JP7423318B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。

複写機やファクシミリ、プリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置は、記録材上に転写された未定着トナー画像を、ヒータ等で記録材上に熱定着させる加熱定着装置を備えている。そして、加熱定着装置は、ハロゲンヒータを熱源とする加熱ローラ式や、セラミックヒータを熱源とするフィルム加熱式を用いたものが、一般的に知られている。加熱定着装置を備える画像形成装置では、商用交流電源からの入力電圧がゼロとなるタイミング（以下、ゼロクロスタイミングという）を検知して、ゼロクロスタイミングに同期させて、商用交流電源からヒータ等への電力供給を制御している。また、画像形成装置は、商用交流電源から入力される交流電圧から所定の直流電圧を生成する電源装置を備えている。電源装置は、交流電圧が入力される一次側の回路で検知したゼロクロスタイミングを二次側に伝達し、二次側に設けられたコントローラがヒータ等に供給する電力を制御する方式が採用されている。

近年は、ユーザビリティの向上や省エネルギー化等への要求が高まっており、ユーザへの的確な情報提示や、ヒータ等への無駄な電力投入を防ぐために供給電力の正確な制御等が求められている。そのため、電源装置では、ゼロクロスタイミング情報だけでなく、ヒータ等の電力制御に必要な情報を、二次側のコントローラに伝達することが必要となっている。例えば特許文献１には、一次側の電力供給状態をゼロクロス検知信号によって二次側に伝達し、正常状態か否かを判断する実施例が記載されている。具体的には、特許文献１では、ゼロクロス検知信号の電圧値を電力供給状態に応じて変化させることにより商用交流電源からの電力供給が正常な状態か否かを二次側に伝達している。そして、二次側では、ゼロクロス検知信号の電圧値に基づいて、電力供給が正常な状態かどうかを判断している。

特許第５７１２１８６号公報

上述したように、ヒータ等への供給電力をより正確に制御するためには、電源装置は、ゼロクロスタイミング情報だけでなく、一次側で得られる情報を二次側のコントローラに伝達することが必要になる。また、二次側のコントローラは、電源装置から受信した情報を、ヒータ等への電力供給制御に活用することが益々必要になってきている。更に、電源装置の一次側で発生した異常、例えば商用交流電源から入力される交流電圧の瞬断や電圧異常、電源装置内の素子の故障や異常等が発生した場合には、二次側コントローラは異常検知情報を適切にユーザへ報知する必要がある。そしてこれらにより、ユーザビリティの向上を図ることが求められている。

このように、電源装置の一次側から二次側に伝達するべき情報が増加する一方、一次側の情報を二次側に伝達するためには、例えばフォトカプラや絶縁トランスといった、一次－二次間を絶縁する部品が必要となる。情報量の増加による部品の増加、更にこれら部品を制御するための周辺回路まで考慮すると、コストアップや電源装置の大型化といった課題が生じる。

また、上述した特許文献１に示された構成では、一次側から二次側へ伝達できる情報量に制約があり、一次側から二次側に伝達する情報量を更に増やすためには、一次－二次間を絶縁する部品を更に増やす必要がある。そのため、更なるコストアップや電源装置の大型化を招いてしまうことになる。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、簡易な構成で、一次側の情報を二次側に伝達することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明では、以下の構成を備える。

（１）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の制御手段に伝達し、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、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画像形成装置。
（２）交流電源から入力される交流電圧から直流電圧を生成する電圧生成部を有する電源ユニットであって、前記直流電圧を負荷に供給する電源ユニットと、記録材への画像形成を制御する第１の制御手段と、を備え、前記第１の制御手段が前記負荷を駆動することにより記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、前記電源ユニットは、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第２の制御手段と、前記第２の制御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、を備え、前記第２の制御手段は、前記電圧生成部の一次側の情報に関する信号を前記ゼロクロス検知信号に重畳させて、前記ゼロクロス検知信号と前記一次側の情報に関する信号を前記伝達手段に出力し、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。

本発明によれば、簡易な構成で、一次側の情報を二次側に伝達することができる。

実施例１、２の画像形成装置の構成を示す概略断面図 実施例１の電源ユニットの回路構成を示す回路図 実施例１の電源ユニットの各部の波形を示すグラフ 実施例１の電源ユニットの制御シーケンスを示すフローチャート 実施例２の電源ユニットの回路構成を示す回路図 実施例２の電源ユニットの各部の波形を示すグラフ 実施例２の電源ユニットの制御シーケンスを示すフローチャート

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［画像形成装置の構成］
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１に示すレーザビームプリンタ１０１（以下、プリンタ１０１という）は、記録媒体である記録材Ｓを収納する給紙カセット１０４を有している。また、プリンタ１０１は、給紙カセット１０４から記録材Ｓを給送する給送ローラ１４１、搬送ローラ対１４２、そして搬送路下流側には、記録材Ｓの先端を検出するトップセンサ１４３、記録材Ｓを転写ローラ１４５に搬送するレジストローラ対１４４を有する。そして、プリンタ１０１は、レジストローラ対１４４の搬送路の下流側に、レーザスキャナ１０６から照射されるレーザ光に応じて、記録材Ｓ上にトナー像を形成するカートリッジユニット１０５を有する。カートリッジユニット１０５は、公知の電子写真プロセスに必要な像担持体である感光ドラム１４８、帯電ローラ１４７、現像ローラ１４６を有している。帯電ローラ１４７は、感光ドラム１４８の表面を一様な電位に帯電する。帯電ローラ１４７により一様な電位に帯電された感光ドラム１４８の表面には、レーザスキャナ１０６から画像情報に基づいて照射されるレーザ光に応じて、静電潜像が形成される。感光ドラム１４８上に形成された静電潜像は、現像ローラ１４６によりトナーが付着され、トナー像が形成される。そして、感光ドラム１４８上に形成されたトナー像は、転写ローラ１４５により、給紙カセット１０４から搬送された記録材Ｓ上に転写される。

そして、プリンタ１０１は、転写ローラ１４５の搬送路下流側に、記録材Ｓ上に転写されたトナー像を記録材Ｓに熱定着するための加熱定着器１０３を有している。加熱定着器１０３は、定着フィルム１４９、定着フィルム１４９に当接し、記録材Ｓ上のトナー像を記録材Ｓ上に加圧する加圧ローラ１５０、定着フィルム１４９内部に配置され、記録材Ｓ上のトナーを溶融するヒータ１０２を有している。更に、加熱定着器１０３は、ヒータ１０２近傍に配置され、ヒータ１０２の温度を検出する温度検出手段であるサーミスタ１０９を有している。そして、プリンタ１０１は、加熱定着器１０３の搬送路下流側に排紙ローラ対１５１を有し、トナー像が熱定着された記録材Ｓを排出する。

エンジンコントローラ１２３（第１の制御手段）は、プリンタ１０１の制御部であり、モータやクラッチ等の駆動ユニット（不図示）を制御して各ローラを駆動させ、記録材Ｓの搬送を制御する。更に、エンジンコントローラ１２３は、レーザスキャナ１０６、カートリッジユニット１０５、加熱定着器１０３等を制御して、記録材Ｓへの画像形成制御を行う。また、コントローラ１３１は、汎用の外部インターフェース１３４（例えばＵＳＢ端子等）を介して、パーソナルコンピュータ等の外部装置１３２と接続されている。コントローラ１３１は、外部インターフェース１３４を介して、外部装置１３２から印刷情報（印刷枚数や各種設定等）及び印刷用データ（画像情報）を含んだ印刷指令を受信する。すると、コントローラ１３１は、印刷用データを実際に画像形成が可能な画像データに展開し、その後、コントローラ１３１から、画像形成が可能な画像データをレーザスキャナ１０６へ送信する。また、コントローラ１３１は、外部装置１３２から印刷指令を受信すると、エンジンインターフェース１３３を介して、エンジンコントローラ１２３に画像形成指示を送信する。そして、エンジンコントローラ１２３は、上述した画像形成動作を開始する。

電源ユニット１２０は、内部に電圧生成部１２１を有し、商用交流電源から入力される交流電圧から直流電圧３．３Ｖ、２４Ｖを生成し、プリンタ１０１内の各装置（負荷）に供給する。直流電圧３．３Ｖは、エンジンコントローラ１２３やコントローラ１３１、レーザスキャナ１０６のレーザ発光部（不図示）、トップセンサ１４３等を含む制御系の回路に供給される。一方、直流電圧２４Ｖは、上述した駆動ユニット、カートリッジユニット１０５に高電圧を供給する高圧電源、レーザスキャナ１０６のレーザ光を偏向する回転多面鏡を駆動する駆動部（不図示）等に供給される。また、電源ユニット１２０は、ゼロクロスタイミング情報等を含んだゼロクロス検知信号（詳細は後述する）をエンジンコントローラ１２３に出力する。エンジンコントローラ１２３は、電源ユニット１２０からのゼロクロス検知信号のゼロクロスタイミング情報や他の情報に基づいて、ヒータスイッチング手段（不図示）を制御し、商用交流電源２０１からの交流電圧をヒータ１０２に供給する。また、この時エンジンコントローラ１２３は、ヒータ１０２が所定の温度となるように、ゼロクロスタイミングに同期して所望の位相角、又は波数のデューティー比となるようにヒータスイッチング手段を適宜制御する。

［電源ユニットの構成］
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。

図２において、商用交流電源２０１は、交流電圧Ｖａｃ（図３（ａ））をホットライン（図２ではＨｏｔと表示）及びニュートラルライン（図２ではＮｅｕｔｒａｌと表示）の２ラインに出力し、電源ユニット１２０に供給する。商用交流電源２０１から入力された交流電圧Ｖａｃは、整流平滑手段であるブリッジダイオード２０３で整流され、コンデンサ２０４によって平滑化される。平滑化された電圧は、ＤＣＬを基準とした電圧Ｖｄｃとなる。電圧Ｖｄｃ（ＤＣＨ／ＤＣＬライン）は、二次側に直流電圧３．３Ｖ及び２４Ｖを出力する電圧生成部１２１に入力される。電圧生成部１２１は、一次側にＣＰＵ１２２（第２の制御手段）を有している。ＣＰＵ１２２は、ＲＯＭ（不図示）及びＲＡＭ（不図示）を有している。ＣＰＵ１２２は、ＲＡＭを作業領域に用いて、ＲＯＭに格納された各種制御プログラムに基づいて、入力電圧Ｖｄｃから直流電圧３．３Ｖ及び２４Ｖを生成し、プリンタ１０１の各ユニットに出力するように電源ユニット１２０の制御を行う。また、ＣＰＵ１２２は、時間計測を行うためのタイマを有している。更に、電圧生成部１２１では、後述するゼロクロス検知回路２１６を動作させるための電源電圧として、ＤＣＬを基準とした比較的低電圧の一定電圧である電圧Ｖｃｃが生成される。そして、電圧Ｖｃｃは電圧生成部１２１内だけでなく、一次側のその他の制御回路にも供給される。

後述するゼロクロス検知回路２１６は、トランジスタ２１５（第１のスイッチング素子）を介して電圧Ｖｃｃが供給される。トランジスタ２１５は、エミッタ端子が電圧Ｖｃｃに接続されると共に、コレクタ端子がゼロクロス検知回路２１６に接続されている。そして、トランジスタ２１５のベース端子は、抵抗２１４を介して電圧Ｖｃｃにプルアップされると共に、抵抗２１３を介してトランジスタ２１２のコレクタ端子にも接続されている。トランジスタ２１２は、エミッタ端子がＤＣＬラインに接続され、ベース端子は抵抗２０９を介してＣＰＵ１２２のＺｄｔ端子に接続されている。Ｚｄｔ端子は、ＣＰＵ１２２の出力端子である。ＣＰＵ１２２がＺｄｔ端子の出力をハイ（Ｈｉｇｈ）レベルに設定すると、トランジスタ２１２がオンする。これによりトランジスタ２１５がオンし、その結果、トランジスタ２１５を介して、電圧Ｖｃｃがゼロクロス検知回路２１６に供給される。一方、ＣＰＵ１２２がＺｄｔ端子の出力をロー（Ｌｏｗ）レベルに設定すると、トランジスタ２１２がオフする。これにより、トランジスタ２１５がオフし、その結果、ゼロクロス検知回路２１６への電圧Ｖｃｃの供給が停止される。このように、トランジスタ２１５は、ゼロクロス検知回路２１６への電圧供給、供給停止を行う。また、ＣＰＵ１２２は、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、後述するゼロクロス検知信号をハイレベル又はローレベルに切り替えることも可能である（詳細は後述する）。

プリンタ１０１のエンジンコントローラ１２３は、プリンタ１０１の運用状態を、記録材Ｓ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スリープ状態に設定して消費電力を削減する省電力モードと、に切替えが可能である。エンジンコントローラ１２３とＣＰＵ１２２との間には信号線（不図示）が設けられ、エンジンコントローラ１２３はＣＰＵ１２２にプリンタ１０１の運用状態（スタンバイモード、省電力モード）を通知する。エンジンコントローラ１２３が、ＣＰＵ１２２に、プリンタ１０１の運用状態の省電力モードへの切替えを通知すると、ＣＰＵ１２２はＺｄｔ端子の出力をローレベルに設定して、トランジスタ２１２及びトランジスタ２１５をオフする。これにより、ゼロクロス検知回路２１６への電圧Ｖｃｃの供給が停止され、ゼロクロス検知回路２１６における電力消費を抑制することができる。ここでＣＰＵ１２２は、ゼロクロス検知回路２１６への電圧Ｖｃｃの供給を停止すると共に、２４Ｖの出力を停止し、電力消費を更に抑えることが可能な構成としても良い。

（ゼロクロス検知回路）
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。

図２に示すゼロクロス検知回路２１６では、抵抗２２０、２２１は、ニュートラルラインとＤＣＬラインとの間に直列に接続されており、ＤＣＬラインの電圧を基準としてニュートラルラインから入力される電圧を分圧している。また、コンデンサ２２２は抵抗２２１と並列に接続され、一端は抵抗２２０と抵抗２２１との接続点と接続され、他端はＤＣＬラインと接続されている。トランジスタ２１９（第２のスイッチング素子）のベース端子は、抵抗２２０と抵抗２２１との接続点、及びコンデンサ２２２の一端と接続されている。トランジスタ２１９のコレクタ端子、及び伝達手段であるフォトカプラ２１８の一次側ＬＥＤ（発光ダイオード）のアノード端子は、抵抗２１７を介して、トランジスタ２１５のコレクタ端子と接続されている。一方、トランジスタ２１９のエミッタ端子、及びフォトカプラ２１８の一次側ＬＥＤのカソード端子は、ＤＣＬラインと接続されている。フォトカプラ２１８の二次側フォトトランジスタは、コレクタ端子が抵抗２２３を介して電圧３．３Ｖでプルアップ接続されており、エミッタ端子は、接地されている。なお、フォトカプラ２１８の二次側フォトトランジスタのコレクタ端子は、エンジンコントローラ１２３と接続され、コレクタ端子の電圧はゼロクロス検知信号として出力される。

抵抗２２０、２２１により分圧された電圧Ｖｅは、コンデンサ２２２によって不要なノイズが除去された後、トランジスタ２１９のベース端子に入力され、電圧Ｖｅに応じて、トランジスタ２１９がオン、又はオフされる。電圧Ｖｅがトランジスタ２１９の閾値電圧以上の場合にはトランジスタ２１９がオンし、ベース端子に入力される電圧Ｖｅは、トランジスタ２１９のベース－エミッタ間電圧（閾値電圧）によりクランプされる。そのため、図３（ｂ）に示すように、トランジスタ２１９のベース－エミッタ間電圧によりクランプされた電圧波形となる。

トランジスタ２１５がオンすると、トランジスタ２１５を介してゼロクロス検知回路２１６に電圧Ｖｃｃが供給される。電圧Ｖｃｃが供給されているときに、電圧Ｖｅがトランジスタ２１９の閾値電圧を超えるとトランジスタ２１９はオンする。これにより、フォトカプラ２１８の一次側ＬＥＤは非導通状態となって消灯し、二次側フォトトランジスタもオフする。その結果、ゼロクロス検知信号は、抵抗２２３を介して電圧３．３Ｖでプルアップされた状態であるハイレベルとなる（図３（ｄ））。一方、電圧Ｖｃｃが供給されているときに、トランジスタ２１９のベース端子に入力される電圧Ｖｅがトランジスタ２１９の閾値電圧を下回ると、トランジスタ２１９はオフする。これにより、フォトカプラ２１８の一次側ＬＥＤは導通状態となって点灯し、二次側フォトトランジスタもオンする。その結果、ゼロクロス検知信号はローレベルとなる（図３（ｄ））。このように、ゼロクロス検知信号は、交流電圧Ｖａｃのゼロクロスタイミングで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への切替えを繰り返す信号となる（図３（ｄ））。

（ｄａｔａ信号）
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））。

ところで、上述したＣＰＵ１２２がゼロクロス検知信号にｄａｔａ信号を重畳させて、エンジンコントローラ１２３へ伝達することが可能になるのは、トランジスタ２１９がオフ状態の期間である（図３（ｃ）、図３（ｄ））。トランジスタ２１９がオフ状態のとき、ＣＰＵ１２２はＺｄｔ端子の出力をハイレベル又はローレベルに切り替えることによって、フォトカプラ２１８の一次側ＬＥＤを点灯（導通状態）又は消灯（非導通状態）させる。これにより、エンジンコントローラ１２３に出力される二次側のゼロクロス検知信号をローレベル又はハイレベルに変化させることができる。すなわち、トランジスタ２１９がオフ状態のときにのみ、ＣＰＵ１２２は二次側の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にｄａｔａ信号を重畳させることができる。

しかしながら、図２に示すように、ＣＰＵ１２２は交流電圧Ｖａｃの状態を検知するための回路を有していない。そのため、ＣＰＵ１２２は、トランジスタ２１９のオン・オフ状態を検知していないので、本実施例では、一次側の交流電圧Ｖａｃの情報を示すｄａｔａ信号を逐次出力する構成としている。その結果、エンジンコントローラ１２３は、トランジスタ２１９がオフ状態で、ゼロクロス検知信号がローレベルとなっている期間にｄａｔａ信号が出力された場合のみ、交流電圧Ｖａｃの情報を重畳させることができる。例えば、ＣＰＵ１２２がＺｄｔ端子からｄａｔａ信号を出力するタイミングがゼロクロスタイミングをまたぐタイミングの場合には、ｄａｔａ信号に含まれるデータの一部が欠けてしまうことになる。また、トランジスタ２１９がオン状態の場合には、ゼロクロス検知信号はハイレベルであり、ｄａｔａ信号が重畳されない状態となる（図３（ｃ）、（ｄ））。

このように、一回のゼロクロス検知周期では、ｄａｔａ信号を正しく重畳することができない場合があるため、本実施例では、ｄａｔａ信号を出力するサイクル（周期）を、商用交流電源２０１の電源周波数に比して充分に早くしている。これにより、ｄａｔａ信号を出力するサイクル（周期）が、ゼロクロス検知信号がローレベルの期間（すなわち、トランジスタ２１９がオフ状態の期間）に終了するようになり、なるべくデータ欠けが生じないようになっている。

本実施例では、電圧生成部１２１は、内部に電圧検知回路（不図示）を有している。ＣＰＵ１２２は、電圧検知回路で電圧生成部１２１に入力される電圧Ｖｄｃを検知することにより、商用交流電源２０１の交流電圧Ｖａｃの電圧値を逐次算出している。そして、ＣＰＵ１２２は、算出した交流電圧Ｖａｃの電圧値データを、Ｚｄｔ端子からｄａｔａ信号として逐次出力している（図３（ｃ））。

一方、エンジンコントローラ１２３は、商用交流電源２０１の交流電圧Ｖａｃの電圧値データを保持するためのメモリを内部に有している。そして、エンジンコントローラ１２３は、ゼロクロス検知信号に重畳されたｄａｔａ信号に含まれる交流電圧Ｖａｃの情報を正常に受信する毎に、メモリ内の交流電圧Ｖａｃの電圧値データを更新する。また、エンジンコントローラ１２３は、上述したデータ欠けや、ノイズ等による突発的な信号変化によりｄａｔａ信号が正常に受信できない場合は、メモリに保持された直近の交流電圧Ｖａｃの電圧値データを制御に使用する。そして、エンジンコントローラ１２３は、メモリ内部に保持する一次側の交流電圧Ｖａｃの情報に基づいて、加熱定着器１０３のヒータ１０２への投入電力の制御を行う。

以上、ゼロクロス検知信号がローレベルの期間にのみ、ｄａｔａ信号のエンジンコントローラ１２３への伝達が可能となる構成について説明した。本実施例では、ゼロクロス検知信号がローレベルの期間のみ、ｄａｔａ信号の伝達が可能だが、例えば、ゼロクロス検知信号がハイレベルの期間にのみ、ｄａｔａ信号の伝達が可能となるような回路構成にしてもよい。更に、ゼロクロス検知信号のハイレベル、ローレベルに関係なく、エンジンコントローラ１２３へｄａｔａ信号の伝達が可能となる回路構成にしてもよい。

本実施例では、ＣＰＵ１２２がトランジスタ２１９のオン・オフ状態を検知しない構成について説明した。例えば、ＣＰＵ１２２がトランジスタ２１９のオン・オフ状態を検知可能な回路構成にして、トランジスタ２１９がオフ状態の期間のみ、ＣＰＵ１２２がＺｄｔ端子からｄａｔａ信号を出力するようにしてもよい。これにより、上述したｄａｔａ信号をゼロクロス検知信号に重畳した際のデータ欠けの発生を回避することができる。

また、ＣＰＵ１２２が二次側エンジンコントローラ１２３へ伝達する情報は、上述した交流電圧Ｖａｃの電圧情報に限ったものではない。例えば商用交流電源２０１の電源周波数や、商用交流電源２０１の一時的な停電（瞬断）や電圧低下といった電源電圧の異常、その他電圧生成部１２１の動作状態や異常、故障の発生有無といった一次側の情報でもよい。

本実施例では、電圧生成部１２１を制御するＣＰＵ１２２がＺｄｔ端子の制御を行っているが、一次側にある制御回路（ＣＰＵ）であれば、電圧生成を制御するＣＰＵ１２２に限定する必要はない。例えば、上述したＣＰＵ１２２の他に加熱定着器１０３の制御を行うＣＰＵを一次側に設けている構成では、加熱定着器１０３の制御を行うＣＰＵがゼロクロス検知信号を制御するようにしてもよい。

また、本実施例では、一次側から二次側へ信号を伝達する手段として、フォトカプラ２１８を使用しているが、フォトカプラに限定されるものではなく、例えば絶縁トランスのような、一次と二次との間を絶縁し、信号伝達可能な素子であればよい。更に、本実施例では、一次側の制御手段としてＣＰＵ１２２を用いた例について説明したが、制御手段はＣＰＵに限定されるものではなく、例えばＤＳＰのようなデジタル処理を行う制御素子でもよい。

［電源ユニットの制御シーケンス］
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。

ステップ（以下、Ｓとする）１０１では、ＣＰＵ１２２は、ゼロクロス検知回路２１６が動作しないように、ゼロクロス検知回路２１６への電圧Ｖｃｃの供給を停止するために、Ｚｄｔ端子の出力をローレベルに設定する。Ｓ１０２では、ＣＰＵ１２２は、エンジンコントローラ１２３より取得したプリンタ１０１の運用状態が省電力モードかどうか判断する。ＣＰＵ１２２は、プリンタ１０１の運用状態が省電力モードであると判断した場合には処理をＳ１０３に進め、プリンタ１０１の運用状態が省電力モードではない（スタンバイモードである）と判断した場合には処理をＳ１０４に進める。Ｓ１０３では、ＣＰＵ１２２は、ゼロクロス検知回路２１６が動作しないように、Ｚｄｔ端子の出力をローレベルに設定し、処理をＳ１０２に戻す。

Ｓ１０４では、ＣＰＵ１２２は、ゼロクロス検知回路２１６が動作するように、ゼロクロス検知回路２１６への電圧Ｖｃｃの供給を行うために、Ｚｄｔ端子の出力をハイレベルに設定する。Ｓ１０５では、ＣＰＵ１２２は、コンデンサ２０４の電圧である電圧Ｖｄｃを取得する。Ｓ１０６では、ＣＰＵ１２２は、取得した電圧Ｖｄｃの値が正常範囲内の電圧値かどうか（電圧Ｖｄｃが正常範囲？）判断する。ＣＰＵ１２２は、電圧Ｖｄｃの値が正常範囲内の電圧値と判断した場合は処理をＳ１０７に進め、電圧Ｖｄｃの値が正常範囲内の電圧値ではないと判断した場合は処理をＳ１１０に進める。

Ｓ１０７では、ＣＰＵ１２２は、Ｓ１０５で取得した電圧Ｖｄｃに基づいて、商用交流電源２０１の交流電圧Ｖａｃの電圧値を算出する。上述したように、電圧Ｖｄｃは、交流電圧Ｖａｃのピーク電圧（例えば交流電圧が１００Ｖの場合のピーク電圧は、√２倍の約１４１Ｖとなる）となるため、電圧Ｖａｃは、例えば電圧Ｖｄｃを√２で除することにより算出することができる。Ｓ１０８では、ＣＰＵ１２２は、Ｓ１０７において算出した電圧Ｖａｃの値を対応するｄａｔａ信号に変換し、変換したｄａｔａ信号に応じて、Ｚｄｔ端子の出力をハイレベル又はローレベルに適宜切り替えて、ｄａｔａ信号を出力する。ｄａｔａ信号を出力し終えると、Ｓ１０９では、ＣＰＵ１２２は、ゼロクロス検知回路２１６が動作するように、Ｚｄｔ端子の出力をハイレベルに設定し、処理をＳ１０２に戻す。

Ｓ１１０では、ＣＰＵ１２２は、電圧Ｖｄｃの異常をエンジンコントローラ１２３に伝達するために、電圧Ｖｄｃの異常に対応するｄａｔａ信号をＺｄｔ端子より出力し、処理を終了する。これにより、電圧Ｖｄｃの異常を示すｄａｔａ信号がゼロクロス検知信号に重畳され、出力される。エンジンコントローラ１２３は、ｄａｔａ信号を受信することにより、ＣＰＵ１２２から一次側の電圧Ｖｄｃの電圧異常が報知されると、印刷動作中の場合には画像形成動作を中止する。そして、エンジンコントローラ１２３は、パネル等の表示装置（不図示）に商用交流電源２０１の異常が発生したことを表示し、ユーザへの報知を行う。

以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で、一次側の情報を二次側に伝達することができる。

実施例１では、ゼロクロス検知回路が出力するゼロクロス検知信号に、ＣＰＵ１２２が検知した交流電圧Ｖａｃの電圧値を示すｄａｔａ信号を重畳させて、二次側のエンジンコントローラ１２３へ情報伝達する実施例について説明した。実施例２では、一次側のＣＰＵがゼロクロスタイミングを検知し、ゼロクロスタイミング及び交流電圧Ｖａｃの情報を含むゼロクロス検知信号を出力する実施例について説明する。なお、画像形成装置であるプリンタ１０１の構成及び画像形成動作は、実施例１と同様であるため、同じ構成には同じ符号を用いることにより、ここでの説明は省略する。

［電源ユニット構成］
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５に示す回路構成は、実施例１の図２に示す回路構成と比べて、次の点が異なっている。すなわち、図５では、抵抗２２０，２２１により分圧された電圧Ｖｅ’が電圧生成部５２１のＣＰＵ５２２に入力されている点、及びゼロクロス検知信号を出力するフォトカプラ５１８の制御をＣＰＵ５２２が行っている点が、実施例１とは異なる。更に、ＣＰＵ５２２がＴｈ端子に接続された温度検知素子５０１の温度を監視している点（詳細は後述する）も、実施例１とは異なる。

図５において、電圧生成部５２１は一次側にＣＰＵ５２２を有し、ＣＰＵ５２２は、入力電圧Ｖｄｃに基づいて、直流電圧３．３Ｖ、及び２４Ｖを生成し、プリンタ１０１の各ユニットに出力するように、電源ユニット５２０の制御を行う。また、電圧生成部５２１では、フォトカプラ５１８を動作させるための電源電圧として、ＤＣＬラインを基準として比較的低電圧の電圧Ｖｃｃが生成される。そして、電圧Ｖｃｃは電圧生成部５２１内だけでなく、一次側のその他の制御回路にも供給される。

図５において、抵抗２２０、２２１は、実施例１の図２と同様に、ニュートラルラインとＤＣＬラインとの間に直列に接続されており、ＤＣＬラインの電圧を基準としてニュートラルラインから入力される電圧を分圧している。抵抗２２０、２２１により分圧された電圧Ｖｅ´は、コンデンサ２２２によって不要なノイズが除去された後、ＣＰＵ５２２のアナログ－デジタル変換入力ポートであるＡ／Ｄ端子に入力される。このときのＣＰＵ５２２のＡ／Ｄ端子に入力される電圧Ｖｅ´は、図６（ｂ）に示す電圧波形となる。ＣＰＵ５２２は、図６のＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５で示される、Ａ／Ｄ端子から入力された電圧Ｖｅ´が０Ｖになるタイミング、すなわち交流電圧Ｖａｃのゼロクロスタイミングを検知する。そして、ＣＰＵ５２２は、ゼロクロスタイミングで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わる信号、すなわちゼロクロスタイミング信号を、ＣＰＵ５２２内部で生成する（図６（ｃ））。

図５において、ＣＰＵ５２２のＺｄｔ端子は、抵抗５０９を介してトランジスタ５１９のベース端子に接続されている。トランジスタ５１９は、コレクタ端子がフォトカプラ５１８の一次側ＬＥＤのカソード端子に接続され、エミッタ端子がＤＣＬラインに接続されている。一方、フォトカプラ５１８の一次側ＬＥＤのアノード端子は、抵抗５１７を介して電圧Ｖｃｃにプルアップ接続されている。フォトカプラ５１８の二次側フォトトランジスタのコレクタ端子は、抵抗２２３を介して電圧３．３Ｖにプルアップ接続され、エミッタ端子は接地されている。

ＣＰＵ５２２がＺｄｔ端子の出力をハイレベルに設定すると、トランジスタ５１９はオン状態となり、フォトカプラ５１８の一次側ＬＥＤは導通状態となって点灯し、フォトカプラ５１８の二次側フォトトランジスタもオン状態となる。その結果、エンジンコントローラ１２３に出力される信号、すなわちゼロクロス検知信号はローレベルとなる。一方、ＣＰＵ５２２がＺｄｔ端子の出力をローレベルに設定すると、トランジスタ５１９はオフ状態となり、フォトカプラ５１８の一次側ＬＥＤは非導通状態となって消灯し、フォトカプラ５１８の二次側フォトトランジスタもオフ状態となる。その結果、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はハイレベルとなる。このように、ＣＰＵ５２２がＺｄｔ端子から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、フォトカプラ５１８を介して、二次側エンジンコントローラ１２３へローレベル、又はハイレベルのゼロクロス検知信号が出力される。

本実施例では、実施例１と同様に、電圧生成部５２１は、内部に電圧検知回路（不図示）を有している。ＣＰＵ５２２は、電圧検知回路で電圧生成部５２１に入力される電圧Ｖｄｃを検知することにより、商用交流電源２０１の交流電圧Ｖａｃを逐次算出している。更に、本実施例では、ＣＰＵ５２２は、Ａ／Ｄ端子から入力される電圧が０ボルトになるタイミングを検知し、０ボルトになる周期を算出することにより、交流電圧Ｖａｃの電源周波数も算出している。そして、ＣＰＵ５２２は、算出した交流電圧Ｖａｃの電圧値と電源周波数データを含むｄａｔａ信号を、ゼロクロスタイミング（図６（ｃ））から所定時間である時間ｔが経過した後、ＣＰＵ５２２内部で生成する（図６（ｄ））。そして、ＣＰＵ５２２は、ゼロクロスタイミング（図６（ｃ））にｄａｔａ信号（図６（ｄ））を重畳させて、Ｚｄｔ端子よりゼロクロス検知信号として出力する（図６（ｅ））。このように、ｄａｔａ信号の出力タイミングを、ゼロクロスタイミングに対して同期させることにより、エンジンコントローラ１２３は、ゼロクロス検知信号に重畳されて出力されるｄａｔａ信号を受信するタイミングを予め知ることができる。そのため、エンジンコントローラ１２３は、ｄａｔａ信号の受信時にノイズ等により突発的な波形変化の影響を受けても、正常なｄａｔａ信号の受信がしやすくなる。なお、上述したｄａｔａ信号の出力タイミングをゼロクロスタイミングと同期させる方法でなく、例えば、実施例１と同様に、ｄａｔａ信号の出力タイミングを、ゼロクロスタイミングとは無関係なタイミングで出力するようにしてもよい。

また、図５において、ＣＰＵ５２２のＴｈ端子には温度検知素子５０１が接続されている。温度検知素子５０１は、電圧生成部５２１内に配置された発熱素子（例えばトランスやＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のような動作時に温度が上昇する素子）の温度を検知する。ＣＰＵ５２２は、温度検知素子５０１により検知された温度に基づいて、電圧生成部５２１内部の素子温度が正常な範囲内にあるかどうか判断する。ＣＰＵ５２２は、何らかの異常により温度検知素子５０１が検知した温度が正常範囲を超えた場合には、温度異常と判断する。そして、ＣＰＵ５２２は、Ｚｄｔ端子からゼロクロスタイミングで出力するゼロクロスタイミング信号（図６（ｃ））に、温度異常を通知するｄａｔａ信号（図６（ｄ））を重畳させて、エンジンコントローラ１２３に通知する。エンジンコントローラ１２３は、ＣＰＵ５２２からのゼロクロス検知信号に重畳されたｄａｔａ信号により、一次側の発熱素子の異常発熱が報知されると、画像形成動作を停止する。そして、エンジンコントローラ１２３は、パネル等の表示装置（不図示）に、電源ユニット５２０の電圧生成部５２１に異常が発生したことを表示し、ユーザへの報知を行う。

なお、ＣＰＵ５２２が二次側に情報を伝達するタイミングは適宜変えてもよい。例えば、ＣＰＵ５２２は、画像形成動作に直接関係のないデータは、画像形成が行われていないスタンバイモード中にエンジンコントローラ１２３へ伝達するようにしてもよい。また、例えば、ＣＰＵ５２２は、画像形成動作に関係する交流電圧Ｖａｃに関する情報は、画像形成時を含む常時、エンジンコントローラ１２３へ伝達するようにしてもよい。

［電源ユニットの制御シーケンス］
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。

Ｓ２０１では、ＣＰＵ５２２は、ゼロクロス検知信号を出力しないように、Ｚｄｔ端子の出力をローレベルに設定する。Ｓ２０２では、ＣＰＵ５２２は、コンデンサ２０４の電圧である電圧Ｖｄｃを取得する。Ｓ２０３では、ＣＰＵ５２２は、取得した電圧Ｖｄｃの値が正常範囲内の電圧値かどうか（電圧Ｖｄｃは正常範囲？）判断する。ＣＰＵ５２２は、電圧Ｖｄｃの値が正常範囲内の電圧値と判断した場合は処理をＳ２０４に進め、電圧Ｖｄｃの値が正常範囲内の電圧値ではないと判断した場合は処理をＳ２１６に進める。

Ｓ２０４では、ＣＰＵ５２２は、Ｓ２０２で取得した電圧Ｖｄｃに基づいて、商用交流電源２０１の交流電圧Ｖａｃの電圧値を算出すると共に交流電圧Ｖａｃの周波数を算出する。前述したように、電圧Ｖｄｃは、交流電圧Ｖａｃのピーク電圧（例えば交流電圧が１００Ｖの場合のピーク電圧は、√２倍の約１４１Ｖとなる）となるため、電圧Ｖａｃは、電圧Ｖｄｃを√２で除することにより算出することができる。また、ＣＰＵ５２２は、Ａ／Ｄポートから入力される電圧Ｖｅ’の電圧値に基づいて、商用交流電源２０１から入力される交流電圧Ｖａｃの電源周波数を算出する。ここでは、ＣＰＵ５２２は、Ａ／Ｄポートから入力される電圧Ｖｅ’の電圧が０ＶとなるタイミングをＲＡＭに記憶しておき、０Ｖとなるタイミングから次に０Ｖとなるタイミングに基づいて求められる周期に基づいて、電源周波数を算出する。そしてＳ２０５で交流電圧Ｖａｃの電源周波数が正常範囲にあるかどうか（周波数は正常範囲？）判断する。ＣＰＵ５２２は、交流電圧Ｖａｃの電源周波数が正常範囲内と判断した場合は処理をＳ２０６に進め、交流電圧Ｖａｃの電源周波数が正常範囲内ではないと判断した場合は処理をＳ２１６に進める。

Ｓ２０６では、ＣＰＵ５２２は、Ｔｈ端子に接続された温度検知素子５０１より温度情報を取得する。Ｓ２０７では、ＣＰＵ５２２は、取得した温度情報に基づいて、電圧生成部５２１内部の素子温度が正常な範囲にあるかどうか（Ｔｈ温度は正常？）判断する。ＣＰＵ５２２は、取得した温度情報の温度が正常な範囲にあると判断した場合には処理をＳ２０８に進め、取得した温度情報の温度が正常な範囲にない（異常である）と判断した場合には処理をＳ２１６に進める。

Ｓ２０８では、ＣＰＵ５２２は、エンジンコントローラ１２３より取得したプリンタ１０１の運用状態が省電力モードかどうか判断する。ＣＰＵ５２２は、プリンタ１０１の運用状態が省電力モードであると判断した場合には処理をＳ２０９に進め、プリンタ１０１の運用状態が省電力モードではない（スタンバイモード又はプリントモードである）と判断した場合には処理をＳ２１０に進める。Ｓ２０９では、ＣＰＵ５２２は、ゼロクロス検知信号を出力しないように、Ｚｄｔ端子の出力をローレベルに設定し、処理をＳ２０２に戻す。Ｓ２１０では、ＣＰＵ５２２は、Ａ／Ｄポートから入力される電圧Ｖｅ’の電圧値に基づいて、ゼロクロスタイミングかどうか判断する。ＣＰＵ５２２は、電圧Ｖｅ’の電圧が０Ｖの場合にはゼロクロスタイミングであると判断して処理をＳ２１１に進め、電圧Ｖｅ’の電圧が０Ｖではない場合にはゼロクロスタイミングではないと判断して、処理をＳ２０２に戻す。

Ｓ２１１では、ＣＰＵ５２２は、Ｚｄｔ端子の電圧レベルを反転させる。具体的には、ＣＰＵ５２２は、Ｚｄｔ端子より、直前に出力していたゼロクロス検知信号がハイレベルの場合にはローレベルのゼロクロス検知信号を出力する。一方、ＣＰＵ５２２は、Ｚｄｔ端子より、直前に出力していたゼロクロス検知信号がローレベルの場合にはハイレベルのゼロクロス検知信号を出力する。Ｓ２１２では、ＣＰＵ５２２は、ｄａｔａ信号を出力するタイミング（時間ｔ）を検知するため、タイマをリセットしスタートさせる。

Ｓ２１３では、ＣＰＵ５２２はタイマを参照して、時間ｔが経過したかどうかを判断する。ＣＰＵ５２２はタイマを参照して、時間ｔが経過したと判断した場合には処理をＳ２１４に進め、時間ｔが経過していないと判断した場合には処理をＳ２０２に戻す。Ｓ２１４では、ＣＰＵ５２２は、タイマをリセットしストップさせる。Ｓ２１５では、ＣＰＵ５２２は、電圧Ｖａｃの電圧値情報及び電源周波数情報を含むｄａｔａ信号を作成し、エンジンコントローラ１２３に報知するため、Ｚｄｔ端子より出力してゼロクロス検知信号と重畳させ、処理をＳ２０２に戻す。なお、エンジンコントローラ１２３は、ゼロクロス検知信号に重畳されたｄａｔａ信号を受信すると、内部メモリに保持する交流電圧Ｖａｃの電圧値データ及び周波数データを更新する。

Ｓ２１６では、ＣＰＵ５２２は、Ｚｄｔ端子より電源ユニット５２０の異常を通知するｄａｔａ信号を出力し、エンジンコントローラ１２３に異常を報知する。詳細には、ＣＰＵ５２２は、Ｓ２０３において電圧Ｖｄｃの電圧異常が検知された場合には電圧Ｖｄｃの電圧異常に対応したｄａｔａ信号をＺｄｔ端子より出力し、処理を終了する。ＣＰＵ５２２は、Ｓ２０５において交流電圧Ｖａｃの電源周波数に異常が検知された場合、電源周波数異常に対応したｄａｔａ信号をＺｄｔ端子より出力し、処理を終了する。また、ＣＰＵ５２２は、Ｓ２０７において温度検知素子５０１により温度異常が検知された場合には、温度異常に対応したｄａｔａ信号をＺｄｔ端子より出力し、処理を終了する。一方、エンジンコントローラ１２３は、ＣＰＵ５２２から一次側の電圧Ｖｄｃの電圧異常や温度異常が報知されると、印刷動作中の場合には画像形成動作を中止する。そして、ＣＰＵ５２２は、パネル等の表示装置（不図示）に商用交流電源２０１の異常等が発生したことを表示し、ユーザへの報知を行う。

上述したように、本実施例では、簡易な回路を設けて、ゼロクロス検知信号だけでなく、一次側のＣＰＵ１２２が保有する情報（電圧Ｖａｃ情報や周波数情報、異常発熱情報）をゼロクロス検知信号に重畳させている。これにより、電源ユニットの一次側から二次側のエンジンコントローラ１２３に、電源ユニット５２０が保有する情報を伝達することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で、一次側の情報を二次側に伝達することができる。

１２０ 電源ユニット
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 (11)

1. 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の制御手段に伝達し、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、
   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画像形成装置。
2. 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１に記載の画像形成装置。
3. 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２に記載の画像形成装置。
4. 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３に記載の画像形成装置。
5. 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４に記載の画像形成装置。
6. 交流電源から入力される交流電圧から直流電圧を生成する電圧生成部を有する電源ユニットであって、前記直流電圧を負荷に供給する電源ユニットと、
   記録材への画像形成を制御する第１の制御手段と、
   を備え、
   前記第１の制御手段が前記負荷を駆動することにより記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
   前記電源ユニットは、
   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第２の制御手段と、
   前記第２の制御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、
   を備え、
   前記第２の制御手段は、前記電圧生成部の一次側の情報に関する信号を前記ゼロクロス検知信号に重畳させて、前記ゼロクロス検知信号と前記一次側の情報に関する信号を前記伝達手段に出力し、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。
7. 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、前記一次側の情報に関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。
8. 前記電源ユニットは、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一次側の情報に関する信号として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７に記載の画像形成装置。
9. 前記電源ユニットは、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一次側の情報に関する信号として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。
10. 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９に記載の画像形成装置。
11. 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１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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