JP6044380B2 - 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置 - Google Patents

電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6044380B2
JP6044380B2 JP2013028711A JP2013028711A JP6044380B2 JP 6044380 B2 JP6044380 B2 JP 6044380B2 JP 2013028711 A JP2013028711 A JP 2013028711A JP 2013028711 A JP2013028711 A JP 2013028711A JP 6044380 B2 JP6044380 B2 JP 6044380B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
relay
power
voltage
mode
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.)
Active
Application number
JP2013028711A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014158388A (ja
Inventor
犬飼 勝己
勝己 犬飼
浩幸 長縄
浩幸 長縄
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.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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 Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP2013028711A priority Critical patent/JP6044380B2/ja
Priority to US14/181,212 priority patent/US9509219B2/en
Publication of JP2014158388A publication Critical patent/JP2014158388A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6044380B2 publication Critical patent/JP6044380B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/80Details relating to power supplies, circuits boards, electrical connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/125Avoiding or suppressing excessive transient voltages or currents
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/00978Details relating to power supplies
    • G03G2215/00983Details relating to power supplies using batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0016Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters
    • H02M1/0022Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters the disturbance parameters being input voltage fluctuations
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0032Control circuits allowing low power mode operation, e.g. in standby mode
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)

Description

本発明は、電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置に関し、詳しくは、電源システムの省電力化を図る技術に関する。
従来、電源システムの省電力化を図る技術として、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。その従来技術文献においては、スタンバイ中、主電源制御部がスイッチング電源の出力トランスを発振停止させ、この主電源制御部への電力供給を二次電池が行うことにより、省電力化を図った技術が開示されている。
特開平7−087734号公報
しかしながら、上記従来技術文献のようにスイッチング電源の発振を停止しても、出力トランスの一次側に設けられる平滑電解コンデンサ等でリーク電流が流れる虞があった。リーク電流が流れる場合、それによって不要な電力が消費されることとなる。
本発明は、電源についてより省電力化を図る技術を提供するものである。
本明細書によって開示される電源システムは、交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力するスイッチング電源と、交流入力ライン上において前記スイッチング電源の前段に設けられ、リレー駆動信号の入力に応じて前記スイッチング電源の前記交流電源への接続状態を切替えるラッチングリレーと、前記ラッチングリレーを制御するリレー制御信号を生成する制御部と、前記リレー制御信号の入力に応じて前記リレー駆動信号を生成し、該リレー駆動信号によって前記ラッチングリレーを駆動するリレー駆動回路と、前記制御部および前記リレー駆動回路に接続される場合に、前記制御部および前記リレー駆動回路に電力を供給するバッテリと、前記バッテリと、前記制御部および前記リレー駆動回路との接続状態を切替えるスイッチとを備える。
本構成によれば、ラッチングリレーによって、例えば、省電力モード中はスイッチング電源と交流電源とを未接続の状態とすることができるため、スイッチング電源において電流が漏れるのを抑制でき、省電力化を図れる。また、交流電源からの電力が供給されない場合であっても、スイッチによってバッテリと、制御部およびリレー駆動回路とを接続することによって、ラッチングリレーを駆動することができる。それによって、仮に、スイッチング電源と交流電源とが未接続の状態で電源がオフされた場合であっても、次回、電源がオンされた場合にスイッチング電源と交流電源とを接続状態にできる。
上記電源システムにおいて、前記スイッチング電源から電力を供給されることにより蓄電し、蓄電電圧を電源線に印加する蓄電回路を備え、前記制御部は、前記スイッチング電源と前記交流電源とが未接続の状態である省電力モードと前記スイッチング電源と前記交流電源とが接続の状態である通常モードとのいずれかを設定するモード設定端子を有し、前記省電力モード中に前記蓄電回路から前記電源線を介して電力を供給され、前記スイッチは、前記省電力モードあるいは前記通常モードを設定するモード設定スイッチを兼ね、前記スイッチの一接点は前記バッテリに接続され、前記スイッチの他接点は前記モード設定端子に接続されるとともに、第1ダイオードを介して前記電源線に接続されるようにしてもよい。
本構成によれば、モード設定用スイッチとバッテリ接続用スイッチとを共用できる。
また、上記電源システムにおいて、通常モード中の前記蓄電回路の前記蓄電電圧は、前記バッテリのバッテリ電圧より所定値だけ高く設定されているようにしてもよい。
本構成によれば、通常モード中にスイッチが押されても、バッテリから第1タイオードを介して電源線に電流が流れない。すなわち、バッテリから不要に流れる電流を無くすことができ、バッテリの低容量化が可能となる。それによって、バッテリの小型化・低コスト化が可能となる。
また、上記電源システムにおいて、前記交流電源のゼロクロス点に対応したゼロクロス検出用信号を生成する信号生成回路を備え、前記制御部は、前記リレー制御信号を前記ゼロクロス検出用信号に応じて生成し、前記リレー駆動回路は、前記ゼロクロス検出用信号に応じて前記ラッチングリレーを駆動するようにしてもよい。
通常、交流電源のゼロクロス点近傍では、交流電圧あるいは交流電圧はほぼゼロに近い。そのため、本構成によれば、ゼロクロス点に対応して、例えば、スイッチ押下でバッテリの電力でラッチングリレーを駆動することによって、交流電源をスイッチング電源に接続する際に、スイッチング電源に流れる突入電流を抑制できる。
また、上記電源システムにおいて、交流入力ライン上において、前記ラッチングリレーより前段に設けられるサーミスタを備えるようにしてもよい。
サーミスタは、抵抗に関して、温度が高くなるほぼ抵抗が小さくなるという負の温度特性を有している。そのため、本構成によれば、スイッチ押下でバッテリの電力でラッチングリレーを駆動し、交流電源をスイッチング電源に接続する際において、サーミスタの温度が低い場合、スイッチング電源に流れる突入電流を抑制できる。
また、上記電源システムにおいて、当該電源システムへの前記交流電源の供給の有無を検出する電源検出部を備え、前記交流電源の供給の無しが検出された場合において、前記バッテリによって前記ラッチングリレーを駆動する際に、所定時間のサーミスタ冷却期間の後に、前記ラッチングリレーを駆動して、前記交流電源と前記スイッチング電源とを接続状態とするようにしてもよい。
本構成によれば、交流電源の供給のオン・オフ(有無)が連続してなされる場合においても、スイッチング電源への突入電流を軽減できる。
また、上記電源システムにおいて、前記サーミスタ冷却期間は、前記蓄電電圧が前記ラッチングリレーの駆動を可能とする所定電圧まで低下する時間とされるようにしてもよい。
本構成によれば、バッテリの電力に代えて蓄電回路の電力によってラッチングリレーを駆動できる。
また、上記電源システムにおいて、前記スイッチング電源と前記交流電源とが未接続の状態である省電力モード時に前記交流電源の供給の無しが検出された場合と、前記スイッチング電源と前記交流電源とが接続の状態である通常モード時に前記交流電源の供給の無しが検出された場合とにおいて、前記所定電圧は異なる電圧値とされるようにしてもよい
この場合、オフモード時に電源オフされた場合と、通常モード時に電源オフされた場合とでは、サーミスタ温度が異なる。すなわち、通常モード時に電源オフされた場合の方が、オフモード時に電源オフされた場合よりも、サーミスタ温度が高い。そのため、所定電圧を異ならせることによって、各場合に対応したサーミスタ冷却期間とすることができる。
また、上記電源システムにおいて、前記制御部は、前記蓄電電圧が前記所定電圧未満まで低下する以前に所定時間が経過した場合、前記交流電源の供給が有りと判断して、前記スイッチング電源と前記交流電源とを接続状態とするように前記ラッチングリレーを駆動するようにしてもよい。
本構成によれば、通常モード時に電源オフされ、短時間後に電源オンされた場合でも、確実に突入電流を軽減できる。
また、上記電源システムにおいて、前記スイッチング電源と前記交流電源とが接続の状態である通常モード時に前記交流電源の供給の無しが検出された場合、前記制御部は、即座に前記ラッチングリレーを駆動して、前記スイッチング電源と前記交流電源とを未接続の状態にするようにしてもよい。
本構成によれば、サーミスタ冷却期間をできるだけ長くすることができ、通常モード時に電源オフされた場合でも、確実に突入電流を軽減できる。
また、上記電源システムにおいて、前記電源線上において、前記電源線と前記蓄電回路との接続点と、前記電源線と前記リレー駆動回路との接続点との間に設けられる第2ダイオードを備え、前記第2ダイオードは、前記スイッチによって、前記バッテリと、前記制御部および前記リレー駆動回路とが接続状態とされる場合、前記バッテリから前記蓄電回路に流れる電流を阻止する向きに設けられるようにしてもよい。
本構成によれば、蓄電回路の蓄電電圧がバッテリ電圧より低下した際にスイッチが押された場合、第2ダイオードによってバッテリから蓄電回路に流れる電流が阻止される。そのため、さらに、バッテリの低容量化が可能となる。
また、上記電源システムにおいて、前記ラッチングリレーより前段において前記交流入力ラインに接続され、前記省電力モード中に所定の電力を供給する小容量電源回路を備え、前記小容量電源回路は、第1電極および第2電極を有し、当該第1電極が前記交流電源の一端に接続される第1コンデンサと、第1電極および第2電極を有し、当該第1電極が前記交流電源の他端に接続される第2コンデンサと、前記第1コンデンサの前記第2電極と前記第2コンデンサの前記第2電極との間に電気的に接続され、両コンデンサに印加される交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路の後段に接続され、前記交流電圧を平滑する平滑コンデンサとを含み、前記蓄電回路は、前記平滑コンデンサによって構成され、前記スイッチング電源と前記交流電源とが未接続の状態である省電力モード中は前記小容量電源回路から電力を供給されるようにしてもよい。
本構成によれば、省電力モード中の電力を簡易な構成の小容量電源回路によって生成できる。
また、本明細書によって開示される画像形成装置は、上記電源システムのうちのいずれか一つの電源システムと、前記スイッチング電源から供給される前記直流電圧を利用して画像を形成する画像形成部とを備える。
本構成によれば、画像形成装置において、電源システムの省電力化を図る事が出来ることによって、ひいては、スイッチング電源を使用しない画像形成装置の待機時の省電力化を図る事が出来る。
本発明によれば、ラッチングリレーを用いてスイッチング電源の不使用の省電力モード時はスイッチング電源への交流電力の供給を完全にオフすることでリーク電流を抑制できる。さらに、リレー駆動用のバッテリが設けられるため、例えば、電源オン時に、スイッチング電源と交流電源とが未接続状態である場合、バッテリの電力を利用してラッチングリレーをオン状態とし、スイッチング電源と交流電源とを接続状態とすることができる。それによって、電源オン時にスイッチング電源の立ち上げを迅速化できる。
実施形態1に係る画像形成装置の概略的な構成を示すブロック図 実施形態1に係る電源システムの概略的な構成を示すブロック図 実施形態1に係るリレー制御処理を概略的に示すフローチャート 実施形態1に係るリレー制御処理を概略的に示すタイムチャート 実施形態2に係る電源システムの概略的な構成を示すブロック図 実施形態2に係るリレー制御処理を概略的に示すフローチャート 実施形態3に係る電源システムの概略的な構成を示すブロック図 実施形態3に係るリレー制御処理を概略的に示すフローチャート
<実施形態1>
実施形態1について図1から図4を参照して説明する。
1.プリンタの説明
図1は、画像形成装置の一例であるプリンタ1の電気的構成を示すブロック図である。プリンタ1は、印刷部2、通信部3a、画像メモリ3b、操作パネル4および電源システム100を含む。電源システム100は、電源部10と制御装置50を含む。電源部10はプリンタ1の電源となるものであり、印刷部2、通信部3a、画像メモリ3bおよび制御装置50に対して電力を供給する。
印刷部2は、感光ドラム2a、感光ドラム2aの表面を帯電させる帯電プロセスを実行する帯電器2b、感光ドラム2aの表面に静電潜像を形成する露光プロセスを実行する露光装置2c、感光ドラム2aの表面に形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像プロセスを実行する現像器2d、記録媒体に現像剤像を転写する転写プロセスを実行する転写器2e、記録媒体上に転写された現像剤像を定着させる定着プロセスを実行する定着器2f等から構成されている。
印刷部2は、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、転写プロセス、定着プロセスを実行して、記録媒体上に印刷データに基づく画像を印刷する印刷処理を実行する。通信部3aは、PC等の情報端末装置との間で通信を行うものであり、情報端末装置から印刷指示や印刷データを受信する機能を担う。画像メモリ3bは、情報端末装置から受信した印刷データを一時記憶する。
操作パネル4は、電源スイッチ4aおよびモード設定スイッチ(スイッチの一例)SW1を含む複数の操作ボタン、および液晶パネル等の表示部4bを含む。ユーザによる操作パネル4の操作によって、コピー指令等のプリンタ1に対する動作指令がなされる。
プリンタ1は、通信部3aが情報端末装置から印刷指示を受けて印刷データを受信すると、制御装置50が、印刷部2に帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、転写プロセス、定着プロセスからなる印刷処理を実行させることで、記録媒体に印刷データに基づく画像を印刷させる。なお、印刷部2の動作電圧は主に24Vであるのに対して、通信部3a、画像メモリ3bおよび制御装置50の動作電圧は、5Vおよび3.3Vである。
なお、プリンタ1は、動作モードとして通常モードとオフモード(省電力モードの一例)とを有する。通常モードとは、プリンタ1が印刷指示に応答して即座に印刷処理を実行できる状態、あるいは、印刷処理を実行している状態にあるモードである。そのため、通常モードにおいては、電源システム100は動作しており、定着器2fは定着可能な温度或いは定着可能な温度よりやや低い温度に維持されるように通電制御されている。また、オフモードとは、印刷指示が所定時間なくプリンタ1が待機状態にあるモードである。オフモードでは、電源システム100は、その一部しか動作しておらず、定着器2fは通電されていない状態となっている。なお、本実施形態では、電源システム100の通常モードおよびオフモードは、プリンタ1の通常モードおよびオフモードに対応する。
なお、オフモードは、いわゆるスリープモードよりも省電力化されたモードであり、スリープモードでは通信部3aに電力が供給されるのに対し、オフモードでは、通信部3aには電力が供給されず外部とのデータ通信はできない。
2.電源システムの構成
次に図2を参照して電源システム100の構成について説明する。上述したように、電源システム100は、電源部10と制御装置50とを含む。まず、電源部10の構成について説明する。電源部10は、スイッチング電源20、小容量電源回路30、ラッチングリレー40、およびリレー駆動回路60、バッテリBa、およびモード設定スイッチSW1を含む。
ラッチングリレー40は、交流入力ラインLin上に設けられ、リレー駆動回路60からのリレー駆動信号Sdの入力に応じて、スイッチング電源20の交流電源ACへの接続状態を切替える。ラッチングリレー40は、例えば、可動切片41、接点42、および可動切片41を駆動するリレーコイル43を含む。可動切片41は、例えば、交流入力ラインLinを介して交流電源ACに接続される。一方、接点42は、交流入力ラインLinを介してスイッチング電源20に接続される。
ラッチングリレー40は、いわゆる自己保持型のリレーであり、リレーコイル43が励磁される毎に、可動切片41と接点42の接続状態が切替わる。可動切片41と接点42の接続状態が切替わった後は、リレーコイル43の励磁を遮断しても、次にリレーコイル43が励磁されるまで、ラッチングリレー40にその状態が保持される。
以下、リレーコイル43の励磁によって、可動切片41と接点42が接続状態とされ、スイッチング電源20と交流電源ACとが接続状態とされることを、ラッチングリレー(以下、単に「リレー」と記す)40がオンされる、あるいはオン状態とされると言う。一方、リレーコイル43の励磁によって、可動切片41と接点42が非接続状態とされ、スイッチング電源20と交流電源ACとが非接続状態とされることを、リレー40がオフされる、あるいはオフ状態とされると言う。
図2はリレー40がオン状態にある場合が示される。リレー40がオン状態にある場合において、プリンタ1の電源スイッチ4aがオンされた場合、あるいはプリンタ1の電源プラグ5が電源コンセントに差し込まれた場合、交流電源ACとスイッチング電源20とが接続状態とされて、スイッチング電源20に交流電力が供給される。本実施形態では、プリンタ1の電源オン時に電源スリレー40がオフ状態とされており、プリンタ1の電源オンと同時にはスイッチング電源20に交流電力が供給されない。
スイッチング電源20は、整流平滑回路21、制御IC22、電圧発生回路23、トランス24、FET(電界効果トランジスタ)Q1、整流平滑回路25、電圧検出回路26、およびDC−DCコンバータ27、28を含む。スイッチング電源20は、リレー40を介して交流入力ラインLinに接続される。
スイッチング電源20は、交流電源ACの交流電圧Vacを整流平滑化し、通常モードにおいて+24V、+5Vおよび+3.3Vの直流電圧を生成する。+24Vの直流電圧(以下「DC24V」と記す)は第1出力端子OUT1から出力され、+5Vの直流電圧(以下「DC5V」と記す)は第2出力端子OUT2から出力され、+3.3Vの直流電圧(以下「DC3.3V」と記す)は第3出力端子OUT3から出力される。
整流平滑回路21は、いわゆるコンデンサインプット型であり、交流電源ACの交流電圧Vac(例えば、240V)を整流するブリッジダイオードおよび整流後の電圧を平滑化する平滑コンデンサを含む。整流平滑回路21の出力は、トランス24の一次コイルに印加される。
トランジスタQ1はNチャンネルのMOSFETであり、制御IC22の出力ポートOUTからゲートにオン・オフ信号(PWM信号)が与えられることにより、オン・オフ動作する。これにより、トランス24の一次側が発振して、トランス24の二次コイルに電圧を誘起させる。
また、トランス24の一次側には電圧発生回路23が設けられている。電圧発生回路23は、トランス24の一次側に設けられた補助コイルに誘起される電圧を整流平滑化して、制御IC22用の電源電圧Vccを生成する。
また、整流平滑回路25はトランス24の二次コイルに誘起された電圧を整流平滑化してDC24Vを生成する。
電圧検出回路26は、フォトカプラPC1を含み、スイッチング電源20のDC24V出力の検出レベルに応じて、フォトカプラPC1の発光ダイオードLED1を発光させる。フォトカプラPC1は、制御IC22のフィードバックポートFBに接続されたフォトトランジスタPT1を含む。そのため、発光ダイオードLED1の光信号はフォトトランジスタPT1にて電気信号に戻され、DC24V出力の検出値が制御IC22のフィードバックポートFBにフィードバックされる。
DC−DCコンバータ27は、DC24VをDC5Vに変換して出力し、DC−DCコンバータ28は、DC24VをDC3.3Vに変換して出力する。
制御IC22は、出力モードにおいては、トランス24の一次側を発振させて、各DC電圧を生成し、出力停止モードにおいては、リレー40がオフされることによって電力供給が停止され、動作を停止する。そのため、出力停止モードにおいては、スイッチング電源20からDC電圧は出力されない。なお、プリンタ1のオフモードから通常モードへの復帰時には、リレー40がオンされ制御IC22への電力供給が再開され、トランス24の一次側の発振が開始される。それによって、各DC電圧がスイッチング電源20から出力される。ここで、プリンタ1のオフモードおよび通常モードは、スイッチング電源20の出力停止モードおよび出力モードに対応する。なお、入力ポートVHには、スイッチング電源20の始動時に電源電圧が供給される。
次に、電源システム100の制御装置(制御部の一例)50の構成について説明する。制御装置50は、ASIC(特定用途向けIC)51、モード制御IC(制御部の一例)52を含む。
ASIC51は、通常モード中に、スイッチング電源20のDC−DCコンバータ28からDC3.3Vを受け取り動作状態となり、主にプリンタ1の印刷部2を制御する。一方、スイッチング電源20が出力停止モード、すなわち、オフモードに移行すると、ASIC51は、スイッチング電源20からの電力供給が断たれ、停止状態になる。
モード制御IC52は、小容量電源回路30の出力線である電源ラインL1に接続され、平滑蓄電コンデンサC3から、電源ラインL1を介して電源VDDとしてDC5.6Vを受け取る。すなわち、モード制御IC52は、通常モードおよびオフモードにおいて小容量電源回路30から電力供給される。
また、モード制御IC52は、ポートP2(モード設定端子の一例)を介して操作パネル4に設けられたモード設定スイッチSW1に接続され、ユーザの操作によってモード設定スイッチSW1がオフされた場合、例えば、モードを通常モードからオフモードに切替える。一方、ユーザの操作によってモード設定スイッチSW1がオンされた場合、例えば、モードをオフモードから通常モードに切替える。
また、モード制御IC52は、ポートP3を介して電源ラインL1に接続され、電源ライン(電源線の一例)L1の電圧VL1、すなわち、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCHを監視する。さらに、モード制御IC52は、リレー40をオン状態とするためのリレー制御信号RelayMおよびリレー40をオフ状態とするためのリレー制御信号RelayBを生成し、ポートP4およびポートP5を介して、それぞれをリレー駆動回路60に出力する。
すなわち、モード制御IC52は、オフモード中にスイッチング電源20と交流電源ACとを未接続状態とするリレー制御信号RelayBを生成し、リレー制御信号RelayBをリレー駆動回路60に出力する。それによって、スイッチング電源20の動作は停止し、オフモード中は、小容量電源回路30のみによって、リレー駆動回路60およびモード制御IC52に電力が供給される。
一方、通常モード中にスイッチング電源20と交流電源ACとを接続状態とするリレー制御信号RelayMを生成し、リレー制御信号RelayMをリレー駆動回路60に出力する。それによって、通常モード中は、スイッチング電源20の動作が可能となる。
リレー駆動回路60は、一巻線ラッチングリレーを駆動するための周知の回路であり、6個のトランジスタ61〜66、複数の保護ダイオード、および複数の保護抵抗等を含む。
リレー駆動回路60がモード制御IC52からリレー制御信号RelayMを受け取った場合、トランジスタ61,63,66がオンし、電源ラインL1からのリレー駆動電流(リレー駆動信号の一例)Sdが、図2に示すように、トランジスタ63、リレーコイル43、およびトランジスタ66を介してグランドに流れ、それによってリレー40がオンする。この場合、スイッチング電源20と交流電源ACとは接続状態となり、交流電力が供給されると、スイッチング電源20が動作する通常モードとなる。
一方、モード制御IC52からリレー制御信号RelayBを受け取った場合、トランジスタ62,64,65がオンし、電源ラインL1からのリレー駆動電流が、トランジスタ64、リレーコイル43、およびトランジスタ65を介してグランドに流れ、それによってリレーコイル43が逆方向に励磁され、リレー40がオフする。この場合、スイッチング電源20と交流電源ACとは未接続状態となり、スイッチング電源20が動作を停止するオフモードとなる。
また、メモリ56は、ROMおよびRAMを含む。ROMには、制御装置50が実行する各種プログラムが格納され、RAMにはプログラムが実行される際の各種データが格納される。
また、バッテリBaの電圧は、ほぼ5Vである。また、本実施形態では、バッテリBaは、充電可能なバッテリであり、ダイオードD8を介して、スイッチング電源20の出力端子OUT2に接続され、DC5Vに充電可能である。なお、バッテリBaは、必ずしもダイオードD8を介してDC5Vに接続される必要はない。すなわち、バッテリBaは充電可能なバッテリである必要はなく、ダイオードD8等は省略されてもよい。
バッテリBaは、モード設定スイッチSW1の一接点に接続され、モード設定スイッチSW1の他接点はモード制御IC52のポートP2に接続されるとともに、ダイオードD10(第1ダイオードの一例)を介して電源ラインL1に接続される。
すなわち、本実施形態では、モード設定スイッチSW1は、バッテリBaと、モード制御IC52およびリレー駆動回路60との接続状態を切替えるスイッチを兼ねる。そのため、ユーザによってモード設定スイッチSW1がオンされてバッテリBaがモード制御IC52およびリレー駆動回路60に接続される場合に、バッテリBaは、モード制御IC52およびリレー駆動回路60に電力を供給する。
それによって、プリンタ1の電源オン時、例えば、電源プラグ5が電源コンセントに差し込まれた時に、リレー40がオフ状態にあり、交流電源ACからの電力が供給されない場合であっても、モード設定スイッチSW1によってバッテリBaと、モード制御IC52およびリレー駆動回路6とを接続することによって、リレー40を駆動してリレー40をオン状態とすることができる。それによって、仮に、スイッチング電源20と交流電源ACとが未接続の状態で電源プラグ5が電源コンセントから抜かれてプリンタ1の電源がオフされた場合であっても、次回、電源がオンされた場合にスイッチング電源20と交流電源ACとを接続状態にできる。
また、一個のスイッチSW1によってモード設定用スイッチとバッテリ接続用スイッチとを共用できる。
また、ダイオードD11(第2ダイオードの一例)が、電源ラインL1上において、電源ラインL1と平滑蓄電コンデンサC3との接続点と、電源ラインL1とリレー駆動回路60との接続点との間に設けられる。そして、ダイオードD11は、モード設定スイッチSW1によって、バッテリBaと、制御部およびリレー駆動回路60とが接続状態とされる場合、バッテリBaから平滑蓄電コンデンサC3に流れる電流を阻止する向きに設けられる。すなわち、ダイオードD11のアノードが平滑蓄電コンデンサC3に接続され、ダイオードD11のカソードがリレー駆動回路60に接続される。
これによって、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCHがバッテリ電圧VBaより低下した際にモード設定スイッチSW1が押された場合、ダイオードD11によってバッテリBaから平滑蓄電コンデンサC3に流れる電流が阻止される。そのため、さらに、バッテリBaの低容量化が可能となる。なお、蓄電電圧VCHの設定値によって、ダイオードD11は必ずしも必要でなく、省略されてもよい。
3.小容量電源回路の構成
次に、小容量電源回路30について説明する。小容量電源回路30は、オフモードおよび通常モードにおいて、モード制御IC52およびリレー駆動回路60に電力を供給する。通常モードにおいては、小容量電源回路30は、交流電源ACから直接、電力を供給したり、ダイオードD5を介してスイッチング電源20のDC5Vから電力を供給したりする。オフモードにおいては、小容量電源回路30は、整流回路31を介して平滑蓄電コンデンサC3から電力を供給する。
小容量電源回路30は、第1コンデンサC1、第2コンデンサC2、整流回路31および平滑回路32を含む。
第1コンデンサC1は、第1電極C1p1および第2電極C1p2を有し、第1電極C1p1が交流入力ラインLinを介して交流電源ACの一端に接続され、第2電極C1p2が整流回路31に接続される。
第2コンデンサC2は、第1電極C2p1および第2電極C2p2を有し、第1電極C2p1が交流電源ACの他端に接続され、第2電極C2p2が整流回路31に接続される。
整流回路31は、第1コンデンサC1の第2電極C1p2と第2コンデンサC2の第2電極との間に電気的に接続され、両コンデンサC1、C2に印加される交流電圧Vacを整流する。本実施形態では、整流回路31は、4個のダイオードD1,D2,D3,D4からなるブリッジ回路によって構成される。ダイオードD1およびダイオードD2のカソードは第1接続点Nd1において接続され、ダイオードD1のアノードは第1コンデンサC1の第2電極C1p2に接続され、ダイオードD2のアノードは第2コンデンサC2の第2電極C2p2に接続される。
また、ダイオードD3およびダイオードD4のアノードは第2接続点Nd2において接続され、ダイオードD3のカソードは第1コンデンサC1の第2電極C1p2に接続され、ダイオードD4のカソードは第2コンデンサC2の第2電極C2p2に接続される。第2接続点Nd2はグランドに接続される。なお、整流回路31の構成は図2の構成に限られない。
平滑回路32は、整流回路31に電圧ラインL1を介して接続され、整流された交流電圧を平滑してライン電圧VL1を生成する。本実施形態では、平滑回路32は、平滑蓄電コンデンサ(蓄電回路の一例)C3および、ツェナーダイオードZD1を含む。本実施形態では、ツェナーダイオードZD1のツェナー電圧は、例えば、6.2Vとされる。それによって、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCH、すなわち、電源ラインL1の電圧VL1は、6.2Vとされる。
平滑蓄電コンデンサC3は、ダイオードD5を介してスイッチング電源20の+5Vの出力端(第2出力端子)OUT2に電気的に接続される。また、平滑蓄電コンデンサC3は、ダイオードD6を介してスイッチング電源20の+24Vの出力端(第1出力端子)OUT1に電気的に接続される。そのため、スイッチング電源20の起動直後等は、スイッチング電源20のDC5VおよびDC24Vによって平滑蓄電コンデンサC3の充電が可能となる。
ダイオードD5,D6は平滑蓄電コンデンサC3からDC−DCコンバータ27側への逆流を防止するものである。また、ツェナーダイオードZD1は、交流電源ACの交流電圧Vacが上昇した場合に、電源ライン電圧VL1の上昇を抑制する。
なお、電圧ラインL1の電圧値VL1の設定によって、例えば、電圧値VL1が5.1Vに設定される場合、平滑蓄電コンデンサC3の、スイッチング電源20の+24Vの出力端(第1出力端子)OUT1への接続は省略されてもよい。その場合のツェナーダイオードZD1のツェナー電圧は、例えば、5.1Vとされる。
4.リレー制御処理
次に、図3および図4を参照して、リレー40の制御処理を説明する。リレー制御処理は、例えば、プリンタ1の電源プラグ5がコンセントに挿入され、電源がオンされると(図4の時刻t0に相当)、所定のプログラムにしたがって、モード制御IC52によって実行される。なお、本実施形態では、プリンタ1の電源オン時の動作モードとして通常モードに設定されている場合が示される。また、リレー40は、プリンタ1の出荷時にオフ状態とされているものとする。なお、プリンタ1の電源のオン・オフは、電源プラグ5のコンセントへの抜き差しには限られず、電源スイッチ4aによって行われるようにしてもよい。
モード制御IC52は、電源プラグ5がコンセントから抜かれたことによって、あるいは停電等によって、プリンタ1の電源がオフされ、プリンタ1の電源のオフが検出されたか否かを判断する(ステップS105)。なお、図4では、時刻t6に電源の瞬停が起きた場合、時刻t9に電源がオフされた場合がそれぞれ示される。モード制御IC52は、電源オフの判断を、例えば、ポートP3に入力される蓄電電圧VCHに基づいて判断する。電源がオフされると、平滑蓄電コンデンサC3への充電手段がなくなるため蓄電電圧VCHは低下する。そのため、蓄電電圧VCHの低下に基づいて電源のオフを検出できる。すなわち、本実施形態でのプリンタ1の電源オフの検出は、蓄電電圧VCHの監視によって行われる。なお、プリンタ1の電源オフの検出はこれに限られず、例えば、後述する、交流電源ACのゼロクロス点の検出によって行われるようにしてもよい。
電源のオフが検出されたと判断する場合(ステップS105:YES)、リレー制御処理を終了する。一方、電源のオフが検出されたと判断されない場合(ステップS105:NO)、モード制御IC52は、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCHが所定値Vth未満であるか否かを判断する(ステップS110)。ここで、蓄電電圧VCHの所定値Vthは、リレー40の駆動を保証できる平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電力(電荷量)に対応した値として、事前に実験等によって決定されている。所定値Vthは、本実施形態では、例えば、4Vとされる。
蓄電電圧VCHが所定値Vth未満でないと判定した場合、すなわち、蓄電電圧VCHが4V以上であると判定した場合、(ステップS110:NO)、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電力を利用してリレー40をオンさせる(ステップS130)。具体的には、モード制御IC52は、リレー制御信号RelayMを生成し、リレー制御信号RelayMをリレー駆動回路60に出力する。リレー40がオンされることによって、スイッチング電源20が起動され、モードが通常モードとなる。この場合は、図4の時刻t1,t7に相当する。
ここで、時刻t1は、電源オン時に平滑蓄電コンデンサC3が整流回路31を介して徐々に充電され、蓄電電圧VCHが所定値Vth(4V)に達する時刻である。また、時刻t7は、瞬停等により電源が一時オフした後、電源が復帰した時刻である。瞬停から復帰した場合は、蓄電電圧VCHの低下は少なく、図4には、蓄電電圧VCHが4V以上である場合が例示される。
一方、ステップS110において、蓄電電圧VCHが所定値Vth(4V)未満であると判定した場合(ステップS110:YES)、モード制御IC52は、モード設定スイッチSW1の押下をユーザに促す表示を表示部4bにさせる(ステップS115)。この場合は、図4の時刻t0から時刻t1の間、および時刻t3から時刻t4の間に相当する。ここで時刻t0から時刻t1の間は、平滑蓄電コンデンサC3の充電期間である。また、時刻t3から時刻t4の間は、オフモード中に何らかの原因で想定以上の電力が消費され、蓄電電圧VCHが所定値Vth未満に低下した場合を想定して例示したものである。
次いで、モード制御IC52は、モード設定スイッチSW1が押下されたか否かを、ポートP2に入力される信号に基づいて判断する(ステップS120)。モード設定スイッチSW1が押下されていないと判断した場合(ステップS120:NO)、ステップS105の処理に戻る。一方、ユーザによって、モード設定スイッチSW1が押下されたと判断した場合(ステップS120:YES)、バッテリBaの電力を利用して、リレー40をオンさせる(ステップS125)。リレー40をオン状態とする場合、モード制御IC52は、リレー制御信号RelayMを生成し、リレー制御信号RelayMをリレー駆動回路60に出力する。リレー40がオンされることによって、スイッチング電源20が起動され、モードが通常モードとなる。
この場合は、図4の時刻t0から時刻t1の間のいずれかの時刻、および時刻t4に相当する。時刻t0から時刻t1の間のいずれかの時刻に設定スイッチSW1が押下された場合、時刻t1より早く通常モードが設定され、スイッチング電源20が起動されることとなる。すなわち、電源オン時においてバッテリBaの電力を利用してリレー40をオンさせることによって、電源オン時のスイッチング電源の立ち上げが迅速化される。
このように、本実施形態では、プリンタ1の電源がオンされた直後は、平滑蓄電コンデンサC3がリレー40を駆動するために十分に充電されていないため、バッテリBaの電力を利用してリレー40をオンさせるために、モード設定スイッチSW1の押下を促す表示がなされる。しかしながら、ユーザがモード設定スイッチSW1を押下しなかった場合には、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCHが上昇し、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電力を利用してリレー40をオンさせることができる。
次いで、モード制御IC52は、モードが通常モードからオフモードに移行するか否かを判断する(ステップS135)。通常モードからオフモードに移行するか否かの判断は例えば、図4に示されるように、タイマ55のカウント値に基づいて、パネル操作からの印刷指示(パネルSW信号)による印刷の完了後、印刷データの受信やユーザによる印刷指示等の操作指示がなされずに所定時間K1が継続したかどうかによって判断される。通常モード中に図4に示すパネルSW信号は、ユーザによる操作パネル4の操作に応じて生成される。あるいは、通常モードからオフモードに移行するか否かの判断は、ユーザによる操作パネル4の操作によってスイッチSW1がオフされ、オフモードが選択されたかどうかを判断することによって行われる。
モードがオフモードに移行しないと判断した場合(ステップS135:NO)、ステップS105と同様に、プリンタ1の電源のオフが検出されたか否かを判断する(ステップS140)。プリンタ1の電源のオフが検出されない場合(ステップS140:NO)、ステップS135の処理に戻る。一方、プリンタ1の電源のオフが検出された場合(ステップS140:YES)、平滑蓄電コンデンサC3に充電された電力によってリレー40をオフさせ(ステップS145)、本処理を終了する。この場合は、モード制御IC52は、リレー制御信号RelayBを生成し、リレー制御信号RelayBをリレー駆動回路60に出力する。このように、本実施形態では、通常モードにおいてプリンタ1の電源のオフが検出された場合、リレー40がオフ状態とされ、その際に必要な電力は、平滑蓄電コンデンサC3から供給される。
一方、ステップS135において、図4の時刻t2および時刻t8において示されるように、所定時間K1が経過した場合、モード制御IC52は、モードが通常モードからオフモードに移行すると判断し(ステップS135:YES)、リレー40をオフ状態とする(ステップS150)。また、図4の時刻t5において示されるように、ユーザによる操作パネル4の操作によってスイッチSW1がオフされ、オフモードが選択された場合も、モード制御IC52は、同様の処理を実行する。
オフモードに移行する際、モード制御IC52は、スイッチング電源20と交流電源ACとを未接続状態とするリレー制御信号RelayBを生成し、リレー制御信号RelayBをリレー駆動回路60に出力する。それによって、スイッチング電源20の動作は停止し、オフモード中は、小容量電源回路30のみによって、リレー駆動回路60およびモード制御IC52に電力が供給される。
なお、通常モードからオフモードに移行する際、その間に、オフモードよりは電力を消費する省電力期間であるスリープモード期間が設けられてもよい。その際、時間の計測によってオフモードに移行する場合は、スリープモード期間の計測後にオフモードに移行するようにすればよい。
次いで、モード制御IC52は、通常モードへ移行するか否かを判断する(ステップS155)。この判断は、例えば、ユーザによるパネル操作からの印刷指示(パネルSW信号)を受け取ったか否かによって行われる。通常モードへ移行すると判断した場合(ステップS155:YES)、ステップS105の処理に戻る。この場合は、図4の時刻t4に相当し、時刻t4直後にユーザによって、モード設定スイッチSW1が押下されることによって、バッテリBaの電力を利用して、リレー40がオンされる(ステップS125)。それによって、モードが通常モードへ移行する。なお、時刻t4に蓄電電圧VCHが所定値Vth(4V)未満に低下していない場合(ステップS110:NO)は、上記したように、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電力を利用して、リレー40がオンされる(ステップS130)。
一方、通常モードへ移行しないと判断した場合(ステップS155:NO)、モード制御IC52は、例えば、電源プラグ5がコンセントから抜かれてプリンタ1の電源がオフされたか否かを判断する(ステップS160)。ステップS105と同様に、この判断は、例えば、蓄電電圧VCHの監視に基づいて行われる。
プリンタ1の電源がオフされていないと判断した場合(ステップS160:NO)、ステップS155の処理に戻る。一方、プリンタ1の電源がオフされたと判断した場合(ステップS160:YES)、モード制御IC52は、本制御処理を終了する。この場合は、図4の時刻t9に相当する。
5.実施形態1の効果
上記したように、オブモード中はリレー40によって、スイッチング電源20と交流電源ACが未接続状態とされる。そのため、スイッチング電源20、特に、整流平滑回路21の平滑コンデンサにおいて電流が漏れるのを抑制でき、省電力化を図れる。なお、小容量電源回路30には交流電源ACから常時、電力が供給されるが、その電力は、スイッチング電源20の整流平滑回路21および制御IC22による消費電力と比べてかなり小さい。そのため、小容量電源回路30による消費電力は、電源システム100の省電力化に影響を及ぼすほどではない。
また、電源システム100はバッテリBaを備える。そのため、プリンタ1の電源オフ時にリレー40がオフ状態とされる場合、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCHが低下しリレー40を駆動できない場合であっても、バッテリBaの電力によって、プリンタ1の電源オフ時にリレー40を必ずオン状態にできる。
また、プリンタ1の電源オン時、例えば、電源プラグ5が電源コンセントに差し込まれた時に、リレー40がオフ状態にあり、交流電源ACからの電力がスイッチング電源20に供給されない場合であっても、モード設定スイッチSW1によってバッテリBaと、モード制御IC52およびリレー駆動回路6とを接続することによって、リレー40を駆動してリレー40をオン状態とすることができる。すなわち、仮に、スイッチング電源20と交流電源ACとが未接続の状態において電源プラグ5が電源コンセントから抜かれてプリンタ1の電源がオフされた場合であっても、次回、電源がオンされた場合にスイッチング電源20と交流電源ACとを接続状態にできる。
また、本実施形態では、モード設定スイッチSW1は、バッテリBaと、モード制御IC52およびリレー駆動回路60との接続状態を切替えるバッテリ接続用スイッチを兼ねる。言い換えれば、バッテリ接続用スイッチは、モード設定スイッチを兼ねる。そのため、一個のスイッチSW1によってモード設定用スイッチとバッテリ接続用スイッチとを共用できる。
また、蓄電電圧VCHは6.2Vとされ、バッテリ電圧VBaは5Vとされる。すなわち、通常モード中の平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCHは、バッテリ電圧VBaより所定電圧、ここでは1.2Vだけ高く設定されている。そのため、通常モード中にモードをオフモードに切替えるためにモード設定スイッチSW1が押されても、バッテリBaからタイオードD9,D10を介して電源ラインL1に電流が流れない。すなわち、バッテリBaから不要に流れる電流を無くすことができ、バッテリBaの低容量化が可能となる。それによって、バッテリBaの小型化・低コスト化が可能となる。
<実施形態2>
次に図5および図6を参照して、実施形態2を説明する。実施形態2では、リレー40をオン状態とするタイミングの制御に関して実施形態1と異なる。すなわち、実施形態1ではリレー40をオン状態とするタイミングに関して特に条件を設けなかったが、実施形態2では交流電源ACのゼロクロス点に対応してリレー40をオフ状態からオン状態に切替える。
そのため、実施形態2の電源システム100は、例えば図5に示すような、交流電源ACのゼロクロス点に対応したゼロクロス検出用信号Pzcを生成するゼロクロス検出用信号生成回路34(信号生成回路の一例)を含む。ゼロクロス検出用信号生成回路34は、平滑蓄電コンデンサC3に接続され、交流電源ACに対応して平滑蓄電コンデンサC3を流れる電流に応じて、交流電源ACのゼロクロス点に対応したパルス状のゼロクロス検出用信号Pzcを生成する。ゼロクロス検出用信号Pzcは、モード制御IC52のポートP6に入力される。モード制御IC52は、リレー40をオン状態とするリレー制御信号RelayMをゼロクロス検出用信号Pzcに応じて生成する。
より詳細には、モード制御IC52は、ゼロクロス検出用信号Pzcに基づいてゼロクロス点を検出する。そして、モード制御IC52は、リレー40をオン状態とする場合、ゼロクロス点の検出に基づいて、リレー40の動作時間を考慮した所定のタイミングで、リレー制御信号RelayMを生成する。リレー駆動回路60は、リレー制御信号RelayMに応じて、言い換えれば、ゼロクロス検出用信号Pzcに応じてリレー40を駆動する。
また、モード制御IC52は、交流電源ACからの電源システム100への電力供給が遮断された場合、ゼロクロス点は発生しないため、ゼロクロス点が検出されないことによって電力供給の遮断、すなわち、電源オフを検出する。なお、実施形態2では、プリンタ1の電源オン時に交流電源ACとスイッチング電源20とは接続状態にないため、図5に示すように、平滑蓄電コンデンサC3は、スイッチング電源20の+5Vの出力端(第2出力端子)OUT2に接続されていない。
1.リレー制御処理
次に、図6を参照して、実施形態2におけるリレー40の制御処理を説明する。なお、実施形態1と同一の処理には同一の処理符号を付し、説明を省略する。実施形態2におけるリレー制御処理は、実施形態1と同様に、例えば、プリンタ1の電源プラグ5がコンセントに挿入され、プリンタ1の電源がオンされると、所定のプログラムにしたがって、モード制御IC52によって実行される。
すなわち、モード制御IC52は、ステップS110において、蓄電電圧VCHが所定値Vth未満でないと判定した場合(ステップS110:NO)、実施形態2では、ゼロクロス検出用信号Pzcに基づいてゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点に基づいて、リレー40をオン状態とするリレーオンタイミングを設定する(ステップS205)。
リレーオンタイミングは、詳しくは、リレー制御信号RelayMによってリレー駆動回路60が、リレーコイル43の励磁を開始するタイミングである。通常、リレー40の動作には所定の時間を要し、その時間において、交流電源ACの波形は変化する。そのため、リレーオンタイミングは、リレーコイル43の励磁による可動切片41の動作時間を考慮して、所定のゼロクロス点のタイミングよりも所定時間、早いタイミングとされる。その所定時間は、電源オン時のサージ電流が所定値以下に低減された値となるように、予め実験等によって決定され、メモリ56のROM等に格納されている。
次いで、モード制御IC52は、時刻がリレーオンタイミングか否かを、例えば、リレーオンタイミング以前の所定ゼロクロス点のタイミングからのタイマ55の計測値に基づいて判断する(ステップS210)。時刻がリレーオンタイミングに達しない場合は(ステップS210:NO)待機し、時刻がリレーオンタイミングに達した場合(ステップS210:YES)、モード制御IC52は、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電力を利用してリレー40をオンさせる(ステップS130)。
なお、ここではバッテリ接続用スイッチをモード設定スイッチSW1で兼ねる例を示したが、これに限られず、バッテリ接続用スイッチをモード制御IC52によってオン・オフ制御される半導体スイッチとして構成してもよい。この場合、モード制御IC52によって所定のタイミングで半導体スイッチをオンできるため、バッテリBaの電力を利用してリレー40を駆動する際にも、ステップS205およびS210の処理を実行するようにしてもよい。すなわち、交流電源ACのゼロクロス点の検出に基づいてリレー40のオンタイミングを設定し、オンタイミングにバッテリBaの電力を利用してリレー40をオンするようにしてもよい。これによって、バッテリBaの電力を利用して交流電源ACをスイッチング電源20に接続する際にも、スイッチング電源20に流れる突入電流を抑制できる。
2.実施形態2の効果
交流電源ACのゼロクロス点近傍では、交流電圧あるいは交流電流はほぼゼロに近い。そのため、本実施形態では、ゼロクロス点に対応して、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電力を利用してリレー40をオンさせる、あるいは、モード設定スイッチSW1の押下でバッテリBaの電力でリレー40をオンさせる。それによって、交流電源ACをスイッチング電源20に接続する際に、スイッチング電源20に流れる突入電流を抑制できる。その際、リレー40の動作時間を考慮してリレー制御信号RelayMが生成されるため、より的確に突入電流を抑制できる。
<実施形態3>
次に図7および図8を参照して、実施形態3におけるリレー40の制御処理を説明する。実施形態3のリレー制御処理は、リレー駆動用のバッテリBaを備えた電源システムにおいて、リレー40をオンする際に、実施形態2とは異なる方法でスイッチング電源20に流れる突入電流を抑制するものである。
すなわち、実施形態3では、突入電流を抑制するために、図7に示されるように、交流入力ラインLin上において、リレー40より前段に、詳しくは、交流入力ラインLin上において、小容量電源回路30の接続点CP1とリレー40との間にサーミスタ70が設けられる。また、電源オン時のサーミスタ70の温度は、ほぼ室温に等しいものとする。すなわち、図8に示す実施形態3のリレー制御処理は、コールドスタート時に開始される。
実施形態3のリレー制御処理は、実施形態1,2と同様に、例えば、プリンタ1の電源プラグ5がコンセントに挿入され、プリンタ1の電源がオンされると、所定のプログラムにしたがって、モード制御IC52によって実行される。なお、実施形態1,2とは異なり、実施形態3では、電源オン時にリレー40はオン状態とされているものとする。また、実施形態1,2と同一の処理に関しては、実施形態1,2のステップ符号を示し、詳細な説明を省略する。
1.リレー制御処理
リレー制御処理において、まず、実施形態1,2と同様に、モード制御IC52は、電源プラグ5がコンセントから抜かれたことによって、あるいは停電等によって、プリンタ1の電源がオフされ、プリンタ1の電源のオフが検出されたか否かを判断する(ステップS305)。この判断は、例えば、蓄電電圧VCHの監視による。あるいは、ゼロクロス検出用信号生成回路34のゼロクロス検出用信号Pzcに基づいて交流電源ACのゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点に基づいて行われる。
電源のオフが検出されたと判断する場合(ステップS305:YES)、後述するステップS360以降の処理に移行する。一方、電源のオフが検出されたと判断されない場合(ステップS305:NO)、モード制御IC52は、モードが通常モードからオフモードに移行するか否かを、実施形態1,2のステップS135と同様な方法で判断する(ステップS310)。
モードがオフモードに移行しないと判断した場合(ステップS310:NO)、ステップS305に戻り、一方、モードが通常モードからオフモードに移行すると判断した場合(ステップS310:YES)、リレー40をオフ状態とする(ステップS315)。
次いで、モード制御IC52は、通常モードへ移行するか否かを、ステップS155と同様な方法で判断する(ステップS320)。通常モードへ移行すると判断した場合(ステップS320:YES)、後述するステップS375の処理に移行する。一方、通常モードへ移行しないと判断した場合(ステップS320:NO)、モード制御IC52は、再び、プリンタ1の電源オフが検出されたか否かを判断する(ステップS325)。
プリンタ1の電源オフが検出されていないと判断した場合(ステップS325:NO)、ステップS320の処理に戻る。一方、プリンタ1の電源オフが検出されたと判断した場合(ステップS320:YES)、モード制御IC52は、ステップS110と同様に、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCHが所定値Vth未満であるか否かを判断する(ステップS330)。ここで、所定値Vthは、本実施形態1,2と同等に、例えば、4Vとされる。
蓄電電圧VCHが所定値Vth未満でないと判定した場合、すなわち、蓄電電圧VCHが4V以上であると判定した場合、(ステップS330:NO)、ステップS110での判断と同様に、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電力を利用してリレー40をオンさせ(ステップS350)、本制御処理を終了する。すなわち、オフモード時にプリンタ1の電源がオフされた際に、蓄電電力を利用してリレー40がオン状態とされる。
一方、ステップS330において、蓄電電圧VCHが所定値Vth(4V)未満であると判定した場合(ステップS330:YES)、ステップS110での判断と同様に、モード制御IC52は、モード設定スイッチSW1の押下をユーザに促す表示を表示部4bにさせる(ステップS335)。
次いで、モード制御IC52は、モード設定スイッチSW1が押下されたか否かを、ポートP2に入力される信号に基づいて判断する(ステップS340)。モード設定スイッチSW1が押下されていないと判断した場合(ステップS340:NO)、ステップS330の処理に戻る。一方、ユーザによって、モード設定スイッチSW1が押下されたと判断した場合(ステップS330:YES)、ステップS120での判断と同様に、バッテリBaの電力を利用して、リレー40をオンさせ(ステップS345)、本制御処理を終了する。すなわち、オフモード時にプリンタ1の電源がオフされた際に、バッテリBaの電力を利用してリレー40がオン状態とされる。
一方、ステップS305において、電源オフが検出されたと判断する場合(ステップS305:YES)、モード制御IC52は、即座に、すなわち、電源オフの検出と同時にリレー40をオフ状態とする(ステップS360)。なお、この場合、電源オフの検出と同時にリレー40をオフ状態とするために、バッテリBaの電力を利用するようにしてもよい。また、ここで、電源オフが検出されたと判断する場合、即座に、すなわち、電源オフの検出と同時にリレー40をオフ状態とすることに限られない。例えば、蓄電電圧VCHの値に応じて、リレー40をオフ状態とするタイミングを決定するようにしてもよい。次いで、モード制御IC52は、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCHが所定電圧VCD(所定電圧の一例)未満であるか否かを判断する(ステップS365)。ここで、所定電圧VCDは、サーミスタ70が所定温度まで冷却されたことを確実に検出できる平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCHの値として、事前に実験等によって決定されている。所定電圧VCDは、本実施形態では、例えば、4.5Vとされる。本実施形態では、リレー40の駆動を保証する蓄電電圧VCHは4.0V(Vth)とされるため、所定電圧VCDである4.5Vの蓄電電圧VCHによって、リレー40の駆動は可能である。
すなわち、本実施形態では、電源オフ時からのサーミスタ冷却期間は、蓄電電圧VCHがリレー40の駆動を可能とする所定電圧VCD(4.5V)まで低下する時間とされる。電源オフ時において、蓄電電圧VCHは、通常、回路時定数にしたがった放電特性にしたがって、電源オフ時からの時間経過に伴って徐々に低下する。そのため、蓄電電圧VCHの値によって、電源オフ時からの経過時間、すなわち、本実施形態でのサーミスタ冷却期間を推定できる。
蓄電電圧VCHが所定電圧VCD(4.5V)未満であると判断した場合(ステップS365:YES)、サーミスタ70が所定温度まで冷却されたとして、ステップS330に移行する。一方、蓄電電圧VCHが所定電圧VCD(4.5V)未満でないと判断した場合(ステップS365:NO)、電源オフ時からの所定時間K2(所定時間の一例)が経過したか否かを判断する(ステップS370)。ここで、所定時間K2は、電源オフ時に蓄電電圧VCHが回路時定数にしたがって所定電圧VCDに低下する時間、すなわち、サーミスタ冷却期間より長い時間とされる。例えば、所定時間K2は、サーミスタ冷却期間の1.5倍の時間とされる。
所定時間K2が経過していないと判断した場合(ステップS370:NO)、ステップS365に戻る。一方、所定時間K2が経過したと判断した場合(ステップS370:YES)、モード制御IC52は、所定時間K2が経過しても蓄電電圧VCHが所定電圧VCDに低下しないのは、電源がオンされたからと判断する。
すなわち、所定電圧VCDに対応したサーミスタ冷却期間より長い時間とされる所定時間K2が経過しても、回路時定数にしたがう放電によって蓄電電圧VCHが所定電圧VCDに低下しないのは、電源がオンされたから、と推定できる。次いで、モード制御IC52は、ステップS330と同様に、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCHが所定値Vth(4V)未満であるか否かを判断する(ステップS375)。
蓄電電圧VCHが所定値Vth未満でないと判定した場合、すなわち、蓄電電圧VCHが4V以上であると判定した場合、(ステップS375:NO)、ステップS110での判断と同様に、平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電力を利用してリレー40をオンさせ(ステップS395)、ステップS305に戻る。リレー40がオンされることによって、スイッチング電源20が起動され、モードが通常モードとなる。
一方、蓄電電圧VCHが所定値Vth(4V)未満であると判定した場合(ステップS375:YES)、ステップS110での判断と同様に、モード制御IC52は、モード設定スイッチSW1の押下をユーザに促す表示を表示部4bにさせる(ステップS380)。
次いで、モード制御IC52は、モード設定スイッチSW1が押下されたか否かを、ポートP2に入力される信号に基づいて判断する(ステップS385)。モード設定スイッチSW1が押下されていないと判断した場合(ステップS385:NO)、ステップS375の処理に戻る。一方、ユーザによって、モード設定スイッチSW1が押下されたと判断した場合(ステップS385:YES)、ステップS120での判断と同様に、バッテリBaの電力を利用して、リレー40をオンさせ(ステップS390)、ステップS305に戻る。リレー40がオンされることによって、スイッチング電源20が起動され、モードが通常モードとなる。
なお、ステップS365の判断処理に代えて、所定のサーミスタ冷却期間が経過したか否かの判断をするようにし、また、ステップS370の判断処理に代えて、電源オンを検出したか否かの判断をするようにしてもよい。電源オンの検出は、例えば、ゼロクロス検出用信号生成回路34のゼロクロス検出用信号Pzcに基づいて交流電源ACのゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点に基づいて行われる。すなわち、プリンタ1の電源がオンされた場合、ゼロクロス点が検出される。
2.実施形態3の効果
本実施形態では、交流入力ラインLin上において、リレー40より前段にサーミスタ70が設けられる。サーミスタ70は、抵抗に関して、温度が高くなるほど抵抗が小さくなるという負の温度特性を有している。そのため、例えば、モード設定スイッチスイッチSW1の押下でバッテリBaの電力でリレー40を駆動し、交流電源ACをスイッチング電源20に接続する際において、コールドスタートの電源オン時等、サーミスタ70の温度が低い場合、スイッチング電源20、特に整流平滑回路21の平滑コンデンサに流れる突入電流を抑制できる。
また、交流電源ACの供給の無し、すなわち、電源オフが検出された場合において、バッテリBaあるいは平滑蓄電コンデンサC3によってリレー40を駆動する際に、所定時間のサーミスタ冷却期間(ステップS365,S370:YES)の後において、リレー40を駆動して交流電源ACとスイッチング電源20とを接続状態とする。そのため、交流電源ACの供給のオン・オフ(有無)が連続してなされる場合においても、スイッチング電源20への突入電流を軽減できる。
また、モード制御IC52は、蓄電電圧VCHが所定電圧VCD未満まで低下する以前に、サーミスタ冷却期間より長い所定時間K2が経過した場合、交流電源ACの供給が有りと判断して(ステップS370:YES)、スイッチング電源20と交流電源ACとを接続状態とするようにリレー40を駆動する。そのため、通常モード時に電源オフされ(ステップS305:YES)、短時間後に電源オンされた場合(ステップS370:YES)でも、サーミスタ70は所定温度まで冷却されているため、確実に突入電流を軽減できる。
また、スイッチング電源20と交流電源ACとが接続の状態である通常モード時に交流電源ACの供給の無しが検出された場合(ステップS305:YES)、モード制御IC52は、即座にリレー40を駆動して、スイッチング電源20と交流電源ACとを未接続の状態にする(ステップS360)。そのため、サーミスタ冷却期間をできるだけ長くすることができ、通常モード時に電源オフされた場合でも、サーミスタ冷却期間後に電源オンされる場合に確実に突入電流を軽減できる。
また、サーミスタ冷却期間は、蓄電電圧VCHがリレー40の駆動を可能とする所定電圧VCDまで低下する時間とされる。この場合、リレー40をオンする際にバッテリBaの電力に代えて平滑蓄電コンデンサC3の電力によってリレー40を駆動できる(ステップS390参照)。
なお、その際、スイッチング電源20と交流電源ACとが未接続の状態であるオフモード(省電力モード)時に交流電源ACの供給の無し(電源オフ)が検出された場合と、スイッチング電源20と交流電源ACとが接続の状態である通常モード時に交流電源ACの供給の無しが検出された場合とにおいて、所定電圧VCD、あるいはサーミスタ冷却期間を異なる電圧値とするようにしてもよい。この場合、オフモード時に電源オフされた場合と、通常モード時に電源オフされた場合とでは、サーミスタ温度が異なる。すなわち、通常モード時に電源オフされた場合の方が、オフモード時に電源オフされた場合よりも、サーミスタ温度が高い。そのため、所定電圧VCD、あるいはサーミスタ冷却期間を異ならせることによって、各場合に対応したサーミスタ冷却期間とすることができる。例えば、通常モード時に電源オフされた場合の方が、オフモード時に電源オフされた場合よりも、所定電圧VCDを低く設定するようにし、あるいはサーサーミスタ冷却期間を長く設定するようにする。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記各実施形態において、バッテリBaと、モード制御IC52およびリレー駆動回路60との接続状態を切替えるバッテリ接続用スイッチ(スイッチの一例)と、省電力モードあるいは通常モードを設定するモード設定スイッチSW1とを兼ねる例を示したが、これに限られない。モード設定スイッチSW1とは個別のバッテリ接続用スイッチを設けるようにしてもよい。その際、バッテリ接続用スイッチは、ユーザ操作によるスイッチには限られず、例えば、モード制御IC52によってオン・オフ制御される半導体スイッチとしてもよい。この場合、リレー40の駆動の際に、ユーザのスイッチ操作によらずにバッテリBaの電力利用が可能となる。
(2)上記各実施形態においては、リレー40をオン状態にする際に、バッテリBaの電力を利用するか、平滑蓄電コンデンサC3による蓄電電力を利用するかの判断(ステップS110,S330,S375)を行う例、を示したが、これに限られない。リレー40をオフ状態にする際にもそのような判断を実行し、その判断結果にしたがった処理(ステップS115,S120等)を実行するようにしてもよい。この場合、リレー40をオフ状態にする際に平滑蓄電コンデンサC3の蓄電電圧VCHが所定電圧Vth未満に低下していた場合であっても、バッテリBaの電力を利用してリレー40をオフ状態にすることができる。
(3)上記各実施形態においては、小容量電源回路30を備え、蓄電回路が小容量電源回路30に含まれる平滑蓄電コンデンサC3によって構成される例を示したがこれに限られない。小容量電源回路30は省略されてもよい。その場合、蓄電回路は、スイッチング電源から電力を供給されることにより蓄電し、蓄電電圧を電源線に印加するものであればよく、例えば、単独の蓄電用コンデンサ、あるいは蓄電用コンデンサを含む回路によって構成されてもよい。
(4)実施形態1,2において、プリンタ1の電源のオン時、リレー40がオフ状態とされる例を示したが、必ずしもこれに限られない。プリンタ1の電源のオン時、リレー40がオン状態とされる場合であっても、本発明を適用することができる。
(5)上記実施形態において、本明細書によって開示される電源システム100を画像形成装置に適用した例を示すが、これに限られない。電源システム100は、通常モードと省電力モードとを有するあらゆる装置に適用できる。
(6)上記実施形態においては、制御部を、モード制御IC52によって構成する例を示したが、これに限られない。制御部は、例えば、モード制御IC52の動作機能を含むASIC51のみによって構成されてもよい。また、ASICと、他の複数の回路とによって構成されてもよいし、あるいは、CPUとその他の個別の回路とによって構成されてもよい。
1…プリンタ、20…スイッチング電源、30…小容量電源回路、31…整流回路、34…ゼロクロス検出用回路、40…ラッチングリレー、52…モード制御IC、60…リレー駆動回路、70…サーミスタ、100…電源システム、C1…第1コンデンサ、C2…第2コンデンサ、C3…平滑蓄電コンデンサ

Claims (10)

  1. 交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力するスイッチング電源と、
    交流入力ライン上において前記スイッチング電源の前段に設けられ、リレー駆動信号の入力に応じて前記スイッチング電源の前記交流電源への接続状態を切替えるラッチングリレーと、
    前記ラッチングリレーを制御するリレー制御信号を生成する制御部と、
    前記リレー制御信号の入力に応じて前記リレー駆動信号を生成し、該リレー駆動信号によって前記ラッチングリレーを駆動するリレー駆動回路と、
    前記制御部および前記リレー駆動回路に接続される場合に、前記制御部および前記リレー駆動回路に電力を供給するバッテリと、
    前記バッテリと、前記制御部および前記リレー駆動回路との接続状態を切替えるスイッチと、
    前記スイッチング電源から電力を供給されることにより蓄電し、蓄電電圧を電源線に印加する蓄電回路と、
    を備え
    前記制御部は、前記スイッチング電源と前記交流電源とが未接続の状態である省電力モードと前記スイッチング電源と前記交流電源とが接続の状態である通常モードとのいずれかを設定するモード設定端子を有し、前記省電力モード中に前記蓄電回路から前記電源線を介して電力を供給され、
    前記スイッチは、前記省電力モードあるいは前記通常モードを設定するモード設定スイッチを兼ね、
    前記スイッチの一接点は前記バッテリに接続され、前記スイッチの他接点は前記モード設定端子に接続されるとともに、第1ダイオードを介して前記電源線に接続される電源システム。
  2. 請求項に記載の電源システムにおいて、
    通常モード中の前記蓄電回路の前記蓄電電圧は、前記バッテリのバッテリ電圧より所定値だけ高く設定されている、電源システム。
  3. 請求項1または請求項2に記載の電源システムにおいて、
    前記交流電源のゼロクロス点に対応したゼロクロス検出用信号を生成する信号生成回路を備え、
    前記制御部は、前記リレー制御信号を前記ゼロクロス検出用信号に応じて生成し、
    前記リレー駆動回路は、前記ゼロクロス検出用信号に応じて前記ラッチングリレーを駆動する、電源システム。
  4. 交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力するスイッチング電源と、
    交流入力ライン上において前記スイッチング電源の前段に設けられ、リレー駆動信号の入力に応じて前記スイッチング電源の前記交流電源への接続状態を切替えるラッチングリレーと、
    前記ラッチングリレーを制御するリレー制御信号を生成する制御部と、
    前記リレー制御信号の入力に応じて前記リレー駆動信号を生成し、該リレー駆動信号によって前記ラッチングリレーを駆動するリレー駆動回路と、
    前記制御部および前記リレー駆動回路に接続される場合に、前記制御部および前記リレー駆動回路に電力を供給するバッテリと、
    前記バッテリと、前記制御部および前記リレー駆動回路との接続状態を切替えるスイッチと、
    前記スイッチング電源から電力を供給されることにより蓄電し、蓄電電圧を電源線に印加する蓄電回路と、
    交流入力ライン上において、前記ラッチングリレーより前段に設けられるサーミスタと、
    当該電源システムへの前記交流電源の供給の有無を検出する電源検出部と、を備え
    前記交流電源の供給の無しが検出された場合において、前記バッテリによって前記ラッチングリレーを駆動する際に、所定時間のサーミスタ冷却期間の後に、前記ラッチングリレーを駆動して、前記交流電源と前記スイッチング電源とを接続状態とし、
    前記サーミスタ冷却期間は、前記蓄電電圧が前記ラッチングリレーの駆動を可能とする所定電圧まで低下する時間とされる、電源システム。
  5. 請求項に記載の電源システムにおいて、
    前記スイッチング電源と前記交流電源とが未接続の状態である省電力モード時に前記交流電源の供給の無しが検出された場合と、前記スイッチング電源と前記交流電源とが接続の状態である通常モード時に前記交流電源の供給の無しが検出された場合とにおいて、前記所定電圧は異なる電圧値とされる、電源システム。
  6. 請求項または請求項に記載の電源システムにおいて、
    前記制御部は、前記蓄電電圧が前記所定電圧未満まで低下する以前に所定時間が経過した場合、前記交流電源の供給が有りと判断して、前記スイッチング電源と前記交流電源とを接続状態とするように前記ラッチングリレーを駆動する、電源システム。
  7. 請求項から請求項のいずれか一項に記載の電源システムにおいて、
    前記スイッチング電源と前記交流電源とが接続の状態である通常モード時に前記交流電源の供給の無しが検出された場合、前記制御部は、即座に前記ラッチングリレーを駆動して、前記スイッチング電源と前記交流電源とを未接続の状態にする、電源システム。
  8. 交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力するスイッチング電源と、
    交流入力ライン上において前記スイッチング電源の前段に設けられ、リレー駆動信号の入力に応じて前記スイッチング電源の前記交流電源への接続状態を切替えるラッチングリレーと、
    前記ラッチングリレーを制御するリレー制御信号を生成する制御部と、
    前記リレー制御信号の入力に応じて前記リレー駆動信号を生成し、該リレー駆動信号によって前記ラッチングリレーを駆動するリレー駆動回路と、
    前記制御部および前記リレー駆動回路に接続される場合に、前記制御部および前記リレー駆動回路に電力を供給するバッテリと、
    前記バッテリと、前記制御部および前記リレー駆動回路との接続状態を切替えるスイッチと、
    前記スイッチング電源から電力を供給されることにより蓄電し、蓄電電圧を電源線に印加する蓄電回路と、
    前記電源線上において、前記電源線と前記蓄電回路との接続点と、前記電源線と前記リレー駆動回路との接続点との間に設けられる第2ダイオードと、を備え、
    前記第2ダイオードは、前記スイッチによって、前記バッテリと、前記制御部および前記リレー駆動回路とが接続状態とされる場合、前記バッテリから前記蓄電回路に流れる電流を阻止する向きに設けられる、電源システム。
  9. 交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力するスイッチング電源と、
    交流入力ライン上において前記スイッチング電源の前段に設けられ、リレー駆動信号の入力に応じて前記スイッチング電源の前記交流電源への接続状態を切替えるラッチングリレーと、
    前記ラッチングリレーを制御するリレー制御信号を生成する制御部と、
    前記リレー制御信号の入力に応じて前記リレー駆動信号を生成し、該リレー駆動信号によって前記ラッチングリレーを駆動するリレー駆動回路と、
    前記制御部および前記リレー駆動回路に接続される場合に、前記制御部および前記リレー駆動回路に電力を供給するバッテリと、
    前記バッテリと、前記制御部および前記リレー駆動回路との接続状態を切替えるスイッチと、
    前記スイッチング電源から電力を供給されることにより蓄電し、蓄電電圧を電源線に印加する蓄電回路と、
    前記ラッチングリレーより前段において前記交流入力ラインに接続され、前記スイッチング電源と前記交流電源とが未接続の状態である省電力モード中に所定の電力を供給する小容量電源回路と、を備え、
    前記小容量電源回路は、
    第1電極および第2電極を有し、当該第1電極が前記交流電源の一端に接続される第1コンデンサと、
    第1電極および第2電極を有し、当該第1電極が前記交流電源の他端に接続される第2コンデンサと、
    前記第1コンデンサの前記第2電極と前記第2コンデンサの前記第2電極との間に電気的に接続され、両コンデンサに印加される交流電圧を整流する整流回路と、
    前記整流回路の後段に接続され、前記交流電圧を平滑する平滑コンデンサとを含み、
    前記蓄電回路は、前記平滑コンデンサによって構成され、前記省電力モード中は前記小容量電源回路から電力を供給される、電源システム。
  10. 請求項1から請求項のいずれか一項に記載の電源システムと、
    前記スイッチング電源から供給される前記直流電圧を利用して画像を形成する画像形成部と、を備えた画像形成装置。
JP2013028711A 2013-02-18 2013-02-18 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置 Active JP6044380B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013028711A JP6044380B2 (ja) 2013-02-18 2013-02-18 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置
US14/181,212 US9509219B2 (en) 2013-02-18 2014-02-14 Power supply system, image forming apparatus having the power supply system, and control method of the power supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013028711A JP6044380B2 (ja) 2013-02-18 2013-02-18 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014158388A JP2014158388A (ja) 2014-08-28
JP6044380B2 true JP6044380B2 (ja) 2016-12-14

Family

ID=51351030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013028711A Active JP6044380B2 (ja) 2013-02-18 2013-02-18 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9509219B2 (ja)
JP (1) JP6044380B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9742135B2 (en) 2012-11-07 2017-08-22 Wobben Properties Gmbh Slip ring transducer
JP2020065436A (ja) * 2015-04-24 2020-04-23 バーティブ・コーポレーション 電流突入を減少させるための双安定リレーの管理を備えたインテリジェントなテーブルタップ

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5780120B2 (ja) 2011-11-02 2015-09-16 ブラザー工業株式会社 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小容量電源回路
JP5834790B2 (ja) 2011-11-09 2015-12-24 ブラザー工業株式会社 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
JP6056475B2 (ja) * 2012-12-28 2017-01-11 ブラザー工業株式会社 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置
JP6304577B2 (ja) 2013-01-31 2018-04-04 ブラザー工業株式会社 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
JP6111705B2 (ja) 2013-02-01 2017-04-12 ブラザー工業株式会社 電源システム
JP6020219B2 (ja) 2013-02-06 2016-11-02 ブラザー工業株式会社 電源システム
JP6028653B2 (ja) * 2013-03-27 2016-11-16 ブラザー工業株式会社 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置
JP5974952B2 (ja) * 2013-03-27 2016-08-23 ブラザー工業株式会社 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置
JP6269327B2 (ja) * 2014-06-04 2018-01-31 株式会社リコー 制御装置及び画像形成装置
US20170358988A1 (en) * 2014-12-17 2017-12-14 Salcomp Oyj Switched-mode power supply
JP6636852B2 (ja) * 2016-04-26 2020-01-29 東芝シュネデール・インバータ株式会社 電力変換装置
EP3661757A4 (en) 2017-07-31 2021-03-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. USE OF DISCHARGED ENERGY
JP7400603B2 (ja) * 2020-04-01 2023-12-19 ブラザー工業株式会社 電源システム、画像形成装置
US11705826B2 (en) * 2020-10-01 2023-07-18 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Capacitive coupler for high voltage step-down
WO2022102481A1 (ja) * 2020-11-16 2022-05-19 株式会社村田製作所 ワイヤレス受電回路システム

Family Cites Families (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6264256A (ja) 1985-09-11 1987-03-23 Nec Corp リレ−駆動回路
JP2566968B2 (ja) * 1987-07-28 1996-12-25 キヤノン株式会社 電源回路
JP2675092B2 (ja) 1988-08-24 1997-11-12 株式会社日立製作所 電動圧縮機の電動機芯出し装置
US4910654A (en) 1989-01-10 1990-03-20 Uniphase Corporation Current limiting scheme for the AC input circuit to a switch mode power supply
JPH02250670A (ja) 1989-03-23 1990-10-08 Toko Inc スイッチング電源
JPH0756633Y2 (ja) 1990-05-29 1995-12-25 横河電機株式会社 複数スイッチング電源の起動回路
US5231309A (en) 1990-06-15 1993-07-27 Konica Corporation Current leakage breaking circuit for a copying apparatus
JPH0451260A (ja) 1990-06-19 1992-02-19 Konica Corp 複写装置
JPH04273257A (ja) * 1991-02-28 1992-09-29 Canon Inc 電力供給制御装置及び画像処理装置
JPH05119557A (ja) 1991-04-17 1993-05-18 Canon Inc 画像形成装置
US5914538A (en) 1993-04-27 1999-06-22 Canon Kabushiki Kaisha Communication apparatus and power supply device therefor
JP3200258B2 (ja) 1993-09-16 2001-08-20 キヤノン株式会社 電源装置
JPH07308065A (ja) 1994-05-10 1995-11-21 Ricoh Co Ltd 電源装置
JPH0923638A (ja) 1995-07-07 1997-01-21 Ricoh Co Ltd 電源装置
US5659371A (en) 1995-07-21 1997-08-19 Apple Computer, Inc. Method and apparatus for power supply startup in video monitors
US6115266A (en) 1996-06-24 2000-09-05 Tdk Corporation Switching power source with a digital control circuit to maintain a constant DC output signal
JP2000295384A (ja) 1999-04-02 2000-10-20 Oki Data Corp 通電制御装置
US6262565B1 (en) * 1999-05-07 2001-07-17 Mytech Corporation Electrical load switch
JP2001005350A (ja) 1999-06-18 2001-01-12 Canon Inc 画像記録装置及びその制御方法
US6408148B1 (en) 1999-05-17 2002-06-18 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus, image recording apparatus, controlling method for these apparatuses, and power supply apparatus used therein
JP2001025163A (ja) 1999-07-05 2001-01-26 Hanshin Electric Co Ltd 待機電力低減装置
JP2001037236A (ja) 1999-07-19 2001-02-09 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置の電圧制御装置
WO2001020757A1 (fr) 1999-09-16 2001-03-22 Tdk Corporation Circuit de commutation pour convertisseur de puissance
JP3471283B2 (ja) 2000-03-07 2003-12-02 シャープ株式会社 低消費電力回路
US6476589B2 (en) 2001-04-06 2002-11-05 Linear Technology Corporation Circuits and methods for synchronizing non-constant frequency switching regulators with a phase locked loop
JP3922159B2 (ja) 2002-10-30 2007-05-30 ブラザー工業株式会社 ヒータ駆動装置、定着装置および画像形成装置
JP2004187391A (ja) 2002-12-03 2004-07-02 Hitachi Ltd 過電圧保護回路
JP4400069B2 (ja) 2003-03-07 2010-01-20 富士ゼロックス株式会社 状態監視による制御を行う電源装置
JP2004303469A (ja) 2003-03-28 2004-10-28 Brother Ind Ltd 加熱装置及び画像形成装置
JP2005151672A (ja) 2003-11-13 2005-06-09 Ricoh Co Ltd 電源装置
JP2005221677A (ja) 2004-02-04 2005-08-18 Canon Inc 画像形成装置
JP2006129651A (ja) 2004-10-29 2006-05-18 Canon Inc 電源装置、システム機器、電子機器および電源制御方法
US7602158B1 (en) 2005-03-21 2009-10-13 National Semiconductor Corporation Power circuit for generating non-isolated low voltage power in a standby condition
JP2007124879A (ja) * 2005-09-27 2007-05-17 Mitsumi Electric Co Ltd 電源装置
JP2007159344A (ja) 2005-12-08 2007-06-21 Nec Computertechno Ltd 電流制限回路、電源回路、及び電流制限方法
JP2007244110A (ja) 2006-03-09 2007-09-20 Harison Toshiba Lighting Corp 直流電源装置
JP2008072887A (ja) 2006-08-14 2008-03-27 Oki Joho Systems:Kk 電源装置
JP4887105B2 (ja) * 2006-09-14 2012-02-29 株式会社リコー 電力制御装置および画像形成装置
JP2008083250A (ja) 2006-09-26 2008-04-10 Canon Inc 画像形成装置及びその電源制御方法
EP2122804A2 (en) 2007-02-15 2009-11-25 Sergin Ozenc A smps circuit with multiple ac/dc inputs and application of such circuit to computer power supplies or laptop adapters
JP2009003424A (ja) * 2007-05-24 2009-01-08 Ricoh Co Ltd 画像形成装置および電気機器
US8260166B2 (en) * 2007-05-24 2012-09-04 Ricoh Company, Limited Image forming apparatus and electric appliance including a thermoelectric element
US7719134B2 (en) 2007-06-12 2010-05-18 Mitsubishi Electric Corporation In-vehicle mount electronic controller
JP5106006B2 (ja) 2007-08-30 2012-12-26 キヤノン株式会社 画像形成装置
US7911352B2 (en) 2007-11-19 2011-03-22 Teknic, Inc. Method and apparatus for protection of AC-DC power converters
EP2077609A3 (en) 2007-12-27 2017-03-15 TDK Corporation Switching power supply unit
TWI362152B (en) 2008-01-10 2012-04-11 Delta Electronics Inc Over-voltage protection circuit and method thereof
CN101533303A (zh) 2008-03-12 2009-09-16 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 具省电功能的开关电源电路
JP2009278780A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Panasonic Corp 全波整流回路
JP2009284561A (ja) * 2008-05-19 2009-12-03 Sharp Corp 電源保護方法、電源保護回路及び電気機器
DE102008031536A1 (de) 2008-07-03 2010-01-14 Fujitsu Technology Solutions Gmbh Schaltungsanordnung und Ansteuerschaltung für ein Netzteil, Computernetzteil und Verfahren zum Schalten eines Netzteils
JP5301897B2 (ja) * 2008-07-03 2013-09-25 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 充電装置
JP4548532B2 (ja) 2008-08-29 2010-09-22 ブラザー工業株式会社 電源装置および当該装置を備えた画像形成装置
US8188610B2 (en) 2008-09-08 2012-05-29 General Electric Company Wind turbine having a main power converter and an auxiliary power converter and a method for the control thereof
JP2010172149A (ja) 2009-01-26 2010-08-05 Panasonic Corp 過電圧保護装置
JP5429689B2 (ja) * 2009-02-23 2014-02-26 株式会社リコー 電源装置および画像形成装置
JP2010239774A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Brother Ind Ltd ゼロクロス検出装置
JP4825283B2 (ja) 2009-04-02 2011-11-30 三菱電機株式会社 エンジン制御装置
JP2010252574A (ja) 2009-04-17 2010-11-04 Yutaka Denki Seisakusho:Kk 無停電電源装置、無停電電源装置用プログラム及び無停電電源装置の制御方法
US8482885B2 (en) 2009-09-14 2013-07-09 Electronic Systems Protection, Inc. Hybrid switch circuit
JP2011120366A (ja) 2009-12-03 2011-06-16 Panasonic Corp 過電圧保護装置
JP2011125132A (ja) 2009-12-10 2011-06-23 Yokogawa Electric Corp スイッチング電源
JP5174061B2 (ja) 2010-02-23 2013-04-03 三菱電機照明株式会社 電源装置及び照明器具
JP2011199976A (ja) 2010-03-18 2011-10-06 Panasonic Corp 電源装置
JP5614076B2 (ja) 2010-03-31 2014-10-29 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置及びその制御プログラム
JP2012016091A (ja) * 2010-06-29 2012-01-19 Oki Data Corp 電源制御回路及び画像形成装置
US8901780B2 (en) * 2010-07-28 2014-12-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus
JP5100804B2 (ja) 2010-09-13 2012-12-19 三菱電機株式会社 始動制御ユニット、及びそれに対する始動指令信号発生装置
JP5693190B2 (ja) 2010-12-08 2015-04-01 キヤノン株式会社 画像形成装置
KR20120094275A (ko) 2011-02-16 2012-08-24 삼성전자주식회사 광원 구동 방법, 이를 수행하기 위한 광원 모듈 및 이를 포함하는 표시 장치
JP5080665B2 (ja) * 2011-02-24 2012-11-21 株式会社ナナオ 電源装置
JP5684064B2 (ja) 2011-07-28 2015-03-11 ブラザー工業株式会社 ゼロクロス検出回路および同検出回路を備えた画像形成装置
JP5752513B2 (ja) 2011-07-29 2015-07-22 ブラザー工業株式会社 電源システム、それを備えた画像形成装置
JP5561255B2 (ja) 2011-08-09 2014-07-30 ブラザー工業株式会社 交流電圧検出回路および同検出回路を備えた画像形成装置
JP5780120B2 (ja) 2011-11-02 2015-09-16 ブラザー工業株式会社 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小容量電源回路
JP5834790B2 (ja) 2011-11-09 2015-12-24 ブラザー工業株式会社 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
JP2013110789A (ja) 2011-11-17 2013-06-06 Brother Ind Ltd 電源システム、それを備えた画像形成装置、および小容量交流処理回路
JP6304577B2 (ja) 2013-01-31 2018-04-04 ブラザー工業株式会社 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
JP6111705B2 (ja) 2013-02-01 2017-04-12 ブラザー工業株式会社 電源システム
JP6020219B2 (ja) 2013-02-06 2016-11-02 ブラザー工業株式会社 電源システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9742135B2 (en) 2012-11-07 2017-08-22 Wobben Properties Gmbh Slip ring transducer
JP2020065436A (ja) * 2015-04-24 2020-04-23 バーティブ・コーポレーション 電流突入を減少させるための双安定リレーの管理を備えたインテリジェントなテーブルタップ

Also Published As

Publication number Publication date
US20140233266A1 (en) 2014-08-21
JP2014158388A (ja) 2014-08-28
US9509219B2 (en) 2016-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6044380B2 (ja) 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置
JP5834790B2 (ja) 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
JP6304577B2 (ja) 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
US9130450B2 (en) Power supply system, image forming apparatus having the same, and low-capacity power supply circuit
US9658681B2 (en) Power supply system and image forming apparatus
JP5974952B2 (ja) 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置
JP5195874B2 (ja) 電源システム及び画像形成装置
JP6040768B2 (ja) スイッチング電源、電源供給システム及び画像形成装置
JP6020219B2 (ja) 電源システム
JP2008083250A (ja) 画像形成装置及びその電源制御方法
JP2013135588A (ja) 電源システム及び画像形成装置
JP6028653B2 (ja) 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置
JP6172564B2 (ja) 小容量電源、電源システム、および画像形成装置
JP6364894B2 (ja) 電源システムおよび画像形成装置
JP6155801B2 (ja) 電源システムおよび画像形成装置
JP6155905B2 (ja) 電源システムおよび画像形成装置
JP6124146B2 (ja) 電源システムおよび画像形成装置
JP2001245470A (ja) 電源装置
JP5565507B2 (ja) 電源システム及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150910

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160628

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160809

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161018

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161031

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6044380

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150