JP5515326B2 - Power supply apparatus, image forming apparatus, and program - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置、画像形成装置およびプログラムに関する。 The present invention relates to a power supply device, an image forming apparatus, and a program.
特許文献1には、交流電源を入力として全波整流を行う整流部と、前記整流部の出力から分岐した複数の電流経路と、前記複数の電流経路にそれぞれ設けられた複数のインダクタと、前記複数のインダクタのそれぞれの出力電流を統合して直流電圧を生成する直流電圧生成部と、前記交流電源に流れる平均的な電流が正弦波状となるように、前記複数のインダクタに流れる電流をスイッチングによって制御するスイッチング部とを有する電源装置であって、前記スイッチング部は、前記スイッチングによる制御を、前記複数のインダクタ毎に互いに異なる位相で行うことを特徴とする技術が開示されている。
また、特許文献2には、少なくとも第1のスイッチング手段と所定のデューティ比を有する第1の駆動信号を出力して前記第1のスイッチング手段を駆動する第1の制御駆動回路を有する第1のスイッチングコンバータと、前記第1のスイッチングコンバータと並列に接続された少なくとも第2のスイッチング手段と所定のオン期間を有する第2の駆動信号を出力して前記第2のスイッチング手段を駆動する第2の制御駆動回路を有する第2のスイッチングコンバータと、第1および第2のコンデンサと、前記第1の駆動信号の立ち上がりに同期して前記第1のコンデンサを繰り返し充放電すると共に前記第1のコンデンサを充電する時は前記第2のコンデンサを放電し、前記第1のコンデンサを放電する時は前記第2のコンデンサを充電する充放電回路とから構成され、前記第2の制御駆動回路の第2の駆動信号の出力は、前記第1および第2のコンデンサの電圧を比較し両電圧差の反転に同期して行われるインターリーブ方式スイッチングコンバータが開示されている。 Further, Patent Document 2 includes a first control drive circuit that outputs a first drive signal having a predetermined duty ratio with at least a first switching means to drive the first switching means. A second converter driving the second switching means by outputting a second drive signal having a predetermined ON period and a switching converter, at least a second switching means connected in parallel with the first switching converter; A second switching converter having a control drive circuit, first and second capacitors, the first capacitor is repeatedly charged and discharged in synchronization with a rise of the first drive signal, and the first capacitor is When charging, the second capacitor is discharged, and when discharging the first capacitor, the second capacitor is charged. And an output of the second drive signal of the second control drive circuit is performed in synchronization with the inversion of the voltage difference by comparing the voltages of the first and second capacitors. A system switching converter is disclosed.
また、特許文献3には、交流電源から入力する交流を全波整流する整流回路と、該整流回路の出力が入力されるトランスの一次巻線と直列に接続したスイッチング素子をオン/オフすることによって前記トランスの二次巻線に誘起される電圧を整流平滑して出力するDC/DCコンバータとからなる直流電源装置において、前記DC/DCコンバータのスイッチング素子を並列に複数設けると共に、前記DC/DCコンバータの出力電流または該電流に比例する電流を検出する電流検出手段と、該電流検出手段によって検出された電流値が予め設定した値より小さいときに、前記複数のスイッチング素子のうち1つを除く他のスイッチング素子をオフのままの非動作状態にする第1の非動作制御手段とを設け、さらに、前記整流回路と前記DC/DCコンバータとの間にスイッチング素子をオン/オフすることによって力率を改善するPower Factor Correction回路(以下、「PFC回路」という。)を設け、該PFC回路のスイッチング素子を並列に複数設けると共に、前記電流検出手段によって検出された電流値が予め設定した値より小さいときに、前記PFC回路の複数のスイッチング素子のうち1つを除いて他のスイッチング素子をオフのまま非動作状態にする第2の非動作制御手段を設けたことを特徴とする技術が開示されている。 In Patent Document 3, a rectifying circuit for full-wave rectification of alternating current input from an alternating current power supply and a switching element connected in series with a primary winding of a transformer to which the output of the rectifying circuit is input are turned on / off. In the DC power supply device comprising a DC / DC converter that rectifies and smoothes the voltage induced in the secondary winding of the transformer by a plurality of switching elements of the DC / DC converter are provided in parallel, and the DC / DC converter A current detection means for detecting an output current of the DC converter or a current proportional to the current; and when a current value detected by the current detection means is smaller than a preset value, one of the plurality of switching elements is First non-operation control means for bringing the other switching elements other than the non-operating state into an off-state, and further, the rectifier circuit and the D A power factor correction circuit (hereinafter referred to as “PFC circuit”) that improves the power factor by turning on / off the switching element between the DC / DC converter and a plurality of switching elements of the PFC circuit are provided in parallel. When the current value detected by the current detecting means is smaller than a preset value, except for one of the plurality of switching elements of the PFC circuit, the other switching elements are turned off and in a non-operating state. There is disclosed a technique characterized in that two non-operation control means are provided.
さらに、特許文献4には、交流電源から入力する交流を整流する整流回路と、該整流回路から出力される脈流を入力し、その入力電流波形を正弦波に近い波形となるように制御した後整流平滑する力率改善回路と、該力率改善回路から出力される直流電圧を所定の電圧に変換するDC/DCコンバータとを備えた直流電源装置において、前記DC/DCコンバータの出力電流または該電流に比例する電流の値を検出する電流検出手段と、該電流検出手段によって検出された電流値が予め設定した値より小さい時には前記力率改善回路の力率改善動作を停止させる動作停止制御手段と、を備えたことを特徴とする技術が開示されている。 Furthermore, in Patent Document 4, a rectifier circuit that rectifies an alternating current input from an alternating current power source and a pulsating current output from the rectifier circuit are input, and the input current waveform is controlled to be a waveform close to a sine wave. In a DC power supply device comprising: a power factor correction circuit that performs post-rectification smoothing; and a DC / DC converter that converts a DC voltage output from the power factor correction circuit into a predetermined voltage, an output current of the DC / DC converter or Current detection means for detecting a current value proportional to the current, and operation stop control for stopping the power factor improvement operation of the power factor improvement circuit when the current value detected by the current detection means is smaller than a preset value And a technique characterized by comprising means.
本発明は、電力供給先の消費電力の低下に伴う電源効率の低下を抑制することのできる電源装置、画像形成装置およびプログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a power supply device, an image forming apparatus, and a program capable of suppressing a decrease in power supply efficiency accompanying a decrease in power consumption of a power supply destination.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の電源装置は、交流電源から入力される交流電力を全波整流する整流回路と、前記整流回路の出力を複数に分岐する複数の分岐配線と、前記複数の分岐配線に各々設けられた複数のインダクタと、前記複数のインダクタの各々の出力電流を統合して直流電圧を生成する直流電圧生成回路と、前記複数のインダクタに各々対応して設けられ、前記交流電源から入力される交流電力の平均的な電流が正弦波状となるように前記複数のインダクタに流れる電流を断続させる複数のスイッチング素子と、負荷による消費電力が予め定められた電力より大きい場合は、前記複数のインダクタの各々に電流が流れる期間の少なくとも一部が重なるように前記複数のスイッチング素子を制御し、前記消費電力が前記予め定められた電力以下である場合は、前記複数のインダクタの各々に電流が流れる期間が重ならず、かつ連続するように前記複数のスイッチング素子を制御する制御手段と、を備えている。
To achieve the above object, a power supply device according to
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記制御手段が、前記消費電力が前記予め定められた電力以下である場合の制御に代えて、前記消費電力が前記予め定められた電力以下で、かつ前記予め定められた電力より小さな値として予め定められた第2の電力より大きい場合、前記複数のインダクタの各々に電流が流れる期間が重ならず、かつ連続するように前記複数のスイッチング素子を制御し、前記消費電力が前記第2の電力以下である場合、前記複数のインダクタの各々に電流が流れる期間が重ならず、かつ連続するように前記複数のスイッチング素子を制御すると共に、前記交流電力のゼロクロスのタイミングを含む予め定められた期間については前記複数のスイッチング素子の全てを切断させるように制御するものである。
The invention according to claim 2 is the invention according to
さらに、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記分岐配線、前記インダクタ、および前記スイッチング素子が2組設けられているものである。
Further, the invention described in claim 3 is the invention described in
一方、上記目的を達成するために、請求項4に記載の画像形成装置は、請求項1〜請求項3の何れか1項記載の電源装置と、前記電源装置によって生成された直流電圧により、画像情報に基づく画像を記録媒体に形成する形成手段と、を備えている。 On the other hand, in order to achieve the above object, an image forming apparatus according to a fourth aspect includes a power supply device according to any one of the first to third aspects and a DC voltage generated by the power supply device. Forming means for forming an image based on the image information on a recording medium.
さらに、上記目的を達成するために、請求項5に記載のプログラムは、コンピュータを、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の電源装置における制御手段として機能させるためのものである。
Furthermore, in order to achieve the above object, a program according to claim 5 is for causing a computer to function as control means in the power supply device according to any one of
請求項1、請求項4および請求項5に記載の発明によれば、電力供給先の消費電力の低下に伴う電源効率の低下を抑制することができる、という効果が得られる。 According to the first, fourth, and fifth aspects of the invention, it is possible to obtain an effect that it is possible to suppress a decrease in power supply efficiency accompanying a decrease in power consumption at a power supply destination.
また、請求項2に記載の発明によれば、本発明を適用しない場合に比較して、電力供給先の消費電力の低下に伴う電源効率の低下を、より抑制することができる、という効果が得られる。 In addition, according to the invention described in claim 2, compared to the case where the present invention is not applied, the effect that the reduction in power supply efficiency accompanying the reduction in power consumption at the power supply destination can be further suppressed. can get.
さらに、請求項3に記載の発明によれば、前記分岐配線、前記インダクタ、および前記スイッチング素子が3組以上設けられている場合に比較して、より低コストかつ省スペースで、電力供給先の消費電力の低下に伴う電源効率の低下を抑制することができる、という効果が得られる。 Furthermore, according to the third aspect of the present invention, compared to a case where three or more sets of the branch wiring, the inductor, and the switching element are provided, the power supply destination can be reduced in cost and space. The effect that the reduction in power supply efficiency accompanying the reduction in power consumption can be suppressed is obtained.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1には、本実施の形態に係る画像形成装置10の正面図が示されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a front view of an
同図に示すように、この画像形成装置10は、予め定められた画像読み取り位置に載せられた原稿から画像を読み取り、当該画像を示す画像データを取得するスキャナ11と、スキャナ11により取得した画像データや外部装置から取得した画像データ等の各種画像データを用いて画像形成処理を行う装置本体12と、装置本体12に記録媒体としての用紙31(図2も参照。)を供給する給紙装置13と、操作メニューやメッセージ等の各種情報を表示すると共に表示面に透過型のタッチパネルが一体的に設けられたタッチパネル・ディスプレイ(以下、「ディスプレイ」という。)14と、画像が形成されて装置本体12から排出された用紙31を保持する排出トレイ39と、を有している。
As shown in FIG. 1, the
次に、図2を参照して、装置本体12の内部構成を説明する。
Next, the internal configuration of the apparatus
同図に示すように、本実施の形態に係る装置本体12は、電子写真方式により用紙31に対して画像形成処理を行う画像形成エンジン部15を備えている。
As shown in the figure, the apparatus
本実施の形態に係る画像形成エンジン部15はフルカラータイプのものであり、4個の画像形成ユニット20Y、20M、20C、20Kを備えている。これら画像形成ユニット20Y、20M、20C、20Kは中間転写体ベルト18の長手方向に沿って予め定められた間隔で配置されている。中間転写体ベルト18は複数のローラに張架され、予め定められた速度で図2の矢印E方向に搬送される無端ベルト状とされている。
The image forming
画像形成ユニット20Yはイエロー(Y)に、画像形成ユニット20Mはマゼンタ(M)に、画像形成ユニット20Cはシアン(C)に、画像形成ユニット20Kはブラック(K)に、各々対応しており、各々対応する色の画像を形成するものとされている。なお、図2では、符号の末尾に対応する色を示すアルファベット(Y/M/C/K)を付与して示すが、以下では、特に色を区別しない場合、この符号末尾のアルファベットを省略して説明する。
The
画像形成ユニット20には、図2の矢印F方向へ予め定められた回転速度で回転駆動する円筒状の感光体ドラム22が配設されている。また、各感光体ドラム22の周囲には感光体ドラム22の表面を一様に帯電させる帯電器24が配置されている。この帯電器24による感光体ドラム22への帯電が一連の画像形成工程の初段階となる。さらに、各感光体ドラム22の回転方向に沿って帯電器24より下流側には、帯電器24により一様に帯電された感光体ドラム22の軸線方向に、所望の画像に基づく光ビームを照射し、感光体ドラム22上に静電潜像を形成するROS(Raster Output Scanner)26が配置されている。 The image forming unit 20 is provided with a cylindrical photosensitive drum 22 that is rotationally driven at a predetermined rotational speed in the direction of arrow F in FIG. Further, a charger 24 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 22 is disposed around each photosensitive drum 22. Charging of the photosensitive drum 22 by the charger 24 is the first stage of a series of image forming processes. Further, a light beam based on a desired image is irradiated in the axial direction of the photosensitive drum 22 uniformly charged by the charger 24 on the downstream side of the charger 24 along the rotation direction of each photosensitive drum 22. A ROS (Raster Output Scanner) 26 for forming an electrostatic latent image is disposed on the photosensitive drum 22.
また、各感光体ドラム22の周囲には、感光体ドラム22の回転方向に沿ってROS26よりも下流側に、感光体ドラム22上に形成された静電潜像をそれぞれが受け持つ色(イエロー/マゼンタ/シアン/ブラックの何れか)のトナーによって現像してトナー像を形成させる現像器28が配設されている。この現像器28の下流側に中間転写体ベルト18との接触点が位置しており、中間転写体ベルト18を感光体ドラム22とで挟持するように第1の転写器29が配設されている。第1の転写器29は、予め定められた電圧が印加されて感光体ドラム22上のトナー像を中間転写体ベルト18に転写するものである。
Further, around each photosensitive drum 22, the colors (yellow / yellow) each of which has an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 22 on the downstream side of the ROS 26 along the rotation direction of the photosensitive drum 22. A developing device 28 is provided for developing with toner of any one of magenta / cyan / black) to form a toner image. A contact point with the
各感光体ドラム22上に形成された互いに異なる色のトナー像は、中間転写体ベルト18のベルト面上で、互いに重なり合うように(同じ領域に)中間転写体ベルト18に各々転写される。これにより、中間転写体ベルト18上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、本実施の形態では、このようにして4色のトナー像が重ねて転写されたトナー像を「最終トナー像」と言う。
The toner images of different colors formed on the respective photosensitive drums 22 are respectively transferred to the
中間転写体ベルト18の感光体ドラム22からのトナー像転写位置よりも搬送方向(図2の矢印E方向)下流側には、一対のローラからなる第2の転写器34が配設されている。この第2の転写器34における各ローラの間には、給紙装置13の給紙トレイからピックアップロールによって取り出され、複数の搬送ローラにより搬送されてきた用紙31が挟持されるようになっており、この挟持搬送によって中間転写体ベルト18から用紙31へ最終トナー像が転写される構成となっている。
A
最終トナー像が転写された用紙31は、互いに対向配置された加圧ローラと加熱ローラからなる定着器36の各ローラ間のニップ部に搬送されて加熱定着が施される。これにより、最終トナー像が用紙31に定着されて、用紙31上に所望の画像(カラー画像)が形成される。画像が形成された用紙31は定着器36の用紙搬送方向下流側に配置された一対の排紙ローラ38によって排出トレイ39へ排出される。
The
次に、図3を参照して、画像形成装置10の電気系の要部構成を説明する。
Next, with reference to FIG. 3, the main configuration of the electrical system of the
画像形成装置10は、装置全体の動作を司るCPU(中央処理装置)40と、各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられるRAM(Random Access Memory)41と、各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたROM(Read Only Memory)42と、各種情報を記憶するフラッシュメモリ43と、ディスプレイ14に対する各種情報の表示のための制御を行うディスプレイドライバ44と、ディスプレイ14へのタッチ操作を検出する操作入力検出部46と、を備えている。
The
また、画像形成装置10は、スキャナ11による光学的な画像の読み取り動作を制御するスキャナドライバ50と、画像形成エンジン部15の各部を制御する画像形成エンジン制御部54と、給紙装置13による用紙31の搬送動作を制御する給紙装置制御部56と、電力によって作動する各部に対して対応する電圧の電力を供給する電源回路60と、電源回路60の作動を制御する電源制御部58と、を備えている。
Further, the
CPU40、RAM41、ROM42、フラッシュメモリ43、ディスプレイドライバ44、操作入力検出部46、スキャナドライバ50、画像形成エンジン制御部54、給紙装置制御部56、および電源制御部58は、システムバスBUSを介して相互に接続されている。従って、CPU40は、RAM41、ROM42、フラッシュメモリ43へのアクセスと、ディスプレイドライバ44を介したディスプレイ14への各種情報の表示と、スキャナドライバ50を介したスキャナ11の作動の制御と、画像形成エンジン制御部54を介した画像形成エンジン部15の各部の作動の制御と、給紙装置制御部56を介した給紙装置13の各給紙トレイに格納された用紙31の搬送動作の制御と、電源制御部58を介した電源回路60から各部への電力供給の制御と、を各々行うことができる。また、CPU40は、ディスプレイ14に対するユーザのタッチ操作による操作指示と、スキャナドライバ50を介してスキャナ11により読み取った原稿のサイズと、を各々把握することができる。
The
ところで、本実施の形態に係る画像形成装置10では、電源回路60によって電力が供給される負荷が、機械的な動作を伴わず、主として他の部位の作動の制御を行う制御系負荷と、機械的に作動する駆動系負荷との2種類に大別される。例えば、画像形成エンジン制御部54、給紙装置制御部56等は制御系負荷に該当し、用紙31を搬送する各種ローラを回転駆動させるモータ類は駆動系負荷に該当する。そして、本実施の形態に係る画像形成装置10では、これらの種類別に異なる電圧の電力が電源回路60によって生成され、制御系負荷および駆動系負荷の各々に対して個別に供給される。
By the way, in the
また、本実施の形態に係る画像形成装置10には、電源回路60から供給されて消費される電力を通常動作時より低減させる省電力動作モードが電力の低減の度合い別に複数設けられている。本実施の形態に係る画像形成装置10では、当該省電力動作モードとしてスタンバイ・モードおよびスリープ・モードの2種類の動作モードが用意されている。
In addition, the
ここで、上記スタンバイ・モードは、通常動作時の動作モードであるラン・モードに対して、駆動系負荷への給電の停止、ディスプレイ14による表示の停止、定着器36における加熱ローラの温度のラン・モード時より低い予め定められた温度への低下等を行う動作モードであり、上記スリープ・モードは、スキャナ11の画像読み取り位置への原稿の載せ置きの監視、ディスプレイ14に対するユーザによる操作の監視、外部装置からの画像形成すべき画像を示す画像データ(所謂プリント・ジョブ)の受信の監視等の監視のみを行う動作モードである。従って、スタンバイ・モードはラン・モードより消費電力が低く、さらに、スリープ・モードはスタンバイ・モードより消費電力が低い動作モードである。
Here, in the standby mode, the power supply to the drive system load is stopped, the display on the
次に、図4を参照して、本実施の形態に係る電源回路60の構成を説明する。
Next, the configuration of the
同図に示すように、本実施の形態に係る電源回路60は、商用電源Pから供給される交流電圧(一例として100Vの交流電圧)を全波整流する整流回路DBと、当該整流回路DBの出力端子に接続され、商用電源Pから供給される入力電流の高調波を低減しながら直流電圧を平滑して出力するインターリーブ方式の力率改善回路60Aと、を備えている。
As shown in the figure, the
ここで、力率改善回路60Aの出力端子には、力率改善回路60Aから入力された直流電圧を前述した制御系負荷に対応する直流電圧(本実施の形態では、5V)に変換して当該制御系負荷に出力するDC/DCコンバータ60Bと、力率改善回路60Aから入力された直流電圧を前述した駆動系負荷に対応する直流電圧(本実施の形態では、24V)に変換して当該駆動系負荷に出力するDC/DCコンバータ60Cとが接続されている。
Here, at the output terminal of the power
本実施の形態に係る力率改善回路60Aは、整流回路DBのプラス側出力端子を2つに分岐した各分岐配線に対してインダクタL1およびインダクタL2の2つのインダクタを備えている。すなわち、インダクタL1およびインダクタL2の各々の一方の端子は整流回路DBのプラス側出力端子に接続されている。
The power
また、インダクタL1の他方の端子はダイオードD1のアノードに接続されると共に、NチャネルMOSトランジスタ(以下、「トランジスタ」という。)Q1のドレインに接続されている。これに対し、インダクタL2の他方の端子はダイオードD2のアノードに接続されると共に、NチャネルMOSトランジスタ(以下、「トランジスタ」という。)Q2のドレインに接続されている。 The other terminal of the inductor L1 is connected to the anode of the diode D1 and to the drain of an N-channel MOS transistor (hereinafter referred to as “transistor”) Q1. In contrast, the other terminal of the inductor L2 is connected to the anode of the diode D2 and to the drain of an N-channel MOS transistor (hereinafter referred to as “transistor”) Q2.
一方、トランジスタQ1およびトランジスタQ2の各々のソースは整流回路DBのマイナス側出力端子に接続されており、トランジスタQ1のゲートはスイッチS1を介して電源制御部58に接続され、トランジスタQ2のゲートはスイッチS2を介して電源制御部58に接続されている。 On the other hand, the sources of the transistors Q1 and Q2 are connected to the negative output terminal of the rectifier circuit DB, the gate of the transistor Q1 is connected to the power supply control unit 58 via the switch S1, and the gate of the transistor Q2 is connected to the switch It is connected to the power supply controller 58 via S2.
また、ダイオードD1およびダイオードD2の各々のカソードはDC/DCコンバータ60BおよびDC/DCコンバータ60Cに接続されている。さらに、ダイオードD1およびダイオードD2の各々のカソードと整流回路DBのマイナス側出力端子との間には、電解コンデンサ(以下、「コンデンサ」という。)C1と、抵抗器R2および抵抗器R3の直列回路(分圧回路)と、が並列に接続されている。また、抵抗器R2および抵抗器R3の接続点は分岐されて電源制御部58に接続されている。 The cathodes of the diodes D1 and D2 are connected to the DC / DC converter 60B and the DC / DC converter 60C. Further, a series circuit of an electrolytic capacitor (hereinafter referred to as “capacitor”) C1, a resistor R2, and a resistor R3 is provided between the cathodes of the diodes D1 and D2 and the negative output terminal of the rectifier circuit DB. Are connected in parallel. The connection point between the resistors R2 and R3 is branched and connected to the power supply control unit 58.
本実施の形態に係る電源制御部58は、抵抗器R2および抵抗器R3の接続点における分圧電圧を当該電源制御部58の内部で生成した三角波と比較してトランジスタQ1およびトランジスタQ2の各ゲートに印加する電圧を個別に制御する。 The power supply control unit 58 according to the present embodiment compares the divided voltage at the connection point of the resistor R2 and the resistor R3 with the triangular wave generated inside the power supply control unit 58, and each gate of the transistor Q1 and the transistor Q2 The voltage applied to is individually controlled.
本実施の形態に係る力率改善回路60Aでは、トランジスタQ1がオン状態となっているときにインダクタL1にエネルギーを蓄積し、トランジスタQ1がオフ状態となっているときに当該蓄積したエネルギーを出力電流としてダイオードD1を介してコンデンサC1に供給する一方、トランジスタQ2がオン状態となっているときにインダクタL2にエネルギーを蓄積し、トランジスタQ2がオフ状態となっているときに当該蓄積したエネルギーを出力電流としてダイオードD2を介してコンデンサC1に供給する。このようにコンデンサC1に対して各インダクタL1,L2から出力電流を供給することで力率改善回路60Aの出力端子には直流電圧が生成される。また、トランジスタQ1およびトランジスタQ2の各々のオン/オフのデューティ比を調整することにより、力率改善回路60Aの出力端子に生成される直流電圧を昇圧する。
In the power
このように、本実施の形態に係る力率改善回路60Aでは、インダクタL1を流れる電流経路およびインダクタL2を流れる電流経路の2つの経路を形成しているため、これら2つの電流経路の各々を流れる電流I1,I2の大きさが減少するので、トランジスタQ1およびトランジスタQ2として定格電流の小さなものが用いられる。
As described above, in the power
また、電源制御部58では、トランジスタQ1およびトランジスタQ2のゲートに印加する電圧を制御して、トランジスタQ1およびトランジスタQ2のスイッチングの位相を相互にずらす、所謂インターリーブ動作を行う。そして、トランジスタQ1およびトランジスタQ2をインターリーブ動作させる際のスイッチングは、商用電源Pから整流回路DBに供給される電力の入力電圧値が正から負へ、負から正へと反転するゼロクロス点を基準として行う。 Further, the power supply control unit 58 performs a so-called interleave operation in which the voltages applied to the gates of the transistors Q1 and Q2 are controlled to shift the switching phases of the transistors Q1 and Q2. The switching when the transistors Q1 and Q2 are interleaved is based on the zero cross point at which the input voltage value of the power supplied from the commercial power supply P to the rectifier circuit DB is inverted from positive to negative and from negative to positive. Do.
これによって、トランジスタQ1およびトランジスタQ2のスイッチングのタイミングが商用電源Pからの入力電圧のゼロクロス点に同期される。これにより、商用電源Pから整流回路DBへの入力電力の位相と共に、商用電源Pから整流回路DBへの入力電流I3の波形が調整され、一例として図5に示されるように、当該入力電流I3のリップル成分ΔIが低減される結果、電源回路60において発生する高調波ノイズが低減され、インターリーブ動作を行わない場合に比較して電源効率が向上される。
Thereby, the switching timing of the transistors Q1 and Q2 is synchronized with the zero cross point of the input voltage from the commercial power source P. As a result, the waveform of the input current I3 from the commercial power supply P to the rectifier circuit DB is adjusted together with the phase of the input power from the commercial power supply P to the rectifier circuit DB, and as shown in FIG. As a result, the harmonic noise generated in the
ところで、本実施の形態に係る電源制御部58は、通常の画像形成時(ラン・モードとなっている時)には、一例として図5に示すように、電流I1および電流I2の流れる期間の少なくとも一部(図5に示す例では、電流I1および電流I2の流れる期間の全部)が重なるように各トランジスタQ1,Q2を制御(以下、「通常動作時制御」という。)する。 By the way, the power supply control unit 58 according to the present embodiment has a period during which the current I1 and the current I2 flow as shown in FIG. 5 as an example during normal image formation (when in the run mode). The transistors Q1 and Q2 are controlled (hereinafter referred to as “normal operation control”) so that at least a part (in the example shown in FIG. 5, the whole period during which the current I1 and the current I2 flow ) overlap.
しかしながら、このようなインターリーブ動作では、画像形成装置10において設定されている動作モードが、駆動系負荷が作動せず、DC/DCコンバータ60Bにより生成される電力のみで作動可能なスタンバイ・モードやスリープ・モードである場合においても、力率改善回路60AにおけるインダクタL1およびインダクタL2の双方に通電されるため、これらの省電力動作モードが設定されているときには、必ずしも電源効率が高いとは言えない。
However, in such an interleave operation, the operation mode set in the
そこで、本実施の形態に係る電源制御部58では、設定されている動作モードが省電力動作モードである場合には、電流I1および電流I2の流れる期間が重ならず、かつ連続するように各トランジスタQ1,Q2を制御(以下、「省電力動作時制御」という。)する。 Therefore, in the power supply control unit 58 according to the present embodiment, when the set operation mode is the power saving operation mode, the current I1 and the current I2 flow periods do not overlap and are continuous. The transistors Q1 and Q2 are controlled (hereinafter referred to as “power saving operation control”).
次に、図6を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置10の作用として、本発明に特に関係する電源制御部58の作用を説明する。なお、図6は、電源制御部58によって実行される電源制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはROM42に予め記憶されている。
Next, with reference to FIG. 6, the operation of the power control unit 58 particularly related to the present invention will be described as the operation of the
同図のステップ100では、画像形成装置10に設定されている動作モードをCPU40から取得し、次のステップ102にて、取得した動作モードが省電力動作モード(スタンバイ・モードまたはスリープ・モード)であるか否かを判定して、否定判定となった場合はステップ104に移行し、前述した通常動作時制御の実行を開始した後にステップ108に移行する。
In
一方、上記ステップ102において肯定判定となった場合にはステップ106に移行し、前述した省電力動作時制御の実行を開始した後にステップ108に移行する。
On the other hand, if the determination in
ステップ108では、この時点で設定されている動作モードをCPU40から取得し、次のステップ110にて、取得した動作モードが、それまでの動作モードから変更されたか否かを判定し、肯定判定となった場合は上記ステップ102に戻る一方、否定判定となった場合にはステップ112に移行する。
In
ステップ112では、電源回路60の制御を終了するタイミングとして予め定められたタイミングが到来したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ108に戻る一方、肯定判定となった時点でステップ114に移行する。なお、本実施の形態に係る画像形成装置10では、上記予め定められたタイミングとして、画像形成装置10の不図示のメイン・スイッチがオフ状態とされたタイミングを適用しているが、これに限らず、当該タイミングに加えて、用紙詰まり等の何らかの異常によって画像形成動作が停止されたタイミング、ユーザによって画像形成処理の実行を強制的に停止する指示入力が行われたタイミング等の他のタイミングの単独または複数の組み合わせを適用してもよい。
In
ステップ114では、上記ステップ104の処理によって開始された通常動作時制御、または上記ステップ106の処理によって開始された省電力動作時制御を停止し、その後に本電源制御処理プログラムを終了する。
In
図7(A)には、本電源制御処理プログラムのステップ104の処理によって実行が開始される通常動作時制御の実行時における電流I1〜I3の推移の一例が示されており、図7(B)には、本電源制御処理プログラムのステップ106の処理によって実行が開始される省電力動作時制御の実行時における電流I1〜I3の推移の一例が示されている。
FIG. 7A shows an example of the transition of the currents I1 to I3 during the execution of the normal operation time control that is started by the process of
図7(A)に示されるように、通常動作時制御が実行されている場合には、電流I1および電流I2の流れる期間の全部が重なるように各トランジスタQ1,Q2が制御される。なお、このとき、商用電源Pから整流回路DBへの入力電流I3の波形が調整されて当該入力電流I3のリップル成分ΔIが低減される結果、インターリーブ動作を行わない場合に比較して電源効率が向上されることは前述した通りである。 As shown in FIG. 7 (A), if the normal operation control is executed, the transistors Q1 to overlap the whole of the period of flow of the currents I1 and current I2, Q2 is that are controlled. At this time, as a result of adjusting the waveform of the input current I3 from the commercial power supply P to the rectifier circuit DB and reducing the ripple component ΔI of the input current I3, the power supply efficiency is higher than that in the case where the interleave operation is not performed. The improvement is as described above.
これに対し、図7(B)に示されるように、省電力動作時制御が実行されている場合には、電流I1および電流I2の流れる期間が重ならず、かつ連続するように各トランジスタQ1,Q2が制御される。 On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the power saving operation time control is being executed, the transistors Q1 and Q1 are arranged so that the periods in which the currents I1 and I2 flow do not overlap and are continuous. , Q2 is that are controlled.
このように、省電力動作時制御が実行されている場合には、電流I1および電流I2が同時に流れる期間がないため、電流I1および電流I2が同時に流れる通常動作時制御が実行されている場合に比較して、力率改善回路60Aにおける電力損失が低減される結果、通常動作時制御が実行されている場合より、電源効率が向上される。
Thus, when the power saving operation control is executed, since the current I1 and current I2 are no periods simultaneously flowing, when the current I1 and current I2 is running normal operation control simultaneously flowing In comparison, the power loss in the power
また、省電力動作時制御が実行されている場合には、オン状態とされるトランジスタがトランジスタQ1およびトランジスタQ2の2つに分散されるので、当該トランジスタによる温度上昇が抑制される結果、空冷用のファンが設けられている場合の当該ファンの駆動期間が短縮されたり、当該ファンが長寿命化されたりする。 In addition, when the power saving operation time control is being performed, the transistors that are turned on are distributed to the two transistors Q1 and Q2, and as a result, the temperature rise by the transistors is suppressed. When the fan is provided, the driving period of the fan is shortened or the life of the fan is extended.
なお、この場合、力率改善回路60AからDC/DCコンバータ60Bに供給される電力は、コンデンサC1がインダクタL1およびインダクタL2から交互に供給された電流による電力となるが、制御系負荷に電力を供給するDC/DCコンバータ60Bの電力負荷は小さいため、当該交互に供給された電流による電力でも十分賄える。
In this case, the power supplied from the power
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、交流電源から入力される交流電力を全波整流する整流回路(ここでは、整流回路DB)と、前記整流回路の出力を複数に分岐する複数の分岐配線と、前記複数の分岐配線に各々設けられた複数のインダクタ(ここでは、インダクタL1,L2)と、前記複数のインダクタの各々の出力電流を統合して直流電圧を生成する直流電圧生成回路(ここでは、DC/DCコンバータ60B,60C)と、前記複数のインダクタに各々対応して設けられ、前記交流電源から入力される交流電力の平均的な電流が正弦波状となるように前記複数のインダクタに流れる電流を断続させる複数のスイッチング素子(ここでは、トランジスタQ1,Q2)と、を備え、負荷による消費電力が予め定められた電力(ここでは、スタンバイ・モードである場合の消費電力)より大きい場合は、前記複数のインダクタの各々に電流(ここでは、電流I1,I2)が流れる期間の少なくとも一部(ここでは、全部)が重なるように前記複数のスイッチング素子を制御し、前記消費電力が前記予め定められた電力以下である場合は、前記複数のインダクタの各々に電流が流れる期間が重ならず、かつ連続するように前記複数のスイッチング素子を制御している。 As described above in detail, in this embodiment, a rectifier circuit (here, rectifier circuit DB) that rectifies AC power input from an AC power supply, and a plurality of branches that divide the output of the rectifier circuit into a plurality. DC wiring that generates a DC voltage by integrating the output current of each of the plurality of branch wirings, a plurality of inductors (here, inductors L1 and L2) provided in each of the plurality of branch wirings, and each of the plurality of inductors A plurality of circuits (here, DC / DC converters 60B and 60C) and the plurality of inductors are provided corresponding to the plurality of inductors, respectively, so that an average current of AC power input from the AC power supply is sinusoidal. And a plurality of switching elements (here, transistors Q1 and Q2) for intermittently passing the current flowing through the inductor, and the power consumption by the load is predetermined power ( Kodewa, power consumption) is greater than when it is the standby mode, the current (in this case to each of the plurality of inductors, the current I1, I2) of at least a portion of the flowing period (in this case, all) of overlap When the plurality of switching elements are controlled and the power consumption is less than or equal to the predetermined power, the plurality of inductors are arranged such that periods of current flowing through each of the plurality of inductors do not overlap and are continuous. The switching element is controlled.
また、本実施の形態では、前記分岐配線、前記インダクタ、および前記スイッチング素子が2組設けられているものとしている。 In the present embodiment, two sets of the branch wiring, the inductor, and the switching element are provided.
[第2の実施の形態]
上記第1の実施の形態では、電源回路の制御を負荷による消費電力の大きさに応じて2段階で切り替える場合の形態例について説明したが、本第2の実施の形態では、電源回路の制御を負荷による消費電力の大きさに応じて3段階で切り替える場合の形態例について説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment described above, an example in which the control of the power supply circuit is switched in two steps according to the magnitude of power consumption by the load has been described. However, in the second embodiment, the control of the power supply circuit is described. A description will be given of an example of a case in which switching is performed in three stages according to the power consumption by the load.
本第2の実施の形態に係る画像形成装置10の構成は、電源回路を除いて上記第1の実施の形態に係る画像形成装置10(図1〜図3)と同様であるので、まず、図8を参照して、本第2の実施の形態に係る電源回路60’の構成を説明する。なお、図8の図4と同一の構成要素には図4と同一の符号を付して、説明を省略する。
The configuration of the
同図に示されるように、本第2の実施の形態に係る電源回路60’は、上記第1の実施の形態に係る電源回路60に比較して、整流回路DBの出力電圧値を検出する電圧検出部62が設けられている点のみが異なっている。
As shown in the figure, the
ところで、上記第1の実施の形態に係る画像形成装置10に設けられている省電力動作時制御では、電流I1および電流I2が流れる期間が重ならず、かつ連続するように各トランジスタQ1,Q2が制御されるため、何れかのトランジスタによるドライブ損失が発生することとなる。従って、入力電流が時間の経過と共に変化する交流の場合には、瞬間的なドライブ損失も変化する結果、入力電圧の小さいゼロクロス近傍の期間は電源効率が著しく悪い期間である。
By the way, in the power saving operation time control provided in the
そこで、本第2の実施の形態に係る画像形成装置10では、省電力動作モードであるスタンバイ・モードとスリープ・モードとで電源回路60の制御方法を変え、スタンバイ・モードが設定されている場合には前述した省電力動作時制御(以下、「スタンバイ動作時制御」という。)を実行する一方、スリープ・モードが設定されている場合には、当該省電力動作時制御に加えて、ゼロクロスのタイミングを含む予め定められた期間についてはトランジスタQ1およびトランジスタQ2のスイッチング動作を停止させる制御(以下、「スリープ動作時制御」という。)を実行する。なお、上記ゼロクロスのタイミングは、電圧検出部62によって検出される電圧値を参照することにより得られる。
Therefore, in the
次に、図9を参照して、本第2の実施の形態に係る画像形成装置10の作用として、本発明に特に関係する電源制御部58の作用を説明する。なお、図9は、本第2の実施の形態に係る電源制御部58によって実行される電源制御処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはROM42に予め記憶されている。また、同図に示したフローチャートにおける図6に示したフローチャートと同一の処理を行う処理ステップには図6と同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。
Next, with reference to FIG. 9, the operation of the power control unit 58 particularly related to the present invention will be described as the operation of the
同図のステップ102において肯定判定となった場合はステップ105に移行し、取得した動作モードがスタンバイ・モードであるか否かを判定して、肯定判定となった場合はステップ106Aに移行し、前述したスタンバイ動作時制御の実行を開始した後にステップ108に移行する。
If an affirmative determination is made in
一方、上記ステップ105において否定判定となった場合にはステップ106Bに移行し、前述したスリープ動作時制御の実行を開始した後にステップ108に移行する。
On the other hand, if a negative determination is made in
図10には、本電源制御処理プログラムのステップ106Bの処理によって実行が開始されるスリープ動作時制御の実行時における電流I1,I2の推移の一例が示されている。
FIG. 10 shows an example of the transition of the currents I1 and I2 during execution of the sleep operation time control that is started by the process of
電源制御部58においてスリープ動作時制御が実行されている場合には、電流I1および電流I2の流れる期間が重ならず、かつ連続するように各トランジスタQ1,Q2が制御されると共に、入力電圧のゼロクロスのタイミングを含む予め定められた期間(以下、「停止期間」という。)についてはトランジスタQ1およびトランジスタQ2のスイッチング動作が停止される。この結果、図10に示されるように、上記停止期間を除く期間については電流I1および電流I2の流れる期間が重ならず、かつ連続することとなる一方、上記停止期間については電流I1、電流I2ともに流れないこととなる。 When the power supply control unit 58 performs control during sleep operation, the transistors Q1 and Q2 are controlled so that the periods during which the currents I1 and I2 flow do not overlap and are continuous, and the input voltage During a predetermined period including the zero-cross timing (hereinafter referred to as “stop period”), the switching operations of the transistors Q1 and Q2 are stopped. As a result, as shown in FIG. 10, the periods during which the current I1 and the current I2 flow do not overlap and continue in the period excluding the stop period, while the currents I1 and I2 in the stop period are continuous. Both will not flow.
なお、本実施の形態に係る画像形成装置10では、上記停止期間として、当該停止期間にトランジスタQ1およびトランジスタQ2のスイッチング動作を停止しても、スリープ・モードが実行されるものとして、予め実機を用いた実験により得られた期間を適用しているが、これに限らず、例えば、上記実機を用いた実験に代えて、実機の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーションによって予め得られた期間を適用する形態や、ユーザによって予め入力された期間を適用する形態等、他の形態としてもよい。
Note that in the
このように、スリープ動作時制御が実行されている場合には、上記停止期間においてはトランジスタQ1およびトランジスタQ2の双方ともオフ状態となるため、スタンバイ動作時制御が実行されている場合に比較して、力率改善回路60Aにおける電力損失が低減される結果、スタンバイ動作時制御が実行されている場合より、さらに電源効率が向上される。
Thus, when the sleep operation time control is executed, both the transistor Q1 and the transistor Q2 are in the off state during the stop period, so that compared with the case where the standby operation control is executed. As a result of reducing the power loss in the power
なお、この場合、上記停止期間については、力率改善回路60AからDC/DCコンバータ60Bに供給される電力が、インダクタL1およびインダクタL2の何れからも電流が供給されない状態でのコンデンサC1に蓄積されている電力のみとなるが、スリープ・モードに設定されているときに制御系負荷に電力を供給するDC/DCコンバータ60Bの電力負荷は小さいため、当該コンデンサC1に蓄積されている電力のみでも十分賄える。
In this case, during the stop period, the power supplied from the power
以上詳細に説明したように、本実施の形態では、交流電源から入力される交流電力を全波整流する整流回路(ここでは、整流回路DB)と、前記整流回路の出力を複数に分岐する複数の分岐配線と、前記複数の分岐配線に各々設けられた複数のインダクタ(ここでは、インダクタL1,L2)と、前記複数のインダクタの各々の出力電流を統合して直流電圧を生成する直流電圧生成回路(ここでは、DC/DCコンバータ60B,60C)と、前記複数のインダクタに各々対応して設けられ、前記交流電源から入力される交流電力の平均的な電流が正弦波状となるように前記複数のインダクタに流れる電流を断続させる複数のスイッチング素子(ここでは、トランジスタQ1,Q2)と、を備え、負荷による消費電力が予め定められた電力(ここでは、スタンバイ・モードである場合の消費電力)より大きい場合は、前記複数のインダクタの各々に電流(ここでは、電流I1,I2)が流れる期間の少なくとも一部(ここでは、全部)が重なるように前記複数のスイッチング素子を制御し、前記消費電力が前記予め定められた電力以下である場合は、前記複数のインダクタの各々に電流が流れる期間が重ならず、かつ連続するように前記複数のスイッチング素子を制御している。 As described above in detail, in this embodiment, a rectifier circuit (here, rectifier circuit DB) that rectifies AC power input from an AC power supply, and a plurality of branches that divide the output of the rectifier circuit into a plurality. DC wiring that generates a DC voltage by integrating the output current of each of the plurality of branch wirings, a plurality of inductors (here, inductors L1 and L2) provided in each of the plurality of branch wirings, and each of the plurality of inductors A plurality of circuits (here, DC / DC converters 60B and 60C) and the plurality of inductors are provided corresponding to the plurality of inductors, respectively, so that an average current of AC power input from the AC power supply is sinusoidal. And a plurality of switching elements (here, transistors Q1 and Q2) for intermittently passing the current flowing through the inductor, and the power consumption by the load is predetermined power ( Kodewa, power consumption) is greater than when it is the standby mode, the current (in this case to each of the plurality of inductors, the current I1, I2) of at least a portion of the flowing period (in this case, all) of overlap When the plurality of switching elements are controlled and the power consumption is less than or equal to the predetermined power, the plurality of inductors are arranged such that periods of current flowing through each of the plurality of inductors do not overlap and are continuous. The switching element is controlled.
また、本実施の形態では、前記分岐配線、前記インダクタ、および前記スイッチング素子が2組設けられているものとしている。 In the present embodiment, two sets of the branch wiring, the inductor, and the switching element are provided.
さらに、本実施の形態では、前記消費電力が前記予め定められた電力より小さな値として予め定められた第2の電力(ここでは、スリープ・モードである場合の消費電力)以下である場合、前記複数のインダクタの各々に電流が流れる期間が重ならず、かつ連続するように前記複数のスイッチング素子を制御すると共に、前記交流電圧のゼロクロスのタイミングを含む予め定められた期間については前記複数のスイッチング素子の全てを切断させるように制御している。 Furthermore, in the present embodiment, when the power consumption is equal to or lower than a second power that is predetermined as a value smaller than the predetermined power (here, power consumption in the sleep mode), The plurality of switching elements are controlled so that the periods in which current flows in each of the plurality of inductors do not overlap and are continuous, and the switching is performed for a predetermined period including a zero-cross timing of the AC voltage. Control is performed to cut all of the elements.
以上、本発明を上記実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の主旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using the said embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various changes or improvements can be added to the above-described embodiment without departing from the gist of the invention, and embodiments to which the changes or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention.
また、上記実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、また、上記実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における状況に応じた組み合わせにより種々の発明が抽出される。上記実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出される。 The above embodiments do not limit the invention described in the claims, and all combinations of features described in the above embodiments are indispensable for the solution means of the invention. Not always. The above-described embodiments include inventions at various stages, and various inventions are extracted by combinations according to situations in a plurality of disclosed constituent requirements. Even if some constituent features are deleted from all the constituent features shown in the above embodiment, the configuration from which these constituent features are deleted is extracted as an invention as long as the effect is obtained.
例えば、上記各実施の形態では、本発明の分岐配線、インダクタ、およびスイッチング素子が2組設けられている電源装置の形態例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの素子が3組以上設けられている電源装置を適用する形態としてもよい。この場合、省電力動作時制御を実行する際には、複数の上記スイッチング素子を、予め定められた順番で、複数の上記インダクタの各々に電流が流れる期間が重ならず、かつ連続するように各スイッチング素子を制御することになる。 For example, in each of the embodiments described above, the power supply device having two sets of the branch wiring, the inductor, and the switching element according to the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, Alternatively, a power supply device in which three or more elements are provided may be applied. In this case, when performing the power saving operation time control, the plurality of switching elements are arranged in a predetermined order so that the periods in which current flows through each of the plurality of inductors do not overlap and are continuous. Each switching element is controlled.
また、上記各実施の形態では、本発明のスイッチング素子として電界効果トランジスタを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、バイポーラ・トランジスタ等の他のトランジスタを適用する形態としてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the case where the field effect transistor is applied as the switching element of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and other transistors such as bipolar transistors can be used. It is good also as a form to apply.
また、上記各実施の形態では、省電力動作モードとしてスタンバイ・モードおよびスリープ・モードの2種類の動作モードを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、これらの何れか一方のみを適用する形態や、これらに加えて、さらに1種類以上の省電力動作モードを適用する形態としてもよい。 In each of the above embodiments, the case where two types of operation modes of the standby mode and the sleep mode are applied as the power saving operation mode has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, It is good also as a form which applies only any one of these, or the form which applies one or more types of power saving operation modes in addition to these.
また、上記各実施の形態では、通常動作時制御の実行時において、電流I1および電流I2の流れる期間の全部が重なるように各トランジスタQ1,Q2を制御する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電流I1および電流I2の流れる期間の一部が重なるように各トランジスタQ1,Q2を制御する形態としてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the case where the transistors Q1 and Q2 are controlled so that all the periods during which the current I1 and the current I2 flow is overlapped when the normal operation control is executed has been described. For example, the transistors Q1 and Q2 may be controlled so that parts of the periods in which the current I1 and the current I2 flow overlap each other.
また、上記実施の形態では、本発明の画像形成装置を、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、液滴吐出装置(所謂インクジェットプリンタ)等の他の画像形成装置に本発明の画像形成装置を適用する形態としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the case where the image forming apparatus of the present invention is applied to an image forming apparatus that forms an image by an electrophotographic method has been described, but the present invention is not limited to this, for example, The image forming apparatus of the present invention may be applied to other image forming apparatuses such as a droplet discharge apparatus (so-called inkjet printer).
また、上記各実施の形態では、本発明の電源装置を、画像形成装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、パーソナル・コンピュータ、携帯電話機等の電力消費レベルが複数段階設けられている他の電子機器に本発明の電源装置を適用する形態としてもよい。 In each of the above embodiments, the case where the power supply device of the present invention is applied to an image forming apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a personal computer, a mobile phone, etc. The power supply device of the present invention may be applied to another electronic device provided with a plurality of levels of power consumption levels.
また、上記各実施の形態では、各種プログラムがROM42に予め記憶されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらのプログラムをCD−ROMやDVD−ROM、USBメモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納した状態で提供する形態を適用してもよいし、有線又は無線による通信手段を介して配信する形態を適用してもよい。
In each of the above-described embodiments, the case where various programs are stored in advance in the
また、上記各実施の形態では、動作モードに応じて電源回路に対する制御を切り替える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電力負荷において実際に消費される電力に応じて制御を切り替える形態としてもよい。この場合、電力負荷の電流を検出する負荷電流検出手段を新たに設け、電源制御部58により、上記負荷電流検出手段によって検出された負荷電流に基づいて電源回路に対する制御を切り替えることになる。 Further, in each of the above embodiments, the case where the control for the power supply circuit is switched according to the operation mode has been described, but the present invention is not limited to this, and according to the power actually consumed in the power load. It is good also as a form which switches control. In this case, load current detection means for detecting the current of the power load is newly provided, and the power supply control unit 58 switches the control for the power supply circuit based on the load current detected by the load current detection means.
その他、上記各実施の形態で説明した画像形成装置の構成(図1〜図3参照。)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部位を削除したり、新たな部位を追加したり、各部位の配設位置を変更したりしてもよい。 In addition, the configuration of the image forming apparatus described in each of the above embodiments (see FIGS. 1 to 3) is merely an example, and unnecessary portions may be deleted or new ones may be used without departing from the gist of the present invention. A part may be added or the arrangement position of each part may be changed.
また、上記各実施の形態で説明した電源回路の構成(図4,図8参照。)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部位を削除したり、新たな部位を追加したり、各部位の配設位置を変更したりしてもよい。 The configuration of the power supply circuit (see FIGS. 4 and 8) described in each of the above embodiments is merely an example, and unnecessary parts can be deleted or new parts can be used without departing from the gist of the present invention. May be added, or the arrangement position of each part may be changed.
さらに、上記各実施の形態で説明した電源制御処理プログラムの処理の流れ(図6,図9参照。)も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。 Furthermore, the processing flow of the power supply control processing program described in the above embodiments (see FIGS. 6 and 9) is also an example, and unnecessary steps can be deleted without departing from the gist of the present invention. A new step may be added or the processing order may be changed.
10 画像形成装置
15 画像形成エンジン部(形成手段)
31 用紙(記録媒体)
40 CPU
42 ROM
58 電源制御部(制御手段)
60,60’ 電源回路
60B,60C DC/DCコンバータ(直流電圧生成回路)
DB 整流回路
L1,L2 インダクタ
P 交流電源
Q1,Q2 トランジスタ(スイッチング素子)
DESCRIPTION OF
31 paper (recording medium)
40 CPU
42 ROM
58 Power control unit (control means)
60, 60 'power supply circuit 60B, 60C DC / DC converter (DC voltage generation circuit)
DB Rectifier circuit L1, L2 Inductor P AC power supply Q1, Q2 Transistor (switching element)
Claims (5)
前記整流回路の出力を複数に分岐する複数の分岐配線と、
前記複数の分岐配線に各々設けられた複数のインダクタと、
前記複数のインダクタの各々の出力電流を統合して直流電圧を生成する直流電圧生成回路と、
前記複数のインダクタに各々対応して設けられ、前記交流電源から入力される交流電力の平均的な電流が正弦波状となるように前記複数のインダクタに流れる電流を断続させる複数のスイッチング素子と、
負荷による消費電力が予め定められた電力より大きい場合は、前記複数のインダクタの各々に電流が流れる期間の少なくとも一部が重なるように前記複数のスイッチング素子を制御し、前記消費電力が前記予め定められた電力以下である場合は、前記複数のインダクタの各々に電流が流れる期間が重ならず、かつ連続するように前記複数のスイッチング素子を制御する制御手段と、
を備えた電源装置。 A rectifier circuit for full-wave rectification of AC power input from an AC power supply;
A plurality of branch wirings for branching the output of the rectifier circuit into a plurality;
A plurality of inductors provided in each of the plurality of branch wires;
A DC voltage generating circuit for generating a DC voltage by integrating output currents of the plurality of inductors;
A plurality of switching elements provided corresponding to each of the plurality of inductors, and intermittently flowing a current flowing through the plurality of inductors so that an average current of the AC power input from the AC power source is sinusoidal;
When the power consumption by the load is larger than a predetermined power, the plurality of switching elements are controlled so that at least a part of a period during which a current flows through each of the plurality of inductors, and the power consumption is determined in advance. Control means for controlling the plurality of switching elements so that the current flows in each of the plurality of inductors does not overlap and is continuous when the power is less than or equal to
Power supply unit with
請求項1記載の電源装置。 In place of the control in the case where the power consumption is equal to or less than the predetermined power , the control means preliminarily sets the power consumption to be equal to or smaller than the predetermined power and smaller than the predetermined power. If defined greater than the second power, do not overlap each period in which a current flows to the plurality of inductors, and controls said plurality of switching elements to be continuous, the power consumption before Symbol second When the power is less than or equal to the power, the plurality of inductors are controlled so that the current flowing periods do not overlap each other and are continuously controlled , and the AC power zero cross timing is determined in advance. The power supply apparatus according to claim 1, wherein the period is controlled so that all of the plurality of switching elements are disconnected.
請求項1または請求項2記載の電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein two sets of the branch wiring, the inductor, and the switching element are provided.
前記電源装置によって生成された直流電圧により、画像情報に基づく画像を記録媒体に形成する形成手段と、
を備えた画像形成装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 3,
Forming means for forming an image based on image information on a recording medium by a DC voltage generated by the power supply device;
An image forming apparatus.
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