(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から交流電圧が入力されるライン間に設けられた第一コンデンサと、
前記第一コンデンサに充電された電荷を放電し、かつ、前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスを検知するためのゼロクロス検知抵抗と、
前記ゼロクロス検知抵抗からの検知信号に基づき前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスのタイミングを検知するゼロクロス検知手段と、
前記交流電源から入力される交流電圧を全波整流した後の電圧を出力するラインと装置のフレームグラウンド間に設けられた第二コンデンサと、
前記ゼロクロス検知抵抗よりも抵抗値が小さく、前記第二コンデンサに充電された電荷を放電する放電抵抗と、
前記放電抵抗への電流を遮断する第一の状態と、前記放電抵抗に電流を流す第二の状態を切り換える第一スイッチと、
前記放電抵抗に流れる電流を用いて、前記交流電源から入力される交流電圧が低下したことを検知する電圧検知手段と
を有することを特徴とする電源。
【請求項２】
更に、前記第一スイッチにより前記放電抵抗への電流を遮断し、かつ、前記ゼロクロス検知手段に供給する電力を供給した第三の状態、を有することを特徴とする請求項１に記載の電源。
【請求項３】
前記交流電源から入力された交流電圧を全波整流した後の電圧を変換する第一コンバータを有し、
前記電圧検知手段により電圧が低下したことを検知した場合に、前記第一コンバータを停止することを特徴とする請求項１に記載の電源。
【請求項４】
更に、第二のスイッチを有し、
第二のスイッチの後段に、前記交流電源から入力された交流電圧を全波整流、又は、倍電圧整流した後の電圧を変換する第二コンバータと、を有し、
前記電圧検知手段により電圧が閾値より高くなったことを検知した場合に、前記第二のスイッチにより前記第二コンバータを停止することを特徴とする請求項１に記載の電源。
【請求項５】
記録材に画像を形成し、記録材に形成した画像を該記録材に定着する定着手段を有する画像形成装置において、
交流電源から交流電圧が入力されるライン間に設けられた第一コンデンサと、前記第一コンデンサに充電された電荷を放電し、かつ、前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスを検知するためのゼロクロス検知抵抗と、前記ゼロクロス検知抵抗からの検知信号に基づき前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスのタイミングを検知するゼロクロス検知手段と、前記交流電源から入力される交流電圧を全波整流した後の電圧を出力するラインと装置のフレームグラウンド間に設けられた第二コンデンサと、前記ゼロクロス検知抵抗よりも抵抗値が小さく、前記第二コンデンサに充電された電荷を放電する放電抵抗と、前記放電抵抗への電流を遮断する第一の状態と、前記放電抵抗に電流を流す第二の状態を切り換える第一スイッチと、前記放電抵抗に流れる電流を用いて、前記交流電源から入力される交流電圧が低下したことを検知する電圧検知手段とを有する電源と、
前記定着手段に電力を供給するためのスイッチと、
前記スイッチの動作を制御することにより前記定着手段に供給する電力を制御する電力制御手段と、を有し、
前記電力制御手段は、前記ゼロクロス検知手段の検知結果に応じて前記スイッチの動作を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
交流電源から交流電圧が入力されるライン間に設けられた第一コンデンサと、
前記第一コンデンサに充電された電荷を放電し、かつ、前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスを検知するためのゼロクロス検知抵抗と、
前記ゼロクロス検知抵抗からの検知信号に基づき前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスのタイミングを検知するゼロクロス検知手段と、
前記交流電源から入力される交流電圧を全波整流した後の電圧を出力するラインと装置のフレームグラウンド間に設けられた第二コンデンサと、
前記ゼロクロス検知抵抗よりも抵抗値が小さく、前記第二コンデンサに充電された電荷を放電する放電抵抗と、
前記放電抵抗への電流を遮断する第一の状態と、前記放電抵抗に電流を流す第二の状態を切り換える第一スイッチと、を有し、
前記第一スイッチにより前記放電抵抗への電流を遮断し、かつ、前記ゼロクロス検知手段に供給する電力を供給した第三の状態を有することを特徴とする電源。
【請求項７】
記録材に画像を形成し、記録材に形成した画像を該記録材に定着する定着手段を有する画像形成装置において、
交流電源から交流電圧が入力されるライン間に設けられた第一コンデンサと、前記第一コンデンサに充電された電荷を放電し、かつ、前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスを検知するためのゼロクロス検知抵抗と、前記ゼロクロス検知抵抗からの検知信号に基づき前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスのタイミングを検知するゼロクロス検知手段と、前記交流電源から入力される交流電圧を全波整流した後の電圧を出力するラインと装置のフレームグラウンド間に設けられた第二コンデンサと、前記ゼロクロス検知抵抗よりも抵抗値が小さく、前記第二コンデンサに充電された電荷を放電する放電抵抗と、前記放電抵抗への電流を遮断する第一の状態と、前記放電抵抗に電流を流す第二の状態を切り換える第一スイッチと、を有し、前記第一スイッチにより前記放電抵抗への電流を遮断し、かつ、前記ゼロクロス検知手段に供給する電力を供給した第三の状態を有する電源と、
前記定着手段に電力を供給するためのスイッチと、
前記スイッチの動作を制御することにより前記定着手段に供給する電力を制御する電力制御手段と、を有し、
前記電力制御手段は、前記ゼロクロス検知手段の検知結果に応じて前記スイッチの動作を制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器の制御に利用することが可能なゼロクロス検知回路を搭載した電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置の一例として、エンドレスベルト（又はエンドレスフィルム）と、エンドレスベルトの内面に接触するセラミックヒータと、エンドレスベルトを介してセラミックヒータと定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有する装置が知られている。この定着装置に電力を供給する際の制御方法として、交流電源からセラミックヒータへの供給電力を、サイリスタ（トライアック）等のスイッチ素子を用いて位相制御する方法が用いられている。交流電源からの供給電力を位相制御する方法には、位相制御の基準となるタイミングとして、交流電圧が０Ｖになるタイミング（以降、このタイミングをゼロクロスという）を正確に検知する必要がある。
【０００３】
近年、画像形成装置が画像形成動作を実行していない状態（スリープ状態ともいう）の消費電力（待機電力ともいう）を一層低減することが求められている。スリープ状態における消費電力をより低減するためには、ゼロクロス検知回路の消費電力を低減する必要がある。なぜなら、装置が動作していない状態でもゼロクロス検知回路への電力供給が継続されるためである。従って、スリープ状態においてゼロクロス検知回路が電力を消費しないようにするには、ゼロクロス検知のための電流を遮断する回路を設ける必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９９３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に、ゼロクロス検知回路及び、交流電源からの交流電圧を全波整流した後の電位とフレームグラウンド（以降はＦＧという）間に容量成分としてのコンデンサ（以降はＹコンデンサという）を有する電源回路が開示されている。この電源回路において、ゼロクロスの正確な検知を行うにはＹコンデンサを放電するための抵抗が必要であった。そのため、従来のゼロクロス検知回路を用いた場合、画像形成装置のスリープ状態における消費電力を低減するには、ゼロクロス検知回路及び、Ｙコンデンサ放電抵抗に流れる電流を遮断する必要があり、そのために複数の遮断回路を設ける必要がある。遮断回路を設ければ回路コストや回路規模が大きくなる。
【０００６】
一方、電源回路は、交流電源から電力が供給されるライン間に設けられた容量成分としてのコンデンサ（以降はＸコンデンサという）を有している場合が多い。このＸコンデンサはノイズ対策として一般的に設けられるコンデンサである。ユーザが電源回路に電力を供給する電源ケーブルを抜いた際に、Ｘコンデンサには交流電源からの電荷が充電されていることがある。ユーザが電源ケーブルを抜いた際に、コンセントの端子を触れてしまう可能性があるため、このＸコンデンサに充電された電荷を放電するための放電抵抗（以降はＸコンデンサ放電抵抗という）が必要である。
【０００７】
従って、電源回路において、交流電圧のゼロクロスを検知する状態、スリープ状態の夫々において、より消費電力を低減した状態を簡易な構成で切り替え可能にすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目標を達成するため本発明の電源は、交流電源から交流電圧が入力されるライン間に設けられた第一コンデンサと、前記第一コンデンサに充電された電荷を放電し、かつ、前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスを検知するためのゼロクロス検知抵抗と、
前記ゼロクロス検知抵抗からの検知信号に基づき前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスのタイミングを検知するゼロクロス検知手段と、前記交流電源から入力される交流電圧を全波整流した後の電圧を出力するラインと装置のフレームグラウンド間に設けられた第二コンデンサと、前記ゼロクロス検知抵抗よりも抵抗値が小さく、前記第二コンデンサに充電された電荷を放電する放電抵抗と、前記放電抵抗への電流を遮断する第一の状態と、前記放電抵抗に電流を流す第二の状態を切り換える第一スイッチと、前記放電抵抗に流れる電流を用いて、前記交流電源から入力される交流電圧が低下したことを検知する電圧検知手段とを有することを特徴とする。
また、本発明の他の電源は、交流電源から交流電圧が入力されるライン間に設けられた第一コンデンサと、前記第一コンデンサに充電された電荷を放電し、かつ、前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスを検知するためのゼロクロス検知抵抗と、前記ゼロクロス検知抵抗からの検知信号に基づき前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスのタイミングを検知するゼロクロス検知手段と、前記交流電源から入力される交流電圧を全波整流した後の電圧を出力するラインと装置のフレームグラウンド間に設けられた第二コンデンサと、前記ゼロクロス検知抵抗よりも抵抗値が小さく、前記第二コンデンサに充電された電荷を放電する放電抵抗と、前記放電抵抗への電流を遮断する第一の状態と、前記放電抵抗に電流を流す第二の状態を切り換える第一スイッチと、を有し、前記第一スイッチにより前記放電抵抗への電流を遮断し、かつ、前記ゼロクロス検知手段に供給する電力を供給した第三の状態を有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、記録材に画像を形成し、記録材に形成した画像を該記録材に定着する定着手段を有し、交流電源から交流電圧が入力されるライン間に設けられた第一コンデンサと、前記第一コンデンサに充電された電荷を放電し、かつ、前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスを検知するためのゼロクロス検知抵抗と、前記ゼロクロス検知抵抗からの検知信号に基づき前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスのタイミングを検知するゼロクロス検知手段と、前記交流電源から入力される交流電圧を全波整流した後の電圧を出力するラインと装置のフレームグラウンド間に設けられた第二コンデンサと、前記ゼロクロス検知抵抗よりも抵抗値が小さく、前記第二コンデンサに充電された電荷を放電する放電抵抗と、前記放電抵抗への電流を遮断する第一の状態と、前記放電抵抗に電流を流す第二の状態を切り換える第一スイッチと、前記放電抵抗に流れる電流を用いて、前記交流電源から入力される交流電圧が低下したことを検知する電圧検知手段とを有する電源と、前記定着手段に電力を供給するためのスイッチと、前記スイッチの動作を制御することにより前記定着手段に供給する電力を制御する電力制御手段と、を有し、前記電力制御手段は、前記ゼロクロス検知手段の検知結果に応じて前記スイッチの動作を制御することを特徴とする。
また、本発明の他の画像形成装置は、記録材に画像を形成し、記録材に形成した画像を該記録材に定着する定着手段を有し、交流電源から交流電圧が入力されるライン間に設けられた第一コンデンサと、前記第一コンデンサに充電された電荷を放電し、かつ、前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスを検知するためのゼロクロス検知抵抗と、前記ゼロクロス検知抵抗からの検知信号に基づき前記交流電源から入力される交流電圧のゼロクロスのタイミングを検知するゼロクロス検知手段と、前記交流電源から入力される交流電圧を全波整流した後の電圧を出力するラインと装置のフレームグラウンド間に設けられた第二コンデンサと、前記ゼロクロス検知抵抗よりも抵抗値が小さく、前記第二コンデンサに充電された電荷を放電する放電抵抗と、前記放電抵抗への電流を遮断する第一の状態と、前記放電抵抗に電流を流す第二の状態を切り換える第一スイッチと、を有し、前記第一スイッチにより前記放電抵抗への電流を遮断し、かつ、前記ゼロクロス検知手段に供給する電力を供給した第三の状態を有する電源と、前記定着手段に電力を供給するためのスイッチと、前記スイッチの動作を制御することにより前記定着手段に供給する電力を制御する電力制御手段と、を有し、前記電力制御手段は、前記ゼロクロス検知手段の検知結果に応じて前記スイッチの動作を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な構成によって、ゼロクロス検知が可能な状態と消費電力をより低減できる状態を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に用いる画像形成装置の概略図。
【図２】実施例１のゼロクロス検知回路を有した電源回路。
【図３】実施例１のゼロクロス検知回路の説明図。
【図４】実施例１のゼロクロス検知回路を有した電源回路の制御シーケンス。
【図５】実施例２のゼロクロス検知回路を有した電源回路。
【図６】実施例２のゼロクロス検知回路を有した電源回路の制御シーケンス。
【図７】実施例３のゼロクロス検知回路を有した電源回路。
【図８】実施例３のゼロクロス検知回路を有した電源回路の制御シーケンス。
【図９】実施例４のゼロクロス検知回路を有した電源回路。
【図１０】実施例４のゼロクロス検知回路を有した電源回路の制御シーケンス。
【図１１】実施例５のゼロクロス検知回路を有した電源回路。
【図１２】比較例として用いるゼロクロス検知回路を有した電源回路。
【図１３】実施例６のゼロクロス検知回路を有した電源回路。
【図１４】実施例７のゼロクロス検知回路を有した電源回路。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、上述した課題を解決するための本発明の具体的な構成について、以下に実施例に基づき説明する。なお、以下に示す実施例は一例であって、この発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１２】
＜適用装置の一例＞
図１は以下に説明する電源を適用可能な装置の一例として、電子写真方式の記録技術を用いた画像形成装置（断面図）の一例である。給紙カセット１１に積載された記録材はピックアップローラ１２によって１枚ずつ給紙カセット１１から送出され、給紙ローラ１３によって搬送ローラ１４に向けて搬送される。さらに記録紙は搬送ローラ１４によって予め定められたタイミングで画像が転写される転写位置（プロセスカートリッジ１５）に搬送される。プロセスカートリッジ１５は、帯電手段としての帯電ローラ１６、現像手段としての現像ローラ１７、クリーニング手段であるクリーナ１８、及び電子写真感光体である感光ドラム１９を有し、一体的に着脱可能に構成されている。この感光ドラム１９と転写ローラ２０によって形成される転写位置で記録材に画像が転写される。
【００１３】
周知の電子写真方式の一連の処理によってトナー像が記録材に転写される。感光ドラム１９は帯電ローラ１６によって表面を一様に帯電された後、像露光手段であるスキャナユニット２１により画像信号に基づいた像露光が行なわれて感光ドラム１９に静電潜像が形成される。スキャナユニット２１内のレーザダイオード２２から出射されるレーザ光は、回転するポリゴンミラー２３および反射ミラー２４を経て感光ドラムの主走査方向（感光ドラムの回転方向と略直交する方向）に操作され、かつ、感光ドラム１９の回転により副走査方向（感光ドラムの回転方向）に走査され、感光ドラム１９の表面上に静電潜像が形成される。感光ドラム１９の潜像は現像ローラ１７によってトナー像として可視化され、トナー像は転写ローラ２０によって、レジストローラ１４から搬送されてきた記録材に転写される。続いて、トナー像が転写された記録材は定着装置１００に搬送されると記録材は加熱及び加圧処理され、記録材の未定着トナー像が記録材に定着される。記録材は画像が邸宅された後、中間排紙ローラ２６、排紙ローラ２７によって画像形成装置外に排出され、一連のプリント動作が終了する。モータ３０は、定着装置１００を含む各ユニットに駆動力を与えている。
【００１４】
なお、定着装置１００は、後述する入力される交流電圧のゼロクロスのタイミングに基づき、交流電源から定着装置１００に供給する電力をサイリスタ（トライアック）等の半導体スイッチをオンオフすることにより制御する。なお、この制御は、後述するＣＰＵ（２０３）が電力制御部として動作する。
【００１５】
また、２００は画像形成装置で用いる電源である。商用電源等の外部電源部４０から供給される交流電源は、電源ケーブル５０を介して、電源２００と接続されている。この電源２００は画像形成装置における駆動部としてのモータ、制御部等のコントローラに電力を供給するための電源である。
【００１６】
なお、以下に説明する電源が適用される製品としては、前述の画像形成装置に限らずゼロクロスの検知結果を用いて動作を制御する装置であれば、その他の電子機器にも適用可能である。
【実施例１】
【００１７】
図２は本例のゼロクロス検知回路を備えた電源２００を示している。
外部電源部４０は、グランド電位への接地点であるグランドＧＮＤ及び、交流電源２０１で構成されている。交流電源２０１は、ＬＩＶＥラインとＮＥＵＴＲＡＬライン間に交流電源を出力している。本例では外部電源部４０において、ＮＥＵＴＲＡＬラインがＧＮＤに接地されている例を用いて説明する。ただし、本例の効果は、ＬＩＶＥラインがＧＮＤに接地されている場合でも有効である。また、画像形成装置のフレームグランドがＧＮＤと接続されていない状態でも、後述するゼロクロスの検知精度を満足できる。本例では外部の交流電源４０と電源２００は、ＬＩＶＥ、ＮＥＵＴＲＡＬ，ＧＮＤの３つのラインで接続されている。画像形成装置のフレームグランドは、ＧＮＤラインと接続されている。
【００１８】
交流電源２０１から供給される交流電圧はブリッジダイオードＢＤ１で全波整流され、コンデンサＣ２で平滑される。Ｃ２で平滑された低い側の電位をＤＣＬ、高い側の電位をＤＣＨとする。コンバータ１は絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータであり、１次側のＤＣ電圧から、２次側にＤＣ電圧Ｖ１を出力している。
【００１９】
Ｃ１はノイズ対策用の第一コンデンサ（以下、Ｘコンデンサという）であり、Ｃ３及びＣ４はノイズ対策用の第二コンデンサ（以下、Ｙコンデンサという）である。なお、ＹコンデンサＣ３が無い場合（ＹコンデンサＣ４のみを有する場合）でも、本例で説明するＹコンデンサ放電抵抗の効果を得ることはできる。同様に、ＹコンデンサＣ４が無い場合（ＹコンデンサＣ３のみを有する場合）でも、本例で説明するＹコンデンサ放電抵抗の効果を得ることができる。
【００２０】
Ｒ１及びＲ２はＸコンデンサＣ１を放電するための第一の放電抵抗としてのＸコンデンサ放電抵抗である（Ｒ２はゼロクロス検知抵抗と兼用）。ユーザが交流電源４０から電源ケーブル５０を引き抜いた場合、交流電源４０と電源２００の、ＬＩＶＥ、ＮＥＵＴＲＡＬ，ＧＮＤ３つのラインが遮断される。この際にＸコンデンサＣ１に電荷が充電されている場合があるため、ユーザが電源ケーブル５０の端子などに触れて感電する可能性がある。これ防止するには、ＸコンデンサＣ１に充電された電荷を早期に放電する必要がある。ＸコンデンサＣ１の充電状態が正（ＮＥＵＴＲＡＬラインに比べてＬＩＶＥライン側の電位が高い）の場合、Ｘコンデンサ放電抵抗Ｒ１、ブリッジダイオードＢＤ１を介して、ＸコンデンサＣ１の電荷が放電される。ＸコンデンサＣ１の充電状態が負（ＮＥＵＴＲＡＬライン側に比べてＬＩＶＥライン側の電位が低い）の場合、Ｘコンデンサ放電抵抗Ｒ２、ブリッジダイオードＢＤ１を介して、ＸコンデンサＣ１の電荷が放電される。Ｒ３及びＲ４は、ＹコンデンサＣ３及びＣ４を放電するための第二の放電抵抗としてのＹコンデンサ放電抵抗である。Ｄ１及びＤ２は逆流防止用のダイオードである。Ｙコンデンサ放電抵抗の効果については後述（図３で説明）する。Ｑ１はＹコンデンサ放電抵抗に流れる電流を遮断するために用いる高耐圧トランジスタ（本例の第一のスイッチ）である。本例ではトランジスタＱ１として高耐圧のバイポーラトランジスタを用いているが、ＦＥＴなど他のスイッチ素子を用いることもできる。抵抗Ｒ９はトランジスタＱ１を駆動するためのプルアップ抵抗、抵抗Ｒ８はトランジスタＱ１を保護するための抵抗である。
【００２１】
ここでＸコンデンサ放電抵抗Ｒ１及びＲ２を、ユーザが電源ケーブル５０を引き抜いた場合にＸコンデンサに充電された電荷を放電するために働く抵抗素子と定義する。抵抗Ｒ１及びＲ２は上述したように、Ｘコンデンサの放電抵抗である。Ｒ３及びＲ４はトランジスタＱ１がＯＦＦしている場合には、Ｘコンデンサを放電する抵抗として働かない場合があるため、ユーザの感電を防止するために用いる、Ｘコンデンサの放電抵抗としては機能しない。
【００２２】
ところで、Ｘコンデンサ放電抵抗Ｒ１及びＲ２も、ＹコンデンサＣ３及びＣ４に充電した電荷を放電する機能を有している。しかし、ＹコンデンサＣ３及びＣ４の容量に対して、抵抗値が十分に低くないため、以降の図３で説明するようにＣＲの遅延の影響によりゼロクロスの検知精度が低下してしまう。Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及びＲ４は、Ｘコンデンサの放電抵抗のうち、少なくともゼロクロス検知回路２０２に電流を供給するＸコンデンサ放電抵抗Ｒ２よりも、抵抗値が低いことが特徴である。
【００２３】
本例１の構成では、抵抗Ｒ２はゼロクロス検知抵抗と、Ｘコンデンサ放電抵抗の機能を兼用している。そして以下の抵抗値となっている。
・Ｘコンデンサ放電抵抗（ゼロクロス検知抵抗）Ｒ２の抵抗値＞Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３の抵抗値
・Ｘコンデンサ放電抵抗（ゼロクロス検知抵抗）Ｒ２の抵抗値＞Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ４の抵抗値
ＣＰＵ２０３は電源２００及び図１の画像形成装置の動作を制御するために用いられる。ＣＰＵ２０３による制御の詳細は、以降の図４のフローチャートで説明する。
【００２４】
図２において、Ｖｃｃはコンバータ１の補助巻線（不図示）から供給される電圧である。補助巻線からの電圧ＶｃｃはフォトカプラＰＣ１の１次側のトランジスタを介して供給される。フォトカプラＰＣ１の一次側のトランジスタの供給能力が不足する場合には、出力増幅用にトランジスタ等を用いて、補助巻線からの電圧Ｖｃｃを出力してもよい。
【００２５】
ＣＰＵ２０３から出力されるスタンバイ（Ｓｔａｎｂｙ）信号がＨｉｇｈ状態になると、Ｖｃｃが出力されて電力が供給され、ＶｃｃはＨｉｇｈ状態（補助巻線の電圧が出力された状態）になる。ＣＰＵ２０３から出力されるＳｔａｎｂｙ信号がＬｏｗ状態になると、Ｖｃｃ（電力）が供給されず、ＶｃｃはＬｏｗ状態（基準電位ＤＣＬと同電位の状態）になる。補助巻線からの電圧Ｖｃｃによって、後述するゼロクロス検知回路２０２及び、トランジスタＱ１（第一のスイッチ）を駆動させるための電力が供給されている。
【００２６】
ゼロクロス検知回路２０２を説明する。交流電源２０１から供給される、ＮＥＵＴＲＡＬラインの電位がＬＩＶＥラインの電位より高い場合、Ｘコンデンサ放電抵抗Ｒ２を介してゼロクロス検知回路２０２に電流が流れる。Ｘコンデンサ放電抵抗Ｒ２から供給された電流が、ゼロクロス検知回路２０２のトランジスタＱ２のベース端子に流れると、トランジスタＱ２はＯＮ状態となる。なお抵抗Ｒ５及びコンデンサＣ５はトランジスタＱ２の動作タイミングの調整のための回路である。トランジスタＱ２がＯＮ状態になると、フォトカプラＰＣ１の一次側ダイオードに印加される電圧が低下し、フォトカプラＰＣ１の２次側トランジスタはＯＦＦ状態となる。フォトカプラＰＣ１の２次側トランジスタがＯＦＦ状態になると、コンバータ１の出力Ｖ１によって、プルアップ抵抗Ｒ７を介して、ゼロクロス（Ｚｅｒｏｘ）信号の電圧が上昇し、ＣＰＵ２０３はＺｅｒｏｘ信号のＨｉｇｈ状態を検知する。ＮＥＵＴＲＡＬラインの電位がＬＩＶＥラインの電位より低い場合、Ｘコンデンサ放電抵抗Ｒ１を介して電流が流れる状態であり、Ｘコンデンサ放電抵抗Ｒ２には電流が流れないため、トランジスタＱ２はＯＦＦ状態となる。トランジスタＱ２がＯＦＦ状態になると、フォトカプラＰＣ１の一次側ダイオードには、補助巻線の電圧Ｖｃｃからプルアップ抵抗Ｒ６を介して電流が流れるため、フォトカプラＰＣ１の２次側トランジスタはＯＮ状態となる。フォトカプラＰＣ１の２次側トランジスタがＯＮ状態になると、Ｚｅｒｏｘ信号の電圧が低下し、ＣＰＵ２０３はＺｅｒｏｘ信号のＬｏｗ状態を検知する。ゼロクロス波形については図３で説明を行う。
【００２７】
装置が動作していない状態（スリープ状態ともいう）において、より消費電力を低減した省電力状態（省エネルギー状態ともいう第一の状態）の回路動作について説明する。省電力状態ではＳｔａｎｂｙ信号がＬｏｗ状態のため、補助巻線の電圧ＶｃｃはＬｏｗ状態となる。ＶｃｃがＬｏｗ状態のため、ゼロクロス検知回路２０２の抵抗Ｒ６、フォトカプラＰＣ１の一次側ダイオード、トランジスタＱ２のコレクタ端子には電流が流れない状態となり、消費電力を低減することができる。補助巻線の電圧ＶｃｃがＬｏｗ状態のため、高耐圧トランジスタＱ１はＯＦＦ状態となる。そのため、ＬＩＶＥラインから抵抗Ｒ３を介して流れる電流及び、ＮＥＵＴＲＡＬのラインから抵抗Ｒ４を介して流れる電流を遮断して消費電力を低減することができる。このような消費電力を低減した状態では、フォトカプラＰＣ１の２次側トランジスタが常にＯＦＦ状態となるため、Ｚｅｒｏｘ信号は常にＨｉｇｈ状態（ゼロクロスが検知できない状態）となる。
【００２８】
スタンバイ状態や画像形成装置がプリントを実行している状態等、ゼロクロス信号を検知可能な状態（装置の動作状態ともいう第二の状態）の回路動作について説明する。ゼロクロスを検知可能な状態ではＳｔａｎｂｙ信号がＨｉｇｈ状態のため、補助巻線の電圧ＶｃｃはＨｉｇｈ状態となる。補助巻線の電圧ＶｃｃがＨｉｇｈ状態のため、前述したトランジスタＱ１及びゼロクロス検知回路２０２を駆動する電力が供給されている状態となる。抵抗Ｒ６、フォトカプラＰＣ１の一次側ダイオード、トランジスタＱ２のコレクタ端子には電流が流れる状態となり、ゼロクロス検知回路２０２の消費電力は増大してしまう。補助巻線の電圧ＶｃｃがＨｉｇｈ状態では、高耐圧トランジスタＱ１はＯＮ状態となる。そのため、ＬＩＶＥラインから抵抗Ｒ３を介して流れる電流及びＮＥＵＴＲＡＬラインから抵抗Ｒ４を介して流れる電流によって消費電力が増大する。ゼロクロスを検知可能な状態（第二の状態）では、ゼロクロス信号を検知できるが、電源２００で消費される電力が増大してしまう。
【００２９】
図３は本例のＹコンデンサ放電抵抗Ｒ３及びＲ４のゼロクロス検知信号の精度に与える影響を説明するための動作波形図である。図３では、ＸコンデンサＣ１＝０．５６μＦ、ＹコンデンサＣ３＝Ｃ４＝２２００ｐＦ、Ｘコンデンサ放電抵抗Ｒ１＝Ｒ２＝１０００ｋΩ、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３＝Ｒ４＝１５０ｋΩとして検証を行った。波形３０１は交流電源２０１の電圧波形（２２０Ｖｒｍｓ、５０Ｈｚ）を示している。波形３０１上のゼロクロスポイントとしてＺｅｒｏｘ１、Ｚｅｒｏｘ２、Ｚｅｒｏｘ３、Ｚｅｒｏｘ４を矢印で示している。
【００３０】
波形３０２はＹコンデンサ放電抵抗を通電した状態（第二の状態）におけるゼロクロス波形を示している。波形３０２では、Ｚｅｒｏｘ信号の立ち下りのタイミングが、交流電源２０１のゼロクロスポイントであるＺｅｒｏｘ１及びＺｅｒｏｘ３と一致していることが分かる。また、Ｚｅｒｏｘ４のタイミングは、ＣＰＵ２０３の内部で検知することができる。具体的には、まず、ＣＰＵ２０３によって、Ｚｅｒｏｘ１からＺｅｒｏｘ３迄の期間（交流電源２０１の交流電圧の一周期に相当する）を算出する。本例では、この期間は２０ｍｓｅｃとする。Ｚｅｒｏｘ信号の立ち下りタイミングである。ＣＰＵ３は、Ｚｅｒｏｘ３から、半周期後（本例では１０ｍｓｅｃ）のタイミングを、Ｚｅｒｏｘ４のタイミングとして予測する。このように、ゼロクロス信号の立ち下りタイミング、又は、立ち上がりタイミングの一方が分かれば、立ち上がりと立ち下りの両方のゼロクロスを検知及び予測することができる。
【００３１】
波形３０３は、Ｙコンデンサ放電抵抗を遮断した状態における、ゼロクロス信号の波形を示している。波形３０３では、立ち上がり及び、立ち下りのタイミングが、波形３０１の交流電源のゼロクロスと一致していないことが分かる。この誤差は、ＹコンデンサＣ３及びＣ４に充電された電荷が、放電されるまでにかかる時間によって発生する。波形３０３の状態では、Ｘコンデンサ放電抵抗Ｒ１、Ｒ２と、ＹコンデンサＣ３及、Ｃ４によるＣＲ（時定数）遅延によって、ゼロクロスの検知誤差が発生する。
【００３２】
波形３０２では、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及びＲ４の抵抗値が低いため、前述したＣＲ遅延を低減し、ゼロクロスの検知精度を改善することができる。波形３０３の状態におけるゼロクロス検知の誤差は、交流電源２０１の電圧や、電源部４０におけるＧＮＤへの接地状態によって異なる。そのため、波形３０３のＺｅｒｏｘ信号からは、ゼロクロスのタイミングを正確に検知することは難しい。
【００３３】
波形３０３では、立ち上がり、又は、立ち下りのタイミングや回数に基づき、波形３０１に示した交流電源２０１の周期（又は周波数）を検知することができる。図４は本例のＣＰＵ２０３による、ゼロクロス検知回路を備えた電源回路２００の制御シーケンスを説明するフローチャートである。Ｓ４００で、電源スイッチや、交流電源の接続などにより電源がＯＦＦ状態からＯＮ状態へ移行する要求が発生するとＳ４０１に進む。Ｓ４０１では、Ｓｔａｎｂｙ信号をＬｏｗ状態にして、ゼロクロス検知回路２０２への電力供給を遮断し、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及びＲ４を遮断状態（第一の状態）にする。本例の電源回路２００では、スリープ状態において、消費電力を低減するために第一の状態となる。
【００３４】
Ｓ４０２では、ＯＦＦ状態へ移行する要求があるかを判断する。ＯＦＦ状態に移行する要求がある場合には、Ｓ４０７に移行し、制御を終了する。Ｓ４０３では、スタンバイ状態へ移行する要求があるかを判断する。スタンバイ状態に移行する要求がある場合には、Ｓ４０４に進む。Ｓ４０４ではＳｔａｎｂｙ信号をＨｉｇｈ状態にして、ゼロクロス検知回路２０２へ電力供給し、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及び、Ｒ４を通電状態（第二の状態）にする。本例の電源回路２００では、スタンバイ状態において、ゼロクロスを検知するために、第二の状態となる。
【００３５】
Ｓ４０５では、Ｚｅｒｏｘ信号の立ち下りタイミングに基づき、交流電源２０１のゼロクロスを検知する。本例では、Ｚｅｒｏｘの立ち下りタイミングが、ゼロクスのタイミングと一致するように調整を行っている。Ｚｅｒｏｘの立ち上りタイミングが、ゼロクロスのタイミングと一致するように調整を行った場合は、Ｚｅｒｏｘ信号の立ち上りタイミングに基づき、交流電源２０１のゼロクロスを検知すれば良い。以上の処理を、Ｓ４０６でスリープ状態への移行を判断するまで繰り返し行い、交流電源２０１のゼロクロスを検知している。
【００３６】
ここで、図１２に示した、比較例のゼロクロス回路を備えた電源回路１２００との比較を行う。本例の電源回路２００と共通する部分に関しては説明を省略する。電源回路１２００では、Ｘコンデンサ放電抵抗としてＲ１２００を有している。ユーザが電源ケーブル５０を引き抜いた場合にＸコンデンサＣ１に充電された電荷はＲ１２００によって放電されるため、Ｒ１２００はＸコンデンサ放電抵抗である。
【００３７】
電源回路１２００はＹコンデンサ放電抵抗としてＲ３及びＲ４を有している。比較例の電源回路１２００では、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ４を流れる電流を用いて、ゼロクロス検知回路１２０２がゼロクロスを検知している。また、十分なゼロクロスの検知精度を得るために、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及びＲ４は、Ｘコンデンサ放電抵抗Ｒ１２００よりも抵抗値が低く設定されている。比較例の電源回路１２００において、本例の電源回路２００と同様に消費電力を低減するには、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及びＲ４に流れる電流を、それぞれ遮断する必要がある。そのため、二つのスイッチであるリレーＲＬ１及びＲＬ２を用いて、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及び、Ｒ４に流れる電流を遮断している。比較例の電源回路１２００では、ＣＰＵ１２０３のＲＬ１ｏｎ信号及びＲＬ２ｏｎ信号をＨｉｇｈ状態とし、不図示のリレー駆動部を動作させることで、ＲＬ１及びＲＬ２の一次側の接点をＯＮ状態（導道状態）としている。
【００３８】
一方、本例の電源回路２００では、抵抗値が高いＸコンデンサ放電抵抗Ｒ２を用いてゼロクロスを検知し、第一のスイッチであるトランジスタＱ１によって、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及びＲ４の通電状態と遮断状態を切り替える。これにより、一つのトランジスタＱ１（第一のスイッチ）のみで、比較例の電源回路１２００で二つのスイッチを用いた場合と同様に消費電力を低減する効果が得られる。
【００３９】
このように本例のゼロクロス検知回路を有した電源回路２００を用いれば、簡易な回路によって、ゼロクロスを検知可能な状態と、消費電力より低減した状態を切り換えることができる。つまり、安価な回路構成で正確にゼロクロスを検知することができ、スリープ状態における消費電力をより低減することができる。
【実施例２】
【００４０】
図５に示す実施例２の電源回路は、実施例１で説明した第一の状態、第二の状態とは別に、周波数検知が可能で消費電力を低減する（第三の状態を有する）ことを可能とした点が特徴である。以下に電源回路５００を説明する。
【００４１】
図５の本例の電源回路５００では、Ｓｔａｎｂｙ信号とＳｔａｎｂｙ２信号を有している。Ｓｔａｎｂｙ信号がＨｉｇｈ状態になると、補助巻線の電圧ＶｃｃがＨｉｇｈ状態となり、ゼロクロス検知回路５０２に電力が供給される。更に、Ｓｔａｎｂｙ２信号がＨｉｇｈ状態になると、補助巻線の電圧Ｖｃｃ２がＨｉｇｈ状態となり、トランジスタＱ１（実施例１と同様の第一のスイッチ）にベース電流が供給され、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３とＲ４を通電状態にする。
【００４２】
Ｓｔａｎｂｙ信号及びＳｔａｎｂｙ２信号がＬｏｗの状態（実施例１と同様の第一の状態）では、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３とＲ４は遮断状態であり、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３とＲ４によって消費される電力を低減することができる。また、この状態ではゼロクロス検知回路５０２のプルアップ抵抗Ｒ６、トランジスタＱ２、フォトカプラＰＣ１の一次側ダイオードで消費される電力を低減することができる。
【００４３】
Ｓｔａｎｂｙ信号及びＳｔａｎｂｙ２信号がＨｉｇｈの状態（実施例１と同様の第二の状態）では、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３とＲ４は通電状態であり、ゼロクロス検知回路５０２に電力が供給される状態であり、図３の波形３０２に示したように、交流電源２０１のゼロクロスを検知可能である。Ｓｔａｎｂｙ信号のみＨｉｇｈの状態で、Ｓｔａｎｂｙ２信号がＬｏｗの状態（本例の特徴である第三の状態）では、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３とＲ４は遮断状態であり、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３とＲ４によって消費される電力を低減することができる。更に、この状態では、前述の図３の波形３０３で示したように、交流電源２０１の周波数及び周期を検知可能である。
【００４４】
このように、本例２の電源回路５００は、交流電源の周波数もしくは、周期を検知可能で、消費電力を低減可能な第三の状態を有することを特徴としている。
【００４５】
図６は本例のＣＰＵ５０３による、ゼロクロス検知回路を備えた電源回路５００の制御シーケンスを説明するフローチャートである。
【００４６】
Ｓ６００で制御が開始されるまでのＯＦＦ状態では、Ｓｔａｎｂｙ信号をＬｏｗ状態にして、ゼロクロス検知回路５０２への電力供給を停止する。また、Ｓｔａｎｂｙ２信号をＬｏｗ状態として、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及びＲ４を遮断状態（第一の状態）にする。本例の電源回路５００では、ＯＦＦ状態において消費電力を低減するために第一の状態となる。Ｓ６００で、電源スイッチや、交流電源の接続などによって、状態へ移行する要求が発生するとＳ６０１に進む。Ｓｔａｎｂｙ信号をＨｉｇｈ状態にして、ゼロクロス検知回路５０２へ電力供給する。また、Ｓｔａｎｂｙ２信号をＬｏｗ状態として、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及び、Ｒ４を遮断状態にする。（第三の状態）本例の電源回路５００では、スリープ状態において、交流電源２０１の周波数を検知するために、第二の状態となる。
Ｓ６０２では、Ｚｅｒｏｘ信号に基づき、ＣＰＵ５０３は交流電源２０１の周波数（周期）を検知している。図３で説明したように、ゼロクロスの検知には周波数（周期）が必要である。Ｓ６０２では消費電力を低減可能な第三の状態で、予め周波数を検知しておくことができる。また、ゼロクロス信号の検出できなくなった場合に、交流電源２０１が停電した状態を検出することができる。
【００４７】
Ｓ６０３では、ＯＦＦ状態へ移行する要求があるかを判断する。ＯＦＦ状態に移行する要求がある場合には、Ｓ６０９に移行し、Ｓｔａｎｂｙ信号をＬｏｗ状態にして、ゼロクロス検知回路５０２への電力供給を停止する。また、Ｓｔａｎｂｙ２信号をＬｏｗ状態として、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及び、Ｒ４を遮断状態にする。第一の状態に移行した後に、Ｓ６１０に進み制御を終了する。Ｓ６０４では、スタンバイ状態へ移行する要求があるかを判断する。スタンバイ状態に移行する要求がある場合には、Ｓ６０５に進む。Ｓ６０５では、Ｓｔａｎｂｙ信号をＨｉｇｈ状態にして、ゼロクロス検知回路５０２へ電力供給する。また、Ｓｔａｎｂｙ２信号をＨｉｇｈ状態として、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及び、Ｒ４を通電状態（第二の状態）にする。本例の電源回路５００では、スタンバイ状態において、ゼロクロスを検知するために第二の状態となる。
【００４８】
Ｓ６０７では、Ｚｅｒｏｘ信号の立ち下りタイミングに基づき、交流電源２０１のゼロクロスを検知する。以上の処理を、Ｓ６０８でスリープ状態への移行を判断するまで繰り返し行い、交流電源２０１のゼロクロスを検知している。
【００４９】
本例のゼロクロス検知回路を有した電源回路５００を用いることで、簡易な回路って、消費電力を低減しつつ周波数検知を行う状態、ゼロクロス検知を行う状態、消費電力を低減した状態を持ち、夫々を切り替えることができる。従って、安価な回路構成で正確にゼロクロスを検知することができ、スリープ状態における消費電力をより低減することができる。
【実施例３】
【００５０】
図７に示す実施例３の電源回路は、実施例１の電源回路に対して、更に、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及び、Ｒ４に流れる電流を用いて、交流電源２０１の電圧検知を行う、電圧検知部７０５を有することを特徴とする。以下に本例の電源回路７００を説明する。
【００５１】
実施例１と同様の構成については説明を省略する。図７において、入力される交流電圧を全波整流するブリッジダイオードＢＤ１及びコンデンサＣ２と、その後段に、第一コンバータ（コンバータ１）及び第二コンバータ（コンバータ２）が接続されている。コンバータ２は絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータであり、１次側に入力される直流電圧（ＤＣ電圧）を変換して２次側にＤＣ電圧Ｖ２を出力している。Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及びＲ４に流れる電流は、コンデンサＣ６に充電される。Ｒ１０は放電抵抗である。抵抗Ｒ１１及びＣ７で平滑された電圧Ｖｉｎは電圧検知部７０５へ入力される。交流電源２０１の電圧が低下すると、コンデンサＣ６への充電電流が低下し、電圧検知部７０５の検知電圧Ｖｉｎは低下する。電圧検知部７０５は、電圧Ｖｉｎが所定の閾電圧値Ｖｔｈ以下になった場合に、ＶｏｕｔをＬｏｗ状態とし、コンバータ２の出力を停止する。コンバータ２の出力が停止し、出力電圧Ｖ２が低下すると、出力電圧Ｖ２をＲ１２及びＲ１３によって分圧された信号（Ｖ２ｓｅｎｓｅ信号）の電圧は低下する。ＣＰＵ７０３は、Ｖ２ｓｅｎｓｅ信号によって、コンバータ２が停止したことを判断する。
【００５２】
本例の電源回路７００は、トランジスタＱ１（第一のスイッチ）をＯＦＦ状態にすることで、Ｙコンデンサの放電抵抗Ｒ３及びＲ４に電流を遮断すると共に、電圧検知部７０５によって消費する電力も低減できる点が特徴である。
【００５３】
図８は本実施形３のＣＰＵ７０３による、電源回路７００の制御シーケンスを説明するフローチャートである。Ｓ８００で、電源スイッチや、交流電源の接続などによって、電源ＯＮ状態へ移行する要求が発生するとＳ８０１に進む。Ｓ８０１では、Ｓｔａｎｂｙ信号をＬｏｗ状態にして、ゼロクロス検知回路７０２への電力供給を停止し、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及び、Ｒ４を遮断状態にする。（第一の状態）Ｓ８０２では、電源ＯＦＦ状態へ移行する要求があるかを判断する。電源ＯＦＦ状態に移行する要求がある場合には、Ｓ８０９に移行し、制御を終了する。Ｓ８０３では、スタンバイ状態へ移行する要求があるかを判断する。スタンバイ状態に移行する要求がある場合には、Ｓ８０４に進む。Ｓ８０４では、Ｓｔａｎｂｙ信号をＨｉｇｈ状態にして、ゼロクロス検知回路７０２に電力供給し、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及び、Ｒ４を通電状態（第二の状態）にする。
【００５４】
本例の電源回路７００では、スタンバイ状態において、交流電源２０１のゼロクロス及び電圧を検知するために第二の状態となる。この状態では、電圧検知部７０５のコンデンサＣ６に充電電流が流れ、電圧検知部７０５による交流電源２０１の電圧を検知可能な状態となる。Ｓ８０５では電圧検知部７０５の入力電圧Ｖｉｎが閾電圧値Ｖｔｈより低くなると、Ｓ８０８に進みコンバータ２を停止する。コンバータ２が停止すると、出力電圧Ｖ２が低下する。ＣＰＵ７０３はＶ２ｓｅｎｓｅ信号に基づき、コンバータ２の停止した状態を検知できる。Ｓ８０８では、交流電源２０１の異常状態（停電及び、電圧の低下）を検出し、Ｓｔａｎｂｙ信号をＬｏｗ状態にして、ゼロクロス検知回路７０２への電力供給を停止し、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及び、Ｒ４を遮断状態（第一の状態）にした後、Ｓ８０９に移行し、制御を終了する。Ｓ８０６では、Ｚｅｒｏｘ信号の立ち下りタイミングに基づき、交流電源２０１のゼロクロスを検知する。以上の処理を、Ｓ８０７でスリープ状態への移行を判断するまで繰り返し行い、交流電源２０１のゼロクロス及び電圧を検知している。
【００５５】
このように本例のゼロクロス検知回路７０２及び電圧検知部７０５を有した電源回路７００を用いることで、簡易な回路によって、交流電源のゼロクロス検知及び電圧検知が行う状態と、消費電力を低減できる状態とを切り替えることができる。従って、安価な回路構成で正確にゼロクロスを検知することができ、スリープ状態における消費電力をより低減することができる。
【実施例４】
【００５６】
図９に示す実施例４の電源回路は、実施例３と同様に電圧検知部を有する点が特徴である。本例の電源回路９００を以下に説明する。
【００５７】
実施例３と同様の構成については説明を省略する。図９において、入力される交流電圧を全波整流するブリッジダイオードＢＤ１及びコンデンサＣ２を有し、その後段には、コンバータ１が接続されている。また、入力される交流電圧を全波整流するブリッジダイオードＢＤ２及びコンデンサＣ８を有し、その後段には、コンバータ２が接続されている。本例では全波整流した電圧をコンバータ２に供給しているが、全波整流の代わりに倍電圧整流した電圧をコンバータ２に供給する構成でもよい。コンバータ２への電力供給は、第二のスイッチとしてのトライアックにより、電力供給状態と遮断状態を切り替えている。このＴＲ１の動作は不図示の制御回路によって制御されている。コンバータ２は絶縁型ＤＣ／ＤＣコンバータであり、１次側から入力される直流電圧（ＤＣ電圧）を変換して２次側にＤＣ電圧Ｖ２を出力している。
【００５８】
次に、本例の電圧検知部９０５の説明をする。Ｙコンデンサ用の放電抵抗Ｒ３及びＲ４に流れる電流は、コンデンサＣ６に充電される。Ｒ１０は放電抵抗である。抵抗Ｒ１１及びＣ７で平滑された電圧Ｖｉｎは電圧検知部９０５へ入力される。電圧検知部９０５は、電圧Ｖｉｎが所定の閾電圧Ｖｔｈ２以上になった場合に、ＶｏｕｔをＨｉｇｈ状態とし、ＴＲ１を遮断状態にすることで、コンバータ２の出力を停止する。
【００５９】
ここで、本例４においてコンバータ１及びコンデンサＣ２は、ユニバーサル対応をしており、交流電源２０１が１００Ｖ系（１００Ｖ〜１２７Ｖ）、２００Ｖ系（２２０Ｖ〜２４０Ｖ）のように異なる電圧範囲の交流電圧が入力された場合にも動作可能な電源である。コンデンサＣ８及びコンバータ２は、１００Ｖ系の交流電源にのみ対応しており、誤って２００Ｖ系の交流電源に接続された場合に、対策をしないとコンデンサＣ８及びコンバータ２が故障してしまう場合がある。
【００６０】
本例の回路では、交流電源２０１の電圧が高くなると、コンデンサＣ６への充電電流が増加し、電圧検知部９０５の検知電圧Ｖｉｎは上昇する。電圧検知部９０５の検知電圧であるＶｉｎがＶｔｈ２以上になった場合に、トライアックＴＲ１を遮断状態にすることで、コンデンサＣ８及びコンバータ２に仕様範囲外の高電圧が印加されることを防止することができる。トライアックＴＲ１を遮断状態にすると、コンバータ２への電力供給が停止する。出力電圧Ｖ２の電圧が低下すると、出力電圧Ｖ２をＲ１２及びＲ１３によって分圧されたＶ２ｓｅｎｓｅ信号、の電圧は低下する。ＣＰＵ９０３は、Ｖ２ｓｅｎｓｅ信号によって、コンバータ２の出力が停止された状態を判断する。
【００６１】
前述したように、本例４の電源回路９００は電圧検知部９０５を有することを特徴としている。第一のスイッチとしてのトランジスタＱ１をＯＦＦ状態にすることで、Ｙコンデンサ用の放電抵抗Ｒ３及びＲ４の電流を遮断すると共に、電圧検知部９０５によって消費される電力も低減することができる。つまり、Ｙコンデンサ用の放電抵抗Ｒ３及びＲ４に流れる電流を用いて、電圧検知部９０５が電圧検知を行う点が特徴である。
【００６２】
図１０は本例のＣＰＵ９０３による、電源回路９００の制御シーケンスを説明するフローチャートである。まず、Ｓ１０００で、電源スイッチや交流電源の接続によって、電源ＯＮ状態へ移行する要求が発生するとＳ１００１に進む。Ｓ１００１では、Ｓｔａｎｂｙ信号をＬｏｗ状態にして、ゼロクロス検知回路９０２への電力供給を停止し、Ｙコンデンサ用の放電抵抗Ｒ３及びＲ４を遮断状態（第一の状態）にする。本例の電源回路９００では、スリープ状態や電源ＯＦＦ状態において、消費電力を低減するために第一の状態となる。
【００６３】
Ｓ１００２では、電源ＯＦＦ状態へ移行する要求があるかを判断する。電源ＯＦＦ状態に移行する要求がある場合には、Ｓ１０１１に移行して制御を終了する。
【００６４】
Ｓ１００３では、スタンバイ状態へ移行する要求があるかを判断する。スタンバイ状態に移行する要求がある場合には、Ｓ１００４に進む。Ｓ１００４では、Ｓｔａｎｂｙ信号をＨｉｇｈ状態にして、ゼロクロス検知回路９０２に電力供給し、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及び、Ｒ４を通電状態（第二の状態）にする。本例の電源回路９００では、スタンバイ状態において、交流電源２０１のゼロクロス及び電圧を検知するために、第二の状態となる。
【００６５】
この第二の状態では、電圧検知部９０５のコンデンサＣ６に充電電流が流れ、電圧検知部９０５による交流電源２０１の電圧を検知可能な状態となる。Ｓ１００５では電圧検知部９０５の入力電圧Ｖｉｎが閾値電圧Ｖｔｈ２より高くなると、Ｓ１０１０に移行し、トライアックＴＲ１を遮断状態にする。コンバータ２の出力電圧Ｖ２の電圧が低下すると、Ｖ２ｓｅｎｓｅ信号に基づき、コンバータ２の停止した状態を検知できる。Ｓ１０１０では、Ｓｔａｎｂｙ信号をＬｏｗ状態にして、ゼロクロス検知回路９０２への電力供給を停止し、Ｙコンデンサ用の放電抵抗Ｒ３及びＲ４を遮断状態（第一の状態）にした後、Ｓ１０１１に移行して制御を終了する。
【００６６】
この第一の状態では、コンデンサＣ７及びコンバータ２に印加される電圧をトライアックＴＲ１で遮断することができるため、交流電源２０１から、仕様外の高い電圧が印加された場合などに、保護回路として機能する。Ｓ１００６では、ＴＲ１を通電状態にし、コンバータ２を起動させる。Ｓ１００７では電圧検知部９０５により交流電源の電圧を検知しており、電圧検知部９０５の入力電圧Ｖｉｎが閾値Ｖｔｈ２より高くなると、前述したＳ１０１０の処理を行う。Ｓ１００８では、Ｚｅｒｏｘ信号の立ち下りタイミングに基づき、交流電源２０１のゼロクロスを検知する。以上の処理を、Ｓ１００９でスリープ状態への移行を判断するまで繰り返し行い、交流電源２０１のゼロクロス及び電圧を検知している。
【００６７】
このように本例のゼロクロス検知回路９０２及び電圧検知部９０５を有した電源回路９００を用いることで、簡易な回路で、交流電源のゼロクロス検知及び、電圧検知を行う状態と、消費電力を低減できる状態を切り替えることができる。従って、安価な回路構成で正確にゼロクロスを検知することができ、スリープ状態における消費電力をより低減することができる。
【００６８】
＜実施例１の電源回路の変形例＞
次に、実施例１の電源回路２００の変形例をいかに説明する。
第一の変形例として、図１１の電源回路１１００について説明する。実施例１と同様の構成については説明を省略する。図１１の電源回路１１００は、Ｙコンデンサ用の放電抵抗として、Ｒ３のみを有する。外部電源部４０の接地の状態が、図１１に示すように、ＮＥＵＴＲＡＬラインがＧＮＤに接地されており、Ｙコンデンサとして、Ｃ４のみを有する場合の構成例である。外部電源部４０の接地の状態や、Ｙコンデンサの接続状態が限定される構成であるが、電源回路２００で説明した二つのＹコンデンサ放電抵抗（Ｒ３、Ｒ４）のうち、どちらか一方を有する構成であっても、交流電源２０１のゼロクロスを検知することができる。電源回路１１００では電源回路２００よりも少ない回路構成で、ゼロクロスを検知できる状態と、消費電力を低減できる状態を切り替えることができる。
【００６９】
次に第二の変形例として、図１３の電源回路１３００について説明する。実施例１と同様の構成については説明を省略する。図１３の電源回路は、Ｘコンデンサを有していない、又は、Ｘコンデンサの容量値が小さく、電源ケーブル５０が引き抜かれた際に、Ｘコンデンサの放電が不要な構成である。前述したように、精度良くゼロクロスを検知するためには、ＹコンデンサＣ３及びＣ４の放電抵抗が必要である。ゼロクロス検知用の抵抗Ｒ２も、ＹコンデンサＣ３及びＣ４に充電した電荷を放電する機能を有している。しかし、ＹコンデンサＣ３及びＣ４の容量に対して、抵抗値が十分に低くないため、ＣＲ（時定数）遅延によるゼロクロスの検知精度が低下する。本変形例は、Ｙコンデンサ用の放電抵抗Ｒ３及びＲ４は、ゼロクロス検知抵抗Ｒ２よりも抵抗値が低いことを特徴としている。
ゼロクロス検知抵抗Ｒ２の抵抗値＞Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３の抵抗値
ゼロクロス検知抵抗Ｒ２の抵抗値＞Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ４の抵抗値
電源回路１３００のように、Ｘコンデンサを放電する必要がない構成においても、ゼロクロス検知用の抵抗Ｒ２とは別に、Ｙコンデンサ放電抵抗Ｒ３及び、Ｒ４を設けることで、ゼロクロス検知回路２０３の抵抗Ｒ２による消費電力を低減することができる。更に、第一スイッチＱ１を設けることで、ゼロクロス検知が行える状態と、消費電力を低減できる状態を切り替えることができる。
【００７０】
次に第三の変形例として、図１４の電源回路１４００について説明する。実施例１と同様の構成については説明を省略する。図１４の電源回路は、電源ケーブル５０が抜けた状態を検出して、Ｘコンデンサを放電するためのＸコンデンサ放電回路１４０１を有する。このＸコンデンサ放電回路１４０１は、交流電源２０１の電圧を検知しており、交流電圧が検知できなくなった場合に、ＸコンデンサＣ１の放電を行う回路である。交流電圧を検知している間はＸコンデンサ放電回路の抵抗値は高く、消費電力を低減することが可能であり、電源ケーブル５０が引き抜かれた場合など、交流電圧が検知できなくなった場合には、低い抵抗値で、ＸコンデンサＣ１の放電を行うことができる。電源回路１４００のように、Ｘコンデンサの放電回路１４０１を有する構成においても、ゼロクロス検知用の抵抗Ｒ２とは別に、Ｙコンデンサ用の放電抵抗Ｒ３及びＲ４を設けることで、ゼロクロス検知回路２０３の抵抗Ｒ２による消費電力を低減することができる。更に、第一スイッチＱ１を設けることで、ゼロクロス検知が行える状態と、消費電力を低減できる状態を切り替えることができる。
【００７１】
以上のような第一、第二、第三の変形例で説明した電源回路によっても、安価な回路構成で正確にゼロクロスを検知することができ、スリープ状態における消費電力をより低減することができる。
【符号の説明】
【００７２】
２００  電源回路
２０１  交流電源
２０２  ゼロクロス検知回路
Ｃ１  Ｘコンデンサ
Ｃ３、Ｃ４  Ｙコンデンサ
Ｒ１  Ｘコンデンサ放電抵抗
Ｒ２  ゼロクロス検知抵抗（Ｘコンデンサ放電抵抗）
Ｒ３、Ｒ４  Ｙコンデンサ放電抵抗
Ｑ１  第一のスイッチ
ＢＤ１、ＢＤ２  ブリッジダイオード
ＴＲ１  第２のスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005932321.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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