JP2017032822A - 画像形成装置および電源装置 - Google Patents
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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。
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。
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。
<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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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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JP2015153514A JP2017032822A (ja) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | 画像形成装置および電源装置 |
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JP2020100125A (ja) * | 2018-12-25 | 2020-07-02 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置およびその制御方法、ならびにプログラム |
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2015
- 2015-08-03 JP JP2015153514A patent/JP2017032822A/ja active Pending
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