本发明的实施方式涉及电源电路以及图像形成装置。
背景技术：
图像形成装置根据印刷请求执行印刷。图像形成装置具有：输送纸的输送部和对纸形成图像的图像形成部等的驱动部；以及控制驱动部的动作的控制部。图像形成装置具有：在能使驱动部动作的状态下维持驱动部的通常模式、使驱动部停止并维持控制部的动作的待机模式等动作模式。
用于图像形成装置的电源单元通过二极管桥对商用电源输入进行全波整流。在电源单元中，功率因数改善(powerfactorcorrection)电路以使商用电源的输入电压与输入电流的相位一致的方式工作，从而抑制谐波电流。而且，电源单元当将功率因数改善电路的输出输入到变压器的一次侧时，将在变压器的二次侧产生的直流供应到图像形成装置的驱动部和控制部。电源单元在使图像形成装置按通常模式动作的情况下，对驱动部和控制部供应电力。另外，电源单元在使图像形成装置按待机模式动作的情况下，不对驱动部供应电力，对控制部供应电力。
输送部和图像形成部等的驱动部与控制部相比功耗较大。即，在使图像形成装置按通常模式动作的情况下，与待机模式相比负荷较大。图像形成装置的电源单元为了应对通常模式和待机模式，例如需要提供数百毫瓦到数百瓦的大的电力范围。电源单元通常设想为了应对最大的负荷而设计电路，在功率因数改善电路的输出侧使用大容量的电容器。但是，根据这种构成，在主开关断开(off)后，由于残留于电容器的电力而持续向控制部供应电力。控制部的功耗与驱动部相比较小，因此存在主开关断开后直至将动作完全停止为止花费时间的课题。
技术实现要素：
本发明要解决的课题在于提供能缩短将动作停止为止的时间的电源电路以及图像形成装置。
一实施方式的电源电路对包括驱动系统和控制系统的图像形成装置供应电力，其包括：第一电源供应电路，对所述控制系统供应电力；第二电源供应电路，与所述第一电源供应电路相比电源容量较大，对所述驱动系统供应电力；第一电容器，使来自商用电源的电力平滑化而供应到所述第一电源供应电路；以及第二电容器，与所述第一电容器相比容量较大，使来自商用电源的电力平滑化而供应到所述第二电源供应电路。
一实施方式的图像形成装置包括：驱动系统，输送纸；控制系统，控制所述驱动系统；第一电源供应电路，对所述控制系统供应电力；第二电源供应电路，与所述第一电源供应电路相比电源容量较大，对所述驱动系统供应电力；第一电容器，使来自商用电源的电力平滑化而供应到所述第一电源供应电路；以及第二电容器，与所述第一电容器相比容量较大，使来自商用电源的电力平滑化后供应到所述第二电源供应电路。
附图说明
图1是用于说明一实施方式涉及的图像形成装置的构成例的图。
图2是用于说明一实施方式涉及的图像形成装置的构成例的图。
图3是用于说明一实施方式涉及的电源电路的构成例的图。
图4是用于说明一实施方式涉及的电源电路的状态的图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明一实施方式涉及的电源电路和图像形成装置。
首先，说明一实施方式的图像形成装置1。图1和图2是表示一实施方式的图像形成装置1的构成例的说明图。图1是表示图像形成装置1的驱动部的构成例的说明图。图2是将图像形成装置1所具有的功能作为模块示出的框图。
图像形成装置1是通过色调剂在纸等记录介质中形成图像的装置。图像形成装置1例如一边输送作为记录介质的记录纸p一边进行图像形成等各种处理。图像形成装置1例如是激光打印机、喷墨打印机或者其它印刷装置。此外，在本实施方式中，将图像形成装置1假定为激光打印机而进行说明。
图像形成装置1包括驱动系统2、控制系统3和电源单元4。
驱动系统2、控制系统3和电源单元4收纳在箱体10内。另外，在箱体10中设有供纸盒11和排纸托盘12。供纸盒11收纳多个记录纸p。排纸托盘12收纳通过图像形成装置1形成图像后排出的记录纸p。
(关于驱动系统2)
驱动系统2根据控制系统3的控制一边输送作为记录介质的记录纸p一边进行图像形成。驱动系统2具备输送部5和图像形成部6。
输送部5输送记录纸p。输送部5具备：输送路径14，包括多个引导件和多个输送辊；以及翻转装置15。
输送路径14具有沿着输送记录纸p的路径配置的多个引导件和多个输送辊。输送辊被基于控制系统3的控制动作的电机驱动而旋转，从而输送记录纸p。多个引导件中的一部分引导件通过基于控制系统3的控制动作的电机旋转，从而切换输送记录纸p的路径。输送部5将收纳于供纸盒11的记录纸p输送到图像形成部6。另外，输送部5将经过了图像形成部6的记录纸p输送到排纸托盘12。输送部5例如将基于控制系统3的控制来输送记录纸p的输送目的地通过排纸托盘12和翻转装置15进行切换。
翻转装置15使经过了图像形成部6的记录纸p的表面及背面和/或前后翻转，再次供应到图像形成部6。
图像形成部6在已带电的鼓上形成与印刷数据相应的潜像，使色调剂附着到潜像，将附着到潜像的色调剂转印到记录纸p后形成图像。图像形成部6具备鼓16和显影部17。
鼓16是形成为圆筒状的感光鼓。鼓16设为与在输送路径14中输送的记录纸p接触。
显影部17使鼓16带电，在带电后的鼓16上形成静电潜像。显影部17使色调剂附着到形成于鼓16的静电潜像。由此，显影部17在鼓16上形成色调剂的图像。形成于鼓16的色调剂图像转印到与鼓16接触的记录纸p。转印到记录纸p的色调剂图像通过未图示的高温的定影用辊定影。由此，图像形成部6将图像形成于在输送路径14中输送的记录纸p。定影用辊例如被转储加热器或ih加热器等加热器加热。
此外，图像形成部6例如可以按青色、品红色、黄色和黑色等不同的颜色的每一种颜色设置。
(关于控制系统3)
控制系统3包括主控制部21、操作i/f22和通信i/f23。主控制部21具备cpu(中央处理器)等处理器和存储器。主控制部21通过处理器执行由存储器存储的程序而实现各种处理功能。操作i/f22连接到未图示的操作部。操作i/f22将与针对操作部的操作输入相应的操作信号供应到主控制部21。通信i/f23连接到未图示的网络或电子设备等。通信i/f23能与其它电子设备直接或者经由网络发送接收数据。通信i/f23例如构成为lan连接器、usb端口、无线lan模块等。
控制系统3控制驱动系统2、电源单元4和图像形成装置1内的各部。例如控制系统3控制输送部5对记录纸p的输送和图像形成部6对记录纸p的图像的形成。
例如，主控制部21经由例如通信i/f23取得印刷数据。印刷数据例如包括多个像素的线排列多行而构成。
另外，主控制部21根据已取得的印刷数据来控制输送部5的动作(例如用于驱动输送辊和引导件的电机的动作)。由此，主控制部21通过输送部5来输送记录纸p。
另外，主控制部21根据已取得的印刷数据来控制图像形成部6的动作(例如鼓16和显影部17等的驱动)。由此，主控制部21通过图像形成部6对由输送部5输送的记录纸p形成色调剂图像。主控制部21控制输送部5，使得将形成有与印刷数据相应的图像的记录纸p排出到排纸托盘12。
另外，例如控制系统3通过控制电源单元4来切换图像形成装置1的动作模式。图像形成装置1例如至少具备作为驱动系统2和控制系统3能动作的状态的通常模式、和作为控制系统3能动作的状态且驱动系统2已停止的状态的待机模式作为动作模式。例如控制系统3在通常模式时在一定时间内未被输入操作和印刷指示的情况下，将动作模式从通常模式切换为待机模式。另外，控制系统3在待机模式时输入了规定的操作或者印刷指示的情况下，将动作模式从待机模式切换为通常模式。另外，例如控制系统3可以是根据一些操作将动作模式从通常模式切换为待机模式的构成。
(关于电源单元4)
电源单元4对图像形成装置1的各部分供应电力。电源单元4具备滤波器电路31、滤波器电路32、滤波器电路33、主开关34和电源电路35。滤波器电路31连接到商用电源vac与主开关34之间。滤波器电路32连接到主开关34与电源电路35之间。滤波器电路33连接到主开关34与用于加热定影辊的未图示的加热器之间。另外，电源电路35通过电力供应线与驱动系统2和控制系统3连接。另外，电源电路35通过控制线与控制系统3连接。
滤波器电路31、滤波器电路32和滤波器电路33是降低外来噪声的进入和噪声向商用线的流出的电路。
主开关34是用于使从商用电源向电源单元4的输入接通(on)/断开(off)的开关。
电源电路35对来自商用电源vac的输入进行整流。电源电路35通过功率因数改善电路对整流后的直流电压进行功率因数改善(升压)。电源电路35将升压后的直流电压通过变压器与各部的额定电压相应地进行转换(降压)。电源电路35将降压后的直流电压分别供应到驱动系统2和控制系统3。
此外，驱动系统2与控制系统3相比负荷较大。例如，电源电路35将功率因数改善电路的输出电压降压到与控制系统3相应的第一电压值(例如5v)，对控制系统3供应电力。控制系统3所要求的负荷容量是10瓦程度。另外，例如电源电路35使功率因数改善电路的输出电压与驱动系统2对应、且降压到比第一电压值高的第二电压值(例如24v)，对驱动系统2供应电力。驱动系统2所要求的负荷容量是数百瓦程度。另外，电源电路35可以是对图像形成装置1内的其它构成供应电力的构成。
另外，电源电路35根据控制系统3的控制(动作模式变更信号的输入)切换对驱动系统2和控制系统3这两者供应电力的状态；以及不对驱动系统2供应电力而对控制系统3供应电力的状态。动作模式变更信号是用于根据图像形成装置1的动作模式来变更电源电路35的状态的信号。
在电源电路35对驱动系统2和控制系统3这两者供应电力的情况下，驱动系统2和控制系统3成为能动作的状态。即，电源电路35对驱动系统2和控制系统3这两者供应电力的状态与图像形成装置1的动作模式为通常模式的状态对应。另外，在不对驱动系统2供应电力而对控制系统3供应电力的情况下，成为控制系统3能动作而驱动系统2已停止的状态。即，电源电路35不对驱动系统2供应电力而对控制系统3供应电力的状态与图像形成装置1的动作模式为待机模式的状态对应。即，图像形成装置1的动作模式与电源电路35的状态一起进行切换。
(关于电源电路35)
图3是用于说明电源电路35的构成的例子的说明图。电源电路35具备整流电路41、功率因数改善电路42、第一电源供应电路43、第二电源供应电路44和控制电路45。电源电路35对从滤波器电路32输入的交流电进行全波整流而得到直流电压。电源电路35通过功率因数改善电路42对全波整流后的直流电压进行升压后输出高圧的直流电压。电源电路35通过与功率因数改善电路42的输出侧并联连接的第一电源供应电路43和第二电源供应电路44对功率因数改善电路42的输出电压进行降压。电源电路35通过第一电源供应电路43将功率因数改善电路42的输出电压降压到与控制系统3相应的第一电压值的直流电压，将其供应到控制系统3。另外，电源电路35通过第二电源供应电路44将功率因数改善电路42的输出电压降压到与驱动系统2相应的第二电压值的直流电压，将其供应到驱动系统2。
整流电路41例如具备由多个二极管构成的整流桥51。整流桥51的一对输入端子经由图2所示的滤波器电路31、32和主开关34等连接到商用电源vac。整流电路41将从商用电源vac供应的交流电压通过整流桥51转换为直流电压。整流电路41从整流桥51的一对输出端子输出直流电压。
功率因数改善电路42连接到整流电路41的输出侧。功率因数改善电路42例如具备作为升压斩波器发挥功能的线圈52、第一开关元件53和二极管54。功率因数改善电路42根据第一开关元件53的闭合断开将整流电路41的输出电压升压后输出。
功率因数改善电路42的输出端子连接着第一电容器55。第一电容器55使功率因数改善电路42的输出平滑化后输出到后级的电路。
第一电源供应电路43连接到第一电容器55的后级。第一电源供应电路43例如作为反激电源电路发挥功能。第一电源供应电路43例如具备第一变压器56、vcc绕组57和第二开关元件58等。第一电源供应电路43根据连接到第一变压器56的第二开关元件58的接通断开而从与第一变压器56的一次侧进行了变压器耦合的二次侧输出电力。此外，第一电源供应电路43将输入到第一变压器56的一次侧的直流电压降压后从二次侧输出电力。第一电源供应电路43的输出侧连接着控制系统3。即，第一电源供应电路43将功率因数改善电路42的输出电压降压到与控制系统3相应的第一电压值的直流电压，将其供应到控制系统3。
另外，vcc绕组57根据第二开关元件58的闭合断开而与第一变压器56进行变压器耦合。因此，在vcc绕组57中产生电压。在vcc绕组57中产生的电压通过电容器平滑化后作为控制电路驱动电压供应到后述的控制电路45。
另外，第二电容器59与第一电容器55并联地连接到功率因数改善电路42的输出端子。第二电容器59将功率因数改善电路42的输出平滑化后输出到后级的电路。
另外，在功率因数改善电路42的输出端子与第二电容器59之间连接着二极管60，作为从功率因数改善电路42的输出端子朝向第二电容器59对电流进行整流的整流元件。二极管60防止第二电容器59的电荷流入第一电源供应电路43(或第一电容器55)。即，二极管60抑制电流从第二电容器59向第一电容器55或第一电源供应电路43流动。
第二电源供应电路44连接到第二电容器59的后级。第二电源供应电路44例如作为共振电源电路发挥功能。第二电源供应电路44例如具备第二变压器61、图腾柱fet62、整流用fet和电容器等。
图腾柱fet62由两个n沟道fet构成。在图腾柱fet62闭合断开的情况下，由于第二变压器61的漏电感产生共振电感和基于共振电容器的共振现象，第二变压器61的一次侧与二次侧进行变压器耦合。由此，第二电源供应电路44对输入到第二变压器61的一次侧的直流电压进行降压后从二次侧输出电力。第二电源供应电路44的输出侧连接有驱动系统2。第二变压器61的二次侧的输出电压被整流用fet整流而通过电容器实现平滑化后从第二电源供应电路44供应到驱动系统2。即，第二电源供应电路44将功率因数改善电路42的输出电压降压到与驱动系统2相应的第二电压值的直流电压后输出。
此外，在第二电源供应电路44与驱动系统2之间连接着继电器开关63。继电器开关63在闭合的情况下将第二电源供应电路44与驱动系统2连接，在断开的情况下将第二电源供应电路44和驱动系统2开放。即，第二电源供应电路44在继电器开关63闭合的情况下对驱动系统2供应驱动电压。
继电器开关63被来自图像形成装置1的控制系统3的信号(动作模式变更信号)进行闭合断开控制。例如在从控制系统3对经由控制线连接到控制系统3的光电耦合器64的阳极和阴极输入了动作模式变更信号的情况下，光电耦合器64的发射极与接收极导通。继电器开关63在光电耦合器64的发射极与接收极导通了的情况下，继电器开关63的线圈被励磁而导通。
控制电路45控制第一开关元件53、第二开关元件58和图腾柱fet62的闭合断开。控制电路45通过控制第一开关元件53的闭合断开来调整功率因数改善电路42的输出电压。另外，控制电路45通过控制第二开关元件58的闭合断开来调整第一电源供应电路43的输出电压。另外，控制电路45通过控制图腾柱fet62的闭合断开来调整第二电源供应电路44的输出电压。
如上所述，控制电路45根据在vcc绕组57中产生的控制电路驱动电压来控制第一开关元件53、第二开关元件58和图腾柱fet62的闭合断开。在此，在vcc绕组57中产生的控制电路驱动电压比设定于第一电源供应电路43的振荡持续电压高的情况下，第二开关元件58的振荡持续。在该情况下，在第一变压器56的一次侧和二次侧发生变压器耦合，施加到一次侧的电压被降压，从二次侧对控制系统3供应电力。另外，在vcc绕组57中产生的控制电路驱动电压比设定于第一电源供应电路43的振荡持续电压低的情况下，第二开关元件58的振荡终止。在该情况下，成为在第一变压器56的一次侧和二次侧不发生变压器耦合、不从二次侧向控制系统3供应电力的状态。其结果是，图像形成装置1成为控制系统3和驱动系统2的动作已停止的开关断开状态。
(关于第一电容器55和第二电容器59)
如上所述，第二电容器59对第二电源供应电路44供应电力。第二电源供应电路44对驱动系统2供应电力。驱动系统2包括输送部5和图像形成部6等，所要求的电源容量与控制系统3相比较大。例如，驱动系统2由额定输出300w等构成。
另外，第一电容器55对第一电源供应电路43供应电力。第一电源供应电路43对控制系统3供应电力。控制系统3由于用于图像形成装置1的系统的控制，因此所要求的电源容量与驱动系统2相比较小。例如，控制系统3由额定输出10w等构成。
第一电容器55和第二电容器59的电容器容量由所要求的电源容量(最大输出容量)来决定。例如对驱动系统2供应电力的第二电容器59由330μf(微法拉)构成。另外，对控制系统3供应电力的第一电容器55由22μf(微法拉)构成。
作为用于控制系统3的电源的第一电源供应电路43与图像形成装置1的动作模式无关地对控制系统3持续供应直流5v。第一电源供应电路43在直至vcc绕组57中产生的控制电路驱动电压低于在第一电源供应电路43中设定的振荡持续电压的期间内持续供应直流5v。
但是，对所要求的电源容量小的控制系统3供应电力的第一电容器55与对所要求的电源容量大的驱动系统2供应电力的第二电容器59相比，电容器容量较小地构成。根据该构成，本申请的电源电路35在主开关34断开的情况下，能缩短对控制系统3持续进行电力的供应的时间。即，本申请的电源电路35能缩短在主开关34断开后直至图像形成装置1的动作完全停止为止的时间。
与此相对，作为用于驱动系统2的电源的第二电源供应电路44根据图像形成装置1的动作模式来切换对驱动系统2供应电力的状态和对驱动系统2不供应电力的状态。由继电器开关63进行对驱动系统2供应电力的状态和对驱动系统2不供应电力的状态的切换，继电器开关63如上所述通过来自控制系统3的动作模式变更信号来切换闭合断开。即，第二电源供应电路44构成为具备从无负荷到300w的输出幅度。
在上述构成中，在继电器开关63断开、第二电源供应电路44成为断开的情况下，成为由第二电容器59存储的电荷未被释放的状态。但是，在第二电容器59与功率因数改善电路42的输出端子之间连接着二极管60作为在从功率因数改善电路42的输出端子朝向第二电容器59的方向上对电流进行整流的整流元件。由此，本申请的电源电路35能防止在主开关34断开的情况下由第二电容器59积蓄的电荷供应到第一电源电路43。其结果是，本申请的电源电路35能缩短在主开关34断开后直至图像形成装置1的动作完全停止为止的时间。
此外，针对在从功率因数改善电路42的输出端子朝向第二电容器59的方向上对电流进行整流的整流元件，举例说明了二极管60，但不限于该构成。整流元件也可以是能切换闭合断开的继电器开关、p沟道fet、晶闸管等开关元件。
图4是表示在图像形成装置1的动作模式是待机模式的情况下主开关34断开时的电源电路35的举动的例子的图。
在图像形成装置1的动作模式是待机模式且主开关34闭合的情况下，成为功率因数改善电路42的开关转换停止且不进行升压的状态。在该情况下，也由于在第一电容器55中积蓄规定的电荷，因此，第一电容器55输出规定的直流电压。另外，也按规定的电压值产生控制电路驱动电压。其结果是，第一电源供应电路43根据由第一电容器55积蓄的电荷对控制系统3供应第一电压值(例如5v)的直流电压。
在图像形成装置1的动作模式是待机模式且主开关34断开了的情况下，来自商用电源vac的电力的供应被切断。在该情况下，根据残存于第一电容器55的电荷，逐渐降低的直流电压供应到第一电源供应电路43。第一电源供应电路43在直至控制电路驱动电压的电压值低于规定的值(振荡持续电压)的期间，持续进行连接到第一变压器56的第二开关元件58的开关转换。因此，第一电源供应电路43在直至控制电路驱动电压的电压值低于规定的值(振荡持续电压)为止的期间内，对控制系统3供应第一电压值(例如5v)的直流电压。在控制电路驱动电压的电压值低于振荡持续电压的情况下，连接到第一变压器56的第二开关元件58的开关转换停止。由此，成为第一变压器56的一次侧和二次侧的变压器耦合被解除且不会从第一变压器56的二次侧输出电压的状态。其结果是，图像形成装置1的电源完全成为关断(off)。
这样，从主开关34断开到图像形成装置1的电源完全成为关断为止的时滞是根据对第一电源供应电路43供应电力的第一电容器55的容量来决定的。根据本发明的构成，对控制系统3供应电力的第一电容器55与对所要求的电源容量大的驱动系统2供应电力的第二电容器59相比，电容器容量较小地构成。因此，本申请的电源电路35能缩短从主开关34断开到图像形成装置1的电源完全成为关断为止的时滞。
虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在本发明的保护范围所记载的发明及其均等的范围内。