JP2021110913A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。なお、本実施例では、画像形成装置の一例としてレーザビームプリンタの構成について説明するが、複写機やファクシミリ、複合機等の画像形成装置であっても構わない。
図2は、図1に示した電源ユニット120の回路構成を示す回路図である。また、図3は、図2に示す電源ユニット120における各部の電圧波形やゼロクロス検知信号の波形を示すグラフである。図3(a)は、商用交流電源201から入力される交流電圧Vacの電圧波形を示している。なお、交流電圧Vacのピーク電圧は、例えば100Vの交流電圧の場合には、√2倍の約141ボルトとなる。図3(b)は、図2中に矢印で示した電圧Veの電圧波形(詳細は後述する)を示している。図3(c)は、後述するZdt端子から出力されるdata信号の波形を示している。図3(d)は、電源ユニット120からエンジンコントローラ123に出力されるゼロクロス検知信号の波形を示している。なお、図3の横軸は時間を示している。
ゼロクロス検知回路216は、電圧Vccが供給されているときには、交流電圧Vacがほぼゼロボルトとなるゼロクロスタイミングで、二次側のゼロクロス検知信号をハイレベルからローレベル、又はローレベルからハイレベルに切り替える。ゼロクロス検知信号は二次側のエンジンコントローラ123に出力され、エンジンコントローラ123はゼロクロスタイミングを検知することができる。
また、トランジスタ215がオン状態で、トランジスタ219がオフ状態の期間、すなわちフォトカプラ218の一次側LEDが導通状態で点灯している期間(このとき、ゼロクロス検知信号はローレベル)に、トランジスタ215をオフする。すると、トランジスタ215を介して供給されていた電圧Vccの供給が停止されるため、フォトカプラ218の一次側LEDが非導通状態となって消灯し、その結果、ゼロクロス検知信号はハイレベルとなる。このように、トランジスタ219がオフ状態の期間に、CPU122がZdt端子の出力をハイレベル又はローレベルに設定することにより(図3(c))、二次側のゼロクロス検知信号をハイレベル又はローレベルに変化させることができる。すなわち、CPU122は、Zdt端子から出力するデータ(data信号)をゼロクロス検知信号に重畳させて、エンジンコントローラ123へ情報を伝達することができる(図3(d))。
図4は、電源ユニット120のゼロクロス検知信号にdata信号を重畳させる制御シーケンスを示すフローチャートである。図4に示す処理は、プリンタ101の電源がオンされ、電源ユニット120のCPU122が起動されると、CPU122により実行される。なお、上述したように、CPU122は、エンジンコントローラ123より、プリンタ101の運用状態(スタンバイモード、省電力モード)についての情報を随時、伝達されるものとする。また、プリンタ101が省電力モードの場合には、消費電力を削減するため、ゼロクロス検知回路216への電圧Vccの供給が遮断される。そのため、省電力モード時には、CPU122は、電圧Vdcの異常検知を行わないものとする。
図5は、本実施例の電源ユニット520の回路構成を示す回路図である。また、図6は、図5に示す電源ユニット520における各部の電圧波形やゼロクロス検知信号の波形を示すグラフである。図6(a)は、商用交流電源201から入力される交流電圧Vacの電圧波形を示している。図6(b)は、DCLを基準としたニュートラルラインの電圧を抵抗220,221で分圧した電圧Ve’の電圧波形を示している。図6(c)は、CPU522内部で生成されるゼロクロスタイミング信号を示している。図6(d)は、CPU522内部で生成されるdata信号の波形を示している。図6(e)は、電源ユニット520からエンジンコントローラ123に出力されるゼロクロス検知信号の波形を示している。なお、図6中の横軸は時間を示し、T1、T2、T3、T4、T5は、交流電圧Vacの電圧値が0Vになるゼロクロスタイミングを示している。
図7は、電源ユニット520のゼロクロス検知信号にdata信号を重畳させる制御シーケンスを示すフローチャートである。図7に示す処理は、プリンタ101の電源がオンされ、電源ユニット520のCPU522が起動されると、CPU522により実行される。なお、上述したように、CPU522は、エンジンコントローラ123より、プリンタ101の運用状態(スタンバイモード、省電力モード)についての情報を随時、伝達されるものとする。また、実施例1では、プリンタ101が省電力モードの場合には、消費電力を削減するため、ゼロクロス検知回路216への電圧Vccの供給が遮断される。そのため、省電力モード時には、CPU122は、電圧Vdcの異常の検知を行っていなかった。一方、本実施例では、CPU522は、ゼロクロスタイミングに応じて、ゼロクロス検知信号を出力する。そのため、CPU522は、ゼロクロス検知信号が出力されない省電力モード時においても、電圧Vdcの異常検知を行い、異常検知時には、エンジンコントローラ123に異常報知を行うものとする。
121 電圧生成部
122 CPU
123 エンジンコントローラ
216 ゼロクロス検知回路
218 フォトカプラ
Claims (13)
- 交流電圧から直流電圧を生成し負荷に供給する電源装置を備え、記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
前記画像形成装置は、記録材の画像形成を制御する第1の制御手段を備え、
前記電源装置は、
交流電源から入力される前記交流電圧から前記直流電圧を生成する電圧生成部を制御する第2の制御手段と、
入力される前記交流電圧に応じて前記交流電圧のゼロクロスタイミングを検知し、ゼロクロス検知信号を出力するゼロクロス検知手段と、
前記ゼロクロス検知手段から出力される前記ゼロクロス検知信号を前記第1の制御手段に伝達する伝達手段と、
を有し、
前記第2の制御手段は、前記電圧生成部の一次側の情報を前記ゼロクロス検知信号に重畳させて、前記第1の制御手段に伝達することを特徴とする画像形成装置。 - 前記第2の制御手段は、前記一次側の情報を対応する信号に変換し、前記ゼロクロス検知信号の周期よりも短い周期で、前記ゼロクロス検知信号に重畳させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第1の制御手段は、前記画像形成装置の状態を、記録材への画像形成が可能なスタンバイモードと、画像形成を行わない省電力モードとを切替え可能であり、
前記第2の制御手段は、前記一次側の情報を前記スタンバイモードのときに出力することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記伝達手段は、一次側に発光ダイオード、二次側にフォトトランジスタを有するフォトカプラであり、
前記電源装置は、前記発光ダイオードを導通状態又は非導通状態に設定する第1のスイッチング素子を有し、
前記第2の制御手段は、前記第1のスイッチング素子を制御して、前記スタンバイモードのときには前記発光ダイオードを導通状態に設定し、前記省電力モードのときには前記発光ダイオードを非導通状態に設定することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 - 前記ゼロクロス検知手段は、前記発光ダイオードと並列に接続され、前記交流電圧に応じてオン状態又はオフ状態に設定される第2のスイッチング素子を有し、
前記第2のスイッチング素子は、前記交流電圧が前記第2のスイッチング素子の閾値電圧よりも低い場合にはオフ状態に設定され、前記交流電圧が前記第2のスイッチング素子の閾値電圧以上の場合にはオン状態に設定され、
前記発光ダイオードは、前記第2のスイッチング素子がオフ状態の場合には導通状態となり、前記第2のスイッチング素子がオン状態の場合には非導通状態となることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 前記第2の制御手段は、前記一次側の情報が変換された前記信号に応じて、前記第1のスイッチング素子をオン状態又はオフ状態に設定することにより、前記信号を前記ゼロクロス検知信号に重畳することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記電源装置は、前記交流電圧を整流し、平滑する整流平滑手段を有し、
前記第2の制御手段は、前記整流平滑手段から出力される直流電圧が正常範囲内にない場合には、電圧異常に対応する信号を前記ゼロクロス検知信号に重畳させて出力することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記ゼロクロス検知手段は、前記第2の制御手段であり、
前記第2の制御手段は、前記第2の制御手段に入力される前記交流電圧に基づいて、前記交流電圧の前記ゼロクロスタイミングを検知すると、前記ゼロクロス検知信号を前記伝達手段に出力することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第2の制御手段は、前記ゼロクロス検知信号の前記ゼロクロスタイミングと重ならないタイミングで、前記一次側の情報を対応する信号に変換し、前記ゼロクロス検知信号に重畳させて出力することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
- 前記電源装置は、前記交流電圧を整流し、平滑する整流平滑手段を有し、
前記第2の制御手段は、前記整流平滑手段から出力される直流電圧が正常範囲内にない場合には、電圧異常に対応する信号を前記ゼロクロス検知信号に重畳させて出力することを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記電源装置は、前記電圧生成部の温度を検知する温度検知手段を有し、
前記第2の制御手段は、前記温度検知手段より取得した前記温度が正常範囲内にない場合には、温度異常に対応する信号を前記ゼロクロス検知信号に重畳させて出力することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記伝達手段は、一次側に発光ダイオード、二次側にフォトトランジスタを有するフォトカプラであることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記一次側の情報は、前記交流電源から入力される交流電圧の値、及び電源周波数であることを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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