(57)【要約】【課題】  電源制御部が故障してしまうと、負荷に供給される電力を遮断することができず、過剰な電力が負荷に供給されて消費電力が増大してしまう可能性がある。【解決手段】  要求信号を受信しない状態が所定時間Ｔ３継続すると、第１制御部１６４は、ｓｔｏｐ信号を駆動回路１６６ｂに出力する。この結果、リレー回路１６６がＯＦＦ状態になり、定着器３１８への電力の供給が遮断される。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源と接続される第１回路と、前記第１回路と絶縁される第２回路と、を有する電源装置において、
前記第１回路に設けられ、前記商用電源から負荷に電力が供給される供給状態と前記商用電源から前記負荷に電力が供給されない遮断状態とを切り替えるスイッチ手段と、
前記第２回路に設けられ、前記スイッチ手段の状態を切り替える切替信号を出力する出力手段と、
前記第１回路に設けられ、前記商用電源から前記負荷に供給される電力を調整する調整手段と、
前記第２回路に設けられ、前記調整手段を制御する制御手段と、
前記第１回路に設けられ、前記負荷に供給される電力に関するパラメータを検出する処理手段と、
前記第１回路に設けられ、前記処理手段に接続される第１通信部と、
前記第２回路に設けられ且つ前記制御手段に接続され、前記第１通信部と無線通信を行う第２通信部と、
を有し、
前記第１通信部は、前記第２通信部に出力される信号に起因して前記第１通信部に発生する電力を前記処理手段に供給し、
前記処理手段は、検出結果に関する情報を前記無線通信によって前記制御手段に通知し、
前記制御手段は、前記無線通信によって前記処理手段から通知された前記検出結果に基づいて前記調整手段を制御し、
前記処理手段は、前記制御手段に異常が生じた場合に、前記遮断状態になるように前記出力手段から前記切替信号を出力させるための信号を前記出力手段に出力し、
前記出力手段は、前記信号が前記処理手段から出力されると、前記遮断状態にするための前記切替信号を出力することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記出力手段から前記切替信号を出力させるための第２の信号を前記出力手段に出力し、
前記出力手段は、前記第２の信号が前記処理手段から出力されると、前記遮断状態にするための前記切替信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記出力手段は、
前記第１回路に設けられ、前記第２の信号に応じて発光する発光素子と、
前記第２回路に設けられ、前記発光素子から出力される光を受光する受光素子と、
を有し、
前記出力手段は、前記受光素子が前記光を受光することに応じて、前記遮断状態にするための前記切替信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検出結果を要求する信号を前記処理手段に出力し、
前記処理手段は、前記検出結果を要求する信号に応じて、前記検出結果に関する情報を前記無線通信によって前記制御手段に通知し、
前記処理手段は、前記検出結果を要求する信号を受信しない状態が所定時間継続すると、前記遮断状態になるように前記出力手段から前記切替信号を出力させるための信号を前記出力手段に出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記無線通信によって前記処理手段から前記検出結果を取得すると、前記無線通信によって当該検出結果を前記処理手段に送信し、
前記処理手段は、前記無線通信によって前記制御手段から受信した前記検出結果が、前記無線通信によって前記制御手段に送信した前記検出結果と一致しない場合は、前記遮断状態になるように前記出力手段から前記切替信号を出力させるための信号を前記出力手段に出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項６】
前記処理手段は、前記無線通信によって前記制御手段に送信した前記検出結果を記憶する記憶手段を有し、
前記処理手段は、前記無線通信によって前記制御手段から受信した前記検出結果が、前記記憶手段に記憶されている前記検出結果と一致しない場合は、前記遮断状態になるように前記出力手段から前記切替信号を出力させるための信号を前記出力手段に出力することを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記電力に関するパラメータは前記負荷に供給される電流であり、
前記制御手段は、前記処理手段によって検出された前記電流の実効値が所定値より大きい場合は前記負荷に供給される電力が小さくなるように前記調整手段を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記処理手段の検出結果に基づいて決定された電力の実効値が第２所定値より大きい場合は前記負荷に供給される電力が小さくなるように前記調整手段を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項９】
前記処理手段は、前記商用電源から供給される電圧を検出し、
前記制御手段は、前記処理手段によって検出された前記電圧の実効値に基づいて前記調整手段を制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記スイッチ手段は、前記第２回路に設けられた巻線を有するリレー回路であり、
前記リレー回路は、前記巻線に電流が供給されることに応じて、前記遮断状態から前記供給状態に切り替わることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１１】
前記調整手段はトライアック回路であり、
前記制御手段は、前記負荷に供給される電力を増大させる場合は前記トライアック回路がＯＮ状態である期間を増大させ、前記負荷に供給される電力を減少させる場合は前記トライアック回路がＯＮ状態である期間を減少させることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１２】
前記第１通信部及び第２通信部はそれぞれ電流が流れ得る巻線で構成されるアンテナであり、
前記処理手段は、前記第１通信部の巻線のインピーダンスを変化させることによって、前記検出結果を前記制御手段に通知することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の電源装置と、
前記負荷としてのヒータと、
前記ヒータの温度を検出する第２検出手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記ヒータの目標温度と前記第２検出手段によって検出される温度との偏差が小さくなるように、前記調整手段を制御することを特徴とする加熱装置。
【請求項１４】
シートにトナー像を転写する転写手段と、
請求項７に記載の加熱装置を有し、前記転写手段によって前記シートに転写された前記トナー像を、前記加熱装置による熱によって前記シートに定着させる定着手段と、
を有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、負荷に供給される電力を制御する電源装置、加熱装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、商用電源から出力される電力を負荷に供給する電源装置において、電源装置内部に異常が生じた場合に、商用電源から負荷に供給される電力を遮断する構成が知られている。なお、電源装置内部の異常とは、例えば、負荷に供給される電流を検出する電流検出器の故障等である。
【０００３】
特許文献１では、温度センサによる検出結果が規定温度より大きくなった場合に、負荷に供給される電力を遮断するように電源制御部が電源装置を制御する構成が述べられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４４５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１においては、例えば、電源制御部が故障してしまうと、負荷に供給される電力の制御が適切に行われなくなってしまう。また、電力の制御が適切に行われなくなることに起因して電源装置が異常な動作を行ってしまう可能性がある。この場合、電源制御部が故障しているため、負荷に供給される電力を遮断することができず、過剰な電力が負荷に供給されて消費電力が増大してしまう可能性がある。
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明は、消費電力が増大してしまうことを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る電源装置は、
商用電源と接続される第１回路と、前記第１回路と絶縁される第２回路と、を有する電源装置において、
前記第１回路に設けられ、前記商用電源から負荷に電力が供給される供給状態と前記商用電源から前記負荷に電力が供給されない遮断状態とを切り替えるスイッチ手段と、
前記第２回路に設けられ、前記スイッチ手段の状態を切り替える切替信号を出力する出力手段と、
前記第１回路に設けられ、前記商用電源から前記負荷に供給される電力を調整する調整手段と、
前記第２回路に設けられ、前記調整手段を制御する制御手段と、
前記第１回路に設けられ、前記負荷に供給される電力に関するパラメータを検出する処理手段と、
前記第１回路に設けられ、前記処理手段に接続される第１通信部と、
前記第２回路に設けられ且つ前記制御手段に接続され、前記第１通信部と無線通信を行う第２通信部と、
を有し、
前記第１通信部は、前記第２通信部に出力される信号に起因して前記第１通信部に発生する電力を前記処理手段に供給し、
前記処理手段は、検出結果に関する情報を前記無線通信によって前記制御手段に通知し、
前記制御手段は、前記無線通信によって前記処理手段から通知された前記検出結果に基づいて前記調整手段を制御し、
前記処理手段は、前記制御手段に異常が生じた場合に、前記遮断状態になるように前記出力手段から前記切替信号を出力させるための信号を前記出力手段に出力し、
前記出力手段は、前記信号が前記処理手段から出力されると、前記遮断状態にするための前記切替信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、消費電力が増大してしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係る画像形成装置を説明する断面図である。
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るＡＣドライバの構成を示す制御ブロック図である。
【図４】振幅変調された変調波を示す図である。
【図５】交流電源の電圧Ｖ、発熱体に流れる電流Ｉ、制御部から出力されるＨ−ＯＮ信号及びゼロクロスタイミングを示すタイムチャートである。
【図６】第１実施形態に係る定着ヒータの温度を制御する方法を示すフローチャートである。
【図７】駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図８】第１実施形態に係る第１制御部がリレー回路を制御する方法を説明するフローチャートである。
【図９】第２実施形態に係る第１制御部がリレー回路を制御する方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の形状及びそれらの相対配置などは、この発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲が以下の実施の形態に限定される趣旨のものではない。
【００１１】
〔第１実施形態〕
［画像形成装置］
図１は、本実施形態で用いられるシート搬送装置を有するモノクロの電子写真方式の複写機（以下、画像形成装置と称する）１００の構成を示す断面図である。なお、画像形成装置は複写機に限定されず、例えば、ファクシミリ装置、印刷機、プリンタ等であっても良い。また、記録方式は、電子写真方式に限らず、例えば、インクジェット等であっても良い。更に、画像形成装置の形式はモノクロ及びカラーのいずれの形式であっても良い。
【００１２】
以下に、図１を用いて、画像形成装置１００の構成および機能について説明する。図１に示すように、画像形成装置１００は、原稿給送装置２０１、読取装置２０２及び画像印刷装置３０１を有する。
【００１３】
原稿給送装置２０１の原稿積載部２０３に積載された原稿は、給紙ローラ２０４によって１枚ずつ給紙され、搬送ガイド２０６に沿って読取装置２０２の原稿ガラス台２１４上に搬送される。更に、原稿は、搬送ベルト２０８によって一定速度で搬送されて、排紙ローラ２０５によって不図示の排紙トレイへ排紙される。読取装置２０２の読取位置において照明２０９によって照明された原稿画像からの反射光は、反射ミラー２１０、２１１、２１２からなる光学系によって画像読取部１１１に導かれ、画像読取部１１１によって画像信号に変換される。画像読取部１１１は、レンズ、光電変換素子であるＣＣＤ、ＣＣＤの駆動回路等で構成される。画像読取部１１１から出力された画像信号は、ＡＳＩＣ等のハードウェアデバイスで構成される画像処理部１１２によって各種補正処理が行われた後、画像印刷装置３０１へ出力される。前述の如くして、原稿の読取が行われる。即ち、原稿給送装置２０１及び読取装置２０２は、原稿読取装置として機能する。
【００１４】
また、原稿の読取モードとして、第１読取モードと第２読取モードがある。第１読取モードは、一定速度で搬送される原稿の画像を、所定の位置に固定された照明系２０９及び光学系によって読み取るモードである。第２読取モードは、読取装置２０２の原稿ガラス２１４上に載置された原稿の画像を、一定速度で移動する照明系２０９及び光学系によって読み取るモードである。通常、シート状の原稿の画像は第１読取モードで読み取られ、本や冊子等の綴じられた原稿の画像は第２読取モードで読み取られる。
【００１５】
画像印刷装置３０１の内部には、シート収納トレイ３０２、３０４が設けられている。シート収納トレイ３０２、３０４には、それぞれ異なる種類の記録媒体を収納することができる。例えば、シート収納トレイ３０２にはＡ４サイズの普通紙が収納され、シート収納トレイ３０４にはＡ４サイズの厚紙が収納される。なお、記録媒体とは、画像形成装置によって画像が形成されるものであって、例えば、用紙、樹脂シート、布、ＯＨＰシート、ラベル等は記録媒体に含まれる。
【００１６】
シート収納トレイ３０２に収納された記録媒体は、給紙ローラ３０３によって給送されて、搬送ローラ３０６によってレジストレーションローラ３０８へ送り出される。また、シート収納トレイ３０４に収納された記録媒体は、給紙ローラ３０５によって給送されて、搬送ローラ３０７及び３０６によってレジストレーションローラ３０８へ送り出される。
【００１７】
読取装置２０２から出力された画像信号は、半導体レーザ及びポリゴンミラーを含む光走査装置３１１に入力される。
【００１８】
また、感光ドラム３０９は、帯電器３１０によって外周面が帯電される。感光ドラム３０９の外周面が帯電された後、読取装置２０２から光走査装置３１１に入力された画像信号に応じたレーザ光が、光走査装置３１１からポリゴンミラー及びミラー３１２、３１３を経由し、感光ドラム３０９の外周面に照射される。この結果、感光ドラム３０９の外周面に静電潜像が形成される。なお、感光ドラムの帯電には、例えば、コロナ帯電器や帯電ローラを用いた帯電方法が用いられる。
【００１９】
続いて、静電潜像が現像器３１４内のトナーによって現像され、感光ドラム３０９の外周面にトナー像が形成される。感光ドラム３０９に形成されたトナー像は、感光ドラム３０９と対向する位置（転写位置）に設けられた転写帯電器３１５によって記録媒体に転写される。この転写タイミングに合わせて、レジストレーションローラ３０８は記録媒体を転写位置へ送り込む。
【００２０】
前述の如くして、トナー像が転写された記録媒体は、搬送ベルト３１７によって定着器３１８へ送り込まれ、定着器３１８によって加熱加圧されて、トナー像が記録媒体に定着される。このようにして、画像形成装置１００によって記録媒体に画像が形成される。
【００２１】
片面印刷モードで画像形成が行われる場合は、定着器３１８を通過した記録媒体は、排紙ローラ３１９、３２４によって、不図示の排紙トレイへ排紙される。また、両面印刷モードで画像形成が行われる場合は、定着器３１８によって記録媒体の第１面に定着処理が行われた後に、記録媒体は、排紙ローラ３１９、搬送ローラ３２０、及び反転ローラ３２１によって、反転パス３２５へと搬送される。その後、記録媒体は、搬送ローラ３２２、３２３によって再度レジストレーションローラ３０８へと搬送され、前述した方法で記録媒体の第２面に画像が形成される。その後、記録媒体は、排紙ローラ３１９、３２４によって不図示の排紙トレイへ排紙される。
【００２２】
また、第１面に画像形成された記録媒体がフェースダウンで画像形成装置１００の外部へ排紙される場合は、定着器３１８を通過した記録媒体は、排紙ローラ３１９を通って搬送ローラ３２０へ向かう方向へ搬送される。その後、記録媒体の後端が搬送ローラ３２０のニップ部を通過する直前に搬送ローラ３２０の回転が反転することによって、記録媒体の第１面が下向きになった状態で、記録媒体が排紙ローラ３２４を経由して、画像形成装置１００の外部へ排出される。
【００２３】
以上が画像形成装置１００の構成および機能についての説明である。
【００２４】
図２は、画像形成装置１００の制御構成の例を示すブロック図である。図２に示すように、画像形成装置１００は商用電源としての交流電源１（ＡＣ）に接続されており、画像形成装置１００の内部の各種装置は交流電源１から供給される電力によって稼働する。システムコントローラ１５１は、図２に示すように、ＣＰＵ１５１ａ、ＲＯＭ１５１ｂ、ＲＡＭ１５１ｃを備えている。また、システムコントローラ１５１は、画像処理部１１２、操作部１５２、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１５３、高圧制御部１５５、モータ制御装置１５７、センサ類１５９、ＡＣドライバ１６０と接続されている。システムコントローラ１５１は、接続された各ユニットとの間でデータやコマンドの送受信をすることが可能である。
【００２５】
ＣＰＵ１５１ａは、ＲＯＭ１５１ｂに格納された各種プログラムを読み出して実行することによって、予め定められた画像形成シーケンスに関連する各種シーケンスを実行する。
【００２６】
ＲＡＭ１５１ｃは記憶デバイスである。ＲＡＭ１５１ｃには、例えば、高圧制御部１５５に対する設定値、モータ制御装置１５７に対する指令値及び操作部１５２から受信される情報等の各種データが記憶される。
【００２７】
システムコントローラ１５１は、画像処理部１１２における画像処理に必要となる、画像形成装置１００の内部に設けられた各種装置の設定値データを画像処理部１１２に送信する。更に、システムコントローラ１５１は、センサ類１５９からの信号を受信して、受信した信号に基づいて高圧制御部１５５の設定値を設定する。
【００２８】
高圧制御部１５５は、システムコントローラ１５１によって設定された設定値に応じて、高圧ユニット１５６（帯電器３１０、現像器３１４、転写帯電器３１５等）に必要な電圧を供給する。
【００２９】
モータ制御装置１５７は、ＣＰＵ１５１ａから出力された指令に応じて、画像形成装置１００の内部に設けられた負荷を駆動するモータを制御する。なお、図２においては、画像形成装置のモータとしてモータ５０９のみが記載されているが、実際には、画像形成装置には複数個のモータが設けられている。また、１個のモータ制御装置が複数個のモータを制御する構成であっても良い。更に、図２においては、モータ制御装置が１個しか設けられていないが、２個以上のモータ制御装置が画像形成装置に設けられていてもよい。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換器１５３は、定着ヒータ１６１の温度を検出するためのサーミスタ１５４が検出した検出信号を受信し、検出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してシステムコントローラ１５１に送信する。システムコントローラ１５１は、Ａ／Ｄ変換器１５３から受信したデジタル信号に基づいてＡＣドライバ１６０の制御を行う。ＡＣドライバ１６０は、定着ヒータ１６１の温度が定着処理を行うために必要な温度となるように定着ヒータ１６１を制御する。なお、定着ヒータ１６１は、定着処理に用いられるヒータであり、定着器３１８に含まれる。
【００３１】
システムコントローラ１５１は、使用する記録媒体の種類（以下、紙種と称する）等の設定をユーザが行うための操作画面を、操作部１５２に設けられた表示部に表示するように、操作部１５２を制御する。システムコントローラ１５１は、ユーザが設定した情報を操作部１５２から受信し、ユーザが設定した情報に基づいて画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する。また、システムコントローラ１５１は、画像形成装置の状態を示す情報を操作部１５２に送信する。なお、画像形成装置の状態を示す情報とは、例えば、画像形成枚数、画像形成動作の進行状況、原稿読取装置２０１及び画像印刷装置３０１におけるシート材のジャムや重送等に関する情報である。操作部１５２は、システムコントローラ１５１から受信した情報を表示部に表示する。
【００３２】
前述の如くして、システムコントローラ１５１は画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する。なお、第２制御部１６５については後述する。
【００３３】
［ＡＣドライバ］
図３は、ＡＣドライバの構成を示す制御ブロック図である。ＡＣドライバ１６０は、交流電源１に接続される第１回路１６０ａと当該第１回路１６０ａと絶縁される第２回路１６０ｂとによって構成される。なお、図３に示すように、第１回路１６０ａはＡＣドライバ１６０における１次側に含まれ、第２回路１６０ｂはＡＣドライバ１６０における２次側に含まれる。
【００３４】
ＡＣドライバ１６０は、交流電源１から供給される電圧Ｖ及び定着ヒータ１６１に流れる電流Ｉを検出する第１制御部１６４、交流電源１から定着器３１８への電力供給を制御するリレー回路１６６、トライアック１６７、リレー回路１６６及びトライアック１６７を制御する第２制御部１６５を有する。なお、後述するように、本実施形態では、リレー回路１６６は第１制御部１６４によっても制御される。
【００３５】
図３に示すように、第１制御部１６４は第２制御部１６５と絶縁されており、第１制御部１６４は第１回路１６０ａに設けられ、第２制御部１６５は第２回路１６０ｂに設けられる。第１制御部１６４は第２制御部１６５とアンテナＡＮＴによって電磁気的に結合されている。また、第２制御部１６５は、ＣＰＵ１５１ａと接続されており、ＣＰＵ１５１ａによって制御される。なお、アンテナＡＮＴについては後に説明する。
【００３６】
図３に示すように、交流電源１から出力される電圧はＡＣ／ＤＣ電源１６３にも入力される。ＡＣ／ＤＣ電源１６３は、交流電源１から出力される交流電圧を、例えば、５Ｖ及び２４Ｖの直流電圧に変換して出力する。５Ｖの直流電圧は、ＣＰＵ１５１ａ及び第２制御部１６５に供給される。また、２４Ｖの直流電圧は、リレー回路１６６、リレー回路を駆動する駆動回路１６６ｂ及びトライアック駆動回路１６７ａに供給される。直流電圧５Ｖ及び２４Ｖは、画像形成装置１００の内部の各種装置にも供給される。なお、ＡＣ／ＤＣ電源１６３から出力される電圧は第１制御部１６４には供給されない。第１制御部１６４には、アンテナＡＮＴを介して第２制御部１６５から絶縁状態のまま電力が供給される。具体的な構成については後述する。
【００３７】
トライアック駆動回路１６７ａはトライアック１６７を制御する回路である。トライアック駆動回路１６７ａはトライアック１６７を以下のようにして制御する。具体的には、トライアック駆動回路１６７ａは、第２制御部１６５からＨ−ＯＮ信号＝‘Ｈ’が出力されることに応じてトライアック１６７がＯＮ状態になるようにトライアック１６７を制御する。より具体的には、Ｈ−ＯＮ信号＝‘Ｈ’がトライアック駆動回路１６７ａに入力されると、トライアック駆動回路１６７ａに設けられた発光素子が点灯する。そして、トライアック駆動回路１６７ａに設けられた受光素子が発光素子から出力された光を受光することにより、トライアック駆動回路１６７ａはトライアック１６７をＯＮ状態にする。なお、発光素子はトライアック駆動回路１６７ａの２次側に設けられ、受光素子はトライアック駆動回路１６７ａの１次側に設けられている。このように、第１回路１６０ａと第２回路１６０ｂとの絶縁が保たれた状態で、第２回路１６０ｂ側から第１回路１６０ａのトライアック１６７を制御することができる。
【００３８】
上述のようにしてトライアック１６７が制御されることによって、定着ヒータ１６１への電力の供給が行われる。定着ヒータ１６１に供給される電力の量は、トライアック１６７がＯＮ状態になるタイミングが制御されることによって調整される。なお、リレー回路１６６の具体的な制御方法は後述する。
【００３９】
＜アンテナＡＮＴ＞
｛制御部から第１制御部への電力供給｝
第１回路１６０ａに設けられた第１制御部１６４は、第２回路１６０ｂに設けられた第２制御部１６５と絶縁され、第１通信部としてのコイル（巻線）Ｌ１及び第２通信部としてのコイル（巻線）Ｌ２で構成されるアンテナＡＮＴにより第２制御部１６５と電磁気的に結合される。コイルＬ２には、振幅変調された高周波（例えば１３．５６ＭＨｚ）の信号が出力される。コイルＬ２には当該信号に応じた交流電流が流れ、当該交流電流が流れることに起因してコイルＬ２に発生する交流磁界によって、コイルＬ１に交流電圧が発生する。第１制御部１６４はコイルＬ１に発生する交流電圧によって動作する。このように、本実施形態では、第２制御部１６５からアンテナＡＮＴを介して第１制御部１６４に電力が供給される。この結果、第１回路１６０ａに第１制御部１６４を動作させるための電源を設ける必要がないため、装置の大型化及びコストの増大を抑制することができる。なお、第２制御部１６５は、例えば、第１制御部１６４が電圧Ｖ及び電流Ｉを検出する周期よりも短い周期で第１制御部１６４に電力を供給する。また、第２制御部１６５は、画像形成装置１００がスリープ中である期間は、第１制御部１６４に電力を供給しなくてもよい。
【００４０】
｛第２制御部と第１制御部とのデータ通信｝
図４は、振幅変調された信号を示す図である。図４に示すように、‘０’及び’１‘を表す信号は、第１の振幅を有する信号と第１の振幅よりも小さい第２の振幅を有する信号との組み合わせで表される。例えば、’１‘を表す信号は、１ビットの前半が第１の振幅を有する信号で表され、１ビットの後半が第２の振幅を有する信号で表される。また、’０‘を表す信号は、１ビットの前半が第２の振幅を有する信号で表され、１ビットの後半が第１の振幅を有する信号で表される。
【００４１】
コイルＬ２には、図４に示すような、振幅が変調された信号が出力される。この結果、コイルＬ１には、コイルＬ２に出力された信号に対応する信号が発生する。
【００４２】
第１制御部１６４は、例えば、第１制御部１６４に設けられた可変抵抗の抵抗値を、第２制御部１６５に送信するデータに応じて変化させる。この結果、コイルＬ１のインピーダンスが変化することに起因してコイルＬ１に発生する信号が変化する。第１制御部１６４は、このようにしてコイルＬ１に発生する信号にデータを重畳することによって第２制御部１６５にデータを送信する。
【００４３】
第２制御部１６５は、当該変化を検知することによって、第１制御部１６４からのデータを読み取る。
【００４４】
このようにして、第１制御部１６４はアンテナＡＮＴによって電磁気的に結合された第２制御部１６５にデータを送信する。即ち、第１制御部１６４は、コイルＬ１とコイルＬ２との無線通信によって第２制御部１６５にデータを送信する。
【００４５】
＜定着ヒータの温度制御＞
以下に、定着ヒータ１６１の温度を制御する方法を説明する。交流電源１から出力される電力はＡＣドライバ１６０を介して定着器３１８に設けられた定着ヒータ１６１内部の発熱体１６１ａに供給される。
【００４６】
第１制御部１６４は、交流電源１から供給される電圧Ｖ（抵抗器Ｒ２の両端電圧Ｖ）を検出する。また、第１制御部１６４は、抵抗器Ｒ２の両端電圧に基づいて、発熱体１６１ａに流れる電流Ｉを検出する。
【００４７】
第１制御部１６４は、入力される電圧Ｖ及び電流Ｉをアナログ値からデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器１６４ａを有する。第１制御部１６４は、Ａ／Ｄ変換器１６４ａによって変換された電圧Ｖ及び電流Ｉを所定の周期Ｔ１（例えば、５０μｓ）でサンプリングする。第１制御部１６４は、電圧Ｖ及び電流Ｉのサンプリングを行う毎に、以下の式（１）乃至（３）のように、Ｖ＾２、Ｉ＾２、Ｖ＊Ｉの積算を行う。
【００４８】
【数１】
2019105664.tif 000003
【００４９】
第１制御部１６４は、積算した値をメモリ１６４ｂに記憶する。
【００５０】
また、第１制御部１６４は、電圧Ｖが負の値から正の値に変化するタイミング（以下、ゼロクロスタイミングと称する）を検出する。
【００５１】
第１制御部１６４は、ゼロクロスタイミングになると、電圧Ｖの実効値Ｖｒｍｓ、Ｉの実効値Ｉｒｍｓ、Ｖ＊Ｉ（＝Ｐ）の実効値Ｐｒｍｓを以下の式（４）乃至（６）を用いて演算する。
【００５２】
【数２】
2019105664.tif 000004
【００５３】
第１制御部１６４は、演算した実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓをメモリ１６４ｂに記憶する。なお、第１制御部１６４は、実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを演算する毎に、メモリ１６４ｂに記憶されているＶ＾２、Ｉ＾２、Ｖ＊Ｉの積算値をリセットする。また、第１制御部１６４は、実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを演算する度に、メモリ１６４ｂに記憶されている実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを、新たに演算した実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓに更新する。
【００５４】
ＣＰＵ１５１ａは、所定時間Ｔ２毎（例えば、ゼロクロス周期毎）に、第１制御部１６４から実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを取得するように第２制御部１６５を制御する。その結果、第２制御部１６５は、実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを要求する信号（以下、要求信号と称する）を、アンテナＡＮＴを介して第１制御部１６４に送信する。なお、要求信号は、図４において説明した‘１’及び‘０’を表す信号の組み合わせによって表される信号であり、予め設定されている信号である。
【００５５】
第１制御部１６４は、アンテナＡＮＴを介して要求信号を第２制御部１６５から受信すると、データとしての実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを前述した方法で第２制御部１６５に送信する。このように、ＣＰＵ１５１ａは、所定の周期毎に実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを取得する。
【００５６】
定着器３１８は、サーモスタット１６２を有する。サーモスタット１６２は、当該サーモスタット１６２が所定の温度に到達すると発熱体１６１ａに電力が供給されないようにする機能を有する。
【００５７】
定着ヒータ１６１の付近には、定着ヒータ１６１の温度を検出するサーミスタ１５４が設けられている。図３に示すように、サーミスタ１５４はグラウンド（ＧＮＤ）に接続されている。サーミスタ１５４は、例えば、温度が高くなるほど抵抗値が低下する特性を有する。サーミスタ１５４の温度が変化するとサーミスタ１５４の両端の電圧Ｖｔも変化する。この電圧Ｖｔを検出することによって定着ヒータ１６１の温度が検出される。
【００５８】
サーミスタ１５４から出力されるアナログ信号としての電圧ＶｔはＡ／Ｄ変換器１５３に入力される。Ａ／Ｄ変換器１５３は、電圧Ｖｔをアナログ信号からデジタル信号に変換してＣＰＵ１５１ａに出力する。
【００５９】
ＣＰＵ１５１ａは、第１制御部１６４から取得した実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓ及びＡ／Ｄ変換器１５３から出力される電圧Ｖｔに基づいて第２制御部１６５を介してトライアックを制御することによって、定着ヒータ１６１の温度を制御する。以下に、定着ヒータ１６１の温度が制御される具体的な方法を説明する。
【００６０】
図５は、交流電源１の電圧Ｖ、発熱体１６１ａに流れる電流Ｉ、第２制御部１６５から出力されるＨ−ＯＮ信号及びゼロクロスタイミングを示すタイムチャートである。図５に示すように、ゼロクロスタイミングの周期Ｔｚｘは、交流電源１の電圧の周期に対応する。
【００６１】
図５に示すように、ゼロクロスタイミングからＨ−ＯＮ信号＝‘Ｈ’が出力されるタイミングｔ＿ｏｎ１までの時間Ｔｈが制御されることによって、発熱体１６１ａに流れる電流量（供給される電力量）が制御される。具体的には、例えば、時間Ｔｈが短いほど、発熱体１６１ａに流れる電流量は多くなる。即ち、時間Ｔｈが短くなるように制御されると、定着ヒータ１６１の温度は増大する。
【００６２】
本実施形態では、ＣＰＵ１５１ａは、第２制御部１６５を介して、ゼロクロスタイミングからタイミングｔ＿ｏｎ１までの時間を制御することによって発熱体１６１ａに流れる電流量を制御する。この結果、ＣＰＵ１５１ａは定着ヒータ１６１の温度を制御することができる。なお、本実施形態では、タイミングｔ＿ｏｎ１においてＨ−ＯＮ信号＝‘Ｈ’が出力されることに起因して流れる電流と同じ量且つ逆極性である電流が発熱体１６１ａに流れるように、トライアック１６７が制御される。具体的には、図５に示すように、タイミングｔ＿ｏｎ１から時間Ｔｚｘ／２が経過したタイミング（即ち、交流電源１の電圧の半周期後のタイミング）ｔ＿ｏｎ２においてもＨ−ＯＮ信号＝‘Ｈ’が出力される。
【００６３】
図６は、定着ヒータ１６１の温度を制御する方法を示すフローチャートである。以下に、図６を用いて、本実施形態における定着ヒータ１６１の温度制御について説明する。このフローチャートの処理は、ＣＰＵ１５１ａによって実行される。なお、このフローチャートの処理は、例えば、画像形成装置１００が起動されると実行される。
【００６４】
Ｓ１０１において、ＣＰＵ１５１ａは、例えば、Ａ／Ｄ変換器１５３から取得した電圧Ｖｔと定着ヒータ１６１の目標温度に対応する電圧Ｖ０との差分値に基づいて時間Ｔｈを設定し、時間Ｔｈを第２制御部１６５に通知する。この結果、第２制御部１６５は、設定された時間Ｔｈに基づいてＨ−ＯＮ信号をトライアック駆動回路１６７ａに出力する。
【００６５】
その後、Ｓ１０２において、時間Ｔｈが設定されてから所定時間Ｔ２が経過すると、Ｓ１０３において、ＣＰＵ１５１ａは、Ａ／Ｄ変換器１５３から出力される電圧Ｖｔを取得する。また、ＣＰＵ１５１ａは、第２制御部１６５を介して要求信号を第１制御部１６４に送信することによって実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを取得する。
【００６６】
その後、Ｓ１０４において、電力の実効値Ｐｒｍｓが閾値Ｐｔｈ以上である（Ｐｒｍｓ≧Ｐｔｈ）場合は、Ｓ１０９において、ＣＰＵ１５１ａは、現在設定されている時間Ｔｈを増大させる指示を第２制御部１６５に出力する。なお、時間Ｔｈを増大させる量は、予め決められた量であっても良いし、実効値Ｐｒｍｓと閾値Ｐｔｈとの差分値に基づいて決定されてもよい。
【００６７】
このように、電力の実効値Ｐｒｍｓが閾値Ｐｔｈ以上である場合に実効値Ｐｒｍｓが閾値Ｐｔｈより小さくなるように時間Ｔｈが設定されることによって、定着ヒータ１６１に過剰な電力が供給されてしまうことを抑制することができる。この結果、消費電力が増大することを抑制することができる。なお、閾値Ｐｔｈは、定着ヒータ１６１の温度を目標温度まで上昇させることができるような電力よりも大きい値に設定される。
【００６８】
その後、処理はＳ１１０に進む。
【００６９】
また、Ｓ１０４において、電力の実効値Ｐｒｍｓが閾値Ｐｔｈより小さい（Ｐｒｍｓ＜Ｐｔｈ）である場合は、処理はＳ１０５に進む。
【００７０】
Ｓ１０５において、電流の実効値Ｉｒｍｓが閾値Ｉｔｈ以上である（Ｉｒｍｓ≧Ｉｔｈ）場合は、Ｓ１０９において、ＣＰＵ１５１ａは、現在設定されている時間Ｔｈを増大させる指示を第２制御部１６５に出力する。なお、時間Ｔｈを増大させる量は、予め決められた量であっても良いし、実効値Ｉｒｍｓと閾値Ｉｔｈとの差分値に基づいて決定されてもよい。
【００７１】
このように、実効値Ｉｒｍｓが閾値Ｉｔｈ以上である場合に実効値Ｉｒｍｓが閾値Ｉｔｈより小さくなるように時間Ｔｈが設定されることによって、発熱体１６１ａに過剰な電流が供給されてしまうことを抑制することができる。この結果、定着ヒータ１６１の温度が過剰に上昇してしまうことを抑制することができる。なお、閾値Ｉｔｈは、定着ヒータ１６１の温度を目標温度まで上昇させることができるような電流よりも大きい値に設定される。
【００７２】
その後、処理はＳ１１０に進む。
【００７３】
また、Ｓ１０５において、実効値Ｉｒｍｓが閾値Ｉｔｈより小さい（Ｉｒｍｓ＜Ｉｔｈ）である場合は、処理はＳ１０６に進む。
【００７４】
Ｓ１０６において、Ａ／Ｄ変換器１５３から取得した電圧Ｖｔが、定着ヒータ１６１の目標温度に対応する電圧Ｖ０である場合は、処理はＳ１１０に進む。
【００７５】
また、Ｓ１０６において、Ａ／Ｄ変換器１５３から取得した電圧Ｖｔが、定着ヒータ１６１の目標温度に対応する電圧Ｖ０でない場合は、処理はＳ１０７に進む。
【００７６】
Ｓ１０７において、電圧Ｖｔが電圧Ｖ０より大きい場合は、Ｓ１０９において、ＣＰＵ１５１ａは、電圧Ｖｔと電圧Ｖ０との偏差が小さくなるように、現在設定されている時間Ｔｈを増大させる指示を第２制御部１６５に出力する。なお、時間Ｔｈを増大させる量は、予め決められた量であっても良いし、電圧Ｖ０と電圧Ｖｔとの差分値に基づいて決定されてもよい。
【００７７】
また、Ｓ１０７において、電圧Ｖｔが電圧Ｖ０より小さい場合は、Ｓ１０８において、ＣＰＵ１５１ａは、電圧Ｖｔと電圧Ｖ０との偏差が小さくなるように、現在設定されている時間Ｔｈを減少させる指示を第２制御部１６５に出力する。なお、時間Ｔｈを減少させる量は、予め決められた量であっても良いし、電圧Ｖ０と電圧Ｖｔとの差分値に基づいて決定されてもよい。
【００７８】
Ｓ１１０において、温度制御が継続される（即ち、印刷ジョブが継続される）場合は、処理はＳ１０２に戻る。
【００７９】
また、Ｓ１１０において、温度制御が終了する（即ち、印刷ジョブが終了する）場合は、Ｓ１１１において、ＣＰＵ１５１ａは、トライアック１６７の駆動を停止するように第２制御部１６５を制御する。
【００８０】
なお、例えば、時間Ｔｈを増大させることに起因して変化する電力の変化量は、電圧の実効値が例えば１００Ｖである場合と８０Ｖである場合とで異なる。具体的には、電圧の実効値が１００Ｖである場合に時間Ｔｈを増大させることに起因して変化する電力の変化量は、電圧の実効値が８０Ｖである場合に時間Ｔｈを増大させることに起因して変化する電力の変化量よりも大きい。ＣＰＵ１５１ａは、電圧の実効値Ｖｒｍｓに基づいて時間Ｔｈを制御する。
【００８１】
以上が、定着ヒータ１６１の温度を制御する方法である。
【００８２】
＜リレー回路の制御方法＞
次に、本実施形態におけるスイッチ手段としてのリレー回路１６６の制御方法を説明する。図３に示すように、ＡＣドライバ１６０は、リレー回路１６６を制御する駆動回路１６６ｂを有する。駆動回路１６６ｂは、第２制御部１６５から出力される信号Ａに応じて、リレー回路１６６の状態を変化させるコイル１６６ａに供給される切替信号としての電流を制御することによってリレー回路１６６を制御する。また、駆動回路１６６ｂは、第１制御部１６４から出力されるｓｔｏｐ信号に応じて、コイル１６６ａに供給される電流を制御することによってリレー回路１６６を制御する。
【００８３】
図７は、駆動回路１６６ｂの構成を説明するブロック図である。図７に示すように、駆動回路１６６ｂは、第１回路１６０ａに設けられた発光素子１６８ａ及び第２回路１６０ｂに設けられた受光素子１６８ｂによって構成されるフォトカプラ１６８を有する。以下に、図７を用いて、リレー回路１６６の制御方法を説明する。
【００８４】
｛第２制御部１６５によるリレー回路１６６の制御｝
以下に、駆動回路１６６ｂが第２制御部１６５から出力される信号Ａに応じてリレー回路１６６を制御する構成について説明する。
【００８５】
第２制御部１６５は、リレー回路１６６をＯＮ状態にする場合、信号Ａ＝‘Ｈ’を駆動回路１６６ｂに出力する。第２制御部１６５から信号Ａ＝‘Ｈ’が出力されると、駆動回路１６６ｂはコイル１６６ａに電流を供給する。この結果、リレー回路１６６がＯＮ状態になり、交流電源１から定着器３１８に電力が供給される（供給状態）。
【００８６】
また、第２制御部１６５は、リレー回路１６６をＯＦＦ状態にする場合、信号Ａ＝‘Ｌ’を駆動回路１６６ｂに出力する。リレー回路１６６がＯＮ状態であるときに第２制御部１６５から信号Ａ＝‘Ｌ’が出力されると、駆動回路１６６ｂはコイル１６６ａへの電流の供給を停止する。この結果、リレー回路１６６がＯＦＦ状態になり、交流電源１から定着器３１８への電力供給が遮断される（遮断状態）。
【００８７】
｛第１制御部１６４によるリレー回路１６６の制御｝
次に、駆動回路１６６ｂが第１制御部１６４から出力されるｓｔｏｐ信号に応じてリレー回路１６６を制御する構成について説明する。なお、第１制御部１６４は、後述する異常時に、ｓｔｏｐ信号を出力する。
【００８８】
第１制御部１６４からｓｔｏｐ信号が出力されると、駆動回路１６６ｂに設けられた発光素子１６８ａが点灯する。そして、駆動回路１６６ｂに設けられた受光素子１６８ｂが発光素子１６８ａから出力された光を受光することに応じて、駆動回路１６６ｂはコイル１６６ａへの電流の供給を停止する。コイル１６６ａへの電流の供給が停止すると、リレー回路１６６がＯＦＦ状態になり、交流電源１から定着器３１８への電力供給が遮断される。
【００８９】
このように、第１回路１６０ａと第２回路１６０ｂとの絶縁が保たれた状態で、第１回路１６０ａ側から第２回路１６０ｂのコイル１６６ａへの電流の供給を制御することができる。即ち、第１回路１６０ａと第２回路１６０ｂとの絶縁が保たれた状態で、第１回路１６０ａ側からリレー回路１６６を制御することができる。
【００９０】
｛異常時におけるリレー回路１６６の制御｝
ＣＰＵ１５１ａは、例えば、シートへの画像の定着動作が行われていない状態で発熱体１６１ａを加熱しているにもかかわらず、検出される温度が低下する等の異常が生じた場合、信号Ａ＝‘Ｌ’を出力するように第２制御部１６５を制御する。この結果、リレー回路１６６がＯＦＦ状態になり、交流電源１から定着器３１８への電力供給が遮断される。
【００９１】
しかしながら、例えば、ＣＰＵ１５１ａが故障した場合、定着ヒータ１６１の温度調整が適切に行われなくなり、定着器３１８に過剰な電力が供給されてしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、以下の構成が適用されることによって、消費電力が増大してしまうことを抑制する
ＣＰＵ１５１ａが故障すると、要求信号が第１制御部１６４に送信されなくなる。第１制御部１６４に設けられた異常判定部１６４ｄは、要求信号を受信しない状態が所定時間Ｔ３継続すると、ＣＰＵ１５１ａに異常が生じたと判定する。第１制御部１６４は、ＣＰＵ１５１ａに異常が生じたと異常判定部１６４ｄが判定すると、ｓｔｏｐ信号を駆動回路１６６ｂに出力する。この結果、リレー回路１６６がＯＦＦ状態になり、定着器３１８に過剰な電力が供給されてしまうことを抑制することができる。
【００９２】
図８は、第１制御部１６４がリレー回路１６６を制御する方法を説明するフローチャートである。以下に、図８を用いて、第１制御部１６４がリレー回路１６６を制御する方法を説明する。このフローチャートの処理は、第１制御部１６４によって実行される。なお、このフローチャートの処理は、例えば、画像形成装置１００が起動されると実行される。
【００９３】
Ｓ２０１において、第１制御部１６４は、第１制御部１６４内部に設けられたタイマ１６４ｃをリセットする。
【００９４】
そして、Ｓ２０２において、第１制御部１６４が要求信号を受信した場合は、Ｓ２０３において、第１制御部１６４は、アンテナＡＮＴを介して実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを第２制御部１６５へ送信する。
【００９５】
その後、画像形成装置１００の電源がＯＦＦされない場合は、処理はＳ２０１に戻る。
【００９６】
また、Ｓ２０２において、要求信号を受信していない場合は、第１制御部１６４は処理をＳ２０５に進める。
【００９７】
Ｓ２０５において、要求信号を受信しない状態が所定時間Ｔ３継続すると、Ｓ２０６において、第１制御部１６４は、ｓｔｏｐ信号を駆動回路１６６ｂに出力する。この結果、リレー回路１６６がＯＦＦ状態になり、定着器３１８への電力の供給が遮断される。
【００９８】
以上のように、本実施形態では、要求信号を受信しない状態が所定時間Ｔ３継続すると、第１制御部１６４は、ｓｔｏｐ信号を駆動回路１６６ｂに出力する。この結果、ＣＰＵ１５１ａが故障したとしても、リレー回路１６６がＯＦＦ状態になり、定着器３１８への電力の供給が遮断される。このような構成がＡＣドライバ１６０に適用されることによって、消費電力が増大してしまうことを抑制することができる。また、定着器３１８への電力の供給が遮断されることによって、画像形成装置１００の安全性が向上する。
【００９９】
また、本実施形態では、第１回路１６０ａに設けられた第１制御部１６４は、第２回路１６０ｂに設けられた第２制御部１６５と絶縁され、コイルＬ１及びコイルＬ２で構成されるアンテナＡＮＴによって第２制御部１６５と電磁気的に結合される。具体的には、第２制御部が出力した信号に応じてコイルＬ２に流れる交流電流に起因してコイルＬ２に発生する交流磁界によって、コイルＬ１に交流電圧が発生する。第１制御部１６４はコイルＬ１に発生する交流電圧によって動作する。このように、本実施形態では、第２制御部１６５からアンテナＡＮＴを介して第１制御部１６４に電力が供給される。この結果、第１回路１６０ａに第１制御部１６４を動作させるための電源を設ける必要がないため、装置の大型化及びコストの増大を抑制することができる。
【０１００】
また、本実施形態では、第１制御部１６４は、例えば、コイルＬ１のリアクタンスを変化させてコイルＬ１に発生する信号を変化させることによって、第２制御部１６５にデータを送信する。そして、第２制御部１６５は、当該変化を検知することによって、第１制御部１６４からのデータを読み取る。このようにして、第１制御部１６４はアンテナＡＮＴによって電磁気的に結合された第２制御部１６５にデータを送信する。この結果、第１回路１６０ａと第２回路１６０ｂとの間にトランスを設ける必要がないため、装置の大型化及びコストの増大を抑制することができる。
【０１０１】
〔第２実施形態〕
画像形成装置１００の構成が第１実施形態と同様である部分については、説明を省略する。
【０１０２】
第１実施形態では、第１制御部１６４は、要求信号を受信しない状態が所定時間Ｔ３継続すると、ｓｔｏｐ信号を駆動回路１６６ｂに出力した。
【０１０３】
本実施形態では、第１制御部１６４は、第２制御部１６５に送信した実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓをメモリ１６４ｂに記憶する。ＣＰＵ１５１ａは、第１制御部１６４から第２制御部１６５に送信された実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを取得してから所定時間Ｔ２が経過するまでの期間に、取得した当該実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを、アンテナＡＮＴを介して第１制御部１６４へ送信する。これは、ＣＰＵ１５１ａが実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを受信したことを第１制御部１６４に伝えるために行われる。
【０１０４】
第１制御部１６４は、ＣＰＵ１５１ａから送信された実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓとメモリ１６４ｂに記憶されている実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓとが異なる場合は、ｓｔｏｐ信号を駆動回路１６６ｂに出力する。この結果、リレー回路１６６がＯＦＦ状態になり、定着器３１８に過剰な電力が供給されてしまうことを抑制することができる。なお、ＣＰＵ１５１ａから送信された実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓとメモリ１６４ｂに記憶されている実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓとが異なることは、２次側の回路に異常が生じた（例えば、ＣＰＵ１５１ａが故障した）ことを意味する。また、第１制御部１６４は、ＣＰＵ１５１ａから送信された実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓがメモリ１６４ｂに記憶されている実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓと同じである場合は、２次側の回路が正常であると判定する。
【０１０５】
図９は、第１制御部１６４がリレー回路１６６を制御する方法を説明するフローチャートである。以下に、図９を用いて、第１制御部１６４がリレー回路１６６を制御する方法を説明する。このフローチャートの処理は、第１制御部１６４によって実行される。なお、このフローチャートの処理は、例えば、画像形成装置１００が起動されると実行される。
【０１０６】
Ｓ３０１において、第１制御部１６４は、実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを演算する。
【０１０７】
そして、Ｓ３０２において、第１制御部１６４が要求信号を受信すると、Ｓ３０３において、第１制御部１６４は、Ｓ３０１において演算した実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓを、アンテナＡＮＴを介して第２制御部１６５へ送信する。
【０１０８】
その後、Ｓ３０４において、第１制御部１６４は、送信した実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓをメモリ１６４ｂに記憶する。
【０１０９】
Ｓ３０５において、第１制御部１６４は、ＣＰＵ１５１ａから出力された実効値のデータをアンテナＡＮＴを介して受信する。
【０１１０】
その後、Ｓ３０６において、Ｓ３０５において受信したデータとＳ３０４においてメモリ１６４ｂに記憶した実効値とが一致しない場合は、Ｓ３０８において、第１制御部１６４は、ｓｔｏｐ信号を駆動回路１６６ｂに出力する。この結果、リレー回路１６６がＯＦＦ状態になり、定着器３１８への電力の供給が遮断される。
【０１１１】
また、Ｓ３０６において、Ｓ３０５において受信したデータとＳ３０４においてメモリ１６４ｂに記憶した実効値とが一致する場合は、処理はＳ３０７に進む。
【０１１２】
Ｓ３０７において、画像形成装置１００の電源がＯＦＦされない場合は、処理はＳ３０１に戻る。
【０１１３】
また、Ｓ３０７において、画像形成装置１００の電源がＯＦＦされる場合は、第１制御部１６４はこのフローチャートの処理を終了する。
【０１１４】
以上のように、本実施形態では、ＣＰＵ１５１ａから送信された実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓとメモリ１６４ｂに記憶されている実効値Ｖｒｍｓ、Ｉｒｍｓ、Ｐｒｍｓとが異なる場合、第１制御部１６４は、ｓｔｏｐ信号を駆動回路１６６ｂに出力する。この結果、ＣＰＵ１５１ａが故障したとしても、リレー回路１６６がＯＦＦ状態になり、定着器３１８への電力の供給が遮断される。このような構成がＡＣドライバ１６０に適用されることによって、消費電力が増大してしまうことを抑制することができる。また、定着器３１８への電力の供給が遮断されることによって、画像形成装置１００の安全性が向上する。
【０１１５】
また、本実施形態では、第１回路１６０ａに設けられた第１制御部１６４は、第２回路１６０ｂに設けられた第２制御部１６５と絶縁され、コイルＬ１及びコイルＬ２で構成されるアンテナＡＮＴによって第２制御部１６５と電磁気的に結合される。具体的には、第２制御部が出力した信号に応じてコイルＬ２に流れる交流電流に起因してコイルＬ２に発生する交流磁界によって、コイルＬ１に交流電圧が発生する。第１制御部１６４はコイルＬ１に発生する交流電圧によって動作する。このように、本実施形態では、第２制御部１６５からアンテナＡＮＴを介して第１制御部１６４に電力が供給される。この結果、第１回路１６０ａに第１制御部１６４を動作させるための電源を設ける必要がないため、装置の大型化及びコストの増大を抑制することができる。
【０１１６】
また、本実施形態では、第１制御部１６４は、例えば、コイルＬ１のリアクタンスを変化させてコイルＬ１に発生する信号を変化させることによって、第２制御部１６５にデータを送信する。そして、第２制御部１６５は、当該変化を検知することによって、第１制御部１６４からのデータを読み取る。このようにして、第１制御部１６４はアンテナＡＮＴによって電磁気的に結合された第２制御部１６５にデータを送信する。この結果、第１回路１６０ａと第２回路１６０ｂとの間にトランスを設ける必要がないため、装置の大型化及びコストの増大を抑制することができる。
【０１１７】
なお、ＣＰＵ１５１ａから出力されるデータと第１制御部１６４が出力した実効値とが一致しない場合に第１制御部１６４がｓｔｏｐ信号を出力する構成と、要求信号を受信しない状態が所定時間Ｔ３継続すると第１制御部１６４がｓｔｏｐ信号を出力する構成とを組み合わせた構成がＡＣドライバ１６０に適用されてもよい。
【０１１８】
第１実施形態及び第２実施形態においては、駆動回路１６６ｂの制御及びトライアック駆動回路１６７ａの制御を第２制御部１６５が行ったが、駆動回路１６６ｂの制御を行う構成とトライアック駆動回路１６７ａの制御を行う構成が別々の構成であってもよい。
【０１１９】
また、第１実施形態及び第２実施形態においては、第１制御部１６４は、コイルＬ１のインピーダンスを変化させることによってデータを第２制御部１６５に送信したが、この限りではない。例えば、第１制御部１６４は、コイルＬ１に発生する信号の周波数を変化させることによってデータを第２制御部１６５に送信する構成であってもよい。
【０１２０】
また、第１実施形態及び第２実施形態におけるＣＰＵ１５１ａの機能を第２制御部１６５が有する構成であってもよい。
【０１２１】
第１実施形態及び第２実施形態における電圧Ｖ、電流Ｉ等は、負荷に供給される電力に関するパラメータに対応する。
【０１２２】
また、第１実施形態及び第２実施形態におけるトライアック駆動回路１６７ａ及びトライアック１６７は調整手段及びトライアック回路に含まれる。
【０１２３】
また、第１実施形態及び第２実施形態では、発熱体１６１ａに供給される電力を調整する構成として、トライアック１６７をＯＮ状態にするタイミングを制御する構成が用いられたが、この限りではない。例えば、発熱体１６１ａに供給される電圧及び電流の振幅を変調することによって発熱体１６１ａに供給される電力を調整する構成が用いられてもよい。
【符号の説明】
【０１２４】
１  交流電源
１００  画像形成装置
１５１ａ  ＣＰＵ
１６０  ＡＣドライバ
１６１  定着ヒータ
１６１ａ  発熱体
１６４  第１制御部
１６５  第２制御部
１６６  リレー回路
１６６ｂ  駆動回路
１６７  トライアック
１６７ａ  トライアック駆動回路
３１８  定着器
Ｌ１、Ｌ２  コイル
【図１】
2019105664.tif 000005
【図２】
2019105664.tif 000006
【図３】
2019105664.tif 000007
【図４】
2019105664.tif 000008
【図５】
2019105664.tif 000009
【図６】
2019105664.tif 000010
【図７】
2019105664.tif 000011
【図８】
2019105664.tif 000012
【図９】
2019105664.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月31日(2018.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定電源と接続される第１回路と、前記第１回路と絶縁される第２回路と、を有する電源装置において、
前記第１回路に設けられ、前記所定電源から負荷に電力が供給される供給状態と前記所定電源から前記負荷に電力が供給されない遮断状態とを切り替えるスイッチ手段と、
前記第２回路に設けられ、前記スイッチ手段の状態を切り替える切替信号を出力する出力手段と、
前記第１回路に設けられ、前記所定電源から前記負荷に供給される電力を調整する調整手段と、
前記第２回路に設けられ、前記調整手段を制御する制御手段と、
前記第１回路に設けられ、前記負荷に供給される電力に関するパラメータを検出する処理手段と、
前記第１回路に設けられ、前記処理手段に接続される第１通信部と、
前記第２回路に設けられ且つ前記制御手段に接続される第２通信部であって、前記第１通信部と絶縁され且つ前記第１通信部と無線通信を行う第２通信部と、
を有し、
前記処理手段は、前記制御手段が前記第２通信部に出力する信号に起因して前記第１通信部に発生する信号によって電力が供給されることにより動作し、
前記処理手段は、前記制御手段が前記第２通信部に出力する信号に起因して前記第１通信部に発生する信号を用いて、検出結果に関する情報を前記第２通信部に送信し、
前記制御手段は、前記第２通信部に送信された前記情報に基づいて前記調整手段を制御し、
前記処理手段は、前記制御手段に異常が生じた場合に、前記遮断状態にするための前記切替信号が前記出力手段から出力されるように所定の信号を前記出力手段に出力し、
前記出力手段は、前記所定の信号が前記処理手段から出力されると、前記遮断状態にするための前記切替信号を出力することを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記出力手段から前記切替信号を出力させるための第２の所定の信号を前記出力手段に出力し、
前記出力手段は、前記第２の所定の信号が前記制御手段から出力されると、前記遮断状態にするための前記切替信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記出力手段は、
前記第１回路に設けられ、前記第２の所定の信号に応じて発光する発光素子と、
前記第２回路に設けられ、前記発光素子から出力される光を受光する受光素子と、
を有し、
前記出力手段は、前記受光素子が前記光を受光することに応じて、前記遮断状態にするための前記切替信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記情報を要求する信号を前記第２通信部及び前記第１通信部を介して前記処理手段に出力し、
前記処理手段は、前記情報を要求する信号に応じて、前記情報を前記第２通信部及び前記第１通信部を介して前記制御手段に送信し、
前記処理手段は、前記情報を要求する信号を受信しない状態が所定時間継続すると、前記所定の信号を前記出力手段に出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記無線通信によって前記処理手段から前記情報を取得すると、前記無線通信によって当該情報を前記処理手段に送信し、
前記処理手段は、前記無線通信によって前記制御手段から受信した前記情報が、前記無線通信によって前記制御手段に送信した前記情報と一致しない場合は、前記所定の信号を前記出力手段に出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項６】
前記処理手段は、前記無線通信によって前記制御手段に送信した前記情報を記憶する記憶手段を有し、
前記処理手段は、前記無線通信によって前記制御手段から受信した前記情報が、前記記憶手段に記憶されている前記情報と一致しない場合は、前記所定の信号を前記出力手段に出力することを特徴とする請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記電力に関するパラメータは前記負荷に供給される電流であり、
前記制御手段は、前記処理手段によって検出された前記電流の実効値が所定値より大きい場合は前記負荷に供給される電力が小さくなるように前記調整手段を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記処理手段の検出結果に基づいて決定された電力の実効値が第２所定値より大きい場合は前記負荷に供給される電力が小さくなるように前記調整手段を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項９】
前記処理手段は、前記所定電源から供給される電圧を検出し、
前記制御手段は、前記処理手段によって検出された前記電圧の実効値に基づいて前記調整手段を制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記スイッチ手段は、前記第２回路に設けられた巻線を有するリレー回路であり、
前記リレー回路は、前記巻線に電流が供給されることに応じて、前記遮断状態から前記供給状態に切り替わることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１１】
前記調整手段はトライアック回路であり、
前記制御手段は、前記負荷に供給される電力を増大させる場合は前記トライアック回路がＯＮ状態である期間を増大させ、前記負荷に供給される電力を減少させる場合は前記トライアック回路がＯＮ状態である期間を減少させることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１２】
前記第１通信部は、
巻線で構成される第１アンテナと、
前記第１アンテナを構成する巻線のインピーダンスを制御することによって前記情報を送信する送信部と、
を含み、
前記第２通信部は、巻線で構成される第２アンテナを含み、
前記第１通信部と前記第２通信部との無線通信は、前記第１アンテナと前記第２アンテナとによって行われることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１３】
前記第１アンテナを構成する巻線には可変抵抗が接続されており、
前記第１通信部は、前記可変抵抗の抵抗値を変化させることにより、前記第１アンテナを構成する巻線のインピーダンスを制御することを特徴とする請求項１２に記載の電源装置。
【請求項１４】
前記所定電源は、商用電源であることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の電源装置と、
前記負荷としてのヒータと、
前記ヒータの温度を検出する第２検出手段と、
シートにトナー像を転写する転写手段と、
前記転写手段によって前記シートに転写された前記トナー像を、前記ヒータによる熱によって前記シートに定着させる定着手段と、
を有し、
前記第２制御手段は、前記ヒータの目標温度と前記第２検出手段によって検出される温度との偏差が小さくなるように、前記調整手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、負荷に供給される電力を制御する電源装置及び画像形成装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る電源装置は、
所定電源と接続される第１回路と、前記第１回路と絶縁される第２回路と、を有する電源装置において、
前記第１回路に設けられ、前記所定電源から負荷に電力が供給される供給状態と前記所定電源から前記負荷に電力が供給されない遮断状態とを切り替えるスイッチ手段と、
前記第２回路に設けられ、前記スイッチ手段の状態を切り替える切替信号を出力する出力手段と、
前記第１回路に設けられ、前記所定電源から前記負荷に供給される電力を調整する調整手段と、
前記第２回路に設けられ、前記調整手段を制御する制御手段と、
前記第１回路に設けられ、前記負荷に供給される電力に関するパラメータを検出する処理手段と、
前記第１回路に設けられ、前記処理手段に接続される第１通信部と、
前記第２回路に設けられ且つ前記制御手段に接続される第２通信部であって、前記第１通信部と絶縁され且つ前記第１通信部と無線通信を行う第２通信部と、
を有し、
前記処理手段は、前記制御手段が前記第２通信部に出力する信号に起因して前記第１通信部に発生する信号によって電力が供給されることにより動作し、
前記処理手段は、前記制御手段が前記第２通信部に出力する信号に起因して前記第１通信部に発生する信号を用いて、検出結果に関する情報を前記第２通信部に送信し、
前記制御手段は、前記第２通信部に送信された前記情報に基づいて前記調整手段を制御し、
前記処理手段は、前記制御手段に異常が生じた場合に、前記遮断状態にするための前記切替信号が前記出力手段から出力されるように所定の信号を前記出力手段に出力し、
前記出力手段は、前記所定の信号が前記処理手段から出力されると、前記遮断状態にするための前記切替信号を出力することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
前述の如くして、システムコントローラ１５１は画像形成装置１００の動作シーケンスを制御する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
＜アンテナＡＮＴ＞
｛第２制御部から第１制御部への電力供給｝
第１回路１６０ａに設けられた第１制御部１６４は、第２回路１６０ｂに設けられた第２制御部１６５と絶縁され、第１通信部としてのコイル（巻線）Ｌ１及び第２通信部としてのコイル（巻線）Ｌ２で構成されるアンテナＡＮＴにより第２制御部１６５と電磁気的に結合される。コイルＬ２には、振幅変調された高周波（例えば１３．５６ＭＨｚ）の信号が出力される。コイルＬ２には当該信号に応じた交流電流が流れ、当該交流電流が流れることに起因してコイルＬ２に発生する交流磁界によって、コイルＬ１に交流電圧が発生する。第１制御部１６４はコイルＬ１に発生する交流電圧によって動作する。このように、本実施形態では、第２制御部１６５からアンテナＡＮＴを介して第１制御部１６４に電力が供給される。この結果、第１回路１６０ａに第１制御部１６４を動作させるための電源を設ける必要がないため、装置の大型化及びコストの増大を抑制することができる。なお、第２制御部１６５は、例えば、第１制御部１６４が電圧Ｖ及び電流Ｉを検出する周期よりも短い周期で第１制御部１６４に電力を供給する。また、第２制御部１６５は、画像形成装置１００がスリープ中である期間は、第１制御部１６４に電力を供給しなくてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
また、本実施形態では、第１制御部１６４は、例えば、コイルＬ１のインピーダンスを変化させてコイルＬ１に発生する信号を変化させることによって、第２制御部１６５にデータを送信する。そして、第２制御部１６５は、当該変化を検知することによって、第１制御部１６４からのデータを読み取る。このようにして、第１制御部１６４はアンテナＡＮＴによって電磁気的に結合された第２制御部１６５にデータを送信する。この結果、第１回路１６０ａと第２回路１６０ｂとの間にトランスを設ける必要がないため、装置の大型化及びコストの増大を抑制することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
また、本実施形態では、第１制御部１６４は、例えば、コイルＬ１のインピーダンスを変化させてコイルＬ１に発生する信号を変化させることによって、第２制御部１６５にデータを送信する。そして、第２制御部１６５は、当該変化を検知することによって、第１制御部１６４からのデータを読み取る。このようにして、第１制御部１６４はアンテナＡＮＴによって電磁気的に結合された第２制御部１６５にデータを送信する。この結果、第１回路１６０ａと第２回路１６０ｂとの間にトランスを設ける必要がないため、装置の大型化及びコストの増大を抑制することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2019105664.tif 000014