JP2020021008A - Power source device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電源装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a power supply device and an image forming apparatus.
記録媒体に対して色材を付与して画像を形成する画像形成装置がある。画像形成装置では、記録対象の画像に係る画像データを記録動作用のデータに加工する処理を行ったり、当該加工された記録動作用のデータに基づいて、記録媒体を搬送させながら、当該記録媒体上に色材を付与する構成を動作させたりする。これらの処理や動作には、それぞれ適切な電圧が必要である。個々の電圧を各々出力する電源を別個に備えるのは、コストやサイズの増大につながる。そこで、単一の高電圧を出力する電源の出力から複数の電圧に電圧変換して出力する技術が広く用いられている。 There is an image forming apparatus that forms an image by applying a color material to a recording medium. The image forming apparatus performs a process of processing image data related to an image to be recorded into data for a recording operation, or transports the recording medium based on the processed data for the recording operation, and For example, a configuration in which a coloring material is provided thereon is operated. Each of these processes and operations requires an appropriate voltage. Providing separate power supplies for outputting individual voltages leads to an increase in cost and size. Therefore, a technique of converting the output of a power supply that outputs a single high voltage into a plurality of voltages and outputting the converted voltages is widely used.
画像形成装置は、停電などにより意図せず電力供給が切断されることで、データの記憶装置や色材付与に係る動作部など、動作中の電力切断により故障といった深刻なトラブルが生じ得る部分を有する。これに対し、電力を保持するキャパシターユニットといった蓄電手段を有し、電力供給が停止された場合に、当該蓄電手段が保持する電力を用いて各部をどうさせる技術が知られている(特許文献1)。 In the image forming apparatus, when power supply is unintentionally cut off due to a power outage or the like, a part where a serious trouble such as a failure may occur due to a power cut during operation, such as a data storage device or an operation unit related to color material application, may occur. Have. On the other hand, a technique is known in which a power storage unit such as a capacitor unit that holds power is provided, and when power supply is stopped, each unit is operated using the power held by the power storage unit (Patent Document 1). ).
しかしながら、トラブルの発生を避けるために、電源からの電力切断時に各部の動作を継続させようとすると、必要な蓄電手段の容量が増え、コストやサイズの増大につながり、効率が悪いという課題がある。 However, if it is attempted to continue the operation of each unit when the power is cut off from the power supply in order to avoid the occurrence of a trouble, the capacity of the necessary power storage means increases, leading to an increase in cost and size, and there is a problem that efficiency is poor. .
この発明の目的は、より効率的に、電源からの電力供給の切断によって画像形成に係る動作トラブルが生じるのを防止することのできる画像形成装置の電源装置及び画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power supply device and an image forming apparatus for an image forming apparatus that can more efficiently prevent an operation trouble related to image formation due to disconnection of power supply from a power supply. .
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、
電源からの電力供給を受けて、各々設定された直流電圧で給電する複数の電力供給部と、制御部と、を備える画像形成装置の電源装置であって、
前記電力供給部は、
前記電源からの電力供給が切断されたときに放電して一時的に給電可能とする蓄電部と、
給電の可否を切り替える切替部と、
をそれぞれ備え、
前記複数の電力供給部の間には、前記電源からの電力供給が切断された場合に、当該複数の電力供給部の前記蓄電部の間を電気的に接続する相互接続部が設けられ、
前記制御部は、前記電源からの電力供給が切断された場合に、前記切替部の切替状態を制御する
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is:
A power supply device of an image forming apparatus including a plurality of power supply units that receive power supply from a power supply and supply power with a set DC voltage, and a control unit,
The power supply unit,
A power storage unit that discharges when power supply from the power supply is cut off and temporarily supplies power,
A switching unit for switching whether to supply power,
Respectively,
Between the plurality of power supply units, when the power supply from the power supply is cut off, an interconnecting unit that electrically connects the power storage units of the plurality of power supply units is provided,
The control unit controls a switching state of the switching unit when power supply from the power supply is cut off.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の電源装置において、
前記電源からの電力供給の切断を検知する検知部を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the power supply device according to claim 1,
The power supply apparatus further includes a detection unit that detects disconnection of power supply from the power supply.
請求項3記載の発明は、請求項2記載の電源装置において、
前記電源は、交流電源であり、
前記検知部は、ゼロクロス回路を用いて前記電源からの電力供給の切断を検知する
ことを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the power supply device according to claim 2,
The power supply is an AC power supply,
The detection unit detects disconnection of power supply from the power supply using a zero-cross circuit.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電源装置において、
前記制御部は、
前記蓄電部からの給電により動作させる負荷の必要動作時間以上の給電継続時間に係る情報を保持し、
前記電源からの電力供給が切断された場合に、前記相互接続部による前記蓄電部の間の電気的な接続を行わせ、
前記電源からの電力供給の切断から前記給電継続時間が経過した後に、前記相互接続部による接続を解除させる
ことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to third aspects,
The control unit includes:
Holds information related to the power supply continuation time longer than the required operation time of the load operated by the power supply from the power storage unit,
When the power supply from the power supply is cut off, the electrical connection between the power storage unit by the interconnect unit is performed,
After the power supply continuation time elapses after the power supply from the power supply is cut off, the connection by the interconnecting unit is released.
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電源装置において、
前記制御部は、電源からの電力供給が切断された場合に、前記複数の電力供給部による給電対象の負荷の状況に応じて、少なくとも一部の電力供給部による給電を停止させるように前記複数の切替部の切替状態を制御することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to fourth aspects,
The control unit is configured to, when power supply from a power supply is cut off, stop the power supply by at least a part of the power supply units according to a state of a load to be supplied with power by the plurality of power supply units. The switching state of the switching unit is controlled.
請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電源装置において、
前記制御部は、電源からの電力供給が切断された場合に、前記複数の電力供給部による給電対象の負荷の種別に応じて、少なくとも一部の電力供給部による給電を停止させるように前記複数の切替部の切替状態を制御することを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the power supply device according to any one of claims 1 to 5,
The control unit is configured to, when power supply from a power supply is cut off, stop the power supply by at least some of the power supply units according to a type of a load to be supplied with power by the plurality of power supply units. The switching state of the switching unit is controlled.
請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の電源装置において、
前記電力供給部の少なくとも一部は、複数の負荷に対して給電が可能であり、
前記制御部は、前記電源からの電力供給が切断された場合に前記複数の負荷のうち一部に対する給電を継続させる場合には、前記複数の負荷のうち残りの動作に係る消費電力を低下させる制御を行う
ことを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the power supply device according to any one of claims 1 to 6,
At least a part of the power supply unit is capable of supplying power to a plurality of loads,
The control unit, when continuing to supply power to a part of the plurality of loads when the power supply from the power supply is cut off, reduces power consumption related to the remaining operation of the plurality of loads. It is characterized by performing control.
請求項8記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の電源装置を備える画像形成装置である。 An eighth aspect of the present invention is an image forming apparatus including the power supply device according to any one of the first to seventh aspects.
請求項9記載の発明は、請求項8記載の画像形成装置において、
電子写真方式で媒体に対して画像を形成する画像形成動作部を備え、
前記画像形成動作部は、感光体を帯電させ、形成対象の画像データに基づいて当該感光体上に静電潜像を形成する潜像部、前記静電潜像が形成された前記感光体上に色材を付着させる現像部を有し、
前記制御部は、前記電源からの電力供給が切断されたときに前記画像形成動作部による画像の形成動作中である場合には、前記潜像部による前記感光体の帯電動作及び当該感光体の駆動動作に係る給電を停止させ、前記現像部による前記色材の付着に係る電界を生成するバイアス電源への給電を継続させる
ことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect,
An image forming operation unit that forms an image on a medium by an electrophotographic method,
The image forming operation section charges a photoconductor, forms a latent image on the photoconductor based on image data to be formed, and forms a latent image on the photoconductor on which the electrostatic latent image is formed. Has a developing section for attaching a coloring material to the
The control unit, when the image forming operation is being performed by the image forming operation unit when the power supply from the power supply is cut off, the charging operation of the photoconductor by the latent image unit and the charging of the photoconductor. The power supply for the driving operation is stopped, and the power supply to the bias power supply for generating the electric field related to the adhesion of the color material by the developing unit is continued.
請求項10記載の発明は、請求項8記載の画像形成装置において、
電子写真方式で媒体に対して画像を形成する画像形成動作部を備え、
前記画像形成動作部は、色材が付着した媒体上の当該色材を前記媒体に加熱定着させる定着部を有し、
前記制御部は、前記電源からの電力供給が切断されたときに媒体が前記定着部による加熱定着位置にある場合には、前記定着部への給電を維持するように制御する
ことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect,
An image forming operation unit that forms an image on a medium by an electrophotographic method,
The image forming operation unit has a fixing unit that heats and fixes the coloring material on the medium to which the coloring material is attached,
The control unit performs control so as to maintain power supply to the fixing unit when a medium is at a heat fixing position by the fixing unit when power supply from the power supply is cut off. .
請求項11記載の発明は、請求項8記載の画像形成装置において、
電子写真方式で媒体に対して画像を形成する画像形成動作部と、
画像形成動作に係るデータを記憶する補助記憶部と、
を備え、
前記制御部は、前記電源からの電力供給が切断されたときに前記補助記憶部が動作中の場合には、当該補助記憶部への給電を維持するように制御する
ことを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect,
An image forming operation unit for forming an image on a medium by an electrophotographic method,
An auxiliary storage unit that stores data related to the image forming operation;
With
The control unit controls the power supply to the auxiliary storage unit to be maintained if the auxiliary storage unit is operating when the power supply from the power supply is cut off.
本発明に従うと、より効率的に、電源からの電力供給の切断によって画像形成に係る動作トラブルが生じるのを防止することができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to more efficiently prevent the occurrence of operation trouble related to image formation due to disconnection of power supply from a power supply.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の画像形成装置1の機能構成を示すブロック図である。
画像形成装置1は、制御部11と、記憶部12と、画像形成動作部14と、搬送部20と、電力供給部30(電源装置)と、通信部41と、操作受付部42と、表示部43などを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment.
The image forming apparatus 1 includes a
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)やRAM(Random Access Memory)などを備え、各種演算処理を行って画像形成装置1の動作を統括制御する。なお、制御部11は、瞬電に対応して微小時間の動作が可能に独自に電力を保持し、この電力で自身の停止動作を実行することが可能であってもよい。
The
記憶部12は、形成対象の画像データや、画像形成動作に係る各種設定データなどを記憶する補助記憶装置(補助記憶部)である。記憶部12は、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)などを有する。設定データには、電源切断時における制御に用いられる優先動作情報121(給電継続時間に係る情報)が含まれる。
The
画像形成動作部14は、ここでは、電子写真方式で媒体M上に画像を形成する。画像形成動作部14は、電圧調整部151と、潜像部152と、現像部144と、転写部153と、定着部149と、クリーニング部146などを有する。画像形成動作部14の構成については、後述する。
Here, the image forming
搬送部20は、媒体Mをトレイなどから取得して、搬送移動させる。搬送部20は、ローラーと、ローラーを回転動作させるモーターといった搬送駆動部21などを備える。
The
電力供給部30は、外部の電源(交流電源)から交流電圧の電力供給を受けて、設定された直流電圧に変換して各部(負荷)に出力(給電)する。電力供給部30は、電源切断検出部32と、電力供給切替部314aと、切替素子332などを備える。電力供給部30の回路構成については、後述する。
The
通信部41は、外部の電子機器との通信を制御して、信号を送受信する。通信としては、特には限られないが、例えば、LAN(Local Area Network)による通信が用いられ、通信部41は、LANの規格(プロトコル)に係るネットワークカードなどを有する。
The
操作受付部42は、ユーザーなどによる外部からの入力操作を受け付け(検出)して、受け付けた内容を入力信号として制御部11に出力する。操作受付部42としては、例えば、タッチパネルや押しボタンスイッチなどが用いられる。
The
表示部43は、例えば、表示画面を有し、制御部11の制御に基づいて画像形成動作に係るステータスや操作受付のためのメニュー画面などが表示される。表示画面としては、例えば、液晶表示画面などが用いられる。また、表示部43は、LEDランプなどを有し、点灯動作や点滅動作などにより異常などのステータスを報知可能であってもよい。
The
図2は、画像形成動作部14の構成を説明する図である。
画像形成動作部14では、4色のトナー像をそれぞれ一次転写ローラー145により中間転写ベルト147に重ねて転写した後に、二次転写ローラー148によりまとめて媒体Mに二次転写させ、定着部149で定着させる。各色の転写機構は、感光体ドラム141(感光体)と、帯電部142と、露光部143と、現像部144と、一次転写ローラー145と、クリーニング部146などを備える。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the image forming
In the image forming
感光体ドラム141は、有機光導電体を含有させた樹脂からなる感光層が形成された有機感光体をドラム状の金属器体の外周面に沿って有し、回転可能に設けられている。
The
帯電部142は、帯電チャージャーを有し、感光体ドラム141を負の所定の電位に一様に帯電させる。
The charging
露光部143は、レーザー光源、ポリゴンミラー、レンズなどを有する。露光部143は、各色の画像データに基づいて感光体ドラム141の表面をレーザービームにより走査露光して静電潜像を形成する。帯電部142及び露光部143が図1に示した潜像部152を構成する。
The
現像部144は、感光体ドラム141に対してトナーを供給し、当該感光体ドラム141上に形成された静電潜像に従ってその表面にトナー(色材)を付着させることで現像する。現像部144は、帯電させたトナーを感光体表面と現像バイアス電圧面との間の電界に従って感光体ドラム141の表面に付着させる。現像部144には、電圧調整部151により調整された電圧が現像バイアス電圧として供給される。
The developing
一次転写ローラー145は、中間転写ベルト147を間に挟んで感光体ドラム141と対向配置されてニップを形成し、感光体ドラム141上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト147上に逐次転写(一次転写)させる。これにより、中間転写ベルト147上には、4色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
The
クリーニング部146は、ブレード状の構造を有し、一次転写後に感光体ドラム141の外周面上に残ったトナーを剥がして除去する。クリーニング部146のブレード部分は、動作休止時には、感光体ドラム141から離隔させた位置に移動させて待機させることができる。
The
中間転写ベルト147は、複数のローラー(ここでは、全てを図示しているとは限らない)により張架された無端状ベルトであり、矢印の方向に周回移動する。
The
二次転写ローラー148は、中間転写ベルト147を間に挟んで対向ローラー148aと当接配置されてニップを形成し、中間転写ベルト147上に形成されたカラートナー像を、媒体Mの一方の面上に転写(二次転写)させる。
The
定着部149は、媒体Mに転写(付着)されたトナー(色材)を加熱、加圧して定着させる。定着部149としては、例えば、熱源が内部(芯)に設けられたローラーが2つ、媒体Mを間に挟んで対向して設けられたものである。
The fixing
図1に示した電圧調整部151は、帯電部142の帯電や、感光体ドラム141、現像部144及びその周囲における電界の発生に適切な電圧を生じさせ、調整する。適切な電圧は、温度状況などに応じて変化し得る。電圧調整部151は、画像形成動作の状況に基づいて、及び/又は図示略の温度センサーによる温度計測データなどに基づいて、直接又は制御部11の制御により電圧を変化させる。なお、電圧調整部151により一度調整された電圧は、当該電圧調整部151により再度変更されない限り維持されてよい。
The
また、図1に示した転写部153は、一次転写ローラー145、中間転写ベルト147、二次転写ローラー148及び対向ローラー148aなどを有し、また、これらの回転動作や位置などを調整する。各ニップにおける応力などは、制御部11の制御に基づいて転写部153により適宜調整されてよい。
The
図3は、画像形成装置1における電力供給回路について説明する図である。
画像形成装置1の電力供給部30は、同一構成の複数(ここでは、4つを図示)の電力供給ユニット31(電力供給部)と、電源切断検出部32(検知部)などを備える。電力供給ユニット31は、それぞれ、AC/DC変換部311と、電荷保持部312(蓄電部)と、高周波トランス313と、DC/DC変換部314などを備える。各電力供給ユニット31のDC/DC変換器314からは、それぞれ、記憶部12及び電圧調整部151(図3において最上段)、表示部43(図3において上から2段目)、露光部143及び転写部152(図3において上から3段目)、並びに現像部144、定着部149及びクリーニング部146(図3において最下段)に電力が供給されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a power supply circuit in the image forming apparatus 1.
The
電力供給部30には、外部の電源P(主に商用電源)から供給される交流電圧が入力される。交流電圧は、各電力供給ユニット31に並列に入力される。AC/DC変換部311は、この交流電圧を直流化する。AC/DC変換部311としては、ここでは、ブリッジ整流回路が示されているがこれに限られない。
An AC voltage supplied from an external power supply P (mainly a commercial power supply) is input to the
電荷保持部312は、キャパシターなどであり、その容量と入力される直流電圧とに応じた電荷を保持して、電源からの電力供給が切断された場合に、放電することで短時間(消費電力にもよるが、例えば、100msec〜1sec程度が想定される)一時的に給電可能とする。 The charge holding unit 312 is a capacitor or the like, holds a charge corresponding to the capacitance and the input DC voltage, and discharges the power when the power supply from the power supply is cut off for a short time (power consumption). For example, about 100 msec to about 1 sec is assumed).
高周波トランス313により変動成分が除去された直流成分電圧は、DC/DC変換部314に入力されて、所望の出力電圧(設定された直流電圧)に変換される。所望の出力電圧は、複数の電力供給ユニット31の少なくとも一部で他のものと異なる。例えば、制御部11や記憶部12などの動作には、12V程度の電圧が出力される。制御部11などでは、さらに必要に応じて電圧を3Vや5Vなどに低下させて動作が行われる。一方で、アナログ回路や画像形成動作に係る各駆動部には、より高い電圧、例えば、24Vや36Vなどが出力される。各電力供給ユニット31には、出力電圧に応じた適切な負荷が一又は複数接続される。各電力供給ユニット31のDC/DC変換部314は、電力供給切替部314a(切替部)を有し、それぞれ、制御部11からの制御信号に基づいて、上述の各部への給電の可否を独立に切替可能となっている。
The DC component voltage from which the fluctuation component has been removed by the high-
複数の電力供給ユニット31には、外部の電源Pからの入力可否を切り替えるスイッチング素子が別途設けられていてもよい。例えば、制御部11など、初期起動動作に必要な構成に接続された電力供給ユニット31のみを最初動作させ、その他の電力供給ユニット31については、必要に応じてその後起動させることとしてもよい。これにより、DC/DC変換部314などの動作に係る不要な消費電力を低減させることができる。
The plurality of
電源切断検出部32は、例えば、ゼロクロス回路などを用いて交流電源からの入力電圧波形を検出し、波形の入力(電力供給)が切断されたのを検知して制御部11に検知信号を出力する。
The power-
複数の電力供給ユニット31の電荷保持部312の同極間は、それぞれ切替素子332を介して配線331で電気的に接続されている。通常では、切替素子332は開放状態(ノーマリーオフ)であり、各電力供給ユニット31は、独立して動作している。切替素子332が閉成状態(オン)となると、各電荷保持部312が並列に接続されることになる。切替素子332の動作は、制御部11からの制御信号に基づき変更可能とされている。配線331及び切替素子332が本実施形態の相互接続部を構成している。
The same poles of the charge holding units 312 of the plurality of
本実施形態の画像形成装置1では、外部の電源Pからの電力供給が切断されると、電荷保持部312の電荷により給電が継続されて、各部の動作がわずかな時間維持される。意図しないタイミングで即座に停止するのが好ましくない構成(負荷)については、この維持時間の間に退避動作を行って、各負荷や当該負荷に対応する構成の安全を確保する。 In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, when the power supply from the external power supply P is cut off, the power supply is continued by the charge of the charge holding unit 312, and the operation of each unit is maintained for a short time. For a configuration (load) that is not desirable to stop immediately at an unintended timing, a retreat operation is performed during this maintenance time to ensure the safety of each load and the configuration corresponding to the load.
しかしながら、退避動作に必要な時間や電力の大きさは負荷によって異なる。本実施形態の画像形成装置1では、制御部11が切替素子332を閉成させることで、複数の電力供給ユニット31の電荷保持部312間を接続する。また、DC/DC変換部314のうち、即座に電力供給を停止させても問題のない、すなわち、退避動作が不要な負荷のみが接続されているものについては、制御部11が電力供給切替部314aをオフ(開放)させて、DC/DC変換部314からの出力を即座に停止させる。その他の電力供給切替部314aについては、オン(閉成)状態が維持される。すなわち、全ての電荷保持部312に保持された電荷の合計が、電力供給を継続させる必要があるDC/DC変換部314からのみ給電出力されるように、電力供給切替部314aの切替状態が制御されることで、給電が必要な負荷に対して供給可能な電力量を増加させる。
However, the time and power required for the evacuation operation differ depending on the load. In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the
例えば、記憶部12のHDDやSSDなどは、動作中(特に書き込み中)に電力供給が遮断されると、データが消えたりHDDのアームが不具合を起こしたりするので、図3において最上段の電力供給ユニット31は、HDDのアームを退避させ、書き込み中のデータの書き込みを終了させるまで優先的に電力の供給を維持する。
For example, if the power supply to the HDD or SSD of the
また、例えば、画像形成動作部14において、画像の形成動作中、すなわち、トナーを感光体ドラム141に付着させている途中で電源が切断された場合、現像部144と感光体ドラム141との間に供給されたトナーに電界が印加されなくなり、感光体ドラム141に付着せずに飛散する場合がある。したがって、帯電部142の帯電動作や感光体ドラム141の回転駆動動作など(図3の上から3段目の電力供給ユニット31)と比較して、現像部144の現像バイアス電圧の印加状態(バイアス電源への給電による電界の生成;図3において最下段の電力供給ユニット31)を長く継続させ、当該現像部144で感光体ドラム141との間の空間に放出されたトナーの粉体が感光体ドラム141の外周面に付着するのを待って現像部144への電力供給を中止する。
Further, for example, in the image forming
また、例えば、定着部149に媒体Mがあり(加熱定着位置にあり)、加熱定着が継続されている場合、媒体Mが残ったまま電力供給が切断されると、定着部149の残熱により媒体M及び表面のトナーが過熱状態となり、媒体Mがローラーに巻きついたり、詰まったりなどの問題が生じ得る。したがって、定着部149から媒体Mが排出されるまで優先的に動作を継続(維持)させるように、図3において最下段の電力供給ユニット31からの電力供給を継続させることができる。
Further, for example, when the medium M is present in the fixing unit 149 (at the heat fixing position) and the heat fixing is continued, if the power supply is cut off while the medium M remains, the residual heat of the fixing
また、例えば、クリーニング部の動作中に電力供給が切断されると、トナーを剥がすブレードが退避されないので、動作再開時に感光体などに傷をつける場合があり得る。したがって、図3において最下段の電力供給ユニット31からは、ブレードを退避する動作が行われるまで電力供給を継続させてもよい。これらと比較して、ここでは、図3において上から2段目及び3段目の電力供給ユニット31からの給電は、速やかに中止されてよい。
Further, for example, if the power supply is cut off during the operation of the cleaning unit, the blade for peeling off the toner is not retracted, so that the photoconductor may be damaged when the operation is resumed. Therefore, the power supply from the lowermost
これらのように、負荷に応じて必要な継続動作時間(必要動作時間)が定まっている。ここでは、例えば、優先的に継続させなければならない構成(負荷の種別)を、その継続動作時間及び接続されている電力供給ユニット31と対応付けて、優先動作情報121として記憶部12に記憶保持している。制御部11は、これらのうち最長の継続動作時間以上の時間(例えば、最長の継続動作時間に所定のマージンを加算した時間)を、必要な電力供給時間(給電継続時間)として画像形成装置1について(接続されている負荷の種別に応じて)固定的に定めてもよい。あるいは、電源Pからの電力供給が切断されたときに動作中の構成(負荷の状況)の中で最も長い継続動作時間が必要な電力供給時間として(負荷の状況に応じて)毎回定められてもよい。
As described above, the required continuous operation time (required operation time) is determined according to the load. Here, for example, the configuration (type of load) that must be continued with priority is stored in the
制御部11は、必要な制御信号を出力した後には、供給電圧の不足でそのまま停止しても問題ないが、全ての退避動作が終了するのに必要な時間が経過しても停止していない場合には、一度オン(閉成)状態とした切替素子332をオフに戻す(接続を解除する)こととしてもよい。これにより、電源Pからの電力供給が復活した際に、制御部11に電力を供給する電力供給ユニット31の電荷保持部312を速やかに充電し、制御部11を速やかに先行して再起動させることができる。
After outputting the necessary control signal, the
図4は、本実施形態の画像形成装置1で実行される電源切断対応処理の制御部11による制御手順を示すフローチャートである。
この電源切断対応処理は、電源切断検出部32による電源切断の検出信号が入力されると、他の動作状態に係らず割り込み起動される。なお、この処理は、電源切断後速やかに実施されるように、画像形成装置1の動作中には、制御部11のRAMなどに常駐記憶させておいてもよい。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a control procedure by the
The power-off corresponding process is started by interruption when a power-off detection signal is input by the power-
電源切断対応処理が開始されると、制御部11は、各部の動作状況を取得する(ステップS101)。制御部11は、優先動作情報121に基づいて、優先的に動作が維持される電力供給ユニット31と、電力の出力をオフする電力供給ユニット31とを選択決定する(ステップS102)。なお、制御部11は、電力の出力をオフさせないと決定された電力供給ユニット31から電力が供給されている負荷のうち、電力を供給し続ける必要のない他の負荷が併せて動作している場合には、当該負荷自体の動作をオフさせる(残りの動作に係る消費電力を低下させる)信号を出力してよい。
When the power-off corresponding process is started, the
制御部11は、オフとする電力供給ユニット31の電力供給切替部314aをオフ(開放)させる信号を出力する(ステップS103)。制御部11は、切替素子332に対してオン(閉成)させる信号を出力する(ステップS104)。制御部11は、可能であれば所定時間(給電継続時間)待機し、当該所定時間の経過後に配線切替部をオフ(開放状態)に戻す(ステップS105)。これにより、電荷保持部312間の接続が解除される。この所定時間は、上述のように、優先動作情報121に基づいて固定的に決定され、又はステップS101で動作状態であると判断されて、ステップS102で電力供給ユニット31をオフさせずに電力を供給させると決定した負荷に応じて動的に決定されてもよい。
The
制御部11は、電源切断対応処理を終了する動作を行ってもよいが、制御部11自体への電力供給も最終的に不足することで、動作不能となった場合には、そのまま動作停止状態に移行してよい。
The
以上のように、本実施形態の画像形成装置1の電力供給部30は、電源Pからの電力供給を受けて、各々設定された直流電圧で給電する複数の電力供給ユニット31と、制御部11と、を備え、電力供給ユニット31は、電源Pからの電力供給が切断されたときに放電して一時的に給電可能とする電荷保持部312と、給電の可否を切り替える電力供給切替部314aと、をそれぞれ備える。複数の電力供給ユニット31の間には、電源Pからの電力供給が切断された場合に、当該複数の電力供給ユニット31の電荷保持部312の間を電気的に接続する相互接続部としての配線331及び切替素子332が設けられ、制御部11は、電源Pからの電力供給が切断された場合に、電力供給切替部314aの切替状態を制御する。
このように、電力供給部30は、同一構成の電力供給ユニット31を複数備え、各々が電荷保持部312を有し、電力供給が切断された場合には、これらの電荷保持部312を接続して、各電力供給ユニット31の給電対象となる負荷の位置にかかわらず、保持されている全電荷が必要な負荷へ供給されるように接続されるので、画像形成装置1において電力供給の切断による動作トラブルが発生しやすい一部の構成における当該動作トラブルの発生を抑制することができる。また、電力供給ユニット31を個別に設計する必要がないので、設計や製造のコストを上昇させず、より効率よく動作トラブルの発生を抑制することができる。
As described above, the
As described above, the
また、電力供給部30は、電源Pからの電力供給の切断を検知する電源切断検出部32を備える。これにより、実際に電力供給が切断された直後に速やかにその旨を検出して対応することができるので、電荷保持部312が保持する電荷を有効に使って短時間で必要な対応を行うことができる。
In addition, the
また、電源Pは、交流電源であり、電源切断検出部32は、ゼロクロス回路を用いて電源Pからの電力供給の切断を検知する。これにより、電源周波数に応じて高い応答速度で電力供給の切断が検知できるので、必要な対応処理をより迅速に行うことができる。
In addition, the power supply P is an AC power supply, and the power-
また、制御部11は、電荷保持部312からの給電により動作させる負荷に必要な継続動作時間以上の給電継続時間に係る情報を保持し、電源Pからの電力供給が切断された場合に、相互接続部(配線331及び切替素子332)による電荷保持部312の間の電気的な接続を行わせ、電源Pからの電力供給の切断から給電継続時間が経過した後に、切替素子332を開放して相互接続部による接続を解除させる。
このように配線331による電荷保持部312の間の接続は、制御部11の制御により容易かつ速やかに行われる。また、必要な負荷に対する給電が終了した後には、接続を解除することで、画像形成装置1の全体に電気が流れない状態となるので、異常対応などで画像形成装置1や電力供給部30にユーザーや検査員が接触する際の不要な感電を防止することができる。また、電力供給が再開された後に速やかに電力供給部30及び画像形成装置1を再起動させることができる。
Further, the
Thus, the connection between the charge holding units 312 by the
また、制御部11は、電源Pからの電力供給が切断された場合に、複数の電力供給ユニット31による給電対象の負荷の状況に応じて、少なくとも一部の電力供給ユニット31による給電を停止させるように複数の電力供給切替部314aの切替状態を制御する。
すなわち、制御部11は、各負荷の動作状況を取得し、電力供給切替部314aに接続されている負荷を即座に停止させていい状況の当該電力供給切替部314aの給電を停止させることで、当該電力供給ユニット31の電荷保持部312が保持する電荷を有効に他の必要な電力供給ユニット31に接続された負荷に分配させて、より確実に当該負荷による必要な動作を完了させることができる。よって、より効率よく安全に電力供給部30による給電先である画像形成装置1の動作トラブルを抑制することができる。
Further, when the power supply from the power supply P is cut off, the
That is, the
また、制御部11は、電源Pからの電力供給が切断された場合に、複数の電力供給ユニット31による給電対象の負荷の種別に応じて、少なくとも一部の電力供給ユニット31による給電を停止させるように複数の電力供給切替部314aの切替状態を制御する。
すなわち、制御部11は、各電力供給ユニット31に接続されている負荷のうち、即座に電力供給を停止させてよいものと停止させてはいけないものとを区別する情報を予め保持し、即座に電力供給を停止させてよい負荷が接続されている電力供給ユニット31について、速やかに電力供給切替部314aをオフさせる。
このような処理は、制御部11内部のみでの判断で速やかに実行可能であり、不要な電力消費をより抑制して、必要な電力を必要な負荷に対して供給するように定めることができる。これにより、より効率よく確実に電力供給部30による給電先である画像形成装置1の動作トラブルを抑制することができる。
In addition, when the power supply from the power supply P is cut off, the
That is, the
Such a process can be executed promptly by a judgment only inside the
また、電力供給ユニット31の少なくとも一部は、複数の負荷に対して給電が可能であり、制御部11は、電源Pからの電力供給が切断された場合に当該複数の負荷のうち一部に対する給電を継続させる場合には、これら複数の負荷のうち残りの動作に係る消費電力を低下させる制御を行う。
すなわち、電力供給が必要な負荷があって、電力供給切替部314aをオフできない場合でも、残りの負荷に対する電力供給が不要な場合には、別途当該負荷に対して制御信号を出力して一部又は全部の動作を停止させるなどにより電力消費を抑制させることで、必要な負荷に供給可能な電力量を増大させることができる。これにより、より効率よくより確実に電力供給部30による給電先である画像形成装置1の動作トラブルを抑制することができる。
In addition, at least a part of the
In other words, even when there is a load that requires power supply and the power
また、本実施形態の画像形成装置1は、上述の電力供給部30を備える。これにより、画像形成装置1への電力供給の切断などに伴う当該画像形成装置1の動作トラブルを効率的に抑制することができる。
Further, the image forming apparatus 1 of the present embodiment includes the
また、画像形成装置1は、電子写真方式で媒体に対して画像を形成する画像形成動作部14を備え、当該画像形成動作部14は、感光体ドラム141を帯電させ、形成対象の画像データに基づいて当該感光体ドラム141上に静電潜像を形成する潜像部152、及び静電潜像が形成された感光体ドラム141上に色材(トナー)を付着させる現像部144を有する。制御部11は、電源Pからの電力供給が切断されたときに画像形成動作部14による画像の形成動作中である場合には、潜像部152による感光体ドラム141の帯電動作及び当該感光体ドラム141の回転駆動動作に係る給電を停止させ、現像部144による色材の付着に係る電界を生成するバイアス電源への給電を継続させる。
これにより画像形成装置1では、現像部144から供給されたトナーがバイアス電圧の消失により感光体ドラム141に付着しなくなるのを抑制し、付着しないトナーが画像形成装置1内で飛散して各部や媒体などを汚すのを抑制する。したがって、画像形成装置1では、この汚れに応じた問題が生じるのを抑制することができる。
Further, the image forming apparatus 1 includes an image forming
Accordingly, in the image forming apparatus 1, it is possible to prevent the toner supplied from the developing
また、画像形成動作部14は、色材(トナー)が付着した媒体上の当該色材を媒体に加熱定着させる定着部149を有し、制御部11は、電源Pからの電力供給が切断されたときに媒体が定着部149による加熱定着位置にある場合には、定着部149への給電を維持するように制御する。
これにより、画像形成装置1では、定着中の媒体Mが定着部149のローラーに巻きついたり、色材(トナー)の過熱によりローラーに固着したりするというようなトラブルを抑制することができる。
Further, the image forming
Thus, in the image forming apparatus 1, it is possible to suppress troubles such as the medium M being fixed being wound around the roller of the fixing
また、画像形成装置1は、画像形成動作部14と、画像形成動作に係るデータを記憶するHDDやSSDといった記憶部12と、を備える。制御部11は、電源Pからの電力供給が切断されたときに記憶部12が動作中の場合には、当該記憶部12への給電を維持するように制御する。
これにより、画像形成装置1では、アクセス中のデータが消失したり、HDDのアームが異常な位置で止まったり衝突したりしてHDDやその内部のデータに異常が生じたりといったトラブルが生じることを抑制することができる。
In addition, the image forming apparatus 1 includes an image forming
As a result, in the image forming apparatus 1, troubles such as the data being accessed being lost, the HDD arm being stopped at an abnormal position or colliding, and an abnormality occurring in the HDD or data therein are caused. Can be suppressed.
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、全ての電荷保持部312間を接続することとしたが、一部ずつ複数組で接続するように構成又は制御されてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
For example, in the above-described embodiment, all the charge holding units 312 are connected, but a configuration or control may be made so that a plurality of sets are connected one by one.
また、現像部144による現像は、1成分現像であってもよいし、2成分現像であってもよい。
Further, the development by the developing
また、上記実施の形態では、電荷保持部312間の接続に係る切替素子332を制御部11が切替制御することとしたが、電力供給の切断検出信号に応じて直接切り替えられる構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態では、電力供給の切断から所定時間の経過後に切替素子332を開放状態に戻すこととしたが、各構成に停止動作に係る命令を出力してから、又は切替素子332を閉成状態としてからの経過時間に基づいて切替素子332を開放状態に戻してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the switching
また、切替素子332を開放状態に戻すまでの時間は、給電先の画像形成装置1などに応じて別途設定されてよい。設定は、製品の調整、検査段階で行われてもよいし、操作受付部42を介して設定プログラムを実行することで、初期設定時や使用開始後などに行われてもよい。
Further, the time until the
また、上記実施の形態では、ゼロクロス回路を含む検知部が電力供給の切断を検知して制御部11に検知信号を出力することとしたが、他の検知に係る構成であってもよく、あるいは、入力電圧を検出して当該入力電圧の低下に基づいて制御部11が電力供給の切断や不足を検出することとしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the detection unit including the zero-cross circuit detects the disconnection of the power supply and outputs the detection signal to the
また、電力供給の切断時に終了動作を行われる構成は、上記で例示したものに限られず、他の構成(負荷)が含まれてもよい。例えば、現像部144だけでなく転写部153の各構成に加えられるバイアス電圧などについても、即座に停止させないこととしてもよい。また、排気や空冷用などのファンの動作なども即座に停止させないこととしてもよい。
Further, the configuration in which the termination operation is performed when the power supply is cut off is not limited to the above-described example, and may include another configuration (load). For example, not only the developing
また、上記実施の形態では、画像形成装置1の制御部11が電力供給切断時の各種制御処理を行ったが、電源装置としての電力供給部30が別個に制御部を備えて、当該制御部が制御動作を行ってもよい。
その他、上記実施の形態で示した構成、配置、制御動作やその手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
In the above-described embodiment, the
In addition, specific details such as the configuration, arrangement, control operation, and procedure thereof described in the above embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
1 画像形成装置
11 制御部
12 記憶部
121 優先動作情報
14 画像形成動作部
141 感光体ドラム
142 帯電部
143 露光部
144 現像部
145 一次転写ローラー
146 クリーニング部
147 中間転写ベルト
148 二次転写ローラー
148a 対向ローラー
149 定着部
151 電圧調整部
152 潜像部
153 転写部
20 搬送部
21 搬送駆動部
30 電力供給部
31 電力供給ユニット
311 変換部
312 電荷保持部
313 高周波トランス
314 変換部
314a 電力供給切替部
32 電源切断検出部
331 配線
332 切替素子
41 通信部
42 操作受付部
43 表示部
P 電源
Reference Signs List 1
Claims (11)
前記電力供給部は、
前記電源からの電力供給が切断されたときに放電して一時的に給電可能とする蓄電部と、
給電の可否を切り替える切替部と、
をそれぞれ備え、
前記複数の電力供給部の間には、前記電源からの電力供給が切断された場合に、当該複数の電力供給部の前記蓄電部の間を電気的に接続する相互接続部が設けられ、
前記制御部は、前記電源からの電力供給が切断された場合に、前記切替部の切替状態を制御する
ことを特徴とする電源装置。 A power supply device of an image forming apparatus including a plurality of power supply units that receive power supply from a power supply and supply power with a set DC voltage, and a control unit,
The power supply unit,
A power storage unit that discharges when power supply from the power supply is cut off and temporarily supplies power,
A switching unit for switching whether to supply power,
Respectively,
Between the plurality of power supply units, when the power supply from the power supply is cut off, an interconnection unit that electrically connects the power storage units of the plurality of power supply units is provided,
The power supply device, wherein the control unit controls a switching state of the switching unit when power supply from the power supply is cut off.
前記検知部は、ゼロクロス回路を用いて前記電源からの電力供給の切断を検知する
ことを特徴とする請求項2記載の電源装置。 The power supply is an AC power supply,
The power supply device according to claim 2, wherein the detection unit detects disconnection of power supply from the power supply using a zero-cross circuit.
前記蓄電部からの給電により動作させる負荷の必要動作時間以上の給電継続時間に係る情報を保持し、
前記電源からの電力供給が切断された場合に、前記相互接続部による前記蓄電部の間の電気的な接続を行わせ、
前記電源からの電力供給の切断から前記給電継続時間が経過した後に、前記相互接続部による接続を解除させる
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電源装置。 The control unit includes:
Holds information related to the power supply continuation time longer than the required operation time of the load operated by the power supply from the power storage unit,
When the power supply from the power supply is cut off, the electrical connection between the power storage unit by the interconnect unit is performed,
The power supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein the connection by the interconnecting unit is released after the power supply continuation time has elapsed since the power supply from the power supply was cut off.
前記制御部は、前記電源からの電力供給が切断された場合に前記複数の負荷のうち一部に対する給電を継続させる場合には、前記複数の負荷のうち残りの動作に係る消費電力を低下させる制御を行う
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電源装置。 At least a part of the power supply unit is capable of supplying power to a plurality of loads,
The control unit, when continuing to supply power to a part of the plurality of loads when the power supply from the power supply is cut off, reduces power consumption related to the remaining operation of the plurality of loads. The power supply device according to any one of claims 1 to 6, which performs control.
前記画像形成動作部は、感光体を帯電させ、形成対象の画像データに基づいて当該感光体上に静電潜像を形成する潜像部、前記静電潜像が形成された前記感光体上に色材を付着させる現像部を有し、
前記制御部は、前記電源からの電力供給が切断されたときに前記画像形成動作部による画像の形成動作中である場合には、前記潜像部による前記感光体の帯電動作及び当該感光体の駆動動作に係る給電を停止させ、前記現像部による前記色材の付着に係る電界を生成するバイアス電源への給電を継続させる
ことを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。 An image forming operation unit that forms an image on a medium by an electrophotographic method,
The image forming operation section charges a photoconductor, forms a latent image on the photoconductor based on image data to be formed, and forms a latent image on the photoconductor on which the electrostatic latent image is formed. Has a developing section for attaching a coloring material to the
The control unit, when the image forming operation is being performed by the image forming operation unit when the power supply from the power supply is cut off, the charging operation of the photoconductor by the latent image unit and the charging of the photoconductor. 9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein power supply related to a driving operation is stopped, and power supply to a bias power supply that generates an electric field related to the adhesion of the color material by the developing unit is continued.
前記画像形成動作部は、色材が付着した媒体上の当該色材を前記媒体に加熱定着させる定着部を有し、
前記制御部は、前記電源からの電力供給が切断されたときに媒体が前記定着部による加熱定着位置にある場合には、前記定着部への給電を維持するように制御する
ことを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。 An image forming operation unit that forms an image on a medium by an electrophotographic method,
The image forming operation unit has a fixing unit that heats and fixes the coloring material on the medium to which the coloring material is attached,
The control unit performs control so as to maintain power supply to the fixing unit when a medium is at a heat fixing position by the fixing unit when power supply from the power supply is cut off. An image forming apparatus according to claim 8.
画像形成動作に係るデータを記憶する補助記憶部と、
を備え、
前記制御部は、前記電源からの電力供給が切断されたときに前記補助記憶部が動作中の場合には、当該補助記憶部への給電を維持するように制御する
ことを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。 An image forming operation unit for forming an image on a medium by an electrophotographic method,
An auxiliary storage unit that stores data related to the image forming operation;
With
The control unit controls the power supply to the auxiliary storage unit to be maintained if the auxiliary storage unit is operating when the power supply from the power supply is cut off. 9. The image forming apparatus according to 8.
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