電源装置及び画像形成装置
【課題】通常動作モード及び省電力モードのいずれにおいても動作すべき負荷を、動作モードの切り替わりにかかわらず継続して安定的に動作させることができるようにする。
【解決手段】電源回路１は、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦに従い、通常動作モード時には第１電圧Ｖ１（３１Ｖ）を出力し、省電力モード時には第２電圧Ｖ２（５Ｖ）を出力する。第１レギュレータ２８は、入力電圧が１０Ｖ以上のときに動作して第２電圧Ｖ２を生成する。スイッチ回路３０は、省電力モードに移行して電源回路１からの入力電圧が５．５Ｖより低くなるとオンする。そのため、動作モード切り替わり時において電源回路１からの入力電圧が５．５Ｖ以上且つ１０Ｖ未満の間は、第１レギュレータ２８及びスイッチ回路３０のいずれからも第２機能部２２へ電源電圧が供給されない。そこで、その期間は補助用レギュレータ２０から補助的に電源電圧（第２電圧Ｖ２）を供給する。
【解決手段】電源回路１は、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦに従い、通常動作モード時には第１電圧Ｖ１（３１Ｖ）を出力し、省電力モード時には第２電圧Ｖ２（５Ｖ）を出力する。第１レギュレータ２８は、入力電圧が１０Ｖ以上のときに動作して第２電圧Ｖ２を生成する。スイッチ回路３０は、省電力モードに移行して電源回路１からの入力電圧が５．５Ｖより低くなるとオンする。そのため、動作モード切り替わり時において電源回路１からの入力電圧が５．５Ｖ以上且つ１０Ｖ未満の間は、第１レギュレータ２８及びスイッチ回路３０のいずれからも第２機能部２２へ電源電圧が供給されない。そこで、その期間は補助用レギュレータ２０から補助的に電源電圧（第２電圧Ｖ２）を供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作モードに応じた電源電圧の生成及び負荷への供給を行うことが可能な電源装置、及びこの電源装置からの電力供給によって動作する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源装置からの電力供給を受けて駆動回路や制御回路などの各種機能回路が動作するよう構成された装置に対し、消費電力を低減させる技術が種々提案されている。
例えば特許文献１には、メイン電源からの電力が装置全体に供給されて各機能回路が動作可能となる通常電力モードと、メイン電源からの電力が特定の機能回路にのみ供給される低消費電力モードとの二種類の動作モードを有し、装置の使用状態や動作状態等に応じて動作モードを切り替えることで装置全体の消費電力を抑えることが可能な通信端末装置が提案されている。
【０００３】
しかし、特許文献１に開示された技術では、メイン電源自体は動作モードにかかわらず同様に動作する（所定の電源電圧を生成する）ため、メイン電源自体の消費電力はほとんど変わらない。そのため、特に、動作用電源電圧の異なる複数種類の機能回路が併存していて、省電力モード時には低い値の動作用電源電圧のみ供給できれば十分である（高い値の動作用電源電圧で動作する機能回路は動作停止させる）ような装置においては、省電力モード時にメイン電源自体で無駄な電力消費が発生するという問題があった。
【０００４】
具体的な例を挙げると、例えば、第１電圧で動作する第１負荷と、第１電圧よりも低い第２電圧で動作する第２負荷及び第３負荷を有し、メイン電源は常時第１電圧を生成・出力するよう構成され、第１負荷に対してはメイン電源からの第１電圧がそのまま供給され、第２負荷及び第３負荷に対してはメイン電源からの第１電圧がレギュレータにて第２電圧に変換（降圧）されて供給されるよう構成された装置において、省電力モード時には第３負荷にのみ第２電圧を供給して他の第１，第２負荷の動作は停止させることにより装置全体の省電力化を図るよう構成されたものが挙げられる。
【０００５】
上記構成の場合、省電力モード時には第１負荷への第１電圧の供給及び第２負荷への第２電圧の供給（レギュレータからの供給）が停止されるため、装置全体の省電力化は可能となる。しかし、省電力モード時においても、メイン電源からは第１電圧を出力する必要があるため、省電力モード時でもメイン電源自体の省電力化は図ることができない。
【０００６】
そこで本願出願人は、先に、特願２００９−８２９４１号（平成２１年３月３０日出願）にて、省電力モード時にメイン電源自体の省電力化も図ることが可能な技術を提案した。具体的には、電源回路（上述のメイン電源に相当）が、通常動作時には第１電圧を生成するのに対し、省電力モード時には第２電圧を生成する。但しこの場合、省電力モードではレギュレータに入力される電圧も第２電圧となり、レギュレータは正常に動作できなくなる。そこで上記先行出願では、レギュレータを介さずに電源回路から第３負荷へ給電する経路、及びその経路を導通・遮断するスイッチを設け、省電力モード時にそのスイッチをオンすることで電源回路からの第２電圧を直接第３負荷へ供給するようにした。
【０００７】
このように構成された先行出願に記載の技術によれば、省電力モード時には電源回路自体も通常時より低い第２電圧を生成するため、その分、第１電圧を生成する通常時と比べると電源回路自体の消費電力も低減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１７７７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、先行出願に記載した技術では、動作モードが切り替わる過程で、第３負荷に第２電圧が供給されない無給電期間が生じるおそれがある。
即ち、第１電圧を第２電圧に降圧するレギュレータの構成によっては、入力電圧が第２電圧より高い所定の入力閾値以上でないと第２電圧を生成できないよう構成されたものも多く、その場合、入力電圧が入力閾値を下回っている限り第２電圧を生成できない。一方、電源回路からの電源電圧を第３負荷へ直接供給するためのスイッチは、たとえ省電力モードに切り替わったとしても、電源回路からの出力電圧がまだ第２電圧近傍にまで低下しておらず第３負荷へ供給可能な最大電圧（最大定格入力電圧）よりも高い間は、その出力電圧を第３負荷へ供給することはできず、オンさせることはできない。
【００１０】
そのため、動作モードの切り替わり過程において電源回路からの出力電圧が最大定格入力電圧より高く且つ入力閾値より低い間は、第３負荷に対してレギュレータから第２電圧が供給されず且つスイッチを介しても第２電圧が供給されない無給電期間が生じ、これにより第３負荷の動作が停止してしまうおそれがあるのである。
【００１１】
これに対し、先行出願には、第３負荷への給電経路に充電用コンデンサを並列接続し、無給電期間にはこの充電用コンデンサの充電電力にて第３負荷を動作させることが記載されている。しかし、第３負荷を安定して継続動作させるためには静電容量の十分大きな充電用コンデンサが必要となるため、コスト的にも設置スペース的にも現実的ではない。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、通常動作モード及び省電力モードのいずれにおいても動作すべき負荷（常時動作負荷）に対し、動作モードが切り替わる過程において電源電圧の供給が滞るのを防止して、動作モードの切り替わりが生じても常時動作負荷を継続して安定的に動作させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、通常動作モード時には、第１電圧で動作する第１負荷、並びに第２電圧で動作する第２負荷及び第３負荷へ、該各電圧を出力して該各負荷を動作させ、省電力モード時には第３負荷へ第２電圧を出力して第３負荷を動作させるための電源装置であり、主電源回路と、通常時第２電圧生成回路とを備えている。第２電圧は、第１電圧より低い値である。主電源回路は、入力される動作モード切替信号に従い、主電源電圧として少なくとも第１電圧及び第２電圧のいずれかを出力可能であって、動作モード切替信号が通常動作モードを示す信号ならば主電源電圧を第１電圧に切り替え、動作モード切替信号が省電力モードを示す信号ならば主電源電圧を第２電圧に切り替える。通常時第２電圧生成回路は、主電源回路からの主電源電圧が入力され、その主電源電圧が所定の入力閾値以上の場合に、その主電源電圧をもとに第２電圧を生成して第２負荷及び第３負荷へ出力する。入力閾値は、第１電圧より低く第２電圧よりも高い値である。また、主電源回路からの主電源電圧を第１負荷へ供給するための第１負荷給電経路と、主電源回路からの主電源電圧を通常時第２電圧生成回路を経ずに第３負荷へ供給するための第３負荷給電経路と、この第３負荷給電経路を導通・遮断するスイッチ回路と、を備えている。スイッチ回路は、動作モード切替信号が省電力モードを示す信号に切り替わった場合であって所定の導通条件が成立した場合に第３負荷給電経路を導通させ、動作モード切替信号が通常動作モードを示す信号に切り替わった場合であって所定の遮断条件が成立した場合に第３負荷給電経路を遮断する。そして、主電源回路からの主電源電圧が入力され、通常時第２電圧生成回路による第２電圧の生成がなされず且つスイッチ回路により第３負荷給電経路が遮断されている間に、該主電源電圧をもとに第２電圧を生成して第３負荷へ出力する、補助用第２電圧生成回路を備えている。
【００１４】
このように構成された電源装置では、動作モードが切り替わる過程で、通常時第２電圧生成回路及びスイッチ回路のいずれからも第３負荷へ電源電圧（第２電圧）が供給されない無給電期間が生じる可能性がある。例えば、通常動作モードから省電力モードへの切り替わり過程で、主電源電圧が入力閾値未満になったもののスイッチ回路の導通条件がまだ成立していない間は、第３負荷に対して、通常時第２電圧生成回路からの第２電圧の供給及びスイッチ回路を介した第２電圧の供給のいずれもなくなる。そこで、動作モード切り替わり時に第３負荷の動作が停止しないよう、補助用第２電圧生成回路を備え、通常時第２電圧生成回路からの第２電圧の供給がなく且つスイッチ回路を介した第２電圧の供給もない場合にはこの補助用第２電圧生成回路から第３負荷へ第２電圧を供給する。
【００１５】
従って、請求項１に記載の電源装置によれば、通常動作モード及び省電力モードのいずれにおいても動作すべき負荷（第３負荷）に対し、動作モードが切り替わる過程において電源電圧（第２電圧）の供給が滞るのを防止して、動作モードの切り替わりが生じても継続して安定的に第３負荷を動作させることが可能となる。
【００１６】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電源装置であって、通常時第２電圧生成回路による第２電圧の生成がなされない第２電圧非生成状態か否かを判断する第１判断手段と、スイッチ回路により第３負荷給電経路が遮断された遮断状態か否かを判断する第２判断手段と、を備えている。そして、補助用第２電圧生成回路は、第１判断手段により第２電圧非生成状態と判断されて且つ第２判断手段により遮断状態と判断されている場合に、第２電圧を生成する。
【００１７】
このように構成された請求項２に記載の電源装置によれば、通常時第２電圧生成回路の動作状態及びスイッチ回路の動作状態がそれぞれ第１判断手段及び第２判断手段によって個々に判断されるため、補助用第２電圧生成回路は、各判断手段の判断結果に基づき、必要な時に確実に第２電圧を生成・出力することができる。
【００１８】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電源装置であって、第１判断手段は、通常時第２電圧生成回路から出力される電圧が所定の第１判定閾値より低い場合に、第２電圧非生成状態と判断する。第１判定閾値は、第２電圧より低い値である。
【００１９】
第２電圧非生成状態であるか否かの具体的判断方法は種々考えられ、例えば通常時第２電圧生成回路の内部動作に基づいて判断する方法なども考えられるが、通常時第２電圧生成回路からの出力電圧に基づいて判断するようにすれば、第１判断手段を簡素な構成で実現でき、しかも第２電圧非生成状態であるか否かの判断を確実に行うことができる。
【００２０】
次に、請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の電源装置であって、スイッチ回路は、第３負荷給電経路を導通・遮断する半導体スイッチ素子と、この半導体スイッチ素子の動作を制御するスイッチ制御手段とを備えている。スイッチ制御手段は、上記導通条件及び遮断条件を判断し、導通条件が成立した場合に半導体スイッチ素子をオンさせ、遮断条件が成立した場合に半導体スイッチ素子をオフさせる。そして、第２判断手段は、スイッチ制御手段の動作状態に基づき、スイッチ制御手段が半導体スイッチ素子をオフさせている場合に、遮断状態と判断する。
【００２１】
スイッチ回路により第３負荷給電経路が遮断されているか否かの具体的判断方法についても、種々考えられるが、スイッチ回路が上記のように半導体スイッチ素子及びこれを制御するスイッチ制御手段により構成されている場合は、スイッチ制御手段の動作状態に基づいて判断することができる。そのため、請求項４に記載の電源装置によれば、第３負荷給電経路が遮断状態であるか否かの判断を、容易且つ確実に行うことができる。
【００２２】
次に、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電源装置であって、第３負荷が動作状態であるか否かを判断する第３負荷動作判断手段を備えている。そして、補助用第２電圧生成回路は、第３負荷動作判断手段により第３負荷が動作状態であると判断されている場合に、第２電圧を生成する。
【００２３】
即ち、たとえ通常時第２電圧生成回路にて第２電圧が生成されず且つスイッチ回路がオフされているという２つの条件が揃ったとしても、第３負荷が動作していない場合には、補助用第２電圧生成回路は第２電圧を出力しない。補助用第２電圧生成回路は、上記２つの条件が揃って且つ第３負荷が動作している場合に限り、第２電圧を出力するのである。
【００２４】
仮に、通常時第２電圧生成回路にて第２電圧が生成されず且つスイッチ回路がオフされているという両条件が揃ったことのみをもって補助用第２電圧生成回路が第２電圧を出力するようにすると、コールドスタート時（当該電源装置自体の初期起動時）にも補助用第２電圧生成回路が動作してしまい、主電源回路の動作に悪影響を与えてしまう虞がある。
【００２５】
これに対し、請求項５に記載の電源装置では、第３負荷の動作状態も確認した上で補助用第２電圧生成回路を動作させるため、コールドスタート時に補助用第２電圧生成回路が動作するのが防止され、主電源回路の動作への悪影響を防ぐことができる。
【００２６】
次に、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電源装置であって、第３負荷動作判断手段は、第３負荷へ供給されている電源電圧が所定の第２判定閾値以上である場合に、第３負荷が動作状態であると判断する。
【００２７】
第３負荷が動作状態かどうかは、第３負荷に供給される電源電圧に依存し、動作可能な電源電圧が供給されていれば動作状態、供給されていなければ非動作状態と判断できる。そのため、第３負荷が動作可能な電源電圧の範囲内で第２判定閾値を設定し、第３負荷への供給電圧がこの第２判定閾値以上かどうかに基づいて第３負荷が動作状態か否かを判断するようにすれば、簡易的な構成でありながら確実に判断することができる。
【００２８】
次に、請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の電源装置であって、通常時第２電圧生成回路及びスイッチ回路から第３負荷へ第２電圧が供給される給電経路には、第３負荷へ供給される電圧により充電されると共にその充電電圧を第３負荷へ放電可能な静電容量素子が接続されている。
【００２９】
本発明はそもそも、動作モードの切り替わり過程で第３負荷へ電源電圧（第２電圧）が供給されない無給電期間が生じた場合に、その無給電期間における第３負荷への電源電圧供給を行うために、補助用第２電圧生成回路を備えたことを主な特徴としている。そのため、理論的には、第３負荷への電源電圧供給が途絶えることはない。
【００３０】
しかし実際には、通常時第２電圧生成回路及びスイッチ回路のいずれからも第３負荷へ電源電圧が供給されなくなると同時にすぐに補助用第２電圧生成回路からの第２電圧の供給が開始されるとは限らず、補助用第２電圧生成回路から第２電圧が出力され始めるまでにわずかながら第３負荷に電源電圧が供給されない期間（インターバル）が生じるおそれがある。もちろん、そのようなインターバルが仮に生じたとしても、補助用第２電圧生成回路を備えない従来の構成において生じる無給電期間よりははるかに短い期間であり、無視しうる。
【００３１】
これに対し、請求項７に記載の電源装置によれば、第３負荷への電源電圧供給経路に静電容量素子が接続されているため、仮に、上記のようなインターバルが生じたとしても、静電容量素子の充電電圧によって第３負荷の動作を継続させることが可能となり、より確実に第３負荷の動作を継続させることができる。
【００３２】
次に、請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の電源装置であって、通常時第２電圧生成回路は、スイッチングレギュレータとして構成されている。
入力電圧を所望の電圧に変換して出力するレギュレータとしては、例えばスイッチングレギュレータやリニアレギュレータが周知であるが、スイッチングレギュレータは、リニアレギュレータと比較して高効率であるため、通常動作モード時に第２負荷及び第３負荷へ継続的に電源電圧（第２電圧）を供給するためのレギュレータとして適している。
【００３３】
次に、請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の電源装置であって、補助用第２電圧生成回路は、リニアレギュレータとして構成されている。
補助用第２電圧生成回路は、常時動作する必要はなく、動作モードが切り替わる過程の短期間のみ動作すればよいため、回路構成が簡素で安価なリニアレギュレータが適している。なお、リニアレギュレータは、効率の面ではスイッチングレギュレータよりも低効率であるという欠点を有するが、上記の通り、補助用第２電圧生成回路は常時動作するものではないため、効率の問題は無視できる。
【００３４】
次に、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の電源装置と、第１負荷の１つとしての、記録媒体への画像形成を行う画像形成手段を駆動する駆動手段と、第２負荷の１つとしての、駆動手段の動作を制御する制御手段と、第３負荷の１つとしての、所定の省電力モード移行条件が成立した場合には省電力モードを示す動作モード切替信号を出力し、所定の通常動作モード移行条件が成立した場合には動作モードを示す動作モード切替信号を出力する切替信号出力手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００３５】
この画像形成装置によれば、第１負荷〜第３負荷をそれぞれ安定して動作させつつ、全体として消費電力が抑制された、省電力効果の高い画像形成装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態の画像形成装置の電気的構成を表す構成図である。
【図２】電源回路の内部構成を表す電気回路図である。
【図３】第２機能部で実施される動作モード切替処理を表すフローチャートである。
【図４】第２電圧動作部内のＣＰＵにて実行される動作モード切替処理を表すフローチャートである。
【図５】実施形態の画像形成装置の動作例を表すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、本実施形態の画像形成装置の電気的構成を示す。図１に示すように、本実施形態の画像形成装置は、電源回路１と、この電源回路１から供給される電力（主電源電圧）によって動作する各種機能回路等が搭載されたメイン基板２とを備える。
【００３８】
この画像形成装置は、図示は省略したものの、画像が形成される用紙等を搬送経路に沿って搬送する搬送モータや、その搬送経路における所定位置で用紙への画像形成を行う記録ヘッド、この記録ヘッドが搭載されたキャリッジを主走査方向（用紙搬送方向と直交する方向）に往復駆動させるキャリッジモータ等を備え、これらがメイン基板２からの駆動信号等により駆動されることで、用紙への画像形成が行われるように構成されている。
【００３９】
電源回路１は、電源プラグ５から入力される商用交流電圧（例えばＡＣ１００Ｖ）を直流の主電源電圧に変換してメイン基板２へ出力するものであり、主電源電圧が出力される電源出力端子６（正極端子）と、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦが入力される動作モード切替信号入力端子７と、シグナルグランド（ＳＧ）に接続されるグランド（ＧＮＤ）端子８（負極端子）と、を備えている。
【００４０】
本実施形態の画像形成装置は、後述するように、動作モードとして通常動作モード及び省電力モードの２種類を有しており、動作モードに応じた動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがメイン基板２から電源回路１へ入力される。この動作モード切替信号ＰＳＯＦＦは、Ｈｉｇｈレベル（以下単に「Ｈｉ」と称す）又はＬｏｗレベル（以下単に「Ｌｏｗ」と称す）の二値信号であり、通常動作モード時にはＬｏｗ、省電力モード時にはＨｉとなる。
【００４１】
電源回路１は、メイン基板２から入力された動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＬｏｗの場合（即ち通常動作モード時）は第１電圧Ｖ１を生成・出力し、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＨｉの場合（即ち省電力モード時）は第２電圧Ｖ２を生成・出力する。
【００４２】
図２に、電源回路１のより具体的な構成を示す。この電源回路１は、いわゆる絶縁型のフライバックコンバータとして構成されており、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦに応じて出力電圧が切り替わる構成を除けば、全体として周知の構成である。
【００４３】
図２に示すように、電源回路１では、電源プラグ５を介して入力された商用交流電圧が、４つのダイオードＤ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８からなるいわゆるダイオードブリッジ回路にて全波整流され、その整流出力（脈流）が入力平滑コンデンサＣ２により平滑化されて、トランス１１の一次巻線Ｌａの一端に入力される。一次巻線Ｌａの他端は、スイッチングトランジスタＴｒ４のドレインに接続されている。
【００４４】
スイッチングトランジスタＴｒ４は、一次巻線Ｌａに流れる電流を断続するスイッチとして機能し、ソースがフレームグランド（ＦＧ）に接続され、ゲートは、抵抗Ｒ４を介してスイッチング制御部１２に接続されている。そして、スイッチング制御部１２から抵抗Ｒ４を介してゲートに入力されるスイッチング制御信号に応じてオン・オフされる。
【００４５】
トランス１１の二次巻線Ｌｂは、一端が二次整流ダイオードＤ１０のアノードに接続され、他端がＧＮＤ端子８（即ちＳＧ）に接続されている。二次整流ダイオードＤ１０のカソードは、電源出力端子６に接続されると共に、二次出力平滑コンデンサＣ４の一端に接続され、二次出力平滑コンデンサＣ４の他端はＳＧに接続されている。そのため、二次巻線Ｌｂからの出力電圧は、二次整流ダイオードＤ１０により整流され、さらに二次出力平滑コンデンサＣ４により平滑化されて、電源出力端子６から出力されることとなる。
【００４６】
また、二次出力平滑コンデンサＣ４の一端（即ち電源出力端子６）には抵抗Ｒ７が接続され、この抵抗Ｒ７の他端はフォトカプラ１３のフォトダイオードＤａのアノードに接続され、このフォトダイオードＤａのカソードは第２ツェナーダイオードＺＤ２のカソードに接続され、この第２ツェナーダイオードＺＤ２のアノードは第３ツェナーダイオードＺＤ３のカソードに接続され、この第３ツェナーダイオードＺＤ３のアノードはＧＮＤ端子８（ＳＧ）に接続されている。また、第２ツェナーダイオードＺＤ２のアノードと第３ツェナーダイオードＺＤ３のカソードとの接続点には、電圧切替トランジスタＴｒ５のコレクタが接続されている。この電圧切替トランジスタＴｒ５は、エミッタがＧＮＤ端子８に接続され、ベースは、抵抗Ｒ８を介して動作モード切替信号入力端子７に接続され、ベースとエミッタの間にはバイアス用の抵抗Ｒ９が接続されている。
【００４７】
このような構成により、メイン基板２から入力される動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＬｏｗ（つまり通常動作モード）の場合は、電圧切替トランジスタＴｒ５はオフする。そのため、この場合に電源回路１から出力される主電源電圧は、主として第２ツェナーダイオードＺＤ２及び第３ツェナーダイオードＺＤ３のそれぞれのツェナー電圧（降伏電圧）の和に従って決定され、本例では既述の通り第１電圧Ｖ１（３１Ｖ）となる。
【００４８】
一方、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＨｉ（つまり省電力モード）の場合は、電圧切替トランジスタＴｒ５はオンし、第３ツェナーダイオードＺＤ３のアノード・カソード間が短絡される。そのため、この場合の主電源電圧は主として第２ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧に従って決定され、本例では第２電圧Ｖ２（５Ｖ）となる。
【００４９】
また、電源回路１から出力される主電源電圧は、フォトカプラ１３によってスイッチング制御部１２にフィードバックされる。スイッチング制御部１２には、その動作用電源電圧として、トランス１１の三次巻線Ｌｃにて生成された電圧が三次整流ダイオードＤ９により整流され且つ三次出力平滑コンデンサＣ３にて平滑化された電圧が入力される。
【００５０】
更に、三次整流ダイオードＤ９のカソードとフレームグランドとの間には、フォトカプラ１３（詳しくはフォトトランジスタＰＴ）及び２つの分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６からなる直列回路が接続されている。即ち、三次整流ダイオードＤ９のカソードにフォトトランジスタＰＴのコレクタが接続され、フォトトランジスタＰＴのエミッタは第１分圧抵抗Ｒ５の一端に接続され、第１分圧抵抗Ｒ５の他端は第２分圧抵抗Ｒ６の一端に接続されると共にスイッチング制御部１２に接続され、第２分圧抵抗Ｒ６の他端はＦＧに接続されている。
【００５１】
このような構成により、二次側の出力電圧（主電源電圧）は、フォトカプラ１３を介して、２つの分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６の接続点の電圧としてスイッチング制御部１２に入力（フィードバック）される。スイッチング制御部１２は、このフィードバック信号やダイオードブリッジ回路からの出力電圧に基づき、所望の主電源電圧（Ｖ１又はＶ２）が生成・出力されるよう、スイッチングトランジスタＴｒ４のスイッチング動作を制御する。
【００５２】
図１に戻り、メイン基板２の構成について説明する。メイン基板２は、電源回路１からの主電源電圧が入力される電源入力端子３６と、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦが出力される動作モード切替信号出力端子３７と、シグナルグランド（ＳＧ）に接続されるＧＮＤ端子３８と、を備えている。電源入力端子３６から入力された主電源電圧は、第１機能部２１内の第１電圧動作部２３へ入力されると共に、第１レギュレータ２８、スイッチ回路３０、及び補助用レギュレータ２０にもそれぞれ入力される。
【００５３】
第１レギュレータ２８は、本実施形態では非絶縁型のスイッチングレギュレータ（降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ）である。なお、この種のスイッチングレギュレータの詳細構成については周知であるため、その内部構成については図示及び詳細説明を省略する。
【００５４】
第１レギュレータ２８は、電源回路１から入力される主電源電圧を第２電圧Ｖ２（５Ｖ）に降圧するものであり、最低動作入力電圧（入力閾値）が１０Ｖである。つまり、電源回路１からの入力電圧を監視し、入力電圧が１０Ｖ以上のときに動作して定格５Ｖの第２電圧Ｖ２を生成・出力し、入力電圧が１０Ｖ未満のときは動作停止（シャットダウン）する。
【００５５】
そして、第１レギュレータ２８にて生成された第２電圧Ｖ２は、第１機能部２１へ（詳しくは第２電圧動作部２４へ）その電源電圧として入力されると共に、第１ダイオードＤ１を介して第２機能部２２及び第２レギュレータ２９にも入力される。
【００５６】
メイン基板２には、第１電圧Ｖ１又は第２電圧Ｖ２を電源電圧として動作する負荷として、第１機能部２１及び第２機能部２２が備えられている。このうち第１機能部２１は、第１電圧Ｖ１を電源電圧として動作する第１電圧動作部２３と、第２電圧Ｖ２を電源電圧として動作する第２電圧動作部２４とを備えている。
【００５７】
第１電圧動作部２３には、電源入力端子３６に入力された主電源電圧が入力される。そのため、第１電圧動作部２３は、電源回路１からの主電源電圧が第１電圧Ｖ１である通常動作モード時に動作し、主電源電圧が第２電圧Ｖ２である省電力モード時には動作を停止する。第２電圧動作部２４には、第１レギュレータ２８からの第２電圧Ｖ２が入力される。第１レギュレータ２８が動作するのは通常動作モード時（詳しくは入力電圧が１０Ｖ以上のとき）であるため、第２電圧動作部２４も、主電源電圧が第１電圧Ｖ１の通常動作モード時に動作し、主電源電圧が第２電圧Ｖ２の省電力モード時には動作を停止する。
【００５８】
第１機能部２１における第１電圧動作部２３には、既述の記録ヘッドや各種モータ等を駆動する各種駆動回路４１が含まれている。また、第１機能部２１における第２電圧動作部２４には、上記各種駆動回路４１を含む各種回路等の動作を制御する各種制御部４３や、当該画像形成装置全体の制御を統括するＣＰＵ４２などが含まれている。
【００５９】
第２機能部２２は、主として第２電圧Ｖ２により動作し、一部、第２レギュレータ２９で生成される第３電圧により動作する機能回路等も含まれる。第２機能部２２は、最大定格入力電圧（本例では５．５Ｖ）が設定されており、入力される電源電圧が最大定格入力電圧以下の場合に正常動作が保証されている。そして、第２機能部２２には、省電力モードから通常動作モードに切り替わるべき要因（起動要因）が成立した場合にこれを検出する起動要因検出部２５や、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）２６、動作モード切替信号出力部２７などが含まれている。
【００６０】
第２機能部２２で行われる主な処理の一つである、動作モード切替処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、この第２機能部２２による動作モード切替処理は、ソフトウェア処理によるものではなくハードウェア（ロジック回路等）の動作としてなされるものであるが、ここではその動作をフローチャートに置き換えて説明する。
【００６１】
第２機能部２２は、第２電圧Ｖ２が供給されてその動作を開始すると、まずＳ１１０にて、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦをＬｏｗとし、動作モードを通常動作モードに設定する。そして、Ｓ１２０にて、省電力モード移行要求の有無を確認する。省電力モード移行要求は、ＣＰＵ４２が実行する動作モード切替処理（図４参照。詳細は後述。）におけるＳ２４０の処理によってＣＰＵ４２から第２機能部２２へ入力されるものである。
【００６２】
そして、省電力モード移行要求が入力されていない場合は（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１１０に戻るが、省電力モード移行要求が入力された場合は（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０にて、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦをＨｉとし、動作モードを省電力モードに切り替える。その後、続くＳ１４０にて、起動要因検出部２５で起動要因が検出されたか否かが判断される。起動要因としては、例えば、上記操作スイッチがユーザにより操作されたことや、ＲＴＣ２６によるタイマ起動要因などが挙げられる。
【００６３】
省電力モードへの移行後、起動要因が検出されない間は（Ｓ１４０：ＮＯ）、再びＳ１３０に戻るが、起動要因が検出された場合は（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、Ｓ１５０にて、その検出された起動要因を記憶する。そして、再びＳ１１０に戻り、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦをＬｏｗにして通常動作モードに切り替えて、続くＳ１２０以降の処理に進む。
【００６４】
次に、ＣＰＵ４２の各種制御処理のうち、動作モード切替処理について、図４を用いて説明する。ＣＰＵ４２は、第１レギュレータ２８からの第２電圧Ｖ２により（即ち通常動作モード時に）動作し、図示しないメモリに記憶された各種制御プログラムに従って、図４に示す動作モード切替処理を含む各種制御処理を実行する。
【００６５】
ＣＰＵ４２は、第１機能部２１への第２電圧Ｖ２の供給によってその動作が開始されることにより、図４の動作モード切替処理を開始すると、まずＳ２１０にて、第２機能部２２に記憶されている起動要因（図３のＳ１５０にて記憶された起動要因）を取得する。そして、Ｓ２２０にて、その取得した起動要因に応じた処理を実行する。
【００６６】
そして、続くＳ２３０にて、省電力モード移行条件が成立したか否かを判断する。このＣＰＵ４２が判断する省電力モード移行条件としては、例えば、当該画像形成装置の外部から画像データの入力が一定時間継続してなされていないことや、ソフトウェア処理によって省電力モードに移行すべき旨のフラグがセットされたことなどが挙げられる。
【００６７】
そして、省電力モード移行条件が成立していない場合は（Ｓ２３０：ＮＯ）、Ｓ２５０に進み、予め定められた各種処理を実行して再びＳ２３０に戻る。一方、省電力モード移行条件が成立した場合は（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０にて、第２機能部２２へ省電力モード移行要求を出力した上で、この動作モード切替処理を終了する。
【００６８】
図１に戻り、メイン基板２の説明を続ける。第２機能部２２及び第２レギュレータ２９は、動作モードにかかわらず常時動作すべき負荷であるため、動作モードにかかわらず常時第２電圧Ｖ２が供給される必要がある。このような仕様に対し、本実施形態では、通常動作モード時には第１レギュレータ２８からの第２電圧Ｖ２が第１ダイオードＤ１を介して第２機能部２２及び第２レギュレータ２９に入力され、各々その第２電圧Ｖ２により動作する。しかし、省電力モードになって第１レギュレータ２８の入力電圧が１０Ｖ未満になると、第１レギュレータ２８による第２電圧Ｖ２の生成は停止してしまう。
【００６９】
そこで本実施形態では、省電力モード時も第２機能部２２及び第２レギュレータ２９へ第２電圧Ｖ２を供給できるよう構成されている。具体的には、電源入力端子３６に入力された主電源電圧が、第１レギュレータ２８を介さず、スイッチ回路３０及び第２ダイオードＤ２を介して第２機能部２２及び第２レギュレータ２９へ入力可能に構成されている。
【００７０】
なお、第２機能部２２及び第２レギュレータ２９に入力される電源電圧は、上記の通り動作モードにかかわらず常時入力されるべきものである。そのため、この電源電圧を以下「第２機能部２２等に入力される常時供給電圧」又は単に「常時供給電圧」とも称す。
【００７１】
スイッチ回路３０は、電源入力端子３６から第２ダイオードＤ２を経て第２機能部２２及び第２レギュレータ２９に至る給電経路を導通・遮断するものであり、この給電経路に挿入されてこの給電経路を導通・遮断するための第１トランジスタＴｒ１を備えている。この第１トランジスタＴｒ１は、エミッタが電源入力端子３６に接続され、コレクタが第２ダイオードＤ２のアノードに接続され、ベースは、抵抗Ｒ３を介して第２トランジスタＴｒ２のコレクタに接続されている。この第２トランジスタＴｒ２のエミッタは、ＳＧに接続され、ベースは第３トランジスタＴｒ３のコレクタに接続されている。また、スイッチ回路３０は、一端が電源入力端子３６に接続された抵抗Ｒ１と、カソードがこの抵抗Ｒ１の他端に接続されてアノードが第３トランジスタＴｒ３のベースに接続された第１ツェナーダイオードＺＤ１を備えている。第３トランジスタＴｒ３は、エミッタがＳＧに接続され、コレクタは第２トランジスタＴｒ２のベースに接続されると共に抵抗Ｒ２の一端に接続されている。この抵抗Ｒ２の他端は、電源入力端子３６に接続されている。
【００７２】
スイッチ回路３０は、省電力モード時に電源回路１からの主電源電圧（第２電圧Ｖ２）を第２機能部２２へ供給するために設けられたものであるため、基本的には省電力モード時にオンされるのだが、より詳しくは、入力される主電源電圧が５．５Ｖ（第２機能部２２の最大定格入力電圧）より低い場合にオンする。即ち、入力される主電源電圧が５．５Ｖより低くなることで導通条件が成立してスイッチ回路３０がオンされ、主電源電圧が５．５Ｖ以上になると遮断条件が成立してスイッチ回路３０がオフされる。
【００７３】
具体的には、第１ツェナーダイオードＺＤ１として、主電源電圧が５．５Ｖ以上の場合に逆方向電流が流れて第３トランジスタＴｒ３がオンするようなスペック（ツェナー電圧）のものが用いられており、第３トランジスタＴｒ３がオンすると第１トランジスタＴｒ１はオフし、スイッチ回路３０は全体としてオフする。つまり、スイッチ回路３０は、省電力モード時にはオンするが、通常動作モードに切り替わって主電源電圧が５．５Ｖ以上になるとオフする。
【００７４】
ところで、本実施形態では、通常動作モード時には第１レギュレータ２８からの第２電圧Ｖ２が第２機能部２２に入力され、省電力モード時には電源回路１からの第２電圧Ｖ２がスイッチ回路３０を介して第２機能部２２に入力されるため、全体的に見れば、第２機能部２２（及び第２レギュレータ２９）には常時電源電圧が供給されることになる。しかし厳密には、動作モードの切り替わり時において、第１レギュレータ２８及びスイッチ回路３０の何れを介しても第２電圧Ｖ２が供給されない、無給電期間が生じる。
【００７５】
なお、本実施形態では、第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２の各カソードとＳＧとの間に充電用コンデンサＣ１が接続されている。そのため、上記無給電期間においては、充電用コンデンサＣ１の充電電力によって第２機能部２２等を継続動作させることは一応可能である。しかし、無給電期間中に第２機能部２２等を確実に動作継続させるためには、静電容量の十分大きい充電用コンデンサＣ１を用いる必要があり、無給電期間中の第２機能部２２等の動作を全てこの充電用コンデンサＣ１で賄うのは非現実的である。
【００７６】
そこで本実施形態のメイン基板２には、上記無給電期間に第２機能部２２等へ電源電圧を供給するための、補助用レギュレータ２０が設けられている。補助用レギュレータ２０は、本実施形態では周知のリニア（シリーズ）レギュレータであり、ＡＮＤゲート３４からの補助用レギュレータ制御信号がＨｉの場合に動作して第２電圧Ｖ２（５Ｖ）を生成・出力し、第３ダイオードを介して第２機能部２２等へ供給される。
【００７７】
リニアレギュレータは、スイッチングレギュレータと比べると効率（変換効率）が悪いという欠点がある。しかし、補助用レギュレータ２０による第２電圧Ｖ２の供給は、動作モード切り替え時の非常に短い期間のみ補助的に行われるのであって、多少効率が悪くてもその影響は非常に小さい。そのため、補助用レギュレータ２０として、効率よりもコストや動作速度（起動の早さ等）を重視し、リニアレギュレータを採用している。
【００７８】
なお、リニアレギュレータの構成は周知であり、また、外部入力信号（本例では補助用レギュレータ制御信号）に従って動作・非動作を切り替え可能な構成についてもよく知られている（例えばイネーブル端子付きのリニアレギュレータＩＣなど）。そのため、補助用レギュレータ２０の内部構成については図示及び詳細説明を省略する。
【００７９】
本実施形態では、次のａ〜ｃの３つの条件が共に成立した場合に、ＡＮＤゲート３４からの補助用レギュレータ制御信号がＨｉとなって補助用レギュレータ２０がその動作（第２電圧Ｖ２の生成・出力）を開始するよう構成されている。
【００８０】
条件ａ：第１レギュレータ２８による第２電圧Ｖ２の生成がなされていないこと。
条件ｂ：スイッチ回路３０がオフされていること。
条件ｃ：第２機能部２２（及び第２レギュレータ２９）が動作していること。
【００８１】
そして、上記各条件ａ〜ｃのうち、条件ａが成立したか否かを判断するために、第１コンパレータ３１が設けられている。第１コンパレータ３１は、非反転入力端子に第１レギュレータ２８からの出力電圧が入力され、反転入力端子に所定の第１基準電圧Ｖｒ１が入力されており、これら各入力の比較結果が反転されてＡＮＤゲート３４に入力される。
【００８２】
第１基準電圧Ｖｒ１は、本実施形態では一例として４Ｖである。そのため、第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖ以上である場合は、第１コンパレータ３１の出力はＬｏｗとなる。このＬｏｗ出力は、条件ａを満たしていない旨（つまり第１レギュレータ２８にて第２電圧Ｖ２が生成されている旨）を示すものである。一方、第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖ未満である場合は、第１コンパレータ３１の出力はＨｉとなる。このＨｉ出力は、条件ａを満たしている旨を示すものである。
【００８３】
また、条件ｂが成立したか否かを判断するために、インバータ（否定ゲート）３３が設けられている。このインバータ３３には、スイッチ回路３０を構成する第３トランジスタＴｒ３のコレクタ電圧が入力される。そして、スイッチ回路３０がオンされている場合は、インバータ３３の出力はＬｏｗとなり、このＬｏｗ出力がＡＮＤゲート３４に入力される。一方、スイッチ回路３０がオフされている場合は、インバータ３３の出力はＨｉとなり、このＨｉ出力がＡＮＤゲート３４に入力される。
【００８４】
また、条件ｃが成立したか否かを判断するために、第２コンパレータ３２が設けられている。第２コンパレータ３２は、非反転入力端子に、第２機能部２２及び第２レギュレータ２９に入力される常時供給電圧（即ち、第１〜第３ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３のカソードの電圧）が入力され、反転入力端子に所定の第２基準電圧Ｖｒ２が入力されており、これら各入力の比較結果がＡＮＤゲート３４に入力される。
【００８５】
第２基準電圧Ｖｒ２は、本実施形態では４Ｖである。そのため、常時供給電圧が４Ｖ未満である場合は第２コンパレータ３２の出力はＬｏｗとなり、これは条件ｃを満たしていない旨を示すものである。一方、常時供給電圧が４Ｖ以上である場合は、第２コンパレータ３２の出力はＨｉとなり、これは、条件ｃを満たしている旨を示すものである。
【００８６】
ＡＮＤゲート３４から出力される補助用レギュレータ制御信号は、各条件ａ〜ｃが全て成立している場合にＨｉとなり、いずれか１つでも成立していない場合はＬｏｗとなる。
次に、このように構成された本実施形態の画像形成装置の動作について、特に、動作モードの切り替わりに伴う第１レギュレータ２８、スイッチ回路３０、及び補助用レギュレータ２０の動作を中心に、図５のタイムチャートを用いて説明する。
【００８７】
図５に示すように、電源プラグ５にＡＣ電源（商用交流電圧）が入力されると（時刻ｔ１）、電源回路１が動作を開始し、電源回路１からの主電源電圧が上昇していく。なお、初期起動時は動作モード切替信号ＰＳＯＦＦはＬｏｗであるため、主電源電圧は第１電圧Ｖ１（３１Ｖ）に向けて上昇していく。そして、その上昇の過程で、主電源電圧が１０Ｖに達すると（時刻ｔ２）、第１レギュレータ２８が動作を開始し、第１レギュレータ２８からの出力電圧が第２電圧Ｖ２（５Ｖ）に向けて上昇開始する。これにより、第２機能部２２等に入力される常時供給電圧も上昇していく。
【００８８】
そして、第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖに達すると（時刻ｔ３）、第２コンパレータ３２の出力がＨレベルとなる。これは即ち、第２機能部２２等が動作可能となっていること（延いては条件ｃが成立していること）を示している。
【００８９】
その後も電源回路１からの主電源電圧及び第１レギュレータ２８からの出力電圧は上昇していき、時刻ｔ４にて、第１レギュレータ２８からの出力電圧が定格の第２電圧Ｖ２（５Ｖ）となり、第２機能部２２等に入力される常時供給電圧も第２電圧Ｖ２（５Ｖ）となる。
【００９０】
その後、時刻ｔ５にて、省電力モード移行条件の成立により動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＨｉになると、電源回路１からの主電源電圧が、第１電圧から第２電圧へ低下していく。そして、時刻ｔ６にてその主電源電圧が１０Ｖを下回ると、第１レギュレータ２８が動作停止（シャットダウン）して、第１レギュレータ２８からの出力電圧も低下していく。これに伴い、第２機能部２２等に入力される常時供給電圧も低下していく。
【００９１】
そして、第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖを下回ると（時刻ｔ７）、第１コンパレータ３１の出力がＨｉとなる。これは即ち、条件ａが成立したことを意味している。またこのとき、スイッチ回路３０は、主電源電圧がまだ５．５Ｖ以上であることから、オフされたままであり、よって条件ｂも成立している。そのため、時刻ｔ７では、上記各条件ａ〜ｃが全て成立することとなり、これによりＡＮＤゲート３４からの出力がＨｉとなる。これにより、補助用レギュレータ２０が動作開始し、補助用レギュレータ２０からの出力電圧が第２電圧Ｖ２へと上昇していく。そして、補助用レギュレータ２０からの出力電圧が第３ダイオードＤ３を介して供給されることにより、第２機能部２２等に入力される常時供給電圧は再び第２電圧Ｖ２に上昇していく。
【００９２】
この間、電源回路１からの主電源電圧はさらに第２電圧Ｖ２に向けて低下し、やがて５．５Ｖを下回る（時刻ｔ８）。すると、スイッチ回路３０がオンし、条件ｂが不成立となる。そのため、ＡＮＤゲート３４からの出力はＬｏｗとなり、補助用レギュレータ２０が動作を停止する。但し、スイッチ回路３０がオンされたことにより、電源回路１からの主電源電圧がこのスイッチ回路３０及び第２ダイオードＤ２を介して第２機能部２２等に供給されることとなるため、常時供給電圧は第２電圧Ｖ２（又はその近傍）に維持され、第２機能部２２等は引き続き動作を継続することができる。
【００９３】
その後、時刻ｔ９にて、通常動作モードへの移行条件が成立（つまり起動要因が検出）されたことによって動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＬｏｗになると、電源回路１からの主電源電圧が、第２電圧から第１電圧に向けて上昇していく。そして、時刻ｔ１０にて主電源電圧が５．５Ｖ以上になると、スイッチ回路３０がオフし、スイッチ回路３０を介した第２電圧Ｖ２の供給は遮断される。
【００９４】
しかし、スイッチ回路３０のオフによって条件ｂが成立することになり、さらにこのとき、他の各条件ａ，ｃもいずれも成立している。そのため、ＡＮＤゲート３４からの出力はＨｉとなり、補助用レギュレータ２０が動作開始して、補助用レギュレータ２０による第２電圧Ｖ２の供給が開始される。
【００９５】
その後、時刻ｔ１１にて電源回路１からの主電源電圧が１０Ｖ以上になると、第１レギュレータ２８が動作を開始する。そして、時刻ｔ１２にて第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖ以上になると、第１コンパレータ３１の出力がＬｏｗとなる。これは即ち、条件ａが不成立となったことを意味している。そのため、ＡＮＤゲート３４からの出力はＬｏｗとなり、補助用レギュレータ２０が動作を停止する。このように、補助用レギュレータ２０の動作は停止するが、第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖ以上となり、やがて定格の第２電圧Ｖ２に達するため、常時供給電圧は第２電圧Ｖ２（又はその近傍）に維持され、第２機能部２２等は引き続き動作を継続することができる。
【００９６】
以上説明した本実施形態の画像形成装置によれば、補助用レギュレータ２０を備え、第１レギュレータ２８及びスイッチ回路３０のいずれからも第２機能部２２等へ電源電圧（第２電圧Ｖ２）が供給されない無給電期間にはこの補助用レギュレータ２０から電力供給を行うようにしている。
【００９７】
そのため、動作モードにかかわらず常時動作すべき第２機能部２２等に対し、動作モードが切り替わる過程において電源電圧の供給が滞るのを防止して、動作モードの切り替わりが生じても継続して安定的に第２機能部２２等を動作させることが可能となる。
【００９８】
また、省電力モード時には、電源回路１から直接、第２電圧Ｖ２が生成・出力され、これにより第１レギュレータ２８は動作する必要がない。そのため、第１レギュレータ２８の消費電力を低減することも可能となる。
【００９９】
また、補助用レギュレータ２０を動作させるべきか否かを、３つの条件ａ〜ｃに基づいて判断するようにしており、これら各条件ａ〜ｃはそれぞれ、第１コンパレータ３１、第２コンパレータ３２、及びインバータ３３によって判断され、その結果が最終的にＡＮＤゲート３４から補助用レギュレータ制御信号として出力される。そのため、簡易的な回路構成でありながら上記各条件ａ〜ｃを確実に判断することができ、これにより、必要な時に確実に補助用レギュレータ２０を動作させることが可能となる。
【０１００】
なお、第１電圧動作部２３は本発明の第１負荷に相当し、第２電圧動作部２４は本発明の第２負荷に相当し、第２機能部２２は本発明の第３負荷に相当し、電源回路１は本発明の主電源回路に相当し、第１レギュレータ２８は本発明の通常時第２電圧生成回路に相当し、補助用レギュレータ２０は本発明の補助用第２電圧生成回路に相当し、第１コンパレータ３１は本発明の第１判断手段に相当し、インバータ３３は本発明の第２判断手段に相当し、第２コンパレータ３２は本発明の第３負荷動作判断手段に相当する。
【０１０１】
［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
【０１０２】
例えば、図１に示したスイッチ回路３０の構成はあくまでも一例であり、電源回路１からの主電源電圧を第２ダイオードＤ２を介して直接（第１レギュレータ２８を介さずに）第２機能部２２等へ供給することができる限り、具体的回路構成は限定されない。また、上記実施形態のスイッチ回路３０は、電源回路１から入力される主電源電圧に応じてオン・オフされる構成であったが、更に、第２機能部２２からの動作モード切替信号ＰＳＯＦＦも取り込み、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＨｉの場合（つまり省電力モードに設定されている場合）にオンを許可するような構成としてもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態では、各基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２をいずれも４Ｖとしたが、これはあくまでも一例に過ぎない。第１レギュレータ２８がシャットダウンする入力電圧が１０Ｖであることや、第１ツェナーダイオードＺＤ１に逆方向電流が流れてスイッチ回路３０がオフする入力電圧が５．５Ｖ以上であることについてもあくまでも一例である。
【０１０４】
また、第１レギュレータ２８が通常動作しているか否かの判断を第１レギュレータ２８からの出力電圧に基づいて行うことについても、あくまでも一例に過ぎない。例えば、上記実施形態では第１レギュレータ２８の最低動作入力電圧が１０Ｖであるため、第１レギュレータ２８の入力電圧が１０Ｖ以上であるか否かに基づいて判断するようにしてもよい。また例えば、第１レギュレータ２８内部の動作状態に基づいて判断してもよい。
【０１０５】
また、スイッチ回路３０がオンされているかオフされているかの判断を、上記実施形態では、スイッチ回路３０を構成する第３トランジスタＴｒ３のコレクタ電圧に基づいて行うようにしたが、これもあくまでも一例であり、例えば、主電源電圧が５．５Ｖ以上であるか否かに基づいて判断してもよいし、スイッチ回路３０の出力電圧（つまり第１トランジスタＴｒ１のコレクタ電圧）に基づいて判断するようにしてもよい。
【０１０６】
更に、上記実施形態における、スイッチ回路３０のオン・オフ状態を示す信号をインバータ３３を介してＡＮＤゲート３４に入力する構成、第１レギュレータ２８にて第２電圧Ｖ２が出力（生成）されているか否か（詳しくは４Ｖ以上の電圧が出力されているか否か）を第１コンパレータ３１で判断してその結果をＡＮＤゲート３４に入力する構成、第２機能部２２が動作状態であるか否かを第２コンパレータ３２で判断してその結果をＡＮＤゲート３４に入力する構成、そしてＡＮＤゲート３４からの補助用レギュレータ制御信号に基づいて補助用レギュレータ２０の動作を制御する構成は、いずれも一例である。補助用レギュレータ２０を動作させるべきタイミング・期間に補助用レギュレータ２０を動作させて第２電圧Ｖ２を出力させることができる限り、種々の構成を採ることができる。
【０１０７】
なお、補助用レギュレータ２０の動作条件のうち、条件ｃについては必須条件ではなく、条件ａ及び条件ｂが共に成立したならば補助用レギュレータ２０を動作させてもよい。 但しそのようにすると、ＡＣ電源入力直後のコールドスタート時における、電源回路１が起動途中でまだ出力電圧が低い時に、補助用レギュレータ２０が動作し、更にその負荷の１つとしての第２レギュレータ２９（定電力負荷）も動作して、補助用レギュレータ２０以下の負荷側に大電流が流れる状態となる。このような場合に、電源回路１に十分な電流供給能力がないと、電源回路１の動作に悪影響が生じるおそれがある。
【０１０８】
そのため、特に本実施形態のように、補助用レギュレータ２０から電源電圧が供給される負荷として第２レギュレータ２９のような定電力負荷を含んでいる場合は、コールドスタート時には補助用レギュレータ２０が動作しないようにすること（つまり条件ｃを加えること）が望ましく、そのようにすればコールドスタート時でまだ第２機能部２２が動作していない時に補助用レギュレータ２０が動作してしまうのを防ぐことができる。
【０１０９】
また、上記実施形態では、第１レギュレータ２８をスイッチングレギュレータ、補助用レギュレータ２０をリニアレギュレータとして説明したが、これらもあくまでも一例であり、両者ともにそれぞれ上記実施形態とは異なる種類のレギュレータであってもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１…電源回路、２…メイン基板、６…電源出力端子、７…動作モード切替信号入力端子、８，３８…ＧＮＤ端子、１１…トランス、１２…スイッチング制御部、１３…フォトカプラ、２０…補助用レギュレータ、２１…第１機能部、２２…第２機能部、２３…第１電圧動作部、２４…第２電圧動作部、２５…起動要因検出部、２６…ＲＴＣ、２７…動作モード切替信号出力部、２８…第１レギュレータ、２９…第２レギュレータ、３０…スイッチ回路、３１…第１コンパレータ、３２…第２コンパレータ、３３…インバータ、３４…ＡＮＤゲート、３６…電源入力端子、３７…動作モード切替信号出力端子、Ｃ１…充電用コンデンサ、Ｃ２…入力平滑コンデンサ、Ｃ３…三次出力平滑コンデンサ、Ｃ４…二次出力平滑コンデンサ、Ｄ１…第１ダイオード、Ｄ２…第２ダイオード、Ｄ３…第３ダイオード、Ｄ５〜Ｄ８…ダイオード、Ｄ９…三次整流ダイオード、Ｄ１０…二次整流ダイオード、Ｔｒ１…第１トランジスタ、Ｔｒ２…第２トランジスタ、Ｔｒ３…第３トランジスタ、Ｔｒ４…スイッチングトランジスタ、Ｔｒ５…電圧切替トランジスタ、ＺＤ１…第１ツェナーダイオード、ＺＤ２…第２ツェナーダイオード、ＺＤ３…第３ツェナーダイオード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作モードに応じた電源電圧の生成及び負荷への供給を行うことが可能な電源装置、及びこの電源装置からの電力供給によって動作する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源装置からの電力供給を受けて駆動回路や制御回路などの各種機能回路が動作するよう構成された装置に対し、消費電力を低減させる技術が種々提案されている。
例えば特許文献１には、メイン電源からの電力が装置全体に供給されて各機能回路が動作可能となる通常電力モードと、メイン電源からの電力が特定の機能回路にのみ供給される低消費電力モードとの二種類の動作モードを有し、装置の使用状態や動作状態等に応じて動作モードを切り替えることで装置全体の消費電力を抑えることが可能な通信端末装置が提案されている。
【０００３】
しかし、特許文献１に開示された技術では、メイン電源自体は動作モードにかかわらず同様に動作する（所定の電源電圧を生成する）ため、メイン電源自体の消費電力はほとんど変わらない。そのため、特に、動作用電源電圧の異なる複数種類の機能回路が併存していて、省電力モード時には低い値の動作用電源電圧のみ供給できれば十分である（高い値の動作用電源電圧で動作する機能回路は動作停止させる）ような装置においては、省電力モード時にメイン電源自体で無駄な電力消費が発生するという問題があった。
【０００４】
具体的な例を挙げると、例えば、第１電圧で動作する第１負荷と、第１電圧よりも低い第２電圧で動作する第２負荷及び第３負荷を有し、メイン電源は常時第１電圧を生成・出力するよう構成され、第１負荷に対してはメイン電源からの第１電圧がそのまま供給され、第２負荷及び第３負荷に対してはメイン電源からの第１電圧がレギュレータにて第２電圧に変換（降圧）されて供給されるよう構成された装置において、省電力モード時には第３負荷にのみ第２電圧を供給して他の第１，第２負荷の動作は停止させることにより装置全体の省電力化を図るよう構成されたものが挙げられる。
【０００５】
上記構成の場合、省電力モード時には第１負荷への第１電圧の供給及び第２負荷への第２電圧の供給（レギュレータからの供給）が停止されるため、装置全体の省電力化は可能となる。しかし、省電力モード時においても、メイン電源からは第１電圧を出力する必要があるため、省電力モード時でもメイン電源自体の省電力化は図ることができない。
【０００６】
そこで本願出願人は、先に、特願２００９−８２９４１号（平成２１年３月３０日出願）にて、省電力モード時にメイン電源自体の省電力化も図ることが可能な技術を提案した。具体的には、電源回路（上述のメイン電源に相当）が、通常動作時には第１電圧を生成するのに対し、省電力モード時には第２電圧を生成する。但しこの場合、省電力モードではレギュレータに入力される電圧も第２電圧となり、レギュレータは正常に動作できなくなる。そこで上記先行出願では、レギュレータを介さずに電源回路から第３負荷へ給電する経路、及びその経路を導通・遮断するスイッチを設け、省電力モード時にそのスイッチをオンすることで電源回路からの第２電圧を直接第３負荷へ供給するようにした。
【０００７】
このように構成された先行出願に記載の技術によれば、省電力モード時には電源回路自体も通常時より低い第２電圧を生成するため、その分、第１電圧を生成する通常時と比べると電源回路自体の消費電力も低減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１７７７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、先行出願に記載した技術では、動作モードが切り替わる過程で、第３負荷に第２電圧が供給されない無給電期間が生じるおそれがある。
即ち、第１電圧を第２電圧に降圧するレギュレータの構成によっては、入力電圧が第２電圧より高い所定の入力閾値以上でないと第２電圧を生成できないよう構成されたものも多く、その場合、入力電圧が入力閾値を下回っている限り第２電圧を生成できない。一方、電源回路からの電源電圧を第３負荷へ直接供給するためのスイッチは、たとえ省電力モードに切り替わったとしても、電源回路からの出力電圧がまだ第２電圧近傍にまで低下しておらず第３負荷へ供給可能な最大電圧（最大定格入力電圧）よりも高い間は、その出力電圧を第３負荷へ供給することはできず、オンさせることはできない。
【００１０】
そのため、動作モードの切り替わり過程において電源回路からの出力電圧が最大定格入力電圧より高く且つ入力閾値より低い間は、第３負荷に対してレギュレータから第２電圧が供給されず且つスイッチを介しても第２電圧が供給されない無給電期間が生じ、これにより第３負荷の動作が停止してしまうおそれがあるのである。
【００１１】
これに対し、先行出願には、第３負荷への給電経路に充電用コンデンサを並列接続し、無給電期間にはこの充電用コンデンサの充電電力にて第３負荷を動作させることが記載されている。しかし、第３負荷を安定して継続動作させるためには静電容量の十分大きな充電用コンデンサが必要となるため、コスト的にも設置スペース的にも現実的ではない。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、通常動作モード及び省電力モードのいずれにおいても動作すべき負荷（常時動作負荷）に対し、動作モードが切り替わる過程において電源電圧の供給が滞るのを防止して、動作モードの切り替わりが生じても常時動作負荷を継続して安定的に動作させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、通常動作モード時には、第１電圧で動作する第１負荷、並びに第２電圧で動作する第２負荷及び第３負荷へ、該各電圧を出力して該各負荷を動作させ、省電力モード時には第３負荷へ第２電圧を出力して第３負荷を動作させるための電源装置であり、主電源回路と、通常時第２電圧生成回路とを備えている。第２電圧は、第１電圧より低い値である。主電源回路は、入力される動作モード切替信号に従い、主電源電圧として少なくとも第１電圧及び第２電圧のいずれかを出力可能であって、動作モード切替信号が通常動作モードを示す信号ならば主電源電圧を第１電圧に切り替え、動作モード切替信号が省電力モードを示す信号ならば主電源電圧を第２電圧に切り替える。通常時第２電圧生成回路は、主電源回路からの主電源電圧が入力され、その主電源電圧が所定の入力閾値以上の場合に、その主電源電圧をもとに第２電圧を生成して第２負荷及び第３負荷へ出力する。入力閾値は、第１電圧より低く第２電圧よりも高い値である。また、主電源回路からの主電源電圧を第１負荷へ供給するための第１負荷給電経路と、主電源回路からの主電源電圧を通常時第２電圧生成回路を経ずに第３負荷へ供給するための第３負荷給電経路と、この第３負荷給電経路を導通・遮断するスイッチ回路と、を備えている。スイッチ回路は、動作モード切替信号が省電力モードを示す信号に切り替わった場合であって所定の導通条件が成立した場合に第３負荷給電経路を導通させ、動作モード切替信号が通常動作モードを示す信号に切り替わった場合であって所定の遮断条件が成立した場合に第３負荷給電経路を遮断する。そして、主電源回路からの主電源電圧が入力され、通常時第２電圧生成回路による第２電圧の生成がなされず且つスイッチ回路により第３負荷給電経路が遮断されている間に、該主電源電圧をもとに第２電圧を生成して第３負荷へ出力する、補助用第２電圧生成回路を備えている。
【００１４】
このように構成された電源装置では、動作モードが切り替わる過程で、通常時第２電圧生成回路及びスイッチ回路のいずれからも第３負荷へ電源電圧（第２電圧）が供給されない無給電期間が生じる可能性がある。例えば、通常動作モードから省電力モードへの切り替わり過程で、主電源電圧が入力閾値未満になったもののスイッチ回路の導通条件がまだ成立していない間は、第３負荷に対して、通常時第２電圧生成回路からの第２電圧の供給及びスイッチ回路を介した第２電圧の供給のいずれもなくなる。そこで、動作モード切り替わり時に第３負荷の動作が停止しないよう、補助用第２電圧生成回路を備え、通常時第２電圧生成回路からの第２電圧の供給がなく且つスイッチ回路を介した第２電圧の供給もない場合にはこの補助用第２電圧生成回路から第３負荷へ第２電圧を供給する。
【００１５】
従って、請求項１に記載の電源装置によれば、通常動作モード及び省電力モードのいずれにおいても動作すべき負荷（第３負荷）に対し、動作モードが切り替わる過程において電源電圧（第２電圧）の供給が滞るのを防止して、動作モードの切り替わりが生じても継続して安定的に第３負荷を動作させることが可能となる。
【００１６】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電源装置であって、通常時第２電圧生成回路による第２電圧の生成がなされない第２電圧非生成状態か否かを判断する第１判断手段と、スイッチ回路により第３負荷給電経路が遮断された遮断状態か否かを判断する第２判断手段と、を備えている。そして、補助用第２電圧生成回路は、第１判断手段により第２電圧非生成状態と判断されて且つ第２判断手段により遮断状態と判断されている場合に、第２電圧を生成する。
【００１７】
このように構成された請求項２に記載の電源装置によれば、通常時第２電圧生成回路の動作状態及びスイッチ回路の動作状態がそれぞれ第１判断手段及び第２判断手段によって個々に判断されるため、補助用第２電圧生成回路は、各判断手段の判断結果に基づき、必要な時に確実に第２電圧を生成・出力することができる。
【００１８】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電源装置であって、第１判断手段は、通常時第２電圧生成回路から出力される電圧が所定の第１判定閾値より低い場合に、第２電圧非生成状態と判断する。第１判定閾値は、第２電圧より低い値である。
【００１９】
第２電圧非生成状態であるか否かの具体的判断方法は種々考えられ、例えば通常時第２電圧生成回路の内部動作に基づいて判断する方法なども考えられるが、通常時第２電圧生成回路からの出力電圧に基づいて判断するようにすれば、第１判断手段を簡素な構成で実現でき、しかも第２電圧非生成状態であるか否かの判断を確実に行うことができる。
【００２０】
次に、請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の電源装置であって、スイッチ回路は、第３負荷給電経路を導通・遮断する半導体スイッチ素子と、この半導体スイッチ素子の動作を制御するスイッチ制御手段とを備えている。スイッチ制御手段は、上記導通条件及び遮断条件を判断し、導通条件が成立した場合に半導体スイッチ素子をオンさせ、遮断条件が成立した場合に半導体スイッチ素子をオフさせる。そして、第２判断手段は、スイッチ制御手段の動作状態に基づき、スイッチ制御手段が半導体スイッチ素子をオフさせている場合に、遮断状態と判断する。
【００２１】
スイッチ回路により第３負荷給電経路が遮断されているか否かの具体的判断方法についても、種々考えられるが、スイッチ回路が上記のように半導体スイッチ素子及びこれを制御するスイッチ制御手段により構成されている場合は、スイッチ制御手段の動作状態に基づいて判断することができる。そのため、請求項４に記載の電源装置によれば、第３負荷給電経路が遮断状態であるか否かの判断を、容易且つ確実に行うことができる。
【００２２】
次に、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電源装置であって、第３負荷が動作状態であるか否かを判断する第３負荷動作判断手段を備えている。そして、補助用第２電圧生成回路は、第３負荷動作判断手段により第３負荷が動作状態であると判断されている場合に、第２電圧を生成する。
【００２３】
即ち、たとえ通常時第２電圧生成回路にて第２電圧が生成されず且つスイッチ回路がオフされているという２つの条件が揃ったとしても、第３負荷が動作していない場合には、補助用第２電圧生成回路は第２電圧を出力しない。補助用第２電圧生成回路は、上記２つの条件が揃って且つ第３負荷が動作している場合に限り、第２電圧を出力するのである。
【００２４】
仮に、通常時第２電圧生成回路にて第２電圧が生成されず且つスイッチ回路がオフされているという両条件が揃ったことのみをもって補助用第２電圧生成回路が第２電圧を出力するようにすると、コールドスタート時（当該電源装置自体の初期起動時）にも補助用第２電圧生成回路が動作してしまい、主電源回路の動作に悪影響を与えてしまう虞がある。
【００２５】
これに対し、請求項５に記載の電源装置では、第３負荷の動作状態も確認した上で補助用第２電圧生成回路を動作させるため、コールドスタート時に補助用第２電圧生成回路が動作するのが防止され、主電源回路の動作への悪影響を防ぐことができる。
【００２６】
次に、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の電源装置であって、第３負荷動作判断手段は、第３負荷へ供給されている電源電圧が所定の第２判定閾値以上である場合に、第３負荷が動作状態であると判断する。
【００２７】
第３負荷が動作状態かどうかは、第３負荷に供給される電源電圧に依存し、動作可能な電源電圧が供給されていれば動作状態、供給されていなければ非動作状態と判断できる。そのため、第３負荷が動作可能な電源電圧の範囲内で第２判定閾値を設定し、第３負荷への供給電圧がこの第２判定閾値以上かどうかに基づいて第３負荷が動作状態か否かを判断するようにすれば、簡易的な構成でありながら確実に判断することができる。
【００２８】
次に、請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の電源装置であって、通常時第２電圧生成回路及びスイッチ回路から第３負荷へ第２電圧が供給される給電経路には、第３負荷へ供給される電圧により充電されると共にその充電電圧を第３負荷へ放電可能な静電容量素子が接続されている。
【００２９】
本発明はそもそも、動作モードの切り替わり過程で第３負荷へ電源電圧（第２電圧）が供給されない無給電期間が生じた場合に、その無給電期間における第３負荷への電源電圧供給を行うために、補助用第２電圧生成回路を備えたことを主な特徴としている。そのため、理論的には、第３負荷への電源電圧供給が途絶えることはない。
【００３０】
しかし実際には、通常時第２電圧生成回路及びスイッチ回路のいずれからも第３負荷へ電源電圧が供給されなくなると同時にすぐに補助用第２電圧生成回路からの第２電圧の供給が開始されるとは限らず、補助用第２電圧生成回路から第２電圧が出力され始めるまでにわずかながら第３負荷に電源電圧が供給されない期間（インターバル）が生じるおそれがある。もちろん、そのようなインターバルが仮に生じたとしても、補助用第２電圧生成回路を備えない従来の構成において生じる無給電期間よりははるかに短い期間であり、無視しうる。
【００３１】
これに対し、請求項７に記載の電源装置によれば、第３負荷への電源電圧供給経路に静電容量素子が接続されているため、仮に、上記のようなインターバルが生じたとしても、静電容量素子の充電電圧によって第３負荷の動作を継続させることが可能となり、より確実に第３負荷の動作を継続させることができる。
【００３２】
次に、請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の電源装置であって、通常時第２電圧生成回路は、スイッチングレギュレータとして構成されている。
入力電圧を所望の電圧に変換して出力するレギュレータとしては、例えばスイッチングレギュレータやリニアレギュレータが周知であるが、スイッチングレギュレータは、リニアレギュレータと比較して高効率であるため、通常動作モード時に第２負荷及び第３負荷へ継続的に電源電圧（第２電圧）を供給するためのレギュレータとして適している。
【００３３】
次に、請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の電源装置であって、補助用第２電圧生成回路は、リニアレギュレータとして構成されている。
補助用第２電圧生成回路は、常時動作する必要はなく、動作モードが切り替わる過程の短期間のみ動作すればよいため、回路構成が簡素で安価なリニアレギュレータが適している。なお、リニアレギュレータは、効率の面ではスイッチングレギュレータよりも低効率であるという欠点を有するが、上記の通り、補助用第２電圧生成回路は常時動作するものではないため、効率の問題は無視できる。
【００３４】
次に、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の電源装置と、第１負荷の１つとしての、記録媒体への画像形成を行う画像形成手段を駆動する駆動手段と、第２負荷の１つとしての、駆動手段の動作を制御する制御手段と、第３負荷の１つとしての、所定の省電力モード移行条件が成立した場合には省電力モードを示す動作モード切替信号を出力し、所定の通常動作モード移行条件が成立した場合には動作モードを示す動作モード切替信号を出力する切替信号出力手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００３５】
この画像形成装置によれば、第１負荷〜第３負荷をそれぞれ安定して動作させつつ、全体として消費電力が抑制された、省電力効果の高い画像形成装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】実施形態の画像形成装置の電気的構成を表す構成図である。
【図２】電源回路の内部構成を表す電気回路図である。
【図３】第２機能部で実施される動作モード切替処理を表すフローチャートである。
【図４】第２電圧動作部内のＣＰＵにて実行される動作モード切替処理を表すフローチャートである。
【図５】実施形態の画像形成装置の動作例を表すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に、本実施形態の画像形成装置の電気的構成を示す。図１に示すように、本実施形態の画像形成装置は、電源回路１と、この電源回路１から供給される電力（主電源電圧）によって動作する各種機能回路等が搭載されたメイン基板２とを備える。
【００３８】
この画像形成装置は、図示は省略したものの、画像が形成される用紙等を搬送経路に沿って搬送する搬送モータや、その搬送経路における所定位置で用紙への画像形成を行う記録ヘッド、この記録ヘッドが搭載されたキャリッジを主走査方向（用紙搬送方向と直交する方向）に往復駆動させるキャリッジモータ等を備え、これらがメイン基板２からの駆動信号等により駆動されることで、用紙への画像形成が行われるように構成されている。
【００３９】
電源回路１は、電源プラグ５から入力される商用交流電圧（例えばＡＣ１００Ｖ）を直流の主電源電圧に変換してメイン基板２へ出力するものであり、主電源電圧が出力される電源出力端子６（正極端子）と、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦが入力される動作モード切替信号入力端子７と、シグナルグランド（ＳＧ）に接続されるグランド（ＧＮＤ）端子８（負極端子）と、を備えている。
【００４０】
本実施形態の画像形成装置は、後述するように、動作モードとして通常動作モード及び省電力モードの２種類を有しており、動作モードに応じた動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがメイン基板２から電源回路１へ入力される。この動作モード切替信号ＰＳＯＦＦは、Ｈｉｇｈレベル（以下単に「Ｈｉ」と称す）又はＬｏｗレベル（以下単に「Ｌｏｗ」と称す）の二値信号であり、通常動作モード時にはＬｏｗ、省電力モード時にはＨｉとなる。
【００４１】
電源回路１は、メイン基板２から入力された動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＬｏｗの場合（即ち通常動作モード時）は第１電圧Ｖ１を生成・出力し、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＨｉの場合（即ち省電力モード時）は第２電圧Ｖ２を生成・出力する。
【００４２】
図２に、電源回路１のより具体的な構成を示す。この電源回路１は、いわゆる絶縁型のフライバックコンバータとして構成されており、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦに応じて出力電圧が切り替わる構成を除けば、全体として周知の構成である。
【００４３】
図２に示すように、電源回路１では、電源プラグ５を介して入力された商用交流電圧が、４つのダイオードＤ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８からなるいわゆるダイオードブリッジ回路にて全波整流され、その整流出力（脈流）が入力平滑コンデンサＣ２により平滑化されて、トランス１１の一次巻線Ｌａの一端に入力される。一次巻線Ｌａの他端は、スイッチングトランジスタＴｒ４のドレインに接続されている。
【００４４】
スイッチングトランジスタＴｒ４は、一次巻線Ｌａに流れる電流を断続するスイッチとして機能し、ソースがフレームグランド（ＦＧ）に接続され、ゲートは、抵抗Ｒ４を介してスイッチング制御部１２に接続されている。そして、スイッチング制御部１２から抵抗Ｒ４を介してゲートに入力されるスイッチング制御信号に応じてオン・オフされる。
【００４５】
トランス１１の二次巻線Ｌｂは、一端が二次整流ダイオードＤ１０のアノードに接続され、他端がＧＮＤ端子８（即ちＳＧ）に接続されている。二次整流ダイオードＤ１０のカソードは、電源出力端子６に接続されると共に、二次出力平滑コンデンサＣ４の一端に接続され、二次出力平滑コンデンサＣ４の他端はＳＧに接続されている。そのため、二次巻線Ｌｂからの出力電圧は、二次整流ダイオードＤ１０により整流され、さらに二次出力平滑コンデンサＣ４により平滑化されて、電源出力端子６から出力されることとなる。
【００４６】
また、二次出力平滑コンデンサＣ４の一端（即ち電源出力端子６）には抵抗Ｒ７が接続され、この抵抗Ｒ７の他端はフォトカプラ１３のフォトダイオードＤａのアノードに接続され、このフォトダイオードＤａのカソードは第２ツェナーダイオードＺＤ２のカソードに接続され、この第２ツェナーダイオードＺＤ２のアノードは第３ツェナーダイオードＺＤ３のカソードに接続され、この第３ツェナーダイオードＺＤ３のアノードはＧＮＤ端子８（ＳＧ）に接続されている。また、第２ツェナーダイオードＺＤ２のアノードと第３ツェナーダイオードＺＤ３のカソードとの接続点には、電圧切替トランジスタＴｒ５のコレクタが接続されている。この電圧切替トランジスタＴｒ５は、エミッタがＧＮＤ端子８に接続され、ベースは、抵抗Ｒ８を介して動作モード切替信号入力端子７に接続され、ベースとエミッタの間にはバイアス用の抵抗Ｒ９が接続されている。
【００４７】
このような構成により、メイン基板２から入力される動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＬｏｗ（つまり通常動作モード）の場合は、電圧切替トランジスタＴｒ５はオフする。そのため、この場合に電源回路１から出力される主電源電圧は、主として第２ツェナーダイオードＺＤ２及び第３ツェナーダイオードＺＤ３のそれぞれのツェナー電圧（降伏電圧）の和に従って決定され、本例では既述の通り第１電圧Ｖ１（３１Ｖ）となる。
【００４８】
一方、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＨｉ（つまり省電力モード）の場合は、電圧切替トランジスタＴｒ５はオンし、第３ツェナーダイオードＺＤ３のアノード・カソード間が短絡される。そのため、この場合の主電源電圧は主として第２ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧に従って決定され、本例では第２電圧Ｖ２（５Ｖ）となる。
【００４９】
また、電源回路１から出力される主電源電圧は、フォトカプラ１３によってスイッチング制御部１２にフィードバックされる。スイッチング制御部１２には、その動作用電源電圧として、トランス１１の三次巻線Ｌｃにて生成された電圧が三次整流ダイオードＤ９により整流され且つ三次出力平滑コンデンサＣ３にて平滑化された電圧が入力される。
【００５０】
更に、三次整流ダイオードＤ９のカソードとフレームグランドとの間には、フォトカプラ１３（詳しくはフォトトランジスタＰＴ）及び２つの分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６からなる直列回路が接続されている。即ち、三次整流ダイオードＤ９のカソードにフォトトランジスタＰＴのコレクタが接続され、フォトトランジスタＰＴのエミッタは第１分圧抵抗Ｒ５の一端に接続され、第１分圧抵抗Ｒ５の他端は第２分圧抵抗Ｒ６の一端に接続されると共にスイッチング制御部１２に接続され、第２分圧抵抗Ｒ６の他端はＦＧに接続されている。
【００５１】
このような構成により、二次側の出力電圧（主電源電圧）は、フォトカプラ１３を介して、２つの分圧抵抗Ｒ５，Ｒ６の接続点の電圧としてスイッチング制御部１２に入力（フィードバック）される。スイッチング制御部１２は、このフィードバック信号やダイオードブリッジ回路からの出力電圧に基づき、所望の主電源電圧（Ｖ１又はＶ２）が生成・出力されるよう、スイッチングトランジスタＴｒ４のスイッチング動作を制御する。
【００５２】
図１に戻り、メイン基板２の構成について説明する。メイン基板２は、電源回路１からの主電源電圧が入力される電源入力端子３６と、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦが出力される動作モード切替信号出力端子３７と、シグナルグランド（ＳＧ）に接続されるＧＮＤ端子３８と、を備えている。電源入力端子３６から入力された主電源電圧は、第１機能部２１内の第１電圧動作部２３へ入力されると共に、第１レギュレータ２８、スイッチ回路３０、及び補助用レギュレータ２０にもそれぞれ入力される。
【００５３】
第１レギュレータ２８は、本実施形態では非絶縁型のスイッチングレギュレータ（降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ）である。なお、この種のスイッチングレギュレータの詳細構成については周知であるため、その内部構成については図示及び詳細説明を省略する。
【００５４】
第１レギュレータ２８は、電源回路１から入力される主電源電圧を第２電圧Ｖ２（５Ｖ）に降圧するものであり、最低動作入力電圧（入力閾値）が１０Ｖである。つまり、電源回路１からの入力電圧を監視し、入力電圧が１０Ｖ以上のときに動作して定格５Ｖの第２電圧Ｖ２を生成・出力し、入力電圧が１０Ｖ未満のときは動作停止（シャットダウン）する。
【００５５】
そして、第１レギュレータ２８にて生成された第２電圧Ｖ２は、第１機能部２１へ（詳しくは第２電圧動作部２４へ）その電源電圧として入力されると共に、第１ダイオードＤ１を介して第２機能部２２及び第２レギュレータ２９にも入力される。
【００５６】
メイン基板２には、第１電圧Ｖ１又は第２電圧Ｖ２を電源電圧として動作する負荷として、第１機能部２１及び第２機能部２２が備えられている。このうち第１機能部２１は、第１電圧Ｖ１を電源電圧として動作する第１電圧動作部２３と、第２電圧Ｖ２を電源電圧として動作する第２電圧動作部２４とを備えている。
【００５７】
第１電圧動作部２３には、電源入力端子３６に入力された主電源電圧が入力される。そのため、第１電圧動作部２３は、電源回路１からの主電源電圧が第１電圧Ｖ１である通常動作モード時に動作し、主電源電圧が第２電圧Ｖ２である省電力モード時には動作を停止する。第２電圧動作部２４には、第１レギュレータ２８からの第２電圧Ｖ２が入力される。第１レギュレータ２８が動作するのは通常動作モード時（詳しくは入力電圧が１０Ｖ以上のとき）であるため、第２電圧動作部２４も、主電源電圧が第１電圧Ｖ１の通常動作モード時に動作し、主電源電圧が第２電圧Ｖ２の省電力モード時には動作を停止する。
【００５８】
第１機能部２１における第１電圧動作部２３には、既述の記録ヘッドや各種モータ等を駆動する各種駆動回路４１が含まれている。また、第１機能部２１における第２電圧動作部２４には、上記各種駆動回路４１を含む各種回路等の動作を制御する各種制御部４３や、当該画像形成装置全体の制御を統括するＣＰＵ４２などが含まれている。
【００５９】
第２機能部２２は、主として第２電圧Ｖ２により動作し、一部、第２レギュレータ２９で生成される第３電圧により動作する機能回路等も含まれる。第２機能部２２は、最大定格入力電圧（本例では５．５Ｖ）が設定されており、入力される電源電圧が最大定格入力電圧以下の場合に正常動作が保証されている。そして、第２機能部２２には、省電力モードから通常動作モードに切り替わるべき要因（起動要因）が成立した場合にこれを検出する起動要因検出部２５や、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）２６、動作モード切替信号出力部２７などが含まれている。
【００６０】
第２機能部２２で行われる主な処理の一つである、動作モード切替処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、この第２機能部２２による動作モード切替処理は、ソフトウェア処理によるものではなくハードウェア（ロジック回路等）の動作としてなされるものであるが、ここではその動作をフローチャートに置き換えて説明する。
【００６１】
第２機能部２２は、第２電圧Ｖ２が供給されてその動作を開始すると、まずＳ１１０にて、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦをＬｏｗとし、動作モードを通常動作モードに設定する。そして、Ｓ１２０にて、省電力モード移行要求の有無を確認する。省電力モード移行要求は、ＣＰＵ４２が実行する動作モード切替処理（図４参照。詳細は後述。）におけるＳ２４０の処理によってＣＰＵ４２から第２機能部２２へ入力されるものである。
【００６２】
そして、省電力モード移行要求が入力されていない場合は（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１１０に戻るが、省電力モード移行要求が入力された場合は（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０にて、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦをＨｉとし、動作モードを省電力モードに切り替える。その後、続くＳ１４０にて、起動要因検出部２５で起動要因が検出されたか否かが判断される。起動要因としては、例えば、上記操作スイッチがユーザにより操作されたことや、ＲＴＣ２６によるタイマ起動要因などが挙げられる。
【００６３】
省電力モードへの移行後、起動要因が検出されない間は（Ｓ１４０：ＮＯ）、再びＳ１３０に戻るが、起動要因が検出された場合は（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、Ｓ１５０にて、その検出された起動要因を記憶する。そして、再びＳ１１０に戻り、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦをＬｏｗにして通常動作モードに切り替えて、続くＳ１２０以降の処理に進む。
【００６４】
次に、ＣＰＵ４２の各種制御処理のうち、動作モード切替処理について、図４を用いて説明する。ＣＰＵ４２は、第１レギュレータ２８からの第２電圧Ｖ２により（即ち通常動作モード時に）動作し、図示しないメモリに記憶された各種制御プログラムに従って、図４に示す動作モード切替処理を含む各種制御処理を実行する。
【００６５】
ＣＰＵ４２は、第１機能部２１への第２電圧Ｖ２の供給によってその動作が開始されることにより、図４の動作モード切替処理を開始すると、まずＳ２１０にて、第２機能部２２に記憶されている起動要因（図３のＳ１５０にて記憶された起動要因）を取得する。そして、Ｓ２２０にて、その取得した起動要因に応じた処理を実行する。
【００６６】
そして、続くＳ２３０にて、省電力モード移行条件が成立したか否かを判断する。このＣＰＵ４２が判断する省電力モード移行条件としては、例えば、当該画像形成装置の外部から画像データの入力が一定時間継続してなされていないことや、ソフトウェア処理によって省電力モードに移行すべき旨のフラグがセットされたことなどが挙げられる。
【００６７】
そして、省電力モード移行条件が成立していない場合は（Ｓ２３０：ＮＯ）、Ｓ２５０に進み、予め定められた各種処理を実行して再びＳ２３０に戻る。一方、省電力モード移行条件が成立した場合は（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０にて、第２機能部２２へ省電力モード移行要求を出力した上で、この動作モード切替処理を終了する。
【００６８】
図１に戻り、メイン基板２の説明を続ける。第２機能部２２及び第２レギュレータ２９は、動作モードにかかわらず常時動作すべき負荷であるため、動作モードにかかわらず常時第２電圧Ｖ２が供給される必要がある。このような仕様に対し、本実施形態では、通常動作モード時には第１レギュレータ２８からの第２電圧Ｖ２が第１ダイオードＤ１を介して第２機能部２２及び第２レギュレータ２９に入力され、各々その第２電圧Ｖ２により動作する。しかし、省電力モードになって第１レギュレータ２８の入力電圧が１０Ｖ未満になると、第１レギュレータ２８による第２電圧Ｖ２の生成は停止してしまう。
【００６９】
そこで本実施形態では、省電力モード時も第２機能部２２及び第２レギュレータ２９へ第２電圧Ｖ２を供給できるよう構成されている。具体的には、電源入力端子３６に入力された主電源電圧が、第１レギュレータ２８を介さず、スイッチ回路３０及び第２ダイオードＤ２を介して第２機能部２２及び第２レギュレータ２９へ入力可能に構成されている。
【００７０】
なお、第２機能部２２及び第２レギュレータ２９に入力される電源電圧は、上記の通り動作モードにかかわらず常時入力されるべきものである。そのため、この電源電圧を以下「第２機能部２２等に入力される常時供給電圧」又は単に「常時供給電圧」とも称す。
【００７１】
スイッチ回路３０は、電源入力端子３６から第２ダイオードＤ２を経て第２機能部２２及び第２レギュレータ２９に至る給電経路を導通・遮断するものであり、この給電経路に挿入されてこの給電経路を導通・遮断するための第１トランジスタＴｒ１を備えている。この第１トランジスタＴｒ１は、エミッタが電源入力端子３６に接続され、コレクタが第２ダイオードＤ２のアノードに接続され、ベースは、抵抗Ｒ３を介して第２トランジスタＴｒ２のコレクタに接続されている。この第２トランジスタＴｒ２のエミッタは、ＳＧに接続され、ベースは第３トランジスタＴｒ３のコレクタに接続されている。また、スイッチ回路３０は、一端が電源入力端子３６に接続された抵抗Ｒ１と、カソードがこの抵抗Ｒ１の他端に接続されてアノードが第３トランジスタＴｒ３のベースに接続された第１ツェナーダイオードＺＤ１を備えている。第３トランジスタＴｒ３は、エミッタがＳＧに接続され、コレクタは第２トランジスタＴｒ２のベースに接続されると共に抵抗Ｒ２の一端に接続されている。この抵抗Ｒ２の他端は、電源入力端子３６に接続されている。
【００７２】
スイッチ回路３０は、省電力モード時に電源回路１からの主電源電圧（第２電圧Ｖ２）を第２機能部２２へ供給するために設けられたものであるため、基本的には省電力モード時にオンされるのだが、より詳しくは、入力される主電源電圧が５．５Ｖ（第２機能部２２の最大定格入力電圧）より低い場合にオンする。即ち、入力される主電源電圧が５．５Ｖより低くなることで導通条件が成立してスイッチ回路３０がオンされ、主電源電圧が５．５Ｖ以上になると遮断条件が成立してスイッチ回路３０がオフされる。
【００７３】
具体的には、第１ツェナーダイオードＺＤ１として、主電源電圧が５．５Ｖ以上の場合に逆方向電流が流れて第３トランジスタＴｒ３がオンするようなスペック（ツェナー電圧）のものが用いられており、第３トランジスタＴｒ３がオンすると第１トランジスタＴｒ１はオフし、スイッチ回路３０は全体としてオフする。つまり、スイッチ回路３０は、省電力モード時にはオンするが、通常動作モードに切り替わって主電源電圧が５．５Ｖ以上になるとオフする。
【００７４】
ところで、本実施形態では、通常動作モード時には第１レギュレータ２８からの第２電圧Ｖ２が第２機能部２２に入力され、省電力モード時には電源回路１からの第２電圧Ｖ２がスイッチ回路３０を介して第２機能部２２に入力されるため、全体的に見れば、第２機能部２２（及び第２レギュレータ２９）には常時電源電圧が供給されることになる。しかし厳密には、動作モードの切り替わり時において、第１レギュレータ２８及びスイッチ回路３０の何れを介しても第２電圧Ｖ２が供給されない、無給電期間が生じる。
【００７５】
なお、本実施形態では、第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２の各カソードとＳＧとの間に充電用コンデンサＣ１が接続されている。そのため、上記無給電期間においては、充電用コンデンサＣ１の充電電力によって第２機能部２２等を継続動作させることは一応可能である。しかし、無給電期間中に第２機能部２２等を確実に動作継続させるためには、静電容量の十分大きい充電用コンデンサＣ１を用いる必要があり、無給電期間中の第２機能部２２等の動作を全てこの充電用コンデンサＣ１で賄うのは非現実的である。
【００７６】
そこで本実施形態のメイン基板２には、上記無給電期間に第２機能部２２等へ電源電圧を供給するための、補助用レギュレータ２０が設けられている。補助用レギュレータ２０は、本実施形態では周知のリニア（シリーズ）レギュレータであり、ＡＮＤゲート３４からの補助用レギュレータ制御信号がＨｉの場合に動作して第２電圧Ｖ２（５Ｖ）を生成・出力し、第３ダイオードを介して第２機能部２２等へ供給される。
【００７７】
リニアレギュレータは、スイッチングレギュレータと比べると効率（変換効率）が悪いという欠点がある。しかし、補助用レギュレータ２０による第２電圧Ｖ２の供給は、動作モード切り替え時の非常に短い期間のみ補助的に行われるのであって、多少効率が悪くてもその影響は非常に小さい。そのため、補助用レギュレータ２０として、効率よりもコストや動作速度（起動の早さ等）を重視し、リニアレギュレータを採用している。
【００７８】
なお、リニアレギュレータの構成は周知であり、また、外部入力信号（本例では補助用レギュレータ制御信号）に従って動作・非動作を切り替え可能な構成についてもよく知られている（例えばイネーブル端子付きのリニアレギュレータＩＣなど）。そのため、補助用レギュレータ２０の内部構成については図示及び詳細説明を省略する。
【００７９】
本実施形態では、次のａ〜ｃの３つの条件が共に成立した場合に、ＡＮＤゲート３４からの補助用レギュレータ制御信号がＨｉとなって補助用レギュレータ２０がその動作（第２電圧Ｖ２の生成・出力）を開始するよう構成されている。
【００８０】
条件ａ：第１レギュレータ２８による第２電圧Ｖ２の生成がなされていないこと。
条件ｂ：スイッチ回路３０がオフされていること。
条件ｃ：第２機能部２２（及び第２レギュレータ２９）が動作していること。
【００８１】
そして、上記各条件ａ〜ｃのうち、条件ａが成立したか否かを判断するために、第１コンパレータ３１が設けられている。第１コンパレータ３１は、非反転入力端子に第１レギュレータ２８からの出力電圧が入力され、反転入力端子に所定の第１基準電圧Ｖｒ１が入力されており、これら各入力の比較結果が反転されてＡＮＤゲート３４に入力される。
【００８２】
第１基準電圧Ｖｒ１は、本実施形態では一例として４Ｖである。そのため、第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖ以上である場合は、第１コンパレータ３１の出力はＬｏｗとなる。このＬｏｗ出力は、条件ａを満たしていない旨（つまり第１レギュレータ２８にて第２電圧Ｖ２が生成されている旨）を示すものである。一方、第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖ未満である場合は、第１コンパレータ３１の出力はＨｉとなる。このＨｉ出力は、条件ａを満たしている旨を示すものである。
【００８３】
また、条件ｂが成立したか否かを判断するために、インバータ（否定ゲート）３３が設けられている。このインバータ３３には、スイッチ回路３０を構成する第３トランジスタＴｒ３のコレクタ電圧が入力される。そして、スイッチ回路３０がオンされている場合は、インバータ３３の出力はＬｏｗとなり、このＬｏｗ出力がＡＮＤゲート３４に入力される。一方、スイッチ回路３０がオフされている場合は、インバータ３３の出力はＨｉとなり、このＨｉ出力がＡＮＤゲート３４に入力される。
【００８４】
また、条件ｃが成立したか否かを判断するために、第２コンパレータ３２が設けられている。第２コンパレータ３２は、非反転入力端子に、第２機能部２２及び第２レギュレータ２９に入力される常時供給電圧（即ち、第１〜第３ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３のカソードの電圧）が入力され、反転入力端子に所定の第２基準電圧Ｖｒ２が入力されており、これら各入力の比較結果がＡＮＤゲート３４に入力される。
【００８５】
第２基準電圧Ｖｒ２は、本実施形態では４Ｖである。そのため、常時供給電圧が４Ｖ未満である場合は第２コンパレータ３２の出力はＬｏｗとなり、これは条件ｃを満たしていない旨を示すものである。一方、常時供給電圧が４Ｖ以上である場合は、第２コンパレータ３２の出力はＨｉとなり、これは、条件ｃを満たしている旨を示すものである。
【００８６】
ＡＮＤゲート３４から出力される補助用レギュレータ制御信号は、各条件ａ〜ｃが全て成立している場合にＨｉとなり、いずれか１つでも成立していない場合はＬｏｗとなる。
次に、このように構成された本実施形態の画像形成装置の動作について、特に、動作モードの切り替わりに伴う第１レギュレータ２８、スイッチ回路３０、及び補助用レギュレータ２０の動作を中心に、図５のタイムチャートを用いて説明する。
【００８７】
図５に示すように、電源プラグ５にＡＣ電源（商用交流電圧）が入力されると（時刻ｔ１）、電源回路１が動作を開始し、電源回路１からの主電源電圧が上昇していく。なお、初期起動時は動作モード切替信号ＰＳＯＦＦはＬｏｗであるため、主電源電圧は第１電圧Ｖ１（３１Ｖ）に向けて上昇していく。そして、その上昇の過程で、主電源電圧が１０Ｖに達すると（時刻ｔ２）、第１レギュレータ２８が動作を開始し、第１レギュレータ２８からの出力電圧が第２電圧Ｖ２（５Ｖ）に向けて上昇開始する。これにより、第２機能部２２等に入力される常時供給電圧も上昇していく。
【００８８】
そして、第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖに達すると（時刻ｔ３）、第２コンパレータ３２の出力がＨレベルとなる。これは即ち、第２機能部２２等が動作可能となっていること（延いては条件ｃが成立していること）を示している。
【００８９】
その後も電源回路１からの主電源電圧及び第１レギュレータ２８からの出力電圧は上昇していき、時刻ｔ４にて、第１レギュレータ２８からの出力電圧が定格の第２電圧Ｖ２（５Ｖ）となり、第２機能部２２等に入力される常時供給電圧も第２電圧Ｖ２（５Ｖ）となる。
【００９０】
その後、時刻ｔ５にて、省電力モード移行条件の成立により動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＨｉになると、電源回路１からの主電源電圧が、第１電圧から第２電圧へ低下していく。そして、時刻ｔ６にてその主電源電圧が１０Ｖを下回ると、第１レギュレータ２８が動作停止（シャットダウン）して、第１レギュレータ２８からの出力電圧も低下していく。これに伴い、第２機能部２２等に入力される常時供給電圧も低下していく。
【００９１】
そして、第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖを下回ると（時刻ｔ７）、第１コンパレータ３１の出力がＨｉとなる。これは即ち、条件ａが成立したことを意味している。またこのとき、スイッチ回路３０は、主電源電圧がまだ５．５Ｖ以上であることから、オフされたままであり、よって条件ｂも成立している。そのため、時刻ｔ７では、上記各条件ａ〜ｃが全て成立することとなり、これによりＡＮＤゲート３４からの出力がＨｉとなる。これにより、補助用レギュレータ２０が動作開始し、補助用レギュレータ２０からの出力電圧が第２電圧Ｖ２へと上昇していく。そして、補助用レギュレータ２０からの出力電圧が第３ダイオードＤ３を介して供給されることにより、第２機能部２２等に入力される常時供給電圧は再び第２電圧Ｖ２に上昇していく。
【００９２】
この間、電源回路１からの主電源電圧はさらに第２電圧Ｖ２に向けて低下し、やがて５．５Ｖを下回る（時刻ｔ８）。すると、スイッチ回路３０がオンし、条件ｂが不成立となる。そのため、ＡＮＤゲート３４からの出力はＬｏｗとなり、補助用レギュレータ２０が動作を停止する。但し、スイッチ回路３０がオンされたことにより、電源回路１からの主電源電圧がこのスイッチ回路３０及び第２ダイオードＤ２を介して第２機能部２２等に供給されることとなるため、常時供給電圧は第２電圧Ｖ２（又はその近傍）に維持され、第２機能部２２等は引き続き動作を継続することができる。
【００９３】
その後、時刻ｔ９にて、通常動作モードへの移行条件が成立（つまり起動要因が検出）されたことによって動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＬｏｗになると、電源回路１からの主電源電圧が、第２電圧から第１電圧に向けて上昇していく。そして、時刻ｔ１０にて主電源電圧が５．５Ｖ以上になると、スイッチ回路３０がオフし、スイッチ回路３０を介した第２電圧Ｖ２の供給は遮断される。
【００９４】
しかし、スイッチ回路３０のオフによって条件ｂが成立することになり、さらにこのとき、他の各条件ａ，ｃもいずれも成立している。そのため、ＡＮＤゲート３４からの出力はＨｉとなり、補助用レギュレータ２０が動作開始して、補助用レギュレータ２０による第２電圧Ｖ２の供給が開始される。
【００９５】
その後、時刻ｔ１１にて電源回路１からの主電源電圧が１０Ｖ以上になると、第１レギュレータ２８が動作を開始する。そして、時刻ｔ１２にて第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖ以上になると、第１コンパレータ３１の出力がＬｏｗとなる。これは即ち、条件ａが不成立となったことを意味している。そのため、ＡＮＤゲート３４からの出力はＬｏｗとなり、補助用レギュレータ２０が動作を停止する。このように、補助用レギュレータ２０の動作は停止するが、第１レギュレータ２８からの出力電圧が４Ｖ以上となり、やがて定格の第２電圧Ｖ２に達するため、常時供給電圧は第２電圧Ｖ２（又はその近傍）に維持され、第２機能部２２等は引き続き動作を継続することができる。
【００９６】
以上説明した本実施形態の画像形成装置によれば、補助用レギュレータ２０を備え、第１レギュレータ２８及びスイッチ回路３０のいずれからも第２機能部２２等へ電源電圧（第２電圧Ｖ２）が供給されない無給電期間にはこの補助用レギュレータ２０から電力供給を行うようにしている。
【００９７】
そのため、動作モードにかかわらず常時動作すべき第２機能部２２等に対し、動作モードが切り替わる過程において電源電圧の供給が滞るのを防止して、動作モードの切り替わりが生じても継続して安定的に第２機能部２２等を動作させることが可能となる。
【００９８】
また、省電力モード時には、電源回路１から直接、第２電圧Ｖ２が生成・出力され、これにより第１レギュレータ２８は動作する必要がない。そのため、第１レギュレータ２８の消費電力を低減することも可能となる。
【００９９】
また、補助用レギュレータ２０を動作させるべきか否かを、３つの条件ａ〜ｃに基づいて判断するようにしており、これら各条件ａ〜ｃはそれぞれ、第１コンパレータ３１、第２コンパレータ３２、及びインバータ３３によって判断され、その結果が最終的にＡＮＤゲート３４から補助用レギュレータ制御信号として出力される。そのため、簡易的な回路構成でありながら上記各条件ａ〜ｃを確実に判断することができ、これにより、必要な時に確実に補助用レギュレータ２０を動作させることが可能となる。
【０１００】
なお、第１電圧動作部２３は本発明の第１負荷に相当し、第２電圧動作部２４は本発明の第２負荷に相当し、第２機能部２２は本発明の第３負荷に相当し、電源回路１は本発明の主電源回路に相当し、第１レギュレータ２８は本発明の通常時第２電圧生成回路に相当し、補助用レギュレータ２０は本発明の補助用第２電圧生成回路に相当し、第１コンパレータ３１は本発明の第１判断手段に相当し、インバータ３３は本発明の第２判断手段に相当し、第２コンパレータ３２は本発明の第３負荷動作判断手段に相当する。
【０１０１】
［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
【０１０２】
例えば、図１に示したスイッチ回路３０の構成はあくまでも一例であり、電源回路１からの主電源電圧を第２ダイオードＤ２を介して直接（第１レギュレータ２８を介さずに）第２機能部２２等へ供給することができる限り、具体的回路構成は限定されない。また、上記実施形態のスイッチ回路３０は、電源回路１から入力される主電源電圧に応じてオン・オフされる構成であったが、更に、第２機能部２２からの動作モード切替信号ＰＳＯＦＦも取り込み、動作モード切替信号ＰＳＯＦＦがＨｉの場合（つまり省電力モードに設定されている場合）にオンを許可するような構成としてもよい。
【０１０３】
また、上記実施形態では、各基準電圧Ｖｒ１，Ｖｒ２をいずれも４Ｖとしたが、これはあくまでも一例に過ぎない。第１レギュレータ２８がシャットダウンする入力電圧が１０Ｖであることや、第１ツェナーダイオードＺＤ１に逆方向電流が流れてスイッチ回路３０がオフする入力電圧が５．５Ｖ以上であることについてもあくまでも一例である。
【０１０４】
また、第１レギュレータ２８が通常動作しているか否かの判断を第１レギュレータ２８からの出力電圧に基づいて行うことについても、あくまでも一例に過ぎない。例えば、上記実施形態では第１レギュレータ２８の最低動作入力電圧が１０Ｖであるため、第１レギュレータ２８の入力電圧が１０Ｖ以上であるか否かに基づいて判断するようにしてもよい。また例えば、第１レギュレータ２８内部の動作状態に基づいて判断してもよい。
【０１０５】
また、スイッチ回路３０がオンされているかオフされているかの判断を、上記実施形態では、スイッチ回路３０を構成する第３トランジスタＴｒ３のコレクタ電圧に基づいて行うようにしたが、これもあくまでも一例であり、例えば、主電源電圧が５．５Ｖ以上であるか否かに基づいて判断してもよいし、スイッチ回路３０の出力電圧（つまり第１トランジスタＴｒ１のコレクタ電圧）に基づいて判断するようにしてもよい。
【０１０６】
更に、上記実施形態における、スイッチ回路３０のオン・オフ状態を示す信号をインバータ３３を介してＡＮＤゲート３４に入力する構成、第１レギュレータ２８にて第２電圧Ｖ２が出力（生成）されているか否か（詳しくは４Ｖ以上の電圧が出力されているか否か）を第１コンパレータ３１で判断してその結果をＡＮＤゲート３４に入力する構成、第２機能部２２が動作状態であるか否かを第２コンパレータ３２で判断してその結果をＡＮＤゲート３４に入力する構成、そしてＡＮＤゲート３４からの補助用レギュレータ制御信号に基づいて補助用レギュレータ２０の動作を制御する構成は、いずれも一例である。補助用レギュレータ２０を動作させるべきタイミング・期間に補助用レギュレータ２０を動作させて第２電圧Ｖ２を出力させることができる限り、種々の構成を採ることができる。
【０１０７】
なお、補助用レギュレータ２０の動作条件のうち、条件ｃについては必須条件ではなく、条件ａ及び条件ｂが共に成立したならば補助用レギュレータ２０を動作させてもよい。 但しそのようにすると、ＡＣ電源入力直後のコールドスタート時における、電源回路１が起動途中でまだ出力電圧が低い時に、補助用レギュレータ２０が動作し、更にその負荷の１つとしての第２レギュレータ２９（定電力負荷）も動作して、補助用レギュレータ２０以下の負荷側に大電流が流れる状態となる。このような場合に、電源回路１に十分な電流供給能力がないと、電源回路１の動作に悪影響が生じるおそれがある。
【０１０８】
そのため、特に本実施形態のように、補助用レギュレータ２０から電源電圧が供給される負荷として第２レギュレータ２９のような定電力負荷を含んでいる場合は、コールドスタート時には補助用レギュレータ２０が動作しないようにすること（つまり条件ｃを加えること）が望ましく、そのようにすればコールドスタート時でまだ第２機能部２２が動作していない時に補助用レギュレータ２０が動作してしまうのを防ぐことができる。
【０１０９】
また、上記実施形態では、第１レギュレータ２８をスイッチングレギュレータ、補助用レギュレータ２０をリニアレギュレータとして説明したが、これらもあくまでも一例であり、両者ともにそれぞれ上記実施形態とは異なる種類のレギュレータであってもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１…電源回路、２…メイン基板、６…電源出力端子、７…動作モード切替信号入力端子、８，３８…ＧＮＤ端子、１１…トランス、１２…スイッチング制御部、１３…フォトカプラ、２０…補助用レギュレータ、２１…第１機能部、２２…第２機能部、２３…第１電圧動作部、２４…第２電圧動作部、２５…起動要因検出部、２６…ＲＴＣ、２７…動作モード切替信号出力部、２８…第１レギュレータ、２９…第２レギュレータ、３０…スイッチ回路、３１…第１コンパレータ、３２…第２コンパレータ、３３…インバータ、３４…ＡＮＤゲート、３６…電源入力端子、３７…動作モード切替信号出力端子、Ｃ１…充電用コンデンサ、Ｃ２…入力平滑コンデンサ、Ｃ３…三次出力平滑コンデンサ、Ｃ４…二次出力平滑コンデンサ、Ｄ１…第１ダイオード、Ｄ２…第２ダイオード、Ｄ３…第３ダイオード、Ｄ５〜Ｄ８…ダイオード、Ｄ９…三次整流ダイオード、Ｄ１０…二次整流ダイオード、Ｔｒ１…第１トランジスタ、Ｔｒ２…第２トランジスタ、Ｔｒ３…第３トランジスタ、Ｔｒ４…スイッチングトランジスタ、Ｔｒ５…電圧切替トランジスタ、ＺＤ１…第１ツェナーダイオード、ＺＤ２…第２ツェナーダイオード、ＺＤ３…第３ツェナーダイオード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常動作モード時には、第１電圧で動作する第１負荷並びに前記第１電圧より低い第２電圧で動作する第２負荷及び第３負荷へ該各電圧を出力して該各負荷を動作させ、省電力モード時には前記第３負荷へ前記第２電圧を出力して該第３負荷を動作させるための電源装置であって、
入力される動作モード切替信号に従い、主電源電圧として少なくとも前記第１電圧及び前記第２電圧のいずれかを出力可能であって、前記動作モード切替信号が前記通常動作モードを示す信号ならば前記主電源電圧を前記第１電圧に切り替え、前記動作モード切替信号が前記省電力モードを示す信号ならば前記主電源電圧を前記第２電圧に切り替える主電源回路と、
前記主電源回路からの前記主電源電圧を前記第１負荷へ供給するための第１負荷給電経路と、
前記主電源回路からの前記主電源電圧が入力され、該主電源電圧が、前記第１電圧より低く前記第２電圧よりも高い所定の入力閾値以上の場合に、該主電源電圧をもとに前記第２電圧を生成して前記第２負荷及び前記第３負荷へ出力する通常時第２電圧生成回路と、
前記主電源回路からの前記主電源電圧を前記通常時第２電圧生成回路を経ずに前記第３負荷へ供給するための第３負荷給電経路と、
前記動作モード切替信号が前記省電力モードを示す信号に切り替わった場合であって所定の導通条件が成立した場合に前記第３負荷給電経路を導通させ、前記動作モード切替信号が前記通常動作モードを示す信号に切り替わった場合であって所定の遮断条件が成立した場合に前記第３負荷給電経路を遮断する、スイッチ回路と、
前記主電源回路からの前記主電源電圧が入力され、前記通常時第２電圧生成回路による前記第２電圧の生成がなされず且つ前記スイッチ回路により前記第３負荷給電経路が遮断されている間に、該主電源電圧をもとに前記第２電圧を生成して前記第３負荷へ出力する補助用第２電圧生成回路と、
を備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置であって、
前記通常時第２電圧生成回路による前記第２電圧の生成がなされない第２電圧非生成状態か否かを判断する第１判断手段と、
前記スイッチ回路により前記第３負荷給電経路が遮断された遮断状態か否かを判断する第２判断手段と、
を備え、
前記補助用第２電圧生成回路は、前記第１判断手段により前記第２電圧非生成状態と判断されて且つ前記第２判断手段により前記遮断状態と判断されている場合に、前記第２電圧を生成する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置であって、
前記第１判断手段は、前記通常時第２電圧生成回路から出力される電圧が前記第２電圧より低い所定の第１判定閾値より低い場合に、前記第２電圧非生成状態と判断する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の電源装置であって、
前記スイッチ回路は、
前記第３負荷給電経路を導通・遮断する半導体スイッチ素子と、
前記導通条件及び前記遮断条件を判断し、前記導通条件が成立した場合に前記半導体スイッチ素子をオンさせ、前記遮断条件が成立した場合に前記半導体スイッチ素子をオフさせるスイッチ制御手段と、
を備え、
前記第２判断手段は、前記スイッチ制御手段の動作状態に基づき、該スイッチ制御手段が前記半導体スイッチ素子をオフさせている場合に、前記遮断状態と判断する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電源装置であって、
前記第３負荷が動作状態であるか否かを判断する第３負荷動作判断手段を備え、
前記補助用第２電圧生成回路は、前記第３負荷動作判断手段により前記第３負荷が動作状態であると判断されている場合に、前記第２電圧を生成する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電源装置であって、
前記第３負荷動作判断手段は、前記第３負荷へ供給されている電源電圧が所定の第２判定閾値以上である場合に、前記第３負荷が動作状態であると判断する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の電源装置であって、
前記通常時第２電圧生成回路及び前記スイッチ回路から前記第３負荷へ前記第２電圧が供給される給電経路には、前記第３負荷へ供給される電圧により充電されると共に該充電電圧を前記第３負荷へ放電可能な静電容量素子が接続されている
ことを特徴とする電源装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の電源装置であって、
前記通常時第２電圧生成回路は、スイッチングレギュレータとして構成されている
ことを特徴とする電源装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の電源装置であって、
前記補助用第２電圧生成回路は、リニアレギュレータとして構成されている
ことを特徴とする電源装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の電源装置と、
前記第１負荷の１つとしての、記録媒体への画像形成を行う画像形成手段を駆動する駆動手段と、
前記第２負荷の１つとしての、前記駆動手段の動作を制御する制御手段と、
前記第３負荷の１つとしての、所定の省電力モード移行条件が成立した場合には前記省電力モードを示す前記動作モード切替信号を出力し、所定の通常動作モード移行条件が成立した場合には前記動作モードを示す前記動作モード切替信号を出力する切替信号出力手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
通常動作モード時には、第１電圧で動作する第１負荷並びに前記第１電圧より低い第２電圧で動作する第２負荷及び第３負荷へ該各電圧を出力して該各負荷を動作させ、省電力モード時には前記第３負荷へ前記第２電圧を出力して該第３負荷を動作させるための電源装置であって、
入力される動作モード切替信号に従い、主電源電圧として少なくとも前記第１電圧及び前記第２電圧のいずれかを出力可能であって、前記動作モード切替信号が前記通常動作モードを示す信号ならば前記主電源電圧を前記第１電圧に切り替え、前記動作モード切替信号が前記省電力モードを示す信号ならば前記主電源電圧を前記第２電圧に切り替える主電源回路と、
前記主電源回路からの前記主電源電圧を前記第１負荷へ供給するための第１負荷給電経路と、
前記主電源回路からの前記主電源電圧が入力され、該主電源電圧が、前記第１電圧より低く前記第２電圧よりも高い所定の入力閾値以上の場合に、該主電源電圧をもとに前記第２電圧を生成して前記第２負荷及び前記第３負荷へ出力する通常時第２電圧生成回路と、
前記主電源回路からの前記主電源電圧を前記通常時第２電圧生成回路を経ずに前記第３負荷へ供給するための第３負荷給電経路と、
前記動作モード切替信号が前記省電力モードを示す信号に切り替わった場合であって所定の導通条件が成立した場合に前記第３負荷給電経路を導通させ、前記動作モード切替信号が前記通常動作モードを示す信号に切り替わった場合であって所定の遮断条件が成立した場合に前記第３負荷給電経路を遮断する、スイッチ回路と、
前記主電源回路からの前記主電源電圧が入力され、前記通常時第２電圧生成回路による前記第２電圧の生成がなされず且つ前記スイッチ回路により前記第３負荷給電経路が遮断されている間に、該主電源電圧をもとに前記第２電圧を生成して前記第３負荷へ出力する補助用第２電圧生成回路と、
を備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電源装置であって、
前記通常時第２電圧生成回路による前記第２電圧の生成がなされない第２電圧非生成状態か否かを判断する第１判断手段と、
前記スイッチ回路により前記第３負荷給電経路が遮断された遮断状態か否かを判断する第２判断手段と、
を備え、
前記補助用第２電圧生成回路は、前記第１判断手段により前記第２電圧非生成状態と判断されて且つ前記第２判断手段により前記遮断状態と判断されている場合に、前記第２電圧を生成する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置であって、
前記第１判断手段は、前記通常時第２電圧生成回路から出力される電圧が前記第２電圧より低い所定の第１判定閾値より低い場合に、前記第２電圧非生成状態と判断する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の電源装置であって、
前記スイッチ回路は、
前記第３負荷給電経路を導通・遮断する半導体スイッチ素子と、
前記導通条件及び前記遮断条件を判断し、前記導通条件が成立した場合に前記半導体スイッチ素子をオンさせ、前記遮断条件が成立した場合に前記半導体スイッチ素子をオフさせるスイッチ制御手段と、
を備え、
前記第２判断手段は、前記スイッチ制御手段の動作状態に基づき、該スイッチ制御手段が前記半導体スイッチ素子をオフさせている場合に、前記遮断状態と判断する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電源装置であって、
前記第３負荷が動作状態であるか否かを判断する第３負荷動作判断手段を備え、
前記補助用第２電圧生成回路は、前記第３負荷動作判断手段により前記第３負荷が動作状態であると判断されている場合に、前記第２電圧を生成する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電源装置であって、
前記第３負荷動作判断手段は、前記第３負荷へ供給されている電源電圧が所定の第２判定閾値以上である場合に、前記第３負荷が動作状態であると判断する
ことを特徴とする電源装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の電源装置であって、
前記通常時第２電圧生成回路及び前記スイッチ回路から前記第３負荷へ前記第２電圧が供給される給電経路には、前記第３負荷へ供給される電圧により充電されると共に該充電電圧を前記第３負荷へ放電可能な静電容量素子が接続されている
ことを特徴とする電源装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の電源装置であって、
前記通常時第２電圧生成回路は、スイッチングレギュレータとして構成されている
ことを特徴とする電源装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の電源装置であって、
前記補助用第２電圧生成回路は、リニアレギュレータとして構成されている
ことを特徴とする電源装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の電源装置と、
前記第１負荷の１つとしての、記録媒体への画像形成を行う画像形成手段を駆動する駆動手段と、
前記第２負荷の１つとしての、前記駆動手段の動作を制御する制御手段と、
前記第３負荷の１つとしての、所定の省電力モード移行条件が成立した場合には前記省電力モードを示す前記動作モード切替信号を出力し、所定の通常動作モード移行条件が成立した場合には前記動作モードを示す前記動作モード切替信号を出力する切替信号出力手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−３３０２９（Ｐ２０１２−３３０２９Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７２５４５（Ｐ２０１０−１７２５４５）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【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２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【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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