(57)【要約】【課題】電源においてより省電力化が可能な技術を提供すること。【解決手段】電源システムは、スイッチング電源、ラッチングリレー、リレー駆動回路、蓄電回路、および制御部を備える。制御部は、スイッチング電源と交流電源とが未接続の状態において、蓄電回路の電荷量が、ラッチングリレーの駆動に必要な電荷量以上の所定電荷量まで低下したか否かを判断する判断処理（ステップＳ１３０）と、判断処理において蓄電回路の電荷量が所定電荷量まで低下したと判断した場合、スイッチング電源と交流電源とを接続状態とするリレー制御信号を生成し、該リレー制御信号をリレー駆動回路に出力する接続処理（ステップＳ１３５）とを実行する。【選択図】図３
2014150643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力するスイッチング電源と、
交流入力ライン上に設けられ、リレー駆動信号の入力に応じて、前記スイッチング電源の前記交流電源への接続状態を切替えるラッチングリレーと、
前記スイッチング電源から電力が供給されることにより蓄電する蓄電回路と、
前記スイッチング電源と前記交流電源とが未接続の状態で前記蓄電回路から電力が供給される制御部と、
前記ラッチングリレーを制御するリレー制御信号の入力に応じて前記リレー駆動信号を生成し、該リレー駆動信号を前記ラッチングリレーに出力するリレー駆動回路と、を備え、
前記制御部は、
前記未接続の状態において、前記蓄電回路の電荷量が、前記ラッチングリレーの駆動に必要な電荷量以上の所定電荷量まで低下したか否かを判断する判断処理と、
前記判断処理において前記蓄電回路の電荷量が前記所定電荷量まで低下したと判断した場合、前記スイッチング電源と前記交流電源とを接続状態とする前記リレー制御信号を生成し、該リレー制御信号を前記リレー駆動回路に出力する接続処理と、を実行する、電源システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電源システムにおいて、
前記交流電源からの当該電源システムへの電力供給が遮断されたことを検出するための検出回路を備え、
前記制御部は、
前記検出回路を介して前記遮断されたことを検出した場合、前記判断処理において前記蓄電回路の電荷量が前記所定電荷量まで低下したと判断し、前記接続処理を実行する、電源システム。
【請求項３】
請求項２に記載の電源システムにおいて、
前記検出回路は、前記蓄電回路の蓄電電圧を検出する回路であり、前記蓄電電圧が所定電圧値未満となったことによって前記遮断を検出し、
前記制御部は、
前記検出回路によって前記蓄電電圧が前記所定電圧値未満となったことが検出された場合、前記判断処理において前記蓄電回路の電荷量が前記所定電荷量まで低下したと判断し、前記接続処理を実行する、電源システム。
【請求項４】
請求項２に記載の電源システムにおいて、
前記検出回路は、前記蓄電回路に接続され前記交流電源のゼロクロス点を検出する回路であり、前記ゼロクロス点が検出されないことによって前記遮断を検出し、
前記制御部は、
前記検出回路によって前記ゼロクロス点が検出されない場合、前記判断処理において前記蓄電回路の電荷量が前記所定電荷量まで低下したと判断し、前記接続処理を実行する、電源システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電源システムにおいて、
前記ラッチングリレーより前段において前記交流入力ラインに接続され、前記未接続の状態において所定の電力を供給する小容量電源回路を備え、
前記小容量電源回路は前記蓄電回路を含み、
前記蓄電回路は、前記未接続の状態において前記交流電源から電力が供給される、電源システム。
【請求項６】
請求項５に記載の電源システムにおいて、
前記小容量電源回路は、小容量ＡＣ−ＤＣ変換回路であり、
前記小容量電源回路は、
第１電極および第２電極を有し、当該第１電極が前記交流入力ラインに接続される第１コンデンサと、
第１電極および第２電極を有し、当該第１電極が前記交流電源の他端に接続される第２コンデンサと、
前記第１コンデンサの前記第２電極と前記第２コンデンサの前記第２電極との間に電気的に接続され、両コンデンサに印加される交流電圧を整流する整流回路と、
前記整流回路の後段に接続され、前記交流電圧を平滑する平滑コンデンサと、
を含み、
前記蓄電回路は、前記平滑コンデンサによって構成され、前記未接続の状態において、前記整流回路を介して電力が供給される、電源システム。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電源システムと、
前記スイッチング電源から供給される前記直流電圧を利用して画像を形成する画像形成部と、を備えた画像形成装置。
【請求項８】
交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力するスイッチング電源と、交流入力ライン上に設けられ、前記スイッチング電源の前記交流電源への接続状態を切替えるラッチングリレーと、前記スイッチング電源から電力が供給され、前記ラッチングリレーを駆動するための電荷を蓄電する蓄電回路とを備えた電源システムの制御方法であって、
前記スイッチング電源と前記交流電源とが未接続の状態において、前記蓄電回路の電荷量が、前記ラッチングリレーの駆動に必要な電荷量以上の所定電荷量まで低下したか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程によって前記蓄電回路の電荷量が前記所定電荷量まで低下したと判断された場合、前記ラッチングリレーによって前記スイッチング電源と前記交流電源とを接続状態とする接続工程と、
を含む、電源システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置および電源システムの制御方法に関し、詳しくは、電源システムの省電力化を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源システムの省電力化を図る技術として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。その従来技術文献においては、スタンバイ中、主電源制御部がスイッチング電源の出力トランスを発振停止させ、この主電源制御部への電力供給を二次電池が行うことにより、省電力化を図った技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−０８７７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術文献のようにスイッチング電源の発振を停止しても、出力トランスの一次側に設けられる平滑電解コンデンサ等でリーク電流が流れる虞があった。リーク電流が流れる場合、それによって不要な電力が消費されることとなる。
本発明は、電源についてより省電力化を図る技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書によって開示される電源システムは、交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力するスイッチング電源と、交流入力ライン上に設けられ、リレー駆動信号の入力に応じて、前記スイッチング電源の前記交流電源への接続状態を切替えるラッチングリレーと、前記スイッチング電源から電力が供給されることにより蓄電する蓄電回路と、前記スイッチング電源と前記交流電源とが未接続の状態で前記蓄電回路から電力が供給される制御部と、前記ラッチングリレーを制御するリレー制御信号の入力に応じて前記リレー駆動信号を生成し、該リレー駆動信号を前記ラッチングリレーに出力するリレー駆動回路と、を備え、前記制御部は、前記未接続の状態において、前記蓄電回路の電荷量が、前記ラッチングリレーの駆動に必要な電荷量以上の所定電荷量まで低下したか否かを判断する判断処理と、前記判断処理において前記蓄電回路の電荷量が前記所定電荷量まで低下したと判断した場合、前記スイッチング電源と前記交流電源とを接続状態とする前記リレー制御信号を生成し、該リレー制御信号を前記リレー駆動回路に出力する接続処理と、を実行する。
本構成によれば、省電力モード時等、スイッチング電源の不使用時はラッチングリレーを用いて、スイッチング電源と交流電源とを未接続の状態とすることによって、スイッチング電源への交流電力の供給を完全にオフすることで、スイッチング電源において電流が漏れるのを抑制でき、省電力化を図る事が出来る。また、所定電荷量を、ラッチングリレーの駆動に必要な電荷量以上の電荷量として適宜設定することによって、スイッチング電源と交流電源とを未接続の状態において、蓄電回路の電荷量が、リレー駆動回路のリレー駆動動作不能となる量まで減少する前に、スイッチング電源と交流電源とを接続状態にできる。それによって、ラッチングリレーをオンするための電力を省略できるとともに、蓄電回路の電荷量が、リレー駆動回路のリレー駆動動作不能となる量までさらに減少した場合であっても、電源システムの起動と同時にスイッチング電源を起動することができる。
【０００６】
上記電源システムにおいて、前記交流電源からの当該電源システムへの電力供給が遮断されたことを検出するための検出回路を備え、前記制御部は、前記検出回路を介して前記遮断されたことを検出した場合、前記判断処理において前記蓄電回路の電荷量が前記所定電荷量まで低下したと判断し、前記接続処理を実行するようにしてもよい。
本構成によれば、省電力モード中にコンセントが抜かれる等して、蓄電回路の電荷量が、ラッチングリレーにリレー駆動回路からリレー駆動信号を出力できなくなる量まで減ったとしても、スイッチング電源と交流電源とが接続状態となっているので、再度コンセントが差される等した場合、スイッチング電源を起動させることができる。
【０００７】
また、上記電源システムにおいて、前記検出回路は、前記蓄電回路の蓄電電圧を検出する回路であり、前記蓄電電圧が所定電圧値未満となったことによって前記遮断を検出し、前記制御部は、前記検出回路によって前記蓄電電圧が前記所定電圧値未満となったことが検出された場合、前記判断処理において前記蓄電回路の電荷量が前記所定電荷量まで低下したと判断し、前記接続処理を実行するようにしてもよい。
交流電源からの電源システムへの電力供給が遮断された場合、蓄電電圧は低下するため、本構成によれば、蓄電電圧を検出することによって電力供給の遮断を検出することができる。
【０００８】
また、上記電源システムにおいて、前記検出回路は、前記蓄電回路に接続され前記交流電源のゼロクロス点を検出する回路であり、前記ゼロクロス点が検出されないことによって前記遮断を検出し、前記制御部は、前記検出回路によって前記ゼロクロス点が検出されない場合、前記判断処理において前記蓄電回路の電荷量が前記所定電荷量まで低下したと判断し、前記接続処理を実行するようにしてもよい。
本構成によれば、交流電源からの電源システムへの電力供給が遮断された場合、ゼロクロス点は発生しないため、ゼロクロス点が検出されないことによって電力供給の遮断を検出することができる。
【０００９】
また、上記電源システムにおいて、前記ラッチングリレーより前段において前記交流入力ラインに接続され、前記未接続の状態において所定の電力を供給する小容量電源回路を備え、前記小容量電源回路は前記蓄電回路を含み、前記蓄電回路は、前記未接続の状態において前記交流電源から電力が供給されるようにしてもよい。
本構成によれば、スイッチング電源と前記交流電源とが未接続の状態において、蓄電回路の充電は交流電源から直接行われるため、蓄電回路に蓄電するためにスイッチング電源を起動させることを抑制できる。
【００１０】
また、上記電源システムにおいて、前記小容量電源回路は、小容量ＡＣ−ＤＣ変換回路であり、前記小容量電源回路は、第１電極および第２電極を有し、当該第１電極が前記交流入力ラインに接続される第１コンデンサと、第１電極および第２電極を有し、当該第１電極が前記交流電源の他端に接続される第２コンデンサと、前記第１コンデンサの前記第２電極と前記第２コンデンサの前記第２電極との間に電気的に接続され、両コンデンサに印加される交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路の後段に接続され、前記交流電圧を平滑する平滑コンデンサと、を含み、前記蓄電回路は、前記平滑コンデンサによって構成され、前記未接続の状態において、前記整流回路を介して電力が供給されるようにしてもよい。
本構成によれば、小容量電源回路および蓄電回路を、簡易な構成で実現できる。
【００１１】
また、本明細書によって開示される画像形成装置は、上記電源システムのうちのいずれか一つの電源システムと、前記スイッチング電源から供給される前記直流電圧を利用して画像を形成する画像形成部とを備える。
本構成によれば、画像形成装置において、電源システムの省電力化を図る事が出来ることによって、ひいては、スイッチング電源を使用しない画像形成装置の待機時の省電力化を図る事が出来る。
【００１２】
また、本明細書によって開示される電源システムの制御方法は、交流電源からの交流電圧を所定の直流電圧に変換し、前記直流電圧を出力するスイッチング電源と、交流入力ライン上に設けられ、前記スイッチング電源の前記交流電源への接続状態を切替えるラッチングリレーと、前記スイッチング電源から電力が供給され、前記ラッチングリレーを駆動するための電荷を蓄電する蓄電回路とを備えた電源システムの制御方法であって、前記スイッチング電源と前記交流電源とが未接続の状態において、前記蓄電回路の電荷量が、前記ラッチングリレーの駆動に必要な電荷量以上の所定電荷量まで低下したか否かを判断する判断工程と、前記判断工程によって前記蓄電回路の電荷量が前記所定電荷量まで低下したと判断された場合、前記ラッチングリレーによって前記スイッチング電源と前記交流電源とを接続状態とする接続工程とを含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スイッチング電源の不使用時はラッチングリレーを用いてスイッチング電源への交流電力の供給を完全にオフすることでリーク電流を抑制できる。さらに、電源オフ時に、ラッチングリレーをオン状態とし、スイッチング電源と交流電源とが接続状態とされる。それによって、電源オン時に、スイッチング電源の立ち上げを迅速化できるとともに、ラッチングリレーをオンするための電力を省略できる。それによって、さらに、電源についてより省電力化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係る画像形成装置の概略的な構成を示すブロック図
【図２】一実施形態に係る電源システムの概略的な構成を示すブロック図
【図３】電源システムにおけるリレー制御処理を概略的に示すフローチャート
【図４】リレー制御処理に係る概略的なタイムチャート
【図５】別の検出回路を示す回路図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態＞
一実施形態について図１から図４を参照して説明する。
【００１６】
１．プリンタの説明
図１は、画像形成装置の一例であるプリンタ１の電気的構成を示すブロック図である。プリンタ１は、印刷部２、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ、操作パネル４および電源システム１００を含む。電源システム１００は、電源部１０と制御装置５０を含む。電源部１０はプリンタ１の電源となるものであり、印刷部２、通信部３ａ、画像メモリ３ｂおよび制御装置５０に対して電力を供給する。
【００１７】
印刷部２は、感光ドラム２ａ、感光ドラム２ａの表面を帯電させる帯電プロセスを実行する帯電器２ｂ、感光ドラム２ａの表面に静電潜像を形成する露光プロセスを実行する露光装置２ｃ、感光ドラム２ａの表面に形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像プロセスを実行する現像器２ｄ、記録媒体に現像剤像を転写する転写プロセスを実行する転写器２ｅ、記録媒体上に転写された現像剤像を定着させる定着プロセスを実行する定着器２ｆ等から構成されている。
【００１８】
印刷部２は、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、転写プロセス、定着プロセスを実行して、記録媒体上に印刷データに基づく画像を印刷する印刷処理を実行する。通信部３ａは、ＰＣ等の情報端末装置との間で通信を行うものであり、情報端末装置から印刷指示や印刷データを受信する機能を担う。画像メモリ３ｂは、情報端末装置から受信した印刷データを一時記憶する。
【００１９】
操作パネル４は、電源スイッチ５（図２参照）を含む複数の操作ボタン等を有し、ユーザによる操作パネル４の操作によって、コピー指令等のプリンタ１に対する動作指令がなされる。
【００２０】
プリンタ１は、通信部３ａが情報端末装置から印刷指示を受けて印刷データを受信すると、制御装置５０が、印刷部２に帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、転写プロセス、定着プロセスからなる印刷処理を実行させることで、記録媒体に印刷データに基づく画像を印刷させる。なお、印刷部２の動作電圧は主に２４Ｖであるのに対して、通信部３ａ、画像メモリ３ｂおよび制御装置５０の動作電圧は、５Ｖおよび３．３Ｖである。
【００２１】
なお、プリンタ１は、動作モードとして通常モードとオフモードとを有する。通常モードとは、プリンタ１が印刷指示に応答して即座に印刷処理を実行できる状態、あるいは、印刷処理を実行している状態にあるモードである。そのため、通常モードにおいては、電源システム１００は動作しており、定着器２ｆは定着可能な温度或いは定着可能な温度よりやや低い温度に維持されるように通電制御されている。また、オフモードとは、印刷指示が所定時間なくプリンタ１が待機状態にある省電力モードである。オフモードでは、電源システム１００は、その一部しか動作しておらず、定着器２ｆは通電されていない状態となっている。なお、本実施形態では、電源システム１００の通常モードおよびオフモードは、プリンタ１の通常モードおよびオフモードに対応する。
【００２２】
なお、オフモードは、いわゆるスリープモードよりも省電力化されたモードであり、スリープモードでは通信部３ａに電力が供給されるのに対し、オフモードでは、通信部３ａには電力が供給されず外部とのデータ通信はできない。
【００２３】
２．電源システムの構成
次に図２を参照して電源システム１００の構成について説明する。上述したように、電源システム１００は、電源部１０と制御装置５０とを含む。まず、電源部１０の構成について説明する。電源部１０は、スイッチング電源２０、小容量電源回路３０、ラッチングリレー４０、およびリレー駆動回路６０を含む。
【００２４】
ラッチングリレー４０は、交流入力ラインＬｉｎ上に設けられ、リレー駆動回路６０からのリレー駆動信号Ｓｄの入力に応じて、スイッチング電源２０の交流電源ＡＣへの接続状態を切替える。ラッチングリレー４０は、例えば、可動切片４１、接点４２、および可動切片４１を駆動するリレーコイル４３を含む。可動切片４１は、例えば、交流入力ラインＬｉｎを介して交流電源ＡＣに接続される。一方、接点４２は、交流入力ラインＬｉｎを介してスイッチング電源２０に接続される。
【００２５】
ラッチングリレー４０は、いわゆる自己保持型のリレーであり、リレーコイル４３が励磁される毎に、可動切片４１と接点４２の接続状態が切替わる。可動切片４１と接点４２の接続状態が切替わった後は、リレーコイル４３の励磁を遮断しても、次にリレーコイル４３が励磁されるまで、ラッチングリレー４０にその状態が保持される。
【００２６】
以下、リレーコイル４３の励磁によって、可動切片４１と接点４２が接続状態とされ、スイッチング電源２０と交流電源ＡＣとが接続状態とされることを、ラッチングリレー（以下、単に「リレー」と記す）４０がオンされる、あるいはオン状態とされると言う。一方、リレーコイル４３の励磁によって、可動切片４１と接点４２が非接続の状態とされ、スイッチング電源２０と交流電源ＡＣとが非接続の状態とされることを、リレー４０がオフされる、あるいはオフ状態とされると言う。
【００２７】
図２はリレー４０がオン状態にある場合が示される。リレー４０がオン状態にある場合において、プリンタ１の電源スイッチ５がオンされた場合、あるいはプリンタ１の電源プラグ（図示せず）が電源コンセントに差し込まれた場合、交流電源ＡＣとスイッチング電源２０とが接続状態とされて、スイッチング電源２０に交流電力が供給される。本実施形態では、電源スイッチ５がオンされる場合にはリレー４０がオン状態とされており、電源スイッチ５がオンされると同時にスイッチング電源２０に交流電力が供給される。
【００２８】
スイッチング電源２０は、整流平滑回路２１、制御ＩＣ２２、電圧発生回路２３、トランス２４、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１、整流平滑回路２５、電圧検出回路２６、およびＤＣ−ＤＣコンバータ２７、２８を含む。スイッチング電源２０は、リレー４０を介して交流入力ラインＬｉｎに接続される。
【００２９】
スイッチング電源２０は、交流電源ＡＣの交流電圧Ｖａｃを整流平滑化し、通常モードにおいて＋２４Ｖ、＋５Ｖおよび＋３．３Ｖの直流電圧を生成する。＋２４Ｖの直流電圧（以下「ＤＣ２４Ｖ」と記す）は第１出力端子ＯＵＴ１から出力され、＋５Ｖの直流電圧（以下「ＤＣ５Ｖ」と記す）は第２出力端子ＯＵＴ２から出力され、＋３．３Ｖの直流電圧（以下「ＤＣ３．３Ｖ」と記す）は第３出力端子ＯＵＴ３から出力される。
【００３０】
整流平滑回路２１は、いわゆるコンデンサインプット型であり、交流電源ＡＣの交流電圧Ｖａｃ（例えば、２４０Ｖ）を整流するブリッジダイオードおよび整流後の電圧を平滑化する平滑コンデンサを含む。整流平滑回路２１の出力は、トランス２４の一次コイルに印加される。
【００３１】
トランジスタＱ１はＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴであり、制御ＩＣ２２の出力ポートＯＵＴからゲートにオン・オフ信号（ＰＷＭ信号）が与えられることにより、オン・オフ動作する。これにより、トランス２４の一次側が発振して、トランス２４の二次コイルに電圧を誘起させる。
【００３２】
また、トランス２４の一次側には電圧発生回路２３が設けられている。電圧発生回路２３は、トランス２４の一次側に設けられた補助コイルに誘起される電圧を整流平滑化して、制御ＩＣ２２用の電源電圧Ｖｃｃを生成する。
また、整流平滑回路２５はトランス２４の二次コイルに誘起された電圧を整流平滑化してＤＣ２４Ｖを生成する。
【００３３】
電圧検出回路２６は、フォトカプラＰＣ１を含み、スイッチング電源２０のＤＣ２４Ｖ出力の検出レベルに応じて、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＬＥＤ１を発光させる。フォトカプラＰＣ１は、制御ＩＣ２２のフィードバックポートＦＢに接続されたフォトトランジスタＰＴ１を含む。そのため、発光ダイオードＬＥＤ１の光信号はフォトトランジスタＰＴ１にて電気信号に戻され、ＤＣ２４Ｖ出力の検出値が制御ＩＣ２２のフィードバックポートＦＢにフィードバックされる。
【００３４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ２７は、ＤＣ２４ＶをＤＣ５Ｖに変換して出力し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、ＤＣ２４ＶをＤＣ３．３Ｖに変換して出力する。
【００３５】
制御ＩＣ２２は、出力モードにおいては、トランス２４の一次側を発振させて、各ＤＣ電圧を生成し、出力停止モードにおいては、リレー４０がオフされることによって電力供給が停止され、動作を停止する。そのため、出力停止モードにおいては、スイッチング電源２０からＤＣ電圧は出力されない。なお、プリンタ１のオフモードから通常モードへの復帰時には、リレー４０がオンされ制御ＩＣ２２への電力供給が再開され、トランス２４の一次側の発振が開始される。それによって、各ＤＣ電圧がスイッチング電源２０から出力される。ここで、プリンタ１のオフモードおよび通常モードは、スイッチング電源２０の出力停止モードおよび出力モードに対応する。なお、入力ポートＶＨには、スイッチング電源２０の始動時に電源電圧が供給される。
【００３６】
次に、電源システム１００の制御装置（制御部の一例）５０の構成について説明する。制御装置５０は、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）５１、モード制御ＩＣ（制御部の一例）５２を含む。
【００３７】
ＡＳＩＣ５１は、通常モード中に、スイッチング電源２０のＤＣ−ＤＣコンバータ２８からＤＣ３．３Ｖを受け取り動作状態となり、主にプリンタ１の印刷部２を制御する。一方、スイッチング電源２０が出力停止モード、すなわち、オフモードに移行すると、ＡＳＩＣ５１は、スイッチング電源２０からの電力供給が断たれ、停止状態になる。
【００３８】
モード制御ＩＣ５２は、小容量電源回路３０の出力線である電源ラインＬ１に接続され、平滑蓄電コンデンサ（平滑コンデンサおよび蓄電回路の一例）Ｃ３から、電源ラインＬ１を介して電源ＶＤＤとしてＤＣ５．６Ｖを受け取る。すなわち、モード制御ＩＣ５２は、通常モードおよびオフモードにおいて小容量電源回路３０から電力供給される。
【００３９】
また、モード制御ＩＣ５２は、ポートＰ１を介してスイッチング電源２０の出力端ＯＵＴ３に接続され、スイッチング電源２０のオン・オフを監視する。また、モード制御ＩＣ５２は、ポートＰ２を介して操作パネル４に設けられたスイッチＳ１に接続され、ユーザの操作によってスイッチＳ１がオフされた場合、例えば、モードを通常モードからオフモードに切替える。
【００４０】
また、モード制御ＩＣ５２は、ポートＰ３を介して電源ラインＬ１に接続され、電源ラインＬ１の電圧、すなわち、平滑蓄電コンデンサＣ３の蓄電電圧ＶＣＨを監視する。さらに、モード制御ＩＣ５２は、リレー４０をオンするためのリレー制御信号ＲｅｌａｙＭおよびリレー４０をオフするためのリレー制御信号ＲｅｌａｙＢを生成し、ポートＰ４およびポートＰ５を介して、それぞれをリレー駆動回路６０に出力する。
【００４１】
リレー駆動回路６０は、一巻線ラッチングリレーを駆動するための周知の回路であり、６個のトランジスタ６１〜６６、複数の保護ダイオード、および複数の保護抵抗等を含む。
【００４２】
リレー駆動回路６０がモード制御ＩＣ５２からリレー制御信号ＲｅｌａｙＭを受け取った場合、トランジスタ６１，６３，６６がオンし、電源ラインＬ１からのリレー駆動電流（リレー駆動信号Ｓｄ）が、トランジスタ６３、リレーコイル４３、およびトランジスタ６６を介してグランドに流れ、それによってリレー４０がオンする。この場合、スイッチング電源２０と交流電源ＡＣとは接続状態となり、交流電力が供給されると、スイッチング電源２０が動作する通常モードとなる。
【００４３】
一方、モード制御ＩＣ５２からリレー制御信号ＲｅｌａｙＢを受け取った場合、トランジスタ６２，６４，６５がオンし、電源ラインＬ１からのリレー駆動電流が、トランジスタ６４、リレーコイル４３、およびトランジスタ６５を介してグランドに流れ、それによってリレーコイル４３が逆方向に励磁され、リレー４０がオフする。この場合、スイッチング電源２０と交流電源ＡＣとは未接続状態となり、スイッチング電源２０が動作を停止するオフモードとなる。
【００４４】
また、メモリ５６は、ＲＯＭおよびＲＡＭを含む。ＲＯＭには、制御装置５０が実行する各種プログラムが格納され、ＲＡＭにはプログラムが実行される際の各種データが格納される。
【００４５】
３．小容量電源回路の構成
次に、小容量電源回路３０について説明する。小容量電源回路３０は、オフモードおよび通常モードにおいて、モード制御ＩＣ５２およびリレー駆動回路６０に電力を供給する。通常モードにおいては、小容量電源回路３０は、交流電源ＡＣから直接、電力を供給したり、ダイオードＤ５を介してスイッチング電源２０のＤＣ５Ｖから電力を供給したりする。オフモードにおいては、小容量電源回路３０は、整流回路３１を介して平滑蓄電コンデンサＣ３から電力を供給する。
【００４６】
小容量電源回路３０は、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、整流回路３１および平滑回路３２を含む。
第１コンデンサＣ１は、第１電極Ｃ１ｐ１および第２電極Ｃ１ｐ２を有し、第１電極Ｃ１ｐ１が交流入力ラインＬｉｎを介して交流電源ＡＣの一端に接続され、第２電極Ｃ１ｐ２が整流回路３１に接続される。
【００４７】
第２コンデンサＣ２は、第１電極Ｃ２ｐ１および第２電極Ｃ２ｐ２を有し、第１電極Ｃ２ｐ１が交流電源ＡＣの他端に接続され、第２電極Ｃ２ｐ２が整流回路３１に接続される。
【００４８】
整流回路３１は、第１コンデンサＣ１の第２電極Ｃ１ｐ２と第２コンデンサＣ２の第２電極との間に電気的に接続され、両コンデンサＣ１、Ｃ２に印加される交流電圧Ｖａｃを整流する。本実施形態では、整流回路３１は、４個のダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４からなるブリッジ回路によって構成される。ダイオードＤ１およびダイオードＤ２のカソードは第１接続点Ｎｄ１において接続され、ダイオードＤ１のアノードは第１コンデンサＣ１の第２電極Ｃ１ｐ２に接続され、ダイオードＤ２のアノードは第２コンデンサＣ２の第２電極Ｃ２ｐ２に接続される。
【００４９】
また、ダイオードＤ３およびダイオードＤ４のアノードは第２接続点Ｎｄ２において接続され、ダイオードＤ３のカソードは第１コンデンサＣ１の第２電極Ｃ１ｐ２に接続され、ダイオードＤ４のカソードは第２コンデンサＣ２の第２電極Ｃ２ｐ２に接続される。第２接続点Ｎｄ２はグランドに接続される。なお、整流回路３１の構成は図２の構成に限られない。
【００５０】
平滑回路３２は、整流回路３１に電圧ラインＬ１を介して接続され、整流された交流電圧を平滑してライン電圧ＶＬ１を生成する。本実施形態では、平滑回路３２は、平滑蓄電コンデンサＣ３および、ツェナーダイオードＺＤ１を含む。本実施形態では、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧は、例えば、５．６Ｖとされる。それによって、平滑蓄電コンデンサＣ３の蓄電電圧ＶＣＨ、すなわち、電源ラインＬ１の電圧ＶＬ１は、５．６Ｖとされる。
【００５１】
平滑蓄電コンデンサＣ３は、ダイオードＤ５を介してスイッチング電源２０の＋５Ｖの出力端（第２出力端子）ＯＵＴ２に電気的に接続される。そのため、スイッチング電源２０の起動直後は、スイッチング電源２０のＤＣ５Ｖによって平滑蓄電コンデンサＣ３の充電が可能となる。
【００５２】
整流回路３１を介した平滑蓄電コンデンサＣ３の充電では、小容量電源回路３０の設定から、充電電流が小さいため、急速な充電ができない。小容量電源回路３０の第１コンデンサＣ１には、例えば、３０μＡ（マイクロアンペア）の電流しか流れなうように、小容量電源回路３０は設定される。そのため、プリンタ１の電源オン時等、平滑蓄電コンデンサＣ３が充電されていない状態においては、スイッチング電源２０のＤＣ５Ｖによって平滑蓄電コンデンサＣ３を充電することによって、平滑蓄電コンデンサＣ３の充電を迅速に行える。すなわち、電源オン時において、スイッチング電源２０のＤＣ５Ｖによって平滑蓄電コンデンサＣ３を充電することによって、小容量電源回路３０の立ち上げを迅速化できる。
【００５３】
ダイオードＤ５は平滑蓄電コンデンサＣ３からＤＣ−ＤＣコンバータ２７側への逆流を防止するものである。また、ツェナーダイオードＺＤ１は、交流電源ＡＣの交流電圧Ｖａｃが上昇した場合に、電源ライン電圧ＶＬ１の上昇を抑制する。
【００５４】
４．リレー制御処理
次に、図３および図４を参照して、リレー４０の制御処理を説明する。リレー制御処理は、例えば、プリンタ１の電源プラグがコンセントに挿入され、電源がオンされると（図４の時刻ｔ０に相当）、所定のプログラムにしたがって、モード制御ＩＣ５２によって実行される。なお、本実施形態では、プリンタ１の電源オン時の動作モードとして通常モードに設定されている場合が示される。また、リレー４０は、プリンタ１の出荷時にオン状態とされているものとする。
【００５５】
まず、モード制御ＩＣ５２は、平滑蓄電コンデンサＣ３の蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ここで所定値は、例えば、４Ｖとされる。蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈ（４Ｖ）以上でないと判定した場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、起動したスイッチング電源２０の第２出力端子ＯＵＴ２からの電力供給により平滑蓄電コンデンサＣ３が充電され、蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈ以上となるまで待機する。
【００５６】
一方、図４の時刻ｔ１において、蓄電電圧ＶＣＨが所定値（４Ｖ）に達した場合、モード制御ＩＣ５２は、蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈ以上であると判定し（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、スイッチング電源２０が起動しているか否かを判断する（ステップＳ１１０）。この判断は、スイッチング電源２０の出力端子ＯＵＴ３のＤＣ３．３Ｖがモード制御ＩＣ５２のポート３に入力されているか否かの検出によって行われる。
【００５７】
スイッチング電源２０が起動していない場合、すなわち、ＤＣ３．３Ｖがポート３に入力されていない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、モード制御ＩＣ５２は、リレー制御信号ＲｅｌａｙＭをリレー駆動回路６０に供給して、リレー４０をオンさせる（ステップＳ１１５）。これによって、スイッチング電源２０に電力が供給され、スイッチング電源２０は起動する。
【００５８】
ここで、蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈ（４Ｖ）以上であってスイッチング電源２０が起動していない場合とは、出荷時にリレー４０がオン状態とされていても、何らかの理由で、リレー４０がオフ状態とされた場合に相当する。この場合を、図４では破線で示す。すなわち、電源オン時にリレー４０がオフ状態にあると、平滑蓄電コンデンサＣ３は、小容量電源回路３０の整流回路３１を介して充電される。そのため、スイッチング電源２０の出力による充電と比べ充電に時間を要し、図４の時刻ｔ１−１において、蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈ（４Ｖ）に達し、このとき、リレー４０がオンされ、これによって、スイッチング電源２０が起動される。
【００５９】
一方、スイッチング電源２０が起動している場合、すなわち、ＤＣ３．３Ｖがポート３に入力されている場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、モード制御ＩＣ５２は、モードが通常モードからオフモードに移行するか否かを判断する（ステップＳ１２０）。
【００６０】
通常モードからオフモードに移行するか否かの判断は例えば、図４に示されるように、タイマ５５のカウント値に基づいて、パネル操作からの印刷指示（パネルＳＷ信号）による印刷の完了後、印刷データの受信やユーザによる印刷指示等の操作指示がなされずに所定時間Ｋ１が継続したかどうかによって判断される。通常モード中に図４に示すパネルＳＷ信号は、ユーザによる操作パネル４の操作に応じて生成される。あるいは、通常モードからオフモードに移行するか否かの判断は例えば、図４の時刻ｔ５に示されるように、ユーザによる操作パネル４の操作によってスイッチＳ１がオフされ、オフモードが選択されたかどうかを判断することによって行われる。
【００６１】
モードがオフモードに移行しないと判断した場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、モードがオフモードに移行するまで待機する。一方、図４の時刻ｔ２において示されるように、所定時間Ｋ１が経過した場合、モード制御ＩＣ５２は、モードが通常モードからオフモードに移行すると判断し（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、リレー４０をオフ状態とする（ステップＳ１２５）。図４の時刻ｔ９においても同様である。
【００６２】
すなわち、モード制御ＩＣ５２は、オフモードに移行する際にスイッチング電源２０と交流電源ＡＣとを未接続状態とするリレー制御信号ＲｅｌａｙＢを生成し、リレー制御信号ＲｅｌａｙＢをリレー駆動回路６０に出力する。それによって、スイッチング電源２０の動作は停止し、オフモード中は、小容量電源回路３０のみによって、リレー駆動回路６０およびモード制御ＩＣ５２に電力が供給される。
【００６３】
なお、通常モードからオフモードに移行する際、その間に、オフモードよりは電力を消費する省電力期間であるスリープモード期間が設けられてもよい。その際、時間の計測によってオフモードに移行する場合は、スリープモード期間の計測後にオフモードに移行するようにすればよい。
【００６４】
次いで、モード制御ＩＣ５２は、交流電源ＡＣからの電源システム１００への電力供給が遮断されたことによって蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈまで低下したか否かを判断する（ステップＳ１３０：判断処理および判断工程の一例）。ここでは、モード制御ＩＣ５２は、蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈまで低下したか否かを判断することによって、オフモード中、すなわち交流電源ＡＣとスイッチング電源２０とが未接続状態中に、平滑蓄電コンデンサＣ３の電荷量が、リレー４０の駆動に必要な電荷量以上の所定電荷量まで低下したか否かを判断する。
【００６５】
未接続状態中に蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈまで低下したと判断した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、モード制御ＩＣ５２は、スイッチング電源２０と交流電源ＡＣとを接続状態とするリレー制御信号ＲｅｌａｙＭを生成する。そして、リレー制御信号ＲｅｌａｙＭをリレー駆動回路６０に出力し、リレー４０をオフ状態からオン状態に切替え（ステップＳ１３５：接続処理および接続工程の一例）、リレー制御処理を終了する。この場合は、図４の時刻ｔ７および時刻ｔ１１に相当する。
【００６６】
すなわち、例えば、オフモード中の図４の時刻ｔ６において、不意に電源プラグがコンセントから抜かれて、交流電源ＡＣが遮断されると、蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈ（５Ｖ）まで低下する時刻ｔ７において、リレー４０をオン状態に切替える。また、オフモード中の図４の時刻ｔ１０において、プリンタ１をオフするために電源プラグがコンセントから抜かれて、交流電源ＡＣが遮断されると、蓄電電圧ＶＣＨが所定値（ここでは５Ｖ）まで低下する時刻ｔ１１において、リレー４０をオン状態に切替える。そのため、図４の時刻ｔ８においてプリンタ１の電源が復帰した際、あるいは次回にプリンタ１の電源がオンされた場合に、スイッチング電源２０は、即座に動作を開始する。
【００６７】
一方、蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈまで低下していないと判断した場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、モード制御ＩＣ５２は、通常モードへ移行するか否かを判断する（ステップＳ１４０）。この判断は、例えば、ユーザによるパネル操作からの印刷指示（パネルＳＷ信号）を受け取ったか否かによって行われる。
【００６８】
通常モードへ移行しないと判断した場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、ステップＳ１３０の処理に戻る。一方、通常モードへ移行すると判断した場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、モード制御ＩＣ５２は、リレー制御信号ＲｅｌａｙＭを生成し、リレー４０をオフ状態からオン状態に切替え（ステップＳ１４５）、ステップＳ１０５の処理に戻る。この場合は、図４の時刻ｔ４に相当する。
【００６９】
なお、ステップＳ１３０の判断処理は、詳しくは、以下のように行われる。
すなわち、モード制御ＩＣ（検出回路の一例）５２は、平滑蓄電コンデンサＣ３の蓄電電圧ＶＣＨを、ポートＰ３を介して入力し、蓄電電圧ＶＣＨを監視することによって、交流電源ＡＣからの電源システム１００への電力供給が遮断されたことを検出する。その際、モード制御ＩＣ５２は、電力供給が遮断されたことによって、平滑蓄電コンデンサＣ３の電荷量が所定電荷量まで低下したと判断する。
【００７０】
このように、モード制御ＩＣ５２は、オフモード中に蓄電電圧ＶＣＨが所定電圧値Ｖｔｈとなったことを検出することによって、交流電源ＡＣからの電源システム１００への電力供給が遮断され、平滑蓄電コンデンサＣ３の電荷量が所定電荷量まで低下したと判断する。これは、オフモード中に交流電源ＡＣから電源システム１００への電力供給が遮断されると、平滑蓄電コンデンサＣ３への充電手段がなくなり、平滑蓄電コンデンサＣ３の充電が停止し、平滑蓄電コンデンサＣ３の蓄電電圧ＶＣＨが低下することによる。そのため、蓄電電圧ＶＣＨの低下を検出することによって電源システム１００への電力供給の遮断を検出することができる。
【００７１】
また、通常、平滑蓄電コンデンサＣ３の蓄電電力（電荷量）は、蓄電電圧ＶＣＨの低下に応じて低下する。そのため、リレー４０の駆動を確実に行える蓄電電力に対応した蓄電電圧ＶＣＨの所定値Ｖｔｈを、予め実験等によって決定しておくことによって、オフモード中に交流電源ＡＣからの電源システム１００への電力供給が遮断された場合に、リレー４０をオフ状態からオン状態に切替えることができる。それによって、スイッチング電源２０と交流電源ＡＣとが接続状態とされる。そのため、オフモード中に電源プラグがコンセントから抜かれる等して、平滑蓄電コンデンサＣ３の電荷量が、リレー駆動回路６０によってリレー４０を駆動できない量まで低下したとしても、電源が復帰した場合に、スイッチング電源２０を起動させることができる。また、通常のプリンタ１の電源オフ時には、リレー４０をオン状態とすることができる。
【００７２】
５．本実施形態の効果
オフモード中はスイッチング電源２０と交流電源ＡＣとが未接続の状態であるので、スイッチング電源２０、特に整流平滑回路２１に電流が漏れるのを抑制でき、省電力化を図る事が出来る。なお、小容量電源回路３０には交流電源ＡＣから常時、電力が供給されるが、その電力は、スイッチング電源２０の整流平滑回路２１および制御ＩＣ２２による消費電力と比べてかなり小さい。そのため、小容量電源回路３０による消費電力は、電源システム１００の省電力化に影響を及ぼすものではない。
【００７３】
また、蓄電電圧ＶＣＨの所定電圧Ｖｔｈ（所定電荷量）を、ラッチングリレー４０の駆動に必要な蓄電電圧ＶＣＨ（電荷量）以上の電圧（電荷量）として、事前に適宜設定することによって、オフモード中に平滑蓄電コンデンサＣ３の蓄電電圧ＶＣＨが、リレー駆動回路６０のリレー駆動動作不能となる電圧まで減少する前に、スイッチング電源２０と交流電源ＡＣとを接続状態にできる。それによって、ラッチングリレー４０をオンするための電力を省略できるとともに、蓄電電圧ＶＣＨが、リレー駆動回路６０のリレー駆動動作不能となる電圧までさらに減少した場合であっても、電源システム１００の起動と同時にスイッチング電源２０を起動することができる。すなわち、電源システム１００の起動時に迅速にスイッチング電源２０を起動できる。
【００７４】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７５】
（１）上記実施形態において、交流電源からの電源システムへの電力供給の遮断を検出する検出回路を、モード制御ＩＣ５２によって構成し、遮断検出を蓄電コンデンサＣ３の蓄電電圧ＶＣＨを検出することによって行う例を示したが、これに限られない。検出回路を、交流電源ＡＣのゼロクロス点を検出する回路によって構成してもよい。そして、ゼロクロス点を検出する回路によってゼロクロス点が検出されない場合、判断処理において平滑蓄電コンデンサＣ３の電荷量が所定量未満となったと判断し、ステップＳ１３５の接続処理を実行するようにしてもよい。
【００７６】
ゼロクロス点を検出する回路は、例えば、図５に示すようなゼロクロス検出用回路３４とモード制御ＩＣ５２によって構成される。ゼロクロス検出用回路３４は、平滑蓄電コンデンサＣ３に接続され、ゼロクロス点に対応したゼロクロスパルス信号Ｐｚｃを生成し、ゼロクロスパルス信号Ｐｚｃをモード制御ＩＣ５２に供給する。モード制御ＩＣ５２は、モード制御ＩＣ５２に基づいて、ゼロクロス点を検出する。
この場合、交流電源ＡＣからの電源システム１００への電力供給が遮断された場合、ゼロクロス点は発生しないため、ゼロクロス点が検出されないことによって電力供給の遮断を検出することができる。
【００７７】
（２）上記実施形態においては、ステップＳ１３０において、オフモード時に、交流電源ＡＣからの電源システム１００への電力供給が遮断された場合に、蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈまで低下したか否かを判断する例を示したが、これに限られない。図４の時刻ｔ３時近傍の蓄電電圧ＶＣＨの点線で示すように、単に、オフモード時に、蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈまで低下したか否かを判断し、蓄電電圧ＶＣＨが所定値Ｖｔｈまで低下したと判断した場合に（図４の時刻ｔ３に相当）、リレー４０をオン状態とするようにしてもよい。
【００７８】
（３）上記実施形態においては、小容量電源回路３０を備え、蓄電回路が小容量電源回路３０に含まれる平滑蓄電コンデンサＣ３によって構成される例を示したがこれに限られない。小容量電源回路３０は省略されてもよい。その場合、蓄電回路は、スイッチング電源から電力が供給されることにより蓄電されるものであればよく、例えば、蓄電回路は、充電可能なバッテリとバッテリ充電部とによって構成されてもよい。
【００７９】
（４）上記実施形態において、本明細書によって開示される電源システム１００を画像形成装置に適用した例を示すが、これに限られない。電源システム１００は、通常モードと省電力モードとを有するあらゆる装置に適用できる。
【００８０】
（５）上記実施形態においては、制御部を、モード制御ＩＣ５２によって構成する例を示したが、これに限られない。制御部は、例えば、モード制御ＩＣ５２の動作機能を含むＡＳＩＣ５１のみによって構成されてもよい。また、ＡＳＩＣと、他の複数の回路とによって構成されてもよいし、あるいは、ＣＰＵとその他の個別の回路とによって構成されてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１…プリンタ、２０…スイッチング電源、３０…小容量電源回路、３１…整流回路、３４…ゼロクロス検出用回路、４０…ラッチングリレー、５２…モード制御ＩＣ、６０…リレー駆動回路、１００…電源システム、Ｃ１…第１コンデンサ、Ｃ２…第２コンデンサ、Ｃ３…平滑蓄電コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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