JP5982818B2

JP5982818B2 - 電圧出力装置、画像形成装置

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Publication number: JP5982818B2
Application number: JP2011286411A
Authority: JP
Inventors: 道弘竹田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: JP2013134462A

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。

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。

特開平９−１０１７１８号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

プリンタの断面図電力出力装置のブロック図切換スイッチの回路図ゼロクロクパルス発生部の回路図ピーク電圧検出回路の回路図異常判定処理を示すフローチャート周波数が過大となる異常を示すグラフ周波数が過小となる異常を示すグラフ

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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

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

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

＜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。

（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。

（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。

（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。

（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。

（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。

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

Claims

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、
前記制御部は、
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、
前記ピーク電圧検出部が検出した前記ピーク電圧から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、
を実行し、
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、
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、
前記周波数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。
請求項１に記載の電圧出力装置であって、
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、
前記周波数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。
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２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。