JP5233297B2

JP5233297B2 - Power supply device and image forming apparatus using power supply device

Info

Publication number: JP5233297B2
Application number: JP2008019169A
Authority: JP
Inventors: 正栄菅原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2028-01-30
Also published as: JP2008259405A

Description

本発明は、補助電源を備えた電源装置、および、電源装置を用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a power supply device including an auxiliary power supply and an image forming apparatus using the power supply device.

画像形成装置に用いられる電源装置は、通常、商用電源の交流電圧を整流・平滑回路で直流電圧に変換後、所定の電圧に定電圧化した上で各負荷へ電力を供給しているが、コピー時など多くの負荷を使う場合には、商用電源だけでは電力が不足する。この問題に対応するため画像形成装置にキャパシタからなる補助電源を搭載し、この補助電源に商用電源の電力をあらかじめ充電しておき、電力が不足する場合、または、不足すると予想される場合には、補助電源から放電回路を介して放電することにより各負荷へ電力を供給している（特許文献１参照）。 The power supply device used in the image forming apparatus normally converts the AC voltage of the commercial power supply into a DC voltage by a rectifying / smoothing circuit, and then supplies the electric power to each load after making the voltage constant to a predetermined voltage. When using many loads, such as when copying, the commercial power supply alone is insufficient. To cope with this problem, if an auxiliary power source consisting of a capacitor is mounted on the image forming apparatus and the power of the commercial power source is charged in advance to this auxiliary power source, or if the power is insufficient or expected to be insufficient The electric power is supplied to each load by discharging from the auxiliary power source through the discharge circuit (see Patent Document 1).

これらの負荷は、高電圧かつ大容量の電力を必要としているため、補助電源には高耐圧かつ大容量であることが望ましい。しかしながら、キャパシタは一般的に低耐圧であり、高耐圧にするためには、多くのキャパシタセルを直列に接続する必要がある。このような構成では、多くのキャパシタを使用するため、大変高価になってしまう。このため、接続するキャパシタの数を少なくするとともにキャパシタの後段部の放電回路にＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換部）を設け、キャパシタから放電した電力をＤＣ／ＤＣコンバータで昇圧し、昇圧後の電力を各負荷へ供給している。 Since these loads require high voltage and large capacity power, it is desirable that the auxiliary power supply has a high breakdown voltage and a large capacity. However, capacitors generally have a low breakdown voltage, and in order to achieve a high breakdown voltage, it is necessary to connect many capacitor cells in series. In such a configuration, since many capacitors are used, it becomes very expensive. For this reason, the number of capacitors to be connected is reduced and a DC / DC converter (voltage converter) is provided in the discharge circuit at the rear stage of the capacitor, and the electric power discharged from the capacitor is boosted by the DC / DC converter, Is supplied to each load.

特開２００４−２８６８６９号公報JP 2004-286869 A

しかしながら、このような構成で突入電流（起動電流）が発生する負荷へ電力を供給すると、負荷の駆動開始時に一時的にキャパシタからの大電流がＤＣ／ＤＣコンバータを経由して後段の負荷へ流れてしまう。大電流が流れると、ＤＣ／ＤＣコンバータのインダクタンスで電力損失が発生し、効率が低下するという問題が発生する。また、大電流に耐えることが可能な素子を利用したＤＣ／ＤＣコンバータを使用する必要があるため、コストがかかるという問題がある。 However, when power is supplied to a load that generates an inrush current (starting current) with such a configuration, a large current from the capacitor temporarily flows to the subsequent load via the DC / DC converter at the start of driving the load. End up. When a large current flows, a power loss occurs due to the inductance of the DC / DC converter, causing a problem that efficiency is lowered. Moreover, since it is necessary to use the DC / DC converter using the element which can endure a large current, there exists a problem that cost starts.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、後段の負荷が必要とする電圧を供給するとともに、後段の負荷の駆動開始時にＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換部）への突入電流（起動電流）の流入を防ぐことができる電源装置および電源装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and supplies a voltage required by a subsequent-stage load and inrush current (start-up) to a DC / DC converter (voltage conversion unit) at the start of driving the subsequent-stage load. It is an object of the present invention to provide a power supply device that can prevent inflow of current and an image forming apparatus using the power supply device.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、直流電力が充電された補助電源と、前記補助電源の電圧を変換し、電圧変換後の電力を一時的に蓄える第１のキャパシタを有する電圧変換手段と、前記電圧変換手段を制御する電圧変換制御手段と、電圧変換後の電圧値と所定の値とを比較して判断する電圧判断手段と、前記電圧変換手段と負荷との間に設けられ、電圧変換後の電力を前記負荷へ供給するか否かを切替える第１のスイッチと、前記第１のスイッチを制御する切替え制御手段と、を備え、前記負荷に給電を行う場合、前記切替え制御手段が前記第１のスイッチをオフとした状態で、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を開始させ、当該電圧変換の開始後に前記第１のキャパシタに蓄えられた電圧値が所定の第１の値を超えると、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を停止した後に、前記切替え制御手段が前記第１のスイッチをオンにし、当該第１のスイッチのオンから予め定めた時間が経過すると、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を開始させること、を特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the invention according to claim 1 converts an auxiliary power source charged with DC power and a voltage of the auxiliary power source, and temporarily converts the power after the voltage conversion. voltage converting means for have a first capacitor for storing a voltage conversion control means for controlling the voltage converting means, a voltage determining means for determining by comparing the voltage value with a predetermined value after voltage conversion, the voltage is provided between the conversion means and the load, comprising: a first switch for switching whether to supply power after voltage conversion to the load, and switching control means for controlling the first switch, the said When power is supplied to a load, the voltage conversion control means starts voltage conversion by the voltage conversion means in a state where the switching control means turns off the first switch, and after the voltage conversion starts, the first To the capacitor When the obtained voltage value exceeds a predetermined first value, after the voltage conversion control means stops voltage conversion by the voltage conversion means, the switching control means turns on the first switch, and The voltage conversion control means starts voltage conversion by the voltage conversion means when a predetermined time has elapsed since the switch 1 is turned on .

また、請求項２にかかる発明は、直流電力が充電された補助電源と、前記補助電源の電圧を変換し、電圧変換後の電力を一時的に蓄える第１のキャパシタを有する電圧変換手段と、前記電圧変換手段を制御する電圧変換制御手段と、前記電圧変換手段と負荷との間に設けられ、電圧変換後の電力を負荷へ供給するか否かを切替える第１のスイッチと、前記第１のスイッチを制御する切替え制御手段と、を備え、前記負荷に給電を行う場合、前記切替え制御手段が前記第１のスイッチをオフとした状態で、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を開始させ、当該電圧変換の開始後に前記第１のキャパシタに蓄えられた電圧値が所定の第１の値を超えると、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を停止した後に、前記切替え制御手段が前記第１のスイッチをオンにし、前記第１のキャパシタの電圧値が所定の第２の値より低下すると、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を開始させること、を特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an auxiliary power source charged with DC power, a voltage converting means having a first capacitor for converting the voltage of the auxiliary power source and temporarily storing the electric power after the voltage conversion, A voltage conversion control means for controlling the voltage conversion means; a first switch provided between the voltage conversion means and the load; for switching whether or not to supply power after voltage conversion to the load; and the first switch Switching control means for controlling the switch, and when power is supplied to the load, the voltage conversion control means turns off the voltage generated by the voltage conversion means while the switching control means turns off the first switch. When the voltage value stored in the first capacitor after the start of the voltage conversion exceeds a predetermined first value, the voltage conversion control unit stops the voltage conversion by the voltage conversion unit. When the switching control unit turns on the first switch and the voltage value of the first capacitor falls below a predetermined second value, the voltage conversion control unit starts voltage conversion by the voltage conversion unit. It is characterized by making it .

また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２に記載の電源装置において、交流電源からの交流電力を直流電力に変換し、前記補助電源に充電する充電手段をさらに備えたこと、を特徴とする。 The invention according to claim 3 is the power supply device according to claim 1 or 2 , further comprising charging means for converting AC power from the AC power source into DC power and charging the auxiliary power source. Features.

また、請求項４にかかる発明は、請求項３に記載の電源装置において、前記交流電源の交流電圧を直流電圧に変換する定電圧電源手段をさらに備え、前記充電手段は、前記定電圧電源手段により変換された前記直流電力を前記補助電源に充電すること、を特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the power supply device according to the third aspect , further comprising constant voltage power supply means for converting an AC voltage of the AC power supply into a DC voltage, wherein the charging means is the constant voltage power supply means. The auxiliary power supply is charged with the DC power converted by the above-mentioned feature.

また、請求項５にかかる発明は、請求項３または４に記載の電源装置において、外部機器との信号の送受信を行うインターフェース手段をさらに備え、前記充電手段は、前記インターフェース手段が受信する信号により前記外部機器の動作状態を検出し、前記動作状態に応じて前記補助電源の充電を制御すること、を特徴とする。 Further, the invention according to claim 5 is the power supply device according to claim 3 or 4 , further comprising interface means for transmitting / receiving a signal to / from an external device, wherein the charging means is based on a signal received by the interface means. An operation state of the external device is detected, and charging of the auxiliary power source is controlled according to the operation state.

また、請求項６にかかる発明は、請求項５に記載の電源装置において、前記電圧変換制御手段は、前記インターフェース手段が受信する信号により前記外部機器の動作状態を検出し、前記動作状態に応じて前記電圧変換手段の電圧変換を制御すること、を特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the power supply device according to the fifth aspect , the voltage conversion control unit detects an operation state of the external device based on a signal received by the interface unit, and responds to the operation state. And controlling voltage conversion of the voltage conversion means.

また、請求項７にかかる発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の電源装置において、前記補助電源は、第２のキャパシタであること、を特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to sixth aspects, the auxiliary power source is a second capacitor.

また、請求項８にかかる発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の電源装置において、前記電圧変換手段は、第２のスイッチを備え、前記第２のスイッチをソフトスイッチングすることにより、前記補助電源の電圧を変換すること、を特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to seventh aspects, the voltage converting means includes a second switch, and the second switch is soft-switched. To convert the voltage of the auxiliary power source.

また、請求項９にかかる発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の電源装置において、前記電圧変換手段は、前記補助電源の電圧を昇圧すること、を特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the power supply device according to any one of the first to eighth aspects, the voltage converting means boosts the voltage of the auxiliary power supply.

また、請求項１０にかかる発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の電源装置において、前記負荷は、ヒータであること、を特徴とする。 The invention according to claim 10 is the power supply device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the load is a heater.

また、請求項１１にかかる発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の電源装置において、前記負荷は、モータであること、を特徴とする。 The invention according to claim 11 is the power supply device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the load is a motor.

また、請求項１２にかかる発明は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の電源装置を備えたこと、を特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, the power supply device according to any one of the first to eleventh aspects is provided.

本発明によれば、補助電源であるキャパシタに蓄えられた電圧を放電回路で高電圧に変換し後段の負荷に給電する場合、放電回路のＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換部）を構成するキャパシタへ変圧後の電荷が一定量蓄えられると、ＤＣ／ＤＣコンバータを構成するスイッチのスイッチング（電圧変換）を一旦中止した上で、当該電荷を後段の負荷に給電するようにしたので、後段の負荷の駆動開始時にＤＣ／ＤＣコンバータへ突入電流（起動電流）が流れることを防ぐことができるという効果を奏する。 According to the present invention, when a voltage stored in a capacitor serving as an auxiliary power supply is converted into a high voltage by a discharge circuit and supplied to a subsequent load, the capacitor constituting the DC / DC converter (voltage conversion unit) of the discharge circuit is supplied. When a certain amount of post-transformation charge is stored, switching (voltage conversion) of the switches that make up the DC / DC converter is temporarily stopped, and the charge is fed to the subsequent load. There is an effect that it is possible to prevent an inrush current (starting current) from flowing to the DC / DC converter at the start of driving.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる電源装置および電源装置を用いた画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明の電源装置を用いた画像形成装置を複写機に適用した例を示すが、これに限定されるものではなく、複合機、プリンタ、ファクシミリ等にも適用することが可能である。 Exemplary embodiments of a power supply apparatus and an image forming apparatus using the power supply apparatus according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, an example in which the image forming apparatus using the power supply device of the present invention is applied to a copying machine is shown. However, the present invention is not limited to this and is also applied to a multifunction machine, a printer, a facsimile machine, and the like. It is possible.

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる複写機の一例を示すハードウェア構成図である。複写機１００は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１０１、スキャナ部１０２、画像書き込みユニット１０３、感光体ユニット１０４、現像ユニット１０５、一次転写ユニット１０６、給紙部１０７、二次転写ユニット１０８、搬送ベルト１０９、定着ユニット１１０、および、電源装置１を備えて構成されている。 (First embodiment)
FIG. 1 is a hardware configuration diagram showing an example of a copying machine according to the first embodiment of the present invention. The copying machine 100 includes an automatic document feeder (ADF) 101, a scanner unit 102, an image writing unit 103, a photosensitive unit 104, a developing unit 105, a primary transfer unit 106, a paper feeding unit 107, a secondary transfer unit 108, and a conveyor belt. 109, the fixing unit 110, and the power supply device 1.

自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１０１は、原稿を順次スキャナ部１０２へ送り出す。スキャナ部１０２は、原稿に光を照射しながら、原稿からの反射光を読み取ることで画像を読み取る。スキャナ部１０２で読み取られた画像は画像処理された後、画像書き込みユニット１０３へ送られる。画像書き込みユニット１０３は、画像データに応じてＬＤ（レーザーダイオード）を駆動し感光体ユニット１０４中の感光体ドラム上に潜像を形成する。感光体ユニット１０４は、フルカラーの場合、Ｙ（黄）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（黒）の４つの感光体ドラムを備える。現像ユニット１０５は、感光体ドラム上に作られた潜像にトナーを付着させて顕像化させる。 An automatic document feeder (ADF) 101 sequentially sends documents to the scanner unit 102. The scanner unit 102 reads an image by reading reflected light from a document while irradiating the document with light. The image read by the scanner unit 102 is subjected to image processing and then sent to the image writing unit 103. The image writing unit 103 drives an LD (laser diode) according to the image data to form a latent image on the photosensitive drum in the photosensitive unit 104. In the case of full color, the photoconductor unit 104 includes four photoconductor drums of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and Bk (black). The developing unit 105 causes toner to adhere to the latent image formed on the photosensitive drum and visualize it.

感光体ドラム上で顕像化された画像は、一次転写ユニット１０６の中間転写ベルト上に転写される。フルカラーの場合、４色のトナーが順次重ねられる。４色分の作像、転写工程が終了した時点で一次転写ベルト１０６とタイミングを合わせて、給紙部１０７より転写紙が給紙され、一次転写ユニット１０６と二次転写ローラ１０８の間で、４色同時に転写ベルトから転写紙にトナーが転写される。搬送ベルト１０９は、トナーが転写された転写紙を搬送する。定着ユニット１１０は、搬送ベルト１０９によって送られた転写紙上のトナーを加熱及び加圧して、形成したトナー像を定着する。 The image visualized on the photosensitive drum is transferred onto the intermediate transfer belt of the primary transfer unit 106. In the case of full color, four color toners are sequentially stacked. When the image forming and transferring processes for four colors are completed, the transfer paper is fed from the paper feeding unit 107 in synchronization with the primary transfer belt 106, and between the primary transfer unit 106 and the secondary transfer roller 108, The toner is transferred from the transfer belt to the transfer paper simultaneously for the four colors. The conveyance belt 109 conveys the transfer paper on which the toner is transferred. The fixing unit 110 heats and pressurizes the toner on the transfer paper sent by the conveyance belt 109 to fix the formed toner image.

（電源装置）
電源装置１は、定着ユニット１１０のヒータ、および、モータなどの他の負荷へ電力を供給する。図２は、本発明の第１の実施の形態にかかる電源装置１の構成を示すブロック図である。電源装置１は、定電圧電源回路２、充電器３、キャパシタ４、放電回路５、出力端子６、および、出力端子７を備えて構成されている。 (Power supply)
The power supply device 1 supplies power to the heater of the fixing unit 110 and other loads such as a motor. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the power supply device 1 according to the first embodiment of the present invention. The power supply device 1 includes a constant voltage power supply circuit 2, a charger 3, a capacitor 4, a discharge circuit 5, an output terminal 6, and an output terminal 7.

定電圧電源回路２は、商用交流電源８の交流電圧を所定の直流電圧に変換し、出力端子６の後段にある負荷に供給する。充電器３は、商用交流電源８の交流電圧を所定の直流電圧に変換し、キャパシタ４へ充電する。なお、通常は定電圧電源回路２が変換する電圧値の方が、充電器３が変換する電圧値より高い。キャパシタ４は、充電器３の出力電圧で電荷が充電された後、放電により放電電圧（直流電圧）を放電回路５に供給する補助電源である。キャパシタ４は、一例として、比較的静電容量が大きい電気二重層コンデンサを使用する。なお、静電容量が９９００μＦ以上のアルミ電解コンデンサを用いても構わない。なお、本例では補助電源として、キャパシタを使用しているが、バッテリを使用してもよい。 The constant voltage power supply circuit 2 converts the AC voltage of the commercial AC power supply 8 into a predetermined DC voltage and supplies it to a load at the subsequent stage of the output terminal 6. The charger 3 converts the AC voltage of the commercial AC power supply 8 into a predetermined DC voltage and charges the capacitor 4. Normally, the voltage value converted by the constant voltage power supply circuit 2 is higher than the voltage value converted by the charger 3. The capacitor 4 is an auxiliary power source that supplies a discharge voltage (DC voltage) to the discharge circuit 5 by discharging after the electric charge is charged with the output voltage of the charger 3. As an example, the capacitor 4 uses an electric double layer capacitor having a relatively large capacitance. An aluminum electrolytic capacitor having a capacitance of 9900 μF or more may be used. In this example, a capacitor is used as an auxiliary power source, but a battery may be used.

放電回路５は、キャパシタ４の放電を制御する回路である。具体的には、キャパシタ４からの放電電圧を高電圧に変換し、出力端子７の後段にある負荷に供給する。放電回路５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９、変換効率判断部１０、および、スイッチ素子１１を備えて構成されている。 The discharge circuit 5 is a circuit that controls the discharge of the capacitor 4. Specifically, the discharge voltage from the capacitor 4 is converted into a high voltage and supplied to the load at the subsequent stage of the output terminal 7. The discharge circuit 5 includes a DC / DC converter 9, a conversion efficiency determination unit 10, and a switch element 11.

ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、キャパシタ４が放電する電圧をソフトスイッチングして、後段の負荷で使用可能な電圧に変換する電圧変換部である。通常、ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、昇圧型が使用され、キャパシタ４の低電圧を後段の負荷が使用する高電圧に変換する。図３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の回路図である。ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、キャパシタ１２、スイッチ１３、および、制御回路１４を備えて構成されている。なお、本回路は基本回路であり、実際には突入電流防止回路や各種の保護回路が搭載される。 The DC / DC converter 9 is a voltage conversion unit that soft-switches the voltage discharged from the capacitor 4 and converts it into a voltage that can be used by a subsequent load. Normally, the DC / DC converter 9 is a step-up type, and converts the low voltage of the capacitor 4 into a high voltage used by a subsequent load. FIG. 3 is a circuit diagram of the DC / DC converter 9. The DC / DC converter 9 includes a capacitor 12, a switch 13, and a control circuit 14. Note that this circuit is a basic circuit, and is actually equipped with an inrush current prevention circuit and various protection circuits.

キャパシタ１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９の最後段に設けられ、変換（昇圧）した電圧で電荷を一時的に蓄える。キャパシタ１２は、一例として、アルミ電解コンデンサが使用される。 The capacitor 12 is provided at the last stage of the DC / DC converter 9 and temporarily stores electric charges with the converted (boosted) voltage. As an example, the capacitor 12 is an aluminum electrolytic capacitor.

スイッチ１３は、スイッチング素子であり、ソフトスイッチング（スイッチの開閉）を行うことにより所望の昇圧した電圧を生成し、キャパシタ１２へ供給する。また、スイッチ１３は、キャパシタ１２に一定の電荷が蓄えられ変換電圧の生成が不要な場合はオフ（開）となり、キャパシタ１２に蓄えられた電荷が後段の負荷へ供給されることにより減少し、キャパシタ１２からの出力電圧が低下すると再びソフトスイッチングを開始する。 The switch 13 is a switching element, generates a desired boosted voltage by performing soft switching (switch opening / closing), and supplies the boosted voltage to the capacitor 12. Further, the switch 13 is turned off (opened) when a constant charge is stored in the capacitor 12 and generation of the conversion voltage is unnecessary, and the switch 13 is reduced by supplying the charge stored in the capacitor 12 to the subsequent load. When the output voltage from the capacitor 12 decreases, soft switching is started again.

制御回路１４は、複写機１００の制御部（図示せず）または変換効率判断部１０からの指示に基づき、スイッチ１３の開閉（ソフトスイッチング）を制御する。 The control circuit 14 controls opening / closing (soft switching) of the switch 13 based on an instruction from a control unit (not shown) of the copier 100 or the conversion efficiency determination unit 10.

変換効率判断部１０は、電圧判断手段として、キャパシタ１２に充電された変換電圧の状態（ＤＣ／ＤＣコンバータ９の一次側と二次側の変換効率）を判断し、切替え制御手段として、スイッチ素子１１の開閉を制御し、電圧変換制御手段として、制御回路１４（スイッチ１３の開閉）を制御する。スイッチ素子１１は、開閉することによりＤＣ／ＤＣコンバータ９から出力される高電圧の電力を後段の負荷に供給したり、その供給を遮断したりする。 The conversion efficiency determination unit 10 determines the state of the conversion voltage charged in the capacitor 12 (the conversion efficiency on the primary side and the secondary side of the DC / DC converter 9) as voltage determination means, and as a switching control means, the switch element 11 is controlled, and the control circuit 14 (opening and closing of the switch 13) is controlled as voltage conversion control means. The switch element 11 opens and closes to supply high-voltage power output from the DC / DC converter 9 to a subsequent load, or to cut off the supply.

出力端子６は、定電圧電源回路２の出力電力を後段の負荷に供給する。出力端子７は、スイッチ素子１１の出力電力を後段の負荷に供給する。 The output terminal 6 supplies the output power of the constant voltage power supply circuit 2 to the subsequent load. The output terminal 7 supplies the output power of the switch element 11 to the subsequent load.

次に、上述の様に構成された電源装置１の動作について説明する。電源装置１は、必要に応じて、定電圧電源回路２が変換した電力を後段の負荷（例えば、定着ユニット１１０のヒータ）へ直接給電する場合と、キャパシタ４に蓄えられた電圧を放電回路５で高電圧に変換後、後段の負荷（例えば、定着ユニット１１０のヒータ）に間接給電する場合がある。また、電源装置１は、後段の負荷（例えば、定着ユニット１１０のヒータ）への直接給電と後段の負荷（例えば、モータ）への間接給電とを同時に行う場合もある。 Next, the operation of the power supply device 1 configured as described above will be described. When necessary, the power supply device 1 directly supplies the power converted by the constant voltage power supply circuit 2 to a subsequent load (for example, the heater of the fixing unit 110), and the voltage stored in the capacitor 4 as a discharge circuit 5 In some cases, after being converted to a high voltage, indirect power is supplied to a subsequent load (for example, a heater of the fixing unit 110). Further, the power supply device 1 may simultaneously perform direct power supply to a subsequent load (for example, the heater of the fixing unit 110) and indirect power supply to a subsequent load (for example, a motor).

ここで、キャパシタ４に蓄えられた電圧を放電回路５で高電圧に変換後、後段の負荷に給電する場合のＤＣ／ＤＣコンバータ９の電圧変換の動作について説明する。 Here, the voltage conversion operation of the DC / DC converter 9 when the voltage stored in the capacitor 4 is converted into a high voltage by the discharge circuit 5 and then fed to the subsequent load will be described.

制御回路１４は、複写機１００の制御部（図示せず）からの指示により、スイッチ１３のソフトスイッチングを開始する。なお、この段階では、スイッチ素子１１はオフ（開）の状態である。スイッチ１３のソフトスイッチングにより、キャパシタ４から放電された電圧は変換（昇圧）される。そして、変換後の電荷がキャパシタ１２へ送られ一時的に蓄えられる。 The control circuit 14 starts soft switching of the switch 13 in response to an instruction from a control unit (not shown) of the copying machine 100. At this stage, the switch element 11 is in an off (open) state. The voltage discharged from the capacitor 4 is converted (boosted) by the soft switching of the switch 13. Then, the converted electric charge is sent to the capacitor 12 and temporarily stored.

変換効率判断部１０は、キャパシタ１２に充電された変換電圧の状態（ＤＣ／ＤＣコンバータ９の一次側と二次側の変換効率）を判断し、キャパシタ１２に一定以上の電荷が溜まったか否かを判断する。通常、変換効率判断部１０は、キャパシタ１２からの出力電圧から判断するが、出力電流または出力電力から判断してもよい。変換効率判断部１０は、キャパシタ１２に一定以上の電荷が溜まり一定の電圧が発生したと判断すると、スイッチ１３のソフトスイッチングを停止しスイッチ１３をオフ（開）にするように制御回路１４へ指示をする。制御回路１４は、変換効率判断部１０からの指示により、スイッチ１３をオフ（開）にする。この結果、電圧変換は一時的に中止される。 The conversion efficiency determination unit 10 determines the state of the conversion voltage charged in the capacitor 12 (the conversion efficiency on the primary side and the secondary side of the DC / DC converter 9), and whether or not a certain amount of charge has accumulated in the capacitor 12 or not. Judging. Normally, the conversion efficiency determination unit 10 determines from the output voltage from the capacitor 12, but may determine from the output current or output power. When the conversion efficiency determination unit 10 determines that a certain amount of charge is accumulated in the capacitor 12 and a certain voltage is generated, the conversion efficiency determination unit 10 instructs the control circuit 14 to stop the soft switching of the switch 13 and to turn off (open) the switch 13. do. The control circuit 14 turns off (opens) the switch 13 in accordance with an instruction from the conversion efficiency determination unit 10. As a result, voltage conversion is temporarily stopped.

次に、変換効率判断部１０は、スイッチ素子１１をオン（閉）にする。この結果、キャパシタ１２に溜まった電荷が出力端子７から後段の負荷に流れ、後段の負荷を駆動する。 Next, the conversion efficiency determination unit 10 turns on (closes) the switch element 11. As a result, the charge accumulated in the capacitor 12 flows from the output terminal 7 to the subsequent load, and drives the subsequent load.

これに対して、従来の電源装置では、スイッチ１３のソフトスイッチングを停止しないまま、スイッチ素子１１をオン（閉）にしている。その場合、後段の負荷が定着ユニット１１０のヒータであれば、ヒータの温度が低い状態で給電を開始すると突入電流（起動電流）がキャパシタ４からＤＣ／ＤＣコンバータ９を経由してヒータへ流れ、また、後段の負荷がモータであれば、モータが回転していないときに給電を開始すると突入電流（起動電流）がキャパシタ４からＤＣ／ＤＣコンバータ９を経由してヒータへ流れる。いずれの場合にも、ＤＣ／ＤＣコンバータ９には大電流が流れるため損失が増加し、効率が低下してしまう。また、大電流に耐えることが可能な素子を用いた高価なＤＣ／ＤＣコンバータを使用する必要がある。 On the other hand, in the conventional power supply device, the switch element 11 is turned on (closed) without stopping the soft switching of the switch 13. In that case, if the subsequent load is a heater of the fixing unit 110, an inrush current (starting current) flows from the capacitor 4 to the heater via the DC / DC converter 9 when power supply is started in a state where the heater temperature is low. If the subsequent load is a motor, an inrush current (starting current) flows from the capacitor 4 to the heater via the DC / DC converter 9 when power feeding is started when the motor is not rotating. In either case, since a large current flows through the DC / DC converter 9, the loss increases and the efficiency decreases. Further, it is necessary to use an expensive DC / DC converter using an element capable of withstanding a large current.

一方、第１の実施の形態にかかる電源装置１では、後段の負荷への給電が開始され突入電流（起動電流）が流れる間は、キャパシタ１２に溜まった電荷だけが後段の負荷に流れ、それ以外の回路には電流が流れない。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ９には大電流が流れることがない。大電流が流れないので損失が少ない上、大電流に耐える必要のない安価な製品を使用することができる。 On the other hand, in the power supply device 1 according to the first embodiment, while the power supply to the subsequent load is started and the inrush current (starting current) flows, only the charge accumulated in the capacitor 12 flows to the subsequent load. No current flows in any other circuit. For this reason, a large current does not flow through the DC / DC converter 9. Since a large current does not flow, there is little loss and an inexpensive product that does not need to withstand the large current can be used.

そして、突入電流（起動電流）は、負荷への給電開始直後の短時間しか流れないので、制御回路１４は、あらかじめ決めておいた時間の経過後、自動的にスイッチ１３のソフトスイッチングを開始し電圧変換を再開し、以後は通常の動作を行う。 Since the inrush current (starting current) flows only for a short time immediately after the start of power supply to the load, the control circuit 14 automatically starts soft switching of the switch 13 after a predetermined time has elapsed. The voltage conversion is resumed, and thereafter normal operation is performed.

なお、変換効率判断部１０が、キャパシタ１２から電荷が放出され電圧が低下したと判断すると、スイッチ１３のソフトスイッチングを開始し電圧変換を再開するように制御回路１４へ指示をしてもよい。 Note that when the conversion efficiency determination unit 10 determines that the charge is discharged from the capacitor 12 and the voltage is lowered, the control circuit 14 may be instructed to start soft switching of the switch 13 and restart voltage conversion.

このように、第１の実施の形態にかかる電源装置によれば、補助電源であるキャパシタに蓄えられた電圧を放電回路で高電圧に変換し後段の負荷に給電する場合、放電回路のＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換部）を構成するキャパシタへ変圧後の電荷が一定量蓄えられると、ＤＣ／ＤＣコンバータを構成するスイッチのスイッチング（電圧変換）を一旦中止した上で、当該電荷を後段の負荷に給電するようにしたので、後段の負荷の駆動開始時にＤＣ／ＤＣコンバータへ突入電流（起動電流）が流れることを防ぐことが可能である。 As described above, according to the power supply device according to the first embodiment, when the voltage stored in the capacitor serving as the auxiliary power supply is converted into a high voltage by the discharge circuit and supplied to the subsequent load, the DC / When a certain amount of transformed charge is stored in the capacitor that constitutes the DC converter (voltage conversion unit), switching of the switch that constitutes the DC / DC converter (voltage conversion) is temporarily stopped, and then the charge is loaded into the subsequent load. Therefore, it is possible to prevent an inrush current (starting current) from flowing to the DC / DC converter when starting the driving of the subsequent stage load.

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態にかかる電源装置では、第１の実施の形態にかかる電源装置の最前段に、さらに力率改善用の定電圧電源回路を備えている。 (Second Embodiment)
In the power supply device according to the second embodiment, a constant voltage power supply circuit for power factor improvement is further provided in the forefront of the power supply device according to the first embodiment.

第２の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態にかかる複写機の構成は、電源装置以外の部分は第１の実施の形態の複写機と全て同じであるので、上述した説明を参照し、ここでの説明を省略する。また、電源装置の構成例については、第１の実施の形態と異なる部分を説明する。他の部分については第１の実施の形態と同様であるので、上述した説明を参照し、ここでの説明を省略する。 A second embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. Since the configuration of the copying machine according to the present embodiment is the same as that of the copying machine according to the first embodiment except for the power supply device, the description is omitted with reference to the above description. Moreover, about the structural example of a power supply device, a different part from 1st Embodiment is demonstrated. The other parts are the same as those in the first embodiment, so the description is omitted with reference to the above description.

図４は、本発明の第２の実施の形態にかかる電源装置の構成を示すブロック図である。電源装置２１は、定着ユニットのヒータ、および、その他の負荷へ電力を供給する。電源装置２１は、定電圧電源回路２、充電器３、キャパシタ４、放電回路５、出力端子６、出力端子７、および、定電圧電源回路２２を備えて構成されている。放電回路５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９、変換効率判断部１０、および、スイッチ素子１１を備えて構成されている。 FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the power supply device according to the second embodiment of the present invention. The power supply device 21 supplies power to the heater of the fixing unit and other loads. The power supply device 21 includes a constant voltage power supply circuit 2, a charger 3, a capacitor 4, a discharge circuit 5, an output terminal 6, an output terminal 7, and a constant voltage power supply circuit 22. The discharge circuit 5 includes a DC / DC converter 9, a conversion efficiency determination unit 10, and a switch element 11.

定電圧電源回路２２は、力率を改善するためのＤＣ／ＤＣコンバータを有し、商用交流電源８と、定電圧電源回路２および充電器３の間に設けられる。そして、商用交流電源８の交流電圧を所定の直流電圧に変換し、定電圧電源回路２および充電器３に供給する。このため、第１の実施の形態にかかる電源装置１と比べて省エネ化は少し低減するものの、商用交流電源８から入力される電力の力率が改善されるため、電源高調波電流を少なくすることができる。なお、定電圧電源回路２２、定電圧電源回路２、および、充電器３のいずれか１つ、または２つ、または全てがソフトスイッチング回路であることが好ましい。 The constant voltage power supply circuit 22 has a DC / DC converter for improving the power factor, and is provided between the commercial AC power supply 8, the constant voltage power supply circuit 2 and the charger 3. Then, the AC voltage of the commercial AC power supply 8 is converted into a predetermined DC voltage and supplied to the constant voltage power supply circuit 2 and the charger 3. For this reason, although energy saving is reduced a little compared with the power supply device 1 concerning 1st Embodiment, since the power factor of the electric power input from the commercial alternating current power supply 8 is improved, a power supply harmonic current is decreased. be able to. Note that any one, two, or all of the constant voltage power supply circuit 22, the constant voltage power supply circuit 2, and the charger 3 are preferably soft switching circuits.

このように、第２の実施の形態にかかる電源装置によれば、商用交流電源と定電圧電源回路および充電器の間にさらに定電圧電源回路を設けることにより、商用交流電源から入力される電力の力率を改善することができるので、商用交流電源からの電力を効率的に使用することが可能である。 As described above, according to the power supply device according to the second embodiment, the power input from the commercial AC power supply is provided by further providing the constant voltage power supply circuit between the commercial AC power supply, the constant voltage power supply circuit, and the charger. Therefore, it is possible to efficiently use the power from the commercial AC power source.

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態にかかる電源装置では、第１の実施の形態にかかる電源装置の定電圧電源回路および充電器の機能を１つの回路で兼用する構成となっている。 (Third embodiment)
The power supply device according to the third embodiment is configured such that the functions of the constant voltage power supply circuit and the charger of the power supply device according to the first embodiment are shared by one circuit.

第３の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態にかかる複写機の構成は、電源装置以外の部分は第１の実施の形態の複写機と全て同じであるので、上述した説明を参照し、ここでの説明を省略する。また、電源装置の構成例については、第１の実施の形態と異なる部分を説明する。他の部分については第１の実施の形態と同様であるので、上述した説明を参照し、ここでの説明を省略する。 A third embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. Since the configuration of the copying machine according to the present embodiment is the same as that of the copying machine according to the first embodiment except for the power supply device, the description is omitted with reference to the above description. Moreover, about the structural example of a power supply device, a different part from 1st Embodiment is demonstrated. The other parts are the same as those in the first embodiment, so the description is omitted with reference to the above description.

図５は、本発明の第３の実施の形態にかかる電源装置の構成を示すブロック図である。電源装置３１は、定着ユニットのヒータ、および、その他の負荷へ電力を供給する。電源装置３１は、定電圧電源回路３２、キャパシタ４、放電回路５、出力端子３３、および、出力端子７を備えて構成されている。放電回路５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９、変換効率判断部１０、および、スイッチ素子１１を備えて構成されている。 FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to the third embodiment of the present invention. The power supply device 31 supplies power to the heater of the fixing unit and other loads. The power supply device 31 includes a constant voltage power supply circuit 32, a capacitor 4, a discharge circuit 5, an output terminal 33, and an output terminal 7. The discharge circuit 5 includes a DC / DC converter 9, a conversion efficiency determination unit 10, and a switch element 11.

定電圧電源回路３２は、商用交流電源８の交流電圧を所定の直流電圧に変換し出力端子３３の後段にある負荷に直接供給することと、商用交流電源８の交流電圧を所定の直流電圧に変換しキャパシタ４へ充電することとを交互に行う。すなわち、定電圧電源回路３２は、定電圧供給機能と充電機能とを有している。なお、通常は、定電圧電源回路３２が後段の負荷に直接供給するために変換する電圧値の方が、キャパシタ４へ供給するために変換する電圧値より高い。定電圧電源回路３２は、ＤＣ／ＤＣ変換・充電回路３４とスイッチ素子３５とを備えて構成されている。 The constant voltage power circuit 32 converts the AC voltage of the commercial AC power supply 8 into a predetermined DC voltage and directly supplies it to a load at the subsequent stage of the output terminal 33, and converts the AC voltage of the commercial AC power supply 8 into a predetermined DC voltage. Conversion and charging of the capacitor 4 are performed alternately. That is, the constant voltage power circuit 32 has a constant voltage supply function and a charging function. Normally, the voltage value that is converted so that the constant voltage power supply circuit 32 directly supplies the load to the subsequent stage is higher than the voltage value that is converted to be supplied to the capacitor 4. The constant voltage power supply circuit 32 includes a DC / DC conversion / charge circuit 34 and a switch element 35.

ＤＣ／ＤＣ変換・充電回路３４は、交流電圧の定電圧動作（交流電圧を所定の直流電圧に変換する動作）とキャパシタ４への充電動作とを交互に行う。ＤＣ／ＤＣ変換・充電回路３４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ充電器３６と切り替え制御部３７とを備えて構成されている。 The DC / DC conversion / charging circuit 34 alternately performs constant voltage operation of AC voltage (operation of converting AC voltage to a predetermined DC voltage) and charging operation of the capacitor 4. The DC / DC conversion / charging circuit 34 includes a DC / DC converter charger 36 and a switching control unit 37.

ＤＣ／ＤＣコンバータ充電器３６は、商用交流電源８の交流電圧を所定の直流電圧に変換し、出力端子３３の後段にある負荷またはキャパシタ４へ供給する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ充電器３６は、ソフトスイッチングするものであってよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ充電器３６の前段に、さらにＤＣ／ＤＣコンバータを設けて力率改善用の定電圧電源としてもよい。 The DC / DC converter charger 36 converts the AC voltage of the commercial AC power supply 8 into a predetermined DC voltage and supplies it to the load or the capacitor 4 at the subsequent stage of the output terminal 33. The DC / DC converter charger 36 may be soft-switched. Further, a DC / DC converter may be further provided in front of the DC / DC converter charger 36 to provide a constant voltage power source for power factor improvement.

切り替え制御部３７は、ＤＣ／ＤＣ変換・充電回路３４の定電圧動作と充電動作とを切り替え制御し、その制御の１つとして、スイッチ素子３５の開閉を制御する。 The switching control unit 37 controls switching between the constant voltage operation and the charging operation of the DC / DC conversion / charging circuit 34, and controls opening and closing of the switch element 35 as one of the controls.

スイッチ素子３５は、開閉することによりＤＣ／ＤＣコンバータ充電器３６の出力電力をキャパシタ４に供給したり、その供給を遮断したりする。なお、スイッチ素子３５により、ＤＣ／ＤＣコンバータ充電器３６の出力電力のキャパシタ４への供給が遮断された場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ充電器３６（定電圧電源回路３２）の出力電力は、出力端子３３を経由して後段の負荷に伝達される。 The switch element 35 opens and closes to supply the output power of the DC / DC converter charger 36 to the capacitor 4 and cut off the supply. In addition, when the supply of the output power of the DC / DC converter charger 36 to the capacitor 4 is interrupted by the switch element 35, the output power of the DC / DC converter charger 36 (constant voltage power supply circuit 32) is the output terminal. It is transmitted to the subsequent stage load via 33.

次に、上述の様に構成された電源装置３１の動作について説明する。ＤＣ／ＤＣ変換・充電回路３４がキャパシタ４への充電を行う場合、切り替え制御部３７はスイッチ素子３５をオン（閉）する。そして、直流化された電圧がキャパシタ４へ供給され、キャパシタ４の充電が開始する。この充電は、最初は定電流、次に定電力、最後に再び定電流で行われる。 Next, the operation of the power supply device 31 configured as described above will be described. When the DC / DC conversion / charge circuit 34 charges the capacitor 4, the switching control unit 37 turns on (closes) the switch element 35. Then, the DC voltage is supplied to the capacitor 4 and charging of the capacitor 4 is started. This charging is first performed with a constant current, then with a constant power, and finally with a constant current again.

そして、キャパシタ４の充電が完了し、別途キャパシタ４が放電回路５（後段の負荷）に電圧を放電する場合には、切り替え制御部３７がスイッチ素子３５をオフ（開）する。また、ＤＣ／ＤＣ変換・充電回路３４を定電圧制御とし、必要とする定電圧とする。このため、ＤＣ／ＤＣ変換・充電回路３４により直流化された定電圧は、出力端子３３を経由して直接後段の負荷に伝達される。したがって、定電圧電源回路と充電器とを備えた場合に比べて回路が１つ少なくなり、電源装置３１としての効率がよくなる。 When the charging of the capacitor 4 is completed and the capacitor 4 separately discharges a voltage to the discharge circuit 5 (the subsequent load), the switching control unit 37 turns off (opens) the switch element 35. Further, the DC / DC conversion / charging circuit 34 is controlled at a constant voltage, and a required constant voltage is set. For this reason, the constant voltage converted into a direct current by the DC / DC conversion / charging circuit 34 is directly transmitted to the subsequent load via the output terminal 33. Therefore, one circuit is reduced as compared with the case where the constant voltage power supply circuit and the charger are provided, and the efficiency as the power supply device 31 is improved.

このように、第３の実施の形態にかかる電源装置によれば、定電圧電源回路が定電圧供給機能と充電機能の両方を有しているため、充電器を別途設ける必要がないので、省スペースおよびコストダウンが可能である。 Thus, according to the power supply device according to the third embodiment, since the constant voltage power supply circuit has both the constant voltage supply function and the charging function, there is no need to separately provide a charger. Space and cost can be reduced.

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態にかかる電源装置では、第１の実施の形態にかかる電源装置に、さらに画像形成装置本体などの外部機器との通信を行うインターフェース部を備えている。 (Fourth embodiment)
In the power supply device according to the fourth embodiment, the power supply device according to the first embodiment further includes an interface unit that communicates with an external device such as the image forming apparatus main body.

第４の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態にかかる複写機の構成は、電源装置以外の部分は第１の実施の形態の複写機と全て同じであるので、上述した説明を参照し、ここでの説明を省略する。また、電源装置の構成例については、第１の実施の形態と異なる部分を説明する。他の部分については第１の実施の形態と同様であるので、上述した説明を参照し、ここでの説明を省略する。 A fourth embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. Since the configuration of the copying machine according to the present embodiment is the same as that of the copying machine according to the first embodiment except for the power supply device, the description is omitted with reference to the above description. Moreover, about the structural example of a power supply device, a different part from 1st Embodiment is demonstrated. The other parts are the same as those in the first embodiment, so the description is omitted with reference to the above description.

図６は、本発明の第４の実施の形態にかかる電源装置の構成を示すブロック図である。電源装置４１は、定着ユニットのヒータ、および、その他の負荷へ電力を供給する。電源装置４１は、定電圧電源回路２、充電器３、キャパシタ４、放電回路５、出力端子６、出力端子７、および、インターフェース部４２を備えて構成されている。放電回路５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ９、変換効率判断部１０、および、スイッチ素子１１を備えて構成されている。 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to the fourth embodiment of the present invention. The power supply device 41 supplies power to the heater of the fixing unit and other loads. The power supply device 41 includes a constant voltage power supply circuit 2, a charger 3, a capacitor 4, a discharge circuit 5, an output terminal 6, an output terminal 7, and an interface unit 42. The discharge circuit 5 includes a DC / DC converter 9, a conversion efficiency determination unit 10, and a switch element 11.

インターフェース部４２は、複写機本体などの外部機器４３との通信を行う。具体的には、インターフェース部４２は、外部機器４３から信号を受信し、充電器３および放電回路５へ送信する。 The interface unit 42 communicates with an external device 43 such as a copying machine main body. Specifically, the interface unit 42 receives a signal from the external device 43 and transmits the signal to the charger 3 and the discharge circuit 5.

充電器３および放電回路５は、外部機器４３から受信した信号から外部機器４３の動作状態を検出し、その動作状態に応じて充電または放電を行う。本実施の形態では、外部機器４３の動作状態が充電可能な場合には充電、放電可能な場合には放電を実行できる構成となっている。 The charger 3 and the discharge circuit 5 detect the operation state of the external device 43 from the signal received from the external device 43, and perform charging or discharging according to the operation state. In the present embodiment, charging is possible when the operating state of the external device 43 is chargeable, and discharging is possible when the external device 43 can be discharged.

なお、本実施の形態では、インターフェース部４２は、外部機器４３からの受信信号を充放電器３および放電回路５へ送信しているが、外部機器４３からの受信信号を放電回路５の制御部（図示せず）へ送信し、さらに制御部から充電器３へ信号を出す構成でもよい。 In the present embodiment, the interface unit 42 transmits the reception signal from the external device 43 to the charger / discharger 3 and the discharge circuit 5, but the control unit of the discharge circuit 5 receives the reception signal from the external device 43. It may be configured to transmit to (not shown) and further output a signal from the control unit to the charger 3.

また、本実施の形態では、充電器３および放電回路５が外部機器４３からの受信信号から外部機器４３の動作状態を検出し、当該動作状態に応じて充電または放電を行う場合について述べているが、充電器３および放電回路５が外部機器４３からの受信信号から外部機器４３が要求する充放電モードを検出し、当該充放電モードに応じて充電または放電を行ってもよい。 In the present embodiment, the charger 3 and the discharge circuit 5 detect the operation state of the external device 43 from the received signal from the external device 43, and charge or discharge is performed according to the operation state. However, the charger 3 and the discharge circuit 5 may detect the charge / discharge mode required by the external device 43 from the received signal from the external device 43, and perform charging or discharging according to the charge / discharge mode.

このように、第４の実施の形態にかかる電源装置によれば、インターフェース手段が受信した外部機器の動作状態を充電器および放電回路が検出し、その動作状態に応じて充電または放電を行うので、外部機器の動作状態が充電可能な場合に充電、放電可能な場合に放電を行うことができるので、トータルの入力電流を調整することができ、消費電力の削減が可能である。 As described above, according to the power supply device according to the fourth embodiment, the charger and the discharge circuit detect the operation state of the external device received by the interface unit, and charge or discharge is performed according to the operation state. When the operating state of the external device can be charged, the battery can be charged and discharged. When the external device can be discharged, the total input current can be adjusted and the power consumption can be reduced.

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態にかかる電源装置は、後段の負荷として具体的に、定着ユニットのヒータへキャパシタ（補助電源）からの放電電力を供給し、ファンへ定電圧電源回路からの電力を供給している。 (Fifth embodiment)
The power supply device according to the fifth embodiment specifically supplies the discharge power from the capacitor (auxiliary power supply) to the heater of the fixing unit and supplies the power from the constant voltage power supply circuit to the fan as a load in the subsequent stage. ing.

第５の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態にかかる複写機の構成は、電源装置以外の部分は第１の実施の形態の複写機と全て同じであるので、上述した説明を参照し、ここでの説明を省略する。また、電源装置の構成例については、第１の実施の形態と異なる部分を説明する。他の部分については第１の実施の形態と同様であるので、上述した説明を参照し、ここでの説明を省略する。 A fifth embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. Since the configuration of the copying machine according to the present embodiment is the same as that of the copying machine according to the first embodiment except for the power supply device, the description is omitted with reference to the above description. Moreover, about the structural example of a power supply device, a different part from 1st Embodiment is demonstrated. The other parts are the same as those in the first embodiment, so the description is omitted with reference to the above description.

図７は、本発明の第５の実施の形態にかかる電源装置の構成を示すブロック図である。電源装置５１は、定着ユニットのヒータ、および、複写機と電源装置５１の温度上昇を抑制するファン５２へ電力を供給する。電源装置５１は、定電圧電源回路２、充電器３、キャパシタ４、放電回路５、および、制御部５３を備えて構成されている。放電回路５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ、変換効率判断部、および、スイッチ素子を備えて構成されている。 FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a power supply device according to the fifth embodiment of the present invention. The power supply device 51 supplies power to the heater of the fixing unit and the fan 52 that suppresses the temperature rise of the copying machine and the power supply device 51. The power supply device 51 includes a constant voltage power supply circuit 2, a charger 3, a capacitor 4, a discharge circuit 5, and a control unit 53. The discharge circuit 5 includes a DC / DC converter, a conversion efficiency determination unit, and a switch element.

なお、本実施の形態にかかる定電圧電源回路２は、後段の負荷としてファン５２に直流電圧を供給している。また、本実施の形態にかかる放電回路５は、後段の負荷として定着ユニットの定着ローラ５４に内蔵された加熱源（ヒータ）５５に直流電圧を放電している。そして、加熱源５５は、放電回路５からの放電電力により発熱する。 Note that the constant voltage power supply circuit 2 according to the present embodiment supplies a DC voltage to the fan 52 as a subsequent load. The discharge circuit 5 according to the present embodiment discharges a DC voltage to a heating source (heater) 55 built in the fixing roller 54 of the fixing unit as a subsequent load. The heating source 55 generates heat due to the discharge power from the discharge circuit 5.

制御部５３は、充電器３による商用交流電力のキャパシタ４への充電、および、放電回路５によるキャパシタ４に蓄えられた電力の加熱源５５への放電を制御する。 The controller 53 controls the charging of the commercial AC power by the charger 3 to the capacitor 4 and the discharging of the power stored in the capacitor 4 by the discharging circuit 5 to the heating source 55.

次に、上述の様に構成された電源装置５１の動作について説明する。商用交流電源８からの電力は、その電力を供給または遮断する主電源スイッチ５６を介してキャパシタ４の充電器３に接続される。主電源スイッチ５６がオン（閉）となり、制御部５３より充電器３へ充電オン信号が出力されると、キャパシタ４は充電され、充電完了となる。その後、制御部５３より放電回路５へ放電オン信号が出力されると、キャパシタ４に蓄えられたエネルギーは、放電回路５を介して加熱源５５へ放電され、加熱源５５により定着ローラ５４が加熱される。定着ローラ５４の温度はサーミスタ５７でモニタされ、複写機（外部機器）の昇温冷却等を制御する温度制御部５８にフィードバックされ、温度制御される。また、電源装置５１の温度上昇を防止するため、電源装置５１内部や装着される複写機（外部機器）に発生した熱は、ファン５２により外部に排熱される。 Next, the operation of the power supply device 51 configured as described above will be described. The electric power from the commercial AC power supply 8 is connected to the charger 3 of the capacitor 4 through the main power switch 56 that supplies or cuts off the electric power. When the main power switch 56 is turned on (closed) and a charge on signal is output from the control unit 53 to the charger 3, the capacitor 4 is charged and charging is completed. Thereafter, when a discharge on signal is output from the control unit 53 to the discharge circuit 5, the energy stored in the capacitor 4 is discharged to the heating source 55 via the discharge circuit 5, and the fixing roller 54 is heated by the heating source 55. Is done. The temperature of the fixing roller 54 is monitored by a thermistor 57, and is fed back to a temperature control unit 58 that controls heating / cooling of a copying machine (external device) and the temperature is controlled. In addition, in order to prevent the temperature of the power supply device 51 from rising, heat generated in the power supply device 51 or in the copier (external device) attached is exhausted to the outside by the fan 52.

なお、複写機（外部機器）の温度制御部５８の制御電圧は、電源装置５１または他の定電圧電源のどちらから供与されてもよい。また、本実施の形態は、複写機に用いられる定着ユニットへの適用例であるが、他の負荷装置へ適用してもよい。 The control voltage of the temperature control unit 58 of the copying machine (external device) may be supplied from either the power supply device 51 or another constant voltage power supply. The present embodiment is an example applied to a fixing unit used in a copying machine, but may be applied to other load devices.

このように、第５の実施の形態にかかる電源装置によれば、定着ユニットのヒータへキャパシタ（補助電源）からの放電電力を供給し、ファンへ定電圧電源回路からの電力を供給することが可能である。 As described above, according to the power supply device according to the fifth embodiment, the discharge power from the capacitor (auxiliary power supply) is supplied to the heater of the fixing unit, and the power from the constant voltage power supply circuit is supplied to the fan. Is possible.

次に、本発明によるプログラム及びコンピュータ読取可能な記録媒体について説明する。上記各実施の形態で説明した機能をプログラム化し、予めＲＯＭなどの記録媒体に書き込んでおき、このＲＯＭを画像形成装置に搭載し、そこのＣＰＵやマイクロプロセッサでＲＯＭ内のプログラムを実行することによって、本発明の目的を達成することができる。その場合、上記プログラム及び記録媒体は本発明によるプログラム及びコンピュータ読取可能な記録媒体を構成する。記録媒体としては半導体媒体（例えば、ＲＯＭ、不揮発性メモリカード等）、光媒体（例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ等）、磁気媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等）のいずれであってもよい。また、ロードしたプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステム等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。さらに、上述したプログラムをサーバコンピュータのＨＤＤ等の記憶装置に格納しておき、ネットワークで接続された利用者のコンピュータからダウンロードして頒布する場合、また、サーバコンピュータから配信して頒布する場合、このサーバコンピュータの記憶装置も本発明の記録媒体に含まれる。このように、本発明の機能をプログラムして、記録媒体に記録し頒布することによって、コスト、可搬性、汎用性を向上させることができる。 Next, a program and a computer-readable recording medium according to the present invention will be described. By programming the functions described in the above embodiments and writing them in advance on a recording medium such as a ROM, mounting this ROM on the image forming apparatus, and executing the program in the ROM by the CPU or microprocessor there The object of the present invention can be achieved. In that case, the program and the recording medium constitute a program and a computer-readable recording medium according to the present invention. The recording medium may be any of a semiconductor medium (for example, ROM, nonvolatile memory card, etc.), an optical medium (for example, DVD, MO, MD, CD-R, etc.), or a magnetic medium (for example, magnetic tape, flexible disk, etc.). There may be. Further, the case where the operating system or the like performs part or all of the actual processing based on the instruction of the loaded program and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing is also included. Further, when the above-mentioned program is stored in a storage device such as an HDD of a server computer and is downloaded and distributed from a user's computer connected via a network, or distributed and distributed from a server computer, The storage device of the server computer is also included in the recording medium of the present invention. In this way, by programming the function of the present invention, recording it on a recording medium and distributing it, it is possible to improve cost, portability and versatility.

本発明の第１の実施の形態にかかる複写機の一例を示すハードウェア構成図である。1 is a hardware configuration diagram showing an example of a copying machine according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態にかかる電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply device concerning the 1st Embodiment of this invention. ＤＣ／ＤＣコンバータの回路図である。It is a circuit diagram of a DC / DC converter. 本発明の第２の実施の形態にかかる電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply device concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態にかかる電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply device concerning the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施の形態にかかる電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply device concerning the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施の形態にかかる電源装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the power supply device concerning the 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１、２１、３１、４１、５１電源装置
２、２２、３２定電圧電源回路
３充電器
４キャパシタ
５放電回路
６、７、３３出力端子
８商用交流電源
９ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０変換効率判断部
１１スイッチ素子
１２キャパシタ
１３スイッチ
１４制御回路
３４ＤＣ／ＤＣ変換・充電回路
３５スイッチ素子
３６ＤＣ／ＤＣコンバータ充電器
３７切り替え制御部
４２インターフェース部
４３外部機器
５２ファン
５３制御部
５４定着ローラ
５５加熱源（ヒータ）
５６主電源スイッチ
５７サーミスタ
５８温度制御部
１００複写機
１０１自動原稿送り装置（ＡＤＦ）
１０２スキャナ部
１０３画像書き込みユニット
１０４感光体ユニット
１０５現像ユニット
１０６一次転写ユニット
１０７給紙部
１０８二次転写ユニット
１０９搬送ベルト
１１０定着ユニット 1, 21, 31, 41, 51 Power supply device 2, 22, 32 Constant voltage power supply circuit 3 Charger 4 Capacitor 5 Discharge circuit 6, 7, 33 Output terminal 8 Commercial AC power supply 9 DC / DC converter 10 Conversion efficiency determination unit 11 Switch element 12 Capacitor 13 Switch 14 Control circuit 34 DC / DC conversion / charge circuit 35 Switch element 36 DC / DC converter charger 37 Switching control unit 42 Interface unit 43 External device 52 Fan 53 Control unit 54 Fixing roller 55 Heating source (heater) )
56 Main Power Switch 57 Thermistor 58 Temperature Control Unit 100 Copier 101 Automatic Document Feeder (ADF)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 Scanner part 103 Image writing unit 104 Photosensitive unit 105 Developing unit 106 Primary transfer unit 107 Paper feed part 108 Secondary transfer unit 109 Conveyor belt 110 Fixing unit

Claims

直流電力が充電された補助電源と、
前記補助電源の電圧を変換し、電圧変換後の電力を一時的に蓄える第１のキャパシタを有する電圧変換手段と、
前記電圧変換手段を制御する電圧変換制御手段と、
電圧変換後の電圧値と所定の値とを比較して判断する電圧判断手段と、
前記電圧変換手段と負荷との間に設けられ、電圧変換後の電力を前記負荷へ供給するか否かを切替える第１のスイッチと、
前記第１のスイッチを制御する切替え制御手段と、を備え、
前記負荷に給電を行う場合、前記切替え制御手段が前記第１のスイッチをオフとした状態で、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を開始させ、当該電圧変換の開始後に前記第１のキャパシタに蓄えられた電圧値が所定の第１の値を超えると、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を停止した後に、前記切替え制御手段が前記第１のスイッチをオンにし、当該第１のスイッチのオンから予め定めた時間が経過すると、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を開始させること、
を特徴とする電源装置。 An auxiliary power source charged with DC power;
A voltage conversion unit that have a first capacitor for storing the voltage of the auxiliary power supply converts the power after voltage conversion temporarily
Voltage conversion control means for controlling the voltage conversion means;
Voltage determination means for comparing and determining a voltage value after voltage conversion and a predetermined value;
A first switch that is provided between the voltage conversion means and the load and switches whether or not to supply power after voltage conversion to the load;
Switching control means for controlling the first switch,
When supplying power to the load, the voltage conversion control unit starts voltage conversion by the voltage conversion unit in a state where the switching control unit turns off the first switch, and after the voltage conversion starts, the voltage conversion control unit starts the voltage conversion. When the voltage value stored in one capacitor exceeds a predetermined first value, the switching control means turns on the first switch after the voltage conversion control means stops voltage conversion by the voltage conversion means. And when a predetermined time has elapsed since the first switch is turned on, the voltage conversion control means starts voltage conversion by the voltage conversion means,
A power supply characterized by.

直流電力が充電された補助電源と、  An auxiliary power source charged with DC power;
前記補助電源の電圧を変換し、電圧変換後の電力を一時的に蓄える第１のキャパシタを有する電圧変換手段と、  A voltage conversion means having a first capacitor for converting the voltage of the auxiliary power supply and temporarily storing the electric power after the voltage conversion;
前記電圧変換手段を制御する電圧変換制御手段と、  Voltage conversion control means for controlling the voltage conversion means;
前記電圧変換手段と負荷との間に設けられ、電圧変換後の電力を負荷へ供給するか否かを切替える第１のスイッチと、  A first switch that is provided between the voltage conversion means and the load and switches whether or not to supply power after voltage conversion to the load;
前記第１のスイッチを制御する切替え制御手段と、  Switching control means for controlling the first switch;
を備え、  With
前記負荷に給電を行う場合、前記切替え制御手段が前記第１のスイッチをオフとした状態で、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を開始させ、当該電圧変換の開始後に前記第１のキャパシタに蓄えられた電圧値が所定の第１の値を超えると、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を停止した後に、前記切替え制御手段が前記第１のスイッチをオンにし、前記第１のキャパシタの電圧値が所定の第２の値より低下すると、前記電圧変換制御手段が前記電圧変換手段による電圧変換を開始させること、  When supplying power to the load, the voltage conversion control unit starts voltage conversion by the voltage conversion unit in a state where the switching control unit turns off the first switch, and after the voltage conversion starts, the voltage conversion control unit starts the voltage conversion. When the voltage value stored in one capacitor exceeds a predetermined first value, the switching control means turns on the first switch after the voltage conversion control means stops voltage conversion by the voltage conversion means. When the voltage value of the first capacitor falls below a predetermined second value, the voltage conversion control means starts voltage conversion by the voltage conversion means,
を特徴とする電源装置。  A power supply characterized by.

交流電源からの交流電力を直流電力に変換し、前記補助電源に充電する充電手段をさらに備えたこと、を特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。 The AC power from the AC power source into a DC power, wherein further comprising a charging means for charging the auxiliary power supply device according to claim 1 or 2, characterized in.

前記交流電源の交流電圧を直流電圧に変換する定電圧電源手段をさらに備え、
前記充電手段は、前記定電圧電源手段により変換された前記直流電力を前記補助電源に充電すること、を特徴とする請求項３に記載の電源装置。 Further comprising constant voltage power source means for converting the AC voltage of the AC power source into a DC voltage;
4. The power supply device according to claim 3 , wherein the charging unit charges the auxiliary power source with the DC power converted by the constant voltage power source unit.

外部機器との信号の送受信を行うインターフェース手段をさらに備え、
前記充電手段は、前記インターフェース手段が受信する信号により前記外部機器の動作状態を検出し、前記動作状態に応じて前記補助電源の充電を制御すること、を特徴とする請求項３または４に記載の電源装置。 It further comprises interface means for transmitting and receiving signals with external devices,
5. The charging device according to claim 3 , wherein the charging unit detects an operating state of the external device based on a signal received by the interface unit, and controls charging of the auxiliary power source according to the operating state. 6. Power supply.

前記電圧変換制御手段は、前記インターフェース手段が受信する信号により前記外部機器の動作状態を検出し、前記動作状態に応じて前記電圧変換手段の電圧変換を制御すること、を特徴とする請求項５に記載の電源装置。 Said voltage conversion control means detects the operation status of the external device by a signal said interface means receives, claim 5, wherein, to control the voltage conversion of the voltage conversion means in response to the operating state The power supply device described in 1.

前記補助電源は、第２のキャパシタであること、を特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電源装置。 The power supply apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the auxiliary power supply is a second capacitor.

前記電圧変換手段は、第２のスイッチを備え、前記第２のスイッチをソフトスイッチングすることにより、前記補助電源の電圧を変換すること、を特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電源装置。 It said voltage converting means comprises a second switch, by soft switching said second switch, to convert the voltage of the auxiliary power supply, in any one of claims 1 to 7, characterized in The power supply described.

前記電圧変換手段は、前記補助電源の電圧を昇圧すること、を特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電源装置。 It said voltage converting unit, a power supply device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that, to boost the voltage of the auxiliary power supply.

前記負荷は、ヒータであること、を特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の電源装置。 The power supply apparatus according to any one of claims 1 to 9 , wherein the load is a heater.

前記負荷は、モータであること、を特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の電源装置。 The power supply device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the load is a motor.

請求項１から１１のいずれか１項に記載の電源装置を備えたこと、を特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the power supply device according to claim 1 .