(57)【要約】【課題】ＡＣＤＣ電源の全体的な電源損失を、従来よりも少なくすることができるＡＣＤＣ電源を提供することを目的とする。【解決手段】スイッチング素子が出力した電力を一時的に蓄えるコンデンサの電圧が第１の電圧値以下になると、前記スイッチング素子を連続動作させ、また、前記コンデンサの電圧が、前記第１の電圧よりも高い第２の電圧値以上になれば、前記スイッチング素子の連続動作を中止することによって、前記スイッチング素子を間欠的に連続動作させるＡＣＤＣ電源から、電力供給を受ける電子機器であって、通常モードと前記通常モードよりも低い電力で動作する省電力モードとを具備し、前記通常モードまたは前記省電力モードで動作し、前記ＡＣＤＣ電源の前記スイッチング素子が間欠的に連続動作している間に、所定のタスクを実行することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子が出力した電力を一時的に蓄えるコンデンサの電圧が第１の電圧値以下になると、前記スイッチング素子を連続動作させ、また、前記コンデンサの電圧が、前記第１の電圧よりも高い第２の電圧値以上になれば、前記スイッチング素子の連続動作を中止することによって、前記スイッチング素子を間欠的に連続動作させるＡＣＤＣ電源から、電力供給を受ける電子機器であって、
通常モードと前記通常モードよりも低い電力で動作する省電力モードとを具備し、前記通常モードまたは前記省電力モードで動作し、前記ＡＣＤＣ電源の前記スイッチング素子が間欠的に連続動作している間に、所定のタスクを実行することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記タスクは、環境温度・湿度のモニタ、時計の更新、外部からの入力の確認のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記ＡＣＤＣ電源における前記スイッチング素子が連続動作を開始してから所定時間後に、前記所定のタスクを実行することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記ＡＣＤＣ電源における前記スイッチング素子が前記間欠的な連続動作を、少なくとも１回実行する度に、前記所定のタスクを実行することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
スイッチング素子が出力した電力を一時的に蓄えるコンデンサの電圧が第１の電圧値以下になると、前記スイッチング素子を連続動作させ、また、前記コンデンサの電圧が、前記第１の電圧よりも高い第２の電圧値以上になれば、前記スイッチング素子の連続動作を中止することによって、前記スイッチング素子を間欠的に連続動作させるＡＣＤＣ電源から、電力供給を受ける電子機器の制御方法であって、
前記電子機器は、通常モードと前記通常モードよりも低い電力で動作する省電力モードとを具備し、前記通常モードまたは前記省電力モードで動作し、前記ＡＣＤＣ電源の前記スイッチング素子が間欠的に連続動作している間に、所定のタスクを実行することを特徴とする電子機器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電源からの電力供給で動作するプリンタや情報装置のような電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、商用電源からの電力供給で動作するプリンタや情報装置等の電子機器において、低消費時に消費電力を低減させる場合、ＡＣＤＣ電源のスイッチング周波数を低くするＰＦＭ方式や、間欠的に連続スイッチングするバースト方式が一般的である。これらの方式は、単位時間あたりのスイッチング回数を、通常モード時よりも、減らすことによって、スイッチングロスを少なくし、消費電力を低減させている。
【０００３】
図９は、従来の省電力中のＡＣＤＣスイッチング電源の波形と情報装置の負荷の波形とを示す図である。
【０００４】
図９（１）は、情報装置の負荷と時間との関係を示す。この情報装置は、タイマ割り込みで周期的に起き上がり、時計の更新や通常モードへの復帰イベントがあるかどうかを確認するなどのために、周期的に負荷が大きくなることを示す。図９（２）は、電源の出力電圧を示す。図９（３）は、ＡＣＤＣスイッチング電源において連続スイッチング動作をするタイミングを示す。図９（４）は、電源損失を示し、縦軸の値が高い程、スイッチング素子や整流素子、そのほかの電源損失が大きいことを示す。
【０００５】
次に、従来の情報装置における省電力中の負荷と、ＡＣＤＣ電源の電源損失との関係を、時間経過に沿って説明する。
【０００６】
ｔ１〜ｔ２の時間では、ＡＣＤＣ電源は、スイッチング動作せず、２次側に搭載されているコンデンサに蓄えられている電荷を放電することによって、電源出力電圧を一定の値に維持している。情報装置は、最低限の負荷を維持し、負荷の電力をコンデンサが供給しているので、電源出力電圧は、図９（２）に示すように、徐々に下がる。
【０００７】
時刻ｔ２で電源出力電圧がｖ１に達し、出力電圧がｖ２に達するまで、ＡＣＤＣ電源は、図９（３）に示すように、連続スイッチング動作を開始する。
【０００８】
連続スイッチング動作開始直後のｔ２〜ｔ３の時間では、供給電流を制限する操作であるソフトスイッチングを行っている。つまり、コンデンサの今の電圧よりも高い電圧でコンデンサを充電すると、急激な突入電流が発生し、半導体の定格をオーバーしたり、トランスの音鳴りが発生する。これを防ぐために、連続スイッチング動作開始直後は、スイッチングＯＮ幅を小さくするなどして、供給電流を制限するソフトスイッチングを実行している。このソフトスイッチングは、供給電流を制限する動作であり、電流制限することによって損失が発生するので、全体の電源損失が大きくなる。
【０００９】
ｔ３〜ｔ４の時間は、最も効率のよいオン幅でスイッチング動作をしている。ｔ４で電源出力電圧がｖ２に達し、スイッチング動作を終了する。ｔ４〜ｔ５の時間は、ｔ１〜ｔ２の時間と同じように、装置負荷は最低限であり、電源電圧も徐々に低下する。
【００１０】
ｔ５〜ｔ６の時間は、図９（１）に示すように、タイマ割り込みによって一定時間間隔で、情報装置が起き上がり、時計更新や通常モードへの復帰イベントがあるかどうかを確認するなどの処理を実行するので、装置負荷が増える。また、ｔ５〜ｔ６の時間は、図９（２）に示すように、電源電圧の単位時間当たりの減少も大きくなり、ｔ６〜ｔ７の時間は、ｔ１〜ｔ２の時間と同じように、装置負荷が最低限であり、電源電圧が徐々に低下する。
【００１１】
ｔ１〜ｔ２の時間、ｔ４〜ｔ５の時間、ｔ６〜ｔ７の時間では、ＡＣＤＣ電源がスイッチング動作をせず、コンデンサからの放電電流も最低であるので、最も小さい電源損失Ｐ１である。ｔ２〜ｔ３の時間では、ソフトスイッチング期間であり、電源損失の値が、Ｐ４まで大きくなり、徐々に小さくなる。ソフトスイッチングが終了したｔ３〜ｔ４の時間では、スイッチング動作を行っている中では、電源損失の値は、最も小さいＰ１よりは大きいが、Ｐ４より小さいＰ３である。
【００１２】
ｔ５〜ｔ６の時間では、負荷が大きくなるので、コンデンサからの放電電流量が増え、コンデンサの内部抵抗の影響で、電力損失の値がＰ１よりも大きいＰ２になる。従来は、ｔ２〜ｔ７の時間の動作を繰り返す。
【００１３】
また、特許文献１では、フィードバック電圧（フィードバック電圧は、出力電圧の反転した電圧である）を第１の閾値と比較する比較器と、第２の閾値と比較する比較器とを設けている。そして、フィードバック電圧が第１の閾値まで上昇したときに、スイッチングを開始し、フィードバック電圧が第２の閾値まで下降したときには、スイッチング動作を停止し、スイッチング開始時のソフトスイッチング時間幅を通常よりも短くする。これによって、省電力を達成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特許第５１７９８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
軽負荷時の効率を改善するために、バースト動作におけるバースト周期（ｔ２〜ｔ７の時間）を長くし、発振動作期間（ｔ２〜ｔ４の時間）を短くし、つまり、前者に対する後者の時間比率を小さくすることによって、基本的に効率が向上する。
【００１６】
しかし、前記特許文献１では、ＡＣＤＣ電源における全体的な電源損失を少なくすることに限度があるという問題がある。
【００１７】
本発明は、ＡＣＤＣ電源の全体的な電源損失を、従来よりも少なくすることができる電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の電子機器は、スイッチング素子が出力した電力を一時的に蓄えるコンデンサの電圧が第１の電圧値以下になると、前記スイッチング素子を連続動作させ、また、前記コンデンサの電圧が、前記第１の電圧よりも高い第２の電圧値以上になれば、前記スイッチング素子の連続動作を中止することによって、前記スイッチング素子を間欠的に連続動作させるＡＣＤＣ電源から、電力供給を受ける電子機器であって、通常モードと前記通常モードよりも低い電力で動作する省電力モードとを具備し、前記通常モードまたは前記省電力モードで動作し、前記ＡＣＤＣ電源の前記スイッチング素子が間欠的に連続動作している間に、所定のタスクを実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、全体的な電源損失を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１であるＡＣＤＣ電源１０を示す回路図である。
【図２】ＡＣＤＣ電源１０のスイッチング時のタイミングチャートである。
【図３】画像形成装置ＰＲ１の電気回路を示すブロック図である。
【図４】画像形成装置ＰＲ１の概略斜視図である。
【図５】実施形態１における動作を示すタイミングチャートである。
【図６】実施形態１におけるＡＣＤＣ電源１０の動作を示すフローチャートである。
【図７】実施形態１における情報装置１１の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施形態１における通常処理動作（Ｓ１２９）のフローチャートである。
【図９】従来例において省電力中の波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施形態に沿って説明する。
【実施形態１】
【００２２】
図１は、本発明の実施形態１であるＡＣＤＣ電源１０と情報装置１１とを示す回路図である。
【００２３】
ＡＣＤＣ電源１０は、商用ＡＣ電源からＤＣ電源を作り出す回路であり、図１には、省電力時の動作に関連する部分が示されている。ＡＣＤＣ電源１０は、フライバック方式であるが、この代わりに、フォワード方式を使用しても、ＬＬＣ方式を使用してもよい。
【００２４】
情報装置１１は、ＤＣＤＣ変換回路２４と、ＣＰＵ２５とを有し、通常モードと、通常モードよりも低い動作電力で動作する省電力モードとを具備し、そのいずれか一方のモードで動作する。
【００２５】
コンセント１２は、商用電源とＡＣＤＣ電源１０とを接続する。入力フィルタ１３は、コモンモードチョークやコンデンサで構成されるＡＣＤＣのスイッチングノイズを商用電源に出さないようにノイズを軽減する。整流回路１４は、ダイオードブリッジ、コンデンサで構成され、交流を直流に変換する。トランス１５は、１次側と２次側を絶縁し、１次側の電圧を所望の電圧に変換し、２次側に伝達する。スイッチング素子１６は、ＦＥＴなどで構成され、スイッチオン時にトランスに電力を蓄え、スイッチオフ時に、蓄えられた電力を２次側に伝達する。
【００２６】
スイッチング制御回路１７は、スイッチング素子１６を制御する。フォトカプラ１８、２６は、トランス１５の２次側の信号を絶縁しながら１次側に伝える。
【００２７】
整流回路１９は、ダイオードで構成される。コンデンサ２０は、トランス１５の２次側における電力を蓄える。比較器２１、２２は、それぞれ２つの電圧を比較し、すなわち入力Ａが入力Ｂより大きい場合に出力Ｃをアサートする（有効にする）。
【００２８】
ラッチ回路２３は、２つの入力端子と１つの出力端子を持ち、１つ目の入力端子がアサートされると、オン状態をラッチし、２つ目の入力端子がアサートされると、オン状態のラッチを解除し、そのラッチ状態を出力する。
【００２９】
ＣＰＵ２５は、情報装置１１を構成する全ての素子を制御する。つまり、ＣＰＵ２５は、情報装置１１に含まれている各構成要素を総括的に制御し、図示しないＲＯＭに記憶されている各種プログラムをワークメモリとしてのＲＡＭ（図示せず）上で実行することで、情報装置１１を制御する。
【００３０】
また、ＣＰＵ２５は、情報装置１１の本来の作業を行う通常モードで情報装置１１を動作させるか、通常モードよりも低い動作電力で動作する省電力モードで情報装置１１を動作させるかを制御する。また、ＣＰＵ２５は、前記省電力モード動作中に、動作モードＡにするか、動作モードＢにするかを制御する。なお、動作モードＡは、情報装置１１の全体を最低限の電力で動作させるモードである。動作モードＢは、タイマの更新やキー操作などの通常モードへの復帰のイベントがないかを確認し、また、そのほかの必要な動作を実行する（所定のタスクを実行する）モードである。
【００３１】
ＤＣＤＣ変換回路２４は、ＡＣＤＣ電源１０の出力電圧を必要な電圧に変換する制御を行う。
【００３２】
第２の電圧１００は、固定の電圧であり、第１の電圧１０１も固定の電圧である。電源出力電圧１０２は、ＡＣＤＣ電源１０の出力電圧であり、タスク命令信号１０３は、ラッチ回路２３の出力信号であり、情報装置１１に、所定のタスクを実行させる命令を示す信号である。信号１０４は、情報装置１１に所定のタスクを実行させるタスク命令信号１０３を絶縁し、１次側に伝達された信号である。信号１０５は、スイッチング素子１６のオンオフを制御する信号であり、スイッチング素子１６がＦＥＴである場合、ＧＡＴＥ信号である。
【００３３】
１００Ｖ５０Ｈｚなどの商用ＡＣ電源に接続したコンセント１２を介して、ＡＣがＡＣＤＣ電源１０に入力され、入力フィルタ１３を通って、整流回路１４で平滑化され、ＤＣ化される。スイッチング制御回路１７でスイッチング素子１６をオンすることによって、ＤＣ化された電力をトランス１５に蓄え、スイッチング素子１６をオフすることによって、トランス１５の２次側に電力を伝達する。
【００３４】
スイッチング制御回路１７は、ラッチ回路２３の出力信号であるタスク命令信号１０３がフォトカプラ１８を通して絶縁されて伝達された信号１０４に基づいて、スイッチング素子１６を制御する。トランス１５の１次側の電圧をトランス１５が所定の電圧に変換し、この変換された電圧が２次側に出力される。この出力された電力は、整流回路１９とコンデンサ２０で平滑化され、ＤＣ電圧である電源出力電圧１０２として出力する。
【００３５】
比較器２１が、電源出力電圧１０２の値を第２の電圧１００の値と比較し、比較器２２が、電源出力電圧１０２の値を、第２の電圧１００の値よりも低い第１の電圧１０１の値と比較し、それらの結果をラッチ回路２３に出力する。ラッチ回路２３は、電源出力電圧１０２の値が第１の電圧１０１以下である場合に、オンをラッチし、電源出力電圧１０２の値が第２の電圧１００以上である場合には、ラッチをオフする。このラッチ状態をタスク命令信号１０３として出力する。
【００３６】
ＡＣＤＣ電源１０の電源出力電圧１０２が、情報装置１１のＤＣＤＣ変換回路２４に入力され、ＣＰＵ２５の所望の電圧を出力する。また、ラッチ回路２３のタスク命令信号１０３は、ＣＰＵ２５の割り込み信号として入力される。つまり、タスク命令信号１０３は、ＡＣＤＣ電源１０におけるスイッチング素子１６が出力した電力を一時的に蓄えるコンデンサ２０の電圧が予め定められた第１の電圧値以下になったことを示す割り込み信号である。
【００３７】
ＣＰＵ２５は、通常モードであるか省電力モードであるかを判断し、通常モード時は、モード信号１０７がＨＩＧＨになり、省電力モード時は、モード信号１０７がＬＯＷになる。このモード信号１０７がフォトカプラ２６を通過し、この通過した信号１０６によって、通常モードであるか省電力モードであるかを、スイッチング制御回路１７に伝達する。つまり、モード信号１０７は、情報装置１１において所定のタスクを実行していることを示す情報であり、フォトカプラ２６は、この情報を受信する。なお、通常モードにおける消費電力は、省電力モードよりも多い。
【００３８】
次に、実施形態１において、省電力時に間欠的に発振するスイッチングについて説明する。
【００３９】
図２は、実施形態１におけるＡＣＤＣ電源１０のスイッチング時の動作を示すタイミングチャートである。
【００４０】
図２は、信号１０４、スイッチング信号１０５及び電源損失に関する関係を示す。ｔ２０で、信号１０４がアサートされると、信号１０４がアサートされた当初の固定時間ｔ２１は、ソフトスイッチング期間であり、スイッチング信号１０５は、一定周期でオン幅を最低幅から徐々に広げていく。この期間は、電力伝達を抑えているので、スイッチングのオン幅を広げていくことによって、大きい電源損失Ｐ４から徐々に小さくなり、電源損失Ｐ３に達する。ｔ２２の時間は、ソフトスイッチングの制約がなくなり、２次側の電圧を目標の電圧に上げるべくスイッチングし、ｔ２１のソフトスイッチング期間の損失よりも小さい電源損失Ｐ３になる。
【００４１】
ｔ２３で信号１０４がネゲート（無効化）されると、スイッチング信号１０５が制御するスイッチング素子１６のスイッチングを停止する。スイッチング素子１６のスイッチングを停止すると、スイッチング損失がなくなり、スイッチング制御回路１７が消費する損失やコンデンサ２０の内部抵抗による放電の損失などがなくなり、小さい電源損失Ｐ１になる。
【００４２】
図３は、本実施形態である画像形成装置ＰＲ１の電気回路を示すブロック図である。
【００４３】
図４は、画像形成装置ＰＲ１の概略斜視図である。
【００４４】
画像形成装置ＰＲ１において、ＡＣＤＣ電源１０、ＤＣＤＣ変換回路２４、ＣＰＵ２５及び、電源出力電圧１０２、タスク命令信号１０３、モード信号１０７は、図１で説明したものと同じものである。
【００４５】
メモリ３１は、ＲＯＭなどの不揮発性メモリと、ＲＡＭなどの揮発性メモリとによって構成されている。このメモリ３１は、ＣＰＵ２５が動作するために必要なプログラムを記憶している部分として、また、後述する通信制御回路３５を通して送られてくる画像を一時的に蓄えておく画像バッファ及びワーク領域として使用される。
【００４６】
記録ヘッド３２は、複数のインクを吐出するノズルで構成され、吐出すべきノズルの選択と吐出すべきタイミング及び吐出のための電力を、ケーブル１３２を介して、供給することによって、インクを適時吐出し画像を形成する。
【００４７】
ヘッド制御回路３３は、ケーブル１３２を介して、吐出すべきノズルの選択信号と吐出すべきタイミングとを記録ヘッド３２に出力する。メカトロニクス制御回路３４は、複数のモータの回転方向、回転速度を制御し、複数のフォトインタラプタセンサやスイッチの状態を、ＣＰＵ２５に通知する。また、メカトロニクス制御回路３４は、エンコーダセンサを接続し、エンコーダセンサが読み込むスリット数・回転方向から、パルスのアップ・ダウンカウントを行う回路である。ＣＲモータ３８は、記録ヘッド３２を移動させるためのモータである。ＣＲモータ３８を回転させることによって、画像形成すべき記録媒体上の主走査方向に記録ヘッド３２を移動させる。
【００４８】
ＬＦモータ３９は、記録媒体５９を副走査方向に移動させるためのモータである。エンコーダセンサ４０は、記録ヘッド３２が移動するラインに沿って設置されたライン型エンコーダフィルムが横切るスリット数を光で読み込み、記録ヘッド３２の位置を検知する。エンコーダセンサ４１は、記録媒体の移動距離・移動方向を計測し、ＬＦモータ３９が回転すると、ＬＦモータに接続されている記録媒体を移動させるＬＦ回転軸に取り付けられた円盤型エンコーダフィルムの移動スリット数を読む。これによって、記録媒体の移動量及び移動方向に相当するパルスを出力する。
【００４９】
記録媒体ありなしセンサ４２は、記録媒体５９があるときには、センサを遮光し、記録媒体がない場合には光を通過させ、開閉するメカフラグ（光遮断部材）とフォトインタラプタセンサとで構成されている。そして、記録媒体ありなしセンサ４２は、記録ヘッドが移動するプラテン上に記録媒体があるかないかを判断する。
【００５０】
通信制御回路３５は、ＬＡＮ、ＵＳＢなどに代表される通信を制御する回路で、本画像形成装置とホストであるコンピュータとの画像データ通信制御を司るユニットである。
【００５１】
操作パネル３７は、画像形成装置ＰＲ１が利用者へメッセージを表示する場合に使用するＬＣＤなどの表示器、利用者が画像形成装置ＰＲ１を操作するボタンやタッチパネルなどを備える。
【００５２】
ＣＰＵ２５は、パネル制御回路３６を介して、操作パネル３７上の表示器に表示する内容を転送する。または、操作パネル３７上のボタンやタッチパネルが押されたことをＣＰＵ２５に通知する。リアルタイムクロック４４は、電池４５からの電源供給で動作し、時計の機能をもつ。筺体４３は、点線内の電気回路を収納する。
【００５３】
アドレス・データバス１３０は、ＣＰＵ２５が各ユニットを制御するためのアドレス・データバスである。通信線１３１は、ＵＳＢ・ＬＡＮ等に代表される通信ケーブルであり、ＰＣ等のホストコンピュータに接続し、形成すべき画像が伝送される。ケーブル１３２は、記録ヘッド３２とヘッド制御回路３３とを接続するＦＦＣなどの可動することができるケーブルである。また、ケーブル１３２は、記録ヘッド３２内のどのノズルにどのタイミングでインクを吐出するかを指示する信号を送る信号線と吐出に必要な電力を供給する電力線とからなる。
【００５４】
図４に示す記録ヘッド３２は、図１で説明した記録ヘッドである。筐体３８、４０、４３は、図３に示すＣＲモータ、エンコーダセンサ、電気回路をそれぞれ収納する筺体である。脱着可能な記録ヘッド３２と中継コネクタ５２との間に、フレキシブルケーブルが設けられている。インクタンク５３は、記録ヘッド３２から吐出するインクが入っている複数のインクタンクである。ＣＲシャフトレール５０は、記録ヘッド３２、中継コネクタ５２、インクタンク５３で構成される記録ヘッドユニットが移動するのを支えるＣＲシャフトレールである。
【００５５】
ＣＲベルト５１は、前記記録ヘッドユニットとＣＲモータ３８の回転軸とを接続するＣＲベルトであり、ＣＲモータ３８が回転することによって前記記録ヘッドユニットを主走査方向に移動させる。ライン型エンコーダフィルム５４は、記録ヘッドユニットが移動するラインに沿って設置されたエンコーダフィルムである。記録ヘッドユニットが移動するときに、このライン型エンコーダフィルム５４のスリット数をエンコーダセンサ４０で読むことによって、記録ヘッドユニットの移動方向・単位時間当たりの移動量、即ち移動速度を検知することができる。
【００５６】
記録媒体５９は、画像が形成される紙などに代表される記録媒体である。プラテン５６は、記録ヘッド３２の移動範囲の下で記録媒体５９を支持する。この図には、ＬＦモータ３９、エンコーダセンサ４１、記録媒体ありなしセンサ４２、操作パネル３７の表示を省略している。
【００５７】
図５は、実施形態１における動作を示すタイミングチャートである。
【００５８】
図５（１）は、情報装置１１の負荷を示す。図５（２）は、ＡＣＤＣ電源１０の電源出力電圧１０２の値、図５（３）は、スイッチング素子１６がスイッチングしている間を正論理として、スイッチングをしていない間を負論理で示す。図５（４）は、ＣＰＵ２５のタスク命令信号１０３を表し、図５（５）は、電源の電力損失を表す。
【００５９】
次に、ＡＣＤＣ電源１０の動作について説明する。
【００６０】
図６は、実施形態１におけるＡＣＤＣ電源１０と情報装置１１のシステムにおける動作を示すフローチャートである。
【００６１】
Ｓ１０１で、ＣＰＵ２５からのモード信号１０７が絶縁された信号１０６に基づいて、スイッチング制御回路１７が、通常モードか省電力モードかを判断する。省電力モードと判断した場合、Ｓ１０３に進み、比較器２２が、電源出力電圧１０２が予め定められた第１の電圧（図５（２）のｖ１）以下であるかどうかを判断する。比較器２２がネゲートされている場合、すなわち、電源出力電圧１０２が第１の電圧よりも大きければ、Ｓ１０１に戻る。比較器２２がアサートされている場合、すなわち、電源出力電圧１０２が第１の電圧より小さければ、Ｓ１０４で、ラッチ回路２３は、比較器２２でアサートされた信号をラッチする。そして、ラッチ解除信号がアサートされるまで、ラッチ回路２３は、そのタスク命令信号１０３をアサートする。
【００６２】
図５（４）に示すｔ１１時点で、アサートされたタスク命令信号１０３が、ＣＰＵ２５の割り込み信号として出力される。そして、後述するように、情報装置１１が所定のタスクを実行する。これと同時に、前記アサートされたタスク命令信号１０３が、フォトカプラ１８を通して、スイッチング制御回路１７に出力される。なお、上記タスクは、環境温度・湿度のモニタ、時計の更新、外部からの入力の確認のうちの少なくとも１つである。
【００６３】
図５（３）に示すように、ｔ１１で、スイッチング制御回路１７が、供給電流を制限する操作であるソフトスイッチングを開始する。そして、Ｓ１０５で、電源出力電圧１０２が、予め定められた第２の電圧ｖ２（図５（２）に示す電圧ｖ２）以上であるかどうかを、比較器２１が判断する。比較器２１がアサートされていれば（電源出力電圧１０２が第２の電圧ｖ２よりも高ければ）、Ｓ１０９に進む。比較器２２がネゲートされていれば（電源出力電圧１０２が第２の電圧ｖ２より低ければ）、Ｓ１０６に進む。
【００６４】
Ｓ１０６では、ＣＰＵ２５は、Ｓ１０４でソフトスイッチングが開始されてから一定の時間が経過したかを判断し、すなわち、ソフトスイッチングが終了したかを判断する。一定の時間が経過していないと判断されれば、Ｓ１０５に戻り、ソフトスイッチングを継続する。一定の時間が経過していると判断されると、Ｓ１０７に進み、スイッチング制御回路１７は、ソフトスイッチングから、負荷に応じたスイッチングに移行する。図５（５）に示すｔ１１時点（図２に示すｔ２０時点）、つまり、ソフトスイッチングを開始した時点で、電源損失はＰ３と大きい。その後、徐々に小さくなり、ソフトスイッチング終了時のｔ１２時点で、電源損失がＰ２にまで小さくなる。
【００６５】
Ｓ１０７の処理により、図５（２）のｔ１１〜ｔ１４に示すように、負荷に応じたスイッチングによって、電源出力電圧１０２がコンデンサ２０に電荷を蓄えつつ、電源出力電圧１０２が電圧ｖ２になるまで、電圧が上昇する。このときの負荷は、情報装置１１の負荷のみならず、コンデンサ２０を充電しているので、高負荷状態であるが、電源損失の値は小さく、電源損失Ｐ２である。
【００６６】
Ｓ１０８で、比較器２１は、Ｓ１０５と同様に、電源出力電圧１０２が予め定められた第２の電圧（図５（２）のｖ２）以上であるかどうかについて判断する。比較器２１がアサートされていれば、すなわち、電源出力電圧１０２が第２の電圧よりも大きければ、Ｓ１０９に進む。比較器２２がネゲートされていれば、すなわち、電源出力電圧１０２が第２の電圧よりも低ければ、Ｓ１０７に戻る。
【００６７】
Ｓ１０９では、ラッチ回路２３は、比較器２１でアサートされた信号によってラッチを解除し、タスク命令信号１０３をネゲートする。ネゲートされたタスク命令信号１０３が、図５（４）に示すｔ１４時点で、ＣＰＵ２５の割り込み信号をネゲートすると同時に、フォトカプラ１８を介して、スイッチング制御回路１７に出力され、スイッチング動作を停止する。図５（３）に示すｔ１４時点で、スイッチング動作が停止されると、ＡＣＤＣ電源１０の２次側のコンデンサ２０が放電することによって情報装置１１に電力を供給する。この電力供給によって、電源出力電圧１０２は、図５（２）のｔ１４〜ｔ１５に示すように、徐々に低下する。
【００６８】
次に、情報装置１１の動作について説明する。
【００６９】
図７は、実施形態１における情報装置１１の動作を示すフローチャートである。
【００７０】
なお、図７のフローチャートに関わるプログラムは、メモリ３１内のＲＯＭ（図示せず）に記憶され、ＣＰＵ２５によって、メモリ３１内のＲＡＭ（図示せず）にロードされ実行される。
【００７１】
Ｓ１２１で、ＣＰＵ２５は、情報装置１１が省電力モードであるかどうかを判断する。情報装置１１は、ユーザの指定時及びある一定時間ユーザの操作がなかったときに、省電力モードに移行する。Ｓ１２１で省電力モードではないと判断されると、Ｓ１２９に進み、通常処理動作を実行する。Ｓ１２１で省電力モードであると判断されると、Ｓ１２２で、ＣＰＵ２５の制御によって、情報装置１１の全体を最低限の電力消費にする。ここでは、省電力モードから通常モードに速やかに復帰するための情報を保持する回路（図示せず）以外は、電源を切る。また、ＣＰＵ２５の内部も割り込み信号がアサートされたときに通常モードに復帰するために、必要な部分以外の回路の電源を切断するか、回路に供給するクロック周波数を落とすなどの処理を実行する。また、モード信号１０７を、省電力モードを表すＬＯＷにする。
【００７２】
Ｓ１２３で、ＣＰＵ２５の割り込み信号であるタスク命令信号１０３がアサートされているかを判断する。アサートされていなければ（割り込みがなければ）、Ｓ１２３に戻る。一方、タスク命令信号１０３がアサートされ、しかも、図５のｔ１１時点で割り込みがあれば、Ｓ１２４で、スイッチング制御回路１７がソフトスイッチングしている時間をウエイトする。
【００７３】
図７に示すフローチャートでは、Ｓ１２３でタスク命令信号１０３がアサートされるまでポーリングするが、実際には、割り込みがあるまで、ＣＰＵ２５が休止し、割り込みがあると、Ｓ１２４からの処理を実行するように、ハードウェア構成になっている。
【００７４】
Ｓ１２４でスイッチング制御回路１７がソフトスイッチングしている時間をウエイトした後に、Ｓ１２５で、タスク実行処理（割り込み処理）必要な回路に電源やＣＬＫを供給する（ＷａｋｅＵＰする）。なお、Ｓ１２５でウエイトせずに（ウエイト時間をゼロにして）、そのままＳ１２６に進むようにしてもよい。
【００７５】
Ｓ１２６で、図５のｔ１２時点で前回のタスク実行処理（割り込み処理）（Ｓ１２７）を行ってから前回のタスクを実行してから予め決められている一定時間以上の時間が経過したかについて調べる。つまり、リアルタイムクロック４４から現在の時刻を読み込み、この読み込んだ時刻と、記録しているタスクを最後に実行した時刻（タスク実行時刻）との差分に基づいて、一定時間以上の時間が経過したかを判断する。一定時間以上の時間が経過していれば、Ｓ１２７で、ＣＰＵ２５は、省電力動作中に行うべきタスク、たとえば、環境温度・湿度のモニタなどを実行する。つまり、ＣＰＵ２５は、タスク命令信号１０３を受信すると、所定のタスクの実行を開始させる。
【００７６】
また、タスクを実行した時刻（割り込み処理を行った時刻）を、リアルタイムクロック４４から読み込み、タスク実行時刻としてメモリに記憶する。Ｓ１２６で、タスク実行時刻から一定時間以上の時間が経過していないと判断されれば、Ｓ１２２で、ＣＰＵ２５の制御によって、情報装置１１の全体を最低限の電力消費にする。すなわち、タスクを前回実行してから一定時間以上の時間が経過していなければ、タスクを実行することが無駄であることがあり、この場合にはタスクを実行しないようにしている。換言すれば、ＡＣＤＣ電源１０におけるスイッチング素子１６が、間欠的な連続動作を複数回実行する度に、所定のタスクを実行する。なお、スイッチング素子１６が間欠的な連続動作を１回実行する度に、所定のタスクを実行するようにしてもよい。したがって、ＡＣＤＣ電源１０におけるスイッチング素子１６が、間欠的な連続動作を少なくとも１回実行する度に、所定のタスクを実行する。
【００７７】
Ｓ１２７で省電力動作中に行うべきタスクを実行した後に、Ｓ１２８で、省電力モードから通常モードへの復帰イベントがあったかどうかを調べる。ここでは、ユーザの操作があったかどうか、または、ネットワークなどのインタフェースから、情報装置１１が実行すべきＪＯＢが来ているかいないかを調べる。
【００７８】
復帰イベントがなければ、Ｓ１２２に戻る。復帰イベントがあれば、Ｓ１２９で、ＣＰＵ２５の制御によって、通常時に投入すべき回路に電源を入れ、ＣＬＫ周波数を通常時の周波数で動作させ、ＣＰＵへのタスク命令信号１０３の割り込みをマスクする。そして、通常のタイマによって決められた時間に割り込むモードにする。また、モード信号１０７を、通常モードを表すＨＩＧＨにする。Ｓ１２９では、情報装置１１の本来の動作を行う。そして、Ｓ１２１に戻る。
【００７９】
次に、通常処理動作（Ｓ１２９）について説明する。
【００８０】
図８は、情報装置１１が行う通常処理動作（Ｓ１２９）を示すフローチャートである。
【００８１】
本実施形態では、記録ヘッド３２を主走査方向に動かしながらインクを吐出し、記録媒体を副走査方向に移動することによって、記録媒体５９上に画像を形成する。
【００８２】
Ｓ１２８で復帰イベントがあると判断されると、Ｓ１４０で、通信線１３１につながれている機器から、形成すべき画像データが送信されているかどうかを判断する。形成すべき画像データが送信されていなければ、本フローチャートの処理を終了する。形成すべき画像データが送信されていれば、Ｓ１４１で、形成すべき画像データを全て、通信制御回路３５が取得し、メモリ３１に格納する。そして、Ｓ１４２で、メモリ３１に格納した画像データを、次のように形成する。つまり、記録ヘッドがインクを吐出しやすいように、インク色への変換・記録ヘッドの並びに応じて、データを並び替える縦横変換などの画像データ形成を、ＣＰＵ２５が実行する。そして、Ｓ１４３で、画像を形成する記録ヘッド３２が移動するプラテン５６上に、図示しないカセットなどから、記録媒体５９をロードしセットする。
【００８３】
そして、Ｓ１４４で、ＣＲモータ３８を回転することによって、記録ヘッド３２を主走査方向に移動する。ヘッド制御回路３３は、エンコーダセンサからの信号に基づいて、記録ヘッドの位置を算出し、所定の位置に形成すべき画像データに応じた制御信号を、ケーブル１３２を介して送信することによって、形成すべき画像の相当する位置にインクを吐出する。記録媒体５９の端まで画像を形成したら、Ｓ１４５で、ＬＦモータ３９を用いて、インクを次に吐出すべき位置に記録媒体５９を搬送する。Ｓ１４６で、形成すべき全ての画像について、記録媒体５９上にインク吐出・形成したかを判断する。全ての画像がまだ形成されていなければ、Ｓ１４４に戻る。全ての画像形成が終了すれば、Ｓ１４７で、ＬＦモータ３９を用いて記録媒体５９を排出し、図８に示すフローチャートを終了する。
【００８４】
次に、コンデンサ２０の容量を算出する方法について説明する。
【００８５】
省電力時におけるＣＰＵ２５への割り込み間隔は、コンデンサ２０の容量と省電力時の最低負荷とＡＣＤＣ電源１０の電源出力電圧１０２の電圧振れ幅（つまり第１の電圧１０１と第２の電圧１００との差の電圧）で決まる。すなわち、
コンデンサ２０の容量＝２×負荷電力×割り込み間隔時間／（第２の電圧の２乗−第１の電圧の２乗）
である。
【００８６】
たとえば、省電力時の出力負荷電力を１Ｗ、第２の電圧を１０Ｖ、第１の電圧を８Ｖ、所望のＣＰＵ割り込み間隔時間を２０ｍｓとした場合、コンデンサ２０の容量は、
コンデンサ２０の容量＝２×１Ｗ×２０ｍｓ／（１０×１０−８×８）＝１１１０ｕＦ
である。したがって、既存製品のコンデンサの容量に最も近い値が１０００μＦであるので、１０００ｕＦのコンデンサを使用することが妥当である。割り込み間隔を長くしたい場合には、このコンデンサ２０の容量を大きくする。
【００８７】
次に、この実施形態の効果について説明する。
【００８８】
図９に示す従来例のタイミングチャートと、図５に示す本実施形態のタイミングチャートとにおいて、情報装置１１の負荷の大きさと、負荷がかかる時間幅とが互いに同じであるとする。
【００８９】
負荷が同じでも、図９に示す従来例では、スイッチングとスイッチングとの間（ｔ４〜ｔ７の間）に情報装置１１の負荷が増えるので、電源出力電圧の落ち込みが大きい。したがって、従来例では、スイッチングとスイッチングとの間隔が、図５に示す本実施形態のｔ１４〜ｔ１５の間隔よりも、短い。
【００９０】
すなわち、本実施形態では、単位時間当たりのソフトスイッチングの回数は、図９に示す従来例よりも少ない。したがって、本実施形態は、単位時間あたりの電源損失を、従来例よりも抑えることができる。
【００９１】
また、図９に示す従来例のｔ５〜ｔ６の間で、大きくなった負荷の電力をコンデンサの放電で賄うので、従来例では、コンデンサの内部抵抗における損失によって、合計の電力損失が大きいという弊害がある。しかし、本実施形態では、スイッチング動作時に、負荷に電力を直接供給している（スイッチング動作とタスクの実行とを同期させている）ので、スイッチング動作で発生した電力が、コンデンサを充放電せずに、負荷に直接電力供給される。このために、コンデンサの充放電に伴うコンデンサの内部抵抗における電力損失が発生しない。
【００９２】
つまり、従来、負荷電流は一定、または、電源のバースト動作（スイッチング素子が行う間欠的な連続動作）とは非同期に、負荷電流の増減が生じていた。しかし、本実施形態では、発振動作期間中に負荷電流を増やし、発振停止期間中に負荷電流を減らすことによって、前記の時間比率を縮小している。ＡＣＤＣ電源１０は、元々十分な電力供給能力を有するので、発振動作期間中の負荷電流が増大しても、発振動作期間が拡大することがない。
【００９３】
すなわち、本実施形態では、省電力モード時は、ＡＣＤＣ電源１０からのタスク命令信号１０３によって、ＣＰＵ２５に割り込みをかける。そして、この割り込みから一定時間経過後に、電力消費がより小さい省電力モードが、電力消費のより大きい省電力モードに移行される。つまり、情報装置１１では、省電力モード時は、コンデンサ２０の電圧が予め定められた電圧値以下になったときに発生するタスク命令信号１０３（割り込み信号）を、ＡＣＤＣ電源１０から受信したときから所定時間経過後に、所定のタスクの実行を開始させる。すなわち、ＡＣＤＣ電源１０におけるスイッチング素子１６が連続動作を開始してから所定時間後に、所定のタスクを実行する。このようにスイッチング開始から所定時間後に、タスクの実行を開始すると、電源損失が比較的少なく、効率が高い。なお、前記所定時間は、たとえば２〜３ｍｓでもよく、たとえば３〜１０ｍｓであってもよい。
【００９４】
このようにして、全体的な負荷電流（パフォーマンス）はそのままにして、発振動作期間中に情報装置１１においてタスクを実行することによって、発振動作期間中に負荷電流を増やし、この結果、発振動作停止期間の負荷を減らすことができる。
【００９５】
また、コンデンサ２０の電圧が第１の電圧値以下になると、スイッチング素子１６を連続動作させ、また、コンデンサ２０の電圧が、第１の電圧よりも高い第２の電圧値以上になれば、スイッチング素子１６の連続動作を中止する。これによって、スイッチング素子１６を間欠的に連続動作させるように制御する。換言すれば、トランス１５の２次側の電圧変化に基づいてスイッチング素子１６をスイッチングする。このように、前記実施形態では、トランス１５の２次側の電圧変化に基づいてスイッチングするので、トランス１５の１次側の電圧変化に基づいてスイッチングする従来例よりも、出力電圧の制御精度が高い。
【００９６】
また、前記実施形態における情報装置１１の代わりに、プリンタ等を使用するようにしてもよい。つまり、ＡＣＤＣ電源１０が、情報装置、プリンタ等の電子機器に電力を供給するようにしてもよい。
【００９７】
なお、本実施形態の機能は以下の構成によっても実現することができる。つまり、本実施形態のＡＣＤＣ電源１０、情報装置１１が実行するプログラムコードをシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）がプログラムコードを実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することとなり、またそのプログラムコードを記憶した記憶媒体も本実施形態の機能を実現することになる。
【００９８】
また、本実施形態の機能を実現するためのプログラムコードを、１つのコンピュータ（ＣＰＵ、ＭＰＵ）で実行する場合であってもよいし、複数のコンピュータが協働することによって実行する場合であってもよい。さらに、プログラムコードをコンピュータが実行する場合であってもよいし、プログラムコードの機能を実現するための回路等のハードウェアを設けてもよい。またはプログラムコードの一部をハードウェアで実現し、残りの部分をコンピュータが実行する場合であってもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０…ＡＣＤＣ電源、
１１…情報装置、
１７…スイッチング制御回路、
２０…コンデンサ、
２５…ＣＰＵ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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