(57)【要約】【課題】安価な装置構成で電源断時のバックアップ処理に必要な電力を供給することができる電源制御装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】電源制御装置１００において、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００は交流電源１１０から受電して駆動用電源を給電し、ＤＣ／ＤＣコンバーター３００は駆動用電源を受電して制御用電源を制御部１２５に給電する。ＡＣ入力監視部４０１がＡＣ／ＤＣコンバーター２００に交流電源１１０の給電途絶を通知すると、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００は一次平滑コンデンサーＣ２２１に蓄えた電力を用いて駆動用電源を給電する。同じく通知を受けた制御部１２５は、揮発性メモリ上のデジタルデータの不揮発性メモリへのバックアップを開始する。この際、駆動用電源を電圧降下させて給電時間を延長することにより、制御用電源の給電時間が延長されるので、制御部１２５において十分なバックアップ期間が確保される。【選択図】図２
2016214007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から電力供給を受けて複数の異なった電圧に変圧した後、負荷の各部に給電する電源制御装置であって、
前記電源から受電した電力の一部を蓄電する蓄電手段と、
前記電源及び前記蓄電手段から受電して、第１の目標電圧に変圧して前記負荷の第１部分に給電する第１の変圧手段と、
前記第１の変圧手段から受電して、前記第１の電圧よりも低い第２の目標電圧に変圧して前記負荷の第２部分に給電する第２の変圧手段と、
前記電源の供給状態を監視する電源監視手段と、
前記電源監視手段にて供給遮断が検出されると、前記第１の変圧手段の目標電圧を、前記第２の変圧手段が前記第２の目標電圧に変圧できる範囲内で、前記第１の目標電圧よりも降下させる電源制御手段と、を備える
ことを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
前記第１の変圧手段の降下後の目標電圧の指定を受け付ける受付手段を備え、
前記電源制御手段は、前記電源監視手段にて供給遮断が検出されると、前記指定を受け付けた電圧まで前記第１の変圧手段の目標電圧を降下させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記電源制御手段は、前記電源監視手段にて供給遮断が検出されると、予め設定された電圧まで前記第１の変圧手段の給電電圧を自動的に降下させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記電源監視手段にて前記遮断が検出されたとき、前記電源制御手段が前記第１の変圧手段の給電電圧を降下させるのを所定時間だけ禁止する禁止手段を更に備える
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記第１の変圧手段から受電して、前記第２の目標電圧とは異なる目標電圧に変圧して前記負荷の第３部分に給電する第３の変圧手段を備え、
前記電源制御手段は、前記第３の変圧手段の目標電圧に関わらず、前記第２の変圧手段が前記第２の目標電圧に変圧できる範囲内で、前記第１の目標電圧よりも降下させる
ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電源制御装置。
【請求項６】
前記再開検出手段にて前記供給遮断が検出された後、供給再開が検出されると、前記電源制御手段は、前記第１の変圧手段の給電電圧を前記第１の電圧まで復帰させる
ことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の電源制御装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れかに記載の電源制御装置を備えた画像形成装置であって、
揮発性メモリと、
書き込み可能な不揮発性メモリと、
前記電源監視手段にて前記遮断が検出されたら、前記揮発性メモリに記憶されているデータの少なくとも一部を前記不揮発性メモリに退避する退避手段と、を備え、
前記揮発性メモリは、前記負荷の第２部分に含まれる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記不揮発性メモリはハードディスクである
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】
前記電源監視手段にて前記遮断が検出されたら、前記第１の変圧手段から前記負荷の第１の部分への給電を遮断する遮断手段を備え、
前記負荷の第１の部分は駆動系負荷を含む
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の電源制御装置を備えた画像形成装置であって、
揮発性メモリと、
書き込み可能な不揮発性メモリと、
前記電源監視手段にて前記遮断が検出されたら、画像形成装置の電力消費状態に応じて第１の変圧手段の給電電圧を指定する電圧指定手段と、
前記電源監視手段にて前記遮断が検出されたら、前記揮発性メモリに記憶されているデータの少なくとも一部を前記不揮発性メモリに退避する退避手段と、を備え、
前記揮発性メモリは、前記負荷の第２部分に含まれる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記負荷の第１の部分が停止している場合に、前記第１の変圧手段の給電電圧を前記第２の変圧手段が前記第２の電圧で給電できる範囲内で前記第１の電圧よりも降下させる事前電源制御手段を備え、
前記負荷の第１の部分が駆動系負荷である
ことを特徴とする請求項７から１０の何れか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、電源制御装置及び画像形成装置に関し、特に安価な装置構成で電源断時のバックアップ処理に必要な電力をより長時間に亘って供給する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置には各種のデジタル処理を実行するコンピューターシステムが組み込まれており、デジタル処理中に電源が遮断された場合にはデータを保護する必要がある。このため、電源遮断の検出をトリガーとしてデータを揮発性メモリから不揮発性メモリへ退避するバックアップ処理が行われる。
画像形成装置がデジタル処理するデータ量は印刷速度の高速化や画質の高精細化に伴って増大の一途を辿っており、電源遮断時にバックアップしなければならないデータ量もまた増大する傾向にある。このため、バックアップ処理に要する電力量も増大してきている。
【０００３】
バックアップ処理に十分な電力を賄うためには、例えば、画像形成装置が内蔵している電源制御装置に搭載されたＡＣ／ＤＣ変換用スイッチング電源の平滑コンデンサーに大容量の電解コンデンサーを用いることが考えられる。このようにすれば、電解コンデンサーに蓄積された電力を用いてバックアップ処理を完了することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５９９７０号公報
【特許文献２】特開２０１１−０９７７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、大容量の電解コンデンサーは高価であり素子サイズも大きいので、結果として装置全体のコストアップや大型化をといった問題を招いてしまう。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、安価な装置構成で電源断時のバックアップ処理に必要な電力をより長時間に亘って供給することができる電源制御装置及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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る電源制御装置は、電源から電力供給を受けて複数の異なった電圧に変圧した後、負荷の各部に給電する電源制御装置であって、前記電源から受電した電力の一部を蓄電する蓄電手段と、前記電源及び前記蓄電手段から受電して、第１の目標電圧に変圧して前記負荷の第１部分に給電する第１の変圧手段と、前記第１の変圧手段から受電して、前記第１の電圧よりも低い第２の目標電圧に変圧して前記負荷の第２部分に給電する第２の変圧手段と、前記電源の供給状態を監視する電源監視手段と、前記電源監視手段にて供給遮断が検出されると、前記第１の変圧手段の目標電圧を、前記第２の変圧手段が前記第２の目標電圧に変圧できる範囲内で、前記第１の目標電圧よりも降下させる電源制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、電源の遮断が検出されたら、第２の変圧手段が第２の電圧で給電できる範囲内で、第１の変圧手段の給電電圧を第１の電圧から降圧させるので、当該降圧を行わない場合と比較して、第２の変圧手段が第２の電圧で給電する時間を長くすることができる。電源断時のバックアップ処理に必要な電力をより長時間に亘って画像形成装置に供給することができる。
【０００８】
また、蓄電手段の蓄電容量を大きくする必要がないので、安価な装置構成で給電時間をながくすることができる。
この場合において、前記第１の変圧手段の降下後の目標電圧の指定を受け付ける受付手段を備え、前記電源制御手段は、前記電源監視手段にて供給遮断が検出されると、前記指定を受け付けた電圧まで前記第１の変圧手段の目標電圧を降下させてもよいし、或いは、前記電源制御手段は、前記電源監視手段にて供給遮断が検出されると、予め設定された電圧まで前記第１の変圧手段の給電電圧を自動的に降下させてもよい。
【０００９】
また、前記電源監視手段にて前記遮断が検出されたとき、前記電源制御手段が前記第１の変圧手段の給電電圧を降下させるのを所定時間だけ禁止する禁止手段を更に備えてもよい。
また、前記第１の変圧手段から受電して、前記第２の目標電圧とは異なる目標電圧に変圧して前記負荷の第３部分に給電する第３の変圧手段を備え、前記電源制御手段は、前記第３の変圧手段の目標電圧に関わらず、前記第２の変圧手段が前記第２の目標電圧に変圧できる範囲内で、前記第１の目標電圧よりも降下させてもよい。
【００１０】
更に、前記再開検出手段にて前記供給遮断が検出された後、供給再開が検出されると、前記電源制御手段が、前記第１の変圧手段の給電電圧を前記第１の電圧まで復帰させれば好適である。
また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る電源制御装置を備えた画像形成装置であって、揮発性メモリと、書き込み可能な不揮発性メモリと、前記電源監視手段にて前記遮断が検出されたら、前記揮発性メモリに記憶されているデータの少なくとも一部を前記不揮発性メモリに退避する退避手段と、を備え、前記揮発性メモリが、前記負荷の第２部分に含まれることを特徴とする。
【００１１】
この場合において、前記不揮発性メモリはハードディスクであってもよい。
更に、前記電源監視手段にて前記遮断が検出されたら、前記第１の変圧手段から前記負荷の第１の部分への給電を遮断する遮断手段を備え、前記負荷の第１の部分は駆動系負荷を含んでもよい。
また、本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る電源制御装置を備えた画像形成装置であって、揮発性メモリと、書き込み可能な不揮発性メモリと、前記電源監視手段にて前記遮断が検出されたら、画像形成装置の電力消費状態に応じて第１の変圧手段の給電電圧を指定する電圧指定手段と、前記電源監視手段にて前記遮断が検出されたら、前記揮発性メモリに記憶されているデータの少なくとも一部を前記不揮発性メモリに退避する退避手段と、を備え、前記揮発性メモリは、前記負荷の第２部分に含まれることを特徴とする。
【００１２】
更に、前記負荷の第１の部分が停止している場合に、前記第１の変圧手段の給電電圧を前記第２の変圧手段が前記第２の電圧で給電できる範囲内で前記第１の電圧よりも降下させる事前電源制御手段を備え、前記負荷の第１の部分が駆動系負荷であるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電源制御装置１００の主要な構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る制御部１２５の主要な構成を示す図である。
【図４】交流電源遮断時の動作を示すタイミングチャートであって、（ａ）は従来技術を示し、（ｂ）は本実施の形態を示す。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る電源制御装置１００の主要な構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る制御部１２５の主要な構成を示す図である。
【図７】交流電源遮断時の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る制御部１２５の主要な動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の変形例に係る電源制御装置１００の主要な構成を示す図である。
【図１０】本発明の変形例に係る電源制御装置１００の主要な構成を示す図である。
【図１１】本発明の変形例に係る電源制御装置１００の主要な構成を示す図である。
【図１２】本発明の変形例に係る制御部１２５の主要な動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る電源制御装置及び画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］第１の実施の形態
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。
本実施の形態に係る電源制御装置は画像形成装置に内蔵されており、画像形成装置を構成する各部に給電する。
【００１５】
（１）画像形成装置の構成
本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。図１に示されるように、画像形成装置１は、所謂タンデム型のカラー複合機（MFP: Multi-Function Peripheral）である。画像形成装置１は電源制御装置１００を内蔵しており、電源制御装置１００は交流電源１１０から交流電力の供給を受けて、画像形成装置１を構成する各装置へ直流電圧を供給する。
【００１６】
画像形成装置１が備える画像読取部１４０は、原稿を読み取って画像データを生成する。制御部１２５は、ユーザーによる複写ジョブや他の装置からのプリントジョブ、ファクシミリ受信による印刷ジョブを受け付けると、作像部１２１Ｙ〜１２１Ｋは、制御部１２５の制御の下、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）各色のトナー像を形成する。
【００１７】
例えば、作像部１２１Ｙにおいて、帯電装置１３１は感光体ドラム１３０の外周面を一様に帯電させる。光書込み装置１３２は、制御部１２５の制御の下、感光体ドラム１３０の外周面を露光して、静電潜像を形成する。現像装置１３３は、感光体ドラム１３０の外周面上にトナーを供給して、静電潜像を現像（顕像化）する。１次転写ローラー１３４は、感光体ドラム１３０の外周面上のトナー像を中間転写ベルト１２２へ静電転写（１次転写）する。
【００１８】
このようにして、作像部１２１Ｙ〜１２１Ｋが形成したＹＭＣＫ各色のトナー像が互いに重なり合うように中間転写ベルト１２２上に１次転写されカラートナー像となる。中間転写ベルト１２２がカラートナー像を２次転写ローラー対１２４まで搬送するのに合わせて、給紙カセット１２３から供給された記録シートＳも２次転写ローラー対１２４まで搬送される。
【００１９】
２次転写ローラー対１２４は、中間転写ベルト１２２上のトナー像を記録シートＳ上に静電転写（２次転写）する。トナー像を転写された記録シートＳは、定着装置１２６でトナー像を熱定着された後、機外に排出される。
なお、中間転写ベルト１２２や２次転写ローラー対１２４、定着装置１２６が備える定着ローラー、感光体ドラム１３０、現像装置１３３が備える現像ローラー、１次転写ローラー１３４等は不図示の駆動モーターによって回転駆動される。駆動モーターからの駆動力はクラッチによって伝達、遮断される。また、記録シートＳの搬送等を目的としてソレノイドを用いてもよい。
【００２０】
また、定着装置１２６等からの排熱のために、画像形成装置１２６には機内の空気を機外に排出する排気ファンも設けられている。
また、制御部１２５は、画像データを保持するためのＨＤＤ（Hard Disk Drive）を接続された制御基板を備えており、不図示の操作パネルによってユーザーに情報を提供したり、指示入力を受け付けたりする。また、制御部１２５は不図示のＬＡＮ（Local Area Network）通信部によってＬＡＮを介して他の装置から印刷ジョブを受け付けたり、不図示のファクシミリ通信部によってファクシミリデータを送受信したりする。
【００２１】
また、前記操作パネルは液晶ディスプレイを備えており、液晶表示のためのバックライトＬＥＤ（Light Emitting Diode）を備えている。
（２）電源制御装置１００の構成
次に、電源制御装置１００の構成について説明する。
図２に示されるように、電源制御装置１００は、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００及びＤＣ／ＤＣコンバーター３００を備えている。ＡＣ／ＤＣコンバーター２００は、交流電源１１０から交流電力を受電して直流の駆動用電源（本実施の形態においては２４［Ｖ］）を負荷２０１とＤＣ／ＤＣコンバーター３００に給電する。負荷２０１は、例えば、モーターやクラッチ、ソレノイド、ファン等である。
【００２２】
ＤＣ／ＤＣコンバーター３００は、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００から駆動用電源を受電して、制御用電源（本実施の形態においては５［Ｖ］）を制御部１２５や負荷３０１に給電する。負荷３０１は、例えば、センサー等である。ＤＣ／ＤＣコンバーター３００はチョッパー方式のＤＣ／ＤＣコンバーターである。
ＡＣ／ＤＣコンバーター２００が備えるブリッジ整流回路Ｄ２１１は、交流電源１１０のＬラインがａ点に接続され、Ｎラインがｂ点に接続されており、交流電源１１０から受電した交流電力を全波整流する。一次平滑コンデンサーＣ２２１は、ブリッジ整流回路Ｄ２１１のｄ点がプラス端子に接続され、ブリッジ整流回路Ｄ２１１のｃ点がマイナス端子に接続されており、全波整流された電力を平滑化する。この際、一次平滑コンデンサーＣ２２１に電力が蓄積される。
【００２３】
電圧制御部２５１は、いわゆる電圧制御ＩＣ（Integrated Circuit）であって、起動用電源端子が、整流ダイオードＤ２１４及び起動抵抗Ｒ２６１を介して交流電源１１０のＮラインに接続されており、起動用電力の供給を受ける。また、スイッチＳＷ２４１のスイッチング動作により二次巻線２３３側と補助巻線２３４側へ電力供給するため、トランスＴ２３１の一次巻線２３２は一次平滑コンデンサーＣ２２１のマイナス端子との間にスイッチＳＷ２４１を介して並列接続されている。
【００２４】
補助巻線２３４に整流ダイオードＤ２１３を接続した直列回路は、平滑コンデンサーＣ２２３に並列接続されており、整流ダイオードＤ２１３のカソード端子が平滑コンデンサーＣ２２３のプラス端子に接続されている。この並列回路は、電圧制御部２５１に並列接続されている。これによって、電圧制御部２５１は補助巻線２３４から動作電源の供給を受ける。
【００２５】
二次巻線２３３に整流ダイオードＤ２１２を接続した直列回路は、平滑コンデンサーＣ２２２に並列接続されており、整流ダイオードＤ２１２のカソード端子が平滑コンデンサーＣ２２２のプラス端子に接続されている。この並列回路は、出力電圧監視部２９１に並列接続されており、出力電圧が監視される。出力電圧監視部２９１は、出力電圧と、後述するＡＣ入力ＯＦＦ信号のオン／オフによって切り換えられる電圧設定値（以下、「監視レベル」という。）ＬＡと、を比較したフィードバック信号２７１を電圧制御部２５１のフィードバック端子に入力する。
【００２６】
電圧制御部２５１は、フィードバック信号２７１に応じた電源制御信号２８１をスイッチング素子ＳＷ２４１に入力する。これによって、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００の出力電圧がＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御される。
ＤＣ／ＤＣコンバーター３００は、スイッチング素子ＳＷ３４１と整流ダイオードＤ３１１とを接続した直列回路に、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００の出力端子を並列接続することによって、駆動用電源を受電する。整流ダイオードＤ３１１は、インダクターＬ３３１と平滑コンデンサーＣ３２１とを接続した直列回路に並列接続されている。更に、平滑コンデンサーＣ３２１は、出力電圧監視部３９１に並列接続されている。このような構成によって、制御用電源が出力される。
【００２７】
出力電圧監視部３９１は、出力電圧を監視して、出力電圧と監視レベルＬＢとを比較したフィードバック信号３７１を電圧制御部３５１のフィードバック端子に入力する。電圧制御部３５１は、フィードバック信号３７１に応じた電源制御信号３８１をスイッチング素子ＳＷ３４１に入力する。これによって、ＤＣ／ＤＣコンバーター３００の出力電圧が制御される。
【００２８】
ＡＣ入力監視部４０１は、交流電源１１０からのＡＣ入力を監視してＡＣ入力ＯＦＦ信号を出力する。ＡＣ入力ＯＦＦ信号は、ＡＣ入力がある場合にはオンされ、ＡＣ入力が途絶した場合にはオフされる。
リセットＩＣ（Integrated Circuit）４０２は、ＤＣ／ＤＣコンバーター３００が供給する制御用電源を監視して、制御用電源が予め設定されたリセット電圧以下になったらリセット信号をオフして制御部１２５に入力する。
【００２９】
（３）制御部１２５の構成
次に、制御部１２５の構成について説明する。
図３に示されるように、制御部１２５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２等を備えている。画像形成装置１に電源が投入されると、ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０２からブートプログラムを読み出して起動し、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３を作業用記憶領域として、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）５１０から読み出したＯＳ（Operating System）等のプログラムを実行する。
【００３０】
ＣＰＵ５０１は、ＮＩＣ（Network Interface Card）５０４を用いて、他の装置からＬＡＮ（Local Area Network）等を経由して印刷ジョブを受け付ける。また、ＣＰＵ５０１は、ＲＡＭ５０３上のデジタルデータをＨＤＤ５１０にバックアップすることができる。なお、デジタルデータのバックアップ先は、ＨＤＤ５１０に限定されないのは言うまでもなく、他の書き込み可能な不揮発性メモリであってもよい。
【００３１】
操作パネル５１１は、例えば、液晶ディスプレイを用いたタッチパネルやハードキーを備えている。ＣＰＵ５０１は操作パネル（Operational Panel）５１１を用いて画像形成装置１のユーザーに情報を提示したり操作入力を受け付けたりする。
制御部１２５は、ＨＤＤ５１０や操作パネル５１１と共に制御用電源の供給を受けて動作する。
【００３２】
ＣＰＵ５０１は、ＡＣ入力監視部４０１からＡＣ入力ＯＦＦ信号の入力を受けている。ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオフされたら、ＣＰＵ５０１は、シャットダウン処理として、ＲＡＭ５０３上のデジタルデータのうちバックアップが必要なものをＨＤＤ５１０上へバックアップする。
バックアップが必要なデジタルデータとは、交流電源１１０の復旧後に通常するために必要となるデータであ、具体的には画像形成装置１の課金情報などである。ＣＰＵ５０１は、更に、リセットＩＣ４０２からリセット信号の入力を受けており、リセット信号がオフされたらリセットされる。
【００３３】
（４）交流電源遮断時の動作
次に、交流電源遮断時の動作について、従来技術と本実施の形態とを対比して説明する。
（４−１）従来技術での動作
まず、従来技術での動作について説明する。
【００３４】
従来技術においては、図４（ａ）に示されるように、交流電源が遮断されてから交流電源の１サイクル以上に相当する期間（例えば、交流電源が５０Ｈｚである場合には２０［ミリ秒］）が経過した後、ＡＣ入力監視部４０１がＡＣ入力ＯＦＦ信号をオフする。
交流電源が遮断された後、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００は、一次平滑コンデンサーＣ２２１に蓄積された電力を用いて駆動用電源を供給する。放電により一次平滑コンデンサーＣ２２１の端子間電圧が低下するに従って、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００が供給する駆動用電源も電圧低下する。その後、駆動用電源がＤＣ／ＤＣコンバーター３００が動作停止する電圧（例えば、１５［Ｖ］）まで低下すると、制御用電源も低下する。
【００３５】
リセットＩＣ４０２は、制御用電源を監視して、制御用電源がリセット電圧以下になると、リセット信号をオフする。これによって、制御部１２５がリセットされる。
制御部１２５は、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオフされるとＲＡＭ５０３上のデジタルデータのバックアップを開始する。また、制御部１２５は、リセット信号がオフされるまでにバックアップを完了しなければならない。従って、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオフされてからリセット信号がオフされるまでの期間がバックアップ期間となる。
【００３６】
（４−２）本実施の形態での動作
本実施の形態での動作で従来技術と異なるのは、ＡＣ入力監視部４０１がＡＣ入力ＯＦＦ信号をＡＣ／ＤＣコンバーター２００の出力電圧監視部２９１にも入力する点である。
出力電圧監視部２９１は、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオンされた状態においては監視レベルＬＡを２４［Ｖ］に設定し、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオフされた状態においては監視レベルＬＡをＤＣ／ＤＣコンバーター３００が動作停止する電圧である１５［Ｖ］に設定する。このため、ＡＣ入力監視部４０１がＡＣ入力ＯＦＦ信号をオフすると、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００が供給する駆動用電源は直ちに１５［Ｖ］まで低下する。
【００３７】
ＤＣ／ＤＣコンバーター３００は降圧型ＤＣ／ＤＣコンバーターであり、降圧型ＤＣ／ＤＣコンバーターは入力電圧Ｖiと出力電圧Ｖoとの差が小さいほど変換効率ηが高くなる。変換効率ηは、入力電力Ｗiに対する出力電力Ｗoの比として
【００３８】
【数１】
2016214007.tif 000003
と表される。一方、ＭＴＳ単位系では、仕事率［Ｗ］は、エネルギー［Ｊ］と時間［ｓ］との間に次のような関係を有している。
【００３９】
【数２】
2016214007.tif 000004
そこで、入力電力Ｗｉを入力エネルギーＥiと入力時間ｔiを用いて、
【００４０】
【数３】
2016214007.tif 000005
と表すと、変換効率η、出力電力Ｗo及び入力エネルギーＥiから入力時間ｔiを次式のように算出することができる。
【００４１】
【数４】
2016214007.tif 000006
すなわち、変換効率ηが高いほど入力時間ｔiが長くなる。
降圧型ＤＣ／ＤＣコンバーターは入力電圧Ｖiと出力電圧Ｖoの差が小さいほど変換効率ηが高くなる。従って、本実施の形態においては、駆動用電源Ｖiを電圧降下させて制御用電源Ｖoとの電圧差Ｖd
【００４２】
【数５】
2016214007.tif 000007
を小さくすれば変換効率ηが高くなるので、バックアップ期間を長くすることができる。
すなわち、図４（ｂ）に示されるように、ＡＣ入力監視部４０１がＡＣ入力ＯＦＦ信号をオフしたことを契機としてＡＣ／ＤＣコンバーター２００が駆動用電源を１５［Ｖ］まで低下させると、ＤＣ／ＤＣコンバーター３００に入力される駆動用電源とＤＣ／ＤＣコンバーター３００が出力する制御用電源との電位差Ｖdが小さくなる。このようにすれば、駆動用電源が２４［Ｖ］である場合と比較してＤＣ／ＤＣコンバーター３００の変換効率ηが向上するので、ＤＣ／ＤＣコンバーター３００が制御用電源５［Ｖ］を供給する時間ｔiが長くなる。
【００４３】
その後、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００が供給する駆動用電源が動作停止電圧よりも低くなると、ＤＣ／ＤＣコンバーター３００が供給する制御用電源もまた５［Ｖ］よりも電圧低下する。制御用電源がリセット電圧まで低下すると、リセットＩＣ４０２がリセット信号をオフすることによって制御部１２５がリセットされる。
このようにすれば、一次平滑コンデンサーＣ２２１の静電容量を大きくしなくても、ＤＣ／ＤＣコンデンサー３００が制御用電源５［Ｖ］を供給する期間を長くすることができるので、制御部１２５がＲＯＭ５０２上のデジタルデータが増大してもＨＤＤ５０４に退避するためのバックアップ期間を確保することができる。従って、一次平滑コンデンサーＣ２２１の静電容量を大きくすることに起因するコスト上昇や装置の大型化を回避することができる。
【００４４】
なお、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００が供給する駆動用電源電圧を低くすれば一次平滑コンデンサーＣ２２１に蓄積された電荷をより多く取り出すことができるので、その意味においてもＤＣ／ＤＣコンバーター３００が供給する制御用電源を５［Ｖ］に保持する時間を長くすることができる。
また、本実施の形態においては、ソフトウェア処理を経ることなくＡＣ入力ＯＦＦ信号を出力電圧監視部２９１に直接入力するので、いち早く駆動用電源電圧を低下させることができる。従って、ＤＣ／ＤＣコンバーター３００の変換効率ηを早く低下させることができるという意味においても、一次平滑コンデンサーＣ２２１に蓄積された電力の消費を抑制して、バックアップ期間を長くすることができる。
【００４５】
また、駆動用電源を電圧低下させると、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００の入力電圧Ｖiと出力電圧Ｖoとの差が大きくなるので、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００における変換効率ηが低下する。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバーター３００の変換効率ηの向上（バックアップ時間の延長）と、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００の変換効率ηの低下とはトレードオフの関係にある。このため、電源制御装置１００全体として一番効率が良くなるように、電源断時の駆動用電源電圧を設定するのが望ましい。
【００４６】
［２］第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
本実施の形態に係る画像形成装置は、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置と概ね同様の構成を備える一方、電源制御装置１００のＡＣ／ＤＣコンバーター２００が供給する駆動用電源電圧を変更する構成において相違している。以下、主に相違点に着目して説明する。なお、実施の形態間で対応する部材には共通の符号が付されている。
【００４７】
（１）電源制御装置１００の構成
まず、電源制御装置１００の構成について説明する。
図５に示されるように、本実施の形態に係る電源制御装置１００は、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００が備える出力電圧監視部２９１が、ＡＣ入力監視部４０１からＡＣ入力ＯＦＦ信号を入力されるのに代えて、監視レベルＬＡを切り替えるレベル設定信号を制御部１２５から入力される。
【００４８】
出力監視部２９１は、レベル設定信号に応じて、駆動用電源電圧が通常の２４［Ｖ］、ＤＣ／ＤＣコンバーター３００の動作停止電圧である１５［Ｖ］及びこれらの中間の電圧（以下、単に「中間電圧」という。）、例えば、２０［Ｖ］の３種類の何れかに監視レベルを切り替える。
他は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００４９】
（２）制御部１２５の構成
次に、制御部１２５の構成について説明する。
図６に示されるように、制御部１２５は、電源制御装置１００が備えるＡＣ／ＤＣコンバーター２００の出力電圧監視部２９１に監視レベルを設定するために、レベル設定信号を出力電圧監視部２９１に入力する。通常状態においては、監視レベルとして２４［Ｖ］が設定されるが、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオフされた場合には、画像形成装置の負荷状態に応じた監視レベルを設定するレベル設定信号が出力監視部２９１に入力される。
【００５０】
本実施の形態において、画像形成装置の負荷状態は重負荷状態と軽負荷状態の２種類に区分される。重負荷状態とは、画像形成装置の動作モードがプリントモード、コピーモード及び待機モードの何れかにある状態をいい、軽負荷状態とは、スリープモード等、重負荷状態以外の状態をいう。
（３）交流電源遮断時の動作
次に、交流電源遮断時の動作について説明する。
【００５１】
図７に示されるように、ＡＣ入力監視部４０１は電源断を検出すると、１サイクル以上経過後にＡＣ入力ＯＦＦ信号をオフする。図８に示されるように、制御部１２５は、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオフされると（Ｓ８０１：ＹＥＳ）、画像形成装置１の負荷状態を確認して、重負荷状態であれば（Ｓ８０２：ＹＥＳ）、出力電圧監視部２９１の監視レベルＬＡを低く設定する（Ｓ８０３）。
【００５２】
本実施の形態においては、監視レベルＬＡがＤＣ／ＤＣコンバーター３００の動作停止電圧に設定されるように、レベル設定信号が出力される。また、画像形成装置１の負荷状態が軽負荷状態である場合には（Ｓ８０２：ＮＯ）、制御部１２５は監視レベルを高く設定する（Ｓ８０４）、本実施の形態においては、監視レベルＬＡが動作停止電圧よりも高い中間電圧に設定されるように、レベル設定信号が出力される。
【００５３】
すると、図７に示されるように、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００が供給する駆動用電源電圧が監視レベルＬＡまで低下する。このようにしても、上記第１の実施の形態と同様に、一次平滑コンデンサーＣ２２１の静電容量を大きくすることなくバックアップ期間を延長することができる。
また、軽負荷状態では駆動用電源及び制御用電源の消費電力が少ないので、重負荷状態の場合と同様に、駆動用電源電圧をＤＣ／ＤＣコンバーター３００の動作停止電圧まで低下させると、デジタルデータの退避が完了しても、一次平滑コンデンサーに蓄積された電力が十分に消費されないため、駆動用電源電圧が低下するのに時間がかかり過ぎてしまうおそれがある。
【００５４】
バックアップ期間が長くなり過ぎた結果、制御部１２５がリセットされる前に交流電源１１０が復旧して給電が再開されると、駆動用電源が監視レベルに維持されてしまい、制御用電源がリセット電圧まで低下しなくなるので、リセットＩＣ４０２がリセット信号をオフしなくなる。一方、制御部１２５は、バックアップ処理を完了後、リセット待ち状態となるので、そのままでは再起動しない。すると、画像形成装置１が動作を再開しなくなってしまうおそれがある。
【００５５】
このような問題に対して、画像形成装置１が軽負荷状態にある場合には、監視レベルＬＡをＤＣ／ＤＣコンバーター３００の動作停止電圧よりも高い中間電圧に設定すれば、一次平滑コンデンサーＣ２２１に蓄積された電力が速やかに消費されるため、バックアップ期間が長くなり過ぎないように調整できるので、上述のような問題を回避することができる。
【００５６】
また、このようにすれば、ＡＣ入力ＯＦＦ信号のオンオフに応じた監視レベルＬＡを出力電圧監視部２９１で記憶する必要が無いという意味において、電源制御装置１００の回路規模を小さくすることができる。従って、電源制御装置１００の部品コストや製造コストを低減することができる。
［３］変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
【００５７】
（１）上記実施の形態においては、駆動用電源の供給を受けるコンバーターがＤＣ／ＤＣコンバーター３００のみである場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
例えば、図９に示されるように、５［Ｖ］の制御用電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバーター３００の他に１２［Ｖ］の電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバーター９０１や３．３［Ｖ］の電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバーター９０２も駆動用電源の供給を受けるように接続してもよい。ＤＣ／ＤＣコンバーター９０１、９０２は、例えば、センサー等の負荷に給電する。
【００５８】
そして、ＤＣ／ＤＣコンバーター９０１、９０２を接続した構成においても、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオフされた場合には、駆動用電源をＤＣ／ＤＣコンバーター３００が動作可能な範囲内で電圧降下させれば、バックアップ期間を延長することができるので、ＲＡＭ５０３上のデジタルデータをより確実にバックアップすることができる。
（２）上記実施の形態においては、電源断後も駆動用電源を駆動系負荷２０１に供給し続ける場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて、次のようにしてもよい。
【００５９】
すなわち、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオフされると、図１０に示されるように、制御部１２５が駆動系負荷停止信号を出力することによって駆動系負荷２０１を停止させ、駆動用電源の消費を節減してもよい。このようにすれば、電源断以降はＤＣ／ＤＣコンバーター３００のみに駆動用電源が供給されるので、一次平滑コンデンサーＣ２２１に蓄積された電力の消費を抑制することによって更にバックアップ期間の延長を図ることができる。
【００６０】
また、ＡＣ入力監視部４０１がＡＣ入力ＯＦＦ信号をオフすることによって、直接、駆動系負荷２０１への駆動用電源の供給を遮断してもよい。図１１に示されるように、駆動用電源を負荷２０１に供給する回路上にスイッチＳＷ１１０１、ＳＷ１１０２を設けておき、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオンされると駆動用電源が供給され、オフされると駆動用電源の供給が遮断されるようにする。
【００６１】
このようにすれば、ソフトウェア処理を経ることなく、駆動系負荷２０１への駆動用電源の供給を遮断することができるので、更に、バックアップ期間の延長を図ることができる。
なお、図１０の場合において、例えば、搬送中の記録シートを装置外に排出してから負荷２０１を停止させれば、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオフされた時点でスイッチＳＷ９０１、ＳＷ９０２をオフする場合と比較して、装置内で記録シートが詰まるのを防止することができる。
【００６２】
（３）上記実施の形態においては、電源断の検出後に駆動用電源電圧を低下させる場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
すなわち、図１２に示されるように、交流電源１１０が供給されている場合であっても、画像形成装置１の動作モードがスリープモードに遷移した場合には（Ｓ１２０１：ＹＥＳ）、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００の出力電圧監視部２９１の監視レベルＬＡを、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバーター３００の動作停止電圧に設定する（Ｓ１２０２）。
【００６３】
スリープモードにおいては、駆動系負荷２０１への駆動用電源の供給が停止されるので、本変形例のように予め駆動用電源電圧を低くしておいてもよい。
（４）上記実施の形態においては、交流電源１１０が遮断された場合について説明したが、その後、交流電源１１０による電力供給が復旧した場合には、ＡＣ入力監視部４０１にてＡＣ入力ＯＦＦ信号をオンすることによって、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００が供給する駆動用電源を２４［Ｖ］に戻してもよい。このようにすれば、交流電源１１０による電力供給の復旧後、画像形成装置１に対して駆動用電源と制御用電源との何れも通常通り供給することができるので、画像形成装置１を通常動作させることができる。
【００６４】
（５）上記実施の形態においては、交流電源１１０の遮断時にＡＣ入力ＯＦＦ信号のオフを受けてＣＰＵ５０１が実行するシャットダウン処理として、ＲＡＭ５０３上のデジタルデータのうちバックアップが必要なものをＨＤＤ５１０上へバックアップする処理を挙げたが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、ネットワークや周辺機器の切断などの処理もシャットダウン処理に含まれる。上述のバックアップ期間は、データバックアップ処理のみならずシャットダウン処理全体を完了することができる程度の長さを有することが望ましい。
【００６５】
（６）上記実施の形態においては、画像形成装置１の負荷状態が重負荷状態であるか軽負荷状態であるかに応じてＡＣ／ＤＣコンバーター２００の出力電圧監視部２９１の監視レベルＬＡを設定する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
すなわち、制御部１２５は、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオフされたら、画像形成装置１の消費電力値を算出し、当該消費電力値に応じた監視レベルＬＡを出力電圧監視部２９１に設定してもよい。この場合において、制御部１２５は、消費電力値から監視レベルＬＡを特定するためのテーブルを記憶しておいてもよいし、消費電力値から監視レベルＬＡを算出する算出式を記憶しておき、当該算出式を用いて監視レベルＬＡを算出してもよい。
【００６６】
なお、制御部１２５は、画像形成装置１の動作モード毎に消費電力値を予めテーブルに記憶しておき、ＡＣ入力ＯＦＦ信号がオフされたら消費電力値を読み出してもよい。
（７）上記実施の形態においては、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００が駆動用電源を供給する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、ＡＣ／ＤＣコンバーター２００に代えてＤＣ／ＤＣコンバーターを用いてもよい。この場合には、交流電源１１０と駆動用電源を供給するＤＣ／ＤＣコンバーターとの間に介在するＡＣ／ＤＣコンバーターに搭載された１次平滑コンデンサーに蓄電された電力を用いてバックアップ処理を含むシャットダウン処理が実行される。
【００６７】
（８）上記実施の形態においては、電源制御装置１００がリセットＩＣ４０２を備える場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、電源制御装置１００の外部にリセットＩＣ４０２を設けても本発明の効果は同じである。
（９）上記実施の形態においては、画像形成装置１がタンデム型のカラー複合機である場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えてタンデム型以外のカラー複合機であってもよいし、モノクロ複合機であってもよい。また、複合機の他にもプリンターや、スキャナーを備えた複写機、更に通信機能を備えたファクシミリ装置についても本発明を適用して同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明に係る電源制御装置及び画像形成装置は、安価な装置構成で電源断時のバックアップ処理に必要な電力をより長時間に亘って供給することができる装置として有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１…………画像形成装置
１００……電源制御装置
１１０……交流電源
１２５……制御部
２００……ＡＣ／ＤＣコンバーター
３００……ＤＣ／ＤＣコンバーター
４０１……ＡＣ入力監視部
４０２……リセットＩＣ
５０３……ＲＡＭ
５１０……ＨＤＤ
Ｃ２２１…一次平滑コンデンサー
【図１】
2016214007.tif 000008
【図２】
2016214007.tif 000009
【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】
2016214007.tif 000016
【図１０】
2016214007.tif 000017
【図１１】
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【図１２】
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