(57)【要約】【課題】回路構成が簡単で安価に提供でき、商用ＡＣ電源の遮断を短時間で検知して、バックアップ電源への切り換えを迅速に行えるようにする。【解決手段】商用ＡＣ電源による交流をダイオードブリッジ１０で全波整流した脈流をフォトカプラ２０の発光素子２１に流して点灯及び消灯させる。その発光素子２１が消灯時に、５ＶＸ電源からのＤＣ電圧５Ｖで抵抗Ｒ３，Ｒ４を介してコンデンサＣ２を充電し、発光素子２１の点灯時に、受光素子２２と抵抗Ｒ４とを介してコンデンサＣ２を放電させる。そして、コンデンサＣ２の端子間の電圧値をコンパレータ３０により、発光素子２１が点灯と消灯を繰り返しているときのコンデンサＣ２の端子間の最大電圧値とＤＣ電圧５Ｖの値との中間の所定電圧値と比較し、コンデンサＣ２の端子間の電圧値がその所定電圧値を超えたときにコンパレータ３０が遮断検知信号ＴＲＧsigを出力する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッケージ内に発光素子と受光素子が設けられたフォトカプラと、
商用ＡＣ電源による交流を全波整流した脈流を前記フォトカプラの発光素子に流して該発光素子を点灯及び消灯させる手段と、
前記発光素子が消灯時に、ＤＣ電源からの一定のＤＣ電圧で抵抗を介してコンデンサを充電し、前記発光素子の点灯時に、前記受光素子と抵抗を介して前記コンデンサを放電させる充放電回路と、
前記コンデンサの端子間の電圧値を、前記発光素子が点灯と消灯を繰り返しているときの前記コンデンサの端子間の最大電圧値と前記ＤＣ電圧の値との中間の所定電圧値と比較し、前記コンデンサの端子間の電圧値が前記所定電圧値を超えたときに遮断検知信号を出力する比較手段と、
を備えたことを特徴とする商用ＡＣ電源遮断検知装置。
【請求項２】
請求項１に記載の商用ＡＣ電源遮断検知装置と、バックアップ電源と、商用ＡＣ電源から給電される各種負荷とを備えた機器システムであって、
通常は商用ＡＣ電源から前記各種負荷に給電するように切り換わっており、前記商用ＡＣ電源遮断検知装置が前記遮断検知信号を出力したときに、前記バックアップ電源から前記各種負荷に給電するように切り換わる電源切換手段を設けたことを特徴とする機器システム。
【請求項３】
請求項１に記載の商用ＡＣ電源遮断検知装置と、バックアップ電源と、商用ＡＣ電源から給電される各種負荷とを備えた機器システムであって、
通常は前記商用ＡＣ電源から前記各種負荷のうち当該機器システムの必要最低限の動作及び機能を維持するための特定部分に給電するように切り換わっており、前記商用ＡＣ電源遮断検知装置が前記遮断検知信号を出力したときに、前記バックアップ電源から前記特定部分に給電するように切り換わる電源切換手段を設けたことを特徴とする機器システム。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の機器システムにおいて、
前記バックアップ電源を、蓄電手段と、該蓄電手段を前記商用ＡＣ電源による電力に基づいて充電する充電器と、前記蓄電手段に充電された電力を放電させ、前記電源切換手段を介して給電する放電器とによって構成したことを特徴とする機器システム。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載の機器システムが画像形成機能を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３に記載の機器システムが画像形成機能を備えており、前記特定部分が操作部であ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】
この発明は、商用ＡＣ電源遮断検知装置とそれを備えた機器システム及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
商用ＡＣ（交流）電源による電力が供給されることによって動作する機器や装置において、商用ＡＣ電源が停電により遮断されたり、電源プラグが抜けて商用ＡＣ電源からの給電が遮断されることがある。そのため、商用ＡＣ電源が遮断された場合に、その遮断を検知して、バックアップ電源に切り換え、そのバックアップ電源から機器の必要最低限の機能を維持するためのモジュールや回路に電源を供給する技術がある。
商用ＡＣ電源の遮断を検知する技術としては、例えば入力電圧を継続的に検知して、その検知電圧が低下したら、商用ＡＣ電源の遮断と判断する検知方式がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、無停電電源装置において、商用ＡＣ電源の交流をＡＣ／ＤＣ変換器によって直流に変換してから、その直流出力電流の変化に基づいて商用ＡＣ電源の遮断を検知する技術が示されている。
また、特許文献２には、交流電源から供給される交流電圧のゼロクロス信号を生成して、ＣＰＵが一定時間内でのそのゼロクロス信号の有無を判断して、交流電源の遮断を検知する技術が示されている。
【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、このような従来の商用ＡＣ電源の遮断検知方法では、回路が複雑で高価になるばかりか、商用ＡＣ電源の遮断を検知するまでの検知時間が比較的長くかかり、バックアップ電源への切り換える前に一時的に電源がダウンしてしまうという問題があった。
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、回路構成が簡単で安価な商用ＡＣ電源遮断検知装置を提供すると共に、商用ＡＣ電源の遮断を短時間で検知して、バックアップ電源への切り換えを迅速に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明による商用ＡＣ電源遮断検知装置は上記の目的を達成するため、パッケージ内に発光素子と受光素子が設けられたフォトカプラと、商用ＡＣ電源による交流を全波整流した脈流を上記フォトカプラの発光素子に流して該発光素子を点灯及び消灯させる手段と、上記発光素子が消灯時に、ＤＣ電源からの一定のＤＣ電圧で抵抗を介してコンデンサを充電し、上記発光素子の点灯時に、上記受光素子と抵抗とを介して上記コンデンサを放電させる充放電回路と、上記コンデンサの端子間の電圧値を、上記発光素子が点灯と消灯を繰り返しているときの上記コンデンサの端子間の最大電圧値と上記ＤＣ電圧の値との中間の所定電圧値と比較し、上記コンデンサの端子間の電圧値が上記所定電圧値を超えたときに遮断検知信号を出力する比較手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明による商用ＡＣ電源遮断検知装置は、回路構成が簡単で安価に提供でき、商用ＡＣ電源の遮断を短時間で検知して、バックアップ電源への切り換えを迅速に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明による商用ＡＣ電源遮断検知装置の一実施形態を示す回路構成図である。
【図２】図１に示した商用ＡＣ電源遮断検知装置に商用ＡＣ電源が入力されている状態から時点ｔaでそれが遮断された場合の各電圧の波形図である。
【図３】同じく商用ＡＣ電源が遮断されている状態から交流電圧の波高値が略最大の時点ｔｂで復帰した場合の各電圧の波形図である。
【図４】同じく商用ＡＣ電源が遮断されている状態から交流電圧のゼロクロス点付近の時点ｔｃで復帰した場合の各電圧の波形図である。
【図５】この発明による商用ＡＣ電源遮断検知装置を備えた機器システムの一実施形態を示すブロック図である。
【図６】この発明による商用ＡＣ電源遮断検知装置を備えた機器システムの他の実施形態を示すブロック図である。
【図７】この発明による商用ＡＣ電源遮断検知装置を備えた画像形成装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、この発明を実施するための形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明による商用ＡＣ電源遮断検知装置の一実施形態を示す回路構成図である。
この商用ＡＣ電源遮断検知装置の構成をその基本動作と共に説明する。
電源線Ｌ，Ｎ間に商用ＡＣ電源から入力される交流を、全波整流回路であるダイオードブリッジ１０によって全波整流する。そのダイオードブリッジ１０の出力端子ａ，ｂから電流制用の抵抗Ｒ１とＲ２の直列回路を介してフォトカプラ２０の発光素子２１に電流を流して発光（点灯）と消灯を繰り返えさせる。
【０００９】
このダイオードブリッジ１０と抵抗Ｒ１，Ｒ２が、商用ＡＣ電源による交流を全波整流した脈流をフォトカプラ２０の発光素子２１に流してその発光素子２１を点灯及び消灯させる手段である。
コンデンサＣ１は直接この発明には関係しないが、ノイズを除去するために、抵抗Ｒ１とＲ２の接続点とダイオードブリッジ１０の出力端子ａとの間に接続している。
【００１０】
フォトカプラ２０は、パッケージ内に発光素子２１と受光素子２２が絶縁して設けらている。そして、発光素子２１の点灯（発光）時には、受光素子２２がその光を受光して導通状態（オン）になり、発光素子２１の消灯時には、受光素子２２が受光しないため非導通状態（オフ）になる。その発光素子２１は一般に発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、受光素子２２は一般にフォトトランジスタである。
【００１１】
フォトカプラ２０の受光素子２２側では、発光素子２１の消灯時にはその受光素子２２がオフ（ＯＦＦ）になっているため電流が流れず、５ＶＸ電源から抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４の直列回路を通してコンデンサＣ２に充電される。
５ＶＸ電源とは、一定のＤＣ電圧（この例では５Ｖ）を供給するＤＣ電源であり、バッテリから生成することも、交流を整流して直流電圧を得るＡＣ−ＤＣ電源によって生成することもできる。
【００１２】
フォトカプラ２０の発光素子２１の点灯（発光）時には、受光素子２２がオン（ＯＮ）になって電流が流れるので、コンデンサＣ２への充電が停止され、コンデンサＣ２が放電する。なぜなら、抵抗Ｒ３に流れる５ＶＸ電源からの電流は、受光素子２２を通してグランドＧＮＤにバイパスされると共に、コンデンサＣ２からも抵抗Ｒ４を介して受光素子２２に電流が流れてグランドＧＮＤに放電されるからである。
【００１３】
この５ＶＸ電源とグランドＧＮＤ間に、フォトカプラ２０の受光素子２２と共に接続された抵抗Ｒ３，Ｒ４及びコンデンサＣ２が充放電回路を構成している。この充放電回路は、フォトカプラ２０の発光素子２１が消灯時に、ＤＣ電源からの一定のＤＣ電圧（５Ｖ）で抵抗（Ｒ３とＲ４）を介してコンデンサＣ２を充電し、発光素子２１の点灯時に、受光素子２２と抵抗（Ｒ４）とを介してコンデンサＣ２を放電させる。
【００１４】
抵抗Ｒ４については、コンデンサＣ２への充電動作では充電抵抗の一部として働いているが、フォトカプラ２０の発光素子２１が発光している場合は、放電抵抗としてコンデンサＣ２に充電された電荷を放電させるように働く。そして、次の充電動作までにコンデンサＣ２の電荷を全て放電させて、コンデンサＣ２の充電開始電圧をほぼ０Ｖにしておくように、抵抗Ｒ４の抵抗値は抵抗Ｒ３の抵抗値より小さく設計するのが好ましい。
【００１５】
この実施形態では、フォトカプラ２０の発光素子２１に電流を流して点灯（発光）と消灯を繰り返す方式で、商用ＡＣ電源による交流を全波整流してから電流制限する例を示した。しかし、商用ＡＣ電源からの交流を電流制限抵抗を介して全波整流し、その出力電流を発光素子２１に流すようにする等の変更は自由に選択可能である。
【００１６】
通常の商用ＡＣ電源入力時には、フォトカプラ２０の発光素子２１には商用ＡＣ電源の交流を全波整流した脈流波形の電圧が印加されるため、発光素子２１は殆どの時間発光している。消灯している期間は、商用ＡＣ電源の交流電圧がゼロクロスポイント前後の僅かな時間だけである。
したがって、コンデンサＣ２へはその僅かな消灯時間で充電されることになる。しかし、その点灯（発光）と消灯の時間は、抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値や商用ＡＣ電源の電圧値等によって変わるので、適宜に調整でき、自由な設計が可能である。
【００１７】
通常、商用ＡＣ電源の入力時には、放電開始時にコンデンサＣ２の端子間電圧が最大になるので、その最大電圧値Ｖchstが、５ＶＸ電源による一定のＤＣ電圧値である５Ｖの半分以下（例えば１〜２Ｖ程度）になるように設計する。
商用電源の遮断時には、フォトカプラ２０の発光素子２１が上述した僅かな時間を越えて継続的に消灯し、コンデンサＣ２への充電が最大電圧値Ｖchstを超えて継続される。
そこで、上記最大電圧値Ｖchstと５ＶＸ電源による一定のＤＣ電圧値（５Ｖ）の中間の所定電圧値を、コンデンサＣ２への充電特性を加味して要求される検知時間に適合した判断基準の電圧値Ｖcacoffとして設定する。その判断基準の電圧値Ｖcacoffを、５ＶＸ電源によるＤＣ電圧値（５Ｖ）を抵抗Ｒ５とＲ６で分圧して例えば４Ｖに設定し、コンパレータ３０の負入力端子に入力させる。
一方、コンデンサＣ２の端子間電圧（充電電圧）をコンパレータ３０の正入力端子に入力させる。
【００１８】
上記のように構成した商用ＡＣ電源遮断検知装置は、商用電源の入力時には、コンデンサＣ２への充電とコンデンサＣ２からの放電が端子間電圧０〜Ｖchstの電圧範囲で繰り返される。
商用電源が遮断された場合は、その時点からコンデンサＣ２からの放電が停止して、コンデンサＣ２への充電しかできなくなるため、コンデンサＣ２の端子間電圧が判断基準の電圧値Ｖcacoff以上に上昇する。すると、コンパレータ３０の出力が反転して遮断検知信号ＴＲＧsigを発生し、信号出力端子３１からその遮断検知信号ＴＲＧsigを出力して、外部に商用電源が遮断されたことを知らせることができる。
【００１９】
上述した５ＶＸ電源とグランドＧＮＤ間に直列に接続され、判断基準の電圧値Ｖcacoffを生成する抵抗Ｒ５，Ｒ６による分圧回路と、コンパレータ３０とが比較手段を構成している。
その比較手段が、コンデンサＣ２の端子間の電圧値を、判断基準の電圧値Ｖcacoffと比較し、コンデンサＣ２の端子間の電圧値が電圧値Ｖcacoffを超えたときに遮断検知信号ＴＲＧsigを出力する。
その判断基準の電圧値Ｖcacoffは、発光素子２１が点灯と消灯を繰り返しているときのコンデンサＣ２の端子間の最大電圧値Ｖchstと一定のＤＣ電圧の値（５Ｖ）との中間の所定電圧値である。
【００２０】
なお、５ＶＸ電源をＡＣ−ＤＣ電源によって生成する場合でも、商用電源の遮断時に直ちに５ＶＸ電源がダウンするわけではないので、商用電源の遮断を検知することが可能である。このようなＡＣ−ＤＣ電源による５ＶＸ電源を使用する場合には、商用電源遮断の検知時間よりも充分余裕をもって、５ＶＸ電源の出力電圧が維持されるようにＡＣ−ＤＣ電源を設計するとよい。
【００２１】
図２〜図４は、この発明による商用ＡＣ電源遮断検知装置の動作を説明するための波形図であり、上述した構成の商用ＡＣ電源遮断検知装置を作成して動作させ、実際に波形を確認して作成した波形図である。
これらの各図において、１ｃｈ〜４ｃｈは、それぞれ次の各波形を示している。また、図２と図４は時間軸目盛が同じであるが、図３の時間軸目盛は図２及び図４の時間軸目盛の４倍に拡大している。
【００２２】
１ｃｈ：図１に示したコンデンサＣ２の端子間電圧（充電電圧：コンパレータ３０の正入力端子の電圧）の波形
２ｃｈ：（参考波形）商用ＡＣ電源遮断検知を従来方式で実施した場合の電圧信号波形
３ｃｈ：（参考波形）同一電源系統での交流電圧の全波整流波形
４ｃｈ：（参考波形）同一電源系統での抵抗負荷電流波形
【００２３】
図２は、商用ＡＣ電源が入力されている状態から時点ｔaで商用ＡＣ電源が遮断された場合の各電圧の波形を示している。
この図２の１ｃｈの波形によると、前半の２サイクルでは商用ＡＣ電源が入力されているため、コンデンサＣ２への充電とコンデンサＣ２からの放電が、その端子間電圧０〜Ｖchst（１Ｖ程度）の電圧範囲で繰り返されている。
時間軸の時点ｔａで商用ＡＣ電源が遮断されると、コンデンサＣ２の放電は行われなくなって充電が開始され、その端子間電圧が判断基準の電圧値Ｖcacoff（例えば４Ｖ）になるまでの時間は、充電開始から４ｍｓ程度である。これは、商用ＡＣ電源の遮断を充分速く検知可能なことを示している。
【００２４】
したがって、商用ＡＣ電源の交流電圧の周期２０ｍｓの１／５、すなわち４ｍｓ程度の時間で遮断検知が可能になる。参考波形として２ｃｈに破線で示した従来方式での電圧信号波形では、４ｍｓ程度の時間では電圧変化が僅かであるため、商用ＡＣ電源の遮断検知を確実に行うことは困難である。
この参考波形は、商用ＡＣ電源の交流電圧を整流平滑化して直流電圧に変換し、その変動から商用ＡＣ電源の遮断を検知する方式での、該直流電圧の電圧信号波形である。
このような方式によると、交流入力電圧を直流電圧に変換しているので、商用ＡＣ電源が遮断された場合の直流電圧の変化に時間がかかるため、応答が遅い欠点がある。
【００２５】
図３は、商用電源が遮断されている状態から交流電圧の波高値が略最大の時点ｔｂで復帰（ＡＣ入力が再開）した場合の各電圧の波形を示している。
この図３の１ｃｈの波形によれば、コンデンサＣ２の端子間電圧が５ＶＸ電源の電圧（５Ｖ）の状態から、商用ＡＣ電源の復帰により放電を開始して０Ｖになるまでの時間は０．４５３ｍｓであり、その後は商用ＡＣ電源の遮断を検知可能である。したがって、この商用ＡＣ電源遮断検知装置の検知回路の復帰時間は充分短いことが示されている。
参考波形として２ｃｈに破線で示した従来方式での電圧信号波形は、商用電源が復帰しても、その交流電圧を整流平滑化するため、電圧信号が正常な電圧に達するまでに時間がかかり、検知回路の復帰に比較的長い時間を要することになる。
【００２６】
図４は、商用ＡＣ電源が遮断されている状態から交流電圧のゼロクロス点付近の時点ｔｃで復帰（ＡＣ入力が再開）した場合の各電圧の波形を示している。
商用ＡＣ電源が復帰した直後にゼロクロスタイミングとなった場合は、図４の１ｃｈの波形に示すように、コンデンサＣ２の端子間電圧が５ＶＸ電源の電圧（５Ｖ）の状態から、商用電源の復帰により放電を開始た直後に一時的に充電されて上昇する。しかし、その後再び放電を開始し、短時間でコンデンサＣ２の端子間電圧が０Ｖになる。
【００２７】
この場合、コンデンサＣ２の放電には、ゼロクロス点前後のタイミングでの充電時間と充電電圧が加算されるので、商用ＡＣ電源遮断検知装置の検知回路の復帰時間が２．６ｍｓ程度になる。しかし、次の充電現象までには５ｍｓ以上の時間があるので問題はない。
コンデンサＣ２の電圧が完全に放電された後は、商用ＡＣ電源の入力によるフォトカプラ２０の動作により充放電が繰り返され、商用ＡＣ電源の遮断を検知可能になる。
この商用ＡＣ電源遮断検知装置は、図１に示したように回路構成が簡単で安価に提供でき、しかも商用ＡＣ電源の遮断を短時間で検知できる。したがって、商用ＡＣ電源の遮断時にバックアップ電源への切り換えを迅速に行うことが可能になる。
【００２８】
図５は、この発明による商用ＡＣ電源遮断検知装置を備えた機器システムの一実施形態を示すブロック図である。
この図５に示す機器システムは、ＡＣプラグ１、電源切換手段２、各種負荷である各種ＡＣ機器３、この発明による上述した商用ＡＣ電源遮断検知装置５、およびバックアップ電源６を備えている。
【００２９】
この機器システムでは、商用ＡＣ電源のコンセントに差し込まれるＡＣプラグ１が、電源切換手段２を介して各種ＡＣ機器に接続されている。電源切換手段２は、通常は図５に実線で示すように切り換わっており、ＡＣプラグ１から商用ＡＣ電源の交流電力を端子ｄ−ｃ間を通して各種ＡＣ機器３に供給する状態になっている。この電源切換手段２は、外部からの切換信号によって、バックアップ電源６からの電力を端子ｅ−ｃ間を通して各種ＡＣ機器に給電するように電源の切り換えが可能である。
【００３０】
ＡＣプラグ１からのＡＣ入力は、商用ＡＣ電源遮断検知装置５とバックアップ電源６に供給される。商用ＡＣ電源遮断検知装置５は、前述したように商用ＡＣ電源の遮断を検知したときに遮断検知信号ＴＲＧsigを出力する。この遮断検知信号ＴＲＧsigを電源切換手段２に外部からの切換信号として入力することによって、商用ＡＣ電源の遮断時にバックアップ電源６からの交流電力を各種ＡＣ機器に給電するように、電源切換手段２を図５に破線で示すように切り換えることができる。
【００３１】
電源切換手段２としては、リレー又はラッチングリレー、あるいは半導体スイッチング素子等種々のものを、用途に応じて使用することが可能である。
バックアップ電源６は、商用ＡＣ電源からのＡＣ入力を整流してＤＣ電力として内部の二次電池等の蓄電手段に蓄電し、ＡＣ入力が無くなった時には、蓄電したＤＣ電力を商用ＡＣ電源によるＡＣ電力と同様なバックアップＡＣ電力に変換して出力できる電源である。例えば、無停電電源装置（ＵＰＳ）であり、商用ＡＣ電源の遮断時にバックアップ電源として使用する電源である。このバックアップ電源６の出力端子を、電源切換手段２の入力端子ｅに接続している。
【００３２】
この機器システムによれば、商用ＡＣ電源が遮断された場合に、商用ＡＣ電源遮断検知装置５がその遮断を迅速に検知して、遮断検知信号ＴＲＧsigを電源切換手段２に出力する。それによって、電源切換手段２が図５に破線で示すように切り換わり、バックアップ電源６からのバックアップ電力を各種ＡＣ機器３に給電する。
したがって、商用ＡＣ電源の遮断後も一時的に電源がダウンすることなく、バックアップ電源６から各種ＡＣ機器３にある程度の時間はバックアップＡＣ電力を給電することができる。その給電可能な時間を長くするために、バックアップ電源６からは、各種負荷である各種ＡＣ機器３のうち、必要最低限の動作及び機能を維持するためのモジュールや回路等の特定部分にのみ給電するようにするのが望ましい。
【００３３】
商用ＡＣ電源が復帰してＡＣプラグ１から交流電力が入力すれば、商用ＡＣ電源遮断検知装置５がすぐに遮断検知信号ＴＲＧsigを出力しなくなる。そのため、電源切換手段２が元の実線で示す状態に切り換わり、ＡＣプラグ１からの交流電力が各種ＡＣ機器３に給電される通常の動作状態に復帰する。
【００３４】
図６は、この発明による商用ＡＣ電源遮断検知装置を備えた機器システムの他の実施形態を示すブロック図である。この実施形態は、図５に示した前述の実施形態と、電源切換手段２を切り換えるための切換信号をバックアップ電源６′で生成するようにした点が相違するだけである。
この機器システムでも、商用ＡＣ電源の遮断時に商用ＡＣ電源遮断検知装置５がそれを迅速に検知して遮断検知信号ＴＲＧsigを出力する。しかし、その遮断検知信号ＴＲＧsigを電源切換手段２ではなく、バックアップ電源６′に出力ＯＮ信号として入力させる。
【００３５】
それによって、バックアップ電源６′がバックアップＡＣ電力を出力可能になると同時に、電源切換手段２へ切換信号を出力する。そのため、電源切換手段２が実線で示す通常の切換状態から破線で示す状態に切り換わり、バックアップ電源６′からのバックアップＡＣ電力を端子ｅ−ｃ間を通して各種ＡＣ機器３に給電する。
このような構成にすれば、図５に示した実施形態と比較して、バックアップ電源６は商用ＡＣ電源が遮断したときにのみバックアップＡＣ電力を出力するので、省エネルギー性に優れたシステムとなる。
【００３６】
すなわち、図５の構成では、バックアップ電源（ＵＰＳなど）６は蓄電されたＤＣ電力からＡＣ電力へ常に変換して出力しているが、図６の構成では、蓄電されたＤＣ電力からＡＣ電力への変換は、商用ＡＣ電源の遮断後に商用ＡＣ電源遮断検知装置５がその遮断を検知して、実際にバックアップ電源６′から各種ＡＣ機器３への給電を実施する時だけなので、省エネルギー性に優れたシステムとなる。
これらの機器システムが画像形成機能を備え、プリンタ、複写機、デジタル複合機などの画像形成装置であってもよい。
【００３７】
図７は、この発明による商用ＡＣ電源遮断検知装置を備えた画像形成装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。この画像形成装置は、操作部４０に対してのみバックアップ電源を設けている。そして、ＡＣプラグ１からの商用ＡＣ電源によるＡＣ入力は、ＡＣ−ＤＣ電源４１、ＡＣ負荷４２、および商用ＡＣ電源遮断検知装置５に給電される。ＡＣ負荷４２は、定着ヒータや除湿ヒータ等の負荷である。
【００３８】
ＡＣ−ＤＣ電源４１は、商用ＡＣ電源によるＡＣ入力から各種直流電圧を生成して、電源切換手段２′の常閉側の入力端子ｄ、充電器４３、メモリ及び画像処理ブロック４４、制御信号生成部４５、およびＤＣ負荷４６に給電する。図７ではこれらの給電線を簡略化して１本の線で示している。
ＡＣ負荷４２及びＤＣ負荷４６には、画像形成を行うための原稿読取部、作像部、給紙部、排紙部等を構成するの各機器の負荷が含まれている。
【００３９】
大容量コンデンサ又は二次電池等の蓄電手段４7は、充電器４３及び放電器４８と共にバックアップ電源を構成しており、その放電器４８の出力端子を電源切換手段２′の常開側の入力端子ｅに接続する。
電源切換手段２′の出力端子ｃは操作部４０の電源端子に接続され、その電源切換手段２′の制御端子に、商用ＡＣ電源遮断検知装置５が出力する遮断検知信号ＴＲＧsigが入力される。
商用ＡＣ電源が入力されている場合には、ＡＣ−ＤＣ電源４１の入力を受けた充電器４３は、その出力側に接続されている蓄電手段４７に充電の余裕がある（満充電で無い）場合には充電を実施する。
【００４０】
また、商用ＡＣ電源によるＡＣ入力は、ＡＣ負荷４２及び商用ＡＣ電源遮断検知装置５に給電しており、商用ＡＣ電源遮断検知装置５は遮断検知信号ＴＲＧsigを出力しないので、電源切換手段２′は図７に実線で示す通常状態になっている。そのため、ＡＣ−ＤＣ電源４１が生成する各種直流電圧が、メモリ及び画像処理ブロック４４、制御信号生成部４５、およびＤＣ負荷４６に給電されると共に、電源切換手段２′を介して操作部４０にも給電される。ＤＣ負荷４６及びＡＣ負荷４２は、制御信号生成部４５で生成される制御信号によって通電制御される。
【００４１】
商用ＡＣ電源が遮断されると、商用ＡＣ電源遮断装置が直ちにそれを検知して遮断検知信号ＴＲＧsigを出力する。そのため、電源切換手段２′が破線で示すように切り換わり、蓄電手段４７に蓄えられた電力が放電器４８によって放電され、電源切換手段２′の端子ｅ−ｃ間を介して操作部４０へ給電させるようになる。したがって、商用ＡＣ電源が遮断された場合でも、操作部４０の機能が維持される。
【００４２】
画像形成装置では、停電やプラグ抜け等で商用ＡＣ電源が遮断された後、復旧した場合、特に操作部の初期化に時間がかかって不便を感じる場合があった。しかし、このように、操作部の機能をバックアップ電源によって維持することにより、商用ＡＣ電源が遮断された後に復旧した場合に、操作部の初期化が不要になる。そのため、画像形成装置の立ち上り時間が通常と同等になり、ユーザの不便さを解消することができる。
【００４３】
以上、この発明の実施形態について説明してきたが、その実施形態の各部の具体的な構成や処理の内容等は、そこに記載したものに限るものではない。
また、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に記載された技術的特徴を有する以外は、何ら限定されないことは言うまでもない。
さらに、以上説明してきた実施形態の構成例、動作例及び変形例等は、適宜変更又は追加したり一部を削除してもよく、相互に矛盾しない限り任意に組み合わせて実施することも可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１：ＡＣプラグ    ２，２′：電源切換手段    ３：各種ＡＣ機器    
５：商用ＡＣ電源遮断検知装置    ６、６′：バックアップ電源    
１０：ダイオードブリッジ（全波整流回路）    ２０：フォトカプラ    
２１：発光素子    ２２：受光素子    ３０：コンパレータ    ３１：信号出力端子    
４０：操作部    ４１：ＡＣ−ＤＣ電源    ４２：ＡＣ負荷    ４３：充電器    
４４：メモリ及び画像処理ブロック    ４５：制御信号生成部
４６：ＤＣ負荷    ４７：蓄電手段    ４８：放電器    
Ｌ，Ｎ：電源線    ＴＲＧsig :遮断検知信号
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】特開平５−３４４７３４号公報
【特許文献２】特開２０１４−１４９３４３号公報
【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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