JP2023088653A - 電源制御装置、画像形成装置および電源制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電源回路に設けられる電解コンデンサの開弁を抑止しつつ、ダウンタイムの発生頻度および修理対応サービスのコストを低減する。【解決手段】電源制御装置は、電解コンデンサを含み交流電圧を直流電圧に変換する整流部と、前記直流電圧を負荷装置に供給する所定の電圧に変換する電圧生成部と、遮断信号に応じて整流部への交流電圧の供給を遮断する電源遮断部と、を有する電源装置を制御する電源制御装置であって、前記直流電圧または前記交流電圧の電圧値を検出する電圧検出部と、前記負荷装置の複数の動作モードにそれぞれ対応する複数の電圧閾値を保持する閾値保持部と、前記閾値保持部に保持された複数の電圧閾値のうち、動作中の前記動作モードに対応する電圧閾値を選択し、前記電圧検出部が検出した電圧値が選択した電圧閾値以上の場合に前記遮断信号を出力する制御部と、を有することを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、電源制御装置、画像形成装置および電源制御方法に関する。

電源装置において、入力される交流電圧の過電圧の発生時に保護回路を動作させて電流経路を遮断することで、過電圧による平滑用電解コンデンサの開弁を抑止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の技術では、負荷の状態によらず、交流電圧の実効電圧が閾値を超えたことに基づいて、保護回路を動作させる。実効電圧を負荷の状態を考慮せずに閾値を設定する場合、閾値は、安全性を考慮して保護回路が余裕を持って動作するように低い値に設定される。このため、電解コンデンサの開弁の可能性がない条件下でも保護回路が動作するという問題があった。この結果、余計なダウンタイムが発生し、あるいは、余計な修理対応サービスのコストが発生するという問題があった。

上記の課題に鑑み、本発明は、電源回路に設けられる電解コンデンサの開弁を抑止しつつ、ダウンタイムの発生頻度および修理対応サービスのコストを低減することを目的とする。

上記技術的課題を解決するため、本発明の一形態の電源制御装置は、電解コンデンサを含み交流電圧を直流電圧に変換する整流部と、前記直流電圧を負荷装置に供給する所定の電圧に変換する電圧生成部と、遮断信号に応じて整流部への交流電圧の供給を遮断する電源遮断部と、を有する電源装置を制御する電源制御装置であって、前記直流電圧または前記交流電圧の電圧値を検出する電圧検出部と、前記負荷装置の複数の動作モードにそれぞれ対応する複数の電圧閾値を保持する閾値保持部と、前記閾値保持部に保持された複数の電圧閾値のうち、動作中の前記動作モードに対応する電圧閾値を選択し、前記電圧検出部が検出した電圧値が選択した電圧閾値以上の場合に前記遮断信号を出力する制御部と、を有することを特徴とする。

電源回路に設けられる電解コンデンサの開弁を抑止しつつ、ダウンタイムの発生頻度および修理対応サービスのコストを低減することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。 図１の電源装置および電源装置から直流電圧が供給される負荷の概略を示すブロック図である。 図２の閾値テーブルに保持される電圧閾値の仕様の例を示す説明図である。 図３の電圧閾値と各動作モードでの開弁電圧との関係の例を示す説明図である。 図２の画像形成装置の動作モードの移行を示す状態遷移図である。 図２の画像形成装置の動作モードの移行と電圧閾値の変更タイミングの例を示す説明図である。 図２のコントローラによる電源遮断部の制御の例を示すフロー図である。 図７のステップＳ２００の処理の例を示すフロー図である。 図２の画像形成装置の電源オン時の閾値変更部による電圧閾値の設定例を示すフロー図である。 図２のコントローラのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 他の電源装置および他の電源装置から直流電圧が供給される負荷の概略を示すブロック図である。

以下、図面を用いて実施形態を説明する。以下では、信号を示す符号は、信号値を示す符号または信号線を示す符号としても使用される。電圧を示す符号は、電圧値を示す符号または電圧が供給される電圧線を示す符号としても使用される。

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。図１に示す画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリント機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能等を有するデジタル複合機（ＭＦＰ：Multi-Function Printer）である。画像形成装置１は、図示しない操作部のアプリケーション切り替えキー等により、コピー機能、プリント機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能をそれぞれ実現する動作モードを相互に切り替えることが可能である。画像形成装置１は、コピー機能の選択時にはコピーモードとなり、プリント機能の選択時にはプリントモードとなり、スキャナ機能の選択時にはスキャナモードとなり、ファクシミリ機能の選択時にはファクシミリモードとなる。なお、画像形成装置１は、コピー機能のみを有するコピー機、プリント機能のみを有するプリンタ、またはファクシミリ機能のみを有するファクシミリでもよい。

また、画像形成装置１は、内部回路の状態に応じて、内部状態が動作中モード（動作している状態）、待機モード（待機している状態）または省エネルギーモード（低電力状態）等に切り替わる。以下では、省エネルギーモードは、省エネモードとも称される。

例えば、動作中モードは、画像またはテキストデータ等を紙媒体等に印刷するコピーモードまたはプリントモードを含む。プリントモードは、ファクシミリモードにおいて受信データを紙媒体等に印刷する動作を含む。また、動作中モードは、原稿等をスキャンするスキャナモードまたはファクシミリモードにおける送受信動作を含む。内部回路の状態は、ユーザによる操作部の操作または画像形成装置１内での制御により切り替わる。

例えば、画像形成装置１は、自動原稿送り装置２（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）、画像読み取り装置３、書き込みユニット４、プリンタユニット５および電源装置２０を有する。プリンタユニット５は、感光体ドラム６、現像装置７、搬送ベルト８および定着装置９と、給紙トレイ１０が収納される収納空間等を有する。プリンタユニット５は、画像情報に基づいて紙媒体等に転写するトナー像を作成する。以下、画像形成装置１での画像形成の流れの一例として、動作モードがコピーモードに設定されている場合について簡単に説明する。

コピーモードでは、コピーの対象である複数枚の原稿が自動原稿送り装置２にセットされる。図示しない操作部のスタートボタンが押されると、自動原稿送り装置２は、原稿を１枚ずつ画像読み取り装置３に給送する。画像読み取り装置３は、自動原稿送り装置２から順に送られる各原稿の画像情報を読み取る。画像読み取り装置３により読み取られた画像情報は、図示しない画像処理部により処理される。

書き込みユニット４は、画像処理部により処理された画像情報を光情報に変換する。感光体ドラム６は、図示しない帯電器により一様に帯電された後、書き込みユニット４により変換された光情報を含むレーザ光により露光される。露光により、感光体ドラム６上には静電潜像が形成される。現像装置７は、感光体ドラム６上の静電潜像を現像し、感光体ドラム６上にトナー像を形成する。搬送ベルト８は、トナー像を紙媒体等に転写する。定着装置９は、トナー像を紙媒体等に定着させる。そして、原稿の画像がコピーされた転写紙は、排出部から排出される。

例えば、上述した待機モードは、コピーモードにおいて、スタートボタンが押されるまでの状態であり、動作中モードは、スタートボタンが押されてから紙媒体等が排出されるまでの状態であり、モータ等の負荷が動作している状態である。動作中モードの終了後、画像形成装置１の状態は待機モードに戻り、待機モードが所定時間継続すると省エネモードになる。そして、省エネモード中に、操作部が操作されると画像形成装置１の状態は待機モードに復帰する。

電源装置２０は、商用電源等の交流電源３０から供給される交流電圧を直流電圧に変換し、変換した直流電圧を画像形成装置１のプリンタユニット５等の各種負荷に供給する。例えば、負荷として、各種モータ、感光体ドラム６を帯電させる帯電器および現像装置７の現像ローラ等がある。画像形成装置１は、帯電器と現像ローラのそれぞれに対応する複数の電源装置２０を有してもよい。

図２は、図１の電源装置２０および電源装置２０から直流電圧が供給される負荷の概略を示すブロック図である。電源装置２０は、ダイオードブリッジ２１、アルミ電解コンデンサ２２、コンバータ部２３、電圧検出部２４、温度検出部２５、電源遮断部２６およびヒューズ２７を有する。

ダイオードブリッジ２１は、交流電源３０から供給される交流電圧を全波整流し、全波整流した電圧をコンバータ部２３に向けて出力する。アルミ電解コンデンサ２２は、ダイオードブリッジ２１とコンバータ部２３との間に接続され、全波整流された電圧を平滑化して直流電圧を生成する。ダイオードブリッジ２１およびアルミ電解コンデンサ２２は、整流部の一例である。なお、電源装置２０は、アルミ電解コンデンサ２２以外の電解コンデンサを有してもよい。

コンバータ部２３は、平滑化された直流電圧から負荷４０の動作電圧に対応する５Ｖおよび２４Ｖ等の直流電圧を生成し、生成した直流電圧を負荷４０に供給する。なお、コンバータ部２３が生成する直流電圧の値は、５Ｖまたは２４Ｖ以外でもよい。コンバータ部２３は、電圧生成部の一例である。

例えば、負荷４０は、２４Ｖ系の負荷と５Ｖの負荷を含む。２４Ｖ系の負荷は、図１に示した感光体ドラム６を帯電させる帯電器４１と、プリンタユニット５内の各種モータ４２と、図１に示した現像装置７等とを含む。１２Ｖ系の負荷は、画像形成装置１の全体の動作を制御するコントローラ５０等を含む。コントローラ５０は、制御部の一例である。負荷４０は負荷装置の一例である。負荷４０に含まれる帯電器４１、モータ４２および現像装置７は、画像を形成する画像形成部の一例である。

コントローラ５０は、例えば、プログラムを実行することで画像形成装置１の全体を制御する。コントローラ５０は、閾値変更部５２および閾値テーブル５４を有する。例えば、閾値テーブル５４は、コントローラ５０の内部メモリに記憶されるが、コントローラ５０の外部に接続される外部メモリに記憶されてもよい。

コントローラ５０は、マザーボードの形態でもよく、電源制御プログラム等のプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing unit）の形態でもよい。さらに、コントローラ５０は、電源制御プログラム等のプログラムを実行するＣＰＵを含むＳｏＣ（System on a Chip）の形態でもよく、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）の形態でもよい。

電圧検出部２４は、アルミ電解コンデンサ２２への印可電圧を検出し、検出した電圧値をコントローラ５０へ通知する。図２では、電圧検出部２４は、ダイオードブリッジ２１の出力に接続され、アルミ電解コンデンサ２２に印加される直流電圧を検出する。なお、電圧検出部２４は、コントローラ５０に搭載されてもよい。この場合、例えば、アルミ電解コンデンサ２２に印加される直流電圧が、コントローラ５０に設けられるアナログ入力端子に接続される。

アルミ電解コンデンサ２２に印加される直流電圧は、交流電源３０の電圧変動に依存して変化する。このため、電源装置２０は、例えば、電源遮断部２６の入力に接続されて交流電源３０の交流電圧を直接検出する電圧検出部を、電圧検出部２４の代わりに有してもよい。

温度検出部２５は、例えば、アルミ電解コンデンサ２２に近接する位置に設置される図示しない温度センサから出力される温度情報信号に基づいて、アルミ電解コンデンサ２２の周囲温度を検出する。なお、温度検出部２５は、コントローラ５０に搭載されてもよい。この場合、例えば、温度センサから出力される温度情報信号が、コントローラ５０に設けられるアナログ入力端子に接続される。また、後述する閾値変更部５２による電圧閾値ＶＴを温度に応じて変更しない場合、温度検出部２５は、設けられなくてもよい。

電源遮断部２６は、コントローラ５０から遮断信号ＯＦＦを受けていない間、交流電源３０とダイオードブリッジ２１とを接続する。電源遮断部２６は、コントローラ５０から遮断信号ＯＦＦを受けている間、交流電源３０とダイオードブリッジ２１との接続を遮断する。なお、コントローラ５０は、電圧検出部２４により検出される電圧の電圧値に応じて遮断信号ＯＦＦを出力する。以下では、電源遮断部２６による交流電源３０とダイオードブリッジ２１との接続の遮断は、単に電源の遮断とも称される。

外部の電源設備から供給される商用電源は、電源設備の性能、信頼度または設置環境により、異常な過電圧を出力するおそれがある。アルミ電解コンデンサ２２に耐圧仕様以上の異常な過電圧が印加されると、アルミ電解コンデンサ２２は開弁するおそれがある。この実施形態では、電源遮断部２６の遮断動作により、アルミ電解コンデンサ２２に耐圧仕様以上の異常な過電圧が印可されることを抑止することができ、アルミ電解コンデンサ２２の開弁を抑止することができる。

ヒューズ２７は、交流電源３０と電源遮断部２６との間に配置される。ヒューズ２７は、例えば、温度ヒューズまたは温度ヒューズ内蔵抵抗である。

コントローラ５０は、電圧検出部２４により検出された電圧値が所定の電圧閾値ＶＴ以上の場合、遮断信号ＯＦＦを出力し、電源遮断部２６に電源を遮断させる。電圧閾値ＶＴは、コントローラ５０が遮断信号ＯＦＦを出力するトリガとなる電圧値である。閾値変更部５２は、画像形成装置１の動作モードに応じて電圧閾値ＶＴを変更する。すなわち、コントローラ５０は、動作中の動作モードに対応する電圧閾値ＶＴを閾値テーブル５４から選択し、電圧検出部２４が検出した電圧値が選択した電圧閾値ＶＴ以上の場合、遮断信号ＯＦＦを出力する。閾値テーブル５４は、動作モード毎の電圧閾値ＶＴを保持する。閾値テーブル５４は、閾値保持部の一例である。

なお、温度検出部２５が設けられる場合、閾値テーブル５４は、複数の動作モードの各々に対応して、所定の温度範囲のそれぞれに対応する複数の電圧閾値を保持してもよい。この場合、コントローラ５０は、電圧検出部２４により検出された電圧値が、現在温度に対応して閾値テーブル５４に保持された動作モード毎の電圧閾値ＶＴ以上の場合、遮断信号ＯＦＦを出力する。なお、温度検出部２５が設けられない場合、コントローラ５０は、電圧検出部２４により検出された電圧値が、動作モードに対応して閾値テーブル５４に保持された電圧閾値ＶＴ以上の場合、遮断信号ＯＦＦを出力する。

電圧検出部２４およびコントローラ５０、または、電圧検出部２４、温度検出部２５およびコントローラ５０は、電源制御方法を実現する電源制御装置の一例である。なお、電源制御方法を実現する電源制御装置として機能する電圧検出部２４、温度検出部２５およびコントローラ５０は、画像形成装置１に限定されない。例えば、電源制御装置として機能する電圧検出部２４、温度検出部２５およびコントローラ５０は、電解コンデンサを含み、動作に応じて負荷が変動するＰＣ（Personal Computer）またはテレビジョン装置等の電子機器に搭載されてもよい。

図３は、図２の閾値テーブル５４に保持される電圧閾値ＶＴの仕様の例を示す説明図である。閾値テーブル５４には、例えば、３つの動作モードのそれぞれに対応して３つの電圧閾値ＶＴ（ＶＴ１、ＶＴ２、ＶＴ３）が記憶される。３つの電圧閾値ＶＴの大小関係は、ＶＴ３＞ＶＴ２＞ＶＴ１である。

電圧閾値ＶＴ１は、アクティブモード中（コピーモード中またはプリントモード中）にコントローラ５０により過電圧の判断に使用される。電圧閾値ＶＴ２は、待機モード中にコントローラ５０により過電圧の判断に使用される。電圧閾値ＶＴ１は、省エネモード中にコントローラ５０により過電圧の判断に使用される。

なお、電圧閾値ＶＴ１は、スキャナモードにおけるスキャン動作またはファクシミリモードにおける送受信動作において、コントローラ５０により過電圧の判断に使用されてもよい。この場合、スキャナモードおよびファクシミリモードもアクティブモードに含まれる。

アクティブモード、待機モードおよび省エネモードは、この順で負荷が大きく、画像形成装置１の消費電力が大きくなる。なお、スキャナモードにおけるスキャン動作またはファクシミリモードにおける送受信動作の負荷は、コピーモードまたはプリントモードの負荷より小さく、待機モードの負荷より大きい。このため、電圧閾値ＶＴ１と電圧閾値ＶＴ２との間に、スキャナモードにおけるスキャン動作またはファクシミリモードにおける送受信動作において、コントローラ５０による過電圧の判断に使用する他の電圧閾値ＶＴが設定されてもよい。

図４は、図３の電圧閾値と各動作モードでの開弁電圧ＶＴとの関係の例を示す説明図である。電圧閾値ＶＴ１は、アクティブモードでの開弁電圧の設計値（想定値）より所定のマージン値だけ低い値に設定される。

電圧閾値ＶＴ２は、待機モードでの開弁電圧の設計値（想定値）より所定のマージン値だけ低い値であって、コピー／プリントモードでの開弁電圧の設計値（想定値）より高い値に設定される。電圧閾値ＶＴ３は、省エネモードでの開弁電圧の設計値（想定値）より所定のマージン値だけ低い値であって、待機モードでの開弁電圧の設計値（想定値）より高い値に設定される。

例えば、省エネモードでは、コントローラ５０は、電圧検出部２４が電圧閾値ＶＴ３より低い電圧を検出する場合、遮断信号ＯＦＦを出力せず、電圧閾値ＶＴ３以上の電圧を検出する場合、遮断信号ＯＦＦを出力する。これに対して、例えば、動作モードにかかわりなく、開弁電圧の最小の想定値に対応する電圧閾値ＶＴ１以上の電圧で電源を遮断するとする。この場合、省エネモードでは、本来電源の遮断が必要ない電圧閾値ＶＴ１と電圧閾値ＶＴ３との間での電圧が検出された場合、電源が遮断されてしまう。同様に、待機モードでは、本来電源の遮断が必要ない電圧閾値ＶＴ１と電圧閾値ＶＴ２との間の電圧が検出された場合、電源が遮断されてしまう。

このように、この実施形態では、開弁電圧の想定値が高い動作モードほど、電圧閾値ＶＴを高く設定することで、アルミ電解コンデンサ２２の開弁のおそれがない電圧において電源が無駄に遮断されることを抑止することができる。この結果、余計なダウンタイムの発生を抑制することができ、あるいは、余計な修理対応サービスのコストの発生を抑制することができる。

かぎ括弧内に示す電圧閾値ＶＴ（ＶＴ１１－ＶＴ１３、ＶＴ２１－ＶＴ２３、ＶＴ３１－ＶＴ３３）は、温度検出部２５が設けられる場合に閾値テーブル５４に保持される電圧閾値ＶＴの例を示す。符号Ｔ１、Ｔ２は、温度を示し、温度Ｔ１は温度Ｔ２より高い（Ｔ１＞Ｔ２）。このように、温度検出部２５が設けられる場合、閾値変更部５２は、アクティブモード、待機モードおよび省エネモードの各々において、３つの温度範囲に応じて３つの電圧閾値ＶＴのいずれかを選択して、遮断信号ＯＦＦの生成制御を実施する。

例えば、アクティブモードでは、図２の温度検出部２５により検出された温度がＴ１以上の場合、電圧閾値ＶＴ１１が選択される。温度検出部２５により検出された温度がＴ１より低くＴ２以上の場合、電圧閾値ＶＴ１２が選択される。温度検出部２５により検出された温度がＴ２より低い場合、電圧閾値ＶＴ１３が選択される。なお、動作モード毎の温度に応じた電圧閾値ＶＴの数は、３個に限定されず、２個または４個以上でもよい。

アルミ電解コンデンサ２２は、過電圧が印可された後に発熱し、開弁に至るため、周囲温度（アルミ電解コンデンサ２２のケースの温度）が高いほど開弁しやすくなる。このため、周囲温度が高い場合には電圧閾値ＶＴを下げることで（安全側に変更する）、アルミ電解コンデンサ２２の開弁を、動作モードおよび周囲温度に応じて適正に抑止することができる。この結果、余計なダウンタイムの発生を抑制することができ、あるいは、余計な修理対応サービスのコストの発生を抑制することができる。

図５は、図２の画像形成装置１の動作モードの移行を示す状態遷移図である。画像形成装置１は、省エネモード中、待機モードへの移行を示す移行トリガー情報を検出した場合、待機モードへ移行し、アクティブモードへの移行を示す移行トリガー情報を検出した場合、アクティブモードへ移行する。コントローラ５０は、省エネモードでは、電圧閾値ＶＴ３を使用して電源遮断部２６を制御する。なお、温度検出部２５が設けられる場合、電圧閾値ＶＴ３１－ＶＴ３３が使用される。

画像形成装置１は、待機モード中、省エネモードへの移行を示す移行トリガー情報を検出した場合、省エネモードへ移行し、アクティブモードへの移行を示す移行トリガー情報を検出した場合、アクティブモードへ移行する。コントローラ５０は、待機モードでは、電圧閾値ＶＴ２を使用して電源遮断部２６を制御する。なお、温度検出部２５が設けられる場合、電圧閾値ＶＴ２１－ＶＴ２３が使用される。

画像形成装置１は、アクティブモード中、省エネモードへの移行を示す移行トリガー情報を検出した場合、省エネモードへ移行し、待機モードへの移行を示す移行トリガー情報を検出した場合、待機モードへ移行する。コントローラ５０は、アクティブモードでは、電圧閾値ＶＴ１を使用して電源遮断部２６を制御する。なお、温度検出部２５が設けられる場合、電圧閾値ＶＴ１１－ＶＴ１３が使用される。

図６は、図２の画像形成装置１の動作モードの移行と電圧閾値ＶＴの変更タイミングの例を示す説明図である。なお、図６から図８は、温度検出部２５が設けられない場合の例を示している。温度検出部２５が設けられる場合、電圧閾値ＶＴ１、ＶＴ２、ＶＴ３は、温度検出部２５により検出された温度に応じて、図４の電圧閾値ＶＴ１１－ＶＴ１３、ＶＴ２１－ＶＴ２３、ＶＴ３１－ＶＴ３３になる。

図４で説明したように、電圧閾値ＶＴ１、ＶＴ２、ＶＴ３は、負荷に応じた開弁電圧の想定値より所定のマージン値だけ低い値に設定される。各電圧閾値ＶＴ１、ＶＴ２、ＶＴ３と各開弁電圧との関係は、動作モード中だけでなく、動作モードが切り替わる場合も維持される必要がある。

このため、閾値変更部５２は、動作モードの移行により、選択する電圧閾値ＶＴの値が高くなる場合、動作モードが移行したタイミングで電圧閾値ＶＴを選択し、遮断信号ＯＦＦの出力を判断する電圧閾値ＶＴとする。また、閾値変更部５２は、動作モードの移行により、選択する電圧閾値ＶＴの値が低くなる場合、移行トリガー情報により動作モードの移行が決定したタイミングで電圧閾値ＶＴを選択し、遮断信号ＯＦＦの出力を判断する電圧閾値ＶＴとする。

例えば、アクティブモードから待機モードに移行される場合、閾値変更部５２は、移行トリガー情報の検出後、動作モードが待機モードに移行したタイミングで電圧閾値をＶＴ１からＶＴ２に変更する(図６（ａ））。待機モードから省エネモードに移行される場合、閾値変更部５２は、移行トリガー情報の検出後、動作モードが省エネモードに移行したタイミングで電圧閾値をＶＴ２からＶＴ３に変更する(図６（ｂ））。

省エネモードからアクティブモードに移行される場合、閾値変更部５２は、移行トリガー情報の検出に基づいて電圧閾値をＶＴ３からＶＴ１に変更する(図６（ｃ））。アクティブモードから省エネモードに移行される場合、閾値変更部５２は、移行トリガー情報の検出後、動作モードが省エネモードに移行したタイミングで電圧閾値をＶＴ１からＶＴ３に変更する(図６（ｄ））。

省エネモードから待機モードに移行される場合、閾値変更部５２は、移行トリガー情報の検出に基づいて電圧閾値をＶＴ３からＶＴ２に変更する(図６（ｅ））。待機モードからアクティブモードに移行される場合、閾値変更部５２は、移行トリガー情報の検出に基づいて電圧閾値をＶＴ２からＶＴ１に変更する(図６（ｆ））。

図７は、図２のコントローラ５０による電源遮断部２６の制御の例を示すフロー図である。図７に示す動作は、コントローラ５０のハードウェアにより実現されてもよく、コントローラ５０に搭載されるＣＰＵが電源制御プログラムを実行することにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアとが協働することにより実現されてもよい。例えば、図７に示す動作は、画像形成装置１の電源が起動されたことに基づいて、後述する図９に示す処理が実行された後に開始される。

まず、ステップＳ１０２において、コントローラ５０は、動作モードの移行を示す移行トリガー情報を検出したか否かを判定する。コントローラ５０は、移行トリガー情報を検出した場合、処理をステップＳ１０４に移行し、移行トリガー情報を検出しない場合、ステップＳ１０２を再度実行する。例えば、移行トリガー情報は、コピーのスタート指示、プリントジョブの受信、プリントジョブの終了または省エネモードの解除等により、画像形成装置１内で発生する。

例えば、省エネモードの解除は、画像形成装置１に設けられるタッチパネルが操作されたとき、または、自動原稿送り装置２がリフトアップされ、画像スキャン用のプラテンガラスが露出されたときに行われる。また、待機モードへの移行は、紙媒体への印刷の終了後に行われる。

ステップＳ１０４において、コントローラ５０は、移行トリガー情報がアクティブモードへの移行を示すか否かを判定する。コントローラ５０は、移行トリガー情報がアクティブモードへの移行を示す場合、処理をステップＳ１１０に移行する。コントローラ５０は、移行トリガー情報がアクティブモードへの移行を示さない場合、処理をステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０６において、コントローラ５０は、移行トリガー情報が待機モードへの移行を示すか否かを判定する。コントローラ５０は、移行トリガー情報が待機モードへの移行を示す場合、処理をステップＳ１１２に移行する。コントローラ５０は、移行トリガー情報が待機モードへの移行を示さない場合、省エネモードへの移行であると判断し、処理をステップＳ１１４に移行する。

ステップＳ１１０において、コントローラ５０は、閾値テーブル５４を参照し、変更する閾値電圧をアクティブモードに対応する電圧閾値ＶＴ１に決定し、処理をステップＳ２００に移行する。ステップＳ１１２において、コントローラ５０は、閾値テーブル５４を参照し、変更する閾値電圧を待機モードに対応する電圧閾値ＶＴ２に決定し、処理をステップＳ２００に移行する。

ステップＳ１１４において、コントローラ５０は、閾値テーブル５４を参照し、変更する閾値電圧を省エネモードに対応する電圧閾値ＶＴ３に決定し、処理をステップＳ２００に移行する。なお、コントローラ５０は、ステップＳ１１０、Ｓ１１２、Ｓ１１４において、変更する電圧閾値を決定するが、決定した電圧閾値の変更は、ステップＳ２００の処理により実施する。

ステップＳ２００において、コントローラ５０は、電圧閾値の変更処理を実施し、図７に示す処理を終了する。この後、コントローラ５０は、動作モードに応じた電圧閾値を使用して、遮断信号ＯＦＦの生成を制御することで電源遮断部２６の制御を実施する。

図８は、図７のステップＳ２００の処理の例を示すフロー図である。まず、コントローラ５０は、ステップＳ２０２において、現在の電圧閾値がＶＴ１であるか否かを判定する。コントローラ５０は、現在の電圧閾値がＶＴ１である場合、処理をステップＳ２０８に移行する。コントローラ５０は、現在の電圧閾値がＶＴ１でない場合、処理をステップＳ２０４に移行する。

コントローラ５０は、ステップＳ２０４において、現在の電圧閾値がＶＴ２であるか否かを判定する。コントローラ５０は、現在の電圧閾値がＶＴ２である場合、処理をステップＳ２０６に移行する。コントローラ５０は、現在の電圧閾値がＶＴ２でない場合、現在の電圧閾値はＶＴ３であるため、処理をステップＳ２１０に移行する。

コントローラ５０は、ステップＳ２０６において、変更後の電圧閾値がＶＴ１であるか否かを判定する。コントローラ５０は、変更後の電圧閾値がＶＴ１である場合、処理をステップＳ２１０に移行する。コントローラ５０は、変更後の電圧閾値がＶＴ１でない場合、処理をステップＳ２０８に移行する。

コントローラ５０は、ステップＳ２０８において、動作モードの移行後に、電圧閾値をＶＴ２またはＶＴ３に設定し、図６に示す処理を終了する。コントローラ５０は、ステップＳ２１０において、動作モードの移行前に、電圧閾値をＶＴ１またはＶＴ２に設定し、図８に示す処理を終了する。これにより、図６に示した電圧閾値ＶＴの変更動作を実現することができる。

図９は、図２の画像形成装置１の電源オン時の閾値変更部５２による電圧閾値の設定例を示すフロー図である。図９に示す動作は、画像形成装置１の電源が起動され、コンバータ部２３が５Ｖ系の直流電圧の生成を開始したことに基づいて開始される。

まず、コントローラ５０は、電源オンを示すトリガー情報を検出したか否かを判定する。コントローラ５０は、電源オンを示すトリガー情報を検出した場合、処理をステップＳ３０４に移行し、電源オンを示すトリガー情報を検出しない場合、ステップＳ３０２を再度実行する。例えば、電源の起動を示すトリガー情報は、電源スイッチのオン操作に基づいて、画像形成装置１内で発生する。

コントローラ５０は、ステップＳ３０４において、電圧閾値ＶＴ１－ＶＴ３のうち最も低い電圧閾値をＶＴ１に設定し、図７に示す処理を終了する。なお、温度検出部２５が設けられる場合、コントローラ５０は、ステップＳ３０４において、図４の電圧閾値ＶＴ１１を設定してもよい。

画像形成装置１の起動時には、画像形成装置１内の様々な要素が動作を開始するため、負荷が大きくなる。電源オン時の負荷が大きい期間に、負荷が大きいアクティブモード時の電圧閾値ＶＴ１に設定することで、アルミ電解コンデンサ２２を開弁させることなく、画像形成装置１を安全に起動することができる。なお、図９に示す電源オン時に設定された電圧閾値ＶＴ１は、その後、図７および図８の処理により動作モードに応じた電圧閾値ＶＴに設定される。

図１０は、図２のコントローラ５０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。例えば、コントローラ５０は、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０３、外部記憶装置５０４、入出力インターフェース部５０５および通信インタフェース部５０６を有し、これらがバスＢＵＳで相互に接続されている。

ＣＰＵ５０１は、電源制御プログラムを実行するコンピュータの一例である。ＣＰＵ５０１は、画像形成装置１の全体の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ５０１は、ＲＯＭ５０２または外部記憶装置５０４に格納された電源制御プログラムを実行することで、上述した閾値変更部５２の機能を含めた電源制御方法を実現する。

ＲＯＭ５０２は、例えば、画像形成装置１の制御プログラムおよび電源制御プログラムを記憶する。画像形成装置１の制御プログラムは、電源制御プログラムを含んでもよい。ＲＡＭ５０３は、例えば、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして用いられ、画像形成装置１の制御プログラムおよび電源制御プログラムを実行可能に保持し、各種パラメータを記憶する。

外部記憶装置５０４は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等である。例えば、外部記憶装置５０４は、画像形成装置１の動作を制御するＯＳ（Operating System）等の制御プログラム等が格納される。

入出力インターフェース部５０５は、画像形成装置１の操作部および表示画面等との間で情報を送受信する。また、入出力インターフェース部５０５は、電圧検出部２４から受信する検出電圧値をＣＰＵ５０１に出力し、ＣＰＵ５０１からの指示に基づいて遮断信号ＯＦＦを電源装置２０に出力する。例えば、通信インタフェース部５０６は、ネットワークに接続される。

以上、この実施形態では、開弁電圧の想定値が高い動作モードほど、電圧閾値ＶＴを高く設定することで、アルミ電解コンデンサ２２の開弁のおそれがない電圧において電源が無駄に遮断されることを抑止することができる。この結果、電解コンデンサの開弁を抑止しつつ、余計なダウンタイムの発生を抑制することができ、あるいは、余計な修理対応サービスのコストの発生を抑制することができる。

動作モード毎に、アルミ電解コンデンサ２２の周囲温度が高いほど電圧閾値ＶＴを下げることで、アルミ電解コンデンサ２２の開弁を、動作モードおよび周囲温度に応じて適正に抑止することができる。この結果、余計なダウンタイムの発生を抑制することができ、あるいは、余計な修理対応サービスのコストの発生を抑制することができる。

電源オン時の負荷が大きい期間に、負荷が大きいアクティブモード時の電圧閾値ＶＴ１に設定することで、アルミ電解コンデンサ２２を開弁させることなく、画像形成装置１を安全に起動することができる。

図１１は、他の電源装置および他の電源装置から直流電圧が供給される負荷の概略を示すブロック図である。図２と同様の要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

図１１に示す画像形成装置１Ａは、図４の電源装置２０の代わりに電源装置２０Ａを有し、図４の負荷４０の代わりに負荷４０Ａを有する。電源装置２０Ａは、図２の温度検出部２５を持たないことを除き、図２の電源装置２０と同様の構成および機能を有する。負荷４０Ａは、図２のコントローラ５０の代わりにコントローラ５０Ａを有することを除き、図２の負荷４０と同様の構成および機能を有する。

コントローラ５０Ａは、図２の閾値変更部５２および閾値テーブル５４を持たない。そして、コントローラ５０Ａは、画像形成装置１Ａの動作モード（アクティブモード、待機モードまたは省エネモード）にかかわりなく、固定の電圧閾値ＶＴ１に基づいて、遮断信号ＯＦＦの出力するか否かを判断する。固定の電圧閾値ＶＴ１は、図４に示した電圧閾値ＶＴ１である。

例えば、コントローラ５０Ａは、動作モードにかかわりなく、電圧検出部２４により検出された電圧が電圧閾値ＶＴ１以上の場合、遮断信号ＯＦＦを出力し、電源遮断部２６に電源を遮断させる。例えば、図４に示したように、省エネモードでは、アクティブモードに比べて開弁電圧の想定値が高く、開弁電圧は、電圧閾値ＶＴ１に対して十分余裕がある。しかしながら、画像形成装置１Ａでは、電圧閾値ＶＴ１が固定の１種類のみであるため、省エネモードにおいても、電圧検出部２４により検出された電圧が電圧閾値ＶＴ１になった場合、電源が遮断されてしまう。本来電源が遮断されなくてもよい電圧で電源が遮断されるため、余計なダウンタイムが発生し、あるいは、余計な修理対応サービスのコストが発生する。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１、１Ａ 画像形成装置
２ 自動原稿送り装置
３ 画像読み取り装置
４ 書き込みユニット
５ プリンタユニット
６ 感光体ドラム
７ 現像装置
８ 搬送ベルト
９ 定着装置
１０ 給紙トレイ１０
２０、２０Ａ 電源装置
３０ 交流電源
２１ ダイオードブリッジ
２２ アルミ電解コンデンサ
２３ コンバータ部
２４ 電圧検出部
２５ 温度検出部
２６ 電源遮断部
２７ ヒューズ
３０ 交流電源
４０、４０Ａ 負荷
４１ 帯電器
４２ モータ
５０、５０Ａ コントローラ
５２ 閾値変更部
５４ 閾値テーブル
５０１ ＣＰＵ
５０２ ＲＯＭ
５０３ ＲＡＭ
５０４ 外部記憶装置
５０５ 入出力インターフェース部
５０６ 通信インタフェース部
ＯＦＦ 遮断信号
ＶＴ１（ＶＴ１１、ＶＴ１２、ＶＴ１３） 電圧閾値
ＶＴ２（ＶＴ２１、ＶＴ２２、ＶＴ２３） 電圧閾値
ＶＴ１（ＶＴ３１、ＶＴ３２、ＶＴ３３） 電圧閾値

特開２０２０－１４５８２８号公報

Claims (6)

1. 電解コンデンサを含み交流電圧を直流電圧に変換する整流部と、前記直流電圧を負荷装置に供給する所定の電圧に変換する電圧生成部と、遮断信号に応じて整流部への交流電圧の供給を遮断する電源遮断部と、を有する電源装置を制御する電源制御装置であって、
   前記直流電圧または前記交流電圧の電圧値を検出する電圧検出部と、
   前記負荷装置の複数の動作モードにそれぞれ対応する複数の電圧閾値を保持する閾値保持部と、
   前記閾値保持部に保持された複数の電圧閾値のうち、動作中の前記動作モードに対応する電圧閾値を選択し、前記電圧検出部が検出した電圧値が選択した電圧閾値以上の場合に前記遮断信号を出力する制御部と、
   を有することを特徴とする電源制御装置。
2. 前記制御部は、前記動作モードの移行により、選択する電圧閾値の値が高くなる場合、前記動作モードが移行したタイミングで電圧閾値を選択し、前記動作モードの移行により、選択する電圧閾値の値が低くなる場合、前記動作モードの移行が決定したタイミングで電圧閾値を選択すること
   を特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
3. 前記電解コンデンサの周囲温度を検出する温度検出部を有し、
   前記閾値保持部は、前記複数の動作モードの各々に対応して、所定の温度毎に値が変化する複数の電圧閾値を保持し、
   前記制御部は、前記閾値保持部に保持された複数の電圧閾値のうち、動作中の前記動作モードと前記温度検出部が検出した周囲温度とに対応する電圧閾値を選択し、前記電圧検出部が検出した電圧値が選択した電圧閾値以上の場合、前記遮断信号を出力すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源制御装置。
4. 前記制御部は、前記負荷装置に電圧の供給を開始する電源オン時、前記閾値保持部に保持された複数の電圧閾値のうち、最も低い電圧閾値を選択すること
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電源制御装置。
5. 画像を形成する画像形成部と、
   電解コンデンサを含み交流電圧を直流電圧に変換する整流部と、前記直流電圧を前記画像形成部に供給する所定の電圧に変換する電圧生成部と、遮断信号に応じて整流部への交流電圧の供給を遮断する電源遮断部と、を有する電源装置と、
   前記直流電圧または前記交流電圧の電圧値を検出する電圧検出部と、
   前記画像形成部の複数の動作モードにそれぞれ対応する複数の電圧閾値を保持する閾値保持部と、
   前記閾値保持部に保持された複数の電圧閾値のうち、動作中の前記動作モードに対応する電圧閾値を選択し、前記電圧検出部が検出した電圧値が選択した電圧閾値以上の場合、前記遮断信号を出力する制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 電解コンデンサを含み交流電圧を直流電圧に変換する整流部と、前記直流電圧を負荷装置に供給する所定の電圧に変換する電圧生成部と、遮断信号に応じて整流部への交流電圧の供給を遮断する電源遮断部と、を有する電源装置を制御する電源制御方法であって、
   前記直流電圧または前記交流電圧の電圧値を検出し、
   前記負荷装置の複数の動作モードにそれぞれ対応する複数の電圧閾値を保持する閾値保持部に保持された複数の電圧閾値のうち、動作中の前記動作モードに対応する電圧閾値を選択し、検出した電圧値が選択した電圧閾値以上の場合に前記遮断信号を出力すること
   を特徴とする電源制御方法。

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