JP3518831B2 - 画像形成装置における電力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタなどの画像形成装置における電力制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを利用した画像形成装
置においては、帯電チャージャや転写・分離チャージャ
用の高圧電源、露光ランプ用電源、定着ヒータ用電源、
搬送駆動系のモータ用電源など消費電力が大きい電源が
多く使用される。そこで従来より、以下の節電モードが
提案され、かつ実際に使用されている。 （１）一定時間、機械が使用されない場合は余熱モード
になる（自動的に操作部の表示を消すと共に、定着器の
温度を下げる）。この場合は制御部の電源を切ることは
実施していない。 （２）人体検知センサを備え、コピー終了後、一定時
間、機械の前に人がいない場合は余熱モードになる。 （３）制御部に時計機能を備え、使用しないとき（例え
ば、ＰＭ６：００〜翌日のＡＭ９：００）は制御部以外
のパワーをオフし、節電する（ウイークリィータイマ機
能）。 （４）省エネ用の制御部とメイン制御用の制御部を備
え、電源は共通にし、省エネモード時はメイン制御部へ
の電源供給を開放する。 （５）消費電力の少ない別電源と、省エネ用の制御部を
備えている。

【０００３】図５は上述したウイークリィータイマ機能
を有する電力制御装置のブロック図である。ＡＣ入力部
１からＡＣ入力するためのメインスイッチ２の後段側
に、電源３、制御部４、電力制御部５を備え、制御部４
がリレー６を制御し、リレー６の接点６ａをオン、オフ
するようになっている。リレー６の接点６ａは、メイン
スイッチ２と電力制御部５との間に設けてあり、制御部
４によりリレー６を制御し、リレー６の接点６ａをオフ
することで、電力制御部５をオフし、制御部４以外のパ
ワーをオフして節電する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術のうち、（１），（２）に示すものは、余熱モード
に移行するようになっており、余熱モードと言えども、
制御部、定着部において電力消費しているので、大きな
節電にはならない。また、（３）に示すものは、電力制
御部のリレーをオフして節電しているが、制御部には電
源が常に供給されているため、制御部に電力が消費され
る。さらに、（４），（５）に示すものは、回路も複雑
になり、コストも高くなる。

【０００５】本発明は、上記の従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、簡単な回路構成により電
力消費を最小にし、かつ節電動作が可能な、画像形成装
置における電力制御装置を提供することを目的とするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ＡＣ入力部とＤＣ電源の間
に備えられた第１の開閉手段と、前記第１の開閉手段の
出力側に直接接続された第１のＤＣ電源と、前記第１の
開閉手段の出力側に接続された第２の開閉手段と、前記
第２の開閉手段の出力側に接続された第２のＤＣ電源
と、前記第１のＤＣ電源に接続されてなるスイッチ手段
と、前記第２のＤＣ電源に接続されてなる制御手段とを
備え、前記スイッチ手段をオンすると、前記第２の開閉
手段がオンし、前記第２のＤＣ電源に電力が供給され、
前記スイッチ手段をオフすると、所定時間経過後に前記
制御手段が前記第２の開閉手段をオフし、前記第２のＤ
Ｃ電源をオフすることを特徴とする。

【０００７】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、第１のＤＣ電源は、ゼロクロス信号を
発生する電源であることを特徴とする。

【０００８】また請求項３記載の発明は、請求項１記載
の発明において、第１のＤＣ電源と、前記第２の開閉手
段をオン、オフさせる前記制御手段は、節電状態を節電
状態表示部に表示する制御を行うことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の
形態を示す画像形成装置における電力制御装置の回路図
である。ＡＣ入力部１１は、ブレーカ１２を通してノイ
ズフィルタ１３に接続されている。ノイズフィルタ１３
の出力が第１の開閉手段（メインスイッチ）１４に接続
され、その出力は直接、第１のＤＣ電源１５のトランス
１６に接続される。第１の開閉手段１４がオンされた状
態の場合は、常に、第１のＤＣ電源１５には電力が供給
されることになる。

【００１０】第１の開閉手段１４の出力は、第２の開閉
手段１７に接続されている。第２の開閉手段１７の出力
は、第２のＤＣ電源１８と、定着ヒータ、光学系のラン
プ、モータ等の電力制御回路１９に接続される。第２の
開閉手段１７がオフ（開放）された状態の場合は、第１
のＤＣ電源１５と、第１のＤＣ電源１５に接続された回
路（ゼロクロス信号発生回路）２０で消費される電力が
節電モード時の電力になる。

【００１１】第１の開閉手段１４の出力であるＡＣ１０
０Ｖは、第１のＤＣ電源１５とトランス１６により数Ｖ
に変換され、全波整流回路２１によりＤＣ化される。Ｄ
Ｃ化された信号は、ヒステリシス付き反転コンパレータ
２２の反転入力端子に入力される。非反転入力の端子電
圧（抵抗Ｒ１とＲ２により分圧された電圧）と反転入力
端子の電圧が比較され、コンパレータ２２の出力は決ま
る。

【００１２】ＤＣ化された信号は、ＡＣ成分のリップル
があるので、一番電圧の低い部分（ゼロクロスの部分）
が反転されて、信号として出力される。この信号は、さ
らにコンパレータ２３の非反転入力に接続され、電圧変
換され、制御手段２４に供給される。

【００１３】第１のＤＣ電源１５のトランス出力は、ダ
イオードＤ１を通して、平滑用コンデンサＣ１に供給さ
れる。この電源により、節電状態表示部（ＬＥＤ）２５
及び第２の開閉手段１７は制御される。節電状態表示部
２５を構成するＬＥＤには、抵抗Ｒを通して電流が流
れ、ＬＥＤは点灯する。第２の開閉手段１７をオンさせ
るスイッチ手段２６は、第１のＤＣ電源１５に接続され
ており、このスイッチ手段２６がオンされると、抵抗Ｒ
を通してトランジスタＴｒ１にベース電流が流れ、トラ
ンジスタＴｒ１はオンする。

【００１４】トランジスタＴｒ１がオンすると、節電モ
ードリレー２７がオンし、第２の開閉手段１７がオンす
る。第２の開閉手段１７がオンすると、第２のＤＣ電源
１８、電力制御回路１９に電力が供給される。第２のＤ
Ｃ電源１８が立ち上がり、制御手段２４に電源が供給さ
れ、制御手段２４のＣＰＵ２８が動作を開始する。ＣＰ
Ｕ２８はポート０にハイ信号を出力する。

【００１５】すると、トランジスタＴｒ１にはベース電
流が流れるが、このとき、Ｔｒ１は既にオンしている。
しかし、スイッチ手段２６がオフ後も、ＣＰＵ２８のポ
ート０からのハイ信号でＴｒ１はオンされ続ける。また
ＣＰＵ２８からポート０にハイ信号が出力されると、ト
ランジスタＴｒ２がオンし、ＬＥＤ２５には電流が流れ
なくなり、ＬＥＤ２５は消灯する。これにより、節電モ
ードは解除されたことになる。

【００１６】ゼロクロス信号発生回路２０のコンパレー
タ２３から出力されるゼロクロス信号は、ＣＰＵ２８の
割り込み端子ＩＮＴに接続され、定着ヒータのオン、オ
フ制御に使用される。

【００１７】定着ヒータ、ランプ、モータ等が、ＣＰＵ
２８及び電力制御回路１９により一連のコピー動作制御
され、コピー終了後の一定時間後に節電モードにする場
合、ＣＰＵ２８はポート０をローにする。ポート０がロ
ーになると、ＬＥＤ２５のカソードにはハイ信号がなく
なるので、ＬＥＤ２５は点灯する。またポート０がロー
になると、トランジスタＴｒ１のベース電流も流れなく
なるので、Ｔｒ１はオフする。Ｔｒ１がオフすると、第
２の開閉手段１７もオフされ、第２のＤＣ電源１８には
電力が供給されなくなり、節電モードになる。

【００１８】ＬＥＤ２５が点灯することで節電モードを
外部に知らせることができる。即ち、ＬＥＤ２５が点灯
している場合は節電モードであり、消えている場合は使
用状態にある。節電モード解除はスイッチ手段２６をオ
ンすることにより行われる。具体的には、スイッチ手段
２６がオンすると、リレー２７がオンし、第２の開閉手
段１７がオンする。すると、第２のＤＣ電源１８が立ち
上がり、ＣＰＵ２８に電源が供給され、節電モードが解
除される。

【００１９】図２は図１に示す各部の動作タイミングチ
ャートである。（１）は第１の開閉手段１４のオンタイ
ミング、（２）は手動によるスイッチ手段２６のオン、
オフタイミング、（３）はトランジスタＴｒ１のオン、
オフタイミング、（４）は第２のＤＣ電源１８のオン、
オフタイミング、（５）はＣＰＵ２８のポート０のオ
ン、オフ（ハイレベル、ローレベル）タイミングをそれ
ぞれ示す。図１の説明と重複するが、各タイミングを以
下説明する。

【００２０】第１の開閉手段１４のオン後、手動でスイ
ッチ手段２６をオンすると、トランジスタＴｒ１がオン
し、節電モードリレー２７に通電されるので、第２の開
閉手段１７が閉じ、第２のＤＣ電源１８がオンする。こ
の時点でトランジスタＴｒ１のポート０からハイレベル
信号が出力され、スイッチ手段２６のオフ後は、このト
ランジスタＴｒ１の出力により第２のＤＣ電源１８はオ
ンし続ける。そして、コピー動作終了後、ＣＰＵ２８の
内部タイマが所定時間カウント後、ＣＰＵ２８のポート
０がローレベルになると、トランジスタＴｒ１がオフ
し、節電モードリレー２７に電流が流れなくなるので、
第２の開閉手段１７もオフする。この結果、第２のＤＣ
電源１８がオフし、この時点で節電モードとなる。

【００２１】本発明は、以上述べた通り、ＡＣ入力部１
１と第１のＤＣ電源１５の間に備えられた第１の開閉手
段１４を手動によりオンし、次にスイッチ手段２６を手
動によりオンすると、機械に電力が供給される。節電モ
ード時は、第２の開閉手段１７をオン、オフさせる制御
手段２４により第２の開閉手段１７を開放し、制御手段
２４が自ら供給されている第２のＤＣ電源１８を開放
し、最小の電力使用状態、即ち、第１のＤＣ電源１５の
消費電力だけにする。再び使用するときは、第１のスイ
ッチ手段１４を手動によりオンする。

【００２２】ところで、米国のエナジースター規制によ
る電力節電モードは、例えば、機械が使用されなくなっ
たら１５分後に１００Ｗ以下にし、節電力モードはさら
に４５分過ぎたら１０Ｗ以下になるようにしている。

【００２３】そこで、米国のエナジースター規制に適合
した実際の電力制御モードを以下に説明する。図３は電
力制御モードの一実施の形態を示すフローチャート、図
４は電力状態を時系列に示す説明図である。図３におい
て、まず第１の開閉手段１４及びスイッチ手段２６を手
動でオンする（パワーオン）。すると、第２の開閉手段
１７もオンするので、第１のＤＣ電源１５、第２のＤＣ
電源１８は共にオンし、制御手段２４がバックアップさ
れる。

【００２４】従って、ＣＰＵ２８とその周辺がイニシャ
ライズされる（Ｓ１）。ＣＰＵ２８のポート０がハイレ
ベルになり、トランジスタＴｒ１はスイッチ手段２６が
オフになってもオンされており、節電状態を表示するＬ
ＥＤ２５のカソードがハイレベルになり、ＬＥＤ２５は
消灯する（Ｓ２）。

【００２５】この状態でコピー待ちの待機状態となる
（Ｓ３）。コピースイッチがオンされると（Ｓ４で
Ｙ）、コピー動作を実行する（Ｓ５）。コピーが終了す
ると（Ｓ６でＹ）、次のコピースイッチがオンかどうか
判断し、オンでなければ（Ｓ７でＮ）、コピー終了後の
待機モードになり、タイマ１をカウントする（Ｓ８）。
なお、この待機モード時も、定着制御、異常検知等の待
機モード動作は行う。

【００２６】タイマ１のカウント値が所定値である１５
分経過したら（Ｓ９でＹ）、余熱モード（ローパワーモ
ード）になり、操作表示部はオフとし、定着の温度は下
げられる（Ｓ１０）。このとき、図４に示すように、電
力は１００Ｗに設定される。

【００２７】この余熱モードは、余熱スイッチが解除さ
れるか（Ｓ１１でＹ）、あるいはタイマ２のカウント値
が所定値である４５分（１５分経過後の４５分）になる
まで（Ｓ１２、Ｓ１３でＮ）継続される。タイマ２のカ
ウント値が４５分経過したら（Ｓ１３でＹ）、ＣＰＵ２
８のポート０をローレベルとし、トランジスタをオフす
ることで、前述のごとく第２のＤＣ電源１８をオフして
節電モードに移行する（Ｓ１４）。このとき、ＬＥＤ２
５のカーソドがローレベルになり、点灯することで、節
電モードになったことをオペレータに知らせることがで
きる。

【００２８】節電モードでは、図４に示すように電力は
１０Ｗに設定される。図４においてＴ１は手動により第
１の開閉手段１４とスイッチ手段２６をオンする、即ち
節電モードを解除するタイミングを示す。またＴ２は制
御手段２４により節電モードになるタイミングを示す。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、消費電力の少
ないＤＣ電源と、専用に備えた制御回路でない、通常画
像形成装置に備わっている制御回路により、電力供給動
作を行うスイッチを制御することにより、節電用の複雑
な回路を使用しないで、節電時の消費電力を最小にする
ことができる。

【００３０】請求項２記載の発明では、電力を必要とし
ない、他の目的で使用するＤＣ電源を共通使用すること
で、簡単な回路構成で、低コストの節電用電源を供給す
ることができる。

【００３１】請求項３記載の発明では、静電モードの設
定、解除の状態をオペレータに知らせることができるの
で、使い勝手に優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す画像形成装置にお
ける電力制御装置の回路図である。

【図２】図１に示す各部の動作タイミングチャートであ
る。

【図３】電力制御モードの一実施の形態を示すフローチ
ャートである。

【図４】電力状態を時系列に示す説明図である。

【図５】ウィークリィータイマ機能を有する電力制御装
置のブロック図である。

【符号の説明】

１４ 第１の開閉手段 １５ 第１のＤＣ電源 １７ 第２の開閉手段 １８ 第２のＤＣ電源 ２４ 制御手段 ２５ ＬＥＤ ２６ スイッチ手段 ２８ ＣＰＵ Ｔｒ１ トランジスタ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＡＣ入力部とＤＣ電源の間に備えられた
   第１の開閉手段と、前記第１の開閉手段の出力側に直接
   接続された第１のＤＣ電源と、前記第１の開閉手段の出
   力側に接続された第２の開閉手段と、前記第２の開閉手
   段の出力側に接続された第２のＤＣ電源と、 前記第１のＤＣ電源に接続されてなるスイッチ手段と、 前記第２のＤＣ電源に接続されてなる制御手段とを備
   え、 前記スイッチ手段をオンすると、前記第２の開閉手段が
   オンし、前記第２のＤＣ電源に電力が供給され、前記スイッチ手段をオフすると、所定時間経過後に前記
   制御手段が 前記第２の開閉手段をオフし、前記第２のＤ
   Ｃ電源をオフすることを特徴とする画像形成装置におけ
   る電力制御装置。
2. 【請求項２】 前記第１のＤＣ電源は、ゼロクロス信号
   を発生する電源であることを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置における電源制御装置。
3. 【請求項３】 前記第１のＤＣ電源と、前記第２の開閉
   手段をオン、オフさせる前記制御手段は、節電状態を節
   電状態表示部に表示する制御を行うことを特徴とする請
   求項１記載の画像形成装置における電力制御装置。