JP6455079B2

JP6455079B2 - 電源装置、画像形成装置および制御方法

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Publication number: JP6455079B2
Application number: JP2014223115A
Authority: JP
Inventors: 和正木野田; 智昭高橋; 勇人袴田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2019-01-23
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: JP2016092922A

Description

本発明は、電源装置、画像形成装置および制御方法に関する。

従来より、電源装置を安定して起動したいという要望がある。特許文献１には、疑似負荷抵抗を接続することにより、極端な軽負荷時の不安定動作を抑制する電源装置が記載されている。また、この電源装置は、重負荷時に疑似負荷抵抗を切断して、疑似負荷抵抗での電力消費を抑制している。

しかしながら、この電源装置では、重負荷時以外は疑似負荷抵抗が接続されており、条件によっては電力が無駄となる場合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、疑似負荷での無駄な電力消費を抑制することができる電源装置、画像形成装置および制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電源装置は、起動信号がオンとなったことに応じて起動して第１電圧を出力し、前記起動信号がオフとなったことに応じて動作を停止する第１電源と、前記第１電源が安定して電力を発生したことに応じて起動して、第２電圧を出力する第２電源と、前記第１電源からの電流を消費する疑似負荷と、前記疑似負荷を前記第１電源に接続して前記疑似負荷に前記第１電源からの電流を消費させるか、前記疑似負荷を前記第１電源から切断して前記疑似負荷による前記第１電源からの電流の消費を停止させるかを切り替える接続切替部と、前記第１電圧により動作し、前記起動信号を受け取り、前記第１電圧が与えられていることを条件として受け取った前記起動信号を前記接続切替部に送出し、および、前記疑似負荷の接続または切断を切り替えるための疑似負荷制御信号を前記接続切替部に送出する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１電源が安定して電力を発生した後に、前記疑似負荷制御信号をオフからオンに切り換え、前記接続切替部は、前記起動信号がオンであり且つ前記疑似負荷制御信号がオンである場合以外には、前記疑似負荷を前記第１電源に接続し、前記起動信号がオンであり且つ前記疑似負荷制御信号がオンである場合には、前記疑似負荷を前記第１電源から切断する。

本発明によれば、疑似負荷での無駄な電力消費を抑制することができる。

図１は、第１実施形態に係る電源装置の構成を示す図である。図２は、接続切替部の構成の一例を示す図である。図３は、起動信号および疑似負荷制御信号のＯＮ／ＯＦＦと、スイッチのＯＮ／ＯＦＦとの関係を示す図である。図４は、電源ＯＮの指示を受けた場合の各信号および各ユニットの状態を示すタイミングチャートである。図５は、電源ＯＮの指示を受けた場合の電源装置の動作シーケンスを示すフローチャートである。図６は、電源ＯＦＦの指示を受けた場合の各信号および各ユニットの状態を示すタイミングチャートである。図７は、電源をＯＦＦする場合の電源装置の動作シーケンスを示すフローチャートである。図８は、第１変形例に係る電源装置の構成を示す図である。図９は、疑似負荷および接続切替部の他の構成例を示す図である。図１０は、第２変形例に係る疑似負荷および接続切替部の構成の一例を示す図である。図１１は、第３変形例に係る疑似負荷および接続切替部の構成の一例を示す図である。図１２は、第４変形例に係る疑似負荷および接続切替部の構成の一例を示す図である。図１３は、第２実施形態に係る画像形成装置の外観の一例を示す図である。図１４は、第２実施形態に係る画像形成装置の前扉を開けた状態の外観の一例を示す図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る電源装置１０の構成を示す図である。第１実施形態に係る電源装置１０は、入力端子１１から交流電圧（ＡＣ）を入力し、安定化した直流の第１電圧（５Ｖ）および直流の第２電圧（２４Ｖ）を出力端子１２から負荷へと供給する。なお、本実施形態においては、電源装置１０は、第１電圧として５Ｖを出力し、第２電圧として２４Ｖを出力するが、第１電圧および第２電圧は異なる電圧であれば他の電圧値であってよい。

電源装置１０は、第１電源ユニット２１と、コントローラ２２と、リレー２３と、第２電源ユニット２４と、制御基板２５と、疑似負荷２６と、接続切替部２７とを備える。

第１電源ユニット２１は、第１ＡＣ／ＤＣコンバータ３１と、コントローラ用電源３２と、制御用電源３３とを有する。第１ＡＣ／ＤＣコンバータ３１は、入力端子１１から交流電圧（ＡＣ）を入力して、直流電圧に変換する。

コントローラ用電源３２は、例えばスイッチング電源であり、第１ＡＣ／ＤＣコンバータ３１から直流電圧が発生されたことに応じて起動する。そして、コントローラ用電源３２は、第１ＡＣ／ＤＣコンバータ３１から発生された直流電圧を、第１電圧（Ｖｘ＝５Ｖ）に安定化させて出力する。

制御用電源３３は、例えばスイッチング電源であり、第１ＡＣ／ＤＣコンバータ３１から直流電圧が発生され、且つ、疑似負荷制御信号がＯＮとなったことに応じて起動する。疑似負荷制御信号は、制御基板２５から与えられる。そして、制御用電源３３は、第１ＡＣ／ＤＣコンバータ３１から発生された直流電圧を、第２電圧（Ｖｙ＝２４Ｖ）に安定化させて出力する。

このような第１電源ユニット２１は、入力端子１１から交流電圧（ＡＣ）が入力されたことに応じて、安定化した直流の第１電圧（Ｖｘ＝５Ｖ）を出力することができる。第１電源ユニット２１から出力された第１電圧（Ｖｘ＝５Ｖ）は、コントローラ２２に与えられる。

コントローラ２２は、第１電源ユニット２１から出力された第１電圧（Ｖｘ＝５Ｖ）によって動作して、起動信号を出力する。コントローラ２２は、例えば外部から電源ＯＮの指示を受けた場合、起動信号をＯＮとする。また、コントローラ２２は、例えば外部から電源ＯＦＦの指示を受けた場合、起動信号をＯＦＦとする。コントローラ２２から出力された起動信号は、リレー２３および制御基板２５に与えられる。

リレー２３は、入力端子１１と第２電源ユニット２４との間の交流電圧（ＡＣ）の接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。すなわち、リレー２３は、入力端子１１から入力した交流電圧（ＡＣ）を第２電源ユニット２４に供給するか否かを切り替える。リレー２３は、起動信号がＯＮの場合にＯＮとなり、入力端子１１と第２電源ユニット２４との間を接続して交流電圧（ＡＣ）を第２電源ユニット２４に与える。また、リレー２３は、起動信号がＯＮ以外の場合には、ＯＦＦとなっている。つまり、リレー２３は、例えば、起動信号がＯＦＦの場合または起動信号が与えられてない場合には、入力端子１１と第２電源ユニット２４との間を切断し、交流電圧（ＡＣ）を第２電源ユニット２４に与えない。

第２電源ユニット２４は、第２ＡＣ／ＤＣコンバータ４１と、第１電源４２と、第２電源４３と、起動制御部４４とを有する。第２ＡＣ／ＤＣコンバータ４１は、リレー２３がＯＮの場合に入力端子１１から交流電圧（ＡＣ）を入力して、直流電圧に変換する。

第１電源４２は、例えばスイッチング電源であり、第２ＡＣ／ＤＣコンバータ４１から直流電圧が発生されたことに応じて起動する。第１電源４２は、第２ＡＣ／ＤＣコンバータ４１から発生された直流電圧を、第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）に安定化させて出力する。

第２電源４３は、例えばスイッチング電源であり、第２ＡＣ／ＤＣコンバータ４１から直流電圧が発生され、且つ、開始信号がＯＮとなったことに応じて起動する。開始信号は、起動制御部４４から与えられる。第２ＡＣ／ＤＣコンバータ４１から発生された直流電圧を、第２電圧（Ｖ_２＝２４Ｖ）に安定化させて出力する。

起動制御部４４は、第１電源４２から出力される第１電圧により動作する。起動制御部４４は、第１電源４２が安定して電力を発生している状態において、第２電源４３に与える開始信号をＯＮとする。

ここで、第１電源４２が安定して電力を発生している状態とは、本実施形態においては、第１電源４２が所定の電流量（例えば１Ａ）以上の電流を出力している状態をいう。また、起動制御部４４は、第１電源４２が安定して電力を発生していない状態の場合（例えば、所定の電流量より小さい電流を出力している場合）、リセット動作をし、第２電源４３に与える開始信号をＯＦＦとする。

従って、第２電源４３は、第１電源４２が安定して電力を発生したことに応じて起動して、第２電圧（Ｖ_２＝２４Ｖ）を出力する。これにより、第２電源４３は、第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）が負荷に与えられている状態において第２電圧（Ｖ_２＝２４Ｖ）を出力することができる。

このように、第２電源ユニット２４は、リレー２３がＯＮとされたことに応じて、安定化した直流の第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）を出力することができる。また、第２電源ユニット２４は、第１電源４２が安定して電力を発生している状態（例えば、第１電源４２が所定の電流量以上の電流を出力している状態）において、安定化した直流の第２電圧（Ｖ_２＝２４Ｖ）を出力することができる。

第２電源ユニット２４から出力された第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）は、制御基板２５および接続切替部２７に与えられる。また、第２電源ユニット２４から出力された第２電圧（Ｖ_２＝２４Ｖ）は、制御基板２５に与えられる。

制御基板２５は、第２電源ユニット２４から出力された第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）により動作する。制御基板２５は、第２電源ユニット２４から出力された第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）または第２電圧（Ｖ_２＝２４Ｖ）の一方を選択して、出力端子１２を介して負荷に与える。なお、制御基板２５は、複数の負荷のそれぞれに第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）または第２電圧（Ｖ_２＝２４Ｖ）の一方を選択して与えてもよい。

また、制御基板２５は、基板制御部５１を有する。基板制御部５１は、例えばマイクロコントローラ等であり、負荷に第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）または第２電圧（Ｖ_２＝２４Ｖ）の何れを与えるかを制御する。

基板制御部５１は、第２電源ユニット２４から出力された第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）により動作する。基板制御部５１は、コントローラ２２から出力された起動信号を受け取る。基板制御部５１は、第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）が与えられていることを条件として、起動信号をそのまま（スルーパスで）、接続切替部２７に送出する。

また、基板制御部５１は、疑似負荷制御信号を、接続切替部２７および第１電源ユニット２１の制御用電源３３に与える。基板制御部５１は、起動してから一定期間経過後に、疑似負荷制御信号をＯＮとする。基板制御部５１は、少なくとも、第１電源４２が起動して第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）を安定して出力した後に、疑似負荷制御信号をＯＮとする。

疑似負荷２６は、第１電源４２から出力された第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）が印加されるデバイスである。疑似負荷２６は、第１電源４２から出力された電流を所定量（例えば１Ａ）以上消費する。疑似負荷２６は、抵抗であってもよいし、他のデバイスであってもよい。このような、疑似負荷２６は、第１電源４２の第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）の出力端およびグランド端との間に接続されることにより、第１電源４２から安定して電力を発生させることができる。

接続切替部２７は、疑似負荷２６を第１電源４２に接続して疑似負荷２６に第１電源４２からの電流を消費させるか否かを切り替える。すなわち、接続切替部２７は、疑似負荷２６に、第１電源４２から出力された第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）を印加するか否かを切り替える。

接続切替部２７は、制御基板２５から出力された起動信号および疑似負荷制御信号に基づき、第１電源４２と疑似負荷２６との間の接続および切断を切り替える。

より詳しくは、接続切替部２７は、第１電源４２の起動期間において、疑似負荷２６を第１電源４２に接続して疑似負荷２６に第１電源４２からの電流を消費させる。これにより、接続切替部２７は、第１電源４２から所定電流量以上（１Ａ以上）の電流を出力させ、安定して電力を発生させることができる。この結果、第２電源４３は、起動して第２電圧（Ｖ_２＝２４Ｖ）を出力することができる。

また、接続切替部２７は、第１電源４２の起動が完了した後、疑似負荷２６を第１電源４２から切断して、疑似負荷２６による第１電源４２からの電流の消費を停止させる。なお、第１電源４２の起動後においては、様々な回路が第１電源４２から出力される電流を消費するので、第１電源４２からは、所定電流量以上（１Ａ以上）の電流が出力され、安定して電力が発生され続けている。この結果、第２電源４３は、疑似負荷２６を切断後も、第２電圧（Ｖ_２＝２４Ｖ）を継続して出力することができる。

また、接続切替部２７は、第１電源４２の停止動作期間において、疑似負荷２６を第１電源４２に接続して、疑似負荷２６に第１電源４２からの電流を消費させる。これにより接続切替部２７は、負荷の電圧入力端または第１電源４２の電圧出力端等の容量成分にチャージされている電荷を放出させることができる。この結果、第１電源４２は、再起動する場合、起動の指示が与えられてから、出力電圧を低下させて動作をリセットするまでの期間を短くすることができる。従って、第１電源４２は、起動時間を短縮化することができる。

図２は、接続切替部２７の構成の一例を示す図である。接続切替部２７は、一例として、スイッチ６１と、スイッチ制御部６２とを有する。

スイッチ６１は、第１電源４２と疑似負荷２６との間をＯＮ（接続）またはＯＦＦ（切断）する。本例においては、スイッチ６１および疑似負荷２６は、第１電源４２の電圧出力端とグランド端との間に、直列に接続されて配置される。

スイッチ制御部６２は、論理回路であって、制御基板２５から送出された起動信号、および、疑似負荷制御信号を受け取る。スイッチ制御部６２は、起動信号および疑似負荷制御信号のＯＮ／ＯＦＦに応じて、スイッチ６１の状態をＯＮ（接続）またはＯＦＦ（切断）に制御する。

図３は、起動信号および疑似負荷制御信号のＯＮ／ＯＦＦと、スイッチ６１のＯＮ／ＯＦＦとの関係を示す図である。本実施形態においては、起動信号および疑似負荷制御信号は、２値の論理信号であり、Ｌｏｗの場合にＯＮ、Ｈｉｇｈの場合にＯＦＦを表す。

起動信号がＯＮ、且つ、疑似負荷制御信号がＯＮの場合、スイッチ制御部６２は、スイッチ６１をＯＦＦ（切断）する。起動信号がＯＮ、且つ、疑似負荷制御信号がＯＮの状態は、第１電源４２および第２電源４３がともに電圧を出力中の状態である。このような状態においては、スイッチ制御部６２は、スイッチ６１をＯＦＦ（切断）して、疑似負荷２６に第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）を印加せず、疑似負荷２６に電流を消費させない。

起動信号がＯＮ、且つ、疑似負荷制御信号がＯＦＦの場合、スイッチ制御部６２は、スイッチ６１をＯＮ（接続）する。起動信号がＯＮ、且つ、疑似負荷制御信号がＯＦＦの状態は、第１電源４２の起動期間の状態である。このような状態においては、スイッチ制御部６２は、スイッチ６１をＯＮ（接続）し、疑似負荷２６に第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）を印加して、所定電流量以上の電流を消費させる。これにより、スイッチ制御部６２は、第１電源４２から所定電流量以上（１Ａ以上）の電流を出力させることができる。

起動信号がＯＦＦ、且つ、疑似負荷制御信号がＯＮの場合、スイッチ制御部６２は、スイッチ６１をＯＮ（接続）する。起動信号がＯＦＦ、且つ、疑似負荷制御信号がＯＮの状態は、第１電源４２の停止動作期間の状態である。このような状態においては、スイッチ制御部６２は、スイッチ６１をＯＮ（接続）して、疑似負荷２６に電流を消費させる。これにより、スイッチ制御部６２は、負荷の電圧入力端または第１電源４２の電圧出力端等の容量成分にチャージされている電荷を放出させることができる。

起動信号がＯＦＦ、且つ、疑似負荷制御信号がＯＦＦの場合、スイッチ制御部６２は、スイッチ６１をＯＮ（接続）する。このような状態においては、スイッチ制御部６２は、スイッチ６１をＯＮ（接続）して、疑似負荷２６に第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）を印加する。

図４は、電源ＯＮの指示を受けた場合の各信号および各ユニットの状態を示すタイミングチャートである。図５は、電源ＯＮの指示を受けた場合の電源装置１０の動作シーケンスを示すフローチャートである。

図４および図５を参照して、電源ＯＮの指示を受けた場合の電源装置１０の動作シーケンスを説明する。

まず、電源ＯＮの指示を受けると、主電源スイッチ等がＯＮとされて交流電圧（ＡＣ）が第１電源ユニット２１に入力される（Ｓ１１，図４（Ａ）の時刻ｔ_０）。交流電圧（ＡＣ）が入力されると、コントローラ用電源３２が起動して（Ｓ１２）、出力電圧Ｖｘが５Ｖに立ち上がる（図４（Ｂ）の時刻ｔ_１）。コントローラ用電源３２の出力電圧Ｖｘが５Ｖとなると、コントローラ２２がＯＮとなり（Ｓ１３）、起動信号がＯＮとなる（Ｓ１４，図４（Ｃ）のｔ_１）。

起動信号がＯＮとなると、リレー２３がＯＮとなり（Ｓ１５，図４（Ｄ）の時刻ｔ_２）、第２電源ユニット２４に交流電圧（ＡＣ）が入力される。第２電源ユニット２４に交流電圧（ＡＣ）が入力されると、第１電源４２が起動し（Ｓ１６）、出力電圧Ｖ_１が５Ｖに立ち上がる（図４（Ｅ）の時刻ｔ_３）。第１電源４２の出力電圧Ｖ_１が５Ｖとなると、制御基板２５がＯＮとなる（Ｓ１７）。この結果、コントローラ２２から出力された起動信号が、制御基板２５を介して接続切替部２７に送出される（Ｓ１８）。

制御基板２５からの起動信号がＯＮとなると、接続切替部２７は、第１電源４２と疑似負荷２６との間をＯＮ（接続）する（Ｓ１９，図４（Ｈ）の時刻ｔ_３）。この結果、疑似負荷２６は、所定電流量（例えば１Ａ）の電流の消費を開始する（Ｓ２０，図４（Ｉ）の時刻ｔ_３）。

疑似負荷２６に所定電流量の電流が流れて第１電源４２が安定した電力の出力を開始すると、第２電源４３が起動して（Ｓ２１）、第２電源４３の出力電圧Ｖ_２が２４Ｖに立ち上がる（図４（Ｆ）の時刻ｔ_４）。

続いて、第１電源４２の出力電圧Ｖ_１が５Ｖとなった後、一定期間経過後、制御基板２５は、疑似負荷制御信号をＯＮとする（Ｓ２２，図４（Ｇ）の時刻ｔ_５）。制御基板２５からの疑似負荷制御信号がＯＮとなると、接続切替部２７は、第１電源４２と疑似負荷２６との間をＯＦＦ（切断）する（Ｓ２３，図４（Ｈ）の時刻ｔ_５）。この結果、疑似負荷２６は、電流の消費を停止する（Ｓ２４，図４（Ｉ）の時刻ｔ_５）。

そして、以後、電源装置１０は、通常の電圧出力動作を実行する。

図６は、電源ＯＦＦの指示を受けた場合の各信号および各ユニットの状態を示すタイミングチャートである。図７は、電源をＯＦＦする場合の電源装置１０の動作シーケンスを示すフローチャートである。

図６および図７を参照して、電源ＯＦＦの指示を受けた場合の電源装置１０の動作シーケンスを説明する。

まず、電源ＯＦＦの指示を受けると、コントローラ２２は、起動信号をＯＦＦとする（Ｓ３１，図６（Ｃ）の時刻ｔ_１０）。起動信号がＯＦＦとなると、接続切替部２７は、第１電源４２と疑似負荷２６との間をＯＮ（接続）する（Ｓ３２，図６（Ｈ）の時刻ｔ_１０）。この結果、疑似負荷２６は、所定電流量（例えば１Ａ）の電流の消費を開始する（Ｓ３３，図６（Ｉ）の時刻ｔ_１０）。

また、起動信号がＯＦＦとなると、リレー２３がＯＦＦとなり（Ｓ３４，図６（Ｄ）の時刻ｔ_１１）、第２電源ユニット２４への交流電圧（ＡＣ）の入力が停止される。交流電圧（ＡＣ）の入力が停止されると、第１電源４２の動作が停止する（Ｓ３５）。そして、第１電源４２の出力電圧Ｖ_１は、疑似負荷２６による電流消費により徐々に低下していく（図６（Ｅ）の時刻ｔ_１１以降）。また、疑似負荷２６に流れる電流も、徐々に低下していく（図６（Ｉ）の時刻ｔ_１１以降）。

また、交流電圧（ＡＣ）の入力が停止されると、第２電源４３の動作も停止する（Ｓ３５）。そして、第２電源４３の出力電圧Ｖ_２も、徐々に低下していく（図６（Ｆ）の時刻ｔ_１２以降）。

続いて、第１電源４２の出力電圧Ｖ_１が所定の閾値以下となると、接続切替部２７は、スイッチ６１がＯＦＦとなり、第１電源４２と疑似負荷２６との間をＯＦＦ（切断）する（Ｓ３６，図６（Ｈ）の時刻ｔ_１３）。この結果、疑似負荷２６は、電流の消費を停止する（Ｓ３７，図６（Ｉ）の時刻ｔ_１３）。

以上のように、本実施形態に係る電源装置１０によれば、第１電源４２の起動期間において疑似負荷２６を接続するので、第２電源４３を安定して起動させることができる。さらに、電源装置１０によれば、第１電源４２の起動期間の後において疑似負荷２６を切断するので、通常動作時における疑似負荷２６での無駄な電力消費を抑制することができる。

また、本実施形態に係る電源装置１０によれば、第１電源４２の動作停止期間において疑似負荷２６を接続するので、負荷または第１電源４２にチャージされている電荷を放電して、第１電源４２を再起動させる場合における起動時間を短くすることができる。

（変形例）
つぎに、実施形態に係る電源装置１０の変形例について説明する。変形例に係る電源装置１０は、図１から図７を参照して説明した電源装置１０と略同一の機能および構成を有するので、同一の機能を有する部材には同一の符号を付けて説明を省略し、相違点を中心に説明をする。

図８は、第１変形例に係る電源装置１０の構成を示す図である。第１変形例に係る電源装置１０は、第３電源ユニット７３をさらに備える。第３電源ユニット７３は、第２電源ユニット２４と同一の構成を有する。

第３電源ユニット７３は、リレー２３がＯＮとされたことに応じて、安定化した直流の第１電圧（Ｖ_３＝５Ｖ）、および、安定化した直流の第２電圧（Ｖ_４＝２４Ｖ）を出力する。第３電源ユニット７３から出力された第１電圧（Ｖ_３＝５Ｖ）および第２電圧（Ｖ_４＝２４Ｖ）は、制御基板２５に与えられる。

本変形例において、制御基板２５は、第２電源ユニット２４から出力された第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）または第２電圧（Ｖ_２＝２４Ｖ）の一方を選択して、第１の出力端子１２−１を介して負荷に与える。また、制御基板２５は、第３電源ユニット７３から出力された第１電圧（Ｖ_３＝５Ｖ）または第２電圧（Ｖ_４＝２４Ｖ）の一方を選択して、第２の出力端子１２−２を介して負荷に与える。なお、制御基板２５の基板制御部５１は、第２電源ユニット２４から出力された第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）により動作する。

また、第１変形例に係る電源装置１０は、第２電源ユニット２４に対応して、第１の疑似負荷２６−１および第１の接続切替部２７−１を備える。第１の疑似負荷２６−１および第１の接続切替部２７−１は、図１に示した疑似負荷２６および接続切替部２７と同一の機能を有する。

また、第１変形例に係る電源装置１０は、第３電源ユニット７３に対応して、第２の疑似負荷２６−２および第２の接続切替部２７−２を備える。第２の疑似負荷２６−２および第２の接続切替部２７−２は、第３電源ユニット７３から出力される第１電圧（Ｖ_３＝５Ｖ）に対して動作をする点において異なるが、他の点においては図１に示した疑似負荷２６および接続切替部２７と同一の機能を有する。

また、第１変形例に係る電源装置１０は、さらに、第２電源ユニット２４と同一の構成の他の電源ユニットを備えてもよい。このように第１変形例に係る電源装置１０は、第１電圧（５Ｖ）および第２電圧（２４Ｖ）を発生する複数の電源ユニットを備える。さらに、第１変形例に係る電源装置１０は、複数の電源ユニットのそれぞれに一対一で対応して、複数の疑似負荷２６および複数の接続切替部２７を備える。これにより電源装置１０は、多数の負荷に対して直流電圧を供給することができる。

図９は、第１の疑似負荷２６−１、第２の疑似負荷２６−２、第１の接続切替部２７−１および第２の接続切替部２７−２の構成の一例を示す図である。

第１の接続切替部２７−１は、一例として、ＯＲゲート回路８１と、ｎｐｎトランジスタ８２と、ｐｎｐトランジスタ８３と、ＭＯＳ−ＦＥＴ８４とを有する。ＯＲゲート回路８１には、起動信号および疑似負荷制御信号が入力される。ＯＲゲート回路８１は、起動信号がＯＮ（Ｌｏｗ）且つ疑似負荷制御信号がＯＮ（Ｌｏｗ）の場合に、Ｈｉｇｈとなり、他の場合にＬｏｗとなる論理信号を出力する。

ｎｐｎトランジスタ８２は、ベースがＯＲゲート回路８１の出力端に接続され、コレクタが第１抵抗８５を介して第１電源４２の第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）の出力端に接続され、エミッタがグランドに接続される。

ｐｎｐトランジスタ８３は、ベースがｎｐｎトランジスタ８２のコレクタに接続され、コレクタが第１電源４２の第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）の出力端に接続され、エミッタが第２抵抗８６を介してＭＯＳ−ＦＥＴ８４のゲートに接続される。

ＭＯＳ−ＦＥＴ８４は、ドレインが第１の疑似負荷２６−１を介して第１電源４２の第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）の出力端に接続され、ソースがグランドに接続される。

このような第１の接続切替部２７−１は、起動信号がＯＮ且つ疑似負荷制御信号がＯＮの場合に、ＭＯＳ−ＦＥＴ８４がＯＮとなり、第１の疑似負荷２６−１に第１電源４２から出力された電流を流すことができる。

第２の接続切替部２７−２は、第１の接続切替部２７−１のＯＲゲート回路８１を有さない構成と同一である。そして、第２の接続切替部２７−２のｎｐｎトランジスタ８２は、第１の接続切替部２７−１のＯＲゲート回路８１から出力された論理信号が入力される。これにより、第２の接続切替部２７−２は、第２の疑似負荷２６−２に対して第１の接続切替部２７−１と同一の動作をすることができ、さらに、第１の接続切替部２７−１よりも構成を小さくすることができる。

また、第２の疑似負荷２６−２には、第２の接続切替部２７−２のＯＮ／ＯＦＦに関わらず、第１電源４２から出力された電流を一定量流し続ける並列抵抗８７が接続されている。例えば、第１電源４２の起動後においては、様々な回路が第１電源４２から出力される電力を消費するが、並列抵抗８７は、負荷により消費される合計の電流量が所定電流量以上（１Ａ以上）とならない場合に設けられる。電源装置１０は、このような並列抵抗８７を有することにより、負荷による電力消費量が少ない場合においても第２電源４３を安定して起動させることができる。

図１０は、第２変形例に係る疑似負荷２６および接続切替部２７の構成の一例を示す図である。第２変形例に係る疑似負荷２６は、複数の負荷を有し、接続する負荷を切り替え可能である。第２変形例に係る疑似負荷２６は、一例として、第１負荷９１と、第２負荷９２と、負荷内スイッチ９３とを有する。

接続切替部２７がＯＮである場合において、第１負荷９１は、負荷内スイッチ９３のＯＮ／ＯＦＦに関わらず、第１電源４２に接続される。接続切替部２７がＯＮである場合において、第２負荷９２は、負荷内スイッチ９３がＯＮの場合に第１電源４２に接続され、負荷内スイッチ９３がＯＦＦの場合には第１電源４２に接続されない。負荷内スイッチ９３は、外部から制御される。

このような第２変形例に係る電源装置１０によれば、第１負荷９１による電流消費量が所定の電流量に満たない場合であっても、第２負荷９２を接続することにより第１電源４２から出力される電流を所定の電流量以上とすることができる。

図１１は、第３変形例に係る疑似負荷２６および接続切替部２７の構成の一例を示す図である。第３変形例に係る電源装置１０は、複数の疑似負荷２６と、複数の接続切替部２７とを備える。

複数の接続切替部２７のそれぞれは、複数の疑似負荷２６のそれぞれに一対一で設けられる。それぞれの接続切替部２７は、対応する疑似負荷２６に、第１電源４２から出力された第１電圧（Ｖ_１＝５Ｖ）を印加するか否かを切り替える。

ここで、複数の疑似負荷２６のうちの電流を消費させる対象の疑似負荷２６が、外部から設定される。何れの疑似負荷２６に電流を消費させる対象とするかは、任意に設定される。

従って、設定された疑似負荷２６に対応する接続切替部２７は、第１電源４２と対応する疑似負荷２６との間を接続または切断する。そして、設定された疑似負荷２６に対応する接続切替部２７は、第１電源４２と対応する疑似負荷２６との間を切断した状態で維持する。

また、疑似負荷２６は、第２変形例と同様に、複数の負荷を有してもよい。また、複数の疑似負荷２６は、それぞれの負荷の機能が異なってもよい。また、複数の疑似負荷２６は、互いに異なる電流量を消費してもよい。

このような第３変形例に係る電源装置１０によれば、疑似負荷２６の機能を切り替えたい場合、消費する電流量を変更したい場合、または、放電時間を変更したい場合に、何れの疑似負荷２６を接続するかを切り替えることができる。また、電源装置１０は、複数の疑似負荷２６のうち、２以上の疑似負荷２６に同時に電流を消費させてもよい。

図１２は、第４変形例に係る疑似負荷２６および接続切替部２７の構成の一例を示す図である。第４変形例に係る疑似負荷２６は、使用するか否かを外部から設定可能な、異なる機能の複数の負荷を有する。

疑似負荷２６は、一例として、抵抗１０１と、光源１０２と、駆動部１０３と、スピーカ１０４と、充電部１０５と、待避部１０６と、ヒータ１０７とを有する。抵抗１０１、光源１０２、駆動部１０３、スピーカ１０４、充電部１０５、待避部１０６およびヒータ１０７は、それぞれが負荷として機能する。

さらに、疑似負荷２６は、抵抗選択スイッチ１１１と、光源選択スイッチ１１２と、駆動部選択スイッチ１１３と、スピーカ選択スイッチ１１４と、充電部選択スイッチ１１５と、待避部選択スイッチ１１６と、ヒータ選択スイッチ１１７とを有する。これらのスイッチは、外部からＯＮ／ＯＦＦが制御される。

抵抗選択スイッチ１１１は、抵抗１０１を負荷として使用可能とするためのスイッチである。抵抗１０１は、第１電源４２が接続されることにより、熱を発生して電流を消費する。

光源選択スイッチ１１２は、光源１０２を負荷として使用可能とするためのスイッチである。光源１０２は、第１電源４２が接続されることにより、発光して電流を消費する。光源１０２は、蛍光灯、発光ダイオードまたは電球等であってよい。疑似負荷２６は、負荷として光源１０２を使用することにより、他の装置が発光に必要であった電力の一部を削減することができる。

駆動部選択スイッチ１１３は、駆動部１０３を負荷として使用可能とするためのスイッチである。駆動部１０３は、ファン用のモータ等の動力源を駆動する回路である。駆動部１０３は、第１電源４２が接続されることにより、動力源を駆動して電流を消費する。疑似負荷２６は、負荷として駆動部１０３を使用することにより、動力源の駆動に必要であった電力の一部を削減することができる。

スピーカ選択スイッチ１１４は、スピーカ１０４を負荷として使用可能とするためのスイッチである。スピーカ１０４は、音声またはブザー等の音を発生するための装置である。スピーカ１０４は、第１電源４２が接続されることにより、音を発生して電流を消費する。疑似負荷２６は、負荷としてスピーカ１０４を使用することにより、スピーカ１０４の駆動に必要であった電力の一部を削減することができる。

充電部選択スイッチ１１５は、充電部１０５を負荷として使用可能とするためのスイッチである。充電部１０５は、第１電源４２が接続されることにより、二次電池またはキャパシタ等に充電して電流を消費する。疑似負荷２６は、負荷として充電部１０５を使用することにより、二次電池またはキャパシタ等の充電に必要であった電力の一部を削減することができる。さらに、疑似負荷２６は、光、熱または音等を発生できないタイミングでも充電部１０５を使用することができ、効率良く電力を使用することができる。

待避部選択スイッチ１１６は、待避部１０６を負荷として使用可能とするためのスイッチである。待避部１０６は、第１電源４２が接続されることにより、揮発性のメモリ等に記憶されているデータを不揮発性の記憶装置へと待避させる。待避部１０６は、二次電池等の放電完了までにデータを待避して、機器内部のデータの破壊または欠落を防ぐことができる。疑似負荷２６は、負荷として待避部１０６を使用することにより、データ待避のための装置に必要であった電力の一部を削減することができる。

ヒータ選択スイッチ１１７は、ヒータ１０７を負荷として使用可能とするためのスイッチである。ヒータ１０７は、一例として、ニクロム線である。ヒータ１０７は、第１電源４２が接続されることにより、熱を発生して電流を消費する。疑似負荷２６は、負荷としてヒータ１０７を使用することにより、ヒータ１０７の駆動に必要であった電力の一部を削減することができる。

このような第４変形例に係る疑似負荷２６は、異なる機能の負荷を任意の組み合わせで動作させることができる。疑似負荷２６は、同時に複数の負荷を動作させてもよい。このような疑似負荷２６は、あるタイミングにおいて動作をさせるべきではない機能がある場合には、その機能を有する負荷の動作を停止して、他の機能を有する負荷を動作させることができる。

（第２実施形態）
図１３は、第２実施形態に係る画像形成装置２００の外観の一例を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置２００は、用紙等にトナーを付着させて、用紙に画像データに応じた画像を形成する。また、画像形成装置２００は、用紙等を読み取って画像データを生成してもよい。本実施形態に係る画像形成装置２００は、一例として、スキャン機能、プリント機能およびファクシミリ機能等を有する複合機であってよい。また、画像形成装置２００は、スキャン機能、プリント機能またはファクシミリ機能の何れか１つまたは２つの機能を有する装置であってもよい。

画像形成装置２００は、画像形成部２０１と、表示入力パネル２１１と、外部光源２１２と、電源装置１０とを備える。

画像形成部２０１は、画像形成のための主機能を有する本体である。表示入力パネル２１１は、ユーザに情報を提示するための表示部およびユーザから情報を入力する入力部として機能する。外部光源２１２は、装置本体の外部に設けられる光源である。電源装置１０は、図１から図１２を参照して説明した構成と同一であり、画像形成装置２００の各要素に第１電圧（５Ｖ）および第２電圧（２４Ｖ）の電圧を供給する。

電源装置１０は、一例として、表示入力パネル２１１を疑似負荷２６として用いてよい。表示入力パネル２１１は、第１電源４２の負荷として接続された場合、所定の表示等をする。これにより、表示入力パネル２１１は、第１電源４２の起動期間であること、または、第１電源４２の動作停止期間であることをユーザに通知することができる。

また、電源装置１０は、一例として、外部光源２１２を疑似負荷２６として用いてよい。外部光源２１２は、第１電源４２の負荷として接続された場合、発光する。これにより、外部光源２１２は、第１電源４２の起動期間であること、または、第１電源４２の動作停止期間であることをユーザに通知することができる。

図１４は、第２実施形態に係る画像形成装置２００の前扉２２１を開けた状態の外観の一例を示す図である。画像形成装置２００は、前扉２２１等の扉を開けてユーザが視認できる内部空間に、内部光源２２２を備える。

電源装置１０は、一例として、内部光源２２２を疑似負荷２６として用いてよい。内部光源２２２は、第１電源４２の負荷として接続された場合、発光をする。画像形成装置２００は、このような内部光源２２２を発光させることにより、第１電源４２の起動期間および第１電源４２の動作停止期間において内部を見やすくすることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能である。

１０電源装置
１１入力端子
１２出力端子
２１第１電源ユニット
２２コントローラ
２３リレー
２４第２電源ユニット
２５制御基板
２６疑似負荷
２７接続切替部
３１第１ＡＣ／ＤＣコンバータ
３２コントローラ用電源
３３制御用電源
４１第２ＡＣ／ＤＣコンバータ
４２第１電源
４３第２電源
４４起動制御部
５１基板制御部
６１スイッチ
６２スイッチ制御部
７３第３電源ユニット
８１ＯＲゲート回路
８２ｎｐｎトランジスタ
８３ｐｎｐトランジスタ
８４ＭＯＳ−ＦＥＴ
８５第１抵抗
８６第２抵抗
９１第１負荷
９２第２負荷
９３負荷内スイッチ
１０１抵抗
１０２光源
１０３駆動部
１０４スピーカ
１０５充電部
１０６待避部
１０７ヒータ
１１１抵抗選択スイッチ
１１２光源選択スイッチ
１１３駆動部選択スイッチ
１１４スピーカ選択スイッチ
１１５充電部選択スイッチ
１１６待避部選択スイッチ
１１７ヒータ選択スイッチ
２００画像形成装置
２０１画像形成部
２１１表示入力パネル
２１２外部光源
２２１前扉
２２２内部光源

特開２０００−２６７７４４号公報

Claims

起動信号がオンとなったことに応じて起動して第１電圧を出力し、前記起動信号がオフとなったことに応じて動作を停止する第１電源と、
前記第１電源が安定して電力を発生したことに応じて起動して、第２電圧を出力する第２電源と、
前記第１電源からの電流を消費する疑似負荷と、
前記疑似負荷を前記第１電源に接続して前記疑似負荷に前記第１電源からの電流を消費させるか、前記疑似負荷を前記第１電源から切断して前記疑似負荷による前記第１電源からの電流の消費を停止させるかを切り替える接続切替部と、
前記第１電圧により動作し、前記起動信号を受け取り、前記第１電圧が与えられていることを条件として受け取った前記起動信号を前記接続切替部に送出し、および、前記疑似負荷の接続または切断を切り替えるための疑似負荷制御信号を前記接続切替部に送出する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１電源が安定して電力を発生した後に、前記疑似負荷制御信号をオフからオンに切り換え、
前記接続切替部は、
前記起動信号がオンであり且つ前記疑似負荷制御信号がオンである場合以外には、前記疑似負荷を前記第１電源に接続し、
前記起動信号がオンであり且つ前記疑似負荷制御信号がオンである場合には、前記疑似負荷を前記第１電源から切断する
電源装置。
それぞれが、前記第１電源および前記第２電源を有する複数個の電源ユニットと、
前記複数個の電源ユニットのそれぞれに一対一で対応して設けられた複数個の前記疑似負荷と、
前記複数個の電源ユニットのそれぞれに一対一で対応して設けられた複数個の前記接続切替部と、
前記制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記複数個の電源ユニットのうちの１つの対象電源ユニットからの前記第１電圧により動作し、前記起動信号および前記疑似負荷制御信号を、前記対象電源ユニットに対応する対象接続切替部に送出し、
前記対象接続切替部は、
前記起動信号および前記疑似負荷制御信号に応じて前記疑似負荷の接続または切断を切り替え、および、前記疑似負荷の接続または切断の状態を示す論理信号を他の接続切替部に送出し、
前記他の接続切替部は、前記論理信号に応じて、前記疑似負荷の接続または切断を切り替える
請求項１に記載の電源装置。
前記疑似負荷は、複数の負荷を有し、接続する負荷を切り替え可能である
請求項１に記載の電源装置。
複数の前記疑似負荷と、
複数の前記疑似負荷に一対一で対応して設けられた複数の前記接続切替部と、
を備える請求項１に記載の電源装置。
前記疑似負荷は、抵抗を含む
請求項１から４の何れか１項に記載の電源装置。
前記疑似負荷は、光源を含む
請求項１から５の何れか１項に記載の電源装置。
前記疑似負荷は、動力源の駆動部を含む
請求項１から６の何れか１項に記載の電源装置。
前記疑似負荷は、スピーカを含む
請求項１から７の何れか１項に記載の電源装置。
前記疑似負荷は、充電部を含む
請求項１から８の何れか１項に記載の電源装置。
前記疑似負荷は、揮発性のメモリに記憶されているデータを不揮発性の記憶装置に待避させる待避部を含む
請求項１から９の何れか１項に記載の電源装置。
前記疑似負荷は、ヒータを含む
請求項１から１０の何れか１項に記載の電源装置。
前記疑似負荷は、表示部を含む
請求項１から１１の何れか１項に記載の電源装置。
画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部に電力を供給する電源装置と、
を備え、
前記電源装置は、
起動信号がオンとなったことに応じて起動して第１電圧を出力し、前記起動信号がオフとなったことに応じて動作を停止する第１電源と、
前記第１電源が安定して電力を発生したことに応じて起動して、第２電圧を出力する第２電源と、
前記第１電源からの電流を消費する疑似負荷と、
前記疑似負荷を前記第１電源に接続して前記疑似負荷に前記第１電源からの電流を消費させるか、前記疑似負荷を前記第１電源から切断して前記疑似負荷による前記第１電源からの電流の消費を停止させるかを切り替える接続切替部と、
前記第１電圧により動作し、前記起動信号を受け取り、前記第１電圧が与えられていることを条件として受け取った前記起動信号を前記接続切替部に送出し、および、前記疑似負荷の接続または切断を切り替えるための疑似負荷制御信号を前記接続切替部に送出する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第１電源が安定して電力を発生した後に、前記疑似負荷制御信号をオフからオンに切り換え、
前記接続切替部は、
前記起動信号がオンであり且つ前記疑似負荷制御信号がオンである場合以外には、前記疑似負荷を前記第１電源に接続し、
前記起動信号がオンであり且つ前記疑似負荷制御信号がオンである場合には、前記疑似負荷を前記第１電源から切断する
画像形成装置。
前記制御部を有する制御基板をさらに備え、
前記制御基板は、前記画像形成部に前記第１電圧または前記第２電圧の何れを与えるかを制御する
請求項１３に記載の画像形成装置。
起動信号がオンとなったことに応じて起動して第１電圧を出力し、前記起動信号がオフとなったことに応じて動作を停止する第１電源と、
前記第１電源が安定して電力を発生したことに応じて起動して、第２電圧を出力する第２電源と、
前記第１電源からの電流を消費する疑似負荷と、
前記疑似負荷を前記第１電源に接続して前記疑似負荷に前記第１電源からの電流を消費させるか、前記疑似負荷を前記第１電源から切断して前記疑似負荷による前記第１電源からの電流の消費を停止させるかを切り替える接続切替部と、
前記第１電圧により動作し、前記起動信号を受け取り、前記第１電圧が与えられていることを条件として受け取った前記起動信号を前記接続切替部に送出し、および、前記疑似負荷の接続または切断を切り替えるための疑似負荷制御信号を前記接続切替部に送出する制御部と、
を備える電源装置の制御方法であって、
前記制御部に、前記第１電源が安定して電力を発生した後に、前記疑似負荷制御信号をオフからオンに切り換えさせ、
前記接続切替部に、
前記起動信号がオンであり且つ前記疑似負荷制御信号がオンである場合以外には、前記疑似負荷を前記第１電源に接続させ、
前記起動信号がオンであり且つ前記疑似負荷制御信号がオンである場合には、前記疑似負荷を前記第１電源から切断させる
制御方法。