JP3783473B2 - 節電電力制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、節電電力制御装置に関し、詳しくは、所定の節電条件が成立したときに節電モードとして負荷への電力の供給を停止し、所定の駆動条件が成立したときに該節電モードを解除する節電電力制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の節電電力制御装置としては、画像形成装置の消費電力を低減させる目的で、所定の節電条件が成立したときに負荷への電力供給を遮断するものが提案されている(例えば、特開平9−305072号公報など)。この装置では、負荷への電力の供給を司る制御スイッチを設け、所定の節電条件が成立したときに、制御信号によりこの制御スイッチをオフして負荷への電力の供給を停止している。そして、所定の起動条件が成立したときに、制御信号により制御スイッチをオンして負荷への電力の供給を再開している。
【0003】
また、節電モードのときに必要としない負荷への電力の供給を停止するものも提案されている(例えば、特開平8−146839号公報など)。この装置では、節電モードのときに必要としない負荷を2次側チョッパ回路に接続し、節電モードのときにはこの2次側チョッパ回路の制御回路を対応する制御信号によりオン/オフすることにより負荷への電力の供給を停止している。
【0004】
さらに、ドアスイッチのオン直後に大容量コンデンサに発生する突入電流を抑制するための突入電流防止手段とホスト装置からの駆動制御用のスイッチとを単一の半導体スイッチ素子が兼ねる装置も提案されている(例えば、特開平8−152820号公報など)。この装置では、突入電流を防止する半導体スイッチをホスト装置からの信号によりオンオフできるように構成している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平9−305072号公報記載の装置では、負荷毎に制御スイッチを設けると共にこの制御スイッチへの専用信号の出力が必要なことから、部品点数が多く装置が複雑でコストが高いものとなるという問題があった。また、特開平8−146839号公報記載の装置では、節電モードのときに2次側チョッパ回路に接続された一部の負荷に電力の供給を行なうことができないという問題があった。節電モードでは2次側チョッパ回路からの電力供給がオフされるから、この2次側チョッパ回路に接続されたすべての負荷がオフされてしまう。したがって一部の負荷に電力を供給する場合には、2次側回路を2系統とする必要があり、そうすれば、部品数が多くなり、装置が複雑なものとなってしまう。さらに、特開平8−152820号公報記載の装置では、突入電流防止用の半導体スイッチを介さずに電力の供給を受ける負荷への電力供給の制御と突入電流防止用の半導体スイッチを介して電力の供給を受ける負荷への電力供給の制御とを別々に行なう必要があり、部品数が多くなり、装置も複雑なものとなってしまう。
【0006】
本発明の節電電力制御装置は、節電モードのときに簡易な構成により負荷への電力の供給を停止することを目的の一つとする。また、本発明の節電電力制御装置は、節電モードのときに不要な負荷への電力の供給のみを停止することを目的の一つとする。
【0007】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の節電電力制御装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【0008】
本発明に係る節電電力制御装置は、所定の節電条件が成立したときに節電モードとして負荷への電力の供給を停止し、所定の駆動条件が成立したときに該節電モードを解除する節電電力制御装置であって、前記負荷へ電力を供給すると共に該負荷への突入電流を制限する突入電流制限回路と、前記負荷へ電力の供給を行なっているときに駆動される駆動機器と、制御信号に基づいて前記駆動機器への電力の供給を司る電力供給回路と、該電力供給回路による前記駆動機器への電力に基づいて前記突入電流制限回路による前記負荷へ供給される電力を制御する供給電力制御回路と、を備え、前記供給電力制御回路は、前記電力供給回路により前記駆動機器への電力の供給が開始された後に前記負荷への電力の供給が開始されるよう前記突入電流制限回路を制御すると共に、前記電力供給回路により前記駆動機器への電力の供給が停止された後に前記負荷への電力の供給が停止されるよう前記突入電流制限回路を制御する回路であることを要旨とする。
【0009】
この本発明の節電電力制御装置では、制御信号に基づいて負荷へ電力の供給を行なっているときに駆動される駆動機器への電力の供給および供給の停止の際に、これと同期して負荷へ電力を供給すると共に負荷への突入電流を制限する突入電流制限回路による負荷への供給電力を制御することにより、負荷への電力の供給の制御を行なう。負荷への電力の供給を司る突入電流制限回路を制御するから、目的とする負荷への電力の供給の制御が行なわれるだけで、目的とする負荷以外への電力の供給は目的とする負荷への電力の供給の如何に拘わらず行なうことができる。また、駆動機器への電力の供給や供給の停止に同期して負荷への電力の供給の制御が行なわれるから、制御信号は、駆動機器に対するものだけでよく、装置をシンプルなものとすることができる。
【0010】
こうした本発明の節電電力制御装置において、前記供給電力制御回路は、前記電力供給回路により前記駆動機器への電力の供給が開始されるときに前記負荷への電力の供給が開始されるよう前記突入電流制限回路を制御すると共に、前記電力供給回路により前記駆動機器への電力の供給が停止されるとき前記負荷への電力の供給が停止されるよう前記突入電流制限回路を制御する回路であるものとすることもできる。こうすれば、負荷への電力の供給を開始したり停止したりすることができる。
【0011】
また、本発明の節電電力制御装置において、前記突入電流制限回路は、コレクタに電源が接続され、エミッタに負荷が接続されたバイポーラトランジスタであり、前記供給電力制御回路は前記バイポーラトランジスタのベース電圧を制御する回路であるものとすることもできる。こうすれば、簡易な構成で負荷への電力の供給の制御を行なうことができる。この態様の本発明の節電電力制御装置において、前記供給電力制御回路は、前記駆動機器へ印加される電圧に同期して前記ベース電圧を変更するスイッチング素子であるものとすることもできる。こうすれば、より簡易な構成で負荷への電力の供給を制御することができる。
【0012】
更に、本発明の節電電力制御装置において、該節電電力制御装置は画像形成装置に組み込まれ、前記駆動機器は前記画像形成装置に取り付けられた冷却用のファンであるものとするものとすることもできる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図1は本発明の一実施例である節電電力制御装置20の構成の概略を示す構成図であり、図2は実施例の節電電力制御装置20が組み込まれた画像形成装置40の構成の概略を示す構成図である。説明の都合上、まず、図2を用いて画像形成装置40の構成について簡単に説明し、その後、図1を用いて実施例の節電電力制御装置20について説明する。
【0014】
実施例の節電電力制御装置20が組み込まれた画像形成装置40は、例えば、プリンタや電子複写機などであり、図2に示すように、AC電源にメインスイッチ42を介して接続されAC電源を駆動用の高電圧V1と制御用の低電圧V2との二つの電圧の直流電源に変換する直流電源回路44と、ドアが開かれたときに負荷48,50への電力を遮断するインターロックスイッチ46と、負荷50への電力の供給を制御する実施例の節電電力制御装置20と、操作者の指示の入力や動作の表示などを行なうパネル56と、指示の入力やセンサー類60からの信号を受けて負荷48,50への駆動信号やレーザー58への駆動信号,定着ヒータ62の制御を行なうAC制御回路64への制御信号を出力して装置全体をコントロールする制御部52とを備える。制御部52は、内部にタイマー54を備えており、画像の形成処理が所定時間に亘って行なわれないときには、メインスイッチ42がオンとされた状態で必要のない負荷への電力の供給を一時的に停止する節電モードの制御信号を節電電力制御装置20に対して出力する。
【0015】
実施例の節電電力制御装置20は、図1に示すように、インターロックスイッチ46と負荷50とに介在しインターロックスイッチ46がオンされた直後などに負荷50に生じる突入電流を制限する突入電流制限回路22と、画像形成装置40内を冷却するファン24と、制御部52からの制御信号に基づいてファン24を駆動するファン駆動回路26と、ファン24へ供給される電力に基づいて突入電流制限回路22による負荷50への電力の供給を制御する供給電力制御回路28とを備える。
【0016】
突入電流制限回路22は、コレクタがインターロックスイッチ46を介して電源V1に接続されエミッタが負荷50に接続されたバイポーラトランジスタTr3と、このバイポーラトランジスタTr3のベース電圧を分圧する二つの抵抗R3,R4とにより構成されており、バイポーラトランジスタTr3に流れる電流が制限されることにより、負荷50への突入電流が制限されるようになっている。
【0017】
ファン駆動回路26は、コレクタが電源V1に直接接続されると共にエミッタがファン24に接続され、ベースが抵抗R2を介して制御部52の出力ポートに接続されたトランジスタTr1により構成されており、制御部52からのハイ・ロー信号によりファン24の駆動が制御できるようになっている。
【0018】
供給電力制御回路28は、コレクタが抵抗R4を介してバイポーラトランジスタTr3のベースに接続されベースが抵抗R5を介してファン駆動回路26のトランジスタTr1のエミッタに接続されたトランジスタTr2により構成されており、ファン24の駆動の開始や停止に同期してトランジスタTr2をオンオフし、バイポーラトランジスタTr3のオンオフを制御する。
【0019】
次に、こうして構成された実施例の節電電力制御装置20の動作、特に節電モードに移行するときや節電モードから復帰するときの負荷50への電力の供給の動作について図3のタイムチャートを用いて説明する。画像形成装置40のメインスイッチ42がオンとされた時間t1のときには、制御部52は、ファン24を駆動するためにファン駆動回路26にオン信号(ローレベル)を出力する。この信号がファン駆動回路26に入力されると、トランジスタTr1はオンとされ、ファン24への電力の供給が開始される。トランジスタTr2は、ファン24への電力の供給の開始に伴ってオンとなり、バイポーラトランジスタTr3は、トランジスタTr2のオンに伴ってオンとなる。この結果、負荷50への電力の供給が開始される。なお、負荷48には、ファン24への駆動信号の如何に拘わらず、電力の供給が行なわれる。
【0020】
プリント要求が所定時間に亘って行なわれなかった時間t2では、制御部52は、節電モードを実行するために、ファン駆動回路26にオフ信号(ハイレベル)を出力する。この信号がファン駆動回路26に入力されると、トランジスタTr1はオフとされ、ファン24への電力の供給の停止が行なわれる。ファン24への電力の供給の停止は、トランジスタTr2をオフするから、このトランジスタTr2のコレクタにベースを接続しているバイポーラトランジスタTr3もオフとなる。この結果、負荷50への電力の供給は停止される。なお、負荷48には、引き続き電力の供給がなされている。
【0021】
節電モードを実行中にプリント要求が発生した時間t3では、制御部52は、ファン駆動回路26に向けてオン信号(ローレベル)を出力するから、メインスイッチ42をオンとしたときと同様に、トランジスタTr1がオンされること伴ってトランジスタTr2もバイポーラトランジスタTr3もオンとされ、ファン24への電力の供給の開始に伴って負荷50への電力の供給も開始される。
【0022】
以上説明した実施例の節電電力制御装置20によれば、ファン24への駆動信号に同期して突入電流制限回路22を構成するバイポーラトランジスタTr3のベース電位を制御する供給電力制御回路28を備えるだけで負荷50への電力の供給を制御することができる。しかも、供給電力制御回路28はトランジスタTr2により構成されるから、簡易で安価なものとすることができる。また、負荷50への電力の供給の制御を、節電モードのときに電力の供給を停止すべきでない負荷48とは別に行なうことができる。
【0023】
実施例の節電電力制御装置20では、ファン24への電力の供給の開始および停止に同期して負荷50への電力の供給の開始および停止を制御するものとしたが、ファン24以外の駆動機器への電力の供給の開始および停止に同期して負荷50への電力の供給の開始および停止を制御するものとしてもよい。
【0024】
実施例の節電電力制御装置20では、節電電力制御装置20を画像形成装置40に組み込むものとしたが、他の装置に組み込むものとしてもよい。
【0025】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例である節電電力制御装置20の構成の概略を示す構成図である。
【図2】 実施例の節電電力制御装置20が組み込まれた画像形成装置40の構成の概略を示す構成図である。
【図3】 実施例の節電電力制御装置20の動作の一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
20 節電電力制御装置、22 突入電流制限回路、24 ファン、26 ファン駆動回路、28 供給電力制御回路、40 画像形成装置、42 メインスイッチ、44 直流電源回路、46 インターロックスイッチ、48 負荷、50 負荷、52 制御部、54 タイマー、56 パネル、58 レーザー、60 センサー類、62 定着ヒータ、64 AC制御回路、Tr1,Tr2 トランジスタ、Tr3 バイポーラトランジスタ、R1〜R5 抵抗。
Claims (4)
- 所定の節電条件が成立したときに節電モードとして負荷への電力の供給を停止し、所定の駆動条件が成立したときに該節電モードを解除する節電電力制御装置であって、
前記負荷へ電力を供給すると共に該負荷への突入電流を制限する突入電流制限回路と、
前記負荷へ電力の供給を行なっているときに駆動される駆動機器と、
制御信号に基づいて前記駆動機器への電力の供給を司る電力供給回路と、
該電力供給回路による前記駆動機器への電力に基づいて前記突入電流制限回路による前記負荷へ供給される電力を制御する供給電力制御回路と、
を備え、
前記供給電力制御回路は、
前記電力供給回路により前記駆動機器への電力の供給が開始された後に前記負荷への電力の供給が開始されるよう前記突入電流制限回路を制御すると共に、
前記電力供給回路により前記駆動機器への電力の供給が停止された後に前記負荷への電力の供給が停止されるよう前記突入電流制限回路を制御する回路である節電電力制御装置。 - 請求項1記載の節電電力制御装置であって、
前記突入電流制限回路は、コレクタに電源が接続され、エミッタに負荷が接続されたバイポーラトランジスタであり、
前記供給電力制御回路は、前記バイポーラトランジスタのベース電圧を制御する回路である
節電電力制御装置。 - 前記供給電力制御回路は、前記駆動機器へ印加される電圧に同期して前記ベース電圧を変更するスイッチング素子である請求項2記載の節電電力制御装置。
- 請求項1ないし3いずれか記載の節電電力制御装置であって、
該節電電力制御装置は、画像形成装置に組み込まれ、
前記駆動機器は、前記画像形成装置に取り付けられた冷却用のファンである
節電電力制御装置。
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