電源装置及び画像形成装置
【課題】複数のオプション機器の接続の有無や動作条件に依らず、エネルギー効率の高い省エネルギーの電源装置を提供する。
【解決手段】接続自在な複数のオプション機器の各々に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、前記オプション機器の接続状態に応じて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作オン／オフを制御する制御手段と、を具備することを特徴とする電源装置。
【解決手段】接続自在な複数のオプション機器の各々に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、前記オプション機器の接続状態に応じて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作オン／オフを制御する制御手段と、を具備することを特徴とする電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１には、高出力（高負荷）モードにおいて高変換効率を有するＤＣ−ＤＣコンバータと、低出力（低負荷）モードにおいて高変換効率を有するＤＣ−ＤＣコンバータとを、モードに応じて選択的に使用することにより、待機状態時の省エネ化を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術を複数のオプション機器が接続される画像形成装置に適用する場合、各オプション機器の最大出力時の出力電力及び待機状態時の出力電力や、オプション機器が接続されていない状態での最小出力電力などの様々な条件下において最も効率が高くなるようにＤＣ−ＤＣコンバータを切り替える必要があり、そのためのＤＣ−ＤＣコンバータの切り替え制御が煩雑になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数のオプション機器の接続の有無や動作条件に依らず、エネルギー効率の高い省エネルギーの電源装置及び当該電源装置を備えた画像形成装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る電源装置は、接続自在な複数のオプション機器の各々に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、前記オプション機器の接続状態に応じて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作オン／オフを制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
また、本発明に係る電源装置において、前記制御手段は、接続中のオプション機器に対応するＤＣ−ＤＣコンバータの動作をオンにすることを特徴とする。
また、本発明に係る電源装置は、各ＤＣ−ＤＣコンバータに直流電圧を供給すると共に、各オプション機器に必要な駆動系電源電圧を各オプション機器に供給する１次電源を備え、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの各々は、前記１次電源から供給される直流電圧を各々に対応するオプション機器に必要な制御系電源電圧に変換して各々に対応するオプション機器に供給することを特徴とする。
また、本発明に係る電源装置は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの各々に対応して設けられ、前記制御系電源電圧がオプション機器に供給された後に前記駆動系電源電圧がオプション機器に供給されるように電源シーケンスの制御を行う電源シーケンス制御手段を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る電源装置において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの少なくとも１つは、前記制御手段を動作させるために常時オン状態であり、前記制御手段は、前記常時オン状態のＤＣ−ＤＣコンバータに対応するオプション機器以外のオプション機器の接続状態に応じて、前記常時オン状態のＤＣ−ＤＣコンバータ以外のＤＣ−ＤＣコンバータの動作オン／オフを制御することを特徴とする。
さらに、本発明に係る画像形成装置は、複数のオプション機器用の電源装置として、上述した特徴を有する電源装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数のオプション機器の各々に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータを、各オプション機器の接続状態に応じてオン／オフ制御することにより、オプション機器が接続されていない場合には不要な電力消費を抑えることができると共に、オプション機器が接続されている場合にはそのオプション機器の電源仕様に対して最適化されたＤＣ−ＤＣコンバータを用いることにより、他のオプション機器の電力消費量に関係無く、最も効率の良い電源供給を行うことができる。
すなわち、本発明によれば、複数のオプション機器の接続の有無や動作条件に依らず、エネルギー効率の高い省エネルギーの電源装置及び当該電源装置を備えた画像形成装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態における電源装置１のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における画像形成装置１００の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
〔電源装置〕
図１は、本実施形態に係る電源装置１のブロック構成図である。この図１に示すように、本実施形態に係る電源装置１は、１次電源２及び電源回路基板３から構成されている。なお、電源装置１は、後述するオプションポートを介して３つのオプション機器（第１のオプション機器ＯＰ１、第２のオプション機器ＯＰ２、第３のオプション機器ＯＰ３）と接続可能となっており、各オプション機器に直流電源を供給するものである。
【００１０】
１次電源２は、商用電源電圧（ＡＣ１００Ｖなど）を例えば１２Ｖまたは２４Ｖなどの直流電圧に変換して電源回路基板３に供給するものであり、例えばトランスや整流回路、平滑回路などから構成されている。なお、この１次電源２は、上記のように生成した直流電圧を電源回路基板３における第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａ、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂ及び第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃに供給すると共に、この直流電圧を駆動系電源電圧Ｖｄ（モータ等の駆動系に必要な電源）として電源回路基板３における第１のスイッチング素子３ｄ、第２のスイッチング素子３ｅ及び第３のスイッチング素子３ｆに供給する。
【００１１】
電源回路基板３は、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａ、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂ、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃ、第１のスイッチング素子３ｄ、第２のスイッチング素子３ｅ、第３のスイッチング素子３ｆ、第１のオプションポート３ｇ、第２のオプションポート３ｈ、第３のオプションポート３ｉ、第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍを備えている。
なお、上記の第１のスイッチング素子３ｄ、第２のスイッチング素子３ｅ及び第３のスイッチング素子３ｆは、本発明における電源シーケンス制御手段に相当し、第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍは、本発明における制御手段に相当する構成要素である。
【００１２】
第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａは、第１のオプションポート３ｇを介して接続される第１のオプション機器ＯＰ１に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータであり、１次電源２から供給される直流電圧を第１のオプション機器ＯＰ１に必要な制御系電源電圧Ｖｃ１（例えば、ＩＣや回路素子などの制御系に必要な電源：３．３Ｖまたは５Ｖなど）に変換して第１のスイッチング素子３ｄ、第１のオプションポート３ｇ、第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍに出力する。
【００１３】
なお、この第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａは、第１のオプション機器ＯＰ１の電源仕様に対して最適化（変換効率が最大となるように設定）されたものである。また、この第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａは、後述する第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍを動作させるために常時オン状態である。つまり、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａによって生成される制御系電源電圧Ｖｃ１は、常時、第１のスイッチング素子３ｄ、第１のオプションポート３ｇ、第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍに出力される。
【００１４】
第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂは、第２のオプションポート３ｈを介して接続される第２のオプション機器ＯＰ２に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータであり、１次電源２から供給される直流電圧を第２のオプション機器ＯＰ２に必要な制御系電源電圧Ｖｃ２（例えば３．３Ｖまたは５Ｖなど）に変換して第２のスイッチング素子３ｅ及び第２のオプションポート３ｈに出力する。
【００１５】
なお、この第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂは、第２のオプション機器ＯＰ２の電源仕様に対して最適化されたものである。また、この第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂは、動作制御回路３ｍから入力される動作制御信号ｃｔ１に応じて電圧変換動作のオン／オフを切り替える機能を有している。具体的には、この第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂは、動作制御信号ｃｔ１がハイレベルの場合に電圧変換動作をオンに切り替え、また、動作制御信号ｃｔ１がローレベルの場合に電圧変換動作をオフに切り替える。
【００１６】
第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃは、第３のオプションポート３ｉを介して接続される第３のオプション機器ＯＰ３に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータであり、１次電源２から供給される直流電圧を第３のオプション機器ＯＰ３に必要な制御系電源電圧Ｖｃ３（例えば３．３Ｖまたは５Ｖなど）に変換して第３のスイッチング素子３ｆ及び第３のオプションポート３ｉに出力する。
【００１７】
なお、この第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃは、第３のオプション機器ＯＰ３の電源仕様に対して最適化されたものである。また、この第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃは、動作制御回路３ｍから入力される動作制御信号ｃｔ２に応じて電圧変換動作のオン／オフを切り替える機能を有している。具体的には、この第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃは、動作制御信号ｃｔ２がハイレベルの場合に電圧変換動作をオンに切り替え、また、動作制御信号ｃｔ２がローレベルの場合に電圧変換動作をオフに切り替える。
【００１８】
第１のスイッチング素子３ｄは、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のトランジスタであり、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａから入力される制御系電源電圧Ｖｃ１に応じてオン／オフし、駆動系電源電圧Ｖｄを第１のオプションポート３ｇに出力するか否かを切り替える。具体的には、第１のスイッチング素子３ｄは、制御系電源電圧Ｖｃ１が所定の閾値を越えた場合にオン状態となり、駆動系電源電圧Ｖｄを第１のオプションポート３ｇに出力する。
【００１９】
第２のスイッチング素子３ｅは、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のトランジスタであり、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂから入力される制御系電源電圧Ｖｃ２に応じてオン／オフし、駆動系電源電圧Ｖｄを第２のオプションポート３ｈに出力するか否かを切り替える。具体的には、第２のスイッチング素子３ｅは、制御系電源電圧Ｖｃ２が所定の閾値を越えた場合にオン状態となり、駆動系電源電圧Ｖｄを第２のオプションポート３ｈに出力する。
【００２０】
第３のスイッチング素子３ｆは、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のトランジスタであり、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃから入力される制御系電源電圧Ｖｃ３に応じてオン／オフし、駆動系電源電圧Ｖｄを第３のオプションポート３ｉに出力するか否かを切り替える。具体的には、第３のスイッチング素子３ｆは、制御系電源電圧Ｖｃ３が所定の閾値を越えた場合にオン状態となり、駆動系電源電圧Ｖｄを第３のオプションポート３ｉに出力する。
【００２１】
第１のオプションポート３ｇは、第１のオプション機器ＯＰ１と電源回路基板３とを電気的及び機械的に接続するためのコネクタ等によって構成されており、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａから入力される制御系電源電圧Ｖｃ１と、第１のスイッチング素子３ｄを介して入力される駆動系電源電圧Ｖｄとを第１のオプション機器ＯＰ１に供給する。
【００２２】
第２のオプションポート３ｈは、第２のオプション機器ＯＰ２と電源回路基板３とを電気的及び機械的に接続するためのコネクタ等によって構成されており、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂから入力される制御系電源電圧Ｖｃ２と、第２のスイッチング素子３ｅを介して入力される駆動系電源電圧Ｖｄとを第２のオプション機器ＯＰ２に供給する。
【００２３】
第３のオプションポート３ｉは、第３のオプション機器ＯＰ３と電源回路基板３とを電気的及び機械的に接続するためのコネクタ等によって構成されており、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃから入力される制御系電源電圧Ｖｃ３と、第３のスイッチング素子３ｆを介して入力される駆動系電源電圧Ｖｄとを第３のオプション機器ＯＰ３に供給する。
【００２４】
第１の接続検出回路３ｊは、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａから入力される制御系電源電圧Ｖｃ１を電源として動作する回路であり、第２のオプションポート３ｈに対する第２のオプション機器ＯＰ２の接続状態を検出し、その検出結果を示す信号（オプション検出信号Ｓ１）を動作制御回路３ｍに出力する。具体的には、この第１の接続検出回路３ｊは、第２のオプション機器ＯＰ２が第２のオプションポート３ｈに接続されている場合にハイレベルのオプション検出信号Ｓ１を動作制御回路３ｍに出力する。
【００２５】
第２の接続検出回路３ｋは、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａから入力される制御系電源電圧Ｖｃ１を電源として動作する回路であり、第３のオプションポート３ｉに対する第３のオプション機器ＯＰ３の接続状態を検出し、その検出結果を示す信号（オプション検出信号Ｓ２）を動作制御回路３ｍに出力する。具体的には、この第２の接続検出回路３ｋは、第３のオプション機器ＯＰ３が第３のオプションポート３ｉに接続されている場合にハイレベルのオプション検出信号Ｓ２を動作制御回路３ｍに出力する。
【００２６】
なお、第１の接続検出回路３ｊにおいて、第２のオプション機器ＯＰ２の接続状態を検出する手法としては、光センサなどを用いて第２のオプション機器ＯＰ２の接続状態を検出する手法や、第２のオプション機器ＯＰ２の機械的な接続を検知するスイッチを第２のオプションポート３ｈの近傍に設け、そのスイッチの出力をオプション検出信号Ｓ１として取り出す手法などを採用することができる。第２の接続検出回路３ｋについても同様である。
【００２７】
動作制御回路３ｍは、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａから入力される制御系電源電圧Ｖｃ１を電源として動作する回路であり、第１の接続検出回路３ｊから入力されるオプション検出信号Ｓ１と、第２の接続検出回路３ｋから入力されるオプション検出信号Ｓ２とに基づいて、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂ及び第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃの動作オン／オフを制御する。具体的には、この動作制御回路３ｍは、オプション検出信号Ｓ１がハイレベルの場合に、ハイレベルの動作制御信号ｃｔ１を第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂに出力し、また、オプション検出信号Ｓ２がハイレベルの場合に、ハイレベルの動作制御信号ｃｔ２を第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃに出力する。
【００２８】
次に、上記のように構成された本実施形態に係る電源装置１の動作について詳細に説明する。
まず、第１のオプション機器ＯＰ１及び第２のオプション機器ＯＰ２が接続されている場合に着目して説明する。この場合、不図示の主電源スイッチが投入されて、１次電源２から直流電圧（駆動系電源電圧Ｖｄ）が電源回路基板３に供給されると、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａによって生成された制御系電源電圧Ｖｃ１（３．３Ｖまたは５Ｖ）は、第１のオプションポート３ｇを介して第１のオプション機器ＯＰ１に供給されると共に、第１のスイッチング素子３ｄ、第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍに出力される。
【００２９】
ここで、第１のスイッチング素子３ｄはオン状態となり、駆動系電源電圧Ｖｄも第１のオプションポート３ｇを介して第１のオプション機器ＯＰ１に供給される。つまり、第１のスイッチング素子３ｄによって、制御系電源電圧Ｖｃ１が第１のオプション機器ＯＰ１に供給された後に駆動系電源電圧Ｖｄが第１のオプション機器ＯＰ１に供給されるように電源シーケンスの制御が行われ、第１のオプション機器ＯＰ１の誤動作を防ぐことができる。
【００３０】
一方、第１の接続検出回路３ｊからハイレベルのオプション検出信号Ｓ１が動作制御回路３ｍに出力され、第２の接続検出回路３ｋからローレベルのオプション検出信号Ｓ２が動作制御回路３ｍに出力される。これにより、動作制御回路３ｍは、ハイレベルの動作制御信号ｃｔ１を第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂに出力し、また、ローレベルの動作制御信号ｃｔ２を第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃに出力する。
【００３１】
これにより、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂの動作はオンに切り替わり、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂによって生成された制御系電源電圧Ｖｃ２は、第２のオプションポート３ｈを介して第２のオプション機器ＯＰ２に供給されると共に、第２のスイッチング素子３ｅに出力される。また、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃの動作はオフのままであるため、制御系電源電圧Ｖｃ３は生成されない。
【００３２】
ここで、第２のスイッチング素子３ｅはオン状態となり、駆動系電源電圧Ｖｄも第２のオプションポート３ｈを介して第２のオプション機器ＯＰ２に供給される。つまり、第２のスイッチング素子３ｅによって、制御系電源電圧Ｖｃ２が第２のオプション機器ＯＰ２に供給された後に駆動系電源電圧Ｖｄが第２のオプション機器ＯＰ２に供給されるように電源シーケンスの制御が行われ、第２のオプション機器ＯＰ２の誤動作を防ぐことができる。なお、この時、第３のスイッチング素子３ｆはオフ状態のままである。
【００３３】
以上、第１のオプション機器ＯＰ１及び第２のオプション機器ＯＰ２が接続されている場合に着目して説明したが、第３のオプション機器ＯＰ３が接続された場合も同様である。つまり、この場合、第２の接続検出回路３ｋからハイレベルのオプション検出信号Ｓ２が動作制御回路３ｍに出力され、動作制御回路３ｍからハイレベルの動作制御信号ｃｔ２が第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃに出力される。
【００３４】
これにより、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃの動作はオンに切り替わり、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃによって生成された制御系電源電圧Ｖｃ３は、第３のオプションポート３ｉを介して第３のオプション機器ＯＰ３に供給されると共に、第３のスイッチング素子３ｆに出力され、制御系電源電圧Ｖｃ３が第３のオプション機器ＯＰ３に供給された後に駆動系電源電圧Ｖｄが第３のオプション機器ＯＰ３に供給されることになる。
【００３５】
以上のように、本実施形態に係る電源装置１では、複数のオプション機器の各々に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータを、各オプション機器の接続状態に応じてオン／オフ制御することにより、オプション機器が接続されていない場合には不要な電力消費を抑えることができると共に、オプション機器が接続されている場合にはそのオプション機器の電源仕様に対して最適化されたＤＣ−ＤＣコンバータを用いることにより、他のオプションポートの電力消費量に関係無く、最も効率の良い電源供給を行うことができる。すなわち、本実施形態によれば、複数のオプション機器の接続の有無や動作条件に依らず、エネルギー効率の高い省エネルギーの電源装置１を提供することが可能である。
【００３６】
なお、本発明は上記実施形態に限らず、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、３つのオプション機器を接続可能な電源装置１を想定し、３つのＤＣ−ＤＣコンバータを設けた構成を例示したが、２つ、または４つ以上のオプション機器を接続可能な電源装置であれば、そのオプション機器の接続可能な数に応じてＤＣ−ＤＣコンバータを設けても良い。
【００３７】
（２）また、上記実施形態では、制御手段（第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍ）に電源を供給するために、３つの内、１つのＤＣ−ＤＣコンバータを常時オン状態としたが、制御手段の電源を１次電源２側から得ることができる場合にはその必要はなく、他のＤＣ−ＤＣコンバータと同様に、オプション機器の接続状態に応じてオン／オフ制御可能な構成にしても良い。
【００３８】
（３）また、上記実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータによって生成される制御系電源電圧に応じてオン／オフするスイッチング素子を用いたが、電源シーケンスさえ守ることができれば、他の回路から制御信号を出力してスイッチング素子をオン／オフするような構成としても良い。
【００３９】
〔画像形成装置〕
続いて、上述した電源装置１を備える画像形成装置について説明する。なお、以下では、本発明に係る画像形成装置として、コピー機、プリンタ等の機能を１台に集約した複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripherals)を例示して説明する。図２は本実施形態における画像形成装置１００の構成概略図である。この図２に示すように、画像形成装置１００は、原稿を読み取るための原稿読取装置１Ａと、原稿読取装置１Ａによって読み取った原稿の画像データ、または通信回線を介して外部から送信された画像データに基づいて用紙（記録媒体）に画像を形成するＭＦＰ本体２Ａとから概略構成されている。
【００４０】
原稿読取装置１Ａは、スキャナ部１０及びＡＤＦ(Auto Document Feeder：自動原稿給紙装置)２０から構成されている。スキャナ部１０は、プラテンガラス１１上にセットされた原稿、またはＡＤＦ２０によって自動給紙される原稿の読み取りを行うものであり、プラテンガラス１１、白色基準板１２、フルレートキャリッジ１３、ハーフレートキャリッジ１４、集光レンズ１５及びＣＣＤ(Charge Coupled Devices)センサ１６等を備えている。
【００４１】
プラテンガラス１１は、読み取り対象の原稿を１枚ずつセットするためのガラス板である。白色基準板１２は、シェーディング補正用の白色基準データを取得するための白色板である。フルレートキャリッジ１３は、プラテンガラス１１の下方において、不図示のキャリッジ搬送機構によりプラテンガラス１１に沿って左右方向（走査方向）に往復移動可能に設けられており、照明光を斜め上方に向けて出射するランプ１３ａと、照明光の反射光を後述するハーフレートキャリッジ１４に向けて反射するミラー１３ｂを内蔵している。
【００４２】
ハーフレートキャリッジ１４は、フルレートキャリッジ１３と同様に、不図示のキャリッジ搬送機構によりプラテンガラス１１に沿って左右方向に往復移動可能に設けられており、フルレートキャリッジ１３のミラー１３ｂからの入射光を下方に向けて反射するミラー１４ａと、ミラー１４ａからの入射光を後述する集光レンズ１５に向けて反射するミラー１４ｂを内蔵している。なお、キャリッジ搬送機構により、フルレートキャリッジ１３の移動量とハーフレートキャリッジ１４の移動量との比率は１：０．５となるように制御されている。これにより、集光レンズ１５に達するまでの照明光の光路長が一定となるように制御される。
【００４３】
プラテンガラス１１上にセットされた原稿を読み取る場合は、フルレートキャリッジ１３及びハーフレートキャリッジ１４を走査方向に移動させることで原稿をスキャンするが、後述するＡＤＦ２０によって原稿を自動給紙する場合には、フルレートキャリッジ１３及びハーフレートキャリッジ１４を所定の原稿読取位置にて待機させ、原稿側を移動（搬送）させることで原稿をスキャンする。
【００４４】
集光レンズ１５は、ハーフレートキャリッジ１４のミラー１４ｂからの入射光を集光してＣＣＤセンサ１６の受光面に結像させる。ＣＣＤセンサ１６は、不図示のＣＣＤ駆動部から供給されるタイミング信号に同期して作動し、受光面にて受光した光を光電変換することにより、読み取った原稿の画像に応じたアナログ電圧信号を生成してＡＦＥ（アナログフロントエンド：図示省略）に出力する。なお、ＡＦＥは、上記のアナログ電圧信号を所定のゲイン設定値にて増幅した後、デジタル変換して読み取った原稿の画像データを生成するものである。
【００４５】
ＡＤＦ２０は、原稿載置トレイ２２にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ順次自動給紙するものであり、プラテンカバー２１、原稿載置トレイ２２、ピックアップローラ２３、レジストローラ２４、プラテンローラ２５及び排紙ローラ２６等から構成されている。プラテンカバー２１は、スキャナ部１０の上面に対して開閉可能に設けられており、プラテンガラス１１上に原稿をセットして読み取りを行う場合における原稿押さえカバーとしての役割と、ピックアップローラ２３、レジストローラ２４、プラテンローラ２５及び排紙ローラ２６等の自動給紙機構に使用される部材の収納用筐体としての役割を担っている。なお、図２では、プラテンカバー２１が閉じられた状態を示している。
【００４６】
原稿載置トレイ２２は、読み取り対象の原稿をセットするためのトレイである。ピックアップローラ２３は、原稿載置トレイ２２にセットされた原稿を１枚ずつピックアップしてレジストローラ２４に搬出するためのローラである。レジストローラ２４は、所定のタイミングで原稿をプラテンローラ２５に搬送するためのローラである。プラテンローラ２５は、原稿を所定の原稿読取位置を経由して排紙ローラ２６に搬送するためのローラである。排紙ローラ２６は、読み取り完了後の原稿を外部に排出するためのローラである。
【００４７】
ＭＦＰ本体２Ａは、原稿読取装置１Ａにて読み取った原稿の画像データ、または通信回線を介して外部から送信された画像データに基づいて、電子写真方式によってトナー画像を形成し、そのトナー画像を記録媒体である用紙に転写するトナー画像形成部３Ａと、トナー画像形成部３Ａによって用紙に転写されたトナー画像を定着させる定着部４と、トナー画像形成部３Ａ及び定着部４を経由して用紙を外部に搬送するための用紙搬送機構５と、各種サイズの用紙を収容するための給紙カセット６、７、８とを備えている。さらに、ＭＦＰ本体２Ａには、手前側に開閉自在な手差しトレイ９が設けられており、手差しトレイ９に載置された用紙を用紙搬送機構５によって搬送可能な構成となっている。
【００４８】
トナー画像形成部３Ａは、中間転写ベルト３１と、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応したトナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）と、駆動ローラ３２と、テンションローラ３３と、二次転写ローラ３４と、クリーナー３５とから構成されている。
【００４９】
中間転写ベルト３１は、各トナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）によって形成される各色のトナー画像を１次転写するための中間転写体であり、駆動ローラ３２及びテンションローラ３３に張架されて、図２において時計回りに回走する構成となっている。
【００５０】
トナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）は、それぞれ感光体ドラムＦａと、帯電部Ｆｂと、露光部Ｆｃと、現像部Ｆｄと、一次転写ローラＦｅとを備え、さらに不図示のクリーニング装置及び除電装置等とを備える。感光体ドラムＦａは、円柱に形状設定され、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー画像が形成されるものである。帯電部Ｆｂは、感光体ドラムＦａに対して対向配置され、感光体ドラムＦａの周面を帯電状態とするものである。露光部Ｆｃは、画像データに基づいてレーザ光を帯電状態の感光体ドラムＦａの周面において走査して静電潜像を形成するものである。現像部Ｆｄは、感光体ドラムＦａの周面に対してトナーを付着させることによって感光体ドラムＦａの周面上に静電潜像に基づくトナー画像を形成（現像）するものである。
【００５１】
一次転写ローラＦｅは、中間転写ベルト３１を挟んで感光体ドラムＦａと対向配置され、感光体ドラムＦａに現像されたトナー画像を中間転写ベルト３１に一次転写するものである。二次転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を挟んで駆動ローラ３２と対向配置されており、給紙カセット６、７、８のいずれかから用紙搬送機構５によって搬送される用紙に、中間転写ベルト３１表面に転写されているトナー画像を２次転写するものである。クリーナー３５は、クリーニングローラやクリーニングブレード等を備え、中間転写ベルト３１の残留トナーを除去するものである。
【００５２】
定着部４は、用紙上に二次転写されたトナー画像を定着させるものであり、加圧・加熱することによりトナーを定着させる加熱ローラ４１を備えている。用紙搬送機構５は、給紙カセット６、７、８から用紙を１枚ずつ搬出するためのピックアップローラ５１、５２、５３と、ピックアップした用紙をトナー画像形成部３Ａ（駆動ローラ３２と２次転写ローラ３４との間）に搬送するための給紙ローラ５４、５５、５６と、定着後の用紙を外部に排紙するための排紙ローラ５７等から構成されている。給紙カセット６、７、８は、ＭＦＰ本体２Ａに対して引き出し自在に取り付けられており、各種サイズの用紙を収容するものである。
【００５３】
このような画像形成装置１００は、オプション機器として、例えば図２に示すような大容量ペーパーフィーダー２００や、フィニッシャー３００、または不図示の課金装置（コンビニエンスストア等の不特定多数のユーザが利用する施設において、ユーザが画像形成装置１００を使用して所定のジョブを実施した際に、そのジョブの内容に応じてユーザから使用料金の回収（課金）を行うための装置）などを接続することが可能であり、これらのオプション機器へ電源供給を行うための電源装置として、上述した電源装置１を備えている（図２では図示省略）。
【００５４】
なお、上記実施形態では、画像形成装置１００としてＭＦＰを例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、コピー機や、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置にも適用することができる。また、上記実施形態では、タンデム方式の画像形成装置１００を例示したが、その他の方式の画像形成装置でも本発明を適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
１…電源装置、２…１次電源、３…電源回路基板、３ａ…第１のＤＣ−ＤＣコンバータ、３ｂ…第２のＤＣ−ＤＣコンバータ、３ｃ…第３のＤＣ−ＤＣコンバータ、３ｄ…第１のスイッチング素子、３ｅ…第２のスイッチング素子、３ｆ…第３のスイッチング素子、３ｇ…第１のオプションポート、３ｈ…第２のオプションポート、３ｉ…第３のオプションポート、３ｊ…第１の接続検出回路、３ｋ…第２の接続検出回路、３ｍ…動作制御回路、１００…画像形成装置、２００大容量ペーパーフィーダー、３００フィニッシャー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、下記特許文献１には、高出力（高負荷）モードにおいて高変換効率を有するＤＣ−ＤＣコンバータと、低出力（低負荷）モードにおいて高変換効率を有するＤＣ−ＤＣコンバータとを、モードに応じて選択的に使用することにより、待機状態時の省エネ化を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術を複数のオプション機器が接続される画像形成装置に適用する場合、各オプション機器の最大出力時の出力電力及び待機状態時の出力電力や、オプション機器が接続されていない状態での最小出力電力などの様々な条件下において最も効率が高くなるようにＤＣ−ＤＣコンバータを切り替える必要があり、そのためのＤＣ−ＤＣコンバータの切り替え制御が煩雑になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数のオプション機器の接続の有無や動作条件に依らず、エネルギー効率の高い省エネルギーの電源装置及び当該電源装置を備えた画像形成装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る電源装置は、接続自在な複数のオプション機器の各々に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、前記オプション機器の接続状態に応じて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作オン／オフを制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
また、本発明に係る電源装置において、前記制御手段は、接続中のオプション機器に対応するＤＣ−ＤＣコンバータの動作をオンにすることを特徴とする。
また、本発明に係る電源装置は、各ＤＣ−ＤＣコンバータに直流電圧を供給すると共に、各オプション機器に必要な駆動系電源電圧を各オプション機器に供給する１次電源を備え、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの各々は、前記１次電源から供給される直流電圧を各々に対応するオプション機器に必要な制御系電源電圧に変換して各々に対応するオプション機器に供給することを特徴とする。
また、本発明に係る電源装置は、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの各々に対応して設けられ、前記制御系電源電圧がオプション機器に供給された後に前記駆動系電源電圧がオプション機器に供給されるように電源シーケンスの制御を行う電源シーケンス制御手段を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る電源装置において、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの少なくとも１つは、前記制御手段を動作させるために常時オン状態であり、前記制御手段は、前記常時オン状態のＤＣ−ＤＣコンバータに対応するオプション機器以外のオプション機器の接続状態に応じて、前記常時オン状態のＤＣ−ＤＣコンバータ以外のＤＣ−ＤＣコンバータの動作オン／オフを制御することを特徴とする。
さらに、本発明に係る画像形成装置は、複数のオプション機器用の電源装置として、上述した特徴を有する電源装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数のオプション機器の各々に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータを、各オプション機器の接続状態に応じてオン／オフ制御することにより、オプション機器が接続されていない場合には不要な電力消費を抑えることができると共に、オプション機器が接続されている場合にはそのオプション機器の電源仕様に対して最適化されたＤＣ−ＤＣコンバータを用いることにより、他のオプション機器の電力消費量に関係無く、最も効率の良い電源供給を行うことができる。
すなわち、本発明によれば、複数のオプション機器の接続の有無や動作条件に依らず、エネルギー効率の高い省エネルギーの電源装置及び当該電源装置を備えた画像形成装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態における電源装置１のブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態における画像形成装置１００の構成概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
〔電源装置〕
図１は、本実施形態に係る電源装置１のブロック構成図である。この図１に示すように、本実施形態に係る電源装置１は、１次電源２及び電源回路基板３から構成されている。なお、電源装置１は、後述するオプションポートを介して３つのオプション機器（第１のオプション機器ＯＰ１、第２のオプション機器ＯＰ２、第３のオプション機器ＯＰ３）と接続可能となっており、各オプション機器に直流電源を供給するものである。
【００１０】
１次電源２は、商用電源電圧（ＡＣ１００Ｖなど）を例えば１２Ｖまたは２４Ｖなどの直流電圧に変換して電源回路基板３に供給するものであり、例えばトランスや整流回路、平滑回路などから構成されている。なお、この１次電源２は、上記のように生成した直流電圧を電源回路基板３における第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａ、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂ及び第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃに供給すると共に、この直流電圧を駆動系電源電圧Ｖｄ（モータ等の駆動系に必要な電源）として電源回路基板３における第１のスイッチング素子３ｄ、第２のスイッチング素子３ｅ及び第３のスイッチング素子３ｆに供給する。
【００１１】
電源回路基板３は、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａ、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂ、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃ、第１のスイッチング素子３ｄ、第２のスイッチング素子３ｅ、第３のスイッチング素子３ｆ、第１のオプションポート３ｇ、第２のオプションポート３ｈ、第３のオプションポート３ｉ、第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍを備えている。
なお、上記の第１のスイッチング素子３ｄ、第２のスイッチング素子３ｅ及び第３のスイッチング素子３ｆは、本発明における電源シーケンス制御手段に相当し、第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍは、本発明における制御手段に相当する構成要素である。
【００１２】
第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａは、第１のオプションポート３ｇを介して接続される第１のオプション機器ＯＰ１に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータであり、１次電源２から供給される直流電圧を第１のオプション機器ＯＰ１に必要な制御系電源電圧Ｖｃ１（例えば、ＩＣや回路素子などの制御系に必要な電源：３．３Ｖまたは５Ｖなど）に変換して第１のスイッチング素子３ｄ、第１のオプションポート３ｇ、第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍに出力する。
【００１３】
なお、この第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａは、第１のオプション機器ＯＰ１の電源仕様に対して最適化（変換効率が最大となるように設定）されたものである。また、この第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａは、後述する第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍを動作させるために常時オン状態である。つまり、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａによって生成される制御系電源電圧Ｖｃ１は、常時、第１のスイッチング素子３ｄ、第１のオプションポート３ｇ、第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍに出力される。
【００１４】
第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂは、第２のオプションポート３ｈを介して接続される第２のオプション機器ＯＰ２に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータであり、１次電源２から供給される直流電圧を第２のオプション機器ＯＰ２に必要な制御系電源電圧Ｖｃ２（例えば３．３Ｖまたは５Ｖなど）に変換して第２のスイッチング素子３ｅ及び第２のオプションポート３ｈに出力する。
【００１５】
なお、この第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂは、第２のオプション機器ＯＰ２の電源仕様に対して最適化されたものである。また、この第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂは、動作制御回路３ｍから入力される動作制御信号ｃｔ１に応じて電圧変換動作のオン／オフを切り替える機能を有している。具体的には、この第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂは、動作制御信号ｃｔ１がハイレベルの場合に電圧変換動作をオンに切り替え、また、動作制御信号ｃｔ１がローレベルの場合に電圧変換動作をオフに切り替える。
【００１６】
第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃは、第３のオプションポート３ｉを介して接続される第３のオプション機器ＯＰ３に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータであり、１次電源２から供給される直流電圧を第３のオプション機器ＯＰ３に必要な制御系電源電圧Ｖｃ３（例えば３．３Ｖまたは５Ｖなど）に変換して第３のスイッチング素子３ｆ及び第３のオプションポート３ｉに出力する。
【００１７】
なお、この第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃは、第３のオプション機器ＯＰ３の電源仕様に対して最適化されたものである。また、この第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃは、動作制御回路３ｍから入力される動作制御信号ｃｔ２に応じて電圧変換動作のオン／オフを切り替える機能を有している。具体的には、この第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃは、動作制御信号ｃｔ２がハイレベルの場合に電圧変換動作をオンに切り替え、また、動作制御信号ｃｔ２がローレベルの場合に電圧変換動作をオフに切り替える。
【００１８】
第１のスイッチング素子３ｄは、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のトランジスタであり、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａから入力される制御系電源電圧Ｖｃ１に応じてオン／オフし、駆動系電源電圧Ｖｄを第１のオプションポート３ｇに出力するか否かを切り替える。具体的には、第１のスイッチング素子３ｄは、制御系電源電圧Ｖｃ１が所定の閾値を越えた場合にオン状態となり、駆動系電源電圧Ｖｄを第１のオプションポート３ｇに出力する。
【００１９】
第２のスイッチング素子３ｅは、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のトランジスタであり、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂから入力される制御系電源電圧Ｖｃ２に応じてオン／オフし、駆動系電源電圧Ｖｄを第２のオプションポート３ｈに出力するか否かを切り替える。具体的には、第２のスイッチング素子３ｅは、制御系電源電圧Ｖｃ２が所定の閾値を越えた場合にオン状態となり、駆動系電源電圧Ｖｄを第２のオプションポート３ｈに出力する。
【００２０】
第３のスイッチング素子３ｆは、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のトランジスタであり、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃから入力される制御系電源電圧Ｖｃ３に応じてオン／オフし、駆動系電源電圧Ｖｄを第３のオプションポート３ｉに出力するか否かを切り替える。具体的には、第３のスイッチング素子３ｆは、制御系電源電圧Ｖｃ３が所定の閾値を越えた場合にオン状態となり、駆動系電源電圧Ｖｄを第３のオプションポート３ｉに出力する。
【００２１】
第１のオプションポート３ｇは、第１のオプション機器ＯＰ１と電源回路基板３とを電気的及び機械的に接続するためのコネクタ等によって構成されており、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａから入力される制御系電源電圧Ｖｃ１と、第１のスイッチング素子３ｄを介して入力される駆動系電源電圧Ｖｄとを第１のオプション機器ＯＰ１に供給する。
【００２２】
第２のオプションポート３ｈは、第２のオプション機器ＯＰ２と電源回路基板３とを電気的及び機械的に接続するためのコネクタ等によって構成されており、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂから入力される制御系電源電圧Ｖｃ２と、第２のスイッチング素子３ｅを介して入力される駆動系電源電圧Ｖｄとを第２のオプション機器ＯＰ２に供給する。
【００２３】
第３のオプションポート３ｉは、第３のオプション機器ＯＰ３と電源回路基板３とを電気的及び機械的に接続するためのコネクタ等によって構成されており、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃから入力される制御系電源電圧Ｖｃ３と、第３のスイッチング素子３ｆを介して入力される駆動系電源電圧Ｖｄとを第３のオプション機器ＯＰ３に供給する。
【００２４】
第１の接続検出回路３ｊは、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａから入力される制御系電源電圧Ｖｃ１を電源として動作する回路であり、第２のオプションポート３ｈに対する第２のオプション機器ＯＰ２の接続状態を検出し、その検出結果を示す信号（オプション検出信号Ｓ１）を動作制御回路３ｍに出力する。具体的には、この第１の接続検出回路３ｊは、第２のオプション機器ＯＰ２が第２のオプションポート３ｈに接続されている場合にハイレベルのオプション検出信号Ｓ１を動作制御回路３ｍに出力する。
【００２５】
第２の接続検出回路３ｋは、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａから入力される制御系電源電圧Ｖｃ１を電源として動作する回路であり、第３のオプションポート３ｉに対する第３のオプション機器ＯＰ３の接続状態を検出し、その検出結果を示す信号（オプション検出信号Ｓ２）を動作制御回路３ｍに出力する。具体的には、この第２の接続検出回路３ｋは、第３のオプション機器ＯＰ３が第３のオプションポート３ｉに接続されている場合にハイレベルのオプション検出信号Ｓ２を動作制御回路３ｍに出力する。
【００２６】
なお、第１の接続検出回路３ｊにおいて、第２のオプション機器ＯＰ２の接続状態を検出する手法としては、光センサなどを用いて第２のオプション機器ＯＰ２の接続状態を検出する手法や、第２のオプション機器ＯＰ２の機械的な接続を検知するスイッチを第２のオプションポート３ｈの近傍に設け、そのスイッチの出力をオプション検出信号Ｓ１として取り出す手法などを採用することができる。第２の接続検出回路３ｋについても同様である。
【００２７】
動作制御回路３ｍは、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａから入力される制御系電源電圧Ｖｃ１を電源として動作する回路であり、第１の接続検出回路３ｊから入力されるオプション検出信号Ｓ１と、第２の接続検出回路３ｋから入力されるオプション検出信号Ｓ２とに基づいて、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂ及び第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃの動作オン／オフを制御する。具体的には、この動作制御回路３ｍは、オプション検出信号Ｓ１がハイレベルの場合に、ハイレベルの動作制御信号ｃｔ１を第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂに出力し、また、オプション検出信号Ｓ２がハイレベルの場合に、ハイレベルの動作制御信号ｃｔ２を第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃに出力する。
【００２８】
次に、上記のように構成された本実施形態に係る電源装置１の動作について詳細に説明する。
まず、第１のオプション機器ＯＰ１及び第２のオプション機器ＯＰ２が接続されている場合に着目して説明する。この場合、不図示の主電源スイッチが投入されて、１次電源２から直流電圧（駆動系電源電圧Ｖｄ）が電源回路基板３に供給されると、第１のＤＣ−ＤＣコンバータ３ａによって生成された制御系電源電圧Ｖｃ１（３．３Ｖまたは５Ｖ）は、第１のオプションポート３ｇを介して第１のオプション機器ＯＰ１に供給されると共に、第１のスイッチング素子３ｄ、第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍに出力される。
【００２９】
ここで、第１のスイッチング素子３ｄはオン状態となり、駆動系電源電圧Ｖｄも第１のオプションポート３ｇを介して第１のオプション機器ＯＰ１に供給される。つまり、第１のスイッチング素子３ｄによって、制御系電源電圧Ｖｃ１が第１のオプション機器ＯＰ１に供給された後に駆動系電源電圧Ｖｄが第１のオプション機器ＯＰ１に供給されるように電源シーケンスの制御が行われ、第１のオプション機器ＯＰ１の誤動作を防ぐことができる。
【００３０】
一方、第１の接続検出回路３ｊからハイレベルのオプション検出信号Ｓ１が動作制御回路３ｍに出力され、第２の接続検出回路３ｋからローレベルのオプション検出信号Ｓ２が動作制御回路３ｍに出力される。これにより、動作制御回路３ｍは、ハイレベルの動作制御信号ｃｔ１を第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂに出力し、また、ローレベルの動作制御信号ｃｔ２を第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃに出力する。
【００３１】
これにより、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂの動作はオンに切り替わり、第２のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｂによって生成された制御系電源電圧Ｖｃ２は、第２のオプションポート３ｈを介して第２のオプション機器ＯＰ２に供給されると共に、第２のスイッチング素子３ｅに出力される。また、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃの動作はオフのままであるため、制御系電源電圧Ｖｃ３は生成されない。
【００３２】
ここで、第２のスイッチング素子３ｅはオン状態となり、駆動系電源電圧Ｖｄも第２のオプションポート３ｈを介して第２のオプション機器ＯＰ２に供給される。つまり、第２のスイッチング素子３ｅによって、制御系電源電圧Ｖｃ２が第２のオプション機器ＯＰ２に供給された後に駆動系電源電圧Ｖｄが第２のオプション機器ＯＰ２に供給されるように電源シーケンスの制御が行われ、第２のオプション機器ＯＰ２の誤動作を防ぐことができる。なお、この時、第３のスイッチング素子３ｆはオフ状態のままである。
【００３３】
以上、第１のオプション機器ＯＰ１及び第２のオプション機器ＯＰ２が接続されている場合に着目して説明したが、第３のオプション機器ＯＰ３が接続された場合も同様である。つまり、この場合、第２の接続検出回路３ｋからハイレベルのオプション検出信号Ｓ２が動作制御回路３ｍに出力され、動作制御回路３ｍからハイレベルの動作制御信号ｃｔ２が第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃに出力される。
【００３４】
これにより、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃの動作はオンに切り替わり、第３のＤＣ−ＤＣコンバータ３ｃによって生成された制御系電源電圧Ｖｃ３は、第３のオプションポート３ｉを介して第３のオプション機器ＯＰ３に供給されると共に、第３のスイッチング素子３ｆに出力され、制御系電源電圧Ｖｃ３が第３のオプション機器ＯＰ３に供給された後に駆動系電源電圧Ｖｄが第３のオプション機器ＯＰ３に供給されることになる。
【００３５】
以上のように、本実施形態に係る電源装置１では、複数のオプション機器の各々に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータを、各オプション機器の接続状態に応じてオン／オフ制御することにより、オプション機器が接続されていない場合には不要な電力消費を抑えることができると共に、オプション機器が接続されている場合にはそのオプション機器の電源仕様に対して最適化されたＤＣ−ＤＣコンバータを用いることにより、他のオプションポートの電力消費量に関係無く、最も効率の良い電源供給を行うことができる。すなわち、本実施形態によれば、複数のオプション機器の接続の有無や動作条件に依らず、エネルギー効率の高い省エネルギーの電源装置１を提供することが可能である。
【００３６】
なお、本発明は上記実施形態に限らず、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、３つのオプション機器を接続可能な電源装置１を想定し、３つのＤＣ−ＤＣコンバータを設けた構成を例示したが、２つ、または４つ以上のオプション機器を接続可能な電源装置であれば、そのオプション機器の接続可能な数に応じてＤＣ−ＤＣコンバータを設けても良い。
【００３７】
（２）また、上記実施形態では、制御手段（第１の接続検出回路３ｊ、第２の接続検出回路３ｋ及び動作制御回路３ｍ）に電源を供給するために、３つの内、１つのＤＣ−ＤＣコンバータを常時オン状態としたが、制御手段の電源を１次電源２側から得ることができる場合にはその必要はなく、他のＤＣ−ＤＣコンバータと同様に、オプション機器の接続状態に応じてオン／オフ制御可能な構成にしても良い。
【００３８】
（３）また、上記実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータによって生成される制御系電源電圧に応じてオン／オフするスイッチング素子を用いたが、電源シーケンスさえ守ることができれば、他の回路から制御信号を出力してスイッチング素子をオン／オフするような構成としても良い。
【００３９】
〔画像形成装置〕
続いて、上述した電源装置１を備える画像形成装置について説明する。なお、以下では、本発明に係る画像形成装置として、コピー機、プリンタ等の機能を１台に集約した複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripherals)を例示して説明する。図２は本実施形態における画像形成装置１００の構成概略図である。この図２に示すように、画像形成装置１００は、原稿を読み取るための原稿読取装置１Ａと、原稿読取装置１Ａによって読み取った原稿の画像データ、または通信回線を介して外部から送信された画像データに基づいて用紙（記録媒体）に画像を形成するＭＦＰ本体２Ａとから概略構成されている。
【００４０】
原稿読取装置１Ａは、スキャナ部１０及びＡＤＦ(Auto Document Feeder：自動原稿給紙装置)２０から構成されている。スキャナ部１０は、プラテンガラス１１上にセットされた原稿、またはＡＤＦ２０によって自動給紙される原稿の読み取りを行うものであり、プラテンガラス１１、白色基準板１２、フルレートキャリッジ１３、ハーフレートキャリッジ１４、集光レンズ１５及びＣＣＤ(Charge Coupled Devices)センサ１６等を備えている。
【００４１】
プラテンガラス１１は、読み取り対象の原稿を１枚ずつセットするためのガラス板である。白色基準板１２は、シェーディング補正用の白色基準データを取得するための白色板である。フルレートキャリッジ１３は、プラテンガラス１１の下方において、不図示のキャリッジ搬送機構によりプラテンガラス１１に沿って左右方向（走査方向）に往復移動可能に設けられており、照明光を斜め上方に向けて出射するランプ１３ａと、照明光の反射光を後述するハーフレートキャリッジ１４に向けて反射するミラー１３ｂを内蔵している。
【００４２】
ハーフレートキャリッジ１４は、フルレートキャリッジ１３と同様に、不図示のキャリッジ搬送機構によりプラテンガラス１１に沿って左右方向に往復移動可能に設けられており、フルレートキャリッジ１３のミラー１３ｂからの入射光を下方に向けて反射するミラー１４ａと、ミラー１４ａからの入射光を後述する集光レンズ１５に向けて反射するミラー１４ｂを内蔵している。なお、キャリッジ搬送機構により、フルレートキャリッジ１３の移動量とハーフレートキャリッジ１４の移動量との比率は１：０．５となるように制御されている。これにより、集光レンズ１５に達するまでの照明光の光路長が一定となるように制御される。
【００４３】
プラテンガラス１１上にセットされた原稿を読み取る場合は、フルレートキャリッジ１３及びハーフレートキャリッジ１４を走査方向に移動させることで原稿をスキャンするが、後述するＡＤＦ２０によって原稿を自動給紙する場合には、フルレートキャリッジ１３及びハーフレートキャリッジ１４を所定の原稿読取位置にて待機させ、原稿側を移動（搬送）させることで原稿をスキャンする。
【００４４】
集光レンズ１５は、ハーフレートキャリッジ１４のミラー１４ｂからの入射光を集光してＣＣＤセンサ１６の受光面に結像させる。ＣＣＤセンサ１６は、不図示のＣＣＤ駆動部から供給されるタイミング信号に同期して作動し、受光面にて受光した光を光電変換することにより、読み取った原稿の画像に応じたアナログ電圧信号を生成してＡＦＥ（アナログフロントエンド：図示省略）に出力する。なお、ＡＦＥは、上記のアナログ電圧信号を所定のゲイン設定値にて増幅した後、デジタル変換して読み取った原稿の画像データを生成するものである。
【００４５】
ＡＤＦ２０は、原稿載置トレイ２２にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ順次自動給紙するものであり、プラテンカバー２１、原稿載置トレイ２２、ピックアップローラ２３、レジストローラ２４、プラテンローラ２５及び排紙ローラ２６等から構成されている。プラテンカバー２１は、スキャナ部１０の上面に対して開閉可能に設けられており、プラテンガラス１１上に原稿をセットして読み取りを行う場合における原稿押さえカバーとしての役割と、ピックアップローラ２３、レジストローラ２４、プラテンローラ２５及び排紙ローラ２６等の自動給紙機構に使用される部材の収納用筐体としての役割を担っている。なお、図２では、プラテンカバー２１が閉じられた状態を示している。
【００４６】
原稿載置トレイ２２は、読み取り対象の原稿をセットするためのトレイである。ピックアップローラ２３は、原稿載置トレイ２２にセットされた原稿を１枚ずつピックアップしてレジストローラ２４に搬出するためのローラである。レジストローラ２４は、所定のタイミングで原稿をプラテンローラ２５に搬送するためのローラである。プラテンローラ２５は、原稿を所定の原稿読取位置を経由して排紙ローラ２６に搬送するためのローラである。排紙ローラ２６は、読み取り完了後の原稿を外部に排出するためのローラである。
【００４７】
ＭＦＰ本体２Ａは、原稿読取装置１Ａにて読み取った原稿の画像データ、または通信回線を介して外部から送信された画像データに基づいて、電子写真方式によってトナー画像を形成し、そのトナー画像を記録媒体である用紙に転写するトナー画像形成部３Ａと、トナー画像形成部３Ａによって用紙に転写されたトナー画像を定着させる定着部４と、トナー画像形成部３Ａ及び定着部４を経由して用紙を外部に搬送するための用紙搬送機構５と、各種サイズの用紙を収容するための給紙カセット６、７、８とを備えている。さらに、ＭＦＰ本体２Ａには、手前側に開閉自在な手差しトレイ９が設けられており、手差しトレイ９に載置された用紙を用紙搬送機構５によって搬送可能な構成となっている。
【００４８】
トナー画像形成部３Ａは、中間転写ベルト３１と、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色にそれぞれ対応したトナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）と、駆動ローラ３２と、テンションローラ３３と、二次転写ローラ３４と、クリーナー３５とから構成されている。
【００４９】
中間転写ベルト３１は、各トナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）によって形成される各色のトナー画像を１次転写するための中間転写体であり、駆動ローラ３２及びテンションローラ３３に張架されて、図２において時計回りに回走する構成となっている。
【００５０】
トナー画像形成ユニットＦ（ＦＹ、ＦＭ、ＦＣ、ＦＢ）は、それぞれ感光体ドラムＦａと、帯電部Ｆｂと、露光部Ｆｃと、現像部Ｆｄと、一次転写ローラＦｅとを備え、さらに不図示のクリーニング装置及び除電装置等とを備える。感光体ドラムＦａは、円柱に形状設定され、その周面に静電潜像及び当該静電潜像に基づくトナー画像が形成されるものである。帯電部Ｆｂは、感光体ドラムＦａに対して対向配置され、感光体ドラムＦａの周面を帯電状態とするものである。露光部Ｆｃは、画像データに基づいてレーザ光を帯電状態の感光体ドラムＦａの周面において走査して静電潜像を形成するものである。現像部Ｆｄは、感光体ドラムＦａの周面に対してトナーを付着させることによって感光体ドラムＦａの周面上に静電潜像に基づくトナー画像を形成（現像）するものである。
【００５１】
一次転写ローラＦｅは、中間転写ベルト３１を挟んで感光体ドラムＦａと対向配置され、感光体ドラムＦａに現像されたトナー画像を中間転写ベルト３１に一次転写するものである。二次転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を挟んで駆動ローラ３２と対向配置されており、給紙カセット６、７、８のいずれかから用紙搬送機構５によって搬送される用紙に、中間転写ベルト３１表面に転写されているトナー画像を２次転写するものである。クリーナー３５は、クリーニングローラやクリーニングブレード等を備え、中間転写ベルト３１の残留トナーを除去するものである。
【００５２】
定着部４は、用紙上に二次転写されたトナー画像を定着させるものであり、加圧・加熱することによりトナーを定着させる加熱ローラ４１を備えている。用紙搬送機構５は、給紙カセット６、７、８から用紙を１枚ずつ搬出するためのピックアップローラ５１、５２、５３と、ピックアップした用紙をトナー画像形成部３Ａ（駆動ローラ３２と２次転写ローラ３４との間）に搬送するための給紙ローラ５４、５５、５６と、定着後の用紙を外部に排紙するための排紙ローラ５７等から構成されている。給紙カセット６、７、８は、ＭＦＰ本体２Ａに対して引き出し自在に取り付けられており、各種サイズの用紙を収容するものである。
【００５３】
このような画像形成装置１００は、オプション機器として、例えば図２に示すような大容量ペーパーフィーダー２００や、フィニッシャー３００、または不図示の課金装置（コンビニエンスストア等の不特定多数のユーザが利用する施設において、ユーザが画像形成装置１００を使用して所定のジョブを実施した際に、そのジョブの内容に応じてユーザから使用料金の回収（課金）を行うための装置）などを接続することが可能であり、これらのオプション機器へ電源供給を行うための電源装置として、上述した電源装置１を備えている（図２では図示省略）。
【００５４】
なお、上記実施形態では、画像形成装置１００としてＭＦＰを例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、コピー機や、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置にも適用することができる。また、上記実施形態では、タンデム方式の画像形成装置１００を例示したが、その他の方式の画像形成装置でも本発明を適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
１…電源装置、２…１次電源、３…電源回路基板、３ａ…第１のＤＣ−ＤＣコンバータ、３ｂ…第２のＤＣ−ＤＣコンバータ、３ｃ…第３のＤＣ−ＤＣコンバータ、３ｄ…第１のスイッチング素子、３ｅ…第２のスイッチング素子、３ｆ…第３のスイッチング素子、３ｇ…第１のオプションポート、３ｈ…第２のオプションポート、３ｉ…第３のオプションポート、３ｊ…第１の接続検出回路、３ｋ…第２の接続検出回路、３ｍ…動作制御回路、１００…画像形成装置、２００大容量ペーパーフィーダー、３００フィニッシャー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続自在な複数のオプション機器の各々に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記オプション機器の接続状態に応じて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作オン／オフを制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記制御手段は、接続中のオプション機器に対応するＤＣ−ＤＣコンバータの動作をオンにすることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
各ＤＣ−ＤＣコンバータに直流電圧を供給すると共に、各オプション機器に必要な駆動系電源電圧を各オプション機器に供給する１次電源を備え、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの各々は、前記１次電源から供給される直流電圧を各々に対応するオプション機器に必要な制御系電源電圧に変換して各々に対応するオプション機器に供給することを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの各々に対応して設けられ、前記制御系電源電圧がオプション機器に供給された後に前記駆動系電源電圧がオプション機器に供給されるように電源シーケンスの制御を行う電源シーケンス制御手段を備えることを特徴とする請求項３記載の電源装置。
【請求項５】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの少なくとも１つは、前記制御手段を動作させるために常時オン状態であり、
前記制御手段は、前記常時オン状態のＤＣ−ＤＣコンバータに対応するオプション機器以外のオプション機器の接続状態に応じて、前記常時オン状態のＤＣ−ＤＣコンバータ以外のＤＣ−ＤＣコンバータの動作オン／オフを制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項６】
複数のオプション機器用の電源装置として、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電源装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
接続自在な複数のオプション機器の各々に対応して設けられたＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記オプション機器の接続状態に応じて前記ＤＣ−ＤＣコンバータの動作オン／オフを制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記制御手段は、接続中のオプション機器に対応するＤＣ−ＤＣコンバータの動作をオンにすることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
各ＤＣ−ＤＣコンバータに直流電圧を供給すると共に、各オプション機器に必要な駆動系電源電圧を各オプション機器に供給する１次電源を備え、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの各々は、前記１次電源から供給される直流電圧を各々に対応するオプション機器に必要な制御系電源電圧に変換して各々に対応するオプション機器に供給することを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの各々に対応して設けられ、前記制御系電源電圧がオプション機器に供給された後に前記駆動系電源電圧がオプション機器に供給されるように電源シーケンスの制御を行う電源シーケンス制御手段を備えることを特徴とする請求項３記載の電源装置。
【請求項５】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの少なくとも１つは、前記制御手段を動作させるために常時オン状態であり、
前記制御手段は、前記常時オン状態のＤＣ−ＤＣコンバータに対応するオプション機器以外のオプション機器の接続状態に応じて、前記常時オン状態のＤＣ−ＤＣコンバータ以外のＤＣ−ＤＣコンバータの動作オン／オフを制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項６】
複数のオプション機器用の電源装置として、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電源装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２０７０３９（Ｐ２０１０−２０７０３９Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２５６１（Ｐ２００９−５２５６１）
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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