電源装置及び画像形成装置
【課題】 負荷が小さい省電力状態において、急峻、且つ、過大な電圧変動が生じても電源装置が誤動作することを回避する。
【解決手段】 省電力状態に遷移可能な画像形成装置において、省電力状態で、電源の一次側の電圧変動を検知すると、二次側の負荷を増加させる。
【解決手段】 省電力状態に遷移可能な画像形成装置において、省電力状態で、電源の一次側の電圧変動を検知すると、二次側の負荷を増加させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に電力を供給する電源装置、及び、それを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の一例として、図８に記録材に画像を形成する画像形成装置としてのレーザビームプリンタ４７の構成例を示す。図８のレーザビームプリンタは、コンピュータ等の外部装置４３から送信される命令やデータに基づき画像形成動作を行う画像形成本体部３０（以下、本体３０という）を有している。この画像形成動作を行う本体３０では、帯電ローラ３２により像担持体である感光ドラム３１の表面を一様に帯電し、その後、露光部３３が感光ドラム３１の表面を画像情報に基づいたレーザ光で走査して静電潜像を形成する。そして、現像装置３４が、感光ドラム３１に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像して感光ドラム３１に現像剤像を形成する。そして、給紙カセット３５に収容された記録材３６が、給紙ローラ３７によって本体３０の内部に供給されて、感光ドラム３１の現像剤像が転写ローラ３８により記録材３６に転写される。その後、定着装置３９が、記録材３６に転写された現像剤像を記録材３６に定着する。
【０００３】
また、レーザビームプリンタ４７には、制御装置としてのエンジンコントローラ４０とビデオコントローラ４１を有している。これらのコントローラ４０と４１は、インターフェース４２により双方向に通信可能に接続されている。エンジンコントローラ４０は、本体３０の上記の画像形成動作を制御している。ビデオコントローラ４１は、外部装置４３と汎用インターフェース４４で接続されており、外部装置４３から送信される画像情報をビットデータに展開し、展開したビットデータをエンジンコントローラ４０へ送信する。また、本体３０は、電源装置２が設けられ、この電源装置２から、画像形成動作のための高電圧生成部４５、モータを含む駆動力生成部４６、露光部３３、エンジンコントローラ４０、及び、ビデオコントローラ４１に電力を供給する。レーザビームプリンタ４７のような装置は、近年、印字動作を実行していない待機時の省電力化のため、消費電力を低減するいくつかの省電力状態（省エネルギー状態ともいう）に遷移する機能が設けられている。この省エネルギー状態に移行する方法として、装置内の様々な負荷を極力小さくする方法を採用している。例えば、省エネルギー状態において、装置内の様々な負荷を削減するために、エンジンコントローラ４０が、電源装置２から高電圧生成部４５、駆動力生成部４６、露光部３３への電力供給を停止するように制御する方法が採用されている。また、他の方法としては、電源装置２そのものの動作を高効率化する方法も採用されている。以下に、画像形成装置に用いられる一般的な電源装置２の構成について図９に基づき説明する。図９は、電源装置の一例として、ＲＣＣ電源（自励式リンギングチョークコンバータ）を示す。図９において、商用交流電源１から供給された交流電圧を、一次フィルタ６、ダイオードブリッジ７、一次電解コンデンサ８により直流電圧に変換する。そして、変換した直流電圧を、ＦＥＴ１０のスイッチング動作によってパルス電圧に変換して、トランス９の一次巻線に供給する。そして、トランス９の二次巻線に誘起した電圧を、ダイオード１２、電解コンデンサ１３により整流して、直流電圧Ｖ１を生成して二次側の負荷３に供給する。この負荷３は、上記した画像形成装置内の高電圧生成部４５、駆動力生成部４６、露光部３３等に対応する。また、スイッチング動作を制御する制御ＩＣ１１は、不図示の出力電圧のフィードバックにより、所望の直流電圧Ｖ１が出力されるＦＥＴ１０のスイッチング動作を制御してトランス９を駆動する。なお、制御ＩＣ１１の駆動電圧Ｖｃｃは、トランス９の補助巻線に誘起した電圧をダイオード１４、電解コンデンサ１５により整流して得られた電圧である。
【０００４】
ここで、上記の省エネルギー状態では、負荷３を極力小さくすることと、電源装置２の動作を高効率化することが必要となる。例えば、特許文献１に、電源装置の動作の高効率化の方法として、制御ＩＣ１１によりＦＥＴ１０（トランス９）を間欠発振駆動させて、電源装置２を高効率に動作させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５２９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のように電源装置を間欠発振駆動して、省エネルギー状態に移行した場合に、次に説明するような課題が発生する。電源装置が省エネルギー状態に移行している際に、雷サージのような急峻、且つ、過大な一次側の電圧変動が発生し、その後、省エネルギー状態が解除されると電源装置が誤動作する可能性がある。この誤動作の現象について図９、図１０を用いて説明する。
【０００７】
図１０に、図９の電源装置２の主要部電圧波形を示す。図１０において、Ｖｇｓは、ＦＥＴ１０のゲート電圧、Ｖｄｓは、ＦＥＴ１０のドレイン電圧、Ｖｈは、一次電解コンデンサ８の電圧、Ｖｃｃは、制御ＩＣ１１の駆動電圧である。省エネルギー状態において、電源装置２は、間欠発振駆動されているため、ＶｇｓがＨｉｇｈとなり、ＦＥＴ１０がオンする時間は非常に短くなる。この状態で、雷サージが発生すると、Ｖｈが急激に高い電圧となる。すなわち、トランス９の一次巻線に供給される電圧が急激に高くなる。そして、雷サージの発生直後の、ＶｇｓがＨｉｇｈとなり、ＦＥＴ１０がオンするタイミングにおいて、トランス９の一次巻線に供給された電圧に比例した電圧がトランス９の補助巻線に発生して制御ＩＣ１１の駆動電圧Ｖｃｃが高くなる。ここで、ＶｇｓがＨｉｇｈとなる時間は、非常に短いため、Ｖｃｃは、制御ＩＣ１１の保護回路（例えば、シャットダウンラッチ等の保護回路）が動作する程、高電圧には至らない。一方、負荷３は極めて小さいので、トランス９の二次側へのエネルギー放出は非常に小さくなっている。従って、Ｖｈは高電圧を保持することになる。この高電圧の状態が保持されている期間に、例えば、外部装置４３から印字を指示するコマンドが、画像形成装置に対して送出される、また、ユーザが不図示の電源スイッチ（例えば、ソフトスイッチ）にアクセスする等、省エネルギー状態の解除命令が出された場合は、画像形成装置内の様々な負荷に電力を供給する必要がある。すなわち、トランス９の二次側へのエネルギー放出を増大して、負荷３に電力を供給することになる。そのため、ＶｇｓがＨｉｇｈとなる時間が長くなり、高電圧を保持したＶｈの影響がＶｃｃに現れて、Ｖｃｃは、制御ＩＣ１１の保護回路の閾値電圧（シャットダウンラッチ電圧）に至る高電圧となる。このように、省エネルギー状態において負荷３を、極力小さくする方法や高効率化のための間欠発振駆動させる方法を用いた場合、Ｖｈが高電圧を維持することによって、電源装置の誤動作が発生する。
【０００８】
この誤動作は、例えば、高電圧生成部４５、駆動力生成部４６、露光部３３だけでなく、ビデオコントローラ４１への電力供給も停止して、待機時における装置の消費電力を、０．５Ｗ〜１．０Ｗ程度にまで低減する際に、画像形成装置が有する複数の省エネルギー状態のうちでも、最大限に負荷３を小さくする程、顕在化してくる。
【０００９】
この対策として、Ｖｃｃが制御ＩＣ１１のシャットダウンラッチ電圧に至らないように、電解コンデンサ１５の両端に、ツェナーダイオードを接続した構成が考えられる。一般に、ツェナーダイオードのツェナー電圧には、素子毎にばらつきがあるため、商用交流電源１における交流電圧の変動と雷サージ等のような急峻、且つ、過大な一次側の電圧変動の両者に対応して適切に対応することが困難である。また、別の対策として、雷サージを一次側の回路で吸収する構成が考えられる。例えば、雷サージのような異常な過電圧に対してのみ動作して、過電圧を吸収するアレスタのような素子を用いることになるが、アレスタを設けると装置の大型化やコストアップとなる。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、小型で安価な電源装置であって、二次側の負荷が小さい省電力状態において、雷サージのような急峻、且つ、過大な電圧変動が生じた後に、省電力状態が解除された際の電源装置の誤動作を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の電源は、入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給し、動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な電源であって、前記電源の一次側の電圧変動を検知する一次電圧変動検知手段と、前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、前記省電力状態で、前記一次電圧変動検知手段により前記一次側の電圧変動を検知すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の電源は、入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給し、動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な電源であって、前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、前記省電力状態に遷移すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
負荷が小さい省電力状態において、急峻、且つ、過大な電圧変動が生じても電源装置が誤動作することを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における雷サージ対策回路の構成概念を示す図である。
【図２】実施例１における雷サージ対策回路の構成を示す図である。
【図３】実施例１における雷サージ対策回路の主要部の電圧波形を示す図である。
【図４】実施例２における雷サージ対策回路の構成を示す図である。
【図５】実施例２におけるエンジンコントローラの制御フローチャートを示す図である。
【図６】実施例３における雷サージ対策回路の構成を示す図である。
【図７】実施例４における雷サージ対策回路の構成概念を示す図である。
【図８】画像形成装置の構成概念を示す図である。
【図９】従来の電源装置を示す図である。
【図１０】従来の電源装置の主要部電圧波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、上述した課題を解決するための本発明の具体的な構成について、以下に実施例に基づき説明する。なお、以下に示す実施例は一例であって、この発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。以下、本発明の構成について実施例を示して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
実施例１の構成及び動作について図１、図２、図３に基づいて以下に説明する。なお、上記の図９、図１０と同一の構成や機能については同一の符号を付して説明を省略する。
【００１７】
図１に、電源の商用交流電源側（交流電圧の入力側）に雷サージのような過大な電圧変動が発生した時の対策を施した電源回路の構成を示す。図１に示す回路の特徴点は、装置が所定の省電力状態（省エネルギー状態ともいう）である場合に、雷サージのように急峻、且つ、過大な一次側の電圧変動の発生を、一次電圧変動検知部５によって検知し、検知結果に基づいて二次負荷増加部４が負荷３を所定時間だけ増大させる点にある。一次電圧変動検知部５は、雷サージによる一次側の電圧Ｖｈの増大を、トランス９の一次巻線のオンタイミングにおいて、トランス９の二次巻線に発生する電圧Ｖａが所定値を超えることを検知して判断する。上記のように、負荷３を極力小さくする方法や電源装置２を間欠発振駆動させる方法では、一次側の電圧Ｖｈが高電圧に維持されるため、電源装置２が誤動作する可能性があった。そこで、本実施例では、一次側の電圧Ｖｈを降下させる。なお、本実施例における所定の省エネルギー状態とは、上記の図８に示す画像形成装置において、例えば、高電圧生成部４５、駆動力生成部４６、露光部３３だけでなく、ビデオコントローラ４１への電力供給もオフする制御を行って、省電力で待機する状態である。この待機時では、画像形成装置の消費電力は０．５Ｗ〜１．０Ｗ程度に抑えた状態であり、画像形成装置において最大限に負荷３を小さくした状態である。
【００１８】
以下に、本実施例の詳細構成について図２を用いて説明する。図１の一次電圧変動検知部５は、抵抗１６、１７、１８、１９、２０、２１、コンデンサ２２、コンパレータ２３により構成される。また、図１の二次負荷増加部４は、抵抗２４、２５、２６、トランジスタ２７により構成される。図３は、図１の電源装置２（ＲＣＣ電源）動作時の主要部の電圧波形を示している。図３において、Ｖａは、トランス９の二次巻線の電圧である。スイッチング素子としてのＦＥＴ１０のゲート電圧Ｖｇｓ（以下、Ｖｇｓという）がＨｉｇｈとなり、ＦＥＴ１０がオンするタイミングで、一次側の入力電圧Ｖｈに対してトランス９の巻線数比に応じたマイナス電位がＶａとして発生する。このＶａのマイナス電位を、一次電圧変動検知部５により検知することで、雷サージのような過大な電圧変動の発生を検知することができる。すなわち、雷サージ発生直後、ＶｇｓがＨｉｇｈとなり、ＦＥＴ１０がオンするタイミングにおいて、Ｖａを抵抗１６、１７、１８により分圧された電圧Ｖ−が、予め設定された基準電圧Ｖ＋より低くなった場合に、コンパレータ２３の出力端子がオープンコレクタ状態となり、二次負荷増加部４に対してＨｉｇｈ信号を送信する。ここで、基準電圧Ｖ＋は、直流電圧Ｖ１を抵抗１９、２０により分圧することにより設定される。また、コンパレータ２３の出力端子は、基準電圧Ｖ＋＞Ｖ−の場合にオープンコレクタ状態でＨｉｇｈ出力となり、基準電圧Ｖ＋＜Ｖ−の場合にＬｏｗ出力となる仕様である。
【００１９】
次に、二次負荷増加部４は、Ｈｉｇｈ信号に従ってトランジスタ２７をオンして、抵抗２６を通電状態にして負荷３を増大させる。そして、トランス９の二次側へＶｈが増加した分、エネルギーを放出してＶｈを降下させる。Ｖｈが降下する時間は、抵抗１６、１７、１８、コンデンサ２２で決定される時定数Ｔで設定されており、ＦＥＴ１０が複数回オン動作を繰り返すことにより雷サージにより増加した分のＶｈが降下していく。そして、Ｖｈが降下すると、基準電圧Ｖ＋＜Ｖ−となり、二次負荷増加部４に対してＬｏｗ信号が送出され、二次負荷増加部４は、トランジスタ２７をオフして、負荷３の増大させる動作を停止させる。以上、説明した動作により、雷サージのような一次側の過大な電圧変動の発生直後のＶｇｓがＨｉｇｈ状態となってＦＥＴ１０がオンするタイミングにおいて、Ｖｈを降下させることができる。これにより、その後、省エネルギー状態が解除された際に電源装置２の誤動作を回避することができる。尚、上記の抵抗２６の値は、Ｖｈを十分に降下させるに値に設定すれば良い。具体的には、雷サージで発生する増加電圧分が１００Ｖ程度であるため、その増加電圧値や、トランス９の巻線数比（例えば７：２）等に応じて抵抗２６の抵抗値を、１００〜３００Ω程度に設定する。また、Ｖｈを十分に降下させる抵抗２６の通電時間は、抵抗１６、１７、１８、コンデンサ２２で決定される時定数Ｔを適切に選定して設定すれば良い。本実施例では、通電時間が数百μｓｅｃになるように時定数Ｔを設定した。また、本実施例の動作によって、雷サージが発生した場合に、一時的に負荷３を増大させる動作を行うため、省エネルギー状態を低消費電力状態のまま維持することができる。
【００２０】
以上のように、本実施例では、負荷が極端に小さい省エネルギー状態において、雷サージのような急峻、且つ、過大な一次側の電圧変動が発生を検知して、負荷を増大させる構成とした。これにより、省エネルギー状態において一次側に過大な電圧変動の発生後に、省エネルギー状態が解除されても、電源装置の誤動作の発生を回避でき、さらに、省エネルギー状態を低消費電力状態に維持することができる。
【実施例２】
【００２１】
次に、実施例２の構成及び動作について図４、図５、図６に基づいて説明する。なお、上記の実施例１と同一の構成及び機能については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
本実施例では、実施例１における二次負荷増加部４の構成が異なっている。図４を用いて本実施例の電源回路の構成詳細を説明する。本実施例では、実施例１（図１）の二次負荷増加部４が、エンジンコントローラ４０の主要部であって画像形成装置の動作を制御するマイクロコントローラ２８（以下、ＣＰＵ２８と記す）になっている。つまり、本実施例ではＣＰＵ２８のクロック発振周波数を変化させる回路を設けて、二次負荷増加部４としている点が特徴である。省エネルギー状態において、ＣＰＵ２８の発振周波数を、画像形成動作の待機状態よりも低下させたり、また、クロック発振自体を停止させたりして、ＣＰＵ２８の消費電力を削減する方法を前提とする。以下に、この方法を用いて、二次負荷増加部４、及び、増大される負荷３の両者を、ＣＰＵ２８の動作の切り替えによって実行する制御について、図５の制御フローチャートに基づき説明する。なお、この図５の制御はエンジンコントローラ４０によって実行されるものとする。
【００２３】
まず、エンジンコントローラ４０は、画像形成装置の各負荷への電力供給をオフし、且つ、ＣＰＵ２８のクロック発振周波数を低下させるように制御して、画像形成装置を省エネルギー状態に遷移させる（Ｓ１）。この状態で、雷サージが発生した場合、エンジンコントローラ４０は、一次電圧変動検知部５によって、一次側の過大な電圧変動を検知したか否かを判断する（Ｓ２）。一次電圧変動検知部５が、一次側の過大な電圧変動を検知したと判断すると、ＣＰＵ２８の入力ポートＰＩにＨｉｇｈ信号が入力される。そして、ＣＰＵ２８は、過大な電圧変動の発生を認識して、一時的に負荷を増大させる必要があると判断し、自身のクロック発振周波数を上昇させる。すなわち、ＣＰＵ２８が上記の実施例１における二次負荷増加部４と負荷３として機能する（Ｓ３）。そして、一次側の入力電圧Ｖｈが十分に降下して、電圧変動の影響を吸収する時間が経過した後、再び、画像形成装置を省エネルギー状態に遷移させる（Ｓ１）。一方、一次電圧変動検知部５が、一次側の過大な電圧変動を検知しなければ、省エネルギー状態の解除命令を受信しない限り、省エネルギー状態を維持する（Ｓ４、Ｓ５）。そして、省エネルギー状態の解除命令を受信した場合は、画像形成装置を通常の動作状態に遷移させる（Ｓ６）。
【００２４】
なお、図５の制御フローチャートでは、省エネルギー状態において、ＣＰＵ２８のクロック発振周波数を低下させる方法を一例として説明した。しかし、ＣＰＵ２８のクロック発振を停止させた省エネルギー状態であっても同様に制御することができる。また、図４で示した一次電圧変動検知部５は、検知結果をコンパレータ２３で二値化して出力する（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗの出力）例を説明したが、例えば、図４（ｂ）に示すように、一次電圧変動検知部５から、抵抗１９、２０、コンパレータ２３を削除して、アナログ電圧そのものをＣＰＵ２８のＡ／Ｄポートに入力して処理することもできる。
【００２５】
そして、一次電圧変動検知部５から送出される信号が、ＣＰＵ２８の入力ポートＰＩに入力された場合に、ＣＰＵ２８のクロック周波数を上昇させる。また、クロック発振が停止している場合は、クロック発振動作を開始させる。これにより、負荷を増大させる。また、ＣＰＵ２８は、一次側の入力電圧Ｖｈを十分に降下させるに相当する時間だけ、クロック発振周波数を変化させて、負荷を増大させる時間を細かく可変設定することができる。
【００２６】
なお、本実施例では、ＣＰＵ２８を用いた制御であるため、入力電圧Ｖｈが十分に降下した時間が経過した後、再び、省エネルギー状態へ遷移する処理を行うことが可能である。また、ＣＰＵ２８のＡ／Ｄポートを使用した構成にすれは、雷サージのような過大な電圧変動の発生を検知するだけでなく、変動の度合いをアナログレベルとして検知することができる。これにより、電圧変動の度合いに応じて、ＣＰＵ２８がクロック周波数を細かく可変に切り替えて上昇させて負荷を増大させる時間を適切に設定することが可能となる。これにより、電圧変動の発生に起因した入力電圧Ｖｈを短時間で降下させることができる。従って、実施例１で説明した構成と同様の効果が得られることに加え、負荷を増大させる時間を最適化することができる。
【００２７】
以上のように、本実施例によれば、二次側の負荷が極端に小さい、省エネルギー状態において、雷サージのような過大な電圧変動の発生後に、省エネルギー状態が解除された際に、電源装置の誤動作を回避し、かつ、省電力状態に維持することができる。
【実施例３】
【００２８】
次に、実施例３の構成及び動作について図６に基づき説明する。なお、上記の実施例２と同一の構成や機能については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】
本実施例の電源回路の詳細構成について図６（ａ）を用いて説明する。本実施例の特徴点は、実施例２で説明した図４における二次負荷増加部４としてのＣＰＵ２８に更に、抵抗２４、２５、２６、トランジスタ２７が追加された点である。本実施例は、例えば、ＣＰＵ２８のクロック発振周波数を上昇させて、負荷を増大させる際の負荷量が、一次側の変動電圧Ｖｈを短時間で降下させるに満たない場合に有効な構成である。具体的には、ＣＰＵ２８の出力ポートＰＯに抵抗２４、２５、２６、トランジスタ２７を接続して、その回路を動作させる。すなわち、ＣＰＵ２８は、自身を実施例１で説明した二次負荷増加部４と負荷３として用いることに加え、出力ポートＰＯよりＨｉｇｈ信号を送信してトランジスタ２７をオンし、抵抗２６を通電状態にして負荷を増大させる。これにより、実施例１及び実施例２で説明した構成と同様の効果が得られることに加え、更に、負荷を増大させる際の負荷量と負荷を増大させる時間をより適切に設定して、一次側の過大な電圧変動の発生に起因した電圧変動Ｖｈを短時間に降下させることができる。なお、図６（ａ）で示した一次電圧変動検知部５は、検知結果をコンパレータ２３により二値化して処理を行う構成であるが、例えば、図６（ｂ）に示すように、一次電圧変動検知部５から、抵抗１９、２０、コンパレータ２３を削除し、アナログ電圧の検知結果をＣＰＵ２８のＡ／Ｄポートに入力して処理しても良い。
【００３０】
以上のように、本実施例によれば、二次側の負荷が極端に小さい、省エネルギー状態において、雷サージのような過大な電圧変動の発生後に、省エネルギー状態が解除された際に、電源装置の誤動作を回避し、かつ、省エネルギー状態を低消費電力状態で維持することができる。
【実施例４】
【００３１】
次に、実施例４について図７に基づいて説明する。なお、上記の実施例１と同一の構成及び機能については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
本実施例は、上記の実施例１乃至３における一次電圧変動検知部５を設けずに、二次負荷増加部４のみを設けた簡易的な構成である。本実施例の特徴点は、装置の所定の省エネルギー状態において、二次負荷増加部４が、負荷３を常に増大させる点である。
【００３３】
次に、図７（ａ）の二次負荷増加部４の詳細構成について図７（ｂ）を用いて説明する。二次負荷増加部４は、ＣＰＵ２８、抵抗２４、２５、２６、トランジスタ２７により構成される。ＣＰＵ２８は、所定の省エネルギー状態に遷移する処理を行う前に、出力ポートＰＯよりＨｉｇｈ信号を送信してトランジスタ２７をオンする。これにより、抵抗２６を通電状態にして負荷３を増大させる。この構成を用いた場合、所定の省エネルギー状態における消費電力を常に増大させることになり、上記の実施例１乃至３に比べると消費電力の低減効果は小さいが、雷サージのような過大な電圧変動の発生による電源装置２の誤動作を簡易的に防止することができる。
【００３４】
以上のように、本実施例によれば、二次側の負荷が極端に小さい、省エネルギー状態において、雷サージのような過大な電圧変動の発生後に、省エネルギー状態が解除された際に、電源装置の誤動作を回避することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１ 商用交流電源
２ 電源装置
３ 負荷
４ 二次負荷増加部
５ 一次電圧変動検知部
６ 一次フィルタ
７ ダイオードブリッジ
８ 一次電解コンデンサ
９ トランス
１０ ＦＥＴ
１１ 制御ＩＣ
１２、１４ ダイオード
１３、１５ 電解コンデンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に電力を供給する電源装置、及び、それを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の一例として、図８に記録材に画像を形成する画像形成装置としてのレーザビームプリンタ４７の構成例を示す。図８のレーザビームプリンタは、コンピュータ等の外部装置４３から送信される命令やデータに基づき画像形成動作を行う画像形成本体部３０（以下、本体３０という）を有している。この画像形成動作を行う本体３０では、帯電ローラ３２により像担持体である感光ドラム３１の表面を一様に帯電し、その後、露光部３３が感光ドラム３１の表面を画像情報に基づいたレーザ光で走査して静電潜像を形成する。そして、現像装置３４が、感光ドラム３１に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像して感光ドラム３１に現像剤像を形成する。そして、給紙カセット３５に収容された記録材３６が、給紙ローラ３７によって本体３０の内部に供給されて、感光ドラム３１の現像剤像が転写ローラ３８により記録材３６に転写される。その後、定着装置３９が、記録材３６に転写された現像剤像を記録材３６に定着する。
【０００３】
また、レーザビームプリンタ４７には、制御装置としてのエンジンコントローラ４０とビデオコントローラ４１を有している。これらのコントローラ４０と４１は、インターフェース４２により双方向に通信可能に接続されている。エンジンコントローラ４０は、本体３０の上記の画像形成動作を制御している。ビデオコントローラ４１は、外部装置４３と汎用インターフェース４４で接続されており、外部装置４３から送信される画像情報をビットデータに展開し、展開したビットデータをエンジンコントローラ４０へ送信する。また、本体３０は、電源装置２が設けられ、この電源装置２から、画像形成動作のための高電圧生成部４５、モータを含む駆動力生成部４６、露光部３３、エンジンコントローラ４０、及び、ビデオコントローラ４１に電力を供給する。レーザビームプリンタ４７のような装置は、近年、印字動作を実行していない待機時の省電力化のため、消費電力を低減するいくつかの省電力状態（省エネルギー状態ともいう）に遷移する機能が設けられている。この省エネルギー状態に移行する方法として、装置内の様々な負荷を極力小さくする方法を採用している。例えば、省エネルギー状態において、装置内の様々な負荷を削減するために、エンジンコントローラ４０が、電源装置２から高電圧生成部４５、駆動力生成部４６、露光部３３への電力供給を停止するように制御する方法が採用されている。また、他の方法としては、電源装置２そのものの動作を高効率化する方法も採用されている。以下に、画像形成装置に用いられる一般的な電源装置２の構成について図９に基づき説明する。図９は、電源装置の一例として、ＲＣＣ電源（自励式リンギングチョークコンバータ）を示す。図９において、商用交流電源１から供給された交流電圧を、一次フィルタ６、ダイオードブリッジ７、一次電解コンデンサ８により直流電圧に変換する。そして、変換した直流電圧を、ＦＥＴ１０のスイッチング動作によってパルス電圧に変換して、トランス９の一次巻線に供給する。そして、トランス９の二次巻線に誘起した電圧を、ダイオード１２、電解コンデンサ１３により整流して、直流電圧Ｖ１を生成して二次側の負荷３に供給する。この負荷３は、上記した画像形成装置内の高電圧生成部４５、駆動力生成部４６、露光部３３等に対応する。また、スイッチング動作を制御する制御ＩＣ１１は、不図示の出力電圧のフィードバックにより、所望の直流電圧Ｖ１が出力されるＦＥＴ１０のスイッチング動作を制御してトランス９を駆動する。なお、制御ＩＣ１１の駆動電圧Ｖｃｃは、トランス９の補助巻線に誘起した電圧をダイオード１４、電解コンデンサ１５により整流して得られた電圧である。
【０００４】
ここで、上記の省エネルギー状態では、負荷３を極力小さくすることと、電源装置２の動作を高効率化することが必要となる。例えば、特許文献１に、電源装置の動作の高効率化の方法として、制御ＩＣ１１によりＦＥＴ１０（トランス９）を間欠発振駆動させて、電源装置２を高効率に動作させる技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２５２９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のように電源装置を間欠発振駆動して、省エネルギー状態に移行した場合に、次に説明するような課題が発生する。電源装置が省エネルギー状態に移行している際に、雷サージのような急峻、且つ、過大な一次側の電圧変動が発生し、その後、省エネルギー状態が解除されると電源装置が誤動作する可能性がある。この誤動作の現象について図９、図１０を用いて説明する。
【０００７】
図１０に、図９の電源装置２の主要部電圧波形を示す。図１０において、Ｖｇｓは、ＦＥＴ１０のゲート電圧、Ｖｄｓは、ＦＥＴ１０のドレイン電圧、Ｖｈは、一次電解コンデンサ８の電圧、Ｖｃｃは、制御ＩＣ１１の駆動電圧である。省エネルギー状態において、電源装置２は、間欠発振駆動されているため、ＶｇｓがＨｉｇｈとなり、ＦＥＴ１０がオンする時間は非常に短くなる。この状態で、雷サージが発生すると、Ｖｈが急激に高い電圧となる。すなわち、トランス９の一次巻線に供給される電圧が急激に高くなる。そして、雷サージの発生直後の、ＶｇｓがＨｉｇｈとなり、ＦＥＴ１０がオンするタイミングにおいて、トランス９の一次巻線に供給された電圧に比例した電圧がトランス９の補助巻線に発生して制御ＩＣ１１の駆動電圧Ｖｃｃが高くなる。ここで、ＶｇｓがＨｉｇｈとなる時間は、非常に短いため、Ｖｃｃは、制御ＩＣ１１の保護回路（例えば、シャットダウンラッチ等の保護回路）が動作する程、高電圧には至らない。一方、負荷３は極めて小さいので、トランス９の二次側へのエネルギー放出は非常に小さくなっている。従って、Ｖｈは高電圧を保持することになる。この高電圧の状態が保持されている期間に、例えば、外部装置４３から印字を指示するコマンドが、画像形成装置に対して送出される、また、ユーザが不図示の電源スイッチ（例えば、ソフトスイッチ）にアクセスする等、省エネルギー状態の解除命令が出された場合は、画像形成装置内の様々な負荷に電力を供給する必要がある。すなわち、トランス９の二次側へのエネルギー放出を増大して、負荷３に電力を供給することになる。そのため、ＶｇｓがＨｉｇｈとなる時間が長くなり、高電圧を保持したＶｈの影響がＶｃｃに現れて、Ｖｃｃは、制御ＩＣ１１の保護回路の閾値電圧（シャットダウンラッチ電圧）に至る高電圧となる。このように、省エネルギー状態において負荷３を、極力小さくする方法や高効率化のための間欠発振駆動させる方法を用いた場合、Ｖｈが高電圧を維持することによって、電源装置の誤動作が発生する。
【０００８】
この誤動作は、例えば、高電圧生成部４５、駆動力生成部４６、露光部３３だけでなく、ビデオコントローラ４１への電力供給も停止して、待機時における装置の消費電力を、０．５Ｗ〜１．０Ｗ程度にまで低減する際に、画像形成装置が有する複数の省エネルギー状態のうちでも、最大限に負荷３を小さくする程、顕在化してくる。
【０００９】
この対策として、Ｖｃｃが制御ＩＣ１１のシャットダウンラッチ電圧に至らないように、電解コンデンサ１５の両端に、ツェナーダイオードを接続した構成が考えられる。一般に、ツェナーダイオードのツェナー電圧には、素子毎にばらつきがあるため、商用交流電源１における交流電圧の変動と雷サージ等のような急峻、且つ、過大な一次側の電圧変動の両者に対応して適切に対応することが困難である。また、別の対策として、雷サージを一次側の回路で吸収する構成が考えられる。例えば、雷サージのような異常な過電圧に対してのみ動作して、過電圧を吸収するアレスタのような素子を用いることになるが、アレスタを設けると装置の大型化やコストアップとなる。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、小型で安価な電源装置であって、二次側の負荷が小さい省電力状態において、雷サージのような急峻、且つ、過大な電圧変動が生じた後に、省電力状態が解除された際の電源装置の誤動作を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の電源は、入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給し、動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な電源であって、前記電源の一次側の電圧変動を検知する一次電圧変動検知手段と、前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、前記省電力状態で、前記一次電圧変動検知手段により前記一次側の電圧変動を検知すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の電源は、入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給し、動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な電源であって、前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、前記省電力状態に遷移すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
負荷が小さい省電力状態において、急峻、且つ、過大な電圧変動が生じても電源装置が誤動作することを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における雷サージ対策回路の構成概念を示す図である。
【図２】実施例１における雷サージ対策回路の構成を示す図である。
【図３】実施例１における雷サージ対策回路の主要部の電圧波形を示す図である。
【図４】実施例２における雷サージ対策回路の構成を示す図である。
【図５】実施例２におけるエンジンコントローラの制御フローチャートを示す図である。
【図６】実施例３における雷サージ対策回路の構成を示す図である。
【図７】実施例４における雷サージ対策回路の構成概念を示す図である。
【図８】画像形成装置の構成概念を示す図である。
【図９】従来の電源装置を示す図である。
【図１０】従来の電源装置の主要部電圧波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、上述した課題を解決するための本発明の具体的な構成について、以下に実施例に基づき説明する。なお、以下に示す実施例は一例であって、この発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。以下、本発明の構成について実施例を示して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
実施例１の構成及び動作について図１、図２、図３に基づいて以下に説明する。なお、上記の図９、図１０と同一の構成や機能については同一の符号を付して説明を省略する。
【００１７】
図１に、電源の商用交流電源側（交流電圧の入力側）に雷サージのような過大な電圧変動が発生した時の対策を施した電源回路の構成を示す。図１に示す回路の特徴点は、装置が所定の省電力状態（省エネルギー状態ともいう）である場合に、雷サージのように急峻、且つ、過大な一次側の電圧変動の発生を、一次電圧変動検知部５によって検知し、検知結果に基づいて二次負荷増加部４が負荷３を所定時間だけ増大させる点にある。一次電圧変動検知部５は、雷サージによる一次側の電圧Ｖｈの増大を、トランス９の一次巻線のオンタイミングにおいて、トランス９の二次巻線に発生する電圧Ｖａが所定値を超えることを検知して判断する。上記のように、負荷３を極力小さくする方法や電源装置２を間欠発振駆動させる方法では、一次側の電圧Ｖｈが高電圧に維持されるため、電源装置２が誤動作する可能性があった。そこで、本実施例では、一次側の電圧Ｖｈを降下させる。なお、本実施例における所定の省エネルギー状態とは、上記の図８に示す画像形成装置において、例えば、高電圧生成部４５、駆動力生成部４６、露光部３３だけでなく、ビデオコントローラ４１への電力供給もオフする制御を行って、省電力で待機する状態である。この待機時では、画像形成装置の消費電力は０．５Ｗ〜１．０Ｗ程度に抑えた状態であり、画像形成装置において最大限に負荷３を小さくした状態である。
【００１８】
以下に、本実施例の詳細構成について図２を用いて説明する。図１の一次電圧変動検知部５は、抵抗１６、１７、１８、１９、２０、２１、コンデンサ２２、コンパレータ２３により構成される。また、図１の二次負荷増加部４は、抵抗２４、２５、２６、トランジスタ２７により構成される。図３は、図１の電源装置２（ＲＣＣ電源）動作時の主要部の電圧波形を示している。図３において、Ｖａは、トランス９の二次巻線の電圧である。スイッチング素子としてのＦＥＴ１０のゲート電圧Ｖｇｓ（以下、Ｖｇｓという）がＨｉｇｈとなり、ＦＥＴ１０がオンするタイミングで、一次側の入力電圧Ｖｈに対してトランス９の巻線数比に応じたマイナス電位がＶａとして発生する。このＶａのマイナス電位を、一次電圧変動検知部５により検知することで、雷サージのような過大な電圧変動の発生を検知することができる。すなわち、雷サージ発生直後、ＶｇｓがＨｉｇｈとなり、ＦＥＴ１０がオンするタイミングにおいて、Ｖａを抵抗１６、１７、１８により分圧された電圧Ｖ−が、予め設定された基準電圧Ｖ＋より低くなった場合に、コンパレータ２３の出力端子がオープンコレクタ状態となり、二次負荷増加部４に対してＨｉｇｈ信号を送信する。ここで、基準電圧Ｖ＋は、直流電圧Ｖ１を抵抗１９、２０により分圧することにより設定される。また、コンパレータ２３の出力端子は、基準電圧Ｖ＋＞Ｖ−の場合にオープンコレクタ状態でＨｉｇｈ出力となり、基準電圧Ｖ＋＜Ｖ−の場合にＬｏｗ出力となる仕様である。
【００１９】
次に、二次負荷増加部４は、Ｈｉｇｈ信号に従ってトランジスタ２７をオンして、抵抗２６を通電状態にして負荷３を増大させる。そして、トランス９の二次側へＶｈが増加した分、エネルギーを放出してＶｈを降下させる。Ｖｈが降下する時間は、抵抗１６、１７、１８、コンデンサ２２で決定される時定数Ｔで設定されており、ＦＥＴ１０が複数回オン動作を繰り返すことにより雷サージにより増加した分のＶｈが降下していく。そして、Ｖｈが降下すると、基準電圧Ｖ＋＜Ｖ−となり、二次負荷増加部４に対してＬｏｗ信号が送出され、二次負荷増加部４は、トランジスタ２７をオフして、負荷３の増大させる動作を停止させる。以上、説明した動作により、雷サージのような一次側の過大な電圧変動の発生直後のＶｇｓがＨｉｇｈ状態となってＦＥＴ１０がオンするタイミングにおいて、Ｖｈを降下させることができる。これにより、その後、省エネルギー状態が解除された際に電源装置２の誤動作を回避することができる。尚、上記の抵抗２６の値は、Ｖｈを十分に降下させるに値に設定すれば良い。具体的には、雷サージで発生する増加電圧分が１００Ｖ程度であるため、その増加電圧値や、トランス９の巻線数比（例えば７：２）等に応じて抵抗２６の抵抗値を、１００〜３００Ω程度に設定する。また、Ｖｈを十分に降下させる抵抗２６の通電時間は、抵抗１６、１７、１８、コンデンサ２２で決定される時定数Ｔを適切に選定して設定すれば良い。本実施例では、通電時間が数百μｓｅｃになるように時定数Ｔを設定した。また、本実施例の動作によって、雷サージが発生した場合に、一時的に負荷３を増大させる動作を行うため、省エネルギー状態を低消費電力状態のまま維持することができる。
【００２０】
以上のように、本実施例では、負荷が極端に小さい省エネルギー状態において、雷サージのような急峻、且つ、過大な一次側の電圧変動が発生を検知して、負荷を増大させる構成とした。これにより、省エネルギー状態において一次側に過大な電圧変動の発生後に、省エネルギー状態が解除されても、電源装置の誤動作の発生を回避でき、さらに、省エネルギー状態を低消費電力状態に維持することができる。
【実施例２】
【００２１】
次に、実施例２の構成及び動作について図４、図５、図６に基づいて説明する。なお、上記の実施例１と同一の構成及び機能については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
本実施例では、実施例１における二次負荷増加部４の構成が異なっている。図４を用いて本実施例の電源回路の構成詳細を説明する。本実施例では、実施例１（図１）の二次負荷増加部４が、エンジンコントローラ４０の主要部であって画像形成装置の動作を制御するマイクロコントローラ２８（以下、ＣＰＵ２８と記す）になっている。つまり、本実施例ではＣＰＵ２８のクロック発振周波数を変化させる回路を設けて、二次負荷増加部４としている点が特徴である。省エネルギー状態において、ＣＰＵ２８の発振周波数を、画像形成動作の待機状態よりも低下させたり、また、クロック発振自体を停止させたりして、ＣＰＵ２８の消費電力を削減する方法を前提とする。以下に、この方法を用いて、二次負荷増加部４、及び、増大される負荷３の両者を、ＣＰＵ２８の動作の切り替えによって実行する制御について、図５の制御フローチャートに基づき説明する。なお、この図５の制御はエンジンコントローラ４０によって実行されるものとする。
【００２３】
まず、エンジンコントローラ４０は、画像形成装置の各負荷への電力供給をオフし、且つ、ＣＰＵ２８のクロック発振周波数を低下させるように制御して、画像形成装置を省エネルギー状態に遷移させる（Ｓ１）。この状態で、雷サージが発生した場合、エンジンコントローラ４０は、一次電圧変動検知部５によって、一次側の過大な電圧変動を検知したか否かを判断する（Ｓ２）。一次電圧変動検知部５が、一次側の過大な電圧変動を検知したと判断すると、ＣＰＵ２８の入力ポートＰＩにＨｉｇｈ信号が入力される。そして、ＣＰＵ２８は、過大な電圧変動の発生を認識して、一時的に負荷を増大させる必要があると判断し、自身のクロック発振周波数を上昇させる。すなわち、ＣＰＵ２８が上記の実施例１における二次負荷増加部４と負荷３として機能する（Ｓ３）。そして、一次側の入力電圧Ｖｈが十分に降下して、電圧変動の影響を吸収する時間が経過した後、再び、画像形成装置を省エネルギー状態に遷移させる（Ｓ１）。一方、一次電圧変動検知部５が、一次側の過大な電圧変動を検知しなければ、省エネルギー状態の解除命令を受信しない限り、省エネルギー状態を維持する（Ｓ４、Ｓ５）。そして、省エネルギー状態の解除命令を受信した場合は、画像形成装置を通常の動作状態に遷移させる（Ｓ６）。
【００２４】
なお、図５の制御フローチャートでは、省エネルギー状態において、ＣＰＵ２８のクロック発振周波数を低下させる方法を一例として説明した。しかし、ＣＰＵ２８のクロック発振を停止させた省エネルギー状態であっても同様に制御することができる。また、図４で示した一次電圧変動検知部５は、検知結果をコンパレータ２３で二値化して出力する（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗの出力）例を説明したが、例えば、図４（ｂ）に示すように、一次電圧変動検知部５から、抵抗１９、２０、コンパレータ２３を削除して、アナログ電圧そのものをＣＰＵ２８のＡ／Ｄポートに入力して処理することもできる。
【００２５】
そして、一次電圧変動検知部５から送出される信号が、ＣＰＵ２８の入力ポートＰＩに入力された場合に、ＣＰＵ２８のクロック周波数を上昇させる。また、クロック発振が停止している場合は、クロック発振動作を開始させる。これにより、負荷を増大させる。また、ＣＰＵ２８は、一次側の入力電圧Ｖｈを十分に降下させるに相当する時間だけ、クロック発振周波数を変化させて、負荷を増大させる時間を細かく可変設定することができる。
【００２６】
なお、本実施例では、ＣＰＵ２８を用いた制御であるため、入力電圧Ｖｈが十分に降下した時間が経過した後、再び、省エネルギー状態へ遷移する処理を行うことが可能である。また、ＣＰＵ２８のＡ／Ｄポートを使用した構成にすれは、雷サージのような過大な電圧変動の発生を検知するだけでなく、変動の度合いをアナログレベルとして検知することができる。これにより、電圧変動の度合いに応じて、ＣＰＵ２８がクロック周波数を細かく可変に切り替えて上昇させて負荷を増大させる時間を適切に設定することが可能となる。これにより、電圧変動の発生に起因した入力電圧Ｖｈを短時間で降下させることができる。従って、実施例１で説明した構成と同様の効果が得られることに加え、負荷を増大させる時間を最適化することができる。
【００２７】
以上のように、本実施例によれば、二次側の負荷が極端に小さい、省エネルギー状態において、雷サージのような過大な電圧変動の発生後に、省エネルギー状態が解除された際に、電源装置の誤動作を回避し、かつ、省電力状態に維持することができる。
【実施例３】
【００２８】
次に、実施例３の構成及び動作について図６に基づき説明する。なお、上記の実施例２と同一の構成や機能については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２９】
本実施例の電源回路の詳細構成について図６（ａ）を用いて説明する。本実施例の特徴点は、実施例２で説明した図４における二次負荷増加部４としてのＣＰＵ２８に更に、抵抗２４、２５、２６、トランジスタ２７が追加された点である。本実施例は、例えば、ＣＰＵ２８のクロック発振周波数を上昇させて、負荷を増大させる際の負荷量が、一次側の変動電圧Ｖｈを短時間で降下させるに満たない場合に有効な構成である。具体的には、ＣＰＵ２８の出力ポートＰＯに抵抗２４、２５、２６、トランジスタ２７を接続して、その回路を動作させる。すなわち、ＣＰＵ２８は、自身を実施例１で説明した二次負荷増加部４と負荷３として用いることに加え、出力ポートＰＯよりＨｉｇｈ信号を送信してトランジスタ２７をオンし、抵抗２６を通電状態にして負荷を増大させる。これにより、実施例１及び実施例２で説明した構成と同様の効果が得られることに加え、更に、負荷を増大させる際の負荷量と負荷を増大させる時間をより適切に設定して、一次側の過大な電圧変動の発生に起因した電圧変動Ｖｈを短時間に降下させることができる。なお、図６（ａ）で示した一次電圧変動検知部５は、検知結果をコンパレータ２３により二値化して処理を行う構成であるが、例えば、図６（ｂ）に示すように、一次電圧変動検知部５から、抵抗１９、２０、コンパレータ２３を削除し、アナログ電圧の検知結果をＣＰＵ２８のＡ／Ｄポートに入力して処理しても良い。
【００３０】
以上のように、本実施例によれば、二次側の負荷が極端に小さい、省エネルギー状態において、雷サージのような過大な電圧変動の発生後に、省エネルギー状態が解除された際に、電源装置の誤動作を回避し、かつ、省エネルギー状態を低消費電力状態で維持することができる。
【実施例４】
【００３１】
次に、実施例４について図７に基づいて説明する。なお、上記の実施例１と同一の構成及び機能については同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
本実施例は、上記の実施例１乃至３における一次電圧変動検知部５を設けずに、二次負荷増加部４のみを設けた簡易的な構成である。本実施例の特徴点は、装置の所定の省エネルギー状態において、二次負荷増加部４が、負荷３を常に増大させる点である。
【００３３】
次に、図７（ａ）の二次負荷増加部４の詳細構成について図７（ｂ）を用いて説明する。二次負荷増加部４は、ＣＰＵ２８、抵抗２４、２５、２６、トランジスタ２７により構成される。ＣＰＵ２８は、所定の省エネルギー状態に遷移する処理を行う前に、出力ポートＰＯよりＨｉｇｈ信号を送信してトランジスタ２７をオンする。これにより、抵抗２６を通電状態にして負荷３を増大させる。この構成を用いた場合、所定の省エネルギー状態における消費電力を常に増大させることになり、上記の実施例１乃至３に比べると消費電力の低減効果は小さいが、雷サージのような過大な電圧変動の発生による電源装置２の誤動作を簡易的に防止することができる。
【００３４】
以上のように、本実施例によれば、二次側の負荷が極端に小さい、省エネルギー状態において、雷サージのような過大な電圧変動の発生後に、省エネルギー状態が解除された際に、電源装置の誤動作を回避することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１ 商用交流電源
２ 電源装置
３ 負荷
４ 二次負荷増加部
５ 一次電圧変動検知部
６ 一次フィルタ
７ ダイオードブリッジ
８ 一次電解コンデンサ
９ トランス
１０ ＦＥＴ
１１ 制御ＩＣ
１２、１４ ダイオード
１３、１５ 電解コンデンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給し、動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な電源であって、
前記電源の一次側の電圧変動を検知する一次電圧変動検知手段と、
前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、
前記省電力状態で、前記一次電圧変動検知手段により前記一次側の電圧変動を検知すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする電源。
【請求項２】
入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給し、動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な電源であって、
前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、
前記省電力状態に遷移すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする電源。
【請求項３】
トランスと、前記電源の駆動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段からの信号によって、前記トランスの一次側のスイッチング素子を駆動することによって、前記トランスの二次側に発生する電圧から前記直流電圧を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の電源。
【請求項４】
前記制御手段は、前記省電力状態において、前記スイッチング素子を間欠発振駆動させることを特徴とする請求項３に記載の電源。
【請求項５】
前記一次電圧変動検知手段は、前記トランスの二次側に発生する電圧に基づいて、前記電源の一次側の電圧変動を検知することを特徴とする請求項３または４に記載の電源。
【請求項６】
前記二次負荷増加手段は、抵抗の接続の状態を制御することにより前記負荷を増加させる回路であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記二次負荷増加手段が前記負荷を増加させる量は、前記電源の一次側の電圧変動に応じた値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の電源。
【請求項８】
前記二次負荷増加手段が前記負荷を増加させる時間は、前記一次電圧変動検知手段が検知した一次側の電圧変動の検知結果に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載の電源。
【請求項９】
入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給する電源を備え、画像形成動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な画像形成装置であって、
前記電源の一次側の電圧変動を検知する一次電圧変動検知手段と、
前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、
前記画像形成装置が前記省電力状態で、前記一次電圧変動検知手段により前記一次側の電圧変動を検知すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給する電源を備え、画像形成動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な画像形成装置であって、
前記電源の一次側の電圧変動を検知する一次電圧変動検知手段と、
前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、
前記画像形成装置が前記省電力状態に遷移すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成装置の動作を制御するコントローラを備え、
前記省電力状態において、前記コントローラを駆動するクロックの発振周波数は、画像形成動作の待機状態に比べて低いことを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記省電力状態において、前記コントローラのクロック発振を停止していることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記二次負荷増加手段は、前記コントローラを駆動するクロック発振周波数を高くして前記負荷を増加させることを特徴とする請求項１１または１２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給し、動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な電源であって、
前記電源の一次側の電圧変動を検知する一次電圧変動検知手段と、
前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、
前記省電力状態で、前記一次電圧変動検知手段により前記一次側の電圧変動を検知すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする電源。
【請求項２】
入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給し、動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な電源であって、
前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、
前記省電力状態に遷移すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする電源。
【請求項３】
トランスと、前記電源の駆動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段からの信号によって、前記トランスの一次側のスイッチング素子を駆動することによって、前記トランスの二次側に発生する電圧から前記直流電圧を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の電源。
【請求項４】
前記制御手段は、前記省電力状態において、前記スイッチング素子を間欠発振駆動させることを特徴とする請求項３に記載の電源。
【請求項５】
前記一次電圧変動検知手段は、前記トランスの二次側に発生する電圧に基づいて、前記電源の一次側の電圧変動を検知することを特徴とする請求項３または４に記載の電源。
【請求項６】
前記二次負荷増加手段は、抵抗の接続の状態を制御することにより前記負荷を増加させる回路であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記二次負荷増加手段が前記負荷を増加させる量は、前記電源の一次側の電圧変動に応じた値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の電源。
【請求項８】
前記二次負荷増加手段が前記負荷を増加させる時間は、前記一次電圧変動検知手段が検知した一次側の電圧変動の検知結果に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載の電源。
【請求項９】
入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給する電源を備え、画像形成動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な画像形成装置であって、
前記電源の一次側の電圧変動を検知する一次電圧変動検知手段と、
前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、
前記画像形成装置が前記省電力状態で、前記一次電圧変動検知手段により前記一次側の電圧変動を検知すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
入力される交流電圧から直流電圧を生成して負荷に供給する電源を備え、画像形成動作を待機している際に省電力状態に遷移することが可能な画像形成装置であって、
前記電源の一次側の電圧変動を検知する一次電圧変動検知手段と、
前記電源の二次側の負荷を増加させる二次負荷増加手段と、を備え、
前記画像形成装置が前記省電力状態に遷移すると、前記二次負荷増加手段によって前記負荷を増加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成装置の動作を制御するコントローラを備え、
前記省電力状態において、前記コントローラを駆動するクロックの発振周波数は、画像形成動作の待機状態に比べて低いことを特徴とする請求項９または１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記省電力状態において、前記コントローラのクロック発振を停止していることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記二次負荷増加手段は、前記コントローラを駆動するクロック発振周波数を高くして前記負荷を増加させることを特徴とする請求項１１または１２のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−３９６８４（Ｐ２０１２−３９６８４Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７４８３９（Ｐ２０１０−１７４８３９）
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３日（２０１０．８．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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