(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の交流信号に基づいて直流信号を生成する力率改善回路と、
前記第１の交流信号に基づいて、前記第１の交流信号のゼロクロスタイミングに同期した同期信号を生成する同期信号生成部と、
スイッチング動作を行うスイッチング部と、前記スイッチング動作を制御する制御部とを有し、前記直流信号に基づいて、実効電圧値が変更可能な第２の交流信号を生成する交流信号生成部と
を備え、
前記制御部は、前記スイッチング動作のスイッチングサイクルをカウントすることによりカウント値を生成し前記同期信号に基づいて前記カウント値をリセットするカウンタを有し、前記実効電圧値の指示値および前記カウント値に基づいてスイッチングデューティ比を算出し、前記スイッチングデューティ比に基づいて前記スイッチング動作を制御する
電源装置。
【請求項２】
前記カウンタは、前記同期信号に基づいて前記第１の交流信号の１周期に１回の割合で、前記カウント値をリセットする
請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記同期信号は、前記第１の交流信号の前記ゼロクロスタイミングごとに反転する
請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記スイッチングサイクルごとのデューティ比についての情報を含むデューティ比テーブルを有し、このデューティ比テーブルを用いて前記カウント値に応じた前記スイッチングサイクルでの前記デューティ比を取得し、このデューティ比および前記指示値に基づいて演算を行うことにより前記スイッチングデューティ比を算出する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記スイッチング部は、前記第２の交流信号の周波数が前記第１の交流信号の周波数の略整数倍になるように前記スイッチング動作を行う
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項６】
前記第２の交流信号の周波数は、前記第１の交流信号の周波数とほぼ等しい
請求項５に記載の電源装置。
【請求項７】
前記第１の交流信号と前記第２の交流信号との間の位相差は、約０度または約１８０度である
請求項６に記載の電源装置。
【請求項８】
前記交流信号生成部は、前記第２の交流信号の振幅を変化させることにより、前記実効電圧値を変化させる
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項９】
前記交流信号生成部は、前記第２の交流信号における交流波形部分の時間長を変化させることにより、前記実効電圧値を変化させる
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１０】
前記同期信号生成部は、前記第１の交流信号を整流する整流部を有し、前記整流部の出力信号に基づいて前記同期信号を生成する
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１１】
前記交流信号生成部は、ヒータに対して前記第２の交流信号を供給する
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の電源装置。
【請求項１２】
現像部と、
ヒータを有し、現像剤を記録媒体に定着させる定着部と、
前記ヒータに対して電力を供給する電源部と
を備え、
前記電源部は、
第１の交流信号に基づいて直流信号を生成する力率改善回路と、
前記第１の交流信号に基づいて、前記第１の交流信号のゼロクロスタイミングに同期した同期信号を生成する同期信号生成部と、
スイッチング動作を行うスイッチング部と、前記スイッチング動作を制御する制御部とを有し、前記直流信号に基づいて、実効電圧値が変更可能な第２の交流信号を生成する交流信号生成部と
を有し、
前記制御部は、前記スイッチング動作のスイッチングサイクルをカウントすることによりカウント値を生成し前記同期信号に基づいて前記カウント値をリセットするカウンタを有し、前記実効電圧値の指示値、および前記カウント値に基づいて、スイッチングデューティ比を決定し、前記スイッチングデューティ比に基づいて前記スイッチング動作を制御する
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷に対して電力を供給する電源装置、およびそのような電源装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置には、感光ドラム上に形成されたトナー像を記録媒体に転写し、定着部においてそのトナー像をその記録媒体に定着させるものがある。この定着部は、ヒータを有し、記録媒体に対して熱および圧力を付与することにより、トナー像を記録媒体に定着させる。ヒータは、供給される交流信号の実効値が制御されることにより温度制御が行われる。その際、一般に位相制御や波数制御により、交流信号の実効値が制御される。例えば、特許文献１には、商用電源から供給された交流信号をヒータへ供給する際、トライアックを用いて位相制御を行う画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３５１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヒータへの供給電力を変化させる場合には、伝導ノイズやフリッカが生じるおそれがある。よって、ヒータへの電力供給では、伝導ノイズやフリッカが生じるおそれを低減することが期待されている。
【０００５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、伝導ノイズやフリッカが生じるおそれを低減することができる電源装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電源装置は、力率改善回路と、同期信号生成部と、交流信号生成部とを備えている。力率改善回路は、第１の交流信号のゼロクロスタイミングに基づいて直流信号を生成するものである。同期信号生成部は、第１の交流信号に基づいて、第１の交流信号に同期した同期信号を生成するものである。交流信号生成部は、スイッチング動作を行うスイッチング部と、スイッチング動作を制御する制御部とを有し、直流信号に基づいて、実効電圧値が変更可能な第２の交流信号を生成するものである。上記制御部は、スイッチング動作のスイッチングサイクルをカウントすることによりカウント値を生成し同期信号に基づいてカウント値をリセットするカウンタを有し、実効電圧値の指示値およびカウント値に基づいてスイッチングデューティ比を算出し、スイッチングデューティ比に基づいてスイッチング動作を制御するものである。
【０００７】
本発明の画像形成装置は、現像部と、定着部と、電源部とを備えている。定着部は、ヒータを有し、現像剤を記録媒体に定着させるものである。電源部は、ヒータに対して電力を供給するものである。電源部は、力率改善回路と、同期信号生成部と、交流信号生成部とを有している。力率改善回路は、第１の交流信号のゼロクロスタイミングに基づいて直流信号を生成するものである。同期信号生成部は、第１の交流信号に基づいて、第１の交流信号に同期した同期信号を生成するものである。交流信号生成部は、スイッチング動作を行うスイッチング部と、スイッチング動作を制御する制御部とを有し、直流信号に基づいて、実効電圧値が変更可能な第２の交流信号を生成するものである。上記制御部は、スイッチング動作のスイッチングサイクルをカウントすることによりカウント値を生成し同期信号に基づいてカウント値をリセットするカウンタを有し、実効電圧値の指示値およびカウント値に基づいてスイッチングデューティ比を算出し、スイッチングデューティ比に基づいてスイッチング動作を制御するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電源装置および画像形成装置によれば、力率改善回路を設けるようにしたので、伝導ノイズやフリッカが生じるおそれを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の一構成例を表す説明図である。
【図２】図１に示した現像部の一構成例を表す説明図である。
【図３】図１に示した画像形成装置における制御機構の一例を表すブロック図である。
【図４】図３に示した低圧電源部の一構成例を表すブロック図である。
【図５】図４に示した力率改善回路の一構成例を表す回路図である。
【図６】図５に示したスイッチング回路の一構成例を表す回路図である。
【図７】図４に示したゼロクロス検出回路の一構成例を表す回路図である。
【図８】図４に示したスイッチング部の一構成例を表す回路図である。
【図９】図８に示したスイッチング回路の一構成例を表す回路図である。
【図１０】図４に示したＤＣ−ＡＣインバータの一動作例を表すタイミング波形図である。
【図１１】図８に示したデューティ比テーブルの一構成例を表す説明図である。
【図１２】図４に示したＤＣ−ＡＣインバータの他の動作例を表すタイミング波形図である。
【図１３】図４に示した低圧電源部の一動作例を表すタイミング波形図である。
【図１４】図４に示した低圧電源部の他の動作例を表すタイミング波形図である。
【図１５】図４に示したＤＣ−ＡＣインバータから出力される交流信号の一例を表す波形図である。
【図１６】図４に示したＤＣ−ＡＣインバータの一動作例を表す表である。
【図１７】図４に示したＤＣ−ＡＣインバータの一動作例を表すタイミング波形図である。
【図１８】変形例に係るＤＣ−ＡＣインバータから出力される交流信号の一例を表す波形図である。
【図１９】変形例に係るＤＣ−ＡＣインバータの一動作例を表す表である。
【図２０】変形例に係るＤＣ−ＡＣインバータの一動作例を表すタイミング波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
［構成例］
（全体構成例）
図１は、本発明の一実施の形態に係る電源装置を有する画像形成装置（画像形成装置１）の一構成例を表すものである。画像形成装置１は、例えば普通用紙等からなる記録媒体に対して、電子写真方式を用いて画像を形成するプリンタとして機能するものである。
【００１２】
画像形成装置１は、ホッピングローラ１１と、レジストローラ１２と、媒体センサ１３と、４つの現像部２０（２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ）と、４つのトナー収容部２９（２９Ｃ，２９Ｍ，２９Ｙ，２９Ｋ）と、４つの露光ヘッド１６（１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ，１６Ｋ）と、転写部３０と、定着部４０とを備えている。これらの部材は、記録媒体９を搬送する搬送路１０に沿って配置されている。
【００１３】
ホッピングローラ１１は、着脱可能に構成された給紙カセット８に収納されている記録媒体９をその最上部から１枚ずつ取り出し、取り出した記録媒体９を搬送路１０に送り出す部材である。ホッピングローラ１１は、ホッピングモータ１１Ｔ（後述）から伝達された動力により回転するようになっている。
【００１４】
レジストローラ１２は、搬送路１０を挟む１対のローラにより構成される部材であり、ホッピングローラ１１から供給された記録媒体９の斜行を矯正するとともに、搬送路１０に沿って記録媒体９を現像部２０に導くものである。レジストローラ１２は、レジストモータ１２Ｔ（後述）から伝達された動力により回転するようになっている。
【００１５】
媒体センサ１３は、接触または非接触により、記録媒体９の通過を検出するものである。
【００１６】
現像部２０は、トナー像を形成するものである。具体的には、現像部２０Ｃは、シアン色（Ｃ）のトナー像を形成するものであり、現像部２０Ｍは、マゼンタ色（Ｍ）のトナー像を形成するものであり、現像部２０Ｙは、黄色（Ｙ）のトナー像を形成するものであり、現像部２０Ｋは、黒色（Ｋ）のトナー像を形成するものである。この例では、各現像部２０は、記録媒体９の搬送方向Ｆにおいて、現像部２０Ｋ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃの順に配置されている。各現像部２０は、着脱可能に構成されている。
【００１７】
トナー収容部２９Ｃは、シアン色（Ｃ）のトナーを収容するものであり、現像部２０Ｃに着脱可能に構成されている。同様に、トナー収容部２９Ｍは、マゼンタ色（Ｍ）のトナーを収容するものであり、現像部２０Ｍに着脱可能に構成され、トナー収容部２９Ｙは、黄色（Ｙ）のトナーを収容するものであり、現像部２０Ｙに着脱可能に構成され、トナー収容部２９Ｋは、黒色（Ｋ）のトナーを収容するものであり、現像部２０Ｋに着脱可能に構成されている。
【００１８】
図２は、現像部２０の一構成例を表すものである。なお、この図では、現像部２０に加え、トナー収容部２９をも描いている。現像部２０は、感光ドラム２１と、帯電ローラ２２と、クリーニングブレード２３と、現像ローラ２４と、現像ブレード２５と、供給ローラ２６とを有している。
【００１９】
感光ドラム２１は、表面（表層部分）に静電潜像を担持する部材であり、感光体を用いて構成されるものである。感光ドラム２１は、ドラムモータ２０Ｔ（後述）から伝達された動力により、この例では右回りで回転する。感光ドラム２１は、帯電ローラ２２により帯電する。そして、現像部２０Ｃの感光ドラム２１は、露光ヘッド１６Ｃにより露光され、現像部２０Ｍの感光ドラム２１は、露光ヘッド１６Ｍにより露光され、現像部２０Ｙの感光ドラム２１は、露光ヘッド１６Ｙにより露光され、現像部２０Ｋの感光ドラム２１は、露光ヘッド１６Ｋにより露光される。このようにして、各感光ドラム２１の表面には、静電潜像が形成されるようになっている。
【００２０】
帯電ローラ２２は、感光ドラム２１の表面（表層部分）を帯電させる部材である。帯電ローラ２２は、感光ドラム２１の表面（周面）に接するように配置されるとともに、所定の押し付け量で感光ドラム２１に押し付けられように配置されている。帯電ローラ２２は、感光ドラム２１の回転に応じて、この例では左回りで回転する。帯電ローラ２２には、高圧電源部５５（後述）により帯電電圧が印加されるようになっている。
【００２１】
クリーニングブレード２３は、感光ドラム２１の表面（表層部分）に残留するトナーを掻き取ってクリーニングする部材である。このクリーニングブレード２３は、感光ドラム２１の表面に対してカウンタで（感光ドラム２１の回転方向に対して逆向きで突出して）当接するように配置されるとともに、所定の押し付け量で感光ドラム２１に押し付けられように配置されている。
【００２２】
現像ローラ２４は、トナーを表面に担持する部材である。この現像ローラ２４は、感光ドラム２１の表面（周面）に接するように配置されるとともに、所定の押し付け量で感光ドラム２１に押し付けられように配置されている。現像ローラ２４は、ドラムモータ２０Ｔ（後述）から伝達された動力により、この例では左回りで回転する。各感光ドラム２１では、現像ローラ２４から供給されたトナーにより、静電潜像に応じたトナー像が形成（現像）される。現像ローラ２４には、高圧電源部５５（後述）により現像電圧が印加されるようになっている。
【００２３】
現像ブレード２５は、現像ローラ２３の表面に当接することにより、この現像ローラ２３の表面にトナーからなる層（トナー層）を形成させるとともに、そのトナー層の厚さを規制（制御，調整）する部材である。現像ブレード２５は、例えば、ステンレス等からなる板状弾性部材をＬ字形状に折り曲げたものである。現像ブレード２５は、その折れ曲がった部分が現像ローラ２４の表面に当接するように配置されるとともに、所定の押し付け量で現像ローラ２４に押し付けられように配置されている。現像ブレード２５には、高圧電源部５５（後述）により供給電圧が印加されるようになっている。
【００２４】
供給ローラ２６は、トナー収容部２９内に貯蔵されたトナーを、現像ローラ２４に対して供給する部材である。この供給ローラ２６は、現像ローラ２４の表面（周面）に接するように配置されるとともに、所定の押し付け量で現像ローラ２４に押し付けられように配置されている。供給ローラ２６は、ドラムモータ２０Ｔ（後述）から伝達された動力により、この例では左回りで回転する。これにより、各現像部２０では、供給ローラ２６の表面と現像ローラ２４の表面との間には摩擦が生じる。その結果、各現像部２０では、トナーが、いわゆる摩擦帯電により帯電するようになっている。供給ローラ２６には、高圧電源部５５（後述）により供給電圧が印加されるようになっている。
【００２５】
露光ヘッド１６Ｃ（図１）は、現像部２０Ｃの感光ドラム２１（後述）に対して光を照射する部材であり、露光ヘッド１６Ｍは、現像部２０Ｍの感光ドラム２１に対して光を照射する部材であり、露光ヘッド１６Ｙは、現像部２０Ｙの感光ドラム２１に対して光を照射する部材であり、露光ヘッド１６Ｋは、現像部２０Ｋの感光ドラム２１に対して光を照射する部材である。これにより、これらの感光ドラム２１は、露光ヘッド１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ，１６Ｋにより露光され、感光ドラム２１の表面に、静電潜像が形成されるようになっている。
【００２６】
転写部３０は、４つの現像部２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋにより形成されたトナー像を、記録媒体９の被転写面上に転写する部材である。転写部３０は、転写ローラ３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋと、転写ベルト３２と、駆動ローラ３３と、従動ローラ３４とを有している。
【００２７】
転写ローラ３１Ｃは、搬送路１０を介して現像部２０Ｃの感光ドラム２１に対向配置されており、転写ローラ３１Ｍは、搬送路１０を介して現像部２０Ｍの感光ドラム２１に対向配置されており、転写ローラ３１Ｙは、搬送路１０を介して現像部２０Ｙの感光ドラム２１に対向配置されており、転写ローラ３１Ｋは、搬送路１０を介して現像部２０Ｋの感光ドラム２１に対向配置されている。転写ローラ３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋのそれぞれには、高圧電源部５５（後述）により転写電圧が印加されるようになっている。
【００２８】
転写ベルト３２は、搬送路１０に沿って記録媒体９を搬送するものである。転写ベルト３２は、駆動ローラ３３および従動ローラ３４によって張設（張架）されている。そして、転写ベルト３２は、駆動ローラ３３の回転に応じて、搬送方向Ｆの方向に循環回転するようになっている。その際、転写ベルト３２は、現像部２０Ｃと転写ローラ３１Ｃとの間、現像部２０Ｍと転写ローラ３１Ｍとの間、現像部２０Ｙと転写ローラ３１Ｙとの間、および現像部２０Ｋと転写ローラ３１Ｋとの間を移動するようになっている。
【００２９】
駆動ローラ３３は、転写ベルト３２を循環回転させるものである。この例では、駆動ローラ３３は、搬送方向Ｆにおいて、４つの現像部２０の下流側に配置され、ベルトモータ３３Ｔ（後述）から伝達された動力により、この例では左回りで回転する。これにより、駆動ローラ３３は、転写ベルト３２を搬送方向Ｆの方向へ循環回転させるようになっている。
【００３０】
従動ローラ３４は、転写ベルト３２の循環回転に応じて、この例では左回りで従動回転するものである。この例では、従動ローラ３４は、搬送方向Ｆにおいて、４つの現像部２０の上流側に配置されている。
【００３１】
クリーニングブレード１４は、転写ベルト３１の被転写面に残留するトナーを掻き取ってクリーニングする部材である。そして、掻き取られたトナーは、クリーナ容器１５に収容されるようになっている。
【００３２】
定着部４０は、記録媒体９に対し熱および圧力を付与することにより、記録媒体９上に転写されたトナー像を記録媒体９に定着させる部材である。定着部４０は、ヒートローラ４１と、加圧ローラ４３と、サーミスタ４４とを有している。ヒートローラ４１は、その内部にヒータ４２を含んで構成されており、記録媒体９上のトナーに対して熱を付与する部材である。ヒータ４２は、例えば、ハロゲンヒータを用いることができる。なお、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えばセラミックヒータなどを用いてもよい。加圧ローラ４３は、ヒートローラ４１との間に圧接部が形成されるように配置されており、記録媒体９上のトナーに対して圧力を付与する部材である。ヒートローラ４１および加圧ローラ４３は、ヒータモータ４０Ｔ（後述）から伝達された動力により回転するようになっている。サーミスタ４４は、定着部４０の温度を検出するものである。これにより、定着部４０では、記録媒体９上のトナーが、加熱され、融解し、加圧される。その結果、トナー像が記録媒体９上に定着するようになっている。
【００３３】
画像形成装置１では、このようにして、記録媒体９に対して印刷が行われる。そして、印刷された記録媒体９は、媒体ガイド１７により、搬送路１０に沿って搬送され、排紙トレイ１８上に積載されるようになっている。
【００３４】
（画像形成装置１の制御機構）
図３は、画像形成装置１における制御機構の一例を表すものである。画像形成装置１は、インタフェース部５１と、画像処理部５２と、露光制御部５３と、表示部５４と、高圧電源部５５と、低圧電源部６０と、プリンタエンジン制御部５９とを有している。
【００３５】
インタフェース部５１は、例えば、図示しないホストコンピュータから、例えばＰＤＬ（Page Description Language）等により記述された印刷データを受け取るとともに、このホストコンピュータとの間で各種制御信号のやりとりを行うものである。
【００３６】
画像処理部５２は、印刷データを受け取ったことをプリンタエンジン制御部５９に通知するとともに、プリンタエンジン制御部５９からの指示に基づいて、インタフェース部５１から供給された印刷データに基づいて所定の処理を行うことによりビットマップデータを生成するものである。
【００３７】
露光制御部５３は、プリンタエンジン制御部５９からの指示、および画像処理部５２から供給されたビットマップデータに基づいて、露光ヘッド１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ，１６Ｋの動作を制御するものである。
【００３８】
表示部５４は、画像形成装置１の動作状態などを表示するものであり、例えば、液晶ディスプレイを用いて構成されるものである。
【００３９】
高圧電源部５５は、プリンタエンジン制御部５９からの指示に基づいて、現像部２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋの帯電ローラ２２に印加する帯電電圧をそれぞれ生成し、現像部２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋの現像ローラ２４に印加する現像電圧をそれぞれ生成し、現像部２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋの供給ローラ２６に印加する供給電圧をそれぞれ生成し、転写ローラ３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋに印加する転写電圧をそれぞれ生成するものである。
【００４０】
低圧電源部６０は、プリンタエンジン制御部５９からの指示に基づいて、定着部４０のヒータ４２に電力を供給するものである。低圧電源部６０については、後ほど詳細に説明する。
【００４１】
プリンタエンジン制御部５９は、画像形成装置１の各ブロックを制御するものである。具体的には、プリンタエンジン制御部５９は、画像処理部５２を制御することにより、印刷データに基づいてビットマップデータを生成させる。そして、プリンタエンジン制御部５９は、低圧電源部６０を制御することにより、定着部４０のヒータ４２に電力を供給させるとともに、サーミスタ４４における検出結果に基づいてヒータ４２に供給する電力を調節する。そして、プリンタエンジン制御部５９は、ホッピングモータ１１Ｔを制御することによりホッピングローラ１１を回転させ、レジストモータ１２Ｔを制御することによりレジストローラ１２を回転させ、ドラムモータ２０Ｔを制御することにより現像部２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ内の感光ドラム２１、現像ローラ２４、および供給ローラ２６をそれぞれ回転させ、ベルトモータ３３Ｔを制御することにより駆動ローラ１０６を回転させ、ヒータモータ４０Ｔを制御することによりヒートローラ４１および加圧ローラ４３を回転させる。また、プリンタエンジン制御部５９は、媒体センサ１３における検出結果に基づいて、高圧電源部５５を制御することにより各種電圧を生成させる。そして、プリンタエンジン制御部５９は、露光制御部５３の動作を制御することにより露光ヘッド１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ，１６Ｋを動作させる。また、プリンタエンジン制御部５９は、表示部５４を制御することにより、画像形成装置１の動作状態などを表示させるようになっている。
【００４２】
プリンタエンジン制御部５９は、低圧電源部６０を制御する際、電力指示信号ＣＴＬおよび出力イネーブル信号ＥＮＢを低圧電源部６０に供給する。電力指示信号ＣＴＬは、ヒータ４２への電力供給量を指示するものである。出力イネーブル信号ＥＮＢは、ヒータ４２への電力供給を行うか否かを指示するものである。具体的には、例えば、プリンタエンジン制御部５９は、サーミスタ４４における検出結果に基づいて、ヒータ４２の温度が一定になるように、電力指示信号ＣＴＬおよび出力イネーブル信号ＥＮＢを用いて指示する。また、プリンタエンジン制御部５９は、例えば、ヒータ４２に電力を供給し始める場合には、電力供給量を徐々に増やすように、電力指示信号ＣＴＬを用いて指示する。すなわち、ヒータ４２に対して冷えた状態で通電を開始すると、ヒータ４２の抵抗値が低いため、突入電流が大きくなってしまう。そこで、プリンタエンジン制御部５９は、まず最初は、電力供給量を低く設定し、ヒータ４２が温まり電流が下がってきたら、電力供給量を増やす。このようにして、プリンタエンジン制御部５９は、ヒータ４２に電力を供給し始める際は、電力供給量を徐々に高くするようになっている。
【００４３】
（低圧電源部６０）
図４は、低圧電源部６０の一構成例を表すものである。この図では、低圧電源部６０に加え、商用電源９９、ヒータ４２、およびプリンタエンジン制御部５９をも描いている。低圧電源部６０は、商用電源９９から供給される交流信号Ｓac1に基づいて、交流信号Ｓac2を生成し、その交流信号Ｓac2をヒータ４２に供給するものである。この例では、商用電源９９から供給される交流信号Ｓac1の周波数は５０Ｈｚであり、実効値は１００Ｖrmsである。なお、これに限定されるものではなく、周波数は、例えば６０Ｈｚであってもよいし、実効値は、例えば２００Ｖrmsであってもよい。低圧電源部６０は、力率改善回路（Power Factor Correction回路）１００と、ゼロクロス検出回路２００と、ＤＣ−ＤＣコンバータ６１と、ＤＣ−ＡＣインバータ６２とを有している。
【００４４】
（力率改善回路１００）
力率改善回路１００は、交流信号Ｓac1に基づいて信号Ｓdc390を生成するものである。信号Ｓdc390の電圧は、この例では３９０Ｖである。なお、この電圧に限定されるものではなく、３９０Ｖ以外の電圧であってもよい。以下に、力率改善回路１００について詳細に説明する。
【００４５】
図５は、力率改善回路１００の一構成例を表すものである。力率改善回路１００は、ヒューズ９１およびコモンモードチョークコイル９２を介して商用電源９９と接続されている。具体的には、商用電源９９の一端はコモンモードチョークコイル９２の第１の巻線の一端に接続され、他端はヒューズ９１の一端に接続されている。ヒューズ９１の一端は商用電源９９の他端に接続され、他端はコモンモードチョークコイル９２の第２の巻線の一端に接続されている。コモンモードチョークコイル９２の第１の巻線の一端は商用電源９９の一端に接続され、他端は力率改善回路１００およびゼロクロス検出回路２００に接続されている。コモンモードチョークコイル９２の第２の巻線の一端はヒューズ９１の他端に接続され、他端は力率改善回路１００およびゼロクロス検出回路２００に接続されている。
【００４６】
力率改善回路１００は、ブリッジダイオード１０１と、スイッチング回路１１０，１２０と、ダイオード１０２，１０３と、電解コンデンサ１０４と、抵抗素子１０５〜１０８と、ダイオード１３１，１３２と、抵抗素子１３３，１３４と、コンデンサ１３５と、抵抗素子１３６，１３７と、制御回路１４０とを有している。力率改善回路１００には、ＤＣ−ＤＣコンバータ４００Ｂ（後述）から、端子Ｔ１９１を介して、信号Ｓdc15B，Ｓdc0Bが供給される。この信号Ｓdc15Bの電圧は、信号Ｓdc0Bの電圧よりも１５Ｖ高いものである。また、力率改善回路１００は、端子Ｔ１９２を介して、信号Ｓdc390，Ｓdc0Bを出力するようになっている。
【００４７】
ブリッジダイオード１０１は、コモンモードチョークコイル９２から出力される交流信号に対して全波整流を行うものである。ブリッジダイオード１０１の第１のダイオードのカソードおよび第２のダイオードのアノードは、コモンモードチョークコイル９２の第１の巻線の他端に接続され、ブリッジダイオード１０１の第３のダイオードのカソードおよび第４のダイオードのアノードは、コモンモードチョークコイル９２の第２の巻線の他端に接続されている。ブリッジダイオード１０１の第１のダイオードのアノードおよび第３のダイオードのアノードには信号Ｓdc0Bが供給されている。ブリッジダイオード１０１の第２のダイオードのカソードおよび第４のダイオードのカソードには、スイッチング回路１１０，１２０が接続されている。
【００４８】
スイッチング回路１１０は、ゲートドライブ信号ＧＤ１に基づいてスイッチング動作を行うものである。
【００４９】
図６は、スイッチング回路１１０の一構成例を表すものである。スイッチング回路１１０は、抵抗素子１１４，１１５と、ＮＰＮトランジスタ１１６と、ＰＮＰトランジスタ１１７と、抵抗素子１１８，１１９と、インダクタ１１１と、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）１１２と、ダイオード１１２Ｄと、抵抗素子１１３とを有している。なお、図５では、これらの素子のうち、インダクタ１１１、ＩＧＢＴ１１２、抵抗素子１１３を描いている。
【００５０】
抵抗素子１１４の一端にはゲートドライブ信号ＧＤ１が供給され、他端はＮＰＮトランジスタ１１６のベースおよびＰＮＰトランジスタ１１７のベースに接続されている。抵抗素子１１５の一端には信号Ｓdc15Bが供給され、他端はＮＰＮトランジスタ１１６のコレクタに接続されている。ＮＰＮトランジスタ１１６のコレクタは抵抗素子１１５の他端に接続され、ベースは抵抗素子１１４の他端およびＰＮＰトランジスタ１１７のベースに接続され、エミッタはＰＮＰトランジスタ１１７のエミッタおよび抵抗素子１１８の一端に接続されている。ＰＮＰトランジスタ１１７のエミッタはＮＰＮトランジスタ１１６のエミッタおよび抵抗素子１１８の一端に接続され、ベースは抵抗素子１１４の他端およびＮＰＮトランジスタ１１６のベースに接続され、コレクタは抵抗素子１１９の他端、ＩＧＢＴ１１２のエミッタ、ダイオード１１２Ｄのアノード、および抵抗素子１１３の一端に接続されている。抵抗素子１１８の一端はＮＰＮトランジスタ１１６のエミッタおよびＰＮＰトランジスタ１１７のエミッタに接続され、他端は抵抗素子１１９の一端およびＩＧＢＴ１１２のベースに接続されている。抵抗素子１１９の一端は抵抗素子１１８の他端およびＩＧＢＴ１１２のベースに接続され、他端はＰＮＰトランジスタ１１７のコレクタ、ＩＧＢＴ１１２のエミッタ、ダイオード１１２Ｄのアノード、および抵抗素子１１３の一端に接続されている。インダクタ１１１の一端は、図５に示したようにブリッジダイオード１０１の第２のダイオードのカソードおよび第４のダイオードのカソードに接続され、他端はＩＧＢＴ１１２のコレクタおよびダイオード１１２Ｄのカソードに接続されている。ＩＧＢＴ１１２のコレクタはインダクタ１１１の他端およびダイオード１１２Ｄのカソードに接続され、ベースは抵抗素子１１８の他端および抵抗素子１１９の一端に接続され、エミッタはＰＮＰトランジスタ１１７のコレクタ、抵抗素子１１９の他端、ダイオード１１２Ｄのアノード、および抵抗素子１１３の一端に接続されている。ダイオード１１２ＤのアノードはＩＧＢＴ１１２のエミッタ、ＰＮＰトランジスタ１１７のコレクタ、抵抗素子１１９の他端、および抵抗素子１１３の一端に接続され、カソードはインダクタ１１１の他端およびＩＧＢＴ１１２のコレクタに接続されている。抵抗素子１１３の一端はＰＮＰトランジスタ１１７のコレクタ、抵抗素子１１９の他端、ＩＧＢＴ１１２のエミッタ、およびダイオード１１２Ｄのアノードに接続され、他端には信号Ｓdc0Bが供給されている。抵抗素子１１３の一端における電圧は、信号ＤＥＴ１として制御回路１４０に供給されるようになっている。
【００５１】
スイッチング回路１２０（図５）は、ゲートドライブ信号ＧＤ２に基づいてスイッチング動作を行うものである。スイッチング回路１２０は、スイッチング回路１１０（図６）と同様の構成を有するものである。スイッチング回路１２０は、インダクタ１２１と、ＩＧＢＴ１２２と、抵抗素子１２３とを有している。インダクタ１２１、ＩＧＢＴ１２２、および抵抗素子１２３は、スイッチング回路１１０におけるインダクタ１１１、ＩＧＢＴ１１２、および抵抗素子１１３に対応するものである。抵抗素子１２３の一端における電圧は、信号ＤＥＴ２として制御回路１４０に供給されるようになっている。
【００５２】
ダイオード１０２のアノードはインダクタ１１１の他端等に接続され、カソードはダイオード１０３のカソード、電解コンデンサ１０４の正極端子、抵抗素子１０５の一端、および抵抗素子１０７の一端に接続されている。ダイオード１０３のアノードはインダクタ１２１の他端等に接続され、カソードはダイオード１０２のカソード、電解コンデンサ１０４の正極端子、抵抗素子１０５の一端、および抵抗素子１０７の一端に接続されている。電解コンデンサ１０４の正極端子は、ダイオード１０２のカソード、ダイオード１０３のカソード、抵抗素子１０５の一端、および抵抗素子１０７の一端に接続され、負極端子には信号Ｓdc0Bが供給されている。電解コンデンサ１０４の正極端子における電圧は、信号Ｓdc390として、端子Ｔ１９２を介して出力されるようになっている。
【００５３】
抵抗素子１０５の一端は、ダイオード１０２のカソード、ダイオード１０３のカソード、電解コンデンサ１０４の正極端子、および抵抗素子１０７の一端に接続され、他端は抵抗素子１０６の一端に接続されている。抵抗素子１０６の一端は抵抗素子１０５の他端に接続され、他端には信号Ｓdc0Bが供給されている。抵抗素子１０５の他端および抵抗素子１０６の一端における電圧は、信号ＯＶＰとして制御回路１４０に供給されるようになっている。
【００５４】
抵抗素子１０７の一端は、ダイオード１０２のカソード、ダイオード１０３のカソード、電解コンデンサ１０４の正極端子、および抵抗素子１０５の一端に接続され、他端は抵抗素子１０８の一端に接続されている。抵抗素子１０８の一端は抵抗素子１０７の他端に接続され、他端には信号Ｓdc0Bが供給されている。抵抗素子１０７の他端および抵抗素子１０８の一端における電圧は、信号ＦＢとして制御回路１４０に供給されるようになっている。
【００５５】
ダイオード１３１，１３２からなる回路は、コモンモードチョークコイル９２から出力される交流信号に対して全波整流を行うものである。ダイオード１３１のアノードはコモンモードチョークコイル９２の第１の巻線の他端に接続され、カソードはダイオード１３２のカソード、抵抗素子１３３の一端、および抵抗素子１３６の一端に接続されている。ダイオード１３２のアノードはコモンモードチョークコイル９２の第２の巻線の他端に接続され、カソードはダイオード１３１のカソード、抵抗素子１３３の一端、および抵抗素子１３６の一端に接続されている。
【００５６】
抵抗素子１３３の一端はダイオード１３１のカソード、ダイオード１３２のカソード、および抵抗素子１３６の一端に接続され、他端は抵抗素子１３４の一端およびコンデンサ１３５の一端に接続されている。抵抗素子１３４の一端は抵抗素子１３３の他端およびコンデンサ１３５の一端に接続され、他端には信号Ｓdc0Bが供給されている。コンデンサ１３５の一端は抵抗素子１３３の他端および抵抗素子１３４の一端に接続され、他端には信号Ｓdc0Bが供給されている。抵抗素子１３３の他端、抵抗素子１３４の一端、およびコンデンサ１３５の一端における電圧は、信号ＳＴとして制御回路１４０に供給されるようになっている。
【００５７】
抵抗素子１３６の一端はダイオード１３１のカソード、ダイオード１３２のカソード、および抵抗素子１３３の一端に接続され、他端は抵抗素子１３７の一端に接続されている。抵抗素子１３７の一端は抵抗素子１３６の他端に接続され、他端には信号Ｓdc0Bが供給されている。抵抗素子１３６の他端および抵抗素子１３７の一端における電圧は、信号ＡＣＩＮとして制御回路１４０に供給されるようになっている。
【００５８】
制御回路１４０は、スイッチング回路１１０に対してゲートドライブ信号ＧＤ１を供給するとともに、スイッチング回路１２０に対してゲートドライブ信号ＧＤ２を供給することにより、力率改善回路１００が信号Ｓdc390を生成するように制御するものである。具体的には、制御回路１４０は、信号ＦＢに基づいて、ゲートドライブ信号ＧＤ１，ＧＤ２のスイッチングデューティ比を変化させ、信号Ｓdc390の電圧が所望の電圧（この例では３９０Ｖ）になるように制御するとともに、信号ＯＶＰに基づいて、信号Ｓdc390の電圧が過大にならないように制御する。その際、制御回路１４０は、信号ＡＣＩＮに基づいて、力率が１付近（例えば０．９以上）になるように、スイッチング回路１１０，１２０におけるスイッチング動作を制御するようになっている。
【００５９】
また、制御回路１４０は、信号ＤＥＴ１に基づいてＩＧＢＴ１１２に過大な電流が流れていないか否かを監視するとともに、信号ＤＥＴ２に基づいてＩＧＢＴ１２２に過大な電流が流れていないか否かを監視する機能をも有している。そして、制御回路１４０は、過大な電流が流れている場合には、スイッチング回路１１０，１２０におけるスイッチング動作を停止するようになっている。また、制御回路１４０は、信号ＳＴに基づいて、交流信号Ｓac1の振幅が所定の振幅以上である場合において、スイッチング回路１１０，１２０に対してスイッチング動作を行わせるようになっている。
【００６０】
（ゼロクロス検出回路２００）
ゼロクロス検出回路２００（図４）は、交流信号Ｓac1に基づいてゼロクロス信号ＳＺを生成するものである。以下に、ゼロクロス検出回路２００について詳細に説明する。
【００６１】
図７は、ゼロクロス検出回路２００の一構成例を表すものである。ゼロクロス検出回路２００は、力率改善回路１００と同様に、ヒューズ９１およびコモンモードチョークコイル９２を介して商用電源９９と接続されている。
【００６２】
ゼロクロス検出回路２００は、抵抗素子２０１，２０２と、コンデンサ２０３と、ブリッジダイオード２０４と、フォトカプラ２０５と、抵抗素子２０６と、Ｎチャネル電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）２０７と、抵抗素子２０８〜２１０と、ＮＰＮトランジスタ２１１と、抵抗素子２１２と、Ｄ型フリップフロップ２１３とを有している。ゼロクロス検出回路２０には、ＤＣ−ＤＣコンバータ６１から信号Ｓdc5が供給される。この信号Ｓdc5の電圧は、この例では５Ｖである。
【００６３】
抵抗素子２０１の一端はコモンモードチョークコイル９２の第１の巻線の他端に接続され、他端は抵抗素子２０２の一端およびコンデンサ２０３の一端に接続されている。抵抗素子２０２の一端は抵抗素子２０１の他端およびコンデンサ２０３の一端に接続され、他端はブリッジダイオード２０４の第１のダイオードのカソードおよび第２のダイオードのアノードに接続されている。コンデンサ２０３の一端は抵抗素子２０１の他端および抵抗素子２０２の一端に接続され、他端はコモンモードチョークコイル９２の第２の巻線の他端、ブリッジダイオード２０４の第３のダイオードのカソードおよび第４のダイオードのアノードに接続されている。
【００６４】
ブリッジダイオード２０４は、抵抗素子２０２の他端とコンデンサ２０３の他端との間の信号に対して全波整流を行うものである。ブリッジダイオード２０４の第１のダイオードのカソードおよび第２のダイオードのアノードは、抵抗素子２０２の他端に接続され、ブリッジダイオード２０４の第３のダイオードのカソードおよび第４のダイオードのアノードは、コンデンサ２０３の他端に接続されている。ブリッジダイオード２０４の第１のダイオードのアノードおよび第３のダイオードのアノードは、フォトカプラ２０５の発光ダイオードのカソードに接続されている。ブリッジダイオード２０４の第２のダイオードのカソードおよび第４のダイオードのカソードは、フォトカプラ２０５の発光ダイオードのアノードに接続されている。
【００６５】
フォトカプラ２０５の発光ダイオードのアノードはブリッジダイオード２０４の第２のダイオードのカソードおよび第４のダイオードのカソードに接続され、発光ダイオードのカソードはブリッジダイオード２０４の第１のダイオードのアノードおよび第３のダイオードのアノードに接続されている。フォトカプラ２０５のフォトダイオードのエミッタは接地され、コレクタは抵抗素子２０６の他端およびＮチャネルＦＥＴ２０７のゲートに接続されている。
【００６６】
抵抗素子２０６の一端には信号Ｓdc5が供給され、他端はフォトカプラ２０５のフォトダイオードのコレクタおよびＮチャネルＦＥＴ２０７のゲートに接続されている。ＮチャネルＦＥＴ２０７のドレインは抵抗素子２０８の他端および抵抗素子２０９の一端に接続され、ゲートはフォトカプラ２０５のフォトダイオードのコレクタおよび抵抗素子２０６の他端に接続され、ソースは接地されている。抵抗素子２０８の一端には信号Ｓdc5が供給され、他端はＮチャネルＦＥＴのドレインおよび抵抗素子２０９の一端に接続されている。抵抗素子２０９の一端はＮチャネルＦＥＴ２０７のドレインおよび抵抗素子２０８の他端に接続され、他端はＮＰＮトランジスタ２１１のベースおよび抵抗素子２１０の一端に接続されている。抵抗素子２１０の一端は抵抗素子２０９の他端およびＮＰＮトランジスタ２１１のベースに接続され、他端は接地されている。ＮＰＮトランジスタ２１１のコレクタは抵抗素子２１２の他端およびＤ型フリップフロップ２１３のクロック入力端子に接続され、ベースは抵抗素子２０９の他端および抵抗素子２１０の一端に接続され、エミッタは接地されている。抵抗素子２１２の一端には信号Ｓdc5が供給され、他端はＮＰＮトランジスタ２１１のコレクタおよびＤ型フリップフロップ２１３のクロック入力端子に接続されている。
【００６７】
Ｄ型フリップフロップ２１３のクロック入力端子は抵抗素子２１２の他端およびＮＰＮトランジスタ２１１のコレクタに接続され、データ入力端子は、反転データ出力端子に接続されている。そして、Ｄ型フリップフロップ２１３は、データ出力端子からゼロクロス信号ＳＺを出力するようになっている。
【００６８】
この構成により、ゼロクロス検出回路２００は、交流信号Ｓac1のゼロクロスタイミングごとに反転するゼロクロス信号ＳＺを生成するようになっている。
【００６９】
（ＤＣ−ＤＣコンバータ６１）
ＤＣ−ＤＣコンバータ６１（図４）は、信号Ｓdc390に基づいて、信号Ｓdc24，Ｓdc5を生成するものである。信号Ｓdc24の電圧は、この例では２４Ｖである。信号Ｓdc24，Ｓdc5は、画像形成装置１内の様々なブロックで用いられるものである。ＤＣ−ＤＣコンバータ６１は、公知の技術を用いて構成されるものである。
【００７０】
（ＤＣ−ＡＣインバータ６２）
ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、信号Ｓdc390、ゼロクロス信号ＳＺ、およびプリンタエンジン制御部５９からの指示に基づいて、交流信号Ｓac2を生成するものである。具体的には、後述するように、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、信号Ｓdc390およびゼロクロス信号ＳＺに基づいて、交流信号Ｓac1の位相に同期した交流信号Ｓac2を生成するようになっている。その際、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、プリンタエンジン制御部５９からの指示に含まれる電力指示信号ＣＴＬに基づいて、交流信号Ｓac2の実効値を設定するようになっている。また、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、プリンタエンジン制御部５９からの指示に含まれる出力イネーブル信号ＥＮＢに基づいて、交流信号Ｓac2を生成し、あるいは交流信号Ｓac2の生成を停止する機能をも有している。ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃと、スイッチング部３００と、制御回路３９０とを有している。
【００７１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ４００Ａは、信号Ｓdc24に基づいて、信号Ｓdc15A，Ｓdc0Aを生成するものである。ＤＣ−ＤＣコンバータ４００Ｂは、信号Ｓdc24に基づいて、信号Ｓdc15B，Ｓdc0Bを生成するものである。ＤＣ−ＤＣコンバータ４００Ｃは、信号Ｓdc24に基づいて、信号Ｓdc15C，Ｓdc0Cを生成するものである。信号Ｓdc15Aの電圧は、信号Ｓdc0Aの電圧よりも１５Ｖ高いものであり、信号Ｓdc15Cの電圧は、信号Ｓdc0Cの電圧よりも１５Ｖ高いものである。
【００７２】
スイッチング部３００は、信号Ｓdc390、およびＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤに基づいて交流信号Ｓac2を生成するものである。
【００７３】
図８は、スイッチング部３００の一構成例を表すものである。この図では、スイッチング部３００に加え、制御回路３９０、ヒータ４２およびプリンタエンジン制御部５９をも描いている。スイッチング部３００は、スイッチング回路３１０，３２０，３３０，３４０と、インダクタ３０１と、コンデンサ３０２とを有している。スイッチング部３００には、ＤＣ−ＤＣコンバータ４００Ａから、端子Ｔ３８１を介して、信号Ｓdc15A，Ｓdc0Aが供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ４００Ｂから、端子Ｔ３８２を介して、信号Ｓdc15B，Ｓdc0Bが供給され、ＤＣ−ＤＣコンバータ４００Ｃから、端子Ｔ３８３を介して、信号Ｓdc15C，Ｓdc0Cが供給される。また、スイッチング部３００には、力率改善回路１００から、端子Ｔ３８４を介して、信号Ｓdc390，Ｓdc0Bが供給されるようになっている。
【００７４】
スイッチング回路３１０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号ＰＷＭＡに基づいてスイッチング動作を行うものである。
【００７５】
図９は、スイッチング回路３１０の一構成例を表すものである。スイッチング回路３１０は、抵抗素子３１２と、ＮチャネルＦＥＴ３１３と、フォトカプラ３１４と、抵抗素子３１５，３１６と、ＩＧＢＴ３１１と、ダイオード３１１Ｄとを有している。なお、図８では、これらの素子のうち、ＩＧＢＴ３１１を描いている。
【００７６】
抵抗素子３１２の一端には信号Ｓdc5が供給され、他端はフォトカプラ３１４の発光ダイオードのアノードに接続されている。ＮチャネルＦＥＴ３１３のドレインはフォトカプラ３１４の発光ダイオードのカソードに接続され、ゲートにはＰＷＭ信号ＰＷＭＡが供給され、ソースは接地されている。フォトカプラの発光素子のアノードは抵抗素子３１２の他端に接続され、カソードはＮチャネルＦＥＴ３１３のドレインに接続されている。フォトカプラ３１４のＮＰＮトランジスタのコレクタには信号Ｓdc15Aが供給され、エミッタは抵抗素子３１５の一端に接続されている。フォトカプラ３１４のＰＮＰトランジスタのエミッタは抵抗素子３１５の一端に接続され、コレクタは、抵抗素子３１６の他端、ＩＧＢＴ３１１のエミッタ、およびダイオード３１１Ｄのアノードに接続されている。抵抗素子３１５の一端は、フォトカプラ３１４のＮＰＮトランジスタのエミッタおよびＰＮＰトランジスタのエミッタに接続され、他端はＩＧＢＴ３１１のベースおよび抵抗素子３１６の一端に接続されている。抵抗素子３１６の一端は抵抗素子３１５の他端およびＩＧＢＴ３１１のベースに接続され、他端はフォトカプラ３１４のＰＮＰトランジスタのコレクタ、ＩＧＢＴ３１１のエミッタ、およびダイオード３１１Ｄのアノードに接続されている。ＩＧＢＴ３１１のコレクタはダイオード３１１Ｄのカソードに接続されるとともに、図８に示したように信号Ｓdc390が供給され、ベースは抵抗素子３１５の他端および抵抗素子３１６の一端に接続され、エミッタはダイオード３１１Ｄのアノード、抵抗素子３１６の他端、およびフォトカプラ３１４のＰＮＰトランジスタのコレクタに接続されるとともに、図８に示したように、スイッチング回路３２０、コンデンサ３０２の他端、およびヒータ４２の他端に接続されている。ダイオード３１１ＤのアノードはＩＧＢＴ３１１のエミッタ、抵抗素子３１６の他端、およびフォトカプラ３１４のＰＮＰトランジスタのコレクタに接続され、カソードはＩＧＢＴ３１１のコレクタに接続されるとともに信号Ｓdc390が供給されている。
【００７７】
スイッチング回路３２０（図８）は、ＰＷＭ信号ＰＷＭＢに基づいてスイッチング動作を行うものである。スイッチング回路３２０は、スイッチング回路３１０（図９）と同様の構成を有するものである。スイッチング回路３２０のフォトカプラには信号Ｓdc15Bが供給される。スイッチング回路３２０は、ＩＧＢＴ３２１を有している。ＩＧＢＴ３２１は、スイッチング回路３１０におけるＩＧＢＴ３１１に対応するものである。ＩＧＢＴ３２１のコレクタは、スイッチング回路３１０のＩＧＢＴ３１１のエミッタ、コンデンサ３０２の他端、およびヒータ４２の他端に接続され、エミッタには信号Ｓdc0Bが供給されている。
【００７８】
スイッチング回路３３０は、ＰＷＭ信号ＰＷＭＣに基づいてスイッチング動作を行うものである。スイッチング回路３３０は、スイッチング回路３１０（図９）と同様の構成を有するものである。スイッチング回路３３０のフォトカプラには信号Ｓdc15Cが供給される。スイッチング回路３３０は、ＩＧＢＴ３３１を有している。ＩＧＢＴ３３１は、スイッチング回路３１０におけるＩＧＢＴ３１１に対応するものである。ＩＧＢＴ３３１のコレクタには信号Ｓdc390が供給され、エミッタは、スイッチング回路３４０およびインダクタ３０１の一端に接続されている。
【００７９】
スイッチング回路３４０は、ＰＷＭ信号ＰＷＭＤに基づいてスイッチング動作を行うものである。スイッチング回路３４０は、スイッチング回路３１０（図９）と同様の構成を有するものである。スイッチング回路３４０のフォトカプラには信号Ｓdc15Bが供給される。スイッチング回路３４０は、ＩＧＢＴ３４１を有している。ＩＧＢＴ３４１は、スイッチング回路３１０におけるＩＧＢＴ３１１に対応するものである。ＩＧＢＴ３４１のコレクタは、スイッチング回路３３０のＩＧＢＴ３３１のエミッタおよびインダクタ３０１の一端に接続され、エミッタには信号Ｓdc0Bが供給されている。
【００８０】
なお、この例では、ＩＧＢＴ３１１，３２１，３３１，３４１を用いたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えばＳｉ−ＦＥＴ、ＳｉＣ−ＦＥＴ、ＧａＮ−ＦＥＴなどを用いてもよい。
【００８１】
インダクタ３０１の一端はスイッチング回路３３０のＩＧＢＴ３３１のエミッタおよびスイッチング回路３４０のＩＧＢＴ３４１のコレクタに接続され、他端はコンデンサ３０２の一端およびヒータ４２の一端に接続されている。コンデンサ３０２の一端はインダクタ３０１の他端およびヒータ４２の一端に接続され、他端はスイッチング回路３１０のＩＧＢＴ３１１のエミッタ、スイッチング回路３２０のＩＧＢＴ３２１のコレクタ、およびヒータ４２の他端に接続されている。
【００８２】
制御回路３９０は、スイッチング回路３１０，３２０，３３０，３４０におけるスイッチング動作を制御するものである。制御回路３９０は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、マイクロコントローラなどを用いて構成されるものである。制御回路３９０は、スイッチング回路３１０，３２０，３３０，３４０に対してＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤをそれぞれ供給することにより、スイッチング部３００が交流信号Ｓac2を生成するように制御する。具体的には、制御回路３９０は、ＩＧＢＴ３３１，３４１を例えば５０Ｈｚでスイッチングさせるとともに、ＩＧＢＴ３１１，３２１を例えば２０ｋＨｚでスイッチングさせる。なお、この例では、ＩＧＢＴ３１１，３２１のスイッチング周波数を２０ｋＨｚとしたが、これに限定されるものではない。ＩＧＢＴ３１１，３２１のスイッチング周波数は２０ｋＨｚ以上が望ましい。これにより、ＩＧＢＴ３１１，３２１のスイッチングに起因して音（ノイズ）が生じても、周波数が人の可聴域よりも高いため、その音を聞こえにくくすることができる。その際、ＩＧＢＴの代わりに、例えばＧａＮ−ＦＥＴを用いてもよい。
【００８３】
図１０は、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤの一例を表すものである。この例では、説明の便宜上、ＩＧＢＴ３１１，３２１のスイッチング周波数を１．８ｋＨｚとしている。この例では、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡが高レベルであるときにＩＧＢＴ３１１はオン状態になり、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡが低レベルであるときにＩＧＢＴ３１１はオフ状態になる。ＰＷＭ信号ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤについても同様である。
【００８４】
制御回路３９０は、図１０に示したように、ＰＷＭ信号ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤの１周期の期間のうちの前半の期間において、ＰＷＭ信号ＰＷＭＣを低レベルにするとともに、ＰＷＭ信号ＰＷＭＤを高レベルにする。これにより、ＩＧＢＴ３３１はオフ状態になるとともに、ＩＧＢＴ３４１はオン状態になる。また、制御回路３９０は、ＰＷＭ信号ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤの１周期の期間のうちの後半の期間において、ＰＷＭ信号ＰＷＭＣを高レベルにするとともに、ＰＷＭ信号ＰＷＭＤを低レベルにする。これにより、ＩＧＢＴ３３１はオン状態になるとともに、ＩＧＢＴ３４１はオフ状態になる。このとき、制御回路３９０は、ＩＧＢＴ３３１，３４１が同時にオン状態にならないように、スイッチング部３００を制御する。具体的には、制御回路３９０は、図１０に示したように、ＩＧＢＴ３３１がオフ状態になった後にＩＧＢＴ３４１をオン状態にし、ＩＧＢＴ３４１がオフ状態になった後にＩＧＢＴ３３１をオン状態にする。この例では、ＩＧＢＴ３３１、３４１がともにオフ状態になる時間幅（デッドタイム）は、この例では１μsecに設定されている。
【００８５】
また、制御回路３９０は、図１０に示したように、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢのデューティ比を徐々に変化させる。これにより、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、後述するように、正弦波状の交流信号Ｓac2を生成することができる。このとき、スイッチング部３００では、ＩＧＢＴ３１１，３２１が同時にオン状態にならないようにするため、この例では、１μsecのデッドタイムを設けている。
【００８６】
図１０に示したように、ＰＷＭ信号ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤの１周期の期間のうちの前半の期間では、ＩＧＢＴ３４１がオン状態になる。よって、スイッチング部３００では、ＩＧＢＴ３１１がオン状態になることにより、ＩＧＢＴ３１１、ヒータ４２、インダクタ３０１、ＩＧＢＴ３４１の順に電流が流れる。また、ＰＷＭ信号ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤの１周期の期間のうちの後半の期間では、ＩＧＢＴ３３１がオン状態になる。よって、スイッチング部３００では、ＩＧＢＴ３２１がオン状態になることにより、ＩＧＢＴ３３１、インダクタ３０１、ヒータ４２、ＩＧＢＴ３２１の順に電流が流れる。ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、このようにして、交流信号Ｓac2を生成するようになっている。
【００８７】
制御回路３９０は、図８に示したように、デューティ比テーブル３９１と、カウンタ３９２とを有している。デューティ比テーブル３９１は、ＩＧＢＴ３１１，３２１のスイッチングサイクルごとのスイッチングデューティ比を示すものである。カウンタ３９２は、スイッチングサイクルの数をカウントするものである。
【００８８】
図１１は、デューティ比テーブル３９１の一構成例を表すものである。この例では、図１０と同様に、説明の便宜上、ＩＧＢＴ３１１，３２１のスイッチング周波数を１．８ｋＨｚとしている。この場合には、スイッチングサイクルの数は３６（０〜３５）である。スイッチングサイクルが１８〜３５でのスイッチングデューティ比は、スイッチングサイクルが０〜１７でのスイッチングデューティ比に対応している。このデューティ比テーブル３９１は、ピーク電圧が３９０Ｖｐである正弦波状の交流信号Ｓac2を生成するためのものである。
【００８９】
ＩＧＢＴ３１１，３２１のスイッチング周波数を２０ｋＨｚにした場合には、スイッチングサイクルの数は４００（０〜３９９）になる。スイッチングサイクルが０〜１９９でのスイッチングデューティ比は、例えば、以下の式を用いて求めることができる。
【数１】
0006488199.tif 000002
ここで、ＤＵＴＹはスイッチングデューティ比であり、ＣＹＣＬＥはスイッチングサイクルである。
【００９０】
制御回路３９０は、このようなデューティ比テーブル３９１を用いて、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢを生成する。具体的には、制御回路３９０は、デューティ比テーブル３９１から、カウンタ３９２の値に対応するスイッチングサイクルにおけるスイッチングデューティ比を順次読み出し、そのスイッチングデューティ比に基づいてＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢを生成する。
【００９１】
その際、制御回路３９０は、プリンタエンジン制御部５９からの指示に含まれる電力指示信号ＣＴＬに基づいて、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢを生成する。具体的には、制御回路３９０は、デューティ比テーブル３９１のスイッチングデューティ比の値に、電力指示信号ＣＴＬに応じた所定の値を乗算することにより、スイッチングデューティ比を求める。例えば、実効値が１００Ｖrms（１４１Ｖｐ）である交流信号Ｓac2を生成する場合には、デューティ比テーブル３９１のスイッチングデューティ比の値に０．３６１（＝１４１／３９０）を乗算する。そして、制御回路３９０は、その求めたスイッチングデューティ比に基づいて、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢを生成する。これにより、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、電力指示信号ＣＴＬに基づいて、交流信号Ｓac2の実効値を設定することができるようになっている。
【００９２】
カウンタ３９２は、ゼロクロス信号ＳＺに基づいてリセットされるようになっている。これにより、制御回路３９０は、交流信号Ｓac1のゼロクロスタイミングに応じて、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤを生成する。その結果、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、後述するように、交流信号Ｓac1の位相に同期した交流信号Ｓac2を生成することができるようになっている。
【００９３】
また、制御回路３９０は、ゼロクロス信号ＳＺに基づいて、交流信号Ｓac1の周波数を検出する機能をも有している。そして、制御回路３９は、交流信号Ｓac1の周波数が５０Ｈｚである場合には、ＩＧＢＴ３３１，３４１を５０Ｈｚでスイッチングさせ、交流信号Ｓac1の周波数が６０Ｈｚである場合には、ＩＧＢＴ３３１，３４１を６０Ｈｚでスイッチングさせる。これと同時に、制御回路３９０は、交流信号Ｓac1の周波数に応じて、ＩＧＢＴ３１１，３２１のスイッチングデューティ比を変更し、その変更結果に基づいてＩＧＢＴ３１１，３２１をスイッチングさせるようになっている。
【００９４】
また、制御回路３９０は、プリンタエンジン制御部５９からの指示に含まれる出力イネーブル信号ＥＮＢに基づいて、交流信号Ｓac2を生成させ、あるいは交流信号Ｓac2の生成を停止させる機能をも有している。
【００９５】
図１２は、交流信号Ｓac2の生成を停止させる場合における、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤの一例を表すものである。制御回路３９０は、図１２における前半の期間において、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＣを低レベルにするとともに、ＰＷＭ信号ＰＷＭＢ，ＰＷＭＤを高レベルにする。これにより、ＩＧＢＴ３１１，３３１がオフ状態になるとともに、ＩＧＢＴ３２１，３４１がオン状態になる。この場合には、ヒータ４２には電流が流れない。また、制御回路３９０は、図１２における後半の期間において、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＣを高レベルにするとともに、ＰＷＭ信号ＰＷＭＢ，ＰＷＭＤを低レベルにする。これにより、ＩＧＢＴ３１１，３３１はオン状態になるとともに、ＩＧＢＴ３２１，３４１はオフ状態になる。この場合にも、ヒータ４２には電流が流れない。このようにして、制御回路３９０は、交流信号Ｓac2の生成を停止させるようになっている。
【００９６】
ここで、低圧電源部６０は、本発明における「電源装置」の一具体例に対応する。ゼロクロス検出回路２００は、本発明における「同期信号生成部」の一具体例に対応する。ブリッジダイオード２０４は、本発明における「整流部」の一具体例に対応する。ゼロクロス信号ＳＺは、本発明における「同期信号」の一具体例に対応する。ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、本発明における「交流信号生成部」の一具体例に対応する。交流信号Ｓac1は、本発明における「第１の交流信号」の一具体例に対応し、信号Ｓdc390は、本発明における「直流信号」の一具体例に対応する。交流信号Ｓac2は、本発明における「第２の交流信号」の一具体例に対応する。ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢは、本発明における「パルス信号」の一具体例に対応する。
【００９７】
［動作および作用］
続いて、本実施の形態の画像形成装置１の動作および作用について説明する。
【００９８】
（全体動作概要）
まず、図１〜３を参照して、画像形成装置１の全体動作概要を説明する。画像形成装置１では、プリンタエンジン制御部５９は、インタフェース部５１を介してホストコンピュータから印刷データを受け取ると、まず、画像処理部５２を制御することにより、印刷データに基づいてビットマップデータを生成させる。そして、プリンタエンジン制御部５９は、低圧電源部６０を制御することにより、定着部４０のヒータ４２に電力を供給させる。サーミスタ４４が検出した定着部４０の温度が、定着動作に適した温度に到達すると、プリンタエンジン制御部５９は、印刷動作を開始させる。
【００９９】
印刷動作では、まず、プリンタエンジン制御部５９は、ホッピングモータ１１Ｔを制御することによりホッピングローラ１１を回転させ、レジストモータ１２Ｔを制御することによりレジストローラ１２を回転させる。これにより、記録媒体９は搬送路１０に沿って搬送される。
【０１００】
そして、プリンタエンジン制御部５９は、ドラムモータ２０Ｔを制御することにより現像部２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ内の感光ドラム２１、現像ローラ２４、および供給ローラ２６をそれぞれ回転させ、ベルトモータ３３Ｔを制御することにより駆動ローラ１０６を回転させる。また、プリンタエンジン制御部５９は、媒体センサ１３における検出結果に基づいて、高圧電源部５５を制御することにより各種電圧を生成させる。そして、プリンタエンジン制御部５９は、露光制御部５３の動作を制御することにより露光ヘッド１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ，１６Ｋを動作させる。これにより、各現像部２０の感光ドラム２１の表面には、まず、静電潜像が形成され、その後に、その静電潜像に応じてトナー像が形成される。そして、各現像部２０の感光ドラム２１のトナー像は、記録媒体９の被転写面に転写される。
【０１０１】
そして、プリンタエンジン制御部５９は、ヒータモータ４０Ｔを制御することによりヒートローラ４１および加圧ローラ４３を回転させる。これにより、定着部４０では、記録媒体９上のトナーが、加熱され、融解し、加圧される。その結果、トナー像が記録媒体９上に定着する。
【０１０２】
（低圧電源部６０の詳細動作）
図５〜７に示したように、商用電源９９から供給された交流信号Ｓac1は、ヒューズ９１およびコモンモードチョークコイル９２を介して、力率改善回路１００およびゼロクロス検出回路２００に供給される。
【０１０３】
力率改善回路１００（図５）では、ブリッジダイオード１０１は、コモンモードチョークコイル９２の出力信号に対して全波整流を行う。制御回路１４０は、スイッチング回路１１０に対してゲートドライブ信号ＧＤ１を供給するとともに、スイッチング回路１２０に対してゲートドライブ信号ＧＤ２を供給することにより、スイッチング回路１１０，１２０におけるスイッチング動作を制御する。スイッチング回路１１０，１２０は、ブリッジダイオード１０１により整流された信号に対してスイッチング動作を行う。
【０１０４】
また、ダイオード１３１，１３２は、コモンモードチョークコイル９２の出力信号に対して全波整流を行う。この全波整流された信号は、抵抗素子１３６，１３７により分圧され、信号ＡＣＩＮとして制御回路１４０に供給される。制御回路１４０は、この信号ＡＣＩＮに基づいて、力率が１付近になるように、スイッチング回路１１０，１２０におけるスイッチング動作を制御する。
【０１０５】
これにより、スイッチング回路１１０のインダクタ１１１の他端、およびスイッチング回路１２０のインダクタ１２１の他端に、昇圧された信号がそれぞれ生じる。ダイオード１０２，１０３および電解コンデンサ１０４は、これらの信号を平滑化することにより信号Ｓdc390を生成する。この信号Ｓdc390は、抵抗素子１０７，１０８により分圧され、信号ＦＢとして制御回路１４０に供給される。制御回路１４０は、信号ＦＢに基づいて、ゲートドライブ信号ＧＤ１，ＧＤ２のスイッチングデューティ比を変化させ、信号Ｓdc390の電圧が所望の電圧（例えば３９０Ｖ）になるように制御する。このようにして、力率改善回路１００は、信号Ｓdc390を生成する。
【０１０６】
ゼロクロス検出回路２００（図７）では、ブリッジダイオード２０４は、抵抗素子２０２の他端とコンデンサ２０３の他端との間の信号に対して全波整流を行う。ブリッジダイオード２０４により整流された信号は、増幅され、Ｄ型フリップフロップ２１３に供給される。Ｄ型フリップフロップ２１３は、クロック入力端子における信号の立ち上がりエッジの度に反転するゼロクロス信号ＳＺを出力する。このようにして、ゼロクロス検出回路２００は、交流信号Ｓac1のゼロクロスタイミングごとに反転するゼロクロス信号ＳＺを生成する。
【０１０７】
ＤＣ−ＡＣインバータ６２（図８）では、制御回路３９０は、スイッチング回路３１０，３２０，３３０，３４０に対してＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤをそれぞれ供給することにより、スイッチング部３００におけるスイッチング動作を制御する。その際、制御回路３９０は、デューティ比テーブル３９１から、カウンタ３９２の値に対応するスイッチングサイクルにおけるスイッチングデューティ比を読み出し、そのスイッチングデューティ比に基づいてＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤを生成する。スイッチング部３００は、信号Ｓdc390に対してスイッチング動作を行う。インダクタ３０１およびコンデンサ３０２は、ＬＣフィルタとして機能し、入力された信号から、スイッチング動作に起因する高周波成分を除去することにより交流信号Ｓac2を生成する。
【０１０８】
（交流信号Ｓac2の位相について）
ＤＣ−ＡＣインバータ６２の制御回路３９０のカウンタ３９２は、ゼロクロス信号ＳＺに基づいてリセットされる。これにより、制御回路３９０は、交流信号Ｓac1のゼロクロスタイミングに応じて、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤを生成する。その結果、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、以下に説明するように、交流信号Ｓac1に同期した交流信号Ｓac2を生成する。
【０１０９】
図１３は、低圧電源部６０の一動作例を表すものである。なお、この図では、説明の便宜上、波形を誇張して描いている。ゼロクロス検出回路２００では、交流信号Ｓac1のゼロクロスタイミングに応じて、Ｄ型フリップフロップ２１３のクロック入力端子にパルスが供給される。Ｄ型フリップフロップ２１３は、このパルスに基づいて、ゼロクロス信号ＳＺを反転する。すなわち、このゼロクロス信号ＳＺは、交流信号Ｓac1と同期している。この例では、ゼロクロス信号ＳＺの位相は、交流信号Ｓac1の位相と、ほぼ一致している。ＤＣ−ＡＣインバータ６２のカウンタ３９２は、この例では、ゼロクロス信号ＳＺの立ち上がりタイミング（例えばタイミングｔ１〜ｔ３）でリセットされる。これにより、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、ゼロクロス信号ＳＺの立ち上がりタイミングから、正弦波状の信号を交流信号Ｓac2として出力し始める。この例では、タイミングｔ２において、タイミングｔ１から始まる交流信号Ｓac2の１周期が終了する前に、ゼロクロス信号ＳＺが立ち上がっている。この場合でも、このタイミングｔ２から、交流信号Ｓac2の１周期が開始される。また、タイミングｔ３において、タイミングｔ２から始まる交流信号Ｓac2の１周期が終了し２周期目が開始された後に、ゼロクロス信号ＳＺが立ち上がっている。この場合でも、このタイミングｔ３から、交流信号Ｓac2の１周期が開始される。すなわち、交流信号Ｓac2の位相は、交流信号Ｓac1の位相とほぼ一致する。このようにして、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、交流信号Ｓac1に同期した交流信号Ｓac2を生成する。
【０１１０】
図１４は、低圧電源部６０の他の動作例を表すものである。この例では、ゼロクロス信号ＳＺの位相と、交流信号Ｓac1の位相とは、互いに約１８０度ずれている。ＤＣ−ＡＣインバータ６２のカウンタ３９２は、ゼロクロス信号ＳＺの立ち上がりタイミング（例えばタイミングｔ１１〜ｔ１３）でリセットされる。これにより、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、ゼロクロス信号ＳＺの立ち上がりタイミングから、正弦波状の信号を交流信号Ｓac2として出力し始める。すなわち、交流信号Ｓac1の位相と、交流信号Ｓac2の位相とは、互いに約１８０度ずれている。このようにして、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、交流信号Ｓac1に同期した交流信号Ｓac2を生成する。
【０１１１】
このように、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、ゼロクロス信号ＳＺに基づいて、交流信号Ｓac1に同期した交流信号Ｓac2を生成する。特に、交流信号Ｓac2の位相は、交流信号Ｓac1の位相とほぼ同じか、あるいは交流信号Ｓac1の位相と約１８０度ずれたものとなる。言い換えれば、交流信号Ｓac2がピークになる位相と、交流信号Ｓac1がピークになる位相とはほぼ一致している。これにより、低圧電源部６０では、以下に説明するように、信号Ｓdc390におけるリップルを抑えることができるとともに、音の発生を抑えることができる。
【０１１２】
すなわち、例えば、交流信号Ｓac1と交流信号Ｓac2とが互いに同期していない場合には、交流信号Ｓac1，Ｓac2の位相関係は時間とともに変化する。このとき、交流信号Ｓac1の位相と交流信号Ｓac2の位相とが互いに約９０度ずれている場合には、力率改善回路１００の入力電流の位相とＤＣ−ＡＣインバータ６２の出力電流の位相とが互いに約９０度ずれることとなる。よって、例えば、力率改善回路１００の入力電流が低いときに、ＤＣ−ＡＣインバータ６２の出力電流が大きくなると、力率改善回路１００の電解コンデンサ１０４が放電され、電圧降下が生じる。そして、このタイミングの後、交流信号Ｓac1の電圧が上昇すると、制御回路１４０は、この電圧降下分を補うべく、電解コンデンサ１０４に対して多くの電流を供給しようとする。その結果、信号Ｓdc390のリップルが大きくなってしまう。仮に大容量の電解コンデンサを用いれば、リップルを抑えることができるが、実装面積が大きくなってしまう。また、交流信号Ｓac1と交流信号Ｓac2とが互いに同期していないため、交流信号Ｓac1，Ｓac2の周波数の差分に応じた周期で、相対的な位相が変化するため、リップルが変動することとなる。特に、ヒータ４２は、一般に例えば８００〜１２００Ｗ程度の大きな負荷であるため、このようなリップルの変動に応じてインダクタ１１１，１２１に流れる電流の変動が大きくなり、音を発してしまうおそれがある。
【０１１３】
一方、低圧電源部６０では、ゼロクロス信号ＳＺに基づいて、交流信号Ｓac1と交流信号Ｓac2とを互いに同期させるようにした。特に、低圧電源部６０では、交流信号Ｓac2の位相を、交流信号Ｓac1の位相とほぼ一致させるか、あるいは互いに約１８０度ずらすようにした。このように、低圧電源部６０では、入出力の位相の変動を所定量以下に抑えることができるため、現実的な容量値を有する電解コンデンサ１０４を用いつつ、信号Ｓdc390におけるリップルを抑えることができるとともに、音の発生を抑えることができる。
【０１１４】
（交流信号Ｓac2の実効値について）
プリンタエンジン制御部５９は、低圧電源部６０に電力指示信号ＣＴＬを供給することにより、ヒータ４２への電力供給量を指示する。そして、ＤＣ−ＡＣインバータ６２の制御回路３９０は、この電力指示信号ＣＴＬに基づいて、スイッチングデューティ比を変更する。以下に、この動作について詳細に説明する。
【０１１５】
プリンタエンジン制御部５９は、低圧電源部６０に電力指示信号ＣＴＬを供給することにより、ヒータ４２への電力供給量を指示する。具体的には、例えば、プリンタエンジン制御部５９は、例えば、ヒータ４２に電力を供給し始める場合には、電力供給量を徐々に増やすように、電力指示信号ＣＴＬを用いて指示する。すなわち、ヒータ４２に対して冷えた状態で通電を開始すると、ヒータ４２の抵抗値が低いため、突入電流が大きくなってしまう。そこで、プリンタエンジン制御部５９は、まず最初は、電力供給量を低く設定し、ヒータ４２が温まり電流が下がってきたら、電力供給量を増やす。このようにして、プリンタエンジン制御部５９は、ヒータ４２に電力を供給し始める際は、電力供給量を徐々に増やすように、電力指示信号ＣＴＬを用いて指示する。
【０１１６】
図１５は、交流信号Ｓac2の波形の一例を表すものであり、（Ａ）は、実効値が２５Ｖrms（３５．２５Ｖｐ）の交流信号Ｓac2の波形を示し、（Ｂ）は、実効値が５０Ｖrms（７０．５Ｖｐ）の交流信号Ｓac2の波形を示し、（Ｃ）は、実効値が７１Ｖrms（１００Ｖｐ）の交流信号Ｓac2の波形を示し、（Ｄ）は、実効値が１００Ｖrms（１４１Ｖｐ）の交流信号Ｓac2の波形を示す。この例では、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、交流信号Ｓac2の振幅を変化させることにより、交流信号Ｓac2の実効値を変化させている。
【０１１７】
図１６は、図１５に示した様々な振幅の交流信号Ｓac2を生成するためのスイッチングデューティ比の一例を表すものである。図１７は、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤの一例を表すものである。制御回路３９０は、デューティ比テーブル３９１のスイッチングデューティ比の値に、電力指示信号ＣＴＬに応じた所定の値を乗算することにより、スイッチングデューティ比を求める。そして、制御回路３９０は、その求めたスイッチングデューティ比に基づいて、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢを生成する。その結果、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、図１５に示したように、電力指示信号ＣＴＬに応じた実効値を有する交流信号Ｓac2を生成することができる。
【０１１８】
上記のように、低圧電源部６０では、力率改善回路１００が生成した信号Ｓdc390に対してスイッチング動作を行うことにより交流信号Ｓac2を生成するようにした。これにより、ヒータ４２に対する電力供給状態に関わらず、力率が１付近となり、消費電流が平均化される。その結果、伝導ノイズやフリッカが生じるおそれを低減することができる。また、例えば、複数のヒータを設け、トライアックを用いてこれらのヒータへの電力供給を制御する場合でも、ゼロクロスタイミングに同期させてトライアックを導通させることにより、負荷の急激な変動を抑えることができる。
【０１１９】
また、低圧電源部６０では、信号Ｓdc390に対してスイッチング動作を行うことにより交流信号Ｓac2を生成するようにしたので、商用電源の電源電圧ごとに、定着部を用意しなくて済む。すなわち、例えば、商用電源９９から供給された交流信号Ｓac1を、位相制御を行いながらヒータへ直接供給するように構成した場合には、商用電源の電源電圧ごとに、定着部を用意する必要がある。一方、低圧電源部６０では、信号Ｓdc390に対してスイッチング動作を行うことにより交流信号Ｓac2を生成したので、商用電源９９の電源電圧によらず、定着部を共用することができる。
【０１２０】
［効果］
以上のように本実施の形態では、力率改善回路が生成した信号Ｓdc390に対してスイッチング動作を行うことにより交流信号Ｓac2を生成したので、伝導ノイズやフリッカが生じるおそれを低減することができる。
【０１２１】
また、本実施の形態では、ゼロクロス信号に基づいて、交流信号Ｓac1と交流信号Ｓac2とを互いに同期させるようにした。特に、交流信号Ｓac2の位相を、交流信号Ｓac1の位相とほぼ同じか、あるいは交流信号Ｓac1の位相と約１８０度ずらすようにした。これにより、信号Ｓdc390におけるリップルを抑えることができるとともに、音の発生を抑えることができる。
【０１２２】
また、本実施の形態では、電力指示信号ＣＴＬに基づいて、スイッチングデューティ比を変更するようにしたので、ヒータの温度を制御することができるとともに、ヒータに電力を供給し始める場合において、突入電流を抑えることができる。
【０１２３】
また、本実施の形態では、信号Ｓdc390に対してスイッチング動作を行うことにより交流信号Ｓac2を生成するようにしたので、商用電源の電源電圧ごとに、定着部を用意しなくて済み、定着部を共用することができる。
【０１２４】
［変形例１］
上記実施の形態では、ＤＣ−ＡＣインバータ６２は、交流信号Ｓac2の振幅を変化させることにより、交流信号Ｓac2の実効値を変化させたが、これに限定されるものではない。以下に、本変形例について詳細に説明する。
【０１２５】
図１８は、交流信号Ｓac2の波形の一例を表すものであり、（Ａ）は、実効値が１００Ｖrmsの交流信号Ｓac2の波形を示し、（Ｂ）は、実効値が７０Ｖrmsの交流信号Ｓac2の波形を示し、（Ｃ）は、実効値が３０Ｖrmsの交流信号Ｓac2の波形を示す。この例では、交流信号Ｓac2における交流波形部分の時間長を変化させることにより、交流信号Ｓac2の実効値を変化させている。
【０１２６】
図１９は、図１８に示した様々な交流信号Ｓac2を生成するためのスイッチングデューティ比の一例を表すものである。図２０は、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤの一例を表すものである。この例では、説明の便宜上、ＩＧＢＴ３１１，３２１のスイッチング周波数を１．８ｋＨｚとしている
【０１２７】
このように構成しても、上記実施の形態の場合と同様に、ヒータ４２の温度を制御することができるとともに、ヒータ４２に電力を供給し始める場合において、突入電流を抑えることができる。なお、ヒータ４２に電力を供給し始める場合には、上記実施の形態のように、交流信号Ｓac2の振幅を変化させるようにしてもよい。
【０１２８】
また、この例では、図１８〜２０に示したように、ＰＷＭ信号ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢを変化させることにより、正弦波の期間の長さを直接変化させたが、これに限定されるものではない。これに代えて、例えば、正弦波の期間の長さを一定にするとともに、ＰＷＭ信号ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤの周期を変化させるようにしてもよい。このように構成しても、ＰＷＭ信号ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤの１周期における、正弦波の期間が相対的に変化するため、交流信号Ｓac2の実効値を変化させることができる。
【０１２９】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【０１３０】
例えば、上記実施の形態等では、交流信号Ｓac2の周波数が、交流信号Ｓac1の周波数とほぼ同じになるようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、交流信号Ｓac2の周波数が、交流信号Ｓac1の周波数の整数倍にしてもよい。具体的には、交流信号Ｓac2の周波数が、交流信号Ｓac1の周波数の約２倍になるようにしてもよい。この場合でも、交流信号Ｓac1のゼロクロスタイミングと、交流信号Ｓac2のゼロクロスタイミングとをほぼ一致させることができる。
【０１３１】
また、例えば、上記実施の形態等では、具体的な回路構成を例に説明したが、これらの回路構成に限定されるものではない。具体的には、例えば、ゼロクロス検出回路２００の構成は、図５に示した構成に限定されるものではない。ゼロクロス検出回路２００は、例えばＰＬＬ（Phase Locked Loop）を用いることにより、ゼロクロス信号ＳＺを、交流信号Ｓac1により正確に同期させるようにしてもよい。また、例えば、力率改善回路１００の構成は、図５，６に示した構成に限定されるものではない。また、例えば、スイッチング部３００の構成は、図７，８に示した構成に限定されるものではない。
【０１３２】
また、例えば、上記実施の形態等では、本発明をカラープリンタに適用したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、モノクロプリンタに適用してもよい。
【０１３３】
また、例えば、上記実施の形態等では、本発明をプリンタに適用したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、本発明を、プリンタ、ＦＡＸ、スキャナなどの機能を有する多機能周辺装置（Multi Function Peripheral）に適用してよい。
【符号の説明】
【０１３４】
１…画像形成装置、８…給紙カセット、１０…搬送路、１１…ホッピングローラ、１１Ｔ…ホッピングモータ、１２…レジストローラ、１２Ｔ…レジストモータ、１３…媒体センサ、１４…クリーニングブレード、１５…クリーナ容器、１６，１６Ｃ，１６Ｍ，１６Ｙ，１６Ｋ…露光ヘッド、１７…媒体ガイド、１８…排紙トレイ、２０，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｋ…現像部、２０Ｔ…ドラムモータ、２１…感光ドラム、２２…帯電ローラ、２３…クリーニングブレード、２４…現像ローラ、２５…現像ブレード、２６…供給ローラ、２９，２９Ｃ，２９Ｍ，２９Ｙ，２９Ｋ…トナー収容部、３０…転写部、３１，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙ，３１Ｋ…転写ローラ、３２…転写ベルト、３３…駆動ローラ、３３Ｔ…ベルトモータ、３４…従動ローラ、４０…定着部、４０Ｔ…ヒータモータ、４１…ヒートローラ、４２…ヒータ、４３…サーミスタ、４４…加圧ローラ、５１…インタフェース部、５２…画像処理部、５３…露光制御部、５４…表示部、５５…高圧電源部、５９…プリンタエンジン制御部、６０…低圧電源部、６１…ＤＣ−ＤＣコンバータ、６２…ＤＣ−ＡＣインバータ、９１…ヒューズ、９２…コモンモードチョークコイル、１００…力率改善回路、１０１…ブリッジダイオード、１０２，１０３…ダイオード、１０４…電解コンデンサ、１０５〜１０８…抵抗素子、１１０，１２０…スイッチング回路、１１１，１２１…インダクタ、１１２，１２２…絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、１１２Ｄ…ダイオード、１１３，１１４，１１５，１１８，１１９，１２３…抵抗素子、１１６…ＮＰＮトランジスタ、１１７…ＰＮＰトランジスタ、１３１，１３２…ダイオード、１３３，１３４，１３６，１３７…抵抗素子、１３５…コンデンサ、１４０…制御回路、２００…ゼロクロス検出回路、２０１，２０２…抵抗素子、２０３…コンデンサ、２０４…ブリッジダイオード、２０５…フォトカプラ、２０６，２０８，２０９，２１０，２１２…抵抗素子、２０７…ＮチャネルＦＥＴ、２１１…ＮＰＮトランジスタ、２１３…Ｄ型フリップフロップ、３００…スイッチング部、３０１…インダクタ、３０２…コンデンサ、３１０，３２０，３３０，３４０…スイッチング回路、３１１，３２１，３３１，３４１…絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、３１１Ｄ…ダイオード、３１２…抵抗素子、３１３…ＮチャネルＦＥＴ、３１４…フォトカプラ、３１５，３１６…抵抗素子、３９０…制御回路、３９１…デューティ比テーブル、３９２…カウンタ、４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ…ＤＣ−ＤＣコンバータ、ＡＣＩＮ，ＤＥＴ１，ＤＥＴ２，ＦＢ，ＯＶＰ，ＳＴ…信号、ＧＤ１，ＧＤ２…ゲートドライブ信号、ＰＷＭＡ，ＰＷＭＢ，ＰＷＭＣ，ＰＷＭＤ…ＰＷＭ信号、Ｓac1，Ｓac2…交流信号、ＳＺ…ゼロクロス信号、Ｓdc5，Ｓdc15A，Ｓdc15B，Ｓdc15C，Ｓdc24，Ｓdc0A，Ｓdc0B，Ｓdc0C…信号、Ｔ１９１，Ｔ１９２，Ｔ３８１〜Ｔ３８４…端子。
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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