(57)【要約】【課題】  機器の待機時における消費電力を低減でき、且つ、プラグの引き抜き時のＸコンデンサに残留する電荷を速やかに放電する。【解決手段】  交流電圧が入力されるラインに発生するノイズを低減するための電荷蓄積手段と、前記交流電圧が入力されているか否かを検知する電圧検知手段と、前記電荷蓄積手段の電荷を放電するための放電手段を有し、前記放電手段を用いて前記交流電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検知手段と、前記放電手段が非導通の状態において前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記交流電圧の入力が断たれたことに応じて、前記電圧検知手段により前記放電手段を導通させることにより前記電荷蓄積手段の電荷を放電することを特徴とする放電回路。【選択図】  図１
2013158211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧が入力されるラインに発生するノイズを低減するための電荷蓄積手段と、
前記交流電圧が入力されているか否かを検知する電圧検知手段と、
前記電荷蓄積手段の電荷を放電するための放電手段を有し、前記放電手段を用いて前記交流電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検知手段と、
前記放電手段が非導通の状態において前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記交流電圧の入力が断たれたことに応じて、前記電圧検知手段により前記放電手段を導通させることにより前記電荷蓄積手段の電荷を放電することを特徴とする放電回路。
【請求項２】
前記電圧検知手段は、前記交流電圧が入力されるライン間に接続されたコンデンサを含むフィルタ手段を備え、前記コンデンサの両端の電圧が閾値電圧を超えることに応じて、前記ゼロクロス検知手段の放電手段を導通させることを特徴とする請求項１に記載の放電回路。
【請求項３】
前記フィルタ手段は、更に、前記コンデンサと直列に接続されたスイッチを有し、
前記スイッチをオンすることにより前記コンデンサの両端の電圧が前記閾値電圧を超えるように制御することを特徴とする請求項２に記載の放電回路。
【請求項４】
前記電圧検知手段は、前記交流電圧が入力されるライン間に接続された二つの抵抗を有し、前記二つの抵抗の間の電圧に基づき、前記放電手段を導通させることを特徴とする請求項１に記載の放電回路。
【請求項５】
入力される交流電圧を変換して出力する電源において、
前記交流電圧を整流する整流部と、
前記整流部によって整流された電圧を変換するコンバータと、
前記交流電圧が入力されるラインに発生するノイズを低減するための電荷蓄積手段と、
前記交流電圧が入力されているか否かを検知する電圧検知手段と、
前記電荷蓄積手段の電荷を放電するための放電手段を有し、前記放電手段を用いて前記交流電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検知手段と、
前記放電手段が非導通の状態において前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記交流電圧の入力が断たれたことに応じて、前記電圧検知手段により前記放電手段を導通させることにより前記電荷蓄積手段の電荷を放電する放電回路と
を備えたことを特徴とする電源。
【請求項６】
前記電圧検知手段は、前記交流電圧が入力されるライン間に接続されたコンデンサを含むフィルタ手段を備え、前記コンデンサの両端の電圧が閾値電圧を超えることに応じて、前記ゼロクロス検知手段の放電手段を導通させることを特徴とする請求項５に記載の電源。
【請求項７】
前記フィルタ手段は、更に、前記コンデンサと直列に接続されたスイッチを有し、
前記スイッチをオンすることにより前記コンデンサの両端の電圧が前記閾値電圧を超えるように制御することを特徴とする請求項６に記載の電源。
【請求項８】
前記電圧検知手段は、前記交流電圧が入力されるライン間に接続された二つの抵抗を有し、前記二つの抵抗の間の電圧に基づき、前記放電手段を導通させることを特徴とする請求項５に記載の電源。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれかの項に記載の電源を備え、記録材に画像を形成する画像形成装置において、
画像形成部と、前記電源から電圧が供給されることにより駆動する駆動部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成部は、記録材に形成された画像を記録材に定着する定着器を有し、
前記ゼロクロス検知手段の検知結果に基づき前記定着器の動作を制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に電力を供給する電源装置の放電回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６を用いて商用交流電源からの交流電圧を入力とし、交流電圧を変換するコンバータとしての電源を有する電子機器における放電回路について説明する。
【０００３】
商用交流電源からの交流電圧を入力として動作する電子機器において、一般に商用交流電源１からのライン間に発生するノーマルモードノイズを防止する目的として、通称：アクロス・ザ・ライン・コンデンサと呼ばれるコンデンサ４０（以下、Ｘコンデンサという）が接続される。なお、電子機器のプラグが引き抜かれた後（商用交流電源からの交流電圧の供給が断たれた場合）、このＸコンデンサに残留する電荷を１秒以内に所定電圧以下まで放電することが義務づけられている。これを満足するためにＸコンデンサ４０を使用する場合は、一般に図６のようにＸコンデンサ４０と並列に電荷放電のための放電回路としての放電抵抗２０が設けられる。一般的には、放電回路の後段に接続された整流回路８により交流電圧を全波整流し、コンバータ９により所望の電圧に変換して電子機器に供給する。そして、商用交流電源の交流電圧の周波数の判定及び瞬時停電を検出するために、交流電圧のゼロクロスを検出する回路をもつ電子機器もある。このような電子機器では、ゼロクロスを検出する回路を放電回路として兼用することもある。
【０００４】
一方、昨今の電子機器では、電子機器が動作していない待機時において、一層、消費電力を低減することが求められている。上記のＸコンデンサの容量を１．０μＦとした場合、１秒以内に所定電圧以下にするための放電抵抗の抵抗値は約１ＭΩである。商用交流電源の電圧をＡＣ２３０Ｖとした時の放電抵抗の消費電力は、約５２．９ｍＷになる。この消費電力は、電子機器の待機時の消費電力をより一層低減する際には、無視できる消費電力ではない。
【０００５】
従来の回路では、放電抵抗やゼロクロス検出のための回路は、電子機器の運転状態によらず電流が流れるため常に電力を消費する構成であった。これに対して、特許文献１では、待機時において、ゼロクロス検出のための回路をオン／オフさせ、オン期間の比率を小さくしておき、プラグが引き抜かれたことをゼロクロス検出のための回路で検出し、オン期間の比率を待機時に比べて高くする、もしくは常にオン状態にして、Ｘコンデンサに残留する電荷の放電を加速する構成を提案している。これにより、待機時におけるゼロクロス検出のための回路の消費電力を低減することができる。
【０００６】
また、他の方法として、図７のように主電源１２と並列に待機時の専用電源１１を設けて、待機時には主電源１２の商用電源ラインをオフすることにより、Ｘコンデンサ４４を接続しない構成も考えられる。なお、図７において２０と３０は放電抵抗を、４０と４４はＸコンデンサである。また、待機時の専用電源１１は整流部８ａとコンバータ９ａ、主電源１２は整流部８ｂとコンバータ９ｂを有する。通常動作時は主電源１２から電力を供給し、待機時は主電源１２をスイッチ７３でオフし、待機時の専用電源１１から電力を供給する。待機時は電子機器に必要な電力が小さいため、Ｘコンデンサ４０の容量をＸコンデンサ４４よりも小さくすることができるため、放電抵抗２０の抵抗値を放電抵抗３０の抵抗値より大きくして、待機時の消費電力を低減することができる。
【０００７】
また、図８のような構成が特許文献２で提案されており、商用交流電源からの電圧を監視する回路として抵抗４１、コンデンサ２１を有し、この回路にで電圧を監視してプラグの引き抜きを検知する。プラグの引き抜きが検知されたらスイッチ７０をオンする構成として、商用交流電源１から電圧が入力されているときに消費電力を抑える放電回路も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２０１５８７
【特許文献２】特開２０１１−０１０２９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の構成では、ゼロクロス検出回路によってプラグの引き抜きを検知し、ゼロクロス検出回路を放電回路として兼用しているため、待機時における全期間、ゼロクロス検出回路をオフとすることはできない。つまり、ゼロクロス検出手段のオン期間では依然として電力が消費されてしまう。また、外来ノイズ等によって商用交流電源からの交流電圧が歪んだ場合や商用交流電源の交流電圧の周波数に変動が生じた場合に、誤ってゼロクロスを誤検知するという課題がある。
【００１０】
また、図７のように専用電源１１を設けた構成では、待機時においてもＸコンデンサが必要となる構成であり、専用電源１１のＸコンデンサの容量を、例えば、０．２２μＦに減らすことができるが、１秒以内に所定電圧以下にするための放電抵抗の抵抗値は約４．５ＭΩとなる。商用交流電源の交流電圧をＡＣ２３０Ｖとしたときの放電抵抗による消費電力は約１１．８ｍＷになる。図６の構成よりも消費電力が低減できるが、更なる消費電力の低減は難しい。また、専用電源を設けた構成では、電源回路の部品点数が多くなり回路規模の増大、及び、電源のコストが増加するという課題もある。
【００１１】
また、特許文献２の構成では、ゼロクロス検出を必要としない待機状態では、ゼロクロス検出回路を遮断する高耐圧のスイッチ素子を別に必要とするため、コストが高くなる可能性がある。
【００１２】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、機器の待機時における消費電力を一層低減し、且つ、プラグが引き抜き時におけるＸコンデンサの残留電荷を速やかに放電することが可能な放電回路及び放電回路を備えた電源を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための放電回路は、交流電圧が入力されるラインに発生するノイズを低減するための電荷蓄積手段と、前記交流電圧が入力されているか否かを検知する電圧検知手段と、前記電荷蓄積手段の電荷を放電するための放電手段を有し、前記放電手段を用いて前記交流電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検知手段と、前記放電手段が非導通の状態において前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記交流電圧の入力が断たれたことに応じて、前記電圧検知手段により前記放電手段を導通させることにより前記電荷蓄積手段の電荷を放電することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の電源は、入力される交流電圧を変換して出力する電源において、前記交流電圧を整流する整流部と、前記整流部によって整流された電圧を変換するコンバータと、前記交流電圧が入力されるラインに発生するノイズを低減するための電荷蓄積手段と、前記交流電圧が入力されているか否かを検知する電圧検知手段と、前記電荷蓄積手段の電荷を放電するための放電手段を有し、前記放電手段を用いて前記交流電圧のゼロクロスを検出するゼロクロス検知手段と、前記放電手段が非導通の状態において前記交流電圧の入力が断たれた場合に、前記交流電圧の入力が断たれたことに応じて、前記電圧検知手段により前記放電手段を導通させることにより前記電荷蓄積手段の電荷を放電する放電回路と
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、機器の待機時における消費電力を低減でき、且つ、プラグの引き抜き時のＸコンデンサに残留する電荷を速やかに放電することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１における放電回路を示す回路図
【図２】実施例１における放電回路のタイミングチャート
【図３】実施例２における放電回路を示す回路図
【図４】実施例３における放電回路を示す回路図
【図５】実施例３における放電回路のタイミングチャート
【図６】従来の放電回路の構成を示すブロック図
【図７】従来の待機時専用電源を設けた放電回路の構成を示すブロック図
【図８】従来の商用電源電圧監視手段を設けた放電回路の構成を示すブロック図
【図９】放電回路及び電源の適用例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、上述した課題を解決するための本発明の具体的な構成について、以下の実施例に基づいて説明する。なお、以下に示す実施例は一例であって、この発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
（実施例１）
図１に本発明の実施例１の放電回路を示す。実施例１の放電回路はゼロクロス検出のためのゼロクロス検出回路を有し、ゼロクロス検出と放電を兼用する回路である。図１の放電回路は、商用交流電源１０１と、Ｘコンデンサ１４０と、フィルタ回路１０４及び１０５を有し、プラグが引き抜きかれたこと（交流電圧の入力が断たれたこと）を検知する電圧検知部としてのＡＣ検知部１０２と、放電抵抗１２１及び１２２を有し、Ｘコンデンサ１０４の放電と商用交流電源１０１から入力される交流電圧のゼロクロスの検出を行うゼロクロス検出部１０３とを有する。Ｘコンデンサ１０４は、前述したとおり、商用交流電源１０１の交流電圧の入力ライン間に発生するノーマルモードノイズによる影響を抑制するための電荷蓄積部である。なお、ダイオードブリッジ回路で構成された整流部１０８と、整流部１０８で整流された電圧を変換するコンバータ１０９とを含む電源装置が制御手段１１０に電力を供給する構成である。また、接点ａ及び接点ｂにはプラグが接続され、商用交流電源１０１から交流電圧が入力される。
【００１９】
なお、整流部１０８は、ダイオード１６０、１６１、１６２、１６３から成るダイオードブリッジ回路が接続されており、このダイオードブリッジ回路で入力された交流電圧が全波整流された後、平滑コンデンサ１４２で平滑される。また、平滑コンデンサ１４２の陽極側にコンデンサＣ１６４が接続されるとともに、陰極側にコンデンサＣ１６５が接続され、コンデンサＣ１６４、Ｃ１６５の互いの接続点が接地される。このコンデンサＣ１６４と１６５は、端子雑音対策として商用交流電源のラインとグラウンド（以下、ＧＮＤという）間に数千ｐＦ程度のコンデンサを設けられている。なお、コンデンサＣ１６４、Ｃ１６５は、通称「Ｙコンデンサ」と呼ばれる。本実施例のＹコンデンサは、整流部１０８の出力端に接続する構成である。なお、Ｙコンデンサは、整流部１０８に対して交流電流の入力側に接続される場合もあるが、本実施例の構成の方がより端子雑音対策の効果がある。
【００２０】
次に、ＡＣ検知部１０２の動作について説明する。商用交流電源１０１からの交流電圧の極性に応じて、ＡＣ検知部１０２のフィルタ回路１０４と１０５が夫々同様の動作をするため、フィルタ回路１０４の動作を説明する（１０５の説明は省略する）。
【００２１】
抵抗１１１とコンデンサ１１２から成るフィルタ回路１０４の両端には商用交流電圧１０１から交流電圧が印加される。抵抗１１１とコンデンサ１１２の時定数を商用交流電源１０１からの交流電圧の周期よりも十分に長く設定すれば、コンデンサ１１２の両端の電圧は交流電圧に比べ十分低くなる。コンデンサ１１２の両端の電圧値がピークのときに、ゼロクロス検出部１０３のスイッチ素子であるＦＥＴ１７１がオンするための閾値電圧よりも低くすることでＦＥＴ１７１はオフとなる。従って、Ｘコンデンサ１４０の両端には抵抗１１１が接続されているだけの状態になる。抵抗１１１の抵抗値を通常の放電抵抗１２１の抵抗値よりも十分に大きくすれば、従来よりも放電抵抗による消費電力を低減することができる。
【００２２】
一方、プラグが引き抜きかれた際は、その１秒以内に差し込み刃両端の電圧（Ｘコンデンサの残留電荷に基づく電圧）を所定電圧以下にすることが必要である。プラグが引き抜かれた瞬間は、Ｘコンデンサ１４０に蓄積した電荷が存在しており、Ｘコンデンサ１４０の両端の電圧は、略Ｘコンデンサ１４０の容量と抵抗１１１の時定数に従って減衰する。前述のとおり、抵抗１１１の抵抗値は通常の放電抵抗１２１の抵抗値よりも大きく設定している為、Ｘコンデンサ１４０両端の電圧は略直流になる。
【００２３】
一方、コンデンサ１１２の両端の電圧は時間と共に指数関数的に上昇し、ＦＥＴ１７１のオンするための閾値電圧を越えると放電抵抗１２１が導通し、Ｘコンデンサ１４０の残留電荷を放電する。ＦＥＴ１７１をオンさせ、放電抵抗１２１によりＸコンデンサ１４０の残留電荷を所定電圧以下に放電するまでの時間が１秒以内となるように、抵抗１１１の抵抗値、コンデンサ１１２の容量及び放電抵抗１２１の抵抗値の関係（定数）を後述のように設定する。
【００２４】
次に、ゼロクロス検出部１０３の動作について説明する。ゼロクロス検出部１０３は、通常動作状態であるスイッチ素子１４５を導通させているときのみ、入力される交流電圧のゼロクロスを検出し、接続点ｃ（以下、ノードｃという）の電圧で商用電源電圧のゼロクロス点を判断する。一方、待機状態である省電力状態においては、スイッチ素子１４５を非導通として消費電力を低減する。なお、スイッチ素子１４５としては、ＦＥＴなどの半導体素子でも良いし、多出力コンバータの１出力を停止する構成でも良い。
【００２５】
商用交流電源１０１からの交流電圧が接点ｂのほうが平滑コンデンサ１４２の陰極よりも低い場合、トランジスタ１３９のベースに電流が流れないため、トランジスタ１３９は非導通となる。トランジスタ１３９が非導通であるため、コンバータ１０９から供出された電荷によってフォトカプラ１４４が導通し、ノードｃは低電圧となる。
【００２６】
同時に、コンバータ１０９からダイオード１１３を介してＦＥＴ１７１に電圧を供給することでＦＥＴ１７１をオンする。抵抗１２１、１３３及びＦＥＴ１７１は、Ｙコン１６４、１６５を設けても正常に動作し、かつ商用ＡＣ電源が異常な波形を示してもゼロクロス検出を安定して行う為の素子である。接点ｂよりも接点ａの電位が高く、且つ、平滑コンデンサ１４２の陰極よりもＧＮＤの電位が低い場合に、抵抗１２１が設けられていないと平滑コンデンサ１４２への充電期間を除いてＹコンデンサに流れる電流は抵抗１２２を通り、トランジスタ１３９のベースに流れ込む。トランジスタ１３９のベースに電流が流れた結果、トランジスタ１３９が導通することで、ゼロクロス点が誤検出されてしまう。このような誤検出を防ぐため、抵抗１２１を設けることにより、Ｙコンデンサに流れる電流を抵抗１２１から流すことができ、Ｙコンデンサの設置に伴い発生する電流が、抵抗１２２に流れることがなくなり、安定してゼロクロス点を検出することができる。
【００２７】
一方で、商用交流電源１０１の電圧において接点ｂのほうが平滑コンデンサ１４２の陰極よりも高い場合、コンバータ１０９からダイオード１１８を介してスイッチ素子であるＦＥＴ１７２に電圧を供給することによりＦＥＴ１７２をオンする。更に、抵抗１２２からトランジスタ１３９のベースに電流を流すことによりトランジスタ１３９を導通させてフォトカプラ１４４を非導通とすることでノードｃは高電圧となる。なお、ダイオード１３８は、逆流防止用の保護ダイオードである。
【００２８】
次に、本実施例の放電回路により消費電力が低減されることについて、図２のタイミングチャートを用いて説明する。まず、ゼロクロス点を検出する動作状態では、放電抵抗１２１と１２２に電流を流し、安定してゼロクロス点を検出する。その後、ｔｚｅｒｏのタイミングにおいて待機状態に遷移し、スイッチ素子１４５を非導通とする。なお、この待機状態は電子機器が動作していないためゼロクロス点を検出する必要のない状態である。スイッチ素子１４５を非導通とすることで、ＡＣ検知部１０２の動作で説明したように、放電抵抗１２１と１２２を非導通にすることができるため、消費電力を低減することができる。ｔＡＣ−ＯＦＦのタイミングでプラグが引き抜かれる。プラグが引き抜かれた後、コンデンサ１１２の電圧上昇をｔｄｅｔのタイミングまで待ってからＸコンデンサ１４０の残留電荷を放電する。
【００２９】
次に、Ｘコンデンサの残留電荷を１秒以内に放電する方法について、商用交流電源１０１からの電圧において接点ｂの方が平滑コンデンサ１４２の陰極よりも低い場合を例に説明する。
【００３０】
プラグが引き抜かれた後のフィルタ回路１０４のコンデンサ１１２の両端の電圧を時間ｔの関数としてＶＣ１（ｔ）、コンデンサ１１２の容量をＣ１、抵抗１１１の抵抗値をＲ１、プラグが引き抜かれた瞬間（ｔ＝ｔＡＣ−ＯＦＦ＝０）におけるＸコンデンサ１４０両端の電圧をＶｄｃとすると、Ｖｃ１（ｔ）は数１式で与えられる。
【００３１】
【数１】
2013158211.tif 000003
【００３２】
ＦＥＴ１７１がオンするまでの時間をｔ＝ｔｄｅｔとし、このときのコンデンサ１１２の両端の電圧をＶＣ１（ｔｄｅｔ）＝ＶＣ１ｔｈとすると、ｔｄｅｔは数２式で与えられる。
【００３３】
【数２】
2013158211.tif 000004
【００３４】
この式からｔｄｅｔは、Ｒ１やＣ１、ＶＣ１ｔｈによって設定可能であるがわかる。
またＦＥＴ１７１がオンした後のＸコンデンサ１４０の両端の電圧、つまり、商用交流電源１０１からのライン間の電圧は、時間の関数ＶＣＸ（ｔ）として、Ｘコンデンサの容量をＣＸ、放電抵抗１２１の抵抗値をＲ０とすると、概ね数３式で与えられる。
【００３５】
【数３】
2013158211.tif 000005
【００３６】
ただし、数２式は、ｔ＝ｔｄｅｔから再びＦＥＴ１７１がオフするまでの期間で成り立つものとする。
【００３７】
１秒以内にＶＣＸ（ｔ）を所定電圧Ｖｒｅｇ以下にする必要があるため、いかなるＶｄｃの条件においても、ＶＣＸ（１）≦ＶｒｅｇとなるようにＲ０やｔｄｅｔを設定すればよい。
【００３８】
このように、本実施例によれば、ゼロクロス点を検出する回路を放電回路として兼用することができる。
【００３９】
例えば、商用電源電圧１０１からの交流電圧がＡＣ２３０Ｖ、Ｘコンデンサ１４０の容量が１．０μＦ、ＦＥＴ１７２がオンする閾値電圧が５Ｖの場合、抵抗１１１の抵抗値を２０ＭΩ、コンデンサ１１２の容量を０．１μＦとして、抵抗１２１の抵抗値を９６０ｋΩ以下にすれば良い。例えば、Ｘコンデンサ１４０の容量を１．０μＦとしたときは、１秒以内に所定電圧以下に放電するために要求される放電抵抗２０の抵抗値は１ＭΩとなり、入力される交流電圧をＡＣ２３０Ｖとしたときの放電抵抗２０による消費電力は約５２．９ｍＷである。一方、本実施例においてもＸコンデンサ１４０の容量を１．０μＦとし、抵抗１１１と１１６の抵抗値を夫々２０ＭΩとし、入力される交流電圧をＡＣ２３０Ｖとしたときの抵抗１１１と１１６の消費電力は、合わせて約５．３ｍＷである。従って、本実施例による消費電力の低減効果は、約４７．６ｍＷになる。
【００４０】
以上、本実施例によれば、機器の待機時における消費電力を低減でき、且つ、プラグの引き抜き時のＸコンデンサに残留する電荷を速やかに放電することができる。
【００４１】
また、本実施例では抵抗とコンデンサによるＲＣ積分回路（フィルタ回路１０４、１０５）によりプラグが引き抜かれたことを検知しており、ＲＣ積分回路がフィルタとして機能するため、前述の特許文献１のように検出するタイミングを絞ってゼロクロス点を検出する構成に比べて外部からのノイズや入力される交流電圧の周波数変動に対しても精度良くゼロクロス点を検出することができる。
【００４２】
（実施例２）
図３に実施例２の放電回路を示す。実施例１の図１の放電回路と重複する部分については説明を省略する。なお、重複する回路の各部については、３桁の符号の先頭の数字を１⇒２に変更している（一例として商用交流電源１０１を２０１に変更している）が構成は同様である。本実施例では、ＡＣ検知部の構成をゼロクロス検出回路の動作に応じて変更する点が異なっている。
【００４３】
図３において、ＡＣ検知部２０２のフィルタ２０４は、抵抗２１４とスイッチ素子としてのトランジスタ２１３が直列に接続された回路が、抵抗２１１に対して並列に接続されている。また、フィルタ２０５は、抵抗２１９とスイッチ素子としてのトランジスタ２１８が直列に接続された回路が、抵抗２１６に対して並列に接続されている。本実施例では、トランジスタ２１３と２１８が非導通の場合において、実施例１と同様にＦＥＴ２７１、２７２をオフすることにより放電抵抗による消費電力を低減することができる。
【００４４】
なお、本実施例における、ゼロクロス検出回路２０３の動作は次に説明するとおりである。商用交流電源２０１からの交流電圧において接点ｂのほうが平滑コンデンサ２４２の陰極よりも低い場合、トランジスタ２３９のベースに電流が流れないため、トランジスタ２３９は非導通となる。トランジスタ２３９が非導通のため、コンバータ２０９から供出された電荷によってフォトカプラ２４４が導通し、ノードｃは低電圧となる。一方で、商用交流電源２０１からの交流電圧において接点ｂのほうが平滑コンデンサ２４２の陰極よりも高い場合、コンバータ２０９からトランジスタ２１８のベースに電流を流すことでトランジスタ２１８を導通させる。抵抗２１９によってコンデンサ２１７の電圧を上昇させ、ＦＥＴ２７２がオンするための閾値電圧よりも高い電圧とすることでＦＥＴ２７２はオンする。さらに、抵抗２２２からトランジスタ２３９のベースに電流を流すことでトランジスタ２３９を導通させてフォトカプラ２４４を非導通とすることでノードｃは高電圧となる。
【００４５】
なお、本実施例では、ＡＣ検知部におけるトランジスタ２１３、２１８を導通させてＡＣ検知部の構成を変更することにより、コンバータ２０９からＦＥＴ２７１、２７２を駆動するためにコンデンサ２１２、２１７の電圧を昇圧するのに必要な電流を抑えることも可能となる。
【００４６】
以上、本実施例によれば機器の待機時における消費電力を低減でき、且つ、プラグの引き抜き時のＸコンデンサに残留する電荷を速やかに放電することができる。
【００４７】
なお、本実施例においても実施例１と同様、前述の特許文献１によるゼロクロス検知手段に比べて、外部からのノイズや入力される交流電圧の周波数変動に対しても精度良くゼロクロス点を検出することができる。
【００４８】
（実施例３）
図４に実施例３の放電回路を示す。実施例１、実施例２と重複する構成については説明を省略する。なお、重複する回路の各部については、３桁の符号の先頭の数字を１⇒３に変更している（一例として商用交流電源１０１を３０１に変更している）が構成は同様である。本実施例では、ＡＣ検知部の検知結果を制御部に出力して、制御部がその出力に基づいてＸコンデンサの電荷を放電する点が異なっている。
【００４９】
図４において、ＡＣ検知部３０２は、抵抗３１１と抵抗３１２の間の電圧をダイオード３１３を介して制御部３１０に出力する。制御部３１０はその内部に設定された閾値電圧とダイオードを介して得られた出力とを比較し、閾値電圧より大きい（Ｈｉｇｈ信号）か、閾値電圧より小さいか（Ｌｏｗ信号）を検出する。Ｈｉｇｈ信号及びＬｏｗ信号の立上り又は立下りが、所定時間以上、検出されないことによりプラグが引き抜かれたことを検出し、スイッチ素子であるＦＥＴ３７２をオンすることでＸコンデンサ３４０の残留電荷を放電する。
【００５０】
制御部３１０は、ＣＰＵを用いてＦＥＴ３７２をオンする構成でも良いし、トランジスタやＦＥＴなどの半導体素子を用いて構成した制御回路（ＡＳＩＣ等）でＦＥＴ３７２をオンする構成でも良い。
【００５１】
また、ゼロクロス点の検出は、ＦＥＴ３７２をオンすることによって、ノードｃの電圧によってゼロクロス点を検出する。商用電源電圧がゼロクロス点の近傍では、トランジスタ３３９のベースに十分な電流が流せないため、トランジスタ３３９が非導通となり、フォトカプラ３４４が導通し、ノードｃは低電圧となる。ゼロクロス点の近傍以外では、トランジスタ３３９のベースに十分な電流が流すことでトランジスタ３３９が導通となり、フォトカプラ３４４が非導通となって、ノードｃは高電圧となる。
【００５２】
次に、消費電力を低減する様子を図５のタイミングチャートを用いて説明する。
ゼロクロス検出を必要とする通常の動作状態では、ＦＥＴ３７２をオンして放電抵抗３２２に電流を流し、ゼロクロス点を検出する。その後、ｔｚｅｒｏにおいて待機状態に遷移し、ＦＥＴ３７２をオフとする。待機状態とは、ゼロクロス点の検出を必要としない状態である。ＦＥＴ３７２をオフにすることで放電抵抗３２２を非導通とできるため、消費電力を低減することができる。ｔＡＣ−ＯＦＦでプラグが引き抜かれた後、ダイオード３１３のカソード電圧に変化がないことをｔｄｅｔで検知し、Ｘコンデンサ３４０の残留電荷を放電する。
【００５３】
本実施例によれば機器の待機時における消費電力を低減でき、且つ、プラグの引き抜き時のＸコンデンサに残留する電荷を速やかに放電することができる。
【００５４】
また、本実施例によれば、ＡＣ検知部から制御部３１０に出力することによりＸコンデンサの残留電荷を放電するため、スイッチ素子であるＦＥＴがオンするための閾値電圧に依存せずに抵抗３１１と抵抗３１２の間の検知電圧を設定できる。また、ＦＥＴのオンする閾値電圧のばらつきに依存せずに放電を開始できるため、放電時間のタイミングのばらつきを低減することにより安定した放電動作を行うことが可能である。
【００５５】
（本発明の放電回路を備えた電源の適用例）
前述の放電回路を搭載した電源を、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置における低電圧電源として適用することができる。画像形成装置における制御部としてのコントローラへの電力供給のための電源として適用可能である。
【００５６】
図９（ａ）に画像形成装置の一例であるレーザビームプリンタの概略構成を示す。レーザビームプリンタ２００は、画像形成部２１０として潜像が形成される像担持体としての感光ドラム２１１、感光ドラムに形成された潜像をトナーで現像する現像部２１２を備えている。そして感光ドラム２１１に現像されたトナー像をカセット２１６から供給された記録材としてのシート（不図示）に転写して、シートに転写したトナー像を定着器２１４で定着してトレイ２１５に排出する。また、図９（ｂ）に画像形成装置の制御部としてのコントローラに対する電源からの電力供給ラインを示す。前述の放電回路を搭載した電源は、画像形成装置の画像形成動作を制御するＣＰＵ３１０を有するコントローラ３００、または、駆動部としてのモータ３１２や３１３に電力を供給する低電圧電源として適用できる。図９（ｂ）に示すように電力を供給する対象が複数ある場合はスイッチング電源からの電圧を変換するＤＣＤＣコンバータ３１２を設けてコントローラ３００に供給する構成にしてもよい。
【００５７】
そして、コントローラ３００からの指示に応じて、電源の出力電圧を小さくして画像形成装置が待機状態に遷移する。このような待機状態において前述した放電回路を搭載した電源であれば、装置の待機状態における消費電力を低減することができ、且つ、プラグの引き抜き時のＸコンデンサに残留する電荷を速やかに放電することができる。
【００５８】
また、前述した実施例におけるゼロクロス点の検出結果を、画像形成装置の定着部の動作を制御するために用いることができる。具体的には、定着器２１４に流す電流を制御することに用いることができる。この電流の制御は、定着器２１４による画像の定着動作を記録材の種類や装置の置かれた環境などに応じて、記録材に適正に画像を定着するための動作である。なお、本発明を適用する装置としては、このような画像形成装置に限らず、動作状態と待機状態を有する他の電子機器の低電圧電源としても適用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１  商用交流電源
１０２  ＡＣ検知部
１０３  ゼロクロス検知部
１０４、１０５  フィルタ回路
【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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