画像形成装置、電源切り替え制御方法
【課題】画像形成装置における省電力モード時の消費電力削減技術を提供する。
【解決手段】
一般に、実施形態によれば、画像形成装置は、１次側平滑回路４、２次側電力出力部６、負荷９２、リレー７、リレー制御部８を備える。１次側平滑回路は、整流素子４１およびコンデンサ４３を備え、商用電源９１から電力が入力される。２次側電力出力部は、蓄電素子６２を備え、１次側平滑回路から変圧器５を介して電力が入力される。負荷は、２次側電力出力部から電力が供給され、省電力モード時には省電力モード移行信号を出力する。リレーは、商用電源と１次側平滑回路との間にある。リレー制御部は、負荷から省電力モード移行信号が入力されると、リレーにより１次側平滑回路の商用電源との通電状態を遮断し、コンデンサおよび蓄電素子の放電により電力が２次側電力出力部から負荷に出力されるようにする。
【解決手段】
一般に、実施形態によれば、画像形成装置は、１次側平滑回路４、２次側電力出力部６、負荷９２、リレー７、リレー制御部８を備える。１次側平滑回路は、整流素子４１およびコンデンサ４３を備え、商用電源９１から電力が入力される。２次側電力出力部は、蓄電素子６２を備え、１次側平滑回路から変圧器５を介して電力が入力される。負荷は、２次側電力出力部から電力が供給され、省電力モード時には省電力モード移行信号を出力する。リレーは、商用電源と１次側平滑回路との間にある。リレー制御部は、負荷から省電力モード移行信号が入力されると、リレーにより１次側平滑回路の商用電源との通電状態を遮断し、コンデンサおよび蓄電素子の放電により電力が２次側電力出力部から負荷に出力されるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書に記載の実施形態は、画像形成装置における省電力モード時の消費電力削減技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策や節電志向の高まりを受け、各方面でさまざまな対策が実施されている。オフィスや家庭で利用されているＯＡ機器の分野においても、省電力の観点から各種の技術開発が進められている。
コピー機能、スキャン機能、印刷機能等の各種機能を備えた画像形成装置においても、通常動作モードのほかに待機モードやスリープモードと呼ばれる省電力モードを設け、省電力化を図っている。
【０００３】
画像形成装置の通常動作モードでは、例えば原稿を読み取って印刷を行う際に待つことなく印刷が完了するように、感光体ドラムの静電潜像を記録紙に速やかに転写できるようにしておく必要がある。このため、トナーをシートに加熱定着させる定着器のヒータを常時加温状態にする必要がある。
通常動作モードにおける印刷モードでは、光源駆動用モータ、用紙などを搬送させるための駆動用モータ、定着器のヒータへの通電等の多数の動作を維持するための電力供給が必要である。各種機能を有する画像形成装置においても、この印刷モードは電源に対する負荷が最も大きくなる動作モードである。
【０００４】
待機モードは、印刷がいつでもできるように待機している状態の動作モードである。電子回路の動作は印刷モードとほぼ同じであるものの、実際に印刷を行うわけではないので、各種モータやヒータを動作させておく必要はない。このため、待機モードでは、モータの駆動をオフにしたり、ヒータへの通電をオフにしたりして電源に対する負荷を印刷モードに比べて格段に小さくなるようにしている。待機モード時にコントロールパネルや外部のパーソナルコンピュータ等から印刷指示が入力されると直ちに印刷モードへ移行して印刷を行う。
【０００５】
スリープモードは、上述した待機モードが所定の時間継続したときに自動的に移行する動作モードであり、最も電源に対する負荷が小さくなる動作モードである。具体的には、コントロールパネルや外部パーソナルコンピュータ等との通信を行う機能への電力供給を除き、その他の機能を実行する箇所への電力供給を全て停止する。コントロールパネルや外部から印刷指示があると、これらの印刷指示信号は電力供給を受けている通信部で認識される。その後、通信部から必要な電子回路への電力供給が指示されて待機モードへ復帰し、更に印刷モードへ移行する。
【０００６】
このように、従来の技術では、通常動作モードに加えて待機モード、スリープモードを設けたことにより、通常動作モードのみの場合と比較すると大幅な省電力が図れるようになった。しかしながら、待機モード、スリープモード等においても電源効率の改善は図れるが、これらの省電力モード時においても、常時稼働状態を維持しなければならない箇所へは商用電源から電力を供給しなければならず、消費電力の低減には限界があった。
【０００７】
そこで、省エネモード時の電源供給を、２次側に設けた電気２重層キャパシタやリチウムイオン電池等の蓄電素子により行うことで、省エネモード時の消費電力の削減を図った画像形成装置が知られる（例えば、特許文献１，２）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の画像形成装置では、省エネモード時において、２次側に設けた蓄電素子に頼った電力供給を行うために蓄電素子を大容量化する必要があり、コストが増大するという問題がある。
【０００９】
この明細書は、コストを増大させることなく省電力モード時の消費電力を削減できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一般に、実施形態によれば、画像形成装置は、１次側平滑回路と、２次側電力出力部と、負荷と、リレーと、リレー制御部と、を備える。１次側平滑回路は、整流素子およびコンデンサを備え、商用電源から電力が入力される。２次側電力出力部は、蓄電素子を備え、１次側平滑回路から変圧器を介して電力が入力される。負荷は、２次側電力出力部から電力が供給され、省電力モード時には省電力モード移行信号を出力する。リレーは、商用電源と１次側平滑回路との間にある。リレー制御部は、負荷から省電力モード移行信号が入力されると、リレーにより１次側平滑回路の商用電源との通電状態を遮断し、コンデンサおよび蓄電素子の放電により電力が２次側電力出力部から負荷に出力されるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の内部構成を示す図である。
【図２】低圧電源部の概略構成図である。
【図３】低圧電源部の動作を示すフローチャートである。
【図４】平滑用電解コンデンサのみの放電による電力の電位を示す図である。
【図５】コンデンサおよびキャパシタの放電による電力の電位を示す図である。
【図６】商用電源と蓄電素子との切り替え制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は、画像形成装置１の内部構成を示す図である。
画像形成装置１は、ＭＦＰ(Multi Function Peripheral)である。画像形成装置１は、タッチパネル１１でユーザの操作入力を受け付けると、ＡＤＦ１２(Auto Document Feeder) や原稿台１３１上にセットされたシートを、画像読取部１３にてＣＣＤ(Charge Coupled Device)１３２により読み取り、画像データや印刷枚数等のコマンドを含む印刷ジョブを生成する。
【００１３】
続いて、画像形成装置１は、ピックアップローラ２１１等により給紙カセット１４からシートを取り出した後、搬送ローラ２１２によってシートを画像形成部２２に送り、画像形成部２２にて印刷ジョブに基づきシートに画像を形成する。
【００１４】
画像形成部２２では、レーザユニット２２１がレーザにより現像器ユニット２２２の各色毎の感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋ上に静電潜像を形成する。現像器ユニット２２２は、感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋ上の静電潜像を現像し、感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋ上に各色毎のトナー像を形成する。感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋは、各色のトナー像を転写ユニット２２３の転写ベルト２２３１上に重ねて転写し、１枚のカラートナー像を形成する。転写ベルト２２３１は、転写位置Ｐにてシートにトナー像を転写する。画像形成装置１は、トナー像が転写されたシートを定着器２３により加熱押圧した後、排紙トレイ２４に排紙する。画像形成装置１は、印刷ジョブが両面印刷等を指示する場合、一方の面に画像を定着させたシートをＡＤＵ２５により反転させて転写位置Ｐに送り、他方の面にも画像形成部２２により画像を形成する。画像形成装置１は、その他、各要素の制御を司る不図示のＣＰＵ(Central Processing Unit)やネットワーク監視ＩＣ(Integrated Circuit) 、ＣＰＵから読み出される各種のプログラム等を格納するメモリ等を備える。ＣＰＵおよびネットワーク監視ＩＣは、省電力モード時においても所定の電力を消費する。
【００１５】
図２は、低圧電源部３の概略構成図である。
画像形成装置１は、外部電源である商用電源９１からの交流の電力を、低圧電源部３によって直流かつ５Ｖの低圧の電力に変換して負荷９２に供給する。負荷９２は、スキャン機能、コピー機能、印刷機能等の画像形成装置１の主たる機能を実現するためのＡＤＦ１２や画像形成部２２、定着器２３、ＣＰＵ、およびネットワーク監視ＩＣ等の各要素を含む概念である。
【００１６】
負荷９２は、背景技術で説明したような通常動作モードと、待機モードやスリープモード等の省電力モードとを有する。負荷９２は、低圧電源部３から電力が供給される。負荷９２は、通常動作モードから省電力モード時への移行時には省電力モード移行信号を低圧電源部３に出力する。また、負荷９２は、省電力モード時においてユーザの指示等によりＦＡＸ送信指示や印刷ジョブが入力される場合、および起動時に、起動信号を低圧電源部３に出力する。
【００１７】
低圧電源部３は、１次側平滑回路４、変圧器５、２次側電力出力部６、リレー７、リレー制御部８を備える。
リレー７は、商用電源９１に接続される一対の可動接点７１ａ、７１ｂを有する。リレー７は、リレー制御部８による制御の下、画像形成装置１が通常動作モードから省電力モードに切り替わると、一対の可動接点７１ａ、７１ｂを１次側平滑回路４の入力端４０a,４０bに接触した状態（クローズした状態）から入力端４０a,４０bから離した状態（オープンした状態）に切り替えることにより、商用電源９１と１次側平滑回路４とを通電状態から遮断状態に切り替える。リレー７は、逆に、画像形成装置１が通常動作モードに切り替わると、リレー制御部８による制御の下、一対の可動接点７１ａ、７１ｂを入力端４０a,４０bに接触した状態に切り替え、商用電源９１と１次側平滑回路４とを通電状態に切り替える。
【００１８】
可動接点７１ａ、７１ｂは、入力端４０a,４０bに接触した状態とされると、該接触状態が物理的に維持される構成となっている。また、可動接点７１ａ、７１ｂは、入力端４０a,４０bから離れた状態にされると、該離れた状態が物理的に維持される構成となっている。すなわち、リレー７は、商用電源９１と１次側平滑回路４との通電状態または遮断状態への切り替えの際における可動接点７１ａ、７１ｂの可動のみに電力を消費するいわゆるラッチ機能を有している。
【００１９】
１次側平滑回路４は、ノイズフィルタ４１（整流素子）、整流ダイオードブリッジ４２、平滑用電解コンデンサ４３を備える。
ノイズフィルタ４１は、平滑用コンデンサ４１１、４１２、４１３を備える。ノイズフィルタ４１は、リレー７がクローズしている時に商用電源９１からの電力が入力され、整流ダイオードブリッジ４２に電力を出力する。平滑用電解コンデンサ４３としてはアルミ電解コンデンサが望ましい。整流ダイオードブリッジ４２は、交流電力を直流電力に変換する。平滑用電解コンデンサ４３は、１次側平滑回路４が商用電源９１と遮断される省電力モード時に放電し、２次側電力出力部６から５Ｖの低電圧の電力が負荷９２に出力されるようにする。平滑用電解コンデンサ４３は、１次側平滑回路４と商用電源９１とが通電状態となる時に充電される。
【００２０】
変圧器５は、整流ダイオードブリッジ４２および平滑用電解コンデンサ４３に接続する１次コイル５１と、２次側電力出力部６に接続する２次コイル５２とを備える。
２次側電力出力部６は、１次側平滑回路４から変圧器５を介して電力が入力される電線６１、および電気二重層キャパシタ６２（蓄電素子）を備える。２次側電力出力部６は、１次側平滑回路４から変圧器５を介して５Ｖの直流電力が入力されて該電力を負荷９２に出力する。
【００２１】
２次側電力出力部６は、画像形成装置１の省電力モード時には、１次側平滑回路４の平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の放電により、５Ｖの低電圧の電力を負荷９２に出力する。電気二重層キャパシタ６２は、１次側平滑回路４が商用電源９１と通電状態となる時に充電される。
【００２２】
２次側電力出力部６は、リレー制御部８の各部と接続している。図２において、リレー制御部８におけるＤＣ５Ｖと記載した部分は、２次側電力出力部６と接続する部分であり、２次側電力出力部６からの電位を示している。
リレー制御部８は、電位監視部８１、計時部８２、フリップフロップ８３を備える。
【００２３】
図３は、低圧電源部３の動作を示すフローチャートである。以下、リレー制御部８の機能を図２および図３を参照しながら説明する。
リレー制御部８は、負荷９２が省電力モードから通常動作モードに切り替わる際や負荷９２の起動時において、負荷９２から起動信号が入力されると（Ａｃｔ１）、フリップフロップ８３を介してリレー７をクローズし、１次側平滑回路４と商用電源９１とを通電状態にする（Ａｃｔ２）。すると、商用電源９１から入力された電力は、１次側平滑回路４を介することで直流電力に変換され、変圧器５、２次側電力出力部６を介して５Ｖの低圧の電力とされて負荷９２に出力される。負荷９２に商用電源９１からの電力が出力される際に、同時に、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が充電される（Ａｃｔ３）。
【００２４】
リレー制御部８は、負荷９２が通常動作モードから省電力モードに切り替わる際に負荷９２から省電力モード移行信号が入力されると（Ａｃｔ４：ＹＥＳ）、フリップフロップ８３を介してリレー７をオープンし、１次側平滑回路４の商用電源９１との通電状態を遮断する（Ａｃｔ５）。すると、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が放電することにより、２次側電力出力部６から、直流かつ５Ｖの低電圧の電力が負荷９２に出力され、省電力モードの保持に必要な電力が負荷９２に供給される（Ａｃｔ６）。この際、商用電源９１から画像形成装置１への電力の供給は遮断されているので、外部の商用電源９１からの画像形成装置１の消費電力は０となる。
【００２５】
ところで、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の放電により２次側電力出力部６から供給される５Ｖの低電圧の電力により、負荷９２の省電力モードが保持されるが、時間とともに負荷９２に供給される電力の電圧は低下する。ここで、リレー７は、図２に示されるように、ＤＣ５Ｖ部分、すなわち２次側電力出力部６と接続しており、２次側電力出力部６から出力される電力を元に動作する。本実施形態では、リレー７が動作可能な動作電圧を４Ｖとする。
【００２６】
従って、本実施形態では、省電力モード時に２次側電力出力部６から出力される電力の電圧がリレー７の動作電圧である４Ｖを下回ると、リレー７をクローズできず、負荷９２が通常動作モードに復帰できなくなり画像形成装置１の機能が停止してしまう。
そこで、本実施形態では、低圧電源部３から出力される電力の電圧に閾値を設け、低圧電源部３から出力される電力の電圧が閾値を下回るとリレー７をクローズし、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２を充電する。そして、本実施形態では、再度リレー７をオープンし、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の放電により負荷９２に５Ｖの電力を供給することを繰り返すことにより、画像形成装置１の機能を保持しつつ、省電力モード時における商用電源９１からの電力の消費を抑えている。
【００２７】
以下、上記制御に係るリレー制御部８の電位監視部８１、計時部８２の構成および動作を具体的に説明する。
低圧電源部３から出力される電力の電圧の閾値は、リレー７の動作電圧４Ｖよりも僅かに高い値となっている。
電位監視部８１は、２次側電力出力部６と接続されており、２次側電力出力部６の電位を監視する。電位監視部８１は、複数のフォトカプラＰＣ１および抵抗素子を備える。省電力モード時に２次側電力出力部６から出力される電力の電圧の閾値は、フォトカプラＰＣ１周辺の抵抗素子等による抵抗定数にて設定される。
【００２８】
リレー７がオープンし、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の放電により２次側電力出力部６から電力が供給されている状態において（Ａｃｔ６）、２次側電力出力部６の出力電圧の電位が閾値まで低下すると（Ａｃｔ７：ＹＥＳ）、リレー制御部８は、フォトカプラＰＣ１がＯＦＦすることによりフリップフロップ８３を介してリレー７をクローズする（Ａｃｔ８）。これにより、１次側平滑回路４と商用電源９１とが通電状態となり、２次側電力出力部６から負荷９２へ５Ｖの電力が供給されるとともに、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が充電される（Ａｃｔ９）。
【００２９】
計時部８２は、タイマーＩＣ８２１を備える。タイマーＩＣ８２１は、フォトカプラＰＣ１がＯＦＦし、１次側平滑回路４と商用電源９１とが通電状態とされるのと同時に計時し始める、すなわち、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の充電時間を計時し始める。タイマーＩＣ８２１は、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の充電時間が所定値に達すると（Ａｃｔ１０：ＹＥＳ）、フリップフロップ８３に信号を出力する。これによりリレー制御部８は、再びフリップフロップ８３を介してリレー７をオープンすることとなる（Ａｃｔ５）。なお、前記所定値である充電時間は、タイマーＩＣ８２１周辺のコンデンサ８２等により設定される。
【００３０】
低圧電源部３は、省電力モード時においては上記の動作を繰り返し（Ａｃｔ５〜Ａｃｔ１０）、商用電源９１と平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２とを電源として交互に切り替えて用い、負荷９２の省電力モードを保持する。
省電力モード時において、ＦＡＸ送信指示や印刷ジョブが負荷９２に入力され、負荷９２からリレー制御部８に起動信号が入力される際に、リレー７がオープンしている場合（Ａｃｔ６１：ＹＥＳ）、リレー制御部８は、リレー７をクローズして定常的に商用電源９１からの電力を負荷に供給し、通常動作モードに対応した状態となる（Ａｃｔ２、Ａｃｔ３、Ａｃｔ４：ＮＯ）。省電力モード時においてリレー制御部８に起動信号が入力される際にリレー７がクローズしている場合（Ａｃｔ９１：ＹＥＳ）、リレー制御部８は、リレー７をクローズした状態のまま定常的に商用電源９１からの電力を負荷に供給し、通常動作モードに対応した状態に戻る（Ａｃｔ３、Ａｃｔ４：ＮＯ）
【００３１】
図４は、本実施形態の低圧電源部３から電気二重層キャパシタ６２を除外し、平滑用電解コンデンサ４３のみを設けた低圧電源部３において、省電力モード時に２次側電力出力部６から出力される電力の電位を示す図である。
図４に示すように、商用電源９１をＯＦＦすると、所定時間経過後に平滑用電解コンデンサ４３の電位が０Ｖとなるのと同時に２次側電力出力部６から出力される電力の電位も０Ｖになることが分かる。
【００３２】
図５は、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が設けられた本実施形態の低圧電源部３において、省電力モード時に２次側電力出力部６から出力される電力の電位を示す図である。
図５に示すように、本実施形態では、商用電源９１をＯＦＦして平滑用電解コンデンサ４３の電位が０Ｖになっても、電気二重層キャパシタ６２の放電により２次側電力出力部６から出力される電力の電位はすぐには０Ｖにならず、ある電位を保持し続けることが分かる。なお、商用電源９１をＯＦＦしてから平滑用電解コンデンサ４３の電位が０Ｖになるまでの時間は、負荷９２への電流量および平滑用電解コンデンサ４３の容量に依存する。また、平滑用電解コンデンサ４３がＯＦＦしてから２次側電力出力部６から出力される電力の電位が低下して閾値に達するまでの時間は、負荷９２への電流量および電気二重層キャパシタ６２の容量に依存する。
【００３３】
図６は、リレー制御部８による商用電源９１と蓄電素子４３，６２との切り替え制御を示す図である。以下、該切り替え制御については簡略に説明する。
画像形成装置１の電源が入れられると、リレー制御部８は、リレー７をクローズして商用電源９１と平滑用電解コンデンサ４３とを通電状態にし、商用電源９１をＯＮする。これにより、商用電源９１から低圧電源部３に交流電力が入力され、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が充電されるとともに、交流電力が１次側平滑回路４および変圧器５により整流および変圧されて２次側電力出力部６から負荷９２に対して安定した５Ｖの直流電力が供給される。
【００３４】
ユーザの操作入力により、または一定期間使用しない状態等により負荷９２が省電力モードに移行すると、負荷９２（ＣＰＵやメモリ等を備える負荷９２の制御部）から省電力移行モード信号がリレー制御部８に入力される。すると、リレー制御部８は、ラッチ機能を有するリレー７をオープンして商用電源９１と１次側平滑回路４との通電状態を遮断し、商用電源９１をＯＦＦする。この際、２次側電力出力部６から出力される５Ｖの直流電力は、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の充電分で補われる。
【００３５】
平滑用電解コンデンサ４３は放電と共に電位が低下し、平滑用電解コンデンサ４３の電位が０Ｖになると、電気二重層キャパシタ６２からの放電により２次側電力出力部６からの電力の出力は保持される。電気二重層キャパシタ６２の放電が継続し、２次側電力出力部６から出力される電力の電位が低下して閾値（４Ｖより若干高い値）に達すると、リレー制御部８は、リレー７をクローズして商用電源９１をＯＮし、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が充電される状態にする。この際、平滑用電解コンデンサ４３が瞬時に充電されるとともに、２次側電力出力部６から出力される電力の電位が閾値近傍から定格である５Ｖに戻る。
【００３６】
リレー制御部８は、２次側電力出力部６から出力される電力の電位が低下して閾値に達してからの経過時間、すなわち平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の充電時間、を計時する。リレー制御部８は、充電時間が所定値となるとリレー７をオープンして商用電源９１をＯＦＦし、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の放電により負荷９２への５Ｖの電力の出力を保持する。以降、リレー制御部８は、上記動作を繰り返すことにより、電源を商用電源９１または蓄電素子４３，６２に切り替えていく。
【００３７】
なお、省電力モード時の負荷９２の消費電力をより低減させることにより、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２による電力の出力をより長く保持でき、１時間当たりの充電回数をより減らすことができる。これにより、１時間当たりの外部電源からの消費電力量をより０ｗｈに近づけることができる。
【００３８】
前記実施形態では、２次側電力出力部の蓄電素子として電気二重層キャパシタを用いたが、２次側電力出力部の蓄電素子として、電解コンデンサ、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、燃料電池のいずれかを用いてもよい。また、蓄電素子は、アルミ電解コンデンサであってもよい。
【００３９】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００４０】
１…画像形成装置、４…１次側平滑回路、６…２次側電力出力部、７…リレー、８…リレー制御部、４１…ノイズフィルタ（整流素子）、４２…コンデンサ、６２…電気二重層キャパシタ（蓄電素子）、８１…電位監視部、８２…計時部、９１…商用電源、９２…負荷。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４１】
【特許文献１】特開２００６−２１１７６８号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０６５０号公報
【技術分野】
【０００１】
この明細書に記載の実施形態は、画像形成装置における省電力モード時の消費電力削減技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策や節電志向の高まりを受け、各方面でさまざまな対策が実施されている。オフィスや家庭で利用されているＯＡ機器の分野においても、省電力の観点から各種の技術開発が進められている。
コピー機能、スキャン機能、印刷機能等の各種機能を備えた画像形成装置においても、通常動作モードのほかに待機モードやスリープモードと呼ばれる省電力モードを設け、省電力化を図っている。
【０００３】
画像形成装置の通常動作モードでは、例えば原稿を読み取って印刷を行う際に待つことなく印刷が完了するように、感光体ドラムの静電潜像を記録紙に速やかに転写できるようにしておく必要がある。このため、トナーをシートに加熱定着させる定着器のヒータを常時加温状態にする必要がある。
通常動作モードにおける印刷モードでは、光源駆動用モータ、用紙などを搬送させるための駆動用モータ、定着器のヒータへの通電等の多数の動作を維持するための電力供給が必要である。各種機能を有する画像形成装置においても、この印刷モードは電源に対する負荷が最も大きくなる動作モードである。
【０００４】
待機モードは、印刷がいつでもできるように待機している状態の動作モードである。電子回路の動作は印刷モードとほぼ同じであるものの、実際に印刷を行うわけではないので、各種モータやヒータを動作させておく必要はない。このため、待機モードでは、モータの駆動をオフにしたり、ヒータへの通電をオフにしたりして電源に対する負荷を印刷モードに比べて格段に小さくなるようにしている。待機モード時にコントロールパネルや外部のパーソナルコンピュータ等から印刷指示が入力されると直ちに印刷モードへ移行して印刷を行う。
【０００５】
スリープモードは、上述した待機モードが所定の時間継続したときに自動的に移行する動作モードであり、最も電源に対する負荷が小さくなる動作モードである。具体的には、コントロールパネルや外部パーソナルコンピュータ等との通信を行う機能への電力供給を除き、その他の機能を実行する箇所への電力供給を全て停止する。コントロールパネルや外部から印刷指示があると、これらの印刷指示信号は電力供給を受けている通信部で認識される。その後、通信部から必要な電子回路への電力供給が指示されて待機モードへ復帰し、更に印刷モードへ移行する。
【０００６】
このように、従来の技術では、通常動作モードに加えて待機モード、スリープモードを設けたことにより、通常動作モードのみの場合と比較すると大幅な省電力が図れるようになった。しかしながら、待機モード、スリープモード等においても電源効率の改善は図れるが、これらの省電力モード時においても、常時稼働状態を維持しなければならない箇所へは商用電源から電力を供給しなければならず、消費電力の低減には限界があった。
【０００７】
そこで、省エネモード時の電源供給を、２次側に設けた電気２重層キャパシタやリチウムイオン電池等の蓄電素子により行うことで、省エネモード時の消費電力の削減を図った画像形成装置が知られる（例えば、特許文献１，２）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の画像形成装置では、省エネモード時において、２次側に設けた蓄電素子に頼った電力供給を行うために蓄電素子を大容量化する必要があり、コストが増大するという問題がある。
【０００９】
この明細書は、コストを増大させることなく省電力モード時の消費電力を削減できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一般に、実施形態によれば、画像形成装置は、１次側平滑回路と、２次側電力出力部と、負荷と、リレーと、リレー制御部と、を備える。１次側平滑回路は、整流素子およびコンデンサを備え、商用電源から電力が入力される。２次側電力出力部は、蓄電素子を備え、１次側平滑回路から変圧器を介して電力が入力される。負荷は、２次側電力出力部から電力が供給され、省電力モード時には省電力モード移行信号を出力する。リレーは、商用電源と１次側平滑回路との間にある。リレー制御部は、負荷から省電力モード移行信号が入力されると、リレーにより１次側平滑回路の商用電源との通電状態を遮断し、コンデンサおよび蓄電素子の放電により電力が２次側電力出力部から負荷に出力されるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の内部構成を示す図である。
【図２】低圧電源部の概略構成図である。
【図３】低圧電源部の動作を示すフローチャートである。
【図４】平滑用電解コンデンサのみの放電による電力の電位を示す図である。
【図５】コンデンサおよびキャパシタの放電による電力の電位を示す図である。
【図６】商用電源と蓄電素子との切り替え制御を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は、画像形成装置１の内部構成を示す図である。
画像形成装置１は、ＭＦＰ(Multi Function Peripheral)である。画像形成装置１は、タッチパネル１１でユーザの操作入力を受け付けると、ＡＤＦ１２(Auto Document Feeder) や原稿台１３１上にセットされたシートを、画像読取部１３にてＣＣＤ(Charge Coupled Device)１３２により読み取り、画像データや印刷枚数等のコマンドを含む印刷ジョブを生成する。
【００１３】
続いて、画像形成装置１は、ピックアップローラ２１１等により給紙カセット１４からシートを取り出した後、搬送ローラ２１２によってシートを画像形成部２２に送り、画像形成部２２にて印刷ジョブに基づきシートに画像を形成する。
【００１４】
画像形成部２２では、レーザユニット２２１がレーザにより現像器ユニット２２２の各色毎の感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋ上に静電潜像を形成する。現像器ユニット２２２は、感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋ上の静電潜像を現像し、感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋ上に各色毎のトナー像を形成する。感光体２２２１Ｙ〜２２２１Ｋは、各色のトナー像を転写ユニット２２３の転写ベルト２２３１上に重ねて転写し、１枚のカラートナー像を形成する。転写ベルト２２３１は、転写位置Ｐにてシートにトナー像を転写する。画像形成装置１は、トナー像が転写されたシートを定着器２３により加熱押圧した後、排紙トレイ２４に排紙する。画像形成装置１は、印刷ジョブが両面印刷等を指示する場合、一方の面に画像を定着させたシートをＡＤＵ２５により反転させて転写位置Ｐに送り、他方の面にも画像形成部２２により画像を形成する。画像形成装置１は、その他、各要素の制御を司る不図示のＣＰＵ(Central Processing Unit)やネットワーク監視ＩＣ(Integrated Circuit) 、ＣＰＵから読み出される各種のプログラム等を格納するメモリ等を備える。ＣＰＵおよびネットワーク監視ＩＣは、省電力モード時においても所定の電力を消費する。
【００１５】
図２は、低圧電源部３の概略構成図である。
画像形成装置１は、外部電源である商用電源９１からの交流の電力を、低圧電源部３によって直流かつ５Ｖの低圧の電力に変換して負荷９２に供給する。負荷９２は、スキャン機能、コピー機能、印刷機能等の画像形成装置１の主たる機能を実現するためのＡＤＦ１２や画像形成部２２、定着器２３、ＣＰＵ、およびネットワーク監視ＩＣ等の各要素を含む概念である。
【００１６】
負荷９２は、背景技術で説明したような通常動作モードと、待機モードやスリープモード等の省電力モードとを有する。負荷９２は、低圧電源部３から電力が供給される。負荷９２は、通常動作モードから省電力モード時への移行時には省電力モード移行信号を低圧電源部３に出力する。また、負荷９２は、省電力モード時においてユーザの指示等によりＦＡＸ送信指示や印刷ジョブが入力される場合、および起動時に、起動信号を低圧電源部３に出力する。
【００１７】
低圧電源部３は、１次側平滑回路４、変圧器５、２次側電力出力部６、リレー７、リレー制御部８を備える。
リレー７は、商用電源９１に接続される一対の可動接点７１ａ、７１ｂを有する。リレー７は、リレー制御部８による制御の下、画像形成装置１が通常動作モードから省電力モードに切り替わると、一対の可動接点７１ａ、７１ｂを１次側平滑回路４の入力端４０a,４０bに接触した状態（クローズした状態）から入力端４０a,４０bから離した状態（オープンした状態）に切り替えることにより、商用電源９１と１次側平滑回路４とを通電状態から遮断状態に切り替える。リレー７は、逆に、画像形成装置１が通常動作モードに切り替わると、リレー制御部８による制御の下、一対の可動接点７１ａ、７１ｂを入力端４０a,４０bに接触した状態に切り替え、商用電源９１と１次側平滑回路４とを通電状態に切り替える。
【００１８】
可動接点７１ａ、７１ｂは、入力端４０a,４０bに接触した状態とされると、該接触状態が物理的に維持される構成となっている。また、可動接点７１ａ、７１ｂは、入力端４０a,４０bから離れた状態にされると、該離れた状態が物理的に維持される構成となっている。すなわち、リレー７は、商用電源９１と１次側平滑回路４との通電状態または遮断状態への切り替えの際における可動接点７１ａ、７１ｂの可動のみに電力を消費するいわゆるラッチ機能を有している。
【００１９】
１次側平滑回路４は、ノイズフィルタ４１（整流素子）、整流ダイオードブリッジ４２、平滑用電解コンデンサ４３を備える。
ノイズフィルタ４１は、平滑用コンデンサ４１１、４１２、４１３を備える。ノイズフィルタ４１は、リレー７がクローズしている時に商用電源９１からの電力が入力され、整流ダイオードブリッジ４２に電力を出力する。平滑用電解コンデンサ４３としてはアルミ電解コンデンサが望ましい。整流ダイオードブリッジ４２は、交流電力を直流電力に変換する。平滑用電解コンデンサ４３は、１次側平滑回路４が商用電源９１と遮断される省電力モード時に放電し、２次側電力出力部６から５Ｖの低電圧の電力が負荷９２に出力されるようにする。平滑用電解コンデンサ４３は、１次側平滑回路４と商用電源９１とが通電状態となる時に充電される。
【００２０】
変圧器５は、整流ダイオードブリッジ４２および平滑用電解コンデンサ４３に接続する１次コイル５１と、２次側電力出力部６に接続する２次コイル５２とを備える。
２次側電力出力部６は、１次側平滑回路４から変圧器５を介して電力が入力される電線６１、および電気二重層キャパシタ６２（蓄電素子）を備える。２次側電力出力部６は、１次側平滑回路４から変圧器５を介して５Ｖの直流電力が入力されて該電力を負荷９２に出力する。
【００２１】
２次側電力出力部６は、画像形成装置１の省電力モード時には、１次側平滑回路４の平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の放電により、５Ｖの低電圧の電力を負荷９２に出力する。電気二重層キャパシタ６２は、１次側平滑回路４が商用電源９１と通電状態となる時に充電される。
【００２２】
２次側電力出力部６は、リレー制御部８の各部と接続している。図２において、リレー制御部８におけるＤＣ５Ｖと記載した部分は、２次側電力出力部６と接続する部分であり、２次側電力出力部６からの電位を示している。
リレー制御部８は、電位監視部８１、計時部８２、フリップフロップ８３を備える。
【００２３】
図３は、低圧電源部３の動作を示すフローチャートである。以下、リレー制御部８の機能を図２および図３を参照しながら説明する。
リレー制御部８は、負荷９２が省電力モードから通常動作モードに切り替わる際や負荷９２の起動時において、負荷９２から起動信号が入力されると（Ａｃｔ１）、フリップフロップ８３を介してリレー７をクローズし、１次側平滑回路４と商用電源９１とを通電状態にする（Ａｃｔ２）。すると、商用電源９１から入力された電力は、１次側平滑回路４を介することで直流電力に変換され、変圧器５、２次側電力出力部６を介して５Ｖの低圧の電力とされて負荷９２に出力される。負荷９２に商用電源９１からの電力が出力される際に、同時に、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が充電される（Ａｃｔ３）。
【００２４】
リレー制御部８は、負荷９２が通常動作モードから省電力モードに切り替わる際に負荷９２から省電力モード移行信号が入力されると（Ａｃｔ４：ＹＥＳ）、フリップフロップ８３を介してリレー７をオープンし、１次側平滑回路４の商用電源９１との通電状態を遮断する（Ａｃｔ５）。すると、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が放電することにより、２次側電力出力部６から、直流かつ５Ｖの低電圧の電力が負荷９２に出力され、省電力モードの保持に必要な電力が負荷９２に供給される（Ａｃｔ６）。この際、商用電源９１から画像形成装置１への電力の供給は遮断されているので、外部の商用電源９１からの画像形成装置１の消費電力は０となる。
【００２５】
ところで、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の放電により２次側電力出力部６から供給される５Ｖの低電圧の電力により、負荷９２の省電力モードが保持されるが、時間とともに負荷９２に供給される電力の電圧は低下する。ここで、リレー７は、図２に示されるように、ＤＣ５Ｖ部分、すなわち２次側電力出力部６と接続しており、２次側電力出力部６から出力される電力を元に動作する。本実施形態では、リレー７が動作可能な動作電圧を４Ｖとする。
【００２６】
従って、本実施形態では、省電力モード時に２次側電力出力部６から出力される電力の電圧がリレー７の動作電圧である４Ｖを下回ると、リレー７をクローズできず、負荷９２が通常動作モードに復帰できなくなり画像形成装置１の機能が停止してしまう。
そこで、本実施形態では、低圧電源部３から出力される電力の電圧に閾値を設け、低圧電源部３から出力される電力の電圧が閾値を下回るとリレー７をクローズし、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２を充電する。そして、本実施形態では、再度リレー７をオープンし、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の放電により負荷９２に５Ｖの電力を供給することを繰り返すことにより、画像形成装置１の機能を保持しつつ、省電力モード時における商用電源９１からの電力の消費を抑えている。
【００２７】
以下、上記制御に係るリレー制御部８の電位監視部８１、計時部８２の構成および動作を具体的に説明する。
低圧電源部３から出力される電力の電圧の閾値は、リレー７の動作電圧４Ｖよりも僅かに高い値となっている。
電位監視部８１は、２次側電力出力部６と接続されており、２次側電力出力部６の電位を監視する。電位監視部８１は、複数のフォトカプラＰＣ１および抵抗素子を備える。省電力モード時に２次側電力出力部６から出力される電力の電圧の閾値は、フォトカプラＰＣ１周辺の抵抗素子等による抵抗定数にて設定される。
【００２８】
リレー７がオープンし、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の放電により２次側電力出力部６から電力が供給されている状態において（Ａｃｔ６）、２次側電力出力部６の出力電圧の電位が閾値まで低下すると（Ａｃｔ７：ＹＥＳ）、リレー制御部８は、フォトカプラＰＣ１がＯＦＦすることによりフリップフロップ８３を介してリレー７をクローズする（Ａｃｔ８）。これにより、１次側平滑回路４と商用電源９１とが通電状態となり、２次側電力出力部６から負荷９２へ５Ｖの電力が供給されるとともに、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が充電される（Ａｃｔ９）。
【００２９】
計時部８２は、タイマーＩＣ８２１を備える。タイマーＩＣ８２１は、フォトカプラＰＣ１がＯＦＦし、１次側平滑回路４と商用電源９１とが通電状態とされるのと同時に計時し始める、すなわち、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の充電時間を計時し始める。タイマーＩＣ８２１は、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の充電時間が所定値に達すると（Ａｃｔ１０：ＹＥＳ）、フリップフロップ８３に信号を出力する。これによりリレー制御部８は、再びフリップフロップ８３を介してリレー７をオープンすることとなる（Ａｃｔ５）。なお、前記所定値である充電時間は、タイマーＩＣ８２１周辺のコンデンサ８２等により設定される。
【００３０】
低圧電源部３は、省電力モード時においては上記の動作を繰り返し（Ａｃｔ５〜Ａｃｔ１０）、商用電源９１と平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２とを電源として交互に切り替えて用い、負荷９２の省電力モードを保持する。
省電力モード時において、ＦＡＸ送信指示や印刷ジョブが負荷９２に入力され、負荷９２からリレー制御部８に起動信号が入力される際に、リレー７がオープンしている場合（Ａｃｔ６１：ＹＥＳ）、リレー制御部８は、リレー７をクローズして定常的に商用電源９１からの電力を負荷に供給し、通常動作モードに対応した状態となる（Ａｃｔ２、Ａｃｔ３、Ａｃｔ４：ＮＯ）。省電力モード時においてリレー制御部８に起動信号が入力される際にリレー７がクローズしている場合（Ａｃｔ９１：ＹＥＳ）、リレー制御部８は、リレー７をクローズした状態のまま定常的に商用電源９１からの電力を負荷に供給し、通常動作モードに対応した状態に戻る（Ａｃｔ３、Ａｃｔ４：ＮＯ）
【００３１】
図４は、本実施形態の低圧電源部３から電気二重層キャパシタ６２を除外し、平滑用電解コンデンサ４３のみを設けた低圧電源部３において、省電力モード時に２次側電力出力部６から出力される電力の電位を示す図である。
図４に示すように、商用電源９１をＯＦＦすると、所定時間経過後に平滑用電解コンデンサ４３の電位が０Ｖとなるのと同時に２次側電力出力部６から出力される電力の電位も０Ｖになることが分かる。
【００３２】
図５は、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が設けられた本実施形態の低圧電源部３において、省電力モード時に２次側電力出力部６から出力される電力の電位を示す図である。
図５に示すように、本実施形態では、商用電源９１をＯＦＦして平滑用電解コンデンサ４３の電位が０Ｖになっても、電気二重層キャパシタ６２の放電により２次側電力出力部６から出力される電力の電位はすぐには０Ｖにならず、ある電位を保持し続けることが分かる。なお、商用電源９１をＯＦＦしてから平滑用電解コンデンサ４３の電位が０Ｖになるまでの時間は、負荷９２への電流量および平滑用電解コンデンサ４３の容量に依存する。また、平滑用電解コンデンサ４３がＯＦＦしてから２次側電力出力部６から出力される電力の電位が低下して閾値に達するまでの時間は、負荷９２への電流量および電気二重層キャパシタ６２の容量に依存する。
【００３３】
図６は、リレー制御部８による商用電源９１と蓄電素子４３，６２との切り替え制御を示す図である。以下、該切り替え制御については簡略に説明する。
画像形成装置１の電源が入れられると、リレー制御部８は、リレー７をクローズして商用電源９１と平滑用電解コンデンサ４３とを通電状態にし、商用電源９１をＯＮする。これにより、商用電源９１から低圧電源部３に交流電力が入力され、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が充電されるとともに、交流電力が１次側平滑回路４および変圧器５により整流および変圧されて２次側電力出力部６から負荷９２に対して安定した５Ｖの直流電力が供給される。
【００３４】
ユーザの操作入力により、または一定期間使用しない状態等により負荷９２が省電力モードに移行すると、負荷９２（ＣＰＵやメモリ等を備える負荷９２の制御部）から省電力移行モード信号がリレー制御部８に入力される。すると、リレー制御部８は、ラッチ機能を有するリレー７をオープンして商用電源９１と１次側平滑回路４との通電状態を遮断し、商用電源９１をＯＦＦする。この際、２次側電力出力部６から出力される５Ｖの直流電力は、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の充電分で補われる。
【００３５】
平滑用電解コンデンサ４３は放電と共に電位が低下し、平滑用電解コンデンサ４３の電位が０Ｖになると、電気二重層キャパシタ６２からの放電により２次側電力出力部６からの電力の出力は保持される。電気二重層キャパシタ６２の放電が継続し、２次側電力出力部６から出力される電力の電位が低下して閾値（４Ｖより若干高い値）に達すると、リレー制御部８は、リレー７をクローズして商用電源９１をＯＮし、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２が充電される状態にする。この際、平滑用電解コンデンサ４３が瞬時に充電されるとともに、２次側電力出力部６から出力される電力の電位が閾値近傍から定格である５Ｖに戻る。
【００３６】
リレー制御部８は、２次側電力出力部６から出力される電力の電位が低下して閾値に達してからの経過時間、すなわち平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の充電時間、を計時する。リレー制御部８は、充電時間が所定値となるとリレー７をオープンして商用電源９１をＯＦＦし、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２の放電により負荷９２への５Ｖの電力の出力を保持する。以降、リレー制御部８は、上記動作を繰り返すことにより、電源を商用電源９１または蓄電素子４３，６２に切り替えていく。
【００３７】
なお、省電力モード時の負荷９２の消費電力をより低減させることにより、平滑用電解コンデンサ４３および電気二重層キャパシタ６２による電力の出力をより長く保持でき、１時間当たりの充電回数をより減らすことができる。これにより、１時間当たりの外部電源からの消費電力量をより０ｗｈに近づけることができる。
【００３８】
前記実施形態では、２次側電力出力部の蓄電素子として電気二重層キャパシタを用いたが、２次側電力出力部の蓄電素子として、電解コンデンサ、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、燃料電池のいずれかを用いてもよい。また、蓄電素子は、アルミ電解コンデンサであってもよい。
【００３９】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００４０】
１…画像形成装置、４…１次側平滑回路、６…２次側電力出力部、７…リレー、８…リレー制御部、４１…ノイズフィルタ（整流素子）、４２…コンデンサ、６２…電気二重層キャパシタ（蓄電素子）、８１…電位監視部、８２…計時部、９１…商用電源、９２…負荷。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４１】
【特許文献１】特開２００６−２１１７６８号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０６５０号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流素子およびコンデンサを備え、商用電源から電力が入力される１次側平滑回路と、
蓄電素子を備え、前記１次側平滑回路から変圧器を介して電力が入力される２次側電力出力部と、
前記２次側電力出力部から電力が供給され、省電力モード時には省電力モード移行信号を出力する負荷と、
前記商用電源と前記１次側平滑回路との間にあるリレーと、
前記負荷から前記省電力モード移行信号が入力されると、前記リレーにより前記１次側平滑回路の前記商用電源との通電状態を遮断し、前記コンデンサおよび前記蓄電素子の放電により電力が前記２次側電力出力部から前記負荷に出力されるようにするリレー制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記リレー制御部は、前記２次側電力出力部の電位を監視する電位監視部を備え、前記１次側平滑回路と前記商用電源との通電状態が遮断された状態において前記２次側電力出力部の電位が閾値以下になると、前記リレーにより前記１次側平滑回路を前記商用電源と通電状態にし、前記コンデンサおよび前記蓄電素子が前記商用電源からの電力により充電される状態にすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記リレー制御部は、前記コンデンサおよび前記蓄電素子の充電時間を計時する計時部を備え、充電時間が所定値に達すると前記リレーにより前記１次側平滑回路の前記商用電源との通電状態を遮断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記蓄電素子は、アルミ電解コンデンサであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記蓄電素子は、電気二重層キャパシタ、電解コンデンサ、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、燃料電池のいずれかであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記リレーは、前記１次側平滑回路と前記商用電源とを通電状態または遮断状態に切り替える際にのみ電力を消費するラッチ機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
整流素子およびコンデンサを備え、商用電源から電力が入力される１次側平滑回路と、蓄電素子を備え、前記１次側平滑回路から変圧器を介して電力が入力される２次側電力出力部と、前記２次側電力出力部から電力が供給され、通常動作モード起動信号と、通常動作モードから省電力モード時への切り替え時に省電力モード移行信号を出力する負荷と、前記商用電源と前記１次側平滑回路との間にあるリレーと、を備える低圧電源部の電源切り替え制御方法であって、
前記負荷から前記通常動作モード起動信号が入力されると、前記リレーにより前記１次側平滑回路と前記商用電源とを通電状態にし、前記２次側電力出力部から前記負荷に前記商用電源からの電力が出力されるようにし、
前記負荷から前記省電力モード移行信号が入力されると、前記リレーにより前記１次側平滑回路と前記商用電源との通電状態を遮断し、前記コンデンサおよび前記蓄電素子の放電により電力が前記２次側電力出力部から前記負荷に出力されるようにする
ことを特徴とする電源切り替え制御方法。
【請求項１】
整流素子およびコンデンサを備え、商用電源から電力が入力される１次側平滑回路と、
蓄電素子を備え、前記１次側平滑回路から変圧器を介して電力が入力される２次側電力出力部と、
前記２次側電力出力部から電力が供給され、省電力モード時には省電力モード移行信号を出力する負荷と、
前記商用電源と前記１次側平滑回路との間にあるリレーと、
前記負荷から前記省電力モード移行信号が入力されると、前記リレーにより前記１次側平滑回路の前記商用電源との通電状態を遮断し、前記コンデンサおよび前記蓄電素子の放電により電力が前記２次側電力出力部から前記負荷に出力されるようにするリレー制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記リレー制御部は、前記２次側電力出力部の電位を監視する電位監視部を備え、前記１次側平滑回路と前記商用電源との通電状態が遮断された状態において前記２次側電力出力部の電位が閾値以下になると、前記リレーにより前記１次側平滑回路を前記商用電源と通電状態にし、前記コンデンサおよび前記蓄電素子が前記商用電源からの電力により充電される状態にすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記リレー制御部は、前記コンデンサおよび前記蓄電素子の充電時間を計時する計時部を備え、充電時間が所定値に達すると前記リレーにより前記１次側平滑回路の前記商用電源との通電状態を遮断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記蓄電素子は、アルミ電解コンデンサであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記蓄電素子は、電気二重層キャパシタ、電解コンデンサ、リチウムイオン電池、リチウムイオンキャパシタ、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、燃料電池のいずれかであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記リレーは、前記１次側平滑回路と前記商用電源とを通電状態または遮断状態に切り替える際にのみ電力を消費するラッチ機能を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
整流素子およびコンデンサを備え、商用電源から電力が入力される１次側平滑回路と、蓄電素子を備え、前記１次側平滑回路から変圧器を介して電力が入力される２次側電力出力部と、前記２次側電力出力部から電力が供給され、通常動作モード起動信号と、通常動作モードから省電力モード時への切り替え時に省電力モード移行信号を出力する負荷と、前記商用電源と前記１次側平滑回路との間にあるリレーと、を備える低圧電源部の電源切り替え制御方法であって、
前記負荷から前記通常動作モード起動信号が入力されると、前記リレーにより前記１次側平滑回路と前記商用電源とを通電状態にし、前記２次側電力出力部から前記負荷に前記商用電源からの電力が出力されるようにし、
前記負荷から前記省電力モード移行信号が入力されると、前記リレーにより前記１次側平滑回路と前記商用電源との通電状態を遮断し、前記コンデンサおよび前記蓄電素子の放電により電力が前記２次側電力出力部から前記負荷に出力されるようにする
ことを特徴とする電源切り替え制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図６】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図６】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−５４３５５（Ｐ２０１３−５４３５５Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９０３０５（Ｐ２０１２−１９０３０５）
【出願日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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