかる発明は、請求項１６〜１８のいずれか一つに記載の画像形成装置において、前記昇圧・充電制御手段は、さらに前記画像形成動作以外を行う場合は、前記降圧手段によって出力される電圧を停止すること、を特徴とする。
【００３０】
また、請求項２０にかかる発明は、充放電可能な蓄電手段と、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、前記定電圧生成手段によって生成された定電圧を昇圧する昇圧手段と、を備え、前記定電圧生成手段は、さらに昇圧されて蓄電された前記蓄電手段の出力に基づいて定電圧を生成すること、を特徴とする画像形成装置の制御方法において、前記昇圧手段から出力される昇圧電圧を制御し、出力された昇圧電圧に基づいて前記蓄電手段を充電する昇圧・充電制御ステップと、前記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供電制御ステップと、を有することを特徴とする。
【００３１】
また、請求項２１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、前記定電圧生成手段によって生成された定電圧を昇圧し、かつ、昇圧された前記定電圧に基づいて前記蓄電手段を充電する昇圧・充電手段と、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し、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し、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昇圧・充電手段に入力可能とし、前記定電圧生成手段と前記昇圧・充電手段との接続を開閉する第３開閉手段と、前記第１開閉手段、前記第２開閉手段、および前記第３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、前記蓄電手段の出力または商用電源の出力から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昇圧・充電制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００３２】
また、請求項２２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、前記定電圧生成手段によって生成された定電圧を昇圧し、かつ、昇圧された前記定電圧に基づいて前記蓄電手段を充電する昇圧・充電手段と、前記定電圧生成手段に供給する電圧を前記商用電源から出力された電圧または前記蓄電手段のいずれか一方から供給可能となるよう切替える切替手段と、前記切替手段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、前記切替手段を制御することにより、前記定電圧生成手段に電圧を供給するように制御する昇圧・充電制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
また、請求項２３にかかる発明は、請求項２１または請求項２２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、前記昇圧・充電手段は、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。
【００３４】
また、請求項２４にかかる発明は、請求項２１〜２３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、前記昇圧・充電手段は、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。
【００３５】
また、請求項２５にかかる発明は、請求項２１〜２４のいずれか一つに記載の電源装置において、前記昇圧・充電手段は、さらに商用電源から前記定電圧生成手段に入力する電圧よりも、前記蓄電手段の充電電圧を低い電圧に充電すること、を特徴とする。
【００３６】
また、請求項２６にかかる発明は、請求項２１〜２５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。
【００３７】
また、請求項２７にかかる発明は、請求項２１〜２６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。
【００３８】
また、請求項２８にかかる発明は、請求項２７に記載の画像形成装置において、前記電源装置が備える開閉手段または切替手段のうち少なくともいずれか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と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００３９】
また、請求項２９にかかる発明は、請求項２８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、商用電源から出力された電圧が前記定電圧生成手段に供給されるように制御信号を生成すること、を特徴とする。
【００４０】
また、請求項３０にかかる発明は、請求項２８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、前記蓄電手段から出力された電圧が前記定電圧生成手段に供給されるように制御する制御信号を生成すること、を特徴とする。
【００４１】
また、請求項３１にかかる発明は、請求項２８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、前記定電圧生成手段から出力された電圧が前記昇圧・充電手段に供給されるよう制御する制御信号を生成すること、を特徴とする。
【００４２】
また、請求項３２にかかる発明は、請求項２８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。
【００４３】
また、請求項３３にかかる発明は、請求項３２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、前記蓄電手段から出力された電圧が前記定電圧生成手段に供給されるよう制御する制御信号を生成すること、を特徴とする。
【００４４】
また、請求項３４にかかる発明は、請求項２８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、商用電源から出力された電圧が前記昇圧・充電手段に供給されるように制御する制御信号を生成すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、定電圧生成手段によって、商用電源の出力または蓄電手段の出力に基づいて定電圧を生成し、昇圧手段によって、定電圧を昇圧し、昇圧・充電制御手段によって、昇圧手段によって出力される昇圧電圧を制御し、出力された昇圧電圧に基づいて蓄電手段を充電し、供電制御手段によって、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、電源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、電源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】
【００４６】
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、電源装置及び画像形成装置の制御方法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。
【００４７】
（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、商用電源から出力された電圧または蓄電部から出力された電圧を定電圧化して負荷に供給するものである。また、商用電源から出力された電圧を昇圧し、蓄電部を充電するものである。
【００４８】
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２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る。また、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１３と、昇圧回路９１と、昇圧充電制御回路９５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、画像形成装置制御回路１０（以下、エンジン制御部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、第１開閉回路９２と、第２開閉回路９３と、第３開閉回路９４と、を備えている。
【００５１】
本実施の形態にかかるエンジン電源部１００の動作について説明する、商用電源は、主電源スイッチ３を介してフィルタ１に入力される。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。全波整流回路２によって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。
【００５２】
平滑コンデンサＣ２によってリップル成分等が除去された全波整流回路２の直流出力は、第１開閉回路９２のＦＥＴ（Field Effect Transistor）９２ａのソース側に接続される。第１開閉回路９２の出力側、すなわちＦＥＴ９２ａのドレイン側は、定電圧生成回路１３の入力に接続される。定電圧生成回路１３の出力は、搬送モータ等のパワー系の負荷２０及び後処理装置２２に接続されている。また、定電圧生成回路１３の出力は、第３開閉回路９４を介して昇圧回路９１に供給される。昇圧回路９１に供給（入力）された電圧は、昇圧充電制御回路９５によって昇圧するよう制御され、キャパシタバンク９を充電する。キャパシタバンク９に蓄電された電力は、第２開閉回路９３のＦＥＴ９３ａのソース側に接続される。第２開閉回路９３の出力側、すなわちＦＥＴ９３ａのドレイン側は、定電圧生成回路１３の入力に接続される。
【００５３】
定電圧生成回路１３は、ＤＣ化された商用電源を負荷に供給する定格電圧（例えば、２４Ｖ）まで降圧するトランスを有している。定電圧生成回路１３は、一般的なＤＣ／ＤＣコンバータであるが、トランスの入力電圧制御範囲を一般的なＤＣ／ＤＣコンバータより広くしている。
【００５４】
昇圧回路９１は、昇圧チョッパ回路９１を使用している。なお、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。昇圧チョッパ回路９１は、第３開閉回路９４の出力が供給されている（ＦＥＴ９４のドレイン側に接続されている）。昇圧チョッパ回路９１は、入力側に設けた昇圧チョークコイル７１、ＦＥＴ７２ａを設けたスイチング回路７２、整流ダイオード７３、および出力側に設けた平滑コンデンサ７４で構成され、昇圧された出力はキャパシタバンク９に供給される。
【００５５】
昇圧回路９１は、昇圧充電制御回路９５から出力されるＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）によってＦＥＴ７２ａがＯＮにされると、昇圧チョークコイル７１に電流が流れ、エネルギが蓄積される。続いてＦＥＴ７２ａがＯＦＦにされると、ＯＮ期間に昇圧チョークコイル７１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、整流ダイオード７３を通して、平滑用コンデンサ７４に貯えられる。この動作が繰り返すことによって、昇圧が行われる。昇圧平滑された電圧が、キャパシタバンク９に供給される。
【００５６】
充電電圧検出回路１６は、キャパシタバンク９に充電された電圧を検出する。充電電圧検出回路１６は、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３によって分圧回路を構成している。充電電圧検出回路１６は、キャパシタバンク９の端子間電圧を検出し、その出力は昇圧充電制御回路９５のＡ／Ｄコンバータ７ｃ及びエンジン制御部１０のＡ／Ｄコンバータ１０ｂに入力される。
【００５７】
次に、キャパシタバンク９の充電電流検出方法について説明する。キャパシタバンク９の充電電流は、キャパシタバンク９と直列に接続された抵抗Ｒ１を流れる電流を端子間電圧として検出し、検出された充電電流は、昇圧充電制御回路９５の充電電流検出回路７ｄに入力される。
【００５８】
次に、均等化回路１７の動作説明を行う。均等化回路１７は、キャパシタセル個々の満充電を検出し、バイパス回路１７ａを動作させ、各キャパシタセルの充電電圧を均等化するものである。キャパシタセル９ａは、昇圧充電制御回路９５によって充電される。均等化回路１７ａは、キャパシタセル９ａが満充電の２．５Ｖに充電されると、充電電流をバイパスする。他のキャパシタセル９ａに並列に接続されたバイパス回路も同様な動作を行ない、各キャパシタセル９ａの充電電圧は２．５Ｖに均等化される。
【００５９】
均等化回路１７は、何れかのキャパシタセル９ａの満充電を検知し、バイパス回路を動作させると、昇圧充電制御回路９５に単セル満充電信号５を出力する。また、均等化回路１７は、全てのキャパシタセル９ａの満充電を検知し、全てのバイパス回路を動作させると、昇圧充電制御回路９５に全てのキャパシタセル９ａの満充電信号６を出力する。
【００６０】
次に、昇圧充電制御回路９５の動作説明を行う。昇圧充電制御回路９５は、キャパシタバンク９の充電電圧検出、充電電流の検出およびバイパス回路の動作を検出し、キャパシタバンク９に定電流充電または定電力充電を行う。昇圧充電制御回路９５は、ＣＰＵ７ａ、シリアルコントローラ（ＳＩＣ）７ｂ、Ａ／Ｄコンバータ７ｃ、充電電流検出回路７ｄ、ＰＷＭ信号発生回路７ｅ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、割り込み制御回路及び入出力ポートを備えている。
【００６１】
昇圧充電制御回路９５は、キャパシタバンク９に定電流充電または定電力充電を行うためのＰＷＭ信号を発生させる機能を有している。昇圧充電制御回路９５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の出力によって検出する。キャパシタバンク９の端子間電圧が予め設定された値より低い場合には、キャパシタバンク９と直列に接続された抵抗Ｒ１の端子間電圧を逐次検出し、この端子間電圧に対応した予め設定された定電流充電にするためのＰＷＭ信号を、ＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。
【００６２】
なお、予め設定された定電流充電にするためのＰＷＭ信号は、抵抗Ｒ１の端子間電圧とＰＷＭ信号のＯＮデューティとを関係付けて予め作成したテーブルを使用して決定してもよい。また、演算によって算出してもよい。また、充電電流のみを参照し、予め設定された充電電流になるようにＰＷＭ信号を制御してもよい。また、キャパシタバンク９が充電されてない場合は、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しするために、充電電圧を低くし、徐々に充電電圧を高くするようにＰＷＭ信号を出力してもよい。
【００６３】
昇圧充電制御回路９５は、キャパシタバンク９の端子間電圧が予め設定された値以上になると、定電力充電を行うためにキャパシタバンク９の充電電流と、キャパシタバンク９の端子間電圧の検出を逐次行なう。検出した充電電流と充電電圧から、予め設定された定電力充電を行うためのＰＷＭ信号をＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。なお、このＰＷＭ信号は、キャパシタバンク９の充電電流と、キャパシタバンク９の端子間電圧の検出を行い、検出した充電電流と充電電圧から予め設定された定電力充電を行うためのＰＷＭ信号を演算して決定する。
【００６４】
次に、昇圧充電制御回路９５は、何れかの単セル満充電信号５を検出すると、再び予め設定された定電流充電にするＰＷＭ信号をＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。昇圧充電制御回路９５は、全てのキャパシタセルの満充電信号６を検出すると、充電動作を停止する信号をＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。
【００６５】
次に、エンジン制御部１０の説明を行う。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。ＣＰＵ１０ａのＡ／Ｄポート１０ｂには、定着装置８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。
【００６６】
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。
【００６７】
入出力ポート１０ｃは、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。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。
【００６８】
また、ＣＰＵ１０ａは、昇圧充電制御回路９５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、待機時、または省エネモード時等に、昇圧充電制御回路９５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。
【００６９】
次に、ＡＣヒータ制御回路４３の説明を行う。ＣＰＵ１０ａは、温度検出回路３３、温度検出回路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３５ａ、３６ａ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。温度検出回路３３、温度検出回路３４が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３５、３６をＯＦＦ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への電力供給は停止される。
【００７０】
次に、ＣＰＵ１０ａによる第１開閉回路９２、第２開閉回路９３、第３開閉回路９４の動作説明を行う。第１開閉回路〜第３開閉回路はＦＥＴで構成される。勿論、リレー、ＩＧＢＴ等を使用した開閉回路にしてもよい。
【００７１】
ＣＰＵ１０ａは、ポート１０ｃからの信号によってＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。ＦＥＴをＯＮにすると、開閉回路は閉じられ、ＦＥＴをＯＦＦにすると開閉回路は開放される。
【００７２】
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に、キャパシタバンク９に充電するために第３開閉回路９４のＦＥＴ９４ａをＯＮにする信号をポート６から出力する。また、ポート５から第１開閉回路９２のＦＥＴ９２ａをＯＮにする信号を出力し、ポート４から第２開閉回路９３のＦＥＴ９３ａをＯＦＦにする信号を出力する。
【００７３】
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に信号を出力する。具体的には、ＣＰＵ１０ａは、ポート４からＦＥＴ９３ａをＯＮにする信号を出力し、ポート５からＦＥＴ９２ａをＯＦＦにする信号を出力し、ポート６からＦＥＴ９４ａをＯＦＦにする信号を出力する。この動作によって、ＤＣ負荷への電力供給を増加させることができる。
【００７４】
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にポート４からＦＥＴ９３ａをＯＦＦにする信号を出力し、ＤＣ化した商用電源を昇圧充電制御回路９５に供給するためにポート５からＦＥＴ９２ａをＯＮにする信号を出力し、ポート６からＦＥＴ８４ａをＯＦＦにする信号を出力する。これにより、昇圧回路９１への電源供給は遮断され、商用電源が昇圧充電制御回路９５に接続され、その出力が負荷に供給される。
【００７５】
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。省エネモード解除は、省エネ解除ＳＷ２４（圧版開放ＳＷ，ＡＤＦの原稿検知ＳＷ等）がＯＮとなることによってＤＣ／ＤＣコンバータ１４が通常の動作に復帰する。
【００７６】
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３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。
【００７７】
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４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。
【００７８】
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について説明する。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）８ｄ、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る。
【００７９】
ＣＰＵ８ａには、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部と、使用者にシステムの設定内容状態を表示する表示部および入力部の制御を行う操作部制御回路２５、エンジン制御部１０が、シリアルコントローラ（ＳＣＩ）を介して接続されている。
【００８０】
次に、上述した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５−１〜図５−４は、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。
【００８１】
エンジン制御部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、エンジン制御部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Ｓ５０１）。ＣＰＵ１０ａは、充電電圧検出回路１６の検出結果から充電電圧が満充電の状態か否かを判断する（ステップＳ５０２）。満充電であると判断した場合は（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）、開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ５０３）。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生成回路１３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Ｓ５０４）。満充電でないと判断した場合は（ステップＳ５０２：Ｎｏ）、ステップＳ５０４に進む。
【００８２】
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Ｓ５０５）。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Ｓ５０５：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Ｓ５０６）。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Ｓ５０６：Ｎｏ）、ステップＳ５０４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。
【００８３】
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Ｓ５０６：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Ｓ５０５：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ５０７）。これにより、商用電源から負荷に電力が供給される。
【００８４】
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Ｓ５０８)。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Ｓ５０８）。リロード温度でないと判断した場合は（ステップＳ５０９：Ｎｏ）、ステップＳ５０８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Ｓ５０９：Ｙｅｓ）、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Ｓ５１０）。
【００８５】
ＣＰＵ１０ａは、再度待機状態か否かを判断する（ステップＳ５１１）。待機状態であると判断した場合は（ステップＳ５１１：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Ｓ５１２）。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Ｓ５１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理３を行い（ステップＳ５１３）、ステップＳ５１０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Ｓ５１２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行い（ステップＳ５１４）、ステップＳ５１０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。
【００８６】
ステップＳ５１１において、待機状態でないと判断した場合は（ステップＳ５１１：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Ｓ５１５）。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。
【００８７】
次に、ＣＰＵ１０ａは、コピー動作中か否かを判断する（ステップＳ５１６）。コピー動作中であると判断した場合は（ステップＳ５１６：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Ｓ５１７）。コピー枚数設定があると判断した場合には（ステップＳ５１７：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Ｓ５１８）。詳細は後述する。
【００８８】
次に、ＣＰＵ１０ａは、開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ５１９）。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Ｓ５２０）。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Ｓ５２１）。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Ｓ５２１：Ｎｏ）、ステップＳ５２０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Ｓ５２１：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Ｓ５２２）。
【００８９】
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Ｓ５２２：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Ｓ５２３）。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生成回路１３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Ｓ５２４)、ステップＳ５１０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Ｓ５２２：Ｎｏ）、コピー動作は終了したので、ステップＳ５１０に戻る。
【００９０】
ステップＳ５１６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Ｓ５１６：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは省エネモード中か否かを判断する（ステップＳ５２５）。省エネモード中でないと判断した場合は（ステップＳ５２５：Ｎｏ）、ステップＳ５１０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Ｓ５２５：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Ｓ５２６）。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Ｓ５２６：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Ｓ５２７）、ステップＳ５２５に戻る。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。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Ｓ５２６：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは第１開閉回路に開放信号を出力し（ステップＳ５２９）、第２開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ５３０）。さらに、第３開閉回路に開放信号を出力し（ステップＳ５３１）、ステップＳ５２５に戻る。
【００９１】
プリンタのエンジン制御部１０による複数コピー制御処理について説明する。図６は、プリンタのエンジン制御部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。
【００９２】
まず、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａは、開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ６０１）。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Ｓ６０２）。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Ｓ６０３）。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Ｓ６０３：Ｎｏ）、ステップＳ６０２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Ｓ６０３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ６０４）。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生成回路１３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。
【００９３】
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Ｓ６０５）。ＣＰＵ１０ａは、タイマカウンタがＭか否かを判断する（ステップＳ６０６）。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Ｓ６０６：Ｎｏ）、ステップＳ６０６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Ｓ６０６：Ｙｅｓ）、処理を抜ける。
【００９４】
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。
【００９５】
本実施の形態におけるエンジン制御部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部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、定電圧生成回路１３はキャパシタバンク９の蓄電力を使用して定電圧を生成し、負荷へ電力を供給する。
【００９６】
ＣＰＵ１０ａは、蓄電部の電力を使用する信号を昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ７０１)。ＣＰＵ１０ａは、ポート４から第２開閉回路に閉鎖信号を出力し（ステップＳ７０２）、ポート６から第３開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ７０３）。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Ｓ７０４）。次に、ＣＰＵ１０ａは、ポート５から第１開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ７０５）。
【００９７】
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。
【００９８】
本実施の形態におけるエンジン制御部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部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、定電圧生成回路１３は商用電源から出力された電圧を使用して定電圧を生成し、負荷へ電力を供給する。
【００９９】
ＣＰＵ１０ａは、負荷電力供給信号を昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ８０１)。ＣＰＵ１０ａは、ポート５から第１開閉回路に閉鎖信号を出力し（ステップＳ８０２）、ポート６から第３開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ８０３）。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Ｓ８０４）。次に、ＣＰＵ１０ａは、ポート４から第２開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ８０５）。
【０１００】
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。
【０１０１】
本実施の形態におけるエンジン制御部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。この処理により、商用電源から出力された電圧を降下し、降圧電圧によって蓄電部を充電する。
【０１０２】
ＣＰＵ１０ａは、ポート５から第１開閉回路に閉鎖信号を出力し（ステップＳ９０１）、ポート４から第２開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ９０２）。次に、ＣＰＵ１０ａは、ポート６から第３開閉回路に閉鎖信号を出力する（ステップＳ９０３）。ＣＰＵ１０ａは、充電許可信号を昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ９０４)。
【０１０３】
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。
【０１０４】
次に、昇圧充電制御回路９５による充電処理について説明する。図１０−１、図１０−２は、画像形成装置の昇圧充電制御回路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。
【０１０５】
昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａは、エンジン制御部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Ｓ１００１）。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Ｓ１００１：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Ｓ１００１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７ａは満時充電に達しているか否かを判断する（ステップＳ１００２）。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Ｓ１００２：Ｙｅｓ）、充電する必要はないので、ＣＰＵ７ａは満充電電圧信号をエンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａに送信し（ステップＳ１００３）、処理は終了する。
【０１０６】
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Ｓ１００２:Ｎｏ）、充電動作を行うために、ＣＰＵ７ａは充電動作中信号をエンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａに送信する（ステップＳ１００４）。ＣＰＵ７ａ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Ｓ１００５）。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Ｓ１００５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７ａ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Ｓ１００６）。ＣＰＵ７ａは、定電流充電するため検出した充電電流に対応したＰＷＭ信号を昇圧回路９１のＦＥＴ７２ａのゲートに出力する（ステップＳ１００７）。ステップＳ１００５に戻り、ＣＰＵ７ａ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。
【０１０７】
ステップＳ１００５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Ｓ１００５：Ｎｏ）、ＣＰＵ７ａ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Ｓ１００８）。ＣＰＵ７ａ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信号を昇圧回路９１のＦＥＴ７２ａのゲートに出力する（ステップＳ１００９）。次に、ＣＰＵ７ａ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Ｓ１０１０）。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Ｓ１０１０：Ｎｏ）、ステップＳ１００８に戻る。
【０１０８】
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Ｓ１０１０：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７ａは定電流充電を実施する（ステップＳ１０１１）。ＣＰＵ７ａは、全セル満充電信号があるか否かを判断する（ステップＳ１０１２）。全セル満充電信号があると判断した場合は（ステップＳ１０１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７ａは充電動作を停止するためにＰＷＭ信号を昇圧回路９１のＦＥＴ７２ａのゲートに出力する（ステップＳ１０１３）。ＣＰＵ７ａは、全セル満充電信号をＣＰＵ１０ａに送信し（ステップＳ１０１４）、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Ｓ１０１２：Ｎｏ）、ステップＳ１０１１に戻り、ＣＰＵ７ａは定電流充電を行う。
【０１０９】
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生成回路１３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、定電圧生成回路１３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る。また、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。
【０１１０】
また、定電圧生成回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１３の出力を昇圧回路によって昇圧してキャパシタバンク９を充電し、充電された電圧を、ＡＣの電力供給またはＤＣ電力供給が不足時に定電圧生成回路１３の入力に供給しているため、負荷には定格電圧が常時供給できる。また、第３開閉回路９４を開放することにより、昇圧回路９４への電源供給を遮断でき、無駄な充電動作を停止することができる。
【０１１１】
図１１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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
（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、上述した第１の実施の形態と同様に、商用電源から出力された電圧または蓄電部から出力された電圧を定電圧化して負荷に供給するものである。また、商用電源から出力された電圧を昇圧し、蓄電部を充電するものである。第１の実施の形態とは、昇圧回路に高周波トランスを使用し、高周波トランスの一次側コイルをスイッチングして昇圧を行なってキャパシタバンクを充電する点、キャパシタバンクと商用電源との接続の切り替えにリレーを使用した点が異なる。
【０１１４】
図１２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１３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。
【０１１５】
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、定電圧生成回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１３と、昇圧回路９７と、昇圧充電制御回路９５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、エンジン制御部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、第１切替回路９６と、を備えている。第１の実施の形態とは、第１開閉回路９２と、第２開閉回路９３と、第３開閉回路９４に代えて、第１切替回路９６を備える点が異なる。
【０１１６】
ここで、フィルタ１と、全波整流回路２と、定電圧生成回路１３と、昇圧充電制御回路９５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、エンジン制御部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、異なる点のみを説明する。
【０１１７】
本実施の形態にかかる昇圧回路９７は、高周波トランスを使用している。定電圧生成回路１３の出力は、高周波トランス６１の一次コイル６１ａに接続される。一次コイル６１ａには、直列にスイッチング手段としてＦＥＴ６４が接続されている。ＦＥＴ６４で構成されるスイッチング回路は、上述した昇圧充電制御回路９５から出力されるＰＷＭ信号により、スイッチング動作を行う。ＦＥＴ６４がスイッチング（ＯＮ，ＯＦＦ動作）すると、一次コイル６１ａにはスイッチング電流が流れ、一次側のスイッチング電流によって高周波トランス６１の二次コイル６１ｂにスイッチング電圧が誘起する。このスイッチング周波数の導通期間を変えれば、出力電圧の制御を行うことができる。
【０１１８】
トランス６１の二次コイル６１ｂには、整流回路９７としてダイオード６２、６５が接続され、スイッチング電圧はこの整流回路９７で整流される。整流された電圧は、チュークコイル６３及びコンデンサＣ１により平滑され、直流出力に変換される。この直流出力は、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。商用電源とキャパシタバンク９との切り替えを行う第１切替回路９６は、リレーを使用しており、ポート４の信号によって切り替えられる。
【０１１９】
次に、ＣＰＵ１０ａによる充電動作及びキャパシタバンク９の放電、負荷に電源を供給する動作説明を行う。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に、キャパシタバンク９に充電するために、第１切替回路９６を商用電源側に切替える信号をポート４から出力し、昇圧充電制御回路９５に充電許可信号を送信する。
【０１２０】
また、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に、第１切替回路９６をキャパシタバンク側に切替える信号をポート４から出力し、昇圧充電制御回路９５に充電停止信号を出力する。この動作によって、ＡＣ電力の使用量を増やし、ＤＣ負荷への電力供給を増加させることができる。
【０１２１】
また、ＣＰＵ１０ａは、充電または放電以外の通常時はＤＣ化した商用電源を定電圧生成回路１３に供給し、その出力を負荷に供給するために第１切替回路９６を商用電源側に切替える信号をポート４から出力し、昇圧充電制御回路９５に充電停止信号を出力する。
【０１２２】
上述した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１４−１〜図１４−３は、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。
【０１２３】
本実施の形態にかかる動作モード制御処理の手順は、図５−１〜図５−４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Ｓ１４０１以前の処理は、図５−１のステップＳ５０１〜ステップＳ５０９と同様であるので図５−１での説明を参照し、ここでの説明を省略する。
【０１２４】
図５−１のステップＳ５０９において、リロード温度であると判断した場合は（ステップＳ５０９：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Ｓ１４０１）。次に、ＣＰＵ１０ａは再度待機状態か否かを判断する（ステップＳ１４０２）。待機状態であると判断した場合は（ステップＳ１４０２：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Ｓ１４０３）。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Ｓ１４０３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理３を行う（ステップＳ１４０４）。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Ｓ１４０１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Ｓ１４０３：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ１４０５）。これにより、商用電源から入力された電力が定電圧生成回路１３を介して負荷に供給される。ステップＳ１４０１に戻る。
【０１２５】
ステップＳ１４０２において、待機状態でないと判断した場合は（ステップＳ１４０２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａはコピー動作中か否かを判断する（ステップＳ１４０６）。コピー動作中であると判断した場合は（ステップＳ１４０６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ１４０７）。これにより、商用電源から入力された電力が定電圧生成回路１３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Ｓ１４０８）。
【０１２６】
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Ｓ１４０９）。ジョブが終了していると判断した場合は（ステップＳ１４０９：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Ｓ１４０９：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Ｓ１４１０）。
【０１２７】
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Ｓ１４１１）。コピー枚数Ｎでないと判断した場合は（ステップＳ１４１１：Ｎｏ）、ステップＳ１４０８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Ｓ１４１１：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Ｓ１４１２）。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生成回路１３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。
【０１２８】
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Ｓ１４１３）。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Ｓ１４１４)。タイマカウントがＭでないと判断した場合は（ステップＳ１４１４：Ｎｏ）、ステップＳ１４１３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。
【０１２９】
タイマカウントがＭであると判断した場合は（ステップＳ１４１４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ１４１５）。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Ｓ１４１６）。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Ｓ１４１７）。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Ｓ１４１７：Ｎｏ）、ステップＳ１４１６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Ｓ１４１７：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Ｓ１４１８）。
【０１３０】
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Ｓ１４１９）。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Ｓ１４１９：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ１４２０）。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生成回路１３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Ｓ１４２１)。その後、ステップ１４０１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Ｓ１４１９：Ｎｏ）、コピー動作は終了しているので、ステップＳ１４０１に戻る。
【０１３１】
ステップＳ１４０６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Ｓ１４０６：Ｎｏ）、またはステップＳ１４０９においてジョブが終了したと判断した場合は（ステップＳ１４０９：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは省エネモード中か否かを判断する（ステップＳ１４２２）。省エネモード中でないと判断した場合は（ステップＳ１４２２：Ｎｏ）、ステップＳ１４０１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Ｓ１４２２：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Ｓ１４２３）。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Ｓ１４２３：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Ｓ１４２４）、ステップＳ１４２２に戻る。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。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Ｓ１４２３：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは電圧出力停止信号を出力し（ステップＳ１４２５）、ステップＳ１４２２に戻る。
【０１３２】
次に、エンジン制御部１０による開閉回路制御処理１について説明する。図１５は、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１の手順を示すフローチャートである。この処理により、キャパシタバンク９から電力が供給され、定電圧生成回路１３は定電圧を出力し、負荷に電力を供給する。
【０１３３】
ＣＰＵ１０ａは、充電停止信号を昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ１５０１)。ＣＰＵ１０ａは、第１切替回路を蓄電部側に切替える（ステップＳ１５０２）。
【０１３４】
次に、エンジン制御部１０による開閉回路制御処理２について説明する。図１６は、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２の手順を示すフローチャートである。この処理により、商用電源から負荷に電力が供給される。
【０１３５】
ＣＰＵ１０ａは、充電停止信号を昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ１６０１)。ＣＰＵ１０ａは、第１切替回路を商用電源側に切替える（ステップＳ１６０２）。
【０１３６】
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１７は、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。この処理により、キャパシタバンク９に充電する。
【０１３７】
ＣＰＵ１０ａは、第１切替回路を商用電源側に切替え(ステップＳ１７０１)、充電許可信号を送信する（ステップＳ１７０２）。
【０１３８】
このように、本実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン部は、第１の実施の形態で記載した効果に加え、昇圧回路に高周波トランスを用いているため、高周波トランスによって２次側とは絶縁され、一次側コイルのスイッチングを停止することによって定電圧生成回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）からの電源供給が遮断可能となるため、第１の実施の形態で備えていた第３開閉回路９４（定電圧生成回路と昇圧回路とを接続する開閉回路）が不要になる。
【０１３９】
また、リレーのコイルに通電されない状態（ノーマルクローズ）の場合は、商用電源側に接続されるリレーを使用すれば、電源ＯＦＦ時にキャパシタバンクの蓄電が放電されることはない。また、リレーを使用することにより、第１の実施の形態で備えているダイオードＤ２が不要になる。
【０１４０】
（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画像形成装置のエンジン電源部は、商用電源から出力された電圧を降圧した降圧電圧、または蓄電部から出力された電圧を定電圧化して負荷に供給するものである。また、商用電源から出力された電圧を昇圧し、蓄電部を充電するものである。
【０１４１】
図１８は、第３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は、第３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２０は、チョッパ回路の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。
【０１４２】
本実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部３００は、フィルタ１と、全波整流回路２と、降圧回路９８と、降圧電圧検出回路１０５と、定電圧生成回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１３と、昇圧回路９９と、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４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、エンジン制御部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、第１開閉回路１０１と、第２開閉回路１０２と、第３開閉回路１０３と、を備えている。第１の実施の形態とは、さらに降圧回路９８と、降圧電圧検出回路１０５とを備え、昇圧充電制御回路９５に代えて昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４を備えている点が異なる。
【０１４３】
ここで、フィルタ１と、全波整流回路２と、定電圧生成回路１３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、エンジン制御部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は、第１の実施の形態と同様であるので、異なる点のみ説明する。
【０１４４】
降圧回路（降圧チョッパ回路）９８は、全波整流回路２の直流出力を降圧するものである。平滑コンデンサＣ２によってリップル成分等が除去された全波整流回路２の直流出力は、降圧チョッパ回路９８のＦＥＴ９８ａのドレイン側に接続される。降圧チョッパ回路９８は、入力側に設けたＦＥＴ９８ａと、ＦＥＴ９８ａの出力側（ソース側）に接続されたチョークコイル９８ｃと、ＦＥＴ９８ａの出力とチョークココイル９８ｃとの間に設けた電流帰還用ダイオード９８ｂと、チョークコイル９８ｃの出力側に設けた平滑コンデンサ９８ｄとで構成され、第１開閉回路１０１を介して定電圧生成回路１３に接続されている。
【０１４５】
降圧チョッパ回路９８は、後述する昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４のＰＷＭ発生回路７ｅから出力されるＰＷＭ信号によってＦＥＴ９８ａがＯＮにされると、チョークコイル９８ｃに電流が流れる。降圧チョッパ回路９８に入力された電力の一部が、チョークコイル９８ｃに蓄えられる。続いてＦＥＴ９８ａがＯＦＦにされると、ＯＮ期間にチョークコイル９８ｃに蓄積した電力が電流帰還用ダイオード９８ｂを経由して放出される。この動作が繰り返されることによって降圧が行われる。降圧された電圧は、平滑用コンデンサ９８ｄにより平滑され、第１開閉回路１０１を介して定電圧生成回路１３の入力に接続される。
【０１４６】
定電圧生成回路１３の出力は、搬送モータ等のパワー系の負荷２０及び後処理装置２２に接続されている。また、定電圧生成回路１３の出力は、第３開閉回路１０３を介して昇圧回路９９に供給される。キャパシタバンク９は、昇圧回路９９に供給（入力）され、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４によって昇圧するよう制御された電圧により、充電される。キャパシタバンク９に蓄電された電力は、第２開閉回路１０２（ＦＥＴ１０２）のソース側に接続され、第２開閉回路１０２の出力側は、定電圧生成回路１３の入力に接続される。
【０１４７】
また、降圧電圧は、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５によって分圧された降圧電圧検出回路１９により検出され、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４にフィードバックされる。降圧平滑された降圧電圧は、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４によって監視され、ＰＷＭ信号のＯＮデューティを変えることによって制御される。
【０１４８】
定電圧生成回路１３は、ＤＣ化された商用電源を負荷に供給する定格電圧（例として２４Ｖ）まで降圧するトランスを有した一般的なＤＣ／ＤＣコンバータである。
【０１４９】
昇圧回路９９は、定電圧生成回路１３から出力された電圧を昇圧するものである。本実施の形態における昇圧回路９９は、昇圧チョッパ回路９９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。昇圧チョッパ回路９９は、第３開閉回路１０３から出力された電圧が供給されている。昇圧チョッパ回路９９は、入力側に設けた昇圧チョークコイル７１、ＦＥＴ７２ａを設けたスイチング回路７２、整流ダイオード７３、および出力側に設けた平滑コンデンサ７４で構成され、昇圧された出力はキャパシタバンク９に供給される。
【０１５０】
昇圧回路９９は、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４から出力されるＰＷＭ信号によってＦＥＴ７２ａがＯＮにされると、昇圧チョークコイル７１に電流が流れ、エネルギが蓄積される。続いてＦＥＴ７２ａがＯＦＦにされると、ＯＮ期間に昇圧チョークコイル７１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、整流ダイオード７３を通して平滑用コンデンサ７４に貯えられる。この動作が繰り返されることによって昇圧が行われる。この昇圧平滑された電圧が、キャパシタバンク９に供給される。
【０１５１】
充電電圧検出回路１６は、キャパシタバンク９に充電された充電電圧を検出する。キャパシタバンク９の端子間電圧は、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とで分圧回路を構成した充電電圧検出回路１６によって検出される。その出力は、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４のＡ／Ｄコンバータ７ｃ及びエンジン制御部１０のＡ／Ｄコンバータ１０ｂに入力される。
【０１５２】
次に、キャパシタバンク９の充電電流検出方法について説明する。キャパシタバンク９の充電電流の検出は、キャパシタバンク９と直列に接続された抵抗Ｒ１を流れる電流を端子間電圧として検出し、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４の充電電流検出回路７ｄに入力される。
【０１５３】
均等化回路１７は、キャパシタセル個々の満充電を検出し、バイパス回路１７ａを動作させ、各キャパシタセルの充電電圧を均等化するものである。キャパシタセル９ａが昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４によって充電され、満充電の２．５Ｖに充電されると、均等化回路１７ａは、充電電流をバイパスする。他のキャパシタセルに並列に接続されたバイパス回路も同様な動作を行ない、各キャパシタセルの充電電圧は２．５Ｖに均等化される。
【０１５４】
均等化回路１７は、何れかのキャパシタセルの満充電を検知し、バイパス回路を動作させると、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４に単セル満充電信号５を出力する。また、均等化回路１７は、全てのキャパシタセルの満充電を検知し、全てのバイパス回路を動作させると、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４に全てのキャパシタセルの満充電信号６を出力する。
【０１５５】
昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４は、キャパシタバンク９の充電電圧検出、充電電流の検出およびバイパス回路の動作を検出し、キャパシタバンク９に定電流充電または定電力充電を行うものである。昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４は、ＣＰＵ７ａ、シリアルコントローラ（ＳＩＣ）７ｂ、Ａ／Ｄコンバータ７ｃ、充電電流検出回路７ｄ、ＰＷＭ信号発生回路７ｅ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、割り込み制御回路及び入出力ポートを備えている。
【０１５６】
昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４は、キャパシタバンク９に定電流充電または定電力充電を行うためのＰＷＭ信号を発生させる機能と、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａから送信される負荷に電力を供給する信号によって降圧回路９８が一定の電圧を生成するＰＷＭ信号を発生する機能を有している。
【０１５７】
昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４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の出力によって検出する。昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４は、キャパシタバンク９の端子間電圧が、予め設定された値より低い場合には、キャパシタバンクと直列に接続された抵抗Ｒ１の端子間電圧を逐次検出し、検出された端子間電圧に対応した予め設定された定電流充電にするためのＰＷＭ信号をＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。なお、予め設定された定電流充電にするためのＰＷＭ信号は、抵抗Ｒ１の端子間電圧と、ＰＷＭ信号のＯＮデューティと関係付けて予め作成したテーブルを使用してもよい。また、演算によって算出してもよい。また、充電電流のみを参照し、予め設定された充電電流になるようＰＷＭ信号を制御してもよい。また、キャパシタバンク９が充電されてない場合は、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しするために、充電電圧を低くし、徐々に充電電圧を高くするようにＰＷＭ信号を出力してもよい。
【０１５８】
昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４は、キャパシタバンク９の端子間電圧が予め設定された値以上になると、定電力充電を行うために、キャパシタバンク９の充電電流とキャパシタバンク９との端子間電圧の検出を逐次行ない、検出した充電電流と充電電圧から、予め設定された定電力充電を行うためのＰＷＭ信号をＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。
なお、このＰＷＭ信号は、キャパシタバンク９の充電電流と、キャパシタバンク９の端子間電圧の検出を行い、検出した充電電流と充電電圧から予め設定された定電力充電を行うためのＰＷＭ信号を演算して決定する。
【０１５９】
次に、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４は、何れかの単セル満充電信号５を検出すると、再び予め設定された定電流充電にするＰＷＭ信号をＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。次に、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４は、全てのキャパシタセルの満充電信号６を検出すると、充電動作を停止する信号をＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。
【０１６０】
本実施の形態にかかるＣＰＵ１０ａは、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４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う。ＣＰＵ１０ａは、放電中ではない時、待機時、または省エネモード時等に、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４に充電許可信号を送信する。また、ＡＣの電力供給が不足する場合、またはＤＣの電力供給が不足する場合は、キャパシタバンク９の蓄電力を使用する信号を昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４に送信する。また、負荷に商用電源から電圧を供給する時は、負荷に電力を供給する信号を送信する。また、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。
【０１６１】
次に、ＣＰＵ１０ａによる第１開閉回路１０１、第２開閉回路１０２、第３開閉回路１０３の動作説明を行う。第１開閉回路〜第３開閉回路はＦＥＴで構成される。勿論、リレー、ＩＧＢＴ等を使用した、開閉回路にしてもよい。
【０１６２】
ＣＰＵ１０ａは、ポート１０ｃから送信される信号によってＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。ＦＥＴがＯＮにされると、開閉回路は閉じられ、ＦＥＴがＯＦＦにされると開閉回路は開放される。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場合に、キャパシタバンク９に充電するためにポート６から第３開閉回路１０３（ＦＥＴ１０３）をＯＮにする信号を出力し、ポート５から第１開閉回路１０１（ＦＥＴ１０１）をＯＮにする信号を出力し、ポート４から第２開閉回路（ＦＥＴ１０２）をＯＦＦにする信号を出力する。
【０１６３】
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に、ポート４からＦＥＴ１０２をＯＮにする信号を出力し、ポート５からＦＥＴ１０１をＯＦＦにする信号を出力し、ポート６からＦＥＴ１０３をＯＦＦにする信号を出力する。この動作により、ＡＣ電力の使用量を増加させ、ＤＣ負荷への電力供給を増加させることができる。
【０１６４】
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に、ポート４からＦＥＴ１０２をＯＦＦにする信号を出力する。ＣＰＵ１０ａは、ＤＣ化した商用電源を昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４に供給するために、ポート５からＦＥＴ１０１をＯＮにする信号を出力し、ポート６からＦＥＴ１０３をＯＦＦにする信号を出力する。これにより、昇圧回路９８への電源供給は遮断され、商用電源が昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４に接続され、その出力が負荷に供給される。
【０１６５】
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にポート２から一部の電源出力停止信号を出力する。省エネモード解除は、省エネ解除ＳＷ２４（圧版開放ＳＷ，ＡＤＦの原稿検知ＳＷ等）がＯＮにされることにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４が通常の動作に復帰する。
【０１６６】
上述した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、複数コピー制御処理、充電制御処理について説明する。動作モード制御処理、複数コピー制御処理、充電制御処理は、第１の実施の形態で説明した図５−１〜図５−４、図６、図１０−１、図１０−２に示すフローチャートとほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明する。
【０１６７】
本実施の形態におけるエンジン制御部１０による開閉回路制御処理１について説明する。図２１は、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、定電圧生成回路１３はキャパシタバンク９の蓄電力を使用して定電圧を生成し、負荷へ電力を供給する。
【０１６８】
ＣＰＵ１０ａは、蓄電部の電力を使用する信号を昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ２１０１)。ＣＰＵ１０ａは、第３開閉回路に開放信号を出力し（ステップＳ２１０２）、第２開閉回路に閉鎖信号を出力する（ステップＳ２１０３）。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２１０４）。次に、ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ２１０５）。
【０１６９】
本実施の形態におけるエンジン制御部１０による開閉回路制御処理２について説明する。図２２は、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、定電圧生成回路１３は商用電源から出力された電圧を使用して定電圧を生成し、負荷へ電力を供給する。
【０１７０】
ＣＰＵ１０ａは、負荷電力供給信号を昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ２２０１)。ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路に閉鎖信号を出力し（ステップＳ２２０２）、第３開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ２２０３）。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Ｓ２２０４）。次に、ＣＰＵ１０ａは、第２開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ２２０５）。
【０１７１】
本実施の形態におけるエンジン制御部１０による開閉回路制御処理３について説明する。図２３は、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。この処理により、商用電源から出力された電圧を降下し、降圧電圧によって蓄電部を充電する。
【０１７２】
ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路に閉鎖信号を出力し（ステップＳ２３０１）、第２開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ２３０２）。次に、ＣＰＵ１０ａは、第３開閉回路に閉鎖信号を出力する（ステップＳ２３０３）。ＣＰＵ１０ａは、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ２３０４)。
【０１７３】
このように、本実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン部は、第１の実施の形態で記載した効果に加え、商用電源を降圧回路により降圧し、降圧した出力を定電圧生成回路に供給しているので、キャパシタバンクの充電電圧を高くする必要はない。従って、キャパシタセルの使用個数を少なくできる。
【０１７４】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。第４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、上述した第３の実施の形態と同様に、商用電源から出力された電圧を降圧した降圧電圧、または蓄電部から出力された電圧を定電圧化して負荷に供給するものである。また、商用電源から出力された電圧を昇圧し、蓄電部を充電するものである。第３の実施の形態とは、昇圧回路に高周波トランスを使用し、高周波トランスの一次側コイルをスイッチングして昇圧を行なってキャパシタバンクを充電する点、キャパシタバンクと定電圧回路との開閉回路および定電圧回路と昇圧回路との開閉回路がない点が異なる。
【０１７５】
図２４は、第４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２５は、第４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。
【０１７６】
本実施の形態にかかるプリンタのエンジン電源部４００は、フィルタ１と、全波整流回路２と、降圧回路９８と、降圧電圧検出回路１０５と、定電圧生成回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１３と、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４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１０７と、エンジン制御部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、第１開閉回路１０６と、を備えている。第３の実施の形態とは、第１開閉回路１０１と、第２開閉回路１０２と、第３開閉回路１０３に代えて第１開閉回路１０６を備えている点が異なる。
【０１７７】
ここで、フィルタ１と、全波整流回路２と、降圧回路９８と、降圧電圧検出回路１０５と、定電圧生成回路１３と、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４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、エンジン制御部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は、第３の実施の形態と同様であるので、異なる点のみ説明する。
【０１７８】
昇圧回路１０７は、高周波トランスを使用している。定電圧生成回路１３の出力は、高周波トランス６１の一次コイル６１ａに接続され、一次コイル６１ａには、直列にスイッチング手段としてＦＥＴ６４が接続されている。ＦＥＴ６４で構成されるスイッチング回路は、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４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。ＦＥＴ９４がスイッチング（ＯＮ，ＯＦＦ動作）すると、一次コイル６１ａにはスイッチング電流が流れ、一次側のスイッチ電流によって高周波トランス６１の二次コイル６１ｂにスイッチ電圧が誘起する。スイッチング周波数の導通期間を変えれば、出力電圧の制御を行うことができる。
【０１７９】
トランス６１の二次コイル６１ｂには、整流回路９７としてダイオード６２、６５が接続され、スイッチング電圧は、整流回路９７で整流される。整流された電圧は、チョークコイル６３及びコンデンサＣ１によって平滑され、直流出力に変換される。直流出力は、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。定電圧生成回路１３とキャパシタバンク９の接続は、第１開閉回路１０６（リレー１０６）を使用しており、ポート４の信号によって接続または開放される。
【０１８０】
次に、ＣＰＵ１０ａによる充電動作及びキャパシタバンク９の放電、負荷に電源を供給する動作説明を行う。ＣＰＵ１０ａは、待機時または省エネモード時等のように電力を必要としない場合にはキャパシタバンク９に充電するために、リレー１０６をＯＦＦにする信号をポート４から出力し、充電制御及び降圧制御回路１０４に充電許可信号を送信する。
【０１８１】
また、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に、リレー１０６をＯＮにする信号をポート４から出力し、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４にキャパシタバンクの蓄電力を使用する信号を出力する。
【０１８２】
昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４は、ＣＰＵ１０ａからキャパシタバンク９の蓄電力を使用する信号が出力されると、降圧回路９８の出力電圧がキャパシタバンク９の充電電圧よりも低くなるようにしたＰＷＭ信号をＦＥＴ９８ａのゲートに出力する。これにより、キャパシタバンク９から供給される電圧が高くなるため、キャパシタバンク９から出力される電圧が負荷に供給される。この動作により、ＡＣ電力の使用量を増加させたり、ＤＣ負荷への電力供給を増加させることができる。
【０１８３】
また、ＣＰＵ１０ａは、充電または放電以外の通常時は、降圧化した商用電源をＤＣ／ＤＣコンバータ１３に供給し、その出力を負荷に供給するために、リレー１０６をＯＦＦにする信号をポート４から出力し、昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４に負荷に電力を供給する信号を出力する。
【０１８４】
上述した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、複数コピー制御処理、充電制御処理について説明する。動作モード制御処理、複数コピー制御処理、充電制御処理は、第１、第２の実施の形態で説明した図５−１〜図５−４、図６、図１０−１、図１０−２、図１４−１〜図１４−３に示すフローチャートとほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明する。
【０１８５】
本実施の形態におけるエンジン制御部１０による開閉回路制御処理１について説明する。図２６は、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、定電圧生成回路１３はキャパシタバンク９の蓄電力を使用して定電圧を生成し、負荷へ電力を供給する。
【０１８６】
ＣＰＵ１０ａは、蓄電部の電力を使用する信号を昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ２６０１)。ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路に閉鎖信号を出力する（ステップＳ２６０２）。
【０１８７】
本実施の形態におけるエンジン制御部１０による開閉回路制御処理２について説明する。図２７は、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、定電圧生成回路１３は商用電源から出力された電圧を使用して定電圧を生成し、負荷へ電力を供給する。
【０１８８】
ＣＰＵ１０ａは、負荷電力供給信号を昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ２７０１)。ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ２７０２）。
【０１８９】
本実施の形態におけるエンジン制御部１０による開閉回路制御処理３について説明する。図２８は、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。この処理により、商用電源から出力された電圧を降下し、降圧電圧によって蓄電部を充電する。
【０１９０】
ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路に閉鎖信号を出力し（ステップＳ２８０１）、充電許可信号を昇圧充電制御及び降圧制御回路１０４のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ２８０２)。
【０１９１】
このように、本実施の形態にかかる画像形成装置のエンジン部は、第１、第３の実施の形態で記載した効果に加え、昇圧回路に高周波トランスを用いているため、高周波トランスによって２次側とは絶縁され、一次側コイルのスイッチングを停止することによって定電圧生成回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）からの電源供給が遮断可能となるため、第３の実施の形態で備えていた第３開閉回路１０３（定電圧生成回路と昇圧回路とを接続する開閉回路）が不要になる。
【０１９２】
また、リレーのコイルに通電されない状態（ノーマルオープン）の場合に開放されるリレーを使用すれば、電源ＯＦＦ時にキャパシタバンクの蓄電が放電されることはない。また、リレーを使用することにより、第３の実施の形態で備えている第１開閉回路１０１が不要になる。
【０１９３】
本発明を第１〜第４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。なお、上述した第１〜第４の実施の形態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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
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。
【０１９９】
図２９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４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。
【０２００】
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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
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。
【０２０５】
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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
図３０は、定着装置の概略構成を示す縦断側面図である。図３０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。
【０２０９】
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３３ａ、３４ａ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。
【０２１０】
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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
図３１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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
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。
【０２１５】
図３２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。
【０２１６】
（第５の実施の形態）
第５の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。第５の実施の形態にかかる電源装置は、商用電源を入力として定電圧回路で定電圧化し、定電圧化された電圧を昇圧する昇圧回路を設け、昇圧回路で蓄電部を充電し、さらに必要に応じて蓄電部から出力されて昇圧された電圧を負荷に供給するものである。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。
【０２１７】
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３３〜図３５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。
【０２１８】
図３３は、第５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３４は、第５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３３および図３４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。
【０２１９】
本実施の形態にかかる電源装置５００は、フィルタ１と、全波整流回路２と、定電圧生成回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）１３と、昇圧回路９１と、昇圧充電制御回路９５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、画像形成装置制御回路１０（以下、エンジン制御部１０）と、第１開閉回路９２と、第２開閉回路９３と、第３開閉回路９４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、エンジン制御部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。
【０２２０】
ここで、フィルタ１と、全波整流回路２と、定電圧生成回路１３と、昇圧回路９１と、昇圧充電制御回路９５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、エンジン制御部１０と、第１開閉回路９２と、第２開閉回路９３と、第３開閉回路９４の構成、機能は、第１の実施の形態とほぼ同様であるので、上述した説明を参照し、異なる部分のみを説明する。また、エンジン制御部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、異なる部分のみを説明する。
【０２２１】
本実施の形態において、第１開閉回路９２のＦＥＴ９２ａと、第２開閉回路９３のＦＥＴ９３ａと、第３開閉回路９４のＦＥＴ９４ａは、外部より制御されるインタフェース手段を介して、ＯＮ、ＯＦＦを制御される。本実施の形態の場合は、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａのバスに接続されたシリアルコントローラ（ＳＣＩ）１０ｄと、昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａのバスに接続されたシリアルコントローラ（ＳＩＣ）７ｂとの相互通信を介して、昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａのバスに接続された入出ポート７ｆから出力される信号によりＯＮまたはＯＦＦに制御される。ＦＥＴ９２ａ、ＦＥＴ９３ａと、ＦＥＴ９４ａをＯＮまたはＯＦＦに制御する場合の条件、及びタイミングは後述する。
【０２２２】
次に、本実施の形態にかかる昇圧充電制御回路９５の動作説明を行う。昇圧充電制御回路９５は、キャパシタバンク９の充電電圧の検出、充電電流の検出およびバイパス回路の動作を検出し、キャパシタバンク９に定電流充電または定電力充電を制御し、エンジン制御部ＣＰＵ１０ａの指示によって開閉回路を制御するものである。
【０２２３】
昇圧充電制御回路９５は、ＣＰＵ７ａ、シリアルコントローラ（ＳＩＣ）７ｂ、Ａ／Ｄコンバータ７ｃ、充電電流検出回路７ｄ、ＰＷＭ信号発生回路７ｅ、入出力ポート７ｆ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、割り込み制御回路を備えている。
【０２２４】
また、昇圧充電制御回路９５は、キャパシタバンク９の充電電圧検出、充電電流の検出およびバイパス回路の動作を検出し、キャパシタバンク９に定電流充電または定電力充電を行うためのＰＷＭ信号を発生させる機能を有している。昇圧充電制御回路９５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の出力により検出する。さらに、キャパシタバンク９の端子間電圧が予め設定された値より低い場合には、キャパシタバンク９と直列に接続された抵抗Ｒ１の端子間電圧を逐次検出し、検出された端子間電圧に対応した予め設定された定電流充電にするためのＰＷＭ信号を、ＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。
【０２２５】
なお、予め設定された定電流充電にするためのＰＷＭ信号は、抵抗Ｒ１の端子間電圧と、ＰＷＭ信号のＯＮデューティとの関係を予め作成したテーブルを使用しても良いし、演算により算出してもよい。また、充電電流のみを参照し、予め設定された充電電流になるようにＰＷＭ信号を制御しても良い。また、キャパシタバンク９が充電されてない状態では、大きな突入電流がキャパシタバンク９に流れるのを防止しするために、充電電圧を低くし、徐々に充電電圧を高くするようにＰＷＭ信号を出力してもよい。
【０２２６】
キャパシタバンク９の端子間電圧が予め設定された値以上になると、昇圧充電制御回路９５は定電力充電を行うために、キャパシタバンク９の充電電流と、キャパシタバンク９の端子間電圧の検出を逐次行ない、検出した充電電流と充電電圧から、予め設定された定電力充電を行うためのＰＷＭ信号を、ＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。
【０２２７】
なお、昇圧充電制御回路９５は、キャパシタバンク９の充電電流と、キャパシタバンク９の端子間電圧の検出を行い、検出された充電電流と充電電圧から予め設定された定電力充電を行うためＰＷＭ信号を演算して決定する。
【０２２８】
次に、昇圧充電制御回路９５は、何れかの単セル満充電信号５を検出すると、再び予め設定された定電流充電にするＰＷＭ信号を、ＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。次に、昇圧充電制御回路９５は、全てのキャパシタセルの満充電信号６を検出すると、充電動作を停止する信号をＦＥＴ７２ａのゲートに出力する。昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａは、全てのキャパシタセルの満充電信号６を検出すると、第３開閉回路を開放（ＦＥＴ９４ａをＯＦＦ）する信号を入出ポート７ｆから出力する。次に、昇圧充電制御回路９５は、全てのキャパシタセルの満充電信号６を検出すると、充電動作を停止する信号をＦＥＴ７２ａのゲートに、入出ポート７ｆから出力する。
【０２２９】
次に、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａによる第１開閉回路９２、第２開閉回路９３、第３開閉回路９４の開閉動作説明を行う。
【０２３０】
ＣＰＵ１０ａは、バスに接続されたシリアルコントローラ（ＳＣＩ）１０ｄを介して、昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに出力される信号によって第１開閉回路９２、第２開閉回路９３、第３開閉回路９４は開閉動作を行う。
【０２３１】
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場合に、ＦＥＴ９４ａをＯＮにする信号をＣＰＵ７ａに出力し、ＦＥＴ９２ａをＯＮにする信号、ＦＥＴ９３ａをＯＦＦにする信号をＣＰＵ７ａに出力する。これによって、キャパシタバンク９が充電される。
【０２３２】
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に、ＦＥＴ９３ａをＯＮにする信号と、ＦＥＴ９２ａをＯＦＦにする信号と、ＦＥＴ９４ａをＯＦＦにする信号をＣＰＵ７ａから出力する。この動作により、ＡＣ電力の使用を増やしたり、ＤＣ負荷への電力供給を増加させることができる。
【０２３３】
また、ＣＰＵ１０ａは、充電または放電以外の通常時に放電を停止するために、ＦＥＴ９３ａをＯＦＦにする信号をＣＰＵ７ａに出力する。また、ＣＰＵ１０ａは、ＤＣ化した商用電源を昇圧充電制御回路９５に供給するために、ＦＥＴ９２ａをＯＮにする信号、ＦＥＴ８４ａをＯＦＦにする信号をＣＰＵ７ａに出力する。これにより、昇圧回路９１への電源供給は遮断され、商用電源が定電圧生成回路１３に接続され、定電圧生成回路１３の出力が負荷に供給される。
【０２３４】
次に、図３５に示す均等化回路１７について説明する。図３５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３５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。
【０２３５】
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。
【０２３６】
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。
【０２３７】
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３３および図３４に示す昇圧充電制御回路９５は、充電を停止する。
【０２３８】
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３３および図３４に示す昇圧充電制御回路９５に入力され、昇圧充電制御回路９５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、上述したバランス回路１７ａと機能および構成は同様なので、説明は省略する。
【０２３９】
次に、以上のように構成されている電源装置５００による充電制御処理、動作モード制御処理について説明する。図３６−１、図３６−２は、電源装置の昇圧充電制御回路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。
【０２４０】
昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａは、エンジン制御部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Ｓ３６０１）。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Ｓ３６０１：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Ｓ３６０１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７ａは充電電圧が満充電（例として８０Ｖ）でないか否かを判断する（ステップＳ３６０２）。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。充電電圧が満充電であると判断した場合は（ステップＳ３６０２：Ｎｏ）、充電する必要はないので、ＣＰＵ７ａは満充電電圧信号をエンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａに送信し（ステップＳ３６０３）、処理は終了する。
【０２４１】
充電電圧が満充電でないと判断した場合は（ステップＳ３６０２:Ｙｅｓ）、充電動作を行うために、ＣＰＵ７ａは充電動作中信号をエンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａに送信する（ステップＳ３６０４）。ＣＰＵ７ａは、充電電圧が予め設定された電圧（例として６５Ｖ）以下か否かを判断する（ステップＳ３６０５）。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Ｓ３６０５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７ａ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Ｓ３６０６）。ＣＰＵ７ａは、定電流充電するため検出した充電電流に対応したＰＷＭ信号を昇圧回路９１のＦＥＴ７２ａのゲートに出力する（ステップＳ３６０７）。ステップＳ３６０５に戻り、ＣＰＵ７ａ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。
【０２４２】
ステップＳ３６０５において、充電電圧が予め設定された電圧以下でないと判断した場合、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Ｓ３６０５：Ｎｏ）、ＣＰＵ７ａ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Ｓ３６０８）。ＣＰＵ７ａ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信号を昇圧回路９１のＦＥＴ７２ａのゲートに出力する（ステップＳ３６０９）。次に、ＣＰＵ７ａ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Ｓ３６１０）。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Ｓ３６１０：Ｎｏ）、ステップＳ３６０８に戻る。
【０２４３】
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Ｓ３６１０：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７ａは定電流充電を実施する（ステップＳ３６１１）。ＣＰＵ７ａは、全セル満充電信号があるか否かを判断する（ステップＳ３６１２）。全セル満充電信号があると判断した場合は（ステップＳ３６１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７ａは充電動作を停止するためにＰＷＭ信号を昇圧回路９１のＦＥＴ７２ａのゲートに出力する（ステップＳ３６１３）。ＣＰＵ７ａは、全セル満充電信号をＣＰＵ１０ａに送信し（ステップＳ３６１４）、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Ｓ３６１２：Ｎｏ）、ステップＳ３６１１に戻り、ＣＰＵ７ａは定電流充電を行う。
【０２４４】
図３７−１〜図３７−４は、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。
【０２４５】
エンジン制御部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、エンジン制御部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Ｓ３７０１）。ＣＰＵ１０ａは、定着温度が設定温度以下か否かを判断する（ステップＳ３７０２）。設定温度は、主電源ＯＮまたは省エネモード解除により、定着装置がリロード温度（例として１８０℃）になるまでの時間が予め設定された時間となる温度に設定されている。設定温度が高いほど、リロード時間が短くなる。
【０２４６】
定着温度が設定温度以下であると判断した場合は（ステップＳ３７０２：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Ｓ３７０３）。充電電圧が３０Ｖ以上であると判断した場合は（ステップＳ３７０３：Ｙｅｓ）、開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ３７０４）。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生成回路１３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、定着ヒータに最大電力が供給される（ステップＳ３７０５）。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、立上げ時または定着温度落込み時のみに供給するようにしてもよい。
【０２４７】
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Ｓ３７０６）。充電電圧が２８Ｖ以上であると判断した場合は（ステップＳ３７０６：Ｙｅｓ）、蓄電力が使用できると判断し、加熱部温度が設定値（例として１７５℃）以上か否かを判断する（ステップＳ３７０７）。加熱部温度が設定値以上でないと判断した場合は（ステップＳ３７０７：Ｎｏ）、ステップＳ３７０５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。
【０２４８】
加熱部温度が設定値以上であると判断した場合は（ステップＳ３７０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ３７０２において、定着温度が設定温度以下でないと判断した場合は（ステップＳ３７０２：Ｎｏ）、ステップＳ３７０３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Ｓ３７０３：Ｎｏ）、ステップＳ３７０６において、充電電圧が２８Ｖ以上でないと判断した場合は（ステップＳ３７０６：Ｎｏ）、またはステップＳ３７０７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Ｓ３７０７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ３７０８）。これにより、商用電源から負荷に電力が供給される。
【０２４９】
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Ｓ３７０９)。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Ｓ３７１０）。リロード温度でないと判断した場合は（ステップＳ３７１０：Ｎｏ）、ステップＳ３７０９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Ｓ３７１０：Ｙｅｓ）、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Ｓ３７１１）。
【０２５０】
ＣＰＵ１０ａは、再度待機状態か否かを判断する（ステップＳ３７１２）。待機状態であると判断した場合は（ステップＳ３７１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは充電電圧が３５Ｖ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Ｓ３７１３）。３５Ｖ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Ｓ３７１３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理３を行い（ステップＳ３７１４）、ステップＳ３７１１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、すなわち満充電の状態であると判断した場合は（ステップＳ３７１３：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理２を行い（ステップＳ３７１５）、ステップＳ３７１１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。
【０２５１】
ステップＳ３７１１において、待機状態でないと判断した場合は（ステップＳ３７１２：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Ｓ３７１６）。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。
【０２５２】
次に、ＣＰＵ１０ａは、コピー動作中か否かを判断する（ステップＳ３７１７）。コピー動作中であると判断した場合は（ステップＳ３７１７：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Ｓ３７１８）。コピー枚数設定があると判断した場合には（ステップＳ３７１８：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Ｓ３７１９）。詳細は後述する。
【０２５３】
ＣＰＵ１０ａは、複数コピー処理終了後、またはステップＳ３７１８においてコピー枚数設定がないと判断した場合には（ステップＳ３７１８：Ｎｏ）、開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ３７２０）。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Ｓ３７２１）。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Ｓ３７２２）。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Ｓ３７２２：Ｎｏ）、ステップＳ３７２１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Ｓ３７２２：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Ｓ３７２３）。
【０２５４】
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Ｓ３７２３：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Ｓ３７２４）。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生成回路１３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Ｓ３７２５)、ステップＳ３７１１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Ｓ３７２３：Ｎｏ）、コピー動作は終了したので、ステップＳ３７１１に戻る。
【０２５５】
ステップＳ３７１７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Ｓ３７１７：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは省エネモード中か否かを判断する（ステップＳ３７２６）。省エネモード中でないと判断した場合は（ステップＳ３７２６：Ｎｏ）、待機モード、すなわちステップＳ３７１１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Ｓ３７２６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは充電電圧が３５Ｖ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Ｓ３７２７）。充電電圧が３５Ｖ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Ｓ３７２７：Ｙｅｓ）、キャパシタバンク９に充電するため、ＣＰＵ１０ａは第１開閉回路に閉鎖信号を出力し（ステップＳ３７２８）、第２開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ３７２９）。さらに、ＣＰＵ１０ａは、第３開閉回路に開放信号を出力し（ステップＳ３７３０）、充電許可信号を昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに送信し（ステップＳ３７３１）、ステップＳ３７２６に戻る。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。充電電圧が３５Ｖ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Ｓ３７２７：Ｎｏ）、ＣＰＵ１０ａは第１開閉回路に開放信号を出力し（ステップＳ３７３２）、第２開閉回路に開放信号を出力する（ステップＳ３７３３）。さらに、第３開閉回路に開放信号を出力し（ステップＳ３７３４）、ステップＳ３７２６に戻る。
【０２５６】
プリンタのエンジン制御部１０による複数コピー制御処理について説明する。図３８は、プリンタのエンジン制御部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。
【０２５７】
まず、エンジン制御部１０のＣＰＵ１０ａは、開閉回路制御処理２を行う（ステップＳ３８０１）。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Ｓ３８０２）。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Ｓ３８０３）。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Ｓ３８０３：Ｎｏ）、ステップＳ３８０２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Ｓ３８０３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１０ａは開閉回路制御処理１を行う（ステップＳ３８０４）。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生成回路１３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。
【０２５８】
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Ｓ３８０５）。ＣＰＵ１０ａは、タイマカウンタがＭか否かを判断する（ステップＳ３８０６）。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Ｓ３８０６：Ｎｏ）、ステップＳ３８０５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Ｓ３８０６：Ｙｅｓ）、処理を抜ける。
【０２５９】
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。
【０２６０】
本実施の形態におけるエンジン制御部１０による開閉回路制御処理１について説明する。図３９は、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、定電圧生成回路１３はキャパシタバンク９の蓄電力を使用して定電圧を生成し、負荷へ電力を供給する。
【０２６１】
ＣＰＵ１０ａは、蓄電部の電力を使用する信号を昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ３９０１)。ＣＰＵ１０ａは、昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに第２開閉回路の閉鎖信号を出力し（ステップＳ３９０２）、第３開閉回路の開放信号を出力する（ステップＳ３９０３）。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Ｓ３９０４）。次に、ＣＰＵ１０ａは、第１開閉回路の開放信号を出力する（ステップＳ３９０５）。
【０２６２】
本実施の形態におけるエンジン制御部１０による開閉回路制御処理２について説明する。図４０は、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、定電圧生成回路１３は商用電源から出力された電圧を使用して定電圧を生成し、負荷へ電力を供給する。
【０２６３】
ＣＰＵ１０ａは、負荷電力供給信号を昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ４００１)。ＣＰＵ１０ａは、昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに第１開閉回路の閉鎖信号を出力し（ステップＳ４００２）、第３開閉回路の開放信号を出力する（ステップＳ４００３）。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Ｓ４００４）。次に、ＣＰＵ１０ａは、昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに第２開閉回路の開放信号を出力する（ステップＳ４００５）。
【０２６４】
本実施の形態におけるエンジン制御部１０による開閉回路制御処理３について説明する。図４１は、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。この処理により、商用電源から出力された電圧を昇圧し、昇圧電圧によって蓄電部を充電する。
【０２６５】
ＣＰＵ１０ａは、昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに第１開閉回路の閉鎖信号を出力し（ステップＳ４１０１）、第３開閉回路の閉鎖信号を出力する（ステップＳ４１０２）。次に、ＣＰＵ１０ａは、第２開閉回路の開放信号を出力する（ステップＳ４１０３）。ＣＰＵ１０ａは、充電許可信号を昇圧充電制御回路９５のＣＰＵ７ａに送信する(ステップＳ４１０４)。
【０２６６】
このように、図３３、図３４に示す電源装置５００は、負荷２０に定電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ１３の出力を昇圧回路９１によって昇圧してキャパシタバンク９を充電し、充電された電圧を、ＡＣの電力の供給が不足した場合またはＤＣ電力の供給が不足した場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の入力に供給している。従って、負荷２０には定格電圧が常時供給することができる。また、キャパシタバンク９が満充電の状態の時には、第３開閉回路９４を開放することにより、昇圧回路９１への電源供給を遮断できる。
【０２６７】
また、本実施の形態にかかる電源装置５００は、上述した構成を採ることにより、第１〜第３開閉回路を外部から制御することができる。また、蓄電器の蓄電力の使用が容易となり、ＡＣ電力使用の平準化を図ることが可能となる。
【０２６８】
次に、他の電源装置の例について説明する。本実施の形態にかかる電源装置６００は、昇圧回路に高周波トランスを使用し、高周波トランスの一次側コイルをスイッチングして昇圧を行ない、キャパシタバンクを充電し、この充電されたキャパシタバンクと商用電源との接続の切り替えにリレーを使用したものである。
【０２６９】
本実施の形態にかかる電源装置を、図４２、図４３を用いて説明する。図４２は、本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４３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。なお、図４２および図４３に示す電源装置６００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。また、本実施の形態にかかる電源装置６００は、上述した第５の実施の形態にかかる電源装置５００と、機能、構成がほぼ同一であるため、異なる点のみ説明する。
【０２７０】
本実施の形態にかかる電源装置６００では、昇圧回路９７として高周波トランスを使用している。定電圧生成回路１３の出力は、高周波トランス６１の一次コイル６１ａに接続され、一次コイル６１ａには、直列にスイッチング手段としてＦＥＴ６４が接続されている。ＦＥＴ６４で構成されるスイッチング回路は、昇圧充電制御回路９５から出力されるＰＷＭ信号により、スイッチング動作を行う。ＦＥＴ９４がスイッチング（ＯＮ、ＯＦＦ動作）すると、一次コイル６１ａにはスイッチング電流が流れる。一次側のスイッチング電流により、トランス６１の二次コイル６１ｂにスイッチ電圧が誘起する。スイッチング周波数の導通期間を変えれば、出力電圧の制御を行うことができる。
【０２７１】
トランス６１の二次コイル６１ｂには、整流回路９７としてダイオード６２、６５が接続されている。スイッチング電圧は、整流回路９７で整流され、チョークコイル６３及びコンデンサＣ１により平滑され、直流出力に変換される。変換された直流出力は、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。
【０２７２】
商用電源とキャパシタバンク９の切り替えは、リレーを使用し、昇圧充電制御回路９５の入出ポート７ｆよりリレー９６ドライブ回路２７に出力されるＯＮ、ＯＦＦ信号により切り替えられる。
【０２７３】
次に、ＣＰＵ１０ａによる充電動作及びキャパシタバンク９の放電、負荷に電源を供給する動作説明を行う。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に、キャパシタバンク９を充電するために、リレー９６ａをＯＦＦする信号と、充電許可信号をＣＰＵ１０ａのバスに接続されたシリアルコントローラ（ＳＣＩ）１０ｄを介して、昇圧充電制御回路９５に送信する。
【０２７４】
また、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に、リレー９６ａをＯＮする信号と、充電停止信号をＣＰＵ１０ａのバスに接続されたシリアルコントローラ（ＳＣＩ）１０ｄを介して、昇圧充電制御回路９５に送信する。この動作により、ＡＣ電力の使用を増やしたり、ＤＣ負荷への電力供給を増加させることができる。
【０２７５】
また、ＣＰＵ１０ａは充電または放電以外の通常時は、ＤＣ化した商用電源をＤＣ／ＤＣコンバータ１３に供給し、その出力を負荷に供給するために、リレー９６ａをＯＦＦする信号と、充電停止信号を昇圧充電制御回路９５に送信する。
【０２７６】
このように、図４２、図４３に示す電源装置６００は、高周波トランスにより、２次側とは絶縁されているので、一次側コイルのスイッチングを停止することにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３からの電源供給が遮断可能となり、第５の実施の形態において構成されている第３開閉回路９４は不要になる。また、リレーのコイルに通電されない状態（ノーマルクローズ）の場合は、商用電源側に接続されるリレーを使用すれば、電源ＯＦＦ時にキャパシタバンク９の蓄電が放電されることがない。また、リレーを使用することにより、第５の実施の形態において構成されているダイオードＤ２も不要になる。よって、本実施の形態にかかる電源装置６００は、上述した第５の実施の形態のかかる電源装置５００において奏する効果に加え、回路構成をさらに簡易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２７７】
【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】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４】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５−１】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５−２】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５−３】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５−４】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６】プリンタのエンジン制御部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７】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１の手順を示すフローチャートである。
【図８】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２の手順を示すフローチャートである。
【図９】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１０−１】画像形成装置の昇圧充電制御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１０−２】画像形成装置の昇圧充電制御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】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１２】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１３】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１４−１】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１４−２】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１４−３】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１５】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１の手順を示すフローチャートである。
【図１６】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２の手順を示すフローチャートである。
【図１７】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１８】第３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】第３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２０】チョッパ回路の詳細な回路構成を示す詳細回路図である。
【図２１】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１の手順を示すフローチャートである。
【図２２】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２の手順を示すフローチャートである。
【図２３】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２４】第４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２５】第４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２６】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１の手順を示すフローチャートである。
【図２７】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２の手順を示すフローチャートである。
【図２８】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２９】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３０】定着装置の概略構成を示す縦断側面図である。
【図３１】後処理装置の概略構成図である。
【図３２】ステープラ部分の概略構成図である。
【図３３】第５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３４】第５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３５】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３６−１】電源装置の昇圧充電制御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３６−２】電源装置の昇圧充電制御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３７−１】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３７−２】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３７−３】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３７−４】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３８】プリンタのエンジン制御部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３９】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１の手順を示すフローチャートである。
【図４０】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２の手順を示すフローチャートである。
【図４１】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４２】本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４３】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。
【符号の説明】
【０２７８】
１  フィルタ
２  全波整流回路
７  降圧出力制御及び充電制御回路
９  蓄電部（キャパシタバンク）
１０  画像形成装置制御回路（エンジン制御部）
１２  充電電流検出回路
１３  定電圧生成回路（ＤＣ／ＤＣコンバータ）
１６  充電電圧検出回路
１９  降圧電圧検出回路
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
４０  ６６  ７６  第１開閉回路
４１  ４３  ６７  ７７  第２開閉回路
４２  ７８  第３開閉回路
４４  ダイオード
５０  降圧回路
５５  第１切替回路
５６  第２切替回路
６０  充電回路
７０  電圧検出回路
９１  ９７  ９９  １０７  昇圧回路
９２  １０１  １０６  第１開閉回路
９３  １０２  第２開閉回路
９４  １０３  第３開閉回路
９５  昇圧充電制御回路
９６  切替回路
９８  降圧回路
１０４  昇圧充電制御及び降圧制御回路
１０５  降圧電圧検出回路
１００  ２００  ３００  ４００  プリンタのエンジン電源部
５００  ６００  電源装置
【図１】
0004812527.tif 000002
【図２】
0004812527.tif 000003
【図３】
0004812527.tif 000004
【図４】
0004812527.tif 000005
【図５−１】
0004812527.tif 000006
【図５−２】
0004812527.tif 000007
【図５−３】
0004812527.tif 000008
【図５−４】
0004812527.tif 000009
【図６】
0004812527.tif 000010
【図７】
0004812527.tif 000011
【図８】
0004812527.tif 000012
【図９】
0004812527.tif 000013
【図１０−１】
0004812527.tif 000014
【図１０−２】
0004812527.tif 000015
【図１１】
0004812527.tif 000016
【図１２】
0004812527.tif 000017
【図１３】
0004812527.tif 000018
【図１４−１】
0004812527.tif 000019
【図１４−２】
0004812527.tif 000020
【図１４−３】
0004812527.tif 000021
【図１５】
0004812527.tif 000022
【図１６】
0004812527.tif 000023
【図１７】
0004812527.tif 000024
【図１８】
0004812527.tif 000025
【図１９】
0004812527.tif 000026
【図２０】
0004812527.tif 000027
【図２１】
0004812527.tif 000028
【図２２】
0004812527.tif 000029
【図２３】
0004812527.tif 000030
【図２４】
0004812527.tif 000031
【図２５】
0004812527.tif 000032
【図２６】
0004812527.tif 000033
【図２７】
0004812527.tif 000034
【図２８】
0004812527.tif 000035
【図２９】
0004812527.tif 000036
【図３０】
0004812527.tif 000037
【図３１】
0004812527.tif 000038
【図３２】
0004812527.tif 000039
【図３３】
0004812527.tif 000040
【図３４】
0004812527.tif 000041
【図３５】
0004812527.tif 000042
【図３６−１】
0004812527.tif 000043
【図３６−２】
0004812527.tif 000044
【図３７−１】
0004812527.tif 000045
【図３７−２】
0004812527.tif 000046
【図３７−３】
0004812527.tif 000047
【図３７−４】
0004812527.tif 000048
【図３８】
0004812527.tif 000049
【図３９】
0004812527.tif 000050
【図４０】
0004812527.tif 000051
【図４１】
0004812527.tif 000052
【図４２】
0004812527.tif 000053
【図４３】
0004812527.tif 000054