(57)【要約】【課題】画像形成装置や製本装置に搭載される電源装置に関し、間欠的に駆動する負荷が発生させる突入電流等によるピーク電流を平滑化させることで、主電源部に流入するピーク電流そのものを抑える技術を提供する。【解決手段】継続駆動する第１の負荷に対しては、主電源たる直流電源部から電力を供給し、間欠駆動する第２の負荷に対しては、蓄電器から間欠的に電力を供給する。蓄電器は、直流電源部から電流が供給されることにより充電されるが、充電の際は、第２の負荷の次回駆動までの時間に対応した電流を蓄電器へ供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
継続駆動する第１の負荷と間欠駆動する第２の負荷に対して電力を供給する電源装置であって、
前記第１の負荷に対して電力を供給する直流電源部と、
前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記第２の負荷に対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、
前記第２の負荷の次回駆動までの時間に対応した電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、
を備えること、
を特徴とする電源装置。
【請求項２】
継続駆動する第１の負荷と間欠駆動する第２の負荷に対して電力を供給する電源装置であって、
前記第１の負荷に対して電力を供給する直流電源部と、
前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記第２の負荷に対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、
電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、
前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を前記第２の負荷の次回駆動までの時間に対応して可変させる制御手段と、
を備えること、
を特徴とする電源装置。
【請求項３】
前記充電手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流を前記蓄電器に供給すること、
を特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を、前記第２の負荷の次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流に可変させること、
を特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項５】
前記充電手段は、前記直流電源部と前記蓄電器との間に配置される可変抵抗を含むこと、
を特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の電源装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間の区分に関連づけられた電流制御テーブルを備え、
前記第２の負荷の駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記電流を制御すること、
を特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間の区分と前記可変抵抗の抵抗値が関連づけられた電流制御テーブルを備え、
前記第２の負荷の駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記可変抵抗の抵抗値を設定すること、
を特徴とする請求項５記載の電源装置。
【請求項８】
前記充電手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に対応する電流を前記蓄電器に供給すること、
を特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を前記第２の負荷の次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に対応して可変させること、
を特徴とする請求項２記載の電源装置。
【請求項１０】
ジョブ実行中は継続駆動して紙媒体に画像を出力する画像出力部と、間欠駆動するヒータで加熱されて前記紙媒体に出力された紙媒体を加熱圧着する定着部を有する画像形成装置であって、
前記画像出力部に対して電力を供給する直流電源部と、
前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記ヒータに対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、
前記ヒータの次回駆動までの時間に対応する電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、
を備えること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
ジョブ実行中は継続駆動して紙媒体に画像を出力する画像出力部と、間欠駆動するヒータで加熱されて前記紙媒体に出力された紙媒体を加熱圧着する定着部を有する画像形成装置であって、
前記画像出力部に対して電力を供給する直流電源部と、
前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記ヒータに対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、
電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、
前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を前記ヒータの次回駆動までの時間に対応して可変させる制御手段と、
を備えること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記充電手段は、前記ヒータの次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流を前記蓄電器に供給すること、
を特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を、前記ヒータの次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流に可変させること、
を特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記充電手段は、前記直流電源部と前記蓄電器との間に配置される可変抵抗を含むこと、
を特徴とする請求項１０乃至１３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記ヒータの次回駆動までの時間の区分に関連づけられた電流制御テーブルを備え、
前記ヒータの駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記電流を制御すること、
を特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記ヒータの次回駆動までの時間の区分と前記可変抵抗の抵抗値が関連づけられた電流制御テーブルを備え、
前記ヒータの駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記可変抵抗の抵抗値を設定すること、
を特徴とする請求項１４記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記充電手段は、前記ヒータの次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に基づく電流を前記蓄電器に供給すること、
を特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を前記ヒータの次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に対応して可変させること、
を特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１９】
継続駆動する第１の負荷と、間欠駆動する第２の負荷を有する製本装置であって、
前記第１の負荷に対して電力を供給する直流電源部と、
前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記第２の負荷に対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、
前記熱源の次回駆動までの時間に対応する電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、
を備えること、
を特徴とする製本装置。
【請求項２０】
継続駆動する第１の負荷と、間欠駆動する第２の負荷を有する製本装置であって、
前記第１の負荷に対して電力を供給する直流電源部と、
前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記第２の負荷に対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、
電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、
前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を前記第２の負荷の次回駆動までの時間に対応して可変させる制御手段と、
を備えること、
を特徴とする製本装置。
【請求項２１】
前記充電手段は、前記ヒータの次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流を前記蓄電器に供給すること、
を特徴とする請求項１９記載の製本装置。
【請求項２２】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を、前記ヒータの次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流に可変させること、
を特徴とする請求項２０記載の製本装置。
【請求項２３】
前記充電手段は、前記直流電源部と前記蓄電器との間に配置される可変抵抗を含むこと、
を特徴とする請求項１９乃至２２の何れかに記載の製本装置。
【請求項２４】
前記制御手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間の区分に関連づけられた電流制御テーブルを備え、
前記第２の負荷の駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記電流を制御すること、
を特徴とする請求項１９記載の製本装置。
【請求項２５】
前記制御手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間の区分と前記可変抵抗の抵抗値が関連づけられた電流制御テーブルを備え、
前記第２の負荷の駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記可変抵抗の抵抗値を設定すること、
を特徴とする請求項２０記載の製本装置。
【請求項２６】
前記充電手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に対応する電流を前記蓄電器に供給すること、
を特徴とする請求項１９記載の製本装置。
【請求項２７】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流の値を前記第２の負荷の次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に対応する可変させること、
を特徴とする請求項２０記載の製本装置。
【請求項２８】
前記第２の負荷は、ステープラを駆動させるＤＣモータであること、
を特徴とする請求項１９又は２０に記載の製本装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置や製本装置に搭載される電源装置に関し、間欠的に駆動する負荷が発生させる突入電流等によるピーク電流を平滑化させる技術に関する
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置の発展が目覚ましく、カラー化、低価格化、高速化が急速に進んでいる。また、画像形成装置の後段には、紙媒体に穿孔やステープル処理等を施す製本装置が連結され、多様な印刷態様に対応できるようになってきた。
【０００３】
この画像形成装置は、紙媒体の搬送、静電潜像の形成、トナー像の形成、１次転写、２次転写、トナー定着等の各種工程を経て画像を紙媒体へ出力するものである。従って、各工程で駆動する各種負荷に対して各種のタイミングで電力を供給しなくてはならない。また、製本装置においても、紙媒体の搬送や、穿孔やステープル処理等の操作者が所望する製本形態に応じた製本処理を選択して駆動するため、各工程で駆動する各種負荷に対して各種のタイミングで電力を供給しなくてはならない。
【０００４】
そのため、従来の画像形成装置や製本装置では、電源装置の大型化等を実施して電力供給に対応してきた。例えば、画像形成装置や製本装置には、継続的に駆動させる負荷や間欠的に駆動させる負荷が混在しており、間欠的に駆動させる負荷の駆動に伴う突入電流や急激な変化によるピーク電流に対応する為、電源装置を大型化する、負荷動作タイミングをずらしてピーク電流を抑えるシステム設計、生産性を落とす等が実施されている。
【０００５】
また、主電源部とともに補助的な電源部を配置して大電流の供給を補助する技術も開示されている（例えば、「特許文献１」参照。）。この技術は、主電源部に流入する電流が商用電源の定格値を超えないようにする技術であり、画像形成装置や製本装置が大電流を必要とする際に、予め充電しておいたキャパシタ等の補助的な電源部から補助電流を供給するものである。この技術の発展としては、そのキャパシタへの充電によって商用電源の定格値を超えないように、流入している電流が商用電源の定格値に近づくと、キャパシタへの充電を停止させる技術が開示されている（例えば、「特許文献２」参照。）。
【０００６】
しかし、いずれについても、キャパシタへの充電は無制御に行われるため、間欠的な駆動に備えるため、常に充電電流を最大値に設定しておく必要があり、このキャパシタへの充電においてもピーク電流が発生してしまうことになる。従って、商用電源の定格値を超えないようにコントロールする事はできるが、やはりピーク電流に対応するため、電源装置の大型化や負荷動作タイミングをずらしてピーク電流を抑えるシステム設計は避けられなかった。
【０００７】
このように従来の電源装置においては、ピーク電流に対応するために、電源装置の大型化やコスト増、システムの複雑化、生産性の低下等の諸問題が発生していた。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２８７００６号公報
【特許文献２】特開２００５−４４５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、画像形成装置や製本装置に搭載される電源装置に関し、間欠的に駆動する負荷が発生させる突入電流等によるピーク電流を平滑化させることで、主電源部に流入するピーク電流そのものを抑える技術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】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、継続駆動する第１の負荷と間欠駆動する第２の負荷に対して電力を供給する電源装置であって、前記第１の負荷に対して電力を供給する直流電源部と、前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記第２の負荷に対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、前記第２の負荷の次回駆動までの時間に対応した電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、を備えること、を特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、継続駆動する第１の負荷と間欠駆動する第２の負荷に対して電力を供給する電源装置であって、前記第１の負荷に対して電力を供給する直流電源部と、前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記第２の負荷に対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を前記第２の負荷の次回駆動までの時間に対応して可変させる制御手段と、を備えること、を特徴とする。
【００１２】
前記充電手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流を前記蓄電器に供給するようにしてもよい（請求項３記載の発明に相当）。
【００１３】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を、前記第２の負荷の次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流に可変させるようにしてもよい（請求項４記載の発明に相当）。
【００１４】
前記充電手段は、前記直流電源部と前記蓄電器との間に配置される可変抵抗を含むようにしてもよい（請求項５記載の発明に相当）。
【００１５】
前記制御手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間の区分に関連づけられた電流制御テーブルを備え、前記第２の負荷の駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記電流を制御するようにしてもよい（請求項６記載の発明に相当）。
【００１６】
前記制御手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間の区分と前記可変抵抗の抵抗値が関連づけられた電流制御テーブルを備え、前記第２の負荷の駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記可変抵抗の抵抗値を設定するようにしてもよい（請求項７記載の発明に相当）。
【００１７】
前記充電手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に対応する電流を前記蓄電器に供給するようにしてもよい（請求項８記載の発明に相当）。
【００１８】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を前記第２の負荷の次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に対応して可変させるようにしてもよい（請求項９記載の発明に相当）。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、請求項１０に記載の発明は、ジョブ実行中は継続駆動して紙媒体に画像を出力する画像出力部と、間欠駆動するヒータで加熱されて前記紙媒体に出力された紙媒体を加熱圧着する定着部を有する画像形成装置であって、前記画像出力部に対して電力を供給する直流電源部と、前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記ヒータに対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、前記ヒータの次回駆動までの時間に対応する電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、を備えること、を特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するために、請求項１１に記載の発明は、ジョブ実行中は継続駆動して紙媒体に画像を出力する画像出力部と、間欠駆動するヒータで加熱されて前記紙媒体に出力された紙媒体を加熱圧着する定着部を有する画像形成装置であって、前記画像出力部に対して電力を供給する直流電源部と、前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記ヒータに対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を前記ヒータの次回駆動までの時間に対応して可変させる制御手段と、を備えること、を特徴とする。
【００２１】
前記充電手段は、前記ヒータの次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流を前記蓄電器に供給するようにしてもよい（請求項１２記載の発明に相当）。
【００２２】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を、前記ヒータの次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流に可変させるようにしてもよい（請求項１３記載の発明に相当）。
【００２３】
前記充電手段は、前記直流電源部と前記蓄電器との間に配置される可変抵抗を含むようにしてもよい（請求項１４記載の発明に相当）。
【００２４】
前記制御手段は、前記ヒータの次回駆動までの時間の区分に関連づけられた電流制御テーブルを備え、前記ヒータの駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記電流を制御するようにしてもよい（請求項１５記載の発明に相当）。
【００２５】
前記制御手段は、前記ヒータの次回駆動までの時間の区分と前記可変抵抗の抵抗値が関連づけられた電流制御テーブルを備え、前記ヒータの駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記可変抵抗の抵抗値を設定するようにしてもよい（請求項１６記載の発明に相当）。
【００２６】
前記充電手段は、前記ヒータの次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に基づく電流を前記蓄電器に供給するようにしてもよい（請求項１７記載の発明に相当）。
【００２７】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を前記ヒータの次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に対応して可変させるようにしてもよい（請求項１８記載の発明に相当）。
【００２８】
上記課題を解決するために、請求項１９に記載の発明は、継続駆動する第１の負荷と、間欠駆動する第２の負荷を有する製本装置であって、前記第１の負荷に対して電力を供給する直流電源部と、前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記第２の負荷に対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、前記熱源の次回駆動までの時間に対応する電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、を備えること、を特徴とする。
【００２９】
上記課題を解決するために、請求項２０に記載の発明は、継続駆動する第１の負荷と、間欠駆動する第２の負荷を有する製本装置であって、前記第１の負荷に対して電力を供給する直流電源部と、前記直流電源部から電流が供給されることにより充電されて、前記第２の負荷に対して電力を間欠的に供給する蓄電器と、電流を前記蓄電器に供給する充電手段と、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を前記第２の負荷の次回駆動までの時間に対応して可変させる制御手段と、を備えること、を特徴とする。
【００３０】
前記充電手段は、前記ヒータの次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流を前記蓄電器に供給するようにしてもよい（請求項２１記載の発明に相当）。
【００３１】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流を、前記ヒータの次回駆動までの時間と充電完了時間とを等しくする電流に可変させるようにしてもよい（請求項２２記載の発明に相当）。
【００３２】
前記充電手段は、前記直流電源部と前記蓄電器との間に配置される可変抵抗を含むようにしてもよい（請求項２３記載の発明に相当）。
【００３３】
前記制御手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間の区分に関連づけられた電流制御テーブルを備え、前記第２の負荷の駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記電流を制御するようにしてもよい（請求項２４記載の発明に相当）。
【００３４】
前記制御手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間の区分と前記可変抵抗の抵抗値が関連づけられた電流制御テーブルを備え、前記第２の負荷の駆動タイミングを示すタイミング情報に基づき前記電流制御テーブル参照して、前記可変抵抗の抵抗値を設定するようにしてもよい（請求項２５記載の発明に相当）。
【００３５】
前記充電手段は、前記第２の負荷の次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に対応する電流を前記蓄電器に供給するようにしてもよい（請求項２６記載の発明に相当）。
【００３６】
前記制御手段は、前記充電手段が前記蓄電器へ供給する電流の値を前記第２の負荷の次回駆動までの時間と前回駆動により放電した前記蓄電器の電圧に対応する可変させるようにしてもよい（請求項２７記載の発明に相当）。
【００３７】
前記第２の負荷は、ステープラを駆動させるＤＣモータであるようにしてもよい（請求項２８記載の発明に相当）。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によると、突入電流や急激な電流変化は、蓄電器により吸収されて直流電源部には直接影響せず、直流電源部から蓄電器への充電のための電流供給はゆるやかに行われる。従って、直流電源部に対するピーク電流は平滑化され、直流電源部の小型化、コスト低下、またピーク電流を抑えるシステム設計の不要化、生産性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図１乃至図１２に基づき、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００４０】
図１は、本実施形態に係る電源装置３００を示す図である。この電源装置３００は、主に後述する画像形成装置１００や製本装置２００に搭載される。画像形成装置１００や製本装置２００内の直流電流で駆動するモータ、ソレノイド、クラッチ、回路等の負荷に電力を供給する。
【００４１】
特に本実施形態に係る電源装置３００は、間欠駆動することにより突入電流や急激な電流変化が生じるＤＣモータやヒータ等の負荷に対しては予め充電しておいた電流を供給する。その充電については、間欠駆動させる負荷が前回の駆動を終了してから次回駆動するまでの時間を掛けて行われる。即ち、その時間で所望の電圧レベルまで充電が完了する電流に可変して充電を行う。
【００４２】
電源装置３００は、主電源部であるＤＣ電源部３１０と補助電源部である蓄電器３２０を備える。ＤＣ電源部３１０と蓄電器３２０は、それぞれ異なる負荷と接続されており、それぞれ異なる負荷に電力を供給している。
【００４３】
ＤＣ電源部３１０は、商用電源から交流電流を取得して直流電流に変換し、接続される各負荷に電力を供給する。ＤＣ電源部３１０には、搭載される装置のジョブ実行中に継続駆動する負荷３６０（以下、「継続駆動体３６０」という。）が接続され、各駆動回路３６０ａを介して電力を供給している。
【００４４】
蓄電器３２０は、ＤＣ電源部３１０から電力が供給されることにより充電される。この蓄電器３２０は、間欠的に駆動させる負荷３７０（以下、「間欠駆動体３７０」という。）に接続され、この間欠駆動体３７０に対して各駆動回路３７０ａを介して、間欠的に電力を供給と停止を行う。
【００４５】
ＤＣ電源部３１０と蓄電器３２０との間には、充電部３３０が配置される。蓄電器３２０には、この充電部３３０を介して充電が行われる。この充電部３３０は、蓄電器３２０に対して電流を供給し、その電流の値は制御によって可変される。
【００４６】
また、電源装置３００は、蓄電器３２０の充電電流制御、及び間欠駆動体３７０への電力供給制御を行う制御部３４０を備えている。この制御部３４０は、図示しないＣＰＵ、プログラムメモリ、及びワークメモリを備える。制御部３４０では、プログラムメモリに格納されている制御プログラムをワークエリアに適宜展開し、ＣＰＵが制御プログラムを解読及び実行することで制御を実行する。
【００４７】
間欠駆動体３７０への電力供給制御では、間欠駆動体３７０の駆動及び停止タイミングを管理し、駆動タイミングになると間欠駆動体３７０に対する電力供給をオンさせ、停止タイミングになると間欠駆動体３７０に対する電力供給をオフにさせる。
【００４８】
蓄電器３２０への充電電流制御では、間欠駆動体３７０の前回の駆動停止時点から次回駆動までの時間と、蓄電器３２０の電圧レベルとに応じて、蓄電器３２０への充電を制御している。
【００４９】
蓄電器３２０には、蓄電器３２０の電圧レベルを検知する充電電圧検知部３５０が接続されている。制御部３４０は、充電電圧検知部３５０から蓄電器３２０の電圧レベル情報を取得し、この電圧レベル情報に従って充電部３３０を制御する。また、制御部３４０は、間欠駆動体３７０が次回駆動するタイミングを示すタイミング情報を取得し、タイミング情報に従って充電部３３０を制御する。
【００５０】
この電源装置３００の回路構成の一部を例示する。図２は、電源装置３００の回路構成の一部を示す回路図の一例である。図２に示すように、ＤＣ電源部３１０は、ＤＣ２４Ｖを出力する。充電部３３０は、可変抵抗Ｒ１で構成されている。蓄電器３２０は、電解コンデンサＣで構成されている。
【００５１】
ＤＣ電源部３１０には、可変抵抗Ｒ１の一端が接続されている。可変抵抗Ｒ１とコンデンサＣは、可変抵抗Ｒ１の他端と電解コンデンサＣの一端がダイオードＤ１を介して接続されている。
【００５２】
電解コンデンサＣの可変抵抗Ｒ１と接続された一端には、さらに間欠駆動体３７０の一端が接続されている。電解コンデンサＣの他端は、筐体接地されている。
【００５３】
間欠駆動体３７０の他端は、ｎｐｎトランジスタＱのコレクタに接続されている。ｎｐｎトランジスタＱのエミッタは筐体接地されている。ｎｐｎトランジスタＱのベースは、制御部３４０に接続されて、制御部３４０からのベース電流を受ける。制御部３４０からのベース電流は、負荷に対する電力供給信号となる。
【００５４】
尚、間欠駆動体３７０へのチャタリング等による電流逆流防止のため、間欠駆動体３７０と並列にダイオードＤ２が接続されている。
【００５５】
また、電解コンデンサＣの可変抵抗Ｒ１及び間欠駆動体３７０が接続された一端には、充電電圧検知部３５０が接続されている。充電電圧検知部３５０と電解コンデンサＣとの間には、所定の抵抗値を有する抵抗Ｒ２が配され、一端が筐体接地され他端が抵抗Ｒ２及び充電電圧検知部３５０に接続される抵抗Ｒ３とともに、蓄電器３２０の電圧レベルを充電電圧検知部３５０を含む制御系の電圧に合わせて分圧している。
【００５６】
このような回路構成を有する電源装置３００では、ＤＣ電源部３１０から可変抵抗Ｒ１を介して電解コンデンサＣに電流が流入し、電解コンデンサＣに充電される。可変抵抗Ｒ１の抵抗値によってＤＣ電源部３１０から流入する電流は可変する。
【００５７】
制御部３４０からｎｐｎトランジスタＱにベース電流が入力されると、ｎｐｎトランジスタＱのコレクタ−エミッタ間の電荷移動が開始され、蓄電器３２０に蓄積されている電荷が放電されて間欠駆動体３７０に電流が供給される。一方、制御部３４０からのｎｐｎトランジスタＱに対するベース電流入力が終了すると、ｎｐｎトランジスタＱのコレクタ−エミッタ間の電荷移動は終了し、蓄電器３２０は放電を終了する。
【００５８】
蓄電器３２０の放電に伴い降下した電圧レベルは、充電電圧検知部３５０で検知される。
【００５９】
次に、制御部３４０の制御についてさらに詳細に説明する。制御部３４０では、タイミング情報を取得し、そのタイミング情報に従って間欠駆動体３７０に対する電力供給制御を行っている。図３は、間欠駆動体３７０の駆動タイミングを示すタイミングチャートであり、タイミング情報を模式的に表した図である。
【００６０】
図３に示すように、タイミング情報は、電力供給のオン又はオフで示される制御態様を規定する情報と、オンとオフの時間間隔を規定する情報で構成される。このタイミング情報は、制御部３４０のプログラムメモリに予め記憶されている。
【００６１】
制御部３４０は、タイミング情報を読み出し、制御部３４０のタイマで、前回のオン又はオフの制御態様を行った時点からタイミング情報が示す次の制御態様までの時間を計時する。その時間が経過すると、制御部３４０は、次の制御態様に合わせて、ｎｐｎトランジスタＱにベース電流を入力し、又はｎｐｎトランジスタＱへのベース電流入力を終了する。
【００６２】
蓄電器３２０への充電電流制御では、間欠駆動体３７０の次回駆動までの時間と蓄電器３２０の電圧レベルに応じて蓄電器３２０への充電を制御している。制御部３４０では、間欠駆動体３７０の次回駆動までの時間を掛けて蓄電器３２０をフル充電するための電流を流すように充電部３３０を制御する。
【００６３】
一般的に、コンデンサの充電式は、電解コンデンサＣの電圧レベルをＥ、電解コンデンサＣの容量をＣ、ＤＣ電源部３１０の電圧をＶ、ＤＣ電源部３１０と電解コンデンサＣとに直列に配される可変抵抗Ｒ１の抵抗値をＲ、充電経過時間をｔとすると、（式１）によって表される。
【００６４】
（式１）  Ｅ＝Ｖ×（１−ｅ−（ｔ／ＣＲ）
さらに上記の（式１）を変形すると（式２）が導かれる。
【００６５】
（式２）  Ｒ＝（−ｔ／ｌｏｇｅ（１−Ｅ／Ｖ））／Ｃ
【００６６】
上記の（式２）によると、容量Ｃを固定とした場合、抵抗Ｒを変化させることで所望の電圧レベルＥまでの充電時間ｔを変化させることができる。
【００６７】
制御部３４０は、プログラムメモリからタイミング情報を読み出し、間欠駆動体３７０が次回駆動する時間を取得する。また、充電電圧検知部３５０から蓄電器３２０の現在の電圧レベルを取得する。（式２）から、次回駆動までの時間と充電完了時間とが一致する抵抗値Ｒを算出し、充電部３３０の可変抵抗Ｒ１を算出した抵抗値Ｒに設定する。
【００６８】
制御部３４０は、予め電流制御テーブルをプログラムメモリに記憶させておき、この蓄電器３２０に供給する電流を電流制御テーブルから適当な項目を取得することで決定するようにしてもよい。図４は、制御部３４０が予め保持する電流制御テーブルを示す図である。
【００６９】
図４に示すように、電流制御テーブルは、間欠駆動体３７０の次回駆動までの時間に関連づけて蓄電器３２０に供給する電流を実現する電流制御情報を記憶させている。電流制御情報は、充電部３３０が可変抵抗Ｒ１である場合、可変抵抗Ｒ１に設定する抵抗値を示す情報である。また、この電流制御情報は、蓄電器３２０の放電後の電圧レベルにも関連づけられている。
【００７０】
この電流制御情報は、間欠駆動体３７０が次回駆動するまでの時間を場合分けし、この時間区分に関連づけて電流制御テーブルに記憶される。また、蓄電器３２０の放電後の電圧レベルを場合分けし、この電圧レベル区分に関連づけて電流制御テーブルに記憶される。電流制御情報は、時間の区分け及び電圧レベルの区分けに応じて上記の（式２）から予め抵抗値Ｒを算出しておき、それを記憶したものである。
【００７１】
例えば、図中では、時間区分がｔ≦β及び電圧レベル区分がＥ≧αには、抵抗値ａが関連づけられている。時間区分がｔ≦β及び電圧レベル区分がＥ＜αには、抵抗値ｂが関連づけられている。時間区分がｔ＞β及び電圧レベル区分がＥ≧αには、抵抗値ｃが関連づけられている。時間区分がｔ＞β及び電圧レベル区分がＥ＜αには、抵抗値ｄが関連づけられている。
【００７２】
制御部３４０による充電部３３０の制御動作を図５に示す。図５は、制御部３４０による充電部３３０の制御動作を示すフローチャートである。尚、充電部３３０がフル充電状態となっており、間欠駆動体３７０の今回駆動が始まっている時点から説明を開始する。
【００７３】
まず、制御部３４０は、電源装置３００の動作中において、プログラムメモリからタイミング情報を読み出す（Ｓ０１）。タイミング情報を読み出すと、タイミング情報に示されている次回の電力供給停止までの時間を取得し（Ｓ０２）、タイマをカウントダウンする（Ｓ０３）。
【００７４】
次回の電力供給停止の時点に達すると（Ｓ０３，Ｙｅｓ）、制御部３４０は、間欠駆動体３７０に対する電力供給を停止させる（Ｓ０４）。電力供給制御の機構がｎｐｎトランジスタＱで構成されている場合には、ベース電流の入力を終了する。
【００７５】
電力供給を停止させると、タイミング情報を読み出し、間欠駆動体３７０の次回駆動までの時間情報を取得する（Ｓ０５）。さらに、充電電圧検知部３５０から、放電後の蓄電器３２０の電圧レベル情報を取得する（Ｓ０６）。
【００７６】
電流制御テーブルをプログラムメモリから読み出し（Ｓ０７）、電流制御テーブルから、時間情報が示す間欠駆動体３７０の次回駆動までの時間に該当する時間区分、及び電圧レベル情報が示す放電後の蓄電器３７０の電圧レベルに該当する電圧レベル区分に関連づけられた電流制御情報を取得する（Ｓ０８）。充電部３３０が可変抵抗Ｒ１を含む場合には、電流制御情報は、抵抗値Ｒである。
【００７７】
電流制御情報を取得すると、制御部３４０は、電流制御情報に従い充電部３３０を制御して蓄電器３２０へ供給する電流を設定する（Ｓ０９）。充電部３３０が可変抵抗Ｒ１を含む場合には、この可変抵抗Ｒ１の抵抗値を、取得した抵抗値Ｒに設定する。
【００７８】
以下、タイマをカウントダウンし（Ｓ１０）、間欠駆動体３７０の次回駆動の時点に達すると（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、制御部３４０は、間欠駆動体３７０に対する電力供給を開始させる（Ｓ１２）。電力供給制御の機構がｎｐｎトランジスタＱで構成されている場合には、ベース電流を入力し、間欠駆動体３７０への電力供給停止から次回の電力供給までの時間を掛けて所望の電圧レベルにまで充電された蓄電器３２０から間欠駆動体３７０へ電流が供給される。電源装置３００の動作中においては、Ｓ０１〜Ｓ１２をループする。
【００７９】
このような電源装置３００による間欠駆動体３７０の駆動タイミングと蓄電器３２０の充放電との関係を図６に示す。図６は、間欠駆動体３７０の駆動タイミング（図中ａ）と蓄電器３２０の充放電（図中ｂ）との関係を示す図である。
【００８０】
図６に示すように、間欠駆動体３７０には、電力が所定時間供給され続け、かつ電力が所定時間遮断される一連のオン／オフが繰り返される。電力供給間隔は、一定の場合もあれば異なる場合もある。また、電力供給時間も一定の場合もあれば異なる場合もある。この電力供給間隔及び電力供給時間は駆動タイミング情報に従う。
【００８１】
今、蓄電器３２０がフル充電の状態で、間欠駆動体３７０の駆動タイミングが訪れたとする（状態１）。このとき、制御部３４０は、ベース電流を入力し、入力と共に蓄電器３２０から間欠駆動体３７０へ電力が供給される。伴って、蓄電器３２０の電圧レベルは徐々に低下する。
【００８２】
次に、この状態から間欠駆動体３７０の駆動停止タイミングが訪れたとする（状態２）。このとき、制御部３４０は、ベース電流の入力を停止する。
【００８３】
さらに、放電後の蓄電池３２０の電圧レベルＥ１と次回駆動までの時間ｔ１とによって電流制御テーブルを参照して該当する電流制御情報を取得し、充電部３３０の可変抵抗Ｒ１を、蓄電器３２０の電圧レベルが時間ｔ１でフル充電まで回復する抵抗値にセットする。ＤＣ電源部３１０からは、充電部３３０を介して蓄電器３２０へ、時間ｔ１を掛けて電圧レベルがフル充電まで回復する電流がゆるやかに供給され、時間ｔ１経過後に蓄電器３２０の電圧レベルがフル充電状態となる（状態３）。
【００８４】
直後に、間欠駆動体３７０の駆動タイミングが訪れ、蓄電器３２０から間欠駆動体３７０へ電力が再開され、伴って蓄電器３２０の電圧レベルは徐々に低下する。
【００８５】
この電源装置３００によると、例えば、ＤＣ電源部３１０がＤＣ２４Ｖ、蓄電器３２０が０．１Ｆ、前回の間欠駆動体３５０への放電後の電圧レベルが２０Ｖ、次回駆動まで２秒だと、充電部３３０の抵抗値が約２０Ωに設定され、次回駆動までの２秒間を掛けて蓄電器３２０の電圧レベルを２４Ｖにする。
【００８６】
このように、本実施形態の電源装置３００では、間欠駆動することにより突入電流や急激な電流変化が生じる間欠駆動体３７０に対する電力供給は、蓄電器３２０より行う。この蓄電器３２０への充電は、間欠駆動体３７０が次回駆動するまでの時間を掛けて所望の電圧レベルに到達しうる電流を蓄電器３２０へ供給するように制御する。従って、突入電流や急激な電流変化は、蓄電器３２０により吸収され、かつＤＣ電源部３１０から蓄電器３２０への電流供給はゆるやかに行われる。
【００８７】
よって、本実施形態の電源装置３００では、ＤＣ電源部３１０に対するピーク電流は平滑化され、ＤＣ電源部３１０の小型化、コスト低下、またピーク電流を抑えるシステム設計の不要化、生産性の向上を図ることができる。
【００８８】
尚、充電部３３０については、可変抵抗Ｒ１を具体的な構成として説明したが、この充電部３３０を定電流装置として、蓄電器３２０に間欠駆動体３７０が次回駆動するまでの時間を掛けて所望の電圧レベルに到達しうる定電流を供給するようにしてもよい。
【００８９】
以上の電源装置３００は、例えば、画像形成装置１００又は製本装置２００に搭載することができる。図７は、画像形成装置１００と製本装置２００を含む画像形成システムの構成図である。
【００９０】
図７に示すように、画像形成装置１００は、ネットワークＮに接続されている。画像形成装置１００は、任意の画像情報に基づき色毎のトナー像を形成し、色毎のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する装置である。画像形成装置１００の後段には、製本装置２００が連結されている。製本装置２００は、画像形成装置１００で出力された印刷物を束にして、ステープラ処理、シフト処理、穿孔処理等の製本を行う装置である。
【００９１】
ネットワークＮには、その他のデバイス、例えば画像情報を作成又は編集するコンピュータ端末Ｃｒが接続されている。また、画像情報を作成又は編集するコンピュータ端末Ｃｒが大量に接続されている場合等によっては、プリントサーバＳがネットワークＮに接続される場合もある。プリントサーバＳは、コンピュータ端末Ｃｒが作成又は編集した画像情報を画像形成装置１００が出力可能なデータ形式に変換し、画像形成装置１００の出力色特性を反映させた色補正を行い、画像形成装置１００及び製本装置２００を制御する。
【００９２】
ネットワークＮは、電子データの伝送が可能な電子通信回線である。例えば電話回線網、ＩＳＤＮ、ＦＤＤＩ、専用線、移動体通信網、通信衛星回線、ＣＡＴＶ、ＬＡＮ等、又はこれらの複合が採用される。
【００９３】
コンピュータ端末Ｃｒ、プリントサーバＳ、及び画像形成装置１００は、ＮＩＣ（ネットワークインターフェースカード）等の通信手段を備えており、ネットワーク通信技術を利用して、相互のデータ通信が可能となっている。ネットワーク通信技術には、例えばＷＷＷ（ワールド・ワイド・ウェブ）やＴＣＰ／ＩＰプロトコル等が採用される。
【００９４】
図８は、画像形成装置１００及び製本装置２００の構成例を示す図である。この画像形成装置１００は、装置本体１００ａと、装置本体１００ａの上部に設置された画像読取装置１００ｂから構成される。画像形成装置１００の排出側後段には、製本装置２００が連結されている。
【００９５】
装置本体１００ａは、ネットワークＮに接続されており、コンピュータ端末Ｃｒ又はプリントサーバＳとデータ通信が可能となっている。画像読取装置１００ｂは、原稿の表面に形成されている画像を光学的に読み取って当該画像をアナログ信号に変換する原稿画像走査露光装置１２２と、原稿を原稿画像走査露光装置１２２に給紙する自動原稿給紙装置（ＡＤＦ：Ａｕｔｏ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｅｅｄｅｒ）１２１とから構成される。
【００９６】
自動原稿給紙装置１２１は、原稿を原稿画像走査露光装置１２２に給紙する装置であり、原稿台１２１ａ上に載置された複数枚の原稿を、一枚ずつ搬送手段１２１ｂで原稿画像走査露光装置１２２に搬送する。
【００９７】
原稿画像走査露光装置１２２は、プラテンガラス１２２ａと、キセノンランプ等の光源、ミラー、及びレンズを含む光学系１２２ｂと、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ１２２ｃとから構成される。
【００９８】
光学系１２２ｂは、自動原稿給紙装置１２１の搬送によりプラテンガラス１２２ａ上に載置された原稿を走査露光し、光源による照射によって原稿から反射した反射光をミラーで光路変更させつつ、レンズを介してＣＣＤイメージセンサ１２２ｃに結像させる。ＣＣＤイメージセンサ１２２ｃは、原稿の片面又は両面に形成されている画像を反映する入射光を受光してアナログ信号に変換する。
【００９９】
この装置本体１００ａ内には、画像形成装置１００の各部を制御し、又電源装置３００の制御部３４０としても機能する制御ユニット１０２が配置されている。また、紙媒体を収容する紙媒体収容部１０３と、画像を紙媒体に出力する画像出力部１０４が配置されている。紙媒体収容部１０３と画像出力部１０４との間には、紙媒体を紙媒体収容部１０３から画像出力部１０４へ給紙する搬送路１０５が配置されている。画像出力部１０４の後段には、定着部１０６が配置されている。装置本体１００ａの表面には、操作者の操作を受け付ける操作パネル１０８が埋め込まれている。
【０１００】
紙媒体収容部１０３は、トレイ形状や箱形状を有し、下部に配置されたレールに沿って装置本体１００ａの外部へ引き出し可能となっている。一般的には、装置本体１００ａに複数の紙媒体収容部１０３、１０３、１０３が配置され、それぞれ各種サイズの紙媒体を各種の向きで収容する。
【０１０１】
搬送路１０５は、紙媒体を紙媒体収容部１０３の何れかより取り出し、画像出力部１０４と定着部１０６を通過させ、製本装置２００内へ搬送する。この搬送路１０５は、所定間隔で配された対向する複数組のローラ対で形成される。ローラ対の配置ラインが紙媒体の搬送ラインを作り出す。このローラ対が紙媒体を挟持し、搬送方向へ送り出すように回転することで、紙媒体が次段のローラ対へ搬送されていく。
【０１０２】
紙媒体収容部１０３の近傍には、送り出しローラ１０５ａ及び給紙ローラ１０５ｂが配置され、紙媒体収容部１０３から紙媒体を取り出す。給紙ローラ１０５ｂの後段には、画像出力部１０４へ向けて、搬送ローラ１０５ｃ、１０５ｄ、１０５ｅ、及びレジストローラ１０５ｆが配置され、取り出された紙媒体を画像出力部１０４と定着部１０６へ搬送する。レジストローラ１０５ｆでは、搬送されてきた紙媒体を一端止め置き、紙媒体の先端規制をしてから画像出力部１０４へ搬送する。
【０１０３】
定着部１０６の後段には、分岐路１０５ｇが配置され、画像出力部１０４及び定着部１０６を通過した紙媒体を排紙側又は循環側へ搬送する。分岐路１０５ｇの排紙側には、排紙ローラ１０５ｈが配され、排紙側へ搬送された紙媒体を外部へ排紙し、製本装置２００内へ搬送する。
【０１０４】
分岐路１０５ｇの循環側には、循環通紙路１０５ｉと反転搬送路１０５ｊと再給紙搬送路１０５ｋが配置される。紙媒体の両面に画像を形成する場合、画像出力部１０４で片面に画像を形成した後、循環通紙路１０５ｉを経て、反転搬送路１０５ｊで紙媒体の紙面を反転させ、再給紙搬送路１０５ｋを経て再度搬送ローラ１０５ｅに合流させる。
【０１０５】
画像出力部１０４は、色毎の画像形成ユニット１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋと、この画像形成ユニット１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋに対応した色毎の半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋと、各色共通の無終端状の中間転写ベルト１１１と備えている。
【０１０６】
画像形成ユニット１０９Ｙと半導体レーザ１１０Ｙ、画像形成ユニット１０９Ｍと半導体レーザ１１０Ｍ、画像形成ユニット１０９Ｃと半導体レーザ１１０Ｃ、画像形成ユニット１０９Ｋと半導体レーザ１１０Ｋは、順にイエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、黒（Ｋ）色の画像を形成する。画像形成ユニット１０９Ｙ、画像形成ユニット１０９Ｍ、画像形成ユニット１０９Ｃ、画像形成ユニット１０９Ｋには、順に感光ドラム１Ｙと帯電部２Ｙと現像部３Ｙとクリーニング部５Ｙ、感光ドラム１Ｍと帯電部２Ｍと現像部３Ｍとクリーニング部５Ｍ、感光ドラム１Ｃと帯電部２Ｃと現像部３Ｃとクリーニング部５Ｃ、感光ドラム１Ｋと帯電部２Ｋと現像部３Ｋとクリーニング部５Ｋが配されている。
【０１０７】
感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、回転可能な円柱体であり、表面がスコロトロン方式等の帯電方式により均一に帯電されている。この表面は、半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの出力するレーザ光により露光され、レーザ光の出力強度に応じて露光部分の電位が減じ、静電潜像が形成される。
【０１０８】
帯電部２Ｋ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面に静電荷を与えて一様に帯電させる。現像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋによる現像は、使用するトナー極性と同極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行い、トナー供給によって感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面にトナー像を形成する。クリーニング部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに残る残留トナーを除去する。
【０１０９】
半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、出力強度を可変させながら対応する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにレーザ光を走査し、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面を露光して各色の静電潜像を形成する。この半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、各色の画像情報の各画素が有する出力値に対応した駆動信号が入力されて駆動し、出力値に対応した出力強度のレーザ光を出力する。
【０１１０】
中間転写ベルト１１１は、無終端状に回動している。ベルト表面には感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋが配され、ベルト裏面には、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対峙して１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが配されている。また、中間転写ベルト１１１を挟んで対向する２次転写ローラ７と、ベルト表面の残留トナーを除去するクリーニング部８が配されている。
【０１１１】
中間転写ベルト１１１には、使用するトナーと反対極性の１次転写バイアスが１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに印加されることにより、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ表面に形成されたトナー像が各色逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。
【０１１２】
合成されたカラー画像が形成された中間転写ベルト１１１は、回動により合成されたカラー画像を２次転写ローラ７へ運び、同期して２次転写ローラ７に挟持された紙媒体の表面にカラー画像を一括して転写する（２次転写）。転写後は、残留トナーをクリーニング部８へ運び、クリーニング部８で残留トナーが除去される。
【０１１３】
定着部１０６は、紙媒体を加熱圧着し、カラー画像を紙媒体に定着させる。
【０１１４】
製本装置２００には、内部に穿孔部２１０、シフト部２１１、ステープルスタッカ２１２、ステープラ２１４が設けられている。また、製本装置２００の給紙口２２０、穿孔部２１０、シフト部２１１、ステープルスタッカ２１２、ステープラ２１４の各間には、搬送路２１６が配置されている。製本装置２００の排紙側外部には、紙媒体を蓄積する昇降排紙トレイ２２１が設けられている。この昇降排紙トレイ２２１は、上下に移動するように設けられている。
【０１１５】
搬送路２１６は、対向配置されるローラ対の並びで形成される。給紙口２２０から穿孔部２１０に至るラインには、給紙ローラ２１６ａが配され、紙媒体を挟持して搬送方向へ回転することにより、紙媒体を穿孔部２１０へ搬送する。穿孔部２１０の後段には、分岐機構２１６ｂが配置されている。
【０１１６】
分岐機構２１６ｂは、シフト部２１１側若しくはステープルスタッカ２１２側へ紙媒体を分岐させる。ステープルスタッカ２１２側には、ステープルスタッカ２１２に至るまでのラインに、ローラ２１６ｃ、２１６ｄ、２１６ｅが配置されており、紙媒体をステープルスタッカ２１２へ搬送する。
【０１１７】
シフト部２１１及びステープルスタッカ２１２の後段には、排紙ローラ２１６ｆが配され、排紙ローラ２１６ｆにより、昇降排紙トレイ２２１に排紙される。
【０１１８】
穿孔部２１０は、ファイル用の孔（パンチ穴）を紙媒体に穿設する。シフト手段２１１は、連続して搬送されてくる紙媒体を、部ごとに排紙位置を変えて排紙させる処理ユニットである。ステープラ２１４は、ステープルスタッカ２１２に積載された紙媒体の束を針で綴じる処理を行う。
【０１１９】
制御ユニット１０２は、上述の各部を制御して、デジタルの画像情報の取得、画像情報の保持、画像情報の紙媒体への出力制御、製本制御を行う。また、この制御ユニット１０２は、電源装置３００の制御部３４０として、画像形成装置１００又は製本装置２００の間欠駆動体３７０の電力供給制御及び蓄電器３２０への充電電流制御を行う。
【０１２０】
図９は、この制御ユニット１０２の制御系を示す図である。制御ユニット１０２は、演算制御部（ＣＰＵ）１０２ａとメモリ１０２Ｌを含む各種制御回路、処理回路、記憶回路、更には駆動モータ等の駆動手段により構成される。さらに制御ユニット１０２には、画像処理系及び装置制御系の各構成が備えられ、演算制御部１０２ａがメモリ１０２Ｌに記憶された制御プログラムを実行することにより各構成を制御し、各構成が画像形成装置１００又は製本装置２００の各部を駆動させている。
【０１２１】
制御ユニット１０２の画像処理系としては、読取処理部１０２ｆと、ＬＡＮインターフェース１０２ｇと、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉと、圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊと、画像メモリ１０２ｈが配置されている。制御ユニット１０２の装置制御系としては、ＡＤＦ制御部１０２ｂと、スキャナ制御部１０２ｃと、マンマシンインターフェース制御部１０２ｄと、プリンタ制御部１０２ｅと、書込処理部１０２ｋと、ＦＳ制御部１０２ｍが配置されている。
【０１２２】
制御ユニット１０２では、読み取った画像情報を読取処理部１０２ｆでデジタルデータに変換し、圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊでデータ圧縮してから、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉの書き込み制御によって画像メモリ１０２ｈに画像情報を格納している。また、クライアント端末Ｃｒが送信した画像情報は、ＬＡＮインターフェース１０２ｇで受信し、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉの書き込み制御によって画像メモリ１０２ｈに画像情報を格納している。
【０１２３】
さらに、画像メモリ１０２ｈに格納されている画像情報は、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉの読み出し制御によって読み出され、圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊで伸張してから、書込処理部１０２ｋへ出力される。
【０１２４】
また、制御ユニット１０２では、ＡＤＦ制御部１０２ｂは、自動原稿給紙装置１２１に駆動信号を出力する。スキャナ制御部１０２ｃは、原稿画像走査露光装置１２２に駆動信号を出力する。マンマシンインターフェース制御部１０２ｄは、操作パネル１０８との信号の入出力を行い、また演算制御部１０２ａに操作パネル１０８の操作に応じた信号を出力する。書込処理部１０２ｋは、各色の画像情報の各画素に付された出力値に従って駆動信号を半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに出力し、同時にレーザ光の走査を制御する。
【０１２５】
プリンタ制御部１０２ｅは、書込処理部１０２ｋによる半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋの制御と同期して、紙媒体収容部１０３、搬送路１０５、画像出力部１０４、及び定着部１０６に駆動信号を送り、紙媒体上に画像を形成させる。
【０１２６】
このプリンタ制御部１０２ｅは、画像形成装置１００が備える間欠駆動体３７０に対して、駆動タイミング情報に従って電力供給制御を行う。また、演算制御部１０２ａが出力した電流制御情報に従って、充電部３３０を制御し、ＤＣ電源部３１０から蓄電器３２０へ供給する電流を調整する。プリンタ制御部１０２ｅは、充電電圧検知部３５０を含み構成され、蓄電器３２０の電圧レベルを検知している。
【０１２７】
尚、継続駆動体３６０に対しては、ＤＣ電源部３１０から電力が供給される。継続駆動体３６０は、プリンタ制御部１０２ｅの制御回路や、紙媒体収容部１０３、搬送路１０５、画像出力部１０４、及び定着部１０６に配されるモータやソレノイドやクラッチ等であり、紙媒体への画像出力のジョブが実行されている間は、継続的に駆動する駆動体である。
【０１２８】
ＦＳ制御部１０２ｍは、穿孔部２１０、シフト部２１１、ステープルスタッカ２１２、ステープラ２１４に駆動信号を送り、画像形成装置１００が出力した紙媒体の束に対して穿孔又はステープル綴じさせ、所定の排紙位置に載置する。
【０１２９】
このＦＳ制御部１０２ｍは、製本装置２００が備える間欠駆動体３７０に対して、駆動タイミング情報に従って電力供給制御を行う。また、演算制御部１０２ａが出力した電流制御情報に従って、充電部３３０を制御し、ＤＣ電源部３１０から蓄電器３２０へ供給する電流を調整する。ＦＳ制御部１０２ｍは、充電電圧検知部３５０を含み構成され、蓄電器３２０の電圧レベルを検知している。
【０１３０】
尚、継続駆動体３６０に対しては、ＤＣ電源部３１０から電力が供給される。継続駆動体３６０は、ＦＳ制御部１０２ｍの制御回路や、穿孔部２１０、シフト部２１１、ステープルスタッカ２１２、ステープラ２１４等に配されるモータやソレノイドやクラッチ等であり、紙媒体への画像出力のジョブが実行されている間は、継続的に駆動する駆動体である。
【０１３１】
この画像形成装置１００及び製本装置２００の画像形成プロセスについて説明する。
【０１３２】
まず、画像形成装置１００の操作者が、操作パネル１０８を用いてコピー等の要求操作をすると、マンマシンインターフェース制御部１０２ｄにより、要求に対応した信号が演算制御部１０２ａに出力される。演算制御部１０２ａは、信号を解釈して、ＡＤＦ制御部１０２ｂとスキャナ制御部１０２ｃに制御信号を出力する。
【０１３３】
ＡＤＦ制御部１０２ｂは、制御信号が入力されると、自動原稿給紙装置１２１に駆動信号を出力し、原稿台１２１ａに載置された原稿を原稿画像走査露光装置１２２に搬送させる。スキャナ制御部１０２ｃは、制御信号が入力されると、原稿画像走査露光装置１２２に駆動信号を出力し、原稿に形成された画像を反映するアナログ電気信号を読取処理部１０２ｆに出力する。
【０１３４】
読取処理部１０２ｆは、出力されたアナログ信号を処理してデジタルのＣＭＹＫ各色に対応した画像情報を作成し、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉの制御の下、圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊで画像情報を圧縮して、画像メモリ１０２ｈに記憶させる。ここで、ネットワークを介してクライアント端末Ｃｒから受信した画像情報は当初よりデジタルデータとなっているため、ＬＡＮインターフェース１０２ｇが画像情報を受信すると、圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊで圧縮してから、ＤＲＡＭ制御ＩＣ１０２ｉの制御の下、画像メモリ１０２ｈに記憶させる。
【０１３５】
演算制御部１０２ａは、画像メモリ１０２ｈに記憶された画像情報を色変換及び画素に付された階調値を出力値に変換する処理を行い、圧縮・伸張ＩＣ１０２ｊで画像情報を伸張させて、書込処理部１０２ｋに出力させる。同時に、プリンタ制御部１０２ｅに制御信号を出力する。
【０１３６】
書込処理部１０２ｋは、各色の画像情報の各画素に付された出力値に従って駆動信号を半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋに出力し、同時にレーザ光の走査を制御する。プリンタ制御部１０２ｅは、紙媒体収容部１０３、１０３、１０３のうちのいずれか、搬送路１０５、画像出力部１０４、及び定着部１０６に駆動信号を出力してこれら各部を制御する。
【０１３７】
駆動信号を受けた紙媒体収容部１０３及び搬送路１０５は、紙媒体を画像出力部１０４に搬送する。画像出力部１０４では、駆動信号を受けて、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面を一様に帯電させる。一方、半導体レーザ１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、駆動信号に従ってレーザ光の出力強度を可変しながら感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋにレーザ光を走査し、静電潜像を形成する。現像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、反転現像にて静電潜像上にトナー像を形成する。
【０１３８】
トナー像が形成されると、１次転写ローラ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋに、１次転写バイアスが印加され、トナー像が中間転写ベルト１１１の表面に各色逐次転写されて（１次転写）、合成されたカラー画像が形成される。中間転写ベルト１１１に転写されたカラー画像は、２次転写ローラ７へ運ばれ、２次転写ローラ７を通過する紙媒体にカラー画像が一括して転写される（２次転写）。
【０１３９】
カラー画像が転写された紙媒体は、２次転写ローラ７によって定着部１０６へ搬送される。定着部１０６は、紙媒体を加熱圧着し、カラー画像を紙媒体に定着させつつ、分岐路１０５ｇに搬送する。カラー画像を紙媒体の両面に出力する場合は、循環通紙路１０５ｉと反転搬送路１０５ｊと再給紙搬送路１０５ｋを経て再度画像出力部１０４に戻され、両面に画像が形成される。その後、紙媒体は、定着部１０６を経て製本装置２００内へ搬送される。
【０１４０】
製本装置２００では、穿孔モード、シフトモード、ステープルモードなどのモードに応じて動作する。モードが設定されていないは、画像形成装置１００から排紙された紙媒体を給紙ローラ２１６ａで給紙し、分岐機構２１６ｂでシフト部２１１側に分岐させ、シフト部２１１を素通りさせて、ローラ２１６ｆで排紙し、昇降排紙トレイ２２１に載置する。
【０１４１】
穿孔モードにおいては、画像形成装置１００から排紙された紙媒体を給紙ローラ２１６ａで給紙し、穿孔部２１０で穿孔処理を行った後、シフト部２１１を素通りさせて、ローラ２１６ｆで排紙し、昇降排紙トレイ２２１に載置する。
【０１４２】
シフトモードにおいては、画像形成装置１００から排紙された紙媒体を給紙ローラ２１６ａで給紙し、穿孔部２１０を素通りさせて、シフト部２１１でシフト処理を行った後、ローラ２１６ｆで排紙し、昇降排紙トレイ２２１に載置する。
【０１４３】
ステープルモードにおいては、画像形成装置１００から排紙された紙媒体を給紙ローラ２１６ａで給紙し、穿孔部２１０を素通りさせて、分岐機構２１６ｂでステープラ２１４側に分岐させ、ローラ２１６ｃ乃至２１６ｅでステープルスタッカ２１２に搬送する。ステープルスタッカ２１２では、紙媒体の下端が揃えられた状態で保持されて集積される。ステープラ２１４は、集積された紙媒体の束に対してステープル処理を行う。ステープル処理が完了すると、ステープルスタッカ２１２は、紙媒体の束を押し上げ、ローラ２１６ｆで排紙し、昇降排紙トレイ２２１に載置する。
【０１４４】
画像形成装置１００の定着部１０６についてさらに詳細に説明する。図１０は、定着部１０６の拡大概略図である。定着部１０６は、内部にヒータ１０６ｃを内包した定着ローラ１０６ａ及び定着ローラ１０６ｂと対向する加圧ローラ１０６ｂを備えている。画像が形成された紙媒体を定着ローラ１０６ａと加圧ローラ１０６ｂで挟持して排紙側へ搬送することにより、紙媒体上のトナーを溶融定着させる。
【０１４５】
ヒータ１０６ｃは、例えばハロゲンランプ等が用いられ、温度センサ１０６ｄによる温度の検知によって加熱駆動が間欠的にオン又はオフされる間欠駆動体３７０である。このヒータ１０６ｃは、蓄電器３２０から間欠的に電力が供給される。温度センサ１０６ｄは、例えばサーミスタ等であり、非接触で定着ローラ１０６ａの温度を検知している。定着ローラ１０６ａの温度には、下限及び上限が設定されており、温度センサ１０６ｄが定着ローラ１０６ａの温度が下限又は上限に達したことを検知すると、ヒータ１０６ｃがオン又はオフされる。
【０１４６】
図１１は、ヒータ１０６ｃの駆動タイミングチャートである。図１１に示すように、温度センサ１０６ｄが定着ローラ１０６ａの温度を検知し、その検知温度が設定されている温度の下限に到達していると、制御部３４０は、タイミング情報を読み出して、規定された間隔でベース電流を入力し、規定された時間ベース電流の入力を継続する。この一連のベース電流のＯＮ又はＯｆｆは、検知温度が設定されている温度の上限に達するまで繰り返される。
【０１４７】
また、制御部３４０は、電流制御テーブルを参照して、次回駆動までの時間ｔ１、ｔ２、ｔ３のそれぞれと、ｔ１開始時点、ｔ２開始時点、ｔ３開始時点の蓄電器３２０の電圧レベルのそれぞれとから、次回駆動までの時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を掛けてフル充電可能な電流を実現する電流制御情報を取得し、充電部３３０に設定する。蓄電器３２０には、設定された電流がＤＣ電源部３１０から充電部３３０を介して供給され、次回駆動までの時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を掛けてフル充電される。
【０１４８】
このとき、ヒータ１０６ｃの駆動開始時の突入電流は、蓄電器３２０に吸収され、かつＤＣ電源部３１０からは次回駆動までの時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を掛けてゆるやかに電流が供給されるため、ＤＣ電源部３１０のピーク電流は平滑化される。
【０１４９】
画像形成装置２００のステープラ２１４についてさらに詳細に説明する。図１２は、ステープラ２１４の拡大概略図である。ステープラ２１４は、ネジ軸２１４ａに保持された一対のステープラユニット２１４ｂで構成される。ネジ軸２１４ａには、ギア２１４ｃを介してＤＣモータ２１４ｄの回転軸に連結されている。このステープラ２１４は、ＤＣモータ２１４ｄを正転又は逆転させて、ギア２１４ｃ及びネジ軸２１４ａを介してステープラユニット２１４ｂを紙媒体の束に押しつけ、ステープラユニット２１４ｂから紙媒体に針を打ち込む。一対のステープラユニット２１４ｂは、所定間隔離隔して配置され、紙媒体の束の端辺に針を打ち込んで紙媒体の束を綴じる。
【０１５０】
ＤＣモータ２１４ｄは、回転駆動が間欠的にオン又はオフされる間欠駆動体３７０である。このＤＣモータ２１４ｄは、蓄電器３２０から間欠的に電力が供給される。この蓄電器３２０からの間欠的な電力供給も制御部３４０によりタイミング情報に従ってベース電流の入力又は入力終了により制御される。また、制御部３４０は、電流制御テーブルを参照して、次回駆動までの時間と放電後の蓄電器３２０の電圧レベルから次回駆動までの時間を掛けてフル充電可能な電流を実現する電流制御情報を取得し、充電部３３０に設定する。蓄電器３２０には、設定された電流がＤＣ電源部３１０から充電部３３０を介して供給され、次回駆動までの時間を掛けてフル充電される。
【０１５１】
このとき、ＤＣモータ２１４ｄの駆動開始時の突入電流は、蓄電器３２０に吸収され、かつＤＣ電源部３１０からは次回駆動までの時間を掛けてゆるやかに電流が供給されるため、ＤＣ電源部３１０のピーク電流は平滑化される。
【０１５２】
以上、本実施形態では、蓄電器３２０により電力を供給する間欠駆動体３７０として、画像形成装置１００のヒータ１０６ｃ、及び製本装置２００のステープラ２１４を例に説明した。このほかにも、間欠駆動するＤＣモータ等の突入電流や急激な電流変化を引き起こす駆動体であればするものであれば何れでもよく、本発明による効果が発揮される。
【０１５３】
例えば、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを回転させる４機のＤＣモータや現像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋを駆動させる４機のＤＣモータについても蓄電器３２０から電力を供給するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本実施形態に係る電源装置を示す図である。
【図２】電源装置の回路構成の一部を示す回路図の一例である。
【図３】間欠駆動体の駆動タイミングを示すタイミングチャートであり、タイミング情報を模式的に表した図である。
【図４】制御部が予め保持する電流制御テーブルを示す図である。
【図５】制御部による充電部の制御動作を示すフローチャートである。
【図６】間欠駆動体の駆動タイミングと蓄電器３２０の充放電との関係を示す図である。
【図７】画像形成装置と製本装置を含む画像形成システムの構成図である。
【図８】画像形成装置及び製本装置の構成例を示す図である。
【図９】画像形成装置と製本装置の制御系を示す図である。
【図１０】定着部の拡大概略図である。
【図１１】ヒータの駆動タイミングチャートである。
【図１２】ステープラの拡大概略図である。
【符号の説明】
【０１５５】
１００  画像形成装置
１０２  制御ユニット
１０２ａ  演算制御部
１０２ｅ  プリンタ制御部
１０２ｈ  画像メモリ
１０２ｋ  書込処理部
１０２Ｌ  メモリ
１０２ｍ  ＦＳ制御部
１０３  紙媒体収容部
１０４  画像出力部
１０６  定着部
１０６ａ  定着ローラ
１０６ｂ  加圧ローラ
１０６ｃ  ヒータ
１０６ｄ  温度センサ
２００  製本装置
２１０  穿孔部
２１１  シフト部
２１２  ステープラスタッカ
２１４  ステープラ
２１４ｂ  ステープラユニット
２１４ｄ  ＤＣモータ
３００  電源装置
３１０  ＤＣ電源部
３２０  蓄電器
３３０  充電部
３４０  制御部
３５０  充電電圧検知部
３６０  継続駆動体
３７０  間欠駆動体
Ｃ  電解コンデンサ
Ｒ１  可変抵抗
Ｒ２、Ｒ３  抵抗
Ｑ  ｎｐｎトランジスタ
Ｄ１、Ｄ２  ダイオード
【図１】
2007166765.tif 000003
【図２】
2007166765.tif 000004
【図３】
2007166765.tif 000005
【図４】
2007166765.tif 000006
【図５】
2007166765.tif 000007
【図６】
2007166765.tif 000008
【図７】
2007166765.tif 000009
【図８】
2007166765.tif 000010
【図９】
2007166765.tif 000011
【図１０】
2007166765.tif 000012
【図１１】
2007166765.tif 000013
【図１２】
2007166765.tif 000014