JP4516911B2 - 停電検出装置 - Google Patents

Description

この発明は、商用電源から供給される電圧が停電したことを検出する停電検出装置に関する。

一般的に、画像形成装置などの処理装置は、商用電源からＡＣ電圧を供給されることによって駆動する。このような処理装置は、突然の停電によって累積印刷枚数や通信履歴などの記録を消失しないように、停電を事前に察知する停電検出装置を備えていることが好ましい。処理装置が停電検出装置を備えることで、停電を事前に察知し、制御部への電圧の供給が停止する前に、上述の記録を安全に退避させることが可能になる。このため、従来から停電検出装置の開発がなされている（例えば、特許文献１参照。）。

図１は、商用電源から供給されるＡＣ電圧（以下、商用電圧という。）の電圧値の時間推移による変化を示す説明図である。商用電圧は、時間経過によってＳＩＮ波を描き、半サイクル毎に極性が反転する。例えば、商用電源の周波数が５０Ｈｚである場合、電圧波形の半サイクルは約１０ｍＳＥＣとなる。

商用電圧が基準電圧値（０Ｖ）を含む所定の検出範囲（電圧範囲）を横切ったポイント（以下、ゼロクロスポイントという。）が検出されると、ゼロクロス検出信号が出力される。商用電圧に停電やノイズの重畳等の問題がない場合は、ゼロクロスポイントは、商用電圧の半サイクルに１度検出される。したがって、商用電源の周波数が５０Ｈｚである場合、約１０ｍＳＥＣ毎にゼロクロスポイントが検出されるはずである。

このため、ゼロクロスポイントの前回の検出時から１０ｍＳＥＣ以上経過しても、次のゼロクロスポイントが検出されない場合、停電が発生したと判断されていた。

図２は、画像形成装置の定着装置に供給されるべき定着電流が、商用電圧の電圧波形の位相に関係なく供給開始された場合の、定着電流の波形を示す説明図である。定着装置への定着電流の供給の開始を指示する定着起動信号が、商用電圧の電圧波形が波高値付近にあるときに発信された場合、商用電源から急激に大きな電流が供給されるため、商用電圧に高周波ノイズが発生する。

図３は、定着電流がゼロクロス検出信号と同期して供給開始された場合の、定着電流の波形を示す説明図である。定着装置を過熱する必要が生じた後に、ゼロクロス検出信号と同期して定着起動信号が発信された場合、定着電流も０Ｖ付近から商用電圧の電圧波形に追従して変化する。このため、この場合は商用電圧への高周波ノイズの重畳が抑制される。

したがって、ゼロクロス検出信号は、停電発生の検出のためだけでなく、定着装置への定着電流の供給開始のタイミングを計るためにも利用される。このため、ゼロクロスポイントの検出タイミングの時間的な誤差をできるだけ小さくするために、従来のゼロクロスポイントの検出範囲は、基準電圧値を含む極めて狭い範囲に設定されていた。
特開２００１−１６５９６７公報

しかし、従来のように、ノイズの有無にかかわらずゼロクロスポイントの検出範囲が一様に狭い範囲に設定されていた場合、図４に示すように、商用電圧に何らかのノイズが重畳していたときに、ゼロクロスポイントが正確なタイミングで検出されない場合がある。

ゼロクロスポイントが正確なタイミングで検出されなかった場合、商用電圧は停電していないにもかかわらず、停電検出装置が誤って停電であると認識し、記録を退避させる等の停電処理を行う場合がある。このように、ノイズが重畳する度に過って停電であると認識され停電処理が行われると、制御部の負担が大きくなる。なお、停電処理に処理装置を停止させる処理が含まれていた場合は、処理装置が頻繁に停止することになるため、処理装置を円滑に稼動させることができない。

この発明の目的は、商用電圧にノイズが重畳している場合でも停電か否かを正確に認識することができる停電検出装置を提供することにある。

この発明の停電検出装置は、上述の課題を解決するために以下のように構成される。

（１）商用電源から供給される電圧の停電を検出する停電検出装置において、
電圧値０Ｖを含む電圧範囲内に前記電圧が含まれている間中、ゼロクロスポイントを検出したとしてゼロクロス検出信号を出力する検出部と、
前記ゼロクロス検出信号の入力の間隔が所定の第１の時間を超えた場合に前記電圧範囲を予め設定された範囲まで拡大し、前記電圧範囲が拡大された状態で、前記ゼロクロス検出信号の入力の間隔が所定の第２の時間を超えた場合に、前記商用電源から供給されるべき電圧が停電したと判定する制御部と、を備えたことを特徴とする。

この構成においては、ゼロクロスポイントの前回の検出時から所定の第１の時間内に次のゼロクロスポイントを検出できないとき、ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲が拡大される。このため、前回の検出時から所定の第１の時間内に次のゼロクロスポイントを検出できなかった原因が、停電ではなくノイズの重畳であった場合は、ゼロクロスポイントが検出されやすくなる。

（２）前記第１の時間は、前記電圧の波形の０．５サイクル以上１サイクル未満に相当する時間であることを特徴とする。

この構成においては、商用電圧の電圧波形の０．５サイクル以上１サイクル未満に相当する時間、ゼロクロスポイントを検出できなかった場合に、ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲が拡大されるので、停電か否かの判定が早期に行われる。例えば、商用電源の周波数が公差を含めて４５Ｈｚ〜６５Ｈｚである場合、第１の時間を電圧波形の約０．５サイクル（半サイクル）に相当する１５ｍＳＥＣに設定することで、停電か否かの判定が早期に行われる。

（３）前記制御部は、前記電圧範囲を拡大した後に、前記ゼロクロス検出信号の入力の間隔が前記第１の時間内になった場合、前記拡大された電圧範囲を元の電圧範囲に縮小することを特徴とする。

この構成においては、ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲を拡大することで次のゼロクロスポイントが検出された場合は、停電ではないと認識される。このため、ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲は、元の電圧範囲に縮小される。

（４）前記制御部は、前記電圧範囲の縮小と交互に前記電圧範囲の拡大をした回数が予め設定された所定回数に達した場合、前記電圧範囲を拡大した後に前記ゼロクロス検出信号の入力の間隔が前記第１の時間内になっても前記拡大された電圧範囲を元の電圧範囲に縮小しないことを特徴とする。

この構成においては、ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲の縮小と拡大とが所定回数繰り返された場合は、電圧範囲は再度縮小されることなく拡大されたままにされる。すなわち、電圧範囲の縮小と拡大との繰り返しが、所定回数以下に抑えられる。

（５）前記制御部の指示に基づく表示を行う表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記電圧範囲の縮小と交互に前記電圧範囲の拡大をした回数が前記所定回数に達した場合、前記表示部に前記商用電源の異常を知らせる表示を行うことを特徴とする。

この構成においては、ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲の縮小と拡大とが所定回数繰り返された場合は、商用電圧に継続的にノイズが重畳されている等、何らかのトラブルが発生していると考えられるので、トラブル発生の可能性があることが、表示部に表示される。

（６）前記第２の時間は、前記電圧の波形の１．５サイクル以上２サイクル未満に相当する時間であることを特徴とする。

この構成においては、商用電圧の電圧波形の１．５サイクル以上２サイクル未満に相当する時間の中から設定された所定の第２の時間中は、停電であると判定されないので、電圧波形の１サイクル以下などの瞬間的な停電については、制御部は停電であると判定しない。例えば、商用電源の周波数が５０Ｈｚである場合の電圧波形の１サイクルは、約２０ｍＳＥＣであり、第２の時間として例えば３５ｍＳＥＣが設定される。

（７）前記制御部は、前記ゼロクロス検出信号の入力が終了する度にリセットされる時定数回路で構成されたことを特徴とする。

この構成においては、制御部が時定数回路で構成されるので、回路構成が容易になるとともに、制御部は安定的に動作する。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）ゼロクロスポイントの前回の検出時から所定の第１の時間内に次のゼロクロスポイントを検出できないときに、ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲を拡大することで、前回の検出時から所定の第１の時間内に次のゼロクロスポイントを検出できる可能性を高めることができる。このため、ノイズが重畳している場合でも前回の検出時から所定の第１の時間内に次のゼロクロスポイントを検出しやすくなるので、停電か否かを正確に認識することができる。

（２）ゼロクロスポイントを商用電圧の電圧波形の０．５サイクル以上１サイクル未満に相当する時間、検出できなかった場合に、ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲を拡大することで、停電か否かの判定を早期に行うことができる。このため、停電時に停電処理を早期に行うことができるので、制御部において停電処理をするために電圧を保持しておく必要がある時間を短くすることができる。

（３）ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲を拡大することで次のゼロクロスポイントを検出できた場合は、停電ではないと認識できる。このため、ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲を元の電圧範囲に縮小することによって、例えばゼロクロスポイントを処理装置に備えられた定着装置への定着電流の供給開始タイミングを計るために利用している場合に、定着電流の供給開始タイミングの時間的な誤差を小さくすることができる。

（４）ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲の縮小と拡大との繰り返しを、所定回数以下に抑えることで、制御部の負担を軽減させることができる。

（５）トラブルが発生している可能性があることを表示部に表示することで、トラブルを排除する機会を使用者に与えることができる。

（６）電圧波形の１サイクル以下などの瞬間的な停電である場合は、制御部が停電であると判定しないようにしたことで、所定の停電処理が行われず、処理装置は安定した稼動を継続することができる。

（７）制御部を時定数回路で構成することで、回路構成を容易にすることができるとともに、制御部を安定的に動作させることができる。

（８）通常時の電圧範囲に対して、ゼロクロスポイントが検出されなかった場合の電圧範囲を２倍以上の広さに拡大することで、ゼロクロスポイントが検出されなかった原因が停電ではなかった場合は、高い確率でゼロクロスポイントを検出できるようになる。したがって、停電であるか否かを正確に認識することができる。

以下に、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図５は、この発明の実施形態に係る停電検出装置１０の概略の構成を示すブロック図である。停電検出装置１０は、画像形成装置１（上述の処理装置に相当する。）に搭載されている。この実施形態における画像形成装置１は、電子写真方式の画像形成装置であり、熱圧着式の定着装置６１を備えている。

停電検出装置１０は、制御電圧生成部２０、検出部３０及び制御部４０を備えている。制御電圧生成部２０は、商用電源５０から供給された商用電圧を全波整流し、制御部４０に直流電圧を供給する。

検出部３０は、商用電源５０から供給される商用電圧の時間推移による変化値が、基準電圧値（０Ｖ）を含む所定の検出範囲（この発明の電圧範囲に相当する。）を横切ったポイント（以下、ゼロクロスポイントと言う。）を検出する。ここで、ゼロクロスポイントとは、商用電圧の時間推移による変化値が所定の検出範囲内に含まれているポイントであるということもできる。

制御部４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、タイマ４４、周波数カウンタ４５、検出範囲切換部４６、及び、ドライバ４７を備えている。検出部３０がゼロクロスポイントを検出したとき、ゼロクロス検出信号がＣＰＵ４１に入力される。制御部４０は、検出部３０がゼロクロスポイントを検出する度にリセットされる時定数回路で構成されている。ＲＡＭ４３は、不揮発性メモリで構成されている。

ＣＰＵ４１は、ゼロクロス検出信号が定期的に入力されているとき、画像形成装置１の各部デバイスを統括的に制御している。また、ＣＰＵ４１は、定着装置６１を加熱する必要が生じたとき、ゼロクロス検出信号と同期して定着起動信号を発信することで、定着装置６１に定着電流を供給する。さらに、ＣＰＵ４１は、ゼロクロス検出信号が入力される間隔を計測し、周波数カウンタ４５によって商用電源５０の周波数を検出している。

また、ＣＰＵ４１は、図示されていない揮発性メモリを含み、画像形成装置１の稼動中は、累積印刷枚数や通信履歴などの記録は揮発性メモリに記憶される。ＣＰＵ４１は、停電の発生を検出したとき、停電処理として、累積印刷枚数や通信履歴などの記録をＲＡＭ４３に退避させる。

ドライバ４７は、画像形成装置１のモータ６２，６３を駆動させる。

図６は、検出範囲切換部４６の構成を示す回路図である。検出範囲切換部４６は、抵抗７５，７６、ＬＥＤ７９、フォトトライアック８０、直流電源８１及びスイッチ８２などから構成されている。

商用電源５０から供給された商用電圧は、ダイオード７１，７２で全波整流された後、抵抗７３，７４，７５で分圧され、ＬＥＤ（発光ダイオード）７７に印加される。ＬＥＤ７７は、電圧が印加されると発光する。ＬＥＤ７７は、検出部３０に該当する。ＬＥＤ７７から発せられた光は、フォトトランジスタ７８で受光される。ＬＥＤ７７とフォトトランジスタ７８とでフォトカプラが構成されている。フォトトランジスタ７８で受光されると、ＣＰＵ４１にゼロクロス検出信号が入力される。

ＣＰＵ４１は、必要に応じて所定のタイミングで、ゼロクロスポイントの検出範囲を切り換えるための検出範囲切換信号を出力する。ＣＰＵ４１が検出範囲切換信号を出力すると、ＬＥＤ７９が発光する。ＬＥＤ７９で発せられた光は、フォトトライアック８０で受光される。フォトトライアック８０で受光されると、フォトトライアック８０が動作状態となり、抵抗７５と抵抗７６とが並列接続となり、商用電圧に対する分圧比がＡ点において低下する。ＬＥＤ７９とフォトトライアック８０とでフォトトライアックカプラが構成されている。

図７は、検出範囲の切り換えについての説明図である。図７において、破線は、定期的にゼロクロス検出信号が入力されている通常時のＡ点における電圧値を示している。また、１点鎖線は、検出範囲が拡大された後（切換時）のＡ点における電圧値を示している。

この実施形態では、通常時のＡ点の電圧が商用電圧の５％となるように、抵抗７３，７４，７５の分圧比が設定されている。また、切換時には、Ａ点の電圧は商用電圧の２．５％となるように、抵抗７５，７６の分圧比が設定されている。

ＬＥＤ７７が発光するか否かの検出閾値電圧（図７における直線８１，８２）の絶対値は、通常時及び切換時ともに約１Ｖである。通常時のＡ点の電圧が検出閾値電圧範囲（−１Ｖ〜＋１Ｖ）内となるとき（通常時のＡ点の電圧と各検出閾値電圧８１，８２とのそれぞれの交差ポイントの間）の商用電圧は、−１７Ｖ〜＋１７Ｖとなる。すなわち、通常時の検出範囲は、−１７Ｖ〜＋１７Ｖに設定される。また、切換時のＡ点の電圧が検出閾値電圧範囲内となるとき（通常時のＡ点の電圧と各検出閾値電圧８１，８２とのそれぞれの交差ポイントの間）の商用電圧は、−４０Ｖ〜＋４０Ｖとなる。すなわち、切換時の検出範囲は、−４０Ｖ〜＋４０Ｖに設定される。上述のようにして、切換時は通常時と比べて検出範囲が拡大される。

図８は、検出範囲を切り換えることによるゼロクロスポイントの検出タイミングの違いを示す説明図である。図８において、実線のＳＩＮ波形はノイズの重畳がない理想的な商用電圧の電圧波形を示し、１点鎖線はノイズが重畳した商用電圧の電圧波形を示す。商用電圧の周波数は５０Ｈｚとする。

ゼロクロスポイントの検出範囲が通常時の検出範囲に設定されている場合、ノイズの重畳がない商用電圧についてのゼロクロスポイントは、１０ｍＳＥＣで検出される。しかし、ノイズが重畳した商用電圧についてのゼロクロスポイントは、１０ｍＳＥＣからずれることが多い。このため、特に、ゼロクロスポイントの検出タイミングが１０ｍＳＥＣより遅い方向にずれた場合は、ゼロクロスポイントが検出されなかったとして停電であると認識される場合がある。

他方、ゼロクロスポイントの検出範囲が切り換えられた（拡大された）場合、ノイズが重畳した商用電圧についてのゼロクロスポイントは、通常時の検出範囲に設定されている場合より早く検出される。このため、商用電圧にノイズが重畳している場合でも、停電であるとの誤認が抑制される。

図９〜図１１は、停電検出装置１０の動作についての説明図である。上段に、商用電圧の電圧波形を示し、中段に、比較例として、ゼロクロスポイントの検出範囲を切り換えない従来の停電検出装置の動作を示し、下段に、この発明の実施例として停電検出装置１０の動作を示している。なお、電圧波形の１サイクル以下の瞬間的な停電（以下、瞬停という。）、及び、１サイクルを超える停電が発生したときの電圧波形を、破線で示している。上述のように、ゼロクロスポイントは、商用電圧に停電やノイズの重畳等の問題がなければ、電圧波形の半サイクル毎に１回検出される。

この実施形態に係る停電検出装置１０では、制御部４０は、前回のゼロクロスポイントの検出時から所定の第１の時間内に次のゼロクロスポイントを検出できなかった場合、検出範囲を予め設定された範囲（切換時の検出範囲）まで拡大する。第１の時間は、商用電圧の電圧波形の０．５サイクル以上１サイクル未満に相当する時間内で設定される。この実施形態では、第１の時間は、１５ｍＳＥＣに設定されている。この実施形態では、１５ｍＳＥＣは、電圧波形の０．５サイクル以上１サイクル未満に相当する。この実施形態では、制御部４０は、前回のゼロクロスポイントの検出時から１５ｍＳＥＣ以内に次のゼロクロスポイントを検出できない場合に、その検出機会においてゼロクロスポイントを検出できなかったと判定している。

また、制御部４０は、検出範囲を拡大した後に、検出部３０がゼロクロスポイントを前回検出すべきであった時から第１の時間内に次のゼロクロスポイントを検出した場合、拡大された検出範囲（切換時の検出範囲）を元の通常時の検出範囲に縮小する。上述のように、この実施形態では、第１の時間は１５ｍＳＥＣに設定されている。

さらに、制御部４０は、検出範囲が切換時の検出範囲に設定されている（拡大されている）ときに、ゼロクロスポイントの前回の検出時から所定の第２の時間内に次のゼロクロスポイントを検出できなかった場合、商用電源５０から供給されるべき電圧が停電したと判定して、画像形成装置１に停電処理を行う。第２の時間は、商用電圧の電圧波形の１．５サイクル以上２サイクル未満に相当する時間内で設定される。第２の時間は第１の時間より長く設定される。この実施形態では、第２の時間は、３５ｍＳＥＣに設定されている。この実施形態では、３５ｍＳＥＣは、電圧波形の１．５サイクル以上２サイクル未満に相当する。

図９は、瞬停が発生した場合の停電検出装置１０の動作を示している。瞬停が発生した場合、比較例では、ゼロクロスポイントを検出できない状態が２回続き、３回目にゼロクロスポイントが検出されている。この間、検出範囲は切り換えられない。この場合、停電が瞬停であり、前回のゼロクロスポイントの検出時から１．５サイクル目に次のゼロクロスポイントが検出されたため、比較例に係る停電検出装置は、停電処理をすることなく画像形成装置の動作を維持する。

停電検出装置１０では、前回のゼロクロスポイントの検出時から１５ｍＳＥＣ以内に次のゼロクロスポイントが検出されなかったとき、制御部４０は、検出範囲を拡大する。瞬停が終わり再び通電したとき、制御部４０は、拡大した検出範囲でゼロクロスポイントの検出を試みる。そして、制御部４０は、検出範囲を拡大した後において、ゼロクロスポイントを前回検出すべきであった時から１５ｍＳＥＣ以内に次のゼロクロスポイントを検出できたため、拡大した検出範囲（切換時の検出範囲）を元の通常時の検出範囲に縮小する。

図１０は、停電が発生した場合の停電検出装置１０の動作を示している。比較例では、ゼロクロスポイントの前回の検出時から３５ｍＳＥＣ以内に次のゼロクロスポイントを検出できなかった（３回連続してゼロクロスポイントが検出されなかった）ため、停電処理が行われている。

停電検出装置１０では、制御部４０は、通常の検出範囲ではゼロクロスポイントを検出できなかったとき、検出範囲を拡大した状態で次回の検出機会に備える。制御部４０は、拡大した検出範囲においてもゼロクロスポイントを検出できなかったとき、拡大したままの検出範囲でゼロクロスポイントの再度の検出を試みる。制御部４０は、上述のようにして、ゼロクロスポイントの前回の検出時から３５ｍＳＥＣ以内に次のゼロクロスポイントを検出できなかった（３回連続してゼロクロスポイントを検出できなかった）とき、停電処理を行う。

また、制御部４０は、停電が終了して通電が再開され、再びゼロクロスポイントを検出できたとき、画像形成装置１の稼動を再開させるとともに、ＲＡＭ４３に退避させた累積印刷枚数や通信履歴などの記録をＣＰＵ４１の揮発性メモリに読み込む等の復帰処理を行う。

図１１は、商用電圧にノイズが重畳しているために通常時の検出範囲ではゼロクロスポイントを検出できない場合の停電検出装置１０の動作を示している。

比較例では、商用電圧にノイズが重畳しているために、ゼロクロスポイントの前回の検出時から３５ｍＳＥＣ以内に次のゼロクロスポイントを検出できなかった（連続３回の検出機会でゼロクロスポイントを検出できなかった）とき、停電であると判定され停電処理が行われる。しかし、この場合、ゼロクロスポイントが検出されなかったのは商用電圧にノイズが重畳しているためであり、実際には停電していないため、停電であるとの判定は誤認識である。

停電処理が行われた場合、累積印刷枚数などの記録がＲＡＭに退避され、画像形成装置の稼動が停止される。このため、誤った判定の下に停電処理が行われると、制御部に余計な負担がかかるとともに、画像形成装置が不必要に停止する。

他方、停電検出装置１０では、制御部４０は、ゼロクロスポイントを検出できなかったとき、検出範囲を拡大する。このため、停電ではなくノイズの重畳のためにゼロクロスポイントを検出できなかった場合、次回の検出機会においてはゼロクロスポイントを検出できる可能性が高まる。

制御部４０は、検出範囲を拡大することでゼロクロスポイントを検出できたとき、拡大した検出範囲（切換時の検出範囲）を元の通常時の検出範囲に縮小する。そして、制御部４０は、縮小した元の検出範囲ではゼロクロスポイントを検出できなかったとき、再び検出範囲を拡大する。

制御部４０は、検出範囲の縮小と交互に検出範囲の拡大をした回数が予め設定された所定回数に達した場合、検出範囲を拡大した後に検出部３０がゼロクロスポイントを検出しても、拡大された検出範囲（切換時の検出範囲）を元の通常時の検出範囲に縮小しない。この実施形態では、上述の所定回数は、４回に設定されている。図１１の例では、検出範囲の縮小と交互に検出範囲の拡大を４回行っているので、この後に再びゼロクロスポイントが検出されなかったときは、制御部４０は、検出範囲を縮小することなく、拡大したままで維持する。なお、上述の所定回数は、４回に限定されず、任意に設定すればよい。

画像形成装置１は、制御部４０の指示に基づく表示を行う表示部をさらに備えている。制御部４０は、検出範囲の縮小と交互に電圧範囲の拡大をした回数が予め設定された所定回数に達した場合、表示部に商用電源の異常を知らせる表示を行う。

制御部４０は、検出範囲が拡大されているとき、ゼロクロスポイントを検出したタイミングに基づいて、商用電圧にノイズが重畳されていない場合のゼロクロスポイントの検出タイミングを算出し、算出した検出タイミングを基準に定着起動信号を出力する。

図１２は、制御部４０の処理手順の一部を示すフローチャートである。制御部４０は、商用電圧が投入されると（Ｓ１）、ゼロクロスポイントの検出範囲を通常時の検出範囲に設定する（Ｓ２）。

制御部４０は、１０ｍＳＥＣ間隔で検出されるはずであるゼロクロスポイントの検出を試み（Ｓ３）、ゼロクロスポイントを検出できた場合は（Ｓ４）、Ｓ２の処理に戻る。制御部４０は、ゼロクロスポイントを検出できなかった場合は（Ｓ４）、ゼロクロスポイントの検出範囲を切換時の検出範囲に拡大する（Ｓ５）。

制御部４０は、ゼロクロスポイントの検出を再び試み（Ｓ６）、ゼロクロスポイントを検出できた場合は（Ｓ７）、Ｓ２の処理に戻る。制御部４０は、ゼロクロスポイントを検出できなかった場合は（Ｓ７）、拡大されたままの検出範囲でゼロクロスポイントの検出をさらに試みる（Ｓ８）。

制御部４０は、ゼロクロスポイントを検出できた場合は（Ｓ９）、Ｓ２の処理に戻る。制御部４０は、ゼロクロスポイントを検出できなかった場合は（Ｓ９）、停電処理を行う（Ｓ１０）。

停電検出装置１０によれば、ゼロクロスポイントの前回の検出時から所定の第１の時間内に次のゼロクロスポイントを検出できないときに、ゼロクロスポイントを検出する検出範囲を拡大することで、ゼロクロスポイントを検出できる可能性を高めることができる。このため、商用電圧にノイズが重畳している場合でもゼロクロスポイントを検出しやすくなるので、停電か否かを正確に認識することができる。

また、ゼロクロスポイントを電圧波形の０．５サイクル以上１サイクル以下に相当する時間、検出できなかった場合に、ゼロクロスポイントを検出する電圧範囲を拡大することで、停電か否かの判定を早期に行うことができる。このため、停電時に停電処理を早期に行うことができるので、制御部４０において停電処理をするために電圧を保持しておく必要がある時間を短くすることができる。

さらに、ゼロクロスポイントを検出する検出範囲を拡大したことで次のゼロクロスポイントを検出できた場合は、停電ではないと認識できる。このため、ゼロクロスポイントを検出する検出範囲を元の検出範囲に縮小することによって、例えばゼロクロスポイントを定着装置６１への定着電流の供給開始タイミングを計るために利用している場合に、定着電流の供給開始タイミングの時間的な誤差を小さくすることができる。

また、ゼロクロスポイントを検出する検出範囲の縮小と拡大との繰り返しを、所定回数以下に抑えることで、制御部４０の負担を軽減させることができる。

さらに、トラブルが発生している可能性があることを表示部に表示することで、トラブルを排除する機会を使用者に与えることができる。

また、電圧波形の１サイクル以下などの瞬間的な停電（瞬停）である場合は、制御部４０が停電であるとは判定せず停電処理を行わないようにしたことで、画像形成装置１の不要な稼動停止を抑制できる。したがって、画像形成装置１は安定した稼動を継続することができる。

さらに、制御部４０を時定数回路で構成することで、回路構成を容易にすることができるとともに、制御部４０を安定的に動作させることができる。

また、通常時の検出範囲に対して、ゼロクロスポイントが検出されなかった場合の検出範囲を２倍以上の広さに拡大することで、ゼロクロスポイントが検出されなかった原因が停電ではなかった場合は、高い確率でゼロクロスポイントを検出できるようになる。したがって、停電であるか否かを正確に認識することができる。

なお、上述の実施形態では、通常の検出範囲は−１７Ｖ〜＋１７Ｖの範囲に設定され、切換時の検出範囲は−４０Ｖ〜＋４０Ｖに設定されているが、これらに限定されない。通常時の検出範囲は、電圧値０Ｖを挟む正負それぞれの絶対値が２２Ｖ以下の範囲となるように設定され、切換時の検出範囲は、電圧値０Ｖを挟む正負それぞれの絶対値が４０Ｖ以上６５Ｖ以下の範囲となるように設定される。

また、上述の実施形態では、商用電源５０の周波数が５０Ｈｚである場合について説明したため、検出部３０がゼロクロスポイントの前回の検出時からどれだけの時間内に次のゼロクロスポイントを検出できない場合に検出範囲を拡大するかの時間（第１の時間）は、１５ｍＳＥＣに設定されていた。また、制御部４０は、検出範囲が切換時の検出範囲に設定されている（拡大されている）ときに、ゼロクロスポイントの前回の検出時から３５ｍＳＥＣ以内に次のゼロクロスポイントを検出できない場合、商用電源５０から供給されるべき電圧が停電したとして、画像形成装置１に停電処理を行うこととしていた。しかし、商用電源５０の周波数が６０Ｈｚなど他の値である場合は、上述の時間の設定は、電圧波形の周期（サイクル）の長さに応じて、変更されてもよい。

商用電圧の時間推移による変化を示す説明図である。 画像形成装置の定着装置に供給されるべき定着電流が、商用電圧の電圧波形の位相に関係なく供給開始された場合の、定着電流の波形を示す説明図である。 定着電流がゼロクロス検出信号と同期して供給開始された場合の、定着電流の波形を示す説明図である。 （Ａ）は、ノイズが重畳した商用電圧の電圧波形を示す図であり、（Ｂ）は、ノイズ成分の拡大図であり、（Ｃ）は、ゼロクロス検出信号の拡大図である。 この発明の実施形態に係る停電検出装置の概略の構成を示すブロック図である。 検出範囲切換部の構成を示す回路図である。 検出範囲の切り換えについての説明図である。 検出範囲を切り換えることによるゼロクロスポイントの検出タイミングの違いを示す説明図である。 瞬停が発生した場合の停電検出装置の動作についての説明図である。 停電が発生した場合の停電検出装置の動作についての説明図である。 商用電圧にノイズが重畳しているために通常時の検出範囲ではゼロクロスポイントを検出できない場合の停電検出装置の動作についての説明図である。 制御部の処理手順の一部を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ 停電検出装置
３０ 検出部
４０ 制御部
４１ ＣＰＵ
４６ 検出範囲切換部
５０ 商用電源
６１ 定着装置

Claims (7)

1. 商用電源から供給される電圧の停電を検出する停電検出装置において、
   電圧値０Ｖを含む電圧範囲内に前記電圧が含まれている間中、ゼロクロスポイントを検出したとしてゼロクロス検出信号を出力する検出部と、
   前記ゼロクロス検出信号の入力の間隔が所定の第１の時間を超えた場合に前記電圧範囲を予め設定された範囲まで拡大し、前記電圧範囲が拡大された状態で、前記ゼロクロス検出信号の入力の間隔が所定の第２の時間を超えた場合に、前記商用電源から供給されるべき電圧が停電したと判定する制御部と、を備えたことを特徴とする停電検出装置。
2. 前記第１の時間は、前記電圧の波形の０．５サイクル以上１サイクル未満に相当する時間であることを特徴とする請求項１に記載の停電検出装置。
3. 前記制御部は、前記電圧範囲を拡大した後に、前記ゼロクロス検出信号の入力の間隔が前記第１の時間内になった場合、前記拡大された電圧範囲を元の電圧範囲に縮小することを特徴とする請求項１又は２に記載の停電検出装置。
4. 前記制御部は、前記電圧範囲の縮小と交互に前記電圧範囲の拡大をした回数が予め設定された所定回数に達した場合、前記電圧範囲を拡大した後に前記ゼロクロス検出信号の入力の間隔が前記第１の時間内になっても前記拡大された電圧範囲を元の電圧範囲に縮小しないことを特徴とする請求項３に記載の停電検出装置。
5. 前記制御部の指示に基づく表示を行う表示部をさらに備え、
   前記制御部は、前記電圧範囲の縮小と交互に前記電圧範囲の拡大をした回数が前記所定回数に達した場合、前記表示部に前記商用電源の異常を知らせる表示を行うことを特徴とする請求項４に記載の停電検出装置。
6. 前記第２の時間は、前記電圧の波形の１．５サイクル以上２サイクル未満に相当する時間であることを特徴とする請求項１に記載の停電検出装置。
7. 前記制御部は、前記ゼロクロス検出信号の入力が終了する度にリセットされる時定数回路で構成されたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の停電検出装置。

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