(57)【要約】【課題】電源節約モードにおける消費電力をより一層削減できる、画像形成装置用のスイッチングモード電源供給装置を提供する。【解決手段】少なくとも一つ以上の変圧器を利用して、電源供給装置に入力される交流電圧を少なくとも一つ以上の直流電圧に変換する変換部と、変換された少なくとも一つ以上の直流電圧のうち、画像形成装置の動作を制御する制御部に出力される出力電圧の電圧レベルを調節する電圧調節部と、を備え、電圧調節部は、画像形成装置が電源節約モードに進入する場合、出力電圧の第１電圧レベルを、第１電圧レベルより低い第２電圧レベルにスイッチングするスイッチング部を備える。【選択図】図１
2013126373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置用のスイッチングモード電源供給装置において、
少なくとも一つ以上の変圧器を利用して、前記電源供給装置に入力される交流電圧を少なくとも一つ以上の直流電圧に変換する変換部と、
前記変換された少なくとも一つ以上の直流電圧のうち、前記画像形成装置の動作を制御するシステム制御部に出力される出力電圧の電圧レベルを調節する電圧調節部と、を備え、
前記電圧調節部は、前記画像形成装置が電源節約モードに進入する場合、前記出力電圧の第１電圧レベルを、前記第１電圧レベルより低い第２電圧レベルにスイッチングするスイッチング部を備えることを特徴とする電源供給装置。
【請求項２】
前記電圧調節部は、前記出力電圧が出力される出力端子に並列に連結される電圧レギュレータと、前記電圧レギュレータの基準電圧端子と連結される少なくとも一つ以上の抵抗とを含む電圧安定化部をさらに備え、
前記スイッチング部は、前記電圧レギュレータの基準電圧端子と連結され、
前記スイッチング部は、前記システム制御部から入力される制御信号によってターンオン又はターンオフされるダイオードと、前記ダイオードと直列に連結される少なくとも一つ以上の抵抗とを含むことを特徴とする請求項１に記載の電源供給装置。
【請求項３】
前記画像形成装置が電源節約モードに進入する場合、前記スイッチング部は、前記システム制御部から入力される制御信号に基づいてターンオンされ、前記スイッチング部がターンオンされることで、前記出力電圧が前記第２電圧レベルにスイッチングされることを特徴とする請求項２に記載の電源供給装置。
【請求項４】
前記出力電圧の第２電圧レベルは、前記少なくとも一つ以上の抵抗の抵抗値によって決定されることを特徴とする請求項２に記載の電源供給装置。
【請求項５】
前記少なくとも一つ以上の抵抗は、可変抵抗であり、
前記システム制御部は、前記可変抵抗の抵抗値のうち、前記電源節約モードで消費電力が最小となる時の抵抗値を、前記可変抵抗の抵抗値として決定することを特徴とする請求項４に記載の電源供給装置。
【請求項６】
前記出力電圧の第２電圧レベルは、前記制御信号の電圧レベルによって決定され、
前記制御信号の電圧レベルは、前記システム制御部の備えるＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）により変換される電圧値であることを特徴とする請求項２に記載の電源供給装置。
【請求項７】
前記システム制御部は、前記ＤＡＣにより変換される電圧値のうち、前記電源節約モードで消費電力が最小となる時の電圧値を、前記制御信号の電圧レベルとして決定することを特徴とする請求項６に記載の電源供給装置。
【請求項８】
前記電圧調節部は、前記出力電圧が出力される出力端子に並列に連結される電圧レギュレータと、前記電圧レギュレータの基準電圧端子と連結される少なくとも一つ以上の抵抗とを含む電圧安定化部をさらに備え、
前記スイッチング部は、前記システム制御部から入力される制御信号に基づいて、ターンオン又はターンオフされるトランジスタを備えることを特徴とする請求項１に記載の電源供給装置。
【請求項９】
前記スイッチング部は、前記電圧レギュレータの基準電圧端子と前記出力端子との間に連結された少なくとも一つ以上の抵抗と並列に連結されることを特徴とする請求項８に記載の電源供給装置。
【請求項１０】
前記画像形成装置が電源節約モードに進入する場合、前記スイッチング部は、前記システム制御部から入力される制御信号に基づいてターンオンされ、前記スイッチング部がターンオンされることで、前記出力電圧が前記第２電圧レベルにスイッチングされることを特徴とする請求項９に記載の電源供給装置。
【請求項１１】
前記スイッチング部は、前記電圧レギュレータの基準電圧端子と前記グラウンドとの間に連結された少なくとも一つ以上の直列抵抗と並列に連結されることを特徴とする請求項８に記載の電源供給装置。
【請求項１２】
前記画像形成装置が電源節約モードに進入する場合、前記スイッチング部は、前記システム制御部から入力される制御信号に基づいてターンオフされ、前記スイッチング部がターンオフされることで、前記出力電圧が前記第２電圧レベルにスイッチングされることを特徴とする請求項１１に記載の電源供給装置。
【請求項１３】
スイッチングモード電源供給装置を備える画像形成装置において、
前記画像形成装置の動作を制御し、前記画像形成装置の状態が動作モードであるか、又は電源節約モードであるかによって、電源供給装置のスイッチング動作を制御する制御信号を出力するシステム制御部と、
少なくとも一つ以上の変圧器を利用して、前記電源供給装置に入力される交流電圧を少なくとも一つ以上の直流電圧に変換し、前記システム制御部から入力された制御信号に基づいて、前記変換された少なくとも一つ以上の直流電圧のうち、前記システム制御部に出力される出力電圧の電圧レベルを、第１電圧レベル又は前記第１電圧レベルより低い第２電圧レベルのうち何れか一つにスイッチングし、前記スイッチング結果による出力電圧を前記システム制御部に出力する電源供給装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
画像形成装置用のスイッチングモード電源供給方法において、
少なくとも一つ以上の変圧器を利用して、前記電源供給装置に入力される交流電圧を少なくとも一つ以上の直流電圧に変換するステップと、
前記画像形成装置の動作を制御するシステム制御部から、前記画像形成装置の状態が動作モードであるか、又は電源節約モードであるかによって、前記電源供給装置のスイッチング動作を制御する制御信号を入力されるステップと、
前記入力された制御信号に基づいて、前記変換された少なくとも一つ以上の直流電圧のうち、前記システム制御部に出力される出力電圧の電圧レベルを、第１電圧レベル、又は前記第１電圧レベルより低い第２電圧レベルのうち何れか一つにスイッチングするステップと、
前記スイッチング結果による出力電圧を前記システム制御部に出力するステップと、を含むことを特徴とする電源供給方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電源供給方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチングモード電源供給装置と方法に係り、特に、それを利用して電源を供給する画像形成装置、及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子製品に電源を供給する電源装置として、スイッチングモード電源供給装置（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｍｏｄｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ：  ＳＭＰＳ）が使われる。スイッチングモード電源供給装置は、入力される交流電圧を変換して、電子製品を動作可能にする一定の直流電圧を出力する。電子製品が一定の時間の間待機状態にある場合、電子製品は、電源節約モードに進入する。電源節約モードでも、電子製品の一部の機能は動作させなければならないので、電源供給装置の動作は完全には止められない。現在、全世界的に二酸化炭素の使用量を減らすために、電子製品の待機電力に対する規制が強化されているので、電源節約モードで電源供給装置の消費電力を削減する方案が要求される。かかる技術は例えば、特許文献１に開示されているが、必ずしも十分ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】韓国公開特許第２０１１−００４７００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、電源節約モードで電源供給装置の消費電力をより一層削減できるスイッチングモード電源供給装置と方法、及びそれを利用して電源を供給する画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、前記方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
本発明の目的は、前記目的に限定されず、他の目的が存在してもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本実施形態による画像形成装置用のスイッチングモード電源供給装置は、少なくとも一つ以上の変圧器を利用して、前記電源供給装置に入力される交流電圧を少なくとも一つ以上の直流電圧に変換する変換部と、前記変換された少なくとも一つ以上の直流電圧のうち、前記画像形成装置の動作を制御するシステム制御部に出力される出力電圧の電圧レベルを調節する電圧調節部と、を備え、前記電圧調節部は、前記画像形成装置が電源節約モードに進入する場合、前記出力電圧の第１電圧レベルを、前記第１電圧レベルより低い第２電圧レベルにスイッチングするスイッチング部を備える。
【０００７】
前記目的を達成するための本実施形態によるスイッチングモード電源供給装置を備える画像形成装置において、前記画像形成装置の動作を制御し、前記画像形成装置の状態が動作モードであるか、又は電源節約モードであるかによって、電源供給装置のスイッチング動作を制御する制御信号を出力するシステム制御部と、少なくとも一つ以上の変圧器を利用して、前記電源供給装置に入力される交流電圧を少なくとも一つ以上の直流電圧に変換し、前記システム制御部から入力された制御信号に基づいて、前記変換された少なくとも一つ以上の直流電圧のうち、前記システム制御部に出力される出力電圧の電圧レベルを、第１電圧レベル又は前記第１電圧レベルより低い第２電圧レベルのうち何れか一つにスイッチングし、前記スイッチング結果による出力電圧を前記システム制御部に出力する電源供給装置と、を備える。
【０００８】
前記目的を達成するための本実施形態によるスイッチングモード電源供給装置を利用して、画像形成装置に電源を供給する方法は、少なくとも一つ以上の変圧器を利用して、前記電源供給装置に入力される交流電圧を少なくとも一つ以上の直流電圧に変換するステップと、前記画像形成装置の動作を制御するシステム制御部から、前記画像形成装置の状態が動作モードであるか、又は電源節約モードであるかによって、前記電源供給装置のスイッチング動作を制御する制御信号を入力されるステップと、前記入力された制御信号に基づいて、前記変換された少なくとも一つ以上の直流電圧のうち、前記システム制御部に出力される出力電圧の電圧レベルを、第１電圧レベル又は前記第１電圧レベルより低い第２電圧レベルのうち何れか一つにスイッチングするステップと、前記スイッチング結果による出力電圧を前記システム制御部に出力するステップと、を含む。
【０００９】
前記他の目的を達成するための本実施形態は、上述したスイッチングモード電源供給装置を利用して、画像形成装置に電源を供給する方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電源供給装置を備える画像形成装置が電源節約モードである場合、電源供給装置が出力する出力電圧を最小化して、画像形成装置の電力損失を最小化できる。これによって、画像形成装置は、電力効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態によるスイッチングモード電源供給装置（ＳＭＰＳ）を示すブロック図である。
【図２】図１に示した電圧調節部の一実施形態を示す図面である。
【図３】図１に示した電圧調節部の他の実施形態を示す図面である。
【図４】図１に示した電圧調節部のさらに他の実施形態を示す図面である。
【図５】本発明の一実施形態による電源調節部を備えるスイッチングモード電源供給装置を示す図面である。
【図６】本発明の一実施形態による電源調節部を備えるスイッチングモード電源供給装置を示す図面である。
【図７】本発明の一実施形態による電源調節部を備えるスイッチングモード電源供給装置を示す図面である。
【図８】本発明の一実施形態によるスイッチングモード電源供給装置を備える画像形成装置を示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態によるスイッチングモード電源供給装置を利用して、画像形成装置に電源を供給する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるスイッチングモード電源供給装置（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｍｏｄｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｕｐｐｌｙ：  ＳＭＰＳ）１００を示すブロック図である。図１を参照すれば、電源供給装置１００は、変換部１１０及び電圧調節部１２０を含んで構成され、電圧調節部１２０は、スイッチング部１３０を備える。
【００１３】
図１に示した電源供給装置１００には、本実施形態と関連した構成要素のみが示されている。従って、当業者ならば、図１に示した構成要素以外に、他の汎用的な構成要素がさらに備えられ得ることが理解されよう。
【００１４】
図１に示した電源供給装置１００は、画像形成装置用のスイッチングモード電源供給装置１００となるが、これに限定されない。以下、説明の便宜上、電源供給装置１００は、画像形成装置用の電源供給装置１００として説明するが、これに限定されず、電源供給装置１００は、画像読み取り装置、複合機（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ：  ＭＦＰ）、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ファクシミリ、ＴＶなどに電源を供給するために使われ得ることが当業者ならば理解されよう。
【００１５】
本発明の一実施形態による電源供給装置１００により電源を供給される画像形成装置２００は、電源供給装置１００の他、画像形成装置２００の全体の動作を制御するシステム制御部２１０と、画像を形成する画像形成部２２０とを含んで構成される。
【００１６】
変換部１１０は、少なくとも一つ以上の変圧器を利用して、電源供給装置に入力される交流電圧を少なくとも一つ以上の直流電圧に変換する。即ち、変換部１１０は、交流電圧を整流し、整流された電圧は、スイッチングされた後で変圧器を通過して、少なくとも一つ以上の直流電圧に変換される。
【００１７】
さらに詳しく説明すれば、変換部１１０は、交流電圧を整流するために、交流電圧を整流する整流要素（図示せず）と、整流された電圧を平滑化する平滑要素（図示せず）とをさらに含む。一実施形態において、整流要素は、ダイオードを使用したブリッジ回路を採用し、平滑要素は、キャパシタを使用するが、これらに限定されない。
【００１８】
また、変換部１１０は、整流された電圧を変圧器に印加するためのスイッチングを制御するスイッチング制御部（図示せず）をさらに備え、本実施形態によるスイッチング制御部は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ−Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）集積回路（ＩＣ、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）となるが、これに限定されない。
【００１９】
また、変換部１１０は、スイッチングされた電圧を、電源供給装置１００の出力電圧に変換する複数の変圧器をさらに備える。この時、変圧器は、コイルの誘導作用によって、電気エネルギーを一方の回路から他方の回路に伝達する。これによって、変圧器は、一次側コイルに印加された電気エネルギーを二次側コイルに伝達する。
【００２０】
本発明の一実施形態によって、変圧器は、コイルの巻線数の比に基づいて、一次側コイルの電圧を二次側コイルの電圧に変換する。これによって、電源供給装置１００は、変圧器により変換された二次側コイルの電圧を利用して、画像形成装置２００の動作に必要な電圧を供給する。このように、電源供給装置１００から出力された電圧は、画像形成装置２００の各ユニットに供給されて、画像形成装置２００を動作させる。
【００２１】
この時、電源供給装置１００が画像形成装置２００に一つの電圧のみを出力する場合を単一出力といい、電源供給装置１００が画像形成装置２００に複数の電圧を出力する場合を多重出力という。
【００２２】
多重出力の場合、変圧器のコイルの巻線形態を調整して、複数の変圧器が一次側コイルの電圧を複数の二次側コイルの電圧に変換して、複数の電圧を出力する。又は、複数の変圧器が、同じ一次側コイルの電圧を各変圧器の巻線数によって二次側コイルの電圧に変換して、複数の電圧を出力する。
【００２３】
本発明の一実施形態による変換部１１０は、単一出力又は多重出力を利用して複数の直流電圧を出力するか、又は、複数の変圧器を利用して複数の直流電圧を出力する。
【００２４】
以下、説明の便宜上、多重出力の場合、二つの直流電圧を出力すると仮定するが、これに限定されない。
【００２５】
本発明の一実施形態によって、単一出力の場合、変換部１１０は、変圧器を利用して、一つの直流電圧を出力する。例えば、単一出力の場合、変換部１１０は、２４Ｖの直流電圧を出力する。
【００２６】
これによって、電源供給装置１００は、変換された２４Ｖの直流電圧を画像形成装置２００に出力し、画像形成装置２００は、２４Ｖの電圧を利用して画像を形成し、画像形成装置２００の動作を制御する。例えば、画像形成装置２００は、２４Ｖの電圧を供給されて、２４Ｖの電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータを利用して各ユニットに必要な直流電圧に変換し、変換された直流電圧を各ユニットに供給する。例えば、画像形成装置２００の動作を制御するシステム制御部２１０が３．３Ｖの電圧で駆動される場合、画像形成装置２００は、ＤＣ／ＤＣコンバータを利用して、２４Ｖの電圧を３．３Ｖの電圧に変換して、システム制御部２１０に３．３Ｖの電圧を供給する。
【００２７】
本発明の他の実施形態によって、多重出力の場合、変換部１１０は、変圧器を利用して、複数の直流電圧を出力する。例えば、多重出力の場合、変換部１１０は、５Ｖと２４Ｖの直流電圧を出力する。これによって、電源供給装置１００は、変換された５Ｖと２４Ｖの直流電圧を画像形成装置２００に各々出力する。
【００２８】
本実施形態によれば、５Ｖの出力電圧は、画像形成装置２００の動作を制御するシステム制御部２１０を駆動するのに利用され、２４Ｖの出力電圧は、画像を形成する画像形成部２２０を駆動するのに利用される。
【００２９】
以下、説明の便宜上、多重出力の場合、画像形成装置２００の全体の動作を制御するシステム制御部２１０に出力される電圧を第１出力電圧といい、画像を形成する画像形成部２２０に出力される電圧を第２出力電圧という。
【００３０】
このように、変換部１１０は、複数の変圧器を利用して、単一出力又は多重出力により複数の直流電圧を出力する。
【００３１】
電圧調節部１２０は、前記変換された少なくとも一つ以上の直流電圧のうち、前記画像形成装置２００の動作を制御するシステム制御部２１０に出力される出力電圧の電圧レベルを調節する。これによって、電圧調節部１２０により、システム制御部２１０に出力される出力電圧の電圧レベルが決定される。また、電圧調節部１２０は、出力電圧の電圧レベルを調節して、一定かつ安定した出力電圧を出力する。
【００３２】
例えば、電源供給装置１００がシステム制御部２１０に第１電圧レベルの一定の出力電圧を出力するように設定された場合、出力電圧が第１電圧レベル以上となれば、電圧調節部１２０は、出力電圧が第１電圧レベルに低くなるように出力電圧の電圧レベルを調節する。逆に、出力電圧の電圧レベルが第１電圧レベル以下となれば、出力電圧の電圧レベルが第１電圧レベルに高くなるように出力電圧の電圧レベルを調節する。
【００３３】
さらに詳しくは、電圧調節部１２０は、変圧器の二次側コイルの電圧である出力電圧の電圧レベルによって、フォトカプラ（図示せず）に伝達される電流の量を調節する。この時、フォトカプラ（図示せず）の発光部は、電圧調節部１２０と直列に連結されて、変圧器の二次側コイルに連結され、フォトカプラ（図示せず）の受光部は、変圧器の一次側コイルに連結されたスイッチング制御部（図示せず）と連結されて、一次側コイルの電圧のスイッチングを制御する。従って、電圧調節部１２０は、出力電圧の電圧レベルに基づいて、フォトカプラ（図示せず）を通じて、変圧器の一次側コイルにフィードバックされる電流の量を調節することで、出力電圧の電圧レベルを一定に調節する。
【００３４】
本発明の一実施形態によって、電圧調節部１２０は、電圧レギュレータなどを備えるが、これに限定されない。例えば、電圧調節部１２０は、電圧レギュレータを利用して、出力電圧を一定の電圧レベルで出力させる。
【００３５】
スイッチング部１３０は、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、前記出力電圧の第１電圧レベルを、前記第１電圧レベルより低い第２電圧レベルにスイッチングする。これによって、電圧調節部１２０は、スイッチング部１３０の動作によって、第１電圧レベル又は第２電圧レベルの出力電圧を出力する。例えば、スイッチング部１３０により、出力電圧の電圧レベルが第２電圧レベルにスイッチングされれば、電圧調節部１２０は、出力電圧が第２電圧レベルによる一定の電圧で出力されるように、出力電圧の電圧レベルを調節する。
【００３６】
電源節約モードは、画像形成装置２００の一部のユニットのみが活性化されている状態である。例えば、画像形成装置２００が電源節約モードである場合、画像形成装置２００のシステム制御部２１０のみが正常的に動作し、他のユニットには電源が印加されない。
【００３７】
これによって、電源節約モードは、画像形成装置２００が所定の時間の間いかなる動作も行わない時、画像形成装置２００を制御するシステム制御部２１０を除いた残りのユニットに電源を印加させず、画像形成装置２００が消費する消費電力を削減できる。この時、電源節約モードは、スリープモードともいう。
【００３８】
逆に、動作モードは、画像形成装置２００が画像を形成するなどの動作を行うか、又は動作を行うように待機する状態である。即ち、動作モードは、画像形成装置２００が動作を行っているか、又は、画像形成装置２００が外部から動作の実行を指示する信号を受信すれば、受信された信号に対応する動作を行うように待機する状態を表す。
【００３９】
これによって、画像形成装置２００が動作モードである場合、システム制御部２００を備える画像形成装置２００の全てのユニットに電源が供給され、全てのユニットが正常動作する。
【００４０】
本発明の一実施形態による電源供給装置１００は、画像形成装置２００が電源節約モードである場合、スイッチング素子などを利用して、システム制御部２１０にのみ電源を印加し、画像形成部２２０を含めた残りのユニットには電源を印加しない。
【００４１】
例えば、多重出力の場合、電源供給装置１００は、画像形成部２２０に出力される２４Ｖの電圧を遮断して、システム制御部２１０に出力される５Ｖの電圧のみを供給する。
【００４２】
本発明の一実施形態による電源供給装置１００は、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、システム制御部２１０に出力される出力電圧を、第１電圧レベルよりさらに低い第２電圧レベルにスイッチングして、画像形成装置２００が動作モードである時、システム制御部２１０に出力される電圧よりさらに低い電圧をシステム制御部２１０に出力させる。
【００４３】
これによって、第１電圧レベルは、画像形成装置２００が動作モードである時、システム制御部２１０に出力される電圧を表す。第２電圧レベルは、画像形成装置２００が電源節約モードである時、システム制御部２１０に出力される電圧を表す。
【００４４】
例えば、単一出力の場合、第１電圧レベルは２４Ｖ、第２電圧レベルは２１．６Ｖとなる。これによって、動作モードである時、電源供給装置１００は、システム制御部２１０に２４Ｖの電圧を出力するのに対し、電源節約モードである時、電源供給装置１００は、システム制御部２１０にさらに低い電圧である２１．６Ｖの電圧を出力する。
【００４５】
これによって、電源供給装置１００が動作モード及び電源節約モードで、何れも２４Ｖの電圧を出力する場合と比較した時、電源供給装置１００が電源節約モードで、動作モードでの電源供給装置１００の出力電圧よりさらに低い２１．６Ｖの電圧を出力する場合、少なくとも約１０％の消費電力を削減できる。
【００４６】
また、画像形成装置２００がＤＣ／ＤＣコンバータを利用してシステム制御部２１０を駆動するのに必要な電圧（例えば、３．３Ｖ）に変換する場合、ＤＣ／ＤＣコンバータは、２４Ｖ電圧の代わりに、２１．６Ｖの電圧を入力されて、それを３．３Ｖの電圧に変換するので、ＤＣ／ＤＣコンバータの変換効率を高め、変換による電力損失を削減できる。
【００４７】
多重出力の場合には、システム制御部２１０に出力される第１出力電圧の第１電圧レベルは５Ｖ、第２電圧レベルは４Ｖとなる。これによって、動作モードである時、電源供給装置１００は、システム制御部２１０に５Ｖの電圧を出力し、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する時、電源供給装置１００は、システム制御部２１０にさらに低い電圧である４Ｖの電圧を出力する。
【００４８】
多重出力の場合、変圧器により変換された複数の直流電圧のうち、電源節約モードで使われていない電源を遮断することで、電力損失を削減できる。また、さらに画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、動作モードよりシステム制御部２１０に出力される出力電圧をさらに低下することで、画像形成装置２００で消耗する電力損失をさらに効果的に削減できる。
【００４９】
この時、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合に出力される出力電圧の電圧レベルである第２電圧レベルは、電源節約モード時に画像形成装置２００で許容される最小限の電圧レベルとなる。これによって、第２電圧レベルを、画像形成装置２００で許容する最小限の電圧レベルに低下することで、画像形成装置２００の電源節約モードで消耗する電力損失を最小化できる。
【００５０】
本発明の一実施形態によって、スイッチング部１３０は、システム制御部２１０から入力される制御信号に基づいて、システム制御部２１０に出力される出力電圧の電圧レベルをスイッチングする。
【００５１】
システム制御部２１０は、制御信号をスイッチング部１３０に出力して、制御信号によって、スイッチング部１３０をターンオン又はターンオフし、これによって、システム制御部２１０に出力される出力電圧の電圧レベルは、第１電圧レベル又は第２電圧レベルのうち何れか一つにスイッチングされる。
【００５２】
例えば、スイッチング部１３０は、画像形成装置２００が電源節約モードに進入したことを表す制御信号をシステム制御部２１０から入力されれば、スイッチング部１３０はターンオンされて、出力電圧の第１電圧レベルを第２電圧レベルにスイッチングする。
【００５３】
即ち、スイッチング部１３０が、画像形成装置２００が電源節約モードに進入したことを表す制御信号を入力されれば、スイッチング部１３０がターンオンされて、出力電圧の第１電圧レベルを第２電圧レベルにスイッチングする。
【００５４】
逆に、画像形成装置２００が電源節約モードから再び動作モードに進入する場合は、スイッチング部１３０は、システム制御部２１０から、画像形成装置２００が動作モードに進入したことを表す制御信号を入力されてターンオフされ、出力電圧の電圧レベルを第２電圧レベルから第１電圧レベルにスイッチングする。
【００５５】
本発明の一実施形態によれば、電源供給装置１００は、画像形成装置２００が電源節約モードである場合、動作モードである時にシステム制御部２１０に出力される出力電圧よりも低い出力電圧を出力する。
【００５６】
従って、本実施形態による電源供給装置１００は、電源節約モードで使われていない電源を遮断する以外に、システム制御部２１０に出力される出力電圧を、画像形成装置２００が電源節約モードである時に必要な最小限の電圧に低下することで、画像形成装置２００で消耗する電力損失をさらに効果的に削減できる。
【００５７】
図２は、図１に示した電圧調節部１２０の一実施形態を示す図面である。図２を参照すれば、電圧調節部１２０は、スイッチング部１３０及び電圧安定化部１４０を含んで構成される。スイッチング部１３０は、トランジスタ１３０１及び第４抵抗１３０２を含んで構成され、電圧安定化部１４０は、電圧レギュレータ１４０１、第１抵抗１４０２、第２抵抗１４０３及び第３抵抗１４０４を含んで構成される。また、スイッチング部１３０は、画像形成装置２００の状態を表す信号を入力される端子１３０３をさらに含み、電圧安定化部１４０は、システム制御部２１０に出力電圧を出力する出力端子１４０５をさらに含む。
【００５８】
図２に示した電圧調節部１２０には、本実施形態と関連した構成要素のみが示されている。従って、当業者ならば、図２に示した構成要素以外に、他の汎用的な構成要素がさらに備えられ得ることが理解されよう。
また、当業者ならば、図１に示した説明を参照して、図２に示した回路の動作原理について理解できるので、詳細な説明は省略する。
【００５９】
電圧調節部１２０は、スイッチング部１３０及び電圧安定化部１４０を含んで構成され、スイッチング部１３０及び電圧安定化部１４０により調節された出力電圧を出力する。
【００６０】
電圧安定化部１４０は、変圧器の二次側コイルに連結され、一定の出力電圧を出力するように、出力電圧の電圧レベルを調節する。図２を参照すれば、電圧安定化部１４０は、電圧レギュレータ１４０１、第１抵抗１４０２、第２抵抗１４０３及び第３抵抗１４０４を含む。
【００６１】
本発明の一実施形態による電圧レギュレータ１４０１は、基準電圧端子、カソード、及びアノードからなる３端子を含んで構成された素子であり、出力端子１４０５とグラウンド（接地端子）との間に形成された電圧安定化回路１４０の内部に連結される。この時、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子に印加される電圧によって、電圧レギュレータ１４０１の残りの二つの端子であるカソードとアノードとの間に流れる電流が変わる。本実施形態による電圧レギュレータ１４０１は、ＴＬ４３１で具現されるが、これに限定されず、演算増幅器などを利用して具現され得ることが当業者ならば理解されよう。
【００６２】
電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子と出力端子１４０５とグラウンドとの間には、複数の抵抗が連結される。本発明の一実施形態によって、第１抵抗１４０２は、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子と出力端子１４０５との間に連結され、第２抵抗１４０３及び第３抵抗１４０４は、基準電圧端子１４０５とグラウンドとの間に直列に連結される。
【００６３】
電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子と連結された第１乃至第３抵抗１４０２乃至１４０４により、出力端子１４０５に出力される出力電圧の電圧レベルが決定される。例えば、電源供給装置１００が第１電圧レベルの出力電圧を出力する場合、出力端子１４０５に第１電圧レベルの電圧が出力されるように、第１乃至第３抵抗１４０２乃至１４０４の抵抗値が決定される。これによって、電圧レギュレータ１４０１は、出力電圧として第１電圧レベルの一定の電圧が出力されるように、出力電圧の電圧レベルを調節する。
【００６４】
スイッチング部１３０は、システム制御部２１０から入力される制御信号に基づいて、出力電圧の電圧レベルを、第１電圧レベル又は第２電圧レベルのうち何れか一つにスイッチングする。図２を参照すれば、スイッチング部１３０は、トランジスタ１３０１及び第４抵抗１３０２を含んで構成される。
【００６５】
本発明の一実施形態によるトランジスタ１３０１は、ＮＰＮトランジスタ又はＰＮＰトランジスタとなる。本実施形態では、スイッチング部１３０に利用されるスイッチング素子として、接合型トランジスタ（Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：  ＢＪＴ）を使用したが、スイッチング素子は、これに限定されず、電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：  ＦＥＴ）や半導体スイッチなどを使用できる。
【００６６】
本発明の一実施形態によって、スイッチング部１３０は、画像形成装置２００の状態を表す制御信号が入力される端子１３０３を通じて、システム制御部２１０から入力される。この、システム制御部２１０から入力される制御信号は、画像形成装置２００の状態が動作モードであるか、又は電源節約モードであるかを表す。
【００６７】
スイッチング部１３０のトランジスタ１３０１は、入力される制御信号によって、ターンオン又はターンオフされる。この時、トランジスタ１３０１としては、ＮＰＮトランジスタ又はＰＮＰトランジスタが使われる。ＮＰＮトランジスタの場合は、画像形成装置２００の状態を表す制御信号が入力される端子１３０３を通じて、ハイレベルが入力されれば、ターンオンされ、ＰＮＰトランジスタの場合は、ローレベルが入力されれば、ターンオンされる。
【００６８】
これによって、スイッチング部１３０のＮＰＮトランジスタをＰＮＰトランジスタに変える場合、制御信号のハイレベル及びローレベルは、ＮＰＮトランジスタの場合と逆に使われる。例えば、ＮＰＮトランジスタを利用したスイッチング部１３０で、制御信号が動作モードである時にロー、電源節約モードである時にハイが出力されれば、ＰＮＰトランジスタを利用したスイッチング部１３０では、動作モードである時にハイ、電源節約モードである時にローが出力されるようにすればよい。
【００６９】
本発明の一実施形態によって、トランジスタ１３０１は、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子と出力端子１４０５との間に、直列に連結された少なくとも一つ以上の抵抗を介して接続される。
【００７０】
図２を参照すれば、トランジスタ１３０１及びこれに直列接続された第４抵抗１３０２を含んで構成されたスイッチング部１３０は、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子と出力端子１４０５との間に連結された抵抗である第１抵抗１４０２に並列に連結される。
【００７１】
スイッチング部１３０が、画像形成装置２００の状態が電源節約モードであることを表す制御信号（この時、ＮＰＮトランジスタの場合にハイレベルであり、ＰＮＰトランジスタの場合にローレベルである）を入力されれば、トランジスタ１３０１はターンオンされる。
【００７２】
トランジスタ１３０１がターンオンされれば、第４抵抗１３０２に電流が流れる。これによって、第１抵抗１４０２と第４抵抗１３０２との連結状態が並列になって、出力端子１４０５と電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子との間の全体抵抗が低くなり、出力端子１４０５から電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子に流れる電流は増加する。これによって、出力端子１４０５における出力電圧の電圧レベルが低くなる。
【００７３】
このように、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、制御信号に基づいて、トランジスタ１３０１をターンオンすることで、出力電圧を第１電圧レベルから第１電圧レベルより低い第２電圧レベルにスイッチングする。
【００７４】
この時、画像形成装置２００の状態が動作モードとなる場合、スイッチング部１３０は、動作モードであることを表す制御信号（ここでトランジスタ１３０１が、図示したようにＮＰＮトランジスタの場合にローレベルであり、ＰＮＰトランジスタの場合にハイレベルである）が入力されれば、トランジスタ１３０１はターンオフされる。トランジスタ１３０１がターンオフされれば、第４抵抗１３０２には電流が流れないので、出力電圧は、第２電圧レベルから再び第１電圧レベルにスイッチングされる。
【００７５】
本発明の一実施形態によれば、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、トランジスタ１３０１がターンオンされることで、スイッチング部１３０は、出力電圧を第１電圧レベルから第２電圧レベルにスイッチングする。即ち、画像形成装置２００が電源節約モードである時、電源供給装置１００は、動作モードで出力する出力電圧よりも低い出力電圧を出力する。これによって、電源供給装置１００は、電源節約モードでの画像形成装置２００の動作を制御するのに必要な最小限の電圧レベルの出力電圧を出力する。従って、本実施形態による電源供給装置１００は、画像形成装置２００で消耗する消費電力をより効率的に削減できる。
【００７６】
図３は、図１に示した電圧調節部１２０の他の実施形態を示す図面である。図３に示した電圧調節部１２０は、図２に示した電圧調節部１２０と、スイッチング部１３０を除いては同じである。図３のスイッチング部１３０は、トランジスタ１３０４を含んで構成され、図２のスイッチング部１３０と比較すれば、スイッチング部１３０の位置が異なる。
【００７７】
本発明の一実施形態によって、トランジスタ１３０４は、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子とグラウンドとの間に連結される少なくとも一つ以上の抵抗と並列に連結される。
【００７８】
図３を参照すれば、トランジスタ１３０４を含んで構成されたスイッチング部１３０は、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子とグラウンドとの間に連結された抵抗のうちの第３抵抗１４０４に並列に連結される。
【００７９】
本実施形態によって、スイッチング部１３０が、画像形成装置２００の状態が動作モードであることを表す制御信号（ここでトランジスタ１３０４が、ＮＰＮトランジスタの場合にハイレベルであり、図示したようにＰＮＰトランジスタの場合にローレベルである）を入力されれば、トランジスタ１３０４はターンオンされる。トランジスタ１３０４がターンオンされれば、第３抵抗１４０４に流れていた電流がトランジスタ１３０４にバイパスされる。
【００８０】
画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、スイッチング部１３０は、画像形成装置２００の状態が電源節約モードであることを表す制御信号（ここでトランジスタ１３０４が、ＮＰＮトランジスタの場合にローレベルであり、ＰＮＰトランジスタの場合にハイレベルである）を入力されて、トランジスタ１３０４はターンオフされる。トランジスタ１３０４がターンオフされれば、動作モードの場合と逆にトランジスタ１３０４には電流が流れず、第３抵抗１４０４だけに電流が流れて、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子の電圧が増加する。これによって、画像形成装置２００の状態が電源節約モードとなれば、出力端子１４０５で出力電圧の電圧レベルが動作モード時の出力電圧の電圧レベルより低くなる。
【００８１】
このように、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、制御信号に基づいて、トランジスタ１３０４をターンオフすることで、出力電圧を第１電圧レベルから第１電圧レベルより低い第２電圧レベルにスイッチングする。
【００８２】
逆に、画像形成装置２００の状態が動作モードとなる場合、スイッチング部１３０は、動作モードであることを表す制御信号が入力されて、トランジスタ１３０４がターンオンされることで、出力電圧が第２電圧レベルから再び第１電圧レベルにスイッチングされる。
【００８３】
本実施形態では、トランジスタ１３０４は、第３抵抗１４０４に並列に連結されているが、トランジスタ１３０４は、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子とグラウンドとの間に連結された第２抵抗１４０３に並列に連結されてもよい。トランジスタ１３０４が第２抵抗１４０３に並列に連結される場合、トランジスタ１３０４が第３抵抗１４０４に並列に連結された上記の場合と同じ動作を行う。
【００８４】
図３のトランジスタ１３０４としては、ＰＮＰトランジスタが示されているが、ＮＰＮトランジスタが使われてもよい。これによって、スイッチング部１３０のＰＮＰトランジスタをＮＰＮトランジスタに変える場合、制御信号のハイレベル及びローレベルは、ＰＮＰトランジスタと逆になる。
【００８５】
従って、ＰＮＰトランジスタを利用したスイッチング部１３０で、制御信号が動作モードである時にロー、電源節約モードである時にハイが出力されるのに対して、ＮＰＮトランジスタを利用したスイッチング部１３０では、動作モードである時にハイ、電源節約モードである時にローが出力される。
【００８６】
図４は、図１に示した電圧調節部１２０のさらに他の実施形態を示す図面である。図４に示した電圧調節部１２０は、図２及び図３に示したスイッチング部１３０と異なる方式で、出力電圧の電圧レベルをスイッチングする。
【００８７】
図４を参照すれば、電圧調節部１２０は、スイッチング部１３０及び電圧安定化部１４０を含んで構成される。図４の電圧調節部１２０は、図２及び図３の電圧調節部１２０に対応し、図４のスイッチング部１３０及び電圧安定化部１４０は、図２及び図３のスイッチング部１３０及び電圧安定化部１４０に各々対応する。
【００８８】
図４を参照すれば、スイッチング部１３０は、ダイオード１３０５及び第５抵抗１３０６を含んで構成され、電圧安定化部１４０は、電圧レギュレータ１４０１、第１抵抗１４０２及び第２抵抗１４０３を含んで構成される。また、スイッチング部１３０は、システム制御部２１０から制御信号が入力される制御端子１３０３を含み、電圧安定化部１４０は、システム制御部２１０に出力電圧を出力する出力端子１４０５を含む。
【００８９】
図４の電圧調節部１２０は、図２及び図３の電圧調節部１２０と同様に、スイッチング部１３０及び電圧安定化部１４０により調節された出力電圧を出力する。
図４の電圧安定化部１４０は、図２及び図３の電圧安定化部１４０と同様に、変圧器の二次側コイルに連結され、一定の出力電圧を出力するように、出力電圧の電圧レベルを調節する。電圧安定化部１４０と関連して、図２及び図３に述べられた内容は、図４の電圧安定化部１４０にも同様に適用される。
【００９０】
図４のスイッチング部１３０は、図２及び図３のスイッチング部１３０と異なる方式で、出力電圧の電圧レベルをスイッチングする。図４のスイッチング部１３０は、ダイオード１３０５及び第５抵抗１３０６を含んで構成される。
【００９１】
図４において、ダイオード１３０５は、そのカソードが電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子と連結され、そのアノードが第５抵抗１３０６を介して制御端子１３０３に接続され、システム制御部２１０から制御信号を入力されて、ターンオン又はターンオフされる。
【００９２】
ダイオード１３０５は、ダイオード１３０５のアノード側の電圧がカソード側の電圧より高ければ、ダイオード１３０５がターンオンされて、順方向の電流が流れる。従って、図４に示したダイオード１３０５は、制御端子１３０３を通じて、ハイレベルの電圧を入力されれば、ターンオンされ、ローレベルの電圧を入力されれば、ターンオフされる。
【００９３】
本実施形態によれば、スイッチング部１３０は、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、システム制御部２１０からハイレベルの電圧が入力されて、ターンオンされる。逆に、画像形成装置２００が動作モードである場合には、スイッチング部１３０は、システム制御部２１０からローレベルの電圧を入力されて、ターンオフされる。
【００９４】
電源節約モードでスイッチング部１３０がターンオンされれば、ダイオード１３０５及びダイオード１３０５と直列に連結された第５抵抗１３０６に電流が流れ、スイッチング部１３０に流れる電流は、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子に供給される。
【００９５】
電圧安定化部１４０において、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子からグラウンドに流れる電流の量は一定である。従って、スイッチング部１３０から電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子に電流が供給されることで、電圧安定化部１４０の第１抵抗１４０２に流れる電流が減少する。
【００９６】
本実施形態による第１抵抗１４０２と第２抵抗１４０３とは、固定された抵抗値を有する。従って、第１抵抗１４０２にかかる電圧が減少し、出力端子１４０５における出力電圧の電圧レベルが低くなる。このように、画像形成装置２００の状態が電源節約モードとなれば、出力端子１４０５で出力電圧の電圧レベルが、動作モード時の出力電圧の電圧レベルよりも低くなる。
【００９７】
画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、スイッチング部１３０は、システム制御部２１０からの制御信号に基づいて、ダイオード１３０５をターンオンすることで、出力電圧を第１電圧レベルから、第１電圧レベルよりも低い第２電圧レベルにスイッチングする。
【００９８】
画像形成装置２００の状態が動作モードとなる場合、スイッチング部１３０は、システム制御部２１０からローレベルの電圧を入力されて、ダイオード１３０５をターンオフすることで、出力電圧が第２電圧レベルから再び第１電圧レベルにスイッチングされる。
【００９９】
この時、ダイオード１３０５がターンオン又はターンオフされることによってスイッチングされる出力電圧の第２電圧レベルは、抵抗Ｂ  １３０６と、制御端子１３０３を通じて入力される制御信号の電圧レベルとによって決定される。従って、抵抗Ｂ１３０６の抵抗値を変更したり、制御信号の電圧レベルを変更したりして、電源節約モードでの消費電力が最小となる第２電圧レベルを決定する。
【０１００】
例えば、第５抵抗１３０６の抵抗値が増加すれば、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子に供給される電流の量が減少する。これによって、第１抵抗１４０２における電圧降下量が減少し、電源節約モードで出力される第２電圧レベルはさらに高くなる。逆に、第５抵抗１３０６の抵抗値が減少すれば、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子に供給される電流の量が増加する。これによって、第１抵抗１４０２における電圧降下量が増加し、電源節約モードで出力される第２電圧レベルはさらに低くなる。
【０１０１】
これによって、システム制御部２１０は、第５抵抗１３０６の抵抗値のうち、電源節約モードで消費電力が最小となる時の抵抗値を、第５抵抗１３０６の抵抗値として決定する。このように決定された抵抗値により獲得される出力電圧の電圧レベルは、第２電圧レベルとなる。
【０１０２】
本発明の一実施形態によって、システム制御部２１０は、抵抗値の変更可能な可変抵抗を利用して、第５抵抗１３０６の抵抗値を変更する。
【０１０３】
他の例として、制御信号の電圧レベルを変更して、電源節約モードでの消費電力が最小となる第２電圧レベルを決定する。
【０１０４】
制御信号の電圧レベルが増大すれば、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子に供給される電流量が増加する。これによって、第１抵抗１４０２における電圧降下量が増加し、電源節約モードで出力される第２電圧レベルはさらに低くなる。逆に、制御信号の電圧レベルが減少すれば、電圧レギュレータ１４０１の基準電圧端子に供給される電流量が減少する。これによって、第１抵抗１４０２における電圧降下量が減少し、電源節約モードで出力される第２電圧レベルはさらに高くなる。
【０１０５】
これによって、システム制御部２１０は、制御信号の電圧レベルに設定された電圧値のうち、電源節約モードで消費電力が最小となる電圧値を、制御信号の電圧レベルとして決定する。このように決定された電圧値により獲得される出力電圧の電圧レベルは、第２電圧レベルとなる。
【０１０６】
本発明の一実施形態によって、システム制御部２１０は、システム制御部２１０内のＤＡＣ（デジタルアナログコンバータ）を利用して、制御信号の電圧レベルを変更する。即ち、制御信号の電圧レベルを、ＤＡＣにより変換される電圧値に設定することで、システム制御部２１０は、制御信号の電圧レベルをアナログ的に変更する。
【０１０７】
これによって、システム制御部２１０は、ＤＡＣにより変換される電圧値のうち、電源節約モードで消費電力が最小となる時の電圧値を、制御信号の電圧レベルとして決定し、このように決定された制御信号の電圧レベルにより獲得される出力電圧の出力レベルを、第２出力レベルとして決定する。
【０１０８】
従って、本実施形態による電源供給装置１００は、システム制御部２１０を通じて、スイッチング部１３０の抵抗値を変更するか、又は、スイッチング部１３０に入力される制御信号の電圧レベルを変更することで、該画像形成装置２００において、電源節約モードで消費電力が最小となる第２電圧レベルを決定する。
【０１０９】
例えば、画像形成装置２００は、ＤＣ／ＤＣコンバータを利用して、第２電圧レベルを、システム制御部２１０を駆動するのに必要な電圧に変換して、システム制御部２１０に供給する。この時、画像形成装置２００は、システム制御部２１０を通じて、電源節約モードで消費電力が最小となるスイッチング部１３０の抵抗値を決定し、電源供給装置１００は、このように決定された抵抗値によって、第２電圧レベルを出力する。これによって、画像形成装置２００は、ＤＣ／ＤＣコンバータの変換による電力損失などを含めて、電源節約モードでの消費する消費電力を最小化できる。即ち、本実施形態による電源供給装置１００は、該システムによって消費電力を効率的に削減できる。
【０１１０】
図５乃至図７は、本発明の一実施形態による電源調節部を備えるスイッチングモード電源供給装置を示す図面である。図５乃至図７に示した電源供給装置１００は、変換部１１０及び電圧調節部１２０を備える。図５乃至図７に示した変換部１１０及び電圧調節部１２０は、図１に示した変換部１１０及び電圧調節部１２０と同じであり、これについて重複説明は省略する。
【０１１１】
図５は、電源供給装置１００が画像形成装置２００に一つの電圧のみを出力する単一出力である場合を表す。図５を参照すれば、電源供給装置１００は、変換部１１０及び電圧調節部１２０を含んで構成され、変換部１１０は、整流要素４２０、平滑要素４３０、スイッチング制御部４４０、変圧器４５０及びフォトカプラ４６０を含んで構成される。また、電圧調節部１２０は、画像形成装置２００の状態を表す制御信号が入力される端子４７０をさらに含み、変換部１１０は、電圧を出力する出力端子４８０をさらに含む。
【０１１２】
変換部１１０は、図１で説明したように、少なくとも一つ以上の変圧器４５０を利用して、電源供給装置１００に入力される交流電圧４１０を少なくとも一つ以上の直流電圧に変換する。
【０１１３】
図５を参照すれば、変換部１１０は、整流要素４２０、平滑要素４３０、スイッチング制御部４４０、変圧器４５０及びフォトカプラ４６０を含んで構成される。
【０１１４】
整流要素４２０は、変換部１１０に入力される交流電圧４１０を整流する。例えば、整流要素４２０は、ダイオードを使用したブリッジ回路として具現されるが、これに限定されない。
【０１１５】
平滑要素４３０は、整流された電圧を平滑化する。例えば、平滑要素４３０は、キャパシタを使用するが、これに限定されない。
【０１１６】
スイッチング制御部４４０は、整流された電圧を変圧器に印加するためのスイッチングを制御する。本発明の一実施形態によって、スイッチング制御部４４０は、ＰＷＭ  ＩＣとして具現されるが、これに限定されない。
【０１１７】
変圧器４５０は、スイッチングされた一次側コイルの電圧を二次側コイルの電圧に変換する。図５では、変圧器４５０の出力により、一つの電圧が獲得される。例えば、変圧器４５０は、２４Ｖの直流電圧を出力する。
【０１１８】
電圧調節部１２０は、図１で説明したように、変換された直流電圧の電圧レベルを調節して、電源供給装置１００が一定かつ安定した出力電圧を出力できるようにする。これによって、出力端子４８０は、画像形成装置２００に一定かつ安定した２４Ｖの電圧を供給する。
【０１１９】
さらに詳しくは、電圧調節部１２０は、変圧器４５０の二次側コイルの電圧である出力電圧の電圧レベルによって、フォトカプラ４６０に伝達する電流の量を調節する。これによって、フォトカプラ４６０の発光部は、変圧器４５０の二次側コイルに連結されるように電圧調節部１２０と連結され、フォトカプラ４６０の受光部は、変圧器４５０の一次側コイルに連結されたスイッチング制御部４４０と連結されて、変圧器４５０の一次側コイルの電圧のスイッチングを制御する。従って、電圧調節部１２０は、出力電圧の電圧レベルを一定に調節する。
【０１２０】
単一出力の場合、画像形成装置２００は、２４Ｖの電圧を利用して画像を形成し、画像形成装置２００の動作を制御する。画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合にも、電源供給装置１００が２４Ｖの電圧を画像形成装置２００に供給し続ければ、不要な電力が供給され続けて、電力損失が多くなる。また、電力効率も低下する。
【０１２１】
従って、本発明の一実施形態によって、電源調節部１２０は、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、画像形成装置２００の状態を表す制御信号が入力される端子４７０を通じて制御信号を入力されて、出力電圧の第１電圧レベルを、第１電圧レベルより低い第２電圧レベルにスイッチングする。
【０１２２】
即ち、電源供給装置１００は、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、出力電圧を２４Ｖから２１．６Ｖに低下して供給する。これによって、画像形成装置２００が電源節約モードである場合、電源供給装置１００は、不要な電力を供給しないので、画像形成装置２００の電力効率を向上できる。
【０１２３】
図６は、電源供給装置１００が画像形成装置２００に複数の電圧を出力する多重出力を有する場合を表す。図６を参照すれば、電源供給装置１００は、変換部１１０及び電圧調節部１２０を含んで構成され、変換部１１０は、整流要素４２０、平滑要素４３０、スイッチング制御部４４０、変圧器４５０及びフォトカプラ４６０を含んで構成される。また、電圧調節部１２０は、画像形成装置２００の状態を表す制御信号が入力される端子４７０をさらに含み、変換部１１０は、システム制御部２１０に電圧を出力する出力端子４８０、及び画像形成部２２０に電圧を出力する出力端子４９０をさらに含む。
【０１２４】
図６の整流要素４２０、平滑要素４３０、スイッチング制御部４４０及びフォトカプラ４６０は、図５の整流要素４２０、平滑要素４３０、スイッチング制御部４４０及びフォトカプラ４６０と同じであり、これについて重複説明は省略する。
【０１２５】
変圧器４５０は、スイッチングされた一次側コイルの電圧を二次側コイルの電圧に変換する。図５と異なり、図６において、変圧器４５０は、一次側コイルの電圧を変換して、二つの電圧を出力する。変圧器４５０のコイルの巻線形態を調整して、変圧器４５０は、一次側コイルの電圧を複数の電圧に変換して出力する。例えば、変圧器４５０は、２４Ｖ、５Ｖの両方の直流電圧を出力する。
【０１２６】
多重出力の場合、例えば、２４Ｖの電圧は、画像を形成する画像形成部２２０を駆動するのに利用され、５Ｖの電圧は、画像形成装置２００の動作を制御するシステム制御部２１０を駆動するのに利用される。以下、説明の便宜上、多重出力の場合、システム制御部２１０に出力される電圧を第１出力電圧といい、画像形成部２２０に出力される電圧を第２出力電圧という。
【０１２７】
画像形成装置２００が動作モードである場合、電源供給装置１００は、出力端子４８０を通じて、５Ｖの出力電圧、即ち、第１出力電圧をシステム制御部２１０に出力し、出力端子４９０を通じて、２４Ｖの出力電圧、即ち、第２出力電圧を画像形成部２２０に出力する。
【０１２８】
画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、電源供給装置１００は、第２出力電圧に出力される変圧器４５０の二次側コイルに連結されたスイッチをオープンして、第２出力電圧を遮断する。これによって、電源供給装置１００は、電源節約モードである時、画像形成部２２０に出力される２４Ｖの電圧を遮断する。
【０１２９】
また、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、電圧調節部１２０は、画像形成装置２００の状態を表す制御信号が入力される端子４７０を通じて入力された制御信号に基づき、システム制御部２１０に出力される第１出力電圧の電圧レベルを、第１電圧レベルから第１電圧レベルより低い第２電圧レベルにスイッチングする。例えば、電圧調節部１２０は、画像形成装置２００が電源節約モードである場合、５Ｖの第１出力電圧をスイッチングして、４Ｖの出力電圧を、出力端子４８０を通じてシステム制御部２１０に出力する。
【０１３０】
これによって、画像形成装置２００が電源節約モードである場合、電源供給装置１００は、４Ｖの第１出力電圧のみをシステム制御部２１０に出力する。画像形成装置２００は、電源節約モードで画像形成部２２０に出力される２４Ｖの電圧を遮断して、画像形成装置２００の消耗電力を削減できる。さらに、本発明の一実施形態による電源供給装置１００は、第１出力電圧を５Ｖから４Ｖの電圧にスイッチングして、動作モードでの出力電圧より低い出力電圧をシステム制御部２１０に出力することで、消耗電力をさらに効率的に削減できる。
【０１３１】
従って、画像形成装置２００が電源節約モードである場合、電源供給装置１００は、電源節約モードで第１出力電圧を、画像形成装置２００で必要な最小限の電圧にスイッチングして供給することで、最大限の電力効率を提供できる。
【０１３２】
図７は、電源供給装置１００が複数の変圧器を利用して、画像形成装置２００に複数の電圧を出力する多重出力を有する場合を表す。図７を参照すれば、電源供給装置１００は、変換部１１０及び電圧調節部１２０を含んで構成され、変換部１１０は、整流要素４２０、平滑要素４３０、第１スイッチング制御部４４０１、第２スイッチング制御部４４０２、第１変圧器４５０１、第２変圧器４５０２、第１フォトカプラ４６０１及び第２フォトカプラ４６０２を含んで構成される。また、電圧調節部１２０は、画像形成装置２００の状態を表す制御信号が入力される端子４７０をさらに含み、変換部１１０は、システム制御部２１０に電圧を出力する出力端子４８０、及び画像形成部２２０に電圧を出力する出力端子４９０をさらに含む。
【０１３３】
図７の整流要素４２０及び平滑要素４３０は、図５の整流要素４２０及び平滑要素４３０と同じであり、これについて重複説明は省略する。
図７において、図５及び図６と異なり、変換部１１０は、二つの変圧器４５０１，４５０２を利用して、スイッチングされた一次側コイルの電圧を二次側コイルの電圧に変換する。これによって、変換部１１０は、第１スイッチング制御部４４０１、第２スイッチング制御部４４０２、第１変圧器４５０１、第２変圧器４５０２、第１フォトカプラ４６０１及び第２フォトカプラ４６０２を備える。
【０１３４】
第１変圧器４５０１及び第２変圧器４５０２は、各々一次側コイルの電圧を、各変圧器の巻線数によって二次側コイルの電圧に変換する。第１変圧器４５０１及び第２変圧器４５０２は、同じ一次側コイルの電圧を各々の二次側コイルの電圧に変換するので、変換部１１０は二つの直流電圧を出力する。
【０１３５】
第１変圧器４５０１が変換した直流電圧は、システム制御部２１０に出力される第１出力電圧として利用される。例えば、第１変圧器４５０１は、５Ｖの直流電圧を出力する。
【０１３６】
電圧調節部１２０は、第１変圧器４５０１が変換した直流電圧の電圧レベルを調節して、第１出力電圧を出力する。
【０１３７】
さらに詳しくは、電圧調節部１２０は、第１変圧器４５０１の二次側コイルの電圧の電圧レベルによって、第１フォトカプラ４６０１に伝達される電流の量を調節する。この時、第１フォトカプラ４６０１の発光部は、電圧調節部１２０と連結されて、第１変圧器４５０１の二次側コイルに連結され、第１フォトカプラ４６０１の受光部は、変圧器の一次側コイルに連結された第１スイッチング制御部４４０１と連結されて、一次側コイルの電圧のスイッチングを制御する。これによって、電圧調節部１２０は、第１出力電圧の電圧レベルを一定に調節する。
【０１３８】
第２変圧器４５０２が変換した直流電圧は、画像形成部２２０に出力される第２出力電圧として利用される。例えば、変圧器４５０は、２４Ｖの直流電圧を出力する。
【０１３９】
第２変圧器４５０２が変換した直流電圧の電圧レベルによって、第２フォトカプラ４６０２に伝達される電流の量が調節される。第２スイッチング制御部４４０２は、第２フォトカプラ４６０２の受光部と連結されて、第２変圧器４５０２の一次側コイルの電圧のスイッチングを制御する。この時、第２スイッチング制御部４４０２と、第２スイッチング制御部４４０２に電源を供給するＶｃｃ端子との間に、スイッチング素子をさらに備える。この時、スイッチング素子のオン又はオフによって、第２スイッチング制御部４４０２の動作如何が決定される。一実施形態によれば、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、スイッチング素子をオープンして、第２スイッチング制御部４４０２に印加される電源を遮断できる。スイッチング制御部４４０２が動作しないことで、電源供給装置１００は、第２出力電圧の出力を遮断できる。
【０１４０】
画像形成装置２００が動作モードである場合、電源供給装置１００は、第１変圧器４５０１の二次側コイルに連結された出力端子４８０を通じて、５Ｖの出力電圧をシステム制御部２１０に出力し、第２変圧器４５０２の二次側コイルに連結された出力端子４９０を通じて、２４Ｖの出力電圧を画像形成部２２０に出力する。
【０１４１】
画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、上述したように、電源供給装置１００は、第２スイッチング制御部と連結されたスイッチング素子をオープンして、第２出力電圧を遮断する。また、電圧調節部１２０は、画像形成装置２００の状態を表す制御信号が入力される端子４７０を通じて制御信号を入力されて、システム制御部２１０に出力される第１出力電圧の電圧レベルを、第１電圧レベルから第１電圧レベルより低い第２電圧レベルにスイッチングする。
【０１４２】
これによって、画像形成装置２００が電源節約モードである場合、電源供給装置１００は、２４Ｖの第２出力電圧を遮断し、第１出力電圧で動作モード時の電圧である５Ｖより低い４Ｖの出力電圧を出力する。
【０１４３】
上述したように、本発明の一実施形態による電源供給装置１００は、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、第１出力電圧を動作モードでの出力電圧より低い電圧を出力することで、電源節約モードでの電力効率を効果的に向上できる。
【０１４４】
図８は、本発明の一実施形態によるスイッチングモード電源供給装置を備える画像形成装置を示すブロック図である。図８を参照すれば、画像形成装置２００は、電源供給装置１００、システム制御部２１０、画像形成部２２０、ファックス部２３０、伝送機能実行部２４０、通信インターフェース部２５０、ユーザーインターフェース部２６０及び保存部２７０を含んで構成される。
【０１４５】
図８に示した画像形成装置２００には、本実施形態と関連した構成要素のみが示されている。従って、当業者ならば、図８に示した構成要素以外に、他の汎用的な構成要素がさらに備えられ得ることが理解されよう。
【０１４６】
また、図８に示した電源供給装置１００は、図１乃至図７で説明した電源供給装置１００と同じ動作を行うので、図１乃至図７で説明した内容は、図８に示した電源供給装置１００にも適用される。
【０１４７】
電源供給装置１００は、電源供給装置１００に入力された交流電圧を、少なくとも一つ以上の直流電圧に変換し、システム制御部２１０から入力された制御信号に基づいて、変換された少なくとも一つ以上の直流電圧のうち、システム制御部２１０に出力されるべき第１出力電圧の電圧レベルを、第１電圧レベル又は第１電圧レベルより低い第２電圧レベルのうち何れか一つにスイッチングし、スイッチング結果による第１出力電圧をシステム制御部に出力する。
【０１４８】
電源供給装置１００は、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、システム制御部２１０に出力される出力電圧の電圧レベルを、第１電圧レベルから第２電圧レベルにスイッチングする。
【０１４９】
単一出力の場合、例えば、電源供給装置１００は、動作モードで２４Ｖの出力電圧を出力する。電源供給装置１００から出力された２４Ｖの電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータにより、画像形成装置２００の各ユニットに使われる電圧に変換されて、画像形成装置２００の各ユニットに供給される。この時、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、電源供給装置１００は、不要な電力消費を減らすために、動作モード時に出力される電圧より低い電圧を出力する。これによって、２４Ｖの出力電圧は、２１．６Ｖにスイッチングされて出力される。
【０１５０】
多重出力の場合、電源供給装置１００は動作モードで例えば、５Ｖ、２４Ｖの電圧を出力する。２４Ｖの電圧は、画像形成装置２００が画像を形成するなどの動作を行うのに利用される。これによって、２４Ｖの電圧は、画像形成部２２０を含めて、画像形成装置２００が提供する各種の機能を行うユニットに供給される。５Ｖの電圧は、画像形成装置２００の全体のシステムを制御するシステム制御部２１０を駆動するのに利用される。
【０１５１】
画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、電源供給装置１００は、画像形成部２２０に出力される２４Ｖの電圧は遮断する。また、電源供給装置１００は、システム制御部２１０に出力される５Ｖの電圧を４Ｖの電圧にスイッチングして出力する。これによって、電源供給装置１００は、画像形成装置２００の電源節約モードで必要な最小限の電圧のみを供給することで、画像形成装置２００の電力効率を高めることができる。
【０１５２】
システム制御部２１０は、電源供給装置１００から出力された出力電圧（多重出力の場合、第１出力電圧５Ｖ）により動作可能であり、電源供給装置１００のスイッチング動作を制御する制御信号を出力する。
【０１５３】
これによって、画像形成装置２００が電源節約モードである場合、電源供給装置１００は、システム制御部２１０から出力された制御信号に基づいて、出力電圧を第１電圧レベルから第１電圧レベルより低い第２電圧レベルにスイッチングする。
【０１５４】
従って、電源供給装置１００は、単一出力又は多重出力において、システム制御部２１０に出力される出力電圧として、動作モード時の電圧より低い電圧を電源節約モード時に出力することにより、画像形成装置２００の電力損失を最小化できる。
【０１５５】
画像形成部２２０は、電源供給装置１００で変換された少なくとも一つの直流電圧（多重出力の場合、第２出力電圧２４Ｖ）により動作可能であり、作業対象の画像データについての画像を形成する、即ち、印刷する作業を行う。
【０１５６】
ファックス部２３０は、画像形成装置２００の機能によって、作業対象のファックスデータのファックス伝送作業を行う。
伝送機能実行部２４０は、作業対象の文書データを、サーバー、移動式記録媒体、コンピュータシステムなどの外部装置への伝送作業を行う。
【０１５７】
通信インターフェース部２５０は、画像形成装置２００の機能によって、ファックス送受信などに使われるモデム、ネットワーク網との接続のためのネットワークモジュール、移動式記録媒体とのデータ移動チャネルの形成のためのＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ホストモジュールなどの全部又は一部を含む。
【０１５８】
ユーザーインターフェース部２６０は、ユーザーから入力信号を獲得し、ユーザーに情報を表示する。例えば、ユーザーインターフェース部２６０は、画像形成装置２００に設けられたディスプレイパネル、マウス、キーボード、タッチ画面、モニタ、スピーカなどの入出力装置の全部又は一部を含む。
【０１５９】
保存部２７０は、画像形成装置２００の動作中に発生するデータ、印刷データ、スキャンデータ、ファックスデータなどを保存する。
【０１６０】
図９は、本発明の一実施形態によるスイッチングモード電源供給装置を利用して、画像形成装置に電源を供給する方法を示すフローチャートである。図９に示した方法は、上記図１乃至図８に示した電源供給装置１００及び画像形成装置２００で時系列的に処理されるステップを含んで構成される。従って、たとえここで省略した内容であるとしても、図１乃至図８に示した電源供給装置１００及び画像形成装置２００について上述した内容は、図９に示した方法にも適用されることが理解できるであろう。
【０１６１】
ステップ６０１で、変換部１１０は、少なくとも一つ以上の変圧器を利用して、電源供給装置１００に入力される交流電圧を少なくとも一つ以上の直流電圧に変換する。
【０１６２】
ステップ６０２で、スイッチング部１３０は、画像形成装置２００の動作を制御するシステム制御部２１０から、画像形成装置２００の状態が動作モードであるか、又は電源節約モードであるかによって、電源供給装置１００のスイッチング動作を制御する制御信号を入力される。
【０１６３】
ステップ６０３で、スイッチング部１３０は、入力された制御信号に基づいて、変換された少なくとも一つ以上の直流電圧のうち、システム制御部２１０に出力される出力電圧の電圧レベルを、第１電圧レベル又は第１電圧レベルより低い第２電圧レベルのうち何れか一つにスイッチングする。
【０１６４】
ステップ６０４で、電源供給装置１００は、スイッチング結果による出力電圧をシステム制御部２１０に出力する。
これによって、電源供給装置１００は、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、システム制御部２１０に出力される出力電圧を、動作モード時の第１電圧レベルより低い第２電圧レベルに出力する。
【０１６５】
例えば、単一出力の場合、電源供給装置１００は、動作モードで２４Ｖの電圧を出力すれば、画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、出力電圧の電圧レベルをスイッチングして、２１．６Ｖの電圧を出力する。
【０１６６】
多重出力の場合、電源供給装置１００は、動作モードで画像形成部２２０に２４Ｖの電圧を出力し、システム制御部２１０には、５Ｖの電圧を出力する。画像形成装置２００が電源節約モードに進入する場合、電源供給装置１００は、２４Ｖの電圧は遮断し、システム制御部２１０に出力される５Ｖの電圧は、４Ｖにスイッチングして出力する。
【０１６７】
これによって、本発明の一実施形態による電源供給装置１００は、電源節約モードで出力する出力電圧を、システムが許容する最小限の電圧に抑えて出力して、電力損失を最小化でき、電力効率を最大限に向上できる。
【０１６８】
一方、上述した方法は、コンピュータで実行可能なプログラムにより作成可能であり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を利用して、前記プログラムを動作させる汎用のデジタルコンピュータ上で具現される。また、上述した方法で使われた構造のデータは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に色々な手段を通じて記録される。前記コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、磁気記録媒体（例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光学的読み取り媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）のような記録媒体を含む。
【０１６９】
当業者は、上述した記載の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態も具現可能であることを理解できよう。従って、開示された内容は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。即ち、本発明の範囲は、上述した説明ではなく、特許請求の範囲に表れており、それと同等な範囲内にある全ての相違点は、本発明に含まれたものと解釈されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【０１７０】
本発明は、電源供給装置、特に画像読み取り装置、複合機、ＰＣ、ファクシミリ、ＴＶの技術分野に適用可能である。
【符号の説明】
【０１７１】
１００    電源供給装置
１１０    変換部
１２０    電圧調節部
１３０    スイッチング部
１４０    電圧安定化部
２００    画像形成装置
２１０    システム制御部
２２０    画像形成部
２３０    ファックス部
２４０    伝送機能実行部
２５０    通信インターフェース部
２６０    ユーザーインターフェース部
２７０    保存部
４１０    交流電圧
４２０    整流要素
４３０    平滑要素
４４０、４４０１、４４０２    スイッチング制御部、第１、第２スイッチング制御部
４５０、４５０１、４５０２    変圧器、第１、第２変圧器
４６０、４６０１、４６０２    フォトカプラ、第１、第２フォトカプラ
４７０、１３０３    （画像形成装置の状態を表す）制御信号が入力される端子
４８０、４９０、１４０５    出力端子
１３０１、１３０４    トランジスタ
１３０２、１３０６    第４、第５抵抗
１３０５    ダイオード
１４０１    電圧レギュレータ
１４０２、１４０３，１４０４    第１、第２、第３抵抗
【図１】
2013126373.tif 000003
【図２】
2013126373.tif 000004
【図３】
2013126373.tif 000005
【図４】
2013126373.tif 000006
【図５】
2013126373.tif 000007
【図６】
2013126373.tif 000008
【図７】
2013126373.tif 000009
【図８】
2013126373.tif 000010
【図９】
2013126373.tif 000011