特許 6040768 スイッチング電源、電源供給システム及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6040768

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】スイッチング電源、電源供給システム及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20161128BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/28 H

   G03G21/00 398

   G03G21/00 502

【請求項の数】13

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2012-288202(P2012-288202)

(22)【出願日】2012年12月28日

(65)【公開番号】特開2014-131419(P2014-131419A)

(43)【公開日】2014年7月10日

【審査請求日】2015年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】犬飼 勝己

【審査官】 尾家 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１１００３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／００− ３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トランスと、
前記トランスの一次コイルに接続された半導体スイッチング素子と、
前記トランスの二次側に設けられる整流平滑回路と、
前記半導体スイッチング素子をオンオフさせるスイッチング制御を実行するスイッチ制御部と、を含むスイッチング電源と、
前記スイッチング電源から電力を受けて起動し、前記スイッチ制御部に入力される制御信号を第１レベルに切り換える第１切換信号、または前記制御信号を前記第１レベルとはレベルの異なる第２レベルに切り換える第２切換信号を出力する制御装置と、を備える電源システムであって、
前記スイッチ制御部は、
交流電源から電力を受けると前記スイッチング制御を開始する構成であり、
前記第１レベルの制御信号が入力された場合に、前記スイッチング制御を停止させる停止処理を実行する停止回路と、
前記第２レベルの制御信号が入力された場合に、前記スイッチング制御を再開させる再起動回路と、
前記交流電源から電力を受けて動作を開始した時に、前記停止回路による前記停止処理の実行を制限する制限回路と、を有し、
前記制御装置は、前記スイッチング電源から電力を受けて起動するまでは前記第１切換信号を出力し、前記スイッチング電源から電力を受けて起動した直後は前記第２切換信号を出力する構成であり、
前記制限回路は、前記制御装置が起動したことを示す情報を検出した時に、前記停止処理の実行の制限を解除する、電源システム。

【請求項2】

前記スイッチ制御部は、制御入力ポートを備え、
前記制御信号として、前記制御入力ポートの電圧に応じたレベル信号が、前記停止回路と前記再起動回路に入力される構成である請求項１に記載の電源システム。

【請求項3】

前記制限回路は、前記制御入力ポートの電圧の前記第１レベルから前記第２レベルへの切り換わりを、前記制御装置が起動したことを示す情報として検出して、前記停止処理の実行の制限を解除する請求項２に記載の電源システム。

【請求項4】

前記制限回路は、
前記停止回路に対する前記制御信号の入力の可否を切り換えるゲート回路と、
前記ゲート回路を制御するゲート制御回路とを備え、
前記ゲート制御回路は、
前記制御装置が起動したことを示す情報を検出するまでの間は、前記停止回路に対する前記制御信号の入力を制限する状態に前記ゲート回路を制御し、
前記制御装置が起動したことを示す情報を検出した以降は、前記停止回路に対して前記制御信号の入力可能な状態に前記ゲート回路を制御する請求項１又は請求項２に記載の電源システム。

【請求項5】

前記スイッチ制御部の電源電圧を発生する電圧発生回路であって、前記制御装置が起動した後に、出力電圧が基準値に達する電圧発生回路と、
前記電圧発生回路の出力電圧を前記基準値と比較して出力電圧が前記基準値に達した時に、前記ゲート制御回路に対してタイミング信号を出力する信号出力部を備え、
前記ゲート制御回路は、
起動後、前記信号出力部からタイミング信号が入力されるまでの間は、前記停止回路に対する前記制御信号の入力を制限する指令を前記ゲート回路に対して出力し、
前記信号出力部からタイミング信号が入力されて、当該タイミング信号を前記制御装置が起動したことを示す情報として検出した以降は、前記停止回路に対する前記制御信号の入力を許可する指令を前記ゲート回路に対して出力する請求項４に記載の電源システム。

【請求項6】

前記交流電源から電力を受けて動作を開始してから前記制御装置が起動するまでに必要な必要時間をカウントするタイマ回路を備え、
前記ゲート制御回路は、
前記タイマ回路が前記必要時間をカウントしている間は、前記停止回路に対する前記制御信号の入力を制限する指令を前記ゲート回路に対して出力し、
前記タイマ回路が前記必要時間をカウントし終わって出力したタイミング信号が入力されて、当該タイミング信号を前記制御装置が起動したことを示す情報として検出した以降は、前記停止回路に対する前記制御信号の入力を許可する指令を前記ゲート回路に対して出力する請求項４に記載の電源システム。

【請求項7】

前記スイッチ制御部は、
前記スイッチング制御を実行するドライバ回路と、
前記ドライバ回路の電源として機能する第１電源回路と、
前記交流電源から電力を受けて動作し前記第１電源回路を起動させる起動回路と、
前記交流電源から電力を受け、前記制限回路に電力を供給する第２電源回路と、を有し、
前記停止回路は、前記制御信号として前記第１レベルの信号が入力された場合に前記第１電源回路を停止させることにより、前記停止処理を実行し、
前記再起動回路は、前記制御信号として前記第２レベルの信号が入力された場合に、前記起動回路を動作させて前記第１電源回路を再起動させることにより、前記ドライバ回路に前記スイッチング制御を再開させる請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の電源システム。

【請求項8】

前記停止回路は、前記第２電源回路から電力を受ける請求項７に記載の電源システム。

【請求項9】

前記第１レベルの制御信号はハイレベルの信号であり、
前記第２レベルの制御信号はロウレベルの信号であり、
前記第１切換信号はロウレベルの信号であり、
前記第２切換信号はハイレベルの信号である請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の電源システム。

【請求項10】

前記制御装置は、前記スイッチ制御部に前記第２切換信号を送って前記制御信号のレベルを前記第２レベルに切り換えることにより、前記スイッチ制御部が前記スイッチング制御を実行して出力状態となる出力モードと、前記スイッチ制御部に前記第１切換信号を送って前記制御信号のレベルを前記第１レベルに切り換えることにより、前記スイッチ制御部が前記スイッチング制御を停止して出力停止状態となる出力停止モードとに、前記スイッチング電源のモードを切り換える請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の電源システム。

【請求項11】

前記スイッチング電源は、前記制御装置から出力される前記第１切換信号または前記第２切換信号に応答して制御入力ポートの電圧を切り換える切換回路を備え、
前記切換回路は、
一方側が前記制御入力ポートに接続され、他方側が前記第２レベルの電位に接続された受光素子と、
前記第２切換信号に応答して点灯することで、前記受光素子を導通させる発光素子と、を備え、
前記スイッチング電源は、
前記第１切換信号によって前記発光素子を消灯させた場合に、前記制御入力ポートの電圧が前記第１レベルとなることで、前記制御信号が前記第１レベルに移行して前記出力停止モードとなり、
前記第２切換信号によって前記発光素子を点灯させた場合に、前記受光素子が導通して前記制御入力ポートの電圧が前記第２レベルとなることで、前記制御信号が前記第２レベルに移行して前記出力モードとなる請求項１０に記載の電源システム。

【請求項12】

前記制御装置は、前記スイッチング電源の出力により充電され、前記出力停止モード時に前記制御装置の電源となる蓄電部を有する請求項１０又は請求項１１に記載の電源システム。

【請求項13】

印刷処理を実行する印刷部と、
請求項１０ないし請求項１２のいずれか一項に記載の電源システムと、を備える画像形成装置であって、
前記出力モードでは、前記電源システムの前記スイッチング電源から前記印刷部に対して電力が供給され、
前記出力停止モードでは、前記電源システムの前記スイッチング電源から前記印刷部に対する電力の供給が停止する画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源の誤動作を抑制する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には制御装置から出力する制御パルス信号により、スイッチング電源を出力モードと出力停止モードとに切り換える技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１０５３７８公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

制御パルス信号を利用してモードを切り換える構成では、ノイズが入った場合、誤検知してスイッチング電源のモードを切り換えてしまう恐れがあることから、上記特許文献１では、スイッチング電源のモード設定の内容を記憶しておき、実際のモードを記憶した内容と照合する構成をとっている。そして、実際のモードと記憶した内容が不一致な場合に、制御パルス信号を再出力し、設定されている本来のモードに復旧させるようにしている。
しかしながら、モード設定を記憶しておくことが必要であることからメモリを余分に消費することになり、またモード復旧を行うための処理が専用に必要になることから、制御装置の処理負担が大きくなる。

【0005】

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、制御パルス信号による制御方式に比べてノイズに対する誤動作の少ないスイッチング電源の制御方法を提案することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書によって開示されるスイッチング電源は、トランスと、前記トランスの一次コイルに接続された半導体スイッチング素子と、前記トランスの二次側に設けられる整流平滑回路と、前記半導体スイッチング素子をオンオフさせるスイッチング制御を実行するスイッチ制御部と、を備え、前記スイッチ制御部は、第１レベルの制御信号が入力された場合に、前記スイッチング制御を停止させる停止処理を実行する停止回路と、前記第１レベルとはレベルの異なる第２レベルの制御信号が入力された場合に、前記スイッチング制御を再開させる再起動回路と、前記スイッチング電源の起動時に、前記スイッチング電源の出力電圧が目標電圧まで上昇するまでの間、前記停止回路による前記停止処理の実行を制限する制限回路とを有する。

【0007】

この構成では、制御信号のレベルによってスイッチング電源を制御する。そのため、パルス信号による制御方式に比べてノイズに対する誤動作が少ない。
また、スイッチング電源の出力電圧が目標電圧になるまでの間は、制限回路が停止回路の動作を制限するので、電源投入直後に停止回路が働いてスイッチング制御を停止させることがなく、スイッチング電源を確実に起動できる。

【0008】

上記スイッチング電源の実施態様として以下の構成が好ましい。
前記スイッチ制御部は、制御入力ポートを備え、前記制御信号として、前記制御入力ポートの電圧に応じたレベル信号が、前記停止回路と前記再起動回路に入力される構成である。この構成では、制御入力ポートの電圧を切り換えることで、制御信号のレベルを切り換えられる。

【0009】

前記制限回路は、前記制御入力ポートの電圧の切り換わりを検出して、前記停止処理の実行の制限を解除する。この構成では、制御入力ポートの電圧が切り換わるまでの間、停止回路に対する制御信号の入力を制限することが出来る。

【0010】

前記制限回路は、前記停止回路にする前記制御信号の入力の可否を切り換えるゲート回路と、前記ゲート回路を制御するゲート制御回路とを備え、前記ゲート制御回路は、前記ゲート回路を、前記スイッチング電源の出力電圧が目標電圧まで上昇するまでの間は、前記停止回路に対する前記制御信号の入力を制限する状態に制御し、前記スイッチング電源の出力電圧が目標電圧に達した以降は、前記停止回路に対して前記電圧の入力可能な状態に制御する。スイッチング電源の出力電圧が目標電圧まで上昇するまでの間は、制御信号の入力が制限されるため、停止回路による停止処理の実行を制限することが出来る。

【0011】

前記スイッチ制御部の電源電圧を発生する電圧発生回路であって、前記スイッチング電源の出力電圧が目標電圧まで上昇した後に、出力電圧が基準値に達する電圧発生回路と、前記電圧発生回路の出力電圧を前記基準値と比較して出力電圧が基準値に達した時に、前記ゲート制御回路に対してタイミング信号を出力する信号出力部を備え、前記ゲート制御回路は、起動後、前記信号出力部からタイミング信号が入力されるまでの間は、前記ゲート回路に対して前記制御信号の入力を制限する指令を出力し、前記信号出力部からタイミング信号が入力された時点で、前記ゲート回路に対して前記制御信号の入力を許可する指令を出力する。この構成では、電圧発生回路の出力電圧を利用してゲート回路を制御する。そのため、スイッチング電源の出力電圧を検出する検出部を専用に設ける場合、すなわち専用に設けた検出部の検出値を利用してゲート回路を制御する場合に比べて、回路構成を簡素化できる。

【0012】

前記スイッチング電源の出力電圧が目標電圧まで上昇するのに必要な必要時間をカウントするタイマを備え、前記ゲート制御回路は、前記ゲート回路を、前記タイマが前記必要時間をカウントしている間は、前記停止回路に対する前記制御信号の入力を制限する状態に制御し、前記タイマが前記必要時間をカウントし終わった以降は、前記停止回路に対して前記制御信号が入力可能な状態に制御する。スイッチング電源の出力電圧を計測する必要がないので、タイマを設けるだけのシンプルな構成で、制御信号の入力を制限することが可能となる。

【0013】

前記スイッチ制御部は、前記半導体スイッチング素子をオンオフさせるスイッチング制御を実行するドライバ回路と、前記ドライバ回路の電源として機能する第１電源回路と、主電源側から電力を受けて動作し前記第１電源回路を起動させる起動回路と、記主電源側から電力供給を受け、前記制限回路に電力を供給する第２電源回路と、を有し、前記停止回路は、前記制御信号として第１レベルの信号が入力された場合に前記第１電源回路を停止させることにより、前記停止処理を実行し、前記再起動回路は、前記制御信号として第２レベルの信号が入力された場合に、前記起動回路を動作させて前記第１電源回路を再起動させることにより、前記ドライバ回路に前記スイッチング制御を再開させる。

【0014】

この構成では、主電源を投入すると、起動回路が動作して第１電源回路が起動させる。これにより、ドライバ回路がスイッチング制御を実行開始するため、スイッチング電源は出力状態となる。また、スイッチング電源が出力状態の時に、第１レベルの制御信号が入力されると、停止回路が第１電源回路を停止させる。これにより、ドライバ回路が停止することからスイッチング制御が停止してスイッチング電源は出力停止する。また、スイッチング電源が出力停止状態の時に、第２レベルの制御信号が入力されると、再起動回路が起動回路を動作させて第１電源回路を再起動させる。これにより、ドライバ回路がスイッチング制御を再開するため、スイッチング電源は出力状態となる。

【0015】

本明細書によって開示される電源システムは、本明細書によって開示されるスイッチング電源と、前記スイッチング電源から電力供給を受けて動作する制御装置を備え、前記制御装置は、前記スイッチング電源の前記スイッチ制御部に切換信号を送って前記制御信号のレベルを切り換えることにより、前記スイッチング制御部が前記スイッチング制御を実行して出力状態となる出力モードと、前記スイッチング制御部が前記スイッチング制御を停止して出力停止状態となる出力停止モードとに、前記スイッチング電源のモードを切り換える。この構成では、切換信号により、前記スイッチング電源を出力モードと出力停止モードに切り換えることが出来る。

【0016】

上記電源システムの実施態様として以下の構成が好ましい。
前記スイッチング電源は、前記制御装置から出力される切換信号に応答して制御入力ポートの電圧を切り換える切換回路を備え、前記切換回路は、一方側が前記制御入力ポートに接続され、他方側が前記第２レベルの電位に接続された受光素子と、前記切換信号に応答して発光することで、前記受光素子を導通させる発光素子と、を備え、前記スイッチング電源は、前記発光素子を消灯させた場合に、前記制御入力ポートの電圧が前記第１レベルとなることで、前記制御信号が前記第１レベルに移行して前記出力停止モードとなり、前記発光素子を点灯させた場合に、前記受光素子が導通して前記制御入力ポートの電圧が前記第２レベルとなることで、前記制御信号が前記第２レベルに移行して前記出力モードとなり、前記制御装置は、前記スイッチング電源から電力供給を受けて起動した直後は、前記切換信号として、前記発光素子を点灯させる信号を出力する。

【0017】

この構成では、出力モード中は発光素子が点灯し、出力停止モード中は、発光素子が消灯する。もし仮に、点灯／消灯を逆にすると、出力停止モード中、発光素子を点灯させ続けることが必要となる。この場合、出力停止モード中の消費電力が多くなる。この点、本電源システムＳでは、出力停止モード時は、発光素子は消灯しているので、出力停止モード中の消費電力が少なくできる。

【0018】

また、スイッチング電源から電力供給を受けて起動した直後、発光素子が消灯状態になると、スイッチング電源は出力停止モードに移行するため、電源システムを立ち上げることが出来ない恐れがある。すなわち、ＡＣ電源を投入して電源システムを立ち上げようとすると、スイッチング電源が出力停止モードに移行して電源システムの起動が停止する恐れがある。この点、本構成では、スイッチング電源から電力供給を受けて起動した直後は、制御装置は、切換信号として、発光素子を点灯させる信号を出力する。このようにしておけば、起動時に、スイッチング電源が出力モードを維持するため、電源システムを確実に立ち上げることが可能となる。

【0019】

前記制御装置は、前記スイッチング電源の出力により充電され、前記出力停止モード時に前記制御装置の電源となる蓄電部を有する。スイッチング電源が停止している場合に、補助電源として機能する蓄電部を設けているので、制御装置はスイッチング電源が出力を停止しているかどうかに関係なく、スイッチング電源のモードをコントロールできる。しかし、電源投入時には、蓄電部が充電されていないことから、制御装置からスイッチング電源に対して意図した信号が出力できず、スイッチング電源が誤動作する恐れがある。このような構成の装置に、本発明を適用することで、スイッチング電源の誤動作を防ぐことが出来る。

【0020】

本明細書によって開示される電源システムは、印刷処理を実行する印刷部を備える画像形成装置に適用できる。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、スイッチング電源や電源システムの誤作動を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】実施形態１におけるプリンタの電気的構成を示すブロック図

【図2】電源システムにおける電源装置の回路図

【図3】制御ＩＣのブロック図

【図4】電源システムにおける制御装置側の回路図

【図5】スイッチング電源の出力波形を示す図

【図6】実施形態２における制御ＩＣのブロック図

【図7】スイッチング電源の出力波形を示す図

【図8】実施形態３における制御ＩＣのブロック図

【図9】スイッチング電源の出力波形を示す図

【図10】電源システムにおける電源装置の回路図（変形例を示す）

【発明を実施するための形態】

【0023】

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５によって説明する。
１．プリンタの説明
図１はプリンタ（本発明の「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。プリンタ１は、印刷部２と、通信部３ａと、画像メモリ３ｂ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８０とから構成されている。電源装置１０はプリンタ１の電源となるものであり、印刷部２、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ及び制御装置８０に対して電力を供給する。

【0024】

印刷部２は、感光ドラム２ａ、感光ドラム２ａの表面を帯電させる帯電プロセスを実行する帯電器２ｂ、感光ドラム２ａの表面に静電潜像を形成する露光プロセスを実行する露光装置２ｃ、感光ドラム２ａの表面に形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像剤像を形成する現像プロセスを実行する現像器２ｄ、記録媒体に現像剤像を転写する転写プロセスを実行する転写器２ｅ、記録媒体上に転写された現像剤像を定着させる定着プロセスを実行する定着器２ｆ等から構成されている。

【0025】

印刷部２は帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、転写プロセス、定着プロセスを実行して、記録媒体上に印刷データを印刷する印刷処理を実行するものである。通信部３ａはＰＣ等の情報端末装置との間で通信を行うものであり、情報端末装置から印刷指示や印刷データを受信する機能を担う。画像メモリ３ｂは、情報端末装置から受信した印刷データを一時記憶するものである。

【0026】

上記プリンタ１は、通信部３ａが情報端末装置から印刷指示を受けて印刷データを受信すると、制御装置８０が、印刷部２に帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、転写プロセス、定着プロセスからなる印刷処理を実行させることで、記録媒体に印刷データを印刷させる。尚、印刷部２の動作電圧は２４Ｖであるのに対して、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ及び制御装置８０の動作電圧は３．３Ｖである。

【0027】

２．電源システムの回路説明
まず、図２を参照して電源システムＳにおける電源装置１０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、ＤＣ−ＤＣコンバータ３５と、ＤＣ−ＤＣコンバータ４５と、を備える。スイッチング電源２０は、整流平滑回路２１と、トランス２３と、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２５と、整流平滑回路２７と、電圧検出回路２９と、ＦＥＴ２５をスイッチング制御する制御ＩＣ５０と、を備える。尚、ＦＥＴが本発明の「半導体スイッチング素子」の一例であり、制御ＩＣが、本発明の「スイッチ制御部」の一例である。

【0028】

整流平滑回路２１は、いわゆるコンデンサインプット型であり、ＡＣ電源１５（本発明の「主電源」に相当）の交流電圧（２２０Ｖ）を整流するブリッジダイオードＤ１と、整流後の電圧を平滑化するコンデンサＣ１とから構成されている。そして、整流平滑回路２１の出力側には、トランス２３が設けられていて、交流電圧を整流平滑化した入力電圧Ｖｉｎ（約ＤＣ３２２Ｖ）が、入力ラインＬｉｎを通じてトランス２３の一次コイルＮ１に印加される構成となっている。

【0029】

ＦＥＴ２５はＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴであり、ドレインＤを一次コイルＮ１に接続すると共に、ソースＳを一次側の基準電位Ｖｅに接続している。そして、ＦＥＴ２５は、制御ＩＣ５０からゲートＧにオンオフ信号（ＰＷＭ信号）が与えられることにより、一定周期でオンオフ動作する。これにより、トランス２３の一次側が発振して、トランス２３の二次コイルＮ２に電圧を誘起させる構成となっている。

【0030】

また、トランス２３の一次側には電圧発生回路３１が設けられている。電圧発生回路３１は、トランス２３の一次側に設けられた補助コイルＮ３に誘起される電圧を、ダイオードＤ２とコンデンサＣ２により整流平滑化するものである。この電圧発生回路３１は制御ＩＣ５０の電源（概ね２０Ｖ）となる。

【0031】

整流平滑回路２７はトランス２３の二次側に設けられていて、ダイオードＤ３とコンデンサＣ３とからなる。整流平滑回路２７はトランス２３の二次コイルＮ２に誘起された電圧を整流平滑化する。これにより、スイッチング電源２０は、出力ラインＬｏ１を通じてＤＣ２４Ｖの電圧を出力する。

【0032】

そして、出力ラインＬｏ１は、図２に示すように分岐点Ｊにて３分岐していて、分岐した各ラインにはそれぞれＤＣ−ＤＣコンバータ３５、４５が設けられている。ＤＣ−ＤＣコンバータ３５は、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖｏ１を５Ｖに降圧して出力ラインＬｏ２より出力する。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ４５は、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖｏ１を３．３Ｖに降圧して出力ラインＬｏ３より出力する。このように、本電源装置１０は、２４Ｖ／５Ｖ／３．３Ｖの３出力となっている。

【0033】

また、整流平滑回路２７と出力ラインの分岐点Ｊの間には、電圧検出回路２９が設けられている。電圧検出回路２９は、スイッチング電源２０の出力電圧Ｖｏ１（ＤＣ２４Ｖ）のレベルを検出するものであり、一対の検出抵抗Ｒ１、Ｒ２と、シャントレギュレータＲｅと、シャントレギュレータＲｅと直列接続された発光ダイオードＬＥＤ１と、から構成されている。

【0034】

検出抵抗Ｒ１、Ｒ２は、出力ラインＬｏ１とグランドラインＬｇ間に設けられていて、出力電圧Ｖｏ１を抵抗比により分圧した分圧電圧Ｖｇを検出するものである。シャントレギュレータＲｅは、シャントレギュレータＲｅ内の基準電圧と分圧電圧Ｖｇとのレベル差に応じた電流を流す。これにより、発光ダイオードＬＥＤ１に電流が流れ、発光ダイオードＬＥＤ１は基準電圧と分圧電圧Ｖｇとのレベル差に応じた光量の光信号を出力する。

【0035】

そして、発光ダイオードＬＥＤ１は、制御ＩＣ５０のフィードバックポートＦＢに接続されたフォトトランジスタＰＴ１と共に、フォトカプラを構成している。そのため、発光ダイオードＬＥＤ１の光信号はフォトトランジスタＰＴ１にて電気信号に戻される。これにて、シャントレギュレータＲｅの基準電圧に対する分圧電圧Ｖｇのレベル差を示す信号（以下、フィードバック信号）が、制御ＩＣ５０のフィードバックポートＦＢに入力（フィードバック）される構成となっている。

【0036】

図２にて示すように、制御ＩＣ５０は、電圧発生回路３１に接続される電源ポートＶＣＣと、ツェナーダイオードＤ４を介して入力ラインＬｉｎに接続される高電圧入力ポートＶＨと、フィードバック信号（出力電圧の検出信号）が入力されるフィードバックポートＦＢと、オンオフ信号（ＰＷＭ信号）を出力する出力ポートＯＵＴと、制御入力ポートＥＮの５つのポートを備えている。尚、制御入力ポートＥＮは、プルアップ抵抗Ｒｕを介して、制御ＩＣ５０内に設けられた第２電源回路６９に接続されている。図２や図３では、制御ＩＣのうち、プルアップ接続用のポートは省略してある。

【0037】

図３を参照して、制御ＩＣ５０の回路ブロックを説明する。制御ＩＣ５０は、高電圧入力ポートＶＨに接続された起動回路５１と、第１電源回路５３と、ソフトスタート回路５５と、電源ポートＶＣＣに接続されたＶＣＣ検出回路５６と、出力ポートＯＵＴに接続されたドライバ回路５７と、一定周波数の三角波を発振する発振回路５９と、フィードバックポートＦＢに接続された比較演算回路６３と、再起動回路６５と、停止回路６７と、第２電源回路６９と、停止許可回路７１とを備える。

【0038】

ＶＣＣ検出回路５６は、電圧発生回路３１の出力電圧Ｖｃｃを検出して、出力電圧Ｖｃｃが基準値（一例として１６Ｖ）を超えているかどうか判定する回路である。起動回路５１は、高電圧入力ポートＶＨに印加される入力電圧を降圧して第１電源回路５３に与えるものである。すなわち、起動回路５１は、主電源であるＡＣ電源１５から電力を受けて動作し第１電源回路５３を起動させる。また、第１電源回路５３は、再起動回路６５、停止回路６７、停止許可回路７１、第２電源回路６９を除くそれ以外の回路５５、５６、５７、５９、６３に電力を供給するものである。これら第１電源回路５３を電源とする各回路５５、５６、５７、５９、６３は、第１電源回路５３の停止時（発振停止時）には非通電となる。一方、第２電源回路６９を電源とする再起動回路６５、停止回路６７、停止許可回路７１は、ＡＣ電源の投入後は、常時通電状態となる。

【0039】

第１電源回路５３は起動直後、電圧発生回路３１の出力電圧Ｖｃｃが第２基準値まで上昇するまでの間は、起動回路５１から電力供給されて電源電圧５Ｖを生成して各回路５５、５６、５７、５９、６３に電力を供給する。一方、電圧発生回路３１の出力電圧Ｖｃｃが基準値に達した以降は、ＶＣＣ検出回路５６の指令により電源を切り換え、電圧発生回路３１から電力供給されて電源電圧５Ｖを生成して各回路５５、５６、５７、５９、６３に電力を供給する。

【0040】

ソフトスタート回路５５は、ドライバ回路５７を通じてＦＥＴ２５のゲートＧに印加するオンオフ信号（ＰＷＭ信号）のデューティ比を段階的に高くすることにより、起動時において、スイッチング電源２０の出力をゆっくり上昇させる機能を果たすものである。

【0041】

比較演算回路６３は、フィードバック信号の信号レベルと基準電圧のレベルを比較する演算を行い、演算結果に応じて、フィードバック信号をドライバ回路５７へ出力するものである。

【0042】

ドライバ回路５７は、ＦＥＴ２５のゲートＧに対してオンオフ信号（ＰＷＭ信号）を出力することにより、ＦＥＴ２５をスイッチング制御するものである。尚、ＰＷＭ信号のＰＷＭ値（デューティー比）は、フィードバックポートＦＢに入力されたフィードバック信号に基づいて決定されたＰＷＭ値である。

【0043】

再起動回路６５と停止回路６７は、制御入力ポートＥＮに共通接続されていて、制御入力ポートＥＮの電圧のレベルに応じた制御信号（レベル信号）ＳｒＢが、両回路６５、６７に入力される構成となっている。すなわち、制御入力ポートＥＮの電圧がハイレベルである場合には、両回路６５、６７に対して、制御入力ポートＥＮを通じてハイレベルの制御信号ＳｒＢが入力され、制御入力ポートＥＮの電圧がロウレベルである場合には、両回路６５、６７に対して、制御入力ポートＥＮを通じてロウレベルの制御信号ＳｒＢが入力される。

【0044】

停止回路６７は、制御入力ポートＥＮを通じてハイレベル（本発明の「第１レベル」に相当）の制御信号ＳｒＢが入力されることを条件として、第１電源回路５３を遮断することにより、ドライバ回路５７によるスイッチング制御を停止させる停止処理を実行する。すなわち、第１電源回路５３が遮断すると、各回路５６、５７、５９、６３に対する電力供給が断たれて、ドライバ回路５７が出力を停止する（出力ポートＯＵＴがハイインピーダンスになる）ことから、ドライバ回路５７によるスイッチング制御が停止する。これにて、トランス２３の発振が停止する。尚、遮断とは、電圧発生回路３１から第１電源回路５３への電力供給を断って、第１電源回路５３を停止させることを意味している。

【0045】

また、再起動回路６５は、制御入力ポートＥＮを通じてロウレベル（本発明の「第二レベル」に相当）の制御信号ＳｒＢが入力されることを条件として、起動回路５１に再起動信号を出力して起動回路５１を再起動させるものである。第２電源回路６９は、起動回路５１と共に高電圧入力ポートＶＨに接続されている。そして、高電圧入力ポートＶＨから入力される電圧を降圧して電源電圧５Ｖを生成し、再起動回路６５、停止回路６７、停止許可回路７１に電力供給する。すなわち、第２電源回路６９は、主電源であるＡＣ電源１５から電力供給を受けて動作して、上記各回路６５、６７、７１に電力を供給する。

【0046】

停止許可回路７１は、本発明の制限回路の一例である。停止許可回路７１は、制御入力ポートＥＮに接続されていて、再起動回路６５や停止回路６７と同様に、制御入力ポートＥＮに入力される制御信号ＳｒＢが、入力される構成となっている。そして、停止許可回路７１は、スイッチング電源２０の起動直後は、停止回路６７に対して停止処理の実行を制限する制限信号（例えば、ロウレベルのレベル信号）Ｓ１を送る。これにより、スイッチング電源２０の起動直後、停止回路６７が停止処理を実行することを禁止（制限）できる。

【0047】

そして、停止許可回路７１は、スイッチング電源２０の起動直後、制御入力ポートＥＮの電圧がハイレベルである期間は、停止回路６７に対する制限信号Ｓ１の出力を維持する。停止許可回路７１は、制御入力ポートＥＮの電圧の切り換わりを検出して、制限信号Ｓ１の出力を停止する。この例では、制御入力ポートＥＮの電圧がハイレベルからロウレベルに切り換わると、停止許可回路７１は電圧の切り換わりを検出して、制限信号Ｓ１の出力を停止し、それ以降は、停止回路６７に対して停止処理の実行を許可する許可信号（例えば、ハイレベルのレベル信号）Ｓ２を送る。これにより、許可信号Ｓ２を受けた以降、停止回路６７は停止処理を実行可能となる。上記のより、本発明の「前記制限回路（この例では、停止許可回路）は、前記制御入力ポートの電圧の切り換わりを検出して、前記停止処理の実行の制限を解除（この例では制限信号Ｓ１の停止）する」が実現されている。

【0048】

次に、図４を参照して制御装置８０について説明する。制御装置８０は、プリンタ１の印刷部２を制御するメインブロックＢ１と、モード制御ブロックＢ２とから構成されている。これらメインブロックＢ１とモード制御ブロックＢ２は１つ以上のＣＰＵ、ＡＳＩＣ等のハード回路、又はＣＰＵとハード回路の組み合わせのいずれかにより構成することが出来る。

【0049】

メインブロックＢ１の電源ポートＰ１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４５の出力ラインＬｏ３に接続されており、ＤＣ−ＤＣコンバータ４５を介してスイッチング電源２０から電力供給される。尚、メインブロックＢ１は後述する出力モード中に限り電力が供給されて動作状態となり、スイッチング電源２０が後述する出力停止モードに移行すると、電力の供給が断たれて停止状態になる。

【0050】

一方、モード制御ブロックＢ２の電源ポートＰ２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３５側に接続されており、ＤＣ−ＤＣコンバータ３５を介してスイッチング電源２０から電力供給される。具体的に説明すると、ＤＣ−ＤＣコンバータ３５の出力ラインＬｏ２には、ダイオードＤ４を介してコンデンサ（蓄電用の電気二重層キャパシタ）Ｃ４が接続されている。ダイオードＤ４はコンデンサＣ４からＤＣ−ＤＣコンバータ３５側への逆流を防止するものである。尚、コンデンサＣ４が、本発明の「蓄電部」の一例である。

【0051】

そして、コンデンサＣ４とダイオードＤ４の接続点（図４中のａ点）から中継ラインＬ１が引き出されている。中継ラインＬ１はモード制御ブロックＢ２の電源ポートＰ２に接続されている。そのため、出力モード中、モード制御ブロックＢ２に対して、ＤＣ−ＤＣコンバータ３５を介して、スイッチング電源２０から電力が供給される構成となっている。コンデンサＣ４は出力停止モード中、モード制御ブロックＢ２の電源となるものであり、出力モード中は出力ラインＬｏ２を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ３５から充電電流が供給される構成となっている。

【0052】

図４に示すように、モード制御ブロックＢ２には、制御ポートＰ３が設けられていて、トランジスタ８５のベースＢに接続されている。トランジスタ８５は、エミッタＥを０Ｖに接続すると共に、コレクタＣを発光ダイオードＬＥＤ２のカソードに接続している。また、モード制御ブロックＢ２には、入力ポートＰ４が設けられている。入力ポートＰ４には、モード制御ブロックＢ２にモードの切り換えをユーザが指示するためのモード切換スイッチＳＷ２が接続されている。

【0053】

発光ダイオードＬＥＤ２は、中継ラインＬ１にアノードを接続している。そして、この発光ダイオードＬＥＤ２は、フォトトランジスタＰＴ２と共に、フォトカプラを構成している。図２に示すように、フォトトランジスタＰＴ２は、コレクタ（本発明の「一方側」に対応）を制御入力ポートＥＮに接続し、エミッタ（本発明の「他方側」に対応）を一次側の基準電位（本発明の「第２レベルの電位」に対応）Ｖｅに接続している。モード制御ブロックＢ２の制御ポートＰ３からトランジスタ８５のベースにハイレベルの切換信号ＳｒＡを出力して、フォトカプラを構成する発光ダイオードＬＥＤ２を点灯させると、フォトトランジスタＰＴ２が導通状態（オン状態）となり、制御ＩＣ５０の制御入力ポートＥＮはロウレベル（基準電位Ｖｅ）となる。また、モード制御ブロックＢ２の制御ポートＰ３からトランジスタ８５のベースにロウレベルの切換信号ＳｒＡを出力して、フォトカプラを構成する発光ダイオードＬＥＤ２を消灯させると、フォトトランジスタＰＴ２が非導通状態（オフ状態）となり、制御ＩＣ５０の制御入力ポートＥＮはハイレベル（第２電源回路６９の出力電位）となる。

【0054】

尚、発光ダイオードＬＥＤ２が本発明の「発光素子」に対応し、フォトトランジスタＰＴ２が本発明の「受光素子」に対応する。また、発光ダイオードＬＥＤ２、フォトトランジスタＰＴ２から構成されるフォトカプラが本発明の「切換回路」に対応する。

【0055】

モード制御ブロックＢ２は、制御ＩＣ５０に対して切換信号ＳｒＢを出力して制御入力ポートＥＮの電圧のレベルを切り換えることにより、スイッチング電源２０を出力モードと出力停止モードとに切り換える機能を果たすものである。出力モードとは、制御ＩＣ５０にスイッチング制御を実行させてトランス２３の一次側を発振させることにより、スイッチング電源２０を出力状態にするモードである。また、出力停止モードは、制御ＩＣ５０によるスイッチング制御を停止させてスイッチング電源２０の出力を停止させるモードである。

【0056】

尚、この実施形態では、スイッチング電源２０を出力モードにする場合は、ハイレベルの切換信号ＳｒＡを出力して発光ダイオードＬＥＤ２を点灯しフォトトランジスタＰＴ２を導通させることにより、制御入力ポートＥＮの電圧をロウレベル（本発明の「第２レベル」に相当）にする。一方、スイッチング電源２０を出力停止モードにする場合は、ロウレベルの切換信号ＳｒＡを出力して、発光ダイオードＬＥＤ２を消灯しフォトトランジスタＰＴ２を非導通にすることにより、制御入力ポートＥＮの電圧をハイレベル（本発明の「第１レベル」に相当）にする。また、モード制御ブロックＢ２は、スイッチング電源２０から電力供給を受けて起動した直後は、制御ＩＣ５０に対してハイレベルの切換信号ＳｒＡを出力して発光ダイオードＬＥＤ２を点灯させる。これは、モード制御ブロックＢ２の起動時に、制御ＩＣ５０に対してロウレベルの切換信号ＳｒＡを出力して発光ダイオードＬＥＤ２を消灯させてしまうと、ＡＣ電源の投入直後、スイッチング電源２０が出力停止モードに移行して電源システムＳを立ち上げることが出来ない状態になるからである。

【0057】

また、図４に示す検出回路８７は、中継ラインＬ１のライン電圧（図４に示す（ａ）点の電圧であって、コンデンサＣ４の充電電圧）Ｖｄｄを検出する検出回路である。検出回路８７は、中継ラインＬ１のライン電圧Ｖｄｄを検出する検出抵抗Ｒ３、Ｒ４と、検出抵抗Ｒ３、Ｒ４により検出された電圧値を基準電圧Ｖｓと比較して出力するコンパレータＣＰとから構成されている。

【0058】

コンパレータＣＰは、ライン電圧Ｖｄｄが基準電圧Ｖｓを上回っている場合には、ハイレベルの検出信号をモード制御ブロックＢ２のポートＰ５に出力し、ライン電圧Ｖｄｄが基準電圧を下回っている場合には、ロウレベルの検出信号をポートＰ５に出力する。

【0059】

そして、モード制御ブロックＢ２は、コンパレータＣＰからロウレベルの検出信号が出力された場合、スイッチング電源２０を出力モードに移行させることにより、コンデンサＣ４を再充電させる構成となっている。このようにすることで、出力停止モードが長時間続いてコンデンサＣ４の充電電圧が低下しても、コンデンサＣ４を再充電することで、モード制御ブロックＢ２の電源電圧を維持できる。また、図４に示すスイッチＳＷ２は、モード制御ブロックＢ２にモードの切り換えをユーザが指示するためのモード切換スイッチである。

【0060】

３．電源システムＳの動作説明
３−１．ＡＣ電源投入時の動作
電源スイッチＳＷ１が投入（時刻ｔ１）されると、スイッチング電源２０の入力ラインＬｉｎに対して、ＡＣ電源１５の交流電圧を整流平滑化した入力電圧Ｖｉｎが印加される。これにより、ＡＣ電源１５側から高電圧入力ポートＶＨを通じて電力供給されるので、制御ＩＣ５０の起動回路５１と第２電源回路６９が起動する（時刻ｔ２）。第２電源回路６９は、起動後、再起動回路６５、停止回路６７、停止許可回路７１に電力を供給する。電力の供給により、再起動回路６５や停止回路６７は動作状態となるが、電力供給開始直後、停止許可回路７１から停止回路６７に対して制限信号Ｓ１が出力されるため、停止回路６７は停止処理の実行を制限された状態となる。また、第２電源回路６９の起動後、制御入力ポートＥＮの電圧はハイレベルとなる(時刻ｔ２)。

【0061】

一方、起動回路５１は起動後、入力電圧Ｖｉｎを降圧して第１電源回路５３に出力する。これにより、第１電源回路５３が起動する。第１電源回路５３の出力電圧は起動後、次第に上昇する。そして、出力電圧が所定値に達すると、第１電源回路５３を電源とする各回路５５、５６、５７、５９、６３は起動状態となる。その後、起動したソフトスタート回路５５は、ドライバ回路５７を通じてＦＥＴ２５のゲートＧにオンオフ信号（ＰＷＭ信号）を与える。これにより、ＦＥＴ２５がオン、オフを繰り返す状態になるので、スイッチング電源２０のトランス２３の一次側が発振を開始し、トランス２３の二次側に電圧が誘起される（時刻ｔ３：発振開始）。

【0062】

そして、ソフトスタート回路５５は、ＰＷＭ値を段階的に高くする結果、ＦＥＴ２５のオン時間が段階的に長くなり、スイッチング電源２０の出力はゆっくりと上昇してゆく。これにより、２４Ｖ系の出力ラインＬｏ１、５Ｖ系の出力ラインＬｏ２、３．３Ｖ系の出力ラインＬｏ３のライン電圧が上昇してゆく。

【0063】

また、５Ｖ系の出力ラインＬｏ２のライン電圧の上昇に伴って、中継ラインＬ１のライン電圧Ｖｄｄ（モード制御ブロックＢ２の電源電圧Ｖｄｄであって、図４中の（ａ）点の電圧）が上昇してゆく。そして、中継ラインＬ１のライン電圧Ｖｄｄが目標電圧（制御装置８０が動作可能となる動作可能電圧以上であり、かつ発光ダイオードＬＥＤ２が点灯可能となる電圧で、一例として、３Ｖ）に達すると、モード制御ブロックＢ２が起動する（時刻ｔ４）。起動後、モード制御ブロックＢ２は、制御ポートＰ３からトランジスタ８５に対してハイレベルの切換信号ＳｒＡを出力する。ハイレベルの切換信号ＳｒＡが出力されると、トランジスタ８５がオンして発光ダイオードＬＥＤ２が点灯する。これにより、フォトトランジスタＰＴ２が導通（オン）するため、制御ＩＣ５０の制御入力ポートＥＮのレベルがハイレベルからロウレベルに切り換わる。

【0064】

そして、モード制御ブロックＢ２が起動する時刻ｔ４にて、制御ＩＣ５０の制御入力ポートＥＮのレベルが、ハイレベルからロウレベルに切り換わると、停止許可回路７１にて、電圧の切り換わりが検出される。そして、電圧の切り換わりを検出した停止許可回路７１から停止回路６７に対して許可信号Ｓ２が送信される（時刻ｔ５）。これにより、ＡＣ電源投入時から続く停止処理の制限状態が解除され、時刻ｔ５以降、停止回路６７は停止処理の実行を許可される。

【0065】

このように、ＡＣ電源投入時の所定期間は停止回路６７による停止処理を制限しておくことで、電源システムＳを確実に立ち上げることが出来る。理由は、ＡＣ電源投入から中継ラインＬ１のライン電圧Ｖｄｄが目標電圧に達するまで（時刻ｔ１〜ｔ４）は、モード制御ブロックＢ２は動作できない。この場合、トランジスタ８５はオフ、フォトカプラの発光ダイオードＬＥＤ２は消灯した状態となる。そのため、制御ＩＣ５０の制御入力ポートＥＮのレベルがハイレベルになることから、停止回路６７による停止処理を制限しておかないと、停止回路６７が停止処理を実行して第１電源回路５３を遮断し、第１電源回路から電力の供給を受ける各回路５５、５６、５７、５９、６３を停止させる可能性があるためである。言い換えれば、停止回路６７による停止処理を制限しておけば、ＡＣ電源投入時に第１電源回路５３が遮断する心配がないので、各回路５５、５６、５７、５９、６３が停止することがなく、電源システムＳを確実に立ち上げることが出来る。

【0066】

説明を続けると、時刻ｔ４の段階では、２４Ｖ系の出力ラインのライン電圧は、目標とする電圧に達しておらず、スイッチング電源２０は更に出力上昇してゆく。そして、ＶＣＣ検出回路５６は電圧発生回路３１の出力電圧Ｖｃｃをモニタしており、出力電圧Ｖｃｃが基準値を超えると、第１電源回路５３に指令を与えて、電力の供給元を起動回路５１側から電圧発生回路３１側に切り換える（時刻ｔ６）。これにより、電圧発生回路３１の出力電圧Ｖｃｃが基準値を超えた以降（時刻ｔ６以降）、第１電源回路５３は電圧発生回路３１側から電力が供給され、起動回路５１は停止する。

【0067】

また、ＶＣＣ検出回路５６は、電圧発生回路３１の出力電圧Ｖｃｃが基準値を超えると、ソフトスタート回路５５を停止させる。そして、ソフトスタート回路５５が停止した以降、フィードバック制御に切り換わり、ドライバ回路５７は、フィードバックポートＦＢに入力されるフィードバック信号に基づいたＰＷＭ出力を行う。これにより、電圧検出回路２９の検出する出力電圧Ｖｏ１が目標電圧である２４Ｖになるように、スイッチング電源２０は出力調整される（出力モード）。尚、図５の例では、時刻ｔ１にてＡＣ電源を投入した後、時刻ｔ７の時点で、スイッチング電源２０の２４Ｖ系のライン電圧が目標電圧である２４Ｖに達している。

【0068】

出力モードでは、電源装置１０によってプリンタ１の各部品に電力供給される。すなわち、印刷部２には、出力ラインＬｏ１を通じて、スイッチング電源２０から電力が供給される（電源電圧２４Ｖ）。また、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ及びメインブロックＢ１には、ＤＣ−ＤＣコンバータ４５を介して、スイッチング電源２０から電力が供給される（電源電圧３．３Ｖ）。また、制御装置８０のモード制御ブロックＢ２には、ＤＣ−ＤＣコンバータ３５を介してスイッチング電源２０から電力が供給される（電源電圧５Ｖ）。

【0069】

従って、プリンタ１は印刷可能な状態、すなわち、ＰＣ等の情報端末装置から印刷指示を受信し、印刷指示に応じた印刷処理を実行できる状態となる。また、出力モード中、コンデンサＣ４にはスイッチング電源２０の出力ラインＬｏ１、ダイオードＤ４を通じて充電電流が供給されるので、コンデンサＣ４は充電される。

【0070】

３−２．出力モードから出力停止モード、出力停止モードから出力モードへの移行
そして、出力モード中にモード切換スイッチＳＷ２が操作された場合や、プリンタ１の待機状態が所定時間続いた場合は、出力停止モードへ移行するため、制御装置８０のモード制御ブロックＢ２は、トランジスタ８５にロウレベルの切換信号ＳｒＡを出力する（時刻ｔ８）。

【0071】

ロウレベルの切換信号ＳｒＡが出力されると、トランジスタ８５がオフして発光ダイオードＬＥＤ２が消灯する。これにより、フォトトランジスタＰＴ２が非導通（オフ）になるため、制御ＩＣ５０の制御入力ポートＥＮのレベルがロウレベルからハイレベルに切り換わる。これにより、再起動回路６５と停止回路６７には、制御入力ポートＥＮを通じて、ハイレベルの制御信号ＳｒＢが入力される。そしてハイレベルの制御信号ＳｒＢを受けると、停止回路６７が第１電源回路５３を遮断する停止処理を実行する。これにより、第１電源回路５３を電力供給元とする各回路５５、５６、５７、５９、６３に対する電力の供給がストップする。

【0072】

そのため、ドライバ回路５７が停止して、出力ポートＯＵＴがハイインピーダンスになる結果、トランス２３の一次側の発振が停止する。その結果、スイッチング電源２０は出力を停止する出力停止モードに移行する。

【0073】

そして、出力停止モード中、スイッチング電源２０は出力停止状態になるから、印刷部２、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ及び制御装置８０のメインブロックＢ１に対する電力供給は全てストップする。一方、制御装置８０のモード制御ブロックＢ２は、コンデンサＣ４から電力供給されるため動作状態となる。

【0074】

その後、コンパレータＣＰからロウレベルの検出信号がポートＰ５に出力された場合や、出力停止モード中に切り換えスイッチＳＷ２が操作された場合には、制御装置８０のモード制御ブロックＢ２は出力モードへ移行するため、トランジスタ８５にハイレベルの切換信号ＳｒＡを出力する（時刻ｔ９）。

【0075】

ハイレベルの切換信号ＳｒＡが出力されると、トランジスタ８５がオンして発光ダイオードＬＥＤ２が点灯する。これにより、フォトトランジスタＰＴ２が導通（オン）するため、制御ＩＣ５０の制御入力ポートＥＮのレベルがハイレベルからロウレベルに切り換わる。これにより、再起動回路６５と停止回路６７には、制御入力ポートＥＮを通じて、ロウレベルの制御信号ＳｒＢが入力される。そしてロウレベルの制御信号ＳｒＢを受けると、再起動回路６５が、起動回路５１を再起動させる。

【0076】

これにより、ＡＣ電源投入時と同様に、第１電源回路５３が、起動回路５１から与えられる電圧から電源電圧５Ｖを生成して、第１電源回路５３を電力供給元とする各回路５５、５６、５７、５９、６３、６７に電力を供給する。すると、ソフトスタート回路５５が作動して、スイッチング電源２０の出力をゆっくりと上昇させてゆき、スイッチング電源２０は出力モードに再び移行する。

【0077】

４．効果説明
以上説明したように、本電源システムＳでは、レベル信号（制御信号ＳｒＢ）によって、スイッチング電源２０のモードを制御する。そのため、パルス信号による制御方式に比べてノイズに対する誤動作が少ない。また、スイッチング電源２０の出力電圧（中継ラインＬ１のライン電圧Ｖｄｄ）が目標電圧になるまでの間（この例ではｔ１〜ｔ４の期間）は、制限回路である停止許可回路７１が停止回路６７の動作を制限するので、ＡＣ電源投入直後に停止回路６７が働いて第１電源回路５３を遮断することがなく、スイッチング電源２０を確実に起動できる。

【0078】

また、本電源システムＳでは、出力停止モード中、トランス２３の一次側の発振を停止させるので、電力消費を抑えることが可能である。また、本電源システムでは、制御入力ポートＥＮの電圧を切り換えることで制御信号ＳｒＢのレベルを切り換えることができる。

【0079】

また、本電源システムＳでは、フォトカプラＬＥＤ２、ＰＴ２を利用して、制御入力ポートＥＮの電圧、すなわち制御信号ＳｒＢのレベルを切り換える。フォトカプラＬＥＤ２、ＰＤ２を利用して制御入力ポートＥＮの電圧を切り換える場合、モード制御ブロックＢ２とスイッチング電源２０を絶縁することが出来る。しかし、フォトカプラＬＥＤ２、ＰＴ２に電力が供給されていない状態では、意図したように制御入力ポートの電圧を切り換え行うことが出来ず、スイッチング電源２０が誤動作する恐れがある。このような構成の装置に、本発明を適用することで、スイッチング電源２０の誤動作を防ぐことが出来る。

【0080】

また、本電源システムＳでは、出力モード中は発光ダイオードＬＥＤ２を点灯させ、出力停止モード中は、発光ダイオードＬＥＤ２を消灯させている。もし仮に、点灯／消灯を逆にすると、出力停止モード中、発光ダイオードＬＥＤ２を点灯させ続けることが必要となる。この場合、出力停止モード中の消費電力が多くなり、コンデンサＣ４の電力を短時間で消費する。この点、本電源システムＳでは、出力停止モード時は、発光ダイオードＬＥＤ２は消灯しているので、出力停止モード中の消費電力が少なく、コンデンサＣ４の充電状態を長時間維持できる。

【0081】

尚、電源投入時には、コンデンサＣ４が充電されていないことから、モード制御ブロックＢ２からスイッチング電源２０に対して意図した切換信号が出力できず、又発光ダイオードＬＥＤ２を点灯させることも出来ないので、スイッチング電源２０が誤動作する恐れがある。このような構成の装置に、本発明を適用することで、スイッチング電源２０の誤動作を防ぐことが出来る。

【0082】

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図６、図７によって説明する。図６は実施形態２における制御ＩＣのブロック図であり、図７はスイッチング電源の出力波形を示す図である。

【0083】

実施形態１では、ＡＣ電源の投入後、中継ラインＬ１のライン電圧Ｖｄｄが目標電圧まで上昇するまでの間（時刻ｔ１〜時刻ｔ４）、制限回路（具体的には停止許可回路７１）により、停止回路６７による停止処理の実行を制限するようにした。

【0084】

実施形態２では、停止処理の実行を制限する制限回路を、実施形態１の停止許可回路７１とは別の回路により構成する。具体的に説明すると、実施形態２では、制限回路Ｕを、ゲート回路７３と、ゲート制御回路７５とから構成している。

【0085】

図６に示すように、ゲート回路７３には、再起動回路６５と停止回路６７が共通接続されており、制御入力ポートＥＮの電圧に応じた制御信号ＳｒＢが、ゲート回路７３を介して再起動回路６５及び停止回路６７に対して入力される構成となっている。

【0086】

そして、ゲート回路７３は、ゲート制御回路７５から出力されるゲート制御信号Ｓｇに基づいて、再起動回路６５及び停止回路６７に対する制御信号ＳｒＢの入力の可否を切り換える機能を果たす。すなわち、ゲート制御信号Ｓｇとしてロウレベルの信号が出力されている期間は、制御信号ＳｒＢが再起動回路６５及び停止回路６７に対して入力しないように、制御信号ＳｒＢをブロック（ゲート閉）する。一方、ゲート制御信号Ｓｇとしてハイレベルの信号が出力されている期間は、制御入力ポートＥＮに入力された制御信号ＳｒＢを、再起動回路６５及び停止回路６７に入力させる（ゲート開）させる。

【0087】

ゲート制御回路７５は、ゲート回路７３に対して上記のゲート制御信号Ｓｇを出力して、再起動回路６５及び停止回路６７に対する制御信号ＳｒＢの入力の可否を制御する回路である。

【0088】

ゲート制御回路７５は、ＡＣ電源投入後、中継ラインＬ１のライン電圧Ｖｄｄが目標電圧まで上昇するまでの間（時刻ｔ１〜時刻ｔ４）は、少なくともゲート回路７３に対してロウレベルの制御信号Ｓｇを出力する。このようにすれば、停止許可回路７１を用いて停止回路６７による停止処理を制限した場合と同様に、ＡＣ電源投入直後に停止回路６７が働いて第１電源回路５３を遮断することがないことから、スイッチング電源２０を確実に起動できる。

【0089】

尚、図７に示すように、電圧発生回路３１の出力電圧Ｖｃｃが基準値に到達するタイミング（時刻ｔ６）は、中継ラインＬ１のライン電圧Ｖｄｄが目標電圧に達するタイミング（時刻ｔ４）に比べて遅い（常に遅い）。これは、中継ラインＬ１は５Ｖ系の出力であることから、スイッチング電源２０の起動後の初期段階、すなわちソフトスタート回路５５の起動により、スイッチング電源２０の２４Ｖ系の出力が上昇を始める初期の段階で目標電圧に到達する。それに対し、電圧発生回路３１の出力電圧Ｖｃｃの基準電圧は、スイッチング電源２０の２４Ｖ系の出力が概ね安定する時期（ソフトスタート回路５５の停止時期）に対応して設定されているためである。

【0090】

そのため、ＶＣＣ検出回路５６からゲート制御回路７５に対して、電圧発生回路３１の出力電圧Ｖｃｃが基準値になる時点（時刻ｔ６）でタイミング信号Ｓｔを出力し、ゲート制御回路７５は、ＶＣＣ検出回路５６からタイミング信号Ｓｔを受けることを条件に、ゲート制御信号Ｓｇをロウレベル（ゲート閉）からハイレベル（ゲート開）に、切り換える構成としている。このようにすれば、第１電源回路５３に対する電源供給先（電源）を切り換えるＶＣＣ検出回路５６を利用して、ゲート制御信号Ｓｇの切り換えタイミングを決定することが出来る。

【0091】

ゲート制御信号Ｓｇの切り換えタイミングを決定する方法は、例えば、モード制御ブロックＢ２の電源電圧Ｖｄｄを検出して目標電圧と比較する方法も可能である。しかし、この場合は、モード制御ブロックＢ２の電源電圧Ｖｄｄを検出する検出部や、検出部の検出値を目標電圧と比較する比較部が必要となる。上記のように、ＶＣＣ検出回路５６を利用してゲート制御信号Ｓｇの切り換えタイミングを決定する方法であれば、検出部や比較部をそれ専用に設ける必要がないので、スイッチング電源２０の構成を簡素化することが可能となる。

【0092】

尚、上記により、本発明の「前記ゲート制御回路は、起動後、前記信号出力部（この例ではＶＣＣ検出回路５６）からタイミング信号Ｓｔが入力されるまでの間（この例では、時刻ｔ１〜時刻ｔ６）は、前記ゲート回路に対して前記制御信号ＳｒＢの入力を制限する指令（この例では、ロウレベルのゲート制御信号Ｓｇ）を出力し、前記信号出力部（この例ではＶＣＣ検出回路５６）からタイミング信号Ｓｔが入力された時点（この例では、時刻ｔ６）で、前記ゲート回路に対して前記制御信号ＳｒＢの入力を許可する指令（この例では、ハイレベルのゲート制御信号Ｓｇ）を出力する」が実現されている。

【0093】

＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図８、図９によって説明する。図８は実施形態３における制御ＩＣのブロック図であり、図９はスイッチング電源の出力波形を示す図である。

【0094】

実施形態２では、ゲート制御信号Ｓｇの切り換えタイミング（ゲート閉からゲート開に切り換えるタイミング）を、ＶＣＣ検出回路５６を利用して決定する例を示した。実施形態３では、ゲート制御信号Ｓｇの切り換えタイミング（ゲート閉からゲート開に切り換えるタイミング）を、タイマ回路７７を利用して決定する。尚、タイマ回路７７が本発明の「タイマ」の一例である。

【0095】

タイマ回路７７は、第２電源回路６９を電源として動作する。タイマ回路７７は、電源供給を受けて起動（時刻ｔ２）した後、所定時間ＴＡを計時する。タイマ回路７７の計時する所定時間ＴＡは、ＡＣ電源投入から中継ラインＬ１のライン電圧Ｖｄｄが目標電圧に達する時間（ｔ１〜ｔ４）よりも十分長く設定されている。

【0096】

タイマ回路７７は、所定時間Ａの計時後、ゲート制御回路７５に対してタイミング信号Ｓｔを出力し、ゲート制御回路７５は、タイマ回路７７からタイミング信号Ｓｔを受けることを条件に、ゲート制御信号Ｓｇをロウレベル（ゲート閉）からハイレベル（ゲート開）に切り換える（時刻ｔ１０）。このようにすることで、ＡＣ電源投入から中継ラインＬ１のライン電圧Ｖｄｄが目標電圧に達する時間（ｔ１〜ｔ４）は、停止回路６７に対する制御信号ＳｒＢの入力をブロックできるので、停止回路６７による停止処理を制限できる。そのため、実施形態１や実施形態２と同様、スイッチング電源２０を確実に起動できる。

【0097】

＜他の実施形態＞
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。

【0098】

（１）実施形態１〜実施形態３では、電源システムＳを、プリンタに使用する例を挙げたが、電気機器であれば、適用可能であり、電源システムＳの用途はプリンタに限定されない。例えば、テレビやビデオなどの家電製品に広く使用できる。また、実施形態１〜実施形態３では、電子写真式のプリンタを例示したが、インクジェット式のプリンタへの適用も可能である。

【0099】

（２）実施形態１〜実施形態３では、半導体スイッチング素子としてＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を例示したが、バイポーラトランジスタを使用してもよい。

【0100】

（３）実施形態１〜実施形態３では、制御装置８０の構成例としてメインブロックＢ１と、モード制御ブロックＢ２の２つの機能ブロックを備えたものを例示した。制御装置８０は、少なくともモード制御ブロックＢ２を備えていればよく、例えば、メインブロックＢ１を制御装置８０とは別構成としてよい。

【0101】

（４）実施形態１〜実施形態３では、出力停止モードに対応する制御信号ＳｒＢをハイレベル、出力モードに対応する制御信号ＳｒＢをロウレベルとした例を示したが、制御信号ＳｒＢのハイ／ロウは逆であってもよい。すなわち、出力停止モードに対応する制御信号ＳｒＢをロウレベル、出力モードに対応する制御信号ＳｒＢをハイレベルとしてもよい。この場合、図１０に示すように、制御入力ポートＥＮを、プルダウン抵抗Ｒｄを介して基準電位Ｖｅに接続する。そして、フォトトランジスタＰＴ２のコレクタを、第二電源回路６９側に接続し、エミッタを制御入力ポートＥＮに接続する回路構成にすればよい。

【0102】

（５）実施形態１〜実施形態３では、制御入力ポートＥＮの電圧を切り換える切換回路の一例に、フォトカプラ（発光ダイオードＬＥＤ２、フォトトランジスタＰＴ２）を例示した。切換回路は、制御装置から出力される切換信号ＳｒＡに応答して、制御入力ポートＥＮの電圧を切り換えるものであればよく、例えば、切換信号の入力によりオン、オフするＦＥＴやトランジスタ等のスイッチング素子により構成してもよい。また、実施形態１では、停止回路６７を用いて第１電源回路５３を遮断することにより、ドライバ回路５７によるスイッチング制御を停止させる構成を例示したが、停止回路６７からドライバ回路５７に停止指令を与えることにより、スイッチング制御を停止させるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0103】

１...プリンタ（本発明の「画像形成装置」の一例）
１０...電源装置
２０...スイッチング電源
２１...整流平滑回路
２３...トランス
２５...ＦＥＴ（本発明の「半導体スイッチング素子」の一例）
２７...整流平滑回路
３１...電圧発生回路
５０...制御ＩＣ（本発明の「スイッチ制御部」の一例）
５１...起動回路
５３...第１電源回路
５６...ＶＣＣ検出回路（本発明の「信号出力部」の一例）
５７...ドライバ回路
６５...再起動回路
６７...停止回路
６９...第２電源回路
８０...制御装置
Ｂ１...メインブロック
Ｂ２...モード制御ブロック
Ｃ４...コンデンサ（本発明の「蓄電部」の一例）
Ｓ...電源システム
ＳｒＡ...切換信号
ＳｒＢ...制御信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】