JP2020148951A - 電源供給装置及び画像形成装置 - Google Patents

電源供給装置及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2020148951A
JP2020148951A JP2019047332A JP2019047332A JP2020148951A JP 2020148951 A JP2020148951 A JP 2020148951A JP 2019047332 A JP2019047332 A JP 2019047332A JP 2019047332 A JP2019047332 A JP 2019047332A JP 2020148951 A JP2020148951 A JP 2020148951A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
switch
power supply
input
supply device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019047332A
Other languages
English (en)
Inventor
英生 新山
Hideo Niiyama
英生 新山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Data Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Data Corp filed Critical Oki Data Corp
Priority to JP2019047332A priority Critical patent/JP2020148951A/ja
Publication of JP2020148951A publication Critical patent/JP2020148951A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

【課題】オフモードにおける省電力が可能で、かつ装置寿命が短くならないこと。【解決手段】AC入力31を開閉し電源オフ状態又は電源オン状態とするAC入力開閉手段210と、一次側に自動復帰型の第1のスイッチ45を具備し、AC入力31を用いてAC入力開閉手段210を電源オン状態とする電源オン手段230と、AC入力開閉手段210の電源オン状態におけるAC入力31をDC出力電圧67に変換するAC−DC電源手段220とを備え、AC−DC電源手段220により出力されたDC出力電圧67により制御手段240を動作させ、制御手段240により、電源オン手段230を介してAC入力開閉手段210の電源オン状態を継続する。【選択図】図2

Description

本発明は、電源を供給する電源供給装置及び電源供給装置を備えたプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
近年、プリンタ等の画像形成装置においても省電力化の要求が高く、印刷動作の際の電力を低減させる要求に加え、印刷動作を行わない待機中の省電力化をも要求されている。
印刷動作を行わない待機中の状態としては、スリープモード及びオフモードがある。スリープモードは、消費電力を最小限にして待機している状態であり、例えば画像形成装置においてすぐに印刷を開始できるように制御部及びインターフェース部等に必要最小限の電力を供給しているモードである。
また、オフモードは、手動のスイッチ又はタイマー制御により電源オフ状態に移行させるモードで、制御部等には電源供給は行なわれず、電源オン状態に移行させるための回路にのみ電源を供給しているモードである。これらのスリープモード及びオフモードのいずれについても省電力の要求がある。特に、オフモードとなっている状態は長時間に及ぶためにオフモードにおける省電力化の要求が高く、オフモードにおける省電力が可能な電源供給装置が提案されている(例えば、特開平5−64369号公報(特許文献1)参照)。
特開平5−64369号公報
しかしながら、図11に示す従来の電源供給装置102では、オフモードにおける消費電力を少なくし省電力化はできるが、電源を起動するために起動用電池179が必要であり、この電池の寿命により装置寿命が短くなるという問題があった。即ち、起動用電池179が寿命になると電源を起動することができず、負荷装置の画像形成装置も装置寿命となるという問題があった。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、オフモードにおける省電力が可能で、かつ装置寿命が短くならない電源供給装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
上記課題を解決するために本発明に関する電源供給装置は、AC入力を開閉し電源オフ状態又は電源オン状態とするAC入力開閉手段と、一次側に自動復帰型の第1のスイッチを具備し、前記AC入力を用いて前記AC入力開閉手段を電源オン状態とする電源オン手段と、前記AC入力開閉手段の電源オン状態における前記AC入力をDC出力電圧に変換し出力するAC−DC電源手段とを備え、前記AC−DC電源手段により出力された前記DC出力電圧により制御手段を動作させ、前記制御手段により、前記電源オン手段を介して前記AC入力開閉手段の電源オン状態を継続することを特徴とする。
更に、自動復帰型の第2のスイッチを具備し電源オフ状態とする電源オフ手段を備え、前記電源オフ手段により前記第2のスイッチのスイッチ押下検出信号を前記制御手段に出力し、前記電源オン手段により前記AC入力開閉手段を電源オフ状態とすることを特徴とする。
本発明によれば、上記構成としたので、オフモードにおける省電力が可能で、かつ装置寿命が短くならない電源供給装置及び電源供給装置を備える画像形成装置を提供することができる。
第1の実施の形態に関する電源供給装置を備える画像形成装置の説明図である。 第1の実施の形態に関する電源供給装置の回路ブロック図である。 第1の実施の形態に関する電源供給装置及びその周辺の機能ブロック図である。 第1の実施の形態に関する電源供給装置のタイムチャート図である。 第1の実施の形態に関する電源供給装置の電源オン時近傍のタイムチャート図である。 第1の実施の形態に関する電源供給装置の電源オフ時近傍のタイムチャート図である。 第2の実施の形態に関する電源供給装置の回路ブロック図である。 第2の実施の形態に関する電源供給装置及びその周辺の機能ブロック図である。 第2の実施の形態に関する電源供給装置のタイムチャート図である。 第2の実施の形態に関する電源供給装置のスイッチ押下検出回路の動作説明図である。 従来の電源供給装置の回路ブロック図である。
(第1の実施の形態)
以下に本発明を実施するための最良の形態である第1の実施の形態について、電源供給装置2及び画像形成装置1の構成を説明する。各図面に共通な要素には同一の符号を付す。
最初に、第1の実施の形態に関する電源供給装置2を備える画像形成装置1の構成を説明する。図1は、第1の実施の形態に関する電源供給装置を備える画像形成装置の説明図である。画像形成装置1は、電源供給装置2の電源の起動により起動し、制御部90の制御のもとに現像剤(トナー)によって画像形成し用紙Pに印刷を行うものである。以下、便宜上、図中右側を「装置正面側」といい、図中左側を「装置背面側」という。
図1に示すように、第1の実施の形態に関する画像形成装置1は、上部に画像形成部7を備え、装置正面側上部に操作表示部30を備え、装置背面側上部に排出部9を備える。下部には、給紙部16、電源供給装置2及び制御部90を備える。
画像形成部7は、例えば4色の画像形成ユニット3が実装されて構成される。画像形成ユニット3は、装置正面側から装置背面側に向かってブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンダ(M)及びシアン(C)の順に配設される。
また、画像形成ユニット3には、それぞれブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンダ(M)及びシアン(C)のトナーカートリッジ4K、4Y、4M及び4C(以下、総称して「トナーカートリッジ4」という。)が装着される。トナーカートリッジ4は、交換可能とするために画像形成ユニット3から分離できる構造となっている。また、画像形成ユニット3は、上部のカバー19を閉じることにより印刷ヘッド17が感光体ドラム10に当接する構造となっている。
4色の画像形成ユニット3は、現像剤(トナー)の色は異なるが同じ構成となっている。以下、簡略化のためにブラック(K)の画像形成ユニット3の構成についてのみ説明する。
ブラック(K)の画像形成ユニット3には、感光体ドラム10、帯電器11、現像ローラ12及びクリーナ13が収納される。トナーカートリッジ4Kには、ブラック(K)の現像剤(トナー)が収納される。感光体ドラム10は、周面が光導電性材料で構成され、感光体ドラム10の周面近傍には、帯電器11、現像ローラ12及びクリーナ13が配設される。転写器14は、ベルト駆動ローラ6により駆動する転写搬送ベルト15を介して感光体ドラム10に当接される。感光体ドラム10は、図中時計方向に回動し帯電器11からの電荷付与により周面を一様に帯電される。
感光体ドラム10は、印刷ヘッド17による光書き込みにより、感光体ドラム10の周面に静電潜像を形成し、現像ローラ12による現像処理によりトナー像が形成される。感光体ドラム10の周面に形成されるトナー像は、トナーカートリッジ4Kに収納したブラック(K)色のトナーにより形成される。感光体ドラム10の周面に形成されたトナー像は、感光体ドラム10の回動に伴って転写器14の位置に達し、給紙部16から矢印Jに示す方向に給紙され感光体ドラム10の直下を矢印Fに示す方向に移動する用紙Pに転写される。用紙Pの上面には、上記ブラック(K)のトナー像と同様に、イエロー(Y)、マゼンダ(M)及びシアン(C)のトナー像が順に転写され、印刷が行われる。
定着ユニット26は、加圧ローラ26a及び加熱ローラ26bから構成され、用紙Pが加圧ローラ26aと加熱ローラ26b間を挟持搬送されることにより、用紙Pに転写された複数色のトナー像が溶融して用紙Pに熱定着する。
排出部9は、トナー像が定着された用紙Pを排出ローラ28a、28b及び28c(以下「排出ローラ28」という)により矢印Hに示す方向に排出し、排出スタッカ29へと集積する。
画像形成ユニット3の下側には、両面印刷を行う場合に用紙Pを戻し搬送する両面印刷ユニット8が備えられている。両面印刷を行う場合は、定着ユニット26によってトナー像が定着された用紙Pは、搬送方向を切替えるブレード20により両面印刷ユニット8に戻し搬送される。排出センサ25は、排出部9へと搬送する用紙P、更には両面印刷ユニット8へと搬送する用紙Pの状態を検出する。
給紙部16は、給紙カセット21、給紙ローラ22、レジストローラ23及び搬送ローラ27a、27b等で構成される。給紙ローラ22は、給紙カセット21から用紙Pを繰り出し、給紙センサ24は給紙された用紙Pの搬送状態を検出する。レジストローラ23は用紙Pの傾きを補正する。印刷タイミング用紙センサ18は、トナー像の現像位置に合わせて用紙Pを転写搬送ベルト15上に搬送するために、用紙Pの正確な位置を検出する。
操作表示部30は、電源オンオフの操作及び印刷開始等の操作を行うものである。操作表示部30は、例えば表示部として機能するLCD(Liquid Crystal Display)上に操作部として機能する透明タッチパネルを積載して構成される。操作表示部30近傍には、後に図2に示す第1のスイッチとしての電源オンスイッチSW1(45)及び第2のスイッチとしての電源オフスイッチSW2(73)が配置される。電源オンスイッチSW1(45)等は、配線の引き回しを少なくするために、図1に示す電源供給装置2の破線で示すスイッチ部2aの位置、即ち画像形成装置1の側面に配置するようにしてもよい。
電源供給装置2は、装置背面側に配設され、差込プラグ5aを有する電源コード5により商用交流電源の供給を受けて後に図2に示すDC出力電圧67を生成し、制御部90等にDC出力電圧67を供給する。
制御部90は、装置側面等に配設され、給紙センサ24、印刷タイミング用紙センサ18及び排出センサ25による検出出力に基づいて、給紙部16、画像形成ユニット3及び排出部9の駆動を制御する。また、制御部90は、電源供給装置2の電源オンオフを制御する。制御部90は、電源供給装置2からDC出力電圧67が供給されると各部の制御を開始する。
次に、第1の実施の形態に関する電源供給装置2の構成を説明する。図2は、第1の実施の形態に関する電源供給装置の回路ブロック図である。電源供給装置2は、負荷装置としての画像形成装置1に電源を供給するものである。
図2に示すように、電源供給装置2は、電源オンオフ回路40、整流回路50、AC−DC電源部(スイッチングレギュレータ)60及び電源オンオフ制御回路70から構成される。電源供給装置2には、負荷装置としての画像形成装置1の制御部90が接続される。制御部90は、電源供給装置2の制御部とする構成としてもよい。以下、AC−DC電源部60のトランス60Tの図中左側のAC入力31側を「一次側」といい、トランス60Tの図中右側の制御部90側を「二次側」という。
電源オンオフ回路40は、商用交流電源から供給されるAC入力31を導通させるか遮断するかを制御する。即ち、ヒューズ32を介して入力されるAC入力31を整流回路50に供給するか否かをトライアック41のオンオフにより制御する。このために第1の実施の形態に関する電源供給装置2の電源オンオフ回路40は、トライアック41及び一次側フォトトライアックカプラ46B、更には電源オンスイッチSW1(45)を具備する。
トライアック41は、主電極のT1端子がヒューズ32に接続され、主電極のT2端子が整流回路50に接続される。尚、トライアック41は、2個のサイリスタを用いて構成するようにしてもよい。
トライアック41のゲートGには、一次側フォトトライアックカプラ46BのT1端子及びゲートノイズ抑制用のコンデンサ42及び抵抗43が接続される。一次側フォトトライアックカプラ46BのT2端子には、抵抗R44及びヒューズ32を介してAC入力31が接続される。コンデンサ42及び抵抗43はそれぞれ0.1μF及び180Ω程度、抵抗44は150Ω程度とすればよい。
この一次側フォトトライアックカプラ46Bには、電源オンスイッチSW1(45)が並列に接続され、電源オンスイッチSW1(45)の押下によってもトライアック41をオンとすることができる構成となっている。電源オンスイッチSW1(45)は、自動復帰型スイッチで構成され、図1に示す画像形成装置1の操作表示部30近傍又は電源供給装置2の側面のスイッチ部2aに配置される。画像形成装置1の操作表示部30近傍に設けるときは画像形成装置1の装置内配線により接続すればよい。
このような回路とすることにより、一次側フォトトライアックカプラ46Bがオンした場合又は電源オンスイッチSW1(45)がオンしたときに抵抗R44を介して、トライアック41のゲートGにAC入力31を入力しトライアック41をオンとする。
一次側フォトトライアックカプラ46Bは、二次側フォトトライアックカプラ46Aと一体となっている。二次側フォトトライアックカプラ46Aは、発光ダイオードを発光させ光信号46sを出力する。一次側フォトトライアックカプラ46Bは、フォトトライアックにより光信号46sを光信号46rとして受信する。
整流回路50は、電源オンオフ回路40を介してAC入力31が供給され、供給されたAC入力31を全波整流して、AC−DC電源部60のトランス60Tの一次側巻き線61に供給する。整流回路50は、単相ブリッジ形全波整流回路のダイオードブリッジにより構成される。
整流回路50の+側出力には、平滑用の電解コンデンサ51が接続され、更にトランス60Tの一次側巻き線61の巻始め側に接続される。一次側巻き線61の巻終り側は電源スイッチング用のFET52のドレインDに接続される。FET52のゲートGにはゲート電流制限用の抵抗53が接続される。この抵抗53にはFET52を制御する電源制御IC54の出力が接続される。FET52のソースSは、補助巻き線59の巻終り側、電解コンデンサS57及び電解コンデンサ51の負極及び整流回路50の−側出力に接続される。
また、電源制御IC54の電源用として、Vin端子に電解コンデンサ57の正極が接続される。更にVin端子には、補助巻き線59の巻始め側に接続されたダイオード55と直列に接続された抵抗56が接続される。このダイオード55、抵抗56及び電解コンデンサ57により、補助巻き線59で生成される電圧が整流され平滑されて電源制御IC54の電源となる。電源制御IC54には、電源供給装置2の出力となるDC出力電圧67を一定電圧に制御するための電圧FB(フィードバック)回路66のFB出力信号65がFB入力信号58として入力される。
AC−DC電源部60のトランス60Tの二次側巻き線62の巻始め側には、ダイオード63のアノードAが接続され、カソードKに電解コンデンサ64の正極が接続される。二次側巻き線62の巻終り側及び電解コンデンサ64の負極はGND端子に接続される。このダイオード63及び電解コンデンサ64により二次側巻き線62の出力が平滑されDC出力電圧67として出力される。DC出力電圧67は、例えば24Vとして画像形成装置1の制御部90に出力される。電解コンデンサ64の両端には電圧FB回路66が接続され、DC出力電圧67を一定電圧に制御するためのFB出力信号65を電源制御IC54に出力する。FB出力信号65は、電源制御IC54のFB入力信号58となる。
電源オンオフ制御回路70は、画像形成装置1の制御部90からのPowerON−P信号95に基づいて電源オンオフ回路40を制御する。電源オンオフ制御回路70は、二次側フォトトライアックカプラ46A及び電源オフスイッチSW2(73)を具備する。二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードのアノードAには、抵抗71を介して制御部90からのPowerON−P信号95が入力される。二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードのカソードKはグランド(GND)に接続される。
電源オフスイッチSW2(73)は、一端をグランド(GND)に接続し、他端をスイッチ入力信号であるSW2ON−N信号97としてCPU94の入力ポートに接続される。SW2ON−N信号97は、制御部90においてプルアップ抵抗96により電源電圧Vcc(93)にプルアップされる。電源オフスイッチSW2(73)は、自動復帰型スイッチで構成される。
制御部90は、画像形成装置1及び電源供給装置2を制御する。制御部90には、画像形成装置1及び電源供給装置2を制御するためのCPU94が備えられている。CPU94には、電源供給装置2から供給されるDC出力電圧67がDC/DC変換部92により例えば電源電圧5Vに変換されてCPU94に供給される。CPU94は、電源供給装置2の電源オンオフを制御する信号としてPowerON−P信号95を出力する。DC出力電圧67は、画像形成装置1の駆動部等に供給電源91として供給される。
次に、第1の実施の形態に関する電源供給装置2及びその周辺の機能ブロックを説明する。図3は、第1の実施の形態に関する電源供給装置及びその周辺の機能ブロック図である。図3に示すように、第1の実施の形態に関する電源供給装置2は、一次側に、AC入力開閉手段210及び電源オン手段230を備える。また、一次側から二次側に亘ってAC−DC電源手段220を備える。二次側には、電源オフ手段231を備える。
AC入力開閉手段210は、AC入力31を開閉し電源オフ状態又は電源オン状態とするものである。AC入力開閉手段210は、例えば図2に示す電源オンオフ回路40のトライアック41により機能する。
電源オン手段230は、一次側に自動復帰型の第1のスイッチを具備し、AC入力31を用いてAC入力開閉手段210を電源オン状態とするものである。電源オン手段230は、例えば図2に示す電源オンオフ回路40の一次側フォトトライアックカプラ46Bと、一次側フォトトライアックカプラ46Bと並列に接続される第1のスイッチとしての電源オンスイッチSW1(45)により機能する。一次側フォトトライアックカプラ46Bは、二次側の電源オンオフ制御回路70の二次側フォトトライアックカプラ46Aと一体となって機能する。
AC−DC電源手段220は、AC入力開閉手段210の電源オン状態におけるAC入力31をDC出力電圧67に変換し出力するものである。AC−DC電源手段220は、例えば図2に示す整流回路50、トランス60T、電源制御IC54及びFET52からなるスイッチング回路、ダイオード63及び電解コンデンサ64からなる平滑回路及び出力電圧を一定とするための電圧FB回路66により機能する。
電源オフ手段231は、自動復帰型の第2のスイッチを具備し、電源オフ状態とするものである。第1の実施の形態の電源供給装置2においては、電源オフ手段231は、例えば図2に示すスイッチ押下検出信号(SW2ON−N信号97)を生成させる第2のスイッチとしての電源オフスイッチSW2(73)により機能する。第2のスイッチとしての電源オフスイッチSW2(73)は、第1のスイッチとしての電源オンスイッチSW1(45)と独立して動作する。
制御手段240は、AC−DC電源手段220により出力されたDC出力電圧67により動作し、電源オン手段230に対しAC入力開閉手段210の電源オン状態を継続させる。更に、制御手段240は、電源オフ手段231からのスイッチ押下検出信号(SW2ON−N信号97)に基づいて、電源オン手段230を介してAC入力開閉手段210を電源オフ状態とする。制御手段240は、例えば図2に示す制御部90により機能する。
上記各手段が次のように接続される。即ち、一次側の電源オン手段230及びAC入力開閉手段210には、AC入力31が入力される。AC入力開閉手段210の出力にはAC−DC電源手段220が接続される。AC−DC電源手段220の出力はDC出力電圧67として負荷装置の制御手段240に接続される。電源オフ手段231の出力は、SW2ON−N信号97として制御手段240に接続される。制御手段240からはPowerON−P信号95が電源オン手段230に出力される。
以上の機能ブロックにより、第1の実施の形態に関する電源供給装置2は、電源オン手段230により電源オン状態とし、AC−DC電源手段220により出力されたDC出力電圧67により制御手段240を動作させる。制御手段240は、電源オン手段230に対しAC入力開閉手段210の電源オン状態を継続させる。更に、制御手段240は、電源オフ手段231によりスイッチ押下検出信号(SW2ON−N信号97)を制御手段240に出力させて、電源オン手段230を介してAC入力開閉手段210を電源オフ状態とする。
以上の構成により、第1の実施の形態に関する電源供給装置2及び画像形成装置1は、以下のように動作する。最初に、図1を用いて給紙部16の給紙カセット21から繰り出された用紙Pに画像形成部7により印刷を行う第1の実施の形態に関する画像形成装置1の動作を説明する。
先ず、商用交流電源に電源コード5が接続されていないときは、操作者は、装置背面側に備えた電源コード5の差込プラグ5aをAC100V等の商用交流電源の電源タップに挿入する。その後、操作者は、操作表示部30の近傍に配置された自動復帰型スイッチの電源オンスイッチSW1(45)を押下し、電源オン状態とする。電源供給装置2の側面のスイッチ部2aに電源オンスイッチSW1(45)が備えられている場合は、操作者は、スイッチ部2aの電源オンスイッチSW1(45)を押下する。
制御部90にDC出力電圧67供給され、電源供給装置2がオン状態となると、制御部90は各部の駆動を開始する。その後、図示しないパーソナルコンピュータ等の上位装置から印刷データがUSBケーブル等を経由して画像形成装置1に送信される。
印刷データが送信されてくると、画像形成装置1は、制御部90により矢印Jに示す方向に給紙ローラ22により給紙カセット21の用紙Pを繰り出し、レジストローラ23の位置まで搬送し用紙Pの傾きを補正する。更に、用紙Pを搬送ローラ27a及び27bにより画像形成ユニット3へと搬送する。このとき、制御部90は、給紙される用紙Pが正常に繰り出されたか否かを給紙センサ24の検出出力により確認する。
用紙Pが画像形成ユニット3まで搬送されると、画像形成ユニット3により各色のトナーを用いてそれぞれの感光体ドラム10上に静電潜像を形成する。更に画像形成ユニット3により、感光体ドラム10上に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成する。その後、印刷タイミング用紙センサ18により転写開始タイミングを調整し、転写器14及び転写搬送ベルト15により感光体ドラム10上のトナー画像を矢印Fに示す方向に搬送される用紙P上に転写させる。使用されないで感光体ドラム10上に残留したトナーは、クリーナ13によって廃トナーとして掻き落とされ除去される。
各色のトナー画像が転写された用紙Pは、定着ユニット26に搬送され、転写されたトナー画像が用紙Pに定着される。この定着は、所定の温度に加熱された加熱ローラ26bと加圧ローラ26a間に用紙Pを挟持し搬送することにより行われる。トナー画像が定着された用紙Pは、排出ローラ28a、28b及び28cにより搬送され、矢印Hに示す方向に排出スタッカ29へと排出される。このとき、制御部90は、排出センサ25により用紙Pが正常に搬送され排出されたか否かを検出する。両面印刷が行われる場合には、制御部90は、ブレード20により搬送方向を切り替え、上記工程により用紙Pの表側に印刷された用紙Pを両面印刷ユニット8に戻し搬送する。その後、制御部90は、用紙Pの表裏を反転させて画像形成ユニット3へと搬送し、用紙Pの裏側に印刷を行う。
印刷が終了すると、操作者によって、操作表示部30近傍等に配置された電源オフスイッチSW2(73)が押下され、電源供給装置2が電源オフ状態となる。このとき、電源コード5の差込プラグ5aをAC100V等の商用交流電源の電源タップに挿入したままにすれば、オフモード状態が保持される。その後、操作者によって、電源オンスイッチSW1(45)が押下されれば、再び電源供給装置2が電源オン状態となり、画像形成装置1が起動される。
次に、第1の実施の形態に関する電源供給装置2の動作を詳細に説明する。図4は、第1の実施の形態に関する電源供給装置のタイムチャート図である。図4は、オフモードから電源オン状態に移行し、更に電源オフ状態に移行するときの時間tの経過に対する各部の信号又は状態を示す。即ち、AC入力31の波形、電源オンスイッチSW1(45)の状態、トライアック41のゲート電圧の波形、トライアック41の状態、整流回路50への入力電圧の波形、DC出力電圧67の波形、PowerON−P信号95の波形、二次側フォトトライアックカプラ46Aの状態、一次側フォトトライアックカプラ46Bの状態、及び電源オフスイッチSW2(73)の状態を示す。
以下、図4に示すタイミングT0乃至タイミングT18について順に、図2の回路ブロック図及び図3の機能ブロック図を用いて電源供給装置2の動作を説明する。最初にタイミングT0乃至タイミングT9までの第1の実施の形態に関する電源供給装置2の電源オンシーケンスの動作を説明する。
タイミングT0:電源供給装置2の差込プラグ5aをAC100V等の商用交流電源の電源タップに挿入したままの場合、オフモードが保持されている。
タイミングT1:操作者によって、電源オンスイッチSW1(45)が押下されると、電源オンスイッチSW1(45)は閉状態となる。
タイミングT2:オフモードにおいて、電源オンスイッチSW1(45)が閉状態となると、トライアック41のゲートGに抵抗44を介してAC入力31が供給される。
タイミングT3:ゲートGにAC入力31が供給されると、トライアック41がオンし導通状態となり、整流回路50にAC入力31が供給され、電源が起動される。
このようにタイミングT0乃至T3において、電源オン手段230は、オフモードにおいて電源オンスイッチSW1(45)が押下されると、AC入力31を用いてAC入力開閉手段210を導通状態とさせ、AC−DC電源手段220にAC入力31が供給される。
図5は、第1の実施の形態に関する電源供給装置の電源オン時近傍のタイムチャート図である。尚、図5は、オフモードから電源オン状態に移行するときの時間tの経過に対するAC入力31の波形、電源オンスイッチSW1(45)の状態、トライアック41のゲート電圧の波形及び整流回路50への入力電圧の波形を示す。
図5に示すように、電源オンスイッチSW1(45)が押下されると、トライアック41のゲートGには、トライアック41ゲート電圧にAC入力31が印加され始める(タイミングT1)。
その後、トライアック41のゲートGに電圧Von以上又は電圧−Von以下の電圧が印加されると、そのゲート電圧をトリガーとしてトライアック41がオンとなり、整流回路50にAC入力31が供給され始める(タイミングT3)。
このように、電源オンスイッチSW1(45)が押下されると、AC入力31を用いてトライアック41がオンとなり導通状態となり、整流回路50にAC入力31が供給され始め、以下の図4に示すタイミングT4に進む。
タイミングT4:トライアック41がオンし導通状態となると、整流回路50に入力されたAC入力31が全波整流され電解コンデンサ51により平滑される。この時、電源制御IC54のVin端子に所定の電圧が供給され、電源制御IC54が起動する。
タイミングT5:電源制御IC54が起動すると、FET52のスイッチングが開始され、オン時に一次側巻き線61に電流が流れ、オフ時に二次側巻き線62に二次側電圧が発生する。発生した二次側電圧はダイオード63と電解コンデンサ64により平滑され、DC出力電圧67が出力される。
この時、電圧FB回路66によりDC出力電圧67の電圧を検出し、DC出力電圧67の電圧に応じたFB出力信号65を出力する。FB出力信号65は、図示しないフォトカプラを介して一次側の電源制御IC54にFB入力信号58として入力し、DC出力電圧67を一定電圧に制御する。即ち、電源制御IC54によりFET52のスイッチングデューティを変化させてDC出力電圧67を一定電圧に制御する。
このようにタイミングT4及びT5において、AC−DC電源手段220は、AC入力開閉手段210からAC入力31が入力されると、DC出力電圧67を出力し制御手段240に電源を供給する。
タイミングT6:制御部90にDC出力電圧67が入力されると、DC/DC変換部92によりCPU94の電源電圧Vcc(93)(例えば5V)に変換されCPU94に供給され、CPU94が起動する。CPU94が起動すると、CPU94はプログラムによりPowerON−P信号95をHighレベルとして出力する。
このようにタイミングT6において、制御手段240は、DC出力電圧67が供給されると、HighレベルのPowerON−P信号95を電源オン手段230に出力する。
タイミングT7:PowerON−P信号95がHighレベルとなると、二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードのアノードAにHighレベルの電圧が印加される。
タイミングT8:このHighレベルの電圧により二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードに電流が流れ、光信号46sが出力される。一次側フォトトライアックカプラ46Bのフォトトライアックがこれを光信号46rとして受信し、一次側フォトトライアックカプラ46Bがオン状態となる。
一次側フォトトライアックカプラ46Bのフォトトライアックがオン状態となると、電源オンスイッチSW1(45)の押下が終了しても、電源オンスイッチSW1(45)を押下したときと同じ状態が保持される。即ち、電源オンスイッチSW1(45)の押下が終了し電源オンスイッチSW1(45)が開状態となっても、一次側フォトトライアックカプラ46Bのフォトトライアックがオン状態となっており閉回路が形成される。それ故、トライアック41のゲートGの電圧は変化せずに、トライアック41の導通状態が保持され、図4の黒三角形で示すタイミングでオン状態がラッチされる。
タイミングT9:電源オンスイッチSW1(45)が自動復帰型スイッチの場合、押下が終了すると開状態に復帰する。この時、タイミングT8においてオン状態がラッチされているので、電源オンスイッチSW1(45)が開状態に復帰してもオン状態が保持される。
このようにタイミングT7乃至T9において、電源オン手段230は、制御手段240からのHighレベルのPowerON−P信号95によりAC入力開閉手段210に電源オン状態を保持させる。
以上のタイミングT1からタイミングT9間が、第1の実施の形態に関する電源供給装置2の電源オンシーケンスである。
次に、タイミングT10乃至タイミングT18までの第1の実施の形態に関する電源供給装置2のオフモードに移行する電源オフシーケンスの動作を説明する。尚、印刷が終了し所定の時間が経過したときにもオフモードに移行するように動作するが、以下の説明では、電源オンの状態において電源オフスイッチSW2(73)が押下された場合のオフモードへの移行動作について説明する。
タイミングT10:電源オフスイッチSW2(73)が押下されると、電源オフスイッチSW2(73)は閉状態となる。電源オンの状態において電源オフスイッチSW2(73)が閉状態となると、CPU94に出力するスイッチ押下検出信号としてのSW2ON−N信号(97)はLowレベルとなり、CPU94は、オフモードに移行する処理を開始する。
このようにタイミングT10において、電源オフ手段231は、電源オンの状態において電源オフスイッチSW2(73)が押下されると、Lowレベルのスイッチ押下検出信号としてSW2ON−N信号(97)を制御手段240に出力する。
タイミングT11:その後、電源オフスイッチSW2(73)の押下が終了すると電源オフスイッチSW2(73)は自動復帰する。
タイミングT12:タイミングT10においてCPU94は電源オフのために押下されたと判定すると、オフモードに移行する処理としてPowerON−P信号95をLowレベルとする。
このようにタイミングT12において、制御手段240は、LowレベルのSW2ON−N信号(97)が入力されると、オフモードへの移行するようにLowレベルのPowerON−P信号95を電源オン手段230に出力する。
タイミングT13:LowレベルのPowerON−P信号95が出力されると二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードのアノードA側がLowレベルとなる。すると、二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードに電流が流れなくなり二次側フォトトライアックカプラ46Aはオフ状態となる。
タイミングT14:二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードに電流が流れなくなると、一次側フォトトライアックカプラ46Bのフォトトライアックが光信号46rを受信しなくなり、オフ状態となる。
タイミングT15:一次側フォトトライアックカプラ46Bのフォトトライアックがオフ状態となると、一次側フォトトライアックカプラ46Bによるトライアック41のゲートGへのゲート電流が遮断される。この時、電源オンスイッチSW1(45)も既に開状態となっているので、トライアック41のゲートGへのゲート電流はいずれからも供給されず遮断される。トライアック41のゲートGへのゲート電流が遮断されるとトライアック41のゲートGに印加される電圧が降下する。
タイミングT16:トライアック41のゲートGに印加される電圧が降下すると、トライアック41がオン状態からオフ状態に切り替わる。
このようにタイミングT13乃至T16において、制御手段240からLowレベルのPowerON−P信号95を受けた電源オン手段230は、AC入力開閉手段210をオフ状態にする。
タイミングT17:トライアック41がオフ状態となることにより、AC入力31が遮断され、図4の白三角形に示すタイミングで電源オン状態が解除される。
図6は、第1の実施の形態に関する電源供給装置の電源オフ時近傍のタイムチャート図である。尚、図6は、電源オン状態から電源オフ状態に移行するときの時間tの経過に対するAC入力31の波形、二次側フォトトライアックカプラ46Aの状態、一次側フォトトライアックカプラ46BのT1端子の出力電圧の波形、トライアック41のゲート電圧の波形及び整流回路50への入力電圧の波形を示す。
電源オフスイッチSW2(73)が押下され、CPU94から出力されるPowerON−P信号95がLowレベルとなると、図6に示すように、二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードの電流が流れなくなり二次側フォトトライアックカプラ46Aがオフ状態となる(タイミングT13)。
二次側フォトトライアックカプラ46Aがオフ状態となると、一次側フォトトライアックカプラ46Bのフォトトライアックは、次のAC入力31のゼロクロス位置でオフ状態となり、一次側フォトトライアックカプラ46BのT1端子の出力電圧が0のままとなる(タイミングT14)。
その結果、トライアック41のゲートGへの電流が遮断され、トライアック41のゲート電圧は0のままとなる(タイミングT15)。
トライアック41のゲートGへの電流が遮断されると、次のACゼロクロス位置でトライアック41がオフ状態となり、整流回路50の入力電圧は0のままとなる(タイミングT16、T17)。そして、以下、図4に示すタイミングT18に進む。
タイミングT18:AC入力31が遮断されることにより、出力されていたDC出力電圧67が出力されなくなり、電源供給装置2はオフモードに移行する。
このようにタイミングT17及びT18において、AC−DC電源手段220は、AC入力開閉手段210がオフ状態となることにより、電源オン状態が解除され、電源供給装置2はオフモードに移行する。
以上のタイミングT10からタイミングT18間が、第1の実施の形態に関する電源供給装置2の電源オフシーケンスである。
第1の実施の形態に関する電源供給装置2及び画像形成装置1では、タイミングT18以降のオフモードにおいて、AC入力31から電流が流れるルートはなく、省電力化ができる。即ち、オフモードにおいて、トライアック41はオフ状態となり、一次側フォトトライアックカプラ46Bもオフ状態となる。また、電源オンスイッチSW1(45)も開状態であるのでAC入力31から電流が流れるルートはなく省電力化ができる。
尚、以上の説明では、電源オフスイッチSW2(73)が押下された場合のオフモードへの移行動作について説明したが、印刷が終了し所定の時間が経過したときのオフモードへの移行動作も同様のシーケンスとなる。この場合、印刷が終了した後、CPU94の図示しないタイマーにより所定の時間を計測し、所定の時間が経過した時にタイミングT12の動作と同様にPowerON−P信号95をLowレベルとしオフモードに移行させればよい。
以上のように、第1の実施の形態に関する電源供給装置2及び電源供給装置2を備える画像形成装置1によれば、電源オン手段230として一次側フォトトライアックカプラ46Bに並列に電源オンスイッチSW1(45)を設け、AC入力31を用いてAC入力開閉手段210のトライアック41を閉状態とさせて電源オン状態とするようにしたので、電池を用いる必要がなく、オフモードにおける省電力が可能で、かつ電池寿命により装置寿命が短くならないようにすることができる。また、電源オンオフ制御回路70の部品点数も少なくすることができるので、装置の低価格化も可能となる。
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態に関する電源供給装置2及び画像形成装置1の構成を説明する。第2の実施の形態に関する電源供給装置2では、前述の電源オフ手段231を電源オフ手段232に替え、第1のスイッチ及び第2のスイッチとしての双極単投型の電源スイッチSW3(49)を備え、電源オン手段230及び電源オフ手段232として機能する構成となっている。更に、電源オフ手段232を機能させるスイッチ押下検出回路80を設けている。また、第2の実施の形態に関する画像形成装置1においては、制御部90にスイッチ押下検出信号としてSW3bON−N信号98が入力される構成となっている。その他の構成は第1の実施の形態に関する電源供給装置2及び画像形成装置1と同様である。
以下、第2の実施の形態に関する電源供給装置2において、第1の実施の形態に関する電源供給装置2と異なる構成を説明する。図7は、第2の実施の形態に関する電源供給装置の回路ブロック図である。図7に示すように、第2の実施の形態に関する電源供給装置2では、一次側の電源オンオフ回路40に双極単投型の電源スイッチSW3(49)を設け、2系統のa接点及びb接点を連動してオンオフするようにしている。電源スイッチSW3(49)は自動復帰型スイッチとする。以下、a接点を「スイッチSW3a(49a)」といい、b接点を「スイッチSW3b(49b)」という。
第1のスイッチとしてのスイッチSW3a(49a)は、第1の実施の形態に関する電源供給装置2と同様に接続し、電源オン手段230として機能する。
第2のスイッチとしてのスイッチSW3b(49b)は、以下の構成に基づいて電源オフ手段232として機能する。即ち、電源スイッチSW3(49)が閉状態となったときに、スイッチSW3b(49b)の図中右側の端子をAC入力31に接続させる構成としている。更に、電源スイッチSW3(49)が押下されスイッチSW3a(49a)及びスイッチSW3b(49b)が閉状態となったときに、AC入力31をスイッチSW3b(49b)の図中左側の端子からスイッチ押下検出回路80に導く構成としている。以下、電源オフ手段232を機能させる電源スイッチSW3(49)及びスイッチ押下検出回路80に関する構成を詳細に説明する。
スイッチ押下検出回路80は、一次側双方向フォトカプラ81A、抵抗82、抵抗83及び抵抗84から構成される。一次側双方向フォトカプラ81Aは、電源オンオフ制御回路70の二次側双方向フォトカプラ81Bと一体となって機能する。一次側双方向フォトカプラ81Aは、一次側双方向フォトカプラ81AのT1端子とT2端子間の電圧が発光ダイオードのオン閾値電圧Vaより大きい時及びオン閾値電圧−Vaより小さい時に発光ダイオードが発光し、光信号81sを出力する。
二次側双方向フォトカプラ81Bは、この光信号81sを光信号81rとして受けてフォトトランジスタがオンとなる。スイッチ押下検出回路80は、この一次側双方向フォトカプラ81A及び二次側双方向フォトカプラ81Bの特性を利用して、スイッチ押下検出信号としてのSW3bON−N信号98を生成し、電源オフ時のスイッチSW(49)の押下を検出する。
一次側双方向フォトカプラ81AのT1端子は、抵抗82を介してスイッチSW3b(49b)の図中左側の端子に接続される。この接続により電源スイッチSW3(49)が閉状態のときに抵抗44及びヒューズ32を介してAC入力31の図中上側の相と接続される。また、一次側双方向フォトカプラ81AのT2端子は抵抗83を介してAC入力31の図中下側の相と接続される。尚、一次側双方向フォトカプラ81Aの両端には、電圧の安定化ために抵抗84が接続される。
一方、二次側においては、電源オンオフ制御回路70に二次側双方向フォトカプラ81Bのフォトトランジスタを配設し、スイッチ押下検出信号としてのSW3bON−N信号98をオープンコレクタによって制御部90のCPU94に出力する。SW3bON−N信号98は、プルアップ抵抗96により電源電圧Vcc(93)にプルアップされてCPU94に入力される。
その他の電源オンオフ回路40、整流回路50、AC−DC電源部60及び制御部90の構成は、第1の実施の形態に関する電源供給装置2の構成と同様であるので簡略化のためにその詳細な説明は省略する。
次に、第2の実施の形態に関する電源供給装置2及びその周辺の機能ブロックを説明する。図8は、第2の実施の形態に関する電源供給装置及びその周辺の機能ブロック図である。図8に示すように、第2の実施の形態に関する電源供給装置2は、一次側に、AC入力開閉手段210、電源オン手段230及び電源オフ手段232を備える。また、一次側から二次側に亘ってAC−DC電源手段220を備える。
AC入力開閉手段210は、AC入力31を開閉し電源オフ状態又は電源オン状態とするものである。AC入力開閉手段210は、第1の実施の形態に関する電源供給装置2と同様に、例えば図7に示す電源オンオフ回路40のトライアック41により機能する。
電源オン手段230は、一次側に自動復帰型で第2のスイッチとしてのスイッチSW3b(49b)と同時に開閉する第1のスイッチとしてのスイッチSW3a(49a)を具備し、AC入力31を用いてAC入力開閉手段210を電源オン状態とするものである。
電源オン手段230は、例えば図7に示す電源オンオフ回路40の一次側フォトトライアックカプラ46B及び一次側フォトトライアックカプラ46Bと並列に接続される電源スイッチSW3(49)のスイッチSW3a(49a)により機能する。一次側フォトトライアックカプラ46Bは、二次側の電源オンオフ制御回路70の二次側フォトトライアックカプラ46Aと一体となって機能する。
AC−DC電源手段220は、AC入力開閉手段210の電源オン状態におけるAC入力31をDC出力に変換するものである。AC−DC電源手段220は、例えば図7に示す整流回路50、トランス60T、電源制御IC54及びFET52からなるスイッチング回路、ダイオード63及び電解コンデンサ64からなる平滑回路及び出力電圧を一定とするための電圧FB回路66により機能する。
電源オフ手段232は、第2のスイッチを第1のスイッチと同時に開閉させ、閉じたときにAC入力31に基づいてスイッチ押下検出信号(SW3bON−N)を生成し、電源オフ状態とするものである。電源オフ手段232は、例えば図7に示す電源スイッチSW3(49)の第2のスイッチとしてのスイッチSW3b(49b)及びスイッチ押下検出回路80により機能する。スイッチ押下検出回路80の一次側双方向フォトカプラ81Aは、二次側の電源オンオフ制御回路70の二次側双方向フォトカプラ81Bと一体となって機能する。
制御手段240は、AC−DC電源手段220により出力されたDC出力電圧67により動作し、電源オン手段230にAC入力開閉手段210の電源オン状態を継続させる。そして、制御手段240は、電源オフ手段232からのスイッチ押下検出信号(SW3bON−N信号98)に基づいて、電源オン手段230を介してAC入力開閉手段210を電源オフ状態とするものである。制御手段240は、例えば図7に示す制御部90により機能する。
上記各手段は次のように接続される。即ち、一次側の電源オン手段230、AC入力開閉手段210及び電源オフ手段232には、AC入力31が入力される。AC入力開閉手段210の出力にはAC−DC電源手段220が接続される。AC−DC電源手段220の出力はDC出力電圧67として制御手段240に接続される。電源オフ手段232の出力は、SW3bON−N信号98として制御手段240に入力される。制御手段240からは、PowerON−P信号95が電源オン手段230に出力される。
以上の機能ブロックにより、第2の実施の形態に関する電源供給装置2は、電源オン手段230により電源オン状態としAC−DC電源手段220により出力されたDC出力電圧67により制御手段240を動作させる。制御手段240は電源オン手段230に対しAC入力開閉手段210の電源オン状態を継続させ、そして、制御手段240は電源オフ手段232に対しスイッチ押下検出信号(SW3bON−N信号98)を制御手段240に出力させ、電源オン手段230に対してはAC入力開閉手段210を電源オフ状態とさせる。
以上の構成により、第2の実施の形態に関する電源供給装置2及び画像形成装置1は、以下のように動作する。尚、第2の実施の形態に関する画像形成装置1の動作は、第1の実施の形態に関する画像形成装置1の動作と同様であるのでその説明を省略する。
以下、第2の実施の形態に関する電源供給装置2の動作を説明する。図9は、第2の実施の形態に関する電源供給装置のタイムチャート図である。図9は、オフモードから電源オン状態に移行し、更に電源オフ状態に移行するときの時間tの経過に対する各部の信号又は状態を示す。即ち、AC入力31の波形、電源スイッチSW3(49)の状態、トライアック41のゲート電圧の波形、トライアック41の状態、整流回路50への入力電圧の波形、DC出力電圧67の波形、PowerON−P信号95の波形、二次側フォトトライアックカプラ46Aの状態、一次側フォトトライアックカプラ46Bの状態、一次側双方向フォトカプラ81Aへの印加電圧の波形、及びSW3bON−N信号98の波形を示す。
以下、図9に示すタイミングT20乃至タイミングT38について順に、図7の回路ブロック図及び図8の機能ブロック図を用いてを電源供給装置2の動作を説明する。最初にタイミングT20乃至タイミングT29までの第2の実施の形態に関する電源供給装置2の電源オンシーケンスの動作を説明する。
タイミングT20:電源供給装置2の差込プラグ5aをAC100V等の商用交流電源の電源タップに挿入したままの場合、オフモードが保持されている。
タイミングT21:電源スイッチSW3(49)が押下されると、電源スイッチSW3(49)のスイッチSW3a(49a)は閉状態となる。この時、電源スイッチSW3(49)のスイッチSW3b(49b)も閉状態となる。
タイミングT22:オフモードにおいて、電源スイッチSW3(49)のスイッチSW3a(49a)が閉状態となると、トライアック41のゲートGに抵抗44を介してAC入力31が供給される。
タイミングT23:トライアック41のゲートGにAC入力31が供給されると、トライアック41がオンし導通状態となり、整流回路50にAC入力31が入力され、電源が起動される。
このようにタイミングT20乃至T23において、電源オン手段230は、オフモードにおいて電源スイッチSW3(49)が押下されると、AC入力31を用いてAC入力開閉手段210を導通状態とし、AC−DC電源手段220にAC入力31を供給させる。
ここで、トライアック41がオンし導通状態となる時の時間軸を拡大したAC入力31の波形、電源スイッチSW3(49)の状態等は、図5に示す状態又は波形と同様であるので説明を省略する。尚、第2の実施の形態の電源供給装置2では、図5に示す電源オンスイッチSW1(45)の状態は電源スイッチSW3(49)の状態に相当し、タイミングT1及びT3はタイミングT21及びタイミングT23に相当する。
タイミングT24:トライアック41がオンし導通状態となると、整流回路50に入力されたAC入力31が全波整流され、電解コンデンサ51により平滑される。この時、電源制御IC54のVin端子に所定の電圧が供給され、電源制御IC54が起動する。
タイミングT25:電源制御IC54が起動すると、FET52のスイッチングが開始され、オン時に一次側巻き線61に電流が流れ、オフ時に二次側巻き線62に二次側電圧が発生する。発生した二次側電圧はダイオード63と電解コンデンサ64により平滑され、DC出力電圧67が出力される。この時、電圧FB回路66及び電源制御IC54によりFET52のスイッチングデューティを変化させてDC出力電圧67を一定電圧に制御する。
このようにタイミングT24及びT25において、AC−DC電源手段220は、AC入力開閉手段210からAC入力31が入力されるとDC出力電圧67を出力し制御手段240に電源を供給する。
タイミングT26:制御部90にDC出力電圧67が入力されると、DC/DC変換部92によりCPU94の電源電圧Vcc(93)に変換されCPU94に供給され、CPU94が起動する。CPU94が起動すると、CPU94はPowerON−P信号95をHighレベルとして出力する。
このようにタイミングT26において、制御手段240は、DC出力電圧67が供給されると、HighレベルのPowerON−P信号95を電源オン手段230に出力する。
タイミングT27:PowerON−P信号95がHighレベルとなると、二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードのアノードAにHighレベルの電圧が印加される。
タイミングT28:このHighレベルの電圧により二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードに電流が流れ、光信号46sが出力され、これを光信号46rとして受信して一次側フォトトライアックカプラ46Bのフォトトライアックがオン状態となる。一次側フォトトライアックカプラ46Bのフォトトライアックがオン状態となると、電源スイッチSW3(49)の押下が終了しスイッチSW3a(49a)が開状態となっても、一次側フォトトライアックカプラ46Bのフォトトライアックがオン状態となっており閉回路が形成される。それ故、トライアック41のゲートGの電圧は変化せずに、トライアック41の導通状態が保持され、図7の黒三角形で示すタイミングでオン状態がラッチされる。
タイミングT29:電源スイッチSW3(49)が自動復帰型スイッチの場合、押下が終了するとスイッチSW3a(49a)が開状態に復帰する。この時、タイミングT28においてオン状態がラッチされているので、スイッチSW3a(49a)が開状態に復帰してもオン状態が保持される。
このようにタイミングT27乃至T29において、電源オン手段230は、制御手段240からのHighレベルのPowerON−P信号95によりAC入力開閉手段210に電源オン状態を保持させる。
以上のタイミングT21からタイミングT29間が、第2の実施の形態に関する電源供給装置2の電源オンシーケンスである。
次に、タイミングT20乃至タイミングT38までの、第2の実施の形態に関する電源供給装置2のオフモードに移行する電源オフシーケンスの動作を説明する。尚、印刷が終了し所定の時間が経過したときにもオフモードに移行するように動作するが、以下の説明では、電源オンの状態において電源スイッチSW3(49)が押下された場合のオフモードへの移行動作について説明する。
タイミングT30:電源オンの状態において、スイッチSW3a(49a)と共にスイッチSW3b(49b)が閉状態となると、AC入力31がスイッチ押下検出回路80に入力される。スイッチ押下検出回路80のこの状態を「スイッチ押下検出状態」という。スイッチ押下検出回路80がスイッチ押下検出状態となると、一次側双方向フォトカプラ81Aに印加されるAC入力31に基づく印加電圧Vackにより、一次側双方向フォトカプラ81Aがオンオフし、次のようにSW3bON−N信号98が生成される。
図10は、第2の実施の形態に関する電源供給装置のスイッチ押下検出回路の動作説明図である。尚、図10は、電源オン状態において電源スイッチSW3(49)が押下されたときの時間tの経過に対するAC入力31の波形、電源スイッチSW3(49)の状態、DC出力電圧67の波形、一次側双方向フォトカプラ81Aへの印加電圧Vackの波形、及びSW3bON−N信号98の波形を示す。
図10に示すように、電源オン状態において電源スイッチSW3(49)が押下され、電源スイッチSW3(49)が閉状態となると、一次側双方向フォトカプラ81AのT1端子及びT2端子間にAC入力31に基づく印加電圧Vackが印加され始める(タイミングT30)。
この時、電源オン状態であるので、DC出力電圧67には24Vが出力されている。
スイッチ押下検出回路80では、一次側双方向フォトカプラ81Aに印加される印加電圧Vackがオン閾値電圧Vaより大きい時及びオン閾値電圧−Vaより小さい時に一次側双方向フォトカプラ81Aの発光ダイオードが光信号46sを出力する。この光信号46sを光信号46rとして受信して、二次側の電源オンオフ制御回路70の二次側双方向フォトカプラ81Bのフォトトランジスタがオンとなる。
その結果、一次側双方向フォトカプラ81Aに印加される印加電圧Vackがオン閾値電圧Vaより大きい時及びオン閾値電圧−Vaより小さい時に、電源オンオフ制御回路70から出力されるSW3bON−N信号98がLowレベルとなる。即ち、AC入力31の最大振幅近傍のタイミングTonでOFFからONに変化し再びタイミングToffでONからOFFに変化するAC入力31の周期に基づくパルス信号としてのSW3bON−N信号98が生成される。
このようにスイッチ押下検出回路80では、SW3bON−N信号98を、スイッチSW3b(49b)が閉じている間に一次側双方向フォトカプラ81Aに印加される印加電圧Vackの絶対値が所定の閾値より大きいか小さいかで検出する。即ち、印加電圧Vackの絶対値が、一次側双方向フォトカプラ81Aのオン閾値電圧Vaを超えたときに二次側双方向フォトカプラ81Bのフォトトランジスタをオンさせて生成する。
上記のように、スイッチ押下検出回路80により、AC入力31の最大振幅近傍の電圧によりSW3bON−N信号98を生成するので、コンパレータなどによりACゼロクロス近傍の電圧により生成する場合に比べ、ACノイズに強いSW3bON−N信号98を生成することができる。また、やや応答性の低いフォトカプラを用いてSW3bON−N信号98を生成するので、スイッチングノイズ等に強いSW3bON−N信号98を生成することができる。
このようにタイミングT30において、電源オフ手段232は、電源オンの状態において電源スイッチSW3(49)が押下されると、SW3bON−N信号98を制御手段240に出力する。
CPU94は、SW3bON−N信号98のパルス信号の所定のパルス数をカウントすることにより、例えば10パルスの信号が連続して検出されたときに、電源スイッチSW3(49)が電源オフのために押下されたと判定しオフモードヘの移行処理を開始する(タイミングT30x)。
例えば、AC入力31が50Hzのときは、一周期が20msであり(最初のパルス以外は)10msごとに1パルスが生成されるので、10パルスに相当するスイッチ押下検出時間tx=約100msの間、SW3bON−N信号98にパルスが連続で検出されたときにオフモードヘの移行処理を開始する。
尚、図9に示す電源オンシーケンスのタイミングT25乃至タイミングT29間においても電源スイッチSW3(49)が押下されている間はスイッチ押下検出回路80がスイッチ押下検出状態となり、SW3bON−N信号98としてパルスが出力される。従って、電源オンシーケンスにおいては、CPU94は、生成されたSW3bON−N信号98のパルスを無視するようにする。
タイミングT31:その後、電源スイッチSW3(49)の押下が終了すると電源スイッチSW3(49)は自動復帰する。
タイミングT32:タイミングT30においてCPU94は電源オフのために押下されたと判定すると、オフモードに移行する処理としてPowerON−P信号95をLowレベルとする。
このようにタイミングT32において、制御手段240は、SW3bON−N信号98により電源スイッチSW3(49)が電源オフのために押下されたと判定すると、LowレベルのPowerON−P信号95を電源オン手段230に出力する。
タイミングT33:PowerON−P信号95にLowレベルが出力されると二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードのアノードA側がLowレベルとなり、二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードに電流が流れなくなる。
タイミングT34:二次側フォトトライアックカプラ46Aの発光ダイオードに電流がオフとなると、一次側フォトトライアックカプラ46Bのフォトトライアックが光信号46rを受信しなくなりオフ状態となる。
タイミングT35:一次側フォトトライアックカプラ46Bのフォトトライアックがオフ状態となると、電源スイッチSW3(49)も既に開状態となっているので、トライアック41のゲートGへのゲート電流がいずれからも供給されず遮断される。トライアック41のゲートGへのゲート電流が遮断されるとトライアック41のゲートGに印加される電圧が降下する。
タイミングT36:トライアック41のゲートGへのゲート電流が遮断されると、トライアック41がオン状態からオフ状態に切り替わる。
このようにタイミングT33乃至T36において、電源オン手段230は、制御手段240からのLowレベルのPowerON−P信号95により、AC入力開閉手段210をオフ状態とする。
タイミングT37:トライアック41がオフ状態となることにより、AC入力31が遮断され、図7の白三角形に示すタイミングで電源オン状態が解除される。
ここで、トライアック41がオフ状態となる時のAC入力31の波形、二次側フォトトライアックカプラ46Aの状態等は、図6に示す状態又は波形と同様であるので説明を省略する。尚、図6中のタイミングT13乃至T17は、第2の実施の形態に関する電源供給装置2ではタイミングT33乃至T37に相当する。
タイミングT38:AC入力31が遮断されることにより、出力されていたDC出力電圧67が出力されなくなり、電源供給装置2はオフモードとなる。
このようにタイミングT37及びT38において、AC−DC電源手段220は、AC入力開閉手段210がオフ状態となることにより、電源オン状態が解除され、電源供給装置2はオフモードに移行する。
以上のタイミングT30からタイミングT38間が、第2の実施の形態に関する電源供給装置2の電源オフシーケンスである。第2の実施の形態に関する電源供給装置2においても、タイミングT38以降のオフモードにおいて、AC入力31から電流が流れるルートはなく、省電力化ができる。即ち、オフモードにおいて、トライアック41はオフ状態となり、一次側フォトトライアックカプラ46Bもオフ状態となる。また、電源スイッチSW3(49)も開状態であるので、AC入力31から電流が流れるルートはなく、省電力化ができる。
尚、以上の説明では、電源オフスイッチSW2(73)が押下された場合のオフモードへの移行動作について説明したが、印刷が終了し所定の時間が経過したときのオフモードへの移行動作も同様のシーケンスとなる。この場合、印刷が終了した後、CPU94の図示しないタイマーにより所定の時間を計測し、所定の時間が経過した時にタイミングT32の動作と同様にPowerON−P信号95をLowレベルとし、オフモードに移行させればよい。
以上のように、第2の実施の形態に関する電源供給装置2によれば、電源オン手段230及び電源オフ手段232として一次側に双極単投型の電源スイッチSW3(49)を設け、電源オフモードに移行するときも電源スイッチSW3(49)を用いる構成としたので、第1の実施の形態に関する電源供給装置2の効果に加え、部品数を減らすことができ、かつ電源オンオフの操作を容易にすることができる。
また、電源オフ手段232として双方向フォトカプラによるスイッチ押下検出回路80を設けたので、ACノイズに強く高精度に、オフモードに移行する際の電源スイッチ49の押下を検出することができる。また、電源スイッチ49が押下されたと判定するSW3bON−N信号98のパルス数の設定を変えれば、スイッチ押下検出時間txを変えることもできる。
(変形例1)
本発明は、以上の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて変形することが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものでもない。例えば、以上の実施の形態の説明では、電源供給装置2の負荷装置として電子写真方式の画像形成装置1を一例として説明したが、静電記録方式、静電印刷方式及びトナージェット方式の画像形成装置1であってもよい。また、負荷装置としてプリンタを例として説明したが、複写機、ファクシミリ及び複合機であってもよいし、その他の電子機器であってもよい。
(変形例2)
また、以上の実施の形態の説明では、電源供給装置2としてフライバック方式の電源供給装置2を例として説明したが、スイッチング素子FET52のオン期間中にトランス60Tを介して電力を一次側から二次側に送るフォワード方式、電流共振型のLLC制御方式等の電源にも本発明を適用することができる。
(変形例3)
また、第2の実施の形態の電源供給装置2では、スイッチ押下検出回路80を一次側双方向フォトカプラ81A及び二次側双方向フォトカプラ81Bによりスイッチ押下を検出するように説明したが、以下のようにしてもよい。
即ち、双方向フォトカプラではなく、単一方向のフォトカプラを用いてAC入力31の正相側又は逆相側の最大振幅近傍の電圧を検出してSW3bON−N信号98を生成するようにしてもよい。この場合、発生するパルス数は半分になり(最初のパルス以外は)20msごとに発生するので、スイッチ押下検出時間tx=約100msとする場合は、スイッチオンと判定するSW3bON−N信号98のパルス数を5パルスとする。
(変形例4)
また、第2の実施の形態の電源供給装置2では、スイッチ押下検出回路80によりスイッチオンと判定するSW3bON−N信号98のパルス数を所定の数として設定しておくように説明したが、画像形成装置1の操作表示部30等によりスイッチオンと判定するSW3bON−N信号98のパルス数を任意に設定できるようにしてもよい。
(変形例5)
また、以上の実施の形態の説明では、第2の実施の形態の電源供給装置2において、スイッチ押下検出回路80より電源スイッチSW3(49)のスイッチSW3b(49b)の押下を検出するように説明したが、以下のようにしてもよい。即ち、第1の実施の形態の電源供給装置2及び画像形成装置1において、スイッチ押下検出回路80より電源オフスイッチSW2(73)のスイッチ押下の検出に用いるようにしてもよい。また、電源オンスイッチSW1(45)及び電源スイッチSW3(49)のスイッチSW3a(49a)の電源オン時のスイッチ押下を検出する場合には、スイッチ押下検出回路80を用いることもできる。
1 画像形成装置 2 電源供給装置
30 操作表示部 31 AC入力
40 電源オンオフ回路 41 トライアック
45 電源オンスイッチSW1 49 電源スイッチSW3
49a スイッチSW3a 49b スイッチSW3b
67 DC出力電圧 70 電源オンオフ制御回路
73 電源オフスイッチSW2 80 スイッチ押下検出回路
90 制御部 95 PowerON−P信号
97 SW2ON−N信号 98 SW3bON−N信号
210 AC入力開閉手段 220 AC−DC電源手段
230 電源オン手段 231、232 電源オフ手段
240 制御手段

Claims (11)

  1. AC入力を開閉し電源オフ状態又は電源オン状態とするAC入力開閉手段と、
    一次側に自動復帰型の第1のスイッチを具備し、前記AC入力を用いて前記AC入力開閉手段を電源オン状態とする電源オン手段と、
    前記AC入力開閉手段の電源オン状態における前記AC入力をDC出力電圧に変換し出力するAC−DC電源手段とを備え、
    前記AC−DC電源手段により出力された前記DC出力電圧により制御手段を動作させ、
    前記制御手段により、前記電源オン手段を介して前記AC入力開閉手段の電源オン状態を継続することを特徴とする電源供給装置。
  2. 更に、自動復帰型の第2のスイッチを具備し電源オフ状態とする電源オフ手段を備え、
    前記電源オフ手段により前記第2のスイッチのスイッチ押下検出信号を前記制御手段に出力し、
    前記電源オン手段により前記AC入力開閉手段を電源オフ状態とすることを特徴とする請求項1記載の電源供給装置。
  3. 前記電源オフ手段は、前記スイッチ押下検出信号を、前記第1のスイッチと独立した前記第2のスイッチの押下に基づいて生成することを特徴とする請求項2記載の電源供給装置。
  4. 前記電源オフ手段の具備する前記第2のスイッチは、前記第1のスイッチと同時に開閉するものであって、
    前記スイッチ押下検出信号は、前記第2のスイッチが閉状態のときの前記AC入力に基づいて生成することを特徴とする請求項2記載の電源供給装置。
  5. 前記スイッチ押下検出信号は、前記AC入力開閉手段の電源オン状態において前記第2のスイッチが閉状態のときの前記AC入力の周期に基づくパルス信号であり、
    前記制御手段は、前記パルス信号の所定のパルス数をカウントすることにより、前記第2のスイッチの押下を判定し、前記AC入力開閉手段を電源オフ状態とすることを特徴とする請求項4記載の電源供給装置。
  6. 前記パルス信号は、前記第2のスイッチが閉じている間に一次側双方向フォトカプラに印加される前記AC入力に基づく印加電圧の絶対値が該一次側双方向フォトカプラのオン閾値電圧を超えたときに二次側双方向フォトカプラのフォトトランジスタをオンさせて生成することを特徴とする請求項5記載の電源供給装置。
  7. 前記AC入力開閉手段は、トライアック又はサイリスタを用いることを特徴とする請求項1乃至6いずれか一記載の電源供給装置。
  8. 前記電源オン手段は、フォトトライアックカプラを用いることを特徴とする請求項1乃至6いずれか一記載の電源供給装置。
  9. 前記請求項1乃至8いずれか一記載の電源供給装置と、
    前記電源供給装置からの前記DC出力電圧により起動する前記制御手段とを備え、前記制御手段の制御に基づいて用紙に印刷を行うことを特徴とする画像形成装置。
  10. AC入力を開閉し電源オフ状態又は電源オン状態とするAC入力開閉手段と、
    一次側に自動復帰型の第1のスイッチを具備し、前記AC入力を用いて前記AC入力開閉手段を電源オン状態とする電源オン手段と、
    前記AC入力開閉手段の電源オン状態における前記AC入力をDC出力電圧に変換し出力するAC−DC電源手段と、
    前記AC−DC電源手段により出力された前記DC出力電圧により動作する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、前記電源オン手段を介して前記AC入力開閉手段の電源オン状態を継続することを特徴とする電源供給装置。
  11. 更に、自動復帰型の第2のスイッチを具備し電源オフ状態とする電源オフ手段を備え、
    前記電源オフ手段により前記第2のスイッチのスイッチ押下検出信号を前記制御手段に出力し、
    前記電源オン手段により前記AC入力開閉手段を電源オフ状態とすることを特徴とする請求項10記載の電源供給装置。
JP2019047332A 2019-03-14 2019-03-14 電源供給装置及び画像形成装置 Pending JP2020148951A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019047332A JP2020148951A (ja) 2019-03-14 2019-03-14 電源供給装置及び画像形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019047332A JP2020148951A (ja) 2019-03-14 2019-03-14 電源供給装置及び画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020148951A true JP2020148951A (ja) 2020-09-17

Family

ID=72430935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019047332A Pending JP2020148951A (ja) 2019-03-14 2019-03-14 電源供給装置及び画像形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020148951A (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5279534U (ja) * 1975-12-11 1977-06-14
JPH04282597A (ja) * 1991-03-08 1992-10-07 Koji Yatsuhashi 自動スイッチ オフ回路
JP2000122477A (ja) * 1998-10-20 2000-04-28 Copyer Co Ltd 画像形成装置
JP2007047556A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Canon Inc 画像形成装置
JP2011227378A (ja) * 2010-04-22 2011-11-10 Canon Inc 電源供給制御装置及び画像形成装置
JP2014150643A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Brother Ind Ltd 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置および電源システムの制御方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5279534U (ja) * 1975-12-11 1977-06-14
JPH04282597A (ja) * 1991-03-08 1992-10-07 Koji Yatsuhashi 自動スイッチ オフ回路
JP2000122477A (ja) * 1998-10-20 2000-04-28 Copyer Co Ltd 画像形成装置
JP2007047556A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Canon Inc 画像形成装置
JP2011227378A (ja) * 2010-04-22 2011-11-10 Canon Inc 電源供給制御装置及び画像形成装置
JP2014150643A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Brother Ind Ltd 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置および電源システムの制御方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5429689B2 (ja) 電源装置および画像形成装置
US9130450B2 (en) Power supply system, image forming apparatus having the same, and low-capacity power supply circuit
US9214835B2 (en) Power supply system, image forming apparatus having the power supply system, and control method of the power supply system
JP4535938B2 (ja) キャパシタ電源装置,加熱装置,画像形成装置および複写装置
US9158268B2 (en) Fullness detection device, image forming apparatus, and method for controlling fullness detection device
US20070200432A1 (en) Power supply device capable of supplying large amount of power necessary for entire system operation
JP2005018049A (ja) 画像形成装置、画像形成方法および定着装置
US8288974B2 (en) Power supply control device for controlling power supply connected to motor
JP5611568B2 (ja) 電源供給回路および画像形成装置
US20110273742A1 (en) Electronic apparatus, image forming apparatus, and computer program product
US20160337539A1 (en) Power control device and image forming device
US9335710B2 (en) Electric power supply control device which can increase power converting efficiency
JP2008203880A (ja) 画像形成装置
JP2015180907A (ja) 画像形成装置、画像形成制御方法及び画像形成制御プログラム
JP6981189B2 (ja) 電源装置及び画像形成装置
JP2020148951A (ja) 電源供給装置及び画像形成装置
JP2006209142A (ja) 画像形成装置および画像形成装置の制御方法
US11652418B2 (en) Power converter
US9568874B2 (en) Power supply system and image forming apparatus
JP7318528B2 (ja) 電源回路、及び電源回路を備えた電子機器
US9275319B2 (en) Electric power system and image forming apparatus
US9723166B2 (en) Image forming system
US9762764B2 (en) Image forming system
EP2584775A2 (en) Power control apparatus and image forming apparatus including the same
US20220294356A1 (en) Power supply apparatus with smoothing capacitor and image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20210616

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211110

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230110

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230704