JP6394353B2 - 電源装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電源装置及び画像形成装置に関し、特に、蓄電池を用いることなく、省電力モード時における消費電力を低減し、かつ省電力モードからの復帰時間を短縮する技術に関する。

近年、省エネルギー化への意識が高まっており、ＥｒＰ指令（Energy-related Products Directive、2009/125/EC）や国際エネルギースタープログラム等の環境規格基準が厳しくなってきている。例えば、ＥｒＰ指令では、オフモード或いはスタンバイモードにおける消費電力を０.５Ｗ以下とすることが要求されており、画像形成装置の分野においても省電力モードの低消費電力化が喫緊の課題になっている。

このような課題に対して、例えば、ホストコンピューターから第１の所定時間以上、印刷開始指示がなければ主要構成部への電源供給を遮断する省エネルギーモードに対して、省エネルギーモードが第２の所定時間以上解除されなければホストコンピューターとの受信機能を有する補助構成部への電源供給も遮断するオフモードを更に設けた画像形成装置が提案されている（特許文献１）。このようにすれば、省エネルギーモードしか設けていない場合よりも消費電力を低減することができる。

特開２００２−０６７４４１号公報 特開２００７−０４７５５６号公報 特開２０１２−０４７８８１号公報 特開２０１２−１９６１０９号公報

しかしながら、上記の従来技術ではオフモードであっても電源コンバーターを発振させるので損失が発生する。これを解決する手段として、画像形成待機状態で所定時間を経過した後に電源コンバーターを停止して、電源コンバーターの発振に伴う損失を解消する画像形成装置が提案されている（特許文献２）。この従来技術では、オフモードからの復帰時に電源コンバーターを再起動するための電力を確保するために蓄電手段が必要になる。

また、低消費電力モードに移行する際、ラッチングリレーにより電源コンバーターに供給される交流電源を遮断する画像形成装置が提案されている（特許文献３）。このようにすれば、交流電源が遮断されるため、電源コンバーターの発振に伴う損失が無くなるので、低消費電力モードにおける消費電力を低減することができる。しかしながら、低消費電力モードから復帰する際に電源制御ＩＣ（Integrated Circuit）を再起動する必要があり復帰時間が長くなる。

更に、電源コンバーターの出力電圧が閾値以下になったら、電源供給を受けたままで発振を停止する電源制御ＩＣが提案されている（特許文献４）。このようにすれば、電源コンバーターの発振に伴う損失を無くすことができるのみならず、電源制御ＩＣへの電源供給が維持されるので、電源制御ＩＣを再起動することなく発振を再開することができる。ただし、発振による損失は発生する。

本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、省電力モード時の電源コンバーターの発振による損失を防止すると共に、蓄電器を要することなく電源制御ＩＣの再起動による遅延を防止することができる電源装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る電源装置は、交流電源から受電して、動作モードと当該動作モードよりも消費電力が小さい省電力モードとを有する機器に搭載された負荷に給電する電源装置であって、前記交流電源からの交流電圧を整流して直流電圧を前記負荷に給電するＡＤ変換回路と、前記ＡＤ変換回路の出力電圧をＰＷＭ制御によって調整するＰＷＭ制御回路と、ラッチングリレー接点を短絡、開放することによって、前記ＰＷＭ制御を停止、再開させるラッチングリレー回路と、を備え、前記ラッチングリレー回路は、前記交流電圧を直接又は前記交流電圧を整流して受電して動作し、前記機器が前記動作モードから省電力モードに移行する際には、前記ＰＷＭ制御を停止させることによって前記ＡＤ変換回路の電圧出力を停止させ、前記機器が前記省電力モードから動作モードに移行する際には、前記ＰＷＭ制御を再開させることによって前記ＡＤ変換回路に電圧出力させ、前記ＰＷＭ制御回路は、前記省電力モードにおいては、前記交流電圧を直接又は前記交流電圧を整流して受電することによって、前記ＰＷＭ制御を直ちに再開できる最低動作電力を得ることを特徴とする。

このようにすれば、省電力モードにおいては、ＡＤ変換回路のＰＷＭ制御を停止するので、発振による電力の損失を防止することができる。また、ＰＷＭ制御回路は、交流電源から最低動作電力を受電するので、蓄電器を要することなく、省電力モード中に最低動作状態を維持することができる。このため、省電力モードから動作モードに移行する際に、ＰＷＭ制御回路を再起動せずにＰＷＭ制御を再開することができる。

従って、省電力モードから動作モードに移行する際に直ちに負荷への給電を再開することができる

本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。 電源装置１００の主要な構成を示す回路図である。 電源装置１００の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る電源装置１００の主要な構成を示す回路図である。 本発明の第３の実施の形態に係る電源装置１００の主要な構成を示す回路図である。 電源装置１００の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る電源装置１００の主要な構成を示す回路図である。 本発明の第５の実施の形態に係る電源装置１００の主要な構成を示す回路図である。 電源装置１００の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第６の実施の形態に係る電源装置１００の主要な構成を示す回路図である。 電源装置１００の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第７の実施の形態に係る電源装置１００の主要な構成を示す回路図である。

以下、本発明に係る電源装置及び画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］第１の実施の形態
本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。
（１−１）画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。図１に示されるように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、いわゆるモノクロプリンターであって、電源装置１００、画像形成部１１０及び給紙部１２０を有している。電源装置１００は、商用交流電源１０１から交流電力の供給を受けて、画像形成部１１０と給紙部１２０とに直流電力を供給する。画像形成部１１０は給紙部１２０から、供給された記録シートに画像を形成して、排紙トレイ１３０上に排出する。

以下、画像形成部１１０と給紙部１２０とをまとめて「負荷」という。画像形成装置１は、省電力モードと動作モードＡとの２つの動作モードを有している。省電力モードは動作モードＡよりも消費電力が低い動作モードであり、負荷への給電が停止される。
図２に示されるように、電源装置１００は、電源コンバーター２００、ラッチングリレー回路２１０及び電源制御部２２０を備えている。

（１−２）電源変換
次に、電源装置１００による電源変換について説明する。
電源コンバーター２００は、交流電源１０１が供給する交流電圧をブリッジ整流回路Ｄ１にて全波整流し、一次平滑コンデンサーＣ１にて平滑化した後、トランスＴ１にて変圧する。交流電源１０１は、Ｌ（Live）ラインがブリッジ整流回路Ｄ１のａ点に接続されており、Ｎ（Neutral）ラインがｂ点に接続されている。これにより、交流電圧がブリッジ整流回路Ｄ１で全波整流され直流電圧にされる。

ブリッジ整流回路Ｄ１のｄ点は一次平滑コンデンサーＣ１のプラス端子に接続されており、ｃ点を一次平滑コンデンサーＣ１のマイナス端子に接続されている。これによって、ブリッジ整流回路Ｄ１が出力した直流電圧が平滑化される。これによって、入力電圧のピーク電圧程度の直流電圧が生成される。
トランスＴ１の一次巻線２０１は、スイッチＳＷ１を介して一次平滑コンデンサーＣ１と並列接続されている。スイッチＳＷ１のオンデューティに応じた出力電圧がトランスＴ１の二次巻線２０２側と補助巻線２０３側に供給される。

二次巻線２０２から供給される変圧電圧は整流ダイオードＤ３と平滑コンデンサーＣ３とにより整流平滑化され、負荷２３０へ出力される（出力電圧Ａ）。
（１−３）出力電圧Ａの制御
出力電圧Ａは電源制御ＩＣ２０４によって制御される。
二次巻線２０２は、整流ダイオードＤ３を介して、二次平滑コンデンサーＣ３、出力電圧監視部２０５に並列接続されている。出力電圧監視部２０５は、トランスＴ１の出力電圧Ａを監視して、出力電圧Ａの大きさを表すフィードバック信号を出力する。フィードバック信号は絶縁回路２０６を介して電源制御ＩＣ２０４のフィードバック（ＦＢ）端子に入力される。絶縁回路２０６は、例えば、フォトカプラーであって、トランスＴ１の一次側と二次側を絶縁する。

電源制御ＩＣ２０４は、ＦＢ端子に入力されたフィードバック信号を参照し、スイッチＳＷ１のオンデューティを制御することによって、トランスＴ１の出力電圧ＡをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する。電源制御ＩＣ２０４は、出力電圧が目標電圧よりも低ければスイッチＳＷ１のオンデューティを増加させ、高ければスイッチＳＷ１のオンデューティを減少させる。

（１−４）電源制御ＩＣ２０４への電源供給
電源制御ＩＣ２０４は、起動用電源と通常電源との２系統の電源供給によって動作する。
交流電源１０１のＮラインは、ブリッジ整流回路Ｄ１のｂ点、整流ダイオードＤ４及び起動抵抗Ｒ２を介して、電源制御ＩＣ２０４の起動用電源端子にも接続されている。画像形成装置１に電源が投入されると、電流ダイオードＤ４が交流電圧を半波整流した直流電圧が、電源制御ＩＣ２０４の起動用電源として供給される。

電源制御ＩＣ２０４は、起動用電源を供給されるとスイッチＳＷ１のＰＷＭ制御を開始して、二次巻線２０２及び補助巻線２０３によって変圧された直流電圧を供給する。
補助巻線２０３は、整流ダイオードＤ２を介して平滑コンデンサーＣ２と並列接続されている。また、平滑コンデンサーＣ２の両端子は電源制御ＩＣ２０４の電源端子に接続されている。これによって、補助巻線２０３から供給される変圧電圧は整流ダイオードＤ２と平滑コンデンサーＣ２により整流平滑化され、電源制御ＩＣ２０４に電源電圧として供給される。

（１−５）電源コンバーター２００の発振制御
電源装置１００は、画像形成装置１の動作モードに応じて電源供給を制御するために電源コンバーター２００の発振を停止、再開させる。ラッチングリレー回路２１０は、電源コンバーター２００の発振を停止させたり、再開させたりする回路である。
画像形成装置１は、省電力モードにおいては、動作モードＡに復帰するために必要な移行／復帰指示部２４０、電源制御部２２０及びラッチングリレー回路２１０以外は動作を停止する。動作モードＡは省電力モードより消費電力が大きい動作モードである。動作モードＡにおいては、例えば、受け付けたジョブを即座に実行できるように負荷２３０に電源供給される。

交流電源１０１のＮラインは、整流ダイオードＤ５を介して平滑コンデンサーＣ４のプラス端子に接続されている。整流ダイオードＤ５は交流電圧を半波整流により直流化する。整流ダイオードＤ５が出力した直流電圧は平滑コンデンサーＣ４により平滑化される。
セットコイル２１１とスイッチＳＷ２を直列接続した回路は、リセットコイル２１２とスイッチＳＷ３を直列接続した回路に並列接続されている。当該並列回路には分圧抵抗Ｒ１が直列接続されている。更に、分圧抵抗Ｒ１を含む直列回路は、平滑コンデンサーＣ４と並列接続されている。この場合において、分圧抵抗Ｒ１は平滑コンデンサーＣ４のプラス端子側に接続される。

スイッチＳＷ２、ＳＷ３は択一的にオンされる。スイッチＳＷ２がオンされると、平滑コンデンサーＣ４のプラス端子の電圧を分圧抵抗Ｒ１とセットコイル２１１のコイル抵抗とで分圧した電圧がコイル用電圧としてセットコイル２１１に供給される。スイッチＳＷ３がオンされると、平滑コンデンサーＣ４のプラス端子の電圧を分圧抵抗Ｒ１とリセットコイル２１２のコイル抵抗とで分圧した電圧がコイル用電圧としてリセットコイル２１２に供給される。

なお、ここでコイル用電圧は交流電圧であってもよい。
電源制御部２２０は、ラッチングリレー回路２１０に接続されており、オン時間制御部２５０を経由してスイッチＳＷ２に省電力モード移行信号を入力したり、同じくオン時間制御部２５０を経由してスイッチＳＷ３に動作モードＡ復帰信号を入力したりする。
スイッチＳＷ２がオンされると、セットコイル２１１のコイル電圧が上昇して、接点２１３が接続される。スイッチＳＷ３がオンされると、リセットコイル２１２のコイル電圧が上昇して、接点２１３が遮断される。

電源制御ＩＣ２０４の発振停止端子は、接点２１３を介して一次平滑コンデンサーＣ１のマイナス端子に接続されている。接点２１３がオンすると、発振停止信号が電源制御ＩＣ２０４に入力される。これにより、電源コンバーター２００の発振の停止及び再開が制御される。
移行／復帰指示部２４０から省電力モード移行指示を入力されると、電源制御部２２０はラッチングリレー回路２１０のスイッチＳＷ２に省電力モード移行信号を入力して、スイッチＳＷ２をオンさせる。すると、平滑コンデンサーＣ４のプラス端子の電圧がコイル用電源としてセットコイル２１１に供給され、接点２１３がオンするので、発振停止信号がオンして、電源コンバーター２００の発振が停止する。

一方、移行／復帰指示部２４０から動作モードＡ復帰指示が入力されると、電源制御部２２０はスイッチＳＷ３に動作モードＡ復帰信号を入力して、スイッチＳＷ３はオンさせる。すると、平滑コンデンサーＣ４のプラス端子の電圧がコイル用電源としてリセットコイル２１２に供給され、接点２１３がオフするので、発振停止信号がオフして、電源コンバーター２００の発振が再開する。

オン時間制御部２５０は、省電力モード移行信号や動作モードＡ復帰信号がオンされてから予め設定されたオン時間後にオフされるように当該信号を遮断する。このようにすれば、セットコイル２１１やリセットコイル２１２に電源供給される時間を制限することができるので、消費電力を低減することができると共に、電源装置２００の温度上昇を抑えることができる。

図３は動作モードＡから省電力モードに移行した後、動作モードＡに復帰するまで動作を示すタイミングチャートである。
まず、動作モードＡから省電力モードに移行する動作について説明する。
移行／復帰指示部２４０が省電力モード移行信号を出力すると、電源制御部２２０は省電力モード移行信号をオンする。すると、スイッチＳＷ２がオンされるので、セットコイル２１１へ電源供給されコイル電圧が上昇する。

セットコイル２１１のコイル電圧がセット電圧以上となると、接点２１３がオンすることによって発振停止信号がオンするので、電源コンバーター２００の発振が停止して出力電圧Ａの電圧レベルが低下する。しかしながら、電源制御ＩＣ２０４に対する起動用電源の供給状態は維持され、電源電圧は最低動作電圧以上で維持される。すなわち、電源コンバーター２００は直ちに発振（ＰＷＭ制御）を再開できる状態に維持される。

なお、オン時間制御部２５０によって、スイッチＳＷ２に入力される省電力モード移行信号は、電源制御部２２０がオンしてから所定時間（本実施の形態においては、１０ミリ秒間）後にオフされる。しかしながら、省電力モード移行信号がオフされた後も接点２１３はオン状態に機械的に維持（ラッチ）される。従って、接点２１３はオン状態に維持するために、セットコイル２１１に通電する必要がないので、消費電力を低減することができ、かつ、通電によるセットコイル２１１の発熱を防止することができる。

次に、省電力モードから動作モードＡに復帰する動作について説明する。
移行／復帰指示部２４０が動作モードＡ復帰信号を出力すると、電源制御部２２０は動作モードＡ復帰信号をオンする。すると、スイッチＳＷ３がオンし、リセットコイル２１２のコイル電圧がリセット電圧以上まで上昇すると接点２１３がオフし、発振停止信号がオフする。

この場合においても、オン時間制御部２５０は、省電力モード移行信号のときと同様に、動作モードＡ復帰信号が所定時間だけオンするように制御する。これによって、リセットコイル２１２への通電時間を必要最小限に短縮することができるので、省電力を図り、発熱を防止することができる。
電源制御ＩＣ２０４は、電源電圧が最低電圧以上に維持されているため、電源コンバーター２００が即座に発振（ＰＷＭ制御）を再開し、出力電圧Ａの電圧レベルが予め設定された値まで上昇する。

このように、省電力モードにおいては、電源コンバーター２００の発振を停止するので消費電力を低減することができる。また、省電力モードにおいても電源制御ＩＣ２０４に対して交流電源１０１から起動用電源が供給され、電源電圧が最低動作電圧以上に維持されるので、動作モードＡに復帰する際に、電源制御ＩＣ２０４の再起動が不要となり、即座に電源コンバーター２００の発振を再開することができる。従って、復帰に要する時間を短縮することができる。

［２］第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係る画像形成装置は、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１と概ね共通の構成を備える一方、ラッチングリレー回路の電源供給回路において相違している。以下、主に相違点に着目して説明する。

なお、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１と共通する構成要素については同じ符号が付されている。
本実施の形態においては、図４に示されるように、分圧抵抗Ｒ１がブリッジ整流回路Ｄ１のｄ点（換言すれば、一次平滑コンデンサーのプラス端子）に接続されている。これによって、ｄ点から出力される直流電圧を分圧抵抗Ｒ１で分圧した電圧がセットコイル２１１及びリセットコイル２１２のコイル用電源として供給される。

このようにすれば、上記第１の実施の形態において説明したコイル用電源専用の整流ダイオードＤ５、平滑コンデンサーＣ４が不要となり、回路構成を簡略化することができる。また、直流電圧をコイル用電源として供給するので、交流電圧を用いる構成よりも安定した電源供給が可能となる。
［３］第３の実施の形態
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態に係る画像形成装置は、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１と概ね共通の構成を備える一方、電源制御ＩＣ２０４に発振停止信号を入力する端子が相違している。以下、主に相違点に着目して説明する。

なお、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１と共通する構成要素については同じ符号を付した。
本実施の形態においては、図５に示されるように、発振停止信号が電源制御ＩＣ２０４のＦＢ端子に入力される。
動作モードＡから省電力モードに移行する際には、図６に示されるように、移行／復帰指示部２４０が省電力モード移行信号を出力すると、電源制御部２２０は省電力モード移行信号をオンして、スイッチＳＷ２をオンさせる。これによって、セットコイル２１１に電源が供給され、コイル電圧がセット電圧以上まで上昇すると接点２１３がオンする。すると、発振停止信号がオンし、電源制御ＩＣ２０４のＦＢ端子の電圧が降下する。

ＦＢ端子の電圧が閾値電圧以下まで降下すると、電源コンバーター２００は発振を停止する。すると、出力電圧Ａの電圧レベルは低下するが、交流電源１０１から電源制御ＩＣ２０４に起動用電源が供給されるので、電源電圧は最低動作電圧以上に維持される。
省電力モードから動作モードＡに復帰する際には、移行／復帰指示部２４０が動作モードＡ復帰信号を出力すると、電源制御部２２０が動作モードＡ復帰信号をオンし、スイッチＳＷ３がオンする。これによって、リセットコイル２１２のコイル電圧がリセット電圧以上まで上昇すると、接点２１３がオフして、発振停止信号がオフする。

電源制御ＩＣ２０４のＦＢ端子の電圧が上昇し、閾値電圧を超えると、電源制御ＩＣ２０４は電源電圧が最低電圧以上に維持されているので、電源コンバーター２００が即座に発振を再開し、出力電圧Ａの電圧レベルが予め設定された値まで上昇する。
［４］第４の実施の形態
本発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態に係る画像形成装置は、動作モードＡよりも消費電力が大きい動作モードＢで動作するために、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１の構成に加えて、出力電圧Ａよりも高圧の出力電圧Ｂを供給する構成を備えることを特徴している。以下、この特徴に着目して説明する。

本実施の形態においても、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１と共通する構成要素については同じ符号が付されている。
図７に示されるように、本実施の形態においては、電源コンバーター７００が追加されており、出力電圧Ａよりも高圧の出力電圧Ｂを負荷７３０に供給する。このため、電源コンバーター７００が備える電源制御ＩＣ７０４への電源供給を接続、遮断するためのスイッチＳＷ５が設けられており、スイッチＳＷ５は負荷２３０が出力する電源コンバーター７００停止信号によってオンオフする。

例えば、印字動作等のジョブ実行状態においては、高圧の出力電圧Ｂが必要となるため（動作モードＢ）、負荷２３０が電源コンバーター７００停止信号を出力し、スイッチＳＷ５がオンする。
（４−１）電源変換
電源コンバーター７００は、ブリッジ整流回路Ｄ１にて全波整流し、一次平滑コンデンサーＣ１にて平滑化した直流電圧を、トランスＴ２にて変圧する。

トランスＴ２の一次巻線７０１は、一次平滑コンデンサーＣ１のマイナス端子との間にスイッチＳＷ４を介して、一次平滑コンデンサーＣ１と並列接続されている。スイッチＳＷ４のオンデューティに応じた出力電圧がトランスＴ２の二次巻線７０２側に供給される。二次巻線７０２から供給される変圧電圧は整流ダイオードＤ７と平滑コンデンサーＣ５とにより整流平滑化され、負荷７３０へ出力される（出力電圧Ｂ）。

（４−２）出力電圧Ａの制御
出力電圧Ｂは電源制御ＩＣ７０４によって制御される。
二次巻線７０２は、整流ダイオードＤ７と二次平滑コンデンサーＣ５のプラス端子とを介して、出力電圧監視部７０５並びに負荷７３０に並列接続されている。出力電圧監視部７０５は、出力電圧Ｂを監視して、出力電圧Ｂの大きさを表すフィードバック信号Ｂを出力する。フィードバック信号Ｂは絶縁回路７０６を介して電源制御ＩＣ７０４のＦＢ端子に入力される。

電源制御ＩＣ７０４は、フィードバック信号Ｂを参照して、出力電圧ＡをＰＷＭ制御する。絶縁回路７０６は、トランスＴ２の一次側と二次側を絶縁する。
なお、出力電圧Ｂの電圧レベルは、電源制御ＩＣ７０４によるＰＷＭ制御のみならず、トランスＴ２の一次巻線７０１と二次巻線７０２との巻線比を調整することによって出力電圧Ａよりも高圧化しても良い。

（４−３）電源制御ＩＣ７０４への電源供給
電源制御ＩＣ７０４は、整流ダイオードＤ６、平滑コンデンサーＣ２のプラス端子及びスイッチＳＷ５を介して補助巻線２０３に接続されており、補助巻線２０３からの電源供給によって動作する。
（４−４）電源コンバーター７００の発振制御
まず、電源が投入されたり、省電力モードから動作モードＡに復帰したりする場合について説明する。

この場合には、電源コンバーター２００が負荷２３０へ出力電圧Ａの供給を開始すると、電源コンバーター７００停止信号が解除（オン）され、電源制御ＩＣ７０４に電源が供給される。すると、電源制御ＩＣ７０４はトランスＴ２のＰＷＭ制御を開始して、二次巻線７０２へ直流電圧が供給される。この直流電圧をダイオードＤ７が整流し、平滑コンデンサーＣ５が平滑化することによって、出力電圧Ｂが出力される。

出力電圧監視部７０５は出力電圧Ｂの電圧レベルを監視し、絶縁回路７０６を介して電源制御ＩＣ７０４のＦＢ端子にフィードバック信号Ｂを入力する。電源制御ＩＣ７０４は、フィードバック信号Ｂを参照しながら、出力電圧Ｂの電圧レベルが予め設定された値となるようにＰＷＭ制御する。出力電圧Ｂは負荷７３０に供給される。
次に、省電力モードに移行する場合について説明する。

負荷２３０が、電源コンバーター７００停止信号を出力（オフ）すると、スイッチＳＷ５が遮断され、補助巻線３０３から電源制御ＩＣ７０４への電源供給が遮断される。すると、電源制御ＩＣ７０４によるＰＷＭ制御が停止するので、電源コンバーター７００の発振が停止して、負荷７３０への出力電圧Ｂの供給が停止する。
電源コンバーター７００以外の回路動作は第１の実施の形態と同様である。

［５］第５の実施の形態
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１と概ね同様の構成を備える一方、交流電源１０１を監視して、ラッチングリレー回路２１０を制御する点が相違している。以下、専ら相違点に着目して説明する。

本実施の形態に係る電源装置１００においては、図８に示されるように、交流電源監視部８００が整流ダイオードＤ８を介して交流電源１０１のＮラインに接続されている。また、交流電源監視部８００は交流電源オフ信号を電源制御部２２０に入力する。従って、交流電源オフ信号に応じてラッチングリレー回路が制御されるので、交流電源１０１のオンオフ状態に応じて、電源コンバーター２００の発振が停止、再開される。

図９は、交流電源１０１がオン状態からオフ状態に遷移する際の電源装置１００の動作を示すタイミングチャートである。
図９に示されるように、交流電源監視部８００は、交流電源１０１が供給する交流電圧の実効値を監視して、当該実効値が所定値以下に降下した状態が所定時間だけ継続すると交流電源オフ信号をオンする。

交流電源オフ信号がオンされると、電源制御部２２０は、動作モードＡ復帰信号をオンすることによって、スイッチＳＷ３をオンする。リセットコイル２１２のコイル電圧がリセット電圧以上まで上昇すると、接点２１３がオンして、発振停止信号がオフされ、電源コンバーター２００の発振が再開される。
このようにすれば、交流電源１０１オフ後に必ず接点２１３がオフされるので、その後、交流電源１０１がオンされたときに電源制御ＩＣ２０４のＦＢ端子電圧がオフモード閾値電圧以下に保持される。したがって、電源制御ＩＣ２０４の起動不良を防止することができる。

［６］第６の実施の形態
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、上記第５の実施の形態に係る画像形成装置１と概ね同様の構成を備える一方、接点４０３をオフするための構成において相違している。以下、専ら相違点に着目して説明する。

上記第５の実施の形態においては、図１０に示されるように、交流電源監視部８００にて交流電源１０１を開始して交流電源オフ信号を出力するのに対して、本実施の形態においては、出力電圧監視部１０００を設け、出力電圧Ａを監視して、出力電圧Ａが所定値以下に低下した状態が所定時間だけ継続したら、出力電圧Ａオフ信号を電源制御部２２０に入力して、接点４０３をオフする。

図１１は、本実施の形態における電源装置１００の動作を示すタイミングチャートである。
図１１に示されるように、交流電源１０１がオフされると、出力電圧Ａが電圧降下する。出力電圧監視部２０７は、出力電圧Ａが所定値以下の状態が所定時間の間継続すると、出力電圧Ａオフ信号をオンする。すると、電源制御部２２０は、動作モードＡ復帰信号をオンして、スイッチＳＷ３をオンさせ、接点２１３がオフされる。その結果、発振停止信号がオフされると、電源制御ＩＣ２０４は電源コンバーター２００の発振を再開する。

このようにすれば、上記第５の実施の形態同様に交流電源１０１オフ後は必ず接点２１３をオフするので、その後、交流電源１０１がオンされたときに電源制御ＩＣ２０４のＦＢ端子電圧がオフモード閾値電圧以下に保持される。従って、電源制御ＩＣ２０４の起動不良を防止することができる。
［７］第７の実施の形態
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、上記第１の実施の形態に係る画像形成装置１と概ね同様の構成を備える一方、トランスＴ１の一次側と二次側とが絶縁されている点において相違している。以下、専ら相違点に着目して説明する。

本実施の形態においては、図１２に示されるように、電源制御部２２０をスイッチＳＷ２、ＳＷ３にそれぞれ接続する回路上に絶縁回路１２０１、１２０２が設けられている。絶縁回路１２０１、１２０２としては、例えば、フォトカプラーを用いることができる。電源制御部２２０は、それぞれ絶縁回路１２０１、１２０２を経由して省電力モード移行信号と動作モードＡ復帰信号を出力する。

このような構成を採用すれば、一次側回路と二次側回路とが絶縁されるので、電源装置２００の安全性を高めることができる。
［８］変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。

（８−１）上記実施の形態においては、画像形成装置１の内部に電源装置１００が搭載される場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、電源装置１００を画像形成装置１外に設置して、画像形成装置１に接続して使用してもよい。
（８−２）上記実施の形態においては、発振停止信号を発振停止端子やＦＢ端子に入力する場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これらの端子に代えて電源オフ端子に入力してもよい。

電源オフ端子は、補助巻線２０３からの受電を停止、再開させるための端子であり、当該受電が停止されると電源制御ＩＣ２０４はＰＷＭ制御を停止して、電源コンバーター２００の発振が停止される。
（８−３）上記実施の形態においては特に説明しなかったが、移行／復帰指示部２４０は、画像形成装置１がジョブを終了してから所定時間が経過するまでの間に新たなジョブが入力されなかった場合や、ユーザーによって省電力モードへの移行が指示された場合、ウィークリータイマーに指示された場合に、省電力モードへの移行を指示しても良い。

また、移行／復帰指示部２４０は、省電力モードに移行してから所定時間が経過した場合や、画像形成装置１に新たなジョブが入力された場合、何らかのユーザーを受け付けた場合、ウィークリータイマーに指示された場合に、動作モードＡへの復帰を指示しても良い。
また、画像形成装置１が原稿から画像を読み取る読取装置であって、原稿を１枚ずつ自動搬送する自動原稿搬送装置（ADF: Automatic Document Feeder）を有する読取装置を備えている場合には、自動原稿搬送装置に原稿がセットされたのを契機として、省電力モードから動作モードＡに復帰しても良い。

なお、ウィークリータイマーとは、一週間周期で画像形成装置１の動作を制御する装置又はプログラムであって、例えば、週初めの電源投入や週末の電源遮断など画像形成装置１にルーチン動作を自動的に実行させる。
（８−４）上記実施の形態においては、画像形成装置がモノクロプリンターである場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、カラープリンターであっても良いし、スキャナーを備えた複写装置であっても良い。更に、通信機能を備えたファクシミリ装置であっても良いし、これらの機能を兼ね備えた複合機（MFP: Multi-Function Peripheral）であっても、本発明を適用して同様の効果を得ることができる。

（８−５）上記実施の形態においては、電源装置１００が画像形成装置１に内蔵されている場合を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、電源装置１００が画像形成装置１に外付けされていてもよい。また、電源装置１００は画像形成装置１以外の機器に給電してもよく、この場合においても、当該機器に内蔵されていても外付けされていても本発明の効果は同じである。

本発明に係る画像形成装置は、蓄電池を用いることなく、省電力モード時における消費電力を低減し、かつ省電力モードからの復帰時間を短縮する装置として有用である。

１…………………画像形成装置
１００……………電源装置
１０１……………交流電源
２００、７００…電源コンバーター
２０４……………電源制御ＩＣ
２１０……………ラッチングリレー回路
２２０……………電源制御部
２３０、７３０…負荷
２４０……………移行／復帰指示部

Claims (12)

1. 交流電源から受電して、動作モードと当該動作モードよりも消費電力が小さい省電力モードとを有する機器に搭載された負荷に給電する電源装置であって、
   前記交流電源からの交流電圧を整流して直流電圧を前記負荷に給電するＡＤ変換回路と、
   前記ＡＤ変換回路の出力電圧をＰＷＭ制御によって調整するＰＷＭ制御回路と、
   ラッチングリレー接点を短絡、開放することによって、前記ＰＷＭ制御を停止、再開させるラッチングリレー回路と、を備え、
   前記ラッチングリレー回路は、
   前記交流電圧を直接又は前記交流電圧を整流して受電して動作し、
   前記機器が前記動作モードから省電力モードに移行する際には、前記ＰＷＭ制御を停止させることによって前記ＡＤ変換回路の電圧出力を停止させ、
   前記機器が前記省電力モードから動作モードに移行する際には、前記ＰＷＭ制御を再開させることによって前記ＡＤ変換回路に電圧出力させ、
   前記ＰＷＭ制御回路は、
   前記省電力モードにおいては、前記交流電圧を直接又は前記交流電圧を整流して受電することによって、前記ＰＷＭ制御を直ちに再開できる最低動作電力を得る
   ことを特徴とする電源装置。
2. 前記ＰＷＭ制御回路は、前記出力電圧を指標するフィードバック信号を受け付けるフィードバック端子を有しており、
   前記ラッチングリレー回路は、前記ＰＷＭ制御を停止させる信号を前記フィードバック端子に入力する回路をラッチングリレー接点により短絡、開放することによって、前記ＰＷＭ制御を停止、再開させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
3. 前記ＰＷＭ制御回路は、ＰＷＭ制御の継続に要する電力の受電を停止させる電源オフ端子を有しており、
   前記ラッチングリレー回路は、前記ＰＷＭ制御の継続に要する電力の受電を停止させる信号を前記電源オフ端子に入力する回路をラッチングリレー接点により短絡、開放することによって、前記ＰＷＭ制御を停止、再開させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
4. 前記機器は、更に、前記動作モードより消費電力の多い高圧モードを有し、
   前記ＡＤ変換回路が前記交流電圧を整流平滑化した直流電圧を変圧して、前記ＡＤ変換回路の出力電圧よりも高圧の直流電圧を出力する高圧変換回路と、
   前記高圧変換回路の出力電圧が目標高電圧になるようにＰＷＭ制御する高圧制御回路と、備える
   ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電源装置。
5. 前記交流電源からの交流電圧の実効値、前記ＡＤ変換回路が前記交流電源からの交流電圧を整流平滑化した直流電圧、および前記ＡＤ変換回路の出力電圧の何れかが所定電圧よりも低い状態が所定時間以上継続したら、前記ラッチングリレー回路に前記ＰＷＭ制御を再開させる復帰準備回路を備える
   ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電源装置。
6. 前記ＡＤ変換回路の出力電圧を受電して動作し、前記ラッチングリレー回路に前記ＰＷＭ制御の停止、再開を指示する指示信号を出力する指示回路と、
   前記指示回路から前記指示信号を受け付けて、前記ラッチングリレー回路に前記ＰＷＭ制御の停止、再開を指示する中継回路と、を備え、
   前記中継回路は、前記指示回路側と前記ラッチングリレー回路側とを電気的に絶縁する
   ことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の電源装置。
7. 前記ラッチングリレー回路が前記ＰＷＭ制御を停止、再開させるために前記ラッチングリレー接点を短絡、開放するコイルに通電する通電時間を、所定時間以下に規制する規制回路を備える
   ことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の電源装置。
8. 前記機器は画像形成装置である
   ことを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の電源装置。
9. 前記ラッチングリレー回路は、
   前記画像形成装置がジョブを完了してから所定時間以上経過するまで新たなジョブ入力がない場合、前記画像形成装置のユーザーが動作モードから省電力モードへの移行を指示した場合又は前記画像形成装置のウィークリータイマーが動作モードから省電力モードへの移行を指示した場合に、前記ＰＷＭ制御を停止させる
   ことを特徴とする請求項８に記載の電源装置。
10. 前記ラッチングリレー回路は、
    前記画像形成装置が動作モードから省電力モードに移行してから所定時間以上経過した場合、前記画像形成装置が何らかのユーザー操作を受け付けた場合又は前記画像形成装置のウィークリータイマーが省電力モードから動作モードへの移行を指示した場合に、前記ＰＷＭ制御を再開させる
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の電源装置。
11. 前記画像形成装置が、原稿から画像を読み取る読取手段と、ユーザーがセットした原稿を前記読取手段に供給する供給手段と、を有しているときに、
    前記供給手段に原稿がセットされたら、前記ラッチングリレー回路は、前記ＰＷＭ制御を再開させる
    ことを特徴とする請求項８又は１０に記載の電源装置。
12. 請求項１から１１の何れかに記載の電源装置を備える
    ことを特徴とする画像形成装置。

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