JP4836239B2 - 電源装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、主電源に加えて蓄電可能な補助電源を有する電源装置、特に、これに限定する意図ではないが、軽負荷時には補助電源を充電し、高負荷時にはＤＣ負荷群に補助電源から給電して、外部給電ラインに対して電力負荷を制限値以内に平準化する電源装置、ならびにそれを用いる画像形成装置に関する。この画像形成装置は例えば、プリンタ，複写機およびファクシミリ装置に用いることができる。

特開２００２−１９９５８８号公報、および、 特開２００４−２３６４９２号公報。

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有るので、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の従来技術としては特許文献１に開示されているように、主電源の供給電力を監視する手段を設けて、主電源の供給電力が予め決められた所定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決められた所定値より多いときには補助電源に蓄積した電力を給電することで、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、引用文献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により、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提供されている。

しかしながら、特許文献２に開示されている技術によると、作像プロセスを担うＤＣ負荷群の一部の負荷に対してのみ、主電源からの給電と補助電源からの給電とを切換えるため、補助電源から該一部の負荷に給電中に、主電源の電源電圧が異常低下すると、主電源の給電を停止するが、作像プロセスを継続することができないので、全ての負荷の動作を停止する。これにより作像プロセスが急停止することとなる。

本発明は、電源装置による給電の信頼性又は安定性を高くすることを第１の目的とし、電源装置を具備する画像形成装置において、予期しない供給電力遮断のために作像プロセスが緊急停止することを防ぐことを第２の目的とする。予期しない供給電力遮断のために、作像プロセス各負荷の駆動回路などにおける二次被害を防止することを第３の目的とする。

（１）主電源(42)，蓄電可能な補助電源(43)，負荷を前記主電源と補助電源の一方に択一接続する選択接続手段(46a,46b)、および、外部給電ライン(41)に対して低負荷となる電源出力となるときは前記選択接続手段を介して前記負荷を前記主電源(42)に接続して、負荷への通電を制御する負荷制御により、該主電源から負荷に通電し、外部給電ラインに対して高負荷となる電源出力となるときは前記選択接続手段を介して前記負荷を前記補助電源(43)に接続して前記負荷制御により該補助電源から負荷に通電する制御手段(20)、を備える電源装置において、
前記主電源(42)の異常を検出する検出手段(42c,42d)を備え；
前記補助電源(43)は蓄電手段(43b)および該蓄電手段の電力を定電圧出力するコンバータ(43c)を含み；
前記制御手段(20)は、前記負荷制御により前記補助電源(43)から前記負荷に通電をしているときに前記検出手段(42c,42d)が異常を検出した場合は、前記負荷制御により前記負荷の通電を停止してから前記補助電源の前記コンバータ(43c)の出力動作を停止する；
ことを特徴とする電源装置(図３，図７〜１１)。

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要素又は対応事項の符号を、例示として参考までに付記した。

負荷を補助電源(43)に接続して該補助電源から負荷に通電しこの通電をしているときに、例えば主電源(42)の出力電圧が低下しこれを検出手段(42c,42d)が異常と検出しても、制御手段(20)は、負荷通電は即座には遮断せず、負荷への通電を制御する負荷制御により負荷の付勢すなわち通電（駆動もしくは動作）を停止してから、補助電源(43)による通電すなわち負荷への通電を停止する。これにより、負荷の付勢が正常な負荷制御により停止し通電が止まってから、負荷への出力電圧が遮断される。したがって、負荷が動作中に電力供給が突然に遮断されることがなく、負荷の駆動回路（ドライバ），負荷によって駆動又は保護される部材あるいは電気回路などにおける二次被害を回避できる。

（２）前記負荷は、協働して一つのまとまりの機能又はプロセスを実現する、複数の負荷を含む負荷群(47a,47b)である；上記（１）に記載の電源装置。

（３）前記制御手段(20)は、前記補助電源(43)から前記負荷群(47a,47b)に給電しているときに前記検出手段(42c,42d)が異常を検出した場合は、前記一つのまとまりの機能又はプロセスを完了し前記負荷制御により前記負荷群の通電を停止してから、前記補助電源(43)の前記コンバータ(43c)の出力動作を停止する、上記（２）に記載の電源装置。

（４）前記制御手段(20)は、前記補助電源(43)の前記蓄電手段(43b)の充電は、外部給電ライン(41)に対して低負荷であって前記負荷への給電を停止している待機の期間に開始する；上記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の電源装置。

（５）上記（３）に記載の電源装置を具備し、前記一つのまとまりの機能又はプロセスが、用紙上に画像を形成する作像プロセスである、画像形成装置。これによれば、作像プロセスを実行するための負荷の付勢が、正常な負荷制御により停止し通電が止まってから、負荷への出力電圧が遮断される。したがって、作像プロセスが進行中に電力供給が突然に遮断されることがなく、作像プロセスを実行する負荷の駆動回路（ドライバ）および作像プロセス関連機器あるいは電気回路などにおける二次被害を回避できる。

（６）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)；
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(214)；および、
上記（１）に記載の電源装置であって、その主電源(42)が、前記定着ヒータに通電する定着ヒータ駆動回路(42b)および前記定着ヒータ以外の電力負荷(47a,47b)に給電するための作像電源回路(42a)を含み、補助電源(43)が、前記蓄電手段である蓄電キャパシタ(43b)，該蓄電キャパシタを充電する充電器(43a)および該蓄電キャパシタの電力を出力する前記コンバータ(43c)を含む電源装置；を備える画像形成装置。

これによれば、作像プロセスを実行するための電力負荷の付勢が、正常な負荷制御により停止し通電が止まってから、負荷への出力電圧が遮断される。したがって、作像プロセスが進行中に電力供給が突然に遮断されることがなく、作像プロセスを実行する負荷の駆動回路（ドライバ）および作像プロセス関連機器あるいは電気回路などにおける二次被害を回避できる。定着ヒータには補助電源(43)から給電しないので、電力供給が突然に遮断される可能性はある。この遮断は定着温度低下をもたらすが、前記二次被害をもたらす可能性は低い。また、定着器の定着温度の低下は緩やかであって、定着性能が次第に低下するが、数枚の定着を実質的に不足なく行うことができるので、作像プロセスが進行中に電力供給が突然に遮断されても、補助電源による給電を継続して作像プロセスを所定の区切りで完了してから、作像プロセスを実行する電力負荷の付勢を、正常な負荷制御により停止し通電が止まってから、負荷への出力電圧を遮断することができる。こうすると、作像プロセス中途の転写紙が画像形成装置に残ったまま画像形成装置が異常停止するペーパトラブル（ペーパジャム）を、回避できる。

（７）前記電源装置の前記制御手段(20)は、前記定着ヒータ以外の電力負荷(47a,47b)を前記補助電源(43)に接続して該補助電源から該電力負荷に給電しこの給電をしているときに前記検出手段が異常を検出した場合は、作像処理中の転写紙のみ通常処理し前記負荷制御により前記電力負荷の通電を停止し、そして前記補助電源(43)の前記コンバータ(43c)の出力動作を停止する；上記（６）に記載の画像形成装置。主電源(42)の電源電圧が低下した場合でも画像形成装置を通常動作させる事ができ、印刷中の電力供給遮断によるシステムの急停止を防ぎ、それにより、紙詰まりや各負荷の駆動回路故障などの二次被害を防止することが可能となる。

（８）前記電源装置の前記制御手段(20)は、前記定着ヒータ以外の電力負荷(47a,47b)を前記補助電源(43)に接続して該補助電源から該電力負荷に給電しこの給電をしているときに前記検出手段が異常を検出した場合は、処理中の作像ジョブ(連続コピー)終了後に前記負荷制御により前記電力負荷の通電を停止してから前記補助電源(43)の前記コンバータ(43c)の出力動作を停止する；上記（６）に記載の画像形成装置。処理中のジョブ終了後に全ての負荷の動作を停止し、負荷への電力供給を停止することにより、主電源の電源電圧が低下しても、印刷処理中のジョブが補助電源からの出力可能時間中に終了する場合は、印刷処理中のジョブを終了させることが可能となる。

（９）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)；
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(214)；
前記定着ヒータに通電する定着ヒータ駆動回路(42b)および前記定着ヒータ以外の電力負荷(47a,47b)に給電するための作像電源回路を含む主電源(42)；
該主電源の異常を検出する検出手段(42c,42d)；
蓄電手段である蓄電キャパシタ，該蓄電キャパシタを充電する充電器および該蓄電キャパシタの電力を出力するコンバータを含む蓄電可能な補助電源(43)；
前記電力負荷を前記主電源と前記補助電源の一方に択一接続する選択接続手段；および、
外部給電ラインに対して低負荷となる電源出力となるときは前記選択接続手段を介して前記電力負荷を前記主電源に接続して、負荷への通電を制御する負荷制御により、該主電源から負荷に通電し、外部給電ラインに対して高負荷となる電源出力となるときは前記選択接続手段を介して前記電力負荷を前記補助電源に接続して前記負荷制御により該補助電源から前記電力負荷に通電しこの通電をしているときに前記検出手段が異常を検出した場合は、処理中の作像ジョブの残り枚数と前記補助電源の残電圧に依存する給電可能時間に応じて、処理中のジョブが完遂可能な場合はジョブ終了後に、処理中のジョブが完遂不可の場合は処理中の転写紙の通常処理後に、前記負荷制御により前記電力負荷の通電を停止してから前記補助電源の前記コンバータ(43c)の出力動作を停止する制御手段(20)；
を備える画像形成装置。

主電源(42)の電源電圧が低下しても、印刷処理中のジョブが補助電源(43)からの出力可能時間中に終了する場合は、印刷処理中のジョブを終了させることが可能となり、また、印刷処理中のジョブを終了させることが不可能な場合でも、印刷中の電力供給遮断によるシステムの急停止を防ぎ、それにより、紙詰まりや各負荷の駆動回路故障などの二次被害を防止することが可能となる。

（１０）前記電源装置の前記制御手段(20)は、前記定着ヒータ以外の電力負荷(47a,47b)を前記補助電源(43)に接続して該補助電源から該電力負荷に給電しこの給電をしているときに前記検出手段が異常を検出した場合は、作像ジョブを継続し前記蓄電キャパシタの電圧が所定電圧(Vs1)以下になるとその時点で作像処理中の転写紙のみを通常処理し前記負荷制御により前記電力負荷の通電を停止してから、前記補助電源(43)の前記コンバータ(43c)の出力動作を停止する；請求項６に記載の画像形成装置。前記所定電圧(Vs1)とは、後述の実施例では、補助電源のキャパシタ電圧を定電圧に変換する、キャパシタコンバータ内の定電圧制御回路の出力可能限界電圧に、処理中の転写紙を通常処理するために必要な電力量供給可能な電圧を加算した値である。

主電源(42)の電源電圧が低下してからも補助電源(43)からの供給のみで限界まで画像形成装置を動作させることが可能となり、また、印刷中の電力供給遮断によるシステムの急停止を防ぎ、それにより、紙詰まりや各負荷の駆動回路故障などの二次被害を防止することが可能となる。

（１１）更に、外部給電ライン(41)と前記主電源(42)および補助電源(43)との間に介挿された主電源スイッチ(40)；を備え、前記電源装置の前記制御手段(20)は、前記主電源(42)から給電される；上記（６）乃至（１０）のいずれか１つに記載の画像形成装置。

（１２）前記制御手段(20)は、動作電圧が加わって起動した直後の、前記定着装置(214)の定着温度を立ち上げ時に、負荷への前記補助電源の給電を行い、該定着温度を立ち上げた後に、負荷への前記補助電源の給電を停止する、上記（１１）に記載の画像形成装置。

（１３）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、前記定着ヒータ駆動回路(42b)をオフかつ前記作像電源回路(42a)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（１１）又は（１２）に記載の画像形成装置。

（１４）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、前記定着ヒータ駆動回路(42b)をオンかつ前記作像電源回路(42a)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（１３）に記載の画像形成装置。

（１５）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、負荷への前記補助電源の給電を行い、該定着温度を立ち上げた後に、負荷への前記補助電源の給電を停止する、上記（１４）に記載の画像形成装置。

（１６）前記制御手段(20)は、前記待機モードで負荷への前記補助電源の給電が停止しているときに、前記充電器(43a)による前記蓄電キャパシタ(43b)の充電を行う、上記（１４）又は（１５）に記載の画像形成装置。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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に、図１に示すデジタル複合機の電源システムの概要を示す。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電圧に変換し、切替回路４６ａ，４６ｂを介して＋５Ｖ系および＋２４Ｖ系の各負荷に印加する。またＡＣ電源は、補助電源４３のキャパシタ充電器４３ａにも入力され、キャパシタ４３ｂの充電に使用される。補助電源としてのキャパシタ４３ｂ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ている。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が低くなってしまうため、キャパシタコンバータ４３ｃをキャパシタ４３ｂの後に配置して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４３ｃは、キャパシタ４３ｂ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。また、電圧検出回路４３ｄは、キャパシタ電圧を監視するものである。

切換回路４６ａ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＋５Ｖ電源と、キャパシタ４３ｂに蓄積されたエネルギーからキャパシタコンバータ４３ｃを通して作られた＋５Ｖ電源とを、制御部２０による制御に従って切り換えて＋５Ｖ系負荷４７ａに供給する働きをする。また、切換回路４６ｂ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４３ｂに蓄積されたエネルギーからキャパシタコンバータ４３ｃを通して作られた＋２４Ｖ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４７ｂに供給する働きをする。

また、主電源４２は、＋５Ｖ電源出力の電源電圧を監視する電圧異常検出回路４２ｃおよび＋２４Ｖ電源出力の電源電圧を監視する電圧異常検出回路４２ｄ、ならびに、外部入力ＡＣの電圧異常を監視するＡＣ入力電圧異常検出回路４２ｅを有しており、＋５Ｖ電源および＋２４Ｖ電源の電圧低下、ならびに、ＡＣ入力電圧の電圧低下、を検知することが可能である。

制御部２０は、デジタル複写機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を動作させる。また制御部２０は、キャパシタ４３ｂ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４３ｂに蓄積されたエネルギーからキャパシタコンバータ４３ｃにより作られた＋５Ｖ電源，＋２４Ｖ電源を、＋５Ｖ系，＋２４Ｖ系の各負荷４７ａ，４７ｂに供給するように、切換回路４６ａ、４６ｂを切り換える。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、定着器２１４の定着加熱装置（定着ヒータ）４８への供給電力量を増大する。

図４は、制御部２０の構成を表すブロック図である。制御部２０は、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、デジタル複写機ＭＦ１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の入力に基づいて、各負荷４７ａ，４７ｂを制御するＩ／Ｏ制御部２５とを備えて構成される。

図５は、装置立ち上げ時の消費電力の遷移をグラフ化したものであり、横軸に時間を、縦軸に装置の総消費電力を示す。点線は、ＡＣラインからの供給が可能な電力である。主電源ＳＷ４０オン直後の定着リロード期間Ｉ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加熱装置４８に供給し、定着器２１４をプリントが可能な温度にできるだけ早く立ち上げる。このとき、＋５Ｖ系，＋２４Ｖ系の各負荷４７ａ，４７ｂには補助電源４３により電力を供給し、ＡＣライン４１の供給可能な電力に対しての余裕分も定着加熱装置４８に供給可能とすることにより、さらに立ち上げ時間を短縮させることが可能となる。また、定着リロード後、プリント動作開始から所定時間経過までの期間IIａにおいても前記起動時同様にＤＣ負荷へは補助電源４３により電力を供給する。定着器２１４が、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い（期間IIｂ）。このようなシステムであっても、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ＤＣ負荷が増大し、前記定着ヒータ供給電力を含めた総電力が、電源ライン４１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４１の供給電力は、供給可能電力以下となりシステムの破綻を防止することができる。また、プリント開始時は、通紙による定着温度の落ち込みが生じるため通常時より定着加熱装置４８への電力を増大する必要のあるシステムでは、定着加熱装置４８への電力増大分も見込んで補助電源４３によりＤＣ負荷４７ａ，４７ｂに電力を供給する。

補助電源４３の蓄積電力には、限度があり、連続供給は不可能となるため、あらかじめ規定した時間が経過した期間IIｂでは、ＤＣ負荷４７ａ，４７ｂへの電力は主電源４２から供給するように切り換え、補助電源４３の電力供給を停止する。このとき定着加熱装置４８への供給電力が通常時より大きく設定されていれば、通常時の供給電力に戻す。

上記では、補助電源４３の電力供給停止タイミングをあらかじめ規定した時間とし、後述の実施例でもそのようにしているが（図６のステップＳ１３）、規定されたプリント枚数経過後としてもよい。この場合、補助電源供給停止までのプリント枚数の決め方として、用紙サイズ，室温等をパラメータとした可変値とすると補助電源容量を最大限に利用可能となる。

前記まででは、２つの期間Ｉ，IIａについてそれぞれ個別に述べたが、組み合わせて装置に搭載することにより、期間IIａでのプリント動作開始時、定着温度落ち込みを抑えた分、定着リロードを低く設定し、定着立ち上がり時間をさらに短縮させることも可能である。また、定着加熱装置に大電力が必要と思われる定着リロード期間Ｉ、及び定着リロード後から所定時間経過までの期間IIａについて述べたが、以外の期間であっても定着装置に大電力が必要な特定される期間であれば、同様に適用できる。

図６に、主電源スイッチ４０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（複写を含む）を行うに所要の動作電圧が印加された直後に、制御部２０（のＣＰＵ２１；以下も同様）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制御部２０は、設定時間（時限値）が経過する度に実行するタイマ割込みＰＭＲａを許可する（ステップＳ１）。次に、電圧検出回路４３ｄをキャパシタ４３ｂ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４３ｄの電圧検出信号のレベルをＡ／Ｄ変換して読み込み、充電開始閾値Ｖcw以上であるか判定する（ステップＳ２）。そして該スイッチはオフにする。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４３ｄをキャパシタ４３ｂの電圧検出端から遮断してキャパシタ４３ｂの、電圧検出回路４３ｄによる放電を防ぐ。

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。

Ａ／Ｄ変換して読み込んだキャパシタ電圧が充電開始閾値Ｖcw以上であると、制御部２０は、複写機各部の状態を把握する（Ｓ３）。ここで、主電源スイッチ４０が投入された直後、あるいは、省エネモードからの、待機モード（印刷スタート指示待ち状態）への復帰時であり、定着リロード動作すなわち定着温度立ち上げを実行する必要があると判断した場合には、キャパシタコンバータ４３ｃをドライブし、かつ切換回路４６ａ，４６ｂにより、定着に至るまでの作像プロセスを実行するための＋５Ｖ系負荷４７ａおよび＋２４Ｖ系負荷４７ｃへの電源供給を、補助電源４３からの給電に指定するために、制御部２０の内部のメモリの１領域に定めたレジスタＦＲｐに、補助電源４３からの給電を指示する指示情報「１」を書き込む（Ｓ４）。この指示情報「１」に応じて、図７に示し後述するタイマ割込み（ＰＭＲａ）が、補助電源４３のドライブすなわち補助電源４３からの給電（電圧出力）を開始して（３３）、切換回路４６ａ，４６ｂを、補助電源４３から負荷４７ａ，４７ｂへの給電に切り換える（３４）。すなわち、負荷４７ａ，４７ｂを、主電源４２の接続から、補助電源４３への接続に切り換える。図６を再度参照すると、制御部２０は更に、定着器２１４の定着加熱装置（定着ヒータ）４８への供給可能電力の増大を行い（Ｓ５）、定着リロード動作を開始する（Ｓ６）。

しかし、Ａ／Ｄ変換して読み込んだキャパシタ電圧が充電開始閾値Ｖcw未満であったときには、上述の、補助電源４３からの給電には切換えず、定着加熱装置４８への供給可能電力の増大も行わないで、定着リロード動作を開始する（Ｓ２，Ｓ６）。

定着リロードの完了を確認し（Ｓ７）、定着リロードが完了すると、レジスタＦＲｐのデータを参照して（Ｓ８）、それが「１」（補助電源４３からの給電中）であると、補助電源からの給電を継続した状態でのプリント制御（Ｓ８〜Ｓ１４）に進んで、操作者によるプリント指示があるかないかの判断をする（Ｓ９）。

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に切り換える必要がある場合には、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換え（Ｓ１０）、補助電源４３による負荷４７ｂ，４７ｃへの電力供給のまま、プリント動作を開始する（Ｓ１１）。プリント（作像）動作開始後、タイマを起動し（Ｓ１２）、所定の時間が経過したことを確認したら（Ｓ１３）、すなわちタイマがタイムオーバすると、定着供給電力を通常プリント時の供給電力に切り換え（Ｓ１４）、続けて切換回路４６ａ，４６ｂにより負荷４７ａ，４７ｂへの給電を主電源４２のＡＣ／ＤＣコンバータ４２ａでつくられた＋５Ｖ，＋２４電源に切り換え、キャパシタコンバータ４３は動作（出力）を停止して、レジスタＦＲｐの補助電源から負荷への給電中を表わす情報「１」をクリアする（Ｓ１５）。すなわちレジスタＦＲｐのデータを、補助電源から負荷への給電の停止を指示する指示情報「０」とする。なお、定着リロード後、続けてプリント指示がない場合は、定着リロード（定着温度立ち上げ）を完了したタイミングで、定着供給電力を待機時（印刷スタート指示待ち）の定着温度維持電力に切り換え（Ｓ１４）、補助電源４３の駆動（電圧出力）を停止して、レジスタＦＲｐをクリアする（Ｓ１５）。すなわちレジスタＦＲｐのデータを、補助電源４３からの給電の停止を指示する「０」に更新する。この指示情報「０」に応じて、図７に示し後述するタイマ割込み（ＰＭＲａ）が、切換回路４６ａ，４６ｂを、主電源４２から負荷４７ａ，４７ｂへの給電に切り換え（３１−４４−４５）、補助電源４３からの給電（電圧出力）を停止する（４６）。すなわち、負荷４７ａ，４７ｂを、補助電源４３の接続から、主電源４２への接続に切り換える。

図６を再度参照すると、その後は、プリント指示があるとプリント動作を行う（Ｓ１６，Ｓ１７）。また、前記定着リロード完了直後にレジスタＦＲｐのデータが「０」（補助電源４３からの給電停止）であったときにも、同様に補助電源からの給電を停止した状態でのプリント制御（Ｓ１６，Ｓ１７）に進む（Ｓ８，Ｓ１６）。

この、補助電源からの給電を停止した状態での印刷制御（Ｓ１６，Ｓ１７）では、印刷動作中に定着温度の低下が激しいときにはステップＳ４〜Ｓ６と同様に、補助電源４３からの給電を開始して定着温度の急速な立ち上げを行い、定着温度が上昇するとステップＳ１４，Ｓ１５と同様に補助電源４３からの給電を停止する。

また、プリント動作がなく、プリント指示待ちのときには、キャパシタ４３ａの電圧を読み込んで充電要か検索して（Ｓ１８）、充電要であるとキャパシタ４３ｂに充電する（Ｓ１９）。プリント動作がなく、プリント指示待ち（待機モード）が設定時間継続すると（Ｓ２０）、このときキャパシタ４３ｂが充電不要であると、タイマ割込み（ＰＭＲａ）を禁止して（Ｓ２１）、省エネモードに移行する（Ｓ２２）。待機モードが設定時間継続したときキャパシタ４３ｂが充電中であると、充電が完了してから、タイマ割込み（ＰＭＲａ）を禁止して省エネモードに移行する。

省エネモードに移行するとき制御部２０は、定着ヒータ駆動回路４２をオフし、かつＡＣ／ＤＣコンバータ４２ａ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、制御部２０はスリープ状態であり、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２ａ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作像動作用の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、これにより制御部２０がウェイクアップして、図６に示した、上述の「給電制御」ＰＳＣａを開始する。

図７に、設定時間（時限値）が経過する度に実行するタイマ割込み（ＰＭＲａ）の内容を示す。このタイマ割込み（ＰＭＲａ）は、割込み許可の時（図６のＳ１）に設定時間の時限値が設定されて時限動作を開始（タイマスタート）する割込みタイマが、時限値の計数を完了（タイムオーバ）すると、該割込みタイマを再スタートしてから実行されるものであるので、ステップＳ２１でタイマ割込みが禁止されるまで、実質的に該設定時間の周期で繰り返し実行される。

タイマ割込み（ＰＭＲａ）に進むと制御部２０（のＣＰＵ２１）は、レジスタＦＲｐの指示情報を参照して、それが１であって前回の指示情報を格納するレジスタＦＲＰｐの指示情報と不一致であると、すなわち指示情報が０から１に変わっていると、補助電源４３のキャパシタコンバータ４３ｃのドライブ（電圧出力すなわち給電）を開始してレジスタＦＲＰｐのデータを１（補助電源が給電中）に書き換え（３１〜３３）、切換回路４６ａ，４６ｂを、負荷４７ａ，４７ｂ／主電源４３間接続から、負荷４７ａ，４７ｂ／補助電源４２間接続に切り換える（３４）。この「補助電源から負荷４７ａ，４７ｂへの給電」への切り換え（３３，３４）は、給電制御（ＰＳＣａ）のステップＳ４など、レジスタＦＲｐの指示情報が０（補助電源の給電停止指示）から１（補助電源の給電指示）に切り換わった直後のタイマ割込み（ＰＭＲａ）で実行される。レジスタＦＲＰｐの指示情報がレジスタＦＲｐの指示情報１と一致していた場合には、既に補助電源が給電中であるので、上述の、「補助電源から負荷４７ａ，４７ｂへの給電」への切り換え（３３，３４）は行わない（３２，３５）。

タイマ割込み（ＰＭＲａ）に進んだときにレジスタＦＲｐの指示情報が０であって前回の指示情報を格納するレジスタＦＲＰｐの指示情報と不一致であると、すなわち指示情報が１から０に変わっていると、切換回路４６ａ，４６ｂを、負荷４７ａ，４７ｂ／補助電源４２間接続から負荷４７ａ，４７ｂ／主電源４３間接続に切り換えて（３１，４４，４５）、補助電源４３のキャパシタコンバータ４３ｃの駆動を停止してレジスタＦＲＰｐのデータを０（補助電源が給電を停止中）に書き換える（４６）。この「主電源４２から負荷４７ａ，４７ｂへの給電」への切り換え（４５，４６）は、図６の給電制御（ＰＳＣａ）のステップＳ１５など、レジスタＦＲｐの指示情報が１（補助電源からの給電の指示）から０（補助電源からの給電を停止する指示）に切り換わった直後のタイマ割込み（ＰＭＲａ）で実行される。レジスタＦＲＰｐの指示情報がレジスタＦＲｐの指示情報０と一致していた場合には、既に補助電源の給電が停止中であるので、上述の、「主電源から負荷４７ａ，４７ｂへの給電」への切り換え（４５，４６）は行わない（４４，リターン）。

次に、ＡＣ入力電圧が低下した場合の処理、ならびに、主電源４２のＡＣ／ＤＣコンバータ４２ａのＤＣ出力電圧が低下した際の処理、について説明する。補助電源４３から、負荷４７ａ，４７ｂにＤＣ電力を供給中に、ＡＣ入力電圧が低下した場合又は画像形成装置の主電源４３のＤＣ電源電圧低下を検出した場合、制御部２０によって即全ての負荷をオフ（動作を停止：通電を停止）にして、それから補助電源４３から負荷４７ａ，４７ｂへの電力供給（電力出力）を停止することにより、各負荷が動作中に電力供給が突然に遮断されることを回避し、これにより各負荷の駆動回路などにおける二次被害を防止する。処理方法について図７を参照しながら説明する。補助電源４３から負荷４７ａ，４７ｂへの電力供給をしていると、制御部２０は、タイマ割込み（ＰＭＲａ）のステップ３５でＡＣ入力電圧異常検出回路４２ｅの検出信号を参照してＡＣ入力電圧異常の有無を判定し、また、ステップ３６で電圧異常検出回路４２ｃ，４２ｄの検出信号を参照してＡＣ／ＤＣコンバータ４２ａのＤＣ出力異常の有無を判定し、ここでは、電圧異常検出回路４２ｃ，４２ｄの少なくとも一方が低電圧異常を表わす検出信号を出力していると、「主電源４２が低電圧異常」と判定する。そして、ＡＣ入力電圧異常であると、又は、ＤＣ出力の低電圧異常であると、電源異常情報を生成して状態レジスタに書込むとともに、操作ボード１０に異常発生を表わす表示を行う（４１）。更に、負荷４７ａ，４７ｂをオフにして作像プロセスを停止する（４２）。すなわち、正常な制御動作により、定着ヒータへの通電を停止し、作像プロセスを停止する。それから、補助電源４３のドライブすなわち給電（電圧出力）を、停止する（４３）。

第２実施例のハードウエアおよび給電制御は、上述の第１実施例のもの（図１〜図６）と同様であるが、タイマ割込みの一部に変更がある。図８に、第２実施例のタイマ割込み（ＰＭＲｂ）の内容を示す。このタイマ割込み（ＰＭＲｂ：図８）は、第１実施例のタイマ割込み（ＰＭＲａ：図７）のステップ３８と４１の間に、印刷処理中の転写紙の印刷完了を待つ処理ステップ５１を加えたものである。ＡＣ入力電圧異常と判定した場合には、第１実施例と同じくステップ４１〜４３の異常対応の処理を実施する。しかし、ＡＣ入力電圧は正常であるが、主電源４３のＤＣ低電圧異常を最初に認識したタイマ割込み（ＰＭＲｂ）では、ステップ５１で給紙トレイからの新規転写紙の繰出しを禁止し、かつ、給紙トレイから既に繰り出されて機内にある転写紙全ての作像プロセスの完了と機外排出の完了を待つ情報処理を、制御部２０（ＣＰＵ２１）のタスクに設定する。そして、次回以降に進入するタイマ割込み（ＰＭＲｂ）のステップ５１では、該タスクの遂行が完了したかを判定して、完了したと判定したときに、負荷４７ａ，４７ｂをオフにして作像プロセスを停止する（４２）。すなわち、正常な制御動作により、作像プロセスを停止する。それから、補助電源４３の給電（電圧出力）を停止する（４３）。この第２実施例は、印刷中の電力供給遮断によるシステムの急停止を防ぎ、それにより、紙詰まりや各負荷の駆動回路故障などの二次被害を防止する。

第３実施例のハードウエアおよび給電制御も、上述の第１実施例のもの（図１〜図６）と同様であるが、タイマ割込みの一部に変更がある。図９に、第３実施例のタイマ割込み（ＰＭＲｃ）の内容を示す。このタイマ割込み（ＰＭＲｃ：図９）は、第１実施例のタイマ割込み（ＰＭＲａ：図７）のステップ３８と４１の間に、印刷処理中の印刷ジョブ完了を待つ処理ステップ５２を加えたものである。ここでの印刷ジョブは、複数枚の印刷が指定された連続印刷又は連続コピーである。ＡＣ入力電圧異常と判定した場合には、第１実施例と同じくステップ４１〜４３の異常対応の処理を実施する。しかし、ＡＣ入力電圧は正常であるが、主電源４３のＤＣ低電圧異常を最初に認識したタイマ割込み（ＰＭＲｃ）では、ステップ５２で新規ジョブの受付を禁止し、かつ、実行中の印刷ジョブの全ての転写紙の作像プロセスの完了と機外排出の完了を待つ情報処理を、制御部２０のタスクに設定する。そして、次回以降に進入するタイマ割込み（ＰＭＲｃ）のステップ５２では、該タスクの遂行が完了したかを判定して、完了したと判定したときに、負荷４７ａ，４７ｂをオフにして作像プロセスを停止する（４２）。すなわち、正常な制御動作により、作像プロセスを停止する。それから、補助電源４３の給電（電圧出力）を停止する（４３）。この第３実施例は、主電源４２のＤＣ電源電圧が低下しても、印刷処理中のジョブが補助電源４３からの出力可能時間中に終了する場合は、印刷処理中のジョブを終了させることが可能となる。

第４実施例のハードウエアおよび給電制御ＰＳＣａは、上述の第１実施例のもの（図１〜図６）と同様であるが、タイマ割込みの一部に変更がある。図１０に、第４実施例のタイマ割込み（ＰＭＲｄ）の内容を示す。このタイマ割込み（ＰＭＲｄ：図１０）は、第１実施例のタイマ割込み（ＰＭＲａ：図７）のステップ３８と４１の間に、補助電源４３の残電力で印刷処理中のジョブの完遂が可能か判定して（５３）、可能であれば、印刷処理中の印刷ジョブ完了を待ち（５２）、不可能であると印刷処理中の転写紙の印刷完了を待つ（５１）、処理ステップ５１〜５３を加えたものである。ＡＣ入力電圧異常と判定した場合には、第１実施例と同じくステップ４１〜４３の異常対応の処理を実施する。しかし、ＡＣ入力電圧は正常であるが、主電源４３のＤＣ低電圧異常を最初に認識したタイマ割込み（ＰＭＲｄ）では、ステップ５３で補助電源４３の残電力で印刷処理中のジョブの完遂が可能か判定して、可能であれば、新規ジョブの受付を禁止し、かつ、実行中の印刷ジョブの全ての転写紙の作像プロセスの完了と機外排出の完了を待つ情報処理を制御部２０のタスクに設定し（５２）、不可能であれば、新規転写紙の給紙トレイからの繰出しを禁止し、かつ、給紙トレイから既に繰り出されて機内にある転写紙全ての作像プロセスの完了と機外排出の完了を待つ情報処理を制御部２０のタスクに設定する（５１）。

そして、次回以降に進入するタイマ割込み（ＰＭＲｄ）では、ジョブ完了の情報処理を設定している場合には、該タスクの遂行が完了したかを判定して、完了したと判定したときに、負荷４７ａ，４７ｂをオフにして作像プロセスを停止する（４２）。すなわち、正常な制御動作により、作像プロセスを停止する。それから、補助電源４３の給電（電圧出力）を停止する（４３）。この場合は、第３実施例と同様に、主電源４２のＤＣ電源電圧が低下しても、印刷処理中のジョブが補助電源４３からの出力可能時間中に終了する場合は、印刷処理中のジョブを終了させることが可能となる。しかし転写紙の作像プロセス完了の情報処理を設定している場合には、転写紙の排出が完了したかを判定して、転写紙の排出が済んだと判定したときに、負荷４７ａ，４７ｂをオフにして作像プロセスを停止する（４２）。すなわち、正常な制御動作により、作像プロセスを停止する。それから、補助電源４３の給電（電圧出力）を停止する（４３）。この場合は、第２実施例と同様に、印刷中の電力供給遮断によるシステムの急停止を防ぎ、それにより、紙詰まりや各負荷の駆動回路故障などの二次被害を防止する。

ステップ５３の、補助電源４３の残電力で印刷処理中のジョブを印刷完了か否かの可否判定は、以下のように行う。すなわち、主電源電圧異常を検出した際のキャパシタ電圧をＶcap０［Ｖ］、キャパシタコンバータ４３ｃの出力可能下限電圧をＶddcmin１［Ｖ］、キャパシタ容量をＣ［Ｆ］とすると、異常を検出してから、キャパシタコンバータ４３ｃが出力不能になるまでにキャパシタ４３ｂから供給可能な電力量Ｑcap［Ｗ・ｓ］は、
Ｑcap＝Ｃ｛（Ｖcap０）^２−（Ｖddcmin１）^２｝／２［Ｗ・ｓ］
となる。また、主電源電圧異常を検出した際における印刷処理中ジョブの印刷完了までに要する時間をｔ１［ｓ］、ＤＣ消費電力をＷdc［Ｗ］とすると、印刷完了までに必要な電力量Ｑjobend［Ｗ・ｓ］は、
Ｑjobend＝Ｗdc・ｔ１［Ｗ・ｓ］
となる。ここで、ＤＣ消費電力Ｗdc［Ｗ］とは、印刷処理のモードに応じて変化する値であり、各モードにおける設定値を制御部２０内の不揮発性ＲＡＭ２４に記憶している。また、印刷処理中ジョブの印刷完了までに要する時間ｔ１［ｓ］は、印刷処理中のジョブの残り枚数と、印刷処理のモードから得られる値である。

上記のキャパシタから供給可能な電力量Ｑcap［Ｗ・ｓ］と印刷完了までに必要な電力量Ｑjobend［Ｗ・ｓ］の値を比較して、Ｑcap［Ｗ・ｓ］≧Ｑjobend［Ｗ・ｓ］となる場合には、補助電源４３の残電力で印刷処理中のジョブを印刷完了することが可能と判定し、Ｑcap［Ｗ・ｓ］＜Ｑjobend［Ｗ・ｓ］となる場合には、補助電源４３の残電力で印刷処理中のジョブを印刷完了することは不可能と判定する。

第５実施例のハードウエアおよび給電制御は、上述の第１実施例のもの（図１〜図６）と同様であるが、タイマ割込みの一部に変更がある。図１１に、第５実施例のタイマ割込み（ＰＭＲｅ）の内容を示す。このタイマ割込み（ＰＭＲｅ：図１１）は、第１実施例のタイマ割込み（ＰＭＲａ：図７）のステップ３８と４１の間に、補助電源４３のキャパシタ電圧が、所定電圧Ｖｓ１に到達したかを判定するステップ５４を加えたものである。ＡＣ入力電圧異常と判定した場合には、第１実施例と同じくステップ４１〜４３の異常対応の処理を実施する。しかし、ＡＣ入力電圧は正常であるが、主電源４３のＤＣ低電圧異常を認識したタイマ割込み（ＰＭＲｂ）の、ステップ５４で、キャパシタ電圧が所定電圧Ｖｓ１以下であると判定すると、そこで新規転写紙の給紙トレイからの繰出しを禁止し、かつ、給紙トレイから既に繰り出されて機内にある転写紙全ての作像プロセスの完了と機外排出の完了を待つ情報処理を、制御部２０のタスクに設定する。そして、次回以降に進入するタイマ割込み（ＰＭＲｂ）のステップ電源電圧が低下してからも５４では、該タスクの遂行が完了したかを判定して、完了したと判定したときに、負荷４７ａ，４７ｂをオフにして作像プロセスを停止する（４２）。すなわち、正常な制御動作により、作像プロセスを停止する。それから、補助電源４３の給電（電圧出力）を停止する（４３）。この第５実施例は、主電源４３のＤＣ補助電源か４２からの供給のみで限界まで画像形成装置を動作させることが可能となり、また、印刷中の電力供給の突発的な遮断による作像プロセスの急停止を防ぎ、それにより、紙詰まりや各負荷の駆動回路故障などの二次被害を防止する。

上記所定電圧Ｖｓ１とは、キャパシタ電圧を定電圧に変換する定電圧制御回路（４３ｃ内）が出力可能となるキャパシタ電圧下限値である出力可能限界電圧に、処理中の転写紙の作像プロセスを通常のとおり完了するために必要な電力量を供給可能なキャパシタ電圧下限値を加算した値であり、以下のように設定する。すなわち、１枚の転写紙を印刷処理するまでに要する時間をｔ２［ｓ］とすると、処理中の転写紙を印刷完了するまでに必要な電力量Ｑ１end［ｗ・ｓ］は、上記のＤＣ消費電力Ｗdc［Ｗ］を用いて、Ｑ１end＝Ｗdc・ｔ２［Ｗ・ｓ］と表される。電力量Ｑ１end［Ｗ・ｓ］を供給するためのキャパシタ電圧Ｖcap１［Ｖ］は、キャパシタ容量をＣ［Ｆ］とすると、
Ｖcap１＝｛２・Ｑ１end／Ｃ−（Ｖddcmin２）^２｝^１／２［Ｖ］
となる。したがって、上記所定電圧Ｖｓ１は、マージンを考慮してＶcap１以上の値となるように設定する。また、上記の１枚の転写紙の印刷処理に要する時間ｔ２［ｓ］およびＤＣ消費電力Ｗdc［Ｗ］は、印刷処理のモードなどに応じて変化する値であり、各モードにおける設定値を制御部２０内の不揮発性ＲＡＭ２４に記憶しておく。

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の機構概要を示す縦断面図である。 図１に示すカラープリンタ２００の拡大縦断面図である。 図１に示す複写機ＭＦ１の電源システムの概要を示すブロツク図である。 図３に示す制御部２０の構成の概要を示すブロツク図である。 図１に示す複写機ＭＦ１の、主電源スイッチ４０がオフからオンに切り替わってからの消費電力の変化の一例を示すタイムチャートである。 図３および図４に示す制御部２０のＣＰＵ２１の、補助電源４３の給電／停止の切り替え制御を含む給電制御の概要を示すフローチャートである。 制御部２０のＣＰＵ２１が実行するタイマ割込み（ＰＭＲａ）の内容を示すフローチャートである。 第２実施例の制御部２０のＣＰＵ２１が実行するタイマ割込み（ＰＭＲｂ）の内容を示すフローチャートである。 第３実施例の制御部２０のＣＰＵ２１が実行するタイマ割込み（ＰＭＲｃ）の内容を示すフローチャートである。 第４実施例の制御部２０のＣＰＵ２１が実行するタイマ割込み（ＰＭＲｄ）の内容を示すフローチャートである。 第５実施例の制御部２０のＣＰＵ２１が実行するタイマ割込み（ＰＭＲｅ）の内容を示すフローチャートである。

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

Claims (10)

1. 主電源，蓄電可能な補助電源，負荷を前記主電源と補助電源の一方に択一接続する選択接続手段、および、外部給電ラインに対して低負荷となる電源出力となるときは前記選択接続手段を介して前記負荷を前記主電源に接続して、負荷への通電を制御する負荷制御により、該主電源から負荷に通電し、外部給電ラインに対して高負荷となる電源出力となるときは前記選択接続手段を介して前記負荷を前記補助電源に接続して前記負荷制御により該補助電源から負荷に通電する制御手段を備える電源装置において、
   前記主電源の異常を検出する検出手段を備え；
   前記補助電源は蓄電手段および該蓄電手段の電力を定電圧出力するコンバータを含み；
   前記制御手段は、前記負荷制御により前記補助電源から前記負荷に通電をしているときに前記検出手段が異常を検出した場合は、前記負荷制御により前記負荷の通電を停止してから前記補助電源の前記コンバータの出力動作を停止する；
   ことを特徴とする電源装置。
2. 前記負荷は、協働して一つのまとまりの機能又はプロセスを実現する、複数の負荷を含む負荷群である；請求項１に記載の電源装置。
3. 前記制御手段は、前記補助電源から前記負荷群に通電しているときに前記検出手段が異常を検出した場合は、前記一つのまとまりの機能又はプロセスを完了し前記負荷制御により前記負荷群の通電を停止してから、前記補助電源の前記コンバータの出力動作を停止する、請求項２に記載の電源装置。
4. 前記制御手段は、前記補助電源の前記蓄電手段の充電は、外部給電ラインに対して低負荷であって前記負荷への通電を停止している待機の期間に開始する；請求項１乃至３のいずれか１つに記載の電源装置。
5. 請求項３に記載の電源装置を具備し、前記一つのまとまりの機能又はプロセスが、用紙上に画像を形成する作像プロセスである、画像形成装置。
6. 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；
   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；および、
   請求項１に記載の電源装置であって、その主電源が、前記定着ヒータに通電する定着ヒータ駆動回路および前記定着ヒータ以外の電力負荷に給電するための作像電源回路を含み、補助電源が、前記蓄電手段である蓄電キャパシタ，該蓄電キャパシタを充電する充電器および該蓄電キャパシタの電力を出力する前記コンバータを含む、電源装置；
   を備える画像形成装置。
7. 前記電源装置の前記制御手段は、前記定着ヒータ以外の電力負荷を前記補助電源に接続して該補助電源から該電力負荷に通電しこの通電をしているときに前記検出手段が異常を検出した場合は、作像処理中の転写紙のみ通常処理し前記負荷制御により前記電力負荷の通電を停止してから前記補助電源の前記コンバータの出力動作を停止する；請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記電源装置の前記制御手段は、前記定着ヒータ以外の電力負荷を前記補助電源に接続して該補助電源から該電力負荷に通電しこの通電をしているときに前記検出手段が異常を検出した場合は、処理中の作像ジョブの終了後に前記負荷制御により前記電力負荷の通電を停止してから前記補助電源の前記コンバータの出力動作を停止する；請求項６に記載の画像形成装置。
9. 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；
   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；
   前記定着ヒータに通電する定着ヒータ駆動回路および前記定着ヒータ以外の電力負荷に給電するための作像電源回路を含む主電源；
   該主電源の異常を検出する検出手段；
   蓄電手段である蓄電キャパシタ，該蓄電キャパシタを充電する充電器および該蓄電キャパシタの電力を出力するコンバータを含む蓄電可能な補助電源；
   前記電力負荷を前記主電源と前記補助電源の一方に択一接続する選択接続手段；および、
   外部給電ラインに対して低負荷となる電源出力となるときは前記選択接続手段を介して前記電力負荷を前記主電源に接続して、負荷への通電を制御する負荷制御により、該主電源から負荷に通電し、外部給電ラインに対して高負荷となる電源出力となるときは前記選択接続手段を介して前記電力負荷を前記補助電源に接続して前記負荷制御により該補助電源から前記電力負荷に通電しこの通電をしているときに前記検出手段が異常を検出した場合は、処理中の作像ジョブの残り枚数と前記補助電源の残電圧に依存する給電可能時間に応じて、処理中のジョブが完遂可能な場合はジョブ終了後に、処理中のジョブが完遂不可の場合は処理中の転写紙の通常処理後に、前記負荷制御により前記電力負荷の通電を停止してから前記補助電源の前記コンバータの出力動作を停止する制御手段；
   を備える画像形成装置。
10. 前記電源装置の前記制御手段は、前記定着ヒータ以外の電力負荷を前記補助電源に接続して該補助電源から該電力負荷に通電しこの通電をしているときに前記検出手段が異常を検出した場合は、作像ジョブを継続し前記蓄電キャパシタの電圧が所定電圧以下になるとその時点で作像処理中の転写紙のみを通常処理し前記負荷制御により前記電力負荷の通電を停止してから、前記補助電源の前記コンバータの出力動作を停止する；請求項６に記載の画像形成装置。

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