JP6608197B2 - 電源装置及び電源装置を有する画像形成装置 - Google Patents
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Description
以下の実施例1乃至5で説明するスイッチング電源は、例えば画像形成装置の低圧電源、即ち画像形成動作を制御するコントローラ(制御部)やモータ等の駆動部へ電力を供給する電源として適用可能である。まず、実施例1乃至5のスイッチング電源が適用される画像形成装置の構成を説明する。なお、本発明のスイッチング電源は画像形成装置に限らず制御系負荷と駆動系負荷を有する装置に適用可能である。
画像形成装置の一例として、図9に電子写真方式のプリンタの一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す。レーザビームプリンタ500は、静電潜像が形成される像担持体としての感光ドラム511を備えている。そして、感光ドラム511の表面を一様に帯電する帯電部517(帯電手段)、感光ドラム511に形成された静電潜像をトナーで現像する現像部512(現像手段)を備えている。そして、感光ドラム511に現像されたトナー像をカセット516から供給された記録材としてのシート(不図示)に転写部518(転写手段)によって転写して、シートに転写したトナー像を定着器514で定着してトレイ515に排出する。この感光ドラム511、帯電部517、現像部512、転写部518が画像形成部である。また、レーザビームプリンタ500は、以降で説明する実施例1乃至5で説明する電源装置550を備えている。なお、実施例1乃至5の電源装置550を適用可能な画像形成装置は、図9に例示した構成に限定されず、例えば、夫々、色の異なる画像を形成可能な複数の画像形成部を備えるカラー画像形成装置であってもよい。カラー画像形成装置としては、例えば、感光ドラム511上のトナー像を中間転写ベルトに転写する一次転写部と、中間転写ベルト上のトナー像をシートに転写する二次転写部を備える装置であってもよい。
時刻t0で停電が発生すると、コンデンサ13の電圧Vh及びコンデンサ41の電圧Vh2は商用電源からの電荷供給がなくなるため低下し始める。駆動系電源60が重負荷の場合は、コンデンサ41に蓄えられている電気エネルギーを駆動軽負荷80へ放出する量が大きく、かつ商用電源からの電気エネルギーの供給もない。そのため、コンデンサ41の電圧Vh2の電圧は図3(A)の破線で示す通り急速に低下する。一方コンデンサ13の電圧Vhはダイオード12によって電気エネルギーがコンデンサ41に逆流しないため、急速に低下することはなく実線で示す低下となる。そして、電圧Vhの低下と共に(4)式(5)式で示されるようにVhと略比例関係である制御IC22のVcc1と制御IC40のVcc2も低下し始める。また、t0からt1の間は制御IC22と制御IC40は制御を継続することが可能なため、動作を継続し出力電圧Vout1とVout2は出力し続ける。時刻t1の時点でVcc2が制御IC40の動作停止電圧Vstに達するため、駆動系電源60が先に停止し出力電圧Vout2が低下し始める。その後時刻t2でVcc1が制御IC22の動作停止電圧Vstに達するため、制御系電源20が停止し出力電圧Vout1が低下する。本実施例では逆流防止用のダイオード12があることで、駆動系電源60が重負荷であっても軽負荷であってもコンデンサ13の電圧Vhの低下する傾きはほぼ変わらない。よって停電が発生してから制御IC22が停止するまでの時刻t2は、駆動系電源60の駆動軽負荷80の状態によらずほぼ一定である。
よって、(4)式、(8)式及び(9)式より、制御IC22の電源電圧Vcc1と制御IC40の電源電圧Vcc2は、Vcc1>Vcc2の大小関係にすることができる。停電が発生したり、電源ケーブルが抜かれた際の動作は実施例2で説明した図4(A)と同様の波形となるため説明を省略する。
13 コンデンサ
20 制御系電源
22 制御系電源の制御IC
24 制御系電源のトランス
30 ツェナーダイオード
40 駆動系電源の制御IC
60 駆動系電源
70 制御部
80 駆動系負荷
Claims (8)
- 入力される交流電圧を整流及び平滑した電圧が供給される第一のトランスを有し、前記第一のトランスをスイッチングすることにより第一の直流電圧を出力する第一のスイッチング電源と、前記第一のスイッチング電源のスイッチング動作を制御する第一の制御手段と、前記交流電圧を整流及び平滑した電圧が入力される第二のトランスを有し、前記第二のトランスをスイッチングすることにより第二の直流電圧を出力する第二のスイッチング電源と、前記第二のスイッチング電源のスイッチング動作を制御する第二の制御手段と、を有する電源装置において、
前記第一のトランスの一次巻線と、
前記一次巻線と巻方向が同一の第一の補助巻線と、
前記一次巻線と巻方向が同一であって前記第一の補助巻線よりも巻き数が少ない第二の補助巻線と、
前記第一の補助巻線に接続されており前記第一の制御手段を動作させるために前記第一の制御手段に供給される電源電圧を生成する第一の電圧生成手段と、
前記第二の補助巻線に接続されており前記第二の制御手段を動作させるために前記第二の制御手段に供給される電源電圧を生成する第二の電圧生成手段と、を有し、
前記第一の電圧生成手段により生成される電源電圧よりも前記第二の電圧生成手段により生成される電源電圧が小さくなるように電源電圧が生成され、
前記交流電圧が停止した際に、前記電圧生成手段が生成する電圧に従って、前記第一の制御手段よりも前記第二の制御手段が先に停止するように制御することを特徴とする電源装置。 - 前記交流電圧を整流する整流手段と、
前記第一のトランスと接続され、前記整流手段で整流された電圧を蓄電し、且つ、平滑する第一の蓄電手段と、
前記第二のトランスと接続され、前記整流手段で整流された電圧を蓄電し、且つ、平滑する第二の蓄電手段と、を有し、
前記第一の蓄電手段と前記第二の蓄電手段との間に、前記第一の蓄電手段の電気エネルギーが前記第二の蓄電手段へ逆流することを防止する逆流防止手段が接続されることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 - 前記第一の制御手段の停止電圧は前記第二の制御手段の停止電圧よりも低く設定されており、前記交流電圧が停止した際に、前記電圧生成手段が生成する電圧に従って、前記第一の制御手段よりも前記第二の制御手段が先に停止することを特徴とする請求項1に記載の電源装置。
- 記録材に画像を形成する画像形成装置において、
画像形成手段と、
前記画像形成装置に電力を供給する電源装置とを有し、
前記電源装置は、
入力される交流電圧を整流及び平滑した電圧が供給される第一のトランスを有し、前記第一のトランスをスイッチングすることにより第一の直流電圧を出力する第一のスイッチング電源と、前記第一のスイッチング電源のスイッチング動作を制御する第一の制御手段と、前記交流電圧を整流及び平滑した電圧が入力される第二のトランスを有し、前記第二のトランスをスイッチングすることにより第二の直流電圧を出力する第二のスイッチング電源と、前記第二のスイッチング電源のスイッチング動作を制御する第二の制御手段と、前記第一のトランスの一次巻線と、
前記一次巻線と巻方向が同一の第一の補助巻線と、
前記一次巻線と巻方向が同一の第一の補助巻線と、
前記一次巻線と巻方向が同一であって前記第一の補助巻線よりも巻き数が少ない第二の補助巻線と、
前記第一の補助巻線に接続されており前記第一の制御手段を動作させるために前記第一の制御手段に供給される電源電圧を生成する第一の電圧生成手段と、
前記第二の補助巻線に接続されており前記第二の制御手段を動作させるために前記第二の制御手段に供給される電源電圧を生成する第二の電圧生成手段と、を有し、
前記第一の電圧生成手段により生成される電源電圧よりも前記第二の電圧生成手段により生成される電源電圧が小さくなるように電源電圧が生成され、
前記交流電圧が停止した際に、前記電圧生成手段が生成する電圧に従って、前記第一の制御手段よりも前記第二の制御手段が先に停止するように制御することを特徴とする画像形成装置。 - 前記交流電圧を整流する整流手段と、
前記第一のトランスと接続され、前記整流手段で整流された電圧を蓄電し、且つ、平滑する第一の蓄電手段と、
前記第二のトランスと接続され、前記整流手段で整流された電圧を蓄電し、且つ、平滑する第二の蓄電手段と、を有し、
前記第一の蓄電手段と前記第二の蓄電手段との間に、前記第一の蓄電手段の電気エネルギーが前記第二の蓄電手段へ逆流することを防止する逆流防止手段が接続されることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記第一の制御手段の停止電圧は前記第二の制御手段の停止電圧よりも低く設定されており、前記交流電圧が停止した際に、前記電圧生成手段が生成する電圧に従って、前記第一の制御手段よりも前記第二の制御手段が先に停止することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成手段の動作を制御するコントローラを有し、
前記電源装置の前記第一のスイッチング電源は前記コントローラに電力を供給することを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成手段を駆動する駆動手段を有し、
前記電源装置の前記第二のスイッチング電源は前記駆動手段に電力を供給することを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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