電源装置
【課題】突入電流の抑制と瞬断耐量を考慮した電源装置を提供する。
【解決手段】リレースイッチＲＹ１ｙと並列に突入電流用抵抗Ｒ１を設ける。コンパレータＣＰは、ノードＮｇとノードＮｉとの電圧信号との比較に基づいてスイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３の動作のオン／オフを設定する出力信号を出力する。ノードＮｉは、ノードＮｈとノードＮｄとの間に設けられたコンデンサＣ８の両端電圧を抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７，Ｒ８とで抵抗分割した電圧レベルに設定される。また、ノードＮｇは、ノードＮｅとノードＮｆとの間に設けられた平滑コンデンサＣ１の両端電圧を抵抗素子Ｒ２，Ｒ３とで抵抗分割した電圧レベルに設定される。
【解決手段】リレースイッチＲＹ１ｙと並列に突入電流用抵抗Ｒ１を設ける。コンパレータＣＰは、ノードＮｇとノードＮｉとの電圧信号との比較に基づいてスイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３の動作のオン／オフを設定する出力信号を出力する。ノードＮｉは、ノードＮｈとノードＮｄとの間に設けられたコンデンサＣ８の両端電圧を抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７，Ｒ８とで抵抗分割した電圧レベルに設定される。また、ノードＮｇは、ノードＮｅとノードＮｆとの間に設けられた平滑コンデンサＣ１の両端電圧を抵抗素子Ｒ２，Ｒ３とで抵抗分割した電圧レベルに設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源装置の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギ化のため、画像形成装置等の機器には、メインＤＣ／ＤＣコンバータ、サブＤＣ／ＤＣコンバータの２つのコンバータを有する２電源方式の電源装置が設けられている場合がある。
【０００３】
具体的には、メインＤＣ／ＤＣコンバータは、消費電力の大きい通常動作モード時の電源供給用に電源効率を最適化し、サブＤＣ／ＤＣコンバータは消費電力の小さい電源供給用に電源効率を最適化する。
【０００４】
一方、一般的に、電源装置においては、上記コンバータに電源を供給するためにスイッチ素子が設けられており、スイッチ素子をオンすることによりコンバータに電源が供給される。
【０００５】
しかしながら、スイッチ素子をオンする場合に突入電流がコンバータに流れ込む可能性があるため例えば、特開昭６０−１５６２２５号公報においては、当該スイッチ素子と並列に突入電流用抵抗が設けられる場合が示されている。
【０００６】
当該突入電流用抵抗を設ける構成により、突入電流は抑制されるが、上記公報においては、電源供給を停止した場合に一定期間経過後にスイッチ素子をオフする構成となっているため、電源供給を停止してから、すぐに、電源供給が再開された場合、すなわち、スイッチ素子がオフする前に電源供給が再開された場合には、突入電流が突入電流用抵抗を介さずにスイッチ素子を介してコンバータに流れ込むという問題が発生する。
【０００７】
この点で、特開平７−１６３１４２号公報においては、電源供給を停止した場合に、すなわち、電源供給の電圧レベルが下がったのを検知して直ちにスイッチ素子をオフする方式が開示されており、当該方式により、電源供給を停止してから、すぐに、電源供給が再開された場合に突入電流が突入電流用抵抗を介さずにスイッチ素子を介してコンバータに流れ込むという問題は解消する。すなわち、突入電流の抑制は可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−１５６２２５号公報
【特許文献２】特開平７−１６３１４２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、上記公報におけるスイッチ素子を制御するスイッチング制御回路は、電圧レベルの低下を検知して直ちにスイッチ素子をオフする構成であるため、当該構成の場合、電源の瞬断に対応することができない。すなわち、電源状態が不安定で瞬断が生じた場合においてもスイッチ素子をオフする可能性があり、当該場合には、突入電流用抵抗への負荷が大きくなり、最悪の場合、突入電流用抵抗、あるいはスイッチ素子が破壊される可能性がある。つまり、瞬断に耐えることができない瞬断耐量が小さいという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、突入電流の抑制と瞬断耐量を考慮した電源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】
【００１１】
本発明のある局面に従う電源装置は、交流電源と接続される電源装置であって、交流電源と接続され、交流電源を整流する整流回路と、整流回路の出力端と接続され、負荷に第１の直流電圧を供給するための第１の電源コンバータと、第１の電源コンバータと並列に整流回路の出力端と接続され、第２の直流電圧を供給するための第２の電源コンバータと、交流電源と整流回路との間の電源供給の経路を導通／非導通状態に設定するためのスイッチ回路と、第２の直流電圧に従ってスイッチ回路を制御するスイッチ制御回路と、スイッチ回路と並列に接続された突入電流防止用抵抗と、交流電源を駆動電源として、第１の電源コンバータに含まれる第１の電界コンデンサの電圧に従って第１および第２の電源コンバータのオン／オフを制御する電源制御部とを備える。電源制御部は、交流電源の供給が停止した場合に駆動電源の電圧が第１の電界コンデンサの電圧以下となった場合に、第１および第２の電源コンバータをオフし、スイッチ制御回路は、第２の電源コンバータのオフに従ってスイッチ回路により電源供給の経路を非導通状態に設定する。
【００１２】
好ましくは、電源制御部は、第１の電源コンバータに含まれる第１の電界コンデンサの電圧と、駆動電源の電圧とを比較するコンパレータを含み、コンパレータは、交流電源の供給が停止した場合に駆動電源の電圧が第１の電界コンデンサの電圧よりも低くなった場合に、第１および第２の電源コンバータをオフする信号を出力し、電源制御部は、第１の直流電圧が供給される負荷が重い場合には、駆動電源の電圧を高く調整するための調整回路をさらに含む。
【００１３】
特に、電源装置は画像形成装置に用いられ、負荷が重い場合は、画像形成装置において画像形成を実行する際に相当する。
【００１４】
好ましくは、スイッチ回路は、リレー回路、トライアック、サイリスタのいずれか１つに相当する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に従う電源装置は、突入電流防止用抵抗を設けるとともに、当該抵抗と並列に設けられたスイッチ回路を制御するスイッチ制御回路は、駆動電源の電圧を比較して、当該比較結果に基づいて、オンオフ制御するため突入電流の抑制と瞬断耐量の両立を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に従う画像形成装置の構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に従う画像形成装置１００の概略ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に従う操作パネル２００について説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に従う電源部８０の回路構成を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態の変形例に従う電源部８０の回路構成を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態の変形例に従うスイッチ部の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置の構成を説明する図である。
図１を参照して、画像形成装置１００は複写機を構成し、複数の稼動部で構成される。具体的には、画像形成装置１００は、原稿を搬送する原稿搬送部２０と、搬送された原稿を画像データとして読取る画像読取部２６と、読取った画像データに基づいて画像を形成する画像形成部１０と、記録用紙を給紙する給紙部１５，１６と、記録用紙に転写された画像を定着させるための定着部４０と、記録用紙に対する後処理を実行するための後処理部３０とを含む。また、画像形成装置１００内には、全体を制御する制御部、指示等を入力するための入力部等が設けられる。また、画像形成装置１００内には機内の温度を冷却するための機内用ファン３００も設けられる。
【００１９】
原稿搬送部（自動原稿搬送装置）２０の原稿台２１上に載置された原稿は、搬送ローラ２２等により搬送されて画像読取部２６により読取られて、排紙トレイ２３に排出される。
【００２０】
また、画像読取部２６のＣＣＤ２４は、例えば原稿搬送部２０で搬送された原稿を読取った画像データを取得する。そして、制御部に出力する。
【００２１】
画像形成部１０は、像担持体である感光体、帯電部、露光装置、現像装置、転写ローラ等を有し、搬送される記録用紙Ｐに画像を形成して画像面が未定着である記録済みの記録用紙Ｐを定着部４０へ出力する。
【００２２】
なお、本例においては、図示されていないが４つの現像装置が設けられており、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの色を用いてカラープリントも可能であるものとする。
【００２３】
定着部４０は、未定着である記録済みの記録用紙Ｐに対して定着処理を実行する。定着部４０には、ファン３１０と、定着ローラ３１２と、定着ローラ３１２内に設けられたヒータ３１４とが設けられている。
【００２４】
定着部４０から必要に応じて後処理部３０に排出されて、後処理部３０において、パンチング、ステープル処理等の後処理が実行される。
【００２５】
給紙部１５，１６は、記録用紙Ｐを画像形成部１０に給紙する。
給紙部１５には、複数のサイズの異なる記録用紙が収納されたカセット１３２，１４２，１５２が設けられる。カセット１３２，１４２，１５２にそれぞれ対応して、ピックアップローラ１３１，１４１，１５１が設けられ、カセットから記録用紙を画像形成部１０に搬送する。また、給紙部１６からもピックアップローラ１６１を介して画像形成部１０に搬送される。なお、給紙部１５，１６から画像形成部１０に１枚ずつ記録用紙が搬送される。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置１００の概略ブロック図である。
図２を参照して、ここでは、画像形成装置１００の全体を制御する制御部５０と、後処理を実行するための後処理部３０と、記録用紙を給紙する給紙部１５，１６と、操作パネル等を含む入力部６０と、画像を形成するための画像形成部１０と、メモリ７０と、画像読取部２６と、原稿搬送部２０と、定着部４０と、各部に必要な電力を供給するための電源部８０とが設けられる。
【００２７】
制御部５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing unit）で構成され、メモリ７０に格納された種々のアプリケーションプログラムを読み込んで、各部を制御する。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態に従う操作パネル２００について説明する図である。
図３を参照して、操作パネル２００は、表示部２１２と、画像形成装置１００の電源投入に用いる電源ＯＮボタン２０４と、画像形成装置１００の電源を遮断する電源ＯＦＦボタン２０８と、１０キー２０２と、スタートボタン２１０とを含む。
【００２９】
表示部２１２上にはタッチパネルが設けられており、表示部２１２上において所定の操作が可能である。
【００３０】
１０キー２０２は、コピー等の枚数を入力するためのボタンである。スタートボタン２１０は、コピー／スキャン等の処理の実行を指示するボタンである。
【００３１】
また、表示部２１２には、各種モードの表示やその他の表示が行われる、そして、タッチパネルによって、表示内容に従った各種設定を行うことができる。例えば、表示部２１２には、通常は、コピー動作やスキャン動作を実行する際に行う基本的／応用的な設定のためのボタンが配置されている。各ボタンを押下すると、その詳細設定を行うための階層画面が表示される。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態に従う電源部８０の回路構成を説明する図である。
図４を参照して、本発明の実施の形態に従う電源部８０は、通常動作モード（負荷が重い状態）の場合に、各部に対する電源供給を実行するためのメイン電源制御部ＣＣ２と、メイン電源制御部ＣＣ２に電源供給を行なうためのメインＤＣ／ＤＣコンバータ８２と、スタンバイモードあるいはスリープモード（負荷が軽い状態）の場合に、電源供給を行なうためのサブ電源制御部ＣＣ４と、サブ電源制御部ＣＣ４に電源供給を行うためのサブＤＣ／ＤＣコンバータ８４とを有している。
【００３３】
また、電源部８０には、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２と交流電源Ｖａｃとの間の電源供給の経路を導通／非導通状態に設定するために設けられているリレー回路ＲＹ１と、リレー回路ＲＹ１と並列に設けられた突入電流用抵抗Ｒ１が設けられる。
【００３４】
リレー回路ＲＹ１は、リレースイッチＲＹ１ｙと、リレーコイルＲＹ１ｘとで構成されており、リレーコイルＲＹ１ｘに流れる電流に従う電磁力に従ってリレースイッチＲＹ１ｙがオン／オフ（導通／非導通）する。
【００３５】
メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８４とは、整流回路、力率改善回路８８、平滑コンデンサＣ１を共有する構成である。
【００３６】
まず、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２について説明する。
メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２において、交流電源Ｖａｃの正極側の電源ラインは、リレースイッチＲＹ１ｙを介してノードＮａと電気的に結合される。また、交流電源Ｖａｃの負極側の電源ラインは、電源ノードＮｂと電気的に結合される。
【００３７】
ノードＮａとノードＮｂとの間には４つのダイオードＤ１〜Ｄ４でブリッジ接続された整流回路が設けられる。具体的には、ダイオードＤ１は、アノード側がノードＮａと結合され、カソード側がノードＮｃと結合される。また、ダイオードＤ２は、アノード側がノードＮｂと結合され、カソード側がノードＮｃと結合される。また、ダイオードＤ３は、アノード側がノードＮｄと結合され、カソード側がノードＮａと結合される。また、ダイオードＤ４は、アノード側がノードＮｄと結合され、カソード側がノードＮｂと結合される。
【００３８】
整流回路の出力ノードであるノードＮｃとノードＮｄとから出力される整流電圧を力率改善回路８８にて力率を改善し、昇圧、平滑、定電圧化する。
【００３９】
そして、平滑コンデンサＣ１と、スイッチＱ２を介してトランスＴ１の一次巻線Ｌ２とが並列に接続される。２次側の構成として、トランスＴ１の二次巻線Ｌ３は、整流ダイオードＤ６を介して電源ノードＮｐと電源ノードＮｑとの間において、平滑コンデンサＣ２と並列に接続される。
【００４０】
また、もう１つの２次側の構成として、トランスＴ１の二次巻線Ｌ４は、整流ダイオードＤ７を介して電源ノードＮｒと電源ノードＮｓとの間において、平滑コンデンサＣ３と並列に接続される。
【００４１】
スイッチＱ２は、スイッチング制御部ＣＣ１によりオンオフ制御（ＰＷＭ制御）され、この動作によりトランスＴ１をスイッチング制御し、出力電圧を所定電圧（２４Ｖ，５Ｖ）となるように制御する。一例として、所定電圧（５Ｖ）は、制御部５０で用いられ、所定電圧（２４Ｖ）は、他のモータ等を有する駆動系の各部で用いられる。
【００４２】
次に、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８４について説明する。
サブＤＣ／ＤＣコンバータ８４は、上述したように、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２と整流回路、力率改善回路８８、平滑コンデンサＣ１を共有する構成であり、平滑コンデンサＣ１と並列となるように、スイッチＱ３を介してトランスＴ２の一次巻線Ｌ５が平滑コンデンサＣ１の一方のノードＮｅと接続される。また、また、スイッチＱ３は、ノードＮｄと接続される。
【００４３】
２次側の構成として、トランスＴ２の二次巻線Ｌ６は、整流ダイオードＤ１２を介して電源ノードＮｔと電源ノードＮｕとの間において、平滑コンデンサＣ５と並列に接続される。
【００４４】
また、リレーコイルＲＹ１ｘは、電源ノードＮｔと電源ノードＮｕとの間に平滑コンデンサＣ５と並列に接続される。
【００４５】
スイッチＱ３は、スイッチング制御部ＣＣ３によりオンオフ制御（ＰＷＭ制御）され、この動作によりトランスＴ２をスイッチング制御し、出力電圧を所定電圧（５Ｖ）となるように制御する。一例として、所定電圧（５Ｖ）は、制御部５０で用いられる。
【００４６】
次に、スイッチング制御部ＣＣ１、ＣＣ３の駆動（オン／オフ）を制御する電源制御回路について説明する。
【００４７】
電源制御回路は起動回路を有する。起動回路は、ダイオードＤ１６と、抵抗素子Ｒ９とで構成され、交流電源Ｖａｃの正極側の電源ラインと、ノードＮｈとの間に直列に接続される。
【００４８】
また、電源制御回路は、トランスＴ２の補助巻線Ｌ７を用いてスイッチング制御部ＣＣ１、ＣＣ３に対して電源を供給する。
【００４９】
具体的には、電源ノードＮｈと、ノードＮｄとの間にコンデンサＣ８が接続される。コンデンサＣ８と並列となるように、整流ダイオードＤ１５と補助巻線Ｌ７とが直列に接続される。
【００５０】
また、バイポーラトランジスタＱ６が設けられ、コレクタ側がノードＮｈと接続され、エミッタ側がノードＮｊと接続される。また、エミッタ−ベース間には抵抗素子Ｒ４が接続される。バイポーラトランジスタＱ６のベース側は、抵抗素子Ｒ５を介してコンパレータＣＰの出力端子と接続される。
【００５１】
コンパレータＣＰはの＋極側は、平滑コンデンサＣ１の両端ノードＮｅとＮｆとの間に直列に設けられた抵抗素子Ｒ２とＲ３との接続ノードＮｇと接続される。コンパレータＣＰの−極側は、ノードＮｈとノードＮｄとの間に直列に接続された抵抗素子Ｒ６〜Ｒ８について、抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７との接続ノードＮｉと接続される。
【００５２】
また、バイポーラトランジスタＱ７がコレクタ側が抵抗素子Ｒ７とＲ８との接続ノードと接続され、エミッタ側が接地電圧ＧＮＤと接続される。ベースには、制御信号／ＰＲＩＮＴが入力される。当該制御信号／ＰＲＩＮＴは、制御部５０から出力されるものとする。
【００５３】
なお、ここでは、図示しないが、交流電源Ｖａｃと電源部８０との間にはスイッチ素子が設けられており、上述した電源ＯＮボタン２０４および電源ＯＦＦボタン２０８と連動しており、電源ＯＮボタン２０４を押下することによりスイッチ素子が導通するものとする。また、電源ＯＦＦボタン２０８を押下することによりスイッチ素子が非導通となるものとする。当該スイッチ素子が導通することにより、交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に接続される。
【００５４】
まず、電源部８０の通常動作モードの起動時の動作について説明する。
まず、電源ＯＮボタン２０４を押下することにより図示しないスイッチ素子が導通する。これにより交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に結合される。
【００５５】
交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に結合されることにより、起動回路を介して起動動作が実行される。
【００５６】
具体的には、起動回路を構成するダイオードＤ１６および抵抗素子Ｒ９、ならびにバイポーラトランジスタＱ６を介してスイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３に電源が供給される。なお、バイポーラトランジスタＱ６は、ベースが「Ｌ」レベルのときに導通しており、本例の場合には、コンパレータＣＰの出力が通常動作モードの場合において「Ｌ」レベルとなっている。すなわち、コンパレータＣＰは、ノードＮｉとノードＮｇとの電圧レベルを比較し、ノードＮｉの電圧レベルの方がノードＮｇの電圧レベルよりも高い場合に「Ｌ」レベルを出力する。これによりスイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３の動作が開始される。
【００５７】
一方、後述するが、交流電源Ｖａｃの供給が停止した場合に、ノードＮｉの電圧レベルの方がノードＮｇの電圧レベルよりも低くなった場合にコンパレータＣＰの出力は「Ｈ」レベルとなる。この場合、スイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３の動作は停止する。
【００５８】
また、交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に接続されることにより抵抗素子Ｒ１を介して平滑コンデンサＣ１が充電される。
【００５９】
そして、まず、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８４が起動して、トランスＴ２が発振する。これにより、リレーコイルＲＹ１ｘに流れる電磁力に従ってリレースイッチＲＹ１ｙがオンする。
【００６０】
そして、リレースイッチＲＹ１ｙがオンし、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２が起動して、トランスＴ１が発振する。
【００６１】
そして、トランスＴ１により変圧された電圧が二次側へ供給される。そして、２次側で生成された電圧は整流ダイオードＤ６，Ｄ７により整流され、平滑コンデンサＣ２，Ｃ３により平滑する。そして、所定電圧（２４Ｖ，５Ｖ）がメイン電源制御部ＣＣ２に供給される。
【００６２】
これにより、メイン電源制御部ＣＣ２が起動し、通常動作モードとして必要な電圧が画像形成装置の各部に供給される。
【００６３】
次に、画像形成装置１００において、一定時間、プリントジョブ等のジョブの入力が無かった場合について説明する。
【００６４】
一定時間、プリントジョブ等のジョブの入力が無い場合には、通常動作モードからスタンバイモードに移行する。制御部５０は、電源部８０のメイン電源制御部ＣＣ２にスタンバイモードへの移行を指示する。これに伴い、メイン電源制御部ＣＣ２は、各部への供給を停止する。
【００６５】
また、制御部５０は、電源部８０のサブ電源制御部ＣＣ４にスタンバイモードへの移行を指示し、サブ電源制御部ＣＣ４から各部へ、スタンバイモードとして必要な電圧が供給される。
【００６６】
次に、電源部８０の電源供給の遮断時の動作について説明する。
上述したように、電源ＯＦＦボタン２０８を押下することにより図示しないスイッチ素子が非導通となる。これにより、交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に接離される。
【００６７】
交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に接離されることにより、コンパレータＣＰの出力信号が変化する。
【００６８】
コンパレータＣＰは、ノードＮｉとノードＮｇとの電圧信号の入力を受けるが、交流電源Ｖａｃが接離されたことに伴い、ノードＮｉの電圧レベルが下降する。
【００６９】
そして、ノードＮｉの電圧がノードＮｇの電圧以下となった場合にコンパレータＣＰは、「Ｈ」レベルの出力信号をバイポーラトランジスタＱ６のベースに供給する。
【００７０】
これにより、バイポーラトランジスタＱ６はオフする。すなわち、スイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３への電源供給が遮断される。
【００７１】
スイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３への電源供給が遮断されることに伴い、リレーコイルＲＹ１ｙへの電流供給が停止するためリレースイッチＲＹ１ｙはオフする。
【００７２】
本発明の実施の形態に従う構成において、コンパレータＣＰは、ノードＮｇとノードＮｉとの電圧信号との比較に基づいてスイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３の動作のオン／オフを設定する出力信号を出力する。ノードＮｉは、ノードＮｈとノードＮｄとの間に設けられたコンデンサＣ８の両端電圧を抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７，Ｒ８とで抵抗分割した電圧レベルに設定される。また、ノードＮｇは、ノードＮｅとノードＮｆとの間に設けられた平滑コンデンサＣ１の両端電圧を抵抗素子Ｒ２，Ｒ３とで抵抗分割した電圧レベルに設定される。すなわち、平滑コンデンサＣ１と、コンデンサＣ８との両端電圧の比較に基づいて、出力信号が設定される。
【００７３】
ここで、制御信号／ＰＲＩＮＴに従ってトランジスタＱ７はオン／オフし、制御信号／ＰＲＩＮＴが「Ｈ」レベルの場合には、トランジスタＱ７がオンして、接地電圧ＧＮＤと抵抗素子Ｒ７，Ｒ８の接続ノードとが電気的に接続される。当該動作により、ノードＮｉの電圧レベルは抵抗素子Ｒ６，Ｒ７との抵抗分割により低下する。
【００７４】
スタンバイモード（負荷が軽い状態）の場合には、制御信号／ＰＲＩＮＴは「Ｈ」レベルに設定される。これにより、トランジスタＱ７がオンする。
【００７５】
この場合、一時的に瞬断が生じた場合であっても負荷が軽いためノードＮｉの電圧レベルが下がりすぎて誤動作することは少ないと考えられる。
【００７６】
一方、通常動作モード（負荷が重い状態）の場合には、制御信号／ＰＲＩＮＴは「Ｌ」レベルに設定される。これにより、トランジスタＱ７がオフする。当該動作により、ノードＮｉの電圧レベルは、抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７，Ｒ８との抵抗分割となり制御信号／ＰＲＩＮＴが「Ｈ」レベルの場合のときよりもノードＮｉの電圧レベルは上昇する。
【００７７】
したがって、一時的に瞬断が生じた場合、負荷が重いためノードＮｉの電圧レベルが下がった場合であっても、ノードＮｉの電圧レベルを予め高めに設定している（ノードＮｇとノードＮｉとの電位差が大きい）ためノードＮｇの電圧レベル以下となりにくく、瞬断に対応することが可能となる。
【００７８】
一例として、瞬断耐量としては、プリント時の負荷の場合に最大電力を交流１サイクル維持することができるように、ノードＮｉの電圧を設定するようにすることが可能である。
【００７９】
すなわち、突入電流用抵抗を設けて突入電流を防止するとともに、コンパレータＣＰの電圧比較に基づいて、スイッチ素子を制御する。コンパレータＣＰは、負荷が重い状態の場合には、予め電圧比較する電位差を大きく設定しておくことにより、瞬断等でコンパレータの出力信号が反転してしまう状態（誤動作）を抑制することが可能となる。
【００８０】
図５は、本発明の実施の形態の変形例に従う電源部８０の回路構成を説明する図である。
【００８１】
図５を参照して、図４の構成と比較して、リレースイッチＲＹ１ｙをスイッチ部８６に変更した点が異なる。その他の点については同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００８２】
図４の構成においては、リレースイッチを設けた構成について説明したが当該構成に限られず、他の構成を適用することも可能である。スイッチ制御部８５は、スイッチ部８６のオン／オフを制御するものとする。
【００８３】
図６は、本発明の実施の形態の変形例に従うスイッチ部の構成を説明する図である。
図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して、それぞれサイリスタおよびトライアックが示されている。スイッチ制御部８５は、サイリスタあるいはトライアックのゲート信号を生成して出力するものとする。
【００８４】
当該構成においても図４と同様の動作を実現することが可能である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 画像形成部、１５，１６ 給紙部、２０ 原稿搬送部、２１ 原稿台、２２ 搬送ローラ、２３ 排紙トレイ、２６ 画像読取部、３０ 後処理部、４０ 定着部、５０ 制御部、６０ 入力部、７０ メモリ、８０ 電源部、８２，８４ ＤＣ／ＤＣコンバータ、８６ 駆動回路、８８ 力率改善回路、１００ 画像形成装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源装置の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギ化のため、画像形成装置等の機器には、メインＤＣ／ＤＣコンバータ、サブＤＣ／ＤＣコンバータの２つのコンバータを有する２電源方式の電源装置が設けられている場合がある。
【０００３】
具体的には、メインＤＣ／ＤＣコンバータは、消費電力の大きい通常動作モード時の電源供給用に電源効率を最適化し、サブＤＣ／ＤＣコンバータは消費電力の小さい電源供給用に電源効率を最適化する。
【０００４】
一方、一般的に、電源装置においては、上記コンバータに電源を供給するためにスイッチ素子が設けられており、スイッチ素子をオンすることによりコンバータに電源が供給される。
【０００５】
しかしながら、スイッチ素子をオンする場合に突入電流がコンバータに流れ込む可能性があるため例えば、特開昭６０−１５６２２５号公報においては、当該スイッチ素子と並列に突入電流用抵抗が設けられる場合が示されている。
【０００６】
当該突入電流用抵抗を設ける構成により、突入電流は抑制されるが、上記公報においては、電源供給を停止した場合に一定期間経過後にスイッチ素子をオフする構成となっているため、電源供給を停止してから、すぐに、電源供給が再開された場合、すなわち、スイッチ素子がオフする前に電源供給が再開された場合には、突入電流が突入電流用抵抗を介さずにスイッチ素子を介してコンバータに流れ込むという問題が発生する。
【０００７】
この点で、特開平７−１６３１４２号公報においては、電源供給を停止した場合に、すなわち、電源供給の電圧レベルが下がったのを検知して直ちにスイッチ素子をオフする方式が開示されており、当該方式により、電源供給を停止してから、すぐに、電源供給が再開された場合に突入電流が突入電流用抵抗を介さずにスイッチ素子を介してコンバータに流れ込むという問題は解消する。すなわち、突入電流の抑制は可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６０−１５６２２５号公報
【特許文献２】特開平７−１６３１４２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、上記公報におけるスイッチ素子を制御するスイッチング制御回路は、電圧レベルの低下を検知して直ちにスイッチ素子をオフする構成であるため、当該構成の場合、電源の瞬断に対応することができない。すなわち、電源状態が不安定で瞬断が生じた場合においてもスイッチ素子をオフする可能性があり、当該場合には、突入電流用抵抗への負荷が大きくなり、最悪の場合、突入電流用抵抗、あるいはスイッチ素子が破壊される可能性がある。つまり、瞬断に耐えることができない瞬断耐量が小さいという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、突入電流の抑制と瞬断耐量を考慮した電源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】
【００１１】
本発明のある局面に従う電源装置は、交流電源と接続される電源装置であって、交流電源と接続され、交流電源を整流する整流回路と、整流回路の出力端と接続され、負荷に第１の直流電圧を供給するための第１の電源コンバータと、第１の電源コンバータと並列に整流回路の出力端と接続され、第２の直流電圧を供給するための第２の電源コンバータと、交流電源と整流回路との間の電源供給の経路を導通／非導通状態に設定するためのスイッチ回路と、第２の直流電圧に従ってスイッチ回路を制御するスイッチ制御回路と、スイッチ回路と並列に接続された突入電流防止用抵抗と、交流電源を駆動電源として、第１の電源コンバータに含まれる第１の電界コンデンサの電圧に従って第１および第２の電源コンバータのオン／オフを制御する電源制御部とを備える。電源制御部は、交流電源の供給が停止した場合に駆動電源の電圧が第１の電界コンデンサの電圧以下となった場合に、第１および第２の電源コンバータをオフし、スイッチ制御回路は、第２の電源コンバータのオフに従ってスイッチ回路により電源供給の経路を非導通状態に設定する。
【００１２】
好ましくは、電源制御部は、第１の電源コンバータに含まれる第１の電界コンデンサの電圧と、駆動電源の電圧とを比較するコンパレータを含み、コンパレータは、交流電源の供給が停止した場合に駆動電源の電圧が第１の電界コンデンサの電圧よりも低くなった場合に、第１および第２の電源コンバータをオフする信号を出力し、電源制御部は、第１の直流電圧が供給される負荷が重い場合には、駆動電源の電圧を高く調整するための調整回路をさらに含む。
【００１３】
特に、電源装置は画像形成装置に用いられ、負荷が重い場合は、画像形成装置において画像形成を実行する際に相当する。
【００１４】
好ましくは、スイッチ回路は、リレー回路、トライアック、サイリスタのいずれか１つに相当する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に従う電源装置は、突入電流防止用抵抗を設けるとともに、当該抵抗と並列に設けられたスイッチ回路を制御するスイッチ制御回路は、駆動電源の電圧を比較して、当該比較結果に基づいて、オンオフ制御するため突入電流の抑制と瞬断耐量の両立を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に従う画像形成装置の構成を説明する図である。
【図２】本発明の実施の形態に従う画像形成装置１００の概略ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に従う操作パネル２００について説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に従う電源部８０の回路構成を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態の変形例に従う電源部８０の回路構成を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態の変形例に従うスイッチ部の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置の構成を説明する図である。
図１を参照して、画像形成装置１００は複写機を構成し、複数の稼動部で構成される。具体的には、画像形成装置１００は、原稿を搬送する原稿搬送部２０と、搬送された原稿を画像データとして読取る画像読取部２６と、読取った画像データに基づいて画像を形成する画像形成部１０と、記録用紙を給紙する給紙部１５，１６と、記録用紙に転写された画像を定着させるための定着部４０と、記録用紙に対する後処理を実行するための後処理部３０とを含む。また、画像形成装置１００内には、全体を制御する制御部、指示等を入力するための入力部等が設けられる。また、画像形成装置１００内には機内の温度を冷却するための機内用ファン３００も設けられる。
【００１９】
原稿搬送部（自動原稿搬送装置）２０の原稿台２１上に載置された原稿は、搬送ローラ２２等により搬送されて画像読取部２６により読取られて、排紙トレイ２３に排出される。
【００２０】
また、画像読取部２６のＣＣＤ２４は、例えば原稿搬送部２０で搬送された原稿を読取った画像データを取得する。そして、制御部に出力する。
【００２１】
画像形成部１０は、像担持体である感光体、帯電部、露光装置、現像装置、転写ローラ等を有し、搬送される記録用紙Ｐに画像を形成して画像面が未定着である記録済みの記録用紙Ｐを定着部４０へ出力する。
【００２２】
なお、本例においては、図示されていないが４つの現像装置が設けられており、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの色を用いてカラープリントも可能であるものとする。
【００２３】
定着部４０は、未定着である記録済みの記録用紙Ｐに対して定着処理を実行する。定着部４０には、ファン３１０と、定着ローラ３１２と、定着ローラ３１２内に設けられたヒータ３１４とが設けられている。
【００２４】
定着部４０から必要に応じて後処理部３０に排出されて、後処理部３０において、パンチング、ステープル処理等の後処理が実行される。
【００２５】
給紙部１５，１６は、記録用紙Ｐを画像形成部１０に給紙する。
給紙部１５には、複数のサイズの異なる記録用紙が収納されたカセット１３２，１４２，１５２が設けられる。カセット１３２，１４２，１５２にそれぞれ対応して、ピックアップローラ１３１，１４１，１５１が設けられ、カセットから記録用紙を画像形成部１０に搬送する。また、給紙部１６からもピックアップローラ１６１を介して画像形成部１０に搬送される。なお、給紙部１５，１６から画像形成部１０に１枚ずつ記録用紙が搬送される。
【００２６】
図２は、本発明の実施の形態に従う画像形成装置１００の概略ブロック図である。
図２を参照して、ここでは、画像形成装置１００の全体を制御する制御部５０と、後処理を実行するための後処理部３０と、記録用紙を給紙する給紙部１５，１６と、操作パネル等を含む入力部６０と、画像を形成するための画像形成部１０と、メモリ７０と、画像読取部２６と、原稿搬送部２０と、定着部４０と、各部に必要な電力を供給するための電源部８０とが設けられる。
【００２７】
制御部５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing unit）で構成され、メモリ７０に格納された種々のアプリケーションプログラムを読み込んで、各部を制御する。
【００２８】
図３は、本発明の実施の形態に従う操作パネル２００について説明する図である。
図３を参照して、操作パネル２００は、表示部２１２と、画像形成装置１００の電源投入に用いる電源ＯＮボタン２０４と、画像形成装置１００の電源を遮断する電源ＯＦＦボタン２０８と、１０キー２０２と、スタートボタン２１０とを含む。
【００２９】
表示部２１２上にはタッチパネルが設けられており、表示部２１２上において所定の操作が可能である。
【００３０】
１０キー２０２は、コピー等の枚数を入力するためのボタンである。スタートボタン２１０は、コピー／スキャン等の処理の実行を指示するボタンである。
【００３１】
また、表示部２１２には、各種モードの表示やその他の表示が行われる、そして、タッチパネルによって、表示内容に従った各種設定を行うことができる。例えば、表示部２１２には、通常は、コピー動作やスキャン動作を実行する際に行う基本的／応用的な設定のためのボタンが配置されている。各ボタンを押下すると、その詳細設定を行うための階層画面が表示される。
【００３２】
図４は、本発明の実施の形態に従う電源部８０の回路構成を説明する図である。
図４を参照して、本発明の実施の形態に従う電源部８０は、通常動作モード（負荷が重い状態）の場合に、各部に対する電源供給を実行するためのメイン電源制御部ＣＣ２と、メイン電源制御部ＣＣ２に電源供給を行なうためのメインＤＣ／ＤＣコンバータ８２と、スタンバイモードあるいはスリープモード（負荷が軽い状態）の場合に、電源供給を行なうためのサブ電源制御部ＣＣ４と、サブ電源制御部ＣＣ４に電源供給を行うためのサブＤＣ／ＤＣコンバータ８４とを有している。
【００３３】
また、電源部８０には、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２と交流電源Ｖａｃとの間の電源供給の経路を導通／非導通状態に設定するために設けられているリレー回路ＲＹ１と、リレー回路ＲＹ１と並列に設けられた突入電流用抵抗Ｒ１が設けられる。
【００３４】
リレー回路ＲＹ１は、リレースイッチＲＹ１ｙと、リレーコイルＲＹ１ｘとで構成されており、リレーコイルＲＹ１ｘに流れる電流に従う電磁力に従ってリレースイッチＲＹ１ｙがオン／オフ（導通／非導通）する。
【００３５】
メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２と、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８４とは、整流回路、力率改善回路８８、平滑コンデンサＣ１を共有する構成である。
【００３６】
まず、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２について説明する。
メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２において、交流電源Ｖａｃの正極側の電源ラインは、リレースイッチＲＹ１ｙを介してノードＮａと電気的に結合される。また、交流電源Ｖａｃの負極側の電源ラインは、電源ノードＮｂと電気的に結合される。
【００３７】
ノードＮａとノードＮｂとの間には４つのダイオードＤ１〜Ｄ４でブリッジ接続された整流回路が設けられる。具体的には、ダイオードＤ１は、アノード側がノードＮａと結合され、カソード側がノードＮｃと結合される。また、ダイオードＤ２は、アノード側がノードＮｂと結合され、カソード側がノードＮｃと結合される。また、ダイオードＤ３は、アノード側がノードＮｄと結合され、カソード側がノードＮａと結合される。また、ダイオードＤ４は、アノード側がノードＮｄと結合され、カソード側がノードＮｂと結合される。
【００３８】
整流回路の出力ノードであるノードＮｃとノードＮｄとから出力される整流電圧を力率改善回路８８にて力率を改善し、昇圧、平滑、定電圧化する。
【００３９】
そして、平滑コンデンサＣ１と、スイッチＱ２を介してトランスＴ１の一次巻線Ｌ２とが並列に接続される。２次側の構成として、トランスＴ１の二次巻線Ｌ３は、整流ダイオードＤ６を介して電源ノードＮｐと電源ノードＮｑとの間において、平滑コンデンサＣ２と並列に接続される。
【００４０】
また、もう１つの２次側の構成として、トランスＴ１の二次巻線Ｌ４は、整流ダイオードＤ７を介して電源ノードＮｒと電源ノードＮｓとの間において、平滑コンデンサＣ３と並列に接続される。
【００４１】
スイッチＱ２は、スイッチング制御部ＣＣ１によりオンオフ制御（ＰＷＭ制御）され、この動作によりトランスＴ１をスイッチング制御し、出力電圧を所定電圧（２４Ｖ，５Ｖ）となるように制御する。一例として、所定電圧（５Ｖ）は、制御部５０で用いられ、所定電圧（２４Ｖ）は、他のモータ等を有する駆動系の各部で用いられる。
【００４２】
次に、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８４について説明する。
サブＤＣ／ＤＣコンバータ８４は、上述したように、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２と整流回路、力率改善回路８８、平滑コンデンサＣ１を共有する構成であり、平滑コンデンサＣ１と並列となるように、スイッチＱ３を介してトランスＴ２の一次巻線Ｌ５が平滑コンデンサＣ１の一方のノードＮｅと接続される。また、また、スイッチＱ３は、ノードＮｄと接続される。
【００４３】
２次側の構成として、トランスＴ２の二次巻線Ｌ６は、整流ダイオードＤ１２を介して電源ノードＮｔと電源ノードＮｕとの間において、平滑コンデンサＣ５と並列に接続される。
【００４４】
また、リレーコイルＲＹ１ｘは、電源ノードＮｔと電源ノードＮｕとの間に平滑コンデンサＣ５と並列に接続される。
【００４５】
スイッチＱ３は、スイッチング制御部ＣＣ３によりオンオフ制御（ＰＷＭ制御）され、この動作によりトランスＴ２をスイッチング制御し、出力電圧を所定電圧（５Ｖ）となるように制御する。一例として、所定電圧（５Ｖ）は、制御部５０で用いられる。
【００４６】
次に、スイッチング制御部ＣＣ１、ＣＣ３の駆動（オン／オフ）を制御する電源制御回路について説明する。
【００４７】
電源制御回路は起動回路を有する。起動回路は、ダイオードＤ１６と、抵抗素子Ｒ９とで構成され、交流電源Ｖａｃの正極側の電源ラインと、ノードＮｈとの間に直列に接続される。
【００４８】
また、電源制御回路は、トランスＴ２の補助巻線Ｌ７を用いてスイッチング制御部ＣＣ１、ＣＣ３に対して電源を供給する。
【００４９】
具体的には、電源ノードＮｈと、ノードＮｄとの間にコンデンサＣ８が接続される。コンデンサＣ８と並列となるように、整流ダイオードＤ１５と補助巻線Ｌ７とが直列に接続される。
【００５０】
また、バイポーラトランジスタＱ６が設けられ、コレクタ側がノードＮｈと接続され、エミッタ側がノードＮｊと接続される。また、エミッタ−ベース間には抵抗素子Ｒ４が接続される。バイポーラトランジスタＱ６のベース側は、抵抗素子Ｒ５を介してコンパレータＣＰの出力端子と接続される。
【００５１】
コンパレータＣＰはの＋極側は、平滑コンデンサＣ１の両端ノードＮｅとＮｆとの間に直列に設けられた抵抗素子Ｒ２とＲ３との接続ノードＮｇと接続される。コンパレータＣＰの−極側は、ノードＮｈとノードＮｄとの間に直列に接続された抵抗素子Ｒ６〜Ｒ８について、抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７との接続ノードＮｉと接続される。
【００５２】
また、バイポーラトランジスタＱ７がコレクタ側が抵抗素子Ｒ７とＲ８との接続ノードと接続され、エミッタ側が接地電圧ＧＮＤと接続される。ベースには、制御信号／ＰＲＩＮＴが入力される。当該制御信号／ＰＲＩＮＴは、制御部５０から出力されるものとする。
【００５３】
なお、ここでは、図示しないが、交流電源Ｖａｃと電源部８０との間にはスイッチ素子が設けられており、上述した電源ＯＮボタン２０４および電源ＯＦＦボタン２０８と連動しており、電源ＯＮボタン２０４を押下することによりスイッチ素子が導通するものとする。また、電源ＯＦＦボタン２０８を押下することによりスイッチ素子が非導通となるものとする。当該スイッチ素子が導通することにより、交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に接続される。
【００５４】
まず、電源部８０の通常動作モードの起動時の動作について説明する。
まず、電源ＯＮボタン２０４を押下することにより図示しないスイッチ素子が導通する。これにより交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に結合される。
【００５５】
交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に結合されることにより、起動回路を介して起動動作が実行される。
【００５６】
具体的には、起動回路を構成するダイオードＤ１６および抵抗素子Ｒ９、ならびにバイポーラトランジスタＱ６を介してスイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３に電源が供給される。なお、バイポーラトランジスタＱ６は、ベースが「Ｌ」レベルのときに導通しており、本例の場合には、コンパレータＣＰの出力が通常動作モードの場合において「Ｌ」レベルとなっている。すなわち、コンパレータＣＰは、ノードＮｉとノードＮｇとの電圧レベルを比較し、ノードＮｉの電圧レベルの方がノードＮｇの電圧レベルよりも高い場合に「Ｌ」レベルを出力する。これによりスイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３の動作が開始される。
【００５７】
一方、後述するが、交流電源Ｖａｃの供給が停止した場合に、ノードＮｉの電圧レベルの方がノードＮｇの電圧レベルよりも低くなった場合にコンパレータＣＰの出力は「Ｈ」レベルとなる。この場合、スイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３の動作は停止する。
【００５８】
また、交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に接続されることにより抵抗素子Ｒ１を介して平滑コンデンサＣ１が充電される。
【００５９】
そして、まず、サブＤＣ／ＤＣコンバータ８４が起動して、トランスＴ２が発振する。これにより、リレーコイルＲＹ１ｘに流れる電磁力に従ってリレースイッチＲＹ１ｙがオンする。
【００６０】
そして、リレースイッチＲＹ１ｙがオンし、メインＤＣ／ＤＣコンバータ８２が起動して、トランスＴ１が発振する。
【００６１】
そして、トランスＴ１により変圧された電圧が二次側へ供給される。そして、２次側で生成された電圧は整流ダイオードＤ６，Ｄ７により整流され、平滑コンデンサＣ２，Ｃ３により平滑する。そして、所定電圧（２４Ｖ，５Ｖ）がメイン電源制御部ＣＣ２に供給される。
【００６２】
これにより、メイン電源制御部ＣＣ２が起動し、通常動作モードとして必要な電圧が画像形成装置の各部に供給される。
【００６３】
次に、画像形成装置１００において、一定時間、プリントジョブ等のジョブの入力が無かった場合について説明する。
【００６４】
一定時間、プリントジョブ等のジョブの入力が無い場合には、通常動作モードからスタンバイモードに移行する。制御部５０は、電源部８０のメイン電源制御部ＣＣ２にスタンバイモードへの移行を指示する。これに伴い、メイン電源制御部ＣＣ２は、各部への供給を停止する。
【００６５】
また、制御部５０は、電源部８０のサブ電源制御部ＣＣ４にスタンバイモードへの移行を指示し、サブ電源制御部ＣＣ４から各部へ、スタンバイモードとして必要な電圧が供給される。
【００６６】
次に、電源部８０の電源供給の遮断時の動作について説明する。
上述したように、電源ＯＦＦボタン２０８を押下することにより図示しないスイッチ素子が非導通となる。これにより、交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に接離される。
【００６７】
交流電源Ｖａｃと電源部８０とが電気的に接離されることにより、コンパレータＣＰの出力信号が変化する。
【００６８】
コンパレータＣＰは、ノードＮｉとノードＮｇとの電圧信号の入力を受けるが、交流電源Ｖａｃが接離されたことに伴い、ノードＮｉの電圧レベルが下降する。
【００６９】
そして、ノードＮｉの電圧がノードＮｇの電圧以下となった場合にコンパレータＣＰは、「Ｈ」レベルの出力信号をバイポーラトランジスタＱ６のベースに供給する。
【００７０】
これにより、バイポーラトランジスタＱ６はオフする。すなわち、スイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３への電源供給が遮断される。
【００７１】
スイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３への電源供給が遮断されることに伴い、リレーコイルＲＹ１ｙへの電流供給が停止するためリレースイッチＲＹ１ｙはオフする。
【００７２】
本発明の実施の形態に従う構成において、コンパレータＣＰは、ノードＮｇとノードＮｉとの電圧信号との比較に基づいてスイッチング制御部ＣＣ１，ＣＣ３の動作のオン／オフを設定する出力信号を出力する。ノードＮｉは、ノードＮｈとノードＮｄとの間に設けられたコンデンサＣ８の両端電圧を抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７，Ｒ８とで抵抗分割した電圧レベルに設定される。また、ノードＮｇは、ノードＮｅとノードＮｆとの間に設けられた平滑コンデンサＣ１の両端電圧を抵抗素子Ｒ２，Ｒ３とで抵抗分割した電圧レベルに設定される。すなわち、平滑コンデンサＣ１と、コンデンサＣ８との両端電圧の比較に基づいて、出力信号が設定される。
【００７３】
ここで、制御信号／ＰＲＩＮＴに従ってトランジスタＱ７はオン／オフし、制御信号／ＰＲＩＮＴが「Ｈ」レベルの場合には、トランジスタＱ７がオンして、接地電圧ＧＮＤと抵抗素子Ｒ７，Ｒ８の接続ノードとが電気的に接続される。当該動作により、ノードＮｉの電圧レベルは抵抗素子Ｒ６，Ｒ７との抵抗分割により低下する。
【００７４】
スタンバイモード（負荷が軽い状態）の場合には、制御信号／ＰＲＩＮＴは「Ｈ」レベルに設定される。これにより、トランジスタＱ７がオンする。
【００７５】
この場合、一時的に瞬断が生じた場合であっても負荷が軽いためノードＮｉの電圧レベルが下がりすぎて誤動作することは少ないと考えられる。
【００７６】
一方、通常動作モード（負荷が重い状態）の場合には、制御信号／ＰＲＩＮＴは「Ｌ」レベルに設定される。これにより、トランジスタＱ７がオフする。当該動作により、ノードＮｉの電圧レベルは、抵抗素子Ｒ６と抵抗素子Ｒ７，Ｒ８との抵抗分割となり制御信号／ＰＲＩＮＴが「Ｈ」レベルの場合のときよりもノードＮｉの電圧レベルは上昇する。
【００７７】
したがって、一時的に瞬断が生じた場合、負荷が重いためノードＮｉの電圧レベルが下がった場合であっても、ノードＮｉの電圧レベルを予め高めに設定している（ノードＮｇとノードＮｉとの電位差が大きい）ためノードＮｇの電圧レベル以下となりにくく、瞬断に対応することが可能となる。
【００７８】
一例として、瞬断耐量としては、プリント時の負荷の場合に最大電力を交流１サイクル維持することができるように、ノードＮｉの電圧を設定するようにすることが可能である。
【００７９】
すなわち、突入電流用抵抗を設けて突入電流を防止するとともに、コンパレータＣＰの電圧比較に基づいて、スイッチ素子を制御する。コンパレータＣＰは、負荷が重い状態の場合には、予め電圧比較する電位差を大きく設定しておくことにより、瞬断等でコンパレータの出力信号が反転してしまう状態（誤動作）を抑制することが可能となる。
【００８０】
図５は、本発明の実施の形態の変形例に従う電源部８０の回路構成を説明する図である。
【００８１】
図５を参照して、図４の構成と比較して、リレースイッチＲＹ１ｙをスイッチ部８６に変更した点が異なる。その他の点については同様であるのでその詳細な説明は繰り返さない。
【００８２】
図４の構成においては、リレースイッチを設けた構成について説明したが当該構成に限られず、他の構成を適用することも可能である。スイッチ制御部８５は、スイッチ部８６のオン／オフを制御するものとする。
【００８３】
図６は、本発明の実施の形態の変形例に従うスイッチ部の構成を説明する図である。
図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して、それぞれサイリスタおよびトライアックが示されている。スイッチ制御部８５は、サイリスタあるいはトライアックのゲート信号を生成して出力するものとする。
【００８４】
当該構成においても図４と同様の動作を実現することが可能である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 画像形成部、１５，１６ 給紙部、２０ 原稿搬送部、２１ 原稿台、２２ 搬送ローラ、２３ 排紙トレイ、２６ 画像読取部、３０ 後処理部、４０ 定着部、５０ 制御部、６０ 入力部、７０ メモリ、８０ 電源部、８２，８４ ＤＣ／ＤＣコンバータ、８６ 駆動回路、８８ 力率改善回路、１００ 画像形成装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源と接続される電源装置であって、
前記交流電源と接続され、前記交流電源を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力端と接続され、負荷に第１の直流電圧を供給するための第１の電源コンバータと、
前記第１の電源コンバータと並列に前記整流回路の出力端と接続され、第２の直流電圧を供給するための第２の電源コンバータと、
前記交流電源と前記整流回路との間の電源供給の経路を導通／非導通状態に設定するためのスイッチ回路と、
前記第２の直流電圧に従って前記スイッチ回路を制御するスイッチ制御回路と、
前記スイッチ回路と並列に接続された突入電流防止用抵抗と、
前記交流電源を駆動電源として、前記第１の電源コンバータに含まれる第１の電界コンデンサの電圧に従って前記第１および第２の電源コンバータのオン／オフを制御する電源制御部とを備え、
前記電源制御部は、前記交流電源の供給が停止した場合に前記駆動電源の電圧が前記第１の電界コンデンサの電圧以下となった場合に、前記第１および第２の電源コンバータをオフし、
前記スイッチ制御回路は、前記第２の電源コンバータのオフに従って前記スイッチ回路により前記電源供給の経路を非導通状態に設定する、電源装置。
【請求項２】
前記電源制御部は、前記第１の電源コンバータに含まれる前記第１の電界コンデンサの電圧と、前記駆動電源の電圧とを比較するコンパレータを含み、
前記コンパレータは、前記交流電源の供給が停止した場合に前記駆動電源の電圧が前記第１の電界コンデンサの電圧よりも低くなった場合に、前記第１および第２の電源コンバータをオフする信号を出力し、
前記電源制御部は、前記第１の直流電圧が供給される前記負荷が重い場合には、前記駆動電源の電圧を高く調整するための調整回路をさらに含む、請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記電源装置は画像形成装置に用いられ、
前記負荷が重い場合は、前記画像形成装置において画像形成を実行する際に相当する、請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
前記スイッチ回路は、リレー回路、トライアック、サイリスタのいずれか１つに相当する、請求項１〜３のいずれかに記載の電源装置。
【請求項１】
交流電源と接続される電源装置であって、
前記交流電源と接続され、前記交流電源を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力端と接続され、負荷に第１の直流電圧を供給するための第１の電源コンバータと、
前記第１の電源コンバータと並列に前記整流回路の出力端と接続され、第２の直流電圧を供給するための第２の電源コンバータと、
前記交流電源と前記整流回路との間の電源供給の経路を導通／非導通状態に設定するためのスイッチ回路と、
前記第２の直流電圧に従って前記スイッチ回路を制御するスイッチ制御回路と、
前記スイッチ回路と並列に接続された突入電流防止用抵抗と、
前記交流電源を駆動電源として、前記第１の電源コンバータに含まれる第１の電界コンデンサの電圧に従って前記第１および第２の電源コンバータのオン／オフを制御する電源制御部とを備え、
前記電源制御部は、前記交流電源の供給が停止した場合に前記駆動電源の電圧が前記第１の電界コンデンサの電圧以下となった場合に、前記第１および第２の電源コンバータをオフし、
前記スイッチ制御回路は、前記第２の電源コンバータのオフに従って前記スイッチ回路により前記電源供給の経路を非導通状態に設定する、電源装置。
【請求項２】
前記電源制御部は、前記第１の電源コンバータに含まれる前記第１の電界コンデンサの電圧と、前記駆動電源の電圧とを比較するコンパレータを含み、
前記コンパレータは、前記交流電源の供給が停止した場合に前記駆動電源の電圧が前記第１の電界コンデンサの電圧よりも低くなった場合に、前記第１および第２の電源コンバータをオフする信号を出力し、
前記電源制御部は、前記第１の直流電圧が供給される前記負荷が重い場合には、前記駆動電源の電圧を高く調整するための調整回路をさらに含む、請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記電源装置は画像形成装置に用いられ、
前記負荷が重い場合は、前記画像形成装置において画像形成を実行する際に相当する、請求項２記載の電源装置。
【請求項４】
前記スイッチ回路は、リレー回路、トライアック、サイリスタのいずれか１つに相当する、請求項１〜３のいずれかに記載の電源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１４７５４８（Ｐ２０１２−１４７５４８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９７３（Ｐ２０１１−２９７３）
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１１日（２０１１．１．１１）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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