JP2013123348A - ゼロクロス検知回路を有する電源、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 交流電源からの電圧の入力ライン間に設けられた第一コンデンサと、第一コンデンサに充電された電荷を放電し、かつ、交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスを検知するためのゼロクロス検知抵抗と、ゼロクロス検知抵抗の検知信号により交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスタイミングを検知するゼロクロス検知手段と、交流電源からの交流電圧の全波整流後の電圧を出力するラインと装置のフレームグラウンド間に設けられた第二コンデンサと、ゼロクロス検知抵抗よりも抵抗値が小さく、第二コンデンサに充電された電荷を放電する放電抵抗と、放電抵抗への電流を遮断する第一の状態と、放電抵抗に電流を流す第二の状態を切り換える第一スイッチとを有する電源。
【選択図】 図2
Description
図1は以下に説明する電源を適用可能な装置の一例として、電子写真方式の記録技術を用いた画像形成装置(断面図)の一例である。給紙カセット11に積載された記録材はピックアップローラ12によって1枚ずつ給紙カセット11から送出され、給紙ローラ13によって搬送ローラ14に向けて搬送される。さらに記録紙は搬送ローラ14によって予め定められたタイミングで画像が転写される転写位置(プロセスカートリッジ15)に搬送される。プロセスカートリッジ15は、帯電手段としての帯電ローラ16、現像手段としての現像ローラ17、クリーニング手段であるクリーナ18、及び電子写真感光体である感光ドラム19を有し、一体的に着脱可能に構成されている。この感光ドラム19と転写ローラ20によって形成される転写位置で記録材に画像が転写される。
外部電源部40は、グランド電位への接地点であるグランドGND及び、交流電源201で構成されている。交流電源201は、LIVEラインとNEUTRALライン間に交流電源を出力している。本例では外部電源部40において、NEUTRALラインがGNDに接地されている例を用いて説明する。ただし、本例の効果は、LIVEラインがGNDに接地されている場合でも有効である。また、画像形成装置のフレームグランドがGNDと接続されていない状態でも、後述するゼロクロスの検知精度を満足できる。本例では外部の交流電源40と電源200は、LIVE、NEUTRAL,GNDの3つのラインで接続されている。画像形成装置のフレームグランドは、GNDラインと接続されている。
・Xコンデンサ放電抵抗(ゼロクロス検知抵抗)R2の抵抗値>Yコンデンサ放電抵抗R3の抵抗値
・Xコンデンサ放電抵抗(ゼロクロス検知抵抗)R2の抵抗値>Yコンデンサ放電抵抗R4の抵抗値
CPU203は電源200及び図1の画像形成装置の動作を制御するために用いられる。CPU203による制御の詳細は、以降の図4のフローチャートで説明する。
S602では、Zerox信号に基づき、CPU503は交流電源201の周波数(周期)を検知している。図3で説明したように、ゼロクロスの検知には周波数(周期)が必要である。S602では消費電力を低減可能な第三の状態で、予め周波数を検知しておくことができる。また、ゼロクロス信号の検出できなくなった場合に、交流電源201が停電した状態を検出することができる。
次に、実施例1の電源回路200の変形例をいかに説明する。
第一の変形例として、図11の電源回路1100について説明する。実施例1と同様の構成については説明を省略する。図11の電源回路1100は、Yコンデンサ用の放電抵抗として、R3のみを有する。外部電源部40の接地の状態が、図11に示すように、NEUTRALラインがGNDに接地されており、Yコンデンサとして、C4のみを有する場合の構成例である。外部電源部40の接地の状態や、Yコンデンサの接続状態が限定される構成であるが、電源回路200で説明した二つのYコンデンサ放電抵抗(R3、R4)のうち、どちらか一方を有する構成であっても、交流電源201のゼロクロスを検知することができる。電源回路1100では電源回路200よりも少ない回路構成で、ゼロクロスを検知できる状態と、消費電力を低減できる状態を切り替えることができる。
ゼロクロス検知抵抗R2の抵抗値>Yコンデンサ放電抵抗R3の抵抗値
ゼロクロス検知抵抗R2の抵抗値>Yコンデンサ放電抵抗R4の抵抗値
電源回路1300のように、Xコンデンサを放電する必要がない構成においても、ゼロクロス検知用の抵抗R2とは別に、Yコンデンサ放電抵抗R3及び、R4を設けることで、ゼロクロス検知回路203の抵抗R2による消費電力を低減することができる。更に、第一スイッチQ1を設けることで、ゼロクロス検知が行える状態と、消費電力を低減できる状態を切り替えることができる。
201 交流電源
202 ゼロクロス検知回路
C1 Xコンデンサ
C3、C4 Yコンデンサ
R1 Xコンデンサ放電抵抗
R2 ゼロクロス検知抵抗(Xコンデンサ放電抵抗)
R3、R4 Yコンデンサ放電抵抗
Q1 第一のスイッチ
BD1、BD2 ブリッジダイオード
TR1 第2のスイッチ
Claims (6)
- 交流電源から交流電圧が入力されるライン間に設けられた第一コンデンサと、
前記第一コンデンサに充電された電荷を放電し、かつ、前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスを検知するためのゼロクロス検知抵抗と、
前記ゼロクロス検知抵抗からの検知信号に基づき前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスのタイミングを検知するゼロクロス検知手段と、
前記交流電源から入力される交流電圧を全波整流した後の電圧を出力するラインと装置のフレームグラウンド間に設けられた第二コンデンサと、
前記ゼロクロス検知抵抗よりも抵抗値が小さく、前記第二コンデンサに充電された電荷を放電する放電抵抗と、
前記放電抵抗への電流を遮断する第一の状態と、前記放電抵抗に電流を流す第二の状態を切り換える第一スイッチと、
を有することを特徴とする電源。 - 更に、前記第一スイッチにより前記放電抵抗への電流を遮断し、かつ、前記ゼロクロス検知手段に供給する電力を供給した第三の状態、を有することを特徴とする請求項1に記載の電源。
- 前記放電抵抗に流れる電流を用いて、前記交流電源から入力される交流電圧が低下したことを検知する電圧検知手段を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の電源。
- 前記交流電源から入力された交流電圧を全波整流した後の電圧を変換する第一コンバータを有し、
前記電圧検知手段により電圧が低下したことを検知した場合に、前記第一コンバータを停止することを特徴とする請求項3に記載の電源。 - 更に、第二のスイッチを有し、
第二のスイッチの後段に、前記交流電源から入力された交流電圧を全波整流、又は、倍電圧整流した後の電圧を変換する第二コンバータと、を有し、
前記電圧検知手段により電圧が閾値より高くなったことを検知した場合に、前記第二のスイッチにより前記第二コンバータを停止することを特徴とする請求項3に記載の電源。 - 記録材に画像を形成し、記録材に形成した画像を該記録材に定着する定着手段を有する画像形成装置において、
前記定着手段に電力を供給するためのスイッチと、
前記スイッチの動作を制御することにより前記定着手段に供給する電力を制御する電力制御手段と、を有し、
前記電力制御手段は、前記ゼロクロス検知手段の検知結果に応じて前記スイッチの動作を制御することを特徴とする請求項1乃至5いずれか一項に記載の画像形成装置。
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