(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置各部を駆動する駆動手段と、前記駆動手段および前記装置各部の動作を制御する制御手段と、前記駆動手段および前記制御手段へ電源を供給する電源供給手段とを有する画像形成装置において、
前記電源供給手段は、
交流電圧を整流し、容量成分によって平滑して直流電圧に変換する整流部と、
前記整流部の出力側に接続されて、前記直流電圧を電圧変換して第１の電源電圧を出力し、前記制御手段に供給する制御用電圧変換部と、
前記整流部の出力側に接続されて、前記直流電圧を電圧変換して第２の電源電圧を出力し、前記駆動手段に供給する駆動用電圧変換部と
を備え、
前記制御手段は、
前記交流電圧、前記整流部の出力電圧および前記駆動用電圧変換部の出力電圧のうち少なくとも１つの電圧が所定の電圧値以下に低下したとき電圧低下検出信号を出力する電圧監視部と、
前記電圧監視部から前記電圧低下検出信号が与えられたときに、前記駆動用電圧変換部の動作を停止する電源制御部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電源供給手段は、
前記整流部と前記制御用電圧変換部との間に介挿されて、前記整流部から前記制御用電圧変換部への電流の流入を許容する一方、その逆方向の電流を阻止する逆流防止部と、
前記逆流防止部と前記制御用電圧変換部との間に設けられて、前記整流部から供給される電気エネルギーを蓄積する蓄電部と
をさらに備え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】
装置各部を駆動する駆動手段と、前記駆動手段および前記装置各部の動作を制御する制御手段と、前記駆動手段および前記制御手段へ電源を供給する電源供給手段とを有する画像形成装置において、
前記電源供給手段は、
交流電圧を整流して直流電圧に変換する整流部と、
前記整流部の出力側に接続されて、前記直流電圧を電圧変換して第１の電源電圧を出力し、前記制御手段に供給する制御用電圧変換部と、
前記整流部の出力側に接続されて、前記直流電圧を電圧変換して第２の電源電圧を出力し、前記駆動手段に供給する駆動用電圧変換部と、
前記駆動用電圧変換部に設けられた容量成分に蓄積された電気エネルギーを用いて前記第１の電源電圧とほぼ同じ電圧値の第３の電源電圧を出力し、前記制御手段に供給する補助電源部と
を備え、
前記制御手段は、
前記交流電圧、前記整流部の出力電圧および前記駆動用電圧変換部の出力電圧のうち少なくとも１つの電圧が所定の電圧値以下に低下したとき電圧低下検出信号を出力する電圧監視部と、
前記電圧監視部から前記電圧低下検出信号が与えられたときに、前記駆動用電圧変換部の動作を停止する一方、前記補助電源部を起動する電源制御部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
装置各部を駆動する駆動手段と、前記駆動手段および前記装置各部の動作を制御する制御手段と、前記駆動手段および前記制御手段へ電源を供給する電源供給手段とを有する画像形成装置において、
前記電源供給手段は、
交流電圧を第１の直流電源電圧に変換して前記制御手段に供給する制御用電圧変換部と、
前記交流電圧を第２の直流電源電圧に変換して前記駆動手段に供給する駆動用電圧変換部と、
前記駆動用電圧変換部に設けられた容量成分に蓄積された電気エネルギーを用いて前記第１の直流電源電圧とほぼ同じ電圧値の第３の電源電圧を出力し、前記制御手段に供給する補助電源部と
を備え、
前記制御手段は、
前記交流電圧および前記駆動用電圧変換部の出力電圧のうち少なくとも１つの電圧が所定の電圧値以下に低下したとき電圧低下検出信号を出力する電圧監視部と、
前記電圧監視部から前記電圧低下検出信号が与えられたときに、前記駆動用電圧変換部の動作を停止する一方、前記補助電源部を起動する電源制御部と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電圧監視部から前記電圧低下検出信号が与えられたときに、前記装置各部を所定の終了状態とするための終了処理を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記終了処理として、少なくとも前記駆動手段を構成するモータの停止操作を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
所定のデータを記憶する記憶媒体をさらに備え、
前記制御手段は、前記終了処理として、少なくとも前記記憶媒体への所定の書き込み操作を行うことを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記電圧監視部から前記電圧低下検出信号が与えられた時点で前記制御手段が前記記憶媒体に対して書き込み中であったとき、
前記制御手段は、前記所定の書き込み操作として、該書き込み中のデータを前記記憶媒体に対して書き込み完了する操作を行う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】
画像形成装置本体に対して着脱自在なカートリッジをさらに備え、
前記記憶媒体は、前記カートリッジに配設されたものであることを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記装置各部を待機状態に移行させて電力消費を抑制する省電力モードを実行可能な請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置であって、
前記制御手段は、前記省電力モードが実行される際に、前記電圧監視部から前記電源制御部への前記電圧低下検出信号の入力を規制することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記電源制御部が前記駆動用電圧変換部の動作を停止した時点からの経過時間をカウントする計時部をさらに備え、
前記電源制御部は、前記計時部によりカウントされた経過時間が予め設定された設定時間に達すると、前記駆動用電圧変換部の動作を再開させることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記設定時間は、交流電圧の供給が停止されたときに、前記電源制御部による前記駆動用電圧変換部の動作停止時点から、前記制御手段への供給電圧が当該制御手段の動作が保証される動作保証電圧に低下する時点までに要する時間より長い時間に設定されていることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、
前記駆動用電圧変換部の動作開始を指示する動作開始指示信号を出力する指示制御部と、
所定のエラー信号を出力するエラー信号制御部と
をさらに備え、
前記電源制御部は、前記指示制御部から前記動作開始指示信号が与えられたときに、前記駆動用電圧変換部の動作を開始させるもので、
前記電圧監視部は、前記駆動用電圧変換部の出力電圧が前記所定の電圧値以上に上昇したとき電圧上昇検出信号を出力するもので、
前記エラー信号制御部は、前記指示制御部による前記動作開始指示信号の出力時点から予め設定された待機時間が経過するまでに前記電圧監視部から前記電圧上昇検出信号が出力されないときに、前記エラー信号を出力することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの電子写真方式による画像形成装置においては、内部回路を駆動する電源として２種類あるいはそれ以上の電源電圧を使用するのが一般的である。というのは、装置の動作制御を行うマイクロプロセッサを含む制御部や、画像信号処理その他の機能を実現するロジック回路の多くは低電圧（例えば５Ｖ）で動作する一方、紙送り機構や感光ドラムなどを駆動するためのモータや露光用光源となるレーザ部など、大電力を必要とする機構については、より高い電圧（例えば２４Ｖ）で駆動するのが効率的であるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像形成装置では、交流給電系統の停電や、ユーザーの操作ミスによる電源オフ操作などによって、装置の動作中に電源電圧が急に低下したとき、動作中の制御部の電源電圧が低下することによって、装置の動作に不具合を生じるおそれがある。例えば、印刷枚数やトナーの消耗状況など、装置の使用状態を示す情報を記録するメモリへのデータ書き込み中に制御部への供給電圧が低下すると、正しいデータをメモリに書き込むことができず、再起動時に装置の使用履歴を正しく把握することができなくなる。また、例えば、モータの回転中に電源電圧が低下した場合、装置の機能が停止する前に終了処理として少なくともモータの回転を停止することが望ましいが、モータへの電源供給が停止する前に制御部への供給電圧が低下すると、モータの制御が正しく行えないままモータへの電力供給が継続されて、その間モータが回転し続けることとなる。
【０００４】
これらの問題を解消するためには、電源電圧が低下したときに、少なくとも装置各部の終了処理が完了するまでの間、制御部への電源供給が継続されて、制御部がその機能を維持していることが望まれる。
【０００５】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、交流入力電圧から電圧変換した電源電圧の供給を受けて装置各部を制御する制御手段を有する画像形成装置において、停電や操作ミスなどによって交流入力電圧が低下したときであっても、制御手段への電源電圧を一定期間にわたり保持して制御手段の動作時間を延長することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる画像形成装置は、装置各部を駆動する駆動手段と、前記駆動手段および前記装置各部の動作を制御する制御手段と、前記駆動手段および前記制御手段へ電源を供給する電源供給手段とを有する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、前記電源供給手段は、交流電圧を整流し容量成分によって平滑して直流電圧に変換する整流部と、前記整流部の出力側に接続されて前記直流電圧を電圧変換して第１の電源電圧を出力し、前記制御手段に供給する制御用電圧変換部と、前記整流部の出力側に接続されて前記直流電圧を電圧変換して第２の電源電圧を出力し、前記駆動手段に供給する駆動用電圧変換部とを備える一方、前記制御手段は、前記交流電圧、前記整流部の出力電圧および前記駆動用電圧変換部の出力電圧のうち少なくとも１つの電圧が所定の電圧値以下に低下したとき電圧低下検出信号を出力する電圧監視部と、前記電圧監視部から前記電圧低下検出信号が与えられたときに、前記駆動用電圧変換部の動作を停止する電源制御部とを備えている（請求項１）。
【０００７】
このように構成された発明では、整流部は、整流後の電圧の脈動を除去するフィルタとして比較的大容量の容量成分を有しており、この容量には電気エネルギーが蓄積されている。そして、この容量に蓄積された電気エネルギーと、交流電源から供給される電気エネルギーとを用いて、制御用電圧変換部および駆動用電圧変換部がそれぞれの出力電圧を発生している。
【０００８】
ここで、交流電源の停電やユーザーによる電源オフ操作などによって電源電圧が低下したとき、交流電源からの電気エネルギーの供給は停止する。そして、電圧監視部がこの電圧低下を検出し、電圧低下検出信号を出力する一方、この信号を受けた電源制御部は制御指令を出力して駆動用電圧変換部を停止させるので、それ以後は駆動用電圧変換部がこの容量に蓄積された電気エネルギーを消費することはない。したがって、容量に蓄積された電気エネルギーを全て制御用電圧変換部による第１の電源電圧出力に振り向けることで、交流電源電圧が低下した後も比較的長い時間にわたって第１の電源電圧を維持することが可能となり、その間、制御手段の機能を維持することができる。
【０００９】
また、前記整流部と前記制御用電圧変換部との間に、前記整流部から前記制御用電圧変換部への電流の流入を許容する一方、その逆方向の電流を阻止する逆流防止部と、前記逆流防止部と前記制御用電圧変換部との間に設けられて、前記整流部から供給される電気エネルギーを蓄積する蓄電部とをさらに備える構成としてもよい（請求項２）。
【００１０】
このように構成された発明では、整流部から蓄電部に流れる電流によって蓄電部に電気エネルギーが蓄積される一方、逆流防止部によってその逆方向への電流を阻止しているので、交流電源電圧の低下によって整流部の出力電圧が急速に低下したとしても、この蓄電部に蓄積された電気エネルギーを用いて制御用電圧変換部が第１の電源電圧を発生し、制御手段の動作を維持することができる。
【００１１】
また、この発明にかかる画像形成装置は、装置各部を駆動する駆動手段と、前記駆動手段および前記装置各部の動作を制御する制御手段と、前記駆動手段および前記制御手段へ電源を供給する電源供給手段とを有する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、前記電源供給手段は、交流電圧を整流して直流電圧に変換する整流部と、前記整流部の出力側に接続されて前記直流電圧を電圧変換して第１の電源電圧を出力し、前記制御手段に供給する制御用電圧変換部と、前記整流部の出力側に接続されて前記直流電圧を電圧変換して第２の電源電圧を出力し、前記駆動手段に供給する駆動用電圧変換部と、前記駆動用電圧変換部に設けられた容量成分に蓄積された電気エネルギーを用いて前記第１の電源電圧とほぼ同じ電圧値の第３の電源電圧を出力し、前記制御手段に供給する補助電源部とを備える一方、前記制御手段は、前記交流電圧、前記整流部の出力電圧および前記駆動用電圧変換部の出力電圧のうち少なくとも１つの電圧が所定の電圧値以下に低下したとき電圧低下検出信号を出力する電圧監視部と、前記電圧監視部から前記電圧低下検出信号が与えられたときに、前記駆動用電圧変換部の動作を停止する一方、前記補助電源部を起動する電源制御部とを備えている（請求項３）。
【００１２】
このように構成された発明では、駆動用電圧変換部には例えば電圧安定化のための容量成分が設けられている。そして、電圧監視部が電源電圧の低下を検出し、電圧低下検出信号を出力したとき、この信号を受けた電源制御部が補助電源部を起動して、補助電源部が駆動用電圧変換部に設けられた容量に蓄積された電気エネルギーを用いて第３の電源電圧を発生し、制御手段に供給する。これによって、制御手段への給電時間を延長することができる。
【００１３】
また、上記においては、制御用電圧変換部および駆動用電圧変換部は、整流部によって交流電圧から変換された直流電圧によって動作する、いわゆるＤＣ−ＤＣコンバータであるが、これらの電圧変換部のそれぞれは、交流電圧を入力として所定の直流電圧を出力するＡＣ−ＤＣコンバータであってもよい（請求項４）。このように構成することで、交流電圧を直流電圧に変換するための整流素子や平滑容量として、それぞれの電圧変換部の仕様に応じた比較的小容量、小型の部品を使用することができるので、装置コストの低減を図ることができる。
【００１４】
また、この発明にかかる画像形成装置は、前記電圧監視部から前記電圧低下検出信号が与えられたときに、前記装置各部を所定の終了状態とするための終了処理を行うように構成されている（請求項５）。
【００１５】
このように構成された発明では、上記したように、電源電圧の低下が検出されたときに、電源制御部が駆動用電圧変換部の動作を停止し、さらに必要に応じて補助電源部を起動することで制御手段への給電時間を延長している。そして、この間に制御手段が所定の終了処理を行うので、従来技術において発生していた、動作中の電源電圧の低下に伴う不具合を生じることなく、適切な終了状態を実現することができる。
【００１６】
このような終了処理の１つとして、前記駆動手段を構成するモータの停止操作が挙げられる（請求項６）。このようにすることで、電源電圧が低下した時にモータが回転していたとしても、その回転を速やかに、かつ確実に停止することができる。そして、モータを含む駆動手段による電気エネルギーの消費を抑制することで、制御手段への給電継続時間をさらに延長することができる。
【００１７】
また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、所定のデータを記憶する記憶媒体をさらに備え、前記制御手段は、前記終了処理として、少なくとも前記記憶媒体への所定の書き込み操作を行うことを特徴としている（請求項７）。
【００１８】
このように構成された発明では、電源電圧が低下したとき、制御手段が、例えばモノクロ印刷を行った累積頁数たるモノクロ総頁数や、カラー印刷を行った累積頁数たるカラー総頁数、各トナー色ごとのドットカウント値などのような、装置が保有すべき各部の使用状態を示すデータの書き込みを行った後に動作を停止するので、電源電圧が低下する前の装置の使用状態に関する情報を確実に記憶することができる。
【００１９】
また、前記電圧監視部から前記電圧低下検出信号が与えられた時点で前記制御手段が前記記憶媒体に対して書き込み中であったときには、前記制御手段が、前記所定の書き込み操作として、該書き込み中のデータを前記記憶媒体に対して書き込み完了する操作を行うようにしてもよい（請求項８）。
【００２０】
このように構成された発明では、電源電圧が低下した時に書き込み操作中であったデータのみ書き込みを行うので、終了処理に要する時間を短くすることができる。その結果、電気エネルギーを蓄積するための容量または蓄電部の容量を小さくすることができ、装置のコストを低減することができる。
【００２１】
また、画像形成装置本体に対して着脱自在なカートリッジをさらに備え、前記記憶媒体は、前記カートリッジに配設されたものであるとしてもよい（請求項９）。
【００２２】
このように構成された発明では、電源電圧が低下したとき、制御手段が、例えばトナーカートリッジにおけるトナーの消耗状況を示すデータのような、カートリッジが保有すべきデータの書き込みを行った後に動作を停止するので、電源電圧が低下する前のカートリッジの使用状態に関する情報を確実に記憶することができる。
【００２３】
さらに、画像形成装置には、必要に応じて装置各部を待機状態に移行させて電力消費を抑制する省電力モードを実行するものがある。このような画像形成装置では、省電力モードが実行される際に、前記電圧監視部から前記電源制御部への前記電圧低下検出信号の入力を規制するのが望ましい（請求項１０）。というのは、この省電力モードは装置の電源電圧を完全に低下させて装置を停止させるわけではなく、駆動手段に対して待機状態を維持するために必要な電源電圧を供給し続ける必要があるため、たとえ省電力モードの実行により電源電圧の一部が低下して電圧監視部から電圧低下検出信号が出力されたとしても駆動用電圧変換部を作動させる必要があるからである。そこで、この発明では、省電力モードが実行される際に、電源制御部への電圧低下検出信号の入力を規制することで駆動手段への電源供給を確保している。
【００２４】
また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、前記制御手段は、前記電源制御部が前記駆動用電圧変換部の動作を停止した時点からの経過時間をカウントする計時部をさらに備え、前記電源制御部は、前記計時部によりカウントされた経過時間が予め設定された設定時間に達すると、前記駆動用電圧変換部の動作を再開させることを特徴としている（請求項１１）。
【００２５】
このように構成された発明では、電源制御部が駆動用電圧変換部の動作を停止した時点からの経過時間がカウントされ、そのカウントされた経過時間が予め設定された設定時間に達すると、制御用電圧変換部の動作が継続していたことになるので、電源電圧が復帰していることを表わしていることから、駆動用電圧変換部の動作が再開されることにより、装置の動作の再開が可能になり、装置の使い勝手が向上する。
【００２６】
また、前記設定時間は、交流電圧の供給が停止されたときに、前記電源制御部による前記駆動用電圧変換部の動作停止時点から、前記制御手段への供給電圧が当該制御手段の動作が保証される動作保証電圧に低下する時点までに要する時間より長い時間に設定するのが望ましい（請求項１２）。これによって、電源制御部が駆動用電圧変換部の動作を停止した時点からの経過時間が設定時間に達したということは、交流電圧の供給停止から電源電圧が復帰していることが確実であることから、駆動用電圧変換部の動作再開が確実に行われることとなる。
【００２７】
なお、例えば制御手段がＣＰＵからなる場合には、上記動作保証電圧は、ＣＰＵにリセットがかかる電圧としてもよい。また、上記請求項１１、１２の構成において、計時部は、電源制御部が駆動用電圧変換部の動作を停止した時点からの経過時間をカウントするのに代えて、電圧監視部から電圧低下検出信号が与えられた時点からの経過時間をカウントするようにしてもよい。
【００２８】
また、この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、前記制御手段は、前記駆動用電圧変換部の動作開始を指示する動作開始指示信号を出力する指示制御部と、所定のエラー信号を出力するエラー信号制御部とをさらに備え、前記電源制御部は、前記指示制御部から前記動作開始指示信号が与えられたときに、前記駆動用電圧変換部の動作を開始させるもので、前記電圧監視部は、前記駆動用電圧変換部の出力電圧が前記所定の電圧値以上に上昇したとき電圧上昇検出信号を出力するもので、前記エラー信号制御部は、前記指示制御部による前記動作開始指示信号の出力時点から予め設定された待機時間が経過するまでに前記電圧監視部から前記電圧上昇検出信号が出力されないときに、前記エラー信号を出力することを特徴としている（請求項１３）。
【００２９】
このように構成された発明では、指示制御部から動作開始指示信号が与えられたときに、駆動用電圧変換部の動作が開始され、その駆動用電圧変換部の出力電圧が所定の電圧値以上に上昇したとき電圧上昇検出信号が出力される。ここで、動作開始指示信号の出力時点から予め設定された待機時間が経過するまでに電圧監視部から電圧上昇検出信号が出力されないときに、エラー信号が出力されることにより、このエラー信号に基づき、駆動用電圧変換部の故障を報知したり当該故障に対する処理を行うことが可能になり、装置の使い勝手が向上する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
Ａ．第１実施形態
図１は、この発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。図２は図１の画像形成装置の電源部の構成を示すブロック図である。また、図３はこの画像形成装置のエンジンコントローラを示すブロック図である。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置（図３では省略）から画像信号が制御ユニットのメインコントローラ（図３では省略）に与えられると、このメインコントローラからの指令に応じてエンジンコントローラ１がエンジン部ＥＧの各部を制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどのシートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００３１】
このエンジン部ＥＧでは、７つのユニット：(a)感光体ユニット２；(b)イエロー用現像ユニット３Ｙ；(c)マゼンタ用現像ユニット３Ｍ；(d)シアン用現像ユニット３Ｃ；(e)ブラック用現像ユニット３Ｋ；(f)中間転写ユニット４および(g)定着ユニット５が装置本体６に対して着脱自在となっている。そして、すべてのユニット２、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、４、５が装置本体６に装着された状態で、図１に示すように、感光体ユニット２の感光体２１が図１の矢印方向Ｄ1に回転するとともに、その感光体２１の周りにその回転方向Ｄ1に沿って、帯電部２２、現像ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋからなるロータリー現像部３およびクリーニング部２３がそれぞれ配置される。
【００３２】
７つのユニット２、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、４、５のうち感光体ユニット２には感光体２１、帯電部２２およびクリーニング部２３が収容されており、これらを一体的に装置本体６に対して着脱自在となっている。帯電部２２は帯電バイアスが印加されており、感光体２１の外周面を均一に帯電させる。
【００３３】
また、この感光体ユニット２には、感光体２１の回転方向Ｄ1における帯電部２２の上流側にクリーニング部２３が設けられており、一次転写後に感光体２１の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とす。こうして、感光体２１の表面クリーニングを行っている。
【００３４】
このように構成された感光体ユニット２には、図３に示すように、該ユニット２の残り寿命を示すデータなどを記憶するためのシリアルＥＥＰＲＯＭ７１が取付けられており、感光体ユニット２を装置本体６に装着すると、コネクタ（図示省略）を介して装置本体６のエンジンコントローラ１と電気的に接続され、エンジンコントローラ１との間でデータ転送を行い、感光体ユニット２の消耗品管理を行う。なお、その他のユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、４、５についても感光体ユニット２と同様に種々のデータを記憶するためのシリアルＥＥＰＲＯＭ７２〜７７がそれぞれ取付けられており、ユニット装着状態で装置本体６のエンジンコントローラ１と電気的に接続され、エンジンコントローラ１との間でデータ転送を行い、該ユニットの消耗品管理を行う。
【００３５】
この画像形成装置では、図１に示すように、帯電部２２によって帯電された感光体２１の外周面に対して、露光ユニット８からレーザ光Ｌが照射される。この露光ユニット８はエンジンコントローラ１からの画像信号に応じてレーザ光Ｌを感光体２１上に走査露光して感光体２１上に画像信号に対応する静電潜像を形成する。
【００３６】
こうして形成された静電潜像は現像部３によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では現像部３として、ブラック用の現像ユニット３Ｋ、シアン用の現像ユニット３Ｃ、マゼンタ用の現像ユニット３Ｍ、およびイエロー用の現像ユニット３Ｙが軸中心に回転自在に設けられている。そして、これらの現像ユニット３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙは回転位置決めされるとともに、感光体２１に対して選択的に当接もしくは離間位置で位置決めされ、直流成分もしくは直流成分に交流成分を重畳した現像バイアスが印加されて選択された色のトナーを感光体２１の表面に付与する。これによって、感光体２１上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００３７】
上記のようにして現像部３で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で中間転写ユニット４の中間転写ベルト４１上に一次転写される。すなわち、中間転写ユニット４は複数のローラに掛け渡された中間転写ベルト４１と、中間転写ベルト４１を回転駆動する駆動モータ５１（図３）とを備えており、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２１上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト４１上に重ね合わせてカラー画像を形成する一方、モノクロ画像をシートＳに転写する場合には、感光体２１上に形成されるブラック色のトナー像のみを中間転写ベルト４１上に転写してモノクロ画像を形成する。
【００３８】
こうして中間転写ベルト４１上に形成された画像については、所定の二次転写領域ＴＲ2において、カセット９から取り出されたシートＳ上に二次転写する。また、こうして画像が形成されたシートＳは定着ユニット５を経由して装置本体６の上面部に設けられた排出トレイ部に搬送される。
【００３９】
次に、この画像形成装置の電源部について、図２を参照して説明する。この画像形成装置は、図２に示すように、商用電源（交流電源）からの交流電圧（１００Ｖ）によって作動する。この電源部は、ブリッジ整流回路１０１および平滑コンデンサ１０２からなる整流部１００と、エンジン部ＥＧへ電力を供給する駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３と、エンジンコントローラ１へ電力を供給するコントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６と、逆流防止ダイオード１０４と、コンデンサ１０５とで構成されている。
【００４０】
この電源部では、装置外部から入力された１００Ｖの交流電圧は、ダイオードブリッジによるブリッジ整流回路１０１および平滑コンデンサ１０２によって直流電圧Ｖ1に変換される。そして、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３は、この直流電圧Ｖ1をエンジン部ＥＧの駆動電圧である電圧Ｖ2（例えば２４Ｖ）に変換してエンジン部ＥＧ各部に供給している。
【００４１】
さらに、駆動用コンバータ１０３の出力電圧Ｖ2は、エンジンコントローラ１の電圧モニタ端子ＶＭにも入力されており、エンジンコントローラ１は、この電圧Ｖ2を監視し、その電圧Ｖ2の変化に基づいて交流入力電圧の低下を検出している。
【００４２】
そして、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３には、エンジンコントローラ１からのエンジン制御信号ECおよび省電力モード設定信号PSが入力されており、これらの信号によってその起動／停止および出力電圧が制御される。これらの信号ECおよびPSは、エンジン部ＥＧにも入力されており、エンジン部ＥＧの動作についても許可／禁止制御を行っている。なお、これらの信号ECおよびPSの機能については後で詳述する。
【００４３】
一方、整流部１００の出力電圧Ｖ1は、ダイオード１０４およびコンデンサ１０５を介して、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６にも入力されている。このコントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６は、入力電圧Ｖ1をエンジンコントローラ１の駆動電圧である電圧Ｖ3（例えば５Ｖ）に変換してエンジンコントローラ１に供給している。そして、コンデンサ１０５には、整流部１００からの電圧印加によって電荷が蓄積されており、ダイオード１０４はこの電荷が整流部１００へ逆流するのを防止している。
【００４４】
次に、エンジンコントローラ１の構成について図３を参照しつつ説明する。このエンジンコントローラ１は本発明の制御手段として機能するものであり、メインコントローラ（図３では省略）からの制御指令に応じてエンジン部ＥＧの各部の動作制御を行うとともに、電源電圧を監視してその変化に基づきエンジン部ＥＧおよび電源部の起動／停止制御を行っている。図３に示すように、エンジン部ＥＧは、駆動手段として、上記駆動モータ５１に加えて、ロータリー現像部３を回転駆動する駆動モータ５２、シートＳを搬送する駆動モータ５３などを備えている。
【００４５】
エンジンコントローラ１のＣＰＵ１１には、エンジン部ＥＧを制御するための各種処理プログラムや他のデータなどを記憶するためのＲＯＭ１２、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ１３が接続されている。なお、以下では、エンジンコントローラ１の各信号線（またはその信号線と接続される端子）および、その信号線によって伝送される信号名について、同一の呼称を用いるものとする（例えば、エンジンコントローラ１のECポートから出力される信号EC）。
【００４６】
また、ＣＰＵ１１は、シリアルＩ／Ｆ（インターフェース）１５を介してシリアルＥＥＰＲＯＭ１４に接続されている。このシリアルＥＥＰＲＯＭ１４には、モノクロ印刷を行った累積頁数たるモノクロ総頁数や、カラー印刷を行った累積頁数たるカラー総頁数、各トナー色ごとのドットカウント値などの、装置各部の使用状態を示す各種のデータが記憶されており、装置の使用状況に応じて適宜更新されている。
【００４７】
また、ＣＰＵ１１は、エンジンコントローラ１内部のシリアルＥＥＰＲＯＭ１４のみならず、各ユニット２、３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、４、５に設けられたシリアルＥＥＰＲＯＭ７１〜７７にもシリアルＩ／Ｆ１５を介して接続されており、各シリアルＥＥＰＲＯＭ１４、７１〜７７との間でデータ転送可能となるとともに、出力ポート１６を介してシリアルＥＥＰＲＯＭ１４、７１〜７７にチップセレクト信号ＣＳを入力可能となっている。
【００４８】
また、エンジンコントローラ１には、電圧監視回路１７が設けられている。電圧監視回路１７は、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６からエンジンコントローラ１に供給されている電源電圧Ｖ3が所定電圧を下回ったことを検出すると、その旨を示すリセット信号RESETをＣＰＵ１１と周辺機器１５、１６に出力する。具体的には、リセット信号RESETをＨからＬレベルに変化させる。一方、電圧モニタ端子ＶＭに入力されている駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の出力電圧Ｖ2が所定の電圧を下回ったことを検出すると、その旨を示す電圧低下検出信号PDを出力する。具体的には、電圧Ｖ2が所定値以上のときＨレベル、所定値未満のときＬとなる電圧低下検出信号PDを出力する。
【００４９】
この電圧低下検出信号PDは、ＣＰＵ１１から出力されて電圧Ｖ2の低下によって発生する割り込みを許可するときＬレベルとなる割り込み許可信号IEとともにＯＲ回路１８に入力されており、これらの信号の論理和出力である割り込み要求信号NMIが、ＣＰＵ１１の無条件割り込み端子ＮＭＩに入力されている。すなわち、割り込み許可信号IEによって割り込みが許可されているときには、電源電圧Ｖ2の低下が検出されると、割り込み要求信号NMIがＬレベルとなってＣＰＵ１１に割り込みが発生し、ＣＰＵ１１は所定の割り込み処理を実行する。一方、割り込みが禁止されているときには、電圧Ｖ2が低下して電圧低下検出信号PDがＬとなっても割り込み要求信号NMIはＨレベルを維持しており、割り込みは発生しない。
【００５０】
次に、停電やユーザー操作などによって交流入力電圧が低下した時の、この画像形成装置の動作について、図４を参照しつつ説明する。図４は、交流電圧が低下した時の電源部およびエンジンコントローラ１の動作を示すタイミングチャートである。
【００５１】
ここでは、交流電圧が正常に印加されて通常動作状態にあった装置において、図４に示す時刻ｔ0に、停電またはユーザーの電源オフ操作などによって交流電源電圧が０Ｖまで低下した場合について検討する。
【００５２】
通常動作状態においては、エンジンコントローラ１各部における各信号の状態は次の通りである。すなわち、
Ｖ2が低下したことを示す電圧低下検出信号PD：Ｈレベル
電圧低下に伴う割り込みを許可する割り込み許可信号IE：Ｌレベル
ＣＰＵ１１への割り込み要求信号NMI：Ｈレベル
エンジン部ＥＧおよび電源部に対する制御信号EC：Ｈレベル
省電力モード設定信号PS：Ｌレベル
システムリセット信号RESET：Ｈレベル
である。
【００５３】
図４に示す時刻ｔ0において交流入力電圧が低下すると、平滑コンデンサ１０２への充電が停止し、整流部１００の出力電圧Ｖ1は徐々に低下する。これに伴って、駆動用コンバータ１０３の出力電圧Ｖ2も、当初の２４Ｖから低下し始める。そして、この電圧Ｖ2が、所定の電圧（ここでは、通常動作電圧２４Ｖの９０％に相当する２１.６Ｖ）を下回ると、電圧監視回路１７がこれを検出して電圧低下検出信号PDを通常時のＨからＬレベルに変化させる（時刻ｔ1）。そのため、ＣＰＵ１１のＮＭＩ端子への入力信号がＬレベルとなって、これによりＣＰＵ１１には無条件割り込みが発生する。
【００５４】
この無条件割り込みが発生すると、ＣＰＵ１１は、以下に述べる終了処理を開始する（時刻ｔ2）。その終了処理とは次の２項目である。すなわち、
(1)出力ポート１６を介してエンジン制御信号ECをＬレベルとする。
【００５５】
(2)シリアルＩ／Ｆ１５を介してシリアルＥＥＰＲＯＭ１４、７１〜７７のいずれかに対して書き込み制御中であれば、そのデータのみ書き込みを継続し、書き込みが完了した時点でシリアルＥＥＰＲＯＭへのアクセスを停止する。
【００５６】
このとき、上記(1)のエンジン制御信号ECのＬレベルへの変化によって、エンジン部ＥＧ（例えば駆動モータ５１，５２，５３など）および駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３はその動作を停止するように構成されている。したがって、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の出力電圧Ｖ2は図４に示すように急速に低下する。一方、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作停止によって、平滑コンデンサ１０２から駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３へ流れる電流が停止する。そのため、時刻ｔ2以降においては、図４に示すように、整流部１００の出力電圧Ｖ1の低下は緩やかになる。
【００５７】
こうして、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３がその動作を停止すると、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６は平滑コンデンサ１０２に蓄えられた電荷を用いて電圧出力を継続する。そして、平滑コンデンサ１０２の端子電圧が低下するのに伴って電圧Ｖ3は低下し始め（時刻ｔ4）、電圧監視回路１７がこの電圧低下を検出してリセット信号RESETを出力する。具体的には、リセット信号RESETをＨからＬレベルに変化させる。これによりエンジンコントローラ１全体にリセットがかかり、その動作が停止する。
【００５８】
また、交流電圧が低下した時点でのエンジン部ＥＧの電流消費が大きく、平滑コンデンサ１０２の放電が進んで電圧Ｖ1が急速に低下したときであっても、コンデンサ１０５に電荷が蓄積されており、この電荷は逆流防止ダイオード１０４によって、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３に流れることがないので、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６はこのコンデンサ１０５に蓄積された電荷を用いて、エンジンコントローラ１への電圧供給を継続することが可能である。
【００５９】
一方、この発明を実施しない、すなわち、ダイオード１０４およびコンデンサ１０５を設けず、交流電圧が低下しても駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作を停止しない場合には、整流部１００の出力電圧Ｖ1は、図４の点線に示すように急速に低下する。そして、入力電圧の低下によって、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６の出力電圧Ｖ3も、図４の点線に示すようにより早く低下し始め、電圧監視回路１７は時刻ｔ3においてリセット信号RESETを出力し、この時点でエンジンコントローラ１はその動作を停止する。
【００６０】
このように、本発明によって、ｔ4−ｔ3の間、エンジンコントローラ１への給電時間が延長され、その間エンジンコントローラ１はその機能を維持することができる。
【００６１】
ここで、前記したシリアルＥＥＰＲＯＭの書き込みに要する時間は数ｍｓのオーダーである。そして、上記のように、エンジン部ＥＧおよびその電源部の動作を停止させて平滑コンデンサ１０２に蓄えられた電荷の消費を抑制し、その電荷をコントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６に振り向けることで、エンジンコントローラ１の動作時間を数ｍｓあるいはそれ以上の時間にわたって延長することが可能である。そうして、この間に上記の書き込み処理を含む、動作停止のための終了処理を確実に行うことができる。
【００６２】
ところで、この画像形成装置は、待機時の電力消費を低減する省電力モードを備えている。この画像形成装置では、ユーザーまたは外部装置からのモード切り換え要求があったときや、所定の時間にわたりユーザーおよび外部装置からのアクセスがないときには、省電力モードが実行されて、装置各部は待機状態に移行する。そして、ユーザーまたは外部装置からのアクセスがあれば、直ちに通常動作状態へと移行する。
【００６３】
この省電力モードの動作について、図５を参照して説明する。図５は、この実施形態の画像形成装置の、省電力モードにおける動作を示すタイミングチャートである。メインコントローラによって省電力モードへの設定が行われると、ＣＰＵ１１は、割り込み許可信号IEをＨレベルとして割り込みを禁止した後（時刻ｔ5）、出力ポート１６を介してＨレベルの省電力モード設定信号PSを出力する（時刻ｔ6）。この信号PSにより、エンジン部ＥＧはその動作を停止して待機状態となる。また、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３は、その出力電圧Ｖ2を、待機電圧として通常動作電圧の５０％に相当する１２Ｖに変更する。これによってＶ2は次第に低下し、通常動作電圧の９０％の２１.６Ｖに低下した時点（時刻ｔ7）で電圧低下検出信号PDがＬとなるが、割り込み許可信号IEがＨレベルであるため、ＣＰＵ１１のＮＭＩ端子への入力信号はＨレベルが維持される。したがって、電圧低下による割り込みはかからず、停電等による電圧低下の場合のように駆動用コンバータ１０３の動作が完全に停止することはなく、上記待機電圧が維持される。
【００６４】
ここで、もし、上記割り込み許可信号IEを用いなければ、省電力モードへの移行に伴うエンジン部ＥＧへの供給電圧Ｖ2の低下によって、ＣＰＵ１１への割り込みが発生し、このときＣＰＵ１１からの停止制御によって駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３は動作停止するので、上記待機電圧を維持することは不可能となる。
【００６５】
そして、エンジン部ＥＧへの供給電圧は５０％に低下しているので、エンジン部ＥＧでの消費電力は通常動作状態よりも低く抑えられる。こうして、最低限の機能を維持しつつ装置の電力消費を抑制する省電力モードが実現される。
【００６６】
そして、ユーザまたは外部装置からのアクセスがあれば、省電力モードを解除すべくＣＰＵ１１は省電力モード設定信号PSをＬレベルとし（時刻ｔ8）、これを受けて駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の出力電圧Ｖ2が再び２４Ｖに上昇すると（時刻ｔ9）、割り込み制御信号IEをＬレベルとして割り込みを許可し、装置は通常動作モードに復帰する（時刻ｔ10）。
【００６７】
ところで、装置が上記省電力モードにある時に交流電圧が低下した場合を考えてみると、このときエンジン部ＥＧは既にその動作を停止して待機状態にあり、装置の使用状態を示すデータの変化は発生しないため、このとき、エンジン部ＥＧの停止操作やデータの書き込みを行う必要がない。したがって、省電力モード設定とともに、エンジン部ＥＧや各ＥＥＰＲＯＭ１４、７１〜７７へのアクセスを禁止することで、省電力モード時の停電対策はなされているといえる。したがって、装置が省電力モードにあるとき、交流電圧の供給が停止されたとしても、特別の終了操作や停電対策を行う必要はない。
【００６８】
Ｂ．第２実施形態
本発明の画像形成装置の第２実施形態について、図６および図７を参照して説明する。図６はこの画像形成装置の電源部の構成を示すブロック図である。また、図７は、この画像形成装置の電源部の、交流電圧低下時の動作を示すタイミングチャートである。なお、この実施形態は、その電源部の構成が第１実施形態と若干異なるのみで、その他の構成や基本的な動作は第１実施形態の構成および動作と同じであるので、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、ここでは本実施形態の電源部の構成および動作について説明する。
【００６９】
この実施形態では、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６の入力側のダイオードおよびコンデンサは設けられておらず、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３とコントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６とが並列に、整流部１００（ブリッジ整流回路１０１および平滑コンデンサ１０２）の出力に接続されている。そして、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の出力側には、コンデンサ１０７とレギュレータ１０８とが接続されている。このレギュレータ１０８は、エンジンコントローラ１から出力されるエンジン制御信号ECおよび省電力モード設定信号PSによって起動／停止制御され、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６の出力電圧Ｖ6とほぼ同じ電圧Ｖ7を出力する。
【００７０】
本実施形態においてコンデンサ１０７は、後述するレギュレータ１０８の動作のために電荷を蓄積するという機能を有しているが、例えば出力安定化のために電源回路の出力部にコンデンサを挿入することは一般に用いられており、このために特別の部品の追加が必要となるものではない。ただし、後述するように、停電時にはこのコンデンサに蓄積された電荷を用いてコントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６を動作させる必要から、その容量は比較的大容量とすることが望ましい。この場合、このコンデンサ１０７は駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の出力に接続されるので、整流部１００に用いられるコンデンサ１０２より耐圧の低いものを使用可能である。
【００７１】
そして、レギュレータ１０８の出力とコントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６の出力とは、ダイオード１１０および１０９を介して接続されており、２つの出力電圧のうち、高い方の電圧がエンジンコントローラ１に供給される一方、その出力電流が互いの出力部に流入することがないように構成されている。
【００７２】
この装置では、図７に示すように、時刻ｔ11において交流電圧が低下し、整流後の電圧Ｖ4が低下すると、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の出力電圧Ｖ5が低下し始める。そして、電圧Ｖ5が２１.６Ｖまで低下すると（時刻ｔ12）、電圧監視回路１７がこれを検出し、Ｌレベルの電圧低下検出信号PDを出力する。これにより割り込み要求信号NMIがＬとなって割り込みが発生し、ＣＰＵ１１はエンジン制御信号ECをＬレベルとする（時刻ｔ13）。このエンジン制御信号ECのＬレベルへの変化を受けて、装置各部は次のような動作をする。
【００７３】
(1)駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３はその動作を停止する。これにより平滑コンデンサ１０２から駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３への電流は停止する。そのため、時刻ｔ13以降における平滑コンデンサ１０２の端子電圧Ｖ4の低下が緩やかになる。
【００７４】
(2)エンジン部ＥＧはその動作を停止する。これによりエンジン部ＥＧへの電流流入が減少する。そのため、時刻ｔ13以降におけるコンデンサ１０７の端子電圧Ｖ5の低下が緩やかになる。
【００７５】
(3)レギュレータ１０８が起動して、時刻ｔ13より電圧Ｖ7の出力を開始する。これによりエンジンコントローラ１は２つの電源、すなわち、平滑コンデンサ１０２の電荷を用いて動作するコントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６と、コンデンサ１０７の電荷を用いて動作するレギュレータ１０８との双方から電圧供給を受けることとなり、その動作は、電圧Ｖ4および電圧Ｖ5が低下して、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６およびレギュレータ１０８がともに動作不能となるまで（時刻ｔ15）継続することができる。
【００７６】
一方、時刻ｔ13において、上記(1)〜(3)の操作を行わなければ、整流部１００の出力電圧Ｖ4は、図７の点線に示すように、急速に低下する。そして、これに伴って、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６の出力電圧Ｖ6もより早く低下し始め、時刻ｔ14において電圧監視部１７からリセット信号RESETが出力されてエンジンコントローラ１は停止する。つまり、本発明によって、ｔ15−ｔ14の間、エンジンコントローラ１への給電時間が延長されている。
【００７７】
このように、本実施形態では、交流電圧が低下したとき、エンジン部ＥＧおよび駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作を停止する一方、レギュレータ１０８を起動することによって、エンジンコントローラ１への給電時間を延長することが可能となっている。
【００７８】
なお、この実施形態においても、前記した第１実施形態と同様に、省電力モードを実行することが可能である。この実施形態の省電力モードにおいては、交流電源からの電圧供給は継続しているのでレギュレータ１０８を起動する必要はなく、エンジン部ＥＧおよび駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３のみを待機状態とすればよい。
【００７９】
Ｃ．第３実施形態
上記実施形態では、独立した整流部１００を設け、各ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３、１０６が整流後の出力電圧を電圧変換してそれぞれの出力電圧を得ているが、各コンバータを交流入力として交流電圧を直接入力する構成とすることも可能である。このように構成した本発明にかかる画像形成装置の第３実施形態について、図８を参照して説明する。
【００８０】
図８はこの実施形態の画像形成装置の電源部の構成を示すブロック図である。この実施形態の電源部は、図６に示す第２実施形態の電源部とは商用交流電圧の入力の仕方が異なるのみで、その他の構成やエンジンコントローラ１の動作については基本的に同一であるので、同一構成については同一符号を付して説明を省略し、ここではその相違部分についてのみ説明する。
【００８１】
この画像形成装置においては、ブリッジ整流回路および平滑コンデンサからなる整流部は設けられておらず、外部から導入された商用交流電圧は、駆動用およびコントローラ用のＡＣ−ＤＣコンバータ１１１および１１２に直接入力されている。そしてこれらのコンバータ１１１および１１２が、交流電圧をそれぞれ所定の直流出力電圧Ｖ8（例えば２４Ｖ）およびＶ9（例えば５Ｖ）に変換して出力し、それぞれエンジン部ＥＧおよびエンジンコントローラ１に供給している。また、交流回路との絶縁を確保しつつ動作基準となる接地電位を与えるため、アースラインはそれぞれの出力側で接続されている。
【００８２】
この実施形態においても、先の実施形態と同様に、交流電圧が低下したとき、エンジン部ＥＧおよびコンバータ１１１の動作を停止し、レギュレータ１０８を起動することによって、エンジンコントローラ１への給電時間を延長することが可能である。この場合には、コントローラ用ＡＣ−ＤＣコンバータ１１２は、その回路要素として含む容量成分に蓄積された電荷を用いて出力を継続する動作となる。
【００８３】
さらに、この実施形態では、整流部として大容量のダイオードや平滑コンデンサを設ける必要がなく、それぞれの負荷に応じた整流回路を採用すればよい。このため、装置の小型化や低コスト化を図ることができる。
【００８４】
また、この実施形態においても、先の実施形態と同様に省電力モードを実行可能であることは言うまでもない。
【００８５】
Ｄ．第４実施形態
上記各実施形態では、停電や操作ミスなどにより交流入力電圧がオフになった場合について説明しているが、第４実施形態では、商用交流電源の瞬時停電や瞬時電圧低下によって交流入力電圧が短時間だけオフになった場合の動作について説明する。
【００８６】
図９は本発明に係る画像形成装置の第４実施形態の電源部のブロック図、図１０は同第４実施形態のエンジンコントローラのブロック図である。この画像形成装置の内部構成は図１に示す上記第１実施形態と同様で、図９、図１０において上記第１実施形態と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００８７】
図９では、図２で図示を省略した商用交流電源１０７および電源スイッチ１０８を示し、図１０では、図３で図示を省略した外部装置（本実施形態では例えばパーソナルコンピュータ、ＰＣ）２００およびメインコントローラ２０１を示しており、この第４実施形態の画像形成装置には、上記第１実施形態と同様に、ＰＣ２００からメインコントローラ２０１を介して画像信号を含む印字指令信号が入力され、この画像形成装置は、エンジンコントローラ１のＣＰＵ１１が、その印字指令信号に基づきエンジン部ＥＧの各部の動作を制御することにより、画像信号に応じた画像を形成する。
【００８８】
電圧監視回路１７は、例えば定電圧電源１７１、分圧抵抗１７２，１７３、コンパレータ１７４を備えている。コンパレータ１７４の一方の入力端子は分圧抵抗１７２，１７３の接続点に接続され、コンパレータ１７４の他方の入力端子は電圧モニタ端子ＶＭに接続されている。定電圧電源１７１の出力電圧は分圧抵抗１７２，１７３によって分圧され、この分圧値Ｖtがコンパレータ１７４に入力される。そして、コンパレータ１７４は、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の出力電圧Ｖ2がＶ2≧ＶtのときＨレベル、Ｖ2＜ＶtのときＬレベルとなる電圧低下検出信号PDを出力する。上記分圧値Ｖtは、第１実施形態と同様にＶt＝２１．６Ｖ（２４Ｖの９０％）に設定されており、この電圧監視回路１７は、上記第１実施形態と同様の機能を果たす。なお、この電圧監視回路１７の回路構成は一例であり、これに限られない。
【００８９】
操作表示パネル３１は、画像形成装置の装置本体６（図１）の表面適所に設けられ、使用者に対するメッセージを表示するための例えば液晶表示パネルからなる表示部と、使用者により操作されるモード設定キーなどの操作キーからなる操作部とを備えている。入出力ポート１６Ａは、出力ポート１６（図３）の機能に加えて、操作表示パネル３１への表示のための信号を出力するとともに、操作表示パネル３１に加えられる操作に応じた信号をＣＰＵ１１に入力する機能を有する。
【００９０】
ＣＰＵ１１は、次の機能を有する；
▲１▼駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の出力電圧Ｖ2が所定電圧Ｖt未満に低下すると、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作を停止するとともに、停電状態である旨をメインコントローラ２０１を介してＰＣ２００に報知する機能。
【００９１】
▲２▼駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作を停止した時点から経過時間のカウントを開始し、予め設定された設定時間Ｔ０が経過すると、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作を再開させるとともに、動作を再開した旨をメインコントローラ２０１を介してＰＣ２００に報知する機能。
【００９２】
▲３▼駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作開始時点（エンジン制御信号ECのＬレベルからＨレベルへの切換時点）から経過時間Ｔのカウントを開始し、予め設定された待機時間Ｔ１０が経過しても出力電圧Ｖ2が所定値Ｖtまで上昇しないときは、エラー信号をメインコントローラ２０１を介してＰＣ２００に送出する機能。
【００９３】
▲４▼電源投入時に、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３を動作させずに待機させるか否かを選択する選択制御部としての機能を有する。この選択は、例えば操作表示パネル３１に設けられた選択キーがユーザにより操作されたときに、選択を促すメッセージを操作表示パネル３１に表示し、その表示に対するユーザの操作によって行われる。電源投入時に駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３を待機させると選択されたときは、その旨をシリアルＥＥＰＲＯＭ１４に格納する。そして、電源スイッチ１０８がオンにされたときにシリアルＥＥＰＲＯＭ１４の記憶内容を取り込み、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３を待機させる旨が記憶されているときは、同コンバータ１０３の動作を停止する電源制御部としての機能を有する。
【００９４】
上記機能▲２▼における設定時間Ｔ０は、交流入力電圧のオフ時点からコントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６の出力電圧Ｖ3がＣＰＵ１１のリセット電圧（動作保証電圧）Ｖr未満に低下するまでに要する時間をＴ１、交流入力電圧のオフ時点から駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作が停止される時点までの時間をＴ２とすると、
Ｔ０＞Ｔ１−Ｔ２
に設定されている。すなわち、上記図４を用いて説明すると、
Ｔ１＝ｔ２−ｔ０
Ｔ２＝ｔ４−ｔ０
Ｔ０＞Ｔ１−Ｔ２＝ｔ４−ｔ２
である。
【００９５】
ここで、設定時間Ｔ０のカウントが完了したということは、交流入力電圧の復帰によりコントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６の動作が継続していた、すなわち交流入力電圧の低下が商用交流電源１０７のいわゆる瞬時停電や瞬時電圧低下などによるもので、交流入力電圧のオフ時間が短時間であったということを表わしている。
【００９６】
次に、図１１〜図１４を参照して、ＣＰＵ１１の上記機能▲２▼による動作について説明する。図１１は動作手順の一例を示すフローチャート、図１２は図１１のステップ＃２２のサブルーチンを示すフローチャートである。また、図１３、図１４は各電圧や各信号の推移を示すタイミングチャートで、図１３は交流入力電圧がオフから復帰しない場合を示し、図１４は交流入力電圧がオフから復帰する場合を示している。
【００９７】
図１１のルーチンは、所定のサンプリング周期（例えば１０msec）で繰返し実行される。同図のステップ＃１０において、まず、電圧モニタ端子ＶＭに入力されている駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の出力電圧Ｖ2が所定値Ｖtを下回ったか否かが判別される。ここで、例えば図１３、図１４の時刻ｔ２０で停電により交流入力電圧が遮断されると、整流部１００の出力電圧Ｖ1の低下に伴って駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の出力電圧Ｖ2が低下し始めるが、ステップ＃１０においてＶ2≧Ｖtの間は（ステップ＃１０でＮＯ）、このルーチンを終了する。
【００９８】
そして、時刻ｔ２１において、Ｖ2＜Ｖtになると（図１１のステップ＃１０でＹＥＳ）、電圧低下信号PDがＬレベルに切り換えられ、上記第１実施形態で説明した終了処理が実行された後（ステップ＃１２）、時刻ｔ２２において、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作が停止されるとともに（ステップ＃１４）、経過時間Ｔのカウントが開始され（ステップ＃１６）、ＰＣ２００に停電状態である旨が報知される（ステップ＃１８）。
【００９９】
次いで、カウントされている経過時間Ｔが設定時間Ｔ０に達したか否かが判別され（ステップ＃２０）、Ｔ＜Ｔ０の間は（ステップ＃２０でＮＯ）、ステップ＃２０の判別が繰り返される。ここで、交流入力電圧のオフが、長時間の停電またはユーザによる電源スイッチ１０８のオフを要因とする場合には、交流入力電圧が復帰しないため、図１３に示すように、時刻ｔ２３にコントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６の出力電圧Ｖ3がＣＰＵ１１のリセット電圧（動作保証電圧）Ｖr未満になると、Ｔ≧Ｔ０に達することなく、ＣＰＵ１１の動作が停止する。
【０１００】
一方、交流入力電圧のオフが、商用交流電源１０７のいわゆる瞬時停電または瞬時電圧低下を要因とする場合には、図１４に示すように、例えば時刻ｔ２４で交流入力電圧が復帰する。その結果、整流部１００の出力電圧Ｖ1が再び上昇し、これによって、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６の出力電圧Ｖ3がリセット電圧Ｖr未満に低下することなく５Ｖに維持されるため、経過時間Ｔのカウントが継続され、ステップ＃２０の判別が繰り返される。
【０１０１】
そして、図１４の時刻ｔ２５においてＴ≧Ｔ０に達すると（ステップ＃２０でＹＥＳ）、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作が再開される（ステップ＃２２）。このサブルーチンを図１２を参照して説明すると、まず、エンジン制御信号ECがＬレベルからＨレベルに切り換えられ（ステップ＃３０）、次いで、この切換時点からの経過時間Ｔのカウントが開始され（ステップ＃３２）、次いで、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の出力電圧Ｖ2が所定値Ｖtに達したか否かが判別される（ステップ＃３４）。
【０１０２】
そして、Ｖ2＜Ｖtであれば（ステップ＃３４でＮＯ）、経過時間Ｔが待機時間Ｔ１０に達したか否かが判別され（ステップ＃３６）、Ｔ＜Ｔ１０の間は（ステップ＃３６でＮＯ）、ステップ＃３４に戻って、ステップ＃３４，＃３６が繰り返される。
【０１０３】
そして、Ｔ≧Ｔ１０になるまでに（ステップ＃３６でＮＯ）、Ｖ2≧Ｖtになると（ステップ＃３４でＹＥＳ、図１４の時刻ｔ２６）、電圧低下検出信号PDがＬレベルからＨレベルに切り換えられて（ステップ＃３８）、このルーチンを終了する。
【０１０４】
一方、Ｖ2≧Ｖtになるまでに（ステップ＃３４でＮＯ）、Ｔ≧Ｔ１０になると（ステップ＃３６でＹＥＳ）、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３に故障が生じていると判定してエラーフラグをセットして（ステップ＃４０）、このルーチンを終了する。
【０１０５】
図１１に戻り、ステップ＃２４において、停電状態から復帰した旨の信号またはエラーフラグがセットされている場合にはエラー信号がメインコントローラ２０１を介してＰＣ２００に出力されて（ステップ＃２４）、このルーチンを終了する。
【０１０６】
次に、図１５〜図１７を参照して、ＣＰＵ１１の上記機能▲４▼による動作について説明する。図１５は選択手順を示すフローチャート、図１６は電源投入時の動作手順を示すフローチャート、図１７は印字指令信号が入力されたときの動作手順を示すフローチャートである。
【０１０７】
図１５のルーチンは、所定のサンプリング周期（例えば１０msec）で繰返し実行される。同図のステップ＃５０において、まず、選択キーが操作されたか否かが判別される。そして、選択キーが操作されたと判定されると（ステップ＃５０でＹＥＳ）、操作表示パネル３１の表示部に、電源投入時に駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３を動作させずに待機するか否かの選択を促すメッセージが表示される（ステップ＃５２）。次いで、ユーザの例えば待機する旨の操作データが取り込まれ（ステップ＃５４）、その操作データに応じた設定内容がシリアルＥＥＰＲＯＭ１４に格納される（ステップ＃５６）。
【０１０８】
図１６のルーチンは、電源投入時にのみ実行される。同図のステップ＃６０において、まず、電源スイッチ１０８がオンにされると、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３およびコントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６が動作を開始し、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６を介してＣＰＵ１１に電力が供給され、ＲＡＭ１３の初期化などの所定のイニシャル処理が実行される（ステップ＃６０）。次いで、シリアルＥＥＰＲＯＭ１４に格納されている設定内容が取り込まれて駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３は動作させずに待機するように設定されているか否かが判別され（ステップ＃６２）、待機するように設定されていなければ、このルーチンを終了して、メインルーチンに移行する。
【０１０９】
一方、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３は動作させずに待機するように設定されていれば（ステップ＃６２でＹＥＳ）、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作を停止して（ステップ＃６４）、メインルーチンに移行する。
【０１１０】
図１７のルーチンは、所定のサンプリング周期（例えば１０msec）で繰返し実行される。同図のステップ＃７０において、まず、メインコントローラ２０１を介してＰＣ２００から印字指令信号が入力されると（ステップ＃７０でＹＥＳ）、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３がオンか否かが判別され（ステップ＃７２）、オンでなければ（ステップ＃７２でＮＯ）、エンジン制御信号ECがＨレベルに切り換えられて駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３がオンにされて（ステップ＃７４）、このルーチンを終了する。
【０１１１】
このように、第４実施形態によれば、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作を停止した時点からの経過時間Ｔをカウントし、その経過時間Ｔが設定時間Ｔ０に達したときは、交流入力電圧は復帰したと判定し、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作を再開するようにしているので、交流入力電圧の低下が商用交流電源１０７の瞬時停電または瞬時電圧低下などによるもので、交流入力電圧が短時間で復帰するような場合には、装置の動作を再開することができ、これによって、装置の使い勝手を向上することができる。
【０１１２】
また、本実施形態によれば、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作を開始させる際に、動作開始の指示時点からの経過時間Ｔをカウントし、その経過時間Ｔが待機時間Ｔ１０に達しても出力電圧Ｖ2が所定値Ｖtに達しないときは駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の故障と判定し、その旨のエラー信号をＰＣ２００に送出するようにしているので、ＰＣ２００においてユーザに報知するなどによって、装置の使い勝手を向上することができる。
【０１１３】
また、本実施形態によれば、電源投入時に駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３を動作させずに待機させるか否かを選択可能にしているので、ユーザの使い勝手を向上することができる。例えばユーザの使用態様が、電源スイッチ１０８をオンにしたときには直ぐに画像形成動作を行わないような場合には、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３を動作させずに待機させるように設定しておけば、装置の使用に支障を来すことなく、消費電力を削減することができる。
【０１１４】
なお、図１２の手順は、図１１のステップ＃２２に限られず、例えば電源投入時、上記図５の省電力モードからの復帰時や上記図１７のステップ＃７４などの駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作を開始させるときに適用することができる。これによって、いずれの動作開始時点においても、駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の故障を検出することができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、電源部の構成は図９に示すものとしているが、これに限られず、図６、図８に示す構成としてもよい。また、ＣＰＵ１１により経過時間をカウントしているが、タイマＩＣを別に備え、これによりカウントするようにしてもよい。また、選択キーを操作表示パネル３１に設けるのに代えて、例えばモード設定キーなどの既存の複数の操作キーが同時に操作されたときに、選択キーの操作と判定するようにしてもよい。また、図１７のステップ＃７０では印字指令信号が入力されたか否かを判別しているが、例えば複写機の場合には、ユーザによる操作が行われたか否かを判別するようにしてもよい。
【０１１６】
Ｅ．その他
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変を行うことが可能である。
【０１１７】
例えば、上記した各実施形態では、エンジンコントローラ１の電圧モニタ端子ＶＭは駆動用コンバータの出力端子に接続されており、電圧監視回路１７はこのコンバータの２４Ｖ出力電圧の低下を検出しているが、これ以外にも、整流部１００の出力電圧を監視することによって停電を検出する構成としてもよく、さらには、交流電圧を直接監視する構成であってもよい。少なくともエンジンコントローラ１へ供給される電源電圧が低下する前に入力電圧の低下を検出できる構成であればよい。
【０１１８】
しかしながら、交流電圧を直接監視するためには、交流回路と直流回路との絶縁を確保するための構成が必要であり、また、整流部１００の出力電圧は脈動が大きいので、電圧低下を精度よく検出するためには何らかの工夫が必要である。一方、本実施形態のように、駆動用コンバータの出力電圧を監視する構成では、その電圧が安定化されているので電圧低下の検出は容易であり、また、上記したように、省電力モード実行時には電圧低下による割り込みを禁止しているので、省電力モードにおける駆動用コンバータの出力電圧を自由に設定することが可能である。
【０１１９】
また、上記各実施形態においては、省電力モード実行時において、エンジン部ＥＧへの供給電圧を通常動作状態の５０％の１２Ｖとしてエンジン部ＥＧへの最低限の給電を継続し、通常動作モードへの速やかな復帰と、消費電力の低減とを図っているが、省電力モード時におけるエンジン部ＥＧへの供給電圧はこれ以外の電圧であってもよく、例えば駆動用コンバータの出力を完全に停止して０Ｖとしてもよい。このとき、さらに待機時の消費電力が低減でき、また、省電力モードを設定する信号線PSを省いてエンジン制御信号ECによる駆動用コンバータのオン／オフ操作によって通常動作モードと省電力モードとを切り換えることが可能となる。ただし、このときエンジン部ＥＧの動作は完全に停止しており、通常動作モードへの復帰と装置各部のウォームアップに要する時間が長くなるので、省電力モードにおけるエンジン部ＥＧへの供給電圧については、装置に求められる仕様に応じて決定する必要がある。
【０１２０】
さらに、上記各実施形態では、エンジン部ＥＧを駆動する２４Ｖと、コントローラを駆動する５Ｖとの２種類の電源電圧を使用しているが、装置の電源電圧としてはこれ以外の電圧であってもよく、また３種類以上の電圧を使用する装置であってもよい。
【０１２１】
また、上記第１実施形態の図２において、コンデンサ１０２，１０５の容量をそれぞれＣ1，Ｃ2とし、コンバータ１０３，１０６の出力定格電流をそれぞれＡ1，Ａ2としたときに、
(Ｖ2・Ａ1／Ｃ1)≫(Ｖ3・Ａ2／Ｃ2)
に設定するようにしてもよい。これによって、コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０６の動作時間を駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３の動作時間より、確実に長くすることができる。
【０１２２】
また、上記各実施形態ではＥＥＰＲＯＭを用いているが、これに代えて、例えば強誘電体メモリ（Ferroelectric  ＲＡＭ）などの他の不揮発性メモリを用いるようにしてもよい。
【０１２３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、交流給電系統の停電やユーザーの電源オフ操作などによって装置へ入力される交流電源電圧が低下したとき、駆動用電圧変換部の動作を停止する一方、制御用電圧変換部は、整流部もしくは駆動用電圧変換部の出力側に接続された容量成分、または制御用電圧変換部の入力側に設けられた蓄電部に蓄えられた電気エネルギーを用いて制御手段への給電を継続することが可能となっている。
【０１２４】
このため、制御手段は、交流電源電圧が低下した後も一定の時間にわたってその動作を維持することができる。そして、この間に装置各部を所定の終了状態とする終了処理を行うことにより、従来技術において発生していた、モータが回転したままとなる、正しいデータが保存されないなどの不具合の発生を防止することができる。
【０１２５】
さらに、省電力モードを実行するに際して、制御手段への電圧低下検出信号の入力を規制している。このため、省電力モード実行時に駆動用電圧変換部の出力電圧を通常動作時の電圧より低い電圧に変更したとしても、これによる電圧低下と交流電圧の低下とを区別することができる。したがって、省電力モードにおける駆動用電圧変換部の出力電圧を任意の値に設定することが可能である。
【０１２６】
また、駆動用電圧変換部の動作停止時点からの経過時間が設定時間に達すると、その動作を再開させるようにしているので、瞬時停電のように短時間だけ交流電圧の供給が停止した場合には画像形成動作を継続することができ、装置の使い勝手を向上することができる。この場合、設定時間を制御手段への供給電圧が当該制御手段の動作保証電圧に低下する時点までに要する時間より長い時間に設定することにより、長時間の停電やユーザによる電源オフと瞬時停電とを確実に区別することができる。
【０１２７】
また、駆動用電圧変換部の動作開始時点から待機時間が経過するまでに所定の電圧が出力されない場合にはエラー信号を出力することにより、駆動用電圧変換部の故障を確実に報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる画像形成装置を示す図である。
【図２】第１実施形態の電源部の構成を示すブロック図である。
【図３】この画像形成装置のエンジンコントローラを示すブロック図である。
【図４】第１実施形態の交流電圧低下時の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】第１実施形態の省電力モードの動作を示すタイミングチャートである。
【図６】第２実施形態の電源部の構成を示すブロック図である。
【図７】第２実施形態の交流電圧低下時の動作を示すタイミングチャートである。
【図８】第３実施形態の電源部の構成を示すブロック図である。
【図９】第４実施形態の電源部のブロック図である。
【図１０】第４実施形態のエンジンコントローラのブロック図である。
【図１１】動作手順の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のステップ＃２２のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】各電圧や各信号の推移を示すタイミングチャートで、交流入力電圧がオフから復帰しない場合を示している。
【図１４】各電圧や各信号の推移を示すタイミングチャートで、交流入力電圧がオフから復帰する場合を示している。
【図１５】選択手順を示すフローチャートである。
【図１６】電源投入時の動作手順を示すフローチャートである。
【図１７】印字指令信号が入力されたときの動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  エンジンコントローラ（制御手段）
１１  ＣＰＵ
１４、７１〜７７  シリアルＥＥＰＲＯＭ（記憶媒体）
５１，５２，５３  駆動モータ（駆動手段）
１００  整流部
１０１  ブリッジ整流回路
１０２  平滑コンデンサ
１０３  駆動用ＤＣ−ＤＣコンバータ（駆動用電圧変換部）
１０４  逆流防止ダイオード
１０５  コンデンサ
１０６  コントローラ用ＤＣ−ＤＣコンバータ（制御用電圧変換部）
１０８  レギュレータ（補助電源部）
１１１  駆動用ＡＣ−ＤＣコンバータ（駆動用電圧変換部）
１１２  コントローラ用ＡＣ−ＤＣコンバータ（制御用電圧変換部）
EG  エンジン部
EC  エンジン制御信号
PS  省電力モード設定信号
Ｖ3、Ｖ6、Ｖ9  出力電圧（第１の電源電圧）
Ｖ2、Ｖ5、Ｖ8  出力電圧（第２の電源電圧）
Ｖ7  出力電圧（第３の電源電圧）
【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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【図１２】
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【図１３】
0004310963.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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