JP2017070172A - 電源装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[電源装置の構成]
図1は、本発明の第一の実施形態に係る構成例を示す図である。図1に基づいて、本実施形態に係る電源装置101全体の構成例について説明する。
電流電圧変換制御部17について、図2を用いて内部構成の説明を行う。図2中、電流電圧変換制御部17は、第1のプルアップ抵抗21、第2のプルアップ抵抗22、切り替えスイッチ23、インピーダンス素子24、コンデンサ25、およびワンショットマルチバイブレータ26を含む。更に電流電圧変換制御部17は、第1のスイッチ27、放電抵抗28、電流源29、電流スイッチ30、第2のスイッチ31、およびプルダウン抵抗32を含む。更に電流電圧変換制御部17は、第1の切り替え信号線33、第2の切り替え信号線34、および発振制御のための制御信号を出力する出力信号線35を含む。また、電流電圧変換制御部17は、第1〜第3のフォトカプラ11、15、16、および発振部3に接続され、図1と同一の周辺要素については同一番号を付して記載している。電流電圧変換制御部17に接続される第1〜第3のフォトカプラ11、15、16はいずれも、発光部(不図示)が点灯した時に、電流電圧変換制御部17から電荷を引き抜く方向に作用するように接続されている。
電源装置101全体としての動作を説明する。AC入力電圧が投入されてから、電源の制御が開始されるまでの動きは次の通りである。この動きの内容をフローチャートとして図3に示す。図3では、S301〜S313の工程により、動作の流れを示している。
図5は、本発明の第二の実施形態を説明するための図である。第一の実施形態と異なる部分である、本実施形態に係る電流電圧変換制御部17の内部構成を示す。図5中、電流電圧変換制御部17は、プルアップ抵抗501、切り替えスイッチ502、位相補償抵抗503、位相補償コンデンサ504、ダイオード505、コンデンサ506、および放電抵抗507を有する。また、電流電圧変換制御部17は、電流源508、およびノイズ除去のためのコンデンサ509を有する。コンデンサ509の電圧、即ち、発振部3へと出力される電圧を、ここでも発振制御電圧と呼ぶこととする。以下、理解を容易にするため、設計事例を示しながら具体的に説明を行う。
第二の実施形態の回路によれば、通常モードでの動作期間中もコンデンサ506の放電が継続されるため、短期間でない場合、変速点は0V近くまで低下する。これにより、バーストモードに切り替わった初回のみではあるが、二次側出力電圧18が第2の基準電圧源9の値を下回ってから回復するまでの誤差量の増大が生じることとなる。ここでの初回とは、すなわち、通常モードにおいて長期間にわたってコンデンサ506の放電が継続された後の最初のバーストモードへの切り替え時を意味する。
図8は、ユニバーサル電源に好適な、本発明の第四の実施形態を説明するものであって、第二の実施形態に対して回路の変更を行った電流電圧変換制御部17の内部構成と、その周辺を示す。図8中、第二の実施形態と同じ機能を果たす部品については図5と同じ番号を付し、説明を省略する。本実施形態に係る電流電圧変換制御部17は更に、放電抵抗801、802、および切り替えスイッチ803を有する。放電抵抗801は第1の放電抵抗であり、放電抵抗802は第2の放電抵抗である。切り替えスイッチ803は、整流部2の出力電圧によって制御され、210V以下(AC入力電圧で150Vに相当)の場合は放電抵抗801を選択し、210Vを超える場合は放電抵抗802を選択する。
以下、第一〜第四の実施形態にて説明した電源装置101を画像形成装置(特に大判のインクジェットプリンタ)に適用した場合の構成について第五の実施形態として説明する。
図10は本発明の代表的な実施形態であるA0やB0サイズなどの大きなサイズの記録媒体を用いる画像形成装置に含まれる記録装置の外観斜視図である。
図12は、AC入力開始からの本システムの動作フローを示す。図12に沿って、以下、本実施形態に係るシステムの動作を説明する。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (14)
- 電流共振型スイッチング電源を備え、連続的に発振する第1のモード又は発振動作の実行と発振動作の停止を繰り返す第2のモードで動作する電源装置であって、
入力電圧を一次側に入力し、前記一次側に入力された入力電圧とは異なる電圧を二次側より出力する、電流共振回路を含むトランスと、
前記トランスに対して発振動作を行う発振手段と、
前記発振手段の発振動作を制御するための制御信号を出力する制御手段と、
前回の発振終了時の電圧値を保持する保持手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記第2のモードにおいて、二次側の出力電圧に基づいて、前記発振手段の発振の停止と開始を制御し、
前記発振手段は、発振開始時または発振開始の初期の発振周波数を、前記保持手段に保持された前回の発振終了時の電圧値に基づいて制御することを特徴とする電源装置。 - 前記制御手段は、前記制御信号として制御電圧を出力し、
前記発振手段は、前記制御手段が制御信号として出力する制御電圧の値に応じて、発振時の発振周波数を制御することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 - 第1の基準電圧を出力する第1の基準電圧源と、
前記第1の基準電圧より低い第2の基準電圧を出力する第2の基準電圧源と、
をさらに有し、
前記制御手段は、前記第2のモードにおいて、前記トランスからの二次側の出力電圧が前記第2の基準電圧まで低下すると、前記発振手段の発振動作を行わせるように制御信号を出力し、前記トランスからの二次側の出力電圧が前記第1の基準電圧に達すると、前記発振手段の発振動作を停止させるように制御信号を出力することを特徴とする請求項1又は2に記載の電源装置。 - 前記第1のモードでは、前記制御信号の電圧は前記第1の基準電圧にて安定し、
前記第2のモードでは、前記制御信号の電圧は前記第1の基準電圧と前記第2の基準電圧との間で変動することを特徴とする請求項3に記載の電源装置。 - 前記制御手段は、前記第2のモード時において充電と放電とが繰り替えされる第1のコンデンサを備え、
前記第1のコンデンサに充電されている電圧は、前記第2のモードにおいて前記発振手段の発振動作を開始する場合、前記制御信号の電圧として用いられること特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電源装置。 - 前記制御手段は、ダイオードを介して前記第1のコンデンサが接続され、また、前記第1のコンデンサよりも容量が小さい第2のコンデンサを更に備え、
前記第2のモードにおいて前記発振手段の発振動作を行わせている間に、前記第2のコンデンサへ充電を開始し、その後、前記第1のコンデンサ及び前記第2のコンデンサの充電をともに行うことを特徴とする請求項5に記載の電源装置。 - 前記第1のコンデンサに充電された電荷は、前記第2のモードにおいて前記発振手段の発振動作を停止させている間は放電させることを特徴とする請求項6に記載の電源装置。
- 前記制御手段は、前記第1のモード時には前記第1のコンデンサの放電が抑制することを特徴とする請求項6または7に記載の電源装置。
- 前記第1のコンデンサの放電量は、入力された電圧に基づいて制御することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか一項に記載の電源装置。
- 前記トランスの二次側により出力された電圧を整流する整流手段と、
前記整流手段により整流された電圧を平滑する第3のコンデンサと、
前記第1の基準電圧と前記第3のコンデンサにより平滑され負荷に出力される出力電圧との差分に従って、異なる電流を出力するアンプと、
前記第3のコンデンサにより平滑された出力電圧と前記第1の基準電圧とを比較する第1の比較手段と、
前記第3のコンデンサにより平滑された前記出力電圧と前記第2の基準電圧とを比較する第2の比較手段と、
前記第1の比較手段の比較の結果、前記第2の比較手段の比較の結果、および外部から入力されるモードの切替信号を入力するラッチ回路と
を更に有し、
前記制御手段は、前記ラッチ回路からの信号に応じて前記発振手段の発振の開始と停止を制御することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の電源装置。 - 前記制御手段は、前記制御信号として制御電流を出力し、
前記発振手段は、前記制御手段が制御信号として出力する制御電流の値に応じて、発振時の発振周波数を制御することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 - 請求項1乃至11のいずれか一項に記載の電源装置を用いた画像形成装置であって、
記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、
前記搬送手段と前記記録ヘッドの動作を制御する制御手段と、
前記制御手段に電圧を出力する降圧型DC−DCコンバータと
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像形成装置に交流電源を投入した場合、前記電源装置を前記第2のモードで動作させて前記制御手段を初期化し、当該初期化の後、前記画像形成装置が印刷命令を受信したことに応じて前記電源装置を前記第1のモードで動作させるよう切替える切替手段をさらに有することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記切替手段は、前記印刷命令に基づく印刷動作が完了した後、所定時間にわたって印刷命令の受信がない場合、前記電源装置を前記第2のモードに切替えることを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
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