JP6973018B2

JP6973018B2 - AC input detection device and image processing device

Info

Publication number: JP6973018B2
Application number: JP2017241320A
Authority: JP
Inventors: 耕治小原; 誠島添; 寛平口; 明洋林; 恭宏小出; 雄平立本
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-12-18
Also published as: JP2019110650A

Description

この発明は、画像処理装置の電源装置等に搭載され、交流入力の有無を検出するための交流入力検出装置、及びこの交流入力検出装置を備えた画像処理装置に関する。 The present invention relates to an AC input detection device mounted on a power supply device or the like of an image processing device for detecting the presence or absence of an AC input, and an image processing device provided with the AC input detection device.

多機能デジタル画像形成装置であるＭＦＰ（Multi Function Peripheral）等の画像処理装置やその他の装置では、商用交流電源からの交流入力電圧を直流低電圧に変換して、制御部等に電力供給している場合が多い。この場合、停電その他の原因で交流入力電圧が低下（遮断も含む）すると装置に悪影響を及ぼすため、交流入力の有無を検出するための交流入力検出装置が従来より提案されている（例えば特許文献１及び２参照）。そして、交流入力電圧が低下し又は遮断されたことが検出されると、画像処理装置等の動作を停止させ必要なマシン情報をメモリに退避させる等の処理が行われている。 In image processing devices such as MFP (Multi Function Peripheral), which is a multi-function digital image forming device, and other devices, AC input voltage from a commercial AC power supply is converted to DC low voltage, and power is supplied to the control unit and the like. In many cases. In this case, if the AC input voltage drops (including interruption) due to a power failure or other cause, the device is adversely affected. Therefore, an AC input detection device for detecting the presence or absence of an AC input has been conventionally proposed (for example, Patent Document). See 1 and 2). When it is detected that the AC input voltage has dropped or is cut off, processing such as stopping the operation of the image processing device and saving necessary machine information to the memory is performed.

このような交流入力検出装置の従来例を図５に示す。この装置では、交流電源（以下、交流をＡＣと記すこともある）によるＡＣ入力ラインのＬ（ライブ）、Ｎ（ニュートラル）間に、コンデンサＣ１と、コンデンサＣ２と、入力側の発光ダイオードＬＥＤ１及びＬＥＤ２が並列逆接続されたフォトカプラＰＣ１、ＰＣ２と、抵抗Ｒ１とが、直列に接続されており、フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２の発光ダイオードＬＥＤ１及びＬＥＤ２に流れる電流の増減で、ＡＣ入力電圧の低下を検出している。フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２のそれぞれの発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２はＡＣ入力ラインのＬ（ライブ）、Ｎ（ニュートラル）に対して逆向きに接続されており、それぞれのＬＥＤ電流はＩ１、Ｉ２である。これにより、ＡＣ入力の正側と負側の両方の電圧低下を検出可能となる。 FIG. 5 shows a conventional example of such an AC input detection device. In this device, a capacitor C1, a capacitor C2, a light emitting diode LED1 on the input side, and an AC input line between L (live) and N (neutral) of an AC power supply (hereinafter, AC may be referred to as AC) are used. The photocouplers PC1 and PC2 to which the LEDs 2 are connected in parallel and reverse are connected in series, and the resistance R1 is connected in series. It is being detected. The light emitting diode LEDs 1 and LED 2 of the photocouplers PC1 and PC2 are connected in opposite directions to L (live) and N (neutral) of the AC input line, and their respective LED currents are I1 and I2. This makes it possible to detect voltage drops on both the positive and negative sides of the AC input.

フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２の発光ダイオードＬＥＤ１及びＬＥＤ２に流れる電流Ｉ１、Ｉ２により、それぞれの発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２は発光し、フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２の２次側の出力トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２に発光量に応じたコレクタ電流Ｉｃ(ＰＣ１)、Ｉｃ(ＰＣ２)が流れる。 The light emitting diodes LED1 and LED2 emit light by the currents I1 and I2 flowing through the light emitting diode LEDs 1 and LED2 of the photocouplers PC1 and PC2, and the output transistors Tr1 and Tr2 on the secondary side of the photocouplers PC1 and PC2 respond to the amount of light emitted. The collector currents Ic (PC1) and Ic (PC2) flow.

フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２の２次側の出力トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の各コレクタはいずれも、５Ｖ端子Ｐと接地ラインとの間に直列接続された抵抗Ｒ２とコンデンサＣ３との接続点に接続されており、コレクタ電流Ｉｃ(ＰＣ１)、Ｉｃ(ＰＣ２)が流れることにより、接続点の電圧Ｖａが低下する。 Each collector of the output transistors Tr1 and Tr2 on the secondary side of the photocouplers PC1 and PC2 is connected to the connection point between the resistor R2 and the capacitor C3 connected in series between the 5V terminal P and the ground line. , The collector currents Ic (PC1) and Ic (PC2) flow, so that the voltage Va at the connection point drops.

また、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ３との接続点には電界効果トランジスタ（Ｐチャンネル）Ｑ１のゲートが接続されており、電界効果トランジスタＱ１のソースは抵抗Ｒ３を介して５Ｖラインに接続され、電界効果トランジスタＱ１のドレインはコンデンサＣ４を介して接地されている。 Further, the gate of the field effect transistor (P channel) Q1 is connected to the connection point between the resistor R2 and the capacitor C3, and the source of the field effect transistor Q1 is connected to the 5V line via the resistor R3, and the field effect transistor is connected. The drain of Q1 is grounded via the capacitor C4.

さらに、電界効果トランジスタＱ１のドレインには電界効果トランジスタＱ２（Ｎチャンネル）のゲートが接続されるとともに、電界効果トランジスタＱ２のゲートと接地端子間には抵抗Ｒ５が接続されている。従って、抵抗Ｒ５はコンデンサＣ４と並列に接続されている。また、電界効果トランジスタＱ２のドレインは、５Ｖラインと接地端子との間に直列接続された２個の抵抗Ｒ４、Ｒ６の接続点に接続されるとともに、電界効果トランジスタＱ２のソースは接地されている。そして、電界効果トランジスタＱ２のドレイン端子（抵抗Ｒ４、Ｒ６の接続点）から、ＡＣ入力のオフを検出するためのＡＣオフモニタ信号が出力されるようになっている。 Further, a gate of the field effect transistor Q2 (N channel) is connected to the drain of the field effect transistor Q1, and a resistor R5 is connected between the gate of the field effect transistor Q2 and the ground terminal. Therefore, the resistor R5 is connected in parallel with the capacitor C4. Further, the drain of the field effect transistor Q2 is connected to the connection points of the two resistors R4 and R6 connected in series between the 5V line and the ground terminal, and the source of the field effect transistor Q2 is grounded. .. Then, an AC off monitor signal for detecting the off of the AC input is output from the drain terminal (connection point of the resistors R4 and R6) of the field effect transistor Q2.

従って、フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２の２次側の出力トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の各コレクタの電圧（電界効果トランジスタＱ１のゲート電圧）Ｖａが小さいと、電界効果トランジスタＱ１がオン状態となり、５Ｖラインから抵抗Ｒ３を介して電界効果トランジスタＱ１のドレイン−ソース間に電流が流れてコンデンサＣ４に電荷がチャージされ、コンデンサＣ４の電圧Ｖｂは大きくなる。コンデンサＣ４の電圧Ｖｂが、電界効果トランジスタＱ２のゲート・ソース間閾値電圧Ｖｔｈよりも大きい場合、電界効果トランジスタＱ２がオン状態となって電界効果トランジスタＱ２のドレインは接地状態となり、ＡＣオフモニタ出力はＬレベルとなる。 Therefore, if the voltage (gate voltage of the field effect transistor Q1) Va of each collector of the output transistors Tr1 and Tr2 on the secondary side of the photocouplers PC1 and PC2 is small, the field effect transistor Q1 is turned on and the resistor R3 is turned on from the 5V line. A current flows between the drain and the source of the field effect transistor Q1 to charge the capacitor C4, and the voltage Vb of the capacitor C4 becomes large. When the voltage Vb of the capacitor C4 is larger than the gate-source threshold voltage Vth of the field effect transistor Q2, the field effect transistor Q2 is turned on, the drain of the field effect transistor Q2 is grounded, and the AC off monitor output is L. Become a level.

ＡＣ入力電圧が低下すると、フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２の発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２に流れる電流Ｉ１、Ｉ２が減少してそれぞれの発光ダイオードＬＥＤ１、ＬＥＤ２の発光量は低下し、フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２の２次側の出力トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のコレクタ電流Ｉｃ(ＰＣ１)、Ｉｃ(ＰＣ２)が減少する。このことにより、５Ｖラインから抵抗Ｒ２を介して、コンデンサＣ３に電荷がチャージされる。このため電界効果トランジスタＱ１のゲート電圧Ｖａは上昇し、電界効果トランジスタＱ１はオフ状態となりそのドレイン−ソース間電流は絞られる。 When the AC input voltage decreases, the currents I1 and I2 flowing through the light emitting diode LEDs 1 and LED2 of the photocouplers PC1 and PC2 decrease, and the amount of light emitted by the respective light emitting diode LEDs 1 and LED2 decreases, so that the photocouplers PC1 and PC2 are secondary. The collector currents Ic (PC1) and Ic (PC2) of the output transistors Tr1 and Tr2 on the side decrease. As a result, the capacitor C3 is charged from the 5V line via the resistor R2. Therefore, the gate voltage Va of the field effect transistor Q1 rises, the field effect transistor Q1 is turned off, and the drain-source current thereof is throttled.

このため、コンデンサＣ４の電荷は抵抗Ｒ５を介して放電され、電界効果トランジスタＱ２のゲート電圧Ｖｂは低下して、電界効果トランジスタＱ２はオフ状態となり、ＡＣオフモニタ出力には、５Ｖラインの電圧を抵抗Ｒ４及び抵抗Ｒ６で分圧されたＨレベルの電圧が出力される。ＡＣオフモニタ出力は、マシン本体側の制御部のＣＰＵ８０１のポートに入力され、ＡＣオフモニタ出力がＨレベルになると、本ＣＰＵ８０１はＡＣ入力電圧がオフしたと判定する。 Therefore, the electric charge of the capacitor C4 is discharged via the resistor R5, the gate voltage Vb of the field effect transistor Q2 drops, the field effect transistor Q2 is turned off, and the voltage of the 5V line is resisted at the AC off monitor output. The H level voltage divided by the R4 and the resistor R6 is output. The AC off monitor output is input to the port of the CPU 801 of the control unit on the machine main body side, and when the AC off monitor output reaches the H level, the CPU 801 determines that the AC input voltage is turned off.

特開２００９−１６５３０５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-165305 特開２０１４−１５５２６６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-155266

ところで昨今の画像処理装置の低消費電力低コストの実現のために、交流入力検出装置においても消費電力を抑制することや、必要な部品数を低減することが要求されている。 By the way, in order to realize low power consumption and low cost of image processing devices in recent years, it is required that the AC input detection device also suppresses the power consumption and reduces the number of required parts.

しかるに、図５に示した従来の交流入力検出装置では、フォトカプラＰＣ１、ＰＣ２における発光ダイオードＬＥＤ１及びＬＥＤ２と抵抗Ｒ１が接続されており、この抵抗Ｒ１による消費電力が発生している。このため、この抵抗Ｒ１をなくすことができれば、さらなる消費電力の低下と部品点数の削減を図ることができる点で好ましい。 However, in the conventional AC input detection device shown in FIG. 5, the light emitting diode LEDs 1 and LED2 in the photocouplers PC1 and PC2 are connected to the resistor R1, and power consumption is generated by the resistor R1. Therefore, if the resistor R1 can be eliminated, it is preferable in that the power consumption can be further reduced and the number of parts can be reduced.

この発明は、このような技術的背景に鑑みてなされたものであって、消費電力を抑制できしかも部品点数を減少させた交流入力検出装置、及びこの交流入力検出装置を備えた画像処理装置の提供を課題とする。 The present invention has been made in view of such a technical background, and is an AC input detection device capable of suppressing power consumption and reducing the number of parts, and an image processing device provided with the AC input detection device. Providing is an issue.

上記課題は、以下の手段によって解決される。
（１）交流入力から直流低電圧電源を得るための電源回路と、前記低電圧電源回路を制御するとともに、前記交流入力の電圧ラインに接続可能な給電端子を有する制御用ＩＣと、前記交流入力の電圧ラインと前記制御用ＩＣの給電端子間に発光素子が接続されたフォトカプラと、前記フォトカプラの発光素子を流れる電流の増減に応じて変動する前記フォトカプラの受光素子側の電圧と、基準値とを比較することにより、交流入力がオフになったかどうかを判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする交流入力検出装置。
（２）前記フォトカプラの受光素子を流れる電流は、前記制御用ＩＣの半導体内部抵抗により設定される前項１に記載の交流入力検出装置。
（３）前記交流入力検出装置は画像処理装置に備えられ、前記判定手段は、前記画像処理装置の動作モードに応じて前記基準値を変更する前項１又は２に記載の交流入力検出装置。
（４）前記判定手段は、前記フォトカプラの受光素子側の電圧に基づいて、交流入力におけるゼロクロスの判定をも行う前項１〜３の何れかに記載の交流入力検出装置。
（５）前項１〜４のいずれかに記載の交流入力検出装置を備えている画像処理装置。 The above problem is solved by the following means.
(1) A power supply circuit for obtaining a DC low-voltage power supply from an AC input, a control IC having a power supply terminal that controls the low-voltage power supply circuit and can be connected to the voltage line of the AC input, and the AC input. A photocoupler in which a light emitting element is connected between the voltage line of the control IC and the power supply terminal of the control IC, and a voltage on the light receiving element side of the photocoupler that fluctuates according to an increase or decrease in the current flowing through the light emitting element of the photocoupler. An AC input detection device including a determination means for determining whether or not an AC input has been turned off by comparing with a reference value.
(2) The AC input detection device according to item 1 above, wherein the current flowing through the light receiving element of the photocoupler is set by the semiconductor internal resistance of the control IC.
(3) The AC input detection device according to item 1 or 2 above, wherein the AC input detection device is provided in an image processing device, and the determination means changes the reference value according to an operation mode of the image processing device.
(4) The AC input detection device according to any one of the above items 1 to 3, wherein the determination means also determines zero cross in the AC input based on the voltage on the light receiving element side of the photocoupler.
(5) An image processing device including the AC input detection device according to any one of the above items 1 to 4.

前項（１）に記載の発明によれば、交流入力から直流低電圧電源を得るための電源回路を制御するとともに、交流入力の電圧ラインに接続可能な給電端子を有する制御用ＩＣを利用し、交流入力の電圧ラインと前記制御用ＩＣの給電端子間にフォトカプラの発光素子を接続する。そして、フォトカプラの発光素子を流れる電流の増減に応じて変動する前記フォトカプラの受光素子側の電圧と基準値とを比較することにより、交流入力がオフになったかどうかが、判定手段により判定される。 According to the invention described in the preceding paragraph (1), a control IC having a power supply terminal that can be connected to the voltage line of the AC input is used while controlling the power supply circuit for obtaining the DC low voltage power supply from the AC input. A light emitting element of a photocoupler is connected between the voltage line of the AC input and the power supply terminal of the control IC. Then, by comparing the voltage on the light receiving element side of the photocoupler, which fluctuates according to the increase or decrease of the current flowing through the light emitting element of the photocoupler, with the reference value, it is determined by the determination means whether or not the AC input is turned off. Will be done.

交流入力の電圧ラインを制御用ＩＣの給電端子に接続すると、制御用ＩＣの内部抵抗により電流量が制限された状態で、交流入力の電圧ラインから給電端子へと電流が流れる。これを利用し、交流入力の電圧ラインと制御用ＩＣの給電端子間にフォトカプラの発光素子を接続することにより、フォトカプラの電流を制限するために従来用いられていた抵抗が不要となり、その分消費電力を抑制できると共に部品点数を減少できる。 When the voltage line of the AC input is connected to the power supply terminal of the control IC, a current flows from the voltage line of the AC input to the power supply terminal in a state where the amount of current is limited by the internal resistance of the control IC. By utilizing this and connecting the light emitting element of the photocoupler between the voltage line of the AC input and the power supply terminal of the control IC, the resistor conventionally used to limit the current of the photocoupler becomes unnecessary. The power consumption can be suppressed and the number of parts can be reduced.

前項（２）に記載の発明によれば、フォトカプラの受光素子を流れる電流は、制御用ＩＣの半導体内部抵抗により設定されるから、フォトカプラの受光素子を流れる電流を調整するための抵抗は不要となる。 According to the invention described in the previous section (2), the current flowing through the light receiving element of the photocoupler is set by the semiconductor internal resistance of the control IC, so that the resistance for adjusting the current flowing through the light receiving element of the photocoupler is It becomes unnecessary.

前項（３）に記載の発明によれば、画像処理装置の動作モードに応じて、交流入力がオフになったと判定するための基準値が適切な値に変更される。 According to the invention described in the preceding paragraph (3), the reference value for determining that the AC input is turned off is changed to an appropriate value according to the operation mode of the image processing device.

前項（４）に記載の発明によれば、フォトカプラの受光素子側の電圧に基づいて、交流入力におけるゼロクロスの判定をも行うことができる。 According to the invention described in the preceding paragraph (4), it is possible to determine zero cross at the AC input based on the voltage on the light receiving element side of the photocoupler.

前項（５）に記載の発明によれば、画像処理装置の交流入力検出装置において、フォトカプラの電流を制限するために従来用いられていた抵抗が不要となり、その分消費電力を抑制できると共に部品点数を減少できる。 According to the invention described in the preceding paragraph (5), in the AC input detection device of the image processing device, the resistor conventionally used for limiting the current of the photocoupler becomes unnecessary, and the power consumption can be suppressed by that amount and the component. You can reduce the score.

の発明の一実施形態に係る交流入力検出装置が用いられた画像処理装置としての画像形成装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the image forming apparatus as an image processing apparatus which used the AC input detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 交流入力検出装置の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of an AC input detection device. 交流入力検出回路の動作を説明するための波形図である。It is a waveform diagram for demonstrating the operation of an AC input detection circuit. 交流入力オフ検出処理の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the AC input off detection processing. 従来の交流入力検出回路の回路図である。It is a circuit diagram of the conventional AC input detection circuit.

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、この発明の一実施形態に係る交流入力検出装置が用いられた画像処理装置としての画像形成装置２０の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus 20 as an image processing apparatus using the AC input detecting apparatus according to the embodiment of the present invention.

画像形成装置２０は、装置本体２０Ａの下部に給紙部２００が、中央部にカラー画像形成部１００が、上部に排紙部６００がそれぞれ配されて構成されている。給紙部２００から排紙部６００に渡っては給紙部２００から繰り出されたシート（用紙）Ｓを上方へ搬送するシート搬送路２０６が設けられている。 The image forming apparatus 20 is configured such that a paper feeding unit 200 is arranged in the lower part of the apparatus main body 20A, a color image forming unit 100 is arranged in the central part, and a paper ejection unit 600 is arranged in the upper part. A sheet transport path 206 for transporting the sheet (paper) S unwound from the paper feed unit 200 upward is provided from the paper feed unit 200 to the paper discharge unit 600.

カラー画像形成部１００は、装置本体２０Ａの上下方向の略中央に配置された駆動ローラ５１及び従動ローラ５０と、これら駆動および従動ローラ５１，５０間に水平に掛設されて矢印方向へ走行する中間転写ベルト６０と、この走行方向に沿って配置されたイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の作像ユニット６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋとを備えている。 The color image forming unit 100 is horizontally hung between the drive roller 51 and the driven roller 50 arranged substantially in the center of the apparatus main body 20A in the vertical direction and the driven and driven rollers 51 and 50, and travels in the direction of the arrow. It is equipped with an intermediate transfer belt 60 and image forming units 62Y, 62M, 62C, 62K of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) arranged along the traveling direction. ing.

各作像ユニット６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋで作成されたトナー画像を重ね合わせて転写ベルト６０に転写し、シート搬送路２０６を搬送されてくるシートＳに対して転写ベルト６０の搬送端（図中右端）で２次転写を行い、シートＳを定着部３００に送給してトナー画像の定着を行うようになっている。 The toner images created by the image-forming units 62Y, 62M, 62C, and 62K are superposed and transferred to the transfer belt 60, and the transfer end of the transfer belt 60 is transferred to the sheet S transferred through the sheet transfer path 206 (FIG. Secondary transfer is performed at the middle right end), and the sheet S is fed to the fixing unit 300 to fix the toner image.

各作像ユニット６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋは、静電複写方式により作像するもので、それらの周囲に配設された帯電器、４個のレーザーダイオード、ポリゴンミラー、および走査レンズ等を有するプリントヘッド２１ならびに４つの反射ミラー２２等を備えた露光部４０と、現像器６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋと、感光体ドラムと、転写器等とを備えている。 Each image forming unit 62Y, 62M, 62C, 62K images by an electrostatic copying method, and has a charger arranged around them, four laser diodes, a polygon mirror, a scanning lens, and the like. It includes an exposure unit 40 including a print head 21 and four reflection mirrors 22, a developer 61Y, 61M, 61C, 61K, a photoconductor drum, a transfer device, and the like.

また、各作像ユニット６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋの現像器６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋにトナーを補給する補給機構として、トナーカートリッジ７０Ｙ，７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｋおよびサブホッパ８０Ｙ，８０Ｍ，８０Ｃ，８０Ｋが前記作像ユニット６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋの上方位置に配置されている。 Further, as a replenishment mechanism for replenishing toner to the developing units 61Y, 61M, 61C, 61K of each image forming unit 62Y, 62M, 62C, 62K, the toner cartridge 70Y, 70M, 70C, 70K and the sub hopper 80Y, 80M, 80C, 80K Is located above the image processing units 62Y, 62M, 62C, 62K.

符号４００は外部装置との通信手段であり、また５００はキー部や表示部を備えた操作パネル部である。 Reference numeral 400 is a means of communication with an external device, and reference numeral 500 is an operation panel unit including a key unit and a display unit.

符号７００は電源回路であり、この実施形態では商用電源からの交流入力を一定電圧の直流に変換して、画像処理装置２０の各部に電力を供給している。 Reference numeral 700 is a power supply circuit, and in this embodiment, an AC input from a commercial power source is converted into a DC having a constant voltage to supply electric power to each part of the image processing apparatus 20.

電源回路７００には、交流入力のオフ換言すれば交流入力の有無を検出する交流入力検出回路８００が備えられている。 The power supply circuit 700 is provided with an AC input detection circuit 800 for detecting the presence / absence of an AC input, in other words, turning off the AC input.

図２は、電源回路７００及び交流入力検出回路８００を備えた交流入力検出装置の一例を示す回路図である。同図（Ａ）に示すように、電源回路７００は、ＡＣ１００Ｖ電源（交流電源）７０１によるＡＣ入力ラインのＬ（ライブ）、Ｎ（ニュートラル）間に、コンデンサとリアクトルからなる電源フィルタ７０２を介して、交流電源７０１からの交流入力を直流に変換する整流器７０３が接続されると共に、整流器７０２の出力側には、整流器７０３の出力を平滑化する平滑コンデンサ７０４が接続され、さらに平滑コンデンサ７０４の正側端子にトランス７０５の一次側巻線７０５ａの一端が接続され、一次側巻線７０５ａの他端と平滑コンデンサ７０４の負側端子の間には、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）からなるスイッチング素子（以下、ＦＥＴともいう）７０６のドレイン及びソースがそれぞれ接続されている。また、ＦＥＴ７０６のゲートは、制御用ＩＣ７０７の制御信号出力端子７０７ａに接続されている。 FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of an AC input detection device including a power supply circuit 700 and an AC input detection circuit 800. As shown in the figure (A), the power supply circuit 700 is connected to a power supply filter 702 composed of a capacitor and a reactor between L (live) and N (neutral) of the AC input line by the AC100V power supply (alternating current power supply) 701. A rectifier 703 that converts AC input from the AC power supply 701 into DC is connected, and a smoothing capacitor 704 that smoothes the output of the rectifier 703 is connected to the output side of the rectifier 702, and the positive smoothing capacitor 704 is further connected. One end of the primary side winding 705a of the transformer 705 is connected to the side terminal, and a switching element composed of an electric current effect transistor (FET) is connected between the other end of the primary side winding 705a and the negative side terminal of the smoothing capacitor 704 (hereinafter referred to as a switching element). , FET) 706 drain and source are connected respectively. Further, the gate of the FET 706 is connected to the control signal output terminal 707a of the control IC 707.

制御用ＩＣ７０７は、ＦＥＴ７０６のゲートに対して所定のパルス信号を出力してＦＥＴ７０６のスイッチング動作を制御することにより、一次側の電力を低電圧に変換して二次側に供給するためのものである。具体的には、ＦＥＴ７０６のスイッチング動作によりトランス７０５の第１二次巻線７０５ｂに起電力が生じ、この起電力が二次側の電力として利用される。トランス７０５の一次巻線７０５ａと第１二次巻線７０５ｂの比、制御ＩＣ７０７からのスイッチング信号のパルス幅等は二次側において例えば２４Ｖとか５Ｖ等の所定の電圧が得られるように設定される。なお、制御用ＩＣ７０７のＦＢ端子７０７ｃには、二次側の電圧に応じたフィードバック信号（ＦＢ信号）が入力されており、二次側の電圧が低下すると二次側の電圧を上昇させるように、二次側の電圧が上昇すると二次側の電圧を下降させるように、ＰＷＭ制御等によりＦＥＴ７０６のスイッチング信号のパルス幅等を制御する。 The control IC 707 outputs a predetermined pulse signal to the gate of the FET 706 to control the switching operation of the FET 706, thereby converting the power on the primary side into a low voltage and supplying it to the secondary side. be. Specifically, the switching operation of the FET 706 generates an electromotive force in the first secondary winding 705b of the transformer 705, and this electromotive force is used as the power on the secondary side. The ratio of the primary winding 705a and the primary secondary winding 705b of the transformer 705, the pulse width of the switching signal from the control IC 707, etc. are set so that a predetermined voltage such as 24V or 5V can be obtained on the secondary side. .. A feedback signal (FB signal) corresponding to the voltage on the secondary side is input to the FB terminal 707c of the control IC 707 so that the voltage on the secondary side increases when the voltage on the secondary side decreases. The pulse width of the switching signal of the FET 706 is controlled by PWM control or the like so that the voltage on the secondary side is lowered when the voltage on the secondary side rises.

また、トランス７０５には第２二次巻線７０５ｃが巻かれている。ＦＥＴ７０６のスイッチング動作により、第２二次巻線７０５ｃに誘起される電圧は、ダイオード７０９を介してコンデンサ７１０に充電されるとともに、制御用ＩＣ７０７の電源端子７０７ｂに入力され、制御用ＩＣ７０７の電源として利用される。 Further, a secondary winding 705c is wound around the transformer 705. The voltage induced in the second secondary winding 705c by the switching operation of the FET 706 is charged to the capacitor 710 via the diode 709 and input to the power supply terminal 707b of the control IC 707 to serve as a power supply for the control IC 707. It will be used.

さらに、制御用ＩＣ７０７には給電端子７０７ｄが備えられている。この給電端子７０７ｄは交流電源７０１の入力ラインに接続される端子であり、電源装置７００の起動時に交流電源７０１の入力ラインから起動電流を入力して制御用ＩＣ７０７の起動電力を確保するための端子である。起動電流は１０ｍＡ程度となるように制御用ＩＣ７０７の内部抵抗が設定されている。起動後は、電源端子７０７ｂに入力される電力が不足すると、給電端子７０７ｄから入力される電力で補充される。このため、起動後の電流値は、画像形成装置２０の動作モードによって増減する。 Further, the control IC 707 is provided with a power supply terminal 707d. This power supply terminal 707d is a terminal connected to the input line of the AC power supply 701, and is a terminal for inputting a starting current from the input line of the AC power supply 701 when starting the power supply device 700 to secure the starting power of the control IC 707. Is. The internal resistance of the control IC 707 is set so that the starting current is about 10 mA. After startup, if the power input to the power supply terminal 707b is insufficient, it is replenished with the power input from the power supply terminal 707d. Therefore, the current value after startup increases or decreases depending on the operation mode of the image forming apparatus 20.

そこでこの実施形態では、制御用ＩＣ７０７の給電端子７０７ｄを利用し、交流電源７０１の入力ラインと制御用ＩＣ７０７の給電端子７０７ｄとの接続ルート内に、交流電源７０１からの交流入力がオフになったことを検出・判定するためのフォトカプラにおける発光ダイオード８０１を接続する。具体的には、電源フィルタ７０２の出力側において、ＡＣ入力ラインのＬ（ライブ）、Ｎ（ニュートラル）に、それぞれダイオード７１１、７１２のアノードが接続されるとともに、各ダイオード７１１、７１２のカソードと制御用ＩＣ７０７の給電端子７０７ｄ間に、フォトカプラ８０１の発光ダイオード８０１ａが接続されている。 Therefore, in this embodiment, the power supply terminal 707d of the control IC 707 is used, and the AC input from the AC power supply 701 is turned off in the connection route between the input line of the AC power supply 701 and the power supply terminal 707d of the control IC 707. A light emitting diode 801 in a photocoupler for detecting / determining this is connected. Specifically, on the output side of the power supply filter 702, the anodes of the diodes 711 and 712 are connected to L (live) and N (neutral) of the AC input line, respectively, and the cathodes of the diodes 711 and 712 are controlled. The light emitting diode 801a of the photocoupler 801 is connected between the power supply terminals 707d of the IC 707.

一方、発光ダイオード８０１ａの発光を受光するフォトカプラ８００における受光素子であるフォトトランジスタ８０１ｂは、図２（Ｂ）に示すように、例えば５Ｖの電源Ｐから直列に接続された抵抗８０３とコンデンサ８０４におけるコンデンサ８０４と並列に接続されている。なお、コンデンサ８０４及びフォトトランジスタ８０２のエミッタは接地されている。 On the other hand, as shown in FIG. 2B, the phototransistor 801b, which is a light receiving element in the photocoupler 800 that receives the light emitted from the light emitting diode 801a, is in a resistor 803 and a capacitor 804 connected in series from, for example, a 5V power supply P. It is connected in parallel with the capacitor 804. The emitters of the capacitor 804 and the phototransistor 802 are grounded.

さらに、抵抗８０３とコンデンサ８０４との接続点（フォトトランジスタ８０１ｂのコレクタ端子）は、画像形成装置２０の本体側制御部のＣＰＵ８１０に入力されている。このＣＰＵ８１０は、抵抗８０３とコンデンサ８０４との接続点の電圧Ｖａを監視することにより、交流電源７０１の入力の有無を判定する。 Further, the connection point between the resistor 803 and the capacitor 804 (collector terminal of the phototransistor 801b) is input to the CPU 810 of the main body side control unit of the image forming apparatus 20. The CPU 810 determines whether or not an AC power supply 701 is input by monitoring the voltage Va at the connection point between the resistor 803 and the capacitor 804.

つまり、発光ダイオード８０１ａ及びフォトトランジスタ８０１ｂからなるフォトカプラ８０１と、抵抗８０３と、コンデンサ８０４と、ＣＰＵ８１０によって、交流入力検出回路８００が形成されている。 That is, the AC input detection circuit 800 is formed by the photocoupler 801 including the light emitting diode 801a and the phototransistor 801b, the resistor 803, the capacitor 804, and the CPU 810.

このように、この実施形態では、交流入力の電圧ラインと制御用ＩＣ７０７の給電端子７０７ａ間にフォトカプラ８０１の発光ダイオード８０１ａを接続することにより、フォトカプラ８００の発光ダイオード８０１ａの電流を制限するために従来用いられていた抵抗が不要となり、その分消費電力を抑制できると共に部品点数を減少できる。また、この実施形態では、フォトカプラ８０１が１個で済む利点もある。 As described above, in this embodiment, the current of the light emitting diode 801a of the photocoupler 800 is limited by connecting the light emitting diode 801a of the photocoupler 801 between the voltage line of the AC input and the power supply terminal 707a of the control IC 707. The resistor that has been used in the past is no longer required, and the power consumption can be suppressed and the number of parts can be reduced accordingly. Further, in this embodiment, there is an advantage that only one photocoupler 801 is required.

交流入力検出回路８００の動作を図３の波形図を参照して説明する。 The operation of the AC input detection circuit 800 will be described with reference to the waveform diagram of FIG.

図３（Ａ）に示すように、交流電源７０１からＡＣ１００Ｖの正弦波電圧が電源回路７００に入力される。入力電圧が０Ｖからピーク値に向かって増加するとフォトカプラ８０１の発光ダイオード８０１ａを流れる電流は徐々に増加し、入力電圧がピーク値から０Ｖに向かって減少すると、発光ダイオード８０１ａを流れる電流は徐々に減少する。 As shown in FIG. 3A, a sine wave voltage of AC100V is input to the power supply circuit 700 from the AC power supply 701. When the input voltage increases from 0V toward the peak value, the current flowing through the light emitting diode 801a of the photocoupler 801 gradually increases, and when the input voltage decreases from the peak value toward 0V, the current flowing through the light emitting diode 801a gradually increases. Decrease.

発光ダイオード８０１ａを流れる電流が増加すると発光ダイオード８０１ａの発光量も増加し、フォトトランジスタ８０１ｂを流れる電流量も増加するため、コンデンサ８０４に充電していた電荷が放電され、コンデンサ８０４の端子電圧Ｖａ（以下、単に端子電圧Ｖａという）は下降する。入力電圧がピークを過ぎて発光ダイオード８０１ａを流れる電流が減少すると、発光ダイオード８０１ａの発光量も減少し、フォトトランジスタ８０１ｂを流れる電流量も減少するため、コンデンサ８０４は電源Ｐから抵抗９０３を介して充電され、端子電圧Ｖａは上昇する。 When the current flowing through the light emitting diode 801a increases, the amount of light emitted from the light emitting diode 801a also increases, and the amount of current flowing through the phototransistor 801b also increases. Therefore, the electric charge charged in the capacitor 804 is discharged, and the terminal voltage Va of the capacitor 804 ( Hereinafter, the terminal voltage Va) decreases. When the input voltage passes the peak and the current flowing through the light emitting diode 801a decreases, the amount of light emitted from the light emitting diode 801a also decreases, and the amount of current flowing through the phototransistor 801b also decreases. It is charged and the terminal voltage Va rises.

このような動作が交流入力の半波毎に繰り返される結果、端子電圧Ｖａは、図３（Ｂ）に示すように、交流入力のゼロクロス点を頂点とする三角波状の波形となる。 As a result of repeating such an operation for each half wave of the AC input, the terminal voltage Va becomes a triangular wave-shaped waveform having the zero cross point of the AC input as the apex, as shown in FIG. 3 (B).

ここで、同図（Ａ）に示すように、交流電源７０１の電圧が例えばＡＣ８５Ｖに低下すると、端子電圧Ｖａのピーク値も小さくなり、ＡＣ７０Ｖに低下すると端子電圧Ｖａのピーク値はさらに小さくなる。 Here, as shown in FIG. 6A, when the voltage of the AC power supply 701 drops to, for example, AC85V, the peak value of the terminal voltage Va also decreases, and when it drops to AC70V, the peak value of the terminal voltage Va further decreases.

ＣＰＵ８１０はこの端子電圧Ｖａを監視し、同図（Ｂ）に示すように端子電圧Ｖａのピーク値と閾値とを比較している。そして、端子電圧Ｖａのピーク値が閾値に達している間は、同図（Ｄ）に示すようにＡＣオフモニタ信号をオンにし、端子電圧Ｖａのピーク値が閾値に達しなかった場合に、交流入力がオフになったと判定してＡＣオフモニタ信号をオフにする。オフと判定される交流入力の電圧は、予め設定されており、例えばＡＣ７０Ｖまで低下したときに交流入力がオフであると判定される。 The CPU 810 monitors this terminal voltage Va and compares the peak value of the terminal voltage Va with the threshold value as shown in FIG. Then, while the peak value of the terminal voltage Va reaches the threshold value, the AC off monitor signal is turned on as shown in FIG. 3D, and when the peak value of the terminal voltage Va does not reach the threshold value, the AC input is performed. Is determined to be turned off and the AC off monitor signal is turned off. The voltage of the AC input determined to be off is set in advance, and it is determined that the AC input is off when the voltage drops to, for example, AC70V.

ところで、端子電圧Ｖａのピーク値は、フォトカプラ８０１の発光ダイオード８０１ａを流れる電流値、つまり交流電源７０１から給電端子７０７ａを介して制御用ＩＣ７０７に流れる電流値に依存し、この電流値は画像形成装置２０の動作モードに依存する。例えば、画像形成装置２０がスリープモードの場合は、ＦＥＴ７０６のスイッチング回数が少ないため、制御用ＩＣ７０７に流れる電流は少ない。このため、図３（Ｂ）に示すように、交流入力電圧が正常値であるＡＣ１００Ｖであっても端子電圧Ｖａのピーク値は相対的に小さい。 By the way, the peak value of the terminal voltage Va depends on the current value flowing through the light emitting diode 801a of the photocoupler 801 or the current value flowing from the AC power supply 701 to the control IC 707 via the feeding terminal 707a, and this current value forms an image. It depends on the operation mode of the device 20. For example, when the image forming apparatus 20 is in the sleep mode, the number of switchings of the FET 706 is small, so that the current flowing through the control IC 707 is small. Therefore, as shown in FIG. 3B, the peak value of the terminal voltage Va is relatively small even when the AC input voltage is AC100V, which is a normal value.

一方、画像形成装置２０が例えば待機モードやコピーモード等の場合は、ＦＥＴ７０６のスイッチング回数が多いため、制御用ＩＣ７０７に流れる電流は多い。このため、図３（Ｃ）に示すように、交流入力電圧が正常値の場合、端子電圧Ｖａのピーク値は相対的に大きくなる。なお、制御用ＩＣ７０７に流れる電流が多いと、発光ダイオード８０１ａは飽和状態となるため、それ以上の電流が流れてもコンデンサ８０４の放電電流は増えない。このため、端子電圧Ｖａはピークがクリップされた波形となる。 On the other hand, when the image forming apparatus 20 is in, for example, a standby mode or a copy mode, the number of times the FET 706 is switched is large, so that the current flowing through the control IC 707 is large. Therefore, as shown in FIG. 3C, when the AC input voltage is a normal value, the peak value of the terminal voltage Va becomes relatively large. If the current flowing through the control IC 707 is large, the light emitting diode 801a is saturated, so that the discharge current of the capacitor 804 does not increase even if a further current flows. Therefore, the terminal voltage Va has a waveform with a clipped peak.

また、交流電源７０１の電圧が例えばＡＣ８５ＶやＡＣ７０Ｖに低下したときも、端子電圧Ｖａのピーク値は、図３（Ｂ）に示すスリープモードの場合の方が、図３（Ｃ）に示す待機モードやコピーモード等の場合に較べて、発光ダイオード８０１ａを流れる電流が少ない分、小さくなる。 Further, even when the voltage of the AC power supply 701 drops to, for example, AC85V or AC70V, the peak value of the terminal voltage Va is the standby mode shown in FIG. 3 (C) in the sleep mode shown in FIG. 3 (B). The current flowing through the light emitting diode 801a is smaller than that in the case of the copy mode or the like.

このため、端子電圧Ｖａと比較される閾値も、制御用ＩＣ７０７に流れる電流に応じて、換言すれば画像形成装置２０の動作モードに応じて変更設定され、図３（Ｂ）に示すスリープモードの場合の閾値よりも、図３（Ｃ）に示す待機モードやコピーモード等の場合の閾値の方が高く設定される。 Therefore, the threshold value to be compared with the terminal voltage Va is also changed and set according to the current flowing through the control IC 707, in other words, according to the operation mode of the image forming apparatus 20, and is set in the sleep mode shown in FIG. 3 (B). The threshold value in the case of the standby mode, the copy mode, or the like shown in FIG. 3C is set higher than the threshold value in the case.

こうして、画像処理装置２０の動作モードに応じて、交流入力がオフになったと判定するための基準値である閾値が適切な値に変更される。なお、閾値は、画像処理装置２０の動作モードに応じて予め設定記憶しておき、そのときの動作モードに応じて、ＣＰＵ８１０が複数の閾値の中から対応する閾値を選択すれば良い。 In this way, the threshold value, which is the reference value for determining that the AC input is turned off, is changed to an appropriate value according to the operation mode of the image processing device 20. The threshold value may be set and stored in advance according to the operation mode of the image processing device 20, and the CPU 810 may select the corresponding threshold value from the plurality of threshold values according to the operation mode at that time.

さらにこの実施形態では、ＣＰＵ８１０は交流入力のオフ判定だけでなく、交流入力のゼロクロス検出をも行う。即ち、交流入力がオフでないときは、図３（Ｂ）（Ｃ）から理解されるように、端子電圧Ｖａは交流入力がゼロクロスする時にピークとなり、交流入力のゼロクロス点を挟む前後の期間で、閾値を超える状態となる。そこで、ＣＰＵ８１０は、端子電圧Ｖａが閾値を超えたかどうかを調べ、超えているときにオフとなる図３（Ｅ）に示すゼロクロス検出信号を出力する。このゼロクロス検出信号は、画像形成装置２０の例えば定着装置３００の電力制御等に利用される。 Further, in this embodiment, the CPU 810 not only determines whether the AC input is off, but also performs zero-cross detection of the AC input. That is, when the AC input is not off, as can be understood from FIGS. 3 (B) and 3 (C), the terminal voltage Va peaks when the AC input crosses zero, and during the period before and after the zero cross point of the AC input is sandwiched. The threshold is exceeded. Therefore, the CPU 810 checks whether or not the terminal voltage Va exceeds the threshold value, and outputs a zero-cross detection signal shown in FIG. 3 (E), which turns off when the terminal voltage Va exceeds the threshold value. This zero-cross detection signal is used for power control of, for example, the fixing device 300 of the image forming apparatus 20.

図４は、ＣＰＵ８１０によって行われる交流入力オフ検出処理のフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart of the AC input off detection process performed by the CPU 810.

ステップＳ１で画像形成装置２０の動作モードを調べ、ステップＳ２で、動作モードに応じた端子電圧Ｖａの閾値を設定する。 The operation mode of the image forming apparatus 20 is examined in step S1, and the threshold value of the terminal voltage Va corresponding to the operation mode is set in step S2.

ステップＳ３では、端子電圧Ｖａが閾値を下回っているかどうかを判断し、閾値を下回っていなければ（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ３に留まる。閾値を下回っていれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ４で、交流入力がオフになったと判定する。 In step S3, it is determined whether or not the terminal voltage Va is below the threshold value, and if it is not below the threshold value (NO in step S3), the process remains in step S3. If it is below the threshold value (YES in step S3), it is determined in step S4 that the AC input is turned off.

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはない。例えば、交流入力検出回路を画像形成装置２０に搭載した例を示したが、画像形成装置２０以外の他の装置に搭載されても良い。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, although the example in which the AC input detection circuit is mounted on the image forming apparatus 20 is shown, it may be mounted on an apparatus other than the image forming apparatus 20.

２０画像形成装置
７００電源回路
７０１交流電源
７０６スイッチング素子
７０７制御用ＩＣ
７０７ｄ給電端子
８００交流入力検出回路
８０１フォトカプラ
８０１ａフォトカプラの発光ダイオード（発光素子）
８０１ｂフォトカプラのフォトトランジスタ（受光素子）
８１０ＣＰＵ（判定手段） 20 Image forming device 700 Power supply circuit 701 AC power supply 706 Switching element 707 Control IC
707d Power supply terminal 800 AC input detection circuit 801 Photocoupler 801a Light emitting diode (light emitting element) of the photocoupler
801b Phototransistor (light receiving element) of photocoupler
810 CPU (judgment means)

Claims

A power supply circuit for obtaining a DC low voltage power supply from an AC input,
A control IC that controls the low-voltage power supply circuit and has a power supply terminal that can be connected to the AC input voltage line.
A photocoupler in which a light emitting element is connected between the voltage line of the AC input and the power supply terminal of the control IC, and
A determination means for determining whether or not the AC input is turned off by comparing the voltage on the light receiving element side of the photocoupler, which fluctuates according to the increase or decrease of the current flowing through the light emitting element of the photocoupler, with the reference value. ,
An AC input detection device characterized by being equipped with.

The AC input detection device according to claim 1, wherein the current flowing through the light receiving element of the photocoupler is set by the semiconductor internal resistance of the control IC.

The AC input detection device is provided in the image processing device.
The AC input detection device according to claim 1 or 2, wherein the determination means changes the reference value according to the operation mode of the image processing device.

The AC input detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the determination means also determines zero cross in the AC input based on the voltage on the light receiving element side of the photocoupler.

An image processing device including the AC input detection device according to any one of claims 1 to 4.