JP2013134462A - Voltage output device and image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に開示される発明は、交流電圧を出力する交流電源の異常を検出する技術に関する。 The invention disclosed in this specification relates to a technique for detecting an abnormality in an AC power supply that outputs an AC voltage.
従来から、交流電源から出力される交流電圧の絶対値がゼロとなるゼロクロス点を検出し、このゼロクロス点に基づいて定着ヒータへの交流電圧の通電を制御する技術が開示されている(例えば、特許文献1)。従来技術では、更に、交流電圧のピーク電圧を検出し、検出されたピーク電圧の電圧値から交流電源の電源環境条件を検出する技術が開示されている。 Conventionally, a technique has been disclosed in which a zero-cross point where the absolute value of an AC voltage output from an AC power supply is zero is detected, and energization of the AC voltage to the fixing heater is controlled based on this zero-cross point (for example, Patent Document 1). The prior art further discloses a technique for detecting a peak voltage of an AC voltage and detecting a power supply environmental condition of the AC power supply from the detected voltage value of the peak voltage.
交流電源には、交流電圧のピーク電圧の電圧値を検出しても検出することができない異常が発生することがある。
例えば、交流電源として無停電電源装置が用いられる場合や、交流電源が暖房機器などの他の装置の電源としても用いられている場合には、交流電源から出力される交流電圧にノイズが生じることがある。このノイズは、交流電圧の振幅に比べて振幅が小さいため、交流電圧のピーク電圧の電圧値を検出する際には影響を及ぼさない。しかし、このノイズがゼロクロス点近傍で発生した場合には、交流電圧の絶対値がゼロとなるゼロクロス点に加えて、ノイズにより交流電圧の絶対値がゼロとなる異常タイミングが検出される問題が生じていた。
An abnormality that cannot be detected even when the voltage value of the peak voltage of the AC voltage is detected may occur in the AC power supply.
For example, when an uninterruptible power supply is used as an AC power supply, or when the AC power supply is also used as a power supply for other devices such as a heating device, noise occurs in the AC voltage output from the AC power supply. There is. Since this noise has a smaller amplitude than the amplitude of the AC voltage, it does not affect the detection of the voltage value of the peak voltage of the AC voltage. However, when this noise occurs in the vicinity of the zero cross point, in addition to the zero cross point where the absolute value of the AC voltage becomes zero, there is a problem that an abnormal timing at which the absolute value of the AC voltage becomes zero is detected due to the noise. It was.
また、交流電源から矩形波に類似した異常波形を有する交流電圧が出力されることがある。この交流電圧は、正常な交流電圧に比べてゼロクロス点における電圧変化率が大きく、ゼロクロス点が検出できない問題が生じていた。 In addition, an AC voltage having an abnormal waveform similar to a rectangular wave may be output from the AC power source. This AC voltage has a large voltage change rate at the zero cross point compared to a normal AC voltage, and the zero cross point cannot be detected.
以上のように、交流電源の異常に基づいて、ゼロクロス点が正確に検出されない問題が生じていた。ゼロクロス点が正確に検出されないと、定着ヒータ等の内部機器を正常に制御することができない。 As described above, there has been a problem that the zero cross point cannot be accurately detected based on the abnormality of the AC power supply. Unless the zero-cross point is accurately detected, the internal devices such as the fixing heater cannot be controlled normally.
本明細書に開示される発明は、交流電源から出力される交流電圧を出力する電圧出力装置において、交流電源の異常を検出する技術を開示する。 The invention disclosed in this specification discloses a technique for detecting an abnormality in an AC power supply in a voltage output device that outputs an AC voltage output from the AC power supply.
本明細書によって開示される電圧出力装置は、交流電源から出力される交流電圧を出力する出力部と、前記交流電圧を検出する検出部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記交流電圧の絶対値がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出処理と、前記交流電圧の電圧値が極大と極小の少なくとも一方となるピークの数を検出するピーク数検出処理と、規定期間に前記ゼロクロス点が検出された数である第1個数と、前記規定期間に前記ピークが検出された数である第2個数と、を比較し、前記第1個数と第2個数との差が前記規定期間の長さに応じて決定される規定範囲に含まれる場合に、前記交流電源が正常であると判断し、前記差が前記規定範囲に含まれない場合に、前記交流電源が異常であると判断する判断処理と、を実行する。 The voltage output device disclosed in the present specification includes an output unit that outputs an AC voltage output from an AC power source, a detection unit that detects the AC voltage, and a control unit. A zero-cross point detection process for detecting a zero-cross point where the absolute value of the AC voltage is zero, a peak number detection process for detecting the number of peaks where the voltage value of the AC voltage is at least one of a maximum and a minimum, and a specified period A first number that is the number of detected zero-cross points is compared with a second number that is the number of detected peaks during the specified period, and the difference between the first number and the second number is It is determined that the AC power supply is normal when it is included in a specified range determined according to the length of a specified period, and the AC power supply is abnormal when the difference is not included in the specified range. A determination process for determining Row.
また、上記の電圧出力装置では、前記制御部は、更に、前記規定期間と前記第1個数とから前記ゼロクロス点の周期である第1周期を算出する第1算出処理と、前記規定期間と前記第2個数とから前記ピークの周期である第2周期を算出する第2算出処理と、を実行し、前記判定処理では、前記第1周期と前記第2周期との差を前記規定範囲と比較して前記交流電源の異常を判断する構成としても良い。 Further, in the voltage output device, the control unit further includes a first calculation process for calculating a first period that is a period of the zero-cross point from the specified period and the first number; the specified period; And a second calculation process for calculating a second period that is a period of the peak from a second number, and in the determination process, the difference between the first period and the second period is compared with the specified range. And it is good also as a structure which judges the abnormality of the said AC power supply.
また、上記の電圧出力装置では、出力可能な交流電圧の周波数範囲が予め設定されており、前記規定範囲の両端の境界値のうち、周期が短い側の境界値を示す下限周期は、前記第2周期から第1時間を差し引いた値に設定されており、前記判断処理では、前記第1周期が前記下限周期よりも小さい場合、前記交流電圧の周波数が前記周波数範囲よりも過大であると判断する構成としても良い。 In the voltage output device, the frequency range of the AC voltage that can be output is set in advance, and the lower limit cycle indicating the boundary value on the shorter side of the boundary values at both ends of the specified range is the first cycle. The value is set to a value obtained by subtracting the first time from two periods, and in the determination process, when the first period is smaller than the lower limit period, it is determined that the frequency of the AC voltage is larger than the frequency range. It is good also as composition to do.
また、上記の電圧出力装置では、出力可能な交流電圧の周波数範囲が予め設定されており、前記規定範囲の両端の境界値のうち、周期が長い側の境界値を示す上限周期は、前記第2周期に第2時間を加えた値に設定されており、前記判断処理では、前記第1周期が前記上限周期よりも大きい場合、前記交流電圧の周波数が前記周波数範囲よりも過小であると判断する構成としても良い。 In the voltage output device, the frequency range of the AC voltage that can be output is set in advance, and the upper limit cycle indicating the boundary value on the longer cycle side of the boundary values at both ends of the specified range is the first cycle. It is set to a value obtained by adding a second time to two periods, and in the determination process, if the first period is greater than the upper limit period, it is determined that the frequency of the AC voltage is less than the frequency range. It is good also as composition to do.
また、上記の電圧出力装置では、前記検出部は、前記交流電圧の絶対値が所定値未満となる期間に応じてゼロクロスパルスを発生するゼロクロスパルス発生部と、前記交流電圧の電圧値が極大と極小の少なくとも一方となるピーク電圧を検出するピーク電圧検出部と、を備え、前記ゼロクロス点検出処理では、前記ゼロクロスパルス発生部が発生した前記ゼロクロスパルスから前記ゼロクロス点を求め、前記ピーク数検出処理では、前記ピーク電圧検出部が検出した前記ピーク電圧から前記規定期間内のピークの数を検出する、構成としても良い。 In the voltage output device, the detection unit includes a zero cross pulse generation unit that generates a zero cross pulse according to a period in which the absolute value of the AC voltage is less than a predetermined value, and the voltage value of the AC voltage is a maximum. A peak voltage detector that detects at least one of the minimum peak voltages, and in the zero-cross point detection process, the zero-cross point is obtained from the zero-cross pulse generated by the zero-cross pulse generator, and the peak number detection process Then, it is good also as a structure which detects the number of the peaks in the said regulation period from the said peak voltage which the said peak voltage detection part detected.
また、上記の電圧出力装置では、定着ヒータを備える定着器と、前記定着器に交流電圧を出力する請求項1ないし請求項5に記載の電源出力装置と、を備え、前記制御部は、更に、前記交流電源が正常であると判断される場合に、前記定着ヒータに前記交流電圧を出力可能であると判定し、前記交流電源が異常であると判断される場合に、前記定着ヒータに前記交流電圧を出力不能であると判定する動作判定処理を実行する構成としても良い。 The voltage output device includes a fixing device including a fixing heater, and the power output device according to claim 1 that outputs an AC voltage to the fixing device. The control unit further includes: When the AC power source is determined to be normal, it is determined that the AC voltage can be output to the fixing heater, and when the AC power source is determined to be abnormal, the fixing heater is It is good also as a structure which performs the operation | movement determination process which determines that an alternating voltage cannot be output.
本明細書によって開示される電圧出力装置では、規定期間においてゼロクロス点検出処理により検出されたゼロクロス点の数とピーク数検出処理により検出されたピークの数が規定範囲を超えて異なる場合に、交流電源が異常であると判断する。この画像処理装置によれば、ノイズや異常波形等によらず正確に検出することができるピークの数に基づいて交流電源の正常又は異常を判断するので、交流電源の異常を正確に検出することができる。 In the voltage output device disclosed in this specification, when the number of zero-cross points detected by the zero-cross point detection process and the number of peaks detected by the peak-number detection process are different from each other over a specified range, the alternating current Judge that the power supply is abnormal. According to this image processing apparatus, whether the AC power supply is normal or abnormal is determined based on the number of peaks that can be accurately detected regardless of noise, abnormal waveforms, etc., so that the AC power supply abnormality can be accurately detected. Can do.
<実施形態>
一実施形態を、図1ないし図8を用いて説明する。
<Embodiment>
One embodiment will be described with reference to FIGS.
1.プリンタの全体構成
図1は、本実施形態のプリンタ10の概略構成を示す側断面図である。プリンタ10は、画像形成装置の一例である。図1に示すように、プリンタ10は、単色のトナーを用いてモノクロ画像を形成する直接転写タンデム方式のレーザプリンタであり、ケーシング12内に構成されている。
1. Overall Configuration of Printer FIG. 1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a
ケーシング12の内底部には供給トレイ14が設けられており、供給トレイ14に、用紙等のシート材16が積載されている。供給トレイ14は、ケーシング12に対して開閉可能に構成されている。シート材16は、ユーザによって供給トレイ14に供給され、ケーシング12内に格納されると、押圧板18によってピックアップローラ20に押圧される。シート材16は、ピックアップローラ20の回転によって、搬送ローラ22及びレジストローラ24に搬送される。シート材16は、レジストローラ24によって斜行補正が行われた後に、画像形成部30へと搬送される。
A
画像形成部30は、一対の支持ローラ32、34と、ベルト36と、複数の転写ローラ37を含んで構成されている。ベルト36は、支持ローラ32、34の間に架設されており、リング状をしている。転写ローラ37は、リング状のベルト36内部に等間隔に配置されている。支持ローラ32、34はそれぞれ図示されていないモータによって反時計回りに回転し、それに伴ってベルト36が移動する。
The
ベルト36の上側には、画像形成ユニット40が設けられている。画像形成ユニット40は、スキャナ部42とプロセス部44を含んで構成されている。プロセス部44は、感光ドラム48、現像カートリッジ46等を含んで構成されている。現像カートリッジ46内にはトナーが充填されているとともに、現像ローラ47が設けられており、高圧電源(図示されていない)から現像カートリッジ46の現像ローラ47に現像バイアスが印加されて、現像カートリッジ46のトナーが感光ドラム48に供給される。
An
スキャナ部42は、プロセス部44の感光ドラム48の上部に配置されている。スキャナ部42は、後述する中央処理装置(図2参照、以下、CPU)62によってRAMやROM等のメモリ64から送られる画像データに基づき、プロセス部44の感光ドラム48にレーザ光Lを照射する。これによって、感光ドラム48の表面に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。そして、高圧電源から現像カートリッジ46の現像ローラ47に現像バイアスが印加され、この静電潜像に現像カートリッジ46のトナーが供給されることで、感光ドラム48の表面にトナー像が形成される。
The
感光ドラム48の表面に形成されたトナー像がベルト36との転写位置を通過する際、高圧電源から転写ローラ37に転写バイアスが印加され、感光ドラム48上のトナー像が、シート材16上に転写される。この結果、シート材16上に画像が形成される。ベルト36の移動に伴って、シート材16に画像が形成される。シート材16上に形成された画像は、定着器52に送られる。定着器52には、当該画像を加熱定着させるための定着ヒータ54を備え、交流電源50から定着ヒータ54に交流電圧が出力されることで、シート材16上に形成された画像が定着し、搬送ローラ26によりシート材16がケーシング12の上部に設けられた排紙トレイ38へと搬送される。
When the toner image formed on the surface of the
交流電源50は、外部電源(図示されていない)から供給される交流電圧を出力する。交流電源50から定着ヒータ54に交流電圧を出力する電源ラインDLには、交流電源50から出力される交流電圧を定着ヒータ54へと出力する出力部56が設けられている。また、ケーシング12内には、電源ラインDLに出力された交流電圧を検出する検出部58が設けられているとともに、出力部56や検出部58を制御する制御部60が設けられている。出力部56と検出部58と制御部60とによって、交流電源50から出力された交流電圧を定着器52に出力する電圧出力装置61が構成されている。
The
2.電圧出力装置の構成
図2は、電圧出力装置61の構成を概略的に示すブロック図である。図2に示すように、電圧出力装置61では、出力部56と検出部58が交流電源50に対して並列に接続されており、これら出力部56及び検出部58に制御部60が接続されている。
2. Configuration of Voltage Output Device FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of the
(出力部)
出力部56は、一対の出力端子70a、70bを有し、出力端子70bと定着ヒータ54との間の電源ラインDLに、定着ヒータ54に交流電圧を出力するか否かを切り換えるスイッチ回路72が設けられている。図3に、スイッチ回路72を含む出力部56の回路図を示す。スイッチ回路72は、トライアックTR1、TR2と抵抗R1、R2とによって構成されている。抵抗R1とトライアックTR1と抵抗R2は、この順で出力端子70bと定着ヒータ54の間に直列接続されており、トライアックTR2は、出力端子70bと定着ヒータ54の間にこれらの素子と並列に接続されている。
(Output part)
The
トライアックTR1は、フォトダイオードD1とフォトカプラPC1を構成している。制御部60において、フォトダイオードD1に直列に接続されているトランジスタQ1がCPU62によってオンされると、抵抗R3を介してフォトダイオードD1に電流が流れ、フォトダイオードD1が発光する。これによって、トライアックTR1はオンし、トライアックTR1を介して電流が流れる。トライアックTR2のゲート端子Gは、抵抗R1とトライアックTR1との間に接続されており、トライアックTR1のオンによりゲート端子Gに閾値電圧以上のオン電圧が印加されると、トライアックTR2がオンし、トライアックTR2を介して定着ヒータ54に交流電圧が出力される。つまり、出力部56は、制御部60によって制御されており、CPU62の制御によって、定着ヒータ54に交流電圧を出力するか否かを切り換える。
The triac TR1 constitutes a photodiode D1 and a photocoupler PC1. In the
(検出部)
検出部58は、電源ラインDLに並列に接続されたゼロクロスパルス発生部74とピーク電圧検出部76とを含む。
ゼロクロスパルス発生部74は、電源ラインDLに出力された交流電圧を検出し、その絶対値が第1基準値KV1以上となる期間にハイ電圧、その絶対値が第1基準値KV1未満となる期間にロー電圧、となるゼロクロスパルスを発生する(図7、8参照)。第1基準値KV1は、所定値の一例である。図4に、ゼロクロスパルス発生部74の回路図を示す。ゼロクロスパルス発生部74は、抵抗R3と整流回路W1とフォトダイオードD6とによって構成されている。整流回路W1は、4つのダイオードD2〜D5によって交流電圧を全波整流するダイオードブリッジであり、抵抗R4を介して交流電源50に接続されている。整流回路W1によって全波整流された交流電圧は、フォトダイオードD6に出力される。
(Detection unit)
The zero
フォトダイオードD6は、トランジスタQ2とフォトカプラPC2を構成している。整流回路W1によって全波整流された交流電圧の電圧値が、フォトダイオードD6のオン抵抗から決定される第1基準値KV1以上の値となると、フォトダイオードD6に電流が流れてフォトダイオードD6が発光し、トランジスタQ2をオンする。一方、全波整流された交流電圧の電圧値が第1基準値KV1未満の値となると、フォトダイオードD6に電流が流れず、トランジスタQ2がオフする。つまり、トランジスタQ2は、全波整流された交流電圧の電圧値が閾値K以上となる期間にオンし、閾値K未満となる期間にオフする。 The photodiode D6 constitutes a transistor Q2 and a photocoupler PC2. When the voltage value of the AC voltage that has been full-wave rectified by the rectifier circuit W1 is equal to or greater than the first reference value KV1 determined from the on-resistance of the photodiode D6, a current flows through the photodiode D6 and the photodiode D6 emits light. Then, the transistor Q2 is turned on. On the other hand, when the voltage value of the full-wave rectified AC voltage becomes less than the first reference value KV1, no current flows through the photodiode D6, and the transistor Q2 is turned off. That is, the transistor Q2 is turned on during a period when the voltage value of the full-wave rectified AC voltage is greater than or equal to the threshold value K and turned off during a period when the voltage value is less than the threshold value K.
制御部60では、トランジスタQ2がオンすると、抵抗R5を介してトランジスタQ2に電流が流れ、抵抗R5とトランジスタQ2の間に配置された端子TN1の電圧値がハイ電圧からロー電圧に低下する。CPU62は、アナログ端子AC1を有しており、NOT回路H1を介して端子TN1の電圧を検出する。NOT回路H1では、端子TN1の電圧値がハイ電圧からロー電圧に低下した場合に、その出力電圧の電圧値がロー電圧からハイ電圧へと上昇する。一方、トランジスタQ2がオフすると、トランジスタQ2に電流が流れず、端子TN1の電圧値がロー電圧からハイ電圧に上昇し、NOT回路H1からの出力電圧の電圧値がハイ電圧からロー電圧へと低下する。この結果、CPU62では、アナログ端子AC1を介して、ゼロクロスパルスが検出される。
In the
ピーク電圧検出部76は、電源ラインDLに出力された交流電圧を検出し、その電圧値が極大及び極小となるピーク電圧(ピーク電圧の絶対値)を検出する。また、ピーク電圧検出部76は、とともに、ピーク電圧となるタイミングに応じてピークパルスを出力する。具体的には、ピーク電圧検出部76は、交流電圧の絶対値が第1基準値KV1よりも大きい値に設定されている第2基準値KV2以上となる期間にハイ電圧、その絶対値が第2基準値KV2未満となる期間にロー電圧、となるピークパルスを発生する(図7、8参照)。図5に、ピーク電圧検出部76の回路図を示す。ピーク電圧検出部76は、抵抗R6、R7、整流回路W2、ダイオードD11、コンデンサC、及びフォトダイオードD12によって構成されている。整流回路W2は、4つのダイオードD7〜D10によって交流電圧を全波整流するダイオードブリッジであり、抵抗R6を介して交流電源50に接続されている。整流回路W2によって全波整流された交流電圧は、ダイオードD11等の素子へと出力される。
The
コンデンサCと抵抗R7とフォトダイオードD12は、並列に接続されており、これらの素子に対してダイオードD11が直列に接続されている。ダイオードD11は、整流回路W2によって全波整流された交流電圧を整流する。コンデンサCは、ダイオードD11によって整流された交流電圧の電圧値に応じた電荷を蓄積し、電極間電圧を発生させる。抵抗R7は、コンデンサCに蓄えられた電荷を放電する。フォトダイオードD12は、トランジスタQ3とフォトカプラPC3を構成しており、コンデンサCに生じる電極間電圧の電圧値がフォトダイオードD12のオン抵抗から決定される第2基準値KV2以上の値となると、フォトダイオードD12に電流が流れてフォトダイオードD12が発光し、トランジスタQ3をオンする。一方、コンデンサCに生じる電極間電圧の電圧値が第2基準値KV2未満の値となると、フォトダイオードD12に電流が流れず、トランジスタQ3がオフする。つまり、トランジスタQ3は、全波整流された交流電圧の電圧値が第2基準値KV2以上となる期間にオンし、第2基準値KV2未満となる期間にオフする。 The capacitor C, the resistor R7, and the photodiode D12 are connected in parallel, and the diode D11 is connected in series to these elements. The diode D11 rectifies the AC voltage that has been full-wave rectified by the rectifier circuit W2. The capacitor C accumulates electric charge according to the voltage value of the AC voltage rectified by the diode D11 and generates an interelectrode voltage. The resistor R7 discharges the electric charge stored in the capacitor C. The photodiode D12 constitutes the transistor Q3 and the photocoupler PC3. When the voltage value of the interelectrode voltage generated in the capacitor C becomes equal to or higher than the second reference value KV2 determined from the on-resistance of the photodiode D12, A current flows through the diode D12, the photodiode D12 emits light, and the transistor Q3 is turned on. On the other hand, when the voltage value of the interelectrode voltage generated in the capacitor C becomes less than the second reference value KV2, no current flows through the photodiode D12 and the transistor Q3 is turned off. That is, the transistor Q3 is turned on during a period when the voltage value of the full-wave rectified AC voltage is greater than or equal to the second reference value KV2, and is turned off during a period when the voltage value is less than the second reference value KV2.
ピーク電圧検出部76では、全波整流された交流電圧の電圧値が増大する増加期間において、ダイオードD11を介してコンデンサCに交流電圧が出力され、コンデンサCに生じる電極間電圧の電圧値が交流電圧の電圧値とほぼ等しい電圧値となる。制御部60では、コンデンサCの電極間電圧の電圧値がピーク電圧となり、第2基準値KV2以上となると、抵抗R8を介してトランジスタQ2に電流が流れ、抵抗R8とトランジスタQ3の間に配置された端子TN2の電圧値がハイ電圧からロー電圧に低下する。CPU62は、アナログ端子AC2を有しており、NOT回路H2を介して端子TN2の電圧を検出する。NOT回路H2では、端子TN2の電圧値がハイ電圧からロー電圧に低下した場合に、その出力電圧の電圧値がロー電圧からハイ電圧へと上昇する。
In the peak
また、ピーク電圧検出部76では、上記増加期間から全波整流された交流電圧の電圧値が減少する減少期間に切り替わると、ダイオードD11によりコンデンサCへの交流電圧の出力が遮断される。これによって、コンデンサCの電極間電圧が、全波整流された交流電圧のピーク電圧に一時的に保持され、このピーク電圧がピーク電圧検出部76により検出される。
In the
さらに、ピーク電圧検出部76では、上記減少期間の経過に伴い、コンデンサCに蓄積された電荷が抵抗R7を介して放電され、コンデンサCに生じる電極間電圧の電圧値が低下する。制御部60では、コンデンサCの電極間電圧の電圧値が第2基準値KV2未満となると、トランジスタQ3に電流が流れず、端子TN2の電圧値がロー電圧からハイ電圧に上昇し、NOT回路H2からの出力電圧の電圧値がハイ電圧からロー電圧へと低下する。この結果、CPU62では、アナログ端子AC2を介して、ピークパルスが検出される。
Further, in the peak
(制御部)
制御部60は、CPU62とメモリ64とフォトカプラPC1〜3等を含む。メモリ64には、プリンタ10の動作を制御等するための各種のプログラムが記憶されており、CPU62は、メモリ64から読み出したプログラムに従って各部の制御を行うとともに、交流電源50の異常を検出するための各種処理を実行する。CPU62は、フォトカプラPC1を介して出力部56のスイッチ回路72に接続されており、定着ヒータ54に交流電圧を出力するか否かを制御する。
(Control part)
The
CPU62は、フォトカプラPC2を介して検出部58のゼロクロスパルス発生部74に接続されており、ゼロクロスパルスを検出する。CPU62は、ゼロクロスパルスを検出すると、その電圧値がロー電圧となる期間の中心タイミングを求め、当該タイミングを、交流電圧の電圧値がゼロとなるゼロクロス点として検出するゼロクロス点検出処理を実行する。
The
また、CPU62は、フォトカプラPC3を介して検出部58のピーク電圧検出部76に接続されており、ピークパルスを検出する。CPU62は、ピークパルスの電圧値がハイ電圧となる期間を検出することで、ピーク電圧検出部76がピーク電圧を検出したことを検知し、交流電圧の電圧値が極大及び極小となるピークの数を検出するピーク数検出処理を実行する。CPU62は、この他に後述する第1算出処理、第2算出処理、判断処理、動作判定処理等の各処理を実行する。
The
3.交流電源の異常検出処理
次に、図6を参照して、交流電源50の異常を検出する処理について説明する。交流電源50の異常としては、図7に示すように、交流電源50が出力する交流電圧のゼロクロス点近傍にノイズが生じるノイズ発生異常や、図8に示すように、交流電源50が出力する交流電圧の波形が矩形波状となる波形異常が存在する。交流電源50の異常検出処理では、交流電源50の異常を検出するとともに、発生した異常の種類をも特定する。
3. AC Power Supply Abnormality Detection Processing Next, processing for detecting an abnormality of the
図6は、CPU62が所定のプログラムに従って実行する処理のフローチャートを示す。CPU62は、定着ヒータ54に交流電圧を出力するに先だって当該処理を実行する。メモリ64には、ゼロクロス点及びピークを検出する規定期間Tが予め記憶されており、CPU62は、処理を開始すると、規定期間Tに亘ってゼロクロス点検出処理を実行し、規定期間Tにゼロクロス点が検出された第1個数N1を測定する。CPU62は、更に第1算出処理を実行し、測定された第1個数N1と規定期間Tとから、ゼロクロス点の周期Tzを測定する(S2)。周期Tzは、例えば以下のように求めることができる。
Tz=T/N1
FIG. 6 shows a flowchart of processing executed by the
Tz = T / N1
また、CPU62は、規定期間Tに亘ってピーク数検出処理を実行し、規定期間Tにピークが検出された第2個数N2を測定する。第1個数N2の測定と、第2個数N2の測定は、必ずしも同時に実行される必要はないが、同時に実行されることが好ましい。CPU62は、更に第2算出処理を実行し、測定された第2個数N2と規定期間Tとから、ピークの周期Tpを測定する(S4)。周期Tpは、以下のように求めることができる。
Tp=T/N2
Further, the
Tp = T / N2
次に、CPU62は、測定された周期Tzと周期Tpを比較する(S6)。CPU62は、周期Tpを基準として規定範囲を設定し、この規定範囲に周期Tzが含まれるか否かを判断する。CPU62は、周期Tpから第1時間TM1を差し引いて、規定範囲の周期が短い側の境界値である下限周期TMINを設定する。また、CPU62は、周期Tpに第2時間TM2を加えて、規定範囲の周期が長い側の境界値である上限周期TMAXを設定する。
TMIN=Tp−TM1、TMAX=Tp+TM2
Next, the
TMIN = Tp-TM1, TMAX = Tp + TM2
CPU62は、周期Tzが規定範囲に含まれる場合、交流電源50が正常であると判断する(S12)。CPU62は、交流電源50から出力される交流電圧を定着ヒータ54に出力可能であるか否かを判定する動作判定処理において、定着ヒータ54に交流電圧を出力可能であると判定し(S14)、異常検出処理を終了する。これにより、定着ヒータ54に交流電圧が出力され、その出力時間等が交流電圧のゼロクロス点を基準に制御される。
When the period Tz is included in the specified range, the
一方、CPU62は、周期Tzが規定範囲に含まれず、周期Tzが下限周期TMINよりも小さい場合、交流電源50が異常であると判断する(S8)。この場合、CPU62は、ノイズ発生異常等の交流電源50の周波数が定着ヒータ54に出力可能な周波数範囲よりも過大となる種類の異常が発生していると判断する。CPU62は、定着ヒータ54に交流電圧を出力不能であると判定する(S10)とともに、表示部(図示されていない)等の報知手段を用いてユーザに異常の状況を知らせ、異常検出処理を終了する。
On the other hand, when the cycle Tz is not included in the specified range and the cycle Tz is smaller than the lower limit cycle TMIN, the
また、CPU62は、周期Tzが規定範囲に含まれず、周期Tzが上限周期TMAXよりも大きい場合、交流電源50が異常であると判断する(S16)。この場合、CPU62は、波形異常等の交流電源50の周波数が定着ヒータ54に出力可能な周波数範囲よりも過小となる種類の異常が発生していると判断する。CPU62は、定着ヒータ54に交流電圧を出力不能であると判定する(S18)とともに、表示部等の報知手段を用いてユーザに異常の状況を知らせ、異常検出処理を終了する。
Further, when the cycle Tz is not included in the specified range and the cycle Tz is larger than the upper limit cycle TMAX, the
4.本実施形態の効果
(1)本実施形態の電圧出力装置61では、規定期間Tにゼロクロス点検出処理において検出された第1個数N1を用いて算出されるゼロクロス点の周期Tzと、規定期間Tにピーク数検出処理において検出された第2個数N2を用いて算出されるピークの周期Tpと、を比較する。交流電源50に異常が発生していない場合、これらの周期Tz、Tpは、等しい値となる。この電圧出力装置61では、周期Tz、Tpが規定範囲を超えて異なる場合に、交流電源50が異常であると判断する。
4). Advantages of the present embodiment (1) In the
図7を用いて、交流電源50の異常の1つであるノイズ発生異常を説明する。図7に示すように、ノイズ発生異常では、交流電圧に電圧値の振動を伴うノイズが付加されている異常を意味する。そのため、ゼロクロスパルス発生部74において第1基準値KV1を用いてゼロクロスパルスを発生させる場合に、第1基準値KV1を超えて交流電圧の電圧値が振動するノイズが発生すると、図7に丸90で示すように、このノイズに起因したゼロクロスパルスが発生してしまい、正常な場合に比べて規定期間Tに測定される第1個数N1が増加する。その一方、ピーク電圧検出部76は、ノイズ除去効果を有するコンデンサCを有するため、第2基準値KV2を超えて電極間電圧の電圧値が振動することが抑制される。そのため、ピーク電圧検出部76では、ノイズに起因したピークパルスが発生することがなく、第2個数N2が性格に測定される。そのため、ノイズ発生異常が発生した場合、第1個数N2が第2個数N2よりも小さくなり、ゼロクロス点の周期Tzがピークの周期Tpよりも長くなる。
A noise generation abnormality which is one of the abnormality of the
また、図8を用いて、交流電源50の異常の1つである波形異常を説明する。図8に示すように、波形異常では、交流電圧の波形が矩形波状となる異常を意味する。そのため、ゼロクロスパルス発生部74において第1基準値KV1を用いてゼロクロスパルスを発生させる場合に、交流電圧の絶対値が第1基準値KV1よりも低くなる期間が短くなることでゼロクロスパルスを発生させることができず(図8丸92参照)、正常な場合に比べて規定期間Tに測定される第1個数N1が減少する。その一方、ピーク電圧検出部76では、第2基準値KV2が第1基準値KV1よりも大きい値に設定されているので、交流電圧の波形が矩形波状であっても、第2基準値KV2を超えて電極間電圧の電圧値が振動し、第2個数N2が測定される。そのため、波形異常が発生した場合、第1個数N2が第2個数N2よりも大きくなり、ゼロクロス点の周期Tzがピークの周期Tpよりも短くなる。
Moreover, the waveform abnormality which is one of the abnormality of
上述したように、定着ヒータ54の制御の基準となるゼロクロス点は、交流電源50の異常により測定される数が変動する一方、ピークは、交流電源50の異常により測定される数が変動しない。この電圧出力装置61によれば、ゼロクロス点の周期Tzとピークの周期Tpとを比較することで、ノイズや異常波形等によらず正確に算出することができるピークの周期Tpに基づいて交流電源50の正常又は異常を判断することができ、交流電源50の異常を正確に検出することができる。
As described above, the zero cross point serving as a reference for controlling the fixing
(2)本実施形態の電圧出力装置61では、ゼロクロス点の周期Tzが、ピークの周期Tpを基準として設定される規定範囲より大きいか、小さいかを判断する。そのため、交流電源50が異常であると判断された場合に、交流電源50に発生している異常が、ノイズ発生異常等の交流電源50の周波数が定着ヒータ54に出力可能な周波数範囲よりも過大となる種類の異常が発生しているか、あるいは波形異常等の交流電源50の周波数が定着ヒータ54に出力可能な周波数範囲よりも過小となる種類の異常が発生しているか、を判別することができる。
(2) In the
(3)本実施形態の電圧出力装置61では、定着ヒータ54に交流電圧を出力するに先だって交流電源50の異常検出処理が実行されるので、異常な交流電源50から出力される交流電源が定着ヒータ54に出力されることが防止される。
(3) In the
<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、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、プリンタ機能を有する装置を用いて説明を行ったが、本発明はこれに限られない。本発明は、交流電源50の異常を検出して、交流電源50から出力される交流電圧を出力する電圧出力装置61を備えた装置であれば、プリンタ機能を有する装置に限定されるものではない。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and the drawings, and for example, the following various aspects are also included in the technical scope of the present invention.
(1) Although the above embodiment has been described using an apparatus having a printer function, the present invention is not limited to this. The present invention is not limited to an apparatus having a printer function as long as the apparatus includes a
(2)上記実施形態では、検出部58にゼロクロスパルス発生部74とピーク電圧検出部76とが設けられている例を用いて説明を行ったが、これらのゼロクロスパルス発生部74、ピーク電圧検出部76の機能を有する1つの発生部が設けられていても良い。この場合には、発生部は、基準値の電圧値が切り換えられるような構成を有しており、ゼロクロスパルスを発生させる際には、基準値を第1基準値KV1に設定し、ピークパルスを発生させる際には、基準値を第2基準値KV2に設定するように制御しても良い。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記実施形態では、ゼロクロス点の周期Tzとピークの周期Tpとを比較して交流電源50が正常であるか否かを判断する例を用いて説明を行ったが、規定期間Tにゼロクロス点が検出された第1個数N1と規定期間Tにピークが検出された第2個数N2とを比較して交流電源50が正常であるか否かを判断しても良い。この場合、規定期間Tが長くなれば、第1個数N1及び第2個数N2が大きくなることから、規定範囲は規定期間Tの長さに応じて決定されることが好ましい。
(3) In the above embodiment, the description has been made using the example in which the
(4)上記実施形態では、プリンタ10が1つのCPU62によって各種処理を実行する例を用いて示したが、本発明はこれに限られない。例えば、お互いに異なるCPU、ASICなどによって各種処理が分担されていても良い。
(4) In the above-described embodiment, the
(5)また、CPU62が実行するプログラムが必ずしもROM12に記憶されている必要はなく、CPU62自身に記憶されていてもよければ、他の記憶装置に記憶されていても良い。
(5) Further, the program executed by the
(6)上記実施形態に記載されたスイッチ回路72、ゼロクロスパルス発生部74、及びピーク電圧検出部76は、一つの実施形態に過ぎず、他の形態で構成されていても良い。
(6) The
10:プリンタ、50:交流電源、52:定着器、54:定着ヒータ、56:出力部、58:検出部、60:制御部、61:電圧出力装置、72:スイッチ回路、74:ゼロクロスパルス発生部、76:ピーク電圧検出部、KV1:第1基準値、KV2:第2基準値、N1:第1個数、N2:第2個数、TMAX:上限周期、TMIN:下限周期、Tp:ピークの周期、Tz:ゼロクロス点の周期 10: Printer, 50: AC power supply, 52: Fixing device, 54: Fixing heater, 56: Output unit, 58: Detection unit, 60: Control unit, 61: Voltage output device, 72: Switch circuit, 74: Zero cross pulse generation , 76: peak voltage detector, KV1: first reference value, KV2: second reference value, N1: first number, N2: second number, TMAX: upper limit period, TMIN: lower limit period, Tp: peak period , Tz: Zero-cross point period
Claims (6)
前記交流電圧を検出する検出部と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記交流電圧の絶対値がゼロとなるゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出処理と、
前記交流電圧の電圧値が極大と極小の少なくとも一方となるピークの数を検出するピーク数検出処理と、
規定期間に前記ゼロクロス点が検出された数である第1個数と、前記規定期間に前記ピークが検出された数である第2個数と、を比較し、前記第1個数と第2個数との差が前記規定期間の長さに応じて決定される規定範囲に含まれる場合に、前記交流電源が正常であると判断し、前記差が前記規定範囲に含まれない場合に、前記交流電源が異常であると判断する判断処理と、
を実行する、電圧出力装置。 An output unit that outputs an AC voltage output from an AC power source;
A detection unit for detecting the AC voltage;
A control unit;
With
The controller is
Zero-cross point detection processing for detecting a zero-cross point where the absolute value of the AC voltage is zero;
A peak number detection process for detecting the number of peaks in which the voltage value of the AC voltage is at least one of a maximum and a minimum; and
A first number that is the number of detected zero-cross points in a specified period and a second number that is the number of detected peaks in the specified period are compared, and the first number and the second number are compared. When the difference is included in a specified range determined according to the length of the specified period, it is determined that the AC power supply is normal, and when the difference is not included in the specified range, A determination process for determining an abnormality,
Execute the voltage output device.
前記制御部は、
更に、
前記規定期間と前記第1個数とから前記ゼロクロス点の周期である第1周期を算出する第1算出処理と、
前記規定期間と前記第2個数とから前記ピークの周期である第2周期を算出する第2算出処理と、
を実行し、
前記判定処理では、前記第1周期と前記第2周期との差を前記規定範囲と比較して前記交流電源の異常を判断する、電圧出力装置。 The voltage output device according to claim 1,
The controller is
Furthermore,
A first calculation process for calculating a first period which is a period of the zero cross point from the specified period and the first number;
A second calculation process for calculating a second period which is a period of the peak from the specified period and the second number;
Run
In the determination process, a voltage output device that determines an abnormality of the AC power source by comparing a difference between the first period and the second period with the specified range.
出力可能な交流電圧の周波数範囲が予め設定されており、
前記規定範囲の両端の境界値のうち、周期が短い側の境界値を示す下限周期は、前記第2周期から第1時間を差し引いた値に設定されており、
前記判断処理では、前記第1周期が前記下限周期よりも小さい場合、前記交流電圧の周波数が前記周波数範囲よりも過大であると判断する、電圧出力装置。 The voltage output device according to claim 2,
The frequency range of AC voltage that can be output is preset,
Of the boundary values at both ends of the specified range, the lower limit cycle indicating the boundary value on the shorter cycle side is set to a value obtained by subtracting the first time from the second cycle,
In the determination process, when the first period is smaller than the lower limit period, the voltage output apparatus determines that the frequency of the AC voltage is larger than the frequency range.
出力可能な交流電圧の周波数範囲が予め設定されており、
前記規定範囲の両端の境界値のうち、周期が長い側の境界値を示す上限周期は、前記第2周期に第2時間を加えた値に設定されており、
前記判断処理では、前記第1周期が前記上限周期よりも大きい場合、前記交流電圧の周波数が前記周波数範囲よりも過小であると判断する、電圧出力装置。 The voltage output device according to claim 2 or 3, wherein
The frequency range of AC voltage that can be output is preset,
Of the boundary values at both ends of the specified range, the upper limit cycle indicating the boundary value on the longer cycle side is set to a value obtained by adding a second time to the second cycle,
In the determination process, when the first period is larger than the upper limit period, the voltage output apparatus determines that the frequency of the AC voltage is less than the frequency range.
前記検出部は、
前記交流電圧の絶対値が所定値未満となる期間に応じてゼロクロスパルスを発生するゼロクロスパルス発生部と、
前記交流電圧の電圧値が極大と極小の少なくとも一方となるピーク電圧を検出するピーク電圧検出部と、
を備え、
前記ゼロクロス点検出処理では、前記ゼロクロスパルス発生部が発生した前記ゼロクロスパルスから前記ゼロクロス点を求め、
前記ピーク数検出処理では、前記ピーク電圧検出部が検出した前記ピーク電圧から前記規定期間内のピークの数を検出する、電圧出力装置。 The voltage output device according to any one of claims 1 to 4,
The detector is
A zero-cross pulse generator that generates a zero-cross pulse according to a period in which the absolute value of the alternating voltage is less than a predetermined value;
A peak voltage detector that detects a peak voltage at which the voltage value of the AC voltage is at least one of a maximum and a minimum; and
With
In the zero cross point detection process, the zero cross point is determined from the zero cross pulse generated by the zero cross pulse generation unit,
In the peak number detection process, a voltage output device that detects the number of peaks in the specified period from the peak voltage detected by the peak voltage detection unit.
前記定着器に交流電圧を出力する請求項1ないし請求項5に記載の電源出力装置と、
を備え、
前記制御部は、
更に、
前記交流電源が正常であると判断される場合に、前記定着ヒータに前記交流電圧を出力可能であると判定し、前記交流電源が異常であると判断される場合に、前記定着ヒータに前記交流電圧を出力不能であると判定する動作判定処理を実行する、画像形成装置。 A fixing device including a fixing heater;
The power supply output device according to any one of claims 1 to 5, wherein an AC voltage is output to the fixing device.
With
The controller is
Furthermore,
When it is determined that the AC power supply is normal, it is determined that the AC voltage can be output to the fixing heater, and when it is determined that the AC power supply is abnormal, the AC power is supplied to the fixing heater. An image forming apparatus that executes an operation determination process for determining that a voltage cannot be output.
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