(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
寿命判断結果を報知する報知部と、
入力された交流を直流に変換して出力し、スイッチング素子のスイッチング時間又は周波数を制御して出力電圧を調整するコントローラーを有し、発光素子と受光素子を備え前記受光素子が前記コントローラーと接続されるフォトカプラを複数含む電源基板と、
それぞれの前記発光素子の点灯時間を計る計時部と、
前記計時部の計時結果に基づき各前記発光素子の累計点灯時間を記憶する記憶部と、
前記フォトカプラの寿命判断の実行指示を受け付ける操作パネルと、
前記実行指示がなされたとき、それぞれの前記発光素子の点灯可能時間を定め、前記点灯可能時間から対応する前記累計点灯時間を減じ、それぞれの前記フォトカプラの寿命が尽きるまでの推定残存時間を求め、それぞれの前記推定残存時間を前記寿命判断結果として前記報知部に報知させる制御部と、を含むことを特徴とする電源寿命判断装置。
【請求項２】
電流電圧変換部がそれぞれの前記発光素子に対して設けられ、
前記制御部は、それぞれの前記電流電圧変換部の出力電圧に基づき、それぞれの前記発光素子に流れる電流の大きさとその平均値を求め、前記平均値が小さい前記発光素子ほど前記点灯可能時間を長く設定し、前記平均値が大きい前記発光素子ほど前記点灯可能時間を短く設定することを特徴とする請求項１に記載の電源寿命判断装置。
【請求項３】
前記電源基板は、絶縁トランスを含み、
前記スイッチング素子は、前記絶縁トランスへの１次コイルと接続され、
複数の前記フォトカプラのうち、１つの前記フォトカプラの前記発光素子は、前記電源基板の出力に基づき発光してフィードバック信号を発し、
前記コントローラーは、前記フィードバック信号を受光する前記受光素子の出力に応じたＰＷＭ信号により前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の電源寿命判断装置。
【請求項４】
複数の前記フォトカプラのうち、１つの前記フォトカプラの前記発光素子は、前記電源基板の出力電圧に基づき発光するとともに、前記電源基板の出力電圧が予め定められた上限値以上となったとき発光して過電圧検知信号を発し、
前記コントローラーは、前記過電圧検知信号を受光する前記受光素子が前記過電圧検知信号を受光したとき、前記スイッチング素子をＯＦＦして電圧出力を停止することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電源寿命判断装置。
【請求項５】
複数の前記フォトカプラのうち、１つの前記フォトカプラの前記発光素子は、前記電源基板の出力電圧に基づき発光するとともに、前記制御部の制御によりモード切替信号を発し、
前記コントローラーは、ＰＷＭ信号を生成して前記スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを行い、前記モード切替信号を受光する前記受光素子が受光する前記モード切替信号に基づき、前記ＰＷＭ信号の周波数をモードに応じた周波数とすることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電源寿命判断装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の電源寿命判断装置を含む画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトカプラを含む電源装置の寿命を判断する装置に関する。また、この装置を含む画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合機、プリンター、複写機、ファクシミリ装置のような画像形成装置には、商用電源から供給される交流電圧から直流電圧を生成する電源装置が設けられる。この電源装置としてトランスを含むスイッチング電源が用いられることがある。このようなスイッチング電源の一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
具体的に、特許文献１には、インダクタンス部品とスイッチング素子を有し、インダクタンス部品の第１の巻線に発生した電圧を駆動信号としてスイッチング素子の制御端子に
帰還してスイッチング素子にオンオフ動作を行わせ、インダクタンス部品の第２の巻線より自励式スイッチング電源への入力電圧に相当する電圧信号を得て、電圧信号から入力電圧が所定の値より低下したことを検出した時、スイッチング素子をオフ状態とする出力遮断回路を設けた自励式スイッチング電源回路が記載されている。負荷装置の誤動作や破損のおそれの観点から、入力電圧が所定の値に低下した時点で電力供給を停止させようとする（特許文献１：請求項１、段落［００１１］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−０９８８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複合機、プリンター、複写機、ファクシミリ装置のような画像形成装置では、トランスを含み、交流電源から直流電圧を得るスイッチング電源が電源基板に搭載されることがある。また、複数のフォトカプラを電源基板に搭載し、トランスの１次側と２次側を絶縁しつつ、１次側と２次側で信号（情報）のやりとりを行うことがある。
【０００６】
フォトカプラは、ＬＥＤのような発光素子と、発光素子からの光信号を受光する受光素子を含む。発光素子を始め、発光素子は使用しているうちに劣化が進む。劣化が進むに従って、同じ大きさの電流を流したときの発光素子の発光量が低下する。また、受光時に受光素子に流れる電流の大きさを同じ大きさで保つには、発光素子への入力電流を次第に大きくしなければならない場合がある。発光素子は、２次側の出力電圧に基づき発光する。２次側の出力電圧を必要以上に大きくしなければ、所望の光量で発光しない発光素子は交換する必要がある。
【０００７】
一方、電源基板にはトランス、フォトカプラを始め様々な素子が搭載され、多くの資源が用いられている。環境保護や省資源のため、電源基板をリユース（再利用）することが考えられる。また、電源基板中、劣化が進んだ部品を交換し電源基板の寿命を大きく延ばして電源基板の廃棄時期を遅らせることができれば環境保護や省資源に貢献することができる。
【０００８】
しかし、フォトカプラは、１つのパッケージ内（カバー内）に発光素子と受光素子が格納される。そのため、劣化の程度がわかりにくい。そのため、基板上の全フォトカプラに問題はなく電源基板をそのままリユースしてよいか否か、電源基板のリユースや延命化にどのフォトカプラの交換が必要かを一見しただけでは判断できない。このように、各フォトカプラの寿命が判断しづらく、電源基板のリユースや延命化の妨げになっているという問題がある。
【０００９】
なお、上記の特許文献１に記載の電源回路は、トランスとフォトカプラを含む自励式スイッチング電源回路である。しかし、用いているフォトカプラは１つのみである。また、フォトカプラの寿命を判断できず上記の問題を解決できない。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、実際の発光素子の点灯状態に基づきそれぞれのフォトカプラの寿命に関する情報を報知して電源基板のリユースや部品交換の必要性を判断に役立てる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、報知部、電源基板、計時部、記憶部、操作パネル、及び、制御部を含む。前記報知部は、寿命判断結果を報知する。前記電源基板は、入力された交流を直流に変換して出力する。また、前記電源基板は、スイッチング素子のスイッチング時間又は周波数を制御して出力電圧を調整するコントローラーを有する。また、前記電源基板は、発光素子と受光素子を備え前記受光素子が前記コントローラーと接続されるフォトカプラを複数含む。前記計時部は、それぞれの前記発光素子の点灯時間を計る。前記記憶部は、前記計時部の計時結果に基づき各前記発光素子の累計点灯時間を記憶する。前記操作パネルは、前記フォトカプラの寿命判断の実行指示を受け付ける。前記制御部は、前記実行指示がなされたとき、それぞれの前記発光素子の点灯可能時間を定め、前記点灯可能時間から対応する前記累計点灯時間を減じ、それぞれの前記フォトカプラの寿命が尽きるまでの推定残存時間を求め、それぞれの前記推定残存時間を前記寿命判断結果として前記報知部に報知させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、実際の発光素子の点灯状態に基づきフォトカプラの寿命に関する情報を報知する電源寿命判断装置や画像形成装置を提供することができる。また、電源基板のリユースや部品交換の必要性を容易に判断できる電源寿命判断装置や画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るプリンターの一例を示す図である。
【図２】実施形態に係るプリンターの電力供給系統の一例を示す図である。
【図３】実施形態に係る電源基板の一例を示す図である。
【図４】実施形態に係る各発光素子の点灯時間の計時の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】実施形態に係る電源基板の各発光素子に関する計時を説明するための図である。
【図６】実施形態に係る累計時間データの一例を示す図である。
【図７】実施形態に係る各フォトカプラの寿命判断の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】実施形態に係る時間設定用データの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１〜図８を用いて、本発明に係る電源寿命判断装置１を含む画像形成装置を説明する。画像形成装置としてプリンター１００を例にあげて説明する。但し、本実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。
【００１５】
（画像形成装置の概要）
まず、図１に基づき、実施形態に係るプリンター１００を説明する。図１は、実施形態に係るプリンター１００の一例を示す図である。
【００１６】
プリンター１００は、制御部２（制御基板）と記憶部３を有する。制御部２は、装置全体の動作を統括しプリンター１００の各部を制御する。そして、制御部２は、演算のような処理を行うＣＰＵ２１、印刷に必要な画像処理を画像データに施す画像処理部２２、時間を計る計時部２３を含む。記憶部３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤのような記憶装置であり、制御用プログラムやデータを記憶する。
【００１７】
又、制御部２は、操作パネル４と通信可能に接続される。操作パネル４は、設定用画面や、プリンター１００の状態や、メッセージのような情報を表示する表示パネル４１を含む。また、操作パネル４は、操作パネル４に設けられたタッチパネルやハードキーのような使用者の操作を受け付ける入力受付部４２を含む。そして、制御部２は、入力受付部４２でなされた設定、操作を認識する。制御部２は、使用者の設定どおりに動作するように、プリンター１００を制御する。
【００１８】
又、プリンター１００は、印刷部５を含む。印刷部５は、エンジン制御部５０、給紙部５ａ、搬送部５ｂ、画像形成部５ｃ、定着部５ｅを含む。エンジン制御部５０と制御部２は通信可能に接続される。制御部２は、印刷指示、印刷ジョブの内容、印刷に用いる画像データをエンジン制御部５０に与える。エンジン制御部５０は、制御部２の指示を受け、給紙部５ａ、搬送部５ｂ、画像形成部５ｃ、定着部５ｅの動作を制御し、給紙、用紙搬送、トナー像の形成、転写、定着のような印刷関連処理を実際に制御する。
【００１９】
エンジン制御部５０は、用紙を一枚ずつ給紙部５ａに供給させる。エンジン制御部５０は、供給された用紙を、画像形成部５ｃ、定着部５ｅを経て排出トレイ（不図示）まで搬送部５ｂに搬送させる。エンジン制御部５０は、搬送部５ｂより搬送される用紙にのせるトナー像を画像形成部５ｃに形成させ、トナー像を用紙に転写させる。エンジン制御部５０は、用紙に転写されたトナー像を定着部５ｅに定着させる。搬送部５ｂは、トナー像が定着された用紙を排出トレイに排出する。
【００２０】
又、プリンター１００は、通信部２４を含む。通信部２４は、コンピューター２００と通信するためのインターフェイスである。通信部２４は、ネットワークやケーブルを介し、コンピューター２００と通信する。制御部２は、通信部２４と接続される。通信部２４は、コンピューター２００から画像データのような印刷内容を示すデータと印刷に関する設定を示すデータを含む印刷用データを受信する。制御部２は、印刷用データに基づく印刷を印刷部５に行わせる。
【００２１】
（電力供給系統）
次に、図２を用いて、実施形態に係るプリンター１００での電力供給系統の一例を説明する。図２は、実施形態に係るプリンター１００の電力供給系統の一例を示す図である。
【００２２】
プリンター１００は、電源基板６（１次電源部）と２次電源部６ａを含む。電源基板６は、電源ケーブル（不図示）により商用電源Ｖａｃ（交流電源）と接続される。電源基板６は、交流から直流を生成するスイッチング電源を含む。なお、電源基板６の詳細は後述する。電源基板６は、商用電源Ｖａｃが接続されると直流電圧を出力する。電源基板６は、例えば、モータ駆動用のＤＣ２４Ｖを生成する。
【００２３】
２次電源部６ａは、レギュレーターやＤＣＤＣコンバーターのような電力変換回路を複数含む。２次電源部６ａは、電源基板６の生成電圧に基づき、複数種の直流電圧を生成する。各デバイスでは、入力（供給）されるべき電圧値の範囲は、定められている。２次電源部６ａは、入力（供給）すべき電圧値の範囲内の電圧を複数種生成し、制御基板（ＣＰＵ２１、画像処理部２２、記憶部３、計時部２３、通信部２４）、エンジン基板（エンジン制御部５０）、パネル基板（表示パネル４１、入力受付部４２）のような各基板、及び、各基板に配されたそれぞれのデバイスに供給する。
【００２４】
ここで、異常動作が生じないようにするため、各デバイスへの電圧の印加（電力供給）、及び、電圧遮断（電力供給の停止）の順番が予め定められる。また、１つのデバイスに複数種の電圧を印加する場合、印加する電圧の順番が決まっていることもある。そこで、プリンター１００内には、電源シーケンス回路６ｂが設けられる。電源シーケンス回路６ｂは、プリンター１００内の各基板、各デバイスへの電圧印加を予め定められた順番で開始させる。また、電源シーケンス回路６ｂは、プリンター１００内の各基板、各デバイスへの電圧印加を予め定められた順番で停止させる。このため、電源シーケンス回路６ｂは２次電源部６ａに含まれる電力変換回路のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００２５】
（電源基板６）
次に、図３を用いて、実施形態に係る電源基板６を説明する。図３は、実施形態に係る電源基板６の一例を示す図である。
【００２６】
電源基板６は、絶縁トランスＬ１を含む。絶縁トランスＬ１の１次側には、入力端子Ａ、Ｂ、整流部６１、コンデンサーＣ１、スイッチング素子Ｑ１、コントローラー６２、第１フォトトランジスタ９１（第１フォトカプラ７１の一部）、第２フォトトランジスタ９２（第２フォトカプラ７２の一部）、第３フォトトランジスタ９３（第３フォトカプラ７３の一部）が設けられる。
【００２７】
絶縁トランスＬ１の２次側には、出力端子Ｃ、Ｄ、ダイオードＤ５、平滑コンデンサーＣ２、平滑コイルＬ２、第１発光素子８１（第１フォトカプラ７１の一部）、抵抗Ｒ１、定電圧ダイオードＺＤ、抵抗Ｒ２、第２発光素子８２（第２フォトカプラ７２の一部）、第３発光素子８３（第３フォトカプラ７３の一部）、抵抗Ｒ３、トランジスタＴｒ１、抵抗Ｒ４が設けられる。第１発光素子８１、第２発光素子８２、第３発光素子８３には、ＬＥＤを用いることができる。
【００２８】
まず１次側から説明する。入力端子Ａ、Ｂには、商用電源Ｖａｃ（交流電源）が接続される。電源基板６に入力された交流は、整流部６１によって直流に全波整流される。整流部６１は、入力端子Ｅ、Ｆと出力端子Ｇ、Ｈ、ダイオードＤ１、ダイオードＤ２、ダイオードＤ３、ダイオードＤ４を含むダイオードブリッジである。図３に示すように、入力端子Ａは、入力端子Ｅと接続される。入力端子Ｅは、ダイオードＤ１のアノードとダイオードＤ４のカソードと接続される。入力端子Ｂは入力端子Ｆと接続される。入力端子Ｆは、ダイオードＤ２のアノードとダイオードＤ３のカソードと接続される。出力端子Ｇは、ダイオードＤ１のカソードとダイオードＤ２のカソードが接続される。出力端子ＨはダイオードＤ３のアノードとダイオードＤ４のアノードが接続される。
【００２９】
コンデンサーＣ１は、一端が出力端子Ｇに他端が出力端子Ｈと接続される。コンデンサーＣ１は、整流部６１で整流された電圧を１次直流電圧Ｖ１として平滑化する。１次直流電圧Ｖ１は、絶縁トランスＬ１の１次コイルＬ１１の一端に入力される。１次コイルＬ１１の他端には、スイッチング素子Ｑ１が接続される。図３に示す例では、スイッチング素子Ｑ１としてＭＯＳＦＥＴを示している。
【００３０】
スイッチング素子Ｑ１のドレインは、１次コイルＬ１１の他端と接続される、スイッチング素子Ｑ１のソースは出力端子Ｈと接続される。スイッチング素子Ｑ１のゲートは、コントローラー６２と接続される。コントローラー６２は、スイッチング素子Ｑ１のＯＮ／ＯＦＦ（スイッチング周波数やデューティ比）を制御する制御用ＩＣである。コントローラー６２はＰＷＭ信号をスイッチング素子Ｑ１のゲートに入力し、１次コイルＬ１１の電流のＯＮ／ＯＦＦを行い、１次コイルＬ１１にＰＷＭ信号の周波数に応じたパルスを発生させる。
【００３１】
また、コントローラー６２は、各フォトカプラの各フォトトランジスタ（第１フォトトランジスタ９１、第２フォトトランジスタ９２、第３フォトトランジスタ９３）のコレクタと接続される。各フォトトランジスタのエミッタは、出力端子Ｈと接続される。各フォトトランジスタは、ＯＮ状態のとき、コントローラー６２から電流を引き込む。
【００３２】
次に、２次側を説明する。電源基板６は、絶縁トランスＬ１の一端にダイオードＤ５のアノードが接続される。ダイオードＤ５は、電流の向きを一定とする。ダイオードＤ５のカソードには、平滑コンデンサーＣ２の一端と平滑コイルＬ２の一端が接続される。平滑コンデンサーＣ２の他端は、出力端子Ｄ（グランド）に接続される。平滑コイルＬ２の他端は、出力端子Ｃに接続される。平滑コイルＬ２、平滑コンデンサーＣ２は、２次コイルＬ１２に誘導された電圧のリップルを除去し平滑化する。その結果、出力端子Ｃから平滑化された２次直流電圧Ｖ２が出力される。
【００３３】
２次直流電圧Ｖ２とグランド（出力端子Ｃと出力端子Ｄ）の間に、第１フォトカプラ７１の第１発光素子８１と抵抗Ｒ１の直列回路が接続される。また、２次直流電圧Ｖ２とグランド（出力端子Ｃと出力端子Ｄ）の間に、定電圧ダイオードＺＤと第２フォトカプラ７２の第２発光素子８２と抵抗Ｒ２の直列回路が接続される。また、２次直流電圧Ｖ２とグランド（出力端子Ｃと出力端子Ｄ）の間に、第３フォトカプラ７３の第３発光素子８３と抵抗Ｒ３とトランジスタＴｒ１の直列回路が接続される。
【００３４】
次に、第１フォトカプラ７１のフィードバック信号を用いた２次直流電圧Ｖ２の制御を説明する。２次直流電圧Ｖ２が上昇し、第１フォトカプラ７１の第１発光素子８１に電流が流れると、第１発光素子８１が発光する。第１発光素子８１からの光（フィードバック信号）は、第１フォトカプラ７１のパッケージ内で第１フォトトランジスタ９１に到達する。これにより、第１フォトトランジスタ９１がＯＮ状態となり、第１フォトトランジスタ９１に電流が流れる。
【００３５】
コントローラー６２は、第１フォトトランジスタ９１に流れる電流の大きさ（第１フォトトランジスタ９１がコントローラー６２から引き込む電流の大きさ）を認識する。そして、コントローラー６２は第１フォトトランジスタ９１の電流の大きさに対応したＰＷＭ信号をスイッチング素子Ｑ１に供給する。第１フォトトランジスタ９１の電流は、第１発光素子８１の光量が大きいほど多くなり、光量が小さいほど少なくなる。例えば、２次直流電圧Ｖ２が設定値（例えば、ＤＣ２４Ｖ）であるときの第１フォトトランジスタ９１の電流として予め定められた基準電流値よりも小さいとき、ＯＮデューティを増やすなどして２次直流電圧Ｖ２が大きくなる方向にＰＷＭ信号を変化させる。
【００３６】
このように、電源基板６が動作しているとき、第１発光素子８１の電流→第１フォトトランジスタ９１の電流→ＰＷＭ信号調整→ スイッチング素子Ｑ１のスイッチング→１次コイルＬ１１でのパルス→誘導による２次コイルＬ１２での電圧発生→平滑、リップルの除去→２次直流電圧Ｖ２の発生が、第１フォトカプラ７１を利用したフィードバックを反映しつつ繰り返される。
【００３７】
次に、第２フォトカプラ７２を用いた２次直流電圧Ｖ２の過電圧検知を説明する。定電圧ダイオードＺＤによって、２次直流電圧Ｖ２の上限値が定められる。２次直流電圧Ｖ２が異常に上昇し、上限値以上となったとき、第２フォトカプラ７２の第２発光素子８２に電流が流れ、第２発光素子８２が発光する。第２発光素子８２からの光（過電圧検知信号）が第２フォトカプラ７２のパッケージ内で第２フォトトランジスタ９２に到達する。これにより、第２フォトトランジスタ９２がＯＮ状態となり、第２フォトトランジスタ９２に電流が流れる。
【００３８】
コントローラー６２は、第２フォトトランジスタ９２に電流が流れたことを認識する。つまり、コントローラー６２は、過電圧検知信号に基づき、２次直流電圧Ｖ２の大きさが上限値を超えたことを認識する。このとき、コントローラー６２は、スイッチング素子Ｑ１のＯＮ／ＯＦＦを停止する（ＰＷＭ信号のＯＮデューティーをゼロにする）。これにより、電源基板６の動作（２次直流電圧Ｖ２の生成）を停止させ、電源基板６内の各回路や負荷のダメージを防ぐ。
【００３９】
次に、第３フォトカプラ７３を用いたモード切替を説明する。まず、プリンター１００のモードについて説明する。プリンター１００は、プリンター１００内の全てに電力を供給し、プリンター１００を使用できる状態で保つ通常モードを有する。また、プリンター１００は、予め定められた供給停止部分への電力供給を停止し、通常モードよりも消費電力を落とす省電力モードも有する。
【００４０】
具体的に、省電力モード中、電源シーケンス回路６ｂは、２次電源部６ａのうち、供給停止部分に電力供給を行う電力変換回路を停止させる。プリンター１００では、供給停止部分には、操作パネル４、印刷部５が含まれる。
【００４１】
制御部２（ＣＰＵ２１）は、通常モードで予め定められた省電力モードへの移行条件が満たされたことを認識する。このとき、制御部２は、プリンター１００を省電力モードに移行させる。具体的に、制御部２は省電力モードへの移行の指示を電源シーケンス回路６ｂに与える。電源シーケンス回路６ｂは、指示に基づき、供給停止部分に電力を供給する電力変換回路を停止させる）。
【００４２】
移行条件は適宜定められる。制御部２（ＣＰＵ２１）は、通常モードとなってから、あるいは、印刷ジョブが完了してから、通信部２４に次の印刷ジョブの入力がないまま、数分のような予め定められた時間が経過したとき、移行条件が満たされたと判断する。また、制御部２は、操作パネル４に省電力モードの移行の指示入力がなされたとき、移行条件が満たされたと判断する。尚、移行条件は上記に限られない。
【００４３】
省電力モード中、制御部２（ＣＰＵ２１）は、予め定められた復帰条件が満たされたことを認識する。このとき、制御部２は、プリンター１００を通常モードに復帰させる。具体的に、制御部２は通常モードへの復帰指示を電源シーケンス回路６ｂに与える。電源シーケンス回路６ｂは、指示に基づき、供給停止部分に電力を供給する電力変換回路を動作させる。
【００４４】
復帰条件も適宜定められる。制御部２（ＣＰＵ２１）は、省電力モード中に通信部２４に印刷ジョブ（印刷用データ）の入力があったとき、復帰条件が満たされたと判断する。また、制御部２は、操作パネル４が操作されたとき、復帰条件が満たされたと判断する。なお、省電力モードでも通信部２４や電操作パネル４の操作を受け付ける部分には、電力が供給される。尚、復帰条件は上記に限られない。
【００４５】
第３フォトカプラ７３を用いたモード切替信号の伝達（省電力モードへの移行や通常モードへの復帰）がコントローラー６２に伝えられる。具体的に、制御部２のＣＰＵ２１は、トランジスタＴｒ１のベースに信号を入力する。例えば、省電力モードへの移行に伴い、ＣＰＵ２１は、トランジスタＴｒ１のベースにＨｉｇｈを入力する。トランジスタＴｒ１がＯＮ状態となることにより、第３フォトカプラ７３の第３発光素子８３に電流が流れ、第３発光素子８３が発光する。第３発光素子８３からの光（省電力モードとすべき旨のモード切替信号）が第３フォトカプラ７３のパッケージ内で第３フォトトランジスタ９３に到達する。これにより、第３フォトトランジスタ９３がＯＮ状態となり、第３フォトトランジスタ９３に電流が流れる。
【００４６】
コントローラー６２は、第３フォトトランジスタ９３に電流が流れたことを認識する。つまり、コントローラー６２は、省電力モードに移行すべきことを認識する。省電力モードでは、プリンター１００の消費電力は小さくなる。そこで、省電力モードへの移行に伴い、コントローラー６２は、ＰＷＭ信号の周波数を通常モードよりも落とす。これにより、スイッチングロスを減らすことができる。
【００４７】
一方、通常モードへの復帰に伴い、ＣＰＵ２１は、トランジスタＴｒ１のベースにＬｏｗを入力する。トランジスタＴｒ１がＯＦＦ状態となると、第３フォトカプラ７３の第３発光素子８３に電流が流れず第３発光素子８３は消灯する（通常モードとすべき旨のモード切替信号）。これにより、第３フォトトランジスタ９３がＯＦＦ状態に変化する。
【００４８】
コントローラー６２は、第３フォトトランジスタ９３がＯＦＦしたことを認識する。つまり、コントローラー６２は、通常モードに復帰すべきことを認識する。通常モードでは、急激な負荷電流にも反応する必要がある。そこで、通常モードへの復帰に伴い、コントローラー６２は、ＰＷＭ信号の周波数を省電力モードよりも高くする。
【００４９】
（各発光素子の点灯時間の計時）
次に、図４〜図６を用いて、実施形態に係る電源基板６に含まれる各発光素子の点灯時間の計時を説明する。図４は、各発光素子の点灯時間の計時の流れの一例を示すフローチャートである。図５は、電源基板６に含まれる各発光素子に関する計時を説明するための図である。図６は、実施形態に係る累計時間データ３３の一例を示す図である。
【００５０】
図４のスタートは、商用電源Ｖａｃに接続されることにより、電源基板６が２次直流電圧Ｖ２の生成を開始する時点である。図４のフローチャートは、電源ケーブルがコンセントから抜かれるなどにより、電源基板６の動作が停止するまで続けられる。
【００５１】
図５に示すように、第１フォトカプラ７１の第１発光素子８１には抵抗Ｒ１が、第２フォトカプラ７２の第２発光素子８２には抵抗Ｒ２が、第３フォトカプラ７３の第３発光素子８３には抵抗Ｒ３が、直列接続される。抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３は、電流を制限するとともに、各発光素子に流れる電流を電圧に変換するための電流電圧変換部Ｒとして設けられる。言い換えると、電流電圧変換部Ｒとしての抵抗がそれぞれの発光素子に対して設けられる。
【００５２】
第１発光素子８１と抵抗Ｒ１の間の電圧Ｖａと、第２発光素子８２と抵抗Ｒ２の間の電圧Ｖｂと、第３発光素子８３と抵抗Ｒ３の間の電圧Ｖｃがそれぞれ制御部２（ＣＰＵ２１）に入力される。そして、制御部２（ＣＰＵ２１）は、ＡＤ変換回路（不図示）を含み、各電流電圧変換部Ｒが変換した電圧Ｖａ、電圧Ｖｂ、電圧Ｖｃの大きさを認識する（ステップ♯１１）。
【００５３】
ここで、電圧Ｖａ、電圧Ｖｂ、電圧Ｖｃのそれぞれに対し、発光素子に電流が流れているか否かを判断するための閾値が設けられる。新品の第１フォトカプラ７１の第１発光素子８１と抵抗Ｒ１の直列回路に２次直流電圧Ｖ２の設定電圧（例えば、ＤＣ２４Ｖ）を印加して初めて第１発光素子８１を点灯させたときの電圧Ｖａ（初期電圧）の値を第１発光素子８１の閾値としてもよい。また、上限値の電圧を定電圧ダイオードＺＤと新品の第２フォトカプラ７２の第２発光素子８２と抵抗Ｒ２の直列回路に印加して第２発光素子８２を初めて点灯させたときの電圧Ｖｂ（初期電圧）の値を第２発光素子８２の閾値としてもよい。新品の第３フォトカプラ７３の第３発光素子８３と抵抗Ｒ３とトランジスタＴｒ１の直列回路に２次直流電圧Ｖ２の設定電圧を印加しつつトランジスタＴｒ１をＯＮして第３発光素子８３を初めて点灯させたときの電圧Ｖｃ（初期電圧）の値を第３発光素子８３の閾値としてもよい。言い換えると、各発光素子の初期電圧を各発光素子の閾値としてもよい。各発光素子の閾値を示す閾値データ３１は、記憶部３に不揮発的に記憶される（図５参照）。
【００５４】
そして、制御部２（ＣＰＵ２１）は、各発光素子の点灯、消灯を判定する（ステップ♯１２）。制御部２は、この判定を周期的に（一定の周期で）繰り返す。具体的に、制御部２は、電圧が閾値を超えた発光素子を点灯している発光素子と判定し、対応する電圧が閾値を超えていない発光素子を消灯している発光素子と判定する。
【００５５】
そして、ＣＰＵ２１は、点灯している発光素子の点灯時間を計時部２３に計らせる（ステップ♯１３）。点灯時間を計っていない状態の発光素子の点灯を認識したとき、ＣＰＵ２１は、その発光素子の点灯時間の計時を計時部２３に開始させる。点灯時間の計時をしている状態の発光素子の点灯を認識したとき、ＣＰＵ２１はその発光素子の点灯時間の計時を計時部２３に続けさせる。ステップ♯１３まで点灯時間の計時を行っていた発光素子の消灯を認識したとき、ＣＰＵ２１はその発光素子の点灯時間の計時を終了させる。
【００５６】
また、制御部２（ＣＰＵ２１）は、それぞれの電流電圧変換部Ｒの出力（電圧Ｖａ、電圧Ｖｂ、電圧Ｖｃの大きさ）に基づき、計時している（点灯している）発光素子に流れる電流の大きさを求める（ステップ♯１４）。抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３の抵抗値は決まっている。そこで、制御部２は、電圧Ｖａ／抵抗Ｒ１により第１発光素子８１に流れる電流の大きさを求める。また、制御部２は、電圧Ｖｂ／抵抗Ｒ２により第２発光素子８２に流れる電流の大きさを求める。また、制御部２は、電圧Ｖｃ／抵抗Ｒ３により第３発光素子８３に流れる電流の大きさを求める。
【００５７】
そして、制御部２は、累計時間データ３３を記憶部３に更新させる（ステップ♯１５）。累計時間データ３３は、各発光素子の累計点灯時間を示すデータである。制御部２は、累計時間データ３３に含まれる累計点灯時間のうち、点灯時間の計時を終了した発光素子に対応する累計点灯時間に計時した時間を加算した値を求め、求めた値への累計時間データ３３の更新を記憶部３に行わせる。つまり、記憶部３は計時部２３の計時結果に基づき各発光素子の累計点灯時間を記憶する。
【００５８】
また、制御部２は、計時している（点灯している）発光素子に流れる電流の大きさを電流値データ３２として記憶させる（ステップ♯１６）。尚、電流値データ３２は、各発光素子の電流の平均値を求めるために記憶する。なお、記憶部３の記憶容量にも限界があるので、発光素子ごとに求めた電流値の記憶個数に上限を定め、最も古い記録を消し、求めた最新の電流値に書き換えるようにしてもよい。また、制御部２は、点灯期間中の平均値を発光素子に流れる電流の大きさとして記憶部３に記憶させてもよい。そして、ステップ♯１６の後、フローは、ステップ♯１１に戻る。
【００５９】
（寿命判断）
次に、図７、図８を用いて、実施形態に係る各フォトカプラの寿命判断の流れの一例を説明する。図７は、実施形態に係る各フォトカプラの寿命判断の流れの一例を示すフローチャートである。図８は、各発光素子の点灯可能時間を定めるための時間設定用データ３４の一例を示す図である。
【００６０】
まず、実施形態に係るプリンター１００のうち、報知部（詳細は後述）、電源基板６、計時部２３、記憶部３、操作パネル４、制御部２が各フォトカプラの寿命判断を行う電源寿命判断装置１として機能する。
【００６１】
そして、操作パネル４の入力受付部４２は、電源基板６に搭載された各フォトカプラの寿命判断の実行指示を受け付ける。図７のスタートは、実行指示に基づき、各フォトカプラの寿命判断処理を開始する時点である。
【００６２】
まず、制御部２は、記憶部３の電流値データ３２に基づき、それぞれの発光素子に流れる電流の大きさの平均値を求める（ステップ♯２１）。そして、制御部２は、求めた各平均値に基づき、それぞれの発光素子の点灯可能時間を定める（ステップ♯２２）。
【００６３】
具体的に、制御部２は、図８に示す時間設定用データ３４に基づき、各発光素子の点灯可能時間を定める。発光素子は、点灯時の電流が大きいほど劣化が早く進む。そこで、時間設定用データ３４は、平均値が小さいほど点灯可能時間が長くなり、平均値が大きいほど点灯可能時間が短くなるように定められている。
【００６４】
図８に示す時間設定用データ３４では、フォトカプラごとに電流の平均値に対する点灯可能時間が定められる。これは、電源基板６に搭載される各フォトカプラが同じ仕様（諸元）のものとは限らないためである。
【００６５】
図８の時間設定用データ３４のうち、第１フォトカプラ７１に関し、Ａ０１は第１発光素子８１に流れる電流の平均値である。Ａ１１、Ａ１２は、点灯可能時間を定めるうえでの境界となる電流値である。Ａ１１＜Ａ１２の関係となっている。また、平均値が大きいほど点灯可能時間を短くするので、図８で定義されたＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３は、Ｔ１３＜Ｔ１２＜Ｔ１１の関係となっている。
【００６６】
また、図８の時間設定用データ３４のうち、第２フォトカプラ７２に関し、Ａ０２は第２発光素子８２に流れる電流の平均値である。Ａ２１、Ａ２２は、点灯可能時間を定めるうえでの境界となる電流値である。Ａ２１＜Ａ２２の関係となっている。また、平均値が大きいほど点灯可能時間を短くするので、図８で定義されたＴ２１、Ｔ２２、Ｔ２３は、Ｔ２３＜Ｔ２２＜Ｔ２１の関係となっている。
【００６７】
また、図８の時間設定用データ３４のうち、第３フォトカプラ７３に関し、Ａ０３は第３発光素子８３に流れる電流の平均値である。Ａ３１、Ａ３２は、点灯可能時間を定めるうえでの境界となる電流値である。Ａ３１＜Ａ３２の関係となっている。また、平均値が大きいほど点灯可能時間を短くするので、図８で定義されたＴ３１、Ｔ３２、Ｔ３３は、Ｔ３３＜Ｔ３２＜Ｔ３１の関係となっている。
【００６８】
このように、制御部２は、平均値が小さい発光素子ほど点灯可能時間を長く設定し、平均値が大きい発光素子ほど点灯可能時間を短く設定する。
【００６９】
次に、制御部２は、それぞれの発光素子の点灯可能時間から対応する発光素子の累計点灯時間を減じて、それぞれのフォトカプラの寿命が尽きるまでの推定残存時間を求める（ステップ♯２３）。そして、制御部２は、それぞれの推定残存時間を寿命判断結果として報知部に報知させる（ステップ♯２４→エンド）。
【００７０】
ここで、操作パネル４の表示パネル４１を報知部として用いることができる。この場合、制御部２は、寿命判断結果を表示パネル４１に表示させる。また、印刷部５を報知部として用いることもできる。この場合、制御部２は、寿命判断結果を印刷部５に印刷させる。また、通信部２４を報知部として用いてもよい。この場合、制御部２は、寿命判断結果を示すデータを所定のコンピューター２００に向けて通信部２４に送信させる。
【００７１】
なお、過電圧検知用の第２フォトカプラ７２では、累計点灯時間がゼロの場合となる場合がある。言い換えると、第２発光素子８２の電流電圧変換部Ｒから出力される電圧Ｖｂが第２発光素子８２に対して定められた閾値を超えない場合がある。この場合、予め定められた推定残存時間を寿命判断結果として報知してもよい。予め定められた推定残存時間は、第２フォトカプラ７２のデータシートに基づき適宜定めればよい。
【００７２】
このようにして、実施形態に係る電源寿命判断装置１は、寿命判断結果を報知する報知部（表示パネル４１、印刷部５、通信部２４）と、入力された交流を直流に変換して出力し、スイッチング素子Ｑ１のスイッチング時間又は周波数を制御して出力電圧を調整するコントローラー６２を有し、発光素子と受光素子を備え受光素子がコントローラー６２と接続されるフォトカプラ（第１フォトカプラ７１、第２フォトカプラ７２、第３フォトカプラ）を複数含む電源基板６と、それぞれの発光素子の点灯時間を計る計時部２３と、計時部２３の計時結果に基づき各発光素子の累計点灯時間を記憶する記憶部３と、フォトカプラの寿命判断の実行指示を受け付ける操作パネル４と、実行指示がなされたとき、それぞれの発光素子の点灯可能時間を定め、点灯可能時間から対応する累計点灯時間を減じ、それぞれのフォトカプラの寿命が尽きるまでの推定残存時間を求め、それぞれの推定残存時間を寿命判断結果として報知部に報知させる制御部２と、を含む。
【００７３】
これにより、電源基板６に設けられた各フォトカプラの寿命に関する情報を容易に得ることができる。また、各フォトカプラの点灯頻度が異なっていても、各フォトカプラの寿命に関する正確な情報を使用者に伝えることもできる。そのため、寿命判断結果に基づき、電源基板６のリユースが可能か否かを判断することができる。また、各フォトカプラの寿命に関する情報を得ることができるので、劣化して交換が必要なフォトカプラを見分け、電源基板６の寿命を延ばすこともできる。従って、電源基板６のリユースや延命化により、廃棄物の量を減らすことができ、環境保護や省資源に貢献することができる。
【００７４】
又、電流電圧変換部Ｒがそれぞれの発光素子に対して設けられる。制御部２は、それぞれの電流電圧変換部Ｒの出力電圧に基づき、それぞれの発光素子に流れる電流の大きさとその平均値を求め、平均値が小さい発光素子ほど点灯可能時間を長く設定し、平均値が大きい発光素子ほど点灯可能時間を短く設定する。これにより、流れる電流が大きいほど発熱等により発光素子の劣化が進みやすいことを考慮して各発光素子の点灯可能時間を定めることができる。
【００７５】
又、電源基板６は、絶縁トランスＬ１を含む。スイッチング素子Ｑ１は、絶縁トランスＬ１への１次コイルＬ１１と接続される。複数のフォトカプラのうち、１つのフォトカプラ（第１フォトカプラ７１）の発光素子（第１発光素子８１）は、電源基板６の出力に基づき発光してフィードバック信号を発する。コントローラー６２は、フィードバック信号を受光する受光素子の出力に応じたＰＷＭ信号によりスイッチング素子Ｑ１のＯＮ／ＯＦＦを行う。これにより、スイッチング電源の２次側から１次側に帰還をかけるためのフォトカプラの寿命に関する情報を得ることができる。
【００７６】
又、複数のフォトカプラのうち、１つのフォトカプラ（第２フォトカプラ７２）の発光素子（第２発光素子８２）は、電源基板６の出力電圧に基づき発光するとともに、電源基板６の出力電圧が予め定められた上限値以上となったとき発光して過電圧検知信号を発する。コントローラー６２は、過電圧検知信号を受光する受光素子が過電圧検知信号を受光したとき、スイッチング素子Ｑ１をＯＦＦして電圧出力を停止する。これにより、スイッチング電源の２次側出力の過電圧を検知し、１次側に過電圧を伝えるためのフォトカプラの寿命に関する情報を得ることができる。
【００７７】
又、複数のフォトカプラのうち、１つのフォトカプラ（第３フォトカプラ７３）の発光素子（第３発光素子８３）は、電源基板６の出力電圧に基づき発光するとともに、制御部２の制御によりモード切替信号を発する。コントローラー６２は、ＰＷＭ信号を生成してスイッチング素子Ｑ１のＯＮ／ＯＦＦを行い、モード切替信号を受光する受光素子が受光するモード切替信号に基づき、ＰＷＭ信号の周波数をモードに応じた周波数とするこれにより、省電力モードや通常モードのようなモード切替を１次側に伝えるためのフォトカプラの寿命に関する情報を得ることができる。
【００７８】
又、画像形成装置は、電源寿命判断装置１を含む。この構成によれば、電源基板６のリユースの判断が容易な画像形成装置（プリンター１００）を提供することができる。また、電源基板６上の複数のフォトカプラのうち、交換の必要性の高いフォトカプラを知らせる画像形成装置を提供することができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、電源基板及びこれを備えた画像形成装置において利用可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１００  プリンター（画像形成装置）      １      電源寿命判断装置
２      制御部                          ２３    計時部
２４    通信部（報知部）                ３      記憶部
４      操作パネル                      ４１    表示パネル（報知部）
５      印刷部（報知部）                ６      電源基板
６２    コントローラー                  ７１    第１フォトカプラ
７２    第２フォトカプラ                ７３    第３フォトカプラ
８１    第１発光素子                    ８２    第２発光素子
８３    第３発光素子
９１    第１フォトトランジスタ（受光素子）
９２    第２フォトトランジスタ（受光素子）
９３    第３フォトトランジスタ（受光素子）
Ｌ１    絶縁トランス                    Ｌ１１  １次コイル
Ｑ１    スイッチング素子                Ｒ      電流電圧変換部
【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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