JP2012008599A - 画像形成装置及びその電力供給制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作像動作中の電圧変動による色ずれ等の異常画像の発生を抑制する。
【解決手段】補助電源からの電力供給開始の指示があると（Ｓ４１）、補助電源から電力
の供給を開始し（Ｓ４２）、所定の負荷への電力供給源を主電源から補助電源に切り替え
る（Ｓ４３）。補助電源からの電力供給中に補助電源装置の切り替え条件に到達するか否
かを監視し（Ｓ４４）、切り替え条件に到達した場合には、システムが作像処理中かの判
断を行う（Ｓ４５）。作像処理中の場合は作像動作を中断し（Ｓ４６）、電力供給源を補
助電源から主電源に切り替える（Ｓ４７）。切り替え処理終了後、作像動作を再開し補助
電源からの電力供給を停止する（Ｓ４８）。
【選択図】図６

Description

本発明は、ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供給する補助電源装
置を備えたレーザプリンタ、複写機、ＦＡＸおよび複合機等の画像形成装置、及びその電
力供給制御方法に関する。

近年電子写真プロセスを利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらを組み合
わせた複合機は多機能化しており、これに伴って構造も複雑化して最大消費電力が増大す
る傾向となっている。また、定着装置の立ち上がりまでの待ち時間およびプリントやコピ
ー動作中における定着温度低下による動作の一時中断，など画像形成装置自体の要因や操
作者の待ち時間を少なくするため、定着ヒータへの供給電力を増大する傾向となっている
。

これに対して通常の電源ラインから供給可能な電力には制限があるので、これが機器を
設計する上での大きな制約となっている。負荷電力の平準化について、例えば特許文献１
には、主電源の供給電力を監視する手段を設け、主電源の供給電力が予め設定された値よ
り少ないときには補助電源を充電し、主電源の供給電力が予め設定された値より多いとき
には補助電源に蓄積したエネルギを放電することによって、比較的短時間の間に急峻に変
化する電力を平準化する技術が開示されている。

また、特許文献２には、使用消費電力を予測し、予測した消費電力が主電源の供給可能
電力を越える場合に補助電源から一部の負荷に電力を供給し、電源ラインの最大供給可能
電力を越えないようにした電源装置が開示されている。

しかしながら、特許文献２記載の技術では、一部の負荷に対する電力供給において２種
の電力供給源の切り替えを行うため、２種の電力供給源が供給する電力に電圧差があると
、電力供給源切り替え時に電圧変動を生じる。それにより、画像形成装置内の諸動作に影
響を与える可能性がある。特に、複数色の画像を形成するカラー画像作成機能を備えた画
像形成装置においては切り替え時の電圧変動によりを色ずれ等の異常画像の発生が懸念さ
れる。この点については特許文献１記載の発明では配慮されていない。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、作像動作
中の電圧変動による色ずれ等の異常画像の発生を抑制することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、電力供給源切り替えのタイミングを作像動作中以
外に設定し、あるいは、作像動作中に切り替え処理を行う場合には、モードを限定したこ
とを特徴とする。

具体的には、第１の手段は、ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供
給する補助電源装置を有し、当該補助電源装置から所定の期間ＤＣ電力を供給する画像形
成装置において、作像動作中はＤＣ電源供給源の切り替えを行わないよう制御する制御手
段を備えていることを特徴とする。

第２の手段は、第１の手段と同様の前提の画像形成装置において、作像動作中かつ前記
補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条件に達した場合、作像
動作を中断し、ＤＣ電力供給源の切り替え処理後に動作を再開させる制御手段を備えてい
ることを特徴とする。

第３の手段は、第１の手段と同様の前提の画像形成装置において、作像動作中かつ前記
補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条件に達した場合、一次
転写終了後でかつ次の書き込み開始前にＤＣ電力供給源の切り替えを行う制御手段を備え
ていることを特徴とする。

第４の手段は、第１の手段と同様の前提の画像形成装置において、作像動作中かつ補助
電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条件に達した場合、二次転写
終了後でかつ次の書き込み開始前にＤＣ電力供給源の切り替えを行う制御手段を備えてい
ることを特徴とする。

第５の手段は、第１ないし第４のいずれかの手段において、単色の画像を形成する単色
モードと複数色の画像を形成するカラーモードとを備え、前記制御手段は、作像動作中か
つ補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条件に達した場合、実
行中のジョブが単色モードの際は切り替えを実行し、カラーモードの場合のみ前記の切り
替え処理動作を実行することを特徴とする。

第６の手段は、第１の手段と同様の前提の画像形成装置において、作像動作中かつ補助
電源装置からＤＣ電力を供給中に前記補助電源装置の蓄電量が予め設定した値以下になっ
た場合には負荷の一部を停止させる制御手段を備えていることを特徴とする。

第７の手段は、第１の手段と同様の前提の画像形成装置において、作像動作中かつ補助
電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条件に達した場合、その時点
で処理中のジョブ終了までの必要電力と補助電源の残電力に応じてＤＣ電力供給源の切り
替えタイミングを決定する制御手段を備えていることを特徴とする。

第８の手段は、第１の手段と同様の画像形成装置において、作像動作中かつ補助電源装
置からＤＣ電力を供給中にジョブが終了した場合、電力供給源の切り替えを行うことを特
徴とする。

第９の手段は、ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供給する補助電
源装置を有し、当該補助電源装置から所定の期間ＤＣ電力を供給する画像形成装置の電力
供給制御方法において、前記主電源装置と前記補助電源装置の電力供給源の切り替えのタ
イミングを作像動作中以外に設定することを特徴とする。

第１０の手段は、第９の手段と同様の前提の画像形成装置の電力供給制御方法において
、作像動作中の前記主電源装置と前記補助電源装置の電力供給源の切り替えは、所定の画
像形成モードの場合にのみ行うことを特徴とする。

第１１の手段は、第１０の手段において、前記所定の画像形成モードが単色の画像形成
モードであることを特徴とする。

なお、後述の実施形態では、主電源装置は主電源４２に、補助電源装置は補助電源ある
いはキャパシタ４４に、制御手段は制御部２０に、画像形成装置は複写機ＭＦ１にそれぞ
れ対応する。

本発明によれば、作像動作中はＤＣ電源供給源の切り替えを行わないので、作像動作中
の電圧変動による色ずれ等の異常画像の発生を抑制することができる。

本発明の実施形態に係るフルカラーのデジタル複合機のシステム構成の概略を示す図である。 図１の複写機のカラープリンタの概略構成を示す図である。 図１の複写機の動作制御を司る制御部の主要部を示すブロック図である。 図１の複写機の電源系の構成を示すブロック図である。 制御部の補助電源であるキャパシタの充放電制御の制御手順の一例を示すフローチャートである。 図６は作像動作中かつ補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条件に達した場合、作像動作を中断し、ＤＣ電力供給源の切り替え処理後に動作を再開させる制御手順を示すフローチャートである。 作像動作中かつ補助電源装置からＤＣ電力を供給中に補助電源装置の蓄電量が予め設定した値以下になった場合に負荷の一部を停止させる制御手順を示す制御手順を示すフローチャートである。 作像動作中かつ補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条件に達した場合、その時点で処理中のジョブ終了までの必要電力と補助電源の残電力に応じてＤＣ電力供給源の切り替えタイミングを決定する制御手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

図１は本発明の実施形態に係るフルカラーのデジタル複合機（複合機能複写機−以下、
単に複写機と称す）ＭＦ１のシステム構成の概略を示す図である。図１において、複写機
ＭＦ１は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１２０、操作部（操作ボード）１０、カラースキ
ャナ１００、及びカラープリンタ２００の各ユニットから構成されている。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、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み取りを行う。なお、このシステムはパーソナル
コンピュータＰＣとプライベート・ブランチ・エクスチェンジＰＢＸに接続されている。

図２は複写機ＭＦ１のカラープリンタ２００の概略構成を示す図である。同図において
、カラープリンタ２００は光書き込みを行う電子写真方式のいわゆる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，ｂ
，ｃ，ｄが、第１転写ベルト２０８の移動方向（図中矢印Ａ方向）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が配置されている。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。ただし、現像装置２０４が扱う色材（トナー）の色は異
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。

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２１６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は第１転写ベルト２０８用のクリ
ーニング装置２１７が配備されている。クリーニング装置２１７は第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２０１表面に照射し、これにより感光体２
０１表面に潜像が形成される。なお、レーザ走査装置（例えばレーザダイオード、ポリゴ
ンミラー、及びこれらに伴う走査光学系）に代えてＬＥＤアレイと結像手段からなる露光
装置も採用できる。

図２において、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Ｂ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２
１８が配置されている。ベルトループの外側に、第２転写ベルト２１５用のクリーニング
装置２１９，チャージャ２３１等が配備されている。該クリーニング装置２１９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枚ずつ複数
の用紙ガイドを経てレジストローラ２３３まで搬送される。また、第２転写ベルト２１５
の上方には、定着ローラ２３０を備えた定着器２１４、排紙ガイド２２４、排紙ローラ２
２５、排紙スタック２２６が配置されている。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４色あり、カートリッジの形態にしてあ
る。これらのカートリッジに収納されたトナーは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。さらに、収納部２２７の上方には制御基板から構成される制
御部２０が配されている。

ここで両面印刷時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２０１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た後、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Ａ方向に
移動する。作像ユニットｂの感光体２０１にも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Ｂ方向に移動しており、第２転
写手段１１８の作用により第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。いずれかの給紙カセット１２１，１
２２内の最上部にある用紙が引き出され、レジストローラ２３３まで搬送される。用紙は
レジストローラ２３３で第１転写ベルト２０８上の画像の先端とタイミングをとって、第
１転写ベルト２０８と第２転写ベルト２１５の間に送り込まれ、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の作用により転写される。更に用紙は上方
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２３１によりもう一方の
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。

このようにして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２２４〜２
２６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２０１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２０１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
み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２１９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。

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２
１５の表面から離れた状態にあるが、ブラシローラは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。

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。

図３は本実施形態に係る複写機ＭＦ１の動作制御を司る制御部の主要部を示すブロック
図である。後述する本実施形態における複写機ＭＦ１の動作をこの制御部２０によって実
現される。制御部２０は、ＣＰＵ２１、ＣＰＵ２１を動作させるためのプログラムを格納
するＲＯＭ２２、ＣＰＵ２１がプログラムを実行するときのワークメモリとして機能する
ＲＡＭ２３、制御、タイミングなどの調整値を格納し、電源をオフにした場合でもデータ
を保持しておくことができる不揮発ＲＡＭ２４、及び画像形成装置の各センサ３７の入力
に基づいて図２に示した装置内の各負荷４７ａ，４７ｂ，４７ｃとＣＰＵ２１とのインタ
ーフェイスをとるＩ／Ｏ制御部２５からなる。なお、負荷４７ａは＋５Ｖ系、負荷４７ｂ
は＋２４Ｖ系（１）、負荷４７ｃは＋２４Ｖ系（２）からなる。ＣＰＵは、前記ＲＯＭ２
２、ＲＡＭ２３、不揮発ＲＡＭ２４及びＩ／Ｏ制御部２５を使用して原稿の読み取り動作
、及び読み取った原稿を画像出力する画像形成動作を実行する。

図４は本実施形態に係る複写機ＭＦ１の電源系の構成を示すブロック図である。
電源系はＡＣライン４１、主電源ＳＷ４０、主電源４２、キャパシタ充電器４３、キャ
パシタ４４、キャパシタコンバータ４６、切替回路４８、及び前記各負荷４７ａ，４７ｂ
，４７ｃから主に構成されている。このような構成の電源系では、ＡＣライン４１から主
電源ＳＷ４０を介して供給されるＡＣ電源を主電源４２に含まれるＡＣ／ＤＣコンバータ
４２ａによりＤＣ電源に変換し、一部は直接＋２４Ｖ、＋５Ｖ系の各負荷（１）４７ｂ、
４７ａの電源として供給する。またＡＣ電源はキャパシタ充電器４３にも入力され、キャ
パシタ４４の充電に使用される。充電電圧は電圧検出部４５で検出している。補助電源と
してのキャパシタ４４（以下、補助電源とも称す）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する。電気二重層コンデンサ以外にも種々選択可能であるが、本実施
形態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ている。

電気二重層コンデンサの特徴として、電気二重層コンデンサは放電するに従い端子電圧
が低くなってしまうため、キャパシタコンバータ４６をキャパシタ４４の後段に配置する
ことにより出力電圧が一定になるようにしている。キャパシタコンバータ４６としては、
キャパシタ４４の充電電圧、及び使用下限電圧仕様に応じ、昇圧コンバータ、降圧コンバ
ータ、昇降圧コンバータのいずれかを使用する。切替回路４８はＡＣライン４１から供給
されるＡＣ電源を元にＡＣ／ＤＣコンバータ４２ａにより作られた＋２４Ｖ電源と、キャ
パシタ４４に蓄積されたエネルギからキャパシタコンバータ４６を通して作られた＋２４
Ｖ電源とを制御部２０による制御に従って切り換えて＋２４Ｖ系負荷（２）４７ｃに供給
する働きをする。

制御部２０は図３に示したもので、複写機ＭＦ１の全体の制御も行っており、各動作モ
ードに応じてシーケンシャルに各負荷４７ａ，４７ｂ，４７ｃを動作させる。また制御部
２０は、キャパシタ４４へ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４４に蓄積されたエネルギからキャパシタコン
バータ４６により作られた＋２４Ｖ電源を＋２４Ｖ系負荷（２）４７ｃに供給するように
切替回路４８を切り換えて動作させる。このときＡＣライン４１からの供給電力に対して
生じる余裕分は、定着ヒータ駆動回路４２ｂを制御し、定着加熱装置４９への供給電力量
を増大する。

図５は、制御部２０の補助電源であるキャパシタ４４の充放電制御の制御手順の一例を
示すフローチャートである。
同図において、まず、ステップＳ１では、装置の状態を把握する。すなわち、主電源Ｓ
Ｗ４０が投入された直後、あるいはオフモードからの復帰時であり、定着リロード動作を
実行するか否かをチェックし、必要があると判断した場合には、ステップＳ２で切替回路
４８により＋２４Ｖ系負荷（２）４７ｃへの電源供給をキャパシタ４４に蓄積されたエネ
ルギからキャパシタコンバータ４６を通して作られた＋２４Ｖ電源に切り替える。更にス
テップＳ３で、定着加熱装置４９への供給可能電力の増大を行い、定着リロード動作を開
始する（ステップＳ４）。

そして、ステップＳ５で定着リロード動作の完了を確認すると、ステップＳ６で操作者
によるプリント指示があるかないかを判断する。プリント指示があり、定着供給電力を定
着リロード中の電力と切り換える必要がある場合には、ステップＳ７で定着供給電力をプ
リント開始時に要求される電力に切り替え、補助電源による＋２４Ｖ系負荷負荷（２）４
７ｃへの電力供給のままプリント動作を開始する（ステップＳ８）。プリント動作開始後
、タイマを起動し（ステップＳ９）、所定の時間が経過したことを確認したら（ステップ
Ｓ１０）定着供給電力を通常プリント時の供給電力に切り替え（ステップＳ１１）、続け
て＋２４Ｖ系負荷（２）４７ｃへの電源供給を主電源のＡＣ／ＤＣコンバータ４２ａでつ
くられた＋２４電源に切り換え、キャパシタコンバータ４６は停止する（ステップＳ１２
）。定着リロード後、ステップＳ６で続けてプリント指示がない場合は、当該タイミング
でＤＣ電源の供給源の切り替えを行い、補助電源供給停止する（ステップＳ１１、ステッ
プＳ１２）。なお、ステップ１０の切り替え条件判断は蓄電装置（キャパシタ４４）の残
量や蓄電装置からの出力電力量でもよい。

なお、前記第１の手段は、図５の制御手順では、切り替え条件に達しても（ステップＳ
１０）、作像動作中は即切り替え処理を行わず紙間など作像を行っていないタイミングで
切り替えを実行し次ステップに移行することに対応する。

印刷速度の速い装置ではジョブ中に作像動作が連続的に行われており、また、紙間でも
作像動作が行われ、切り替え条件に達した場合対応できない。図６は作像動作中かつ前記
補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条件に達した場合、作像
動作を中断し、ＤＣ電力供給源の切り替え処理後に動作を再開させる制御手順を示すフロ
ーチャートであり、前記第２の手段の制御に対応する。

すなわち、補助電源からの電力供給開始の指示があると（ステップＳ４１）、補助電源
から電力の供給を開始し（ステップＳ４２）、所定の負荷への電力供給源を主電源から補
助電源に切り替える（ステップＳ４３）。補助電源からの電力供給中に補助電源装置の切
り替え条件に到達するか否かを監視し（ステップＳ４４）、切り替え条件に到達した場合
には、システムが作像処理中かの判断を行う（ステップＳ４５）。作像処理中の場合は作
像動作を中断し（ステップＳ４６）、電力供給源を補助電源から主電源に切り替える（ス
テップＳ４７）。切り替え処理終了後、作像動作を再開し補助電源からの電力供給を停止
する（ステップＳ４８）。

この手順は、補助電源（キャパシタ４４）からの電力を所定のＤＣ電力に変換するＤＣ
−ＤＣコンバータ（キャパシタコンバータ４６）が出力可能な入力電圧範囲には制約があ
るため、補助電力４４の供給可能な時間は制限される場合がある。その場合は、切り替え
処理時間を考慮し、補助電源４４からの電力供給を維持するためには、電力供給源切り替
え条件に余裕を持たせる必要がある。切り替え条件となるキャパシタ電圧をＶｓｗ［Ｖ］
、ＤＣ−ＤＣコンバータ４４の出力可能下限電圧をＶｄｄｃｍｉｎ［Ｖ］、ＤＣ消費電力
をＷｄｃ［Ｗ］、キャパシタ容量をＣ［Ｆ］とすると、切り替え条件に到達してから、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ４４が出力不能になるまでの時間ｔ１０［ｓ］は、
ｔ１０＝Ｃ｛（Ｖｓｗ）２−（Ｖｄｄｃｍｉｎ）２｝／２Ｗｄｃ［ｓ］
となる。ここで、画質調整制御時間が１０［ｓ］、キャパシタ容量を４３［Ｆ］、ＤＣ−
ＤＣコンバータ４４の出力下限電圧を１８［Ｖ］、ＤＣ消費電力を２４０［Ｗ］と仮定す
ると、上式から、
Ｖｓｗ≧２０．８７［Ｖ］
に設定する必要がある。

前記第３の手段では、作像動作中かつ前記補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電
源供給源の切り替え条件に達した場合、一次転写終了後でかつ次の書き込み開始前にＤＣ
電力供給源の切り替えを行っている。一方、ステップＳ４３で電力供給源を主電源から補
助電源に切り替えているが、１次転写直後に切り替えを行った場合に次ページの作像開始
前に切り替え処理を実行可能なときはよいが、紙間が短く切り替え処理が間に合わない場
合、あるいはカラー印刷で作像が中断されるタイミングが発生しない場合は作像中断処理
が必要となる。そこで、このような場合には、図６のフローチャートにおけるステップＳ
４６の作像中断処理を１次転写終了直後に実施する。これにより中断時間の短縮化を図る
ことが可能となり生産性の低下を抑制することができる。

前記第４の手段は、図６のフローチャートにおけるステップＳ４６の作像中断処理を２
次転写終了直後に実施することに対応する。これにより中断時間を短縮でき、かつ、異常
画像の発生も防止することができる。

図７は作像動作中かつ補助電源装置からＤＣ電力を供給中に補助電源装置の蓄電量が予
め設定した値以下になった場合に負荷の一部を停止させる制御手順を示す制御手順を示す
フローチャートである。この制御手順では、補助電源（キャパシタ）４４からの電力供給
開始の指示があると（ステップＳ５１）、補助電源４４から電力の供給を開始し（ステッ
プＳ５２）、所定の負荷への電力供給源を主電源４２から補助電源４４に切り替える（ス
テップＳ５３）。補助電源４４からの電力供給中に補助電源４４の蓄電量が低下し、所定
値以下になり（ステップＳ５４）、かつ、装置が作像動作を実行中であった場合（ステッ
プＳ５５）、電源供給中の負荷を停止する（ステップＳ５６）。負荷の一部を停止するこ
とにより補助電源４４からの電源供給時間を延ばすことができる。補助電源４４からの電
力供給終了条件に到達した場合（ステップＳ５７）、通常通り電力供給源を補助電源４４
から主電源４２への切り替えを行い停止中の負荷の動作を再開する。切り替え時は図６の
ステップＳ４４の処理を実行すると異常画像の発生を防止できる。

ステップＳ５６で停止する負荷としては印刷動作に遅延が発生しない負荷が望ましい。

たとえば、機内温度に余裕度がある場合は冷却ファンを一時停止する。また、スキャナで
の画像読み取りとプリンタ部での作像が非同期の装置では作像に対して読み取りが先行す
る場合がある。この場合は読み取り動作を中断してもシステムとしては遅延が発生しない
。図７の処理手順は第６の手段の制御内容に対応する。

また、単色の画像形成ではなく、複数色の画像形成、例えばカラーの画像形成の場合、
図６のフローチャートにおけるステップＳ４４や図６のフローチャートにおけるステップ
Ｓ５５の判断の際にカラー作像動作実行中か否かの判断を行う。黒モードでの印刷やイエ
ロー等の単色印刷の場合は電圧変動による色ずれは発生しないため作像中であっても切り
替え動作を実施し、複数色を重ねて色再現を行うカラーモードのときのみ中断処理等を実
行するように制御することによりモードによっては作像動作の中断の発生を防止すること
ができる。すなわち、カラー印刷機能を有するレーザプリンタ２００では感光体２０１の
駆動にはＤＣブラシレスモータを用いることが多い。前記モータは電源電圧変動による回
転ムラはほとんど発生しない。しかし、カラー印刷時の色ずれは数百ｕｍのずれが発生し
ても異常画像となることがあるが、このように制御することによりカラー画像の色ずれを
最小限に抑えることができる。この処理手順は前記第５の手段の制御に対応する。

図８は作像動作中かつ補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え
条件に達した場合、その時点で処理中のジョブ終了までの必要電力と補助電源の残電力に
応じてＤＣ電力供給源の切り替えタイミングを決定する制御手順を示すフローチャートで
ある。この制御手順では、補助電源４４からの電力供給開始の指示があると（ステップＳ
６１）、補助電源４４から電力の供給を開始し（ステップＳ６２）、所定の負荷への電力
供給源を主電源４２から補助電源４４に切り替える（ステップＳ６３）。補助電源４４か
らの電力供給中に切り替え条件に到達し（ステップＳ６４）、かつ、作像動作中の場合（
ステップ６５）には、ジョブ終了までの補助電源４４から供給が必要な電力量を算出し（
ステップＳ６６）、その結果と蓄電量を比較し（ステップＳ６７）、蓄電量が前記電力量
以上であれば、ジョブ終了まで作像動作を継続し、ジョブ終了後に切り替え処理を実行す
る（ステップＳ６８）。蓄電力が前記電力量以下であれば、電力供給源を補助電源４４か
ら主電源４２に切り替えて処理を実行する。切り替え時は図６のステップＳ４４の処理を
実行すると異常画像の発生を防止できる。また、ステップＳ６６の電力算出が困難な場合
はジョブ終了までの時間に基づいて判断することも可能である。蓄電量についても、蓄電
量以外に蓄電電圧は出力電力を用いて判断を行うことも可能である。この図８の制御手順
は前記第７の手段の制御に対応する。すなわち、補助電源４４からＤＣ電力を供給中にＤ
Ｃ電源供給源を切り替える条件としては、補助電源４４の容量や補助電源４４からの出力
時間で行う場合が多い。ＤＣ電源供給源の切り替え条件が出力時間の場合は蓄電量に余裕
があれば切り替えタイミングを遅らせてもシステムとしての動作には影響しない。

なお、補助電源４４から負荷（２）４７ｃにＤＣ電力を供給中にジョブが終了した場合は即切り替え処理を実行する。これにより作像動作中の切り替え処理の発生を防止できる。この図８の処理は第８の手段の制御に対応する。
以上のように、本実施形態によれば、
１）作像動作中にＤＣ電源供給源の切り替えを行わないように制御するので、切り替え時に発生する電圧変動による異常画像の発生を抑制することができる。
２）ジョブ中に切り替え条件に達した場合は、作像動作を中断し切り替え制御を行うことにより切り替え時に発生する電圧変動による異常画像の発生を抑制することができる。
３）一次転写終了後でかつ次の書き込み前に切り替え処理を行うので、異常画像の発生確率を低減することができ、中断処理が必要な場合でも中断時間を低減することができる。
４）二次転写終了後でかつ次の書き込み前に切り替え処理を行うので、一次転写終了後に切り替え処理を行う場合よりさらに異常画像の発生確率を低減することができる。ただし、一次転写終了後に切り替え処理を行う場合より中断時間は長くなる。
５）作像動作中のモードにより切り替え動作タイミングを変更するので、異常画像の発生を抑制すると同時に中断による生産性の低下を抑制することができる。
６）動作が先行している負荷や生産性に影響しない負荷への電源供給を中断するので、蓄電装置からの出力を低減し、作像動作中の切り替え処理の発生頻度を抑制するができる。
７）蓄電量に余裕がある場合はジョブ終了後に切り替え処理を行うので、異常画像の発生を抑制することができる。
８）蓄電量に関係なく実行中のジョブが終了した時点で切り替え処理を行うので、異常画像の発生や生産性の低下を抑制することができる。
等の効果を奏する。

２０ 制御部
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ 不揮発ＲＡＭ
４０ 主電源ＳＷ
４１ ＡＣライン
４２ 主電源
４４ キャパシタ（補助電源）
４６ キャパシタコンバータ
４８ 切替回路
ＭＦ１ 複写機

特開２００２−２９９５８８号公報 特開２００４−２３６４９２号公報

前記目的を達成するため、本発明は、ＤＣ電力を供給する主電源装置とＤＣ電力を供給する蓄電可能な補助電源装置のいずれか一方をＤＣ電源供給源としてＤＣ電力を供給される負荷を有し、入力されたジョブに基づいて作像を行う画像形成装置において、作像動作中かつ前記補助電源装置から前記負荷へＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切替条件に達した場合、処理中のジョブの終了までの必要電力又は処理中のジョブの終了までの時間と、補助電源の残電力又は補助電源の出力電力と、に基づいて、当該ジョブの終了時にＤＣ電源供給源を主電源装置へ切り替えるか、作像動作を中断してＤＣ電力供給源を主電源装置へ切り替えた後に作像動作を再開させる作像中断切替処理動作を行うかを判断する制御手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、作像動作中の電圧変動による色ずれ等の異常画像の発生を抑制することができる。

Claims (11)

1. ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供給する補助電源装置を有し、
   当該補助電源装置から所定の期間ＤＣ電力を供給する画像形成装置において、
   作像動作中はＤＣ電源供給源の切り替えを行わないよう制御する制御手段を備えている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供給する補助電源装置を有し、
   当該補助電源装置から所定の期間ＤＣ電力を供給する画像形成装置において、
   作像動作中かつ前記補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条
   件に達した場合、作像動作を中断し、ＤＣ電力供給源の切り替え処理後に動作を再開させ
   る制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
3. ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供給する補助電源装置を有し、
   当該補助電源装置から所定の期間ＤＣ電力を供給する画像形成装置において、
   作像動作中かつ前記補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条
   件に達した場合、一次転写終了後でかつ次の書き込み開始前にＤＣ電力供給源の切り替え
   を行う制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
4. ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供給する補助電源装置を有し、
   当該補助電源装置から所定の期間ＤＣ電力を供給する画像形成装置において、
   作像動作中かつ補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条件に
   達した場合、二次転写終了後でかつ次の書き込み開始前にＤＣ電力供給源の切り替えを行
   う制御手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
5. 単色の画像を形成する単色モードと複数色の画像を形成するカラーモードとを備え、
   前記制御手段は、作像動作中かつ補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源
   の切り替え条件に達した場合、実行中のジョブが単色モードの際は切り替えを実行し、カ
   ラーモードの場合のみ前記の切り替え処理動作を実行することを特徴とする請求項１ない
   し４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供給する補助電源装置を有し、
   当該補助電源装置から所定の期間ＤＣ電力を供給する画像形成装置において、
   作像動作中かつ補助電源装置からＤＣ電力を供給中に前記補助電源装置の蓄電量が予め
   設定した値以下になった場合には負荷の一部を停止させる制御手段を備えていることを特
   徴とする画像形成装置。
7. ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供給する補助電源装置を有し、
   当該補助電源装置から所定の期間ＤＣ電力を供給する画像形成装置において、
   作像動作中かつ補助電源装置からＤＣ電力を供給中にＤＣ電源供給源の切り替え条件に
   達した場合、その時点で処理中のジョブ終了までの必要電力と補助電源の残電力に応じて
   ＤＣ電力供給源の切り替えタイミングを決定する制御手段を備えていることを特徴とする
   画像形成装置。
8. ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供給する補助電源装置を有し、
   当該補助電源装置から所定の期間ＤＣ電力を供給する画像形成装置において、
   作像動作中かつ補助電源装置からＤＣ電力を供給中にジョブが終了した場合、電力供給
   源の切り替えを行うことを特徴とする画像形成装置。
9. ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供給する補助電源装置を有し、
   当該補助電源装置から所定の期間ＤＣ電力を供給する画像形成装置の電力供給制御方法に
   おいて、
   前記主電源装置と前記補助電源装置の電力供給源の切り替えのタイミングを作像動作中
   以外に設定することを特徴とする画像形成装置の電力供給制御方法。
10. ＤＣ電力を供給する主電源装置と蓄電可能なＤＣ電力を供給する補助電源装置を有し、
    当該補助電源装置から所定の期間ＤＣ電力を供給する画像形成装置の電力供給制御方法に
    おいて、
    作像動作中の前記主電源装置と前記補助電源装置の電力供給源の切り替えは、所定の画
    像形成モードの場合にのみ行うことを特徴とする画像形成装置の電力供給制御方法。
11. 前記所定の画像形成モードが単色の画像形成モードであることを特徴とする請求項１０
    記載の画像形成装置の電力供給制御方法。

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