JP2009042376A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギー時におけるインターロックスイッチの開、閉に伴う、システムリセット動作を防止でき、また制御部の素子破壊を引き起こすことを防止できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】駆動負荷用電源１０１９と、駆動負荷用電源から電源供給されるロジック用電源１０２０と、ロジック用電源から電源供給されるＣＰＵ２１０と、外部に連通するドアの開，閉に応じて前記駆動負荷用電源から駆動負荷への電源供給を遮断，導通するスイッチ１０３０と、スイッチの導通状態および遮断状態を検知するスイッチ状態検知手段とを備え、動作待機状態から省エネルギー状態へ移行した際に、駆動負荷用電源の出力電圧を低下させる画像形成装置であって、ＣＰＵは、動作待機状態においてスイッチ状態検知手段でスイッチの遮断状態を検知した場合に、動作待機状態から省エネルギー状態への移行を禁止する画像形成装置により前記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタや複写機などの画像形成装置に関し、特にその省エネルギー状態からの復帰制御に関するものである。

近年の画像形成装置は、環境問題やエネルギー問題における対策として、待機時には省エネ状態または省エネモードと呼ぶ状態を有し消費電力を低減する機能を備えている。
省エネモード時に消費電力を削減する手法として、例えば特許文献１に示された画像形成装置においては省エネモードにおいて電力供給が不要となる周辺機やモータ制御部への電力供給を本体制御部からの指示に基づいてリレーにて停止する手法が開示されている。なお、パワーリレーでは形状が大きいので、通常はＭＯＳＦＥＴで構成するのが一般的である。

さらなる省エネモード時における消費電力削減のために、特許文献２、３に示された電源回路においては省エネモード時に電源部からの出力電圧を低下させる手法が開示されている。

これらの従来技術と基本的には同一な電源回路を用いた画像形成装置の電源構成を図１１に示す。以下、図１１に従って従来技術にあるＬＢＰの電源システムの概略構成を説明する。
まず、電源構成を図１１に示す。絶縁トランス１００１を介して変圧し、モータなどを駆動する２４Ｖ程度のＤＣ電圧を出力する駆動負荷用電源と、駆動負荷用電源から非絶縁のＤＣ／ＤＣコンバータを用いて降圧し３．３Ｖのロジック用の電圧を出力するロジック用電源の２電源で構成されている。

図１１において１００２は整流平滑手段であり、商用ＡＣ電源１００３から入力された電流は整流ダイオード１００４を介し１次側平滑コンデンサ１００５により平滑されピーク充電されたＤＣ電圧を出力する。発振器、ＭＯＳＦＥＴのゲート駆動回路、定電圧制御部から構成される１次側制御部１００６により、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１００７のＯＮ／ＯＦＦスイッチング制御が行われる。ＭＯＳＦＥＴ１００７のスイッチングにより絶縁トランス１００１を介し２次側への電力伝達が行われ、２次側整流ダイオード１００８と２次側平滑コンデンサ１００９により駆動負荷用電圧を出力する。

誤差増幅器（シャントレギュレータ）１０１０は、抵抗１０１１と抵抗１０１２、抵抗１０１３で分圧された電圧と誤差増幅器１０１０内部の基準電圧とを比較し、フォトカプラ１０１４を介して１次側制御部１００６の定電圧制御部へと帰還する。このフィードバック制御により安定化した２４ＶのＤＣ電圧が得られる。

トランジスタ１０１５は駆動負荷用電源の電圧値を省エネモード時と通常時で切り換える目的で配されている。省エネモード時はエンジン制御ＣＰＵ２１０のポート２（Ｐ２）がＬｏｗになっており、トランジスタ１０１５は遮断状態となっている。この状態においては抵抗１０１２と抵抗１０１３の抵抗比に応じた電圧が出力される。一方、通常時は電エンジン制御ＣＰＵのポート２（Ｐ２）がＨｉｇｈになりトランジスタ１０１５が導通状態になる。よって出力電圧は抵抗１０１１と抵抗１０１２の並列合成抵抗値と抵抗１０１３の抵抗比に応じた電圧が出力される。つまり、トランジスタ１０１５が導通状態である通常時の抵抗分圧比を大きくすることで、通常時の出力電圧が高くなるよう制御している。
補助巻線１０１６は２次巻線１０１７と同極性で結合しており、補助巻線１０１６からの出力を整流ダイオード１０２８と平滑コンデンサ１０２９によりＤＣ電圧化し、１次側制御部１００６を駆動する電圧として使用している。なお、起動抵抗１０１８は補助巻線１０１６からの電力供給がない起動時に、電源起動のトリガを発生させるための起動抵抗である。

ロジック用電源部１０２０は、駆動負荷用電源部からロジック用電圧を生成する非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータで構成される。発振器、ＭＯＳＦＥＴのゲート駆動回路、定電圧制御部から構成される２次側制御部１０２１によりＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１０２２のＯＮ／ＯＦＦスイッチング制御が行われる。ＭＯＳＦＥＴ１０２２のスイッチング制御によりコイル１０２３を介し平滑コンデンサ１０２４に電力伝達が行われる。なお、ダイオード１０２５はＭＯＳＦＥＴ１０２２がＯＦＦしている際にコイル１０２３のエネルギーを回生させる目的で配されたフライホイールダイオードである。また、抵抗１０２６と抵抗１０２７で分圧された電圧値を２次側制御部１０２１へと帰還させ、フィードバック制御により安定化された３．３Ｖの電圧を得るよう構成されている。

駆動負荷用電源部１０１９には、ユーザが開閉するドアに連動したインターロックスイッチ１０３０を介して電子写真プロセスの画像形成に必要な高電圧を出力する高圧電源や駆動源としてのモータが接続されている。
また、ロジック用電源部にはプリンタエンジンを制御するＣＰＵ２１０およびセンサ（不図示）が接続されている。

以上、説明したように従来技術にある電源構成においては待機時において、駆動負荷用電源の電圧値を下げるよう制御することで、ロジック用電源の電力変換効率を向上させ、消費電力削減を実現している。
特開平５−３３３６３６号公報 特開２０００−２０９５２４号公報 特開２０００−２４５１５３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では前述したように、待機時の消費電力の低減が十分であるとは言えなかった。
また、特許文献２および特許文献３に開示された電源構成においては、待機時に駆動負荷用電源の電圧値をロジック用電源電圧とほぼ等しくなるまで低下させ、さらには駆動用負荷電源の出力を直接ロジック部へと供給している。このために、ロジック用電源部のＭＯＳＦＥＴを常に導通状態になるよう制御した場合、以下のような問題が生じる。

待機時に駆動負荷用電源の電圧値を低下させると、補助巻線からの出力も低下し１次側制御部は補助巻線からの電力供給で動作することが不可能となる。そのため１次側制御部は起動抵抗からの電力供給のみで動作しなければならず、結果として１次側制御部は起動と停止を繰り返す動作状態になる。このような電源駆動状態においては２次側出力への電力供給能力が著しく低下しており、具体的な弊害としてインターロックスイッチが導通状態の場合、出力端のコンデンサへのラッシュ電流により出力電圧の瞬時的な低下を招くことが考えられる。待機時制御中に駆動負荷用電源出力が瞬時的に低下した場合、導通状態のＭＯＳＦＥＴを介しマイコンへの入力電圧がマイコンのリセット電圧以下となりシステムリセットを引き起こすおそれがある。

インターロックスイッチが遮断状態において駆動負荷用電源の電圧値を低下させ待機状態へと移行した場合、出力端のコンデンサには通常動作時の電圧（約２４Ｖ）が残留電圧としてチャージされている。よって、コンデンサにチャージされた状態でインターロックスイッチが導通状態になった場合、インターロックスイッチが導通した瞬間に、ＭＯＳＦＥＴを介しマイコンなどのロジック回路部にコンデンサのディスチャージによって持ち上げられた電圧が加わる。これにより素子破壊を引き起こすおそれがある。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、省エネネギー時におけるインターロックスイッチの開、閉に伴う前述のような望ましくない動作を防止できる画像形成装置を提供することを課題とするものである。

すなわち、インターロックスイッチの導通時に容量性負荷への充電電流により駆動負荷用電源の電圧が瞬時的に低下する。この現象によりロジック用電源に配された導通状態のスイッチング素子を介してマイコンがシステムリセットを引き起こすことを防止できる画像形成装置を提供することを課題とする。

また、インターロックスイッチが遮断状態において、インターロックスイッチより出力側にある容量性部品に蓄えられた電圧が、インターロックスイッチの導通時にロジック用電源に配された導通状態のスイッチング素子を介してマイコン等のロジック部に加わる。この現象により素子破壊を引き起こすことを防止できる画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、画像形成装置を次の（１）ないし（４）のとおりに構成する。

（１）駆動負荷用電源と、
前記駆動負荷用電源から電源供給されるロジック用電源と、
前記ロジック用電源から電源供給される制御部と、
外部に連通するドアの開，閉に応じて前記駆動負荷用電源から駆動負荷への電源供給を遮断，導通するスイッチ手段と、
前記スイッチ手段の導通状態および遮断状態を検知するスイッチ状態検知手段と、
を備え、
動作待機状態から省エネルギー状態へ移行した際に、前記駆動負荷用電源の出力電圧を低下させる画像形成装置であって、
前記制御部は、前記動作待機状態において前記スイッチ状態検知手段で前記スイッチ手段の遮断状態を検知した場合に、前記動作待機状態から前記省エネルギー状態への移行を禁止する画像形成装置。

（２）駆動負荷用電源と、
前記駆動負荷用電源から電源供給されるロジック用電源と、
前記ロジック用電源から電源供給される制御部と、
外部に連通するドアの開，閉に応じて前記駆動負荷用電源から駆動負荷への電源供給を遮断，導通するスイッチ手段と、
前記スイッチ手段の導通状態および遮断状態を検知するスイッチ状態検知手段と、
を備え、
動作待機状態から省エネルギー状態へ移行した際に、前記駆動負荷用電源の出力電圧を低下させる画像形成装置であって、
前記制御部は、前記省エネルギー状態において前記スイッチ状態検知手段で前記スイッチ手段の遮断状態を検知した場合に、前記省エネルギー状態から前記動作待機状態へ移行させる画像形成装置。

（３）駆動負荷用電源と、
前記駆動負荷用電源から電源供給されるロジック用電源と、
前記ロジック用電源から電源供給される制御部と、
外部に連通するドアの閉，開に応じて前記駆動負荷用電源から駆動負荷への電源供給を導通，遮断するスイッチ手段と、
前記スイッチ手段の導通状態および遮断状態を検知するスイッチ状態検知手段と、
を備え、
動作待機状態から省エネルギー状態へ移行した際に、前記駆動負荷用電源の出力電圧を低下させる画像形成装置であって、
前記制御部は、前記動作待機状態において前記スイッチ状態検知手段で前記スイッチ手段の遮断状態を検知した場合に、所定時間の経過後に前記動作待機状態から前記省エネルギー状態へ移行させる画像形成装置。

（４）駆動負荷用電源と、
前記駆動負荷用電源から電源供給されるロジック用電源と、
前記ロジック用電源から電源供給される制御部と、
外部に連通するドアの閉，開に応じて前記駆動負荷用電源から駆動負荷への電源供給を導通，遮断するスイッチ手段と、
前記スイッチ手段の導通状態および遮断状態を検知するスイッチ状態検知手段と、
を備え、
動作待機状態から省エネルギー状態へ移行した際に、前記駆動負荷用電源の出力電圧を低下させる画像形成装置であって、
前記制御部は、前記動作待機状態において前記スイッチ状態検知手段で前記スイッチ手段の遮断状態を検知した場合に、前記駆動負荷への供給電圧が所定値以下になるのを待って前記動作待機状態から前記省エネルギー状態へ移行させる画像形成装置。

本発明によれば、省エネルギー時におけるインターロックスイッチの開、閉に伴う、システムリセット動作を防止でき、また制御部の素子破壊を引き起こすことを防止できる画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

実施例１である“画像形成装置”について説明する。本実施例は、省エネルギー状態で、駆動負荷用電源のインターロックスイッチが導通（オン）した際に、システムリセットを引き起こすことを防止する例である。すなわち、前記システムリセットを防止するため、インターロックスイッチが遮断（オフ）状態であると判断した場合に、動作待機状態から省エネルギー状態への移行処理を行わないよう制御する例である。

図２は実施例１の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図示のように、画像形成装置１０１は、用紙カセット１０２、給紙ローラ１０３、用紙検知センサ１２３、転写ベルト駆動ローラ１０４、転写ベルト１０５、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各感光ドラム１０６〜１０９を備えている。さらに、各色用の転写ローラ１１０〜１１３、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各カートリッジ１１４〜１１７、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各光学ユニット１１８〜１２１、および定着ユニット１２２を備えている。

画像形成装置１０１には、画像形成手段としての光学ユニット、感光ドラム、転写ベルト１０５、定着ユニット１２２が設けられており、一般に電子写真プロセスを用いて記録材上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を重ねて転写する。そして、定着ローラを含む定着ユニット１２２によって転写されたトナー画像を熱定着させる。また、各色の光学ユニット１１８〜１２１は、各感光ドラム１０６〜１０９の表面をレーザビームによって露光走査して潜像を形成する。これら一連の画像形成動作は搬送される記録材上のあらかじめ決まった位置から画像が転写されるよう同期がとられている。

さらに、画像形成装置１０１は記録材であるところの記録紙を給紙、搬送する給紙モータを備え、給紙された記録紙は、転写ベルト、定着ローラへと搬送されながらその表面上に所望の像を形成する。

不図示のエンジン制御ＣＰＵ２１０は、定着ユニット１２２によって、所望の熱量を記録材に与えることによって、記録材上のトナー画像を融着し定着させる。

次に、図３を用いて本実施例の画像形成装置におけるエンジン制御ＣＰＵの動作について説明する。図３はエンジン制御ＣＰＵ２１０が制御する各ユニットの構成を示す図である。図３において、エンジン制御ＣＰＵ２１０は、ポリゴンミラー、モータおよびレーザを含む各色用の光学ユニット１１８〜１２１に接続され、感光ドラム面上にレーザを走査し、所望の潜像を描くために各色用の光学ユニットの制御を行う。同様に、記録材を搬送するための給紙モータ２１６、記録材を給紙するための給紙ローラの駆動開始に使用する給紙ソレノイド２１７、記録材が所定位置にセットされているか否かを検知する紙有無センサ２１８を制御する。また、電子写真プロセスに必要な１次帯電、現像、１次転写、２次転写バイアスを制御する高圧電源２１９、感光ドラムおよび転写ローラを駆動するドラム駆動モータ２２０を制御する。また、転写ベルトおよび定着ユニットのローラを駆動するためのベルト駆動モータ２２１、定着ユニットおよび駆動負荷用電源部１０１９を制御する。さらに、エンジン制御ＣＰＵ２１０によってサーミスタ（図示せず）により温度をモニタし、定着温度を一定に保つ制御がなされる。

エンジン制御ＡＳＩＣ２２３は、エンジン制御ＣＰＵ２１０の指示に基づき、光学ユニット１１８〜１２１内部のモータ速度制御、給紙モータの速度制御を行うハードウエア回路である。モータの速度制御は、モータ（図示せず）からのタック信号を検出して、タック信号の間隔が所定の時間となるようモータに対して加速または減速信号を出力して速度制御を行う。複数のモータの速度制御を行うため、ソフトウエアによる制御よりは、制御回路としてエンジン制御ＡＳＩＣ２２３のハードウエアによる回路で構成したほうが、エンジン制御ＣＰＵ２１０の制御負荷の低減が図れるメリットがある。

エンジン制御ＣＰＵ２１０は、不図示のコントローラ部からのプリントデータを受信すると、紙有無センサ２１８によって記録材の有無を判断し、紙有りの場合は、給紙モータ２１６、ドラム駆動モータ２２０、ベルト駆動モータ２２１を駆動する。また、給紙ソレノイド２１７を駆動して記録材を所定位置まで搬送する。記録材の先端は不図示のトップセンサで検知され、画像形成タイミングを決定し画像と記録材との位置関係を補正するものである。以上説明した動作は印字状態の説明である。

一方、電源オンの状態で印刷を停止している場合を、動作待機状態と呼ぶ。この動作待機状態では定着ユニットの温度を印字時よりも低い温度で保温する温度制御を行う。印字停止状態で保温する目的は印刷を開始した際の印刷開始時間を早めるためである。
本実施例においては省エネルギーモード時に駆動負荷用電源部１０１９からの出力電圧を低下させる制御を行うことで待機時の消費電力を削減する。

図１は本実施例における電源回路を示す図である。図１において、１０１９は駆動負荷回路１０３１に直流出力電圧を供給する駆動負荷用電源部であり、１０２０は駆動負荷用電源部１０１９から電源供給を受けてエンジン制御ＣＰＵ２１０に直流出力電圧を供給するロジック用電源部である。省エネルギー状態では、駆動負荷用電源部１０１９の直流出力電圧はロジック用電源部１０２０の直流出力電圧に近い値になるまで低減される。

詳しくは、１００２は整流平滑手段であり、商用ＡＣ電源１００３から入力された電流は整流ダイオード１００４を介し１次側平滑コンデンサ１００５により平滑され、ピーク充電されたＤＣ電圧を出力する。発振器、ＭＯＳＦＥＴのゲート駆動回路、定電圧制御部から構成される１次側制御部１００６により、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１００７のＯＮ／ＯＦＦスイッチング制御が行われる。ＭＯＳＦＥＴ１００７のスイッチングにより絶縁トランス１００１を介し２次側への電力伝達が行われ、２次側整流ダイオード１００８と２次側平滑コンデンサ１００９により駆動負荷用電圧を出力する。

誤差増幅器１０１０は、抵抗１０１１と抵抗１０１２、抵抗１０１３で分圧された電圧と誤差増幅器１０１０内部の基準電圧とを比較しフォトカプラ１０１４を介して１次側制御部１００６の定電圧制御部へと帰還する。このフィードバック制御により安定化した２４ＶのＤＣ電圧が得られる。すなわち、駆動負荷用電源部１０１９はフィードバック制御型の電源である。

ロジック用電源部１０２０は、駆動負荷用電源部から電源供給されロジック用電圧を生成する非絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータで構成される。発振器、ＭＯＳＦＥＴのゲート駆動回路、定電圧制御部から構成される２次側制御部１０２１によりＰチャネルＭＯＳＦＥＴ１０２２のＯＮ／ＯＦＦスイッチング制御が行われる。ＭＯＳＦＥＴ１０２２のスイッチング制御によりコイル１０２３を介し平滑コンデンサ１０２４に電力伝達が行われる。なお、ダイオード１０２５は、ＭＯＳＦＥＴ１０２２がＯＦＦしている際にコイル１０２３のエネルギーを回生させる目的で配されたフライホイールダイオードである。また、抵抗と抵抗で分圧された電圧値を２次側制御部へと帰還させ、フィードバック制御により安定化された３．３Ｖの電圧を得るよう構成されている。また、ロジック用電源部１０２０にはプリンタエンジンを制御するエンジン制御ＣＰＵ２１０およびセンサ類が接続されている。

駆動負荷用電源部１０１９には、ユーザが開，閉するドア（外部に連通するドア）に連動したインターロックスイッチ１０３０を介して高圧電源２１９やドラム駆動モータ２２０などの駆動負荷回路１０３１が接続されている。駆動負荷回路１０３１に近接した位置にはコンデンサ１０３２が配置されており、電源配線によるインピーダンスを低下し安定動作を実現するよう配慮されている。
インターロックスイッチ１０３０の遮断，導通状態は抵抗１０３３と抵抗１０３４により分圧した電圧値をエンジン制御ＣＰＵ２１０のポート１（Ｐ１）でモニタする（スイッチ状態検知）ことで判断する。すなわち、インターロックスイッチ１０３０の導通，遮断により電力を供給，遮断される電源ラインの電圧値によりインターロックスイッチ１０３０の導通，遮断を判別する。駆動負荷用電源部１０１９の電圧が省エネルギー状態において低下した場合においてもインターロックスイッチ１０３０の状態が判別できるようエンジン制御ＣＰＵ２１０のポート１（Ｐ１）はＡ／Ｄポートを使用する。トナーカートリッジの交換などの要因でユーザによりプリンタのドアが開けられている場合、インターロックスイッチ１０３０が遮断状態となりエンジン制御ＣＰＵ２１０のポート１（Ｐ１）は、ほぼ０Ｖを検出する。逆にインターロックスイッチ１０３０が導通状態にある場合、ポート１（Ｐ１）には通常時および省エネルギー状態において出力電圧を抵抗１０３３および抵抗１０３４によって分圧された電圧を検出する。

トランジスタ１０１５は駆動負荷用電源部１０１９の電圧値を省エネルギー状態時と通常時で切り換える目的で配されている。通常時はエンジン制御ＣＰＵ２１０のポート２（Ｐ２）からの信号がＨｉｇｈになりトランジスタ１０１５が導通状態になる。よって出力電圧は抵抗１０１１と抵抗１０１２の並列合成抵抗値と抵抗１０１３の分圧に応じた電圧が出力される。一例として抵抗１０１３が１８ｋΩ、抵抗１０１１が２．１ｋΩ、抵抗１０１２が５４．９ｋΩであり、誤差増幅器１０１０の基準電圧が２．４８Ｖであった場合、通常動作時の駆動負荷用電源部１０１９の電圧値は約２４．８Ｖに制御される。

一方、省エネルギー状態時はエンジン制御ＣＰＵ２１０のポート２（Ｐ２）からの信号がＬｏｗになっており、トランジスタ１０１５は遮断状態となっている。この状態においては抵抗１０１３と抵抗１０１２の抵抗比に応じた電圧が誤差増幅器１０１０の基準電圧である２．４８Ｖと等しくなるようフィードバック制御される。すなわち省エネルギー状態への移行の際に、動作待機状態より駆動負荷用電源の帰還率を高める。先にあげた抵抗値を用いれば、待機制御中の駆動用負荷電源の電圧値は約３．２９Ｖに制御される。

また、省エネルギー状態においてはＤＣ／ＤＣコンバータに配されたＭＯＳＦＥＴ１０２２が常に導通状態になるようエンジン制御ＣＰＵ２１０により制御される。ＭＯＳＦＥＴ１０２２のゲート端子は、抵抗１０３５を介しＮＰＮトランジスタ１０３６とＰＮＰトランジスタ１０３７を直列に接続したゲートドライブ回路１０３８に接続されている。ゲートドライブ回路１０３８は、２次側制御部に抵抗１０３９を介して接続されている。エンジン制御ＣＰＵ２１０はコントローラ部１０４０から省エネルギー状態への移行命令を受け取った後、駆動負荷用電源部１０１９の出力を３．３Ｖ程度まで低下させ、ポート４（Ｐ４）をＨｉｇｈにする。ポート４（Ｐ４）をＨｉｇｈにすることでトランジスタ１０４１がＯＮし、ゲートドライブ回路１０３８を介してＭＯＳＦＥＴ１０２２のゲート端子がほぼ０Ｖに維持され、ＭＯＳＦＥＴ１０２２は導通状態を維持する。

補助巻線１０１６は２次巻線１０１７と同極性で結合されているので、補助巻線電圧は駆動負荷用電源部１０１９の出力電圧に比例した値となる。よって省エネルギー状態で駆動負荷用電源電圧を低下させた場合、補助巻線電圧も低下する。すなわちスイッチング制御部は省エネルギー状態において補助巻線１０１６からの電力供給では動作できず、起動抵抗１０１８からの電力供給でのみ動作する。

しかしながら起動抵抗１０１８のみでは１次側制御部１００６の電力を賄うことは不可能であるため、１次側制御部１００６は起動抵抗１０１８により起動し、その後、平滑コンデンサ１０２９の電位が低下すると停止するといった動作を繰り返す。
図４に示すように駆動負荷用電源部１０１９が省エネルギー状態でインターロックスイッチ１０３０がオンし出力端のコンデンサ１０３２へチャージ電流が流れると、２次側出力が瞬間的に低下する。この現象は導通状態のＭＯＳＦＥＴ１０２２を介してエンジン制御ＣＰＵ２１０への入力電圧を瞬間的に低下させる。その結果エンジン制御ＣＰＵ２１０のリセット電圧を下回りシステムリセットを引き起こす可能性がある。

そこで、本実施例においてはエンジン制御ＣＰＵ２１０がインターロックスイッチ１０３０の遮断を検出していた場合、前述の省エネルギー状態への遷移を禁止する制御を行う。

以下に図５のフローチャートを用いて本実施例におけるエンジン制御ＣＰＵの通常状態から省エネルギー状態への状態遷移について説明する。このフローチャートの処理は、エンジン制御ＣＰＵ２１０により行われる。

まず、エンジン制御ＣＰＵ２１０がコントローラ部１０４０から省エネルギー状態への移行命令を受信した場合に、ステップ５０１でポート１（Ｐ１）に電圧があるかどうかを確認する。ポート１（Ｐ１）に電圧があると判断した場合、エンジン制御ＣＰＵ２１０はインターロックスイッチ１０３０が導通状態であると判断し、ステップ５０２で画像形成装置本体を省エネルギー状態へ移行する。ステップ５０２の具体的な処理としては、定着ローラの離間動作や外部装置に配されているＣＰＵ（不図示）への通知などの処理がある。次にステップ５０３でエンジン制御ＣＰＵ２１０のポート２（Ｐ２）をＬｏｗにすることで、トランジスタ１０１５がＯＦＦになり、駆動負荷用電源部１０１９の出力電圧が約３．２９Ｖまで低下し始める。駆動負荷用電源部１０１９の電圧値は抵抗１０４２と抵抗１０４３で分圧した電圧値をエンジン制御ＣＰＵ２１０のＡ／Ｄポート３（Ｐ３）でモニタし、駆動負荷用電源部１０１９の電圧値が規定電圧値以下になるのをステップ５０４で判別する。ステップ５０４で駆動負荷用電源部１０１９の電圧値が規定電圧値以下になったと判断した場合、エンジン制御ＣＰＵ２１０はポート４（Ｐ４）をＨｉｇｈに設定しトランジスタ１０４１を導通状態にする。これによりＭＯＳＦＥＴ１０２２を常時導通常態へと設定し省エネルギー状態へと移行する。

ステップ５０１でポート１（Ｐ１）に電圧がないとエンジン制御ＣＰＵが判断した場合、エンジン制御ＣＰＵ２１０はインターロックスイッチ１０３０が遮断状態であると判断し、省エネルギー状態への移行処理を行わないよう制御する。このため、コントローラ部１０４０から通常状態への復帰命令を受信したかどうかをステップ５０６で判断し、ステップ５０６でコントローラ部から通常状態への復帰命令を受信した場合、通常状態を維持したまま移行処理を終了する。ステップ５０６で通常状態への復帰命令を受信していない場合、再度ステップ５０１に戻りインターロックスイッチ１０３０の状態を判別する。

以上説明したように、本実施例によれば、次の効果が得られる。
すなわち、本実施例は、駆動負荷用電源の電圧をほぼロジック用電源部の出力電圧に近い値まで低下させ、かつ、ロジック用電源部に配されたスイッチング素子を導通状態に固定することで省エネルギー状態へと移行する画像形成装置である。しかし、インターロックスイッチが遮断状態であった場合に、前述の省エネルギー状態へ移行する処理を禁止する。この制御により、インターロックスイッチが導通する際に生じる、駆動負荷用電源の出力端にあるコンデンサへのラッシュ電流により、省エネルギー状態にある駆動負荷用電源の電圧が瞬時的に低下することを防止する。この結果エンジン制御ＣＰＵがシステムリセットを引き起こす問題を回避可能にする。

実施例２である“画像形成装置”について説明する。
本実施例は、インターロックスイッチが導通する際に生じるラッシュ電流により、省エネルギー状態にある駆動負荷用電源の電圧が瞬時的に低下することを防止し、結果としてエンジン制御ＣＰＵがシステムリセットを引き起こすことを防止する例である。すなわち、前記システムリセットを防止するため、省エネルギー状態においてユーザによりインターロックスイッチが遮断されたことを検知した場合、省エネルギー状態から通常状態へ復帰する制御を行う例である。本実施例では、前述の制御を行うことで省エネルギー状態においてインターロックスイッチが導通されることを回避する。これにより前述したインターロックスイッチの導通時に流れる、駆動負荷用電源の出力端のコンデンサへのラッシュ電流によって引き起こされるシステムリセットを回避可能とする。
なお、本実施例の画像形成装置の要部構成は実施例１と同様なので、その説明を援用し、ここでの詳細な説明は省略する。

図６は本実施例におけるエンジン制御ＣＰＵ２１０の省エネルギー状態から通常状態への復帰制御を示したフローチャートである。まずステップ６０１でコントローラ部１０４０からの復帰信号を受信したかどうかを判別する。ステップ６０１でコントローラ部１０４０からの復帰信号を受信していない場合、ステップ６０２でユーザによりインターロックスイッチ１０３０が遮断されたかどうかを判断する。エンジン制御ＣＰＵ２１０のポート１（Ｐ１）に電圧があり、インターロックスイッチ１０３０が導通状態であると判断した場合、ステップ６０１に戻り再度、コントローラ部１０４０からの復帰信号を待つ。
一方、ステップ６０２でポート１（Ｐ１）への入力電圧が０Ｖであると検知した場合、インターロックスイッチ１０３０が遮断していると判断し、ステップ６０３でコントローラ部１０４０へ省エネルギー状態から復帰することを通知する。そして、ステップ６０４から続く通常状態復帰処理を行う。また、ステップ６０１でエンジン制御ＣＰＵ２１０がコントローラ部１０４０から通常状態への復帰信号を受信した場合も同様にステップ６０４から続く通常状態復帰処理を行う。

通常状態への復帰処理は、まずステップ６０４でポート２（Ｐ２）をＨｉｇｈにし、駆動負荷用電源部１０１９の出力電圧を２４Ｖへ戻すよう制御する。その後ステップ６０５で駆動負荷用電源の電圧をモニタするＡ／Ｄポート３（Ｐ３）への入力値が規定電圧値を上回ったと判断した場合、エンジン制御ＣＰＵ２１０のポート４（Ｐ４）をＬｏｗにし、トランジスタ１０４１をＯＦＦする。トランジスタ１０４１がＯＦＦになると２次側制御部１０２１のゲート駆動信号に従ってＭＯＳＦＥＴ１０２２はＯＮ／ＯＦＦを行う。また、ステップ６０５でＡ／Ｄポート３（Ｐ３）への入力値が規定電圧値を下回っている状態では、ステップ６０６に移行せず規定電圧を上回るまで待機する。

ステップ６０６でポート４（Ｐ４）をＬｏｗにした後、駆動負荷用電源部１０１９の電圧が２４Ｖまで正常に立ち上がったかどうかをＡ／Ｄポート３（Ｐ３）への入力値をモニタすることで判断する。ステップ６０７でＡ／Ｄポート３（Ｐ３）への入力値が規定値以上に上昇しない場合、ステップ６０８でコントローラ部１０４０に駆動負荷用電源部１０１９の故障を通知しシーケンスを終了させる。
ステップ６０７で駆動負荷用電源部１０１９が正常に立ち上がったと判断した場合、ステップ６０９でエンジン部の起動処理を行う。具体的な起動処理としてはレーザスキャナユニットやドラムモータなどの異常検知、画像形成装置内の記録材の有無検知等を行う。その後、ステップ６１０でエンジン制御ＣＰＵ２１０がエンジンの正常起動を判断した場合、ステップ６１２でコントローラ部１０４０へエンジンが正常に通常状態へ復帰したことを通知し処理を終了する。
また、ステップ６１０でエンジンが正常に起動しないと判断した場合、ステップ６１１でコントローラ部１０４０にエンジンのエラーを通知し処理を終了させる。

以上説明したように、本実施例によれば、次の効果が得られる。
すなわち、本実施例は、駆動負荷用電源の電圧をほぼロジック用電源部の出力電圧と等しくなるまで低下させ、かつ、ロジック用電源部に配されたスイッチング素子を導通状態に固定することで省エネルギー状態へと移行する画像形成装置である。しかし、省エネルギー状態におおいてインターロックスイッチが遮断になった場合、前述の省エネルギー状態から通常状態へと復帰する処理を行う。この制御により、インターロックスイッチが導通する際に生じるラッシュ電流により、省エネルギー状態にある駆動負荷用電源の電圧が瞬時的に低下することを防止する。この結果、エンジン制御ＣＰＵがシステムリセットを引き起こす問題を回避可能とする。

実施例３である“画像形成装置”について説明する。本実施例は、実施例１または実施例２に記載した画像形成装置において、コンデンサに蓄積された電圧が、省エネルギー状態で、インターロックスイッチ導通時にＭＯＳＦＥＴを介し、エンジン制御ＣＰＵ加わることで引き起こされる素子破壊を防止する例である。すなわち、前記素子破壊を防止するため、省エネルギー状態への移行を、インターロックスイッチが遮断されてから規定時間後（所定時間の経過後）に行う例である。
なお、本実施例の画像形成装置の要部構成は実施例１および２同様なので、その説明を援用し、ここでの詳細な説明は省略する。

図７は本実施例における電源システムを示すブロック図である。実施例１および２に記載の電源システムと異なり、補助巻線１０１６を１次巻線１０４４と同極性で結合させている。これにより補助巻線１０１６から得られる補助巻線電圧は１次側に配された平滑コンデンサ１００５に比例した電圧値となり、２次側出力を省エネルギー状態で低下させても１次側制御部が起動と停止を繰り返す動作に至ることはなくなる。そのため、インターロックスイッチ１０３０の導通時に流れるラッシュ電流により電圧が低下することを防止可能とする。

しかしながら、図８のタイミングチャートに示したようにインターロックスイッチ１０３０が遮断された後に省エネルギー状態へ移行した場合、インターロックが導通した際にコンデンサ１０３２に残留した電圧が、ＭＯＳＦＥＴ１０２２に加わる。そして、この電圧はＭＯＳＦＥＴ１０２２を介しエンジン制御ＣＰＵ２１０に加わり素子破壊を引き起こす。

よって本実施例においては省エネルギー状態への移行を、インターロックスイッチ１０３０が遮断されてから規定時間後に行う。これにより、コンデンサ１０３２の電荷が十分放電された後にインターロックスイッチ１０３０を導通させることが可能となり、前述したエンジン制御ＣＰＵ２１０の素子破壊の問題を解決できる。

図９のフローチャートを用いて本実施例におけるエンジン制御ＣＰＵ２１０の通常状態から省エネルギー状態への状態遷移制御について説明を加える。まず、ステップ９０１でエンジン制御ＣＰＵ２１０がコントローラ部１０４０から省エネルギー状態への移行命令を受信した後、ポート１（Ｐ１）への入力電圧があるかどうかを確認する。ポート１（Ｐ１）が０Ｖであった場合、エンジン制御ＣＰＵ２１０はインターロックスイッチ１０３０が遮断されていると判断し、ステップ９０２でインターロックスイッチ１０３０が遮断されてから規定時間以上経過しているかどうかを判断する。ステップ９０２でインターロックスイッチ１０３０が遮断されてからの経過時間が短いと判断した場合、ステップ９０１に戻りインターロックスイッチ１０３０の状態を検出する。

一方、ステップ９０１でポート１（Ｐ１）がＨｉｇｈであった場合、およびステップ９０２でインターロックスイッチ１０３０が遮断されてから規定時間以上経過しているとエンジン制御ＣＰＵ２１０が判断した場合には、ステップ９０３へ移行する。ステップ９０３ではエンジンを省エネルギー状態移行の処理を行う。ステップ９０３の具体的な処理としては、定着ローラの離間動作や外部装置に配されているＣＰＵ（不図示）への通知などの処理がある。次にステップ９０４でエンジン制御ＣＰＵ２１０のポート２（Ｐ２）をＬｏｗにすることで、トランジスタ１０１５がＯＦＦになり、駆動負荷用電源部１０１９の出力電圧が約３．２９Ｖまで低下し始める。駆動負荷用電源部１０１９の電圧値はエンジン制御ＣＰＵ２１０のＡ／Ｄポート３（Ｐ３）でモニタし、駆動負荷用電源部１０１９の電圧値が規定電圧値以下になるのをステップ９０５で判別する。ステップ９０５で駆動負荷用電源の電圧値が規定電圧値以下になったと判断した場合、ステップ９０６でエンジン制御ＣＰＵ２１０はポート４をＨｉｇｈに設定しトランジスタ１０４１を導通状態にする。これによりＭＯＳＦＥＴ１０２２を常時導通常態へと設定し省エネルギー状態へと移行する。

以上説明したように、本実施例によれば、次の効果が得られる。
すなわち、本実施例は、駆動負荷用電源の電圧をほぼロジック用電源部の出力電圧と等しくなるまで低下させ、かつ、ロジック用電源部に配されたスイッチング素子を導通状態に固定することで省エネルギー状態へと移行する画像形成装置である。しかし、インターロックスイッチが遮断されてから規定時間以上経過した後に、前述の省エネルギー状態へと移行する。この制御により、インターロックスイッチより後に配されたコンデンサに残留している電圧がロジック用電源部のスイッチング素子を介してエンジン制御ＣＰＵへ加わることを防止する。この結果、エンジン制御ＣＰＵが素子破壊を引き起こす問題を回避することを可能とする。

実施例４の“画像形成装置”について説明する。本実施例は、コンデンサに蓄積された電圧が、インターロックスイッチの導通時にＭＯＳＦＥＴを介し、エンジン制御ＣＰＵに加わることで引き起こされる素子破壊を防止する例である。すなわち、インターロックスイッチより駆動負荷側の電圧をモニタし、インターロックスイッチ開放後の電圧値が規定値以下であった場合に、実施例１〜３に記載した省エネルギー状態に移行する制御を行うことにより前記素子破壊を防止する例である。この制御により実施例３に記載した課題であるコンデンサに蓄積された電圧が、インターロックスイッチ１０３０導通時にＭＯＳＦＥＴを介し、エンジン制御ＣＰＵ加わることで引き起こされる素子破壊を防止可能とする。なお、本実施例の画像形成装置の要部構成は実施例１と同様なので、その説明を援用し、ここでの詳細な説明は省略する。

図１０のフローチャートを用いて本実施例におけるエンジン制御ＣＰＵ２１０の通常状態から省エネルギー状態への状態遷移制御について説明を加える。まず、ステップ１００１でエンジン制御ＣＰＵ２１０がコントローラ部１０４０から省エネルギー状態への移行命令を受信した後、ポート１（Ｐ１）が規定電圧値以下（駆動負荷への供給電圧が所定値以下）であるかどうかを確認する。ポート１（Ｐ１）が規定電圧値以上であった場合、コンデンサ１０３２に残留している電圧値が高いと判断しエンジン制御ＣＰＵ２１０はステップ１００１に戻りインターロックスイッチ１０３０の状態を検出する。

一方、ステップ１００１でコンデンサ１０３２に残留している電圧値が規定値以下であるとエンジン制御ＣＰＵ２１０が判断した場合には、ステップ１００２でエンジンを省エネルギー状態へ移行する。ステップ１００２の具体的な処理としては、定着ローラの離間動作や外部装置に配されているＣＰＵ（不図示）への通知などの処理がある。次にステップ１００３でエンジン制御ＣＰＵ２１０のポート２（Ｐ２）をＬｏｗにすることで、トランジスタ１０１５がＯＦＦになり、駆動負荷用電源部１０１９の出力電圧が約３．２９Ｖまで低下し始める。駆動負荷用電源部１０１９の電圧値はエンジン制御ＣＰＵ２１０のＡ／Ｄポート３（Ｐ３）でモニタし、駆動負荷用電源部１０１９の電圧値が規定電圧値以下になるのをステップ１００４で判別する。ステップ１００４で駆動負荷用電源部１０１９の電圧値が規定電圧値以下になったと判断した場合、エンジン制御ＣＰＵ２１０はポート４をＨｉｇｈに設定しトランジスタ１０４１を導通状態にする。これによりＭＯＳＦＥＴ１０２２を常時導通常態へと設定し省エネルギー状態へと移行する。

以上説明したように、本実施例によれば、次の効果が得られる。
すなわち、本実施例は、駆動負荷用電源の電圧をほぼロジック用電源部の出力電圧と等しくなるまで低下させ、かつ、ロジック用電源部に配されたスイッチング素子を導通状態に固定することで省エネルギー状態へと移行する画像形成装置である。しかし、駆動負荷用電源におけるインターロックスイッチより出力側のコンデンサの電圧値が規定値以下であるとエンジン制御ＣＰＵが判断した場合、前述の省エネルギー状態へと移行する。この制御により、インターロックスイッチ後に配されたコンデンサに残留している電圧がロジック用電源部のスイッチング素子を介してエンジン制御ＣＰＵへ加わることを防止する。この結果、エンジン制御ＣＰＵが素子破壊を引き起こす問題を回避することを可能とする。

実施例１の画像形成装置における電源システムの回路図 実施例１の概略構成を示す断面図 実施例１の基本構成を示すブロック図 インターロックスイッチの導通時における各部の電圧を示す図 実施例１の処理を示すフローチャート 実施例２の処理を示すフローチャート 実施例３の電源システムの回路図 インターロックスイッチの導通時における各部の電圧を示す図 実施例３の処理を示すフローチャート 実施例４の処理を示すフローチャート 従来例の電源システムの回路図

符号の説明

２１０ エンジン制御ＣＰＵ
１０１９ 駆動負荷用電源部
１０２０ ロジック用電源部
１０２２ ＭＯＳＦＥＴ
１０３０ インターロックスイッチ

Claims (7)

1. 駆動負荷用電源と、
   前記駆動負荷用電源から電源供給されるロジック用電源と、
   前記ロジック用電源から電源供給される制御部と、
   外部に連通するドアの開，閉に応じて前記駆動負荷用電源から駆動負荷への電源供給を遮断，導通するスイッチ手段と、
   前記スイッチ手段の導通状態および遮断状態を検知するスイッチ状態検知手段と、
   を備え、
   動作待機状態から省エネルギー状態へ移行した際に、前記駆動負荷用電源の出力電圧を低下させる画像形成装置であって、
   前記制御部は、前記動作待機状態において前記スイッチ状態検知手段で前記スイッチ手段の遮断状態を検知した場合に、前記動作待機状態から前記省エネルギー状態への移行を禁止することを特徴とする画像形成装置。
2. 駆動負荷用電源と、
   前記駆動負荷用電源から電源供給されるロジック用電源と、
   前記ロジック用電源から電源供給される制御部と、
   外部に連通するドアの開，閉に応じて前記駆動負荷用電源から駆動負荷への電源供給を遮断，導通するスイッチ手段と、
   前記スイッチ手段の導通状態および遮断状態を検知するスイッチ状態検知手段と、
   を備え、
   動作待機状態から省エネルギー状態へ移行した際に、前記駆動負荷用電源の出力電圧を低下させる画像形成装置であって、
   前記制御部は、前記省エネルギー状態において前記スイッチ状態検知手段で前記スイッチ手段の遮断状態を検知した場合に、前記省エネルギー状態から前記動作待機状態へ移行させることを特徴とする画像形成装置。
3. 駆動負荷用電源と、
   前記駆動負荷用電源から電源供給されるロジック用電源と、
   前記ロジック用電源から電源供給される制御部と、
   外部に連通するドアの開，閉に応じて前記駆動負荷用電源から駆動負荷への電源供給を遮断，導通するスイッチ手段と、
   前記スイッチ手段の導通状態および遮断状態を検知するスイッチ状態検知手段と、
   を備え、
   動作待機状態から省エネルギー状態へ移行した際に、前記駆動負荷用電源の出力電圧を低下させる画像形成装置であって、
   前記制御部は、前記動作待機状態において前記スイッチ状態検知手段で前記スイッチ手段の遮断状態を検知した場合に、所定時間の経過後に前記動作待機状態から前記省エネルギー状態へ移行させることを特徴とする画像形成装置。
4. 駆動負荷用電源と、
   前記駆動負荷用電源から電源供給されるロジック用電源と、
   前記ロジック用電源から電源供給される制御部と、
   外部に連通するドアの開，閉に応じて前記駆動負荷用電源から駆動負荷への電源供給を遮断，導通するスイッチ手段と、
   前記スイッチ手段の導通状態および遮断状態を検知するスイッチ状態検知手段と、
   を備え、
   動作待機状態から省エネルギー状態へ移行した際に、前記駆動負荷用電源の出力電圧を低下させる画像形成装置であって、
   前記制御部は、前記動作待機状態において前記スイッチ状態検知手段で前記スイッチ手段の遮断状態を検知した場合に、前記駆動負荷への供給電圧が所定値以下になるのを待って前記動作待機状態から前記省エネルギー状態へ移行させることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
   前記スイッチ状態検知手段は、前記スイッチ手段の導通，遮断により電力を供給，遮断される電源ラインの電圧値により前記スイッチ手段の導通，遮断を判別することを特徴とする画像形成装置
6. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において
   前記駆動負荷用電源はフィードバック制御型の電源であり、
   前記制御部は、前記動作待機状態から前記省エネルギー状態への移行の際に、前記駆動負荷用電源の帰還率を高めることにより前記駆動負荷用電源の出力電圧を低減することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において
   前記ロジック用電源は、前記駆動負荷用電源の直流出力電圧をスイッチングするスイッチング素子を有し、
   前記制御部は、省エネルギー状態において前記駆動負荷用電源の直流出力電圧を前記ロジック用電源の直流出力電圧に近い値になるまで低下させると共に、前記スイッチング素子を導通状態に固定させる制御を行うことを特徴とする画像形成装置。

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