JP2011234454A - 電源装置及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】漏洩電流が小さく、ノイズ対策が容易で製造コストが低い電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置６００は、交流電源１０１からの電力をＡＣ／ＤＣコンバータ６１０に供給する電源ライン６０１と、交流電源１０１からの電力をヒータ４０１ａに供給するヒータライン６０２と、第１のスイッチ６０５ａ及び第２のスイッチ６０５ｂをその２つの接点部とする２極スイッチであるオン／オフ部６０５とを有している。第１のスイッチ６０５ａを介して、交流電源１０１のライブラインＬが電源ライン６０１に接続されている。第２のスイッチ６０５ｂを介して、交流電源１０１のニュートラルラインＮがヒータライン６０２に接続されている。２極スイッチの２つのスイッチ６０５ａ，６０５ｂのうち一方が電源ライン６０１の接続をオン／オフし、他方がヒータライン６０２の接続をオン／オフするので、スイッチオフ時の漏洩電流は、比較的小さくなる。
【選択図】図３

Description

この発明は、電源装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、特に、２つの電源供給ラインを有する電源装置及びそれを用いた画像形成装置に関する。

例えば電子写真式の画像形成装置（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）などの機器において、交流電力の入力をもとにその機器で用いる電力を出力する電源装置が用いられている。このような電源装置としては、例えば直流電圧を出力するＡＣ／ＤＣコンバータに交流電力を供給するＡＣ／ＤＣコンバータラインと、例えばヒータなどの負荷に交流電力を供給する負荷ラインとの２つの電力供給ラインを有するものがある。

上述のような２つの電力供給ラインを有する電源装置においては、ＡＣ／ＤＣコンバータラインと負荷ラインとの両方に電流が流れるため、合計の電流が大きくなり、小型電源スイッチを使用することができない。そのため、交流電流のオン／オフを行うためのスイッチとして、電流容量の大きな片切りスイッチが使用されることがある。

下記特許文献１には、片切りスイッチを用いて電源供給ラインのオン／オフを行う電源入力回路が開示されている。この電源入力回路では、片切りスイッチよりも電源側にＹコンデンサが接続されている。

下記特許文献２には、２つの連動するスイッチによりライブラインとＹコンデンサの接地ラインとがオン／オフされる電源入力回路が開示されている。

特開平９−７０１６９号公報 特開平１０−２２５１００号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の電源入力回路のように片切りの電源スイッチを使用した場合には、小さい電源容量のスイッチを用いた場合と比較して漏洩電流が２倍となり、ノイズ対策が難しくなるという問題がある。この問題に対し、ノイズ対策のために例えば大きなコモンモードコイルを取り付けることが行われるが、この場合、製造コストが高くなるなどの別の問題が生じる。また、特許文献１に記載の電源入力回路では、スイッチの前にＹコンデンサが接続されているので、スイッチがオフにされている状態においてもＹコンデンサに通電されるという問題がある。

なお、上述の特許文献２に記載の電源入力回路では、スイッチのオフ時の漏洩電流は２倍とはならないものの、スイッチの電流容量は変わらない。特許文献２には、上記問題点に対して有効な解決策は開示されていない。

この発明はそのような問題点を解決するためになされたものであり、漏洩電流が小さく、ノイズ対策が容易で製造コストが低い電源装置及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するためこの発明のある局面に従うと、電源装置は、交流電源とアースとの間に接続された第１のＹコンデンサを有する第１の電源供給ラインと、交流電源とアースとの間に接続された第２のＹコンデンサを有する第２の電源供給ラインと、第１の開閉部と第２の開閉部とを有するオン／オフ部とを備え、第１の開閉部は、交流電源のライブラインとニュートラルラインのうち一方の第１のラインと第１の電源供給ラインとに接続されており、第２の開閉部は、交流電源のライブラインとニュートラルラインのうち第１のラインではない第２のラインと第２の電源供給ラインとに接続されており、第１の開閉部の開閉に応じて開閉する。

好ましくはオン／オフ部は、第１の開閉部及び第２の開閉部をその２つの接点部とする２極スイッチである。

好ましくは第１の開閉部は、１極のスイッチであり、第２の開閉部は、第１の電源供給ラインを介して供給される電力に応じて開閉されるリレーである。

好ましくは第１のラインは、ライブラインであり、第２のラインは、ニュートラルラインである。

好ましくは第１の電源供給ラインは、交流電源からの電力をＡＣ／ＤＣコンバータに供給するラインであり、第２の電源供給ラインは、交流電源からの電力を負荷に供給するラインである。

この発明の他の局面に従うと、画像形成装置は、用紙にトナー像を形成するトナー像形成部と、トナー像形成部により形成されたトナー像を用紙に定着させる定着装置と、上述に記載の電源装置とを備え、負荷は、ヒータであり、定着装置は、ヒータが発生する熱を用いてトナー像を用紙に定着させる。

これらの発明に従うと、オン／オフ部の２つの開閉部により、交流電源のライブライン及びニュートラルラインと、第１の電源供給ライン及び第２の電源供給ラインとの間が開閉される。したがって、漏洩電流が小さく、ノイズ対策が容易で製造コストが低い電源装置及びそれを用いた画像形成装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態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。 画像形成装置の構成を示すブロック図である。 電源装置の回路構成を示す図である。 第２の実施の形態における画像形成装置の電源装置の回路構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態における画像形成装置について説明する。

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、商用電源からの交流電力が入力されそれを用いて画像形成装置の各部を動作させる電力を出力する電源装置を有している。すなわち、画像形成装置は、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。また、画像形成装置は、電源装置から交流電力を定着装置に供給し、その定着装置のヒータを加熱して用紙にトナー画像を定着させることで、印刷を行う。すなわち、電源装置は、２つの電源供給ラインを有するものである。

電源装置への交流電力の入力のオン／オフは、２つの開閉部を用いたオン／オフ部により行われる。オン／オフ部は、例えば、両切電源スイッチすなわち２極スイッチを有するものであるか、片切電源スイッチすなわち１極スイッチとリレーとを有するものである。

電源装置は、交流電力のライブラインとＡＣ／ＤＣコンバータとを接続する電源ラインと、交流電力のニュートラルラインとヒータラインとを接続するヒータラインとを有している。電源ラインとヒータラインとは、それぞれ、ノイズフィルタ用のＸコンデンサ及びＹコンデンサを有している。オン／オフ部において、その２つの開閉部のうち一方が電源ラインの接続をオン／オフし、他方がヒータラインの接続をオン／オフする。

これにより、小さな電流容量の両切電源スイッチや片切電源スイッチなどを用いても、電源スイッチの電流容量を上げることができる。それぞれノイズフィルタ用のＸコンデンサやＹコンデンサを有する２つの電源供給ラインを備える場合に、漏洩電流が２倍とはならないようにしつつ、ＡＣ／ＤＣコンバータへの電源ラインとヒータラインとをオン／オフすることが可能となる。

［第１の実施の形態］

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。
［画像形成装置の全体の構成］

図１は、本発明の第１の実施の形態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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、帯電器の作用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）。

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。

定着装置４００は、ヒータ（負荷の一例）４０１ａにより加熱される加熱ローラ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、トナー像形成部３００により形成されたトナー像を溶融させて用紙に定着させ、用紙に画像を形成する。すなわち、定着装置４００は、ヒータ４０１ａが発生する熱を用いてトナー像を用紙に定着させる。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。

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ＣＰＵ２１（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。

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。

図２は、画像形成装置１の構成を示すブロック図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、商用電源をもとに画像形成装置１の各部に電力を供給する。

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。

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。

［電源装置６００の構成］

次に、電源装置６００の回路構成について説明する。

図３は、電源装置６００の回路構成を示す図である。

図を参照して、電源装置６００は、電源ライン（第１の電源供給ラインの一例）６０１と、ヒータライン（第２の電源供給ラインの一例）６０２と、オン／オフ部６０５と、ノイズフィルタ部６０７と、ＡＣ／ＤＣコンバータ６１０とを有している。すなわち、電源装置６００は、２つの電源供給ラインを有している。

電源装置６００は、交流電源（Ｖａｃ）１０１のライブライン（Ｌライン；ライブ端子）Ｌ及びニュートラルライン（Ｎライン）Ｎと、アースライン（アース）Ｅとに接続されている。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。電源装置６００には、交流電源１０１のライブラインＬ及びニュートラルラインＮから、交流電圧が供給される。

電源ライン６０１は、交流電源１０１とＡＣ／ＤＣコンバータ６１０とを接続するラインである。すなわち、電源ライン６０１は、交流電源１０１からの電力をＡＣ／ＤＣコンバータ６１０に供給するラインである。電源ライン６０１には、ＸコンデンサＣ１及びコモンモードコイル（リアクトル）Ｌ１などが設けられている。

ヒータライン６０２は、交流電源１０１とヒータ４０１ａ（ヒータランプＨ１）とを接続するラインである。すなわち、ヒータライン６０２は、交流電源１０１からの電力をヒータ４０１ａに供給するラインである。電源装置６００は、交流電源１０１から供給された交流電圧によりヒータ４０１ａを駆動する。ヒータライン６０２には、ＸコンデンサＣ９及びコモンモードコイル（リアクトル）Ｌ２などが設けられている。

交流電源１０１から画像形成装置１への電力供給は、オン／オフ部６０５によりオン／オフされる。オン／オフ部６０５は、第１のスイッチ（第１の開閉部の一例）６０５ａと第２のスイッチ（第２の開閉部の一例）６０５ｂとを有している。オン／オフ部６０５は、第１のスイッチ６０５ａ及び第２のスイッチ６０５ｂをその２つの接点部とする２極スイッチ（２極の電源スイッチ）すなわち両切電源スイッチである。すなわち、第２のスイッチ６０５ｂは、第１のスイッチ６０５ａの開閉に応じて開閉する。

第１のスイッチ６０５ａは、交流電源１０１のライブラインＬ（第１のラインの一例）と電源ライン６０１とに接続されている。換言すると、第１のスイッチ６０５ａを介して、ライブラインＬが電源ライン６０１に接続されている。第１のスイッチ６０５ａは、ライブラインＬとＸコンデンサＣ１との間に配置されている。ニュートラルラインＮは、スイッチなどを介さず、電源ライン６０１に接続されている。すなわち、ライブラインＬは、第１のスイッチ６０５ａを介してＡＣ／ＤＣコンバータ６１０に接続されており、ニュートラルラインＮは、スイッチを介さず、ＡＣ／ＤＣコンバータ６１０に接続されている。

第２のスイッチ６０５ｂは、交流電源１０１のニュートラルラインＮ（第２のラインの一例）とヒータライン６０２とに接続されている。換言すると、第２のスイッチ６０５ｂを介して、ニュートラルラインＮがヒータライン６０２に接続されている。第２のスイッチ６０５ｂは、ニュートラルラインＮとＸコンデンサＣ９との間に配置されている。ライブラインＬは、スイッチなどを介さず、ヒータライン６０２に接続されている。すなわち、ニュートラルラインＮは、第２のスイッチ６０５ｂを介してヒータ４０１ａに接続されており、ライブラインＬは、スイッチを介さず、ヒータ４０１ａに接続されている。

ノイズフィルタ部６０７は、４つのＹコンデンサＣ２〜Ｃ５を有している。

ＹコンデンサＣ２，Ｃ３は、コモンモードコイルＬ１よりもＡＣ／ＤＣコンバータ６１０側に設けられている。ＹコンデンサＣ２は、電源ライン６０１のうちライブラインＬに接続されているラインとアースラインＥとの間に設けられている。ＹコンデンサＣ３は、電源ライン６０１のうちニュートラルラインＮに接続されているラインとアースラインＥとの間に設けられている。

ＹコンデンサＣ４，Ｃ５は、コモンモードコイルＬ２よりもヒータ４０１ａ側に設けられている。ＹコンデンサＣ４は、ヒータライン６０２のうちニュートラルラインＮに接続されているラインとアースラインＥとの間に設けられている。ＹコンデンサＣ５は、ヒータライン６０２のうちライブラインＬに接続されているラインとアースラインＥとの間に設けられている。

ＡＣ／ＤＣコンバータ６１０は、交流電源１０１から供給された交流電圧を直流電圧として出力する。ＡＣ／ＤＣコンバータ６１０は、整流器（ダイオード）Ｄ１〜Ｄ４を有する整流部６１１と、整流部６１１の出力電圧を降圧して出力するＤＣ／ＤＣコンバータ６１５とを有している。ＤＣ／ＤＣコンバータ６１５には、トランスＴ１、トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）Ｑ１、コンデンサＣ７，Ｃ８、及び整流器Ｄ５，Ｄ６などが設けられている。

ヒータ４０１ａは、交流電源１０１からヒータライン６０２を介して供給される電力により駆動される。ＹコンデンサＣ４とヒータ４０１ａとの間には、トライアックＴＲ１が設けられている。

［ＡＣ／ＤＣコンバータ６１０への電力供給］

ライブラインＬは、第１のスイッチ６０５ａ、ＸコンデンサＣ１、コモンモードコイルＬ１、及びノイズフィルタ部６０７のＹコンデンサＣ２を介して、整流部６１１の整流器Ｄ１，Ｄ３に接続されている。ニュートラルラインＮは、スイッチを介さず、ＸコンデンサＣ１、コモンモードコイルＬ１、及びノイズフィルタ部６０７のＹコンデンサＣ３を介して、整流器Ｄ２，Ｄ４に接続されている。すなわち、ライブラインＬに接続されている電源ライン６０１は、交流電源１０１とアースラインＥとの間に接続されたＹコンデンサ（第１のＹコンデンサの一例）Ｃ２を有する。

電源ライン６０１を介してＡＣ／ＤＣコンバータ６１０に入力された交流電圧は、整流部６１１の整流器Ｄ１〜Ｄ４において全波整流される。整流部６１１から出力される整流電圧は、コンデンサＣ６により平滑される。

コンデンサＣ６とトランスＴ１とにはトランジスタＱ１が接続されている。コンデンサＣ６により平滑された電圧は、トランジスタＱ１のオン／オフ制御が行われることにより、絶縁されたトランスＴ１の２次側に、降圧されたうえで伝達される。

トランスＴ１は２つの２次側の出力を有している。トランジスタＱ１のオン／オフデューティの制御が行われることにより、２つの出力のうち一方は、２４Ｖの一定電圧とされ、他方は、５Ｖの一定電圧とされる。２４Ｖの一定電圧は、ダイオードＤ５及びコンデンサＣ７により整流平滑されて出力される。同様に、５Ｖの一定電圧は、ダイオードＤ６及びコンデンサＣ８により整流平滑されて出力される。

［ヒータ４０１ａへの電力供給］

交流電源１０１のニュートラルラインＮは、第２のスイッチ６０５ｂ、ＸコンデンサＣ９、コモンモードコイルＬ２、及びＹコンデンサＣ４を介して、ヒータ４０１ａに接続されている。ライブラインＬは、スイッチを介さず、ＸコンデンサＣ９、コモンモードコイルＬ２、及びＹコンデンサＣ５を介して、トライアックＴＲ１及びヒータ４０１ａに接続されている。すなわち、ニュートラルラインＮに接続されているヒータライン６０２は、交流電源１０１とアースラインＥとの間に接続されたＹコンデンサ（第２のＹコンデンサの一例）Ｃ４を有する。

トライアックＴＲ１は、制御部２０などにより制御され、ゼロクロスにてのオン／オフ制御を行う。これにより、ヒータ４０１ａが駆動され、定着装置４００の温度制御が行われる。

［漏洩電流について］

ここで、本実施の形態において、オン／オフ部６０５のスイッチの定格電流が１０Ａである場合を想定する。このとき、オン／オフ部６０５の２つのスイッチ６０５ａ，６０５ｂの一方にＡＣ／ＤＣコンバータ６１０が接続され、他方にヒータライン６０２が接続されている。そのため、オン／オフ部６０５により、２０Ａまでの負荷を制御することができる。

このとき、オン／オフ部６０５がオフになったとき、すなわちスイッチＯＦＦ時において、ニュートラルラインＮとアースラインＥとの間の漏洩電流は、ＹコンデンサＣ３とＸコンデンサＣ１を経由したＹコンデンサＣ２との並列分の電流となる。他方、ヒータライン６０２においての漏洩電流は、ニュートラルラインＮが切れていることにより、０となる。同様に、ライブラインＬとアースラインＥとの間の漏洩電流は、ＹコンデンサＣ５とＸコンデンサＣ９を経由したＹコンデンサＣ４との並列分のみとなる。

このように、本実施の形態においては、電源ライン６０１とヒータライン６０２とに２極スイッチであるオン／オフ部６０５が設けられており、オン／オフ部６０５において、その２つのスイッチ６０５ａ，６０５ｂのうち一方が電源ライン６０１の接続をオン／オフし、他方がヒータライン６０２の接続をオン／オフする。したがって、スイッチオフ時の漏洩電流は、比較的小さくなり、小さい電源容量の片切スイッチを用いた場合の２倍の大きさにはならない。漏洩電流が比較的小さくなり、小さなノイズフィルタにてノイズ規格を満足させることが可能となり、ノイズ対策が容易となるので、Ｙコンデンサを用いた製造コストが低い構成を採用して十分なノイズ対策を行うことができる。

［第２の実施の形態］

第２の実施の形態における画像形成装置の基本的な構成は、第１の実施の形態におけるそれと同じであるためここでの説明を繰り返さない。第２の実施の形態においては、電源装置のオン／オフ部の構成が第１の実施の形態のそれとは異なる。

図４は、第２の実施の形態における画像形成装置１の電源装置６５０の回路構成を示す図である。

図を参照して、電源装置６５０は、第１の実施の形態のオン／オフ部６０５と異なり、第１のスイッチ（第１の開閉部の一例）６５５ａ及び第２のスイッチ（第２の開閉部の一例）６５５ｂを有するオン／オフ部６５５を有している。第１のスイッチ６５５ａ及び第２のスイッチ６５５ｂは、第１の実施の形態における第１のスイッチ６０５ａ及び第２のスイッチ６０５ｂと同じ箇所に配置されている。

第１のスイッチ６５５ａは、１極の電源スイッチである。第１のスイッチ６５５ａは、電源ライン６０１を開閉し、交流電源１０１からＡＣ／ＤＣコンバータ６１０への電力供給のオン／オフを行う。

第２の実施の形態において、第２のスイッチ６５５ｂは、リレーである。第２のスイッチ６５５ｂは、後述のように電源ライン６０１を介して供給される電力に応じて開閉する。すなわち、第２のスイッチ６５５ｂは、第１のスイッチ６０５ａの開閉に応じて開閉する。第２のスイッチ６５５ｂは、交流電源１０１からヒータ４０１ａへの電力供給のオン／オフを行う。

図に示すように、第２の実施の形態において、第２のスイッチ６５５ｂは、トランジスタＱ２と共に、ＡＣ／ＤＣコンバータ６１０の２４Ｖの出力に接続されている。第２のスイッチ６５５ｂのａ接点は、ヒータ４０１ａの回路のライブラインＬに接続されている。第１のスイッチ６５５ａがオンとなりトランスＴ１が動作することで２４Ｖの直流電力が出力され、かつ、ヒータ制御信号ＲＣが入力されてトランジスタＱ２がオンとなると、第２のスイッチ６５５ｂが励磁され、第２のスイッチ６５５ｂがオンとなる。ヒータ制御信号ＲＣは、例えば、制御部２０などから送られる。第２のスイッチ６５５ｂがオンとなると、ヒータ回路がアクティブとなり、トライアックＴＲ１によるヒータ４０１ａの定着温度制御が実行可能になる。逆に、トランジスタＱ２がオフになるか、第１のスイッチ６５５ａがオフとなると、第２のスイッチ６５５ｂがオフとなり、ヒータ回路がインアクティブとなる。

このように、第２の実施の形態においては、１極スイッチである第１のスイッチ６５５ａが電源ライン６０１の接続をオン／オフし、それに伴いリレーである第２のスイッチ６５５ｂがヒータライン６０２の接続をオン／オフする。したがって、第１の実施の形態と同様に、漏洩電流が小さくなるので、ノイズ対策が容易となる。また、ヒータ制御信号ＲＣを制御することにより、第１のスイッチ６５５ａがオンである場合にも第２のスイッチ６５５ｂをオフにすることができるので、画像形成装置１の動作中において、ヒータ４０１ａの制御をより細かく行うことができる。

［その他］

オン／オフ部に設けられる２つのスイッチ（開閉部）は、上述のものに限られず、第２のスイッチが第１のスイッチに連動して開閉する構成のものなど、第２のスイッチが第１のスイッチの開閉に応じて開閉するものであればよい。また、オン／オフ部は、３極以上のスイッチであってもよい。

ライブラインとニュートラルラインと、オン／オフ部との接続関係は、上述の逆でも構わない。例えば、第１のスイッチがニュートラルラインに接続されており、第２のスイッチがライブラインに接続されていてもよい。

電源装置の２つの電源供給ラインには、ＡＣ／ＤＣコンバータやヒータに限られず、他の装置などが接続されていてもよい。

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。

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。

本発明は、画像形成装置に限らず、２つの電源供給ライン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。

なお、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。

１ 画像形成装置
２０ 制御部
１０１ 交流電源
４００ 定着装置
４０１ａ ヒータ（負荷の一例）
６００，６５０ 電源装置
６０１ 電源ライン（第１の電源供給ラインの一例）
６０２ ヒータライン（第２の電源供給ラインの一例）
６０５，６５５ オン／オフ部
６０５ａ，６５５ａ 第１のスイッチ（第１の開閉部の一例）
６０５ｂ，６５５ｂ 第２のスイッチ（第２の開閉部の一例）
６０７ ノイズフィルタ部
６１０ ＡＣ／ＤＣコンバータ
Ｃ２ 第１のＹコンデンサ
Ｃ４ 第２のＹコンデンサ
Ｅ アースライン（アース）
Ｌ ライブライン（第１のラインの一例）
Ｎ ニュートラルライン（第２のラインの一例）

Claims (6)

1. 交流電源とアースとの間に接続された第１のＹコンデンサを有する第１の電源供給ラインと、
   前記交流電源とアースとの間に接続された第２のＹコンデンサを有する第２の電源供給ラインと、
   第１の開閉部と第２の開閉部とを有するオン／オフ部とを備え、
   前記第１の開閉部は、前記交流電源のライブラインとニュートラルラインのうち一方の第１のラインと前記第１の電源供給ラインとに接続されており、
   前記第２の開閉部は、前記交流電源のライブラインとニュートラルラインのうち前記第１のラインではない第２のラインと前記第２の電源供給ラインとに接続されており、前記第１の開閉部の開閉に応じて開閉する、電源装置。
2. 前記オン／オフ部は、前記第１の開閉部及び前記第２の開閉部をその２つの接点部とする２極スイッチである、請求項１に記載の電源装置。
3. 前記第１の開閉部は、１極のスイッチであり、
   前記第２の開閉部は、前記第１の電源供給ラインを介して供給される電力に応じて開閉されるリレーである、請求項１に記載の電源装置。
4. 前記第１のラインは、ライブラインであり、
   前記第２のラインは、ニュートラルラインである、請求項１から３のいずれかに記載の電源装置。
5. 前記第１の電源供給ラインは、前記交流電源からの電力をＡＣ／ＤＣコンバータに供給するラインであり、
   前記第２の電源供給ラインは、前記交流電源からの電力を負荷に供給するラインである、請求項１から４のいずれかに記載の電源装置。
6. 用紙にトナー像を形成するトナー像形成部と、
   前記トナー像形成部により形成されたトナー像を用紙に定着させる定着装置と、
   請求項５に記載の電源装置とを備え、
   前記負荷は、ヒータであり、
   前記定着装置は、前記ヒータが発生する熱を用いてトナー像を用紙に定着させる、画像形成装置。
   

Images