(57)【要約】【課題】定格負荷時に要求される電源性能を満足させつつ、軽負荷時における電力効率を向上させる。【解決手段】交流を直流に変換するための整流回路１０３と、整流回路１０３に接続される第１平滑コンデンサ１０６と、整流回路１０３に接続される第２平滑コンデンサ１０７とを有する電源装置に、第２平滑コンデンサ１０７を整流回路１０３に接続させるオン状態と、第２平滑コンデンサ１０７を整流回路１０３から切り離すオフ状態とを切り換える第１スイッチ１０８を設ける。電源装置が適用された電子機器の定格負荷時には、第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３に接続され、軽負荷時には、第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３から切り離される。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流を直流に変換するための整流回路と、
前記整流回路に接続される第１平滑コンデンサと、
前記整流回路に接続される第２平滑コンデンサと、
前記第２平滑コンデンサを前記整流回路に接続させる第１状態と、前記第２平滑コンデンサを前記整流回路から切り離す第２状態とを切り換えるための第１切換手段とを具備することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記整流回路の出力間に前記第１平滑コンデンサを接続し、直列に接続された前記第２平滑コンデンサと前記第１切換手段とを前記第１平滑コンデンサに対して並列に接続したことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
電源オン時に前記第１切換手段を前記第２状態にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記整流回路と前記第１平滑コンデンサとの間にコイルを配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記第１平滑コンデンサが前記コイルを介して前記整流回路に接続される第３状態と、前記第１平滑コンデンサが前記コイルを介することなく前記整流回路に直接接続される第４状態とを切り換えるための第２切換手段を具備することを特徴とする請求項４に記載の電源装置。
【請求項６】
電源オン時に前記第２切換手段を前記第３状態にすることを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電源装置を備えた電子機器。
【請求項８】
電子機器の消費電力に応じて前記第１切換手段を制御するための制御手段を具備することを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
【請求項９】
電子機器の消費電力が大きい時に前記制御手段が前記第１切換手段を前記第１状態にし、電子機器の消費電力が小さい時に前記制御手段が前記第１切換手段を前記第２状態にすることを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記制御手段が前記第２切換手段を制御することを特徴とする請求項８又は９に記載の電子機器。
【請求項１１】
電子機器の消費電力が小さい時に前記制御手段が前記第２切換手段を前記第３状態にし、電子機器の消費電力が大きい時に前記制御手段が前記第２切換手段を前記第４状態にすることを特徴とする請求項１０に記載の電子機器。
【請求項１２】
画像形成手段を具備し、前記制御手段は、画像形成動作時には、前記第１切換手段を前記第１状態にし、且つ、前記第２切換手段を前記第４状態にし、非画像形成動作時には、前記第１切換手段を前記第２状態にし、且つ、前記第２切換手段を前記第３状態にすることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１３】
読取手段を具備し、前記制御手段は、読取動作時には、前記第１切換手段を前記第１状態にし、且つ、前記第２切換手段を前記第４状態にし、非読取動作時には、前記第１切換手段を前記第２状態にし、且つ、前記第２切換手段を前記第３状態にすることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか一項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源装置及びその電源装置を備えた例えばプリンタ、ファクシミリ、複写機のような電子機器に関し、特には、定格負荷時に要求される電源性能を満足させつつ、軽負荷時における電力効率を向上させることができる電源装置及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、交流を直流に変換するための整流回路と、その整流回路に接続される第１平滑コンデンサと、その整流回路に接続される第２平滑コンデンサとを具備する電源装置が知られている。この種の電源装置の例としては、例えば特開平９−３２２５３９号公報に記載されたものがある。特開平９−３２２５３９号公報に記載された電源装置では、定格負荷時に要求される電源性能を満足できるように第１平滑コンデンサ及び第２平滑コンデンサの容量が選択されている。
【０００３】
例えばレーザープリンタのように動作状態に応じて負荷が大きく変動する電子機器に電源装置が適用される場合には、定格負荷時に要求される電源性能と軽負荷時に要求される電源性能とは大きく異なる。具体的には、例えばレーザープリンタのスタンバイ状態、スリープ状態などのような軽負荷時には、例えば印字中（画像形成中）のような定格負荷時よりもコンデンサの容量が小さくても、要求される電源性能を満足することができる。ところが、特開平９−３２２５３９号公報に記載された電源装置では、第１平滑コンデンサと第２平滑コンデンサとが常に整流回路に接続されている。つまり、定格負荷時と軽負荷時とでコンデンサの容量が同様になっている。そのため、軽負荷時にも、定格負荷時と同様に第１平滑コンデンサ及び第２平滑コンデンサに充電電流が流れ込んでしまう。すなわち、軽負荷時に、第１平滑コンデンサ及び第２平滑コンデンサに必要以上の充電電流が流れ込んでしまい、平滑コンデンサの直列等価抵抗による損失が生じる。その結果、軽負荷時における電力効率が悪くなっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−３２２５３９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記問題点に鑑み、本発明は、定格負荷時に要求される電源性能を満足させつつ、軽負荷時における電力効率を向上させることができる電源装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、交流を直流に変換するための整流回路と、前記整流回路に接続される第１平滑コンデンサと、前記整流回路に接続される第２平滑コンデンサと、前記第２平滑コンデンサを前記整流回路に接続させる第１状態と、前記第２平滑コンデンサを前記整流回路から切り離す第２状態とを切り換えるための第１切換手段とを具備することを特徴とする電源装置が提供される。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、前記整流回路の出力間に前記第１平滑コンデンサを接続し、直列に接続された前記第２平滑コンデンサと前記第１切換手段とを前記第１平滑コンデンサに対して並列に接続したことを特徴とする請求項１に記載の電源装置が提供される。
【０００８】
請求項１及び２に記載の電源装置では、第２平滑コンデンサを整流回路に接続させる第１状態と、第２平滑コンデンサを整流回路から切り離す第２状態とを切り換えるための第１切換手段が設けられている。好ましくは、整流回路の出力間に第１平滑コンデンサが接続され、直列に接続された第２平滑コンデンサと第１切換手段とが第１平滑コンデンサに対して並列に接続されている。そのため、例えば定格負荷時に第２平滑コンデンサを整流回路に接続させることにより、定格負荷時に要求される電源性能を満足させつつ、軽負荷時に第２平滑コンデンサを整流回路から切り離すことにより、軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明によれば、電源オン時に前記第１切換手段を前記第２状態にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の電源装置が提供される。
【００１０】
請求項３に記載の電源装置では、比較的負荷が軽い電源オン時に第１切換手段が第２状態にされる。つまり、比較的負荷が軽い電源オン時に第２平滑コンデンサが整流回路から切り離される。そのため、電源オン時に第２平滑コンデンサが整流回路に接続される場合よりも、電源オン時におけるピーク（突入）電流を抑制しかつ電力効率を向上させることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、前記整流回路と前記第１平滑コンデンサとの間にコイルを配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源装置が提供される。
【００１２】
請求項４に記載の電源装置では、整流回路と第１平滑コンデンサとの間にコイルが配置されている。そのため、例えば軽負荷時に整流回路からコイルを介して第１平滑コンデンサに充電電流を流れ込ませることにより、整流回路と第１平滑コンデンサとの間にコイルが配置されない場合よりも、第１平滑コンデンサに流れ込む充電電流を抑制することができる。つまり、整流回路と第１平滑コンデンサとの間にコイルが配置されない場合よりも、軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、前記第１平滑コンデンサが前記コイルを介して前記整流回路に接続される第３状態と、前記第１平滑コンデンサが前記コイルを介することなく前記整流回路に直接接続される第４状態とを切り換えるための第２切換手段を具備することを特徴とする請求項４に記載の電源装置が提供される。
【００１４】
請求項５に記載の電源装置では、第１平滑コンデンサがコイルを介して整流回路に接続される第３状態と、第１平滑コンデンサがコイルを介することなく整流回路に直接接続される第４状態とを切り換えるための第２切換手段が設けられている。そのため、例えば軽負荷時にコイルを介して第１平滑コンデンサを整流回路に接続させることにより、整流回路から第１平滑コンデンサに流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、第１平滑コンデンサがコイルを介することなく整流回路に直接接続されている場合よりも軽負荷時における電力効率を向上させることができる。更に、例えば定格負荷時にコイルを介することなく第１平滑コンデンサを整流回路に直接接続させることにより、第１平滑コンデンサがコイルを介して整流回路に接続されている場合よりも整流回路から第１平滑コンデンサに流れる電流の抵抗を抑制することができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明によれば、電源オン時に前記第２切換手段を前記第３状態にすることを特徴とする請求項５に記載の電源装置が提供される。
【００１６】
請求項６に記載の電源装置では、比較的負荷が軽い電源オン時に第２切換手段が第３状態にされる。つまり、比較的負荷が軽い電源オン時に第１平滑コンデンサがコイルを介して整流回路に接続される。そのため、電源オン時に第１平滑コンデンサがコイルを介することなく整流回路に直接接続される場合よりも、電源オン時におけるピーク（突入）電流を抑制しかつ電力効率を向上させることができる。
【００１７】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電源装置を備えた電子機器が提供される。
【００１８】
請求項８に記載の発明によれば、電子機器の消費電力に応じて前記第１切換手段を制御するための制御手段を具備することを特徴とする請求項７に記載の電子機器が提供される。
【００１９】
請求項９に記載の発明によれば、電子機器の消費電力が大きい時に前記制御手段が前記第１切換手段を前記第１状態にし、電子機器の消費電力が小さい時に前記制御手段が前記第１切換手段を前記第２状態にすることを特徴とする請求項８に記載の電子機器が提供される。
【００２０】
請求項７〜９に記載の電子機器では、第２平滑コンデンサを整流回路に接続させる第１状態と、第２平滑コンデンサを整流回路から切り離す第２状態とを切り換えるための第１切換手段が、制御手段により制御される。好ましくは、電子機器の消費電力が大きい定格負荷時に第２平滑コンデンサが整流回路に接続され、電子機器の消費電力が小さい軽負荷時に第２平滑コンデンサが整流回路から切り離される。そのため、定格負荷時に要求される電源性能を満足させつつ、軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００２１】
請求項１０に記載の発明によれば、前記制御手段が前記第２切換手段を制御することを特徴とする請求項８又は９に記載の電子機器が提供される。
【００２２】
請求項１１に記載の発明によれば、電子機器の消費電力が小さい時に前記制御手段が前記第２切換手段を前記第３状態にし、電子機器の消費電力が大きい時に前記制御手段が前記第２切換手段を前記第４状態にすることを特徴とする請求項１０に記載の電子機器が提供される。
【００２３】
請求項１０及び１１に記載の電子機器では、第１平滑コンデンサがコイルを介して整流回路に接続される第３状態と、第１平滑コンデンサがコイルを介することなく整流回路に直接接続される第４状態とを切り換えるための第２切換手段が、制御手段により制御される。好ましくは、電子機器の消費電力が小さい軽負荷時に第１平滑コンデンサがコイルを介して整流回路に接続され、電子機器の消費電力が大きい定格負荷時に第１平滑コンデンサがコイルを介することなく整流回路に直接接続される。そのため、電子機器の消費電力が小さい時には、整流回路から第１平滑コンデンサに流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、第１平滑コンデンサがコイルを介することなく整流回路に直接接続されている場合よりも電子機器の消費電力が小さい時における電力効率を向上させることができる。更に、電子機器の消費電力が大きい時には、第１平滑コンデンサがコイルを介して整流回路に接続されている場合よりもコイルの抵抗成分による電力の損失を抑制することができる。
【００２４】
請求項１２に記載の発明によれば、画像形成手段を具備し、前記制御手段は、画像形成動作時には、前記第１切換手段を前記第１状態にし、且つ、前記第２切換手段を前記第４状態にし、非画像形成動作時には、前記第１切換手段を前記第２状態にし、且つ、前記第２切換手段を前記第３状態にすることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の電子機器が提供される。
【００２５】
請求項１２に記載の電子機器では、画像形成手段の動作時に第１切換手段が第１状態にされ且つ第２切換手段が第４状態にされ、画像形成手段の非動作時に第１切換手段が第２状態にされ且つ第２切換手段が第３状態にされる。つまり、画像形成手段の動作時である定格負荷時には、第２平滑コンデンサが整流回路に接続されるため、画像形成手段の動作時である定格負荷時に要求される電源性能を満足させることができる。更に、第１平滑コンデンサがコイルを介することなく整流回路に直接接続されるため、第１平滑コンデンサがコイルを介して整流回路に接続されている場合よりもコイルの抵抗成分による電力の損失を抑制することができる。一方、画像形成手段の非動作時である軽負荷時には、第２平滑コンデンサが整流回路から切り離されるため、画像形成手段の非動作時である軽負荷時における電力効率を向上させることができる。更に、第１平滑コンデンサがコイルを介して整流回路に接続されるため、整流回路から第１平滑コンデンサに流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、第１平滑コンデンサがコイルを介することなく整流回路に直接接続されている場合よりも画像形成手段の非動作時である軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００２６】
請求項１３に記載の発明によれば、読取手段を具備し、前記制御手段は、読取動作時には、前記第１切換手段を前記第１状態にし、且つ、前記第２切換手段を前記第４状態にし、非読取動作時には、前記第１切換手段を前記第２状態にし、且つ、前記第２切換手段を前記第３状態にすることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか一項に記載の電子機器が提供される。
【００２７】
請求項１３に記載の電子機器では、読取手段の動作時に第１切換手段が第１状態にされ且つ第２切換手段が第４状態にされ、読取手段の非動作時に第１切換手段が第２状態にされ且つ第２切換手段が第３状態にされる。つまり、読取手段の動作時である定格負荷時には、第２平滑コンデンサが整流回路に接続されるため、読取手段の動作時である定格負荷時に要求される電源性能を満足させることができる。更に、第１平滑コンデンサがコイルを介することなく整流回路に直接接続されるため、第１平滑コンデンサがコイルを介して整流回路に接続されている場合よりもコイルの抵抗成分による電力の損失を抑制することができる。一方、読取手段の非動作時である軽負荷時には、第２平滑コンデンサが整流回路から切り離されるため、読取手段の非動作時である軽負荷時における電力効率を向上させることができる。更に、第１平滑コンデンサがコイルを介して整流回路に接続されるため、整流回路から第１平滑コンデンサに流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、第１平滑コンデンサがコイルを介することなく整流回路に直接接続されている場合よりも読取手段の非動作時である軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００２９】
図１は本発明の電子機器の第１の実施形態を適用した画像形成装置の断面図、図２は図１に示した画像形成装置の斜視図である。図１に示すように、画像形成装置１の本体ケース２内には画像形成手段４が配置されており、画像形成手段４の上方には、原稿３６を移動させて原稿３６の画像を読み取る読取手段６が配置されている。本体ケース２の上側には、受話器８が載置されている。第１の実施形態の画像形成装置１は、他の電話機（図示せず）との間で音声信号を送受信する電話機能と、他のファクシミリ（図示せず）との間で画像信号を送受信し、受信した画像信号に基づいて記録用紙１２等に画像を形成するファクシミリ機能と、読取手段６により読み取られた原稿３６の画像を記録用紙１２等に複写するコピー機能と、例えばコンピュータ（図示せず）等から受信した画像信号に基づいて記録用紙１２等に画像を形成するプリンタ機能と、読取手段６により読み取られた原稿３６の画像を画像信号に変換するスキャナー機能とを有している。
【００３０】
本体ケース２の後部（図１の左側）には、給紙トレイ１０が配置されている。給紙トレイ１０上の記録用紙１２は、本体ケース２内に配置された画像形成通路１４に供給され、そこを通過している時に記録用紙１２に画像が形成される。画像が形成された記録用紙１２は、次いで、本体ケース２の前側（図１の右側）から排出される。この画像形成通路１４上における給紙トレイ１０の下流側には、供給ローラ１６が配置されている。給紙トレイ１０上に積層された複数の記録用紙１２は、供給ローラ１６により分離され、１枚ずつ画像形成手段４側に供給される。図１及び図２に示すように、給紙トレイ１０には、記録用紙１２をガイドするための一対のサイドガイド１５ａ，１５ｂが設けられている。ガイド１５ａ，１５ｂは、手動により記録用紙１２の幅方向に移動可能である。
【００３１】
図１に示すように、供給ローラ１６の下流側には、記録用紙１２を搬送するための一対のローラ１８，２０が配置されている。一対のローラ１８，２０により、記録用紙１２は、画像形成通路１４に沿って、画像形成手段４の一部を構成する感光ドラム２２に供給される。転写ローラ２４が感光ドラム２２に対向して配置されており、感光ドラム２２と転写ローラ２４との間を通過した記録用紙１２は、画像形成通路１４に沿って加熱ローラ２６に搬送される。
【００３２】
加圧ローラ２８が加熱ローラ２６に対向して配置されており、記録用紙１２は、加熱ローラ２６及び加圧ローラ２８により、画像形成通路１４に沿って一対の排紙ローラ３０，３２に搬送される。次いで、記録用紙１２は、一対の排紙ローラ３０，３２により本体ケース２の外部に排紙される。
【００３３】
給紙トレイ１０の上方には、原稿トレイ３４が配置されている。原稿トレイ３４上に載置された原稿３６が読取通路３８を通過する時に原稿３６の画像が読み取られ、次いで、原稿３６は本体ケース２の前側（図１の右側）から排出される。読取通路３８上における原稿トレイ３４の下流側には、セパレーションローラ４０が配置されている。原稿トレイ３４上に積層された複数の原稿３６は、セパレーションローラ４０により分離され、１枚ずつ読取手段６側に供給される。
【００３４】
セパレーションローラ４０の下流側には、一対の供給ローラ４２，４４と一対の排紙ローラ４６，４８とが配置されている。供給ローラ４２，４４と排紙ローラ４６，４８との間には、イメージセンサ５０が配置されている。原稿３６が読取通路３８を通過している時に、原稿３６の画像がイメージセンサ５０によって読み取られ、次いで、原稿３６は、排紙ローラ４６，４８により本体ケース２の外部に排出される。
【００３５】
図１及び図２に示すように、原稿トレイ３４には、原稿３６の側縁をガイドするための一対の原稿ガイド５２，５４が配置されている。一対の原稿ガイド５２，５４は、原稿トレイ３４の原稿載置面３４ａからほぼ垂直に立設されている。原稿ガイド５２，５４は、原稿トレイ３４に対して原稿３６の幅方向（図２の左右方向）に移動可能に構成されている。
【００３６】
原稿ガイド５２，５４には、連動機構５６が設けられている。連動機構５６は、原稿トレイ３４に回転可能に支持された歯車５８を有する。歯車５８の両側には、一対のラック部材６０，６２が配置され、ラック部材６０，６２と歯車５８とが噛合している。
【００３７】
一対のラック部材６０，６２は、それぞれ原稿ガイド５２，５４に固定されている。例えば、原稿ガイド５２を図２の右側に移動させると、ラック部材６０，６２及び歯車５８により構成されるリンク機構を介して、原稿ガイド５４が図２の左側に移動せしめられる。
【００３８】
図１及び図２に示すように、原稿トレイ３４には、原稿載置面３４ａを貫通している手差し口６４が形成されている。手差し用紙６６は、概略長方形の手差し口６４を介して供給ローラ１６側に供給可能である。手差し用紙６６を支持するために、原稿トレイ３４の裏側（図１における原稿トレイ３４の下側）には、原稿トレイ３４と一体に形成された手差しトレイ６８が配置されている。
【００３９】
手差しトレイ６８は、手差し口６４から挿入された手差し用紙６６を画像形成通路１４に向けて案内し、手差し用紙６６は、供給ローラ１６により画像形成手段４側に供給される。手差しトレイ６８上には、手差しトレイ６８上の手差し用紙６６の幅方向における左側を案内する左側の用紙サイドガイド７２と、右側を案内する右側の用紙サイドガイド（図示せず）とが設けられている。これらの用紙サイドガイド７０は、手差しトレイ６８に対してほぼ垂直に延びている。
【００４０】
図３は図１及び図２に示した画像形成装置の電源装置の回路図である。詳細には、図３は、図１及び図２に示した画像形成装置１が、例えば電力会社により供給された交流電源１０１にコンセント（図示せず）を介して接続された状態を示している。
【００４１】
図１に示すように、第１の実施形態の電源装置では、交流を直流に変換するための整流回路１０３が、電源スイッチ１０２を介して交流電源１０１に接続される。また、図１に示した加熱ローラ２６が、電源スイッチ１０２及び定着制御手段１２３を介して交流電源１０１に接続される。整流回路１０３の出力用プラス端子１０４と出力用マイナス端子１０５との間には、第１平滑コンデンサ１０６が接続されている。また、整流回路１０３の出力用プラス端子１０４と出力用マイナス端子１０５との間には、第１スイッチ１０８と第２平滑コンデンサ１０７とが直列に接続されている。つまり、第２平滑コンデンサ１０７は第１平滑コンデンサ１０６に対して並列に接続されている。尚、第１スイッチ１０８は、電源スイッチ１０２がオンされた時は、オフとなる構成のリレースイッチである。
【００４２】
整流回路１０３の出力用プラス端子１０４と第１平滑コンデンサ１０６との間には、コイル１０９が配置されている。また、整流回路１０３の出力用プラス端子１０４と第１平滑コンデンサ１０６との間には、コイル１０９に対して並列に第２スイッチ１１０が配置されている。つまり、第２スイッチ１１０がオフにされる時には、整流回路１０３の出力用プラス端子１０４と第１平滑コンデンサ１０６とがコイル１０９を介して接続され、第２スイッチ１１０がオンにされる時には、整流回路１０３の出力用プラス端子１０４と第１平滑コンデンサ１０６とがコイル１０９を介することなく第２スイッチ１１０を介して接続される。尚、第２スイッチ１１０は、電源スイッチ１０２がオンされた時は、オフとなる構成のリレースイッチである。
【００４３】
第１平滑コンデンサ１０６及び第２平滑コンデンサ１０７はスイッチング素子１１１を介してスイッチングトランス１１２に接続されている。図３において、スイッチングトランス１１２よりも左側の部分が１次側回路１５１を構成している。
【００４４】
スイッチングトランス１１２は２次側電圧制御回路１１３に接続され、例えば３．３Ｖの直流電源１１４と、例えば５．０Ｖの直流電源１１５と、例えば２４Ｖの直流電源１１６とが形成されている。３．３Ｖ直流電源１１４はメイン基板１１７に接続され、５．０Ｖ直流電源１１５はメイン基板１１７及びエンジン基板１１８の両方に接続され、２４Ｖ直流電源１１６はエンジン基板１１８に接続されている。メイン基板１１７には、図１に示したイメージセンサ５０が接続されており、イメージセンサ５０によって読み取られた原稿３６の画像は画像信号に変換されてメイン基板１１７に送られる。尚、メイン基板１１７には、画像形成装置１の各部材を制御するための制御プログラムを備えたＲＯＭ７ｂ、ＲＯＭ７ｂの制御プログラムによって各部材に信号を出力するためのＣＰＵ７ａ、画像形成装置１の状態、具体的には、定格負荷時、軽負荷時を一時的に記憶したり、印字データを一時的に記憶したりするＲＡＭ７ｃが設けられている。
【００４５】
エンジン基板１１８は２４Ｖ電源線１２４を介して、例えばメインモータ１２６、読取モータ１２７、原稿送りモータ１２８、ポリゴンモータ１２９のような電源装置の外部に設けられた電装品に対して２４Ｖ直流電源を供給している。また、メインモータ１２６、読取モータ１２７、原稿送りモータ１２８、ポリゴンモータ１２９は、メイン基板１１７からエンジン基板１１８及び電装品制御線１２５を介して送られた制御信号により制御される。メインモータ１２６により、図１に示した供給ローラ１６、搬送ローラ１８、感光ドラム２２、転写ローラ２４、加熱ローラ２８、排紙ローラ３０等が回転駆動される。読取モータ１２７により、図１に示した供給ローラ４２、排紙ローラ４６が回転駆動される。原稿送りモータ１２８により、図１に示したセパレーションローラ４０が回転駆動される。ポリゴンモータ１２９により、静電潜像を形成する光ビームを感光ドラム２２上に照射するためのポリゴンミラーが回転駆動される。
【００４６】
上述した第１スイッチ１０８は、メイン基板１１７からエンジン基板１１８、一次側制御線１１９及び絶縁素子１２０を介して送られた制御信号により制御される。また、第２スイッチ１１０は、メイン基板１１７からエンジン基板１１８、一次側制御線１１９及び絶縁素子１２１を介して送られた制御信号により制御される。加熱ローラ２６は、メイン基板１１７からエンジン基板１１８、一次側制御線１１９及び絶縁素子１２２を介して送られた制御信号により制御される。図３において、スイッチングトランス１１２よりも右側の部分が２次側回路１５２を構成しており、絶縁素子１２０，１２１，１２２は１次側回路１５１と２次側回路１５２との間に配置されている。
【００４７】
第１の実施形態では、定格負荷時に、第１スイッチ１０８がオンにされ、第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３に接続される。一方、軽負荷時には、第１スイッチ１０８がオフにされ、第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３から切り離される。
【００４８】
詳細には、画像形成装置１の電源スイッチ１０２がオンにされた時、オフとされるリレースイッチによって構成された第１スイッチ１０８がオフにされ、第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３から切り離される。次いで、画像形成装置１の初期動作としてメインモータ１２６、読取モータ１２７、原稿送りモータ１２８、及びポリゴンモータ１２９を駆動する必要性が生じた時、つまり、定格負荷時に、エンジン基板１１８のＣＰＵからの信号に基づいて第１スイッチ１０８がオフからオンに切り換えられる。その後、定格負荷時から軽負荷時になると、エンジン基板１１８のＣＰＵからの信号に基づいて第１スイッチ１０８がオンからオフに切り換えられる。
【００４９】
また、第１の実施形態では、定格負荷時に、第２スイッチ１１０がオンにされ、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続される。一方、軽負荷時には、第２スイッチ１１０がオフにされ、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続される。
【００５０】
詳細には、画像形成装置１の電源スイッチ１０２がオンにされた時、オフとされるリレースイッチによって構成された第２スイッチ１１０がオフにされ、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続される。次いで、画像形成装置１の初期動作としてメインモータ１２６、読取モータ１２７、原稿送りモータ１２８、及びポリゴンモータ１２９を駆動する必要性が生じた時、つまり、定格負荷時に、エンジン基板１１８のＣＰＵからの信号に基づいて第２スイッチ１１０がオフからオンに切り換えられる。その後、定格負荷時から軽負荷時になると、エンジン基板１１８のＣＰＵからの信号に基づいて第２スイッチ１１０がオンからオフに切り換えられる。
【００５１】
つまり、電源スイッチ１０２をオンした時を除いて、第１スイッチ１０８をオンにするか、あるいは、オフにするか、並びに、第２スイッチ１１０をオンにするか、あるいは、オフにするかは、画像形成装置１の消費電力に応じてエンジン基板１１８を介してメイン基板１１７のＣＰＵ７ａ、ＲＯＭ７ｂ、ＲＡＭ７ｃにより制御される。具体的には、画像形成装置１の消費電力が大きい定格負荷時には、エンジン基板１１８を介してメイン基板１１７により、第１スイッチ１０８がオンにされ、第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３に接続される。一方、画像形成装置１の消費電力が小さい軽負荷時には、エンジン基板１１８を介してメイン基板１１７により、第１スイッチ１０８がオフにされ、第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３から切り離される。また、画像形成装置１の消費電力が大きい定格負荷時には、エンジン基板１１８を介してメイン基板１１７により、第２スイッチ１１０がオンにされ、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続される。一方、画像形成装置１の消費電力が小さい軽負荷時には、エンジン基板１１８を介してメイン基板１１７により、第２スイッチ１１０がオフにされ、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続される。
【００５２】
画像形成装置１の消費電力が大きい定格負荷時の例としては、例えば図１に示した画像形成手段４の動作時がある。画像形成手段４の動作時には、メインモータ１２６及びポリゴンモータ１２９が駆動される。また、画像形成装置１の消費電力が大きい定格負荷時の他の例としては、例えば図１に示した読取手段６の動作時がある。読取手段６の動作時には、読取モータ１２７及び原稿送りモータ１２８が駆動される。
【００５３】
第１の実施形態では、メインモータ１２６及びポリゴンモータ１２９が駆動される画像形成手段４の動作時、あるいは、読取モータ１２７及び原稿送りモータ１２８が駆動される読取手段６の動作時に、エンジン基板１１８を介してメイン基板１１７により、第１スイッチ１０８がオンにされ、且つ、第２スイッチ１１０がオンにされる。一方、メインモータ１２６とポリゴンモータ１２９との両モータが駆動されない画像形成手段４の非動作時であって、読取モータ１２７と原稿送りモータ１２８との両モータが駆動されない読取手段６の非動作時に、エンジン基板１１８を介してメイン基板１１７により、第１スイッチ１０８がオフにされ、且つ、第２スイッチ１１０がオフにされる。
【００５４】
第１の実施形態によれば、図３に示したように、第２平滑コンデンサ１０７を整流回路１０３に接続させるオン状態と、第２平滑コンデンサ１０７を整流回路１０３から切り離すオフ状態とを切り換えるための第１スイッチ１０８が設けられている。詳細には、整流回路１０３の出力用プラス端子１０４と出力用マイナス端子１０５との間に第１平滑コンデンサ１０６が接続され、直列に接続された第２平滑コンデンサ１０７と第１スイッチ１０８とが第１平滑コンデンサ１０６に対して並列に接続されている。そのため、画像形成装置１の定格負荷時に第２平滑コンデンサ１０７を整流回路１０３に接続させることにより、画像形成装置１の定格負荷時に要求される電源性能を満足させつつ、画像形成装置１の軽負荷時に第２平滑コンデンサ１０７を整流回路１０３から切り離すことにより、画像形成装置１の軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００５５】
また、第１の実施形態によれば、上述したように、画像形成装置１の電源スイッチ１０２がオンされる比較的負荷が軽い時に、第１スイッチ１０８がオフ状態にされる。つまり、比較的負荷が軽い電源オン時に第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３から切り離される。そのため、画像形成装置１の電源オン時に第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３に接続される場合よりも、画像形成装置１の電源オン時における電力効率を向上させることができる。
【００５６】
また、第１の実施形態によれば、図３に示したように、整流回路１０３と第１平滑コンデンサ１０６との間にコイル１０９が配置されている。そのため、画像形成装置１の軽負荷時に整流回路１０３からコイル１０９を介して第１平滑コンデンサ１０６に充電電流を流れ込ませることにより、整流回路１０３と第１平滑コンデンサ１０６との間にコイル１０９が配置されない場合よりも、第１平滑コンデンサ１０６に流れ込む充電電流を抑制することができる。つまり、整流回路１０３と第１平滑コンデンサ１０６との間にコイル１０９が配置されない場合よりも、画像形成装置１の軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００５７】
また、第１の実施形態によれば、図３に示したように、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続されるオフ状態と、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続されるオン状態とを切り換えるための第２スイッチ１１０が設けられている。そのため、画像形成装置１の軽負荷時にコイル１０９を介して第１平滑コンデンサ１０６を整流回路１０３に接続させることにより、整流回路１０３から第１平滑コンデンサ１０６に流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続されている場合よりも画像形成装置１の軽負荷時における電力効率を向上させることができる。更に、画像形成装置１の定格負荷時にコイル１０９を介することなく第１平滑コンデンサ１０６を整流回路１０３に直接接続させることにより、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続されている場合よりもコイルの抵抗成分による電力の損失を抑制することができる。
【００５８】
また、第１の実施形態によれば、上述したように、画像形成装置１の電源スイッチ１０２がオンされる比較的負荷が軽い時に、第２スイッチ１１０がオフ状態にされる。つまり、比較的負荷が軽い電源オン時に第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続される。そのため、画像形成装置１の電源オン時に第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続される場合よりも、画像形成装置１の電源オン時におけるピーク（突入）電流を抑制しかつ電力効率を向上させることができる。
【００５９】
また、第１の実施形態によれば、図３に示したように、第２平滑コンデンサ１０７を整流回路１０３に接続させるオン状態と、第２平滑コンデンサ１０７を整流回路１０３から切り離すオフ状態とを切り換えるための第１スイッチ１０８が、エンジン基板１１８を介してメイン基板１１７により制御される。詳細には、画像形成装置１の消費電力が大きい定格負荷時に第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３に接続され、画像形成装置１の消費電力が小さい軽負荷時に第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３から切り離される。そのため、画像形成装置１の定格負荷時に要求される電源性能を満足させつつ、画像形成装置１の軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００６０】
また、第１の実施形態によれば、図３に示したように、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続されるオフ状態と、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続されるオン状態とを切り換えるための第２スイッチ１１０が、メイン基板１１７により制御される。詳細には、画像形成装置１の消費電力が小さい軽負荷時に第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続され、画像形成装置１の消費電力が大きい定格負荷時に第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続される。そのため、画像形成装置１の消費電力が小さい時には、整流回路１０３から第１平滑コンデンサ１０６に流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続されている場合よりも画像形成装置１の消費電力が小さい時における電力効率を向上させることができる。更に、画像形成装置１の消費電力が大きい時には、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続されている場合よりもコイルの抵抗成分による電力の損失を抑制することができる。
【００６１】
また、第１の実施形態によれば、上述したように、画像形成手段４の動作時に第１スイッチ１０８がオン状態にされ且つ第２スイッチ１１０がオン状態にされ、画像形成手段４の非動作時に第１スイッチ１０８がオフ状態にされ且つ第２スイッチ１１０がオフ状態にされる。つまり、画像形成手段４の動作時である画像形成装置１の定格負荷時には、第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３に接続されるため、画像形成手段４の動作時である画像形成装置１の定格負荷時に要求される電源性能を満足させることができる。更に、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続されるため、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続されている場合よりもコイルの抵抗成分による電力の損失を抑制することができる。一方、画像形成手段４の非動作時である画像形成装置１の軽負荷時には、第２平滑コンデンサ１０８が整流回路１０３から切り離されるため、画像形成手段６の非動作時である画像形成装置１の軽負荷時における電力効率を向上させることができる。更に、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続されるため、整流回路１０３から第１平滑コンデンサ１０６に流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続されている場合よりも画像形成手段４の非動作時である画像形成装置１の軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００６２】
また、第１の実施形態によれば、上述したように、読取手段６の動作時に第１スイッチ１０８がオン状態にされ且つ第２スイッチ１１０がオン状態にされ、読取手段６の非動作時に第１スイッチ１０８がオフ状態にされ且つ第２スイッチ１１０がオフ状態にされる。つまり、読取手段６の動作時である画像形成装置１の定格負荷時には、第２平滑コンデンサ１０８が整流回路１０３に接続されるため、読取手段６の動作時である画像形成装置１の定格負荷時に要求される電源性能を満足させることができる。更に、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続されるため、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続されている場合よりもコイルの抵抗成分による電力の損失を抑制することができる。一方、読取手段６の非動作時である画像形成装置１の軽負荷時には、第２平滑コンデンサ１０７が整流回路１０３から切り離されるため、読取手段６の非動作時である画像形成装置１の軽負荷時における電力効率を向上させることができる。更に、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介して整流回路１０３に接続されるため、整流回路１０３から第１平滑コンデンサ１０６に流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、第１平滑コンデンサ１０６がコイル１０９を介することなく整流回路１０３に直接接続されている場合よりも読取手段６の非動作時である画像形成装置１の軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００６３】
以下、本発明の電源装置を適用した電子機器の他の実施形態について説明する。他の実施形態の電子機器は、後述する点を除き、上述した第１の実施形態の電子機器と同様に構成されているため、第１の実施形態とほぼ同様の効果を奏することができる。
【００６４】
第１の実施形態では、本発明の電源装置が、電話機能と、ファクシミリ機能と、コピー機能と、プリンタ機能と、スキャナー機能とを有する画像形成装置１に適用されたが、第２の実施形態では、プリンタ機能のみを有するプリンタ（図示せず）に本発明の電源装置が適用されている。つまり、第２の実施形態では、図１に示した読取手段６、図３に示した読取モータ１２７及び原稿送りモータ１２８が設けられていない。そのため、第２の実施形態では、メインモータ１２６及びポリゴンモータ１２９が駆動される画像形成手段４の動作時に、メイン基板１１７により、第１スイッチ１０８がオンにされ、且つ、第２スイッチ１１０がオンにされ、メインモータ１２６とポリゴンモータ１２９との両モータが駆動されない画像形成手段４の非動作時に、メイン基板１１７により、第１スイッチ１０８がオフにされ、且つ、第２スイッチ１１０がオフにされる。
【００６５】
また、第３の実施形態では、コピー機能のみを有する複写機（図示せず）に本発明の電源装置が適用されている。つまり、第３の実施形態では、図１に示した受話器８が設けられていない。第３の実施形態では、複写機の作動時、つまり、メインモータ１２６、読取モータ１２７、原稿送りモータ１２８、及びポリゴンモータ１２９の少なくとも一つが駆動される時に、メイン基板１１７により、第１スイッチ１０８がオンにされ、且つ、第２スイッチ１１０がオンにされ、複写機の非作動時、つまり、メインモータ１２６、読取モータ１２７、原稿送りモータ１２８、及びポリゴンモータ１２９の全てが駆動されない時に、メイン基板１１７により、第１スイッチ１０８がオフにされ、且つ、第２スイッチ１１０がオフにされる。
【００６６】
第３の実施形態では、原稿３６が移動せしめられている時に原稿３６の画像が読み取られるタイプの複写機に本発明の電源装置が適用されているが、第４の実施形態では、原稿台に原稿が固定された状態で原稿の画像が読み取られるタイプの複写機に本発明の電源装置が適用されている。
【００６７】
上述した実施形態では、画像形成手段４及び読取手段６の一方の動作時に、第１スイッチ１０８がオンにされ且つ第２スイッチ１１０がオンにされるが、第５の実施形態では、要求される電源性能を満足させることができる場合であれば、画像形成手段４及び読取手段６の一方の動作時に、第１スイッチ１０８をオフにし且つ第２スイッチ１１０をオフにすることも可能である。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１及び２に記載の発明によれば、定格負荷時に要求される電源性能を満足させつつ、軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００６９】
請求項３に記載の発明によれば、電源オン時における電力効率を向上させることができる。
【００７０】
請求項４に記載の発明によれば、第１平滑コンデンサに流れ込む充電電流を抑制することができる。つまり、軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００７１】
請求項５に記載の発明によれば、整流回路から第１平滑コンデンサに流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、軽負荷時における電力効率を向上させることができる。更に、整流回路から第１平滑コンデンサに流れる電流の抵抗を抑制することができる。
【００７２】
請求項６に記載の発明によれば、電源オン時におけるピーク（突入）電流を抑制しかつ電力効率を向上させることができる。
【００７３】
請求項７〜９に記載の発明によれば、定格負荷時に要求される電源性能を満足させつつ、軽負荷時における電力効率を向上させることができる。
【００７４】
請求項１０及び１１に記載の発明によれば、電子機器の消費電力が小さい時には、整流回路から第１平滑コンデンサに流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、電子機器の消費電力が小さい時における電力効率を向上させることができる。更に、電子機器の消費電力が大きい時には、コイルの抵抗成分による電力の損失を抑制することができる。
【００７５】
請求項１２に記載の発明によれば、画像形成手段の動作時である定格負荷時には、要求される電源性能を満足させることができ、整流回路から第１平滑コンデンサに流れる電流の抵抗を抑制することができる。一方、画像形成手段の非動作時である軽負荷時には、整流回路から第１平滑コンデンサに流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、電力効率を向上させることができる。
【００７６】
請求項１３に記載の発明によれば、読取手段の動作時である定格負荷時には、要求される電源性能を満足させることができ、整流回路から第１平滑コンデンサに流れる電流の抵抗を抑制することができる。一方、読取手段の非動作時である軽負荷時には、整流回路から第１平滑コンデンサに流れる充電電流の波形をなまらせて充電電流のピーク値を抑制することができ、それにより、電力効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子機器の第１の実施形態を適用した画像形成装置の断面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の斜視図である。
【図３】図１及び図２に示した画像形成装置の電源装置の回路図である。
【符号の説明】
１０１…交流電源、１０２…電源スイッチ、１０３…整流回路、１０６…第１平滑コンデンサ、１０７…第２平滑コンデンサ、１０８…第１スイッチ、１０９…コイル、１１０…第２スイッチ
【図１】
2004222340.tif 000003
【図２】
2004222340.tif 000004
【図３】
2004222340.tif 000005