JP6028653B2 - 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Description
前記交流電源の交流電圧を整流平滑化し、所定の直流電圧を生成するスイッチング電源と、前記スイッチング電源が前記直流電圧を生成する出力状態と、前記スイッチング電源が出力を停止する停止状態とを切り換える切換回路と、を備え、前記蓄電部は、前記整流回路の出力電流又は前記スイッチング電源の出力電流により蓄電され、前記切換回路の電源となる。この構成では、スイッチング電源の停止中も、蓄電部を電源として、切換回路が動作できる。
本発明の実施形態1を図1ないし図6によって説明する。
1.複合機の説明
図1は複合機(「画像形成装置」の一例)1の電気的構成を示すブロック図である。複合機1は、印刷部2と、情報端末装置7に対して通信可能に接続されたデータ通信部3と、FAX機器8に対して通信可能に接続されたFAX通信部4と、画像メモリ5と、表示部6と、電源システムSとを備えている。電源システムSは、電源装置10と制御装置100とから構成されている。電源装置10は複合機1の電源となるものであり、印刷部2、データ通信部3、FAX通信部4、画像メモリ5、表示部6及び制御装置100に対して電力を供給する。尚、印刷部2が画像形成部の一例である。
図2、図3を参照して電源システムSの構成について説明する。電源装置10はスイッチング電源20と、小容量電源回路40と、蓄電部としての電気二重層コンデンサC6と、信号生成回路60と、逆流規制用のダイオードD8等を備える。
そして、トランジスタQ2は、図4に示すように、電流Ibが基準値Xより高い期間(図4中の期間K1)は、ベース−エミッタ間の電圧が閾値電圧を上回り、かつベースに流れる電流が所定の閾値以上となってオン状態となる。基準値Xより低い期間(図4中の期間K2)は、ベースに流れる電流が所定の閾値未満となってオフ状態となる。そして、整流回路51は交流電源15の出力を整流したものであるから、信号生成回路60の出力、すなわちトランジスタQ2の出力(コレクタの電位)は、交流電源15の交流電圧Vacに対応したパルス信号Spとなる。この例では、交流電圧Vacと同じ周期のパルス信号であり、かつ交流電圧Vacに対して位相のずれた信号となる。尚、トランジスタQ2が、本発明の「スイッチング素子」の一例であり、パルス信号Spが「検出信号」の一例である。
t4=t3+(K1/2)・・・・・・・・・・・・式1
時刻t4はゼロクロス点ZP1の発生時刻、時刻t3はパルス信号Spの立ち下がり時刻である。
t6=t5+(K2/2)・・・・・・・・・・・・式2
時刻t6はゼロクロス点ZP2の発生時刻、時刻t5はパルス信号Spの立ち上がり時刻である。
Ia−(Ic+Id)=Ib・・・・・・・式3
Ib≧Imin・・・・・・・・・・・・・・・・式4
「Ia」は整流回路51の出力電流、「Ib」は整流回路51から出力され信号生成回路60へ分岐(逆電圧印加回路70への分岐分も含む)する電流、「Ic」は整流回路51から出力され電気二重層コンデンサC6へ分岐する電流、「Id」は整流回路51から制御装置100へ分岐する電流である。また、「Imin」は、信号生成回路60を正常動作させるのに必要な最低電流値(Ibの最低電流値)であり、一例として、2μA程度である。
小容量電源回路40を構成する整流回路51の出力電流(整流電流)は、第1コンデンサC4、第2コンデンサC5の作用により、スイッチング電源20を構成する整流平滑回路21のブリッジダイオードD1の出力電流(整流電流)と比べて、はるかに小さい。そのため、小容量電源回路40を構成する整流回路51の出力電流を利用してゼロクロス検出を行うことによって、フォトカプラを利用しなくても、ゼロクロス点ZPを検出できる。よって、従来のフォトカプラを用いたゼロクロス検出に比べて、ゼロクロス点検知のため、フォトダイオードを駆動する必要がない分、消費電力を抑えることが可能となり、省電力化できる。また、整流回路51の出力は、交流電源15の交流出力を整流しているので、整流回路51の出力に基づいてゼロクロス点ZPを検出することで、ゼロクロス点ZPの検知の信頼度を維持することが出来る。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
10...電源装置
20...スイッチング電源
40...小容量電源回路
51...整流回路
60...信号生成回路
70...逆電圧印加回路
90...切換回路
100...制御装置
B1...メインブロック
B2...モード制御ブロック
C4...第1コンデンサ
C5...第2コンデンサ
C6...電気二重層コンデンサ(本発明の「蓄電部」の一例)
D8...ダイオード(本発明の「逆流規制素子」の一例)
R6...抵抗(本発明の「電流制限素子」の一例)
Q2...トランジスタ(本発明の「スイッチング素子」の一例)
LED2...発光ダイオード
S...電源システム
Claims (8)
- 第1電極および第2電極を有し、当該第1電極が交流電源の一端に接続される第1コンデンサと、
第1電極および第2電極を有し、当該第1電極が前記交流電源の他端に接続される第2コンデンサと、
前記第1コンデンサの前記第2電極と前記第2コンデンサの前記第2電極との間に電気的に接続され、両コンデンサに印加される交流電圧を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力ラインに接続され、前記整流回路の出力に基づいて前記交流電源の交流出力のゼロクロス点に対応した検出信号を生成する信号生成回路と、
前記整流回路の出力ラインに対して前記信号生成回路よりも下流側の位置で接続された蓄電部と、
前記整流回路の出力ラインに設けられ、前記蓄電部から前記信号生成回路へ電流が逆流するのを規制する逆流規制素子と、
前記整流回路の出力ラインから前記蓄電部に流れる電流を制限する電流制限素子と、
前記整流回路の出力ラインに接続された制御部と、
前記交流電源の交流電圧を整流平滑化し、所定の直流電圧を生成するスイッチング電源と、
前記スイッチング電源が前記直流電圧を生成する出力状態と、前記スイッチング電源が出力を停止する停止状態とを切り換える切換回路と、を備え、
前記制御部は、前記検出信号に基づいて前記交流出力のゼロクロス点を検出し、
前記蓄電部は、前記整流回路の出力電流又は前記スイッチング電源の出力電流により蓄電され、前記切換回路の電源となる電源システム。 - 第1電極および第2電極を有し、当該第1電極が交流電源の一端に接続される第1コンデンサと、
第1電極および第2電極を有し、当該第1電極が前記交流電源の他端に接続される第2コンデンサと、
前記第1コンデンサの前記第2電極と前記第2コンデンサの前記第2電極との間に電気的に接続され、両コンデンサに印加される交流電圧を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力ラインに接続され、前記整流回路の出力に基づいて前記交流電源の交流出力のゼロクロス点に対応した検出信号を生成する信号生成回路と、
前記整流回路の出力ラインに対して前記信号生成回路よりも下流側の位置で接続された蓄電部と、
前記整流回路の出力ラインに設けられ、前記蓄電部から前記信号生成回路へ電流が逆流するのを規制する逆流規制素子と、
前記整流回路の出力ラインから前記蓄電部に流れる電流を制限する電流制限素子と、
前記整流回路の出力ラインに接続された制御部と、を備え、
前記制御部は、前記検出信号に基づいて前記交流出力のゼロクロス点を検出し、
前記信号生成回路は、
前記整流回路の出力に基づいてオンオフすることで前記交流電源の交流出力に対応した前記検出信号を生成するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の制御端子に対して、前記スイッチング素子をオンさせる電圧とは逆極性の電圧を印加することで、前記スイッチング素子をオフさせる逆電圧印加回路と、を備え、
前記スイッチング素子は、エミッタを基準電位側に接続し、コレクタを前記整流回路の出力ラインに接続したトランジスタであり、
前記逆電圧印加回路は、
前記トランジスタのベースと前記整流回路の出力ライン間に設けられたコンデンサと、
前記整流回路の出力ラインと前記基準電位との間に接続された第一放電抵抗と、
前記トランジスタのエミッタとベースとの間に接続された第二放電抵抗とを備える電源システム。 - 前記電流制限素子は、抵抗である請求項1又は請求項2に記載の電源システム。
- 前記電流制限素子に対して並列接続され、前記蓄電部にチャージされた電荷を、前記電流制限素子を経由させずに放電させる放電部を備える請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の電源システム。
- 前記放電部は、順方向ダイオードである請求項4に記載の電源システム。
- 前記蓄電素子は、前記電流制限素子を経由しない専用の充電経路を備える請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の電源システム。
- 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の電源システムと、
画像を形成する画像形成部と、を備え、
前記制御部は、ゼロクロス点の検出を利用して前記画像形成部を制御する画像形成装置。 - 前記画像形成装置は、FAXデータを送受信する通信部を備えたFAX機能付きの画像形成装置であり、
前記制御部は、現在時刻を計時するRTC回路を有する請求項7に記載の画像形成装置。
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