(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電力を供給する蓄電手段と、
前記蓄電手段を充電する充電手段と、
前記蓄電手段と前記充電手段との間の導通と非導通とを切替える導通手段と、
前記導通手段を導通させる導通制御信号を出力する出力手段と、
前記充電手段の出力電圧と、前記蓄電手段の電圧との差に基づいて、前記充電手段の出力電圧と前記蓄電手段の電圧とが同等となる充電時間を算出する算出手段と、
前記充電手段の充電開始後に、前記算出手段が算出した充電時間に基づいて前記出力手段に前記導通制御信号を出力させる出力指示手段と、
を有することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記蓄電手段の電圧と基準電圧とを比較する比較手段をさらに備え、
前記充電手段は、前記蓄電手段の電圧が基準電圧に達した場合、前記蓄電手段の充電を停止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】
外部機器の動作モードを検出し、検出した前記動作モードに応じて前記充電手段による前記蓄電手段の充電を実行するインタフェース手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記導通手段は、ＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一に記載の電源装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載の電源装置が備える蓄電手段から自装置が備える負荷に給電することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電機能がある電源装置および画像形成装置に関し、特に、充電電力を補助電源に給電する主電源から補助電源までの、逆流阻止回路を含む電源装置および画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
補助電源としては、２次電池およびキャパシタが知られている。主電源には、一般的に、ソーラセル，風力発電機および燃料電池などが用いられているが、商用交流，エンジン発電機などが用いられることもある。例えば、電子写真方式のプリンタでは、用紙上に形成したトナー画像を熱定着する定着器の定着温度立ち上げを早くするために、主電源のみならず、補助電源からも定着器に給電することが行われている。
【０００３】
ところで、主電源と補助電源との間には、主電源の電力を、補助電源の仕様に合う電圧，電流で給電する充電回路（充電器）がある。また、補助電源の蓄電電力が飽和すると過充電を回避するために充電を停止する充電制御回路もある。
【０００４】
さらに、充電回路が充電を停止している間の、補助電源から充電回路方向への放電を防止するために、充電回路から補助電源への充電ルート(PFf,PFb)には逆流阻止ダイオードが介挿されている。充電中にはこのダイオードを順方向に充電電流が流れるが、ダイオードには順方向電圧降下があり、これによる電力損失がある。具体的には、今までの逆流防止手段としてダイオードを用いる方法は最も簡単であるが、通常のｐｎ接合ダイオードでは順方向電圧降下が約０．７Ｖあり、これによる電力損失が大きい。そこで、より順方向電圧降下の小さいショットキィダイオードが用いる方法があるが、それでも、順方向電圧降下は０．３〜０．４Ｖあり、発電能力の小さな太陽光発電器，風力発電機や高効率補助電源装置では、この順方向電圧降下による電力損失は無視できない。これを防止するために、ダイオードと並列にリレースイッチ，半導体スイッチなどのスイッチ手段を接続し、充電中は、このスイッチ手段をオン（閉：導通）に付勢し、充電停止中は、補助電源から充電回路への逆流を逆流阻止ダイオードで阻止するために、スイッチ手段をオフ（開：非導通）に切り換える方法がある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、ショットキィダイオードよりも更に電力損失の低い逆流防止手段として、ダイオードと、並列接続されたスイッチから成り、スイッチとしてダイオードよりも順方向電圧降下の低いトランジスタやリレーを用いることにより、充電回路側の主電源が瞬断されたときにスイッチをオフして逆流を防止する方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１６８８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、充電回路側の主電源が瞬断された時に限るものであって、充電開始後、負荷側の補助電源の電圧が充電回路側の出力電圧よりも高い場合に生じる逆流を防止することができない、という問題がある。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、蓄電手段から充電手段への逆流の発生を防止することができ、かつ充電効率を高めることができる電源装置および画像形成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】
【０００９】
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、負荷に電力を供給する蓄電手段と、前記蓄電手段を充電する充電手段と、前記蓄電手段と前記充電手段との間の導通と非導通とを切替える導通手段と、前記導通手段を導通させる導通制御信号を出力する出力手段と、前記充電手段の出力電圧と、前記蓄電手段の電圧との差に基づいて、前記充電手段の出力電圧と前記蓄電手段の電圧とが同等となる充電時間を算出する算出手段と、前記充電手段の充電開始後に、前記算出手段が算出した充電時間に基づいて前記出力手段に前記導通制御信号を出力させる出力指示手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記蓄電手段の電圧と基準電圧とを比較する比較手段をさらに備え、前記充電手段は、前記蓄電手段の電圧が基準電圧に達した場合、前記蓄電手段の充電を停止することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２にかかる発明において、外部機器の動作モードを検出し、検出した前記動作モードに応じて前記充電手段による前記蓄電手段の充電を実行するインタフェース手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項４にかかる発明は、請求項１から３のいずれか一にかかる発明において、前記導通手段は、ＭＯＳトランジスタであることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５にかかる発明は、請求項１から４のいずれか一に記載の電源装置が備える蓄電手段から自装置が備える負荷に給電することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、充電手段側の出力電圧が蓄電手段の電圧を超えるまで蓄電手段と充電手段とが導通しないので、蓄電手段から充電手段への逆流の発生を防止することができる、という効果を奏する。また、蓄電手段から充電手段側への逆流が生じないので、充電効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の他の目的および特徴は、以下の、図面を参照した実施例の説明より明らかにする。本実施形態では、電源装置を備える画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。本実施形態の画像形成装置をＭＦＰ（Multi Function Peripheral）に適用した例を示す。但しＭＦＰに限られず、デジタル複写機、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ機能やコピー、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成処理を行うものであれば、本実施形態の画像形成装置を適用することができる。
【００２０】
図１は、ＭＦＰの縦断面図である。ＭＦＰ１は、複写機能と、これ以外の機能、例えば、プリンタ機能、ファクシミリ機能とを備えていて、図示しない操作部のアプリケーション切り替えキーの操作により、複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能である。これにより、複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリントモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。
【００２１】
次に、ＭＦＰ１の概略構成および複写モードの際の動作について説明する。図１において、自動原稿送り装置（以下、ＡＤＦという）１０１において、原稿台１０２に画像面を上にして置かれた原稿は、図示しない操作部上のスタートキーが押下されると、給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラス１０５上の所定の位置に給送される。ＡＤＦ１０１は、一枚の原稿の給送完了毎に原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有する。コンタクトガラス１０５上の原稿は、画像読取装置１０６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４、排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。
【００２２】
原稿セット検知器１０９で原稿台１０２上に次の原稿が存在することが検知された場合には、同様に原稿台１０２上の一番下の原稿が給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラス１０５上の所定の位置に給送される。このコンタクトガラス１０５上の原稿は、画像読取装置１０６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４、排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。ここに、給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４および排送ローラ１０７は搬送モータによって駆動される。
【００２３】
第１給紙装置１１０、第２給紙装置１１１および第３給紙装置１１２は、それぞれ選択されたときに、その積載された転写紙を給紙し、この転写紙は縦搬送ユニット１１６によって感光体ドラム１１７に当接する位置まで搬送される。感光体１１７は、例えば感光体ドラムが用いられていて、図示しないメインモータにより回転駆動される。
【００２４】
画像読取装置１０６で原稿から読み取られた画像データは、図示しない画像処理装置で所定の画像処理が施された後、書き込みユニット１１８によって光情報に変換され、感光体ドラム１１７には図示しない帯電器により一様に帯電された後に書き込みユニット１１８からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム１１７上の静電潜像は、現像装置１１９により現像されてトナー像となる。書き込みユニット１１８、感光体ドラム１１７、現像装置１１９や、その他の図示しない感光体ドラム１１７の周りの周知の装置などにより、プリンタエンジンを構成している。
【００２５】
搬送ベルト１２０は、用紙搬送の手段および転写の手段を兼ねていて電源から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット１１６からの転写紙を感光体ドラム１１７と等速で搬送しながら感光体ドラム１１７上のトナー像を転写紙に転写する。この転写紙は、定着装置１２１によりトナー像が定着され、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。感光体ドラム１１７は、トナー像転写後に図示しないクリーニング装置により残存トナーのクリーニングがなされる。
【００２６】
以上の動作は、通常のモードで用紙の片面に画像を複写するときの動作であるが、両面モードで転写紙の両面に画像を複写する場合には、各給紙トレイ１１３〜１１５のいずれかより給紙されて表面に上述のように画像が形成された転写紙は、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３側ではなく、両面入紙搬送路１２４側に切り替えられ、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転され、両面搬送ユニット１２６へ搬送される。
【００２７】
この両面搬送ユニット１２６へ搬送された転写紙は、両面搬送ユニット１２６により縦搬送ユニット１１６へ搬送され、縦搬送ユニット１１６により感光体ドラム１１７に当接する位置まで搬送され、感光体ドラム１１７上に上述と同様に形成されたトナー像が裏面に転写されて、定着装置１２１でトナー像が定着されることにより両面コピーとなる。この両面コピーは排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。
【００２８】
また、転写紙を反転して排出する場合には、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転された転写紙は、両面搬送ユニット１２６に搬送されずに反転排紙搬送路１２７を経て排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。
【００２９】
プリントモードでは、前述の画像処理装置からの画像データの代りに、外部からの画像データが書き込みユニット１１８に入力されて、前述と同様に転写紙上に画像が形成される。
【００３０】
さらに、ファクシミリモードでは、画像読取装置１０６からの画像データが図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信されて前述の画像処理装置からの画像データの代りに書き込みユニット１１８に入力されることにより、前述と同様に転写紙上に画像が形成される。
【００３１】
また、このデジタル複写機１には、図示しない大量用紙供給装置（以下、ＬＣＴという）と、およびソート、穴あけ、ステイプルなどを行うフィニッシャーと、原稿読み取りのためのモード、複写倍率の設定、給紙段の設定、フィニッシャーで後処理の設定、オペレータに対する表示などを行う操作部とを備えている。
【００３２】
ここで、本実施形態のＭＦＰが備える電源装置による電源制御処理の概略について図２および図３を用いて説明する。図２は、電源装置による電源制御処理の一例を示す説明図である。図３は、主電源および補助電源から負荷への電力供給レベルの一例を示す説明図である。
【００３３】
商用交流２０１は、画像読取装置１０６、定着装置１２１、プリンタエンジンや各種モータ等のその他の負荷を駆動する主電源である。補助電源２０２は、商用交流２０１からの電力供給を受けて充電され、充電された電力により負荷を駆動する充放電可能な蓄電手段である。図２上では、補助電源２０２は、キャパシタであるが蓄電池である場合もある。キャパシタの具体例としては比較的に静電容量が大きいアルミ電解コンデンサや電気二重層コンデンサが挙げられる。スイッチ２０３は、商用電源２０１から補助電源２０２への充電のオン／オフと、補助電源２０２からの給電のオン／オフと、を切り替えるものである。スイッチ２０３は、例えば、補助電源２０２側の共通接点と、商用電源２０２側の接点、画像読取装置１０６側の接点およびどちらにも繋がっていない接点のいずれかと、を接続するスイッチである。また、２つ以上のリレーやＦＥＴを組み合わせてスイッチ２０３の機能を実現しても良い。本実施形態では、電源装置は、立ち上げ時などの通常時、スイッチ２０３をオフして、商用交流２０１から画像読取装置１０６を含むシステム系、その他の負荷、および定着装置１２１に給電する。また、商用電源２０１から供給される電力に余裕があるときには、スイッチ２０３を商用電源２０１側の接点に接続して補助電源２０２の充電を行う。一方、電源装置は、画像読取装置１０６と定着装置１２１とを同時に動かす場合などの補助電源使用時、スイッチ２０３を画像読取装置１０６側の接点に接続して、補助電源２０２からの給電により画像読取装置１０６を駆動し、商用交流２０１から定着装置１２１へ給電する電力量を増やしている。なお、図２に示す例では、補助電源２０２の給電先が画像読取装置１０６のみとなっているが、これに限定するものではない。例えば、補助電源２０２から定着装置１２１やその他の負荷へ給電することも可能である。以下、本実施形態のＭＦＰが備える電源装置の構成および動作について説明する。
【００３４】
図４は、本実施形態のＭＦＰが備える電源装置の概要を示すブロック図である。負荷４０５は、定着装置１２１、画像読取装置１０６、プリンタエンジンや各種モータ等のその他の負荷である。商用交流２０１と補助電源２０２との間には、補助電源２０２を充電する充電回路４０１がある。充電回路４０１は、本例では、商用交流２０１の電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ、および該コンバータの直流出力を、補助電源２０２を充電する電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータを含むものである。該ＤＣ／ＤＣコンバータは、直流電圧をチョッピング回路によりチョッピングしてトランスの一次巻線に印加し、二次巻線に誘起する電圧をダイオードで整流しキャパシタで平滑化する。
【００３５】
なお、巻線型のトランスに代えて圧電トランスが用いられることもある。いずれにしても、充電回路４０１の給電出力端の直前には平滑用（蓄圧用）のキャパシタがあるので、補助電源２０２への充電を開始するとき、すなわち主電源から充電回路４０１へ充電電圧が加わったとき、充電回路４０１の出力電圧は、微視的にみると漸増し、充電開始と同時に後述する逆流阻止回路４０４のスイッチ４０７をオンにすると、該スイッチ（例えばリレースイッチ）を通して逆流を生じるか、或いはスイッチ（半導体スイッチ）に過大な逆極性電圧が加わってスイッチが故障する可能性がある。そこで、本実施形態の電源装置は、以下に説明する構成により逆流およびスイッチの故障を防止している。
【００３６】
該ＤＣ／ＤＣコンバータは、図示しない外部機器からの充電／停止指示信号に応じて、チョッピング回路により直流電圧をチョッピングすることにより、高周波数でオン／オフを繰り返すスイッチング素子に対して動作／不動作指示信号を与える。また、外部機器が充電／停止指示信号を「充電」指示レベルに切り換えると、充電回路４０１は充電用の出力電圧を発生して充電ラインＰＦｆに出力する。外部機器が充電／停止指示信号を「停止」指示レベルに切り換えると、充電回路４０１は充電用の出力電圧の出力を停止する。本例では、充電用電流の帰還ラインＰＦｂに、後述する逆流阻止回路４０４を介挿している。図４上では、主電源は商用交流２０１であるが、直流電源の場合もある。この場合には、充電回路４０１は、ＡＣ／ＤＣコンバータを持たないものとなる。
【００３７】
逆流阻止回路４０４には、逆流阻止用のダイオード４０６、および補助電源２０２と充電回路４０１とを導通／非導通する導通手段であるスイッチ４０７がある。スイッチ４０７は、機械スイッチ（例えばリレースイッチ）で示しているが、この表記は、スイッチ手段を表現するもので、実際には、ダイオード４０６の順方向電圧降下よりも、オン時の電圧降下が小さい（電導抵抗が非常に小さい）、バイポーラトランジスタ，ＭＯＳトランジスタ，絶縁ゲート型トランジスタ，水銀リレー又は電磁リレーである。
【００３８】
遅延制御回路４０２およびスイッチングドライバ４０３は、充電ラインＰＦｆの電圧（充電回路４０１の出力電圧）が補助電源２０２の電圧を超えていることを条件として、スイッチ４０７を導通制御して補助電源２０２を充電回路４０１により充電するものである。具体的には、遅延制御回路４０２は、充電回路４０１の充電開始から遅延時間Ｔｄｐの後に、充電中信号（高レベルＨ）を発生し、充電停止のときは充電中信号（Ｈ）を消去する。すなわち、低レベルＬに戻す。スイッチングドライバ４０３は、充電中信号（Ｈ）がある間逆流阻止回路４０４のスイッチ４０７をオンにするが、充電中信号（Ｈ）が消えてＬになると、スイッチ４０７をオフに戻す。
【実施例１】
【００３９】
図５は、第１実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。この実施例では、図４に示すスイッチ４０７としてｎＭＯＳトランジスタ５０５を用いて逆流阻止回路４０４を構成した。また、遅延制御回路４０２には、ｎＭＯＳトランジスタ５０５の導通制御する導通制御信号の出力を充電ラインＰＦｆの電圧が補助電源２０２の電圧を超えるまで遅延させる既製品のパワーオンリセット回路５０１を用いた。このパワーオンリセット回路５０１は、電源出力の立ち上がりが緩やかであることを利用して、電源出力が所定電圧Ｔｐｏに達するとパワーオンリセット信号（Ｈ）を発生する。これが本実施例では充電中信号（Ｈ）である。スイッチングドライバ４０３は、充電中信号（Ｈ）に応答して、遅延制御回路４０２により遅延された導通制御信号であるトランジスタオン信号（Ｈ）をｎＭＯＳトランジスタ５０５に出力して補助電源２０２を充電回路４０１により充電する既製品のＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２、およびＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２から出力されたトランジスタオン信号（Ｈ）を更に遅延させるＣＲ時定数回路（キャパシタ５０３，抵抗５０４）で構成した。ＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２は、充電中信号（Ｈ）に応答してトランジスタオン指示信号（Ｈ）を出力するが、このトランジスタオン指示信号（Ｈ）の立ち上がりがキャパシタ５０３および抵抗５０４によってＴｄｓの遅延を生ずる。このＣＲ時定数回路（キャパシタ５０３，抵抗５０４）の遅延時間Ｔｄｓは、パワーオンリセット回路５０１による遅延時間Ｔｄｐでは不足する遅延を補うと共に、ノイズなどによる異常Ｈパルスによって誤ってｎＭＯＳトランジスタ５０５をオンにしないように、ＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２がｎＭＯＳトランジスタ５０５に与えるトランジスタオン指示信号（Ｈ）に遅延を加えるものである。このように、本実施の形態では、遅延制御回路４０２として既製品のパワーオンリセット回路５０１、スイッチングドライバ４０３としてＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２等を用いることにより、電源装置を低コストで小型化することができる。
【００４０】
図６は、充電ラインＰＦｆの電圧変化と、遅延制御回路の出力である充電中信号（Ｈ）（パワーオンリセット信号）と、スイッチングドライバの出力電圧（抵抗の駆動出力）と、ｎＭＯＳトランジスタのオン／オフと、の関係を示す図である。
【００４１】
パワーオンリセット回路５０１は、充電回路４０１の出力電圧が低い場合ＬＯＷレベルＬ（充電中信号（Ｌ））を出力しており、その信号によりＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２はＯＦＦしており、ｎＭＯＳトランジスタ５０５がオフしている。補助電源２０２の充電開始により充電回路４０１の出力電圧が上昇し、所定電圧Ｔｐｏ以上となると、その電圧を基に一定期間（遅延時間Ｔｄｐ）後にＨｉｇｈレベルＨすなわち充電中信号（Ｈ）を出力し、その信号を基にＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２がトランジスタオン指示信号（Ｈ）を出力し、ｎＭＯＳトランジスタ５０５がオンする。充電回路４０１が補助電源２０２への充電を停止すると、充電ラインＰＦｆの電圧が補助電源２０２の電圧に低下し、それが所定電圧Ｔｐｏ未満になると、パワーオンリセット回路５０１の出力（充電中信号）は電源オフを表すＬに低下する。すなわち充電中信号（Ｈ）を消去する。これによりＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２の出力がトランジスタオフ指示信号（Ｌ）に低下し、キャパシタ５０３がＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２の出力端（Ｌ）に放電し、抵抗５０４の出力電圧がトランジスタオンレベルＴｔｏより低下してｎＭＯＳトランジスタ５０５がオフに切換る。すなわちスイッチ開となる。
【００４２】
本実施例では、遅延制御回路４０２にパワーオンリセット回路５０１を用いたが、充電ラインＰＦｆの電圧が所定電圧Ｔｐｏに達すると計時を開始して計時値が設定値に達するとタイムオーバ信号Ｈ（充電中信号（Ｈ））を発生するタイマーＩＣ等を使用し、図示しない外部機器から充電回路４０１に与えられる充電／停止指示信号が、「停止」指示レベルＬに切換ると、このＬによってタイマーＩＣ等をクリア又はリセットして、タイムオーバ信号Ｈ（充電中信号（Ｈ））を消去する（Ｌに戻す）ようにしてもよい。また、スイッチングドライバ４０３として、ＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２を用いているが、例えば、信号のＨ，Ｌ論理を合わせるための制御回路とトーテムポール型の駆動回路の組合せなど、他の駆動回路を用いても良い。さらに、ｎＭＯＳトランジスタ５０５のドレイン／基板間のダイオードを逆流阻止用のダイオードに兼用すれば、ダイオード４０６は省略することも出来る。
【実施例２】
【００４３】
図７は、第２実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。本実施例では、充電回路７０１は、補助電源２０２が充電中か否かを判別する制御電圧を出力する。本実施の形態では、充電回路７０１のＤＣ／ＤＣコンバータが制御出力用の第２系統の２次巻線と整流平滑回路を持ち、遅延制御回路４０２のパワーオンリセット回路５０１は該第２系統の整流平滑回路の出力端に接続されている。パワーオンリセット回路５０１は、ｎＭＯＳトランジスタ５０５の導通制御を充電回路７０１の制御電圧により補助電源２０２が充電中であると判別してから充電回路４０１の出力電圧が補助電源２０２の電圧を超えるまで遅延させる。本実施の形態では、パワーオンリセット回路５０１は、所定の制御電圧が出力された場合、遅延時間Ｔｄｐの後に充電中信号（Ｈ）を出力し、電圧０が出力された場合、充電中信号（Ｌ）を出力するものとする。その他の構成は、上述の第１実施例（図５に示す）と同様である。第２系統の該出力端は、充電ラインＰＦｆ（補助電源２０２の電圧）に接続されていないので、充電中は所定の制御電圧、充電停止中は電圧０（機器アースレベル）であるので、電源オン／オフ（充電中／停止中）の判別をラフ（簡易）な基準電圧設定で正確に行う事が出来、しかも、パワーオンリセット回路５０１の、電気素子の電気値のばらつきによる誤動作或いは充電中信号（電源オン信号）の立ち上り／立下り検知エラーを生じない。
【実施例３】
【００４４】
図８は、第３実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。本実施例では、逆流阻止回路８０１を充電ラインＰＦｆに介挿し、充電回路７０１は第２実施例（図７に示す）と同様に、制御出力用の第２系統の２次巻線と整流平滑回路を備えるものとしたが、第２系統の整流平滑回路の出力端には、トランジスタオン信号（Ｈ）の出力を充電ラインＰＦｆの電圧が補助電源２０２の電圧を超えるまで遅延させるＲＣ時定数回路（抵抗８０２，キャパシタ８０３）を接続し、しかも、充電停止と同時に、ｎＭＯＳトランジスタ５０５をオフにするために、ｎＭＯＳトランジスタ５０５の導通制御後、ＲＣ時定数回路のキャパシタ８０３に蓄電された電力を放電するキャパシタ放電用のダイオード８０４を抵抗８０２に並列に接続した。この第３実施例では、シンプルな抵抗８０２およびキャパシタ８０３を含むＲＣ時定数回路により遅延した充電中信号を基に、スイッチングドライバ４０３の抵抗８０５を介してｎＭＯＳトランジスタ５０５をオン／オフ付勢する。充電開始と同時に、抵抗８０２を通してキャパシタ８０３の充電が開始され、所定時間後にキャパシタ８０３の充電電圧がｎＭＯＳトランジスタ５０５をオン付勢するレベルとなってｎＭＯＳトランジスタ５０５がオンする。充電が停止した時には、キャパシタ８０３がダイオード８０４を通して放電するので、早期にキャパシタ８０３の電圧がトランジスタオフレベルに低下してｎＭＯＳトランジスタ５０５がオフになる。なお、ダイオード８０４は、キャパシタ８０３の電圧の立ち下がり時間の遅れが問題にならない場合は不要である。これにより、遅延制御回路４０２を簡易かつ低コストで実現することができる。また、充電が停止した際に、ＲＣ時定数回路が備えるキャパシタ８０３に蓄電された電力がダイオード８０４を介して放電されるため、補助電源２０２と充電回路７０１とを早期に非導通にすることができるので、補助電源２０２から充電回路７０１への逆流を防止することができる。
【実施例４】
【００４５】
図９は、第４実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、第１実施例（図５に示す）に補助電源２０２の電圧と基準電圧とを比較する比較回路９０１を加え、充電回路４０１は、外部機器から与えられる充電／停止指示信号に応答して充電／停止を行うのに加えて、比較回路９０１の充電完了信号（Ｌ）にも応答して充電動作の停止（出力停止）を行うものである。比較回路９０１の比較器９０４は、抵抗９０２，９０３によって分圧された補助電源２０２の電圧（充電ラインＰＦｆの電圧）を、基準電圧発生器９０５が発生する基準電圧と比較している。該基準電圧は、補助電源２０２の飽和電圧又は過充電に対応する電圧である。補助電源２０２の電圧が基準電圧に達すると、比較器９０４の出力レベルがＬとなり、これに応答して充電回路４０１が補助電源２０２の充電をオフ（停止）する。従って、この第４実施例によって補助電源２０２の過充電を防ぐことができる。なお、比較器９０４の出力は、抵抗９０２，９０３による分圧電圧が基準電圧に達すると、充電完了信号をＨからＬに切換える。
【実施例５】
【００４６】
図１０は、第５実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、充電回路４０１に充電／停止指示信号を与えて充電／停止を切換え制御するマイコン１００２によって、充電開始時の遅延時間を制御するものである。遅延制御回路１００１を、マイコン１００２およびＩ／Ｏ（入出力インタフェース）１００３で構成し、逆流阻止回路４０４よりも充電回路４０１側に、充電回路４０１の出力電圧検出用の分圧抵抗１００４，１００５を加え、逆流阻止回路４０４よりも補助電源２０２側に、補助電源２０２の充電電圧検出用の分圧抵抗１００６，１００７を加え、他は第１実施例（図５に示す）と略同様の構成としている。しかし、後述するようにマイコン１００２がｎＭＯＳトランジスタ５０５をオンするまでの遅延時間（Ｔｄｐ＋Ｔｄｓ）を定めるので、スイッチングドライバ４０３は、トランジスタオン指示信号を遅延する第１実施例のキャパシタ５０３は、省略したものとしている。
【００４７】
マイコン１００２が充電回路４０１に「充電」を指示するときは、ＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２の出力（トランジスタオン指示信号）は、トランジスタオフレベル（Ｌ）であり、ｎＭＯＳトランジスタ５０５はオフである。マイコン１００２は、充電回路４０１に「充電」を指示し（充電／停止指示信号を「充電」指示レベルに切り替え）、そして、分圧抵抗１００４，１００５による充電側分圧電圧と、分圧抵抗１００６，１００７による受電側分圧電圧と、をＩ／Ｏ１００３を介してＡ／Ｄ変換して読み込み、これを所定周期で繰り返して、両電圧の差にもとづいて、「充電側分圧電圧−受電側分圧電圧」が負の間は、ＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２への制御信号（充電中信号）はＬに維持する。すなわちｎＭＯＳトランジスタ５０５はオフに維持する。「充電側分圧電圧−受電側分圧電圧」が正になり充電側分圧電圧が安定すると、マイコン１００２は、そのときの「充電側分圧電圧−受電側分圧電圧」に基づいて充電回路４０１から補助電源２０２への充電電流或いは充電電力を判定し、その値と充電回路４０１の出力容量より、受電側分圧電圧が充電側分圧電圧と同等となる充電時間を算出する。そして、マイコン１００２は、その算出結果を基に遅延時間を定めて、該遅延時間後にＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２への制御信号をＨ（充電中信号（Ｈ））に切り換える。これにより、ＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２がトランジスタオン指示信号（Ｈ）を出力し、ｎＭＯＳトランジスタ５０５がオンする。
【００４８】
その後、補助電源２０２の充電完了などにより充電停止条件が成立するとマイコン１００２は、ＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ５０２への制御信号（充電中信号（Ｈ））をＬに切り換える。すなわち充電中信号（Ｈ）を消去する。これによりｎＭＯＳトランジスタ５０５がオフする。
【００４９】
なお、本例の動作説明として、上記では、算出された充電時間を基に遅延時間を定めて該遅延時間の経過後にｎＭＯＳトランジスタ５０５をオンとしているが、充電側分圧電圧が受電側分圧電圧に達したときに、ｎＭＯＳトランジスタ５０５をオンとしても良い。この場合には、遅延時間は、充電開始時点から、充電側分圧電圧が受電側分圧電圧に達するまでの時間となる。
【実施例６】
【００５０】
図１１は、第６実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。本実施例は、外部機器１１０２からの制御信号（充電／停止指示信号），状態信号の送受信を行うＩ／Ｏ１１０１によって、外部機器１１０２から受信する信号に基づいて外部機器１１０２の動作モードを検出し、検出した動作モードに応じた充電／停止指示信号を充電回路４０１に与えるようにしたものである。その他の構成は第１実施例（図５に示す）と同様である。
【００５１】
以上の実施例では、逆流阻止回路のスイッチとして、ｎＭＯＳトランジスタを用いているが、これをリレーバイポーラトランジスタと置き換えられることは明らかである。また、スイッチとしてｎＭＯＳトランジスタを用いているが、これは、制御，駆動回路の論理を反転することでｐＭＯＳトランジスタと置き換えられることは明らかである。スイッチングドライバは、スイッチにｎＭＯＳトランジスタを用いれば極めて低消費電力とすることができる。
【００５２】
本実施形態によれば、これまでのシリコンダイオードやショットキィダイオードよりも低消費電力で確実に動作する逆流阻止回路を具現でき、主電源が商用交流やバッテリ或いはエンジン発電機の場合に適用できる。加えて、主電源が、低電力直流電源，発電電力の小さな太陽光発電装置，風力発電装置機など、電力容量が小さい場合に、補助電源装置を高効率とし低コストとし、小型化するに極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ＭＦＰの縦断面図である。
【図２】電源装置による電源制御処理の一例を示す説明図である。
【図３】主電源および補助電源から負荷への電力供給レベルの一例を示す説明図である。
【図４】本実施形態の電源装置の概要を示すブロック図である。
【図５】第１実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。
【図６】充電ラインＰＦｆの電圧変化と、遅延制御回路の出力である充電中信号（Ｈ）（パワーオンリセット信号）と、スイッチングドライバの出力電圧（抵抗の駆動出力）と、ｎＭＯＳトランジスタのオン／オフと、の関係を示す図である。
【図７】第２実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。
【図９】第４実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】第５実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】第６実施例の電源装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  デジタル複写機
１０１  ＡＤＦ
１０２  原稿台
１０３  給紙ローラ
１０４  給送ベルト
１０５  コンタクトガラス
１０６  画像読取装置
１０７  排送ローラ
１０８  排紙台
１０９  原稿セット検知器
１１０  第１給紙装置
１１１  第２給紙装置
１１２  第３給紙装置
１１３〜１１５  給紙トレイ
１１６  縦搬送ユニット
１１７  感光体ドラム
１１８  書き込みユニット
１１９  現像装置
１２０  搬送ベルト
１２１  定着装置
１２２  排紙ユニット
１２３  排紙トレイ
１２４  両面入紙搬送路
１２５  反転ユニット
１２６  両面搬送ユニット
１２７  反転排紙搬送路
２０１  商用交流
２０２  補助電源
２０３，４０７  スイッチ
４０１，７０１  充電回路
４０２，１００１  遅延制御回路
４０３  スイッチングドライバ
４０４  逆流阻止回路
４０５  負荷
４０６，８０４  ダイオード
５０１  パワーオンリセット回路
５０２  ＯＮ／ＯＦＦ機能付レギュレータＩＣ
５０３，８０３  キャパシタ
５０４，８０２，８０５，９０２，９０３  抵抗
１００４〜１００７  分圧抵抗
５０５  ｎＭＯＳトランジスタ
９０１  比較回路
９０４  比較器
９０５  基準電圧発生器
１００２  マイコン
１００３，１１０１  Ｉ／Ｏ
１１０２  外部機器
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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