JP2012105378A - 電源システム及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源システムSであって、前記スイッチング電源20は、トランス23と、前記トランス23の一次コイルに接続されたFET25と、制御IC50と、整流平滑回路27と、を備え、前記制御IC50は、前記主電源150側から電力供給されることにより起動して、前記FET25のスイッチング制御を開始することにより、前記トランス23の一次側を発振させて前記トランス23の二次側に電圧を誘起させ、前記制御装置80は、出力モード中に、前記スイッチ制御部50に制御パルス信号Srを出力して前記トランス23の発振を停止させることにより、前記スイッチング電源20を出力停止モードに移行させる。
【選択図】図2
Description
本発明の実施形態1を図1ないし図5によって説明する。
1.プリンタの説明
図1はプリンタ(本発明の「画像形成装置」の一例)1の電気的構成を示すブロック図である。プリンタ1は、印刷部2と、通信部3aと、画像メモリ3bと、電源システムSとを備えている。電源システムSは、電源装置10と制御装置80とから構成されている。電源装置10はプリンタ1の電源となるものであり、印刷部2、通信部3a、画像メモリ3b及び制御装置80に対して電力を供給する。
まず、図2を参照して電源システムSにおける電源装置10の構成について説明する。電源装置10は、スイッチング電源20と、DC−DCコンバータ35と、DC−DCコンバータ45と、を備える。スイッチング電源20は、整流平滑回路21と、トランス23と、FET(電界効果トランジスタ)25と、整流平滑回路27と、電圧検出回路29と、FET25をスイッチング制御する制御IC50と、を備える。尚、FETが本発明の「半導体スイッチング素子」の一例であり、制御ICが、本発明の「スイッチ制御部」の一例である。
3−1.AC電源投入時の動作
電源スイッチS1が投入されると、スイッチング電源20の入力ラインLinに対して、AC電源15の交流電圧を整流平滑化した入力電圧Vinが印加される。これにより、AC電源15側から高電圧入力ポートVHを通じて電力供給されるので、制御IC50の起動回路51と第二電源回路69が起動する。尚、上記により、本発明の「前記スイッチ制御部(制御IC50)は、前記主電源(AC電源15)側から電力供給されることにより起動」が実現されている。
さて、次の(a)の場合と(b)の場合には、出力停止モードへ移行するため、制御装置80のモード制御ブロックB2は、トランジスタ85に制御パルス信号Srを出力する。
(b)プリンタ1の待機状態が所定時間続いた場合
さて、(c)〜(e)の場合には、制御装置80のモード制御ブロックB2は、出力モードへ移行するため、再び、トランジスタ85に制御パルス信号Srを出力する。
(d)コンパレータCPからLowレベルの検出信号がポートP5に出力された場合、
(e)出力停止モード中に切り換えスイッチSW2が操作された場合
以上説明したように、本電源システムSでは、出力停止モード中、トランス23の一次側の発振を停止させるようにしたので、電力消費を抑えることが可能である。また、従前の回路では必須であった遅延回路を廃止できるので、装置を簡素化できる。尚、遅延回路が廃止出来る理由は、制御IC50は、制御入力ポートENのレベルをLowレベルやHighレベルなど決められたレベルにすることを、スイッチング制御の開始条件にしていないからである。
次に、本発明の実施形態2を図7ないし図9によって説明する。
実施形態2の電源システムSは、実施形態1に対して、モード復旧機能を追加したものである。モード復旧機能とは、例えば制御入力ポートENに入ったサージを制御パルス信号Srの入力と誤認識して、制御IC50がモードを移行させてしまった場合に、設定されている本来のモードに復旧させる機能のことを言う。
次に、本発明の実施形態3を、図5を参照して説明する。実施形態2では、スイッチング電源20の状態(出力モードか、出力停止モードか)を検出するのに、出力ラインLo3の電圧を検出した。具体的には出力ラインLo3の電圧を抵抗R7を用いて検出した。
次に、本発明の実施形態4を図10、図11によって説明する。実施形態1では、スイッチング電源20を出力モードから出力停止モードに移行させる場合と、出力停止モードから出力モードで移行させる場合で、モード制御ブロックB2から制御IC50に対して、パルス幅が同一の制御パルス信号Srを送った。
次に、本発明の実施形態5を図10、図12によって説明する。
実施形態1では、スイッチング電源20を出力モードから出力停止モードに移行させる場合と、出力停止モードから出力モードで移行させる場合で、モード制御ブロックB2から制御IC50に対して、パルス幅が同一の制御パルス信号Srを送った。
次に、本発明の実施形態6を、図13によって説明する。
実施形態1では、モード制御ブロックB2の出力停止モード時の電源として、コンデンサ(電気二重層キャパシタ)C4を設けた例を示した。コンデンサC4を電源とする場合には、放電しきると、電源スイッチS1を再投入しない限り、制御装置80のモード制御ブロックB2は完全にダウン(停止)する。
次に、本発明の実施形態7を図14によって説明する。
実施形態1では、再起動回路65の電源用として第二電源回路69を設けた。実施形態7は、再起動回路65の電源用として、コンデンサ(電気二重層キャパシタ)C5を設けた。具体的には、コンデンサC5は、制御IC50に対して外付けされており、順方向ダイオードD5を介して第一電源回路53から充電電流の供給を受けて、出力モード中に充電される構成となっている。尚、コンデンサC5が本発明の「第二蓄電部」の一例である。
次に、本発明の実施形態8を、図15、図16によって説明する。実施形態1では、再起動回路65の電源用として第二電源回路69を設けた。第二電源回路69は、高電圧入力ポートVHに接続されていて、入力ラインLin側から電源をとっていた。
次に、本発明の実施形態9を図17、図18を参照して説明する。実施形態1では、禁止回路75の一例として、出力モード中、電源ラインL2を開路して再起動回路65を停止させることで、再起動回路65から起動回路51への出力を禁止したものを例示した。実施形態9は、禁止回路150を、論理回路により構成している点が、実施形態1と相違している。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
10…電源装置
20…スイッチング電源
21…整流平滑回路
23…トランス
25…FET(本発明の「半導体スイッチング素子」の一例)
27…整流平滑回路
29…電圧検出回路
50…制御IC(本発明の「スイッチ制御部」の一例)
51…起動回路
53…第一電源回路
57…ドライバ回路
65…再起動回路
67…発振停止回路
68…フィルタ回路
69、73…第二電源回路
80…制御装置
100…メモリ(本発明の「記憶部」の一例)
120…太陽電池(本発明の「光電池」の一例)
B1…メインブロック
B2…モード制御ブロック
C4…コンデンサ(本発明の「第一蓄電部」の一例)
S…電源システム
Sr…制御パルス信号
R7…抵抗(本発明の「検出部」の一例)
P6…チェックポート(本発明の「検出部」の一例)
Claims (12)
- 主電源側から印加される入力電圧を電圧変換して出力するスイッチング電源と、前記スイッチング電源から電力供給される制御装置と、を備えた電源システムであって、
前記スイッチング電源は、
トランスと、
前記トランスの一次コイルに接続された半導体スイッチング素子と、
前記半導体スイッチング素子をスイッチング制御するスイッチ制御部と、
前記トランスの二次側に設けられる整流平滑回路と、を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記主電源側から電力供給されることにより起動して、前記半導体スイッチング素子のスイッチング制御を開始することにより、前記トランスの一次側を発振させて前記トランスの二次側に電圧を誘起させ、
前記制御装置は、前記スイッチング電源が前記トランスの二次側に誘起された電圧を平滑化して出力する出力モード中に、前記スイッチ制御部に制御パルス信号を出力して前記トランスの発振を停止させることにより、前記スイッチング電源を出力停止モードに移行させる電源システム。 - 前記制御装置は、前記スイッチング電源の出力により充電され、前記出力停止モード時に前記制御装置の電源となる第一蓄電部を有し、
前記制御装置は、前記出力停止モード中に、前記スイッチ制御部に制御パルス信号を出力して前記トランスの発振を再開させることにより、前記スイッチング電源を、前記出力停止モードから前記出力モードに移行させる請求項1に記載の電源システム。 - 前記制御装置は、光エネルギーを電力に変換し、前記出力停止モード時に前記制御装置の電源となる光電池を有し、
前記制御装置は、前記出力停止モード中に、前記スイッチ制御部に制御パルス信号を出力して前記トランスの発振を再開させることにより、前記スイッチング電源を、前記出力停止モードから前記出力モードに移行させる請求項1に記載の電源システム。 - 前記スイッチ制御部は、
前記半導体スイッチング素子にオンオフ信号を出力することにより前記トランスを発振させるドライバ回路と、
主電源から電力を供給されて起動する起動回路と、
前記起動回路の起動により立ち上がって、前記出力モード中、前記ドライバ回路に電力を供給する第一電源回路と、
前記出力モード時に制御パルス信号の入力がある場合に、前記第一電源回路を遮断して前記トランスの発振を停止させる発振停止回路と、
前記出力停止モード時に制御パルス信号の入力がある場合に、前記起動回路を再起動させる再起動回路と、
前記出力停止モード中、前記再起動回路に電力を供給する第二電源回路と、を備える請求項2又は請求項3に記載の電源システム。 - 前記スイッチ制御部には、前記制御装置から出力される制御パルス信号を受信する入力ポートが設けられ、
前記発振停止回路と前記再起動回路は、前記入力ポートに共通接続されている請求項4に記載の電源システム。 - 前記スイッチ制御部は、前記発振停止回路が前記トランスの発振を停止させる時に、前記再起動回路が前記起動回路を再起動させることを禁止する禁止回路を備える請求項5に記載の電源システム。
- 前記制御装置は、出力停止モードへの移行用と、出力モードへの移行用で、パルス幅が異なる制御パルス信号を出力する請求項5に記載の電源システム。
- 前記再起動回路の入力段に、出力停止モード移行用の制御パルス信号を除去するフィルタ回路が設けられている請求項7に記載の電源システム。
- 前記制御装置は、
前記スイッチング電源のモード設定が出力モード、出力停止モードのいずれのモードであるかを記憶する記憶部と、
前記スイッチング電源の状態が出力モードか、出力停止モードかを検出する検出部と、
前記記憶部に記憶されたモード設定の内容と、前記検出部の検出結果を照合する照合部と、を備え、
前記モード設定の内容と前記検出結果が不一致である場合に、前記スイッチング電源が設定されたモードに移行するように、前記スイッチング電源に対して制御パルス信号を再出力する請求項5ないし請求項8に記載の電源システム。 - 前記検出部は、前記スイッチング電源の出力電圧を検出する請求項9に記載の電源システム。
- 前記スイッチ制御部は、前記トランスの一次側に設けられた補助コイルに誘起される電圧又は前記第一電源回路のいずれかを電源として前記出力モード中に充電され、前記第二電源回路の電圧源として機能する又は前記第二電源回路として機能する第二蓄電部を備える請求項4ないし請求項10のいずれか一項に記載の電源システム。
- 印刷処理を実行する印刷部と、
請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の電源システムと、を備える画像形成装置であって、
前記出力モードでは、前記電源システムの前記スイッチング電源から前記印刷部に対して電力が供給され、
前記出力停止モードでは、前記電源システムの前記スイッチング電源から前記印刷部に対する電力の供給が停止する画像形成装置。
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