Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5453987B2 - Switching power supply device and image forming apparatus using the same - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5453987B2 - Switching power supply device and image forming apparatus using the same - Google Patents

Switching power supply device and image forming apparatus using the same Download PDF

Info

Publication number
JP5453987B2
JP5453987B2 JP2009178252A JP2009178252A JP5453987B2 JP 5453987 B2 JP5453987 B2 JP 5453987B2 JP 2009178252 A JP2009178252 A JP 2009178252A JP 2009178252 A JP2009178252 A JP 2009178252A JP 5453987 B2 JP5453987 B2 JP 5453987B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
saving mode
input
switching
noise filter
energy saving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009178252A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011036002A (en
Inventor
賢司 末吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2009178252A priority Critical patent/JP5453987B2/en
Publication of JP2011036002A publication Critical patent/JP2011036002A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5453987B2 publication Critical patent/JP5453987B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、スイッチング電源装置、及びそれを用いた電子写真方式のプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to a switching power supply apparatus and an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a copying machine, and a facsimile machine using the switching power supply apparatus.

近年、画像形成装置においては、電源が投入されている時間では、プリント中の時間より待機中の時間の占める割合が非常に多いため、待機中に省エネモードを設け、消費電力を低減し、省エネ時の効率を改善することが命題となっている。
省エネ手段を具備する画像形成装置について、種々の提案が行われている。
特許文献1に記載の発明もその一つである。
特許文献1に記載の発明は、画像形成装置用電源装置に関する発明であり、具体的には、画像形成時にはアクティブ・フィルタAFの出力に基づき、コンバータからそれぞれ異なる直流電圧を生成して電源電圧を得る。待機モードの非画像形成時は、アクティブ・フィルタの出力に基づき、コンバータのみから電源電圧を得る。スリープモードの非画像形成時は、アクティブ・フィルタを介さず、交流電圧に基づき、コンバータのみから電源電圧を得るものである。
特許文献1に記載の発明によれば、画像形成時には力率を改善し、高調波電流を低減させた電源電圧を出力し、非画像形成時の出力電力の大小に基づき動作回路を変更させることにより、効率の悪化の抑制を実現させることができるとしている。
In recent years, in an image forming apparatus, the proportion of waiting time is much larger than the printing time when the power is turned on. Therefore, an energy saving mode is provided during standby to reduce power consumption and save energy. Improving time efficiency is a proposition.
Various proposals have been made for image forming apparatuses having energy saving means.
The invention described in Patent Document 1 is one of them.
The invention described in Patent Document 1 is an invention related to a power supply device for an image forming apparatus. Specifically, during image formation, based on the output of the active filter AF, different DC voltages are generated from the converters to generate power supply voltages. obtain. During non-image formation in the standby mode, the power supply voltage is obtained only from the converter based on the output of the active filter. During non-image formation in the sleep mode, the power supply voltage is obtained only from the converter based on the AC voltage without passing through the active filter.
According to the invention described in Patent Document 1, the power factor is improved at the time of image formation, the power supply voltage with reduced harmonic current is output, and the operation circuit is changed based on the magnitude of the output power at the time of non-image formation. Thus, it is possible to suppress the deterioration of efficiency.

ところで、特許文献1に記載の発明は、出力電力の大小に基づき、入力電流の高調波を抑制するアクティブ・フィルタをバイパスするか否かを判断し、省エネモード時の効率の改善を実施している。
しかしながら、出力電力の大小でのみ、バイパスの実施を行う特許文献1に記載の発明では、ノイズの発生状況が出力電力の情報のみからでは分からない為、単純にノイズフィルタをバイパスすることは困難である。
By the way, the invention described in Patent Document 1 determines whether or not to bypass the active filter that suppresses harmonics of the input current based on the magnitude of the output power, and improves the efficiency in the energy saving mode. Yes.
However, in the invention described in Patent Document 1 in which the bypass is performed only when the output power is large or small, it is difficult to simply bypass the noise filter because the noise generation state cannot be determined only from the output power information. is there.

また、例えば、従来の自励方式スイッチング電源回路は、待機状態等の軽負荷時においては、スイッチング周波数が著しく上昇し、本体装置の動作状態等の通常負荷時や重負荷時に比べてむしろ、ノイズが大きくなる場合があり、ノイズレベルが抑えられないという問題があった。   In addition, for example, the conventional self-excited switching power supply circuit has a significantly increased switching frequency at a light load such as in a standby state, and is rather noise compared with a normal load or a heavy load such as an operating state of the main unit. There is a problem that the noise level cannot be suppressed.

そこで、本発明の目的は、ノイズレベルを抑えると共に省エネモード時の効率を改善したスイッチング電源装置、及びそれを用いた画像形成装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a switching power supply apparatus that suppresses the noise level and improves the efficiency in the energy saving mode, and an image forming apparatus using the switching power supply apparatus.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、商用電源からノイズフィルタを介して入力されたAC入力電圧を整流するダイオードブリッジと、前記ダイオードブリッジにより整流され、平滑コンデンサにより平滑された電圧が1次側に入力される絶縁トランスと、前記絶縁トランスの1次側と前記平滑コンデンサとの間に設けられ前記絶縁トランスの1次側をスイッチングするスイッチング素子と、前記絶縁トランスの2次側の出力電圧に応じて、前記スイッチング素子を制御する制御回路と、を具備したスイッチング電源装置であって、省エネモード信号を入力して省エネモードに移行すると前記ノイズフィルタからバイパス路を介して前記商用電源を直接ダイオードブリッジに入力させるAC入力切替え手段を備え、前記制御回路は、前記省エネモードに移行することによりソフトスイッチング制御を行うことを特徴とする。   In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 is a diode bridge that rectifies an AC input voltage input from a commercial power supply via a noise filter, rectified by the diode bridge, and smoothed by a smoothing capacitor. An insulating transformer in which a voltage is input to the primary side, a switching element provided between the primary side of the insulating transformer and the smoothing capacitor and switching the primary side of the insulating transformer, and a secondary of the insulating transformer A control circuit for controlling the switching element according to the output voltage on the side, and a switching power supply device that inputs an energy saving mode signal and shifts to the energy saving mode from the noise filter via the bypass. AC input switching means for directly inputting commercial power to the diode bridge is provided. It is characterized by performing the soft switching control by transition to the power saving mode.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記ノイズフィルタは、Xコンデンサ、Yコンデンサ及びコモンモードチョークコイルを有し、前記AC入力切替え手段は、前記ノイズフィルタの入力側及び出力側がa接点に接続され、前記省エネモードに移行することによりコイル電流が供給されるメカニカルリレーを有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the noise filter includes an X capacitor, a Y capacitor, and a common mode choke coil, and the AC input switching unit is connected to the input side of the noise filter. And a mechanical relay to which a coil current is supplied when the output side is connected to the contact a and shifts to the energy saving mode.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記ノイズフィルタは、Xコンデンサ、Yコンデンサ及びコモンモードチョークコイルを有し、前記AC入力切替え手段は、前記ノイズフィルタの入力側及び出力側が半導体出力素子に接続され、前記省エネモードに移行することにより前記半導体素子が導通するソリッドステートリレーを有することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the noise filter includes an X capacitor, a Y capacitor, and a common mode choke coil, and the AC input switching unit is connected to the input side of the noise filter. And an output side is connected to the semiconductor output element, and a solid state relay is provided in which the semiconductor element is turned on by shifting to the energy saving mode.

請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れか一項に記載の発明において、前記制御は、待機時における制御を実施した後で、前記省エネモードに移行することにより前記AC入力切替え手段を作動させて前記ノイズフィルタから前記バイパス路に切り替えることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the control is performed when the AC input is performed by shifting to the energy saving mode after performing the control during standby. The switching means is operated to switch from the noise filter to the bypass path.

請求項5に記載の発明は、請求項1から3の何れか一項に記載の発明において、省エネモード信号を用いて省エネモードが解除された場合、前記AC入力切替え手段を制御し前記商用電源を、前記ノイズフィルタを経由して前記ダイオードブリッジに接続することを特徴とする。 Invention according to claim 5, in the invention described in any one of claims 1 to 3, when the energy saving mode is canceled by using the energy-saving mode signal, the commercial and controls the AC input switching means A power supply is connected to the diode bridge via the noise filter .

請求項6に記載の発明は、商用電源から2段のノイズフィルタを介し入力されたAC入力電圧を整流するダイオードブリッジと、前記ダイオードブリッジにより整流され、平滑コンデンサにより平滑された電圧が1次側に入力される絶縁トランスと、前記絶縁トランスの1次側と前記平滑コンデンサとの間に設けられ前記絶縁トランスの1次側をスイッチングするスイッチング素子と、前記絶縁トランスの2次側の出力電圧に応じて、前記スイッチング素子を制御する制御回路と、現像後の画像を安定させるための定着器と、入力側が前段のノイズフィルタの出力側に接続され前記定着器を制御する定着制御部と、を有する画像形成装置であって、省エネモード信号を入力して省エネモードに移行することにより、前記定着器の通電を遮断する通電遮断手段と、前記省エネモードに移行することにより前記前段のノイズフィルタをバイパスするAC入力切替え手段と、を備え、前記制御回路は、前記省エネモードに移行することによりソフトスイッチング制御を行うことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, a diode bridge that rectifies an AC input voltage input from a commercial power supply through a two-stage noise filter, and a voltage rectified by the diode bridge and smoothed by a smoothing capacitor is a primary side. An isolation transformer that is input to the isolation transformer, a switching element that is provided between the primary side of the isolation transformer and the smoothing capacitor, and that switches the primary side of the isolation transformer, and an output voltage on the secondary side of the isolation transformer Accordingly, a control circuit for controlling the switching element, a fixing device for stabilizing the developed image, and a fixing control unit for controlling the fixing device with the input side connected to the output side of the noise filter in the preceding stage. An image forming apparatus having an energy-saving mode signal is input to switch to the energy-saving mode, thereby shutting off the energization of the fixing device. And an AC input switching means for bypassing the preceding noise filter by shifting to the energy saving mode, and the control circuit performs soft switching control by shifting to the energy saving mode. Features.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記ノイズフィルタは、Xコンデンサ、Yコンデンサ及びコモンモードチョークコイルを有し、前記AC入力切替え手段は、前記ノイズフィルタの入力側及び出力側がa接点に接続され、前記省エネモードに移行することによりコイル電流が供給されるメカニカルリレーを有することを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to claim 6, wherein the noise filter includes an X capacitor, a Y capacitor, and a common mode choke coil, and the AC input switching means is connected to an input side of the noise filter. And the output side is connected to a contact, and it has a mechanical relay to which a coil current is supplied by shifting to the energy saving mode.

請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記ノイズフィルタは、Xコンデンサ、Yコンデンサ及びコモンモードチョークコイルを有し、前記AC入力切替え手段は、前記ノイズフィルタの入力側及び出力側が半導体出力素子に接続され、前記省エネモードに移行することにより前記半導体素子が導通するソリッドステートリレーを有することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to claim 6, wherein the noise filter includes an X capacitor, a Y capacitor, and a common mode choke coil, and the AC input switching means is connected to an input side of the noise filter. And an output side is connected to the semiconductor output element, and a solid state relay is provided in which the semiconductor element is turned on by shifting to the energy saving mode.

請求項9に記載の発明は、請求項6から8の何れか一項に記載の発明において、前記制御回路は、待機時における制御を実施した後で、前記通電遮断手段によって前記定着器の通電を遮断した後に、前記前段のノイズフィルタをバイパスする前記AC入力切替え手段を制御することを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the sixth to eighth aspects, the control circuit performs energization of the fixing device by the energization cut-off means after performing control during standby. The AC input switching means for bypassing the noise filter in the previous stage is controlled after the power is cut off.

請求項10に記載の発明は、請求項6から9の何れか一項に記載の発明において、省エネモード中に省エネモード信号を用いて省エネモード解除され場合、前記AC入力切替え手段を制御して前記商用電源を前記ノイズフィルタを経由して前記ダイオードブリッジに接続し、前記通電遮断手段によってヒータを通電状態にることを特徴とする。 The invention according to claim 10, in the invention described in any one of claims 6 9, when the energy saving mode is canceled by using the energy-saving mode signal during the energy-saving mode, controls said AC input switching means and via the noise filter to the commercial power supply connected to said diode bridge, and said to Rukoto heater energized by the energizing interrupting means.

請求項11に記載の発明は、請求項6から10の何れか一項に記載の発明において、前記スイッチング回路を制御する制御回路と、前記AC入力切替え制御手段とは、少なくとも1つの省エネモード信号で制御されることを特徴とする。   The invention according to claim 11 is the invention according to any one of claims 6 to 10, wherein the control circuit for controlling the switching circuit and the AC input switching control means include at least one energy saving mode signal. It is controlled by.

本発明によれば、省エネモード信号の入力により、スイッチング回路の制御回路でソフトスイッチング制御を行うことにより、低負荷時の効率を改善及びノイズの低減が可能である。また、ノイズフィルタをAC入力切替え手段にてバイパスすることにより、省エネモード時におけるノイズフィルタでの電力損失を改善でき、更なる効率の改善及び力率の向上を図ることができるので、ノイズレベルを抑えると共に省エネモード時の効率を改善したスイッチング電源装置、及びそれを用いた画像形成装置の提供を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the efficiency at low load and reduce noise by performing soft switching control in the control circuit of the switching circuit by inputting the energy saving mode signal. In addition, by bypassing the noise filter with the AC input switching means, it is possible to improve the power loss in the noise filter in the energy saving mode, and to further improve the efficiency and the power factor. It is possible to provide a switching power supply apparatus that suppresses the efficiency and improves the efficiency in the energy saving mode, and an image forming apparatus using the switching power supply apparatus.

本発明に係るスイッチング電源装置の回路図の一例である。It is an example of the circuit diagram of the switching power supply device which concerns on this invention. 本発明に係る画像形成装置のスイッチング電源装置の回路図の一例である。1 is an example of a circuit diagram of a switching power supply device of an image forming apparatus according to the present invention.

本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態1,2の電源回路は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に適用し得るものとしてその説明をする。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The power supply circuits of the following first and second embodiments will be described as being applicable to image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles.

<実施の形態1>
[構 成]
図1は、本発明に係るスイッチング電源装置の回路図の一例である。
このスイッチング電源装置において、11は、商用電源である。
12は、商用電源から過剰な電流が電源部に流れ込むことを防止する電流ヒューズである。
13は、商用電源11から入力されるAC入力電圧のノイズを除去し、且つ、電源回路内部から発生するノイズを外部に漏れることを抑制するノイズフィルタである。ノイズフィルタ13の代表的な構成としては、Xコンデンサ23、コモンモードチョークコイル24、及びYコンデンサ25、26で構成される。
Xコンデンサ23は、アクロスザライン・コンデンサと呼ばれ、ノーマルモードノイズを除去する。
Yコンデンサ25、26は、ラインバイパス・コンデンサと呼ばれ、コモンモードチョークコイル24と共にコモンモードノイズを除去する。
<Embodiment 1>
[Constitution]
FIG. 1 is an example of a circuit diagram of a switching power supply device according to the present invention.
In this switching power supply device, 11 is a commercial power supply.
Reference numeral 12 denotes a current fuse that prevents an excessive current from flowing into the power supply unit from the commercial power supply.
Reference numeral 13 denotes a noise filter that removes noise of the AC input voltage input from the commercial power supply 11 and suppresses leakage of noise generated from the inside of the power supply circuit to the outside. A typical configuration of the noise filter 13 includes an X capacitor 23, a common mode choke coil 24, and Y capacitors 25 and 26.
The X capacitor 23 is called an across-the-line capacitor and removes normal mode noise.
The Y capacitors 25 and 26 are called line bypass capacitors, and together with the common mode choke coil 24, remove common mode noise.

18は、省エネモード信号21により、AC入力をノイズフィルタ13からバイパス路にバイパスするAC入力切替え手段であり、例えば、双極単投式のメカニカルリレーが挙げられる。AC入力切替え手段18は、ノイズフィルタの入力側及び出力側が半導体出力素子に接続され、省エネモードに移行することにより半導体素子が導通するソリッドステートリレーを用いても良い。
ここで、省エネモード信号21は、省エネモードに移行及び解除を担っている。このため、省エネモードに移行する場合及び省エネモードを解除する場合のいずれも省エネモード信号21を入力することになる。すなわち、省エネモード信号21を入力したときに省エネモードに移行した場合、次に省エネモード信号21を入力すると省エネモードが解除され、さらに省エネモード信号21を入力すると再び省エネモードに移行することになる。
Reference numeral 18 denotes AC input switching means for bypassing the AC input from the noise filter 13 to the bypass path by the energy saving mode signal 21. For example, a double-pole single-throw mechanical relay can be mentioned. The AC input switching means 18 may be a solid state relay in which the input side and the output side of the noise filter are connected to the semiconductor output element, and the semiconductor element becomes conductive by shifting to the energy saving mode.
Here, the energy saving mode signal 21 is responsible for shifting to and releasing from the energy saving mode. For this reason, the energy saving mode signal 21 is input both when shifting to the energy saving mode and when canceling the energy saving mode. That is, when the energy saving mode signal 21 is input and the mode is shifted to the energy saving mode, the energy saving mode is canceled when the energy saving mode signal 21 is next input, and the energy saving mode is again shifted when the energy saving mode signal 21 is further input. .

14は、ノイズ除去後のAC入力電圧を整流するダイオードブリッジであり、15は、ダイオードブリッジ14により整流された電圧を平滑する平滑コンデンサである。平滑コンデンサとしては、例えば、電解コンデンサが挙げられる。
17は、1次巻き線(図の左上側)と二つの2次巻き線(図の左下側と右側)とを有する絶縁トランスであり、絶縁トランス17の一次側(図では左側)と平滑コンデンサ15との間に、絶縁トランス17の一次側のスイッチング制御を行う制御部16を設けてある。
制御部16は、制御回路28とスイッチング素子としてのNチャンネル型のMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)29とを有する。MOSFET29のドレイン−ソース間にはノイズ吸収用のコンデンサ37が接続されている。
制御回路28は、MOSFET29に対してソフトスイッチング制御を行うように構成されており、フォトリレーのフォトトランジスタ部30aのコレクタに接続されている。制御回路28の電源は、絶縁トランス17の一方の二次側(図の左下側)のスイッチング出力をダイオード32で整流して平滑コンデンサ31で平滑化した直流電圧を用いている。
Reference numeral 14 denotes a diode bridge that rectifies the AC input voltage after noise removal, and reference numeral 15 denotes a smoothing capacitor that smoothes the voltage rectified by the diode bridge 14. An example of the smoothing capacitor is an electrolytic capacitor.
Reference numeral 17 denotes an insulating transformer having a primary winding (upper left side in the figure) and two secondary windings (lower left side and right side in the figure), and a primary side (left side in the figure) and a smoothing capacitor. 15, a control unit 16 that performs switching control of the primary side of the insulating transformer 17 is provided.
The control unit 16 includes a control circuit 28 and an N-channel MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 29 as a switching element. A noise absorbing capacitor 37 is connected between the drain and source of the MOSFET 29.
The control circuit 28 is configured to perform soft switching control on the MOSFET 29 and is connected to the collector of the phototransistor portion 30a of the photorelay. The power source of the control circuit 28 uses a DC voltage obtained by rectifying the switching output of one secondary side (lower left side in the figure) of the insulating transformer 17 with the diode 32 and smoothing it with the smoothing capacitor 31.

また、絶縁トランス17の他方の2次側(図の右側)の出力をダイオード33で整流し、平滑コンデンサ34で平滑して直流電圧を得ている。この直流電圧は電圧帰還回路35とDC−DCコンバータ22に入力されている。
電圧帰還回路35は、スイッチング出力電圧を監視するための回路であり、監視結果はフォトリレーの発光ダイオード部30bの発光量で表される。すなわち、電圧帰還回路35の監視結果は制御回路28に反映される。
DC−DCコンバータ22は、スイッチング出力電圧を所望の直流電圧に変換する。
尚、19は駆動用出力(24V系)電圧を出力する端子であり、20は、DC−DC変換により降圧した制御用出力20を出力する端子であり、21は、省エネモード信号(省エネモード移行、省エネモード解除)を入力する端子である。
Further, the output on the other secondary side (right side in the figure) of the insulating transformer 17 is rectified by a diode 33 and smoothed by a smoothing capacitor 34 to obtain a DC voltage. This DC voltage is input to the voltage feedback circuit 35 and the DC-DC converter 22.
The voltage feedback circuit 35 is a circuit for monitoring the switching output voltage, and the monitoring result is represented by the light emission amount of the light emitting diode portion 30b of the photorelay. That is, the monitoring result of the voltage feedback circuit 35 is reflected in the control circuit 28.
The DC-DC converter 22 converts the switching output voltage into a desired DC voltage.
Reference numeral 19 is a terminal for outputting a driving output (24V system) voltage, 20 is a terminal for outputting a control output 20 stepped down by DC-DC conversion, and 21 is an energy saving mode signal (energy saving mode transition). This is a terminal to input (cancel energy saving mode).

[作 用]
以上のような構成において、省エネモード信号21の入力により、絶縁トランス17のスイッチング回路を制御する制御部16で、低負荷時(待機時)のスイッチング損失と雑音とを低減するソフトスイッチング制御を行う。このソフトスイッチング制御により、低負荷時の効率を改善及びノイズの低減が可能である。
[Operation]
In the configuration as described above, the control unit 16 that controls the switching circuit of the insulation transformer 17 by the input of the energy saving mode signal 21 performs soft switching control that reduces switching loss and noise during low load (standby). . This soft switching control can improve efficiency at low load and reduce noise.

このようなスイッチング電源装置を有することにより画像形成装置は、省エネモード状態となる。省エネモード状態となった後に画像形成装置の動作時及び待機時におけるノイズを最適に除去することを目的として設置しているノイズフィルタ13をAC入力切替え手段18にてバイパスする。このバイパスにより、省エネモード時におけるノイズフィルタ13での電力損失を改善でき、更なる効率の改善及び力率の向上を図ることができる。   By having such a switching power supply device, the image forming apparatus enters an energy saving mode state. After entering the energy saving mode, the AC input switching means 18 bypasses the noise filter 13 installed for the purpose of optimally removing noise during operation and standby of the image forming apparatus. By this bypass, it is possible to improve the power loss in the noise filter 13 during the energy saving mode, and to further improve the efficiency and the power factor.

また、省エネモード解除時には、省エネモード信号21の入力により、省エネモード移行時の逆のシーケンスで制御する。このシーケンスにより、常時ノイズ抑制効果を損ねず、効率のよいスイッチング電源装置を提供することができる。   Further, when the energy saving mode is canceled, the energy saving mode signal 21 is input to control in the reverse sequence at the time of shifting to the energy saving mode. With this sequence, it is possible to provide an efficient switching power supply device that does not always impair the noise suppression effect.

なお、本実施形態の回路構成においては、絶縁トランス17をスイッチング制御する回路には擬似共振回路を例に説明しているが、制御部16において低負荷時(待機時)のスイッチング損失及び雑音を低減する方式であればその方式は限定されない。例えば、特開2006−287429号公報、特開2004−112913号公報などに開示されている方式を用いてもよい。   In the circuit configuration of the present embodiment, the quasi-resonant circuit is described as an example of the circuit for controlling the switching of the isolation transformer 17. However, the control unit 16 reduces the switching loss and noise during low load (standby). The method is not limited as long as the method is reduced. For example, methods disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2006-287429 and 2004-112913 may be used.

また、ノイズフィルタ13を構成しているXコンデンサ23、コモンモードチョークコイル24、Yコンデンサ25の少なくとも1つをバイパスし、商用電源11に放出されるノイズ抑制効果とスイッチング電源の力率及び効率を最適な構成にすることも可能である。   Further, by bypassing at least one of the X capacitor 23, the common mode choke coil 24, and the Y capacitor 25 constituting the noise filter 13, the noise suppression effect emitted to the commercial power supply 11 and the power factor and efficiency of the switching power supply can be reduced. It is also possible to have an optimal configuration.

<実施の形態2>
[構 成]
図2は、本発明に係る画像形成装置のスイッチング電源装置の回路図の一例である。
図2に示したスイッチング電源装置は、図1に示したスイッチング電源装置におけるノイズフィルタ13が2つで構成されている場合の回路図である。ダイオードブリッジ14以降の回路は、実施の形態1と同じであるため図2では省略する。
<Embodiment 2>
[Constitution]
FIG. 2 is an example of a circuit diagram of the switching power supply device of the image forming apparatus according to the present invention.
The switching power supply device shown in FIG. 2 is a circuit diagram in the case where two noise filters 13 in the switching power supply device shown in FIG. 1 are configured. Since the circuits after the diode bridge 14 are the same as those in the first embodiment, they are omitted in FIG.

前段のノイズフィルタ13aと、後段のノイズフィルタ13bとの間に定着器を制御する定着制御部31とヒータ28とが設けてある。38は、省エネモード信号21の入力により、定着器のヒータ28の電圧を制御する定着制御部31とヒータ28の通電とを遮断する通電遮断手段である。
通電遮断手段38は、AC入力切替え手段18と同様にメカニカルリレーやソリッドステートリレーが用いられる。
A fixing control unit 31 and a heater 28 for controlling the fixing device are provided between the noise filter 13a at the front stage and the noise filter 13b at the rear stage. Reference numeral 38 denotes an energization cut-off means that cuts off the energization of the heater 28 and the fixing control unit 31 that controls the voltage of the heater 28 of the fixing device by the input of the energy saving mode signal 21.
As the power cut-off means 38, a mechanical relay or a solid state relay is used as in the AC input switching means 18.

以上のような構成では、ノイズフィルタ13aは、主に印刷時及び待機時でのヒータ28によるノイズを抑制する目的で接続されている。
省エネモード時には、省エネモード信号21の入力により、絶縁トランス17のスイッチング回路を制御する制御部16で、低負荷時のスイッチング損失と雑音とを低減するソフトスイッチング制御を行い、且つ通電遮断手段38によって定着器を制御する定着制御部31とヒータ28の通電とを遮断する。通電遮断後に、ノイズフィルタ13aをAC入力切替え手段18にてバイパスする。このバイパスにより、印刷時や待機時にはヒータ28でのノイズを遮断し、省エネモード時においては、ノイズフィルタ13aでの電力損失を改善でき、更なる効率の改善及び力率の向上を図ることができる。
In the above configuration, the noise filter 13a is connected mainly for the purpose of suppressing noise from the heater 28 during printing and standby.
In the energy saving mode, the control unit 16 that controls the switching circuit of the insulation transformer 17 by the input of the energy saving mode signal 21 performs soft switching control to reduce switching loss and noise at low load, and the power cut-off means 38 The fixing controller 31 that controls the fixing device and the energization of the heater 28 are cut off. After the energization is cut off, the noise filter 13 a is bypassed by the AC input switching means 18. By this bypass, noise in the heater 28 can be cut off during printing and standby, and in the energy saving mode, power loss in the noise filter 13a can be improved, and further improvement in efficiency and improvement in power factor can be achieved. .

また、省エネモード解除時には、省エネモード信号21の入力により、省エネモード移行時の逆のシーケンスで制御する。このシーケンスにより、各モードにおいてノイズ抑制効果を損ねず、効率の良いスイッチング電源装置を提供することができる。   Further, when the energy saving mode is canceled, the energy saving mode signal 21 is input to control in the reverse sequence at the time of shifting to the energy saving mode. With this sequence, an efficient switching power supply device can be provided without impairing the noise suppression effect in each mode.

また、ノイズフィルタ13aを構成しているXコンデンサ23a、コモンモードチョークコイル24a、Yコンデンサ25aの少なくとも1つをバイパスすることで、実施の形態1と同様に商用電源11に放出されるノイズ抑制効果とスイッチング電源の力率及び効率を最適な構成にすることも可能である。   Further, by bypassing at least one of the X capacitor 23a, the common mode choke coil 24a, and the Y capacitor 25a constituting the noise filter 13a, a noise suppressing effect released to the commercial power supply 11 as in the first embodiment. It is also possible to optimize the power factor and efficiency of the switching power supply.

実施の形態1及び実施の形態2において、スイッチング回路を制御する制御部16とAC入力切替え手段18及び通電遮断手段38の制御信号は、1つの省エネモード信号で説明しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、各々の制御信号で制御しても同様の効果が得られる。また、AC入力切替え手段18は、ON・OFFのスイッチングが可能であれば、リレー又はスイッチなどスイッチング手段は限定しない。 In the first embodiment and the second embodiment, the control signal for the control unit 16 that controls the switching circuit, the AC input switching means 18 and the energization cutoff means 38 is described as one energy saving mode signal. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained by controlling each control signal. The AC input switching means 18 is not limited to a switching means such as a relay or a switch as long as ON / OFF switching is possible.

<作用効果>
本発明によれば、省エネモード信号の入力により、絶縁トランスのスイッチング回路を制御する制御部で、低負荷時のスイッチング損失と雑音を低減するソフトスイッチング制御を行う。このソフトスイッチング制御により、低負荷時(待機時)の効率を改善及びノイズの低減が可能である。そのソフトスイッチング制御後に画像形成装置の動作時及び待機時におけるノイズを最適に除去することを目的として設置しているノイズフィルタをAC入力切替え手段にてバイパスする。このバイパスにより、省エネモード時におけるノイズフィルタでの電力損失を改善でき、更なる効率の改善及び力率の向上を図ることができる。
<Effect>
According to the present invention, the soft switching control for reducing the switching loss and noise at the time of low load is performed in the control unit that controls the switching circuit of the insulation transformer by the input of the energy saving mode signal. By this soft switching control, it is possible to improve the efficiency at low load (standby time) and reduce noise. After the soft switching control, a noise filter installed for the purpose of optimally removing noise during operation and standby of the image forming apparatus is bypassed by the AC input switching means. By this bypass, power loss in the noise filter in the energy saving mode can be improved, and further improvement in efficiency and power factor can be achieved.

また、省エネモード解除時には、省エネモード信号の入力により、省エネモード移行時の逆のシーケンスで制御する。このシーケンスにより、常時ノイズ抑制効果を損ねず、効率のよいスイッチング電源装置を提供することができる。   Further, when the energy saving mode is released, control is performed in the reverse sequence at the time of shifting to the energy saving mode by inputting the energy saving mode signal. With this sequence, it is possible to provide an efficient switching power supply device that does not always impair the noise suppression effect.

本発明は、省エネモードで動作可能である画像形成装置用電源回路として、定常状態と省エネモード状態とを制御し、各々の状態で、効率の改善、消費電力の低減を図ったスイッチング方式を用いた電源装置に利用することができ、ファクシミリ装置、コピー機、スキャナー、スキャナープリンタ、複合機等の画像形成装置及びその電源装置に利用することができる。   The present invention uses a switching system that controls a steady state and an energy saving mode state as an image forming apparatus power supply circuit that can operate in an energy saving mode, and that improves efficiency and reduces power consumption in each state. It can be used for an image forming apparatus such as a facsimile machine, a copier, a scanner, a scanner printer, a multifunction machine, and the power supply apparatus.

11 商用電源
12 電流ヒューズ
13 ノイズフィルタ
14 ダイオードブリッジ
15、31、34 平滑コンデンサ
16 制御部
17 絶縁トランス
18 AC入力切替え手段
19、20、21 端子
22 DC−DCコンバータ
23 Xコンデンサ
24 コモンモードチョークコイル
25、26 Yコンデンサ
27 バリスタ
28 制御回路
29 MOSFET
30a フォトリレーのフォトトランジスタ部
30b フォトリレーの発光ダイオード部
32、33 ダイオード
35 電圧帰還回路
37 コンデンサ
38 通電遮断手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Commercial power supply 12 Current fuse 13 Noise filter 14 Diode bridge 15, 31, 34 Smoothing capacitor 16 Control part 17 Isolation transformer 18 AC input switching means 19, 20, 21 Terminal 22 DC-DC converter 23 X capacitor 24 Common mode choke coil 25 , 26 Y capacitor 27 Varistor 28 Control circuit 29 MOSFET
30a Phototransistor part of photorelay 30b Light emitting diode part of photorelay 32, 33 Diode 35 Voltage feedback circuit 37 Capacitor 38 Current cut-off means

特開2006−276341号公報JP 2006-276341 A

Claims (11)

商用電源からノイズフィルタを介して入力されたAC入力電圧を整流するダイオードブリッジと、
前記ダイオードブリッジにより整流され、平滑コンデンサにより平滑された電圧が1次側に入力される絶縁トランスと、
前記絶縁トランスの1次側と前記平滑コンデンサとの間に設けられ前記絶縁トランスの1次側をスイッチングするスイッチング素子と、
前記絶縁トランスの2次側の出力電圧に応じて、前記スイッチング素子を制御する制御回路と、を具備したスイッチング電源装置であって、
省エネモード信号を入力して省エネモードに移行すると前記ノイズフィルタからバイパス路を介して前記商用電源を直接ダイオードブリッジに入力させるAC入力切替え手段を備え、
前記制御回路は、前記省エネモードに移行することによりソフトスイッチング制御を行うことを特徴とするスイッチング電源装置。
A diode bridge that rectifies an AC input voltage input from a commercial power supply via a noise filter;
An insulating transformer in which a voltage rectified by the diode bridge and smoothed by a smoothing capacitor is input to the primary side;
A switching element provided between the primary side of the isolation transformer and the smoothing capacitor and switching the primary side of the isolation transformer;
A control circuit that controls the switching element in accordance with the output voltage on the secondary side of the isolation transformer;
AC input switching means for inputting the commercial power source directly to the diode bridge from the noise filter via a bypass when the energy saving mode signal is input to shift to the energy saving mode,
The switching power supply device, wherein the control circuit performs soft switching control by shifting to the energy saving mode.
前記ノイズフィルタは、Xコンデンサ、Yコンデンサ及びコモンモードチョークコイルを有し、
前記AC入力切替え手段は、前記ノイズフィルタの入力側及び出力側がa接点に接続され、前記省エネモードに移行することによりコイル電流が供給されるメカニカルリレーを有することを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
The noise filter has an X capacitor, a Y capacitor, and a common mode choke coil,
2. The AC input switching means includes a mechanical relay in which an input side and an output side of the noise filter are connected to a contact, and a coil current is supplied by shifting to the energy saving mode. Switching power supply.
前記ノイズフィルタは、Xコンデンサ、Yコンデンサ及びコモンモードチョークコイルを有し、
前記AC入力切替え手段は、前記ノイズフィルタの入力側及び出力側が半導体出力素子に接続され、前記省エネモードに移行することにより前記半導体素子が導通するソリッドステートリレーを有することを特徴とする請求項1に記載のスイッチング電源装置。
The noise filter has an X capacitor, a Y capacitor, and a common mode choke coil,
2. The AC input switching means includes a solid state relay in which an input side and an output side of the noise filter are connected to a semiconductor output element, and the semiconductor element is turned on by shifting to the energy saving mode. The switching power supply device described in 1.
前記制御は、待機時における制御を実施した後で、前記省エネモードに移行することにより前記AC入力切替え手段を作動させて前記ノイズフィルタから前記バイパス路に切り替えることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のスイッチング電源装置。   4. The control according to claim 1, wherein after performing the control during standby, the AC input switching unit is operated to switch from the noise filter to the bypass path by shifting to the energy saving mode. The switching power supply device according to any one of the above. 省エネモード信号を用いて省エネモードが解除された場合、前記AC入力切替え手段を制御し前記商用電源を、前記ノイズフィルタを経由して前記ダイオードブリッジに接続することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のスイッチング電源装置。 If the energy saving mode is canceled by using the energy-saving mode signal, said commercial power source by controlling the AC input switching means, claims 1 via the noise filter, characterized in that connected to the diode bridge 4. The switching power supply device according to any one of 3. 商用電源から2段のノイズフィルタを介し入力されたAC入力電圧を整流するダイオードブリッジと、
前記ダイオードブリッジにより整流され、平滑コンデンサにより平滑された電圧が1次側に入力される絶縁トランスと、
前記絶縁トランスの1次側と前記平滑コンデンサとの間に設けられ前記絶縁トランスの1次側をスイッチングするスイッチング素子と、
前記絶縁トランスの2次側の出力電圧に応じて、前記スイッチング素子を制御する制御回路と、
現像後の画像を安定させるための定着器と、
入力側が前段のノイズフィルタの出力側に接続され前記定着器を制御する定着制御部と、
を有する画像形成装置であって、
省エネモード信号を入力して省エネモードに移行することにより、前記定着器の通電を遮断する通電遮断手段と、
前記省エネモードに移行することにより前記前段のノイズフィルタをバイパスするAC入力切替え手段と、を備え、
前記制御回路は、前記省エネモードに移行することによりソフトスイッチング制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
A diode bridge for rectifying an AC input voltage input from a commercial power supply through a two-stage noise filter;
An insulating transformer in which a voltage rectified by the diode bridge and smoothed by a smoothing capacitor is input to the primary side;
A switching element provided between the primary side of the isolation transformer and the smoothing capacitor and switching the primary side of the isolation transformer;
A control circuit for controlling the switching element according to the output voltage on the secondary side of the isolation transformer;
A fixing device for stabilizing the developed image;
A fixing control unit for controlling the fixing device, the input side being connected to the output side of the noise filter in the previous stage;
An image forming apparatus having
An energization shut-off means for shutting off energization of the fixing device by inputting an energy-saving mode signal and shifting to the energy-saving mode;
AC input switching means for bypassing the previous stage noise filter by shifting to the energy saving mode,
The image forming apparatus, wherein the control circuit performs soft switching control by shifting to the energy saving mode.
前記ノイズフィルタは、Xコンデンサ、Yコンデンサ及びコモンモードチョークコイルを有し、
前記AC入力切替え手段は、前記ノイズフィルタの入力側及び出力側がa接点に接続され、前記省エネモードに移行することによりコイル電流が供給されるメカニカルリレーを有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
The noise filter has an X capacitor, a Y capacitor, and a common mode choke coil,
The AC input switching unit includes a mechanical relay in which an input side and an output side of the noise filter are connected to a contact, and a coil current is supplied by shifting to the energy saving mode. Image forming apparatus.
前記ノイズフィルタは、Xコンデンサ、Yコンデンサ及びコモンモードチョークコイルを有し、
前記AC入力切替え手段は、前記ノイズフィルタの入力側及び出力側が半導体出力素子に接続され、前記省エネモードに移行することにより前記半導体素子が導通するソリッドステートリレーを有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
The noise filter has an X capacitor, a Y capacitor, and a common mode choke coil,
7. The AC input switching means includes a solid state relay in which an input side and an output side of the noise filter are connected to a semiconductor output element, and the semiconductor element is turned on by shifting to the energy saving mode. The image forming apparatus described in 1.
前記制御回路は、待機時における制御を実施した後で、前記通電遮断手段によって前記定着器の通電を遮断した後に、前記前段のノイズフィルタをバイパスする前記AC入力切替え手段を制御することを特徴とする請求項6から8の何れか一項に記載の画像形成装置。   The control circuit controls the AC input switching unit that bypasses the preceding noise filter after the energization of the fixing unit is interrupted by the energization interrupting unit after performing the control during standby. The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 8. 省エネモード中に省エネモード信号を用いて省エネモード解除され場合、前記AC入力切替え手段を制御して前記商用電源を前記ノイズフィルタを経由して前記ダイオードブリッジに接続し、前記通電遮断手段によってヒータを通電状態にることを特徴とする請求項6から9の何れか一項に記載の画像形成装置。 If the energy saving mode is canceled by using the energy-saving mode signal during the energy-saving mode, the control to the commercial power source AC input switching means via said noise filter connected to said diode bridge, by the energizing interrupting means the image forming apparatus according to any one of claims 6, wherein to Rukoto heater energized 9. 前記スイッチング回路を制御する制御回路と、前記AC入力切替え制御手段とは、少なくとも1つの省エネモード信号で制御されることを特徴とする請求項6から10の何れか一項に記載の画像形成装置。   11. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the control circuit that controls the switching circuit and the AC input switching control unit are controlled by at least one energy saving mode signal. .
JP2009178252A 2009-07-30 2009-07-30 Switching power supply device and image forming apparatus using the same Expired - Fee Related JP5453987B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009178252A JP5453987B2 (en) 2009-07-30 2009-07-30 Switching power supply device and image forming apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009178252A JP5453987B2 (en) 2009-07-30 2009-07-30 Switching power supply device and image forming apparatus using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011036002A JP2011036002A (en) 2011-02-17
JP5453987B2 true JP5453987B2 (en) 2014-03-26

Family

ID=43764518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009178252A Expired - Fee Related JP5453987B2 (en) 2009-07-30 2009-07-30 Switching power supply device and image forming apparatus using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5453987B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5557803B2 (en) * 2011-05-30 2014-07-23 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Image forming apparatus
JP6318890B2 (en) 2014-06-10 2018-05-09 株式会社リコー Temperature detection device, image forming device
JP6779091B2 (en) * 2016-10-12 2020-11-04 キヤノン株式会社 Image forming device
JP2020022276A (en) 2018-07-31 2020-02-06 株式会社リコー Power supply device and image forming apparatus
CN111387911B (en) * 2019-10-16 2021-01-26 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 Endoscope camera host and endoscope system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08149822A (en) * 1994-11-18 1996-06-07 Ricoh Co Ltd Switching regulator
JP2003177629A (en) * 2001-12-13 2003-06-27 Ricoh Co Ltd Fixing heater energizing device
JP2006276341A (en) * 2005-03-29 2006-10-12 Harison Toshiba Lighting Corp Power supply device for image forming apparatus
JP4775016B2 (en) * 2006-02-09 2011-09-21 富士電機株式会社 Switching power supply control circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011036002A (en) 2011-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6218467B2 (en) Power supply device and image forming apparatus
JP6669387B2 (en) Power supply device and image forming apparatus
JP5920075B2 (en) Switching power supply
JP5453987B2 (en) Switching power supply device and image forming apparatus using the same
JP5701292B2 (en) Current resonance power supply
JP3465673B2 (en) Switching power supply
US9083185B2 (en) Power source device, electronic device, image forming apparatus, and power source control method
JP5125607B2 (en) Power converter
JP2012090476A (en) Power supply unit
KR20200133463A (en) Llc resonance converter and charging system having the same
EP4089922A1 (en) Power supply device and image forming apparatus
KR102086596B1 (en) Image forming apparatus and power supplying method thereof
JP6167643B2 (en) Power supply device, image forming apparatus, and electronic apparatus
JP7527738B2 (en) Bidirectional DC/DC Converter
JP2007181280A (en) Switching power supply device and surge absorption circuit
JP4400069B2 (en) Power supply unit that performs control by status monitoring
JP2002010492A (en) Electronic equipment
JP5417313B2 (en) Power supply device, image forming apparatus
JP6394353B2 (en) Power supply device and image forming apparatus
JP2006276341A (en) Power supply device for image forming apparatus
JP4678263B2 (en) Synchronous rectification forward converter
JP2012114978A (en) Power supply and image forming apparatus
JP7769292B2 (en) Power supply control device and image forming apparatus
JP7372178B2 (en) power supply
JP2001231259A (en) Power device and image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120528

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130829

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130924

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131223

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees