JP2004362457A

JP2004362457A - 電源制御回路、電源装置、インクジェットプリンタ、画像形成装置および電源制御方法

Info

Publication number: JP2004362457A
Application number: JP2003162761A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Hirota; 哲郎廣田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】装置の電源オフ時、オン時の低消費電力化を実現する電源制御回路を提供する。
【解決手段】装置の電源オン、オフ時の全ての動作状況に応じた電源装置の電力供給モードを選択し、装置全体の省エネを図るために、装置が電源オフ時には装置の電源オン起動に必要最小限の電力を供給する起動モードと、装置が電源オン時には複数の区分化された制御部の動作に必要な電力を供給する駆動モードとを有する。また、区分化された制御部は、論理回路部、センサ部、メカ駆動部などであり、区分ごとに電源供給を断続制御する手段を有し、動作状況に応じ給電を最適化し、装置の電力消費を低減する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置の電源オフ時、オン時の低消費電力化を実現する電源制御回路、電源装置、インクジェットプリンタ、画像形成装置および電源制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術例として、通常使用モードから低電力モードに移行するとき、移行直前の負荷回路の信号レベルを記憶し、信号レベルを安定な状態に設定させて後に、低電力モードに移行し、低消費電力モードを解除するとき、移行直前に記憶した信号レベルに基づいて、通常モードに復帰することを特徴とする電源制御方法がある（例えば、特許文献１参照）。また、スイッチングトランスからのパルス電源を受け、負荷の接続されていない無負荷時にメイントランスのスイッチングを間欠発振させる間欠発振回路を備えることにより、無負荷時のパルス周期を延し、負荷の接続されていない時の入力電力を低減する電源制御方式がある（例えば、特許文献２参照）。また、軽負荷時や待機時に発振周波数を変化させ、ＲＣＣの待機時効率改善を図り、待機時の損失を大幅に低減するＲＣＣ方式のスイッチング電源がある（例えば、特許文献３参照）。また、主電源部と副電源部を有し、電源制御部により主電源部をプリンタの状態によってＯＮ／ＯＦＦすることにより低消費電力化を図る（例えば、特許文献４参照）。また、スイッチング素子を間欠動作と連続動作を切り替える手段を備え、軽負荷時には間欠動作にしてスイッチング素子の損失を軽減することにより、電源としての効率を向上させるとともに、電力の効率的な利用を可能にするスイッチング電源装置がある（例えば、特許文献５参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３−１３８７１５号公報
【特許文献２】
特開２００２−２５２９７３号公報
【特許文献３】
特開２００２−８４７４８号公報
【特許文献４】
特開平５−１６２４２１号公報
【特許文献５】
特開平４−１２６６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術において、前身機種の電源装置は、コンセントを差すことで５Ｖ出力を行うもので、回路の全負荷分の電流容量を持った状態で立ち上がるため、わずか数１０ｍＡ流れるだけの起動待ちの電源としては、非常に効率の悪い電源であった。数１０ｍＡに消費に対し１Ａ以上流す容量で動作しているので、ロス分が大きくなり、効率が悪くなる。
【０００５】
また、従来技術では、電源オン以降、電源装置は制御ボード側の負荷電流の変化に応じ、電源装置自己の自励発振ＲＣＣ（リンギングチョークコンバータ）発振周波数を変化し、効率の最適化のところへ自動シフトしていたが、メカトロ駆動回路の状況に応じた高圧電源のオン、オフのきめ細かい制御までは行っていなかった。
【０００６】
また、上記特許文献１記載の発明は、低電力モードに移行するためには、負荷回路の負荷レベルを記憶する記憶手段と、記憶手段に読み書きする手段とが必要となる。特許文献２記載の発明は、携帯電話などの充電器の応用されるもので、携帯電話本体装置が充電器から完全に外された時のように、負荷が完全無負荷となる時のみ有効である。また、特許文献３、４および５記載の発明は、外部からの信号により電源制御するものではない。
【０００７】
よって、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、装置の電源オン、オフ時の全ての動作状況に応じた電源装置の電力供給モードを選択し、装置全体の省エネを図るために、装置が電源オフ時には装置の電源オン起動に必要最小限の電流を供給する起動モードと、装置が電源オン時には複数の区分化された制御部の動作に必要な電力を供給する駆動モードとを有する電源制御回路を提供することを目的とする。ここで、区分化された制御部とは、論理回路部、センサ部、メカ駆動部などであり、区分ごとに電源供給を断続制御する手段を有し、動作状況に応じ給電を最適化し、装置の電力消費を低減する。
【０００８】
また、本発明は、電源装置の外部からの入力信号により、電源装置の各種モードごとに最適な効率を得る、電源装置、インクジェットプリンタ、画像形成装置および電源制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、操作パネルの電源スイッチ（以下、電源ＳＷという）により、起動モードから駆動モードに設定し、ＣＰＵ、ＡＳＩＣのソフト制御で駆動モードを維持しつづけ、電源ＳＷの再押下で必要なシーケンスを完了した時点で駆動モードを解除することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、高電圧を完全に断することで、ＩＣへ流入する不要な電流をなくし、電源装置として変換効率を向上させることを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、起動モードを有することにより、装置の電源オフ状態における消費電力を下げることを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、オプションの付加がある場合、それらの追加分で想定される電流増に対して、さらにモードを追加して、消費電力を下げることを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、電源装置と負荷側にメインスイッチングを設けることにより、ＣＰＵまたはＡＳＩＣの制御下で電源の断続制御を行うことを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、起動モードから駆動モードに切り替わる時間、以上の遅延回路をメインスイッチング回路Ｑ１のゲート入力に入れることにより、安定したモードの切り替えを行うことを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、外来ノイズなどによる誤動作、ユーザの短時間のＳＷミスタッチなどから回避し、安定したシステムを構築することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、電源オフ時のシーケンスを安定して行うことを目的とする。
【００１７】
また、本発明は、電源オフ時のヘッドに対する後処理が完全に終了してから電源を切ることを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、電源装置からの高電圧は高電圧制御用入力信号がオフ時は、電源装置から電圧が出力されないように制御することで、内部メイン電圧は可変可能にすることを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、高電圧制御用入力信号が誤動作した場合でも、制御ボード側のメカトロ駆動回路を壊さないようにすることを目的とする。
【００２０】
また、本発明は、コンセントを差した状態の消費電流を最小に抑えることを目的とする。
【００２１】
また、本発明は、電源制御を行うことにより、消費電力を抑えることを目的としたインクジェットプリンタおよび画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１記載の電源制御回路は、電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置と、電源装置とを有する電源制御回路であって、電源装置は、電源装置外部からの１乃至複数の入力信号によって制御装置用の電流容量を切り替える電流容量切替手段を有し、負荷状況に応じて電流容量を切り替えることを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の電源制御回路は、請求項１記載の電源制御回路において、電流容量切替手段は、電源スイッチの出力信号と、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、論理回路部、およびメカ駆動回路部を有する制御装置の出力信号との論理和から成る出力信号により電流容量を切り替えることを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の電源制御回路は、請求項１または２記載の電源制御回路において、電流容量切替手段は、電源オフ時に、電源オン起動に必要最小限の電流を供給する起動モードと、電源オン時に、装置の動作に必要な電力を供給する駆動モードとから成ることを特徴とする請求項１記載の電源制御回路。
【００２５】
請求項４記載の電源制御回路は、請求項１または２記載の電源制御回路において、電流容量切替手段は、電源オフ時には電源オン起動に必要最小限の電流を供給する起動モードと、電源オン時には装置の動作に必要な電力を供給する駆動モードと、２ｎｄトレー、ネットワーク制御ＢＯＸ、両面印刷ユニットを駆動できる分、電流が増加したオプションモードとから成ることを特徴とする。
【００２６】
請求項５記載の電源制御回路は、請求項２から４のいずれか１項に記載の電源制御回路において、電源スイッチの出力信号は、電源装置へ接続されているのみならず、制御装置内部の電力供給を断続するメインスイッチング回路起動入力部に接続されていて、電源スイッチ押下とともに、起動モードから駆動モードに切り替えるとともに、制御装置のメインスイッチング回路に起動をかけることを特徴とする。
【００２７】
請求項６記載の電源制御回路は、請求項５記載の電源制御回路において、電源装置の起動モードから駆動モードに切り替わるのに要する時間より長い遅延時間を有する遅延回路をさらに制御装置にさらに有し、電源スイッチの出力信号を遅延回路に入力し、遅延した信号はメインスイッチング回路起動入力部に接続され、電源装置が起動モードから駆動モードに切り替わってからメインスイッチング回路がオンするように制御された回路をさらに有することを特徴とする。
【００２８】
請求項７記載の電源制御回路は、電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、制御装置と、電源装置とを有する電源制御回路であって、制御装置からの高圧切替入力信号によって、メカトロ部品駆動用電圧の出力のオン／オフを制御することを特徴とする。
【００２９】
請求項８記載の電源制御回路は、電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置と、電源装置とを有する電源制御回路であって、電源スイッチ押下により制御装置への電源供給が立ち上がった後、ＣＰＵまたはＡＳＩＣの内部初期設定イニシャルプログラムに配備された電源スイッチ押下監視プログラムにより、電源スイッチの正常押下を判定し、電源スイッチを離す前にメインスイッチング回路起動入力信号をオンし続ける保持出力信号出力するシーケンスが組み込まれていることを特徴とする。
【００３０】
請求項９記載の電源制御回路は、請求項１記載の電源制御回路において、電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置と、電源装置とを有する電源制御回路であって、電源スイッチの出力信号は、制御装置のＣＰＵまたはＡＳＩＣの入力ポートに入力され、電源オン状態中に電源オフするための電源スイッチ押下をＣＰＵおよびＡＳＩＣが読み取ることによって、制御装置のメインスイッチング回路のオン保持を解除することを特徴とする。
【００３１】
請求項１０記載の電源装置は、電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置とを有する電源制御回路に用いられ、電源装置外部からの１乃至複数の入力信号を用いて、起動モードまたは駆動モードを切り替えることによって、制御装置用の電流容量を切り替える電流容量切替手段を有する電源装置であって、起動モード時には、電源装置内のメイン電圧を、ＤＤコンバータの動作に必要な最低限の電圧とし、駆動モード時にはメイン電圧をメカトロ部品駆動用電圧にシフトさせ、起動時の電源装置変換効率を向上させたことを特徴とする。
【００３２】
請求項１１記載の電源装置は、請求項３記載の電源制御回路に用いられ、電源装置外部からの１乃至複数の入力信号を用いて、起動モードまたは駆動モードを切り替えることによって、制御装置用の電流容量を切り替える電流容量切替手段を有する電源装置であって、起動モード時には、メカトロ部品駆動用電圧の出力を制御する高圧切り替え入力信号を必ずオフするための論理和ゲートを配備したことを特徴とする。
【００３３】
請求項１２記載の電源装置は、電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置とを有する電源制御回路に用いられ、電源装置外部からの１乃至複数の入力信号を用いて、起動モードまたは駆動モードを切り替えることによって、制御装置用の電流容量を切り替える電流容量切替手段を有する電源装置であって、起動モード時は、ＡＣコンセントを差すことによって、電源装置内の一次回路、二次回路が活電状態となり電源供給を行うことを特徴とする。
【００３４】
請求項１３記載のインクジェットプリンタは、請求項１から９のいずれか１項に記載の電源制御回路を有することを特徴とする。
【００３５】
請求項１４記載の画像形成装置は、請求項１から９のいずれか１項に記載の電源制御回路を有することを特徴とする。
【００３６】
請求項１５記載の電源制御方法は、電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、電源装置と、ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置とを有する電源制御回路で用いられる電源制御方法であって、電源スイッチ押下により制御装置への電源供給が立ち上がった後、ＣＰＵまたはＡＳＩＣの内部初期設定イニシャルプログラムに配備された電源スイッチ押下監視プログラムにより、電源スイッチの正常押下を判定し、電源スイッチを離す前にメインスイッチング回路起動入力信号をオンし続ける保持出力信号を出力することを特徴とする。
【００３７】
請求項１６記載の電源制御方法は、請求項１５記載の電源制御方法において、電源オン中、ユーザによる前記電源スイッチ押下と解除を検知したことにより、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、およびメモリ内部の電源オフＦＬＡＧをオンとし、電源装置に必要な処置を実行した後に、ＣＰＵまたはＡＳＩＣの保持出力信号をオフし、電力供給が断されることを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３９】
本発明の第１の実施例の構成および動作について説明する。第１の実施例の電源制御回路は、電源装置に対し、負荷側の負荷状況に応じた動作モードを選択するため、外部からの入力信号に基づいて電源装置の動作モードを決定することを特徴とした構成である。入力信号は１本乃至複数本である。動作モードが２つの場合は１本で構成されるが、動作モードが３つ以上の場合は複数本必要となる。入力信号のインターフェースは特に特定する必要が無く、例えばＴＴＬレベル、オープンコレクターレベル、光結合素子インターフェースなど、既存の電気的、光学的接続が構成されていれば良い。図１では入力信号をモード切替信号と記しているが、同義である。また、図中では１本の信号線のみの表記になっているが、前述したとおり複数の入力線であっても良い。
【００４０】
動作モードとは、装置の電源オン、オフ時の全ての動作状況に応じた電源装置の電力供給モードを指し、装置全体の省エネを図るために、装置が電源オフ時には装置の電源オン起動に必要最小限の電流を供給する起動モードと、装置が電源オン時には複数の区分化された制御部の動作に必要な電力を供給する駆動モードとがある。ここで、区分化された制御部とは、論理回路部、センサ部、メカ駆動部などであり、区分ごとに電源供給を断続制御する手段を有し、動作状況に応じ給電を最適化し、装置の電力消費を低減する。
【００４１】
本実施例の電源制御回路は、入力信号線によって、電源装置内の５Ｖ（ここでは５Ｖで記載されているが、他の電圧であっても良い）生成回路の電流容量が１０ｍＡであるかという起動モード、または、最大負荷のための１Ａであるかという駆動モードを切り替える。この切り替えによって電源装置の効率が最適のところに設定することができる。
【００４２】
以上、本発明の第１の実施例によれば、電源装置外部からの入力信号により、電源装置のモードごとに最適な効率に設定可能となる。
【００４３】
本発明の第２の実施例の構成および動作について説明する。入力信号の発生元は図２に示すように、１つは操作パネル上の電源ＳＷの信号であり、もう１つは制御ボード内のＣＰＵまたはＡＳＩＣのどちらかのポート出力である。この構成により操作パネルはロック付のＳＷである必要がなくなり、例えば、簡単なプッシュＳＷ、押しボタンＳＷ、あるいはソフトＳＷ等、指を離したら切れてしまうＳＷで実現できる。
【００４４】
ここで、インクジェットプリンタにおける操作パネルの電源ＳＷは重要な意味があり、機能としては電源を切るときに重要事項があるので、以下その説明をする。
【００４５】
ユーザがプリント作業終了とともに電源ＳＷを切ったとすると、インクジェットには特有な後処置が必要である。図示していないが、その理由は、ヘッドキャリッジを特定の場所まで移動し、インクヘッドのノズル面をワイパーでクリーニングし、キャップを施した後、電源が落ちる、というここまでの動作を保証しないと、次回プリント動作時に、ノズル面の乾燥などで、良好なコンディションを得られない場合があるためである。したがって、一連の後処理終了後、ＣＰＵのソフトに基づいて電源が切れるのが望ましく、ソフトＳＷであることが望ましい。通常のロッカーＳＷなどの場合であると、ロッカーＳＷを切った後でも、後処理を実施できるだけの電気エネルギをどこかに蓄えておく必要があり、大型のコンデンサ、あるいはバッテリなどを搭載することになるので小型プリンタとしては、はなはだ不利になってしまう。よって、ＣＰＵまたはＡＳＩＣで電源オンを保持することができ、必要なタイミングで電源オフできる構成が必要となる。
【００４６】
図２に示す本実施例は、前述の構成を実現する。操作パネルの電源ＳＷで電源装置の入力信号をアクティブにし、ユーザの指が電源ＳＷを離す前にＣＰＵまたはＡＳＩＣが電源供給と共に立ち上がり、ソフトも動き始め、ソフト処理の早い段階でポート出力をアクティブにすれば、ユーザが電源ＳＷを離しても継続的に電源オンの状態が実現できる。ＣＰＵまたはＡＳＩＣのポート出力は、図２に示すように、オープンドレインまたはオープンコレクタであれば、電源ＳＷとワイヤードオワーできるので簡便で好ましい。オープンドレインまたはオープンコレクタ以外であれば、図３に示すようにトランジスタなど一段バッファを挿入すればよいので、ポート出力はオープンドレインやオープンコレクタに限らない。
【００４７】
また、制御ボードは、ＣＰＵまたはＡＳＩＣのほかに、ボード内部に存在する小ブロックとして、論理回路部およびメカ駆動回路を有する（ともに図示せず）。論理回路部は代表としてＣＰＵ、ＡＳＩＣ、メモリなどを主とし、制御シーケンスを司る部分でその回路のほとんどは＋５Ｖ以下の低電圧回路部分を指す。一方、メカ駆動回路は印字キャリッジを往復移動させるためのＤＣサーボモータ駆動回路、印刷用紙を搬送するためのＤＣサーボモータ駆動駆動回路などが代表的で、主にメカトロ部品の駆動回路を指し、＋２４Ｖ以上の高い電源電圧回路部分を指す。
【００４８】
そして、本実施例の電源制御回路は、電源ＳＷの出力信号と、制御ボードの出力信号との論理和から成る出力信号によって電流容量を切り替える。
【００４９】
以上、本発明の第２の実施例によれば、操作パネルの電源ＳＷにより、起動モードから駆動モードに設定し、ＣＰＵまたはＡＳＩＣのソフト制御で駆動モードを維持しつづけ、電源ＳＷの再押下で必要なシーケンスを完了した時点で駆動モードを解除することができ、インクジェットプリンタのヘッド信頼性上好ましいシーケンスが得られる。また、電源ＳＷも簡単なプッシュＳＷなどで構成できるので、コストも安価な部品で構成できるメリットが生じる。
【００５０】
本発明の第３の実施例の構成および動作について説明する。インクジェットプリンタおよび画像形成装置は、通常５Ｖの制御回路用電圧（ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、近年では低電圧化が進み、３．３Ｖ、２．５Ｖ、１．５Ｖの電圧システムのものもある）以外に、メカトロ部品などいわゆるアクチュエータが実装されているのが通常の構成となっており、それらのパーツを駆動するための高電圧が電源装置から出力されている。その電圧値は様々であるが、２４Ｖ〜４０Ｖくらいの範囲で、複数持つこともある。
【００５１】
本実施例は、図４に示すように制御ボードからの高圧切替信号により高電圧をオンオフ制御するものであり、これによりメカトロパーツの駆動する期間のみ、電源装置から高電圧の出力をオンオフできる。この制御を行うことにより電源装置の変換効率を上げることが可能となる。さらには本体制御ボード側にとっては、動作しない不要の期間においては、高電圧が印加されないので、インクジェットヘッド部ピエゾ素子、ピエゾ素子駆動ＩＣ、モータドライバＩＣ、各種ドライバＩＣへのエレクトロマイグレーションが阻止でき、信頼性上好ましい状態になるのみならず、ドライバＩＣなどの電源端子に流入する電流もＩＣ数が多くなるとそれなりに電流が嵩むが、電源を断することで完全にゼロとなり、消費電力上、および変換効率上極めて優位となる。
【００５２】
以上、本発明の第３の実施例によれば、高電圧を完全に断することで、従来のリーク電流なども無くなるので、電源装置としての変換効率は向上し、高効率電源が得られる。
【００５３】
本発明の第４の実施例の構成および動作について説明する。図５は、入力信号線によって、電源装置内の低電圧電源が起動モードから駆動モードに切り替わることを特徴とした構成である。起動モード時の出力電圧は５Ｖに限らず、例えば３．３Ｖあるいはそれ以下でも良く、電流値は１０ｍＡ程度あれば良い。この状態を起動モードと称し、前述第１の実施例の起動モード（＝プリンタシステムの電源オフ時）よりさらなる消費電流が得られる。駆動モードはＣＰＵまたはＡＳＩＣなどの回路がフルパワーで動作するための電圧電流を供給する必要があるため、５Ｖ１Ａの供給ができる状態に推移するよう制御するものである。これによって起動モード時の消費電力を著しく下げることができる。
【００５４】
以上、本発明の第４の実施例によれば、起動モードを有することにより、装置としての電源オフ状態における消費電力を著しく下げることが可能となる。
【００５５】
本発明の第５の実施例の構成および動作について説明する。起動モードと駆動モードについて記したが、本実施例では、さらにユーザの意向により各種オプションが付加された場合、そのオプションに費やされる電流増加分を電源装置内で用意するものである。オプションとしては、２ｎｄトレー、ネットワーク制御ＢＯＸ、両面印刷ユニット等が挙げられる。
【００５６】
図６に本実施例の構成を示す。この場合、電源装置にモードは３つあるため、入力信号線は２本以上必要となる。電源オン時の消費電流を最適化するもので、オプション無しの場合は５Ｖ１Ａであるが、オプションが付加され、制御ボード側からその情報を受け取ると、５Ｖ１．５Ａの供給モードとなる。
【００５７】
以上、本発明の第５の実施例によれば、オプションの付加がある場合、それらの追加分で想定される電流増に対して、さらなるモードを追加して電力供給可能な電源装置とする。よって、それぞれのモードで必要な電力を満たす最適な変換効率を得る電源装置が実現可能となる。
【００５８】
図７は、上記実施形態のうちいずれか１つの電源制御回路を有するインクジェットプリンタまたは画像形成装置を示している。なお、電源制御回路を搭載する装置は、インクジェットプリンタを含む画像形成装置に限るものではなく、本発明を逸脱しない範囲内において、応用した適用が可能である。本実施例の電源制御回路を搭載したインクジェットプリンタおよび画像形成装置等は、省エネを実現することができる。
【００５９】
本発明の第６の実施例の構成および動作について説明する。図８に電源制御回路の詳細を示す。電源ＳＷ（ＰｏｗｅｒＳＷ）のＧＮＤと反対側の接点はＲ１に接続された後、Ｒ２およびＤ３に接続され、それぞれ電源装置からの５Ｖにプルアップ、および電源装置の入力信号になっている。第４の実施例の説明では５Ｖではなく、それ以外の電圧であるが、ここでの説明では省略する。
【００６０】
ＳＷ押下と共に、Ｒ１はＧＮＤレベルに落ち、それによってＤ３のアノードもレベルが落ち、電源装置の入力信号がアクティブになる。これにより電源装置は起動モードから駆動モードへと推移する。そしてメインスイッチング回路起動入力であるＱ１のゲートにＤ１、Ｒ６を通して接続されている。この部分の発明は電源ＳＷ押下と共に、前述の一連の動作に加え、さらにＱ１の動作が連動してオンする構成となっている。電源装置側とＣＰＵまたはＡＳＩＣ側を電気的に切断するためのスイッチ部品Ｑ１を設け、起動モード時はＣＰＵまたはＡＳＩＣ側の負荷を無くす構成を取るために設けたものであり、重要な部品となっている。起動モード時はオフで絶縁され、駆動モード時はオンで導通状態にするものである。Ｑ１はＦＥＴであっても、トランジスタであっても、あるいはリレーなどの部品であっても良い。このように電源装置側と負荷側に、ＦＥＴ、Ｔｒ等のメインスイッチング回路を設けたことを特徴としたものである。
【００６１】
以上、本発明の第６の実施例によれば、電源装置と負荷側にメインスイッチングを設けることにより、ＣＰＵまたはＡＳＩＣの制御下で電源の断続制御が可能となる。
【００６２】
本発明の第７の実施例の構成および動作について説明する。電源ＳＷ押下と共にメインスイッチング回路Ｑ１をオンする制御に加え、電源装置側が起動モードから駆動モードに切り替わるのに要する時間以上、Ｑ１オン時間を遅らせることを特徴とする回路である。
【００６３】
回路構成を図９に示す。Ｒ６、Ｃ２で構成されるフィルタで遅延回路を構成している。実際の回路図動作としては、ＡＣプラグをコンセントに差し込んだ時点で電源装置から５Ｖの出力が得られるが、この時Ｒ５、Ｄ４、Ｃ２の定数でＣ２に充電される。しかし、Ｄ４は順方向であるため、数１００Ωとなり、Ｃ２への充電時定数はほぼＲ５＊Ｃ２で決定され、素早く充電され、したがってＱ１のドレイン電位とゲート電位は僅かながらゲート電位が遅延するものの、すぐにドレイン電位とゲート電位が同電位となり、オフ状態となる。電源ＳＷを押下した場合、Ｃ２に充電された電荷がＲ６、Ｄ１、Ｒ１を通して放電されるが、Ｒ６ｇａ４７ＫΩと大き目の抵抗値で、放電時定数はＣ２＊Ｒ６でほぼ決定される。この時間を遅延時間とすると、電源装置側のモード切り替え時間（２０ｍｓ）よりこの遅延時間（３０ｍｓ）のほうを長く設定すること、１Ａ供給モードに切り替わって安定した状態でメインスイッチング素子Ｑ１をオンすることで、電源装置側は余裕を持って１Ａの供給が可能となり、電源装置として信頼性の高いシステムを構築することが可能となる。
【００６４】
また、遅延回路のＲＣの回路構成であるため、ゲート電位が除々に低下し、それに合わせてＱ１のドレイン−ソース間が除々の導通する。よって、スロースタートがかかり、いきなりの電源オンではなくなるので、突入電流が抑えられるというメリットも生じる。このようにメインスイッチング回路の入力端子に遅延回路を入れ、遅延定数は電源装置の切り替え時間以上を取ることを特徴とし、また遅延回路の特性を利用して、ソース側の突入電流を抑えることを特徴とした回路である。ここで、遅延回路はＣＲ回路またはディレー素子である。
【００６５】
以上、本発明の第７の実施例によれば、起動モードから駆動モードに切り替わる時間、以上の遅延回路をメインスイッチング回路Ｑ１のゲート入力に入れることにより、安定したモードの切り替えが可能となり、システムの信頼性が得られる。
【００６６】
本発明の第８の実施例の構成および動作について説明する。本実施例である電源制御回路の詳細を図８に示す。電源ＳＷのＧＮＤと反対側の接点はＲ１に接続された後、Ｒ２およびＤ２に接続され、Ｒ３、Ｒ４で電圧分割された後、ＣＰＵまたはＡＳＩＣの入力ポートに入る（この回路ではＳＷＰＷＲの入力信号）。この構成で電源ＳＷ押下とともに、第７の実施例までの説明と同様にＣＰＵまたはＡＳＩＣに電源が供給された後、ＣＰＵが始動しソフトを読み出しながら一連の初期設定がなされ、ソフトの早い段階でこの入力ポートを読みに行く。そして、Ｌ（ローレベル）を検出したならば、ユーザの指で電源ＳＷが正常に押されていることが確認されたので、ここであらためて、出力ポートを（この回路図ではＰＷＲＨＬＤの出力信号）をアクティブとし、トランジスタＴｒ１をオンさせることにより、前述の第７の実施例で説明したメインスイッチングＱ１のゲート端子をアクティブにし、ユーザが電源ＳＷを離しても、Ｔｒ１によってメインスイッチングをホールドすることが可能となる。
【００６７】
もし、外来ノイズなどでＱ１が誤動作しで電源が立ち上がったかのように振舞っても、ＳＷＰＷＲ入力信号をチェックしたとき、Ｌにアクティブになっていないため、ノイズによる誤動作判断し、ＳＷＨＬＤ信号はアクティブにせずに、しかるべき後処理を終了後、あるいは自動的に電源が切れて終了となる。この様に電源ＳＷが確実に押されたかどうかをＣＰＵまたはＡＳＩＣで確認することが可能となり、外来ノイズ、あるいはユーザの電源ＳＷ早押しに対し、安定した電源オンオフ制御が可能となり、信頼度の高いシステムを構築することが可能となる。
【００６８】
ソフトの電源ＳＷ押下監視プログラム関しては図１１に示す。電源制御回路を備えた装置の電源を入れると（Ｓ１０１）、初期設定が行われ、イニシャルプログラムが実行される（Ｓ１０２）。次に、装置内のＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｒ／Ｗチェックおよびダイアグノスチェックが行われる（Ｓ１０３）。そして、制御装置のＣＰＵまたはＡＳＩＣのポートの初期セットが行われ（Ｓ１０４）、タイマがセットされる（Ｓ１０５）。電源ＳＷがオンされている場合（Ｓ１０６／ＹＥＳ）、ＰＷＲＨＬＤ信号をオンし（Ｓ１０７）、電源ＳＷ押下監視プログラムを終了し、ポーリングルーチンへ移行する（Ｓ１０８）。電源ＳＷがオンされていない場合（Ｓ１０６／ＮＯ）、ノイズでの誤動作、または短時間のＳＷ押下と判断し、電源が切れるのを待つ（Ｓ１０９）。
【００６９】
以上、本発明の第８の実施例によれば、外来ノイズなどによる誤動作、ユーザの短時間のＳＷミスタッチなどから回避でき、安定したシステムを構築することができる。
【００７０】
本発明の第９の実施例について説明する。電源オン中、ポーリングルーチンの中に一定周期で電源ＳＷが押下されたかどうかを監視するルーチンがあり、ユーザの意図で電源ＳＷが押されたと検出した場合、しかるべきソフトタイミングでメインスイッチング回路のオン保持信号（ＰＷＲＨＬＤ信号）を解除することにより、電源をオフすることを可能とすることを特徴とする構成である。
【００７１】
以上、本発明の第９の実施例によれば、電源オフ時のシーケンスが安定して行える。
【００７２】
本発明の第１０の実施例について説明する。ジョブフローを図１２に示す。電源オン中、プリント中またはプリント待機中、ユーザにより電源ＳＷが押下され、押下の解除が行なわれたことを検知すると（Ｓ２０６／ＹＥＳ）、“電源オンジョブ終了ＦＬＡＧ”をオンとし（Ｓ２０７）、プリンタ装置の受信データがない場合（Ｓ２０２／ＮＯ）、プリント動作の終了を待って（Ｓ２０８／ＹＥＳ）、電源オフに必要な後処理を実行する。受信データ残りがないか（Ｓ２０９）、キャリッジがホームにいるか（Ｓ２１０）、を判断し、ヘッド空吐出動作およびワイピング動作を行い（Ｓ２１２）、キャッピング動作を実行・完了した後（Ｓ２１３）、メインスイッチング回路のオン保持信号（ＰＷＲＨＬＤ信号）を解除する（Ｓ２１４）。以上の処理により、ヘッドのコンディションが良好に保たれ、信頼性の高い装置が実現できる。
【００７３】
以上、本発明の第１０の実施例によれば、電源オフ時のヘッドに対する後処理が完全に終了してから電源を切ることが可能になるため、例えば、信頼性の高いインクジェットプリンタ等の画像形成装置が実現できる。
【００７４】
本発明の第１１の実施例について説明する。入力信号により電源装置内のメイン電圧を５Ｖ生成に必要な最低限電圧に落とすことにより、ＤＤコンバータの損失の低減、および一次トランスの銅損の低減が可能となる。ＤＤコンバータの出力として５Ｖ１０ｍＡを得るための回路としては、入力電圧が３７Ｖより９Ｖのほうが入力―出力間の電圧ドロップが低い９Ｖの方が、ＤＤコンバータ回路の発熱が抑えられるため、損失が低減できる。すなわち変換効率の向上を図ることができる。また、駆動モード時にはメイン電圧が高電圧として電源装置から出力されるので、９Ｖから３７Ｖに引き上げられるよう制御する。制御するための入力信号は、前述の第１および第２の実施例に記載の入力信号である。また、入力電圧は、ここでは３７Ｖとしたが２４Ｖ〜３７Ｖが例として適当である。
【００７５】
以上、本発明の第１１の実施例によれば、電源装置からの高電圧は電源装置内でスイッチングされて出力されているので、高電圧制御用入力信号がオフ時は、電源装置から電圧が出力されない。よって電源装置内部で３７Ｖからいかなる電圧に変えても問題ない。これを利用して待機時は内部メイン電圧を９Ｖまで下げ、電源効率を向上させることが可能となる。
【００７６】
本発明の第１２の実施例について説明する。起動モード時は、どのような誤動作が生じても高圧電源３７Ｖが出力されないよう、論理和回路が配備されていること、簡単な論理回路の追加で、信頼性の高いシステムの構築が可能となる。ちなみに起動モード時はＣＰＵまたはＡＳＩＣほか、メカトロ駆動回路には５Ｖが供給されないため、３７Ｖが出力する、メカトロ駆動回路はたちどころに破壊されてしまう。ノイズ飛来時、あるいはソフト暴走時に回路の破壊を防ぐために有用な回路である。メカトロ駆動電圧は、例として２４Ｖ〜３７Ｖが適当である。それを説明する真理値表を図１３に示す。
【００７７】
以上、本発明の第１２の実施例によれば、高電圧制御用入力信号が誤動作した時、高電圧出力端子に９Ｖが出力されると、制御ボード側のメカトロ駆動回路が壊れる可能性があるが、簡単な論理和回路を設けるだけで、この様な問題が払拭され安全な電源システムが構築される。
【００７８】
本発明の第１３の実施例について説明する。電源コードと電源装置の間に電源ＳＷは存在せず、コンセントを挿入しただけで電源装置の一次回路、二次回路が活電状態となり、５Ｖ供給を開始する電源システムにおいて、特に起動モードを有することは、省エネルギの観点より非常に有用である。特に昨今エネルギ緩和に関してはその必要性が強く唱えられている。ユーザにとってコンセントを差したままで、操作パネルの電源ＳＷを押下しなければ、電力の消費は無しと考えられても致し方ないことで、装置としては限りなくゼロに近い消費電力を目指さなければならない。この様な意味からも、本実施例は、コンセントを差しただけの状態では起動モード時となって、消費電力を最大限絞り込む電源システムであり、非常に有用な技術である。
【００７９】
以上、本発明の第１３の実施例によれば、コンセントを差した状態＝起動モードとすることで、装置としての電源オフ時の消費電流を最小に抑えることができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、装置の電源オン、オフ時の全ての動作状況に応じた電源装置の電力供給モードを選択し、装置が電源オフ時には装置の電源オン起動に必要最小限の電流を供給する起動モードと、装置が電源オン時には、論理回路部、センサ部、メカ駆動部などの複数の区分化された制御部の動作に必要な電力を供給する駆動モードとを有することを特徴とするので、電源装置の外部からの入力信号により、電源装置のモードごとに給電を最適な効率に設定でき、装置全体の電力消費を低減し、省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態である電源制御回路の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態である電源制御回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態である電源制御回路の構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の第３の実施形態である電源制御回路の構成を示す図である。
【図５】本発明の第４の実施形態である電源制御回路の構成を示す図である。
【図６】本発明の第５の実施形態である電源制御回路の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態であるインクジェットプリンタ又は画像形成装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の第６の実施形態である電源制御回路の構成を示す図である。
【図９】本発明の第７の実施形態である電源制御回路の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第８の実施形態である電源制御回路の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態にかかる電源オンオフ制御の処理動作を示すフロー図である。
【図１２】本発明の実施形態であるの処理動作を示すフロー図である。
【図１３】本発明の実施形態にかかる真理値表を示す図である。
【符号の説明】
１ＰＳＵ（電源装置）
２制御ボード
３電流容量切替手段
４電源スイッチ（電源ＳＷ）
５オープンドレイン／オープンコレクタ
６ＣＰＵ／ＡＳＩＣ
７トランジスタ
８インクジェットプリンタ／画像形成装置
９コンセント

Claims

電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、
ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置と、
電源装置とを有する電源制御回路であって、
前記電源装置は、
前記電源装置外部からの１乃至複数の入力信号によって前記制御装置用の電流容量を切り替える電流容量切替手段を有し、
負荷状況に応じて前記電流容量を切り替えることを特徴とする電源制御回路。
前記電流容量切替手段は、
前記電源スイッチの出力信号と、
前記ＣＰＵ、前記ＡＳＩＣ、論理回路部、およびメカ駆動回路部を有する前記制御装置の出力信号と、
の論理和から成る出力信号により前記電流容量を切り替えることを特徴とする請求項１記載の電源制御回路。
前記電流容量切替手段は、
電源オフ時に、電源オン起動に必要最小限の電流を供給する起動モードと、
電源オン時に、装置の動作に必要な電力を供給する駆動モードと、
から成ることを特徴とする請求項１または２記載の電源制御回路。
前記電流容量切替手段は、
電源オフ時には電源オン起動に必要最小限の電流を供給する起動モードと、
電源オン時には装置の動作に必要な電力を供給する駆動モードと、
２ｎｄトレー、ネットワーク制御ＢＯＸ、両面印刷ユニットを駆動できる分、電流が増加したオプションモードと、
から成ることを特徴とする請求項１または２記載の電源制御回路。
前記電源スイッチの出力信号は、前記電源装置へ接続されているのみならず、前記制御装置内部の電力供給を断続するメインスイッチング回路起動入力部に接続されていて、前記電源スイッチ押下とともに、前記起動モードから前記駆動モードに切り替えるとともに、前記制御装置のメインスイッチング回路に起動をかけることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の電源制御回路。
前記電源装置の前記起動モードから前記駆動モードに切り替わるのに要する時間より長い遅延時間を有する遅延回路をさらに前記制御装置にさらに有し、
前記電源スイッチの出力信号を前記遅延回路に入力し、遅延した信号は前記メインスイッチング回路起動入力部に接続され、前記電源装置が前記起動モードから前記駆動モードに切り替わってから前記メインスイッチング回路がオンするように制御された回路をさらに有することを特徴とする請求項５の電源制御回路。
電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、
制御装置と、
電源装置とを有する電源制御回路であって、
前記制御装置からの高圧切替入力信号によって、メカトロ部品駆動用電圧の出力のオン／オフを制御することを特徴とする電源制御回路。
電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、
ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置と、
電源装置とを有する電源制御回路であって、
前記電源スイッチ押下により前記制御装置への電源供給が立ち上がった後、前記ＣＰＵまたは前記ＡＳＩＣの内部初期設定イニシャルプログラムに配備された電源スイッチ押下監視プログラムにより、前記電源スイッチの正常押下を判定し、前記電源スイッチを離す前にメインスイッチング回路起動入力信号をオンし続ける保持出力信号出力するシーケンスが組み込まれていることを特徴とする電源制御回路。
電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、
ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置と、
電源装置とを有する電源制御回路であって、
前記電源スイッチの出力信号は、前記制御装置のＣＰＵまたはＡＳＩＣの入力ポートに入力され、電源オン状態中に電源オフするための前記電源スイッチ押下を前記ＣＰＵおよび前記ＡＳＩＣが読み取ることによって、前記制御装置のメインスイッチング回路のオン保持を解除することを特徴とする電源制御回路。
電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、
ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置とを有する電源制御回路に用いられ、電源装置外部からの１乃至複数の入力信号を用いて、起動モードまたは駆動モードを切り替えることによって、前記制御装置用の電流容量を切り替える電流容量切替手段を有する電源装置であって、
前記起動モード時には、前記電源装置内のメイン電圧を、ＤＤコンバータの動作に必要な最低限の電圧とし、前記駆動モード時にはメイン電圧をメカトロ部品駆動用電圧にシフトさせ、起動時の電源装置変換効率を向上させたことを特徴とする電源装置。
請求項３記載の電源制御回路に用いられ、電源装置外部からの１乃至複数の入力信号を用いて、起動モードまたは駆動モードを切り替えることによって、制御装置用の電流容量を切り替える電流容量切替手段を有する電源装置であって、
前記起動モード時には、メカトロ部品駆動用電圧の出力を制御する高圧切り替え入力信号を必ずオフするための論理和ゲートを配備したことを特徴とする電源装置。
電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、
ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置とを有する電源制御回路に用いられ、電源装置外部からの１乃至複数の入力信号を用いて、起動モードまたは駆動モードを切り替えることによって、前記制御装置用の電流容量を切り替える電流容量切替手段を有する電源装置であって、
前記起動モード時は、ＡＣコンセントを差すことによって、前記電源装置内の一次回路、二次回路が活電状態となり電源供給を行うことを特徴とする電源装置。
請求項１から９のいずれか１項に記載の電源制御回路を有するインクジェットプリンタ。
請求項１から９のいずれか１項に記載の電源制御回路を有する画像形成装置。
電源のオン／オフの切り替えを行う電源スイッチと、
電源装置と、
ＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えた制御装置とを有する電源制御回路で用いられる電源制御方法であって、
前記電源スイッチ押下により前記制御装置への電源供給が立ち上がった後、前記ＣＰＵまたは前記ＡＳＩＣの内部初期設定イニシャルプログラムに配備された電源スイッチ押下監視プログラムにより、前記電源スイッチの正常押下を判定し、前記電源スイッチを離す前にメインスイッチング回路起動入力信号をオンし続ける保持出力信号を出力することを特徴とする電源制御方法。
電源オン中、ユーザによる前記電源スイッチ押下と解除を検知したことにより、前記ＣＰＵ、前記ＡＳＩＣ、およびメモリ内部の電源オフＦＬＡＧをオンとし、前記電源装置に必要な処置を実行した後に、前記ＣＰＵまたは前記ＡＳＩＣの保持出力信号をオフし、電力供給が断されることを特徴とする請求項１５記載の電源制御方法。