JP7247842B2 - 電源装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源装置及び画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置では、低消費電力モード（すなわち、省エネルギーモード）時に、装置内の電源部（すなわち、電源装置）から負荷回路（例えば、制御部）へ供給される出力電圧を遮断することで電源負荷を低負荷又は無負荷の状態とし、電源の効率アップが図られている。

特開２０１３－１３４５４５号公報

しかしながら、電源部からの出力電圧を遮断しても、電源部の通電は継続しているため、電源の効率アップに限界があるという問題があった。

本発明は、電源の効率を向上することを目的とする。

本発明の一態様に係る電源装置は、交流電源からＡＣ電力が供給される整流回路と、前記整流回路の出力電圧を昇圧し、昇圧された電圧をコンデンサで平滑して、負荷回路に出力されるＤＣ出力電圧を生成する力率改善回路と、前記ＤＣ出力電圧を所定の第１の電圧に降圧するＤＣ－ＤＣコンバータと、前記ＤＣ出力電圧が所定の条件を満たしているか否かを検知するＤＣ出力電圧検出回路と、前記負荷回路の省エネルギーモードによって前記力率改善回路が停止状態である期間において、前記所定の条件が満たされる度に前記第１の電圧により前記力率改善回路を一時的に動作状態にするスイッチ回路とを有することを特徴とする。

本発明の他の態様に係る電源装置は、交流電源からＡＣ電力が供給される整流回路と、前記整流回路の出力電圧を昇圧し、昇圧された電圧をコンデンサで平滑して、負荷回路に出力されるＤＣ出力電圧を生成する力率改善回路と、前記ＤＣ出力電圧を所定の第１の電圧に降圧するＤＣ－ＤＣコンバータと、予め決められた周期的な信号を時間経過とともに出力する周期信号発生回路と、前記負荷回路の省エネルギーモードによって前記力率改善回路が停止状態である期間において、前記周期信号発生回路が前記周期的な信号を出力する度に前記第１の電圧により前記力率改善回路を一時的に動作状態にするスイッチ回路とを有することを特徴とする。

本発明によれば、電源の効率が向上するという効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示す断面図である。 比較例の画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。 比較例の電源部の詳細構成を示す回路図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る電源部の詳細構成を示す回路図である。 第１の実施の形態の変形例に係る電源部の詳細構成を示す回路図である。 （Ａ）から（Ｆ）は、比較例の電源部の動作波形を示すタイムチャートである。 （Ａ）から（Ｉ）は、第１の実施の形態に係る電源部の動作波形の例を示すタイムチャートである。 （Ａ）から（Ｉ）は、第１の実施の形態に係る電源部の動作波形の他の例を示すタイムチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る電源部の詳細構成を示す回路図である。 （Ａ）から（Ｈ）は、第２の実施の形態に係る電源部の動作波形の例を示すタイムチャートである。 （Ａ）から（Ｈ）は、第２の実施の形態に係る電源部の動作波形の他の例を示すタイムチャートである。

以下に、本発明の実施の形態に係る電源装置及び電源装置を含む画像形成装置を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。

《１》第１の実施の形態
《１－１》第１の実施の形態の構成
図１は、第１の実施の形態に係る画像形成装置５０の構成を示す概略断面図である。画像形成装置５０は、電子写真プロセスによって記録媒体に画像を形成する装置である。画像形成装置５０は、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機（ＭＦＰ）である。画像形成装置５０は、主要な構成として、給紙部１、画像形成部２、定着部３、及び用紙排出部４を有している。

給紙部１は、記録媒体としての用紙が積載される用紙カセット５、用紙を給紙するためのピックアップローラ６、７、８、及び用紙を画像形成部２へ搬送するためのレジストローラ９、１０を有している。

画像形成部２は、図１の右側から順に、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の画像形成ユニットを有している。画像形成ユニットの数は、４台に限定されない。各画像形成ユニットは、静電潜像担持体である感光ドラム１１と、感光ドラム１１に接触し、感光ドラム１１の表面を均一且つ高電圧に帯電させる帯電ローラ１２と、感光ドラム１１に接触しているトナー担持体である現像ローラ１３と、現像ローラ１３に接触しトナーを現像ローラ１３へ供給するトナー供給ローラ１４とを有している。また、画像形成部２において、露光部であるＬＥＤヘッド（すなわち、発光素子アレイヘッド）１５が感光ドラム１１の上部に配置され、着脱可能なトナーカートリッジ１６が各色の画像形成ユニットに装着されている。また、画像形成部２には、用紙を搬送するとともに、感光ドラム１１に形成されたトナー像を用紙へ転写させる転写体である転写ベルト１７と、転写ベルト１７を介して感光ドラム１１と当接されている転写ローラ１８とが配置されている。転写ベルト１７は、駆動ローラ３１と従動ローラ３２とに巻き掛けられており、矢印方向に用紙を搬送する。画像形成部２のＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの画像形成ユニットの感光ドラム１１の表面に形成されたトナー像は、用紙上に転写される。

定着部３は、用紙に転写されたトナー像を定着させる定着ローラ１９、１９ａと、定着ローラ１９の内部に配置されたハロゲンランプに代表されるヒータ２０と、定着ローラ１９の表面温度を検出するためのサーミスタに代表される温度検出センサ２１とを有している。定着部３は、トナー像が形成された用紙を加熱及び加圧して、トナー像を用紙上に定着させる。

用紙排出部４には、トナー像の定着が完了した用紙を矢印方向に搬送して排出するための排出ローラ２２、２２ａが配置されている。トナー像が定着された用紙は、用紙排出部４から画像形成装置５０の筐体の外部に排出される。

図２は、比較例の画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。比較例の画像形成装置は、ホスト１００１から出力される制御信号及び印刷データに基づいて、画像形成動作を実行する。ホスト１００１は、例えば、パーソナルコンピュータである。図２において、図１に示される構成部分と同一の構成部分には、図１における符号と同じ符号が付されている。

比較例の画像形成装置は、電源装置である電源部１００、定着部３、及び制御部２０００を有している。電源部１００は、ブリッジダイオード１５０、力率改善（Ｐｏｗｅｒ Ｆａｃｔｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）回路であるＰＦＣ回路２００、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０と、スイッチ回路３００と、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０とを有している。ＤＣは、直流を意味する。一般的には、電源部１００は、ＡＣ電源である商用電源１０００から出力されるＡＣ入力電圧によって動作する。ＡＣは、交流を意味する。電源部１００は、画像形成装置の負荷回路（例えば、制御部２０００）などにＤＣ電圧を出力する。

ブリッジダイオード１５０は、商用電源１０００から出力されるＡＣ入力電圧を全波整流するブリッジ型全波整流回路である。ＰＦＣ回路２００は、ＡＣ入力電圧をＤＣ電圧へ変換するＡＣ－ＤＣコンバータであり、力率改善を目的とした回路である。ＰＦＣ回路２００は、ブリッジダイオード１５０から出力された全波整流電圧を入力とし、ＤＣ電圧をメインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０及びサブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０へ出力する。

メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０は、ＰＦＣ回路２００から出力されるＤＣ電圧を入力とし、制御部２０００などへＤＣ２４Ｖを出力する。メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０は、ＰＦＣ回路２００で昇圧されたＤＣ電圧を、一次側と二次側とが絶縁されている絶縁トランスにより降圧している。サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０は、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０と同様に、一次側と二次側とが絶縁されている絶縁トランスによりＤＣ電圧を降圧し、制御部２０００などへＤＣ５Ｖを出力する。

スイッチ回路３００は、制御部２０００から出力されるスリープ（Ｓｌｅｅｐ）信号に基づいてオンオフする回路である。スイッチ回路３００がオンのときには、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０から出力されるＤＣ５Ｖは、ＰＦＣ回路２００のＰＦＣ制御回路（後述される１５７）とメインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０に供給される。定着部３、ヒータ２０、及び温度検出センサ２１は、図１を用いて説明されたものである。

制御部２０００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３０、温度検出部２０４０、センサオンオフ回路２０５０、高圧電源２０６０、ヘッド制御部２０７０、及びアクチュエータ駆動部２０８０を有している。

ＣＰＵ２０１０は、プログラム及び設定データなどを保存している不揮発性の記憶部品であるＲＯＭ２０２０に書き込まれたプログラムによって動作するプロセッサである。ＣＰＵ２０１０は、時間計測用のカウンタなども内蔵している。ＲＡＭ２０３０は、データ保管、データ読み出しなどが行われるメモリである。温度検出部２０４０は、定着部３の温度検出センサ２１の出力を抵抗分圧し、ＣＰＵ２０１０へ温度検出信号を出力する。センサオンオフ回路２０５０は、トランジスタで構成され、省エネルギーモードであるスリープモード時には、ＣＰＵ２０１０から出力されるセンサオフ信号に基づいて、後述の各種センサ２５００に供給する電源をオフする。

高圧電源２０６０は、図１に示される画像形成部２の感光ドラム１１及び各種ローラへ高電圧を印加する電源である。ヘッド制御部２０７０は、図１に示されるＬＥＤヘッド１５に備えられた複数のＬＥＤのオンオフを制御する回路である。アクチュエータ駆動部２０８０は、ＣＰＵ２０１０から出力されるロジック信号に基づいて、後述するアクチュエータ３０００へ駆動信号を出力する専用ドライバである。給紙部１、画像形成部２、及び用紙排出部４は、図１を用いて説明されたものである。

各種センサ２５００は、給紙部１、画像形成部２、定着部３、及び用紙排出部４の用紙走行路において用紙の位置を検出する、図示しない用紙センサを含む。また、各種センサ２５００は、画像濃度又は色ずれを補正するために用いられる光学センサなどを含む。アクチュエータ３０００は、アクチュエータ駆動部２０８０によって駆動するモータ、クラッチ、ソレノイド、及び空冷用ファンなどを含む。アクチュエータ３０００は、給紙部１、画像形成部２、定着部３、及び用紙排出部４に配設されている。

図３は、図２に示される比較例の電源部１００の詳細構成を示す回路図である。電源部１００は、保護素子１０１、フィルタ１０２、突入電流防止回路１０３、ブリッジダイオード１５０、ＰＦＣパワーデバイス１５１、ＰＦＣコイル１５２、電流検出抵抗１５３、ＰＦＣダイオード１５４、ＰＦＣ出力平滑コンデンサ１５５、電圧フィードバック検出部１５６、ＰＦＣ制御回路１５７、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０、スイッチ回路３００、及びサブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０を有している。

保護素子１０１は、例えば、過電流保護用のヒューズと、雷サージ保護用のバリスタとを有している。フィルタ１０２は、例えば、コモンチョークコイル又はノーマルチョークコイルと、コンデンサとを有している。フィルタ１０２のコンデンサは、例えば、ＬＩＮＥとＮＥＵＴＲＡＬとの間に配置されたＸコンデンサと、ＬＩＮＥ又はＮＥＵＴＲＡＬとＦＧ（フレームグラウンド）との間に配置されたＹコンデンサとを有している。

突入電流防止回路１０３は、ＰＦＣ出力平滑コンデンサ１５５への突入電流を抑制する回路である。突入電流防止回路１０３は、例えば、サーミスタを有している。サーミスタは、安価であるが、高温時に突入電流を抑制できない。このため、突入電流防止回路１０３は、抵抗と半導体スイッチ素子であるトライアックとを組み合わせた回路又は抵抗とリレーとを組み合わせた回路などで構成されることが好ましい。

ブリッジダイオード１５０は、例えば、４つのダイオードで構成される整流回路である。図３に示されるブリッジダイオード１５０は、全波整流回路である。ＰＦＣ制御回路１５７は、ブリッジダイオード１５０により全波整流されたＡＣ入力電圧を入力とし、これをＤＣ電圧へ変換し、昇圧するＰＦＣ回路２００の制御部である。ＰＦＣ制御回路１５７は、一般に、専用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はマイコンから構成される。ブリッジダイオード１５０に代表される整流回路の構成は、図示のものに限定されない。

ＰＦＣ回路２００による昇圧後のＤＣ出力電圧は、ワールドワイド入力の場合、以下の式（１）から、一般に３９０Ｖ程度に設定される。
（ＡＣ入力電圧×√２）＋１０Ｖ＝（ＡＣ２６４Ｖ×√２）＋１０Ｖ＝３９０Ｖ （１）
なお、図３のＰＦＣ回路２００は１相の回路であるが、ＰＦＣ回路２００は２相以上（例えば、２相又は３相）の回路であってもよい。

ＰＦＣ制御回路１５７は、電圧フィードバック検出部１５６の検出結果と電流検出抵抗１５３の検出結果が入力され、ＰＦＣパワーデバイス１５１のゲート電圧を決定し、出力する。また、ＰＦＣ制御回路１５７は、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の補助巻線の出力電圧が電源電圧として入力される。

ＰＦＣコイル１５２は、昇圧コイルである。ＰＦＣパワーデバイス１５１は、スイッチングさせるパワーデバイスであり、ゲート入力端子は、ＰＦＣ制御回路１５７からゲート電圧が入力される。電流検出抵抗１５３は、ＰＦＣパワーデバイス１５１のドレイン電流を検出するための抵抗である。ドレイン電流の検出結果は、ＰＦＣ制御回路１５７へ出力される。ＰＦＣダイオード１５４は、昇圧後のＤＣ出力電圧であるＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００をＰＦＣ出力平滑コンデンサ１５５へ出力する整流ダイオードである。

ＰＦＣ出力平滑コンデンサ１５５は、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を平滑にする電解コンデンサである。電圧フィードバック検出部１５６は、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を分圧し、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００に対応する電圧の検出結果をＰＦＣ制御回路１５７へ出力する。

サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０は、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を入力とし、制御部２０００へＤＣ５Ｖを出力する回路である。サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０は、一次側と二次側とが絶縁された絶縁トランスを有している。この絶縁トランスの補助巻線（図示せず）の出力電圧は、ＰＦＣ制御回路１５７とメインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０の電源電圧として利用される。また、制御部２０００から出力されるＳｌｅｅｐ信号がハイレベル（Ｈｉ）であるかローレベル（Ｌｏ）であるかに基づいて、スイッチ回路３００は、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の補助巻線の出力電圧をオンオフする。

メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０は、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を入力とし、制御部２０００へＤＣ２４Ｖを出力する回路である。メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０と、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０からＤＣ２４Ｖを受ける回路は、「負荷回路」とも呼ばれる。メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０は、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０と同様、絶縁トランスを有する。また、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の補助巻線の出力電圧は、スイッチ回路３００を介してメインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０の制御回路（図示せず）に入力される。

図４は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置５０の構成を概略的に示すブロック図である。図４において、図２（比較例）に示される構成部分と同一又は対応する構成部分には、図２に示される符号と同じ符号が付されている。第１の実施の形態に係る画像形成装置５０は、主要な構成として、電源装置である電源部１００ａ、定着部３、及び制御部２０００を有している。図４に示される電源部１００ａは、ＡＣ電圧検出回路４００、ＰＦＣ電圧検出回路（ＤＣ出力電圧検出回路）４５０、及びスイッチ回路５００を有している点において、図２に示される電源部１００と異なる。ただし、電源部１００ａは、ＡＣ電圧検出回路４００を備えないことも可能である。

ＡＣ電圧検出回路４００は、商用電源１０００に接続されたＡＣ入力線のＬＩＮＥとＮＥＵＴＲＡＬに入力されるＡＣ入力電圧を検出する。ＰＦＣ電圧検出回路４５０は、ＰＦＣ回路２００から出力されるＰＦＣ出力、Ｓｌｅｅｐ信号の状態、及びＡＣ電圧検出回路４００によって検出されたＡＣ入力電圧に基づいて、スイッチ回路５００を制御するための信号をスイッチ回路５００に提供する。スイッチ回路５００は、制御部２０００から提供されるＳｌｅｅｐ信号と、ＰＦＣ電圧検出回路４５０から提供される信号とに基づいて、オンオフされる。

図５は、図４に示される電源部１００ａの詳細構成を示す回路図である。図５において、図３（比較例）に示される構成部分と同一又は対応する構成部分には、図３に示される符号と同じ符号が付されている。図５に示される電源部１００ａは、ＡＣ電圧検出回路４００、ＰＦＣ電圧検出回路４５０、及びスイッチ回路５００を有している点において、図３に示される電源部１００と異なる。

ＡＣ電圧検出回路４００は、ＡＣ入力線のＬＩＮＥに接続される電流制限抵抗４１１及び整流ダイオード４１２と、ＡＣ入力線のＮＥＵＴＲＡＬに接続される電流制限抵抗４１３及び整流ダイオード４１４とを有している。ＡＣ電圧検出回路４００は、整流ダイオード４１２又は整流ダイオード４１４の一方の故障を想定して搭載している整流ダイオード４１５と、整流ダイオード４１５と接続されるツェナーダイオード４１６と、ツェナーダイオード４１６と接続されるトランジスタ４１７と、トランジスタ４１７のコレクタに接続される抵抗４１８と、トランジスタ４１７のコレクタとエミッタ間に接続される抵抗４１９とを有している。

ＰＦＣ電圧検出回路４５０は、コンパレータ４６１を有している。コンパレータ４６１は、基準電圧Ｖ_ｒｅｆの入力端子である＋（プラス）端子と、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００の抵抗分圧値であるＰＦＣ電圧入力信号ＶＩ_４５０の入力端子である－（マイナス）端子とを有している。ＰＦＣ電圧検出回路４５０は、コンパレータ４６１の＋端子に接続される分圧抵抗４６２、４６３と、ツェナーダイオード４６４と、コンパレータ４６１の－端子に接続される分圧抵抗４６５、４６６とを有している。ＰＦＣ電圧入力信号ＶＩ_４５０は、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００に対応する。スイッチ回路５００は、遅延回路４６９を介してコンパレータ４６１の出力端子に接続されている。スイッチ回路５００は、コンパレータ４６１の出力端子から、遅延回路４６９を介して検知信号ＶＯ_４５０を受け取る。スイッチ回路５００は、Ｓｌｅｅｐ信号がＨｉであるときにはオン状態であり、Ｓｌｅｅｐ信号がＬｏであるときにはオフ状態である。ただし、スイッチ回路５００は、Ｓｌｅｅｐ信号がＬｏであっても、検知信号ＶＯ_４５０がＨｉになる期間、オン状態になる。

図６は、第１の実施の形態の変形例に係る電源部１００ｂの詳細構成を示す回路図である。図６において、図５に示される構成部分と同一又は対応する構成部分には、図５に示される符号と同じ符号が付されている。図６に示される電源部１００ｂは、コンパレータの基準電圧Ｖ_ｒｅｆとなるコンパレータ４６１の＋端子に接続される分圧抵抗４６２、４６３を未搭載である点、並びにコンパレータ４６１の＋端子と電圧フィードバック検出部１５６とを接続している点において、図５に示される電源部１００ａと異なる。上記以外に関し、電源部１００ｂは、電源部１００ａと同じである。

《１－２》第１の実施の形態の動作
先ず、図２及び図３に示される比較例の動作を説明する。図７（Ａ）から（Ｆ）は、図２及び図３に示される比較例の電源装置１００の動作波形を示すタイムチャートである。図７（Ａ）から（Ｆ）の縦軸は、電圧又は電力を示し、横軸は時間を示す。図２、図３、図７（Ａ）から（Ｆ）を参照して、比較例の電源部１００の動作を説明する。なお、画像形成装置は、通常動作モードと、通常動作モードよりも電力消費が少ない省エネルギーモードであるスリープモードとを有している。

図７（Ａ）は、商用電源１０００から出力され電源部１００へ入力されるＡＣ入力電圧を示している。図７（Ｂ）は、制御部２０００から電源部１００へ提供されるＳｌｅｅｐ信号を示す。Ｓｌｅｅｐ信号のハイレベル（Ｈｉ）は通常動作モード（例えば、動作待機モード）を示し、ローレベル（Ｌｏ）は、省エネルギーモードであるスリープモードを示す。通常動作モードからスリープモードへ移行すると、スイッチ回路３００は、オフ状態になり、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０は停止状態になる。

図７（Ｃ）は、ＰＦＣ回路２００から出力されるＤＣ電圧であるＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を示す。ＰＦＣ出力電圧は、電源部１００へ入力されるＡＣ入力電圧の最大電圧を考慮すると、ワールドワイド入力の場合、上記式（１）に示したように、３９０Ｖ程度に設定されることが一般的である。

図７（Ｄ）は、画像形成装置の消費電力であるＡＣ電力を示す。ＡＣ電力は、装置の動作モードによって変化する。図７（Ｄ）における時刻ｔ１～ｔ２の期間では、画像形成装置５０は、通常動作モードである。時刻ｔ３以降では、画像形成装置５０は、スリープモードである。図７（Ｅ）に示されるように、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０は、ＤＣ５Ｖを出力し続ける。図７（Ｆ）に示されるように、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０は、時刻ｔ１～ｔ２の期間ではＤＣ２４Ｖを出力し、時刻ｔ２で動作を停止して、ＤＣ２４Ｖの出力を停止する。

図７（Ａ）から（Ｆ）の時刻ｔ１では、通常動作モード時の波形が示されている。このとき、図７（Ｂ）に示されるように、制御部２０００から出力されるＳｌｅｅｐ信号はＨｉであり、図７（Ｅ）及び（Ｆ）に示されるように、電源部１００はＤＣ５ＶとＤＣ２４Ｖとを出力し、図７（Ｃ）に示されるように、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００はＤＣ３９０Ｖである。そのため、図７（Ｄ）に示されるように、負荷回路によって消費されるＡＣ電力は高い。

図７（Ａ）から（Ｆ）の時刻ｔ２では、制御部２０００は、Ｓｌｅｅｐ信号をＨｉからＬｏに切り替え、画像形成装置は、通常動作モードからスリープモードに切り替わる。Ｓｌｅｅｐ信号がＨｉからＬｏに切り替わることにより、スイッチ回路３００がオフ状態となり、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の補助巻線の出力電圧の、スイッチ回路３００の後段のメインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０の図示しない制御ＩＣの電源端子ＶＣＣとＰＦＣ回路２００のＰＦＣ制御回路１５７の電源端子ＶＣＣへの供給が遮断される。このため、図７（Ｆ）に示されるように、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０とＰＦＣ回路２００の動作が停止し、図７（Ｃ）に示されるように、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００が徐々に低下する（すなわち、垂下する）。時刻ｔ２では、図７（Ｄ）に示されるように、消費されるＡＣ電力は０Ｗに近い値となる。この理由は、ＰＦＣ出力平滑コンデンサ１５５は、ＰＦＣ回路２００が動作時にはＤＣ３９０Ｖに充電されており、ＰＦＣ回路２００の動作停止により放電を開始するが、全波整流回路であるブリッジダイオード１５０を用いている場合には、“ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００≧ＡＣ入力電圧×√２”が成立するためである。つまり、ＰＦＣ出力平滑コンデンサ１５５の放電によって供給される電力によってサブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０が動作しているため、消費されるＡＣ電力は０Ｗとなる。

図７（Ａ）から（Ｆ）の時刻ｔ３では、“ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００≦ＡＣ入力電圧×√２”の関係になった以降に、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０によるＡＣ電力の消費が発生し、図７（Ｄ）に示されるように、動作モードが切り替わるまで一定のＡＣ電力Ｐ０の消費が継続される。

次に、図５に示される第１の実施の形態に係る電源装置である電源部１００ａの動作を説明する。図８（Ａ）から（Ｉ）は、図４及び図５に示される電源部１００ａの動作波形の例を示すタイムチャートである。図８（Ａ）から（Ｉ）の縦軸は、電圧又は電力を示し、横軸は時間を示す。なお、画像形成装置５０は、通常動作モードと、通常動作モードよりも電力消費が少ない省エネルギーモードとしてのスリープモードとを有している。

図８（Ａ）は、商用電源１０００から出力され電源部１００ａへ入力されるＡＣ入力電圧を示す。図８（Ｂ）は、制御部２０００から電源部１００ａへ提供されるＳｌｅｅｐ信号を示す。図８（Ａ）及び（Ｂ）の動作波形は、図７（Ａ）及び（Ｂ）のものと同じである。

図８（Ｃ）は、ＡＣ電圧検出回路４００によるＡＣ入力電圧の検出結果を示す。図８（Ｃ）は、図８（Ａ）に示されるＡＣ入力電圧が１００Ｖ系（すなわち、ＡＣ入力電圧がＡＣ９０Ｖ～１４０Ｖである。）又は２３０Ｖ系（すなわち、ＡＣ入力電圧が、ＡＣ１９８～２６４Ｖである。）のいずれであるかを示す信号である。図８（Ｃ）は、ＡＣ電圧検出回路４００のトランジスタ４１７のコレクタ－エミッタ電圧を示す。トランジスタ４１７のコレクタ－エミッタ電圧は、１００Ｖ系のＡＣ入力電圧が検出されたときには、Ｈｉであり、２３０Ｖ系のＡＣ入力電圧が検出されたときには、Ｌｏである。

図８（Ｄ）は、コンパレータ４６１の＋端子に入力されるＰＦＣ電圧入力信号ＶＩ_４５０とコンパレータ４６１の－端子に入力される基準電圧Ｖ_ｒｅｆを示す。ＰＦＣ電圧入力信号ＶＩ_４５０は、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００の抵抗分圧値である。例えば、基準電圧Ｖ_ｒｅｆは、ＡＣ電力の電圧であるＡＣ入力電圧の√２倍の値を持つ閾値である。基準電圧Ｖ_ｒｅｆは、ＡＣ電力の電圧であるＡＣ入力電圧の√２倍以上の値を持つ閾値であってもよい。

図８（Ｅ）は、スイッチ回路５００に入力される検知信号ＶＯ_４５０を示す。検知信号ＶＯ_４５０は、コンパレータ４６１の出力信号である。ＰＦＣ電圧入力信号ＶＩ_４５０が基準電圧Ｖ_ｒｅｆより高い場合、検知信号ＶＯ_４５０はＬｏとなり、ＰＦＣ電圧入力信号ＶＩ_４５０が基準電圧Ｖ_ｒｅｆ以下になる、検知信号ＶＯ_４５０は一時的にＨｉになる。

図８（Ｆ）は、ＰＦＣ回路２００から出力されるＤＣ電圧であるＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を示す。ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００は、ＡＣ入力電圧の最大電圧を考慮すると、ワールドワイド入力の場合、上記式（１）に示したように、３９０Ｖ程度に設定されることが一般的である。

図８（Ｇ）は、画像形成装置５０に供給されるＡＣ電力を示す。ＡＣ電力は、装置の動作モードによって変化する。図８（Ｇ）における時刻ｔ１１～ｔ１２の期間では、画像形成装置５０は、通常動作モード（例えば、動作待機モード）である。時刻ｔ１２以降では、画像形成装置５０はスリープモードである。図８（Ｈ）に示されるように、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０は、ＤＣ５Ｖを出力し続ける。図８（Ｉ）に示されるように、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０は、時刻ｔ１１～ｔ１２の期間ではＤＣ２４Ｖを出力し、その後、動作を停止する。

図８（Ａ）から（Ｉ）の時刻ｔ１１では、通常動作モードにおける各波形が示されている。通常動作モードは、例えば、印刷モード、待機モード、及びパワーセーブモードを含む。このとき、図８（Ｂ）に示されるように、制御部２０００から出力されたＳｌｅｅｐ信号はＨｉであり、図８（Ｈ）及び（Ｉ）に示されるように、電源部１００ａはＤＣ５ＶとＤＣ２４Ｖとを出力し、図８（Ｆ）に示されるように、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００は概ね３９０Ｖである。そのため、図８（Ｇ）に示されるように、負荷回路などによって消費されるＡＣ電力は高い。また、図８（Ｃ）は、電源部１００ａに入力されるＡＣ入力電圧は１００Ｖ系の電圧である９０Ｖ～１４０Ｖの範囲内であることを示す。このとき、ＡＣ電圧検出回路４００のトランジスタ４１７のベース電流が流れない状態であり、トランジスタ４１７のコレクタ－エミッタ間電圧はＨｉとなる。ここで、ツェナーダイオード４１６について、ツェナー電圧は、ＡＣ入力電圧である１００Ｖ系の最大値１４０Ｖよりも高い値に設定され、ＡＣ入力電圧は、９０Ｖ～１４０Ｖの範囲内ではツェナーダイオード４１６がオフさせる必要がある。

図８（Ａ）から（Ｉ）の時刻ｔ１２では、制御部２０００からのＳｌｅｅｐ信号をＨｉからＬｏに切り替わり、画像形成装置５０はスリープモードとなる。Ｓｌｅｅｐ信号がＨｉからＬｏに切り替わることにより、スイッチ回路３００がオフとなり、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の補助巻線の出力電圧の、スイッチ回路３００の後段のメインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０の制御ＩＣの電源端子ＶＣＣとＰＦＣ回路２００のＰＦＣ制御回路１５７の電源端子ＶＣＣへの出力が遮断される。このため、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０とＰＦＣ回路２００の動作が停止し、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００が徐々に低下する（すなわち、垂下する）。また、図８（Ｉ）に示されるように、ＤＣ２４Ｖの出力電圧が徐々に低下する。このとき、図８（Ｇ）に示されるように、消費されるＡＣ電力は０Ｗに近い値になる。

図８（Ａ）から（Ｉ）の時刻ｔ１３では、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００の垂下が継続し、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００の抵抗分圧値であるＰＦＣ電圧入力信号ＶＩ_４５０の垂下も継続する。“基準電圧Ｖ_ｒｅｆ≧ＰＦＣ電圧入力信号ＶＩ_４５０”となった時点で、ＰＦＣ電圧検出回路４５０から出力される検知信号ＶＯ_４５０が所定時間、Ｈｉとなる。このとき、オフ状態であるスイッチ回路５００は、オン状態になり、ＰＦＣ制御回路１５７の電源端子ＶＣＣにサブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の補助巻線の出力電圧が供給され、ＰＦＣ回路２００を動作させ、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を所定の電圧まで上昇させる。このとき、ＰＦＣ回路２００を動作させるため、図８（Ｇ）に示されるように、ＡＣ電力の消費が発生する。

図８（Ａ）から（Ｉ）の時刻ｔ１４では、“基準電圧Ｖ_ｒｅｆ＜ＰＦＣ電圧入力信号ＶＩ_４５０”となり、ＰＦＣ電圧検出回路４５０から出力される検知信号ＶＯ_４５０がＬｏとなる。このとき、スイッチ回路５００は、オフ状態になり、ＰＦＣ制御回路１５７の電源端子ＶＣＣへのサブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の補助巻線の出力電圧の供給は停止し、ＰＦＣ回路２００の動作を停止させる。このとき、図８（Ｆ）に示されるように、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００の垂下が開始し、図８（Ｇ）に示されるように、ＡＣ電力は０Ｗとなる。ここで、スイッチ回路５００のオン時間について、“基準電圧Ｖ_ｒｅｆ≧ＰＦＣ電圧入力信号ＶＩ_４５０”の状態から“基準電圧Ｖ_ｒｅｆ＜ＰＦＣ電圧入力信号ＶＩ_４５０”の状態になるまでは短時間であり、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００が所定の電圧に上昇する前に、ＰＦＣ回路２００がオフとなる懸念があるが、遅延回路５６９によって、スイッチ回路５００にＣＲ回路などで時定数をもたせることで、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００が所定の電圧に上昇するまでの時間を確保することが可能である。また、ＡＣ入力電圧検出結果により、時定数を切り替えることで、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００が所定の電圧に上昇するまでの時間を最適化することが可能である。時刻ｔ１２からｔ１３までの放電の動作及び時刻ｔ１３からｔ１４までの充電の動作を繰り返すことで、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の入力電圧が上がることにより、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の効率が上がり、スリープモードでの電源部１００ａの効率が上がる。

以上の動作を繰り返すことで、スリープモード時に、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０は、ＰＦＣ出力平滑コンデンサ１５５に蓄積されているエネルギーを消費することで動作するので、電源部１００ａの電力消費量は、図８（Ｇ）に示されるように間欠的に発生する。電源部１００ａの電力消費量は、スリープモード時における比較例の消費電力（図７（Ｄ）のＰ０）の場合の電力消費量よりも少なくすることができる。このため、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の効率が上がり、スリープモードでの電源部１００ａの効率が上がることが可能となる。

図９（Ａ）から（Ｉ）は、図４及び図５に示される電源部１００ａの動作波形の他の例を示すタイムチャートである。図９（Ａ）から（Ｉ）の動作波形は、ＡＣ電力が２３０Ｖ系の場合を示している点が、１００Ｖ系を示す図８（Ａ）から（Ｉ）のものと異なる。

図９（Ａ）は、商用電源１０００から出力される電源部１００ａへ入力されるＡＣ入力電圧を示す。図９（Ａ）では、ＡＣ入力電圧は２３０Ｖ系の電圧である。図９（Ｃ）は、ＡＣ電圧検出回路４００によるＡＣ入力電圧の検出結果を示す。図９（Ｃ）では、図９（Ａ）に示されるＡＣ入力電圧が２３０Ｖ系であるため、Ｌｏが出力される。図９（Ｂ）、（Ｄ）から（Ｉ）の動作波形は、図８（Ｂ）、（Ｄ）から（Ｉ）のものと同様である。

また、図６に示される電源部１００ｂの動作波形は、図５に示される電源部１００ａのものと同様である。電源部１００ｂは、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００検出用の分圧抵抗と電圧フィードバック検出用の抵抗とを兼用しているので、部品点数の削減が可能である。

《１－３》第１の実施の形態の効果
以上に説明したように、第１の実施の形態によれば、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を通常動作モード時には、ＤＣ３９０Ｖ近傍で逐次制御し、スリープモード時には、図８（Ｅ）及び図９（Ｅ）に示されるように、パルス駆動制御としている。このため、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００は、図８（Ｆ）及び図９（Ｆ）に示されるように、概ね３９０Ｖと“ＡＣ入力電圧×√２”との間の範囲で制御される。サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の入力電圧が上がり、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の効率が上がることで、スリープモードでの電効率アップが可能となる。

また、ＰＦＣ電圧検出回路４５０の一部をＰＦＣ回路２００の電圧フィードバック回路と接続することにより、部品点数削減が可能となる。

上記の例では、ＡＣ電圧検出回路４００によって検出されたＡＣ入力電圧に基づいてＰＦＣ電圧検出回路４５０の基準電圧Ｖ_ｒｅｆである閾値電圧が決定される。しかし、ＡＣ入力電圧の上限電圧は、電源装置の製品仕様書や製品銘板等に記載されている。したがって、閾値電圧である基準電圧Ｖ_ｒｅｆは、製品の仕様上入力可能とされている交流電圧の上限電圧の√２倍以下の値を持つようにすればよい。
また、部品点数を減らすためにＡＣ電圧検出回路４００を省略する場合は、ＰＦＣ電圧検出回路４５０の閾値電圧である基準電圧Ｖ_ｒｅｆを、製品仕様書や製品銘板等に記載されている、製品の仕様上入力可能とされている交流電圧の上限電圧の√２倍に固定してもよい。

《２》第２の実施の形態
《２－１》第２の実施の形態の構成
図１０は、第２の実施の形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。図１０において、図２（比較例）に示される構成部分と同一又は対応する構成部分には、図２に示される符号と同じ符号が付されている。第２の実施の形態に係る画像形成装置は、主要な構成として、電源装置である電源部１００ｃ、定着部３、及び制御部２０００を有している。図１０に示される電源部１００ｃは、周期信号発生回路としてのタイマ回路５５０及びスイッチ回路５００を有している点において、図２に示される電源部１００と異なる。また、第２の実施の形態では、ＡＣ電圧設定信号６００が制御部２０００から出力され、タイマ回路５５０に入力される。

図１１は、図１０に示される電源部１００ｃの詳細構成を示す回路図である。図１１において、図３（比較例）に示される構成部分と同一又は対応する構成部分には、図３に示される符号と同じ符号が付されている。図１１に示される電源部１００ｃは、タイマ回路５５０及びスイッチ回路５００を有している点において、図３に示される電源部１００と異なる。第２の実施の形態では、タイマ回路５５０は、スイッチ回路５００に予め決められた周期的な信号であるタイマＩＣ出力ＶＯ_５５０を出力する。

図１１に示されるように、タイマ回路５５０は、タイマＩＣ５６１と、タイマＩＣ５６１に接続し電源供給の有無を切り替えるスイッチ５６２と、タイマ切替時間を設定する分圧抵抗５６３、５６４と、電解コンデンサ５６５と、ＡＣ電圧設定信号６００をゲート信号とするトランジスタ５６８と、トランジスタ５６８のコレクタに接続される抵抗５６７と、トランジスタ５６８のコレクタとエミッタ間に接続される抵抗５６６と、タイマＩＣのタイマＩＣ出力ＶＯ_５５０を遅延させる遅延回路５６９とを有している。スイッチ回路５００は、タイマＩＣ５６１の出力端子に接続される。スイッチ回路５００は、Ｓｌｅｅｐ信号がＨｉであるときにはオン状態であり、Ｓｌｅｅｐ信号がＬｏであるときにはオフ状態である。ただし、スイッチ回路５００は、Ｓｌｅｅｐ信号がＬｏであっても、タイマＩＣ出力ＶＯ_５５０がＨｉになる期間、オン状態になる。

《２－２》第２の実施の形態の動作
次に、図１１に示される第２の実施の形態に係る電源装置である電源部１００ｃの動作を説明する。図１２（Ａ）から（Ｈ）は、図１０及び図１１に示される電源装置１００ｃの動作波形の例を示すタイムチャートである。図１２（Ａ）から（Ｈ）の縦軸は、電圧又は電力を示し、横軸は時間を示す。なお、第２の実施の形態に係る画像形成装置は、通常動作モードと、通常動作モードよりも電力消費が少ない省エネルギーモードであるスリープモードとを有している。

図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｇ）、（Ｈ）の動作波形は、第１の実施の形態に関する図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｈ）、（Ｉ）のものとそれぞれ同じである。

図１２（Ｄ）は、タイマＩＣ５６１の出力信号であるタイマＩＣ出力ＶＯ_５５０を示す。タイマＩＣ出力ＶＯ_５５０は、一定の周期で周期的にオンオフを繰り返す。つまり、タイマＩＣ出力ＶＯ_５５０は、タイマ回路５５０の１周期ごとに間欠的にオンになる。タイマ回路５５０の１周期は、図１２（Ｃ）に示されるＡＣ電圧設定信号６００に応じて切り替わる。一定の周期で周期的にオンオフを繰り返すタイマＩＣ５６１は、一定周期で、一定時間、オン状態になるタイマＩＣ出力ＶＯ_５５０を出力する。ＰＦＣ制御回路１５７を動作させない場合は、タイマＩＣ出力ＶＯ_５５０は、Ｌｏとなり、ＰＦＣ制御回路１５７を動作させる場合は、タイマＩＣ出力ＶＯ_５５０は、Ｈｉとなる。

図１２（Ｅ）は、ＰＦＣ回路２００から出力されるＤＣ出力電圧であるＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を示す。ＰＦＣ回路２００から出力されるＤＣ電圧は、ＡＣ入力電圧を考慮し、ワールドワイド入力の場合、上記式（１）から３９０Ｖ程度に設定することが一般的である。

図１２（Ｆ）は、画像形成装置が消費するＡＣ電力を示しており、装置の動作モードによって変化する。

図１２（Ａ）から（Ｈ）の時刻ｔ２１では、通常動作モード中の各波形が示されている。このとき、図１２（Ｂ）に示されるように、制御部２０００から出力されるＳｌｅｅｐ信号はＨｉであり、図１２（Ｇ）及び（Ｈ）に示されるように、電源部１００ｃはＤＣ５ＶとＤＣ２４Ｖとを出力し、図１２（Ｅ）に示されるように、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００は概ねＤＣ３９０Ｖである。そのため、図１２（Ｆ）に示されるように、負荷回路によって消費されるＡＣ電力は高い。負荷回路は、例えば、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０、制御部２０００、などを含む。

図１２（Ａ）から（Ｈ）の時刻ｔ２２では、制御部２０００は、Ｓｌｅｅｐ信号をＨｉからＬｏに切り替え、画像形成装置は、通常動作モードからスリープモードに切り替わる。Ｓｌｅｅｐ信号がＨｉからＬｏに切り替わることにより、スイッチ回路３００がオフ状態となり、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の補助巻線の出力電圧の、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０の制御ＩＣの電源端子ＶＣＣとＰＦＣ回路２００のＰＦＣ制御回路１５７の電源端子ＶＣＣへの供給が遮断される。このため、図１２（Ｈ）に示されるように、メインＤＣ－ＤＣコンバータ２５０の動作が停止し、また、ＰＦＣ回路２００の動作が停止して、図１２（Ｅ）に示されるように、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００が徐々に低下する（すなわち、垂下する）。時刻ｔ２２では、図１２（Ｆ）に示されるように、消費されるＡＣ電力は０Ｗに近い値となる。この理由は、ＰＦＣ出力平滑コンデンサ１５５は、ＰＦＣ回路２００が動作時には概ねＤＣ３９０Ｖに充電されており、ＰＦＣ回路２００の動作停止により放電を開始するからである。つまり、ＰＦＣ出力平滑コンデンサ１５５の放電によって供給される電力によってサブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０が動作しているため、消費されるＡＣ電力は０Ｗとなる。

図１２（Ａ）から（Ｈ）の時刻ｔ２３では、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００の放電による垂下が継続し、タイマＩＣ出力ＶＯ_５５０が所定周期で所定時間（時刻ｔ２３～ｔ２４）、一時的にＨｉとなる。このとき、オフ状態であるスイッチ回路５００は、一時的にオン状態になり、ＰＦＣ制御回路１５７の電源端子ＶＣＣにサブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の補助巻線の出力電圧が一時的に供給され、ＰＦＣ回路２００を動作させ、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を所定の電圧まで上昇させる。このとき、ＰＦＣ回路２００を動作させるため、図１２（Ｆ）に示されるように、ＡＣ電力の消費が発生する。

また、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００の放電による垂下が早い場合には、時刻ｔ２５に示されるように、タイマＩＣ出力ＶＯ_５５０の１周期が経過する前に、“ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００＝ＡＣ入力電圧×√２”の状態が発生する。時刻ｔ２５からｔ２６の期間は、タイマＩＣ出力ＶＯ_５５０の１周期が経過する前の期間であるが、“ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００＝ＡＣ入力電圧×√２”の状態が発生しているため、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００は“ＡＣ入力電圧×√２”で維持され、ＡＣ電力が消費される。第２の実施の形態では、一定の周期でスイッチ回路５００がオンオフを繰り返すため、負荷回路が消費する電力によって、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００の垂下が急峻になることがある。このように、通常よりＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００の垂下速度が早い場合、“ＡＣ入力電圧×√２”まで到達するため、ＡＣ電力の消費が発生する。

その後、タイマＩＣ出力ＶＯ_５５０が所定周期で所定時間（時刻ｔ２６～ｔ２７）、一時的にＨｉとなる。このとき、オフ状態であるスイッチ回路５００は、一時的にオン状態になり、ＰＦＣ制御回路１５７の電源端子ＶＣＣにサブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の補助巻線の出力電圧が一時的に供給され、ＰＦＣ回路２００を動作させ、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を所定の電圧まで上昇させる。このとき、ＰＦＣ回路２００を動作させるため、図１２（Ｆ）に示されるように、ＡＣ電力の消費が発生する。

以上の動作を繰り返すことで、スリープモード時に、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０は、ＰＦＣ出力平滑コンデンサ１５５に蓄積されているエネルギーを消費することで動作するので、電源部１００ｃの電力消費量は、図１２（Ｆ）に示されるように間欠的に発生する。電源部１００ｃの電力消費量は、スリープモード時における比較例の消費電力（図７（Ｄ）のＰ０）の場合の電力消費量よりも少なくすることができる。このため、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の効率が上がり、スリープモードでの電源部１００ｃの効率が上がることが可能となる。

図１３（Ａ）から（Ｈ）は、図１０及び図１１に示される電源部１００ｃの動作波形の他の例を示すタイムチャートである。図１３（Ａ）から（Ｈ）は、ＡＣ電力が２３０Ｖ系の場合を示している点が、１００Ｖ系を示す図１２（Ａ）から（Ｈ）と異なる。

図１３（Ａ）は、商用電源１０００から出力される電源部１００ｃへ入力されるＡＣ入力電圧を示す。図１３（Ａ）では、ＡＣ入力電圧は２３０Ｖ系の電圧である。図１３（Ｃ）は、ＡＣ電圧検出回路４００によるＡＣ入力電圧の検出結果を示す。図１３（Ｃ）では、図１３（Ａ）に示されるＡＣ入力電圧が２３０Ｖ系であるため、Ｌｏが出力される。図１３（Ｂ）、（Ｄ）から（Ｈ）の動作波形は、図１２（Ｂ）、（Ｄ）から（Ｈ）の動作波形と同様である。

《２－３》第２の実施の形態の効果
以上に説明したように、第２の実施の形態によれば、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００を通常動作モード時には、概ねＤＣ３９０Ｖで逐次制御し、スリープモード時には、図１２（Ｄ）及び図１３（Ｄ）に示されるように、パルス駆動制御としている。このため、ＰＦＣ出力電圧Ｖ_２００は、図１２（Ｆ）及び図１３（Ｆ）に示されるように、概ね３９０Ｖと“ＡＣ入力電圧×√２”との間の範囲で制御される。サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の入力電圧が上がり、サブＤＣ－ＤＣコンバータ３５０の効率が上がることで、スリープモードでの電源の効率アップが可能となる。

また、第２の実施の形態は、周期的にＰＦＣ出力平滑コンデンサ１５５に電力が供給されるように制御しているため、“ＡＣ入力電圧×√２”に達する前後で制御されることになる。このため、第２の実施の形態の場合は、第１の実施の形態の場合より、電力効率が少し低い傾向がある。しかし、ＰＦＣ電圧検出回路４５０をタイマ回路５５０に置き換え、ＡＣ電圧検出回路４００の代りにＡＣ電圧設定信号６００の受信で代用できるので、電源装置１００ｃの部品点数の削減が可能となる。

５０ 画像形成装置、 １００ａ、１００ｂ、１００ｃ 電源部、 １５０ ブリッジダイオード、 １５７ ＰＦＣ制御回路、 １５５ ＰＦＣ出力平滑コンデンサ、 １５６ 電圧フィードバック検出部、 ２００ ＰＦＣ回路、 ２５０ メインＤＣ－ＤＣコンバータ、 ３００ スイッチ回路、 ３５０ サブＤＣ－ＤＣコンバータ、 ４００ ＡＣ電圧検出回路、 ４５０ ＰＦＣ電圧検出回路、 ４６１ コンパレータ、 ５００ スイッチ回路、 ５５０ タイマ回路、 ５６１ タイマＩＣ、 ６００ ＡＣ電圧設定信号、 １０００ 商用電源、 ２０００ 制御部。

Claims (12)

1. 交流電源からＡＣ電力が供給される整流回路と、
   前記整流回路の出力電圧を昇圧し、昇圧された電圧をコンデンサで平滑して、負荷回路に出力されるＤＣ出力電圧を生成する力率改善回路と、
   前記ＤＣ出力電圧を所定の第１の電圧に降圧するＤＣ－ＤＣコンバータと、
   前記ＤＣ出力電圧が所定の条件を満たしているか否かを検知するＤＣ出力電圧検出回路と、
   前記負荷回路の省エネルギーモードによって前記力率改善回路が停止状態である期間において、前記所定の条件が満たされる度に前記第１の電圧により前記力率改善回路を一時的に動作状態にするスイッチ回路と、
   を有することを特徴とする電源装置。
2. 前記所定の条件が満たされるときは、前記ＤＣ出力電圧の抵抗分圧値が所定の基準電圧以下になったときであることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記基準電圧は、前記ＡＣ電力の電圧であるＡＣ入力電圧の√２倍以上の値を持つ閾値であることを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
4. 前記基準電圧は、製品の仕様上入力可能とされている交流電圧の上限電圧の√２倍以下の値を持つ閾値であることを特徴とする請求項２又は３に記載の電源装置。
5. 前記ＡＣ電力の電圧であるＡＣ入力電圧を検出するＡＣ電圧検出回路をさらに有し、
   前記基準電圧は、前記ＡＣ電圧検出回路によって検出された前記ＡＣ入力電圧に基づいて決定される
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の電源装置。
6. 交流電源からＡＣ電力が供給される整流回路と、
   前記整流回路の出力電圧を昇圧し、昇圧された電圧をコンデンサで平滑して、負荷回路に出力されるＤＣ出力電圧を生成する力率改善回路と、
   前記ＤＣ出力電圧を所定の第１の電圧に降圧するＤＣ－ＤＣコンバータと、
   予め決められた周期的な信号を時間経過とともに出力する周期信号発生回路と、
   前記負荷回路の省エネルギーモードによって前記力率改善回路が停止状態である期間において、前記周期信号発生回路が前記周期的な信号を出力する度に前記第１の電圧により前記力率改善回路を一時的に動作状態にするスイッチ回路と、
   を有することを特徴とする電源装置。
7. 前記周期信号発生回路は、前記負荷回路から取得するＡＣ電圧設定信号に基づいて前記所定の一定時間を決定することを特徴とする請求項６に記載の電源装置。
8. 前記周期信号発生回路は、所定の一定時間を計時する度にタイマ信号を出力するタイマ回路であることを特徴とする請求項６又は７に記載の電源装置。
9. 前記負荷回路の省エネルギーモードによって前記力率改善回路が停止状態である期間において、前記ＤＣ－ＤＣコンバータは前記コンデンサに蓄積されているエネルギーを消費することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電源装置。
10. 前記負荷回路の省エネルギーモードによって前記力率改善回路が停止状態である期間において、前記力率改善回路が一時的に動作状態になると、前記コンデンサにエネルギーが蓄積されることを特徴とする請求項９に記載の電源装置。
11. 前記力率改善回路の一時的な動作状態は、間欠的に発生することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電源装置。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の電源装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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