JP2014130088A - 電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検知の信頼度を維持しつつ、より省電力化の可能な、ゼロクロス点の検知技術を提供すること。
【解決手段】電源システムは、交流電源のゼロクロス点に対応したゼロクロス検出用信号を生成する信号生成回路を含む小容量電源回路と、制御部とを備える。制御部は、信号生成回路からゼロクロス検出用信号を受け取り（ステップＳ１１５）、ゼロクロス検出用信号の電圧値に基づいてゼロクロス点の検出を行えるか否かを判断する判断処理（ステップＳ１２０，Ｓ１２５，Ｓ１３０）と、判断処理においてゼロクロス点の検出が行えると判断した場合に（ステップＳ１２０：ＹＥＳ，Ｓ１２５：ＹＥＳ，Ｓ１３０：ＮＯ）、ゼロクロス検出用信号に基づいてゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出処理（ステップＳ１３５）と、を実行する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電源システム、同電源システムを備えた画像形成装置、詳しくは、交流電圧のゼロクロス点を検出する技術に関する。

従来、交流電圧のゼロクロス点（ゼロクロスタイミング）を検出する技術として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。その従来技術文献においては、フォトカプラを利用して交流電圧のゼロクロス点を検知する技術が開示されている。

特開２０１０−２３９７７４号公報

しかしながら、上記従来技術文献のように、フォトカプラを利用したゼロクロス点の検知方法では、好適にゼロクロス点を検知できるものの、フォトカプラのフォトダイオードによる消費電力量が無視できる程度に低くはなかった。そのため、検知の信頼度を維持しつつ、より省電力化が可能なゼロクロス点を検知する技術が切望されていた。

本発明は、検知の信頼度を維持しつつ、より省電力化の可能な、ゼロクロス点の検知技術を提供するものである。

本明細書によって開示される電源システムは、交流電源の交流電圧を整流平滑化し、所定の直流電圧を生成するスイッチング電源と、小容量電源回路であって、第１電極および第２電極を有し、当該第１電極が前記交流電源の一端に接続される第１コンデンサと、第１電極および第２電極を有し、当該第１電極が前記交流電源の他端に接続される第２コンデンサと、前記第１コンデンサの前記第２電極と前記第２コンデンサの前記第２電極との間に電気的に接続され、両コンデンサに印加される交流電圧を整流する整流回路と、前記整流回路の後段に接続され、前記交流電圧を平滑する平滑コンデンサと、前記平滑コンデンサに接続され、前記平滑コンデンサに流れる整流電流に基づいて前記交流電源のゼロクロス点に対応したゼロクロス検出用信号を生成する信号生成回路と、を含む小容量電源回路と、制御部とを備え、前記制御部は、前記信号生成回路から前記ゼロクロス検出用信号を受け取り、前記ゼロクロス検出用信号の電圧値に基づいて前記ゼロクロス点の検出を行えるか否かを判断する判断処理と、前記判断処理において前記ゼロクロス点の検出が行えると判断した場合に、前記ゼロクロス検出用信号に基づいて前記ゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出処理とを実行する。
ゼロクロス検出用信号は平滑コンデンサを用いて生成されるため、例えば、小容量電源回路への交流電力の供給のオン時に、ゼロクロス検出用信号の電圧値が所定の電圧値に到達するまでには所定の遅延時間を伴う。そのため、ゼロクロス検出用信号の電圧値が所定の電圧値に到達する以前にゼロクロス検出用信号に基づいてゼロクロス点を検出すると、ゼロクロス点の検出が確実に行われない虞があり、検出信頼度が低下する。しかしながら、ゼロクロス検出用信号に基づいてゼロクロス点を検出する際に、ゼロクロス検出用信号の電圧値に基づいてゼロクロス点の検出を行えるか否かを判断し、ゼロクロス点の検出が行えると判断した場合にゼロクロス点の検出を行うことによって、検出の信頼度を維持しつつ、省電力化の可能な、ゼロクロス点の検知を行うことができる。

上記電源システムにおいて、前記制御部は、前記判断処理において、前記ゼロクロス検出用信号の電圧値に係る所定条件が満たされる場合に、前記ゼロクロス検出用信号による前記ゼロクロス点の検出を行えると判断するようにしてもよい。
ゼロクロス検出用信号の電圧値に係る所定条件が満たされる場合に、ゼロクロス検出用信号によるゼロクロス点の検出を行えると判断される。そのため、例えば、電源システムへの電源投入時であって小容量電源回路への交流電力の供給の開始時に、ゼロクロス検出用信号の電圧値が所定の電圧値に到達するまでには所定の遅延時間を伴う場合であっても、本構成によれば、所定条件として遅延時間による影響を回避する条件を設定することによって、遅延時間による影響を回避してゼロクロス点が検出できる。それによって、ゼロクロス点の検出の信頼度を維持できる。

また、本構成の電源システムと、ヒータを有する定着器とを備えた画像形成装置であって、前記制御部は、前記判断処理において前記ゼロクロス検出用信号による前記ゼロクロス点の検出を行えると判断した場合に、前記ゼロクロス点検出処理によって検出される前記ゼロクロス点に基づいて、前記ヒータの加熱制御処理を実行する、画像形成装置としてもよい。
本構成によれば、画像形成装置への電源投入時におけるヒータの加熱制御処理を精度良く行える。

また、上記電源システムにおいて、前記制御部は、前記ゼロクロス検出用信号の電圧値を検出する電圧検出処理を実行し、前記所定条件は、検出された前記電圧値が所定値以上であることとしてもよい。
例えば、ゼロクロス検出用信号の論理ハイレベルに基づいてゼロクロス点の検出が行われる場合、所定値を確実にゼロクロス点が検出できる電圧値に設定することによって、ゼロクロス点検出の信頼度を維持できる。

また、上記電源システムにおいて、前記制御部は、前記スイッチング電源から前記小容量電源回路への電力供給を開始してからの経過時間を計測する計測処理を実行し、前記所定条件は、計測された前記経過時間が所定時間以上であることとしてもよい。
本構成によれば、所定時間を、ゼロクロス点を確実に検出できる所望のゼロクロス検出用信号の電圧値となる時間に設定することによって、ゼロクロス点検出の信頼度を維持できる。

また、上記電源システムにおいて、前記制御部は、前記判断処理において、前記ゼロクロス検出用信号の電圧値が、一定値で所定時間以上継続した否かを判断し、前記ゼロクロス検出用信号の電圧値が、一定値で所定の継続時間以上継続したと判断する場合に、前記ゼロクロス検出用信号による前記ゼロクロス点の検出を行えないと判断するようにしてもよい。
通常、ゼロクロス検出用信号の電圧値は、電源の周波数に応じて、ハイレベルとローレベルとの間で変化する。そのため、ゼロクロス検出用信号の電圧値が一定値で所定時間以上継続した場合は、何らかの異常が発生したことになる。そのため、この場合、ゼロクロス検出用信号によるゼロクロス点の検出を行えないと判断し、ゼロクロス点検出を行わないことによって、ゼロクロス点検出の信頼度を維持できる。

また、上記電源システムにおいて、前記平滑コンデンサは、前記交流電源が遮断された場合、所定時間以上、前記制御部の動作を確保できるコンデンサ容量を有し、制御部の動作を確保できるコンデンサ容量を有する平滑コンデンサを含み、前記制御部は、前記所定の直流電圧を検出する電圧検出処理と、前記小容量電源回路から電力の供給を受けている状態において、前記ゼロクロス検出用信号の電圧値がハイレベルで前記継続時間以上継続したと判断する場合、前記スイッチング電源を起動する起動処理とを実行し、前記スイッチング電源の起動時から前記所定時間内に前記所定の直流電圧が検出されなくなる場合、前記交流電源の遮断と判断し、前記スイッチング電源の起動時から前記所定時間の経過後においても前記所定の直流電圧の検出が継続される場合には、異常な電圧が入力されていると判断し、異常電圧入力処理をさらに実行するようにしてもよい。
本構成によれば、制御部が小容量電源回路から電力の供給を受けている状態において、ゼロクロス検出用信号の電圧値が、一定値で所定時間以上継続したと判断する場合、スイッチング電源を起動される。そのため、スイッチング電源からの所定の直流電圧に基づいて、ゼロクロス検出用信号の異常の原因を、好適に検出することができる。

また、本構成の電源システムと、印刷データを受信する受信部と、前記印刷データに基づいて画像を形成する画像形成部と、を備えた画像形成装置であって、前記制御部は、前記異常波入力処理として、前記受信部によって前記印刷データが受信された場合であっても、前記画像形成部による前記印刷データに基づく画像形成を禁止する禁止処理を実行する画像形成装置としてもよい。
本構成によれば、ゼロクロス検出用信号に基づいて異常な交流電圧が画像形成装置に入力されていると判断された場合に画像形成を禁止することによって、形成画像の品質低下を抑制できる。

また、本明細書によって開示される画像形成装置は、上記のいずれかの電源システムと、前記ゼロクロス点の検出を利用して画像を形成する画像形成部と、を備える。
本構成によれば、ゼロクロス点の検出を利用して画像を形成する画像形成装置において、ゼロクロス点検出の精度を維持しつつ、省電力化の可能な、ゼロクロス点の検知を行うことができる。

本発明によれば、検知の信頼度を維持しつつ、より省電力化の可能な、ゼロクロス点の検知を行える。

一実施形態に係る画像形成装置の構成を概略的に示すブロック図 一実施形態に係る電源システムの構成を概略的に示す回路図 一実施形態におけるゼロクロス点の検出を説明するグラフ ゼロクロス点検出判定処理に係る各処理を示すフローチャート ゼロクロス検出用信号の立ち上がり時を示すグラフ ゼロクロス検出用信号の立ち上がり時を示すグラフ

＜実施形態＞
一実施形態について図１から図６を参照して説明する。

１．プリンタの説明
図１は、画像形成装置の一例であるプリンタ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、通信部３ａ、画像メモリ３ｂ、および電源システム１００を含む。電源システム１００は、電源部１０と制御装置５０とを含む。電源部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および制御装置５０に対して電力を供給する。

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。定着器２ｆは、現像剤像を熱定着させるためのヒータ２ｈを含む。

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に基づく画像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。

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５０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に基づく画像を印刷させる。なお、印刷部２の動作電圧は主に２４Ｖであるのに対して、通信部３ａ、画像メモリ３ｂおよび制御装置５０の動作電圧は主に３．３Ｖである。

なお、プリンタ１は、動作モードとして通常モードと省電力モードとを有する。通常モードとは、プリンタ１が印刷指示に応答して即座に印刷処理を実行できる状態、あるいは、印刷処理を実行している状態にあるモードである。そのため、通常モードにおいては、電源システム１００は動作しており、定着器２ｆのヒータ２ｈは、定着可能な温度或いは定着可能な温度よりやや低い温度に維持されるように通電制御されている。また、省電力モードとは、印刷指示が所定時間なくプリンタ１が待機状態にあるモードである。省電力モードでは、電源システム１００は、その一部しか動作しておらず、定着器２ｆのヒータ２ｈは通電されていない。

２．電源システムの構成
次に、図２を参照して電源システム１００の構成について説明する。上述したように、電源システム１００は、電源部１０と制御装置５０とを含む。まず、電源システム１００の電源部１０の構成について説明する。電源部１０は、スイッチング電源２０および小容量電源回路３０を含む。

スイッチング電源２０は、整流平滑回路２１、制御ＩＣ２２、電圧発生回路２３、トランス２４、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１、整流平滑回路２５、電圧検出回路２６、およびＤＣ−ＤＣコンバータ２７、２８を含む。

スイッチング電源２０は、交流電源ＡＣの交流電圧Ｖａｃを整流平滑化し、通常モードにおいて＋２４Ｖ、＋５Ｖおよび＋３．３Ｖの直流電圧を生成する。＋２４Ｖの直流電圧（以下「ＤＣ２４Ｖ」と記す）は第１出力端子ＯＵＴ１から出力され、＋５Ｖの直流電圧（以下「ＤＣ５Ｖ」と記す）は第２出力端子ＯＵＴ２から出力され、＋３．３Ｖの直流電圧（以下「ＤＣ３．３Ｖ」と記す）は第３出力端子ＯＵＴ３から出力される。

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、交流電源ＡＣの交流電圧Ｖａｃ（例えば、２４０Ｖ）を整流するブリッジダイオードおよび整流後の電圧を平滑化するコンデンサを含む。整流平滑回路２１の出力は、トランス２４の一次コイルに印加される。

トランジスタＱ１はＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴであり、制御ＩＣ２２からゲートにオン・オフ信号（ＰＷＭ信号）が与えられることにより、オン・オフ動作する。これにより、トランス２４の一次側が発振して、トランス２４の二次コイルに電圧を誘起させる。

また、トランス２４の一次側には電圧発生回路２３が設けられている。電圧発生回路２３は、トランス２４の一次側に設けられた補助コイルに誘起される電圧を整流平滑化して、制御ＩＣ２２用の電源電圧Ｖｃｃを生成する。

整流平滑回路２５はトランス２４の二次コイルに誘起された電圧を整流平滑化してＤＣ２４Ｖを生成する。

電圧検出回路２６は、フォトカプラＰＣ１を含み、スイッチング電源２０のＤＣ２４Ｖ出力の検出レベルに応じて、フォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＬＥＤ１を発光させる。フォトカプラＰＣ１は、制御ＩＣ２２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を含む。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、ＤＣ２４Ｖ出力の検出値が制御ＩＣ２２のフィードバックポートＦＢにフィードバックされる。

ＤＣ−ＤＣコンバータ２７は、ＤＣ２４ＶをＤＣ５Ｖに変換して出力し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２８は、ＤＣ２４ＶをＤＣ３．３Ｖに変換して出力する。

制御ＩＣ２２は、制御入力ポートＥＮに入力される制御パルス信号Ｓｃｐに応じてトランジスタＱ１へのオン・オフ信号を制御し、トランス２４の一次側の発振を制御する。通常モードにおいては、トランス２４の一次側を発振させて、各ＤＣ電圧を生成し、省電力モードにおいては、トランジスタＱ１へのオン・オフ信号の出力を停止して、トランス２４の一次側の発振を停止させる。すなわち、省電力モードにおいては、スイッチング電源２０からＤＣ電圧は出力されない。なお、プリンタ１の省電力モードから通常モードへの復帰時には、制御装置５０から制御パルス信号Ｓｃｐが制御入力ポートＥＮに入力され、制御パルス信号Ｓｃｐに応じてトランス２４の一次側の発振が開始され、各ＤＣ電圧がスイッチング電源２０から出力される。すなわち、プリンタ１の通常モードにおいてスイッチング電源２０は出力モードとされ、プリンタ１の省電力モードにおいてスイッチング電源２０は出力停止モードとされる。なお、入力ポートＶＨには、スイッチング電源２０の始動時に電源電圧が供給される。

次に、電源システム１００の制御装置（制御部の一例）５０の構成について説明する。制御装置５０は、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）５１、モード制御ＩＣ（制御部の一例）５２、スイッチング電源制御部５２、および、メモリ５６を含む。
ＡＳＩＣ（制御部の一例）５１は、プリンタ１の印刷部２を制御する。ＡＳＩＣ５１は、例えば、定着器２ｆのヒータ２ｈの通電制御を行う。モード制御ＩＣ５２は、プリンタ１のモード制御を行う。

ＡＳＩＣ５１は、電源として、スイッチング電源２０のＤＣ−ＤＣコンバータ２８からＤＣ３．３Ｖを受け取る。なお、ＡＳＩＣ５１は通常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が出力停止モード、すなわち、省電力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。

また、モード制御ＩＣ５２は、タイマ５５を含む。モード制御ＩＣ５２は、通常モードにおいて、後述するように、ゼロクロス検出回路３４からポートＰ４に入力されるゼロクロス検出用信号Ｐｚｃに基づいて、交流電源ＡＣの交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点ＺＰ（図３参照）を検出する。そして、モード制御ＩＣ５２は、例えば、ゼロクロス点ＺＰに基づいてゼロクロス信号Ｓｚｃを生成し（図３参照）、ゼロクロス信号ＳｚｃをＡＳＩＣ５１に供給する。ＡＳＩＣ５１は、ゼロクロス信号Ｓｚｃに基づいて、定着器２ｆのヒータ２ｈの通電制御を行う。タイマ５５は、ゼロクロス点ＺＰを検出する際の時間計測等に利用される。

また、モード制御ＩＣ５２のポートＰ１は抵抗を介してＤＣ−ＤＣコンバータ２８のＯＵＴ３に接続され、モード制御ＩＣ５２は、ＤＣ３．３Ｖを検出して、スイッチング電源２０の出力を監視する。また、モード制御ＩＣ５２の電源ポートＰ２は、小容量電源回路３０の出力側に接続されており、通常モードおよび省電力モードにおいて小容量電源回路３０から電力が供給される。モード制御ＩＣ５２は、プリンタ１のモード切り換えに応じて、スイッチング電源２０を、出力モードと、スイッチング電源２０の発振を停止させる出力停止モードとに切り換え制御する。

すなわち、モード制御ＩＣ５２は、制御ＩＣ２２に対して制御パルス信号Ｓｃｐを出力することにより、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。ここで、出力モードとは、トランス２４の一次側を発振させて、スイッチング電源２０を出力状態にするモードであり、通常モードに対応する。一方、出力停止モードは、トランス２４の発振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り、省電力モードに対応する。このように、省電力モードにおいては、スイッチング電源２０の出力が停止されるため、制御装置５０のモード制御ＩＣ５２およびスイッチング電源動作制御部５３には、小容量電源回路３０から電力が供給される。

スイッチング電源動作制御部５３は、フォトカプラＰＣ２の発光ダイオードＬＥＤ２およびトランジスタＱ２を含む。発光ダイオードＬＥＤ２のアノードは、小容量電源回路３０からの直流＋５．６Ｖ（以下、ＤＣ５．６ＶＢと記す）の電源ラインに接続されている。

発光ダイオードＬＥＤ２は、スイッチング電源２０の制御ＩＣ２２の制御入力ポートＥＮに接続されたフォトトランジスタＰＴ２と共に、フォトカプラＰＣ２を構成している。そのため、モード制御ＩＣ５２の制御ポートＰ３からトランジスタＱ２のベースに制御パルス信号Ｓｃｐが出力されると、制御パルス信号Ｓｃｐは、フォトカプラＰＣ２を介して光伝送され、制御ＩＣ２２の制御入力ポートＥＮに入力される。

メモリ５６は、ＲＯＭおよびＲＡＭを含む。ＲＯＭには、ＡＳＩＣ５１およびモード制御ＩＣ５２が実行する各種プログラムが格納され、ＲＡＭにはプログラムが実行される際の各種データが格納される。

このように、モード制御ＩＣ５２は、省電力モードから通常モードへ切り換える場合、小容量電源回路３０から供給される電力によって、スイッチング電源２０の発振を再開させる制御パルス信号Ｓｃｐを生成し、制御パルス信号Ｓｃｐを、スイッチング電源動作制御部５３のフォトカプラＰＣ２を介してスイッチング電源２０に送出する。そのため、省電力モードから通常モードへの切り換えを、省電力モード時に蓄えられた電力を利用して好適に行える。

なお、ユーザは、スイッチＳ１によって、モード制御ＩＣ５２にモードの切り換えを指示することができる。

３．小容量電源回路の構成
次に、小容量電源回路３０について説明する。小容量電源回路３０は省電力モードおよび通常モードにおいて制御装置５０に電力を供給する。詳しくは、小容量電源回路３０は、各モードにおいて、制御装置５０のモード制御ＩＣ５２およびスイッチング電源動作制御部５３に電力を供給する。通常モードにおいては、小容量電源回路３０は、交流電圧Ｖａｃの大きさに応じて、交流電源ＡＣから制御装置５０に電力を供給したり、ダイオードＤ５を介してスイッチング電源２０のＤＣ５Ｖから電力を供給したりする。省電力モードにおいては、小容量電源回路３０は、平滑コンデンサＣ３からモード制御ＩＣ５２およびスイッチング電源動作制御部５３に電力を供給する。また、通常モードにおいて交流電源ＡＣのゼロクロス点を検出するための構成を含む。

小容量電源回路３０は、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２、整流回路３１、ツェナーダイオードＺＤ１、平滑コンデンサＣ３、およびゼロクロス検出用パルス生成回路（信号生成回路の一例）３４を含む。

第１コンデンサＣ１は、第１電極Ｃ１ｐ１および第２電極Ｃ１ｐ２を有し、第１電極Ｃ１ｐ１が交流電源ＡＣの一端に接続され、第２電極Ｃ１ｐ２が整流回路３１に接続される。また、第２コンデンサＣ２は、第１電極Ｃ２ｐ１および第２電極Ｃ２ｐ２を有し、第１電極Ｃ２ｐ１が交流電源ＡＣの他端に接続され、第２電極Ｃ２ｐ２が整流回路３１に接続される。

整流回路３１は、第１コンデンサＣ１の第２電極Ｃ１ｐ２と第２コンデンサＣ２の第２電極との間に電気的に接続され、両コンデンサＣ１、Ｃ２に印加される交流電圧Ｖａｃを整流する。整流回路３１は、例えば、４個のダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４からなるブリッジ回路によって構成される。ダイオードＤ１およびダイオードＤ２のカソードは第１接続点Ｎｄ１において接続され、ダイオードＤ１のアノードは第１コンデンサＣ１の第２電極Ｃ１ｐ２に接続され、ダイオードＤ２のアノードは第２コンデンサＣ２の第２電極Ｃ２ｐ２に接続される。

また、ダイオードＤ３およびダイオードＤ４のアノードは第２接続点Ｎｄ２において接続され、ダイオードＤ３のカソードは第１コンデンサＣ１の第２電極Ｃ１ｐ２に接続され、ダイオードＤ４のカソードは第２コンデンサＣ２の第２電極Ｃ２ｐ２に接続される。第２接続点Ｎｄ２は基準電位配線Ｌｇｄに接続される。なお、本実施形態では、電源システム１００はフレーム接地されており、それにより基準電位配線Ｌｇｄも接地され、基準電位配線Ｌｇｄの電位は０Ｖである。

平滑コンデンサＣ３は、整流回路３１に接続され、整流された交流電圧を平滑して平滑電圧Ｖｃｈを生成する。本実施形態では、平滑電圧Ｖｃｈは、５．０〜６．２Ｖであり、通常時、５．６Ｖである。平滑コンデンサＣ３は、ダイオードＤ５を介してスイッチング電源２０のＤＣ５Ｖの出力端（第２出力端子）ＯＵＴ２に電気的に接続される。そのため、プリンタ１の電源投入時には、スイッチング電源２０のＤＣ５Ｖによって平滑コンデンサＣ３に短時間で充電が可能となる。そのため、プリンタ１の電源投入時には、モード制御ＩＣ５２は、スイッチング電源２０のＤＣ５Ｖによって動作可能となる。

また、ここで、平滑コンデンサＣ３は、プリンタ１への交流電源が遮断された場合、所定時間ＨＴ以上、モード制御ＩＣ５２の動作を確保できるコンデンサ容量を有する。そのため、モード制御ＩＣ５２は、交流電源が遮断された場合であっても、小容量電源回路３０からの電力供給によって、所定時間ＨＴ以上、動作を継続することができる。なお、ここで、所定時間ＨＴは、例えば、１ｓ（秒）とされる。

ダイオードＤ５は平滑コンデンサＣ３からＤＣ−ＤＣコンバータ２７側への逆流を防止するものである。また、ツェナーダイオードＺＤ１は、交流電源ＡＣの交流電圧Ｖａｃが上昇した場合に、平滑電圧Ｖｃｈの上昇を抑制するためのものである。

ゼロクロス検出用パルス生成回路（以下、単に、「パルス生成回路」と記す）３４は、整流回路３１の後段の電流経路ＩＰに接続され、電流経路ＩＰに流れる整流電流Ｉｒｃに基づいて交流電源ＡＣのゼロクロス点ＺＰを検出するためのゼロクロス検出用信号Ｐｚｃを生成する。ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃは、モード制御ＩＣ５２に供給され、モード制御ＩＣ５２は、後述するように、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃに基づいて、ゼロクロス点ＺＰを検出する。

パルス生成回路３４は、図２に示されるように、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ６、およびＮＰＮトランジスタ（以下、単に「トランジスタ」と記す）Ｑ３を含む。

電流経路ＩＰは、整流回路３１の第１接続点Ｎｄ１から平滑コンデンサＣ３および抵抗Ｒ１を介して基準電位線Ｌｇｄに至る経路であり、整流電流Ｉｒｃが流れる。言い換えれば、電流経路ＩＰは、交流電源ＡＣから出力される交流電流Ｉａｃが交流電源ＡＣに戻る際に、交流電流Ｉａｃが経由する経路となっている。

トランジスタＱ３は、整流電流Ｉｒｃが電流経路ＩＰに流れることによって生成されるベース電流によってスイッチング動作するスイッチングトランジスタとして動作する。すなわち、トランジスタＱ３は、整流電流Ｉｒｃをゼロクロス検出用信号Ｐｚｃに変換する。

詳しくは、トランジスタＱ３のコレクタは抵抗Ｒ２の一端に接続され、ベースが電流経路ＩＰに接続され、エミッタは基準電位線Ｌｇｄに接続される。抵抗Ｒ２はプルアップ抵抗であり、その他端はＤＣ５．６ＶＢの電源ラインに接続されている。

トランジスタＱ３はベースに供給されるベース電流に応じてオン・オフされる。また、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃは、トランジスタＱ３のコレクタから出力され、トランジスタＱ３がオン時にはゼロＶとなり、トランジスタＱ３がオフ時に５．６Ｖとなる。モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのパルス周期Ｔｐを検出し、パルス周期Ｔｐを用いて交流電源ＡＣの交流電圧Ｖａｃのゼロクロス点ＺＰを検出する（図３参照）。

なお、トランジスタＱ３は、ＮＰＮトランジスタに限られない。また、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃを生成する構成は、必ずしもトランジスタＱ３および抵抗Ｒ２の構成に限られない。例えば、トランジスタＱ３はＦＥＴであってもよい。その際、整流電流Ｉｒｃをゲート電圧に変換する電流−電圧変換回路を設ければよい。電流−電圧変換回路として、例えば、ボルテージフォロアのオペアンプが使用できる。

４．ゼロクロス点の検出方法
次に、図３を参照して、ゼロクロス点の検出方法を説明する。なお、図３には、交流電源ＡＣの周波数＝５０Ｈｚ、交流電圧Ｖａｃ＝２４０Ｖ（実効値）、コンデンサＣ１，Ｃ２の容量＝３３００ｐＦ（ピコファラッド）、ダイオードＤ１〜Ｄ４の順電圧降下＝０．６Ｖ、負荷電流＝５０μＡ、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧＝５．６Ｖ、抵抗Ｒ１の抵抗値＝１２０ｋΩ、および抵抗Ｒ２の抵抗値＝１ＭΩとした場合の波形が示される。また、図３において、電源として矩形波が入力された場合が、破線で概略的に示される。

図３に示されるように、交流電圧Ｖａｃの増加に伴って、整流電流Ｉｒｃ（平滑コンデンサＣ３に流れる電流）とツェナーダイオードＺＤ１との合計電流である経路電流Ｉｉｐが増加する。図３の時刻ｔ１において、経路電流Ｉｉｐによって抵抗Ｒ１の電圧降下、すなわちトランジスタＱ３のベース−エミッタ間電圧がトランジスタＱ３のオン電圧を超えると、トランジスタＱ３がオンされ、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃは０Ｖとなる。時刻ｔ１以後、交流電圧Ｖａｃの変化に伴って、経路電流Ｉｉｐがさらに上昇する。その後、経路電流Ｉｉｐが下降して、時刻ｔ２において抵抗Ｒ１の電圧降下がトランジスタＱ３のオン電圧以下となると、トランジスタＱ３がオフされ、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃは、ほぼ５．６Ｖとなる。

モード制御ＩＣ５２のタイマ５５は、図３の時刻ｔ１においてゼロクロス検出用信号Ｐｚｃが０Ｖになると、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃが０Ｖである期間Ｋ１（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）の計測を開始する。

また、タイマ５５は、図３の時刻ｔ２においてゼロクロス検出用信号Ｐｚｃが５．６Ｖになると、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃが５．６Ｖである期間Ｋ２（時刻ｔ２〜時刻ｔ３）の計測を開始する。ここで、期間Ｋ１＋期間Ｋ２、すなわち、時刻ｔ１〜時刻ｔ３はゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのパルス周期Ｔｐに相当し、タイマ５５は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのパルス周期Ｔｐを検出する。そして、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのパルス周期Ｔｐに基づいてゼロクロス点ＺＰ１を検出する。なお、本実施形態のパルス周期Ｔｐは２０ｍｓ（ミリ秒）となり、交流電圧Ｖａｃの周期と等しい。

パルス周期Ｔｐが、Ｔｐ＝Ｋ１＋Ｋ２の場合、モード制御ＩＣ５２は、図３に示されるゼロクロス点ＺＰ１の時刻ｔ４を、
ｔ４＝ｔ３＋（Ｋ１／２） ……式１
として算出する。

また、モード制御ＩＣ５２は、図３に示されるゼロクロス点ＺＰ２の時刻ｔ６を、
ｔ６＝ｔ５＋（Ｋ２／２） ……式２
として算出する。

ここで、図３の時刻ｔ１およびｔ３は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの立ち下がりタイミングであり、図３の時刻ｔ２およびｔ５は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの立ち上がりタイミングである。そのため、言い換えれば、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの立ち上がりタイミングおよび立ち下がりタイミングに基づいて、ゼロクロス点ＺＰを検出する。

以下、同様にして、ゼロクロス点ＺＰ３〜ＺＰ６の時刻ｔ７〜ｔ１０を算出する。そして、モード制御ＩＣ５２は、例えば、ゼロクロス点ＺＰ１〜ＺＰ６の時刻ｔ４、ｔ６〜ｔ１０において立ち上がるゼロクロス信号Ｓｚｃを生成し、ＡＳＩＣ５１は、上記したように、ゼロクロス信号Ｓｚｃに基づいて、例えば、定着器２ｆのヒータ２ｈの通電制御を行う。

５．ゼロクロス点検出判定処理
次に、図４から図６を参照して、ゼロクロス点の検出を行うか否かを、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの電圧値ＶＰに基づいて判定するゼロクロス点判定処理を説明する。ゼロクロス点検出判定処理は、プリンタ１の電源スイッチＳＷがオンされると（図５の時刻ｔ０に相当）、すなわち、プリンタ１に電源が供給されると、所定のプログラムにしたがって、主に、制御装置５０のモード制御ＩＣ５２によって実行される。なお、ヒータ加熱に係る処理は、ＡＳＩＣ５１によって実行される。また、電源スイッチＳＷが設けられない場合は、プリンタ１の電源コードが電源コンセントに差し込まれた際に、本処理が開始される。

ゼロクロス点検出判定処理において、モード制御ＩＣ５２は、まず、スイッチング電源２０の二次側出力が立ち上がったか否かを判定する（ステップＳ１１０）。この判断は、ここでは、例えば、ポートＰ１に入力されるＤＣ−ＤＣコンバータ２８のＯＵＴ３の出力電圧であるＤＣ３．３Ｖが、所定値以上、例えば、３．０Ｖ以上であるか否かによって判定される。ＤＣ３．３Ｖが所定値未満、すなわち３．０Ｖ未満である場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ＤＣ３．３Ｖが所定値（３．０Ｖ）以上となるまで待機する。

一方、ＤＣ３．３Ｖが所定値以上となった場合、すなわち、スイッチング電源２０の二次側出力が立ち上がったと判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃを入力する（ステップＳ１１５）。そして、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの電圧値を検出する（ステップＳ１１７：電圧検出処理の一例）。

次いで、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃがパルス信号であるか否かを判断する（ステップＳ１２０：判断処理の一例）。言い換えれば、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの電圧値ＶＰが一定値で所定時間以上継続した否かを判断する。ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃがパルス信号であるか否かの判定は、例えば、検出されたゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの電圧値ＶＰが、ハイレベルＶＰＨとローレベルＶＰＬとの間で、所定の周期、ここでは２０ｍｓの周期で変動するか否かによって判断される。

ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃがパルス信号であると判断した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、すなわち、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの電圧値ＶＰが一定値で所定時間以上継続していないと判断した場合、検出されたゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル電圧値ＶＰＨが所定電圧値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１２５：判断処理の一例）。ここで、所定電圧値は、モード制御ＩＣ５２がゼロクロス検出用信号Ｐｚｃに基づいてゼロクロス点ＺＰを検出し、ゼロクロス点ＺＰに基づいたゼロクロス信号Ｓｚｃの生成を保証する電圧値であり、例えば、３．５Ｖとされる。

ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル電圧値ＶＰＨが所定電圧値以上でないと判断した場合（ステップＳ１２５：ＮＯ）、ハイレベル電圧値ＶＰＨが所定電圧値（ここでは、３．５Ｖ）以上に上昇するまで待機する。一方、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル電圧値ＶＰＨが所定電圧値以上であると判断した場合（ステップＳ１２５：ＹＥＳ；図５の時刻ｔ１参照）、モード制御ＩＣ５２は、パルス信号であるゼロクロス検出用信号ＰｚｃのローレベルＶＰＬの時間（'Ｌ'時間；図３のＫ１参照）が所定時間以下か否かを判断する（ステップＳ１３０：判断処理の一例）。ここで、所定時間は、例えば、電源周波数が５０Ｈｚでフレームが接地される場合、１０ｍｓ（ミリ秒）とされる。

ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのローレベル時間Ｋ１が所定時間（ここでは１０ｍｓ）以下でないと判定した場合、すなわち、ローレベル時間Ｋ１が１０ｍｓより大きいと判定した場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、交流電源は正弦波であると判断する。すなわち、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃは必要なレベルに立ち上がっており、交流電源は正常であるため、ゼロクロス点の検出を行えると判断する。そして、モード制御ＩＣ５２は、上記した方法で、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃに基づいてゼロクロス点ＺＰを検出し、ゼロクロス検出用点ＺＰに基づいてゼロクロス信号Ｓｚｃの生成する（ステップＳ１３５）。そして、ゼロクロス信号ＳｚｃをＡＳＩＣ５１に供給する。すなわち、加熱制御を許可する（ステップＳ１４０）。ゼロクロス信号Ｓｚｃに基づいて、ＡＳＩＣ５１は、定着器２ｆのヒータ２ｈの加熱制御を行う。より詳細には、例えば、ゼロクロス検出用信号Ｓｚｃに基づいてトライアック（図示せず）の流通角を制御し、ヒータ２ｈの加熱制御を行う。

このように、モード制御ＩＣ５２は、判断処理（ステップＳ１２０，Ｓ１２５，Ｓ１３０）においてゼロクロス検出用信号Ｐｚｃによるゼロクロス点ＺＰの検出を行えると判断した場合に（ステップＳ１２０：ＹＥＳ，Ｓ１２５：ＹＥＳ，Ｓ１３０：ＮＯ）、ゼロクロス点検出処理（ステップＳ１３５）によって検出されるゼロクロス点ＺＰに基づいてゼロクロス検出用信号Ｓｚｃを生成し、ヒータ２ｈの加熱を許可し、ＡＳＩＣ５１はヒータ２ｈの加熱制御処理を実行する。そのため、プリンタ１への電源投入時におけるヒータ２ｈの加熱制御処理を精度良く行える。

一方、ステップＳ１３０において、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのローレベル時間が所定時間以下であると判定した場合、すなわち、ローレベル時間Ｋ１が１０ｍｓ以下と判定した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、交流電源として矩形波が入力されたと判断し、エラー処理を行う（ステップＳ１４５）。エラー処理として、例えば、その旨、表示部４にエラー表示する。また、モード制御ＩＣ５２は、エラー処理として、通信部（受信部の一例）３ａによって印刷データが受信された場合であっても、画像形成部２による印刷データに基づく画像形成を禁止する禁止処理を実行する。このように、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃに基づいて、異常な交流電圧として矩形波の電圧がプリンタ１に入力されていると判断された場合に画像形成を禁止することによって、形成画像の品質低下を抑制できる。

また、エラー処理として、スイッチング電源動作制御部５３を制御して、スイッチング電源２０の発振を停止させるようにしてもよい。

ここで、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのローレベル時間Ｋ１に基づいて、交流電源が正弦波であるか矩形波であるの判断がなされるのは以下の理由による。すなわち、図３に示されるように、交流電源が矩形波である場合、経路電流Ｉｉｐは、矩形波のレベル変換時にしか平滑コンデンサＣ３に流れないため、ローレベル時間Ｋ１が、正常な正弦波である場合と比べてかなり短い。そのため、ローレベル時間Ｋ１に基づいて、例えば、計測されたローレベル時間Ｋ１を所定の判別時間と比較することによって、交流電源が正弦波であるか矩形波であるかの判断ができる。

また、ステップＳ１２０に戻って、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃがパルス信号でないと判定した場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃが正常でなく、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃに基づいてゼロクロス点ＺＰの検出が行えないと判断し、ヒータ２ｈの加熱制御を行わない。言い換えれば、ヒータ２ｈの加熱を禁止する（ステップＳ１５０）。

すなわち、モード制御ＩＣ５２は、ステップＳ１２０の判断処理において、ゼロクロス検出用信号Ｖｚｃの電圧値ＶＰが、一定値で所定時間以上継続した否かを判断し、ゼロクロス検出用信号Ｖｚｃの電圧値ＶＰが、一定値で所定の継続時間以上継続したと判断する場合に、ゼロクロス検出用信号Ｖｚｃがパルス信号でないと判断し（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ゼロクロス検出用信号Ｖｚｃによるゼロクロス点ＺＰの検出を行えないと判断する。ここで、所定の継続時間は、例えば、７０ｍｓとされる。

通常、ゼロクロス検出用信号Ｖｚｃの電圧値ＶＰは、電源の周波数に応じて、ハイレベルＶＰＨとローレベルＶＰＬとの間で変化する。そのため、ゼロクロス検出用信号Ｖｚｃの電圧値ＶＰが一定値で所定時間以上継続した場合は、電源オン時でまだゼロクロス検出用信号Ｖｚｃが形成されていないか、あるいはゼロクロス検出用信号Ｖｚｃの生成に関して何らかの異常が発生したことになる。そのため、この場合、ゼロクロス検出用信号Ｖｚｃによるゼロクロス点ＺＰの検出を行えないと判断し、ゼロクロス点検出を行わないことによって、ゼロクロス点検出の信頼度を維持できる。

次いで、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号ＰｚｃがハイレベルＶＰＨで所定時間、一定か否か、ここでは５．６Ｖで一定か否かを判断する（ステップＳ１５５）。ここで所定時間は、上記したように、例えば、７０ｍｓとされる。ゼロクロス検出用信号ＰｚｃがハイレベルＶＰＨで所定時間一定でないと判断した場合（ステップＳ１５５：ＮＯ）、すなわち、ゼロクロス検出用信号ＰｚｃがローレベルＶＰＬで、ここでは０Ｖで所定時間（ここでは７０ｍｓ）、一定であると判断した場合、ローレベルＶＰＬのゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの入力を継続するために、ステップＳ１１５に戻る。これは、例えば、交流電源のオン時であって、まだゼロクロス検出用信号Ｐｚｃが立ち上がっていない場合に相当する（図５の期間Ｋ３参照）。

一方、ゼロクロス検出用信号ＰｚｃがハイレベルＶＰＨで所定時間一定であると判断した場合（ステップＳ１５５：ＹＥＳ、図６の時刻ｔ２参照）、モード制御ＩＣ５２は、現在、省電力モードであるか否かを判断する（ステップＳ１６０）。ここで、所定時間は、例えば、省電力モードであると判断した場合（ステップＳ１６０：ＹＥＳ）、スイッチング電源動作制御部５３を制御して、スイッチング電源２０の発振を開始させ、スイッチング電源２０を起動する（ステップＳ１６５）。スイッチング電源２０を起動させるのは、ゼロクロス検出用信号ＰｚｃがハイレベルＶＰＨである原因を検知するためである。

一方、省電力モードでないと判断した場合（ステップＳ１６０：ＮＯ）、モード制御ＩＣ５２は、スイッチング電源２０の直流出力は所定値以上か否かを判断する（ステップＳ１７０）。ここでは、モード制御ＩＣ５２は、スイッチング電源２０の直流出力として、例えば、ＤＣ３．３Ｖを監視し、ＤＣ３．３Ｖが０．５Ｖ以上か否かを判断する。

スイッチング電源２０の直流出力が所定値（ここでは０．５Ｖ）以上でないと判断した場合（ステップＳ１７０：ＮＯ）、すなわち、スイッチング電源２０の直流出力が所定値未満であると判断した場合、電源供給が遮断されたとして、例えば、停電が発生した、あるいは電源スイッチＳＷが不意にオフされたとして、バックアップ処理を行う（ステップＳ１７５）。バックアップ処理として、モード制御ＩＣ５２は、例えば、停電等により印刷途中に電源がオフされた場合、メモリ５６に印刷データを記憶させる。

一方、スイッチング電源２０の直流出力が所定値（０．５Ｖ）以上であると判断した場合（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル継続期間（'Ｈ'期間）が所定時間Ｋ４（図６参照）以上か否かを判断する（ステップＳ１８０）。ここで、所定時間Ｋ４は、交流電源が遮断された場合であっても、モード制御ＩＣ５２が、小容量電源回路３０の平滑コンデンサＣ３からの電力供給によって、動作を継続することができる時間であり、例えば、１ｓ（秒）とされる。

ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル継続期間が所定時間Ｋ４以上でないと判断した場合（ステップＳ１８０：ＮＯ）、すなわち、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル継続期間が所定時間Ｋ４未満であると判断した場合、ハイレベルのゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの入力を継続するために、ステップＳ１１５の処理に戻る。

一方、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル継続期間が所定時間Ｋ４以上であると判断した場合（ステップＳ１８０：ＹＥＳ、図６の時刻ｔ３参照）、モード制御ＩＣ５２は、電源電圧として直流電圧が入力されたとして、エラー処理を行う（ステップＳ１８５：異常波入力処理の一例）。モード制御ＩＣ５２は、エラー処理として、例えば、その旨、表示部４にエラー表示させる。

また、モード制御ＩＣ５２は、エラー処理として、通信部（受信部の一例）３ａによって印刷データが受信された場合であっても、画像形成部２による印刷データに基づく画像形成を禁止する禁止処理を実行する。このように、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃに基づいて、正弦波電圧でない異常な電圧がプリンタ１に入力されていると判断された場合に画像形成を禁止することによって、形成画像の品質低下を抑制できる。

また、このように、省電力モード時におけるゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの電圧値が、ハイレベル値で所定時間以上継続したと判断される場合、スイッチング電源２０が起動され、スイッチング電源２０からの所定の直流電圧に基づいて、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの異常の原因を、すなわち、異常電源の入力を好適に検出することができる。

なお、上記ステップＳ１２０，Ｓ１２５，Ｓ１３０の、ゼロクロス検出用信号Ｐｚの電圧値に基づいてゼロクロス点ＺＰの検出を行えるか否かの判断処理の全てが行われる場合に限られない。例えば、ステップＳ１２０の判断処理およびステップＳ１２０に係る処理は省略されてもよい。また、ステップＳ１２０およびステップＳ１３０の判断処理は省略され、ステップＳ１２５の判断処理のみが行われてもよい。あるいは、ステップＳ１２５の判断を省略し、ステップＳ１２０とステップＳ１３０の判断処理が行われるようにしてもよい。

６．本実施形態の効果
ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃは、小容量電源回路３０の平滑コンデンサＣ３を用いて生成されるため、例えば、小容量電源回路３０への交流電力の供給の開始時に、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル電圧値ＶＰＨが所定の電圧値、例えば、３．５Ｖに到達するまでには所定の遅延時間を伴う（図５参照）。そのため、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル電圧値ＶＰＨが所定の電圧値に到達する以前の、低いハイレベル電圧値ＶＰＨのゼロクロス検出用信号Ｐｚｃに基づいてゼロクロス点ＺＰの検出を開始すると、ゼロクロス点ＺＰの検出が確実の行えない虞があり、その場合、検出の信頼度が低下する。しかしながら、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃに基づいてゼロクロス点ＺＰを検出する際に、本実施形態では、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル電圧値ＶＰＨに基づいてゼロクロス点ＺＰの検出を行えるか否かを判断し（ステップＳ１２０，Ｓ１２５，Ｓ１３０）、ゼロクロス点ＺＰの検出を行えると判断した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ，Ｓ１２５：ＹＥＳ，Ｓ１３０：ＮＯ）に、ゼロクロス点ＺＰの検出を行う。それによって、ゼロクロス点ＺＰの検出の信頼度が維持される。

また、小容量電源回路３０の整流電流Ｉｒｃは、スイッチング電源２０の整流電流と比べてはるかに小さい。そのため、小容量電源回路３０に流れる整流電流Ｉｒｃを利用してゼロクロス検出を行うことによって、従来のフォトカプラを用いたゼロクロス検出に比べて、より省電力化の可能な、ゼロクロス点の検知を行える。そのため、本実施形態によれば、ゼロクロス点ＺＰの検出の信頼度を維持しつつ、省電力化の可能な、ゼロクロス点ＺＰの検知を行うことができる。

また、モード制御ＩＣ５２は、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの電圧値ＶＰに係る所定条件が満たされる場合に（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃによるゼロクロス点ＺＰの検出を行えると判断する。本実施形態では、所定条件は、検出されたハイレベル電圧値ＶＰＨが所定値ＶＰｔｈ以上であることとされる。

すなわち、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの電圧値ＶＰＨに係る所定条件が満たされる場合に、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃによるゼロクロス点の検出を行えると判断される。そのため、電源システム１００への電源投入時であって小容量電源回路３０への交流電力の供給の開始時に、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル電圧値ＶＰＨが所定の電圧値ＶＰｔｈに到達するまでには所定の遅延時間を伴う場合であっても、所定条件として遅延時間による影響を回避する条件を設定することによって、遅延時間による影響を回避してゼロクロス点ＺＰが検出できる。それによって、検出の信頼度を維持しつつ、省電力化の可能な、ゼロクロス点ＺＰの検知を行うことができる。その際、本実施形態では、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの論理ハイレベル電圧値ＶＰＨに基づいてゼロクロス点ＺＰの検出が行われる。そのため、所定電圧値ＶＰｔｈを確実にゼロクロス点ＺＰが検出できる電圧値に設定することによって、ゼロクロス点検出の信頼度を維持できる。

＜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。

（１）上記実施形態において、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃの電圧値に係る所定条件として、当該所定条件が、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル電圧値ＶＰＨが所定値ＶＰｔｈ以上である例を示したが、これに限られない。例えば、モード制御ＩＣ５２に、スイッチング電源２０から小容量電源回路３０への電力供給を開始してからの経過時間を計測する計測処理を実行させ、所定条件は、計測された経過時間が所定時間以上であること、としてもよい。その際、所定時間を、ゼロクロス検出用信号Ｐｚｃのハイレベル電圧値ＶＰＨがゼロクロス点ＺＰを確実に検出できる所望の電圧値ＶＰｔｈまで上昇する時間に設定することによって、ゼロクロス点検出の信頼度を維持できる。

（２）上記実施形態においては、基準電位配線Ｌｇｄが接地され、フレーム接地されている例を示したがこれに限られず、本発明は、基準電位配線Ｌｇｄが接地されていない場合、すなわち、フレーム接地されていない場合にも適用できる。

（３）上記実施形態において、本明細書によって開示される電源システム１００を画像形成装置に適用した例を示すが、これに限られない。電源システム１００は、通常モードと省電力モードとを有するあらゆる装置に適用できる。

（４）上記実施形態においては、制御部を、ＡＳＩＣ５１とモード制御ＩＣ５２とによって構成する例を示したが、これに限られない。制御部は、例えば、モード制御ＩＣ５２の動作機能を含むＡＳＩＣ５１のみによって構成されてもよい。また、ＡＳＩＣと、他の複数の回路とによって構成されてもよいし、あるいは、ＣＰＵとその他の個別の回路とによって構成されてもよい。

１…プリンタ、２ｆ…ヒータ、２ｈ…ヒータ、２０…スイッチング電源、３０…小容量電源回路、３１…整流回路、３４…ゼロクロス検出用パルス生成回路、５０…制御装置、５２…モード制御ＩＣ、１００…電源システム、Ｃ１…第１コンデンサ、Ｃ２…第２コンデンサ、Ｃ３…平滑コンデンサ

Claims (9)

1. 交流電源の交流電圧を整流平滑化し、所定の直流電圧を生成するスイッチング電源と、
   小容量電源回路であって、
   第１電極および第２電極を有し、当該第１電極が前記交流電源の一端に接続される第１コンデンサと、
   第１電極および第２電極を有し、当該第１電極が前記交流電源の他端に接続される第２コンデンサと、
   前記第１コンデンサの前記第２電極と前記第２コンデンサの前記第２電極との間に電気的に接続され、両コンデンサに印加される交流電圧を整流する整流回路と、
   前記整流回路の後段に接続され、前記交流電圧を平滑する平滑コンデンサと、
   前記平滑コンデンサに接続され、前記平滑コンデンサに流れる整流電流に基づいて前記交流電源のゼロクロス点に対応したゼロクロス検出用信号を生成する信号生成回路と、を含む小容量電源回路と、
   制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記信号生成回路から前記ゼロクロス検出用信号を受け取り、前記ゼロクロス検出用信号の電圧値に基づいて前記ゼロクロス点の検出を行えるか否かを判断する判断処理と、
   前記判断処理において前記ゼロクロス点の検出が行えると判断した場合に、前記ゼロクロス検出用信号に基づいて前記ゼロクロス点を検出するゼロクロス点検出処理と、を実行する、電源システム。
2. 請求項１に記載の電源システムにおいて、
   前記制御部は、
   前記判断処理において、前記ゼロクロス検出用信号の電圧値に係る所定条件が満たされる場合に、前記ゼロクロス検出用信号による前記ゼロクロス点の検出を行えると判断する、電源システム。
3. 請求項２に記載の電源システムにおいて、
   前記制御部は、
   前記ゼロクロス検出用信号の電圧値を検出する電圧検出処理を実行し、
   前記所定条件は、検出された前記電圧値が所定値以上であることである、電源システム。
4. 請求項２に記載の電源システムにおいて、
   前記制御部は、
   前記スイッチング電源から前記小容量電源回路への電力供給を開始してからの経過時間を計測する計測処理を実行し、
   前記所定条件は、計測された前記経過時間が所定時間以上であることである、電源システム。
5. 請求項１に記載の電源システムにおいて、
   前記制御部は、
   前記判断処理において、前記ゼロクロス検出用信号の電圧値が、一定値で所定時間以上継続した否かを判断し、前記ゼロクロス検出用信号の電圧値が、一定値で所定の継続時間以上継続したと判断する場合に、前記ゼロクロス検出用信号による前記ゼロクロス点の検出を行えないと判断する、電源システム。
6. 請求項５に記載の電源システムにおいて、
   前記平滑コンデンサは、前記交流電源が遮断された場合、所定時間以上、前記制御部の動作を確保できるコンデンサ容量を有し、
   前記制御部は、
   前記所定の直流電圧を検出する電圧検出処理と、
   前記小容量電源回路から電力の供給を受けている状態において、前記ゼロクロス検出用信号の電圧値がハイレベルで前記継続時間以上継続したと判断する場合、前記スイッチング電源を起動する起動処理とを実行し、
   前記スイッチング電源の起動時から前記所定時間内に前記所定の直流電圧が検出されなくなる場合、前記交流電源の遮断と判断し、前記スイッチング電源の起動時から前記所定時間の経過後においても前記所定の直流電圧の検出が継続される場合には、異常な電圧が入力されていると判断し、異常電圧入力処理をさらに実行する、電源システム。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電源システムと、
   前記ゼロクロス点の検出を利用して画像を形成する画像形成部と、を備えた画像形成装置。
8. 請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の電源システムと、
   ヒータを有する定着器と、を備え、
   前記制御部は、
   前記判断処理において前記ゼロクロス検出用信号による前記ゼロクロス点の検出を行えると判断した場合に、前記ゼロクロス点検出処理によって検出される前記ゼロクロス点に基づいて、前記ヒータの加熱制御処理を実行する、画像形成装置。
9. 請求項６に記載の電源システムと、
   印刷データを受信する受信部と、
   前記印刷データに基づいて画像を形成する画像形成部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記異常波入力処理として、前記受信部によって前記印刷データが受信された場合であっても、前記画像形成部による前記印刷データに基づく画像形成を禁止する禁止処理を実行する、画像形成装置。

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