JP2017083763A - 電源装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高圧出力の負荷範囲を拡大した場合における電力損失を抑制することができる電源装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置がプリントモードであって、５Ｖ系負荷と２４Ｖ系負荷とが何れも高い場合には（Ｓ５０４：ＹＥＳ且つＳ５０５：ＹＥＳ）、２４系給電電圧が定格電圧範囲よりも低くならないように、５Ｖ系目標電圧を上限値に設定する（Ｓ５０７）。待機中モードやスキャンモードであって、５Ｖ系負荷が高い場合には（Ｓ５２３：ＹＥＳ）、５Ｖ系目標電圧を上限値に設定することによって（Ｓ５２４）、２４系給電電圧が高くなり過ぎるのを防止する。これによって、２４系給電電圧の上限を規制するアッパーリミッター回路において発生する電力損失が低減される。
【選択図】図５

Description

本発明は、電源装置及び画像形成装置に関し、特に、電力損失を抑制しながら負荷範囲を拡大する技術に関する。
従来、画像形成装置に用いられる電源装置においては、複数の低電圧を出力するために、複数のトランスに対して個別に制御部を設けて制御する構成が取られている。例えば、わが国の１００ＶＡＣの商用電源を入力として、５Ｖ等の低圧出力と２４Ｖ等の高圧出力との２つの直流電圧を生成する電源装置においては、５Ｖ用の制御回路とトランス、並びに２４Ｖ用の制御回路とトランスが設けられ、それぞれ定格範囲内に収まるように個別にフィードバック制御される。
このような従来技術に対して、コスト低減と装置小型化とを目的として、低圧出力と高圧出力とで制御回路とトランスとを共用する構成が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この従来技術においては、高圧出力よりも低圧出力の方が出力電圧の精度が必要になるため、低圧出力の出力電圧を監視してフィードバック制御が行われる。
特開平８−２１１７９０号公報 特開平９−０９３９２４号公報
上記従来技術のようなフィードバック制御を行った場合、高圧出力については、負荷電流の多寡に応じて出力電圧が大きく変化するおそれがある。このため、高圧出力の出力電圧に応じて、低圧出力の制御目標となる電圧を切り替えることも当該従来技術においては提案されている。
しかしながら、画像形成されたシート束に対してステイプル処理等を実施するシート後処理装置等を追加することによって高圧出力が３００Ｗ以上必要になる場合には、高圧出力と低圧出力との電圧精度を両立させることが難しく、上記従来技術によっては高圧出力が２００Ｗ程度の低電力帯までしか対応することができない。
このため、低圧出力を目標電圧に制御し、かつ、高圧出力が定格電圧から１０％以上高圧にならないようにするために、高圧出力にアッパーリミッターを適用する構成も提案されている（例えば、特許文献２を参照）。しかしながら、この場合にはアッパーリミッターにおいて電力損失が発生して、消費電力が大きくなってしまうという問題がある。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、高圧出力の負荷範囲を拡大した場合における電力損失を抑制することができる電源装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る電源装置は、共通のトランスから高低２種類の電圧を出力し、当該２種類の出力電圧のうち高電圧出力が上限電圧を超えないようにアッパーリミッター回路を用いて制限した状態で、画像形成装置に給電する電源装置であって、前記２種類の出力電圧のうち低電圧出力が目標電圧になるように前記トランスの入力電圧をフィードバック制御する電圧制御手段と、前記画像形成装置の動作モードが前記高電圧出力の消費電流量が少ない低消費電流モードである場合には、当該高電圧出力の消費電流量が多い高消費電流モードである場合よりも、前記低電圧出力の目標電圧を低下させ、前記画像形成装置の動作モードが前記高消費電流モードである場合には、前記高電圧出力が定格電圧範囲を下回らないように前記低電圧出力の目標電圧を上昇させる目標電圧制御手段と、を備えることを特徴とする。
このようにすれば、画像形成装置の動作状態、特に高電圧出力の消費電流量に応じて低電圧出力の目標電圧を制御するので、高電圧出力の負荷範囲を拡大しても、高電圧出力が上限電圧を超えないように制限するアッパーリミッター回路における電力損失を低減することができる。
この場合において、前記目標電圧制御手段は、前記画像形成装置が前記低消費電流モードである場合には、前記低電圧出力の給電電流量が多いほど前記目標電圧が低くなるように制御してもよい。
また、前記目標電圧制御手段は、前記画像形成装置が前記高消費電流モードである場合には、前記低電圧出力の給電電流量が多いほど前記目標電圧が高くなるように制御してもよい。
また、前記目標電圧制御手段は、前記低電圧出力を受電する低電圧負荷の動作状態又は装置構成によって、前記低電圧出力の給電電流量の多寡を判定してもよい。
また、前記低電圧負荷は、ＨＤＤ、ファクシミリ通信部及びプリントコントローラーの少なくとも１を含んでいてもよい。
また、前記目標電圧制御手段は、前記画像形成装置の動作モードが、直ちに画像形成することができる状態である動作モードにある場合であって、かつ、前記低電圧出力の給電電流量が所定量以上である場合には、前記目標電圧を、前記低電圧出力の定格電圧範囲の下限値まで低下させてもよい。
また、前記目標電圧制御手段は、前記高電圧出力を受電する高電圧負荷の動作状態又は装置構成によって、前記高電圧出力の消費電流量の多寡を判定してもよい。
前記高電圧負荷は、前記高電圧出力の給電を受けて自動原稿搬送装置を有する原稿読取手段と、前記高電圧出力の給電を受けて画像形成完了後の記録シート束に後処理を施す後処理手段と、を含み、前記目標電圧制御手段は、前記原稿読取手段と前記後処理手段とを共に動作させる場合には、前記目標電圧を、前記低電圧出力の定格電圧範囲の上限値まで上昇させてもよい。
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る電源装置を備えることを特徴とする。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の外観斜視図である。 画像形成装置１の主要な構成を示す図である。 ５Ｖ系負荷の構成を示すブロック図である。 電源装置１００の主要な構成を示す回路図である。 電源制御装置１００の主要な動作を表すフローチャートである。 画像形成装置１の動作モードの状態遷移図である。 ２４系の電流電圧特性を例示するグラフである。 ２４Ｖ系の給電電流と電力損失との関係を示すグラフである。
以下、本発明に係る電源装置及び画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
本実施の形態に係る画像形成装置はスキャナー機能、カラープリンター機能、複写機能及びファクシミリ機能を有する所謂タンデム型の複合機（MFP: Multi-Function Peripheral）である。図１に示されるように、画像形成装置１は画像読取部１１０、シート後処理部１２０及び画像形成部１３０を備えている。画像読取部１１０は、自動原稿送り装置（ADF: Automatic Document Feeder）とスキャナーとを有しており、自動原稿送り装置によって原稿束から原稿を１枚ずつスキャナーに送って読み取り、画像データを生成する。
シート後処理部１２０は、画像読取部１１０と画像形成部１３０との間に配置されており、画像形成を完了して画像形成部１３０から排出された１枚以上の記録シートからなるシート束に対して整合処理やステイプル処理等の後処理を施す。後処理を施されたシート束は、画像形成部１３０の正面側に設けられた排紙トレイ１６０上に排出される。
画像形成部１３０は、画像読取部１１０が生成した画像データや他の装置から受け付けた画像データに基づいて、給紙部１５０から供給された記録シートＰに画像形成する。画像形成された記録シートはシート後処理部１２０へ排出される。また、画像形成部１３０は操作パネル１４０を有しており、ユーザーに対する情報提示を行ったり、ユーザーから指示入力を受け付けたりする。更に、画像形成部１３０は電源装置１００を内蔵しており、商用の交流電源から１００Ｖの交流電力を受電して画像形成装置１の各部に直流電力を供給する。
図２は、画像形成装置１の主要な内部構成を示す図である。図２に示されるように、画像形成部１３０は、制御部２００にて画像読取部１１０や他の装置からの画像データを受け付けると、作像部２１０にてカラー若しくはモノクロのトナー像を形成する。カラー画像は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック各色のトナー像を重ね合わせることによって形成される。給紙部１５０は、給紙カセット１５１に蓄積されている記録シートＰをピックアップローラー１５２にて１枚ずつ送り出す。
送り出された記録シートＰは、搬送ローラー１５３にて更に搬送され、タイミングローラー１５４にて搬送タイミングを調整された後、転写ローラー２１１によってトナー像を転写される。記録シートＰ上のトナー像は、定着装置２２０にて記録シートＰに熱定着され、排紙部２３０へ搬出される。
排紙部２３０においては、記録シートＰの表面のみに画像形成する場合には、記録シートＰは案内爪２３１にて排紙ローラー２３２へ導かれ、シート後処理装置１２０上へ排出される。シート束一束分の記録シートＰがシート後処理装置１２０上に排出されたら、シート後処理装置１２０は、ユーザー指示に応じてシート束に後処理を施し、或いはユーザー指示に応じてシート束に後処理を施すことなく、シート束を排紙トレイ１６０へ排出する。
記録シートＰの両面に画像形成する場合には、記録シートＰは案内爪２３１にて反転ローラー２３３へ導かれる。反転ローラー２３３は、記録シートＰを反転ガイド板１２３上に進出させた後、記録シートＰの後端を噛み込んだ状態で一旦紙送りを停止する。その後、反転ローラー２３３は回転方向を反転させて、記録シートＰを反転経路２３４へ送り出す。
記録シートＰは反転経路２３４を経由して、裏面に画像形成された後、シート後処理装置１２０上へ排出される。この場合も、シート束一束分の記録シートＰがシート後処理装置１２０上に排出された後、シート後処理装置１２０がシート束を排紙トレイ１６０へ排出する。
なお、ピックアップローラー１５２、搬送ローラー１５３、タイミングローラー１５４、転写ローラー２１１、排紙ローラー２３２、反転ローラー２３３等のローラーは不図示の駆動モーターによって回転駆動される。駆動モーターからの駆動力はクラッチによって伝達、遮断される。また、記録シートＰの搬送等を目的としてソレノイドを用いてもよい。
また、定着装置２２０等からの排熱のために、画像形成装置１には機内の暖気を機外に排出するファンも設けられている。
また、制御部２００は、画像データを保持するためのＨＤＤ（Hard Disk Drive）を接続された制御基板を備えており、操作パネル１４０によってユーザーに情報を提供したり、指示入力を受け付けたりする。また、制御部２００はＬＡＮを介して他の装置から印刷ジョブを受け付けたり、ファクシミリデータを送受信したりする。
また、操作パネル１４０は液晶ディスプレイを備えており、液晶表示のためのバックライトＬＥＤ（Light Emitting Diode）を備えている。
電源装置１００は、交流電源２４０から受電して、画像形成装置１を構成する各装置へ２４Ｖと５Ｖとの直流電力を供給する。２４Ｖの直流電力はモーター、クラッチ、ソレノイド及びファンに給電される。このため、画像読取部１１０は、自動原稿送り装置などを動作させるために２４Ｖを受電する。また、シート後処理装置１２０もまた２４Ｖを受電する。５Ｖの直流電力は、次に述べるように、制御部２００や操作パネル１４０等の負荷に給電される。
［２］５Ｖ系負荷
次に、５Ｖ系負荷について説明する。５Ｖ系負荷は、制御部２００とその制御下にあるいくつかのオプションからなっている。
制御部２００は、図３に示されるように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２及びＲＡＭ（Random Access Memory）３０３を有している。ＣＰＵ３０１は、画像形成装置１に電源が投入されると、ＲＯＭ３０２からブートプログラムを読み出して起動し、ＲＯＭ３０２を作業用記憶領域として動作する。ＣＰＵ３０１は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３１１からもプログラムや画像データを読み出して処理動作を行う。
操作パネル１４０は、タッチパネルとハードキーとを有し、バス３３０を介して制御部２００の制御を受ける。タッチパネルはタッチパッドと液晶ディスプレイ（LCD: Liquid Crystal Display）とからなり、液晶ディスプレイは、更に液晶パネルとＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトからなっており、何れも５Ｖの直流電力を受電して動作する。
ファクシミリ通信部３１２は、制御部２００の制御の下、他の装置とファクシミリ通信を行う。プリントコントローラー３１３は、制御部２００の制御下、給紙部１５０、作像部２１０、定着装置２２０及び排紙部２３０を駆動制御し、ＨＤＤ３１１に保存されている画像データに基づいて画像形成を実行する。
ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェイス３２１は制御部２００がＵＳＢ機器にアクセスするためのインターフェイスである。本実施の形態においては、ＵＳＢインターフェイス３２１を介してＵＳＢメモリー３２２と認証装置３２３が接続されている。
制御部２００はＵＳＢメモリー３２２に画像データを保存したり、ＵＳＢメモリー３２２から画像データを読み出したりすることができる。また、認証装置３２３は、画像形成装置１を利用しようとするユーザーを認証するための装置であって、例えば、指紋等の生体認証を行うことによって、ユーザー認証を行い、認証結果を制御部２００に通知する。
本実施の形態においては、制御部２００と操作パネル１４０を合せて本体部といい、ＨＤＤ３１１、ファクシミリ通信部３１２及びプリントコントローラー３１３を合せて第１オプションといい、ＵＳＢＩ／Ｆ、ＵＳＢメモリー３２２及び認証装置３２３を合せて第２オプションという。
［３］画像形成装置１の動作モード
次に、画像形成装置１の動作モードについて説明する。
画像形成装置１の動作モードには、スリープモード、待機中モード、スキャンモード及びプリントモードがある。
プリントモードにおいては、画像形成部１３０と給紙部１５０とを動作させて画像形成のみを行う場合や、原稿読取部１１０にて原稿を読み取りながら画像形成する場合、画像形成に併せてシート後処理部１２０も動作させる場合がある。原稿読取部１１０とシート後処理部１２０との両方を動作させて画像形成する場合には特に２４Ｖの出力電流量が多くなる。
スリープモードにおいては、５Ｖ系負荷も２４系負荷も動作しないので、出力電流量が最も少なくなる。
待機中モードにおいては５Ｖ系負荷のみが動作し、スキャンモードにおいては５Ｖ系負荷に加えて２４Ｖ系負荷のうち画像読取部１１０のみが動作する。このため、待機中モードやスキャンモードにおける出力電流量は、プリントモードとスリープモードとの中間である。
［４］電源装置１００の構成
次に、電源装置１００の構成について説明する。
図４に示されるように、電源装置１００は、所謂スイッチング方式のＡＣ／ＤＣ変換器であって、１００Ｖの商用交流電源２４０から給電を受けて、５Ｖ系負荷４９１と２４Ｖ系負荷４９２とにそれぞれ給電する。操作パネルには液晶パネルを背面から照明するバックライトＬＥＤが含まれる
電源装置１００が備えるブリッジ整流回路Ｄ４１１は、交流電源２４０のＬラインがａ点に接続され、Ｎラインがｂ点に接続されており、交流電力を全波整流する。一次平滑コンデンサーＣ４２１は、ブリッジ整流回路Ｄ４１１のｄ点がプラス端子に接続され、ブリッジ整流回路Ｄ４１１のｃ点がマイナス端子に接続されており、全波整流された電力を平滑化する。
電源制御部４５１は、起動用電源端子が、整流ダイオードＤ４１５及び起動抵抗Ｒ４６１を介して交流電源２４０のＮラインに接続されており、起動用電力の供給を受ける。また、スイッチＳＷ４４１のスイッチング動作により二次巻線４３３、４３４側へ電力供給するため、トランスＴ４３１の一次巻線４３２は一次平滑コンデンサーＣ４２１のマイナス端子との間にスイッチＳＷ４４１を介して並列接続されている。
二次巻線４３３に整流ダイオードＤ４１２を接続した直列回路は、平滑コンデンサーＣ４２２に並列接続されており、整流ダイオードＤ４１２のカソード端子が平滑コンデンサーＣ４２２のプラス端子に接続されている。この並列回路は、アッパーリミッター回路部４８１に並列接続されており、出力電圧が所定の上限電圧以下に制限される。
二次巻線４３４に整流ダイオードＤ４１３を接続した直列回路は、平滑コンデンサーＣ４２３に並列接続されており、整流ダイオードＤ４１３のカソード端子が平滑コンデンサーＣ４２３のプラス端子に接続されている。この並列回路は、出力電圧監視部４７１に並列接続されている。出力電圧監視部４７１は、出力電圧と目標電圧値とを比較した誤差信号をフィードバック信号として電源制御部４５１のフィードバック端子に入力する。
出力電圧監視部４７１は、制御部２００から画像形成装置１の動作モードを示す動作モード信号と、ジョブ毎の負荷の大きさを示す負荷信号を受け付け、画像形成装置１の動作モードに応じて目標電圧値を切り替える。
電源制御部４５１は、フィードバック信号に応じた電源制御信号をスイッチング素子ＳＷ４４１に入力する。これによって、出力電圧がＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御される。
［４］電源制御装置１００の動作
次に、電源制御装置１００の動作について、図５を参照しながら説明する。
電源制御装置１００は、出力電圧監視部４７１にて、動作モード信号を参照して（Ｓ５０１）、画像形成装置１の動作モードがプリントモードである場合には（Ｓ５０２：ＹＥＳ）、画像形成装置１の２４Ｖ系負荷を確認する（Ｓ５０３）。
本実施の形態においては、２４Ｖ系負荷の動作状態によって出力電圧監視部４７１の目標電圧値を切り替える。具体的には、出力電圧監視部４７１は負荷信号を参照して画像読取部１１０とシート後処理部１２０と何れも動作させる場合には、２４Ｖ系負荷が所定の閾値１以上であると判断して（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、更に５Ｖ系負荷を確認する（Ｓ５０５）。
具体的には、負荷信号を参照して５Ｖ系負荷のうち本体部しか動作させない場合には、５Ｖ系負荷が所定の閾値２以下であると判断して（Ｓ５０６：ＹＥＳ）、出力電圧監視部４７１の目標電圧を上限値に設定する（Ｓ５０７）。本実施の形態において、目標電圧の上限値は、例えば、５．１Ｖである。
動作モードがプリントモードではなくて（Ｓ５０２：ＮＯ）、待機中モード又はスキャンモードである場合には（Ｓ５２１：ＹＥＳ）、直ちに負荷信号を参照することによって、５Ｖ系負荷を確認する（Ｓ５２２）。５Ｖ系負荷として本体部、第１オプション及び第２オプションの何れも動作させる場合には、５Ｖ系負荷が所定の閾値３以上であると判断して（Ｓ５２３：ＹＥＳ）、出力電圧監視部４７１の目標電圧を下限値に設定する（Ｓ５２４）。本実施の形態において、目標電圧の下限値は、例えば、４．９Ｖである。また、所定の閾値３は所定の閾値２よりも大きい値になっている。
動作モードがプリントモードでなく、待機中モードとスキャンモードとの何れでもないと判定される場合（Ｓ５２１：ＮＯ）やプリントモードにおいて２４系負荷のうち画像読取部１１０とシート後処理部１２０との何れかを動作させない場合（Ｓ５０４：ＮＯ）、プリントモードにおいて５Ｖ系負荷のうち本体部以外も動作させる場合（Ｓ５０６：ＮＯ）及びスリープモードにおいて５Ｖ系負荷のうち第２オプションを動作させない場合には（Ｓ５２３：ＮＯ）、出力電圧監視部４７１の目標電圧を中間値に設定する（Ｓ５１０）。本実施の形態において、目標電圧の中間値は、例えば、５．０Ｖである。
ステップＳ５０７、Ｓ５１０及びＳ５２３の処理の後、出力電圧監視部４７１は動作モード信号を参照して（Ｓ５０８）、動作モードが変更されていなければ（Ｓ５０９：ＮＯ）、ステップＳ５０８に進んで動作モードの監視を継続する。また、動作モードが変更された場合には（Ｓ５０９：ＹＥＳ）、ステップＳ５０２に進んで上記の処理を繰り返す。
上述のような処理を行うと、図６に示されるように、画像形成装置１の動作モードの状態遷移に合せて、５Ｖ系の目標電圧が設定される。すなわち、画像形成装置１の動作モードがスリープモードから待機中モードやスキャンモードへ遷移する場合には、５Ｖ系負荷の動作状態に応じて、５Ｖ系の目標電圧が中間値（５．０Ｖ）又は下限値（４．９Ｖ）に設定される。
待機中モードやスキャンモードからプリントモードに遷移する場合には、５Ｖ系負荷の動作状態に応じて、５Ｖ系の目標電圧が上限値（５．１Ｖ）又は中間値に設定される。逆に、プリントモードから待機中モードやスキャンモードに遷移する場合には、５Ｖ系負荷の動作状態に応じて、５Ｖ系の目標電圧が中間値又は下限値に設定される。
待機中モードやスキャンモードからスリープモードに遷移する場合には、５Ｖ系の目標電圧が中間値に設定される。
［５］２４Ｖ系給電電圧の制御
アッパーリミッター回路部４８１を用いると共に、上述のような制御を行えば、下記のように２４系給電電圧を定格電圧２４Ｖの±１０％の範囲内に収めることができる。
図７は、２４系の電流電圧特性を例示するグラフである。図７において、グラフ７０１は、５Ｖ系の目標電圧が５．１Ｖで、出力電流が１０Ａである場合における２４Ｖ系の電流電圧特性を示す。５Ｖ系負荷として本体部、第１オプション及び第２オプションのすべてが動作する場合には、５Ｖ系の出力電流が１０Ａにまで増大する。
また、グラフ７０２は目標電圧を５．１Ｖとして、本体部と第１オプションとを動作させる一方、第２オプションは動作させない場合を表しており、この場合には５Ｖ系の出力電流は８Ａになる。このように、５Ｖ系の出力電流が多いほど２４Ｖ系の給電電圧が高くなる。
グラフ７０２の場合には、例えば、２４Ｖ系の出力電流が１Ａである場合に２４Ｖ系の給電電圧が２８．０Ｖまで上昇する。この給電電圧をアッパーリミッター回路部４８１で上限電圧２６．４Ｖ以下に規制すると、電力損失は
（２８．０Ｖ−２６．４Ｖ）×１Ａ ＝ １．６Ｗ
となる。この電力損失は、ＴＥＣ値に換算すると、印刷速度が毎分２８枚の画像形成装置では、５４Ｗｈも悪化することになる。これは、ＴＥＣ値が１３５０Ｗｈの機種においては約４％もの悪化に相当する。
これに対して、例えば、５Ｖ系負荷のうち本体部と第１オプションとを動作させる一方、第２オプションは動作させない場合（出力電流８Ａ）において、目標電圧を４．９Ｖに設定すれば、２４Ｖ系の給電電圧を下げることができる（グラフ７０３）。例えば、２４Ｖ系の出力電流が１Ａである場合には、給電電圧を上述の２８．０Ｖから２６．５Ｖまで下げることができるので、電力損失を０．１Ｗ程度まで低減することができる。これはＴＥＣ値換算で５１Ｗｈもの改善に相当する。
従って、画像形成装置１の動作モードが待機中モードである場合であって、且つ５Ｖ系負荷のうち本体部、第１オプション及び第２オプションの何れも動作させる場合には（図５のＳ５２３：ＹＥＳ）、２４Ｖ系の給電電圧が高くなり過ぎる（グラフ７０１）。このような場合には、５Ｖ系の目標電圧を４．９Ｖにまで低下させれば（図５のステップＳ５２４）、２４Ｖ系の給電電圧を低下させることができるので、アッパーリミッター回路部４８１で規制することによって発生する電力損失を低減することができる。
図８は、２４Ｖ系の給電電流と電力損失との関係を示すグラフである。アッパーリミッター回路部４８１における電力損失は、画像形成装置１の動作モードがスリープモードやプリントモードである場合には、５Ｖ系の目標電圧が上限値であっても（図８、グラフ８０１）、下限値であっても（図８、グラフ８０２）少ない。
一方、５Ｖ系の目標電圧が上限値（５．１Ｖ）で出力電流が１０Ａである場合であって、且つ画像形成装置１の動作モードが待機中モードである場合には、アッパーリミッター回路部４８１における電力損失が３Ｗ以上にまで増大する（図８、グラフ８０１）。
５Ｖ系の出力電流が１０Ａで、且つ画像形成装置１の動作モードが待機中モードである場合であっても、５Ｖ系の目標電圧を４．９Ｖに設定した場合には、待機中モードにおける電力損失を０．１Ｗ程度にまで低減させることができる（図８、グラフ８０２）。このように５Ｖ系の目標電圧を低下させれば、アッパーリミッター回路部４８１において発生する電力損失を低減することができる。
一方、５Ｖ系負荷のうち本体部のみを動作させる場合には、５Ｖ系の出力電流は１Ａまで低下する。このような場合に、５Ｖ系の目標電圧を４．９Ｖに設定すると、グラフ７０６に示されるように、２４系の給電電圧が低下する。特に、動作モードがプリントモードである場合であって、画像読取部１１０を動作させる場合や、更にシート後処理部１２０も動作させる場合には、２４系の給電電圧が定格電圧の範囲である２４Ｖ±１０％を下回ってしまう。
これに対して、例えば、５Ｖ系の目標電圧を５．０Ｖに設定すれば、グラフ７０５に示されるように、２４Ｖ系の給電電圧を上昇させることができる。また、５Ｖ系の目標電圧を５．１Ｖまで上昇させれば、グラフ７０４に示されるように２４Ｖ系の給電電圧を更に上昇させて、２４．０Ｖちょうどに近づけることができる。
従って、画像形成装置１の動作モードがプリントモードである場合であって、２４Ｖ系負荷のうち画像読取部１１０とシート後処理部１２０と何れも動作させ、且つ５Ｖ系負荷は本体部しか動作させない場合には（図５のＳ５０６：ＹＥＳ）、２４Ｖ系の給電電圧が低くなり過ぎる（グラフ７０６）。このような場合には、５Ｖ系の目標電圧を５．１Ｖにまで上昇させれば（図５のステップＳ５０７）、２４Ｖ系の給電電圧を定格電圧の範囲内まで上昇させることができる。
［６］変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（１）上記実施の形態においては、アッパーリミッター回路部４８１を用いて２４Ｖ系の給電電圧の上限値を規制する場合を例にとって説明したが、５Ｖ系の目標電圧を低下させることによって２４Ｖ系の供給電圧を低下させることができれば、アッパーリミッター回路部４８１の回路構成の如何に関わらずアッパーリミッター回路部４８１において発生する電力損失を低減することができる。
（２）上記実施の形態においては、出力電圧監視部４７１が動作モード信号と負荷信号とを参照して５Ｖ系の目標電圧を設定する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて次のようにしてもよい。
例えば、制御部２００が画像形成装置１の動作モードと負荷状態とを参照して、出力電圧監視部４７１に目標電圧を設定してもよい。このようにすれば、出力電圧監視部４７１の構成を簡素化することができるので電源装置１００の装置コストと装置サイズとを低減することができる。
（３）上記実施の形態においては、図５のステップＳ５２２で５Ｖ系負荷の動作状態を確認して５Ｖ系の目標電圧を切り替える場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、５Ｖ系負荷の動作状態に代えて５Ｖ系負荷の装置構成を確認して目標電圧を切り替えてもよい。そして、５Ｖ系負荷として本体部、第１オプション及び第２オプションのすべてが画像形成装置１に搭載されている場合にはステップＳ５２３においてＹＥＳと判断し、第１オプションと第２オプションとの何れかが搭載されていない場合にはＮＯと判断してもよい。
また、２４Ｖ系負荷についても、図５のステップＳ５０３において２４Ｖ系負荷の動作状態を確認するのに代えて、画像読取部１１０やシート後処理装置１２０の有無を確認して、５Ｖ系の目標電圧を切り替えてもよい。そして、画像読取部１１０とシート後処理装置１２０との双方が画像形成装置１に搭載されている場合にはステップＳ５０４においてＹＥＳと判定し、何れか一方または双方が搭載されていない場合にはＮＯと判定すれば、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
（４）上記実施の形態においては、電源装置１００が５Ｖの低電圧出力と２４Ｖの高電圧出力とを給電する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、５Ｖ以外の低電圧出力や２４Ｖ以外の高電圧出力を行ってもよい。また、５Ｖ系の上限値は５．１Ｖに限定されず、下限値も４．９Ｖに限定されない。当該上限値、下限値の何れも５Ｖ系の定格範囲内であれば、他の値を用いてもよい。更に、上記実施の形態においては、２４Ｖ系の給電電圧の定格範囲を±１０％としたが、他の範囲としてもよい。
（５）上記実施の形態においては、画像形成装置１がタンデム型の複合機である場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、タンデム型以外の複合機であってもよいし、モノクロ複合機であってもよい。また、ファクシミリ通信機能を有していない複写機に対して本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。
本発明に係る電源装置及び画像形成装置は、電力損失を抑制しながら負荷範囲を拡大した装置として有用である。
１………画像形成装置
１００…電源装置
１１０…画像読取部
１２０…シート後処理部
１３０…画像形成部
１５０…給紙部
２００…制御部
４５１…電源制御部
４７１…出力電圧監視部
４８１…アッパーリミッター

Claims (9)

  1. 共通のトランスから高低２種類の電圧を出力し、当該２種類の出力電圧のうち高電圧出力が上限電圧を超えないようにアッパーリミッター回路を用いて制限した状態で、画像形成装置に給電する電源装置であって、
    前記２種類の出力電圧のうち低電圧出力が目標電圧になるように前記トランスの入力電圧をフィードバック制御する電圧制御手段と、
    前記画像形成装置の動作モードが前記高電圧出力の消費電流量が少ない低消費電流モードである場合には、当該高電圧出力の消費電流量が多い高消費電流モードである場合よりも、前記低電圧出力の目標電圧を低下させ、
    前記画像形成装置の動作モードが前記高消費電流モードである場合には、前記高電圧出力が定格電圧範囲を下回らないように前記低電圧出力の目標電圧を上昇させる目標電圧制御手段と、を備える
    ことを特徴とする電源装置。
  2. 前記目標電圧制御手段は、前記画像形成装置が前記低消費電流モードである場合には、前記低電圧出力の給電電流量が多いほど前記目標電圧が低くなるように制御する
    ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
  3. 前記目標電圧制御手段は、前記画像形成装置が前記高消費電流モードである場合には、前記低電圧出力の給電電流量が多いほど前記目標電圧が高くなるように制御する
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。
  4. 前記目標電圧制御手段は、前記低電圧出力を受電する低電圧負荷の動作状態又は装置構成によって、前記低電圧出力の給電電流量の多寡を判定する
    ことを特徴とする請求項２又は３に記載の電源装置。
  5. 前記低電圧負荷は、ＨＤＤ、ファクシミリ通信部及びプリントコントローラーの少なくとも１を含む
    ことを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
  6. 前記目標電圧制御手段は、
    前記画像形成装置の動作モードが、直ちに画像形成することができる状態である動作モードにある場合であって、かつ、前記低電圧出力の給電電流量が所定量以上である場合には、
    前記目標電圧を、前記低電圧出力の定格電圧範囲の下限値まで低下させる
    ことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の電源装置。
  7. 前記目標電圧制御手段は、前記高電圧出力を受電する高電圧負荷の動作状態又は装置構成によって、前記高電圧出力の消費電流量の多寡を判定する
    ことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の電源装置。
  8. 前記高電圧負荷は、
    前記高電圧出力の給電を受けて自動原稿搬送装置を有する原稿読取手段と、
    前記高電圧出力の給電を受けて画像形成完了後の記録シート束に後処理を施す後処理手段と、を含み、
    前記目標電圧制御手段は、
    前記原稿読取手段と前記後処理手段とを共に動作させる場合には、前記目標電圧を、前記低電圧出力の定格電圧範囲の上限値まで上昇させる
    ことを特徴とする請求項７に記載の電源装置。
  9. 請求項１から８の何れかに記載の電源装置を備える
    ことを特徴とする画像形成装置。
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