(57)【要約】【課題】本発明は、充電可能な補助電源を使用して装置本体の最大消費電流を低減すると共に、該補助電源が使用不能な場合でも装置本体の継続使用を可能とする画像形成装置を提供する。【解決手段】充電可能なキャパシタモジュール２０３と、キャパシタモジュール２０３からの駆動電流で駆動可能なリーダ部３０と、キャパシタモジュール２０３への充電電流とリーダ部３０の駆動電流を供給可能なＤＣ電源２０４と、キャパシタモジュール２０３またはＤＣ電源２０４からの駆動電流をリーダ部３０に供給可能な切換スイッチ２０６とを備え、リーダ部３０の駆動に必要な電力をキャパシタモジュール２０３から供給することで総消費電力を低減するよう構成し、キャパシタモジュール２０３からの電力供給を禁止すると共に、リーダ部３０にＤＣ電源２０４から電力を供給することが可能な入力バイパス手段を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電力を供給する第１の電力供給手段と、
前記第１の電力供給手段により充電可能で且つ前記負荷に電力を供給する第２の電力供給手段と、
前記負荷に対して前記第１の電力供給手段および前記第２の電力供給手段のいずれか一方から電力供給するように経路を切り換える切換手段と、
前記負荷または前記第２の電力供給手段の少なくとも１つに生じた異常を検知する検知手段と、
前記検知手段により異常が検知されたときは、前記切換手段を停止し且つ前記第１の電力供給手段により前記第２の電力供給手段に充電することなく、前記第１の電力供給手段から前記負荷へ電力を供給するように制御す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２】
前記制御手段は、前記画像形成装置の総消費電流を測定し、当該総消費電流が外部から供給可能な上限電流値を超過するときは、前記負荷の必要電力を前記第２の電力供給手段から供給するように制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
負荷に電力を供給する第１の電力供給手段と、
前記第１の電力供給手段により充電可能で且つ前記負荷に電力を供給する第２の電力供給手段と、
前記負荷に対して前記第１の電力供給手段および前記第２の電力供給手段のいずれか一方から電力供給するように経路を切り換える切換手段と、
少なくとも前記第２の電力供給手段および前記切換手段を備え、着脱可能に構成された補助電源手段とを備え、
前記補助電源手段が装着されていない場合、前記切換手段を停止し且つ前記第１の電力供給手段から前記負荷へ電力を供給するように経路が構成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
負荷に電力を供給する第１の電力供給手段と、
画像形成装置本体に着脱可能であって、前記第１の電力供給手段により充電可能で且つ前記負荷に電力を供給する第２の電力供給手段と、
前記負荷に対して前記第１の電力供給手段および前記第２の電力供給手段のいずれか一方から電力供給するように経路を切り換える切換手段と、
前記第２の電力供給手段が装着されていない場合、前記第１の電力供給手段のみから前記負荷へ電力を供給するように経路を構成する経路構成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記経路構成手段は、前記第２の電力供給手段が前記画像形成装置に装着されていない場合に当該画像形成装置に外部から着脱可能であることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記検知手段は、前記第２の電力供給手段および前記負荷の少なくとも１つが動作不能あるいは異常動作していることを検知することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２の電力供給手段は、充電可能な二次電池であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第２の電力供給手段は、大容量の電気２重層キャパシタで構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記負荷には、画像を読み取る読取手段が含まれることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
負荷に電力を供給する第１の電力供給手段と、前記第１の電力供給手段により充電可能で且つ前記負荷に電力を供給する第２の電力供給手段と、前記負荷に対して前記第１の電力供給手段および前記第２の電力供給手段のいずれか一方から電力供給するように経路を切り換える切換手段とを備える画像形成装置の電源制御方法において、
前記負荷または前記第２の電力供給手段の少なくとも１つに生じた異常を検知する検知工程と、
異常が検知されたときは、前記切換手段を停止し且つ前記第１の電力供給手段により前記第２の電力供給手段に充電することなく、前記第１の電力供給手段から前記負荷へ電力を供給するように制御する制御工程とを備えることを特徴とする電源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置およびその電源制御方法に関し、特に、電子写真方式を利用した複写機や静電プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置およびその電源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機や静電プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を利用した画像形成装置では、感光体ドラム上に光を照射して得られた静電潜像を現像剤（以降、「トナー」とよぶ。）で現像することによって画像形成が行われる。そして、転写紙上にトナー像が転写された後、この未定着トナー像を転写紙上に定着する定着装置へ搬送される。
【０００３】
定着装置は、円筒状芯金の表面に離型性樹脂被膜を形成して成る加熱ローラと、これに圧接し、弾性体層を表面に有する加圧ローラとを備える。定着装置では、加熱ローラの表面温度が所定の定着温度に達した状態で、加熱ローラと加圧ローラとのニップ部に未定着トナー像を担持する転写紙を、トナー像面が加熱ローラに接するように通紙させる。そして、熱と圧力によりトナー像を転写紙面に融着させて定着させる。このような定着装置（熱ローラ定着装置）が画像形成装置に広く使用されている。
【０００４】
熱ローラ定着装置では、立ち上げ時に、所定の立ち上げ時間内に加熱ローラを所定の定着温度に上昇させる必要があるため、多量の熱すなわち電力を必要とする。近年は、この立ち上げ時間の短縮化のために加熱ローラを薄肉化して熱容量を減少させる手法が採られているが、この手法では印字動作中に定着装置を通過する転写紙によって熱を奪われやすくなる。そのため、印字動作中に、特に装置立ち上げ直後の印字動作中に、より多くの加熱つまり電力が必要になる。
【０００５】
さらに、画像形成装置には、原稿読取時に使用する自動原稿給送装置（ＡＤＦ）を備えた画像読取部や、画像形成が終了した転写紙の丁合や製本などの後処理を受け持つ後処理装置などが追加され、全体での消費電力は増加する傾向にある。
【０００６】
一方、一般に使用できる商用電源には、最大１５Ａなどの規格があり、単一のプラグから供給できる電力には限りがある。これを超過する電力を使用する場合は、電源工事の必要となり、使用者に負担を強いるので好ましくない。そのため、装置不使用時に、蓄電可能な補助電源に電力を蓄電しておき、装置の消費電力が増加したときには一部の負荷に該補助電源より電力を供給することが提案されている（特許文献１、２参照）。この手法では、商用電源からまかなう最大消費電力を低減させる、いわゆる電力平準化が可能となる。
【０００７】
近年では、このような充電式の蓄電手段として内部抵抗が小さく、大電流での充放電が可能な電気２重層キャパシタなどが大容量化されて実用化されてきている。
【０００８】
また、蓄電池の残電力が不足している場合、蓄電池で駆動する負荷を主電源で駆動するように構成された画像形成装置（特許文献３参照）や、複数の蓄電手段を切り換えて使用する異常回避手段を備える画像形成装置が提案されている（特許文献４参照）。さらに、蓄電池を着脱可能にした画像形成装置が提案されている（特許文献５参照）。
【特許文献１】特開２０００−３１５５６７号公報
【特許文献２】特開２００４−２３６４９２号公報
【特許文献３】特開２００４−２００１４９号公報
【特許文献４】特開２００２−１６２８５２号公報
【特許文献５】特開２００１−０６６９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した充電式の補助電源によって負荷に電力供給している場合、該補助電源に供給可能なエネルギーが残っていないと対象の負荷を駆動させることができない。一方、補助電源にエネルギーが十分残っている場合でも、漏れ電流などによる電荷の減少を避けることができない。さらに、未充電状態では、徐々に蓄積電力は減少しているので、作業者の使用状況によっては画像形成装置を使用したいときに使用できない若しくは当初予定した効率で作業できないという問題が生じる。また、補助電源の蓄電量が十分でも切り換え手段の故障などで出力できない場合は誤動作の要因となる。
【００１０】
上記特許文献３に記載された画像形成装置では、蓄電池から電力供給しようとすると異常になるために本体電源を落として再度電源投入した場合、電力不足になるとやはり蓄電池を使用しようとするので、誤動作が繰り返し発生することになる。また、蓄電式電源は一般的に繰り返し使用回数に限りがあるため、このような故障状態が使用時に発生する可能性が高い。
【００１１】
上記特許文献４に記載された画像形成装置の場合、装置の価格上昇、重量増加を避けることができない。また、上記特許文献５に記載された画像形成装置の場合、蓄電池をはずして負荷を駆動させることができない。
【００１２】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、充電可能な補助電源を使用して装置本体の最大消費電流を低減すると共に、該補助電源が使用不能な場合でも装置本体の継続使用を可能とする画像形成装置およびその電源制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、負荷に電力を供給する第１の電力供給手段と、前記第１の電力供給手段により充電可能で且つ前記負荷に電力を供給する第２の電力供給手段と、前記負荷に対して前記第１の電力供給手段および前記第２の電力供給手段のいずれか一方から電力供給するように経路を切り換える切換手段と、前記負荷または前記第２の電力供給手段の少なくとも１つに生じた異常を検知する検知手段と、前記検知手段により異常が検知されたときは、前記切換手段を停止し且つ前記第１の電力供給手段により前記第２の電力供給手段に充電することなく、前記第１の電力供給手段から前記負荷へ電力を供給するように制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項３記載の画像形成装置は、負荷に電力を供給する第１の電力供給手段と、前記第１の電力供給手段により充電可能で且つ前記負荷に電力を供給する第２の電力供給手段と、前記負荷に対して前記第１の電力供給手段および前記第２の電力供給手段のいずれか一方から電力供給するように経路を切り換える切換手段と、少なくとも前記第２の電力供給手段および前記切換手段を備え、着脱可能に構成された補助電源手段とを備え、前記補助電源手段が装着されていない場合、前記切換手段を停止し且つ前記第１の電力供給手段から前記負荷へ電力を供給するように経路が構成されることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項４記載の画像形成装置は、負荷に電力を供給する第１の電力供給手段と、画像形成装置本体に着脱可能であって、前記第１の電力供給手段により充電可能で且つ前記負荷に電力を供給する第２の電力供給手段と、前記負荷に対して前記第１の電力供給手段および前記第２の電力供給手段のいずれか一方から電力供給するように経路を切り換える切換手段と、前記第２の電力供給手段が装着されていない場合、前記第１の電力供給手段のみから前記負荷へ電力を供給するように経路を構成する経路構成手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１０記載の電源制御方法は、負荷に電力を供給する第１の電力供給手段と、前記第１の電力供給手段により充電可能で且つ前記負荷に電力を供給する第２の電力供給手段と、前記負荷に対して前記第１の電力供給手段および前記第２の電力供給手段のいずれか一方から電力供給するように経路を切り換える切換手段とを備える画像形成装置の電源制御方法において、前記負荷または前記第２の電力供給手段の少なくとも１つに生じた異常を検知する検知工程と、異常が検知されたときは、前記切換手段を停止し且つ前記第１の電力供給手段により前記第２の電力供給手段に充電することなく、前記第１の電力供給手段から前記負荷へ電力を供給するように制御する制御工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、充電可能な補助電源を使用して装置本体の最大消費電流を低減すると共に、該補助電源が使用不能な場合でも装置本体の継続使用を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の概略構成を示す縦断面図である。
【００２０】
図１において、本実施形態における画像形成装置は、例えば、電子写真方式を利用した複写機であり、充電可能な電力供給源を備える。複写機は、原稿から画像を読み取る画像読み取り手段としてのリーダ部３０と、読み取った画像を用紙（転写紙）に印刷するプリンタ部４０とで構成される。
【００２１】
リーダ部３０は、自動原稿給送装置１を備え、原稿を単独若しくは連続して読み取り可能な画像読取装置である。自動原稿給送装置１は、原稿積載台（不図示）に載置された原稿を原稿台ガラス２上の所定位置に給送する。なお、自動原稿給送装置１は、原稿を循環して元の原稿積載台に排紙するＲＤＦで構成されていても、原稿を一方向に搬送して排紙台（不図示）に排紙するＡＤＦで構成されていてもよい。
【００２２】
また、リーダ部３０は、原稿照明ランプ３、走査ミラー５等で構成されるスキャナ４を備える。スキャナ４は、自動原稿給送装置１により原稿が原稿台ガラス２上に載置されると、スキャナ４が所定方向に走査されて原稿反射光を走査ミラー５〜７を介してレンズ８を通過してイメージセンサ部１０１に結像する。
【００２３】
プリンタ部４０は、レーザースキャナで構成される露光制御部１０と、制御部１００と、感光体ドラム１１と、現像器１２，１３と、用紙供給部１４，１５と、転写分離帯電器１６を備える。露光制御部１０は、制御部１００内の画像信号制御部（不図示）から出力される画像データに基づいて変調された光ビームを感光体ドラム１１に照射する。
【００２４】
現像器１２，１３は、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を所定色の現像剤（トナー）で可視化する。用紙供給部１４，１５は、定形サイズの用紙が収納され、給送ローラの駆動によりレジストローラ２５の配置位置まで給送されて一時停止し、その後、感光体ドラム１１に形成される画像との画像先端合わせタイミングをとられた状態で再給紙される。
【００２５】
感光体ドラム１１に現像されたトナー像が用紙に転写された後、該用紙が転写分離帯電器１６により感光体ドラム１１から分離され、搬送ベルトを介して定着部（定着装置）２１１へ搬送される。定着部２１１は、金属で形成された加熱ローラである定着ローラ２２と加圧ローラ１７とを備え、高周波交番磁界を発生させて該定着ローラ２２にジュール熱を発生させる誘導加熱式定着装置である。
【００２６】
定着部２１１は、定着ローラ２２と加圧ローラ１７の対向部で形成されるニップを用紙が通過することでトナー像の用紙への圧接加熱定着を行う。画像形成が終了した用紙は、排紙ローラ１８により排紙トレイ２０に積載排紙される。方向フラッパ２１は、画像形成の終了した用紙の搬送方向を排紙口と内部搬送路方向に切り換え、多重／両面画像形成プロセスに備える。排紙センサ１９は、用紙の排紙搬送状態を監視する。
【００２７】
このように、複写機は、一様に帯電された感光体ドラム１１上に画像データに基づいて変調されたレーザ光を順次照射することにより静電潜像を形成した後、該静電潜像にトナーを供給することで感光体ドラム上にトナー像を形成する。そして、用紙供給部１４等より搬送された用紙にトナー像を画像転写位置において転写して該用紙上に画像を形成し、その後、定着部２１１により該画像を用紙に圧接加熱定着させる。
【００２８】
図２は、図１の複写機における電力供給に関わる部分の構成を示すブロック図である。
【００２９】
図２において、商用電源２０１は、外部から複写機内のプリンタ部４０にＡＣ電力を入力する電力供給源である。商用電源２０１からプリンタ部４０に供給可能な最大電流値は１５Ａである。商用電源２０１は、定着部２１１、ＤＣ電源２０４、および不図示の用紙ヒータや装置内に配置された環境ヒータなどのＡＣ負荷２１２に接続されている。定着部２１１には、商用電源２０１から誘導加熱を行うための消費電流Ｉｆｉｘが供給される。ＡＣ電流検知部２１４は、複写機で消費される電力の総消費電流Ｉｔｏｔａｌを測定し、制御部２０２へ通知する。制御部２０２は、図１の制御部１００に相当する。
【００３０】
総消費電流Ｉｔｏｔａｌは、定着部２１１で消費される電力と、ＤＣ電源２０４がＤＣ負荷２１３などに供給する電力と、ＡＣ負荷２１２が消費する電力との合算で決定される。
【００３１】
ＤＣ電源２０４は、用紙搬送用のモータ、ソレノイドなどアクチュエータ類やセンサ、表示用ＬＥＤなどのＤＣ負荷２１３や自動原稿給送装置１を含むリーダ部３０等の複写機内部で動作する複数の特定負荷に対して電力を供給する。また、ＤＣ電源２０４は、制御スイッチ２１６を介して、直接リーダ部３０に電力供給する一方、切換スイッチ２０６を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２０５に電力を供給する。
【００３２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０５は、切換スイッチ２０６を介して入力された電力をリーダ部３０に一定電圧Ｖｒで供給する。切換スイッチ２０６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０５に供給する電力の電源をＤＣ電源２０４（第１の電力供給手段）またはキャパシタモジュール２０３（第２の電力供給手段）のいずれか一方に切り換える電源切換手段としてのスイッチである。切換スイッチ２０６は、制御部２０２からの放電切り換え信号２０８によって制御される。
【００３３】
キャパシタモジュール２０３は、直列に接続された複数の大容量の電気２重層キャパシタで構成され、リーダ部３０を所定時間駆動する電力（電圧Ｖｒ×電流Ｉｒ）を供給可能な補助電源である。なお、キャパシタモール２０３は、これに限定されず、充電可能な二次電池であってもよい。電流Ｉｒは、自動原稿給送装置１を含むリーダ部３０の消費電流である。キャパシタモジュール２０３は、切換スイッチ２０６がキャパシタモジュール２０３側に切り換えられているときに、電流Ｉｂａｃｋｕｐ（放電電流）の電力をＤＣ／ＤＣコンバータ２０５に供給する。一方、切換スイッチ２０６がＤＣ電源２０４側に切り換えられているときには、ＤＣ電源２０４からの電力がキャパシタモジュール２０３に供給される。
【００３４】
電流制御ＦＥＴ２０７は、ＤＣ電源２０４からキャパシタモジュール２０３への充電電流Ｉｃｈｇを制御する。充電電流Ｉｃｈｇは、制御部２０２からの電流制御ＦＥＴ２０７を駆動制御する充電電流制御信号２０９の周波数およびＯＮ比率で決定され、変更可能である。電流制御ＦＥＴ２０７のソース側には、逆流防止用ダイオード２１５を介してキャパシタモジュール２０３が接続される。
【００３５】
制御スイッチ２１８，２１９は、放電切り換え信号２０８、充電電流制御信号２０９を切断するための制御スイッチである。制御スイッチ２１６，２１８，２１９は、制御部２０２からのキャパシタ禁止信号２１７により、後述する図４のテーブル情報に基づいて制御される。
【００３６】
制御部２０２（制御手段）は、プリンタ部４０内の各部の動作を制御する。制御部２０２は、キャパシタ電圧検知信号２１０によりキャパシタモジュール２０３の端子電圧Ｖｃａｐ(充電電圧)を測定する。
【００３７】
次に、図１の複写機における電源制御方法について図３および図４を用いて説明する。
【００３８】
図３は、複写機の各動作における総消費電流、キャパシタモジュールの端子電圧、充電電流、および切換スイッチ２０６の遷移を示す状態遷移図である。図４は、制御部２０２がキャパシタ禁止信号２１７により制御スイッチ２１６，２１８，２１９を制御するためのテーブル情報を示す図である。
【００３９】
複写機が正常な状態にある場合、図４に示すように、制御部２０２から出力されるキャパシタ禁止信号２１７が「０」となる。この結果、制御スイッチ２１６は「０」（ＯＦＦ）、制御スイッチ２１８，２１９は「１」（ＯＮ）となり、制御部２０２によるキャパシタモジュール２０３の充放電を制御できる状態になる。
【００４０】
複写機の立ち上げ時には、定着部２１１は、定着ローラ２２を所定時間内に所定の温度にすべく最大電力で動作している。このとき、印字動作は実行できないため、用紙搬送用のモータやソレノイドなどの負荷は動作しない。ＡＣ電流検知部２１４で測定される総消費電流Ｉｔｏｔａｌは、図３に示すように、商用電源２０１のＡＣ供給上限電流値より低い。
【００４１】
キャパシタモジュール２０３の端子電圧Ｖｃａｐが放電などでキャパシタ飽和電圧に達していない場合、切換スイッチ２０６は、ＤＣ電源２０４側からの電源供給に切り換わっている。そのため、下式で計算される充電電流Ｉｃｈｇを上限値としてＤＣ電源２０４からキャパシタモジュール２０３への充電が可能である。
【００４２】
充電電流Ｉｃｈｇ≒ＩａｃＭａｘ−Ｉｔｏｔａｌ（Ｉａｃｍａｘ：商用電源２０１のＡＣ供給上限電流値）
制御部２０２は、キャパシタモジュール２０３への充電電流Ｉｃｈｇが上式で計算された値になるように、充電電流制御信号２０９によって電流制御ＦＥＴ２０７の動作比率を調整する。その結果、実際の総消費電流Ｉｔｏｔａｌは、充電電流Ｉｃｈｇ分が加算されて（図３の斜線部分）、ＡＣ供給上限電流値になる（図３の３０１）。
【００４３】
次に、定着ローラ２２が所定の温度に達すると印字動作が可能になる。印字動作が行われると、定着部２１１は、転写紙の通過で奪われる熱を補給するために温度を目標温度に保つように電力調整しながら加熱動作を継続する。
【００４４】
また、用紙搬送用のモータやソレノイドなどの負荷も動作しているため、総消費電流ＩｔｏｔａｌはＡＣ供給上限電流値に近づく。このとき、リーダ部３０が動作しておらず、総消費電流ＩｔｏｔａｌがＡＣ供給上限電流値に達していないので、上式で計算された充電電流Ｉｃｈｇでキャパシタモジュール２０３を充電可能である。キャパシタモジュール２０３の端子電圧Ｖｃａｐがキャパシタ飽和電圧に達すると、制御部２０２は、電流制御ＦＥＴ２０７の動作比率を下げる。その結果、充電電流Ｉｃｈｇが０になり、キャパシタモジュール２０３への充電（キャパシタ充電モード）が終了する（図３の３０２）。
【００４５】
定着部２１１では、定着ローラ２２のみが温まって周囲の部材や雰囲気はまだ温度飽和していないが、定着ローラ２２の加熱を続けることにより徐々に熱が蓄積されてゆき、定着ローラ２２を目標温度に保つための必要電力は減少する。定着部２１１の加熱源として、任意の電力に設定可能なＩＨ加熱方式が採用されていると、定着部２１１の消費電流Ｉｆｉｘは漸次減少していくため、総消費電流Ｉｔｏｔａｌも減少していく。
【００４６】
次に、リーダ部３０を動作させると電流Ｉｒが増加する。電流Ｉｒは、ＤＣ電源２０４より供給されているので、総消費電流Ｉｔｏｔａｌも電流Ｉｒ分が加算される。総消費電流ＩｔｏｔａｌがＡＣ供給上限電流値を超えると、ＡＣ電流検知部２１４がＡＣ供給上限電流値を越えたことを検知して制御部２０２に通知する。そして、制御部２０２は、キャパシタモジュール２０３に蓄積された電力をＤＣ／ＤＣコンバータ２０５を介してリーダ部３０へ供給するように、放電切り換え信号２０８により切換スイッチ２０６を切り換える。この結果、ＤＣ電源２０４の出力電流が減少し、総消費電流Ｉｔｏｔａｌも減少する（図３の３０３）。
【００４７】
そのまま、キャパシタモジュール２０３からＤＣ／ＤＣコンバータ２０５を介してリーダ部３０への電力供給を継続していくと、キャパシタモジュール２０３内の残エネルギーが少なくなる。そして、それに比例してキャパシタモジュール２０３の端子電圧Ｖｃａｐが減少していく。但し、リーダ部３０に与えられている電圧ＶｒはＤＣ／ＤＣコンバータ２０５で調整されて一定である（図３の３０４）。
【００４８】
やがて、キャパシタモジュール２０３がエネルギーを放出し尽くして端子電圧Ｖｃａｐがキャパシタ下限電圧に達すると、制御部２０２はキャパシタ電圧検知信号２１０により端子電圧Ｖｃａｐが下限電圧に到達したことを検知する。そして、制御部２０２は、リーダ部３０への電力供給が継続するように、放電切り換え信号２０８により切換スイッチ２０６を再びＤＣ電源２０４側に切り換える（キャパシタ充電モード）。このとき、総消費電流Ｉｔｏｔａｌは再び電流Ｉｒ分上昇するが、時間経過によって定着部２１１周辺が加熱されて定着ローラ２２を目標温度に維持するために必要な電力も少なくてよいので、定着部２１１に与える電流Ｉｆｉｘも減少している。そのため、総消費電流ＩｔｏｔａｌがＡＣ供給上限電流値を超えず、そのまま動作継続可能である（図３の３０５）。
【００４９】
そのまま動作継続していると、定着ローラ２２の目標温度維持に必要な電力がさらに減少するので、ＡＣ供給上限電流値と総消費電流Ｉｔｏｔａｌとの差はさらに広がっていく。そうすると、制御部２０２は、上式で計算される充電電流Ｉｃｈｇでキャパシタモジュール２０３を再び充電することが可能となり、充電電流Ｉｃｈｇによりキャパシタモジュール２０３の端子電圧Ｖｃａｐも再び上昇していく。このときの総消費電流Ｉｔｏｔａｌの増加分は、図３の３０１，３０２と同じく、図示の斜線で示した部分であり、実際の総消費電流Ｉｔｏｔａｌは充電が完了するまでＡＣ供給上限電流値とほぼ同一である（図３の３０６）。
【００５０】
上記動作継続時にキャパシタモジュール２０３及びリーダ部３０の少なくとも１つが動作不能又は異常動作した場合、制御部２０２がキャパシタモジュール２０３の異常検出手段（不図示）又はリーダ部３０の異常検出手段（不図示）の出力より異常を検出する。そして、制御部２０２は、異常検出手段による異常検出に応じてキャパシタ禁止信号２１７を「０」→「１」に変化させる。その結果、制御スイッチ２１６は「１」（ＯＮ）、制御スイッチ２１８，２１９は「０」（ＯＦＦ）となり、キャパシタモジュール２０３の充放電が禁止され、リーダ部３０への電力供給はＤＣ電源２０４が行うようになる。これにより、複写機は、キャパシタモジュール２０３の異常により補助電力がない状態でも動作継続が可能となる。なお、異常検出手段は、キャパシタモジュール２０３の端子電圧Ｖｃａｐの単位時間あたりの上昇の度合い（上昇率）を見る方法で異常を検知することが可能であり、キャパシタモジュール２０３が備えてもよい。また、異常検出手段は、制御部２０２の内部に備えてもよく、どのように構成されて、どのように配置されていてもよい。
【００５１】
上記第１の実施形態によれば、キャパシタモジュール２０３および特定負荷であるリーダ部３０の少なくとも１つに生じた異常を検知したときに、ＤＣ電源２０４からリーダ部３０へ電力を供給するように制御する。これにより、電力不足時に特定負荷を駆動する補助電源に異常が生じた場合でも装置の動作継続を可能にする。また、制御部２０２が装置本体の総消費電流Ｉｔｏｔａｌを測定し、ＩｔｏｔａｌがＡＣ供給上限電流値を超過するときは、リーダ部３０の必要電力をキャパシタモジュール２０３より供給する。これにより、充電可能な補助電源を使用して装置本体の最大消費電流を低減することができる。
【００５２】
なお、制御部２０２は、キャパシタ禁止信号２１７の状態すなわち「１」であるか「０」であるかを示す情報を、不図示の不揮発メモリなどに記憶しておく。これにより、複写機の主電源をＯＮ／ＯＦＦしても、キャパシタモジュール２０３によるリーダ部３０への電力供給を継続的に禁止状態にすることができる。
【００５３】
また、キャパシタ禁止信号２１７の状態に応じて、異常状態にあるか否かを示す情報を不図示の表示手段に表示する。これにより、補助電源であるキャパシタモジュール２０３に異常が生じてキャパシタモジュール２０３の使用が禁止されていることを操作者に容易に認識させることができる。さらに、複写機、特にリーダ部３０の動作に異常がなければ、異常検出手段により検出された異常がキャパシタモジュール２０３によるものであると操作者が推測でき、対策の絞り込みが容易になり、修理等の時間短縮やコスト低減につながる。
【００５４】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置は、図１に示す複写機と同じであり、同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５５】
図５は、本発明の第２の実施形態における複写機の電力供給に関わる部分の構成を示すブロック図である。
【００５６】
図５に示す複写機は、図２の複写機に対して、キャパシタモジュール２０３、切換スイッチ２０６を含む充放電回路が着脱可能なキャパシタユニット５０１に収められ、キャパシタユニット５０１がコネクタ５０２を介して複写機本体と接続されている点で異なる。
【００５７】
キャパシタユニット５０１が複写機本体（画像形成装置本体）と接続されている場合、キャパシタ禁止信号２１７を制御スイッチ２１６に送信する線が接地５０４と接続されるので、制御スイッチ２１６が「０」（ＯＦＦ）となる。その結果、制御スイッチ２１６は開放され、リーダ部３０への電力供給はＤＣ／ＤＣコンバータ２０５を介してのみ可能である。また、制御部２０２は、電流制御ＦＥＴ２０７に充電電流制御信号２０９を送信できると共に、切換スイッチ２０６に放電切り換え信号２０８を送信することができ、さらにキャパシタ電圧検知信号２１０を受信することも可能である。すなわち、制御部２０２によるキャパシタモジュール２０３の充放電を制御できる状態になる。
【００５８】
一方、キャパシタユニット５０１が複写機本体から取り外された場合、キャパシタ禁止信号２１７を制御スイッチ２１６に送信する線が抵抗５０３を介してＤＣ電源２０４の出力に接続されるので、制御スイッチ２１６が「１」（ＯＮ）となる。その結果、常時、ＤＣ電源２０４のみがリーダ部３０へ電力供給を行う状態になる。
【００５９】
このように、上記第２の実施形態によれば、補助電源であるキャパシタモジュール２０３を備えるキャパシタユニット５０１が複写機本体に未装着の場合、ＤＣ電源２０４のみがリーダ部３０への電力供給を行うように経路構成される。これにより、上記第１の実施形態と同様にキャパシタモジュール２０３に異常が生じても、キャパシタユニット５０１が複写機本体から取り外され、ＤＣ電源２０４からリーダ部３０へ電力を供給するように制御される。これにより、電力不足時に特定負荷を駆動する補助電源に異常が生じた場合でも装置の動作継続を可能にする。
【００６０】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施の形態に係る画像形成装置は、図６に示す複写機と同じであり、同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００６１】
図６は、本発明の第３の実施形態における複写機の電力供給に関わる部分の構成を示すブロック図である。
【００６２】
図６に示す複写機は、キャパシタモジュール２０３、切換スイッチ２０６を含む充放電回路が着脱可能なキャパシタユニット６０１に収められ、キャパシタユニット６０１がコネクタ５０２を介して複写機本体と接続可能に構成されている。
【００６３】
しかしながら、本第３の実施形態における複写機は、図５に示す複写機に対して、キャパシタ禁止信号２１７を制御スイッチ２１６に送信する線の一方がコネクタ５０２に接続され、他方が抵抗６０２を介して接地６０３に接続されている点で異なる。さらに、図７に示す着脱式のダミーユニット６０４にコネクタ５０２を介して接続可能な点も異なる。ダミーユニット６０４は抵抗６０５のみを備え、ダミーユニット６０４がコネクタ５０２を介して複写機本体に接続された場合、キャパシタ禁止信号２１７を制御スイッチ２１６に送信する線の一方が抵抗６０５を介してＤＣ電源２０４の出力に接続される。
【００６４】
図６において、キャパシタユニット６０１がコネクタ５０２を介して複写機本体と接続されている場合、キャパシタ禁止信号２１７はコネクタ５０２上で開放端であるが、複写機本体側の抵抗６０２によって接地６０３と接続されている。そのため、制御スイッチ２１６が「０」（ＯＦＦ）となる。その結果、制御スイッチ２１６は開放され、リーダ部３０への電力供給はＤＣ／ＤＣコンバータ２０５を介してのみ可能である。
【００６５】
次に、補助電源であるキャパシタモジュール２０３やリーダ部３０に異常が発生するなどによりキャパシタモジュール２０３からの電力供給を禁止する必要が生じた場合、操作者はキャパシタユニット６０１を複写機本体より取り外す。そして、図７に示すダミーユニット６０４をコネクタ５０２に装着すると、キャパシタ禁止信号２１７は抵抗６０５を介してＤＣ電源２０４の出力に接続されるので、制御スイッチ２１６が「１」（ＯＮ）となる。その結果、常時、のみがリーダ部３０へ電力供給を行う状態になり、上記第１および第２の実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。
【００６６】
また、図８のように、電源経路６０７のみを備えるダミーユニット６０６を複写機本体に接続することによって、ＤＣ電源２０４の出力がＤＣ／ＤＣコンバータ２０５の入力に接続されるように経路を構成する。これにより、制御スイッチ２１６およびキャパシタ禁止信号２１７を備えることなく、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０５にＤＣ電源２０４の出力が供給可能となり、部品点数を抑えてコストを低減することができる。さらに、キャパシタユニット６０１の取り外し時のリーダ部３０の駆動をさらに簡便に行うことができる。
【００６７】
上記第１〜第３の実施形態において、キャパシタモジュール２０３で補助する負荷としてリーダ部３０としたが、キャパシタモジュール２０３および／またはＤＣ電源２０４による電力供給により動作が可能であれば、これに限定するものではない。
【００６８】
また、キャパシタモジュール２０３の充電電流制御に電流制御ＦＥＴ２０７を使用したが必要な可変電流をキャパシタモジュール２０３に与えることが可能であれば他の電流調整素子も使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の複写機における電力供給に関わる部分の構成を示すブロック図である。
【図３】複写機の各動作における総消費電流、キャパシタモジュールの端子電圧、充電電流、および切換スイッチの遷移を示す状態遷移図である。
【図４】制御部がキャパシタ禁止信号により制御スイッチを制御するためのテーブル情報を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における複写機の電力供給に関わる部分の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における複写機の電力供給に関わる部分の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す複写機本体にキャパシタユニットに代えてダミーユニットが装着された複写機の電力供給に関わる部分の構成を示すブロック図である。
【図８】他のダミーユニットが装着された複写機の電力供給に関わる部分の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７０】
３０  リーダ部
４０  プリンタ部
２０２  制御部
２０３  キャパシタモジュール
２０４  ＤＣ電源
２０５  ＤＣ／ＤＣコンバータ
２０６  切換スイッチ
２０７  電流制御ＦＥＴ
２１１  定着部
２１３  ＤＣ負荷
２１４  ＡＣ電流検知部
５０１  キャパシタユニット
５０２  コネクタ
【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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