JP5498917B2 - 充電制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ等の画像形成装置の補助電源を充電する技術に関する。

従来から、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ等の画像形成装置には、商用電源から供給される交流電圧を予め定められたレベルの直流電圧に変換して、装置内部の各駆動部或いは当該駆動部を制御する制御部等の各機能動作部に、当該予め定められたレベルの直流電力を供給する電源装置が設けられている。

更に、このような画像形成装置には、各駆動部の動作の立ち上がり時等に負荷が瞬時的に増大することによって、電源装置から出力される直流電圧が急激に変動し、他の負荷の動作を遅延させる等の影響を回避するため、或いは、複数の機能動作を並行して同時に実行するのにかかる多大な直流電圧を供給するために、充電可能なコンデンサを備えた補助電源装置が備えられている。

また、コンデンサは、充電のために印加される直流電圧の電圧値にある程度近い範囲の電圧値になるまでは大量の電流を流入して急速に充電可能であり、それ以降は、流入可能な電流量が低下して急激に充電速度が低下する充電特性を示すことが知られている。

そこで、例えば、下記特許文献１には、負荷を動作させるために必要な電圧値を充放電可能なコンデンサを２つ備えた補助電源装置が記載され、当該補助電源装置を充電する場合において、負荷を動作させるために必要な電圧値よりも高い電圧値で、小さな静電容量のコンデンサから順次急速に充電する技術が記載されている。

つまり、特許文献１に記載の技術では、充電完了までにかかる時間が短い静電容量の小さなコンデンサから充電が完了されるため、充電の初期段階では短時間で負荷に必要な電力の供給が可能となり、この時点で負荷が動作した場合であっても、次のコンデンサが充電完了されるまでの間は、当該充電完了済みのコンデンサから電力を供給することができた。つまり、充電が開始されてから短期間で負荷を動作させることができた。

特開２００６−２１７６９６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術のように、補助電源装置を急速に充電すべく、負荷を動作させるために必要な直流電圧の電圧値よりも高い電圧値を供給するためには、例えば、電源装置から供給される直流電圧を昇圧する回路を設ける、或いは、当該直流電圧よりも高い電圧値の直流電圧を供給することができる電源装置を設ける等して、補助電源装置を充電するための専用装置を設ける必要があった。つまり、補助電源装置を急速に充電する上でコスト面での改善の余地があった。

また、補助電源装置を急速に充電している間は、電源装置或いは補助電源装置を充電するための専用装置から補助電源装置に大量の電流が流入されるため、装置全体に対してかかる負荷が増大し、例えば、当該装置に備えられた各機能動作に係る時間が遅延する等の問題が発生する虞があった。

そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、補助電源装置を安価に且つ低負荷で急速充電することができる充電制御装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、商用電源から出力される交流電圧を予め定められた直流電圧に変換する電源装置と、
前記電源装置から出力される前記予め定められた直流電圧によって充電可能な複数のコンデンサと、前記複数のコンデンサ同士を直列及び並列に接続し、前記電源装置を当該接続されてなる複数のコンデンサに接続してなる補助電源充電回路と、前記電源装置から出力される前記予め定められた直流電圧の各前記コンデンサへの供給の開始及び停止を切り替える充電切替スイッチと、前記複数のコンデンサを直列又は並列に切替接続し、或いは、当該複数のコンデンサ間の接続を遮断して、当該複数のコンデンサ間の接続形態を切り替える接続切替スイッチと、を備えた補助電源装置と、
前記補助電源装置に備えられた全ての前記コンデンサの充電が完了したものと判断するまでの間、前記コンデンサ間の全ての接続を遮断する切り替え指示を前記接続切替スイッチに送出した後、充電が完了したものと判断していない前記コンデンサを一つ選択して、前記電源装置から出力される前記予め定められた直流電圧の当該選択した前記コンデンサへの供給の開始指示を当該選択した前記コンデンサに対応する前記充電切替スイッチに送出し、前記予め定められた直流電圧を各前記コンデンサに印加して充電する場合において前記コンデンサ毎に予め定められた急速充電可能な規定電圧値になるまで当該選択した前
記コンデンサを充電すると、当該選択した前記コンデンサの充電が完了したものと判断するコンデンサ個別充電処理を繰り返す電源制御部と、
を備え、
前記電源制御部は、前記コンデンサ間の全ての接続を遮断する切り替え指示を前記接続切替スイッチに送出し、前記規定電圧値との差分値が予め定められた差分閾値よりも小さい電圧値になるまで充電された前記コンデンサが存在すると判断すると、当該判断がなされた前記コンデンサを全て並列に接続する切り替え指示を前記接続切替スイッチに送出し、前記電源装置から出力される前記予め定められた直流電圧の当該並列に接続された前記コンデンサへの供給の開始指示を前記充電切替スイッチに送出して、当該並列に接続された全ての前記コンデンサが前記規定電圧値になるまで充電されたものと判断した後、前記補助電源装置に備えられた全ての前記コンデンサの充電が完了したものと判断するまでの間、前記コンデンサ個別充電処理を繰り返す充電制御装置である。

この発明では、コンデンサ個別充電処理によって、電源装置から出力される予め定められた直流電圧をそのまま利用して、補助電源装置に備えられた複数のコンデンサが急速充電可能な規定電圧値になるまで個別に急速充電される。このため、補助電源装置に備えられた複数のコンデンサを急速充電するために、電源装置から出力される予め定められた直流電圧を更に昇圧するための回路を設けることなく、補助電源装置を充電する充電制御装置を安価に構成することができる。

また、本発明では、複数のコンデンサが順次個別に充電完了されるため、急速に充電される期間中に電源装置からコンデンサに大量の電流が流入されることによって装置全体に対して時間当たりにかかる負荷がコンデンサの数に応じて分散されて軽減される。つまり、装置全体に対して時間当たりにかかる負荷を分散して、装置全体の負荷が低下する時間帯を利用して効率よく充電することができる。

既に規定電圧値に或る程度近い電圧値になるまで充電されているコンデンサが複数存在する場合、各種スイッチを切り替える制御にかかる時間も含めて当該複数のコンデンサを順次個別に充電完了させるのに要する時間は、当該複数のコンデンサを並列に接続して同時に充電完了させる時間よりも長くなることがあるものと考えられる。

この発明では、規定電圧値との差分値が予め定められた差分閾値よりも小さい電圧値になるまで充電されたコンデンサが複数存在する場合に、当該複数のコンデンサを全て並列に接続して同時に充電を完了させた後、補助電源装置に備わる全てのコンデンサのうち、当該複数のコンデンサとは異なる他のコンデンサを個別に急速充電することができるため、補助電源装置に備わる全てのコンデンサの充電を完了させるために要する時間を効率よく削減することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の充電制御装置と、
前記電源装置或いは前記補助電源装置から出力される直流電圧によって動作する負荷と、を備えてなる画像形成装置である。

この発明では、画像形成装置において、請求項１に記載の発明における効果を奏することができる。

本発明によれば、補助電源装置を安価に且つ低負荷で急速充電することができる充電制御装置及び画像形成装置を提供することが可能になる。

画像形成装置の一例としての複写機の構成の一例を示す概略断面図。 用紙後処理部の構成の一例を示す断面図。 複写機の電気的構成の一例を示すブロック図。 補助電源装置の構成の一例を示すブロック図。 コンデンサの充電特性の一例を示す説明図。 補助電源装置に備えられた複数のコンデンサを充電する処理の前半の一例を示すフローチャート。 補助電源装置に備えられた複数のコンデンサを充電する処理の後半の一例を示すフローチャート。

以下、本発明に係る画像形成装置の一例としての複写機について、図面を参照して説明する。

以下、本発明に係る画像形成装置の一例としての複写機について、図面を参照して説明する。例えば、図１に示すように、複写機１は、本体部２００と、本体部２００の左側に配設された用紙後処理部３００と、ユーザが種々の操作指令等を入力するための操作部４００と、本体部２００の上部に配設された原稿読み取り部５００と、原稿読み取り部５００の上方に配設された原稿給送部８００とから構成される。

操作部４００は、タッチパネル４０１、スタートキー４０２及びテンキー４０３等を備える。

タッチパネル４０１は、種々の操作画面を表示するとともに、ユーザが種々の操作指令を入力するための種々の操作ボタン等を表示する。スタートキー４０２は、後述する画像形成処理の実行開始指示等を入力するために用いられ、テンキー４０３は、画像形成処理によって画像形成する記録紙の枚数（印刷部数）等の実行条件を入力するために用いられる。

原稿給送部８００は、原稿載置部８０１、原稿排出部８０２、給紙ローラ８０３及び原稿搬送部８０４等を備え、原稿読み取り部５００は、スキャナ５０１等を備える。

給紙ローラ８０３は、原稿載置部８０１にセットされた原稿を繰り出し、原稿搬送部８０４は、繰り出される原稿を１枚ずつ順にスキャナ５０１上に搬送する。スキャナ５０１は搬送される原稿を順次読み取り、読み取られた原稿は原稿排出部８０２に排出される。

本体部２００は、複数の給紙カセット２０１、複数の給紙ローラ２０２、転写ローラ２０３、中間転写ベルト２０４、感光体ドラム２０５、帯電装置２１０、露光装置２０６、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の現像装置２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７Ｋ、定着ローラ２０８、排出口２０９、及びスイッチバック機構２１１を備える。

感光体ドラム２０５は、図中の矢印方向に回転しながら帯電装置２１０によって一様に帯電される。

露光装置２０６は、原稿読み取り部５００において読み取られた原稿の画像データに基づいて生成された変調信号をレーザ光に変換して出力し、感光体ドラム２０５に各色別に静電潜像を形成する。

現像装置２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７Ｋは、各色の現像剤を感光体ドラム２０５に供給して各色別のトナー画像を形成する。感光体ドラム２０５に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト２０４に一次転写される。

一方、給紙ローラ２０２は、記録紙が収納された給紙カセット２０１から予め定められた紙間時間で記録紙を引き出し、転写ローラ２０３まで給送する。転写ローラ２０３は、搬送された記録紙に中間転写ベルト２０４上のトナー像を二次転写させ、定着ローラ２０８は、二次転写されたトナー像を加熱して記録紙に定着させる。その後、記録紙は、本体部２００の排出口２０９から用紙後処理部３００に搬入される。

また、スイッチバック機構２１１は、記録紙の両面に画像を形成すべく設けられ、定着ローラ２０８で二次転写された記録紙を、記録紙の後端がスイッチバックローラ２１１ａを通過するまで搬送経路Ｒａに沿って搬入し、記録紙の後端がスイッチバックローラ２１１ａを通過すると、２つのスイッチバックローラ２１１ａ，２１１ｂを反転させ、当該記録紙を搬送経路Ｒｂに沿って排出し、転写ローラ２０３まで搬送する。

用紙後処理部３００は、例えば、図２に示すように、用紙搬入部３２１、右サブトレイ３３１、パンチャ３２８、多段のジョブトレイ３３２、左サブトレイ３３３、メイントレイ３３４、内部トレイ３３５、ステイプラ３２６、中折部３２７、中折トレイ３３６、及び、図中の実線矢印に示すように、各種の搬送ローラ対やガイド等によって形成される複数の搬送経路を備えている。

本体部２００から排出された記録紙は、用紙搬入部３２１を通じて用紙後処理部３００に搬送され、図中の左横方向又は左斜め上方の何れかに分岐して搬送される。ここで、上方向に分岐して搬送された記録紙は、右サブトレイ３３１に排出される。一方、当該左横方向に搬送された記録紙は、右サブトレイ３３１の下方に設けられたパンチャ３２８を通過する。パンチャ３２８は、用紙の所定位置（例えば一側端位置）にファイリング用の穿孔を形成するパンチ処理を行う。

更に、パンチャ３２８を通過した記録紙は、分岐部３２３で上下何れかに分岐して搬送される。分岐部３２３で上方向に分岐して搬送された記録紙は、多段のジョブトレイ３３２又は左サブトレイ３３３の何れかに分岐して排出される。一方、分岐部３２３で下方向に分岐して搬送された記録紙は、内部トレイ３３５に向けて搬送される。

内部トレイ３３５は、分岐部３２３の下方から右斜め下方に延びるように構成され、図中の右斜め上方を向く傾斜面に記録紙を束にして積載し、当該傾斜面を移動可能な図略の移動板を備えている。

ステイプラ３２６は、内部トレイ３３５の下方に設けられ、内部トレイ３３５の移動板に束上に積載された記録紙を綴じ止めるステイプル処理を行う。尚、内部トレイ３３５には、記録紙の束を内部トレイ３３５の移動板によって左斜め上方に搬送して、最終的にメイントレイ３３４に排出する排出経路Ｒ４が形成されており、当該ステイプル処理された記録紙の束は、排出経路Ｒ４によってメイントレイ３３４に排出される。

また、内部トレイ３３５には、上部搬送経路Ｒ１と下部搬送経路Ｒ２の２つの搬送経路とともに、１つの分岐搬送経路Ｒ３が形成されており、分岐部３２３で下方に分岐して搬送された記録紙は、上部搬送経路Ｒ１又は下部搬送経路Ｒ２の何れかに振り分けられ、移動板に搬送される。

上部搬送経路Ｒ１は、長手サイズの記録紙を、分岐部３２３から傾斜面に沿って内部トレイ３３５の移動板に搬送する経路であり、下部搬送経路Ｒ２は、小サイズの記録紙を、移動板から距離を置いて右斜め下方に搬送した後、移動板の下端近傍の位置へ記録紙を搬送する経路である。尚、内部トレイ３３５には、上部搬送経路Ｒ１又は下部搬送経路Ｒ２への搬送経路の切り替えと記録紙を押さえるための、回転作動するガイド３２４，３２５が設けられている。

尚、分岐搬送経路Ｒ３は、下部搬送経路Ｒ２から更に分岐した搬送経路である。当該分岐搬送経路Ｒ３に振り分けられた記録紙は、用紙後処理部３００の右側面に沿って下降し、ステイプラ３２６の下方位置の中折部３２７に搬送される。

中折部３２７は、用紙後処理部３００の下部に設けられ、搬送された記録紙の中央部を境界にして折り畳む中折り処理を施し、中折り処理を施した記録紙を用紙後処理部３００の左側下部位置に設けられた中折トレイ３３６に排出する。

尚、上記の記録紙の搬送経路の分岐や振り分けは、搬送ローラとともにカイド等の部材が作動して行うが、これらの動作方法については公知技術を用いて実現すればよく、本発明の趣旨でなないため説明を省略する。

続いて、複写機１の電気的構成について説明する。図３に示すように、複写機１は、スキャナ部１１、プリンタ部２１、後処理部８１、操作パネル部３１、パラレルＩ／Ｆ部５１、シリアルＩ／Ｆ部５２、記憶部５３、電源装置６１、補助電源装置７１及び制御部４１を備えている。

スキャナ部１１は、スキャナ５０１（図１）を構成する照明用光源１２及びイメージセンサ１３を含む。イメージセンサ１３は、例えばＣＣＤを備える。スキャナ部１１は、照明用光源１２により原稿を照射し、その反射光をイメージセンサ１３で受光することにより、原稿から画像を読み取り、読み取った画像に対応する画像データ（画像情報に相当する）を制御部４１へ出力する。

プリンタ部２１は、給紙カセット２０１、給紙ローラ２０２、及びスイッチバックローラ２１１ａ，２１１ｂ（図１）等の搬送経路を構成する各種の搬送ローラ対やガイド等から構成される用紙搬送部２２、感光体ドラム２０５及び感光体ドラム２０５の駆動源であるドラムモータ等から構成されるドラム回転部２３、帯電装置２１０等から構成される帯電部２４、露光装置２０６等から構成される露光部２５、現像装置２０７Ｙ，２０７Ｍ，２０７Ｃ，２０７Ｋ（図１）等から構成される現像部２６、転写ローラ２０３及び中間転写ベルト２０４（図１）等から構成される転写部２７、及び定着ローラ２０８（図１）等から構成される定着部２８を含む。

具体的には、用紙搬送部２２は予め定められた紙間時間で記録紙を転写部２７へ搬送し、ドラム回転部２３は所定の速度で感光体ドラム２０５を回転させ、帯電部２４は回転している感光体ドラム２０５の表面を一様に帯電し、露光部２５は上記の画像データに基づいて生成された変調信号をレーザ光に変換して出力し、感光体ドラム２０５に各色別に静電潜像を形成し、現像部２６は感光体ドラム２０５上に形成された静電潜像に各色別に現像剤を供給して上記の画像データに対応するトナー像を感光体ドラム２０５上に形成し、転写部２７は感光体ドラム２０５上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０４を介して記録紙に転写し、定着部２８はトナー像を記録紙に定着させて画像を形成する。

そして、用紙搬送部２２は、用紙後処理部３００等を介して、画像が形成された記録紙を各トレイに排出する。

後処理部８１は、用紙後処理部３００に備えられたパンチャ３２８、ステイプラ３２６、及び中折部３２７等から構成され、用紙搬送部２２により搬送された記録紙に対して、上記のパンチ処理、ステイプル処理、及び中折り処理等を行う。

操作パネル部３１は、タッチパネル４０１（図１）等から構成されるタッチパネル部３２、及びスタートキー４０２及びテンキー４０３（図１）等から構成される操作キー部３３を含む。

操作パネル部３１は、ユーザが種々の操作を行うために使用され、ユーザによる操作指令等を制御部４１に与える。タッチパネル部３２は、タッチパネル４０１（図１）とＬＣＤ（Liquid Crystal Display）とを組み合わせたタッチパネルユニット等から構成され、種々の操作画面を表示するとともに、ユーザが当該部分をタッチすることにより種々の操作指令を入力するための操作ボタン等を表示する。操作キー部３３は、スタートキー４０２（図１）、テンキー４０３（図１）及びタッチパネル４０１に表示された操作ボタン等を介して、ユーザが各部の機能動作の実行開始指示や実行条件等を入力するために用いられる。

記憶部５３は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、不揮発性メモリ、或いはＲＡＭ等の記憶媒体により構成され、スキャナ部１１によって読み取られた画像データ、種々の画像処理（加工処理）後の画像データ等を記憶する。

パラレルＩ／Ｆ部５１およびシリアルＩ／Ｆ部５２は、外部のコンピュータに対してデータの入出力を行うためのインタフェースである。

電源装置６１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ等を備えて構成され、商用電源から出力される交流電圧を、例えば、各機能動作部に備えられたモータ等の駆動部材を駆動させるための駆動電圧としての１５Ｖや、各機能動作部の動作を制御する制御プログラムを動作させるための制御電圧としての５Ｖ等、プリンタ部２１及び後述する制御部４１等の複写機１に備えられた各機能動作部を動作させるために必要な予め定められた直流電圧に変換して、各機能動作部に出力する。

補助電源装置７１は、電源装置６１から出力される予め定められた直流電圧（例えば、１５Ｖ）によって充電可能な複数のコンデンサと、複数のコンデンサ同士を直列及び並列に接続し、電源装置６１を当該接続されてなる複数のコンデンサに接続してなる補助電源充電回路と、電源装置６１から出力される予め定められた直流電圧の各コンデンサへの供給の開始及び停止を切り替える充電切替スイッチと、複数のコンデンサを直列又は並列に切替接続し、或いは、複数のコンデンサ間の接続を遮断して、複数のコンデンサ間の接続形態を切り替える接続切替スイッチと、各コンデンサの両端の電位差を示す電圧値を計測する電圧計と、を備えている。

補助電源装置７１は、例えば、後処理部８１におけるパンチャ３２８のパンチ処理や、ステイプラ３２６のステイプル処理の動作時等、負荷が瞬時的に増大することによって、電源装置６１から出力される直流電圧が急激に変動し、他の負荷の動作を遅延させる等の影響を回避するために、或いは、複数の機能動作を並行して同時に実行するのにかかる多大な直流電圧を供給すべく、電源装置６１から出力される直流電圧を補うために設けられ、複数のコンデンサから直流電圧を放電して各機能動作部に出力する。尚、補助電源装置７１の詳細については、後述する。

制御部４１は、ＣＰＵやＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリを備えてなるマイクロコンピュータ及び専用のハードウェア回路等を内蔵し、装置全体の動作を制御する。また、制御部４１は、電圧計測部４２及び電源制御部４３としての機能を有する。

電圧計測部４２は、補助電源装置７１に備えられた各コンデンサの両端の電位差を示す電圧値を計測する指示を各電圧計に送出し、当該各電圧計から計測した電圧値を受信する。

電源制御部４３は、補助電源装置７１に備えられた充電切替スイッチ及び接続切替スイッチのそれぞれに切り替え指示を送出する。具体的には、電源制御部４３は、補助電源装置７１に備えられた全てのコンデンサの充電が完了したものと判断するまでの間、当該コンデンサ間の全ての接続を遮断する切り替え指示を補助電源装置７１に備えられた接続切替スイッチに送出した後、充電が完了したものと判断していないコンデンサを一つ選択して、電源装置６１から出力される予め定められた直流電圧の当該選択したコンデンサへの供給の開始指示を当該選択したコンデンサに対応する充電切替スイッチに送出し、予め定められた直流電圧を各コンデンサに印加して充電する場合においてコンデンサ毎に予め定められた急速充電可能な規定電圧値になるまで当該選択したコンデンサを充電すると、当該選択したコンデンサの充電が完了したものと判断するコンデンサ個別充電処理を繰り返す。尚、コンデンサ毎に予め定められた規定電圧値及びコンデンサ個別充電処理の詳細については、後述する。

次に、補助電源装置７１の構成について詳述する。例えば、図４に示すように、補助電源装置７１には、３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３と、充電切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２と、接続切替スイッチＳＷＤ１，ＳＷＤ２，ＳＷＰ１，ＳＷＰ２と、放電切替スイッチＳＷＬＤと、各コンデンサＣ１〜Ｃ３の両端の電位差、即ち、当該各コンデンサＣ１〜Ｃ３から放電される直流電圧の電圧値を計測する図略の電圧計と、が備えられ、当該３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３同士を直列及び並列に接続し、電源装置６１を３つのコンデンサＣ１〜Ｃ３に接続してなる補助電源充電回路７２が構成されている。

各コンデンサＣ１〜Ｃ３は、電源装置６１から出力される予め定められた直流電圧が１５Ｖであるものとして、当該１５Ｖの直流電圧を印加して充電可能に構成されている。尚、各コンデンサＣ１〜Ｃ３の両端の電位差は、図略の電圧計によって計測され、当該電位差の各計測値は電圧計測部４２（図３）に送出される。

コンデンサは、例えば、図５に示すように、電圧値Ｖｄｔの直流電圧を印加して充電する場合において、当該コンデンサが電圧値Ｖｄｔにある程度近い閾値電圧値Ｖｔｈになるまで充電される時点Ｔｔｈまでの期間は、コンデンサに大量の電流を流入させて急速に充電することが可能であり、当該時点Ｔｔｈ以降は、コンデンサに流入可能な電流量が低下して、急激に充電速度が低下する充電特性を示すことが知られている。

そこで、当該コンデンサの充電特性を加味して、各コンデンサＣ１〜Ｃ３には、各コンデンサの充電完了を判断する指標である規定電圧値Ｖｄｆとして、電源装置６１から出力される直流電圧の電圧値１５Ｖよりも小さい電圧値５Ｖが定められている。

このため、後述するコンデンサ個別充電処理において、当該各コンデンサＣ１〜Ｃ３は、規定電圧値Ｖｄｆである５Ｖの直流電圧を放電可能になるまで充電された時点で充電が完了したものと判断され、つまり、急速に充電可能な期間内に充電が完了される。

図４に戻り、充電切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２は、電源装置６１から出力される１５Ｖの直流電圧の各コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３への供給の開始及び停止を切り替える。

接続切替スイッチＳＷＤ１，ＳＷＤ２，ＳＷＰ１，ＳＷＰ２は、３つのコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を直列又は並列に切替接続し、或いは、３つのコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３間の接続を遮断して、当該３つのコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３間の接続形態を切り替える。

放電切替スイッチＳＷＬＤは、１５Ｖの直流電圧で動作するステイプラ３２６やパンチャ３２８等の負荷への当該３つのコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３から放電される直流電圧の供給の開始及び停止を切り替える。

また、補助電源充電回路７２は、接続切替スイッチＳＷＰ１，ＳＷＰ２の何れかが閉じた状態になり、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３のうちの少なくとも２つ以上のコンデンサが並列に接続された場合に、当該並列に接続されたコンデンサに対して電源装置６１から出力される直流電圧の供給の開始及び停止を切り換える充電切替スイッチが閉じた状態になることによって、電源装置６１から出力される１５Ｖの直流電圧で、当該並列に接続されたコンデンサを同時に充電可能に構成されている。

次に、図４に示す上記の補助電源装置７１の構成に基づいて、電源制御部４３による上記のコンデンサ個別充電処理の流れについて、図５及び図６を用いて詳述する。

電源制御部４３は、補助電源装置７１の充電を開始すると、充電切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２、接続切替スイッチＳＷＤ１，ＳＷＤ２，ＳＷＰ１，ＳＷＰ２、及び放電切替スイッチＳＷＬＤの全てのスイッチに対して、開いた状態にする切り替え指示を送出し（Ｓ１）、その後、充電切替スイッチＳＷ１１に対して、閉じた状態にする切り替え指示を送出して（Ｓ２）、コンデンサＣ１の充電を開始する。

次に、電圧計測部４２は、コンデンサＣ１の両端の電位差を示す電圧値を電圧計から受信して電源制御部４３に出力し（Ｓ３）、電源制御部４３は、当該電圧計測部４２から入力された電圧値が、コンデンサＣ１に対応して予め定められた規定電圧値Ｖｄｆであると判断すると（Ｓ４；ＹＥＳ）、コンデンサＣ１の充電が完了したものと判断する（Ｓ５）。

電源制御部４３は、コンデンサＣ１の充電が完了したものと判断すると、ステップＳ１と同様に、充電切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２、接続切替スイッチＳＷＤ１，ＳＷＤ２，ＳＷＰ１，ＳＷＰ２、及び放電切替スイッチＳＷＬＤの全てのスイッチに対して、開いた状態にする切り替え指示を送出した後（Ｓ６）、充電切替スイッチＳＷ２２，ＳＷ２１に対して順次閉じた状態にする切り替え指示を送出して（Ｓ７，Ｓ８）、コンデンサＣ２の充電を開始する。

次に、電圧計測部４２は、ステップＳ３と同様に、コンデンサＣ２の両端の電位差を示す電圧値を電圧計から受信して電源制御部４３に出力し（Ｓ９）、電源制御部４３は、ステップＳ４と同様に、当該電圧計測部４２から入力された電圧値が、コンデンサＣ２に対応して予め定められた規定電圧値Ｖｄｆであると判断すると（Ｓ１０；ＹＥＳ）、コンデンサＣ２の充電が完了したものと判断する（Ｓ１１）。

電源制御部４３は、コンデンサＣ１，Ｃ２の充電が完了したものと判断すると、ステップＳ１及びステップＳ６と同様に、充電切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２、接続切替スイッチＳＷＤ１，ＳＷＤ２，ＳＷＰ１，ＳＷＰ２、及び放電切替スイッチＳＷＬＤの全てのスイッチに対して、開いた状態にする切り替え指示を送出した後（Ｓ１２）、充電切替スイッチＳＷ３２，ＳＷ３１に対して順次閉じた状態にする切り替え指示を送出して（Ｓ１３，Ｓ１４）、コンデンサＣ３の充電を開始する。

次に、電圧計測部４２は、ステップＳ３及びステップＳ９と同様に、コンデンサＣ３の両端の電位差を示す電圧値を電圧計から受信して電源制御部４３に出力し（Ｓ１６）、電源制御部４３は、ステップＳ４及びステップＳ１０と同様に、当該電圧計測部４２から入力された電圧値が、コンデンサＣ３に対応して予め定められた規定電圧値Ｖｄｆであると判断すると（Ｓ１６；ＹＥＳ）、コンデンサＣ３の充電が完了したものと判断する（Ｓ１７）。

そして、電源制御部４３は、補助電源装置７１に備えられた全てのコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３の充電が完了したものと判断すると、充電切替スイッチＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２、接続切替スイッチＳＷＤ１，ＳＷＤ２，ＳＷＰ１，ＳＷＰ２、及び放電切替スイッチＳＷＬＤの全てのスイッチに対して、開いた状態にする切り替え指示を送出した後（Ｓ１８）、接続切替スイッチＳＷＤ１，ＳＷＤ２及び放電切替スイッチＳＷＬＤに対して、順次閉じた状態にする切り替え指示を送出する（Ｓ１９）。

これにより、電源制御部４３は、補助電源装置７１に備えられたコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３を全て直列に接続して、当該直列に接続されたコンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３から放電される電圧値１５Ｖの直流電圧の負荷への供給を開始する。

つまり、ステップＳ１〜Ｓ５、ステップＳ６〜Ｓ１１、及びステップＳ１２〜Ｓ１７の各一連の処理により、本発明に係るコンデンサ個別充電処理の一例が構成されている。

上記の構成によれば、電源制御部４３によるコンデンサ個別充電処理によって、電源装置６１から出力される１５Ｖの直流電圧をそのまま利用して、コンデンサＣ１〜Ｃ３を規定電圧値５Ｖになるまで個別に急速充電することができる。このため、コンデンサＣ１〜Ｃ３を急速充電するために、電源装置６１から出力される１５Ｖの直流電圧を更に昇圧するための回路を設ける等、補助電源装置７１の充電専用装置を設けるコストをかける必要がなくなる。

また、上記の構成によれば、コンデンサＣ１〜Ｃ３が順次個別に充電完了されるため、急速に充電される期間中に電源装置６１からコンデンサＣ１〜Ｃ３に大量の電流が流入されることによって複写機１全体に対して時間当たりにかかる負荷が分散されて軽減される。つまり、複写機１全体に対して時間当たりにかかる負荷を分散して、複写機１全体の負荷が低下する時間帯を利用して、効率よく補助電源装置７１のコンデンサＣ１〜Ｃ３を充電することができる。

尚、電源制御部４３は、補助電源装置７１に備えられたコンデンサ間の全ての接続を遮断する切り替え指示を接続切替スイッチに送出し、規定電圧値Ｖｄｆとの差分値が予め定められた差分閾値よりも小さい電圧値になるまで充電されたコンデンサが存在すると判断すると、当該判断がなされたコンデンサを全て並列に接続する切り替え指示を接続切替スイッチに送出し、電源装置６１から出力される予め定められた直流電圧の当該並列に接続されたコンデンサへの供給の開始指示を充電切替スイッチに送出して、当該並列に接続された全てのコンデンサが規定電圧値Ｖｄｆになるまで充電されたものと判断した後、補助電源装置７１に備えられた全てのコンデンサの充電が完了したものと判断するまでの間、コンデンサ個別充電処理を繰り返すように構成してもよい。

具体的には、例えば、補助電源装置７１が図４に示すように構成され、上記の差分閾値が１Ｖに予め定められ、コンデンサＣ１，Ｃ２が４．５Ｖ、コンデンサＣ３が２Ｖになるまで充電されている場合において、電源制御部４３は、コンデンサＣ１〜Ｃ３の充電を開始すると、規定電圧値Ｖｄｆ（５Ｖ）との差分値が差分閾値（１Ｖ）よりも小さい４．５Ｖになるまで充電されたコンデンサＣ１，Ｃ２が存在すると判断して、当該判断がなされたコンデンサＣ１，Ｃ２を全て並列に接続するために、接続切替スイッチＳＷＰ１に対して、閉じた状態にする切り替え指示を送出する。

次に、電源制御部４３は、電源装置６１から出力される直流電圧の当該並列に接続されたコンデンサＣ１，Ｃ２への供給を開始させるために、充電切替スイッチＳＷ２２，ＳＷ２１に対して、閉じた状態にする切り替え指示を順次送出する。そして、電源制御部４３は、電圧計測部４２により計測されたコンデンサＣ１，Ｃ２が規定電圧値Ｖｄｆとしての５Ｖになるまで充電されたものと判断した後、上記のコンデンサ個別充電処理によって、コンデンサＣ３を充電する。

つまり、既に規定電圧値５Ｖとの差分値が予め定められた差分閾値である１Ｖよりも小さい電圧値である４．５Ｖになるまで充電されているコンデンサＣ１，Ｃ２を、残りの０．５Ｖ分、順次個別に充電完了させるのに要する時間は、各種スイッチを切り替える制御にかかる時間も含めると、当該コンデンサＣ１，Ｃ２を並列に接続して同時に充電完了させる時間よりも長くなると考えられる。

そこで、本構成によれば、規定電圧値５Ｖとの差分値が予め定められた差分閾値１Ｖよりも小さい電圧値４．５Ｖになるまで充電されたコンデンサＣ１，Ｃ２を全て並列に接続して同時に充電を完了させた後、当該複数のコンデンサＣ１，Ｃ２以外のコンデンサＣ３を個別に急速充電することができるため、コンデンサＣ１〜Ｃ３の充電を完了させるために要する時間を効率よく削減することができる。

尚、上記実施形態においては、本発明に係る画像形成装置の一例として複写機を例に説明したが、本発明に係る画像形成装置は、これに限らず、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、或いは、プリンタ機能、ファクシミリ機能、及びスキャナ機能等を同時に有する複合機等の画像形成装置であってもよい。

尚、上記実施形態において図１乃至図７に示した構成及び設定は単なる一例に過ぎず、本発明を当該実施形態に限定する趣旨ではない。

１ 複写機（画像形成装置）
４３ 電源制御部
６１ 電源装置
７１ 補助電源装置
７２ 補助電源充電回路
ＳＷ１１，ＳＷ２１，ＳＷ２２，ＳＷ３１，ＳＷ３２ 充電切替スイッチ
ＳＷＤ１，ＳＷＤ２，ＳＷＰ１，ＳＷＰ２ 接続切替スイッチ
ＳＷＬＤ 放電切替スイッチ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ コンデンサ

Claims (2)

1. 商用電源から出力される交流電圧を予め定められた直流電圧に変換する電源装置と、
   前記電源装置から出力される前記予め定められた直流電圧によって充電可能な複数のコンデンサと、前記複数のコンデンサ同士を直列及び並列に接続し、前記電源装置を当該接続されてなる複数のコンデンサに接続してなる補助電源充電回路と、前記電源装置から出力される前記予め定められた直流電圧の各前記コンデンサへの供給の開始及び停止を切り替える充電切替スイッチと、前記複数のコンデンサを直列又は並列に切替接続し、或いは、当該複数のコンデンサ間の接続を遮断して、当該複数のコンデンサ間の接続形態を切り替える接続切替スイッチと、を備えた補助電源装置と、
   前記補助電源装置に備えられた全ての前記コンデンサの充電が完了したものと判断するまでの間、前記コンデンサ間の全ての接続を遮断する切り替え指示を前記接続切替スイッチに送出した後、充電が完了したものと判断していない前記コンデンサを一つ選択して、前記電源装置から出力される前記予め定められた直流電圧の当該選択した前記コンデンサへの供給の開始指示を当該選択した前記コンデンサに対応する前記充電切替スイッチに送出し、前記予め定められた直流電圧を各前記コンデンサに印加して充電する場合において前記コンデンサ毎に予め定められた急速充電可能な規定電圧値になるまで当該選択した前記コンデンサを充電すると、当該選択した前記コンデンサの充電が完了したものと判断するコンデンサ個別充電処理を繰り返す電源制御部と、
   を備え、
   前記電源制御部は、前記コンデンサ間の全ての接続を遮断する切り替え指示を前記接続切替スイッチに送出し、前記規定電圧値との差分値が予め定められた差分閾値よりも小さい電圧値になるまで充電された前記コンデンサが存在すると判断すると、当該判断がなされた前記コンデンサを全て並列に接続する切り替え指示を前記接続切替スイッチに送出し、前記電源装置から出力される前記予め定められた直流電圧の当該並列に接続された前記コンデンサへの供給の開始指示を前記充電切替スイッチに送出して、当該並列に接続された全ての前記コンデンサが前記規定電圧値になるまで充電されたものと判断した後、前記補助電源装置に備えられた全ての前記コンデンサの充電が完了したものと判断するまでの間、前記コンデンサ個別充電処理を繰り返す充電制御装置。
2. 請求項１に記載の充電制御装置と、
   前記電源装置或いは前記補助電源装置から出力される直流電圧によって動作する負荷と、
   を備えてなる画像形成装置。
   

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