(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常動作モードまたは省電力動作モードで動作可能な主装置に適用される電源装置であって、
交流を整流する整流部と、
前記整流部と商用電源との間に配置された電源スイッチと、
前記整流部において整流された直流を平滑する平滑コンデンサと、
前記平滑コンデンサに１次側が接続された第１のトランスを有するメイン電源部と、
前記平滑コンデンサに１次側が接続された第２のトランスを有するサブ電源部と、
主装置の動作モードに応じてメイン電源部の動作状態のオン／オフを切り換える切換手段と、
前記商用電源からの交流の供給状態を検出することによって前記電源スイッチがオフになったことを検出する停電検出部と、
を備えており、
前記切換手段は、メイン電源部がオフの場合に前記停電検出部が前記電源スイッチのオフを検出したときには、前記メイン電源部をオフからオンに切り換え、かつ、
前記切換手段は、主装置の動作状態を揮発的に記憶する動作状態管理部を備えたことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記停電検出部が、前記第１のトランスおよび前記第２のトランスの１次側に接続されることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置等の電子機器に電力供給を行なう電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省電力動作モードで動作可能な画像形成装置が増えてきている。省電力動作モードとは、待機時の消費電力を小さくするために設計された動作モードである。通常、省電力動作モードでは、画像形成装置は、外部からのコマンド入力を検出する態勢を整えつつ、消費電力が大きい箇所への電力供給を停止させている。
【０００３】
画像形成装置は、コマンドを待つ時間が長くなると、通常動作モードから省電力動作モードに移行する。一方、画像形成装置を省電力動作モードから通常動作モードに復帰させるためには、操作部のスタートキーを押したり、画像形成ジョブを外部から入力したりする必要がある。
【０００４】
ところが、ユーザの中には、省電力動作モードの画像形成装置の電源スイッチを一旦オフにし、その後再び電源スイッチをオンにすることによって画像形成装置を通常動作モードに復帰させようとする者があった。このとき、電源スイッチをオフにした後に再びオンになるまでの期間が短いと、画像形成装置が電源スイッチがオフされたことを検出しない場合があった。その理由は、電源スイッチがオフになった後でも、平滑コンデンサに残留した電荷がなくならないかぎり画像形成装置内に電力が供給され続けるからである。この結果、電源スイッチを一旦オフにした後にさらにオンにした場合に、画像形成装置の動作モードが何ら変化せず、ユーザに違和感を与えることがあった。
【０００５】
そこで、従来技術の中には、電源オフ信号に応じて、コンデンサの残留電荷を抵抗によって熱エネルギーとして消費することによって、コンデンサの残留電荷を放電する構成を備えた電源回路が存在する（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−３２２９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の手法を用いた場合には、コンデンサの残留電荷の消費に時間がかかるおそれがあった。その理由は、コンデンサの残留電荷が単一の抵抗によって消費されるのみであるからである。
【０００７】
このため、電源スイッチがオフされた後に次にオンになるまでの間隔が短いと、その間に平滑コンデンサの電荷を消費しきることが難しい。この結果、上述と同様に、電源スイッチを一旦オフにした後にさらにオンにした場合に、画像形成装置の動作モードが何ら変化しない可能性があった。
【０００８】
この発明の目的は、メイン電源のオフに応じて速やかに平滑コンデンサの電荷を消費することが可能な電源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る電源装置は、主装置に電力を供給する。主装置の例として、画像形成装置等の電子機器が挙げられる。
【００１０】
電源装置は、整流部、電源スイッチ、平滑コンデンサ、メイン電源部、サブ電源部、切換手段、および停電検出部を備える。整流部は、交流を整流する。電源スイッチは、整流部と商用電源との間に配置される。平滑コンデンサは、整流部において整流された直流を平滑する。メイン電源部は、１次側が平滑コンデンサに接続された第１のトランスを有する。サブ電源部は、１次側が平滑コンデンサに接続された第２のトランスを有する。切換手段は、主装置の動作モードに応じてメイン電源部の動作状態のオン／オフを切り換える。主装置の動作モードのバリエーションとして、通常動作モードや省電力動作モードなどが挙げられる。停電検出部は、商用電源からの交流の供給状態を検出することによって電源スイッチがオフになったことを検出する。停電検出部の例として、ゼロクロス検出回路が挙げられる。
【００１１】
上述の構成を有する電源装置において、切換手段は、メイン電源部がオフの場合に停電検出部が電源スイッチのオフを検出したときには、メイン電源部をオフからオンに切り換える。
【００１２】
切換手段がこのような切換を行なうのは、平滑コンデンサに蓄えられた電荷を速やかに放電するためである。電源スイッチがオフの状態でメイン電源部をオンにすることにより、平滑コンデンサに蓄えられた電荷がメイン電源部によって速やかに消費される。
【００１３】
なお、停電検出部に電力を供給する際におけるトランスでのエネルギーロスを考慮すると、停電検出部が、第１のトランスおよび第２のトランスの１次側に接続されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
メイン電源のオフに応じて速やかに平滑コンデンサの電荷を消費することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置１０１は、原稿読取部１０２、給紙部１０３、画像形成部１０４、および排紙部１４０を備える。また、画像形成装置１０１は、原稿読取部１０２、給紙部１０３、および画像形成部１０４を覆う筐体２を備える。筐体２は、開閉自在な前面カバー１を備える。
【００１６】
図１および図２を用いて画像形成装置１０１の構成を簡単に説明する。原稿読取部１０２は、画像形成装置１０１の上部に配置される。一方、給紙部１０３は、画像形成装置１０１の底部に配置される。画像形成部１０４は、原稿読取部１０２および給紙部１０３に挟まれるように配置される。画像形成部１０４は、原稿読取部１０２と給紙部１０３よりも水平断面が小さく構成されている。このため、原稿読取部１０２、給紙部１０３、および画像形成部１０４に囲まれるように、画像形成部１０４から用紙を排出するための排出用空間が生じる。排紙部１４０は、この排出用空間に配置される。
【００１７】
画像形成装置１０１の上部に、操作部２３が配置される。操作部２３は、タッチパネルを備えており、画像形成装置１０１の動作状態を表示し、かつ、ユーザからの入力操作を受け付ける。
【００１８】
図２に示すように、原稿読取部１０２は、透明なガラスからなる原稿台１０５Ａ，１０５Ｂを備える。原稿台１０５Ａ，１０５Ｂの上方には自動原稿搬送装置１０６が配置される。自動原稿搬送装置１０６は原稿トレイ１０７を備えており、原稿トレイ１０７に置かれた原稿を１枚ずつ原稿台１０５Ｂ上を経由して排紙トレイ１０８上に排出する。
【００１９】
原稿台１０５Ａ，１０５Ｂの下方には、第１走査体１１０、第２走査体１１１、結像レンズ１１２、およびＣＣＤセンサ１１３が配置される。第１走査体１１０は、露光ランプ１１４および第１反射ミラー１１５を備える。第２走査体１１１は、第２反射ミラー１１６および第３反射ミラー１１７を備える。露光ランプ１１４は、原稿台１０５Ａまたは原稿台１０５Ｂ上の原稿に光を照射する。第１反射ミラー１１５、第２反射ミラー１１６、および第３反射ミラー１１７は、原稿からの反射光をＣＣＤセンサ１１３に導く。結像レンズ１１２は、原稿からの反射光を、ＣＣＤセンサ１１３上に結像させる。ＣＣＤセンサ１１３は、結像した光を光電変換処理して画像データを生成する。
【００２０】
なお、原稿読取時には、第１走査体１１０は、原稿台１０５Ａ，１０５Ｂに平行な矢印Ｘで示す副走査方向に速度Ｖで移動する。また、第２走査体１１１は、第１走査体１１０に連動して副走査方向に速度Ｖ／２で移動する。
【００２１】
給紙部１０３は、給紙カセット１２０を備える。給紙カセット１２０は、画像形成処理がされる用紙を収納する。給紙カセット１２０は、画像形成装置１０１の前面から引き出し可能なように構成される。
【００２２】
画像形成部１０４は、用紙搬送路１９１、反転搬送路１９２、感光体ドラム１２５、帯電器１２６、レーザスキャニングユニット（以下、単にＬＳＵという。）１３０、現像器１２７、転写器１２８、クリーニングユニット１２９、レジストローラ１２４、および定着装置１３１を備える。
【００２３】
用紙搬送路１９１は、給紙カセット１２０から排紙ローラ１３５までの間に形成される。反転搬送路１９２は、用紙搬送路１９１に接続されており、両面画像形成時に使用される。感光体ドラム１２５は、用紙搬送路１９１に接するように配置される。感光体ドラム１２５は、矢印Ａで示すように反時計方向に回転する。帯電器１２６は、感光体ドラム１２５の外周面を所定の電位に帯電させる。ＬＳＵ１３０は、所定電位に帯電された感光体ドラム１２５の外周面にレーザ光を照射することによって、画像データに基づいた静電潜像を形成する。現像器１２７は、感光体ドラム１２５の外周面上に形成された静電潜像を可視化してトナー像を形成する。転写器１２８は、感光体ドラム１２５の外周面上に形成されたトナー像を用紙に転写する。クリーニングユニット１２９は、感光体ドラム１２５の外周面上に残留したトナーを回収する。レジストローラ１２４は、用紙搬送路１９１における感光体ドラム１２５の上流に配置されており、所定のタイミングで感光体ドラム１２５と転写器１２８との間に用紙を送り出す。定着装置１３１は、用紙搬送路１９１における感光体ドラム１２５の下流に配置されており、加熱ローラ１３２および加圧ローラ１３３を備える。定着装置１３１は、加熱ローラ１３２と加圧ローラ１３３とによって用紙に付着したトナー像を用紙に定着させる。
【００２４】
用紙搬送路１９１における定着装置１３１の下流には、搬送ローラ１３４および排紙ローラ１３５が配置される。排紙ローラ１３５によって外部に排出される用紙を受ける位置には、排紙部１４０が配置される。
【００２５】
排紙部１４０は、固定式排紙トレイ１３６および可動式排紙トレイ１４１を備える。可動式排紙トレイ１４１は、上側のポジションと下側のポジションとの間で往復移動自在に構成される。可動式排紙トレイ１４１が上側ポジションに位置する場合には、固定式排紙トレイ１３６の上に用紙が排出される。一方、可動式排紙トレイ１４１が下側ポジションに位置する場合には、可動式排紙トレイ１４１の上に用紙が排出される。
【００２６】
図３に示すように、画像形成装置１０１は、制御部６０を備える。制御部６０は、電源部７０に接続される。電源部７０は、本発明の電源装置に対応するものであるが、その構成については追って説明する。
【００２７】
制御部６０は、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、ＣＰＵ６１、ＬＡＮボード８１、ＦＡＸボート８２、およびドライバ６４〜６８を備える。ＲＯＭ６２は、画像形成装置１０１の動作に必要なプログラムを格納している。ＲＡＭ６３は、読み取った原稿の画像データを一次的に記憶する揮発性のメモリである。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に格納されたプログラムに基づいて画像形成装置１０１の動作を統括的に制御する。ＬＡＮボード８１は、ネットワーク８３を介して接続されるパソコン等の外部機器と通信するための機能を有する。ＦＡＸボート８２は、公衆回線８４を介して接続されるファクシミリ装置等の外部機器と通信するための機能を有する。
【００２８】
ドライバ６４は、ＣＰＵ６１からの信号に基づき原稿読取部１０２を駆動する。ドライバ６５は、ＣＰＵ６１からの信号に基づき給紙部１０３を駆動する。ドライバ６６は、ＣＰＵ６１からの信号に基づき画像形成部１０４を駆動する。ドライバ６７は、ＣＰＵ６１からの信号に基づきモータ１４２を動作させることによって、可動式排紙トレイ１４１を上昇または下降させる。ドライバ６８は、操作部２３に対してされた入力操作の内容をＣＰＵ６１に伝える。また、ドライバ６８は、ＣＰＵ６１からの信号に基づき操作部２３の表示動作を制御する。
【００２９】
画像形成装置１０１は、通常動作モードまたは省電力動作モードのいずれかの動作モードで動作する。画像形成装置１０１は、通常動作モードでは、コピア機能、プリンタ機能、およびＦＡＸ機能を発揮する。一方、省電力動作モードでは、画像形成装置１０１は、消費電力を最少限に抑えつつ、コピージョブ、プリンタジョブまたはＦＡＸジョブが入力されるまで待機する。
【００３０】
図４を用いて電源部７０の概略構成を説明する。電源部７０は、商用電源８０に接続される電源スイッチ１０を備える。電源スイッチ１０は、整流回路１２Ａに接続される。整流回路１２Ａは、商用電源８０からの交流を整流して直流にする。整流回路１２Ａは、平滑コンデンサ２６に接続される。平滑コンデンサ２６は、整流回路１２Ａにおいて整流された直流を平滑する。
【００３１】
さらに、整流回路１２Ａは、メイン電源部１４に接続される。メイン電源部１４は、画像形成装置１０１の制御部６０に接続される。本実施形態では、制御部６０が本発明のメイン制御部に対応する。平滑コンデンサ２６およびメイン電源部１４の間には、サブ電源部１６に接続された接続点２５Ｂが設けられる。サブ電源部１６は、切換部２０に接続される。
【００３２】
一方、電源スイッチ１０および整流回路１２Ａの間には、整流回路１２Ｂを介してゼロクロス検出回路１８に接続された接続点２５Ａが設けられる。ゼロクロス検出回路１８は、商用電源８０からの交流の供給状態を検出することによって電源スイッチ１０がオフになったことを検出する。本実施形態では、ゼロクロス検出回路１８が本発明の停電検出部に対応する。
【００３３】
続いて、図５を用いて電源部７０の各構成要素を説明する。メイン電源部１４は、トランス２７、ＦＥＴ２９、トランジスタ４０、フォトトランジスタ３０Ｂ、発光ダイオード３０Ａ、および制御用ＩＣ２４を備える。トランス２７はその１次側が平滑コンデンサ２６に接続されており、２次側が制御部６０に接続されている。ＦＥＴ２９は、そのゲートが制御用ＩＣ２４に接続されており、トランス２７の発振を制御するために使用される。トランジスタ４０は、コレクタが制御用ＩＣ２４に接続されるとともに、ベースがゼロクロス検出回路１８に接続される。フォトトランジスタ３０Ｂは、発光ダイオード３０Ａからの光を受けることによって導通するように構成される。発光ダイオード３０Ａは、電源ラインに接続されるとともにツェナーダイオードを介して接地されており、接続点２５Ｃの電位が所定値を超えたときに発光するように構成されている。制御用ＩＣ２４は、メイン電源部１４の動作を制御する。
【００３４】
サブ電源部１６は、トランス３３、ＦＥＴ３１、フォトトランジスタ３４Ｂ、および制御用ＩＣ２８を備える。トランス３３は、その１次側が平滑コンデンサ２６に接続される。ＦＥＴ３１は、そのゲートが制御用ＩＣ２８に接続されており、トランス３３の発振を制御するために使用される。フォトトランジスタ３４Ｂは、切換部２０の発光ダイオード３４Ａの光を受けて導通するように構成される。
【００３５】
切換部２０は、画像形成装置の動作モードに応じてメイン電源部の動作状態のオン／オフを切り換える。具体的には、切換部２０は、画像形成装置１０１が通常動作モード時にはメイン電源部１４の動作状態をオンにし、省電力動作モード時にはメイン電源部１４の動作状態をオフにする。切換部２０は、発光ダイオード３２Ａ、発光ダイオード３４Ａ、トランジスタ４４、および制御用ＩＣ２１を備える。発光ダイオード３２Ａは、電源ラインに接続されるとともにトランジスタ４４を介して接地されている。発光ダイオード３４Ａは、電源ラインに接続されるとともにツェナーダイオードを介して接地されており、接続点２５Ｄの電位が所定値を超えたときに発光するように構成されている。トランジスタ４４は、そのベースが制御用ＩＣ２１に接続されており、制御用ＩＣ２１からの信号に応じてオン／オフの切換がされる。本実施形態では、切換部２０および制御用ＩＣ２４によって本発明の切換手段が構成される。
【００３６】
制御用ＩＣ２１は、制御部６０からの信号に基づいて、トランジスタ４４のオン／オフを切り換える。具体的には、制御用ＩＣ２１は、通常動作モード時には、トランジスタ４４をオフにする。トランジスタ４４がオフの状態では、メイン電源部１４の動作状態がオンになる。一方、制御用ＩＣ２１は、省電力動作モード時には、トランジスタ４４をオンにする。トランジスタ４４がオンの状態では、発光ダイオード３２Ａが発光し、フォトトランジスタ３２Ｂが導通する。この結果、メイン電源部１４の動作状態がオフになり、トランス２７の発振が停止する。
【００３７】
制御用ＩＣ２１は、サブ電源部１６に接続されており、画像形成装置１０１の動作状態を揮発的に記憶する。つまり、制御用ＩＣ２１は、サブ電源部１６からの電力供給がなくなると自動的にリセットするように構成されている。本実施形態では、制御用ＩＣ２１が本発明の動作状態管理部に対応する。
【００３８】
ゼロクロス検出回路１８は、第１のトランスおよび第２のトランスの１次側に接続される。ゼロクロス検出回路１８は、コンデンサ３６およびコンパレータ３８を備える。コンデンサ３６は、ゼロクロス信号が来たときに蓄積された電荷が放電されるように構成される。コンパレータ３８は、コンデンサ３６の電位が入力するように配置される。コンパレータ３８の出力は、信号ライン４２を介してトランジスタ４０のベースに接続される。コンパレータ３８は、ゼロクロス信号を検出している間はローレベルの信号を出力し、ゼロクロス信号を検出しなくなったらハイレベルの信号を出力するように構成される。
【００３９】
上述の構成において、省電力動作モード時に、ゼロクロス信号を検出しなくなった場合には、コンパレータ３８からトランジスタ４０のベースに対してハイレベルの信号が出力され、トランジスタ４０が導通する。制御用ＩＣ２４は、トランジスタ４０の導通を検出すると、トランス２７の発振を再開させる。
【００４０】
この結果、平滑コンデンサ２６の残留電荷が短期間で放電する。平滑コンデンサ２６の電荷がなくなると、メイン電源部１４およびサブ電源部１６が共に動作を停止する。サブ電源部１６からの電力が供給されなくなることにより、切換部２０の制御用ＩＣ２１がリセットされる。
【００４１】
制御用ＩＣ２１がリセットされることによって、制御用ＩＣ２１に記憶されている画像形成装置１０１の動作モードの設定内容が消滅する。つまり、制御用ＩＣ２１が画像形成装置１０１が省電力動作モードであったことを忘れるため、次回画像形成装置１０１が起動する際には、画像形成装置１０１の動作モードの設定が通常動作モードに戻る。
【００４２】
このため、電源スイッチ１０を一旦オフにし、その後オンにする手法によっても、画像形成装置１０１を省電力動作モードから通常動作モードに確実に復帰させることが可能になる。
【００４３】
最後に、上述の実施形態の説明は、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、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図２】画像形成装置内部の概略構成を示す図である。
【図３】画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】電源部の概略構成を示す図である。
【図５】電源部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０−電源スイッチ
１２Ａ，１２Ｂ−整流回路
１４−メイン電源部
１６−サブ電源部
７０−電源部
８０−商用電源
【図１】
0004568249.tif 000002
【図２】
0004568249.tif 000003
【図３】
0004568249.tif 000004
【図４】
0004568249.tif 000005
【図５】
0004568249.tif 000006