(57)【要約】【課題】リレー７４の接点突起によるロッキングを防ぎ、リレー７４を延命する。【解決手段】本発明の制御部１３０は、リレー７４の接点をオン・オフ制御するリレー制御信号と、電磁リレー７４がオンした時に供給される電力で駆動するドラムモータ１４２を制御するモータ制御信号とを出力する機能を有している。ドラムモータ１４２は、電磁リレー７４がオンした時に供給される電力で駆動する。リレー７４をオンするときはドラムモータ１４２を動作させないよう制御する。リレー７４をオフするときはドラムモータ１４２を動作させるよう制御し、このドラムモータ１４２が消費する電力によって、リレー７４の接点に所定の電流値を流すようにしている。【選択図】図１
2012016091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷を駆動可能に接続された電源を供給・遮断させるため、前記電磁リレーの接点をオン・オフ制御するリレー制御手段と、
前記負荷の動作を制御する負荷制御手段と、
を有する電源制御回路であって、
前記電磁リレーをオンするとき、前記負荷を動作させないよう制御し、
前記電磁リレーをオフするとき、前記負荷を動作させるよう制御して前記電磁リレーの接点に所定の電流値を流すようにしたことを特徴とする電源制御回路。
【請求項２】
負荷を駆動可能に接続された電源を供給・遮断させるため、駆動端子に感動電圧以上且つ定格電圧以下の電圧を出力することにより接点がオンし、前記駆動端子に０Ｖ以上且つ前記感動電圧未満の電圧を出力することにより接点をオフする電磁リレーを制御するリレー制御手段と、
前記負荷の動作を制御する負荷制御手段と、
を有する電源制御回路であって、
前記電磁リレーをオンするとき、前記負荷を動作させないよう制御すると共に、第１の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に前記電磁リレーの前記感動電圧以上且つ前記定格電圧以下である第１の電圧を出力したのちに前記定格電圧を出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項３】
請求項２記載の電源制御回路において、
前記電磁リレーをオンするとき、前記負荷を動作させないよう制御すると共に、前記第１の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に前記定格電圧を第１のデューティのパルスで出力したのちに、前記定格電圧を定常的に出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項４】
請求項２記載の電源制御回路において、
前記電磁リレーをオフするとき、前記負荷を動作させるよう制御すると共に、第２の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に０Ｖ以上且つ前記感動電圧未満である前記第２の電圧を出力したのちに０Ｖを出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項５】
請求項２記載の電源制御回路において、
前記電磁リレーをオフするとき、前記負荷を動作させるよう制御すると共に、前記第２の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に前記定格電圧を第２のデューティのパルスで出力したのちに、０Ｖを定常的に出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項６】
負荷を駆動可能に接続された電源を供給・遮断させるため、駆動端子に感動電圧以上且つ定格電圧以下の電圧を出力することにより接点がオフし、前記駆動端子に０Ｖ以上且つ前記感動電圧未満の電圧を出力することにより接点がオンする電磁リレーを制御するリレー制御手段と、
前記負荷の動作を制御する負荷制御手段と、
を有する電源制御回路であって、
前記電磁リレーをオンするとき、前記負荷を動作させないよう制御すると共に、前記第２の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に０Ｖ以上且つ前記感動電圧未満である前記第２の電圧を出力したのちに０Ｖを出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項７】
請求項６記載の電源制御回路において、
前記電磁リレーをオンするとき、前記負荷を動作させないよう制御すると共に、前記第２の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に前記定格電圧を前記第２のデューティのパルスで出力したのちに、０Ｖを定常的に出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項８】
請求項６記載の電源制御回路において、
前記電磁リレーをオフするとき、前記負荷を動作させるよう制御すると共に、前記第１の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に前記感動電圧以上且つ前記定格電圧以下である前記第１の電圧を出力したのちに前記定格電圧を出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項９】
請求項６記載の電源制御回路において、
前記電磁リレーをオフするとき、前記負荷を動作させないよう制御すると共に、前記第１の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に前記定格電圧を前記第１のデューティのパルスで出力したのちに、前記定格電圧を定常的に出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項１０】
負荷を駆動可能に接続された電源を供給・遮断させるため、駆動端子に感動電圧以上且つ定格電圧以下の電圧を出力することによって接点のオン・オフが切り替わる電磁リレーを制御するリレー制御手段と、
前記負荷の動作を制御する負荷制御手段と、
を有する電源制御回路であって、
前記電磁リレーをオンするとき、前記負荷を動作させないよう制御すると共に、第１の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に前記電磁リレーの前記感動電圧以上且つ前記定格電圧以下である第１の電圧を出力したのちに前記定格電圧を出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項１１】
請求項１０記載の電源制御回路において、
前記電磁リレーをオンするとき、前記負荷を動作させないよう制御すると共に、前記第１の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に前記定格電圧を第１のデューティのパルスで出力したのちに、前記定格電圧を定常的に出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項１２】
請求項１０記載の電源制御回路において、
前記電磁リレーをオフするとき、前記負荷を動作させるよう制御すると共に、第１の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に前記電磁リレーの前記感動電圧以上且つ前記定格電圧以下である第１の電圧を出力したのちに前記定格電圧を出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項１３】
請求項１０記載の電源制御回路において、
前記電磁リレーをオフするとき、前記負荷を動作させるよう制御すると共に、第１の期間において前記電磁リレーの前記駆動端子に前記電磁リレーの前記感動電圧以上且つ前記定格電圧以下である第１の電圧を出力したのちに前記定格電圧を出力することを特徴とする電源制御回路。
【請求項１４】
前記負荷は、動力を発生する電動機を含んでおり、
前記負荷の動作は、前記電動機が動力を発生する動作であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電源制御回路。
【請求項１５】
前記負荷は、熱を発生するヒータであり、
前記負荷の動作は、前記ヒータが熱を発生する動作であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の電源制御回路。
【請求項１６】
前記電源は、交流電力を供給する交流電源又は直流電力を供給する直流電源であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の電源制御回路。
【請求項１７】
前記電磁リレーと、前記負荷と、前記電源制御回路とを有することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記負荷は、電源回路及び前記電源回路に接続された前記電動機であることを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記負荷は、電源回路及び前記電源回路に接続された前記ヒータであることを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記電源回路は、コンデンサインプット型の整流平滑回路を有することを特徴とする請求項１８又は１９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源制御回路及び画像形成装置、特に、画像形成装置の電源制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電源制御回路及び画像形成装置では、メイン電源とサブ電源とメイン電源への通電の制御を行う電磁リレーを備えると共に、メイン電源への交流電源の供給と遮断に電磁リレーとリレー制御回路を使用し、印刷モード時には電磁リレーをオンしてメイン電源とサブ電源へ交流電源を供給し、省電力モード時は電磁リレーをオフしてメイン電源と交流電源とを遮断してサブ電源のみに交流電源を供給し、省電力化を図るという技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、待機状態時における電子機器の低消費電力化を実現するため、電源部と二次電池と充電回路とを備え、二次電池の電圧値に応じて電源部を交流商用電源と接続するか否かを制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９５３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の電源制御回路及び画像形成装置では、印刷モードと省電力モードとに頻繁に切り替わることにより、電磁リレーが頻繁に開閉されてオン／オフしていた。頻繁に電磁リレーが開閉されると、電磁リレーを開いても通電がわれてしまうロッキング現象が発生して、電磁リレーの寿命が短くなり、装置電体の寿命まで電磁リレーがもたなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電源制御回路は、負荷を駆動可能に接続された電源を供給・遮断させるため、前記電磁リレーの接点をオン・オフ制御するリレー制御手段と、前記負荷の動作を制御する負荷制御手段とを有する電源制御回路であって、前記電磁リレーをオンするとき、前記負荷を動作させないよう制御し、前記電磁リレーをオフするとき、前記負荷を動作させるよう制御して前記電磁リレーの接点に所定の電流値を流すようにしたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の画像形成装置は、前記電磁リレーと、前記負荷と、前記電源制御回路とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電源制御回路及び画像形成装置によれば、負荷を駆動中に電磁リレーをオフすることで、電磁リレーの接点に所定の電流値を流してアーク放電を発生させ、電磁リレーのオン時に形成された接点突起を飛散させる。よって、接点のロッキングを防ぎ、電磁リレーの寿命を延命できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施例１における制御部の動作を示すフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の実施例１における画像形成装置を示す概略の構成図である。
【図３】図３は、図２の画像形成装置の制御部を示す概略の構成図である。
【図４】図４は、図３の画像形成装置の電源を示す概略の構成図である。
【図５】図５は、図４のリレーを示す概略の構成図である。
【図６】図６は、本発明の実施例１における動作を示すタイムチャートである。
【図７】図７は、図６の期間ａにおけるリレー可動接点の動作を示すタイムチャートである。
【図８】図８は、図６の期間ｉにおけるリレー可動接点の動作を示すタイムチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施例２における制御部を示す概略の構成図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例１におけるリレーオン時のタイムチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施例２におけるリレーオン時のタイムチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施例１におけるリレーオフ時のタイムチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の実施例２におけるリレーオフ時のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１１】
（実施例１の構成）
図２は、本発明の実施例１における画像形成装置を示す概略の構成図である。
【００１２】
画像形成装置１０は、タンデム方式のプリンタ装置であり、記録媒体（例えば、記録用紙）１００を供給する給紙部１１と、記録用紙１００にトナー像を形成する現像部２０と、記録用紙１００にトナー像を定着させる定着部４０と、記録用紙１００を排紙する用紙排出部５０と、排紙された記録用紙１００を収納するスタッカ部５３とを有している。更に画像形成装置１０は、各ローラ類を回すための図示しないモータと、搬送路１０１のローラへの動力伝達のオン／オフするクラッチと、画像形成部２２の帯電ローラ２４や転写ローラ２１等に２００Ｖ〜５０００Ｖの高電圧を供給する高圧電源と、回路やモータに５Ｖ直流や２４Ｖ直流を供給する低圧電源を有している。
【００１３】
用紙カセット１１０は、記録用紙１００を格納する格納手段である。定着部４０は、記録用紙１００に熱を供給する定着手段である。給紙機構は、記録用紙１００を定着手段まで搬送する媒体搬送手段である。
【００１４】
給紙部１１は、この画像形成装置１０の下部に装着された用紙カセット１１０と、用紙カセット１１０に格納されている記録用紙１００と、用紙カセット１１０内から分離用舌辺等を併用して１枚ずつ記録用紙１００を分離して取り出すためのピックアップローラ１２と、給紙ローラ１３ａ及びリタードローラ１３ｂと、一対のレジストローラ１４ａ，１４ｂとを有している。
【００１５】
用紙カセット１１０は、複数の記録用紙１００を格納するカセットであり、画像形成装置１０の下部に装抜可能に取り付けられている。記録用紙１００は、モノクロ又はカラーの画像を記録するための所定の大きさの上質紙、再生紙、光沢紙、マット紙、又はＯＨＰ（OverHead  Projector）フィルム等である。
【００１６】
ピックアップローラ１２は、記録用紙１００に圧接して回転し、搬送路１０１の下流側には、給紙ローラ１３ａ及びリタードローラ１３ｂとが記録用紙１００を挟むように対向して配設されている。
【００１７】
レジストローラ１４ａ，１４ｂは、給紙ローラ１３ａ及びリタードローラ１３ｂとの搬送路１０１の下流側に記録用紙１００を挟むように対向して配設されている。レジストローラ１４ａは、図示しないレジストモータによって駆動される。
【００１８】
現像部２０は、図の右側からブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順に４台配設されている画像形成部２２（＝２２−１〜２２−４）と、これら画像形成部２２の下にそれぞれ配設されている転写ローラ２１（＝２１−１〜２１−４）と、ローラ３１，３２と、このローラ３１，３２とに張架されている転写ベルト３０とを有している。ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）４色に対応した各画像形成部２２は、画像情報にもとづく静電潜像を担持する感光ドラム２３、感光ドラム２３を帯電させる帯電ローラ２４、画像情報に対応した光を感光ドラム２３の表面に照射する発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という。）ヘッド２５、感光ドラム２３表面の静電潜像をトナーにより現像する現像ローラ２６、トナーを現像ローラ２６に供給する供給ローラ２７、分離可能なトナーカートリッジ２８、図示しないトナー規制部材、及び、感光ドラム２３に残留したトナーを掻き落とす図示しないクリーニング装置を有している。転写ベルト３０は、記録用紙１００を搬送すると共に、感光ドラム２３に形成されたトナー像を記録用紙１００へ転写させる転写体である。転写ベルト３０を介して、感光ドラム２３と転写ローラ２１とは当接されている。現像部２０は、現像剤画像（例えば、トナー像）を記録用紙１００上に現像する現像手段である。
【００１９】
感光ドラム２３は、アルミニウム等から成る導電性基層の上に光導電層と電荷輸送層からなる感光層を備え、形状は円筒であり、回転可能に支持されて配設されている。感光ドラム２３は、帯電ローラ２４と、転写ローラ２１と、現像ローラ２６とが当接し、図示しないクリーニング装置の先端部が接触するよう配設されている。感光ドラム２３は、表面に電荷を蓄えることによって、トナー像を担持する像担持体として機能し、矢印Ａの方向に回転する。以下、画像形成部２２の構成について感光ドラム２３の回転方向順に説明する。
【００２０】
帯電ローラ２４は、導電性の金属シャフトがシリコーン等の半導電性ゴムによって被覆され、形状は円筒であり、感光ドラム２３に圧接して回転可能に支持されて配設されている。帯電ローラ２４は、図示しない電源によって帯電し、感光ドラム２３に圧接して回転することにより、感光ドラム２３に所定の電圧を印加し、よって表面に一様に電荷を蓄える。
【００２１】
ＬＥＤヘッド２５は、複数のＬＥＤと、レンズアレイと、ＬＥＤ駆動素子とで構成され、感光ドラム２３の上方に配設されている。ＬＥＤヘッド２５は、画像情報に対応した光を感光ドラム２３の表面に照射し、感光ドラム２３の表面に静電潜像を形成する。
【００２２】
供給ローラ２７は、導電性を有する金属シャフトがゴムによって被覆されて作られ、形状は円筒であり、現像ローラ２６に当接するよう配設されている。供給ローラ２７は、図示しない電源によって帯電し、現像ローラ２６に圧接することにより、現像ローラ２６にトナーを供給する。
【００２３】
現像ローラ２６は、導電性を有する金属シャフトが半導電ウレタンゴム材等によって被覆されて作られ、形状は円筒であり、供給ローラ２７と感光ドラム２３とに当接し、図示しないトナー規制部材の先端部が接触するよう配設されている。現像ローラ２６は、図示しない電源によって耐電し、供給ローラ２７と圧接することによりトナーが供給される。
【００２４】
図示しないトナー規制部材は、ステンレス等で作られ、形状は板状であり、先端部が現像ローラ２６の表面に接触するよう配設されている。図示しないトナー規制部材は、現像ローラ２６の表面の一定量を越えたトナーを掻き取ることで、現像ローラ２６の表面に形成されるトナーの厚みを、常に均一となるように規制する。
【００２５】
図示しないクリーニング装置は、ゴム材等で作られ、形状は板状であり、先端部が感光ドラム２３の表面に接触するよう配設されている。図示しないクリーニング装置は、感光ドラム２３上に形成されたトナー像を記録用紙１００に転写した後において、感光ドラム２３に残留したトナーを掻き取ってクリーニングする。
【００２６】
定着部４０は、定着ローラ４１と、バックアップローラ４２と、温度検出センサ４３と、ハロゲンヒータ４４とを備えている。定着ローラ４１内部には、ハロゲンランプに代表されるハロゲンヒータ４４が配設されている。定着ローラ４１の上側には、サーミスタによって構成されている温度検出センサ４３が配置され、この定着ローラ４１の表面温度を検出する。定着部４０は、記録用紙１００を加圧加熱することによって、トナー像を定着させる定着手段である。
【００２７】
用紙排出部５０は、用紙走行路センサ５１と、排出ローラ５２ａ，５２ｂとを備えている。排出ローラ５２ａ，５２ｂは、定着部４０の搬送路１０１の下流側に記録用紙１００を挟むように、それぞれ対向して配設されており、それぞれ図示しないモータによって駆動される。
【００２８】
図３は、図２の画像形成装置の制御部を示す概略の構成図である。
制御部１３０は、中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」という。）１３１と、Read  Only  Memory（以下、「ＲＯＭ」という。）１３３と、Random  Access  Memory（以下、「ＲＡＭ」という。）１３４と、センサオンオフ回路１３２と、モータ駆動回路１３５と、ファン全速駆動回路１３６と、ファン半速駆動回路１３７とを有している。
【００２９】
制御部１３０は、電源７０のＤＣ２４Ｖ端子と、ＤＣ５Ｖ端子と、ＤＣ３．３Ｖ端子に接続されて、それぞれの電源の供給を受けている。制御部１３０は、リレー制御信号端子とヒータ制御信号端子によって電源７０と接続されている。制御部１３０は、電源７０を制御する電源制御回路である。制御部１３０は、ホスト２００に接続されて、ホスト２００からの画像情報信号を受信する。
【００３０】
制御部１３０のＣＰＵ１３１は、ＲＯＭ１３３及びＲＡＭ１３４と接続されている。ＣＰＵ１３１は、センサオンオフ回路１３２を介して各種センサ１５０に電源を供給し、同時に各種センサ１５０のセンサ信号端子に接続されている。ＣＰＵ１３１は、モータ駆動回路１３５を介して給紙モータ１４０及びベルトモータ１４１と接続されており、ドラムモータ１４２と定着モータ１４３とは直接接続されている。ＣＰＵ１３１は、並列に接続されているファン全速駆動回路１３６とファン半速駆動回路１３７を介してファン１４４と接続されている。
【００３１】
ＲＯＭ１３３は、ブログラムや設定データが格納されている不揮発性の記憶部品である。ＣＰＵ１３１は、ＲＯＭ１３３に格納されているブログラムによって動作する装置である。ＲＡＭ１３４は、ＣＰＵ１３１によって動作しているプログラムが、データの書込や読み出しを行う読み書き可能な記憶部品である。
【００３２】
センサオンオフ回路１３２は、デジタルトランジスタやＰＮＰトランジスタで構成されている。センサオンオフ回路１３２は、ＣＰＵ１３１から出力されるロジック信号によって各種センサ１５０をオン／オフを制御する。各種センサ１５０は、給紙部１１、現像部２０、定着部４０に配設された用紙位置検出用の図示しない用紙走行路センサ５１、図示しない画像濃度センサ、図示しない色ずれ補正用のセンサ等である。各種センサ１５０のセンサ信号の出力側は、ＣＰＵ１３１に接続されている。
【００３３】
給紙モータ１４０及びベルトモータ１４１は、専用モータドライバ集積回路（以下、「専用モータドライバＩＣ」という。）を備えていないステッピングモータである。モータ駆動回路１３５は、複数の専用モータドライバＩＣを搭載し、給紙モータ１４０及びベルトモータ１４１に、それぞれ駆動信号を出力する。
【００３４】
ＣＰＵ１３１が、モータ駆動回路１３５に出力するロジック信号は、相信号と、オン／オフ信号と、設定電流を決定する基準電圧信号等である。これらのロジック信号によって、モータ駆動回路１３５は、負荷であり、且つ電動機である給紙モータ１４０及びベルトモータ１４１に、それぞれ駆動信号を出力する。これらのロジック信号により、駆動信号を出力するモータ駆動回路１３５は負荷制御手段である。
【００３５】
負荷であり、且つ電動機であるドラムモータ１４２及び定着モータ１４３は、専用モータドライバＩＣを備えているＤＣブラシレスモータである。ドラムモータ１４２及び定着モータ１４３は、ＣＰＵ１３１から出力されるロジック信号によって動作する。ＣＰＵ１３１からドラムモータ１４２及び定着モータ１４３に出力されるロジック信号は、基準クロック信号と、オン／オフ信号と、正転／逆転信号と、速度異常をＣＰＵ１３１へ通知するロック信号等である。
【００３６】
給紙モータ１４０、ベルトモータ１４１、ドラムモータ１４２、及び定着モータ１４３は、それぞれのモータに要求されるトルクマージンによって、モータの種類が決定される。よって、画像形成装置１０によって、モータの構成は異なる。本実施例１では、給紙モータ１４０とベルトモータ１４１をステッピングモータとし、ドラムモータ１４２と定着モータ１４３をＤＣブラシレスモータとしている。各モータ及び各モータを制御する専用モータドライバＩＣに出力する複数のロジック信号を纏めて、モータ制御信号と定義する。
【００３７】
給紙モータ１４０は、給紙部１１に設けられているピックアップローラ１２と、給紙ローラ１３ａと、リタードローラ１３ｂと、レジストローラ１４ａ，１４ｂとを駆動する駆動源である。ベルトモータ１４１は、現像部２０の転写ベルト３０を駆動する駆動源である。ドラムモータ１４２は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順に４台配設されている現像部２０の感光ドラム２３、帯電ローラ２４、現像ローラ２６、供給ローラ２７を駆動する駆動源である。定着モータ１４３は、定着部４０に設けられている定着ローラ４１と、バックアップローラ４２とを駆動する駆動源である。
【００３８】
ファン全速駆動回路１３６は、センサオンオフ回路１３２と同一の構成の回路である。ファン全速駆動回路１３６は、ＣＰＵ１３１から出力されるロジック信号であるファン全速制御信号によって、ファン１４４の全速駆動信号をオン／オフ制御している。
【００３９】
ファン半速駆動回路１３７は、ファン全速駆動回路１３６と同一の構成の回路に加えて、更にツェナーダイオードを構えている。ファン半速駆動回路１３７は、ＣＰＵ１３１により出力されるロジック信号であるファン半速制御信号によって、ツェナーダイオードによって電圧降下させた半速駆動信号をオン／オフ制御している。ファン全速駆動回路１３６をオフしてファン半速駆動回路１３７のみをオンすることによって、ファン１４４の速度を半減させることができる。ファン１４４は、定着部４０や電源７０の冷却用であり、画像形成装置１０の動作モードにより、全速／半速／停止のいずれの速度で駆動するかを切り替えている。
【００４０】
電源７０は、制御部１３０へ直流電源を供給する装置である。電源７０は、アクチュエータ系へＤＣ２４Ｖ、ロジック系へＤＣ５ＶとＤＣ３．３Ｖとを供給している。ＣＰＵ１３１は、後述するリレー制御信号とヒータ制御信号を電源７０へ入力している。
【００４１】
図４は、図３の画像形成装置の電源を示す概略の構成図である。
電源７０は、保護回路７１と、ノイズフィルタ７２と、ヒータ駆動回路７６と，ヒータ７７と、リレー７４と、リレーコイル駆動回路７５と、サーミスタ７３と、メイン電源８０と、サブ電源９０とを有している。
【００４２】
電源７０は、商用交流電源であるＡＣ電圧入力部１２０が接続され、制御部１３０からリレー制御信号端子とヒータ制御信号端子が接続されている。電源７０は、メイン電源８０からＤＣ２４ＶとＤＣ５Ｖとを出力し、サブ電源９０からＤＣ３．３Ｖを出力している。
【００４３】
ＡＣ電圧入力部１２０は、保護回路７１を介してノイズフィルタ７２に接続されている。ノイズフィルタ７２の出力側端子の一方は、ヒータ駆動回路７６に接続されていると共に、サーミスタ７３を介してメイン電源８０の入力側端子の一方と、サブ電源９０の入力端子の一方に接続されている。ノイズフィルタ７２の出力側端子のもう一方は、ヒータ駆動回路７６とサブ電源９０のもう一方の入力端子に接続されていると共に、リレー７４を介してメイン電源８０のもう一方の入力端子に接続されている。
【００４４】
保護回路７１は、過竃流保護用のヒューズや雷サージ保護用のバリスタ等で構成されている。ノイズフィルタ７２は、ノイズ対策用のコイルやコンデンサ等で構成されている。ヒータ駆動回路７６は、フォトトライアックやトライアック等で構成されている。
【００４５】
ヒータ駆動回路７６は、ノイズフィルタ７２から交流電源が入力され、ＣＰＵ１３１から出力されるヒータ制御信号によって、ヒータ７７を駆動するか否かがオン／オフ制御される。ヒータ７７は、定着部４０の定着ローラ４１の内部に設けられている。
【００４６】
リレーコイル駆動回路７５は、ＮＰＮトランジスタやリレーコイル１６１の逆起防止用の整流ダイオード等で構成されている。制御部１３０のＣＰＵ１３１からリレー制御手段としてのリレーコイル駆動回路７５へリレー制御信号が出力されると、リレーコイル駆動回路７５からリレー７４へリレー駆動信号が出力される。
【００４７】
サーミスタ７３は、低温で抵抗値が高く高温で抵抗値が低い特性を利用し、コールドスタート時の電源オン時の突入電流抑制のために設けられている。コールドスタート時は低温なので抵抗値が高く、よって突入電流抑を抑制する。
【００４８】
メイン電源８０は、ＤＣ２４ＶとＤＣ５Ｖとを出力する電源部であり、交流電流を直流に整流するダイオードスタックである整流部８１と、電解コンデンサ等によって整流後の電圧を平滑化する平滑部８２と、平滑化された電圧をＤＣ２４Ｖに変換するメイントランス８４と、変換後のＤＣ２４Ｖを検出してスイッチング部８３へフィードバックする電圧フィードバック部８５と、電圧フィードバック部８５からのフィードバックを元にトランス通電のデューティを制御してＤＣ２４Ｖを安定化させるスイッチング部８３と、ＤＣ２４Ｖを降圧してＤＣ５Ｖへ変換するＤＣ−ＤＣコンバータ８６とを備えている。メイン電源８０は、コンデンサインプット型の整流平滑回路を有している電源である。
【００４９】
サブ電源９０は、ＤＣ３．３Ｖを出力する電源部であり、交流電流を直流に整流するダイオードスタックである整流部９１と、電解コンデンサ等によって整流後の電圧を平滑化する平滑部９２と、平滑化された電圧をＤＣ３．３Ｖに変換するサブトランス９４と、変換後のＤＣ３．３Ｖを検出してスイッチング部９３へフィードバックする電圧フィードバック部９５と、電圧フィードバック部９５からのフィードバックを元にトランス通電のデューティを制御してＤＣ３．３Ｖを安定化させるスイッチング部９３とを備えている。
【００５０】
図５は、図４のリレーを示す概略の構成図である。
リレー７４は、感動電圧以上且つ定格電圧以下の電圧を印加することによってリレー７４の接点をオン制御し、０Ｖ以上且つ前記感動電圧未満の電圧を印加することによってリレー７４の接点をオフ制御する駆動端子１６５（＝１６５−１，１６５−２）と、これら駆動端子１６５に接続されているリレーコイル１６１と、鉄心１６２と、可動接点１６３と、固定接点１６４を備え、リレーコイル１６１に印加された駆動信号に応じて大電力のオン／オフを制御する。
【００５１】
リレーコイル１６１と鉄心１６２は、駆動信号に応じた磁力を発生する電磁石である。可動接点１６３は、鉄心１６２に発生した磁力によって、物理的に鉄心１６２側に移動し、固定接点１６４と接触することによってオンする構成である。
【００５２】
このリレー７４は、メークと呼ばれる接点構成であり、リレーコイル１６１に電流を流したときに可動接点１６３と固定接点１６４とが閉じるようになっている。リレーコイル１６１の電流をオフすると、可動接点１６３と固定接点１６４とが開くと共に、可動接点１６３は、リレー７４の内壁に接触するようになっている。
【００５３】
実施例１のリレー７４は、電流を流したときに接点が閉じるというメーク型の電磁リレーであるが、電流を流したときに接点が開くというブレーク型の電磁リレーや電流を流すたびに接点の開閉が切り替わるラチェット型の電磁リレーであってもよい。
【００５４】
（実施例１の動作）
図２を元に、画像形成装置１０の印刷動作について説明する。
【００５５】
記録用紙１００は、搬送路１０１に沿って上流側から下流側に搬送される。用紙カセット１１０が最も上流側で、スタッカ部５３が最も下流側である。
【００５６】
画像形成装置１０は、ケーブル或いは無線を通じて上位装置に接続されている。この上位装置から印刷データの転送を受け印刷の指示を受けると、図示しないピックアップモータがピックアップローラ１２を回転させ、複数の記録用紙１００を１枚ずつ分離して、搬送路１０１の下流側に送る。図の右側からブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順に４台配設されている各画像形成部２２（＝２２−１〜２２−４）は、給紙開始とほぼ同時にローラ類の回転を開始し，感光ドラム２３に記録用紙１００が到達するまでに、この感光ドラム２３を１周以上回転させる。
【００５７】
図示しないモータが給紙ローラ１３ａを回転させると、給紙ローラ１３ａに接触しているリタードローラ１３ｂは連れ回りする。ピックアップローラ１２から搬送されてきた記録用紙１００は、給紙ローラ１３ａとリタードローラ１３ｂに挟持搬送され、搬送路１０１の下流側のレジストローラ１４ａ，１４ｂに搬送される。記録用紙１００は、図示しない書込センサをオンする。図示しない書込センサがオンしたあと一定時間後にブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）４色の各画像形成部２２のＬＥＤヘッド２５が露光を開始し、それぞれの色に対応した静電潜像を感光ドラム２３上に形成する。
【００５８】
図示しないレジストモータがレジストローラ１４ａを回転させると、レジストローラ１４ｂは接触して連れ回りすると共に、記録用紙１００を、搬送路１０１の下流側の転写ベルト３０に搬送する。ローラ３１が回転すると、ローラ３１，３２に張架されている転写ベルト３０は搬送路１０１に沿って駆動される。記録用紙１００は、転写ベルト３０の駆動によって、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の順に４台配設されている画像形成部２２に順に搬送される。
【００５９】
ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４台の各画像形成部２２の感光ドラム２３は、時計方向に回転すると共に、最初に帯電ローラ２４によって表面が一様に帯電する。一様に帯電した感光ドラム２３は、ＬＥＤヘッド２５によって上位装置から受信した画像情報に基づく光を照射され、静電潜像を形成する。静電潜像を形成した感光ドラム２３は、供給ローラ２７と現像ローラ２６によってトナー像を現像する。トナー像を現像した感光ドラム２３は、転写ローラ２１と共に転写ベルト３０と記録用紙１００を挟持搬送すると共に、転写ローラ２１に印加された約＋３０００Ｖの電圧により、感光ドラム２３上のトナーを記録用紙１００側に引き寄せ、トナー像の記録用紙１００へ転写する。トナー像が転写された記録用紙１００は、定着部４０に送られてトナー像を定着する。感光ドラム２３上に残留したトナーは、図示されないクリーニング装置によって掻き取られ、新たなトナー像の形成に備えられる。
【００６０】
ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）４色の各トナー像が転写された記録用紙１００は、定着部４０において定着ローラ４１とバックアップローラ４２によって形成されたニップ領域を挟持搬送される。記録用紙１００は、ニップ領域において定着ローラ４１の熱と、バックアップローラ４２の付勢力による圧力が加えられ、トナーが溶融することによってトナー像が定着する。
【００６１】
トナー像が定着した記録用紙１００は、用紙走行路センサ５１によって記録用紙１００の先端が検出され、排出ローラ５２ａ，５２ｂの回転によって搬送される。搬送された記録用紙１００は、スタッカ部５３に排出される。
【００６２】
図６は、本発明の実施例１における動作を示すタイムチャートであり、図の縦軸は電圧値又は電流値を示しており、図の横軸は時間を示している。波形は上から順に、ＤＣ３．３Ｖ端子の電圧値と、リレー制御信号と、ＤＣ２４Ｖ端子の電圧値と、ＤＣ５Ｖ端子の電圧値と、モータ制御信号と、ヒータ制御信号と、電源７０のＡＣ側電流値と、ＤＣ２４Ｖ電源端子に流れている電流値とを示している。
【００６３】
図の横軸を期間ａ〜期間ｉに区切り、期間ａから順に説明する。
期間ａにおいて、図示しない電源スイッチがオンされ、ＡＣ電圧入力部１２０から交流電源がサブ電源９０に供給される。この交流電流はサブ電源９０によって整流／平滑化され、ＤＣ３．３Ｖ端子の電圧値が立ち上がる。
【００６４】
ＤＣ３．３Ｖ端子の電圧値が安定した後、ＣＰＵ１３１から出力されたリレー制御信号は、リレーコイル駆動回路７５を介してリレー７４をオンさせ、メイン電源８０に交流電流を供給させる。この交流電流はメイン電源８０によって整流／平滑化され、ＤＣ２４Ｖ端子の電圧値とＤＣ５Ｖ端子の電圧値が立ち上がる。
【００６５】
ここで、リレー７４がオンしたとき、接点に流れる突入電流について説明する。リレー７４がオンすると、電圧Ｖ１が、図示しないＡＣケーブルのインピーダンスＲ１と、図示しない電源スイッチのインピーダンスＲ２と、図示しない電源７０のコネクタインピーダンスＲ３と、ノイズフィルタ７２であるコイルのインピーダンスＲ４と、サーミスタのインピーダンスＲ５と、平滑部８２である電解コンデンサの内部インピーダンスＲ６と、電源７０のパターンインピーダンスＲ７に供給される。この時の電流値Ｉ１は、以下の式で算出できる。
Ｉ１＝Ｖ１／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５十Ｒ６＋Ｒ７）
【００６６】
電圧Ｖ１の実効値の最大を１４０Ｖとすると、ピーク値は１４０Ｖ×√２＝１９６Ｖとなる。本実施例１のインピーダンスＲ１〜Ｒ７の抵抗値は、Ｒ１＝２５ｍΩ、Ｒ２＝１８ｍΩ、Ｒ３＝５ｍΩ、Ｒ４＝５４０ｍΩ、Ｒ５＝１Ω、Ｒ６＝３００ｍΩ、Ｒ７＝０．５Ωであり、このときの電流値Ｉ１は、以下の式にて算出できる。
Ｉ１＝196/(0.025+0.018+0.005+0.54+1.0+0.3+0.5)＝８２〔Ａ〕
【００６７】
この結果は、電圧Ｖ１によるピークでの結果、つまり、交流電源の位相角９０度あるいは２７０度の結果である。もし、交流電源の位相角０度で電源オンすれば、突入電流は減るが、かならず位相角０度で電源オンするためには、交流電源の位相検出回路が必要となり、よって回路規模が増大するという課題を有する。
【００６８】
また、電源７０は、突入電流抑制用にサーミスタ７３を構えているが、印刷モード終了から省電力モードまでの時間が短く、且つ、省電力モードから印刷指示が即きた場合、サーミスタ７３はホットスタートとなり、サーミスタ７３による突入電流の抑制効果が小さくなる。サーミスタ７３はこの状態を想定した数値である。突入電流抑制用として、トライアックと抵抗で構成された回路を搭載することも考えられるが、小容量の電源を扱うには高価であるという欠点がある。
【００６９】
本実施例１のように、リレー７４をオンしたときに大電流が流れる場合は、リレー７４の可動接点１６３と固定接点１６４との間で接点転移現象が発生する。この接点転移現象によって、可動接点１６３と固定接点１６４の接触部には、接点突起と呼ばれる凹凸ができる。リレー７４のオン回数が多いときには、この接点突起は早く成長し、最終的には可動接点１６３と固定接点１６４が常時通電するロッキング状態となり、リレー７４のオフができなくなる不具合が発生する。
【００７０】
突入電流の電荷Ｑは、電解コンデンサの静電容量Ｃ１とすると、以下の式で示す関係を有している。
Ｑ＝Ｃ１×Ｖ１
【００７１】
突入電流を三角波と仮定すると、突入電流の電荷Ｑは、以下の式で示す関係を有している。
Ｑ＝Ｉ１×ｔ１／２
【００７２】
上記の２式より、突入電流が流れる時間ｔ１は、以下の式で算出できる。
ｔ１＝２×Ｃ１×Ｖ１／１１
【００７３】
電解コンデンサの静電容量Ｃ１＝６８０ｕＦとすると、突入電流が流れる時間ｔ１の値は、以下の式で算出できる。
ｔ１＝2×(680/1,000,000)×196/82＝３．２５ｍｓ
【００７４】
突入電流が流れる時間ｔ１においてリレー７４の接点がバウンスすると、更に多くの接点転移現象が発生し、接点突起は更に早く成長する。
【００７５】
ＤＣ２４Ｖ端子の電圧値の立ち上がり最中に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８６が起動し、ＤＣ５Ｖ端子の電圧値が立ち上がる。その後、ＤＣ２４Ｖ端子の電圧値とＤＣ５Ｖ端子の電圧値が安定する。
【００７６】
期間ｂは、画像形成装置１０がイニシャルを行う期間を示している。ここでイニシャルを行うとは、ヒータ７７による印刷前の定着部４０のウォーミングアップや、濃度や色ずれの補正等の画像調整を行うことをいう。期間ｂにおいて、ＣＰＵ１３１は、モータ駆動回路１３５ヘモータ制御信号オンを出力し、モータ駆動回路１３５は、給紙モータ１４０又はベルトモータ１４１へ駆動信号を出力する。ここで、イニシャルは、ドラムモータ１４２、ベルトモータ１４１、定着モータ１４３のみ回転させ、給紙モータ１４０は回転させない。本実施例１では、起動時にＤＣ２４Ｖ端子に流れる電流は、実効値：４．５Ａ，ピーク値：７Ａである。
【００７７】
また、同時に、ＣＰＵ１３１よりヒータ制御信号をヒータ駆動回路７６へ出力してヒータ７７による定着部４０のウォームアップを開始する。ヒータ制御信号はパルス状の信号であり、ヒータ７７の設定温度によりパルスのデューティを変えている。
【００７８】
期間ｃにおいて、各種モータは定速で回転しており、期間ｂよりもＤＣ２４Ｖ電源端子に流れている電流値は小さくなる。本実施例１では、実効値；３．８Ａ、ピーク値：６．４Ａである。ヒータ７７の温度が目標値に達し、且つ画像調整が終了したならば、イニシャルは終了する。
【００７９】
期間ｄは、画像形成装置１０の待機状態である。ＣＰＵ１３１は、イニシャルの温度及び印刷の温度より低くなるようにヒータ７７の制御を行う。
【００８０】
期間ｅは、ホスト２００より印刷指示を受けて印刷を開始し、その印刷を終了までである。期間ｅは、期間ｂにおけるイニシャルとは異なり、給紙モータ１４０が回転する。よって、期間ｅのモータ起動時と定速時におけるＤＣ２４Ｖ電源端子に流れている電流値は、期間ｂのイニシャルにおけるＤＣ２４Ｖ電源端子に流れている電流値よりも大きくなる。本実施例１では、期間ｅのモータ起動時においてＤＣ２４Ｖ電源端子に流れている電流値は、実効値：５．１Ａ、ピーク値：８Ａであり、モータ定速時にＤＣ２４Ｖ電源端子に流れている電流値は、実効値：４．２Ａ、ピーク値：７Ａである。
【００８１】
期間ｆは待機モードを示している。期間ｇ、期間ｈは、第１のモードとしてのパワーセーブモードを示している。期間ｉは第２のモードとしてのスリープモードを示している。
【００８２】
パワーセーブモードに対して、スリープモードは省電力を目的とするモードである。すなわち、第２のモードは、第１のモードよりも省電力である。従って、期間ｇや期間ｉに対して、アーク放電を発生させる大電流を流す期間である放電発生期間としての期間ｈは、第１のモードから第２のモードに切り替わる直前に設けられている。
【００８３】
図７は、図６の期間ａにおけるリレー可動接点の動作を示すタイムチャートであり、図の縦軸は電圧値、電流値、又は接点の位置を示しており、図の横軸は時間を示している。図７は、図６に示す波形に加えて、上から３番目にリレー７４の可動接点１６３の動きを示しているほかは、図６に示す波形の意味と同様である。
【００８４】
期間ａにおいて、図示しない電源スイッチがオンされ、ＡＣ電圧入力部１２０から交流電源がサブ電源９０に供給される。この交流電流はサブ電源９０によって整流／平滑化され、ＤＣ３．３Ｖ端子の電圧が立ち上がる。
【００８５】
ＤＣ３．３Ｖ端子の電圧値が安定した後、ＣＰＵ１３１は、リレー制御信号オンをリレーコイル駆動回路７５に出力し、リレー駆動信号がリレー７４に出力される。リレー７４の可動接点１６３は固定接点１６４側に引き寄せられ、数回バウンスしたのちにリレー７４をオンさせる。リレー７４をオンしたとき、メイン電源８０が備えている図示しないコンデンサ等に突入電流が流れ、リレー７４の接点に流れる電源７０のＡＣ側電流値はインパルス状に高くなる。
【００８６】
図８は、図６の期間ｉにおけるリレー可動接点の動作を示すタイムチャートであり、図の縦軸と横軸が示す意味と、波形の順番は図７と同様である。
【００８７】
期間ｈから期間ｉに移行すると、ＣＰＵ１３１は、リレー制御信号オフをリレーコイル駆動回路７５に出力する。リレーコイル駆動回路７５の制御により、リレー７４の可動接点１６３は固定接点１６４側から離れて、リレー７４をオフさせたのち、固定接点１６４の反対側にあたるリレー７４の内壁に数回バウンスする。リレー７４をオフしたのち、メイン電源８０のＤＣ２４Ｖ端子とＤＣ５Ｖ端子の電圧値はそれぞれ低下して０Ｖとなる。
【００８８】
図１は、本発明の実施例１における制御部の動作を示すフローチャートである。
図１のフローチャートによって、ステップＳ１〜Ｓ７に対応する期間ｆと、ステップＳ８〜Ｓ１０に対応する期間ｇと、ステップＳ１１〜Ｓ１３に対応する期間ｈとを説明する。
【００８９】
処理が開始すると、制御部１３０のＣＰＵ１３１は、ステップＳ１において、印制最終ページの記録用紙１００が給紙部１１、現像部２０に配設されている各種センサ１５０の内の用紙走行路センサ５１を抜けたか否かを判断する。
【００９０】
ステップＳ２において、ＣＰＵ１３１は、モータ制御信号オフをモータ駆動回路１３５へ出力し、給紙モータ１４０、ベルトモータ１４１、及びドラムモータ１４２へのモータ駆動信号を停止する。
【００９１】
ステップＳ３において、ＣＰＵ１３１は、ヒータ制御信号オフをヒータ駆動回路７６へ出力し、ヒータ７７をオフにする。ステップＳ４において、ＣＰＵ１３１は、ヒータ７７の温度のオーバーシュートを抑止するため、一定時間が経過するまで定着モータ１４３を回転させ続けたのち、ステップＳ５において、定着モータ１４３に係るモータ制御信号オフをモータ駆動回路１３５へ出力し、定着モータ１４３を停止させ、ステップＳ６において、一定時間の経過を待つ。
【００９２】
ＣＰＵ１３１は、ステップＳ７において、騒音を抑えることを目的に、ファン半速駆動回路１３７へファン半速制御信号オンを出力し、ファン１４４の速度をダウンさせる。これにより、期間ｆは終了し、期間ｇにおける待機モードに移行する。
【００９３】
ＣＰＵ１３１は、ステップＳ８において、図示しない装置オペレーションパネルによって予め設定された待機モード時間が経過するのを待つ。待機モード時間は、数分程度から数時間まで幅広く設定できる。一般的に、一日の印刷枚数の少ないユーザは数分に設定し、一日の印刷枚数が多いユーザは数時間に設定にする場合が多い。ＣＰＵ１３１は、ステップＳ９において、センサオンオフ回路１３２へセンサ制御信号オフを出力して各種センサ１５０へのＤＣ５Ｖの供給をオフし、ヒータ駆動回路７６ヘヒータ制御信号オフを出力してヒータ７７をオフさせる。これにより、期間ｇにおけるパワーセーブモードへ移行する
【００９４】
ＣＰＵ１３１は、ステップＳ１０において、図示しない装置オペレーションパネルによって予め設定されたパワーセーブモード時間が経過するのを待つ。パワーセーブモード時間の設定は、ステップＳ８における待機モード時間と同様に、一日の印刷枚数の少ないユーザは数分に設定し、一日の印刷枚数が多いユーザは数時間に設定にする場合が多い。これにより期間ｇは終了し、期間ｈに移行する。
【００９５】
ＣＰＵ１３１は、ステップＳ１１において、ドラムモータ１４２にモータ制御信号オンを出力して起動させる。具体的には、ＣＰＵ１３１がモータ駆動回路１３５に対してロジック信号を出力し、ロジック信号を基にモータ駆動回路１３５はドラムモータ１４２に駆動信号を出力し、ドラムモータ１４２を駆動させる。この時、リレー接点に最小アーク電流以上が流れることを目安とする。ドラムモータ１４２の起動電流は、本実施例１では、実効値；３．５Ａ、ピーク値；５．８Ａである。本実施例１では、ドラムモータ１４２を起動したが、他の給紙モータ１４０、ベルトモータ１４１、又は定着モータ１４３を起動してもよく、複数のモータを同時に起動してもよい。また、モータ負荷だけではなく、ダミー抵抗負荷を接続してもよい。本実施例１では、ヒータ７７を駆動してもリレー７４には電流は流れないが、ヒータ７７を駆動したときにリレー７４に電流が流れる回路構成として、ヒータ７７を駆動してもよい。
【００９６】
ＣＰＵ１３１は、ステップＳ１２において、時間ｔ２の経過を待つ。この時間ｔ２は、モータ制御信号をオンしてから、モータが起動するまでの時間である。時間ｔ２は、モータの種類や専用モータドライバＩＣの構成よって変わる値であるため、設計時に予め実測した時間とすることが必要である。本実施例１では、時間ｔ２は、２００μｓである。
【００９７】
ＣＰＵ１３１は、ステップＳ１３において、リレーコイル駆動回路７５ヘリレー制御信号オフを出力し、リレー７４をオフする。本実施例２では、５ｍＳＥＣ程度でオフするが、一般的にはリレー７４の復旧時間によって、オフする時間を決定する。これにより、メイン電源８０のＤＣ２４ＶとＤＣ５Ｖがオフし、画像形成装置１０はスリープモードに移行する。
【００９８】
ここで、前述のリレー７４をオンしたときの突入電流が高いと、リレー７４の接点に接点突起と呼ばれる凹凸が形成され、この接点突起によってリレー７４をオフできないというロッキング現象が発生するおそれがあった。
【００９９】
本実施例１では、ドラムモータ１４２の起動に伴う所定の電流を流している時に、リレー７４をオフするので、リレー７４の接点にアーク放電が発生し、接点に形成された接点突起と呼ばれる凹凸が飛散する。アーク放電とは、電気的な負荷をかけられた接点関の空間を電流が移動する現象である。
【０１００】
従来は、電流が小さい状態であるパワーセーブモードからリレー７４をオフするため、リレー７４の接点にアーク放電は発生しないか、又は微小なアーク放電しか発生しないため、接点に形成された接点突起と呼ばれる凹凸は飛散しない。
【０１０１】
なお、本実施例２では、第１のモードとしてのパワーセーブモードと、第２のモードとしてのスリープモードを設け、パワーセーブモードからスリープオードに切り替わる直前に、放電発生期間である期間ｈを設けている。
【０１０２】
本発明は、本実施例２に限定されず、第１のモードから、この第１のモードよりも省電力である第２のモードに切り替わるときに放電発生期間を設ければよい。例えば、通常の印刷動作が第１のモードであり、それに対して省電力モードが第２のモードであるとする。この場合には、第１のモードである印刷動作に対して、第２のモードである省電力モードに切り替わるときに、放電発生期間を設ける形態であってもかまわない。
【０１０３】
（実施例１の効果）
本実施例１の電源制御回路及び画像形成装置によれば、次の（Ａ）のような効果がある。
【０１０４】
（Ａ）  リレー７４をオフする直前からリレー７４をオフするまでモータを起動することで、リレー７４の接点に所定の電流を流してアーク放電を発生させ、リレー７４のオン時に形成された接点突起を飛散させる。よって、接点のロッキングを防ぎ、リレー７４の寿命を延命できる。
【実施例２】
【０１０５】
（実施例２の構成）
図９は、本発明の実施例２における制御部を示す概略の構成図であり、実施例１を示す図３中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【０１０６】
本実施例２の制御部１３０Ａは、実施例１の制御部１３０と異なるＲＡＭ１３４Ａを備えているほかは、実施例１の制御部１３０と同様である。
【０１０７】
本実施例２のＲＡＭ１３４Ａは、実施例１のＲＡＭ１３４と異なり、リレー７４オン時のリレー制御信号を間欠的に出力するリレーオンオフ制御テーブル１３８を有している。
【０１０８】
リレー７４のオン時に、リレー制御信号を間欠的に出力したのちにオンすることにより、リレー駆動信号は階段状に上昇し、リレー７４の可動接点１６３と固定接点１６４とのバウンスが抑制される。これにより、接点突起が抑止されると共に、リレー７４の動作音が軽減する。
【０１０９】
更に、リレー７４のオフ時に、リレー制御信号を間欠的に出力したのちにオフすることにより、リレー駆動信号は階段状に下降し、リレー７４の可動接点１６３とリレー７４の内壁とのバウンスが抑制される。これにより、リレー７４の動作音が軽減する。
【０１１０】
実施例２のリレー７４は、電流を流したときに接点が閉じるというメーク型の電磁リレーであるが、電流を流したときに接点が開くというブレーク型の電磁リレーや電流を流すたびに接点の開閉が切り替わるラチェット型の電磁リレーであってもよい。ブレーク型の電磁リレーのオフ時と、ラチェット型の電磁リレーのオン・オフ時には、メーク型の電磁リレーをオンするときの信号を出力し、ブレーク型の電磁リレーのオン時には、メーク型の電磁リレーをオンするときの信号を出力することによって、メーク型の電磁リレーと同様に動作音を軽減することが可能である。
【０１１１】
（実施例２の動作）
図１０は、本発明の実施例１におけるリレーオン時のタイムチャートであり、縦軸は電流値又は電圧値を示し、横軸は時間を示している。図の波形は上から順にそれぞれリレー制御信号、リレー駆動信号、リレーコイル電流、及びリレー接点状態を示している。
【０１１２】
リレー制御信号は、ＣＰＵ１３１からリレーコイル駆動回路７５に出力されるロジック信号である。リレー駆動信号は、リレーコイル駆動回路７５からリレー７４に出力される電圧値である。リレーコイル電流は、リレーコイル駆動回路７５からリレー７４に出力される電流値である。リレー接点状態は、下側の線がオフを示し、上側の線がオンを示している。
【０１１３】
期間Ａ１は、リレー駆動信号を印加したのち、リレー接点が最初に接触するまでの期間である。期間Ａ１において、ＣＰＵ１３１は、リレー制御信号をリレーコイル駆動回路７５へ出力する。リレー駆動信号がリレーコイル１６１へ印加され、リレーコイル電流が上昇する。リレー駆動信号は、リレー７４の定格電圧Ｖｒ０が印加されている。
【０１１４】
期間Ａ１の時間は、リレー動作時間と定義されている。リレー動作時間は、リレー７４の種類によって異なるが、８ｍｓ以下や１５ｍｓ以下等の値である。
【０１１５】
期間Ｂ１は、可動接点１６３と固定接点１６４の接触が開始したのち、間欠的に開閉するバウンス現象が発生している期間である。期間Ｃ１では、可動接点１６３と固定接点１６４が完全に接触した状態である。以上が、実施例１におけるリレー７４のオン時の動作となる。
【０１１６】
図１１は、本発明の実施例２におけるリレーオン時のタイムチャートであり、縦軸と横軸が示す意味と、波形の並びは図１０と同様である。
【０１１７】
期間Ａ２において、ＣＰＵ１３１は、ＲＡＭ１３４に保管されたリレーオンオフ制御テーブル１３８に基づき、リレー制御信号をリレーコイル駆動回路７５へ出力する。リレー駆動信号がリレーコイル１６１へ印加され、リレーコイル電流が上昇する。リレーオンオフ制御テーブル１３８には、図１１で示されているように、最初に時間Ｔ３のリレー制御信号オンを出力する。その後に、時間Ｔ４のリレー制御信号オフと、時間Ｔ３×０．０５のリレー制御信号オンを交互に出力し、このリレー制御信号のパルスのパターンを、第１のデューティのパルスとする。
【０１１８】
時間Ｔ３は、リレー駆動信号の電圧が、電圧Ｖｒ１の１．０５倍の電圧まで上昇する時間である。第１の電圧である電圧Ｖｒ１は、リレー７４の感動電圧Ｖｍ以上、且つ定格電圧Ｖｒ０以下の電圧値である。
【０１１９】
ここで感動電圧Ｖｍとは、リレー７４が動作する最小電圧である。感動電圧Ｖｍは、リレー７４の種類によって変わるが、本実施例２では、感動電圧Ｖｍは定格電圧Ｖｒ０の７０％であり、電圧Ｖｒ１は感動電圧Ｖｍと等しい値である。
【０１２０】
時間Ｔ４は、リレー駆動信号の電圧が電圧Ｖｒ１の１．０５倍から１．００倍まで下降する時間である。その後に、時間（Ｔ３×０．０５）のリレー制御信号オフを出力し、リレー駆動信号の電圧は、電圧Ｖｒ１の１．００倍から１．０５倍まで上昇する。
【０１２１】
期間Ｂ２は、可動接点１６３と固定接点１６４の接触が開始したのち、間欠的に開閉するバウンス現象が発生している期間である。本実施例２により、リレー７４の定格電圧Ｖｒ０以下且つ感動電圧Ｖｍ以上の電圧がリレー駆動信号となるので、可動接点１６３を駆動する磁力は定格電圧Ｖｒ０と比べて弱くなる。よって、緩やかに固定接点１６４に接触するので、接点のバウンスが３０％程度減少する。リレー７４の動作音が軽減すると共に、突入電流が流れているときの接点のバウンスが少なくなることによって接点突起の成長が抑止され、リレー７４の寿命を延命できる。
【０１２２】
期間Ｃ２では、可動接点１６３と固定接点１６４が完全に接触する。ＣＰＵ１３１は、期間Ａ２から第１の期間である時間Ｔ１が経過するまで待つ。本実施例２では、リレー動作時間とバウンスの時間を考慮して、時間Ｔ１＝３０ｍｓに設定する。
【０１２３】
期間Ｄ２では、期間Ａ２以降のリレー制御信号のオン／オフ繰り返し動作を終了してリレー制御信号をオンで固定し、リレー駆動信号を定常的に定格電圧Ｖｒ０まで上昇させる。感動電圧Ｖｍは、リレーコイル１６１の温度により変化する。よって、予め想定した感動電圧Ｖｍよりも高い電圧Ｖｒ１を、リレー７４に印加しただけでは、リレー７４がオンしないおそれがある。本実施例２では、期間Ｄ２において定常的に定格電圧Ｖｒ０を印加するため、リレー７４は必ずオンする。
【０１２４】
図１２は、本発明の実施例１におけるリレーオフ時のタイムチャートであり、縦軸と横軸が示す意味と、図の波形が示す意味は図１０と同様である。
【０１２５】
期間Ｅ１において、リレー制御信号がオフすると、リレー駆動信号とリレーコイル電流は次第に低下し、リレー接点状態はオフ状態となる。期間Ｆ１において、リレー駆動信号は０Ｖに低下し、リレーコイル電流は０Ａに低下する。リレー接点状態はオフ状態のままである。期間Ｇ１において、リレー駆動信号は０Ｖのまま、リレーコイル電流は０Ａのまま、リレー接点状態はオフ状態のままである。
【０１２６】
図１３は、本発明の実施例２におけるリレーオフ時のタイムチャートであり、縦軸と横軸が示す意味と、波形の並びは図１０と同様である。
【０１２７】
期間Ｅ２において、ＣＰＵ１３１は、ＲＡＭ１３４に保管されたリレーオンオフ制御テーブル１３８に基づき、リレー制御信号をリレーコイル駆動回路７５へ出力する。リレー駆動信号がリレーコイル１６１へ印加され、リレーコイル電流が下降する。リレーオンオフ制御テーブル１３８には、図１１で示されているように、最初に時間Ｔ６のリレー制御信号オフを出力し、その後に時間Ｔ６×０．０５のリレー制御信号オンと時間Ｔ７のリレー制御信号オフとを交互に出力する。
【０１２８】
時間Ｔ６は、リレー駆動信号が、電圧Ｖｒ２の０．９５倍の電圧まで下降する時間である。第２の電圧である電圧Ｖｒ２は、リレー７４の感動電圧Ｖｍよりも低く且つ０Ｖ以上の電圧で、リレー７４の接点オンが維持できない電圧である。
【０１２９】
時間（Ｔ６×０．０５）は、リレー駆動信号の電圧が、電圧Ｖｒ２の０．９５倍から１．００倍まで上昇する時間である。その後に、時間Ｔ７のリレー制御信号オンを出力し、リレー駆動信号は、電圧Ｖｒ２の１．００倍から０．９５倍まで下降する。このリレー制御信号のパルスのパターンを、第２のデューティのパルスとする。
【０１３０】
期間Ｆ２は、可動接点１６３と固定接点１６４が離間したのち、リレー７４の内壁に衝突してバウンスし、このバウンスが終了するまでの期間である。具体的には、期間Ｅ２に遷移したのち第２の期間である時間Ｔ２が経過するまでの期間として制御する。
【０１３１】
本実施例２により、感動電圧Ｖｍ未満且つ０Ｖ以上の電圧Ｖｒ２がリレー駆動信号となるので、可動接点１６３は鉄心１６２の磁力の影響を受けながら固定接点１６４から離間して、リレー７４の内壁に緩やかにバウンスする。よって、バウンスが減少し、リレー７４の動作音が軽減する。
【０１３２】
期間Ｇ２では、期間Ａ２以降のリレー制御信号のオン／オフ繰り返し動作を終了してリレー制御信号をオフで固定する。期間Ｈ２では、リレー駆動信号は０Ｖとなる。温度によってリレー７４の感動電圧Ｖｍが変化するため、予め想定した電圧Ｖｒ２をリレー７４に印加しても、リレー７４がオフしない場合がある。本実施例２では、期間Ｈ２においてリレー駆動信号は定常的に０Ｖとなるため、リレー７４は必ずオフする。
【０１３３】
（実施例２の効果）
本実施例２の電源制御回路及び画像形成装置によれば、次の（Ｂ），（Ｃ）のような効果がある。
【０１３４】
（Ｂ）  リレー７４のオン時に、可動接点１６３と固定接点１６４は緩やかに接触すると共にバウンスが抑制される。よって、リレー７４の動作音が軽減し、突入電流が流れているときの接点のバウンスが少なくなることによって接点突起の成長が抑止され、リレー７４の寿命を延命できる。
【０１３５】
（Ｃ）  リレー７４のオフ時に、可動接点１６３と固定接点１６４とのバウンスが抑制されるので、リレー７４の動作音が軽減する。
【０１３６】
（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｅ）のようなものがある。
【０１３７】
（ａ）  実施例１、２は、プリンタ装置、特にタンデム方式のプリンタ装置に適用した例を示した。しかし、本発明はこれに限定されず、省電力モードを有し、且つ電磁リレーで電源供給をオン／オフする全ての装置、例えば、ファクシミリや複写装置等の他の画像形成装置、スキャナー、パーソナルコンピュータ、ＧＰＳ等を用いたナビゲーション装置、ゲーム機、冷蔵庫、電子レンジ、洗濯機、乾燥機、食器洗浄機、食器乾燥機、テレビ、テレビ録画装置、エアコン、空気清浄機、照明器具、自動販売機、遊技機等においても同様に実施可能である。
【０１３８】
（ｂ）  実施例１、２は、電源回路に供給する交流電源をオン／オフする電磁リレーに適用した例を示した。しかし、本発明はこれに限定されず、電源回路に供給する直流電源をオン／オフする電磁リレーや、電源回路から負荷に供給される交流電源又は直流電源をオン／オフする電磁リレーに適用してもよい。
【０１３９】
（ｃ）  実施例２は、ＣＰＵ１３１からリレーコイル駆動回路７５へロジック信号であるリレー制御信号が一定のデューティで出力されると、リレーコイル駆動回路７５からリレー７４へ所定の電圧値（Ｖｒ０，Ｖｒ１，Ｖｒ２）を有するリレー駆動信号が出力される例を示した。しかし、本発明はこれに限定されず、定格電圧Ｖｒ０の電源と、第１の電圧である電圧Ｖｒ１の電圧と、第２の電圧である電圧Ｖｒ２の電源を備え、これらの電源のうちいずれかをアナログスイッチ等によって選択し、リレー７４に供給するように構成してもよい。リレー７４をオンするときは、負荷を動作させないよう制御すると共に、第１の期間である時間Ｔ１においてリレー７４の駆動端子１６５にリレー７４の感動電圧Ｖｍ以上且つ定格電圧Ｖｒ０以下である第１の電圧Ｖｒ１を出力したのちに定格電圧Ｖｒ０を出力するよう制御する。リレー７４をオフするときは、負荷を動作させるよう制御すると共に、第２の期間である時間Ｔ２においてリレー７４の駆動端子１６５に０Ｖ以上且つ感動電圧Ｖｍ未満である第２の電圧Ｖｒ２を出力したのちに定格電圧Ｖｒ０を出力するよう制御する。
【０１４０】
（ｄ）  実施例２は、電流を流したときに接点が閉じるというメーク型の電磁リレーに適用した例を示した。しかし、本発明はこれに限定されず、電流を流したときに接点が開くというブレーク型の電磁リレーに適用してもよい。このブレーク型の電磁リレーは、駆動端子１６５に感動電圧Ｖｍ以上且つ定格電圧Ｖｒ０以下の電圧を出力することにより接点がオフし、駆動端子１６５に０Ｖ以上且つ感動電圧Ｖｍ未満の電圧を出力することにより接点がオンすることが特徴である。
【０１４１】
この電磁リレーをオンするとき、負荷を動作させないよう制御すると共に、第２の期間である時間Ｔ２において電磁リレーの駆動端子１６５に定格電圧Ｖｒ０を第２のデューティのパルスで出力したのちに、０Ｖを定常的に出力するか、又は、第２の期間である時間Ｔ２において電磁リレーの駆動端子１６５に０Ｖ以上且つ感動電圧Ｖｍ未満である第２の電圧Ｖｒ２を出力したのちに０Ｖを出力する。
【０１４２】
この電磁リレーをオフするとき、負荷を動作させるよう制御すると共に、第１の期間である時間Ｔ１において電磁リレーの駆動端子１６５に感動電圧Ｖｍ以上且つ定格電圧Ｖｒ０以下である第１の電圧Ｖｒ１を出力したのちに定格電圧Ｖｒ０を出力するか、又は、第１の期間である時間Ｔ１において電磁リレーの駆動端子１６５に定格電圧Ｖｒ０を第１のデューティのパルスで出力したのちに、定格電圧Ｖｒ０を定常的に出力する。
【０１４３】
（ｅ）  実施例１、２は、電流を流したときに接点が閉じるというメーク型の電磁リレーに適用した例を示した。しかし、本発明はこれに限定されず、電流を流すたびに接点の開閉が切り替わるラチェット型の電磁リレーに適用してもよい。このラチェット型の電磁リレーは、駆動端子１６５に感動電圧Ｖｍ以上且つ定格電圧Ｖｒ０以下の電圧を出力することによって接点のオン・オフが切り替わることが特徴である。
【０１４４】
この電磁リレーをオンするとき、負荷を動作させないよう制御すると共に、第１の期間である時間Ｔ１において電磁リレーの駆動端子１６５に感動電圧Ｖｍ以上且つ定格電圧Ｖｒ０以下である第１の電圧Ｖｒ１を出力したのちに定格電圧Ｖｒ０を出力するか、又は、第１の期間である時間Ｔ１において電磁リレーの駆動端子１６５に定格電圧Ｖｒ０を第１のデューティのパルスで出力したのちに、定格電圧Ｖｒ０を定常的に出力する。
【０１４５】
この電磁リレーをオフするとき、負荷を動作させるよう制御すると共に、第１の期間である時間Ｔ１において電磁リレーの駆動端子１６５に感動電圧Ｖｍ以上且つ定格電圧Ｖｒ０以下である第１の電圧Ｖｒ１を出力したのちに定格電圧Ｖｒ０を出力するか、又は、第１の期間である時間Ｔ１において電磁リレーの駆動端子１６５に定格電圧Ｖｒ０を第１のデューティのパルスで出力したのちに、定格電圧Ｖｒ０を定常的に出力する。
【符号の説明】
【０１４６】
１０  画像形成装置
２０  現像部
２２  画像形成部
４０  定着部
５０  用紙排出部
５１  用紙走行路センサ
７０  電源
７１  保護回路
７２  ノイズフィルタ
７３  サーミスタ
７４  リレー
７５  リレーコイル駆動回路
７６  ヒータ駆動回路
７７  ヒータ
８０  メイン電源
９０  サブ電源
１２０  ＡＣ電圧入力部
１３０  制御部
１３１  ＣＰＵ
１３８  リレーオンオフ制御テーブル
１６１  リレーコイル
１６２  鉄心
１６３  可動接点
１６４  固定接点
１６５  駆動端子
【図１】
2012016091.tif 000003
【図２】
2012016091.tif 000004
【図３】
2012016091.tif 000005
【図４】
2012016091.tif 000006
【図５】
2012016091.tif 000007
【図６】
2012016091.tif 000008
【図７】
2012016091.tif 000009
【図８】
2012016091.tif 000010
【図９】
2012016091.tif 000011
【図１０】
2012016091.tif 000012
【図１１】
2012016091.tif 000013
【図１２】
2012016091.tif 000014
【図１３】
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