JP2020167863A - Power supply device and image forming apparatus - Google Patents

Abstract

To appropriately switch a power supply unit without generating voltage drop and conversion loss into thermal energy.SOLUTION: A power supply device 15 comprises: a first power supply unit 22 which converts input power into first output power; a second power supply unit 23 which converts the input power into second output power smaller than the first output power with conversion efficiency higher than that of the first power supply unit 22 in a low load; a first switching unit 24 which is provided between the first power supply unit 22 and a load unit 21 to switch supply and interception of the first output power from the first power supply unit 22 to the load unit 21 on the basis of presence/absence of excess current flowing to the second power supply unit 23; and a second switching unit 25 which is provided between the second power supply unit 23 and the load unit 21 to switch the supply and the interception of the second output power from the second power supply unit 23 to the load unit 21 on the basis of a switching frequency concerning voltage adjustment of the first output power. The power supply device 15 controls the first switching unit 24 and the second switching unit 25 to supply at least one of the first output power and the second output power to the load unit 21.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電源装置と、この電源装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a power supply device and an image forming device including the power supply device.

画像形成装置等の電子機器は、用紙に画像を形成する画像形成部等の各負荷部に電力を供給する電源装置を備える。電源装置は、負荷部の消費電流に応じて、負荷部に供給される電力を制御する。 An electronic device such as an image forming apparatus includes a power supply device that supplies electric power to each load portion such as an image forming portion that forms an image on paper. The power supply device controls the power supplied to the load unit according to the current consumption of the load unit.

例えば、特許文献１の画像形成装置は、リップルが含まれていない電圧を出力する第一の電圧変換手段と、リップルが含まれる電圧を出力するが、出力する出力電流が所定の閾値よりも大きい場合、電圧変換効率が第一の電圧変換手段の電圧変換効率よりも高い第二の電圧変換手段とを備える。画像形成装置は、軽負荷モードが判別された場合に、第一の電圧変換手段から電圧を出力させ、重負荷モードが判別された場合に、第二の電圧変換手段から電圧を出力させる。例えば、第一の電圧変換手段及び第二の電圧変換手段と、機能提供手段との間に接続される抵抗及び電圧監視回路が、軽負荷モードか重負荷モードかを判別するモード判別回路として機能する。 For example, the image forming apparatus of Patent Document 1 outputs a first voltage conversion means for outputting a voltage containing no ripple and a voltage containing ripple, but the output current to be output is larger than a predetermined threshold value. In this case, it includes a second voltage conversion means whose voltage conversion efficiency is higher than that of the first voltage conversion means. The image forming apparatus outputs a voltage from the first voltage conversion means when the light load mode is determined, and outputs a voltage from the second voltage conversion means when the heavy load mode is determined. For example, the resistance and voltage monitoring circuit connected between the first voltage conversion means and the second voltage conversion means and the function providing means functions as a mode determination circuit for determining whether the light load mode or the heavy load mode is determined. To do.

特開２００９−３０２７１０号公報JP-A-2009-302710

上記したように、従来の画像形成装置では、電源装置が、変換効率の異なる電圧変換手段（電源部）を切り換えるために、出力電力の電圧や電流を検出する検出機器を備える。そのため、出力電力は、検出機器内の抵抗器等を流れることで、電圧降下が生じ、また、熱エネルギーに変換されてロスが生じてしまう。その結果、電源装置から負荷部に供給される出力電力が有する電圧に電圧降下が生じてしまう。また、電源装置は、検出機器等の追加回路を備えるために、コストが上昇し、構成が複雑化するおそれがある。 As described above, in the conventional image forming apparatus, the power supply apparatus includes a detection device that detects the voltage and current of the output power in order to switch the voltage conversion means (power supply unit) having different conversion efficiencies. Therefore, the output power flows through a resistor or the like in the detection device, so that a voltage drop occurs and the output power is converted into thermal energy to cause a loss. As a result, a voltage drop occurs in the voltage of the output power supplied from the power supply device to the load unit. Further, since the power supply device includes an additional circuit such as a detection device, the cost may increase and the configuration may be complicated.

そこで、本発明は上記事情を考慮し、電圧降下や熱エネルギーへの変換ロスが生じることなく、電源部を適切に切り換えることを目的とする。 Therefore, in consideration of the above circumstances, it is an object of the present invention to appropriately switch the power supply unit without causing a voltage drop or a conversion loss to thermal energy.

本発明の電源装置は、入力電力を第１出力電力に変換する第１電源部と、低負荷時に前記第１電源部よりも高い変換効率で、前記入力電力を前記第１出力電力よりも小さい第２出力電力に変換する第２電源部と、前記第１電源部と電力供給先である負荷部との間に設けられ、前記第２電源部に流れる過電流の有無に基づいて、前記第１電源部から前記負荷部への前記第１出力電力の供給及び遮断を切り換える第１切換部と、前記第２電源部と前記負荷部との間に設けられ、前記第１出力電力の電圧調整に係るスイッチング周波数に基づいて、前記第２電源部から前記負荷部への前記第２出力電力の供給及び遮断を切り換える第２切換部と、を備え、前記第１出力電力及び前記第２出力電力の少なくとも一方を前記負荷部へ供給するように前記第１切換部及び前記第２切換部を制御することを特徴とする。 The power supply device of the present invention has a first power supply unit that converts input power into first output power, and a conversion efficiency higher than that of the first power supply unit at low load, and the input power is smaller than that of the first output power. The second power supply unit that converts to the second output power is provided between the first power supply unit and the load unit that is the power supply destination, and is based on the presence or absence of an overcurrent flowing through the second power supply unit. A voltage adjustment of the first output power is provided between a first switching unit for switching between supply and interruption of the first output power from the power supply unit to the load unit, and between the second power supply unit and the load unit. The first output power and the second output power are provided with a second switching unit for switching between supply and interruption of the second output power from the second power supply unit to the load unit based on the switching frequency according to the above. It is characterized in that the first switching unit and the second switching unit are controlled so as to supply at least one of the above to the load unit.

前記第１電源部は、交流の前記入力電力が有する入力電圧を所定の第１直流電圧に変換する第１電圧変換部と、前記第１直流電圧を降圧して該第１直流電圧よりも低い第２直流電圧に変換する第２電圧変換部と、を備え、前記第２電圧変換部は、前記第２直流電圧を有する前記第１出力電力を出力しつつ、前記スイッチング周波数を示すスイッチ信号を出力し、前記第２切換部は、前記スイッチ信号の前記スイッチング周波数に基づいて、前記スイッチング周波数が所定の周波数閾値未満である場合、前記第２出力電力の供給を行う一方、前記スイッチング周波数が前記周波数閾値以上である場合、前記第２出力電力の供給を遮断する。 The first power supply unit includes a first voltage conversion unit that converts the input voltage of the AC input power into a predetermined first DC voltage, and a first DC voltage that lowers the first DC voltage to be lower than the first DC voltage. A second voltage conversion unit for converting to a second DC voltage is provided, and the second voltage conversion unit outputs a switch signal indicating the switching frequency while outputting the first output power having the second DC voltage. Upon output, the second switching unit supplies the second output power when the switching frequency is less than a predetermined frequency threshold based on the switching frequency of the switch signal, while the switching frequency is the said. If it is equal to or higher than the frequency threshold, the supply of the second output power is cut off.

前記第２電圧変換部は、前記スイッチ信号を出力するＤＣ／ＤＣコンバーターで構成され、上記した電源装置は、前記スイッチ信号の前記スイッチング周波数を周波数電圧に変換し、前記周波数電圧を所定の基準電圧と比較することで前記スイッチング周波数が前記周波数閾値未満であるか否かを判定する。 The second voltage conversion unit is composed of a DC / DC converter that outputs the switch signal, and the power supply device converts the switching frequency of the switch signal into a frequency voltage and converts the frequency voltage into a predetermined reference voltage. It is determined whether or not the switching frequency is less than the frequency threshold value by comparing with.

前記第２電源部は、交流の前記入力電力が有する入力電圧を前記第１直流電圧よりも低い第３直流電圧に変換する第３電圧変換部を備え、前記第３電圧変換部は、前記第３直流電圧を有する前記第２出力電力を出力しつつ、前記第２電源部に流れる過電流の有無を検出して過電流検出信号を出力し、前記第１切換部は、前記過電流検出信号に基づいて、前記第２電源部に過電流が流れている場合、前記第１出力電力の供給を行う一方、前記第２電源部に過電流が流れていない場合、前記第１出力電力の供給を遮断する。 The second power supply unit includes a third voltage conversion unit that converts the input voltage of the AC input power into a third DC voltage lower than the first DC voltage, and the third voltage conversion unit is the third voltage conversion unit. While outputting the second output power having a DC voltage, the presence or absence of an overcurrent flowing in the second power supply unit is detected and an overcurrent detection signal is output, and the first switching unit outputs the overcurrent detection signal. When an overcurrent is flowing through the second power supply unit, the first output power is supplied, while when an overcurrent is not flowing through the second power supply unit, the first output power is supplied. To shut off.

前記第３電圧変換部は、電流検出端子を有するＡＣ／ＤＣコンバーターで構成され、前記電流検出端子の出力信号を前記過電流検出信号として出力する。 The third voltage conversion unit is composed of an AC / DC converter having a current detection terminal, and outputs an output signal of the current detection terminal as the overcurrent detection signal.

本発明の画像形成装置は、上記した電源装置と、前記負荷部として、用紙に画像を形成する画像形成部と、を備えていることを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention is characterized by including the above-mentioned power supply device and an image forming unit for forming an image on paper as the load unit.

本発明によれば、電圧降下や熱エネルギーへの変換ロスが生じることなく、電源部を適切に切り換えることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to appropriately switch the power supply unit without causing a voltage drop or a conversion loss to thermal energy.

本発明の一実施形態に係るプリンターを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the printer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るプリンターの電気的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the printer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るプリンターの電源装置を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the power-source device of the printer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るプリンターの電源装置において、第２電圧変換部の一部を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a part of the 2nd voltage conversion part in the power-source device of the printer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るプリンターの電源装置において、ＤＣ−ＤＣコンバーターの特性や、第２切換部のオン／オフ特性を四分儀で示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of a DC-DC converter and the on / off characteristic of a 2nd switching part by a quadrant in the power supply device of the printer which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るプリンターの電源装置において、第３電圧変換部の一部を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a part of the 3rd voltage conversion part in the power-source device of the printer which concerns on one Embodiment of this invention.

先ず、本発明の実施形態に係るプリンター１（画像形成装置）の全体の構成について図１を参照しながら説明する。以下、説明の便宜上、図１における紙面手前側をプリンター１の前側とする。各図に適宜付される矢印Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれプリンター１の左側、右側、上側、下側を示している。 First, the overall configuration of the printer 1 (image forming apparatus) according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Hereinafter, for convenience of explanation, the front side of the paper surface in FIG. 1 is referred to as the front side of the printer 1. Arrows L, R, U, and Lo appropriately attached to each figure indicate the left side, right side, upper side, and lower side of the printer 1, respectively.

プリンター１は、略箱型形状のプリンター本体２を備え、プリンター本体２の下部には用紙を収納する給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられる。 The printer 1 includes a substantially box-shaped printer main body 2, a paper feed cassette 3 for storing paper is provided in the lower part of the printer main body 2, and a paper output tray 4 is provided in the upper part of the printer main body 2.

プリンター本体２の内部には、排紙トレイ４の下方に露光部５が設けられ、露光部５の下方に、用紙に画像を形成する画像形成部６が設けられる。画像形成部６には、像担持体である感光体ドラム７が回転可能に設けられ、感光体ドラム７の周囲には、帯電部と、トナーコンテナに接続された現像部と、転写ローラーと、クリーニング部とが、感光体ドラム７の回転方向に沿って配置される。 Inside the printer main body 2, an exposure unit 5 is provided below the output tray 4, and an image forming unit 6 for forming an image on paper is provided below the exposure unit 5. A photoconductor drum 7, which is an image carrier, is rotatably provided in the image forming unit 6, and around the photoconductor drum 7, a charging unit, a developing unit connected to a toner container, a transfer roller, and the like, The cleaning unit is arranged along the rotation direction of the photoconductor drum 7.

また、プリンター本体２の内部には、用紙の搬送経路１０が設けられる。搬送経路１０の上流端には給紙部１１が給紙カセット３の近傍に設けられ、搬送経路１０の中流部には、感光体ドラム７と転写ローラーによって構成される転写部１２が設けられる。搬送経路１０の下流部には定着部１３が設けられ、搬送経路１０の下流端には排紙部１４が排紙トレイ４の近傍に設けられる。 Further, a paper transport path 10 is provided inside the printer main body 2. A paper feed section 11 is provided near the paper feed cassette 3 at the upstream end of the transport path 10, and a transfer section 12 composed of a photoconductor drum 7 and a transfer roller is provided at the middle stream portion of the transport path 10. A fixing portion 13 is provided in the downstream portion of the transport path 10, and a paper discharge portion 14 is provided in the vicinity of the paper discharge tray 4 at the downstream end of the transport path 10.

更に、プリンター本体２の内部には、プリンター１の各構成要素に電力を供給する電源装置１５と、プリンター１の各構成要素を制御する制御装置１６とが備えられる。電源装置１５の詳細は後述する。 Further, inside the printer main body 2, a power supply device 15 for supplying electric power to each component of the printer 1 and a control device 16 for controlling each component of the printer 1 are provided. Details of the power supply device 15 will be described later.

制御装置１６は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等で構成される制御部１７と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される記憶部１８とを備える。制御部１７及び記憶部１８は、バス（図示せず）を介して接続されている。制御装置１６は、バスやインターフェイス（図示せず）を介して、露光部５、画像形成部６、給紙部１１、転写部１２、定着部１３、排紙部１４及び電源装置１５等の構成要素に接続されている。制御装置１６は、制御部１７が記憶部１８に記憶された制御プログラムや制御用データに基づいて演算処理を実行することにより、制御装置１６に接続された各構成要素を制御する。 As shown in FIG. 2, the control device 16 includes a control unit 17 composed of a CPU (Central Processing Unit) and the like, and a storage unit 18 composed of a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. To be equipped. The control unit 17 and the storage unit 18 are connected via a bus (not shown). The control device 16 includes an exposure unit 5, an image forming unit 6, a paper feeding unit 11, a transfer unit 12, a fixing unit 13, a paper ejection unit 14, a power supply device 15, and the like via a bus or an interface (not shown). Connected to the element. The control device 16 controls each component connected to the control device 16 by the control unit 17 executing arithmetic processing based on the control program and control data stored in the storage unit 18.

例えば、制御装置１６は、電気的に負荷のかかるプリンター１の構成要素である負荷部２１（例えば、露光部５や画像形成部６等）へ電力を供給するように電源装置１５を制御する。なお、プリンター１は、通常モードや省電力モード等の何れかの動作モードで動作するので、制御装置１６は、動作モードに応じて異なる電力を供給するように電源装置１５を制御するとよい。プリンター１は、電源オフやスリープ等の場合には、省電力モードで動作して消費電力を抑制し、印刷（画像形成動作）を実行する場合には、省電力モードから通常モードに切り換えて動作する。即ち、制御装置１６は、省電力モードの場合、通常モードよりも小さい電力を供給するように電源装置１５を制御する。 For example, the control device 16 controls the power supply device 15 so as to supply electric power to the load unit 21 (for example, the exposure unit 5 and the image forming unit 6) which is a component of the printer 1 which is electrically loaded. Since the printer 1 operates in any operation mode such as a normal mode or a power saving mode, the control device 16 may control the power supply device 15 so as to supply different powers depending on the operation mode. The printer 1 operates in the power saving mode to suppress power consumption when the power is turned off or sleeps, and switches from the power saving mode to the normal mode when printing (image forming operation) is executed. To do. That is, in the power saving mode, the control device 16 controls the power supply device 15 so as to supply less power than in the normal mode.

また、制御装置１６は、プリンター１が印刷動作を実行するように、各構成要素を制御する。次に、プリンター１の印刷動作について説明する。 Further, the control device 16 controls each component so that the printer 1 executes a printing operation. Next, the printing operation of the printer 1 will be described.

プリンター１に印刷開始が指示されると、先ず、画像形成部６の帯電部が感光体ドラム７を帯電した後、露光部５が画像データに応じて感光体ドラム７を露光し、静電潜像が感光体ドラム７上に形成される。そして、画像形成部６の現像部が感光体ドラム７上の静電潜像をトナーで現像し、トナー像が感光体ドラム７上に形成される。 When the printer 1 is instructed to start printing, first, the charged portion of the image forming unit 6 charges the photoconductor drum 7, and then the exposed unit 5 exposes the photoconductor drum 7 according to the image data to perform electrostatic latency. An image is formed on the photoconductor drum 7. Then, the developing unit of the image forming unit 6 develops the electrostatic latent image on the photoconductor drum 7 with toner, and the toner image is formed on the photoconductor drum 7.

一方、給紙部１１によって給紙カセット３から取り出された用紙が搬送経路１０上を転写部１２へ搬送され、感光体ドラム７上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、定着部１３へ搬送され、用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部１４から排紙トレイ４へ排出される。 On the other hand, the paper taken out from the paper feed cassette 3 by the paper feed unit 11 is conveyed to the transfer unit 12 on the transfer path 10, and the toner image on the photoconductor drum 7 is transferred to the paper. The paper on which the toner image is transferred is conveyed to the fixing unit 13, and the toner image is fixed on the paper. The paper on which the toner image is fixed is discharged from the paper ejection unit 14 to the output tray 4.

次に、電源装置１５の構成について、図３を参照しながら説明する。図３に示すように、電源装置１５は、商用電源等の交流電源２０に接続されていて、交流電源２０から交流の入力電力Ｗ_ｉｎを供給される。交流の入力電力Ｗｉｎは、入力電圧Ｖ０（例えば、１００Ｖ）を有する。また、電源装置１５は、負荷部２１に接続されていて、交流電源２０からの入力電力Ｗ_ｉｎに基づいて、直流の出力電力（後述の第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１又は第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２）を負荷部２１へ供給する。 Next, the configuration of the power supply device 15 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, the power supply device 15, which is connected to an AC power source 20 such as a commercial power source, it is supplied input power W _in the AC from the AC power supply 20. The AC input power Win has an input voltage V0 (eg, 100V). The power supply device 15, which is connected to the load unit 21, based on the input power _{W in} from the AC power supply 20, the DC output power (first output power _{W out1} or second output power _{W out2} below) Is supplied to the load unit 21.

電源装置１５は、変換効率の異なる第１電源部２２及び第２電源部２３と、第１切換部２４と、第２切換部２５とを備える。第１電源部２２及び第２電源部２３は、交流電源２０と負荷部２１との間で並列に接続されている。第１切換部２４は、第１電源部２２と負荷部２１との間に接続されていて、第２切換部２５は、第２電源部２３と負荷部２１との間に接続されている。 The power supply device 15 includes a first power supply unit 22 and a second power supply unit 23 having different conversion efficiencies, a first switching unit 24, and a second switching unit 25. The first power supply unit 22 and the second power supply unit 23 are connected in parallel between the AC power supply unit 20 and the load unit 21. The first switching unit 24 is connected between the first power supply unit 22 and the load unit 21, and the second switching unit 25 is connected between the second power supply unit 23 and the load unit 21.

第１電源部２２には、交流電源２０から交流の入力電力Ｗ_ｉｎが入力され、第１電源部２２は、この入力電力Ｗ_ｉｎを、比較的大きい直流の第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１（例えば、５０Ｗ）に変換するように構成される。即ち、第１電源部２２は、大容量の電源部であり、負荷部２１での消費電力が比較的大きい場合（重負荷時）に、高い変換効率で動作して第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１を生成する。第１電源部２２は、第１電圧変換部２６と、第２電圧変換部２７とを備え、第１電圧変換部２６及び第２電圧変換部２７は相互に直列に接続されている。 The first power source unit 22, is input the input power _{W in} the AC from the AC power supply 20, the first power source unit 22, the input power _{W in,} relatively large DC first output power _{W out1} (e.g., It is configured to convert to 50W). That is, the first power supply unit 22 is a large-capacity power supply unit, and when the power consumption of the load unit 21 is relatively large (during a heavy load), the first power supply unit 22 operates with high conversion efficiency to generate the first output power W _{out 1} . Generate. The first power supply unit 22 includes a first voltage conversion unit 26 and a second voltage conversion unit 27, and the first voltage conversion unit 26 and the second voltage conversion unit 27 are connected in series with each other.

第１電圧変換部２６は、ＡＣ−ＤＣコンバーターであり、トランス方式及びスイッチング方式の何れを適用してもよい。第１電圧変換部２６は、交流電源２０に接続されていて、第１電圧変換部２６には、交流電源２０から交流の入力電力Ｗ_ｉｎが入力される。第１電圧変換部２６は、この入力電力Ｗ_ｉｎを、比較的高い第１直流電圧Ｖ１（例えば、２４Ｖ）を有する直流の中間電力Ｗ_ｍｉｄに変換し、この中間電力Ｗ_ｍｉｄを第２電圧変換部２７へ出力する。 The first voltage conversion unit 26 is an AC-DC converter, and either a transformer system or a switching system may be applied. The first voltage converter 26, which is connected to an AC power source 20, the first voltage converter 26, the input power W _in the AC from the AC power supply 20 is input. The first voltage converter 26, the input power _{W in,} relatively high first DC voltage V1 (e.g., 24V) is converted to an intermediate power _{W mid} DC having the intermediate power _{W mid} the second voltage converter Output to unit 27.

第２電圧変換部２７は、ＤＣ−ＤＣコンバーターであり、例えば、ＭＯＳＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子（図示せず）を内部に備えたスイッチングレギュレーター等で構成される。第２電圧変換部２７は、スイッチング素子のオン／オフを所定のスイッチング周波数で切り換えることで出力電圧（後述の第２直流電圧Ｖ２）を調整する。これにより、第２電圧変換部２７は、第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１の電圧調整を行う。 The second voltage conversion unit 27 is a DC-DC converter, and is composed of, for example, a switching regulator or the like including a switching element (not shown) such as a MOSFET or a transistor inside. The second voltage conversion unit 27 adjusts the output voltage (second DC voltage V2 described later) by switching the switching element on / off at a predetermined switching frequency. As a result, the second voltage conversion unit 27 adjusts the voltage of the first output power W _out1 .

第２電圧変換部２７には、第１電圧変換部２６から直流の中間電力Ｗ_ｍｉｄが入力される。第２電圧変換部２７は、この中間電力Ｗ_ｍｉｄの電圧を第１直流電圧Ｖ１よりも低い第２直流電圧Ｖ２（例えば、５Ｖ）に降圧して、中間電力Ｗ_ｍｉｄを、この第２直流電圧Ｖ２を有する第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１に変換する。また、第２電圧変換部２７は、第１切換部２４に接続されていて、この第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１を第１切換部２４へ出力する。 A direct current intermediate power W _mid is input from the first voltage conversion unit 26 to the second voltage conversion unit 27. The second voltage converter 27, the intermediate power _W lower second DC voltage voltage than the first DC voltage V1 in _mid V2 (eg, 5V) steps down into the intermediate power _{W mid,} the second DC voltage It is converted into the first output power W _out1 having V2. Further, the second voltage conversion unit 27 is connected to the first switching unit 24, and outputs the first output power W _{out 1} to the first switching unit 24.

また、第２電圧変換部２７は、図４に示すように、第２電圧変換部２７のＤＣ−ＤＣコンバーターを制御する制御ＩＣ３０（第１制御ＩＣ）と、第２電圧変換部２７のスイッチング周波数が所定の周波数閾値未満であるか否かを示すリモート信号Ｓ１を生成するリモート信号生成部３１とを備える。第２電圧変換部２７は、リモート信号生成部３１で生成したリモート信号Ｓ１を第２切換部２５へ出力する。 Further, as shown in FIG. 4, the second voltage conversion unit 27 has a control IC 30 (first control IC) that controls the DC-DC converter of the second voltage conversion unit 27 and a switching frequency of the second voltage conversion unit 27. A remote signal generation unit 31 that generates a remote signal S1 indicating whether or not is less than a predetermined frequency threshold value is provided. The second voltage conversion unit 27 outputs the remote signal S1 generated by the remote signal generation unit 31 to the second switching unit 25.

制御ＩＣ３０は、スイッチノード３０ａを備え、スイッチノード３０ａを介して、第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１の電圧調整に係るスイッチング周波数を示すスイッチ信号ＳＷを出力する。 The control IC 30 includes a switch node 30a, and outputs a switch signal SW indicating a switching frequency related to voltage adjustment of the first output power W _out1 via the switch node 30a.

リモート信号生成部３１は、図４に示すように、周波数−電圧変換部３２と、コンパレーター３３とを備える。 As shown in FIG. 4, the remote signal generation unit 31 includes a frequency-voltage conversion unit 32 and a comparator 33.

周波数−電圧変換部３２は、制御ＩＣ３０のスイッチノード３０ａに接続されていて、周波数−電圧変換部３２には、制御ＩＣ３０からスイッチノード３０ａを介して出力されるスイッチ信号ＳＷが入力される。周波数−電圧変換部３２は、このスイッチ信号ＳＷの示すスイッチング周波数を直流の電圧（周波数電圧Ｖ_ｆｖｏ、例えば、０．１〜３．３Ｖ）に変換して出力する。 The frequency-voltage conversion unit 32 is connected to the switch node 30a of the control IC 30, and the switch signal SW output from the control IC 30 via the switch node 30a is input to the frequency-voltage conversion unit 32. The frequency-voltage conversion unit 32 converts the switching frequency indicated by the switch signal SW into a DC voltage (frequency voltage V _fvo , for example, 0.1 to 3.3 V) and outputs it.

コンパレーター３３は、２つの入力端子と１つの出力端子とを備え、一方の入力端子には、周波数電圧Ｖ_ｆｖｏ（例えば、０．１〜３．３Ｖ）が入力され、他方の入力端子には、周波数閾値に対応する基準電圧Ｖ_ｔｈが入力される。コンパレーター３３は、周波数電圧Ｖ_ｆｖｏと基準電圧Ｖ_ｔｈとを比較し、その比較結果を示す比較電圧Ｖ_ｃｏｍｐを出力する。例えば、コンパレーター３３は、周波数電圧Ｖ_ｆｖｏが基準電圧Ｖ_ｔｈ未満である場合、オンを示す比較電圧Ｖ_ｃｏｍｐをリモート信号Ｓ１として第２切換部２５へ出力する。一方、コンパレーター３３は、周波数電圧Ｖ_ｆｖｏが基準電圧Ｖ_ｔｈ以上である場合、オフを示す比較電圧Ｖ_ｃｏｍｐをリモート信号Ｓ１として第２切換部２５へ出力する。リモート信号Ｓ１のオン／オフに従って、第２切換部２５のオン／オフが切り換えられる。 The comparator 33 includes two input terminals and one output terminal, and a frequency voltage V _fvo (for example, 0.1 to 3.3 V) is input to one input terminal and the other input terminal. , The reference voltage _Vth corresponding to the frequency threshold is input. The comparator 33 _compares the frequency voltage V _fvo with the reference voltage V _th, and outputs a comparison voltage V _comp indicating the comparison result. For example, when the frequency voltage V _fvo is less than the reference voltage V _th , the comparator 33 _{outputs the} comparison voltage V _comp indicating ON as the remote signal S1 to the second switching unit 25. On the other hand, when the frequency voltage V _fvo is equal to or higher than the reference voltage V _th , the comparator 33 _{outputs the} comparison voltage V _comp indicating off to the second switching unit 25 as the remote signal S1. The on / off of the second switching unit 25 is switched according to the on / off of the remote signal S1.

例えば、第２電圧変換部２７の特性（スイッチング周波数特性）と、第２切換部２５のオン／オフ特性との関係を図５に示す。 For example, FIG. 5 shows the relationship between the characteristics of the second voltage conversion unit 27 (switching frequency characteristics) and the on / off characteristics of the second switching unit 25.

図５の第１象限は、第２電圧変換部２７を構成するＤＣ−ＤＣコンバーターの特性として、第２電圧変換部２７から負荷部２１へ流れる電流Ｉ_ｏｕｔ（第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１の電流）とスイッチング周波数との関係を示す。電流Ｉ_ｏｕｔはｘ軸に示し、スイッチング周波数はｙ軸に示す。なお、電源装置１５は、電流Ｉ_ｏｕｔが閾値Ｉ_ｔｈ以上の場合、第２電圧変換部２７からの第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１を負荷部２１へ供給する。また、電源装置１５は、電流Ｉ_ｏｕｔが閾値Ｉ_ｔｈ未満の場合、第２切換部２５をオンにして、第３電圧変換部２８からの第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２を負荷部２１へ供給する。 The first quadrant of FIG. 5 is a characteristic of the DC-DC converter constituting the second voltage conversion unit 27, which is the current I _out (current of the first output power W _out 1) flowing from the second voltage conversion unit 27 to the load unit 21. The relationship between and the switching frequency is shown. The current I _out is shown on the x-axis and the switching frequency is shown on the y-axis. The power supply device 15, when the current _{I out} is not less than the threshold value _{I th,} and supplies a first output power _{W out1} from the second voltage converter 27 to the load section 21. The power supply device 15, when the current _{I out} is less than the threshold value _{I th,} the second switching unit 25 is turned on, supplies a second output power _{W out2} from the third voltage converter 28 to the load section 21.

図５の第２象限は、周波数−電圧変換部３２で変換されるスイッチング周波数と周波数電圧Ｖ_ｆｖｏとの関係を示す。ｙ軸のスイッチング周波数に対して、周波数電圧Ｖ_ｆｖｏはｘ軸に示す。 The second quadrant of FIG. 5 shows the relationship between the switching frequency converted by the frequency-voltage conversion unit 32 and the frequency voltage V _fvo . The frequency voltage V _fvo is shown on the x-axis with respect to the switching frequency on the y-axis.

図５の第３象限は、コンパレーター３３で比較される周波数電圧Ｖ_ｆｖｏ及び基準電圧Ｖ_ｔｈと比較電圧Ｖ_ｃｏｍｐとの関係を示す。ｘ軸の周波数電圧Ｖ_ｆｖｏに対して、比較電圧Ｖ_ｃｏｍｐはｙ軸に示す。 The third quadrant of FIG. 5 shows the relationship between the frequency voltage V _fvo and the reference voltage V _th compared by the comparator 33 and the comparison voltage V _comp . The comparative voltage V _comp is shown on the y-axis with respect to the frequency voltage V _{fvo on the} x-axis.

そして、図５の第４象限は、第２切換部２５のオン／オフ特性として、第１象限に示される電流Ｉ_ｏｕｔ及び閾値Ｉ_ｔｈと、第３象限に示される比較電圧Ｖ_ｃｏｍｐ、即ち、第２切換部２５のオン／オフの関係を示す。第４象限によれば、電流Ｉ_ｏｕｔが閾値Ｉ_ｔｈ以上の場合に第２切換部２５がオフになる一方、電流Ｉ_ｏｕｔが閾値Ｉ_ｔｈ未満の場合に第２切換部２５がオンになるような関係が確立している。 Then, in the fourth quadrant of FIG. 5, as the on / off characteristics of the second switching unit 25, the current I _out and the threshold value I _th shown in the first quadrant and the comparative voltage V _comp shown in the third quadrant, that is, The on / off relationship of the second switching unit 25 is shown. According to a fourth quadrant, while the second switching unit 25 is turned off when current _{I out} is not less than the threshold value _{I th,} so that the current _{I out} is the second switching unit 25 is turned on in the case of less than the threshold value _{I th} Relationship has been established.

第２電源部２３には、交流電源２０から交流の入力電力Ｗ_ｉｎが入力され、第２電源部２３は、この入力電力Ｗ_ｉｎを、第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１よりも小さい直流の第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２（例えば、５Ｗ）に変換するように構成される。即ち、第２電源部２３は、小容量の電源部であり、負荷部２１での消費電力が比較的小さい場合（軽負荷時）に、高い変換効率で動作して第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２を生成する。即ち、軽負荷時には、第２電源部２３の変換効率が、第１電源部２２よりも高い。第２電源部２３は、第３電圧変換部２８を備える。 The second power supply unit 23, is input the input power _{W in} the AC from the AC power supply 20, the second power supply unit 23, the input power _{W in,} the second output of less DC than the first output power _{W out1} It is configured to convert to power W _out2 (eg, 5W). That is, the second power supply unit 23 is a power supply unit of small capacity, when the power consumption of the load section 21 is relatively small (when the load is light), a second output power W _out2 operating at high conversion efficiency Generate. That is, when the load is light, the conversion efficiency of the second power supply unit 23 is higher than that of the first power supply unit 22. The second power supply unit 23 includes a third voltage conversion unit 28.

第３電圧変換部２８は、ＡＣ−ＤＣコンバーターであり、トランス方式及びスイッチング方式の何れを適用してもよい。第３電圧変換部２８は、交流電源２０に接続されていて、第３電圧変換部２８には、交流電源２０から交流の入力電力Ｗ_ｉｎが入力される。第３電圧変換部２８は、この入力電力Ｗ_ｉｎを、第１直流電圧Ｖ１よりも低い直流の第３直流電圧Ｖ３（例えば、５Ｖ）を有する第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２に変換する。第３電圧変換部２８は、第２切換部２５に接続されていて、この第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２を第２切換部２５へ出力する。 The third voltage conversion unit 28 is an AC-DC converter, and either a transformer system or a switching system may be applied. Third voltage conversion unit 28, which is connected to an AC power source 20, the third voltage conversion unit 28, the input power W _in the AC from the AC power supply 20 is input. Third voltage conversion unit 28 converts the input power _{W in,} the third DC voltage lower DC than the first DC voltage V1 V3 (eg, 5V) to the second output power _{W out2} having. Third voltage conversion unit 28, which is connected to the second switching unit 25, and outputs the second output power _{W out2} to the second switching unit 25.

また、第３電圧変換部２８は、過電流検出機能を有していて、第３電圧変換部２８に流れる過電流を検出し、この過電流の有無を示す過電流検出信号Ｓ２を、第１切換部２４へ出力する。 Further, the third voltage conversion unit 28 has an overcurrent detection function, detects an overcurrent flowing through the third voltage conversion unit 28, and outputs an overcurrent detection signal S2 indicating the presence or absence of this overcurrent to the first. Output to the switching unit 24.

例えば、第３電圧変換部２８は、図６に示すように、一次コイル３５ａと二次コイル３５ｂとからなるトランス３５を備えていて、一次コイル３５ａ側で入力電力Ｗ_ｉｎが入力される一次側回路３６と、二次コイル３５ｂ側で第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２を出力する二次側回路３７とに分けられる。なお、一次側回路３６と二次側回路３７とは絶縁されている。 For example, the third voltage conversion unit 28, as shown in FIG. 6, provided with a transformer 35 comprising a primary coil 35a and the secondary coil 35b, the primary side of the input power W _in the primary coil 35a side is input the circuit 36 is divided into a secondary circuit 37 for outputting a second output power _{W out2} in the secondary coil 35b side. The primary side circuit 36 and the secondary side circuit 37 are insulated from each other.

一次側回路３６は、発光ダイオード等の発光素子３８ａを備え、二次側回路３７は、フォトトランジスタ等の受光素子３８ｂを備え、発光素子３８ａ及び受光素子３８ｂは、フォトカプラ３８を構成する。 The primary side circuit 36 includes a light emitting element 38a such as a light emitting diode, the secondary side circuit 37 includes a light receiving element 38b such as a phototransistor, and the light emitting element 38a and the light receiving element 38b constitute a photocoupler 38.

また、一次側回路３６は、第３電圧変換部２８のＡＣ−ＤＣコンバーターを制御する制御ＩＣ３９（第２制御ＩＣ）を備え、制御ＩＣ３９は、過電流検出機能を有する。制御ＩＣ３９は、一次コイル３５ａに接続されたトランジスタ４０のゲートにパルス電圧を出力するＯＵＴ端子や、一次コイル３５ａに流れる電流が入力されるＣＳ端子を備え、ＣＳ端子に過電流が入力される場合、トランジスタ４０をオフにする。 Further, the primary side circuit 36 includes a control IC 39 (second control IC) that controls the AC-DC converter of the third voltage conversion unit 28, and the control IC 39 has an overcurrent detection function. When the control IC 39 includes an OUT terminal that outputs a pulse voltage to the gate of the transistor 40 connected to the primary coil 35a and a CS terminal into which the current flowing through the primary coil 35a is input, and an overcurrent is input to the CS terminal. , Turn off the transistor 40.

制御ＩＣ３９のＣＳ端子は、フォトカプラ３８の発光素子３８ａに接続されていて、ＣＳ端子に過電流が入力される場合のみ、発光素子３８ａが受光素子３８ｂへと光を伝達して受光素子３８ｂをオンにする。このように、一次コイル３５ａの過電流検出結果は、制御ＩＣ３９からフォトカプラ３８を介して一次側回路３６から二次側回路３７へ伝達される。 The CS terminal of the control IC 39 is connected to the light emitting element 38a of the photocoupler 38, and only when an overcurrent is input to the CS terminal, the light emitting element 38a transmits light to the light receiving element 38b to cause the light receiving element 38b. turn on. In this way, the overcurrent detection result of the primary coil 35a is transmitted from the control IC 39 to the secondary circuit 37 from the primary circuit 36 via the photocoupler 38.

そして、フォトカプラ３８の受光素子３８ｂは、一次コイル３５ａで過電流が生じる場合にオンの過電流検出信号Ｓ２を出力する一方、一次コイル３５ａで過電流が生じていない場合にオフの過電流検出信号Ｓ２を出力する。そして、第３電圧変換部２８の二次側回路３７は、過電流検出信号Ｓ２を第１切換部２４へ出力する。 Then, the light receiving element 38b of the photocoupler 38 outputs an on overcurrent detection signal S2 when an overcurrent occurs in the primary coil 35a, while an off overcurrent detection signal when an overcurrent does not occur in the primary coil 35a. The signal S2 is output. Then, the secondary circuit 37 of the third voltage conversion unit 28 outputs the overcurrent detection signal S2 to the first switching unit 24.

第１切換部２４は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子で構成される。第１切換部２４は、第２電源部２３の第３電圧変換部２８から出力される過電流検出信号Ｓ２（第３電圧変換部２８の過電流の有無）によって制御されてオン／オフを切り換え、第１電源部２２と負荷部２１との導通及び遮断を切り換える。 The first switching unit 24 is composed of a switching element such as a MOSFET. The first switching unit 24 is controlled by the overcurrent detection signal S2 (presence or absence of overcurrent of the third voltage conversion unit 28) output from the third voltage conversion unit 28 of the second power supply unit 23 to switch on / off. , The continuity and disconnection between the first power supply unit 22 and the load unit 21 are switched.

例えば、第１切換部２４は、第３電圧変換部２８に過電流が流れている場合（過電流検出信号Ｓ２がオンの場合）、オン状態になって第１電源部２２と負荷部２１とを導通し、これにより第１電源部２２から負荷部２１への第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１の供給を行う。一方、第１切換部２４は、第３電圧変換部２８に過電流が流れていない場合（過電流検出信号Ｓ２がオフの場合）、オフ状態になって第１電源部２２と負荷部２１とを遮断し、これにより第１電源部２２から負荷部２１への第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１の供給を遮断する。 For example, when an overcurrent is flowing through the third voltage conversion unit 28 (when the overcurrent detection signal S2 is on), the first switching unit 24 is turned on and the first power supply unit 22 and the load unit 21 The first output power W _{out 1} is supplied from the first power supply unit 22 to the load unit 21. On the other hand, when the overcurrent does not flow in the third voltage conversion unit 28 (when the overcurrent detection signal S2 is off), the first switching unit 24 is turned off and the first power supply unit 22 and the load unit 21 _Is cut off, thereby cutting off the supply of the first output power W _out 1 from the first power supply unit 22 to the load unit 21.

第２切換部２５は、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子で構成される。第２切換部２５は、第１電源部２２の第２電圧変換部２７から出力されるリモート信号Ｓ１（第２電圧変換部２７のスイッチング周波数）によって制御されてオン／オフを切り換え、第２電源部２３と負荷部２１との導通及び遮断を切り換える。 The second switching unit 25 is composed of a switching element such as a MOSFET. The second switching unit 25 is controlled by the remote signal S1 (switching frequency of the second voltage conversion unit 27) output from the second voltage conversion unit 27 of the first power supply unit 22 to switch on / off, and the second power supply. The continuity and interruption between the unit 23 and the load unit 21 are switched.

例えば、第２切換部２５は、スイッチング周波数が所定の周波数閾値（例えば、５００ｋＨｚ）未満である場合（リモート信号Ｓ１がオンの場合）、オン状態になって第２電源部２３と負荷部２１とを導通し、これにより第２電源部２３から負荷部２１への第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２の供給を行う。一方、第２切換部２５は、スイッチング周波数が周波数閾値以上である場合（リモート信号Ｓ１がオフの場合）、オフ状態になって第２電源部２３と負荷部２１とを遮断し、これにより第２電源部２３から負荷部２１への第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２の供給を遮断する。 For example, when the switching frequency is less than a predetermined frequency threshold value (for example, 500 kHz) (when the remote signal S1 is on), the second switching unit 25 is turned on and the second power supply unit 23 and the load unit 21 to conduct, to do this the supply of the second output power _{W out2} from the second power supply unit 23 to the load section 21. On the other hand, when the switching frequency is equal to or higher than the frequency threshold value (when the remote signal S1 is off), the second switching unit 25 is turned off to shut off the second power supply unit 23 and the load unit 21, thereby causing the second switching unit 25 to be turned off. interrupting the supply of the second output power _{W out2} from second power supply unit 23 to the load section 21.

上記のような構成により、プリンター１が印刷動作の実行時（通常モード）に、負荷部２１の消費電力が増加する場合には、第２電源部２３に流れる電流が増加すると、第３電圧変換部２８に過電流が流れる。そして、第３電圧変換部２８の過電流検出信号Ｓ２がオンになり、この過電流検出信号Ｓ２に基づいて第１切換部２４をオンにすることで、第１電源部２２から負荷部２１へ第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１を供給する。なお、この場合、第１電源部２２から流れる電流（第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１）を増加させるために第２電圧変換部２７の制御ＩＣ３０がスイッチング周波数を高くするので、スイッチング周波数が周波数閾値以上になる。そして、第２電圧変換部２７のリモート信号Ｓ１がオフになり、このリモート信号Ｓ１に基づいて第２切換部２５をオフにすることで、第２電源部２３から負荷部２１への第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２の供給が遮断される。 With the above configuration, when the power consumption of the load unit 21 increases when the printer 1 executes the printing operation (normal mode), when the current flowing through the second power supply unit 23 increases, the third voltage conversion occurs. An overcurrent flows through the unit 28. Then, the overcurrent detection signal S2 of the third voltage conversion unit 28 is turned on, and by turning on the first switching unit 24 based on the overcurrent detection signal S2, the first power supply unit 22 is transferred to the load unit 21. The first output power W _out1 is supplied. In this case, since the control IC 30 of the second voltage conversion unit 27 raises the switching frequency in order to increase the current (first output power W _{out 1} ) flowing from the first power supply unit 22, the switching frequency becomes equal to or higher than the frequency threshold value. Become. Then, the remote signal S1 of the second voltage conversion unit 27 is turned off, and by turning off the second switching unit 25 based on the remote signal S1, the second output from the second power supply unit 23 to the load unit 21 is performed. It is cut off the supply of electric power _{W out2.}

一方、プリンター１がスリープ等の場合（省電力モード）に、負荷部２１の消費電力が減少する場合には、第１電源部２２から流れる電流（第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１）が減少すると、第２電圧変換部２７の制御ＩＣ３０がスイッチング周波数を低くするので、スイッチング周波数が周波数閾値未満になる。そして、第２電圧変換部２７のリモート信号Ｓ１がオンになり、このリモート信号Ｓ１に基づいて第２切換部２５をオンにすることで、第２電源部２３から負荷部２１へ第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２を供給する。なお、この場合、第２電源部２３から流れる電流が減少するために第３電圧変換部２８に過電流が流れなくなる。そして、第３電圧変換部２８の過電流検出信号Ｓ２がオフになり、この過電流検出信号Ｓ２に基づいて第１切換部２４をオフにすることで、第１電源部２２から負荷部２１への第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１の供給が遮断される。 On the other hand, when the printer 1 is in sleep or the like (power saving mode) and the power consumption of the load unit 21 is reduced, the current flowing from the first power supply unit 22 (first output power W _out1 ) is reduced. 2 Since the control IC 30 of the voltage conversion unit 27 lowers the switching frequency, the switching frequency becomes less than the frequency threshold. Then, the remote signal S1 of the second voltage conversion unit 27 is turned on, and by turning on the second switching unit 25 based on the remote signal S1, the second output power from the second power supply unit 23 to the load unit 21 is turned on. Supply W _out2 . In this case, since the current flowing from the second power supply unit 23 is reduced, the overcurrent does not flow to the third voltage conversion unit 28. Then, the overcurrent detection signal S2 of the third voltage conversion unit 28 is turned off, and the first switching unit 24 is turned off based on the overcurrent detection signal S2, so that the first power supply unit 22 goes to the load unit 21. The supply of the first output power W _out1 of the above is cut off.

なお、電源装置１５は、第１切換部２４をオンにすると第２切換部２５をオフにし、また、第２切換部２５をオンにすると第１切換部２４をオフにすることが望ましいが、第１切換部２４及び第２切換部２５を同時に切り換える必要はない。即ち、第１切換部２４（又は第２切換部２５）がオンで、第２切換部２５（又は第１切換部２４）がオフである状態から、第１切換部２４（又は第２切換部２５）をオフにする場合には、先ず、第２切換部２５（又は第１切換部２４）をオンに切り換える。そして、第１切換部２４及び第２切換部２５の両方がオンとなった後、第１切換部２４（又は第２切換部２５）をオフに切り換える。これにより、第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１及び第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２の少なくとも一方が、常に負荷部２１へ供給されるため、プリンター１が動作不能になることを回避することができる。 It is desirable that the power supply device 15 turns off the second switching unit 25 when the first switching unit 24 is turned on, and turns off the first switching unit 24 when the second switching unit 25 is turned on. It is not necessary to switch the first switching unit 24 and the second switching unit 25 at the same time. That is, from the state where the first switching unit 24 (or the second switching unit 25) is on and the second switching unit 25 (or the first switching unit 24) is off, the first switching unit 24 (or the second switching unit 24) When turning off 25), first, the second switching unit 25 (or the first switching unit 24) is switched on. Then, after both the first switching unit 24 and the second switching unit 25 are turned on, the first switching unit 24 (or the second switching unit 25) is switched off. As a result, at least one of the first output power W _out1 and the second output power W _out2 is always supplied to the load unit 21, so that it is possible to prevent the printer 1 from becoming inoperable.

本実施形態によれば、上述のように、プリンター１（画像形成装置）の電源装置１５は、入力電力Ｗ_ｉｎを第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１に変換する第１電源部２２と、低負荷時に第１電源部２２よりも高い変換効率で、入力電力Ｗ_ｉｎを第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１よりも小さい第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２に変換する第２電源部２３と、第１電源部２２と電力供給先である負荷部２１との間に設けられ、第２電源部２３に流れる過電流の有無に基づいて、第１電源部２２から負荷部２１への第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１の供給及び遮断を切り換える第１切換部２４と、第２電源部２３と負荷部２１との間に設けられ、第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１の電圧調整に係るスイッチング周波数に基づいて、第２電源部２３から負荷部２１への第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２の供給及び遮断を切り換える第２切換部２５と、を備える。そして、電源装置１５は、第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１及び第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２の少なくとも一方を負荷部２１へ供給するように第１切換部２４及び第２切換部２５を制御する。 According to this embodiment, as described above, the power supply device 15 of the printer 1 (image forming apparatus) includes a first power source unit 22 for converting the input power W _in the first output power W _out1, first at low load in higher conversion efficiency than first power supply section 22, a second power supply unit 23 for converting the input power _{W in} the smaller than the first output power _{W out1} second output power _{W out2,} and the power supply destination first power supply portion 22 The supply and cutoff of the first output power W _out 1 from the first power supply unit 22 to the load unit 21 is switched based on the presence or absence of an overcurrent flowing through the second power supply unit 23, which is provided between the load unit 21 and the load unit 21. From the second power supply unit 23 to the load unit 21 based on the switching frequency provided between the first switching unit 24, the second power supply unit 23, and the load unit 21 and related to the voltage adjustment of the first output power W _out1 . provided between the second switching unit 25 for switching the supply and cutoff of the second output power _{W out2,} the. The power supply unit 15 controls the first switching unit 24 and the second switching unit 25 at least one of the first output power _{W out1} and a second output power _{W out2} to supply to the load section 21.

これにより、変換効率の異なる第１電源部２２及び第２電源部２３を切り換える際に、第１電源部２２及び第２電源部２３から取得可能な情報を用いるため、負荷部２１にかかる電流や電圧を検出する検出機器を備える必要がない。そのため、検出機器を備えることによる電圧降下や熱エネルギーへの変換ロスが生じることなく、電源部を適切に切り換えることが可能となる。また、検出機器が不要であるため、コストを削減し、構成を簡易化及び小型化することが可能となる。 As a result, when switching between the first power supply unit 22 and the second power supply unit 23 having different conversion efficiencies, the information that can be acquired from the first power supply unit 22 and the second power supply unit 23 is used, so that the current applied to the load unit 21 and the current It is not necessary to have a detection device that detects the voltage. Therefore, it is possible to appropriately switch the power supply unit without causing a voltage drop or conversion loss to thermal energy due to the provision of the detection device. Further, since a detection device is not required, the cost can be reduced, and the configuration can be simplified and miniaturized.

本実施形態の第１電源部２２は、交流の入力電力Ｗ_ｉｎが有する入力電圧Ｖ０を所定の第１直流電圧Ｖ１に変換する第１電圧変換部２６と、第１直流電圧Ｖ１を降圧してこの第１直流電圧Ｖ１よりも低い第２直流電圧Ｖ２に変換する第２電圧変換部２７と、を備える。第２電圧変換部２７は、第２直流電圧Ｖ２を有する第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１を出力しつつ、スイッチング周波数を示すスイッチ信号ＳＷを出力する。第２切換部２５は、スイッチ信号ＳＷのスイッチング周波数に基づいて、スイッチング周波数が所定の周波数閾値未満である場合、第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２の供給を行う一方、スイッチング周波数が周波数閾値以上である場合、第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２の供給を遮断する。 The first power supply portion 22 of the present embodiment includes a first voltage converting unit 26 for converting an input voltage V0 input power W _in the alternating current having a predetermined first DC voltage V1, by down-converting the first DC voltage V1 A second voltage conversion unit 27 for converting to a second DC voltage V2 lower than the first DC voltage V1 is provided. The second voltage conversion unit 27 outputs the switch signal SW indicating the switching frequency while outputting the first output power W _out1 having the second DC voltage V2. The second switching unit 25 supplies the second output power W _out2 when the switching frequency is less than a predetermined frequency threshold value based on the switching frequency of the switch signal SW, while the switching frequency is equal to or higher than the frequency threshold value. , The supply of the second output power W _out2 is cut off.

これにより、第２電圧変換部２７が予め備えているスイッチング周波数の出力という機能を利用することで、他の機器を備えることなく、第２切換部２５を制御することが可能となる。また、第２切換部２５を制御する他の機器が不要であるため、コストを削減し、構成を簡易化及び小型化することが可能となる。 As a result, by utilizing the function of the output of the switching frequency provided in advance in the second voltage conversion unit 27, it is possible to control the second switching unit 25 without providing other equipment. Further, since no other device for controlling the second switching unit 25 is required, the cost can be reduced, and the configuration can be simplified and miniaturized.

例えば、第２電圧変換部２７は、スイッチ信号ＳＷを出力する制御ＩＣ３０を備えたＤＣ／ＤＣコンバーターで構成され、電源装置１５は、スイッチ信号ＳＷのスイッチング周波数を周波数電圧Ｖ_ｆｖｏに変換し、周波数電圧Ｖ_ｆｖｏを所定の基準電圧Ｖ_ｔｈと比較することでスイッチング周波数が周波数閾値未満であるか否かを判定する。 For example, the second voltage conversion unit 27 is composed of a DC / DC converter provided with a control IC 30 that outputs a switch signal SW, and the power supply device 15 converts the switching frequency of the switch signal SW into a frequency voltage V _fvo to _obtain a frequency. By comparing the voltage V _fvo with the predetermined reference voltage V _th , it is determined whether or not the switching frequency is less than the frequency threshold.

これにより、第２電圧変換部２７が予め備えた制御ＩＣ３０を利用することで、簡易な手法によって第２切換部２５を制御することが可能となる。 As a result, the second switching unit 25 can be controlled by a simple method by using the control IC 30 provided in advance by the second voltage conversion unit 27.

また、本実施形態の第２電源部２３は、交流の入力電力Ｗ_ｉｎが有する入力電圧Ｖ０を第１直流電圧Ｖ１よりも低い第３直流電圧Ｖ３に変換する第３電圧変換部２８を備え、第３電圧変換部２８は、第３直流電圧Ｖ３を有する第２出力電力Ｗ_ｏｕｔ２を出力しつつ、第２電源部２３に流れる過電流の有無を検出して過電流検出信号Ｓ２を出力する。第１切換部２４は、過電流検出信号Ｓ２に基づいて、第２電源部２３に過電流が流れている場合、第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１の供給を行う一方、第２電源部２３に過電流が流れていない場合、第１出力電力Ｗ_ｏｕｔ１の供給を遮断する。 The second power supply section 23 of this embodiment includes a third voltage conversion unit 28 for converting an input voltage V0 input power W _in the AC has the third DC voltage V3 lower than the first DC voltage V1, The third voltage conversion unit 28 outputs the second output power W _out2 having the third DC voltage V3, detects the presence or absence of the overcurrent flowing in the second power supply unit 23, and outputs the overcurrent detection signal S2. Based on the overcurrent detection signal S2, the first switching unit 24 supplies the first output power W _out1 when an overcurrent is flowing in the second power supply unit 23, while the first switching unit 24 supplies the overcurrent to the second power supply unit 23. Is not flowing, the supply of the first output power W _out1 is cut off.

これにより、第３電圧変換部２８が予め備えている過電流検出機能を利用することで、他の機器を備えることなく、第１切換部２４を制御することが可能となる。また、第１切換部２４を制御する他の機器が不要であるため、コストを削減し、構成を簡易化及び小型化することが可能となる。 As a result, by utilizing the overcurrent detection function provided in advance in the third voltage conversion unit 28, it is possible to control the first switching unit 24 without providing other equipment. Further, since no other device for controlling the first switching unit 24 is required, the cost can be reduced, and the configuration can be simplified and downsized.

例えば、第３電圧変換部２８は、過電流検出機能を有する制御ＩＣ３９を備えたＡＣ／ＤＣコンバーターで構成され、制御ＩＣ３９から伝達される過電流検出結果に基づいて過電流検出信号Ｓ２を出力する。 For example, the third voltage conversion unit 28 is composed of an AC / DC converter including a control IC 39 having an overcurrent detection function, and outputs an overcurrent detection signal S2 based on the overcurrent detection result transmitted from the control IC 39. ..

これにより、第３電圧変換部２８が予め備えた制御ＩＣ３９を利用することで、簡易な手法によって第１切換部２４を制御することが可能となる。 As a result, the first switching unit 24 can be controlled by a simple method by using the control IC 39 provided in advance by the third voltage conversion unit 28.

なお、上記した実施形態では、第３電圧変換部２８における過電流検出結果に基づいて第１切換部２４を制御する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、他の実施形態では、上記した第２切換部２５の制御と同様に、電源装置１５は、第３電圧変換部２８のスイッチング周波数に基づいて第１切換部２４を切り換えるように制御してもよい。 In the above-described embodiment, an example in which the first switching unit 24 is controlled based on the overcurrent detection result in the third voltage conversion unit 28 has been described, but the present invention is not limited to this example. For example, in another embodiment, similarly to the control of the second switching unit 25 described above, the power supply device 15 controls to switch the first switching unit 24 based on the switching frequency of the third voltage conversion unit 28. May be good.

また、上記した実施形態では、第２電圧変換部２７がリモート信号生成部３１を備える例を説明したが、本発明はこの例に限定されず、第２電圧変換部２７の制御ＩＣ３０が、リモート信号生成部３１と同等の回路又はプログラムを備えてもよく、あるいは、第２電圧変換部２７以外の構成要素がリモート信号生成部３１を備えてもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which the second voltage conversion unit 27 includes the remote signal generation unit 31 has been described, but the present invention is not limited to this example, and the control IC 30 of the second voltage conversion unit 27 is remote. A circuit or program equivalent to the signal generation unit 31 may be provided, or components other than the second voltage conversion unit 27 may include the remote signal generation unit 31.

本実施形態では、モノクロのプリンター１の電源装置１５に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、カラープリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置の電源装置に本発明の構成を適用することも可能である。また、他の異なる実施形態では、画像形成装置以外の他の電子機器の電源装置に本発明の構成を適用することも可能である。 In the present embodiment, the case where the configuration of the present invention is applied to the power supply device 15 of the monochrome printer 1 has been described, but in other different embodiments, other image formation such as a color printer, a copying machine, a facsimile, and a multifunction device has been described. It is also possible to apply the configuration of the present invention to the power supply of the device. Further, in other different embodiments, it is also possible to apply the configuration of the present invention to a power supply device of an electronic device other than the image forming device.

１ プリンター（画像形成装置）
６ 画像形成部
１５ 電源装置
１６ 制御装置
２０ 交流電源
２１ 負荷部
２２ 第１電源部
２３ 第２電源部
２４ 第１切換部
２５ 第２切換部
２６ 第１電圧変換部
２７ 第２電圧変換部
２８ 第３電圧変換部
３０ 制御ＩＣ
３１ リモート信号生成部
３９ 制御ＩＣ 1 Printer (image forming device)
6 Image forming unit 15 Power supply unit 16 Control unit 20 AC power supply 21 Load unit 22 1st power supply unit 23 2nd power supply unit 24 1st switching unit 25 2nd switching unit 26 1st voltage conversion unit 27 2nd voltage conversion unit 28th 3 Voltage converter 30 Control IC
31 Remote signal generator 39 Control IC

Claims (6)

入力電力を第１出力電力に変換する第１電源部と、
低負荷時に前記第１電源部よりも高い変換効率で、前記入力電力を前記第１出力電力よりも小さい第２出力電力に変換する第２電源部と、
前記第１電源部と電力供給先である負荷部との間に設けられ、前記第２電源部に流れる過電流の有無に基づいて、前記第１電源部から前記負荷部への前記第１出力電力の供給及び遮断を切り換える第１切換部と、
前記第２電源部と前記負荷部との間に設けられ、前記第１出力電力の電圧調整に係るスイッチング周波数に基づいて、前記第２電源部から前記負荷部への前記第２出力電力の供給及び遮断を切り換える第２切換部と、を備え、
前記第１出力電力及び前記第２出力電力の少なくとも一方を前記負荷部へ供給するように前記第１切換部及び前記第２切換部を制御することを特徴とする電源装置。 The first power supply unit that converts the input power to the first output power,
A second power supply unit that converts the input power into a second output power smaller than the first output power with a conversion efficiency higher than that of the first power supply unit when the load is low.
The first output from the first power supply unit to the load unit, which is provided between the first power supply unit and the load unit which is the power supply destination, based on the presence or absence of an overcurrent flowing through the second power supply unit. The first switching unit that switches between power supply and cutoff,
The second output power is supplied from the second power supply unit to the load unit based on the switching frequency related to the voltage adjustment of the first output power provided between the second power supply unit and the load unit. And a second switching unit that switches the cutoff,
A power supply device characterized in that the first switching unit and the second switching unit are controlled so as to supply at least one of the first output power and the second output power to the load unit. 前記第１電源部は、
交流の前記入力電力が有する入力電圧を所定の第１直流電圧に変換する第１電圧変換部と、
前記第１直流電圧を降圧して該第１直流電圧よりも低い第２直流電圧に変換する第２電圧変換部と、を備え、
前記第２電圧変換部は、前記第２直流電圧を有する前記第１出力電力を出力しつつ、前記スイッチング周波数を示すスイッチ信号を出力し、
前記第２切換部は、前記スイッチ信号の前記スイッチング周波数に基づいて、前記スイッチング周波数が所定の周波数閾値未満である場合、前記第２出力電力の供給を行う一方、前記スイッチング周波数が前記周波数閾値以上である場合、前記第２出力電力の供給を遮断することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。 The first power supply unit
A first voltage converter that converts the input voltage of the AC input power into a predetermined first DC voltage, and
It is provided with a second voltage conversion unit that steps down the first DC voltage and converts it into a second DC voltage lower than the first DC voltage.
The second voltage conversion unit outputs a switch signal indicating the switching frequency while outputting the first output power having the second DC voltage.
Based on the switching frequency of the switch signal, the second switching unit supplies the second output power when the switching frequency is less than a predetermined frequency threshold value, while the switching frequency is equal to or higher than the frequency threshold value. The power supply device according to claim 1, wherein the supply of the second output power is cut off. 前記第２電圧変換部は、前記スイッチ信号を出力する第１制御ＩＣを備えたＤＣ／ＤＣコンバーターで構成され、
前記スイッチ信号の前記スイッチング周波数を周波数電圧に変換し、前記周波数電圧を所定の基準電圧と比較することで前記スイッチング周波数が前記周波数閾値未満であるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の電源装置。 The second voltage conversion unit is composed of a DC / DC converter including a first control IC that outputs the switch signal.
The claim is characterized in that the switching frequency of the switch signal is converted into a frequency voltage, and the frequency voltage is compared with a predetermined reference voltage to determine whether or not the switching frequency is less than the frequency threshold. The power supply device according to 2. 前記第２電源部は、交流の前記入力電力が有する入力電圧を前記第１直流電圧よりも低い第３直流電圧に変換する第３電圧変換部を備え、
前記第３電圧変換部は、前記第３直流電圧を有する前記第２出力電力を出力しつつ、前記第２電源部に流れる過電流の有無を検出して過電流検出信号を出力し、
前記第１切換部は、前記過電流検出信号に基づいて、前記第２電源部に過電流が流れている場合、前記第１出力電力の供給を行う一方、前記第２電源部に過電流が流れていない場合、前記第１出力電力の供給を遮断することを特徴とする請求項２又は３に記載の電源装置。 The second power supply unit includes a third voltage conversion unit that converts the input voltage of the AC input power into a third DC voltage lower than the first DC voltage.
The third voltage conversion unit outputs the second output power having the third DC voltage, detects the presence or absence of an overcurrent flowing in the second power supply unit, and outputs an overcurrent detection signal.
Based on the overcurrent detection signal, the first switching unit supplies the first output power when an overcurrent is flowing through the second power supply unit, while the overcurrent is applied to the second power supply unit. The power supply device according to claim 2 or 3, wherein the supply of the first output power is cut off when the current is not flowing. 前記第３電圧変換部は、過電流検出機能を有する第２制御ＩＣを備えたＡＣ／ＤＣコンバーターで構成され、前記第２制御ＩＣから伝達される過電流検出結果に基づいて前記過電流検出信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の電源装置。 The third voltage conversion unit is composed of an AC / DC converter including a second control IC having an overcurrent detection function, and the overcurrent detection signal is based on the overcurrent detection result transmitted from the second control IC. The power supply device according to claim 4, wherein the power supply device is characterized by outputting. 請求項１ないし５の何れか１項に記載の電源装置と、
前記負荷部として、用紙に画像を形成する画像形成部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。
The power supply device according to any one of claims 1 to 5.
An image forming apparatus including an image forming portion for forming an image on paper as the load portion.

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