JP2007143340A - Power device and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the fluctuation of a load voltage caused by the changeover of power supply from a main power source to an auxiliary power source, to smoothly control power sharing at the same time of the power supply from the main power source and from the auxiliary power source to a load, and to level the consumption amount of external input power. <P>SOLUTION: A power supply device is provided with a first power source 30 of a constant voltage output that inputs commercial AC power, capacitors 37, 38, and a second power source 26 that inputs the power of the capacitor. An output of the first power source and that of the second power source are connected in parallel to supply both powers from the first power source and the second power source to a load 35 at the same time. The second power source is a constant current power source. Furthermore, the power supply device is provided with a load current detection means 33, and a current instruction means 64 that generates an output current instruction signal (a difference value of an output current upper limit value MCD of the first power source against the load current) of the second power source that corresponds to a load current. The second power source is provided with a current controller 46 that controls the output current of the second power source to an output current value corresponding to the output current instruction signal. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、定常的に外部から供給される電力を用いる電源に加えて、蓄電装置およびその電力を入力源に用いる電源回路を含む補助電源、を備える電源装置に関し、特に、これに限定する意図ではないが、機器全体で動作に大きな電力が必要な時に、蓄電装置に貯めた電力をDC負荷に供給し、機器のAC入力電力が、電源の供給可能な電力を超えないようにする商用AC電力消費の平準化が可能な電源装置に関する。本発明は例えば、外部からの給電の途絶時のバックアップ給電,外部電力容量以上の高負荷給電又は外部電力消費の平準化を行う電源装置ならびにプリンタ,複写機およびファクシミリ装置に適用できる。   The present invention relates to a power supply device including a power storage device and an auxiliary power supply including a power supply circuit that uses the power as an input source in addition to a power supply that uses electric power that is constantly supplied from the outside. However, when a large amount of power is required for the operation of the entire device, commercial AC that supplies the power stored in the power storage device to the DC load so that the AC input power of the device does not exceed the power that can be supplied by the power supply. The present invention relates to a power supply device capable of leveling power consumption. The present invention can be applied to, for example, a backup power supply at the time of interruption of power supply from the outside, a high-load power supply exceeding the external power capacity, or a power supply device that performs leveling of external power consumption, a printer, a copying machine, and a facsimile machine.

特開2004−236492号公報JP 2004-236492 A 特開2005−221674号公報。JP-A-2005-221474.

特許文献1には、画像形成装置の一部の負荷に、定常的に外部から供給される電力を用いる主電源と補助電源の電力を、切換回路で選択的に切換え供給する電源装置および画像形成装置が記載されている。特許文献2には、補助電源に定電圧電源回路を用いてその出力電圧を主電源の出力電圧より高く設定し、主電源から負荷への給電ラインには主電源への逆流を阻止するダイオードを介挿し、該ダイオードと負荷との間の給電ラインに、スイッチを介して、又はもう1つのダイオードを介して、補助電源の出力電圧を印加して、補助電源の出力電圧が主電源の出力電圧より高い間は、補助電源のみから負荷に給電し、補助電源の出力電圧が主電源の出力電圧より低い間は、主電源のみから負荷に給電することにより、負荷には主電源と補助電源の一方からのみ、切り換え給電する画像形成装置が記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 discloses a power supply device that selectively supplies power of a main power supply and an auxiliary power supply that use power supplied from the outside constantly to a part of the load of the image forming apparatus using a switching circuit, and image formation An apparatus is described. In Patent Document 2, a constant voltage power supply circuit is used as an auxiliary power supply and its output voltage is set higher than the output voltage of the main power supply. A diode that prevents backflow to the main power supply is provided in the power supply line from the main power supply to the load. The output voltage of the auxiliary power supply is applied to the power supply line between the diode and the load via a switch or another diode, and the output voltage of the auxiliary power supply becomes the output voltage of the main power supply. Power is supplied to the load only from the auxiliary power source during the higher period, and power is supplied only from the main power source to the load while the output voltage of the auxiliary power source is lower than the output voltage of the main power source. An image forming apparatus that switches and feeds power from only one side is described.

従来技術では、蓄電装置の電力出力回路すなわち負荷への給電回路を、定電圧電源で構成しているので、切換回路で、定電圧電源であるAC/DC電源(主電源)の出力と、同じく定電圧電源である補助電源の出力とを、負荷に切り換え給電する場合には、2つの定電圧電源の出力電圧の差により切換時に電圧変動が発生してしまう。電圧変動が発生すると、電力を供給しているモータの動作が不安定になりモータが停止したり、回転むらが発生する問題がある。モータの回転むらは、画像形成装置の画像異常を生じさせてしまう。例として、カラー画像形成装置の場合、色ズレが生じてしまう。   In the prior art, the power output circuit of the power storage device, that is, the power supply circuit to the load is configured with a constant voltage power supply. When the output of the auxiliary power supply, which is a constant voltage power supply, is switched and supplied to the load, voltage fluctuation occurs at the time of switching due to the difference between the output voltages of the two constant voltage power supplies. When voltage fluctuation occurs, there is a problem that the operation of the motor that supplies power becomes unstable and the motor stops or rotation unevenness occurs. Uneven rotation of the motor causes an image abnormality of the image forming apparatus. As an example, in the case of a color image forming apparatus, color misregistration occurs.

また、負荷の一部のみに、切換回路によって補助電源からの給電を行う場合には、負荷をそのように給電を切り換えるグループと、主電源のみから給電するグループに分ける必要がある。このグループ分けは、負荷が属する機器ユニット又は電気回路ユニット単位で行うのが配線上は適切であるが、最適な電力配分(負荷区分)にならない場合があり、補助電源内の蓄電用のキャパシタ所要容量が大きくなってしまうとか、外部入力電力であるAC電力の消費量の平準化が不十分になるとか、の問題を生ずる。   In addition, when power is supplied from the auxiliary power supply to only a part of the load by the switching circuit, it is necessary to divide the load into a group that switches power supply as such and a group that supplies power only from the main power supply. This grouping is appropriate for the equipment unit or electrical circuit unit to which the load belongs, but it may not be optimal power distribution (load classification), and the storage capacitor in the auxiliary power supply is required. Problems arise such as an increase in capacity and insufficient leveling of consumption of AC power, which is external input power.

本発明は、負荷への、主電源からの給電と補助電源からの給電との切換わりによる、負荷電圧変動を防止することを第1の目的とし、負荷への、主電源からの給電と補助電源からの給電の、同時点の電力分担を円滑に制御することを第2の目的とし、外部入力電力の消費量の平準化を、より円滑にすることを第3の目的とする。   The first object of the present invention is to prevent fluctuations in the load voltage due to switching between power feeding from the main power source and power feeding from the auxiliary power source to the load, and power feeding from the main power source and auxiliary power to the load. A second object is to smoothly control power sharing at the same time for power supply from a power source, and a third object is to smoothen the leveling of external input power consumption more smoothly.

(1)外部から供給される電力を入力源に用いる定電圧出力の第1電源(30),蓄電装置(37,38)、および、該蓄電装置(37,38)の電力を入力源に用いる第2電源(26)、を備える電源装置において、
第1電源(30)の出力と第2電源(26)の出力とを並列に接続し、第1電源(30)からの電力と第2電源(26)からの電力の両方を同時に負荷(35)に供給する、ことを特徴とする電源装置。
(1) First power source (30) having a constant voltage output using externally supplied power as an input source, power storage device (37, 38), and power of the power storage device (37, 38) as an input source In a power supply device comprising a second power source (26),
The output of the first power source (30) and the output of the second power source (26) are connected in parallel, and both the power from the first power source (30) and the power from the second power source (26) are loaded simultaneously (35 A power supply device.

なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応又は相当要素の記号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。   In order to facilitate understanding, symbols in parentheses corresponding to the embodiments shown in the drawings or described later or corresponding elements are added for reference. The same applies to the following.

第1電源(30)の出力と第2電源(26)の出力とを並列に接続し、第1電源(30)からの電力と第2電源(26)からの電力の両方を同時に負荷(35)に供給するので、一方から他方への負荷給電の切換わりはなく、切換わりによる負荷電圧変動が生じない。第1電源(30)と第2電源(26)の同時給電の電力分担を操作して、外部電力の消費をより円滑に平準化することができる。   The output of the first power source (30) and the output of the second power source (26) are connected in parallel, and both the power from the first power source (30) and the power from the second power source (26) are loaded simultaneously (35 ), There is no switching of load power supply from one to the other, and load voltage fluctuations due to switching do not occur. By operating the power sharing of the simultaneous power feeding of the first power source (30) and the second power source (26), the consumption of external power can be leveled more smoothly.

(2)前記蓄電装置(37,38)は、キャパシタ(37)を含む、上記(1)に記載の電源装置。   (2) The power storage device according to (1), wherein the power storage device (37, 38) includes a capacitor (37).

(3)前記キャパシタ(37)は、電気二重層キャパシタである、上記(2)に記載の電源装置。   (3) The power supply device according to (2), wherein the capacitor (37) is an electric double layer capacitor.

(4)前記蓄電装置(37,38)は更に、前記キャパシタ(37)に充電するキャパシタ充電手段(38)を含む、上記(2)又は(3)に記載の電源装置。   (4) The power storage device according to (2) or (3), wherein the power storage device (37, 38) further includes capacitor charging means (38) for charging the capacitor (37).

(5)第2電源(26)は定電流電源である、上記(1)乃至(4)のいずれか1つに記載の電源装置。第2電源(26)が定電流電源であれば、その目標電流を操作することによって第2電源(26)が負荷に給電する電力を調整することができ、第2電源(26)の分担電力の制御が容易である。   (5) The power supply device according to any one of (1) to (4), wherein the second power supply (26) is a constant current power supply. If the second power source (26) is a constant current power source, the power supplied to the load by the second power source (26) can be adjusted by operating the target current, and the shared power of the second power source (26) can be adjusted. Is easy to control.

(6)電源装置は更に、前記負荷(35)に流れる電流値を表す負荷電流信号を発生する負荷電流検出手段(33)および該負荷電流信号に対応する第2電源(26)の出力電流指示信号を発生する電流指示手段(64)を含み;第2電源(26)は、前記出力電流指示信号に対応する出力電流値に第2電源(26)の出力電流を制御する電流制御手段(46)を含む;上記(1)乃至(5)のいずれか1つに記載の電源装置。   (6) The power supply device further includes a load current detection means (33) for generating a load current signal representing a current value flowing through the load (35) and an output current instruction of the second power supply (26) corresponding to the load current signal. A second power source (26) for controlling the output current of the second power source (26) to an output current value corresponding to the output current instruction signal. The power supply device according to any one of (1) to (5) above.

これによれば、負荷電流信号対応で第2電源(26)の出力電流が自動的に定まる。すなわち電力負荷対応で第2電源(26)の分担電力が自動的に定まり、外部電力の過剰消費或いは第2電源(26)電力の過分な消費を容易に抑制できる。   According to this, the output current of the second power source (26) is automatically determined corresponding to the load current signal. That is, the shared power of the second power source (26) is automatically determined corresponding to the power load, and excessive consumption of external power or excessive power consumption of the second power source (26) can be easily suppressed.

(7)前記電流指示手段(64)は、前記負荷電流信号に対する、第1電源(30)の出力電流値の上限を指定する上限指示信号(MCD)の差分を、前記出力電流指示信号として前記電流制御手段(46)に与える、上記(6)に記載の電源装置。これによれば、負荷電流値が変動しても、第2電源(26)の出力電流値は自動的に負荷電流値以下になり、第2電源(26)の出力電圧を過大にしてしまうことがない。   (7) The current instruction means (64) uses the difference of the upper limit instruction signal (MCD) that specifies the upper limit of the output current value of the first power supply (30) with respect to the load current signal as the output current instruction signal. The power supply device according to (6), which is provided to the current control means (46). According to this, even if the load current value fluctuates, the output current value of the second power source (26) automatically becomes lower than the load current value, and the output voltage of the second power source (26) becomes excessive. There is no.

(8)前記電流指示手段(64)は、上限指示データ(MCD)を上限指示信号にアナログ変換するD/A変換手段(65)、および、前記負荷電流信号に対する、該上限指示信号(MCD)の差分を、前記出力電流指示信号として前記電流制御手段(46)に出力する差分演算手段(66)、を含む上記(7)に記載の電源装置。これによれば、上限指示値を表わすデジタルデータ(MCD)によって、第1電源(30)の出力電流値(給電電力)が規定され、それを超える負荷電力を、第1電源(26)が自動的に分担する。   (8) The current instruction means (64) includes D / A conversion means (65) for converting the upper limit instruction data (MCD) into an upper limit instruction signal, and the upper limit instruction signal (MCD) for the load current signal. The difference calculation means (66) which outputs the difference of these to the said current control means (46) as said output current instruction | indication signal, The power supply device as described in said (7). According to this, the output current value (feeding power) of the first power source (30) is defined by the digital data (MCD) representing the upper limit indication value, and the first power source (26) automatically supplies the load power exceeding it. Share it.

(9)前記負荷(35)の通電を制御し、かつ前記上限指示信号(MCD)を前記電流指示手段(64)に与える制御手段(20)、を更に備える上記(7)又は(8)に記載の電源装置。   (9) In the above (7) or (8), further comprising control means (20) for controlling energization of the load (35) and supplying the upper limit instruction signal (MCD) to the current instruction means (64). The power supply described.

(10)前記制御手段(20)は、前記上限指示信号(MCD)を操作して第1電源(30)が前記負荷(35)に給電する電流値を制御する、上記(9)に記載の電源装置。   (10) The said control means (20) controls the electric current value which the 1st power supply (30) supplies with power to the said load (35) by operating the said upper limit instruction | indication signal (MCD), The said (9) description Power supply.

(11)第2電源(26)は、前記蓄電装置(37,38)の電力を変圧出力する、出力電力を制御し得る変圧レギュレータ(40,40a,40b,40c),該変圧レギュレータ(40,40a,40b,40c)の出力電流値を検出する電流検出手段(47)、および、該出力電流値を出力電流指示信号の指示値に合わせるための制御信号を前記変圧レギュレータ(40,40a,40b,40c)に与えるフィードバック制御手段(46)、を含み、前記変圧レギュレータ(40,40a,40b,40c)の定電流出力を、前記負荷(35)に、第1電源(30)の前記負荷(35)への給電に加えて供給する;上記(1)乃至(10)のいずれか1つに記載の電源装置。   (11) The second power source (26) transforms and outputs the electric power of the power storage device (37, 38), controls the output power, the voltage regulator (40, 40a, 40b, 40c), the voltage regulator (40, 40a, 40b, 40c) current detecting means (47) for detecting the output current value, and a control signal for adjusting the output current value to the indicated value of the output current indicating signal is sent to the transformer regulator (40, 40a, 40b). , 40c), and the constant current output of the transformer regulator (40, 40a, 40b, 40c) is supplied to the load (35) to the load of the first power supply (30) (46c). 35) The power supply apparatus according to any one of (1) to (10), wherein the power supply is supplied in addition to the power supply to 35).

(12)前記変圧レギュレータは、昇圧レギュレータ(40)である、上記(11)に記載の電源装置(図6)。   (12) The power supply device according to (11), wherein the voltage-transforming regulator is a step-up regulator (40) (FIG. 6).

(13)前記変圧レギュレータは、昇降圧レギュレータ(40a)である、上記(11)に記載の電源装置(図11)。   (13) The power supply device according to (11), wherein the voltage-transforming regulator is a step-up / down regulator (40a) (FIG. 11).

(14)前記変圧レギュレータは、降圧レギュレータ(40b)である、上記(11)に記載の電源装置(図12)。   (14) The power supply device according to (11), wherein the voltage-transforming regulator is a step-down regulator (40b) (FIG. 12).

(15)前記変圧レギュレータは、ブースト方式のレギュレータ(40)である、上記(11)又は(12)に記載の電源装置。   (15) The power supply device according to (11) or (12), wherein the transformer regulator is a boost regulator (40).

(16)前記変圧レギュレータは、フォワード方式のレギュレータ(40c)である、上記(11)に記載の電源装置(図13)。   (16) The power supply device according to (11), wherein the transformer regulator is a forward regulator (40c) (FIG. 13).

(17)第2電源(26)は、その定電流出力端の電圧が設定値を超える過電圧を検出する過電圧検出手段(51)を含み、過電圧を検出すると電流出力を停止する、上記(1)乃至(16)のいずれか1つに記載の電源装置。   (17) The second power supply (26) includes an overvoltage detection means (51) for detecting an overvoltage in which the voltage at the constant current output terminal exceeds a set value, and stops the current output when the overvoltage is detected. The power supply device as described in any one of thru | or (16).

(18)電源装置は更に、第1電源(30)に外部から給電する給電ライン(27)から給電され、前記負荷(35)とは別個の負荷(36)に給電する第3電源(31)を含み;前記制御手段(20)は、第3電源(31)の出力電力を大きくするときは、前記上限指示信号(MCD)を介して第1電源(30)が前記負荷(35)に給電する電流値を小さくする;上記(10)に記載の電源装置。これによれば上限指示信号(MCD)を用いて、機器全体の消費電力を一定以下に保つことができる。   (18) The power supply device is further supplied with a third power source (31) that is fed from a power feed line (27) that feeds power to the first power source (30) from the outside and feeds a load (36) that is separate from the load (35). The control means (20), when increasing the output power of the third power supply (31), the first power supply (30) supplies power to the load (35) via the upper limit instruction signal (MCD). The power supply device according to (10) above. According to this, the power consumption of the entire device can be kept below a certain level using the upper limit instruction signal (MCD).

(19)前記制御手段(20)は、第3電源(31)の出力電力が小さい間に、前記充電手段(38)によって前記蓄電装置(37)を充電する、上記(18)に記載の電源装置。   (19) The power source according to (18), wherein the control means (20) charges the power storage device (37) by the charging means (38) while the output power of the third power source (31) is small. apparatus.

(20)前記制御手段(20)は、第2電源(26)の、定電流の出力に用いる入力電源電圧(蓄電電圧)が低いと前記上限指示信号(MCD)を介して第1電源(30)が前記負荷(35)に給電する電流値を大きくする、上記(10),(18)又は(19)に記載の電源装置。   (20) When the input power supply voltage (storage voltage) used for the constant current output of the second power supply (26) is low, the control means (20) receives the first power supply (30) via the upper limit instruction signal (MCD). The power supply device according to (10), (18), or (19), wherein the current value supplied to the load (35) is increased.

(21)用紙上に画像を形成する作像装置(200);および、
該作像装置(200)の電気的負荷に給電する上記(9)又は(10)に記載の電源装置;
を備える画像形成装置。
(21) an image forming device (200) for forming an image on paper; and
The power supply device according to (9) or (10), which supplies power to an electrical load of the imaging device (200);
An image forming apparatus comprising:

(22)前記作像装置(200)は、感光体(201)に静電潜像を形成し該静電潜像をトナー像に現像して該トナー像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する作像手段(201〜210)、および、定着ヒータ(36)を含み前記用紙上のトナー像を該用紙に固着する定着装置(214)、を備え;前記電源装置は更に、第1電源(30)に外部から給電する給電ライン(27)から給電され前記定着ヒータ(36)に給電する第3電源(31)を含み;前記電源装置の第1電源(30)および第2電源(26)は、前記定着ヒータ以外の電力負荷に給電する;上記(21)に記載の画像形成装置。   (22) The image forming device (200) forms an electrostatic latent image on the photosensitive member (201), develops the electrostatic latent image into a toner image, and directly or via the intermediate transfer member. Image forming means (201 to 210) for indirectly transferring to a paper, and a fixing device (214) including a fixing heater (36) for fixing the toner image on the paper to the paper; A third power source (31) that is fed from a power feed line (27) that feeds power to the first power source (30) from the outside and feeds power to the fixing heater (36); The two power sources (26) supply power to a power load other than the fixing heater; The image forming apparatus according to (21).

(23)前記制御手段(20)は、前記定着装置(214)の定着温度を立ち上げる時に、第3電源(31)に対する前記給電ライン(27)の電力配分を高くするとともに、前記上限指示信号(MCD)を介して第1電源(30)が前記負荷(35)に給電する電流値を小さくする、上記(22)に記載の画像形成装置。これにより、機器全体の消費電力を一定以下に保つことができる。   (23) The control means (20) increases the power distribution of the power supply line (27) to the third power source (31) and raises the upper limit instruction signal when raising the fixing temperature of the fixing device (214). The image forming apparatus according to (22), wherein a current value supplied to the load (35) by the first power supply (30) via the (MCD) is reduced. Thereby, the power consumption of the whole apparatus can be kept below a certain level.

(24)前記制御手段(20)は、前記定着装置(214)の定着温度を立ち上げる時に、前記蓄電装置(37)の電圧が低いときには、第3電源(31)に対する前記給電ライン(27)の電力配分を低くするとともに、前記上限指示信号(MCD)を上げて第1電源(30)が前記負荷(35)に給電する電流値を高くする、上記(23)に記載の画像形成装置。これにより、機器全体の消費電力を一定以下に保つことができる。   (24) When the fixing temperature of the fixing device (214) is raised and the voltage of the power storage device (37) is low, the control means (20) is configured to supply the power supply line (27) to the third power source (31). The image forming apparatus according to (23), wherein the power distribution of the first power source (30) is increased by increasing the upper limit instruction signal (MCD) and increasing the current value supplied to the load (35). Thereby, the power consumption of the whole apparatus can be kept below a certain level.

(25)前記制御手段(20)は、作像スタート指示に応答して作像を開始できる待機モードが、ユーザの指示入力又は操作がなく設定時間継続すると、第3電源(31)をオフかつ第1電源(30)の作像に所要の負荷へ給電する回路部をオフにする省エネモードに移行する、上記(22)乃至(24)のいずれか1つに記載の画像形成装置。   (25) The control means (20) turns off the third power source (31) when the standby mode in which image formation can be started in response to the image formation start instruction continues for a set time without any instruction input or operation by the user. The image forming apparatus according to any one of (22) to (24), wherein the first power supply (30) shifts to an energy saving mode for turning off a circuit unit that supplies power to a load required for image formation.

(26)前記制御手段(20)は、省エネモードに移行した後、ユーザの指示入力又は操作に応答して、第3電源(31)をオンかつ第1電源(30)の作像に所要の負荷へ給電する回路部をオンにする前記待機モードに復帰する、上記(25)に記載の画像形成装置。   (26) After the control means (20) shifts to the energy saving mode, the control means (20) turns on the third power source (31) in response to the user's instruction input or operation, and is necessary for image formation of the first power source (30). The image forming apparatus according to (25), wherein the image forming apparatus returns to the standby mode in which a circuit unit that supplies power to a load is turned on.

(27)前記制御手段(20)は、前記待機モードに移行した直後の、前記定着装置(214)の定着温度を立ち上げ時に、前記上限指示信号(MCD)を下げて第1電源(30)が前記負荷(35)に給電する電流値を小さくし、該定着温度を立ち上げた後に、前記上限指示信号(MCD)を上げて第1電源(30)が前記負荷(35)に給電する電流値を上げる、上記(26)に記載の画像形成装置。   (27) The control means (20) lowers the upper limit instruction signal (MCD) and raises the first power supply (30) when the fixing temperature of the fixing device (214) is raised immediately after shifting to the standby mode. After the current value supplied to the load (35) is reduced and the fixing temperature is raised, the upper limit instruction signal (MCD) is raised and the first power supply (30) supplies the load (35). The image forming apparatus according to (26), wherein the value is increased.

(28)前記制御手段(20)は、前記待機モードで第2電源(26)から負荷への給電が停止しているときに、前記充電手段(38)による前記蓄電装置(37)の充電を行う、上記(27)に記載の画像形成装置。   (28) The control means (20) charges the power storage device (37) by the charging means (38) when power supply from the second power source (26) to the load is stopped in the standby mode. The image forming apparatus according to (27), which is performed.

(29)外部から与えられる書画情報を、前記作像装置(200)の画像形成に用いる画像データに変換するプリンタコントローラ(501);および、前記画像データが表す画像を前記作像装置(200)にて形成する作像制御手段(510);を更に備える、上記(21)乃至(28)のいずれか1つに記載の画像形成装置。   (29) A printer controller (501) for converting document information given from the outside into image data used for image formation of the image forming device (200); and an image represented by the image data in the image forming device (200) The image forming apparatus according to any one of (21) to (28), further comprising: an image forming control unit (510) formed in step (5).

(30)上記(21)乃至(29)のいずれか1つに記載の画像形成装置;光学系により投影される画像を表わす画像データを発生する画像読み取り装置(100);および、該画像データを前記画像形成装置による画像形成に適する画像信号に変換して前記画像形成装置に与える画像データ処理装置(IPP);を備える複写装置(MF1)。   (30) The image forming apparatus according to any one of (21) to (29); an image reading apparatus (100) that generates image data representing an image projected by an optical system; and the image data An image data processing device (IPP) that converts the image signal into an image signal suitable for image formation by the image forming device and supplies the image signal to the image forming device;

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。   Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.

図1に、本発明の第1実施例のフルカラーデジタル複合機能複写機MF1の外観を示す。このフルカラー複写機MF1は、大略で、自動原稿送り装置(ADF)120と、操作ボード10と、カラースキャナ100と、カラープリンタ200の各ユニットで構成されている。なお、操作ボード10と、ADF120付きのカラースキャナ100は、プリンタ200から分離可能なユニットであり、カラースキャナ100は、動力機器ドライバやセンサ入力およびコントローラを有する制御ボードを有して、プリンタ200のエンジンコントローラと直接または間接に通信を行いタイミング制御されて原稿画像の読取りを行う。   FIG. 1 shows the external appearance of a full-color digital multi-function copier MF1 according to the first embodiment of the present invention. The full-color copying machine MF1 is roughly constituted by units of an automatic document feeder (ADF) 120, an operation board 10, a color scanner 100, and a color printer 200. The operation board 10 and the color scanner 100 with the ADF 120 are units that can be separated from the printer 200, and the color scanner 100 includes a control board having a power device driver, sensor input, and controller. It communicates directly or indirectly with the engine controller to read the document image under timing control.

図2に、複合機能複写機MF1のカラープリンタ200の機構を示す。この実施例のカラープリンタ200は、レーザプリンタである。このレーザプリンタ200は、マゼンダ(M),シアン(C),イエロー(Y)および黒(ブラック:K)の各色の画像を形成するための4組のトナー像形成ユニットa〜dが、第1転写ベルト208の移動方向(図中の左から右方向y)に沿ってこの順に配置されている。即ち、4連ドラム方式(タンデム方式)のフルカラー画像形成装置である。回転可能に支持され矢印方向に回転する感光体201の外周部には、除電装置,クリーニング装置,帯電装置202および現像装置204が配備されている。帯電装置202と現像装置204の間には、露光装置203から発せられる光情報の入るスペースが確保されている。感光体201は4個(a,b,c,d)あるが、それぞれ周囲に設けられる画像形成用の部品構成は同じである。現像装置204が扱う色材(トナー)の色が異なる。各感光体201(4個)の一部が、第1転写ベルト208に接している。ベルト状の感光体も採用可能である。   FIG. 2 shows the mechanism of the color printer 200 of the multi-function copying machine MF1. The color printer 200 of this embodiment is a laser printer. The laser printer 200 includes four toner image forming units a to d for forming images of each color of magenta (M), cyan (C), yellow (Y), and black (black: K). They are arranged in this order along the moving direction of the transfer belt 208 (from left to right y in the figure). That is, it is a four-drum type (tandem type) full-color image forming apparatus. A neutralizing device, a cleaning device, a charging device 202 and a developing device 204 are arranged on the outer periphery of the photosensitive member 201 that is rotatably supported and rotates in the direction of the arrow. A space for storing optical information emitted from the exposure device 203 is secured between the charging device 202 and the developing device 204. There are four (a, b, c, d) photoconductors 201, but the image forming component configuration provided around each is the same. The color of the color material (toner) handled by the developing device 204 is different. A part of each photoconductor 201 (four) is in contact with the first transfer belt 208. A belt-like photoreceptor can also be employed.

第1転写ベルト208は矢印方向に移動可能に、回転する支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第1転写ローラが感光体201の近傍に配備されている。ベルトループの外側に、第1転写ベルト用のクリーニング装置が配備されている。第1転写ベルト208より転写紙(用紙)又は第2転写ベルト215にトナー像を転写した後にその表面に残留する不要のトナーを拭い去る。露光装置203は公知のレーザ方式で、フルカラー画像形成に対応した光情報を、一様に帯電された感光体表面に照射して静電潜像を形成する。LEDアレイと結像手段から成る露光装置も採用できる。   The first transfer belt 208 is supported and stretched between a rotating support roller and a driving roller so as to be movable in the direction of the arrow. The first transfer roller is located near the photoconductor 201 on the back side (inside the loop). Has been deployed. A cleaning device for the first transfer belt is disposed outside the belt loop. After the toner image is transferred from the first transfer belt 208 to the transfer paper (paper) or the second transfer belt 215, unnecessary toner remaining on the surface is wiped off. The exposure device 203 uses a known laser system to form an electrostatic latent image by irradiating the uniformly charged photoconductor surface with optical information corresponding to full-color image formation. An exposure apparatus comprising an LED array and an image forming means can also be employed.

図2上で、第1転写ベルト208の右方には、第2転写ベルト215が配備されている。第1転写ベルト208と第2転写ベルト215は接触し、あらかじめ定められた転写ニップを形成する。第2転写ベルト215は矢印方向に移動可能に、支持ローラおよび駆動ローラ間に支持、張架されていて、裏側(ループの内側)には、第2転写手段が配備されている。ベルトループの外側に、第2転写ベルト用のクリーニング装置,チャージャ等が配備されている。該クリーニング装置は、用紙にトナーを転写した後、残留する不要のトナーを拭い去る。転写紙(用紙)は、図の下方の給紙カセット209,210に収納されており、最上の用紙が給紙ローラで1枚づつ、複数の用紙ガイドを経てレジストローラ233に搬送される。第2転写ベルト215の上方に、定着器214、排紙ガイド224、排紙ローラ225、排紙スタック226が配備されている。第1転写ベルト208の上方で、排紙スタック226の下方には、補給用のトナーが収納できる収納部227が設けてある。トナーの色はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの四色があり、カートリッジの形態にしてある。粉体ポンプ等により対応する色の現像装置204に適宜補給される。   In FIG. 2, a second transfer belt 215 is disposed on the right side of the first transfer belt 208. The first transfer belt 208 and the second transfer belt 215 come into contact with each other to form a predetermined transfer nip. The second transfer belt 215 is supported and stretched between a support roller and a drive roller so as to be movable in the direction of the arrow, and a second transfer means is provided on the back side (inside the loop). A cleaning device, a charger, and the like for the second transfer belt are provided outside the belt loop. After the toner is transferred to the paper, the cleaning device wipes off the remaining unnecessary toner. The transfer paper (paper) is stored in the paper feed cassettes 209 and 210 in the lower part of the figure, and the uppermost paper is conveyed one by one by the paper feed roller to the registration roller 233 through a plurality of paper guides. Above the second transfer belt 215, a fixing device 214, a paper discharge guide 224, a paper discharge roller 225, and a paper discharge stack 226 are arranged. A storage unit 227 for storing replenishment toner is provided above the first transfer belt 208 and below the paper discharge stack 226. The toner has four colors, magenta, cyan, yellow, and black, and is in the form of a cartridge. The developing device 204 of the corresponding color is appropriately supplied by a powder pump or the like.

ここで両面印刷のときの各部の動作を説明する。まず感光体201による、作像が行われる。すなわち、露光装置203の作動により、不図示のLD光源からの光は、不図示の光学部品を経て、帯電装置202で一様に帯電された感光体201のうち、作像ユニットaの感光体上に至り、書き込み情報(色に応じた情報)に対応した潜像を形成する。感光体201上の潜像は現像装置204で現像され、トナーによる顕像が感光体201の表面に形成され保持される。このトナー像は、第1転写手段により、感光体201と同期して移動する第1転写ベルト208の表面に転写される。感光体201の表面は、残存するトナーがクリーニング装置でクリーニングされ、除電装置で除電され次の作像サイクルに備える。第1転写ベルト208は、表面に転写されたトナー像を坦持し、矢印の方向に移動する。作像ユニットbの感光体201に、別の色に対応する潜像が書き込まれ、対応する色のトナーで現像され顕像となる。この像は、すでに第1転写ベルト208に乗っている前の色の顕像に重ねられ、最終的に4色重ねられる。なお、単色黒のみを形成する場合もある。このとき同期して第2転写ベルト215は矢印方向に移動していて、第2転写手段117の作用で、第2転写ベルト215の表面に第1転写ベルト208表面に作られた画像が転写される。いわゆるタンデム形式である4個の作像ユニットa〜dの各感光体201上で画像が形成されながら、第1,第2転写ベルト208,215が移動し、作像が進められるので、その時間が短縮できる。第1転写ベルト208が、所定のところまで移動すると、用紙の別の面に作成されるべきトナー画像が、前述したような工程で再度感光体201により作像され、給紙が開始される。給紙カセット121又は122内の最上部にある用紙が引き出され、レジストローラ233に搬送される。レジストローラ233を経て、第1転写ベルト208と第2転写ベルト215の間に送られる用紙の片側の面に、第1転写ベルト208表面のトナー像が、第2転写手段117により転写される。更に記録媒体は上方に搬送され、第2転写ベルト215表面のトナー像が、チャージャにより用紙のもう一方の面に転写される。転写に際して、用紙は画像の位置が正規のものとなるよう、タイミングがとられて搬送される。   Here, the operation of each unit during duplex printing will be described. First, image formation by the photoconductor 201 is performed. That is, by the operation of the exposure device 203, light from an LD light source (not shown) passes through an optical component (not shown), and among the photoconductors 201 uniformly charged by the charging device 202, the photoconductor of the image forming unit a. Then, a latent image corresponding to the writing information (information corresponding to the color) is formed. The latent image on the photoconductor 201 is developed by the developing device 204, and a visible image with toner is formed and held on the surface of the photoconductor 201. This toner image is transferred onto the surface of the first transfer belt 208 that moves in synchronization with the photoreceptor 201 by the first transfer means. The surface of the photoconductor 201 is cleaned by the cleaning device with the remaining toner, and is neutralized by the static eliminator to prepare for the next image forming cycle. The first transfer belt 208 carries the toner image transferred on the surface and moves in the direction of the arrow. A latent image corresponding to another color is written on the photoconductor 201 of the image forming unit b, and developed with a toner of the corresponding color to become a visible image. This image is overlaid on the visible image of the previous color already on the first transfer belt 208, and finally four colors are overlaid. In some cases, only monochrome black is formed. At this time, the second transfer belt 215 is moved in the direction of the arrow in synchronization, and the image formed on the surface of the first transfer belt 208 is transferred to the surface of the second transfer belt 215 by the action of the second transfer means 117. The The first and second transfer belts 208 and 215 are moved while the images are formed on the respective photosensitive members 201 of the four image forming units a to d in the so-called tandem format. Can be shortened. When the first transfer belt 208 moves to a predetermined position, a toner image to be created on another side of the paper is formed again by the photoconductor 201 in the process described above, and paper feeding is started. The uppermost sheet in the sheet feeding cassette 121 or 122 is pulled out and conveyed to the registration roller 233. The toner image on the surface of the first transfer belt 208 is transferred by the second transfer unit 117 to one side of the sheet fed between the first transfer belt 208 and the second transfer belt 215 via the registration roller 233. Further, the recording medium is conveyed upward, and the toner image on the surface of the second transfer belt 215 is transferred to the other surface of the sheet by the charger. At the time of transfer, the sheet is conveyed at a timing so that the position of the image is normal.

上記のステップで両面にトナー像が転写された用紙は、定着器214に送られ、用紙上のトナー像(両面)が一度に溶融、定着され、ガイド224を経て排紙ローラ225により本体フレーム上部の排紙スタック226に排出される。図2のように、排紙部224〜226を構成した場合、両面画像のうち後から用紙に転写される面(頁)、すなわち第1転写ベルト208から用紙に直接転写される面が下面となって、排紙スタック226に載置されるから、頁揃えをしておくには2頁目の画像を先に作成し、第2転写ベルト215にそのトナー像を保持し、1頁目の画像を第1転写ベルト208から用紙に直接転写する。第1転写ベルト208から直接に用紙に転写される画像は、感光体表面で正像にし、第2転写ベルト215から用紙に転写されるトナー像は、感光体表面で逆像(鏡像)になるよう露光される。このような頁揃えのための作像順、ならびに、正、逆像(鏡像)に切り換える画像処理も、コントローラ501上でのメモリに対する画像データの読書き制御によって行っている。第2転写ベルト215から用紙に転写した後、ブラシローラ,回収ローラ,ブレード等を備えたクリーニング装置が、第2転写ベルト215に残留する不要のトナーや紙粉を除去する。   The paper on which the toner images are transferred on both sides in the above steps is sent to the fixing device 214, and the toner images (both sides) on the paper are melted and fixed at one time. Are discharged to the paper discharge stack 226. As shown in FIG. 2, when the paper discharge units 224 to 226 are configured, the side (page) of the double-sided image that is later transferred to the paper, that is, the surface that is directly transferred from the first transfer belt 208 to the paper is the lower surface. Since the image is placed on the paper discharge stack 226, an image of the second page is created first and the toner image is held on the second transfer belt 215 in order to align the pages. The image is directly transferred from the first transfer belt 208 to the sheet. The image directly transferred from the first transfer belt 208 to the paper is a normal image on the surface of the photoconductor, and the toner image transferred from the second transfer belt 215 to the paper is a reverse image (mirror image) on the surface of the photoconductor. It is exposed as follows. Such image forming order for page alignment and image processing for switching between normal and reverse images (mirror images) are also performed by image data read / write control on the memory on the controller 501. After transfer from the second transfer belt 215 to the paper, a cleaning device including a brush roller, a collection roller, a blade, and the like removes unnecessary toner and paper dust remaining on the second transfer belt 215.

図2では、第2転写ベルト215のクリーニング装置のブラシローラが、第2転写ベルト215の表面から離れた状態にある。支点を中心として揺動可能で、第2転写ベルト215の表面に接離可能な構造になっている。用紙に転写する以前で、第2転写ベルト215がトナー像を担持しているとき離し、クリーニングが必要のとき、図で反時計方向に揺動し接触させる。除去された不要トナーはトナー収納部に集められる。以上が、「両面転写モード」を設定した両面印刷モードの作像プロセスである。両面印刷の場合には、常にこの作像プロセスで印刷が行われる。   In FIG. 2, the brush roller of the cleaning device for the second transfer belt 215 is in a state separated from the surface of the second transfer belt 215. The structure can swing around a fulcrum and can be brought into contact with and separated from the surface of the second transfer belt 215. Before the transfer onto the paper, the second transfer belt 215 is separated when carrying a toner image, and when cleaning is required, it is swung in the counterclockwise direction in FIG. The removed unnecessary toner is collected in a toner storage unit. The image forming process in the duplex printing mode in which the “duplex transfer mode” is set has been described above. In the case of duplex printing, printing is always performed by this image forming process.

片面印刷の場合には、「第2転写ベルト215による片面転写モード」と「第1転写ベルト208による片面転写モード」の2つがあり、前者の第2転写ベルト215を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト208に3色又は4色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が第2転写ベルト215に転写され、そして用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合、排紙スタック226に排出された印刷済用紙の上面に印刷画面がある。後者の第1転写ベルト208を用いる片面転写モードを設定した場合には、第1転写ベルト208に3色又は4色重ねもしくは単色黒で形成された顕像が、第2転写ベルト215には転写されずに、用紙の片面に転写される。用紙の他面には画像転写はない。この場合は、排紙スタック226に排出された印刷済用紙の下面に印刷画面がある。   In the case of single-sided printing, there are two types of "single-sided transfer mode by the second transfer belt 215" and "single-sided transfer mode by the first transfer belt 208", and the single-sided transfer mode using the former second transfer belt 215 is set. In this case, a visible image formed in three colors, four colors, or monochromatic black on the first transfer belt 208 is transferred to the second transfer belt 215 and transferred to one side of the paper. There is no image transfer on the other side of the paper. In this case, there is a print screen on the upper surface of the printed paper discharged to the paper discharge stack 226. When the single-sided transfer mode using the latter first transfer belt 208 is set, a visible image formed in three colors, four colors, or single color black is transferred to the second transfer belt 215 on the first transfer belt 208. Instead, it is transferred to one side of the paper. There is no image transfer on the other side of the paper. In this case, there is a print screen on the lower surface of the printed paper discharged to the paper discharge stack 226.

図3に、図1に示す複合機能複写機MF1の電装系統のシステム構成を示す。電装システムは、画像形成装置の全体制御を行うプリンタコントローラ501、コントローラ501に接続された、画像形成装置の操作ボード10、画像データを記憶するHDD503、アナログ回線を使用して外部との通信を行う通信コントロール装置インターフェースボード504、LANインターフェースボード505、汎用PICバスに接続された、FAXのコントロールユニット506、IEEE1394ボード、無線LANボード、USBボード等507と、PCIバスでコントローラに接続されたエンジン制御510、エンジン制御510に接続された、画像形成装置のI/Oを制御する入出力制御20、及び、コピー原稿(画像)を読込むスキャナーボード(SBU:Sensor Board Unit)111、及び画像データが表わす画像光を感光体ドラム上に投射する(光書込みする)光書込ユニット512等で構成される。   FIG. 3 shows the system configuration of the electrical system of the multifunction copying machine MF1 shown in FIG. The electrical system communicates with the outside using a printer controller 501 that performs overall control of the image forming apparatus, an operation board 10 of the image forming apparatus connected to the controller 501, an HDD 503 that stores image data, and an analog line. Communication control device interface board 504, LAN interface board 505, FAX control unit 506, IEEE1394 board, wireless LAN board, USB board, etc. 507 connected to general-purpose PIC bus, and engine control 510 connected to the controller via PCI bus The input / output control 20 that controls the I / O of the image forming apparatus connected to the engine control 510, the scanner board (SBU: Sensor Board Unit) 111 that reads the copy original (image), and the image data are represented. Image light Projected on the photosensitive drum (light writing) constituted by the optical writing unit 512 and the like.

原稿を光学的に読み取るスキャナ100は、原稿に対する原稿照明光源の走査を行い、CCD110に原稿像を結像する。原稿像すなわち原稿に対する光照射の反射光をCCD110で光電変換してR,G,B画像信号を生成する。   A scanner 100 that optically reads an original scans the original with an original illumination light source, and forms an original image on the CCD 110. An original image, that is, reflected light of light irradiation on the original is photoelectrically converted by the CCD 110 to generate R, G, B image signals.

通信コントロール装置インターフェイスボード504は、装置に不具合が発生した場合に外部の遠隔地診断装置に即時に通報し、故障個所の内容,状況等をサービスマンが認識し早急に修理することを可能としている。また、それ以外に装置の使用状況等の発信にも使用されている。   The communication control device interface board 504 immediately informs an external remote diagnosis device when a failure occurs in the device, and allows the service person to recognize the contents and situation of the failure part and repair them immediately. . In addition, it is also used for sending out the usage status of the device.

図3に示すCCD110は、3ラインカラーCCDであり、EVENch(偶数画素チャンネル)/ODDch(奇数画素チャンネル)のR、G、B画像信号を生成し、SBUボードのアナログASIC(Application Specific IC)に入力する。SBUボード111にはアナログASIC及び,CCD、アナログASICの駆動タイミングを発生する回路を備えている。CCD110の出力は、アナログASIC内部のサンプルホールド回路により、サンプルホールドされその後、A/D変換され、R、G、Bの画像データに変換し、且つシェーディング補正し、そして出力I/F(インターフェイス)112で画像データバスを介して画像データ処理器IPP(Image Processing Processor;以下では単にIPPと記述)に送出する。   The CCD 110 shown in FIG. 3 is a three-line color CCD, which generates R, G, and B image signals of EVENch (even-numbered pixel channel) / ODDch (odd-numbered pixel channel), and outputs it to an analog ASIC (Application Specific IC) on the SBU board. input. The SBU board 111 includes an analog ASIC and a circuit for generating drive timings for the CCD and analog ASIC. The output of the CCD 110 is sampled and held by a sample and hold circuit inside the analog ASIC, then A / D converted, converted into R, G and B image data, and shading corrected, and an output I / F (interface) At 112, the data is sent to an image data processor IPP (Image Processing Processor; hereinafter simply referred to as IPP) via an image data bus.

IPPは画像処理をおこなうプログラマブルな演算処理手段であり、分離生成(画像が文字領域か写真領域かの判定:像域分離),地肌除去,スキャナガンマ変換,フィルタ,色補正,変倍,画像加工,プリンタガンマ変換および階調処理を行う。SBUからIPPに転送された画像データは、IPPにて光学系およびデジタル信号への量子化に伴う信号劣化(スキャナ系の信号劣化)を補正され、フレームメモリ521に書き込まれる。   IPP is a programmable arithmetic processing means that performs image processing, separation generation (determination of whether an image is a character area or a photographic area: image area separation), background removal, scanner gamma conversion, filter, color correction, scaling, and image processing. , Perform printer gamma conversion and gradation processing. The image data transferred from the SBU to the IPP is corrected by the IPP for signal deterioration due to quantization of the optical system and the digital signal (signal deterioration of the scanner system) and written in the frame memory 521.

プリンタコントローラ501には、CPU及びプリンタコントローラボードの制御を行うROM、CPUが使用する作業用メモリであるRAM,リチウム電池を内臓し、SRAMのバックアップと時計を内臓したNV−RAM及び、プリンタコントローラボードのシステバス制御、フレームメモリ制御、FIFO等のCPU周辺を制御するASIC及びそのインターフェース回路等が搭載されている。   The printer controller 501 includes a ROM that controls the CPU and the printer controller board, a RAM that is a working memory used by the CPU, a lithium battery, an NV-RAM that includes an SRAM backup and a clock, and a printer controller board. The system bus control, frame memory control, FIFO, and other ASICs for controlling the CPU periphery and their interface circuits are mounted.

プリンタコントローラ501は、スキャナアプリケーション,ファクシミリアプリケーション,プリンタアプリケーションおよびコピーアプリケーション等の複数アプリケーションの機能を有し、システム全体の制御を行う。操作ボード10の入力を解読して本システムの設定とその状態内容を操作ボードの表示部に表示する。   The printer controller 501 has functions of a plurality of applications such as a scanner application, a facsimile application, a printer application, and a copy application, and controls the entire system. The input of the operation board 10 is decoded, and the setting of the system and the state contents are displayed on the display unit of the operation board.

PCIバスには多くのユニットが接続されており、画像データバス/制御コマンドバスで、画像データと制御コマンドが時分割で転送される。   Many units are connected to the PCI bus, and image data and control commands are transferred in a time division manner by the image data bus / control command bus.

通信コントロール装置インターフェースボード504は、通信コントロール装置と、コントローラ501との通信インターフェースボードである。コントローラ501との通信は、全二重非同期シリアル通信で接続されている。通信コントロール装置522とは、RS−485インターフェース規格により、マルチドロップ接続されている。遠隔の管理システムとの通信は、この通信コントローラ装置インターフェースボード504を経由して実施される。   The communication control device interface board 504 is a communication interface board between the communication control device and the controller 501. Communication with the controller 501 is connected by full-duplex asynchronous serial communication. The communication control device 522 is multi-drop connected according to the RS-485 interface standard. Communication with the remote management system is performed via the communication controller device interface board 504.

LANインターフェースボード505は、社内LANに接続されている。社内LANとコントローラ501との通信インターフェースボードであり、PHYチップを搭載している。LANインターフェースボード505とコントローラ501とは、PHYチップI/F及びI2CバスI/Fの標準的な通信インターフェースで接続されている。外部機器との通信はこのLANインターフェースボード505を経由して実施される。   The LAN interface board 505 is connected to an in-house LAN. It is a communication interface board between the in-house LAN and the controller 501, and is equipped with a PHY chip. The LAN interface board 505 and the controller 501 are connected by standard communication interfaces of a PHY chip I / F and an I2C bus I / F. Communication with an external device is performed via the LAN interface board 505.

HDD503は、システムのアプリケーションプログラムならびにプリンタ、作像プロセス機器の機器付勢情報を格納するアプリケーションデータベース、ならびに、読取り画像や書込み画像のイメージデータ、すなわち画像データ、ならびにドキュメントデータを蓄える画像データベースとして用いられる。物理インターフェース、電気的インターフェース共に、ATA/ATAPI−4に準拠したインターフェースでコントローラに接続されている。   The HDD 503 is used as an application database that stores system application programs and device activation information of printers and image forming process devices, and an image database that stores image data of read images and written images, that is, image data and document data. . Both the physical interface and the electrical interface are connected to the controller through an interface compliant with ATA / ATAPI-4.

操作ボード10には、液晶タッチパネルのほかに、テンキー,クリア/ストップキー,スタートキー,初期設定キー,モード切換えキー,テスト印刷キー,電源キー等がある。また、液晶タッチパネルの左側には、URL,メール文,ファイル名,フォルダ名等の入力,設定用ならびに短縮登録用の、平仮名を付記したアルファベットキーボードがある。   In addition to the liquid crystal touch panel, the operation board 10 includes a numeric keypad, a clear / stop key, a start key, an initial setting key, a mode switching key, a test print key, a power key, and the like. On the left side of the liquid crystal touch panel, there is an alphabet keyboard with hiragana added for inputting, setting, and abbreviated registration for URL, mail text, file name, folder name, and the like.

液晶タッチパネルには、各種機能キーならびにエンジン510およびコントローラ501の動作状態を示すメッセージなどが表示される。液晶タッチパネルには、「コピー」機能,「スキャナ」機能,「プリント」機能,「ファクシミリ」機能,「蓄積」機能,「編集」機能,「登録」機能およびその他の機能の選択用および実行中を表わす機能選択キーが表示される。機能選択キーで指定された機能に定まった入出力画面が表示され、例えば「複写」機能が指定されているときには、機能キーならびに部数及び画像形成装置の状態を示すメッセージが表示される。オペレータが液晶タッチパネルに表示されたキーにタッチすると、操作ボード10はオペレータ入力として読み込み、選択された機能を示すキーを、指定中を表す灰色に反転表示する。また、機能の詳細を指定しなければならない場合(例えばページ印字の種類等)はキーにタッチする事で詳細機能の設定画面がポップアップ表示される。このように、液晶タッチパネルは、ドット表示器を使用している為、その時の最適な表示をグラフィカルに行う事が可能である。機能キーの中には、印刷色指定キー「黒(Bk)」,「フルカラー」,「自動色選択」,「青(C)」,「赤(M)」および「黄(Y)」指定キーがある。   On the liquid crystal touch panel, various function keys and messages indicating the operation states of the engine 510 and the controller 501 are displayed. The LCD touch panel has functions for selecting and executing the “Copy” function, “Scanner” function, “Print” function, “Facsimile” function, “Store” function, “Edit” function, “Register” function and other functions. A function selection key is displayed. An input / output screen determined for the function specified by the function selection key is displayed. For example, when the “copy” function is specified, a message indicating the function key, the number of copies, and the state of the image forming apparatus is displayed. When the operator touches a key displayed on the liquid crystal touch panel, the operation board 10 reads it as an operator input, and highlights the key indicating the selected function in gray indicating designation. Further, when it is necessary to specify the details of a function (for example, the type of page printing), a detailed function setting screen is popped up by touching a key. Thus, since the liquid crystal touch panel uses a dot display device, it is possible to graphically perform an optimal display at that time. Among the function keys, print color designation keys “black (Bk)”, “full color”, “automatic color selection”, “blue (C)”, “red (M)” and “yellow (Y)” designation keys There is.

操作ボード10の内部には、CPU及びROM,RAM、LCD及びキー入力を制御するASIC(LCDC)が搭載されている。ROMには操作ボード10の入力読込み、及び表示出力を制御する、操作ボード10の制御プログラムが書き込まれている。RAMは、CPUで使用する作業用メモリである。プリンタコントローラ501との通信により、パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力と、使用者にシステムの設定内容,状態を表示する、表示および入力の制御を行っている。   Inside the operation board 10, a CPU, ROM, RAM, LCD, and ASIC (LCDC) for controlling key input are mounted. In the ROM, a control program for the operation board 10 that controls input reading and display output of the operation board 10 is written. The RAM is a working memory used by the CPU. Through communication with the printer controller 501, the panel is operated to perform input for the user to input system settings, and display and input control for displaying the setting contents and status of the system to the user.

プリンタコントローラ501のワークメモリから出力されたBk,C,M,Yの各色の書込み信号(画像DATA)は、光書込みユニット512に入力される。光書込みユニット512で書込み信号に基づくLD電流制御(PWM制御)が行われ、各LDが書込み信号に対応して付勢(駆動;通電)される。   The Bk, C, M, and Y writing signals (image DATA) output from the work memory of the printer controller 501 are input to the optical writing unit 512. The optical writing unit 512 performs LD current control (PWM control) based on the write signal, and each LD is energized (driven; energized) in response to the write signal.

エンジン制御510は、画像形成の制御すなわち作像制御を主として行い、CPU及び、画像処理を行うIPP、複写およびプリントアウトを制御するため必要なプログラムを内蔵したROM、その制御に必要なRAM、及びNV−RAMを搭載している。NV−RAMにはSRAMと、電源OFFを検知して、EEPROMにストアするメモリを搭載している。また、他の制御を行なうCPUとの信号の送受信を行なう、シリアルインターフェースも備えているI/O ASICは、エンジン制御ボードが実装された、近くのI/O(カウンター、ファン、ソレノイド、モータ等)を制御するASICである。入出力制御20とエンジン制御ボード510とは同期シリアルインターフェース接続されている。   The engine control 510 mainly performs image formation control, that is, image formation control, and includes a CPU, an IPP that performs image processing, a ROM that contains programs necessary to control copying and printout, a RAM that is necessary for the control, and NV-RAM is installed. The NV-RAM is equipped with an SRAM and a memory that detects power-off and stores it in the EEPROM. The I / O ASIC that also has a serial interface that transmits and receives signals to and from other CPUs that perform control is a nearby I / O (counter, fan, solenoid, motor, etc.) on which an engine control board is mounted. ASIC for controlling the). The input / output control 20 and the engine control board 510 are connected via a synchronous serial interface.

入出力制御20には、サブCPUを搭載しており、Pセンサ、Tセンサ等のアナログ制御,用紙センサの検出信号を参照するジャム検出,用紙搬送制御も含む画像形成装置のI/O制御および電源制御を行っている。入出力制御20には、各種センサ,アクチュエータ(モータ、クラッチ、ソレノイド)とのインターフェース回路がある。   The input / output control 20 is equipped with a sub CPU, and performs I / O control of the image forming apparatus including analog control such as P sensor and T sensor, jam detection referring to a detection signal of the paper sensor, and paper transport control. Power supply control is performed. The input / output control 20 has interface circuits with various sensors and actuators (motors, clutches, solenoids).

電源装置には、主電源スイッチ28を介して外部入力ACが与えられる主電源29,補助電源32,複写機MF1の24V系負荷への給電電流値を検出する負荷電流検出器33および電流指示器64がある。   The power supply device includes a main power supply 29 to which an external input AC is applied via a main power switch 28, an auxiliary power supply 32, a load current detector 33 for detecting a current value supplied to a 24V system load of the copying machine MF1, and a current indicator. There are 64.

図4に、電源装置の構成をやや詳細に示す。主電源SW28のオン(閉)により、商用AC電源が主電源29および補助電源32に供給される。その商用AC電源から、主電源29の、AC制御回路である定着電源31および定電圧電源30、ならびに補助電源32のキャパシタ充電器38に、商用AC電圧が印加される。定着電源31は、入出力制御20から与えられる、高,中,低電力指示信号に対応する位相角限度内の、定着器214(図2)の定着ヒータ36の発熱による定着器温度を目標値(リロード目標値/待機時目標値/作像時目標値)に合致させるためのサイリスタ導通位相角で、給電サイリスタを導通トリガして、AC電力を定着ヒータ36に通電する。すなわち、高,中,低電力指示信号で指定される電力範囲内で、定着器温度をフィードバック制御する。   FIG. 4 shows the configuration of the power supply device in some detail. When the main power supply SW 28 is turned on (closed), commercial AC power is supplied to the main power supply 29 and the auxiliary power supply 32. The commercial AC voltage is applied from the commercial AC power source to the fixing power source 31 and the constant voltage power source 30 which are AC control circuits of the main power source 29 and the capacitor charger 38 of the auxiliary power source 32. The fixing power source 31 sets the fixing device temperature by the heat generation of the fixing heater 36 of the fixing device 214 (FIG. 2) within the phase angle limit corresponding to the high, medium, and low power instruction signals given from the input / output control 20 as a target value. The power supply thyristor is triggered to conduct at a thyristor conduction phase angle to match (reload target value / standby target value / image formation target value), and AC power is supplied to the fixing heater 36. That is, the fixing device temperature is feedback controlled within the power range specified by the high, medium, and low power instruction signals.

主電源29の、第1電源である定電圧電源30は、商用ACをDCに変換しそしてDC/DCコンバータの定電圧フィードバック制御で5Vと24Vの2系統のDC定電圧を発生して、5V系負荷と24V系負荷に出力する。定電圧電源30により生成される5V定電圧を用いて各制御部のCPUが動作する。主電源29の24V出力は24V系負荷35へ印加される。   A constant voltage power supply 30 as a first power supply of the main power supply 29 converts commercial AC into DC and generates two DC constant voltages of 5V and 24V by constant voltage feedback control of the DC / DC converter to generate 5V Output to system load and 24V system load. The CPU of each control unit operates using a 5V constant voltage generated by the constant voltage power supply 30. The 24V output of the main power supply 29 is applied to the 24V system load 35.

補助電源32は、本実施例では、キャパシタ充電器38,それによって充電されるキャパシタ37、および、キャパシタ電力を24V系負荷35への給電ラインに定電流出力する、第2電源である定電流電源26で構成される。負荷電流検出器33は、定電圧電源30(第1電源)および定電流電源26(第2電源)が同時に供給する電流値の和である24V系負荷電流値を検出して電流検出信号を、電流指示器64に与える。電流指示器64には、入出力制御20が、定電圧電源30の出力電流上限値を指定する上限指示データMCDを与える。電流指示器64は、24V系負荷電流値より上限指示値を減算した値(=定電流電源26の出力電流指示値)を示す電流指示信号を定電流電源26に与える。定電流電源26は、該電流指示信号が指示する電流値を目標値とする定電流制御によって、キャパシタ37の電力を24V系負荷ラインに定電流給電する。   In the present embodiment, the auxiliary power source 32 is a constant current power source which is a second power source that outputs a constant current to the capacitor charger 38, the capacitor 37 charged thereby, and the capacitor power to the power supply line to the 24V system load 35. 26. The load current detector 33 detects a 24V system load current value, which is the sum of the current values simultaneously supplied by the constant voltage power supply 30 (first power supply) and the constant current power supply 26 (second power supply), and outputs a current detection signal, The current indicator 64 is given. The input / output control 20 provides the current indicator 64 with upper limit instruction data MCD that specifies the output current upper limit value of the constant voltage power supply 30. The current indicator 64 provides the constant current power supply 26 with a current instruction signal indicating a value obtained by subtracting the upper limit instruction value from the 24V system load current value (= output current instruction value of the constant current power supply 26). The constant current power supply 26 supplies the electric power of the capacitor 37 to the 24V system load line with constant current by constant current control using the current value indicated by the current instruction signal as a target value.

主電源SW28のオフからオンへの切り換わりにより、定着電源31,定電圧電源30およびキャパシタ充電器38に商用交流が供給され、定着電源31が定着ヒータ36に給電し、定電圧電源30が5Vおよび24V定電圧を発生する。このとき定着器温度が低いと入出力制御20が定着電源31への電力消費量の割り当てを高くして定着器214をヒートアップ(リロード)する。この状態では定着ヒータ36による電力消費が大きい。定着器214のヒートアップを終えて印刷指示を待つ状態が待機モードである。この状態では複写機の電力消費は少ない。待機モードコピー又は印刷の指示があると、プリンタコントローラ501が、エンジン制御510にコピー又は印刷を指示し、エンジン制御510がこれを開始する。エンジン制御510がコピー又は印刷を実行している状態は動作モードであり、消費電力が大きい。入出力制御20は、エンジン制御510の入出力制御命令に従い、センサおよび各種負荷に対する入出力を行う。   When the main power SW 28 is switched from OFF to ON, commercial AC is supplied to the fixing power source 31, the constant voltage power source 30 and the capacitor charger 38, the fixing power source 31 supplies power to the fixing heater 36, and the constant voltage power source 30 is 5V. And 24V constant voltage is generated. At this time, if the fixing device temperature is low, the input / output control 20 increases the power consumption allocation to the fixing power source 31 and heats up (reloads) the fixing device 214. In this state, power consumption by the fixing heater 36 is large. The standby mode is a state in which the fixing device 214 finishes heating up and waits for a print instruction. In this state, the power consumption of the copying machine is small. When there is a standby mode copy or print instruction, the printer controller 501 instructs the engine control 510 to copy or print, and the engine control 510 starts this. The state in which the engine control 510 is executing copying or printing is an operation mode, and power consumption is large. The input / output control 20 performs input / output with respect to the sensor and various loads in accordance with the input / output control command of the engine control 510.

補助電源32のキャパシタ37は、電気二重層コンデンサ等の大容量のキャパシタで構成した。電気二重層コンデンサ以外にもいろいろと選択可能だが、本実施例では短時間での充放電が可能で、長寿命である電気二重層コンデンサを用いた。電気二重層コンデンサの特徴として、放電するに従い端子電圧(キャパシタ電圧)が低くなってしまうため、定電流電源26をキャパシタ37の後に配置することにより、キャパシタ電圧の変動にもかかわらず、所要電流値を出力するようにしている。   The capacitor 37 of the auxiliary power supply 32 is composed of a large capacity capacitor such as an electric double layer capacitor. In addition to the electric double layer capacitor, various selections can be made. In this embodiment, an electric double layer capacitor that can be charged and discharged in a short time and has a long life is used. A characteristic of the electric double layer capacitor is that the terminal voltage (capacitor voltage) becomes lower as it is discharged. Therefore, by arranging the constant current power source 26 after the capacitor 37, the required current value is obtained regardless of the fluctuation of the capacitor voltage. Is output.

図5は、入出力制御20の構成を表すブロック図である。入出力制御20は、エンジン制御510からの制御命令ならびに、ROM22に格納されたプログラムや不揮発性RAM24に格納されたプログラムやデータに従って、センサおよび負荷に対する入出力制御および電源装置の制御を行うCPU21と、CPU21を動作させるためのプログラムを格納するROM22と、CPU21のワークメモリとして使用されるRAM23と、各負荷の動作状態や各動作モードにおける消費電力データを格納した消費電力テーブルや各動作モードにおける印刷処理に要する時間データを格納した印刷処理時間テーブルなどを記憶する不揮発性RAM24と、フルカラーデジタル複合機能複写機MF1の各センサ26の入力読み込みおよび負荷35の個々の駆動(付勢/消勢)を制御するI/O制御部25とを備えている。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the input / output control 20. The input / output control 20 is a CPU 21 that performs input / output control for the sensor and load and control of the power supply device in accordance with a control command from the engine control 510, a program stored in the ROM 22, and a program and data stored in the nonvolatile RAM 24. , ROM 22 for storing a program for operating the CPU 21, RAM 23 used as a work memory for the CPU 21, a power consumption table storing power consumption data in each load operation state and each operation mode, and printing in each operation mode Non-volatile RAM 24 for storing a print processing time table storing time data required for processing, input reading of each sensor 26 of full-color digital multi-function copier MF1, and individual driving (energization / deactivation) of load 35 I / O control unit 25 to control It is equipped with a.

入出力制御20は、エンジン制御510の画像読込み,印刷,複写等のプロセス制御,シーケンス制御に伴なう指示に従って、センサおよび負荷への入出力制御および電源制御を行っており、各動作モードに応じてシーケンシャルに各負荷を動作させる。また入出力制御20は、キャパシタ37の充放電の制御も行っており、装置の立ち上げ時、及び立ち上げ後所定の時間までの期間は、キャパシタ37に蓄積された電力から、24V系負荷35に給電する。このときACライン27からの供給電力に対して生じる余裕分によって、定着ヒータ36への供給電力量を増大する。定着電力が低く、しかも負荷電流が少ない待機モードにおいて、充電器38を用いてキャパシタ37を充電する。   The input / output control 20 performs input / output control and power supply control to the sensor and load in accordance with instructions accompanying process control and sequence control such as image reading, printing, copying, etc. of the engine control 510. In response, each load is operated sequentially. The input / output control 20 also controls the charging / discharging of the capacitor 37. The 24V system load 35 is obtained from the electric power stored in the capacitor 37 during the start-up of the device and for a predetermined time after the start-up. Power to At this time, the amount of power supplied to the fixing heater 36 is increased by the margin generated with respect to the power supplied from the AC line 27. In the standby mode in which the fixing power is low and the load current is small, the capacitor 37 is charged using the charger 38.

図6に、図4に示す定電流電源26,負荷電流検出器33および電流指示器64の構成を示す。キャパシタ37は、本実施例では電気二重層キャパシタである。電気二重層キャパシタは耐圧が低く、使用上の充電上限電圧は2.5Vである。そのために、高い電圧を得るためには、何個も直列に接続する必要がある。しかし、小容量のキャパシタを沢山直列にするよりも、大容量のキャパシタを少なく使った方が、同じ容量を低コストで得ることができる。24V負荷に給電するためには、電気二重層キャパシタを直列数9個以下で用いる場合は、充電上限電圧が22.5V以下になるので、昇圧レギュレータを用いて定電流電源26を構成する必要がある。そこで本実施例では、昇圧レギュレータ40で、キャパシタ37の電力を昇圧して定電流出力する。   FIG. 6 shows the configuration of the constant current power supply 26, the load current detector 33, and the current indicator 64 shown in FIG. The capacitor 37 is an electric double layer capacitor in this embodiment. The electric double layer capacitor has a low withstand voltage, and the charging upper limit voltage in use is 2.5V. Therefore, in order to obtain a high voltage, it is necessary to connect many in series. However, the same capacity can be obtained at a lower cost by using a small number of large-capacitance capacitors rather than connecting many small-capacitance capacitors in series. In order to supply power to a 24V load, when an electric double layer capacitor is used in a series of 9 or less, the charging upper limit voltage is 22.5V or less, so it is necessary to configure the constant current power supply 26 using a boost regulator. is there. Thus, in this embodiment, the boost regulator 40 boosts the power of the capacitor 37 and outputs a constant current.

昇圧レギュレータ40の半導体スイッチ41は、PWMコントローラ42の出力PWMパルスのH期間に導通(ON;オン)し、L期間は非導通(OFF;オフ)となる。スイッチ41が導通すると、キャパシタ37からリアクトル43およびにスイッチ41に電流が流れ、リアクトル43が蓄電し、スイッチ41が非導通に転換したときにリアクトル43の蓄電電力が高圧となってダイオード44を通してキャパシタ45を高圧充電する。スイッチ41のPWMパルス周期のON/OFFの繰り返しにより、キャパシタ45の電圧が上昇し、電流検出抵抗47を通して、また電源ON/OFFコントローラ55の半導体スイッチ56を通して、更に、負荷電流検出器33の電流検出抵抗60を通して、24V系負荷35に給電する。   The semiconductor switch 41 of the boost regulator 40 is turned on (ON) during the H period of the output PWM pulse of the PWM controller 42, and is turned off (OFF; off) during the L period. When the switch 41 is turned on, a current flows from the capacitor 37 to the reactor 43 and the switch 41, and the reactor 43 stores power. When the switch 41 is turned off, the stored power of the reactor 43 becomes high and the capacitor 44 passes through the diode 44. 45 is charged with high voltage. By repeating ON / OFF of the PWM pulse cycle of the switch 41, the voltage of the capacitor 45 rises, passes through the current detection resistor 47, through the semiconductor switch 56 of the power supply ON / OFF controller 55, and further to the current of the load current detector 33. Power is supplied to the 24V system load 35 through the detection resistor 60.

負荷電流検出器33は、電流検出抵抗60の両端の電位差を差動増幅器61で増幅して、負荷電流値に比例する負荷電流信号(抵抗60の電圧降下電圧:図7の(a))を発生し、抵抗62およびキャパシタ63でなるローパスフィルタを通して、電流指示器64に出力(印加)する。該ローパスフィルタは、モータ起動時の略10msec程度の期間の過電流(突入電流)を吸収し平滑化する数10msec程度の時定数のものである。   The load current detector 33 amplifies the potential difference between both ends of the current detection resistor 60 by the differential amplifier 61, and generates a load current signal (voltage drop voltage of the resistor 60: (a) in FIG. 7) proportional to the load current value. It is generated and output (applied) to the current indicator 64 through a low-pass filter composed of a resistor 62 and a capacitor 63. The low-pass filter has a time constant of about several tens of msec that absorbs and smoothes overcurrent (rush current) for a period of about 10 msec when the motor is started.

電流指示器64は、入出力制御20が与える電流上限値指示データMCDをD/Aコンバータ65で上限指示信号(電圧)にアナログ変換し、差動増幅器66で、負荷電流検出値−上限指示値を演算し、演算結果を表す差分電圧を、負電圧はダイオード67で遮断して、定電流電源26に、電流指示信号として出力する。すなわち、電流指示器64は、24V系負荷電流検出値(所要負荷電流値)から、入出力制御20が指示する定電圧電源30の出力電流上限値(MCD:30へのAC電力消費割当の上限値)を差し引いた差分値(図7の(b))を、定電流電源26が負担すべき目標電流値として、その分の電流出力を、定電流電源26に指示する。   The current indicator 64 analog-converts the current upper limit value instruction data MCD provided by the input / output control 20 into an upper limit instruction signal (voltage) by the D / A converter 65, and the differential amplifier 66 performs load current detection value−upper limit instruction value. The negative voltage is cut off by the diode 67 and output to the constant current power supply 26 as a current instruction signal. That is, the current indicator 64 determines the upper limit of the AC power consumption allocation to the output current of the constant voltage power supply 30 indicated by the input / output control 20 from the detected 24V load current value (required load current value). The difference value ((b) in FIG. 7) obtained by subtracting (value) is set as a target current value to be borne by the constant current power supply 26, and the corresponding current output is instructed to the constant current power supply 26.

定電流電源26は、電流検出抵抗47の両端の電位差を差動増幅器48で増幅して、出力電流値に比例する出力電流信号(抵抗47の電圧降下電圧)を発生する。バイアス回路49が該出力電流信号の電圧レベルを設定値分引き上げた正バイアスの出力電流信号を差動増幅器50に与える。差動増幅器50は、正バイアスの出力電流信号から、電流指示器64が与える目標電流値の差分、すなわち定電流フィードバック制御のエラー電圧を、PWMコントローラ42に、PWMパルスのデューティ指示信号として与える。   The constant current power supply 26 amplifies the potential difference between both ends of the current detection resistor 47 with a differential amplifier 48, and generates an output current signal (voltage drop voltage of the resistor 47) proportional to the output current value. The bias circuit 49 supplies the differential amplifier 50 with a positive bias output current signal obtained by raising the voltage level of the output current signal by a set value. The differential amplifier 50 provides the PWM controller 42 with a difference between the target current value provided by the current indicator 64, that is, an error voltage of constant current feedback control, as a duty indication signal of the PWM pulse from the positive bias output current signal.

PWMコントローラ42は、デューティ指示信号にて指定されるデューティに、半導体スイッチ41をオン/オフ駆動するPWMパルスのデューティを定める。すなわち、電流指示器64の出力信号(定電流電源26が負担すべき目標電流値)が高くなって差動増幅器50の出力電圧が低下すると、PWMパルスのデューティを高くする。これにより昇圧レギュレータ40の出力電流値が増大する。これにより電流検出抵抗47の電圧降下が増大し出力電流検出信号のレベルが上昇して差動増幅器50の出力電圧が上昇すると、PWMパルスのデューティを低くする。これにより昇圧レギュレータ40の出力電流値が低下する。このようなフィードバックPWM制御により、昇圧レギュレータ40の出力電流値が、電流指示器64が与える、24V系負荷電流検出値(所要負荷電流値)から、入出力制御20が指示する定電圧電源30の出力電流上限値MCDを減算した差分に相当する値となる。図7の(c)に、24V系負荷電流検出値(実線)と、定電圧電源30の出力電流上限値(指示値)MCD(点線)と、定電流電源26の出力電流値(一点鎖線)、の3者の関係を示す。   The PWM controller 42 determines the duty of the PWM pulse for driving the semiconductor switch 41 on / off to the duty specified by the duty instruction signal. That is, when the output signal of the current indicator 64 (target current value to be borne by the constant current power supply 26) increases and the output voltage of the differential amplifier 50 decreases, the duty of the PWM pulse is increased. As a result, the output current value of the boost regulator 40 increases. As a result, when the voltage drop of the current detection resistor 47 increases and the level of the output current detection signal rises and the output voltage of the differential amplifier 50 rises, the duty of the PWM pulse is lowered. As a result, the output current value of the boost regulator 40 decreases. By such feedback PWM control, the output current value of the boost regulator 40 is determined by the input / output control 20 from the 24V load current detection value (required load current value) given by the current indicator 64. This is a value corresponding to the difference obtained by subtracting the output current upper limit value MCD. FIG. 7C shows a 24V system load current detection value (solid line), an output current upper limit value (indicated value) MCD (dotted line) of the constant voltage power supply 30, and an output current value of the constant current power supply 26 (dashed line). The relationship between the three is shown.

24V系負荷35には、入出力制御20がオン/オフ制御する負荷の他に、待機モードおよび動作モードでは常に駆動される冷却ファンなどの24V系負荷などもあり、入出力制御20がその制御対象である24V系負荷をオフ(非通電)にしていても、24V系負荷への給電ライン(負荷電流検出器33)には負荷電流が流れる。図6に示す昇圧レギュレータ40は、ブースト(Boost)方式の昇圧タイプであるので、PWMコントローラ42が半導体スイッチ41のスイッチング動作(PWMパルス出力)を停止していても、レギュレータ40の出力電圧が入力電圧よりも低下すると、入力から出力に向けて電流が流れてしまう。すなわちキャパシタ37が放電する。主電源スイッチ28がOFFされたりして定電圧電源30の24V出力電圧が消え、しかも24V系負荷のいずれかがオンであると、キャパシタ37が該負荷に放電してしまう。これを防止するために本実施例では、定電流電源26に電源ON/OFFコントローラ55を備えている。   In addition to the load that the input / output control 20 controls on / off, the 24V system load 35 includes a 24V system load such as a cooling fan that is always driven in the standby mode and the operation mode. Even if the target 24V system load is turned off (non-energized), the load current flows through the power supply line (load current detector 33) to the 24V system load. Since the boost regulator 40 shown in FIG. 6 is a boost type boost type, even if the PWM controller 42 stops the switching operation (PWM pulse output) of the semiconductor switch 41, the output voltage of the regulator 40 is input. When the voltage drops below the voltage, current flows from the input to the output. That is, the capacitor 37 is discharged. If the main power switch 28 is turned off, the 24V output voltage of the constant voltage power supply 30 disappears, and if any of the 24V loads is turned on, the capacitor 37 is discharged to the load. In order to prevent this, in this embodiment, the constant current power supply 26 is provided with a power supply ON / OFF controller 55.

電源ON/OFFコントローラ55は、電圧検出器57にて、電源26の出力端の電圧を監視して、それが、定電圧電源30の24V出力電圧下限値から、負荷電流による降下電圧を引いた値より少し小さい設定値(例えば22.8V)以下になると、監視出力信号を、正常時の高レベルHから、出力の低電圧異常を示す低レベルLに切り換える。アンドゲート58には、入出力制御20が電源ON/OFF指示信号(H:ON指示/L:OFF指示)を与えているので、電圧検出器57の監視出力信号が正常を示すHである間は、アンドゲート58の出力がHでトランジスタ59はONで半導体スイッチ56をONにしているが、電圧検出器57の監視出力信号が低圧異常を示すLに切り換わると、トランジスタ59がOFFに転じて半導体スイッチ56がOFFに転じて、負荷給電ラインへの、電源26出力を遮断する。すなわちキャパシタ37の放電を防ぐ。アンドゲート58の出力信号(H:電流出力指示/L:電流出力遮断指示)は、PWMコントローラ42にも与えられ、この信号に応答してPWMコントローラ42は、H(電流出力指示)であると前述のPWMパルスを半導体スイッチ41に与えてそれをON/OFF駆動するが、L(電流出力遮断指示)であると、半導体スイッチ41にLを与えて半導体スイッチ41をOFFに拘束する。このOFFにより、半導体スイッチ41を通るキャパシタ37の放電も防止される。   The power supply ON / OFF controller 55 monitors the voltage at the output terminal of the power supply 26 with the voltage detector 57, and subtracts the drop voltage due to the load current from the lower limit value of the 24V output voltage of the constant voltage power supply 30. When a set value (for example, 22.8 V) or less, which is slightly smaller than the value, the monitoring output signal is switched from a normal high level H to a low level L indicating an output low voltage abnormality. Since the input / output control 20 provides the AND gate 58 with the power ON / OFF instruction signal (H: ON instruction / L: OFF instruction), the monitoring output signal of the voltage detector 57 is H indicating normality. Although the output of the AND gate 58 is H and the transistor 59 is ON and the semiconductor switch 56 is ON, when the monitoring output signal of the voltage detector 57 switches to L indicating a low voltage abnormality, the transistor 59 turns OFF. As a result, the semiconductor switch 56 turns OFF, and the output of the power supply 26 to the load power supply line is shut off. That is, the capacitor 37 is prevented from being discharged. The output signal of the AND gate 58 (H: current output instruction / L: current output cutoff instruction) is also given to the PWM controller 42. In response to this signal, the PWM controller 42 is H (current output instruction). The aforementioned PWM pulse is applied to the semiconductor switch 41 to drive it ON / OFF. If it is L (current output cutoff instruction), L is applied to the semiconductor switch 41 to constrain the semiconductor switch 41 to OFF. This OFF prevents the capacitor 37 from passing through the semiconductor switch 41 from being discharged.

電圧リミッタ51は、定電流電源26の出力端の電圧が、定電圧素子52を用いて設定した閾値(設定値)を超えると、比較器53の出力を、正常を表わすLから異常を表わすHに切り換える。このHがダイオード54を通してPWM42へのPWM制御信号を、デューティ0以下を指定する電圧レベルに高くし、半導体スイッチ41を連続OFFに拘束する。仮に定電流電源26の出力端の電圧が異常に高くなると、これにより抵抗47により検出する出力電流値が低下し、これに応答してPWMコントローラ42が出力電流値を高くするようにPWMパルスのデューティを高くするので、出力電圧の高異常を更に増幅することになってしまう。電圧リミッタ51はこのような異常動作を未然に防止する。電圧リミッタ51のレギュレータ40を動作停止する設定値は、定電圧電源30の正常出力電圧の最大値より高くする必要がある。定電圧電源30の出力電圧の正常範囲を24V+5%以下、−4%以上に定めているので、25.2V以上である必要がある。一方、負荷35への出力電圧は、24V+10%が上限であるので、26.4V以下の必要がある。そこで本実施例では、電圧リミッタ51の上記設定値(リミット電圧)は、25.2V以上26.4V以下の範囲内の値に定めている。   When the voltage at the output terminal of the constant current power supply 26 exceeds a threshold value (set value) set using the constant voltage element 52, the voltage limiter 51 changes the output of the comparator 53 from L representing normal to H representing abnormal. Switch to. This H raises the PWM control signal to the PWM 42 through the diode 54 to a voltage level that designates a duty of 0 or less, and restrains the semiconductor switch 41 to be continuously OFF. If the voltage at the output terminal of the constant current power supply 26 becomes abnormally high, the output current value detected by the resistor 47 is thereby lowered, and the PWM controller 42 increases the output current value in response to this. Since the duty is increased, the high abnormality of the output voltage is further amplified. The voltage limiter 51 prevents such abnormal operation. The set value for stopping the operation of the regulator 40 of the voltage limiter 51 needs to be higher than the maximum value of the normal output voltage of the constant voltage power supply 30. Since the normal range of the output voltage of the constant voltage power supply 30 is set to 24V + 5% or less and −4% or more, it needs to be 25.2V or more. On the other hand, the upper limit of the output voltage to the load 35 is 24V + 10%, so it is necessary to be 26.4V or less. Therefore, in this embodiment, the set value (limit voltage) of the voltage limiter 51 is set to a value within the range of 25.2V or more and 26.4V or less.

次に、定電流電源26の出力電流の推移の概要を説明する。主電源スイッチ28オン直後の、定着温度を目標温度に立ち上げる定着リロード期間では、装置に要求される立ち上げ時間を満足させるため、通常時より多大な電力を定着ヒータ36に供給し、定着ヒータ36をプリントが可能な温度にできるだけ早く立ち上げる。定着温度をプリントが可能な温度に立ち上げることを定着リロードという。このとき、+24V系負荷35へは定電圧電源30および定電流電源26の両者から同時に電力を供給して定電圧電源30のAC電力消費を低くし定着電源31のAC電力割り当てを大きくして、定着ヒータ電流を大きくし、立ち上げ時間を短縮させる。   Next, an outline of the transition of the output current of the constant current power supply 26 will be described. In the fixing reload period in which the fixing temperature is raised to the target temperature immediately after the main power switch 28 is turned on, in order to satisfy the starting time required for the apparatus, a larger amount of electric power than usual is supplied to the fixing heater 36, and the fixing heater 36 36 is brought up as soon as possible to a temperature at which printing is possible. Raising the fixing temperature to a temperature at which printing is possible is called fixing reload. At this time, power is supplied simultaneously to both the constant voltage power supply 30 and the constant current power supply 26 to the + 24V system load 35 to reduce the AC power consumption of the constant voltage power supply 30 and increase the AC power allocation of the fixing power supply 31. Increase the fixing heater current and shorten the startup time.

また、定着ヒータ36はプリントが可能な温度に一度達すれば、温度維持のためには、定着ヒータ供給電力が起動時より小さくてもよくても、定着リロード終了後からは、プリント動作が開始され、モータ等の起動により負荷35の電力消費が増大し、定着ヒータ供給電力を含めた総電力がAC電源ライン27の供給可能な電力を越えてしまうことがあるが、その際の電源ライン27の供給電力を供給可能電力以下(図8の(a))とするために、定着電源31の電力配分を下げ(図8の(b))、定着電源31のAC電力消費と定電圧電源30のAC電力消費を合わせてAC電源ラインの最大電力内に制限する最大値に、定電圧電源30の出力電力を上げる(図8の(c))。すなわち該出力電力が可能な値に、入出力制御20が電流指示器64に与える電流上限値MCDを設定する(図8の(d)および(e))。すなわちAC電力消費を電源ライン27の供給可能最大電力以下に抑える。これにより、定電流電源26が負荷35に、AC電力消費を上限値近くで押さえるための定電圧電源30の出力電流値では足らない、不足分の負荷電流(図8の(f))を給電する。   Further, once the fixing heater 36 reaches a temperature at which printing can be performed, the printing operation is started after the completion of the fixing reload even though the fixing heater supply power may be smaller than that at the time of startup in order to maintain the temperature. In some cases, the power consumption of the load 35 increases due to the start of the motor or the like, and the total power including the fixing heater supply power may exceed the power that can be supplied from the AC power supply line 27. In order to make the supplied power equal to or lower than the supplyable power ((a) of FIG. 8), the power distribution of the fixing power supply 31 is lowered ((b) of FIG. 8), the AC power consumption of the fixing power supply 31 and the constant voltage power supply 30 The output power of the constant voltage power supply 30 is increased to the maximum value that limits the AC power consumption within the maximum power of the AC power supply line ((c) of FIG. 8). That is, the current upper limit value MCD that the input / output control 20 gives to the current indicator 64 is set to a value capable of the output power ((d) and (e) in FIG. 8). That is, the AC power consumption is suppressed to be equal to or lower than the maximum power that can be supplied from the power line 27. As a result, the constant current power supply 26 supplies the load 35 with an insufficient load current ((f) in FIG. 8) that is not sufficient for the output current value of the constant voltage power supply 30 for suppressing the AC power consumption near the upper limit value. To do.

入出力制御20が電流指示器64に与える電流上限値MCD(本実施例ではデジタルデータ)は、定電圧電源30の出力電力の上限値を可変設定し、定電流電源26の分担タイミングおよび電力を可変調整するものである。   The current upper limit value MCD (digital data in this embodiment) given to the current indicator 64 by the input / output control 20 variably sets the upper limit value of the output power of the constant voltage power supply 30, and determines the sharing timing and power of the constant current power supply 26. Variable adjustment is performed.

図9に、主電源スイッチ28のオフからオンへの切換り、又は、省エネモードから待機モードへの復帰により、複写機MF1各部に印刷および複写を行うに所要の動作電圧が印加された直後に入出力制御20(のCPU21)が開始する「給電制御」PSCaの概要を示す。複写機MF1各部に印刷および複写を行うに所要の動作電圧を印加した待機モードになると入出力制御20は、定着電源31から、定着器温度を読込み、次いで電圧検出回路39をキャパシタ37の電圧検出端に接続するスイッチをオンにして、電圧検出回路39の電圧検出信号のレベルをA/D変換して読み込み、そして該スイッチはオフにする(ステップ1)。すなわち、キャパシタ電圧の把握が必要ない期間は、電圧検出回路39をキャパシタ37の電圧検出端から遮断してキャパシタ37の、電圧検出回路39による放電を防ぐ。   In FIG. 9, immediately after the operation voltage required for printing and copying is applied to each part of the copying machine MF1 by switching the main power switch 28 from OFF to ON or returning from the energy saving mode to the standby mode. An outline of “power feeding control” PSCa started by the input / output control 20 (CPU 21 thereof) is shown. When a standby mode in which a required operating voltage is applied to each part of the copying machine MF1 is entered, the input / output control 20 reads the fixing device temperature from the fixing power source 31, and then the voltage detection circuit 39 detects the voltage of the capacitor 37. The switch connected to the end is turned on, the level of the voltage detection signal of the voltage detection circuit 39 is A / D converted and read, and the switch is turned off (step 1). That is, during a period when it is not necessary to grasp the capacitor voltage, the voltage detection circuit 39 is cut off from the voltage detection terminal of the capacitor 37 to prevent the capacitor 37 from being discharged by the voltage detection circuit 39.

なお、以下においては、括弧内にはステップという語を省略して、ステップNo.記号のみを記す。   In the following, the word “step” is omitted from the parentheses, and step no. Write only the symbol.

入出力制御20は次に、「待機モードの給電設定(表1)」によって定着電源31に対する定着電力HRP(定着電力消費の上限値)および定電圧電源30の電流上限値MCDを決定して、定着電力HRP指示信号を定着電源31に、電流上限値MCDデータを電流指示器64に与える(2)。そして定電流電源26への電源ON/OFF指示信号を「ON」を指示するHに切り換える(3)。定着電源31は、指示があった定着電力HRPの範囲内での、定着器温度をその時点の目標温度とするための温度フィードバック制御を開始し、定電流電源26は、電流上限値MCDを超える分の負荷電流を分担する電流出力を開始する。   Next, the input / output control 20 determines the fixing power HRP (upper limit value of fixing power consumption) for the fixing power source 31 and the current upper limit value MCD of the constant voltage power source 30 by “power supply setting in standby mode (Table 1)”. The fixing power HRP instruction signal is supplied to the fixing power source 31, and the current upper limit value MCD data is supplied to the current indicator 64 (2). Then, the power ON / OFF instruction signal to the constant current power supply 26 is switched to H which indicates “ON” (3). The fixing power source 31 starts temperature feedback control for setting the fixing device temperature to the target temperature at that time within the range of the instructed fixing power HRP, and the constant current power source 26 exceeds the current upper limit value MCD. Start the current output sharing the load current of the minute.

本実施例では、定着電力指示値HRPには、図10に示すように、高値HRPt1,中間値HRPt2および低値HRPt3の3値がある。電流上限値MCDにも、高値MCDt3,中間値MCDt2および低値MCDt1の3値がある。定着電力指示値HRPと電流上限値MCDの組合わせを、図10に示すように、作像シーケンスの進行にともなって変更して、高負荷時の所要電力の一部を補助電源32で分担することにより、AC消費電力をAC給電ライン27の許容上限値以内に常時押さえて、しかも複写機全体としては、短時間では該許容上限値を超える電力消費の高パワーの作像プロセスを実行することができる。   In this embodiment, the fixing power instruction value HRP has three values, a high value HRPt1, an intermediate value HRPt2, and a low value HRPt3, as shown in FIG. The current upper limit value MCD also has three values: a high value MCDt3, an intermediate value MCDt2, and a low value MCDt1. As shown in FIG. 10, the combination of the fixing power instruction value HRP and the current upper limit value MCD is changed as the image forming sequence proceeds, and a part of the required power at the time of high load is shared by the auxiliary power source 32. As a result, the AC power consumption is always kept within the allowable upper limit value of the AC power supply line 27, and the entire copying machine executes a high-power image forming process with power consumption exceeding the allowable upper limit value in a short time. Can do.

入出力制御20の不揮発性RAM24に、定着電力HRPおよび電流上限値MCDの値が、複写機MF1の状態モードの大区分(待機モード/動作モード)で2群(テーブル)に分けて記憶されている。表1には、「待機モード」に割り当てた定着電力HRPおよび電流上限値MCDの値を示す。すなわち表1は、待機モードの電力分配テーブルである。表2には「動作モード」に割り当てたものを示す。表2は、動作モードの電力分配テーブルである。   The values of the fixing power HRP and the current upper limit value MCD are stored in the nonvolatile RAM 24 of the input / output control 20 divided into two groups (tables) according to the main mode (standby mode / operation mode) of the copying machine MF1. Yes. Table 1 shows values of the fixing power HRP and the current upper limit value MCD assigned to the “standby mode”. That is, Table 1 is a power distribution table in the standby mode. Table 2 shows those assigned to the “operation mode”. Table 2 is an operation mode power distribution table.

Figure 2007143340
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Figure 2007143340
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待機モードの電力分配テーブル(表1)の定着電力HRPおよび電流上限値MCDは、補助電源32のキャパシタ37の電圧Cv(使用可能な残電力が対応する)および定着リロード要否(定着温度の急速立ち上げの要否)をパラメータとして定められている。具体的には、キャパシタ電圧Cvが高いと補助電源32の給電能力があるので、電流上限値MCDは、補助電源32から給電する可能性ならびに給電時の出力電流値が高くなる低値(MCDt1)に定められ、キャパシタ電圧Cvが低いと高値(MCDt3)に定められている。なお、負荷電流は細かく見ると一定ではなく、短い周期の変動が重なったものである。図6に示す負荷電流検出器33の負荷電流検出信号は、ローパスフィルタ62,63で、負荷電流の瞬時の変動分を平滑化しているので、定電圧電源30は該平滑化したレベルの電流を負荷に給電する。すると、電流上限値MCDが該変動分よりも低い設定値であるときには、該変動分の負荷電流期間は、定電圧電源30から負荷35への給電が実質的に停止することになる。これを避けるために、電流上限値MCDは常に、該変動分よりも高い値となるように定めている。すなわち、電流上限値MCDの最低値MCDt1は、短い周期の負荷変動の振幅よりも高い値である。   The fixing power HRP and the current upper limit value MCD in the power distribution table (Table 1) in the standby mode are the voltage Cv of the capacitor 37 of the auxiliary power supply 32 (corresponding to the available remaining power) and whether or not the fixing reload is required (the fixing temperature is rapidly changed). Necessity of start-up) is defined as a parameter. Specifically, since the auxiliary power supply 32 has a power supply capability when the capacitor voltage Cv is high, the current upper limit value MCD is a low value (MCDt1) where the possibility of power supply from the auxiliary power supply 32 and the output current value at the time of power supply increase. When the capacitor voltage Cv is low, it is set to a high value (MCDt3). Note that the load current is not constant when viewed in detail, and is a combination of short cycle fluctuations. Since the load current detection signal of the load current detector 33 shown in FIG. 6 smoothes the instantaneous fluctuation of the load current by the low-pass filters 62 and 63, the constant voltage power supply 30 outputs the current at the smoothed level. Supply power to the load. Then, when the current upper limit value MCD is a set value lower than the fluctuation, the power supply from the constant voltage power supply 30 to the load 35 is substantially stopped during the load current period for the fluctuation. In order to avoid this, the current upper limit value MCD is always set to be higher than the fluctuation amount. That is, the minimum value MCDt1 of the current upper limit value MCD is a value higher than the amplitude of the load fluctuation in a short cycle.

キャパシタ電圧Cvが放電禁止閾値Vcs以下であると、電流上限値MCDは補助電源32(キャパシタ37)からの給電を禁止する最高値(MCDt3)すなわち負荷の全てを定電圧電源30が負担する最高値に定められている。定電流電源26の出力端の電圧(電源26の出力電圧:2次側電圧)は略24V一定であるので、キャパシタ電圧Cv(電源26の入力電圧:1次側電圧)が低下するに従い、定電流電源26が同一電流値を出力するための電源26の入力側電流値(1次側電流値)が増大する。過分な入力側電流値に耐える昇圧レギュレータ40はコスト高になり、また超過大な入力側電流値に耐える実用的な昇圧レギュレータは実現できない。そこで経済的な観点から、本実施例では、放電禁止閾値(放電停止電圧)Vcsは、キャパシタ37の満充電電圧の50%に定めている。   When the capacitor voltage Cv is equal to or lower than the discharge prohibition threshold Vcs, the current upper limit value MCD is the maximum value (MCDt3) that prohibits power supply from the auxiliary power supply 32 (capacitor 37), that is, the maximum value that the constant voltage power supply 30 bears all of the load. It is stipulated in. Since the voltage at the output terminal of the constant current power supply 26 (output voltage of the power supply 26: secondary side voltage) is approximately 24V constant, the capacitor voltage Cv (input voltage of the power supply 26: primary side voltage) decreases as the capacitor voltage Cv decreases. The input side current value (primary side current value) of the power source 26 for the current power source 26 to output the same current value increases. The boost regulator 40 that can withstand an excessive input side current value is expensive, and a practical boost regulator that can withstand an excessive input side current value cannot be realized. Therefore, from an economical point of view, in this embodiment, the discharge prohibition threshold (discharge stop voltage) Vcs is set to 50% of the full charge voltage of the capacitor 37.

定着リロード要であると定着電力HRPは高値に、定着リロード不要であると低値に定められている。定着リロード不要の待機モードでは作像プロセスを実行しないので、負荷35の消費電力は少ない。待機モードから動作モードに切り換わる直前の、定着リロード時(定着器温度を急速に立ち上げるとき)には、負荷35の消費電力が中レベルまで増大するので、MCDを低くして、補助電源32からの電力供給を大きくすることで、多くの電力を定着用電力に割り当てることができる。   The fixing power HRP is set to a high value when fixing reloading is required, and is set to a low value when fixing reloading is not required. Since the image forming process is not executed in the standby mode that does not require fixing reload, the power consumption of the load 35 is small. At the time of fixing reload immediately before switching from the standby mode to the operation mode (when the fixing device temperature is rapidly raised), the power consumption of the load 35 increases to an intermediate level. A large amount of power can be allocated to the fixing power by increasing the power supply from.

動作モードの電力分配テーブル(表2)の定着電力HRPおよび電流上限値MCDは、補助電源32のキャパシタ37の電圧Cv(使用可能な残電力が対応する)および定着リロード終了後の定着必要熱量が大きいか、中くらいかをパラメータとして定められている。   The fixing power HRP and the current upper limit value MCD in the power distribution table (Table 2) in the operation mode are determined by the voltage Cv of the capacitor 37 of the auxiliary power supply 32 (corresponding to the available remaining power) and the amount of heat required for fixing after the fixing reload is completed. It is determined as a parameter whether it is large or medium.

図9を再度参照する。上述のステップ2の「待機モードの給電設定(表1)」では、その時点の定着器温度に基づいて定着リロード要否を判定し、かつ、その時点のキャパシタ電圧Cvが、高(放電禁止閾値Vcsより高い)か低(放電禁止閾値以下)かを判定して、判定結果に対応する定着電力HRPおよび電流上限値MCDを待機モードの電力分配テーブル(表1:不揮発性RAM24)から読み出して、読み出した定着電力HRPを指定する制御信号を定着電源31に、読み出した電流上限値MCDは電流指示器64のD/Aコンバータ65に、それぞれ与える。次のステップ3で入出力制御20が定電流電源26への電源ON/OFF指示信号を「ON」指示のHに切り換えることにより、昇圧レギュレータ40がDC/DCコンバータ動作を開始する。   Refer to FIG. 9 again. In the “standby mode power supply setting (Table 1)” in step 2 described above, whether or not fixing reload is necessary is determined based on the fixing device temperature at that time, and the capacitor voltage Cv at that time is high (discharge prohibition threshold). It is determined whether it is higher than Vcs) or lower (lower than the discharge prohibition threshold), and the fixing power HRP and the current upper limit MCD corresponding to the determination result are read from the power distribution table (Table 1: nonvolatile RAM 24) in the standby mode, A control signal designating the read fixing power HRP is given to the fixing power source 31, and the read current upper limit value MCD is given to the D / A converter 65 of the current indicator 64. In the next step 3, the input / output control 20 switches the power ON / OFF instruction signal to the constant current power supply 26 to “ON” instruction H, whereby the boost regulator 40 starts the DC / DC converter operation.

定着器温度が定着リロードの目標温度に達すると、入出力制御20は、操作者による画像処理指示があるかないかの判断をする(4,5)。   When the fixing device temperature reaches the fixing reload target temperature, the input / output control 20 determines whether there is an image processing instruction from the operator (4, 5).

画像処理指示があると、「動作モードの給電設定(表2)」(6)を実行する。すなわち、まず、動作モードの電力分配テーブル(表2:不揮発性RAM24)上の「定着必要熱量大」の列の、キャパシタ電圧Cvに対応する、定着電力HRPおよび電流上限値MCDを読み出して、定着電源31および電流指示器64に与える。動作モードが継続すると、定着器214が十分温まるので、表2の「定着必要熱量中」の列から、HRPおよびMCDを読み出して、定着電源31および電流指示器64に与える。   When there is an image processing instruction, “operation mode power supply setting (Table 2)” (6) is executed. That is, first, the fixing power HRP and the current upper limit value MCD corresponding to the capacitor voltage Cv in the column of “large amount of heat required for fixing” on the power distribution table (Table 2: nonvolatile RAM 24) in the operation mode are read and fixed. The power supply 31 and the current indicator 64 are supplied. If the operation mode continues, the fixing device 214 is sufficiently warmed, so that HRP and MCD are read from the column “in the amount of heat required for fixing” in Table 2 and supplied to the fixing power source 31 and the current indicator 64.

画像処理が終了するとき、入出力制御20は、待機モードの電力分配テーブル(表1)「定着リロード不要」の列の、その時点のキャパシタ電圧Cvに対応する定着電力HRPおよび電流上限値MCDを読み出して、定着電源31および電流指示器64に与え(8)、画像処理指示を待つ(9)。   When the image processing ends, the input / output control 20 determines the fixing power HRP and the current upper limit value MCD corresponding to the capacitor voltage Cv at that time in the column of the power distribution table (Table 1) “fixing reload unnecessary” in the standby mode. The data is read out and given to the fixing power source 31 and the current indicator 64 (8), and an image processing instruction is awaited (9).

その後は、画像処理指示があると上述のステップ2〜7に関連して説明した、定着電力HRPおよび電流上限値MCDの読み出しと定着電源31および電流指示器64への更新出力を行う(10〜14)。   Thereafter, when there is an image processing instruction, the fixing power HRP and the current upper limit value MCD are read and the update output to the fixing power source 31 and the current indicator 64 described in connection with the above steps 2 to 7 is performed (10 to 10). 14).

また、画像処理動作がなく、画像処理指示待ちのときには、キャパシタ電圧Cvを読み込んで充電要か検索して(15)、充電要であると充電器38を用いてキャパシタ37に充電する(16)。画像処理動作がなく、画像処理指示待ち(待機モード)が設定時間継続すると(17)、このときキャパシタ37が充電不要であると、定電流電源26の電源ON/OFFコントローラ55に与えている電源ON/OFF指示信号を、「OFF」を指示するLに切り換えてから(18)、省エネモードに移行する(19)。待機モードが設定時間継続したときキャパシタ37が充電中であると、充電が完了してから省エネモードに移行する。省エネモードに移行するとき入出力制御20は、定着電源31をオフし、かつ定電圧電源30の、作像に所要の負荷へ給電する回路部をオフにする。この省エネモードでは、入出力制御20はスリープ状態であり、定電圧電源30の、省エネモードでもオンにされている一部電源回路から給電されるユーザアクセス監視回路が、ユーザアクセスを検出して待機モードに移行する電源オンを行って、各部に、画像処理指示を待つ定常動作電圧が加わるまで、スリープ状態を継続する。待機モードに移行すると、すなわち複写機各部に定常動作電圧が加わると、これにより入出力制御20がウェイクアップして、上述の「給電制御」PSCaを開始する。   When there is no image processing operation and the image processing instruction is awaited, the capacitor voltage Cv is read to search whether charging is necessary (15), and if charging is necessary, the capacitor 37 is charged using the charger 38 (16). . When there is no image processing operation and the image processing instruction wait (standby mode) continues for a set time (17), if the capacitor 37 does not need to be charged at this time, the power supplied to the power ON / OFF controller 55 of the constant current power supply 26 After the ON / OFF instruction signal is switched to L for instructing “OFF” (18), the mode shifts to the energy saving mode (19). If the capacitor 37 is being charged when the standby mode continues for the set time, the charging mode is completed and the energy saving mode is entered. When shifting to the energy saving mode, the input / output control 20 turns off the fixing power supply 31 and turns off the circuit portion of the constant voltage power supply 30 that supplies power to a load required for image formation. In this energy saving mode, the input / output control 20 is in a sleep state, and a user access monitoring circuit that is powered by a part of the constant voltage power supply 30 that is turned on even in the energy saving mode detects a user access and waits. The sleep state is continued until a steady operation voltage for waiting for an image processing instruction is applied to each unit by turning on the power to enter the mode. When a transition is made to the standby mode, that is, when a steady operating voltage is applied to each part of the copier, the input / output control 20 wakes up and starts the above-described “power supply control” PSCa.

本実施例では、定着器温度を急速に立ち上げる定着リロードを行うときの定着電力HRPt1はAC1300W相当値、定着リロードが終わり印刷開始後、しばらくは定着電力HRPt2はAC1200W相当値、印刷を開始し定着器が十分温まった後の定着電力HRPt3は、900W相当値にしている。定電圧電源30の出力電流の上限値を規定する電流上限値MCDは、定着電力HRPを高くするときは低くして定電圧電源30によるAC電力消費を下げる。これによって不足する負荷電力は補助電源32(定電流電源26)が分担する。HRPが高(HRPt1)のときは、MCDを低(MCDt1)にする。MCDt1は、AC200W相当値である。HRPが中(HRPt2)のときは、MCDを中(MCDt2)にすることができる。MCDt2は、AC300W相当値である。HRPが低(HRPt3)のときは、MCDを高(MCDt3)にすることができる。MCDt3は、AC600W相当値である。Cvが放電禁止閾値Vcs以下であると、24V負荷を全て定電圧電源30が分担する高値MCDt3とする。高値MCDt3とするときには、ACライン27からのAC電力消費が1500W以下となるように、定着電力HRPを下げる。   In this embodiment, the fixing power HRPt1 corresponding to AC1300W when fixing reload is performed to rapidly raise the fixing device temperature, and after the completion of fixing reloading and printing is started, the fixing power HRPt2 is equivalent to AC1200W for a while and printing is started and fixed. The fixing power HRPt3 after the device is sufficiently warmed is set to a value equivalent to 900W. The current upper limit value MCD that defines the upper limit value of the output current of the constant voltage power supply 30 is lowered when the fixing power HRP is increased, thereby reducing the AC power consumption by the constant voltage power supply 30. As a result, the insufficient load power is shared by the auxiliary power supply 32 (constant current power supply 26). When HRP is high (HRPt1), MCD is set to low (MCDt1). MCDt1 is an AC200W equivalent value. When HRP is medium (HRPt2), MCD can be medium (MCDt2). MCDt2 is an AC300W equivalent value. When HRP is low (HRPt3), MCD can be high (MCDt3). MCDt3 is an AC600W equivalent value. When Cv is equal to or less than the discharge prohibition threshold Vcs, the 24V load is all set to a high value MCDt3 shared by the constant voltage power supply 30. When the high value MCDt3 is set, the fixing power HRP is lowered so that the AC power consumption from the AC line 27 is 1500 W or less.

第2実施例は、第1実施例の補助電源32の定電流電源26の昇圧レギュレータ40(図6)を、図11に示すバックブースト(Buck Boost)方式の昇降圧レギュレータ40aに変更したものであり、その他の構成および機能は、上述の、図1〜図5および図7〜図10を参照して説明した第1実施例と同様である。電気二重層キャパシタは、放電停止電圧(放電禁止閾値Vcs)を低くした方が、蓄電電力を多く使用できる。そこで第1実施例と同様に図11に示す第2実施例でも満充電電圧の1/2に設計している。従って、定電流電源26の入力電圧(キャパシタ電圧Cv)は、放電停止直前には満充電時の略半分の値であって、定電流電源26の入力電流値が満充電時の入力電流の略2倍になってしまう。定電流電源26の出力電流を大きく設計するときは、放電停止直前の入力電流値(キャパシタの放電電流値)が大きくなってしまわないように、電気二重層キャパシタを直列に接続する個数を増やし、放電停止直前のキャパシタ電圧(Vcs)が小さくならないようにする必要がある。24V負荷に給電するためには、補助電源32のキャパシタ37を、電気二重層キャパシタ直列数10個から19個の電気二重層キャパシタで構成する場合は、充電上限電圧(満充電電圧)が24Vを超え、放電停止電圧が24V未満になるので、昇降圧レギュレータを用いる必要がある。   In the second embodiment, the boost regulator 40 (FIG. 6) of the constant current power supply 26 of the auxiliary power supply 32 of the first embodiment is changed to a buck boost type buck-boost regulator 40a shown in FIG. Other configurations and functions are the same as those of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5 and FIGS. The electric double layer capacitor can use more stored electric power when the discharge stop voltage (discharge prohibition threshold Vcs) is lowered. Therefore, similarly to the first embodiment, the second embodiment shown in FIG. 11 is designed to be ½ of the full charge voltage. Therefore, the input voltage (capacitor voltage Cv) of the constant current power supply 26 is approximately half the value at the time of full charge immediately before the discharge is stopped, and the input current value of the constant current power supply 26 is approximately the input current at the time of full charge. It will double. When designing the output current of the constant current power supply 26 to be large, the number of electric double layer capacitors connected in series is increased so as not to increase the input current value (capacitor discharge current value) immediately before the discharge is stopped. It is necessary to prevent the capacitor voltage (Vcs) immediately before stopping the discharge from becoming small. In order to supply power to a 24V load, when the capacitor 37 of the auxiliary power supply 32 is composed of 10 to 19 electric double layer capacitors in series, the charging upper limit voltage (full charge voltage) is 24V. Since the discharge stop voltage is less than 24V, it is necessary to use a buck-boost regulator.

第2実施例はこの態様の補助電源32を用いているので、定電流電源26のDC/DCコンバータを、図11に示す昇降圧レギュレータ40aとしている。昇降圧レギュレータ40aには、昇圧出力用の半導体スイッチ41に加えて、降圧出力用の第2の半導体スイッチ68が、キャパシタ37とリアクトル43の間に介挿されている。半導体スイッチ41はそのゲートにHが加わると導通するが、第2の半導体スイッチ68はそのゲートにLが加わると導通する。PWMコントローラ42は、デューティ指示信号にて指定されるデューティに、半導体スイッチ41と半導体スイッチ68をオン/オフ駆動する。差動増幅器50の出力電圧が低下すると、半導体スイッチ68をオンするデューティを高くする。半導体スイッチ68のオンデューティが100%未満の間は、半導体スイッチ41のオンデューティは0%にしておく。半導体スイッチ68のオンデューティが高くなり100%に達すると、今度は半導体スイッチ41のオンデューティを高くする。差動増幅器50の出力電圧が上昇すると、半導体スイッチ41のオンデューティを低くする。半導体スイッチ41のオンデューティが0%でない間は、半導体スイッチ68のオンデューティを100%にしておく。半導体スイッチ41のオンデューティが0%に達すると、今度は半導体スイッチ68のオンデューティを低くする。これにより、第2実施例では、キャパシタ電圧Cvが24Vより高い間は、スイッチ41はオフで第2のスイッチ68がPWMパルスによってオン/オフを繰り返し、昇降圧レギュレータ40aの出力電圧は、キャパシタ電圧Cvより低い略24Vとなる。キャパシタ電圧Cvが、放電禁止閾値Vcsより高いが24V以下の間は、第2のスイッチ68はオンで、スイッチ41が第1実施例と同様にPWMパルスによってオン/オフを繰り返し、昇降圧レギュレータ40aの出力電圧は、キャパシタ電圧Cvより高い略24Vとなる。   Since the second embodiment uses the auxiliary power source 32 of this aspect, the DC / DC converter of the constant current power source 26 is a step-up / down regulator 40a shown in FIG. In the step-up / down regulator 40 a, in addition to the step-up output semiconductor switch 41, a step-down output second semiconductor switch 68 is interposed between the capacitor 37 and the reactor 43. The semiconductor switch 41 becomes conductive when H is applied to its gate, while the second semiconductor switch 68 becomes conductive when L is applied to its gate. The PWM controller 42 drives the semiconductor switch 41 and the semiconductor switch 68 on / off at a duty specified by the duty instruction signal. When the output voltage of the differential amplifier 50 decreases, the duty for turning on the semiconductor switch 68 is increased. While the on-duty of the semiconductor switch 68 is less than 100%, the on-duty of the semiconductor switch 41 is set to 0%. When the on-duty of the semiconductor switch 68 increases and reaches 100%, the on-duty of the semiconductor switch 41 is increased this time. When the output voltage of the differential amplifier 50 rises, the on-duty of the semiconductor switch 41 is lowered. While the on-duty of the semiconductor switch 41 is not 0%, the on-duty of the semiconductor switch 68 is set to 100%. When the on-duty of the semiconductor switch 41 reaches 0%, the on-duty of the semiconductor switch 68 is lowered this time. Thus, in the second embodiment, while the capacitor voltage Cv is higher than 24V, the switch 41 is off and the second switch 68 is repeatedly turned on / off by the PWM pulse, and the output voltage of the step-up / down regulator 40a is the capacitor voltage. It becomes approximately 24V lower than Cv. While the capacitor voltage Cv is higher than the discharge inhibition threshold Vcs but not more than 24V, the second switch 68 is on, and the switch 41 is repeatedly turned on / off by the PWM pulse as in the first embodiment, and the step-up / down regulator 40a. Output voltage is approximately 24V, which is higher than the capacitor voltage Cv.

第3実施例は、第1実施例の補助電源32の定電流電源26の昇圧レギュレータ40(図6)を、図12に示すバック(Buck)方式の降圧レギュレータ40bに変更したものであり、その他の構成および機能は、上述の、図1〜図5および図7〜図10を参照して説明した第1実施例と同様である。補助電源32のキャパシタ37を、更に多くの電気二重層キャパシタを直列接続したものとし、放電停止電圧(放電禁止閾値Vcs)を負荷電圧24V以上(例えば25V)とする場合は、定電流電源26は、図12に示す、降圧レギュレータ40bを用いるものとする。   In the third embodiment, the step-up regulator 40 (FIG. 6) of the constant current power supply 26 of the auxiliary power supply 32 of the first embodiment is changed to a buck type step-down regulator 40b shown in FIG. The configuration and function are the same as those of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5 and FIGS. When the capacitor 37 of the auxiliary power supply 32 is obtained by connecting more electric double layer capacitors in series and the discharge stop voltage (discharge prohibition threshold Vcs) is set to a load voltage of 24 V or more (for example, 25 V), the constant current power supply 26 is Suppose that the step-down regulator 40b shown in FIG. 12 is used.

降圧レギュレータ40bは、降圧出力用の半導体スイッチ68を、キャパシタ37とリアクトル43の間に介挿したものである。半導体スイッチ68はそのゲートにLが加わると導通する。PWMコントローラ41は、電源ON/OFF指示信号(H:ON指示/L:OFF指示)がHの間、第1実施例のPWMコントローラが発生するPWMパルスと同様なパルスのレベルを反転したものに相当するPWMパルスを発生して、半導体スイッチ68のゲートに印加する。   The step-down regulator 40 b has a step-down output semiconductor switch 68 interposed between the capacitor 37 and the reactor 43. The semiconductor switch 68 becomes conductive when L is applied to its gate. The PWM controller 41 reverses the level of the same pulse as the PWM pulse generated by the PWM controller of the first embodiment while the power ON / OFF instruction signal (H: ON instruction / L: OFF instruction) is H. A corresponding PWM pulse is generated and applied to the gate of the semiconductor switch 68.

第4実施例は、第1実施例の補助電源32の定電流電源26の昇圧レギュレータ40(図6)を、図13に示す昇圧レギュレータ40cに変更したものであり、その他の構成および機能は、上述の、図1〜図5および図7〜図10を参照して説明した第1実施例と同様である。第4実施例が用いた昇圧レギュレータ40cは、昇圧トランス70を用いるフォワード(Forward)方式のDC/DCコンバータである。PWMコントローラ42の構成および機能は、第1実施例のPWMコントローラ42(図6)と同様である。電源ON/OFF指示信号がH(オン指示)からL(オフ指示)に切り換わると、PWMコントローラ42がPWMパルス出力を停止し、スイッチ41が連続オフとなって、トランス70の一次巻線の通電が止まるので、キャパシタ37の放電は停止する。第1実施例に用いた電源ON/OFFコントローラ55は省略可であるので、第4実施例では省略している。なお、トランス70の一次/2次側巻線比の変更によって、トランス70を降圧トランスとして、レギュレータ40cを降圧レギュレータにすることもできる。   In the fourth embodiment, the boost regulator 40 (FIG. 6) of the constant current power supply 26 of the auxiliary power supply 32 of the first embodiment is changed to a boost regulator 40c shown in FIG. This is the same as the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5 and FIGS. The step-up regulator 40c used in the fourth embodiment is a forward type DC / DC converter using a step-up transformer 70. The configuration and function of the PWM controller 42 are the same as those of the PWM controller 42 (FIG. 6) of the first embodiment. When the power ON / OFF instruction signal is switched from H (on instruction) to L (off instruction), the PWM controller 42 stops the PWM pulse output, the switch 41 is continuously turned off, and the primary winding of the transformer 70 is turned off. Since energization stops, the discharge of the capacitor 37 stops. Since the power ON / OFF controller 55 used in the first embodiment can be omitted, it is omitted in the fourth embodiment. Note that the transformer 70 can be a step-down transformer and the regulator 40c can be a step-down regulator by changing the primary / secondary winding ratio of the transformer 70.

本発明の第1実施例のキャパシタ電源装置を装備した複合機能複写機MF1の外観を示す正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view showing an appearance of a multi-function copying machine MF1 equipped with a capacitor power supply device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示すカラープリンタ200の拡大縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of the color printer 200 shown in FIG. 1. 図1に示す複写機MF1の電気系統のシステム構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration of an electric system of the copying machine MF1 shown in FIG. 図3に示す主電源29および補助電源32の構成の概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of a structure of the main power supply 29 and the auxiliary power supply 32 shown in FIG. 図3および図5に示す入出力制御20の構成の概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline | summary of a structure of the input-output control 20 shown in FIG. 3 and FIG. 図4に示す定電流電源26,負荷電流検出器33および電流指示器64の構成を示す電気回路図である。FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a configuration of a constant current power supply 26, a load current detector 33, and a current indicator 64 shown in FIG. (a)は図6に示す負荷電流検出器33の、負荷電流値(横軸)に対応して発生する負荷電流検出信号レベル(縦軸)を示すグラフ、(b)は電流指示器64が負荷電流検出信号レベル(横軸)に対応して発生する補助電源32への電流出力指示信号レベル(縦軸)を示すグラフ、(c)は負荷電流検出器33の負荷電流検出信号レベル(横軸)と定電流電源26および定電圧電源30の出力電流値との関係を示すグラフ、(d)は、電圧リミッタ51の高電圧制限機能による、定電流電源26の出力電圧(横軸)と出力電流値(縦軸)との関係を示すグラフである。6A is a graph showing the load current detection signal level (vertical axis) generated in correspondence with the load current value (horizontal axis) of the load current detector 33 shown in FIG. 6, and FIG. A graph showing a current output instruction signal level (vertical axis) to the auxiliary power source 32 generated corresponding to the load current detection signal level (horizontal axis), (c) is a load current detection signal level (horizontal axis) of the load current detector 33. (D) is a graph showing the relationship between the output current value of the constant current power supply 26 and the constant voltage power supply 30, and (d) shows the output voltage (horizontal axis) of the constant current power supply 26 by the high voltage limiting function of the voltage limiter 51. It is a graph which shows the relationship with an output electric current value (vertical axis). 負荷35の電流値(d),定電圧電源30の24V電流出力上限値MCD,定電圧電源30の24V出力電流値(e),定電流電源26の出力電流値(f),定着電源31のAC電力消費(b),定電圧電源30の24V出力によるAC電力消費(c)およびAC給電ライン27に対するAC電力消費(a)の関係を示すタイムチャートである。Current value (d) of load 35, 24V current output upper limit value MCD of constant voltage power supply 30, 24V output current value (e) of constant voltage power supply 30, output current value (f) of constant current power supply 26, fixing power supply 31 6 is a time chart showing the relationship among AC power consumption (b), AC power consumption (c) due to 24V output of the constant voltage power supply 30, and AC power consumption (a) for the AC power supply line 27. 図5に示す入出力制御20(のCPU21)による給電制御の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of the electric power feeding control by the input / output control 20 (CPU21) shown in FIG. 入出力制御20の給電制御によって操作される、定着電力HRPならびに主電源29の24V電流出力上限値MCDと、負荷35の電流(負荷電流),主電源29の24V出力電流および補助電源32の出力電流との関係を示すタイムチャートである。The fixing power HRP, the 24V current output upper limit value MCD of the main power supply 29, the current of the load 35 (load current), the 24V output current of the main power supply 29, and the output of the auxiliary power supply 32, which are operated by the power supply control of the input / output control 20 It is a time chart which shows the relationship with an electric current. 第2実施例の定電流電源26の昇降圧レギュレータ40aの構成を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the structure of the buck-boost regulator 40a of the constant current power supply 26 of 2nd Example. 第3実施例の定電流電源26の降圧レギュレータ40bの構成を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the structure of the pressure | voltage fall regulator 40b of the constant current power supply 26 of 3rd Example. 第4実施例の定電流電源26の昇圧レギュレータ40cの構成を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the structure of the step-up regulator 40c of the constant current power supply 26 of 4th Example.

符号の説明Explanation of symbols

201:感光体
202:帯電装置
203:露光装置
204,207:現像装置
208,215:転写ベルト
209〜211:給紙カセット
214:定着器
224:排紙ガイド
225:排紙ローラ
226:排紙スタック
227:補給トナー収納部
233:レジストローラ
201: Photoconductor
202: Charging device
203: Exposure apparatus
204, 207: Developing device
208, 215: Transfer belt
209 to 211: paper feed cassette
214: Fixing device
224: Paper discharge guide
225: Paper discharge roller
226: Output stack
227: Supply toner storage unit
233: Registration roller

Claims (30)

外部から供給される電力を入力源に用いる定電圧出力の第1電源,蓄電装置、および、該蓄電装置の電力を入力源に用いる第2電源、を備える電源装置において、
第1電源の出力と第2電源の出力とを並列に接続し、第1電源からの電力と第2電源からの電力の両方を同時に負荷に供給する、ことを特徴とする電源装置。
In a power supply device comprising: a first power source with a constant voltage output using power supplied from outside as an input source; a power storage device; and a second power source using power from the power storage device as an input source.
An output of a first power supply and an output of a second power supply are connected in parallel, and both the power from the first power supply and the power from the second power supply are simultaneously supplied to a load.
前記蓄電装置は、キャパシタを含む、請求項1に記載の電源装置。   The power storage device according to claim 1, wherein the power storage device includes a capacitor. 前記キャパシタは、電気二重層キャパシタである、請求項2に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 2, wherein the capacitor is an electric double layer capacitor. 前記蓄電装置は更に、前記キャパシタに充電するキャパシタ充電手段を含む、請求項2又は3に記載の電源装置。   The power storage device according to claim 2, wherein the power storage device further includes a capacitor charging unit that charges the capacitor. 第2電源は定電流電源である、請求項1乃至4のいずれか1つに記載の電源装置。   The power supply device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second power supply is a constant current power supply. 電源装置は更に、前記負荷に流れる電流値を表す負荷電流信号を発生する負荷電流検出手段および該負荷電流信号に対応する第2電源の出力電流指示信号を発生する電流指示手段を含み;第2電源は、前記出力電流指示信号に対応する出力電流値に第2電源の出力電流を制御する電流制御手段を含む;請求項1乃至5のいずれか1つに記載の電源装置。   The power supply apparatus further includes load current detection means for generating a load current signal representing a current value flowing through the load, and current instruction means for generating an output current instruction signal of a second power supply corresponding to the load current signal; The power supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein the power supply includes current control means for controlling the output current of the second power supply to an output current value corresponding to the output current instruction signal. 前記電流指示手段は、前記負荷電流信号に対する、第1電源の出力電流値の上限を指定する上限指示信号の差分を、前記出力電流指示信号として前記電流制御手段に与える、請求項6に記載の電源装置。   7. The current instruction unit according to claim 6, wherein a difference between an upper limit instruction signal that specifies an upper limit of an output current value of a first power supply with respect to the load current signal is provided to the current control unit as the output current instruction signal. Power supply. 前記電流指示手段は、上限指示データを上限指示信号にアナログ変換するD/A変換手段、および、前記負荷電流信号に対する、該上限指示信号の差分を、前記出力電流指示信号として前記電流制御手段に出力する差分演算手段、を含む請求項7に記載の電源装置。   The current instruction means analog-converts upper limit instruction data into an upper limit instruction signal, and the difference of the upper limit instruction signal with respect to the load current signal is output to the current control means as the output current instruction signal. The power supply apparatus according to claim 7, further comprising difference calculation means for outputting. 前記負荷の通電を制御し、かつ前記上限指示信号を前記電流指示手段に与える制御手段、を更に備える請求項7又は8に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 7, further comprising a control unit that controls energization of the load and that supplies the upper limit instruction signal to the current instruction unit. 前記制御手段は、前記上限指示信号を操作して第1電源が前記負荷に給電する電流値を制御する、請求項9に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 9, wherein the control means controls the current value that the first power supply supplies to the load by operating the upper limit instruction signal. 第2電源は、前記蓄電装置の電力を変圧出力する、出力電力を制御し得る変圧レギュレータ,該変圧レギュレータの出力電流値を検出する電流検出手段、および、該出力電流値を出力電流指示信号の指示値に合わせるための制御信号を前記変圧レギュレータに与えるフィードバック制御手段、を含み、前記変圧レギュレータの定電流出力を、前記負荷に、第1電源の前記負荷への給電に加えて供給する;請求項1乃至10のいずれか1つに記載の電源装置。   A second power source that transforms and outputs the power of the power storage device; a transformer regulator that can control the output power; current detection means that detects an output current value of the transformer regulator; and the output current value of the output current instruction signal Feedback control means for providing a control signal for adjusting to an instruction value to the voltage regulator, and supplying a constant current output of the voltage regulator to the load in addition to supplying power to the load of a first power source; Item 11. The power supply device according to any one of Items 1 to 10. 前記変圧レギュレータは、昇圧レギュレータである、請求項11に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 11, wherein the transformer regulator is a boost regulator. 前記変圧レギュレータは、昇降圧レギュレータである、請求項11に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 11, wherein the transformer regulator is a step-up / down regulator. 前記変圧レギュレータは、降圧レギュレータである、請求項11に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 11, wherein the transformer regulator is a step-down regulator. 前記変圧レギュレータは、ブースト方式のレギュレータである、請求項11又は12に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 11 or 12, wherein the transformer regulator is a boost type regulator. 前記変圧レギュレータは、フォワード方式のレギュレータである、請求項11に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 11, wherein the transformer regulator is a forward regulator. 第2電源は、その定電流出力端の電圧が設定値を超える過電圧を検出する過電圧検出手段を含み、過電圧を検出すると電流出力を停止する、請求項1乃至16のいずれか1つに記載の電源装置。   The second power supply includes overvoltage detection means for detecting an overvoltage in which a voltage at a constant current output terminal thereof exceeds a set value, and stops current output when the overvoltage is detected. Power supply. 電源装置は更に、第1電源に外部から給電する給電ラインから給電され、前記負荷とは別個の負荷に給電する第3電源を含み;前記制御手段は、第3電源の出力電力を大きくするときは、前記上限指示信号を介して第1電源が前記負荷に給電する電流値を小さくする;;請求項10に記載の電源装置。   The power supply apparatus further includes a third power source that is fed from a power feeding line that feeds power to the first power source from the outside and feeds a load that is separate from the load; and the control means increases the output power of the third power source. The power supply device according to claim 10, wherein the current value supplied to the load by the first power supply is reduced through the upper limit instruction signal; 前記制御手段は、第3電源の出力電力が小さい間に、前記充電手段によって前記蓄電装置を充電する、請求項18に記載の電源装置。   The power supply device according to claim 18, wherein the control unit charges the power storage device with the charging unit while the output power of the third power supply is small. 前記制御手段は、第2電源の、定電流の出力に用いる入力電源電圧が低いと前記上限指示信号を介して第1電源が前記負荷に給電する電流値を大きくする、請求項10,18又は19に記載の電源装置。   The control means increases the value of the current supplied by the first power supply to the load via the upper limit instruction signal when the input power supply voltage used for constant current output of the second power supply is low. 19. The power supply device according to 19. 用紙上に画像を形成する作像装置;および、
該作像装置の電気的負荷に給電する請求項9又は10に記載の電源装置;
を備える画像形成装置。
An imaging device for forming an image on paper; and
The power supply device according to claim 9 or 10, wherein power is supplied to an electrical load of the imaging device;
An image forming apparatus comprising:
前記作像装置は、感光体に静電潜像を形成し該静電潜像をトナー像に現像して該トナー像を直接に又は中間転写体を介して間接に用紙に転写する作像手段、および、定着ヒータを含み前記用紙上のトナー像を該用紙に固着する定着装置、を備え;前記電源装置は更に、第1電源に外部から給電する給電ラインから給電され前記定着ヒータに給電する第3電源を含み;前記電源装置の第1電源および第2電源は、前記定着ヒータ以外の電力負荷に給電する;請求項21に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus forms an electrostatic latent image on a photosensitive member, develops the electrostatic latent image into a toner image, and transfers the toner image directly or indirectly to a sheet via an intermediate transfer member. And a fixing device that includes a fixing heater and fixes the toner image on the paper to the paper; and the power supply device is further supplied with power from a power supply line that supplies power to the first power supply from the outside to supply power to the fixing heater. The image forming apparatus according to claim 21, further comprising: a third power source; wherein the first power source and the second power source of the power source supply power to a power load other than the fixing heater; 前記制御手段は、前記定着装置の定着温度を立ち上げる時に、第3電源に対する前記給電ラインの電力配分を高くするとともに、前記上限指示信号を介して第1電源が前記負荷に給電する電流値を小さくする、請求項22に記載の画像形成装置。   The control means increases the power distribution of the power supply line to the third power supply when raising the fixing temperature of the fixing device, and sets the current value that the first power supply supplies to the load via the upper limit instruction signal. The image forming apparatus according to claim 22, wherein the image forming apparatus is made smaller. 前記制御手段は、前記定着装置の定着温度を立ち上げる時に、前記蓄電装置の電圧が低いときには、第3電源に対する前記給電ラインの電力配分を低くするとともに、前記上限指示信号を上げて第1電源が前記負荷に給電する電流値を高くする、請求項23に記載の画像形成装置。   The control means lowers the power distribution of the power supply line with respect to a third power source when raising the fixing temperature of the fixing device and the voltage of the power storage device is low, and raises the upper limit instruction signal to increase the first power source. 24. The image forming apparatus according to claim 23, wherein a current value supplied to the load is increased. 前記制御手段は、作像スタート指示に応答して作像を開始できる待機モードが、ユーザの指示入力又は操作がなく設定時間継続すると、第3電源をオフかつ第1電源の作像に所要の負荷へ給電する回路部をオフにする省エネモードに移行する、請求項22乃至24のいずれか1つに記載の画像形成装置。   When the standby mode in which image formation can be started in response to an image formation start instruction is continued for a set time without any user input or operation, the third power source is turned off and the first power supply is required for image formation. The image forming apparatus according to claim 22, wherein the image forming apparatus shifts to an energy saving mode in which a circuit unit that supplies power to a load is turned off. 前記制御手段は、省エネモードに移行した後、ユーザの指示入力又は操作に応答して、第3電源をオンかつ第1電源の作像に所要の負荷へ給電する回路部をオンにする前記待機モードに復帰する、請求項25に記載の画像形成装置。   The control means, after shifting to the energy saving mode, in response to a user instruction input or operation, turns on the third power supply and turns on the circuit section for supplying power to a required load for image formation of the first power supply. The image forming apparatus according to claim 25, wherein the image forming apparatus returns to the mode. 前記制御手段は、前記待機モードに移行した直後の、前記定着装置の定着温度を立ち上げ時に、前記上限指示信号を下げて第1電源が前記負荷に給電する電流値を小さくし、該定着温度を立ち上げた後に、前記上限指示信号を上げて第1電源が前記負荷に給電する電流値を上げる、請求項26に記載の画像形成装置。   The control means lowers the upper limit instruction signal to reduce the current value supplied to the load by the first power source when the fixing temperature of the fixing device is raised immediately after the transition to the standby mode, and the fixing temperature 27. The image forming apparatus according to claim 26, wherein, after starting up, the upper limit instruction signal is raised to increase a current value of the first power supply supplying power to the load. 前記制御手段は、前記待機モードで第2電源から負荷への給電が停止しているときに、前記充電手段による前記蓄電装置の充電を行う、請求項27に記載の画像形成装置。   28. The image forming apparatus according to claim 27, wherein the control unit charges the power storage device with the charging unit when power supply from the second power supply to the load is stopped in the standby mode. 外部から与えられる書画情報を、前記作像装置の画像形成に用いる画像データに変換するプリンタコントローラ;および、前記画像データが表す画像を前記作像装置にて形成する作像制御手段;を更に備える、請求項21乃至28のいずれか1つに記載の画像形成装置。   A printer controller that converts document information given from the outside into image data used for image formation of the image forming device; and an image forming control unit that forms an image represented by the image data in the image forming device. The image forming apparatus according to any one of claims 21 to 28. 請求項21乃至29のいずれか1つに記載の画像形成装置;光学系により投影される画像を表わす画像データを発生する画像読み取り装置;および、該画像データを前記画像形成装置による画像形成に適する画像信号に変換して前記画像形成装置に与える画像データ処理装置;を備える複写装置。
30. The image forming apparatus according to claim 21, wherein the image reading apparatus generates image data representing an image projected by an optical system; and the image data is suitable for image formation by the image forming apparatus. An image data processing apparatus which converts the image signal into an image forming apparatus and supplies the image signal to the image forming apparatus.
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