電子機器
【課題】省電力を実現しつつ、電源電圧の上昇を好適に抑制する電子機器を提供すること。
【解決手段】電子機器は、トランスを有し、トランスの２次側において、制御系電装品に供給する第１電圧（３．３Ｖ）と、第１電圧より高い電圧であって複数の駆動系電装品に供給する第２電圧（２４Ｖ）とを生成する電源を含む。通電制御部（８１）は、複数の駆動系電装品の少なくとも１つ（６２）を、ＰＷＭ信号によって制御する。デューティ比決定部（８１）は、制御系電装品への第１電圧（３．３Ｖ）の供給に伴って第２電圧（２４Ｖ）の電圧値が上昇する電源電圧上昇時において、第２電圧（２４Ｖ）が上限値の所定範囲内となるように、ＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。通電制御部は、電源電圧上昇時において、駆動系電装品（６２）を、デューティ比が決定されたＰＷＭ信号によってダミー駆動する。
【解決手段】電子機器は、トランスを有し、トランスの２次側において、制御系電装品に供給する第１電圧（３．３Ｖ）と、第１電圧より高い電圧であって複数の駆動系電装品に供給する第２電圧（２４Ｖ）とを生成する電源を含む。通電制御部（８１）は、複数の駆動系電装品の少なくとも１つ（６２）を、ＰＷＭ信号によって制御する。デューティ比決定部（８１）は、制御系電装品への第１電圧（３．３Ｖ）の供給に伴って第２電圧（２４Ｖ）の電圧値が上昇する電源電圧上昇時において、第２電圧（２４Ｖ）が上限値の所定範囲内となるように、ＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。通電制御部は、電源電圧上昇時において、駆動系電装品（６２）を、デューティ比が決定されたＰＷＭ信号によってダミー駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器に関し、詳しくは、一つの電源から値の異なる複数の電源電圧を利用する電子機器における、電源電圧の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
一つの電源から値の異なる複数の電源電圧を利用する電子機器の例として、特許文献１に、画像形成装置（電子機器）の各動作モードで駆動系の２４Ｖ電圧が上昇しないように、定格電圧の最も低いファンを駆動する前にモータを擬似（ダミー）負荷として駆動する技術が、開示されている。それによって、２４Ｖ電圧によって駆動されるファンへの定格以上の電圧印加が防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０１１０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においては、モータのダミー駆動時に必ずしも必要量の通電が行われているとは言えなかった。すなわち、ダミー駆動時に必要以上に通電を行っている可能性があり、その場合、電力を浪費する虞があった。
【０００５】
本発明は、省電力を実現しつつ、電源電圧の上昇を好適に抑制する技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の技術を提供するための手段として、第１の発明に係る電子機器は、複数の駆動系電装品と、前記複数の駆動系電装品を制御する制御系電装品と、トランスを有し、前記トランスの２次側において、前記制御系電装品に供給する第１電圧と、前記第１電圧より高い電圧であって前記複数の駆動系電装品に供給する第２電圧とを生成する電源と、前記複数の駆動系電装品の少なくとも１つを、パルス幅変調信号によって、通電のＯＮ期間とＯＦＦ期間とを切換えて制御する通電制御部と、前記制御系電装品への前記第１電圧の供給に伴って前記第２電圧の電圧値が上昇する電源電圧上昇時において、前記第２電圧が上限値の所定範囲内となるように、前記パルス幅変調信号のデューティ比を決定するデューティ比決定部とを備え、前記通電制御部は、前記電源電圧上昇時において、前記パルス幅変調信号によって制御される駆動系電装品を、前記デューティ比決定部によってデューティ比が決定されたパルス幅変調信号によってダミー駆動する。
本構成によれば、パルス幅変調信号のデューティ比を適宜決定することで、省電力を実現しつつ、電源電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明の電子機器において、前記デューティ比決定部は、デューティ比の初期値を、前記通電のＯＮ期間を最大とするように決定し、ダミー駆動される前記駆動系電装品への通電開始から所定期間後に前記通電のＯＮ期間を減少させるデューティ比に変更する。
本構成によれば、ダミー駆動開始時のデューティ比を１００％（あるいは０％）とすることにより、すなわち、ダミー駆動系電装品を直流駆動することにより、電源電圧の上昇抑止力を強めることができる。
【０００８】
第３の発明は、第１の発明の電子機器において、前記第２電圧の値を測定する測定手段をさらに備え、前記デューティ比決定部は、前記第２電圧の測定値が前記上限値の所定範囲内に収まるように前記デューティ比を決定する。
本構成によれば、第２電圧の測定値に基づいてデューティ比を決定するので、より省電力を実現しつつ、第２電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【０００９】
第４の発明は、第３の発明の電子機器において、前記通電制御部は、前記測定値が前記所定範囲内に収まらない場合、ダミー駆動される前記駆動系電装品の異常と判断して、前記駆動系電装品への通電を停止する。
本構成によれば、電磁クラッチ等の駆動系電装品の異常を判断できる。
【００１０】
第５の発明は、第１から第４の発明のいずれか一つの電子機器において、前記通電制御部は、前記駆動系電装品のダミー駆動時におけるパルス幅変調信号の周波数を、通常駆動時の周波数よりも低くする。
本構成によれば、第２電圧が上限値の所定範囲内となりさえすれば精度の良い平滑化は不要という観点から、パルス幅変調信号の周波数をより低くすることができるため、ノイズも低減できる。
【００１１】
第６の発明は、第１から第５の発明のいずれか一つの電子機器において、前記ダミー駆動される駆動系電装品は、電磁コイルを含む電磁コイル部品である。
本構成によれば、ダミー駆動される電装品としてメインモータをＰＷＭ制御する場合と比べ、騒音の発生を抑えられる。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明の電子機器において、前記電磁コイル部品の周囲の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記デューティ比決定部は、検出温度が高くなるに応じて前記通電のＯＮ期間が長くなるように前記デューティ比を決定する。
本構成によれば、温度に影響されやすい電磁コイルの不安定性を吸収できる。
【００１３】
第８の発明は、第６または第７の発明の電子機器において、前記デューティ比決定部は、前記電磁コイル部品のダミー駆動時におけるパルス幅変調信号の周波数を、下式となるように、決定する。
周波数＞＞（１／τ）＝Ｒ／Ｌ ここで、τ：電磁コイルの時定数、Ｌ：電磁コイルのインダクタンス、Ｒ：電磁コイルの抵抗
本構成によれば、電磁コイルのインダクタンス成分によって駆動電流が好適に平滑される。
【００１４】
第９の発明は、第１から第８の発明のいずれか一つの電子機器において、前記複数の駆動系電装品は画像形成に係る複数の駆動系電装品であり、前記電子機器は、被記録媒体に画像を形成する画像形成装置であり、前記電源電圧上昇時は、前記画像形成装置による画像形成が行われない非画像形成動作期間である。
本構成によれば、画像形成装置の非画像形成動作期間において、省電力を実現しつつ、電源電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電子機器によれば、電源電圧の上昇時に、パルス幅変調信号によって駆動系電装品がダミー駆動される。そのため、省電力を実現しつつ、電源電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態であるカラープリンタの概略構成を示す側断面図
【図２】カラープリンタの電源装置の概略的な構成図
【図３】カラープリンタの電磁クラッチ駆動回路の概略的な構成図
【図４】ダミー負荷のＰＷＭ駆動の実施例１に係るタイムチャート
【図５】ダミー負荷のＰＷＭ駆動の実施例２に係るタイムチャート
【図６】ダミー負荷のＰＷＭ駆動の実施例３に係るタイムチャート
【図７】ダミー負荷のＰＷＭ駆動の実施例４に係るタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態＞
次に本発明の一実施形態について図１から図７を参照して説明する。
１．プリンタの全体構成
最初に図１を参照してプリンタの全体構成を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の電子機器の一例であるカラープリンタ（「画像形成装置」の一例）１の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側をカラープリンタ１の前方とする。なお、画像形成装置はカラープリンタに限定されず、例えば、モノクロプリンタ、コピー機能等を備えた、いわゆる複合機等であってもよい。さらに、本発明の電子機器は画像形成装置に限定されず、例えば、オーディオ機器やビデオ機器にも適用できる。
【００１９】
カラープリンタ１は、本体ケーシング２を備えており、本体ケーシング２の底部には、用紙（「被記録媒体」の一例）３が積載される供給トレイ４が設けられている。供給トレイ４の前端上方にはピックアップローラ５、給紙ローラ７、補助給紙ローラ７ａ、およびトレイ（Ｔｒａｙ）用電磁クラッチ（「電磁コイル部品」および「駆動系電装品」の一例）６１が設けられている。
【００２０】
ピックアップローラ５の回転に伴って供給トレイ４内の最上位に積載された用紙３がピックアップされ、給紙ローラ７および補助給紙ローラ７ａによってレジストローラ６に送り出される。また、トレイ用電磁クラッチ６１は、後述するＣＰＵ８１により制御されるメインモータ４４から動力伝達機構（図示せず）を介してピックアップローラ５に伝達される回転動力等をオン／オフする。すなわち、トレイ用電磁クラッチ６１は、メインモータ４４の回転力をピックアップローラ５に伝達する。
【００２１】
レジストローラ６は、用紙３の斜行を補正した上でその用紙３を所定のタイミングでベルト１３上に送る。さらに、レジストローラ６の近傍には、レジストローラ６の回転をオン／オフするレジスト（Ｒｅｇｉｓｔ）用電磁クラッチ（「電磁コイル部品」および「駆動系電装品」の一例）６２が設けられている。レジスト用電磁クラッチ６２は、メインモータ４４からの回転動力をレジストローラ６に伝達する。レジスト用電磁クラッチ６２の近傍には、レジスト用電磁クラッチ６２の周囲の温度を検出する温度センサ（「温度検出手段」の一例）Ｓ１が設けられている。温度センサＳ１の検出信号はＣＰＵ８１に提供される（図３参照）。
【００２２】
また、印刷部１０は、ベルトユニット１１、プロセス部２０、定着器２８などを備えている。ベルトユニット１１は、前後一対の支持ローラ１２間に、ベルト１３を張架した構成となっており、ベルト１３が駆動されることによりベルト１３上の用紙３が後方に向けて搬送される。また、ベルト１３の内側には、後述するプロセス部２０の各感光体ドラム２６とベルト１３を挟んで対向する位置にそれぞれ転写ローラ１４が設けられている。
【００２３】
プロセス部２０は、例えば４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つの現像カートリッジ２２（それぞれ２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）を備えている。各現像カートリッジ２２には、スキャナ部１７が個別に設けられている。スキャナ部１７は、レーザ発光部（図示せず）から出射されたレーザ光Ｌを、各色毎に対応する感光体ドラム２６（それぞれ２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）の表面にそれぞれ照射する。これにより、印刷データに基づいて感光体ドラム２６の表面が露光される。
【００２４】
各現像カートリッジ２２には、現像剤である各色のトナーを収容するトナー収容室２３、供給ローラ２４、現像ローラ２５、感光体ドラム２６、帯電器２７等がそれぞれ設けられている。
【００２５】
トナー収容室２３から放出されたトナーは、供給ローラ２４の回転により現像ローラ２５に供給され、このとき、供給ローラ２４と現像ローラ２５との間で正に摩擦帯電される。感光体ドラム２６の表面は、その回転に伴って、まず、帯電器２７により一様に正帯電された後、スキャナ部１７からのレーザ光Ｌにより露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ２５の回転により、現像ローラ２５上のトナーが感光体ドラム２６の表面に供給され、静電潜像が可視像化される。その後、感光体ドラム２６の表面上に担持されたトナー像は、用紙３が感光体ドラム２６と転写ローラ１４との間を通過する間に、転写ローラ１４に印加される転写バイアス電圧によって、用紙３に転写される。
【００２６】
転写後の用紙３は、ベルトユニット１１によって定着器２８に搬送され、ここで用紙３上に転写されたトナー像が熱定着される。このようにして用紙３には、印刷データに基づいて印刷部１０によって印刷処理がなされる。そして、熱定着された用紙３は、メインモータ４４により回転駆動される排紙ローラ３０によって本体ケーシング２の上面に設けられた排出トレイ２９上に排出される。この場合、用紙３は、フェースダウン（用紙３のトナー像が形成された面が下側になる状態）で排出トレイ２９上に排出される。また、排紙ローラ３０の近傍には排紙用電磁クラッチ（「電磁コイル部品」および「駆動系電装品」の一例）６３が設けられており、排紙用電磁クラッチ６３のオン／オフによって、排紙ローラ３０の正回転および逆回転が切替えられる。
【００２７】
また、本体ケーシング２内の下部には、ベルト１３と供給トレイ４との間に位置して、両面印刷のための再搬送路５１が設けられている。両面印刷時には、トナー像が熱定着された用紙３は、排紙ローラ３０が逆回転されることによって、再搬送路５１を通って給紙側に搬送される。
【００２８】
２．電源装置の構成
次に、図２の回路ブロック図を参照して、カラープリンタ１の電源装置７０に係る回路構成について説明する。電源装置（「電源」の一例）７０は、トランスＴ１を有し、トランスＴ１の２次側において、ＣＰＵ等の制御系電装品に供給するＤＣ３．３Ｖ電源電圧あるいはＤＣ５．０Ｖ電源電圧（「第１電圧」の一例）と、第１電圧より高い電圧であって複数の駆動系電装品に供給するＤＣ２４Ｖ電源電圧（「第２電圧」の一例）とを生成する。なお、第１電圧は、ＤＣ３．３ＶあるいはＤＣ５．０Ｖに限られず、例えば、ＤＣ３．０ＶあるいはＤＣ６．０Ｖであってもよい。また、第２電圧はＤＣ２４Ｖに限られず、例えば、ＤＣ１２ＶあるいはＤＣ３６Ｖであってもよい。
【００２９】
詳しくは、電源装置７０は、図２に示されるように、ダイオードブリッジからなる整流回路７１および平滑コンデンサＣ１を含む。整流回路７１および平滑コンデンサＣ１は、ＡＣ入力、例えば、ＡＣ１００Ｖを整流する。
【００３０】
電源装置７０は、いわゆるＲＣＣ（リンギング・チョーク・コンバータ）でる変換部を含む。変換部は、通常の、コンバータトランス（本発明における「トランス」に相当）Ｔ１、スイッチングトランジスタＱ１、一次側制御回路７２等を含む。
【００３１】
電源装置７０は、また、コンバータトランスＴ１の２次側において、ダイオードＤ１およびコンデンサＣ２を含む。ダイオードＤ１およびコンデンサＣ２は、コンバータトランスＴ１の２次側の電圧を整流して、ここでは、２４Ｖ電源電圧を生成し、２４Ｖ電源電圧を、電磁クラッチ（６１，６２，６３）等の高圧の直流を必要とする複数の駆動系電装品に出力する。
【００３２】
電源装置７０は、また、コンバータトランスＴ１の２次側において、コンバータトランスＴ１の２次側巻き線の中間タップに接続されたダイオードＤ２、コンデンサＣ３およびＤＣ−ＤＣコンバータ７３を含む。ダイオードＤ２およびコンデンサＣ３は、コンバータトランスＴ１の２次側の中間タップの電圧を整流して、所定のＤＣ電圧を生成する。ＤＣ−ＤＣコンバータ７３は、所定のＤＣ電圧を変換して、ここでは３．３Ｖ電源電圧（「第１電圧」の一例）を生成し、３．３Ｖ電源電圧を、低圧の直流で動作する制御系電装品、例えば、後述するＣＰＵ８１に供給する。
【００３３】
すなわち、電源装置７０は、トランスＴ１を有し、トランスＴ１の２次側において、制御系電装品に供給する３．３Ｖ電源電圧（第１電圧）と、第１電圧より高い電圧であって複数の駆動系電装品に供給する２４Ｖ電源電圧（第２電圧）とを生成する。
【００３４】
３．電磁クラッチ駆動回路の構成
次に、図３の回路ブロック図を参照して、電磁クラッチ駆動に係る回路構成について説明する。電磁クラッチ駆動回路８０は、ＣＰＵ８１、電圧検出回路８２、駆動トランジスタＴｒ１、保護ダイオードＤ３を含む。なお、駆動制御部はＣＰＵ８１に限られず、例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）であってもよい。
【００３５】
ＣＰＵ（「駆動制御部」の一例）８１は、複数の駆動系電装品の少なくとも１つ（本実施形態では、レジスト用電磁クラッチ６２）を、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号によって、通電のＯＮ期間とＯＦＦ期間とを切換えて制御する。また、ＣＰＵ（「デューティ比決定部」の一例）８１は、制御系電装品への３．３Ｖ電源電圧（第１電圧）の供給に伴って２４Ｖ電源電圧（第２電圧）の電圧値が上昇する電源電圧上昇時において、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲内となるように、ＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。そして、ＣＰＵ８１は、電源電圧上昇時において、ＰＷＭ信号によって制御されるレジスト用電磁クラッチ６２を、決定したデューティ比のＰＷＭ信号によってダミー駆動する。なお、ここで「上限値」とは、定格電圧が最も低い駆動系電装品（ここでは、一例として冷却ファン）の定格電圧である。
【００３６】
レジスト用電磁クラッチ６２は電磁コイルＬ１を含み、電磁コイルＬ１は抵抗成分Ｒ１を含む。なお、ダミー負荷として使用される電磁コイル部品はこれに限られない。例えば、トレイ用電磁クラッチ６１あるいは排紙用電磁クラッチ６３を使用してもよい。さらに、複数の電磁クラッチが使用されてもよい。
【００３７】
ＣＰＵ８１は、ＰＷＭ信号であるクラッチ駆動信号をＰＷＭポートから駆動トランジスタＴｒ１に供給する。すなわち、ＣＰＵ８１は、ＰＷＭ信号によって駆動トランジスタＴｒ１をＯＮ／ＯＦＦ制御してレジスト用電磁クラッチ６２をダミー駆動する。なお、印字中である通常駆動時は、レジスト用電磁クラッチ６２はＰＷＭ信号によって駆動されてもよいし、直流駆動されてもよい。また、ＣＰＵ８１は、電磁クラッチ６２の駆動制御の他に、カラープリンタ１の画像形成に係る各種動作制御を行う。例えば、ＣＰＵ８１は、画像形成に係る各処理が行われる際に、各処理に適合したタイミングにおいて、メインモータ４４を駆動する。メインモータ４４の回転動力は、所定の動力伝達機構（図示せず）を介して、ピックアップローラ５およびレジストローラ６等の各種回転部材に伝達される。
【００３８】
４．ダミー負荷のＰＷＭ駆動制御
次に、図４から図７を参照して、レジスト用電磁クラッチ６２をＰＷＭ信号によってダミー駆動する場合の制御態様について説明する。なお、図４から図７の各時刻ｔ１において、例えば、定格電圧の最も小さい駆動系電装品である冷却ファンの駆動指令がなされたことに応じて、ＣＰＵ８１は、ＰＷＭ信号によってレジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動を開始するものとする。なお、ここで、冷却ファンの定格電圧は、例えば、ＤＣ２９Ｖ以下とする。
【００３９】
実施例１．（デューティ比一定駆動）
図４は、ダミー駆動時のデューティ比を一定とする場合のタイムチャートである。
【００４０】
ＣＰＵ８１は、図４の時刻ｔ１において、ＰＷＭ信号によってレジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動を開始する。このときのＰＷＭ信号のデューティ比は、所定の、例えば７０％とされ、周波数は、例えば３ｋＨｚとされる。このとき、ＣＰＵ８１は、ＰＷＭ信号のデューティ比を、上記したように、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲内となるように、所定の７０％に設定（決定）する。そして、レジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動によって、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲となるまで、所定期間、待機する。例えば、２４Ｖ電源電圧の上限値の所定範囲が、２７．０Ｖ〜２８．０Ｖの範囲とすると、図４の時刻ｔ２以降において、２４Ｖ電源電圧の値が上昇値３６Ｖから、ほぼ２７．６Ｖに低下する。すると、ＣＰＵ８１は、定格電圧の最も小さい駆動系電装品である冷却ファンの駆動を開始する。これによって、２４Ｖ電源電圧は、２７．６Ｖに低下しているため、冷却ファンに、定格以上の電圧が印加されることが、防止される。
なお、２４Ｖ電源電圧の上限値の所定範囲、およびこの場合のデューティ比は、事前に実験等において適宜決定され、例えば、電磁クラッチ駆動回路８０内の不揮発メモリ（図示せず）に格納される。なお、この場合、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲となることを、電圧検出回路８２の検出値に基づいて、検知するようにしてもよい。
【００４１】
実施例２．（デューティ比可変駆動１）
図５は、ダミー駆動時のデューティ比が可変される場合のタイムチャートである。
【００４２】
ＣＰＵ８１は、図５の時刻ｔ１において、ＰＷＭ信号によってレジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動を開始する。このときのＰＷＭ信号のデューティ比（デューティ比の初期値）は、通電のＯＮ期間を最大とするように決定する。ここでは、ＣＰＵ８１は、デューティ比を１００％とし、周波数は、例えば３ｋＨｚとする。そして、ダミー駆動の開始から所定期間後の時刻（ｔ２−１）に、デューティ比を、通電のＯＮ期間を減少させるデューティ比、例えば、７０％に変更する。なお、ダミー駆動の開始から所定期間は、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲となるまで期間であって、事前に決定される。時刻（ｔ２−１）以降において、冷却ファンの駆動が開始される。
【００４３】
この場合、ダミー駆動開始時のデューティ比を１００％（あるいは０％）とすることにより、すなわち、レジスト用電磁クラッチ６２を直流駆動することにより、２４Ｖ電源電圧の上昇抑止力を強めることができる。そのため、図５の時刻（ｔ２−１）は、図４の時刻ｔ２より早くなり、実施例１と比べて、２４Ｖ電源電圧の上昇値３６Ｖから、２７．６Ｖに低下するまでの時間を短縮することができる。
【００４４】
実施例３．（デューティ比可変駆動２）
図６は、ダミー駆動時のデューティ比が可変される場合の別の例のタイムチャートである。実施例３では、ＣＰＵ８１は、電圧検出回路８２による検出値（測定値）、すなわち、２４Ｖ電源電圧（第２電圧）の値が、上限値の所定範囲内に収まるようにデューティ比を決定する。すなわち、ＣＰＵ８１は、フィードバック値（ＦＢ値）に基づいて、デューティ比を変更する。
【００４５】
図６の時刻ｔ１において、最初、例えば、３０％のデューティ比のＰＷＭ信号によってレジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動を開始する。そして、ＦＢ値が所定の値に下がるまで、デューティ比を徐々に上昇させる。図６の時刻ｔ３においてＦＢ値が所定の値に下がると、すなわち、２４Ｖ電源電圧の値が上限値の所定範囲内に収まると、ＣＰＵ８１は、デューティ比を例えば、７０％に固定し、冷却ファンの駆動を開始する。
【００４６】
この場合、電圧検出回路８２の検出値（第２電圧の測定値）に基づいてデューティ比を決定するので、より省電力を実現しつつ、２４Ｖ電源電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【００４７】
実施例４．（デューティ比可変駆動３）
図７は、ダミー駆動時のデューティ比が可変される場合の別の例のタイムチャートである。実施例４では、ＣＰＵ８１は、温度センサＳ１による検出温度が高くなるのに応じて通電のＯＮ期間が長くなるようにデューティ比を決定する。
【００４８】
図７の時刻ｔ１において、ＣＰＵ８１は、例えば、不揮発メモリに格納された温度切替テーブルにしたがって、最初、５０％のデューティ比のＰＷＭ信号によってレジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動を開始する。そして、レジスト用電磁クラッチ６２周辺の温度が２１℃を超える時刻ｔ４において、デューティ比を６５％に替える。さらに、周辺の温度が３１℃を超える時刻ｔ５において、デューティ比を８０％に替える。その際、ＣＰＵ８１は、例えば、電圧検出回路８２による検出値によって、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲まで低下するのを検知すると、冷却ファンの駆動が開始される。
【００４９】
このように、レジスト用電磁クラッチ６２の周辺温度に応じてデューティ比を変更することによって、２４Ｖ電源電圧の値を上限値の所定範囲内に好適に収めることができる。すなわち、温度に影響されやすい電磁コイルＬ１の不安定性を吸収することができる。なお、温度切替テーブルは、図７に示された温度範囲に限定されず、任意である。例えば、−２０℃から６０℃の範囲でデューティ比が設定されていてもよい。
【００５０】
５．実施形態の効果
２４Ｖ電源電圧の上昇を抑制するために、レジスト用電磁クラッチ６２がＰＷＭ信号によってダミー駆動される。その際、単に、ＰＷＭ信号のデューティ比を適宜決定することで、２４Ｖ電源電圧が所定範囲内に好適に収められる。そのため、省電力を実現しつつ、電源電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【００５１】
＜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。
【００５２】
（１）上記実施形態において、ダミー駆動する電磁コイル部品（駆動系電装品）として電磁クラッチを使用する例を示したが、これに限られない。例えば、電磁コイル部品は、ソレノイドコイル単体であってもよいし、ソレノイドスイッチ、あるいは電磁リレーであってもよい。要は、電磁コイルを含む部品であればよい。さらに、ダミー駆動される駆動系電装品は、電磁コイル部品に限られず、例えば、モータ等であってもよい。
【００５３】
（２）上記実施形態において、ＣＰＵ（通電制御部）８１は、電圧検出回路８２による検出値（測定値）、すなわち２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲内に収まらない場合、ダミー駆動されるレジスト用電磁クラッチ（駆動系電装品）６２の異常と判断して、駆動系電装品への通電を停止するようにしてもよい。この場合、レジスト用電磁クラッチ６２に駆動信号を供給したにもかかわらず、駆動電流が流れないため、２４Ｖ電源電圧が低減しないと考えられる。そのため、レジスト用電磁クラッチ６２に何らかの異常が発生したと考えられる。したがって、この場合、電磁クラッチ等の駆動系電装品の異常を判断できる。なお、その際、電圧検出回路８２による２４Ｖ電源電圧の監視を定期的に複数回行い、異常判断の信頼性を高めるようにしてもよい。
【００５４】
（３）上記実施形態において、ＣＰＵ（通電制御部）８１は、レジスト用電磁クラッチ（駆動系電装品）６２のダミー駆動時におけるＰＷＭ信号の周波数を、通常駆動時の周波数よりも低くするようにしてもよい。この場合、２４Ｖ電源電圧（第２電圧）が上限値の所定範囲内となりさえすれば精度の良い平滑化は不要という観点から、ＰＷＭ信号の周波数をより低くすることができるため、ノイズも低減できる。また、周波数が低くなることにより、電装品を駆動する素子（トランジスタ）の損失低減になるので、発熱も小さく部品のコストを削減できる。なお、ここで、通常駆動時は、印字中を意味する。
【００５５】
（４）上記実施形態において、ＣＰＵ（デューティ比決定部）８１は、レジスト用電磁クラッチ（電磁コイル部品）６２のダミー駆動時におけるパルス幅変調信号の周波数を、次式となるように、決定するようにしてもよい。周波数＞＞（１／τ）＝Ｒ／Ｌ ここで、τは電磁コイルＬ１の時定数であり、Ｌは電磁コイルＬ１のインダクタンスであり、Ｒは電磁コイルＬ１の抵抗である。この場合、電磁コイルＬ１のインダクタンス成分Ｌによって駆動電流が好適に平滑される。
【符号の説明】
【００５６】
１…カラープリンタ
３…用紙
４４…メインモータ
６１…排紙ローラ用電磁クラッチ
６２…レジストローラ用電磁クラッチ
８１…ＣＰＵ
８２…電圧検出回路
Ｓ１…温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器に関し、詳しくは、一つの電源から値の異なる複数の電源電圧を利用する電子機器における、電源電圧の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
一つの電源から値の異なる複数の電源電圧を利用する電子機器の例として、特許文献１に、画像形成装置（電子機器）の各動作モードで駆動系の２４Ｖ電圧が上昇しないように、定格電圧の最も低いファンを駆動する前にモータを擬似（ダミー）負荷として駆動する技術が、開示されている。それによって、２４Ｖ電圧によって駆動されるファンへの定格以上の電圧印加が防止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０１１０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術においては、モータのダミー駆動時に必ずしも必要量の通電が行われているとは言えなかった。すなわち、ダミー駆動時に必要以上に通電を行っている可能性があり、その場合、電力を浪費する虞があった。
【０００５】
本発明は、省電力を実現しつつ、電源電圧の上昇を好適に抑制する技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の技術を提供するための手段として、第１の発明に係る電子機器は、複数の駆動系電装品と、前記複数の駆動系電装品を制御する制御系電装品と、トランスを有し、前記トランスの２次側において、前記制御系電装品に供給する第１電圧と、前記第１電圧より高い電圧であって前記複数の駆動系電装品に供給する第２電圧とを生成する電源と、前記複数の駆動系電装品の少なくとも１つを、パルス幅変調信号によって、通電のＯＮ期間とＯＦＦ期間とを切換えて制御する通電制御部と、前記制御系電装品への前記第１電圧の供給に伴って前記第２電圧の電圧値が上昇する電源電圧上昇時において、前記第２電圧が上限値の所定範囲内となるように、前記パルス幅変調信号のデューティ比を決定するデューティ比決定部とを備え、前記通電制御部は、前記電源電圧上昇時において、前記パルス幅変調信号によって制御される駆動系電装品を、前記デューティ比決定部によってデューティ比が決定されたパルス幅変調信号によってダミー駆動する。
本構成によれば、パルス幅変調信号のデューティ比を適宜決定することで、省電力を実現しつつ、電源電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明の電子機器において、前記デューティ比決定部は、デューティ比の初期値を、前記通電のＯＮ期間を最大とするように決定し、ダミー駆動される前記駆動系電装品への通電開始から所定期間後に前記通電のＯＮ期間を減少させるデューティ比に変更する。
本構成によれば、ダミー駆動開始時のデューティ比を１００％（あるいは０％）とすることにより、すなわち、ダミー駆動系電装品を直流駆動することにより、電源電圧の上昇抑止力を強めることができる。
【０００８】
第３の発明は、第１の発明の電子機器において、前記第２電圧の値を測定する測定手段をさらに備え、前記デューティ比決定部は、前記第２電圧の測定値が前記上限値の所定範囲内に収まるように前記デューティ比を決定する。
本構成によれば、第２電圧の測定値に基づいてデューティ比を決定するので、より省電力を実現しつつ、第２電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【０００９】
第４の発明は、第３の発明の電子機器において、前記通電制御部は、前記測定値が前記所定範囲内に収まらない場合、ダミー駆動される前記駆動系電装品の異常と判断して、前記駆動系電装品への通電を停止する。
本構成によれば、電磁クラッチ等の駆動系電装品の異常を判断できる。
【００１０】
第５の発明は、第１から第４の発明のいずれか一つの電子機器において、前記通電制御部は、前記駆動系電装品のダミー駆動時におけるパルス幅変調信号の周波数を、通常駆動時の周波数よりも低くする。
本構成によれば、第２電圧が上限値の所定範囲内となりさえすれば精度の良い平滑化は不要という観点から、パルス幅変調信号の周波数をより低くすることができるため、ノイズも低減できる。
【００１１】
第６の発明は、第１から第５の発明のいずれか一つの電子機器において、前記ダミー駆動される駆動系電装品は、電磁コイルを含む電磁コイル部品である。
本構成によれば、ダミー駆動される電装品としてメインモータをＰＷＭ制御する場合と比べ、騒音の発生を抑えられる。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明の電子機器において、前記電磁コイル部品の周囲の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記デューティ比決定部は、検出温度が高くなるに応じて前記通電のＯＮ期間が長くなるように前記デューティ比を決定する。
本構成によれば、温度に影響されやすい電磁コイルの不安定性を吸収できる。
【００１３】
第８の発明は、第６または第７の発明の電子機器において、前記デューティ比決定部は、前記電磁コイル部品のダミー駆動時におけるパルス幅変調信号の周波数を、下式となるように、決定する。
周波数＞＞（１／τ）＝Ｒ／Ｌ ここで、τ：電磁コイルの時定数、Ｌ：電磁コイルのインダクタンス、Ｒ：電磁コイルの抵抗
本構成によれば、電磁コイルのインダクタンス成分によって駆動電流が好適に平滑される。
【００１４】
第９の発明は、第１から第８の発明のいずれか一つの電子機器において、前記複数の駆動系電装品は画像形成に係る複数の駆動系電装品であり、前記電子機器は、被記録媒体に画像を形成する画像形成装置であり、前記電源電圧上昇時は、前記画像形成装置による画像形成が行われない非画像形成動作期間である。
本構成によれば、画像形成装置の非画像形成動作期間において、省電力を実現しつつ、電源電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電子機器によれば、電源電圧の上昇時に、パルス幅変調信号によって駆動系電装品がダミー駆動される。そのため、省電力を実現しつつ、電源電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態であるカラープリンタの概略構成を示す側断面図
【図２】カラープリンタの電源装置の概略的な構成図
【図３】カラープリンタの電磁クラッチ駆動回路の概略的な構成図
【図４】ダミー負荷のＰＷＭ駆動の実施例１に係るタイムチャート
【図５】ダミー負荷のＰＷＭ駆動の実施例２に係るタイムチャート
【図６】ダミー負荷のＰＷＭ駆動の実施例３に係るタイムチャート
【図７】ダミー負荷のＰＷＭ駆動の実施例４に係るタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態＞
次に本発明の一実施形態について図１から図７を参照して説明する。
１．プリンタの全体構成
最初に図１を参照してプリンタの全体構成を説明する。
【００１８】
図１は、本発明の電子機器の一例であるカラープリンタ（「画像形成装置」の一例）１の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明においては、図１における右側をカラープリンタ１の前方とする。なお、画像形成装置はカラープリンタに限定されず、例えば、モノクロプリンタ、コピー機能等を備えた、いわゆる複合機等であってもよい。さらに、本発明の電子機器は画像形成装置に限定されず、例えば、オーディオ機器やビデオ機器にも適用できる。
【００１９】
カラープリンタ１は、本体ケーシング２を備えており、本体ケーシング２の底部には、用紙（「被記録媒体」の一例）３が積載される供給トレイ４が設けられている。供給トレイ４の前端上方にはピックアップローラ５、給紙ローラ７、補助給紙ローラ７ａ、およびトレイ（Ｔｒａｙ）用電磁クラッチ（「電磁コイル部品」および「駆動系電装品」の一例）６１が設けられている。
【００２０】
ピックアップローラ５の回転に伴って供給トレイ４内の最上位に積載された用紙３がピックアップされ、給紙ローラ７および補助給紙ローラ７ａによってレジストローラ６に送り出される。また、トレイ用電磁クラッチ６１は、後述するＣＰＵ８１により制御されるメインモータ４４から動力伝達機構（図示せず）を介してピックアップローラ５に伝達される回転動力等をオン／オフする。すなわち、トレイ用電磁クラッチ６１は、メインモータ４４の回転力をピックアップローラ５に伝達する。
【００２１】
レジストローラ６は、用紙３の斜行を補正した上でその用紙３を所定のタイミングでベルト１３上に送る。さらに、レジストローラ６の近傍には、レジストローラ６の回転をオン／オフするレジスト（Ｒｅｇｉｓｔ）用電磁クラッチ（「電磁コイル部品」および「駆動系電装品」の一例）６２が設けられている。レジスト用電磁クラッチ６２は、メインモータ４４からの回転動力をレジストローラ６に伝達する。レジスト用電磁クラッチ６２の近傍には、レジスト用電磁クラッチ６２の周囲の温度を検出する温度センサ（「温度検出手段」の一例）Ｓ１が設けられている。温度センサＳ１の検出信号はＣＰＵ８１に提供される（図３参照）。
【００２２】
また、印刷部１０は、ベルトユニット１１、プロセス部２０、定着器２８などを備えている。ベルトユニット１１は、前後一対の支持ローラ１２間に、ベルト１３を張架した構成となっており、ベルト１３が駆動されることによりベルト１３上の用紙３が後方に向けて搬送される。また、ベルト１３の内側には、後述するプロセス部２０の各感光体ドラム２６とベルト１３を挟んで対向する位置にそれぞれ転写ローラ１４が設けられている。
【００２３】
プロセス部２０は、例えば４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つの現像カートリッジ２２（それぞれ２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ）を備えている。各現像カートリッジ２２には、スキャナ部１７が個別に設けられている。スキャナ部１７は、レーザ発光部（図示せず）から出射されたレーザ光Ｌを、各色毎に対応する感光体ドラム２６（それぞれ２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋ）の表面にそれぞれ照射する。これにより、印刷データに基づいて感光体ドラム２６の表面が露光される。
【００２４】
各現像カートリッジ２２には、現像剤である各色のトナーを収容するトナー収容室２３、供給ローラ２４、現像ローラ２５、感光体ドラム２６、帯電器２７等がそれぞれ設けられている。
【００２５】
トナー収容室２３から放出されたトナーは、供給ローラ２４の回転により現像ローラ２５に供給され、このとき、供給ローラ２４と現像ローラ２５との間で正に摩擦帯電される。感光体ドラム２６の表面は、その回転に伴って、まず、帯電器２７により一様に正帯電された後、スキャナ部１７からのレーザ光Ｌにより露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ２５の回転により、現像ローラ２５上のトナーが感光体ドラム２６の表面に供給され、静電潜像が可視像化される。その後、感光体ドラム２６の表面上に担持されたトナー像は、用紙３が感光体ドラム２６と転写ローラ１４との間を通過する間に、転写ローラ１４に印加される転写バイアス電圧によって、用紙３に転写される。
【００２６】
転写後の用紙３は、ベルトユニット１１によって定着器２８に搬送され、ここで用紙３上に転写されたトナー像が熱定着される。このようにして用紙３には、印刷データに基づいて印刷部１０によって印刷処理がなされる。そして、熱定着された用紙３は、メインモータ４４により回転駆動される排紙ローラ３０によって本体ケーシング２の上面に設けられた排出トレイ２９上に排出される。この場合、用紙３は、フェースダウン（用紙３のトナー像が形成された面が下側になる状態）で排出トレイ２９上に排出される。また、排紙ローラ３０の近傍には排紙用電磁クラッチ（「電磁コイル部品」および「駆動系電装品」の一例）６３が設けられており、排紙用電磁クラッチ６３のオン／オフによって、排紙ローラ３０の正回転および逆回転が切替えられる。
【００２７】
また、本体ケーシング２内の下部には、ベルト１３と供給トレイ４との間に位置して、両面印刷のための再搬送路５１が設けられている。両面印刷時には、トナー像が熱定着された用紙３は、排紙ローラ３０が逆回転されることによって、再搬送路５１を通って給紙側に搬送される。
【００２８】
２．電源装置の構成
次に、図２の回路ブロック図を参照して、カラープリンタ１の電源装置７０に係る回路構成について説明する。電源装置（「電源」の一例）７０は、トランスＴ１を有し、トランスＴ１の２次側において、ＣＰＵ等の制御系電装品に供給するＤＣ３．３Ｖ電源電圧あるいはＤＣ５．０Ｖ電源電圧（「第１電圧」の一例）と、第１電圧より高い電圧であって複数の駆動系電装品に供給するＤＣ２４Ｖ電源電圧（「第２電圧」の一例）とを生成する。なお、第１電圧は、ＤＣ３．３ＶあるいはＤＣ５．０Ｖに限られず、例えば、ＤＣ３．０ＶあるいはＤＣ６．０Ｖであってもよい。また、第２電圧はＤＣ２４Ｖに限られず、例えば、ＤＣ１２ＶあるいはＤＣ３６Ｖであってもよい。
【００２９】
詳しくは、電源装置７０は、図２に示されるように、ダイオードブリッジからなる整流回路７１および平滑コンデンサＣ１を含む。整流回路７１および平滑コンデンサＣ１は、ＡＣ入力、例えば、ＡＣ１００Ｖを整流する。
【００３０】
電源装置７０は、いわゆるＲＣＣ（リンギング・チョーク・コンバータ）でる変換部を含む。変換部は、通常の、コンバータトランス（本発明における「トランス」に相当）Ｔ１、スイッチングトランジスタＱ１、一次側制御回路７２等を含む。
【００３１】
電源装置７０は、また、コンバータトランスＴ１の２次側において、ダイオードＤ１およびコンデンサＣ２を含む。ダイオードＤ１およびコンデンサＣ２は、コンバータトランスＴ１の２次側の電圧を整流して、ここでは、２４Ｖ電源電圧を生成し、２４Ｖ電源電圧を、電磁クラッチ（６１，６２，６３）等の高圧の直流を必要とする複数の駆動系電装品に出力する。
【００３２】
電源装置７０は、また、コンバータトランスＴ１の２次側において、コンバータトランスＴ１の２次側巻き線の中間タップに接続されたダイオードＤ２、コンデンサＣ３およびＤＣ−ＤＣコンバータ７３を含む。ダイオードＤ２およびコンデンサＣ３は、コンバータトランスＴ１の２次側の中間タップの電圧を整流して、所定のＤＣ電圧を生成する。ＤＣ−ＤＣコンバータ７３は、所定のＤＣ電圧を変換して、ここでは３．３Ｖ電源電圧（「第１電圧」の一例）を生成し、３．３Ｖ電源電圧を、低圧の直流で動作する制御系電装品、例えば、後述するＣＰＵ８１に供給する。
【００３３】
すなわち、電源装置７０は、トランスＴ１を有し、トランスＴ１の２次側において、制御系電装品に供給する３．３Ｖ電源電圧（第１電圧）と、第１電圧より高い電圧であって複数の駆動系電装品に供給する２４Ｖ電源電圧（第２電圧）とを生成する。
【００３４】
３．電磁クラッチ駆動回路の構成
次に、図３の回路ブロック図を参照して、電磁クラッチ駆動に係る回路構成について説明する。電磁クラッチ駆動回路８０は、ＣＰＵ８１、電圧検出回路８２、駆動トランジスタＴｒ１、保護ダイオードＤ３を含む。なお、駆動制御部はＣＰＵ８１に限られず、例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）であってもよい。
【００３５】
ＣＰＵ（「駆動制御部」の一例）８１は、複数の駆動系電装品の少なくとも１つ（本実施形態では、レジスト用電磁クラッチ６２）を、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号によって、通電のＯＮ期間とＯＦＦ期間とを切換えて制御する。また、ＣＰＵ（「デューティ比決定部」の一例）８１は、制御系電装品への３．３Ｖ電源電圧（第１電圧）の供給に伴って２４Ｖ電源電圧（第２電圧）の電圧値が上昇する電源電圧上昇時において、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲内となるように、ＰＷＭ信号のデューティ比を決定する。そして、ＣＰＵ８１は、電源電圧上昇時において、ＰＷＭ信号によって制御されるレジスト用電磁クラッチ６２を、決定したデューティ比のＰＷＭ信号によってダミー駆動する。なお、ここで「上限値」とは、定格電圧が最も低い駆動系電装品（ここでは、一例として冷却ファン）の定格電圧である。
【００３６】
レジスト用電磁クラッチ６２は電磁コイルＬ１を含み、電磁コイルＬ１は抵抗成分Ｒ１を含む。なお、ダミー負荷として使用される電磁コイル部品はこれに限られない。例えば、トレイ用電磁クラッチ６１あるいは排紙用電磁クラッチ６３を使用してもよい。さらに、複数の電磁クラッチが使用されてもよい。
【００３７】
ＣＰＵ８１は、ＰＷＭ信号であるクラッチ駆動信号をＰＷＭポートから駆動トランジスタＴｒ１に供給する。すなわち、ＣＰＵ８１は、ＰＷＭ信号によって駆動トランジスタＴｒ１をＯＮ／ＯＦＦ制御してレジスト用電磁クラッチ６２をダミー駆動する。なお、印字中である通常駆動時は、レジスト用電磁クラッチ６２はＰＷＭ信号によって駆動されてもよいし、直流駆動されてもよい。また、ＣＰＵ８１は、電磁クラッチ６２の駆動制御の他に、カラープリンタ１の画像形成に係る各種動作制御を行う。例えば、ＣＰＵ８１は、画像形成に係る各処理が行われる際に、各処理に適合したタイミングにおいて、メインモータ４４を駆動する。メインモータ４４の回転動力は、所定の動力伝達機構（図示せず）を介して、ピックアップローラ５およびレジストローラ６等の各種回転部材に伝達される。
【００３８】
４．ダミー負荷のＰＷＭ駆動制御
次に、図４から図７を参照して、レジスト用電磁クラッチ６２をＰＷＭ信号によってダミー駆動する場合の制御態様について説明する。なお、図４から図７の各時刻ｔ１において、例えば、定格電圧の最も小さい駆動系電装品である冷却ファンの駆動指令がなされたことに応じて、ＣＰＵ８１は、ＰＷＭ信号によってレジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動を開始するものとする。なお、ここで、冷却ファンの定格電圧は、例えば、ＤＣ２９Ｖ以下とする。
【００３９】
実施例１．（デューティ比一定駆動）
図４は、ダミー駆動時のデューティ比を一定とする場合のタイムチャートである。
【００４０】
ＣＰＵ８１は、図４の時刻ｔ１において、ＰＷＭ信号によってレジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動を開始する。このときのＰＷＭ信号のデューティ比は、所定の、例えば７０％とされ、周波数は、例えば３ｋＨｚとされる。このとき、ＣＰＵ８１は、ＰＷＭ信号のデューティ比を、上記したように、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲内となるように、所定の７０％に設定（決定）する。そして、レジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動によって、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲となるまで、所定期間、待機する。例えば、２４Ｖ電源電圧の上限値の所定範囲が、２７．０Ｖ〜２８．０Ｖの範囲とすると、図４の時刻ｔ２以降において、２４Ｖ電源電圧の値が上昇値３６Ｖから、ほぼ２７．６Ｖに低下する。すると、ＣＰＵ８１は、定格電圧の最も小さい駆動系電装品である冷却ファンの駆動を開始する。これによって、２４Ｖ電源電圧は、２７．６Ｖに低下しているため、冷却ファンに、定格以上の電圧が印加されることが、防止される。
なお、２４Ｖ電源電圧の上限値の所定範囲、およびこの場合のデューティ比は、事前に実験等において適宜決定され、例えば、電磁クラッチ駆動回路８０内の不揮発メモリ（図示せず）に格納される。なお、この場合、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲となることを、電圧検出回路８２の検出値に基づいて、検知するようにしてもよい。
【００４１】
実施例２．（デューティ比可変駆動１）
図５は、ダミー駆動時のデューティ比が可変される場合のタイムチャートである。
【００４２】
ＣＰＵ８１は、図５の時刻ｔ１において、ＰＷＭ信号によってレジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動を開始する。このときのＰＷＭ信号のデューティ比（デューティ比の初期値）は、通電のＯＮ期間を最大とするように決定する。ここでは、ＣＰＵ８１は、デューティ比を１００％とし、周波数は、例えば３ｋＨｚとする。そして、ダミー駆動の開始から所定期間後の時刻（ｔ２−１）に、デューティ比を、通電のＯＮ期間を減少させるデューティ比、例えば、７０％に変更する。なお、ダミー駆動の開始から所定期間は、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲となるまで期間であって、事前に決定される。時刻（ｔ２−１）以降において、冷却ファンの駆動が開始される。
【００４３】
この場合、ダミー駆動開始時のデューティ比を１００％（あるいは０％）とすることにより、すなわち、レジスト用電磁クラッチ６２を直流駆動することにより、２４Ｖ電源電圧の上昇抑止力を強めることができる。そのため、図５の時刻（ｔ２−１）は、図４の時刻ｔ２より早くなり、実施例１と比べて、２４Ｖ電源電圧の上昇値３６Ｖから、２７．６Ｖに低下するまでの時間を短縮することができる。
【００４４】
実施例３．（デューティ比可変駆動２）
図６は、ダミー駆動時のデューティ比が可変される場合の別の例のタイムチャートである。実施例３では、ＣＰＵ８１は、電圧検出回路８２による検出値（測定値）、すなわち、２４Ｖ電源電圧（第２電圧）の値が、上限値の所定範囲内に収まるようにデューティ比を決定する。すなわち、ＣＰＵ８１は、フィードバック値（ＦＢ値）に基づいて、デューティ比を変更する。
【００４５】
図６の時刻ｔ１において、最初、例えば、３０％のデューティ比のＰＷＭ信号によってレジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動を開始する。そして、ＦＢ値が所定の値に下がるまで、デューティ比を徐々に上昇させる。図６の時刻ｔ３においてＦＢ値が所定の値に下がると、すなわち、２４Ｖ電源電圧の値が上限値の所定範囲内に収まると、ＣＰＵ８１は、デューティ比を例えば、７０％に固定し、冷却ファンの駆動を開始する。
【００４６】
この場合、電圧検出回路８２の検出値（第２電圧の測定値）に基づいてデューティ比を決定するので、より省電力を実現しつつ、２４Ｖ電源電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【００４７】
実施例４．（デューティ比可変駆動３）
図７は、ダミー駆動時のデューティ比が可変される場合の別の例のタイムチャートである。実施例４では、ＣＰＵ８１は、温度センサＳ１による検出温度が高くなるのに応じて通電のＯＮ期間が長くなるようにデューティ比を決定する。
【００４８】
図７の時刻ｔ１において、ＣＰＵ８１は、例えば、不揮発メモリに格納された温度切替テーブルにしたがって、最初、５０％のデューティ比のＰＷＭ信号によってレジスト用電磁クラッチ６２のダミー駆動を開始する。そして、レジスト用電磁クラッチ６２周辺の温度が２１℃を超える時刻ｔ４において、デューティ比を６５％に替える。さらに、周辺の温度が３１℃を超える時刻ｔ５において、デューティ比を８０％に替える。その際、ＣＰＵ８１は、例えば、電圧検出回路８２による検出値によって、２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲まで低下するのを検知すると、冷却ファンの駆動が開始される。
【００４９】
このように、レジスト用電磁クラッチ６２の周辺温度に応じてデューティ比を変更することによって、２４Ｖ電源電圧の値を上限値の所定範囲内に好適に収めることができる。すなわち、温度に影響されやすい電磁コイルＬ１の不安定性を吸収することができる。なお、温度切替テーブルは、図７に示された温度範囲に限定されず、任意である。例えば、−２０℃から６０℃の範囲でデューティ比が設定されていてもよい。
【００５０】
５．実施形態の効果
２４Ｖ電源電圧の上昇を抑制するために、レジスト用電磁クラッチ６２がＰＷＭ信号によってダミー駆動される。その際、単に、ＰＷＭ信号のデューティ比を適宜決定することで、２４Ｖ電源電圧が所定範囲内に好適に収められる。そのため、省電力を実現しつつ、電源電圧の上昇を好適に抑制することができる。
【００５１】
＜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。
【００５２】
（１）上記実施形態において、ダミー駆動する電磁コイル部品（駆動系電装品）として電磁クラッチを使用する例を示したが、これに限られない。例えば、電磁コイル部品は、ソレノイドコイル単体であってもよいし、ソレノイドスイッチ、あるいは電磁リレーであってもよい。要は、電磁コイルを含む部品であればよい。さらに、ダミー駆動される駆動系電装品は、電磁コイル部品に限られず、例えば、モータ等であってもよい。
【００５３】
（２）上記実施形態において、ＣＰＵ（通電制御部）８１は、電圧検出回路８２による検出値（測定値）、すなわち２４Ｖ電源電圧が上限値の所定範囲内に収まらない場合、ダミー駆動されるレジスト用電磁クラッチ（駆動系電装品）６２の異常と判断して、駆動系電装品への通電を停止するようにしてもよい。この場合、レジスト用電磁クラッチ６２に駆動信号を供給したにもかかわらず、駆動電流が流れないため、２４Ｖ電源電圧が低減しないと考えられる。そのため、レジスト用電磁クラッチ６２に何らかの異常が発生したと考えられる。したがって、この場合、電磁クラッチ等の駆動系電装品の異常を判断できる。なお、その際、電圧検出回路８２による２４Ｖ電源電圧の監視を定期的に複数回行い、異常判断の信頼性を高めるようにしてもよい。
【００５４】
（３）上記実施形態において、ＣＰＵ（通電制御部）８１は、レジスト用電磁クラッチ（駆動系電装品）６２のダミー駆動時におけるＰＷＭ信号の周波数を、通常駆動時の周波数よりも低くするようにしてもよい。この場合、２４Ｖ電源電圧（第２電圧）が上限値の所定範囲内となりさえすれば精度の良い平滑化は不要という観点から、ＰＷＭ信号の周波数をより低くすることができるため、ノイズも低減できる。また、周波数が低くなることにより、電装品を駆動する素子（トランジスタ）の損失低減になるので、発熱も小さく部品のコストを削減できる。なお、ここで、通常駆動時は、印字中を意味する。
【００５５】
（４）上記実施形態において、ＣＰＵ（デューティ比決定部）８１は、レジスト用電磁クラッチ（電磁コイル部品）６２のダミー駆動時におけるパルス幅変調信号の周波数を、次式となるように、決定するようにしてもよい。周波数＞＞（１／τ）＝Ｒ／Ｌ ここで、τは電磁コイルＬ１の時定数であり、Ｌは電磁コイルＬ１のインダクタンスであり、Ｒは電磁コイルＬ１の抵抗である。この場合、電磁コイルＬ１のインダクタンス成分Ｌによって駆動電流が好適に平滑される。
【符号の説明】
【００５６】
１…カラープリンタ
３…用紙
４４…メインモータ
６１…排紙ローラ用電磁クラッチ
６２…レジストローラ用電磁クラッチ
８１…ＣＰＵ
８２…電圧検出回路
Ｓ１…温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動系電装品と、
前記複数の駆動系電装品を制御する制御系電装品と、
トランスを有し、前記トランスの２次側において、前記制御系電装品に供給する第１電圧と、前記第１電圧より高い電圧であって前記複数の駆動系電装品に供給する第２電圧とを生成する電源と、
前記複数の駆動系電装品の少なくとも１つを、パルス幅変調信号によって、通電のＯＮ期間とＯＦＦ期間とを切換えて制御する通電制御部と、
前記制御系電装品への前記第１電圧の供給に伴って前記第２電圧の電圧値が上昇する電源電圧上昇時において、前記第２電圧が上限値の所定範囲内となるように、前記パルス幅変調信号のデューティ比を決定するデューティ比決定部とを備え、
前記通電制御部は、前記電源電圧上昇時において、前記パルス幅変調信号によって制御される駆動系電装品を、前記デューティ比決定部によってデューティ比が決定されたパルス幅変調信号によってダミー駆動する、電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器において、
前記デューティ比決定部は、デューティ比の初期値を、前記通電のＯＮ期間を最大とするように決定し、ダミー駆動される前記駆動系電装品への通電開始から所定期間後に前記通電のＯＮ期間を減少させるデューティ比に変更する、電子機器。
【請求項３】
請求項１に記載の電子機器において、
前記第２電圧の値を測定する測定手段をさらに備え、
前記デューティ比決定部は、前記第２電圧の測定値が前記上限値の所定範囲内に収まるように前記デューティ比を決定する、電子機器。
【請求項４】
請求項３に記載の電子機器において、
前記通電制御部は、前記測定値が前記所定範囲内に収まらない場合、ダミー駆動される前記駆動系電装品の異常と判断して、前記駆動系電装品への通電を停止する、電子機器。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記通電制御部は、前記駆動系電装品のダミー駆動時におけるパルス幅変調信号の周波数を、通常駆動時の周波数よりも低くする、電子機器。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記ダミー駆動される駆動系電装品は、電磁コイルを含む電磁コイル部品である、電子機器。
【請求項７】
請求項６に記載の電子機器において、
前記電磁コイル部品の周囲の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記デューティ比決定部は、検出温度が高くなるに応じて前記通電のＯＮ期間が長くなるように前記デューティ比を決定する、電子機器。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の電子機器において、
前記デューティ比決定部は、前記電磁コイル部品のダミー駆動時におけるパルス幅変調信号の周波数を、下式となるように、決定する、電子機器。
周波数＞＞（１／τ）＝Ｒ／Ｌ
ここで、τ：電磁コイルの時定数、Ｌ：電磁コイルのインダクタンス、Ｒ：電磁コイルの抵抗
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記複数の駆動系電装品は画像形成に係る複数の駆動系電装品であり、
前記電子機器は、被記録媒体に画像を形成する画像形成装置であり、
前記電源電圧上昇時は、前記画像形成装置による画像形成が行われない非画像形成動作期間である、電子機器。
【請求項１】
複数の駆動系電装品と、
前記複数の駆動系電装品を制御する制御系電装品と、
トランスを有し、前記トランスの２次側において、前記制御系電装品に供給する第１電圧と、前記第１電圧より高い電圧であって前記複数の駆動系電装品に供給する第２電圧とを生成する電源と、
前記複数の駆動系電装品の少なくとも１つを、パルス幅変調信号によって、通電のＯＮ期間とＯＦＦ期間とを切換えて制御する通電制御部と、
前記制御系電装品への前記第１電圧の供給に伴って前記第２電圧の電圧値が上昇する電源電圧上昇時において、前記第２電圧が上限値の所定範囲内となるように、前記パルス幅変調信号のデューティ比を決定するデューティ比決定部とを備え、
前記通電制御部は、前記電源電圧上昇時において、前記パルス幅変調信号によって制御される駆動系電装品を、前記デューティ比決定部によってデューティ比が決定されたパルス幅変調信号によってダミー駆動する、電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器において、
前記デューティ比決定部は、デューティ比の初期値を、前記通電のＯＮ期間を最大とするように決定し、ダミー駆動される前記駆動系電装品への通電開始から所定期間後に前記通電のＯＮ期間を減少させるデューティ比に変更する、電子機器。
【請求項３】
請求項１に記載の電子機器において、
前記第２電圧の値を測定する測定手段をさらに備え、
前記デューティ比決定部は、前記第２電圧の測定値が前記上限値の所定範囲内に収まるように前記デューティ比を決定する、電子機器。
【請求項４】
請求項３に記載の電子機器において、
前記通電制御部は、前記測定値が前記所定範囲内に収まらない場合、ダミー駆動される前記駆動系電装品の異常と判断して、前記駆動系電装品への通電を停止する、電子機器。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記通電制御部は、前記駆動系電装品のダミー駆動時におけるパルス幅変調信号の周波数を、通常駆動時の周波数よりも低くする、電子機器。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記ダミー駆動される駆動系電装品は、電磁コイルを含む電磁コイル部品である、電子機器。
【請求項７】
請求項６に記載の電子機器において、
前記電磁コイル部品の周囲の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記デューティ比決定部は、検出温度が高くなるに応じて前記通電のＯＮ期間が長くなるように前記デューティ比を決定する、電子機器。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の電子機器において、
前記デューティ比決定部は、前記電磁コイル部品のダミー駆動時におけるパルス幅変調信号の周波数を、下式となるように、決定する、電子機器。
周波数＞＞（１／τ）＝Ｒ／Ｌ
ここで、τ：電磁コイルの時定数、Ｌ：電磁コイルのインダクタンス、Ｒ：電磁コイルの抵抗
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記複数の駆動系電装品は画像形成に係る複数の駆動系電装品であり、
前記電子機器は、被記録媒体に画像を形成する画像形成装置であり、
前記電源電圧上昇時は、前記画像形成装置による画像形成が行われない非画像形成動作期間である、電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−７８２４８（Ｐ２０１１−７８２４８Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２８６２３（Ｐ２００９−２２８６２３）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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