JP2017032822A - 画像形成装置および電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも効率の良い電源装置や画像形成装置を提供すること。【解決手段】２４Ｖ電源１０４は商用電源１０１から供給された交流電圧を第一直流電圧に変換する。３．３Ｖ電源１１０は２４Ｖ電源１０４により生成された第一直流電圧を第二直流電圧に変換する。３．１Ｖ電源１２２は商用電源１０１から供給された交流電圧を第三直流電圧に変換する。スイッチ１１７は商用電源１０１から２４Ｖ電源１０４に対して交流電圧を供給するか否かを切り替える。エンジンコントローラ１２４は３．１Ｖ電源１２２により生成された第三直流電圧を供給されて動作する。とりわけ、エンジンコントローラ１２４は、画像を形成する画像形成モードにおいてスイッチ１１７を制御して商用電源１０１から２４Ｖ電源１０４に対して交流電圧を供給させる。一方で、エンジンコントローラ１２４は画像を形成しない省電力モードにおいてスイッチ１１７を制御して商用電源１０１から２４Ｖ電源１０４に対して交流電圧を供給させない。【選択図】 図１

Description

本発明は画像形成装置および電源装置に関する。

レーザプリンタなどの画像形成装置は高速に印刷動作を行うとともにコピーなどの複合機能も備えることがある。そのため、電源装置には大電力を供給する能力が要求されている。その一方で、ＥｒＰ指令（エコデザイン指令）など、待機時の消費電力を規制する取り組みも開始されている。画像形成装置では大電力に対応したスイッチング電源が使用される。特許文献１によれば、交流電圧から整流平滑して得られた電圧を第一DC/DCコンバータで変換し、変換された電圧を第二DC/DCコンバータで変換することで複数の直流電圧（２４Ｖと３．３Ｖ）が生成されている。

特開２０１５−１２８３７２号公報

特許文献１では待機モードに遷移すると第一DC/DCコンバータの出力電圧を低下させることで省電力化が図られている。一般に、DC/DCコンバータなどのスイッチング電源は、出力電力が高い（重負荷時）に最大効率が得られるように設計されている。したがって、待機モードでは第一DC/DCコンバータの効率が低下する。第一DC/DCコンバータの動作を停止させることができれば、省電力化は達成できるが、これでは第二DC/DCコンバータも停止してしまう。そこで、本発明は、従来よりも効率の良い電源装置や画像形成装置を提案することを目的とする。

本発明は、たとえば、
商用電源から供給された交流電圧を第一直流電圧に変換し、第一負荷群に供給する第一電源と、
前記第一電源により生成された前記第一直流電圧を、当該第一直流電圧よりも低い第二直流電圧に変換し、第二負荷群に供給する第二電源と、
前記商用電源から供給された前記交流電圧を前記第一直流電圧よりも低い第三直流電圧に変換する第三電源と、
前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給するか否かを切り替える第一スイッチと、
前記第三電源により生成された前記第三直流電圧を供給されて動作し、前記第一負荷群および前記第二負荷群を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、前記第一電源が動作する動作モードにおいて前記第一スイッチを制御して前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給させ、前記第一電源が動作しない省電力モードにおいて前記第一スイッチを制御して前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給させないことを特徴とする電源装置を提供する。

また、本発明は、たとえば、
商用電源から供給された交流電圧を第一直流電圧に変換する第一電源と、
前記第一電源により生成された前記第一直流電圧を供給されて動作する第一負荷群と、
前記第一電源により生成された前記第一直流電圧を、当該第一直流電圧よりも低い第二直流電圧に変換する第二電源と、
前記商用電源から供給された前記交流電圧を前記第一直流電圧よりも低い第三直流電圧に変換する第三電源と、
前記第二電源により生成された前記第二直流電圧または前記第三電源により生成された前記第三直流電圧を供給されて動作する第二負荷群と、
前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給するか否かを切り替える第一スイッチと、
前記第三電源により生成された前記第三直流電圧を供給されて動作し、前記第一負荷群および前記第二負荷群を制御するコントローラと、を有し、
前記コントローラは、画像を形成する画像形成モードにおいて前記第一スイッチを制御して前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給させ、画像を形成しない省電力モードにおいて前記第一スイッチを制御して前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給させないことを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明によれば従来よりも効率の良い電源装置や画像形成装置が提供される。

電源装置を含む画像形成装置を示すブロック図 電源装置を含む画像形成装置を示すブロック図 負荷電流と変換効率との関係を示す図 電源装置を含む画像形成装置を示すブロック図 電源装置を含む画像形成装置を示すブロック図 電源制御を示すフローチャート 画像形成装置の概略構成を示す図

＜実施例１＞
図１は画像形成装置の電気回路構成を示すブロック図である。商用電源１０１から供給される交流電圧は整流回路と平滑化回路により直流電圧に変換される。整流回路は全波整流ダイオード１０２を有し、平滑化回路は平滑コンデンサ１０３を有している。この直流電圧はスイッチング電源である２４Ｖ電源１０４により２４Ｖに変換される。２４Ｖ電源１０４はDC/DCコンバータである。なお、整流平滑回路を含む２４Ｖ電源１０４は商用電源１０１から供給された交流電圧を第一直流電圧（例：２４Ｖ）に変換する第一電源の一例である。２４Ｖの直流電圧を供給する電源ラインには第一負荷群１３０が接続されている。第一負荷群１３０には高圧回路１０５、搬送モータ１０６、スキャナモータ１０７および給紙部１０８が含まれている。画像形成装置１００は、像担持体を一様に帯電させ、露光装置によりレーザー光を照射して静電潜像を形成し、トナーで静電潜像を現像し、トナー画像をシートに転写し、定着装置でトナーを定着させる。高圧回路１０５は帯電装置に帯電電圧を供給し、現像装置に現像電圧を供給し、転写装置に転写電圧を供給する。これらのプロセス電圧は、たとえば、数百ボルトの高電圧である。搬送モータ１０６はシートを搬送する搬送ローラを駆動する。スキャナモータ１０７は露光装置の回転多面鏡を回転させる。給紙部１０８はシートをピックアップするソレノイドやモータなどである。第一負荷群１３０は大電力を必要とするため、２４Ｖの直流電圧が供給されている。第一負荷群１３０は制御回路１１１を介してエンジンコントローラ１２４により制御される。定着装置のヒータ１０９は駆動回路１１２を介してエンジンコントローラ１２４により制御される。ヒータ１０９の温度は、商用電源１０１から供給される交流電圧の波数を駆動回路１１２により制御することにより、調節される。

３．３Ｖ電源１１０は２４Ｖ電源１０４により生成された第一直流電圧を当該第一直流電圧よりも低い第二直流電圧に変換する第二電源の一例である。たとえば、３．３Ｖ電源１１０は２４Ｖ電源１０４から供給される２４Ｖの直流電圧を３．３Ｖの直流電圧に変換するスイッチング電源である。３．３Ｖの直流電圧を供給するための電源ラインには第二負荷群１４０が接続されている。第二負荷群１４０には駆動回路１１２、画像展開回路１１３、Ｉ／Ｏ回路１１４、操作部１１５およびセンサ１１６などが含まれる。Ｉ／Ｏ回路１１４は、ＵＳＢやＬＡＮカードなどの通信回路であり、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）から画像データを受信するために使用される。画像展開回路１１３は画像データを展開する回路である。操作部１１５はユーザによって操作されるユニットである。操作部１１５は、画像形成装置の設定等の入力情報を受け付ける入力装置と、情報を表示する表示装置を含む。センサ１１６は、画像形成装置１００内のシートの位置を検知するためのセンサである。このように第二負荷群１４０は第一直流電圧（２４Ｖ）よりも低い第二直流電圧（３．３Ｖ）が供給される。

２４Ｖ電源１０４と３．３Ｖ電源１１０は同一系統の電源である。そのため、エンジンコントローラ１２４がスイッチ１１７を開放することで、２４Ｖ電源１０４と３．３Ｖ電源１１０は停止する。画像を形成する画像形成モードから画像を形成しない省電力モードに遷移すると、エンジンコントローラ１２４がスイッチ１１７を開放する。これにより、省電力モードでは、２４Ｖ電源１０４と３．３Ｖ電源１１０が電力を消費しない。よって、２４Ｖ電源１０４と３．３Ｖ電源１１０はそれぞれ画像形成モードで必要となる電力で変換効率が最大となるように設計可能となる。このように、スイッチ１１７は商用電源１０１から２４Ｖ電源１０４に対して交流電圧を供給するか否かを切り替える第一スイッチの一例である。なお、画像形成モードでは２４Ｖ電源１０４が動作するため、画像形成モードは２４Ｖ電源１０４が動作する動作モードである。また、省電力モードは２４Ｖ電源１０４が動作しないモードである。なお、画像形成モードとしては、画像形成の実行中のみならず、画像形成がいつでも実行可能なスタンバイ状態を含んでもよい。

本実施例では、２４Ｖ電源１０４と３．３Ｖ電源１１０とは別系統の電源として、３．１Ｖ電源１２２が設けられている。省電力モードにおいてもエンジンコントローラ１２４と電源スイッチ１２３は動作する必要がある。これは、省電力モードにおいてユーザにより電源スイッチ１２３が操作されると、エンジンコントローラ１２４が、直ちに２４Ｖ電源１０４と３．３Ｖ電源１１０を起動する必要があるからである。このように、エンジンコントローラ１２４は３．１Ｖ電源１２２により生成された第三直流電圧（例：３．１Ｖ）を供給されて動作し、第一負荷群１３０および第二負荷群１４０を制御する制御手段の一例である。商用電源１０１から供給される交流電圧は整流回路と平滑化回路により直流電圧に変換される。整流回路は全波整流ダイオード１２０を有し、平滑化回路は平滑コンデンサ１２１を有している。平滑コンデンサ１２１は、たとえば、フィルムコンデンサである。この直流電圧はスイッチング電源装置である３．１Ｖ電源１２２により３．１Ｖに変換される。このように、整流平滑化回路を含む３．１Ｖ電源１２２は商用電源１０１から供給された交流電圧を第一直流電圧よりも低い第三直流電圧に変換する第三電源の一例である。図１が示すように、スイッチ１１７により２４Ｖ電源１０４と３．３Ｖ電源１１０が停止しても、３．１Ｖ電源１２２は動作可能である。よって、電源スイッチ１２３とエンジンコントローラ１２４も動作可能である。３．１Ｖ電源１２２は、電源スイッチ１２３とエンジンコントローラ１２４で消費される電力に応じて変換効率が最大となるように設計可能となる。

図２を用いて比較例の画像形成装置の電気回路構成について説明する。図２において図１と共通する部分には同一の参照符号が付与されている。図１と比較すると分かるように、図２では、３．３Ｖ電源１１０は２４Ｖ電源１０４とは別系統であり、上述した第二負荷群１４０に加え、電源スイッチ１２３とエンジンコントローラ１２４にも３．３Ｖの直流電圧を供給している。図２が示すように、比較例では、省電力モードにおいてスイッチ１１７を開放することで、２４Ｖ電源１０４を停止させることができる。つまり、２４Ｖ電源１０４については画像形成モードにおける第一負荷群１３０で消費される電力で変換効率が最大となるように設計可能となる。

図３（Ａ）は比較例の変換効率を示したグラフである。図３（Ｂ）は実施例２の変換効率を示したグラフである。横軸は負荷に流れる電流を示している。縦軸は変換効率を示している。上述したように、２４Ｖ電源１０４については画像形成モードにおける第一負荷群１３０で消費される電力で変換効率が最大となるように設計可能となる。しかし、比較例の３．３Ｖ電源１１０は、画像形成モードだけでなく、省電力モードにおいても動作する。第二負荷群１４０には、画像展開回路１１３やＩ／Ｏ回路１１４など、画像形成モードにおいて多くの電流を必要とする負荷が含まれている。よって、第二負荷群１４０におけるその他の回路も含めて安定して３．３Ｖの直流電圧を供給できる能力が３．３Ｖ電源１１０には必要となる。

たとえば、比較例の画像形成装置において画像形成モードにおける電流範囲が０．８Ａ〜１．８Ａであるものと仮定して３．３Ｖ電源１１０が設計される。つまり、３．３Ｖ電源１１０の負荷電流が０．８Ａ〜１．８Ａの範囲で変換効率が８０％程度となるように設計される。一方で、省電力モードにおいては負荷が１００ｍＡ〜２００ｍＡ程度の電流しか消費しないため、そのときの変換効率は５０％〜６０％程度まで低下してしまう。

一方で、本実施例では、省電力モードにおいても動作する必要がある負荷であるエンジンコントローラ１２４と電源スイッチ１２３に電流を供給する３．１Ｖ電源１２２が設けられている。図３（Ｂ）が示すように３．１Ｖ電源１２２については２００ｍＡで効率が最大となるように設計される。つまり、実施例１は変換効率を７０％〜８０％程度まで高めることが可能となる。

３．１Ｖ電源１２２の出力電流が少ないことから、平滑コンデンサ１２１としては、フィルムコンデンサなど、小容量で耐電圧が高いコンデンサを採用可能となる。さらに、実施例１では省電力モードにおいてスイッチ１１７を開放することで、２４Ｖ電源１０４への交流電圧の供給を遮断することが可能となる。つまり、画像形成装置１００の全体での消費電力を減らすことが可能となる。

ところで、各国の商用電源の供給網の安定性には差がある。特に電源供給設備の整っていない国や地域では、しばしば、公称電圧よりも高い電圧がコンセントに出力されてしまう現象がみられる。アルミ電解コンデンサは、耐電圧以上の電圧が印加されると内部のリーク電流が増大し、内圧が上昇して開弁してしまうという特性を有している。送電経路上の問題により商用電源の電圧が通常よりも高い電圧になると、電解コンデンサが破損してしまい、画像形成装置が動作しなくなってしまう。本実施例では、省電力モードにおいて、２４Ｖ電源１０４が商用電源１０１から切り離されるため、商用電源１０１の異常が画像形成装置１００に及びにくい。

＜実施例２＞
図４を用いて画像形成装置の他の電気回路構成について説明する。図１と共通する事項については図４においても同一の参照符号を付与することで、説明の簡明化を図る。実施例２が実施例１と異なる点は、ユーザがアクセスしない機能ブロックである第三負荷群１５０と、ユーザがアクセスする機能ブロックである第四負荷群１６０とに第二負荷群１４０が分けられていることである。第三負荷群１５０は駆動回路１１２、制御回路１１１および画像展開回路１１３などである。第四負荷群１６０に含まれるＩ／Ｏ回路１１４、操作部１１５およびセンサ１１６には、３．３Ｖ電源１１０だけでなく、３．１Ｖ電源１２２からも電圧が供給される。３．３Ｖ電源１１０と第四負荷群１６０を切り離すスイッチ２０１が電源ラインに挿入されている。また、３．１Ｖ電源１２２が供給する直流電圧は整流素子であるダイオード２０２を介して第四負荷群１６０に供給されている。

実施例２では省電力モードにおいてもユーザがアクセスする機能ブロックには直流電圧が供給される。これは、待機状態からの復帰手段が増えることを意味する。たとえば、省電力モードにおいてＩ／Ｏ回路１１４が画像データを受信したことを検知すると、エンジンコントローラ１２４は画像形成モードに遷移してもよい。また、省電力モードにおいて操作部１１５が操作されたことを検知すると、エンジンコントローラ１２４は画像形成モードに遷移してもよい。さらに、省電力モードにおいてセンサ１１６がシートを検知すると、エンジンコントローラ１２４は画像形成モードに遷移してもよい。これにより、省電力モードから画像形成モードへの復帰が促進され、ユーザビリティが向上しよう。また、省電力モードにおいても電力が供給される負荷はユーザがアクセスする機能ブロックだけに限定されているため、省電力化も達成されよう。

ダイオード２０２を介して３．１Ｖ電源１２２が設けられているため、スイッチ２０１が３．３Ｖ電源１１０を切り離しても、３．１Ｖ電源１２２から第四負荷群１６０に電圧が供給される。ダイオード２０２が設けられているため、スイッチ２０１が閉じ、３．３Ｖ電源１１０が供給されているときにも、３．３Ｖ電源１１０から３．１Ｖ電源１２２への電流が流れ込まない。これは、３．１Ｖ電源１２２の出力電圧が、３．３Ｖ電源の出力電圧からダイオード２０２の順電圧降下（Ｖｆ）を減算して得られる電圧よりも低い電圧に設定されているからである。順電圧降下は順方向電圧と呼ばれることもある。

図４が示すように、スイッチ２０１はスイッチ１１７と連動してオン／オフする。これは、スイッチ２０１の駆動信号が２４Ｖ電源１０４への電源供給を遮断するスイッチ１１７の駆動信号と共通化されているためである。これにより、駆動信号の数や生成回路を削減することが可能となる。

＜実施例３＞
図５を用いて画像形成装置の電気回路構成について説明する。図４と共通する事項については図５においても同一の参照符号を付与することで、説明の簡明化を図る。

実施例３では実施例２の構成に対してさらに商用電源１０１から供給される交流電圧を検知する検知回路３０１が設けられている。検知回路３０１は、たとえば、少なくとも２つの抵抗素子により形成される分圧回路である。つまり、検知回路３０１は、さらに商用電源１０１から供給される交流電圧を分圧し、エンジンコントローラ１２４のアナログ／デジタル変換ポートに入力可能な電圧に変換する回路である。エンジンコントローラ１２４は、検知回路３０１が検知した電圧と閾値を比較することで、商用電源１０１の交流電圧が公称電圧を超えるような異常状態が発生しているかどうかを判定する。閾値は、公称電圧に対して所定のマージンを付加して設定されてもよい。エンジンコントローラ１２４は、検知回路３０１が検知した電圧が閾値を超えると、スイッチ１１７を開放して、交流電圧が２４Ｖ電源１０４へ印加されないようにする。このように、エンジンコントローラ１２４は、画像形成モードから省電力モードに遷移することで、画像形成装置１００を構成する回路や部品を保護することが可能となる。

＜フローチャート＞
図６は実施例１ないし３に関する電源制御を示すフローチャートである。ここでは、画像形成装置１００の電源装置の電源ケーブルが商用電源に接続さると、３．１Ｖ電源１２２が電力の供給を開始し、エンジンコントローラ１２４が起動する。なお、この状態では、スイッチ１１７およびスイッチ２０１はオフになっている。

Ｓ６０１でエンジンコントローラ１２４は電源スイッチ１２３が操作されたかどうかを判定する。電源スイッチ１２３が操作されたことを検知すると、画像形成モードに遷移するためにエンジンコントローラ１２４はＳ６０２に進む。

Ｓ６０２でエンジンコントローラ１２４は２４Ｖ電源１０４と３．３Ｖ電源１１０を起動するために、スイッチ１１７をオンに切り替える。なお、実施例２、３ではエンジンコントローラ１２４はスイッチ２０１もオンに切り替える。次に、実施例１、２ではＳ６０４に進むが、実施例３はＳ６０３に進む。

Ｓ６０３でエンジンコントローラ１２４は検知回路３０１により検知された電圧に基づき商用電源１０１にエラーが発生しているかどうかを判定する。たとえば、エンジンコントローラ１２４は検知回路３０１により検知された電圧が閾値を超えていれば商用電源１０１にエラーが発生していると判定する。エンジンコントローラ１２４は検知回路３０１により検知された電圧が閾値を超えていなければ商用電源１０１にエラーが発生していないと判定する。エンジンコントローラ１２４は商用電源１０１のエラーを検知するとＳ６０５に進み、エラーを検知しなければＳ６０４に進む。

Ｓ６０４でエンジンコントローラ１２４は省エネ条件が満たされたかどうかを判定する。省エネ条件とは、画像形成モードから省電力モードへ遷移するための条件である。たとえば、エンジンコントローラ１２４はタイマーやカウンタを用いて画像形成装置１００が画像の形成を完了したときからの経過時間を計時する。経過時間が所定の閾値時間を超えるまでに、ユーザによる操作が検知されず、画像データも受信されなければ、省エネ条件が満たされる。省エネ条件が満たされていなければ、Ｓ６０３に戻る。省エネ条件が満たされると、Ｓ６０５に進む。

Ｓ６０５でエンジンコントローラ１２４は、スイッチ１１７およびスイッチ２０１をオフに切り替えることで省電力モードへ遷移する。Ｓ６０６でエンジンコントローラ１２４は復帰条件が満たされたかどうかを判定する。復帰条件とは、省電力モードから画像形成モードへ遷移するための条件である。復帰条件の一つは、電源スイッチ１２３が操作されたことである。さらに、実施例２、３では、復帰条件の一つは、エンジンコントローラ１２４が操作部１１５においてユーザによる操作が検知したことである。あるいは、復帰条件の一つは、エンジンコントローラ１２４がまたは、Ｉ／Ｏ回路１１４を通じて画像データを受信したことである。いずれかの復帰条件が満たされると、エンジンコントローラ１２４は、Ｓ６０２に進み、スイッチ１１７、２０１をオンに切り替える。

＜画像形成装置＞
図７は電源装置７００を備えた画像形成装置１００の概略構成を示す図である。電源装置７００は、スイッチ１１７、全波整流ダイオード１０２、平滑コンデンサ１０３、２４Ｖ電源１０４、３．３Ｖ電源１１０、３．１Ｖ電源１２２、全波整流ダイオード１２０、平滑コンデンサ１２１、エンジンコントローラ１２４を含む。

画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを用いて多色画像を形成するために、四つの画像像形成ステーションを有している。参照符号の数字の後に付されたａ〜ｄの文字はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを示している。なお、各画像形成ステーションの構成に違いはないため、ａ〜ｄの文字は以下の説明では省略される。

感光体７０１はドラム状の像担持体である。帯電ローラ７０２は感光体７０１の表面を一様に帯電させる帯電手段である。帯電ローラ７０２には高圧回路１０５により生成された帯電電圧を印加される。露光装置７０３は一様に帯電した感光体７０１の表面に画像情報に応じたレーザー光Ｌを照射して静電潜像を形成する露光手段ないしは像形成手段である。露光装置７０３の回転多面鏡はスキャナモータ１０７によって駆動され、レーザー光Ｌを走査する。現像器７０４は静電潜像にトナーを付着させて現像してトナー画像を形成する現像手段である。現像器７０４は現像スリーブ７４１を有している。現像スリーブ７４１には現像を促すための高圧の現像電圧が印加されてもよい。一次転写ローラ７５３は感光体７０１に担持されているトナー画像を中間転写ベルト７５１に転写する転写手段である。一次転写ローラ７５３には一次転写を促すための高圧の一次転写電圧が高圧回路１０５から印加されてもよい。一次転写ローラ７５３や中間転写ベルト７５１などシートＰを搬送するローラは搬送モータ１０６により駆動される。なお、シートＰは給紙部１０８によって搬送路へ給紙される。感光体クリーナー７０６は残ったトナーを感光体７０１から除去する除去手段である。二次転写ローラ７５６は中間転写ベルト７５１に担持されているトナー画像をシートＰに転写する転写手段である。中間転写ベルトクリーナー７５５は中間転写ベルト７５１に残ったトナーを除去する除去手段である。定着器７０７はとシートＰ上に転写されたトナー画像に熱と圧力を加えて定着させる定着手段である。熱はヒータ１０９によって生成される。

＜まとめ＞
実施例１ないし３を用いて説明したように、２４Ｖ電源１０４は商用電源１０１から供給された交流電圧を第一直流電圧に変換する。第一負荷群１３０は２４Ｖ電源１０４により生成された第一直流電圧を供給されて動作する。３．３Ｖ電源１１０は２４Ｖ電源１０４により生成された第一直流電圧を当該第一直流電圧よりも低い第二直流電圧に変換する。３．１Ｖ電源１２２は商用電源１０１から供給された交流電圧を第一直流電圧よりも低い第三直流電圧に変換する。第二負荷群１４０は３．３Ｖ電源１１０により生成された第二直流電圧または３．１Ｖ電源１２２により生成された第三直流電圧を供給されて動作する。スイッチ１１７は商用電源１０１から２４Ｖ電源１０４に対して交流電圧を供給するか否かを切り替える。なお、３．３Ｖ電源１１０は２４Ｖ電源１０４により生成された第一直流電圧を使用するため、スイッチ１１７により２４Ｖ電源１０４が停止すると、それに連動して３．３Ｖ電源１１０も停止する。エンジンコントローラ１２４は３．１Ｖ電源１２２により生成された第三直流電圧を供給されて動作し、第一負荷群１３０および第二負荷群１４０を制御する。とりわけ、エンジンコントローラ１２４は、画像を形成する画像形成モードにおいてスイッチ１１７を制御して商用電源１０１から２４Ｖ電源１０４に対して交流電圧を供給させる。一方で、エンジンコントローラ１２４は画像を形成しない省電力モードにおいてスイッチ１１７を制御して商用電源１０１から２４Ｖ電源１０４に対して交流電圧を供給させない。つまり、エンジンコントローラ１２４は、省電力モードにおいて、スイッチ１１７を制御して商用電源１０１から２４Ｖ電源１０４に対して交流電圧を供給させないことにより、２４Ｖ電源１０４および３．３Ｖ電源１１０を停止させる。本実施例では省電力モード（待機モード）において２４Ｖ電源１０４を停止できる。そのため、画像形成モードで消費される電力範囲で変換効率が最大となるように、２４Ｖ電源１０４や３．３Ｖ電源１１０を設計可能となる。つまり、省電力モード（待機モード）において２４Ｖ電源１０４を効率の低い出力電力範囲で動作させる必要がなくなる。よって、従来よりも効率の良い画像形成装置１００や電源装置７００が提供される。

図４を用いて説明したように、第二負荷群１４０は第三負荷群１５０と第四負荷群１６０を含んでいてもよい。省電力モードにおいて２４Ｖ電源１０４が停止することで第一負荷群１３０と３．３Ｖ電源１１０が停止する。３．３Ｖ電源１１０が停止することで第二負荷群１４０のうち第三負荷群１５０が停止する。第二負荷群１４０のうち第四負荷群１６０は３．１Ｖ電源１２２から第三直流電圧を供給されて動作する。これにより省電力モードにおいても第四負荷群１６０が動作可能となる。第四負荷群１６０はユーザの操作を受け付ける操作部１１５を含んでもよい。これによりユーザは省電力モードにおいても操作部１１５を通じてエンジンコントローラ１２４に指示を入力することが可能となる。

実施例２、３で説明したように、第四負荷群１６０と３．１Ｖ電源１２２との間にダイオード２０２などの整流素子が設けられてもよい。省電力モードにおいて第四負荷群１６０は整流素子を通じて３．１Ｖ電源１２２から第三直流電圧を供給されるようになる。たとえば、第三直流電圧（例：３．１Ｖ）は、第二直流電圧（例：３．３Ｖ）から整流素子の降下電圧（例：０．７Ｖ）を減算して得られる電圧よりも低い。これにより、スイッチ２０１が閉じることで３．３Ｖ電源１１０が電力を供給しているときにも、３．３Ｖ電源１１０から３．１Ｖ電源１２２へ電流が流れ込まないようになる。

第四負荷群１６０と３．３Ｖ電源１１０とを結ぶ電源ラインには第二スイッチであるスイッチ２０１が設けられてもよい。スイッチ２０１のオン／オフはスイッチ１１７のオン／オフに連動するように構成されている。これにより、たとえば、スイッチ２０１の駆動信号がスイッチ１１７の駆動信号と共通化されるため、駆動信号の数や生成回路を削減することが可能となる。

図１などが示すように３．１Ｖ電源１０４は商用電源１０１から供給された交流電圧を整流する整流回路（全波整流ダイオード１２０）と整流回路からの出力を平滑化する平滑化回路（平滑コンデンサ１２１）とDC/DCコンバータとを有していてもよい。平滑化回路はフィルムコンデンサにより構成されてもよい。３．１Ｖ電源１２２の出力電流が少ないことから、平滑コンデンサ１２１としてはフィルムコンデンサなど、小容量で耐電圧が高いコンデンサを採用可能となる。これは製造コストや回路スペースを削減する点で有利であろう。

図５を用いて説明したように、商用電源１０１から供給される交流電圧を検知する検知回路３０１がオプションで設けられてもよい。エンジンコントローラ１２４は、検知回路３０１により検知された交流電圧が閾値を超えると、スイッチ１１７を開放することで、交流電圧が２４Ｖ電源１０４に印加されることを阻害する。これにより、商用電源１０１の交流電圧が公称電圧を上回る国や地域においても２４Ｖ電源１０４を過電圧から保護することが可能となる。なお、エンジンコントローラ１２４は、検知回路３０１により検知された交流電圧が閾値を超えると、スイッチ２０１も開放してもよい。なお、スイッチ２０１はスイッチ１１７と連動して解放されてもよい。

１０１‥商用電源、１０４‥２４Ｖ電源、１１０‥３．３Ｖ電源、１０５‥高圧回路、１１５‥操作部、１１７‥スイッチ、１２２‥３．１Ｖ電源、１２４‥エンジンコントローラ

Claims (11)

1. 商用電源から供給された交流電圧を第一直流電圧に変換する第一電源と、
   前記第一電源により生成された前記第一直流電圧を供給されて動作する第一負荷群と、
   前記第一電源により生成された前記第一直流電圧を、当該第一直流電圧よりも低い第二直流電圧に変換する第二電源と、
   前記商用電源から供給された前記交流電圧を前記第一直流電圧よりも低い第三直流電圧に変換する第三電源と、
   前記第二電源により生成された前記第二直流電圧または前記第三電源により生成された前記第三直流電圧を供給されて動作する第二負荷群と、
   前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給するか否かを切り替える第一スイッチと、
   前記第三電源により生成された前記第三直流電圧を供給されて動作し、前記第一負荷群および前記第二負荷群を制御するコントローラと、を有し、
   前記コントローラは、画像形成モードにおいて前記第一スイッチを制御して前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給させ、省電力モードにおいて前記第一スイッチを制御して前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給させないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記コントローラは、前記省電力モードにおいて、前記第一スイッチを制御して前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給させないことにより、前記第一電源および前記第二電源を停止させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第二負荷群は、第三負荷群と第四負荷群を含み、
   前記省電力モードにおいて、前記第一電源が停止することで前記第一負荷群と前記第二電源が停止し、前記第二電源が停止することで前記第二負荷群のうち前記第三負荷群が停止し、前記第二負荷群のうち前記第四負荷群は前記第三電源から前記第三直流電圧を供給されて動作することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第四負荷群はユーザの操作を受け付ける操作部を含むことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第四負荷群と前記第三電源との間に設けられた整流素子をさらに有し、
   前記省電力モードにおいて前記第四負荷群は前記整流素子を通じて前記第三電源から前記第三直流電圧を供給されることを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記第四負荷群と前記第二電源とを結ぶ電源ラインに設けられた第二スイッチをさらに有し、
   前記第二スイッチのオン／オフは前記第一スイッチのオン／オフに連動することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記第三直流電圧は、前記第二直流電圧から前記整流素子の降下電圧を減算して得られる電圧よりも低いことを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置。
8. 前記第三電源は、
   前記商用電源から供給された前記交流電圧を整流する整流回路と、
   前記整流回路からの出力を平滑化する平滑化回路と、を有し、
   前記平滑化回路はフィルムコンデンサを有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記商用電源から供給される前記交流電圧を検知する検知回路をさらに有し、
   前記コントローラは、前記検知回路により検知された前記交流電圧が閾値を超えると、前記第一スイッチを開放することで、前記交流電圧が前記第一電源に印加されることを阻害することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記商用電源から供給される前記交流電圧を検知する検知回路をさらに有し、
    前記コントローラは、前記検知回路により検知された前記交流電圧が閾値を超えると、前記第二スイッチを開放することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
11. 商用電源から供給された交流電圧を第一直流電圧に変換し、第一負荷群に供給する第一電源と、
    前記第一電源により生成された前記第一直流電圧を、当該第一直流電圧よりも低い第二直流電圧に変換し、第二負荷群に供給する第二電源と、
    前記商用電源から供給された前記交流電圧を前記第一直流電圧よりも低い第三直流電圧に変換する第三電源と、
    前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給するか否かを切り替える第一スイッチと、
    前記第三電源により生成された前記第三直流電圧を供給されて動作し、前記第一負荷群および前記第二負荷群を制御するコントローラと、を有し、
    前記コントローラは、前記第一電源が動作する動作モードにおいて前記第一スイッチを制御して前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給させ、前記第一電源が動作しない省電力モードにおいて前記第一スイッチを制御して前記商用電源から前記第一電源に対して前記交流電圧を供給させないことを特徴とする電源装置。

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