JP2005091778A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置の複写モードに基づいて、複写モードの動作に必要な負荷系統にのみ電力を供給して、複写時の消費電力を低減する画像形成装置を得ること。
【解決手段】 モノクロ複写モード時には、コントローラ部１３は、スイッチ２７をオフにして、カラー用駆動系負荷部１８に電力を供給する２４Ｖ生成部２６への電力を遮断して２４Ｖ生成部２６の動作を停止し、カラー複写モード時には、コントローラ部１３は、スイッチ２７をオンにして、カラー用駆動系負荷部に電力を供給する２４Ｖ生成部２６に電力を供給して２４Ｖ生成部２６を動作させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、複数のＤＣ−ＤＣ（Direct Current-Direct Current）コンバータを備えた直流電源装置を有するカラー複写機、カラーファクシミリ、カラープリンタなどの画像形成装置に関するものである。

複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置は、電源が投入されていても、実動作（複写）時よりも、待機時間のほうが長いことが多い。そのため、待機時における画像形成装置の消費電力を低減する種々の技術が考えられている。

待機時の消費電力を低減する従来技術は、画像形成装置に電力を供給するスイッチング電源装置が、実動作時に負荷部に電力を供給する第１の電力出力部と、待機時に負荷部に電力を供給する第２の電力出力部とを備え、第２の電力出力部から電力の供給を受けて動作するシステムコントローラが、システム本体の待機時／実動作時を判断して、待機時には第１の電力出力部から負荷部への電力供給経路をオフにする。さらに、待機時には、スイッチング電源装置のトランスの１次巻線に電力を供給するスイッチング素子を動作させるスイッチング周波数を動作時よりも低くして、スイッチング電源装置の損失電力を低減するようにしている（たとえば、特許文献１参照）。

特開２０００−２５４３７５号公報

上記従来技術では、待機時には実動作時の負荷部への電力の供給を遮断するとともに、スイッチング電源装置の損失電力を低減するようにしているため、待機時の電力を低減することができる。

しかしながら、上記従来技術では、待機時の電力の低減に焦点があてられており、画像形成装置の複写時の電力の低減については考えられていない。近年、画像形成装置においては、カラー化と高速化が進んでいる。カラー複写対応の画像形成装置は、１色以上のカラー複写とモノクロ複写とが可能となっているのが一般的である。このようなカラー複写対応の画像形成装置に上記従来技術のスイッチング電源装置を用いて電力を供給した場合、モノクロ複写時にカラー複写用の負荷系統へも電力が供給される。モノクロ複写時であるのでカラー複写用の負荷系統は動作しないが、電力が供給されているためスタンバイ電流が流れてしまい、無駄な電力を消費してしまうという問題があった。すなわち、モノクロ複写に必要のないカラー複写用の負荷系統にも電力を供給するため、実負荷よりも損失の割合が大きくなり、モノクロ複写時におけるスイッチング電源装置が生成する電力の使用効率が悪くなるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像形成装置の複写モードに基づいて、複写モードの動作に必要な負荷系統にのみ電力を供給して、複写時の消費電力を低減する画像形成装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、モノクロ複写モードと１色以上のカラー複写モードとを有する画像形成装置において、前記カラー複写モード時だけに動作する構成部分に電力を供給するカラー用直流電源部と、このカラー用直流電源部が電力を供給する構成部分以外に電力を供給する直流電源部と、前記モノクロ複写モード時には前記カラー用直流電源部への電力の供給を遮断して前記カラー用直流電源部の動作を停止させ、前記カラー複写モード時には前記カラー用直流電源部に電力を供給して前記カラー用直流電源部を動作させるコントローラ部と、を備え、前記モノクロ複写モード時には直流電源部からの電力供給でモノクロ複写を行い、前記カラー複写モード時にはカラー用直流電源部および直流電源部からの電力供給でカラー複写を行なうことを特徴とする。

この発明によれば、カラー複写モード時だけに動作する構成部分であるカラー用駆動系負荷部に電力を供給するカラー用直流電源部をカラー用駆動系負荷部以外に電力を供給する直流電源部とは別に独立して設けて、カラー複写モード時のみカラー用直流電源部に電力を供給するようにしている。

また、請求項２にかかる発明は、モノクロ複写モードと２色以上のカラー複写モードとを有する画像形成装置において、直流電源を生成する際のスイッチング周波数を複数段階切替えるドライバ回路を有し、前記カラー複写モード時だけに動作する構成部分に電力を供給するカラー用直流電源部と、このカラー用直流電源部が電力を供給する構成部分以外に電力を供給する直流電源部と、を備え、前記モノクロ複写モード時には直流電源部からの電力供給でモノクロ複写を行い、前記カラー複写モード時にはカラー用直流電源部および直流電源部からの電力供給でカラー複写を行なうことを特徴とする。

この発明によれば、カラー複写モード時だけに動作する構成部分であるカラー用駆動系負荷部に供給する電力をスイッチング周波数によって複数段階切り替えるカラー用直流電源部をカラー用駆動系負荷部以外に電力を供給する直流電源部とは別に独立して設けて、カラー複写モード時のみカラー用直流電源部に電力を供給するようにしている。

また、請求項３にかかる発明は、請求項２にかかる画像形成装置において、前記ドライバ回路は、前記カラー複写モード時に指定された色の数に応じてスイッチング周波数を切替えることを特徴とする。

この発明によれば、カラー複写モード時に指定された色の数に応じてスイッチング周波数を切り替えるようにしている。

また、請求項４にかかる発明は、請求項３にかかる画像形成装置において、前記ドライバ回路は、前記カラー複写モード時に指定された色の数が少ないほどスイッチング周波数を低くすることを特徴とする。

この発明によれば、カラー複写モード時に指定された色の数が少ないほどスイッチング周波数を低くするようにしている。

また、請求項５にかかる発明は、請求項２〜４の何れか一つにかかる画像形成装置において、前記ドライバ回路は、前記モノクロ複写モード時には前記スイッチング周波数の時間周期のデューティ比をゼロにすることを特徴とする。

この発明によれば、モノクロ複写モード時にはスイッチング周波数の時間周期のデューティ比をゼロにするようにしている。

また、請求項６にかかる発明は、請求項１〜５の何れか一つにかかる画像形成装置において、前記カラー用直流電源部は、前記カラー複写モード時に動作する異なる複数の構成部分に電力を供給することを特徴とする。

この発明によれば、カラー用直流電源部は、カラー複写モード時に動作する異なる複数の構成部分に電力を供給するようにしている。

また、請求項７にかかる発明は、請求項６にかかる画像形成装置において、前記異なる複数の構成部分を、前記カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの現像部とすることを特徴とする。

この発明によれば、カラー用直流電源部は、カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの現像部に電力を供給するようにしている。

また、請求項８にかかる発明は、請求項６または７にかかる画像形成装置において、前記異なる複数の構成部分を、前記カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの感光体ドラム回りとすることを特徴とする。

この発明によれば、カラー用直流電源部は、カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの感光体ドラム回りに電力を供給するようにしている。

また、請求項９にかかる発明は、請求項６〜８の何れか一つにかかる画像形成装置において、前記異なる複数の構成部分を、前記カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの帯電部とすることを特徴とする。

この発明によれば、カラー用直流電源部は、カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの帯電部に電力を供給するようにしている。

請求項１にかかる発明によれば、カラー複写モード時だけに動作する構成部分であるカラー用駆動系負荷部に電力を供給するカラー用直流電源部をカラー用駆動系負荷部以外に電力を供給する直流電源部とは別に独立して設けて、カラー複写モード時のみカラー用直流電源部に電力を供給するようにしているため、カラー用直流電源部を停止することができ、電力変換の際に生じる電力の損失を低減するとともに、カラー用駆動系負荷部の待機電力をゼロにして消費電力を低減することができるという効果を奏する。

また、請求項２にかかる発明によれば、カラー複写モード時だけに動作する構成部分であるカラー用駆動系負荷部に供給する電力をスイッチング周波数によって複数段階切り替えるカラー用直流電源部をカラー用駆動系負荷部以外に電力を供給する直流電源装置とは別に独立して設けて、カラー複写モード時のみカラー用直流電源部に電力を供給するようにしているため、負荷の増減に応じてスイッチング周波数を切り替えることで、単位時間におけるスイッチングロスを減らして消費電力を低減することができるという効果を奏する。

また、請求項３にかかる発明によれば、カラー複写モード時に指定された色の数に応じてスイッチング周波数を切り替えるようにしているため、負荷の増減に応じてスイッチング周波数を切り替えることで、単位時間におけるスイッチングロスを減らして消費電力を低減することができるという効果を奏する。

また、請求項４にかかる発明によれば、カラー複写モード時に指定された色の数が少ないほどスイッチング周波数を低くするようにしているため、要求される電力量を十分に供給しながら、単位時間におけるスイッチングロスを減らして消費電力を低減することができるという効果を奏する。

また、請求項５にかかる発明によれば、モノクロ複写モード時にはスイッチング周波数の時間周期のデューティ比をゼロにするようにしているため、スイッチングロスを削減するとともに、カラー用駆動系負荷部の待機電流をなくして消費電力を低減することができるという効果を奏する。

また、請求項６にかかる発明によれば、カラー用直流電源部は、カラー複写モード時に動作する異なる複数の構成部分に電力を供給するようにしているため、接続されている構成部分の待機電力をなくして消費電力を低減することができるという効果を奏する。

また、請求項７にかかる発明によれば、カラー用直流電源部は、カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの現像部に電力を供給するようにしているため、必要のない時にはカラー用の現像部の待機電力をなくして消費電力を低減することができるという効果を奏する。

また、請求項８にかかる発明によれば、カラー用直流電源部は、カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの感光体ドラム回りに電力を供給するようにしているため、必要のないときにはカラー用の感光体ドラム回りの待機電力をなくして消費電力を低減することができるという効果を奏する。

また、請求項９にかかる発明によれば、カラー用直流電源部は、カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの帯電部に電力を供給するようにしているため、必要のないときにはカラー用の帯電部の待機電力をなくして消費電力を低減することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。

図１は、この発明における実施例１の画像形成装置の外観の一例を示す図である。この発明における実施例１の画像形成装置は、複写動作を行う本体部１０と、大量の用紙等を収容し、これを本体部１０に供給する大容量給紙部（以下ＬＣＴ部とする）１０ａと、複写された用紙等に対してソート、穴あけ、綴じ込みなどを施すフィニッシャー（以下ＦＩＮ部とする）９とを備えている。

本体部１０は、その上部に開閉自在に設けられる自動原稿供給装置（以下ＡＤＦ部とする）２を有しており、ＡＤＦ部２にセットされた原稿は、ＡＤＦ部２によってスキャナー部によるスキャン位置を通過するようにコンタクトガラス１上を搬送される。また、本体部１０の上部に設けられたコンタクトガラス１上に原稿を載置することで原稿を読み取ることができるようになっている。

本体部１０の上部にはユーザに対して種々の情報を表示する表示パネル、ユーザが種々の指示等を入力するためのボタンなどのインターフェースが配置される操作部３が設けられている。ユーザは、操作部３を用いて、たとえば、モノクロ、カラー単色、カラー２色、フルカラー（４色）などの複写モードの切り替えを指定することができる。

本体部１０の上部には画像形成装置の主電源をオン／オフするための主電源スイッチ７が設けられており、ユーザは主電源スイッチ７をオンにすることで画像形成装置を起動することができ、また主電源スイッチ７をオフとすることで画像形成装置への商用電源からの電力供給をオフしてその動作を停止させることができる。

また、本体部１０の上部には電源サブキー４が設けられており、電源サブキー４を操作することで画像形成装置を省エネルギーモードに移行させることができるようになっており、省エネルギーモードにある場合に電源サブキー４を操作することで通常のモードに戻すことができるようになっている。

本体部１０の前面側には、前カバー５やトナーカバー８が開閉自在に設けられており、メンテナンスや部品交換等を行う場合には前カバー５やトナーカバー８を開放状態にすることができるようになっている。また、本体部１０には給紙トレイ６が設けられており、画像形成装置では給紙トレイ６に収容されている用紙やＯＨＰシートなどの記録媒体に対して画像形成が行われる。

図２は、図１に示した本体部１０の構成を示す図である。本体部１０は、スキャナー部１０１と、書き込み部１０２と、感光体ドラム１０３と、帯電部１０４と、現像部１０５と、転写部１０６と、給紙部１１５と、定着部１１１とを備えている。

スキャナー部１０１は、本体部１０の上方側に配置されており、その上方に設置されたコンタクトガラス１上に載置された原稿に対して光を照射し、その反射光を光電変換して原稿画像を読み取る。また、ＡＤＦ部２によってコンタクトガラス１上を通過させられる原稿画像の読み取りも行う。

書き込み部１０２は、スキャナー部１０１によって読み取られた原稿画像に対応したレーザ光を照射して感光体ドラム１０３の各感光体ドラム上に投影させる。

この実施例１における画像形成装置は、電子写真方式によりカラー画像形成が可能な装置であり、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（ブラック）といった４つの色に対応した感光体ドラム１０３を備えている。また、図示していないが、各感光体ドラム１０３は、転写部１０６への当接オン／オフを行うクラッチを備えている。クラッチがオフ時は、その感光体ドラムは、転写ベルトに当接せず、その感光体ドラムの色は転写紙に転写されない仕組みになっている。帯電部１０４は、各色の感光体ドラムの周囲にそれぞれ配置されており、感光体ドラムを帯電する。現像部１０５は、書き込み部１０２によって潜像が形成された感光体ドラム上にトナーを付着させてトナー画像を形成する。なお、図面が煩雑となるのを防止するため、符号は１つの色に対応した感光体ドラム等にのみ付している。

転写部１０６は、各色に対応した感光体ドラム１０３の配列方向である図の左右方向に沿って用紙を搬送する転写ベルトを有しており、転写ベルトによって用紙が各感光体ドラムによる転写位置に到る。これにより各感光体ドラムの転写位置においてその色の画像が用紙に転写される。

給紙部１１５は、複数の給紙トレイ６を有しており、複写時には所定のサイズの用紙を給紙トレイから繰り出して転写部１０６に給送する。そして、給送された用紙が上記のように転写部１０６によって転写位置に搬送され、搬送された用紙に画像の転写がなされる。

定着部１１１は、上記のように画像が転写された用紙等の記録媒体を加熱・加圧して転写されたトナーを用紙に定着させるユニットであり、定着ローラ１１２および加圧ローラ１１３を有している。円筒状の定着ローラ１１２の中空部には、定着ヒータ装置が配置されており、これらの定着ヒータ装置に対して電力を供給することで定着ヒータ装置を発熱させる。これにより定着ローラ１１２の表面温度を上昇させている。なお、定着ヒータ装置は定着ローラ１１２の中空部に配置するようにしてもよいが、定着部１１１が動作できるよう加熱できる位置であれば他の位置に配置してもよく、例えば加圧ローラ１１３の中空部に配置するようにしてもよい。

このように表面温度が一定温度以上に上昇させられたた定着ローラ１１２と加圧ローラ１１３との間をトナー画像が転写された用紙が通過させられることで、用紙上に画像が定着されるようになっている。

つぎに、この発明における実施例１の画像形成装置に電力を供給する直流電源装置について説明する。図１および図２には図示していないが、直流電源装置は、画像形成装置内部に備えられており、主電源スイッチ７によって商用電源が供給されると、商用電源から所定の直流電圧を生成して、生成した直流電圧を画像形成装置の各負荷部に出力する。

図３は、この発明における実施例１の画像形成装置に電力を供給する直流電源装置の構成を示すブロック図である。直流電源装置であるスイッチング電源部１２は、商用電源である交流電源１１をフィルタリングするフィルタ２１と、交流電圧を整流平滑する整流平滑回路２２と、直流電圧の生成を行う直流電圧生成部２８と、スイッチ２７とを備えている。

直流電圧生成部２８は、３８Ｖの直流電圧を生成する３８Ｖ生成部２３、２４Ｖの直流電圧を生成する２４Ｖ生成部２４，２６と、５Ｖの直流電圧を生成する５Ｖ生成部２５とを備えている。３８Ｖ生成部２３、２４Ｖ生成部２４，２６、および５Ｖ生成部２５は、それぞれの直流電圧を生成するＤＣ／ＤＣコンバータで構成される。なお、３８Ｖ生成部２３、２４Ｖ生成部２４、および５Ｖ生成部２５が特許請求の範囲でいうところの直流電源部であり、２４Ｖ生成部２６が特許請求の範囲でいうところのカラー用直流電源部である。

２４Ｖ生成部２６の出力電圧は、画像形成装置のカラー用駆動系負荷部１８に供給される。カラー用駆動系負荷部１８は、シアン、マゼンダ、イエローの各色に対応する感光体ドラム１０３、感光体ドラムモータ、クラッチなどの感光体回り部１７、シアン、マゼンダ、イエローの各色に対応する帯電部１０４、およびシアン、マゼンダ、イエローの各色に対応する現像部１０５など、カラー複写時にだけ駆動される部分である。カラー用駆動系負荷部１８は２４Ｖ生成部２６の出力電圧が供給されることで、駆動する。本体部１０のコントローラ部１３の制御信号により、２４Ｖ生成部２６の入力段側のスイッチ２７がオフになると、２４Ｖ生成部２６に電源が供給されなくなり、２４Ｖ生成部２６の動作は停止し、２４Ｖの直流電圧の生成が行われなくなる。これにより、２４Ｖがカラー用駆動系負荷部１８へ供給されなくなり、カラー用駆動系負荷部１８の動作は停止する。

５Ｖ生成部２５の出力電圧は、画像形成装置の負荷部１４に供給される。負荷部１４は、カラー用駆動系負荷部１８に直流電圧を供給する２４Ｖ生成部２６への電源の供給を制御するコントローラ部１３、操作部３、読取や書込みの光学系１５、定着部１１１、ＡＤＦ部２、ＦＩＮ部９、ＬＣＴ部１０ａ、およびモノクロ用負荷部１６に供給される。モノクロ用負荷部１６は、ブラックに対応する感光体ドラムモータ、クラッチなどの感光体回り、ブラックに対応する現像部１０５、およびブラックに対応する帯電部１０４など、モノクロ複写時だけに駆動される部分である。２４Ｖ生成部２４と３８Ｖ生成部２３も、５Ｖ生成部２５と同様に、画像形成装置の負荷部１４に接続されており、それぞれの出力電圧を負荷部１４に供給する。

つぎに、この発明における実施例１の画像形成装置に電力を供給するスイッチング電源部１２の動作を説明する。ユーザは、画像形成装置を用いて原稿を複写する場合、まず、操作部３を用いて、複写する枚数や複写モードを入力する。ここでは、複写モードとして、モノクロ、カラー単色、カラー２色およびフルカラー（４色）の４つのモードがあるとする。

ユーザが、複写モードの中から“モノクロ”を選択したとする。操作部３は、ユーザによって、“モノクロ”が選択されたことを検知して、コントローラ部１３に“モノクロ”が選択されたことを通知する。

“モノクロ”が選択された通知を受けると、コントローラ部１３は、スイッチ２７をオフにする制御信号をスイッチ２７に出力する。これにより、スイッチ２７はオフになり、整流平滑回路２２から２４Ｖ生成部２６への平滑された直流電圧の供給が遮断され、２４Ｖ生成回部２６がオフになる。さらに、２４Ｖ生成部２６がオフになるため、カラー用駆動系負荷部１８への電力供給が停止される。したがって、カラー用駆動系負荷部１８のスタンバイ電力がなくなり、無駄な電力を消費しなくなる。

３８Ｖ生成部２３、２４Ｖ生成部２４、および５Ｖ生成部２５には、整流平滑回路２２から平滑された直流電圧が供給されており、負荷部１４には電力が供給されている。すなわち、モノクロ複写の動作に関する各部分には電力が供給されている。

ユーザが操作部３を操作して複写の開始を入力すると、操作部３が複写の開始を検知し、ＡＤＦ部２、ＬＣＴ部１０ａ、光学系１５、モノクロ用負荷部１６、定着部１１１、ＦＩＮ部９などを駆動してモノクロ複写を行なう。

このようにモノクロ複写モードが選択された場合、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータの動作を停止することで、２４Ｖ生成部２６にて生じる電力変換損失がなくなり、無駄な電力の消費を抑え、かつ直流電源が高効率な状態でモノクロ複写を行うことができる。

つぎに、ユーザが、複写モードの中から“カラー単色”、“カラー２色”、“フルカラー（４色）”の何れか１つを選択したとする。操作部３は、ユーザによって、“カラー単色”、“カラー２色”、“フルカラー（４色）”の何れか１つ（“モノクロ”以外）が選択されたことを検知して、コントローラ部１３に“モノクロ”以外の複写モードが選択されたことを通知する。

コントローラ部１３は、“モノクロ”以外の複写モードが選択された通知を受けると、スイッチ２７をオンにする制御信号をスイッチ２７に出力する。これにより、スイッチ２７はオンになり、整流平滑回路２２から２４Ｖ生成部２６に平滑された直流電圧が供給されて、２４Ｖ生成部２６が動作する。これにより、カラー用駆動系負荷部１８に電力が供給される。

ユーザが操作部３を操作して複写の開始を入力すると、操作部３が複写の開始を検知し、負荷部１４とカラー用駆動系負荷部１８とを駆動してカラー複写を行なう。

このようにこの実施例１では、動作時の負荷部のうちカラー複写モード時だけに動作するカラー用駆動系負荷部に電力を供給するカラー用直流電源部をカラー用駆動系負荷部以外に電力を供給する直流電源部とは別に独立して設けて、カラー複写モード時のみカラー用直流電源部に電力を供給するようにしているため、カラー用直流電源部を停止することができ、電力変換の際に生じる電力の損失を低減するとともに、カラー用駆動系負荷部の待機電力をゼロにして消費電力を低減することができるという効果を奏する。

図４および図５を用いて、この発明における実施例２の画像形成装置を説明する。この発明における実施例２の画像形成装置の構成は、実施例１と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。

図４は、この発明における実施例２の画像形成装置が有する直流電源装置の構成を示すブロック図である。この実施例２の直流電源装置であるスイッチング電源部１２ａでは、実施例１のスイッチング電源部１２からスイッチ２７が削除され、２４Ｖ生成部２６の代わりに２４Ｖ生成部２６ａを備えている。図３に示した実施例１のスイッチング電源部１２と同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図５は、図４に示した２４Ｖ生成部２６ａの構成の一例を示す回路図である。２４Ｖ生成部２６ａは、ドライブ回路２９、トランスＴ、スイッチング素子ＦＥＴ、整流ダイオードＤ１、転流ダイオードＤ２、チョークコイルＣＨ、および平滑コンデンサＣを備えている。

整流平滑回路２２によって平滑された直流電圧Ｖｉｎが、トランスＴの１次巻線Ｔａに接続されている。トランスＴの１次巻線Ｔａの一方の端子はスイッチング素子ＦＥＴに接続されている。スイッチング素子ＦＥＴのトランスＴの１次巻線Ｔａの一方の端子に接続されている反対側は、接地（ＧＮＤ）端子に接続されている。スイッチング素子ＦＥＴのソース端子にはスイッチング素子ＦＥＴをオン／オフするドライブ回路２９が接続されている。

ドライブ回路２９は、画像形成装置のコントローラ部１３から入力される制御信号に基づいて、スイッチング素子ＦＥＴをオン／オフするスイッチング周波数を変更する。すなわち、ドライブ回路２９は、スイッチング素子ＦＥＴのソース端子へのスイッチング周波数を調整して、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータの単位時間におけるスイッチング回数を制御する。

トランスＴの２次巻線Ｔｂは、整流ダイオードＤ１、転流ダイオードＤ２、チョークコイルＣＨ、平滑コンデンサＣなどで構成されるフォワード方式のコンバータを介して、出力端子Ｖｏｕｔに接続される。出力端子Ｖｏｕｔは、カラー用駆動系負荷部１８に接続され、２４Ｖの直流電流をカラー用駆動系負荷部１８に供給する。

つぎに、この発明における実施例２の画像形成装置に電力を供給するスイッチング電源部１２ａの動作を説明する。ユーザは、画像形成装置を用いて原稿を複写する場合、まず、操作部３を用いて、複写する枚数や複写モードを入力する。ここでは、複写モードとして、モノクロ、カラー単色、カラー２色およびフルカラー（４色）の４つのモードがあるとする。

ユーザが、複写モードの中から“モノクロ”を選択したとする。操作部３は、ユーザによって、“モノクロ”が選択されたことを検知して、コントローラ部１３に“モノクロ”が選択されたことを通知する。

“モノクロ”が選択された通知を受けると、コントローラ部１３は、２４Ｖ生成部２６のスイッチングをオフにする制御信号をドライブ回路２９に出力する。ドライブ回路２９は、２４Ｖ生成部２６のスイッチングをオフにするために、スイッチング周波数の時間周期のデューティ比を０％に設定する。これにより、スイッチング素子ＦＥＴがオフ固定となり、トランスＴの１次巻線Ｔａの電流が流れなくなる。したがって、トランスＴの２次巻線Ｔｂも電流が流れないため、出力端子Ｖｏｕｔの２４Ｖの電圧は生成されない。すなわち、カラー用駆動系負荷部１８への電力供給が停止される。したがって、カラー用駆動系負荷部１８のスタンバイ電力がなくなり、無駄な電力を消費しなくなる。

３８Ｖ生成部２３、２４Ｖ生成部２４、および５Ｖ生成部２５には、整流平滑回路２２から平滑された直流電圧が供給されており、負荷部１４には電力が供給されている。すなわち、モノクロ複写の動作に関する各部分には電力が供給されている。

操作部３をユーザが操作して複写の開始を入力すると、操作部３が複写の開始を検知し、ＡＤＦ部２、ＬＣＴ部１０ａ、光学系１５、モノクロ用負荷部１６、定着部１１１、ＦＩＮ部９などを駆動してモノクロ複写を行なう。

ユーザが、複写モードの中から“フルカラー（４色）”を選択したとする。操作部３は、ユーザによって、“フルカラー(４色)”が選択されたことを検知して、コントローラ部１３に“フルカラー（４色）”が選択されたことを通知する。

“フルカラー（４色）”が選択された通知を受けると、コントローラ部１３は、２４Ｖ生成部２６のスイッチング周波数を“高”にする制御信号をドライブ回路２９に出力する。

ドライブ回路２９は、スイッチング素子ＦＥＴに出力するスイッチング周波数を“高”にする。具体的には、１００ｋＨｚにする。これにより、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータはフルパワーで動作して、カラー用駆動系負荷部１８に必要充分な電力を供給する。

ユーザが操作部３を操作して複写の開始を入力すると、操作部３が複写の開始を検知し、負荷部１４とカラー用駆動系負荷部１８とを駆動してフルカラー（４色）複写を行なう。カラー用駆動系負荷部１８には必要充分な電力が供給されているため、カラー用駆動系負荷部１８がすべて動作して、直流電源の電力変換効率は高効率な状態で複写動作が行われる。

ユーザが、複写モードの中から“カラー２色”を選択したとする。操作部３は、ユーザによって、“カラー２色”が選択されたことを検知して、コントローラ部１３に“カラー２色”が選択されたことを通知する。

“カラー２色”が選択された通知を受けると、コントローラ部１３は、２４Ｖ生成部２６のスイッチング周波数を“中”にする制御信号をドライブ回路２９に出力する。

ドライブ回路２９は、スイッチング素子ＦＥＴに出力するスイッチング周波数を“中”にする。具体的には、５０ｋＨｚに設定する。これにより、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータは単位時間におけるスイッチング回数は、スイッチング周波数が“高”の半分になる。ドライブ回路２９は、スイッチング素子ＦＥＴに供給するスイッチング周波数を５０ｋＨｚにすることで、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータの単位時間におけるスイッチング回数を減少させ、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングによる損失を減らしつつ、カラー２色の複写に十分な電力をカラー用駆動系負荷部１８に供給するように２４Ｖ生成部２６を制御する。

ユーザが操作部３を操作して複写の開始を入力すると、操作部３が複写の開始を検知し、負荷部１４とカラー用駆動系負荷部１８とを駆動してカラー２色の複写を行なう。カラー用駆動系負荷部１８にはカラー２色の複写に十分な電力が供給されているため、カラー２色の複写に必要なカラー用駆動系負荷部１８が動作して、直流電源の損失が少なく、かつ電力変換効率は高効率な状態でカラー２色の複写動作が行われる。

ユーザが、複写モードの中から“カラー単色”を選択したとする。操作部３は、ユーザによって、“カラー単色”が選択されたことを検知して、コントローラ部１３に“カラー単色”が選択されたことを通知する。

“カラー単色”が選択された通知を受けると、コントローラ部１３は、２４Ｖ生成部２６のスイッチング周波数を“小”にする制御信号をドライブ回路２９に出力する。

ドライブ回路２９は、スイッチング素子ＦＥＴに出力するスイッチング周波数を“小”にする。具体的には、２５ｋＨｚに設定する。これにより、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータは単位時間におけるスイッチング回数は、スイッチング周波数が“高”の１／４になる。ドライブ回路２９は、スイッチング素子ＦＥＴに供給するスイッチング周波数を２５ｋＨｚにすることで、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータの単位時間におけるスイッチング回数を減少させ、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングによる損失を減らしつつ、カラー単色の複写に十分な電力をカラー用駆動系負荷部１８に供給するように２４Ｖ生成部２６を制御する。

ユーザが操作部３を操作して複写の開始を入力すると、操作部３が複写の開始を検知し、負荷部１４とカラー用駆動系負荷部１８とを駆動してカラー単色の複写を行なう。カラー用駆動系負荷部１８にはカラー単色の複写に十分な電力が供給されているため、カラー単色の複写に必要なカラー用駆動系負荷部１８が動作して、直流電源の損失が少なく、かつ電力変換効率は高効率な状態でカラー単色の複写動作が行われる。

このようにこの実施例２では、動作時の負荷部のうちカラー複写モード時だけに動作するカラー用駆動系負荷部に供給する電力をスイッチング周波数によって複数段階切り替えるカラー用直流電源部をカラー用駆動系負荷部以外に電力を供給する直流電源装置とは別に独立して設けて、カラー複写モード時のみカラー用直流電源部に電力を供給するようにしているため、負荷の増減に応じてスイッチング周波数を切り替えることで、単位時間におけるスイッチングロスを減らして消費電力を低減することができる。

また、複写モードに基づいてカラー用直流電源部のスイッチング周波数を切り替えるようにしているため、必要に応じた電力を供給しつつ、電力の損失を抑え、直流電源の電力変換効率を高校効率な状態にして複写の動作をおこなうことができる。

図６を用いて、この発明における実施例３の画像形成装置を説明する。この発明における実施例３の画像形成装置の構成は、実施例１と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。

図６は、この発明における実施例３の画像形成装置が有する直流電源装置の構成を示すブロック図である。この実施例３の直流電源装置であるスイッチング電源部１２ｂは、実施例２のスイッチング電源部１２ａの２４Ｖ生成部２６ａの入力側にスイッチ２７が追加されている。図４に示した実施例２のスイッチング電源部１２ａと同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

スイッチ２７は、コントローラ部１３からの制御信号に基づいてオン／オフされる。

つぎに、この発明における実施例３の画像形成装置に電力を供給するスイッチング電源部１２の動作を説明する。ユーザは、画像形成装置を用いて原稿を複写する場合、まず、操作部３を用いて、複写する枚数や複写モードを入力する。ここでは、複写モードとして、モノクロ、カラー単色、カラー２色およびフルカラー（４色）の４つのモードがあるとする。

ユーザが、複写モードの中から“モノクロ”を選択したとする。操作部３は、ユーザによって、“モノクロ”が選択されたことを検知して、コントローラ部１３に“モノクロ”が選択されたことを通知する。

“モノクロ”が選択された通知を受けると、コントローラ部１３は、スイッチ２７をオフにする制御信号をスイッチ２７に出力する。これにより、スイッチ２７はオフになり、整流平滑回路２２から２４Ｖ生成部２６への平滑された直流電圧の供給が遮断され、２４Ｖ生成回部２６がオフになる。さらに、２４Ｖ生成部２６がオフになるため、カラー用駆動系負荷部１８への直流電圧の供給が停止される。したがって、カラー用駆動系負荷部１８のスタンバイ電力がなくなり、無駄な電力を消費しなくなる。

３８Ｖ生成部２３、２４Ｖ生成部２４、および５Ｖ生成部２５には、整流平滑回路２２から平滑された直流電圧が供給されており、負荷部１４には電力が供給されている。すなわち、モノクロ複写の動作に関する各部分には電力が供給されている。

ユーザが操作部３を操作して複写の開始を入力すると、操作部３が複写の開始を検知し、ＡＤＦ部２、ＬＣＴ部１０ａ、光学系１５、モノクロ用負荷部１６、定着部１１１、ＦＩＮ部９などを駆動してモノクロ複写を行なう。

ユーザが、複写モードの中から“フルカラー（４色）”を選択したとする。操作部３は、ユーザによって、“フルカラー(４色)”が選択されたことを検知して、コントローラ部１３に“フルカラー（４色）”が選択されたことを通知する。

“フルカラー（４色）”が選択された通知を受けると、コントローラ部１３は、２４Ｖ生成部２６のスイッチング周波数を“高”にする制御信号をドライブ回路２９に出力する。

ドライブ回路２９は、スイッチング素子ＦＥＴに出力するスイッチング周波数を“高”にする。具体的には、１００ｋＨｚにする。これにより、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータはフルパワーで動作して、カラー用駆動系負荷部１８に必要充分な電力を供給する。

ユーザが操作部３を操作して複写の開始を入力すると、操作部３が複写の開始を検知し、負荷部１４とカラー用駆動系負荷部１８とを駆動してフルカラー（４色）複写を行なう。カラー用駆動系負荷部１８には必要充分な電力が供給されているため、カラー用駆動系負荷部１８がすべて動作して、直流電源の電力変換効率は高効率な状態で複写動作が行われる。

ユーザが、複写モードの中から“カラー２色”を選択したとする。操作部３は、ユーザによって、“カラー２色”が選択されたことを検知して、コントローラ部１３に“カラー２色”が選択されたことを通知する。

“カラー２色”が選択された通知を受けると、コントローラ部１３は、２４Ｖ生成部２６のスイッチング周波数を“中”にする制御信号をドライブ回路２９に出力する。

ドライブ回路２９は、スイッチング素子ＦＥＴに出力するスイッチング周波数を“中”にする。具体的には、５０ｋＨｚに設定する。これにより、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータは単位時間におけるスイッチング回数は、スイッチング周波数が“高”の半分になる。ドライブ回路２９は、スイッチング素子ＦＥＴに供給するスイッチング周波数を５０ｋＨｚにすることで、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータの単位時間におけるスイッチング回数を減少させ、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングによる損失を減らしつつ、カラー２色の複写に十分な電力をカラー用駆動系負荷部１８に供給するように２４Ｖ生成部２６を制御する。

ユーザが操作部３を操作して複写の開始を入力すると、操作部３が複写の開始を検知し、負荷部１４とカラー用駆動系負荷部１８とを駆動してカラー２色の複写を行なう。カラー用駆動系負荷部１８にはカラー２色の複写に十分な電力が供給されているため、カラー２色の複写に必要なカラー用駆動系負荷部１８が動作して、直流電源の損失が少なく、かつ電力変換効率は高効率な状態でカラー２色の複写動作が行われる。

ユーザが、複写モードの中から“カラー単色”を選択したとする。操作部３は、ユーザによって、“カラー単色”が選択されたことを検知して、コントローラ部１３に“カラー単色”が選択されたことを通知する。

“カラー単色”が選択された通知を受けると、コントローラ部１３は、２４Ｖ生成部２６のスイッチング周波数を“小”にする制御信号をドライブ回路２９に出力する。

ドライブ回路２９は、スイッチング素子ＦＥＴに出力するスイッチング周波数を“小”にする。具体的には、２５ｋＨｚに設定する。これにより、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータは単位時間におけるスイッチング回数は、スイッチング周波数が“高”の１／４になる。ドライブ回路２９は、スイッチング素子ＦＥＴに供給するスイッチング周波数を２５ｋＨｚにすることで、２４Ｖ生成部２６のＤＣ／ＤＣコンバータの単位時間におけるスイッチング回数を減少させ、ＤＣ／ＤＣコンバータのスイッチングによる損失を減らしつつ、カラー単色の複写に十分な電力をカラー用駆動系負荷部１８に供給するように２４Ｖ生成部２６を制御する。

ユーザが操作部３を操作して複写の開始を入力すると、操作部３が複写の開始を検知し、負荷部１４とカラー用駆動系負荷部１８とを駆動してカラー単色の複写を行なう。カラー用駆動系負荷部１８にはカラー単色の複写に十分な電力が供給されているため、カラー単色の複写に必要なカラー用駆動系負荷部１８が動作して、直流電源の損失が少なく、かつ電力変換効率は高効率な状態でカラー単色の複写動作が行われる。

このようにこの実施例３では、動作時の負荷部のうちカラー複写モード時だけに動作するカラー用駆動系負荷部に供給する電力をスイッチング周波数によって複数段階切り替えるカラー用直流電源部をカラー用駆動系負荷部以外に電力を供給する直流電源装置とは別に独立して設けて、カラー複写モード以外の時にはカラー用直流電源部への電力の供給を遮断するようにしているため、ラー複写モード時のみカラー用直流電源部に電力を供給するようにしているため、複写時のすべてのモードにおいても電力の損失を抑え、カラー用直流電源部の電力変換効率を高校効率な状態にして複写動作をおこなうことができる。

以上のように、本発明にかかる画像形成装置は、モノクロ複写モードと１色以上のカラー複写モードとを有する場合に有用であり、特に、複写動作時の消費電力を低減する必要のある場合に適している。

この発明における実施例１の画像形成装置の外観の一例を示す図である。 図１に示した本体部１０の構成を示す図である。 この発明における実施例１の画像形成装置に電力を供給する直流電源装置の構成を示すブロック図である。 この発明における実施例２の画像形成装置が有する直流電源装置の構成を示すブロック図である。 図４に示した２４Ｖ生成部の構成の一例を示す回路図である。 この発明における実施例３の画像形成装置が有する直流電源装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ コンタクトガラス
２ 自動原稿供給装置
３ 操作部
４ 電源サブキー
５ 前カバー
６ 給紙トレイ
７ 主電源スイッチ
８ トナーカバー
９ フィニッシャー
１０ 本体部
１０ａ 大容量給紙部
１１ 交流電源
１２，１２ａ，１２ｂ スイッチング電源部
１３ コントローラ部
１４ 負荷部
１５ 光学系
１６ モノクロ用負荷部
１７ 感光体回り部
１８ カラー用駆動系負荷部
２１ フィルタ
２２ 清流平滑回路
２３ ３８Ｖ生成部
２４，２６ ２４Ｖ生成部
２５ ５Ｖ生成部
２７ スイッチ
２８ 直流電圧生成部
２９ ドライバ回路
１０１ スキャナー部
１０２ 書き込み部
１０３ 感光体ドラム
１０４ 帯電部
１０５ 現像部
１０６ 転写部
１１１ 定着部
１１２ 定着ローラ
１１３ 加圧ローラ
１１５ 給紙部

Claims (9)

1. モノクロ複写モードと１色以上のカラー複写モードとを有する画像形成装置において、
   前記カラー複写モード時だけに動作する構成部分に電力を供給するカラー用直流電源部と、
   このカラー用直流電源部が電力を供給する構成部分以外に電力を供給する直流電源部と、
   前記モノクロ複写モード時には前記カラー用直流電源部への電力の供給を遮断して前記カラー用直流電源部の動作を停止させ、前記カラー複写モード時には前記カラー用直流電源部に電力を供給して前記カラー用直流電源部を動作させるコントローラ部と、
   を備え、
   前記モノクロ複写モード時には直流電源部からの電力供給でモノクロ複写を行い、前記カラー複写モード時にはカラー用直流電源部および直流電源部からの電力供給でカラー複写を行なうことを特徴とする画像形成装置。
2. モノクロ複写モードと２色以上のカラー複写モードとを有する画像形成装置において、
   直流電源を生成する際のスイッチング周波数を複数段階切替えるドライバ回路を有し、前記カラー複写モード時だけに動作する構成部分に電力を供給するカラー用直流電源部と、
   このカラー用直流電源部が電力を供給する構成部分以外に電力を供給する直流電源部と、
   を備え、
   前記モノクロ複写モード時には直流電源部からの電力供給でモノクロ複写を行い、前記カラー複写モード時にはカラー用直流電源部および直流電源部からの電力供給でカラー複写を行なうことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記ドライバ回路は、
   前記カラー複写モード時に指定された色の数に応じてスイッチング周波数を切替えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ドライバ回路は、
   前記カラー複写モード時に指定された色の数が少ないほどスイッチング周波数を低くすることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記ドライバ回路は、
   前記モノクロ複写モード時には前記スイッチング周波数の時間周期のデューティ比をゼロにすることを特徴とする請求項２〜４の何れか一つに記載の画像形成装置。
6. 前記カラー用直流電源部は、
   前記カラー複写モード時に動作する異なる複数の構成部分に電力を供給することを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の画像形成装置。
7. 前記異なる複数の構成部分を、
   前記カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの現像部とすることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記異なる複数の構成部分を、
   前記カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの感光体ドラム回りとすることを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
9. 前記異なる複数の構成部分を、
   前記カラー複写モードの各色に対応したそれぞれの帯電部とすることを特徴とする請求項６〜８の何れか一つに記載の画像形成装置。

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