(57)【要約】      （修正有）【課題】スイッチング電源の一次側で発生した異常を伝達する際に、スイッチング電源の消費電力を抑える。【解決手段】トランス１１５の一次側に設けられたＦＥＴ１１７と、電源制御ＩＣ１２０と、を有するスイッチング電源１１０と、電力の供給を受けて動作する制御装置６０と、を備える。電源制御ＩＣ１２０は、スイッチング電源１１０の一次側で発生した異常を検出する異常検出処理と、異常を検出した場合に、ＦＥＴ１１７に対して、異常に対応する直流電圧をスイッチング電源１１０に出力させる異常信号出力処理と、を実行する。制御装置６０は、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧を検出する電圧検出処理と、異常に対応する直流電圧が検出された場合に、スイッチング電源１１０の一次側で発生した異常を抑制する抑制処理及び異常を報知する報知処理の少なくとも一方を実行する。【選択図】図３
2015053792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源の交流電圧から直流電圧を生成して出力するスイッチング電源であって、
トランスと、前記スイッチング電源の一次側に設けられたスイッチング素子と、前記スイッチング電源の一次側に設けられ前記スイッチング素子をオンまたはオフするスイッチ制御部と、を有するスイッチング電源と、
前記スイッチング電源の二次側に設けられ前記スイッチング電源から電力の供給を受ける制御装置と、を備え、
前記スイッチ制御部は、
前記スイッチング電源の一次側で発生した異常を検出する異常検出処理と、
前記異常検出処理にて異常を検出した場合に、前記スイッチング素子に対して、前記異常に対応する直流電圧を前記スイッチング電源に出力させる信号である異常信号を出力する異常信号出力処理と、を実行し、
前記制御装置は、
前記スイッチング電源の出力する前記直流電圧を検出する電圧検出処理と、
前記電圧検出処理にて、前記異常に対応する直流電圧が検出された場合に、前記スイッチング電源の一次側で発生した異常を抑制する抑制処理及び前記異常を報知する報知処理の少なくとも一方を実行する、電源システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電源システムであって、
前記スイッチング電源は、前記スイッチング電源の出力する前記直流電圧を検出する電圧検出部を備え、
前記スイッチ制御部は、前記異常検出処理にて異常を検出しない場合は、前記電圧検出部の検出値に基づいて、前記直流電圧が目標とする電圧になるように、前記スイッチング素子に対して出力する制御信号のデューティ比を調整する調整処理を実行し、
前記異常信号出力処理では、前記スイッチング素子に対して、前記調整処理により調整されたデューティ比とデューティ比が異なる前記異常信号を出力する、電源システム。
【請求項３】
請求項２に記載の電源システムであって、
前記異常信号は、前記異常の種類に応じて前記デューティ比が異なる、電源システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電源システムであって、
前記スイッチ制御部は、前記異常信号出力処理にて、
異常の種類に応じて、前記異常信号を出力する回数を変更する、電源システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４いずれか一項に記載の電源システムであって、
前記スイッチング電源は、前記交流電源の交流電圧を整流して出力する、異常検出用の整流回路を備え、
前記スイッチ制御部は、前記異常検出処理にて、前記異常検出用の整流回路の出力信号に基づいて前記交流電源の異常を検出する、電源システム。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の電源システムを含む、装置であって、
前記異常に対応する直流電圧は、
当該装置が正常に動作する範囲内の電圧である装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、
前記装置は、前記スイッチング電源の出力する前記直流電圧を電圧変換して、前記制御装置に出力する電圧変換器を含み、
前記正常に動作する範囲とは、
前記電圧変換器の出力する直流電圧が変化しても、前記制御装置への電源供給が遮断されない範囲である、装置。
【請求項８】
請求項６に記載の装置であって、
前記装置は、
画像を形成する画像形成部と、
前記スイッチング電源から電力の供給を受けて動作し、前記画像形成部の駆動源となるモータと、を含み、
前記正常に動作する範囲とは、単位時間における前記モータの回転数の変化が許容される範囲である、装置。
【請求項９】
交流電源の交流電圧から直流電圧を生成して出力するスイッチング電源であって、
トランスと、
前記スイッチング電源の一次側に設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング電源の一次側に設けられ前記スイッチング素子をオンまたはオフするスイッチ制御部と、を有し、
前記スイッチ制御部は、
前記スイッチング電源の一次側で発生した異常を検出する異常検出処理と、
前記異常検出処理にて異常を検出した場合に、前記スイッチング素子に対して、前記異常に対応する直流電圧を前記スイッチング電源に出力させる信号である異常信号を出力する異常信号出力処理と、を実行するスイッチング電源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源の消費電力を抑える技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、ゼロクロス検出回路から出力されたゼロクロス信号の周期やパルス幅をＣＰＵにて検出し、周期やパルス幅が正常か判断することで、電源の異常を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１４１４７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、スイッチング電源やゼロクロス検出回路が搭載されている電源基板と、ＣＰＵ等が搭載されている制御基板は、電気的に絶縁する必要があることから、ゼロクロス信号の伝送にフォトカプラ等の光伝送素子を使用する必要がある。光伝送素子を駆動して、スイッチング電源の一次側で発生した異常を伝達するには、相応の電流を流す必要があることから、スイッチング電源の消費電力が大きくなるという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、スイッチング電源の一次側で発生した異常を伝達する際に、スイッチング電源の消費電力を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書によって開示される電源システムは、交流電源の交流電圧から直流電圧を生成して出力するスイッチング電源であって、トランスと、前記スイッチング電源の一次側に設けられたスイッチング素子と、前記スイッチング電源の一次側に設けられ前記スイッチング素子をオンまたはオフするスイッチ制御部と、を有するスイッチング電源と、前記スイッチング電源の二次側に設けられ前記スイッチング電源から電力の供給を受ける制御装置と、を備え、前記スイッチ制御部は、前記スイッチング電源の一次側で発生した異常を検出する異常検出処理と、前記異常検出処理にて異常を検出した場合に、前記スイッチング素子に対して、前記異常に対応する直流電圧を前記スイッチング電源に出力させる信号である異常信号を出力する異常信号出力処理と、を実行し、前記制御装置は、前記スイッチング電源の出力する前記直流電圧を検出する電圧検出処理と、前記電圧検出処理にて、前記異常に対応する直流電圧が検出された場合に、前記スイッチング電源の一次側で発生した異常を抑制する抑制処理及び前記異常を報知する報知処理の少なくとも一方を実行する。尚、スイッチング電源の一次側とは、トランスを境にした入力側（ＡＣ側）を意味する。また、二次側とは、トランスを境にした出力側（ＤＣ側）を意味する。
【０００６】
この構成では、スイッチング電源の一次側で発生した異常を、異常に対応した直流電圧を出力することによって、制御装置に伝達する。そのため、スイッチング電源の一次側で発生した異常を、光伝送素子を駆動して伝達する必要が無くなる。そのため、スイッチング電源の一次側で発生した異常を伝達する際に、スイッチング電源の消費電力を抑えることが出来る。
【０００７】
上記電源システムの実施態様として、以下の構成が好ましい。
前記スイッチング電源は、前記スイッチング電源の出力する前記直流電圧を検出する電圧検出部を備え、前記スイッチ制御部は、前記異常検出処理にて異常を検出しない場合は
、前記電圧検出部の検出値に基づいて、前記直流電圧が目標とする電圧になるように、前記スイッチング素子に対して出力する制御信号のデューティ比を調整する調整処理を実行し、前記異常信号出力処理では、前記スイッチング素子に対して、前記調整処理により調整されたデューティ比とデューティ比が異なる前記異常信号を出力する。この構成では、異常信号として、調整処理により調整されたデュ―ティ比とは異なるデュ―ティ比の信号を出力だけの簡単な処理で、スイッチング電源の一次側で発生した異常を、制御装置側に伝達できる。
【０００８】
前記異常信号は、前記異常の種類に応じて前記デューティ比が異なる。この構成では、異常の種類に応じて、異常信号のデューティ比が異なるので、スイッチング電源は異常の種類に応じてレベルの異なる直流電圧を出力する。そのため、異常の有無だけでなく、異常の種類を制御装置に伝えることが出来る。
【０００９】
前記スイッチ制御部は、前記異常信号出力処理にて、異常の種類に応じて、前記異常信号を出力する回数を変更する。この構成では、異常の種類に応じて、異常に対応した直流電圧の出力回数が異なる。そのため、異常の有無だけでなく、異常の種類を制御装置に伝えることが出来る。
【００１０】
前記スイッチング電源は、前記交流電源の交流電圧を整流して出力する、異常検出用の整流回路を備え、前記スイッチ制御部は、前記異常検出処理にて、前記異常検出用の整流回路の出力信号に基づいて前記交流電源の異常を検出する。この構成では、スイッチ制御部が交流電源の異常を検出して制御装置に伝達する。そのため、制御装置にて、交流電源の異常に応じたエラー処理を行うことができる。
【００１１】
本明細書によって開示される装置は、上記の電源システムを含み、前記異常に対応する直流電圧は、当該装置が正常に動作する範囲内の電圧である。この構成では、異常に対応した直流電圧の出力に伴って、装置が異常動作する恐れがない。
【００１２】
上記装置の実施態様として、以下の構成が好ましい。
前記装置は、前記スイッチング電源の出力する前記直流電圧を電圧変換して、前記制御装置に出力する電圧変換器を含み、前記正常に動作する範囲とは、前記電圧変換器の出力する直流電圧が変化しても、前記制御装置への電源供給が遮断されない範囲である。この構成では、電圧変換器から電力の供給を受ける機器の動作に影響を及ぼすことなく、スイッチング電源の一次側で発生した異常を制御装置に伝えることが出来る。
【００１３】
前記装置は、画像を形成する画像形成部と、前記スイッチング電源から電力の供給を受けて動作し、前記画像形成部の駆動源となるモータと、を含み、前記正常に動作する範囲とは、単位時間における前記モータの回転数の変化が許容される範囲である。この構成では、モータの回転に影響を及ぼすことなく、スイッチング電源の一次側で発生した異常を制御装置に伝えることが出来る。
【００１４】
本明細書によって開示されるスイッチング電源は、交流電源の交流電圧から直流電圧を生成して出力するスイッチング電源であって、トランスと、前記スイッチング電源の一次側に設けられたスイッチング素子と、前記スイッチング電源の一次側に設けられ前記スイッチング素子をオンまたはオフするスイッチ制御部と、を有し、前記スイッチ制御部は、前記スイッチング電源の一次側で発生した異常を検出する異常検出処理と、前記異常検出処理にて異常を検出した場合に、前記スイッチング素子に対して、前記異常に対応する直流電圧を前記スイッチング電源に出力させる信号である異常信号を出力する異常信号出力処理と、を実行する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、スイッチング電源の一次側で発生した異常を伝達する際に、スイッチング電源の消費電力を抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係るプリンタの要部側断面図
【図２】プリンタの電気的構成を示すブロック図
【図３】電源回路の電気的構成を示すブロック図
【図４】電源制御ＩＣの内部構造を示すブロック図
【図５】交流電源の出力電圧の波形とゼロクロス信号の波形を示す図（正常時）
【図６】交流電源の出力電圧の波形とゼロクロス信号の波形を示す図（波形異常時）
【図７】制御信号、デュ―ティ可変信号、直流電圧の波形を示す図
【図８】実施形態２に係る電源回路の電気的構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態１＞
実施形態１を図１ないし図７によって説明する。
（１−１）プリンタの構成
図１は、レーザプリンタ１（装置の一例）の要部側断面図である。レーザプリンタ１（以下「プリンタ」という）は、本体フレーム２、給紙部４、画像形成部５、定着部１８などを備えている。
【００１８】
給紙部４は、印刷用紙３が積載される給紙トレイ６、押圧板７、および給紙ローラ８を備えている。押圧板７は、その後端部を中心に回転可能とされており、押圧板７上の印刷用紙３が給紙ローラ８に向かって押圧されている。給紙ローラ８が回転することにより印刷用紙３が１枚ずつ搬送路に送り出される。
【００１９】
給紙された印刷用紙３は、レジストレーションローラ１２によってレジストされた後に転写位置Ｘに送られる。転写位置Ｘは、印刷用紙３に感光体ドラム２７上のトナー像を転写する位置であって、感光体ドラム２７と転写ローラ３０との接触位置とされる。
【００２０】
画像形成部５は印刷用紙３にトナー像を形成するものであり、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７などを備えている。スキャナ部１６は、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー１９などを備えている。レーザ発光部から発光されたレーザ光（図中の一点鎖線）は、ポリゴンミラー１９によって偏向されつつ感光体ドラム２７の表面上に照射される。
【００２１】
プロセスカートリッジ１７は、現像ローラ３１、感光体ドラム２７、及びスコロトロン型の帯電器２９を備えている。帯電器２９は、感光体ドラム２７の表面を一様に正極性に帯電させる。正極性に帯電した感光体ドラム２７の表面はスキャナ部１６から発光されたレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ３１の表面上に担持されるトナーが感光体ドラム２７上に形成された静電潜像に供給され現像される。
【００２２】
定着部１８は、加熱ローラ４１、押圧ローラ４２などを備えている。定着部１８は、印刷用紙３が加熱ローラ４１と押圧ローラ４２との間を通過する間にトナー像を印刷用紙３に熱定着させる。トナーが熱定着された印刷用紙３は排紙パス４４を介して排紙トレイ４６上に排紙される。
【００２３】
（１−２）プリンタ１の電気的構成
図２は、プリンタ１の電気的構成を示すブロック図である。プリンタ１は電気的構成として、電装品５０と、電源システムＳを備える。電装品５０は、メインモータ５１Ａ、ポリゴンミラー１９を回転させるポリゴンモータ５１Ｂ、レーザ駆動回路５２、高圧発生回路５３、ヒータ５４、通信部５５、表示部５６などを含む。メインモータ５１Ａは、感光体ドラム２７、現像ローラ３１等、プロセスカートリッジ１７の回転体や、給紙ローラ８やレジストレーションローラ１２など用紙搬送系の回転体を回転駆動させるものである。レーザ駆動回路５２は、レーザ発光部を通電する回路である。また、高圧発生回路５３は、帯電器２９、現像ローラ３１、転写ローラ３０に印加する高電圧を発生させる回路である。
【００２４】
ヒータ５４は、定着部１８を構成する加熱ローラ４１を加熱する機能を果たすものであり、加熱ローラ４１の中心軸方向に延びる姿勢で加熱ローラ４１の内部に収容されている。通信部５５は、情報端末装置との間でデータを通信する機能を果たすものである。表示部５６は液晶パネルなどで構成され、制御装置６０（制御装置の一例）の指令に応答して各種の表示を行う。
【００２５】
電源システムＳは制御装置６０、電源回路１００を備える。制御装置６０はＣＰＵ６１、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６５を備える。ＣＰＵ６１はプリンタ１を構成する各電装品５０を制御する機能と、電源回路１００のスイッチング電源１１０の一次側の異常を検出する機能を果たす。
【００２６】
ＲＯＭ６３はＣＰＵ６１により実行される各種のプログラムや、ＣＰＵ６１が各種の処理を実行する際に参照するデータ、例えば、波形の異常を検出する際に必要なスイッチング電源１１０の出力する直流電圧の正常時と異常時のデータなどを記憶している。ＲＡＭ６５はＣＰＵ６１が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。尚、制御装置６０は、図３に示すように、制御基板に搭載されている。
【００２７】
（１−３）電源回路１００の構成
電源回路１００は、プリンタ１を構成する各電装品５０や制御装置６０に対して、ＤＣ２４Ｖ、ＤＣ５Ｖ、ＤＣ３．３Ｖ等の各直流電圧で、電力を供給する機能を果たしており、図３に示すようにスイッチング電源１１０、分圧回路１５１、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５３、１５５、リセットＩＣ１５７等を含む。尚、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５３、１５５が「電圧変換器」の一例である。
【００２８】
スイッチング電源１１０は、交流電源１８０の交流電圧を直流電圧に変換して出力する回路であり、整流回路１１１、平滑回路１１３、スイッチングトランス１１５、ＦＥＴ１１７、電源制御ＩＣ１２０、整流回路１３１、平滑回路１３３、電圧検出部１３５などを備え、電源基板に搭載されている。尚、ＦＥＴ１１７が「スイッチング素子」の一例であり、電源制御ＩＣ１２０が「スイッチ制御部」の一例である。
【００２９】
整流回路１１１はブリッヂダイオードであり、交流電源１８０から出力される交流電圧を全波整流する機能を果たす。平滑回路１１３は、例えば、電解コンデンサであり、整流回路１１１により全波整流された波形を平滑する機能を果たす。また、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１１７は、例えば、ＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴであり、スイッチングトランス１１５の一次コイルの通電路に設けられている。
【００３０】
整流回路１３１は、スイッチングトランス１１５の二次側に設けられて、スイッチングトランス１１５の二次側に誘起された電圧を整流する機能を果たす。また、平滑回路１３３は、例えば、電解コンデンサであり、整流回路１３１により整流した波形を平滑する機能を果たす。
【００３１】
電圧検出部１３５は、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧を検出する機能を果たす。そして、電圧検出部１３５の検出信号は、フォトカプラ１７１を介して電源制御ＩＣ１２０にフィードバックされる構成となっている。
【００３２】
電源制御ＩＣ１２０は、図４に示すように、出力部１２１、フィードバック制御部１２２、ゼロクロス検出部１２３、ヒータ制御部１２４、波形異常検出部１２５、デューティ比可変制御部１２６を備える。
【００３３】
フィードバック制御部１２２は、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧が目標電圧（本例ではＤＣ２４Ｖ）になるように、ＦＥＴ１１７に対して出力する制御信号Ｓｃのデューティ比を、電圧検出部１３５（電圧検出部の一例）の検出値に基づいて調整する（調整処理の一例）。尚、制御信号Ｓｃは、オンとオフが交互に繰り返されるＰＷＭ信号である（図７参照）。
【００３４】
出力部１２１は、ＦＥＴ１１７のゲートに対して制御信号Ｓｃを送ることにより、ＦＥＴ１１７をオンまたはオフさせるオンオフ制御を行う。尚、ゼロクロス検出部１２３、ヒータ制御部１２４、波形異常検出部１２５、デューティ比可変制御部１２６の機能等については、後に詳しく説明する。
【００３５】
上記スイッチング電源１１０の回路動作は以下の通りである。電源制御ＩＣ１２０の出力部１２１からＦＥＴ１１７に制御信号Ｓｃを出力すると、ＦＥＴ１１７は一定周期でオンオフする。これにより、スイッチングトランス１１５の一次側に一次電流が断続的に流れ、スイッチングトランス１１５の二次側に電圧が誘起される。そして、スイッチングトランス１１５の二次側に誘起された電圧を、整流回路１３１と平滑回路１３３により整流平滑化する。以上により、スイッチング電源１１０は、交流電源１８０の交流電圧を直流電圧に変換して出力することが出来る。
【００３６】
そして、ＦＥＴ１１７に出力する制御信号Ｓｃのデューティ比は、電圧検出部１３５の検出値に基づいて電源制御ＩＣ１２０にて調整されることから、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧は、正常時は、目標電圧であるＤＣ２４Ｖに制御される。尚、正常時とは、スイッチング電源１１０の一次側に異常がない時、具体的には交流電源１８０の波形に異常がない時を意味する。また、異常時は、スイッチング電源１１０の一次側に異常がある時、具体的には交流電源１８０の波形に異常がある時を意味する。
【００３７】
また、スイッチング電源１１０の出力ラインＬｏは、図３に示すように分岐点Ｊにて３分岐していて、分岐した各ラインには、それぞれ分圧回路１５１、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５３、１５５が設けられている。
【００３８】
分圧回路１５１は、制御装置６０の検出ポートＰ１に接続されており、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧を、分圧比に従って、降圧する機能を果たしている。このようにスイッチング電源１１０の出力する直流電圧を分圧回路１５１にて降圧する理由は、制御装置６０に制限を超える電圧を入力させると、制御装置６０が破損する恐れがあるからである。
【００３９】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１５３は、スイッチング電源１１０の出力するＤＣ２４Ｖの直流電圧を５Ｖに降圧し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５５は、スイッチング電源１１０の出力するＤＣ２４Ｖの直流電圧を３．３Ｖに降圧する。これらＤＣ−ＤＣコンバータ１５３、１５５は、制御装置６０の電源ポートＰ２、Ｐ３にそれぞれ接続されており、制御装置６０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５３から５Ｖで電力の供給を受ける他、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５５から３．３Ｖで電力の供給を受ける。
【００４０】
リセットＩＣ１５７は制御装置６０の電源電圧を監視するものである。リセットＩＣ１５７は、信号線を介して制御装置６０の電源ポートＰ２に接続されており、電源ポートＰ２の電圧が、最低電圧（一例として３Ｖ）を下回る期間、リセット信号Ｓｅを出力して制御装置６０を停止させる。このように、電源電圧が最低電圧を下回った時に、制御装置６０を停止させることで、制御装置６０が暴走することを防止することが出来る。
【００４１】
（１−３）ヒータ５４の温度制御
ヒータ５４は加熱ローラ４１を加熱する機能を果たし、図３に示すように、リレーＲ、トライアックＴを介して交流電源１８０に接続されている。尚、リレーＲは、交流電源１８０のＬＩＶＥ側に接続されているのに対して、トライアックＴはＮＥＵＴＲＡＬ側に接続されている。
【００４２】
温度センサ１６０は図示しない抵抗器やサーミスタなどで構成され、ヒータ５４の近傍に配置されている。温度センサ１６０は、ヒータ５４の温度を検出して、検出した温度情報を、制御装置６０に出力する。
【００４３】
制御装置６０はフォトカプラ１７３を介して電源制御ＩＣ１２０と接続されており、温度センサ１６０により検出されたヒータ５４の温度情報は、制御装置６０側からフォトカプラ１７３を介して電源制御ＩＣ１２０のヒータ制御部１２４に対して出力される構成となっている。
【００４４】
また、図３、図４に示すように、電源制御ＩＣ１２０のゼロクロス検出部１２３には、電源基板に搭載されたゼロクロス用整流回路１６０（異常検出用の整流回路の一例）から出力される整流信号Ｓｖが入力される構成となっている。ゼロクロス検出部１２３は、ゼロクロス用整流回路１６０から出力される整流信号Ｓｖに基づいて、交流電源１８０の交流電圧のゼロクロス点Ｚｐを検出する機能を果たす。
【００４５】
具体的に説明すると、電源制御ＩＣ１２０のゼロクロス検出部１２３は、ゼロクロス用整流回路１６０から出力される整流信号Ｓｖからゼロクロス信号Ｓｒを生成する。ゼロクロス信号Ｓｒは、図５に示すように、整流信号Ｓｖが閾値Ｖｔよりも小さい期間だけロウレベルとなり、それ以外の期間はハイレベルとなる信号である。ゼロクロス信号Ｓｒの中心は、交流電圧のゼロクロス点Ｚｐに一致するため、ゼロクロス信号Ｓｒの中心を特定することにより、交流電圧のゼロクロス点Ｚｐを検出できる。
【００４６】
そして、電源制御ＩＣ１２０のヒータ制御部１２４は、制御装置６０から送られるヒータ５４の温度情報に基づいてヒータ５４の温度制御を行い、温度制御中、トライアックＴをオンするタイミングを、交流電圧のゼロクロス点Ｚｐを基準に決定する。
【００４７】
（１−４）交流電源１８０の波形異常検出
ところで、プリンタ１の電源は商用周波数の正弦波交流電源１８０であるべきところ、ＤＣ電源や、電圧の立ち上がり速度の速い矩形波を出力する交流電源１８０が、プリンタ１に対して接続される場合がある。尚、電圧の立ち上がり速度が速いとは、図６中の角度θが大きく９０度に近い状態を意味する。
【００４８】
電源制御ＩＣ１２０の波形異常検出部１２５は、ゼロクロス検出部１２３の検出するゼロクロス信号Ｓｒに基づいて、交流電源１８０の波形異常を検出する（異常検出処理の一例）。具体的に説明すると、図６に示すに示すように、電圧の立ち上がり速度の速い矩形波を出力する交流電源１８０が接続された場合、ゼロクロス信号Ｓｒのパルス幅Ｔｗは正常範囲より狭くなる。そのため、波形異常検出部１２５にて、ゼロクロス信号Ｓｒのパルス幅Ｔｗを検出して、パルス幅Ｔｗが正常範囲か判定することにより、矩形波入力を電源波形の異常として検出することができる。
【００４９】
また、ＤＣ電源の接続時は、図６に示すように、ゼロクロス信号Ｓｒが出力されなくなる。そのため、波形異常検出部１２５にて、パルスの出現周期であるゼロクロス信号Ｓｒの周期を検出して、ゼロクロス信号Ｓｒの周期が正常範囲か判定することで、ＤＣ入力を電源波形の異常として検出することが出来る。
【００５０】
そして、本電源システムＳでは、交流電源１８０の波形の異常を検出した場合、電源制御ＩＣ１２０は、ＦＥＴ１１７に対して、異常信号を出力する（異常信号出力処理の一例）。異常信号とは、異常に対応する直流電圧をスイッチング電源１１０から出力させる信号である。本例では、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧は、交流電源１８０の波形の異常が検出されない正常時はＤＣ２４Ｖであるため、交流電源１８０の波形の異常を検出した場合には、ＦＥＴ１１７に異常信号を出力することにより、スイッチング電源１１０から正常時の直流電圧とは異なる直流電圧、具体的には、ＤＣ２４Ｖよりも約１０％低いＤＣ２２Ｖの電圧を出力させる。
【００５１】
詳しく説明すると、電源制御ＩＣ２１０のデューティ比可変制御部１２６は、波形異常検出部１２５にて交流電源の波形の異常を検出すると、出力部１２１に対して、デューティ比可変信号Ｓｄを出力する。デューティ比可変信号Ｓｄは、図７に示すように、ハイレベルの信号であり、制御信号Ｓｃの数サイクル、一例として２サイクル分を１回として出力される。
【００５２】
出力部１２１は、デューティ比可変信号Ｓｄが入力されている期間、制御信号Ｓｃのデューティ比を変更する処理を行う。具体的には、異常に対応する直流電圧は「ＤＣ２２Ｖ」であり、正常時の直流電圧「ＤＣ２４Ｖ」に比べて、約１０％低いので、制御信号Ｓｃのデューティ比を、フィードバック制御部１２２にて調整されたデューティ比から直流電圧の変化量に相当する量変更する。そして、デューティ比を変更した制御信号Ｓｃを、異常信号としてＦＥＴ１１７に出力する。例えば、図７に示すように、フィードバック制御部１２２にて調整されたデューティ比が６０％であった場合、デューティ比を６％減らして、５４％に変更した信号を異常信号として出力する。尚、図７中にてハッチングで示す領域は、デューティ比の変更量を示している。
【００５３】
以上により、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧は図７のＡ部やＢ部に示すように、異常信号の出力に応答して、正常時の目標電圧であるＤＣ２４ＶからＤＣ２２Ｖに変化する。
【００５４】
尚、スイッチング電源１１０の出力は、異常信号の出力タイミングに対して遅れて変化することから、図７に示すように、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧は、異常信号の出力タイミングに対して、少し遅れて変化することになる。
【００５５】
一方、制御装置６０は起動後、検出ポートＰ１の電圧をモニタして、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧を検出する検出処理を行う（電圧検出処理の一例）。そして、検出処理の結果、検出値が「ＤＣ２４Ｖ」の場合は、交流電源１８０の波形は正常であると判断する。一方、検出値が「ＤＣ２２Ｖ」である場合は、交流電源１８０の波形の異常と判断して、波形の異常の影響が、ヒータ５４等の電装品に及ぶことを抑制する抑制処理を行う。
【００５６】
具体的には、制御装置６０は、検出ポートＰ１から検出される検出値が「ＤＣ２４Ｖ」から「ＤＣ２２Ｖ」に変化すると、リレー駆動回路１５９に通電信号Ｓｇを出力する。すると、リレー駆動回路１５９を介して、リレーＲの電磁コイルが通電され、リレーＲの接点がオンからオフに切り換わるため、ヒータ５４への通電は遮断される。このようにすることで、ヒータ５４の破損を防止出来る。理由は、交流電源１８０が波形異常である場合、トライアックＴがオンしたままの状態となる場合がある。トライアックＴがオンしたままの状態になると、交流電源１８０からヒータ５４に電流が流れ続ける状態となることから、ヒータ５４が過度に加熱して破損する恐れがある。この点、本プリンタ１では、交流電源１８０が波形異常である場合、リレーＲを遮断するため、ヒータ５４の破損を防止出来る。
【００５７】
尚、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧は、フィードバック制御されているので、電源制御ＩＣ１２０が異常信号を出力する場合を除いて、正常時は２４Ｖを維持する。そのため、交流電源１８０の波形が正弦波である場合は、制御装置６０側で「交流電源の波形は正常」と判断されるため、誤って抑制処理が実行されることはない。
【００５８】
また、本プリンタ１では、ＤＣ２２Ｖの直流電圧を出力する回数を、交流電源１８０の波形の種類に応じて変更している。すなわち、矩形波入力の場合には、デューティ比可変制御部１２６は、デューティ比可変信号Ｓｄを３回出力する。そのため、電源制御ＩＣ１２０の出力部１２１からＦＥＴ１１７に対して異常信号が３回出力され、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧は、ＤＣ２２Ｖに３回変化する。一方、ＤＣ入力の場合には、デューティ比可変制御部１２６は、デューティ比可変信号Ｓｄを２回出力する。そのため、電源制御ＩＣ１２０の出力部１２１からＦＥＴ１１７に対して異常信号が２回出力され、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧はＤＣ２２Ｖに２回変化する。
【００５９】
従って、制御装置６０にて、最初に、ＤＣ２２Ｖの直流電圧を検出してから決められた期間に、ＤＣ２２Ｖの直流電圧が、何回検出されるかをカウントすることで、矩形波入力か、ＤＣ入力か、交流電源１８０の波形の種類を判別することが出来る。そして、本例では、交流電源１８０の波形の異常を検出した場合、制御装置６０は、リレーＲを遮断してヒータ５４の通電を遮断するのと同時、表示部５６に対して「矩形波電源が接続されています」や「ＤＣ電源が接続されています」等、波形の種類に応じたエラーメッセージを表示（報知処理の一例）する。このようにすることで、プリンタ１にどのような波形の電源が接続されているのか、ユーザに知らせることが出来る。
【００６０】
また、交流電源１８０の波形異常を検出した時に、スイッチング電源１１０から出力する直流電圧は、スイッチング電源１１０から電力の供給を受けるプリンタ１が、正常に動作する範囲内で設定することが好ましい。例えば、メインモータ５１Ａやポリゴンモータ５１Ｂを例にとると、これらモータ５１Ａ、５１Ｂの回転数は、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧の変化により変動する。しかし、直流電圧が目標値に対して１０％以下の変化であれば、メインモータ５１Ａやポリゴンモータ５１Ｂの単位時間あたりの回転数はそれ程変化が無く、許容される範囲となる（正常に動作する範囲の一例）。
【００６１】
本例では、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧の目標値はＤＣ２４Ｖであり、ＤＣ２２Ｖであれば、１０％以下となる。従って、本例では、交流電源１８０の波形異常を検出した場合に、スイッチング電源１１０から出力する直流電圧をＤＣ２２Ｖに設定している。このようにすることで、各モータ５１Ａ、５１Ｂの単位時間あたりの回転数の変化を、許容される範囲に収めることが可能となる。仮に、これら各モータ５１Ａ、５１Ｂの単位時間あたりの回転数の変化が許容される範囲を外れると、回転数の変化により形成される画像が乱れ、画像の乱れが人の目にも認識できるレベルとなり、画質を低下させる恐れがある。しかし、各モータ５１Ａ、５１Ｂの単位時間あたりの回転数の変化を、許容される範囲に収める本プリンタ１では、画質の低下を抑制することが出来る。ただし、直流電圧の変化が小さいと、制御装置６０側で検出することが出来ない恐れがあるので、直流電圧の下げ幅は、１０％を超えない範囲で、出来る限り大きく設定することが好ましい。
【００６２】
以上説明したように、本プリンタ１では、交流電源１８０の波形異常を検出した時に、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧を、正常時の直流電圧ＤＣ２４ＶからＤＣ２２Ｖに変化させることによって、制御装置６０側に、交流電源１８０の波形異常を伝達する。そのため、交流電源１８０の波形異常を、フォトカプラ等の光伝送素子を駆動して、制御装置６０側に伝達する必要が無くなる。従って、交流電源１８０の波形異常を伝達する際に、スイッチング電源の消費電力を抑えることが出来る。
【００６３】
また、本プリンタ１では、デューティ比を増減させることにより、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧を、ＤＣ２４ＶからＤＣ２２Ｖに変化させている。そのため、デューティ比を変更するだけの比較的簡単な処理で、交流電源１８０の波形異常を制御装置側に伝達できる。
【００６４】
また、本プリンタ１では、交流電源１８０の波形の種類に応じて、ＤＣ２２Ｖの直流電圧を出力する回数を変更している。そのため、交流電源１８０の波形の異常の有無だけでなく、波形の種類を制御装置６０に伝えることが出来る。
【００６５】
また、本プリンタ１では、交流電源１８０の波形異常を検出した時に、スイッチング電源１１０から出力する直流電圧を、スイッチング電源１１０から電力の供給を受けるプリンタ１が正常に動作する範囲内で設定している。そのため、交流電源１８０の波形異常を、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧を利用して制御装置６０側に伝達するに際し、プリンタ１が異常動作する恐れが少ない。
【００６６】
＜実施形態２＞
次に実施形態２を図８によって説明する。実施形態１では、スイッチング電源１１０の一次側で発生した異常として、交流電源１８０の波形の異常を検出した。実施形態２では、スイッチング電源１１０の一次側で発生した異常として、スイッチング電源１１０の一次側の温度異常を検出する。
【００６７】
具体的に説明すると、実施形態２の電源回路２００は、実施形態１の電源回路１００に対して温度センサ２１０を追加している。温度センサ２１０は、スイッチング電源１１０の一次側に設けられており、電源制御ＩＣ２２０の周囲温度を検出する。
【００６８】
そして、電源制御ＩＣ２２０は、温度センサ２１０から入力される検出値に基づいて、電源制御ＩＣ２１０の周囲温度を検出し、温度が異常かどうかを、検出する処理を行う。具体的には、電源制御ＩＣ２２０は、電源制御ＩＣ２２０の周囲温度を上限値として比較して、周囲温度が上限を超えていれば、異常と判断する。そして、電源制御ＩＣ２２０は、温度の異常を検出した場合、ＦＥＴ１１７に対して、スイッチング電源１１０にＤＣ２２Ｖの直流電圧を出力させる異常信号を出力する。
【００６９】
これにより、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧が、正常時のＤＣ２４ＶからＤＣ２２Ｖに変化するため、制御装置６０は電源制御ＩＣ２２０の周辺温度が上限値よりも高く、異常な状態であると判断できる。そして、制御装置６０は、温度の異常を検出した時点で、プリンタ１が印刷動作中であった場合には、印刷処理を一時停止してファンを回す等、プリンタ１の温度を下げる処理を行う（抑制処理の一例）。このようにすることで、スイッチング電源１１０の一次側の温度を下げることが出来る。
【００７０】
＜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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態１、２では、制御装置６０をＣＰＵ６１、ＲＯＭ６３、ＲＡＭ６５により構成した例を示した。制御装置６０はＣＰＵ以外に、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上のハード回路や、ＣＰＵとハード回路の組み合わせにより構成してもよい。また、スイッチング素子は、ＦＥＴ１１７以外に、トランジスタでもよい。
【００７１】
（２）上記実施形態１、２では、スイッチング電源１１０の一次側で発生した異常を検出した場合、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧を下げる方向に変更したが、直流電圧を上げる方向に変更してもよい。
【００７２】
（３）上記実施形態１、２では、プリンタ１が正常に動作する範囲として、モータ５１Ａ、５１Ｂの回数数の変化が許容される範囲を例示した。それ以外にも、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５５に着目して、正常に動作する範囲を以下のように設定してもよい。すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５５の出力電圧は、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧が１８Ｖ以上であれば、最低電圧である「３」Ｖを維持し、１８Ｖを下回ると、最低電圧である「３」Ｖを下回る。
【００７３】
従って、スイッチング電源１１０の一次側で発生した異常を検出した場合、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧を、１８Ｖを下回らない範囲で設定する。例えば、１９Ｖに設定する。このようにすることで、スイッチング電源１１０の一次側で発生した異常を、制御装置６０側に伝達するため、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧をＤＣ２４ＶからＤＣ１９Ｖに切り換えても、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５５の出力電圧は、最低電圧である「３」Ｖ以上を維持する。そのため、リセットＩＣ１５７が動作することがなく、制御装置６０はＤＣ−ＤＣコンバータ１５５から電源供給を受け続けることが可能となる。
【００７４】
尚、この場合、プリンタ１が、正常に動作する範囲とは、ＤＣ−ＤＣコンバータ１５５の出力電力が最低電圧である「３」Ｖを上回り、制御装置６０への電源供給が遮断されない範囲である。
【００７５】
（４）上記実施形態１、２では、交流電源１８０の波形の種類に応じて、ＤＣ２２Ｖの直流電圧を出力する回数を変えたが、回数を変化させる以外にも、例えば、交流電源１８０の異常を検出した時に、異常の種類によって、ＦＥＴ１１７に出力する異常信号のデューティ比を変えることにより、制御装置６０に異常の種類を伝えるようにしてもよい。すなわち、異常信号のデューティ比を変えると、スイッチング電源１１０の出力する直流電圧の値が変わるので、この場合、制御装置６０は、直流電圧の値から異常の種類を判断することが出来る。また、それ以外にも、直流電圧をプラス側、マイナス側のどちらに変化させるか、方向を変えるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１...レーザプリンタ（装置）
６０...制御装置
１００...電源回路
１１０...スイッチング電源
１１５...スイッチングトランス
１１７...ＦＥＴ（スイッチング素子）
１２０...電源制御ＩＣ（スイッチ制御部）
１３５...電圧検出部
１５１...分圧回路
１５３、１５５...ＤＣ／ＤＣコンバータ（電圧変換器）
１５７...リセットＩＣ
１６０...ゼロクロス用整流回路（異常検出用の整流回路）
１８０...交流電源
Ｓ...電源システム
Ｓｃ...制御信号
Ｓｄ...デューティ比可変信号
Ｓｒ...ゼロクロス信号
【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】
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