JP2013152440A - 電源装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】停電が発生した場合でも、電源出力異常を発生させることなく、且つ回路を複雑化させることなく、正常に復帰できるようにする。
【解決手段】定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）が定電圧出力動作をした場合の出力電圧Ｖ２が定電圧電源３０（第一電源）が定電圧出力動作をした場合の出力電圧Ｖ１より小さくなるように、定電圧電源３０の出力電圧設定値Ｖ１は、定電圧電源３０内のＰＷＭコントローラ８４ａに対して予め設定されている。また、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧設定値Ｖ２は、定電流／定電圧切換え電源２６内の昇圧レギュレータ４０のＰＷＭコントローラ４２に対して予め設定されている。
【選択図】図５

Description

この発明は、電源装置、およびそれを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、又はそれらの機能を組み合わせた複合機等の画像形成装置に関する。

電子写真プロセスを利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、およびこれらを組み合わせた複合機などの画像形成装置は、像担持体である感光体とその周囲に配置される帯電部、露光部、現像部、転写部等からなる作像部と、その転写部で転写紙に転写されたトナー像を定着するための定着器（「定着装置」ともいう）とを備えている。その定着器には、ヒータ（定着ヒータ）が内蔵された定着ローラが設けられていて、更に定着ローラの表面温度（定着温度）を目標温度に保つために、定着ヒータへの通電制御を行うヒータ制御装置も設けられている。

このような画像形成装置は、近年、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、定着器の立ち上がりまでの待ち時間やプリント動作中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（給電）を増大する傾向となっている。

一方、商用電源は供給可能電力の上限が決まっているため、商用電源から電力を供給する第一電源（主電源）のみでは最大消費電力の枠を越える場合がある。このため、蓄電装置と蓄電装置の電力を入力源に用いる電源回路とを含む第二電源（補助電源）を用い、第一電源と第二電源とを切り換えてシステムへ電力を供給するようにした画像形成装置が既に知られている。
しかし、このような画像形成装置では、停電による電力供給遮断からの復帰（停電復帰）時に、過電圧・過電流や電圧変動等により、第一電源からの出力の異常を招く可能性がある。その場合、第二電源の出力（電力供給）から第一電源の出力への切り換えが正常に行えず、正常に復帰できないという問題があった。

そこで、例えば特許文献１には、印刷途中で停電が起こった際に作像部の劣化を防止するため、定着ヒータへの給電手段として使用していた補助電源（第二電源）の充電電力を、停電時には作像部へ供給することで作像処理を継続し、主電源から電力供給が遮断されても各部に損傷を与えないような技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載のものでは、上述した第二電源の構成が不明確であり、システム起動時や動作時における電源出力の切り換えが生じた際の、電圧変動における配慮がなされていない。よって、停電復帰時に第一電源の出力異常が発生する場合に、第二電源の出力から第一電源の出力への切り換えを正常に行えず、正常に復帰できないという問題は解消できていない。
この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、停電が発生した場合でも、電源出力異常を発生させることなく、正常に復帰できるようにすることを目的とする。

この発明は、外部から供給される電力を入力源に用いて負荷に給電する定電圧出力の第一電源と、外部から供給される電力を蓄電する蓄電手段を有し、前記負荷に給電する、定電流出力および定電圧出力の切換動作が可能な第二電源と、前記入力源の電圧を監視し、その電圧から停電を検出する停電検出手段と、常時は前記第二電源に定電流出力で動作させ、前記停電検出手段によって停電が検出された場合に、前記第二電源を定電圧出力の動作に切り換える出力切換手段と、を備え、前記第一電源と前記第二電源には、該第二電源が定電圧出力で動作した場合の出力電圧が前記第一電源の出力電圧より小さくなるように、各定電圧出力の目標電圧値が設定されていることを特徴とする。

この発明の電源装置によれば、停電が発生した場合でも、電源出力異常を発生させることなく、正常に復帰することができる。

この発明による電源装置を搭載した画像形成装置の一実施形態であるフルカラーデジタル複写機の概略構成例を示す全体構成図である。 図１のカラープリンタ５の構成例を示す図である。 図１に示したこの実施形態のフルカラーデジタル複写機に備えられた電源装置の構成例を示す回路図である。 図３に示した電源装置内の入出力制御部２０の構成例をその一部の周辺回路と共に示すブロック図である。 図３に示した電源装置内の主要部分の詳細例を示す回路図である。 図５の定電圧電源３０（第一電源）および定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の各出力電圧の状態遷移の一例を示す線図である。 同じく定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の各出力電圧範囲の異なる例を示す説明図である。 従来の電源装置における定電圧電源（第一電源）および定電流／定電圧切換え電源（第二電源）の各出力電圧の状態遷移の一例を示す線図である。

以下、この発明を実施するための形態について説明する。以下の実施形態の電源装置は、外部から供給される電力を入力源に用いて負荷に給電する定電圧出力の第一電源（主電源）に加えて、蓄電装置と蓄電装置の電力を入力源に用いる電源回路とを含む第二電源（補助電源）を設ける。そして、第二電源から負荷へ電力を供給し、かつ外部からの給電がある場合には第二電源を定電流出力とすることで、電圧変動を抑制する。また、外部からの給電が途絶えた際（停電時）には第二電源を定電圧出力に切り換える。

そして、本実施形態の電源装置は、第一電源の出力設定電圧よりも第二電源の出力設定電圧が低くなるように電圧設定を行う。これにより、停電復帰を検知してすぐに第一電源は出力されるため、第二電源の出力電圧から第一電源の出力電圧への切り換わり時に、電圧変動等の回路異常が無くなる。また、出力電圧のみの設定となるので、回路を複雑化することが無い。
以下、図１〜図８を参照して具体的に説明する。

図１は、この発明による電源装置を搭載した画像形成装置の一実施形態であるフルカラーデジタル複写機の概略構成例を示す全体構成図である。
このフルカラーデジタル複写機（以下単に「機器」ともいう）１は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）２、操作ボード３、カラースキャナ４、カラープリンタ５などの各ユニットで構成されている。

操作ボード３と、ＡＤＦ２付きのカラースキャナ４は、カラープリンタ５から分離可能なユニットである。また、カラースキャナ４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いる。カラースキャナ４は、図示しないエンジン制御部（エンジンコントローラ）のＣＰＵと直接または間接に通信を行って、タイミング制御がなされ、原稿の画像読み取りを行う。

カラースキャナ４とカラープリンタ５とエンジンコントローラとが接続されたコントローラボードには、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１０が接続されている社内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネッワークが接続されている。また、図示しないＦＣＵ（ファクシミリコントロールユニット）には、電話回線ＰＮ（ファクシミリ通信回線）に接続された交換機１１が接続されている。

図２は、図１のカラープリンタ５の構成例を示す図である。
このカラープリンタ５は、ここではレーザプリンタが用いられている。このカラープリンタ５は、マゼンタ（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組のトナー画像形成ユニットが、第１転写ベルト２１０の移動方向（図２に向かって左から右方向）に沿ってこの順に配置されている。よって、このカラープリンタ５は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を構成している。

例えば、回転可能に支持され、矢印方向に回転するマゼンタの感光体２０１Ｍの外周部には、帯電手段である帯電ローラ２０２Ｍおよび現像手段である現像装置２０３Ｍ等が配備されている。
帯電ローラ２０２Ｍと現像装置２０３Ｍとの間には、露光装置２２０から発せられるレーザ光が通るスペースが確保されている。
感光体２０１は、４個（２０１Ｍ，２０１Ｃ，２０１Ｙ，２０１Ｋ）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２０３で扱う色材（トナー）の色が異なるだけである。各感光体２０１（４個）の一部が、第１転写ベルト２１０に接している。この感光体２０１は、円筒状の感光体ドラムで構成されているが、ベルト状の感光体を採用することも可能である。

第１転写ベルト２１０は、矢印方向に移動可能であって、回転する支持ローラ２１１，２１２、および駆動ローラ２１３間に支持、張架されている。第１転写ベルト２１０の裏側（ループの内側）には、第１転写手段である第１転写ローラ２０４（２０４Ｍ、２０４Ｃ、２０４Ｙ、２０４Ｋ）が各感光体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２１０用のクリーニング装置２０５が配備されている。第１転写ベルト２１０によって、用紙（転写紙）または第２転写ベルト２３０にトナー画像が転写された後、クリーニング装置２０５は、第１転写ベルト２１０の表面に残留する不要なトナーを拭い去る。

露光装置２２０は、周知のレーザ方式によるもので、フルカラー画像形成に対応するレーザ光を、一様に帯電された各感光体２０１の表面に照射して露光し、潜像を形成する。なお、露光装置２２０は、レーザ方式に限る必要はなく、ＬＥＤアレイとそれらを結像させる結像手段からなる露光装置なども採用することが可能である。

図２上の第１転写ベルト２１０の右方には、第２転写ベルト２３０が配備されている。この第１転写ベルト２１０と第２転写ベルト２３０は接触して、予め定められた転写ニップを形成している。第２転写ベルト２３０は、矢印方向に移動可能であって、支持ローラ２３２と駆動ローラ２３１との間に支持、張架され、そのベルトループの内側には、第２転写手段である第２転写ローラ２３３が配備されている。このベルトループの外側には、第２転写ベルト２３０用のクリーニング装置２３４およびチャージャ２３５等が配備されている。

クリーニング装置２３４は、用紙にトナー画像が転写された後、第２転写ベルト２３０上に残留する不要なトナーを拭い去る。
用紙は図２の下方の給紙カセット２２１，２２２に収納されている。最上の用紙が給紙ローラ２４１又は２４２で１枚ずつ複数の用紙ガイドを経て位置決めローラ対であるレジストローラ対２４３に搬送される。

また、第２転写ベルト２３０の上方には、定着器２５０、排紙ガイド２６０、排紙ローラ２６１、および排紙スタック２６２が配備されている。更に、第１転写ベルト２１０の上方で、排紙スタック２６２の下方には、補給用のトナーが収納できる収納部２６３が設けてある。トナーの色はマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色がある。トナーは、それぞれカートリッジ形態になっていて、図示しない粉体ポンプ等により対応する色の現像装置２０３に適宜補給される。

ここで、このカラープリンタ５における両面印刷を行う場合の動作を説明する。
まず、感光体２０１による作像が行われる。
すなわち、露光装置２２０が作動することにより、図示しないＬＤ（レーザダイオード）光源からのマゼンタ（Ｍ）色に対応する光が光学部品を経て、帯電ローラ２０２によって一様に帯電された各感光体２０１のうち、感光体２０１Ｍ上に至り、書き込み情報（色に応じた情報）に対応する潜像が形成される。

感光体２０１Ｍ上の潜像は、現像装置２０３Ｍによって現像され、トナーによる顕像であるトナー画像が感光体２０１Ｍの表面に形成され、保持される。このトナー画像は、第１転写ローラ２０４Ｍにより、感光体２０１Ｍと同期して移動する第１転写ベルト２１０の表面に転写される。
感光体２０１Ｍの表面に残存するトナーは、図示しないクリーニング装置によってクリーニングされる。感光体２０１Ｍは、除電装置によって除電されて次の作像サイクルに備えられる。

第１転写ベルト２１０は、表面に転写されたトナー画像を担持し、矢印方向に移動する。
感光体２０１Ｃ上には、別の色であるシアン色に対応する潜像が書き込まれ、シアン色のトナーによって現像され、トナー画像となる。このシアン色のトナー画像は、既に第１転写ベルト２１０に載っているマゼンタ色のトナー画像に重ねられる。同様にして、イエロー色、および、黒色のトナー画像が重ねられ、最終的に４色のトナー画像が重ねられる。

なお、単色黒（Ｋ）色のみのトナー画像を形成する場合もある。このときは、第１転写ベルト２１０と同期して第２転写ベルト２３０が矢示方向に移動する。第２転写ローラ２３３の作用により、第２転写ベルト２３０の表面に第１転写ベルト２１０の表面に形成されたトナー画像が転写される。
いわゆるタンデム形式である４個の作像ユニットの各感光体２０１Ｍ，２０１Ｃ，２０１Ｙ，２０１Ｋ上でトナー画像が形成されながら、第１および第２転写ベルト２１０，２３０が移動し、作像が進められるので、作像時間を短縮することができる。

第１転写ベルト２１０が、所定の位置まで移動すると、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２０１Ｍ，２０１Ｃ，２０１Ｙ，２０１Ｋによって作像され、給紙が開始される。給紙カセット２２１又は２２２内の最上部にある用紙が引き出され、レジストローラ対２４３に搬送される。レジストローラ対２４３を経て、第１転写ベルト２１０と第２転写ベルト２３０との間に送られる用紙の片側面に、第１転写ベルト２１０表面のトナー画像が、第２転写ローラ２３３によって転写される。
さらに、用紙は上方に搬送され、第２転写ベルト２３０表面のトナー画像が、チャージャ２３５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、タイミングをとりながら搬送される。

このようにして、両面にトナー画像が転写された用紙は、定着器２５０に送られる。用紙上のトナー画像（両面）が定着ローラ２５１によって一度に熱定着（溶融・定着）される。トナー画像が定着された用紙は、排紙ガイド２６０を経て排紙ローラ２６１により本体フレーム上部の排紙スタック２６２に排出される。なお、定着ローラ２５１には定着ヒータが内蔵されているが、定着ヒータの代わりに電磁誘導発熱層を内包させても良い。その場合、定着ローラ２５１内の電磁誘導発熱層を発熱させるための電磁誘導手段であるＩＨコイルユニットを備え、そのＩＨコイルユニットによる電磁誘導で定着ローラ２５１を加熱させる。

図２に示すように、排紙ガイド２６０〜排紙スタック２６２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）、つまり第１転写ベルト２１０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２６２に載置される。従って、頁揃えをしておくには２頁目のトナー画像を先に作成し、第２転写ベルト２３０にそのトナー画像を保持し、１頁目のトナー画像を第１転写ベルト２１０から用紙に直接転写する。第１転写ベルト２１０から直接用紙に転写される画像は、感光体表面で正像にされる。第２転写ベルト２３０から用紙に転写されるトナー画像は、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、並びに、正、逆像（鏡像）に切り換える画像処理も、図示しないコントローラ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。
トナー画像が第２転写ベルト２３０から用紙に転写された後、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２３４が、第２転写ベルト２３０上に残留する不要なトナーや紙粉を除去する。

図２では、第２転写ベルト２３０のクリーニング装置２３４のブラシローラが第２転写ベルト２３０の表面から離れた状態にある。クリーニング装置２３４は、支点を中心として揺動可能であって、第２転写ベルト２３０の表面に接離可能な構造になっている。クリーニング装置２３４は、トナー画像が用紙に転写される以前で、第２転写ベルト２３０がトナー画像を担持しているときは第２転写ベルト２３０から離される。クリーニング装置２３４は、クリーニングが必要なときのみ、図２の反時計方向に揺動され、第２転写ベルト２３０に接触する。除去された不要トナーはトナー収納部２３６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における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２３０による片面転写モード」と「第１転写ベルト２１０による片面転写モード」の２つが存在する。前者の第２転写ベルト２３０を用いる片面転写モードが設定された場合には、次のように転写が行われる。つまり、第１転写ベルト２１０に３色または４色重ねたトナー画像、もしくは単色黒（Ｋ）で形成されたトナー画像が第２転写ベルト２３０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。この場合は、排紙スタック２６２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２１０を用いる片面転写モードが設定された場合には、第１転写ベルト２１０に３色または４色重ねたトナー画像、もしくは単色黒（Ｋ）で形成されたトナー画像が、第２転写ベルト２３０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２６２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、図１に示したこの実施形態のフルカラーデジタル複写機に備えられた電源装置の構成例を示す回路図である。なお、ＡＣは交流を、ＤＣは直流をそれぞれ示す。
この実施形態のフルカラーデジタル複写機において、主電源スイッチ（以下「スイッチ」を「ＳＷ」と略称する）２８のオンにより、商用ＡＣ電源２７から主電源２９および補助電源３２に電力が供給される。

その商用ＡＣ電源２７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、並びに補助電源３２のキャパシタ充電器３８に商用ＡＣ電圧が印可される。
定着電源３１は、入出力制御部２０から与えられる電力指示信号で指定される電力範囲内で、温度検出部（サーミスタ等の温度検出センサ）７０から与えられる定着温度信号を使用して定着温度をフィードバック制御する。温度検出部７０は、図２の定着器２５０の定着ローラ２５１の表面温度（定着温度）を検出する。

主電源２９の定電圧電源３０は、外部の商用ＡＣ電源２７から供給されるＡＣ電力を入力源に用いて負荷に給電するＡＣ／ＤＣコンバータを用いた定電圧出力の第一電源である。定電圧電源３０は、ブリッジ整流器８０、絶縁型スイッチング回路８１（８１ａ，８１ｂ）、整流平滑回路８２（８２ａ，８２ｂ）、絶縁型誤差増幅器８３（８３ａ，８３ｂ）、パルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）コントローラ８４（８４ａ，８４ｂ）、および負荷電流検出器３３を備えている。

この定電圧電源３０は、次のような動作を行う。定電圧電源３０は、ブリッジ整流器８０、絶縁型スイッチング回路８１（８１ａ，８１ｂ）、および整流平滑回路８２（８２ａ，８２ｂ）により、商用ＡＣ電源２７からのＡＣをＤＣに変換する。そして、定電圧電源３０は、絶縁型誤差増幅器８３（８３ａ，８３ｂ）を介してＰＷＭコントローラ８４（８４ａ，８４ｂ）に与えられる電圧検出信号を使用した定電圧フィードバック制御で５Ｖと２４Ｖの２系統のＤＣ定電圧を発生する。定電圧電源３０は、発生したＤＣ定電圧を、５Ｖ系負荷（以下「ＤＣ負荷」ともいう）３４と２４Ｖ系負荷（以下「ＤＣ負荷」ともいう）３５に出力する。このとき、定電圧電源３０は、２４Ｖ系の電圧検出信号（フィードバック信号）を、負荷電流検出器３３の後段より絶縁型誤差増幅器８３ａに与える。

詳細は後述するが、負荷電流検出器３３は、例えば図５に示すように、電源ラインに数ｍΩの負荷電流検出抵抗（以下単に「電流検出抵抗」ともいう）６０を直列に介挿している。そのため、仮に、電圧検出信号（フィードバック信号）取り込み部の後部、つまり絶縁型誤差増幅器８３ａの分圧抵抗８５，８６が、電流センサである電流検出抵抗６０の前段に接続された場合には、負荷電流値の増減による電流検出抵抗６０の電圧降下の増減により、負荷印加電圧が変動してしまう。
例えば、負荷電流検出器３３の電流検出抵抗６０に１０ｍΩの抵抗を接続し、ＤＣ負荷３５が５Ａから１５Ａに変化した場合には、０．１Ｖ（１０ｍΩ×（１５Ａ−５Ａ））の変動が発生することとなる。更に、仮に主電源２９の外部に負荷電流検出器３３の電流検出抵抗６０を付加した場合には、配線抵抗の影響により、これ以上のＤＣ負荷３５の印加電圧変動が発生することとなる。

以上の電流検出抵抗６０の付加によるＤＣ負荷３５の印加電圧の変動を防止するため、電流検出抵抗６０を介した後の電圧を定電圧電源３０にフィードバックして、そのフィードバック電圧が目標値に合致するように定電圧制御つまりフィードバック制御を行う構成としている。
補助電源３２は、この実施形態では、キャパシタ充電器３８と、それによって充電されるキャパシタ３７と、キャパシタ３７の充電電圧を検出する電圧検出回路３９とを備えている。また、補助電源３２は、２４Ｖ系負荷３５に給電する定電流出力および定電圧出力の切換動作が可能な定電流／定電圧切換え電源２６も備えている。

この定電流／定電圧切換え電源２６は、キャパシタ３７からの電力（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動作又は定電圧出力する動作を行う。
補助電源３２を用いて２４Ｖ系負荷３５に給電するのは、定着加熱装置３６への供給電力量の増大分を、ＡＣ電力を消費する定電圧電源３０からＤＣ負荷３５への給電電力量から節減し、その分を補助電源３２からＤＣ負荷３５への給電で肩代わりさせる必要があるためである。なお、定着加熱装置３６は、図２の定着ローラ２５１に内蔵されている定着ヒータ（ＩＨコイルユニットでもよい）に相当する。

そのため、この実施形態では、定着加熱装置３６への供給電力量の増大分（例えば３００Ｗ）を考慮し、５Ｖ系負荷３４（例えば１００Ｗ）より消費電力量が大きい２４Ｖ系負荷３５（例えば５００Ｗ）に補助電源３２から給電する構成としている。
なお、定着加熱装置３６への供給電力量の増大分が小さい場合や、５Ｖ系負荷３４の消費電力量が大きい場合には、５Ｖ系負荷３４に補助電源３２から給電させる構成とすることも可能である。

負荷電流検出器３３は、２４Ｖ系負荷電流値（以下単に「負荷電流値」ともいう）を検出して、その負荷電流値を示す（負荷電流値に比例する）負荷電流信号を電流指示器６４に与える。２４Ｖ系負荷電流値は、定電圧電源３０（第一電源）および定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）が同時に供給する電流値の和である。
また、電流指示器６４には、入出力制御部２０が、定電圧電源３０の出力電流上限値（以下「上限指示値」ともいう）を指定する上限指示データを与える。
電流指示器６４は、負荷電流検出器３３から与えられた負荷電流信号が示す２４Ｖ系負荷電流値より入出力制御部２０から与えられた上限指示データが指定する上限指示値を減算した値（＝定電流／定電圧切換え電源２６の出力電流指示値）を示す電流指示信号（制御信号）を定電流／定電圧切換え電源２６に与える。

定電流／定電圧切換え電源２６は、電流指示器６４から与えられた電流指示信号が指示する出力電流指示値に基づく定電流制御を行い、キャパシタ３７の電力によって２４Ｖ系負荷ラインに定電流給電する。
停止検出部５１は、商用ＡＣ電源２７から供給されるＡＣ電力（入力源）の電圧を監視し、その電圧から商用ＡＣ電源ラインからの給電が停止したか否かを検出する停止検出手段である。なお、商用ＡＣ電源ラインからの給電が停止は、例えば、天災等の原因により電力網からの配電が停止する停電などにより生じうる。以下では、停電を例に説明するが、商用ＡＣ電源ラインからの給電が停止は、いわゆる停電に限られるものではない。例えば、故意または過失により電源プラグが抜かれた場合にも、商用ＡＣ電源ラインからの給電が停止しうる。停止検出部５１は、停電（商用ＡＣ電源ラインからの給電が停止）を検出した際には、その旨を示す情報（検出情報）を入出力制御部２０へ出力する。

ここで、停止検出部５１，入出力制御部２０，および電流指示器６４は２４Ｖ系負荷３５の一部である。２４Ｖ系負荷３５には、別途電界コンデンサ（２４Ｖ出力を平滑化させる部品）が接続されている。この電界コンデンサは、停電が起きた場合、定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧のレベル（出力レベル）を停電前のレベルに一定時間保持し、徐々に出力レベルを落とす動作をする。よって、２４Ｖ系負荷３５は、接続されている電界コンデンサの働きで、停電になっても一定時間給電が続くため、その時間だけ動作を継続できる。そして、その時間内に、定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧から定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧に切り換わる。

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キャパシタによって構成されている。キャパシタ３７としては、電気二重層コンデンサ以外にもいろいろと選択可能であるが、この実施形態では、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ることとする。但し、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。このため、定電流／定電圧切換え電源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の電流値が出力されるようにしている。

図４は、図３に示した電源装置内の入出力制御部２０の構成例をその一部の周辺回路と共に示すブロック図である。
この入出力制御部２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、不揮発性ＲＡＭ２４、および、Ｉ／Ｏ制御部２５を備えている。ＣＰＵ２１は、図示しないエンジン制御部からの制御命令、ＲＯＭ２２に格納されたプログラム、および不揮発性ＲＡＭ２４に格納されたプログラムやデータに従って、各種センサ５１６および各ＤＣ負荷３４，３５に対する入出力制御および電源装置の制御を行う。

ＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１を動作させるためのプログラムを格納する。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１のワークメモリとして使用される。
不揮発性ＲＡＭ２４は、各ＤＣ負荷３４，３５の動作状態や各種データを記憶する。
Ｉ／Ｏ制御部２５は、フルカラーデジタル複写機１の各種センサ５１６の入力読み込み、および各ＤＣ負荷３４，３５の個々の駆動を制御する。

入出力制御部２０は、エンジン制御部の画像読み込み、印刷、複写等のプロセス制御、シーケンス制御に伴う指示に従って、各種センサ５１６、各ＤＣ負荷３４，３５への入出力制御および電源制御を行う。入出力制御部２０は、各動作モードに応じてシーケンシャルに各ＤＣ負荷３４，３５を動作させる。また、入出力制御部２０は、キャパシタ３７の充放電の制御も行う。例えば入出力制御部２０は、装置の立ち上げ時や、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、入出力制御部２０は、商用ＡＣ電源（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、定着加熱装置３６への供給電力量を増大する。更に、入出力制御部２０は、停止検出部５１から検出情報が入力されると、後述する切換え回路５５を用いて定電流／定電圧切換え電源２６の出力を定電流出力から定電圧出力に切り換える制御も行う。よって、入出力制御部２０は切換え回路５５と共に出力切換手段としての機能を果すことができる。

図５は、図３に示した電源装置内の主要部分の詳細例を示す回路図であり、主に定電圧電源３０、定電流／定電圧切換え電源２６、負荷電流検出器３３、および電流指示器６４の詳細を示している。
主電源２９の定電圧電源３０は、負荷電流検出器３３に含まれる電流検出抵抗６０の後段（２４Ｖ系負荷３５側）の電圧を絶縁型誤差増幅器８３ａの分圧抵抗８５，８６により分圧した電圧検出信号を、シャントレギュレータ８７により、基準電圧と比較／増幅する。定電圧電源３０は、比較／増幅した電圧検出信号をフォトカプラ８８により絶縁してＰＷＭコントローラ８４ａに定電圧制御のためのフィードバック信号（検出電圧）として与える。よって、絶縁型誤差増幅器８３ａは電圧検出手段としての機能を果す。

この定電圧電源３０のＰＷＭコントローラ８４ａは、２４Ｖ系負荷３５に供給する直前つまり電流検出抵抗６０と２４Ｖ系負荷３５との間の給電ラインの電圧である負荷印加電圧（定電圧電源３０の出力電圧に相当する）を定電圧制御する。つまり、ＰＷＭコントローラ８４ａは、フィードバック信号として与えられる電圧検出信号が示す電圧（検出された出力電圧）が自己に設定されている後述する目標電圧値に一致するように定電圧出力動作をする。このとき、ＰＷＭコントローラ８４ａは、電圧検出信号が示す電圧が自己に設定されている後述する保証電圧範囲から外れた場合に、定電圧出力動作を停止する。よって、ＰＷＭコントローラ８４ａは制御手段としての機能を果す。
入出力制御部２０は、定電圧電源３０の定電圧出力動作が停止すると、その旨を図示しないエンジン制御部へ出力する。定電圧電源３０の定電圧出力動作が停止した旨の通知を受けたエンジン制御部は、画像形成中であれば、その画像形成を停止する。

補助電源３２のキャパシタ３７は、この実施形態では、電気二重層キャパシタである。この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、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系負荷３５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には、充電上限電圧は２２．５Ｖ以下になるので、昇圧レギュレータを用いて定電流／定電圧切換え電源２６を構成する必要がある。

そこで、この実施形態では、定電流／定電圧切換え電源２６の昇圧レギュレータ４０が、キャパシタ３７の電力を昇圧して定電流出力する。
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パルスのハイレベル“Ｈ”期間に導通（オン）し、ローレベル“Ｌ”期間は非導通（オフ）となる。
半導体スイッチ４１が導通すると、キャパシタ３７からリアクトル４３および半導体スイッチ４１に電流が流れ、リアクトル４３が蓄電する。半導体スイッチ４１が非導通に転換したときに、リアクトル４３の蓄積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。

半導体スイッチ４１のＰＷＭパルス周期のオン／オフの繰り返しにより、キャパシタ４５の電圧が上昇する。電圧は、出力電流コントローラ４６の電流検出抵抗４７を通して、また負荷電流検出器３３の電流検出抵抗６０を通して、２４Ｖ系負荷３５に給電される。
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（アナログ電圧）を発生し、電流指示器６４に出力（印加）する。

電流指示器６４は、Ｄ／Ａコンバータ６５と、差動増幅器６６とを備える。Ｄ／Ａコンバータ６５は、入出力制御部２０が与える出力電流上限値を指定する上限指示データを上限指示信号（電圧）にアナログ変換する。差動増幅器６６は、「負荷電流値−出力電流上限値」を演算する。電流指示器６４は、その演算結果を示す差分電圧を、電流指示信号として定電流／定電圧切換え電源２６へ出力する。
すなわち、電流指示器６４は、負荷電流検出器３３が検出した負荷電流値から入出力制御部２０が指示する定電圧電源３０の出力電流上限値を差し引いた差分値を、定電流／定電圧切換え電源２６が負担すべき目標電流値とする。電流指示器６４は、目標電流値分の出力電流指示値を定電流／定電圧切換え電源２６に指示する。

定電流／定電圧切換え電源２６は、昇圧レギュレータ４０、出力電流コントローラ４６、および切換え回路５５を備えている。出力電流コントローラ４６は、電流検出抵抗４７、差動増幅器４８、バイアス回路４９、および、差動増幅器５０を備えている。差動増幅器４８は、電流検出抵抗４７の両端の電位差を増幅して、出力電流値に比例する出力電流信号を発生し、差動増幅器５０に与える。
そして、差動増幅器５０は、その出力電流信号から、電流指示器６４が与える出力電流指示値との差分を増幅し、更にバイアス回路４９が与える電圧分を加算して、ＰＷＭパルスのデューティ指示信号として昇圧レギュレータ４０のＰＷＭコントローラ４２に与える。
ＰＷＭコントローラ４２は、そのデューティ指示信号で指定されるデューティとなるように、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。つまり、ＰＷＭコントローラ４２は、電流指示器６４の出力信号が高くなって差動増幅器５０の出力電圧が上昇すると、ＰＷＭパルスのデューティを高くする。これによって、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、出力電流の検出信号のレベルが上昇して差動増幅器５０の出力電圧が低下すると、ＰＷＭパルスのデューティが低くなる。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、電流指示器６４が与える、負荷電流値（２４Ｖ系負荷電流検出値）から入出力制御部２０が指示する定電圧電源３０の出力電流上限値を減算した差分に相当する値が、昇圧レギュレータ４０の出力電流値となる。

次に、負荷電流検出器３３の搭載構成の詳細について説明する。負荷電流検出器３３は、電流検出抵抗６０と、差動増幅器６１とを備える。
電流検出抵抗６０は、主電源２９の定電圧電源３０の一部として同一基板上に搭載される。電流検出抵抗６０は、両端電圧を基板間のインタフェイス信号として、定電圧電源３０（主電源２９）とは別の基板に設けられた差動増幅器６１およびそれに付随する抵抗等と、コネクタおよびハーネスによって接続している。

この構成とすることで、定電圧電源３０の定電圧フィードバックループの延長（引き延ばし）によるその電源の出力精度の劣化を最小限にすることができる。つまり、定電圧電源３０のリモートセンシング対応による定電圧電源３０のコストの増大を抑えることが可能となる。

また、補助電源システム（補助電源３２，電流指示器６４，負荷電流検出器３３の組合せ）をオプション化すれば、補助電源システムなしとする場合には、主電源システム（主電源２９）を変更しなくても、補助電源３２，電流指示器６４，負荷電流検出器３３の差動増幅器６１およびそれに付随する抵抗は、容易に主電源システムから取り外すことができる。そのため、主電源システム（主電源２９）のコストは、電流検出抵抗６０の付加分増加するだけとなる。すなわち、補助電源システム接続可とした主電源システムとすることは、格別なコスト上昇を殆ど生じない。

仮に、上記のように補助電源システムを取り外した場合であっても、主電源２９に電流検出抵抗６０を装備する構成とした場合には、補助電源システムの接続されていない電源装置においても電流検出抵抗６０による電力消費が発生する。例えば、１０ｍΩの電流検出抵抗６０を接続し、動作時の負荷が１５Ａのシステムの場合には、２．２５Ｗの電力消費が発生する。
なお、待機時等の軽負荷時には、電力消費量はさらに小さな値となる。不要な電力消費が発生する問題に対応する場合は、電流検出抵抗６０は非実装として代わりにジャンパー線を接続する構成とする。これによれば、軽度の変更でよく、主電源２９の構成の複雑化を防止できる。また、補助電源システム非搭載時の主電源２９のコストを更に低減することができる。

あるいは、差動増幅器６１およびそれに付随する抵抗等を含む負荷電流検出器３３の全体を、主電源２９の定電圧電源３０の一部として同一基板上に搭載し、差動増幅器６１の出力する負荷電流信号を基板間のインタフェイス信号として、定電圧電源３０（主電源２９）とは別の基板に設けた電流指示器６４と、コネクタおよびハーネス等によって接続してもよい。これによれば、上述の構成に比べ、差動増幅器６１およびそれに付随する抵抗分、主電源２９のコストは増大するが、ほぼ同一の効果を得ることができる。また、増幅された信号の受け渡しによりノイズ耐量を増すことができる。つまり、電流検出機能の安定性を向上させることができる。

一方、停電が発生した場合、停止検出部５１により停電が検出され、その旨を示す情報（検出情報）が入出力制御部２０へ送られる。
入出力制御部２０は、その検出情報が入力されると、切換え回路５５へ切り換え信号を送る。
切換え回路５５は、その切り換え信号が入力されると、定電流制御による出力（定電流出力）としていた定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力を定電圧制御による出力（定電圧出力）となるように切り換える。

出力電圧コントローラ５６は、定電圧制御を行うためのものである。この出力電圧コントローラ５６は、昇圧レギュレータ４０の出力電圧を分圧抵抗により分圧した電圧検出信号を、例えば絶縁型誤差増幅器８３ａと同様に、シャントレギュレータにより基準電圧と比較／増幅し、フォトカプラにより絶縁してＰＷＭコントローラ４２に、定電圧制御のためのフィードバック信号として与えるように構成されている。よって、出力電圧コントローラ５６は電圧検出手段としての機能を果す。
切換え回路５５は、定電流制御による出力、定電圧制御による出力のいずれか一方の出力をＰＷＭコントローラ４２に送る手段であれば良い。切換え回路５５は、スイッチ部品、例えばリレー素子などで構成される。

ＰＷＭコントローラ４２は、２４Ｖ系負荷３５との間の給電ラインの電圧である負荷印加電圧（定電流／定電圧切換え電源２６の出力電圧に相当する）を定電圧制御する。つまり、ＰＷＭコントローラ４２は、フィードバック信号として与えられる電圧検出信号が示す電圧が自己に設定されている後述する目標電圧値に一致するように定電圧出力動作をする。このとき、ＰＷＭコントローラ４２は、電圧検出信号が示す電圧が自己に設定されている後述する保証電圧範囲から外れた場合に、定電圧出力動作を停止する。よって、ＰＷＭコントローラ４２は制御手段としての機能を果す。
入出力制御部２０は、定電流／定電圧切換え電源２６の定電圧出力動作が停止すると、その旨を図示しないエンジン制御部へ出力する。定電流／定電圧切換え電源２６の定電圧出力動作が停止した旨の通知を受けたエンジン制御部は、画像形成中であれば、その画像形成を停止する。

次に、図５の定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧設定値について説明する。その説明に入る前に、理解の便宜のため、従来の電源装置における出力電圧設定値の設定による停電復帰時の出力異常について、図８を参照して説明する。但し、説明の都合上、図５も参照する。
図８は、従来の電源装置における定電圧電源（第一電源）および定電流／定電圧切換え電源（第二電源）の各出力電圧の状態遷移の一例を示す線図である。

従来の電源装置において、定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧をＶ１、電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧をＶ２、定電圧電源３０（第一電源）の目標電圧値である出力電圧設定値（出力電圧値）をＶｓ１（第一設定値）、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の目標電圧値である出力電圧設定値をＶｓ２（第二設定値）とする。Ｖｓ１＜Ｖｓ２の関係になるように、定電圧電源３０および定電流／定電圧切換え電源２６に対して各出力電圧設定値Ｖｓ１，Ｖｓ２がそれぞれ設定されていたとする。この場合、図８に示すように、電源投入によって定電圧電源３０（第一電源）の定電圧出力動作が開始されて、その出力電圧Ｖ１が立ち上がり、出力電圧Ｖ１＝Ｖｓ１となる。

その後、停電が発生すると、定電圧電源３０（第一電源）に給電されなくなり、定電圧電源３０（第一電源）の定電圧出力動作から定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の定電圧出力動作に切り換わる。しかし、停電が発生しても、前述したように２４Ｖ系負荷３５に接続されている電界コンデンサの働きにより、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧Ｖ２が立ち上がるまで、２４Ｖ系負荷３５への出力電圧はＶ１＝Ｖｓ１となる。
そして、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧Ｖ２が出力電圧設定値Ｖｓ２に立ち上がり、Ｖ２＞Ｖｓ１になると、２４Ｖ系負荷３５への出力電圧が出力電圧Ｖ２に切り換わる。
その後、停電が復帰するが、その停電復帰直後に出力異常が発生する。

すなわち、図８に示すように、停電復帰時（ｔ１）から定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力が切り換わる時（ｔ２）までは、Ｖ２＞Ｖ１であり、定電流／定電圧切換え電源２６が出力電圧設定値Ｖｓ２に一致する電圧Ｖ２を出力した状態である。このため、図５のＰＷＭコントローラ８４ａでは、スイッチングされない。それにより、定電圧電源３０（第一電源）では電圧Ｖ１が出力されず、Ｖ１＝０の状態となる。従って定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧Ｖ２による定電圧電源３０（第一電源）への過電圧や定電流／定電圧切換え電源２６から定電圧電源３０への電流の回り込みが発生する。

停電復帰後、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）は定電圧出力動作を停止させようとする。このため、その出力電圧Ｖ２が徐々に落ち込み、Ｖｓ１≧Ｖ２となったとき、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の定電圧出力動作から定電圧電源３０（第一電源）の定電圧出力動作に切り換わってその出力電圧Ｖ１が立ち上がる。これにより、２４Ｖ系負荷３５への出力電圧は出力電圧Ｖ２から出力電圧Ｖ１に切り換わる。
また、上記の理由により、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧Ｖ２がＶｓ１≧Ｖ２となるまで、定電圧電源３０（第一電源）の定電圧出力動作は開始されないため、その出力電圧Ｖ１の立上りが遅れてしまう。定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の図５のキャパシタ４５の充電分出力は保持する。しかし、定電圧電源３０（第一電源）のこの立上りの遅れにより、出力電圧Ｖ２からＶ１への切り換わり時に電圧変動が発生する。

以上のように、定電圧電源３０と定電流／定電圧切換え電源２６の各出力電圧設定値Ｖｓ１，Ｖｓ２の関係がＶｓ１＜Ｖｓ２であると、停電復帰直後に出力異常が発生してしまう。
そこで、この実施形態では、その各出力電圧設定値の関係をＶｓ１＞Ｖｓ２とすることで、出力異常を解消する。
図６は、図５の定電圧電源３０（第一電源）および定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の各出力電圧の状態遷移の一例を示す線図である。

この実施形態では、定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧設定値Ｖｓ１と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧設定値Ｖｓ２との関係がＶｓ１＞Ｖｓ２になるように、定電圧電源３０および定電流／定電圧切換え電源２６に対してそれぞれ出力電圧設定値Ｖｓ１，Ｖｓ２が設定されている。このため、従来のような過電圧や電流の回り込みを防ぐことが可能である。

また、図６に示すように、停電復帰（ｔ１）の後、すぐに定電圧電源３０（第一電源）が立ち上がる。これにより、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧Ｖ２から定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧Ｖ１への切り換えをすぐに実施することができるので、電圧変動も発生しない。
さらに、この実施形態の構成であれば、定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧設定値を設定するだけであるので、回路上に複雑な設定は必要なくなる。

停電が発生すると、停止検出部５１が停電を検出する。停電が検出されると、入出力制御部２０は、図５のＰＷＭコントローラ４２を動作させ、キャパシタ３７から定電圧制御で２４Ｖ系負荷３５に対して、電圧を出力させる。つまり、入出力制御部２０は、２４Ｖ系負荷３５への出力電圧を定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧Ｖ１から定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧Ｖ２に切り換える。
停電復帰後、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）は定電圧出力動作を停止させようとする。停電復帰時には出力電圧Ｖ２と出力電圧設定値Ｖｓ１との関係がＶｓ１≧Ｖ２であるため、直ちに定電圧電源３０（第一電源）の定電圧出力動作が開始する。

しかし、２４Ｖ系負荷３５に接続されている電界コンデンサの働きにより、定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧Ｖ１が立ち上がるまで、２４Ｖ系負荷３５への出力電圧はＶ２＝Ｖｓ２となる。
そして、定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧Ｖ１が目標電圧値Ｖｓ１に立ち上がり、Ｖ１≧Ｖ２になると、２４Ｖ系負荷３５への出力電圧が出力電圧Ｖ１に切り換わる。なお、Ｖ１≧Ｖ２になったときに、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の定電圧出力動作を停止させるようにすることもできる。

なお、定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧設定値Ｖ１は、定電圧電源３０内のＰＷＭコントローラ８４ａに対して予め設定されている。定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧設定値Ｖ２は、定電流／定電圧切換え電源２６内の昇圧レギュレータ４０のＰＷＭコントローラ４２に対して予め設定されている。それらの設定は、機器１の工場出荷前に行われるが、その工場出荷後に行うようにしても構わない。但し、機器１の工場出荷前、出荷後（機器１の電源投入時）のいずれでも、入出力制御部２０からの指示信号によって各出力電圧設定値Ｖ１，Ｖ２の設定を可能とする。例えば、入出力制御部２０は、機器１の電源投入時に、切換え回路５５を通してＰＷＭコントローラ４２へ指示信号を出力することにより、出力電圧設定値Ｖ２を可変設定することができる。

次に、図５の定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の各出力電圧範囲の設定について説明する。
図７の（１）、（２）は、その各出力電圧範囲の異なる例を示す説明図である。
この図７の（１）、（２）において、ａ，ａ′は、図５の定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）が定電圧出力動作をする場合の図５の２４Ｖ系負荷３５に対する所定電圧範囲（保証電圧範囲）の異なる例を示している。その各保証電圧範囲ａ，ａ′は、通常システムにおいては、電源装置（Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｕｎｉｔ：ＰＳＵ）が保証する出力電圧範囲となっている。

そして、その出力電圧範囲ａ，又はａ′がそれぞれ２分割される。分割された一方の出力電圧範囲ｂ又はｂ′が、定電圧電源３０（第一電源）内のＰＷＭコントローラ８４ａに対して設定されている。他方の出力電圧範囲ｃ又はｃ′が、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）内の昇圧レギュレータ４０のＰＷＭコントローラ４２に対して設定されている。

図７の（１）では、２４Ｖ系負荷３５に対する所定電圧範囲である画像保証電圧範囲（最適な画像出力が可能な電圧範囲）ａが２つの出力電圧範囲ｂ，ｃに分割される。出力電圧範囲ｂ，ｃが、各定電圧出力の目標電圧値を含む保証電圧範囲として、定電圧電源３０内のＰＷＭコントローラ８４ａと、定電流／定電圧切換え電源２６内の昇圧レギュレータ４０のＰＷＭコントローラ４２と、にそれぞれ設定される。そのため、２４Ｖ系負荷３５の電圧範囲において、機器１で停電が起きた場合でも、画像保証（色ムラや色ずれ）を発生させずに動作を行うことができる。

なお、定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧範囲は、定電圧電源３０内のＰＷＭコントローラ８４ａに対して予め設定されている。定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧範囲は、定電流／定電圧切換え電源２６内の昇圧レギュレータ４０のＰＷＭコントローラ４２に対して予め設定されている。それらの設定は、機器１の工場出荷前に行われるが、その工場出荷後に行うようにしても構わない。但し、機器１の工場出荷前、出荷後（機器１の電源投入時）のいずれでも、入出力制御部２０からの指示信号によって各出力電圧範囲の設定を可能とする。例えば、入出力制御部２０は、機器１の電源投入時に、指示信号を切換え回路５５を通してＰＷＭコントローラ４２へ出力することにより、出力電圧設定値Ｖ２を可変設定することができる。

また、２４Ｖ系負荷３５が動作状態でないときに、入出力制御部２０が次の制御を行うこともできる。すなわち、入出力制御部２０は、定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の各出力電圧範囲を変更する。例えば、入出力制御部２０は、２４Ｖ系負荷３５に対する所定電圧範囲である図７の（１）に示した画像保証電圧範囲ａを、それより広い図７の（２）に示す動作保証電圧範囲ａ′（正常に動作可能な電圧範囲）に変更する。そして、入出力制御部２０は、その動作保証電圧範囲ａ′を２つの出力電圧範囲ｂ′，ｃ′に分割し、その各出力電圧範囲ｂ′，ｃ′を前述した各目標電圧値と共に定電圧電源３０内のＰＷＭコントローラ８４ａと定電流／定電圧切換え電源２６内の昇圧レギュレータ４０のＰＷＭコントローラ４２とにそれぞれ設定する。
定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧範囲ｂ′は、通常システムの電源装置が保証する保証電圧範囲である。

設定する定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧範囲を図７の（１）に示した出力電圧範囲ｂのように狭めてやれば、定電圧精度を上げることができる。
また、設定する電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧範囲を図７の（２）に示した出力電圧範囲ｂ′のように広めてやれば、図７の（１）に示した出力電圧範囲ｂのように、定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧範囲を狭め、定電圧精度を上げる必要がない。このため、コスト面でも出力電圧範囲ｂに対して有利となる。つまり、出力電圧範囲ｂ′を広めてやれば、定電圧出力動作に使用する部品としてバラツキが緩和された部品を使用することができるため、低コストの部品を選定することができる。

定電圧電源３０（第一電源）の出力電圧範囲ｂ又はｂ′の下に、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧範囲ｃ又はｃ′を設定することで、停電時、２４Ｖ系負荷３５に対して、定電流／定電圧切換え電源２６で電力を供給することが可能となる。
ここで、入出力制御部２０が、機器１の状態をチェックし、その結果に応じてＰＷＭコントローラ８４ａ，４２をそれぞれ操作して、２４Ｖ系負荷３５に対する所定電圧範囲を設定する。例えば、入出力制御部２０は、機器１の状態が動作中であれば図７の（１）に示したように設定する。入出力制御部２０は、待機中であれば（２４Ｖ系負荷３５が動作状態でなければ）同図の（２）に示したように設定する。

この実施形態では、電源装置の入出力制御部２０が、常時は定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）に定電流出力の動作をさせ、停止検出部５１により停電が検出された場合に、切換え回路５５を用いて定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）を定電圧出力動作に切り換える。また、定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）には、定電流／定電圧切換え電源２６が定電圧出力動作をした場合の出力電圧が定電圧電源３０が定電圧出力動作をした場合の出力電圧より小さくなるように、各定電圧出力の目標電圧値がそれぞれ設定されている。したがって、停電が発生した場合でも、電源出力異常を発生させることなく、且つ回路を複雑化させることなく、正常に復帰することができる。

また、定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）には、定電圧出力動作をする場合の２４Ｖ系負荷３５に対する所定電圧範囲を２分割した各出力電圧範囲が各定電圧出力の目標電圧値を含む保証電圧範囲としてそれぞれ設定されている。そして、定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）はそれぞれ、定電圧出力動作をしているとき、自己の出力電圧を検出し、その出力電圧が目標電圧値に一致するように定電圧出力動作する。定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）は、検出した出力電圧が自己に設定されている保証電圧範囲から外れた場合に、定電圧出力動作を停止する。それによって、停電が発生した場合でも、画像保証（色ムラや色ずれ）を発生させずに動作を行うことができる。

ここで、機器１の動作中に停電が発生した場合、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）からの出力供給に切り換わる。図７の（１）に示したように、２４Ｖ系負荷３５に対する画像保証電圧範囲ａは２２Ｖ〜２６Ｖであり、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）に設定されている出力電圧範囲ｂは２２Ｖ〜２４Ｖである。
よって、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）からの出力電圧が画像保証電圧範囲ｂから外れた場合、例えばモータ／ソレノイド／クラッチが誤動作又は最悪停止してしまい、印刷画像への保証ができない。しかし、定電圧電源３０（第一電源）と定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の各出力電圧範囲ｂ，ｃを画像保証電圧範囲ａに納めてやれば、停電が発生しても、定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）の出力電圧が画像保証電圧範囲ｂ内であれば、動作が逸脱・停止することなく、正常な画像を印刷することができる。
なお、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが対象となることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態では、定電流出力と定電圧出力とを切り換えられる定電流／定電圧切換え電源２６を第二電源として備え、常時は定電流／定電圧切換え電源２６（第二電源）に定電流出力の動作をさせていた。そして、停電が検出された場合に、入出力制御部２０が、定電流／定電圧切換え電源２６の出力を定電流出力から定電圧出力に切り換えていた。しかし、第二電源は、定電流出力と定電圧出力とを切り換え可能な電源に限られるものではない。停電時に負荷に電力を給電できるものであればどのような電源であってもよい。例えば、常時は電力を供給せず、停電時にのみ負荷に電力を給電する電源を第二電源として用いてもよい。この場合、例えば入出力制御部２０が、停電が検出されたときに、負荷に給電する電力を第一電源の電力から第二電源の電力に切り換えるように構成すればよい。

このような構成であっても、上記実施形態と同様に第一電源の出力電圧設定値Ｖｓ１と第二電源の出力電圧設定値Ｖｓ２との関係がＶｓ１＞Ｖｓ２になるように設定しておけば、上記実施形態と同様に停電復帰後の出力異常の発生を回避できる。

１：フルカラーデジタル複写機 ２：自動原稿送り装置 ３：操作ボード
４：カラースキャナ ５：カラープリンタ ２０：入出力制御部
２６：定電流／定電圧切換え電源 ２７：商用ＡＣ電源 ２８：主電源スイッチ
２９：主電源 ３０：定電圧電源 ３１：定着電源 ３２：補助電源
３３：負荷電流検出器 ３４：５Ｖ系負荷 ３５：２４Ｖ系負荷
３６：定着加熱装置 ３７，４５：キャパシタ ３８：キャパシタ充電器
３９：電圧検出回路 ４０：昇圧レギュレータ ４１：半導体スイッチ
４２，８４（８４ａ，８４ｂ）：ＰＷＭコントローラ ４３：リアクトル
４４：ダイオード ４６：出力電流コントローラ ４７，６０：電流検出抵抗
４８，５０，６１，６６：差動増幅器 ４９：バイアス回路 ５１：停止検出部
５５：切換え回路 ５６：出力電圧コントローラ ６４：電流指示器
６５：Ｄ／Ａコンバータ ８０：ブリッジ整流器
８１（８１ａ，８１ｂ）：絶縁型スイッチング回路
８２（８２ａ，８２ｂ）：整流平滑回路 ８３（８３ａ，８３ｂ）：絶縁型誤差増幅器
８５，８６：分圧抵抗 ８７：シャントレギュレータ ８８：フォトカプラ

特開２００５−１４８５８１号公報

Claims (5)

1. 外部から供給される電力を入力源に用いて負荷に給電する第一電源と、
   外部から供給される電力を蓄電する蓄電手段を有し、蓄電した電力を前記負荷に給電可能な第二電源と、
   前記入力源の電圧を監視し、その電圧から、外部から供給される電力の停止を検出する停止検出手段と、
   前記停止検出手段によって電力の停止が検出された場合に、前記負荷に給電する電力を前記第二電源の前記蓄電手段に蓄電した電力に切り換える出力切換手段と、を備え、
   前記第一電源の出力電圧の目標値である第一設定値は、前記第二電源の出力電圧の目標値である第二設定値より大きい
   ことを特徴とする電源装置。
2. 前記負荷に対する所定電圧範囲を２分割した各出力電圧範囲のうち、前記第一設定値を含む出力電圧範囲が前記第一電源の保証電圧範囲として設定され、前記第二設定値を含む出力電圧範囲が前記第二電源の保証電圧範囲として設定され、
   前記第一電源と前記第二電源はそれぞれ、
   自己の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
   該電圧検出手段によって検出された出力電圧が前記目標電圧値になるように動作し、前記検出された出力電圧が自己に設定されている保証電圧範囲から外れた場合には動作を停止する制御手段と、を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記第二電源は、定電流出力および定電圧出力の切換動作が可能であり、
   前記出力切換手段は、前記停止検出手段によって電力の停止が検出された場合に、前記第二電源を定電流出力から定電圧出力に切り換える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の電源装置を備え、該電源装置から供給される電力によって画像形成を行うことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２に記載の電源装置を備え、該電源装置から供給される電力によって画像形成を行う画像形成装置であって、
   前記画像形成中に前記第一電源又は前記第二電源の動作が停止した場合に、該画像形成を停止することを特徴とする画像形成装置。

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