JP2011188625A - Power unit, image forming apparatus using the same, method and program for controlling the power unit - Google Patents

Power unit, image forming apparatus using the same, method and program for controlling the power unit Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power unit which is high in power saving performance in an energy saving mode. <P>SOLUTION: The power unit 600 has a rectifier 601, an active filter part 603 which boosts the output of the rectifier 601 and outputs a primary DC voltage, and a DC/DC converter 605 which generates a secondary DC voltage from the primary DC voltage. When an operation mode shifts to an energy saving mode, the primary DC voltage Vdc is boosted to approximately double as compared with that at usual operation, and then the active filter part 603 is stopped at operation in the energy saving mode. The energy accumulated in a smoothing capacitor C1 becomes approximately four times as compared with the energy at usual operation. By supplying the energy accumulated in the smoothing capacitor C1 for operation in the energy saving mode, it is possible to operate the DC/DC converter part 605 in a state that there is no power supply from an AC power source 101 for a long time since the active filter part 603 stops, whereby the power consumption in the sleep mode is reduced largely. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、電源装置、それを用いた画像形成装置、電源装置の制御方法、及び電源装置の制御プログラムに関し、特に、アクティブフィルタを有する電源装置、それを用いた画像形成装置、電源装置の制御方法、及び電源装置の制御プログラムに関する。   The present invention relates to a power supply apparatus, an image forming apparatus using the same, a control method for the power supply apparatus, and a control program for the power supply apparatus, and in particular, a power supply apparatus having an active filter, an image forming apparatus using the same, and a control for the power supply apparatus The present invention relates to a method and a control program for a power supply device.

例えば画像形成装置(スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたMFP(Multi Function Peripheral)、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなど)などに用いられる電源装置としては、力率改善や高調波対策のためにアクティブフィルタを有するものがある。   For example, a power supply used for an image forming apparatus (scanner function, facsimile function, copying function, printer function, data communication function, MFP (Multi Function Peripheral) having a server function, facsimile apparatus, copying machine, printer, etc.) Some devices have an active filter for power factor improvement and harmonic countermeasures.

下記特許文献1には、このようなアクティブフィルタを用いた電源装置が開示されている。この電源装置は、機器の動作モードが省電力モード(省エネモード)であるときに、アクティブフィルタを動作停止状態にすることで消費電力を減少させる。   Patent Document 1 listed below discloses a power supply device using such an active filter. When the operation mode of the device is the power saving mode (energy saving mode), this power supply device reduces the power consumption by putting the active filter in the operation stop state.

特開2007−90830号公報JP 2007-90830 A

特許文献1に記載の電源装置では、省エネモード時(スリープ時)において、単にアクティブフィルタが停止されるため、アクティブフィルタに蓄積されるエネルギーは小さい。そのため、省エネモード時において、DC/DCコンバータ部には、アクティブフィルタからのエネルギー供給はほとんど行われず、商用電源からのエネルギー供給が行われる。   In the power supply device described in Patent Literature 1, since the active filter is simply stopped in the energy saving mode (sleep mode), the energy accumulated in the active filter is small. Therefore, in the energy saving mode, almost no energy is supplied from the active filter to the DC / DC converter unit, and energy is supplied from the commercial power source.

ところで、上記のような電源装置においては、省エネモード時の省電力性能をさらに向上させることが望まれている。   By the way, in the power supply device as described above, it is desired to further improve the power saving performance in the energy saving mode.

この発明はそのような要請に鑑みてなされたものであり、省エネモード時の省電力性能が高い電源装置、それを用いた画像形成装置、電源装置の制御方法、及び電源装置の制御プログラムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such a demand, and provides a power supply device having high power saving performance in the energy saving mode, an image forming apparatus using the power supply device, a control method for the power supply device, and a control program for the power supply device. The purpose is to do.

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、通常動作モードの下での動作時よりも省電力化される省エネモードを動作モードとして動作可能な電源装置は、交流を整流する整流部と、整流部の出力を昇圧し一次直流電圧を出力するアクティブフィルタ部と、アクティブフィルタ部から出力された一次直流電圧から二次直流電圧を生成するDC/DCコンバータ部と、動作モードが通常動作モードから省エネモードに移行するとき、一次直流電圧を通常動作モードの下での通常動作時よりも昇圧させ、その後、省エネモードの下での動作時にアクティブフィルタ部を停止させるフィルタ制御部とを備える。   In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, a power supply device that can operate with an energy saving mode that saves power more than when operating under a normal operation mode as an operation mode includes: a rectifying unit that rectifies alternating current; An active filter unit that boosts the output of the rectifier unit and outputs a primary DC voltage; a DC / DC converter unit that generates a secondary DC voltage from the primary DC voltage output from the active filter unit; and an operation mode is a normal operation mode And a filter control unit that boosts the primary DC voltage when compared with the normal operation under the normal operation mode and then stops the active filter unit during the operation under the energy saving mode.

好ましくはフィルタ制御部は、動作モードが通常動作モードから省エネモードに移行するとき、一次直流電圧を通常動作モードの下での通常動作時の略2倍に昇圧させる。   Preferably, when the operation mode shifts from the normal operation mode to the energy saving mode, the filter control unit boosts the primary DC voltage to approximately twice that in the normal operation under the normal operation mode.

好ましくはDC/DCコンバータ部は、SiC又はGaNを用いたスイッチング素子を有する。   Preferably, the DC / DC converter unit has a switching element using SiC or GaN.

この発明の他の局面に従うと、画像形成装置は、上述のいずれかに記載の電源装置を有し、DC/DCコンバータ部により生成された二次直流電圧を用いて動作する。   According to another aspect of the present invention, an image forming apparatus includes any of the power supply apparatuses described above, and operates using a secondary DC voltage generated by a DC / DC converter unit.

この発明のさらに他の局面に従うと、通常動作モードの下での動作時よりも省電力化される省エネモードを動作モードとして動作可能であり、交流を整流する整流部と、整流部の出力を昇圧し一次直流電圧を出力するアクティブフィルタ部と、アクティブフィルタ部から出力された一次直流電圧から二次直流電圧を生成するDC/DCコンバータ部とを備える電源装置の制御方法は、動作モードが通常動作モードから省エネモードに移行するとき、一次直流電圧を通常動作モードの下での通常動作時よりも昇圧させる昇圧制御ステップと、昇圧ステップにより一次直流電圧が昇圧された後、省エネモードの下での動作時にアクティブフィルタ部を停止させる停止制御ステップとを備える。   According to still another aspect of the present invention, the energy saving mode, which saves power compared to the operation under the normal operation mode, can be operated as the operation mode, and the output of the rectifier and the rectifier that rectifies AC The control method of the power supply apparatus including the active filter unit that boosts and outputs the primary DC voltage, and the DC / DC converter unit that generates the secondary DC voltage from the primary DC voltage output from the active filter unit has an operation mode of normal When shifting from the operation mode to the energy saving mode, the primary DC voltage is boosted compared to the normal operation under the normal operation mode, and after the primary DC voltage is boosted by the boost step, And a stop control step for stopping the active filter unit during the operation.

この発明のさらに他の局面に従うと、通常動作モードの下での動作時よりも省電力化される省エネモードを動作モードとして動作可能であり、交流を整流する整流部と、整流部の出力を昇圧し一次直流電圧を出力するアクティブフィルタ部と、アクティブフィルタ部から出力された一次直流電圧から二次直流電圧を生成するDC/DCコンバータ部とを備える電源装置の制御プログラムは、動作モードが通常動作モードから省エネモードに移行するとき、一次直流電圧を通常動作モードの下での通常動作時よりも昇圧させる昇圧制御ステップと、昇圧ステップにより一次直流電圧が昇圧された後、省エネモードの下での動作時にアクティブフィルタ部を停止させる停止制御ステップとをコンピュータに実行させる。   According to still another aspect of the present invention, the energy saving mode, which saves power compared to the operation under the normal operation mode, can be operated as the operation mode, and the output of the rectifier and the rectifier that rectifies AC The control program of the power supply device including the active filter unit that boosts and outputs the primary DC voltage, and the DC / DC converter unit that generates the secondary DC voltage from the primary DC voltage output from the active filter unit has an operation mode of normal When shifting from the operation mode to the energy saving mode, the primary DC voltage is boosted compared to the normal operation under the normal operation mode, and after the primary DC voltage is boosted by the boost step, And causing the computer to execute a stop control step for stopping the active filter unit during the operation.

これらの発明に従うと、動作モードが通常動作モードから省エネモードに移行するとき、アクティブフィルタ部が出力する一次直流電圧が通常動作モードの下での通常動作時よりも昇圧され、その後アクティブフィルタ部が停止される。したがって、省エネモード時の省電力性能が高い電源装置、それを用いた画像形成装置、電源装置の制御方法、及び電源装置の制御プログラムを提供することができる。   According to these inventions, when the operation mode shifts from the normal operation mode to the energy saving mode, the primary DC voltage output by the active filter unit is boosted compared to the normal operation under the normal operation mode, and then the active filter unit Stopped. Accordingly, it is possible to provide a power supply device having high power saving performance in the energy saving mode, an image forming apparatus using the power supply device, a control method for the power supply device, and a control program for the power supply device.

本発明の実施の形態の1つにおける画像形成装置のハードウェア構成を示す側面図である。1 is a side view illustrating a hardware configuration of an image forming apparatus according to one embodiment of the present invention. 画像形成装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus. 電源装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a power supply device. 電源装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a power supply device.

以下、本発明の実施の形態の1つにおける画像形成装置について説明する。   Hereinafter, an image forming apparatus according to one embodiment of the present invention will be described.

画像形成装置は、用紙などをローラにより搬送しその用紙などに電子写真方式により印刷(プリント)を行うプリント機能や、文書データなどをHDD(Hard Disk Drive)などに保存するサーバ機能などを有している。画像形成装置は、電源装置を有し、電源装置によって交流電源から生成された直流電圧を用いて、種々の機能を実行する。   The image forming apparatus has a print function for transporting paper or the like by a roller and printing (printing) on the paper or the like by an electrophotographic method, a server function for saving document data or the like in an HDD (Hard Disk Drive), or the like. ing. The image forming apparatus includes a power supply device, and performs various functions using a DC voltage generated from an AC power supply by the power supply device.

[実施の形態]   [Embodiment]

まず、本実施の形態に係る画像形成装置の全体の構成について説明する。   First, the overall configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.

[画像形成装置の全体の構成]   [Entire configuration of image forming apparatus]

図1は、本発明の実施の形態の1つにおける画像形成装置のハードウェア構成を示す側面図である。   FIG. 1 is a side view showing a hardware configuration of an image forming apparatus according to one embodiment of the present invention.

図を参照して画像形成装置1は、給紙カセット3と、排紙トレイ5と、プリント部30とを備える。   Referring to the figure, the image forming apparatus 1 includes a paper feed cassette 3, a paper discharge tray 5, and a printing unit 30.

給紙カセット3は、画像形成装置1の下部に、画像形成装置1の筐体に抜き差し可能に配置されている。各給紙カセット3に装てんされた用紙は、印字時に、1枚ずつ給紙カセット3から給紙され、プリント部30に送られる。給紙カセット3の数は1つに限られず、それより多くてもよい。   The paper feed cassette 3 is disposed in the lower part of the image forming apparatus 1 so as to be detachable from the housing of the image forming apparatus 1. The paper loaded in each paper feed cassette 3 is fed one by one from the paper feed cassette 3 and sent to the printing unit 30 at the time of printing. The number of paper feed cassettes 3 is not limited to one and may be larger.

排紙トレイ5は、画像形成装置1の筐体の上方に配置されている。排紙トレイ5には、プリント部30により画像が形成された用紙が筐体の内部から排紙される。   The paper discharge tray 5 is disposed above the housing of the image forming apparatus 1. A sheet on which an image is formed by the printing unit 30 is discharged from the inside of the housing to the discharge tray 5.

プリント部30は、画像形成装置1の筐体の内部に配置されている。プリント部30は、おおまかに、用紙搬送部200と、トナー像形成部300と、定着装置400と、駆動部(図2に図示)500とを有している。プリント部30は、いわゆるタンデム方式でCMYKの4色の画像を合成し、用紙にカラー画像を形成可能に構成されている。   The print unit 30 is disposed inside the housing of the image forming apparatus 1. The printing unit 30 roughly includes a paper transport unit 200, a toner image forming unit 300, a fixing device 400, and a driving unit (shown in FIG. 2) 500. The print unit 30 is configured to be able to form a color image on a sheet by synthesizing four color images of CMYK by a so-called tandem method.

用紙搬送部200は、給紙ローラ210、搬送ローラ220、排紙ローラ230などで構成されている。給紙ローラ210、搬送ローラ220、及び排紙ローラ230は、それぞれ、例えば対向する2つのローラで用紙を挟みながらそのローラを回転させて用紙を搬送する。給紙ローラ210は、給紙カセット3から用紙を1枚ずつ給紙する。給紙ローラ210により、用紙が画像形成装置1の筐体の内部に給紙される。搬送ローラ220は、給紙ローラ210により給紙された用紙をトナー像形成部300に搬送する。また、搬送ローラ220は、定着装置400を経由した用紙を排紙ローラ230に搬送する。排紙ローラ230は、搬送ローラ220により搬送された用紙を画像形成装置1の筐体の外部に排出する。用紙搬送部200は、これら以外にも用紙を搬送するためなどに用いられるローラを有していてもよい。   The paper transport unit 200 includes a paper feed roller 210, a transport roller 220, a paper discharge roller 230, and the like. The paper feed roller 210, the transport roller 220, and the paper discharge roller 230 each transport the paper by rotating the rollers while sandwiching the paper between two opposing rollers, for example. The paper feed roller 210 feeds paper one by one from the paper feed cassette 3. A sheet is fed into the housing of the image forming apparatus 1 by the sheet feeding roller 210. The transport roller 220 transports the paper fed by the paper feed roller 210 to the toner image forming unit 300. Further, the conveyance roller 220 conveys the sheet that has passed through the fixing device 400 to the paper discharge roller 230. The paper discharge roller 230 discharges the paper transported by the transport roller 220 to the outside of the casing of the image forming apparatus 1. In addition to these, the paper transport unit 200 may include rollers that are used to transport paper.

トナー像形成部300は、4色のトナーボトル301Y,301M,301C,301K(以下、これらをまとめてトナーボトル301と呼ぶことがある)と、中間転写ベルト305と、転写ローラ307と、4組の現像ユニット310Y,310M,310C,310K(以下、これらをまとめて現像ユニット310と呼ぶことがある)と、レーザスキャンユニット320などで構成されている。   The toner image forming unit 300 includes four color toner bottles 301Y, 301M, 301C, and 301K (hereinafter, collectively referred to as a toner bottle 301), an intermediate transfer belt 305, a transfer roller 307, and four sets. Development units 310Y, 310M, 310C, and 310K (hereinafter, these may be collectively referred to as development unit 310), a laser scan unit 320, and the like.

イエロートナーボトル301Y、マゼンタトナーボトル301M、シアントナーボトル301C、ブラックトナーボトル301Kは、それぞれ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)のCMYK各色のトナーを貯蔵する。   The yellow toner bottle 301Y, the magenta toner bottle 301M, the cyan toner bottle 301C, and the black toner bottle 301K store CMYK toners of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), respectively. To do.

中間転写ベルト305は、環状であり、2つのローラ間に架けわたされている。中間転写ベルト305は、用紙搬送部200と連動して回転する。転写ローラ307は、中間転写ベルト305のうち一方のローラに接触している部分に対向するように配置されている。用紙は、中間転写ベルト305と転写ローラ307との間で挟持されながら搬送される。   The intermediate transfer belt 305 has an annular shape and is stretched between two rollers. The intermediate transfer belt 305 rotates in conjunction with the paper transport unit 200. The transfer roller 307 is disposed so as to face a portion of the intermediate transfer belt 305 that is in contact with one roller. The sheet is conveyed while being sandwiched between the intermediate transfer belt 305 and the transfer roller 307.

現像ユニット310は、感光体311(現像ユニット毎に感光体311Y,311M,311C,311Kが設けられる。)、現像装置、クリーナ、及び帯電器などを含む。イエロー現像ユニット310Y,マゼンタ現像ユニット310M,シアン現像ユニット310C,ブラック現像ユニット310Kは、それぞれY、M、C、Kの画像を形成するために配置されている。現像ユニット310は、中間転写ベルト305の直下に並置されている。レーザスキャンユニット320は、各感光体311上にレーザ光を走査可能に配置されている。   The developing unit 310 includes a photosensitive member 311 (photosensitive members 311Y, 311M, 311C, and 311K are provided for each developing unit), a developing device, a cleaner, a charger, and the like. The yellow developing unit 310Y, the magenta developing unit 310M, the cyan developing unit 310C, and the black developing unit 310K are arranged to form Y, M, C, and K images, respectively. The developing unit 310 is juxtaposed directly below the intermediate transfer belt 305. The laser scan unit 320 is disposed on each photoconductor 311 so as to be able to scan with laser light.

トナー像形成部300において、レーザスキャンユニット320は、YMCKの各色別の画像データに基づいて、帯電器により一様に帯電した感光体311上に潜像を形成する。現像装置は、各感光体311に各色別のトナー像を形成する。各感光体311は、トナー像を中間転写ベルト305に転写し、その中間転写ベルト305上に、用紙に形成するトナー像の鏡像を形成する(1次転写)。その後、高電圧が印加された転写ローラ307により、中間転写ベルト305に形成されたトナー像が用紙に転写され、用紙上にトナー像が形成される(2次転写)。   In the toner image forming unit 300, the laser scanning unit 320 forms a latent image on the photoreceptor 311 that is uniformly charged by the charger based on the image data for each color of YMCK. The developing device forms a toner image for each color on each photoconductor 311. Each photoconductor 311 transfers the toner image to the intermediate transfer belt 305, and forms a mirror image of the toner image formed on the paper on the intermediate transfer belt 305 (primary transfer). Thereafter, the transfer roller 307 to which a high voltage is applied transfers the toner image formed on the intermediate transfer belt 305 to the sheet, and a toner image is formed on the sheet (secondary transfer).

画像形成により現像ユニット310内のトナーが少なくなると、各色のトナーボトル301内に保管されたトナーが現像ユニットに供給される。   When the toner in the developing unit 310 decreases due to image formation, the toner stored in the toner bottle 301 of each color is supplied to the developing unit.

定着装置400は、加熱ローラ401及び加圧ローラ403を有している。定着装置400は、加熱ローラ401と加圧ローラ403とでトナー像が形成された用紙を挟持しながら搬送し、その用紙に加熱及び加圧を行う。これにより、定着装置400は、用紙に付着したトナーを溶融させて用紙に定着させ、用紙に画像を形成する。定着装置400を経由した用紙は、排紙ローラ230により、画像形成装置1の筐体から排紙トレイ5に排出される。   The fixing device 400 includes a heating roller 401 and a pressure roller 403. The fixing device 400 conveys the sheet on which the toner image is formed between the heating roller 401 and the pressure roller 403 while sandwiching the sheet, and heats and presses the sheet. As a result, the fixing device 400 melts the toner adhering to the paper and fixes it on the paper to form an image on the paper. The sheet that has passed through the fixing device 400 is discharged from the casing of the image forming apparatus 1 to the discharge tray 5 by the discharge roller 230.

駆動部500は、例えば、メインモータ501、定着モータ502、黒現像モータ503、カラー現像モータ504、及びカラー感光体モータ505を有している(以下、これらのモータについて単にモータ501〜505などと称することがある。)。駆動部500は、後述するCPU(フィルタ制御部の一例)21(図2に示す。)の制御の下で駆動される。メインモータ501は、給紙工程から転写工程までの用紙搬送と、中間転写ベルト305及び黒感光体311Kの駆動とを行う。定着モータ502は、定着装置400の駆動を行う。黒現像モータ503は、ブラック現像ユニット310Kの駆動を行う。カラー現像モータ504は、イエロー・マゼンタ・シアンの現像ユニット310Y,310M,310Cの駆動を行う。カラー感光体モータ505は、イエロー・マゼンタ・シアンの感光体311Y,311M,311Cの駆動を行う。   The drive unit 500 includes, for example, a main motor 501, a fixing motor 502, a black developing motor 503, a color developing motor 504, and a color photoreceptor motor 505 (hereinafter, these motors are simply referred to as motors 501 to 505, etc.). Sometimes called). The drive unit 500 is driven under the control of a CPU (an example of a filter control unit) 21 (shown in FIG. 2) described later. The main motor 501 carries the paper from the paper feeding process to the transfer process and drives the intermediate transfer belt 305 and the black photoconductor 311K. The fixing motor 502 drives the fixing device 400. The black developing motor 503 drives the black developing unit 310K. A color developing motor 504 drives yellow, magenta, and cyan developing units 310Y, 310M, and 310C. The color photoconductor motor 505 drives the yellow, magenta, and cyan photoconductors 311Y, 311M, and 311C.

画像形成装置1に印字が指示されると、給紙カセット3に格納された用紙は、給紙ローラ210により1枚ずつ取り出される。用紙は、給紙ローラ210、搬送ローラ220により搬送される。給紙と並行して、帯電された各色の感光体311Y,311M,311C,311Kが、レーザスキャンユニット320により画像データに基づき露光される。感光体311上には、各色の現像ユニット310Y,310M,310C,310K内のトナーで現像されることで、トナー画像が形成される。各色の感光体311上に形成されたトナー画像は中間転写ベルト305上に転写され、中間転写ベルト305上に4色分のトナー画像が形成される。次に、転写ローラ307に電圧が印加されることで、中間転写ベルト305上に形成されたトナー画像が搬送された用紙に転写される。用紙上に形成されたトナー画像は、用紙が定着装置400を通過し熱と圧力が加えられることで、用紙に定着される。トナー画像が定着された用紙は、排紙ローラ230により排紙トレイ3に排出される。   When printing is instructed to the image forming apparatus 1, the sheets stored in the sheet feeding cassette 3 are taken out one by one by the sheet feeding roller 210. The paper is transported by the paper feed roller 210 and the transport roller 220. In parallel with the paper feeding, the charged photoreceptors 311Y, 311M, 311C, 311K are exposed by the laser scan unit 320 based on the image data. A toner image is formed on the photoreceptor 311 by developing with toner in the developing units 310Y, 310M, 310C, and 310K of the respective colors. The toner images formed on the photoreceptors 311 of the respective colors are transferred onto the intermediate transfer belt 305, and toner images for four colors are formed on the intermediate transfer belt 305. Next, a voltage is applied to the transfer roller 307 so that the toner image formed on the intermediate transfer belt 305 is transferred to the conveyed paper. The toner image formed on the paper is fixed on the paper when the paper passes through the fixing device 400 and heat and pressure are applied. The paper on which the toner image is fixed is discharged to the paper discharge tray 3 by the paper discharge roller 230.

図2は、画像形成装置1の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the image forming apparatus 1.

図を参照して、画像形成装置1は、さらに、操作部11と、制御部(CPU部)20と、不揮発性メモリ27と、インターフェイス部29と、電源装置600とを備えている。   Referring to the figure, image forming apparatus 1 further includes an operation unit 11, a control unit (CPU unit) 20, a nonvolatile memory 27, an interface unit 29, and a power supply device 600.

操作部11は、画像形成装置1の筐体に、ユーザにより操作可能に配置されている。操作部11には、表示パネル13が配置されている。表示パネル13は、例えば、タッチパネルを備えたLCD(Liquid Crystal Display)である。表示パネル13は、ユーザに案内画面を表示したり、操作ボタンを表示してユーザからのタッチ操作を受け付けたりする。表示パネル13は、制御部20のCPU21により制御されて表示を行う。操作部11は、表示パネル13や操作ボタン(図示せず)などがユーザにより操作されると、その操作に応じた操作信号又は所定のコマンドをCPU21に送信する。すなわち、ユーザは、操作部11に操作を行うことにより、画像形成装置1に種々の動作を実行させることができる。   The operation unit 11 is disposed in the casing of the image forming apparatus 1 so that it can be operated by a user. A display panel 13 is disposed on the operation unit 11. The display panel 13 is, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) provided with a touch panel. The display panel 13 displays a guidance screen for the user or displays an operation button to accept a touch operation from the user. The display panel 13 performs display under the control of the CPU 21 of the control unit 20. When the user operates the display panel 13, operation buttons (not shown), or the like, the operation unit 11 transmits an operation signal or a predetermined command corresponding to the operation to the CPU 21. That is, the user can cause the image forming apparatus 1 to execute various operations by operating the operation unit 11.

制御部20は、CPU21と、ROM(Read Only Memory)23と、RAM(Random Access Memory)25などを有している。制御部20は、操作部11、不揮発性メモリ27、インターフェイス部29、及び電源装置600などと共にシステムバスに接続されている。これにより、制御部20と画像形成装置1の各部とが、信号を送受可能に接続されている。   The control unit 20 includes a CPU 21, a ROM (Read Only Memory) 23, a RAM (Random Access Memory) 25, and the like. The control unit 20 is connected to the system bus together with the operation unit 11, the nonvolatile memory 27, the interface unit 29, the power supply device 600, and the like. Thereby, the control part 20 and each part of the image forming apparatus 1 are connected so that signals can be transmitted and received.

CPU21は、ROM23、RAM25、又は不揮発性メモリ27などに記憶された制御プログラム23aなどを実行することにより、画像形成装置1の種々の動作を制御する。CPU21は、操作部11から操作信号が送られたり、クライアントPCなどから操作コマンドが送信されたりすると、それらに応じた制御プログラム23aを実行する。これにより、ユーザによる操作部11の操作などに応じて、画像形成装置1の動作が行われる。   The CPU 21 controls various operations of the image forming apparatus 1 by executing a control program 23 a or the like stored in the ROM 23, RAM 25, or nonvolatile memory 27. When an operation signal is sent from the operation unit 11 or an operation command is sent from a client PC or the like, the CPU 21 executes a control program 23a according to them. Thereby, the operation of the image forming apparatus 1 is performed according to the operation of the operation unit 11 by the user.

ROM23は、例えばフラッシュROM(Flash Memory)である。ROM23には、画像形成装置1の動作を行うために用いられるデータが記憶されている。また、ROM23には、画像形成装置1の種々の動作を行うための制御プログラム(プログラム)23aが記憶されている。そのほか、ROM23には、画像形成装置1の機能設定データなどが記憶されていてもよい。CPU21は、所定の処理を行うことにより、ROM23からのデータの読み込みや、ROM23へのデータの書き込みを行う。ROM23は、書換え不可能なものであってもよい。   The ROM 23 is, for example, a flash ROM (Flash Memory). The ROM 23 stores data used for operating the image forming apparatus 1. Further, the ROM 23 stores a control program (program) 23 a for performing various operations of the image forming apparatus 1. In addition, the ROM 23 may store function setting data of the image forming apparatus 1. The CPU 21 reads data from the ROM 23 and writes data to the ROM 23 by performing predetermined processing. The ROM 23 may be non-rewritable.

RAM25は、CPU21のメインメモリである。RAM25は、CPU21が制御プログラム23aを実行するときに必要なデータを記憶するのに用いられる。   The RAM 25 is a main memory of the CPU 21. The RAM 25 is used for storing data necessary when the CPU 21 executes the control program 23a.

不揮発性メモリ27は、例えばプリント枚数などの寿命状態に関する情報など、画像形成装置1の電源オフ後も維持が必要な情報を記憶する。また、不揮発性メモリ27は、例えば、インターフェイス部29を介して外部から送られたジョブのデータなどを記憶する。不揮発性メモリ27は、画像形成装置1の設定情報や、画像形成装置1の種々の動作を行うための制御プログラムなどを記憶するように構成されていてもよい。不揮発性メモリ27は、1つのクライアントPC又は複数のクライアントPCなどから送信された複数のジョブを記憶可能である。不揮発性メモリ27は、例えばHDD(Hard Disk Drive)や、フラッシュROMなどで構成される。   The nonvolatile memory 27 stores information that needs to be maintained even after the image forming apparatus 1 is turned off, such as information related to the life state such as the number of prints. The nonvolatile memory 27 stores, for example, job data sent from the outside via the interface unit 29. The nonvolatile memory 27 may be configured to store setting information of the image forming apparatus 1 and a control program for performing various operations of the image forming apparatus 1. The nonvolatile memory 27 can store a plurality of jobs transmitted from one client PC or a plurality of client PCs. The nonvolatile memory 27 is composed of, for example, an HDD (Hard Disk Drive), a flash ROM, or the like.

インターフェイス部29は、例えば、NIC(Network Interface Card)などのハードウェア部と、所定の通信プロトコルで通信を行うソフトウェア部とが組み合わされて構成されている。インターフェイス部29は、画像形成装置1をLANなどの外部ネットワークに接続する。これにより、画像形成装置1は、外部ネットワークに接続されているクライアントPCなどの外部装置と通信可能になる。画像形成装置1は、クライアントPCからジョブを受信可能である。また、画像形成装置1は、画像データを、クライアントPCに送信したり、メールサーバなどを介してE−mailにより送信したりすることができる。   The interface unit 29 is configured, for example, by combining a hardware unit such as a NIC (Network Interface Card) and a software unit that performs communication using a predetermined communication protocol. The interface unit 29 connects the image forming apparatus 1 to an external network such as a LAN. As a result, the image forming apparatus 1 can communicate with an external apparatus such as a client PC connected to the external network. The image forming apparatus 1 can receive a job from a client PC. Further, the image forming apparatus 1 can transmit the image data to the client PC or by E-mail via a mail server or the like.

インターフェイス部29は、無線通信により外部ネットワークに接続可能に構成されていてもよい。インターフェイス部29は、例えば、USB(Universal Serial Bus)インターフェイスであってもよい。この場合、インターフェイス部29は、通信ケーブルを介して接続された外部装置と画像形成装置1とを通信可能にする。   The interface unit 29 may be configured to be connectable to an external network by wireless communication. The interface unit 29 may be, for example, a USB (Universal Serial Bus) interface. In this case, the interface unit 29 enables communication between the external device connected via the communication cable and the image forming apparatus 1.

電源装置600は、画像形成装置1の筐体の内部に設けられている。電源装置600は、商用電源に接続され、商用電源を基に画像形成装置1の各部に電力を供給する。   The power supply device 600 is provided inside the housing of the image forming apparatus 1. The power supply device 600 is connected to a commercial power supply and supplies power to each unit of the image forming apparatus 1 based on the commercial power supply.

現像ユニット310Y,310M,310C,310Kには、それぞれ、不揮発性メモリ319Y,319M,319C,319Kが設けられている。また、トナーボトル301Y,301M,301C,301Kには、それぞれ、不揮発性メモリ309Y,309M,309C,309Kが設けられている。   The developing units 310Y, 310M, 310C, and 310K are provided with nonvolatile memories 319Y, 319M, 319C, and 319K, respectively. The toner bottles 301Y, 301M, 301C, and 301K are provided with nonvolatile memories 309Y, 309M, 309C, and 309K, respectively.

現像ユニット310に含まれる感光体311などは、プリントを繰り返すにつれて劣化するため、現像ユニット310には寿命がある。また、プリントを繰り返すにつれトナーボトル301に貯蔵されるトナーが少なくなるため、トナーボトル301には寿命がある。すなわち、現像ユニット310やトナーボトル301は、消耗品である。CPU21は、それぞれの消耗品に関する寿命状態などの情報を、これらの不揮発性メモリ319Y〜319K,309Y〜309K(以下、これらをまとめて不揮発性メモリ719と呼ぶことがある)に格納する。これにより、各消耗品を取り外して、別の画像形成装置に装着した場合であっても、その消耗品の寿命状態を、その移行先の画像形成装置に反映させることができる。したがって、各消耗品の寿命管理を確実に行い、適正に画像をプリント可能にすることができる。   Since the photoconductor 311 and the like included in the developing unit 310 deteriorate as printing is repeated, the developing unit 310 has a lifetime. Further, since the toner stored in the toner bottle 301 decreases as printing is repeated, the toner bottle 301 has a lifetime. That is, the developing unit 310 and the toner bottle 301 are consumables. The CPU 21 stores information such as the life state of each consumable in these nonvolatile memories 319Y to 319K and 309Y to 309K (hereinafter, these may be collectively referred to as the nonvolatile memory 719). Thereby, even when each consumable is removed and mounted on another image forming apparatus, the life state of the consumable can be reflected in the image forming apparatus of the transfer destination. Therefore, it is possible to reliably manage the life of each consumable and appropriately print an image.

ここで、画像形成装置1は、動作モードとして、例えば通常のプリント機能などを実行する通常動作モードと、通常動作モードの下での動作時よりも省電力化される省エネモード(スリープモード)とを有している。画像形成装置1は、通常動作モードの下での動作時において、例えばプリント機能などが所定期間行われなかったときに、省エネモードに移行する。画像形成装置1は、省エネモードの下での動作時において、例えばプリント機能などを実行する場合、通常動作モードに移行する。このように、一時的に画像形成装置1が使用されない場合などにおいては、画像形成装置1が省エネモードで駆動されるので、画像形成装置1の消費電力を低減することができる。   Here, the image forming apparatus 1 has, as operation modes, for example, a normal operation mode for executing a normal print function and the like, and an energy saving mode (sleep mode) in which power is saved compared with the operation under the normal operation mode. have. When the image forming apparatus 1 operates in the normal operation mode, for example, when the print function or the like is not performed for a predetermined period, the image forming apparatus 1 shifts to the energy saving mode. When the image forming apparatus 1 operates in the energy saving mode, for example, when executing a print function, the image forming apparatus 1 shifts to the normal operation mode. As described above, when the image forming apparatus 1 is temporarily not used, the image forming apparatus 1 is driven in the energy saving mode, so that the power consumption of the image forming apparatus 1 can be reduced.

[電源装置600の構成]   [Configuration of Power Supply Device 600]

次に、電源装置600の構成について説明する。   Next, the configuration of the power supply apparatus 600 will be described.

図3は、電源装置600の構成を示す回路図である。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of power supply device 600.

図を参照して、電源装置600は、整流部601と、アクティブフィルタ部603と、DC/DCコンバータ部605とを有している。整流部601には、交流電源(Vac)101が入力される。交流電源101は、例えば商用電源であり、日本国内ではAC100Vである。   Referring to the figure, power supply device 600 includes a rectifying unit 601, an active filter unit 603, and a DC / DC converter unit 605. An AC power supply (Vac) 101 is input to the rectifying unit 601. The AC power supply 101 is, for example, a commercial power supply, and is AC100V in Japan.

整流部601は、4つのダイオードD1〜D4を有している。交流電源101の交流電力は、各ダイオードD1〜D4によって全波整流される。これにより直流電力が得られる。整流部601で得られた直流電力は、アクティブフィルタ部603に入力される。   The rectifying unit 601 has four diodes D1 to D4. The AC power of the AC power supply 101 is full-wave rectified by the diodes D1 to D4. Thereby, DC power is obtained. The DC power obtained by the rectifying unit 601 is input to the active filter unit 603.

アクティブフィルタ部603は、整流部601の出力を昇圧し、一次直流電圧(一次直流電源)を出力する。アクティブフィルタ部603は、一次直流電圧を昇圧することにより、入力力率を1に近づける。   The active filter unit 603 boosts the output of the rectifying unit 601 and outputs a primary DC voltage (primary DC power supply). The active filter unit 603 brings the input power factor closer to 1 by boosting the primary DC voltage.

DC/DCコンバータ部605は、アクティブフィルタ部603から出力された一次直流電圧から、二次直流電圧を生成する。二次直流電圧が駆動部500など画像形成装置1の各部に供給されることで、画像形成装置1はプリント機能などを実行することができる。すなわち、画像形成装置1は、DC/DCコンバータ部605により生成された二次直流電圧を用いて動作する。   The DC / DC converter unit 605 generates a secondary DC voltage from the primary DC voltage output from the active filter unit 603. By supplying the secondary DC voltage to each part of the image forming apparatus 1 such as the driving unit 500, the image forming apparatus 1 can execute a print function or the like. That is, the image forming apparatus 1 operates using the secondary DC voltage generated by the DC / DC converter unit 605.

ここで、アクティブフィルタ部603は、以下のように動作する。すなわち、アクティブフィルタ部603は、まず、整流部601からの直流電力のエネルギーを、リアクトルL1に蓄える。これは、リアクトルL1を介して接続されたMOS型の電界効果トランジスタ(MOSFET、スイッチング素子の一例)Q1が一定時間オンにされることにより行われる。リアクトルL1は、ダイオードD5などを介してコンデンサC1に接続されている。その後、電界効果トランジスタQ1が一定時間オフにされ、リアクトルL1に蓄えられたエネルギーがコンデンサC1に蓄積される。この繰り返しが行われることにより、力率が改善される。   Here, the active filter unit 603 operates as follows. That is, the active filter unit 603 first stores the DC power energy from the rectifying unit 601 in the reactor L1. This is performed by turning on a MOS field effect transistor (MOSFET, an example of a switching element) Q1 connected via the reactor L1 for a predetermined time. Reactor L1 is connected to capacitor C1 through diode D5 and the like. Thereafter, the field effect transistor Q1 is turned off for a predetermined time, and the energy stored in the reactor L1 is stored in the capacitor C1. By repeating this, the power factor is improved.

電界効果トランジスタQ1のオン/オフ制御は、以下のようにして行われる。   The on / off control of the field effect transistor Q1 is performed as follows.

図を参照し、整流部601で整流されてアクティブフィルタ部603に入力された直流電圧は、抵抗R1,R2にて分圧される。分圧により得られた交流電流位相信号Vacphは、乗算器MULに入力される。   Referring to the figure, the DC voltage rectified by rectification unit 601 and input to active filter unit 603 is divided by resistors R1 and R2. The alternating current phase signal Vacph obtained by the voltage division is input to the multiplier MUL.

コンデンサC1に昇圧され蓄えられた電圧Vdcは、抵抗R4,R5にて分圧される。分圧により得られた直流帰還電圧信号Vdcfbと、あらかじめ決められた昇圧電圧指令(直流電圧信号)Vdch*とは、アンプA1にて比例積分制御される。アンプA1の出力Vdcaoは、乗算器MULに入力され、交流電流位相信号Vacphと乗算される。   The voltage Vdc boosted and stored in the capacitor C1 is divided by resistors R4 and R5. A DC feedback voltage signal Vdcfb obtained by voltage division and a predetermined boosted voltage command (DC voltage signal) Vdch * are proportionally integrated and controlled by an amplifier A1. The output Vdcao of the amplifier A1 is input to the multiplier MUL and is multiplied by the alternating current phase signal Vacph.

このように乗算され乗算器MULから出力された電流信号(直流電流指令)Idc*と、電界効果トランジスタQ1とダイオードD3,D4のアノードとの間に接続された直流電流検出抵抗R3にて検出された直流電流(直流電流帰還信号)Idcfbとは、アンプA2にて比例積分制御される。アンプA2から出力された直流電圧アンプ出力Idcaoと、PWM(Pulse Width Modulation)キャリアとなる三角波発信器OSC1とは、比較器CMP1にて比較される。比較器CMP1から、電界効果トランジスタQ1のPWMデューティ信号となるQ1オン信号Q1on*が出力される。   The current signal (DC current command) Idc * multiplied and output from the multiplier MUL is detected by the DC current detection resistor R3 connected between the field effect transistor Q1 and the anodes of the diodes D3 and D4. The direct current (DC current feedback signal) Idcfb is proportionally integrated and controlled by the amplifier A2. The comparator CMP1 compares the DC voltage amplifier output Idcao output from the amplifier A2 with a triangular wave oscillator OSC1 serving as a PWM (Pulse Width Modulation) carrier. The comparator CMP1 outputs a Q1 on signal Q1on * which is a PWM duty signal of the field effect transistor Q1.

Q1オン信号Q1on*は、CPU21からのアクティブフィルタオンオフ信号PFCCとともにAND回路655に入力される。AND回路655は、Q1オン信号Q1on*とアクティブフィルタオンオフ信号PFCCとの論理積をとり、アクティブフィルタ制御信号(アクティブフィルタオン信号)PFCONを出力する。アクティブフィルタ制御信号PFCONは、電界効果トランジスタQ1のゲートに入力される。すなわち、電界効果トランジスタQ1は、アクティブフィルタ制御信号PFCONをゲート信号としてオン/オフされる。   The Q1 on signal Q1on * is input to the AND circuit 655 together with the active filter on / off signal PFCC from the CPU 21. The AND circuit 655 takes a logical product of the Q1 on signal Q1on * and the active filter on / off signal PFCC, and outputs an active filter control signal (active filter on signal) PFCON. The active filter control signal PFCON is input to the gate of the field effect transistor Q1. That is, the field effect transistor Q1 is turned on / off using the active filter control signal PFCON as a gate signal.

このように電界効果トランジスタQ1がオン/オフされることで、コンデンサC1の両端の直流電圧Vdcは約400Vの一定電圧となり、かつ力率1の交流入力電流が実現できる。   Thus, by turning on / off the field effect transistor Q1, the DC voltage Vdc across the capacitor C1 becomes a constant voltage of about 400 V, and an AC input current with a power factor of 1 can be realized.

DC/DCコンバータ部605は、トランスT1と、トランスT1を介して接続されたMOS型の電界効果トランジスタ(スイッチング素子の一例)Q2と、トランスT1の二次側に設けられたダイオードD6及びコンデンサC2とを有している。DC/DCコンバータ部605は、アクティブフィルタ部603から出力される直流電圧Vdcすなわち一次直流電圧を定電圧制御する。DC/DCコンバータ部605は、電界効果トランジスタQ2をオン/オフ制御することにより、一次直流電圧VdcをトランスT1の二次側に絶縁し降圧し伝達させる。DC/DCコンバータ部605は、電界効果トランジスタQ2のオン/オフデューティを制御することにより、24Vの一定の二次直流電圧を出力する。   The DC / DC converter unit 605 includes a transformer T1, a MOS field effect transistor (an example of a switching element) Q2 connected via the transformer T1, a diode D6 and a capacitor C2 provided on the secondary side of the transformer T1. And have. The DC / DC converter unit 605 performs constant voltage control on the DC voltage Vdc output from the active filter unit 603, that is, the primary DC voltage. The DC / DC converter unit 605 controls the on / off of the field effect transistor Q2, thereby insulating and stepping down and transmitting the primary DC voltage Vdc to the secondary side of the transformer T1. The DC / DC converter unit 605 outputs a constant secondary DC voltage of 24V by controlling the on / off duty of the field effect transistor Q2.

交流電源101は、定着装置400のヒータランプH1にも接続されている。ヒータランプH1は、加熱ローラ401の内部に配置されており、用紙にトナーを定着させるための熱を発生する。交流電源101は、トライアックTRIACを介してヒータランプH1に接続されている。トライアックTRIACは、CPU21からトライアックオン信号Tron*が送られ、ゼロクロスにてオン/オフ制御される。これにより、ヒータランプH1の温度制御が行われる。   The AC power supply 101 is also connected to the heater lamp H1 of the fixing device 400. The heater lamp H1 is disposed inside the heating roller 401 and generates heat for fixing the toner on the paper. The AC power supply 101 is connected to the heater lamp H1 via a triac TRIAC. The triac TRIAC is controlled to be turned on / off at zero cross by receiving a triac on signal Tron * from the CPU 21. Thereby, the temperature control of the heater lamp H1 is performed.

[省エネモード移行時の電源装置600の動作]   [Operation of power supply device 600 when shifting to energy saving mode]

ここで、本実施形態において、画像形成装置1の動作モードが通常動作モードから省エネモードに移行するとき、電源装置600において、一次直流電圧Vdcが、通常動作モードの下での通常動作時(以下、単に通常動作時と称することがある。)の略2倍に昇圧される。また、一次直流電圧Vdcが昇圧された後、省エネモードでの動作時(以下、スリープ時と称することがある。)に、アクティブフィルタ部603が停止される。これらの制御は、CPU21が制御プログラム23aを実行することなどにより行われる。   Here, in the present embodiment, when the operation mode of the image forming apparatus 1 shifts from the normal operation mode to the energy saving mode, the primary DC voltage Vdc in the power supply device 600 is in the normal operation under the normal operation mode (hereinafter, referred to as the normal operation mode). This may be simply referred to as normal operation). In addition, after the primary DC voltage Vdc is boosted, the active filter unit 603 is stopped when operating in the energy saving mode (hereinafter sometimes referred to as sleep). These controls are performed by the CPU 21 executing the control program 23a.

図を参照して、電源装置600のアクティブフィルタ部603において、直流電圧信号(直流電圧指令)Vdch*には、直流電圧加算指令Vdcl*が加算可能である。直流電圧加算信号Vdcl*は、スイッチSW1を介して直流電圧信号Vdch*に加算可能である。スイッチSW1は、CPU21から直流電圧加算信号Vdcaddが出力されるとオンとなる。CPU21は、動作モードが通常動作モードから省エネモードに移行するとき、省エネモードに移行するより前に、スリープ信号Sleepを受け取る。CPU21は、スリープ信号Sleepを受け取ると、直流電圧加算信号VdcaddをスイッチSW1に出力する。したがって、動作モードが通常動作モードから省エネモードに移行するとき、省エネモードに移行するより前に、直流電圧加算指令Vdcl*が直流電圧信号Vdch*に加算される。   Referring to the figure, in active filter unit 603 of power supply device 600, DC voltage addition command Vdcl * can be added to DC voltage signal (DC voltage command) Vdch *. The DC voltage addition signal Vdcl * can be added to the DC voltage signal Vdch * via the switch SW1. The switch SW1 is turned on when the DC voltage addition signal Vdcadd is output from the CPU 21. When the operation mode shifts from the normal operation mode to the energy saving mode, the CPU 21 receives the sleep signal Sleep before shifting to the energy saving mode. When the CPU 21 receives the sleep signal Sleep, it outputs a DC voltage addition signal Vdcadd to the switch SW1. Therefore, when the operation mode shifts from the normal operation mode to the energy saving mode, the DC voltage addition command Vdcl * is added to the DC voltage signal Vdch * before shifting to the energy saving mode.

直流電圧加算指令Vdcl*が直流電圧信号Vdch*に加算されると、一次直流電圧Vdcは上昇し、約800Vの一定電圧となる。すなわち、一次直流電圧Vdcは、通常動作時のそれ(約400V)の略2倍に昇圧される。平滑用コンデンサC1に蓄えられたエネルギーは電圧の二乗に比例する。したがって、このように一次直流電圧Vdcが昇圧されることにより、平滑用コンデンサC1に蓄えられるエネルギーは、通常動作時のエネルギーの略4倍となる。   When the DC voltage addition command Vdcl * is added to the DC voltage signal Vdch *, the primary DC voltage Vdc rises and becomes a constant voltage of about 800V. That is, the primary DC voltage Vdc is boosted to about twice that of normal operation (about 400 V). The energy stored in the smoothing capacitor C1 is proportional to the square of the voltage. Therefore, when the primary DC voltage Vdc is boosted in this way, the energy stored in the smoothing capacitor C1 is approximately four times the energy during normal operation.

直流電圧加算指令Vdcl*が直流電圧信号Vdch*に加算され、動作モードが通常動作モードから省エネモードに移行すると、CPU21は、アクティブフィルタ部603の動作を停止させる。すなわち、スリープ時において、アクティブフィルタ部603は停止している。   When the DC voltage addition command Vdcl * is added to the DC voltage signal Vdch * and the operation mode shifts from the normal operation mode to the energy saving mode, the CPU 21 stops the operation of the active filter unit 603. That is, the active filter unit 603 is stopped during sleep.

本実施の形態において、アクティブフィルタ部603の後段のDC/DCコンバータ部605は、比較的に広い入力電圧範囲に対応するものであり、約800Vの直流電圧入力時にも動作可能である。アクティブフィルタ部603の電界効果トランジスタQ1は、例えばSiCやGaNの半導体を用いたものであってもよい。また、DC/DCコンバータ部605の電界効果トランジスタQ2は、例えばSiCやGaNの半導体を用いたものであってもよい。   In the present embodiment, the DC / DC converter unit 605 following the active filter unit 603 corresponds to a relatively wide input voltage range, and can operate even when a DC voltage of about 800 V is input. The field effect transistor Q1 of the active filter portion 603 may be one using, for example, a SiC or GaN semiconductor. Further, the field effect transistor Q2 of the DC / DC converter unit 605 may be one using, for example, a semiconductor such as SiC or GaN.

図4は、電源装置600の動作を示すフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the power supply apparatus 600.

ステップS101において、交流電源(Vac)101がオンされる。   In step S101, the AC power supply (Vac) 101 is turned on.

ステップS103において、CPU21は、アクティブフィルタオンオフ信号PFCCをオン(H(ハイ))とする。これにより、アクティブフィルタオンオフ信号PFCCと定電圧制御によるQ1オン信号Q1on*との論理積が電界効果トランジスタQ1のゲートに出力され、アクティブフィルタ部603がオンとなる。   In step S103, the CPU 21 turns on the active filter on / off signal PFCC (H (high)). As a result, the logical product of the active filter on / off signal PFCC and the Q1 on signal Q1on * by constant voltage control is output to the gate of the field effect transistor Q1, and the active filter unit 603 is turned on.

ステップS105において、アクティブフィルタ部603がオンとなることにより、力率が改善され、一次直流電圧Vdcが約400Vで一定になるように制御される。   In step S105, the active filter unit 603 is turned on, so that the power factor is improved and the primary DC voltage Vdc is controlled to be constant at about 400V.

ステップS107において、CPU21は、スリープ信号Sleepがオンであるか否かを検知する。   In step S107, the CPU 21 detects whether or not the sleep signal Sleep is on.

ステップS107でスリープ信号Sleepがオンでなければ、ステップS109において、CPU21は、アクティブフィルタ部603がオンであればその状態を保持し、アクティブフィルタ部603がオフであればそれをオンにする。また、CPU21は、再びステップS107の処理を行う。このように、スリープ信号Sleepがオンでなければ、スリープ信号Sleepがオンになるまで、アクティブフィルタ部603がオンのままに保たれ、一次直流電圧Vdcの制御が継続される。   If the sleep signal Sleep is not on in step S107, in step S109, the CPU 21 maintains the state if the active filter unit 603 is on, and turns it on if the active filter unit 603 is off. In addition, the CPU 21 performs the process of step S107 again. Thus, if the sleep signal Sleep is not on, the active filter unit 603 is kept on until the sleep signal Sleep is turned on, and the control of the primary DC voltage Vdc is continued.

ステップS107でスリープ信号Sleepがオンであれば、ステップS111において、CPU21は、アクティブフィルタ部603がオンであるか否かを検知する。   If the sleep signal Sleep is on in step S107, in step S111, the CPU 21 detects whether or not the active filter unit 603 is on.

ステップS111でアクティブフィルタ部603がオンでなければ、再びステップS107の処理が行われる。このように、アクティブフィルタ部603がオフのときすなわちスリープ時において、スリープ信号Sleepがオンである限りすなわちスリープ状態が継続している限り、アクティブフィルタ部603はオフのままに保たれる。   If the active filter unit 603 is not on in step S111, the process of step S107 is performed again. In this way, when the active filter unit 603 is off, that is, during sleep, the active filter unit 603 is kept off as long as the sleep signal Sleep is on, that is, as long as the sleep state continues.

ステップS111でアクティブフィルタ部603がオンであれば、ステップS113において、CPU21は、直流電圧加算信号Vdcaddをオン(H(ハイ))とする。   If the active filter unit 603 is on in step S111, in step S113, the CPU 21 turns on the DC voltage addition signal Vdcadd (H (high)).

ステップS115において、直流電圧加算信号Vdcaddがオンとされたことにより、スイッチSW1がオンとなる。これにより、直流電圧加算指令Vdcl*がアンプA1に加算される。   In step S115, the switch SW1 is turned on when the DC voltage addition signal Vdcadd is turned on. As a result, the DC voltage addition command Vdcl * is added to the amplifier A1.

ステップS117において、直流電圧加算指令Vdcl*がアンプA1に加算されることにより、力率が維持されながら、一次直流電圧Vdcが約800Vに昇圧される。   In step S117, the DC voltage addition command Vdcl * is added to the amplifier A1, thereby boosting the primary DC voltage Vdc to about 800V while maintaining the power factor.

ステップS119において、CPU21は、アクティブフィルタオンオフ信号PFCCをオフ(L(ロー))とする。これにより、アクティブフィルタ部603が停止する。   In step S119, the CPU 21 turns off the active filter on / off signal PFCC (L (low)). As a result, the active filter unit 603 stops.

ステップS119の処理が終了すると、再びステップS107の処理が行われる。すなわち、スリープ信号Sleepがオフになるまで、アクティブフィルタ部603は、停止したままで保持される。   When the process of step S119 ends, the process of step S107 is performed again. That is, the active filter unit 603 is held stopped until the sleep signal Sleep is turned off.

[実施の形態における効果]   [Effects of the embodiment]

以上のように構成された画像形成装置では、通常動作モードから省エネモードへの移行時に、アクティブフィルタ部の一次直流電圧が略2倍に昇圧され、平滑用コンデンサの蓄積エネルギーすなわち入力エネルギーが略4倍になった状態でアクティブフィルタ部が停止される。そうすると、省エネモードでの動作時に平滑用コンデンサに蓄積されたエネルギーが供給されることで、アクティブフィルタ部が停止してから長時間、交流電源からの電力供給がない状態でDC/DCコンバータ部を動作させることが可能となる。したがって、スリープ時の消費電力を大幅に減少させ、省エネモード時の省電力性能をさらに高めることができる。   In the image forming apparatus configured as described above, when the transition from the normal operation mode to the energy saving mode is performed, the primary DC voltage of the active filter unit is boosted approximately twice, so that the energy stored in the smoothing capacitor, that is, the input energy is approximately 4 times. The active filter unit is stopped in the doubled state. Then, the energy accumulated in the smoothing capacitor is supplied during operation in the energy saving mode, so that the DC / DC converter unit can be operated without power supply from the AC power source for a long time after the active filter unit is stopped. It becomes possible to operate. Therefore, the power consumption at the time of sleep can be significantly reduced, and the power saving performance in the energy saving mode can be further enhanced.

例えば平滑用コンデンサに大きなエネルギーを蓄積するために、常時アクティブフィルタ部の一次直流電圧を昇圧させるようにすると、通常動作時においてアクティブフィルタ部が発熱したり、アクティブフィルタ部の効率が悪化したりし、問題となる。しかしながら、上述の実施の形態の画像形成装置では、省エネモードに移行する直前に、比較的短時間だけアクティブフィルタ部の一次直流電圧が昇圧され、その後アクティブフィルタ部が停止されるので、そのようなアクティブフィルタ部の発熱に関する問題は発生しない。一次直流電圧の昇圧は、通常動作時に行われ、スリープ負荷にはならないので、電源の効率は、アクティブフィルタ部を動作させても、アクティブフィルタ部が停止されたスリープ時よりも悪くならない。   For example, if the primary DC voltage is constantly boosted to store a large amount of energy in the smoothing capacitor, the active filter unit may generate heat during normal operation or the efficiency of the active filter unit may deteriorate. , It becomes a problem. However, in the image forming apparatus according to the above-described embodiment, the primary DC voltage of the active filter unit is boosted for a relatively short time immediately before shifting to the energy saving mode, and then the active filter unit is stopped. There is no problem with heat generation in the active filter section. The primary DC voltage is boosted during normal operation and does not become a sleep load. Therefore, even when the active filter unit is operated, the efficiency of the power supply is not worse than that during sleep when the active filter unit is stopped.

[その他]   [Others]

通常動作モードから省エネモードに移行する場合における昇圧前後の一次直流電圧の比は、2倍に限られない。すなわち、省エネモードに移行する直前に、一次直流電圧がそれまでよりも高く昇圧されることにより、そのような制御が行われない場合と比較して、省エネモード時の省電力性能を高める効果が得られる。   The ratio of the primary DC voltage before and after boosting when shifting from the normal operation mode to the energy saving mode is not limited to twice. That is, immediately before shifting to the energy saving mode, the primary DC voltage is boosted to a higher level than before, and the effect of improving the power saving performance in the energy saving mode compared to the case where such control is not performed. can get.

画像形成装置としては、モノクロ/カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などいずれであってもよい。また、画像形成装置は、スキャナ機能、複写機能、プリンタとしての機能、ファクシミリ機能、データ通信機能、及びサーバ機能を備えたMFP(Multi Function Peripheral)であってもよい。スキャナ機能では、セットされた原稿の画像を読み取ってそれをHDD等に蓄積する。複写機能では、さらにそれを用紙等に印刷(プリント)する。プリンタとしての機能では、PC等の外部端末から印刷指示を受けるとその指示に基づいて用紙に印刷を行う。ファクシミリ機能では、外部のファクシミリ装置等からファクシミリデータを受信してそれをHDD等に蓄積する。データ通信機能では、接続された外部機器との間でデータを送受信する。サーバ機能では、複数のユーザでHDD等に記憶したデータなどを共有可能にする。   The image forming apparatus may be any of a monochrome / color copying machine, a printer, a facsimile machine, and the like. The image forming apparatus may be an MFP (Multi Function Peripheral) having a scanner function, a copying function, a printer function, a facsimile function, a data communication function, and a server function. In the scanner function, an image of a set original is read and stored in an HDD or the like. In the copying function, it is further printed (printed) on paper or the like. In the function as a printer, when a print instruction is received from an external terminal such as a PC, printing is performed on a sheet based on the instruction. In the facsimile function, facsimile data is received from an external facsimile machine or the like and stored in an HDD or the like. In the data communication function, data is transmitted / received to / from a connected external device. In the server function, a plurality of users can share data stored in the HDD or the like.

画像形成装置は、電子写真方式により画像を形成するものに限られず、例えばいわゆるインクジェット方式により画像を形成するものであってもよい。   The image forming apparatus is not limited to an apparatus that forms an image by an electrophotographic method, and may be an apparatus that forms an image by a so-called inkjet method, for example.

上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアによって行っても、ハードウェア回路を用いて行ってもよい。   The processing in the above embodiment may be performed by software or by using a hardware circuit.

上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをCD−ROM、フレキシブルディスク、ハードディスク、ROM、RAM、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。上記のフローチャートで文章で説明された処理は、そのプログラムに従ってCPUなどにより実行される。   A program for executing the processing in the above-described embodiment can be provided, or the program can be recorded on a recording medium such as a CD-ROM, a flexible disk, a hard disk, a ROM, a RAM, or a memory card and provided to the user. It may be. The program may be downloaded to the apparatus via a communication line such as the Internet. The processing described in the text in the above flowchart is executed by the CPU according to the program.

本発明は、画像形成装置に限らず、上述の実施の形態に示すようなアクティブフィルタ部を有する電源装置や、それを用いた種々の装置に広く適用可能である。   The present invention is not limited to an image forming apparatus, and can be widely applied to a power supply apparatus having an active filter unit as shown in the above-described embodiments and various apparatuses using the power supply apparatus.

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The above embodiment should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 画像形成装置
20 制御部
21 CPU(フィルタ制御部の一例)
23a 制御プログラム
101 交流電源
400 定着装置
600 電源装置
601 整流部
603 アクティブフィルタ部
605 DC/DCコンバータ部
Vdc 一次直流電圧
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 20 Control part 21 CPU (an example of a filter control part)
23a Control program 101 AC power supply 400 Fixing device 600 Power supply device 601 Rectification unit 603 Active filter unit 605 DC / DC converter unit Vdc Primary DC voltage

Claims (6)

通常動作モードの下での動作時よりも省電力化される省エネモードを動作モードとして動作可能な電源装置であって、
交流を整流する整流部と、
前記整流部の出力を昇圧し一次直流電圧を出力するアクティブフィルタ部と、
前記アクティブフィルタ部から出力された一次直流電圧から二次直流電圧を生成するDC/DCコンバータ部と、
動作モードが前記通常動作モードから前記省エネモードに移行するとき、前記一次直流電圧を前記通常動作モードの下での通常動作時よりも昇圧させ、その後、前記省エネモードの下での動作時に前記アクティブフィルタ部を停止させるフィルタ制御部とを備える、電源装置。
It is a power supply device that can operate with an energy saving mode that saves power more than when operating under a normal operation mode as an operation mode,
A rectifying unit that rectifies alternating current;
An active filter that boosts the output of the rectifier and outputs a primary DC voltage;
A DC / DC converter unit that generates a secondary DC voltage from the primary DC voltage output from the active filter unit;
When the operation mode shifts from the normal operation mode to the energy saving mode, the primary DC voltage is boosted compared to the normal operation under the normal operation mode, and then the active DC is activated during the operation under the energy saving mode. And a filter control unit that stops the filter unit.
前記フィルタ制御部は、動作モードが前記通常動作モードから前記省エネモードに移行するとき、前記一次直流電圧を前記通常動作モードの下での通常動作時の略2倍に昇圧させる、請求項1に記載の電源装置。   2. The filter controller according to claim 1, wherein when the operation mode shifts from the normal operation mode to the energy saving mode, the filter control unit boosts the primary DC voltage to approximately twice that in normal operation under the normal operation mode. The power supply described. 前記DC/DCコンバータ部は、SiC又はGaNを用いたスイッチング素子を有する、請求項1又は2に記載の電源装置。   The power supply apparatus according to claim 1, wherein the DC / DC converter unit includes a switching element using SiC or GaN. 請求項1から3のいずれかに記載の電源装置を有し、
前記DC/DCコンバータ部により生成された二次直流電圧を用いて動作する、画像形成装置。
A power supply device according to any one of claims 1 to 3,
An image forming apparatus that operates using a secondary DC voltage generated by the DC / DC converter unit.
通常動作モードの下での動作時よりも省電力化される省エネモードを動作モードとして動作可能であり、
交流を整流する整流部と、
前記整流部の出力を昇圧し一次直流電圧を出力するアクティブフィルタ部と、
前記アクティブフィルタ部から出力された一次直流電圧から二次直流電圧を生成するDC/DCコンバータ部とを備える電源装置の制御方法であって、
動作モードが前記通常動作モードから前記省エネモードに移行するとき、前記一次直流電圧を前記通常動作モードの下での通常動作時よりも昇圧させる昇圧制御ステップと、
前記昇圧ステップにより前記一次直流電圧が昇圧された後、前記省エネモードの下での動作時に前記アクティブフィルタ部を停止させる停止制御ステップとを備える、電源装置の制御方法。
It is possible to operate with the energy-saving mode, which saves more power than when operating under normal operating mode,
A rectifying unit that rectifies alternating current;
An active filter that boosts the output of the rectifier and outputs a primary DC voltage;
A control method of a power supply device comprising: a DC / DC converter unit that generates a secondary DC voltage from a primary DC voltage output from the active filter unit,
When the operation mode shifts from the normal operation mode to the energy saving mode, the step-up control step of boosting the primary DC voltage than during normal operation under the normal operation mode;
A control method for a power supply device comprising: a stop control step of stopping the active filter unit during operation under the energy saving mode after the primary DC voltage is boosted by the boosting step.
通常動作モードの下での動作時よりも省電力化される省エネモードを動作モードとして動作可能であり、
交流を整流する整流部と、
前記整流部の出力を昇圧し一次直流電圧を出力するアクティブフィルタ部と、
前記アクティブフィルタ部から出力された一次直流電圧から二次直流電圧を生成するDC/DCコンバータ部とを備える電源装置の制御プログラムであって、
動作モードが前記通常動作モードから前記省エネモードに移行するとき、前記一次直流電圧を前記通常動作モードの下での通常動作時よりも昇圧させる昇圧制御ステップと、
前記昇圧ステップにより前記一次直流電圧が昇圧された後、前記省エネモードの下での動作時に前記アクティブフィルタ部を停止させる停止制御ステップとをコンピュータに実行させる、電源装置の制御プログラム。
It is possible to operate with the energy-saving mode, which saves more power than when operating under normal operating mode,
A rectifying unit that rectifies alternating current;
An active filter that boosts the output of the rectifier and outputs a primary DC voltage;
A control program for a power supply device comprising a DC / DC converter unit that generates a secondary DC voltage from a primary DC voltage output from the active filter unit,
When the operation mode shifts from the normal operation mode to the energy saving mode, the step-up control step of boosting the primary DC voltage than during normal operation under the normal operation mode;
A control program for a power supply apparatus, which causes a computer to execute a stop control step of stopping the active filter unit when operating under the energy saving mode after the primary DC voltage is boosted by the boosting step.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017034916A (en) * 2015-08-05 2017-02-09 三菱電機株式会社 Power conversion system

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